DE2215246C3 - Vormisch-Gasbrenner - Google Patents

Description

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

Ein derartiger Brenner ist bekannt (GB-PS 223005) UiId besitzt einen töpfförmigeti Einsatz mit einer Unzahi von Durchbrechungen, der dazu dient, ein stärkeres Löschgeräusch beim Abschalten des Brenners zu vermeiden.

Bei MiU-St bekannten Gasbrenner-Ausführungen betrügt die SparflammenleisHing etwa '/,der Nennleistung. Diese Sparflammenleistung ist im allgemeinen zv! groß, um eine Flüssigkeit in einem Behälter warmzuhalten, ohne daß diese /um Kochen kommt.

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

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

2. Die schwachen kleinen Sparflammen sind sehr empfindlich fur 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 Losungen nicht die Aufrechterhaltusig einer in der Nähe des Brenners angeordneten, mit einem I hennoelement ausgerüsteten Sicherheitsvorrichtung.

Demgemäß liegt der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung die Aufgabe zugrunde, stark verringerte Sparflammen herzustellen, welche größenordnungsmäßigeine Leistung von '. „, bis '/_ls der Nennleistung haben, wobei die vorerwähnten Schwierigkeiten vermieden werden.

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

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

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteranspriichen 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 verschiedeneu Zwischenbetriehszustände hergestellt werden können, und /war infolge der Wirkung des statischen und des dynamischen Druckes an der Stelle der F'lammcnaustriltsoffnungen 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 Sparflammenbctrieb besteht.

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

Fig. 1 und 2 zeigen einen Gasbrenner in einem lot-' rechten Axialschniit bzw. im Querschnitt längs der Linie JI-Il der Fig, I

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

Das nachstehende Beispiel betrifft einen kranzför-

migen Gasbrenner mit einem I.eistungsbercich, welcher von einem Sparflammenbeirieb bis zu einem höchsten Betriebs/usiand oder Nennbeirieb reicht.

Der Brenner besitzt wie üblich einen Kopf 1 mit einem ringförmigen Diffusorraum 2 /ur Ausgabe des brennbaren Gemisch* an eine gewisse Zahl von Austritlsoffnungen, welche auf den Umfang des Brenners »der wenigstens einen Teil desselben verteilt sind, wobei diese Öffnungen /. H. durch hinschnille 3 an dem Rand eines auf !en Brennerkopf aufgesetzten IXk kels 4 gebildet werden.

Zwischen dem Deckel 4 und dem Kopf I können auch aulier den Öffnungen 3 oder Hinschnillcn fur die Hauptflammen hei IS schematisch dargestellte zu satzliche Öffnungen oder Durchlässe fur Zundflammcn vorgesehen werden.

Hinsichtlich der Mittel zur Zufuhr des Gemischs zu dem Ringraum 2 von der Zuführdüse 5 und einem Lufltrichter aus ist zu bemerken, daß hier die von der Zufuhrdüse und dem I.ufllrichter kommende Geinischleilung (Rohr) 6 nicht frei in diesen Ringraum mundet, sondern daß am Eingang dieses Ringraumes ein (iemischverteiler 7 vorgesehen ist, welche: -,o ausgebildet ist, daß er das Gemisch mit einem sehr geringen Druckabfall auf einen bevorzugten Austrittsquerschnitt ausgibt, welcher die Sparflammenoffnungen bildet, z. H. an zwei Offnungen 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 Druckabfalle erzeugende Mittel erfolgt.

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

Der Gemischverteilcr 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 Offnungen z. H. die Fcrm von Hinschnitten htben.

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

So ist iiii allgemeiner, der Durchschnitlsquerschnitt 8 erheblich größer als der Querschnitt der Sparflammenoffnungen 3,, während der Gesamtquerschnitt der öffnungen 10 im allgemeinen so gewählt wird, daß diese Öffnungen zu einem höheren Druckabfall als die Öffnungen 3 und 15 fuhren.

Die obige Anordnung arbeitet folgendermaßen.

Unter der Annahme, daß die Zuführdtisc 5 mit voller 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 bevorzugten Flammen etwas stärker als die anderen sind.

