DE3247128C2

DE3247128C2 -

Info

Publication number: DE3247128C2
Application number: DE3247128A
Authority: DE
Inventors: Kazuharu Nagoya Aichi Jp Nakamura; Yoshio Gifu Jp Mito; Yutaka Kounan Aichi Jp Nakanishi
Original assignee: Toyotomi Kogyo Co Ltd
Current assignee: Toyotomi Co Ltd
Priority date: 1981-12-23
Filing date: 1982-12-20
Publication date: 1988-08-11
Also published as: US4569652A; DE3247128A1; GB2124360A; FR2518708A1; GB2124360B; FR2518708B1; CA1198979A

Description

Die Erfindung betrifft einen Verdampfungsbrenner für Heizöl mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Pa tentanspruches 1.

Ein Verdampfungsbrenner dieser Art ist aus dem JP-GM 6609/1975 bekannt. Dort ist gezeigt, den zwischen dem Außenzylinder und dem Brennraum des Doppel zylinders gebildeten äußeren Luftzuführungs schacht mit einem oberen Ringblech abzu schließen und unmittelbar darüber eine ring förmige Frischluftzufuhr vorzusehen, die Frisch luft von außen, d. h. von außerhalb des Außen zylinders an die am oberen Austritt des Brenn raumes des Doppelzylinders stehende Flamme heranführt. Das verbessert die Verbrennung der aus dem Brennraum nach oben abströmenden Gase, hat aber den Nachteil, daß der wärmedurch lässige Außenzylinder an der Stelle der Frisch luftzufuhr unterbrochen ist und nicht die an gestrebte gleichmäßige Temperaturverteilung aufweist. Zudem endet bei diesem Verdampfungs brenner der innere Luftzuführungsschacht, der unter einem quer angeordneten Luftablenkblech mündet, weit oberhalb des Brennraumes des Doppelzylinders, so daß bei einer nicht aus reichend hoch am oberen Austritt des Brennraumes brennenden Flamme unverbrannte Restgase über den oberen Teil des inneren Luftzuführungs schachtes entweichen können.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungs gemäßen Verdampfungsbrenner zur Verwendung in Raumheizgeräten so auszubilden, daß eine voll ständige Nachverbrennung der aus dem Brennraum abströmenden, nicht vollständig verbrannten Gase sowie eine weitgehend gleichmäßige Temperatur verteilung in dem Außenzylinder gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das - den äußeren Luftzuführungsschacht ab schließende - Ringblech als Strömungsverteiler ausgebildet ist, der in einem axialen Abstand oberhalb des Brennraumes mit seiner inneren Ringblechkante den Brennraum im wesentlichen übergreift, daß der von dem Strömungsverteiler übergriffene Brennraum unter dem Außenbereich des zugleich als Flammspreizvorrichtung dienenden Luftablenkbleches endet und daß der Außenzylinder den Doppelzylinder und auch die Flammenspreizvorrichtung umschließt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt. Dabei sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, daß Durchtrittsöffnungen in der äußeren Mantelfläche des Doppelzylinders im Bereich des Strömungs verteilers vorgesehen sind, die größer als die Durch trittsöffnungen im mittleren Bereich des äußeren Luftzuführungsschachtes ausgebildet sind.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verdampfungs brenners ergeben sich aus der Verwendung des Strö mungsverteilers, der am oberen Austritt des Brenn raumes erneut weitgehend unverbrauchte Ver brennungsluft zuführt, so daß hier die Nach verbrennung der bis dahin unvollständig ver brannten Gase gefördert wird. Da der Brennraum mit seinem oberen Austritt zugleich auch unterhalb des als Flammenspreizvorrichtung dienenden Luftablenkbleches mündet und unter dem Luftablenkblech noch einmal Luft-Anteile aus dem inneren Luftzuführungsschacht austreten, findet in diesem Bereich erneut eine in tensive Mischung und Verbrennung der aus dem Brennraum austretenden unverbrannten Restgase statt.

Diese Nachverbrennung allein aufgrund der über den äußeren und den inneren Luftzuführungsschacht zugeführten Luft- Anteile ermöglicht es, daß der wärmedurchlässige Außenzylinder des Verdampfungsbrenners sowohl den Doppelzylinder als auch die Flammenspreiz vorrichtung ungeteilt umschließt. Somit ist auch eine weitgehend gleichmäßige Temperatur verteilung über die gesamte Höhe des Außen zylinders gewährleistet.

Der mittels des Strömungsverteilers am oberen Aus tritt des Brennraumes zugeführte Hauptstrom aus dem äußeren Luftzuführungsschacht muß so bemessen sein, daß die am oberen Austritt des Brennraumes vorhandene Flamme nicht durch eine zu hohe Strömungsgeschwindigkeit des Hauptstromes ausgeblasen wird. Zur Bemessung der gewünschten Strömungsgeschwindigkeit sieht eine zweckmäßige Ausführung der Erfindung vor, daß der Strömungsverteiler vertikale Öffnungen für einen Gas strom aus dem äußeren Luftzuführungsschacht aufweist.

