DE19722863A1

DE19722863A1 - Gas burners for heating devices, in particular water heaters

Info

Publication number: DE19722863A1
Application number: DE1997122863
Authority: DE
Inventors: Manfred Schwesing; Ulrich Gralka
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-05-31
Filing date: 1997-05-31
Publication date: 1998-12-03
Also published as: EP0881434A2; EP0881434A3

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Gasbrenner nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer bekannten Ausführung eines Gasbrenners dieser Gattung (PCT/DE 95/01663) ist die Brennerplatte zum Zweck der Bildung von Berührungsflächen, die sich über die Scheitelbereiche der Flammenwurzeln hinweg bis in deren Seitenbereiche erstrecken, so strukturiert, daß die brennraumseitigen Ränder von bestimmten Rippen über deren ganzen hänge hinweg gegenüber den brennraumseitigen Rändern benachbarter Rippen hervorstehend ausgebildet sind. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß jeweils zwischen zwei höheren Rippen zwei niedrigere Rippen nebeneinanderliegend angeordnet sind. Bei dieser Ausführung nehmen die höheren Rippen auch eine höhere Temperatur als die anderen Rippen an, die zu unterschiedlichen Ausdehnungen der Rippen bzw. Lamellen und dadurch unter Umständen zu ungewünschten Spannungen in der Brennerplatte führen können.The invention is based on a gas burner of the type of the main claim. In a known version of a This type of gas burner (PCT / DE 95/01663) is the Burner plate for the purpose of forming contact surfaces, that extend over the apex areas of the flame roots extend to the side areas, structured so that the edges of the combustion chamber on certain ribs their entire slopes opposite the combustion chamber side Edges of adjacent ribs are protruding. It is preferably provided that between two higher ribs two lower ribs side by side are arranged. In this version, the higher take Ribs also have a higher temperature than the other ribs to different extents of the ribs or Slats and therefore possibly undesirable Can cause stress in the burner plate.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Rippen nur leicht unterschiedlich geformt sind und eine weitgehend gleichmäßige Ausdehnung der Rippen im Betrieb des Brenners erreicht wird. Durch die senkrechten Kanten an den erhöhten Randbereichen der Rippen werden die Flammen zusätzlich stabilisiert.The arrangement according to the invention with the features of The main claim has the advantage that the ribs are only slightly different in shape and largely uniform expansion of the ribs when the burner is in operation is achieved. Due to the vertical edges on the raised The flames become additional edges of the ribs stabilized.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Anordnung nach dem Hauptanspruch möglich.By the features listed in the subclaims advantageous embodiments of the arrangement according to Main claim possible.

Eine besonders gute Flammenstabilisierung ist erreicht, wenn die erhöhten Randbereiche benachbarter Rippen versetzt zueinander angeordnet sind.Flame stabilization is particularly good if the raised edge areas of adjacent ribs offset are arranged to each other.

Eine Strukturierung der Brennerplatte mit je sich paarweise im gewünschten Abstand gegenüberliegenden Berührungsflächen für die Flammenwurzeln ergibt sich, wenn für die Rippen und die erhöhten Randbereiche ein einheitlicher Teilungsabstand vorgesehen und dieser so bemessen ist, daß sich bei Versetzung der erhöhten Randbereiche benachbarter Rippen um die Breite eines Randbereiches die vorgegebene Anzahl von Kanälen, vorzugsweise drei, zwischen zwei sich gegenüberliegenden Berührungsflächen ergibt. Bei entsprechender Abstimmung mit der Länge der erhöhten Randbereiche kann erreicht werden, daß über die gesamte Länge der Rippen die Berührungsflächenpaare zwar gestaffelt, jedoch ohne Abstand in Längsrichtung aufeinander folgen.The burner plate is structured in pairs opposite contact surfaces at the desired distance for the flame roots, if for the ribs and the raised edge areas have a uniform pitch provided and this is such that at Relocation of the raised edge areas of adjacent ribs the width of a border area the specified number of Channels, preferably three, between two themselves opposite contact surfaces results. At appropriate coordination with the length of the increased Border areas can be achieved that over the entire Length of the ribs the contact surface pairs are staggered, but follow each other without a gap in the longitudinal direction.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zur Bildung der Brennerplatte auch einzelne Rippen vorgesehen werden, die an der einen Stirnseite einen unmittelbar dort beginnenden, in der Länge verkürzten erhöhten Randbereich und an der anderen Stirnseite einen gleich langen, nicht erhöhten Randbereich haben, wodurch ein Werkzeug für eine weitere Rippen- bzw. Lamellenausführung entfällt. It is particularly advantageous if to form the Burner plate can also be provided with individual fins the one end face a directly beginning there, in shortened the length of the raised edge area and on the other End face an equally long, not raised edge area have, which means a tool for a further rib or Slat design is not required.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 verkleinert den Innenkörper eines Wassererhitzers im Längsschnitt, Fig. 2 in etwa natürlicher Größe eine Draufsicht auf den Gasbrenner des Wassererhitzers nach Fig. 1 und die Fig. 3 bis 5 drei Einzelelemente des Gasbrenners nach Fig. 2.An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawings Fig. 1 reduces the inner body of a water heater in longitudinal section, Fig. 2 in about natural size a plan view of the gas burner of the water heater of FIG. 1 and FIGS. 3 to 5 three individual elements of the gas burner of FIG. 2.

Description of the embodiment

Der Wassererhitzer hat in einem Gehäuse 10 einen Gasbrenner 12, dem ein Brennstoff-Luftgemisch atmosphärisch oder unter Gebläsedruck in Richtung des Pfeiles A zugeführt wird. Über dem Gasbrenner 12 ist im Gehäuse 10 eine Brennkammer 14 und ein Wärmeübertrager 16 angeordnet, der von einem Rohrsystem 18 durchsetzt ist, welches das zu erhitzende Wasser führt. Das Rohrsystem 18 ist über eine Leitung 20 mit einem zweiten Rohrsystem 22 verbunden, das in den Gasbrenner 12 zu dessen Kühlung integriert ist. Über dem Gasbrenner 12 ist am Gehäuse 10 eine Zündeinrichtung 24 zum Inbetriebsetzen des Wassererhitzers befestigt.The water heater has a gas burner 12 in a housing 10 , to which a fuel-air mixture is supplied atmospheric or under blower pressure in the direction of the arrow A. A combustion chamber 14 and a heat exchanger 16 are arranged in the housing 10 above the gas burner 12 and are penetrated by a pipe system 18 which carries the water to be heated. The pipe system 18 is connected via a line 20 to a second pipe system 22 which is integrated in the gas burner 12 for cooling it. An ignition device 24 for starting the water heater is attached to the housing 10 above the gas burner 12 .

Der Gasbrenner 12 hat eine Brennerplatte 26 (Fig. 2), die aus einzelnen Rippen bzw. Lamellen 28, 30, 32 gebildet ist, welche im gut wärmeleitenden Kontakt mit dem Rohrsystem 22 stehen und durch dieses zu einer starren Baueinheit verbunden sind. Zwischen den Rippen 28, 30, 32 sind Kanäle 34 für den Durchtritt des Brennstoff-Luftgemisches gebildet, das nach dem Zünden des Gasbrenners 12 im Bereich der brennkammerseitigen Mündungen der Kanäle 34 unter Flammenbildung reagiert. Auf dieser Seite ist die Brennerplatte 26 in der nachstehend näher beschriebenen Weise derart strukturiert, daß die Mehrzahl der Flammen benachbarter Rippen über eine definierte, sich über den Scheitelbereich ihrer Wurzeln hinaus erstreckende Fläche berühren. Dadurch werden die Flammen so stark gekühlt, daß auch höhere Flächenbelastungen des Gasbrenners möglich sind, ohne daß sich unzulässig hohe No_x-Werte ergeben.The gas burner 12 has a burner plate 26 ( FIG. 2), which is formed from individual ribs or fins 28 , 30 , 32 , which are in good heat-conducting contact with the pipe system 22 and are connected by this to form a rigid structural unit. Between the ribs 28 , 30 , 32 channels 34 are formed for the passage of the fuel-air mixture, which reacts after the gas burner 12 is ignited in the region of the combustion chamber-side mouths of the channels 34 with the formation of flames. On this side, the burner plate 26 is structured in the manner described in more detail below such that the majority of the flames of adjacent ribs touch over a defined area which extends beyond the apex region of their roots. As a result, the flames are cooled to such an extent that even higher surface loads on the gas burner are possible, without resulting in impermissibly high No _x values.

Zur Kühlung der Flammen ist jede Rippe 28, 30, 32 am brennraumseitigen Längsrand mit erhöhten Randbereichen 36 versehen, die im gleichen Teilungsabstand t entfernt voneinander angeordnet sind und auch die gleiche Breite b haben, die einem Drittel des Teilungsabstandes t entspricht. Die Rippe 30 weicht jedoch von der Rippe 28 dadurch ab, daß ihre erhöhten Randbereiche 36 in Längsrichtung der Rippe um das Maß b versetzt zu den Randbereichen 36 der Rippe 28 angeordnet sind. Bei der Rippe 32 sind die Randbereiche 36 um das Maß b gegenüber den Randbereichen 36 an der Rippe 30 versetzt angeordnet. Die Rippen 30, 32 haben je an einer Stirnseite einen verkürzten erhöhten Randbereich 38, der zum benachbarten unverkürzten Randbereich 36 einen Abstand c hat, welcher der Differenz aus dem Teilungsabstand t und der Breite b der Randbereiche 36 entspricht. An der anderen Stirnseite weisen die Rippen 30, 32 einen nicht erhöhten Randbereich 40 auf, dessen Länge jener des Randbereiches 38 entspricht.To cool the flames, each rib 28 , 30 , 32 is provided on the longitudinal edge on the combustion chamber side with raised edge regions 36 , which are arranged at the same pitch t apart and also have the same width b, which corresponds to a third of the pitch t. However, the rib 30 differs from the rib 28 in that its raised edge regions 36 are offset by the dimension b in the longitudinal direction of the rib from the edge regions 36 of the rib 28 . In the case of the rib 32 , the edge regions 36 are offset by the dimension b from the edge regions 36 on the rib 30 . The ribs 30 , 32 each have a shortened, raised edge region 38 on one end face, which has a distance c from the adjacent, unshortened edge region 36 , which corresponds to the difference between the pitch t and the width b of the edge regions 36 . On the other end face, the ribs 30 , 32 have a non-raised edge area 40 , the length of which corresponds to that of the edge area 38 .

In der Brennerplatte 26 sind die Rippen 28, 30, 32 in der dargestellten Reihenfolge sich vielfach wiederholend angeordnet. Dadurch ergeben sich, wie Fig. 2 zeigt, jeweils zwischen zwei gegenüberliegenden- der Deutlichkeit halber schwarz ausgelegten Randbereichen 36, 36 bzw. 38, 38 drei Kanäle 34. An den erhöhten Randbereichen 36, 38 sind wärmeableitende Führungsflächen 42 für die Flammen gebildet, deren Wurzeln an den nicht erhöhten Randbereichen 40, 44 der Rippen aufsitzen. In der Richtung des Pfeiles B in Fig. 2 gesehen fügen sich die Randbereiche 36, 38 zwar gestaffelt, jedoch in Längsrichtung der Rippen ohne sichtbaren Zwischenraum aneinander an, so daß sich eine gute Wärmeableitung bei annähernd gleich hoher thermischer Belastung aller Rippen ergibt. An den senkrechten Kanten 46 der erhöhten Randbereiche 36, 38 werden die Flammen zusätzlich stabilisiert. Die Rippen 30 und 32 können mit dem gleichen Werkzeug hergestellt werden, weil sie formgleich sind und spiegelsymmetrisch eingebaut werden können.In the burner plate 26 , the ribs 28 , 30 , 32 are arranged repeatedly in the order shown. As a result, as shown in FIG. 2, there are three channels 34 between two opposite edge regions 36 , 36 and 38 , 38, which are black for the sake of clarity. Heat-dissipating guide surfaces 42 for the flames are formed on the raised edge areas 36 , 38 , the roots of which rest on the non-raised edge areas 40 , 44 of the ribs. Seen in the direction of arrow B in FIG. 2, the edge regions 36 , 38 join one another in a staggered manner, but in the longitudinal direction of the ribs with no visible space between them, so that good heat dissipation results with approximately the same high thermal load on all ribs. The flames are additionally stabilized at the vertical edges 46 of the raised edge regions 36 , 38 . The ribs 30 and 32 can be produced with the same tool because they have the same shape and can be installed with mirror symmetry.

Claims

1.Gas burner for heaters, in particular water heaters, with a burner plate consisting of ribs (fins) and structured in a stepped manner, which forms channels between them for the passage of a fuel-air mixture and reacts in the region of the combustion chamber-side orifices of the channels with flame formation, characterized in that the Ribs ( 28 , 30 , 32 ) are provided on their longitudinal edges on the combustion chamber side with elevated edge regions ( 36 , 38 ) which follow one another at a distance.

2. Gas burner according to claim 1, characterized in that the raised edge regions ( 36 , 38 ) of adjacent ribs ( 28 , 30 , 32 ) are arranged offset to one another.

3. Gas burner according to claim 2, characterized in that a uniform pitch t is provided for the ribs ( 28 , 30 , 32 ) and the raised edge areas ( 36 , 38 ) and this is dimensioned such that when the raised edge areas ( 36 , 38 ) of adjacent ribs by the width b of an edge region ( 36 ) yields the predetermined number of channels ( 34 ), preferably three, between two opposing contact surfaces ( 42 ).

4. Gas burner according to claim 3, characterized by ribs ( 30 , 32 ) which on one end face a directly beginning there, shortened in length, raised edge region ( 38 ) and on the other end face an equally long, not raised edge region ( 44 ) to have.