DE69517949T2

DE69517949T2 - Verbesserung an Gasbrennersystemen und an mit diesen Systemen ausgerüsteten Geräten

Info

Publication number: DE69517949T2
Application number: DE69517949T
Authority: DE
Inventors: Geoffrey John Edmund Brown
Original assignee: Stoves Group PLC
Current assignee: Glen Dimplex Home Appliances Ltd
Priority date: 1994-02-10
Filing date: 1995-03-22
Publication date: 2001-03-01
Anticipated expiration: 2015-03-23
Also published as: GB2286455A; US5568803A; GB9402566D0; EP0733862B1; ES2148434T3; GB2286455B; DE69517949D1; EP0733862A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Gasbrennersysteme und auf Geräte, die solche Systeme enthalten. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Gasbrennersysteme für gasbefeuerte Kochvorrichtungen, z. B. gasbefeuerte Haushaltskochgeräte.
Viele herkömmliche gasbefeuerten Haushaltskochgeräte beinhalten Backöfen, die von einem an der Rückseite des Backofens, üblicherweise gerade unterhalb einer Öffnung im Boden des Ofens angeordneten Gasbrenner beheizt werden. Es wurde erkannt, dass sich, in diesen Fällen, die Temperatur innerhalb des Backofens während dessen Gebrauch zwischen der Vorderseite und der Rückseite des Ofens und ebenso von dessen Oberseite zu dessen Unterseite verändert. Diese Schwankung führt zu ungleichmäßiger Erhitzung und daher zu ungleichmäßigem Garen von Lebensmitteln im Ofen.
Die EP-A 0 609 157 beschreibt ein Kochgerät mit einem Backofen mit einer innenliegenden Wand, die einen zur Aufnahme des zu Garenden vorgesehenen ersten Teil des Ofens von einem zweiten Teil des Ofens trennt, der einen Ventilator und einen Gasbrenner enthält. Der Brenner ist in Richtung des vom Ventilator verursachten Luftstroms stromabwärts des von einem elektrischen Motor angetriebenen Ventilators angeordnet. Die Flamme des Brenners ist quer zu diesem Luftstrom ausgerichtet. Luft wird vom Ventilator durch Einlassöffnungen in den zweiten Teil gezogen und wird über neben der Begrenzung der inneren Wand angeordnete Auslassöffnungen in den Ofen ausgeblasen.
Die US-A-4 671 250 beschreibt eine Einrichtung zum Heizen eines Ofens, in welchem ein Gasbrenner gegen einen zum Umwälzen von Luft in einem Bereich an der Rückseite des Ofens vorgesehenen Ventilator gerichtet angeordnet ist, wobei der Brenner vom Ofen abgewandt und durch eine Öffnung in einer Platte hindurch gerichtet ist, welche den Ofen von dem an der Rückseite des Ofens befindlichen Bereich trennt. Die Platte ist von den Seitenwänden des Ofens beabstandet, um einen Luftstrom zwischen dem Raum und dem Ofen zuzulassen. Die Gebläseeinrichtung besitzt eine Abschirmung zum Schutz derselben und angrenzender Bereiche, wie die den Ventilator antreibende Welle, vor der Hitze des Brenners. Der Ventilator besitzt Flügel, die an der Rückseite des Brennerkopfs angeordnet sind.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Gasbrennersystem bereitzustellen, das, wenn es in ein gasbefeuertes Gerät eingebaut ist, eine gleichmäßigere Erhitzung des Raumes gewährleistet.
Ein Gasbrennersystem zum Erhitzen eines von quer von einer Rückwand ausgehenden Wänden umschriebenen Raumes gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine innerhalb des Raumes gehaltene Prallfläche, die diesen von einem Bereich an der Rückseite des Raumes trennt, einen Gasbrenner mit mindestens einem Brennerkopf, wobei die Prallfläche eine Luftströmung vom Bereich in den Raum über einen an den Rand der Prallfläche angrenzenden Luftströmungsweg erlaubt, wobei die Prallfläche außerdem eine oder mehrere darin angeordnete Öffnungen aufweist, die eine Luftströmung vom Raum in den Bereich erlauben, wobei die Luftströmung durch einen ebenfalls innerhalb des Bereichs angeordneten Ventilator gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Gasbrennerkopf in dem Bereich angeordnet und gegen einen mittigen Teil der Prallfläche gerichtet ist, wobei der Brenner oder jeder Kopf vom Ventilator weg und in den Ofen hinein zeigt, und dass der Brenner über eine Zuführleitung mit gasförmigem Brennstoff versorgt wird, welche einen koaxial mit der Rotationsachse der Ventilatorflügel angeordneten Abschnitt umfasst, wobei der Ventilator rund um den Brennerkopf angeordnete Flügel aufweist.
Der oder jeder Brennerkopf kann von einem Kanal zum Zuführen von gasförmigem Brennstoff zum Brennerkopf beliefert werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Kanal die Rotorwelle des Motors.
Die Ventilatorflügel können an der Rotorwelle befestigt sein, um sich mit dieser zu drehen.
