DE2518325A1

DE2518325A1 - Brenner fuer vergasten fluessigbrennstoff

Info

Publication number: DE2518325A1
Application number: DE19752518325
Authority: DE
Inventors: Kingo Miyahara
Original assignee: Dowa KK
Current assignee: Dowa KK
Priority date: 1974-04-24
Filing date: 1975-04-24
Publication date: 1975-11-06
Also published as: SE412109B; US3980415A; DE2518325C2; SE7504690L; CA1041895A; GB1486126A

Description

PATEtv¹ TAKV7Ä'-TC A. GRÜNECKER

H. KINKELDEY

DR.-INS.

W. STOCKMAIR

DR.-INO. · AeE(CALTECH)

K. SCHUMANN

DR. RER. NAT. · DIPL.-PHYS.

P. H. JAKOB

DIPL.-ΙΝΘ.

G. BEZOLD

DR. RER. NAT. ■ DIPL.-CHEM.

MÜNCHEN

E. K. WEIL

DR. RER. OEC. ING.

LtNDAU

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE +3

24·. April 1975

p 9177

DOWA CO., LTD.

14—10, Yaku.mo-3-chome, Meguro-ku, Tokyo, Japan

Brenner für vergasten Flüssigbrennstoff

Die Erfindung betrifft einen Brenner für vergasten Flüssigbrennstoff.

Vom Erfinder wurde bereits ein Brenner für Flüssigbrennstoff in vergaster Form entwickelt, bei dem ein Brennstoffvergasungselement nicht drehbar im Hauptteil des Brenners montiert ist. Selbst wenn das Vergasungselement nicht drehbar ist und stationär bleibt, kann

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dieser Brenner automatisch und zwangsläufig von Verbrennung des Flüssigbrennstoffs in Form zerstäubter Teilchen zu Verbrennung des Flüssigbrennstoffs in vergaster Form übergehen bzw. umgeschaltet werden, ohne daß zuvor zerstäubter Brennstoff in dem Vergasungselement verbrannt werden muß und ohne daß elektrische Heizeinrichtungen benutzt werden müssen, so daß der Flüssigbrennstoff unter Erzeugung blauer Flammen befriedigend in gasförmiger Form verbrennen kann.

Der zuvor entwickelte Brenner für vergasten Flüssigbrennstoff ist in seiner Grundform so konstruiert, daß das Brennstoffvergasungselement nicht drehbar im Hauptteil des Brenners montiert ist, das eine in seinem äußeren Randbereich ausgebildete Gaskammer umfaßt. Nachdem dieser Brenner zur Verbrennung des Brennstoffs in vergaster Form übergegangen ist, sind sämtliche Flammen der Verbrennung des vergasten Flüssigbrennstoffs auf den mittleren Bereich des Hauptteils des Brenners konzentriert, in dem sich das Brennstoffvergasungselement befindet, so daß das Vergasungselement als Ganzes stark erhitzt wird, da es von den Flammen umgeben ist. Dies kann zur Folge haben, daß das Vergasungselement durch zu starke Erwärmung beschädigt wird. Wenn die Temperatur des Vergasungs element es auf einen Wert angehoben wird, der höher als erforderlich ist, kann es ferner geschehen, daß der flüssige Brennstoff, der in Form zerstäubter Teilchen gegen die Innenseite des Vergasungselementes gesprüht wird, nicht verdampft und vergast wird, sondern zu Tröpfchen umgewandelt wird, so daß der flüssige Brennstoff in Tropfenßrm nach unten strömt. Daher kann sich möglicherweise das Volumen des im Vergasungselement erzeugten, vergasten Brennstoffs von Zeit zu Zeit ändern, und es ist

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demzufolge unmöglich, die verbrannte Brennstoffmenge auf einem konstanten Wert zu halten. Ferner verhindert die erwähnte Konzentration der Flammen der Verbrennung des vergasten Brennstoffs im mittleren Bereich des Hauptteils des Brenners, daß die Verbrennungsflammen des vergasten Brennstoffs nach vorn austreten und weit reichen, da die Flammen im Hauptteil des Brenners bleiben. Dies erhöht nicht nur die Gefahr einer frühen Beschädigung des Hauptteils des Brenners durch die Verbrennungsflammen, sondern beschränkt auch die Verwendbarkeit des Brenners als Heizquelle.

Bei dem beschriebenen Brenner für vergasten Brennstoff wird die Gaskammer dadurch gebildet, daß entlang dem inneren Umfang des Hauptteils des Brenners mit Abstand dazu eine Brennplatte bzw. Brennraumwand montiert wird, die mit zahlreichen Gas aus tritt soff mangen versehen ist. Diese Konstruktion erfordert viel Arbeitsaufwand und Material und erhöht demzufolge die Herstellungskosten des Brenners.

Ein wesentliches Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Brenners für vergasten Flüssigbrennstoff, der automatisch und schnell von Verbrennung zerstäubten Flüssigbrennstoffs auf Verbrennung vergasten Flüssigbrennstoffs übergehen bzw. umgeschaltet werden kann, so daß eine Verbrennung vergasten Flüssigbrennstoffs ohne Unterbrechung unterhalten werden kann, selbst wenn das Vergasungselement nicht drehbar im Hauptteil des Brenners montiert ist, und der ermöglicht, daß die Flammen der Verbrennung des vergasten Flüssigbrennstoffs streuen und in zahlreichen verschiedenen Richtungen austreten, wodurch eine Erwärmung des Vergasungselementes über das erforderliche Maß hinaus vermieden werden kann,

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indem der Bereich,in. dem die Verbrennungsflammen erzeugt werden, vergrößert wird und indem eine Konsentration der Flammen verhindert wird»

Erfindungsgemäße Erenner sind in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Brenners für vergasten Flüssigbrennstoff, der billig ist/ einfache Konstruktion aufweist und lange Lebensdauer hat, da die sur Herstellung der verschiedenen Teile des Brenners verwendeten Materialien widerstandsfähig gegen Beschädigungen durch die Flammen der Verbrennung sind.

