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Die
vorliegene Erfindung betrifft ein Nahrungsmittelbehandlungsgerät gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Aus
dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Nahrungsmittelbehandlungsgeräten mit
Brennern bekannt.
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So
offenbart beispielsweise die nicht vorveröffentlichte Patentanmeldung
DE 10 2008 032 833.2 ein
gattungsgemäßes Nahrungsmittelbehandlungsgerät, welches
also einen Brenner umfasst. Dieser Brenner ist insbesondere als
Duplex-Brenner ausgebildet, d. h. er ermöglicht die gleichzeitige synchrone Versorgung
von zumindest zwei Wärmetauschern mit
von dem Brenner erzeugten Verbrennungsgasen. Dabei ist insbesondere
vorgesehen, dass der Brenner im wesentlichen in Form eines Zylinders
aufgebaut ist, wobei ein erster Hohlraum, der insbesondere als Verbrennungsraum
dient, von einem kegelmantelförmigen,
porösen
Material umgeben ist, welches wiederum konzentrisch unter Bildung
eines zweiten Hohlraumes von einer Außenwandung umgeben ist. Dem
zweiten Hohlraum wird ein Brennfluid zugeführt, welches durch die poröse Innenwandung
in den ersten Hohlraum eintritt und welches bei oder nach Durchtritt
durch die Innenwandung entzündet
wird. Die Verbrennungsgase treten über Austrittsöffnungen
an den Zylinderbodenflächen
aus dem Verbrennungsraum aus. Zum Entzünden des Brennfluids ist außerhalb
des Verbrennungsraums im Bereich der Austrittsöffnung eine Zündvorrichtung
angeordnet. Obwohl sich der Aufbau dieses Brenners grundsätzlich bewährt hat,
hat sich gezeigt, dass die Anordnung der Zündvorrichtung außerhalb
des eigentlichen Verbrennungsraums zu einem erhöhten Bauraumbedarf führt, insbesondere
für eine
Zuleitung zu der Zündvorrichtung,
was dem grundsätzlichen
Bestreben, die Einzelelemente eines Nahrungsmittelbehandlungsgeräts so kompakt
wie möglich
zu gestalten und eine größtmögliche Bauteilintegration
zu erreichen, zuwiderläuft.
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Ein
weiteres gattungsgemäßes Nahrungsmittelbehandlungsgerät mit Brenner
ist beispielsweise aus der
WO 2004/016987 A1 , die einen Porenbrenner
sowie ein Gargerät,
enthaltend mindestens einen Porenbrenner, offenbart, bekannt. Bei
diesem Brenner wird vorgeschlagen, dass ein Brennfluid über ein
Zufuhrrohr dem Porenbrenner zugeführt wird. Dabei besteht der
Porenbrenner aus einem Gestrickkörper
und das zugeführte
Brennfluid tritt in den Gestrickkörper ein bzw. tritt durch den
Gestrickkörper hindurch,
um mittels einer benachbart zu dem Porenbrenner angeordneten Zündquelle
entzündet
zu werden. Auch dieser konstruktive Aufbau eines gattungsgemäßen Porenbrenners
benötigt
zusätzlichen Bauraum,
insbesondere für
eine Halterung und eine Zuführleitung
zu der Zündquelle.
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Darüber hinaus
weisen die zuvor beschriebenen Nahrungsmittelbehandlungsgeräte mit Brenner
den Nachteil auf, dass die jeweiligen Zündvorrichtungen im wesentlichen
ungeschützt
einem Strom von heißen
Verbrennungsgasen ausgesetzt sind, wobei die Verbrennungsgase aufgrund
der örtlichen
Nähe zu
dem Porenbrenner im wesentlichen keine Möglichkeit zu einer Wärmeabgabe
haben. Somit kommt es bei Anbringen einer Zündvorrichtung außerhalb
einer Verbrennungszone zu einer hohen thermischen Belastung der
Zündvorrichtung.
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Ein
weiterer Porenbrenner ist aus
DE 198 04 267 A1 , die einen Großraumkessel
für Porenbrenner offenbart,
bekannt. Dort wird vorgeschlagen, dass aus einer Porenbrennereinrichtung
tretende Verbrennungsgase in eine Sammelkammer fließen, die
darüber
hinaus eine Zündvorrichtung
für die
Porenbrennereinrichtungen umfasst. Die Verbrennungsgase werden anschließend von
der Sammelkammer in Wärmetauscher
geleitet. Auch hier führt
die Anordnung einer Zündvorrichtung
außerhalb
eines Porenbrenners zu einem erhöhten
Platzbedarf.
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Ein
weiterer Brenner ist aus der
WO 95/01532 A1 bekannt. Dort wird vorgeschlagen,
dass als Brennstoff über
einen Einlass ein Gas-Luftgemisch zugeführt wird, das anschließend über eine Flammenfalle
einem porösen
Material, welches innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist, zugeführt wird.
Nach einer Verbrennung des Brennstoffs innerhalb des porösen Materials
treten die Abgase durch einen Auslass aus dem Gehäuse aus.
Zur Zündung des
Brennstoffs ist vorgesehen, dass eine Zündvorrichtung durch eine Öffnung in
einer Wandung des Gehäuses
zumindest teilweise in dem porösen
Körper
angeordnet wird. Auch dieser Aufbau weist den Nachteil auf, dass
die Zündvorrichtung
aufgrund der Anordnung in der Verbrennungszone und dem direkten
thermischen Kontakt mit der Wandung des Gehäuses erhöhten thermischen Belastungen
ausgesetzt ist und somit zu einem erhöhten Verschleiß aufgrund
der hohen thermischen Belastung, insbesondere thermischen Wechselbelastungen,
neigt.
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Die
DE 2 211 297 offenbart einen
Brenner für gasförmige Brennstoffe.
Dieser Brenner wird in der metallurgichen Industrie für unterschiedliche
Beheizungszwecke, insbesondere zur Erwärmung von Körpern, eingesetzt. Es wird
vorgeschlagen, dass der Brenner ein rohrförmiges Wandelement aufweist, welches
konzentrisch an einer Innenwandung eines äußeren Wandelementes angeordnet
ist. In einen Zwischenraum zwischen dem Wandelement und dem äußeren Wandelement
wird ein Brennstoff zugeführt,
der dann durch das innere Wandelement in einen zylindrischen Innenraum
fließen
kann, wobei der Brennstoff in dem Innenraum entzündet und beispielsweise ein
zylindrischer Körper
erwärmt
werden kann.
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Weiterhin
offenbaren die
US 5,603,905 und
US 6,234,787 B1 jeweils
Vorrichtungen zur Verbrennung von störenden bzw. gefährlichen
Substanzen in Gasen. In der
US
6,234,787 B1 , die eine Vorrichtung zur Entfernung von störenden Substanzen
mittels Verbrennung offenbart, wird vorgeschlagen, dass ein Gas,
welches die störenden
Substanzen enthält, über eine
poröse
Außenwand
einem Innenraum zugeführt
wird. In diesen Innenraum mündet
ferner ein Brenner, der über
einen Pilot-Brenner entzündet
werden kann. Durch die Flamme des Brenners werden die in dem zugeführten Gas
vorhandenen störenden Substanzen
verbrannt.
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Auch
bei der in der
US 5,603,905 offenbarten Vorrichtung
zur Zerstörung
von gefährlichen
Substanzen mittels Verbrennung wird einem durch eine poröse Wandung
umge benden Innenraum das Gas zugeführt, welches die gefährlichen
Substanzen enthält
und darüber
hinaus münden
in den Innenraum mehrere Brenner, mittels denen die in dem Gas vorhandenen
gefährlichen
Substanzen verbrannt werden.
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Schließlich offenbart
die
DE 32 33 319 C2 einen
Verdampfungsbrenner. Einem Verdampfungsvlies wird über ein
Rohr flüssiger
Brennstoff zugeführt, welcher über das
Vlies verdampft wird, um in einem Mischraum mit über einen Stutzen zugeführter Brennluft
vermischt zu werden. Zur Entzündung
des Brennluft-Brennstoffgemischs ist vorgesehen, dass ein Glühheizkörper durch
das Verdampfungsvlies hindurchgeführt wird, um in dem Mischraum
angeordnet zu sein. Nachteilig bei diesem Aufbau ist jedoch, dass
die einzelnen Elemente des Glühheizkörpers, aufgrund
der Anordnung in dem Verdampfungsvlies und der thermischen Leitfähigkeit
desselben, erwärmt
werden, so dass es zu einer Entzündung
des in dem Verdampfungsvlies vorhandenen Brennstoffs kommen kann,
welcher zu einer Zerstörung
des Verdampfungsvlies führt.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die gattungsgemäßen Nahrungsmittelbehandlungsgeräte darartig
weiterzuentwickeln, dass die Nachteile des Stands der Technik überwunden
werden, insbesondere ein Nahrungsmittelbehandlungsgerät bereitgestellt
wird, das einen kompakten Aufbau aufweist und es ermöglicht,
eine thermische Überbelastung
einer Zündvorrichtung
und/oder einer Verbrennungsüberwachungsvorrichtung,
wie einer Überwachungselektrode,
eines von dem Nahrungsmittelbehandlungsgerät umfassten Brenners zu vermeiden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die
Patentansprüche
2 bis 23 betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
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Der
Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis
zugrunde, dass durch die Anordnung einer Steuervorrichtung, in Form
einer Zündvorrichtung und/oder
einer Verbrennungsüberwachungsvorrichtung,
insbesondere in Form einer Elektrode, derart, dass diese, insbesondere
durch eine Außenwandung hindurch,
in einem zur Zuführung eines
Brennfluids zu einer Innenwandung dienenden Hohlraum, angeordnet
wird und vorzugsweise durch eine Innenwandung verläuft, sowohl
eine größere Kompaktheit
des Brenners erreicht werden kann als auch, obwohl die Zündvorrichtung
bzw. die Verbrennungsüberwachungsvorrichtung
in einem Bereich angeordnet wird, in dem im Vergleich zu einem Brennerausgang höhere Temperaturen
herrschen, eine thermische Beanspruchung der Steuervorrichtung minimiert
werden kann, insbesondere dadurch, dass die Steuervorrichtung durch
das durch den ersten Hohlraum fließende Brennfluid abgekühlt wird,
wodurch auch gleichzeitig eine Vorerwärmung des Brennfluids ermöglicht wird.
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Ferner
spart eine Anordnung der Steuervorrichtung in dem ersten Hohlraum,
insbesondere bei einer Durchführung
der Steuervorrichtung durch eine Innen- bzw. Zylinderwandung und
eine Außenwandung
des Brenners, den zusätzlich
vorzusehenden Bauraum an Enden eines zweiten Hohlraums bzw. einer
Brennkammer, da die Steuervorrichtung im wesentlichen in ihrer kompletten
Länge in
der Außenwandung,
dem ersten Hohlraum und der Innenwand aufnehmbar ist.
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Insbesondere
bevorzugt ist, dass die Durchführung
durch die Außenwandung
gasdicht erfolgt, um gleichzeitig eine Abdichtung und Fixierung
der Steuervorrichtung zu erreichen. Insbesondere ist dabei bevorzugt,
dass eine herkömmliche
Steuervorrichtung, wie eine Elektrode, als Zündvorrichtung und/oder Verbrennungsüberwachungsvorrichtung, durch
eine erste Befestigungseinrichtung relativ zu dem ersten Hohlraum
befestigt wird und/oder an der Außenwandung unter Verwendung
einer Dichtung über
eine zweite Befestigungseinrichtung, wie zwei Bolzen, verschraubt
wird.
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Um
eine Durchführung
der Steuervorrichtung durch die Innenwandung, insbesondere ein poröses Gestrick,
zu ermöglichen,
insbesondere um Undichtigkeiten und ein Zurückschlagen einer Flamme aus
dem zweiten Hohlraum in den ersten Hohlraum zu vermeiden, kann eine
dritte Befestigungseinrichtung vorgesehen sein, insbesondere eine Durchführung durch
die Innenwandung bzw. das Gestrick, die dadurch erfolgen kann, dass
zwei miteinander verschraubbare Hülsen im Bereich einer Durchtrittsöffnung durch
die Innenwandung angeordnet sind. Dabei ist insbesondere bevorzugt,
dass eine innere Hülse
konisch ausgebildet ist, um in eine kraftschlüssige Befestigung der Steuervorrichtung,
beispielsweise über
ein Verklemmen einer Isolation einer Elektrode, zu erreichen. Ferner
kann eine zweite Dichtvorrichtung im Bereich dieses Durchgangs vorgesehen
sein.
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Obwohl
grundsätzlich
das Umströmen
der Steuervorrichtung durch das Brennfluid in dem ersten Hohlraum
bevorzugt ist, um eine Kühlung
der Steuervorrichtung zu erreichen, kann auch vorgesehen sein, das
eine innere Hülse
der dritten Befestigungseinrichtung in ihrer Länge bis an die Außenwandung
ausgedehnt wird. Dadurch kann insbesondere vermieden werden, dass
eine durch die Verbrennung in dem zweiten Hohlraum des Brennfluids entstehende
Wärme über eine
Außenfläche, wie
eine Keramikoberfläche,
der Steuervorrichtung in den ersten Hohlraum übertragen wird und dort direkt
mit dem Brenngasluftgemisch in Berührung kommt.
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Um
eine zusätzliche
Isolierung, insbesondere in dem Bereich des ersten Hohlraums, zu
erreichen, kann auch vorgesehen sein, dass ein isolierender Luftspalt
zwischen der Hülse
und der Keramik bzw. der Oberfläche
der Steuervorrichtung vorgesehen ist. Durch diese Maßnahme wird
erreicht, dass die Zündgrenze
des zugeführten
Brenngas-Luftgemisches
immer unterschritten wird, insbesondere im Bereich des ersten Hohlraums
eine Temperatur einer mit dem Brennfluid in Kontakt stehenden Oberfläche der
Steuervorrichtung stets unterhalb von 600°C liegt.
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Als
Zündvorrichtung
kann neben einer Elektrode, bei der eine Gegenelektrode, die insbesondere an
der Hülse
angebracht werden kann, notwendig ist um einen definierten Zündfunken
zu erhalten, auch eine handelsübliche
Zündkerze
eingesetzt werden, die jedoch an den Anwendungsbereich innerhalb
eines Nahrungsmittelbehandlungsgeräts in ihren Dimensionen angepasst
ist.
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Für eine Befestigung
der Zündvorrichtung, insbesondere
in Form einer Zündkerze,
kann vorgesehen sein, dass in dem ersten Hohlraum, insbesondere
zwischen einer Außenseite
der Innenwandung und einer Innenseite der Außenwandung, eine erste Hülse eingebracht
wird, vorzugsweise mittels einer Schweißverbindung an der Innen wandung
befestigt wird. Insbesondere kann die erste Hülse ein Innengewinde aufweisen,
um mit einem Außengewinde
der Zündkerze
zu Wechselwirken und so eine Befestigung der Zündkerze zu erreichen. Auch
in diesem Aufbau ist vorstellbar, dass eine zweite Hülse unter Bildung
eines Luftspalts zu der ersten Hülse
zur Wärmeisolierung
eingesetzt wird.
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Um
ein Austreten brennfähigem
Brennfluids aus einem Gehäuse
des Brenners zu vermeiden, kann auch in dieser Ausführungsform
eine Dichtvorrichtung im Bereich der Außenwandung des Brenners vorgesehen
sein.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand
von schematischen Zeichnungen erläutert sind. Dabei zeigt:
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1 eine
Querschnittsansicht eines in einem erfindungsgemäßen Nahrungsmittelbehandlungsgerät vorgesehenen
Brenners gemäß einer
ersten Ausführungsform;
und
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2 eine
Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines in einem erfindungsgemäßen Nahrungsmittelbehandlungsgerät vorgesehenen
Brenners.
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In 1 ist
eine Querschnittsansicht eines Brenners 1 gemäß einer
ersten Ausführungsform dargestellt.
Der Brenner 1 wird in einem erfindungsgemäßen Nahrungsmittelbehandlungsgerät in Form eines
nicht dargestellten Gargeräts,
welches zum Garen von Nahrungsmitteln mittels Dampf und/oder Heißluft geeignet
ist, verwendet. Der Brenner 1 umfasst eine Außenwandung 3,
die eine Innenwandung 5 konzentrisch umgibt. Zwischen der
Außenwandung 3 und
der Innenwandung 5 ist ein erster Hohlraum 7 ausgebildet.
Dem Hohlraum 7 kann über
eine nicht dargestellte Zuführleitung
ein Brennfluid zugeführt werden.
Die Außenwandung 3 ist
gasdicht im Bezug auf das Brennfluid, während die Innenwandung 5 zumindest
teilweise für
das Brennfluid durchlässig
ist. Dies ermöglicht
es, dass das Brennfluid aus dem Hohlraum 7 in die In nenwandung 5 hineintreten
bzw. durch die Innenwandung 5 hindurch in einen zweiten Hohlraum 9 eintreten
kann.
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Das
Brennfluid ist mittels einer nachfolgend ausführlicher beschriebenen Zündvorrichtung,
die in Form einer Zündelektrode 11 ausgebildet
ist, entzündbar.
Dies führt
dazu, dass das Brennfluid innerhalb der Innenwandung 5 und/oder
innerhalb des zweiten Hohlraums 9 unter Bildung von Verbrennungsgasen
verbrennt.
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Wie 1 zu
entnehmen ist, weist der zweite Hohlraum 9, welcher auch
als Verbrennungsraum bezeichnet wird und in dem in 1 dargestellten Brenner 1 eine
im wesentlichen zylinderförmige Querschnittsform
aufweist, an seinen Enden Austrittsöffnungen 13 und 15 auf.
Die Austrittsöffnung 13 steht
in fluidaler Verbindung mit einer ersten Abführleitung 17, während die
Austrittsöffnung 15 mit
einer zweiten Abführleitung 19 in
fluidaler Verbindung steht. Die Abführleitungen 17, 19 ermöglichen
es, dass die aus dem zweiten Hohlraum 9 austretenden Verbrennungsgase
jeweiligen Wärmetauschern
zugeführt
werden können.
Insbesondere ist es möglich, dass
eine der Abführleitungen 17, 19 zu
einem Wärmetauscher
innerhalb eines Dampferzeugers führt, während die
andere Abführleitung
zu einem Wärmetauscher
führt,
der die Erwärmung
einer Garraumatmosphäre
ermöglicht.
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Aufgrund
der Porösität der Innenwandung 5 stellt
der Brenner 1 grundsätzlich
einen Porenbrenner dar. Wie 1 weiterhin
zu entnehmen ist, ist die Innenwandung 5 aus einer Mehrzahl
von ineinander steckbaren formstabilen Formkörpern 21 gebildet.
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Erfindungsgemäß tritt
die Zündvorrichtung
in Form der Zündelektrode 11 durch
die Außenwandung 3 durch
eine erste Durchtrittsöffnung 23,
verläuft
durch den ersten Hohlraum 7 und tritt durch eine zweite
Durchtrittsöffnung 25 durch
die Innenwandung 5, um in den zweiten Hohlraum 9 hineinzuragen.
Die Zündelektrode 11 weist
eine Zufuhrleitung 27, einen, insbesondere keramischen,
Isolationskörper 29,
der vorzugsweise für
eine thermische Isolierung und/oder eine elektrische Isolierung
sorgt, sowie eine Elektrodenspitze 31 auf.
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Durch
die zuvor beschriebene Anordnung der Zündvorrichtung in Form der Zündelektrode 11 innerhalb
des Brenners 1 wird der für den Brenner 1 und
seine Funktionskomponenten bereitzustellende Bauraum deutlich reduziert
im Vergleich zu einer Anordnung einer Zündvorrichtung außerhalb
des Brenners 1, insbesondere im Bereich der Austrittöffnungen 13, 15.
Darüber
hinaus wird ein hoher Grad an Bauteilintegration erzielt, welcher
zur Reduzierung des Platzbedarfs eines Nahrungsmittelbehandlungsgeräts grundsätzlich angestrebt
wird. Um eine weitere Bauraumreduzierung zu erreichen, ist vorgesehen,
dass eine mit der Zündelektrode 11 wechselwirkende
Zündspule
direkt im Bereich des Brenners 1, insbesondere im Bereich
der Außenwandung 3 angeordnet
wird, um einerseits eine weitere höhere Kompaktheit zu erreichen
und anderseits die Länge eines
hochspannungsführenden
Teils der Zündvorrichtung,
beispielsweise der Zuführleitung 27,
so kurz wie möglich
zu halten um zusätzliche
Energieverluste so gering wie möglich
zu halten.
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Darüber hinaus
bietet die Anordnung der Zündvorrichtung,
wie sie in 1 dargestellt ist, den Vorteil,
dass durch die zumindest teilweise Anordnung der Zündelektrode 11 innerhalb
des ersten Hohlraums 7 eine Kühlung der Zündelektrode 11 durch
Umspülung
mit dem in dem ersten Hohlraum 7 fließenden Brennfluid erreicht
wird. Gleichzeitig wird eine Vorerwärmung des Brennfluids innerhalb
des ersten Hohlraums 7 erzielt. Somit wird es möglich einen
vergleichsweise ”kühlen” Bereich
zur Anordnung der Zündvorrichtung
auszuwählen,
der jedoch gleichzeitig am Rand einer Verbrennungs- bzw. Reaktionszone
liegt. Insbesondere im Vergleich zu einer Anordnung einer Zündvorrichtung
außerhalb
der Verbrennungszone, die im wesentlichen durch den zweiten Hohlraum 9 gebildet
wird, beispielsweise im Bereich der Austrittsöffnungen 13, 15,
bietet der Aufbau des Brenners 1 den Vorteil, dass die
thermischen Belastungen auf die Zündvorrichtung reduziert werden können, da
bei einer Anordnung der Zündelektrode im
Bereich der Austrittsöffnungen 13, 15 Verbrennungsgase
im wesentlichen ihre Maximaltemperatur aufweisen und so eine starke
thermische Belastung der Zündvorrichtung
entsteht.
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Obwohl
in 1 eine Ausführungsform
eines Brenners 1 dargestellt ist, bei der die Zündvorrichtung 11 in
der erfindungsgemäßen Weise
dem Brenner angeordnet ist, kann dieses Anordnungsprinzip auch auf
andere Funktionselemente des Brenners 1, wie eine Verbrennungsüberwachungsvorrichtung,
beispielsweise in Form einer Überwachungselektrode,
angewendet werden kann. Dabei kann die Zündüberwachungsvorrichtung getrennt
zu der Zündvorrichtung
ausgebildet sein oder, insbesondere um eine noch höhere Kompaktheit
des Brenners 1 zu erreichen, mit der Zündvorrichtung in einem ausgebildet
sein, beispielsweise durch eine Elektrode gebildet sein, die gleichzeitig
die Messung eines Ionisationsstromes oder einer Flammentemperatur
ermöglicht
und gleichzeitig die Zündung
des Brennfluids ermöglicht.
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Im
Bereich des ersten Hohlraums 7 ist die Zündelektrode 11 mittels
einer ersten Befestigungseinrichtung befestigt. Dazu ist die Zündelektrode
im Bereich der ersten Durchtrittsöffnung 23 mittels
einer zweiten Befestigungseinrichtung 33, die auch als
zumindest ein Teil der ersten Befestigungseinrichtung wirkt, an
der Außenwandung 3 befestigt.
In der dargestellten Ausführungsform
erfolgt die Befestigung mittels in die Außenwandung 3 geschraubte
Bolzen 35, die in ein in der Außenwandung 3 ausgebildetes Gewinde
eingreifen. Um zu vermeiden, dass durch die erste Durchtrittsöffnung 23 Brennfluid
aus dem ersten Hohlraum 7 austreten kann, weist die zweite Befestigungseinrichtung 33 einen
Flansch 37 auf. Zwischen dem Flansch 37 und der
Außenwandung 3 ist
eine erste Dichtvorrichtung 39 angeordnet.
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Im
Bereich des ersten Hohlraums 7 steht der Isolationskörper 29 der
Zündelektrode 11 im
wesentlichen in direktem thermischen Kontakt mit dem Brennfluid.
Dadurch wird einerseits eine Abkühlung der
Zündelektrode 11 und
andererseits eine Vorerwärmung
des Brennfluids erreicht. Das Material des Isolationskörpers 29 ist
so gewählt,
das seine Wärmeleitung über den
Isolationskörper
nur so groß ist, dass
eine Oberflächentemperatur
des Isolationskörpers
stets unterhalb der Zündgrenze
des zugeführten Brennfluids,
beispielsweise 600°C,
liegt.
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Im
Bereich der zweiten Durchtrittsöffnung 25 ist
die Zündelektrode 11 über eine
dritte Befestigungseinrichtung 41, die ebenfalls zumindest
teilweise die Funktion der ersten Befestigungseinrichtung erfüllt, also
eine Fixierung in dem ersten Hohlraum 7 ermöglicht,
befestigt. Die dritte Befestigungseinrichtung 41 umfasst
eine erste Hülse 43 und
eine zweite Hülse 45.
Die Hülsen 43, 45 sind
miteinander verschraubt, wobei die erste Hülse 43 im wesentlichen eine
konische Innenkontur aufweist, so dass bei einem Verschrauben der
Hülsen 43, 45 die
Zündelektrode 11,
insbesondere der Isolationskörper 29 kraftschlüssig gehalten
wird.
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In
einer nicht dargestellten Ausführungsform kann
ferner vorgesehen sein, dass die dritte Befestigungseinrichtung 41 eine
zweite Dichtvorrichtung umfasst, die insbesondere von den Hülsen 43, 45 umfasst
und/oder an diesen ausgebildet ist. Mittels dieser zweiten Dichtvorrichtung
wird ein Hindurchtreten des Brennfluids aus dem ersten Hohlraum 7 in den
zweiten Hohlraum 9 unter Umgehung der Innenwand 5 vermieden.
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Um
einen definierten Zündfunken
zu erhalten ist eine Gegenelektrode 47 zu der Zündelektrodenspitze 31 vorgesehen.
Dabei ist die Gegenelektrode 47 insbesondere an der Hülse 45 angebracht. Eine
elektrische Isolierung zwischen der Zündelektrodenspitze 31 und
der Gegenelektrode 47 kann dadurch erreicht werden, dass
die dritte Befestigungseinrichtung 41 zumindest teilweise
ein elektrisch isolierendes Material umfasst und/oder der Isolationskörper 29 zumindest
bereichsweise elektrisch isolierend ausgebildet ist. Dabei ist die
Gegenelektrode 47 vorzugsweise über die dritte Befestigungseinrichtung 41,
die Innenwandung oder eine nicht dargestellte Erdungsleitung geerdet.
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Ist
ein thermischer Kontakt zwischen der Zündelektrode 11 und
dem Brennfluid, beispielsweise aufgrund einer niedrigen Zündgrenze
des Brennfluids, nicht gewünscht,
so kann vorgesehen sein, dass die dritte Befestigungseinrichtung,
insbesondere die Hülse 43,
derartig verlängert
ist, dass sie bis zu der Außenwandung 3 innerhalb
des ersten Hohlraums 7 reicht. Um eine Aufheizung der dritten
Befestigungseinrichtung, insbesondere der Hülse 43, zu vermeiden,
kann vorgesehen sein, dass ein isolierender Luftspalt zwischen der
dritten Befestigungseinrichtung 41 und der Zündelektrode 11,
insbesondere zwischen der Hülse 43 und/oder
dem Isolationskörper 29,
ausgebildet wird.
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In 2 ist
eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines in einem erfindungsgemäßen Nahrungsmittelbehandlungsgerät vorhandenen
Brenners 1' dargestellt.
Diejenigen Elemente, die denjenigen des Brenners 1 in 1 entsprechen, tragen
die gleichen Bezugszeichen, allerdings einfach gestrichen. Wie 2 zu
entnehmen ist, ist der Brenner 1' derartig ausgebildet, dass eine
erste Austrittsöffnung 13' in eine Abführleitung 17' mündet, während eine
zweite Austrittsöffnung 15' mittels eines
Deckels 49' verschlossen
ist. Die in dem zweiten Hohlraum 9' entstehenden Verbrennungsgase
treten daher ausschließlich
durch die Austrittsöffnung 13' in die Abführleitung 17' aus dem Brenner 1 aus.
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Weiterhin
ist im Vergleich zu dem Brenner 1 in dem Brenner 1' eine Zündvorrichtung
in Form einer Zündkerze 51' vorgesehen.
Die Zündkerze 51' ist insbesondere
an die Anwendung in einem Brenner 1' für ein Nahrungsmittelbehandlungsgerät angepasst.
Die Zündkerze 51' tritt, ähnlich der
Zündelektrode 11, durch
die Außenwandung 3', den ersten
Hohlraum 7' und
die Innenwandung 5' hindurch
und weist insbesondere zwei Elektroden auf, die durch ein elektrisch isolierendes
Material, wie eine Keramik, voneinander elektrisch getrennt sind.
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Im
Gegensatz zu dem Brenner 1 wird bei dem Brenner 1' jedoch eine
Befestigung der Zündvorrichtung
in Form der Zündkerze 51' mittels einer einzelnen
ersten Befestigungseinrichtung 33', die sowohl eine erste, eine zweite,
als auch eine dritte Befestigungseinrichtung darstellt, erreicht.
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Die
Befestigungseinrichtung 33' umfasst
insbesondere eine Hülse 53', die in den
ersten Hohlraum 7' zwischen
einer Außenseite
der Innenwandung 5' und
einer Innenseite der Außenwandung 7' angeordnet
ist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Hülse 53' an Punkten 55' mit der Innenwand 5' verschweißt ist.
Für eine
Befestigung der Zündkerze 51' weist diese
ein Außengewinde 57' auf. Das Außengewinde 57' greift insbesondere
in ein in der Außenwandung 3' im Bereich
der ersten Durchtrittsöffnung 23' ausgebildetes
Gewinde bzw. in ein im Bereich der zweiten Durchtrittsöffnung 25' im Bereich der
Innenwandung 5' ausgebildetes
Innengewinde ein. Dies ermöglicht
es, dass die Zündkerze 51' in die Durchtrittsöffnungen 23', 25' eingeschraubt
wird, insbe sondere unter Zwischenschaltung einer Dichtvorrichtung 39' zwischen der
Außenwandung 3' und einem Flansch 59' der Zündkerze 51'. Durch die
Dichtvorrichtung 39' wird
insbesondere ein Austreten brennfähigen Brennfluids aus dem ersten
Hohlraum 7' vermieden.
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Weiterhin
kann vorgesehen, dass alternativ oder ergänzend die Hülse 53' ein Gewinde aufweist, in dass
das Gewinde 57' eingreift.
Je nachdem, ob durch das Brennfluid in dem ersten Hohlraum 7' eine Kühlung der
Oberfläche
der Zündkerze 51' erreicht werden
soll, steht die Hülse 53' im direktem
thermischen Kontakt mit der Oberfläche der Zündkerze 51', wie in 2 dargestellt,
oder ist thermisch von der Hülse 53' entkoppelt,
beispielsweise durch Ausbildung eines nicht dargestellten Spaltes
zwischen der Oberfläche
der Zündkerze 51' und der Hülse 53.
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Somit
wird durch die Erfindung ein Nahrungsmittelbehandlungsgerät mit einem
Brenner bereitgestellt, das im Vergleich zu aus dem Stand der Technik
bekannten Nahrungsmittelbehandlungsgeräten einen Brenner mit einer
hohen Kompaktheit und einer gleichzeitig reduzierten thermischen
Beanspruchung einer Steuervorrichtung, wie einer Zündvorrichtung,
aufweist. Insbesondere wird der Einsatz von herkömmlichen Zündkerzen ermöglicht,
die üblicherweise
für einen
kontinuierlich arbeitenden Brenner, bei dem eine Wärmefreisetzung
im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor, wo eine diskontinuierliche
Wärmefreisetzung
erfolgt, kontinuierlich erfolgt, einsetzbar ist.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in den Zeichnungen
offenbarten Merkmale können
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination wesentlich für die vorliegende Erfindung
in ihren verschiedenen Ausführungsformen
sein.