EP2439449B1 - Gasbrenner für ein Gargerät - Google Patents
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- EP2439449B1 EP2439449B1 EP11183792.8A EP11183792A EP2439449B1 EP 2439449 B1 EP2439449 B1 EP 2439449B1 EP 11183792 A EP11183792 A EP 11183792A EP 2439449 B1 EP2439449 B1 EP 2439449B1
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- European Patent Office
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- burner
- gas
- burner head
- region
- flame
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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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2207/00—Ignition devices associated with burner
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- 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
- F23D2900/14061—Special features of gas burners for cooking ranges having a coated burner cap
Definitions
- the invention relates to a gas burner for a cooking appliance.
- a burner cap is usually provided, which is mounted on a burner head, wherein the burner cap has a larger diameter than the burner head.
- the outside of the burner head which is aligned inclined to the vertical, be protected from falling impurities, especially from fat.
- a gas burner is for example in the FR 2 734 889 A described.
- the gas flames emerging from the burner head horizontally pass along the underside of the burner cover and heat it up. If impurities, especially grease on the burner cover, come into contact during a cooking process, they burn because of the high temperatures and the gas burner is therefore difficult to clean.
- the efficiency of the burner is not optimally used in such known gas burners. Due to the large coverage of the flames through the burner cover, they only reach a pot located above the gas burner at a considerable distance from the burner cap. The area over which a heating of the pot bottom can thus take place is therefore limited to the edge region of the pot bottom.
- FR 79 976 E an improvement of a gas burner described.
- projections are provided on a horizontal region of the burner base body, between which slots are formed.
- projections downwardly directed projections of a lid of the gas burner are placed, in which slots are also formed.
- the protrusions are provided on the burner base body and the lid so that the circumference formed thereby decreases from the burner base body and the lid respectively.
- a disadvantage of this burner is that the orientation of the flame emitted by the burner is substantially horizontal.
- Object of the present invention is therefore to provide a gas burner, which does not have the problems of the prior art or in which these problems are at least minimized.
- the invention is based on the finding that this object can be achieved by the geometry of the burner is designed so that an optimal gas flow can be ensured with simultaneous optimal protection of the surfaces of the gas burner.
- a gas burner is a burner in which gas or a gas mixture is generally ignited by a spark.
- the gas burner according to the invention is a gas burner, is received in the primary air below the cover surface of the cooking appliance. More preferably, the burner is an atmospherically sealed burner in which the burner head can not be removed by the user.
- a gas mixture flows out of gas outlet openings of the gas burner.
- the gas burner according to the present invention preferably comprises a burner angle and a burner head connected to the burner angle. These components are detachably connected to each other.
- the burner angle is also called nozzle holder and represents the part of the gas burner, which is connected to a gas supply line.
- the burner head is connected below the cover surface with the burner angle.
- the cover surface can for example represent a metal sheet or be a glass ceramic plate.
- the part of the burner head which projects beyond the covering surface upwards and adjoins the top of the flame outlet region is also referred to below as the base body of the burner head or burner head base body.
- the burner head main body is preferably a rotationally symmetrical body.
- the burner cap is a part of the gas burner which is placed on the burner head and in particular on the flame outlet area. The burner cap may be detachably mounted on the burner head or be detachably connected thereto.
- the flame exit region is the part of the burner head, via which gas or gas mixture can exit from a chamber formed at least partially by the burner head and at which gas outlet openings are provided, at which or in the vicinity of which the gas mixture can be ignited.
- the flame outlet region therefore preferably represents an annular region.
- the gas outlet openings are provided on the outside of the flame outlet region.
- the flame exit region forms only a part of the height of the burner head which projects upwards beyond the covering surface and adjoins upward to the main body of the burner head.
- the flame outlet area therefore forms the upper part of the burner head, on which the burner cover is placed.
- the flame outlet area and the base body of the burner head are designed in one piece.
- a flame outlet region As a flame outlet region with a conical outer cross section, which tapers upwards, a flame outlet region is designated according to the invention, the outer diameter of which decreases from its lower end to its upper end.
- the outer wall of the flame outlet area thus forms the shape of a truncated cone.
- the burner cover and the burner head body form a cylindrical shape, at least in the upper region. This means that the radial outer Dimensions of the burner head body in the upper region and the burner cover define a cylindrical shape.
- the largest dimensions of the burner cover and the burner head body are understood in the radial direction.
- the radial outer dimensions of the burner head here denote the dimensions that has the burner head body over most of its circumference and height.
- the upper region of the burner head main body is understood to be the region of the gas burner between the flame exit region and the covering surface.
- the points of the burner cover and of the burner head main body furthest in the radial direction from the center axis of the gas burner lie on a vertically extending line due to the cylinder shape formed according to the invention.
- a line is hereby preferably referred to, which is perpendicular to the horizontal.
- a line that is at an angle between 85 ° and 95 ° to the horizontal referred to as a vertical line.
- the majority of the upper region of the gas burner defines a cylindrical shape, a vertical drop or dripping down on lateral, horizontal surfaces of the gas burner, in particular of the burner head, can not occur.
- the distance between the exit point of the gas mixture from the burner head and the outer diameter of the burner cap is minimized by the cylindrical shape of the gas burner in its upper region.
- the efficiency of the gas burner can be increased because alignment of the flame with a pot bottom located above the gas burner is possible and the burner cap will not accommodate this flame orientation or only slightly handicapped.
- a cover ensures the burner head through the burner cover and prevents contamination of this component of the gas burner, for example, by dripping grease.
- the flame outlet region has a conical cross section
- the diameter of the burner cap can be greater than the upper diameter of the flame outlet region.
- contamination of the flame outlet area is prevented by falling or dripping drops of impurities.
- the orientation of the emerging from the flame outlet flames can be optimally adjusted and in particular the thermal exchange area over which the Flames can give heat to a arranged above the gas burner pot can be maximized. This is due in particular to the fact that an upward orientation of the flames is favored by the conical outer cross section of the flame outlet region.
- the efficiency is thus optimized compared to conventional gas burners.
- part of the flame energy is conducted into the gas burner itself and heats it up. This is due in particular to the fact that the diameter of the burner cap is greater than the diameter of the flame distributor.
- the flame exit angle is therefore flattened and the thermal exchange distance between the flame and a pot located on the burner is therefore reduced. Furthermore, the flames touch the burner cover over a long distance, whereby the entire burner is heated more.
- the burner temperature is reduced and increased efficiency.
- the disturbance of the flame outlet angle is minimized by the burner cap.
- the diameter of the burner cap would have to be equal to the diameter of the flame outlet region at its upper end.
- the diameter of the burner cap is conical by the invention External cross-section and the cylinder shape of the upper part of the gas burner greater than the diameter of the upper diameter of the flame outlet area.
- the conical flame outlet region ensures that it has the desired distance above the outer diameter of the burner head at the top and has a diameter at the base which essentially corresponds to that of the burner head.
- the cleanability is further improved in the gas burner according to the invention characterized in that the geometry of the gas burner, in particular of the burner head body and the burner cap, is selected so that they fit into a cylinder. A foot with a horizontal surface no longer exists. This allows impurities to fall directly onto the cover surface. As this is usually made of stainless steel, glass ceramic, heat treated glass or enameled steel, it is easier to clean than the burner itself.
- the outside of the burner head main body is vertically aligned.
- the cross section of the burner head main body is usually a circular shape. Therefore, the outer circumference of the cross section of the burner head is referred to as the outer side of the burner head main body.
- the vertical orientation of the outside of the burner head main body means that the jacket wall of the burner head main body, which projects beyond the cover surface upwards, constitutes a vertically extending lateral surface.
- an orientation of the outside which is preferably perpendicular to, is referred to as vertically extending the horizontal lies.
- vertically extending which are at an angle of 85 ° to 95 ° to the horizontal.
- the outer diameter of the burner head main body corresponds to the outer diameter of the burner cap.
- the line connecting the outer radial dimensions of the gas burner in its upper region in the vertical direction is perpendicular to the horizontal.
- the outer diameter of the burner cap can be larger than the outer diameter of the base body of the burner head.
- the difference between the diameter of the body of the burner head and the burner cap is preferably low and is for example in the range of 0.5mm to 2mm, and preferably 1mm, the risk of the occurrence of disturbances at the exit of the flames from the flame outlet area, which lead to the flattening of the vertical flame outlet angle, only slightly increased.
- channels are introduced, which are inclined in a vertical plan view of the top of the burner head to the direction of the diameter of the burner head.
- the flame exit region preferably represents an annular region in which the channels are introduced.
- the embodiment in which the channels are inclined to the radial direction of the gas burner has a number of advantages. In particular, due to the increased length of the channels in the flame exit region in the body of the burner head, the gas mixture is guided over a greater distance, whereby the stability of the flames emerging from the flame exit region is increased.
