DE102012206507A1

DE102012206507A1 - Brenner für ein gasbeheiztes Gargerät

Info

Publication number: DE102012206507A1
Application number: DE102012206507A
Authority: DE
Inventors: Pedro Herrera Estrada; Sara Trigueros Preciado; Luis Acosta Herrero; Ainhoa De Carlos Negro; Luis Antonio Palacios Valdueza; Emilio Placer Maruri
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2012-04-20
Publication date: 2013-10-24
Also published as: US20150090249A1; WO2013156902A2; CN104246368A; EP2839215A2; US10317086B2; ES2887216T3; ES2426318A2; EP2839215B1; CN104246368B; ES2426318R1; WO2013156902A3

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft einen Brenner (1) für ein gasbeheiztes Gargerät (2), mit einem Rohr (14) zum Mischen von Brenngas (28) mit Primärluft (29) und einem Ablenkelement (23), welches in dem von dem Rohr (14) begrenzten Innenraum (24) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Brenner für ein gasbeheiztes Gargerät.
Ein Brenner für ein gasbeheiztes Gargerät ist beispielsweise aus der WO 2006/077058 A1 bekannt. Der Brenner umfasst ein Rohr zum Mischen von Brenngas mit Primärluft.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Brenner für ein gasbeheiztes Gargerät bereitzustellen, welcher sich insbesondere durch eine hohe Effizienz auszeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Brenner für ein gasbeheiztes Gargerät mit einem Rohr zum Mischen von Brenngras mit Primärluft und einem Ablenkelement vorgeschlagen. Das Ablenkelement ist in dem von dem Rohr begrenzten Innenraum angeordnet.
Durch das Ablenkelement wird das Brenngas mit der Primärluft noch besser vermischt. Im Ergebnis verbrennt das Brenngas an Flammenaustrittsöffnungen des Brenners noch besser, so dass die Energieeffizienz des Brenners gesteigert wird. „Ablenkelement“ meint vorliegend ein Element, welches dazu eingerichtet ist, das Brenngas, die Primärluft oder beide abzulenken. Das Ablenken findet dabei insbesondere in Bezug auf die Haupteinströmrichtung des Brenngases, der Primärluft oder des Gemischs aus diesen statt. Die Haupteinströmrichtung kann der Längsrichtung des Rohres entsprechen. „Längsrichtung“ des Rohres meint die Richtung des Rohres, in welcher dieses einen im Wesentlichen gleichbleibenden Querschnitt aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Rohr mit seinem einen Ende hin zu einer Düse und mit seinem anderen Ende hin zu einem Deckel. Das Ablenkelement kann zwischen einschließlich einer Mitte des Rohrs bezogen auf eine Längsrichtung desselben und dem einen Ende angeordnet sein. Im Versuch hat sich gezeigt, dass eine derartige Anordnung des Ablenkelements überraschend zu besonders großen Steigerungen der Energieeffizienz des Brenners führt. „Einschließlich einer Mitte“ meint, dass das Ablenkelement auch genau mittig angeordnet sein kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Ablenkelement kreuzförmig ausgebildet. Es hat sich herausgestellt, dass mit einem kreuzförmigen Element besonders große Steigerungen der Energieeffizienz des Brenners möglich sind.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Ablenkelement zumindest ein Drahtstück auf. Ein solches Ablenkelement ist einfach herstellbar.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Drahtstück einen Durchmesser von zwischen 0 und 3 mm, bevorzugt zwischen 1 und 2 mm und weiter bevorzugt zwischen 1,3 und 1,7 mm auf. Gerade für die Werte zwischen 1,3 und 1,7 mm können besonders große Energieeffizienzsteigerungen des Brenners erzielt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Drahtstück aus Metall oder Kunststoff gebildet. Das Drahtstück kann einstückig mit dem Rohr gebildet sein. „Einstückig“ heißt, dass das Rohr und das Drahtstück aus ein und demselben Material und in einem Stück gebildet sind. Andererseits kann das Drahtstück auch in dem Rohr formschlüssig, kraftschlüssig oder stoffschlüssig befestigt sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Rohr eine Innenwand auf, mit welcher das Drahtstück an seinen jeweiligen Enden verbunden ist. Dadurch lässt sich das Drahtstück einfach in dem Rohr befestigen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Innenwand einen Durchmesser von zwischen 5 und 20 mm, bevorzugt zwischen 8 und 14 mm und weiter bevorzugt zwischen 10 und 12 mm auf. Überraschenderweise konnten für einen Durchmesser der Innenwand zwischen 10 und 12 mm im Zusammenhang mit einem Drahtstück mit einem Durchmesser zwischen 1,3 und 1,7 mm besonders große Energieeffizienzsteigerungen erzielt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Ablenkelement zwei Drahtstücke auf, welche jeweils mittig miteinander verbunden sind. Dadurch lässt sich die erwähnte Kreuzform einfach herstellen. Die beiden Drahtstücke können einstückig miteinander gebildet sein. Weiterhin können die zwei Drahtstücke miteinander beispielsweise formschlüssig verbunden sein. Es können auch mehr als zwei Drahtstücke vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Düse von dem einen Ende des Rohrs beabstandet angeordnet. Dadurch kann Primärluft in den aus der Düse austretenden Brenngasstrom und in das eine Ende des Rohrs eingesaugt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform mündet das andere Ende des Rohrs in einen Raum unterhalb des Deckels, welcher radial über Flammenaustrittsöffnungen mit der Umgebung in Verbindung steht. In Einbaulage des Brenners in dem gasbeheizten Gargerät erstreckt sich das Rohr in vertikaler Richtung. Unterhalb des Deckels wird dann das aus dem Rohr in den Raum austretende Gasgemisch in horizontaler Richtung umgelenkt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Düse Bestandteil eines Unterteils. Das Rohr kann Bestandteil eines Oberteils sein. Zusammen bilden das Unterteil und das Oberteil eine Basis. Auf das Oberteil ist der Deckel aufsetzbar. Der Deckel kann mit dem Oberteil Flammenaustrittsöffnungen definieren.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Unterteil eine zu einer Seite offene Kammer auf, in welche das Rohr hineinreicht. Die Kammer ist wiederum mit Öffnungen zum Zuführen der Primärluft aus der Umgebung in die Kammer verbunden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Raum unterhalb des Deckels zwischen dem Oberteil und dem Deckel ausgebildet.
Weiterhin wird ein gasbeheiztes Gargerät, insbesondere ein Gaskochfeld, mit dem erfindungsgemäßen Brenner vorgeschlagen.
Der Brenner ist zur Verwendung im Haushalt eingerichtet. Das heißt, das gasbeheizte Gargerät ist als Haushaltsgerät ausgebildet.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen des Brenners oder des Gargeräts. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen oder abändern.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
Es zeigt dabei:
1: in einer perspektivischen Ansicht einen Schnitt durch einen Brenner gemäß einer Ausführungsform;
2: perspektivisch den Brenner aus 1, jedoch mit abgenommenem Deckel;
3: in einer Draufsicht ein Ablenkelement des Brenners aus 1;
4: in einer Draufsicht den Schnitt aus 1; und
5: ein Diagramm zur Energieeffizienz.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Schnitt durch einen Brenner 1 gemäß einer Ausführungsform.
Der Brenner 1 ist beispielsweise Bestandteil eines gasbeheizten Gargeräts in Form eines schematisch angedeuteten Gaskochfelds 2. Das Gaskochfeld 2 ist zur Verwendung im Haushalt eingerichtet.
Der Brenner 1 umfasst ein Unterteil 3 und ein Oberteil 4. Das Unter- und Oberteil 3, 4 bilden zusammen eine Basis 5 des Brenners 1. Auf das Oberteil 4 ist ein Deckel 6 aufgesetzt.
Das Unterteil 3 umfasst eine Kammer 7, an deren Boden eine Düse 11 angeordnet ist. Die Düse 11 steht über einen Gasanschluss 12 des Unterteils 3 mit einer nicht gezeigten Gasversorgungsleitung in Verbindung.
Das Oberteil 4 umfasst einen Teller 13, von welchem ein Rohr 14 nach unten absteht. Das Rohr 14 ist an seinem einen Ende 15 zu der Düse 11 hingerichtet und in Bezug auf diese offen ausgebildet. An seinem anderen Ende 16 ist das Rohr 14 einstückig mit dem Teller 13 gebildet und weist eine Öffnung hin zu einem zwischen dem Deckel 6 und dem Teller 13 definierten Raum 17 auf.
2 zeigt perspektivisch den Brenner aus 1, jedoch mit abgenommenem Deckel 6.
In 2 ist zu erkennen, dass der Teller 13 an seinem Umfang Flammenaustrittsöffnungen 21 aufweist, welche dieser gänzlich zusammen mit dem Deckel 6 definiert. Die Flammenaustrittsöffnungen 21 verbinden den Raum 17 (siehe 1) mit der Umgebung 22.
In den 1 und 2 ist jeweils ein Ablenkelement 23 zu erkennen, welches in dem von dem Rohr 14 begrenzten Innenraum 24 angeordnet ist. Das Ablenkelement 23 ist beispielsweise in Form eines Drahtkreuzes ausgebildet.
3 zeigt das Ablenkelement 23 aus den 1 und 2 in einer Draufsicht. Das Ablenkelement 23 umfasst zwei Drahtstücke 25, 26 aus Metall, welche mittig miteinander verbunden sind. Insbesondere können die Drahtstücke 25, 26 einstückig gebildet sein. Die Drahtstücke 25, 26 können unter einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sein. Weiter sind die Drahtstücke 25, 26 an ihren jeweiligen Enden 27 mit der Innenwand 31 des Rohrs 14 fest verbunden. Das Ablenkelement 23 kann auch einstückig mit der Innenwand 31 gebildet sein. Ein jeweiliges Drahtstück 25, 26 weist einen Durchmesser 32 von beispielsweise 1,5 mm auf. Der Durchmesser 33 der Innenwand 31 beträgt beispielsweise 11,4 mm. Dieser Durchmesser 33 entspricht dem äußeren Durchmesser des Ablenkelements 23.
4 zeigt den Schnitt aus 1 in einer Draufsicht.
Anhand von 4 ist insbesondere die genaue Anordnung des Ablenkelements 23 in Bezug auf die Längsachse 34 des Rohrs 14 zu entnehmen. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist das Ablenkelement 23 mittig zwischen den Enden 15, 16 des Rohrs 14 angeordnet. Die entsprechend gleichen Abstände des Ablenkelements 23 von den jeweiligen Enden 15, 16 sind in 4 mit 35 bezeichnet. Allerdings könnte das Ablenkelement 23 auch näher zu dem Ende 15 hin angeordnet sein. Das Rohr 14 kann, wie in 4 gezeigt, einen sich in Richtung des Deckels 6 verjüngenden Querschnitt aufweisen. Beispielsweise kann der Innendurchmesser des Rohrs 14 im Bereich des Endes 15 zwischen 11,8 und 12,2 mm betragen. Im Bereich des Endes 16 dagegen kann der Innendurchmesser des Rohrs 14 nurmehr zwischen 10,8 und 11,2 mm betragen.
Aus der Düse 11 in Längsrichtung 34 des Rohrs 14 ausströmendes Brenngas 28 (siehe 1) wird mit Primärluft 29 in dem Rohr 14 vermischt. Die Primärluft 29 tritt dabei über einen radialen Spalt 30 zwischen dem Ende 15 und der Düse 11 in das Ende 15 des Rohrs 14 ein. Das Vermischen des Brenngases 28 mit der Primärluft 29 wird durch das Ablenkelement 23 erheblich verbessert.
5 zeigt ein Diagramm zur Energieeffizienz.
Der weiße Balken zeigt die gemessene Energieeffizienz bei dem Brenner 1 gemäß den 1–4 ohne das Ablenkelement 23. Die Energieeffizienz lag bei 54,3 %. In einem weiteren Versuch wurde die Energieeffizienz des Brenners 1 mit dem Ablenkelement 23 ermittelt, siehe schraffierter Balken. Die Energieeffizienz lag überraschenderweise bei 59,7 %, also 5,4 % über der Ausführungsform ohne Ablenkelement 23.
Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen vorliegend beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
Bezugszeichenliste

1: Brenner
2: Gaskochfeld
3: Unterteil
4: Oberteil
5: Basis
6: Deckel
7: Kammer
11: Düse
12: Anschluss
13: Teller
14: Rohr
15: Ende
16: Ende
17: Raum
21: Flammenaustrittsöffnungen
22: Umgebung
23: Ablenkelement
24: Innenraum
25: Drahtstück
26: Drahtstück
27: Ende
28: Brenngas
29: Primärluft
30: Spalt
31: Innenwand
32: Durchmesser
33: Durchmesser
34: Längsrichtung
35: Abstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2006/077058 A1 [0002]

Claims

Brenner (1) für ein gasbeheiztes Gargerät (2), mit einem Rohr (14) zum Mischen von Brenngas (28) mit Primärluft (29) und einem Ablenkelement (23), welches in dem von dem Rohr (14) begrenzten Innenraum (24) angeordnet ist.
Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (14) mit seinem einen Ende (15) hin zu einer Düse (11) und seinem anderen Ende (16) hin zu einem Deckel (6) weist und dass das Ablenkelement (23) zwischen einschließlich einer Mitte des Rohrs (14) bezogen auf eine Längsrichtung (34) desselben und dem einen Ende (15) angeordnet ist.
Brenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement (23) kreuzförmig ausgebildet ist.
Brenner nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement (23) zumindest ein Drahtstück (25, 26) aufweist.
Brenner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtstück (25, 26) einen Durchmesser 32 von zwischen 0 und 3 mm, bevorzugt zwischen 1 und 2 mm und weiter bevorzugt zwischen 1,3 und 1,7 mm aufweist.
Brenner nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahtstück (25, 26) aus Metall oder Kunststoff ausgebildet ist.
Brenner nach einem der Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (14) eine Innenwand (31) aufweist, mit welcher das zumindest eine Drahtstück (15, 16) an seinen jeweiligen Enden (27) verbunden ist.
Brenner nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (31) einen Durchmesser (33) von zwischen 5 und 20 mm, bevorzugt zwischen 8 und 14 mm und weiter bevorzugt zwischen 10 und 12 mm aufweist.
Brenner nach einem der Ansprüche 4–8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablenkelement (23) zwei Drahtstücke (25, 26) aufweist, welche jeweils mittig miteinander verbunden sind.
Brenner nach einem der Ansprüche 2–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (11) von dem einen Ende (15) des Rohrs (14) beabstandet angeordnet ist.
Brenner nach einem der Ansprüche 2–10, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende (16) des Rohrs (14) in einen Raum (17) unterhalb des Deckels (6) mündet, welcher radial über Flammenaustrittsöffnungen (21) mit der Umgebung (22) in Verbindung steht.
Brenner nach einem der Ansprüche 2–11, dadurch gekennzeichnet, dass die Düse (11) Bestandteil eines Unterteils (3) und/oder das Rohr (14) Bestandteil eines Oberteils (4) ist.
Brenner nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (3) eine zu einer Seite offene Kammer (7) aufweist, in welche das Rohr (14) hineinreicht.
Brenner nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (17) unterhalb des Deckels (6) zwischen dem Oberteil (4) und dem Deckel (6) gebildet ist.
Gasbeheiztes Gargerät (2), insbesondere Gaskochfeld, mit einem Brenner (1) nach einem der Ansprüche 1–14.