Wenn man jetzt nach dieser Zündung plötzlich auf die Sp.irlluminen übergeht und der Brenner noch keine Zeit halte, auf seine Betriebstemperatur /u kommen, bleiben nur die beiden bevorzugten Harn men ge/iindet. Das Gemisch speist hauptsächlich die Öffnungen 3_r es speist aber auch die anderen Quer schnitte 3 und IS, jedoch so, dall, da der Brenner noch kalt und die Sekundärluft im Üher.chuß vorhanden ist, noch keine Verbrennung auftreten kann. Allmah lieh erwärmt sich jedoch der Brenner, so daß sich das ίο I .uft-Ciasgemisch innerhalb des Brenners ebenfalls erwärmt, was ein größeres Volumen /ur Folge hat, wodurch der l.uftanteil entsprechend verringert wird. Ferner erhöht die Temperaturerhöhung die Fort pflanzungsgeschwindigkeit der Flamme, was ebenfalls die Zündung des l.ufl-Gasgemisches begünstigt. Dies hat zur Folge, daß der Brenner .111 den Offnungen 3 und 15 mit kleineu Sparflammen /undet.

Unter der gleichen Annahme eines plötzlichen Übergangs \on der Nennleistung auf die Sparflam menleislung jedoch bei w.irmem Brenner bleibt der gesamte Brenner gezündet, da der il ·ηη im Innern der ringförmigen Diffusionskainmcr I herrschende statische Druck die Aufrei-hterhaltung uer Flamme gewährleistet.

Aus den obigen Ausführungen geht hervor, !aß. da kein Eirloschcndcs Brenners/u befürchten ist. wel ches bei den vorhandenen Brennern beim Übergang aus der Stellung der Höchstleistung in die Stellung der Sparflammen auftritt, das Verhältnis /wischen der Höchstleistung und der Sparflainmenleistung beträchtlich vergrößert werden kann F.s wird daher möglich, eine geringe Sparflammenleistung /u erhal ten, 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 Zufuhrduse vermieden, insbesondere bei dem Übergang auf den Spar flammenhetrieb:

die beiden bevorzugten Flammen haben v'ine verhältnismäßig große Heizleistung, welche jedenfalls gioßer als die der Flammen eines normalen Brenners im Sparflammenbetrieb ist, und halten den Wind hesser aus; diese beiden bevorzugten Flammen können infolge ihrer Abmessung und ihrer Leistung bequem durch elektronische Zündung gezündet werden,

diese Flammen reichen aus, um ein Thermoclement 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 dargefteli. sind, können naturlich auch unabhängig voneinander verwendet werden.

Das Verhältnis zwischen dem Querschnitt des Durchlasses 8 des Diffusors und dem Gesamtquerschnitt der beiden bevorzugten Offnungen 3,, beträgt größenordnungsmaßig 4 bis 7.

Ferner hat der Gesamtquerschnitt der Öffnungen 10 des Gcmischverteilers die gleiche Größenordnung wie der Gesamtquerschnitt der Austrittsöff:iul<gert 3 der Hauptflammen.

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

- Nennleistung P_n: 6700 kJ/h

Sparflammenleislung /',: fi7() kJ/li woraus sich ein Verhältnis von I'jl',= IO ergibt. Nach einem weiteren Beispiel gelten folgende Zahlen:

/·,. = 10500 kj-li

/', = HHO U/h /'„ ·/', = 12

Diese Zahlen K) und 12 sind erheblich gröUcr als das hei den bekannten Apparaten mögliche Maximum 5 von 7.

Hierzu 2 UIaIt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vormisch-Gasbrenner, insbesondere fur Haushaltsgeräte, mit einer Gemisehleitung und einem daran anschließenden, mil Aiistrittsöffnungen 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 Gemischvcrteiler (7) dient, von dessen Durchlassen (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. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gegekennzeichnet, daß der Gemischverteiler (7) mit einem weiten Durchlaß (8) an die hevorzugten Auslrittsöffimngen (3,) anschließt und mit Durchlässen (Ji)) kleineren Querschnitts die übrigen Austrittsöffnungen (3) speist.

3. Gasbrenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des weiteren Durchlasses (8) ein Vielfaches desjenigen der bevorzugten Austrittsöffnungen (3,) betragt, 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) speise i<Jen Durchlässe (10) die gleiche Größenordnung wie der GesamU|uersehnitt dieser Austrittsöffnungen (3) hat.

5. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei vom Brennerkopf (I) 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 Gemischlcitung (6) einstückig verlängert.

7. Gasbrenner nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (10) zur Speisungder nicht bevorzugten Austrittsöffnungen (3) die Form von an dem Ende des Geinischverteilers (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 mit einem elektrischen bzw. elektronischen Zünder (11) und/oder mit einer mit einem Thermoelement (13) veisehenen Sicherheitsvorrichtung zusammenwirken.