DE4220862A1

DE4220862A1 - Verfahren zur verbrennung von gas und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE4220862A1
Application number: DE4220862A
Authority: DE
Inventors: Akinobu Fujiwara
Original assignee: Nakajima Copper Works Inc
Current assignee: Nakajima Copper Works Inc
Priority date: 1991-06-29
Filing date: 1992-06-29
Publication date: 1993-01-07
Anticipated expiration: 2012-06-30
Also published as: US5215456A; JPH0510511A; KR930000878A; DE4220862C2; JPH0830567B2; KR950013966B1

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gas verbrennung durch katalytische flammenlose Verbrennung eines Gasgemisches aus Luft und einem Flüssiggas wie Bu tan mit Hilfe eines Verbrennungskatalysators und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere betrifft sie eine Verbesserung für den Wechsel der Ver brennungsart von einer Flammenverbrennung mittels Zündung zu einer angestrebten flammenlosen katalytischen Verbren nung.

Beschreibung des Standes der Technik

Gasverbrennungsvorrichtungen zur Verbrennung von Flüssig gas als Brenngas werden unterteilt in sogenannte fackel artige Vorrichtungen, die direkt die Wärme verwenden, die bei einer Flammenverbrennung entsteht und sogenannte ka talytische Verbrennungsgeräte zur flammenlosen Verbren nung eines Luft-/Brenngasgemisches mittels eines Verbren nungskatalysators. Diese Geräte werden z. B. von Fujibara in der US-PS 41 33 301 aufgeführt.

Wenn im übrigen ein massiver und fester Katalysator als Verbrennungskatalysator in einem katalytischen Gasver brennungsgerät verwendet wird, ist es notwendig, daß der Verbrennungskatalysator zunächst auf eine Oxydationsreak tionstemperatur mittels einer Zündflamme durch eine Flam menverbrennung erhitzt und anschließend die Zündflamme gelöscht und das Gasgemisch direkt zu dem erhitzten Ver brennungskatalysator geleitet wird.

Zum Löschen der Verbrennungsflamme offenbart z. B. die DE 35 05 222 C2 eine Vorrichtung, bei der eine an einer Ver brennungskammer angeordnete Öffnung mittels eines Schließteiles geschlossen wird. In der DE 36 17 546 C2 wird beispielsweise eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der ein Lufteinlaß einer Gasgemischerzeugungseinrichtung vollständig geschlossen wird nach der Zündung der Zünd flamme. Bei den zuerst beschriebenen bekannten Zündflam menlöschungseinrichtungen erfordert das bekannte Verfah ren, bei dem ein Verschlußteil verwendet wurde, einen Me chanismus, der eine Öffnung und einen Verschluß für die Verbrennungskammer aufweist. Außerdem führt dies unter Umständen zu einer Entzündungsgefahr, wenn brennbares Ma terial sich in der Nähe befindet, da die Öffnung während der Flammenverbrennung geöffnet ist.

Im Gegensatz dazu kann bei dem zweiten Verfahren, bei dem ein Betätigungsglied zum Löschen der Flamme durch die Veränderung der Gasgemischzusammensetzung verwendet wird, auf die Öffnung an der Verbrennungskammer verzichtet wer den, wenn die Größe der Verbrennungskammer groß genug ist. Demzufolge besteht hier keine Gefahr einer Ent zündung, selbst wenn sich brennbares Material in der Nähe befindet. Da jedoch, wenn der Lufteinlaß des Betätigungs gliedes zur Löschung der Zündflamme völlig geschlossen ist, das Brenngas, das keine Luft enthält, im Verbren nungskatalysator nicht verbrannt, sondern nach außen aus gelassen wird, kann unter Umständen die Gefahr bestehen, daß das Brenngas an der Außenseite des Gerätes in eine Flammenverbrennung übergeht, selbst wenn dies nur zeit weilig geschieht.

