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Startvorrichtung für Brenneranlagen mit pulsierender Verbrennung
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beheizten Gerätes während des Startens nur dann Brennstoff in die Brennkammer gelangen kann, wenn das Luftfördergerät in Betrieb ist, wobei der Startvorgang - sofern erforderlich - intermittierend wiederholt werden kann ; beim Startvorgang ist nämlich der statische Druck des vom Luftfördergerät erzeugten Luftstromes im Maximum grösser als der Brennstoffdruck im druckabhängigen Schalter sowie in der Verbindungsleitung zur Brennkammer.
Bei der erfindungsgemässen Startvorrichtung besteht zweckmässig jeder der beiden druckabhängigen Schalter in bekannter Weise aus einer Druckdose, die durch eine als Stellglied dienende eingespannte Membran in zwei Druckräume unterteilt ist ; dabei ist volzugsweise die mit der Brennstoffzuleitung verbundene Druckleitung an einen Druckraum des ersten Druckdosen-Schalters angeschlossen, in dessen anderem Druckraum eindurch die eingespannte Membran bewegbarer elektrischer Schalter, z. B. ein Queck- silberschalter, angeordnet ist. Weiters ist die mit der Druckseite des Luftfördergerätes verbundene Druckleitung an einen Druckraum des zweiten Druckdosen-Schalters angeschlossen, in dessen anderem Druckraum der Stö- ssel des Brennstoff-Durchlassventils durch die eingespannte Membran bewegbar eingesetzt ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Startvorrieiltung ist der den elektrischen Schalter autneh- mende Druckraum des ersten Druckdosen-Schalters mit dem Ansaugstutzen durch eine Druckleitung ver- bunden. Dadurch wird die allenfalls notwendige mehrmalige Wiederholung des Startvorganges ermöglicht, falls z.
B. infolge ungünstiger Zusammensetzung des Brennstoff-Luft-Gemisches nicht gleich beim ersten Maldie Zündung eintritt ; es wirkt dann der statische Druck des vom Luftfördergerät erzeugten Luftstromes über die Druckleitung auf den den elektrischen Schalter aufnehmenden Druckraum des ersten DruckdosenSchalters sowie dessen Membran ein, wodurch der elektrische Schalter ausgeschaltet, das Luftfördergerät sowie die Zündeinrichtung stillgesetzt und auch das Brennstoff-Durchlassventil geschlossen wird, weil der statische Druck des Luftstromes fehlt und daher nicht mehr auf die Membran des zweiten DruckdosenSchalters einwirkt ; nach Erreichung dieses Zustandes beginnt der Startvorgang von neuem und wiederholt sich, bis die Brenneranlage einwandfrei in Betrieb ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Startvorrichtung sind beide Druckdosen-Schalter axial übereinander angeordnet und mittels einer Zwischenwand zu einer Baueinheit vereinigt, wobei die untere Abschlusswand des unteren, zweiten Schalters vom Stössel des Brennstoff-Durchlassventils zentrisch durchsetzt wird. Hiebei ist zweckmässig im zweiten Druckdosen-Schalter der den Stössel des BrennstoffDurchlassventils aufnehmende Druckraum als in die Brennstoffzuleitung eingefügter Durchlassraum ausgebildet und an seiner Abschlusswand aussen der Ventilsitz angebracht.
Diese erfindungsgemäss ausgebildete Startvorrichtung für Brenneranlagen mit pulsierender Verbrennung kann auch noch mit einem bekannten Wasserschalter verbunden sein, der bei Verwendung der Anlage als Wärmequelle eines Wasserdurchlauf-oder Wasserumlauf-Erhitzers ein in die Brennstoffzuleitung eingefügtes Sicherheitsventil in Abhängigkeit vom Wasserdurchfluss steuert.
Insbesondere für derartige Haushaltgeräte ist ein zuverlässiges Inbetriebsetzen der Brenneranlage mit pulsierender Verbrennung eine wesentliche Voraussetzung, welche mit einer gemäss Erfindung ausgebildeten Startvorrichtung in vollem Umfange gewährleistet ist.
