DE2215246B2

DE2215246B2 - Vormisch-gasbrenner

Info

Publication number: DE2215246B2
Application number: DE19722215246
Authority: DE
Inventors: Jean Bernard de Montbazon Gouville (Frankreich)
Original assignee: Sourdillon Matricage Robinette de Precision
Current assignee: Sourdillon Matricage Robinette de Precision
Priority date: 1971-04-28
Filing date: 1972-03-29
Publication date: 1978-01-26
Also published as: DE2215246C3; FR2135778A5; ES395925A1; GB1391199A; IT951260B; DE2215246A1; US3796535A

Description

Die Erfindung betrifft einen Vormisch-Gasbrenner mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiger Brenner ist bekannt (GB-PS L 223 005) und besitzt einen topfförmigen Einsatz mit einer Unzahl von Durchbrechungen, der dazu dient, ein stärkeres Löschgeräusch beim Abschalten des Brenners zu vermeiden.

Bei sonst bekannten Gasbrenner-Ausführungen beträgt die Sparflammenleistung etwa V₇ der Nennleistung. Diese Sparflammenleistung ist im allgemeinen zu groß, um eine Flüssigkeit in einem Behälter warmzuhalten, ohne daß diese zum Kochen kommt.

Bei den bekannten Ausführungen ist es schwierig, die Sparflammen-Leistung noch weiter zu verringern, da hierbei folgende Schwierigkeiten auftreten.

1. Es besteht die Gefahr einer Zündung an der Zufuhrdüse, insbesondere bei einem plötzlichen Übergang aus der Stellung der normalen Strömungsmenge in die Stellung kleiner Strömungsmenge.

2. Die schwachen kleinen Sparflammen sind sehr empfindlich für Wind und Zugluft, welche sie auszulöschen suchen.

3. Die automatische Wiederzündung nach dem Erlöschen in der Sparflammenstellung (z. B. durch elektrische Zündung) wird schwierig.

4. Eine sehr weit getriebene Verringerung der Sparflammen ermöglicht bei den gegenwärtigen Lösungen nicht die Aufrechterhaltung einer in der Nähe des Brenners angeordneten, mit einem Thermoelement ausgerüsteten Sicherheitsvorrichtung.

Demgemäß liegt der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung die Aufgabe zugrunde, stark verringerte Sparflammen herzustellen, welche größenordnungsmäßig eine Leistung von V₁₀ bis V₁₅ der Nennleistung haben, wobei die vorerwähnten Schwierigkeiten vermieden werden.

Durch die Erfindung ist die für Sparflammen benutzten bevorzugten Austrittsöffnungen umgebende Sekundärluft dann für den Bedarf und die Aufrechterhaltung der so gebildeten Flammen gerade ausreichend, aber nicht überschüssig.

Außerdem kann im bevorzugten Abschnitt der Austrittsöffnungen die Leistung je Oberflächeneinheit bequem erhöht werden, so daß die Stärke der Sparflamme die geeignete Größe haben kann und keine Gefahr ihres Ausblasens durch Zugluft besteht. Ferner kann diese Flamme bequem in Kombination mit beliebigen Zünd- oder Sicherheitsvorrichtungen benutzt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Bei der Ausgestaltung nach dem Anspruch 2 wird erreicht, daß in aller Sicherheit sowohl der Betrieb mit Sparflamme als auch der Nennbetrieb und die verschiedenen Zwischenbetriebszustände hergestellt werden können, und zwar infolge der Wirkung des statischen und des dynamischen Druckes an der Stelle der Flammenaustrittsöffnungen infolge der Druckabfälle, welche auf dem Vorhandensein der beiden Arten von an dem Gemischverteiler vorgesehenen Durchlässen basieren, wobei die Möglichkeit der Herstellung eines hohen Verhältnisses zwischen dem Nennbetrieb und dem Sparflammenbetrieb besteht.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 und 2 zeigen einen Gasbrenner in einem lotrechten Axialschnitt bzw. im Querschnitt längs der Linie H-II der Fig. 1

Fig. 3 und 4 zeigen in gleicher Darstellung eine andere Ausführungsform dieses Brenners mit Benutzung verschiedener Zubehörteile, wie Zünder, Sicherheitsvorrichtung.

Das nachstehende Beispiel betrifft einen kranzför-

migen Gasbrenner mit einem Leistungsbereich,, welcher von einem Sparflammenbetrieb bis zu einem höchsten Betriebszustand oder Nennbetrieb reicht.

Der Brenner besitzt wie üblich einen Kopf Il mit einem ringförmigen Diffusorraum 2 zur Ausgabe des "> brennbaren Gemischs an eine gewisse Zahl von Austrittsöffnungen, welche auf den Umfang des Brenners oder wenigstens einen Teil desselben verteilt sind, wobei diese Öffnungen z. B. durch Einschnitte 3 an dem Rand eines auf den Brennerkopf aufgesetzten Dek- i<> kels 4 gebildet werden.

