WO2012123207A2 - Mischvorrichtung zur mischung von verbrennungsluft und gas für ein gasgerät - Google Patents

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WO2012123207A2
WO2012123207A2 PCT/EP2012/052605 EP2012052605W WO2012123207A2 WO 2012123207 A2 WO2012123207 A2 WO 2012123207A2 EP 2012052605 W EP2012052605 W EP 2012052605W WO 2012123207 A2 WO2012123207 A2 WO 2012123207A2
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gas
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Hans-Joachim Klink
Frank Schlopakowski
Christian PETRYSZAK
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    • F23D14/34—Burners specially adapted for use with means for pressurising the gaseous fuel or the combustion air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L5/00—Blast-producing apparatus before the fire
    • F23L5/02—Arrangements of fans or blowers

Definitions

  • Mixing device for mixing combustion air and gas for a
  • the invention relates to a mixing device for mixing combustion air and gas for a gas appliance or a gas heater, in which combustion air is sucked in via a blower and the combustion gas is fed into the mixing device upstream of the blower in the flow direction.
  • WO 2005/078343 A1 discloses a mixing device for mixing gas and combustion air for a gas burner, which has a housing and a Venturi nozzle, which is integrated into the housing such that the housing and the venturi are formed as a monolithic unit.
  • EP 0 846 916 A2 discloses a combustion air and gas mixing device having a venturi nozzle body in a double-cone shape arranged in a tubular channel. Both the duct and the Venturi nozzle have side openings for supplying combustion gas to the combustion air flowing through the Venturi nozzle.
  • a similar structure with additionally arranged upstream swirl generating device for the combustion air is disclosed in WO 02/29319 A
  • the known from the prior art mixing devices are each connected to a gas heater of predetermined power, wherein the output of the gas heater power depends substantially on the provided by the mixing device amount of fuel (gas) and air.
  • Gas heaters are offered and needed in a wide performance range. In this case, not only the gas appliances themselves, but also the mixing devices connected thereto must be structurally adapted in terms of their flow capacity. However, this requires a considerable constructive and technical tooling effort. The large number of tools required and the production of the components adapted to the required performance levels are expensive.
  • a mixing device for mixing combustion air and gas for a gas appliance or a gas heater is provided with a housing connected thereto gas supply, a nozzle insert disposed in the housing having a predetermined fürströmungs- cross-sectional area, wherein the housing has an inlet region comprising an inlet section of a venturi nozzle tapering in the flow direction, and wherein the nozzle insert forms at least one flow-expanding outlet section of the venturi nozzle.
  • the Venturi nozzle is thus formed by the integrated into the housing inlet area and an additional element, namely the nozzle insert, the flow cross-sectional area can be adjusted according to the necessary capacity of the gas heater.
  • the housing and its inlet area are therefore the same for all performance sizes, eliminating the need to provide different housings for different performance sizes.
  • the housing is made of aluminum that the gas valve can be attached or flanged directly to the housing.
  • custom housing forms with the housing usually produced in the die-casting process with accordingly customized diecasting tools per power range.
  • the housing shape in the inlet region for all power ranges always remains the same, the same die casting tool can always be used, whereby the manufacturing costs of Mischvorrich- device are significantly reduced.
  • the nozzle insert is interchangeable arranged in the housing, so that during assembly or after commissioning of the device by replacing the nozzle insert variable power variables can be realized.
  • the inlet region of the housing extends in the flow direction to the smallest cross section of the Venturi nozzle.
  • the area of the narrowest cross-section prevails according to the law of Bernoulli the highest flow velocity and thus the lowest pressure, so that preferably in these areas, the gas supply, for example via an annular gap occurs.
  • the negative pressure acting within the Venturi nozzle acts on the gas valve and thus controls the amount of gas supplied, with a lot of gas at a higher negative pressure and less gas at a lower negative pressure.
  • the invention thus provides that a transition of the inlet region of the housing to the nozzle insert forms the smallest cross section of the Venturi nozzle.
  • the gas is supplied via an arranged in the housing antechamber via annular gaps from the radial direction of the flow through the venturi.
  • the geometry of the nozzle insert in the edge region of the transition to the inlet region of the housing may also be the same for all services.
