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Die
Erfindung betrifft einen Gasbrenner mit einem oberen Brennerkopf,
der an seinem Außenumfang
Gasaustrittsöffnungen
für einen
Haupt- und einen Sekundärflammenkreis
aufweist, wobei die Gasaustrittsöffnungen
des Hauptflammenkreises über
Kanäle
mit einem inneren Gasverteilraum und die Gasaustrittsöffnungen
des Sekundärflammenkreises über Kanäle mit einem
zumindest teilweise im oberen Brennerkopf ausgebildeten, den inneren Gasverteilraum
koaxial umgebenden äußeren Gasverteilraum
verbunden sind, wobei das Gas für
den Hauptflammenkreis über
ein Venturi-Rohr in den inneren Verteilraum mündet.
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Derartige
Gasbrenner mit zwei unterschiedlichen Flammenkreisen sind im Stand
der Technik bekannt, um beispielsweise mit einem einzigen Gasbrenner
unterschiedliche Wärmeleistungen
erzeugen zu können,
wobei insbesondere der Sekundärflammenkreis
zur Erzeugung von Simmerflammen für geringste Wärmeleistungen
eingesetzt wird.
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Hierbei
ist es weiterhin im Stand der Technik bekannt, die Gasaustrittsöffnungen
für den
Hauptflammenkreis und den Sekundärflammenkreis übereinander
anzuordnen, um ein Überzünden der
Flammen bei dem jeweils gewählten
Betrieb zu ermöglichen.
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Ein
Gasbrenner der gattungsgemäßen Art
ist beispielsweise aus der
US
6,322,354 bekannt. Der dort genannte Gasbrenner ist aus
mehreren Brennerringen übereinander
gestapelt ausgebildet und weist somit den Nachteil auf, dass die
einzelnen Ringelemente für
eine Verteilung des Gases in den jeweiligen Gasverteilräumen untereinander
abgedichtet sein müssen.
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Weiterhin
sind derartige Gasbrenner mit einem oberen Brennerkopf, der zwei
Flammenkreise aufweist, bekannt, bei denen das Gas für den inneren Gasverteilraum über ein
zentrales Venturi-Rohr zugeführt
wird, wobei das Gas für
den Sekundärflammenkreis über eine
ringförmig
ausgebildete Kammer in der Brennerbasis geführt wird, die im Wesentlichen aus
einem etwa topfförmigen
Element besteht, in welches mittels Verschrauben über das
Venturi-Rohr ein Einsatz befestigt wird, wobei sich zwischen dem topfförmigen Element
und dem Einsatz der Ringraum zur Verteilung des Gases zum Sekundärflammenkreis
ausbildet.
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Auch
hier ist die Konstruktion aufwendig, um den Ringraum zur Verteilung
des Gases für
den Sekundärflammenkreis
zu erzeugen und aufgrund der Verschraubung mittels des Venturi-Rohrs
nur wenig wartungsfreundlich. Darüber hinaus müssen zur
Abdichtung des Haupt- und Sekundärgasstromes
untereinander zwischen den verschraubten Elementen Dichtringe zum
Einsatz kommen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Gasbrenner der eingangs genannten Art
bereitzustellen, der konstruktiv einfach ausgebildet ist und darüber hinaus
die Vorteile eines Gasbrenners mit zwei Flammenkreisen, d.h. eines
sogenannten Dualbrenners, aufweist.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung
dadurch gelöst,
dass am oberen Ende des Venturi-Rohres ein Auflageelement für den oberen
Brennerkopf angeordnet ist, das eine Gaszufuhr für den Sekundärflammenkreis
aufweist.
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Unter
einem Venturi-Rohr im Sinne der hier beschriebenen Erfindung wird
dabei jedes Rohr verstanden, über
welches das Gas für
den Hauptflammenkreis in den inneren Verteilraum des oberen Brennerkopfes
mündet.
Ein derartiges Venturi- Rohr kann
die für
ein Venturi-Rohr typische innere Querschnittsverjüngung aufweisen,
um ein Ansaugen von Umgebungsluft zu erzeugen. Eine derartige Verjüngung ist
jedoch im Rahmen der Erfindung nicht zwingend notwendig, so dass
unter einem Venturi-Rohr in diesem Zusammenhang auch Rohre verstanden werden,
deren Querschnitt konstant bleibt. Ein derartiges Rohr kann insbesondere
zum Einsatz kommen, wenn ein vorgemischtes Gasluftgemisch zum Einsatz
kommt.