- the angle ⁇ which is also referred to as a horizontal flame outlet angle, between the radial direction and the orientation of the channels in the flame outlet region may be, for example, in the range between 10 ° and 30 °, preferably at 20 °.
- this embodiment also creates a visual effect of tangentially emerging flames.
- channels are introduced in the flame outlet region whose lower edge is directed in the radial direction at an angle of greater than 0 ° to the horizontal upward.
- the flame can be emitted from the flame outlet region in an upwardly inclined direction, so that these are already directed in the direction of a pot arranged above the gas burner when leaving the flame outlet region.
- the angle ⁇ which is also referred to as a vertical flame outlet angle, can be, for example, in the range between 10 ° and 30 °, preferably at 20 °. The larger the angle is chosen, the more the efficiency of the gas burner can be increased.
- the flames are directed upwardly out of the flame exit area are discharged, the temperature of the gas burner is reduced and the efficiency of the gas burner is high.
- the burner cap in the region of the outer periphery on the underside of a projection.
- the burner cap according to the invention is placed on the burner head so that it rests on the top of the flame outlet area.
- a projection is provided on the underside of the burner cap, which is directed downward, this projection gets in the radial direction in front of the upper part of the gas outlet openings provided in the flame outlet region.
- the flow direction of the gas mixture emerging from the gas outlet openings is changed by the projection. While the gas mixture can escape unhindered over the wider region of the gas outlet openings, the upper part of the gas flow is slowed down by the projection.
- the slowed by the projection part of the gas mixture, which also emerges as a flame, is also referred to as holding flame.
- the height of the projection is chosen so that it only partially covers the flame outlet region when the burner cover is placed on the burner head. The height of the projection is thus less than the height of the flame outlet area.
- the projection on the outer circumference of the burner cap is created by introducing a groove into the underside of the burner cap. The top of the annular region of the flame outlet region is in the mounted state in the groove.
- a radial projection is provided at the lower region of the burner head main body.
- the radial projection which may also be referred to as a support projection, is provided only over part of the circumference of the burner head main body.
- the projection covers a maximum of an angular range of 50 ° to 70 ° of the circumference of the burner head body.
- the radial projection preferably has a part-circular shape, wherein the diameter of the projection is smaller than the diameter of the burner head main body.
- a recess in the cover surface for the passage of the gas burner can therefore be generated by two offset circular holes of different diameters.
- the spark plug and thermocouple are horizontally centered in the radial projection and installed vertically stopped, thereby adjusting the desired position with respect to the flame outlets on the burner head.
- the burner head and the burner cover form a chamber for a gas mixture, which is connected via channels with gas outlet openings and provides at least a portion of the gas outlet openings gas mixture for a holding flame available.
- gas outlet openings which are provided at the flame outlet area, as well as the outlet openings for the holding flames, which form part of the gas outlet openings, are supplied by a single chamber with the required gas mixture, the overall structure of the gas burner over burners, where simplified for the actual flames and for the holding flames each separate chambers are provided in the interior of the burner head.
- the burner head has a surface coating.
- This embodiment is possible in the gas burner according to the invention, since the heating of the burner head is kept at a low level by the construction according to the invention. Overheating of the burner head, which impairs the durability of a coating, can therefore not occur in the gas burner according to the invention.
- the temperatures which are achieved in the gas burner according to the invention during its operation are preferably less than 250 ° C.
- the coatings may be, for example, SolGel, Teflon or other non-stick coatings.
- the gas burner comprises a sealing ring which is introduced into a depression in the underside of the burner head main body and whose height is greater than the depth of the depression.
- a sealing ring By providing a sealing ring, the burner head can be sealed against the covering surface.
- the temperature of the burner head can be kept low, and the temperatures that prevail at the bottom of the burner head body are low. Therefore, the sealing ring can be introduced into the burner head without the risk of melting.
- the height of the sealing ring is greater than the depth of the sealing groove, there is a gap between the bottom of the burner head and the top of the cover surface on which the sealing ring rests.
- This gap ensures, in particular in the case of a coated burner head, an easy cleanability of the burner head without the risk of damaging the coating.
- this gap can also take account of a certain extent of the burner head at elevated temperatures without having to fear damage to the covering surface.
- the burner temperature is reduced in the burner according to the invention, it comes not as in conventional gas burners to burn fat on the surface but only to a bond on the surface, but you can be removed again.
- temperatures of less than 250 ° C are achieved at the gas burner according to the invention.
- the life of seals provided on the burner head is also increased.
- conventional aluminum alloys can be used for the burner head, since the temperature of the burner during operation is less than 250 ° C. As a result, less expensive materials can be used.
- other temperature problems with the cooktop components such as electrical cables, electronics, ignition boxes, buttons and the like, are reduced.
- the material of the parts of the gas burner according to the invention is not limited to certain materials.
- the burner cap may for example be made of cast iron with an enamel coating, as this can withstand high temperatures better, while the burner head may consist of an aluminum alloy on which optionally a coating is applied.
- FIG. 1 an embodiment of the gas burner 1 according to the invention is shown.
- This part of the gas burner 1 is formed by the upper part of a burner head 2 and a burner cap 3 mounted on the burner head 2.
- the protruding over the cover 9 part of the burner head 2 is formed by a burner head body 20 and a flame outlet area 21.
- the burner head main body 20 has a cylindrical shape, that is, this has a cylindrical outer side 200.
- the shape of the flame outlet region 21 is on the outside of a truncated cone shape.
- the flame outlet region 21 distributed over the circumference gas outlet openings 22 are provided in the form of vertical slots.
- a radial projection 23 which is also referred to as a support projection, is provided over part of the circumference of the burner head base body 20.
- This projection 23 has the shape of a pitch circle in plan view. The diameter of the pitch circle is smaller than the diameter of the burner head main body 20.
- passage openings 231 provide that extend vertically. Through these passage openings 231 are on the one hand a spark plug 6 and on the other a thermocouple 7 out.
- thermocouple 7 and the spark plug 6 are located in the vertical direction near the bottom of the burner cap 3. In the horizontal direction are the upper ends of the thermocouple 7 and the spark plug 6 objected to the gas outlet openings 22. In the region of the radial projection 23rd In addition, a vertical recess 24 is provided in the outer side 200 of the burner head main body 20. Due to this recess 24, the horizontal distance of the spark plug 6 is increased to the flame outlet area 21, so that there is a defined spark gap to the burner cover 3, through which a horizontal skip the spark can be prevented.
- FIG. 2 is a side view of the gas burner 1 after FIG. 1 shown in the assembled state.
- burner angle 4 can be seen.
- the burner head 2 is stretched in the illustrated embodiment by a mounting device 5 from below against the cover surface 9, that is pulled down.
- the diameter of the burner head body 20 is equal to the diameter of the burner cap 3.
- the upper part of the gas burner 1 therefore has a cylindrical shape. Only over the part of the circumference of the burner head main body 20, on which the radial projection 23 is provided, deviates the shape of the gas burner in the lower region of the burner head body 20 from the cylindrical shape.
- the flame outlet region 21 is offset radially inwards to the outside 200 of the burner head main body 20. This means that the diameter of the flame outlet region 21 at its lower end is slightly smaller than the diameter of the outer side 200 of the burner head main body 20.
- the difference between the diameter of the outer side 200 and the lower, outer diameter of the flame outlet region 21 may, for example, in the range of 1 mm lie to 5mm. About the height of the flame outlet region 21 whose diameter decreases further.
- FIG. 3 the gas burner 1 is shown in exploded view.
- the gas burner 1 consists essentially of the burner angle 4, the burner head 2 and the burner cover 3.
- the burner angle 4 which consists of a gas connection and arranged angled upper annular part, is connected in the cooking appliance (not shown) to a gas supply line.
- the spark plug 6 and the thermocouple 7 are attached to a mounting tab of the mounting device 5.
- the mounting device 5 with the attached spark plug 6 and the attached thermocouple 7 is placed on the burner angle 4.
- two internal threads are inserted diametrically offset from one another in the upper side. About this internal thread and corresponding holes (not shown) in the burner head 2, the burner head 2 is screwed by screws 25 with the burner angle 4 firmly. Subsequently, the burner cover 3 is placed.
- a sealing ring 92 is placed during assembly of the gas burner 1, which corresponds to the shape of the recess.
- the recess has a shape which is substantially circular and has a bulge only in the region in which the spark plug 6 and the thermocouple 7 are guided by the cover surface 9. The bulge corresponds to the shape of the radial projection 23 on the burner head 2.
- On the sealing ring 92 of the burner head 2 is applied.
- a recess 29 is introduced, in which the sealing ring 92 is located after the application of the burner head 2.
- the height of the sealing ring 92 is greater than the depth of the recess 29. In this way, a direct contact between the burner head 2 and the cover 9 can be prevented.
- the flame outlet region 21 is provided above the burner base body 20, the flame outlet region 21 is provided. As it turned out FIG. 3 this represents an annular region. In this annular region of the flame outlet region 21, channels 27 are vertically introduced, which terminate at the outside at the gas outlet openings 22. In the interior of the burner head 2, there extends an injector 28, at the upper end of which a cone 281 of the burner head 2, which can also be referred to as inner cone, adjoins. The outer wall of the cone 281 is inclined outwardly from the upper end and terminates at a distance to the inside of the annular portion of the flame outlet portion 21 ends.
- the lower region of a chamber 26 is defined, in which the gas mixture which is guided through the injector 28 into the burner head 2, distributed.
- the chamber 26 is bounded by the burner cap 3.
- FIG. 4 a top view of the burner head 2 is shown.
- the injector 28 with the surrounding cone 281 can be seen.
- channels 27 are introduced, which extend from the chamber 26 to the outside of the flame outlet region 21.
- the outer ends of the channels 27 thus form the gas outlet openings 22.
- the channels 27 are arranged so that their orientation is inclined to the radial direction of the burner head 2. Between the radius of the burner head 2 and the orientation of the channels 27 is an angle ⁇ , which is also referred to as a horizontal flame outlet angle.
- the length of the channels 27 is therefore increased in relation to channels which would be arranged on the radius of the burner head 2.
- FIG. 5 is a sectional view of the gas burner 1 along the section line AA in FIG. 4 shown.
- the cutting line runs along one of the channels 27, which in the FIG. 5 can be seen on the right side.
- the lower edge of the channel 27 extends from the inside of the annular portion of the flame outlet portion 21 to the outside of the flame outlet portion 21 upwards at an angle ⁇ , which is also referred to as a vertical flame outlet angle.
- the channels 27 are bounded by the burner cover 3.
- the height of the channels 27 thus decreases from the chamber 26 to the outside.
- the gas outlet opening 22 which form the ends of the channels 27 on the outside of the flame outlet area 21, the height of the channels 27 is therefore the lowest.
- the bottom of the burner cap 3 is not configured flat.
- a groove 31 is instead introduced in the vicinity of the outer circumference, which extends in the circumferential direction of the burner cap 3.
- At the outer edge of the burner cap 3 is thus a downwardly directed projection 32.
- two depressions are provided in the illustrated embodiment, which extend over the inner and the outer and the groove 31.
- the shape of the burner head 2 on the upper side can also be the FIG. 5 remove.
- the flame outlet region 21 is provided, which has a conical outer cross section.
- the inner cross section of the annular region of the flame outlet region 21, however, is cylindrical.
- the lower outer edge of the flame outlet region 21 is offset inwardly toward the outer side 200 of the main body 20 of the burner head 2.
- the cone 281 is provided in the top of the burner head 2.
- holes for the passages for the screws 25 are provided (see FIG. 6 ).
- the depression between the flame outlet region 21 and the cone 281, together with the region above the injector 28, forms the chamber 26 in which the gas mixture can be distributed.
- the chamber 26 is defined by the burner cap 3 in the area defined by the groove 31.
- the outer downwardly directed projection 32 of the burner cover 3 therefore extends over the gas outlet openings 22. Gas mixture flowing from the chamber 26 reaches the gas outlet openings 22, is therefore slowed down at the projection 32. Thus, a flame is generated in this area, which always burns in the vicinity of the gas outlet openings 22 substantially independent of the gas outlet velocity of the gas mixture from the gas outlet openings 22. This flame is therefore also referred to as holding flame seam.
- the gas burner according to the invention has a number of advantages.
- the temperature of the individual components of the burner during operation of the gas burner is lower. If these components encounter grease during a cooking process, this will no longer burn into the surfaces of the components. The higher the temperature of the components, the more difficult it is to subsequently clean this surface and remove the fat.
- gas burners which suck in primary air below the covering surface, are generally designed with a foot which rests on or against the covering surface. This foot has at its top a horizontal surface on which impurities can fall and can settle there. This also makes it difficult to clean the gas burner and in particular the burner body.
- the burner according to the invention With the burner according to the invention, however, a modern design is created in which also the efficiency and cleanability of the gas burner is increased.
- the increase in efficiency is achieved in particular by the fact that the heat emission is minimized in the burner.
- the burner according to the invention is easy to clean and grease does not burn into the surfaces since the surfaces of the burner according to the invention are substantially vertically aligned. Due to the lower temperatures prevailing at the burner head, this can also be provided with cheaper coatings.
- inexpensive aluminum alloys can be used for the burner head, which have a lower melting point than high-grade alloys.
- the tightness of the burner is guaranteed against the covering reliably over longer periods of operation.
- lower temperatures prevail on the other cooktop components.
Landscapes
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner für ein Gargerät.
- Bei bekannten Gasbrennern wird in der Regel ein Brennerdeckel vorgesehen, der auf einen Brennerkopf aufgesetzt ist, wobei der Brennerdeckel einen größeren Durchmesser als der Brennerkopf aufweist. Hierdurch kann die Außenseite des Brennerkopfes, die zu der Vertikalen geneigt ausgerichtet ist, vor herabfallenden Verunreinigungen, insbesondere vor Fett geschützt werden. Ein solcher Gasbrenner ist beispielsweise in der
FR 2 734 889 A - Weiterhin ist in der
FR 79 976 E - Weiterhin ist in der
US 5,649,822 A eine Vielzahl von Ausführungsformen eines Gasbrenners offenbart, bei denen der Brennerring, in dem die Gasauslässe vorgesehen sind, stets eine vertikal verlaufende Außenseite aufweist. Somit ist auch bei diesen Brennern die Hauptrichtung der austretenden Flammen horizontal ausgerichtet. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher einen Gasbrenner zu schaffen, der die Probleme des Standes der Technik nicht aufweist oder bei dem diese Probleme zumindest minimiert sind.
- Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, indem die Geometrie des Brenners so ausgelegt ist, dass eine optimale Gasführung bei gleichzeitigem optimalem Schutz der Oberflächen des Gasbrenners gewährleistet werden kann.
- Die Aufgabe wird daher erfindungsgemäß durch einen Gasbrenner gemäß Anspruch 1 gelöst.
- Richtungsangaben, wie oben und unten und entsprechende Bezeichnungen, wie Oberseite und Unterseite, beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf den Gasbrenner in dem Zustand, in dem dieser in dem Gargerät eingebaut ist.
- Als Gasbrenner wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Brenner bezeichnet, bei dem Gas oder ein Gasgemisch in der Regel durch einen Zündfunken entzündet wird. Vorzugsweise stellt der erfindungsgemäße Gasbrenner einen Gasbrenner dar, bei dem Primärluft unterhalb der Abdeckfläche des Gargerätes aufgenommen wird. Besonders bevorzugt stellt der Brenner einen atmosphärisch abgedichteten Brenner dar, bei dem der Brennerkopf nicht vom Benutzer entfernt werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Brenner strömt aus Gasaustrittsöffnungen des Gasbrenners ein Gasgemisch aus. Der Gasbrenner gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst vorzugsweise einen Brennerwinkel und einen mit dem Brennerwinkel verbundenen Brennerkopf. Diese Bauteile sind lösbar miteinander verbunden. Der Brennerwinkel wird auch aus Düsenhalter bezeichnet und stellt den Teil des Gasbrenners dar, der mit einer Gaszuleitung verbunden wird. Der Brennerkopf ist unterhalb der Abdeckfläche mit dem Brennerwinkel verbunden.
- Als Brennerkopf wird der Teil des Gasbrenners bezeichnet, der sich im montierten Zustand des Gasbrenners zumindest teilweise durch die Abdeckfläche des Gargerätes insbesondere eine Kochmulde, hindurch nach oben erstreckt. Die Abdeckfläche kann beispielsweise ein Metallblech darstellen oder eine Glaskeramikplatte sein. Der Teil des Brennerkopfes, der über die Abdeckfläche nach oben hinausragt und an den sich nach oben der Flammenaustrittsbereich anschließt, wird im Folgenden auch als Grundkörper des Brennerkopfes oder Brennerkopfgrundkörper bezeichnet. Der Brennerkopfgrundkörper ist vorzugsweise ein rotationssymmetrischer Körper. Der Brennerdeckel ist ein auf den Brennerkopf und insbesondere auf den Flammenaustrittsbereich aufgesetztes Teil des Gasbrenners. Der Brennerdeckel kann abnehmbar auf den Brennerkopf aufgelegt sein oder lösbar mit diesem verbunden sein. Als Flammenaustrittsbereich wird der Teil des Brennerkopfes bezeichnet, über den Gas oder Gasgemisch aus einer zumindest teilweise durch den Brennerkopf gebildeten Kammer austreten kann und an dem Gasaustrittsöffnungen vorgesehen sind, an denen oder in deren Nähe das Gasgemisch entzündet werden kann. Der Flammenaustrittsbereich stellt daher vorzugsweise einen ringförmigen Bereich dar. An der Außenseite des Flammenaustrittsbereiches sind die Gasaustrittsöffnungen vorgesehen. Der Flammenaustrittsbereich bildet erfindungsgemäß nur einen Teil der Höhe des Brennerkopfes, die über die Abdeckfläche nach oben hinausragt und schließt sich nach oben an den Grundkörper des Brennerkopfes an. Der Flammenaustrittsbereich bildet daher den oberen Teil des Brennerkopfes, auf den der Brennerdeckel aufgesetzt wird. Der Flammenaustrittsbereich und der Grundkörper des Brennerkopfes sind einteilig ausgestaltet.
- Als Flammenaustrittsbereich mit konischem äußeren Querschnitt, der sich nach oben verjüngt, wird erfindungsgemäß ein Flammenaustrittsbereich bezeichnet, dessen Außendurchmesser vom dessen unteren Ende zu dessen oberen Ende hin abnimmt. Die Außenwand des Flammenaustrittsbereiches bildet somit die Form eines Kegelstumpfes.
- Erfindungsgemäß bilden der Brennerdeckel und der Brennerkopfgrundkörper zumindest im oberen Bereich eine Zylinderform. Dies bedeutet, dass die radialen äußeren Abmessungen des Brennerkopfgrundkörpers im oberen Bereich und des Brennerdeckels eine Zylinderform definieren.
- Als radiale äußere Abmessungen dieser Teile des Gasbrenners werden die größten Abmessungen des Brennerdeckels und des Brennerkopfgrundkörpers in radialer Richtung verstanden. Die radialen äußeren Abmessungen des Brennerkopfes bezeichnen hierbei die Abmessungen, die der Brennerkopfgrundkörper über den größten Teil seines Umfangs und seiner Höhe aufweist. Als oberer Bereich des Brennerkopfgrundkörpers wird der Bereich des Gasbrenners zwischen dem Flammenaustrittsbereich und der Abdeckfläche verstanden. Die in radialer Richtung am weitesten von der Mittelachse des Gasbrenners entfernten Punkte des Brennerdeckels und des Brennerkopfgrundkörpers liegen aufgrund der erfindungsgemäß gebildeten Zylinderform auf einer vertikal verlaufenden Linie. Als vertikal verlaufende Linie wird hierbei vorzugsweise eine Linie bezeichnet, die zu der Horizontalen senkrecht steht. Beispielsweise aufgrund von Fertigungstoleranzen, wird aber auch eine Linie, die zu der Horizontalen in einem Winkel zwischen 85° und 95° liegt, als vertikal verlaufende Linie bezeichnet. Vorzugsweise liegt die Linie, die die äußeren Abmessungen des Gasbrenners in dessen oberen Bereich in vertikaler Richtung miteinander verbindet, in einem Bereich zwischen 90° und 95°, das heißt diese Linie ist entweder senkrecht oder leicht nach außen geneigt.
- Da erfindungsgemäß der Großteil des oberen Bereiches des Gasbrenners eine Zylinderform definiert, kann ein vertikales Herunterfallen oder Heruntertropfen auf seitliche, horizontale Oberflächen des Gasbrenners, insbesondere des Brennerkopfes, nicht auftreten. Zudem ist durch die zylindrische Form des Gasbrenners in dessen oberen Bereich der Abstand zwischen dem Austrittsort des Gasgemisches aus dem Brennerkopf und dem äußeren Durchmesser des Brennerdeckels minimiert. Dadurch kann eine verstärkte Aufheizung des Brennerdeckels und damit des gesamten Gasbrenners vermieden werden und ein Einbrennen von Verunreinigungen, die auf den Brennerdeckel fallen, wird vermindert. Indem der Durchmesser des Brennerkopfes dem Durchmesser des Brennerdeckels entsprechen kann oder geringfügig kleiner sein kann als der Durchmesser des Brennerdeckels, kann die Effizienz des Gasbrenners gesteigert werden, da eine Ausrichtung der Flamme auf einen oberhalb des Gasbrenners befindlichen Topfboden möglich ist und der Brennerdeckel diese Flammenausrichtung nicht oder nur geringfügig behindert. Schließlich wird durch die Zylinderform des oberen Bereiches des Gasbrenners eine Abdeckung des Brennerkopfes durch den Brennerdeckel gewährleistet und eine Verunreinigung dieser Komponente des Gasbrenners beispielsweise durch heruntertropfendes Fett verhindert.
- Da erfindungsgemäß der Flammenaustrittsbereich einen konischen Querschnitt aufweist, kann trotz der Zylinderform des oberen Bereiches des Gasbrenners der Durchmesser des Brennerdeckels größer sein, als der obere Durchmesser des Flammenaustrittsbereiches. Hierdurch wird eine Verunreinigung des Flammenaustrittsbereiches durch Herunterfallen oder Heruntertropfen von Verunreinigungen verhindert. Da gleichzeitig durch den nach unten zunehmenden äußeren Durchmesser des Flammenaustrittsbereiches der untere Durchmesser nahezu dem des Brennerdeckels entspricht oder geringfügig kleiner ist als der Durchmesser des Brennerdeckels, kann die Ausrichtung der aus dem Flammenaustrittsbereiches austretenden Flammen optimal eingestellt werden und insbesondere der thermische Austauschbereich, über den die Flammen Wärme an einen oberhalb des Gasbrenners angeordneten Topf abgeben können, maximiert werden. Dies ist insbesondere dadurch bedingt, dass durch den konischen Außenquerschnitt des Flammenaustrittsbereiches eine nach oben gerichtete Ausrichtung der Flammen begünstigt ist.
- Mit dem erfindungsgemäßen Gasbrenner wird die Effizienz somit im Vergleich zu herkömmlichen Gasbrennern optimiert. Bei herkömmlichen Gasbrennern wird ein Teil der Flammenenergie in den Gasbrenner selber geleitet und heizt diesen auf. Dies ist insbesondere dadurch bedingt, dass der Durchmesser des Brennerdeckels größer ist als der Durchmesser des Flammenverteilers. Der Flammenaustrittswinkel ist daher abgeflacht und der thermische Austauschabstand zwischen der Flamme und einem auf dem Brenner befindlichen Topf wird daher verringert. Weiterhin berühren die Flammen den Brennerdeckel über eine lange Strecke, wodurch der gesamte Brenner stärker aufgeheizt wird.
- Bei dem erfindungsgemäßen Gasbrenner wird die Brennertemperatur hingegen verringert und die Effizienz gesteigert. Hierzu wird die Störung des Flammenauslasswinkels durch den Brennerdeckel minimiert. Um eine Störung vollständig zu verhindern müsste der Durchmesser des Brennerdeckels hierzu gleich dem Durchmesser des Flammenaustrittsbereiches an dessen oberen Ende sein. Um allerdings die Stabilität der Flammen zu gewährleisten und Verunreinigungen zu verhindern, ist der Durchmesser des Brennerdeckels durch den erfindungsgemäßen konischen Außenquerschnitt und die Zylinderform des oberen Teils des Gasbrenners größer, als der Durchmesser des oberen Durchmessers des Flammenaustrittsbereiches. Durch den konischer Flammenaustrittsbereich wird erreicht, dass dieser oben den gewünschten Abstand zu dem Außendurchmesser des Brennerkopfes aufweist und an der Basis einen Durchmesser aufweist, der im Wesentlichen dem des Brennerkopfes entspricht.
- Durch die an dem erfindungsgemäßen Gasbrenner erzielbaren geringen Temperaturen während des Betriebs des Gasbrenners wird eine Reihe von Vorteilen erzielt. Zum einen verlängert sich die Lebensdauer von Brennerkomponenten, wie beispielsweise Dichtungen. Wegen der geringeren Temperaturen schrumpfen die Dichtungen nicht und werden auch nicht brüchig. Eine Verfärbung der Oberflächenbeschichtung des Brennerdeckels und des Brennerkopfes, die bei herkömmlichen Gasbrennern auftritt, wird vermieden. Schließlich ist die geringere Temperatur des Gasbrenners auch für innerhalb des Gargerätes liegende Komponenten, wie beispielsweise Elektronik von Vorteil, da diese nicht gesondert gegen hohe Temperaturen geschützt werden müssen beziehungsweise deren Lebensdauer auch ohne gesonderten Schutz verlängert wird. Schließlich ist die Reinigbarkeit des Gasbrenners aufgrund der geringeren Brennertemperaturen verbessert.
- Die Reinigbarkeit wird bei dem erfindungsgemäßen Gasbrenner weiter dadurch verbessert, dass die Geometrie des Gasbrenners, insbesondere des Brennerkopfgrundkörpers und des Brennerdeckels, so gewählt ist, dass diese in einen Zylinder passen. Ein Fuß mit einer horizontalen Oberfläche ist nicht mehr vorhanden. Damit können Verunreinigungen unmittelbar auf die Abdeckfläche fallen. Da dieses in der Regel aus rostfreiem Stahl, Glasskeramik, wärmebehandeltem Glas oder emailliertem Stahl besteht, lässt sich diese leichter reinigen als der Brenner selber.
- Gemäß einer Ausführungsform ist die Außenseite des Brennerkopfgrundkörpers vertikal ausgerichtet. Der Querschnitt des Brennerkopfgrundkörpers stellt in der Regel eine Kreisform dar. Als Außenseite des Brennerkopfgrundkörpers wird daher der Außenumfang des Querschnitts des Brennerkopfes bezeichnet. Die vertikale Ausrichtung der Außenseite des Brennerkopfgrundkörpers bedeutet, dass die Mantelwand des Brennerkopfgrundkörpers, der über die Abdeckfläche nach oben hinaus steht, eine vertikal verlaufende Mantelfläche darstellt. Als vertikal verlaufend wird hierbei eine Ausrichtung der Außenseite bezeichnet, die vorzugsweise senkrecht zu der Horizontalen liegt. Allerdings werden insbesondere aufgrund von Fertigungsverfahren auch Außenseiten als vertikal verlaufend bezeichnet, die zu der Horizontalen in einem Winkel von 85° bis 95° stehen.
- Indem die Außenseite des Brennerkopfgrundkörpers vertikal ausgerichtet ist, kann ein Herunterfallen von Verunreinigungen, insbesondere ein Tropfen von Fett und ein Anhaften der Verunreinigungen an dieser Oberfläche des Brennerkopfes verhindert werden. Zudem wird durch diese Form des Brennerkopfgrundkörpers ein möglichst großer unterer Durchmesser für den sich oberhalb des Brennerkopfgrundkörpers anschließenden Flammenaustrittsbereich geschaffen. Da zudem die Grundform des oberen Bereiches des Gasbrenners zylindrisch ist, wird das Auftreffen der aus dem unteren Teil des Flammenaustrittsbereichs austretenden Flammen auf den Brennerdeckel weitestgehend verhindert. Somit tritt ein Überhitzen des Brennerdeckels nicht auf.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform entspricht der Außendurchmesser des Brennerkopfgrundkörpers dem Außendurchmesser des Brennerdeckels. Bei dieser Ausführungsform steht die Linie, die die äußeren radialen Abmessungen des Gasbrenners in dessen oberen Bereich in vertikaler Richtung verbindet senkrecht zur Horizontalen. Hierdurch wird zum Einen eine Abdeckung des Flammenaustrittsbereiches des Brennerkopfes durch den Brennerdeckel zuverlässig gewährleistet. Zum anderen ist die Gefahr der Störung des Austritts der Flammen aus dem Flammenaustrittsbereich minimiert, da der Unterschied zwischen dem oberen Durchmesser des Flammenaustrittsbereiches und dem Außendurchmesser des Brennerdeckels minimiert ist.
- Alternativ kann erfindungsgemäß der Außendurchmesser des Brennerdeckels größer sein als der Außendurchmesser des Grundkörpers des Brennerkopfes. Bei dieser Ausführungsform steht die Linie, die die äußeren radialen Abmessungen des Gasbrenners in dessen oberen Bereich in vertikaler Richtung verbindet, vorzugsweise unter einem Winkel zwischen 90° und 95°, das heißt ist leicht zu der Mittelachse des Gasbrenners nach außen geneigt. Hierdurch wird die Abdeckung des Flammenaustrittsbereiches des Brennerkopfes durch den Brennerdeckel weiter verbessert. Da der Unterschied zwischen dem Durchmesser des Grundkörpers des Brennerkopfes und des Brennerdeckels aber vorzugsweise gering ist und beispielsweise im Bereich von 0,5mm bis 2mm liegt und vorzugsweise 1mm beträgt, wird die Gefahr des Auftretens von Störungen beim Austritt der Flammen aus dem Flammenaustrittsbereiches, die zur Abflachung des vertikalen Flammenaustrittswinkels führen, nur geringfügig erhöht.
- In dem Flammenaustrittsbereich sind vorzugsweise Kanäle eingebracht, die in senkrechter Draufsicht auf die Oberseite des Brennerkopfes zu der Richtung des Durchmessers des Brennerkopfes geneigt sind. Hierdurch wird ein tangential ausgerichteter Austritt der Flammen des Gasbrenners aus dem Flammenaustrittsbereiches erzielt. Der Flammenaustrittsbereich stellt vorzugsweise einen ringförmigen Bereich dar, in dem die Kanäle eingebracht sind. Die Ausführungsform, bei der die Kanäle zu der radialen Richtung des Gasbrenners geneigt angeordnet sind, weist eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere wird das Gasgemisch aufgrund der vergrößerten Länge der Kanäle in dem Flammenaustrittsbereich in dem Körper des Brennerkopfes über eine größere Entfernung geführt, wodurch die Stabilität der aus dem Flammenaustrittsbereich austretenden Flammen gesteigert wird. Zudem ist aufgrund dieser von der radialen Richtung des Gasbrenners abweichenden Austrittsrichtung der Flammen auch der thermische Austauschabstand, in dem Wärme von den Flammen an einen oberhalb des Brenners angeordneten Topfboden abgegeben wird, vergrößert. Der Winkel β, der auch als horizontaler Flammenaustrittswinkel bezeichnet wird, zwischen der radialen Richtung und der Ausrichtung der Kanäle in dem Flammaustrittsbereich kann beispielsweise im Bereich zwischen 10° und 30°, vorzugsweise bei 20° liegen. Schließlich wird durch diese Ausführungsform auch ein visueller Effekt tangential austretender Flammen geschaffen.
- Gemäß einer Ausführungsform sind in dem Flammenaustrittsbereich Kanäle eingebracht, deren Unterkante in radialer Richtung in einem Winkel von größer 0° zu der Horizontalen nach oben gerichtet ist. Durch diese nach oben gerichteten Kanäle kann die Flamme aus dem Flammenaustrittsbereich in einer nach oben geneigten Richtung abgegeben werden, so dass diese bereits beim Verlassen des Flammenaustrittsbereiches in die Richtung eines oberhalb des Gasbrenners angeordneten Topfes gerichtet sind. Der Winkel α, der auch als vertikaler Flammenaustrittswinkel bezeichnet wird, kann beispielsweise im Bereich zwischen 10° und 30°, vorzugsweise bei 20° liegen. Je größer der Winkel gewählt wird, umso mehr kann die Effizienz des Gasbrenners gesteigert werden. Bei dieser Konfiguration oder Ausgestaltung, bei der die Flammen aus dem Flammenaustrittsbereich nach oben gerichtet abgegeben werden, wird die Temperatur des Gasbrenners verringert und die Effizienz des Gasbrenners ist hoch.
- Erfindungsgemäß weist der Brennerdeckel im Bereich des äußeren Umfangs an der Unterseite einen Vorsprung auf. Der Brennerdeckel wird erfindungsgemäß so auf den Brennerkopf aufgesetzt, dass dieser auf der Oberseite des Flammenaustrittsbereiches aufliegt. Indem an der Unterseite des Brennerdeckels ein Vorsprung vorgesehen ist, der nach unten gerichtet ist, gerät dieser Vorsprung in radialer Richtung vor den oberen Teil der in dem Flammenaustrittsbereich vorgesehenen Gasaustrittsöffnungen. Hierdurch wird durch den Vorsprung die Strömungsrichtung des aus den Gasaustrittsöffnungen austretenden Gasgemisches verändert. Während über den weiteren Bereich der Gasaustrittsöffnungen das Gasgemisch ungehindert austreten kann, wird der obere Teil des Gasstromes durch den Vorsprung verlangsamt. Hierdurch wird sicher gestellt, dass sich die Flamme, die durch Zündung des austretenden Gasgemisches erzeugt wurde, auch bei höheren Gasaustrittsgeschwindigkeiten über den weiteren Bereich der Gasaustrittsöffnungen nicht so weit von der Gasaustrittsöffnung entfernt, dass ein Abreißen der Flamme zu befürchten ist. Der durch den Vorsprung verlangsamte Teil des Gasgemisches, der ebenfalls als Flamme austritt, wird auch als Halteflamme bezeichnet. Die Höhe des Vorsprungs wird so gewählt, dass diese bei auf den Brennerkopf aufgesetztem Brennerdeckel den Flammenaustrittsbereich nur bereichsweise abdeckt. Die Höhe des Vorsprungs ist somit geringer als die Höhe des Flammenaustrittsbereiches. Der Vorsprung am äußeren Umfang des Brennerdeckels wird dadurch geschaffen, dass in die Unterseite des Brennerdeckels eine Nut eingebracht wird. Die Oberseite des ringförmigen Bereiches des Flammenaustrittsbereiches liegt im montierten Zustand in der Nut.
