DE69731175T2 - Atmosphärische Gasbrenner mit verbesserter Flammenstabilität - Google Patents

Atmosphärische Gasbrenner mit verbesserter Flammenstabilität Download PDF

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Description

  • Die Anmeldung bezieht sich auf Atmosphären-Gasbrenner und insbesondere auf Verbesserungen in der Gasbrenner-Flammstabilität.
  • Atmosphärische Gasbrenner werden üblicherweise als Oberflächeneinheiten in Haushalts-Gaskochgeräten verwendet. Ein signifikanter Faktor in der Leistungsfähigkeit von Gasbrennern ist ihre Fähigkeit, Luftströmungsstörungen in der Umgebung zu widerstehen, wie beispielsweise Raumzug, schnelle Bewegung von Schranktüren und am häufigsten schnelle Handhabung von Herdtüren. Die Handhabung der Herdtür ist besonders unangenehm, weil schnelle Öffnungen und Schließungen der Herdtür häufig entsprechende Unterdruck- und Überdruckzustände in der Herdkammer erzeugen. Da das Abzugsrohr, durch das Verbrennungsprodukte aus dem Herd entfernt werden, in der Größe bemessen ist, um die gewünschte Herdtemperatur beizubehalten, und im Allgemeinen nicht in der Lage ist, eine ausreichende Luftströmung zur Wiedergewinnung des Gleichgewichtes zu liefern, strömt eine große Luftmenge durch und um die Gasbrenner herum.
  • Dieser Luftstoß um die Gasbrenner herum aufgrund von Überdruck- und Unterdruckzuständen in der Herdkammer ist nachteilig für die Flammstabilität der Brenner und kann ein Löschen der Flammen verursachen. Dieses Flammstabilitätsproblem ist besonders deutlich in gekapselten Gasbrenneranordnungen, die sich auf das Fehlen einer Öffnung in der Kochfläche um die Basis des Brenners herum beziehen, um zu verhindern, dass übergekochte Nahrungsmittel in den Bereich unterhalb des Kochtopfes eintreten.
  • Der natürliche Grund dieser Flammeninstabilität ist der kleine Druckabfall des Brennstoff/Luft-Gemisches, das durch die Brenneröffnungen von einem typischen Herdbrenner strömt. Obwohl es reichlich Druck gibt, der in dem Brennstoff zur Verfügung steht, wird die Druckenergie verwendet, um den Brennstoff auf die hohe Einspritzgeschwindigkeit zu beschleunigen, die für das Mitreißen von Primärluft erforderlich ist. Relativ wenig von diesem Druck wird an den Brenneröffnungen zurückgewonnen. Ein kleiner Druckabfall über den Öffnungen gestattet, dass sich Druckstörungen durch die Umgebung ausbreiten, um auf einfache Weise durch die Öffnungen zu strömen, was die Flamme momentan in Richtung auf den Brennerkopf zieht und zu einem thermischen Löschen und ein Auslöschen der Flamme führt.
  • Ein zusätzliches Problem besteht darin, dass schnelle Einstellungen der Brennstoffzufuhr zu einem Gasbrenner von einer hohen Brennereingangsrate zu einer niedrigen Brennereingangsrate häufig ein Auslöschen der Flamme bewirken, wenn das Moment der mitgerissenen Luftströmung sich in den Brenner fortsetzt, obwohl der Brennstoff zurückgedreht worden ist, was einen momentanen Abfall im Brennstoff/Luft-Verhältnis zur Folge hat, wodurch ein Auslöschen der Flamme bewirkt wird.
  • Einige kommerziell erhältliche Gasbrenner, wie beispielsweise derjenige, der in dem US-Patent 5,492,469 beschrieben ist, verwenden dezidierte Expansionskammern um zu versuchen, das Stabilitätsvermögen zu verbessern. Diese Expansionskammern sollen Strömungsstörungen dämpfen, bevor diese Störungen eine entsprechende Stabilitätsflamme erreichen. Diese Dämpfung wird üblicherweise dadurch versucht, dass eine großflächige Expansion zwischen einem Expansionseinlass und einem Expansionskammerauslass verwendet wird, die üblicherweise um einen Faktor von etwa zehn expandiert. Dementsprechend soll die Geschwindigkeit von einer in einen Brennerhals eintretenden Strömungsstörung um einen Faktor von etwa zehn verringert werden, bevor sie eine entsprechende Stabilitätsflamme erreicht, wodurch die Wahrscheinlichkeit für ein Auslöschen der Flamme verringert wird. Eine großflächige Expansion und Störungsdämpfung ist üblicherweise nicht in üblichen Hauptbrenneröffnungen vorhanden, was übliche Hauptbrenneröffnungen gegenüber einem Auslöschen der Flamme empfindlich macht, insbesondere bei niedrigen Brennereingangsraten. Die Koch- bzw. Simmerstabilität wird im Allgemeinen verbessert, wenn das Flächenexpansionsverhältnis vergrößert wird. Wenn jedoch ein Expansionskammereinlass zu klein bemessen ist, kann das in die Expansionskammer eintretende Gas unzureichend sein, um eine stabile Flamme an der Expansionskammeröffnung zu unterstützen.