Im Hinblick auf die gewünschte gleichmäßige Temperaturverteilung über die gesamte Höhe des Außenzylinders kann es vorteilhaft sein, auf der Außenseite des Außenzylinders in Höhe des Strömungsverteilers einen Wärmereflektor anzuordnen. Dieser kann aus einer Anzahl von Metalldrähten gebildet sein, die in Umfangs richtung den Außenzylinder umgreifen. Im Prinzip sind Metalldrähte als Wärmereflektoren an Verdampfungs brennern bereits aus der FR-PS 11 59 689 bekannt. Alternativ kann der Wärmereflektor auch aus einem flachen Metallstreifen bestehen, der in Umfangsrichtung den Außenzylinder um greift.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher be schrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen ersten erfindungsgemäßen Ver dampfungsbrenner,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Strömungs verteiler gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfin dung,

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch eine dritte Ausführungsform der Erfin dung,

Fig. 5 im Teilausschnitt die Ausführungs form nach Fig. 4 mit einem anderen Wärmereflektor.

Der in Fig. 1 dargestellte Verdampfungsbrenner 10 besitzt einen Ölbehälter 14 zur Aufnahme von Heizöl 16. Der Docht 22 steht mit seinem unteren Ende in einem Heizöl-Sammel raum und kann mittels der Dochtverstellvorrichtung 20, 24 vertikal innerhalb des unteren Basis gehäuses 18 bewegt werden.

Das obere Ende des Dochtes 22 ragt etwas in den ringförmigen Brennraum 32 hinein, der durch den Doppelzylinder 28, 30 gebildet wird. Der Doppelzylinder umschließt konzentrisch einen in neren zylindrischen Luftzuführungsschacht 36, über den ausgehend von der Unterseite des Verdampfungs brenners Frischluft durch die perforierten Zwischenbleche 86 hindurch sowohl dem Brenn raum 32 durch die Durchtrittsöffnungen 34 hindurch als auch einer Flammenspreizvorrichtung 44 zugeführt wird. Die Zuführung zur Flammen spreizvorrichtung erfolgt über das perforierte Bodenblech 52 eines an einer Schulterplatte 38 anlie genden Innentubus 40, der in ein zylindrisches Auf satzrohrstück 46 übergeht, das unterhalb eines quer angeordneten und mittels des Bolzens 50 gehalte nen Luftablenkbleches 48 mündet, das das wesentliche Teil der Flammenspreizvorrichtung 44 bildet.

Ein zweiter, äußerer Luftzuführungsschacht 58 ist zwischen dem Doppelzylinder 28, 30 und einem wärmedurchlässigen, auf einem Aufsatz gehäuse 56 aufstehenden Außenzylinder 54 gebildet. In diesen Schacht strömt Frischluft über die Gehäuseöffnungen 80 und 78 ein, wobei der gewünschte Zuluftstrom durch die Ausbildung des Ringbleches 60 bemessen werden kann, und gelangt von dort über Durchtrittsöffnungen 76 in den Brennraum 32 des Doppelzylin ders 28, 30.

Der äußere Mantel 30 des Doppelzylinders 28, 30 besitzt zum besseren Einströmen der Luft aus dem äußeren Luftzuführungsschacht in den Brennraum und zur besseren Verwirbelung und Durchmischung des Brennstoff-Luft-Gemisches Einkerbungen 82 und 82′ mit Löchern 84 und 84′, die beliebige Querschnittsformen aufweisen können.

Der äußere Luftzuführungsschacht 58 schließt am oberen Ende mit einem Strömungsverteiler 66 ab, der über Durchtrittsöffnungen 74 einen Strom eines Gemisches aus Verbrennungsprodukten und Luft aus dem äußeren Luftzuführungsschacht am oberen Austritt des Brennraumes 32 zuführt. Die Durchtrittsöffnungen 74 sind dabei größer als die Durchtrittsöffnungen im mittleren Bereich 75 des äußeren Luftzuführungs schachtes 58.

Zur Vergleichmäßigung des am oberen Austritt des Brennraumes aus dem äußeren Luftzuführungsschacht zuge führten Stromes kann der Strömungsverteiler 66, wie dies Fig. 2 zeigt, mit vertikalen Rund löchern 70 und mit Durchtrittsöffnungen 69 zwischen radial sich erstreckenden Vor sprüngen 68 versehen sein.

Die Betriebsweise des in Fig. 1 dargestellten Verdampfungsbrenners ist im grundsätzlichen bekannt. Der durch den Docht 22 angesaugte und über den oberen Dochtrand in den Brennraum 32 des Doppelzylinders verdampfende Brennstoff wird unter Zuführung von und Vermischung mit Luft aus den inneren und äußeren Luftzuführungsschächten 36 und 58 in dem Brennraum des Doppelzylinders verbrannt. Die Verbrennung ist nicht immer voll ständig und die unverbrannten Anteile dieses Luft-Brennstoff-Gemisches gelangen an den oberen Austritt des Brennraumes. Hier werden sie einer inten siven Nachverbrennung unterworfen, die dadurch erreicht wird, daß einerseits aus dem äußeren Luftzuführungsschacht 58 von außen nach innen mittels des Strömungsverteilers 66 unverbrannte Luft-Brennstoff-Anteile erneut am oberen Austritt des Brennraumes zugeführt werden und daß andererseits aus dem inneren Luftzuführungsschacht 36 von innen nach außen mittels des Luftablenkbleches 48 Frisch luft der am oberen Austritt des Brennraumes stehenden Flamme zugeführt wird, wobei das Luftablenkblech zugleich als Flammenspreizvorrichtung 44 dient und dadurch die intensive Nachverbrennung fördert.

