DE69603389T2

DE69603389T2 - Gasbrenner mit verbesserter akustischer Dämpfung

Info

Publication number: DE69603389T2
Application number: DE69603389T
Authority: DE
Inventors: Christian Chassaignon; Gwenaelle Schubert; Peter Wagstaff
Original assignee: Chaffoteaux et Maury SAS
Current assignee: Chaffoteaux et Maury SAS
Priority date: 1995-03-02
Filing date: 1996-02-28
Publication date: 2000-04-13
Anticipated expiration: 2016-02-29
Also published as: EP0730122B1; DE69603389D1; ES2133905T3; FR2731265B1; FR2731265A1; EP0730122A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Gasbrenner mit einer verbesserten Geräuschentwicklung gemäß der Beschreibung im Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Schrift DE-A-22 63 471 beschreibt ein Beispiel für einen solchen Gasbrenner.
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, einen Gasbrenner der in Rede stehenden Art vorzuschlagen, der keinen gepulsten Lufteinlaß, sondern ein Venturirohr aufweist, das mit einer Vorrichtung zum Einspritzen von Gas versehen ist und insbesondere wirksam ist, um die durch den Betrieb der Gaseinspritzvorrichtung und des Venturirohrs erzeugten Geräusche zu dämpfen.
Zu diesem Zweck ist ein Gasbrenner von der in Rede stehenden Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum ein Venturirohr mit einem eingangsseitigen Ende aufweist, das mit einer Brenngas- Einspritzvorrichtung versehen und derart ausgebildet ist, daß es unter der Einwirkung des Einspritzens von Brenngas Luft ansaugt, wobei die genannten Geräusche erzeugt werden, die Einlaßöffnung des Anti-Geräusch-Hohlraums mit dem Venturirohr in Verbindung steht und in einem zwischen 0,2 k λ und 0,3 k λ liegenden Abstand von dem eingangsseitigen Ende des Venturirohrs angeordnet ist, wobei k eine ganze ungerade Zahl und λ die vorgegebene Wellenlänge ist.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen wird des weiteren die eine und/oder andere der folgenden Anordnungen angewendet:
- der Brenner weist eine Symmetrieebene auf und besitzt zwei tiefgezogene Halbschalen, die aneinander angebracht sind und jeweils eine Hälfte des Innenraums des Brenners sowie des Anti-Geräusch-Hohlraums begrenzen, was eine einfache und kostengünstige Ausführung des Brenners gestattet;
- der Anti-Geräusch-Hohlraum ist ein abgeschlossener Resonanzraum, der mit dem Innenraum des Brenners einzig über die Einlaßöffnung in Verbindung steht;
- der Resonanzraum ist ein Resonanzrohr, das sich über eine bestimmte Länge zwischen der Einlaßöffnung und einem verschlossenen Ende erstreckt, wobei die Länge dieses Resonanzrohrs im wesentlichen gleich einem ganzzahligen ungeraden Vielfachen des vierten Teils der vorgegebenen Wellenlänge ist;
- das Venturirohr weist gegen sein eingangsseitiges Ende hin eine massive ringförmige Außenwandung auf, die eine massive ringförmige Innenwandung umringt, so daß sie mit der Außenwandung einen den Resonanzraum bildenden Ringraum begrenzt, wobei sich dieser Resonanzraum entlang der Längsachse des Venturirohrs zwischen einem zu dem eingangsseitigen Ende des Venturirohrs benachbarten, verschlossenen eingangsseitigen Ende einerseits und einem ausgangsseitigen Ende andererseits erstreckt, welches eine ringförmige Öffnung bildet, welche die Einlaßöffnung des Resonanzraums darstellt;