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Im
Zusammenhang mit der hier beschriebenen Erfindung wird unter einem
Gas nicht nur reines Gas verstanden, sondern ebenfalls Gasgemische, insbesondere
Luft-/Gasgemische.
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Die
vorgenannte Erfindung bildet eine besonders einfache, wartungsfreundliche
Konstruktion, da das Venturi-Rohr mit dem an dessen oberen Ende angeordneten
Auflageelement die Auflage für
den oberen Brennerkopf bildet.
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Hierbei
ist es besonders vorteilhaft, wenn das Auflageelement eine Gaszufuhr
aufweist, über die
das Gas für
den Sekundärflammenkreis
in den äußeren Gasverteilraum
mündet.
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Bei
einem erfindungsgemäßen Gasbrenner sind
im Wesentlichen zwei Ausführungsvarianten
besonders bevorzugt.
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Bei
der ersten Ausführungsvariante
kann der äußere Gasverteilraum,
der für
die Verteilung des Gases des Sekundärflammenkreises zuständig ist, vollständig im
oberen Brennerkopf ausgebildet sein und eine Gaszufuhr aufweisen,
in die das Gas für
den Sekundärflammenkreis
von der Gaszufuhr in dem Auflageelement einleitbar ist.
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Bei
einer derartigen Ausführung
ist dementsprechend der obere Brennerkopf, der den äußeren ringförmigen Gasverteilraum
vollständig
aufweist, für den
Sekundärflammenkreis
lediglich mit einer Gaszufuhr ausgestattet, die nach dem Aufliegen
des oberen Brennerkopfes auf die Auflage am oberen Ende des Venturi-Rohres
mit der dort vorgesehenen Gaszufuhr kommuniziert, so dass das Gas
für den
Sekundärflammenkreis über diese
kommunizierenden Gaszuführungen
in den äußeren ringförmigen Gasverteilraum
des oberen Brennerkopfes einleitbar ist.
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Bei
einer derartigen Ausgestaltung kann das Auflageelement am oberen
Ende des Venturi-Rohres im Wesentlichen konstruktiv besonders einfach
ausgebildet sein, da es lediglich eine Auflagefläche ausbilden muss, in der
z.B. zentral das Venturi-Rohr angeordnet ist und neben dem Venturi-Rohr
eine Öffnung
ausgebildet sein kann, die nach einer richtig orientierten Auflage
des oberen Brennerkopfes auf das Auflageelement zu einer insbesondere
fluchtenden Verbindung der beiden Gaszuführungen führt, so dass das Gas von der
Gaszufuhr im Auflageelement in den äußeren ringförmigen Gasverteilraum überströmen kann.
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Bei
der anderen bevorzugten Ausführung kann
es vorgesehen sein, dass in dem Auflageelement eine nach oben offene
Ringnut ausgebildet ist, welche eine Gaszufuhr für das Gas des Sekundärflammenkreises
aufweist, wobei diese Ringnut mit einer nach unten offenen Ringnut
im oberen Brennerkopf den ringförmigen
Gasverteilraum für
den Sekundärflammenkreis
bildet.
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Bei
einer derartigen Ausführung
ist dementsprechend der äußere ringförmige Gasverteilraum für den Sekundärflammenkreis
nicht vollständig
in dem oberen Brennerkopf ausgebildet, sondern lediglich ein oberer
Abschnitt dieses Gasverteilraumes. Der untere Abschnitt des ringförmigen äußeren Gasverteilraumes
ist hingegen in dem Auflageelement angeordnet, so dass sich der
ringförmige äußere Gasverteilraum
für den
Sekundärflammenkreis
erst durch ein Zusammenfügen
bzw. ein Auflegen des oberen Brennerkopfes auf das Auflageelement
des Venturi-Rohres ausbildet.
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In
Verbindung mit den vorgenannten Ausführungen sowie mit allen anderen
in Übereinstimmung mit
dem erfindungswesentlichen Gedanken möglichen Ausführungen
ist es als besonders vorteilhaft anzusehen, wenn das Auflageelement,
welches im zusammengesetzten Zustand den oberen Brennerkopf trägt, mit
dem Venturi-Rohr einstückig
ausgebildet ist. In diesem Fall können die wesentlichen Konstruktionsanteile
eines erfindungsgemäßen Brenners in
einem Herstellungsprozess, beispielsweise als Gussteil, hergestellt
werden. Insbesondere entfällt bei
einer einstückigen
Herstellung dieser Elemente jegliche Dichtungsnotwendigkeit.
