DE3872075T2 - Vorrichtung fuer gasverbrennung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Gasbrenneranordnung für eine Heizkammer mit einem Gasbrenner, der im eingebauten Zustand etwa horizontale Flammöffnungen aufweist, und mit einer Gebläseanordnung zum Einblasen von Luft entlang der Gasflammen, um diese zu verlängern. Weiterhin betrifft die Erfindung gasbeheizte Herde, die eine Heizkammer mit einer solchen Gasbrenneranordnung enthalten.
• Aus EP-A-200 626 ist eine Brenneranordnung bekannt, bei der ein Gebläse zum Verlängern der Flammen eines Brenners eingesetzt wird. Mit einer solcher Maßnahme wird erreicht, daß die Wärmeverteilung einer solchen Brenneranordnung gleichmäßiger ist. In dieser bekannten Brenneranordnung wird eine Mehrzahl von getrennten Gasbrennereinheiten und ein Gebläse eingesetzt, die einzeln in einem langgestreckten Backofen oder einer Reihenbackanordnung angeordnet sind.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gasbrenneranordnung vorzuschlagen, deren Aufbau kompakt ist und damit einen Einsatz in einem Gasherd erleichtert; diese Gasbrenneranordnung enthält einen Gasbrenner und eine Gebläseanordnung zum Einblasen von Luft entlang der Gasflammen, um diese zu verlängern.
• Nach der Erfindung ist die Gasbrenneranordnung dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennwand zum Aufteilen der integralen Einheit in einen Brennerteil und einen Gebläseteil vorgesehen ist.
• Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten abhängigen Ansprüchen definiert.
• Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert, die sich auf die beigefügten Zeichnungen beziehen. Es zeigt:
• Figur 1 eine Vorderansicht im Schnitt von einer Heizkammer eines Gasherdes mit einer Gasbrenneranordnung;
• Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer Gebläseanordnung für die Anordnung nach Figur 1;
• Figur 3 eine Vorderansicht im Schnitt einer Heizkammer eines Gasherdes mit einer Brenneranordnung nach der vorliegenden Erfindung;
• Figur 4 eine Seitenansicht nach Figur 3 im Schnitt;
• Figur 5 eine perspektivische Ansicht einer integrierten Brennereinheit mit einem unteren Brenner und einer Gebläseanordnung nach Figur 3;
• Figur 6 einen Schnitt durch Abschnitt A der Brennereinheit nach Figur 5;
• Figur 7 ein Systemdiagramm des Aufbaues eines Gasherdes nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 3;
• Figur 8 eine Draufsicht auf (a) das Brennerelement, (b) die Trennwand, (c) die Gebläseanordnung des in Einzelteile zerlegt dargestellten unteren Brenners, der in der Gasheizkammer der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung angeordnet ist;
• Figur 9 eine Draufsicht auf (a) die untere Brennerplatte, (b) die Verbrennungsplatte, (c) die obere Brennerplatte des in Einzelteile zerlegt dargestellten Brenners nach dem Ausführungsbeispiel der Figur 3;
• Figur 10 eine grafische Darstellung der Temperaturverteilung am Toastgitter und
• Figur 11 eine grafische Darstellung der Temperaturverteilung am Toastgitterabschnitt bei Verwendung eines Gebläses mit ähnlicher Betriebssteuerung.
• Bevor mit der Beschreibung der vorliegenden Erfindung fortgefahren wird, soll angemerkt werden, daß in allen Zeichnungen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
• Im gasbeheizten Herd der Figur 1 ist eine Gebläseanordnung 11 am unteren Abschnitt eines unteren Brenners 8 angeordnet. Die Gebläseanordnung 11 bläst mit Hilfe eines rotierenden Lüfterrades 15', das von einem Motor 15 eines Gebläses 14 angetrieben wird, auf ein Rohr 13, das nahe dem unteren Brenner 8 eine Vielzahl von Luftaustrittöffnungen 12 aufweist, wie dies aus Figur 2 hervorgeht. Die heiße Luft des unteren Brenners 8 wird durch den in horizontaler Richtung aus der Gebläseanordnung 11 austretenden Luftstrom in die erwünschte größere Entfernung transportiert. Außerdem wird die untere Vektorkomponente in den Luftstrom eingegeben, wodurch es möglich wird, die heiße Luft wesentlich weiter zu transportieren.
• Wäre die Gebläseanordnung 11 am oberen Bereich des unteren Brenners 8 angeordnet, dann würde das Verbrennungsgas geschoben, um in den mittleren Bereich der Heizkammer hineinzureichen. Ist die Gebläseanordnung am unteren Bereich des unteren Brenners 8 angeordnet, so wird das Verbrennungsgas gezogen, um bis in den mittleren Bereich zu gelangen. Aus der Figur 10 geht hervor, daß die Wärmeverteilung in einem Toastgitterabschnitt 6 nahezu gleichmäßig ist, selbst über oder unter dem unteren Brenner 8. Ist eine Gebläseanordnung 11 am unteren Bereich des unteren Brenners 8 vorgesehen, so wird damit verhindert, daß sich die Temperatur einer Fettpfanne 9 erhöht. Das vom Koch- oder Backgut 5 herabtropfende Fett verdunstet selbst dann nicht, wenn sich in der Fettpfanne kein Wasser befindet; das Fett verbrennt auch nicht. Bei einer konventionellen Heizkammer verdampft das in eine Fettpfanne gefüllte Wasser 10 so, daß das Koch- oder Bratgut durchfeuchtet wird, was dem Geschmack abträglich ist. Wird in die Fettpfanne 9 Wasser 10 eingefüllt, so ist die Wirkung wegen der niedrigeren Temperatur günstiger. Wenn die Gebläseanordnung 11 im oberen Bereich des unteren Brenners 8 angeordnet ist, so kann der vom verbrannten Gas auf steigende Luftstrom effektiv gesteuert werden; d.h. der Heißluftstrom kann mit weniger Gebläseleistung positiv gesteuert werden.
