WO2008058934A1 - Gasbrenner - Google Patents

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WO2008058934A1 PCT/EP2007/062216 EP2007062216W WO2008058934A1 WO 2008058934 A1 WO2008058934 A1 WO 2008058934A1 EP 2007062216 W EP2007062216 W EP 2007062216W WO 2008058934 A1 WO2008058934 A1 WO 2008058934A1
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Inventor
Jörn Naumann
Christophe Cadeau
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BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH
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Classifications

    • 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
    • F23D14/065—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 with injector axis inclined to the burner head axis
    • 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

  • DE 41 25 308 A1 discloses a gas burner in which a centrally arranged gas inlet opening leads horizontally into a narrow, high annular gas space.
  • the annular gas space rises obliquely upward on its underside from the gas inlet opening to the opposite side.
  • the annular gas space is open at the top and is covered by an annular burner circuit.
  • the annular configuration of the gas space, a gas-free inner region (mounting area) is formed, which is completed by using an inner burner up to seal the gas burner against external influences.
  • a thermocouple and a spark plug are usually attached.
  • This gas burner has the disadvantage that the gas / air mixture flowing in through the gas inlet opening strikes the almost vertical side wall of the narrow gas space substantially frontally. This will be part of the
  • a gas burner in which the gas enters through an eccentrically arranged gas inlet opening, which merges laterally directly into an annular gas space.
  • the gas / air mixture flows in a substantially straight line into the annular gas cavities, but the unidirectional circulation results in an uneven gas distribution to the upwardly directed gas outlet openings.
  • a gas-free interior mounting area is formed to seal the gas burner against external influences and to include an internal burner, a thermocouple and a spark plug. It is therefore the object of the present invention to find a way to reduce the pressure drop within the burner, at the same time sufficient uniform distribution of the gas / air mixture and at a possible lent small burner size.
  • the gas burner has a gas inlet opening and an associated gas space, the gas inlet opening and the gas space being connected via a gas inlet space and the gas inlet space leading from the gas inlet opening at least partially rising obliquely into the gas space.
  • the gas flowing through the gas inlet opening is only slightly reflected at the gas space or gas inlet space, so that thereby no pressure drop occurs.
  • the gas space itself can be made comparatively flat with sufficient distribution of the gas / air mixture, since it no longer depends on the height or position of the gas inlet opening, the gas flow must not be performed circumferentially.
  • the gas space at least in plan view, has a disc-shaped basic shape, since then a much flatter design is possible compared to the annular gas space with the same volume, and also the gas can spread over a large area in the gas space, which is a more uniform Gas distribution allows.
  • the gas chamber has a variable height, in particular, when the gas chamber has a gas inlet space above the vault upwards ⁇ th gas space.
  • FIG. 1 shows a sectional view in side view of a gas burner
  • FIG. 2 shows the gas burner from FIG. 1 from below
  • FIG. 3 shows a plan view of the gas burner of FIG. 1 along a section line A-A from FIG. 1;
  • FIG. 4 shows a sectional view in side view ana ⁇ log to FIG 1 along the section line BB of FIG 3; 5 shows a sectional view in side view analogous to FIG. 1 along the section line CC from FIG. 3;
  • FIG. 6 shows a plan view of the gas burner of FIG. 1 along a section line D-D from FIG. 1.
  • the gas burner 1 has a gas inlet opening 2, which leads into a gas inlet space 3.
  • the gas inlet space 3 rises at least partially by means of an inclined bottom wall 4 into a gas space 5 arranged above the gas inlet space 3.
  • the gas space 5 is of disc-shaped basic shape.
  • an inner burner 6 and the receiving area 7 for a thermocouple and a spark plug are integrated.
  • the gas chamber 5 opens up in the form of arcuate gas passage chimneys 8.
  • a burner ring (not shown) can be placed on the gas passage chimneys 8, which surrounds an interior combustion chamber with the interior burner 6 and generates a main flame on its outer periphery.
  • the gas space 5 may have a different height h. It is flat compared to the prior art, d. h., That its maximum diameter D is greater than its maximum height h.