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Eine
besonders einfache Konstruktion ergibt sich weiterhin dann, wenn
die Gaszufuhr im Auflageelement einen Kanal aufweist, der sich parallel
zum Venturi-Rohr
erstreckt. Hierbei kann der Kanal, der für die Gaszufuhr des Gases für den Sekundärflammenkreis
vorgesehen ist, gegebenenfalls ebenso einstückig mit dem Auflageelement
verbunden sein oder als separates Teil an dem Auflageelement befestigt
sein.
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Die
genannte Konstruktion mit den zwei sich parallel zueinander erstreckenden
Rohren, von denen insbesondere das Venturi-Rohr als Zuführung für den Hauptgasstrom
einen größeren Durchmesser aufweisen
kann, hat den besonderen Vorteil, dass das Venturi-Rohr mit dem
sich dazu parallel erstreckenden Kanal als eine Baueinheit auf eine
Gasbrennerbasis aufsetzbar ist, insbesondere wodurch die Verbindungen
zu den Gaszuführungen
in der Gasbrennerbasis für
den Haupt- und Sekundärflammenkreis
herstellbar sind.
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Eine
derartige Anordnung ist besonders wartungs- und montagefreundlich,
da lediglich die Gasbrennerbasis die Gaszuführungen für Haupt- und Sekundärflammenkreis
aufweisen muss, wobei diese gemäß der Erfindung
bevorzugt durch nach oben offene Bohrungen bzw. Kanalabschnitte
ausgebildet sind, in die von oben die Baueinheit aus Venturi-Rohr und
Kanal einsteckbar ist. Hierbei ist es bevorzugt vorgesehen, dass
an der unteren Gasbrennerbasis die entsprechenden Düsen in den
Gasleitungen für den
Haupt- und Sekundärflammenkreis
angeordnet sind.
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Für eine sichere
Befestigung kann es darüber
hinaus vorgesehen sein, dass die Baueinheit aus Venturi-Rohr, Auflageelement
und dem darin angeordneten Kanal zusätzlich mit der Gasbrennerbasis verschraubbar
oder auf sonstige Weise an dieser sicher befestigbar ist.
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In
einer weiterhin vorteilhaften Ausgestaltung kann die Auflageebene,
d.h. die Ebene des Auflageelementes, auf der der obere Brennerkopf
aufgelegt wird, unterhalb des oberen Endes des Venturi-Rohres ausgebildet
ist. Insoweit kann sicher gestellt werden, dass das obere Ende des
Venturi-Rohres bis zu einer konstruktiv gewünschten Weite in den inneren
Gasverteilraum, der für
die Zufuhr des Hauptflammengases vorgesehen ist, hineinragt.
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Eine
konstruktiv weiterhin besonders bevorzugte Ausgestaltungsvariante
wird erreicht, wenn ein Gasverteilraum in einem Brennerkopf, insbesondere der
innere Gasverteilraum im oberen Brennerkopf dieser erfindungsgemäßen Ausführung in
dem Bereich, wo die Kanäle
zur Zufuhr des Gas zu den Gasaustrittsöffnungen in den Gasverteilraum
münden, radial
nach außen
hin erweitert ausgebildet ist. So kann ein Gasverteilraum z.B. einen
radial nach außen
weisenden, hinterschnittenen Bereich aufweisen, von dem aus sich
die Kanäle
zu den Gasaustrittsöffnungen
erstrecken.
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Eine
besonders leichte Fertigung eines Brenners, z.B. des hier genannten
des oberen Brennerdeckels, ergibt sich somit dadurch, dass in dem
sich erweiternden Bereich bzw. in dem hinterschnittenen Bereich
sich in radialer Richtung nach außen eine geringere Materialstärke ergibt,
die mit Kanälen
für die
Austrittsöffnungen
zu versehen ist.
