(19)
(11) EP 3 293 455 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
14.03.2018  Patentblatt  2018/11

(21) Anmeldenummer: 17190284.4

(22) Anmeldetag:  11.09.2017
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F23N 5/12(2006.01)
F23D 14/60(2006.01)
F23D 14/02(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME
Benannte Validierungsstaaten:
MA MD

(30) Priorität: 12.09.2016 DE 202016105039 U

(71) Anmelder: Viessmann Werke GmbH & Co. KG
35108 Allendorf (DE)

(72) Erfinder:
  • Hack, Sebastian
    35066 Frankenberg (DE)
  • Gleim, Eugen
    35094 Goßfelden (DE)

(74) Vertreter: Wolf, Michael 
Patent- und Rechtsanwälte Wolf & Wolf Hirschstrasse 7
63450 Hanau
63450 Hanau (DE)

 
Bemerkungen:
Ein Antrag gemäss Regel 139 EPÜ liegt vor. Über diesen Antrag wird im Laufe des Verfahrens vor der Prüfungsabteilung eine Entscheidung getroffen (Richtlinien für die Prüfung im EPA, A-V, 3.).
 


(54) GASBRENNER


(57) Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner, umfassend einen Brennerinnenraum (1) und eine diesen begrenzende, von einem Gas-Luft-Gemisch durchströmbare Verteileinrichtung (2), die eine zum Brennerinnenraum (1) gewandte Innenfläche (2.1) mit Lochstruktur und eine brennerinnenraumabgewandte Brenneroberfläche (2.2) mit Lochstruktur für das als Flamme verbrennende Gas-Luft-Gemisch aufweist, wobei der Brenneroberfläche (2.2) flammenseitig ein stabförmiger, parallel zu dieser erstreckter Ionisationsstromsensor (3) zugeordnet ist, wobei ein zum Ionisationsstromsensor (3) nächstliegender, erster Flächenbereich (2.2.1) der Brenneroberfläche (2.2) eine einen kleineren Öffnungsgrad aufweisende Lochstruktur aufweist und wobei beidseitig des ersten Flächenbereichs (2.2.1) und parallel zum Ionisationsstromsensor (3) jeweils ein zweiter Flächenbereich (2.2.2) mit einer einen größeren Öffnungsgrad aufweisenden Lochstruktur vorgesehen ist. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die dem Ionisationsstromsensor (3) gegenüberliegende Lochstruktur der Innenfläche (2.1) der Verteileinrichtung (2) in Axialrichtung des Ionisationsstromsensors (3) gesehen gleichbleibend ausgebildet ist.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

[0002] Ein Gasbrenner der eingangs genannten Art ist aus dem Patentdokument EP 2 167 876 B1 bekannt. Dieser Gasbrenner besteht aus einem Brennerinnenraum und einer diesen begrenzenden, von einem Gas-Luft-Gemisch durchströmbaren Verteileinrichtung, die eine zum Brennerinnenraum gewandte Innenfläche mit Lochstruktur und eine brennerinnenraumabgewandte Brenneroberfläche mit Lochstruktur für das als Flamme verbrennende Gas-Luft-Gemisch aufweist, wobei der Brenneroberfläche flammenseitig ein stabförmiger, parallel zu dieser erstreckter Ionisationsstromsensor (auch Ionsationselektrode genannt) zugeordnet ist, wobei ein zum Ionisationsstromsensor nächstliegender, erster Flächenbereich der Brenneroberfläche eine einen kleineren Öffnungsgrad aufweisende Lochstruktur aufweist und wobei beidseitig des ersten Flächenbereichs und parallel zum Ionisationsstromsensor jeweils ein zweiter Flächenbereich mit einer einen größeren Öffnungsgrad aufweisenden Lochstruktur vorgesehen ist. Bei diesem Gasbrenner besteht die Verteileinrichtung im Grunde aus zwei, distanziert zueinander angeordneten Lochblechen mit unterschiedlichen Lochstrukturen.