  • the gas space 5 has a centric partial gas space 5a, which is curved upwards above the gas inlet space 3.
  • Gas flowing from the gas inlet opening 2 into the gas inlet space 3 is led into the gas space 5 through the inclined surface 4 without significant pressure loss.
  • the gas flow from the gas passage chambers 8 is substantially uniformly distributed, since the inner burner wall 6a begins in the upper region of the sloping bottom wall 4 and the feedthrough openings 10, the receiving region 7 and the central partial gas space 5a are arranged, so that the gas flow without large Pressure loss distributed in the remaining gas space 5 and from the gas fürerieskaminen 8 can flow out.
  • This deflecting shape reduces the pressure loss of the gas stream, which results in a higher flow velocity of the gas stream and thus a higher primary air intake, which in turn results in better combustion properties, see also FIGS. 1, 3, 4, 6).
  • FIG. 2 shows the gas burner 1 from FIG. 1 from below with the gas inlet opening 2 for the main flame or outer circle, the sloping bottom wall 4 of the gas inlet space and a further gas connection 9 for supplying the inner burner and through holes 10 for guiding the spark plug and thermocouple.
  • the sloping bottom wall 4 and thus the gas inlet space 3 widen at least partially laterally from the gas inlet opening 2 to the gas space.
  • FIG. 3 shows a plan view of the gas burner 1 from FIG. 1 along a section line A of FIG. 1.
  • the oblique bottom wall 4 and thus the gas inlet space 3 widens from the gas inlet opening 2 to the gas space 5.
  • the gas space 5 is of disk-shaped basic shape and deviates therefrom only on bulges 11 in the side wall 12 for the purpose of circumventing screw holes 13.
  • the accommodating portion 7 for the thermocouple and the spark plug have the corresponding through holes 10 and are integrally formed with the inner burner 6.
  • FIG. 4 shows a sectional side view similar to FIG. 1 along the section line B-B from FIG. 3.
  • one of the through-holes 10 is in the receiving region. for the spark plug or for the thermocouple shown.
  • FIG. 5 shows a sectional view in side view analogous to FIG. 1 along the section line CC from FIG. 3, in which the disk shape of the gas space 5 can be clearly seen.
  • FIG. 6 shows a plan view of the gas burner from FIG. 1 along a section line DD from FIG. 1 with the three gas passage chambers 8, the centrally arranged inner burner 6 and the through holes 10 for the spark plug or thermocouple.
  • the invention is not limited to the embodiment shown. So flow baffles can be used, for. B. in case of deviations from the laterally central arrangement of the gas inlet opening. Also, the gas inlet space may be shaped differently, in particular the inclined bottom plate and / or the shape of the lateral expansion. Thermocouple and spark plug can also be performed outside the gas space.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner (1) mit einer Gaseinlassöffnung (2) und einem damit verbundenen Gasraum (5), wobei die Gaseinlassöffnung (2) und der Gasraum (5) über einen Gaseingangsraum (3) verbunden sind und der Gaseingangsraum (3) von der Gaseinlassöffnung (2) aus zumindest teilweise schräg ansteigend in den Gasraum (5) führt.

Description

Beschreibung
Gasbrenner
Aus DE 41 25 308 Al ist ein Gasbrenner bekannt, bei dem eine zentrisch angeordneter Gaseinlassöffnung horizontal in einen schmalen, hohen ringförmigen Gasraum führt. Der ringförmige Gasraum steigt an seiner Unterseite von der Gaseinlassöffnung zur gegenüberliegenden Seite schräg nach oben an Der ringför- mige Gasraum ist oben offen und wird durch einen ringförmigen Brennerkreis abgedeckt. Durch die ringförmige Ausgestaltung des Gasraums wird ein gasfreier Innenbereich (Montagebereich) gebildet, der durch Einsatz eines Innenbrenners nach oben abgeschlossen wird, um den Gasbrenner gegen äußere Einflüsse abzudichten. Im Innenbereich in der Nähe des Innenbrenners werden üblicherweise ein Thermoelement und eine Zündkerze befestigt. Dieser Gasbrenner weist den Nachteil auf, dass das durch die Gaseinlassöffnung hereinströmende Gas/Luft-Gemisch im wesentlichen frontal auf die fast senkrechte Seitenwand des schmalen Gasraums trifft. Dadurch wird ein Teil des
Gas/Luft-Gemischs in Richtung der Gaseinlassöffnung zurückreflektiert, was zu einem Druckverlust und einer schlechteren Primärluftansaugung führt.
