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DE2844095A1 - Schwingfeuerheizgeraet - Google Patents

Schwingfeuerheizgeraet

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DE2844095A1
DE2844095A1 DE19782844095 DE2844095A DE2844095A1 DE 2844095 A1 DE2844095 A1 DE 2844095A1 DE 19782844095 DE19782844095 DE 19782844095 DE 2844095 A DE2844095 A DE 2844095A DE 2844095 A1 DE2844095 A1 DE 2844095A1
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DE
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combustion chamber
combustion
pipe
fresh air
exhaust gas
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Application number
DE19782844095
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DE2844095C2 (de
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Ludwig Dipl Ing Dr Ing Huber
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Individual
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C15/00Apparatus in which combustion takes place in pulses influenced by acoustic resonance in a gas mass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C6/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18Water-storage heaters
    • F24H1/181Construction of the tank
    • F24H1/183Inner linings
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description

" 5 ' 28U095
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Schwingfeuerheizgerät der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art.
Derartige Schwingfeuerheizgeräte sind bekannt (vgl. ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, 66. Jg., Heft 2 (Februar 1964), S. 31 - 37). Sie funktionieren im Prinzip wie folgt: Das über das Ansaugrohr und die Brennstoffzufuhr in die Brennkammer eingeleitete Brennstoff/Luft-Gemisch verpufft, d.h. verbrennt explosionsartig in der Brennkammer. Das Abgasgemisch wird über das SChwingrohr abgeführt. Im Schwingrohr entsteht, vorwiegend durch seine Länge bestimmt, eine Schwingung des eingetretenen Abgasgemisches mit ca. 100 bis 130 Hz. Während der
negativen Halbwelle der Schwingung des Drucks in der Brennkammer
wird Brennstoff/Luft-Gemisch angesaugt; durch die positive Halbwelle wird es gezündet. Es entsteht eine stabil pulsierende Verbrennung.
Die entstehende Wärme wird am Schwingrohr z.B. durch Erhitzung eines Ka]tluftstroms oder durch Aufheizung von Wasser abgenommen.
Die Einstellung des zur Verbrennung kommenden Luft/Brennstoff-Gemisches erfolgt im allgemeinen so, daß die Luftzahl etwas weniger
als 1 ist. Die Luftzahl ist das Luft/Brennstoff-Verhältnis. Es ist
bei einer stöchiometrischen Verbrennung = 1. Die Verbrennung erfolgt also relativ "fett", d.h. mit einem gewissen BrennstoffÜberschuß, um insbesondere auch bei kaltem Gerät und/oder niedrigen Außentemperaturen leicht einen stabilen Betrieb zu erreichen bzw. bei Schwankungen der Betriebsbedingungen aufrecht erhalten zu können. Je "fetter" jedoch eine Verbrennung ist, desto höher ist auch der Anteil von
Kohlenmonoxid (CO) und unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) im
Abgas. Um dies zu vermeiden wäre also eine Verbrennung im "mageren" Bereich, d.h. mit einer Luftzahl von größer als 1 (oder: mit Luftüberschuß) erwünscht. Damit ergeben sich aber nicht nur Schwierigkeiten bei niedriger Temperatur und/oder beim Start. Eine magere
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Verbrennung hat auch die unerwünschte Konsequenz, daß der Anteil der Stickoxide (NOx) im Abgas zunimmt. Selbst wenn man also die Schwierigkeiten einer "mageren" Verbrennung bei niedrigen Temperaturen und/oder beim Start irgendwie überwindet und damit den Anteil von CO im Abgas mindert, so würde dies in unerwünschter Weise zu einer Erhöhung von NOx im Abgas führen.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein Schwingfeuerheizgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem im Abgas der Anteil von Kohlenmonoxid einerseits und von Stickoxiden andererseits gegenüber den bekannten Schwingfeuerheizgeräten verringert ist. Diese Aufgabe soll möglichst mit einfachen Mitteln gelöst werden, und zwar derart, daß sich keine der an sich bei magerer Verbrennung zu erwartenden Schwierigkeiten ergeben.
Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Erfindung betrifft ferner mehrere vorteilhafte Weiterbildungen«
Bei der Erfindung ist also das Schwingrohr als Nachbrenner oder Nachverbrennungs-Reaktor ausgebildet. Zunächst erfolgt in der Brennkammer eine Verbrennung eines relativ fetten Gemisches, die - wie beschrieben - aus Gründen stabiler Verbrennung anzustreben ist und bei der außerdem keine Stickoxide entstehen. Durch eine Nachverbrennung in dem SChwLngrohr werden dann die durch die "fette" Verbrennung in der Brennkammer entstandenen Abgasbestandteile, nämlich insbesondere das Kohlenmonoxid (CO) und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) mit Luftüberschuß j also "mager" verbrannt. Der Gehalt des Abgasgemisches an schädlichen Bestandteilen ist dadurch gekennzeichnet* daß die Hauptverbrennung in der Brennkammer so vor sich geht, daß kein NOx entsteht,und daß die dadurch entstehenden sohädliehen Bestandteile durch die magere Nachverbrennung im dem Schwingrohr beseitigt werden. Insgesamt ist also der Anteil sowohl von CO
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als auch NOx im Abgasgemisch extrem gering. Was im Sinne der gegebenen Erklärung als eine "relativ" fette oder magere Verbrennung anzusehen ist, ergibt sich aus den angestrebten Feststellungen für den Fachmann ohne weiteres. Maßgebend ist, daß die Verbrennung in der Brennkammer mit einer Luftzahl von kleiner 1 (BrennstoffÜberschuß) und im SChwingrohr von größer 1 (Luftüberschuß) stattfindet; z.B. kann die Luftzahl in der Brennkammer 0,9 im Schwingrohr 1,1 sein.
Um das Schwingrohr als Nachbrenner ausbilden zu können, muß man durch geeignete Maßnahmen dafür sorgen, daß in das SChwingrohr erneut Frischluft zugeführt wird. Dies ist auf vielfältige Art möglich,
Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihre vorteilhaften Weiterbildungen werden in den beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:
Fig. 1 Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine Modifizierung des Ausführungsbeispieles
nach Fig. 1;
Fig. 3 eine weitere Modifizierung des AusfUhrungsbeispieles
nach Fig. 1;
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5;
Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel;
Fig. 8 einen SChnitt entlang der Linie VIII-VIII in ■ Fig. 7.
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Das Sehwingfeuergerät nach Fig. 1 besteht aus einem Ansaugrohr 1 mit einem Pückschlagventi1 50, einer Gaszufuhr 2, einer Zündkerze3 (für den Start), einer Brennkammer 4 und einem Schwingrohr 5, das in einen Sammler 6 mit einem Auspuffrohr 7 übergeht. Die Gaszufuhr wird durch einen um das Ansaugrohr 1 herumlaufenden Gaszufuhrkanal 8 mit mehreren öffnungen gebildet, durch die Gas in das Innere des Ansaugrohrs 1 eintritt. Anschließend findet, wie durch gekrümmte Pfeile angedeutet, eine Vermischung des Gases mit der durch das Ansaugrohr angesaugten Frischluft statt. Das Gas/Luft-Gemisch tritt in die Brennkammer 4 ein und verpufft dort, d.h. es verbrennt explosionsartig. Die Verbrennung ist durch die Kreuze in der Brennkammer symbolisiert. Das Abgasgemisch tritt in das Schwingrohr 5 ein. Im Schwingrohr bildet sich eine stabile Schwingung aus. Diese Schwingung wirkt in die Brennkammer 4 zurück, wobei der dabei dort periodisch entstehende Unterdruck neues Gas/Luft-Gemisch in die Brennkammer 4 ansaugt und der periodisch entstehende Überdruck in der Brennkammer eine Selbstzündung bzw. eine Verpuffung desselben in der Brennkammer 4 bewirkt. Nach einem Start durch Betätigung der Zündkerze 3 bildet sich in der Brennkammer 4 eine pulsierende Verbrennung (sog. Schwingfeuer) aus. Soweit ist dies dem Fachmann geläufig, so daß hier auf eine weitergehende detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann (vgl. z.B. ATZ Automobil technische Zeitschrift, Bd. 66, Heft 2, (1964) S. 31 - 37; ATZ Automobiltechnische Zeitschrift, Bd. 67, Heft 9, (1965)).
