EP2290287A2 - Brennerkappe für Gasherde und Gasherd-Brenner mit einer solchen Brennerkappe - Google Patents

Brennerkappe für Gasherde und Gasherd-Brenner mit einer solchen Brennerkappe Download PDF

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EP2290287A2
EP2290287A2 EP10174077A EP10174077A EP2290287A2 EP 2290287 A2 EP2290287 A2 EP 2290287A2 EP 10174077 A EP10174077 A EP 10174077A EP 10174077 A EP10174077 A EP 10174077A EP 2290287 A2 EP2290287 A2 EP 2290287A2
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EP
European Patent Office
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burner
cap
burners
cap body
burner cap
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EP10174077A
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English (en)
French (fr)
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EP2290287A3 (de
EP2290287B1 (de
Inventor
Haitao Luo
Weiwei Miao
Shenzhou Zhang
Xin Zhang
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BSH Hausgeraete GmbH
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BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
    • F23D14/06—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with radial outlets at the burner head
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F23D14/48—Nozzles
    • F23D14/58—Nozzles characterised by the shape or arrangement of the outlet or outlets from the nozzle, e.g. of annular configuration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/14—Special features of gas burners
    • F23D2900/14062—Special features of gas burners for cooking ranges having multiple flame rings

Definitions

  • the present invention relates to a component for gas stoves, in particular a burner cap for gas stoves and a gas stove burner with such a burner cap.
  • the object of the present invention is to provide a burner cap, with a better or more uniform distribution of the burners can be achieved.
  • Another object of the present invention is to propose a burner for gas stoves with a burner cap, with which the distribution of the burners can be improved.
  • a burner cap for gas stoves consisting of a cap body, which is approximately circular and has a base surface, wherein on the underside of the cap body, a concave gas receiving space is formed and the cap body several, this penetrating, burners are arranged, characterized characterized in that on the base at least one, concentrically arranged on the cap body, tip-shaped formation which comprises at least two separate, tip-shaped portions, wherein at each of the sections, the circular center of the cap body facing away, outwardly beveled surface is formed on which are the burners.
  • tip-shaped formation of at least two sections is located on the base surface of the body of the burner cap and at the same time firing points are provided at the, away from the circle center of the cap body, outer slope of the section, a more uniform distribution of the burners on the Torch cap and thus the flames are achieved during operation of the burner. In this way, the heating power is increased.
  • N1 is three, so that there are at least three burner ring rings distributed outwardly from the circle center on the cap body. This allows a preferred arrangement of the burners on the entire base of the body of the burner cap, which on the one hand simplifies the production of the burner cap and at the same time reserves the space for further structures on the burner cap.
  • N2 is three such that each of the sections spans a central angle of about 80 degrees and creates a secondary air channel between each circumferentially adjacent section.
  • the burner during operation enough secondary air supplied and thereby increases the heat output and the CO and NO X emissions can be reduced, provides a further embodiment of the burner cap according to the invention a cavity on the conveyor channel for the secondary air.
  • the secondary air can flow into the cavity through the gap between the burner and the cover plate of the gas range which carries it, and thus be guided into the lower area of the operating stations in operation.
  • the upper ends of the tip-shaped formations are largely in one plane. Since in this embodiment, the top of the burner cap is approximately on one level approximately on a plane and has no outstanding points, the cap top and the bottom of the heated container can be exempt from mutual interference.
  • the tip-shaped formation has an inclined or curved outer surface, wherein the burners are evenly distributed on the outer surface.
  • the design of the burner cap differ in one embodiment of the present invention, distributed on the individual oblique outer surfaces, burners in diameter and number from each other. Since, for example, less secondary air can be supplied in the areas located near the center of the circle of the burner cap than in the areas further away from the center of the circle, the outlet volume of the gas mixture can be reduced by reducing the diameter of the interior, ie in the vicinity of the central area. lying Brennstellen be dismantled. In this way, an increase in the CO and NO x emissions, which arises at a large outlet amount of gas mixture and insufficient air supplementation, be largely avoided.
  • a peripheral surface is formed, on which a plurality of circumferential focal points are evenly distributed.
  • a first, radially inwardly sinking circumferential groove is formed on the peripheral surface, wherein the circumferential focal points at the bottom of the first circumferential groove are located.
  • a burner for gas stoves consisting of a burner holder with a gas mixing chamber, a burner cap connected to the burner cap according to one of the embodiments described above and a central cap with circumferentially distributed central burners.
  • the burner holder consists of a gas mixing chamber lower part and a gas mixing chamber upper part connected thereto.
  • an outer, extending in the circumferential direction, Flammenausbreitungsring is formed at the joint of burner socket and burner cap.