Aufgabe der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich der oben ge schilderten Sachverhalte geschaffen und ihre Aufgabe ist es, ein Verfahren zur Verbrennung eines Gases bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei dem die Zündflamme der Flammenverbrennung einfach und zuverlässig gelöscht werden kann, ohne daß Entzün dungsgefahr besteht, auch wenn sich brennbares Material in der Nähe befindet und bei dem nicht befürchtet werden muß, daß eine Flammenverbrennung an der Außenseite des Gerätes erfolgt.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gasverbrennungsvorrichtung zu schaffen, bei der die Zündflamme der Flammenverbrennung automatisch gelöscht werden kann.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Gasverbrennungsvorrichtung zu schaffen, die leicht in eine Wärmebehandlungsvorrichtung oder ähnliches einge baut werden kann.

Beschreibung der Erfindung

Die erwähnten Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden gelöst durch ein Gasverbrennungsverfahren mit folgenden Merkmalen:
Anlieferung eines Brenngases von einem Flüssiggastank,
Erzeugung eines Gasgemisches, bestehend aus dem Brenngas und Außenluft, und
Versetzen des Gasgemisches in eine Flammenverbrennung in nerhalb einer zylindrischen Verbrennungskammer, wodurch die Temperatur eines Verbrennungskatalysators am Ausströ mende der Verbrennungskammer durch die Wärme der Flammen verbrennung angehoben wird, gekennzeichnet durch
Abbremsung des Gasgemisches mittels einer Diffusorein richtung zur Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit der Gasmischung und anschließend Beendigung der Abbrem sung des Gasgemisches zur Erhöhung der Strömungsge schwindigkeit des Gasgemisches in der Verbrennungskammer, wodurch die Verbrennungsflamme gelöscht wird und das Gas gemisch direkt zum Verbrennungskatalysator geleitet wird.

Die Verbrennungsmethode gemäß der vorliegenden Erfindung kann durchgeführt werden mittels einer Gasverbrennungs vorrichtung, die umfaßt:
einen Flüssiggastank zum Ausströmen eines flüssigen Brenngases,
eine Gasgemischerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Gasgemisches, bestehend aus dem Brenngas und Außenluft,
eine zylindrische Verbrennungskammer zum Versetzen des Gasgemisches in Flammenverbrennung,
einen Verbrennungskatalysator, der am Ausströmende der Verbrennungskammer angeordnet ist und durch die Flammen verbrennung in der Verbrennungskammer erhitzt wird, ge kennzeichnet durch
eine Diffusoreinrichtung, die am Eintritt der zylindri schen Verbrennungskammer zum Abbremsen des Gasgemisches zur Erniedrigung seiner Strömungsgeschwindigkeit,
einen Betätigungsmechanismus zum Verschieben der Diffu soreinrichtung, wodurch das Abbremsen des Gasgemisches durch die Diffusoreinrichtung beendet wird und die Strö mungsgeschwindigkeit des Gasgemisches in der Verbren nungskammer zur Löschung der Verbrennungsflamme erhöht wird.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die Strömungsge schwindigkeit des Gasgemisches in der zylindrischen Ver brennungskammer erhöht, wenn das Betätigungsglied betä tigt und die Abbremsung des Gasgemisches durch die Diffu soreinrichtung beendet wird, wodurch die Flamme der Flam menverbrennung leicht und zuverlässig gelöscht werden kann.

Beschreibung der beigefügten Zeichnungen

Diese und andere Aufgaben sowie vorteilhafte Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Be schreibung der bevorzugten Ausführungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verdeutlicht. Es zeigt

Fig. 1 eine Übersichtsansicht eines Bereiches einer Gasverbrennungsvorrichtung als bevorzugte Aus führung gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verdeutlichung eines Zustandes, in dem eine Verbrennungsflamme gelöscht wird,

Fig. 2 eine Übersichtsansicht eines Bereiches der Vorrichtung gemäß Fig. 1 zur Darstellung eines Zustandes, in dem Flammenverbrennung stattfindet,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Bereiches gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht und zeigt ein Beispiel eines Lötkolbens, in den die Gasver brennungsvorrichtung gemäß Fig. 1 bis Fig. 3 eingesetzt ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungen

Zunächst wird die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 be schrieben.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Fall, bei dem eine er findungsgemäße Gasverbrennungsvorrichtung in einen Löt kolben eingebaut ist. In den Zeichnungen bezeichnet die Positionszahl 1 eine Gasleitung, durch die Flüssiggas wie Butan aus einem Flüssiggastank (nicht dargestellt) als Brenngas zugeführt wird. Das Brenngas, das über die Gas leitung 1 herangeführt wird, tritt durch einen Filter 2 und eine Mündung 3 und wird anschließend in eine zylin drische Gasgemischerzeugungseinrichtung 4 eingedüst.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt wird, sind eine Viel zahl von Lufteinlässen 5 längs der Umfangsfläche der Gas gemischerzeugungseinrichtung 4 vorgesehen, so daß äußere Luft durch die Lufteinlässe 5 in die Gasgemischerzeu gungseinrichtung 4 mittels eines Ejektoreffektes ange saugt wird, der durch das Eindüsen des Brenngases von der Mündung 3 hervorgerufen wird. Auf diese Weise wird ein Gasgemisch aus Brenngas und Luft erzeugt. Anschließend wird das Gasgemisch durch eine Düsenöffnung 7 in eine zy lindrische Verbrennungskammer 6 ausgestoßen, die sich an das Ausströmende der Gasgemischerzeugungseinrichtung 4 anschließt. Eine Diffusorplatte aus einem Metallnetz (nicht dargestellt) kann an der Düsenöffnung 7 zur Rege lung der Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches vorge sehen sein.

In der Verbrennungskammer 6 ist, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, ein piezoelektrischer Zündschalter 8 als automatische Zündvorrichtung für das Gasgemisch und eine Diffusoreinrichtung 9 zur Abbremsung des Gasgemisches bzw. zur Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches angeordnet.

Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt wird, ist die Diffu soreinrichtung 9 z. B. als quadratische Platte ausgebildet und unmittelbar über dem Ausströmende der Düsenöffnung 7 angeordnet, so daß das Gasgemisch, das von der Düsenöff nung 7 ausgestoßen wird, gegen die Fläche der Diffusor einrichtung 9 stößt und unter Verminderung der Strömungs geschwindigkeit abgebremst wird. Dann wird das Gasgemisch mit einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit durch elek trische Funken gezündet, die von dem piezoelektrischen Zündschalter 8 erzeugt werden, und in der Verbrennungs kammer 6 in Flammenverbrennung versetzt.

Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt wird, ist eine enge Öffnung 10 wahlweise im mittleren Bereich der Diffusor einrichtung 9 zur Ermöglichung der Zündung durch den pie zoelektrischen Zündschalter 8 ausgebildet. Die Diffusor einrichtung 9 ist mittels eines thermisch verstellbaren Mechanismus befestigt, der als wärmeempfindliches Bauteil 11 aus Bimetallen in der Verbrennungskammer 6 dargestellt ist.

Das wärmeempfindliche Bauteil 11 (Bimetall) ist so ausge bildet, daß es durch thermische Beaufschlagung reagiert und in Abhängigkeit von der Wärme in der Verbrennungskam mer 6 eine körperliche Verformung bewirkt, wodurch die Diffusoreinrichtung 9 verschoben wird zwischen einer Po sition, in der der Strom des Gasgemisches gemäß Fig. 2 und 3 unterbrochen wird und einer Position gemäß Fig. 1, in der die Diffusoreinrichtung von der Unterbrechungs position zurückgezogen ist. In dem Zustand gemäß Fig. 1 wird die Abbremsung des Gasgemisches durch die Diffusor einrichtung 11 aufgehoben und die Strömungsgeschwindig keit des Gasgemisches in der Verbrennungskammer 6 erhöht, so daß die Zündflamme ausgeblasen wird.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, ist eine eiserne Spitze 12 eines Gaslötkolbens, sich an das obere Ende der Verbrennungskammer 6 gemäß Fig. 1 und 2 anschließend, angeordnet. Ein Verbrennungskatalysator 13 für flammen lose Verbrennung des Gasgemisches ist in die Spitze 12 des Lötkolbens eingesetzt und dort befestigt.

Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt wird, umfaßt der Ver brennungskatalysator einen zylindrischen Katalysatorträ ger, der im wesentlichen aus Aluminium besteht und in dem eine Vielzahl von axialen Kanälen 14 ausgebildet sind. Eine Gamma-Aluminium-Beschichtung ist auf der äußeren Um fangsfläche und den inneren Kanalwänden des Katalysator trägers aufgebracht und ein katalytischer Zusatz mit Pla tin und Rhodium wird von der äußeren Fläche der Alumini umbeschichtungsschicht getragen. Der Verbrennungskataly sator 13 wird auf eine Temperatur zur Oxydationsreaktion in etwa ein bis zwei Sekunden nach der Zündung durch die Wärme der Zündflamme aufgeheizt. Dann wird eine flammen lose Verbrennung ermöglicht durch die Zuführung des Gas gemisches nach der Löschung der Zündflamme, wobei die Verbrennungsabgase nach außen durch eine Abgasöffnung 15 gemäß Fig. 1 und 2 ausgestoßen werden, die in der eiser nen Spitze 12 ausgebildet ist.

Fig. 4 zeigt eine praktische Ausführung eines Gaslötkol bens mit einer erfindungsgemäßen Gasverbrennungsvorrich tung, bei dem der Gaslötkolben 20 einen Griff 21 auf weist, der gleichzeitig als Flüssiggastank genutzt wird. Ein Gaseinfüllventil 22 ist am hinteren Ende vorgesehen.

Wie in Fig. 4 gezeigt wird, ist ein Leitungsrohr 23 in die Gasgemischerzeugungseinrichtung 4 eingesetzt und eine Verbrennungskammer ist am Ausströmende des Griffes 21 vorgesehen, wobei eine eiserne Spitze 12, die einen Ver brennungskatalysator 13 enthält, abnehmbar auf das Aus strömende des Leitungsrohres 23 aufgesetzt ist. Ein Zünd knopf 24 und ein Schalter 25 für ein Gasabsperrventil zur Regelung der Gasverbrennungsvorrichtung sind am äußeren Umfang des Ausströmendes des Griffes 21 vorgesehen.

Anschließend wird das Gasverbrennungsverfahren gemäß die ser Ausführung beschrieben.

Wenn ein Flüssiggas als Brenngas in das Gasleitungsrohr 1 eingeführt wird, wird das Brenngas durch den Filter 2 und die Mündung 3 in die Gasgemischerzeugungseinrichtung 4 eingedüst. Anschließend wird Luft durch die Einlässe 5 durch den Ejektoreffekt des strömenden Gases in die Gas gemischerzeugungseinrichtung 4 eingesaugt und ein Gasge misch aus Brenngas und Luft wird in der Gasgemischerzeu gungseinrichtung 4 gebildet.

Das Gasgemisch wird von der Düsenöffnung 5 in die Ver brennungskammer 6 überführt. Wie in Fig. 2 gezeigt wird, stößt das Gasgemisch gegen die Diffusorplatte 9 ("dif fusion plate 9") und wird auf niedrige Strömungsgeschwin digkeiten abgebremst, da die Diffusoreinrichtung 9 unmit telbar vor der Düsenöffnung 7 angeordnet ist.

Wenn in diesem Zustand durch den piezoelektrischen Zünd schalter 8 elektrische Funken erzeugt werden, wird das Gasgemisch durch die Funken gezündet und in Flammenver brennung in der Verbrennungskammer 6 versetzt. Der Ver brennungskatalysator 13 wird durch die Wärme der Zünd flamme aufgeheizt und erreicht eine Oxydationsreaktions temperatur in etwa ein bis zwei Sekunden nach der Zün dung.