Wie bereits eingangs erwähnt, tritt das Problem auf, die Verbrennung möglichst "sauber" zu gewährleisten, d.h. den Anteil an Kohlenmonoxid (CO), unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HC) und Stickoxiden (NOx) möglichst gering zu halten. Dabei ist der Anteil von CO im AbgrTs je geringer, je niedriger die sog. Luftzahl ist (sie definiert das Brennstoff/Luft-Verhältnis und ist bei stöchiometri scher Verbrennung gleich 1). Das laßt es an sich erstrebenswert erscheinen» zur Verringerung den CO ein mageres Brennstoff/Luft-Gemisch, also
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z.B. mit einer Luftzahl von größer als ls z.B. 1,1 oder 1,2 einzustellen. Dies hat jedoch den Nachteil, daß die Verbrennung eines mageren Gemisches wegen der durch den Luftüberschuß geringeren Verbrennungstemperatur, vor allem in der Startphase, sehr viel schwerer stabil aufrechtzuerhalten ist. Man braucht um ein stabiles Starten bei niedrigen Temperaturen zu gewährleisten immer eine gewisse Reserve in Richtung einer niedrigen Luftzahl. Doch selbst wenn man dies Problem lösen könnte,ergibt sich der noch schwererwiegende Nachteil, daß je größer der Luftüberschuß wird, auch je höher der Anteil der Stickoxide im Abgasgemisch (vgl. z.B. VDI-Berichte Nr. 247 (1975), S. 9 - 11, 16 - 18 u. 20 - 23)) wird.
Die Erfindung geht nun davon aus, daß in der Brennkammer 4 die Verbrennung "fett", also mit einer Luftzahl von kleiner als 1, durchgeführt wird. Sie verläuft also NOx-arm. Dabei ergibt sich dann in der Brennkammer H im Abgasgemisch ein noch nicht optimal geringer Anteil an CO. Um diesen zu beseitigen, wird das SChwingrohr 5 so ausgebildet, daß in ihm eine Nachverbrennung der bei der Verbrennung in der Brennkammer 4 entstandenen schädlichen Bestandteile im Abgasgemisch stattfindet mit dem Ergebnis, daß das in der Brennkammer 4 entstandene Kohlenmonoxid CO im Schwingrohr zu Kohlendioxid CO2 vollends oxidiert wird.
Führt man dem Schwingrohr 5 im Bereich des Obergangs von der Brennkammer 4 erneut Frischluft zu, so läuft eine Nachverbrennung von selbst ab, da die Temperatur im Schwingrohr 5 hoch genug ist, um sie einzuleiten und aufrecht zu erhalten.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 erfolgt die Frischluftzufuhr zum SChwingrohr 5 über ein zweites Ansaugrohr 10, das in einen Gaszufuhrkanal 11 mündet, welcher das Ansaugrohr 5 im Bereich seiner Mündung in die Brennkammer 4 umgibt. Zur Vermischung enthält das SChwingrohr 5 eine Einschnürung in Form eines ringförmigen Kanals 12,
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der Kir den Übergang des kurzen Stückes 5' des Schwingrohres 5 zum längeren Bereich desselben eine Querschnittsverengung darstellt, in die sich die öffnungen 14 des Kanals 12 öffnen, so daß bei Durchtritt des Abgasgemisches durch die Querschnittsverengung 13 Frischluft angesaugt wird und infolge der Querschnittserweiterung 13' in Strömungsrichtung hinter den öffnungen IM- eine
