DE1601278C3

DE1601278C3 - Radiant element that can be operated with a gas-air mixture

Info

Publication number: DE1601278C3
Application number: DE1601278A
Authority: DE
Inventors: Domenick Allentown Pa. Saponara (V.St.A.)
Original assignee: Caloric Corp
Current assignee: Caloric Corp
Priority date: 1967-05-16
Filing date: 1968-01-23
Publication date: 1975-03-06
Also published as: DE6609547U; US3437416A; FR1554366A; DE1601278B2; BE710914A; NL6802326A; DE1601278A1; GB1192996A

Description

er Durchlaßöffnungen in VerDie Erfindung bezieht sich auf ein mit einem Gas-Luft-Gemisch betreibbares Strahlungselement, das eine Gemischzufuhrkammcr aufweist, mit der mehrere napfförmige, als Strahlungskörper dienende MctaHnctzeinsäizc üb
bindimg stehen.The invention relates to a radiation element which can be operated with a gas-air mixture and which has a mixture supply chamber with which several cup-shaped MctaHnctzeinsäizc serving as a radiation body
bindimg stand.

Es ist ein solches Strahlungselement aus der britischen Patentschrift 494 087 bekannt, bei dem die Brennöffnungen der Gcmiscbzujuinkammer von Stegen umgeben sind, die einen Rahmen bilden, in den die Metalinetzeinsätze mit ihren abgebogenen Rändern von außen eingreife;;, in welcher Weise die Verbindung zwischen den Siegen und den Rändern der Metallnetzcinsützc hergestellt ist, ist nicht bekannt. Eine Möglichkeit bestünde darin, die Ränder der Metallnetzeinsätze mit den Stegen hart zn verlöien oder zu verschweißen. Auf jeden Fall erfolgt jedoch die Befestigung der Einsätze von außen, und es muß jeder Einsatz einzeln befestigt werden.Such a radiating element is known from British Patent 494 087 in which the Burning openings of the Gcmiscbzujuinkammer von Stegen are surrounded, which form a frame in which the metal mesh inserts with their bent edges intervene from the outside ;; in what way the connection between the victories and the edges of the metal mesh is not known. One possibility would be to make the edges of the metal mesh inserts hard with the bars or to weld. In any case, however, the attachment of the inserts takes place from the outside, and it must each insert can be attached individually.

/Xus der britischen Patentschrift 494 087 ist es weiterhin bekannt, ebene Mctallnetze mit Hilfe von Rahmen von außen auf das die Gemischzufuhrkammer bildende Gehäuse aufzuklemmen. Abgesehen davon, daß auch hier die Befestigung von außen erfolgt und jeder Einsatz einzeln befestigt werden muß, hat diese bekannte Anordnung den Nachfeil, daß sich durch die Klemmstelie hindurchlaufcr.de Leckwege für das Gas-Luft-Gemisch bilden, die in einen Bereich führen, an dem keine Verbrennung stattfindet, so daß BrennmiUel-Leckveriuste entstehen können. Ein Austritt von unverbranntem Gemisch aus dem Strahlungselement wäre jedoch bei eier hohen Explosivität von Gas-Lufi-Gcmischen eine bedeutende Gefahrenquelle./ Xus of British Patent 494 087 is still there known, flat metal nets with the help of frames from the outside onto the mixture supply chamber to clamp forming housing. Apart from the fact that here, too, the fastening is carried out from the outside and each insert must be fastened individually, this known arrangement has the disadvantage that through the Klemmstelielaufcr.de leak paths for the gas-air mixture, which lead to an area where no combustion takes place, so that BrennmiUel leaks can occur. An escape of unburned mixture from the radiating element, however, would be eggs The high explosiveness of gas-air mixtures is a significant source of danger.

Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrift 2 336 8 lh ein Strahlungselement für ein Heizgerät bekenn;, bei dem ein das Gemisch zuführendes Rohr ;i;i :-■■:>■·;■' Ende durch zwei im Abstand voneinander angeordnete Brenngitter abgeschlossen ist, vor denen noch ein napfförmiger Metallnetzkörper befestigt ist, der als Strahlungselement dient. Dieser Mctallnetzkörper weist einen nach außen ragenden, ringförmigen Flansch auf, der an der Stirnfläche des genannten Rohrs anliegt und mit Hilfe eines von Schrauben gehaltenen Rings gegen die Stirnfläche des Rohrs gedruckt wird. Zusammen mit dem Flansch des Metallnetzkörpers werden auch die Brenngitter am vorderen Ende des Rohrs festgeklemmt. Auch hier besteht wieder die Gefahr, daß Kriechwege für das Brennmitte! entstehen, die zwischen der Stirnfläche des Rohrs und dem Klemmring radial nach außen führen und das Brennmittel in einen Bereich ablenken, in dem keine Verbrennung mehr stattfindet. Außerdem werden bei diesem bekannten Strahlungselement die eigentlichen Brenngitter von ebenen, an ihrem Rand eingespannten Scheiben gebildet, während der napfförmige Metallnetzkörper nur einen von innen beheizten Strahlungskörper bildet.Furthermore, from the USA patent 2 336 8 lh, a radiation element for a heater is known, in which a pipe supplying the mixture; i; i: - ■■:> ■ ·; ■ 'end through two fuel grids arranged at a distance from one another is completed, in front of which a cup-shaped metal mesh body is attached, which serves as a radiation element. This metal mesh body has an outwardly protruding, annular flange which rests against the end face of said pipe and is pressed against the end face of the pipe with the aid of a ring held by screws. Together with the flange of the metal mesh body, the combustion grids are also clamped to the front end of the tube. Here, too, there is again the danger that creepage distances for the combustion center! arise, which lead radially outward between the end face of the tube and the clamping ring and deflect the fuel into an area in which combustion no longer takes place. In addition, in this known radiation element, the actual focal grids are formed by flat disks clamped at their edge, while the cup-shaped metal mesh body forms only one radiant body heated from the inside.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Strahhingselement der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die Meusilnei.zeinsätze auf einfache Weise derart befestigt sind, daß eine Gefahr von BrennmiUclleckverlusten nicht mehr besteht.In contrast, the invention has the task based on a radiation element of the type described at the beginning Art of creating in which the Meusilnei.zeinsätze are fastened in a simple manner in such a way that there is no longer any risk of fuel leakage losses consists.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Mctaiinetzeinsätze an ihren Rändern jeweils rnii einem Flansch verschen sind und in Strömungsrichlung durch die Durchlaßöffnungen hindurchragend mit ihren Flanschen an der stromauf befindlichen Seite der die Durchlaßöffnungen aufweisenden ebenen Frontwand durch mindestens eine mit deckungsgleichen Öffnungen versehene Klemmplatte befestigt sind.This object is achieved according to the invention in that the Mctaiinetzeinsätze at their edges in each case around a flange and in the direction of flow protruding through the passage openings with their flanges on the upstream side of the one having the passage openings flat front wall by at least one clamping plate provided with congruent openings are attached.

Die Befestigung der Metalinetzeinsätze erfolgt also bei dem erfindungsgemäßen Strahlungselement ebenfalls durch Festklemmen der Metalinetzeinsätze an einem Flansch, jedoch liegen die Flansche an der Innenseite einer die Durchlaßöffnungen aufweisenden Frontwand, so daß an den Flanschen vorbeiströmendes Brennmittel auf die Außenseite der Metalinetzeinsätze gerichtet wird, an denen die Verbrennung stattfindet, so daß an diesen Stellen austretendes Brennmittel einwandfrei verbrannt wird. Daher kann es bei dem erfindungsgemäßen Strahlungselement zu keinen Brennrnittel-Leckverlusten kommen, ohne daß für eine einwandfreie Abdichtung des Rands der. Einsätze gesorgt werden muß. Außerdem ist die Befestigung der Metalinetzeinsätze dann besonders einfach, wenn eine Klemmplatte verwendet wird, die die Flansche von mehreren oder gar allen in die Frontwand eingesetzten Mctallnctzeinsätzen überdeckt.The metal mesh inserts are therefore fastened to the radiation element according to the invention also by clamping the metal mesh inserts to a flange, but the flanges are on the Inside of a front wall having the passage openings, so that the flow past the flanges The fuel is directed to the outside of the metal mesh inserts on which the combustion takes place takes place, so that escaping fuel is burned properly at these points. Hence can there are no fuel leakage losses in the radiation element according to the invention without that for a proper sealing of the edge of the. Stakes must be taken care of. Also is the attachment the metal mesh inserts are particularly easy if a clamping plate is used that holds the Flanges covered by several or even all of the metal inserts used in the front wall.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Metalinetzeinsätze in Teile der Frontwand bildenden Platten befestigt sein. Diese Platten können dann als vorgefertigte Baugruppen hergestellt und auf einfache Weise zu Strahlungselementen unterschiedlicher Gestalt zusammengesetzt werden.In a further embodiment of the invention, the metal mesh inserts can form parts of the front wall Plates be attached. These panels can then be manufactured as prefabricated assemblies and can be assembled in a simple manner to form radiation elements of different shapes.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in de: Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing described and explained in more detail. It shows

Fig. j die Seitenansicht eines Infrarotstrahlers nach der Erfindung, der in den im Schnitt dargestellten Brat- oder Backofen oder Grill eines Kochherds eingebaut ist.Fig. J is a side view of an infrared heater according to the invention, which is built into the roasting or baking oven or grill of a cooking range shown in section.

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dargestellten Infrarotstrahler in größerem Maßstab,shown infrared heater on a larger scale,

Fig. 2a eine Ansicht des Infrarotstrahlers nach F i g. 2 längs der Linie 2 a-2 a von unten,2a shows a view of the infrared radiator according to F i g. 2 along the line 2 a-2 a from below,

Fig. 3 eine auseinandergezogene Darstellung der Bestandteile einer der Brennereinheiten, die bei dem Strahler nach Fig. 2 Verwendung finden,Fig. 3 is an exploded view of the Components of one of the burner units that are used in the radiator according to FIG. 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine aus den Teilen nach Fi g. 3 zusammengesetzte Brennereinheit,4 shows a longitudinal section through one of the parts according to Fig. 3 assembled burner unit,

Fig. 5 eine Ansicht einer weiteren Ausfühnmgsform eines Infrarotstrahlers von unten, der eine Anzahl von ringförmig angeordneten Brennereinheiten aufweist,Fig. 5 is a view of a further embodiment an infrared heater from below, which has a number of torch units arranged in a ring having,

Fig. 6 eine Ansicht einer Baueinheit, wie sie bei dein Brenner nach Fi g. 5 Verwendung findet,Fig. 6 is a view of a structural unit as in your burner according to Fig. 5 is used,

Fig. 7 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform, der Erfindung, bei der die Brennereinheiten längs sich schneidender Linien angeordnet sind, und7 shows a view of a further embodiment, the invention in which the burner units are arranged along intersecting lines, and

Fig. 8 eine Ansicht einer Baueinheit, die bei der, Herstellung des Infrarotstrahlers nach F i g. 7 Verwendung findet.Fig. 8 is a view of a structural unit, which in the, Production of the infrared heater according to FIG. 7 is used.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 wird der erfindungsgemäße Infrarotstrahler im Grill 10 eines Kochherds verwendet, von dem nur ein Teil der äußeren, isolierten Wand 12 dargestellt ist. Der Brenner umfaßt ein hohles Gehäuse, das eine Gemischzufuhr- oder Brennstoffkammer 14 bildet, der der gasförmige Brennstoff durch ein Venluri-Rohr 16 zugeführt wird. Der Aufbau und die Arbeitsweise des Brenners als Ganzes, ob er nun zum Zweck der Raumbcheizung, als Grill in einem Ofen oder für sonstige Zwecke benutzt wird, bildet keinen Teil der Erfindung und ist weder dargestellt noch beschrieben. Zum Zweck der vollständigen Offenbarung genügt es, zu erwähnen, daß die Unterseite der Kammer 14 von einer Wand 18 verschlossen ist, die eine Anzahl von hängenden Brennereinheiten 20 trägt, von denen jede etwa 4 cm Durchmesser hat. Wie aus Fig. 2a ersichtlich, sind die Einheiten 20 rund und auf die ganze Fläche des Bodens 18 verteilt. Es versteht sich jedoch, daß die Brennereinheiten 20 andere Formen haben und nach den Mustern verteilt sein können, wie sie die anderen Figuren zeigen, und auch noch in anderen Formen und Mustern als den dargestellten angeordnet sein können. Wesentlich ist, daß das erfindungsgemäße Strahlungselement eine gemeinsame Brennstoffkammer 14 und eine Anzahl von Brennereinheiten 20 aufweist.In the embodiment of FIG. 1, the Infrared radiator according to the invention used in the grill 10 of a cooker, of which only part of the outer, insulated wall 12 is shown. The burner comprises a hollow housing defining a mixture feed or fuel chamber 14, the gaseous fuel is supplied through a Venluri tube 16. The structure and operation of the Brenners as a whole, whether it is for the purpose of heating a room, as a grill in an oven or for is used for other purposes, does not form part of the invention and is neither shown nor described. Suffice it to say that the underside of the chamber 14 is closed by a wall 18 which carries a number of hanging burner units 20, each of which is about 4 cm in diameter. As can be seen from Fig. 2a, the units 20 are round and distributed over the entire surface of the bottom 18. However, it should be understood that the burner units 20 other Have shapes and can be distributed according to the patterns shown by the other figures, and can also be arranged in shapes and patterns other than those shown. What is essential is that the radiation element according to the invention has a common fuel chamber 14 and a number of burner units 20.

Die Bestandteile einer bevorzugten Ausführungsform der Brennereinheil. 20 sind in F i g. 3 dargestellt, aus der ersichtlich ist, daß der Boden 18 mit Öffnungen 22 zur Aufnahme napfförmiger Abschnitte 24 versehen ist, die von ebenen Abschnitten 26 herabhängen. Über den napfförmigen Abschnitten 24 und den ebenen Netzabschnitten 26 ist ein Netz 28 gelegt, das das obere offene Ende des Napfes abschließt, wie es Fig. 4 zeigt. Eine Klemmplatte 30, die vorzugsweise mit einem Ring 32 zur Begrenzung einer Öffnung 33 versehen ist, ist auf das Netz 28 aufgelegt und, wie an der Stelle 34, mit dem Boden 18 verschweißt, um die Anordnung zu vervollständigen. The components of a preferred embodiment of the burner unit. 20 are shown in FIG. 3 shown, from which it can be seen that the bottom 18 has openings 22 is provided for receiving cup-shaped sections 24 which hang down from flat sections 26. A net 28 is placed over the cup-shaped sections 24 and the flat net sections 26, which closes the upper open end of the cup, as shown in FIG. A clamping plate 30, which is preferably provided with a ring 32 to delimit an opening 33, is on the net 28 and, as at 34, welded to the bottom 18 to complete the arrangement.

Anstatt jede Brennereinheit einzeln in einzelnen Öffnungen des Bodens 18 zu montieren und zu befestigen, können zwei oder mehr solcher Netzsätze hergestellt und mit einer Platte 36 verschweißt werden, wie es die Fig. 6 und 8 zeigen. Diese Platten sind dann leicht, in entsprechend geformte Öffnungen 23 des Bodens 18 einzusetzen und dort festzuschweißen. Auf diese Weise wird die Arbeit vermieden, jede Brennereinheit 20 einzeln anzuschweißen.Instead of assembling and fastening each burner unit individually in individual openings in the base 18, two or more such net sets can be made and welded to a plate 36, as FIGS. 6 and 8 show. These plates are then easy to insert into appropriately shaped openings 23 of the bottom 18 to be used and welded there. In this way, the work of welding each torch unit 20 individually is avoided.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 hat das Netz 28 die gleiche Ausdehnung wie der flache Netzabschnitt 26, und es ist für jedes Netz 26 ein Netz 28 vorgesehen. Es versteht sich jedoch, daß ein einziges Netz 28, das den ganzen Boden 18 bedeckt, für eine Vielzahl von Brennereinheiten verwendet werden kann.In the embodiment according to FIG. 3, the mesh 28 has the same extent as the flat mesh section 26, and a network 28 is provided for each network 26. It is understood, however, that a single Net 28 covering the entire floor 18 can be used for a plurality of burner units can.

Die Netze können eine Maschenweite von etwa 0,4 mm aufweisen. Diese Maschenweite hat sich in der Praxis als günstig erwiesen. Wenn Netze in mehreren Lagen verwendet werden, ist es vorteilhaft, wenn auch nicht erforderlich, drei Netze zu verwenden, um ein Rückschlägen zu verhindern, das eintreten kann, wenn das glühende äußere Netz dem inneren Netz zu nahe ist oder es sogar berührt. Wenn jedoch, wie bei der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung gemäß den F i g. 3 und 4, die von dem Boden des Napfes 24 gebildete Brennfläche einen erheblichen Abstand vom Netz 28 hat, wird ein drittes Netz zur Verhütung eines Rückschlagcns nicht benötigt.The nets can have a mesh size of about 0.4 mm. This mesh size has increased in proven to be beneficial in practice. If nets are used in several layers, it is advantageous to although not required, use three nets to prevent kickback from occurring can when the glowing outer mesh is too close to or even touches the inner mesh. if however, as in the preferred embodiment of the invention according to FIGS. 3 and 4 by The focal surface formed in the bottom of the cup 24 is at a considerable distance from the network 28 a third network to prevent a setback is not required.

Von dem Boden 18 nach unten abgebogene Flansche 38 geben nicht nur den von den Netzen gebildeten Näpfen 24 einen guten Halt, sondern verstärken auch den Boden 18 und verhindern ein Verwerfen des Bodens unter den Spannungen, die durch die starken TcmperaUirändcnmgen bedingt sind, denen der Boden bei normalem Gebrauch ausgesetzt ist.Flanges 38 bent downwards from the base 18 not only give the wells 24 formed by the nets a good hold, but also reinforce the base 18 and prevent the base from being warped under the stresses caused by the strong temperature limits affecting the base exposed to normal use.

Abgesehen von den Anordnungen, wie sie in den Fig. 5 und 7 dargestellt sind, kann der Aufbau der Brennereinheilen der gleiche sein, wie er in den vorhergehenden Figuren veranschaulicht ist. Es sei jedoch bemerkt, daß dann, wenn die Einheilen 20 längs gerader Linien angeordnet sind, die Anzahl der Einheiten, die in der in Fig. 8 gezeigten Weise vormontiert werden können, erhöht werden kann. Es versteht sich, daß die Fläche, die von den Einheiten 20 in F i g. 5 umgeben ist, und die Flächen zwischen den sich schneidenden Reihen von Einheiten in F i g. 7 und gleichartige Flächen in den anderen Darstellungen in dem Sinne frei sind, daß die Strahlung bei der Ausführungsform nach F i g. 5 die Form eines Rings, bei der Ausführungsfonn nach F i g. 7 die Form eines Kreuzes und bei der Ausführungsform nach Fig. 10 die Form eines Quadrats hat. Weiterhin versteht es sich, daß bei einer Anordnung gemäß F i g. 2 a die Einheiten 20 eine Fläche überdecken, die im wesentlichen mit der Fläche des Bodens des Ofens kongruent ist.Apart from the arrangements as shown in FIGS. 5 and 7, the structure of the Burner assembly be the same as illustrated in the previous figures. Be it note, however, that when the units 20 are arranged along straight lines, the number of Units pre-assembled in the manner shown in FIG can be increased. It is understood that the area covered by the units 20 in FIG. 5 is surrounded, and the areas between the intersecting rows of units in F i g. 7 and similar areas in the other representations are free in the sense that the radiation in the embodiment according to FIG. 5 shows the shape of a ring, in the embodiment according to FIG. 7 the Shape of a cross and in the embodiment of FIG. 10 has the shape of a square. Farther it goes without saying that with an arrangement according to FIG. 2a the units 20 cover an area, which is substantially congruent with the area of the bottom of the furnace.

Es ist ersichtlich, daß gemäß den Lehren der Erfindung ein gasbeheizter Infrarotstrahler mit beliebiger Gesaintgröße und Form geschaffen werden kann, bei dem keine Gefahr eines Verziehens oder Verwerfens besteht. Es ist weiterhin ersichtlich, daß durch die Anordnung der Brennereinheiten nach einem gewünschten Muster eine vollständige Beherrschung der Wärmeabgabe erzielt wird.It can be seen that according to the teachings of the invention, a gas heated infrared heater with any Overall size and shape can be created with no risk of warping or warping consists. It can also be seen that by the arrangement of the burner units after a desired pattern a complete control of the heat dissipation is achieved.

Durch die Erfindung werden weiterhin die Herstellungskosten erheblich vermindert. Um beispielsweise einen Brenner mit einer Fläche von etwa 45 χ 60 cm'² zu schaffen, wird eine Bodenplatte 18 mit dieser Größe zugeschnitten und mit der benötigten Anzahl von Öffnungen 22 versehen. Dann wird die benötigte Anzahl einzelner, vorgeformter napfförmiger Netze in die Öffnungen eingesetzt oder esThe invention also significantly reduces manufacturing costs. For example, in order to create a burner with an area of approximately 45 × 60 cm ² , a base plate 18 is cut to this size and provided with the required number of openings 22. Then the required number of individual, preformed cup-shaped nets is inserted into the openings or es

wird ein einziges Netz in der gleichen Größe wie der Boden 18 zugeschnitten und so bearbeitet, daß Näpfe 24 in einer Anzahl und Anordnung gebildet werden, die der Anzahl und Anordnung der öffnungen 22 entsprechen. Wenn die Näpfe in den öffnungen angeordnet sind, wird ein ebenes oberes Netz 28 in der Größe zugeschnitten und über das die Näpfe aufweisende Netz gelegt. Eine einzige Klemmplatte 28, die die benötigte Anzahl von öffnungen 33 hat, wird dann aufgelegt und durch Punktschweißen mit dem Boden 18 verbunden.a single net is cut to the same size as the bottom 18 and processed so that cups 24 can be formed in a number and arrangement that corresponds to the number and arrangement of the openings 22 correspond. When the cups are arranged in the openings, a flat upper net 28 is formed in the Cut to size and placed over the mesh containing the cups. A single clamping plate 28, which has the required number of openings 33 is then placed and spot-welded to the Floor 18 connected.

Statt dessen können auch die Baugruppen, wie sie an Hand der F i g. 6 und 8 erläutert worden sind, in Mengen hergestellt und zu Brennern der gewünschten Gesamtgröße und Form vereinigt werden.Instead, the assemblies as shown in FIG. 6 and 8 have been explained in Quantities can be manufactured and combined into burners of the desired overall size and shape.

Im Betrieb durchströmt das durch das Venturi-Rohr 16 zugeführte Gas die Öffnung 33 und das Netz 26 und wird an der Außenfläche des Napfes 24 verbrannt. Wegen seiner geringen Größe und des stützenden Flansches 38 kann das napfförmige NetzDuring operation, the gas supplied through the Venturi tube 16 flows through the opening 33 and the Mesh 26 and is burned on the outer surface of the cup 24. Because of its small size and the supporting flange 38 can be the cup-shaped network

ίο wiederholt zum Glühen gebracht und abgekühlt werden, ohne daß sich bleibende Deformationen ergeben.ίο be repeatedly made to glow and cooled, without permanent deformation.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Radiation element which can be operated with a gas-air mixture and which has a mixture feed chamber has, with which several cup-shaped metal mesh inserts serving as radiating bodies are in communication via passage openings, characterized in that the metal mesh inserts (24) are each provided with a flange (26) at their edges and in the direction of flow through the passage openings (22) protruding through with their flanges (26) on the upstream side of the passage openings (22) having flat front wall (18) by at least one with congruent Openings (33) provided clamping plate (30) are attached. .

2. Element according to claim 1, characterized in that flat metal nets (28) are provided are, which cover the metal mesh inserts (24) and rest on their flanges (26).

3. Element according to claim 1, characterized in that the metal mesh inserts (24) in parts the panels (36) forming the front wall are attached.