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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasbrenner und insbesondere
einen Gas-Rohrbrenner.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf einen Gasbrenner für Grillgeräte beschrieben,
es wird jedoch darauf hingewiesen, dass der erfindungsgemäße Brenner
auch in anderen Geräten
einsetzbar ist, wie beispielsweise in Friteusen, Trocknungsanlagen
oder dergleichen.
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Aus
dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von derartigen Gasbrennern
bekannt. Diese weisen üblicherweise
eine Gaszufuhr auf, um den Brenner ein brennbares Gas zuzuführen sowie
eine Vielzahl von Austrittsöffnungen, über welche
das Gas austritt und angezündet
werden kann.
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Aus
der
DE 197 45 768 A1 ist
ein Gargerät und
insbesondere ein mittels Lochbrennern gasbeheiztes Grillgerät bekannt.
Dabei sind mehrere nebeneinander liegende Lochbrenner vorgesehen
sowie flammenleitende Querleitrohre, um eine Überzündung anderer Lochbrenner zu
ermöglichen.
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Aus
der
DE 2006 000
507 U1 ist ein Gasgrill bekannt. Dieser Gasgrill weist
eine Anschlussarmatur auf, die über
eine Schnellkupplung mit einer Gaszufuhrleitung lösbar verbindbar
ist.
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Aus
der
DE 197 21 371
A1 ist ein gasbeheiztes Grillgerät mit einem in das Gerätegehäuse einsetzbaren
Gargutträger
bekannt.
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Die
US 4.805.587 A beschreibt
einen Gasgrill. Dabei ist ein Gasbrennerarm vorgesehen, wobei eine
Hitzequelle dieses Gasgrills drehbar ausgeführt ist.
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Die
US 2005/0133018 A1 zeigt
einen Gasbrenner mit einem Zuführrohr
und einem sich an das Zuführrohr
anschließendes
Verteilrohr, welches in erste Abschnitte zweier voneinander beabstandete Brennrohre
mündet,
und das Medium auf diese beiden Trennrohre verteilt.
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US 3,314,416 A beschreibt
eine druckdichte, gasbetriebene Frittiereinrichtung, welche einen
Gasbrenner aufweist, bei dem ein Zuführrohr von unten in einem Winkel
von 90° in
ein Verteilrohr mündet.
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Ein
Grillgerät
mit einer Vielzahl von Gasbrennern ist in
US 2003/0024525 A1 offenbart.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad
derartiger Gasbrenner zu verbessern und insgesamt eine höhere Temperatur
für entsprechende
Grillgeräte
zu erreichen. Dies wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand von Anspruch
1 erreicht. Vorteilhafte Ausführungen
und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein
erfindungsgemäßer Gasbrenner,
insbesondere für
Grillgeräte
weist ein Zufuhrrohr auf, welches dem Brenner ein brennbares gasförmiges Medium
zuführt
sowie sich an das Zuführrohr
anschließendes
Verteilrohr, welches in erste Abschnitte zweier voneinander beabstandete
Brennerrohre mündet und
das Medium auf diese beiden Brennerrohre verteilt. Dabei weisen
die Brennerrohre eine Vielzahl von Austrittsöffnungen auf, durch welche
das Medium aus dem Brennerrohren austreten kann. Erfindungsgemäß mündet das
Zufuhrrohr unter einem Winkel in das Verteilrohr, der zwischen 75° und 105° liegt und die
beiden Brennerrohre stehen über
ein weiteres Verbindungsrohr miteinander in Strömungsverbindung.
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Vorzugsweise
mündet
das Zuführrohr
in die Endabschnitte der beiden voneinander beabstandeten Brennerrohre
und ist besonders bevorzugt geradlinig ausgeführt. Weiterhin ist das Verbindungsrohr bevorzugt
an den anderen Endabschnitten der beiden Brennerrohre angeordnet.
Bevorzugt sind die beiden Brennerrohre gleichartig ausgeführt und
parallel zueinander angeordnet. Damit wird bei dieser vorteilhaften
Gestaltung eine insgesamt rechteckige Form des Gasbrenners angenommen.
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Das
Zuführrohr
ist bevorzugt starr bzw. nicht biegbar ausgeführt. Auch die übrigen Rohre,
wie das Verteilrohr, die Brennerrohre und das Verbindungsrohr sind
nicht biegbar ausgeführt.
Durch diese Ausführungsform
sind besonders stabile Strömungsverhältnisse
im Inneren des Brenners erzielbar.
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Durch
die Kombination der Merkmale des zweiten Verbindungsrohres und dem
Zufuhrwinkel für
das Zuführrohr
gegenüber
dem Verteilrohr wird eine besonders effiziente Luft-Gas-Mischung erreicht,
die beim Entzünden
eine sehr hohe Grilltemperatur ermöglicht.
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Vorzugsweise
sind die beiden Brennerrohre im Wesentlichen geradlinig ausgeführt.
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Das
Verteilrohr weist vorteilhaft keine Austrittsöffnungen auf. Damit erfolgt
die Zuführung
des Rohgasluftgemisches über
das Zuführrohr,
welches, wie oben gesagt, in dem genannten Winkel, vorzugsweise
von unten in das Verteilrohr mündet,
wobei dieses Zuführrohr
vorzugsweise ohne Löcher
ausgeführt
wird. Damit wird insbesondere innerhalb dieses Verteilrohrs sowie
des Zuführrohrs
ein optimales Gas-Luft-Gemisch erreicht, wobei innerhalb dieses Bereichs
bevorzugt keine Austrittsöffnungen
vorgesehen sind. Vorzugsweise liegt der Winkel, unter dem das Zuführrohr in
das Verteilrohr mündet
zwischen 85° und
95° und
besonders bevorzugt bei ca. 90°. Dieser
Eintrittswinkel von 90°,
den das Gas bei Eintritt in das Verteilrohr aufweist ist besonders
günstig, um
ein ideales Gas-Luft-Gemisch zu erzeugen. Wenn das Gas-Luft-Gemisch
unter diesem Winkel eintritt, tritt eine besonders günstige Verwirbelung
innerhalb des Verteilrohrs auf.
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Vorzugsweise
ist der Winkel, unter dem das Zuführrohr in das Verteilrohr mündet, und
der Längsrichtung
der Brennerrohre zwischen 75° und
105°, bevorzugt
zwischen 85° und
95° und
besonders bevorzugt bei ca. 90°.
Auch durch diese Gestaltung wird die Gas/Luft-Mischung verbessert. Eine effiziente Verwirbelung
findet insbesondere innerhalb des Zuführrohres und des Verteilrohres
statt.
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Vorzugsweise
weist das Zuführrohr
einen gekrümmten
Abschnitt auf und ist unterhalb der beiden Brennerrohre angeordnet.
Die beiden Brennerrohre sind bevorzugt parallel zueinander.
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Vorzugsweise
stehen die beiden Brennerrohre endseitig, insbesondere endseitig
bzgl. der Gasströmung
im Inneren der Brennerrohre, über
das Verbindungsrohr miteinander in Verbindung. Dies bedeutet, dass
eventuelle Endabschnitte der Brennerrohre, in denen das Gas-Luft-Gemisch nicht
strömen kann,
nicht als Endabschnitte im Sinne dieser Beschreibung aufgefasst
werden.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Austrittsöffnungen
in den Brennerrohren in zwei zueinander parallelen Reihen angeordnet.
Damit sind bei dieser Ausführungsform in
den beiden langen und parallel laufenden Brennerrohren zwei parallel
zueinander verlaufende Lochreihen vorgesehen. Vorteilhaft sind in
dem Verbindungsrohr Austrittsöff nungen
in einer Reihe vorgesehen. Das Verbindungsrohr ist bevorzugt kürzer als die
Brennerrohre und besonders bevorzugt ist das Längenverhältnis zwischen den Brennerrohren
und den Verbindungsrohr zwischen 1:2 und 1:6, bevorzugt zwischen
1:2 und 1:4 und besonders bevorzugt zwischen 1:3 und 1:4. Das Verbindungsrohr
und die einreihige Lochreihe dienen zum Durchzünden der beiden Brennerrohre,
wobei das Gas-Luft-Gemisch auch aus den Austrittöffnungen des Verbindungsrohres
strömt.
Das Gas-Luft-Gemisch kann über
das Verbindungsrohr von einem Brennerrohr in das andere Brennerrohr
fließen.
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Besonders
bevorzugt weisen die Brennerrohre einen Innendurchmesser auf, der
zwischen 15 mm und 50 mm, bevorzugt zwischen 20 mm und 40 mm und
besonders bevorzugt zwischen 25 mm und 35 mm liegt. Damit sind die
Brennerrohre relativ großvolumig
ausgeführt,
so dass sich das Gas-Luft-Gemisch innerhalb der Brennerrohre optimal
vermischen kann und damit mit einem besonders günstigen Brennbild verbrennt
und auf diese Weise auch optimale Abgaswerte erzeugt.
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Wie
oben gesagt, mündet
das Zuführrohr vorzugsweise
von unten in das Verteilrohr und der Durchmesser des Zuführrohrs
liegt bei ca. 20 mm, ist also kleiner als der Innendurchmesser der
Brennerrohre. Durch insgesamt günstige
Auslegung des Brenners erreicht der Brenner eine sehr hohe Leistung,
wobei ca. 8 kW bei den für
alle gesamten in der EU zugelassenen Gasarten erreicht werden. Durch die
optimale Verbauung und Verwirbelung des Gases kann der Brenner eine
sehr hohe Temperatur, welche im Bereich von 600°C–800°C liegt, erreichen. Die hier
beschriebene Ausgestaltung wurde in mehreren Versuchen und Experimenten
des Brenners erarbeitet, um die so erreichten hohen Leistungswerte
zu ermöglichen.
Weiterhin ermöglicht
der erfindungsgemäße Brenner
ein sehr gleichmäßiges Brennbild
mit optimaler Verbrennung.
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Die
vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Grillgerät mit einem
Gehäuse
und einem in diesem Gehäuse
angeordneten Gasbrenner der oben beschriebenen Art gerichtet. Vorzugsweise
ist der Gasbrenner schwimmend in dem Gehäuse gelagert. Darunter wird
verstanden, dass zwischen einem Außenumfang des Gasbrenners und
dem Innenumfang des Gehäuses
ein gewisser Spielraum verbleibt. Durch dieses Spiel wird erreicht,
dass sich der Brenner in Betrieb ausdehnen kann, ohne dass eine
Gefahr besteht, dass das Gehäuse
beschädigt
wird. Weiterhin weist das Grillgerät eine Hülse auf, auf die das oder die
auf das Zuführrohr
aufsteckbar ist.
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Mit
anderen Worten wird der Brenner auf eine Gas-Luft-Mischhülse aufgesteckt
und kann auch an seinem gegenüberliegenden
Ende in das Gehäuse
eingesteckt werden. Auf diese Weise ist es möglich, den Brenner aus dem
Grill herauszunehmen. Auf diese Weise wird die Reinigung des gesamten Grillgeräts vereinfacht,
da der Brenner selbst beim Reinigungsvorgang nicht stört. Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist bei einem Verbindungsrohr
ein nach außen
ragender Bolzen vorgesehen, der in eine an dem Gehäuse vorhandene
Ausnehmung einführbar
ist. Dabei ragt dieser Bolzen vorzugsweise in der Längsrichtung
der Brennerrohre nach außen.
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Vorzugsweise
ist auch an dem Verteilrohr ein Bolzen angeordnet. Dieser Bolzen
ist besonders vorteilhaft federbelastet und insgesamt wird vorzugsweise
der Gasbrenner nur über
diese beiden Bolzen gehalten und kann von daher leicht herausgenommen werden.
Dabei ist es möglich,
dass der Gasbrenner durch eine Feder fest in der Hülse gehalten
wird und auf diese Weise einfach herausgenommen werden kann.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine Vielzahl
von Gasbrennern der oben beschriebenen Art vorgesehen. Dabei sind
diese Brenner bevorzugt derart angeordnet, dass sie beim Zündvorgang
nicht einzeln angezündet
werden müssen.
Es ist ausreichend, wenn ein Brenner gezündet wird und das Gasventil
des jeweils daneben liegenden Brenners geöffnet wird. In diesem Falle entzündet sich
der daneben liegende Grill automatisch an dem vorhergehenden.
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Durch
die Erfindung wird erreicht, dass eine sehr schmale Fläche gleichmäßig und
mit hoher Temperatur bestrahlt werden kann.
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Weitere
Vorteile und Ausführungsformen
ergeben sich aus den beigefügten
Zeichnungen: Darin zeigen
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1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Brenners;
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2 eine
Draufsicht von hinten auf den Brenner aus 1;
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3 eine
Draufsicht von oben auf den Brenner aus 1 und
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4 den
Brenner aus 3 mit einem Gehäuse.
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1 zeigt
eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Brenners 1. Dieser
Brenner 1 weist ein Zuführrohr 4 auf, über welches
zwei Brennerrohren, wobei hier nur das Brennerrohr 8a sichtbar
ist, eine Luft-Gas-Mischung zugeführt wird.
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Das
Zuführrohr 4 weist
einen gekrümmten Abschnitt 4a auf, über den
es in ein Verteilrohr 6 mündet, von welchem aus wiederum
die beiden Brennerrohre 8a und 8b versorgt werden.
Dabei ist das Verteilrohr 6 an einem ersten Endabschnitt 15 der
beiden Brennerrohre 8a und 8b angeordnet. An einem
weiteren Endabschnitt 16 der Brennerrohre befindet sich ein
Verbindungsrohr 14 für
die beiden Brennerrohre 8a und 8b. Dabei weisen
die Endabschnitte jeweils Abschrägungen
auf, die mit entsprechenden Abschrägungen des Verbindungsrohrs 14 sowie
des Verbindungsrohrs 6 zusammenwirken, damit insgesamt
der Gasbrenner eine rechteckige Gestalt aufweist. Das Bezugszeichen 24 bezieht
sich auf einen ersten an den Verbindungsrohr 14 angeordneten
Bolzen und das Bezugszeichen 26 auf einen zweiten, an dem
Verteilrohr 6 angeordneten Bolzen. Dabei ist dieser zweite
Bolzen 26 federbelastet und kann in Richtung des Pfeils
P eingedrückt
werden, um den Brenner in einem Gehäuse bzw. Rahmen anzuordnen.
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Das
Bezugszeichen β bezieht
sich auf den Winkel, unter dem sich das Zuführrohr 4 bzw. dessen Endabschnitt
gegenüber
der Längsrichtung
L des Brennerrohres 8a erstreckt. Dieser Winkel β liegt bevorzugt
bei ca. 90°.
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Das
Bezugszeichen 12 bezieht sich auf Austrittsöffnungen,
die in den beiden Brennerrohren 8a, 8b angeordnet
sind.
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2 zeigt
eine Draufsicht von hinten auf den Brenner aus 1.
Man erkennt hier, dass das Zuführrohr 4 unter
einem Winkel α gegenüber der Richtung
B des Verteilrohrs 6 angeordnet ist. Auch dieser Winkel α liegt bevorzugt
bei ca. 90°.
Es konnte ermittelt werden, dass dieser Winkel besonders günstig sowohl
für eine
gleichmäßige Verteilung
des Gas-Luft-Gemisches
auf die Brennerrohre 8a und 8b als auch für eine Durchmischung
der Luft mit dem brennbaren Gas ist.
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3 zeigt
eine Draufsicht auf den Brenner 1 aus 1.
Man erkennt hier, dass in den beiden Brennerrohren 8a und 8b die
Austrittsöffnungen 12 in zwei
zueinander im Wesentlichen parallelen Reihen angeordnet sind. Die
einzelnen, nun im Folgenden beschriebenen Dimensionen des Brenners
wurden in aufwendigen Experimenten ermittelt und aufeinander abgestimmt,
um eine möglichst
hohe Leistung des Brenners zu erreichen. Der Abstand a zweier innerhalb
des Brennerrohrs 8a oder 8b benachbarter Austrittsöffnungen
in der Längsrichtung
L liegt zwischen 2 mm und 12 mm, bevorzugt zwischen 3 mm und 8 mm
und besonders bevorzugt bei ca. 5 mm.
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Der
Abstand x zwischen den beiden Reihen, in denen die Austrittsöffnungen 12 angeordnet
sind, liegt hier zwischen 15 mm und 30 mm, bevorzugt zwischen 20
mm und 25 mm und besonders bevorzugt in einem Bereich von etwa 23
mm. Die beiden Brennerrohre weisen einen Innendurchmesser auf, der
zwischen 25 mm und 33 mm, bevorzugt zwischen 27 mm und 29 mm liegt.
Dem gegenüber
weist das Zuführrohr 4 einen
etwas geringeren Innendurchmesser auf, wobei dieser Innendurchmesser
zwischen 15 mm und 25 mm, bevorzugt zwischen 17 mm und 23 mm und
besonders bevorzugt zwischen 17 mm und 19 mm liegt. Der Querschnitt
der Austrittsöffnungen 12 liegt
bei 2,0 mm.
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Dabei
ist besonders vorteilhaft der Innendurchmesser des Zuführrohrs
etwas geringer gewählt
als der Innendurchmesser der beiden Brennerrohre. Dies ist besonders
günstig,
um eine ideale Verwirbelung des Luft-Gas-Gemisches zu erreichen.
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Insgesamt
wird durch die beiden Brennerrohre 8a, 8b, das
Verteilrohr 6 und das Verbindungsrohr 14 ein rechteckiger
Querschnitt aufgespannt, wobei die beiden Brennerrohre parallel
zueinander angeordnet sind und auch das Verteilrohr 6 parallel zu
dem Verbindungsrohr 14 angeordnet ist. In dem Verteilrohr 6 sind
keine Austrittsöffnungen
vorgesehen, wodurch die Verwirbelung des brennbaren Mediums verbessert
wird. Weiterhin stehen auch das Verteilrohr 6 und das Verbindungsrohr 14 jeweils senkrecht
auf den Brennerrohren 8a und 8b.
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In
dem Verbindungsrohr 14 ist lediglich eine Reihe Austrittsöffnungen 18 vorgesehen.
Dieses Verbindungsrohr 14 dient zum Entzünden des
Gasgemisches, wenn der Brenner aktiviert werden soll.
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Wie
gesagt, wurde in mehreren Versuchen die hier gezeigte optimale Form
und Konfiguration des Brenners 1 erarbeitet um die hohen
Leistungswerte zu ermöglichen.
Die hier gezeigte Ausführungsform
erlaubt ein sehr gleichmäßiges Brennbild mit
optimaler Verbrennung.
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4 zeigt
einen Grill mit einem eingebauten Brenner 1. Bei dem Einbau
ist der Brenner 1 nur um eine Gas-Luft-Mischhülse 7 aufgesteckt
und wird am anderen Ende in ein Gehäuse 5 eingesteckt.
Zu diesem Zweck wird der durch die Feder 27 belastete Bolzen 26 nach
innen gedrückt,
so dass durch die Wirkung der Feder 27 der Brenner selbst
in der Hülse 7 gehalten
wird. Weiterhin ist es durch dieses Einstecken möglich, den Brenner 1 einfach
aus dem Gehäuse 5 herauszunehmen.
Insgesamt wird damit der Brenner 1 über die beiden Bolzen 26 und 24 sowie die
Hülse 7 gehalten.
Damit ist der Brenner 1 schwimmend gelagert, um sich in
Betrieb ausdehnen zu können,
ohne dass das Gehäuse
beschädigt
wird.
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Weiterhin
liegen in Betrieb die beiden Brennerrohre 8a und 8b auf
einer (nicht gezeigten) Auflage auf, so dass auch keine Verspannungen durch
Drehungen des Brenners 1 gegenüber dem Gehäuse 5 entstehen können. Bei
der Hülse 7 handelt
es sich um eine Gas-Mischhülse. Dies
bedeutet, dass das brennbare Gas durch diese Hülse hindurch in das Zuführrohr 4 eintritt
und gleichzeitig diese Hülse
(nicht gezeigte) Öffnungen
aufweist, durch welche Luft von außen in die Hülse und
damit auch in das Zuführrohr 4 eingezogen
werden kann. Damit liegt in dem Zuführrohr bereits ein Gemisch
aus Gas und Luft vor, welches bei dem weiteren Strömen durch das
Zuführrohr 4 und
Verteilrohr 6 sowie auch die beiden Brennerrohre 8a und 8b optimal
gemischt wird. Über
das Verbindungsrohr 18 kann der Grill, wie oben erwähnt, angezündet werden.
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Weiterhin
ist es auch möglich
mehrere der gezeigten Grills parallel nebeneinander anzuordnen. Zum
Entzünden
genügt
es, einen dieser Brenner anzuzünden
und das jeweils danebenliegende Gasventil (nicht gezeigt) zu öffnen, so
dass sich auch der nächste
Grill entzündet.
Das entsprechende Gasventil wäre
hier unterhalb des Verbindungsrohres 14 angeordnet und
ist daher nicht sichtbar. Es wäre
jedoch auch möglich,
das Ventil an einer anderen Stelle vorzusehen. Bedeutsam ist weiterhin
eine weiterhin optimale Luft- bzw. Sauerstoffzufuhr um die Luftmischhülse 7 bzw.
um das Ventil herum. Durch die gezeigte Anpassung der Hülse kann
der Venturi-Effekt im Bereich der Hülse 7 und des davor
angeordneten Ventils verbessert werden und damit ein hoher Grad
an Sättigung
bezüglich
des Verhältnisses
von Gas und Luft innerhalb des Brenners erreicht werden. Die durch
die in 3 gezeigte optimale Verbauung mögliche günstige Verwirbelung
des Gases führt
wiederum, wie oben erwähnt,
zu einer sehr hohen Temperatur von mehr als 600°C–800°C. Im Bereich der Gashülse 7 ist
es möglich,
den Rohrquerschnitt in Richtung des Zuführrohres 4 zu verkleinern
um auf diese Weise in das Zuführrohr 4 umgebendes
Medium wie Luft anzusaugen. Der Querschnitt kann jedoch auch konstant
gehalten werden.
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Sämtliche
in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich
beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem
Stand der Technik neu sind.
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- 1
- Brenner
- 4
- Zuführrohr
- 4a
- gekrümmter Abschnitt
- 5
- Gehäuse
- 6
- Verteilrohr
- 7
- Gas-Luft-Mischhülse
- 8a,
8b
- Brennerrohr
- 10
- Grillgerät
- 12,
18
- Austrittsöffnungen
- 14
- Verbindungsrohr
- 15,
16
- Endabschnitt
der Brennerrohre
- 24,
26
- Bolzen
- 27
- Feder
- L
- Längsrichtung
- P
- Pfeil
- α
- Winkel
- β
- Winkel