DE9314905U1

DE9314905U1 - Brennerdeckel für atmosphärische Gasbrenner

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Publication number: DE9314905U1
Application number: DE9314905U
Authority: DE
Original assignee: KLAUS LUETGEMEIER FA
Current assignee: KLAUS LUETGEMEIER FA
Priority date: 1993-10-01
Filing date: 1993-10-01
Publication date: 1994-01-13
Anticipated expiration: 2003-10-02

Description

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ANWALTSAKTE:

21.09.93 We

DATUM:

Anmelder: Firma Klaus Lütgemeier
Lange Straße 21
33803 Steinhagen/Westfalen

Bezeichnung: Brennerdeckel für atmosphärische Gasbrenner

Die Erfindung bezieht sich auf einen Brennerdeckel für atmosphärische Gasbrenner von Kochherden, insbesondere von China-Herden für Wok-Pfannen, mit an der Deckeloberseite erhaben angeordneten Flammöffnungen, zwischen denen vertieft bis zur Deckelumfangsseite reichende Kanäle für den Einlaß von Sekundärluft liegen.

Bekannt sind Brennerdeckel dieser Art, die igelartig gestaltet sind und deshalb als Igelbrenner bezeichnet werden. Sie haben eine etwa halbkugelige Oberfläche mit einer Vielzahl warzenartiger Düsen, in deren Scheitelbereich sich kreisrunde Flammöffnungen befinden. Entsprechend sind die warzenartigen Erhebungen auf der Brennerdeckeloberseite mit axialen Bohrungen durchsetzt, durch die hindurch das mit primärer Verbrennungsluft angereicherte Brenngas bis zu den Flammöffnungen hin hindurchtritt. Die Kanäle für den Einlaß von Sekundärluft werden durch die Zwischenräume zwischen den warzenartigen Erhebungen an der Oberseite des Brennerdeckels gebildet, und entsprechend der unregelmäßigen Anordnung der warzenartigen Erhebungen sind diese Kanäle ungleichförmig, weswegen die hierdurch angesaugte Sekundärluft immer wieder auf Hindernisse auftrifft, was zu starken Turbulenzen führt. Das Ergebnis ist eine trotz zugeführter Sekundärluft unvollkommene Verbrennung, die einen hohen Kohlenmonoxid-Anteil im Abgas bedingt.

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Bei den China-Herden zur Beheizung der kugelförmigen China-Pfannen, der sogenannten Wok-Pfannen, kommt es auf eine hohe Heizleistung an, die möglichst auf den unteren Scheitelbereich der Wok-Pfanne konzentriert sein soll. Zur Steigerung der Heizleistung und besseren Ausnutzung des Brenngases hat man bei den bekannten igelförmigen Brennerdeckeln bereits eine zentrale Öffnung an der Oberseite vorgesehen, durch die hindurch zusätzliche Sekundärluft in den Flammbereich eingeleitet wurde. Bei zu großer Öffnung erzielt man jedoch das Gegenteil des gewünschten Effektes, weil die zentral eingeleitete Sekundärluft eine Kühlung bewirkt, die für Temperaturdifferenzen von über 200 Grad Celsius zwischen dem Zentrum des Flammbereichs und dem sich darum herumschließenden Flammenkranz führen kann. Ein sehr großer Teil der zusätzlich hierdurch aufgebrachten Wärmeenergie streicht dann außen an der China-Pfanne vorbei und steigert unnötig die Raumaufheizung.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Brennerdeckel für atmosphärische Gasbrenner der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei besserer Ausnutzung des Brenngases eine hohe Heizleistung insbesondere im Zentrum des Flammbereichs ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Brennerdeckel der gattungsbildenden Art dadurch gelöst, daß die Flammöffnungen von der Deckelumfangsseite mit ihren Mündungen ansteigend verlaufende Schlitze und die Sekundärluftkanäle jeweils durch eine zwischen zwei benachbarten Schlitzen über deren Länge ansteigende Mulde gebildet sind. Jede dieser Mulden hat eine stirnseitige Einlaßöffnung an der Deckelumfangsseite und verjüngt sich von da ab nach oben hin stetig im Querschnitt.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß die Sekundärluft durch