Das anschliessende Ausführungsbeispiel ist auf einen Wasserdurchlauf- oder Wasserumlauf-Erhitzer gerichtet, welcher als Wärmequelle eine Brenneranlage mit pulsierender Verbrennung aufweist. Die erfindungsgemäss ausgebildete Startvorrichtung kann jedoch auch an andern Geräten Verwendung finden, welche mit einer Brenneranlage für pulsierende Verbrennung betrieben werden. Das Ausführungsbeispiel wird an Hand der Zeichnung beschrieben, welche eine Brenneranlage mit pulsierender Verbrennung in Verbindung mit einem Wasserdurch1auf- oder Wasserumlaì1f-Erhitzer und einer erfindungsgemäss ausgebildeten Startvorrichtung schematisch darstellt.
Eine in der Zeichnung dargestellte Brennernalage mit pulsierender Verbrennung besteht in an sich bekannter Weise aus einer Brennkammer 10, welche einerseits mit einem Ansaugstutzen 11 und anderseits mit einem Schwingrohr 12 und einem Abgasschalldämpfer 13 in Verbindung steht, an welchen eine Abgasableitung 14 angeschlossen ist. Der Ansaugstutzen 11 weist eine Eintrittsöffnung 15 für die Verbrennungsluft und eine weitere Eintrittöffnung 16 für den Brennstoff, vorzugsweise Gas, auf. Der Ansaugstutzen 11 ist innerhalb eines Ansaugschalldämpfers 17 untergebracht, welcher seinerseits durch eine Eintrittöffnung 18 mit der Aussenluft in Verbindung steht.
Die Eintrittöffnung 16 für den Brennstoff ist mit einer Brennstoffzuleitung 19 verbunden, in welche ein von Hand zu betätigendes Absperrventil 20 eingesetzt ist. Bei der gemäss Ausführungsbeispiel vorgesehenen Verwendung der Brenneranlage als Wärmequelle für einen Wasserdurchlauf- oder WasserumlaufErhitzer ist eine Wasserzuflussleitung 21 vorgesehen, welche über einen an sich bekannten Wasserschalter 22 zur Brenneranlage führt und um das Schwingrohr 12 und um die Brennkammer 10 herum in mehreren
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wendelartigenwindungen 23 herumgeführt ist. Das erhitzte Wasser fliesst über die Wasserabflussleitung 24 ab, in welche ein Zapfventil 25 eingefügt ist.
Der Wasserschalter 22 steuert über seine Membran 26 in an sich ebenfalls bekannter Weise ein Brennstoff-Sicherheitsventil 27, welches in der Brennstoffzuleitung 19 in Strömungsrichtung hinter dem Absperrventil 20 angeordnet ist.
Gemäss der Erfindung sind zwischen dem Absperrventil 20 und dem Ansaugstutzen 11 der Brenneranlage zwei druckabhängige Schalter mit je einem Stellglied vorgesehen. Der erste Schalter 30 steht mit der Brennerstoffzuleitung 19 durch eine in Strömungsrichtung hinter dem Absperrventil 20 und hinter dem Brennstoff-Sicherheitsventil 27 abzweigende Druckleitung 31 in Verbindung. Dieser erste Schalter 30 weist ein Stellglied auf, welches ein an den Ansaugschalldämpfer 17 angeschlossenes, elektrisch angetriebenes Luftfördergerät 32 und vorzugsweise zugleich eine der Brennkammer 10 zugeordnete elektrische Zündeinrichtung 33 zum Einschalten bringen kann. Der zweite Schalter 40 steht mit dem Luftfördergerät 32 durch eine an deren Druckseite abzweigende Druckleitung 41 in Verbindung.
Durch das zum zweiten Schalter 40 gehörige Stellglied kann der Stössel 42'eines Durchlassventils 42 bewegt werden, welches in der Brennstoffzuleitung 19 in Strömungsrichtung hinter der zum ersten Schalter 30 abzweigenden Druckleitung 31 angeordnet ist. Jeder der druckabhängigen Schalter 30 und 40 besteht jeweils aus einer Druckdose, welche durch eine als Stellglied dienende eingespannte Membran in zwei Druckräume unterteilt ist. Der erste Druckdosen-Schalter 30 ist durch die Membran 34 in die Druckräume 35 und 36 unterteilt, während der zweite Druckdosen-Schalter 40 durch die Membran 43 in die Druckräume 44 und 45 unterteilt ist.