[0003] Unter "Öffnungsgrad" ist dabei hier und auch nachfolgend ein auf eine Grundfläche bezogenes Verhältnis zwischen offener und geschlossener Fläche zu verstehen. Weist also beispielsweise eine Grundfläche von 100 mm2 Öffnungen mit einer Gesamtfläche von 50 mm2 auf, so ist deren Öffnungsgrad offensichtlich größer als bei einer gleichgroßen Grundfläche mit Öffnungen mit einer Gesamtfläche von 25 mm2.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gasbrenner der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll unter Einsatz einer ionisationsstrombasierten Verbrennungsregelung der bisher bei einem Gasbrenner übliche Modulationsgrad (Verhältnis von minimaler zu maximaler Leistung) auf bis zu 1:20 gesteigert werden.

[0005] Diese Aufgabe ist mit einem Gasbrenner der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Schutzanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

[0006] Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass die dem Ionisationsstromsensor gegenüberliegende Lochstruktur der Innenfläche der Verteileinrichtung in Axialrichtung des Ionisationsstromsensors gesehen gleichbleibend ausgebildet ist.

[0007] Dass diese Maßgabe die eingangs genannte Aufgabe löst und dass diese Aufgabe vom Gasbrenner der eingangs genannten Art nicht gelöst werden kann, wird verständlich, wenn man die beiden Lösungen im Detail miteinander vergleicht:

[0008] Beim eingangs genannten Gasbrenner variiert die Lochstruktur der an einem Leitblech befindlichen Innenfläche in Axialrichtung des Ionisationsstromsensors (siehe insbesondere Figur 4 des genannten Patentdokuments). Dies führt dazu, dass sich der Ionisationsstromsensor während des Betriebs des Brenners in Flammenbereichen unterschiedlicher Intensität befindet. So weist zum Beispiel der untere Bereich in Figur 4 einen größeren, der obere Bereich einen kleineren Öffnungsgrad auf. Der untere Bereich gewährleistet im unteren Leistungsbereich, der obere Bereich im oberen Leistungsbereich eine ausreichende Flammlänge, um mit Hilfe des Ionisationsstromsensor das Vorhandensein der Flamme überwachen zu können.

[0009] Eine Verbrennungsregelung mit Hilfe der Luftzahl auf Basis des Ionisationsstromes ist auf diese Weise allerdings nicht möglich, denn hierzu muss in jedem Lastpunkt bzw. bei jeder Leistung ein eindeutiger Zusammenhang zwischen Ionisationstrom und Luftzahl bestehen, was bei der eingangs genannten, eine Variation der Lochstruktur in Axialrichtung aufweisenden Lösung aber aufgrund der sich ergebenden unterschiedlichen Flammenlängen und der somit bei gleichem Ionisationsstrom ergebenden unterschiedlichen Luftzahlen zu einer Mehrdeutigkeit im Zusammenhang zwischen Ionisationsstrom und Luftzahl führt.

[0010] Mit der eingangs genannten Lösung mag somit zwar eine Flammenüberwachung möglich sein, eine ionisationsstrombasierte Verbrennungsregelung funktioniert auf diese Weise aber nicht.

[0011] Der eingangs genannte hohe Modulationsgrad ist dabei erfindungsgemäß dadurch möglich, dass auf der Brenneroberfläche im Bereich des Ionisationsstromsensors und auf dessen gesamter Länge eine aus zwei Flächenbereichen bestehende Lochstruktur vorgesehen ist.

[0012] Die im Schutzanspruch genannte Maßgabe, nämlich, dass es einen zum Ionisationsstromsensor nächstliegenden, ersten Flächenbereich gibt, definiert dabei den Flächenbereich, der sich ergibt, wenn man vom Ionisationsstromsenor eine Lotrechte auf die Brenneroberfläche bildet und dann in Axialrichtung des Ionisationsstromsensors gesehen die Bereiche links und rechts der Lotrechten zur Bildung des Flächenbereichs verwendet. Dabei entspricht die Breite des Flächenbereichs vorzugsweise mindestens dem Durchmesser des stabförmigen Ionisationsstromsensors, eine etwa dem doppelten Durchmesser entsprechende Breite ist aber ebenso möglich.