- der Anti-Geräusch-Hohlraum ist ein Verbindungsrohr, das sich über eine bestimmte Länge zwischen dem ersten und dem zweiten Ende erstreckt, die beide mit dem Innenraum des Brenners in Verbindung stehen, wobei das erste Ende des Verbindungsrohrs die genannte Einlaßöffnung bildet, das zweite Ende ausgangsseitig von dem ersten Ende angeordnet ist, die Luft und das Brenngas, die in den Brenner übertreten, ohne das Verbindungsrohr zu durchlaufen, eine vorgege bene Länge zwischen den beiden Enden des Verbindungsrohrs durchlaufen, und die Länge des Verbindungsrohrs sich von der vorgegebenen Länge um eine Längen λ/2 unterscheidet, wobei n eine ungerade ganze Zahl und λ die vorgegebene Wellenlänge ist;
- die Länge des Verbindungsrohrs ist größer als die vorgegebene Länge, die von der Luft und dem Brenngas, die in den Brenner übertreten, ohne das Verbindungsrohr zu durchlaufen, zwischen den beiden Enden des Verbindungsrohrs durchlaufen wird;
- das Venturirohr mündet in eine eingangsseitig von dem Verbrennungskopf angeordnete Vormischkammer, wobei die Vormischkammer sich in der Längsrichtung zwischen zwei Enden erstreckt und mit dem Venturirohr an einem einzigen seiner Enden in Verbindung steht, das Venturirohr entlang der Vormischkammer angeordnet ist, und die Länge des Verbindungsrohrs kleiner als die vorgegebene Länge ist, die von der Luft und von dem Brenngas, die in den Brenner übertreten, ohne das Verbindungsrohr zu durchlaufen, zwischen den beiden Enden des Verbindungsrohrs durchlaufen wird;
- das zweite Ende des Verbindungsrohrs, das mit dem Venturirohr in Verbindung steht, ist in einem Abstand von dem eingangsseitigen Ende des Venturirohrs angeordnet, der zwischen 0,2 q λ und 0,3 q λ liegt, wobei q eine ganze ungerade Zahl ist, die größer als k ist;
- k hat den Wert 1 oder 3;
- der Innenraum des Brenners weist geradeaus von der Einlaßöffnung des Anti-Geräusch-Hohlraums einen Querschnitt für den Durchtritt der Luft/Gas-Mischung auf, der mindestens zehnmal so groß wie der Querschnitt der Einlaßöffnung ist: hierdurch wird vermieden, daß durch den Anti-Geräusch- Hohlraum Geräusche mit höheren Frequenzen abgegeben werden, die gegebenenfalls die Geräusche verstärken könnten, die von dem Brenner auf anderen Wellenlängen als der zu dämpfenden Wellenlänge abgegeben werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich im Verlauf der nachfolgenden detaillierten Beschreibung mehrerer beispielhaft gegebener Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.
In der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1 eine schematische Schnittansicht und perspektivische Ansicht eines atmosphärischen Gasbrenners gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- Fig. 2 eine graphische Darstellung der Verbesserungen, die hinsichtlich der Geräuschentwicklung eines atmosphärischen Gasbrenners durch die in Fig. 1 gezeigten Anordnungen erbracht werden,
- Fig. 3 bis 5 schematische Schnittansichten von atmosphärischen Gasbrennern gemäß drei weiterer Ausführungsformen der Erfindung, und
- Fig. 6 eine Teilansicht ähnlich der von Fig. 1, welche das eingangsseitige Ende des Venturirohrs eines Brenners gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt.
In den verschiedenen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen identische oder ähnliche Bestandteile.
Bei allen im nachfolgenden betrachteten Ausführungsformen bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen atmosphärischen Gasbrenner für die Eingliederung in einen Heizkessel, Warmwasserbereiter, Durchlauferhitzer oder dergleichen.
Dieser Brenner 1 weist ein Venturirohr 2 auf, das sich eingangsseitig von einem Verbrennungsrost 6 oder jeglichem anderen Verbrennungskopf zwischen einem mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Einlaßende 3 und einem mit einer Vormischkammer 5 in Verbindung stehenden Austrittende 4 erstreckt. Die Vormischkammer 5 ist durch eine im allgemeinen aus Metall gefertigte massive Seitenwandung begrenzt und steht einzig mit dem Venturirohr 2 und mit dem Verbrennungsrost 6 in Verbindung.