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Schalter, z. B. ein Quecksilberschalter 37 angeordnet ist, welcher durch die Membran 34 bewegbar ist.
Ferner ist die mit der Druckseite des Luftfördergeräts 32 in Verbindung stehende Druckleitung 41 mit dem Druckraum 44 des zweiten Druckdosen-Schalters 40 verbunden, in dessen anderem Druckraum 45 der Stössel 42'des Brennstoff-Durchlassventils 42 durch die Membran 43 bewegbar angeordnet ist. Weiterhin ist noch der den elektrischen Quecksilberschalter 37 aufnehmende Druckraum 36 des ersten DruckdosenSchalters 30 mitdem Ansaugstutzen 11 durch eine Druckleitung 50 verbunden, welche vom Ansaugstutzen 11 zwischen der Eintrittöffnung 16 für Brennstoff und dem Beginn der Brennkammer 10 abzweigt.
Die Zeichnung stellt eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dar, bei welcher die zwei Druckdosen-Schalter 30 und 40 axial übereinander zu einer Baueinheit mit einer einzigen Zwischenwand 51 zwischen den beiden Schaltern 30 und 40 zusammengefasst sind und dabei der Stössel 42' des Brennstoff-Durchlassventils 42 in der Längsmittelachse der Baueinheit durch die Abschlusswand 52 hindurch verläuft. Dabei ist der den Stössel 42'des Durchlassventils 42 aufnehmende Druckraum 45 des zweiten Druckdosen-Schalters 40 als ein in die Brennstoffzuleitung 19 eingefügter Brennstoff-Durchgangsraum ausgebildet und an der Aussenseite der Abschlusswand 52 ist der Ventilsitz 53 des Brennstoff-Durchlassven- tils 42 gebildet.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäss ausgebildeten Startvorrichtung ist folgende :
Es wird von der Annahme ausgegangen, dass das Absperrventil 20 in der Brennstoffzuleitung 19 in seine Offenstellung gebracht und das Zapfventil 25 in der Wasserabflussleitung 24 geöffnet, ist, so dass das Brennstoff-Sicherheitsventil 27 vom Wasserschalter 22 aus ebenfalls in seine Offenstellung bewegt ist.
In einem solchen Fall befindet sich in dem durch das Absperrventil 20 und das Brennstoff-Sicherheitsven til 27 einerseits und das Brennstoff-Durchgangsventil 42 anderseits begrenzten Raum 54derBrennstoff, beispielsweise Gas, welcher über die Druckleitung 31 in den Druckraum 35 des ersten Druckdosen-Schalters 30 eintritt. Durch den auf diese Weise in dem Druckraum 35 entstehenden Druck, welcher dem Druck des Brennstoffes in der Brennstoffzuleitung 19 entspricht, wird die Druckdosenmembran 34 bewegt und durch diese zugleich der Quecksilberschalter 37 in seine Einschaltstellung gebracht.
Wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, ist der Quecksilberschalter 37 sowohl mit dem Antriebsmotor des Luftfördergeräts 32 am Ansaugschalldämpfer 17 als auch mit der Zündeinrichtung 33 an der Brennkammer 10 verbunden, so dass beim Einnehmen der Einschaltstellung des Quecksilberschalters 37 sowohl das Luftfördergerät 32 als auch die Zündeinrichtung 33 in Betrieb kommt. Das Luftfördergerät 32 för- dert die durch die Eintrittöffnung 18 angesaugte Luft in den Ansaugschalldämpfer, wobei ein Druck aufgebaut wird.