  • the burner of the present invention there is an inner flame spreading ring between the burner socket and the central cap. Due to the presence of the inner flame spreading ring at the joint between the burner cap and burner leaves increase the flame propagation velocity along the inner circumference of the burner at the moment of commissioning of the burner.
  • a further embodiment of the burner according to the invention provides that the central cap is provided in the circumferential direction with two superimposed rows of burners, wherein the peripheral surface associated with the lower row of burners a second, radially inward sinking circumferential groove forms and the burners of the lower row are located at the bottom of the second circumferential groove, so that the inner flame spreading ring is formed.
  • FIG. 1 to 4 show a burner cap 1 for gas stoves, consisting of a cap body 1, which is approximately circular and has a base surface 9. On the underside of the cap body, a concave gas receiving space 2 is formed. On the cap body several, these penetrating burners 3 are arranged. On the base is at least one, concentrically arranged on the cap body, tip-shaped formation 4, which comprises at least two separate, tip-shaped sections. At each of the sections, an outwardly bevelled surface 5, facing away from the circle center of the cap body, is formed on which the burners 3 are provided.
  • FIG. 1 to 4 N1 is three, so that there are at least three distributed from the circle center to the outside burner ring rings on the cap body. This allows a preferred arrangement of the burners on the entire base of the body of the burner cap, which on the one hand simplifies the production of the burner cap and at the same time reserves the space for further structures on the burner cap.
  • each of the tip-shaped formations 4 of the burner cap 1 N2 comprises circumferentially evenly distributed sections, wherein as N2 an integer number is selected and preferably: 2 ⁇ N2 ⁇ 15.
  • N2 an integer number is selected and preferably: 2 ⁇ N2 ⁇ 15.
  • the burner cap 1 of the present invention according to FIG. 1 to 4 N2 is three, so that from each of the sections a central angle of about 80 ° is spanned and between two circumferentially adjacent sections per a secondary air conveyor channel 7 is formed.
  • NO X are nitrogen oxides that are produced during operation of the gas stove due to incomplete combustion, often with pollutants such as NO and NO 2 .
  • FIG. 1 to 4 it can be seen, in one embodiment of the burner cap 1 according to the invention on the conveyor channel for secondary air 7, a cavity 8 is provided.
  • the secondary air can flow into the cavity via the gap between the burner and the cover plate of the gas range which carries it, and thus be led to the lower area of the operating stations in operation.
  • the upper ends of the tip-shaped formations are largely on one level. Since in this embodiment, the top of the burner cap is located approximately on one level and has no outstanding points, the cap top and the bottom of the heated container can be exempt from mutual interference.
  • the tip-shaped formation 4 has, as in FIG. 2 to 4 represented over an inclined or curved outer surface 5, wherein the burners 3 are evenly distributed on the outer surface 5.
  • diameter and number of distributed on the individual outer slopes 5 burners 3 depending on the design vary. That is, the burners 3 on the individual outer slopes 5 may be identical in terms of diameter and number or may differ from each other, as in FIG. 1 and 4 is shown. Since, for example, less secondary air can be supplied in the areas located near the center of the circle of the burner cap than in the areas further away from the center of the circle, the outlet volume of the gas mixture can be reduced by reducing the diameter of the interior, ie in the vicinity of the central area. lying Brennstellen be reduced. In this way, an increase in the CO and NO x emissions, which arises at a large gas mixture outlet quantity and insufficient air supplementation, can be largely avoided.
  • a peripheral surface 10 formed at the bottom of the base 9 of the cap body. On this peripheral surface 10 a plurality of peripheral burners 11 are evenly distributed.
  • FIG. 3 formed on the peripheral surface 10, a first, radially inwardly sinking circumferential groove 12, wherein the peripheral burners 11 are located at the bottom of the first circumferential groove 12.
  • FIG. 5 to 7 show a burner 20 for gas stoves according to the present invention, consisting of at least one burner socket with gas mixing chamber 21, 22, a burner cap 1 according to the invention as described above and a central cap 23 with distributed at the edge of central burners 26, 27.
  • a burner 20 for gas stoves according to the present invention consisting of at least one burner socket with gas mixing chamber 21, 22, a burner cap 1 according to the invention as described above and a central cap 23 with distributed at the edge of central burners 26, 27.
  • the burner holder consist of a gas mixing chamber lower part 22 and a gas mixing chamber upper part 21 connected thereto.
  • an outer, extending in the circumferential direction Flammenausbreitungsring 24 is formed at the joint of the burner holder 21, 22 and burner cap 1.
  • the flame propagation speed can be increased along the outer circumference of the burner at the moment of commissioning of the burner and thereby the performance of the entire burner can be improved accordingly.
  • the present invention provides between the burner holder 21, 22 and the central cap 23 in addition to an inner flame spreading ring 25 before.