intensive Vermischung eintritt, wie durch die gekrümmten Pfeile angedeutet ist. Danach findet dann, wie durch die Kreuze angedeutet, die Nachverbrennung statt, bei der das in der Brennkammer 4 nicht verbrannte CO und HC vollends verbrennt. NOx entsteht dabei nicht, da der Verbrennungsvorgang der Nachverbrennung nur die Restbestandteile des Abgases der Hauptverbrennung erfaßt und demgemäß lediglich nur einen geringen Anteil am gesamten VerbrennungsVorgang hat. Gerade das bei einem SChwingfeuersystem sich an die Brennkammer anschließende Schwinp.rohr hat für eine NOx-arme Verbrennung besonders günstige Voraussetzungen hinsichtlich der Parameter, die den Ablauf einer NOx- «rmen Nachverbrennung mit bestimmend sind. Die Haupteinflußgrößen fflr das Entstehen von Stickoxiden sind neben dem Sauerstoff-( =Frischluft) Anteilen Temperatur, Zeit und Druck des Verbrennungsvorganges. Diese sind insoweit bei dem SChwingfeuersystem optimal, so daß ohne weitere besondere Anpassung hinsichtlich der Dimensionen des Systems eine stabile Nachverbrennung abläuft. Vorwiegend maßgebend hierfür dürfte sein, daß die Temperatur im SChwingrohr erheblich niedriger als die in der Brennkammer 1I ist, so daß im SChwingrohr zwar die Voraussetzungen für die Nachverbrennung der in der Brennkammer 4 entstandenen schädlichen Bestandteile CO, nicht jedoch für die Bildung von NOx gegeben sind.
Das SChwingrohr wirkt also als Nach-Reaktor, in dem noch eine Nachoxidation der bei der relativ fetten Verbrennung in der Brennkammer entstandenen schädlichen Ahgasbestandteile CO eintritt; dies ermöglicht es, die Verbrennung in der Brennkammer 4, die von der WärmebiJanz her gesehen den Hauptbeitrag aur Wärmeumeetzung leistet, extrem NOx-arm durchzuführen.
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Hinsichtlich der Ausnutzung der bei der Verbrennung entstehenden Energie ergeben sich ebenfalls bei der Verwendung eines SChwingfeuersystems als Heizbrenner große Vorteile. Die Nachverbrennung erhöht, indem sie die die in der Brennkammer 4 nicht vollständig verbrennten Bestandteile des Abgasgemisches vollends verbrennt, den Wärmewirkungsgrad. Bei Verwendung als Heizsystem wird die Wärme von der Außenfläche des SChwingrohres in bekannter Weise abgeführt und nutzbar gemacht. Mit der Erfindung kann auf diese Weise ein Wärmewirkungsgrad von bis zu 99% erzielt werden. Messungen haben ergeben, daß die Anteile an CO und NOx im Abgas (am Auspuffrohr 7) die WErte bekannter Systeme erheblich unterschreiten.
Fig. 2 zeigt eine Modifikation des Ausführungsbeispieles nach Fig. Der Eintritt der Frischluft am Anfang des SChwingrohres 5 ist so ausgebildet, daß sich der Strömungsquerschnitt hinter der Obertrittsöffnung 15 von der Brennkammer U zum Schwingrohr 5 stark erweitert. In dem Bereich der Querschnittserweiterung 16 sind öffnungen 17 vorgesehen, durch die die Frischluft aus dein Zufuhrkanal 18 in das Schwingrohr so eintreten kann, daß sie von den unmittelbar hinter der Kante 19 anstehenden Wirbel erfaßt wird, so daß eine intensive Vermischung stattfindet.
Eine weitere Modifikation des Ausführungsbeispieles nach Fig. 1 zeigt Fig. 3. An die Brennkammer 4 schließt sich ein kurzes Rohrstück 20 an, das von einem Zufuhrkanal 21 umgeben ist und öffnungen aufweist, durch die bei Durchtritt des Abgasgemisches Frischluft angesaugt wird. Stromabwärts hinter den öffnungen 2 2 ist dann eine Querschnittserweiterung 23 vorgesehen, die zu Wirbeln und damit zu einer intensiven Vermischung führt.