[0013] Beidseitig des ersten Flächenbereichs sind zweite Flächenbereich vorgesehen, wobei der Öffnungsgrad des ersten Flächenbereichs kleiner als der Öffnungsgrad der zweiten Flächenbereiche ausgebildet ist, was bedeutet, dass beim ersten Flächenbereich pro Flächeneinheit eine kleinere Durchgangsfläche für das Gas-Luft-Gemisch als bei den zweiten Flächenbereichen vorgesehen ist.

[0014] Die erfindungsgemäße Steigerung des Modulationsgrades auf bis zu 1:20 ist schließlich wie folgt zu erklären:

[0015] Die Erfassung des Ionisationsstroms der ionisationsstrombasierten Verbrennungsregelung ist im Kern abhängig von der Gemischzusammensetzung, also der Luftzahl der Verbrennung.

[0016] Allerdings ist ein anderes grundsätzliches Problem der ionisationsstrombasierten Verbrennungsregelung die Abhängigkeit des gemessenen Ionisationsstroms von weiteren Größen, nämlich insbesondere der Temperatur des Ionisationsstomsensors. Um ein Regelverhalten der Verbrennungsregelung möglichst unabhängig von Störeinflüssen wie Lastpunktverschiebung zu erreichen, ist eine Konstanz der Sollwertkennlinie über dem Lastbereich erforderlich.

[0017] Hieraus ergibt sich die Aufgabe bei der Auslegung der Lochstruktur, eine möglichst konstante Temperatur des Ionisationsstromsensors über den gesamten Lastbereich des Brenners zu erzielen. Wird dies nicht erreicht, kommt es zu großen Verschiebungen der Luftzahl beim Anfahren eines Lastpunktes oder einem Schwingen der Luftzahl in bestimmten Lastpunkten.

[0018] Bei Modulationsgraden von bis 1:10 wird die konstante Temperatur durch Veränderung des offenen Querschnitts, damit also der Intensität der Flamme im Belochungsbereich des Ionisationsstromsensors, erreicht.

[0019] Bei weiterer Steigerung des Modulationsbereichs auf bis zu 1:20 ist diese Vorgehensweise nicht mehr zielführend:

[0020] Wird die Intensität auf die untere Last des Brenners angepasst, ist der offene Querschnitt und damit die Länge der Flammen im oberen Lastpunkt zu groß. Damit findet die wesentliche Energiefreisetzung erst hinter dem Ionisationsstromsensor statt. Der Sensor bzw. die Elektrode kühlt aus.

[0021] Eine Anpassung auf den oberen Lastpunkt des Brenners bedingt sehr kleine Flammen in unteren Lastpunkt. Die Energiefreisetzung wird zu gering, um hier die Sensortemperatur im konstanten Bereich zu halten.

[0022] Die Lösung des Zielkonfliktes zwischen einer Belochung für den unteren und den oberen Lastbereich besteht erfindungsgemäß nicht mehr im Ändern der Intensität, sondern im Ändern der Lochstruktur. Als geeignet hat sich, wie oben bereits beschrieben, eine Dreiteilung der Lochstruktur parallel zur Richtung des Ionisationsstromsensors erwiesen.

[0023] Im Randbereich ist ein relativ offener Querschnitt (größerer Öffnungsgrad) vorhanden, im mittleren Bereich, unterhalb des Ionisationsstromsensors, ein geschlossenerer Bereich (kleinerer Öffnungsgrad).

[0024] Im Ergebnis wird hierdurch im oberen Lastpunkt des Gasbrenners die Flammenzone durch die kleinere Flamme im mittleren Bereich auf der Brenneroberflächen stabilisiert. Der Ionisationsstromsensor liegt damit wieder im Bereich der Energiefreisetzung, womit sich gleichzeitig die Temperatur des Sensors stabilisiert.

[0025] Im unteren Lastbereich bilden die äußeren, offenen Zonen der Lochstruktur ausreichend lange Flammen, um die Auskühlung der Ionsationselektode zu verhindern.

[0026] Somit kann auch bei einem gesteigerten Modulationsgrad mit relativ konstanten Sollwerten im Ionisationsstrom gearbeitet werden. Damit wird ein robustes Geräteverhalten und eine sehr gute Luftzahltreue der Verbrennungsregelung erreicht.