Von der Druckseite des Luftfördergeräts 32 gelangt dieser Druck über die Druckleitung 41 in den Druckraum 44 des zweiten Druckdosen-Schalters 40, so dass dessen Druckdosenmembran 43 nach Erreichen eines bestimmten Druckes im Druckraum 44 auf den Stössel 42'des Brennstoff-Durchlassventils42 in dem Sinne einwirkt, dass sich das Brennstoff-Durchlassventil 42 öffnet. Sobald diese Offenstellung des Durchlassventils 42 erreicht ist, kann der Brennstoff von der Brennstoffzuleitung 19 aus durch den Druck-
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raum 45 des zweiten Druckdosenschalters 40 hindurch über die Verbindungsleitung 19'der Gaszufuhrleitung 19 nach der Eintrittöffnung 16 für den Brennstoff am Ansaugstutzen 11 strömen.
Im Ansaugstutzen 11 vermischt sich der eintretende Brennstoff mit der vom Luftfördergerät 32 gelieferten Verbrennungsluft, welche über die Eintrittöffnung 15 in den Ansaugstutzen 11 eintritt. Dieses Brennstoff-Luft-Gemisch gelangt vom Ansaugstutzen 11 aus in die Brenkammer 10 und kommt dabei in den Wirkungsbereich der Zündeinrichtung 33, welche eingeschaltet ist.
Das Brennstoff-Luft-Gemisch wird durch die Zündeinrichtung 33, die beispielsweise durch eine Zündkerze gebildet sein kann, entzündet und die Brenneranlage kann mit ihrem Lauf beginnen. Wenn die Brenneranlage nach diesem ersten Startvorgang läuft, wird durch den mittleren Verbrennungsdruck, der in der Brennkammer 10 entsteht, auch ein entsprechender Druck über die Druckleitung 50 in den Druckraum 36 des ersten Druckdosen-Schalters 30 übergeleitet, so dass dessen Membran 34 in der Weise beeinflusst wird, dass der Quecksilberschalter 37 in seine Ausschaltstellung gelangt.
Auf diese Weise wird sowohl das Luftfördergerät 32 als auch die Zündeinrichtung 33 wieder abgeschaltet. Diese beiden Teile brauchen nach einem einwandfreien Starten der Brenneranlage nicht mehr in Betriebstellung zu sein, da nunmehr die pulsierende Verbrennung in der Brennkammer 10 die weitere Steuerung der Anlage in an sich bekannter Weise regelt.
Falls etwa infolge einer ungünstigen Zusammensetzung des Brennstoff-Luft-Gemisches nicht gleich ein Entzünden dieses Gemisches innerhalb der Brennkammer 10 mittels der Zündeinrichtung 33 stattfinden sollte, wird der statische Druck des vom Luftfördergerät 32 erzeugten Luftstromes ebenfalls über die Druckleitung 50 in die Druckkammer 36 des ersten Druckdosen-Schalters 30 übergeleitet, so dass auch in diesem Falle der Quecksilberschalter 37 in seine Ausschaltstellung übertritt. Das Luftfördergerät 32 und die Zündeinrichtung 33 kommen auf diese Weise ebenfalls ausser Betrieb.
Gleichzeitig schliesst sich auch das Brennstoff-Durchlassventil 42, da der statische Luftdruck nicht mehr auf die Druckdosenmembran 43 des zweiten Druckdosen-Schalters 40 einwirkt. Darauf beginnt der Startvorgang von neuem. Der Brennstoffdruck im Druckraum 35 des ersten Druckdosen-Schalters 30bringt den Quecksilberschalter 37 wieder zum Einschalten, so dass das Luftfördergerät 32 und die Zündeinrichtung 33 wieder in Betrieb kommen. Der weitere Vorgang läuft wie vorstehend bereits beschrieben ab. Wenn auch bei dem zweiten Startvorgang die Brenneranlage nicht zum Anlaufen kommt, wiederholt sich der Startvorgang so oft, bis das Gerät läuft.
Vorzugsweise ist das Wiederholen des Startvorganges auf etwa sechs-bis achtmal beschränkt, u. zw. durch einen in den elektrischen Stromkreis 55 eingebauten Thermoschalter 56, welcher nach fruchtlo- sem Ablaufen einer vorherbestimmten Anzahl von wiederholten Startvorgängen den Stromkreis zum Quecksilberschalter 37 unterbricht, da in einem solchen Falle kein zündfähiges Brennstoff- Luft- Gemisch vorhanden ist oder eine Störung der Brenneranlage vorliegt, welche behoben werden muss. Der Thermoschal- ter 56 wirkt demnach als Schutzschalter, welcher bei einer etwaigen Störung dafür sorgt, dass der Brennkammer 10 kein weiteres Brennstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird.
Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel, welches die Brenneranlage mit pulsierender Verbrennung als Wärmequelle für einen Wasserdurchlauf- oder Wasserumlauf-Erhitzer darstellt, ist eine bevorzugte Ausführungsform, bei welcher auch der an sich bekannte Wasserschalter 22 mit der aus den beiden Druckdosen-Schaltern 30 und 40 gebildeten Baueinheit zu einer einzigen Gesamtarmatur zusammengefasst ist. Eine solche Massnahme ist nicht unbedingt nötig, da die Anordnung des Wasserschalters 22 zusammen mit dem Brennstoff-Sicherheitsventil 27 getrennt von der Anordnung der aus den beiden Druckdosen-Schaltern 30 und 40 gebildeten Baueinheit an verschiedenen Stellen der Brennstoffzuleitung 19 erfolgen könnte.
Ebenso könnten auch die beiden Druckdosen-Schalter 30 und 40 voneinander getrennt, beispielsweise mit Zwischenraum nebeneinander, angeordnet sein, wobei es auch denkbar wäre, dass der Druckraum 45 des zweiten Druckdosen-Schalters 40 nicht als Brennstoff-Durchgangsraum dient. An Stelle der Druckdosen-Schalter 30 und 40, die durch ihre Membran-Bewegungsübertragungen herbeiführen, könnten auch in anderer Weise ausgebildete druckabhängige Schalter eingesetzt werden.
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schlusswand 52 befindlich wäre. In einem solchen Falle müsste die als Druckleitung 41 bezeichnete Leitung als Saugleitung ausgebildet sein, welche von der Saugseite des Lufrfördergeräts 32 abzweigt, so dass der Druckraum 44 des zweiten Druckdosen-Schalters 40 einen Unterdruck erhält.
An Stelle des Quecksilberschalters 37 könnte auch ein anderer Schalter eingesetzt werden, welcher durch die Membran 34 des ersten Druckdosen-Schalters 30 in seine Ein- bzw. Ausschaltstellung gebracht werden kann.
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Genausogut. kann an Stelle der im Ausführungsbeispiel als Zündeinrichtung 33 dienenden Zündkerze auch eine Glühkerze oder ein anderer geeigneter Zünder vorgesehen werden. Eine Anpassung solcher Einzeltei le an jeweils auftretende Verhältnisse oder an unterschiedliche Brenneranlagen kann im Rahmen der Erfindung in äquivalenter Weise vorgenommen werden.
PATENTANSPRÜCHE : l. Startvorrichtung für Brenneranlagen mit pulsierender Verbrennung, insbesondere für solche von Durchlauf- oder Umlauf-Erhitzern, an deren Brennkammer ein in einen Ansaugschalldämpfer hineinragender Ansaugstutzen für Verbrennungsluft und Brennstoff angebracht und in der Brennstoffzuleitung ein Absperrventil eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Absperrventil (20) und Ansaugstutzen (11) zwei druckabhängige Schalter (30,40) mit je einem Stellglied (34 bzw.
43) angeordnet sind, deren erster (30) mit der Brennstoffzuleitung (19) durch eine in Strömungsrichtung hinter dem Absperrventil abzweigende Druckleitung (31) verbunden ist, wobei durch das Stellglied (34) dieses Schalters ein an den Ansaugschalldämpfer (17) angeschlossenes Luftfördergerät (32) sowie vorzugsweise zugleich eine der Brennkammer (10) zugeordnete elektrische Zündeinrichtung (33) einschaltbar ist, und dass der zweite Schalter (40) mit dem Luftfördergerät durch eine Druckleitung (41) verbunden sowie durch das Stellglied (43) dieses Schalters der Stössel (42') eines Durchlassventils (42) bewegbar ist, welches in der Brennstoffzuleitung hinter der zum ersten Schalter (30) abzweigenden Druckleitung (31) angeordnet ist.