DE10041472C1 - Gasstrahlungsbrenner - Google Patents

Abstract

Gasstrahlungsbrenner, insbesondere bei einem Glaskeramik-Kochfeld, weisen je ein Mischrohr und je eine Mischkammer sowie je eine an je einem Grundblech gehaltene Brennerplatte auf, wobei die Brennerplatten unterschiedlich groß sind. DOLLAR A Um zu vermeiden, dass nicht für jede Größe der Gasstrahlungsbrenner eine angepasste Größe der Mischkammer nötig ist, weisen die Gasstrahlungsbrener 1 gleichgestaltete Basisbrenner 2 auf. Die unterschiedlich großen Brennerplatten 5 sind in einem Abstand a von einem Grundblech 4 getragen. Zwischen der Mischkammer 8 und dem jeweiligen Grundblech 4 läuft ein Anpassungskragen 3 um.

Description

Die Erfindung betrifft Gasstrahlungsbrenner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Gasstrahlungsbrenner werden insbesondere bei Glaskeramik- Kochflächen mit mehreren Kochzonen verwendet. Unter jeder Kochzone ist eine deren Größe entsprechende Brennerplatte angeordnet, unter der sich eine Gas-Luft-Mischkammer befindet. Die Verbrennungsabgase werden zwischen der Glaskeramik-Kochfläche und der Brennerplatte seitlich abgeleitet. Derartige Gasstrahlungsbrenner sind in der DE 195 45 842 C1 und der DE 196 37 666 A1 und der EP 0 638 771 B1 beschrieben.

Entsprechend der unterschiedlichen Größen der Kochzonen werden in Baugröße und Leistung unterschiedliche Gasbrenner verwendet. Die Brenner haben nach dem Stand der Technik unterschiedlich große Mischkammern und Mischrohre. Die Mischkammern sind von Metallblechtöpfen gebildet, die mit Werkzeugen durch Drücken, Pressen oder Tiefziehen hergestellt werden. Demnach müssen für die benötigten Brennergrößen je eigene Werkzeuge vorgesehen sein, was die Werkzeugkosten erhöht und die Logistik und die Montage erschwert.

Die Brennerplatte besteht aus einem hochtemperaturbeständigen, hochporösen Material, auf dessen Oberfläche ein Flammenteppich abbrennt, der die Brennfläche so hoch aufheizt, dass diese strahlt und die Strahlungswärme an die Kochzone abgibt. Die Brennerplatte kann aus einem gelochten keramischen Material bestehen. Eine solche Brennerplatte ich beispielsweise in der DE 198 47 042 A1 beschrieben.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Gasstrahlungsbrennern der eingangs genannten Art den Aufbau derart zu vereinfachen, dass nicht für jede Brennerplattengröße eine angepasste Mischkammergröße nötig ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Dadurch ist erreicht, dass für die unterschiedlich großen Brennerplatten jeweils ein gleicher Basisbrenner verwendet werden kann. Es müssen also nicht unterschiedliche Mischkammern und Mischrohre gefertigt, bereitgehalten und montiert werden. Dies führt zu einer Reduzierung der Bauteile verbunden mit einer Verringerung der Werkzeugkosten und Vereinfachung der Logistik. Damit verbunden ist auch eine Vereinfachung der Montage.

Der beschriebene Aufbau ist kompakt, was die Anpassung an unterschiedliche gewünschte Kochzonengestaltungen der Glaskeramik-Kochfläche erleichtert. Vorzugsweise ist die Größe des Basisbrenners an die kleinste vorgesehene Brennerplatte angepasst.

In Ausgestaltung der Erfindung nimmt der Gas-Luftgemisch- Austritt der Mischkammer eine etwa kreisförmige Fläche ein. Mittels eines entsprechend geformten Anpassungskragens ist eine Anpassung der Gas-Luftgemisch- Strömung an eine größere oder kleinere oder anders geformte, beispielsweise ovale oder eckige, Brennerplatte möglich. In dem Raum, der unten an dem Gas-Luftgemisch-Austritt und oben von der Brennerplatte und seitlich von dem Anpassungskragen begrenzt ist, verteilt sich das Gas-Luftgemisch über die Brennerplatte.

Der Gas-Luftgemisch-Austritt und die Brennerplatte müssen nicht konzentrisch zueinander stehen. Ist aus baulichen Gründen ein exzentrischer Aufbau gewünscht, dann kann durch einen entsprechend geformten Anpassungskragen dennoch eine weitgehend gleichmäßige Gas-Luftgemisch- Beaufschlagung der Brennerplatte erfolgen.

Aufgrund der Vielfalt der möglichen Formen kann der Brenner auch bei nicht im Kochbereich liegenden Anwendungen, beispielsweise bei Boilern, Kamineinsätzen, Deckenstrahlern, Prozesswärmeöfen etc., eingesetzt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen schematisch:

Fig. 1 einen Gasstrahlungsbrenner in Aufsicht,

Fig. 2 den Gasstrahlungsbrenner in Seitenansicht,

Fig. 3a den Basisbrenner des Gasstrahlungsbrenners in Seitenansicht und

Fig. 3b dessen Unteransicht,

Fig. 4 den Basisbrenner nach Fig. 3a bei einer größeren Brennerplatte und

Fig. 5 eine Aufsicht von drei unterschiedlich großen Gasstrahlungsbrennern unter einer Kochplatte.

Ein Gasstrahlungsbrenner 1 weist einen Basisbrenner 2, einen Anpassungskragen 3, eine an einem Grundblech 4 gehaltene Brennerplatte 5 und einen Abgasführungskanal 6 auf.

Der Basisbrenner 2 besteht aus einem Mischrohr 7, das in eine Mischkammer 8 mündet. In das Mischrohr 7 wird über eine Düse 9 Brenngas eingeleitet, das dabei Umgebungsluft über ein Luftjustageelement 10 ansaugt. Das Gas-Luftgemisch verlässt die Mischkammer 8 an einem im wesentlichen kreisförmigen Gas-Luftgemisch-Austritt 11 und wird mittels eines Spiral-Leitblechs 25 geleitet, wobei die Störung vergleichmäßigt und verlangsamt wird. Die Mischkammer ist durch ein gelochtes Verteilblech 12 abgedeckt. In einem Abstand a vom (vgl. Fig. 3a, 4) Verteilblech 12 ist zu diesem etwa parallel verlaufend die ebene Brennerplatte 5 angeordnet. Seitlich ist der zwischen dem Verteilblech 12 und der Brennerplatte 5 bestehende Abstandsraum durch den Anpassungskragen 3 geschlossen. Der Anpassungskragen 3 und das Grundblech 4 bestehen aus einem Metallblech. Die Mischkammer 8 und das Verteilblech 12 sind Einzelteile. Die Brennerplatte 5 liegt an ihrem Rand an einer Stufung 13 des Grundblechs 4 und ist an diesem mittels eines Halterings 14 oder anderer Halteelemente gehalten. Der Haltering 14 oder das andere Element können Teil des Grundblechs 4 oder separate Einzelteile sein.

Die Brennerplatte 5 besteht aus einem hochporösen, temperaturbeständigen Material. Sie ist beispielsweise eine gelochte Keramikplatte oder eine Keramikfasermatte, wie sie unter der Marke Schott Ceramat marktbekannt ist. Eine solche Keramikfasermatte besteht aus einem selbsttragenden, beschichteten, gelochten Vlies aus keramischen Fasern. Die Brennerplatte 5, wenn als Keramikfasermatte ausgeführt, weist beispielsweise eine Perforation mit einem Lochdurchmesser von etwa 1,4 mm bei einem Lochabstand von 2,8 mm in etwa 60° versetzten Reihen auf. Die Brennerplatte 5 kann kreisrund, oval oder eckig sein.

Auf dem Grundblech 4 sitzt ein den Abgasführungskanal 6 bildendes Bauteil 15, das die Brennerplatte 5 teilweise umschließt und zum Abgasführungskanal 6 offen ist. Das Bauteil 15 besteht aus einem mikroporösen Wärmedämmstoff, beispielsweise aus Vermiculit oder einer Mischung aus Vermiculit und keramischem Fasermaterial, oder generell aus Keramikfasermaterial.

Der der Brennerplatte 5 abgewandte, obere Rand 16 des Bauteils 15 ist zum Ansetzen bzw. Andrücken unter eine Glaskeramik-Kochplatte 17 bestimmt. Zwischen dem oberen Rand 16 des Bauteils 15 und der Glaskeramik-Kochplatte 17 kann eine Dichtschnur vorgesehen sein.