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die Mulden hindurch im wesentlichen in gleicher Richtung wie der Verlauf der Schlitze hindurchgeführt wird, wobei der Anstieg der Mulden und der Schlitze den durch die Wärmeentwicklung bedingten Auftrieb angepaßt ist und die Verjüngung der Mulden von unten nach oben hin dazu dient, die Sekundärluft möglichst frei von Turbulenzen zu den Flammöffnungen hinzuleiten.

In vorteilhafter Ausbildung nach der Erfindung sind die Schlitze entlang des Firstes von beidseits dachförmig geschrägten Rippen angeordnet, zwischen denen jeweils eine Mulde in Gestalt eines Tales eingeformt ist. Hierdurch läßt sich die über die Mulden zuzuleitende Sekundärluft besonders gut an die durch die Mündungen der Schlitze gebildeten Flammöffnungen heranführen, und hierfür ist von weiterem Vorteil, wenn der Brennerdeckel ein rotationssymmetrischer Körper ist und die Rippen sowie die Mulden mit regelmäßiger Teilung symmetrisch zu durch die Schlitze hindurchgehenden Axialebenen liegen. Da die Achse des Brennerdeckels in der Gebrauchslage vertikal ausgerichtet ist, begünstigt dies den Aufstieg der Sekundärluft in den ansteigenden Mulden.

Grundsätzlich können die Mündung der Schlitze, also die Flammöffnungen von unten nach oben konkav oder konvex gekrümmt verlaufen, zweckmäßig ist jedoch, wenn die Firste der Rippen, zwischen denen sich die Mulden befinden, und damit die Mündungen der Schlitze auf dem Mantel eines Kegelstumpfes liegen. Insoweit verlaufen die Mündungen der Schlitze entlang der Mantellinien dieses Kegelstumpfes geradlinig.

In konkreter Ausgestaltung haben vorteilhaft die Einlaßöffnungen der Mulden eine V-Form, was auch für den Querschnitt der Mulden gilt, wobei die Mulden und deren Einlaßöffnungen im unteren Scheitelbereich, also im Bereich der sogenannten

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Talsohle gerundet sein können. Die Verjüngung des Querschnittes der Mulden von unten nach oben hin kann in vorteilhafter mit dadurch erreicht werden, daß der Anstieg der Talsohlen der Mulden steiler als der Anstieg der Mündungen der Schlitze ist.

Für die Flaminbildung ist es von weiterem Vorteil, wenn die Deckeloberseite zum Zentrum als Spitzkegel hin ausgebildet ist, bis etwa zu dessen Fußkreis im Abstand vom Kegelscheitel die Schlitze bzw. deren Mündungen reichen. Hierbei macht man zweckmäßig die Länge der Mantellinien des Spitzkegels vom Kegelscheitel bis zum Fußkreis etwa gleich der Länge der Schlitze im Bereich deren Mündungen. Hierdurch wird ein Flammenzentrum mit hoher Energiedichte bedünstigt. Hierzu macht man vorteilhaft den Kegelwinkel des Spitzkegel steiler als den des Kegelstumpfes, auf dessen Mantel die Mündungen der Schlitze liegen. Zweckmäßig ist, wenn die Steigungswinkel des Spitzkegels und der Talsohlen der Mulden gleich sind, wobei hier ein Steigungswinkel von etwa 45 Grad zu bevorzugen ist.