Sin weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Brenners für vergasten Flüssigbrennstoff, bei dem eine Gassammelkammer auf der Seite der inneren Boden-•rfand des Hauptteils dsr Brenners ausgebildet ist, durch dessen eine. Seite ein Luftspeiserohr eingeführt ist, und bei dem das an einem Ende offene Vergasungselement nicht drehbar im Hauptteil des Brenners sontierfc ist,, wobei das Vergasungselement mit Abstand neben bzw· vor der Gassammelkamrner angeordnet ist und sich zwischen dem Vergasungselement und der Gassaxnraellcammer eine Brennstoffstreuvorrichtung befindet, so daß der Brenner leicht von Verbrennung zerstäubten Flüssigbrennstoffs zu Verbrennung vergasten Flüssigbrennstoffs übergehen bzw« umgeschaltet werden kann.

Ein weiteres Siel der Erfindung ist die Schaffung eines Brenners für vergasten Flüssigbrennstoff„ bei dem die drehbar am offenen. Ende des Vergasungselementes montierte Brennstoffstreuvorrichtung an ihrer Außenseite mit einer

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Schürze versehen ist, incer zahlreiche Gasaustrittsschlitze ausgebildet sind und deren unterer Abschnitt in die Gassammelkainmer ragt, so daß dadurch zwischen der Schürze und der Gassammelkammer ein Gasaustrittskanal gebildet wird, der ringförmig und nach vorn gerichtet ist. Durch diese Ausbildung wird nicht nur die Verbrennung des zerstäubten Flüssigbrennstoffs sondern auch die Verbrennung des vergasten Flüssigbrennstoffs unterstützt, und die Verbrennungsflammen können nach vorn austreten, so daß sie in verschiedenen Richtungen entlang der Außenseite des Vergasungselementes %^eit ragen, so daß dadurch der durch die Verbrennungsf lammen erwärmte Bereich größer ist, eine Konzentration der Verbrennungsflammen an einer Stelle verhindert werden kann und ferner Beschädigungen des Vergasungselementes durch die Verbrennungsflammen verhindert werden können.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Brenners für vergasten Flüssigbrennstoff, der eine zylindrische Luftführung umfaßt, die sich innerhalb des Vergasungselementes befindet und mit Abstand vor dem Luftspeiserohr angeordnet ist, das in das Hauptteil des Brenners bzw. die Gassammeikammer eingesetzt ist, so daß der im Vergasungselement erzeugte, gasförmige Brennstoff und die durch das Luftspeiserohr unter Druck zugeführte Gebläseluft gut miteinander gemischt werden können" und ein auf diese Weise erzeugtes Gemisch aus vergastem Brennstoff und Luft mit genau richtigen Anteilen der Gassammeikammer zugeführt werden kann.

Ein wiederum anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Brenners für vergasten Flüssigbrenn-

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stoff, bei dem die am offenen Endabschnitt des Vergasungselementes drehbar montierte Brennstoffstreuvorrichtung eine Streufläche aufweist, die so gebogen ist, daß sie schräg nach außen gerichtet ist, und bei dem der Gasaustrittskanal, der sich zwischen der Brennstoffstreuvorrichtung und der Gassammelkammer befindet, ebenfalls schräg nach außen gerichtet ist. Aufgrund dieser Ausbildung kann der flüssige Brennstoff zwangsläufig von der Streufläche aufgefangen und in Form zerstäubter Teilchen in das Hauptteil des Brenners versprüht werden, um die Verbrennung des zerstäubten Flüssigbrennstoffs zu unterstützen, während gleichzeitig die Flammen der Verbrennung des vergasten Brennstoffs weg vom Vergasungs element nach außen gerichtet werden können, urn eine Beschädigung des Vergasungselementes durch die Flammen zu verhindern. Ferner kann dafür gesorgt werden, daß ein Teil der unter Druck zugeführten Gebläseluft in den Randbereich des Hauptteils des Brenners strömt, wodurch eine Beschädigung des Hauptteils des Brenners durch die Verbrennungsflammen verhindert und die Verbrennung des Brennstoffs unterstützt werden kann.

Ein wiederum weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Brenners für vergasten Flüssigbrennstoff, bei dem die Schürze der Brennstoffstreuvorrichtung nach innen geneigt ist, damit der Gasaustrittskanal nach außen gerichtet ist, xind bei dem ein Kühlkanal für Kühlluft im äußeren Randbereich des Hauptteils des Brenners ausgebildet ist, damit eine Luftströmung durch diesen erfolgen kann, so daß eine Beschädigung des Vergasungselementes und des Hauptteils des Brenners durch die Verbrennungsflammen selbst dann verhindert werden kann, wenn diese Teile aus dünnem matellischen Material

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bestehen. Gleichzeitig kann dadurch die Verbrennung des Brennstoffs gefördert werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Brenners für vergasten Flüssigbrennstoff, der eine ringförmige Luftausblaskamrner aufweist, die außerhalb der Gassammelkammer angeordnet ist und in Verbindung mit dem Luft speis er ohr steht, so daß ein Teil der unter Druck durch das Luftspeiserohr zugeführten Gebläseluft durch einen Luftausblaskanal zur Innenseite des Hauptteils des Brenners ausgeblasen werden kann, wo die Luft heftig bewegt wird und in Fluidzustana gebracht wird, damit eine Luftströmung in der Zone erzeugt wird, in die der flüssige Brennstoff in Form zerstäubter Teilchen cresprüht wird, damit die Zündung des zerstäubten Flüssigbrennstoffs zwangsläufig und schnell erfolgen kann.