[0027] Andere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gasbrenners ergeben sich aus den abhängigen Schutzansprüchen.

[0028] Der Vollständigkeit halber wird noch auf das Patentdokument WO 2013/107661 A2 hingewiesen. Wie insbesondere aus Figur 1 ersichtlich, ist bei dieser Lösung die dem Ionisationsstomsensor gegenüberliegende Lochstruktur der Verteileinrichtung gerade nicht, wie erfindungsgemäß vorgesehen, in Axialrichtung des Ionisationsstomsensors gesehen gleichbleibend ausgebildet (siehe hierzu auch den letzten Absatz auf Seite 2 des Dokument), d. h. mit dem offenbarten Gasbrenner ist es gerade nicht möglich, den Modulationsgrad auf bis zu 1:20 zu steigern.

[0029] Der erfindungsgemäße Gasbrenner einschließlich seiner vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Schutzansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

[0030] Es zeigt
Figur 1
schematisch und perspektivisch den erfindungsgemäßen Gasbrenner mit Einblick in den Brennerinnenraum (der Übersichtlichkeit halber komplett ohne Lochstrukturen); und
Figur 2
in Draufsicht die in die Ebene abgewickelte Brenneroberfläche mit den Flächenbereichen, wobei in beiden Figuren die Flächenbereiche extra durch Linien gekennzeichnet sind, die bei einem realen Gasbrenner nicht vorhanden sind.


[0031] Der in Figur 1 dargestellte Gasbrenner besteht in an sich bekannter Weise aus einem Brennerinnenraum 1 und einer diesen mindestens teilweise begrenzenden, von einem Gas-Luft-Gemisch durchströmbaren Verteileinrichtung 2, die eine zum Brennerinnenraum 1 gewandte Innenfläche 2.1 mit Lochstruktur und eine brennerinnenraumabgewandte Brenneroberfläche 2.2 mit Lochstruktur für das als Flamme verbrennende Gas-Luft-Gemisch aufweist, wobei der Brenneroberfläche 2.2 flammenseitig ein stabförmiger, parallel zu dieser erstreckter Ionisationsstromsensor 3 zugeordnet ist, wobei ein zum Ionisationsstromsensor 3 nächstliegender, erster Flächenbereich 2.2.1 der Brenneroberfläche 2.2 eine einen kleineren Öffnungsgrad aufweisende Lochstruktur aufweist und wobei beidseitig des ersten Flächenbereichs 2.2.1 und parallel zum Ionisationsstromsensor 3 jeweils ein zweiter Flächenbereich 2.2.2 mit einer einen größeren Öffnungsgrad aufweisenden Lochstruktur vorgesehen ist.

[0032] Wesentlich für den erfindungsgemäßen Gasbrenner ist nun, dass die dem Ionisationsstromsensor 3 gegenüberliegende Lochstruktur der Innenfläche 2.1 der Verteileinrichtung 2 in Axialrichtung des Ionisationsstromsensors 3 gesehen gleichbleibend ausgebildet ist. Diese Maßgabe ermöglicht, wie eingangs erläutert, dass der Gasbrenner über seinen gesamten Lastbereich mit Hilfe des Ionisationsstromsensors 3 präzise geregelt werden kann.

[0033] Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Lochstruktur der Innenfläche 2.1 kongruent mit der Lochstruktur der Brenneroberfläche 2.2 ausgebildet ist, d. h. die Lochbilder auf beiden Seiten der Verteileinrichtung 2 entsprechen sich.

[0034] Um dies zu erreichen, ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass die Verteileinrichtung 2 aus einem Metallblech besteht, wobei auf einer Seite des Metallblechs die Innenfläche 2.1 und auf der anderen Seite des Metallblechs die Brenneroberfläche 2.2 angeordnet ist.

[0035] Dieses Metallblech ist dabei insbesondere einschichtig ausgebildet, weist also im Gegensatz zum eingangs genannten Stand der Technik keinen Zwischenraum auf, ist also zwischenraumfrei ausgebildet. Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass der Brennerinnenraum 1 insgesamt frei von Strömungsführungen für das Gas-Luft-Gemisch ausgebildet ist.

[0036] Ferner ist mit Verweis auf Figur 2 bevorzugt vorgesehen, dass die Brenneroberfläche 2.2 mindestens 90% einer Gesamtoberfläche des Metallblechs einnehmend ausgebildet ist.

[0037] Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass wahlweise der erste Flächenbereich 2.2.1 quer zum Ionisationsstromsensor 3 gesehen zwischen 1 mm und 8 mm, vorzugsweise (etwa) 4 mm, breit und/oder der zweite Flächenbereich 2.2.2 quer zum Ionisationsstromsensor 3 gesehen zwischen 4 mm und 10 mm, vorzugsweise (etwa) 7 mm, breit ausgebildet ist. Die Maßgabe "wahlweise" bedeutet dabei, dass von diesen beiden Vorgaben auch nur eine gelten muss.

[0038] Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der erste Flächenbereich 2.2.1 eine aus einer mit ihrer Längsachse parallel zum Ionisationsstromsensor 3 parallel angeordneten Reihe Schlitzen gebildete Lochstruktur aufweist. Dabei sind die Schlitze des ersten Flächenbereichs 2.2.1 besonders bevorzugt zwischen 1 mm und 9 mm, vorzugsweise (etwa) 5 mm, lang und zwischen 0,1 mm und 0,9 mm, vorzugsweise (etwa) 0,5 mm, breit ausgebildet. Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Schlitze des ersten Flächenbereichs 2.2.1 in deren Längsrichtung gesehen zueinander einen Abstand von 1 mm bis 9 mm, vorzugsweise (etwa) 5 mm, aufweisen.

[0039] Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der zweite Flächenbereich 2.2.2 eine aus mit ihrer Längsachse parallel und quer zum Ionisationsstromsensor 3 angeordneten Schlitzen gebildete Lochstruktur aufweist. Dabei sind die Schlitze des zweiten Flächenbereichs 2.2.2 besonders bevorzugt zwischen 1 mm und 9 mm, vorzugsweise (etwa) 5 mm, lang und zwischen 0,5 mm und 0,9, vorzugsweise (etwa) 0,7 mm, breit ausgebildet. Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass quer zum Ionisationsstromsensor 3 verlaufende Schlitze des zweiten Flächenbereichs 2.2.2 als Paare nebeneinander angeordnet sind. Außerdem ist bevorzugt zwischen einem Paar quer zum Ionisationsstromsensor 3 verlaufender Schlitze ein parallel zum Ionisationsstromsensor 3 verlaufender Schlitz angeordnet.

[0040] Die beiden bisher betrachteten Flächenbereiche 2.2.1, 2.2.2 betreffen den Bereich der Brenneroberfläche 2.2, dem der Ionisationsstromsensor 3 zugeordnet ist. Darüber hinaus ist aber auch noch bevorzugt vorgesehen, dass die Brenneroberfläche 2.2 neben den beiden Flächenbereichen 2.2.1, 2.2.2 noch einen dritten Flächenbereich 2.2.3 mit einer Lochstruktur aufweist. Wie aus Figur 2 zu erkennen, ist dabei wiederum besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Lochstrukturen der drei Flächenbereiche 2.2.1, 2.2.2, 2.2.3 unterschiedlich ausgebildet sind. Außerdem ist vorgesehen, dass der dritte Flächenbereich 2.2.3 einen größeren Bereich von der gesamten Brenneroberfläche 2.2 einnehmend ausgebildet ist als die beiden anderen Flächenbereiche 2.2.1, 2.2.2 zusammen.

[0041] Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der dritte Flächenbereich 2.2.3 eine aus mit ihrer Längsachse quer zum Ionisationsstromsensor 3 angeordneten Schlitzen gebildete Lochstruktur aufweist. Dabei sind die Schlitze des dritten Flächenbereichs 2.2.3 vorzugsweise zwischen 1 mm und 6 mm, vorzugsweise (etwa) 3,5 mm, lang und zwischen 0,1 mm und 0,9 mm, vorzugsweise (etwa) 0,5 mm, breit ausgebildet. Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Schlitze des dritten Flächenbereichs 2.2.3 parallel zueinander einen Abstand zwischen 2 mm und 7 mm, vorzugsweise (etwa) 4,5 mm, und in Längsrichtung zueinander einen Abstand zwischen 2 mm und 7,6 mm, vorzugsweise (etwa) 4,8 mm, aufweisen.

[0042] Auf Figur 1 zurück kommend, ist weiterhin besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Brennerinnenraum 1 zylindrisch ausgebildet ist und an einer seiner Stirnseiten einen Zufuhrbereich 4 für das Gas-Luft-Gemisch und an seiner anderen Stirnseite einen Verschlusselement 5, insbesondere einen öffnungsfreien Deckel, aufweist. Abgesehen von den Lochstrukturen der vorzugsweise zylindermantelförmig ausgebildeten Brenneroberfläche 2.2 ist der Gasbrenner bzw. jedenfalls dieser Teil des Gasbrenners somit wie ein Topf bzw. topfartig ausgebildet. Weiterhin ist bevorzugt am Zufuhrbereich 4 ein Anschlussflansch 4.1 vorgesehen, um den in eine Brennkammer hineinragenden Gasbrenner auf einfache Weise befestigen zu können.

[0043] Im übrigen ist auch der in Figur 1 offenbar über dem Gasbrenner schwebende Ionisationsstromsensor 3, was, weil ohne weiteres vorstellbar, nicht extra dargestellt ist, vorzugsweise zufuhrbereichsseitig am Gasbrenner selbst oder an dazu benachbarten Bereichen befestigt.

[0044] Der erfindungsgemäße Gasbrenner funktioniert wie folgt:

[0045] Das Gas-Luft-Gemisch wird über den Zufuhrbereich 4 in den Brennerinnenraum 1 eingebracht. Von dort strömt es über die Lochstrukturen durch die Verteileinrichtung 2 auf die Brenneroberfläche 2.2, die wie erläutert, im Grunde drei Bereiche aufweist, nämlich zum einen den dritten Flächenbereich 2.2.3, also den Hauptbereich für die Verbrennung des Gas-Luft-Gemisches. Darüber hinaus sind noch die beiden anderen Flächenbereiche 2.2.1, 2.2.2 vorgesehen, denen der Ionisationsstromsensor 3 zugeordnet ist.

[0046] Wird der erfindungsgemäße Gasbrenner im oberen Lastbereich betrieben, werden am ersten, einen kleineren Öffnungsgrad aufweisenden Flächenbereich 2.2.1 bis zum Ionisationsstromsensor 3 reichende Flammen gebildet, d. h. der Gasbrenner ist auf diese Weise gut regelbar. Wird der erfindungsgemäße Gasbrenner aber im unteren Lastbereich betrieben, sind die Flammen des ersten Flächenbereichs 2.2.1 nicht mehr ausreichend lang, um Einfluss auf den Ionisationsstromsensor 3 nehmen zu können. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass an den zweiten, einen größeren Öffnungsgrad aufweisenden Flächenbereichen 2.2.2 ausreichend lange Flammen gebildet werden, die dafür sorgen, dass der Ionisationsstromsensor 3 nicht auskühlt und der Gasbrenner auch weiterhin präzise regelbar ist. Alle dies setzt allerdings, wie im Schutzanspruch 1 definiert, voraus, dass die Verbrennung des Gas-Luft-Gemisches auf der gesamten Länge des Ionisationsstromsensors 3 gleichmäßig ist.

Bezugszeichenliste



[0047] 
1
Brennerinnenraum
2
Verteileinrichtung
2.1
Innenfläche
2.2
Brenneroberfläche
2.2.1
erster Flächenbereich
2.2.2
zweiter Flächenbereich
2.2.3
dritten Flächenbereich
3
Ionisationsstromsensor
4
Zufuhrbereich
4.1
Anschlussflansch
5
Verschlusselement