Beispielsweise aus WO 02/25170 Al ist ferner ein Gasbrenner bekannt, bei dem der Gaseintritt durch eine exzentrisch angeordneten Gaseinlassöffnung erfolgt, welcher seitlich direkt in einen ringförmigen Gasraum übergeht. Das Gas/Luft-Gemisch strömt dabei wesentlichen gradlinig in den ringförmigen Gas- räum ein, jedoch ergibt sich durch den einseitigen Umlauf eine ungleichmäßige Gasverteilung zu den nach oben gerichteten Gasauslassöffnungen. Auch hier wird ein gasfreier Innenbereich (Montagebereich) gebildet, um den Gasbrenner gegen äußere Einflüsse abzudichten und um einen Innenbrenner, ein Thermoelement und eine Zündkerze aufzunehmen. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Verminderung des Druckverlustes innerhalb des Brenners zu finden, bei gleichzeitig ausreichender gleichmäßiger Verteilung des Gas/Luft-Gemischs und bei einer mög- liehst kleinen Brennerabmessung.
Die Aufgabe wird durch einen Gasbrenner nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen einzeln oder in Kombination zu entnehmen.
Dazu weist der Gasbrenner eine Gaseinlassöffnung und einen damit verbundenen Gasraum auf, wobei die Gaseinlassöffnung und der Gasraum über einen Gaseingangsraum verbunden sind und der Gaseingangsraum von der Gaseinlassöffnung aus zumindest teilweise schräg ansteigend in den Gasraum führt.
Durch den schrägen, und dadurch 'glatten' Gasübergang von der Gaseinlassöffnung zum Gasraum wird das durch die Gaseinlassöffnung einströmende Gas nur geringfügig am Gasraum oder Gas- eingangsraum reflektiert, so dass dadurch kein Druckabfall auftritt. Zudem kann nun der Gasraum selbst vergleichsweise flach bei ausreichender Verteilung des Gas/Luft-Gemisches ausgeführt werden, da er nicht mehr von der Höhe oder Lage der Gaseinlassöffnung abhängt, muss der Gasstrom nicht mehr umlaufend geführt werden.
Es kann zur einfachen Ausgestaltung des Brenners und zur einfachen Gasführung günstig sein, wenn der Gasraum vollständig oberhalb der Gaseinlassöffnung angeordnet ist.
Es ist besonders günstig, wenn der Gasraum, zumindest in Aufsicht, eine scheibenförmige Grundform aufweist, da dann im Vergleich zum ringförmigen Gasraum bei gleichem Volumen eine weit flachere Bauform möglich ist, und sich zudem das Gas großflächiger in den Gasraum ausbreiten kann, was eine gleichmäßigere Gasverteilung ermöglicht. Zur flexiblen Auslegung des Brenners ist es günstig, wenn der Gasraum eine variable Höhe aufweist, insbesondere, wenn der Gasraum einen oberhalb des Gaseingangsraums nach oben gewölb¬ ten Teilgasraum aufweist.
Es ist zur flexiblen Auslegung und Volumenminimierung vorteilhaft, wenn ein Innenbrenner, eine Führung für ein Thermoelement und / oder eine Führung für eine Zündkerze, ggf. im Form einer gemeinsamen Führung, durch den Gasraum geführt werden, und nicht durch einen gasfreien Montageraum, da so eine nachteilige ringförmige Ausgestaltung des Gasraums ver¬ mieden werden kann.
Es ist zur gleichmäßigen Gasverteilung vorteilhaft, wenn der Gaseingangsraum sich von der Gaseinlassöffnung zum Gasraum hin zumindest teilweise seitlich verbreitert, insbesondere fächerförmig .