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Insofern
können
bei jedem Brenner, insbesondere dem erfindungsgemäßen Brenner
mit der vorgenannten Ausbildung des inneren Gasverteilraumes kürzere Kanäle zwischen
einem Gasverteilraum und den Gasaustrittsöffnungen an der äußeren Peripherie
des Brenners zum Einsatz kommen.
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Eine
derart vorteilhafte Ausgestaltung kann ebenso bei dem äußeren ringförmigen Gasverteilraum
zu dem oberen Brennerkopf zum Einsatz kommen, so dass auch dieser
einen sich nach oben hin insbesondere ringförmig erweiternden und in besonders
bevorzugter Ausführung
radial nach außen
weisenden hinterschnittenen Bereich aufweist, von dem aus sich ebenso
die Kanäle
zu den Gasaustrittsöffnungen
am äußeren Umfang
des Brennerkopfes erstrecken. Auch hier kann somit eine geringere
Materialstärke
zwischen den Gasaustrittsöffnungen
am äußeren Umfang
des Brennerkopfes und dem äußeren ringförmigen Gasverteilraum
realisiert werden. Dies erleichtert ebenso die Herstellung der jeweiligen Kanäle.
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In
einer bevorzugten Konstruktion kann es vorgesehen sein, dass die
Gasaustrittsöffnungen
für den
Sekundärflammenkreis
unterhalb der Gasaustrittsöffnungen
für den
Hauptflammenkreis angeordnet sind. Insbesondere können hierbei
die Gasaustrittsöffnungen
auf einem kleineren Radius auf dem Außenmantel des oberen Brennerkopfes
angeordnet sein als die oberen Gasaustrittsöffnungen für den Hauptflammenkreis.
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Bevorzugt
kann weiterhin eine Ausführung gewählt werden,
bei der der innere Gasverteilraum mit seinem sich erweiternden,
insbesondere hinterschnittenen Bereich zumindest teilweise oberhalb und über dem
ringförmigen äußeren Gasverteilraum angeordnet
ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den nachfolgenden Zeichnungen näher dargestellt. Es
zeigen:
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1 einen
erfindungsgemäßen Gasbrenner
vor dem Zusammensetzen
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2 einen
erfindungsgemäßen Gasbrenner
nach dem Zusammensetzen
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3 den
erfindungsgemäßen Gasbrenner gemäß 2 in
einer um 90 Grad gedrehten Ansicht
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Die 1 zeigt
im Wesentlichen eine untere Gasbrennerbasis 1, die z.B.
in einer Aufnahmeplatte 2 befestigt sein kann. Die Gasbrennerbasis 1 weist bezogen
auf die 1 einen rechtsseitigen Gaseinlass 3 auf, über den
ein Gas für
den Hauptflammenkreis des Gasbrenners zuführbar ist. Das Gas strömt über eine
Düse 4 über ein
Venturi-Rohr 5 in den inneren Gasverteilraum 6 des
oberen Brennerkopfes 7. Hierbei kann das Venturi-Rohr 5 eine
innere Querschnittsverengung aufweisen.
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Gemäß der Erfindung
ist vorliegend das Venturi-Rohr 5 einstückig ausgebildet mit einem
Auflageelement 8, welches etwa flanschförmig am oberen Bereich des
Venturi-Rohres 5 dasselbe umgibt. Vorliegend weist das
Auflageelement 8 eine nach oben offene, das Venturi-Rohr 5 ringförmig umgebende Nut
auf, wobei in der ringförmigen
Nut 9 eine Gaszufuhr 10 vorgesehen ist, die über einen
Kanal 11 gebildet wird, der sich parallel seitlich neben
dem Venturi-Rohr 5 erstreckt.
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Dementsprechend
bildet das Venturi-Rohr 5 mit dem daran einstückig angeordneten
Auflageelement 8 und dem in dem Aufnahmeelement befestigten
Kanal 11 eine Baueinheit, die von oben auf die untere Brennerbasis 1 aufsetzbar
ist, wobei sich die jeweiligen unteren Enden des Venturi-Rohres 5 bzw. des
Kanales 11 in dafür
vorgesehene Öffnungen
an der unteren Brennerbasis 1 einfügen.
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Hierdurch
wird weiterhin gewährleistet,
dass eine Zuführung
des Gases für
den Sekundärflammenkreis
von links über
den an der unteren Brennerbasis 1 vorgesehenen linken Gasanschluss 12 über die
Düse 13 und
das Kanalstück 11 in
die Ringnut 9 am Auflageelement möglich ist.