Ansprüche

1. Gasbrenner, umfassend einen Brennerinnenraum (1) und eine diesen begrenzende, von einem Gas-Luft-Gemisch durchströmbare Verteileinrichtung (2), die eine zum Brennerinnenraum (1) gewandte Innenfläche (2.1) mit Lochstruktur und eine brennerinnenraumabgewandte Brenneroberfläche (2.2) mit Lochstruktur für das als Flamme verbrennende Gas-Luft-Gemisch aufweist, wobei der Brenneroberfläche (2.2) flammenseitig ein stabförmiger, parallel zu dieser erstreckter Ionisationsstromsensor (3) zugeordnet ist, wobei ein zum Ionisationsstromsensor (3) nächstliegender, erster Flächenbereich (2.2.1) der Brenneroberfläche (2.2) eine einen kleineren Öffnungsgrad aufweisende Lochstruktur aufweist und wobei beidseitig des ersten Flächenbereichs (2.2.1) und parallel zum Ionisationsstromsensor (3) jeweils ein zweiter Flächenbereich (2.2.2) mit einer einen größeren Öffnungsgrad aufweisenden Lochstruktur vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die dem Ionisationsstromsensor (3) gegenüberliegende Lochstruktur der Innenfläche (2.1) der Verteileinrichtung (2) in Axialrichtung des Ionisationsstromsensors (3) gesehen gleichbleibend ausgebildet ist.
 
2. Gasbrenner nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lochstruktur der Innenfläche (2.1) kongruent mit der Lochstruktur der Brenneroberfläche (2.2) ausgebildet ist.
 
3. Gasbrenner nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verteileinrichtung (2) aus einem Metallblech besteht, wobei auf einer Seite des Metallblechs die Innenfläche (2.1) und auf der anderen Seite des Metallblechs die Brenneroberfläche (2.2) angeordnet ist.
 
4. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Flächenbereich (2.2.1) quer zum Ionisationsstromsensor (3) gesehen zwischen 1 mm und 8 mm, vorzugsweise 4 mm, breit ausgebildet ist.
 
5. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Flächenbereich (2.2.2) quer zum Ionisationsstromsensor (3) gesehen zwischen 4 mm und 10 mm, vorzugsweise 7 mm, breit ausgebildet ist.
 
6. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Flächenbereich (2.2.1) eine aus einer mit ihrer Längsachse parallel zum Ionisationsstromsensor (3) parallel angeordneten Reihe Schlitzen gebildete Lochstruktur aufweist.
 
7. Gasbrenner nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schlitze des ersten Flächenbereichs (2.2.1) zwischen 1 mm und 9 mm, vorzugsweise 5 mm, lang und zwischen 0,1 mm und 0,9 mm, vorzugsweise 0,5 mm, breit ausgebildet sind.
 
8. Gasbrenner nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schlitze des ersten Flächenbereichs (2.2.1) in deren Längsrichtung gesehen zueinander einen Abstand von 1 mm bis 9 mm, vorzugsweise 5 mm, aufweisen.
 
9. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Flächenbereich (2.2.2) eine aus mit ihrer Längsachse parallel und quer zum Ionisationsstromsensor (3) angeordneten Schlitzen gebildete Lochstruktur aufweist.
 
10. Gasbrenner nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schlitze des zweiten Flächenbereichs (2.2.2) zwischen 1 mm und 9 mm, vorzugsweise 5 mm, lang und zwischen 0,5 mm und 0,9, vorzugsweise 0,7 mm, breit ausgebildet sind.
 
11. Gasbrenner nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass quer zum Ionisationsstromsensor (3) verlaufende Schlitze des zweiten Flächenbereichs (2.2.2) als Paare nebeneinander angeordnet sind.
 
12. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Brenneroberfläche (2.2) neben den beiden Flächenbereichen (2.2.1, 2.2.2) noch einen dritten Flächenbereich (2.2.3) mit einer Lochstruktur aufweist.
 
13. Gasbrenner nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lochstrukturen der drei Flächenbereiche (2.2.1, 2.2.2, 2.2.3) unterschiedlich ausgebildet sind.
 
14. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Brennerinnenraum (1) zylindrisch ausgebildet ist und an einer seiner Stirnseiten einen Zufuhrbereich (4) für das Gas-Luft-Gemisch und an seiner anderen Stirnseite einen Verschlusselement (5) aufweist.
 
15. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Brennerinnenraum (1) frei von Strömungsführungen für das Gas-Luft-Gemisch ausgebildet ist.
 




Zeichnung







Recherchenbericht









Recherchenbericht




Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente