Strahlungsbrenner Diese Erfindung betrifft einen Strahlungsbrenner, bei welchem gasförmiger Brennstoff an der Oberfläche eines Durchlässe aufweisenden Flächengebildes ver brannt wird, um letzteres auf Weissglut zu erhitzen.
Es ist bekannt, dass sich unter gleichen Verhältnis sen die Geschwindigkeit und Wirksamkeit der Ver brennung entsprechend erhöht, wenn die mit dem Gas vermischte Luftmenge den zu vollständigen Brennstoff verbrennung benötigten, maximalen Betrag erreicht. Das trifft für Naturgas zu, bei welchem das Verhältnis von Luft zu Gas annähernd zehn zu eins betragen soll.
Der Zweck der Erfindung liegt in der Schaffung eines Strahlungsbrenners, bei dem das optimale Gas- Luftgemisch im Betriebe immer gewährleistet ist, auch wenn das Gas unter niedrigem Druck in den Brenner strömt.
Ferner ist bekannt, dass unter sonst gleichen Um ständen und bei genügender und konstanter Wärmezu fuhr pro Flächeneinheit die ausgesandte Strahlungs energie bei jeder Zunahme der Strahlungsfläche zu nimmt und ein flaches Drahtnetz die kleinste Fläche innerhalb eines gegebenen Umfanges darstellt, während ein wiederholt auf Weissglut erhitztes Drahtnetz nach erfolgter Abkühlung extremen Werten von Ausdeh, nun- und Zusammenziehen unterliegt, und dass ein so erhitztes und gekühltes, flaches Drahtnetz bleibend de formiert wird, besonders dann, wenn seine Kanten fest geklemmt werden.
Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Strahlungsbrenners, der diese Nachteile nicht auf weist.
Der Strahlungsbrenner ist gekennzeichnet durch ein Gussstück, das einen Hohlraum umschliesst und an einer Seite eine darin ausgebildete Öffnung aufweist, wobei :die übrige Oberfläche der genannten Guss- stückseite einen die Öffnung umgebenden Rand besitzt, ein Venturirohr, das strömungsmässig mit dem Inneren des Hohlraumes verbunden ist, um Gas und Luft hineinzufördern, einen ersten flachen, die Öffnung überdeckenden, perforierten Teil, einen zweiten biegsa- men, perforierten,
verbrennungsunterhaltenden Teil mit einem mittleren Abschnitt, welcher über der Öff nung und dem entsprechenden Abschnitt des ersten Teiles liegt, wobei der mittlere Abschnitt eine Anzahl parallele, wellenförmige, die Öffnung überdeckende Ausbildungen aufweist, und durch Mittel zum lösbaren Festklemmen der perforierten. Teile mit ihrem Umfang am Rand.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine beispiels weise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine, von unten betrachtete, schaubildliche Ansicht eines erfindungsgemässen Strahlungsbrenners, wobei -die Lage des Brenners dargestellt ist, die er beim Verwenden in der Bratröhre eines Kochherdes ein- nimmt.
Fig.2 eine, von. unten gesehene, schaubildliche, auseinandergezogene Ansicht, welche die einzelnen Teile zeigt, aus denen der Brenner gemäss Fig. 1 gebil det ist, Fig. 3 eine auseinandergezogene Längsschnittansicht nach der Linie 3-3 in Fig. 1, um besser zeigen zu kön nen, wie die Teile der Fig. 2 zusammengefügt sind, Fig. 4 eine Vorderansicht einer Bratröhre,
die mit einem erfindungsgemässen Strahlungsbrenner versehen ist, und Fig. 5 eine Seitenansicht des Brenners mit Blick in Richtung der Linie 5-5 er Fig. 4.