  • the inner Flammenausbreitungsrings at the junction between the burner cap and burner can be at the moment of commissioning of the burner and increase the flame propagation velocity along the inner circumference of the burner.
  • the invention provides that the central cap 23, as in FIG. 7 shown at its periphery with two superimposed rows of burners 26, 27 is provided.
  • the peripheral surface associated with the lower row of burners 27 forms a second, radially inwardly sinking circumferential groove 28, the burners 27 of the lower row being located at the bottom of the second circumferential groove 28, so that the inner flame spread ring 25 is formed.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Brennerkappe für Gasherde und einen Gasherd-Brenner mit einer solchen Brennerkappe. Erfindungsgemäß wird eine Brennerkappe für Gasherde vorgeschlagen, bestehend aus einem Kappenkörper (1), der annähernd kreisförmig ist und eine Grundfläche (9) aufweist, wobei an der Unterseite des Kappenkörpers ein konkaver Gasaufnahmeraum ausgebildet ist und am Kappenkörper mehrere, diesen durchdringende, Brennstellen (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der Grundfläche mindestens eine, konzentrisch am Kappenkörper angeordnete, spitzenförmige Ausformung (4) befindet, die mindestens zwei separate, spitzenförmig ausgebildete Abschnitte umfasst, wobei an jedem der Abschnitte eine, dem Kreismittelpunkt des Kappenkörpers abgewandte, nach außen abgeschrägte Fläche (5) ausgebildet ist, an der sich die Brennstellen (3) befinden. Eine derartige Brennerkappe ermöglicht eine gleichmäßigere Verteilung der Brennstellen auf der Brennerkappe des Gasherdes, wodurch eine gleichmäßigere Flammenverteilung und eine bessere Heizleistung während dem Betrieb des Brenners erzielt werden.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil für Gasherde, insbesondere eine Brennerkappe für Gasherde und einen Gasherd-Brenner mit einer solchen Brennerkappe.
    • Technischer Hintergrund
  • Bei herkömmlichen Brennern für Gasherde sind an deren Oberseite typischerweise außen- und innenliegende Brennstellen angeordnet. Um die Heizleistung und somit den Heizeffekt eines Brenners zu verbessern, weist bei manchen Brennern die äußere Brennerkappe an ihrer, der inneren Brennerkappe zugewandten Randkante zusätzliche, ringförmig angeordnete Brennstellen auf. Trotzdem befinden sich zwischen den Brennringen eines Brenners große Bereiche ohne Brennstellen, so dass beim Betrieb des Brenners in diesen Bereichen ohne Brennstellen, aufgrund der fehlenden Flammen, niedrige Temperaturen entstehen. Dies kann dazu führen, dass der zu erhitzende Behälter an seiner Unterseite einer ungleichmäßigen Erhitzung ausgesetzt ist. Wenn ein Kochgeschirr zum Erwärmen auf den Brenner gestellt wird, weisen die Stellen ohne direkten Kontakt zur Flamme eine niedrige Temperatur auf, da dem brennstellenfreien Raum eine verhältnismäßig große Fläche zugeordnet ist, während die Stellen der Topfunterseite, welche unmittelbar mit den außen- und innenliegenden Brennstellen in Kontakt stehen und dadurch erhitzt werden, eine erheblich höhere Oberflächentemperatur aufweisen. Dies führt zu größerem Zeitaufwand, höherem Gasverbrauch und niedriger Heizleistung und auch der Geschmack wird beeinträchtigt.
    • Darstellung der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Brennerkappe anzubieten, mit der eine bessere bzw. gleichmäßigere Verteilung der Brennstellen erzielt werden kann.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Brenner für Gasherde mit einer Brennerkappe vorzuschlagen, mit der sich die Verteilung der Brennstellen verbessern lässt.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Brennerkappe für Gasherde vorgesehen, bestehend aus einem Kappenkörper, der annähernd kreisförmig ist und eine Grundfläche aufweist, wobei an der Unterseite des Kappenkörpers ein konkaver Gasaufnahmeraum ausgebildet ist und am Kappenkörper mehrere, diesen durchdringende, Brennstellen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der Grundfläche mindestens eine, konzentrisch am Kappenkörper angeordnete, spitzenförmige Ausformung befindet, die mindestens zwei separate, spitzenförmig ausgebildete Abschnitte umfasst, wobei an jedem der Abschnitte eine, dem Kreismittelpunkt des Kappenkörpers abgewandte, nach außen abgeschrägte Fläche ausgebildet ist, an der sich die Brennstellen befinden. Da sich auf der Grundfläche des Körpers der Brennerkappe zumindest eine, konzentrisch am Kappenkörper angeordnete, spitzenförmige Ausformung aus mindestens zwei Abschnitten befindet und gleichzeitig Brennstellen an der, vom Kreismittelpunkt des Kappenkörpers abgewandten, Außenschräge des Abschnitts vorgesehen sind, kann eine gleichmäßigere Verteilung der Brennstellen auf der Brennerkappe und somit der Flammen beim Betrieb des Brenners erzielt werden. Auf diese Weise wird die Heizleistung erhöht.