Der erfindungsgemäße Brennerdeckel kann in anderer Ausführung statt des zentralen Spitzkegels eine Öffnung für den Einlaß zusätzlicher Sekundärluft haben, wobei durch die gleichförmige Strömung der Brenngase von außen nach oben hin, die zu einer Zentrierung der Brennflammen führt, der durch die zentral eingeleitete Sekundärluft mögliche Kühleffekt überspielt werden kann. Auch durch eine geeignete Dimensionierung der zentralen Einlaßöffnung für Sekundärluft kann man eine optimale Verbrennung steuern.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen:

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Fig 1 eine perspektivische Darstellung eines Brennerdeckels ,

Fig 2 einen Vertikalschnitt durch den Brennerdeckel nach Fig I und

Fig 3 eine Draufsicht auf den Brennerdeckel nach den Fig I und 2.

Im einzelnen erkennt man in Fig 1 an der Oberseite 1 des Brennerdeckels ansteigend verlaufende Mündungen 2 von Schlitzen 3, die in Richtung einer Vertikalebene in erhaben nach oben vorstehenden Rippen 4 eingeformt sind. Im wesentlichen ist der Brennerdeckel an seiner Oberseite 1 kegelförmig ausgebildet, wobei die Rippen 4 und damit auch die Schlitze 3 mit ihren Mündungen 2 in Richtung von Kegelmantellinien von der Umfangsseite 8 in Richtung nach oben zum Zentrum hin verlaufen. An ihrer Oberseite hin sind die Rippen 4 abgeflacht und weisen Firste 5 auf, entlang deren Längsmitte die Mündungen 2 der Schlitze 3 verlaufen.

Die Rippen 4 haben satteldachförmig geschrägte Flanken beidseits und schließen zwischen sich vertiefte Mulden 6 ein, die im Querschnitt V-förmig, jedoch im Bereich ihrer Talsohle 9 gerundet sind. Die Mulden 6 haben an der umfangsseite 8 des Brennerdeckels V-förmige Einlaßöffnungen 7, und sie weisen hier den größten Querschnitt auf. Die ebenfalls ansteigend angeordneten Mulden 6 verjüngen ihren Querschnitt nach oben hin, so daß die durch die Mulden 6 hindurch zu befördernde Sekundärluft zu den die Flammöffnung bildenden Mündungen 2 der Schlitze 3 beim Aufsteigen abgegeben wird, weshalb die Länge der Mulden 6 in etwa der Länge der Mündungen 2 der Schlitze 3 entspricht.

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Die Firste 5 der Rippen 4 und ebenso die Mündungen 2 der Schlitze 3 im Bereich dieser Firste 5 liegen auf dem Mantel eines Kegelstumpfes, dessen Höhe nicht die gesamte Höhe des Brennerdeckels ausmacht. Vielmehr hat der Brennerdeckel im zentralen Bereich seiner Oberseite 1 eine Öffnung oder einen Spitzkegel 10, dessen Mantel glattflächig ist.

Wie man dazu den Fig 2 und 3 entnimmt, entspricht die Länge einer Mantellinie des Spitzkegels 10 von seinem Scheitel 11 bis zu seinem Fußkreis 14 in etwa der Länge der Mündungen 2 der Schlitze 3. Im Bereich des Fußkreises 14 des Spitzkegels 10 besteht zu dem Kegelmantel hin, auf dem die Firste 5 der Rippen 4 liegen, ein Knick, was bedeutet, daß der letztgenannte Kegelmantel weniger steil als der Spitzkegel 10 ist. Die gleiche Steigung des Spitzkegels 10 setzt sich allerdings über die Talsohlen 9 der Mulden 6 hin fort, wodurch die Rippen 4 bis zu den Einlaßmündungen 7 der Mulden 6 hin stetig an Höhe zunehmen. Dadurch ist eine stetige Querschnittsabnahme der Mulden 6 von den Einlaßöffnungen 7 nach oben hin bedingt.