  • Kommerziell erhältliche Gasbrenner, wie diejenigen, die in dem US-Patent 5,133,658 und dem US-Patent 4,757,801 beschrieben sind, die jeweils für Le Monnier De Gouville u. a. erteilt sind, verwenden eine Expansionskammer, um die Flammstabilität zu verbessern. Die Gasbrenner nach De Gouville haben eine Kammer vor einer Anzahl von Hauptbrenneröffnungen. Ein Expansionskammereinlass ist in der Kammer neben den Hauptflammöffnungen angeordnet. Wenn eine Störung mit einem negativen Druck in den Brenner eintritt (beispielsweise Saugwirkung wegen des Öffnens einer Herdtür), werden der Druckabfall und die Strömungsgeschwindigkeit durch die Hauptbrenneröffnungen momentan gesenkt, wodurch ein unerwünschtes Auslöschen der Hauptbrennerflammen bewirkt wird. Die Expansionskammerflamme ist jedoch weniger empfindlich gegenüber Verlöschen aufgrund der zuvor beschriebenen Dämpfungswirkung. Obwohl derartige Gasbrenner, die eine Expansionskammer haben, für ein etwas verbessertes Stabilitätsvermögen bei Koch- bzw. Simmereinstellungen sorgen, bewirken Störungen weiterhin ein unerwünschtes Verlöschen der Flamme. Ferner haben diese Expansionskammern übermäßig große Flammen bei höheren Brennereingangsraten.
  • Es besteht demzufolge ein Bedürfnis für einen Atmosphären Gasbrenner, der besser in der Lage ist, Luftströmungsstörungen zu widerstehen, insbesondere bei niedrigen Brennereingangsraten.
  • Gemäß der Erfindung enthält eine Gasbrennereinrichtung zur Verbindung mit einer Gasquelle einen Brennerkörper mit einer Seitenwand und einer Hauptgasleitung, die einen Eingangsbereich und einen Brennerhals aufweist. Der Brennerkörper enthält ferner mehrere primäre Brenneröffnungen, die in der Seitenwand angeordnet sind, wobei jede primäre Öffnung konfiguriert ist, um eine entsprechende Hauptflamme zu unterstützen, und eine Koch- bzw. Simmerflammenöffnung, die in der Seitenwand neben den primären Brenneröffnungen angeordnet ist. Eine Stabilitätsöffnung ist in dem Brennerkörper angeordnet, um so den Brennstoff zur Kochflammenöffnung zu leiten. In einem Ausführungsbeispiel hat die Stabilitätskammer wenigstens einen Stabilitätseinlass, der nahe dem Brennerhals von der Hauptgasleitung angeordnet ist, die die Stabilitätskammer mit Brennstoff versorgt, indem der statische Druck ausgenutzt wird, der mit jedem Stabilitätseinlass verbunden ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel hat die Stabilitätskammer ein kleines Versorgungsloch, das in der Endwand an dem Brennerhals der Hauptgasleitung vorgesehen ist.
  • Während des Kochbetriebes erzeugt jede Konfiguration einen vergleichsweise großen Druckabfall über dem Stabilitätskammereinlass aufgrund der Positionierung der Stabilitätseinlässe oder des Versorgungsloches nahe dem Brennerhals, wodurch die Empfindlichkeit der Simmer- bzw. Kochflamme gegenüber Druckstörungen verkleinert wird. Da ferner die Stabilitätskammer ein relativ großes Volumen hat, d. h. die Stabilitätskammer erstreckt sich radial von dem Brennerhals zur Stabilitätsflammenöffnung, gibt es eine Verkleinerung in der Tendenz für eine entsprechende Simmer- bzw. Kochflamme, ausgelöscht zu werden, wenn die Brennstoff/Luft-Eingangsrate schnell eingestellt wird, da das große Volumen von Brennstoff/Luft innerhalb der Stabilitätskammer die Flamme puffert.
