EP0896190A2 - Brenner für Heizanlagen - Google Patents

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EP0896190A2
EP0896190A2 EP98113933A EP98113933A EP0896190A2 EP 0896190 A2 EP0896190 A2 EP 0896190A2 EP 98113933 A EP98113933 A EP 98113933A EP 98113933 A EP98113933 A EP 98113933A EP 0896190 A2 EP0896190 A2 EP 0896190A2
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EP
European Patent Office
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wire material
cooling elements
burner
wire
burner body
Prior art date
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Withdrawn
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EP98113933A
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English (en)
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EP0896190A3 (de
Inventor
Juergen Waidner
Marcus Dr. Bienzle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/78—Cooling burner parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/12—Radiant burners
    • F23D14/16—Radiant burners using permeable blocks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2212/00—Burner material specifications
    • F23D2212/20—Burner material specifications metallic
    • F23D2212/201—Fibres

Definitions

  • the invention relates to a burner especially for heating systems with a Combustion chamber in which a gas-air mixture is combustible in a burner body is, wherein the burner body made of a hollow wire material consists.
  • the invention further relates to a method for producing a such a burner body.
  • DE 195 27 583 describes a burner which has a combustion chamber.
  • the combustion chamber is with a pack of heat-resistant Wire material filled out.
  • the gas / air mixture can be placed in this pack initiated and ignited here.
  • the combustion chamber is surrounded by a heat exchanger.
  • a temperature gradient occurs in the burner body.
  • the combustion temperature inside the burner body is very high.
  • edge regions facing heat exchangers are relatively low Temperatures.
  • In the strongly heated core area of the burner body there is a high one Given nox pollutant development, while in the highly chilled The edge area mainly produces CO.
  • This object of the invention is achieved in that in the wire material or several cooling elements are incorporated, which are in direct surface contact stand with the wire material.
  • the cooling elements are arranged inside the wire material, the decoupling of the temperature and thus the distribution of the temperature in the Control inside the burner body. It can also be used to set a temperature where there is both low NOx and CO evolution.
  • the cooling tubes over soldering is attached to the wire material.
  • the wire material consists of at least a first and a second material web, which in their Longitudinal extension transverse to the parallel tubular Cooling elements are arranged that the material webs the cooling elements border laterally, and that the material webs in the area between the Contact cooling elements with each other.
  • the wire material is made of there is at least a first material layer and a second material layer that the cooling elements are tubular and run parallel to one another, that the material web on the longitudinal sides of the cooling elements create, the first web of material substantially parallel to the is second web of material, and that the webs of material in which the cooling elements adjoining area by means of constrictions are.
  • the voids within the wire material can be covered with steel wool or the like to be filled out.
  • the porosity of the steel wool is chosen so that combustion takes place within the burner body.
  • a method of manufacturing an at least partially from a wire material existing torch body for a torch provides that in the wire material Cooling elements are installed, and then the wire material is pressed.
  • the degree of compression depends on the desired size of the cavities within the wire material. The cavities then allow combustion inside the burner body.
  • the burner body for a gas burner.
  • the burner body has a plurality of cooling elements 13 running parallel to one another on.
  • the cooling elements 13 are designed here as water-carrying pipes, surrounded by a wire material.
  • the wire material essentially has a first and a second material web 11 and 12.
  • the material webs 11, 12 extend transversely to the cooling elements in their longitudinal extent 13.
  • the material webs are alternately on the top and bottom sides of the adjacent cooling elements 13.
  • the two material webs 11, 12 intersect in the areas between the Cooling elements 13 (intersections 15). Form between the material webs 11, 12 Cavities 14.
  • the cavities 14 are made with a filling material 16 lined.
  • the filling material 16 can be steel wool, a steel mesh or a Steel mesh.
  • The, acc. Fig. 2 prefabricated burner body can then be pressed. This becomes the material webs 11 and 12 existing wire material and the filling material 16 pressed such that a Defined cavity geometry is created within the burner body.
  • the Pore size of the cavities is chosen so that combustion of the supplied Gas-air mixture takes place inside the burner body.
  • FIG. 3 shows a further embodiment variant of a burner body shown.
  • the wire material from a first and a second layer of material 17 and 18.
  • the first Material layer 17 is placed on the mutually parallel cooling elements 13.
  • the second layer of material rests on the underside of the cooling elements 13.
  • Constrictions 19 used to one firm connection of the cooling elements 13 to the wire material.
  • the constriction 19 can be a wire that the connects upper material web 17 to lower material web 18.
  • a filling material 16 arranged in the area between the two material webs 17 and 18.
  • To manufacture the burner body first go to the lower one Material web 18 applied the filler 16. Then the filling material 16 are covered with the upper layer of material 17.
  • the cooling elements 13 For introduction the cooling elements 13, a channel is pushed into the wire material with a mandrel. The cooling element 13 can be inserted through this channel. Subsequently the cooling element 13 can be fixed with the constrictions 19. Before the cooling elements 13 are introduced, they can optionally be soldered be wrapped. The burner body thus prefabricated can in turn press so that a predeterminable pore size inside the burner plate arises. If the cooling elements 13 were wrapped with a solder foil, so in the subsequent soldering process a material connection made between the wire material and the cooling elements 13.

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Abstract

Brenner insbesondere für Heizanlagen mit einer Brennkammer, in der in einem Brennerkörper ein Gas-Luft-Gemisch verbrennbar ist, wobei der Brennerkörper aus einem Hohlräume (14) aufweisenden Drahtmaterial (11,12) besteht. Der Brennerkörper zeichnet sich dann durch eine geringe Schadstoffemession aus, wenn vorgesehen ist, daß in das Drahtmaterial ein oder mehrere Kühlelemente (13) eingearbeitet sind, die im direkten Oberflächenkontakt mit dem Drahtmaterial stehen. <IMAGE>

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Brenner insbesondere für Heizanlagen mit einer Brennkammer, in der in einem Brennerkörper ein Gas-Luft-Gemisch verbrennbar ist, wobei der Brennerkörper aus einem Hohlräume aufweisenden Drahtmaterial besteht. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Brennerkörpers. In der DE 195 27 583 ist ein Brenner beschrieben, der einen Brennraum aufweist. Der Brennraum ist mit einer Packung aus hitzebeständigem Drahtmaterial ausgefüllt. In diese Packung kann das Gas-Luft-Gemisch eingeleitet und hier gezündet werden. Zur Auskopplung der erzeugten Wärme ist die Brennkammer von einem Wärmetauscher umgeben. Bei solchen Brenner entsteht ein Termperaturgefälle im Brennerkörper. Dabei ist die Verbrennungstemperatur im Inneren des Brennerkörpers sehr hoch. In den, dem Wärmetauscher zugekehrten Randbereichen hingegen herrschen relativ niedrige Temperaturen. Im stark erwärmten Kernbereich des Brennerkörpers ist eine hohe Nox-Schadstoffentwicklung gegeben, während in dem stark gekühlten Randbereich vornehmlich CO entsteht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Brenner der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der eine geringe Schadstoffemission aufweist.
Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß in das Drahtmaterial ein oder mehrere Kühlelemente eingearbeitet sind, die im direkten Oberflächenkontakt mit dem Drahtmaterial stehen.
Dadurch, daß die Kühlelemente im Inneren des Drahtmaterials angeordnet sind, läßt sich die Termperaturauskopplung und damit die Termperaturverteilung im Inneren des Brennerkörpers steuern. Damit läßt sich auch eine Temperatur einstellen, bei der sowohl eine niedrige Nox- als auch CO-Entwicklung vorliegt.
Zur verbesserten Wärmeübertragung ist es vorgesehen, daß die Kühlrohre über eine Lötung an das Drahtmaterial angebunden sind. Eine mögliche Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtmaterial aus mindestens einer ersten und einer zweiten Materialbahn besteht, die in ihrer Längserstreckung quer zu den parallel zueinander verlaufenden rohrförmigen Kühlelementen angeordnet sind, daß die Materialbahnen die Kühlelemente seitlich einfassen, und daß die Materialbahnen im Bereich zwischen den Kühlelementen miteinander in Kontakt treten. Eine weitere Ausgestaltungsalternative für einen Brennerkörper sieht vor, daß das Drahtmaterial aus mindestens einer ersten Materiallage und einer zweiten Materiallage besteht, daß die Kühlelemente rohrförmig ausgebildet sind und zueinander parallel verlaufen, daß die Materialbahn an den in Längsrichtung verlaufenden Seiten der Kühlelemente anlegen, wobei die erste Materialbahn im wesentlichen parallel zu der zweiten Materialbahn ist, und daß die Materialbahnen in dem an die Kühlelemente angrenzenden Bereich mittels Einschnürungen miteinander verbunden sind.
Die Hohlräume innerhalb des Drahtmateriales können mit Stahlwolle oder dergleichen ausgefüllt sein. Dabei ist die Porösität der Stahlwolle so gewählt, daß innerhalb des Brennerkörpers die Verbrennung stattfindet.
Ein Verfahren zur Herstellung eines zumindest teilweise aus einem Drahtmaterial bestehenden Brennerkörpers für einen Brenner sieht vor, daß in das Drahtmaterial Kühlelemente eingebaut werden, und daß anschließend das Drahtmaterial verpreßt wird. Der Grad der Verpressung richtet sich dabei nach der gewünschten Größe der Hohlräume innerhalb des Drahtmateriales. Die Hohlräume ermöglichen dann die Verbrennung im Inneren des Brennerkörpers.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
in schematischer Darstellung ein Teil eines Brennerkörpers mit Kühlelementen,
Fig. 2
die Darstellung gem.Fig. 1 in Frontansicht und
Fig. 3
eine zu den Fig. 1 und 2 alternative Ausgestaltungsvariante eines Brennerkörpers mit Kühlelementen.
In der Fig. 1 ist ein Brennerkörper für einen Gasbrenner dargestellt. Der Brennerkörper weist mehrere zueinander parallel verlaufenden Kühlelemente 13 auf. Die Kühlelemente 13 sind vorliegend als wasserführende Rohre ausgebildet, die von einem Drahtmaterial umgeben sind. Das Drahtmaterial weist im wesentlichen eine erste und eine zweite Materialbahn 11 und 12 auf. Die Materialbahnen 11, 12 verlaufen in ihrer Längserstreckung quer zu den Kühlelementen 13. Dabei liegen die Materialbahnen alternierend an den Ober- bzw. Unterseiten der nebeneinanderliegenden Kühlelemente 13 an. Infolge dieser Anordnung kreuzen sich die beiden Materialbahnen 11, 12 in den Bereichen zwischen den Kühlelementen 13 (Kreuzungen 15). Zwischen den Materialbahnen 11, 12 entstehen Hohlräume 14.
Wie die Fig. 2 veranschaulicht sind die Hohlräume 14 mit einem Füllmaterial 16 ausgekleidet. Das Füllmaterial 16 kann Stahlwolle, ein Stahlgeflecht oder ein Stahlgestrick sein. Der, gem. Fig. 2 vorgefertigte Brennerkörper kann anschließend verpreßt werden. Dabei wird das aus den Materialbahnen 11 und 12 bestehende Drahtmaterial und das Füllmaterial 16 derart gepreßt, daß eine definierte Hohlraumgeometrie innerhalb des Brennerkörpers entsteht. Die Porengröße der Hohlräume ist dabei so gewählt, daß eine Verbrennung des zugeleiteten Gas-Luft-Gemisches innerhalb des Brennerkörpers stattfindet.
In der Fig. 3 ist eine weitere Ausgestaltungsvariante eines Brennerkörpers dargestellt. Wie sich dieser Zeichnung entnehmen läßt, besteht das Drahtmaterial aus einer ersten und einer zweiten Materiallage 17 und 18. Die erste Materiallage 17 ist auf die zueinander parallelen Kühlelemente 13 aufgelegt. Die zweite Materiallage liegt an der Unterseite der Kühlelemente 13 an. Um eine feste Anbindung der Kühlelemente 13 an das Drahtmaterial zu erreichen, sind Einschnürungen 19 verwendet. Die Einschnürung 19 kann ein Draht sein, der die obere Materialbahn 17 mit der unteren Materialbahn 18 verbindet. Im Bereich zwischen den beiden Materialbahnen 17 und 18 ist wiederum ein Füllmaterial 16 angeordnet. Zur Fertigung des Brennerkörpers wird zunächst auf die untere Materialbahn 18 das Füllmaterial 16 aufgebracht. Anschließend kann das Füllmaterial 16 mit der oberen Materiallage 17 überdeckt werden. Zur Einbringung der Kühlelemente 13 wird mit einem Dorn ein Kanal in das Drahtmaterial eingestoßen. Durch diesen Kanal kann das Kühlelement 13 eingesteckt werden. Anschließend läßt sich das Kühlelement 13 mit den Einschnürungen 19 fixieren. Vor dem Einbringen der Kühlelemente 13 können diese wahlweise mit einer Lötfolie umwickelt werden. Der so vorgefertigte Brennerkörper läßt sich wiederum verpressen, so daß eine vorbestimmbare Porengröße im Inneren der Brennerplatte entsteht. Wenn die Kühlelemente 13 mit einer Lötfolie umwickelt wurden, so wird im anschließenden Lötprozeß eine materialschlüssige Verbindung zwischen dem Drahtmaterial und den Kühlelementen 13 hergestellt.
Die vorbeschriebenen Brennerkörper lassen durch die Einstellung folgender Parameter eine Varierung der Porösität zu:
  • 1. Maschenweite des Drahtmateriales
  • 2. Drahtstärke des Drahtmateriales
  • 3. Grad der Pressung
  • 4. Dicke der Materialbahnen 11 und 12 bzw. der Materiallagen 17 und 18
  • 5. Art der Schichtung der Materialbahnen 11 und 12 bzw. der Materiallagen 17 und 18
    • Infolge der intergrierten Kühlung innerhalb der Brennerplatte entsteht eine hohe Rückschlagsicherheit. Diese verhindert, daß sich die, im Inneren des Brennerkörpers gebildete Flammenfront auf die Gaszufuhr-Seite verlagert.

