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Rückstausicherung für gasbeheizte Geräte.
Bei gasbeheizten Geräten (Heisswasserbereiter, Bade-und Zimmerofen), die an einen Schornstein angeschlossen sind, besteht immer die Gefahr, dass die Abgase z. B. durch ungünstigen Wind in den
Brennerraum zurüekgestaut werden und eine unvollkommene Verbrennung bewirken, so dass Kohlen- oxydgas entsteht. Man hat deshalb am Abzug solcher Geräte Rückstausicherungen in Gestalt von Zugunterbrechungsöffnungen vorgesehen, welche die gestauten Abgase aus dem Gerät austreten lassen, damit sie die Verbrennung nicht stören.
Durch solche Sicherungen wird zwar eine schlechte Verbrennung verhindert, trotzdem bieten sie aber keine Sicherheit gegen tödliche Unglücksfälle ; im Gegenteil bilden die in den Raum austretenden Abgase eine grosse Gefahr, denn sie enthalten so grosse Mengen giftiger, der Atmung schädlicher Gase, dass schon ein kurzer Aufenthalt in mit Rückstaugasen erfüllten Räumen zu Bewusslosigkeit und schliesslich zum Tode führen kann. Besonders gross ist natürlich die Gefahr bei Baderäumen, die oft nur einen geringen Luftinhalt haben.
Die Erfindung beseitigt die Gefahr eines längere Zeit anhaltenden Rückstaus dadurch, dass in den vom Abzug abgezweigten Rückstauwegen Sicherungsvorrichtungen vorgesehen sind, die durch die Rückstaugase betätigt werden und die Gaszufuhr zu den Brennern (mindestens zum Hauptbrenner) unterbrechen. Durch die Unterbrechung der Gaszufuhr werden die Brennerflamme zum Erlöschen gebracht, so dass der weitere Nachschub von Abgasen in den Raum aufhört. Damit aber ist auch die Gefahr einer Anfüllung des Raumes mit schädlichen Gasen beseitigt.
Die im Wege der Rückstaugase vorgesehenen Sicherungen können verschiedenster Art sein, wenn sie nur auf die Rückstaugase ansprechen. So kann man im Wege der Rückstaugase einen Wärmefühler anordnen, der durch die Wärme der Rückstaugase betätigt wird und z. B. die Sperrung eines selbst- schliessenden Hauptgasventils auslöst, so dass es den Hauptgasstrom unterbricht. Ebenso könnte man auch chemisch, z. B. katalytisch wirkende Sicherungen, Schmelzsicherungen, druckbetätigte Sperr- vorrichtungen od. dgl. vorsehen. Besonders vorteilhaft ist es aber, wenn man die Rückstaugase in oder durch den Verbrennungsraum einer Warteflamme leitet, die mittels eines Thermostatventils einen Steuer- gasstrom beherrscht, der in an sich bekannter Weise auf pneumatischem Weg das Gashauptventil steuert.
Sobald nun infolge Rückstaues im Abzug ein Rückstrom von Abgasen einsetzt, erstickt die Warte- flamme sofort in den sauerstoffarmen Gasen, so dass das Thermostatventil sich schliesst und dadurch auch das augenblickliche Schliessen des Hauptgasventils bewirkt.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 einen Flüssigkeitserhitzer (Gasbadeofen) mit der bekannten Rückstausicherung, Fig. 2 und 3 einen gleichen Erhitzer mit in der Rückstauoffnung eingebauten Wärmefühler bei normalem Abzug und im Falle des Rückstaues, Fig. 4-6 einen Flüssigkeitserhitzer mit Warteflammensicherung vor, bei und nach dem Rückstau, Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der Warteflammensicherung.
