AT396021B - Elektrische zuendeinrichtung mit zuendelektroden bei einem vormischgasbrenner - Google Patents

Description

AT 396 021 B

Die Erfindung betrifft eine elektrische Zündeinrichtung mit Zündelektroden bei einem Vormischgasbrenner, der zumindest zwei rohrförmige Brennerstäbe oder eine Brennerplatte mit einer Vielzahl von insbesonders gruppenweise angeordneten Austrittsöffnungen aufweist, durch die ein zündfähiges Luft-Gasgemisch aus einem von der Rohrwandung des jeweiligen Brennerstabes bzw. von der Brennerplatte begrenzten Mischraum in einen 5 Brennraum überströmt.

Bei Vormischgasbrennem wird ein zündfähiges Luft-Gasgemisch durch ein Mischrohr in den Mischraum des Brenners geleitet. Hierbei ragt das Mischrohr zumeist soweit in den Mischraum, daß das Luft-Gasgemisch gleichmäßig in den Brennraum überströmt. Die Zündelektroden sind üblicherweise an einer Stirnseite des Brenners angeordnet, wodurch eine einfache Halterung der Elektroden beispielsweise an der Stirnseite des Brenners 10 bzw. am außerhalb desselben gelegenen Teil des Mischrohres möglich ist und die Elektrodenzuleitung kurz gehalten werden kann. Da sich die Mündung des Mischrohres im Mischraum des Brenners von dessen Stirnseite entfernt befindet, ist der Strömungsweg des Luft-Gasgemisches zu den den Zündelektroden zugeordneten Austrittsöffnungen wesentlich länger als jener zu den Austrittsöffnungen im Bereich über der Mischrohrmündung. Es tritt also bei den bekannten Brennern ein zündfähiges Luft-Gasgemisch an der Zündstelle später IS in den Brennraum aus als z. B. im mittleren Bereich des Brenners. Abgesehen davon, daß die Zündeinrichtung deshalb länger als für die Zündung an sich erforderlich im Betrieb sein muß, kann der Überzündvorgang explosionsartig erfolgen und es werden Anteile unverbrannten Gasgemisches beim Inbetriebsetzen des Brenners emittiert.

Um diesen Nachteil zu beheben müssen die Zündelektroden an die Austrittsöffnungen herangeführt werden, die 20 im Bereich über der Mischrohrmündung im Mischraum des Brenners liegen. Dadurch sind aber die Elektrodenzuleitungen nach erfolgter Zündung den Flammen ausgesetzt. Um die Elektroden vor unzulässiger thermischer Belastung zu schützen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß jene Austrittsöffnungen in der Brenneiplatte bzw. im Brennerstab, über die Zuleitungen zu den Zündelektrodenenden führen, durch eine Abdeckung verschlossen sind und lediglich die Elektrodenenden über diesen Abdeckungsbereich hinausragend im 25 Strömungsweg des aus freien Austrittsöffnungen in den Brennraum überströmenden Luft-Gasgemisches liegen, wobei die den Elektrodenenden zugeordneten freien Austrittsöffnungen nahe oder direkt über der Mündung eines in den Mischraum ragenden Mischrohres vorgesehen sind.

Die Erfindung kann besonders einfach bei bestehenden Brennern nachgerüstet werden, da lediglich die Elektrodenzuleitungen soweit verlängert werden müssen, daß die Elektrodenenden im Bereich jener 30 Austrittsöffnungen positioniert werden können, die zumindest nahe über der Mischrohrmündung im Brenner liegen. Da zum Schutz der Elektrodenzuleitungen in Relation zur Gesamtzahl der Austrittsöffnungen des Brenners nur wenige Austrittsöffnungen abgedeckt werden müssen, verringert sich die Leistung des Brenners durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen praktisch nicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei gruppenweiser Anordnung der 35 Austrittsöffnungen, die an einer Stirnseite des Brenners liegende Gruppe von Austrittsöffnungen durch die Abdeckung verschlossen ist und die Mündung des Mischiohres im Bereich unter der zweiten und dritten von der Stirnseite entfernten Gruppe von Austrittsöffnungen vorgesehen ist, wobei die Elektrodenenden der zweiten Gruppe von Austrittsöffnungen zugeordnet sind.