  • Um auf der Grundfläche des Kappenkörpers, von ihrem kreismittelpunktnahen Bereich ausgehend, eine gleichmäßige Brennstellenverteilung über die gesamte Brennerkappe zu erzielen, ist in einer weiteren Ausführung der erfindungsgemäßen Brennerkappe vorgesehen, dass sich auf dem Kappenkörper N1 spitzenförmige Ausformungen befinden, die vom kreismittelpunktnahen Bereich annähernd gleichmäßig nach außen hin verteilt sind, wobei 1≤N1≤6 (N1 = Ganzzahl) ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennerkappe beträgt N1 drei, so dass sich auf dem Kappenkörper zumindest drei vom Kreismittelpunkt nach außen verteilte Brennstellenringe befinden. Dies ermöglicht eine bevorzugte Anordnung der Brennstellen auf der gesamten Grundfläche des Körpers der Brennerkappe, was einerseits die Herstellung der Brennerkappe vereinfacht und gleichzeitig Einbauplatz für weitere Strukturen auf der Brennerkappe reserviert.
  • Um auf der gesamten Grundfläche des Körpers der Brennerkappe eine gleichmäßige Verteilung der Brennstellen in Umfangsrichtung zu realisieren, sieht eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Brennerkappe vor, dass jede der spitzenförmigen Ausformungen N2 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Abschnitte umfasst, wobei 2≤N2≤15 (N2 = Ganzzahl) ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Brennerkappe der vorliegenden Erfindung beträgt N2 drei, so dass von jedem der Abschnitte ein Zentriwinkel von etwa 80° überspannt wird und zwischen zwei, in Umfangsrichtung benachbarten, Abschnitten je eine Förderrinne für Sekundärluft entsteht. So kann neben einer möglichst gleichmäßigen Verteilung der Brennstellen in Umfangsrichtung zugleich auch eine entsprechende Struktur zur Ergänzung von Sekundärluft während des Brennbetriebs erzeugt werden, wodurch das Betriebsverhalten der gesamten Brennerkappe verbessert wird.
  • Damit dem Brenner während dem Betrieb genügend Sekundärluft zugeführt und dadurch die Heizleistung erhöht und die CO- und NOX-Emissionen reduziert werden können, sieht eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Brennerkappe eine Aushöhlung an der Förderrinne für die Sekundärluft vor. Dadurch kann die Sekundärluft beim Betrieb des Brenners über den Spalt zwischen dem Brenner und der, diesen tragenden, Deckplatte des Gasherdes in diese Aushöhlung strömen und somit in den unteren Bereich der in Betrieb befindlichen Brennstellen geführt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Brennerkappe der vorliegenden Erfindung befinden sich die oberen Enden der spitzenförmigen Ausformungen weitgehend auf einer Ebene. Da in dieser Ausführung die Oberseite der Brennerkappe insgesamt annähernd auf einer Ebene liegt und keine herausragenden Stellen aufweist, lassen sich die Kappenoberseite und die Unterseite des erhitzten Behälters von einer wechselseitigen Beeinflussung befreien.
  • Zur Vereinfachung der Herstellung der Brennstellen ist in einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen Brennerkappe vorgesehen, dass die spitzenförmige Ausformung über eine schräge oder gekrümmte Außenfläche verfügt, wobei die Brennstellen gleichmäßig auf der Außenfläche verteilt sind.
  • Zur weiteren Reduzierung der CO- und NOX-Emissionen während des Betriebs des Brenners, unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Konstruktion der Brennerkappe, unterscheiden sich in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die, auf den einzelnen, schrägen Außenflächen verteilten, Brennstellen in Durchmesser und Anzahl voneinander. Da sich z.B. in den Bereichen, die in der Nähe des Kreismittelpunktes der Brennerkappe liegen, weniger Sekundärluft zuführen lässt als in den vom Kreismittelpunkt weiter entfernten Bereichen, kann das Austrittsvolumen des Gasgemisches durch Verkleinern des Durchmessers der innen, also in der Nähe des mittleren Bereiches, liegenden Brennstellen abgebaut werden. Auf diese Weise kann eine Erhöhung der CO- und NOX-Emissionen, welche bei großer Austrittsmenge an Gasgemisch und ungenügender Luftergänzung entsteht, weitestgehend vermieden werden.
  • Um eine gleichmäßigere Erwärmung und eine bessere Verbrennung zu ermöglichen, ist gemäß einer Ausführung der Brennerkappe der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass am unteren Rand der Grundfläche des Kappenkörpers eine Umfangsfläche ausgebildet ist, auf der mehrere Umfangsbrennstellen gleichmäßig verteilt sind.