Ein erfindungsgemässer Strahlungsbrenner besitzt einen durch ein Gussstück 10 gebildeten Brennerkopf, der einen Hohlraum 12 umschliesst, und eine Misch kammer 14, deren inneres Ende 16 zu dem Brenner hohlraum 12 führt, während ihr Aussenende 17 Gas aus einer Leitung 18 aufnehmen kann und mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
Die Mischkammer kann wie üblich ausgebildet sein, aber zum Erzielen einer wirksameren und rascheren Verbrennung ist eine reichliche Zufuhr primärer Verbrennungsluft erforder- lich" welche für Naturgas im von annähernd zehn Teile Luft zu einem Teil Gas, stehen sollte. Wenn das Ende 17 der Mischkammer zylindrisch ausgebildet ist, dann erreicht die Luftmenge, welche von dem aus der Leitung 18 strömenden Gas mitgerissen wird, be sonders bei niedrigem Gasdruck nicht das erforderliche Volumen.
Zum Sicherstellen einer hinreichenden Zu fuhr von Verbrennungsluft wird die Mischkammer wie ein überdimensioniertes Venturirohr ausgebildet und ihr Aussenende 17 ist glockenförrndg und weist grösse- ren Durchmesser als der übrige Teil des Venturirohres auf, wie in Fig. 5 ersichtlich ist.
Bei dieser Anordnung wird eine genügende Menge Verbrennungsluft aus der Umgebung des Aussenendes 17 des Venturirohres vom Gas mitgenommen, selbst wenn letzteres unter verhält- nismässig niedrigem Druck ,geliefert wird.
Laboratori umsversuche haben gezeigt, dass, das Lufteinlassende 17 eines Venturirohres, das einen Stahlungsbrenner mit einer Leistung von 3000 kcal versorgt, ungefähr doppelt so gross als das Lufteinlassende eines Venturi- rohres sein sollte, das einen: mit üblicher Öffnung ver- sehenen Brenner beliefert, wie er am oberen Ende eines Kochherdes anzutreffen ist und die gleiche Wär meleistung aufweist.
Um übermässigen Druck des Ver brennungsgemisches in. der Mitte des Hohlraumes zu verhindern, ist eine Leitwand 20 mit einer Öffnung 22 zwischen dem Einlassende 16 der Mischkammer und der gegenüberliegenden Wand 24 der Brennkammer angeordnet, wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist.
Der Strahlun:gsbrenner besitzt auch einen inneren durchlöcherten Teil, wie beispielsweise ein feinmaschi ges Drahtnetz 26, ferner ein äusseres, biegsames, fein- maschiges Drahtnetz 28, und ein dazwischenliegendes, grobmaschiges Drahtnetz oder einen anderen relativ unbiegsamen, perforierten Teil 30. Die Strömungsver mögen der Elemente 26 und 28 sollten denjenigen eines Drahtnetzes von 8 Maschen pro 5 mm entspre chen, während das Strömungsvermögen des dazwi schenliegenden Teiles 30 dem Vermögen eines Draht netzes von 8 Maschen gleichkommen sollte. Die Ele mente 26, 28 und 30 sind in ihrer jeweiligen Lage gemäss den Fig. 2 und 3 zusammengefügt.
Die zusam mengesetzten Drahtnetze können am Rand 32 des Brennergussstückes mittels Schrauben oder dergleichen befestigt wenden, welche durch Öffnungen 34 in einem Befestigungsrahmen 36 und durch: ähnliche Öffnungen in einer nicht dargestellten Dichtung hindurchreichen, um mit Schrauböffnungen 38 im Rande der Brenner kammer in Eingriff zu kommen. Bei einer solchen Be festigung werden die Aussenränder der Teile 26, 28 und 30 in lecksicherer Weise zwischen: dem Befesti gungsrahmen 36 und dem Rand 32 zusammenge klemmt.
Das äussere Drahtnetz 28 wird wiederholt auf Weissglut erhitzt und gekühlt, was bedeutet, dass es sich beträchtlich ausdehnen und wieder zusammenzie hen muss. Wenn das Netz 28 flach ausgebildet ist und. seine Kanten festgeklemmt sind, dann bewirkt das Ausdehnen und Zusammenziehen, dem das Netz unter worfen ist, eine bleibende Verformung :des Drahtnet zes. Wenn andererseits die Kanten .des Drahtnetzes 28 lose eingeklemmt werden, um eine Ausdehnung und Zusammenziehung zu gestatten, .dann sickern entzün dete Gase rings am Umfang des Drahtnetzes herein, was Explosionen zur Folge hat.
