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Die
Erfindung betrifft einen Gasbrenner für ein Haushaltskochfeld und
insbesondere einen sternförmigen
Brenner mit Sekundärluft.
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Bei
sogenannten Brennern mit Sekundärluft wird
eine vorbereitende Teilmischung von Brenngas und Luft stromaufwärts zu den
Flammen durchgeführt,
und die zusätzliche,
für die
Verbrennung erforderliche Luft wird aus der Umgebungsluft in der
Nähe der
Flammen entnommen. Die Sekundärluft
ist im Gegensatz zu der sogenannten Primärluft, die stromaufwärts zu den
Flammen mit dem Gas vermischt wird, somit die Luft, die in der Nähe der Flammen
entnommen wird.
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Die
Gasbrenner eines Haushaltskochfelds weisen einen Brennerkopf auf,
der sich über
einer Herdplatte befindet. Die Vormischung aus Luft und Gas (Primärmischung)
tritt über
am Umfang des Brennerkopfes ausgebildete Öffnungen aus. Dieser Brennertyp
erfordert im Allgemeinen die Ausbildung eines freien Raums in der
Nähe der
Flammen, um die Zufuhr der Sekundärluft nicht zu stören. Wenn
nämlich
die Sekundärluft
nicht in ausreichender Menge in die Nähe der Flammen gelangt, ist
die Verbrennung unvollständig
und erzeugt toxische Gase, insbesondere Kohlenmonoxid (CO). Dieser
freie Raum erfordert eine Mindesthöhe zwischen der Herdplatte
und den Flammen sowie zwischen den Flammen und dem Behälterboden.
Der ausreichende freie Raum erfordert auch einfache Formen für den Brennerkopf, der
im Allgemeinen kreisförmig
ist.
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Eine
bessere Verteilung der Temperatur am Behälterboden wird jedoch bei sogenannten
sternförmigen
Brennern erhalten. Der Begriff "sternförmig" ist hier im weiteren
Sinne zu verstehen. Es handelt sich um jeglichen Brenner mit einem
Brennerkopf, der mehrere Arme aufweist, die sich ausgehend von einem
zentralen Körper
erstrecken, wobei diese Arme jegliche Form annehmen können. Bei
diesem Brennertyp sind die Arme mit Öffnungen für den Austritt der Primärmischung
versehen, welche die Flammenaustrittsöffnungen sind.
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Ein
sogenannter sternförmiger
Gasbrenner ist aus der
US 1 663
438 bekannt, die einen Gasbrenner mit einem Kopf beschreibt,
der mehrere Arme aufweist, die mit Öffnungen für die Primärmischung versehen sind. Der
Kopf ist bezüglich
der Herdplatte erhöht,
um eine Versorgung der aus den Öffnungen hervorgehenden
Flammen mit Sekundärluft
durch Konvektion von Luft aus einer Öffnung in der Herdplatte zu
ermöglichen.
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Andererseits
versucht man die Höhe
zwischen der Herdplatte und der Flammenebene zu verringern, um ansprechendere
Brenner zu haben, und die Höhe
zwischen der Flammenebene und dem Gefäß zu reduzieren, um eine bessere
Wirksamkeit der Erwärmung
zu erhalten. Es können
somit selbsttragende Brenner erhalten werden, d.h. Brenner, auf
deren Kopf das Gefäß direkt
angeordnet werden kann und die folglich für das Anordnen des Gefäßes kein Gitter
mehr benötigen.
In all diesen Fällen
besteht dann das Problem der Versorgung der Flammen mit Sekundärluft.
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Die
Erfindung löst
diese Probleme und schlägt
einen sternförmigen
Gasbrenner vor, dessen Höhe
zwischen der Herdplatte und der Flammenebene sowie zwischen der
Flammenebene und dem Behälter
auf ein Minimum reduziert werden kann und dabei eine optimale Versorgung
der Flammen mit Sekundärluft
gewährleistet
ist.