  • Zudem bildet sich an der Umfangsfläche eine erste, radial nach innen sinkende Umfangsnut aus, wobei sich die Umfangsbrennstellen am Boden der ersten Umfangsnut befinden. Dies vereinfacht nicht nur die Herstellung, sondern verbessert auch das Betriebsverhalten der erfindungsgemäßen Brennerkappe nach ihrem Aufsetzen auf eine Brennerfassung.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe außerdem gelöst durch einen Brenner für Gasherde, bestehend aus einer Brennerfassung mit einem Gasmischraum, einer mit der Brennerfassung verbundenen Brennerkappe gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungen und einer Zentralkappe mit in Umfangsrichtung verteilten Zentralbrennstellen. Mit einem derartigen Brenner können mehr Brennringe denn je realisiert und somit die Betriebseigenschaften des Brenners hinsichtlich verbrennungstechnischem Wirkungsgrad und CO- und NOX-Emissionen verbessert werden.
  • Um die Herstellung der Brennerfassung beispielsweise durch eine mehrteilige Auslegung zu vereinfachen, ist in einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Brenners vorgesehen, dass die Brennerfassung aus einem Gasmischraum-Unterteil und einem damit verbundenen Gasmischraum-Oberteil besteht.
  • In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brenners ist an der Fügestelle von Brennerfassung und Brennerkappe ein äußerer, sich in Umfangsrichtung erstreckender, Flammenausbreitungsring ausgebildet. Durch das Vorhandensein des äußeren Flammenausbreitungsrings an der Fügestelle zwischen Brennerkappe und Brenner kann im Augenblick der Inbetriebnahme des Brenners die Flammenausbreitungsgeschwindigkeit entlang des äußeren Umfangs des Brenners erhöht und dadurch das Betriebsverhalten des ganzen Brenners entsprechend verbessert werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Brenners der vorliegenden Erfindung befindet sich zwischen der Brennerfassung und der Zentralkappe ein innerer Flammenausbreitungsring. Durch das Vorhandensein des inneren Flammenausbreitungsrings an der Fügestelle zwischen Brennerkappe und Brenner lässt sich im Augenblick der Inbetriebnahme des Brenners auch die Flammenausbreitungsgeschwindigkeit entlang des inneren Umfangs des Brenners erhöhen.
  • Zur weiteren Verbesserung von Verbrennung und Flammenverteilung an der Zentralkappe, sieht eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Brenners vor, dass die Zentralkappe in Umfangsrichtung mit zwei übereinander angeordneten Reihen von Brennstellen versehen ist, wobei die der unteren Brennstellen-Reihe zugeordnete Umfangsfläche eine zweite, radial nach innen sinkende Umfangsnut bildet und sich die Brennstellen der unteren Reihe am Boden der zweiten Umfangsnut befinden, so dass der innere Flammenausbreitungsring entsteht.
    • Darstellung der Abbildungen
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung mit Hilfe von beigefügten Abbildungen und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen:
    • FIG. 1 eine Draufsicht einer Brennerkappe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • FIG. 2 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Brennerkappe entlang der Schnittlinie A-A in FIG. 1,
    • FIG. 3 eine Ausschnittsvergrößerung der Darstellung in FIG. 2,
    • FIG. 4 eine dreidimensionale Ansicht einer Brennerkappe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • FIG. 5 eine dreidimensionale Ansicht eines Brenners gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • FIG. 6 eine dreidimensionale Explosionszeichnung eines Brenners gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
    • FIG. 7 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Brenners entlang der Schnittlinie A-A in FIG. 1.
  • FIG. 1 bis 4 zeigen eine Brennerkappe 1 für Gasherde, bestehend aus einem Kappenkörper 1, der annähernd kreisförmig ist und eine Grundfläche 9 aufweist. An der Unterseite des Kappenkörpers ist ein konkaver Gasaufnahmeraum 2 ausgebildet. Am Kappenkörper sind mehrere, diesen durchdringende Brennstellen 3 angeordnet. Auf der Grundfläche befindet sich mindestens eine, konzentrisch am Kappenkörper angeordnete, spitzenförmige Ausformung 4, die mindestens zwei separate, spitzenförmig ausgebildete Abschnitte umfasst. An jedem der Abschnitte ist eine, dem Kreismittelpunkt des Kappenkörpers abgewandte, nach außen abgeschrägte Fläche 5 ausgebildet, an der die Brennstellen 3 vorgesehen sind. Da sich auf der Grundfläche des Körpers der Brennerkappe mindestens eine, konzentrisch am Kappenkörper angeordnete, spitzenförmige Ausformung 4 aus mindesten zwei Abschnitten befindet und gleichzeitig an der, vom Kreismittelpunkt des Kappenkörpers abgewandten, Außenschräge des Abschnitts Brennstellen vorgesehen sind, kann eine gleichmäßigere Verteilung der Brennstellen auf der Brennerkappe und somit der Flammen beim Betrieb des Brenners erzielt werden. Auf diese Weise wird die Heizleistung erhöht.
