DE8813695U1 - Kompaktes Heizgebläse - Google Patents

Description

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Kompaktes Heizgebläse

Die Erfindung bezieht sich auf ein kompaktes Heizgebläse und im speziellen auf ein kompaktes, kostengünstiges Heizgebläse einer tragbaren, direkt mit Gas befeuerbaren Bauart, welches einen größeren Heiz-Wirkungsgrad aufweist, sowie eine saubere Verbrennung und welches, im Vergleich zu bisher bekannten Heizgebläsen, eine wesentlich verbesserte Abgabeleistung in Einheiten der Wärmekapazität pro Volumeneinheit aufweist.

Ea wurden bereits vielfältige Bauarten von gasbefeuerten Heizgebläsen entwickelt und aus dem Stand der Technik bekannt. Die üblichste Bauweise weist typischerweise eine röhrenförmige Form auf, wobei ein motorgetriebener Lüfter Luft durch eine Verbrennungskanuner eines Brenners und aus dem Heizgebläseauslaß drückt. Eine derartige Bauart ist in dem US-Patent 4 244 349 beschrieben. Ein weniger bekannter Typ weist eine schachteiförmige Ausgestaltung auf, anstatt der röhrenförmigen Ausbildung, wobei die Luft durch die Verbrennungskammer gezogen und nicht geschoben wird. Diese letztgenannten Einrichtungen verwenden ein Heizgebläse anstelle eines Lüfters, da ein Gebläse ein GeblKeegehäuse umfaßt, welches den Gebläsemotor von den heißen Gasen, welche in der Verbrennungskammer erzeugt werden, isoliert. Diese so ausgebildeten Heizgeräte werden für spezifische Anwendungszwecke verwendet, bei welchen beispielsweise eine Flammenbegrenzung, eine niedrige Geräuschentwicklung und/oder eine bessere Wärmaverteilung wichtig sind. Das Entwicklungsziel für derartige Heizgeräte liegt darin, die Abmessungen, den Wirkungsgrad und die Kosten zu optimieren. Bei-

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spielsweise wird ein bekanntes Heizgerät dieser Bauart als Modell 60FA-BE in Form eines tragbaren Heizgerätes mit einem Propangasgebläse von der Firma National-Riverside Company, einer verbundenen Firma der Scheu Products Company in Rancho Cucamonga Kalifornien, gefertigt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes, kleines Gas-Heizgebläse der obengenannten Bauart zu schaffen, welches pro Volumeneinheit der Gesamtabmessungen einen wesentlich verbesserten, bezogen auf Wärmekapazitätseinheiten, Ausgangswert aufweist, mit geringen Kosten herstellbar ist, leichter zu warten ist und eine einfachere Konstruktion aufweist und bei weichem eine wirkungsvollere Beheizung, eine sauberere Verbrennung und ein leiserer Betrieb möglich ist.

Im allgemeinen umfaßt das erfindungsgemäße kompakte Heizgebläse eine in einem Gehäuse angeordnete Brennkammer, ein Brennermodul, welches quer über ein offenes rückwärtiges ende der Brennkammer benachbart zu einer Rückwand des Gehäuses angeordnet ist, um Brennstoff zuzuführen, Brennstoff und Luft zu mischen, die Brennstoffmischung zu entzünden und die Flamme in der Brennkammer zu stabilisieren und einen Lufteinlaß in einer Vorderwand des Gehäuses. Zwischen der Brennkammer und der vorderen Endwand des Gehäuses ist ein Gebläse angeordnet, um Luft durch den Lufteinlaß und das Gehäuse in einer Richtung in den rückwärtigen Raum hinter der Brennkammer zu ziehen und die Luft daraufhin an dem Brennermodul vorbei und durth dieses in eine entgegengesetzte Richtung in die Brennkammer zu leiten. Weiterhin dient das Gebläse dazu, die erwärmte Luft, welche in der Brennkammer mittels des Brennermoduls erzeugt wurde, aus der Brennkammer abzuziehen und die erwärmte Luft in einen zu beheizenden Raum abzugeben.

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Das Brennermodul, welches in besonderer Weise ausgebil- y

det ist, umfaßt eine Flammen-Rückhalteplatte, welche \i

t über dem ruckliegenden, offenen Ende der Brennkammer |

angeordnet ist und eine große zentrische Primärluft" |

ausnehmung sowie Sekundärluftausnehmungen umfaßt, welche 1 die Primärluftausnehmung umgeben. An der Flammenrück- '

halteplatte ist eine Flammenverteilplatte gegenüberliegend zu der Primärluftausnehmung gelagert, eine längliche Brennerröhre ist angrenzend an einer gegenüberliegenden Seite der Flammenverteilplatte vorgesehen und weist zumindest eine Brenneröffnung in einer Seitenwandung der Röhre auf, welche zu der Primärluftausnehmung und der Flammenverteilerplatte fluchtet. Die Flammenrückhalteplatte umfaßt weiterhin eine Zündvorrichtung zum Zünden des Brennstoffs, welcher von der Brenneröffnung der Brennerröhre ausströmt, nachdem dieser in der Nähe der Flammenverteilplatte mit Luft gemischt wurde.

