DE1501775A1 - Heizoelbrenner - Google Patents

Description

• ,1 'e4zUlbrenner -L

  -Uie un,- - b e t 21 ft c-Inen flei2;GI-I)reriiier- mit einer beheiz-

  cl

  baren Verdampfungskamner, die wieder von einein der Zuführung

  C-2

  izn(1 iLufteilung der Verbrennungsluft dienenden, Lufteintritts-

  U

  öffnungen aufweisenden Ilohlkörper um,#eben und miL dieseiii

  über iiistri-ttsö'L'fnunen verbunden ist.

  Bei der Verbrennung von Heizöl in kleineren Pet,terungsanlagen,

  insbesondere in kleineren Öfen, hat man bisher sojenannte

  Lichaleribrenner benutzt, deren Böden und mit diesen auoh

  das in der #jeftale befindliche Öl mittels einer Lunte, einer

  iielzplatte od. dgl. erwärmt wird. ]#ei (liei;er

  das in (ler Ocii#tio ljüt'Iii(ilialie und deren

  bedec-Vende 01 itriti i)iI(Int oinen

  (IF,1- "»L(,#li l'IIL der deu Brenru,#r umgebenden Ltt-rL zit

  einem feuchten Öldampf-Luft-Gemisch w vereinigt. Ein solches feuchtes Öldampf-Luft-Gemisch verbrennt jedoch nur unter einer starken, nachteiligen Rußbildung.
• Um das in der Schale befindliche Heizöl gegenüber den in dem Verbrennungsraum befindlichen Plammen-abzuschirmen, hat man auch sthon Heizölbrenner mit geschlossenen Verdampfungskammern benutzzt, die mehr oder weniger große iLus-brittsöffnungen für den Durchtritt der Üldämpfe in den eingentlichen Verbrennungsralam aufweisen. 3s hat sich jedoch bei diesen geschlossenen Kammern gezeigtg daß die in dem Verbrennungsraum befindlichen Flammen leicht in die Xammer zurückschlagen und dann das in dieser befindlich e Ülduitipf-Luft-Gemisch zur ß-ntzündung bringen, wenn bei einem nur uni#enügenden Zug durch die Lustrittsöffnungen für die Üldämpfe L,ratluft in die geschlossene Kummer gelangt. Zur :Geseitigung auch dieses liachteiles ist d1--Aier bereits der

  den Bronne-r- wit einer

  Vorschlag gemacht worden,

  adra Icompletteig leicht züi öffnendek und wieder verschlie#ende:i

  Verdampfungskammer die Verorenntuigsluft durch

  den taigebenden Doppelmantel der Verdumpfungskamwer Iiindurch-zuführen, wobei dann durch die besondere Anordnung der .#.tistritt.,3-Z;#Efilul-igen die Ougeführte Verbreiliiim#,-.#iliift in einen ßrst-Luft-und Ur-Ltültifts-troiti ttir##eLeilt wird. L)