Allgemein können in den Fig. 1,2,3 die Querschnittserweiterungen 13', 16, 23 als Mittel zur Vermischung der am Eingang des SChwingrohres 5 zusätzlich angesaugten Frischluft mit dem aus der Brennkammer
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in das ;;Cliwingrchr b ausgetretenen Abgasgemisch bezeichnet werden. ΓιΊγ eine solche Mischung sind eine Menge anderer Möglichkeiten bekannt, so daß die konstruktive Ausbildung nach den Fig. 1 bis 3 lediglich beispielhaft, wenn auch als besonders einfach und vorteilhaft anzusehen ist.
Wit; bereits erl'iutert, ist die Verbrennung im Schwingrohr 5, also die Nachverbrennung, im Gegensatz zu der Verbrennung in der Brennkammer Ί dadurch charakterisiert, daß die Luftzahl größer als 1 ist. Ks erfolg also im SChwingrohr 5 eine "magere" Verbrennung, während die vorbei1 in der Brennkammer 4 ablaufende Verbrennung "fett" ist, also mit einer I.uftzahl von kleiner als 1 abläuft. Die Frischluftzufuhr in das Schwingrohr muß so dimensioniert sein, daß ein Frisch-1uf!Überschuß derart gegeben ist, daß eine magere Verbrennung gegeben ist. Das kann man durch einfache Versuche leicht ermitteln.
Weitere Mittel zur Frischluftzufuhr zeigt Fig. «». Zwischen Brennkammer 't und Schwingrohr 5 ist ein relativ kurzer Rohrabschnitt 24 mit größerem Querschnitt vorgesehen. Die Zuführung der Frischluft erfolgt durch ein Rohr 2L>, das vom Ansaugrohr 1 her durch die Brennkammer M hindurchgefflhrt ist und etwa an der Stelle ,der Übertrittsoff nung 24' von der Brennkammer 4 in den Rohrabschnitt 24 endet. Die Verwirbelung der Frischluft mit den aus der Brennkammer 4 austretenden Gasen erfolgt an der Stelle des Austritts der Frischluft in den Fohrabschnitt 24. Dabei ist gleichzeitig gezeigt, wie die Ausbildung des Rohres 2b bei seiner Führung durch das erste Ansaugrohr 1 hindurch so erfolgen kann, daß die Vermischung des Luft/Brennstoff-Gemisches in die Brennkammer 4 begünstigt wird. Das geschieht durch die Bunde auf der Außenseite des Rohres 25.
Beim Auyführurigsbeispiel nach Fig. 5 ist ein, wie aus Fig. 6 ersichtlich, im Querschnitt hai biTiondförmiger Frischluftkanal 27 an der dem Schwingrohr 5 nahegelegenen Seite des Ansaugrohres 1 vorgesehen, der
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mit dem Ansaugrohr 1 innerhalb der Brennkammer 4 endet, jedoch derart in Hälse der '"'bertri ftsof fnung 28 von der Brennkammer 4 in einen Rohrabschnitt 24, der dann in das Schwingrohr 5 übergeht, daß das Abgaspemi sch Frischluft aus der Austrittsöffnung 29 des Frischluftkanals 27 ansaugt. An dem kantenartigen Obergang von Brennkammer 4 erfolgt die Verwirbelung bzw. Vermischung der Frischluft.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist durch besondere geometrische Mittel dafür Sorge zu tragen, daß im Ansaugrohr 1 eine räumliche Trennung eines Teilstromes 33, gebildet durch das Brennstoff/Luft-Gemisch, von einem Teilstrorn 32, der nur Frischluft enthält und sich nicht mit Brennstoff vermischt, gegeben ist. Erst an der Kante 31 erfolgt eine Vermischung der nicht mit Brennstoff vermischten Frischluft Teilstromes 32, mit dem aus der Brennkammer 104 in das SChwingrohr 105 übertretenden Abgasgemisch.
