EP0036128A1 - Brenner zur Verbrennung von flüssigen Brennstoffen in gasförmigem Zustand - Google Patents

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EP0036128A1
EP0036128A1 EP81101531A EP81101531A EP0036128A1 EP 0036128 A1 EP0036128 A1 EP 0036128A1 EP 81101531 A EP81101531 A EP 81101531A EP 81101531 A EP81101531 A EP 81101531A EP 0036128 A1 EP0036128 A1 EP 0036128A1
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EP
European Patent Office
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burner according
gasification chamber
burner
chamber
wiper
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EP81101531A
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Adolf Frick
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Stoechio-Matic AG
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STOECHIO MATIC AG
Stoechio-Matic AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36—Details
    • F23D11/44—Preheating devices; Vaporising devices
    • F23D11/441—Vaporising devices incorporated with burners
    • F23D11/448—Vaporising devices incorporated with burners heated by electrical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36—Details
    • F23D11/44—Preheating devices; Vaporising devices
    • F23D11/441—Vaporising devices incorporated with burners
    • F23D11/443—Vaporising devices incorporated with burners heated by the main burner flame
    • F23D11/445—Vaporising devices incorporated with burners heated by the main burner flame the flame and the vaporiser not coming into direct contact

Definitions

  • the invention relates to a burner for the combustion of liquid fuels in the gaseous state, with a gasification chamber protected by the flame and having at least one heatable wall and having at least one outlet for the gas generated.
  • Carburetor burners have the advantage over atomizers that are common today that they make better use of the fuel and that the exhaust gases generated are significantly less pollutants, e.g. unburned fuel and soot parts.
  • EPA-PS 0 006 747 describes a burner in which the liquid fuel is introduced together with air into a helically wound passage in the burner body.
  • the flame of the burner heats up due to the heat of the flame, and the liquid fuel evaporates in the helical passage.
  • the liquid fuel then enters a mixing chamber, is mixed with additional air and escapes through the openings in one Burner plate, creating a blue luminous flame on the burner p latte.
  • This flame also heats the burner body and thus provides the necessary heat of vaporization. To start the burner, it is heated by an electric heating coil.
  • This burner has significant disadvantages.
  • the carburetor chamber has no air inlet openings and is provided with at least one drivable wiper which, during operation, brushes at least the heatable walls of the carburetor chamber.
  • the fuel Since practically no air can enter the gasification chamber, the fuel is gasified in the absence of atmospheric oxygen. This prevents undesirable oxidation of the fuel in the gasification chamber, so that for this reason alone, practically no solid products are present even after the burner has been in operation for a long time. Even if small amounts of solid substances form on the walls, they are wiped off in the form of fine dust, which leaves the gasification chamber together with the gas.
  • the drivable wipers always distribute the fuel finely, which facilitates rapid evaporation and prevents the formation of deposits on the walls, so that there is no harmful influence of deposits on the evaporation of the fuel.
  • an electric heating element for heating is provided at least one wall of the gasification chamber, and a temperature sensor for maintaining an optimum gasification temperature. This allows the gasification temperature to be kept in a range in which no coking takes place and any other residues are easily broken down with the wiper and removed in dust form together with the gas from the chamber.
  • the carburetor chamber advantageously has the shape of a rotating body / and the wiper is expediently arranged on a concentric axis. This results in a particularly simple construction of the burner.
  • a cylindrical configuration of the gasification chamber has proven to be very useful. But it would also be possible, for example, to design the gasification chamber conically.
  • the wipers are admifflessi g legally formed by a steel brush. Such steel brushes are able to distribute the fuel finely and keep the chamber walls constantly clean. To enlarge the surface, the parts of the walls of the carburettor chamber that are swept by the wiper can have grooves. A steel brush is easily able to engage in such grooves.
  • An expedient embodiment of the invention provides that a motor for driving the wiper is arranged outside the carburetor chamber and that a tubular part made of a relatively poorly heat-conducting material is arranged between the carburetor chamber and the end of which there is a seal for the drive axis of the Wiper is located. This prevents the heat from the carburetor chamber from damaging the engine.
  • the tubular part can radiate considerable heat, so that practically no heat reaches the motor via the motor axis.
