DE69014715T2 - Gas burner. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasbrenneranordnung zur Verwendung in einem Festbrennstoffeffekt-Gasofen.The present invention relates to a gas burner assembly for use in a solid fuel effect gas furnace.
Bei bestimmten bekannten Festbrennstoffeffekt-Gasöfen erzeugen ein oder mehrere belüftete Gasbrenner die Hauptwärme und glühen, und diese oder eine Reihe von unterbelüfteten oder reinen Gasbrennern erzeugen die feinen Flammen, die dem Feuer visuelle Wirklichkeitsnähe, aber wenig Wärme verleihen. Diese Art einer bekannten Anordnung erfordert eine selektive Steuerung der verschiedenen Brenner zur Erzielung optimaler Leistung in bezug auf Wärmeleistung und visuellen Effekt, sonst kommt es zu schlechter Verbrennung und zu Verrußung. Solche bekannten Öfen neigen jedoch von sich aus zu Verrußung und schlechter Verbrennung aufgrund des Auftreffens der Flammen auf die simulierten Festbrennstoffelemente, unterhalb derer sich die Brenner gewöhnlich befinden. Diese bekannten Öfen werden allgemein mit einem Wärmeaustauscher eingesetzt und die Verbrennungsprodukte müssen über einen Kamin abgeführt werden. Bei einem rein dekorativen Ofen werden die Verbrennungsprodukte unmittelbar über einen Kamin abgeführt.In certain known solid fuel effect gas stoves, one or more vented gas burners provide the main heat and glow and these or a series of under-vented or pure gas burners provide the fine flames which give the fire visual realism but little heat. This type of known arrangement requires selective control of the various burners to achieve optimum performance in terms of heat output and visual effect, otherwise poor combustion and sooting will result. However, such known stoves are inherently prone to sooting and poor combustion due to the impingement of the flames on the simulated solid fuel elements below which the burners are usually located. These known stoves are generally used with a heat exchanger and the combustion products must be discharged via a chimney. In a purely decorative stove, the combustion products are discharged directly via a chimney.
Die französische Patentbeschreibung Nr. 2343972 beschreibt eine Gasbrenneranordnung, bei der sich ein Gasbrenner in einer Brennkammer befindet, wobei die Oberseite der Brennkammer durch ein poröses, keramisches, simuliertes Festbrennstoffelementbett geschlossen wird. Der Gasbrenner verbrennt belüftetes Primärgas und durch einen Einlaß in die Brennkammer kann Sekundärluft zur Verbesserung der Verbrennung in die Brennkammer eingesogen werden. Der Gasbrenner ist jedoch von dem simulierten Festbrennstoffelernentbett versetzt und auf eine solche Weise angeordnet, daß bei Gebrauch die Flammen im wesentlichen horizontal über die Brennkammer unter dem simulierten Festbrennstoffelementbett gerichtet werden, wobei die Flammen auf diese Weise die Wände der Brennkammer sowie das simulierte Festbrennstoffelementbett erhitzen. Beim Erhitzen des porösen, keramischen, simulierten Festbrennstoffelementbettes wird Luft durch die Poren des Keramikbettes eingesogen und Verbrennungsgase dringen durch die Poren aus der Brennkammer heraus, wobei der Raum darüber teilweise durch eine transparente Platte begrenzt wird und somit die Brenngase enthält und sie zu einem Kamin oder einem Rauchabzug leitet.French Patent Specification No. 2343972 describes a gas burner assembly in which a gas burner is located in a combustion chamber, the top of the combustion chamber being closed by a porous ceramic simulated solid fuel element bed. The gas burner burns aerated primary gas and secondary air can be drawn into the combustion chamber through an inlet in