Um ein Festklemmen der Kanten der Drahtnetze zu gestatten und sich gleichzeitig vor bleibender Ver formung zu schützen, wird dem äusseren Drahtnetz 28 Wellenform erteilt, so dass sich Einsenkungen 44 und Erhebungen 46 ergeben, wie Fig. 3 es zeigt. Die wel- lenfömrLigen Ausbildungen 44, 46 ermöglichen dem Netz 28 sich ohne bleibende Verformung auszudehnen und wieder zusammenzuziehen. Durch diese wellenför migen Gestaltungen wird der gesamte Oberflächenbe reich des Netzes, und damit die gesamte ausgesandte Strahlungsenergie, beträchtlich erhöht.
Da das äussere Drahtnetz 28 erhitzt wird und sich dabei zu einem viel grösseren Ausmass als der Zwischenteil 30 ausdehnt, so muss es sich auch bei seinem Ausdehnen und Zu sammenziehen relativ zum Teil 30 bewegen. Wenn das äussere Drahtnetz 28 völligen, oder im wesentlichen gänzlichen Oberflächenkontakt mit dem Teil 30 (oder in Abwesenheit des Teiles 30, mit dem Teil 26) auf weist, dann wird seine infolge von Ausdehnung und Zusammenziehung bewirkte Bewegung gehemmt, was eine Verformung oder Beschädigung zur Folge hat.
Gemäss der Zeichnung weisen die Ausbuchtungsteile der Erhebungen 46 annähernd Linienkontakt mit der Oberfläche des unmittelbar einwärts vom Netz 28 lie genden Teils., wie beispielsweise Teil 3-0 (oder Teil 26) auf. Dadurch wird .die Bewegungsmöglichkeit des äus- seren Drahtnetzes 28 sehr erleichtert und die Gefahr einer Beschädigung verringert sich.
Das dazwischenliegende Drahtnetz, oder der durch löcherte Teil 30 ist genügend stark, um die erforderli- che Festigkeit vorzusehen und um genügend Masse und Oberfläche zum Absorbieren und Verteilen :des grössten Teils der einwärts gestrahlten Hitze zu besit zen. Irgendwelche restliche Hitze wird durch das in nere, feinmaschige Drahtnetz 26 absorbiert bzw. ver teilt, so dass die Temperatur in. der Brennkammer stets unter dem Flammpunkt :des Brenngemisches bleibt.
Dieser Strahlungsbrenner eignet sich insbesondere zur Verwendung im Bratrostraum eines gasbeheizten Küchenherdes, oder in einem Zimmerheizkörper, dane ben kommen aber auch beliebige andere Verwendungs möglichkeiten in Betracht.
Ein Vorteil dieses Strahlungsbrenners liegt darin, dass das einströmende Gas den Hauptanteil der erfor derlichen, primären Verbrennungsluft selbst mitreisst und dann unter verhältnismässig niedrigem Druck ein strömt, wie das beispielsweise bei Naturgas der Fall ist, Ein weiterer Vorteil dieses Strahlungsbrenners be steht darin, dass die Strahlungsoberfläche des Draht netzes ohne Vergrösserung dessen Umfangs vergrössert wird und dass das Strahlungsnetz ohne jede bleibende Verformung wiederholt auf Weissglut erhitzt und abge#. kühlt wenden kann.
Ein weiterer Vorteil dieses Strahlungsbrenners be steht darin, dass die Kontaktstellen zwischen dem Aus sennetz und dem innern perforierten Teil auf ein Mini mum verringert ist, so dass eine relative Bewegung der Netze ohne Beschädigung von einem derselben erfol gen kann.