• Im nachfolgenden Text wird ein erfindungsgemäßer Gasherd anhand der Figuren 3 bis 9 beschrieben.
• Im Unterschied zum Herd nach Figur 1 bildet der untere Brenner 8 in den Figuren 3 und 4 mit der Gebläseanordnung 11 eine integrale Kombination; Flammöffnungen 75 eines oberen Brenners 7 und Flammöffnungen 81 des unteren Brenners 8 sind so angeordnet, daß sie eine durchgehende Verbrennungsfläche bilden.
• In den Figuren 5, 6, 8(a), 8(b) und 8(c) ist eine integrale Brennereinheit detailliert dargestellt, die den unteren Brenner 8 und die Gebläseanordnung 11 kombiniert. Die integrale Brennereinheit umfaßt ein Brennerteil 17 mit zahlreichen, in einer oder einer Mehrzahl von Reihen angeordneten Flammöffnungen 81 , ein Gebläseelement mit zahlreichen, in einer oder mehreren Reihen angeordneten Luftaustrittöffnungen 111 sowie eine Trennwand 19, die Brennerteil 17 und Gebläseteil 18 voneinander trennt. Ein röhrenförmiger Bereich, der den Brennerteil 17, das Gebläseteil 18 und die Trennwand 19 umfaßt, hat eine einem H ähnliche Form und bildet ein Brennerrohr 82, in das zu verbrennendes Gas und Primärluft einfließen. Ein Gaszuführabschnitt 83, der auf der einen Seite einen Eingang für Gas sowie einen Mischrohrabschnitt zum Mischen mit der mit dem Gas eingesaugten Luft enthält, ist an beiden Enden des Brennerohres 82 vorgesehen; ein Flammenübertragungsbereich 84 ist in der Mitte vorgesehen und ein Heizflammenabschnitt 85 ist an beiden Seiten angeordnet. Der Flammenübertragungsbereich 84 und der Heizflammenbereich 85 sorgen für eine kontinuierliche Verbrennungsflamme. Ein etwa U-förmiger Rohrbereich, der aus dem Gebläseteil 18 und der Trennwand 19 besteht, bildet ein Luftrohr 112, in dem Luft fließt. Ein Lufteinlaß 113, der mit dem Gebläse 14 verbunden ist; ein Abzweigabschnitt 114, der mit den beiden Seiten verbunden ist, und ein Luftauslaßabschnitt 115 mit Luftdüsenöffnungen 111 an beiden Seiten sind im mittleren Abschnitt des Luftrohres 112 vorgesehen. Brennerteil 17, Gebläseteil 18, und Trennwand 19 sind durch Umbördeln oder Schweißen zu einer Einheit verbunden. Das Brennerrohr 82 und das Luftrohr 112 sind durch die Trennwand 19 zu voneinander unabhängigen Durchflußrohrabschnitten getrennt. Am Gebläseteil 18 ist ein Strömungssteuerglied 20 (nicht in Figur 5 dargestellt) so angeordnet, daß die Richtung des Luftstromes gegenüber der Flamme des unteren Brenners 8 so gesteuert wird, daß die Heißluft deutlich weiter transportiert wird.
• Eine vergleichbare Wirkung wird am oberen und unteren Bereich erzielt, wenn die Gebläseanordnung 11 der integralen Brennereinheit 16, wie beschrieben, nahe dem unteren Brenner 8 vorgesehen ist.
• Wie es in Figur 9 (a), (b), (c) dargestellt ist, weist der obere Brenner 7 eine U-förmige Öffnung 72 und einen Gaseinlaß 73 auf, die im unteren Abschnitt 71 dieses Brenners zur Verbrennungsfläche werden. Die Flammöffnungen 75 und die Verbrennungsfläche 74, die aus einem feinen Metallgeflecht besteht, auf der eine perforierte Keramikfläche oder dergleichen befestigt ist, sind so geformt, daß sie die Öffnung 72 abdecken. Die obere Fläche 76 des Brenners weist ein Brennerrohr 78 auf, das sowohl mit dem Gaseinlaß 77 als auch mit der Verbrennungsfläche 74 verbunden ist. Die untere Fläche 71 des Brenners bildet mit der oberen Fläche 76 eine Einheit; aus den Gaseinlässen 73 und 77 ist ein Mlschrohr 79 gebildet und die Verbrennungsfläche 74 und das Brennerrohr 78 bilden die Flammöffnungen 75 und ergeben die durchgehende Verbrennungsfläche.
• Die Vorderseite der Heizkammer 4 kann mit einer Tür 21 geöffnet und verschlossen werden; der hintere Abschnitt der Heizkammer 4 wird zur Abzugsöffnung 22.
• Figur 7 ist ein Systemdiagramm, das den Aufbau eines Gasherdes nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie beschrieben, bilden bei einer Brennereinheit 16, die mit dem unteren Brenner 8 und der Gebläseanordnung 11 eine integrale Einheit bildet, der Heizflammenabschnitt 85 des unteren Brenners 8 und die Flammöffnungen 81 des Flammenübertragungsabschnittes 84 eine durchgehende Verbrennungsfläche; weiter bilden die Flammöffnungen 75 die durchgehende Verbrennungsfläche im oberen Brenner 7. Je ein rechter und ein linker Brenner des oberen und des unteren Brenners 7 bzw. 8 sind so aufgebaut, daß die Flammen übertragen werden. Ein Zündbrenner 23 ist der Verbrennungsfläche des oberen Brenners 7 und des unteren Brenners 8 zum Zünden der Heizflammen gegenüber angeordnet. Ein Zünddetektor 24, der eine Zündung feststellt, und ein Zünder 25 sind mit dem Zündbrenner 23 verbunden.