- Gemäß einer Ausführungsform ist am unteren Bereich des Brennerkopfgrundkörpers ein radialer Vorsprung vorgesehen. Der radiale Vorsprung, der auch als Stützvorsprung bezeichnet werden kann, ist nur über einen Teil des Umfangs des Brennerkopfgrundkörpers vorgesehen. Vorzugsweise bedeckt der Vorsprung maximal einen Winkelbereich von 50° bis 70° des Umfangs des Brennerkopfgrundkörpers. Indem ein solcher Vorsprung vorgesehen wird, kann eine Halterungsmöglichkeit für eine Zündkerze und gegebenenfalls zusätzlich ein Thermoelement geschaffen werden. Da bei dem erfindungsgemäßen Gasbrenner im Gegensatz zu herkömmlichen Gasbrennern kein Fuß vorgesehen ist, der den Brennerkopfgrundkörper über dessen gesamten Umfang umgibt und eine horizontale Oberfläche bildet, auf der sich Verunreinigungen ablagern können, ist die Fläche, die horizontal ausgerichtet ist, minimiert. Der radiale Vorsprung weist vorzugsweise eine Teilkreisform auf, wobei der Durchmesser des Vorsprungs geringer ist als der Durchmesser des Brennerkopfgrundkörpers. Eine Aussparung in der Abdeckfläche für den Durchlass des Gasbrenners kann daher durch zwei versetzt zueinander angeordnete Kreisbohrungen unterschiedlichen Durchmessers erzeugt werden. Die Zündkerze und das Thermoelement werden in dem radialen Vorsprung horizontal zentriert und vertikal gestoppt eingebaut, wodurch die gewünschte Position in Bezug auf die Flammenauslässe an dem Brennerkopf eingestellt wird.
- Vorzugsweise bilden der Brennerkopf und der Brennerdeckel eine Kammer für ein Gasgemisch, die über Kanäle mit Gasaustrittsöffnungen verbunden ist und an zumindest einem Teil der Gasaustrittsöffnungen Gasgemisch für eine Halteflamme zur Verfügung stellt. Indem sowohl die Gasaustrittsöffnungen, die an dem Flammenaustrittsbereich vorgesehen sind, als auch die Austrittsöffnungen für die Halteflammen, die einen Teil der Gasaustrittsöffnungen bilden, durch eine einzige Kammer mit dem erforderlichen Gasgemisch versorgt werden, vereinfacht sich der Gesamtaufbau des Gasbrenners gegenüber Brennern, bei denen für die eigentlichen Flammen und für die Halteflammen jeweils separate Kammern im Inneren des Brennerkopfes vorgesehen sind.
- Gemäß einer Ausführungsform weist der Brennerkopf eine Oberflächenbeschichtung auf. Diese Ausführungsform ist bei dem erfindungsgemäßen Gasbrenner möglich, da das Aufheizen des Brennerkopfes durch den erfindungsgemäßen Aufbau auf einem niedrigen Niveau gehalten wird. Ein Überhitzen des Brennerkopfes, das die Beständigkeit einer Beschichtung beeinträchtigt, kann bei dem erfindungsgemäßen Gasbrenner daher nicht auftreten. Die Temperaturen, die bei dem erfindungsgemäßen Gasbrenner während dessen Betrieb erreicht werden liegen vorzugsweise bei weniger als 250°C. Die Beschichtungen können beispielsweise SolGel, Teflon oder andere Antihaftbeschichtungen sein.
- Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Gasbrenner einen Dichtring, der in eine Vertiefung in der Unterseite des Brennerkopfgrundkörpers eingebracht ist und dessen Höhe größer ist als die Tiefe der Vertiefung. Durch das Vorsehen eines Dichtungsrings kann der Brennerkopf gegen die Abdeckfläche abgedichtet werden. Da erfindungsgemäß die Temperatur des Brennerkopfes gering gehalten werden kann, sind auch die Temperaturen, die an der Unterseite des Brennerkopfgrundkörpers herrschen, gering. Daher kann der Dichtring ohne die Gefahr des Aufschmelzens in den Brennerkopf eingebracht werden. Da zudem die Höhe des Dichtungsrings größer ist als die Tiefe der Dichtungsnut, besteht zwischen der Unterseite des Brennerkopfes und der Oberseite der Abdeckfläche, auf der der Dichtungsring aufliegt, ein Spalt. Dieser Spalt sorgt insbesondere bei einem beschichteten Brennerkopf für eine einfache Reinigbarkeit des Brennerkopfes ohne die Gefahr der Beschädigung der Beschichtung. Zudem kann durch diesen Spalt auch einer gewissen Ausdehnung des Brennerkopfes bei erhöhten Temperaturen Rechnung getragen werden, ohne eine Beschädigung der Abdeckfläche befürchten zu müssen.
- Da die Brennertemperatur bei dem erfindungsgemäßen Brenner verringert ist, kommt es nicht wie bei herkömmlichen Gasbrennern zu einem Einbrennen von Fett auf der Oberfläche sondern nur zu einer Verklebung auf der Oberfläche, dich sich aber wieder entfernen lässt. Insbesondere werden Temperaturen von weniger als 250°C an dem erfindungsgemäßen Gasbrenner erreicht. Auch die Lebensdauer von Dichtungen, die an dem Brennerkopf vorgesehen sind, wird gesteigert. Weiterhin können herkömmliche Aluminiumlegierungen für den Brennerkopf verwendet werden, da die Temperatur des Brenners beim Betrieb geringer als 250°C ist. Dadurch können auch kostengünstigere Materialien eingesetzt werden. Schließlich werden auch weitere Temperaturprobleme bei den Kochfeldkomponenten, wie elektrische Kabel, die Elektronik, Zündkästen, Knöpfe und dergleichen, verringert.
- Das Material der Teile des erfindungsgemäßen Gasbrenners ist nicht auf bestimmte Materialien beschränkt. Der Brennerdeckel kann beispielsweise aus Gusseisen mit einer Emaille-Beschichtung bestehen, da dieses hohen Temperaturen besser standhalten kann, während der Brennerkopf aus einer Aluminiumlegierung bestehen kann auf die gegebenenfalls eine Beschichtung aufgebracht ist.
- Die Erfindung wird im Folgenden erneut unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Hierbei zeigen:
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Figur 1 : eine schematische Perspektivansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasbrenners; -
Figur 2 : eine schematische Seitenansicht des Gasbrenners nachFigur 1 im eingebauten Zustand; -
Figur 3 : eine schematische Explosionsansicht der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasbrenners nachFigur 1 ; -
Figur 4 : eine schematische Draufsicht auf die Brennerbasis einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gasbrenners; -
Figur 5 : eine schematische Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A inFigur 4 ; und -
Figur 6 : eine schematische Schnittansicht entlang der Schnittlinie C-C inFigur 4 . - In
Figur 1 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasbrenners 1 gezeigt. In derFigur 1 ist lediglich der Teil des Gasbrenners 1 zu sehen, der im montierten Zustand über eine Abdeckfläche 9 (sieheFigur 2 ) nach oben hinaus ragt. Dieser Teil des Gasbrenners 1 wird durch den oberen Teil eines Brennerkopfes 2 und einen auf den Brennerkopf 2 aufgesetzten Brennerdeckel 3 gebildet. Der über die Abdeckfläche 9 herausragende Teil des Brennerkopfes 2 wird durch einen Brennerkopfgrundkörper 20 und einen Flammenaustrittsbereich 21 gebildet. Der Brennerkopfgrundkörper 20 weist eine zylindrische Form auf, das heißt dieser besitzt eine zylindrische Außenseite 200. Oberhalb des Brennerkopfgrundkörpers 20 schließt sich der Flammenaustrittsbereich 21 an. Dieser Bereich 21 ist gegenüber der Außenseite 200 des Brennerkopfgrundkörpers 20 nach innen versetzt. Die Form des Flammenaustrittsbereiches 21 stellt an dessen Außenseite eine Kegelstumpfform dar. In dem Flammenaustrittsbereich 21 sind über den Umfang verteilt Gasaustrittsöffnungen 22 in Form von vertikalen Schlitzen vorgesehen. Im unteren Bereich des Brennerkopfes 2 ist über einen Teil des Umfangs des Brennerkopfgrundkörpers 20 ein radialer Vorsprung 23, der auch als Stützvorsprung bezeichnet wird, vorgesehen. Dieser Vorsprung 23 weist in der Draufsicht die Form eines Teilkreises auf. Der Durchmesser des Teilkreises ist kleiner als der Durchmesser des Brennerkopfgrundkörpers 20. In dem Vorsprung 23 sind Durchlassöffnungen 231 vorsehen, die vertikal verlaufen. Durch diese Durchlassöffnungen 231 sind zum Einen eine Zündkerze 6 und zum Anderen ein Thermoelement 7 geführt. Die oberen Enden des Thermoelementes 7 und der Zündkerze 6 liegen in vertikaler Richtung in der Nähe der Unterseite des Brennerdeckels 3. In horizontaler Richtung liegen die oberen Enden des Thermoelementes 7 und der Zündkerze 6 beanstandet zu den Gasaustrittsöffnungen 22. In dem Bereich des radialen Vorsprungs 23 ist in der Außenseite 200 des Brennerkopfgrundkörpers 20 zudem eine vertikale Aussparung 24 vorgesehen. Aufgrund dieser Aussparung 24 wird der horizontale Abstand der Zündkerze 6 zu dem Flammenaustrittsbereich 21 vergrößert, so dass sich eine definierte Funkenstrecke zum Brennerdeckel 3 ergibt, durch die ein horizontales Überspringen des Zündfunkens verhindert werden kann. - In der
Figur 2 ist eine Seitenansicht des Gasbrenners 1 nachFigur 1 im montierten Zustand gezeigt. Hierbei ist außer dem Brennerkopf 2 und dem Brennerdeckel 3 auch der unterhalb der Abdeckfläche 9 angeordnete Brennerwinkel 4 zu erkennen. Der Brennerkopf 2 wird in der dargestellten Ausführungsform durch eine Montagevorrichtung 5 von unten gegen die Abdeckfläche 9 gespannt, das heißt nach unten gezogen. - Wie sich aus
Figur 2 ergibt, ist der Durchmesser des Brennerkopfgrundkörpers 20 gleich dem Durchmesser des Brennerdeckels 3. Der obere Teil des Gasbrenners 1 weist daher eine Zylinderform auf. Lediglich über den Teil des Umfangs des Brennerkopfgrundkörpers 20, an dem der radiale Vorsprung 23 vorgesehen ist, weicht die Form des Gasbrenners im unteren Bereich des Brennerkopfgrundkörpers 20 von der Zylinderform ab. Der Flammenaustrittsbereich 21 ist zu der Außenseite 200 des Brennerkopfgrundkörpers 20 radial nach innen versetzt. Dies bedeutet, dass der Durchmesser des Flammenaustrittsbereiches 21 an dessen unteren Ende geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der Außenseite 200 des Brennerkopfgrundkörpers 20. Der Unterschied zwischen dem Durchmesser der Außenseite 200 und dem unteren, äußeren Durchmesser des Flammenaustrittsbereiches 21 kann beispielsweise im Bereich von 1 mm bis 5mm liegen. Über die Höhe des Flammenaustrittsbereiches 21 nimmt dessen Durchmesser weiter ab. - In
Figur 3 ist der Gasbrenner 1 in Explosionsdarstellung gezeigt. - Der Gasbrenner 1 besteht im Wesentlichen aus dem Brennerwinkel 4, dem Brennerkopf 2 und dem Brennerdeckel 3. Der Brennerwinkel 4, der aus einem Gasanschluss und dazu abgewinkelt angeordneten ringförmigen, oberen Teil besteht, wird in dem Gargerät (nicht gezeigt) an eine Gaszuleitung angeschlossen. Die Zündkerze 6 und das Thermoelement 7 werden an einer Befestigungslasche der Montagevorrichtung 5 befestigt. Die Montagevorrichtung 5 mit der daran befestigten Zündkerze 6 und dem daran befestigten Thermoelement 7 wird auf den Brennerwinkel 4 aufgesetzt. In dem oberen, ringförmigen Teil des Brennerwinkels 4 sind in der Oberseite zwei Innengewinde diametral zueinander versetzt eingebracht. Über diese Innengewinde und entsprechende Bohrungen (nicht gezeigt) in dem Brennerkopf 2 wird der Brennerkopf 2 über Schrauben 25 mit dem Brennerwinkel 4 fest verschraubt. Anschließend wird der Brennerdeckel 3 aufgesetzt.
- Auf den Rand einer Öffnung oder Aussparung (nicht gezeigt) in der Abdeckfläche 9 wird bei der Montage des Gasbrenners 1 ein Dichtring 92 gelegt, der der Form der Aussparung entspricht. Die Aussparung weist eine Form auf, die im wesentlichen kreisförmig ist und nur im Bereich, in dem die Zündkerze 6 und das Thermoelement 7 durch die Abdeckfläche 9 geführt werden, eine Ausbuchtung aufweist. Die Ausbuchtung entspricht der Form des radialen Vorsprungs 23 an dem Brennerkopf 2. Auf den Dichtring 92 wird der Brennerkopf 2 aufgebracht. In der Unterseite des Brennerkopfgrundkörpers 20 ist eine Vertiefung 29 eingebracht, in der der Dichtring 92 nach dem Aufbringen des Brennerkopfes 2 liegt. Die Höhe des Dichtrings 92 ist größer als die Tiefe der Vertiefung 29. Auf diese Weise kann ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem Brennerkopf 2 und der Abdeckfläche 9 verhindert werden.
- Oberhalb des Brennergrundkörpers 20 ist der Flammenaustrittsbereich 21 vorgesehen. Wie sich aus
Figur 3 ergibt, stellt dieser einen ringförmigen Bereich dar. In diesem ringförmigen Bereich des Flammenaustrittsbereiches 21 sind vertikal Kanäle 27 eingebracht, die außen an den Gasaustrittsöffnungen 22 enden. Im Inneren des Brennerkopfes 2 erstreckt sich Injektor 28, an dessen oberen Ende sich ein Konus 281 des Brennerkopfes 2, der auch als Innenkonus bezeichnet werden kann, anschließt. Die äußeren Wand des Konus 281 ist von dem oberen Ende aus nach außen geneigt und endet in einem Abstand zu der Innenseite des ringförmigen Bereiches des Flammenaustrittsbereiches 21 endet. Durch die Innenseite des ringförmigen Bereichs des Flammenaustrittsbereiches 21 und den Konus 281, sowie die dazwischen vorliegende Vertiefung wird der untere Bereich einer Kammer 26 definiert, in der sich das Gasgemisch, das durch den Injektor 28 in den Brennerkopf 2 geführt wird, verteilt. Nach oben wird die Kammer 26 durch den Brennerdeckel 3 begrenzt. - In
Figur 4 ist eine Draufsicht auf den Brennerkopf 2 gezeigt. In der Mitte des Brennerkopfes 2 ist der Injektor 28 mit dem diese umgebenden Konus 281 zu erkennen. In ringförmigen Bereich des Flammenaustrittsbereichs 21 des Brennerkopfes 2 sind Kanäle 27 eingebracht, die sich von der Kammer 26 bis zu der Außenseite des Flammenaustrittsbereiches 21 erstrecken. Die äußeren Enden der Kanäle 27 bilden somit die Gasaustrittsöffnungen 22. Die Kanäle 27 sind so angeordnet, dass deren Ausrichtung zu der radialen Richtung des Brennerkopfes 2 geneigt ist. Zwischen dem Radius des Brennerkopfes 2 und der Ausrichtung der Kanäle 27 liegt ein Winkel β, der auch als horizontaler Flammenaustrittswinkel bezeichnet wird. Die Länge der Kanäle 27 ist daher gegenüber Kanälen, die auf dem Radius des Brennerkopfes 2 angeordnet wären, vergrößert. - In