  • a in the interior of the nozzle insert over a predetermined axial length extending, the flow cross-sectional area reducing displacement body is formed.
  • the displacement body is understood to be any geometric shape which causes the throughflow cross-sectional area of the nozzle insert to be reduced in such a way that the flow velocity in the Venturi nozzle is increased in the region of the transition from the inlet region of the housing to the nozzle insert.
  • the displacer protrudes upstream over the axial end of the nozzle insert and tapers in the protruding region, so that the flow is divided and also applies to the displacer.
  • the power range of the mixing device can be adapted via the diameter of the displacement body and the concomitant reduction in the flow cross-sectional area of the nozzle insert, with the power decreasing with increasing diameter of the displacement body. Also favors the projection of the
  • Displacer a hollow body, the downstream axial end is open.
  • the nozzle insert is made of plastic, so that the nozzle insert with the displacement body with a simple on-ZuWerkzeug without slide in the injection molding process is inexpensive to produce.
  • the displacer body may extend in the axial flow direction over the entire length of the nozzle insert, wherein embodiments are preferred in which the extension is 70 to 90%, since the pressure recovery in the expanding outlet region of the Venturi nozzle is greatest when the axial end of the displacer is spaced from the axial end of the nozzle insert on the downstream side.
  • the mixing device it is provided that it is connected to a blower with blower housing such that the housing is formed integrally with the blower housing.
  • the mixing device is thus integrated into the blower, wherein the heating power can be adapted via the variability of the nozzle inserts and their variable flow cross-sectional area. Furthermore, with such a design eliminates the need to seal the mixing device to the fan housing. Leaks in the attachment between the housing and blower housing are thus excluded.
  • the nozzle insert is fastened to its housing at least in sections in a form-fitting manner, sealingly against the housing at its downstream end.
  • the nozzle insert can then be inserted into the housing in such a way that form-fitting contact surfaces for avoiding gas leaks are provided at radial edge regions.
  • a seal can be additionally provided between the housing and the fan housing.
  • the inventive method is used to adjust the performance of a gas appliance or gas heater using the described mixing device, wherein the nozzle insert with a predetermined Naturalströmungs- cross-sectional area, if necessary using a nozzle insert with trained therein displacement, determining the power of the gas appliance or gas heater is inserted into the housing.
  • Fig. 3 is a perspective view of a nozzle insert.
  • the mixing device 1 shows a side sectional view of the mixing device 1 formed integrally on the blower housing 9, in which an unillustrated impeller draws in the combustion air and the gas in the flow direction S through the mixing device 1.
  • the blower housing 9 can be attached to a gas appliance.
  • the mixing device 1 comprises a Venturi nozzle 3, which is formed in sections from the housing 2 of the mixing device 1 and a nozzle insert 4 detachably inserted into the housing 2.
  • the housing 2 has an inlet region 6, which forms an inlet section 7 of the venturi nozzle 3 tapering in the direction of flow, in that the wall sections of the housing 2 extend in a funnel shape toward the axial center axis of the venturi nozzle 3.
  • Adjoining the inlet section 7 of the housing 2 is the nozzle insert 4, which at the transition 10 forms the smallest cross section of the venturi nozzle 3 and, in the flow direction S, subsequently the expanding outlet section 13 of the venturi nozzle 3.
  • the predetermined by the nozzle insert 4 Norströmungsqueritess response Q of the venturi 3 determines and limits the maximum (heating) power of the connected gas appliance.
  • the flow velocity and the associated negative pressure generated by the Venturi nozzle 3 is maximum, so that at the transition 10 gas inlet openings 11 are provided in the form of an annular gap through which the gas from a between the nozzle insert 4th and the outer wall of the housing 2 lying pre-chamber 16 is sucked.
  • the pre-chamber 16 is fluidically (pneumatically) connected to the gas valve, so that the negative pressure generated by the Venturi nozzle 3, the open position of the gas valve and thus controls the delivered gas quantity.
  • the nozzle insert 4 has bulges 15 extending in the axial direction, along which the gas inflow takes place.