  • Die Merkmale der Erfindung, die für neuartig gehalten werden, sind insbesondere in den beigefügten Ansprüchen angegeben. Die Erfindung selbst jedoch, sowohl bezüglich ihres Aufbaues als des Arbeitsverfahrens, zusammen mit ihren weiteren Aufgaben und Vorteilen kann am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in denen gleiche Zeichen gleiche Teile in den Zeichnungen darstellen und in denen:
  • 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von einer Gasbrennereinrichtung gemäß der Erfindung ist;
  • 2 eine Teilquerschnittsansicht entlang der Linie 2-2 in 1 gemäß dieser Erfindung ist;
  • 3A eine Teilquerschnittsansicht von einer Gasbrennereinrichtung gemäß der Erfindung ist;
  • 3B eine Teilquerschnittsansicht entlang der Linie 3-3 der Gasbrennereinrichtung in 3A ist;
  • 3C eine Teilquerschnittsansicht entlang der Linie 4-4 der Gasbrennereinrichtung in 3A ist; und
  • 4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von einer Gasbrennereinrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist.
  • Eine Atmosphären-Gasbrennereinrichtung 10 enthält einen Brennerkörper 12 mit einem kegelstumpfförmigen massiven Basisabschnitt 14 und einer zylindrischen Seitenwand 16 (1), die sich von dem Umfang des Basisabschnittes 14 in axialer Richtung erstreckt, wie es in dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 gezeigt ist. Eine Hauptgasleitung 18, die einen Eingangsbereich 19 und einen Brennerhalsbereich 20 aufweist, ist offen zum Äußeren des Brennerkörpers 12 und bildet einen Kanal, der sich axial durch die Mitte des Brennerkörpers 12 erstreckt, um eine Brennstoff/Luft-Strömung entlang der Bahn "A" (2) zur Brennereinrichtung 10 zu liefern. Wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff "Gas" auf ein brennbares Gas oder ein gasförmiges Brennstoffgemisch.
  • Die Brennereinrichtung 10 ist in bekannter Weise an einer Stützfläche 21 (1) von einem Gaskochgerät, wie beispielsweise einem Herd oder einer Kochfläche, befestigt. Eine Kappe 22 ist über dem Oberteil des Brennerkörpers 12 angeordnet und bildet dazwischen eine ringförmige Hauptbrennstoffkammer 24, einen ringförmigen Verteilerbereich 25 (2) und eine Stabilitätskammer 26, die üblicherweise keilförmig ist. Ein toroidförmiger oberer Abschnitt 27 von dem Brennerkörper 12 bildet unmittelbar angrenzend an den Brennerhals 20 in Kombination mit der Kappe 22 dazwischen den ringförmigen Verteilerbereich 25. Die Kappe 22 kann an der Seitenwand 16 fest angebracht sein (1) oder sie kann für eine einfache Beseitigung einfach auf der Seitenwand 16 ruhen. Es wird zwar ein Brennertyp beschrieben und dargestellt, aber die Erfindung ist auf andere Brennertypen anwendbar, wie beispielsweise gestanzte Aluminiumbrenner und getrennt angebrachte Blendenbrenner.
  • Die ringförmige Hauptbrennstoffkammer 24 ist durch eine äußere Oberfläche 28 der toroidförmigen oberen Fläche 27, eine innere Oberfläche 29 der Seitenwand 16, eine obere Fläche 30 (2) des Basisabschnittes 14 und die Kappe 22 gebildet. In der Seitenwand 16 (1) des Brennerkörpers 12 sind mehrere primäre Brenneröffnungen 32 ange ordnet, um so eine Bahn zu bilden, damit eine Fluidverbindung mit der Hauptbrennstoffkammer 24 gestattet ist, wobei jede primäre Brenneröffnung 32 in der Lage ist, eine entsprechende Hauptflamme 33 (2) zu unterstützen. Die primären Brenneröffnungen 32 sind üblicherweise, obwohl nicht notwendigerweise, in gleichen Abständen um die Seitenwand 16 herum angeordnet. Wie er hier verwendet ist, bezieht sich Begriff "Öffnung" auf eine Öffnung von irgendeiner Form, von der eine Flamme unterstützt werden kann.