Das Venturirohr 2 weist herkömmlicherweise in Richtung von der Eingangs- zur Ausgangsseite ein kurzes, sich verjüngendes Teilstück, eine Verengung, und daraufhin ein langes, sich erweiterndes Teilstück auf und ist an seinem Einlaßende 3 mit einer Brenngas-Einspritzvorrichtung 7 versehen.
Beim Betrieb des Brenners wird am Einlaßende 3 infolge der Einspritzung des Brenngases Luft angesaugt. Diese Luft vermischt sich mit dem Brenngas im Venturirohr 2 und in der Vormischkammer 5, woraufhin das derart hergestellte Vorgemisch beim Austritt aus der Vormischkammer 5 durch den Verbrennungsrost 6 verbrannt wird.
Bei allen dargestellten Beispielen weist der Brenner 1 ein einziges Venturirohr 2 auf, jedoch könnte er gegebenenfalls mehrere, in die gleiche Vormischkammer mündende Venturirohre aufweisen, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Des weiteren mündet das Venturirohr 2 bei den dargestellten Beispielen durch den Boden 5a der Vormischkammer 5 in diese Kammer, an einem Längsende 5b der Kammer, und das Venturirohr 2 ist unter dem Boden. 5a im wesentlichen parallel zu dem Verbrennungsrost 6 in Richtung auf das zweite Längsende 5b der Vormischkammer hin zurückgeführt.
Mit Ausnahme des in Fig. 4 dargestellten besonderen Falles könnte das Venturirohr 2 jedoch in bezug auf die Vormischkammer 5 anderweitig angeordnet sein und könnte insbesondere unter dem Boden 5a der Vormischkammer im wesentlichen senkrecht zu dem Verbrennungsrost 6 angeordnet sein.
Bei allen hier betrachteten Bespielen werden im Venturirohr bzw. in der Vormischkammer 5 Gegengeräusche mit entgegengesetzter Phase zu derjenigen der Schallschwingungen erzeugt, die durch die Einspritzung des Brenngases und den gleichzeitigen Eintritt von Luft am Einlaßende 3 des Venturirohrs und auch durch den schnellen Verlauf der Gasmischung im Venturirohr erzeugt werden. Somit werden diese Schallschwingungen gedämpft, was es ermöglicht, einen geräuschärmeren Betrieb des Brenners 1 zu erzielen.
Bei dem Beispiel von Fig. 1 werden die Gegengeräusche mittels zweier röhrenförmiger Resonanzräume 10, sogenannter "Viertelwellen"-Röhren, erzeugt. Diese Röhren haben einen beliebigen Querschnitt und erstrecken sich jeweils in Längsrichtung zwischen einem mit dem Inneren des Venturirohrs 2 in Verbindung stehenden offenen Ende 11 einerseits und einem geschlossenen Boden 12 andererseits.
Die im Inneren des Venturirohrs 2 auftretenden Schallschwingungen dringen in jede der zwei Röhren 10 durch deren offenes Ende 11 ein, und diese Schwingungen durchlaufen die Längserstreckung 11 bzw. 12 dieser Röhren, bevor sie sich an ihrem Boden 12 brechen, woraufhin sie erneut die Längserstreckung der Röhren in der Gegenrichtung durchlaufen, bevor sie wieder im Venturirohr 2 eintreffen.
Falls somit im Inneren des Venturirohrs 2 Schallschwingungen auftreten, deren Frequenz einer Wellenlänge entspricht, die gleich der vierfachen Längserstreckung /1 oder /2 einer der beiden Röhren 10 ist, leitet diese Röhre 10 in das Venturirohr Schallschwingungen, deren Phase entgegengesetzt zu derjenigen der in der Röhre 2 erzeugten Schwingungen ist.
Anders ausgedrückt erzeugen die beiden Röhren 10 Gegengeräusche, die gegenphasig zu den im Venturirohr 2 erzeugten Geräuschen sind, in der Umgebung von zwei vorgegebenen Frequenzen, die Wellenlängen λ1 und λ2 entsprechen, so daß die Länge h bzw. 12 der Röhren jeweils im wesentlichen gleich dem vierten Teil der Wellenlänge λ1 bzw. λ2 ist, oder allgemeiner ausgedrückt, gleich ganzzahligen ungeraden Vielfachen des vierten Teils der Wellenlängen λ1 und λ2.