Im einzelnen können die Sekundärluftausnehmungen eine oder mehrere kreisförmige Reihen oder konzentrische Kreise bilden, welche an der Außenseite einer imaginären Linie an der Flammenrückhalteplatte angeordnet sind, wobei die Linie durch Verlängerung des Umfangs der Flammenverteilplatte axial zu der Flammenrückhalteplatte gebildet wird, wobei die Ausnehmungen in jeder abwechselnden Reihe in abgestufter Beziehung zu den Ausnehmun- : gen der benachbarten Reihe(n) abgestuft sind. Ein ge- ₄

schlossenes Ende eines Endbereichs der länglichen j

Brennerröhre, welches die Brenneröffnung umfaßt, ist in &iacgr; abgeflachter Weise ausgebildet und an der Flammenrückhalteplatte befestigt, um die Brenneröffnung in eine Zuordnung zu der Primärluftausnehmung in der Flammenrückhalteplatte und der Flammenverteilplatte zu halten. Die Brennerröhre umfaßt weiterhin einen Einlaßbereich, weicher sich von dem Endbereieh aus erstreckt, um mit

einem Brennstoffsteuerventil benachbart zu dem vorderen Ende dee Gehäuse verbunden zu werden, wobei der Endbereich und der Einlaßbereich der Röhre einstückig durch
einen mittlerer. Röhrenbereich verbunden sind. Die Ecken der Flammenrückhalteplatte können schräg oder direkt in Strömungsrichtung bezüglich der Luftströmung in die
Brennkammer gebogen sein, um das Mischen der Flamme und der Verbrennungsluft zu vereinfachen, um eine sauberere Verbrennung zu schaffen. Bevorzugterweise weist das
Heizgebläse eine hohe Geschwindigkeit auf, in der
Größenordnung von zumindest 3000 rpm, wobei die Luftströmung um die Flammenrückhalteplatte in die Brennkammer ungefähr 1200 fpm (365,76 m/min) beträgt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine isometrische Explosionsansicht

eines Ausführungsbeispiels des erfind'jngsgemäßen Heizgebläses;

Fig. 2 eine Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Heizgebläses im zusammengebauten Zustand;

Fig. 3 eine isometrische Teil-Explosionsansicht des Endbereichs des in Fig. 1 gezeigten Heizgebläses;

Fig. 4 eine Teil-Rückansicht des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie
5-5 von Fig. 4;

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 von Fig. 4;

Fig. 7 eine isometrische Teil-Explosionsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Heizgebläses;

Fig. 8 eine Teil-Rückansicht des in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiels;

Fig. 9 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 9-9 von Fig. 7; und

Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie 10-10 von Fig. 7.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Heizgebläses 10 dargestellt, welches ein äußeres Gehäuse 11 umfaßt, das eine obere Wand 12 und zwei einstückig mit dieser verbundene Seitenwände 14 umfaßt, sowie eine vordere Endplatte 15, eine hintere Endplatte \6 und eine Basisplatte 18. Das Heizgebläse 10 ist in transportabler Bauweise ausgeführt und umfaßt einen Tragegriff 20, welcher an der oberen Wand 12 vorgesehen ist. Die vordere Platte 15, welche ein Lufteinlaßgitter, das au dieser befestigt ist, umfaßt, ist an dem vorderen Ende des Gehäuses 11 gelagert. Wie in Fig. 1 dargestellt, erstreckt sich ein Stromanschlußkabel 22 durch die vordere Endplatte 15 in das Gehäuse 11. Die einstückig verbundene obere Wand 12 und die Seitenwände 14 sind mittels Schrauben an der Basisplatte 18, der vorderen Endplatte 15 und der hinteren Endplatte 16 befestigt.

Wie oben beschrieben, ist das Heizgebläse 10 in einer im wesentlichen bekannten Bauweise ausgebildet. Erfindungs=

gemäß ist jedoüh das Heizgebläse 10 in einer schmaleren, kompakteren Ausgestaltung ausgeführt, beispielsweise 30,5 &khgr; 18 &khgr; 23 cm, und erzeugt eine Wärmeabgabe pro Volumeneinheit in der Größenordnung von einem Faktor 2,5, verglichen mit bekannten Heizgebläsen (beispielsweise 40 Einheiten Wärmekapazität pro inch im Gegensatz zu 16 Einheiten pro inch bei den bekannten Geräten). Im einzelnen umfaßt das Heizgebläse 10 weiterhin eine rückwärtige Brennkammer 24, ein Brennermodul oder eine Brenneranordnung 26, welche übet die Rückseite der Brennkammer angeordnet ist, sowie ein Luftgebläse 28, welches in dem Gehäuse 11 an der Basisplatte 18 zwischen der Brennkammer und der vorderen Endplatte 15 gelagert ist. In Fig. 2 ist durch die Pfeile die allgemeine Strömungsrichtung durch das Heizgebläse 10 dargestellt, wenn eich dieses in Betrieb befindet, nämlich von dem Lufteinsatz 21 durch das Gehäuse 11 über das Gebläse 28 und die Brennkammer 24 in eine Richtung zu einem rückwärtigen Raum 29 hinter der Brennkammer, und daraufhin in eine entgegengesetzte Richtung entlang und durch das Brennermodul 24 in die Brennkammer. Die hintere Endplatte 16 des Gehäuses 11 weist weiterhin einen metallisehen Wärmereflektor 16r auf, welcher an dieser gel£\;ert ist, um nach außen abgestrahlte Wärme zurück in das Gehäuse zu reflektieren.