Eine zweckmäßige Ausbildung der Erfindung ist darin gelegen, daß bei einem aus Brennerstäben gebildeten 40 Brenner die Abdeckung dem Querschnittsprofil des Brennerstäbes angepaßt ist und vorzugsweise mehr als die Hälfte von dessen Umfang umschließt. Hierzu ist für eine besonders einfache Montage der Abdeckung, diese in Form eines offenen Blechringes aus federndem Material gestaltet, der über die abzudeckenden Austrittsöffnungen auf den Brennerstab aufgeschoben weiden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt 45 Es zeigt

Fig. 1 die übliche Anordnung der Zündelektroden an einem stabförmigen Vormischgasbrenner,

Fig. 2 die Anordnung einer erfindungsgemäßen Abdeckung von Austrittsöffnungen, über die Elektrodenzuleitungen geführt sind und hiezu

Fig. 3 eine Seitenansicht. 50 Ein Vormischgasbrenner mit einer elektrischen Zündeinrichtung bekannter Art gemäß Fig. 1 besteht aus mehreren rohrförmigen, üblicherweise parallel zueinander angeordneten Brennerstäben (1), wobei ein Brennerstab mit der Zündeinrichtung versehen ist. Dem Mischraum (2) jedes Brennerstabes (1) wird durch ein Mischrohr (5) ein zündfähiges Luft-Gasgemisch zugeleitet. Jedes Mischrohr (5) ist hierzu durch eine Stirnwand (4) des zugehörigen Brennerstabes (1) in den Mischraum (2) geführt. Dem außerhalb des Brennerstabes (1) gelegenen 55 Ende des Mischrohres (5) ist mit Abstand eine Gasdüse (7) vorgelagert. Jeder Brennerstab (1) weist an der Oberseite eine Vielzahl gruppenweise angeordneter Austrittsöffnungen (3) auf, die beispielsweise schlitzartig ausgebildet sind. Über der der Stirnseite (4) des Brennerstabes (1) nächstliegenden Gruppe von Austrittsöffnungen (3') sind Zündelektrodenenden (9) vorgesehen, die durch Zuleitungen (8) mit einer nicht dargestellten Zündspannungsquelle verbunden sind. Die Mündung (6) des Mischrohres (5) im Mischraum (2) des 60 Brennerstabes (1) befindet sich nicht unter dieser Randgruppe von Austrittsöffnungen (3'), sondern ist für einen gleichmäßigeren Austritt des Luft-Gasgemisches in den Biennraum weiter in den Brennerstab (1) hinein verlegt Der Strömungsweg des Luft-Gasgemisches von der Mischrohrmündung (6) zu den Austrittsöffnungen (3') an -2-

AT 396 021 B der Stirnseite (4) des Brennerstabes (1) ist also wesentlich länger als jener zu den Austrittsöffnungen (3), die annähernd über der Mischrohrmündung (6) liegen. Es sammelt sich also in der Zeit, die das Luft-Gasgemisch bis zum Austritt aus den Austrittsöffnungen an der Zündstelle benötigt, im Brennraum Gasgemisch, welches bei Zündung des Luft-Gasgemisches am Ort der Zündelektroden explosionsartig gezündet wird. Anlagenteile eines Wasserheizers oder dgl., die im Brennraum bzw. im Abgasweg liegen, sind hierbei durch den entstehenden Druckstoß gefährdet. Zudem kann unverbranntes bzw. unvollständig verbranntes Gasgemisch in die freie Atmosphäre emittiert werden.