Im folgenden Ausführungsbeispiel wird ein Gasbrenner schema- tisch genauer beschrieben. Dabei werden gleiche Elemente durch die Figuren hindurch mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Das Ausführungsbeispiel ist nicht dazu gedacht, die Erfindung zu beschränken.
FIG 1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Gasbrenner;
FIG 2 zeigt den Gasbrenner aus FIG 1 von unten;
FIG 3 zeigt eine Aufsicht auf den Gasbrenner aus FIG 1 entlang einer Schnittlinie A-A aus FIG 1;
FIG 4 zeigt eine Schnittdarstellung in Seitenansicht ana¬ log zu FIG 1 entlang der Schnittlinie B-B aus FIG 3; FIG 5 zeigt eine Schnittdarstellung in Seitenansicht analog zu FIG 1 entlang der Schnittlinie C-C aus FIG 3;
FIG 6 zeigt eine Aufsicht auf den Gasbrenner aus FIG 1 entlang einer Schnittlinie D-D aus FIG 1.
Der Gasbrenner 1 weist eine Gaseintrittsöffnung 2 auf, der in einen Gaseingangsraum 3 führt. Der Gaseingangsraum 3 steigt zumindest teilweise mittels einer schrägen Bodenwand 4 in einen oberhalb des Gaseingangsraums 3 angeordneten Gasraum 5 auf. Der Gasraum 5 ist von scheibenförmiger Grundform. In dem Gasraum 5 sind ein Innenbrenner 6 und der Aufnahmebereich 7 für ein Thermoelement und eine Zündkerze integriert. Der Gas- räum 5 öffnet sich nach oben in Form bogenförmiger Gasdurch- trittskamine 8. Auf die Gasdurchtrittskamine 8 kann ein Brennerring (nicht dargestellt) aufgesetzt werden, welcher einen Innenbrennraum mit dem Innenbrenner 6 umgibt und an dessen äußeren Umfang eine Hauptflamme erzeugt wird.
Der Gasraum 5 kann eine unterschiedliche Höhe h aufweisen. Er ist im Vergleich zum Stand der Technik flach ausgeführt, d. h., dass sein maximaler Durchmesser D größer ist als seine maximale Höhe h.
Der Gasraum 5 weist einen oberhalb des Gaseingangsraums 3 nach oben gewölbten, zentrischen Teilgasraum 5a aufweist.
Von der Gaseinlassöffnung 2 in den Gaseingangsraum 3 strömen- des Gas wird durch die schräge Fläche 4 ohne wesentlichen Druckverlust in den Gasraum 5 geleitet. Dabei ist der Gas- fluss aus den Gasdurchtrittskaminen 8 im wesentlichen gleich verteilt, da im oberen Bereich der schrägen Bodenwand 4 die Innenbrennerwandung 6a beginnt und die Durchführungsöffnungen 10, der Aufnahmebereich 7 und der zentrische Teilgasraum 5a angeordnet sind, so dass sich der Gasstrom ohne großen Druckverlust in dem restlichen Gasraum 5 verteilt und aus den Gas- durchtrittskaminen 8 ausströmen kann. Durch diese Umlenkungs- form verringert sich der Druckverlust des Gasstromes, was eine höhere Durchflussgeschwindigkeit des Gasstromes und somit eine höhere Primärluftansaugung zur Folge hat, was wiederum bessere Verbrennungseigenschaften zur Folge hat, siehe dazu auch FIG 1, 3,4, 6)
FIG 2 zeigt den Gasbrenner 1 aus FIG 1 von unten mit der Gaseinlassöffnung 2 für die Hauptflamme bzw. den Außenkreis, der schrägen Bodenwand 4 des Gaseingangsraums sowie einem weiteren Gasanschluss 9 zur Versorgung des Innenbrenners und Durchgangslöchern 10 zur Führung von Zündkerze und Thermoelement. Die schräge Bodenwand 4 und damit der Gaseingangsraum 3 verbreitern sich von der Gaseinlassöffnung 2 zum Gasraum zu- mindest teilweise seitlich.