Die Brennkammer 24 ist im wesentlichen schachteiförmig ausgebildet und umfaßt eine obere Wand 30, Seitenwandungen 32 und offene vordere und hintere Enden 36. Das Brennermodul 26 ist in einer vertikalen Position quer über dem hinteren offenen E&ae 36 der Brennkammer 24 9„ lagert. Die Luftgeschwindigkeit um das Brennen "^^1-1 26 in die Brennkammer 24 beträgt bevorzugterweise über 1200 ft/rain (365 m/min). Deshalb sind die Kapazität des Gebläses 28 und die Abmessungen der Abstände zwischen den AuSenabmessungen der Brennkammer 24 und dem Gehäuse

11 und zwischen der Brennkammer und dem Brennermodul 26 wichtig und werden so ausgewählt, daß ein Strömungsweg zwischen der Brennkammer und einer Flammenrückhalteplatte 42 des Brennermoduls 26 eine derartige Geschwindigkeit erreicht. Die Brennkammer 24 wirkt auch als Leitung zwischen dem Brennermodul 26 und dem Luftgebläse 28 und muß eine Länge aufweisen, welche ausreichend ist, nr einen vollständigen Verbrennungsvorgang zu ermöglichen. .'

Die Flammenrückhalteplatte 42 des Brennermoduls 26 ist % so ausgebildet, daß die Flammengröße reduziert werden \

kann, während eine gute Leistung der Verbrennung und ein ^; relativ niedriger Geräuschpegel aufrechterhalten werden. Diesbezüglich kann die Flammenrückhalteplatte 42 quadratich oder kreisförmig ausgebildet sein, wobei eine große zentrische Primärluftausnehmung 44 und mehrere Sekundärluftausnehmungen 46 in dieser ausgebildet sind, und zwar in Form einer oder mehrerer Kreisreihen, um Luft durch diese hindurchzuleiten. Die Flammenrückhalteplatte 42 ist weiterhin an ihren Ecken mit Lagerträgern 48 zur Befestigung der Flammenrückhalteplatte in einer vertikalen Position an den Wänden 30, 32 der Brennkammer 24 und der Basisplatte 18 dee Gehäuses versehen. Bevorzugterweise beträgt der Durchmesser der Primärluftausnehmung 44 zwischen 0,5 und 0,75 inches (1,27 bis 1,90 cm), die Sekundärluftausnehmungen 46 weisen einen Durchmesser von ungefähr 1/8 inch (0,3 cm) auf und sind voneinander ungefähr 0,3 inch (0,85 cm) entfernt. Die zweiten Luftausnehmungen 46 sind in abwechselnden kreisförmigen Reihen bezüglich der Luftausnehmungen in benachbarten Reihen versetzt, so wie dies in den Fig. 1 und 5 dargestellt ist.

Die Flammenrückhalteplatte 42 weist weiterhin Ansätze 50 auf, welche durch Biegen der Plattenecken in Strömungs-

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richtung bezüglich der Luftströmung in -ie Brennkammer 24 und nach außen um ungefähr 45 und anschließend wiederum in Strömungsrichtung und nach innen um ungefähr 90° ausgebildet werden. Somit wird eine V-förmige Ausgestaltung erzeugt, welche aus einem inneren, größeren Segment und einem schmaleren, spitzen Segment·besteht. Dieses Umbiegen erfolgt so, um die Ansätze 50 in den Weg der Flamme anzuordnen, welche durch das Brennermodul erzeugt wird, wobei die Ansätze als Nachbrenner wirken und dabei die Reinheit der Verbrennung verbessern und tertiäre Verbrennungsluft in ordnungsgemäßer Weise weiterleiten. Die Ansätze 50 erhöhen auch die Turbulenz der Luft um das Brennermodul 26, um das Mischen der Flamme und der Verbrennungsluft zu steigern. Zusätzlich blockieren die Ansätze 50 teilweise Ecken 51 (siehe insbesondere Fig. 4) zwischen der Flammenrückhalteplatte und dem offenen hinteren Ende 36 der Brennkammer, um eine Luftströmung durch die Primärluftausnehmungen 44 und die Sekundärluftausnehmungen 46 zu bewirken, und begrenzen weiterhin diese Luft in der Nähe der Flamme, wodurch eine Turbulenz geschaffen wird, welche die Durchmischung von Kraftstoff und Luft verstärkt, um eine vollständigere Verbrennung vorzusehen. Gleichzeitig gestatten die nicht blockierten Bereiche der Ecken 51 der Brennkammer eine Luftströmung um die Flammenrückhalteplatte 42, um tertiäre Luft zur Verbrennung und zum Kühlen zuzuführen. Es sollte, mit anderen Worten, ein Gleichgewicht der Luftströmung durch die Primärluftausnehmung 44 und die Sekundärluftausnehipungen 46 zu der Fla nine und um die FlammenrUckhalteplatte 42 an den Ecken 51 der Brennkammer vorhanden sein.

An der inneren Seite der FlammenrUckhalteplatte 42 ist eine Flammenverteilerplatte 52 gegenüberliegend zu der Primärluftausnehmung 46 mittels eines Lagerelements 54 gelagert, wobei die Flammenverteilplatte an einem