  • the illustrated embodiment is directed to gas appliances with relatively high heating capacities, in which relatively small amounts of combustion air and gas are conveyed.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the mixing device 1 for lower powers, in which the throughflow cross-sectional area Q of the Venturi nozzle 3 is reduced in order to ensure sufficiently high flow rates in the region of the gas inlet openings 11.
  • a nozzle insert 4 is inserted, in whose interior, in the center of the flow cross-sectional area Q, a displacement body 5 is formed, which extends over 90% of the axial length of the nozzle insert 4.
  • the displacement body 5 is a hollow body whose downstream axial end 8 is open. Upstream, the displacer 5 extends beyond the axial end of the nozzle insert 4 and is tapered in the projecting portion 17, to ensure a division and early concern of the flow to the displacer 5 and the inner walls of the nozzle insert 4.
  • the displacer 5 has reached its maximum diameter in order to realize the maximum flow velocity in the area of the smallest cross-section of the venturi 3.
  • the axial extent of the displacement body 5 shown allows the greatest possible pressure recovery in the direction of flow S expanding outlet portion 13 of the nozzle insert 4 of the venturi 3.
  • the downstream axial end 8 of the displacer 5 is spaced from the downstream axial end 14 of the nozzle insert 4.
  • the nozzle insert 4 inserted into the housing 2 from the axially open downstream side sealingly engages the housing 2 and the blower housing 9 at its downstream edge portion 20, the housing 2 being fixed to the blower housing 9 together with the nozzle insert 4.
  • Fig. 3 the nozzle insert 4 shown in Fig.
  • the housing 2 and the blower housing 9 are made of aluminum in the die-cast aluminum process, the nozzle insert 4 made of plastic by injection molding.
  • the invention is not limited to the preferred embodiments specified above. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use.
  • the embodiment shown in Fig. 1 can be realized with an attached to the blower housing 9 additional housing 2. It can also be provided to produce the housing 2 made of plastic, if the gas valve is not to be attached directly thereto. Since plastic changes its material properties over the lifetime of the gas heater and does not ensure the required safety, it can be provided that the housing 2 is replaced after a predetermined period of use.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zur Mischung von Verbrennungsluft und Gas für ein Gasgerät, mit einem Gehäuse mit daran angeschlossener Gas¬ zuführung, einem in dem Gehäuse angeordneten Düseneinsatz, der eine vor¬ bestimmte Durchströmungsquerschnittsfläche aufweist. Das Gehäuse weist einen Einlassbereich auf, der einen sich in Strömungsrichtung verjüngenden Einlassabschnitt einer Venturidüse bildet, wobei der Düseneinsatz zumindest einen sich in Strömungsrichtung erweiternden Auslassabschnitt der Venturidüse bildet.

Description

Mischvorrichtung zur Mischung von Verbrennungsluft und Gas für ein
Gasgerät
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Mischvorrichtung zur Mischung von Verbrennungsluft und Gas für ein Gasgerät bzw. ein Gasheizgerät, bei dem über ein Gebläse Verbrennungsluft angesaugt und in der dem Gebläse in Strömungsrichtung vorgeschalteten Mischvorrichtung das Verbrennungsgas zugeführt wird.
Derartige Aufbauten sind aus verschiedenen Schriften des Standes der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die WO 2005/078343 A1 eine Mischvorrichtung zum Mischen von Gas und Verbrennungsluft für einen Gasbrenner, die ein Gehäuse und eine Venturidüse aufweist, die derart in das Gehäuse integriert ist, dass das Gehäuse und die Venturidüse als monolithische Einheit ausgebildet sind. Ferner offenbart die EP 0 846 916 A2 eine Mischvorrichtung für Verbrennungsluft und Gas mit einem Venturidüsenkörper in Doppelkonusform, der in einem rohrförmigen Kanal angeordnet ist. Sowohl der Kanal als auch die Venturidüse weisen seitliche Öffnungen zur Zuführung von Verbrennungsgas zu der die Venturidüse durchströmenden Verbrennungsluft auf. Einen ähnlichen Aufbau mit zusätzlich stromaufwärts angeordneter Drallerzeugungseinrichtung für die Verbrennungsluft offenbart die WO 02/29319 A
Die aus dem Stand der Technik bekannten Mischeinrichtungen werden jeweils an ein Gasheizgerät vorbestimmter Leistung angeschlossen, wobei die von dem Gasheizgerät abgegebene Leistung wesentlich von der durch die Mischeinrichtung bereitgestellten Menge von Brennstoff (Gas) und Luft abhängt. Gasheizgeräte werden in einem großen Leistungsbereich angeboten und benötigt. Dabei müssen dann nicht nur die Gasgeräte selbst, sondern auch die daran angeschlossenen Mischeinrichtungen hinsichtlich ihrer Durchströmungskapazität bautechnisch angepasst werden. Hierzu ist jedoch ein erheblicher konstruktiver und werkzeugtechnischer Aufwand notwendig. Die Vielzahl der notwendigen Werkzeuge und die Herstellung der an die jeweils benötigten Leistungsgrößen angepassten Bauteile sind kosten intensiv.