FIG 3 zeigt eine Aufsicht auf den Gasbrenner 1 aus FIG 1 entlang einer Schnittlinie A von FIG 1. Analog zu FIG 2 verbreitert sich die schräge Bodenwand 4 und damit der Gaseingangs- räum 3 von der Gaseinlassöffnung 2 zum Gasraum 5. Der Gasraum 5 ist von scheibenförmiger Grundform und weicht davon nur an Ausbuchtungen 11 in der Seitenwand 12 zur Umgehung von Schraublöchern 13 ab. Der Aufnahmebereich7 für das Thermoelement und die Zündkerze weisen die entsprechenden Durchgangs- löcher 10 auf und sind mit dem Innenbrenner 6 einteilig ausgeführt .
FIG 4 zeigt eine Schnittdarstellung in Seitenansicht analog zu FIG 1 entlang der Schnittlinie B-B aus FIG 3. In dieser Ansicht ist eines der Durchgangslöcher 10 in dem Aufnahmebereich? für die Zündkerze bzw. für das Thermoelement dargestellt.
FIG 5 zeigt eine Schnittdarstellung in Seitenansicht analog zu FIG 1 entlang der Schnittlinie C-C aus FIG 3, bei der die Scheibenform des Gasraums 5 gut erkennbar ist. FIG 6 zeigt eine Aufsicht auf den Gasbrenner aus FIG 1 entlang einer Schnittlinie D-D aus FIG 1 mit den drei Gasdurch- trittskaminen 8, dem zentrisch angeordneten Innenbrenner 6 und den Durchgangslöchern 10 für die Zündkerze bzw. das Ther- moelement.
Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können Strömungsleitbleche verwendet werden, z. B. bei Abweichungen von der seitlich zentrischen Anordnung der Gaseinlassöffnung. Auch kann der Gaseingangsraum anders geformt sein, insbesondere das schräge Bodenblech und / oder die Form der seitlichen Aufweitung. Thermoelement und Zündkerze können auch außerhalb des Gasraum geführt werden.
Be zugs zeichenl i ste
1 Gasbrenner
2 Gaseinlassöffnung
3 Gaseingangsräum
4 schräge Bodenwand
5 Gasraum
5a zentrischer Teilgasraum
6 Innenbrenner
6a Innenbrennerwandung
7 Aufnahmebereich
8 Gasdurchtrittskamin
9 Gasanschluss
10 Durchgangsloch
11 Ausbuchtung
12 Seitenwand
13 Schraubloch h Höhe
D Durchmesser

Claims

Patentansprüche
1. Gasbrenner (1) mit einer Gaseinlassöffnung (2) und einem damit verbundenen Gasraum (5) , dadurch gekennzeichnet, dass die Gaseinlassöffnung (2) und der Gasraum (5) über einen Gaseingangsraum (3) verbunden sind und der Gaseingangsraum (3) von der Gaseinlassöffnung (2) aus zumindest teilweise schräg ansteigend in den Gasraum (5) führt.
2. Gasbrenner (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasraum (5) oberhalb der Gaseinlassöffnung (2) angeordnet ist.
3. Gasbrenner (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasraum (5) eine scheibenförmige Grundform aufweist .
4. Gasbrenner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasraum (5) eine variable Höhe (h) aufweist.
5. Gasbrenner (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasraum (5) einen oberhalb des Gaseingangsraums (3) nach oben gewölbten, insbesondere zentrisch angeordneten, Teilgasraum (5a) aufweist.
6. Gasbrenner (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilgasraum (5a) zentrisch angeordnet ist.
7. Gasbrenner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Gasraum (5) ein Innenbrenner (6), ein Aufnahmebereich (7) für ein Thermoelement und / oder eine Zündkerze angeordnet sind.
8. Gasbrenner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gaseingangsraum (3) sich von der Gaseinlassöffnung (2) zum Gasraum (5) zumindest teilweise seitlich verbreitert.
9. Gasbrenner (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaseinlassöffnung (2) seitlich zentrisch angeordnet ist.
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