Alternativ können die Ventilatorflügel an dem oder an einem der Brennerköpfe befestigt sein, um sich mit diesem zu drehen.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Motor eine Rotorwelle, an welcher der oder einer der Brennerköpfe befestigt ist, um sich mit ihr zu drehen, und die Ventilatorflügel sind am Brennerkopf fixiert, um sich mit diesem zu drehen, wobei die Rotorwelle durch die Leitung hindurchgeht.
Die Vorrichtung kann ein Rohr zum Zuführen von Gas in den Kanal umfassen, und das Rohr kann in einer Düse enden, die zum Einleiten von gasförmigem Brennstoff in den Kanal positioniert ist.
Der oder jeder Brennerkopf kann als hohlzylindrischer Körper ausgestaltet sein, dessen Innenraum mit dem Kanal in Verbindung steht, wobei eine Fläche des Körpers eine poröse Scheibe ist, die die Verbrennungsoberfläche des Brenners bildet. Die Scheibe zeigt zum mittigen Bereich der Prallfläche.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Ventilatorflügel zum Rotieren um eine mit dem Kanal koaxiale Achse angebracht, wobei die Ventilatorflügel vom Motor über Antriebsübertragungsmittel gedreht werden, welche eine Ausgangswelle des Motors mit dem Ventilator verbinden.
Der Brenner kann ein Duplex-Brenner sein und zwei Brennerköpfe mit jeweils eigenen Brennstoffzuführkanälen enthalten.
Die Brennerköpfe können ebenso wie die Kanäle koaxial angeordnet sein. Die Kanäle können einer innerhalb des anderen angeordnet sein, und in diesem Fall ist der innere Kanal am Rotor des Motors befestigt, um sich mit ihm zu drehen, und der äußere Kanal ist am inneren Kanal befestigt, um sich mit diesem zu drehen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzt ein gasbefeuertes Kochgerät einen Ofen, der von einem Gasbrennersystem der in dem einen oder anderen der vorhergehenden Absätze beschriebenen Art beheizt ist.
Lediglich beispielhaft werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, wobei:
Fig. 1 eine vereinfachte schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Gasbrennersystems ist,
Fig. 2 eine Seitenansicht in vereinfachter Form eines Teils eines Gasherds ist, der ein die Erfindung verkörperndes Gasbrennersystem beinhaltet;
Fig. 3 eine Seitenansicht in vereinfachter Form eines Teils eines Gasherds ist, der ein die Erfindung verkörperndes Gasbrennersystem beinhaltet;
Fig. 4 und 5 ein Frontaufriss und eine Seitenansicht einer Komponente eines Brennersystems sind und
Fig. 6 und 7 schematische Darstellungen von weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung sind.
Fig. 1 zeigt in vereinfachter schematischer Form ein Brennersystem, das die Erfindung umfasst und zum Erhitzen eines Raums 1 geeignet ist, welcher in diesem Ausführungsbeispiel der Ofenhohlraum eines Haushalts-Gasherds ist. Der Gasherd ist wie im UK-Patent Nr. 2 255 623 B beschrieben aufgebaut und weist hinter dem Hohlraum 1 eine von einer Vorderwand 3 und einer Hinterwand 4 begrenzte Ansaugluftkammer 2 auf, in die durch einen in Fig. 1 nicht dargestellten Ventilator Umgebungsluft gezogen wird. Der Hohlraum 1 besitzt eine Rückwand 5, einen Boden 6, eine Decke 7 und Seitenwände. Die Rückwand 5 ist von der Vorderwand 3 der Ansaugluftkammer 2 beabstandet, und der Zwischenraum kann mit einem wärmeisolierenden Material aufgefüllt sein.
In die Ansaugluftkammer 2 ist ein von einem an der Vorderwand 3 der Kammer 2 befestigten Gestell 9 gehaltener Elektromotor 8 eingesetzt. Der Läufer 10 des Motors 8 ist so befestigt, dass er sich mit einer Hohlwelle 11 dreht, die sich mit einem Spielraum durch sowohl die Vorderwand 3 als auch die Rückwand 5 hindurch wie gezeigt bis in den Hohlraum 1 erstreckt. Die Welle 11 wird von in Fig. 1 nicht dargestellten, geeigneten Lagern auf dem Gestell 9 drehbar gehalten.
An demjenigen Ende der Welle 11, das innerhalb des Hohlraums 1 liegt, sind Zentrifugalgebläse-Flügel 12 befestigt, während ein Brennerkopf 13 am selben Ende angebracht ist. Der Brennerkopf 13 besteht aus einem hohlzylindrischen Körper, dessen Inneres über eine Öffnung in der Stirnwand 14 des Kopfs 13 mit dem Inneren der Welle 11 in Verbindung steht. Die Vorderwand 15 des Brennerkopfs 13 besteht aus einer porösen Scheibe 16, die die Verbrennungsoberfläche des Brenners bildet. Die Scheibe kann aus einem Netz oder einem faserigen Material aus rostfreiem Stahl bestehen, oder sie kann eine durchlöcherte Scheibe aus rostfreiem Stahl oder eine poröse Keramikscheibe sein.
Das andere Ende der Welle 11 erstreckt sich in ein doppelwandiges Gebilde 17 hinein und steht in Verbindung mit der davon umgrenzten Umgebungsluft. Auf der inneren Wand des Gebildes 17 ist ein Injektor 18 angebracht, der mit dem Mittelpunkt der offenen Stirnseite der Welle 11 fluchtet und wie gezeigt mit kurzem Abstand von dieser beabstandet ist. Der Raum zwischen den Wänden des Gebildes 17 ist mit einem Gaszuführungsrohr 19 verbunden.