Zwischen dem Deckel 4 und dem Kopf 1 können auch außer den Öffnungen 3 oder Einschnitten für die Hauptflammen bei IS schematisch dargestellte zusätzliche Öffnungen oder Durchlässe für Zündflam- r> men vorgesehen werden.

Hinsichtlich der Mittel zur Zufuhr des Gemischs zu dem Ringraum 2 von der Zuführdüse 5 und einem Lufttrichter aus ist zu bemerken, daß hier die von der Zuführdüse und dem Lufttrichter kommende Ge- >» mischleitung (Rohr) 6 nicht frei in diesen Ringraum mündet, sondern daß am Eingang dieses Ringraumes ein Gemischverteiler 7 vorgesehen ist, welcher so ausgebildet ist, daß er das Gemisch mit einem sehr geringen Druckabfall auf einen bevorzugten Austrittsquer- 2"> schnitt ausgibt, welcher die Sparflammenöffnungen bildet, z. B. an zwei Öffnungen 3,, welche aus den Öffnungen 3 ausgewählt sind und entweder den gleichen Querschnitt wie diese, oder einen anderen (insbesondere größeren) Querschnitt haben können, während die Ausgabe an die anderen Öffnungen 3 durch höhere Druckabfälle erzeugende Mittel erfo'gt.

So kann gemäß der dargestellten Ausführungsform der Gemischverteiler 7, welcher fest mit dem Dekkel 4 verbunden ist und mit seinem freien Rand an j; das Rohr 6 angeschlossen sein kann, gemäß Fig. 1 und 2 seitlich und den bevorzugten Sparflammenöffnungen 3, gegenüber einen durch seitliche Teile 9 bis zu diesen Offnungen verlängerten breiten Durchlaß 8 sowie auf dem Rest seines Umfanges eine gewisse -in Zahl von kleinen Öffnungen oder Durchlässen mit geeignetem Querschritt 10 aufweisen.

Der Gemischverteiler 7 braucht übrigens nicht fest mit dem Deckel verbunden zu sein. Er kann einfach das Rohr 6 verlängern, wie als Ausführungsabwandlung in Fig. 3 und 4 dargestellt, wobei die Öffnungen z. B. die Form von Einschnitten haben.

Die Verhältnisse zwischen dem Durchlaß 8 bzw. den Öffnungen 10 und den Öffnungen 3, bzw. 3, 15 werden natürlich von dem Fachmann unter Berück- -,» sichtigung des gesuchten Ergebnisses mit Hilfe von vergleichenden Versuchen festgestellt.

So ist im allgemeinen der Durchschnittsquerschnitt 8 erheblich größer als der Querschnitt der Sparflammenöffnungen 3,, während der Gesamt- -,<-, querschnitt der Öffnungen 10 im allgemeinen so gewählt wird, daß diese Öffnungen zu einem höheren Druckabfall als die Öffnungen 3 und 15 führen.

Die obige Anordnung arbeitet folgendermaßen.

Unter der Annahme, daß die Zuführdüse 5 mit vol- _b() ler Leistung arbeitet, d. h. mit der Nennleistung, und daß sich sowohl die statischen als auch die dynamischen Drücke in dem Brennerkopf ausgebildet haben, zündet die Anordnung wie ein normaler Brenner bei ihrer Nennleistung. Man stellt nur fest, daß die beiden _h-, bevorzugten Flammen etwas stärker als die anderen sind.

Wenn man jetzt nach dieser Zündung plötzlich auf die Sparflammen übergeht und der Brenner noch keine Zeit hatte, auf seine Betriebstemperatur zu kommen, bleiben nur die beiden bevorzugten Flammen gezündet. Das Gemisch speist hauptsächlich die Öffnungen 3,, es speist aber auch die anderen Querschnitte 3 und 15, jedoch so, daß, da der Brenner noch kalt und die Sekundärluft im Überschuß vorhanden ist, noch keine Verbrennung auftreten kann. Allmühlich erwärmt sich jedoch der Brenner, so daß sich das Luft-Gasgemisch innerhalb des Brenners ebenfalls erwärmt, was ein größeres Volumen zur Folge hat, wodurch der Luftanteil entsprechend verringert wird. Ferner erhöht die Temperaturerhöhung die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Flamme, was ebenfalls die Zündung des Luft-Gasgemisches begünstigt. Dies hat zur Folge, daß der Brenner an den Öffnungen 3 und 15 mit kleinen Sparflammen zündet.

Unter der gleichen Annahme eines plötzlichen Übergangs von der Nennleistung auf die Sparflammenleistung jedoch bei warmem Brenner bleibt der gesamte Brenner gezündet, da der dann im Innern der ringförmigen Diffusionskammer 2 herrschende statische Druck die Aufrechterhaltung der Flamme gewährleistet.