Zur elektrischen Zündung, Zündsicherung, Temperaturbegrenzung und als Restwärmekontakt ist ein integriertes Bauelement 18 vorgesehen, das diese Funktionen in sich vereint. Das Bauelement 18 besteht aus einem handelsüblichen Schutztemperaturbegrenzer, auf den ein Zündkopf aufgesteckt ist. Die Flammenüberwachung erfolgt mittels einer Ionisationselektrode 18' des Bauelements 18, die von der Seele des Sicherheitstemperaturbegrenzers gebildet ist. Das Bauelement 18 ist mittels eines Halteblechs 19 mit dem Grundblech 4 elektrisch isoliert verschraubt. Das Ionisationssignal wird am Halteblech 12 abgenommen. Das Bauelement 18 ist durch eine Durchbrechung 20 des Bauteils 15 in den Raum zwischen Brennerplatte 5 und Glaskeramik-Kochplatte 17 gesteckt. Mehrere Durchbrechungen 20 sind für unterschiedliche Positionen des Bauelements 18 vorgesehen. Die nicht benötigten Durchbrechungen 20 werden mittels Stopfen verschlossen (vgl. Fig. 1), oder gar nicht erst gebohrt.

Nach Fig. 4 ist der Anpassungskragen 3 einstückig am Grundblech 4 selbst ausgebildet. Es ist also zur Gestaltung des Anpassungskragens 3 kein eigenes Bauteil nötig. Am Anpassungskragen 3 kann ein Rand 21 abgewinkelt sein, in den die Mischkammer 8 mit ihrem Verteilblech 12 einsetzbar ist. Der Anpassungskragen 3 geht vom Umfang des Gas-Luftgemisch-Austritts 11 bzw. des Verteilblechs 12 in den Umfang der Brennerplatte 5 über, wobei sich die das Verteilblech 12 verlassende Gas-Luftgemisch-Strömung zur Brennerplatte 5 weitgehend gleichmäßig erweitert (vgl. Pfeile G) und so die Brennerplatte 5 über ihre wesentliche Fläche weitgehend gleichmäßig beaufschlagt, so dass an ihrer dem Verteilblech 12 abgewandten Seite ein weitgehend gleichmäßiger Flammenteppich entsteht.

Der Anpassungskragen 3 ist mit der Mischkammer 8 beispielsweise durch Hartlöten, Schweißen oder Kleben gasdicht verbunden. An der Fuge zwischen dem Anpassungskragen 3 und der Mischkammer 8 kann auch ein Dichtmaterial vorgesehen sein, wobei der Anpassungskragen 3 mit der Mischkammer 8 durch Schrauben verbunden sein kann. Das Grundblech 4 ist das tragende Bauteil des Gasstrahlungsbrenners 1. An ihm hängt der Basisbrenner 2.

Bei einer anderen Ausführung kann der Anpassungskragen 3 einstückig mit der Mischkammer 8 oder dem Verteilblech 12 ausgebildet sein. Der sich konisch erweiternde Anpassungskragen 3 wird dann je nach dem Durchmesser der jeweiligen Brennerplatte 5 entsprechend abgeschnitten. Dabei ergeben sich bei unterschiedlichen Brennerplattendurchmessern bedingt durch die Geometrie unterschiedliche Abstände a.

In Fig. 5 sind drei Gasstrahlungsbrenner 1', 1", 1''' unter einer Glaskeramik-Kochplatte 17 gezeigt. Die Brennerplatte 5 des Gasstrahlungsbrenners 1' hat einen kleinsten Durchmesser D1 von etwa 145 mm entsprechend der ihr zugeordneten Kochzone der Glaskeramik-Kochplatte 17. Der Basisbrenner 2 hat an seinem Verteilblech 12 eben diesen Durchmesser D1 und dementsprechend ist der Anpassungskragen 3 seines Grundblechs 4 zylindrisch gestaltet und nicht wie bei Fig. 4 konisch erweitert.

Beim Gasstrahlungsbrenner 1" hat die Brennerplatte 5 entsprechend der zugeordneten Kochzone der Glaskeramik- Kochplatte 17 den Durchmesser D2, beispielsweise 180 mm. Die Brennerplatte 5 des Gasstrahlungsbrenner 1''' hat entsprechend der ihr zugeordneten Kochzone der Glaskeramik-Kochplatte 17 den Durchmesser D3, wobei D1 < D2 < D3 ist. Der Durchmesser D3 beträgt etwa 210 mm. Die Basisbrenner 2 der Gasstrahlungsbrenner 1" und 1''' sind gleich groß wie der Basisbrenner 2 des Gasstrahlungsbrenners 1'. Die Durchmesser ihrer Verteilbleche 12 sind also gleich. Zur Anpassung an die Durchmesser D2 und D3 dient der jeweilige Anpassungskragen 3. Der Anpassungskragen 3 des Gasstrahlungsbrenners 1" weist demnach einen kleineren Winkel der Konizität als der Anpassungskragen 3 des Gasstrahlungsbrenners 1''' auf, wenn der gleiche Abstand a bei den Gasstrahlungsbrennern 1" und 1''' gewünscht ist. Wenn es auf den gleichen Abstand a nicht ankommt, kann der Anpassungskragen 3 bei beiden Gasstrahlungsbrennern 1" und 1''' den gleichen konischen Winkel aufweisen, wobei sich dann entsprechend der Abstand a ändert.

Mit der beschriebenen Anordnung ist es möglich, bei den verschiedenen Größen der Brennerplatten 5 der Gasstrahlungsbrenner 1', 1", 1''' eine gleiche spezifische Brennerleistung (W/cm²) zu erreichen. Hierfür braucht nur die Düse 9 und/oder das Luftjustageelement 10 entsprechend angepasst werden. Eine Änderung des Basisbrenners 2 ist nicht erforderlich.

Da die Abgasführungskanäle 6 in einen gemeinsamen Abgasführungsschacht 22 münden sollen, die Gasstrahlungsbrenner 1', 1", 1''' jedoch an unterschiedlichen Stellen unter der Glaskeramik- Kochplatte 17 angeordnet sind und die Abgasführungskanäle 6 ähnlich geformt ausgebildet sein sollen, sind Verlängerungselemente 23, 24 vorgesehen, mit denen die Abgase aus den Abgasführungskanälen 6 in den Abgasführungsschacht 22 leitbar sind.

Claims (11)

1. Gasstrahlungsbrenner, insbesondere für ein Glaskeramik-Kochfeld, mit je einem Mischrohr und je einer Mischkammer sowie mit je einer an je einem Grundblech gehaltenen Brennerplatte, wobei die Brennerplatten unterschiedlich groß sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasstrahlungsbrenner (1, 1', 1", 1''') einen gleichgestalteten Basisbrenner (2) mit gleichem Mischrohr (7) und gleicher Mischkammer (8) aufweisen, dass die unterschiedlich großen Brennerplatten (5) im Abstand von dem jeweiligen Gas-Luftgemisch-Austritt (11) der jeweiligen Mischkammer (8) von dem Grundblech (4) getragen sind und dass zwischen der Mischkammer (8) und dem Grundblech (4) ein Anpassungskragen (3) umläuft, der vom Umfang des Gas-Luftgemisch-Austritts (11) der Mischkammer (8) in den Umfang der jeweiligen Brennerplatte (5) übergeht.

2. Gasstrahlungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Basisbrenners (2) etwa der kleinsten vorgesehenen Brennerplatte (5) entspricht.

3. Gasstrahlungsbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gas-Luftgemisch-Austritt (11) der Mischkammer (8) eine etwa kreisförmige Fläche einnimmt und die jeweilige Brennerplatte (5) kreisförmig, oval, oder eckig größer oder kleiner ist.

4. Gasstrahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Anspruche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennerplatte (5) größer als der Gas-Luftgemisch- Austritt (11) der Mischkammer (8) ist, wobei der Anpassungskragen (3) sich konisch vom Gas-Luftgemisch- Austritt (11) zur Brennerplatte (5) erweitert.

5. Gasstrahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Anspruche 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Brennerplatte (5) ebenso groß ist wie der Gas- Luftgemisch-Austritt (11) der Mischkammer (8), wobei der Anpassungskragen (3) sich zylindrisch von dem Gas-Luftgemisch-Austritt (11) zur Brennerplatte (5) erstreckt.

6. Gasstrahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Mischkammer (8) ein Spiral-Leitblech (25) angeordnet ist, um die Strömung zu vergleichmäßigen und/­ oder zu verlangsamen.

7. Gasstrahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gas-Luftgemisch-Austritt (11) der Mischkammer (8) ein Verteilblech (12) angeordnet ist.

8. Gasstrahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Anpassungskragen (3) einstückig am jeweiligen Grundblech (4) ausgebildet ist.

9. Gasstrahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Anpassungskragen (3) ein gegenüber dem jeweiligen Grundblech (4) separates Bauteil ist.

10. Gasstrahlungsbrenner nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpassungskragen (3) Teil der Mischkammer (8) ist.

11. Gasstrahlungsbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den unterschiedlichen großen Brennerplatten (5) mittels einer vor dem Mischrohr (7) angeordneten Düse (9) und/oder Luftjustageelements (10) eine gleiche spezifische Brennerleistung einstellbar ist.