  • Um auf der Grundfläche des Kappenkörpers, von ihrem kreismittelpunktnahen Bereich ausgehend, eine gleichmäßige Brennstellenverteilung über die gesamte Brennerkappe zu erzielen, befinden sich auf dem Körper der Brennerkappe 1 N1 spitzenförmige Ausformungen 4, die vom kreismittelpunktnahen Bereich annähernd gleichmäßig nach außen hin verteilt sind, wobei als N1 eine Ganzzahl gewählt wird und vorzugsweise gilt: 1≤N1≤6. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennerkappe nach FIG. 1 bis 4 beträgt N1 drei, so dass sich auf dem Kappenkörper mindestens drei vom Kreismittelpunkt nach außen verteilte Brennstellenringe befinden. Dies ermöglicht eine bevorzugte Anordnung der Brennstellen auf der gesamten Grundfläche des Körpers der Brennerkappe, was einerseits die Herstellung der Brennerkappe vereinfacht und gleichzeitig Einbauplatz für weitere Strukturen auf der Brennerkappe reserviert.
  • Um eine gleichmäßige Verteilung der Brennstellen in Umfangsrichtung auf der gesamten Grundfläche des Körpers der Brennerkappe zu ermöglichen, umfasst jede der spitzenförmigen Ausformungen 4 der Brennerkappe 1 N2 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Abschnitte, wobei als N2 eine ganze Zahl gewählt wird und vorzugsweise gilt: 2≤N2≤15. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Brennerkappe 1 der vorliegenden Erfindung gemäß FIG. 1 bis 4 beträgt N2 drei, so dass von jedem der Abschnitte ein Zentriwinkel von etwa 80° überspannt wird und zwischen zwei, in Umfangsrichtung benachbarten, Abschnitten je eine Förderrinne für Sekundärluft 7 entsteht. So kann neben einer möglichst gleichmäßigen Verteilung der Brennstellen in Umfangsrichtung zugleich auch eine entsprechende Struktur zur Ergänzung von Sekundärluft während des Brennbetriebs erzeugt werden, wodurch das Betriebsverhalten der gesamten Brennerkappe verbessert wird.
  • Damit dem Brenner während dem Betrieb genügend Sekundärluft zugeführt und dadurch die Heizleistung erhöht und die CO- und NOX-Emissionen reduziert werden können, lässt sich auf der Brennerkappe eine ergänzende Sekundärluftzuführung realisieren. NOX sind Stickoxide, die beim Betrieb des Gasherdes aufgrund von unvollständiger Verbrennung entstehen, häufig mit Schadstoffen wie NO und NO2. Wie aus FIG. 1 bis 4 hervorgeht, ist in einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Brennerkappe 1 auf der Förderrinne für Sekundärluft 7 eine Aushöhlung 8 vorgesehen. Dadurch kann die Sekundärluft beim Betrieb des Brenners über den Spalt zwischen dem Brenner und der, diesen tragenden, Deckplatte des Gasherdes in diese Aushöhlung strömen und somit zum unteren Bereich der in Betrieb befindlichen Brennstellen geführt werden.
  • In einer Ausführungsform der Brennerkappe 1 der vorliegenden Erfindung gemäß FIG. 2 und 3 befinden sich die oberen Enden der spitzenförmigen Ausformungen weitgehend auf einer Ebene. Da bei dieser Ausführung die Oberseite der Brennerkappe insgesamt annähernd auf einer Ebene liegt und keine herausragenden Stellen aufweist, lassen sich die Kappenoberseite und die Unterseite des erhitzten Behälters von einer wechselseitigen Beeinflussung befreien.
  • Zur Vereinfachung der Herstellung der Brennstellen verfügt bei einer erfindungsgemäßen Brennerkappe 1 die spitzenförmige Ausformung 4, wie in FIG. 2 bis 4 dargestellt, über eine schräge oder gekrümmte Außenfläche 5, wobei die Brennstellen 3 gleichmäßig auf der Außenfläche 5 verteilt sind.