  10 Ei viie r liat iman Zitte iujie L2J111 Li

  IL- (1(,#r

  irt deren 1J1:Die eine o111 verbroll-

  Der-.-W"'rfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, einen solchen U Reizölbrenner so auszubilden, daß vorstehend gemachte VorschläGe berüchlsichtigt und erfüllt werden. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verdainpfungskammer aus einer zentral angeordneten, ringföriligen oder auch rechteckigen Schale besteht, die durch einen Deckel nach oben hin abgeschlossen u ist und über im Bereich ihres Handes angeordnete Austrittsöffnungen für die in der Kammer erzeugten öldämpfe mit dein Innenraum des Hohlkörpers in Verbindung steht. Line gute Üldampfaufbereitung läßt sich dadurch erzielen, daß die in der Verdämpfungskammer gebildeten Üldämpfe durch verschiedene K-anäle über einen Verteilerkanal in immer stets zunehmende heißere Zonen gelangen und zuletzt durch die in dem Außenmantel der Verdampfungskammer vorgesehenen AustrittsÖffnungen schräg nach unten in eine vorgesehene Erstkammer als Trockendampf (ülgas) ausströmen. Diese Ausführungsforin der heizölaufbereitung, die unter Überdruck und somit unter Ausschluß von Sauerstoff vollzogen wird, verhindert einerseits ein Hineinschlagen der Plaimnen in die Verdampfungskammer, fördert jedoch andererseits die heizölaufbereitung in hohem 1,laße und auf die einfachste Weise. Auch eine gute inniGe Veriflischung des Üldaiiipf-Luft-Gemisclies ist insofern züi erreichen, als die aus dern iiu13erunantel der Verdar.,pfungskammer aunströnienden uldüii,1)fe oi-oli iiiL(3nsiv mit der l#;r"3tllil't iiiisel;en und nach erfolgt(ir tind einer Teil-Verbrennung in einer Erstkammer vertikal nach oben steigen. BeiLri Äustritt aus der Erstkammer passieren die Öldämpfe einen engen Ringspalt, nach dem die horizontal strömende Zweitluft nahezu wieder rechtwinklig auf das bereits vorgemischte und teilverbrannte intensivere Öldampf-Luft-Gemisch in der Zweitkaminer trifft und auch bei der dort stattfindenden Teilverbrennung weiter vermischt wird. Durch die Anordnung des Ringkörpers sowie den Deckel mit Austrittsöffnungen ist das nur noch verhältnismäßig wenig unvermischte Bestandteile enthaltende Gemisch auf dein horizontalen Strömungswege zu den Austrittsöffnungen gezw ungen, die vertikal nach oben strömende Drittluft zu durchströmen, so daß eine dritte innige Vermischung des Öldampf-Luft-Gemisches mit heißer Verbrennungsluft stattfindet, bevor die Brenngase brennend die kranzförmig vorgesehenen Austrittsöffnungen verlassen. Diese besondere des Heizölbrenners bringt neben einer recht einfachen, aber intensiven l-;igenbelleizun,; der Verdampfungskammer, die nicht nur kreisförmig, sondernm. auch rechteckig:6 -estaltet sein icann, vor allein eine besonders innige Vermischung der Uldämpfe mit der beispielsweise zwangsweise durch ein Gebläse #nige£Ührten -V'erbreiii-limgsliift imd damit eine nahezu vollkoi-";#en rußfreie Verbrennun- mit sich, wodurch ein U außergewöhnlich lioller Verbreilniui,-owirl#ungsgrad erzielt wird. D ij Durch die zwangsläufige Verbrennungsliiftzufuhr ist ein sicheres juifaliren auch bei iiiigf-#n#."-eildein Kainin.zug gewährleistet LD Diese #löglichkeit, einen Heizölbrenner unter Vollast anfahren zu ilxönnen, bedeutet aber immer gerade in den Fällen eine besondere Annehmlichkeit, in denen ein Heizgerät nur zeitweise betrieben und eine kurze Anheizzeit zur raschen Erwärmung des noch kalten Raumes erwünscht ist. iieitere Herkmale der Erfindung sind der Beschreibunrr einer auf der Zeichnung dargestellten, beispielsweisen CD .t - tusführungsform des erfindungegemäßen Ileizölbrenners sowie den t> nachfolgeriden Patentansprüchen zu entnehmen. Es zeigen: 2lig. 1 den Heizölbrenner im Längsschnitt und C) 2ig. 2 einen #iuerschnitt des Drenners gemäß der Linie A-B C:) der Ilig. 1 . Der Heizölbrenner weist eine mit 1 bezeichnete Verdampfungeauf, die aus einer zentralen Schale 2 sowie einem Leckel 3 besteht. Diese Kammer 1 sitzt dabei auf dem hand 4 eines die Kammer 1 umgebenden Hohlkörpers 5 auf. In der Mitte