Aus den obigen Ausführungen geht hervor, daß, da kein Erlöschen des Brenners zu befürchten ist, welches bei der. vorhandenen Brennern beim Übergang aus der Stellung der Höchstleistung in die Stellung der Sparflammen auftritt, das Verhältnis zwischen der Höchstleistung und der Sparflammenleistung beträchtlich vergrößert werden kann. Es wird daher möglich, eine geringe Sparflammenleistung zu erhalten, welche zur Erwärmung von Flüssigkeiten, welche nicht kochen sollen, gut geeignet ist.

Der Brenner hat außerdem folgende zusätzliche Vorteile:

Es wird eine Zündung an der Zuführdüse vermieden, insbesondere bei dem Übergang auf den Sparflammenbetrieb;

- die beiden bevorzugten Flammen haben eine verhältnismäßig große Heizleistung, welche jedenfalls größer als die der Flammen eines normalen Brenners im Sparflammenbetrieb ist, und halten den Wind besser aus;

- diese beiden bevorzugten Flammen können infolge ihrer Abmessung und ihrer Leistung bequem durch elektronische Zündung gezündet werden;

- diese Flammen reichen aus, um ein Thermoelement einer elektrischen Anordnung zu speisen.

Fig. 3 und 4 zeigen, wie z. B. eine elektronische Zündvorrichtung 11 und eine Sicherheitsvorrichtung 12 mit Thermoelement 13 eingebaut werden können.

Diese Teile, welche in Fig. 3 und 4 zusammen dargestellt sind, können natürlich auch unabhängig voneinander verwendet werden.

Das Verhältnis zwischen dem Querschnitt des Durchlasses 8 des Diffusors und dem Gesamtquerschnitt der beiden bevorzugten Öffnungen S₁, beträgt größenordnungsmäßig 4 bis 7.

Ferner hat der Gesamtquerschnitt der Öffnungen 10 des Gemischverteilers die gleiche Größenordnung wie der Gesamtquerschnitt der Austrittsöffnungen 3 der Hauptflammen.

Schließlich haben nach einem Rechenbeispiel die Nennleistungen und die Sparflammenleistungen folgende Werte:

- Nennleistung P_n: 6700 kj/h

5 6

- Sparflammenleistung l\: 670 kJ/h P_r = 880 kJ/h

woraus sich ein Verhältnis von P_nIP,= 10 ergibt. PJP, = 12

Nach einem weiteren Beispiel gelten folgende Zah- Diese Zahlen 10 und 12 sind erheblich groß

len: das bei den bekannten Apparaten mögliche Maxi

P_n = 10500 kJ/h ·"· von 7.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vormisch-Gasbrenner, insbesondere für Haushaltsgeräte, mit einer Gemischleitung und einem daran anschließenden, mit Austrittsöffnungen am Umfang versehenen, ringförmigen Brennerkopf, in dessen Innerem eine rohrförmige, Durchlässe für das Gemisch am Umfang aufweisende Einrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung als Gemischverteiler (7) dient, von dessen Durchlässen (8, 10) mindestens einer (8) das Gemisch bevorzugt wenigstens einer der Austrittsöffnungen (3,) mit geringerem Druckverlust als die die übrigen Austrittsöffnungen (3) speisenden weiteren Durchlässe (10) zuführt.

2. Glasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischverteiler (7) mit einem weiten Durchlaß (8) an die bevorzugten Austrittsöffnungen (3,) anschließt und mit Durchlässen (10) kleineren Querschnitts die übrigen Austrittsöffnungen (3) speist.

3. Glasbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des weiten Durchlasses (8) ein Vielfaches desjenigen der bevorzugten Austrittsöffnungen (3,) beträgt, insbesondere das 4- bis 7fache.

4. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtquerschnitt der die nicht bevorzugten Austrittsöffnungen (3) speisenden Durchlässe (10) die gleiche Größenordnung wie der Gesamtquerschnitt dieser Austrittsöffnungen (3) hat.

5. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei vom Brennerkopf (1) abnehmbarem Deckel (4) der Gemischverteiler (7) fest mit dem Deckel (4) verbunden ist und auf das Ende der Gemischleitung (6) paßt (Fig. 1).

6. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischverteiler (7) die Gemischleitung (6) einstückig verlängert.

7. Gasbrenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (10) zur Speisung der nicht bevorzugten Austrittsöffnungen (3) die Form von an dem Ende des Gemischverteilers (7) unter dem Deckel (4) des Brennerkopfes (1) angebrachten Einschnitten haben (Fig. 3).

8. Gasbrenner nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die sich an den bevorzugten Austrittsöffnungen (3,) ausbildenden Sparflammen .Tiit einem elektrischen bzw. elektronischen Zünder (11) und/oder mit einer mit einem Thermoelement (13) vei sehenen Sicherheitsvorrichtung zusammenwirken.