Eine plattenförmige, einwärts gekrümmte Prallfläche 20 deckt die Ventilatorflügel 12 und den Brennerkopf 13 ab und trennt sie vom Inneren des Hohlraums 1, wobei die Begrenzung der Prallfläche 20 nahe der Rückwand 5 des Hohlraums 1 liegt und durch eine kreisförmige Lücke 21 davon beabstandet ist. Der Boden 20a der Prallfläche 20 ist mit Öffnungen 22 versehen, die, aus der Richtung des Pfeils 23 gesehen, in einer Reihe von konzentrischen Kreisen angeordnet sind. Es sei bemerkt, dass auf demjenigen Bereich des Bodens 20a, der direkt vor der Scheibe 16 liegt, keine Öffnungen vorhanden sind. Hierdurch trifft nur wenig oder keine Luft auf die Oberfläche der Scheibe 16 auf, und es ergibt sich ein minimaler Zerfall der Flammenform an dieser Oberfläche.
Wie in Fig. 1 erkennbar, liegt der Brennerkopf 13 dem mittigen Bereich der Prallfläche 20 gegenüber und zeigt ebenfalls in den Ofen.
Die Zuführung von Gas in das Innere des Gebildes 17 über das Rohr 19 wird durch eine in Fig. 1 nicht dargestellte Gasströmungs-Regeleinrichtung geregelt, und diese Einrichtung wird eine Art thermostatischer Regelung mit einem Temperaturfühler umfassen, welcher der Temperatur des Hohlraums 1 ausgesetzt ist. Zusätzlich wird der Brenner 13 vorzugsweise eine Zündvorrichtung aufweisen, die aktiv wird, wenn die Gasregelung auf die "EIN"-Stellung betätigt wird.
Ebenso mit der Regeleinrichtung verknüpft ist ein elektrischer Schalter, der die Erregung des Motors 8 steuert, sowie ein weiterer Schalter, der die Erregung des den Ventilator in der Ansaugluftkammer 2 antreibenden Motors steuert.
Wenn gewünscht wird, einen Kochvorgang im Ofen auszuführen, werden die zu garenden Lebensmittel auf ein (nicht dargestelltes) Ofenbord gestellt und der Gasregler auf seine "EIN"-Stellung gedreht. Diese Handlung führt zur Erregung des Motors 8 und ebenso zur Aktivierung der Zündvorrichtung. Gleichzeitig wird der Motor, der den Ventilator in der Ansaugluftkammer 2 antreibt, erregt, soweit er nicht schon läuft. Gas, das vom Injektor 18 ausgeht, reißt Primärluft mit, die vom Luftdruck in der Ansaugluftkammer 2 unterstützt in das offene Ende der Welle 11 strömt. Der Luftstrom in die Welle wird außerdem durch die Rotation der Ventilatorflügel 12 unterstützt. In Fig. 1 ist die Luftströmung durch Pfeile 24 verdeutlicht. Die Luft mischt sich während der Strömung entlang des Inneren der Welle 11 mit dem Gas. Das sich ergebende Gemisch wird an der Oberfläche der Scheibe 16 entzündet, welche schnell einen glühenden Zustand erreicht, und Hitze wird auf die Prallfläche gesandt und von dort zum Inneren des Hohlraums 1. Die Erregung des Motors 8 führt zur Drehung der Ventilatorflügel 12, und Luft vom Inneren des Hohlraums 1 wird durch die Öffnungen 22 und über die heiße Oberfläche der Prallfläche gezogen, wonach sie über die Lücke 21 zurück in den Hohlraum 1 geblasen wird. Es ergibt sich also ein Kreislauf von heißer Luft innerhalb des Hohlraums 1, und der letztere wird schnell auf eine gewünschte Temperatur erhitzt. Der Luftkreislauf stellt sicher, dass der Hohlraum 1 sehr schnell eine überall gleichmäßige Temperatur erreicht. Es gibt auch eine kleine Strömung von Luft in den von der Prallfläche und der Rückwand 5 begrenzten Raum über den Spielraum zwischen der Welle 11 und den Wänden 3 und 5. Dieser Fluss, der mit Pfeilen 26 angedeutet ist, stellt sicher, dass die Luft innerhalb des Hohlraums nicht in einem Maße ver braucht wird, dass sie die Verbrennung von Gas an der Scheibe 16 nicht mehr unterhalten kann, und sie stellt ebenfalls Luft zur Verfügung, um Verluste durch übliche kleine Ausströmungen von Luft aus dem Hohlraum 1 auszugleichen.
Wenn die Temperatur des Hohlraums einmal einen Wert erreicht, auf den der Thermostat gesetzt worden ist, wird die Zuführung von Gas auf "EIN" und "AUS" geschaltet, wie es nötig ist, um die Hohlraumtemperatur auf dem gesetzten Wert zu halten.
Am Ende des Kochvorgangs wird die Gasströmungs-Regeleinrichtung auf ihre "AUS"-Stellung zurückgesetzt, was den Motor 8 ausschaltet und den Luftkreislauf innerhalb des Hohlraums 1 stilllegt. Der den Ansaugluftkammer-Ventilator antreibende Motor kann ebenfalls ausgeschaltet werden.
Es versteht sich, dass der Raum 1 nicht unbedingt ein Ofen-Hohlraum sein muss, sondern der Raum eines sonstigen gasbefeuerten Geräts sein kann, z. B. könnte der Raum einen Wärmetauscher enthalten, der Teil einer Klimaanlage oder eines Raumheizkörpers sein kann.
Es kann erwünscht sein, den mittigen Teil des Bodens 20a der Prallfläche 20, d. h., der direkt gegenüber der Scheibe 16 liegende Teil, durch eine kreisrunde Platte aus hitzebeständigem Glas oder irgendeinem anderen hitzebeständigen transparenten Material zu ersetzen. Die Brenneroberfläche ist für einen Benutzer dann sichtbar, wodurch dieser überprüfen kann, dass der Brenner arbeitet.