Andererseits wird etwa zwei Sekunden nach der Zündung das wärmeempfindliche Bauteil 11 mit der Wärme der Flammen verbrennung in der Verbrennungskammer 6 beaufschlagt und deformiert sich schnell entsprechend einer Bimetallreak tion und entfernt dadurch die Diffusoreinrichtung 9 von einer Position, in der der Gasgemischstrom gemäß Fig. 2 unterbrochen wird, in eine Position, die von der Unter brechungsposition gemäß Fig. 1 zurückgezogen ist. Dann wird das Gasgemisch nicht mehr durch die Diffusoreinrich tung 9 abgebremst und das Gasgemisch von der Düsenöffnung 7 wird ohne Abbremsung in die Verbrennungskammer 6 ge führt. Demzufolge wird die Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches in der Verbrennungskammer 6 erhöht. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches erhöht ist, wird die Zündflamme der Flammenverbrennung ausgeblasen und das Gasgemisch wird direkt ohne Verbrennung in den Verbrennungskatalysator 13 geführt. Dann beginnt die flammenlose Verbrennung durch den Verbrennungskatalysator 13.

Nachdem die Flamme gelöscht wurde, genauer gesagt, nach dem sie ca. zwei Sekunden nach dem Beginn der katalyti schen flammenlosen Verbrennung zusammenbricht, erfährt das wärmeempfindliche Teil 11 die Erniedrigung der Tempe ratur in der Verbrennungskammer 6, verursacht durch die Flammenlöschung, und das wärmeempfindliche Teil 11 kehrt in seine ursprüngliche Stellung zurück. Dann bewegt sich die Diffusoreinrichtung 9 in die Position, in der der Gasgemischstrom abgebremst wird und die Abbremsung des Gasgemisches durch die Diffusoreinrichtung 9 findet er neut statt. (Fig. 2) Nachdem jedoch die Flamme einmal gelöscht ist, findet eine Flammenverbrennung in der Ver brennungskammer 6 nicht mehr statt, selbst wenn das Gas gemisch von der Diffusoreinrichtung 9 abgebremst wird und die Strömungsgeschwindigkeit herabgesetzt wird. Dadurch erfolgt weiterhin lediglich die katalytische flammenlose Verbrennung mit Hilfe des Verbrennungskatalysators 13. Dies ist vermutlich auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Temperatur, die erforderlich ist zur Zündung des Gas gemisches, höher ist als die Temperatur für die katalyti sche flammenlose Verbrennung im Verbrennungskatalysator 13.

Auf diese Weise wird eine Flammenverbrennung überführt in eine flammenlose Verbrennung durch die bloße Verschiebung der Diffusoreinrichtung 9, wodurch die Zündflamme durch den Wechsel der Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches in der Verbrennungskammer 6 gelöscht wird. Demzufolge ist es nicht erforderlich, Öffnungen an der Verbrennungskam mer vorzusehen oder die Zusammensetzung des Gasgemisches, wie bei dem Stand der Technik erforderlich, mit entspre chend komplizierten Bauteilen herbeizuführen.

Darüber hinaus wird der Nachteil vermieden, daß die Flamme gelöscht wird, bevor die Temperatur des Verbren nungskatalysators 13 die Oxydationsreaktionstemperatur erreicht hat oder andererseits, daß die Flamme zu spät gelöscht wird und hierdurch der Verbrennungskatalysator 13 durch die Wärme der Flammenverbrennung beschädigt wird, da die Diffusoreinrichtung 9 automatisch durch das wärmeempfindliche Teil 11 bewegt wird, das durch thermi sche Beaufschlagung mit der Verbrennungswärme in der Ver brennungskammer 6 reagiert.

