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Vorrichtung zur Regelung der Verbrennung im Feuerraum eines mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff betriebenen Heizgerätes
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Verbrennung im Feuerraum eines mit flüs- sigem oder gasförmigem Brennstoff betriebenen Heizgerätes mit einer an den Schornstein angeschlosse- nen Unterdruckkammer, in der sich der Unterdruck in Abhängigkeit vom Schornsteinzug ändert und die einen gebogenen, den Weg der Schneide eines drehbaren Wandteiles begrenzenden Wandteil aufweist, wobei der drehbare, sich bei Änderung des Unterdruckes verstellende Wandteil ein Drosselorgan in einem
Luftzufuhr- bzw. Rauchabzugkanal betätigt. Vorrichtungen dieser Art haben den Zweck, die dem Feuer- raum zugeführte Luftmenge unabhängig von der jeweiligen Stärke des Zuges auf dem eingestellten Wert konstant zu halten.
Derartige Vorrichtungen werden bisher meist bei mit festen Brennstoffen beschick- ten Feuerungen verwendet. Beim Absinken der Zugstärke wird das im Luftzufuhr- bzw. Rauchgasabzug- kanal befindliche Drosselorgan im Öffnungssinn, bei zunehmender Zugstärke dagegen im Schliesssinn betätigt. Der Hauptvorteil derartiger Regeleinrichtungen besteht darin, dass sie auf jede Änderung in der
Zugstärke praktisch ohne Verzögerung ansprechen. Darüber hinaus besitzen Zugregler dieser Art einen verhältnismässig einfachen Aufbau.
Bei andern dem gleichen Zweck dienenden Vorrichtungen ist in einem zwischen der Rauchleitung und der Aussenluft eine Verbindung herstellenden Zylinder ein Kolben ange- bracht, der in Abhängigkeit vom grösser und kleiner werdenden Druckunterschied zwischen Rauchgas- leitung und Aussenluft verstellt wird und dabei im Rauchkanal befindliche Absperrorgane betätigt. Eine derartige Einrichtung ist wohl im Prinzip verhältnismässig einfach, doch ergeben sich bei der praktischen
Ausbildung verschiedene konstruktive Probleme, die nur durch einen erhöhten konstruktiven Aufwand be- seitigt werden können und eine gewisse Störungsanfälligkeit bedingen. Vor allen Dingen ist es schwierig, die notwendige Abdichtung des Rauchgaskanales gegen die Aussenluft trotz der Anordnung des Zylinders zu gewährleisten.
Aus allen diesen Gründen werden derartige Einrichtungen praktisch nur bei gro- ssen Anlagen verwendet. Bei andern zur Zugregelung dienenden Einrichtungen, mit deren Hilfe allerdings keine Konstanthaltung der Verbrennungsluftmenge möglich ist, ist der Rauchgasabzugkanal durch eine Kammer unterbrochen, in der eine Pendelklappe aufgehängt ist, die über ein Gewicht belastet werden kann und je nach dem vorhandenen Zug von den Rauchgasen mehr gegen die kaminseitige oder feuerungsseitige Öffnung der Kammer verstellt wird und im Extremfall diese Öffnungen abschliesst. Diese Klappe hat im wesentlichen den Zweck, plötzlich auftretende Rückschläge aus dem Kamin, wie sie etwa durch Windböen hervorgerufen werden können, vom Ofen abzuhalten.
Der Hauptnachteil dieser Einrichtung besteht darin, dass sich durch die Klappe und durch die durch die Kammer bedingten Querschnittserweiterungen und -verengungen bedeutende Strömungsverluste ergeben, die in weiterer Folge eine Verschlechterung des Gesamtwirkungsgrades der Heizungsanlage bedingen. Zur Regelung des Zuges bei Gasfeuerungsanlagen wurde eine ähnlich arbeitende Vorrichtung vorgeschlagen. Dabei ist im Abzugsrohr eine Erweiterung vorgesehen, in der ein im Durchmesser kleinerer Rohrstutzen angebracht ist, dessen eines Ende schräg abgeschnitten ist und durch eine von den Abgasen bewegte Klappe verschlossen werden kann. Die Klappe selbst wird in einer etwa horizontalen Normallage durch ein einstellbares Gegengewicht gehalten. Weiterhin ist eine mit der Klappe verbundene Rückholfeder vorgesehen, gegen deren Wirkung die Klappe verschwenkt werden kann.