Fig. 2 zeigt mehr ins Detail gehend eine leicht modifizierte Version des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1.
In Fig. 2 sind die Teile, die denjenigen aus Fig. 1 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen.
In der Ansaugluftkammer 2 ist der Motor 8 angeordnet, der von einem an der Vorderwand 3 der Kammer 2 angebrachten Gestell 9 gehalten wird. Der Läufer 10 des Motors 8 ist zur Drehung mit einer stählernen Hohlwelle 11 vorgesehen, auf wel cher der Läufer kraftschlüssig sitzt. Die Welle ist im halternden Gestell 9 zur Drehung auf gesinterten Bronzelagern 27 befestigt. Die Welle 11 erstreckt sich mit Spielraum durch eine Öffnung 28 in der Rückwand 5 des Hohlraums 1 hindurch.
Wie in Fig. 2 erkennbar, ist die Oberfläche der Hinterwand 3 der Ansaugluftkammer 2 wie bei 29 gezeigt sanft zur Öffnung 28 hin abgerundet, wodurch eine ruhige Luftströmung durch die Öffnung aufrechterhalten wird, wie unten ausgeführt. Ebenfalls in Fig. 2 gezeigt ist eine Wärmedämmung 30, die zwischen den Wänden des Hohlraums und der Hinterwand 3 der Ansaugluftkammer angeordnet ist.
In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt der zylindrische Körper des Brennerkopfs 13 eine mittige röhrenförmige Erweiterung 31, die mittels Presspassung im benachbarten Ende der Welle 11 sitzt. Der Rand des zylindrischen Körpers des Brenners ist zur Aufnahme der die Verbrennungsoberfläche des Brenners bildenden Scheibe 16 bei 32 abgestuft. Der Brennerkopf 13 ist auch gegen den mittigen Teil der Prallfläche 20 und außerdem in den Ofen gerichtet.
Ventilatorflügel 12 sind wie in Fig. 2 erkennbar mittels selbstsichernden Schrauben 33 an der hinteren Fläche des Brennerkopfs befestigt.
Das Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 weist auch eine Prallfläche 20 auf, die eine der Prallfläche 20 aus Fig. 1 entsprechende Form besitzt, außer dass die Lufteintrittsöffnungen 22 der Fig. 1-Prallfläche in Fig. 2 durch beabstandete Öffnungen 34 ersetzt sind, deren innere Kanten von der Scheibe 16 beabstandet sind, wodurch ein direktes Auftreffen von Luft auf die Scheibe und eine gesundheitsschädliche Störung der Verbrennung des Gasbrennstoffs verhindert wird. Außerdem ist eine weitere, kreisförmige Öffnung in der Prallfläche 20 vorhanden, die mittig auf dem Boden 20a der Prallfläche und in Flucht mit der Scheibe 16 angeordnet ist. Die inneren Kanten der kreisförmigen Öffnung sind gestaucht, wie bei 35 gezeigt, um ein Fenster 36 aus hitzebeständigem Glas oder einem anderen geeigneten transparenten Material aufzunehmen.
Gas wird dem Brenner durch ein Rohr 37 von einer (nicht dargestellten) Gashauptversorgungsleitung zugeführt. Das Rohr 37 endet in einer Düse 38, die mit der Mit te des offenen Endes 39 der Welle 11 fluchtet und dementsprechend direkt entlang deren Longitudinalachse schießt.
Fig. 2 zeigt auch eine Zündelektrode 40 des Anzünders, die aktiviert wird, wenn die Gasströmungs-Regeleinrichtung in der Gasversorgungsleitung zum Brenner in den "EIN"-Zustand betätigt wird. An diese Regeleinrichtung ist der Schalter gekoppelt, der die Erregung und Deaktivierung des Motors 8 und auch die des Motors, der den Ventilator in der Ansaugluftkammer antreibt, steuert.
Das Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 funktioniert in einer Art und Weise, die grundsätzlich der des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels entspricht. Wenn die Gasströmungsregelung in den "EIN"-Zustand versetzt wird, strömt Gas aus der Düse 38 und reißt Luft aus der Ansaugluftkammer 2 mit. Die Luft in der Ansaugluftkammer ist unter Druck, was die Arbeitsweise der Düse unterstützt, um sicherzustellen, dass eine hinreichende Luftmenge in die Welle 11 strömt, um sich während des Durchlaufens der Welle 11 zum Kopf des Brenners mit dem aus der Düse 38 ausgeströmten Gas zu mischen. Die Mischung wird an der äußeren Oberfläche der Scheibe 16 angezündet. Durch die Öffnungen 34 wird Luft aus dem Hohlraum 1 gezogen und durch die Wirkung der Ventilatorflügel 12 zur Lücke 21 und von dort zurück in den Hohlraum 1 transportiert. Diese Luftströmung ist in Fig. 2 mit Pfeilen 41 angedeutet. Wie mit Pfeilen 42 symbolisiert, wird von den Ventilatorflügel 12 auch Luft durch die Öffnung 28 entlang der abgerundeten Oberfläche 29 gezogen, die wie im Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 dazu dient, den Verbrauch der innerhalb des Hohlraums umlaufenden Luft zu vermeiden und auch Luftverluste zu ersetzen, die wegen des kontrollierten Entweichens von Verbrennungsprodukten aus dem Ofen durch Entlüftungsöffnungen in der Ofentür oder anderen Ausgängen aus dem Ofenhohlraum auftreten.