Außerdem können die Diffusoreinrichtung 9, das wärme empfindliche Teil 11, der piezoelektrische Zündschalter 8 leicht selbst in einem kleinen Gerät wie einem Gaslötkol ben eingebaut werden, da sie zusammen in der Verbren nungskammer 6 untergebracht sind. Wenn die Diffusorein richtung und das wärmeempfindliche Teil 11 so ausgeführt sind, daß sie zusammen mit der Brennkammer 6 ausgetauscht werden können, wenn sie durch Gebrauch abgenutzt sind, wird das Auswechseln erleichtert.

Bei der oben beschriebenen Ausführung wird ein Fall be schrieben, bei dem der Diffusor 8 und das wärmeempfindli che Teil 11 einstückig ausgebildet sind, es ist jedoch auch möglich, daß ein Diffusor 9 separat ausgebildet ist und gleitend durch das wärmeempfindliche Teil 11 ver schiebbar ist. Obwohl der Fall beschrieben wurde, bei dem das wärmeempfindliche Teil 11 aus Bimetall besteht, kann es ebenso aus einem sogenannten "Gedächtnismetall" herge stellt sein. In diesem Fall kann eine geneigte Feder in Kombination verwendet werden zur Ermöglichung der Ver schiebbarkeit des Teiles.

Obwohl eine Ausführung beschrieben wurde, bei der die Ab bremsung des Gasgemisches durch den Diffusor 9 automa tisch durch das wärmeempfindliche Teil 11 gestoppt wird, ist es auch möglich, daß der Diffusor manuell betätigt werden kann.

Des weiteren ist eine Ausführung beschrieben worden, bei der der Diffusor 9 von seiner Position, die den Gasge mischstrom abbremst, in eine Position außerhalb der Bremsstellung bewegt wird, wodurch das Abbremsen gestoppt wird. Das Abbremsen kann jedoch auch gestoppt werden da durch, daß der Diffusor drehbar in einer Position unmit telbar am Ausströmende der Düse 7 um 90° um eine hori zontale Achse (Fig. 1 und 2) angeordnet ist, wodurch die Oberfläche des Diffusors parallel zum Gasgemischstrom an geordnet wird.

Darüber hinaus ist es nicht notwendig, den Diffusor 9 und das wärmeempfindliche Teil 11 in der Verbrennungskammer 6 anzuordnen, obwohl eine derartige Ausführung beschrieben wurde, es ist lediglich erforderlich, daß das Gasgemisch abgebremst und die Wärme der Flammenverbrennung einwirken kann.

Weiterhin wurde eine Ausführung beschrieben, bei der die vorliegende Erfindung bei einem Gaslötkolben angewendet wurde, sie kann jedoch ebenso für andere Verbrennungsver fahren und Vorrichtungen zur Durchführung einer katalyti schen flammenlosen Verbrennung wie z. B. Wärmebehandlungs geräte verwendet werden, bei der die Verbrennungsabgase als heißer Strahl verwendet werden, auch für ein Heiß schmelzgerät oder einen Wasserwärmer ist die Anwendung möglich.

Der Erfinder und andere stellten versuchsweise eine Gas verbrennungsvorrichtung mit Hilfe von Bimetallen von 1 mm Dicke, 4 mm Breite und 20 mm Länge als wärmeempfindliches Teil her, setzten sie in einen Gaslötkolben ein und führ ten ein Gasverbrennungsexperiment durch.

Als Ergebnis wurde bestätigt, daß das wärmeempfindliche Teil 11 aus der Stellung gemäß Fig. 2 sich in die gemäß Fig. 1 nach ungefähr zwei Sekunden nach der Zündung des Gasgemisches bewegte, wobei die Abbremsung des Gasgemi sches durch den Diffusor 9 gestoppt, die Zündflamme der Flammenverbrennung ausgeblasen wurde und die Verbren nungsart sich in flammenlose Verbrennung umwandelte.