  • Wenigstens eine Koch- bzw. Simmerflammenöffnung 34 ist in der Seitenwand 16 (1) des Brennerkörpers 12 angeordnet, um so eine Bahn zu bilden, damit eine Fluidverbindung mit der Stabilitätskammer 26 gestattet ist. Die Simmerflammenöffnung 34 ist von der Hauptbrennstoffkammer 24 im wesentlichen getrennt und in der Lage, eine Koch- bzw. Simmerflamme 35 zu unterstützen. Die Simmerflammenöffnung 34 befindet sich neben primären Brenneröffnung 32, um eine Wiederzündungsquelle für die primären Brenneröffnungen 32 zu bilden, wenn eine Flammenlöschung auftritt. Es ist zwar eine einzelne Simmerflammenöffnung 34 in den Zeichnungen gezeigt, aber die vorliegende Erfindung kann auch eine oder mehrere zusätzliche Simmerflammenöffnungen 34 enthalten. Üblicherweise hat die Simmerflammenöffnung 34 eine offene Fläche, die fünf bis fünfzehn Mal größer als eine entsprechende primäre Brenneröffnung 32 ist.
  • Eine Gasversorgungsleitung 36 (2) weist ein Verbindungsstück 38 auf, das an dem einen Ende für eine Verbindung mit einer Gasquelle 40 über ein Ventil 42 angeordnet ist (in 2 schematisch gezeigt). Das Ventil 42 wird in bekannter Weise durch einen entsprechenden Steuerknopf auf einem Gaskochgerät gesteuert, um die Gasströmung von der Gasquelle 40 zur Gasversorgungsleitung 36 zu regulieren. Das andere Ende von der Gasversorgungsleitung 36 ist mit einer Einspritzöffnung 44 versehen. Die Einspritzöffnung 44 ist mit der Hauptgasleitung 18 ausgerichtet, so dass Brennstoff, der aus der Einspritzöffnung 44 ausgestoßen wird, und mitgerissene Luft zu der Hauptbrennstoffkammer 24 und die Stabilitätskammer 26 über die Hauptgasleitung 18 entlang der Bahn "A" in 2 geleitet wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, die Stabilitätskammer 26 von der Hauptbrennstoffkammer 24 im wesentlichen getrennt, so dass die Stabilitätskammer 26 nicht in einer unmittelbaren Fluidverbindung mit der Hauptbrennstoffkammer 24 ist und deshalb relativ unabhängig von den primären Brenneröffnungen 32 ist. Die Stabilitätskammer 26 ist auf jeder Seite durch zwei radial verlaufende Leitanordnungen 50a und 50b (1), an der Unterseite durch eine obere Fläche 46 (2) des Brennerkörpers 12 und an der Oberseite durch die Kammer 22 gebildet. Eine Endwand 52, die nahe dem Brennerhals 22 angeordnet ist, begrenzt weiterhin die Stabilitätskammer 26, um so die Stabilitätskammer 26 von der Hauptbrennstoffkammer 24 im wesentlichen zu trennen. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, wie am besten in 2 zu sehen ist, die obere Fläche 46 des Brennerkörpers 12 so konfiguriert, dass die Stabilitätskammer 26 eine flache Tiefe an dem schmalen Ende der Stabilitätskammer 26 hat, das dem Brennerhals 20 am Nähesten gelegen ist, und Übergänge zu einem tieferen, breiteren Abschnitt hat, wenn sie der Simmerflammenöffnung 34 am Nähesten ist.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Stabilitätskammer 26 ferner zwei Stabilitätseinlässe 60a und 60b auf. Die Stabilitätseinlässe 60a, 60b sind in den entsprechenden Leitanordnungen 50a, 50b angeordnet, so dass die Stabilitätseinlässe 60a, 60b so angeordnet sind, dass sie im wesentlichen symmetrisch auf jeder Seite der Stabilitätskammer 26 nahe der Endwand 52 und dementsprechend nahe an dem Brennerhals 20 sind. Die Stabilitätseinlässe 60a, 60b sind im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Gasströmung von dem Brennerhals 20 radial nach außen und sie werden tangential versorgt mit dem Brennstoff/Luft-Gemisch durch den statischen Druck an dieser Stelle, wie es nachfolgend erläutert wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf zwei Stabilitätseinlässe 60a, 60b beschränkt und kann tatsächlich einen oder mehrere Stabilitätseinlässe aufweisen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Stabilitätseinlässe 60a, 60b an dem Brennerhals 20 angeordnet. Diese Anordnung verbessert das Stabilitätsvermögen, indem gestattet wird, dass ein effektiv kleinerer Stabilitätskammereinlass verwendet wird, während eine ausreichende Gasströmung beibehalten wird. Zusätzlich erzeugt die vorliegende Erfindung eine ästhetisch angenehme verminderte Stabilitätsflammengröße bei höheren Brennereingangsraten in einer Art und Weise, die am besten verstanden werden kann, wenn man die Verteilung des statischen Druckes in dem Brennerkopf betrachtet, wie es nachfolgend beschrieben wird.
