DE2354708A1

DE2354708A1 - Druckoelbrenner

Info

Publication number: DE2354708A1
Application number: DE19732354708
Authority: DE
Inventors: Johan Holger Graffman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-11-03
Filing date: 1973-11-02
Publication date: 1974-05-16
Also published as: USB412124I5; SE372090B; US4007000A; JPS49133933A; GB1455423A

Description

Druckölbrenner

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung an Druckölbrennern, deren Düse einen Yentilkörper aufweist, der nachgiebig gegen ein Ventilsitz in Richtung entgegen der Flußrichtung des Brennstoffs gepreßt wird, so daß der Ventilkörper Vibrationen von dem Ventilsitz weg und zu diesem hin ausführt bei der Zufuhr von Brennstoff mit pulsierendem Druck zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz.

Druckö!brenner' dieser- Art sind bekannt, ihre Abgabe läßt sich jedoch nicht stufenlos regeln.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Druckölbrenner zu. schaffen, der in seiner Wirkung regelbar ist^ d.h. von einer sehr niedrigen Wirkung zu voller Wirkung..Darüber hinaus ergibt die Erfindung die Möglichkeit der Modifizierung des Ölbrenners, so daß er besonders für pulsierende Verbrennung geeignet ist, und' folglich außergewöhnlich gute Verbrennungseigenschaften aufweist,·sowie die Möglichkeit der stufenlosen Regelung und hervorragender Starteigenschaften.

Bei einem Druckölbrenner der eingangs erwähnten Gattung wird

Aufgabe
die gestellte/dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Pulsierung des Brennstoffs mittels einer Kolbenpumpe erzielt wird,

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bei der die Relativbewegung des Kolbens durch eine elektromagnetische Vorrichtung erfolgt, deren Leistung mittels der elektrischen Spannung,veränderbar ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert.

Der Druckölbrenner besteht aus einem Körper 1, in dem eine Kolbenpumpe 2 und ein Luftkompressor 3 vorgesehen sind, die hintereinander auf der gleichen Stange 4 angeordnet und durch eine elektromagnetische Vorrichtung 5 angetrieben werden. Die Stange wird durch die elektromagnetische Vorrichtung 5 in hin- und hergehender Bewegung angetrieben, so daß der Kolben 5 pumpt und einen pulsierenden Druck mit Brennstoff erzeugt, der durch die Leitung 7 eingeführt und durch die Leitung 8 abgegeben wird. Einwegventile 9 und 10 halten die Pumpfunktion aufrecht.

Ferner wird der Kolben 11 hin- und hergehend betrieben und saugt Luft durch die Leitung 12 über ein Einwegventil 13 an, während Luft mit einem geeigneten Druck durch die Leitung Ik über das Einwegventil 15 abgegeben wird.

Am unteren Ende des Körpers 1 ist eine Düse 16 angeordnet. Sie besteht in bekannter Weise aus einem Ventilkörper, der nachgiebig gegen einen Ventilsitz in Richtung gegen die Flußrichtung des Brennstoffs gepreßt wird, so daß der Ventilkörper Vibrationen auf den Ventilsitz und von diesem weg ausführt bei der Zufuhr von Brennstoff mit pulsierendem Druck aus dem Kanal 8 und zwischen den Ventilkörper und den Ventilsitz. Folglich wird der Brennstoff von der Düse fein und mit schnellen Pulsationen verteilt. Die elektromagnetische Vorrichtung 5 arbeitet bei einer bestimmten Frequenz, z.B. 50 Hertz, wobei die Pulsationen des Brennstoffs somit über den Pumpenkolben 6 erzeugt werden. Die der elektromagnetischen Vorrichtung 5 zugeführte Spannung kann mittels einer geeigne-

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ten Regelvorrichtung 17 variiert werden₃ und auf diese Weise wird die Leistung der elektromagnetischen Vorrichtung variiert und folglich der pulsierende Druck der Kolbenpumpe >2_,6, wodurch man den Druck der Pulse variieren kann, was die Wir-kung hat das der'Ventilkörper der an sich bekannten Düse 16 mehr oder weniger von dem Ventilsitz aus öffnet, so daß der Brennstoff aus der Düse zu einem kleineren oder größeren Betrag versprüht wird. Die Frequenz der Pulse sind somit während der ganzen Zeit gleich, aber die Vorrichtung erlaubt die Veränderung der durch die Düse- 16 versprühte Menge durch die Änderung der der elektromagnetischen Vorrichtung 5 zugeführten Spannung. .

Das ,Gehäuse 1 kann direkt in einer Brennkammer angeordnet sein, so daß die Düse eine geeignete Stellung zur"⁹Zuführung des Brennstoffs zur Brennkammer einnehmen kann, wobei man die Nebenluft in üblicher Weise zuführen kann. Die elektromagnetische Vorrichtung 5 kann aus einem Elektromagneten mit einem hin-und hergehenden Kern bestehen.