Die Erfindung betrifft somit eil/en Brenner, bei dem ein Brennstoffvergasung^element nicht drehbar montiert ist und mit Abstand vor bzw. neben einer Gassammelkammer angeordnet ist, die im Hauptteil des Brenners ausgebildet ist, in das ein Luftspeiserohr führt» das durch eine Seite desselben eingesetzt ist, und bei dem eine Brennstoffstreuvorrichtung drehbar am offenen Endabschnitt des Vergasungselementes montiert ist, die zum Versprühen eines flüssigen Brennstoffs in Form sehr kleiner Teilchen in das Innere des Vergasungselementes und des HauptteiJs des Brenners durch einen Streuspalt dient. Eine mit Gasaustrittsschlitzen versehene Schürze ist am Rand der Brennstoffstreuvorrichtung angebracht und weist eine untere Hälfte auf, die in die Gassammelkammer so eingesetzt ist, daß ein nach vorn gerichteter, ringförmiger Gasaustrittskanal zwischen

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der Schürze und der Gassammeikammer gebildet wird« Eine zylindrische Luftführung kann innerhalb des Verg asungs element es angeordnet sein, die in Verbindung mit dem Luftspeiserohr steht. Ferner kann in einem äußeren Randbereich des Hauptteils des Brenners ein Kühlkanal für Kühlluft vorgesehen sein, der mit dem Luftspeiserohr in Verbindung steht. Eine Streufläche der Brennstoffstreuvorrichtung kann so nach außen geneigt sein, daß sie dazu führt, daß der Gasaustrittskanal nach außen geneigt ist: in diesem Fall kann die Schürze weggelassen werden. Die Gasaustrittsschlitze in der Schürze können in beliebiger Richtung geneigt verlaufen, und die Schürze kann als Ganzes nach innen geneigt sein, so daß der Gasaustrittskanal nach außen geneigt, verläuft«, Aufgrund dieser Ausbildungen kann verhindert werden, daß die Flammen der Verbrennung des vergasten Brennstoffs auf das Vergasungselement konzentriert werden, so daß es möglich ist, Beschädigungen zu vermeiden, die andernfalls am Vergasungselement durch die Verbrennungsflammen hervorgerufen werden könnten. Äußerhalb der Gassammeikammer kann eine Luftausblaskatomer ausgebildet sein, die in Verbindung mit dem Kühlkanal für Kühlluft steht und dazu dient, unter Druck stehende Luft zur Innenseite des Hauptteils des Brenners auszublasen. Diese Ausbildung ermöglicht, daß ein Luftstrahl zu einem Bereich der Innenseite des Hauptteils des Brenners geführt wird, auf den der in Form kleinster Teilchen versprühte, flüssige Brennstoff trifft, so daß der flüssige Brennstoff in Form kleinster Teilchen im Fluidzustand gehalten werden kann und seine Zündung und Verbrennung erleichtert ist«,

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Weitere Merkmale und Ziele der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen derselben in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Grundform des erfindungsgemäßen Brenners für vergasten Flüssigbrennstoff*

Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Brenner;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Brennstoffstreuvorrichtung des in Fig. 1 dargestellten Brenners;

Fig. 4 eine Seitenansicht der in Fig. 3 dargestellten Brennstoffstreuvorrichtung;

Fig. 5 einen senkrechten Schnitt durch eine aeite Äusführungsform des erfindungsgemäßen Brenners, die für eine besonders gute Durchmischung des vergasten Brennstoffs mit Luft sorgt;

Fig. 6 einen senkrechten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Brenner, wobei eine abgewandelte Form der Brennstoffstreuvorrichtung vorgesehen ist;

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Brennstoffstreuvorrichtung des Brenners gemäß Fig. 6;

Fig. 8 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, der in Fig. 7 dargestellten Brennstoffstreuvor— richtung;

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Fig. 9 einen senkrechten Schnitt durch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brenners, wobei diese Ausführungsform ermöglicht, daß der flüssige Brennstoff zwangsläufig in das Hauptteil des Brenners gesprüht wird und daß gleichzeitig bewirkt wird, daß die Verbrennungsflammen des vergasten Flüssigbrennstoffs nach außen gerichtet sind, indem der vergaste Brennstoff in entsprechender Richtung ausgeblasen wird;

Fig. 10 eine Seitenansicht des in Fig. 9 dargestellten Brenners bei Betrachtung von links·;

Fig. 11 eine Seitenansicht der Brennstoffstreuvorrichtung des Brenners gemäß Fig. 9;

Fig. 12 einen senkrechten Schnitt gemäß XII-XII in Fig. 11;

Fig. 13 einen senkrechten Schnitt durch eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brenners, wobei dafür gesorgt ist, daß die Brennstoffstreuvorrichtung durch den Luftdruck eines unter Druck zugeführten Luftstromes gedreht wird;

Fig. 14 einen senkrechten Schnitt durch eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brenners, wobei dafür gesorgt ist, daß die Brennstoffstreuvorrichtung durch den Druck eines unter Druck zugeführten Luftstromen gedreht wird; und

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Fig. 15 einen senkrechten Schnitt durch eine Abwandlung der fünften Ausführungsform, bei der die Brennstoffstreuvorrichtung zwangsweise gedreht wird.

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Eine Grundform des erfindungsgemäßen Brenners für vergasten Flüssigbrennstoff wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben.

Ein Hauptteil 1 des Brenners, das im folgenden als Brennergehäuse bezeichnet wird, ist an einem Ende offen und an seinem anderen Ende mit einem Luftspeiserohr 2 verbunden, das in das Brennergehäuse eingesetzt ist und darin mündet. Das Brennergehäuse 1 umfaßt eine innere Bodenwand 3, die im Bereich eines Abschnitts 4 konkav ausgebildet bzw. eingezogen ist, so daß im konkaven Abschnitt 4 eine Gasammelkammer 8 besteht. Ein Brennstoffvergasungselement 5_# das an einem Ende offen ist und im wesentlichen auf seiner gesamten Innenseite mit einer aus Drahtnetz gefertigten Abströmsperre bedeckt ist, ist nicht drehbar in solcher Stellung angebracht, daß es mit Abstand neben bsw. vor der Gassammeikammer 8 liegt, Das Vergasungselement 5 ist mit dem Brenner gehäuse 1 über Haltestreben 7 verbunden. Am Rand des offenen Endes des Vergasungselementes 5 ist einstückig eine nach innen geneigte·Gas-Luft-Mischplatte 9 angeformt, die mit zahlreichen Brennstoffaustrittsöffnungen 10 an ihrem Rand versehen ist. Die Gas-Luft-Mischplatte, 9 kann allerdings auch getrennt vom Vergasungselement 5 hergestellt werden.