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zentrischen Bereich von diesem befestigt ist und wobei das Lagerelement 54 gegenüberliegende Schenkelbereiche umfaßt, welche in geeigneter Weise mit der Flammenrückhalteplatte 42 verbunden sind. Bevorzugterweise ist der Durchmesser der Flammenverteilplatte 52 in einem Bereich zwischen 1,5 und 2,5 inches (3,8 bis 6,35 cm)- gewählt, wobei der axiale Abstand der Flammenverteilplatte von der Flammenrückhalteplatte 42 zwischen 0,5 und 0,75 inches (1,27 und 1,9 cm) beträgt. Die erste kreisförmige Reihe von Sekundärluftausnehmungen 46 sollte einen größeren Durchmesser aufweisen, als die Flammenverteilplatte 52, beispielsweise einen Durchmesser von annähernd 2,25 bis 2,75 inches (5,71 bis 6,98 cm), das bedeutet, daß die erste kreisförmige Reihe außerhalb einer imaginären Linie angeordnet ist, welche durch Erstreckung eines Umfangs der Flammenverteilplatte 52 in axialer Richtung auf die Flammenrückhalteplatte 42 gebildet wird. Die äußerste ümfangsabmessung, d. h. in der maximalen Querrichtung oder im Durchmesser, der Flammenrückhalteplatte 42 sollte 30 bis 40 % größer sein, als der Durchmesser der äußersten Kreisreihe von Sekundärluftausnehmungen 46. Große Heizgebläse 10 können mehrere Kreisreihen aufweisen. Zuviele Reihen bewirken jedoch eine schlechtere Leistung, die Anzahl der Reihen ist somit für eine spezielle Abmessung der Flammenrückhalteplatte 42 kritisch.

Das Brennermodul 24 umfaßt weiterhin eine Zündelektrode 56 sowie einen Flammensensor 58, welche in geeigneter Weise an der Flammenrückhalteplatte 42 gelagert sind. Die Zündelektrode 56 kann in Form einer Direktzündeinrichtung ausgebildet sein, welche nahe angrenzend an den Lagerträger 54 der Flammenverteilplatte angeordnet ist und über eine Zuleitung mit einer Anschlußbox 62 an der Vorderseite des Heizgebläses 10 angeschlossen ist, um automatisch mit Energie beaufschlagt zu werden, wenn das

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& Heizgebläse an eine elektrische Stromversorgung ange-

'., schlossen wird. Der Flamroensensor 58 wirkt als eine

Flammenermittlugnseinrichtung zum Offenhalten eines Kraftstoffsteuerventils 64 an der Vorderseite des Heizgebläses 10, wenn eine Flamme vorhanden ist, Das Steuer-

ventil 64 ist mit einer geeigneten Brennstoffgasver-

Ft sorgung (nicht dargestellt) über einen Anschluß 67 ver-

£ bindbar.

Das Brennermodul 26 umfaßt weiterhin eine längliche Brennerröhre 58, die mit einem offenen Ende mit einem Anschluß 68f (Fig. 1) zur Verbindung der Brennerröhre mit einem Anschluß 69 des Steuerventils 64 versehen ist. Wie am deutlichsten in den Fig. 4 und 6 dargestellt, weist die längliche Brennerröhre 68 ein geschlossenes, abgeflachtes Ende 70 auf, welches einen sich in Längs-.. richtung erstreckenden I.agerbereich 70a, einen sich in

S Längsrichtung erstreckenden Bereich 70b und einen recht-

, winkligen Abstandsbereich 70c umfaßt. Der Lagerbereich

70a ist an der Außenseite der Flammenrückhalteplatte

mittels einer Schraube 72 befestigt.

&ngr; Wie in Fig. 6 gezeigt, ist uie längliche Brennerrölu.e

mit zumindest einer BrennerÖffnung 74 in einer Seitenwandung der Röhre versehen und fluchtend zu der aentrischen Primärluftausnehmung 44 in der Flammenrückhalteplatte 42 ausgerichtet. Die längliche Brennerröhre 68 umfaßt einen ersten Endbereich 68&, welcher das geschlossene flache Ende 70 und die Brenneröffnung 74 um» faßt, einen zweiten länglichtn Einlaßbereich 68b, welcher den Anschluß 68f umfaßt, sowie ninen gebogenen, rechtwinkligen Zwischenröhrenbereich 68c, welcher den ersten und den zweiten Bereich verbindet. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der axiale Abstand der Brenneröffnung 74 der Röhre 68 von der Ausnehmung in der

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Flammenrückhalteplatte 42 in einem Bereich zwischen 0,4 : bis 1 inch (1,01 bis 2,54 cm) gewählt. ;>

Angrenzend an eine Kante der Flammenrückhalteplatte 42 ist ein kanalförmiges Bauteil 76 mit einem seitlich vorspringenden Befestigungsflansch an der Flammenrückhalteplatte befestigt, beispielsweise durch Nieten 78, so daß der erste Bndbereich 68a der länglichen Brennerröhre 68 in. einen⁴. Sit* *«?genonimen ist. welcher von dem kanalförmigen Bauteil gebildet wird. Somit wirken der Lagerbereich 70a des abgeflachten Endes 70 der länglichen Brennerröhre 68 und dessen zugeordnete Schraube 72 und das kanalförmige Bauteil 76 zusammen, um eine ordnungsgemäße Ausrichtung der länglichen Brennerröhre sicherzustellen, um die Brenneröffnung 74 der Röhre richtig an der Flammenrückhalteplatte 42 in Zuordnung zu der zentrischen Primärluftausnehmung 44 durch diese und in gegenüberliegender Zuordnung zu der Flammenverteilplatte 52 auszurichten.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, umfaßt das LuftgeblMee 28. welches in bekannter Weise ausgebildet ist, ein Gehäuse 84 mit einer offenen Einlaßöffnung 86 (Fig. 2), welche im wesentlichen zentrisch zu der Verbrennungskammer 24 angeordnet ist, und einer Auslaßöffnung 88 (siehe insbesondere Fig. 1), welche zu der Auslaßöffnung 90 (Fig. 1) in einer der Seitenwände 14 des äußeren Gehäuses 11 zugeordnet ist. Das Gebläse 28 umfaßt weiterhin ein kreisförmiges Gebläserad 92 (Fig. 1), welches in dem Gehäuse 84 angeordnet ist. Das Gebläserad 92 ist in dem Gebläsegehäuse 84 im wesentlichen zentrisch zu der Brennkammer 24 angeordnet, um erwärmte Luft von der Brennkammer in das Gebläsegehäuse zu ziehen und um die erwärmte Luft anschließend durch die Auslaßöffnung 88 des Gebläsegehäuses und die Auslaßöffnung 90 des äußeren Gehäuses in den zu beheizenden Raum abzufüh-

ren. Das Gebläsegehäuse 84 ist direkt an der Basisplatte 18 gelagert und an dieser mittels nicht dargestellter Schrauben befestigt und wird mit der Gehäusewand 14 und der oberen Wand 30 der Brennkammer durch Lagerträger 9 5 verbunden,