Figur 5 ist eine Schnittansicht des Gasbrenners 1 entlang der Schnittlinie A-A inFigur 4 gezeigt. Die Schnittlinie verläuft entlang einem der Kanäle 27, der in derFigur 5 auf der rechten Seite zu erkennen ist. Wie sich aus dieser Ansicht ergibt, verläuft die Unterkante des Kanals 27 von der Innenseite des ringförmigen Bereiches des Flammenaustrittsbereiches 21 zu der Außenseite des Flammenaustrittsbereiches 21 hin nach oben unter einem Winkel α, der auch als vertikaler Flammenaustrittswinkel bezeichnet wird. Nach oben werden die Kanäle 27 durch den Brennerdeckel 3 begrenzt. Die Höhe der Kanäle 27 nimmt von der Kammer 26 aus somit nach außen hin ab. An der Gasaustrittsöffnung 22, die die Enden der Kanäle 27 an der Außenseite des Flammenaustrittsbereiches 21 bilden, ist die Höhe der Kanäle 27 daher am geringsten. - Wie sich aus
Figur 5 undFigur 6 entnehmen lässt, ist die Unterseite des Brennerdeckels 3 nicht eben ausgestaltet. In die Unterseite des Brennerdeckels 3 ist vielmehr in der Nähe des äußeren Umfangs eine Nut 31 eingebracht, die sich in Umfangsrichtung des Brennerdeckels 3 erstreckt. Am äußeren Rand des Brennerdeckels 3 liegt somit ein nach unten gerichteter Vorsprung 32 vor. In der Nut 31 sind in der dargestellten Ausführungsform zwei Vertiefungen vorgesehen, die sich über den inneren und den äußeren and der Nut 31 erstrecken. - Die Form des Brennerkopfes 2 an dessen Oberseite lässt sich ebenfalls der
Figur 5 entnehmen. Insbesondere ist im oberen Bereich des Brennerkopfes 2 der Flammenaustrittsbereich 21 vorgesehen, der einen konischen äußeren Querschnitt aufweist. Der innere Querschnitt des ringförmigen Bereiches des Flammenaustrittsbereiches 21 ist hingegen zylindrisch. Die untere äußere Kante des Flammenaustrittsbereiches 21 ist zu der Außenseite 200 des Grundkörpers 20 des Brennerkopfes 2 nach innen versetzt. Aus der Schnittansicht inFigur 6 ergibt sich, dass im Inneren des Brennerkopfes 2 der Injektor 28 vorgesehen ist, der den Brennerkopf 2 vertikal durchdringt. Um den Injektor 28 ist in der Oberseite des Brennerkopfes 2 der Konus 281 vorgesehen. In dem Konus 281 sind Bohrungen für die Durchlässe für die Schrauben 25 vorgesehen (sieheFigur 6 ). Die Vertiefung zwischen dem Flammenaustrittsbereich 21 und dem Konus 281 bildet zusammen mit dem Bereich oberhalb des Injektors 28 die Kammer 26, in der sich das Gasgemisch verteilen kann. Nach oben wird die Kammer 26 durch den Brennerdeckel 3 in dem Bereich begrenzt, der durch die Nut 31 definiert ist. - Die Oberseite des ringförmigen Bereiches des Flammenaustrittsbereiches 21 liegt in der Nut 31 des Brennerdeckels 3. Im oberen Bereich der Gasaustrittsöffnungen 22 an dem Flammenaustrittsbereich 21 reicht der äußere nach unten gerichtete Vorsprung 32 des Brennerdeckels 3 daher über die Gasaustrittsöffnungen 22. Gasgemisch, das von der Kammer 26 zu den Gasaustrittsöffnungen 22 gelangt, wird daher an dem Vorsprung 32 verlangsamt. Damit wird in diesem Bereich eine Flamme erzeugt, die im Wesentlichen unabhängig von der Gasaustrittsgeschwindigkeit des Gasgemisches aus den Gasaustrittsöffnungen 22 stets in der Nähe der Gasaustrittsöffnungen 22 brennt. Diese Flamme wird daher auch als Halteflammensaum bezeichnet.
- Weiterhin ist in der
Figur 5 undFigur 6 zu erkennen, dass an der Unterseite des Brennerkopfes 2 eine Vertiefung 29 eingebracht ist, die in der Nähe des äußeren Durchmessers des Brennerkopfes 2 endet. In diese Vertiefung 29 ist der Dichtungsring 92 eingebracht. Dieser Dichtungsring 92 liegt mit dessen Unterseite auf der Abdeckfläche 9 auf. Da die Höhe des Dichtungsrings 92 größer ist als die Tiefe der Vertiefung 29 in der Unterseite des Brennerkopfgrundkörpers 20, liegt zwischen der Oberseite der Abdeckfläche 9 und der Unterseite des Brennerkopfgrundkörpers 20 ein Spalt vor. - Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt.
- Der erfindungsgemäße Gasbrenner weist eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere ist im Vergleich zu herkömmlichen Gasbrennern die Temperatur der einzelnen Komponenten des Brenners beim Betrieb des Gasbrenners niedriger. Trifft auf diese Komponenten bei einem Kochvorgang Fett auf, so brennt dieses in die Oberflächen der Komponenten nicht mehr ein. Je höher die Temperatur der Komponenten, desto schwieriger ist es diese Oberfläche anschließend zu reinigen und von dem Fett zu befreien. Weiterhin sind Gasbrenner, die Primärluft unterhalb der Abdeckfläche einsaugen, in der Regel mit einem Fuß ausgestaltet, der auf oder an der Abdeckfläche anliegt. Dieser Fuß weist an dessen Oberseite eine horizontale Fläche auf, auf die Verunreinigungen fallen können und sich dort festsetzen können. Auch hierdurch wird die Reinigung des Gasbrenners und insbesondere des Brennerkörpers erschwert.
- Mit dem erfindungsgemäßen Brenner wird hingegen ein modernes Design geschaffen, bei dem zudem die Effizienz und Reinigbarkeit des Gasbrenners gesteigert wird. Die Effizienzsteigerung erfolgt insbesondere dadurch, dass die Wärmeabgabe in den Brenner minimiert wird. Der erfindungsgemäße Brenner ist darüber hinaus einfach zu reinigen und Fett brennt nicht in die Oberflächen, da die Oberflächen des erfindungsgemäßen Brenners im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sind, ein. Aufgrund der geringeren Temperaturen, die an dem Brennerkopf herrschen, kann dieser auch mit kostengünstigeren Beschichtungen versehen sein. Weiterhin können auch kostengünstige Aluminiumlegierungen für den Brennerkopf verwendet werden, die einen geringeren Schmelzpunkt als hochwertige Legierungen aufweisen. Zudem wird die Dichtheit des Brenners gegen die Abdeckfläche zuverlässig auch über längere Betriebszeiten gewährleistet. Schließlich herrschen an den weiteren Kochfeldkomponenten geringere Temperaturen.
-
- 1
- Gasbrenner
- 2
- Brennerkopf
- 20
- Grundkörper
- 200
- Außenseite
- 21
- Flammenaustrittsbereich
- 22
- Gasaustrittsöffnungen
- 23
- radialer Vorsprung
- 231
- Durchlassöffnung
- 24
- Aussparung
- 25
- Schraube
- 26
- Kammer
- 27
- Kanal
- 28
- Injektor
- 281
- Konus
- 29
- Vertiefung
- 3
- Brennerdeckel
- 31
- Nut
- 32
- Vorsprung
- 4
- Brennerwinkel
- 5
- Montagevorrichtung
- 6
- Zündkerze
- 7
- Thermoelement
- 9
- Abdeckfläche
- 92
- Dichtring
- α
- Vertikaler Flammenaustrittswinkel
- β
- horizontaler Flammenaustrittswinkel
Claims (9)
- Gasbrenner für ein Gargerät, der einen Brennerdeckel (3) und einen Brennerkopf (2) mit einem Brennerkopfgrundkörper (20) und einem Flammenaustrittsbereich (21) umfasst, wobei der Brennerdeckel (3) und der Brennerkopfgrundkörper (20) zumindest im oberen Bereich eine Zylinderform bilden und der Flammenaustrittsbereich (21), der sich an den Brennerkopfgrundkörper (20) anschließt, einen sich nach oben verjüngenden konischen äußeren Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Unterseite des Brennerdeckels (3) eine Nut (31) eingebracht ist, in der die Oberseite des ringförmigen Bereiches des Flammenaustrittsbereiches (21) liegt, wobei im Bereich des äußeren Umfangs an der Unterseite des Brennerdeckels (3) ein Vorsprung (32) durch die Nut (31) geschaffen wird.
- Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (200) des Brennerkopfgrundkörpers (20) vertikal ausgerichtet ist.
- Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Brennerkopfgrundkörpers (20) dem Außendurchmesser des Brennerdeckels (3) entspricht.
- Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Flammenaustrittsbereich (21) Kanäle (27) eingebracht sind, die in senkrechter Draufsicht auf die Oberseite des Brennerkopfes (2) zu der Richtung des Durchmessers des Brennerkopfes (2) geneigt sind.
- Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Flammenaustrittsbereich (21) Kanäle (27) eingebracht sind, deren Unterkante in radialer Richtung in einem Winkel (α) von größer 0° zu der Horizontalen nach oben gerichtet ist.
- Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am unteren Bereich des Brennerkopfgrundkörpers (20) ein radialer Vorsprung (23) vorgesehen ist.
- Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerkopf (2) und der Brennerdeckel (3) eine Kammer (26) für ein Gasgemisch bilden, die über Kanäle (27) mit Gasaustrittsöffnungen (22) im Flammenaustrittsbereich (21) verbunden ist und an zumindest einem Teil der Gasaustrittsöffnungen (22) Gasgemisch für eine Halteflamme zur Verfügung stellt.
- Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerkopf (2) eine Oberflächenbeschichtung aufweist.
- Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieser einen Dichtring (92) umfasst, der in eine Vertiefung (29) in der Unterseite des Brennerkopfgrundkörpers (20) eingebracht ist und dessen Höhe größer ist als die Tiefe der Vertiefung (29).
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