    Claims (8)

    1. Brenner insbesondere für Heizanlagen mit einer Brennkammer, in der in einem Brennerkörper ein Gas-Luft-Gemisch verbrennbar ist, wobei der Brennerkörper aus einem Hohlräume aufweisenden Drahtmaterial besteht,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß in das Drahtmaterial ein oder mehrere Kühlelemente (13) eingearbeitet sind, die im direkten Oberflächenkontakt mit dem Drahtmaterial stehen.
    2. Brenner nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Kühlrohre (13) über eine Lötung an das Drahtmaterial angebunden sind.
    3. Brenner nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß das Drahtmaterial aus mindestens einer ersten Materialbahn und mindestens einer zweiten Materialbahn besteht, die in ihrer Längserstreckung quer zu den parallel zueinander verlaufenden, rohrförmigen Kühlelementen (13) angeordnet sind,
      daß die Materialbahnen (11, 12) die Kühlelemente (13) seitlich einfassen, und
      daß die Materialbahnen (11, 12) im Bereich zwischen den Kühlelementen (13) miteinander in Kontakt treten.
    4. Brenner nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß das Drahtmaterial aus mindestens einer ersten Materiallage (17) und mindestens einer zweiten Materiallage (18) besteht,
      daß die Kühlelemente (13) rohrförmig ausgebildet sind und zueinander parallel verlaufen,
      daß die Materialbahnen (17, 18) an den in Längsrichtung verlaufenden Seiten der Kühlelemente (13) anlegen, wobei die erste Materialbahn (17) im wesentlichen parallel zu der zweiten Materialbahn ist, und
      daß die Materialbahnen (17, 18) in dem an die Kühlelemente (13) angrenzenden Bereich mittels Einschnürungen (19) miteinander verbunden sind.
    5. Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Hohlräume in dem Drahtmaterial zumindest teilweise mit Stahlwolle, -geflecht oder -gestrick ausgefüllt sind.
    6. Verfahren zur Herstellung eines zumindest teilweise aus einem Drahtmaterial bestehenden Brennerkörpers für einen Brenner,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß in das Drahtgeflecht Kühlelemente (13) eingebracht werden, und
      daß anschließend das Drahtmaterial verpreßt wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 6,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß die Kühlrohre (13) vor dem Einbringen in das Drahtmaterial mit einer Lötfolie zumindest teilweise ummantelt werden, und
      daß nach dem Einbringen die Kühlelemente (13) mit dem Drahtmaterial verlötet werden.
    8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
      dadurch gekennzeichnet,
      daß vor dem Verpressen Stahlwolle, - gestrick oder -geflecht in die Hohlräume des Drahtmaterials eingebracht werden.
    EP98113933A 1997-08-07 1998-07-24 Brenner für Heizanlagen Withdrawn EP0896190A3 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE1997134115 DE19734115A1 (de) 1997-08-07 1997-08-07 Brenner für Heizanlagen
    DE19734115 1997-08-07

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0896190A2 true EP0896190A2 (de) 1999-02-10
    EP0896190A3 EP0896190A3 (de) 1999-09-15

    Family

    ID=7838202

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP98113933A Withdrawn EP0896190A3 (de) 1997-08-07 1998-07-24 Brenner für Heizanlagen

    Country Status (2)

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    EP (1) EP0896190A3 (de)
    DE (1) DE19734115A1 (de)

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    Also Published As

    Publication number Publication date
    DE19734115A1 (de) 1999-02-11
    EP0896190A3 (de) 1999-09-15

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