  • In den 3A3C bezeichnet P3 den statischen Druck in der Umgebung, die den Gasbrenner umgibt, normalerweise den atmosphärischen Druck. Der Druck P3' bezeichnet den statischen Druck in der Stabilitätskammer 26, wobei dieser Druck etwa gleich dem Umgebungsdruck P3 ist teilweise aufgrund der kleinen Strömungsgeschwindigkeit und der großen Austrittsfläche der Stabilitätskammer 26. Der Druck P2 bezeichnet den Druck in der Hauptbrennstoffkammer 24 zwischen dem ringförmigen Verteilerbereich 25 und den primären Brenneröffnungen 32. Der Druck P2 ist höher als der statische Druck P3 aufgrund des Druckabfalls über den primären Brenneröffnungen 32. Die Druckdifferenz zwischen P2 und P3 drückt die Brennstoff/Luft-Strömung durch die primären Brenneröffnungen 32, und in kommerziell erhältlichen Expansionskammern (siehe De Gouville u. a. oben) treibt sie auch die Strömung in die Expansionskammer. Der Druck P1 ist der statische Druck am Eingang zu dem ringförmigen Verteilerbereich 25. Bei kleinen Brennereingangsraten, wo die Brennergeschwindigkeiten niedrig sind, wird die Reibung zwischen der laminaren Gasströmung und dem Brenner signifikant und bewirkt, dass der statische Druck P1 signifikant höher als der Druck P2 wird. Infolgedessen ist der Druckabfall von P1 auf P3' größer als von P2 nach P3. In einem Ausführungsbeispiel ist der statische Druckabfall von P1 nach P3' 40% größer als von P2 nach P3 beim Kochen. Infolgedessen ist während des Kochens für einen Einlass gleicher Größe zur Stabilitätskammer 26, im Vergleich zu kommerziell erhältlichen Expansionskammern, die Simmerflamme 35 größer und verbessert die Simmerstabilität. In ähnlicher Weise können für die gleiche Gasströmungsrate die Stabilitätseinlässe 60a, 60b kleiner bemessen werden, was ebenfalls die Stabilität relativ zu kommerziell erhältlichen Brennern verbessert, wie es oben erläutert ist.
  • Bei höheren Brennereingangsraten hat die relativ hohe Geschwindigkeit der Gasströmung eine signifikante Verkleinerung in dem statischen Druck gemäß gut bekannten Strömungsprinzipien zur Folge. Infolgedessen ist bei höheren Brennereingangsraten der statische Druck bei P1 niedriger als bei P2, wo die Geschwindigkeit sogar bei hohen Brennereingangsraten niedrig ist aufgrund der großen Fläche. Tatsächlich kann das Brennerdesign gestaltet werden, indem die Fläche des ringförmigen Verteilerbereiches 25 geändert wird, um einen statischen Druck P1 zu erzeugen, der kleiner als der Umgebungsdruck P3 ist. Die Verkleinerung im statischen Druck bei P1 bewirkt, dass die Größe der Simmerflamme 35 kleiner ist, wenn die Gaseingangsrate zunimmt, was gestattet, dass die Simmerflamme 35 im Simmerbetrieb relativ groß ist, ohne dass sie übermäßig groß ist oder bei höheren Brennereingangsraten unsichtbar ist.