Da das Mischungsverhältnis von Brennstoff und Luft für eine stöchiometrische Verbrennung unabhängig von der Leistung konstant ist, muss durch die Mischeinrichtung für höhere Leistungen mehr Verbrennungsluft und mehr Brennstoff gefördert werden. Für eine geringere Leistung werden beide Massenströme entsprechend reduziert. Durch die bei den Mischeinrichtungen gemäß dem
Stand der Technik festgelegte Bauart der einzelnen Bauteile, insbesondere der verwendeten Mischdüsen, ist eine Anpassung des Leistungsbereichs nur in geringem Maße möglich. Bei zu geringen Strömungsgeschwindigkeiten reicht der von der jeweiligen Düse erzeugte Unterdruck nicht mehr aus, um die benötigte Gasmenge in die Düse anzusaugen, da die Steuerung der zuzuführenden Gasmenge bei derartigen Aufbauten pneumatisch erfolgt, wobei über den von der Düse erzeugten Unterdruck die Öffnungsstellung des Gasventils gesteuert wird.
Ausgehend von den aus dem Stand der Technik bekannten Mischeinrichtungen ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Mischvorrichtung bereitzustellen, die mit einer Vielzahl von identischen Bauteilen ein großes Leistungsspektrum für Gasheizgeräte erfüllen kann. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine derartige Mischvorrichtung einfach und kostengünstig an die jeweils benötigte Leistungsgröße des Gasheizgeräts anpassbar ist.
Diese Aufgaben werden durch eine Mischvorrichtung und ein Verfahren mit den jeweiligen Merkmalen der Ansprüche 1 und 14 gelöst.
Erfindungsgemäß ist hierzu eine Mischvorrichtung zur Mischung von Verbren- nungsluft und Gas für ein Gasgerät bzw. ein Gasheizgerät vorgesehen, mit einem Gehäuse mit daran angeschlossener Gaszuführung, einem in dem Gehäuse angeordneten Düseneinsatz, der eine vorbestimmte Durchströmungs- querschnittsfläche aufweist, wobei das Gehäuse einen Einlassbereich aufweist, der einen sich in Strömungsrichtung verjüngenden Einlassabschnitt einer Venturidüse bildet, und wobei der Düseneinsatz zumindest einen sich in Strömungsrichtung erweiternden Auslassabschnitt der Venturidüse bildet.
Die Venturidüse wird somit durch den in das Gehäuse integrierten Einlassbereich und ein zusätzliches Element, nämlich den Düseneinsatz gebildet, dessen Durchströmungsquerschnittsfläche entsprechend der notwendigen Leistungsgröße des Gasheizgeräts angepasst werden kann. Das Gehäuse und dessen Einlassbereich sind folglich für alle Leistungsgrößen gleich, so dass die Notwendigkeit entfällt, für verschiedene Leistungsgrößen unterschiedliche Gehäuse vorzusehen. In einer bevorzugten Ausführung ist das Gehäuse aus Alumini- um hergestellt, dass das Gasventil direkt an dem Gehäuse befestigt bzw. angeflanscht werden kann. Bisher mussten für die üblicherweise im Druckgussverfahren hergestellten Gehäuse individuelle Gehäuseformen mit entsprechend angepassten Druckgusswerkzeugen pro Leistungsbereich bereitgestellt werden. Dadurch, dass bei der Erfindung die Gehäuseform im Einlassbereich für alle Leistungsbereiche stets gleich bleibt, kann auch stets das gleiche Druckgusswerkzeug verwendet werden, wodurch die Herstellkosten der Mischvorrich- tung erheblich reduziert sind.