In weiterer Ausbildung der Vorrichtung ist eine Hülse 18 an dem Gehäuse 1 angeordnet. Die Hülse 18 ist in die Wand 19 der Brennkammer eingesetzt,und ein unterer Teil der Hülse ist innerhalb der Brennkammer angeordnet. An dem inneren Teil der Hülse innerhalb der Brennkammer ist eine Startdüse 20 angeordnet* Die Startdüse erhält Brennstoff über die Leitung 21 und ein Magnetventil 22 von der Kolbenpumpe 2. Verbrennungsluft wird über die Leitung 23 aus dem Kompressor 3 zugeführt. Die Startdüse 20 ist eine üblich Sprühdüse, in der Luft und Brennstoff gemischt werden und durch öffnungen in der Startdüse 20 versprüht werden* Zündelektroden 24 mit einem Zündtransformator 25 sind in üblicher Weise vorgesehen.

Die weitere Ausführungsform ist insbesondere für pulsierende Verbrennung geeignet, und die Hülse 18 ist mit Öffnungen 26 innerhalb der Brennkammer versehen, wobei, die öffnungsfläche

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der Öffnungen mittels Klappen 27 einstellbar ist. Die Klappen 27 öffnen, wenn ein negativer Druck vorübergehend bei der pulsierenden Verbrennung auftritt, so daß eine Mischung von Brennstoff und Luft in der Hülse 18 in die Brennkammer der Heizvorrichtung gesaugt wird. Die Luft wird in das Innere der Hülse 18 gefördert durch Öffnungen 28, und die Flußfläche der Öffnungen 28 ist mittels einer Drossel 29 einstellbar, deren Steuerung mittels einer elektrischen Vorrichtung 30 erfolgt, die auf Spannungsänderungen anspricht. Eine der Vorrichtung 30 zugeführte bestimmte Spannung ergibt somit eine bestimmte Einstellung der Drossel 29.

Die Speisespannung des Magnetventils 22 und die Zündspannung für den -Zündtransformator 25 werden über ein Kontaktglied 31 zugeführt, das mittels eines nicht gezeigten Balgen betätigt wird, der den negativen Druck innerhalb der Hülse 18 oder innerhalb der Brennkammer der Heizung mittels einer Leitung 32 fühlt. Falls ein negativer.Druck auftritt, wird dieser von dem Balgen geführt, und .as Kontaktglied 31 unterbricht den Kreis, so daß der Elektromagnet 22 und der Zündtransformator 25 außer Betrieb gesetzt werden.

Die Vorrichtung .arbeitet wie folgt. Startluft wird von dem Kompressorkolben, 11 über Leitungen 1*1 und 23 der Startdüse zugeführt, öl wird der Startdüse 20 von der Kolbenpumpe 2 über das Magnetventil 22 zugeführt, das beim.Start unter Spannung steht. Die Mischung aus Brennstoff und Luft sprüht aus der Düse 20 aus und wird mittels der Elektroden 2*4 gezündet, und die pulsierende Verbrennung wird gezündet.. Bei der pulsierenden Verbrennung wird ein intermittierender negativer Druck in der Brennkammer gebildet, und der negative Druck wird sofort durch die Leitung 32 und den nicht gezeigten Balgen gefühlt, so daß das Kontaktglied 31 die Spannungszufuhr zum Magnetventil 22 und dem Zündtransformator 2 5 unterbricht. Auf diese Weise wird die Zufuhr von Brennstoff zur Startdüse unterbrochen. Die Betriebsdüse 16 hat einen größeren Flächen-

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widerstand als die Startdüse 20 und, wenn das Magnetventil-22 offen ist, fließt der Brennstoff von deT· Kolbenpumpe 2 zur Startdüse."·-Wenn jedoch das Magnetventil nun die Zufuhr von Brennstoff zur Startdüse schließt, wird Brennstoff zu der Betriebsdüse 16 gefördert und Brennstoff wird fein verteilt und pulsierend innerhalb der Hülse 18 versprüht und mit der durch die Öffnungen 28 zugeführten Luft vermischt. Der bei der pulsierenden Verbrennung erzeugte negative Druck Öffnet die Klappe 27 und saugt die Mischung von Brennstoff und Luft von der' Hülse l8 an, und die pulsierende Verbrennung kann in der bekannten Weise stattfinden. Wenn aus irgendeinem Grunde die pulsierende Verbrennung aufhört, so schließt das Kontaktglied 31 den elektrischen Kreis, so daß dem Magnet 22 und dem Zündtransformator 25 eine Spannung zugeführt wird, die die Startdüse wieder in Betrieb setzt. "'.--."