Vorteilhaft sind die Einlaßenden 11 der Röhren 10 derart angeordnet, daß sie mit einer Zone des Innenraums des Brenners in Verbindung stehen, wo die Schallschwingungen mit der zu absorbierenden Frequenz eine maximale Amplitude aufweisen.
Insbesondere sind die Einlaßenden 11 der Röhren 10 bevorzugt in einem jeweiligen Abstand /3 bzw. /4 vom Einlaßende 3 des Venturirohrs angeordnet, der jeweils im wesentlichen gleich einem ganzzahligen ungeraden Vielfachen des vierten Teils der Wellenlängen λ1 und λ2 der Geräusche ist, die jeweils von den beiden Röhren 10 unterdrückt werden.
Allgemeiner ausgedrückt kann der Abstand /3 zwischen 0,2 k1 λ1 und 0,3 k1 λ1 liegen, und der Abstand 14 kann zwischen 0,2 k2 λ2 und 0,3 k2 λ2 liegen, wobei k1 und k2 ungerade ganze Zahlen sind, bevorzugt gleich 1 oder 3.
Wie bei allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Abstände zwischen dem Einlaßende 3 des Venturirohrs und dem Einlaß 11 der Röhren (im Regelfall die Einlaßöffnungen der Anti-Geräusch-Hohlräume) entlang einer Krümmung verlaufende Strecken, die dem mittleren Pfad ent sprechen, dem die Gase vom Einlaßende 3 des Venturirohrs bis hin zu den betreffenden Einlaßöffnungen folgen.
Bei einem besonderen Ausführungsbeispiel wurden, um zwei Schallschwingungsspitzen bei ca. 1000 und 2300 Hz zu dämpfen, Röhren 10 mit kreisförmigem Querschnitt verwendet, die einen Innendurchmesser von 3 Millimetern aufwiesen, mit den folgenden Parametern: /1 = 3,2 cm, /2 = 8,6 cm, 13 = 3,6 cm, /4 = 8,5 cm.
In Fig. 2 ist ein Spektrum von Schallschwingungen dargestellt, welche bei einem besonderen Ausführungsbeispiel des in Fig. 1 dargestellten Brenners 1 gemessen wurden, und zwar zum einen ohne die zwei Röhren 10 (durchgezogene Linie) und zum anderen mit den zwei Röhren 10 (gepunktete Linie).
Es zeigt sich, daß das Spektrum ohne die zwei Röhren 10 zwei Schallschwingungsspitzen P1 und P2 in der Umgebung von 1000 und 2300 Hz aufweist, und daß diese Spitzen infolge der Hinzufügung der zwei Röhren 10 beseitigt werden.
Es versteht sich, daß der Brenner 1 in Abhängigkeit von den Geräuschfrequenzen, deren Absorption angestrebt wird, mit einer einzigen Röhre 10 oder gegebenenfalls mit mehr als zwei Röhren 10 ausgestattet sein könnte.
Des weiteren könnten die Röhren 10 gegebenenfalls anstatt mit dem Venturirohr 2 mit der Vormischkammer 5 in Verbindung stehen, sie könnten gegebenenfalls statt der gekrümmten Formgebung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, eine geradlinige Formgebung aufweisen, und sie könnten gegebenenfalls nicht in der Symmetrieebene des Brenners 1 angeordnet sein.
Es ist jedoch vorteilhaft, daß die Röhren 10 mit ihren Längsachsen in der Symmetrieebene des Brenners 1 angeordnet sind, wie in Fig. 1 dargestellt ist, indem diese Anordnung es ermöglicht, den Brenner 1 durch Tiefziehen mit darauffolgendem Zusammenbau von zwei metallischen Halbschalen, von denen eine in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, einfach auszuführen. Jede Halbschale stellt somit die Hälfte des Venturirohrs 2, der Seitenwandung der Vormischkammer 5 und einer jeden Röhre 10 dar.
Im Fall einer derartigen Ausführung wird der Verbrennungsrost 6 nach der Montage der zwei Halbschalen im wesentlichen auf die Vormischkammer 5 aufgesetzt. Es ist jedoch ebenso möglich, anstelle des Rostes 6 einen Verbrennungskopf zu verwenden, der aus Austrittkanälen für die Luft/Brenngas-Mischung gebildet ist, wobei diese Kanäle einfach durch nebeneinanderliegende Anordnung der zwei Halbschalen ausgeführt sind.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, könnten die Röhren 10 durch einen oder mehrere Resonanzräume 2 G mit einer anderen Formgebung ersetzt werden. Der Resonanzraum 20 hat die Form einer Kammer mit dem Volumen V, eines sogenannten "Helmholtz-Resonators", der dazu konzipiert ist, im Inneren des Brenners 1 Gegengeräusche zu erzeugen, die gegenphasig zu den Geräuschen mit der zu dämpfenden Frequenz sind.
Der Resonanzraum 20 steht mit dem Inneren des Venturirohrs 2 oder der Vormischkammer 5 über einen Einlaß 21 in Verbindung und ist durch eine dichte Wandung 22 begrenzt.
Bei einem Hohlraum 20 mit einer einzigen Einlaßöffnung 21 findet die zu dämpfende Frequenz ihren Ausdruck durch die folgende klassische Formel:
bei der:
- f die zu dämpfende Frequenz in Hertz ist,
- S der Querschnitt der Einlaßöffnung 21 ist,
- c die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schallwellen ist,
- V der Innenraum des Hohlraumes 20 ist,
- und h die Länge der Einlaßöffnung 21 ist, d. h. der Abstand zwischen dem Innenraum des Brenners und dem Volumen V auf Höhe der Einlaßöffnung 21: falls das Volumen V an die Wandung des Venturirohrs 2 oder der Vormischkammer 5 angefügt ist, ist h einfach die Dicke dieser Wand.
Wie die bereits beschriebenen Röhren 10 kann der Resonanzraum 20 mit dem Venturirohr 2 oder mit der Vormischkammer 5 in Verbindung stehen, und in Abhängigkeit von der Anzahl der zu dämpfenden Frequenzen können ein oder mehrere Resonanzräume vorgesehen sein.
Wie bereits für das Beispiel der Fig. 1 angegeben wurde, ist der Einlaß 21 des Hohlraums 20 bevorzugt in einer Zone angeordnet, in der die Amplitude der Schallschwingungen im Brenner maximal ist, beispielsweise in einem Abstand /5 vom eingangsseitigen Ende 3 des Venturirohrs, der zwischen dem 0,2- und 0,3fachen eines ganzzahligen ungeraden Vielfachen k der Wellenlänge λ des zu dämpfenden Geräuschs liegt, wobei k bevorzugt gleich 1 oder 3 ist. Der Abstand /5 ist bevorzugt benachbart zu λ/4 oder, allgemeiner ausgedrückt, benachbart zu einem ganzzahligen ungeraden Vielfachen k von λ/4, wobei k bevorzugt gleich 1 oder 3 ist.
Des weiteren ist der Resonanzraum 20 bevorzugt, jedoch nicht ausschließlich, symmetrisch zur Symmetrieebene des Brenners 1 angeordnet, so daß die Gesamtheit des Brenners 1, außer gegebenenfalls der Verbrennungsrost 6, durch Tiefziehen von zwei metallischen Halbschalen ausgeführt werden kann, die entlang der Symmetrieebene aneinander angebracht werden, wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 dargelegt ist.
Bei den in Fig. 4 und 5 dargestellten Beispielen werden die Gegengeräusche mittels eines Verbindungsrohrs 30 mit beliebigem Querschnitt erzeugt, das sich zwischen einem mit dem Venturirohr 2 in Verbindung stehenden eingangsseitigen Ende 31 bzw. Einlaßöffnung einerseits und einem mit dem Venturirohr oder der Vormischkammer 5 in Verbindung stehenden ausgangsseitigen Ende 32 andererseits erstreckt.
Die Enden des Rohrs 30 können gegebenenfalls beide mit der Vormischkammer 5 in Verbindung stehen.
Bei den zwei Fällen, die in Fig. 4 und 5 dargestellt sind, durchläuft die Gasmischung, die durch den Brenner 1 hindurchtritt, ohne das Verbindungsrohr 30 zu durchlaufen, eine Strecke L im Venturirohr und der Vormischkammer 5 zwischen den Enden 31 und 32 des Verbindungsrohrs, und das Verbindungsrohr weist eine Länge /5 bzw. /7 auf, die entweder kleiner oder größer als der Abstand L ist und von dem Abstand L um eine Längen λ/2 verschieden ist, wobei n eine ungerade ganze Zahl und λ die Wellenlänge der zu unterdrückenden Geräusche ist.
In der Praxis ist n meistens gleich 1.