Der Brenner gemäß Fig. 2 ist grundsätzlich gleich aufgebaut wie der in Fig. 1 dargestellte. Die Mündung (6) des Mischrohres (5) im Mischraum (2) des Brennerstabes (1) ist ebenfalls im Bereich zwischen der zweiten und dritten Gruppe von Austrittsöffnungen (3) vorgesehen. Die Zündelektrodenenden (9) sind jedoch über der zweiten Gruppe von Austrittsöffnungen (3) angeordnet, sodaß die nachteilige Zündverzögerung durch den längeren Strömungsweg des Luft-Gasgemisches von der Mischrohrmündung (6) zu den der Zündstelle zugeordneten Austrittsöffnungen (3*) an der Stirnseite (4) des Brennerstabes (1) nach Fig. 1 nicht auftritt Die dadurch bedingte Verlängerung der Zuleitungen (8) zu den Elektrodenenden (9) bedarf allerdings zusätzlicher Maßnahmen, um die über die Austrittsöffnungen (3') an der Stirnseite (4) des Brennerstabes (1) führenden Zuleitungen (8) nicht den an diesen Austrittsöffnungen (3') sich bildenden Flammen auszusetzen. Hierzu ist eine Abdeckung (10) vorgesehen, welche die Gruppe von Austrittsöffnungen (3') an der Stirnseite (4) des Brennerstabes (1) verschließt. Eine Flammenbildung wird an diesen Austrittsöffnungen (3') also verhindert. Lediglich die Elektrodenenden (9) ragen über den Abdeckungsbereich hinaus und liegen im Strömungsweg des aus den freien Austrittsöffnungen (3) in den Brennraum überströmenden Luft-Gasgemisches, wobei diese zweite Gruppe von Austrittsöffnungen (3) zumindest nahe über der Mischrohrmündung (6) im Mischraum (2) des Brennerstabes (1) angeordnet ist.

Die Abdeckung (10) ist vorteilhafterweise aus einem offenen Blechring gebildet, dessen Breite so gewählt ist, daß die Gruppe von Austrittsöffnungen (3') an der Stirnseite (4) des Brennerstabes (1) vollständig verschlossen ist. Grundsätzlich ist für die Breite der ringförmigen Abdeckung (10) die Position der Mischrohrmündung (6) im Brennerstab (1) maßgebend, da die Elektrodenenden (9) Austrittsöffnungen (3) nahe über der Mischrohrmündung (6) zugeordnet sein sollen. Demnach ist die Breite der Abdeckung (10) entsprechend der Länge der Zuleitungen (8) zu den Elektrodenenden (9) zu wählen. Die als Blechring ausgebildete Abdeckung (10) ist insbesondere aus federndem Material gefertigt, sodaß ein sicherer Halt der Abdeckung (10) auf dem Brennerstab (1) durch eine gewisse Klemmwirkung gegeben ist Um die betreffenden Austrittsöffnungen (3') genügend dicht zu verschließen, ist es erforderlich, daß die an den Bereich der zu verschließenden Austrittsöffnungen (3') anliegende Fläche der Abdeckung (10) der Form der Oberfläche des Brennerstabes (1) in diesem Bereich entspricht. Zweckmäßigerweise ist die Abdeckung (10) dem Querschnittsprofil des Brennerstabes (1) angepaßt, wobei mehr als die Hälfte von dessen Umfang von der als Blechring ausgebildeten Abdeckung (10) umschlossen sein soll, wie das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 zeigt.

Das in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt lediglich den Brennerstäb (1), an dem die elektrische Zündeinrichtung vorgesehen ist. Insgesamt bilden den Vormischgasbrenner aber zumindest zwei solche gleichartige Brennerstäbe (1). Die Zündung des Luft-Gasgemisches erfolgt in bekannter Weise durch Überzündung. Da der Vormischgasbrenner also aus mehreren Brennerstäben besteht, ist, in Relation zur Gesamtzahl der Austrittsöffnungen, durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen die Anzahl der Austrittsöffnungen, die durch die Abdeckung (10) verschlossen sind, derart gering, daß eine Verringerung der Brennerleistung praktisch nicht gegeben ist