An einer geschlossenen Endwand des Gebläsegehäuses 84 ist an einer dem Gebläserad 92 gegenüberliegenden Seite ein Gebläseantriebsmotor 96 angeordnet, welcher eine Antriebswelle 98 umfaßt (Fig. 2), auf welcher das Gebläserad gelagert ist, sowie Anschlußkabel 100, welche mit nicht dargestellten geeigneten Anschlüssen verbindbar sind. Zum Zwecke der Kompaktheit sollte das Rad 92 mit einer hohen Drehgeschwindigkeit angetrieben werden, welche, im Vergleich zu Gebläsen dieser Bauart gemäß dem Stand der Technik, über 3000 rpm liegt, wobei die bekannten Gebläseräder mit ungefähr 1500 rpm angetrieben werden. Weiterhin bewirkt, wie in Fig. 2 mit den an der linken Seite angedeuteten Pfeilen dargestellt, das Luftgebläse während des Betriebs des Heizgebläses 10 die Heranführung relativ kalter Umgebungsluft in das Gehäuse 11, und zwar durch das Einlaßgitter 21, wobei die Luft an dem Antriebmotor 96 des Gebläses vorbeigeleitet wird, bevor die Luft in die Brennkammer 24 gelangt, wobei gleichzeitig der Motor gekühlt wird, wenn sich das Heizgebläse in Betrieb befindet.

Die Fig. 7 bis 10 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches im wesentlichen in der US-Patentanmeldung 029 010 vom 23.3.1987 beschrieben ist. Auf die Offenbarung dieser Anmeldung wird an dieser Stelle Bezug genommen, soweit sie nicht widersprüchlich zu der vorliegenden Anmeldung ist. Sei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein örennermodul oder eine Anordnung 26* einer geringfügig unterschiedlichen Ausgestaltung an der Rückseite einer Brennkammer 24' an-

geordnet, und zwar anstatt des Brennermoduls 26 gemäß dem in den Fig. 1 bis 6 gezeigen Ausführungsbeispiel.

Das Brennermodul 26' umfaßt eine Flammenrückhalteplatte 42' quadratischer Form, welche eine große zentrische Primärluftausnehmung 44' umfaßt, sowie kleinere Sekundärluftausnehmungen 46', welche in dieser zur Durchleitung von Luft durch diese ausgebildet sind. Die Flammenrückhalteplatte 42* ist an ihren Ecken ebenfalls mit Lagerträgern 48' zur Befestigung der Flammenrückhalteplatte an Wänden der Brennkammer 24* und an einer Gehäusebasisplatte 18' versehen (Fig. 8). Weiterhin weist die Flammenrückhalteplatte 42* Ansätze 50* auf, welche stromab und anschließend nach innen in einem Winkel von ungefähr 135° gebogen sind, um die Ansätze in der Flamme anzuordnen, welche durch das Brennermodul 24' erzeugt wurde, wobei die Ansätze als Nachbrenner wirken, um die Verbrennung und die Sauberkeit der Verbrennung zu verbessern. Eine Flammenverteilplatte 52* ist an einer Innenseite der Flammenrückhaltplatte 42' über ein Lagerelement 54* angeordnet, wobei die Flammenverteilplatte an einem zentrischen Bereich von diesem angeordnet ist und wobei gegenüberliegende Schenkel vorgesehen sind, welche in geeigneter Weise an der Flammenrückhalteplatte befestigt sind. Das Brennermodul 24* umfaßt weiterhin einen Zünder 56' und ein Thermoelement 58', welche in geeigneter Weise an der Flammenrückhalteplatte 42' gelagert sind.

Das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel, welches in den Fig. 7 bis 10 dargestellt ist, umfaßt weiterhin eine längliche Brennerröhre 68', welche ein offenes vorderes Ende aufweist, das mit einer nicht dargestellten Anschlußeinrichtung zur Verbindung der Brennerröhre mit einem nicht dargestellten Steuerventil versehen ist. Wie am deutlichsten aus den Fig. 8 und 10 ersichtlich ist,

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weist die Brennerröhre 68' ein geschlossenes, flaches, gegenüberliegendes Ende 70' auf, welches einen Lagerbereich 70a' umfaßt, einen sich in Längsrichtung etstrekkenden Bereich 70b¹ und einen rechtwinkligen Abstandsbereich 70c¹ umfaßt. Der Lagerbereich 70a* ist mit der Außenseite der Flammenrückhalteplatte 43* mittels einer Schraube 72' verbunden.

Wie in Fig. 10 dargestellt, ist die längliche Brennerröhre 68⁵ mit einer einzigen Brenneröffnung 74· in einer Seitenwand der Röhre versehen und zu der zentrischen Primärluftausnehmung 44* der Flammenrückhalteplatte 42' ausgerichtet. Die längliche Brennerröhre 68' umfaßt auch einen ersten Bereich 68a¹, welcher das geschlossene flache Ende 70' und die einzige Brenneröffnung 74' umfaßt, sowie einen zweiten länglichen Bereich 68b¹, welcher den obengenannten, nicht dargestellten Anschluß umfaßt, und einen gebogenen, rechtwinkligen Bereich 68c', welcher den ersten und den zweiten Bereich verbindet.

Angrenzend an eine Kante der Flammenrückhalteplatte 42' ist ein kanalförmiges Bauteil 76" mit der Flammenrückhalteplatte verbunden, welches einen seitlich vorspringenden Lagerflansch umfaßt. Die Verbindung erfolgt beispielsweise über Nieten 78', so daß der erste Bereich 68a¹ der länglichen Brennerröhre 68* in den durch das kanalförmige Bauteil geformten Sitz aufgenommen ist. Somit wirken der Lagerbereich 70a¹ an dem flachen Ende 70' der länglichen Brennerröhre 68' und dessen zugehörige Schraube 72' und das kanalförmige Bauteil 76' zusammen, um eine gute Ausrichtung der länglichen Brennerröhre sicherzustellen und um die einzige "7&tgr;-&iacgr;»^&Ggr; eröffnung 74' der Röhre in einer exakten Position an der Flammenrückhalteplatte 42' in Ausrichtung zu der zentrischen Ausnehmung 44' durch diese und in gegenüberliegen-

der Zuordnung zu der Flammenverteilplatte 52' anzuordnen.

Es ist. somit: zusammenzufassen, daß erfindungsgemäß ein neues und verbessertes Heizgebläse 10 geschaffen wurde, welches sich durch eine sehr kompakte und einfache Konstruktion auszeichnet, eine größere Heizleistung aufweist, sich durch eine wirkungsvolle Verbrennung auszeichnet und bei welchem die einströmende Luft verwendet wird, um überhitzte Bereiche in dem Heizgebläse zu beseitigen und um im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Heizgebläsen eine im wesentlichen verbesserte Wärmemenge pro Volumeneinheit abzugeben. Das Heizgebläse 10 umfaßt den Lufteinlaß 21, das Hochgeschwindigkeits-Luftgebläse 28 und die Brennkammer 24, welche aufeinanderfolgend von der Vorderseite zur Rück-

seite des Heizgebläses angeordnet sind, wobei das Bien- j nermodul 26 vertikal an dem offenen hinteren Ende der Brennkammer angeordnet ist und in einem Abstand zu der wärmereflektierenden Oberfläche 16r der hinteren Gehäusewand 16 vorgesehen ist. Somit kann das Luftgebläse 28 Luft in das Gehäuse 11 durch den Lufteinsatz 21, vorbei an dem Gebläse-Antriebsmotor 96 zu einem hinteren , Raum 29 in dem Gehäuse in einer Richtung einziehen. Die j Luft wird nachfolgend in umgekehrter Richtung in die | Brennkammer 24 zur Verbrennung entlang und durch das Brennermodul 26 geführt. Die erwärmte Luft wird daraufhin aus der Brennkammer 24 über das Gebläse 28 abgezogen und durch die Gehäuseöffnung 90 in den zu erwärmenden Raum abgeführt. Weiterhin ist das Brennermodul 26 in Form einer einzigartigen Ausgestaltung ausgebildet und umfaßt die FlaimnenrUckhalteplatte 42, welche mit der zentrischen Primärluftausnehmung 44 versehen ist, welche von den kreisförmigen Reihen von abgestuften Sekundär- luftauanehmungen 46 umgeben ist, sowie die längliche, rechtwinklig gebogene Brennerröhre 68, welche den

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flachen Befestigungs- &khgr;*&eegr;&aacgr; Ausrichtberc^ h 70a zur Anordnung der Brenneröffnung 74 in fluchtender Zuordnung zu der Primärluftausnehmung 44 und der Flammenverteilplatte 52 umfaßt. Die Flammenrückhalteplatte 42 umfaßt weiterhin nach innen gebogene Ansätze 50, welche als Nachbrenner wirken und eine Luftzirkulation zur Steigerung des Verbrennungsvorganges erleichtert. Daraus ergibt sich ein Heizgebläse einer schmalen, kompakteren Ausgestaltung, welches, im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Heizgebläsen eine um einen Faktor 2,5 größere Wärmeabgabe pro Volumeneinheit erzeugt.

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Claims (20)

Schutzansprüche

1. Kompaktes Heizgebläse mit einem Gehäuse (11), einer in dem Gehäuse angeordneten und ein offenes hinteres Ende aufweisenden Brennkammer (24), einem Brennermodul (26), welches quer an dem offenen hinteren Ende der Brennkammer (24) angrenzend an die hintere Endwand des Gehäuses (11) zur Zuführung von Brennstoff, zum Mischen von Brennstoff mit Verbrennungsluft, zum Zünden der brennstoff-Luftmischung und zum Stabilisieren der sich in der Brennkammer (24) bildenden Flamme angeordnet ist, einem Lufteinlaö (21) in einer Vorderwand des Gehäuses (11) und einem Luftgebläse (28) zwischen der Brennkammer (24) und der Vorderwand des Gehäuses (11) zum Einziehen von Luft durch den Lufteinlaß (21) und durch das Gehäuse (11) in einer Richtung in einen rückwärtigen Raum hinter der Brennkammer (24) und nachfolgend in entgegengesetzte Richtung vorbei am und durch das Brennermodul (26) in die Brennkammer (24) und zum

ÖAYER. VEREINSBANK (BLZ 700 202 70) KqNTp/W *505*999 ' 'FpBXäCflEGK.MÜNCHEN (BLZ 700 100 80) KONTO ?27 66^-806

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&iacgr; Abziehen der erwärmten Luft aus der Brennkammer (24)

[·; und zum Abführen der erwärmten Luft in einen zu be

heizenden Raum.

2. Heizgebläse nach Anspruch l_r dadurch gekennzeichnet, daß das Luftgebläse (28) mit einer Drehgeschwindig-

t^r keit von zumindest 3000 rpm betrieben wird.

3. Heizgebläse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Endwand des Gehäuses (11) einen Wärmereflektor (16r) zur Reflektier^-.g der nach außen gerichteten Wärmestrahlung in das Gehäuse (11) umfaßt.

4. Heizgebläse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß das Brennermodul (26) eine Flammenrückhalteplatte (42) umfaßt, welche quer an dem offenen hinteren Ende der Brennkammer (24) angeordnet ist, wobei die Flammenrückhalteplatte (42) eine große zentrische Primärluftausnehmung (44) und mehrere kleinere Sekundärluftausnehmungen (46), welche die Primärluftausnehmung (44) umgeben, umfaßt, sowie mit einer Flammenverteil-»latte (52), welche benachbart zu einer Seite der Flammenrückhalteplatte (42) gegenüberliegend der Frimärluitausnehmung (44) angeordnet ist, einer Brennerröhre (68) welche angrenzend an die gegenüberliegende Seite der Flammenrückhalteplatte (42) angeordnet ist und in einer Seitenwandung zumindest eine Brenneröffnung (74) aufweist, welche zu der Primärluftausnehmung (44) und der Flammenverteilplatte (52) fluchtet, und einer Zündeinrichtung (56) zum Zünden des aus der Brenneröffnung (74) austretenden und durch die Flammenrückhalteplatte (42) angrenzend an die Flammenverteilplatte (52) durchtretenden Brennstoffs.

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5. Heizgebläse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammenrückhalteplatte (42) mit Randberei-

Ghen (50) versehen ist, welche von den Wandberei- _f|

chen der Brennkammer (24) beabstandet sind, und daß |; das Luftgebläse (28) eine Luftströmung zwischen den | Randbereichen (50) der Flammenrückhalteplatte (42) ;

und den Wandbereichen der Brennkammer (24) von dem hinteren Raum in dem Gehäuse (11) in die Brennkammer (24) mit einer Strömungsgeschwindigkeit von annäheifna 120C ipfii (365 üi/iüin) BTZBUgt.. &idiagr;₍

6. Heizgebläse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn- | zeichnet, daß die Brennerröhre (68) an einem ersten | Endbereich stromab der Brenneröffnung (74) einen V

abgeflachten Endbereich (70) aufweist, welcher an der Flammenrückhalteplatte (42) angebracht ist, um die Brenneröffnung (74) zu der Primärluftaußnehmung (44) in der Flammenrückhalteplatte (42) auszurichten, sowie einen länglichen Einlaßbereich, welcher sich stromauf der Brenneröffnung (74) erstreckt und an einem Ende mit einer Brennstoff-Kupplungsarmatur versehen ist, wobei der erste Endbereich und der zweite Einlaßbereich einstückig ir.ittaIs eines mittleren Brennerröhrenbereichs verbunden sind.

7. Heizgebläse nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluftausnehmungen (46) in der Flammsnrückhalteplatte (42) außerhalb einer imaginären Linie auf der Flammenrückhalteplatte (42) angeordnet sind, welche durch eine axiale Projektion der Flammenverteilplatte (52) auf die Flammenrückhalteplatte (42) erzeugt wird.

8. Heizgebläse nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluftausnehmungen (46) der Flammenrückhalteplatte (42) auf Kreis-

reihen um die zentrische Primärluftausnehmung (44) angeordnet sind.

9. Heizgebläse nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Brenneröffnung (74) der Brennerröhre (68) von der· zentrischen Primärluftausnehmung (44) der Flammenrück-· halteplatte (42) in einem Bereich von 0,4 bis 1 inch (1,01 bis 2,54 cm) liegt.

10. Heizgebläse nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammenverteilplatte (52) einen Durchmesser im Bereich von 1,5 bis 2,5 inch (3,80 bis 6,35 cm) aufweist, daß die zentrische Luftausnehmung (46) der Flammenrückhalteplatte (42) einen Durchmesser im Bereich von 0,5 bis 0,75 inch (1,27 bis 1,90 cm) aufweist, daß die Sekundär luftausnehmungen (46) der Flammenrückhalteplatte ungefähr einen Durchmesser von 1/8 inch (0,3 cm) aufweisen und ungefähr 0,3 inch (0,85 cm) voneinander entfernt sind, wobei die Sekundärluftausnehmungen (46) in aufeinanderfolgenden Reihen zueinander versetzt angeordnet sind, daß die innere Kreisreihe der Sekundärluftausnehmungen (46) in der Flammenrückhalteplatte (42) einen Durchmesser in der Größenordnung von 2,25 bis 2,75 inches (5,71 bis 6,98 cm) aufweisen und daß die Flammenrückhalteplatte (42) einen Rand aufweist, welcher von dem Zentrum der Platte (42) einen Abstand aufweist, welcher 30 bis 40 % größer ist, als der Durchmesser der äußeren Kreisreihe der Sekundärluftausnehmung (46).

11. Heizgebläse nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammenrückhalteplatte (42) Randbereiche (50) aufweist, welche in Richtung

von der Brennerröhre (68) zu der Flammenverteilplatte (52) umgebogen sind, um eine Durchmischung zu fördern und um als Nachbrenner zu wirken.