Wie oben im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben, gibt es daher eine Strömung von erhitzter Luft in den Hohlraum hinein, und dies stellt zusammen mit der durch die Prallfläche hindurch geleiteten Wärme sicher, dass die Temperatur im Inneren des Hohlraums 1 sehr schnell einen vorbestimmten Wert erreicht und dass über den gesamten Hohlraum eine konstante Temperatur herrscht.
Ein Betätigen der Regeleinrichtung in ihren "AUS"-Zustand deaktiviert den Motor 8 und kann auch den Motor deaktivieren, der den Ventilator in der Ansaugluftkammer antreibt.
Die Ausführungsbeispiele aus den Fig. 1 und 2 erfordern die Verwendung von hohlen Motorwellen, um das Brennstoffgemisch zum Brennerkopf zu transportieren, jedoch ist dies nicht unbedingt erforderlich, und Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das keinen Motor mit einer hohlen Läuferwelle erfordert.
Der Aufbau des Ausführungsbeispiels aus Fig. 3 entspricht im Allgemeinen demjenigen des Ausführungsbeispiels aus Fig. 2, und Bauteile, die in beiden Ausführungsbeispielen gleich sind, haben dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 2 erhalten.
Die Ansaugluftkammer 2 umgibt also einen Motor 43 konventioneller Bauart, dessen Läufer 44 an einer Läuferwelle 45 befestigt ist, welche sich durch die Öffnung 28 in der Vorderwand 3 der Kammer 2 und auch durch das fluchtend angeordnete Loch 46 in der Rückwand 5 des Ofen-Hohlraums 1 hindurch erstreckt. Die Welle 45 endet in der an den Ofenhohlraum angrenzenden Wand 5, und deren Ende ist mit einem Schraubengewinde zur Aufnahme einer rohrförmigen Mutter 47 versehen, durch welche der Brennerkopf 13 an der Welle 45 gehalten wird. Die Welle 45 geht wie gezeigt durch die Rückwand 48 des Brennerkopfs hindurch. Die Wand 48 weist eine Reihe von Öffnungen 49 auf, die auf einem zur longitudinalen Achse der Welle 45 konzentrischen Kreis liegen.
Der Brennerkopf 13 hat auch einen sich rückwärts erstreckenden rohrförmigen Abschnitt 50 mit einem relativ großen inneren Durchmesser. Der Abschnitt 50 ist koaxial zur Welle 45 angeordnet und steht durch das Loch 46 und die Öffnung 28 mit etwas Spielraum vor, um eine begrenzte Luftströmung von der Kammer 2 zuzulassen, wie unten ausgeführt wird. Wie im Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 ist der Brenner 13 ein Oberflächenbrenner, bei dem der Brennstoff auf der Oberfläche der Scheibe 16 verbrennt, welche durch einen äußeren Flansch 51 der Mutter 47 an einer Schulter 32 des Kopfes gehalten wird.
Am Brennerkopf 13 sind Ventilatorflügel 12 angebracht und an dessen Rückwand 48 befestigt.
Ein durch die Kammer 2 verlaufender Schlauch 52 transportiert eine Luft-Gas- Mischung von einer Mischkammer, die an der äußeren Oberfläche einer Wand der Ansaugluftkammer 2 angeordnet ist. Die Mischkammer wird von einer Druckluftquelle mit Gas und Luft versorgt, wobei die zwei Zuführungen vor der Durchleitung durch den Schlauch 52 in der Kammer durchmischt werden. Die Verwendung einer solchen Mischkammer ist in der UK-Patentschrift 2 270 750 beschrieben.
Der Schlauch 52 endet nahe des offenen Endes des Abschnitts 50, und die von dort ausströmende gasförmige Brennstoffmischung tritt, wie durch Pfeile 53 angedeutet, in den Abschnitt ein und gelangt durch die Öffnungen 49 in den Brennerkopf.
Zwischen dem Brennerkopf 13 und dem Hohlraum 1 ist die Prallfläche 20 angeordnet, die identisch geformt ist wie die Prallfläche 20 des Ausführungsbeispiels aus Fig. 2.
Wie in Fig. 3 erkennbar, liegt der Brennerkopf dem Mittelteil der Prallfläche 20 gegenüber und ist in den Ofen gerichtet.
Das Fig. 3-Ausführungsbeispiel arbeitet in einer dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel entsprechenden Weise. Ein Betätigen der Gasströmungseinrichtung, die die Gasströmung zur Mischkammer regelt, auf ihre "EIN"-Stellung führt zu einer Strömung von Brennstoffmischung zum Brennerkopf, wo sie vom Anzünder 40 auf der Oberfläche der Scheibe 16 gezündet wird. Gleichzeitig wird der Motor 43 erregt, wie auch der Motor, der den Ventilator in der Ansaugluftkammer 2 antreibt. Die Drehung der Ventilatorflügel 12 durch den Motor 43 zieht Luft vom Hohlraum 1 durch die Öffnungen 34 und pumpt sie durch die Lücke 21 hinaus, welche Strömung durch Pfeile 54 verdeutlicht ist. Wie mit Pfeilen 55 gezeigt, wird Luft auch durch die Lücke 28 gezogen, was wie zuvor dazu dient, das Verbrauchen der Luft innerhalb des Hohlraums 1 zu verhindern und das Entweichen von Verbrennungsprodukten zu ersetzen, wie oben beschrieben.