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Der
obere Brennerkopf 7 ist im vorliegenden Fall einteilig
ausgebildet, kann jedoch ebenso eine zweiteilige Konstruktion aufweisen,
bei der die äußere, nach
unten offene Nut 14 in einem separaten Ringelement ausgebildet
ist.
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Vorliegend
ist die nach unten offene Ringnut 14 am oberen Brennerkopf ausgebildet,
wobei sich ausgehend von dieser Ringnut 14 Kanäle 15 erstrecken,
die in Gasaustrittsöffnungen 16 am äußeren Umfang
des oberen Brennerkopfes münden.
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Ebenso
sind im oberen Brennerkopf 7 sich etwa radial erstreckende
Kanäle 17 ausgebildet,
die sich vom inneren Gasverteilraum 6 bis zu den Gasaustrittsöffnungen 18 erstrecken,
die ebenfalls am äußeren Umfang
des oberen Brennerkopfes 7 angeordnet sind. Die Gasaustrittsöffnungen 18 sind
hierbei für
einen Hauptflammenkreis und die Gasaustrittsöffnungen 16 für einen
Sekundärflammenkreis,
insbesondere für
Simmerflammen ausgelegt.
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Ersichtlich
ist es hier, insbesondere mit Verweis auf die weiteren 2 und 3,
dass nach einem Auflegen des oberen Brennerkopfes 7 auf
die Auflageebene 19 am Auflageelement 8 des Venturi-Rohres 5 sich
eine Gasbrennereinheit ergibt, bei der die zusammengefügten Ringnuten 9 und 14 den ringförmigen äußeren Gasverteilraum
für den
Sekundärflammenkreis
bilden.
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Dadurch,
dass die Auflageebene 19 gegenüber dem oberen Rand 20 des
Venturi-Rohres 5 in
der Höhe
zurückspringt,
wird erreicht, dass der obere Rand 20 des Venturi-Rohres 5 einer
konstruktiv gewünschten
Weite entsprechend in den inneren Gasverteilraum 6 hineinragt.
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In
der hier dargestellten Konstruktion ist es weiterhin auffällig, dass
der innere Gasverteilraum 6 in seinem oberen Bereich eine
radial nach außen
gerichtete Hinterschneidung 21 aufweist, von der aus sich
die jeweiligen Kanäle
für den
Hauptflammenkreis nach außen
hin erstrecken. Durch diese Hinterschneidung wird erfindungsgemäß bewirkt,
dass zwischen dem inneren Gasverteilraum 6 und dem am äußeren Umfang
des oberen Brennerkopfes 7 angeordneten Gasaustrittsöffnungen 18 nur
eine geringe Materialstärke
stehen bleibt, die mit Bohrungen für die Ausbildung der Kanäle 17 versehen
werden muss. Insofern vereinfacht sich durch diese Maßnahme die
Konstruktion des Brennerkopfes erheblich.
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Nicht
dargestellt ist in diesen Figuren die Möglichkeit, daß auch der äußere Gasverteilraum 9/14 mit
einer derartigen Hinterschneidung ausgebildet werden kann.
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Erkennbar
ist hier weiterhin, dass der innere Gasverteilraum 6 mit
seinem hinterschnittenen Bereich zumindest teilweise oberhalb und über dem ringförmigen äußeren Gasverteilraum 9/14 angeordnet
ist. Bei dieser Darstellung in den 1–3 überragt
der innere Gasverteilraum 6 mit seinem hinterschnittenen
Bereich 21 den Gasverteilraum 9/14 für den Sekundärflammenkreis
etwa bis zur Hälfte.
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Gegenüber den 1 und 2 zeigt
die 3 noch in einer etwa um 90 Grad verdrehten seitlichen
Ansicht, dass die Baueinheit aus Venturi-Rohr 5 und Auflageelement 8 mit
Schrauben 22 fest mit der unteren Brennerbasis 1 verbunden
werden kann. Darüber
hinaus ist in der Darstellung der 3 ein Zündelement 23 erkennbar,
mit dem die Flammenkreise gezündet
werden können.
Nicht dargestellt und nicht erfindungswesentlich ist im vorliegenden Fall
ein Thermoelement zur Flammenüberwachung, welches
auch bei der hier genannten Erfindung zum Einsatz kommen kann.