Sobald der Zug einen überhöhten Wert erreicht, schliesst die Klappe den Rohrstutzen ab, so dass für den Gasdurchtritt nur mehr der den Rohrstutzen umgebende Ringraum der Abzugsrohrerweiterung frei bleibt. Auch diese Einrichtung ermöglicht keine Kons1anthal- tung der dem Brennraum zugeführten Luftmenge. Bei andern Vorrichtungen wird eine richtige Einstellung
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des Kaminzuges durch Zusatz von sogenannter Falschluft bewirkt, die vom Verbrennungsraum über einen mittels einer Klappe oder eines Ventils veränderbaren Luftweg in den Kamin gelangt, wenn der Kamin- zug zu stark geworden ist. Dabei wird die Menge der Falschluft, welche an der Luftkanalklappe vorbei- streicht, durch automatische Regelung der Klappe in der Weise kontrolliert, dass der Unterdruck im Ver- ! brennungsraum praktisch konstant bleibt.
Diese Vorrichtung hat den Nachteil, dass im Raum befindliche warme Luft durch das Luftkanalventil abgegeben und damit diese Warmluft durch in den Raum einge- saugte Kaltluft ersetzt wird, wodurch sich, insbesondere dann, wenn mit Rücksicht auf den Brenner ein guter Kaminzug eingestellt ist, grosse Wärmeverluste ergeben, weil grosse Mengen angeheizter Falschluft durch den Kaminregler abgegeben werden.
Die Erfindung betrifft nun eine Vorrichtung zur Regelung der Verbrennung eines mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff betriebenen Heizgerätes, wie sie eingangs beschrieben wurde und besteht im we- sentlichen darin, dass eine von der Unterdruckkammer ins Freie führende Leitung und ein in dieser vorge- sehenes Regelorgan vorgesehen ist, das mit dem Brennstoffhahn verbunden ist und sich bei zunehmen- dem Durchlass des Brennstoffhahnes-unter Verminderung des Unterdruckes in der Unterdruckkammer wei- ter öffnet, so dass durch den drehbaren Wandteil der Unterdruckkammer auch das Drosselorgan im Luft- zufuhr-bzw. Rauchgasabzugkanal weiter geöffnet wird.
Die Erfindung geht im wesentlichen von der
Erkenntnis aus, dass die vom Brenner benötigte Verbrennungsluft unter anderem auch von der Brennstoff- zufuhr abhängt, weil mehr Verbrennungsluft benötigt wird, wenn der Brenner in voller Kapazität in Tä- tigkeit ist, als wenn er nur mit kleiner Kapazität arbeitet. Durch die Erfindung wird somit eine zwangs- weise Vergrösserung der Luftzufuhr bei Vergrösserung der Brennstoffzufuhr erreicht. Anderseits wird es aber durch die erfindungsgemässe Einrichtung möglich, dem Feuerraum nur so viel Verbrennungsluft zu- zuführen, als zur vollständigen Verbrennung des Brennstoffes notwendig ist.
Nach einer konstruktiv besonders einfachen und zweckentsprechenden Ausgestaltung des Erfindungs- gegenstandes sind der drehbare Wandteil und das Drosselorgan auf einer gemeinsamen Welle angeord - net und das Drosselorgan ist als Klappe ausgebildet. Weiterhin ist es vorteilhaft. wenn der Luftzufuhr- bzw. Rauchgasabzugkanal einen gebogenen Wandteil aufweist, an dem die Schneide der als Drosselor- gan dienenden Klappe entlangstreicht, wobei im gebogenen Wandteil im Klappenschwenkbereich meh- rere Schlitze für den Einlass der Verbrennungsluft bzw. den Auslass der Rauchgase vorgesehen sind. Weite- re Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes gehen aus der Zeichnungsbeschreibung hervor.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 einen
Brenner mit einer Vorrichtung zur Regelung der Verbrennung im Feuerraum schematisch im Schnitt,
Fig. 2 die zugehörige Vorderansicht, Fig. 3 einen Schnitt durch eine andere mögliche Ausführung und
Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie IV - IV der Fig. 3.
Die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 besitzt eine in einem Gehäuse 11 schwenkbar gelagerte Dros- selklappe 15. Das Gehäuse 11 ist mit der Verbrennungskammer 18 und ebenso mit einer einen Teil des
Gehäuses 13 bildenden Regelvorrichtung 12 verbunden. Im Gehäuse 13 ist ebenfalls eine Klappe 14 schwenkbar gelagert, die über eine gemeinsame Welle mit der Klappe 15 verbunden ist. Die Kammer 13 ist über einen strichliert eingezeichneten Kanal 17 dem vollen Kaminzug ausgesetzt. Da in der Wand der
Kammer keine Luftdurchtrittsöffnungen vorgesehen sind, wird das Ventil 15 (das in seiner Anordnung der
Klappe 14 entspricht) schliessen und es. wird daher die dem Brenner zugeführte Verbrennungsluftetwas gedrosselt. Die Kammer 13 ist ausserdem an eine ins Freie führende Leitung 21 angeschlossen, die ihrerseits durch ein Absperrorgan 22 verschiebbar ist.