Günstig ist hierbei, dass der Düseneinsatz auswechselbar in dem Gehäuse angeordnet ist, so dass bei der Montage oder auch nach Inbetriebnahme des Geräts durch Austausch des Düseneinsatzes variable Leistungsgrößen realisierbar sind.
In einer vorteilhaften Ausführung erstreckt sich der Einlassbereich des Gehäuses in Strömungsrichtung bis zum geringsten Querschnitt der Venturidüse. Im Bereich des engsten Querschnitts herrscht nach dem Gesetz von Bernoulli die höchste Strömungsgeschwindigkeit und somit der geringste Druck, so dass vorzugsweise in diesen Bereichen die Gaszuführung, beispielsweise über einen Ringspalt, erfolgt. Der innerhalb der Venturidüse wirkende Unterdruck wirkt auf das Gasventil und steuert somit die zugeführte Gasmenge, wobei bei stärkerem Unterdruck viel Gas und bei geringerem Unterdruck wenig Gas zugeführt wird.
In einer bevorzugten Ausführung sieht die Erfindung somit vor, dass ein Übergang des Einlassbereichs des Gehäuses zu dem Düseneinsatz den geringsten Querschnitt der Venturidüse bildet. Das Gas wird über eine in dem Gehäuse angeordnete Vorkammer über Ringspalte aus radialer Richtung der Strömung durch die Venturidüse zugeführt.
Die Geometrie des Düseneinsatzes im Randbereich des Übergangs zu dem Einlassbereich des Gehäuses kann ebenfalls für alle Leistungen gleich ausgebildet sein. In einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass für geringe Heizleistungen, bei denen die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich des Übergangs zu gering wäre, um eine vorbestimmte Steuerung des Gasventils zu gewährleisten, im Inneren des Düseneinsatzes ein sich über eine vorbestimmte axiale Länge erstreckender, die Durchströmungsquerschnittsfläche verringernder Verdrängerkörper ausgebildet ist. Als Verdrängerkörper wird vorliegend jede geometrische Form verstanden, die dazu führt, dass die Durchströmungs- querschnittsfläche des Düseneinsatzes derart verringert wird, dass die Strö- mungsgeschwindigkeit in der Venturidüse im Bereich des Übergangs von dem Einlassbereich des Gehäuses zu dem Düseneinsatz erhöht wird.
Günstig ist hierbei insbesondere eine Ausbildung, bei der der Verdrängerkörper stromaufwärts über das axiale Ende des Düseneinsatzes hervorsteht und in dem hervorstehenden Bereich spitz zuläuft, so dass die Strömung aufgeteilt wird und sich auch an dem Verdrängerkörper anlegt. Über den Durchmesser des Verdrängerkörpers und die damit einhergehende Reduzierung der Durch- strömungsquerschnittsfläche des Düseneinsatzes ist der Leistungsbereich der Mischvorrichtung anpassbar, wobei die Leistung mit zunehmendem Durchmes- ser des Verdrängerkörpers abnimmt. Auch begünstigt das Vorstehen des
Verdrängerkörpers über den axialen Rand des Düseneinsatzes, dass die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich des Übergangs von dem Einlassbereich zu dem Düseneinsatz bereits maximal ist. In einer aus herstellungstechnischer Sicht bevorzugten Ausführung ist der
Verdrängerkörper ein Hohlkörper, dessen stromabwärts liegendes axiales Ende offen ist. Vorzugsweise wird der Düseneinsatz aus Kunststoff gefertigt, so dass der Düseneinsatz mit dem Verdrängerkörper mit einem einfachen Auf-ZuWerkzeug ohne Schieber im Spritzgussverfahren kostengünstig herstellbar ist.