Sine Brennstoffstreuvorrichtung 12 ist drehbar am offenen Ende des Vergasungselementes 5 angeordnet, wobei ein Streuspalt 11 geeigneter Größe zwischen der Streuvorrichtung 12 und dem Vergasungselement 5 ausgebildet ist. Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, ist die Streuvorrichtung 12 durch Stanzen aus einer Scheibe hergestellt. Die Streuvorrichtung 12 umfaßt eine ringförmige Streufläche 13,

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die am äußeren Rand angeordnet ist, Gasdurchtrittsöffnungen 14, die innerhalb der ringförmigen Streufläche 13 ausgebildet sind, und geneigte Flügel 15, die durch Hobeln erzeugt sind und sich im inneren Bereich der Streuvorrichtung befinden. Die geneigten Flügel sind am offenen, vorderen Ende des Luftspeiserohres 2 angeordnet und werden von einer als Welle dienenden Brennstoffzuführleitung 16 in der Weise getragen, daß die Flügel 15 von durch das Luftspeiserohr 2 zugeführter Gebläseluft in Drehung versetzt werden können. Jeder geneigte Flügel 15 ist von Luftdurchtrittsoffnungen 17 umgeben. Am Rand der Streuvorrichtung 12 ist einstückig eine Schürze 18 ausgebildet, die mit zahlreichen Gasaustrittsschlitzen 19 versehen ist. Die untere Hälfte der Schürze 18 ist in die Gassammeikammer 8 so eingesetzt, daß zwischen der Schürze 18 und der Gassammelkammer 8 ein ringförmiger Gasaustrittskanal besteht.

Am vorderen Ende der Brennstoffzuführleitung 16 befindet sich eine Brennstoffdüse 21, und mit dem Bezugszeichen ist eine Zündkerze bezeichnet.

Bei dem in beschriebener Weise konstruierten Brenner für vergasten Flüssigbrennstoff trifft ein Strom durch das Luftspeiserohr 2 unter Druck zugeführter Gebläseluft auf die geneigten Flügel 15 und bewirkt, daß sich die Brennstoffstreuvorrichtung 12 mit hoher Drehzahl dreht, während gleichzeitig der Strom Gebläseluft in das Vergasungselement 5 austritt. Aus der Brennstoffdüse 21 wird flüssiger Brennstoff in Form zerstäubter Teilchen zugeführt. Dieser flüssige Brennstoff bewegt sich entlang der Innenseite des Vergasungselementes 5 und fällt durch die Austrittsöffnungen 10 auf die sich

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drehende Streufläche 13. Der auf diese Weise auf die Streufläche 13 gelangende flüssige Brennstoff wird durch Zentrifugalkräfte zu zerstäubten Teilchen versprüht und gezündet, wodurch die Verbrennung des zerstäubten Flüssigbrennstoffs zur Erwärmung des Ver-. gasungselementes 5 eingeleite+-, wird. Nachdem die Verbrennung des zerstäubten Flüssigbrennstoffs' eingeleitet worden ist, wird bewirkt, daß sich der in Form zerstäubter Teilchen versprühte, flüssige Brennstoff über die Innenseite des Vergasungselementes 5 bewegt und aufgrund der Wirkung der Abströmsperre 6, die ein Herunterfließen verhindert, und der Verteilungswirkung des Stromes unter Druck zugeführter Gebläseluft in Forin eines dünnen Filmes verteilt, so daß der flüssige Brennstoff verdampft und vergast wird und schlagartig vergaster Brennstoff erzeugt wird. Der vergaste Brennstoff wird heftig bewegt und mit unter Druck zugeführter Luft gemischt, während er durch die Gas-Luft-Misdhplatte 9 und die engen Gasdurchtrittsöffnungen 14 strömt, so daß ein sehr gutes Gemisch aus vergastem Brennstoff und Luft erzeugt wird, das unter Druck in die Gasammeikammer 8 eingespeist wird. Ein Teil des Gemischs aus vergastem Brennstoff und Luft strömt durch den Gasaustrittskanal 20 und brennt mit einer Ringflamme ab, wobei das Vergasungselement 5 erwärmt wird. Gleichzeitig wird der Rest des Gemischs aus vergastem Brennstoff und Luft verbrannt, nachdem er durch die Gasaustrittsschlitze 19 schräg nach außen ausgeblasen worden ist. Dies hat zur Folge, daß sich die Flammen der Verbrennung des vergasten Flüssigbrennstoffs über eine Zone großer Fläche ausbreiten. Dadurch wird nicht nur die Kraft der Flammen vermindert, sondern auch eine Konzentration der Flammen auf einen Abschnitt des Vergasungselementes 5 verhindert, wodurch Beschädigungen vermieden werden, die andernfalls

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am Vergasungselement 5 hervorgerufen werden könnten*

Die vorstehende Beschreibung betrifft die in den Fig. bis 4 dargestellte Grundform des Brenners für vergasten Flüssigbrennstoff. Ein in Fig. 5 dargestellter Brenner für vergasten Flüssigbrennstoff weist gewisse Verbesserungen gegenüber der Grundform des Brenners auf. Der verbesserte Brenner ist nicht nur einfacher konstruiert und billiger, sondern ermöglicht, daß die Vergasung des flüssigen Brennstoffs und die Erzeugung eines Gemischs aus vergastem Brennstoff und Luft zwangsläufig erfolgt, so daß die Verbrennung des vergasten Flüssigbrennstoffs wirksam während eines längeren Zeitraumes unterhalten werden kann. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Brenner sind die Gas-Luft-Mischplatte 9 und die Äustrittsöffnungen 10, die bei der Grundform des Brenners vorgesehen sind, zur Vereinfachung der Konstruktion des Vergasungselementes 5 weggelassen. Eine zylindrische Luftführung 23, die innerhalb des Vergasungelementes 5 angeordnet ist, ist an diesem mittels Haltestreben 24 befestigt und steht in Verbindung mit dem Luftspeiserohr 2. Durch diese Anordnung wird daführ gesorgt, daß die Strömung der durch das Luftspeiserohr unter Druck zugeführten Gebläseluft auf die Innenfläche des oberen bzw. vorderen Abschnitts des Vergasungs— eleraentes trifft. Dies hat zur Folge, daß nicht nur die Ausbreitung und Bewegung des flüssigen Brennstoffs über die Innenseite des Vergasungselementes 5 beschleunigt wird, sondern auch die Verdampfung und Vergasung des ausgebreiteten, flüssigen Brennstoffs schneller erfolgt. Gleichzeitig wird der erzeugte gasförmige Brennstoff heftig bewegt und mit der unter Druck zugeführten Luft gemischt, währender gleichmäßig durch die zylindrische Luftführung 23 in die Gassammeikammer 8 eingespeist wird,

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wo sich ein Gemisch aus vergastem Brennstoff und Luft in richtigen Anteilen ergibt. Auf diese Weise kann die Verbrennung des vergasten Brennstoffs mit blauer Flamme günstiger und stabiler unterhalten werden.

Bei der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Brennstoffstreuvorrichtung 12 ist vorgesehen, daß diese durch die Wirkung der durch das Luftspeiserohr 2 unter Druck zugeführten Luft in Drehung versetzt wird. Die Brennstoff streuvorrichtung 12 kann jedoch durch eine Brennst off streuvorrichtung 25 ersetzt werden, wie sie in den Fig. 6 bis 8 dargestellt ist. Diese Brennstoffstreuvorrichtung ist so konstruiert, daß sie von einem geeigneten Elektromotor gedreht werden kann, damit die Drehung der Brennstoffstreuvorrichtung 25 stabilisiert erfolgt. Dies tragt zu einer wirksameren Verbrennung des zerstäubten Flüssigbrennstoffs und des vergaäben Flüssigbrennstoffs bei. Die Brennstoffstreuvorrichtung 25, die aus einer Scheibe hergestellt ist, umfaßt ein napfförmiges Streuelement, das sich in der Mitte befindet und dazu dient, den Flüssigbrennstoff zu versprühen und in Form sehr kleiner Teilchen auf die Innenseite des Vergasungselementes 5 zu streuen, Luftstrom~- einstellflügel 27, die durch Hobeln erzeugt \vurden und außerhalb des Streuelementes 26 angeordnet sind, wobei das Streuelement 26 und die Luftstromeinstellflügel 27 innerhalb des Luftspeiserohres 2 angeordnet sind, sowie Gemischdurchlässe 28 für Gemisch aus vergastem Brennstoff und Luft und eine ringförmige Streufläche 29, wobei diese Streufläche und die Geinischdurchlässe einstückig miteinander ausgebildet und außerhalb der Luftstromeinsteliflügel 27 angeordnet sind. An den Stellen der Scheibe, die zur Bildung der Luftstromeinsteliflügel 27 aufgebogen wurden, befinden sich Luft-

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durchtrittsöffnungen 29a, die Teilströme der Gebläseluft durchlassen können. Eine Brennstoffzufuhrleitung 30 weist einen vorderen Endabschnitt aaf, der in das Brennstoffstreueleraent 26 eingeführt ist und darin mündet.

Die in zuvor beschriebener Weise aufgebaute Brennstoffstreuvorrichtung wird direkt von einer drehbaren Welle 31, die in das Luftspeiserohr 2 eingesetzt ist, getragen und kann von dieser Welle unmittelbar gedreht werden. Wenn während der Drehung der drehbaren Welle 31 durch die Brennstoffzuführleitung 30 flüssiger Brennstoff eingespeist wird, wird dieser flüssige Brennstoff in Form sehr kleiner Teilchen vom Streueleraent 26 zur Innenseite des Vergasungselementes 5 gesprüht. Der flüssige Brennstoff, der sich über die Innenseite des Vergasungselementes 5 ausbreitet und bewegt, wird in Form zerstäubter Teilchen von der Streufläche 29 in das Brennergehäuse 1 gesprüht, damit die Verbrennung des zerstäubten Flüssigbrennstoffs eingeleitet werden kann. Nach der Einleitung der Verbrennung des zerstäubten Flüssigbrennstoffs wird der in das Vergasungs element 5 eingesprühte Flüssigbrennstoff schnell vergast, und der auf diese Weise erzeugte, vergaste Brennstoff wird mit unter Druck zugeführter Luft gemischt:, so daß ein Gemisch aus vergastem Brennstoff und Luft entsteht, das zur Unterhaltung der Verbrennung des Gemischs aus gasförmigem Brennstoff und Luft in vielen Richtungen durch den Gasaustrittskanal 20 und die Gasaustrittschlitze 19 ausgeblasen wird.