In dem Beispiel von Fig. 4 ist die Länge 15 des Verbindungsrohrs 30 um eine halbe Wellenlänge kleiner als die Länge L, und in dem Beispiel von Fig. 5 ist die Länge 17 des Verbindungsrohrs 30 um eine halbe Wellenlänge größer als die Länge L.
Aufgrund seiner Länge erzeugt das Verbindungsrohr 30 in allen Fällen an seinem Ende 32 ein Gegengeräusch mit der entgegengesetzten Phase zu derjenigen der Schallschwingun gen der Gasmischung für die vorgegebene, zu dämpfende Frequenz.
Wie bei den vorhergegangenen Beispielen ist das Rohr 30 bevorzugt, jedoch nicht ausschließlich in der Symmetrieebene des Brenners 1 angeordnet, derart daß der Brenner, gegebenenfalls mit der Ausnahme seines Verbrennungsrostes 6, durch das Tiefziehen von zwei metallischen Halbschalen ausgeführt werden kann, gefolgt von der gegenseitigen Anbringung dieser beiden Halbschaler entlang der Symmetrieebene.
Bei den in den Fig. 4 und 5 dargestellten Beispielen kann der Abstand /8 zwischen dem Ende 31 des Verbindungsrohrs und dem eingangsseitigen Ende 3 des Venturirohrs zwischen 0,2 k λ und 0,3 k λ liegen, wobei dieser Abstand vorteilhaft in der Nähe von k λ/4 ist, und der Abstand /9 zwischen dem zweiten Ende 32 des Verbindungsrohrs und dem eingangsseitigen Ende 3 des Venturirohrs zwischen 0,2 q λ und 0,3 q λ und vorteilhaft in der Nähe von q λ/4 liegen kann, wobei k und q zwei verschiedene ungerade ganze Zahlen sind und λ die Wellenlänge des zu dämpfenden Geräuschs ist (k ist bevorzugt gleich 1 oder 3).
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Beispiel schließlich werden die Gegengeräusche mittels eines am eingangsseitigen Ende 3 des Venturirohrs vorgesehenen ringförmigen Resonanzraums 35 erzeugt.
Dieser ringförmige Resonanzraum ist nach außen hin durch eine massive ringförmige Außenwand 33 radial begrenzt, die das Venturirohr 2 seitlich begrenzt, und radial nach innen hin durch eine massive ringförmige Wandung 34, die aufeinanderfolgend ein sich verjüngendes Teilstück, eine Verengung, und daraufhin ein sich erweiterndes Teilstück aufweist.
Die Wandung 34 steht eingangsseitig in dichtendem Umfangskontakt mit der Außenwand 33 (die eingangsseitigen Enden dieser zwei Wandungen gehen nicht zwangsläufig ineinander über) und erstreckt sich zur Ausgangsseite hin innerhalb der Außenwand 33 bis hin zu einem offenen Ende 34a, das mit dem Inneren der Wandung 33 in Verbindung steht.
Somit erstreckt sich der ringförmige Resonanzraum 35 entlang der Längsachse des Venturirohrs 2 zwischen einem geschlossenen eingangsseitigen Ende 35a und einem ausgangsseitigen Ende 35b, welches eine den Eintritt des Resonanzraums bildende ringförmige Öffnung darstellt.
Dieses eingangsseitige und ausgangsseitige Ende sind voneinander getrennt durch einen axialen Abstand 110, der im wesentlichen gleich dem vierten Teil der Wellenlänge des zu unterdrückenden Geräuschs ist, oder allgemeiner ausgedrückt im wesentlichen gleich einem ungeraden Vielfachen des vierten Teils dieser Wellenlänge (bevorzugt λ/4 oder 3 λ /4), wobei der Abstand zwischen dem Einlaßende 3 des Venturirohrs und der Einlaßöffnung 35b des Resonanzraums zwischen 0,2 k λ und 0,3 kλ liegt, wobei k eine ungerade ganze Zahl (bevorzugt 1 oder 3) und λ die Wellenlänge des zu dämpfenden Geräuschs ist.
Bevorzugt weist bei allen Ausführungsformen der Erfindung der Innenraum des Brenners geradeaus von der Einlaßöffnung des Anti-Geräusch-Hohlraums (Resonanzraum oder Verbindungsrohr) einen Querschnitt für den Durchtritt der Luft/Gas-Mischung auf, der mindestens zehnmal so groß wie der Querschnitt der Einlaßöffnung ist, wobei der Querschnitt für den Durchtritt der Luft/Gas-Mischung der Querschnitt das Innenraums des Brenners senkrecht zur mittleren Strömungsrichturg der Gase ist.