  117

  der Schale 2 ist eine 1.littelbotirung x eingearbeitet, die als

  jinschluß für eine das Öl zufülirende Speiseleitung dient. Uniflittel.t)ar unterhalb der i"reisrundeiig zur Mitte Itin stulill)£-kegelig, verlaufen(10ng der iufnzliu.ie des zu verdampfenden Heiz-51ea üif,#neilderl Lsc#hale 2 ist eine. alektui."("lie ileizeinrichtitri', L,

  angeordnet, die zweckmäßievillwi#Leündungen 7 in Selrie geschaltet

  ist. Im oberen Rand 8der Schale 2 eingearbeitete radial gerichtete Nuten 9 dienen zur Weiterleitung sowie zur Weitererhitzung " der in der Verdampfungskammer 1 sich-bildenden Üldämpfe zu einem ringförmigen Verteilerkanal 10, von dem aus die Üldämpfe wieder durch einem Vielzahl schräg nach unten gerichteter, im äußeren Schalenrand 11 eingearbeiteter Bohrungen 12 gleichmäßig in eine ringförmig e Primärkammer 13 abströmen. Diese Kammer 13 ist dabei durch die Wand 5 und den abgewinkelten, radial vorstehenden Rand 14 des Deckels 3 begrenzt. Der Deckel 3 sitzt dabei abdichtend und gut Wärme leitend auf den stehengelliebenen Segmenten des Schalenrandes 8 auf, daß ein Optimtuit an Wärmeübertragung gewährleistet ist. Weiter h können im Mittelteil des Deckels 3 noch zusätzliche Austrittsöffnungen 15 kranzartig angeordnet sein,die direkt in die oberhalb der Schale 2 befindliche Sekundärkammer 16 münden und eine größere Brennerleistung ermöglichen, falle dieses erwünscht istw Pür die Zuführung des zu verbrennenden Heizöles ist eine nicht besonders dargestellte Speiseleitung vorgeselleng deren Ende von unten her in die Mittelbohrimg 17 der Schale 2 hineinragt. Das Ende der Hittelbohrung 17 läuft zweokmäßigerweise in drei bis vier Ülaustrittsbohrungen 18 aus, die unter einem Winkel von etwa 45 Grad in dein 1#egeligen Teil 19 der Schale 2 eingearbeitet sind und eine gleichmäßige Opeisung der Verdampfungskainmer 1 init Heizöl gewährleisten.
• Der wieder die 2riinärkami.)er 13 und die Sekundärkammer 15 umgebende, durch ein Hinkblech 20 abgedeckte hingkanal 21 steht wieder über einen i#ohrstutzen 22 mit einem nicht besonderE dargestellten Gebläse in Verbindung, das dem Ölbrenner die erforderliche Verbrennungsluft zuführt. Diese Verbrennungsluft