Im Ergebnis erzeugen die Primärverbrennung im Brennraum des Doppelzylinders und die Nachver brennung am oberen Austritt des Brennraumes eine im wesentlichen gleichmäßige Wärmeentwicklung über die gesamte Höhe des Ver dampfungsbrenners, wodurch in dem den Doppel zylinder und auch die Flammenspreizvorrichtung ungeteilt umschließenden wärmedurchlässigen Außen zylinder 54 die gewünschte gleichmäßige Tempe raturverteilung gewährleistet wird.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Strömungsverteilers 66. Dieser schließt mit einem ringförmigen, aus einem wärmeisolierenden Material hergestellten Abstandshalter 68 an den Außenzylinder 54 an und weist zur gleichmäßigen Zufüh rung der auch über die Durchtrittsöffnungen 74 am oberen Austritt des Brennraumes zuströmenden Gase vertikale Öffnungen 90 auf. An sonsten entsprechen die übrigen Bauteile des in Fig. 3 dargestellten Verdampfungsbrenners denjenigen in Fig. 1 und tragen die gleichen Bezugsziffern.

Fig. 4 zeigt bei sonst gleichem Aufbau des Ver dampfungsbrenners wie in Fig. 1 dargestellt die zusätzliche Verwendung eines Wärmereflektors 92, der aus einer Anzahl von Metalldrähten 94 ge bildet ist, die in Umfangsrichtung den Außen zylinder 54 umgreifen und von mehreren Vertikal stangen 96 getragen werden.

Alternativ zeigt Fig. 5 die Verwendung eines Wärmereflektors 92, der aus einem Metallstreifen 98 besteht und ebenfalls von Vertikalstangen 96 getragen wird.

Claims

1. Verdampfungsbrenner für Heizöl
mit einem in einen vertikalen ringförmigen Brennraum (32) hineinragenden Docht (22) zum Verdampfen des über diesen zugeführten Brenn stoffes und
mit einem Doppelzylinder (28, 30), der den Brennraum umschließt und in seinen Mantelflächen Durchtrittsöffnungen (34, 76) aufweist, die den Brennraum mit einem inneren Luftzu führungsschacht (36) und einem zwischen dem Doppelzylinder und einem Außenzylinder (54) gebildeten äußeren Luftzuführungsschacht (58) verbinden, wobei der innere Luftzuführungs schacht (36) unterhalb eines quer angeordneten Luftablenkbleches (48) mündet, das sich in einer Höhe oberhalb des Doppelzylinders be findet, und wobei der äußere Luftzuführungsschacht (58) am oberen Ende mit einem Ringblech ab schließt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ringblech als Strömungsverteiler (66) ausgebildet ist, der in einem axialen Abstand oberhalb des Brennraumes (32) mit seiner inneren Ringblechkante den Brennraum (32) im wesent lichen übergreift,
daß der von dem Strömungsverteiler (66) übergrif fene Brennraum (32) unter dem Außenbereich des zugleich als Flammenspreizvorrichtung (44) dienenden Luftablenkbleches (48) endet und
daß der Außenzylinder (54) den Doppelzylinder (28, 30) und auch die Flammenspreizvorrichtung (44) umschließt.

2. Verdampfungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Durchtrittsöffnungen (74) im äußeren Mantel (30) des Doppelzylinders im Bereich des Strömungsverteilers (66) vorge sehen sind, die größer als die Durchtrittsöffnungen im mittleren Bereich (75) des äußeren Luftzu führungsschachtes (58) ausgebildet sind.

3. Verdampfungsbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsverteiler (66) vertikale Öffnungen (70, 90) für einen Gasstrom aus dem äußeren Luftzuführungsschacht (58) aufweist.

4. Verdampfungsbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsverteiler (66) an seinem Umfang Vorsprünge (68) aufweist, die unter Freilassung von Durch trittsöffnungen (69) für einen Gasstrom aus dem äußeren Luftzuführungsschacht (58) elastisch an dem Außenzylinder (54) anliegen.

5. Verdampfungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des Außenzylinders (54) in Höhe des Strömungsverteilers (66) ein Wärmereflektor (92) angeordnet ist.

6. Verdampfungsbrenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmereflektor (92) aus einer Anzahl von Metalldrähten (94) gebildet ist, die in Um fangsrichtung den Außenzylinder (54) umgreifen.

7. Verdampfungsbrenner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmereflektor (92) aus einem flachen Metallstreifen (98) besteht, der in Umfangs richtung den Außenzylinder (54) umgreift.