Der Verdrängerkörper kann sich in axialer Strömungsrichtung über die gesamte Länge des Düseneinsatzes erstrecken, wobei Ausführungen bevorzugt sind, bei denen die Erstreckung 70 bis 90 % beträgt, da der Druckrückgewinn im sich aufweitenden Auslassbereich der Venturidüse dann am größten ist, wenn das axiale Ende des Verdrängerkörpers von dem axialen Ende des Düseneinsatzes auf der stromabwärtigen Seite beabstandet ist. Bei einer Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung ist vorgesehen, dass diese an ein Gebläse mit Gebläsegehäuse derart angeschlossen ist, dass das Gehäuse einteilig mit dem Gebläsegehäuse ausgebildet ist. Die Mischvorrichtung ist somit in das Gebläse integriert, wobei die Heizleis- tung über die Variabilität der Düseneinsätze und deren variable Durchströ- mungsquerschnittsfläche anpassbar ist. Ferner entfällt bei einer solchen Ausbildung die Notwendigkeit, die Mischvorrichtung an dem Gebläsegehäuse abzudichten. Leckagen an der Befestigung zwischen Gehäuse und Gebläsegehäuse sind somit ausgeschlossen.
Bei einer separaten Ausbildung von Gehäuse und Gebläsegehäuse ist es günstig, dass der Düseneinsatz an seinem stromabwärts liegenden Ende dichtend an dem Gehäuse zumindest abschnittsweise formschlüssig anliegend befestigt ist. Der Düseneinsatz kann dann derart in das Gehäuse eingelegt werden, dass an radialen Randbereichen formschlüssige Kontaktflächen zur Vermeidung von Gasleckagen bereitgestellt sind. Zur Absicherung kann zusätzlich zwischen dem Gehäuse und dem Gebläsegehäuse eine Dichtung vorgesehen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Anpassung der Leistung eines Gasgeräts bzw. Gasheizgeräts unter Verwendung der beschriebenen Mischvorrichtung, wobei der Düseneinsatz mit einer vorbestimmten Durchströmungs- querschnittsfläche, falls notwendig unter Verwendung eines Düseneinsatzes mit darin ausgebildetem Verdrängerkörper, zur Festlegung der Leistung des Gasgeräts bzw. des Gasheizgeräts in das Gehäuse eingesetzt wird.
Bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Ohne hierauf beschränkt zu sein, werden Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bau- teile in allen Ausfühmngsbeispielen. Die beispielhaft schematischen Zeichnungen zeigen: eine seitliche Querschnittsansicht einer Mischvorrichtung integriert in ein Gebläsegehäuse; eine seitliche Schnittansicht einer Mischvorrichtung befestigt an einem Gebläsegehäuse;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Düseneinsatzes.
Fig. 1 zeigt eine seitliche Schnittansicht der Mischvorrichtung 1 einteilig ausge- bildet an dem Gebläsegehäuse 9, in dem ein nicht dargestelltes Gebläserad die Verbrennungsluft und das Gas in Strömungsrichtung S durch die Mischvorrichtung 1 ansaugt. Über einen Flansch 19 ist das Gebläsegehäuse 9 an einem Gasgerät befestigbar. Die Mischvorrichtung 1 umfasst eine Venturidüse 3, die abschnittsweise aus dem Gehäuse 2 der Mischvorrichtung 1 und einem lösbar in das Gehäuse 2 eingesetzten Düseneinsatz 4 gebildet ist. Das Gehäuse 2 weist hierzu einen Einlassbereich 6 auf, der einen sich in Strömungsrichtung verjüngenden Einlassabschnitt 7 der Venturidüse 3 bildet, indem sich die Wandabschnitte des Gehäuses 2 trichterförmig zur axialen Mittelachse der Venturidüse 3 hin erstrecken. An den Einlassabschnitt 7 des Gehäuses 2 schließt sich der Düseneinsatz 4 an, der am Übergang 10 den geringsten Querschnitt der Venturidüse 3 und in Strömungsrichtung S nachfolgend den sich erweiternden Auslassabschnitt 13 der Venturidüse 3 bildet. Die durch den Düseneinsatz 4 vorbestimmte Durchströmungsquerschnittsfläche Q der Venturidüse 3 bestimmt und begrenzt die maximale (Heiz-)Leistung des angeschlossenen Gasgeräts. Am Übergang 10 des Einlassabschnitts 7 zu dem Düseneinsatz 4 ist die Strömungsgeschwindigkeit und der damit einhergehende, von der Venturidüse 3 erzeugte Unterdruck maximal, so dass am Übergang 10 Gaseinlassöffnungen 11 in Form eines Ringspalts vorgesehen sind, durch die das Gas aus einer zwischen dem Düseneinsatz 4 und der Außenwand des Gehäuses 2 liegenden Vorkammer 16 eingesaugt wird. Die Vorkammer 16 ist strömungstechnisch (pneumatisch) mit dem Gasventil verbunden, so dass der von der Venturidüse 3 erzeugte Unterdruck die Öffnungsstellung des Gasventils und somit die gelieferte Gasmenge steuert. Der Düseneinsatz 4 weist sich in axialer Richtung erstreckende Ausbuchtungen 15 auf, entlang deren die Gaseinströmung erfolgt. Die gezeigte Ausführung richtet sich an Gasgeräte mit im Verhältnis hohen Heizleistungen, bei denen verhältnismäßig geringe Mengen an Ver- brennungsluft und Gas gefördert werden.
Fig. 2 zeigt eine Ausführung der Mischvorrichtung 1 für geringere Leistungen, bei denen die Durchströmungsquerschnittsfläche Q der Venturidüse 3 verringert ist, um im Bereich der Gaseinlassöffnungen 11 ausreichend hohe Strömungs- geschwindigkeiten zu gewährleisten. In das Gehäuse 2 der Mischvorrichtung 1 ist ein Düseneinsatz 4 eingesetzt, in dessen Inneren, im Zentrum der Durch- strömungsquerschnittsfläche Q, ein Verdrängerkörper 5 ausgebildet ist, der sich über 90 % der axialen Länge des Düseneinsatzes 4 erstreckt. Der Verdrängerkörper 5 ist ein Hohlkörper, dessen stromabwärts liegendes axiales Ende 8 of- fen ist. Stromaufwärts erstreckt sich der Verdrängerkörper 5 über das axiale Ende des Düseneinsatzes 4 hinaus und ist in dem vorstehenden Bereich 17 spitz zulaufend ausgebildet, um eine Aufteilung sowie ein frühzeitiges Anliegen der Strömung an dem Verdrängerkörper 5 sowie den Innenwänden des Düseneinsatzes 4 zu gewährleisten. Im Übergangsbereich 10 hat der Verdränger- körper 5 seinen maximalen Durchmesser erreicht, um im Bereich des geringsten Querschnitts der Venturidüse 3 die maximale Strömungsgeschwindigkeit zu realisieren. Die gezeigte axiale Erstreckung des Verdrängerkörpers 5 ermöglicht einen größtmöglichen Druckrückgewinn im sich in Strömungsrichtung S erweiternden Auslassabschnitt 13 des Düseneinsatzes 4 der Venturidüse 3. Das stromabwärts liegende axiale Ende 8 des Verdrängerkörpers 5 ist von dem stromabwärts liegenden axialen Ende 14 des Düseneinsatzes 4 beabstandet. Der in das Gehäuse 2 von der axial offenen stromabwärtigen Seite eingesetzte Düseneinsatz 4 liegt an seinem stromabwärts liegenden Randbereich 20 formschlüssig an dem Gehäuse 2 und dem Gebläsegehäuse 9 dichtend an, wobei das Gehäuse 2 zusammen mit dem Düseneinsatz 4 an dem Gebläsegehäuse 9 befestigt ist. In Fig. 3 ist der in Fig. 2 dargestellte Düseneinsatz 4 perspektivisch gezeigt, wobei zu erkennen ist, dass der Verdrängerkörper 5 mittels senkrechter Stege 12 im Zentrum der Strömung gehalten ist. Sämtliche gezeigten Ausführungsbeispiele sind bis auf die beschriebenen und den Zeichnungen unmittelbar zu entnehmenden Unterschiede identisch. Das Gehäuse 2 und das Gebläsegehäuse 9 sind aus Aluminium im Aluminium- Druckgussverfahren, der Düseneinsatz 4 aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Beispielsweise kann auch die in Fig. 1 gezeigte Ausführung mit einem an dem Gebläsegehäuse 9 befestigten zusätzlichen Gehäuse 2 realisiert werden. Auch kann vorgesehen sein, das Gehäuse 2 aus Kunststoff herzustellen, wenn das Gasventil nicht unmittelbar daran befestigt werden soll. Da Kunststoff seine Materialeigenschaften über die Lebensdauer des Gasheizgeräts verändert und nicht die erforderliche Sicherheit gewährleis- tet, kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse 2 nach einer vorbestimmten Nutzungsdauer getauscht wird.