Grundsätzlich wäre der Erfindungsgedanke auch dadurch zu verwirklichen, daß für den Brennerstab, an dem die Zündeinrichtung angeordnet werden soll, die Gruppen von Austrittsöffnungen, über die die Elektrodenzuleitungen geführt werden, nicht gestanzt oder dgl. werden. Aus fertigungstechnischen Gründen ist es jedoch günstiger, alle Brennerstäbe gleich herzustellen. Die zusätzliche Fertigung der Abdeckung und deren Montage am Brennerstab ist in Relation zur Herstellung eines speziellen Zündbrennerstabes mit geringerem Aufwand verbunden.

Bei der im einzelnen nicht dargestellten Ausführung des Vormischgasbrenners mit einer Brennerplatte, die eine Vielzahl von Austrittsöffnungen aufweist, könnten zwar bei der Fertigung der Brennerplatte im Bereich, in dem die Zündeinrichtung angeordnet werden soll, im Sinne der Erfindung die Austrittsöffnungen fortfallen, aber für eine universellere Verwendung der Biennerplatten ist es auch hier günstiger, eine erforderliche Abdeckung von Austrittsöffnungen nachträglich anzübringen, zumal die Abdeckung für die üblicherweise ebenen Brennraplatten wesentlich einfacher ausgebildet ist als bei Brennerstäben. Im einfachsten Fall besteht die Abdeckung bei einer ebenen Brennerplatte lediglich aus einem Blechstreifen, der in geeigneter Weise auf der Brennerplatte befestigt wird. -3-

Claims (4)

1. AT 396 021 B PATENTANSPRÜCHE 1. Elektrische Zündeinrichtung mit Zündelektroden bei einem Vormischgasbrenner, der zumindest zwei rohrförmige Brennerstäbe oder eine Brennerplatte mit einer Vielzahl von insbesondere gruppenweise angeordneten Austrittsöffnungen aufweist, durch die ein zündfähiges Luft-Gasgemisch aus einem von der Rohrwandung des jeweiligen Brennerstabes bzw. von der Brennerplatte begrenzten Mischraum in einen Brennraum überströmt, dadurch gekennzeichnet, daß jene Austrittsöffnungen (3') in der Brennerplatte bzw. im Brennerstab (1), über die Zuleitungen (8) zu Zündelektrodenenden (9) führen, durch eine Abdeckung (10) verschlossen sind und lediglich die Elektrodenenden (9) über diesen Abdeckungsbereich hinausragend im Strömungsweg des aus freien Austrittsöffnungen (3) in den Brennraum überströmenden Luft-Gasgemisches liegen, wobei die den Elektrodenenden (9) zugeordneten freien Austrittsöffnungen (3) nahe oder direkt über der Mündung (6) eines in den Mischraum (2) ragenden Mischrohres (5) vorgesehen sind.
2. 2. Elektrische Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei gruppenweiser Anordnung der Austrittsöffnungen (3), die an einer Stirnseite (4) des Brenners liegende Gruppe von Austrittsöffnungen (3') durch die Abdeckung (10) verschlossen ist und die Mündung (6) des Mischrohres (5) im Bereich unter der zweiten und dritten von der Stirnseite (4) entfernten Gruppe von Austrittsöffnungen (3) vorgesehen ist, wobei die Elektrodenenden (9) der zweiten Gruppe von Austrittsöffnungen (3) zugeordnet sind.
3. 3. Elektrische Zündeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem aus Brennerstäben (1) gebildeten Brenner die Abdeckung (10) dem Querschnittsprofil des Brennerstabes (1) angepaßt ist und vorzugsweise mehr als die Hälfte von dessen Umfang umschließt.
4. 4. Elektrische Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (10) die Form eines offenen Blechringes aus federndem Material aufweist, der über die äbzudeckenden Austrittsöffnungen (3') auf den Brennerstab (1) aufgeschoben ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-