  an

  tritt dabei durch die krnxzförmig angeordneten Bohrungen 23

  an

  in die ilrimärkapimer 13 und die ebenfalls krzuzförmig angeordw

  neten Bohrungen 24 in die Sekundärkammer 16 ein. Die durch die Austrittsöffnungen 12 der Verdampfungskammer 2 schräg nach unten in die 2rimärkammer 13 einströmenden und anschließend sofort nach obenfteigenden Öldälüpfe treffen dabei nahezu senkrecht auf die aus den gegenüberliegenden, etwas höher angeordneten Bohrungen 23 eintretende Primärluft und vermisch6n sich mit'. dieser zu einem brennbaren Öldampf-Luft-Gemisch, das durch die elektrischen Zündungen zu zünden ist.
• Infolge einer raschen Verdampfung steigen die Brenngase durch den zwischen dem Deckelrand 14 und der Wand 5 verbliebenen Ringspalt 25 vertikal nach oben, wobei sie sich zwangslätLft#-anschließend mit der durch die Bohrungen 24 wiederum horizontal und nahezu senkrecht in die Sekundärkammer 16 dnetrömende Bekundärluft innig vermischt und in der Sekundärkammer 16 nun auch teilweise verbrennt. Oberhalb der Sekundärkammer 16 ist noch eine Drittkammer 26 angeordnet, die gegenüber der Seldindärkammer 16 durch einen teilweise nach innen vorstellenden Hing 27 abgeteilt ist und eine durchgehende Oberplatte 28 aufweist. Durch diese Dfittkammer 26 strömen die nur noch wenig unvermischte Bestandteile enthaltenden Brenngase wiederum in gegensätzlicher, liorizontaler Strömungsrichtung hindurch. In dem über die Wand 5 hinausragenden Hand 29 des Bodens der Drittkammer 26 sind weitere vertikale Bohrungen 30 kranzförmig eingearbeitet, durch die aus dem Hingkanal 21 Drittluft in die Drittkammer 26 eintritt und somit wiederum nahezu senkrecht auf die zuströmenden Brenngase auftrifft, um sich mit diesen innig zu vermischen. Das hierbei entstehende Öldampf-Luft-Gemisch tritt dann anschließend durch die im Rand der den Brenner abdeckenden Oberplatte 28 kranzartig angeordneten Bohrungen 31.

  nach oben

  gurZaktit in den den Jrenner umgebenden Verbrei-inungsraum"

  wo es restlos verbrennt.
• Die die Drittkainmer 26 abdeckende Platte 28 bewirkt einen Stau und verhindert so ein zu rasches i#nsteigen und Abströmen der Brenngase. Hierdurch wird eine wesentliche Verbesserung des 1,iischvorganges sowie auch eine Wäriiiestauung mit einer

  gegen den Deckel 3 der Verdampfungskaiiiiiier 1 gerialltetein

  Wärmestrahlung erreicht. Dieser, aber hat eille intensive Eigen-

  beheiA.lig der Verdaiiil)f-Lult#skaiiiiiier 1 zur Folge.

  ],ein unterlialb des 13reniibo(dens angeordneter Deckel 32 diellt sowohl "#iiiii ##chut,1. der j-ii (I(jiii l#aiiiii 33 bufindlicheng der Gteuedielluitunii und nialit beoonders 3lementeals auch der ibschirmung der durch die elektrische Vorheizung 6 und Ligenbeheizung erzeugteaWärme nach aussen und verhindert schließlich das Eiid rlEen von Fremdkörpern.
• Die Wirkungsweise dieses in Fig. 1 und 2 gezeigten Ileizölbrenners ist nun die folgendet Joll der Drenner geräß der Erfindung in Betrieb genommen werden, so ist zunächst die elektrische Heizeinrichtung 6 mit den ZündunZen 7 einzuschalten, die die Verdampfungskanuner 1 init der.i Deckel 3 sowie auch die Frimärkammer 13 erwärmt. Daraufhin wird nach einer vorbestimmten Vorheitzeit ein Hagnetventil zwischen ei- dem nicht besonders dargestellten der ,ieizöl-i)eliälter sowief.an der Mittelbohrung 17 der Verdampfungej#ai.waer 1 angeschlossengn, ebenfalls nicht besonders dargestellten Speiseleitung geöffnet, so daß das Heizöl nunmehr zu den Ülaustrittsbohrungen 18 gelangt. Beim langsamen Einlaufen des ileizüles auf den durch die elektrische Heizeinrichtung6 1 erhitzten Boden der Schale 2 über den Kegelteil i# gelangt das lleizöl in immer ziniehmend heißere Zonen und verdampft auf der Hydrierbasis. Die hiorbei gebildeten Üldämpfe strömen anschließend unter rasch zunehmendem Überdruck, die in dem Drenner zu-vor befindliche Luft vor sich her schiebend, in iiiimer noch heißere, Zorieri durch die Karkäle 9 Über den hingkana110 urN tlie von Dohrungren 12 im äuLieren L;cilzilanrand 11 in