Claims

Patentansprüche
1. Mischvorrichtung zur Mischung von Verbrennungsluft und Gas für ein Gasgerät, mit
a. einem Gehäuse (2) mit daran angeschlossener Gaszuführung, b. einem in dem Gehäuse (2) angeordneten Düseneinsatz (4), der eine vorbestimmte Durchströmungsquerschnittsfläche (Q) aufweist,
c. wobei das Gehäuse (2) einen Einlassbereich (6) aufweist, der einen sich in Strömungsrichtung verjüngenden Einlassabschnitt (7) einer Venturidüse (3) bildet, und
d. wobei der Düseneinsatz (4) zumindest einen sich in Strömungsrichtung erweiternden Auslassabschnitt (13) der Venturidüse (3) bildet.
Mischvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Düseneinsatzes (4) auswechselbar in dem Gehäuse (2) angeordnet ist.
Mischvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Einlassbereich (6) in Strömungsrichtung bis zum geringsten Querschnitt der Venturidüse (3) erstreckt.
Mischvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang (10) des Einlassbereichs (6) zu dem Düseneinsatz (4) den geringsten Querschnitt der Venturidüse (3) bildet.
Mischvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Düseneinsatzes (4) ein sich über eine vorbestimmte axiale Länge erstreckender, die Durchströmungsquer- schnittsfläche (Q) verringernder Verdrängerkörper (5) ausgebildet ist.
6. Mischvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängerkörper (5) stromaufwärts über das axiale Ende des Düseneinsatzes (4) hervorsteht und in dem vorstehenden Bereich (17) spitz zulaufend ausgebildet ist.
7. Mischvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängerkörper (5) ein Hohlkörper ist, dessen stromabwärts liegendes axiales Ende (8) offen ist.
8. Mischvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Verdrängerkörper (5) über 70-90% der axialen Länge des Düseneinsatzes (4) erstreckt.
9. Mischvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das stromabwärts liegende axiale Ende (8) des Verdrängerkörpers (5) von einem stromabwärts liegenden axialen Ende (14) des Düseneinsatzes (4) beabstandet ist.
10. ischvorrichtung, die angeschlossen an ein Gebläse mit Gebläsegehäuse (9) ist, nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einteilig mit dem Gebläsegehäuse (9) ausgebildet ist.
11. Mischvorrichtung nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Übergang (10) mindestens eine Gaseinlassöffnung (11) vorgesehen ist.
12. Mischvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) aus Aluminium und der Düseneinsatz (4) aus Kunststoff gebildet sind.
13. Mischvorrichtung nach zumindest einem der vorigen Ansprüche 1 bis 8 und 10 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Düseneinsatz (4) an seinem stromabwärts liegenden Randbereiche (20) dichtend an dem Gehäuse (2) zumindest abschnittsweise formschlüssig anliegend befestigt ist.
H.Verfahren zur Anpassung der Leistung eines Gasgeräts unter Verwendung der Mischvorrichtung (1) nach zumindest einem der vorigen Ansprüche, wobei der Düseneinsatz (4) mit einer vorbestimmten Durch- strömungsquerschnittsfläche (Q) zur Festlegung der Leistung des Gasgeräts in das Gehäuse (2) eingesetzt wird.
15. Verfahren nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der einzusetzende Düseneinsatz (4) mit einem sich über eine vorbestimmte axiale Länge erstreckenden, die Durchströmungsquerschnitts- fläche (Q) verringernden Verdrängerkörper (5) zur Reduzierung der Leistung des Gasgeräts ausgebildet ist.
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