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Dazu
betrifft die Erfindung einen Brenner für ein Haushaltskochfeld, der
an einer Herdplatte angebracht ist und einen Brennerkopf mit mehreren
Armen aufweist, die mit Öffnungen
für die
Primärmischung
versehen sind und sich ausgehend von einem zentralen Körper erstrecken,
wobei der Kopf bezüglich
der Herdplatte geringfügig
erhöht
ist, wobei der Brenner ferner einen Durchlass für die Primärmischung, der mit dem Kopf
verbunden ist, und einen Durchlass für die Sekundärluft aufweist,
der von dem Durchlass für
die Primärmischung
unabhängig
ist. Der Durchlass für
die Sekundärluft
ist durch eine Bohrung in der Herdplatte ausgebildet, die sich im Wesentlichen
unter dem zentralen Körper
des Kopfes befindet, wobei der Brenner Mittel zur Leitung der Sekundärluft aufweist,
die eine Einheit aus hohen Zacken aufweisen, wobei jeder hohe Zacken
zwischen zwei Armen auf der Ebene der Herdplatte angeordnet ist
und eine im Wesentlichen senkrechte Wand aufweist, die das im Wesentlichen
senkrechte Strömen des
Sekundärluftstroms
zwischen zwei Armen ermöglicht,
und einen niedrigen Zacken unter jedem Arm, wobei der niedrige Zacken
eine Antiüberlaufwirkung
besitzt und so hoch ist, dass er das Strömen von Sekundärluft unter
dem Arm nicht verhindert, wobei die Leitungsmittel dazu geeignet
sind, die Versorgung mit Sekundärluft über den
oberen Teil der Flammen, die aus den Öffnungen des Brenners hervorgehen,
zu leiten.
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Somit
kann bei dem erfindungsgemäßen Brenner,
auch wenn es sich um einen selbsttragenden Brenner handelt, die
Versorgung mit Sekundärluft
sowohl über
den unteren Teil der Flammen, aufgrund der Sekundärluft, die
unter den Armen strömt, als
auch über
den oberen Teil der Flammen erfolgen, da die Sekundärluft zwischen
die Arme geleitet wird.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich beim Lesen der
nachfolgenden Beschreibung, die durch die Figuren veranschaulicht
ist. Darin zeigen:
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1 eine
Teilansicht eines erfindungsgemäßen Brennerbeispiels;
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2 das
Schema eines Rings, das ein Ausführungsbeispiel
der Mittel zur Leitung der Sekundärluft darstellt;
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3 eine
Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Brenners;
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4 das
Schema in der Schnittansicht eines weiteren Beispiels für einen
Ring, der Leitungsmittel bildet.
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In
diesen Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet.
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1 stellt
eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Brennerbeispiels dar. Der
Brenner 1 ist an einer Herdplatte 2 angebracht.
Er weist einen Brennerkopf 3 mit mehreren Armen 4 auf,
die sich ausgehend von einem zentralen Körper 5 erstrecken und
somit einen sternförmigen
Brenner bilden. In 1 sind lediglich zwei Arme dargestellt.
Die Form des zentralen Körpers
sowie die der Arme und die Anzahl dieser Arme ist beliebig. Der
zentrale Körper weist
z.B. eine im Wesentlichen kreisförmige
Form auf, und die mindestens drei langgestreckten Arme sind gleichmäßig entlang
dem Umfang des zentralen Körpers 5 verteilt.
Die Arme sind mit Öffnungen 6 für die Primärmischung
versehen. Die Form dieser Öffnungen
definiert die Form der Flammen. In dem Beispiel aus 1 besitzen
diese Öffnungen
eine rechteckige Form, was zu flachen und breiten Flammen 7 führt. Der
Kopf kann einstückig
ausgebildet sein oder aus einem ersten Teil bestehen, das eine Gasrampe bildet
und durch einen Deckel bedeckt ist, dessen Form im Wesentlichen
der Form der Rampe entspricht und der diese bedeckt. Der Kopf 3 ist
z.B. mittels Füßen 8,
die an den Enden der Arme angeordnet sind, bezüglich der Herdplatte 2 geringfügig erhöht. Der
Brenner weist herkömmlicherweise
ferner einen Durchlass für
die Primärmischung
auf, der zur Versorgung der Öffnungen
mit Primärluft
mit dem Kopf verbunden ist. Er kann auch eine Zündvorrichtung, eine Flammenerfassungsvorrichtung,
hier nicht dargestellt, oder auch andere herkömmliche Mittel für den Betrieb
eines Gasbrenners aufweisen.
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Erfindungsgemäß weist
der Brenner ferner einen Durchlass für die Sekundärluft auf,
der von dem Durchlass für
die Primärmischung
unabhängig und
durch eine Bohrung im Kochfeld ausgebildet ist. Diese Bohrung ist
im Wesentlichen unter dem zentralen Körper des Kopfes so angeordnet,
dass den Flammen der Armbaugruppe Sekundärluft zugeführt wird. Da der Kopf bezüglich der
Herdplatte erhöht
ist, kann die aus der Bohrung hervorgehende Sekundärluft unter
den Armen strömen,
was somit eine Versorgung der Flammen mit Sekundärluft von unten ermöglicht.
Dieses Strömen
ist in 1 durch dünne Pfeile
dargestellt.
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Erfindungsgemäß weist
der Brenner andererseits Mittel zum Leiten der Sekundärluft auf,
die zwischen zwei Armen ein im Wesentlichen senkrechtes Strömen des
Luftstroms entlang dem zentralen Körper ermöglicht. Die Anmelderin hat
nämlich
gezeigt, dass das Leiten des Sekundärluftstroms entlang dem zentralen
Körper,
d.h. in der Ausnehmung, die zwei Arme trennt, die Versorgung der
Flammen mit Sekundärluft
von oben ermöglicht,
was eine bessere Verbrennung ermöglicht.
Das Strömen
von Sekundärluft
von oben ist in dem Beispiel aus 1 durch
dicke Pfeile dargestellt.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Brenner
erfolgt somit die Versorgung der Flammen mit Sekundärluft sowohl
von unten als auch von oben. Diese Wirkung ist bei breiten und flachen
Flammen, wie dies in dem Beispiel aus 1 der Fall
ist, besonders vorteilhaft, da in diesem Fall die Sekundärluft nur
wenig Zugang zu den Seiten der Flamme hat.
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Die
Leitungsmittel weisen z.B. eine Einheit aus hohen Zacken 9 auf,
wobei jeder hohe Zacken auf der Herdplatte zwischen zwei Armen angeordnet ist
und eine im Wesentlichen senkrechte Wand aufweist, so dass die aus
der Bohrung hervorgehende Sekundärluft
im Wesentlichen senkrecht geleitet wird.
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Gemäß einer
Variante erstreckt sich die Bohrung des Durchlasses für die Sekundärluft jenseits des
zentralen Körpers 5 des
Brenners und gibt zwischen den Armen Durchlässe für die Zufuhr von Sekundärluft frei,
die von dem zentralen Körper
nicht bedeckt sind. Die Leitungsmittel, z.B. die zuvor beschriebenen
hohen Zacken, sind beispielsweise direkt am Rand der Bohrung angeordnet,
wobei sie das Leiten des Sekundärluftstroms
gewährleisten,
der am Ausgang der Bohrung bereits im Wesentlichen senkrecht ist.
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Vorteilhafterweise
kann die Wirkung des Strömens
der Sekundärluft über den
Flammen durch Umlenkmittel verstärkt
werden, die es ermöglichen, zwischen
zwei Armen den Sekundärluftstrom
entlang den Armen im Wesentlichen über den Öffnungen umzulenken. Das Umlenken
der Sekundärluft
kann zwar durch den Behälter
selbst gewährleistet
sein, wenn dieser bei einem selbsttragenden Brenner direkt auf dem
Kopf 3 des Brenners angeordnet werden kann, doch wenn er
nicht angeordnet oder nicht direkt von dem Kopf getragen ist, sind
vorteilhafterweise diese Umlenkmittel vorgesehen. Wie in 1 veranschaulicht,
sind diese z.B. durch im Wesentlichen waagerechte Flügel 10 gebildet,
die sich in einer Ebene über
den Öffnungen
befinden und sich ausgehend von dem zentralen Körper 5 des Brenners
zwischen den Armen erstrecken.
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Die
Anmelderin hat gezeigt, dass dann, wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
Umlenkmittel vorhanden sind z.B. bei einer Höhe des hohen Zackens, die geringfügig kleiner
ist als die der Öffnungen 6,
ein gutes Strömen
der Sekundärluft zwischen
den Armen erhalten wird, wie in 1 veranschaulicht.
Bei einem Abstand von lediglich 10 mm zwischen der Herdplatte und
der Flammenebene, die durch die Ebene der Öffnungen definiert ist, und
einem im Wesentlichen identischen Abstand zwischen der Flammenebene
und dem oberen Teil des Brennerkopfes, wo die Umlenkmittel angeordnet
sind, wird dann eine sehr gute Verbrennung erhalten.
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2 veranschaulicht
Leitungsmittel des erfindungsgemäßen Brenners,
die aus einem Ring 11 bestehen. Der Ring besitzt eine kreisförmige Form, ist
auf der Herdplatte 2 angeordnet und bezüglich des zentralen Körpers des
Brenners (nicht dargestellt) im Wesentlichen zentriert. In dem Beispiel
aus 2 ist die Bohrung für den Durchlass für die Sekundärluft im Wesentlichen
kreisförmig
und erstreckt sich jenseits des zentralen Körpers des Brenners, so dass
sich der Ring am Umfang der Bohrung anpassen kann. In diesem Beispiel
ist der Durchlass für
die Primärmischung
durch einen Kollektor 12 realisiert, der mit dem zentralen
Körper
verbunden und in der Bohrung im Wesentlichen zentriert ist. Der
Durchlass für
die Sekundärluft
ist dann in dem Raum 13 um den Kollektor ausgebildet. Da
der Kollektor einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt besitzt
und auf der Öffnung
zentriert ist, ist der Raum 13 vorteilhafterweise um den
Kollektor homogen, und die Sekundärluft wird entlang einer zur
Achse des Brenners im Wesentlichen parallelen Achse gleichmäßig um den
Kollektor verteilt.
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In
diesem Beispiel ist der Ring 11 durch hohe Zacken 9 gebildet,
die mit niedrigen Zacken 112 abwechselnd angeordnet sind.
Die hohen Zacken sind zwischen den (nicht dargestellten) Armen angeordnet
und ermöglichen
ein im Wesentlichen senkrechtes Strömen der Sekundärluft zwischen
den Armen entlang dem zentralen Körper, wie dies zuvor erklärt wurde.
Die niedrigen Zacken sind unter den Armen angeordnet. Sie besitzen
eine Höhe,
die das Strömen der
Sekundärluft
unter dem Arm nicht verhindert. Die niedrigen Zacken besitzen vor
allem eine Antiüberlauffunktion.
Wenn nämlich
z.B. flüssige
Elemente auf die Herdplatte vergeschüttet werden, können sie nicht
in die Bohrung der Platte eindringen, da zwischen den Armen die
hohen Zacken und unter den Armen die niedrigen Zacken vorhanden
sind. In 2 sind die Sekundärluftströmungen durch
Pfeile schematisiert. Die dünnen
Pfeile stellen das Strömen von
Sekundärluft
auf Höhe
der niedrigen Zacken unter den Armen dar, das die Versorgung der
Flammen mit Sekundärluft
von unten ermöglicht.
Die dicken Pfeile stellen das Strömen von Sekundärluft auf
Höhe der
hohen Zacken zwischen den Armen entlang dem zentralen Körper dar,
das die Versorgung der Flammen mit Sekundärluft von oben ermöglicht.
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3 stellt
eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Brennerbeispiel dar. Der
Brenner 1 ist hier ein sternförmiger Brenner mit fünf Armen 4, die
um einen im Wesentlichen kreisförmigen
zentralen Körper 5 verteilt
sind. Der Kopf, der ausgehend von dem zentralen Körper und
den Armen gebildet ist, ist durch Füße 8, die an den Enden
der Arme angeordnet sind, bezüglich
der Herdplatte geringfügig erhöht. Wie
im vorhergehenden Beispiel ist der Durchlass für die Primärmischung durch einen Kollektor 12 gewährleistet,
der auf eine Bohrung in der Herdplatte 2 zentriert ist
und rundherum einen Raum 13 für den Durchlass für die Sekundärluft freigibt.
Am Umfang der Bohrung ist ein Ring 11 vom Typ angeordnet,
der anhand von 2 beschrieben wurde. Der Ring
weist zwischen den Armen hohe Zacken 9 und unter den Armen
niedrige Zacken 112 auf. Wie im vorhergehenden Beispiel
stellen die dünnen
Pfeile das Strömen
der Sekundärluft
unter den Armen für die
Versorgung der Flammen von unten dar, während die dicken Pfeile die
Versorgung der Flammen mit Sekundärluft von oben darstellen.
In diesem Beispiel sind Mittel zur Umlenkung der Sekundärluft vorgesehen.
Sie sind hier durch einen Reifen 14 gebildet, der am Brennerkopf
angeordnet oder direkt im Brennerkopf integriert ist und dessen
Außendurchmesser größer ist
als der des zentralen Körpers,
wodurch somit die Sekundärluft,
die aufgrund der Zacken 9 des Rings 11 entlang
den Armen geleitet ist, im Wesentlichen über den Öffnungen umgelenkt werden kann.
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4 zeigt
im Schnitt ein weiteres Beispiel eines Rings 11, der Leitungsmittel
bildet und ferner eine Antiüberlaufwirkung
besitzt. Wie zuvor weist der Ring hohe Zacken 9 auf, die
zwischen den nicht dargestellten Armen angeordnet sind, wobei jeder
Zacken eine im Wesentlichen senkrechte Wand besitzt, die die Erzeugung
eines im Wesentlichen senkrechten Strömens des Sekundärluftstroms
ermöglicht. Wie
im vorhergehenden Beispiel ist der Durchlass für die Primärmischung durch einen Kollektor 12 gewährleistet,
der in einer Bohrung in der Herdplatte 2 zentriert ist
und ringsherum einen Raum 13 für den Durchlass für die Sekundärluft freigibt.
In diesem Beispiel weist der Ring 11 keine niedrigen Zacken
auf. Er ist mit einem Rand 113 versehen, der an der Herdplatte 2 anliegt.
In der Variante von 4 ist der Ring 11 mit
einer Rinne 114 versehen, die sich auf einer Ebene, die
niedriger ist als die der Herdplatte 2, um die gesamte
Bohrung erstreckt. Diese Rinne ermöglicht das Auffangen möglicher
Flüssigkeiten
oder von möglichem
Schmutz aus den Kochbehältern,
wobei sie somit eine Antiüberlaufwirkung
besitzt. Der Raum 13 für
den Durchlass für
die Sekundärluft
ist dann zwischen dem Kollektor 12 und der Rinne 114 unter dem
zentralen Körper
des nicht dargestellten Brennerkopfes ausgebildet. Hier sind Mittel
vorgesehen, um zunächst
die Sekundärluft
gemäß einem
waagerechten Strömen
umzulenken, die um den gesamten Kollektor im Wesentlichen homogen
ist. Es handelt sich z.B. um einen im Wesentlichen waagerechten Reifen 121,
der um den Kollektor 12 geringfügig über der Ebene der Herdplatte
angeordnet ist. Der Sekundärluftstrom
(der durch dicke Pfeile dargestellt ist), der auf die hohen Zacken 9 trifft,
wird dann senkrecht umgelenkt, wobei er zwischen den Armen des Brenners
das im Wesentlichen senkrechte Strömen entlang dem nicht dargestellten
zentralen Körper
bildet. Der Sekundärluftstrom
(der durch dünne
Pfeile dargestellt ist), der nicht auf die Zacken 9 trifft,
bildet den im Wesentlichen waagerechten Strom, der unter den Armen
verläuft.
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Die
Rinne 114 ist in diesem Beispiel fest mit dem Ring 11 verbunden.
Es könnte
sich um ein unabhängiges
Teil handeln, das um die Bohrung in der Herdplatte angeordnet ist.
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Selbstverständlich ist
die Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen Beispiele beschränkt. Sie kann
insbesondere bei jeglicher Art von sternförmigen Brennern mit Sekundärluft angewendet
werden und ermöglicht
auf einfache Weise eine sehr gute Versorgung der Flammen mit Sekundärluft, unabhängig von
der Form dieser Flammen.