  (Iche I!riiriärk#.tiiu.ior 13 uls '2roel#en(laiiipf (Ült"as). bie iia Deckel

  des

  (ii(inE)ii und

  die jeweils verschiedenen bei entsprechenden Leistungsbereichen des Brenners. Gleichzeitig mit dem Öffnen des Magnetventiles zur Freigabe des Heizöles ist ein nicht besonders dargestelltes Luftgeblä--# so einzuschalten, das unabhängig vom-Kaminzug stets die erforderliche Verbrennungsluft zwangsweise durch den Rohrstutzen 22 in den Ringkanal 21 drückt. Die aus den Austrittaöffnungen 12 der Verdampfungskammer 1 schräg nach unten in die 2rimärkammer 13 ausgetretenen Üldämpfe vermischen sich nun mit der durch die Bohrungen 23 einströmenden und bereits in der 2rimärkammer 13 befindlichen Frimärluft zu einem zündfähigen Üldampf-Luft-Gemisch, das nun durch die

  Zündungen 7 gez2äet wird. Bei dieser anfänglichen Verbrennung

  des 2riinär-Gemisches ist die 2rimärkammer 13 ganz in Flammen gehüllt, die sich nun infolge der rasch stärker werdenden Vordampfung des Öles sowie des außerhalb-des Drenners herrschenden Unterdruckes weiter nach oben steigend ausbreiten und nach dem Verlassen der 2rinärkamitier 13 durch den Ringspalt 25 in die Sekundärkammer 16 gelangen, wo die Brenngase nochmals mit der durch die i)'olirungen 24 zuströmenden Sekundärluf t gemindlit werden Lind nun auch dort -teilweise verbrennen.
• Wie die Yig. 1 zeigt 9 so ist die Sektuidärkaniiiier 16 durch die .,weclct--ebLin(lene Vorm des Deckels 3 sowie den it.itig 27 begrenz in Vert)--Liidtin#, mit der 13 sowie der CD

  geschori ein oo,i"eiiLitiiiLe-ti

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  Schon bereits nach einer verhältnismäßig kurzen Betriebszeit ist die Verdampfungskammer 1 einerseits durch die elektrische Heizeinrichtung 6 und andererseits durch die in ihrer unmittelbaren Nähe stattfindendez anfängliche Verbrennung auf eine so hohe Temperatur erhitzt worden, so da# sich die Verdampfung des zugeführten Heizöles sehr rasch steigert. Da der die Dritthammer 26 abschließende Deckel 27 ein zu rasches illufsteigen des Öldampf-Luft-Gemisches verhindert, wird dem in die Drittkammer 26 gelangenden Gemischt das nur noch verhältnismäßig wenig unvermischte Bestandteile enthält, weitere Verbrennungsluft durch die Bohrungen3ü zugeführt, so daß auch hier eine Teilverbrennung stattfindet, jedoch der Hauptanteil der Drenngase durch die Austrittsöffnungen 31 aus der Drittkammer 26 ausströmen und außerhalb des Brenners im eigentlichen Verbrennungsraum nahezu restlos verbrennen. Da die aus der Verdampfungskammer 1 ausströmenden Üldämpfe nach Zufuhr der erforderlichen Verbrennungsluft durch Luftzutrittsbohrungen 23,24,und 30 unmittelbar neben und über der Verdampfungskammer 1 verbrennen, wird deren Temperatur auch weiterhin auf der erforderlichen Höhe gehalten, so daß nunmehr die Ileizeinrichtung 6 mit den Zündungen 7 abgeschaltet werden kann.