the combustion chamber to improve combustion. However, the gas burner is offset from the simulated solid fuel element bed and arranged in such a way that in use the flames are directed substantially horizontally across the combustion chamber beneath the simulated solid fuel element bed. the flames thus heat the walls of the combustion chamber as well as the simulated solid fuel element bed. As the porous ceramic simulated solid fuel element bed is heated, air is drawn in through the pores of the ceramic bed and combustion gases pass out of the combustion chamber through the pores, the space above being partially delimited by a transparent plate thus containing the combustion gases and directing them to a chimney or flue.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache und doch höchst wirkungsvolle Gasbrenneranordnung bereitzustellen, die einen visuellen Effekt mit guter Verbrennung ermöglicht und somit in belüfteten und unbelüfteten Vorrichtungen verwendet werden kann.The aim of the present invention is to provide a simple yet highly effective gas burner arrangement that provides a visual effect with good combustion and can thus be used in ventilated and non-ventilated devices.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Gasbrenneranordnung zur Verwendung in einem Festbrennstoffeffekt-Gasofen bereitgestellt, wobei die Brenneranordnung einen in einer Brennkammer unterhalb einer simulierten Festbrennstoffelement-Konstruktionbefindlichen Gasbrenner aufweist, der eine obere Wand der Brennkammer bildet, wobei der Gasbrenner Auslaßöffnungen für Gas aufweist, das mit einer primären Luftmenge belüftet wurde, wobei die Brennkammer Einlässe aufweist, durch die eine sekundäre Luftmenge in die Brennkammer gesogen werden kann, um die Verbrennung des primären belüfteten Gas-Luft- Gemisches in der Brennkammer zu unterstützen, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einlässe unterhalb der genannten Auslaßöffnungen befinden, und dadurch, daß sich der Gasbrenner unmittelbar unterhalb der simulierten Festbrennstoffelement-Konstruktion befindet, die sich aus simulierten Festbrennstoffelementen zusammensetzt, zwischen denen Durchbrüche in der genannten Konstruktion das Strömen der brennenden Gase und Flammen von der Brennkammer zulassen, so daß sie sich mit der Umgebungsluft vermischen, wenn die Brenneranordnung in Gebrauch ist, damit eine voll ständige Verbrennung außerhalb der Brennkammer oberhalb der genannten simulierten Festbrennstoffelement- Konstruktion stattfinden kann.According to the present invention there is provided a gas burner assembly for use in a solid fuel effect gas furnace, the burner assembly comprising a gas burner located in a combustion chamber below a simulated solid fuel element structure forming an upper wall of the combustion chamber, the gas burner having outlet openings for gas which has been ventilated with a primary quantity of air, the combustion chamber having inlets through which a secondary quantity of air can be drawn into the combustion chamber to assist in the combustion of the primary ventilated gas-air mixture in the combustion chamber, characterized in that the inlets are located below said outlet openings, and in that the gas burner is located immediately below the simulated solid fuel element structure composed of simulated solid fuel elements between which apertures in said structure allow the flow of burning gases and flames from the combustion chamber so that they mix with the ambient air when the burner assembly is in use to ensure complete Combustion can take place outside the combustion chamber above the simulated solid fuel element construction.