Die Fig. 9 bis 12 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei der es sich um eine Abwandlung der Grundform des erfindungsgemäßen Brenners handelt. Bei dieser

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abgewandelten Ausführung des Brenners wird der flüssige Brennstoff, der sich über die Innenseite des Vergasungselementes 5 zu dessen offenem Ende bewegt, zwangsläufig von einer Brennstoffstreuvorrichtung 32 aufgefangen, die keine Schürze aufweist, und in Form zerstäubter Teilchen in das Brennergehäuse 1 versprüht. Der auf diese Weise in Form zerstäubter Teilchen versprühte, flüssige Brennstoff kann zuverlässig gezündet und verbrannt werden, und das Gemisch aus vergastem Brennstoff und Luft, das durch Erwärmen des Vergasungselementes 5 durch die Flammen der Verbrennung des zerstäubten Flüssigbrennstoffs erzeugt wurde, wird ausgeblasen und mit Flammen verbrannt, die nach außen gerichtet sind, damit eine Beschädigung des Vergasungselementes 5 durch die Flammen der Verbrennung so weit wie möglich verhindert wird. Ferner kann dafür gesorgt werden, daß ein Teil der unter Druck zugeführten Luft entlang dem äußeren Rand des Brennergehäuses 1 strömt, damit Beschädigungen verhindert werden, die andernfalls in diesem Bereich durch die Flammen der Verbrennung erzeugt werden könnten. Bei der in den Fig. 9 bis 12 dargestellten dritten Ausführungsform der Erfindung fehlt somit der Brennstoffstreuvorrichtung 32, die zwischen dem Vergasungselement 5 und der Gassammelkammer 8 angeordnet ist, die Schürze 18, die bei der Grundform des Brenners vorgesehen ist, und ist eine Streufläche 33 der Streuvorrichtung 32 nach außen geneigt, so daß auch der Gasaustrittskanal 30 nach außen geneigt verläuft.

Die bei der dritten Ausführungsform der Erfindung vorgesehene Brennstoffstreuvorrichtung 32, die aus einer Scheibe hergestellt wird, umfaßt eine Streufläche 33, die sich am Rand der Vorrichtung befindet, Gemischdurch-

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lasse 34 für Gemisch aus vergastem Brennstoff und Luft, die innerhalb der Streufläche 33 angeordnet sind, geneigte Flügel 35, die durch Hobeln ausgebildet wurden und innerhalb der Gemischdurchlässe 34 angeordnet sind, sowie eine ETabe 36, die sich in der Mitte befindet und mittels der die Brennstoffstreuvorrichtung 32 lose auf der Brennstoffzuführleitung 16 montiert ist. Ein zylindrisches Leitelement 37 für Kühlluft, das etwas langer als das Brennergehäuse ist, ist außerhalb des Brennergehäuses 1 angeordnet und schließt zwischen sich und dem Brennergehäuse einen Kühlkanal 39 für Kühlluft ein, der an einem Ende über Luftöffnungen 38 mit dem Luftspeiserohr 2 verbunden ist. Wenn der Brenner in Betrieb ist und eine Verbrennung unterhalt, strömt ein Teil der durch das Luftspeiserohr 2 zugeführten Gebläseluft durch den Kühlkanal 38, wodurch das Brennergehäuse 1 gekühlt wird.

Bei dem in zuvor beschriebener Weise konstruierten Brenner für vergasten Flüssigbrennstoff strömt der flüssige Brennstoff, der über die Innenseite des Vergasungselementes verteilt wurde und sichüber diese bewegt hat, zwangsläufig durch Brennstoffaustrittsöffnungen 40, so daß er auf die geneigte Streufläche trifft, die den Brennstoff in Form sehr kleiner Teilchen in das Brennergehäuse 1 versprüht, so daß die Verbrennung des versprühten Flüssigbrennstoffs eingeleitet werden kann. Nach der Einleitung der Verbrennung des zerstäubten Flüssigbrennstoffs erwärmen die Verbrennungsflammen das Vergasungselement 5. Der flüssige Brennstoff, der über die Innenseite des Vergasungselementes 5 verteilt worden ist und sich entlang dieser bewegt wird verdampft und zu vergastem Brennstoff vergast, der dann heftig bewegt und mit unter Druck zugeführter

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Luft gemischt wird, so daß ein Gemisch aus vergastem Brennstoff und Luft entsteht, das durch den nach außen geneigten GasaustrittsTcanal 20 ausströmt. Somit strömt das Gemisch aus vergastem Brennstoff und Luft in einer Richtung aus, in der die Verbrennungsflammen des vergasten Brennstoffs divergierend im Brennergehäuse verlaufen. Auf diese Weise kann nicht hur das Vergasungselement 5 selbst dann, wenn es aus dünnem, metallischem Material gefertigt ist, sondern auch das Brennergehäuse 1 vor Beschädigungen durch die Flammen der Verbrennung bewahrt werden, selbst wenn das Brennergehäuse 1 aus dünnem, metallischem Material gefertigt ist, so daß die Verbrennung des vergasten Brennstoffs in befriedigender Weise unterhalten werden kann.

Fig. 13 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung, bei der die gleiche Brennstoffstreuvorrichtung 12 zur Anwendung kommt, die bei der Grund orm des erfindungsgemäßen Brenners verwendet wird und mit einer Schürze 18 versehen ist. Dennoch kann diese Ausführungsform den gleichen Zweck wie die dritte Ausführungsform der Erfindung erfüllen. Die Schürze 18 der vierten Ausführungsform ist mit geneigten Gasaustrittsschlitzen 19 versehen,und ferner ist die Schürze 18 als Ganzes nach innen geneigt. Außerdem ist die innere Bodenwand 3, die die Gassammeikammer 8 begrenzt, unter gleichem Winkel wie die Schürze" 18 geneigt, so daß der Gasaustrittskanal 20 nach außen geneigt verläuft. Dies ermöglicht, daß das Gemisch aus vergastem Brennstoff und Luft so ausströmt, daß es mit Flammen verbrennt, die in vielen Richtungen divergierend verlaufen, wodurch ermöglicht wird, daß Beschädigungen des Vergasungs-

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elementes 5 und des Brennergehäuses 1 durch die Flammen der Verbrennung vermieden werden. Zahlreiche Leitrippen 41 sind an der Innenseite des Vergasungselementes 5 befestigt und in gleichem Abstand voneinander so angeordnet, daß sie die Vermischung des gasförmigen Brennstoffs mit unter Druck zugeführter Luft unterstützen.

Bei den zuvor beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsformen der Erfindung wird in dem Bereich des Inneren des Brennergehäuses 1, in dem der flüssige Brennstoff von der Brennstoffstreuvorrichtung in Form zerstäubter Teilchen versprüht wird, wenn die Verbrennung des zerstäubten Brennstoffs eingeleitet wird, keine nennenswerte Luftströmung zum Durchmischen und Bewegen des in Form zerstäubter Teilchen in das Brennergehäuse zerstäubten, flüssigen Brennstoffs erzeugt. Der flüssige Brennstoff kann selbst dann, wenn er zerstäubt ist, nicht zwangsläufig gezündet und verbrannt werden, auch wenn die Zündkerze arbeitet, sofern sich der zerstäubte Flüssigbrennstoff nicht im Fluidzustand befindet. Es ist daher wesentlich, daß der zerstäubte Brennstoff im Fluidzustand vorliegt, damit dieser zwangsläufig gezündet werden kann.

Bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsformen strömt Luft unter Druck durch den Gasaustrittskanal 20 aus. Der Gasaustrittskanal· 20 ist entweder nach vorn oder schräg nach außen gerichtet. Somit wird durch die ausströmende Luft keine Luftströmung dort erzeugt, wo der versprühte Brennstoff auf das Brennergehäuse 1 trifft. Dies kann die wirksame Zündung der zerstäubten Flüssigbrennstoffs beeinträchtigen, so daß es gegebenenfalls unmöglich ist, die Verbrennung des zerstäubten Flüssig-

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brennstoffe zwangsläufig bzw. zuverlässig einzuleiten.

Um die Einleitung der Verbrennung des zerstäubten Flüssigbrennstoffs zu verbessern, wurde eine fünfte Ausführungsform der Erfindung entwickelt, die in den Fig. 14 und 15 dargestellt ist. Das Besondere der fünften Ausführungsform ist eine ringförmige Luftausblaskammer 42, die außerhalb der Gassammeikammer 8 . ungefähr in der Mitte des Brennergehäuse 1 angeordnet ist und in Verbindung mit dem Kühlkanal 39 zum Kühlen des Brennergehäuses 1 steht. Aus der Luftausblaskammer kann durch einen Luftausblaskanal 43, der sich auf einer Seite der Luftausblaskammer 42 befindet, ein Teil der unter Druck zugeführten Luft ausgeblasen werden. Die ausgeblasene Luft wird zu dem Abschnitt der Innenseite des Brennergehäuses 1 gerichtet, der sich etwas unterhalb der Stelle befindet, an der der flüssige Brennstoff versprüht wird. Auf diese Weise kann ein Luftstrom zum Durchmischen und Transportieren des versprühten Flüssigbrennstoffs im Brennergehäuse 1 erzeugt werden. Wenn bei der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsform der flüssige Brennstoff von der zwangsweise angetriebenen Brennstoffstreuvorrichtung 12 in das Vergasung selement 5 versprüht wird, wird der versprühte Brennstoff von einem Luftstom bewegt und transportiert, der durch die Luft erzeugt wird, die durch den Luftausblaskanal 43 unter Druck ausgeblasen wird. Der flüssige Brennstoff im Fluidzustand kann schnell gezündet werden, so daß die Einleitung der Verbrennung des zerstäubten Flüssigbrennstoffs beschleunigt werden kann.

Der erwähnte Luftausblaskanal 43 wird einfach dadurch gebildet, daß eine scheibenförmige Wand 44, die zur

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Bildung der Gaskammer 8 dient, und die innere Bodenwand 3 des Brennergehäuses 1 mit Abstand in der Weise nebeneinander angeordnet v/erden, daß der Luftausblaskanal 34 zur Innenseite des Brennergehäuses 1 mündet.

Bei der zuvor beschriebenen fünften Ausführungsform der Erfindung können die gleichen Ergebnisse unter Verwendung der Brennstoffstreuvorrichtung des in Fig. gezeigten Brenners erreicht werden. Die in Fig. 15 dargestellte Brennstoffstreuvorrichtung gleicht der in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Brennstoffstreuvorrichtung 25 mit der Ausnahme, daß erstere nicht die Luftstromeinstellflügel 27 der letzteren hat und daß die in Fig. 15 dargestellte Brennstoffstreuvorrichtung 25a direkt von einer drehbaren Welle 31 getragen wird, die zur Unterhaltung der Verbrennung des vergasten Brennstoffs die Brennstoffstreuvorrichtung zwangsläufig antreibt. Bei dieser Ausführungsform ist ein Zündkerze 45 zur Einleitung der Verbrennung des vergasten Brennstoffs im Gasaustrittskanal 20 angeordnet.

Aus der vorstehenden Beschreibung dürfte klar sein, daß der in zuvor beschriebener Weise konstruierte Brenner für vergasten Brennstoff für schnelles und zuverlässiges Versprühen von zugeführtem, flüssigem Kraftstoff mittels einer sich drehenden Brennstoffstreuvorrichtung in Form sehr kleiner Teilchen in das Brennergehäuse 1 sorgen kann, obwohl das einfach konstruierte Vergasungselement 5, das im Brennergehäuse 1 angeordnet ist, nicht drehbar ist und stationär bleibt. Der auf diese Weise in Form zerstäubter Teilchen versprühte, flüssige Brennstoff wird verbrannt und erwärmt das Vergasungselement 5, so daß der danach zugeführte Flüssigbrennstoff vergast

