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Anordnung bei membrangesteuerten Wassermengenreglern für Durchlauferhitzer
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung bei membrangesteuerten Wassermengenreglern für Durchlauferhitzer. Im allgemeinen wird von der Membran des Wassermengenreglers zugleich die Brennstoffzufuhr eingeschaltet, z. B. ein Brennergasventil ge- öffnet, so dass sie die Funktion einer Wassermangelsicherung mit übernimmt. Es ist eine bekannte Erscheinung, dass bei solchen Wassermengenreglern insbesonders bei hohem Wasservordruck eine relativ grosse, noch nicht erwärmte Wassermenge ausläuft, ehe das Regelventil seine betriebsmässige Regelstellung erreicht hat. Das gilt insbesondere dann, wenn bei gasbeheizten Geräten der Membranhub zum Zwecke der Langsamzündung noch künstlich verzögert wird.
. Es ist bereits vorgeschlagen worden, den aus naheliegenden Gründen unerwünschten Wasservorlauf dadurch zu verhindern, dass die Regelmembran ausser dem Regelventil ein Verschlussglied steuert, welches den zum Wärmeaustauscher führenden Durchlaufkanal während der Einstellzeit des Regelventils ganz oder zum Teil abschliesst. Dabei folgt das Verschlussglied, das in Form eines Schieberventils ausgebildet ist, zwangsläufig der Membranbewegung. Das Verschlussglied muss daher so ausgebildet und angeordnet sein, dass es bei niedrigem Wasservordruck bereits bei relativ kleinem Membranhub voll öffnet. Bei hohem Wasservordruck, bei dem ein relativ grosser Membranhub erforderlich ist, um das Regelventil in Betriebsstellung zu bringen, hat bei der besagten Anordnung das Schieberventil den Durchflusskanal schon lange ge- öffnet, bevor das Regelventil in Betriebsstellung ist.
Es findet also gerade bei hohem Wasservordruck der dann besonders grosse Wasservorlauf noch statt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil der bereits vorgeschlagenen Vorlaufdrosselung zu beseitigen. Erfindungsgemäss wird das dadurch erreicht, dass die Membran gegen die Wirkung einer Feder auf das Verschlussglied in Schliessrichtung des- selben drückt, wobei die Federkraft kleiner ist als diejenige Kraft, die in der Schliessstellung von dem auf das Verschlussglied während der Einstellzeit des Regelventils lastenden, ungeregelten Wasserdruck ausge- übt wird und grösser als diejenige Kraft, die von dem nach Einspielen des Regelventils herrschenden Betriebsdruck ausgeübt wird.
Das Verschlussglied folgt also hier nicht zwangsläufig der Membranbewegung, sondern wird vom ungeregelten Wasserdruck solange zugehalten, bis der Betriebswasserdruck vom Regelventil eingestellt ist. Es findet daher sowohl bei niedrigem als auch bei hohem Wasservordruck kein Wasservorlauf mehr statt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das weitere erfinderische Einzelheiten erkennen lässt, ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt und im folgenden beschrieben.
Die Figuren zeigen im Schnitt die Armatur 1 eines gasgeheizten Durchlauferhitzers, die mit einem Anschlussstutzen 2 an eine Kaltwasserzuleitung angeschlossen wird. An einen zweiten Anschlussstutzen 3 ist das durch einen Heizkörper 4 führende Durchlaufrohr 5 angeschlossen, das durch ein Auslass-Zapfventil 6 abgeschlossen wird. Mit 7 ist ein Gasbrenner bezeichnet, der über ein Wassermangelsicherungsventil 8 aus einer bei 9 angeschlossenen Gasleitung gespeist wird.
In der Armatur 1 ist eine Reglermembran 10 eingespannt, die eine obere 11 und eine untere Membrankammer 12 abteilt. Auf der Membran 10 liegt ein durch eine Feder 13 belasteter Membranteller 14 auf, dessen Schaft 14'mit dem Schaft 8'des Wassermangelsiche- rungsventils 8 zusammenarbeitet.
Der Kaltwassereinlassstutzen 2 steht über einen Einlasskanal 2'mit einer unten (durch eine Verschlussschraube 15 abgeschlossenen Bohrung 16 in Verbindung, die in der unteren Membrankammer 12 mündet. In der Bohrung 16 ist ein Regelventilkörper 17 von vierkantigem Querschnitt geführt, der eine kegelige Fläche 17'und einen durch eine Verengung
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18 der Bohrung 16 hindurchtretenden Kopf 17" besitzt. Durch eine Feder 19 wird der Ventilkörperkopf 18 an die Membran 10 gedrückt.
In der unteren Membrankammer 12 mündet eine Venturidüse 20, durch die eine Verbindung zwischen der Membrankammer 12 und dem Anschlussstutzen 3 bzw. dem Durchlaufrohr 5 hergestellt wird. Im engsten Querschnitt der Venturidüse 20 sind Querbohrungen 21 vorgesehen, die in einem Kanal 22 münden. Der Kanal 22 führt über ein undichtes Tellerventil 23 (sogenanntes Langsamzündventil) in die obere Membrankammer
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In der unteren Membrankammer 12 mündet ferner ein die Venturidüse 20 umgebender Nebenwasserkanal 24, der von einem durch einen Handgriff 25 zu betätigenden Ventil 26 (Temperaturwählerventil) beherrscht wird. In der unteren Membrankammer 12 ist vor der Mündung der Venturidüse 20 eine winkelhebelartige Ventilklappe 27 um den Drehpunkt 28 schwenkbar gelagert. Der eine Schenkel 27'der Ventilklappe 27 besitzt eine kleine Öffnung 29 für den Durchtritt einer Mindestwassermenge. Durch eine Druckfeder 30 wird die Ventilklappe 27 angehoben, so dass der Schenkel 27'die Mündungsöffnung der Venturidüse 20 freigibt. Ein abgekröpfter Teil 31 der Ventilklappe 27 kann die Mündung des Nebenwasserkanals 24 abschliessen.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende :
Bei geschlossenem Zapfventil 6 ist Druckausgleich in den Membrankammer 11, 12 vorhanden. Durch die Feder 13 wird infolgedessen die Membran 10 in die in Fig. 1 dargestellte Lage gedrückt. Dabei kommt die Ventilklappe 27 bei gespannter Feder 30 in die in Fig. 1 gezeichnete Schliesslage, bei der durch den Schenkel 27'die Mündung der Venturidüse 20 und durch den Teil 31 die Mündung des Nebenwasserkanals 24 abgeschlossen sind.
Wird das Zapfventil 6 geöffnet, dann fliesst aus der Membrankammer 12 durch die kleine öffnung 29, die auch durch eine enge Verbindungsbohrung 32 zwischen Membrankammer 12 und Kanal 24 ersetzt werden kann, eine kleine Mindestwassermenge durch. das Durchlaufrohr. Es entsteht unter der Membran 10 in der Kammer 12 ein Staudruck, der noch dem vollen Wasservordruck entspricht, da das Regelventil 17 den Durchlass 18 noch nicht drosselt. Durch den Staudruck wird die Membran 10 gegen die Wirkung der Feder 13 angehoben, wobei das in der Kammer 11 vorhandene Wasser über das undichte Langsamzündventil 23 langsam nach dem offenen Zapfventil 6 hin verdrängt wird.
Der Hub der Membran 10 wird dadurch ver- zögert, so dass das Wassermangelsicherungsventil 8 langsam geöffnet wird. Während dieser verlangsamten Hubbewegung der Membran 10 wird die Ventilklappe 27, auf der ja noch Wasserdruck lastet, gegen die Wirkung der Feder 30 in Schliessstellung gehalten, so dass nur die kleine Mindestwassermenge durch das Durchlaufrohr 5 strömen kann. Nach einem ausreichenden Membranhub kommt der Regelventilkörper 17 in seine Betriebsstellung und drosselt mit seinem kegeligen Teil 17' den Durchschnittsquerschnitt 18, so dass in der Membrankammer 12 ein gegenüber dem Vordruck verminderter Betriebsdruck entsteht.
Die Feder 30 ist so abgestimmt, dass sie die Ventilklappe 27 bei dem verminderten Betriebsdruck in die in Fig. 2 dargestellte Lage anheben kann, so dass nunmehr die Mündungen der Venturidüse 20 und des Nebenwasserkanals 24 freigegeben werden, so dass die betriebsmässige Wassermenge durchgelassen wird. In bekannter Weise stellt sich der Regelventilkörper so ein, dass der an der Venturidüse 20 entstehende dynamische Druckunterschied konstant gehalten und dadurch die einströmende Wassermenge geregelt wird.
Durch öffnen des Tempeaturwählerventils 26 kann man die eingeregelte Wassermenge mehr oder weniger verzögern und dadurch die Auslauftemperatur bestimmen.
Wesentlich ist, dass die Ventilklappe 27 durch den noch ungeregelten Wasserdruck in Schliessstellung gehalten wird, bis das Regelventil 17 genügend gedrosselt ist und seine Betriebsstellung erreicht. Während der durch die Langsamzündung vergrösserten Einstellzeit des Regelventils 17 verhindert die Ventilklappe 27 einen unerwünschten Wasservorlauf.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Anordnung bei membrangesteuerten Wassermengenreglern für Durchlauferhitzer, bei welcher die Regelmembran ausser dem Regelventil ein Verschlussglied steuert, welches den zum Wärmeaustauscher führenden Durchlaufkanal während der Einstellzeit des Regelventils ganz oder zum Teil abschliesst. dadurch gekennzeichnet, dass die Membran gegen die Wirkung einer Feder auf das Verschlussglied in Schliessrichtung desselben drückt, wobei die Federkraft kleiner ist als diejenige Kraft, die in der Schliessstellung von dem auf das Verschlussglied während der Einstellzeit des Regelventils lastenden, un- geregelten Wasserdruck ausgeübt wird und grösser als diejenige Kraft, die von dem nach Einspielen des Regelventils herrschenden Betriebsdruck ausgeübt wird.