  • a seal is necessary because a favorable flame shape, a relatively large pressure must be generated in the gasification chamber.
  • the arrangement of the seal at the end of the tubular part also means that this seal is not exposed to excessively high temperatures.
  • the drive shaft is advantageously guided through an opening into the carburetor chamber with little play and the inner diameter of the tubular part is kept only slightly larger than the diameter of the drive shaft of the wiper.
  • the tubular part expediently consists of a bellows made of stainless steel.
  • Such bellows are commercially available.
  • the advantage of stainless steel is that it conducts heat relatively poorly.
  • Heat conduction via the drive axle can be further reduced by the fact that the tubular part does not extend all the way to the motor flange, but ends beforehand and the fan is arranged between the seal and the motor. A further cooling effect is then achieved by the air supply, so that the motor is reliably protected against excessive heat.
  • the tubular part can be surrounded by a housing which has at least one air inlet and has at least one air outlet leading to the fan.
  • the flow of fresh air cools the tubular part, which at the same time heats the supply air, which in turn improves the efficiency of the burner.
  • the outlet for the gas produced is advantageously formed by at least one nozzle through which the gas emerges at a relatively high speed.
  • the speed depends primarily on the pressure in the gasification chamber, which in turn depends on the amount of fuel supplied and the nozzle diameter.
  • the gas emerges at a relatively high speed and thus produces the relatively long flame shape desired in most cases.
  • An outlet valve which can be actuated by excess pressure in the interior of the gasification chamber can be provided in the nozzle.
  • This has the advantage that the gas can only flow out of the nozzle when there is excess pressure in the gasification chamber. It is therefore possible to extinguish the burner immediately if the excess pressure in the gasification chamber is reduced.
  • This is advantageously done by a solenoid valve that can be actuated when the burner is switched off.
  • the carburetor chamber can be connected to the fuel return line via the solenoid valve. This prevents gasified fuel from being lost. Rather, it condenses in the fuel return line.
  • the nozzle is advantageously surrounded by a flame tube.
  • flame tubes are already known in commercial gas burners and have proven very successful.
  • a flame tube can be arranged because a nozzle is also provided here, through which the pressurized gas formed in the gasification chamber emerges at a relatively high speed.
  • the flame tube is advantageously arranged on the housing of the gasification chamber. The heat is transferred from the flame tube to the housing. Expediently, however, the transition point between the flame tube and the housing is configured so that no optimum gasification temperature border heat transfer to the housing of g Ver aserhunt takes place. So it is possible that the temperature sensor remains in a position to control the heating element so that an optimal Vergasungstem perature is maintained in the gasifier chamber.
  • the flame tube advantageously has radial air inlets. In this way, the air is further preheated before it contributes to the formation of flames.
  • This arrangement which is known per se, is already known from gas burners for being advantageous per se for flame formation.
  • the burner has a gasification chamber 11 which is formed, for example, by a housing 13.
  • This housing can be made of cast iron. It is connected to the fan housing 18 with a flange 14 and screws 16.
  • the gasification chamber 11 has the shape of a rotating body. Instead of the cylindrical shape shown, the gasification chamber could also have a different shape, for example a conical one.
  • In the gasifier chamber 11 is from Motor 15 or wiper 17 which can be driven in some other way. In the exemplary embodiment shown, two such wipers 17 are shown. These wipers 17 are formed by a steel brush or a brush made of a different, oil-resistant and wear-resistant material. In operation, the wipers 17 coat the heatable cylindrical wall 19.
  • This wall 19 is provided with grooves 20 in order to enlarge the surface.
  • An electric heating element 21 in the form of a heating winding is used to heat the wall 19.
  • a temperature sensor (22) is also provided, with which the heating element 21 can be controlled via a control device (not shown).
  • the heat of the flame 25 can also be used to heat the gasification chamber 11.
  • the heat of the flame tube 27 is transferred to the housing 13.
  • the motor 15, which drives the wipers 17 via the drive shaft 29 arranged concentrically to the gasification chamber 11, also serves to drive the fuel pump 31 in the illustrated embodiment.
  • the fuel is fed via line 33 into the chamber 11, wets the wall 19 there and becomes finely distributed by the wipers 17 over this wall 19.
  • a line 30 leads from the chamber 11 via a solenoid valve 32 back to the return line 34. This makes it possible to release the pressure in the chamber 11 by opening the solenoid valve 32.
  • the gas entering line 30 condenses because it is rapidly cooled.
  • a tubular part 35 made of a relatively poorly heat-conducting material is arranged between the engine 15 and the housing 13 of the carburetor chamber 11.
  • a seal 37 which e.g. can be designed as a labyrinth seal. This seal prevents gas from escaping from the gasification chamber 11 in the drive axle 29.
  • the drive axle 29 leads through the wall of the carburetor chamber 11 with little play.
  • the bellows 35 has an inner diameter which is only slightly larger than the diameter of the drive axle 29.
  • a relatively small space 39 is therefore created between the bellows 35 and the drive shaft 29, which is in communication with the carburetor chamber 11. A little gasified fuel can penetrate into this space 39.
  • the tubular part 35 is surrounded by a housing 48 which has at least one air inlet 49 and at least one air outlet 50 leading to the fan 45.
  • the air supply can be regulated by a flap 51, which is shown only schematically in the drawing.
  • the air flowing into the space 52 improves the cooling of the bellows 35.
  • the air within the fan housing 18 contributes to effective thermal insulation between the motor 15 and the hot burner parts.
  • the gas formed in the gasification chamber 11 can flow out through the nozzle 41 at a relatively high speed.
  • the outflow speed can be regulated by appropriate adjustment of the nozzle diameter and the fuel supply.
  • the nozzle 41 is surrounded by the flame tube 27.
  • This flame tube has radial air inlets 43 through which the air supplied from the fan housing 18 via a duct 55 can flow to the flame.
  • the gas flowing out can be ignited in the usual way, for example by means of an ignition electrode (not shown).
  • the nozzle 41 has an outlet valve 5'7 which can be actuated by excess pressure in the interior of the gasification chamber 11.
  • This valve has a concentrically arranged valve needle 58 and a bellows 60 that can be extended by the pressure in the chamber 11. If there is no pressure in the chamber, the valve is closed. In the event of an overpressure in the chamber, however, the bellows is lengthened and the valve is thus opened so that gas can flow out of the nozzle 41.
  • the solenoid valve 32 opens so that the pressure in the chamber drops immediately, the valve 57 closes and the flame extinguishes immediately.
  • the hot parts of the burner are surrounded by insulation 61.

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Abstract

Der Brenner besitzt eine Vergaserkammer (11), die keine Lufteinlassöffnungen aufweisen. Die Verdampfung des Brennstoffs erfolgt daher unter Luftabschluss. Durch den Motor (15) werden die Wischer (17) angetrieben, welche den über die Leitung (33) zugeführten Brennstoff über die zylindrische Wandung (19) verteilen. Diese wird elektrisch über die Wicklung (21) und im Betrieb teilweise auch durch Rückleitung der Flammenwärme auf das Gehäuse (13) beheizt. Im Betrieb entsteht in der Kammer (11) ein unter Druck stehendes Brennstoffgas, das durch die Düse (41) tritt, mit Luft vermischt und verbrannt wird. Die Abdichtung der Vergaserkammer (11) erfolgt durch ein von dieser entfernt angeordneten Dichtung (37). Diese Dichtung (37) ist über den Balg (35) mit dem Gehäuse (13) der Vergaserkammer (11) verbunden. Der Balg (35) strahlt viel Wärme ab, so dass die Dichtung (37) und der Motor (15) dadurch nicht beeinträchtigt werden. Als Wärmebarriere zwischen den heissen Brennerteilen und dem Motor ist ferner der Lüfter (45) wirksam.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Brenner zur Verbrennung von flüssigen Brennstoffen in gasförmigem Zustand, mit einer von der Flamme geschützten und mindestens eine beheizbare Wand aufweisenden Vergaserkammer, die mindestens einen Auslass für das erzeugte Gas aufweist. Vergaserbrenner haben gegenüber den heute üblichen Zerstäuberbrennemden Vorteil, dass sie den Brennstoff besser ausnützen und die erzeugten Abgase wesentlich weniger Schadstoffe, wie z.B. unverbrannte Brennstoff- und Russteile, aufweisen.
  • In der EPA-PS 0 006 747 ist ein Brenner beschrieben, bei dem der flüssige Brennstoff zusammen mit Luft in einen schraubenförmig gewundenen Gang des Brennerkörpers eingegeben wird. Durch die Hitze der Flamme erhitzt sich der Brennerkörper, und es folgt eine Verdampfung des flüssigen Brennstoffes im schraubenförmigen Gang. Der flüssige Brennstoff tritt dann in eine Mischkammer ein, wird mit zusätzlicher Luft vermischt und entweicht durch die Oeffnungen einer Brennerplatte, wobei über der Brennerplatte eine blau leuchtende Flamme entsteht. Diese Flamme erwärmt auch den Brennerkörper und sorgt so für die notwendige Verdampfungswärme. Zum Anfahren des.Brenners wird dieser durch eine elektrische Heizspirale erhitzt. Dieser Brenner weist erhebliche Nachteile auf. Bei der Verdampfung des Brennstoffes in Gegenwart von Luft können sich in der als schraubenförmiger Gang ausgebildeten Vergaserkammer unerwünschte Ablagerungen bilden, die bald die Wirksamkeit der Verdampfung erheblich beeinträchtigen. Die relativ kurze Flamme über der Brennplatte erweist sich auch für viele Anwendungszwecke als ungünstig.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Brenner zu schaffen, bei welchem die Vergasung nicht durch Ablagerungen an den Wänder der Vergaserkammer beeinträchtigt wird und in der Lage ist, eine für den jeweiligen Einsatz zweckgünstige Flamme zu erzeugen.
  • Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Vergaserkammer keine Lufteinlassöffnungen aufweist und mit mindestens einem antreibbaren Wischer versehen ist, welcher im Betrieb mindestens die beheizbaren Wände der Vergaserkammer bestreicht.
  • Da in die Vergaserkammer praktisch keine Luft eindringen kann, erfolgt die Vergasung des Brennstoffes in Abwesenheit von Luftsauerstoff. Dadurch wird in der Vergaserkammer eine unerwünschte Oxydation des Brennstoffes vermieden, so dass allein aus diesem Grunde auch nach langer Betriebszeit des Brenners praktisch keine festen Produkte vorhanden sind. Auch wenn sich kleine Mengen von festen Stoffen an den Wänden bilden, werden diese in Form von feinem Staub abgewischt, der zusammen mit dem Gas die Vergaserkammer verlässt. Durch die antreibbaren Wischer wird der Brennstoff immer fein verteilt, was eine rasche Verdampfung erleichtert, und eine Bildung von Ablagerungen an den Wänden verhindert, so dass kein schädlicher Einfluss von Ablagerungen auf die Verdampfung des Brennstoffes auftritt.
  • Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein elektrisches Heizelement zur Beheizung mindestens einer Wand der Vergaserkammer und ein Temperaturfühler zur Aufrechterhaltung einer optimalen Vergasungstemperatur vorgesehen. Dies erlaubt es, die Vergasungstemperatur in einem Bereich zu halten, in welchem keine Verkokung stattfindet und etwaige andere Rückstände leicht mit dem Wischer abgebaut und in Staubform zusammen mit dem Gas aus der Kammer befördert werden.
  • Die Vergaserkammer hat vorteilhaft die Form eines Rotationskörpers/und der Wischer ist zweckmässigerweise auf einer konzentrischen Achse angeordnet.Dies ergibt einen besonders einfachen Aufbau des Brenners. Als sehr zweckmässig erweist sich eine zylindrische Ausgestaltung der Vergaserkammer. Es wäre aber auch möglich, die Vergaserkammer beispielsweise konisch auszuführen. Die Wischer werden zweckmässigerweise durch eine Stahlbürste gebildet. Solche Stahlbürsten sind in der Lage, den Brennstoff fein zu verteilen und die Kammerwände ständig sauber zu halten. Zur Vergrösserung der Oberfläche können die vom Wischer bestrichenen Teile der Wände der Vergaserkammer Rillen aufweisen. Eine Stahlbürste ist ohne weiteres in der Lage, in solche Rillen einzugreifen.
  • Eine zweckmässige Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass ein Motor zum Antrieb des Wischers ausserhalb der Vergaserkammer angeordnet ist und dass zwischen der Vergaserkammer und dem Motor ein rohrförmiger Teil aus einem relativ schlecht wärmeleitenden Material angeordnet ist, an dessen Ende sich eine Dichtung für die Antriebsachse des Wischers befindet. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich die Wärme der Vergaserkammer schädlich auf den Motor auswirkt. Der rohrförmige Teil kann erheblich Wärme abstrahlen, so dass praktisch keine Wärme über die Motorachse zum Motor gelangt. Eine Dichtung ist deshalb notwendig, weil zur Erzeugung einer günstigen Flammenform ein relativ grosser Druck in der Vergaserkammer-erzeugt werden muss. Die Anordnung der Dichtung am Ende des rohrförmigen Teils bewirkt auch, dass diese Dichtung nicht übermässig hohen Temperaturen ausgesetzt'ist. Um solche Temperaturen in der Nähe der Dichtung und des Motors zu vermeiden, wird die Antriebsachse vorteilhaft mit wenig Spiel durch eine Oeffnung in die Vergaserkammer geführt und der Innendurchmesser des rohrförmigen Teils nur wenig grösser gehalten als der Durchmesser der Antriebsachse des Wischers. Bei einer solchen Ausbildung dringt praktisch wenig Gas aus der Vergaserkammer in den Raum zwischen dem rohrförmigen Teil und der Antriebsachse ein, so dass innerhalb des rohrförmigen Teils immer eine wesentlich tiefere Temperatur herrscht als in der Vergaserkammer. Bei dieser tiefen Temperatur findet eine teilweise Kondensation von Brennstoff statt. Diese ist aber sehr gering. Die Kondensation von geringen Brennstoffmengen ist daher nicht schädlich, sondern dient sogar der Schmierung der Dichtung.
  • Der rohrförmige Teil besteht zweckmässigerweise aus einem Balg aus rostfreiem Stahl. Solche Bälge sind im Handel erhältlich. Rostfreier Stahl hat den Vorteil, dass er Wärme relativ schlecht leitet.
  • Eine Wärmeleitung über die Antriebsachse kann noch dadurch weiter vermindert werden, dass der rohrförmige Teil nicht ganz bis zum Motorflansch reicht, sondern vorher endet und der Lüfter zwischen der Dichtung und dem Motor angeordnet ist. Durch die Luftzufuhr wird dann noch ein weiterer Kühleffekt erreicht, so dass der Motor sicher vor übermässiger Wärme geschützt wird.
  • Der rohrförmige Teil kann von einem Gehäuse umgeben sein, das mindestens einen Lufteinlass aufweist und mindestens einen zum Lüfter führenden Luftauslass besitzt. Durch die Umströmung mit Frischluft wird der rohrförmige Teil gekühlt, wodurch zugleich eine Erwärmung der Zuluft erreicht wird, was wiederum den Wirkungsgrad des Brenners verbessert.
  • Mit Vorteil wird der Auslass für das erzeugte Gas durch mindestens eine Düse gebildet, durch die das Gas mit relativ hoher Geschwindigkeit austritt. Die Geschwindigkeit hängt dabei in erster Linie vom Druck in der Vergaserkammer ab, der seinerseits von der Menge des zugeführten Brennstoffes und dem Düsendurchmesser abhängt. Bei relativ hohem Druck in der Vergaserkammer tritt also das Gas mit relativ hoher Geschwindigkeit aus und erzeugt so die in den meisten Fällen gewünschte, relativ lange Flammenform.
  • Bei der Düse kann ein durch Ueberdruck im Innern der Vergaserkammer betätigbares Auslassventil vorgesehen sein. Dies hat den Vorteil, dass das Gas nur bei Ueberdruck in der Vergaserkammer aus der Düse ausfliessen kann. Es ist daher möglich, den Brenner sofort zum erlöschen zu bringen, wenn der Ueberdruck in der Vergaserkammer abgesenkt wird. Dies geschieht vorteilhaft durch ein beim Abschalten des Brenners betätigbares Magnetventil. Dabei kann die Vergaserkammer über das Magnetventil an die Brennstoffrückführleitung angeschlossen werden. Dadurch wird vermieden, dass vergaster Brennstoff verloren geht. Dieser kondensiert vielmehr in der Brennstoffrückführleitung.
  • Die. Düse ist vorteilhaft von einem Flammrohr umgeben. Solche Flammrohre sind bereits bei kommerziellen Gasbrennern bekannt und haben sich sehr bewährt. Beim erfindungsgemässen Brenner wird die Anordnung eines solchen Flammrohres möglich, weil hier ebenfalls eine Düse vorgesehen ist, durch die das in der Vergaserkammer gebildete, unter Druck stehende Gas mit relativ hoher Geschwindigkeit austritt. Das Flammrohr ist vorteilhaft am Gehäuse der Vergaserkammer angeordnet. Dabei erfolgt die Uebertragung von Wärme vom Flammrohr zum Gehäuse. Zweckmässigerweise ist jedoch die Uebergangsstelle zwischen Flammrohr und Gehäuse so ausgestaltet, dass keine die optimale Vergasungstemperatur überschreitende Wärmeübertragung zum Gehäuse der Vergaserkammer stattfindet. So ist es möglich, dass der Temperaturfühler weiterhin in der Lage bleibt, das Heizelement so zu steuern, dass eine optimale Vergasungstemperatur in der Vergaserkammer aufrechterhalten wird.
  • Das Flammrohr besitzt vorteilhaft radiale Lufteinlässe. Auf diese Weise wird die Luft weiter vorgewärmt, bevor sie zur Flammenbildung beiträgt. Diese an sich bekannte Anordnung ist bereits von Gasbrennern her für an sich vorteilhaft für die Flammenbildung bekannt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
  • Der Brenner besitzt eine Vergaserkammer 11, die beispielsweise durch ein Gehäuse 13 gebildet wird. Dieses Gehäuse kann aus Gusseisen bestehen. Es ist mit einem Flansch 14 und Schrauben 16 mit dem Lüftergehäuse 18 verbunden. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Vergaserkammer 11 die Form eines Rotationskörpers. Statt der gezeigten zylindrischen Form könnte die Vergaserkammer auch eine andere Form haben, z.B. eine konische. In der Vergaserkammer 11 befindet sich ein vom Motor 15 oder andersweitig antreibbarer Wischer 17. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei solcher Wischer 17 eingezeichnet. Diese Wischer 17 werden durch eine Stahlbürste oder eine Bürste aus einem anderen, ölbeständigen und verschleissfesten Material gebildet. Im Betrieb bestreichen die Wischer 17 die beheizbare zylinderförmige Wand 19. Diese Wand 19 ist zur Vergrösserung der Oberfläche mit Rillen 20 versehen. Zur Heizung der Wand 19 dient ein elektrisches Heizelement 21 in Form einer Heizwicklung. Zur Aufrechterhaltung einer optimalen Veraasungstemneratur ist ferner ein Temperaturfühler (22) vorgesehen, mit dem über eine nicht eingezeichnete Regeleinrichtung das Heizelement 21 gesteuert werden kann. Im Betrieb des Brenners kann zur Heizung der Vergaserkammer 11 auch die Wärme der Flamme 25 ausgenützt werden. So wird denn beim gezeigten Ausführungsbeispiel die Wärme des Flammrohrs 27 auf das Gehäuse 13 übertragen. Dabei muss aber darauf geachtet werden, dass die Uebertragungsstelle zwischen Flammrohr 27 und Gehäuse 13 so ausgestaltet ist, dass nicht zuviel Wärme übertragen wird. Das Wärmedefizit kann dann leicht durch das Heizelement 21 ausgeglichen werden. Auf diese Weise wird eine genaue Regelung der Verdampfungstemperatur ermöglicht, aber der Verbrauch an elektrischer Energie klein gehalten. Der Motor 15, der über die konzentrisch zur Vergaserkammer 11 angeordnete Antriebsachse 29 die Wischer 17 antreibt, dient beim gezeichneten Ausführungsbeispiel auch zum Antrieb der Brennstoffpumpe 31. Der Brennstoff wird über die Leitung 33 in die Kammer 11 geführt, benetzt dort die Wandung 19 und wird von den Wischern 17 über diese Wandung 19 fein verteilt. Von der Kammer 11 führt eine Leitung 30 über ein Magnetventil 32 zurück zur Rückführleitung 34. Dies ermöglicht es, durch Oeffnen des Magnetventils 32 den Druck in der Kammer 11 abzulassen. Das in die Leitung 30 eintretende Gas kondensiert, da es rasch abgekühlt wird.
  • Zwischen dem Motor 15 und dem Gehäuse 13 der Vergaserkammer 11 ist ein rohriormiger Teil 35 aus einem relativ schlecht wärmeleitenden Material angeordnet. Am Ende des rohrförmigen Teils 35 befindet sich eine Dichtung 37, die z.B. als Labyrinthdichtung ausgebildet sein kann. Diese Dichtung verhindert, dass bei der Antriebsachse 29 Gas aus der Vergaserkammer 11 austreten kann. Die Antriebsachse 29 führt mit wenig Spiel durch die Wandung der Vergaserkammer 11. Es ist ersichtlich, dass der Balg 35 einen nur unwesentlich grösseren Innendurchmesser aufweist als der Durchmesser der Antriebsachse 29 beträgt. Es entsteht daher zwischen dem Balg 35 und der Antriebsachse 29 ein relativ kleiner Raum 39, der mit der Vergaserkammer 11 in Verbindung steht. In diesen Raum 39 kann etwas vergaster Brennstoff eindringen. Da aber die Antriebsachse 29 mit relativ wenig Spiel durch die Oeffnung 40 geht, findet kein grosser Austausch von Gas zwischen der Kammer 11 und dem Raum 39 statt. Infolgedessen ist die Temperatur im Raum 39 wesentlich tiefer als die Temperatur in der Vergasungskammer 11. Dazu trägt auch bei, dass der Balg 35 erheblich Wärme abstrahlt. Die Dichtung 37 und der Motor 15 sind daher vor den hohen Temperaturen in der Vergaserkammer 11 gut geschützt. Dieser Schutz kann noch dadurch verbessert werden, wenn wie gezeigt, das Lüfterrad 45 in einem Gehäuse 18 direkt am Motor 15 angeordnet wird. Das Lüfterrad 45 ist mit einer Schraube 47 auf der Motorwelle 29 befestigt.
  • Der rohrförmige Teil 35 ist von einem Gehäuse 48 umgeben, das mindestens einen Lufteinlass 49 und mindestens einen zum Lüfter 45 führenden Luftauslass 50 besitzt. Durch eine Klappe 51, die in der Zeichnung nur schematisch eingezeichnet ist, kann die Luftzufuhr geregelt werden. Durch die in den Raum 52 einströmende Luft wird eine verbesserte Kühlung des Balges 35 erreicht. Weiter trägt die Luft innerhalb des Lüftergehäuses 18 zu einer wirksamen thermischen Isolation zwischen Motor 15 und den heissen Brennerteilen bei.
  • Das in der Vergaserkammer 11 gebildete Gas kann durch die Düse 41 mit relativ hoher Geschwindigkeit ausströmen. Durch entsprechende Abstimmung des Düsendurchmessers und der Brennstoffzufuhr kann die Ausströmgeschwindigkeit geregelt werden. Die Düse 41 ist vom Flammrohr 27 umgeben. Dieses Flammrohr weist radiale Lufteinlässe 43 auf, durch die die aus dem Lüftergehäuse 18 über einen Kanal 55 zugeführte Luft zur Flamme strömen kann. Die Zündung des ausströmenden Gases kann auf übliche Weise erfolgen, beispielsweise durch eine nicht eingezeichnete Zündelektrode.
  • Bei der Düse 41 ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel ein durch Ueberdruck im Innern der Vergaserkammer.11 betätigbares Auslassventil 5'7 vorgesehen. Dieses Ventil besitzt eine konzentrisch angeordnete Ventilnadel 58 und einen durch den Druck in der Kammer 11 verlängerbaren Balg 60. Befindet sich kein Druck in der Kammer, so ist das Ventil geschlossen. Bei einem Ueberdruck in der Kammer wird hingegen der Balg verlängert und somit das Ventil geöffnet, so dass Gas aus der Düse 41 ausströmen kann. Beim Abschalten des Brenners öffnet das Magnetventil 32, so dass der Druck in der Kammer sofort abfällt, das Ventil 57 schliesst und die Flamme sofort erlischt.
  • Die heissen Teile des Brenners sind mit einer Isolation 61 umgeben.

Claims (20)

1. Brenner zur Verbrennung von flüssigen Brennstoffen in gasförmigem Zustand, mit einer von der Flamme geschützten und mindestens eine beheizbare Wand aufweisenden Vergaserkammer, die mindestens einen Auslass für das erzeugte Gas aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergaserkammer (11) keine Lufteinlassöffnungen aufweist und mit mindestens einem.antreibbaren Wischer (17) versehen ist, welche im Betrieb mindestens die beheizbare Wand (20) der Vergaserkammer bestreicht.
2. Brenner nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisches Heizelement (21) zur Beheizung mindestens einer Wand (19) der Vergaserkammer (11) und ein Temperaturfühler (22) zur Aufrechterhaltung einer optimalen Vergasungstemperatur am Gehäuse (13) der Vergaserkammer (11) vorgesehen ist.
3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergaserkammer die Form eines Rotationskörpers aufweist und dass der Wischer (17) auf einer konzentrischen Antriebsachse (29) angeordnet ist.
4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergaserkammer (11) zylindrisch ist.
5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wischer (17) durch eine Stahlbürste gebildet wird.
6. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Wischer bestrichene Wand (19) der Vergaserkammer (11) Rillen (20) aufweisen.
7. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motor (15) zum Antrieb des Wischers (17) ausserhalb der Vergaserkammer (11) angeordnet ist und dass zwischen der Vergaserkammer (11) und dem Motor (15) ein rohrförmiger Teil (35) aus einem relativ schlecht wärmeleitenden Material angeordnet ist, an dessen Ende sich eine Dichtung (37) für die Antriebsachse (29) des Wischers (17) befindet.
8. Brenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass aie Antriebsachse (29) mit wenig Spiel durch eine Oeffnung (40) in der Vergaserkammer führt und dass der Innendurchmesser des rohrförmigen Teils (35) wenig grösser ist als der Durchmesser der Antriebsachse (29) des Wischers .(17).
9. Brenner nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Teil aus einem Balg (35) aus rostfreiem Stahl besteht.
10. Brenner nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Dichtung (37) und dem Motor (15) ein Lüfter (45) angeordnet ist.
11. Brenner nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Teil (35) von einem Gehäuse (48) umgeben ist, das mindestens einen Lufteinlass (49) aufweist und mindestens einen zum Lüfter (45) führenden Luftauslass (50) besitzt.
12. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergasungskammer einen Auslass für das erzeugte Gas aufweist, der durch mindestens eine Düse (41) gebildet wird, durch die das Gas mit relativ hoher Geschwindigkeit austritt.
13. Brenner nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Düse (41) ein durch Ueberdruck im Innern der Vergaserkammer (11) betätigbares Auslassventil (57) vorgesehen ist.
14. Brenner nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (57) durch einen Balg (60) und eine konzentrisch dazu angeordnete Ventilnadel (58) gebildet wird.
15. Brenner nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magnetventil (32) vorgesehen ist, um zum Abschalten des Brenners Ueberdruck in der Vergaserkammer (11) abzulassen.
16. Brenner nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergaserkammer über das Magnetventil (32) an die Brennstoffrückführleitung (34) anschliessbar ist.
17. Brenner nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (41) von einem Flammrohr (27) umgeben ist.
18. Brenner nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Flammrohr (27) am Gehäuse (13) der Vergaserkammer angeordnet ist.
19. Brenner nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Uebergangsstelle zwischen Flammrohr (27) und Gehäuse (13) so ausgebildet ist, dass keine die optimale Vergasungstemperatur überschreitende Wärmeübertragung zum Gehäuse (13) der Vergaserkammer (11) stattfindet.
20. Brenner nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Flammrohr (27) radiale Lufteinlässe (43) aufweist.
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