  • Im Betrieb wird ein Steuerknopf auf dem Gaskochgerät, das der gewünschten Gasbrennereinrichtung 10 entspricht, betätigt, wodurch das Ventil 42 (2) Brennstoff an die Gasversorgungsleitung 36 liefert. Der Brennstoff wird aus der Einspritzöffnung 44 ausgestoßen und primäre Luft wird mitgerissen, um die Verbrennung zu unterstützen. Das Brennstoff/Luft-Gemisch tritt in den Eingangsbereich 19 der Hauptgasleitung 18 ein und strömt entlang der Bahn "A" zum Brennerhals 20 durch den ringförmigen Verteilerbereich 25 zur Hauptbrennstoffkammer 24, wobei diese Hauptbrennstoffkammer 24 das Brennstoff/Luft-Gemisch an die primären Brenneröffnungen 32 liefert für eine Verbrennung durch die Hauptflammen 33. Zusätzlich strömt das Brennstoff/Luft-Gemisch tangential von dem Brennerhals 20 durch die Stabilitätseinlässe 60a, 60b zur Simmeröffnung 34 für eine Verbrennung durch die Simmerflamme 35.
  • Wenn der Steuerknopf in eine Position gebracht wird, die einer hohen Eingangsgröße entspricht, nimmt die Brennstoff/Luftströmung in die Hauptgasleitung 18 zu und nimmt entsprechend in die Hauptbrennstoffkammer 24 hinein zu, wobei größere Flammen an den primären Brenneröffnungen 32 erzeugt werden, wodurch die gewünschten größeren Kochflammen erzeugt werden. Allerdings ist die Strömung in die Stabilitätskammer 26 aufgrund der niedrigen statischen Drucke, wie es oben erläutert wurde, relativ klein, und es wird eine kleine Simmerflamme an der Simmerflammenöffnung 34 erzeugt. In den meisten kommerziell erhältlichen Brenneranordnungen werden relativ große Simmerflammen bei hohen Brennereingangsraten erzeugt, aber in der vorliegenden Erfindung wird eine relativ kleinere, ästhetisch ansprechende Simmerflamme erzeugt. Während Vorgängen bei hohen Brennereingangsraten ist die Brennereinrichtung 10 relativ immun gegenüber Stabilitätsproblemen aufgrund der Schergeschwindigkeiten und Mengen des in die Brennereinrichtung 10 eintretenden Brennstoffes.
  • Wenn der Steuerknopf in eine Position gebracht wird, die einer kleinen Eingangsgröße entspricht, nimmt die Brennstoff/Luft-Strömung in die Hauptgasleitung 18 ab und nimmt entsprechend in die Hauptbrennstoffkammer 24 hinein ab, wobei kleinere Hauptflammen 33 an den primären Brenneröffnungen 32 erzeugt werden, die die gewünschten kleineren Kochflammen erzeugen. Allerdings ist die Strömung in die Stabilitätskammer 26 aufgrund der hohen statischen Drucke, wie es oben erläutert wurde, relativ hoch, und es wird eine stabile Simmerflamme 35 an der Simmerflammenöffnung 34 erzeugt. Bei Vorgängen bei niedrigen Brennereingangsraten, wenn die meisten kommerziell erhältlichen Brenneranordnungen, wie die oben beschriebenen, empfindlich gegenüber Druckstörungen sind, die sich durch die Umgebung oder durch die Herdkammer ausbreiten, hält die Stabilitätskammer 26 die Simmerflamme 35 in einer stabilen Form aufgrund des großen Druckabfalls über der Stabilitätskammer 26. Dieser große Druckabfall über der Stabilitätskammer 26 besteht aufgrund der Anordnung der Stabilitätseinlässe 60a, 60b nahe dem Brennerhals 20 und aufgrund des relativ großen Volumens der Stabilitätskammer 26.
  • 4 zeigt eine atmosphärische Gasbrennereinrichtung 110, die ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist. Die Gasbrennereinrichtung 110 ist in allen Bezügen ähnlich zu der Gasbrennereinrichtung 10, außer dass die Stabilitätskammer 26 ferner ein Versorgungsloch 112 aufweist, das in der Endwand 52 an dem Brennerhals 20 der Hauptgasleitung 18 angeordnet ist, um eine Gasströmung von der Gasversorgungsleitung 36 (2) zur Stabilitätskammer 26 zu liefern, um eine Simmerflamme 35 an der Simmerflammenöffnung 34 zu unterstützen. Das Versorgungsloch 112 ersetzt die Stabilitätsein lässe 60a, 60b der Brennereinrichtung 10 (1). Die Stabilitätskammer 26 erstreckt sich radial von dem Versorgungsloch 112 zur Simmerflammenöffnung 34.