• Ein Gebläse 14 ist mit dem Lufteinlaß 113 der Gebläseanordnung 11 verbunden; am oberen, unteren und am Zündbrenner, 7, 8 bzw. 23, ist ein elektromagnetisches Ventil zum Gaseinlaß oder -absperren vorgesehen. Das Gas wird durch das elektromagnetische Hauptventil 26 weiteren elektromagnetischen Ventilen, 261, 262 und 263, die den jeweiligen Brennern zugeordnet sind, und Gasleitungen 27 an den Herd geleitet.
• Ein Bedienungsfeld 28 ist so ausgelegt, daß der Heizbetrieb des oberen und unteren Brenners, 7 bzw. 8, im voraus gewählt werden kann. Der Gaszufluß wird vom Bedienungsfeld 28 und der Zünddetektor 24 von einem Steuerabschnitt 29 in Betrieb gesetzt. Die Gaszufuhr wird beendet mit Hilfe der entsprechenden elektromagnetischen Ventile 26, 261, 262 und 263. Ein Steuerabschnitt 29 steuert den gasbeheizten Herd. Mit 30 ist ein Anschluß an das Stromnetz bezeichnet.
• Ändern sich Größe, Form, Menge usw. des zu garenden Gutes 5 und wird die jeweils geeignete Garmethode in der großen Heizkammer 4 in Betrieb gesetzt, so wird durch die Steuerung der Gebläseleistung der Gebläseanordnung 11 die Wirkung verbessert und eine gleichmäßige Beheizung mit besserer Wärmeverteilung erreicht. Der Betrieb des Gasbrenners läuft wie folgt ab.
• (1) Der Betrieb wird durch das An- und Abschalten des Gebläses 14 gesteuert, wobei die Erwärmung des mittleren Abschnittes während der Gebläsebetriebszeit erhöht wird und der Bereich der starken Erwärmung von rechts nach links bewegt wird, so daß eine gleichmäßige Erwärmung erzielt wird. Weitere Verfahren, um eine mit (1) vergleichbare Wirkung zu erzielen, sind
• (2) Steuerung des Betriebes der Gebläseanordnung 11 in der Art, daß von einem kontinuierlichen Betrieb auf alternierenden Betrieb umgeschaltet wird;
• (3) Steuerung der Gebläseleistung in einem pulsierenden Betrieb von einem Maximum auf ein Minimum;
• (4) Steuerung des Luftstromrichtungswinkels durch das Strömungssteuerglied 20.
• Mit allen oben beschriebenen Steuerungsverfahren wird eine Verbesserung des Koch- oder Backvorganges erzielt.
• In den Figuren 10 und 11 wird die Temperaturverteilung am Toastgitterabschnitt 6 bei der Betriebssteuerung wie unter (1) beschrieben dargestellt. Es wechselt eine Gebläse- Einschaltzeit von 15 Sekunden mit einer Ausschaltzeit von 5 Sekunden ab. Mit Strichpunktlinie A ist die Temperaturverteilung bei ausgeschaltetem Gebläse dargestellt und mit der Zwei-Punkt-Strichkurve B ist die Temperaturverteilung bei eingeschaltetem Gebläse dargestellt. Mit der durchgezogenen Linie C ist die durchschnittliche Temperaturverteilung angegeben; eine gleichmäßige Wärmeverteilung wird erreicht.
• Eine Hitzeabschirmplatte 31 , die in den Figuren 1, 3 und 7 dargestellt ist, ist unter dem Toastgitter 6 in der Heizkammer 4 abnehmbar angebracht. Diese Hitzabschnirmplatte wird im Backofen dann eingesetzt, wenn nur gegart werden soll, zum Garen durch Grillen wird sie entfernt. Die Einsatzmöglichkeiten des Herdes werden dadurch erweitert.
• Im Betrieb werden der obere Brenner 7 und der untere Brenner 8 gezündet. Luft mit horizontalen oder unteren Vektorkomponenten wird aus den Luftdüsenöffnungen 111 der Gebläseanordnung 11 an den Flammen des unteren Brenners in horizontaler Richtung entlanggeleitet, so daß der heiße Luftstrom bis zum unteren mittleren Abschnitt des Toastgitters 6 reicht und die gesamte Fläche gleichmäßig erwärmt. Gleichzeitiges Erhitzen der oberen und der unteren Fläche des Koch- oder Backgutes 5 wird erzielt, weil auch die Strahlungswärme von der Verbrennung am oberen Brenner 7 hinzukommt, so daß auch in einer besonders großen Heizkammer 4 ein schnelles und gleichmäßiges Garen erreicht wird.
• Die Luftstromrichtung des Gebläses wird mit Hilfe des Strömungssteuergliedes 20 eingestellt, das sich nahe an der Gebläseanordnung 11 befindet. Die Luftstromstärke der Gebläseanordnung 11 wird so gesteuert, daß der Bereich starker Erhitzung sequentiell fortbewegt wird, was zu einer gleichmäßigen Wärmeverteilung in einer stark vergrößerten Heizkammer 4 führt und damit zu einem verbesserten Koch- oder Backergebnis.
• Da ein Zündbrenner 23 mit einem Zünddetektor 24 dem oberen Brenner 7 und dem unteren Brenner 8 gegenüber angeordnet ist, wobei ein rechter und ein linker Brennerabschnitt eine durchgehende Verbrennungsfläche bilden, kann der Bereich, in dem Flammen brennen, verändert werden; der Heizbetrieb kann also über ein Bedienungsfeld 28 von einem ausgewählten Brenner durchgeführt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß Brenngas entweicht.

Claims (11)

1. Gasbrenneranordnung für eine Heizkammer (4); mit einem Gasbrenner (8), der im eingebauten Zustand etwa horizontale Flammöffnungen (81) aufweist; und mit einer Gebläseanordnung (11) zum Einblasen von Luft entlang der Gasflammen, um diese zu verlängern; wobei der Gasbrenner (8) und die Gebläseanordnung (11) als integrale Einheit (16) einen Brennerteil (17) mit einer Vielzahl von in einer oder mehreren Reihen angeordneten Flammöffnungen (81) und einen Gebläseteil (18) mit einer Vielzahl von in einer oder mehreren Reihen angeordneten Luftdüsenöffnungen (111) aufweist; gekennzeichnet durch eine Trennwand (19) zum Aufteilen der integralen Einheit (16) in den Brennerteil (17) und den Gebläseteil (18).

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennerteil (17) und die Trennwand (19) durch einen rohrförmigen Abschnitt gebildet sind, der in ein Brennerrohr (82) übergeht, dem ein Gemisch aus Gas und Primärluft zugeführt wird, und daß die Trennwand (19) und der Gebläseteil (18) durch einen rohrförmigen Abschnitt gebildet sind, der in ein Luftrohr (112) übergeht.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Brennerrohre (82) einander gegenüber im Abstand angeordnet sind und jedes einen Gaszuführabschnnitt (83) und einen Heizflammenabschnitt (85) aufweist, die miteinander verbunden sind; daß beide Brennerrohre miteinander durch einen Flammenübertragungsabschnitt (84) miteinander verbunden sind; und daß das Luftrohr (112) des Gebläseteils (l8) einen Abzweigabschnitt (114) aufweist mit einem Lufteinlaß (113), der mit einem Gebläse (14) verbunden ist, und mit Luftdüsenöffnungen (115) auf beiden entgegengesetzten Seiten.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Luftdüsenöffnungen (111) und ein Strömungssteuerglied (20) in der Nähe des Gebläses zum Steuern der Strömungsrichtung.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdüsenöffnungen (111) des Gebläseteils (18) unterhalb des Brennerteils (17) angeordnet sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdüsenöffnungen (111) des Gebläseteils (18) oberhalb des Brennerteils (17) angeordnet sind.

7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftblasrichtung des Gebläseteils eine abwärts gerichtete Komponente hat.

8. Gaskocher mit einer Heizkammer (4), einer Gasbrenneranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche als unterem Gasbrenner (8), einem Toastgitter (6) zum Halten des Kochguts (5) in einer, in senkrechter Richtung gesehen, mittleren Bereich der Heizkammer (4), um einen Toastvorgang durchzuführen, und mit einem um einem oberen Gasbrenner (7) oberhalb des Toastgitters (6), wobei der untere Gasbrenner (8) unterhalb des Toastgitters (6) angeordnet ist.

9. Gaskocher nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Zündbrenner (23), der zum Zünden der Brennfläche des oberen Gasbrenners (7) und des unteren Gasbrenners (8) gegenübersteht;

einen Zünddetektor (24), der dem Zündbrenner (23) zum Erkennen einer Zündflamme gegenübersteht;

elektromagnetische Gasventile (261, 262, 263) zum An- und Abschalten der Gaszufuhr zum oberen Gasbrenner (7), unteren Gasbrenner (8) und Zündbrenner (23);

ein Bedienungsfeld (28) zum Steuern der Heizleistung des oberen Gasbrenners (7) und des unteren Gasbrenners (8);

und

einen Steuerabschnitt (29), der durch das Bedienungsfeld und den Zünddetektor (24) gesteuert wird und die elektromagnetischen Gasventile (261, 262, 263) und das Gebläse (14) steuert.

10. Gaskocher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse abhängig von einem Ausgangssignal des Steuerabschnittes (29) in einem bestimmten Tastverhältnis ein- und ausgeschaltet wird.

11. Gaskocher nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch eine abnehmbare Hitzabschirmplatte (31), die wahlweise zwischen dem Toastnetz (6) und dem unteren Gasbrenner (8) eingesetzt werden kann, um zwischen der Funktion als Ofen und der Funktion als Grill wählen zu können.