10 ist eine Wärmeaustauschvorrichtung, über deren Verbrennungskammer 11 eine Zugunter- brecherhaube 12 mit Abzugstutzen 13 angeordnet ist. 14 ist ein Ablenkkegel, der die aus dem Abzug zurückströmenden Abgase seitlich in die Zugunterbrecherkanäle 15 ablenkt, so dass sie nicht in den
Heizraum 11 gelangen können. 16 ist der Hauptbrenner mit dem Gashauptventil- und der vor dem
Hauptventil von der Gasleitung 18 abgezweigten Zündflammenleitung 19. In der rechten Hälfte der Fig. 1 ist der gewöhnliche Weg der Abgase ohne Rückstau gezeigt. Die linke Hälfte der Fig. 1 zeigt den Weg der Abgase, wenn ein Rückstau eintritt. Die zl1rückströmenden Abgase treten dabei einfach in den Aufstellungsraum des gasbeheizten Geräts aus.
Bei anhaltendem Wind kann also der Fall eintreten,
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dass sich der Aufstellungsraum (Badezimmer, Küche) übermässig mit Abgasen füllt, so dass die sieh darin aufhaltenden Menschen in Lebensgefahr geraten.
In den Fig. 2 und 3 ist der gleiche Flüssigkeitserhitzer dargestellt, jedoch mit einer Rückstau- sicherung gemäss der Erfindung. Diese Sicherung besteht aus einem Wärmefühler, z. B. einer Bimetallfeder 20, die in der Zugunterbrechung 15 angeordnet ist und in kaltem Zustand die Ventilstange 21 eines unter Federwirkung selbstschliessenden Gashauptventils 22 in der"Offen"-Stellung festhält (Fig. 2).
Tritt ein Rückstau auf (Fig. 3), so strömen die heissen Abgase an dem Wärmefühler 20 vorbei und veranlassen diesen, sich auszudehnen und die Ventilstange 21 freizugeben, so dass das Ventil 22 sich schliesst und die Gaszufuhr zum Brenner 16 unterbricht. Damit erlöschen die Brennerflamme, und die Bildung von Abgasen hört auf. Der Ofen kann erst durch Öffnen des Hauptventils 22 und Entzünden des Gases am Hauptbrenner wieder in Benutzung genommen werden, so dass der Benutzer gewarnt ist und nicht von einer Gasvergiftung überrascht werden kann. Wirkt der Rückstau nach dem Wiederanzünden des Brenners noch weiter, so wird die Sicherung überdies nach kürzester Zeit wieder ansprechen und die Gaszufuhr erneut unterbrechen, so dass auf jeden Fall ein länger dauerndes Zurückströmen von Abgasen in den Raum vermieden wird.
In den Fig. 4-6 ist ein Flüssigkeitserhitzer gezeigt, der eine durch Ersticken einer Warteflamme wirksam werdende Rückstausicherung besitzt. Zwischen dem Hauptbrenner 16 und der Gashauptleitung 18 ist ein Membranventil 23 angeordnet, dessen Membran 24 eine Drosselöffnung 25 enthält, durch die dauernd ein schwacher Steuergasstrom von der Hochdruckseite 26 der Membran in die Steuerkammer 27 fliesst. Von dieser führt eine Steuergasleitung 28 zum Brenner 29 einer Warteflamme, die auf ein die Steuergasleitung 28 beherrschendes Thermostatventil einwirkt.
In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist der Warteflammenbrenner 29 selbst als Sicherheitsbrenner ausgebildet, u. zw. dadurch, dass das Brennergehäuse 29 durch eine Thermostatscheibe 30 abgeschlossen ist, die eine Brenneröffnung 31
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teller 32 auf seinen Sitz und verschliesst dadurch den Ausgang der Steuerleitung 28, so dass das Steuergas sich in der Steuerkammer 27 des Hauptventils ansammelt und die Membran 24 gegen den Hauptventilsitz presst (Fig. 6). Wird die Thermostatscheibe 30 jedoch durch eine Flamme, z. B. die Warteflamme, erhitzt, so wölbt sie sich und öffnet das Ventil 32, so dass der Druck aus der Steuerkammer 27 entweicht und das Gashauptventil sich öffnet (Fig. 4). Diese Warteflamme, deren Brenner natürlich auch eine andere Ausbildung haben kann (z.
B. könnte die Warteflamme durch eine von der Steuerleitung 28 unabhängige Gasleitung gespeist werden, wobei jedoch zwei getrennte Gasleitungen erforderlich sind, während bei der in den Fig. 4-7 dargestellten Anordnung eine einzige Leitung zugleich als Steuer-und als Zündgasleitung dient), ist so angeordnet, dass sie im Wege der beim Rückstau zurückströmenden Abgase liegt und von diesen erstickt wird. Sie könnte also (wie der Wärmefühler 20 in den Fig. 2 und 3) in den Zug- unterbrecherkanälen. 15 angeordnet werden. Damit sie jedoch ganz sicher erstickt, wird sie vorteilhaft in einem Raum angeordnet, den die Rückstaugase vollständig erfüllen können, so dass die Warteflamme in einem Abgassumpf liegt.
Zu diesem Zweck ist die Zugunterbrecherhaube 12 so verlängert, dass sie einen Mantel 33 bildet, der bis unter den Brenner 16 herabreicht und einen Boden 34 hat, der eine Frischluftöffnung 35 enthält. Entsteht jetzt ein Rückstau, so werden die zurückströmenden Abgase um den Wärmeaustauscher herum der Warteflammenkammer 36 zugeführt. Bei einem Rückstau wird dann die Kammer 36 so weit mit sauerstoffarmen Abgasen erfüllt, dass die Warteflamme in dem Abgassumpf erstickt (Fig. 5). Dies hat zur Folge, dass die Thermostatscheibe 30 erkaltet und das Steuerventil 32 schliesst, so dass auch das Hauptventil 23 schliesst und die Gaszufuhr zum Brenner 16 absperrt.
Um die Wirkung der Kammer 36 zu erhöhen, kann man an der Frischluftöffnung 35 eine Rückschlagklappe 31 vorsehen, die durch ein Gegengewicht 38, eine Feder od. dgl., offengehalten und'durch den Rückstaudruck geschlossen wird.
Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist der Brennerraum 11 durch die Wände 39 vollkommen gegen den Warteflammenraum 36 abgeschlossen und besitzt seinen eigenen Frischlufteinlass 40.
Man könnte nun in dem Brennerraum 11 eine besondere Zündflamme anordnen, die nur zum Anzünden des Hauptbrenners 16 dient, während der Sicherheitsbrenner 29 vollkommen getrennt in dem Warte- flammenraum 36 liegt und nur zur Unterhaltung der das Gerät sichernden Warteflamme dient. Damit die Warteflamme aber gleichzeitig als Zündflamme für den Hauptbrenner 16 benutzt werden kann, ist in der der Warteflamme gegenüberliegenden Wand 39 eine Öffnung 41 vorgesehen, durch welche die Warteflamme zum Hauptbrenner hinüberschlägt.
Eine weitere Sicherungsmöglichkeit besteht darin, dass man eine oder mehrere bewegliche Prallflächen, wie z. B. die Rückschlagklappe 31, als Sicherung im Weg der Rückstaugase anordnet und sie mit dem Gashauptventil, einem das Hauptventil betätigenden Steuerventil oder einer Sperre für das selbsttätig schliessende Hauptventil so kuppelt, dass das Hauptventil geschlossen wird, sobald der Rückstaudruck die Prallfläche aus ihrer Ruhelage bewegt.
Zu bemerken ist noch, dass der in den Fig. 4-7 gezeigte Ablenkkegel 42 die Gestalt einer dem Abzug 13 zugekehrten Auffangschale hat, damit Kondenswasser, Russ usw. nicht in den Heizraum 11 bzw. zum Brenner 16 gelangen kann.