12. Heizgebläse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die umgebogenen Bereiche (50) der Flammenrückhalteplatte (42) zwei Segmente umfassen, wobei ein größeres Segment zu der Platte (42) abgewinkelt ist und ein kleineres Spitzensegment relativ zu dem gröSeren Segment nach innen umgebogen ist und wo*>ei die Segmente eine V-förmige Ausgestaltung aufweisen.

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13. Kompaktes Heizgebläse, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennermodul eine Flammerückhalteplatte (42), welche eine große zentrische Primärluftausnehmung (44) und mehrere kleinere Sekundärluftausnehmungen (46), welche di© Primärluftausnehmung (44) umgeben, aufweist, eine Flammenverteilplatte (52), welche angrenzend an eine Seite der Flammenrückhalteplatte (42) und konzentrisch zu der Primärluftausnehmung (44) angeordnet ist, eine Brennröhre (68), welche angrenzend an die Flammenrückhalteplatte an der der Flammenverteilplatte (52) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist und zumindest eine Brennstofföffnung (74) aufweist, welche zu der Primärluftausnehmung (44) der Flammenverteilplatte (52) ausgerichtet und rechtwinklig zu dieser angeordnet ist, und eine Zündeinrichtung (56) zum Zünden des Brennstoffs aufweist, welcher aus der BrennstoffÖffnung (74) der Brennerröhre (68) austritt.

14. Heizgebläse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerröhre (68) des Brennermoduls weiterhin einen abgeflachten Endbereich an einem Ende stromab der Brennstoff Öffnung (74) aufweist, wobei der abgeflachte Endbereich an der Flammenrückhalteplatte (42) gelagert isL, um die BrennstoffÖffnung (74) zu der Primärluftausnehmung (44) in der Flammenrückhalteplatte (42) auszurichten, und einen läng!^J-hen zweiten Einlaßbereich, welcher sich stromauf der Brennstofföffnung (74) erstreckt und an einem Ende eine Brennstoffarmatur umfaßt, wobei der erste Endbereich und der zweite Einlaßbereich mittels eines mittleren Bereichs der Brennerröhre (68) einstöckig verbunden ist. J

15. Heizgebläse nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluftausnehraungen (46) in der Flammenrückhalteplatte (42) außerhalb einer imaginären Linie auf der Flammenrückhalteplatte (42) angeordnet sind, welche durch eine axiale Projektion des Randes der Flammenverteilplatte (52) auf die Plattenrückhalteplatte gebildet wird- *

16. Heizgebläse nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluftausnehmungen (46) in der Flammenrückhalteplatte (42) in Kreisreihen um die zentrische Primärluftausnehmung (44) der Platte (42) angeordnet sind. '

17. Heizgeblase nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Brenneröffnung (74) der Brennerröhre (68) von der zentrischen Primäriuftausnehmung (44) der Flammenrückhalteplatte (42) in einem Bereich von 0,4 bis 1 inch (1,01 bis 2,54 cm) liegt.>

18. Heizgebläse nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammenverteilplatte (52) einen Durchmesser im Bereich von 1,5 bis 2,5 inches (3,80 bis 6,35 cm) aufweist, daß die zentrische Primärluftausnehmung (44) in der Flammenrückhalteplatte (42) einen Durchmesser im Bereich von 0,5 bis 0,75 inches (1,27 bis 1,90 cm) aufweist, daß der Abstand der zentrischen Primärluftausnehmung (44) in der Flammenrückhalteplatte (42) von der Flammenverteilplatte (92) in einem Bereich von 0,i bis 0,75 inches (1,27 bis 1,90 cm) liegt, daß die Sekunderluftausnehmungen (46) in der Flammenrückhalteplatte (42) ungefähr einen Durchmesser von 1/8 inch (0,3 cm) aufweisen und ungefähr-0,3 Inch (0,85 cm) voneinander entfernt sind, wobei die Sekundärluftauanehmungen (46) in aufeinanderfolgenden Reihen zueinander versetzt sind, daß eine innere Kreisreihe von Sekundärluftausnehmungen (46)

der Flammenrückhalteplatte (42) einen Durchmesser im Bereich von 2,25 bis 2,75 (5,71 bis 6,98 cm) aufweist, daß die äußere Kreisreihe der Sekundärluftausnehmungen (46) in der Flammenrückhalteplatte einen Durchmesser im Bereich von 3,5 bis 6 inches (8,89 bis 15,24 cm) aufweist und daß die Flammenrückhalteplatte (42) einen Rand aufweist, welcher von dem Zentrum der Platte um 30 bis 40 % weiter entfernt ist, als der Durchmesser der äußeren Kreisreihe der Sekundärluftausnehmungen (46).^y

19. Heizgebläse nach einem der Ansprüche 13 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammenrückhalteplatte (42) Randbereiche (50) umfaßt, welche in einer Richtung, welche sich von der Brennerröhre (68) zu der Flammenverteilplatte (52) erstreckt, aufweist, um die Verbrennung zu fördern und um als Nachbrenner zu wirken. J

20. Heizgebläse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,, daß die umgebogenen Bereiche (50) der Flammenrückhalteplatte (52) zwei Abschnitte umfassen, wobei ein größerer Abschnitt ausgehend von der Platte (52) zu dieser geneigt ist und wobei ein kleinerer Spitzenabschnitt relativ zu dem größeren Abschnitt nach innen gebogen ist und wobei die Abschnitte eine V-förmige Ausgestaltung bilden. J