Der verwendete Brenner ist vorzugsweise ein standardmäßiger, mit Primärluft belüfteter Streifengasbrenner, der Flammen mit gelben Spitzen erzeugt, d.h. die Menge der Primärluft ist für eine komplette Verbrennung unzureichend. Die Brennkammer hat vorzugsweise die Form eines rechteckigen Kastens mit offener Oberseite mit in den Boden des Kastens eingelassenem Brenner, wobei eine simulierte Festbrennstoffeffekt-Konstruktion, die beispielsweise aus einem Keramikmaterial hergestellt ist, die Oberseite der Brennkammer verschließt. Einlässe für Sekundärluft befinden sich vorzugsweise im Bodenbereich der Brennkammer unterhalb der Auslaßöffnungen des Brenners und geben nicht genügend Luft für eine vollständige Verbrennung, aber ausreichend Luft, um die Gase in der Brennkammer mit Flammen zu verbrennen, die heiß genug sind, um die simulierte Festbrennstoffeffekt-Konstruktion auf eine Temperatur zu erhitzen, bei der die Verrußung, d.h. die Ablagerung von Kohlenstoff, durch die auf die simulierte Festbrennstoffeffekt-Konstruktion auftreffenden Flammen auf ein Minimum reduziert wird Zuviel Sekundärluft würde zu gelben verrußenden Flammen unterhalb der simulierten Festbrennstoffeffekt-Konstruktion führen. Die ausgewogene Menge an Primär- und Sekundärluft reicht vorzugsweise aus, um Flammen zu erzeugen, die heiß genug sind, um die Festbrennstoffeffekt-Konstruktion zum Glühen zu bringen. Die Größe der Durchbrüche in der Festbrennstoffeffekt-Konstruktion ist vorzugsweise so bemessen, daß sich die Brennkammer mit brennenden Gasen füllt und ein Umkehrluftstrom an den Rändern der Durchbrüche auf ein Minimum reduziert wird. Dadurch wird erreicht, daß sich die durch die Durchbrüche in der simulierten Festbrennstoffeffekt-Konstruktion strömenden Verbrennungsgase mit der Umgebungsluft mischen und die Verbrennung mit einer gelben Flamme vollendet wird. Da die endgültige Verbrennung in freier Luft stattfindet und die Flammen auf keinerlei Hindernisse treffen, kommt es zu einer Verbrennung mit verbesserten Ergebnissen. Auf einen Kamin kann daher bei Bedarf verzichtet werden. Außerdem kann auf Wunsch ein Wärmeaustauscher bereitgestellt werden.The burner used is preferably a standard primary air ventilated strip gas burner producing yellow tipped flames, i.e. the amount of primary air is insufficient for complete combustion. The combustion chamber is preferably in the form of a rectangular open top box with the burner recessed into the bottom of the box, with a simulated solid fuel effect structure made, for example, from a ceramic material closing the top of the combustion chamber. Inlets for secondary air are preferably located in the bottom region of the combustion chamber below the burner exhaust ports and do not provide enough air for complete combustion, but sufficient air to combust the gases in the combustion chamber with flames hot enough to heat the simulated solid fuel effect structure to a temperature at which sooting, i.e. the deposition of carbon, by the flames impinging on the simulated solid fuel effect structure is minimized. Too much secondary air would result in yellow sooty flames below the simulated solid fuel effect structure. The balanced amount of primary and secondary air is preferably sufficient to produce flames hot enough to cause the solid fuel effect structure to glow. The size of the apertures in the solid fuel effect structure is preferably sized to fill the combustion chamber with burning gases and to minimize reverse airflow at the edges of the apertures. This ensures that the gases flowing through the openings in the simulated solid fuel effect structure Combustion gases mix with the ambient air and combustion is completed with a yellow flame. Since the final combustion takes place in the open air and the flames do not encounter any obstacles, combustion results in improved results. A chimney can therefore be dispensed with if required. A heat exchanger can also be provided on request.
Zur Erleichterung der Zündung kann in oder neben der Brennkammer ein Pilot- oder Zündsystem vorgesehen werden. Während bei einem Einfachbrenner die Gaszufuhrrate auf sehr niedrige Werte heruntergeregelt werden kann, ist es natürlich auch möglich, einen Doppelbrenner oder zwei oder mehrere Brenner vorzusehen.To facilitate ignition, a pilot or ignition system can be provided in or next to the combustion chamber. While the gas supply rate can be regulated down to very low values with a single burner, it is of course also possible to provide a double burner or two or more burners.
Die Brenneranordnung der vorliegenden Erfindung kann somit zur Erzielung eines visuellen Effekts ohne unbedingte Notwendigkeit für einen Kamin verwendet werden, d.h. die vorliegende Erfindung kann vorteilhaft beispielsweise als mit Flaschengas gespeistes, tragbares Heizgerät betrachtet werden.The burner assembly of the present invention can thus be used to achieve a visual effect without the absolute need for a fireplace, i.e. the present invention can advantageously be considered, for example, as a portable heater powered by bottled gas.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen ausführlicher beschrieben. Dabei zeigt:The present invention is described in more detail below by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 eine teilweise schematische Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung; undFig. 1 is a partially schematic cross-sectional view of a preferred embodiment of the present invention; and
Fig. 2 eine teilweise ausgeschnittene perspektivische Ansicht der bevorzugten Ausgestaltung von Fig. 1.Fig. 2 is a partially cutaway perspective view of the preferred embodiment of Fig. 1.