Um diese Trennung der Teilströme 32, 33 im Abgasgemisch zu erreichen, ist: das Ansaugrohr 101 gekrümmt. Man macht sich dabei erstens zunutze, daß parallel von etwa mit gleicher Geschwindigkeit nebeneinander strömende diese Gasströme sich ohne besondere Maßnahmen an ihren Grenzflächen nur wenig vermischen; zweitens nützt man den Coanda-Effekt aus, die Beibehaltung dieser Strömung entlang der gekrümmten Wand des Ansaugrohres begünstigt. Die Verwirbelung des Gas/ Luft-Gemisches beim Eintritt in die Brennkammer 104 erfolgt durch die Kante 34. Dieser Wirbel ist jedoch der Frischluftstrom 30 nicht ausgesetzt, der durch die gekrümmte Außenwand 135 der Brennkammer 104 im Bereich zwischen dem Obergang des Ansaugrohres 101 in die Brennkammer 104 bis zum Obergang in das Schwingrohr 105 geführt wird, bis er in das SChwingrohr 105 übertritt. Es tritt dann an der Kante 31 eine Verwirbelung bzw. Vermischung ein.
Zur Nachverbrennung im SChwingrohr kann es also ausreichen, daß wie in Fig. 7 und 8 dargestellt, es durch die konstruktive Ausbildung des Ansaugrohrs, der Brennkammer und des Obergangs Ansaugrohr/Brenn-
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Kammer und ßrennkammer/Schwingrohr gelingt, einen Frischluft-Teilstrom vom Ansaugrohr durch die Brennkammer in das Schwingrohr zu führen, der in der Brennkammer am Verbrennungsvorgang nicht teilnimmt, sondern sich erst bei Eintritt in das Schwingrohr mit den aur, der brennkammer austretenden Abgasgemisch vermischt.
Ende der Beschreibung
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Claims (11)

  1. PATENTANWÄLTE
    Uwe üRtiss SChIiCKSTR. 2, D - 7O00 STUTTGART t
    Oi |ui.. I)IpI Ii na . M Sc XP (07 π) 24 57 34
    JOHN FUIIl bNÜURH -rG UDEPAf
    ß'pl Ina TX 7 22 247 udpa d
    I
    DHblbÜ & IUI Il hTJDORI- Si,ι HCKSTR 1 D 7OCX) SHJITGARr I
    Anmelder: Dr. Ing. Ludwig Huber
    Saarlandstraße 15
    7000 Stuttgart 80
    AmIl Akt Z Ihr Zeichen Mein Zeichen Datum CjU hier No Your Hai. My Ref. Date HU - 1339 29.9
    Titel: Schwingfeuerheizgerät
    Patentansprüche
    .j Schuingfeuerheizgerät mit einem Ansaugrohr für die Luftzufuhr, einer Einrichtung zur Brennstoffzufuhr in das Ansaugrohr, einer Brennkammer zur Verbrennung des Brennstoff/Luft-Gemisches, und einem Schwingrohr, durch das das in der Brennkammer durch die Verbrennung entstehende Abgasgemisch abgeführt wird und in dem eine Schwingung entsteht, die in der Brennkammer eine pulsierende Verbrennung aufrechterhält, dadurch g e k e η nz eichnet, daß zur Herabsetzung schädlicher Anteile im Abgasgemisch, insbesondere Kohlenmonoxid (CO) und Stickoxide (NOx), in der Brennkammer (M) eii\e relativ fette. NOx-freie Verbrennung mit einer Luftzahl von kleiner als 1 stattfindet^und daß das Schwingrohr (5, 105) als Nachbrenner zur weiteren Verbrennung der bei der Verbrennung in der Brennkammer OO entstandenen schädlichen Bestandteile» insbesondere des CO, ausgebildet ist.
  2. 2. Schwingfeuerheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (10-14; 10, 17J 10, 21-23; 27-29;
    Ö3ÖQ16/0U5
    43ai4< SkltlüirU 1ÜI9B54 (BlZ βΟΟΒΟΟΟΟ). Postscheckkonto Stuttgart 5Ο7 71 70S
    25; 101, 135, 31) vorgesehen sind, um dem aus der Brennkammer (4) in das Schwingrohr (5, 105) austretende/iAbgasgemisch im Bereich seines Eintritts in das Schwingrohr (5, 105) in einer solchen Menge Frischluft zuzuführen, daß in dem Schwingrohr (5, 105) eine relativ magere Nachverbrennung mit einer Luftzahl von größer 1 zur Verbrennung der im genannten Abgasgemisch enthaltenen durch die relativ fette Verbrennung entstandenen schädlichen Bestandteile, insbesondere des CO stattfindet.
  3. 3. Schwingfeuerheizgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß ferner Mittel (13, 16, 23, 31) zur Vermischung der Frischluft mit dem aus der Brennkammer (4, 104) in das Schwingrohr (5, 105) eintretenden Abgasgemisch vorgesehen sind.
  4. 4. Schwingfeuerheizgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur Vermischung der Frischluft mit dem Abgasgemisch durch eine Querschnittserweiterung hinter einer Durchtrittsöffnung (13, 15, 28) gebildet werden.
  5. 5. Schwingfeuerheizgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur Vermischung der Frischluft mit dem Abgasgemisch durch eine Verwirbelungskante (31) am Obergang von der Brennkammer CLOU) zum Schwingrohr (105) gebildet werden, an der der Frischluftstrom (3 2)
    umgelenkt wird.
  6. 6. Schwingfeuerheizgerät nach Anspruch 1, oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur Frischluftzufuhr durch ein zweites Ansaugrohr (10) gebildet werden, das mit Öffnungen (14, 17, 22) in Verbindung steht» die sich in das SChwingrohr (5) an der Stelle einer Querschnitts-Verengung (13, 20) öder -erweiterung (16) Öffnen.
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  7. 7. SchwiJigfeuerheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das erste Ansaugrohr (1) in die Brennkammer (U) in Nähe der Übertrittsöffnung (28) mündet, durch welche das Abgasgemisch aus der Brennkammer (U) in das SChwingrohr (5) übertritt, und daß innerhalb des ersten Ansaugrohres (1) ein Frischluftkanal (25,27) angeordnet ist, durch den Frischluft ohne Beimischung von Brennstoff und ohne Teilnahme an der Verbrennung derart an die Übertrittsöffnung (28) herangeführt wird, daß sie in das Schwingrohr (5, 2U) eintritt.
  8. 8. Schwingfeuerheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zur Frischluftzufuhr durch ein Rohr (25) gebildet werden, das Frischluft von dem erstgenannten Ansaugrohr (1) in einen Rohrabschnitt (2U) am Anfang des SChwingrohres (5) leitet.
  9. 9. Schwingfeuerheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teilstrom (33) der vom erstgenannten Ansaugrohr (IOD angesaugten Frischluft sich mit dem zugeführten Brennstoff vermischt, und ein anderer Teilstrom (32) der angesaugten Frischluft ohne Vermischung mit dem Brennstoff in die Brennkammer (10U) und von dort in das Schwingrohr (105) eingeleitet wird.
  10. 10. Schwingfeuerheizgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß das erstgenannte Ansaugrohr (101) gekrümmt ausgebildet ist, um durch Ausnutzung des an sich bekannten Coanda-Effektes eine getrennte Führung des das Brennstoff/Luft-Gemisch enthaltenen Teilstroms (33) und des unvermischten Frischluft enthaltenden Teilstroms (32) in der Brennkammer zu gewährleisten .
    -U-
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  11. 11. Schwingfeuerheizgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , daß als Brennstoff Gas verwendet wird.
    Ende der Patentansprüche
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DE2844095A 1978-10-10 1978-10-10 Schwingfeuergerät Expired DE2844095C2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2844095A DE2844095C2 (de) 1978-10-10 1978-10-10 Schwingfeuergerät
US05/969,905 US4260361A (en) 1978-10-10 1978-12-15 Resonant or pulsating combustion heating apparatus
CA000332865A CA1116506A (en) 1978-10-10 1979-07-31 Swingfire heating apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2844095A DE2844095C2 (de) 1978-10-10 1978-10-10 Schwingfeuergerät

Publications (2)

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