  • Zur weiteren Reduzierung der CO- und NOX-Emissionen während des Betriebs des Brenners, unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Konstruktion der Brennerkappe, können gemäß einer Ausführungsform der Brennerkappe 1 der Erfindung, Durchmesser und Anzahl der auf den einzelnen Außenschrägen 5 verteilten Brennstellen 3 je nach Auslegung variieren. D.h. die Brennstellen 3 auf den einzelnen Außenschrägen 5 können hinsichtlich Durchmesser und Anzahl identisch sein oder aber auch voneinander abweichen, wie dies in FIG. 1 und 4 gezeigt ist. Da sich z.B. in den Bereichen, die in der Nähe des Kreismittelpunkts der Brennerkappe liegen, weniger Sekundärluft zuführen lässt als in den vom Kreismittelpunkt weiter entfernten Bereichen, kann das Austrittsvolumen des Gasgemisches durch Verkleinern des Durchmessers der innen, also in der Nähe des mittleren Bereiches, liegenden Brennstellen verringert werden. Auf diese Weise kann eine Zunahme der CO- und NOX-Emissionen, welche bei einer großen Gasgemisch-Austrittsmenge und ungenügender Luftergänzung entsteht, weitestgehend vermieden werden.
  • Um die Heizleistung und die Betriebseigenschaften des Brenners zu verbessern, ist bei einer erfindungsgemäßen Brennerkappe 1 nach FIG. 3 eine Umfangsfläche 10 am unteren Rand der Grundfläche 9 des Kappenkörpers ausgebildet. Auf dieser Umfangsfläche 10 sind mehrere Umfangsbrennstellen 11 gleichmäßig verteilt.
  • Wie ferner aus FIG. 3 ersichtlich ist, bildet sich an der Umfangsfläche 10 eine erste, radial nach innen sinkende Umfangsnut 12 aus, wobei sich die Umfangsbrennstellen 11 am Boden der ersten Umfangsnut 12 befinden. Dies vereinfacht nicht nur die Herstellung, sondern verbessert auch das Betriebsverhalten der erfindungsgemäßen Brennerkappe 1 nach ihrem Zusammensetzen mit einer Brennerfassung.
  • FIG. 5 bis 7 zeigen einen Brenner 20 für Gasherde entsprechend der vorliegenden Erfindung, bestehend aus zumindest einer Brennerfassung mit Gasmischraum 21, 22, einer wie oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Brennerkappe 1 und einer Zentralkappe 23 mit an deren Rand verteilten Zentralbrennstellen 26, 27. Mit einem derartigen Brenner können mehr Brennringe denn je realisiert und damit die Betriebseigenschaften eines Brenners hinsichtlich verbrennungstechnischem Wirkungsgrad und der CO- und NOX-Emissionen verbessert werden.
  • Um des Weiteren die Herstellung der Brennerfassung beispielsweise durch eine mehrteilige Auslegung zu vereinfachen, kann bei einem erfindungsgemäßen Brenner 20 gemäß FIG. 6 die Brennerfassung aus einem Gasmischraum-Unterteil 22 und einem damit verbundenen Gasmischraum-Oberteil 21 bestehen.
  • Gemäß einer in FIG. 7 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brenners 20, ist an der Fügestelle von Brennerfassung 21, 22 und Brennerkappe 1 ein äußerer, sich in Umfangsrichtung erstreckender Flammenausbreitungsring 24 ausgebildet. Durch das Vorhandensein des äußeren Flammenausbreitungsrings an der Fügestelle zwischen Brennerkappe und Brenner kann im Augenblick der Inbetriebnahme des Brenners die Flammenausbreitungsgeschwindigkeit entlang des äußeren Umfangs des Brenners erhöht und dadurch das Betriebsverhalten des ganzen Brenners entsprechend verbessert werden.
  • Wie FIG. 7 zu entnehmen ist, sieht die vorliegende Erfindung zwischen der Brennerfassung 21, 22 und der Zentralkappe 23 zusätzlich ein inneren Flammenausbreitungsring 25 vor. Durch das Vorhandensein des inneren Flammenausbreitungsrings an der Fügestelle zwischen Brennerkappe und Brenner lässt sich im Augenblick der Inbetriebnahme des Brenners auch die Flammenausbreitungsgeschwindigkeit entlang des inneren Umfangs des Brenners erhöhen.
  • Zur weiteren Verbesserung von Verbrennung und Flammenverteilung an der Zentralkappe, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Zentralkappe 23, wie in FIG. 7 gezeigt, an ihrem Umfang mit zwei übereinander angeordneten Reihen von Brennstellen 26, 27 versehen ist. Die der unteren Brennstellen-Reihe 27 zugeordnete Umfangsfläche bildet eine zweite, radial nach innen sinkende Umfangsnut 28, wobei sich die Brennstellen 27 der unteren Reihe am Boden der zweiten Umfangsnut 28 befinden, so dass der innere Flammenausbreitungsring 25 entsteht.