Beim Öffnen des als Hahn 22 ausgebildeten Absperrorganes kann durch den Kanal 21 Luft in die Kammer 13 gelangen, die über den Kanal 17 zum Kamin fliesst. Durch diese Luftströmung wird der Unterdruck in der Kammer 13 verringert, da der Kanal 17 nur einen begrenzten Querschnitt aufweist. Dadurch wird die Klappe 15 etwas öffnen. Der Hahn 22 ist mit dem Brennstoffversorgungshahn verbunden und wird bei stärkerem Öffnen des Brennstoffhahnes ebenfalls weiter geöffnet, so dass dann auch die Versorgung mit Verbrennungsluft vermehrt wird. Wenn der Brennstoffhahn völlig geöffnet ist, befindet sich auch der Hahn 22 in der grössten Offenstellung. Die Schliessstellung des Hahnes ist dann gegeben, wenn im Verbrennungsraum 18 mit kleinster Kapazität gearbeitet wird.
Im Gehäuse 12 ist noch ein regelbarer Luftzerstäuber 23 vorgesehen, über dem ein konstanter, relativ kleiner Luftstrom zur Kammer geleitet werden kann, wenn dies notwendig ist. Durch die Zuleitung dieses Luftstromes wird die Wirkung des Regelorganes auf das Ventil 15 verringert. Bei Vergrösserung des Durchganges der Luftdüse 23 wird die Differenz zwischen dem Minimum und Maximum der Versorgung mit Verbrennungsluft geringer, so dass hiedurch eine feinere Regelung erreicht wird. Die Wand der Kammer 13 kann weiterhin mit einer Aussparung 19 von veränderlicher Breite versehen sein, durch die eine kleine Falschluftmenge durchströmt, um eine verbesserte Regelung der Arbeit des Ventiles 14 hinsicht-
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lich der Stellung des Brennstoffhahnes zu erreichen.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine veränderte Ausbildung der Vorrichtung nach der Erfindung, wobei das Regelorgan 13 nicht mit einem automatischen Ventil, aber mit einem üblichen Drosselventil 24 verbunden ist. Die Kammer 13 ist mit dem Kamin über den Hahn 17 verbunden, während das Drosselventil 24 durch Schwenkung des Wandteiles 14 in Abhängigkeit vom Kaminzug arbeitet. Dadurch wird eine sehr einfache Ausbildung erreicht. An Stelle des Drosselventiles 24 kann auch ein Drosselschieber benutzt werden.
Die Kammer 9 kann ferner noch mit einem Hahn 22 versehen werden, der mit dem Brennstoffhahn verbunden werden kann. Weiters kann der Kanal 17 ein Schliessventil 25 aufweisen, durch das der Kanalquerschnitt 17 veränderlich ist, so dass das Ansprechen des Ventiles und infolgedessen auch des Drosselventiles 24 auf Fälle extremer Schwankungen des Kaminzuges begrenzt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Regelung der Verbrennung im Feuerraum eines mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff betriebenen Heizgerätes mit einer an den Schornstein angeschlossenen Unterdruckkammer, in der sich der Unterdruck in Abhängigkeit vom Schornsteinzug ändert und die einen gebogenen, den Weg der Schneide eines drehbaren Wandteiles begrenzenden Wandteil aufweist, wobei der drehbare, sich bei Änderung des Unterdruckes verstellende Wandteil ein Drosselorgan in einem Luftzufuhr- bzw.
Rauchgasabzugkanal betätigt, gekennzeichnet durch eine von der Unterdruckkammer (13) ins Freie führende Leitung (21) und ein in dieser vorgesehenes Regelorgan (22), das mit dem Brennstoffhahn verbunden ist und sich bei zunehmendem Durchlass des Brennstoffhahnes unter Verminderung des Unterdruckes in der Unterdruckkammer weiter öffnet, so dass durch den drehbaren Wandteil (14) der Unterdruckkammer auch das Drosselorgan (15 bzw. 24) im Luftzufuhr- bzw. Rauchgasabzugkanal weiter geöffnet wird.