DE19835623A1 - Gasbrenner für Kochstellen - Google Patents

Abstract

Gasbrenner für Kochstellen. Ein die Gasflammen bildendes Oberteil (6) ist durch einen Brenngas- oder Luftstrom von einem nicht-rotierbaren Unterteil abhebbar und um eine vertikale Rotationsachse (4) rotierbar. Dadurch kann die Flammenwärme gleichmäßiger um den Brennerumfang verteilt und durch Verwendung von weniger Flammen die kleinstmögliche Leistung des Gasbrenners minimiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner für Kochstellen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein Gasbrenner dieser Art ist aus der EP 0 415 049 B1 bekannt. Er enthält ein Unter­ teil und ein darauf sitzendes Oberteil, in welchem Gasauslaßöffnungen für Gasflam­ men gebildet sind. An die Unterseite des Unterteils ist zentral ein Zufuhrrohr für die Zufuhr von Brenngas und Primärluft angeschlossen.

Die heute bekannten Gasbrenner erzeugen ein statisches Flammenbild. Die einstell­ bare Minimalleistung ist relativ hoch und auf kleine Flächen im Bereich der Flammen konzentriert. Dies führt häufig dazu, daß selbst bei eingestellter Minimalleistung Speisen in einem auf dem Gasbrenner stehenden Topf anbrennen. Die Gasflammen können nicht beliebig klein gemacht werden, sondern erlöschen unterhalb einer für die Aufrechterhaltung des Brennzustandes erforderlichen Minimalgröße.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Wärme eines Gasbrenners, insbesondere bei eingestellter Minimalleistung, auf eine möglichst große Fläche zu verteilen. Ferner soll durch die Erfindung eine Möglichkeit geschaffen werden, die kleinstmögliche Leistung von Gasbrennern weiter zu minimieren.

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

Der Gasbrenner nach der Erfindung hat die Vorteile, daß er die durch seine Gas­ flammen erzeugte Wärme unter einem Topf oder anderen Geschirr auf eine größere Fläche gleichmäßiger verteilt als die bekannten Gasbrenner, insbesondere bei ein­ gestellter Minimalleistung (auf kleinstmögliche Flammengröße eingestellter Gasbren­ ner), und daß er gegenüber bekannten Gasbrennern auf eine kleinere Minimallei­ stung einstellbar ist.

Der Gasbrenner nach der Erfindung ist vorzugsweise derart gestaltet, daß bei ein­ gestellter Minimalleistung nur eine sehr kleine Anzahl von einzelnen Gasflammen entsteht. Gemäß der Erfindung sind vorzugsweise nur eins bis fünf einzelne Gas­ flammen vorgesehen. Diese Gasflammen werden mit geringer Drehzahl, vorzugs­ weise im Bereich zwischen 20 bis 100 U/min., in Rotation versetzt.

Hierdurch wird erreicht, daß wegen der verringerten Anzahl der Gasflammen die Gesamtleistung des Brenners verringert wird, obwohl die Länge der Einzelflamme durchaus größer sein kann als bei bekannten Gasbrennern. Durch die Rotation wird dann die Wärme gleichmäßig unter einem Topf oder anderen Geschirr verteilt, wel­ ches auf dem Gasbrenner steht.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevor­ zugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Unterteil und ein darauf sitzendes Oberteil eines Gasbrenners nach der Erfindung in ausgeschaltetem Zustand,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch den Gasbrenner von Fig. 1 in eingeschaltetem Zustand,

Fig. 3 eine Unteransicht des Oberteils des Gasbrenners der Fig. 1 und 2,

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch ein Unterteil und ein darauf sitzendes Oberteil einer weiteren Ausführungsform eines Gasbrenners nach der Erfindung im ausgeschalteten Zustand,

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch den Gasbrenner nach Fig. 4 im eingeschalteten Zustand,

Fig. 6 eine Unteransicht des Oberteils des Gasbrenners der Fig. 4 und 5.

Der in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Gasbrenner nach der Erfindung für Kochstel­ len hat ein Unterteil 2 und ein auf diesem um eine vertikale Rotationsachse 4 rotier­ bar angeordnetes Oberteil 6 (Brennerdeckel). Auf der Unterseite des Oberteils 6 sind Gasrückstoßkanäle 8 derart gebildet, daß das Oberteil 6 relativ zum Unterteil 2 um die Rotationsachse 4 in Umfangsrichtung antreibbar ist durch Druck-Gas, wel­ ches von der Nähe der Rotationsachse 4 durch die Gasrückstoßkanäle 8 im wesent­ lichen radial nach außen strömt und an deren stromabwärtigen Enden aus Gasaus­ laßöffnungen 10 austritt und dort gezündet werden kann, um Gasflammen zu bilden.