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werden kann und in ein Gemisch aus vergastem Brennstoff und Luft im Vergasungselement 5 überführt werden kann. Das auf diese Weise erzeugte Gemisch aus vergastem Brennstoff und Luft kann aus der Gassammelkammer durch einen Gasaustrittskanal 20 und Gasaustrittsschlitze 19 in vielen Richtungen ausströmen und mit Flammen verbrennen, die weit nach vorn ragen. Daher ist es möglich, eine Beschädigung des Vergasungselementes durch die Konzentration der Verbrennungsflammen zu verhindern, da die Fläche der von den Verbrennungsflammen erwärmten Zone vergrößert werden kann, und den Brenner von Verbrennung zerstäubten Flussigbrennstqffs auf Verbrennung vergasten Flüssigbrennstoffs automatisch umzuschalten bzw. umzustellen. Ferner kann die zylindrische Luftführung 23 innerhalb des Vergasungelementes 5, die in Verbindung mit dem Luftspeiserohr 2 gehalten wird, die Erzeugung vergasten Brennstoffs und des Gemischs aus vergastem Brennstoff und Luft verstärken. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Verwendung der in den Fig. 9 h~s 12 dargestellten Brennstoffstreuvorrichtung 32, die mit einer nach außen gebogenen Streufläche 33 versehen ist, und die Anwendung des Gasaustrittskanals 20 der schräg nach außen divergierend verläuft, daß der flüssige Brennstoff wirksamer versprüht wird und daß Beschädigungen des Vergasungselementes 5 durch, die Flammen der Verbrennung verhindert werden, wodurch eine Verbrennung des vergasten Brennstoffs mit höherem Wirkungsgrad unterhalten werden kann. Schließlich ermöglicht die Ausbildung der Luftausblaskammer 42, die mit dem Luftausbläskanal 43 versehen ist, an der Außenseite der Gassammelkammer 8, innerhalb des Brennergehäuses 1 eine Luftströmung zu erzeugen, die den zerstäubten Flüssigbrennstoff heftig bewegt und im Fluidzustand hält,

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wodurch die Zündung und Verbrennung des versprühten Flüssigbrennstoffs erleichtert wird. Somit hat der erfindungsgemäße Brenner für vergasten Flüssigbrennstoff einoihohen Heizwirkungsgrad.

Patent an sprüch e:

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Claims

Patentansprüche

1. Brenner für Flüssigbrennstoff in vergaster Form, gekennzeichnet durch ein Hauptteil des Brenners bzw. Brennergehäuses (1), ein an einer Seite des Brennergehäuses eingesetztes Luftspeiserohr (2), eine im Brennergehäuse ausgebildete Gassammelkammer (8), ein an einem Ende offenes BrennstoffvergasungseTement (5), das nicht drehbar montiert ist und mit Abstand von bzw. neben der Gassammelkammer angeordnet ist und in Verbindung mit dieser steht, eine Brennstoffstreuvorrichtung (12, 25, 25a, 32), die drehbar am offenen Ende des Vergasungselementes montiert ist, wobei zwischen dem VergasTingselement und der Brennstoffstreuvorrichtung ein Streuspalt (11) besteht, eine am Rand der Brennstoff streuvorrichtung angeordnete Schürze (18), in der zahlreiche Gasaustrittsschlitze (19) ausgebildet sind und deren untere Hälfte sich in der Gassammelkammer befindet, und einen Gasaustrittskanal (20), der von der Schürze und der Gassammelkammer begrenzt wird.

2. Brenner nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zylindrische Luftführung (23), die im Vergasungselement (5) montiert ist und in Verbindung mit dem Luftspeiserohr (2) steht.

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3. Brenner für Flüssigbrennstoff in vergaster Form, gekennzeichnet durch ein Hauptteil des Brenners bzw. Brennergehäuse (1), ein an einer Seite des Brennergehäuses eingesetztes Luftspeiserohr (2), eine im Brennergehäuse ausgebildete Gassammelkammer (8), einen Kühlkanal (3.9) für Kühlluft, der im äußeren Randbereich des Brenner-

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gehäuses angeordnet ist und in Verbindung mit dem Luftspeiserohr (2) steht, ein an einem Ende offenes Brenn stoff vergasungs element (5), das nicht drehbar montiert ist und mit Abstand vor bzw. neben der Gassammeikammer angeordnet ist und in Verbindung, mit dieser steht, eine Brennstoffstreuvorrichtung (12, 25, 25a, 32), die drehbar am offenen Ende des Vergasungselementes montiert ist, wobei zwischen dem Vergasungselement und der Brennstoffstreuvorrichtung ein Streuspalt (11) besteht, und einen geneigten Gasaustrittskanal .(20), der von der Brennstoffstreuvorrichtung und der Gassammeikammer begrenzt wird.

4. Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffstreuvorrichtung (32) eine umgebogene und nach außen geneigte Streufläche (33) umfaßt und daß der Gasaustrittskanal (20) nach außen geneigt ist.

5. Brenner nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine am Rand der Brennstoffstreuvorrichtung (12, 25a) angeordnete Schürze (18), in der zahlreiche Gasaustrittsschlitze (19) ausgebildet sind und die nach innen geneigt ist, wobei sich die untere Hälfte der Schürze in der Gassammelkammer befindet, und dadurch, daß der Gasaustrittskanal (20) nach außen geneigt ist.

6.· Brenner nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine am offenen Ende der Brennstoffstreuvorrichtung (12, 25a) angeordnete Schürze (18), die nach innen geneigt ist und in der zahlreiche Gasaustrittsschlitze (19) ausgebildet sind, wobei sich die untere Hälfte der Schürze in der Gassammeikammer (8) befindet, eine Luftausblaskammer (42), die außerhalb der Gassammelr kammer angeordnet ist und in Verbindung mit dem Kühl-

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kanal (39) steht, und einen Luftausblaskanal (43), der dazu dient, in die Luftausblaskammer unter Druck eingeführte Luft zur Innenseite des Brennergehäuses (1) auszublasen, damit ein Luftstrom zur Bewegung und zum Transport des in das Brennergehäuse gesprühten Flüssigbrennstoffs erzeugt wird.

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