■Eine Umwegleitung 33 ist zwischen dem Magnetventil 22 und der Einlaßleitung 7 vorgesehen und somit bestimmt eine.Verengung 3^ den Druck des Brennstoffes, der durch die Leitung 21 zu der Startdüse 20 gefördert wird. Eine Vorrichtung 35 ist in die Heizung eingesetzt, und diese Vorrichtung, z.B. ein Thermoelement, verändert, eine Speisespannung als Funktion der von der Vorrichtung gefühlten Temperatur. Von den Klemmen 36 kann eine Spannung abgenommen werden, die von der Temperatur abhängt, und diese Spannung kann vorzugsweise als Speisespannung als Punktion der. von der Vorrichtung gefühlten"Temperatur. Von den Klemmen 36 kann eine Spannung abgenommen werden, die von der Temperatur abhängt, und diese Spannung kann vorzugweise als Speisespannung für die Vorrichtung 30 benutzt werden, die die Luftdrossel 29 einstellt, sowie für die elektromagnetische Vorrichtung 5 zur Veränderung der Menge des zu'geführten Brennstoffs. Auf diese Weise kann die Wirkung der Düse l6 stufenlos innerhalb weiter Grenzen geregelt werden, d.ü. von* praktisch null bis zur vollen Wirkung. Die Regelung des Brennstoffs und der zugeführten Verbfennungsluft ist mittels der Vorrichtung der derart gut, daß alle Einstellungen einer sehr gute Mischung von Brennstoff und" Luft ergeben, so daß eine befriedigende Verbrennung stattfindet.

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Die in der Zeichnung gezeigte Vorrichtung stellt nur ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung dar, und die Zeichnung ist nur schematisch. Variationsmöglichkeiten für viele
der gezeigten Einzelheiten sind gegeben, insbesondere für
die Kolbenpumpe, den Kompressor, die elektromagnetische Vorrichtung, die Drossel 29 mit der Steuerung 30 und die Startdüse 20.

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Claims

Pat e η t a η s ρ r ü c h ■ e :

fl.iDruckölbrenner, dessen Betriebsdüse aus einem Ventilkörper besteht, der nachgiebig gegen einen Ventilsitz in Richtung entgegen der Flußrichtung des Brennstoffs gepreßt wird, so daß der Ventilkörper Pulsationen in Richtung auf und von dem Ventilsitz weg ausführt bei der Zufuhr von Brennstoff bei einem pulsierenden Drück zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz:, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsation des Brennstoffs mittels einer Kolbenpumpe erzielt wird, wobei die Relativbewegung des Kolbens durch eine elektromagnetische Vorrichtung erzeugt wird, deren Leistung mittels einer elektrischen Spannung veränderbar ist.
2. Druckölbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Vorrichtung aus einem Elektromagneten mit einem hin- und hergehenden Kern besteht, der die Kolbenpumpe antreibt. ' ·
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine spezielle Startdüse-vorgesehen ist, die aus einer Luft/ Brennstoffmischkammer mit Ausflußöffnungen besteht, der Brennstoff zugeführt wird, während die Förderung zu der Düse geschlossen ist.
4. Druckölbrenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsdüse und. die "Startdüse für die Brennstoffzufuhr parallel geschaltet sind, wobei ein großer Verengungswiderstand auf die Betriebsdüse wirkt im Vergleich zur Startdüse, aufgrund der ein Betriebsventil die Brennstoffzufuhr zur Start· ■düse öffnet oder schließt.

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5. Druckölbrenner nach Anspruch *J, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsventil automatisch geschlossen wird, wenn die Verbrennung an der Startdüse begonnen hat.
6. Druckölbrenner nach Anspruch 1 und 3» der für pulsierende Verbrennung.Im Betrieb ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Startdüse auf einem Rohr angeordnet ist, daß die Betriebsdüse umschließt und sich von dieser in Achsrichtung erstreckt, welches Rohr sich wenigstens mit seinem äußeren Ende in die Brennkammer erstreckt und dort die Start-* düse trägt, und daß das Rohr in der Brennkammer mit öffnungen versehen ist, die Regelventile aufweisen, die in die Brennkammer bei negativem Druck dort öffnen und wobei Luftzufuhröffnungen außerhalb der Verbrennkammer vorgesehen sind.
7. Druckölbrenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsluft der Startdüse mittels einer Leitung von einem Kompressor zugeführt ist.·
8. Druckölbrenner nach Anspruch H und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Betriebsventil für den Brennstoff mittels eines Elektromagnets betätigt ist, dessen elektrischer Schaltkreis mittels eines Kontaktgliedes geöffnet wird, das auf Druckänderungen in der Drennkammer anspricht.
9. Druckölbrenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zündtransformator für die Zündelektroden der Startdüse durch ein Kontaktglied betätigt wird, das durch Druckänderungen in der Brennkammer steuerbar ist.
10. Druckölbrenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen für die Luftzufuhr an dem Rohr mit einstellbaren Drosselgliedern versehen sind.

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11. Druckolbrenner nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drosselglieder mittels elektrischer Vorrichtungen betätigbar sind, deren Einstellung durch die Speisespannung bestimmt ist. .
12. Druckölbrenner nach Anspruch 1 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Spannung mittels einer Vorrichtung einstellbar ist, die die Temperatur in der von dem Druckeilbrenner angetriebenen Heizung fühlt.

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