Wie in den oben im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispielen, erreicht das Innere des Hohlraums sehr schnell eine gewünschte Temperatur, die über den gesamten Hohlraum konstant ist.
Das Betätigen der Regeleinrichtung in den "AUS"-Zustand stellt den elektrischen Motor 43 ab und kann auch den Motor abstellen, der den Ventilator in der Ansaugluftkammer antreibt.
Die Fig. 4 und 5 sind ein Frontaufriss und eine Seitenansicht eines Ventilators. Der Ventilator ist z. B. aus einer Platte von weichem Stahl hergestellt und besitzt sechs Arme oder Flügel 56, die radial von einem mittigen Bereich 57 ausgehen. Jeder Arm 56 ist mit einer abgebogenen Kante 58 versehen, die rechtwinklig vom Rest des Armes absteht und ein äußeres Ende 59 aufweist, das an einem Ende, wie bei 60 gezeigt, abgerundet ist und am anderen Ende eine abgeschrägte Kante 61 besitzt. Der mittige Bereich 57 besitzt ein zentrales Loch 62, dessen Durchmesser davon abhängt, ob die Flügel im Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 oder aus Fig. 2 oder Fig. 3 verwendet werden sollen. Wenn der Ventilator im Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 verwendet werden soll, weist der mittige Bereich zusätzlich Löcher zum Aufnehmen der Schrauben 33 auf, durch welche der Ventilator am Brennerkopf befestigt ist.
Es versteht sich, dass es nicht unbedingt notwendig ist, das Brennersystem in einen Herd mit einer Ansaugluftkammer einzubauen, die auf der Rückseite des Ofenhohlraums angeordnet ist. Es ist möglich, sich darauf zu verlassen, dass die Ventilatorflügel 12 genügend Luft einsaugen, um eine hinreichende Zuführung sowohl von Primärluft als auch von Sekundärluft zu schaffen, um eine vollständige Verbrennung des Gases im gasförmigen Brennstoff zu unterstützen.
Weiterhin ist es nicht unbedingt notwendig, einen Ventilator zu verwenden, der von einem Motor gedreht wird, dessen Läuferwelle die Leitung durchläuft, die gasförmigen Brennstoff zum Brennerkopf führt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Brennerkopf relativ zum Herdaufbau befestigt, und der Ventilator, obwohl um eine Achse drehbar, die koaxial zu derjenigen des Brennerkopfs verläuft, wird mittels eines nahe dem Brennerkopf angeordneten, jedoch nicht in Flucht mit diesem befindlichen Motors angetrieben.
Solch eine Antriebsvorrichtung ist in einer lediglich schematischen Form in Fig. 6 illustriert, welche die Vorrichtung in einer Ofenumgebung entsprechend Fig. 1 zeigt. In Fig. 6 sind die Bauteile, die denjenigen aus Fig. 1 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen.
Der Brennerkopf 13 ist an einem Ende eines Gasbrennstoff-Zuführkanals 64 befestigt, der sich durch Öffnungen 65 in der Vorderwand 3 der Ansaugluftkammer 2 und in der Hinterwand 5 eines Ofen-Hohlraums 1 hindurch erstreckt. Über eine Düse 66 am Ende eines Gaszuführrohrs 67 wird dem offenen Ende des Kanals 64 Gas zugeführt, und das aus dem Gaszuführrohr 67 austretende Gas reißt, wie mit Pfeilen 68 angedeutet, Primärluft mit sich. Der Druck in der Kammer 2 unterstützt dieses Mitreißen.
Eine in Lagern 70, die um den Kanal 64 herum angeordnet sind, befestigte Hohlwelle 69 trägt Ventilatorflügel 12. Eine an der Welle 69 befestigte Rillenscheibe 71 ist über einen Antriebsriemen 72 mit einer an der Läuferwelle 74 eines Antriebsmotors 8 befestigten Rillenscheibe 73 gekoppelt. Der Motor 8 ist in die Ansaugluftkammer 2 eingesetzt.
Die Ventilatorblätter 12 und der Brennerkopf 13 sind durch die Prallfläche 20 vom Ofen-Hohlraum 1 getrennt, wobei der Rand der Prallfläche 20 durch eine Lücke von der benachbarten Rückwand 5 beabstandet ist.
Man wird bemerken, dass der Brennerkopf 13 gegen den Mittelteil der Prallfläche 20 und auch in den Ofen gerichtet ist.
Das Ausführungsbeispiel aus Fig. 6 arbeitet in derselben Weise wie das Ausführungsbeispiel aus Fig. 1. Wenn die Gasströmungseinrichtung, die die Zuführung von Gas in die Düse 66 regelt, in den "EIN"-Zustand betätigt wird, tritt Gas in die Leitung 64 ein und reißt dabei wie mit Pfeilen 68 angedeutet Luft mit, und die Mischung tritt durch den Kanal 64 hindurch bis zum Brennerkopf 13, wo sie an des sen Oberfläche durch einen (nicht dargestellten) Anzünder gezündet wird, welcher erregt wird, wenn die Gasströmungs-Regeleinrichtung betätigt wird. Die Betätigung der Gasströmungs-Regeleinrichtung erregt auch den Motor 8, und die Ventilatorflügel 12 werden gedreht und Luft aus dem Hohlraum wird durch Öffnungen 22 hineingezogen und durch die Lücke 21 hinausgepumpt, wie durch Pfeile 75 angedeutet. Die Betätigung der Gasströmungs-Regeleinrichtung erregt auch den Motor, der den Ventilator in der Ansaugluftkammer antreibt, sofern dieser Ventilator nicht schon läuft.
Der Hohlraum 1 erreicht die gewünschte voreingestellte Temperatur sehr schnell, und diese ist über den gesamten Hohlraum konstant.
Eine Betätigung der Regeleinrichtung in ihren "AUS"-Zustand schaltet den Motor 8 aus und kann auch den Motor ausschalten, der den Ventilator in der Ansaugluftkammer 2 antreibt.
Das Ausführungsbeispiel in Fig. 6 kann auch ohne die Ansaugluftkammer 2 verwendet werden, wobei dann Primärluft vor allem durch die Tätigkeit der Ventilatorflügel 12, die durch den Mitreißeffekt des von der Düse ausgestoßenen Gases unterstützt wird, aus der Umgebung gezogen wird.
Bei den oben unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 3 und 6 beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Strömung des gasförmigen Brennstoffs zum Brennerkopf entweder vollständig "EIN" oder "AUS". Es ist möglich, einen Brennerkopf mit Duplex-Aufbau zu verwenden, der einen niedrigen Wärmeausstoß oder einen höheren Wärmeausstoß bietet. In diesem Fall wird die Solltemperatur durch Verwendung entweder des niedrigen oder des höheren Wärmeausstoßes des Duplex- Brenners gehalten.
Fig. 7 ist eine vereinfachte Zeichnung eines Ofens mit einem Gasbrennersystem mit einem Duplex-Gasbrenner.
In Fig. 7 sind die Bauteile, die denjenigen entsprechen, die schon oben unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben wurden, mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Fig. 3.
Der Motor 8 besitzt eine Läuferwelle 45, die sich durch einen inneren Kanal 80 mit einem glockenförmigen Ende 81 erstreckt, welches eine innere Oberflächenbrennerscheibe 83 trägt. Die Welle 45 ist an der röhrenförmigen Erweiterung 84 der Endwand 85 eines Bauteils 86 befestigt, das wie in Fig. 7 gezeigt, innerhalb des Endes 81 angeordnet ist. Die Endwand 85 ist mit einer Reihe von untereinander beabstandeten kreisförmigen Löchern 87 versehen, deren Zentren auf einem mit der longitudinalen Achse der Welle 45 konzentrischen Kreis liegen.
Der Kanal 80 liegt innerhalb eines äußeren Kanals 88, der eine Form aufweist, die der des inneren Kanals entspricht und ein glockenförmiges Ende 89 aufweist, das einen äußeren Oberflächenbrennerring 89a trägt und das vom Ende 81 über ein pfannenförmiges Bauteil 90 gehalten wird. Das Bauteil 90 besitzt einen randständigen Flansch 91, der wie in Fig. 7 gezeigt am Ende 88 befestigt ist. Der Boden 92 des Bauteils 90 weist ebenfalls eine Reihe von kreisförmigen Löchern 93 auf, deren Zentren auch auf einem mit der longitudinalen Achse der Welle 45 konzentrischen Kreis liegen.
Das glockenförmige Ende 89 weist ebenfalls einen äußeren Flansch 94 auf, an welchem die Ventilatorflügel 12 befestigt sind, die Luft vom Hohlraum 1 durch den Raum hinter der Prallfläche 20 hindurch über eine Reihe von beabstandeten, kreisförmigen Einlassöffnungen 34 zu einer Reihe von dem Rand der Ventilatorflügel 12 benachbarten Auslasslöchern 95 umwälzen. Die Prallfläche 20 weist ebenfalls eine mittige Öffnung 96 auf, die mit den Enden der Bauteile 81 und 89 und den von diesen getragenen Oberflächenbrennern fluchtet. In der Öffnung 96 ist ein durchsichtiges, hitzebeständiges Fenster 97 befestigt.
Beide Brennerköpfe sind zum mittigen Teil der Prallfläche gerichtet und auch in den Ofen.
Über ein Gaszuführrohr 98 mit einer an dessen Ende angeordneten Düse 99 wird gasförmiger Brennstoff mit relativ niedriger Geschwindigkeit dem inneren Kanal 82 zugeführt. Ein zweites Rohr 100 für gasförmigen Brennstoff führt dem Durchgang zwischen dem inneren und dem äußeren Kanal 82 und 88 Brennstoff mit einer relativ hohen Geschwindigkeit zu. Das Rohr 100 weist an seinem Ende wie gezeigt ebenfalls eine Düse 101 auf.
Die Strömung von gasförmigem Brennstoff entlang der Rohre 98 und 100 wird durch eine Brennstoffströmungs-Regeleinrichtung geregelt, welche einem Benutzer die Auswahl ermöglicht, welcher der Oberflächenbrenner 82 und 83 in Benutzung genommen werden soll, oder die Einrichtung kann so ausgestaltet sein, dass der innere Brenner 83 immer zuerst in Benutzung genommen wird, worauf automatisch der äußere Brenner 89a folgt, entweder wenn eine vorbestimmte Temperatur im Hohlraum 1 erreicht ist oder nach einer festgelegten Zeitdauer. Danach, wenn die Temperatur im Hohlraum 1 einen vom Benutzer voreingestellten Wert erreicht, wird diese Temperatur durch die "EIN"-"AUS"-Funktion des inneren Brenners 83 gehalten. Alternativ ist es möglich, die voreingestellte Temperatur durch die "EIN"-"AUS"- Funktion des äußeren Brenners 82 zu halten.
Vorbehaltlich der eben beschriebenen Funktion der Brenner 83 und 89a ist die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels in Fig. 7 die gleiche wie die des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1.

Claims

1. Gasbrennersystem zum Erhitzen eines Raumes (1), der von sich quer von einer Rückwand (5) erstreckenden Seitenwänden (6, 7) umschrieben ist, umfassend eine Prallfläche (20), die innerhalb des Raumes (1) gehalten ist und diesen von einem Bereich an der Rückseite des Raumes (1) trennt, einen Gasbrenner mit wenigstens einem Brennerkopf, wobei die Prallfläche (20) über einen dem Rand der Prallfläche (20) benachbarten Luftströmungsweg (21) eine Luftströmung vom Bereich in den Raum (1) erlaubt, wobei die Prallfläche (20) außerdem eine oder mehrere darin angeordnete Öffnungen (22) aufweist, welche eine Luftströmung vom Raum (1) in den Bereich ermöglichen, wobei die Luftströmung durch einen von einem Motor (8) angetriebenen Ventilator (12) gerichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Brennerkopf (13) im Bereich angeordnet und gegen einen mittigen Bereich der Prallfläche gerichtet ist, wobei der Brennerkopf (13) auch vom Bereich weg und in den Ofen hinein gerichtet ist, wobei der Brenner über einen Zuführpfad (11) mit gasförmigem Brennstoff versorgt wird, welcher Zuführpfand einen mit der Rotationsachse der Ventilatorflügel koaxialen Abschnitt (11) beinhaltet, und dass der Ventilator rund um den Brenner (15) angeordnete Flügel (12) aufweist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (11) die Läuferwelle des Motors (8) ist.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatorflügel (12) zur Drehung mit der Läuferwelle (11) an dieser befestigt sind.

4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatorflügel (12) zur Drehung mit dem oder einem der Brennerköpfe (13) an diesem befestigt sind.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (8) einen Läufer (45) aufweist und dass der oder jeder Brennerkopf (13) zur Drehung mit der Läuferwelle (45) an dieser befestigt sind und dass die Ventilatorflügel (12) zur Drehung mit dem Brennerkopf (13) an diesem befestigt sind, und dass die Läuferwelle (45) durch den Abschnitt (11) der Zuführmittel (52) hindurch verläuft.

6. System nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt ein Rohr (32) zum Zuführen von Brennstoff in den Zuführpfad ist, und dass eine Düse (38) vorhanden ist, die so positioniert ist, dass sie Brennstoff in den Pfad richtet.

7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerkopf (13) aus einem hohlzylindrischen Körper (31) besteht, dessen Inneres mit dem Abschnitt (11) in Verbindung steht, und dass eine Endfläche eine poröse Scheibe (16) ist, die die Verbrennungsoberfläche des Brenners bildet.

8. System nach Anspruch 7, soweit er sich auf Anspruch 5 rückbezieht, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerkopf (13) einen rohrförmigen Abschnitt (31) aufweist, der der Abschnitt (11) ist.

9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (13) ein Duplex-Brenner (83, 89a, Fig. 7) ist.

10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (13) mindestens zwei Brennerköpfe (83, 89a) mit jeweils einem eigenen Brennstoffabschnitt (98, 100) besitzt.

11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallfläche (20) eine einwärts gekrümmte, plattenförmige Form aufweist.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (20a) der Prallfläche (20) eine Reihe von Lufteinlasslöchern (22) aufweist, die in mehreren konzentrischen Kreisen angeordnet sind.

13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (20a) der Prallfläche (20) eine ringförmige Lufteinlassöffnung (34, Fig. 2) aufweist.

14. System nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (20a) der Prallfläche (20) eine vor dem Brennerkopf (13) angeordnete Öffnung (35) besitzt und dass die Öffnung ein Fenster (36) aus hitzebeständigem transparenten Material aufnimmt.

15. Gerät, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Gasbrennersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche beinhaltet.

16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät ein Kochgerät mit einem Ofen ist, und dass das System den Ofen des Geräts bildet.