Claims

1. Gasbrenner mit einem Innenraum (2, 5), der Luft ebenso wie ein Brenngas aufnimmt und über einen Verbrennungskopf (6) zur Atmosphäre hin ausmündet, wobei dieser Brenner während seines Betriebs in seinem Innenraum Geräusche erzeugt und des weiteren einen Anti- Geräusch-Hohlraum (10, 20, 30, 35) zum Erzeugen von Gegengeräuschen mit entgegengesetzter Phase zu den genannten Geräuschen in seinem Innenraum (2, 5) zumindest für eine bestimmte zu absorbierende Frequenz aufweist, welche einer vorgegebenen Wellenlänge entspricht; der Anti-Geräusch-Hohlraum durch eine massive Wandung begrenzt ist und mit dem Innenraum (2, 5) des Brenners über mindestens eine Einlaßöffnung (11, 21, 31, 35b) in Verbindung steht; die Gegengeräusche einzig mittels der Geometrie des Anti-Geräusch-Hohlraums erzeugt werden; der Innenraum ein Venturirohr (2) mit einem eingangsseitigen Ende (3) aufweist, das mit einer Brenngas-Einspritzvorrichtung (7) versehen und derart ausgebildet ist, daß es unter der Einwirkung des Einspritzens von Brenngas Luft ansaugt, wobei die genannten Geräusche erzeugt werden; die Einlaßöffnung (11, 21, 31, 35b) des Anti-Geräusch-Hohlraums mit dem Venturirohr in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (11, 21, 31, 35b) in einem zwischen 0,2 k λ und 0,3 k λ liegenden Abstand von dem eingangsseitigen Ende (3) des Venturirohrs angeordnet ist, wobei k eine ganze ungerade Zahl und λ die vorgegebene Wellenlänge ist.

2. Brenner nach Anspruch 1, welcher eine Symmetrieebene aufweist, und mit zwei tiefgezogenen Halbschalen, die aneinander angebracht sind und jeweils eine Hälfte des Innenraums (2, 5) des Brenners sowie des Anti- Geräusch-Hohlraums begrenzen.

3. Brenner nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei dem der Anti-Geräusch-Hohlraum ein abgeschlossener Resonanzraum (10, 20, 35) ist, der mit dem Innenraum (2, 5) des Brenners einzig über die Einlaßöffnung (11, 21, 35b) in Verbindung steht.

4. Brenner nach Anspruch 3, bei dem der Resonanzraum ein Resonanzrohr (10) ist, das sich über eine bestimmte Länge (/1, /2) zwischen der Einlaßöffnung (11) und einem verschlossenen Ende (12) erstreckt, wobei die Länge dieses Resonanzrohrs im wesentlichen gleich einem ganzzahligen ungeraden Vielfachen des vierten Teils der vorgegebenen Wellenlänge ist.