  • Hierbei sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht nur auf eine oder mehrere der oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern alle möglichen Ausführungen umfasst, die durch die Patentansprüche der vorliegenden Anmeldung in Zusammenhang mit der Offenbarung in der Beschreibung definiert werden.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Brennerkappe
    2
    Gasaufnahmeraum des Kappenkörpers
    3
    Brennstelle
    4
    Spitzenförmige Ausformung
    5
    Außenschräge, Außenfläche, nach außen abgeschrägte Fläche
    6
    Kreisförmiger Zentralbereich
    7
    Förderrinne für Sekundärluft
    8
    Aushöhlung
    9
    Grundfläche des Kappenkörpers
    10
    Umfangsfläche
    11
    Umfangsbrennstelle
    12
    Erste Umfangsnut
    20
    Brenner
    21
    Gasmischraum-Oberteil
    22
    Gasmischraum-Unterteil
    23
    Zentralkappe
    24
    Äußerer Flammenausbreitungsring
    25
    Innerer Flammenausbreitungsring
    26
    Brennstelle obere Reihe
    27
    Brennstelle untere Reihe
    28
    Zweite Umfangsnut

Claims (15)

  1. Brennerkappe (1) für Gasherde bestehend aus einem Kappenkörper (1), der annähernd kreisförmig ist und mit einer Grundfläche (9) versehen ist, wobei an der Unterseite des Kappenkörpers (1) ein Gasaufnahmeraum (2) ausgebildet ist und am Kappenkörper (1) mehrere, diesen durchdringende Brennstellen (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der Grundfläche (9) zumindest eine, konzentrisch am Kappenkörper (1) angeordnete, spitzenförmige Ausformung (4) befindet, die mindestens zwei separate Abschnitte umfasst, wobei an jedem der Abschnitte eine dem Kreismittelpunkt des Kappenkörpers (1) abgewandte Außenschräge (5) vorgesehen ist, an der sich die Brennstellen (3) befinden.
  2. Brennerkappe (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf dem Kappenkörper (1) N1 spitzenförmige Ausformungen (4) befinden, die vom Bereich des Kreismittelpunkts aus, annähernd gleichmäßig nach außen hin verteilt sind, wobei 1≤N1≤6 (N1 = Ganzzahl) ist.
  3. Brennerkappe (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass N1 drei beträgt, so dass sich auf dem Kappenkörper (1) zumindest drei, vom Kreismittelpunkt nach außen verteilte, Brennstellenringe bilden.
  4. Brennerkappe (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der spitzenförmigen Ausformungen (4) N2 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilte Abschnitte umfasst, wobei 2≤N2≤15 (N2 = Ganzzahl) ist.
  5. Brennerkappe (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass N2 drei beträgt, so dass von jedem der Abschnitte ein Zentriwinkel von etwa 80° überspannt wird und zwischen zwei, in Umfangsrichtung benachbarten, Abschnitten je eine Förderrinne für Sekundärluft (7) entsteht.
  6. Brennerkappe (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Förderrinne für Sekundärluft (7) eine Aushöhlung (8) vorgesehen ist.
  7. Brennerkappe (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die oberen Enden der spitzenförmigen Ausformungen (4) weitgehend auf einer Ebene befinden.
  8. Brennerkappe (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die spitzenförmige Ausformung (4) über eine schräge oder gekrümmte Außenfläche (5) verfügt, wobei die Brennstellen (3) gleichmäßig auf dieser Außenfläche (5) verteilt sind.
  9. Brennerkappe (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den einzelnen Außenschrägen (5) verteilten Brennstellen (3) in Durchmesser und Anzahl voneinander abweichen.
  10. Brennerkappe (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Rand der Grundfläche (9) des Kappenkörpers eine Umfangsfläche (10) ausgebildet ist, auf der mehrere Umfangsbrennstellen (11) gleichmäßig verteilt sind.
  11. Brennerkappe (1) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der Umfangsfläche (10) eine erste, radial nach innen sinkende Umfangsnut (12) ausbildet, wobei sich die Umfangsbrennstellen (11) am Boden der ersten Umfangsnut (12) befinden.
  12. Brenner (20) für Gasherde, bestehend aus einer Brennerfassung (21, 22) mit Gasmischraum, einer mit der Brennerfassung verbundenen Brennerkappe (1), gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, und einer Zentralkappe (23) mit an deren Rand verteilten Zentralbrennstellen (26, 27).
  13. Brenner (20) gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennerfassung aus einem Gasmischraum-Unterteil (22) und einem damit verbundenen Gasmischraum-Oberteil (21) besteht.
  14. Brenner (20) gemäß Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Brennerfassung (21, 22) und Brennerkappe (1) ein äußerer, sich in Umfangsrichtung erstreckender Flammenausbreitungsring (24) ausgebildet ist.
  15. Brenner (20) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der Fügestelle zwischen Brennerfassung (21, 22) und Zentralkappe (23) ein innerer Flammenausbreitungsring (25) befindet.
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