Wie die Unteransicht des Oberteils 6 in Fig. 3 zeigt, haben die Gasrückstoßkanäle 8 einen gekrümmten Verlauf und in Umfangsrichtung zeigende Seitenwände 12 nach Art von Turbinenschaufeln, so daß sie von dem mit Überdruck strömenden Gas um die Rotationsachse 4 in Richtung eines Pfeiles 14 antreibbar sind.

Die stromabwärtigen Endabschnitte der Gasrückstoßkanäle 8 und ihre Gasaus­ laßöffnungen 10 sind am Außenumfang des Oberteils 6 in Umfangsrichtung entge­ gengesetzt zur Drehrichtung 14 gerichtet, vorzugsweise ungefähr tangential, damit aus den Gasauslaßöffnungen 10 austretendes Gas das Oberteil 6 um die Rotations­ achse 4 antreibt (Rückstoßeffekt).

Die im Oberteil 6 gebildeten Gasrückstoßkanäle 8 sind nach unten zum Unterteil 2 hin offen und die Stege 16 zwischen den Gasrückstoßkanälen 8 sind auf dem Unter­ teil 2 aufsetzbar zur Abstützung des Oberteils auf dem Unterteil.

Das durch die Gasrückstoßkanäle 8 hindurchströmende Gemisch aus Brenngas und Primärluft hat einen so hohen Druck, daß es das Oberteil 6 von dem Unterteil 2 um wenigen Zehntel Millimeter oder um wenige Millimeter abheben und um die Rotati­ onsachse 4 drehen kann. Das Gemisch aus Brenngas und unter Überdruck stehen­ der Primärluft bildet zwischen dem Oberteil und dem Unterteil ein Gaskissen, auf welchem das Oberteil 6 berührungsfrei auf dem Unterteil 2 rotiert. Somit bilden die Gasrückstoßkanäle 8 ein Druckluftlager.

Die radial inneren, stromaufwärtigen Enden der Gasrückstoßkanäle 8 befinden sich über einem axial zur Rotationsachse 4 angeordneten vertikalen Kanal 18. Dem Kanal 18 kann Brenngas 20 über einen Gashahn 22, welcher von einem Bedienelement 24 an einer Bedienblende eines Gasherdes mehr oder weniger weit auf- oder zumach­ bar ist, und eine Mischkammer 25 zugeführt werden. Gleichzeitig wird Primärluft 26 durch ein Gebläse 28 über die Mischkammer 25 mit ungefähr dem gleichen Druck wie das Brenngas 20 dem zentralen Kanal 18 zugeführt. Die Gasflammen 30 des Gemisches aus Brenngas und Primärluft können aus ihrer Umgebung Sekundärluft 32 ansaugen zur Verbesserung der Verbrennung.

Die Rotation des Oberteils 6 relativ zum nicht-rotierenden Unterteil 2 und die einzel­ nen Gasflammen 30 werden gemäß der Erfindung wie folgt erzeugt: Unter dem Gas­ brenner werden das Brenngas 20 und die Primärluft 26 vermischt, wobei die Primär­ luft 26 der Mischkammer 25 mit ungefähr dem gleichen Druck zugeführt wird wie das Brenngas 20. Der Druck für die Primärluft 26 kann durch das Gebläse 28 oder an­ dere geeignete Mittel erzeugt und gegebenenfalls eingestellt werden.

Dieses Gemisch aus Brenngas und Primärluft strömt zu dem Brennerkopf, beste­ hend aus dem Unterteil 2 und dem Oberteil 6, und hebt dort das Oberteil 6 (Brennerdeckel) von dem Unterteil 2 etwas ab, so daß das Oberteil 6 auf dem Gas- Luft-Polster aufschwimmt.

Das Oberteil 6 weist an seiner Unterseite Nuten auf, welche die Gasrückstoßkanäle 8 bilden. Nach dem Bilden des Gemisches aus Brenngas und Luft bilden die tangen­ tial abgelenkten Gasströme Einzelflammen 30, welche um die Rotationsachse 4 ro­ tieren.

Bei Einstellungen auf größere Brennerleistungen und bei Vollbrand hebt das rotie­ rende Oberteil 6 (Brennerdeckel) weiter vom Unterteil 2 ab, so daß sich ein ge­ schlossener Flammenring bilden kann.

Je nach der Form und dem Verlauf der Gasrückstoßkanäle 8 wird das Oberteil 6 nur durch den Rückstoß des stromabwärts aus ihnen ausströmenden Gases und/oder durch das turbinenartig auf die Seitenwände der Gasrückstoßkanäle wirkende Gas zur Rotation um die Rotationsachse 4 angetrieben.