  • Die Strömung, die sich entlang der Bahn "A" nach oben bewegt und in den Halsbereich 20 eintritt, stagniert nahe dem Versorgungsloch 112 und erzeugt einen relativ hohen lokalen Druck. Dieser lokale Druck gestattet, dass das Versorgungsloch 112 in der Größe relativ klein bemessen wird, wodurch die Stabilität der Simmerflamme 35 signifikant verbessert wird.

Claims (7)

  1. Gasbrennereinrichtung (10, 110) zur Verbindung mit einer Gasquelle (40), wobei die Gasbrennereinrichtung enthält: einen Brennerkörper (12) mit einer Seitenwand (16) und einer rohrförmigen Hauptgasleitung (18), die einen Einlass (19) und einen Auslass (20) aufweist, mehrere primäre Brenneröffnungen (32), die in der Seitenwand angeordnet sind und die in indirekter Verbindung mit dem Auslass der rohrfömigen Hauptgasleitung sind, und eine Koch- bzw. Simmerflammenöffnung (34), die in der Seitenwand im Abstand von den primären Brenneröffnungen angeordnet ist zum Bilden einer Wiederzündungsquelle dafür, gekennzeichnet durch: eine Stabilitätskammer (26), die in dem Brennerkörper angeordnet ist und die auf jeder Seite durch zwei radial verlaufende Leitanordnungen (50a, 50b), auf der Unterseite durch eine obere Fläche (46) von dem Brennerkörper, auf der Oberseite durch eine Kappe (22) und durch eine Endwand (52) am Auslass gebildet ist, um sich so radial von dem Auslass (20) zur Simmerflammenöffnung (34) zu erstrecken, und eine Blendeneinrichtung (60a, 60b, 112) zum Liefern von Gas direkt von dem Auslass in die Stabilitätskammer und wobei die Blendeneinrichtung und die radial verlaufende Stabilitätskammer zusammen einen grossen flammenstabilisierenden Druckabfall über der Stabilitätskammer bilden.
  2. Gasbrenner nach Anspruch 1, wobei die Blendeneinrichtung enthält: wenigstens einen Stabilitätseinlass (60a, 60b), der in wenigstens einer der Leitanordnungen angeordnet ist derart, dass der Stabilitätseinlass im wesentlichen senkrecht zu einer Richtung der Gasströmung radial aussen von dem Auslass ist.
  3. Gasbrenner nach Anspruch 1, wobei die Blendeneinrichtung enthält: ein Versorgungsloch (112), das in der Endwand nahe dem Auslass angeordnet ist.
  4. Gasbrenner nach Anspruch 1, wobei die obere Fläche des Brennerkörpers derart konfiguriert ist, dass eine Tiefe der Stabilitätskammer an einem dem Auslass nächstgelegenen Ende der Stabilitätskammer einen Wert hat, der kleiner als eine Tiefe der Stabilitätskammer an einem der Simmerflammenöffnung nächstgelegenen Ende ist.
  5. Gasbrenner nach Anspruch 2, wobei die Stabilitätseinlässe im wesentlichen symmetrisch auf jeder Seite der Stabilitätskammer nahe der Endwand angeordnet sind.
  6. Gasbrenner nach Anspruch 1, ferner enthaltend: eine Gasversorgungsleitung (36), die mit der Gasquelle über ein Ventil (42) an einem ersten Ende verbunden ist und eine Injektionsblende (44) an einem zweiten Ende aufweist, wobei die Injektionsblende mit der Hauptgasleitung derart ausgerichtet ist, dass aus der Injektionsblende ausgestossener Brennstoff und mitgerissene Luft der Gasbrennereinrichtung zugeführt werden.
  7. Gasbrenner nach Anspruch 1, wobei bei niedrigen Brennereingangsraten der statische Druck an den Versorgungsmitteln relativ hoch ist und eine relativ grosse Menge des Brennstoff/Luft-Gemisches in die Stabilitätskammer eintritt, und bei hohen Brennereingangsraten der statische Druck an den Versorgungsmitteln relativ niedrig ist und eine kleinere Menge des Brennstoff/Luft-Gemisches in die Stabilitätskammer eintritt.
DE69731175T 1996-12-26 1997-12-19 Atmosphärische Gasbrenner mit verbesserter Flammenstabilität Expired - Lifetime DE69731175T2 (de)

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US08/774,976 US5800159A (en) 1996-12-26 1996-12-26 Atmospheric gas burner assembly for improved flame stability

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