5. Brenner nach Anspruch 3, bei dem das Venturirohr (2) gegen sein eingangsseitiges Ende (3) hin eine massive ringförmige Außenwandung (33) aufweist, die eine massive ringförmige Innenwandung (34) umringt, so daß sie mit der Außenwandung einen den Resonanzraum bildenden Ringraum (35) begrenzt, wobei sich dieser Resonanzraum entlang der Längsachse des Venturirohrs (2) zwischen einem zu dem eingangsseitigen Ende (3) des Venturirohrs benachbarten, verschlossenen eingangsseitigen Ende (35a) einerseits und einem ausgangsseitigen Ende (35b) andererseits erstreckt, welches eine ringförmige Öffnung bildet, welche die Einlaßöffnung des Resonanzraums darstellt, und das eingangsseitige und das ausgangsseitige Ende durch einen axialen Abstand (/10) voneinander getrennt sind, der im wesentlichen gleich einem ungeraden Vielfachen des vierten Teils der vorgegebenen Wellenlänge ist.

6. Brenner nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei dem der Anti-Geräusch-Hohlraum ein Verbindungsrohr (30) ist, das sich über eine bestimmte Länge (16, /7) zwischen dem ersten und dem zweiten Ende (31, 32) erstreckt, die beide mit dem Innenraum (2, 5) des Brenners in Verbindung stehen, wobei das erste Ende (31) des Verbindungsrohrs die genannte Einlaßöffnung bildet, das zweite Ende (32) ausgangsseitig von dem ersten Ende (31) angeordnet ist, die Luft und das Brenngas, die in den Brenner übertreten, ohne das Verbindungsrohr (30) zu durchlaufen, eine vorgegebene Länge (L) zwischen den beiden Enden des Verbindungsrohrs durchlaufen, und die Länge des Verbindungsrohrs sich von der vorgegebenen Länge (L) um eine Längen λ/2 unterscheidet, wobei n eine ganze ungerade Zahl ist.

7. Brenner nach Anspruch 6, bei dem die Länge (16, 17) des Verbindungsrohrs (30) größer als die vorgegebene Länge (L) ist, die von der Luft und dem Brenngas, die in den Brenner übertreten, ohne das Verbindungsrohr zu durchlaufen, zwischen den beiden Enden (31, 32) des Verbindungsrohrs durchlaufen wird.

8. Brenner nach Anspruch 6, bei dem das Venturirohr (2) in eine eingangsseitig von dem Verbrennungskopf (6) angeordnete Vormischkammer (5) mündet, wobei die Vormischkammer (5) sich in der Längsrichtung zwischen zwei Enden (5b, 5c) erstreckt und mit dem Venturirohr (2) an einem einzigen (5b) seiner Enden in Verbindung steht, das Venturirohr entlang der Vormischkammer angeordnet ist, und die Länge (/6) des Verbindungsrohrs (30) kleiner als die vorgegebene Länge (L) ist, die von der Luft und von dem Brenngas, die in den Brenner übertreten, ohne das Verbindungsrohr zu durchlaufen, zwischen den beiden Enden (31, 32) des Verbindungsrohrs durchlaufen wird.

9. Brenner nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem das zweite Ende (32) des Verbindungsrohrs, das mit dem Venturirohr (2) in Verbindung steht, in einem Abstand (19) von dem eingangsseitigen Ende (3) des Venturirohrs angeordnet ist, der zwischen 0,2 q λ und 0,3 q λ liegt, wobei q eine ganze ungerade Zahl ist, die größer als k ist.

10. Brenner nach einem vorhergehenden Ansprüche, bei dem k den Wert 1 oder 3 hat.

11. Brenner nach einem vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Innenraum des Brenners geradeaus von der Einlaßöffnung (11, 21, 31, 35b) des Anti-Geräusch-Hohlraums einen Querschnitt für den Durchtritt der Luft/Gas- Mischung aufweist, der mindestens zehnmal so groß wie der Querschnitt der Einlaßöffnung ist.