Bei der weiteren Ausführungsform nach den Fig. 4, 5 und 6 wird das gleiche Prinzip wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1, 2 und 3 angewendet, jedoch mit dem Unterschied, daß den Gasrückstoßkanälen nur Luft mit Überdruck zugeführt wird, ohne oder mit nur einem kleinen Anteil an Brenngas, und daß das Brenngas geson­ derten Gasauslaßöffnungen zugeführt wird, an welchen die Gasflammen gezündet werden.

Bei den Fig. 4, 5 und 6 ist ein Oberteil 106 auf einem Unterteil 102 um eine vertikale Rotationsachse 4 rotierbar angeordnet. Im Oberteil 106 sind Gasrückstoßkanäle 108 derart gebildet, daß durch sie mit Überdruck hindurchströmende Druckluft 27 das Oberteil 106 relativ zum Unterteil 102 um die Rotationsachse 4 dreht. Das Unterteil 102 ist nicht-drehend angeordnet.

Die Gasrückstoßkanäle 108 haben einen gekrümmten Verlauf gemäß Fig. 6 und in Umfangsrichtung zeigende Seitenwände 112 nach Art von Turbinenschaufeln, wel­ che von der mit Überdruck an ihnen entlang strömenden Druckluft um die Rotations­ achse 4 antreibbar sind. Die stromabwärtigen Endabschnitte der Gasrückstoßkanäle 108 sind am Außenumfang des Oberteils 106, wo sie ihre Luftauslaßöffnungen 31 haben, angenähert tangential in Umfangsrichtung entgegengesetzt zur Drehrichtung 114 gerichtet, so daß aus ihnen austretende Druckluft durch einen Rückstoßeffekt das Oberteil 106 relativ zum nicht-rotierenden Unterteil 102 um die Rotationsachse 14 treibt.

Das Oberteil 106 hat auf seiner Unterseite im Bereich seiner Gasrückstoßkanäle 108 im Vertikalschnitt die Form einer unteren Halbkugel. Dieser Halbkugel-Bereich ragt in eine dazu passend halbkugelförmige Ausnehmung des Unterteils 102.

Der Halbkugel-Bereich des Oberteils 106 ist hohl. Der Hohlraum 35 ist an seinem oberen Ende, unmittelbar oberhalb der Luftauslaßöffnungen 31 für Druckluft 27 der Gasrückstoßkanäle 108, mit Gasauslaßöffnungen 33 für Brenngas 20 oder ein Ge­ misch aus Brenngas und Primärluft zur Bildung von mindestens einer einzelnen Gasflamme 30 versehen. Die Druckluft der Luftauslaßöffnungen 31 kann als Sekun­ därluft den Gasflammen 30 zugeführt werden. Die ringförmig angeordneten Luftaus­ laßöffnungen 31 liegen in einer horizontalen Ebene, die sich unterhalb einer ande­ ren horizontalen Ebene befindet, in welcher die Gasauslaßöffnungen 33 ringförmig angeordnet sind.

Das Brenngas 20 oder ein Gemisch aus Brenngas 20 und Primärluft (entsprechend Primärluft 26 von Fig. 2) wird dem Hohlraum 35 des Oberteils 106 durch ein axial zur Rotationsachse 4 angeordnetes Rohr 37 zugeführt, welches mit dem Unterteil 102 verbunden ist und in den Hohlraum 35 hineinragt. Das Rohr 37 ist im Hohlraum 35 mit Anschlägen 39 versehen, welche die vertikale Abhebstrecke des Oberteils 106 vom Unterteil 102 begrenzen.

Gemäß den Fig. 4 und 5 kann das Unterteil 102 aus einem unteren Körper 103 und einem oberen Körper 105 bestehen. In diesem Falle ist es zweckmäßig, die Druck­ luft 27 von einer Druckluftquelle 28, z. B. einem Gebläse, in der Trennebene 41 durch einen Ringkanal 107 um die Rotationsachse 4 herum zu einem achsparallelen Luft­ kanal 109 und von diesem in den Hohlraum 35 zu leiten. Damit bildet die Druckluft 27 in der Trennebene 41 eine "Dichtung" zur Abdichtung von Brenngas, welches von einem axialen Kanal 21 im unteren Körper 103 in das Rohr 37 strömt.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4, 5 und 6 wird das Oberteil 106 nur von einem Druckluftstrom angehoben. Ein kleiner Teil dieses Druckluftstromes dient in der Trennebene 41 zur Abdichtung gegenüber dem Brenngas 20 und kann diesem gegebenenfalls auch als Primärluft beigemischt werden, beispielsweise durch einen Spalt in der Trennebene 41. Der andere, weit größere Teil der Druckluft 27 dient außer zum Anheben und Rotieren des Oberteils 106 (Brennerdeckel) auch zur Ver­ sorgung der Gasflammen 30 mit Sekundärluft. Ein besonderer Vorteil dieser Ausfüh­ rungsform besteht darin, daß das Anheben und die Rotationsgeschwindigkeit des Oberteils 106 unabhängig von der pro Zeiteinheit zugeführten Menge an Brenngas ist und unabhängig vom Brenngas eingestellt oder gesteuert werden kann. Die als Sekundärluft verwendbare Druckluft 27 zur Anhebung und Rotation des Oberteils 106 ist unabhängig von der Geometrie des durch den Gasbrenner gebildeten Koch­ feldes.

Die "Gas- oder Luftkissen-Lagerung" kann gemäß anderen Ausführungsformen als hydrostatische Lagerung oder hydrodynamisches Lager ausgebildet sein, wie sie im Stand der Technik für andere technische Gebiete bekannt sind.

Claims (10)

1. Gasbrenner für Kochstellen, mit einem Unterteil (2; 102), einem Oberteil (6; 106) und im Oberteil gebildeten Gasauslaßöffnungen (10; 33, 31) für Gas­ flammen (30), dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (6; 106) auf dem Unterteil (2; 102) um eine vertikale Rotationsachse (4) rotierbar angeordnet ist, und daß im Oberteil (6; 106) Gasrückstoßkanäle (8; 108) derart gebildet sind, daß das Oberteil (6; 106) relativ zum Unterteil (2; 102) in Umfangsrichtung antreibbar ist mittels durch die Gasrückstoßkanäle (8; 108) mit Überdruck hindurchströmendem Gas.

2. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasrück­ stoßkanäle (8; 108) einen gekrümmten Verlauf haben und in Umfangsrichtung zeigende Seitenwände (12; 112) nach Art von Turbinenschaufeln aufweisen, welche von dem mit Überdruck strömendem Gas um die Rotationsachse (4) treibbar sind.

3. Gasbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stromabwärtigen Endabschnitte der Gasrückstoßkanäle (8; 108) am Außenum­ fang des Oberteils (6; 106) in Umfangsrichtung entgegengesetzt zur Drehrichtung (14; 114) gerichtete Gasauslaßöffnungen (10; 31) zur Erzeugung eines Gasrückstoßes des aus ihnen austretenden Gases aufweisen, welcher das Oberteil (6; 106) um die Rotationsachse (14) antreibt.

4. Gasbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die im Oberteil (6; 106) gebildeten Gasrückstoßkanäle (8; 108) nach unten zum Unterteil (2; 102) hin offen sind und daß die Stege (16) zwi­ schen den Gasrückstoßkanälen (8; 108) auf dem Unterteil (2; 102) aufsetzbar sind zur Abstützung des Oberteils auf dem Unterteil.

5. Gasbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Oberteil (6; 106) auf dem Unterteil (21, 102) durch ein Druckluftlager mittels mindestens eines Druckluftpolsters gelagert ist, durch welches das Oberteil von dem Unterteil pneumatisch abhebbar und berüh­ rungslos drehbar ist.

6. Gasbrenner nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckluftlager durch die Gasrückstoßkanäle (8; 108) gebildet ist.

7. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die radial inneren, stromaufwärtigen Anfänge der Gasrückstoßkanäle (8; 108) mit einem in oder nahe der Rotationsachse (4) angeordneten Kanal (18) für die Zufuhr von Brenngas oder einem Gemisch aus Brenngas und Luft in Strömungsverbindung sind und daß die stromabwärtigen Enden der Gasrück­ stoßkanäle Gasauslaßöffnungen (10) für die Gasflammen (30) aufweisen.

8. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Gasauslaßöffnungen (33) für die Gasflammen (30) in einer horizontalen Ebene angeordnet und mit einem Kanal (21) für die Zufuhr von Brenngas (20) oder einem Gemisch von Brenngas und Luft in Verbindung sind, daß stromabwärtige Auslässe (31) der Gasrückstoßkanäle (108) in einer anderen horizontalen Ebene angeordnet sind und daß stromaufwärtige Abschnitte der Gasrückstoßkanäle (108) mit einem anderen Kanal (118) für die Zufuhr von Luft, welche gegenüber der Außenatmosphäre Überdruck hat, in Verbindung sind.

9. Gasbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Druckluftquelle (28) zur Zufuhr von Luft mit einem über Atmosphä­ rendruck liegenden Druck zu den Gasrückstoßkanälen (8; 108).

10. Gasbrenner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Oberteil (6; 106) im Bereich seiner Gasrückstoßkanäle (8; 108) einen nach unten immer kleiner werdenden Durchmesser aufweist, und daß dieser Bereich in eine Vertiefung des Unterteils (2; 102) hineinragt, die einen daran angepaßten, nach unten kleiner werdenden Durchmesser hat.