Fig 2 entnimmt man weiter, daß die Schlitze 3 im Bereich der Rippen 4 zu einem Innenraum 12 des Brennerdeckels hin offen sind, der nach unten hin eine Öffnung 13 hat, über die das mit primärer Verbrennungsluft vermischte Brenngas in den Brennerdeckel eintritt. Da es sich um einen Brennerdeckel für einen atmosphärischen Brenner handelt, hat sowohl die primäre Verbrennungsluft als auch die sekundäre Verbrennungsluft, welche über die Mulden 6 zu den Flammöffnungen hingeführt wird, lediglich atmosphärischen Druck, so daß anders als bei Gebläsebrennern ein Betrieb mit Überschuß von primärer Verbrennungsluft nicht in Betacht kommt. Gerade deshalb kommt es auf die Zuführung von sekundärer Verbrennungsluft über die Einlaßöffnungen 7 und die Mulden 6 zu den

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die Flammöffnung bildenden Mündungen 2 der Schlitze 3 an, wobei durch die besondere Ausbildung der Mulden 6 Turbulenzen vermieden sind, was zu einem ruhigen Flammenbild mit hoher Dichte von Wärmeenergie im zentralen Bereich führt.

Claims

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ANWALTSAKTE:

21.09.93 we

DATUM:

Schutzansprüche:

1. Brennerdeckel für atmosphärische Gasbrenner von Kochherden, insbesondere von China-Herden für Wok-Pfannen, mit an der Deckeloberseite erhaben angeordneten Flammöffnungen, zwischen denen vertieft bis zur Deckelumfangsseite reichende Kanäle für den Einlaß von Sekundärluft liegen,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Flammöffnungen von der Deckelumfangsseite (8) mit ihren Mündungen (2) ansteigend verlaufende Schlitze (3) und die Sekundärluftkanäle jeweils durch eine zwischen zwei benachbarten Schlitzen (3) über deren Länge ansteigende Mulde (6) gebildet sind, die eine stirnseitige Einlaßöffnung (7) an der Deckelumf angsseite (8) hat und die sich von da ab nach oben hin stetig im Querschnitt verjüngt .
2. Brennerdeckel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Schlitze (3) entlang des Firstes (5) von beidseits dachförmig geschrägten Rippen (4) angeordnet sind, zwischen den jeweils eine Mulde (6) in Gestalt eines Tales eingeformt ist.
3. Brennerdeckel nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß er ein rotationssymmetrischer Körper ist und die

Rippen (4) sowie die Mulden (6) mit regelmäßiger Teilung

symmetrisch zu durch die Schlitze (3) hindurchgehenden Axialebenen liegen.

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4. Brennerdeckel nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Firste (5) an der Deckeloberseite und damit die Mündungen (2) der Schlitze (3) auf dem Mantel eines Kegelstumpfes liegen.
5. Brennerdeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einlaßöffnungen (7) und der Querschnitt der Mulden (6) etwa V-förmig sind.
6. Brennerdeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß der Anstieg der Talsohle (9) der Mulden (6) steiler als der Anstieg der Mündungen (2) der Schlitze {3) ist.
7. Brennerdeckel nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Deckeloberseite (1) zum Zentrum hin als Spitzkegel (10) ausgebildet ist, bis etwa zu dessen Fußkreis (14) im Abstand vom Kegelscheitel (11) die Schlitze (3) reichen.
8. Brennerdeckel nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Länge der Mantellinien des Spitzkegels (10) vom

Kegelscheitel (11) bis zum Fußkreis (14) etwa gleich der

Länge der Schlitze (3) im Bereich deren Mündungen (2) ist.
9. Brennerdeckel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,

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daß der Kegelwinkel der Kegelspitze (10) steiler als der des Kegelstumpfes ist, auf dessen Mantel die Mündungen (2) der Schlitze (3) liegen.
10. Brennerdeckel nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Steigungswinkels des Spitzkegels (10) und der Talsohle (9) der Mulden (&bgr;) gleich sind.
11. Brennerdeckel nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Steigungswinkel des Spitzkegels (10) und der Talsohle der Mulden (6) etwa 45 Grad betragen.
12. Brennerdeckel nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß er in Abstand von den Oberenden der Schlitze (3) eine zentrale Öffnung für den Einlaß zusätzlicher, sekundärer Verbrennungsluft hat.