Claims (2)

1. 2 a t e n t a n s p r ü c h e 1. Heizölbrenner mit einer beheizbaren Verdampfungskammer, die von einem der Zuführung und Aufteilung der Verbrennungsluft dienenden, Lufteintrittaöffnungen aufweisenden Hohlkörper umgeben und mit dem Innenraum dieses Hohlkörpers über Austrittsöffnungen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungskammer (1) aus einer zentral angeordneten ringförmigen oder auch rechteckigen Schale (2) bestehtg die durch einen Deckel (3) nach oben hin abgeschlossen ist und über im Bereich ihres Randes (8,11) angeordnete Austrittsöffnungen (9,10,12) mit dem Innenraum (13,16,26) des Hohlkörpers (4,5) in Verbindung steht.
2. 2. Heizölbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungskammer (1) leicht lösbar und austauschbar ist. 3. Heizölbrenner nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verdampfungskainmer (1) mit dem Innenraum (13,16) des Hohlkörpers (4,5) verbindenden Kanäle durch in die Oberkeinte des Schalenrandes (8) eingearbeitete Nuten (9) od. dgl. gebildet sind, die durch die Unterseite des Deckels (3) nach oben hin abgedecht gind. 4. lleizölbrenner nach _knspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle (9) radial :g gerichtet sind und über einen gemeinsamen Ringkanal (10) verbunden sind, der wieder über Austrittsöffnungen (12) mit dem Innenraum (13.16) des Hohl-.1örpers (4,5) verbunden ist. 5. rieizölbrenner nach iLnspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageflächen des Schalenrandes (8,11) und die Gegenflächen des Kammerdeckels (3) gesähliffen sind. Heizölbrenner nach Jans ruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, p daß der Deckel (3) in einen nach außen vorstehenden Rand (14) ausläuft, der unter Freilassung eines Spaltes (25) gegen die Seitenwand (5) des Ilohlkörpers (4,5) vorsteht und diesen in eine £rii.qärkarwaer (13) und eine Sehundärkammer (16) unterteilt. lleizölbrerinor nach j£nspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Deckel (3) zusätzliche, in die Sekundärkammer (16) des Hohlkbrpers (4,5) mündende Austrittsöffnungen (15) eingearbeitet sind. #3. fleizU1-1)renner nach Anspruch 1 bis 7, dudurch gekennzeichnet, (laß in die die Verdampfungskaiamer (1) i,ujibel)ende Primärkarmiier (13) des 11ohlkörpers (4,5) mindestens eine, vorteilhaft elektrische (7) Zündüinriolitung hineinragt. 9, 1 bis (Iadurch (5) den (4,5) Lufteintrittsöffnungen (21) gegenüber der im Rand (11) der Verdampfungskammer (1) befindlichen Austrit tsöffnungen (12) angeordnet 10. Heizölbrenner nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichndt, daß die im Rand (11) der Verdampfungskammer (1) befindlichen Austrittsöffnungen (12) gegen den Boden der 2rimärkammer (13) geneigt sind. 11. Heizölbrenner nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwand (5) des Hohlkörpers (4,5) über den vorstehenden Rand (14) des Deckels (3) hinausragt, oberhalb dieses Randes (14) wäitere Eintrittsöffnungen (24) für die Sekundärluft aufweist und einen nach innen vorstehenden Ring (27) trägt, der die oberhalb der Verdampfungskammer (1) befindliche Sekundärkammer (16) teilweise von oben her abdeckt# 12. Heizölbrenner nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Sekundärkammer (16) eine Drittkammer (26) angeordnet isty die gegenüber der Sekundärkammer (16) durch (28) den Ring (27) und nach oben durch einen durchgehenden Deckel « abgedeckt istg in dessen Rund ein Kranz Austrittaöffnungen (31) eingearbeitet ist. 13. Ileizölbrenner nach #£nsprucii 1 bis 129 dadurch gekennzeiolmet, daß die Drittkumwor (26) seitlich über den Ilohlkörper (4,5) hinausragt und in den Rand (29) ihres vorstehenden Bodens ein Kranz Eintrittsöffnungen für die :Nittluft eingearbeitet -sind. 14. Heizölbrenner nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (4,5) von einem Außenmantel (20) umgeben ist, der einen gemeinsamen Lufteintrittestutzen (22) aufweist.