DE19820445A1 - Gasbrenner-Unterteil für Kochstellen - Google Patents

Abstract

Gasbrenner-Unterteil für Kochstellen. Zwei aufeinander steckbare und relativ zueinander verdrehbare Gehäuseteile (4, 6) bilden eine Wirbelkammer (22) zur Vermischung von Brenngas und Luft. Der Kammerboden (38) hat einen kreisförmig nach oben steigenden Verlauf und im Zentrum einen nach oben gerichteten Kegel (46).

Description

Die Erfindung betrifft ein Gasbrenner-Unterteil für Kochstellen, insbesondere für atmo­ sphärische Gasbrenner mit Primärluft-Vormischung, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein Gasbrenner dieser Art, insbesondere ein atmosphärischer Gasbrenner mit Primär­ luft-Vormischung, ist aus der EP-B-0 545 511 bekannt. Ein weiterer Gasbrenner dieser Art ist aus der EP-A-0 433 209 bekannt.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei einem Gasbrenner für Koch­ stellen von Kochgeräten oder Kochherden eine bessere Durchmischung des Gas-Luft- Gemisches vor seiner Verbrennung und dadurch einen höheren Wirkungsgrad bei der Verbrennung dieses Gemisches zu erzielen. Ferner soll durch die Erfindung die Auf­ gabe gelöst werden, den Gasbrenner derart auszubilden, daß er beim Einbauen in ein Kochgerät oder in einen Kochherd besser an die Einbauverhältnisse dieses Kochher­ des oder Kochgerätes angepaßt werden kann, ohne daß hierfür besondere Einbau­ maßnahmen vorgenommen werden müssen. Die dafür erforderliche Konstruktion des Gasbrenners soll einfach sein und mit wenigen Teilen preiswert realisierbar sein.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Durch die Erfindung wird eine verbesserte Vermischung von Luft mit Brenngas erzielt. Diese Verbesserung ergibt sich nicht nur durch die zyklonartige oder wirbelartige Strömung des Gemisches in der Wirbelkammer, sondern auch durch die Fortsetzung des Gemisch-Wirbelstromes aus dem Gasauslaß heraus in den Gasbrenner-Oberteil hinein, so daß er in letzterem weiter rotieren kann, bevor er aus diesem Oberteil durch Gasauslaßöffnungen austritt, an welchen die Gasflammen gebildet werden. Damit wird der Wirkungsgrad der Verbrennung des Gemisches wesentlich erhöht.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Gaseinlaß durch einen Gasein­ laßkanal gebildet, welcher unter einem Winkel von mehr als 90° zur vertikalen Wirbel­ stromachse schräg von unten nach oben in die Wirbelkammer gerichtet ist. Dadurch erhält das Gemisch im Vergleich mit einer Anordnung mit einem Winkel von 90° oder weniger eine stärkere Bewegungskomponente nach oben in Richtung zum Gasauslaß hin, ohne daß die zyklonartig oder wirbelstromartig kreisförmige Bewegungskompo­ nente des Gemisch-Wirbelstromes reduziert wird. Damit wird die Aufrechterhaltung ei­ ner guten Vermischung von Brenngas und Luft vom Unterteil bis zum Oberteil des Gasbrenners erzielt.

Der Boden der Wirbelkammer hat gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung einen kreisförmig nach oben ansteigenden Verlauf, dessen tiefste Stelle am Gaseinlaß liegt. Dadurch wird die vorgenannte Wirkung noch verbessert.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist zur Unterstützung der gewünschten Strömung des Gemisches in der Wirbelkammer ein Dom oder Kegel vorgesehen, welcher sich vom Kammerboden nach oben erstreckt und koaxial zur vertikalen Wirbelstromachse angeordnet ist. Der Kegel hat einen von unten nach oben kleiner werdenden Durchmesser und allseitig einen Abstand von der äußeren Kam­ merwand. Vorzugsweise ist die Höhe des Kegels mindestens halb so groß wie der In­ nenradius der äußeren Kammerwand.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das Gas­ brenner-Unterteil aus einem Gehäuseunterteil und einem Gehäuseoberteil, welche in Drehrichtung um eine vertikale Achse, vorzugsweise die Wirbelstromachse, relativ zu­ einander verstellbar sind. Dadurch kann das Gasbrenner-Unterteil auf einfache Weise durch Verdrehen der beiden Gehäuseteile relativ zueinander an die Einbauverhältnisse eines Kochgerätes oder eines Gasherdes angepaßt werden.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, die beiden Gehäuse­ teile vertikal ineinander steckbar auszubilden und ihre ineinander steckbaren Ab­ schnitte zylindrisch zu gestalten. Dadurch können die beiden Gehäuseteile auf beson­ ders einfache Weise relativ zueinander verdreht werden, ohne daß Dichtungsprobleme entstehen oder besonders teure Dichtungsmaßnahmen vorgesehen werden müssen.

Ein Auseinanderfallen der beiden Gehäuseteile kann auf einfache Weise durch einen oder mehrere Federringe verhindert werden, welche zwischen den ineinander steckba­ ren zylindrisch Gehäuseabschnitten angeordnet werden.

Vorzugsweise ist der Gehäuseoberteil mit mindestens einem, mit ihm einstückigen Befestigungsvorsprung in Form einer Lasche oder eines Flansches versehen, so daß er auf einfache Weise an dem Brenner-Oberteil oder an einem Kochgerät oder Koch­ herd befestigt werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevor­ zugten Ausführungsform beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine perspektivische, teilweise aufgeschnittene Ansicht eines Gasbren­ ner-Unterteils nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Gehäuseunterteil des Gasbrenner-Unterteils von Fig. 1,

Fig. 3 einen Axialschnitt durch den Gehäuseunterteil längs der Ebene III-III von Fig. 2.

Das in den Zeichnungen dargestellte Gasbrenner-Unterteil 2 besteht aus einem Ge­ häuseunterteil 4 und einem Gehäuseoberteil 6, welche konzentrisch zu einer theoreti­ schen vertikalen Mittelachse 8 rotationssymmetrisch kreisrund ausgebildet sind und einander benachbarte zylindrische Abschnitte 10 bzw. 12 haben, welche ineinander gesteckt sind und eine Verdrehung des Gehäuseunterteils 4 relativ zum Gehäuseober­ teil 6 um die Mittelachse 8 ermöglichen. In der Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnittes 12 des Gehäuseoberteils 6 sind mindestens zwei ringförmige Umfangsnu­ ten 14 und 16 gebildet. In der einen Umfangsnute 14 befindet sich ein Dichtungsele­ ment 18, vorzugsweise ein sogenannter O-Ring, welcher gasdicht an der Innenum­ fangsfläche des zylindrischen Abschnittes 10 des Gehäuseunterteils 4 anliegt. In der anderen Umfangsnut 16 ist ein Federring 20 angeordnet, welcher gegen die zylindri­ sche Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnittes 10 des Gehäuseunterteils 4 spannt und dadurch verhindert, daß die beiden Gehäuseteile 4 und 6 auseinander fal­ len können. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der zylindrische Abschnitt 12 des Gehäuseoberteils 6 in den zylindrischen Abschnitt 10 des Gehäuseunterteils 4 eingesteckt, jedoch könnte gemäß anderer Ausführungsform die Steckverbindung um­ gekehrt sein, so daß der zylindrische Abschnitt 10 des Gehäuseunterteils in den zylin­ drischen Abschnitt 12 des Gehäuseoberteils eingesteckt ist.

Die beiden Gehäuseteile 4 und 6 bilden eine Wirbelkammer 22, welche oberhalb der zylindrischen Abschnitte 10 und 12 einen vom Gehäuseoberteil 6 gebildeten trichterar­ tig enger werdenden Trichterabschnitt 24 aufweist, welcher sich bis zu einem zylindri­ schen Anschlußstutzen 26 nach oben enger werdend erstreckt. Der Trichterabschnitt 24 bewirkt eine Beschleunigung eines durch die Wirbelkammer strömenden Gas-Luft- Gemisches und damit auch die Aufrechterhaltung der Bewegungsenergie dieses Ge­ misches. Das Gemisch strömt wirbelstromartig oder zyklonartig in der Wirbelkammer 22 um die vertikale Mittelachse 8 und gleichzeitig von unten nach oben. Der zylindri­ sche Anschlußstutzen 26 ist ein einstückiges Teil des Gehäuseoberteils 6 und bildet zentrisch zur Mittelachse 8 eine Gasauslaß-Öffnung 28 am oberen Ende der Wirbel­ kammer 22. Ein nur-teilweise im Axialschnitt und abgebrochen dargestelltes Gasbren­ ner-Oberteil 30 hat nicht gezeigte Gasauslaß-Öffnungen zur Bildung von Gasbrenner- Flammen und an seinem unteren Ende einen Anschlußstutzen 32, welcher auf den Anschlußstutzen 26 des Gehäuseoberteils 6 aufsteckbar oder einsteckbar ist. Der Ge­ häuseoberteil 6 ist mit Befestigungslaschen 34 oder einem Befestigungsflansch verse­ hen, welche ein einstückiges Teil mit dem Gehäuseoberteil 6 bilden und zu seiner Be­ festigung am Gasbrenner-Oberteil 30 oder an einem Trägerteil, z. B. einer Kochmulde oder einer Herdplatte eines Gasherdes oder Kochgerätes dienen.

Am Kammerboden 38 mündet ein Gaseinlaßkanal 40 tangential in die Wirbelkammer 22. Der Gaseinlaßkanal ist durch einen Gaseinlaßstutzen 42 gebildet, welcher ein ein­ stückiges Teil des Gehäuseunterteils 4 ist. Der Gaseinlaßkanal 40 erstreckt sich rechtwinkelig oder vorzugsweise unter einem Winkel von ungefähr 100° zur Mittelachse 8 schräg von unten nach oben in die Wirbelkammer 22. Der Winkel zwischen der Mit­ telachse 44 des Gaseinlaßkanals 40 und der vertikalen Mittelachse 8 der Wirbelkam­ mer 22 kann auch andere Werte haben, beispielsweise zwischen 93° und 120°, vor­ zugsweise im Bereich zwischen 95° und 105° liegen. Dadurch erhält der vom Gasein­ laßkanal 40 in die Wirbelkammer 22 strömende Brenngas-Luft-Gemischstrom von Anfang an eine nach oben zur Gasauslaßöffnung 28 hin gerichtete Bewegungskompo­ nente. Sie trägt dazu bei, die Wirbelstrombewegung, welche in der Wirbelkammer 22 erzeugt wird, in das Gasbrenner-Oberteil 30 zu übertragen. Die Wirbelkammer 22 ist durch den Kammerboden 38 nach unten geschlossen, so daß das Gasgemisch in ihr auch durch das Gas nach oben getrieben wird, welches durch den Gaseinlaßkanal 40 nachströmt. Wenn der Gaseinlaßkanal 40 nicht schräg von unten nach oben in die Wirbelkammer 22 gerichtet wird, oder zusätzlich hierzu, kann eine nach oben gerich­ tete Bewegungskomponente des Gemischstromes in der Wirbelkammer 22 auch da­ durch verstärkt werden, daß der Kammerboden 38 entsprechend der dargestellten Ausführungsform einen kreisförmig nach oben ansteigenden Verlauf hat, mit einer tiefsten Stelle an der Mündung des Gaseinlaßkanals 40, und/oder durch einen Kegel 46, welcher sich vom Kammerboden 38 nach oben erstreckt, einen nach oben kleiner werdenden Durchmesser hat, ko-axial zur vertikalen Mittelachse 8 angeordnet ist und allseitig eine radialen Abstand von der äußeren Kammerwand hat, welche durch die beiden Gehäuseteile 4 und 6 gebildet ist. Die Höhe des Kegels ist vorzugsweise min­ destens halb so groß wie der Innen-Radius der den Kegel mit Abstand umgebenden Kammerwand.

Das Brenngas-Luft-Gemisch kann dem Gaseinlaßkanal 40 durch einen Injektor zuge­ führt werden, in welchem ein Brenngasstrom einen Unterdruck erzeugt und dadurch atmosphärische Luft ansaugt, die dann zusammen mit dem Gasstrom durch den Ga­ seinlaßkanal 40 in die Wirbelkammer 22 strömt. Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei ver­ schiedene Ausführungsbeispiele eines solchen Injektors. In beiden Fällen strömt der Brenngasstrom 50 von einer Düse 52 durch einen zur Außenatmosphäre offenen Zwi­ schenraum 54, in welchem es aus der Außenumgebung atmosphärische Luft 56 an­ saugt, und dann in ein ihr axial gegenüberliegendes Fangrohr 58, welches an den Gas­ einlaßstutzen 42 angeschlossen oder durch diesen Gaseinlaßstutzen gebildet ist.

Claims (11)

1. Gasbrenner-Unterteil für Kochstellen, insbesondere für atmosphärische Gas­ brenner mit Primärluft-Vormischung, mit einem Gasweg zur Zufuhr eines Brenngas-Luft-Gemisches zu einem Gasbrenner-Oberteil, welches über dem Gasbrenner-Unterteil angeordnet werden kann und Gasauslässe für Gas­ flammen hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasweg eine Wirbelkammer (22) mit vertikaler Wirbelstromachse (8) aufweist, daß ein Gaseinlaß (40) für das Brenngas-Luft-Gemisch am unteren Wirbelkammeren­ de in Umfangsrichtung in die Wirbelkammer (22) gerichtet ist, daß ein Gasauslaß (26, 28) am oberen Wirbelkammerende nach oben gerichtet und als Anschlußteil zum Anschluß eines Gasbrenner-Oberteils ausgebildet ist.

2. Gasbrenner-Unterteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelkammer (22) einen nach oben zum Gasauslaß (26, 28) hin trichterartig enger werdenden Trichterabschnitt (24) aufweist.

3. Gasbrenner-Unterteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaseinlaß (40) durch einen Gaseinlaßkanal gebildet ist, welcher un­ ter einem Winkel von mehr als 90° zur vertikalen Mittelachse (8) schräg von unten nach oben in die Wirbelkammer (22) gerichtet ist.

4. Gasbrenner-Unterteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen 95° und 105° liegt.

5. Gasbrenner-Unterteil nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (38) der Wirbelkammer (22) einen kreisförmig nach oben ansteigenden Verlauf hat, dessen tiefste Verlauf- Stelle am Gaseinlaß (40) liegt.

6. Gasbrenner-Unterteil nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Wirbelkammer (22) ein vom Kammerboden (38) nach oben erstreckender, koaxial zur vertikalen Mittel­ achse (8) angeordneter Kegel (46) erstreckt, welcher einen von unten nach oben kleiner werdenden Durchmesser und allseitig einen Abstand von der äußeren Kammerwand hat.

7. Gasbrenner-Unterteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Kegels (46) mindestens halb so groß ist wie der größte Innen-Radi­ us der ihr radial gegenüberliegenden Kammerwand.

8. Gasbrenner-Unterteil nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Gehäuseunterteil (4) und ein Ge­ häuseoberteil (6) aufweist, welche in Drehrichtung um die vertikale Mittelach­ se (8) relativ zueinander drehverstellbar sind.

9. Gasbrenner-Unterteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gehäuseteile (4, 6) ineinander steckbar sind und ihre ineinander steckbaren Abschnitte (10, 12) eine kreiszylindrische Form haben.

10. Gasbrenner-Unterteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen den ineinander steckbaren zylindrischen Abschnitten (10, 12) minde­ stens ein Federring (20) angeordnet ist, welcher in eine Umfangsnut (16) ei­ nes der beiden zylindrischen Abschnitte (12) eingesetzt und gegen den betref­ fenden anderen zylindrischen Abschnitt (10) radial gespannt ist, so daß er ein auseinanderfallen der beiden Gehäuseteile (4, 6) verhindert.

11. Gasbrenner-Unterteil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den ineinander steckbaren zylindrischen Abschnitten (10, 12) der beiden Gehäuseteile (4, 6) eine gasdichte Dichtung (14, 18) gebildet ist.