Es wurde ebenso bestätigt, daß das wärmeempfindliche Teil 11 in den ursprünglichen Zustand gemäß Fig. 2 innerhalb von zwei Sekunden nach der Umwandlung der Verbrennung in flammenlose Verbrennung zurückkehrte, d. h. nach der Flam menlöschung. Dies bedeutet, daß die Abbremsung des Gasge misches durch den Diffusor 9 erneut beginnt.

Im übrigen werden gewöhnlich Eisen- und Kupferlegierungen für die Bimetalle verwendet, aber die Temperatur der Bi metalle kann manchmal 300°C durch die Verbrennung betra gen. Aus diesem Grunde besteht das Problem, daß die Bi metalle in relativ kurzer Zeit durch Oxydation oder die Wärmestrahlung des Verbrennungskatalysators 13 beschädigt werden.

Dann ist es zweckmäßig, eine Gold- oder Nickelplattierung zu applizieren oder keramische Schichten z. B. aus Alumi nium oder Silizium auf die Oberfläche der Bimetalle auf zubringen, um die Wärmebeständigkeit zu verbessern. Bei den Experimenten, die vom Erfinder und anderen unter den gleichen Bedingungen unter Verwendung von Bimetallen mit verbesserter Wärmebeständigkeit durchgeführt wurden, wurde bestätigt, daß die Temperatur der Bimetalle, die gewöhnlich 300°C überschreitet, auf etwa 150 bis 200°C abgesenkt werden konnte. Insbesondere konnte die Tempera tur der Bimetalle auf unter 150°C begrenzt werden, wenn eine Nickelplattierung von 20 bis 25 µ Dicke appliziert wurde und eine glänzende Goldplattierung von 1 bis 2 µ Dicke darüber aufgebracht wurde.

Ferner verwendeten der Erfinder und andere ein Nickel titan-Gedächtnismetall von 1 mm Dicke, 4 mm Breite und 20 mm Länge als wärmeempfindliches Teil und setzten die ses zusammen mit einer Stahlfeder von 0,5 mm Dicke, 4 mm Breite und 20 mm Länge als geneigte Feder, wobei sie an den Enden an einer Seite zusammengeschweißt wurden. Dann wurden vom Erfinder und anderen das gleiche Experiment wie bei den Bimetallen durchgeführt.

Als Ergebnis wurde im wesentlichen der gleiche Effekt wie bei den Bimetallen erzielt und es wurde bestätigt, daß das hitzebeständige Teil für den praktischen Gebrauch in der gleichen Weise wie die Bimetalle verwendbar ist.

Wie oben beschrieben wurde, wird bei dem erfindungsgemä ßen Gasverbrennungsverfahren der Verbrennungskatalysator, der am Ausströmende der Verbrennungskammer angeordnet ist, auf eine Oxydationsreaktionstemperatur erhitzt durch die Wärme der Flammenverbrennung in der Verbrennungskam mer und anschließend wird die Abbremsung des Gasgemisches durch den Diffusor gestoppt. Dadurch wird die Strömungs geschwindigkeit des Gasgemisches in der Verbrennungskam mer erhöht, so daß die Zündflamme der Flammenverbrennung in der Verbrennungskammer ausgeblasen wird und der Ver brennungszustand sanft in eine katalytische flammenlose Verbrennung übergeht. Wenn weiterhin die Zündflamme ge löscht ist, wird lediglich die Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches geändert, wobei die Gemischzusammenset zung nicht variiert wird. Aus diesem Grunde besteht keine Gefahr, daß eine Flammenverbrennung an der Außenseite des Gerätes erfolgt.