Die bevorzugte Ausgestaltung der in den Begleitzeichnungen veranschaulichten vorliegenden Erfindung umfaßt eine Brenneranordnung 1 mit einem streifenähnlichem Brenner 3, der so angeordnet ist, daß er mit einer primären Luftmenge gelüftetes Gas in einer rechteckigen und kastenähnlichen Brennkammer 5 verbrennt. Der streifenartige Brenner 3 ist ein länglicher Bandbrenner mit einer Anordnung von Auslaßöffnungen 3a in einer allgemein horizontalen Oberseite 3b des Brenners. Die Brennkammer 5 besteht aus Metall und hat eine offene Oberseite, die über einer simulierten Festbrennstoffeffekt-Konstruktion 7 geschlossen ist, die aus einem keramischen Material besteht und eine Anzahl von Durchbrüchen 13 zwischen den simulierten Brennstoffelementen 15 aufweist. Alternativ kann die Brennkammer vollständig aus einem Keramikmaterial hergestellt sein.The preferred embodiment of the present invention illustrated in the accompanying drawings comprises a burner assembly 1 having a strip-like burner 3 arranged to burn gas ventilated with a primary air quantity in a rectangular and box-like combustion chamber 5. The strip-like burner 3 is an elongated ribbon burner having an arrangement of outlet openings 3a in a generally horizontal top 3b of the burner. The combustion chamber 5 is made of metal and has an open top which is closed over a simulated solid fuel effect structure 7 which is made of a ceramic material and has a number of openings 13 between the simulated fuel elements 15. Alternatively, the combustion chamber can be made entirely of a ceramic material.
Der Brenner 3 ist im Boden 9 der Brennkammer 5 unmittelbar unterhalb der simulierten Festbrennstoffeffekt- Konstruktion 7 vorgesehen. Alternativ kann eine Reihe von Brennern eingesetzt werden. Ebenso im Bodenbereich 9 der Brennkammer 5 unterhalb der Auslaßöffnungen 3a befindet sich eine Reihe von länglichen Einlaßdurchbrüchen 11, die ein Einsaugen einer Sekundärluftmenge in die Brennkammer zulassen.The burner 3 is provided in the bottom 9 of the combustion chamber 5 immediately below the simulated solid fuel effect structure 7. Alternatively, a series of burners can be used. Also in the bottom area 9 of the combustion chamber 5 below the outlet openings 3a there is a series of elongated inlet openings 11 which allow a quantity of secondary air to be sucked into the combustion chamber.