Bei der Gasverbrennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Gasgemisch, das durch die Gasge mischerzeugungseinrichtung erzeugt wurde, durch den Dif fusor zur Verringerung der Gasstromgeschwindigkeit abge bremst. Das abgebremste Gas wird in Flammenverbrennung in der Verbrennungskammer versetzt, um den Verbrennungskata lysator auf eine Oxydationsreaktionstemperatur aufzuhei zen und dann wird der Diffusor durch das Betätigungsglied bewegt, um die Abbremsung des Gasgemisches zu beenden. Dadurch kann die Flammenverbrennung fließend in eine ka talytische flammenlose Verbrennung übergehen. In diesem Fall, wenn das Volumen der Verbrennungskammer ausreichend groß ist, besteht keine Gefahr einer Entzündung, selbst wenn brennbares Material sich in der Nähe befindet, da das Innere der Verbrennungskammer im wesentlichen als ge schlossener Raum ausgebildet werden kann. Zusätzlich be steht keine Gefahr einer Flammenverbrennung an der Außen seite des Gerätes, da die Zusammensetzung des Gemisches nicht geändert wird z. B. in eine Zusammensetzung ledig lich aus Brenngas nach der Flammenlöschung.

Durch die erfindungsgemäßen Merkmale kann die Zündflamme automatisch und zuverlässig gelöscht werden, da das Betä tigungsglied mit einem wärmeempfindlichen Glied zusammen gesetzt ist, das den Diffusor automatisch durch die Wär mebeaufschlagung der Flammenverbrennung in der Verbren nungskammer bewegt.

Da ferner der Diffusor und das Betätigungsglied in der Verbrennungskammer angeordnet sind, können sie leicht in ein Wärmebehandlungsgerät oder ähnliches eingesetzt wer den und leicht ausgewechselt werden, wenn sie nach einer langen Betriebsdauer in ihrer Funktion beeinträchtigt sind.

Da viele unterschiedliche Ausführungen der Erfindung her gestellt werden können, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, ist es klar, daß die Erfindung nicht auf die speziellen Ausführungen beschränkt ist, die in den beige fügten Ansprüchen definiert werden.

Claims

1. Verfahren zur Verbrennung von Gas mit folgenden Ver fahrensschritten:
Anlieferung eines Brenngases von einem Flüssig gastank,
Erzeugung eines Gasgemisches, bestehend aus Brenngas und Außenluft, und
Versetzen des Gasgemisches in Flammenverbrennung in nerhalb einer zylindrischen Verbrennungskammer, wo durch die Temperatur eines Verbrennungskatalysators am Ausströmende der Verbrennungskammer durch die Wärme der Flammenverbrennung, angehoben wird, gekennzeichnet durch:
Abbremsung des Gasgemisches mittels einer Diffusor einrichtung zur Verminderung der Strömungsgeschwin digkeit des Gasgemisches und anschließend Beendigung der Abbremsung des Gasgemisches zur Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches in der Ver brennungskammer, wodurch die Verbrennungsflamme ge löscht wird und das Gasgemisch direkt zum Verbren nungskatalysator geleitet wird.

2. Vorrichtung für eine Gasverbrennung, die umfaßt:
einen Brenngastank zum Ausströmen eines flüssigen Brenngases,
eine Gasgemischerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines Gasgemisches, bestehend aus Brenngas und Außen luft,
eine zylindrische Verbrennungskammer zum Versetzen des Gasgemisches in Flammenverbrennung, einen Ver brennungskatalysator, der am Ausströmende der Ver brennungskammer angeordnet ist und durch die Flammen verbrennung in der Verbrennungskammer aufgeheizt wird, gekennzeichnet durch:
eine Diffusoreinrichtung, die am Eintritt der zylin drischen Verbrennungskammer zum Abbremsen des Gasge misches zur Erniedrigung der Strömungsgeschwindigkeit angeordnet ist, und ein Betätigungsglied zum Ver schieben des Diffusoreinrichtung vom Eintritt, wobei die Abbremsung des Gasgemisches beendet wird und die Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches in der Ver brennungskammer erhöht wird zur Löschung der Verbren nungsflamme.

3. Gasverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied ein wärmeempfindliches Teil auf weist, das die Diffusoreinrichtung durch Temperatur beaufschlagung durch die Flammenverbrennung in der Verbrennungskammer bewegt.

4. Gasverbrennungsgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusoreinrichtung und das Betätigungsglied in der Verbrennungskammer angeordnet sind.