Der Brenner 3 ist so ausgelegt, daß das von ihm verbrannte Gas durch die Primärluft unzureichend belüftet wird, um eine vollständige Verbrennung zu erzielen, d.h. die Menge an Primärluft reicht nur aus, um Flammen mit gelben Spitzen zu erzeugen, wenn sich der Brennstoffeffekt 7 nicht in Position befindet. Somit wird eine Menge an Sekundärluft über die Einlaßdurchbrüche 11 in die Brennkammer 5 eingesogen, die zwar für eine vollständige Verbrennung unzureichend ist, aber ausreicht, um eine Verbrennung der Gase in der Brennkammer 5 mit Flammen zu bewirken, die heiß genug sind, um die simulierte Festbrennstoffeffekt-Konstruktion 7 auf eine Temperatur zu erhitzen, bei der ein Verrußen durch die auf die simulierte Festbrennstoffeffekt-Konstruktion 7 auftreffenden Flammen minimiert wird. Die brennenden Gase strömen durch die Durchbrüche 13 in der simulierten Brennstoffeffekt- Konstruktion 7, wobei die Durchbrüche 13 eine solche Größe aufweisen, daß die Brennkammer 5 mit brennenden Gasen gefüllt wird und ein Umkehrluftstrom um die Ränder der Durchbrüche 13 herum minimiert wird. Während des Strömens der brennenden Gase durch die Durchbrüche 13 werden diese mit der Umgebungsluft vermischt, so daß die Verbrennung mit einer gelben Flamme vollendet wird. Da die endgültige Verbrennung in der freien Luft stattfindet und die Flammen auf keinerlei Hindernisse treffen, ergeben sich gute Brennwerte. Daher erübrigt sich möglicherweise ein Kamin oder Abzug.The burner 3 is designed so that the gas it burns is insufficiently ventilated by the primary air to achieve complete combustion, that is, the amount of primary air is only sufficient to produce yellow-tipped flames when the fuel effect 7 is not in position. Thus, an amount of secondary air is drawn into the combustion chamber 5 via the inlet apertures 11 which, although insufficient for complete combustion, is sufficient to cause combustion of the gases in the combustion chamber 5 with flames hot enough to heat the simulated solid fuel effect structure 7 to a temperature at which sooting by the flames impinging on the simulated solid fuel effect structure 7 is minimized. The burning gases flow through the apertures 13 in the simulated fuel effect structure 7, the apertures 13 being of such a size that the combustion chamber 5 is filled with burning gases and a reverse air flow is created around the edges of the around the openings 13 is minimized. As the burning gases flow through the openings 13, they are mixed with the ambient air so that combustion is completed with a yellow flame. Since the final combustion takes place in the open air and the flames do not encounter any obstacles, good calorific values are achieved. Therefore, a chimney or flue may not be necessary.
Die simulierte Festbrennstoffeffekt-Konstruktion 7 wird somit durch die Flammen in der Brennkammer erhitzt und fungiert dadurch als Heizstrahler, wobei die durch die Durchbrüche 13 strömenden heißen Gase bewirken, daß die Ränder des Durchbruches 13 so stark erhitzt werden, daß sie wie bei einem echten Feuer rot glühen, wobei die durch die vollständige Verbrennung in der umgebenden Atmosphäre erzeugten gelben Flammen zu der visuellen Wirklichkeitsnähe des Feuers sowie zur Wärmeleistung beitragen.The simulated solid fuel effect structure 7 is thus heated by the flames in the combustion chamber and thereby acts as a radiant heater, with the hot gases flowing through the openings 13 causing the edges of the opening 13 to be heated to such an extent that they glow red like a real fire, with the yellow flames generated by the complete combustion in the surrounding atmosphere contributing to the visual realism of the fire as well as to the heat output.
Der Brennstoffeffekt 7 kann mit mehreren Ebenen und Segmenten aus keramikartigen Materialien oder aus einer Kombination aus Metall und Keramik oder aus allen Metallkonfigurationen hergestellt werden. Diese können so ausgelegt werden, daß sie die Verbrennungseigenschaften verändern, und somit Variationen in Farbe und Muster der Flamme im Zusammenhang mit Variationen der Brennkammer 5 zu induzieren, die aus anderen Materialien als Metall hergestellt werden kann.The fuel effect 7 can be made with multiple levels and segments of ceramic-like materials or a combination of metal and ceramic or all metal configurations. These can be designed to alter the combustion characteristics and thus induce variations in the color and pattern of the flame in conjunction with variations in the combustion chamber 5, which can be made of materials other than metal.
Zur Erleichterung der Zündung kann sich ein Zünder 17 in der Form eines Pilot- oder Zündsystems in der Brennkammer 5 befinden.To facilitate ignition, an igniter 17 in the form of a pilot or ignition system can be located in the combustion chamber 5.
Die vorliegende Erfindung stellt somit eine Brenneranordnung bereit, die einen visuellen Effekt ohne die Notwendigkeit des früher wesentlichen Kamins oder Abzugs erzeugt.The present invention thus provides a burner arrangement which produces a visual effect without the need for the previously essential chimney or flue.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |