AT395773B - Heizeinrichtung - Google Patents

Description

AT 395 773 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizeinrichtung mit einem in einem Brennraum, der mit einer Abgasleitung unter Zwischenschaltung eines den Abgasleitungsquerschnitt beeinflussenden Steuerorganes verbunden ist, angeordneten Gasbrenner, der über ein Gasverteilrohr mit unterschiedlichen Gasdrücken versorgbar ist, wobei das Steuerorgan, zum Beispiel eine Abgasklappe, mit einem in Abhängigkeit vom Brennerdruck steuerbaren Antrieb versehen ist.

Derartige aus den US PS 4 182 483 und 4 076 171 bekannte Heizeinrichtungen weisen in der Regel einen atmosphärischen Brenner auf. Diese Brenner werden für einen bestimmten Leistungsbereich ausgelegt. Die Einstellung der gewünschten Leistung erfolgt durch Einstellung des Gasdruckes. Zur Vermeidung eines größeren Aufwandes werden atmosphärische Brenner im unteren Leistungsbereich bis ca. 60 kW einstufig ohne Anpassung der Luftzahl ausgeführt. Dadurch ergibt sich jedoch ein relativ geringer Wirkungsgrad.

Bei dem Gas-Badeofen nach der US PS 4 182 483 ist eine zweifache Membrangeberanordnung in die Gaszuleitung eingebaut, wobei der zweite Teil der Membrangeberanordnung über ein Hebelgetriebe auf in der Abgasleitung angeordnete Ventile einwirkt. Das eine Ventil beherrscht den Abgasauslaß des Badeofens und das andere Ventil den Abgasauslaß stromab der Strömungssicherung. Bedingt durch die beiden Ventile und die beiden Membrangeberanordnungen ist ein relativ störempfindliches Bauteil nötig, dessen Standsicherheit auf lange Jahre gesehen nicht gewährleistet werden kann.

Bei dem Antrieb der Abgasklappe gemäß der US PS 4 076 171 ist eine relativ lange Ausbildung der Gasleitung notwendig, da nur ein einziger Membrangeber vorgesehen ist, der in der Nähe der Abgasklappe angeordnet ist, die mit dem Membrangeber über ein Hebelgetriebe verbunden ist. Da das Doppelventil im Abgasweg des gasbeheizten Gerätes über den Hebel angelenkt ist, ist der gasdichte Verschluß in den Stillstandspausen der Heizeinrichtung nicht über längere Zeit gesichert. Zudem ist im Stand der Technik keine stetige Verstellung des Drosselorganes im Abgasweg zu entnehmen. Es soll vielmehr nur erreicht werden, daß bei dem in Betrieb genommenen Brenner der Abgasweg frei ist und daß er verschlossen ist, wenn der Brenner erlischt.

Das Bestreben zur Energieeinsparung und verschärfte Anforderungen der entsprechenden Normen fordern hohe Kesselwirkungsgrade auch im Teillastbereich. Es ist daher wünschenswert, auch bei der kleinsten einstellbaren Leistung des Kessels beziehungsweise der Heizeinrichtung einen hohen Wirkungsgrad zu erzielen. Bei den bekannten derartigen Heizeinrichtungen wird jedoch durch die sich einstellenden hohen Luftzahlen ein hoher Wirkungsgrad bei kleinen Teillasten verhindert.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Heizeinrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der sich auch bei Teillasten hohe Wirkungsgrade ergeben.

Erfindungsgemäß wird dies gemäß der ersten Alternative dadurch erreicht, daß der Antrieb des Steuerorganes durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung gebildet ist, deren Zylinder mit dem Gasverteilrohr verbunden ist und dessen Kolben auf das Steuerorgan, vorzugsweise über eine Zahnstange, einwirkt, wobei das Steuerorgan mit einem Ritzel drehfest verbunden ist und das Steuerorgan mittels einer Feder gegen deren Schließstellung vorgespannt ist

Auf diese Weise ergibt sich der Vorteil eines sehr einfachen Aufbaues, wobei aber der Brennerdruck sehr leicht erfaßt werden kann. So wird durch die Beeinflussung der Zylinder-Kolben-Einrichtung durch den in der Gasversorgungsleitung herrschenden Druck, der den Brennerdruck bestimmt, auf einfache Weise eine Beeinflussung des Steuerorganes in Abhängigkeit vom Brennerdruck erreicht

Als zweite Alternative der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß der Antrieb des Steuerorganes über eine Kombination zweier Zylinder-Kolben-Anordnungen gebildet ist, wobei ein Zylinder mit dem Gasverteilrohr verbunden ist und der in diesem Zylinder angeordnete Kolben das Gas von einer Flüssigkeit trennt, wobei der diese aufnehmende Abschnitt dieses Zylinders über eine Leitung mit dem Zylinder der zweiten Zylinder-Kolben-Anordnung verbunden ist, dessen Kolben auf das Steuerorgan einwirkt, wobei das Steuerorgan mittels einer Feder gegen deren Schließstellung vorgespannt ist.

Auf diese Weise wird eine Anpassung der Luftzahl an die Belastung des Brenners erreicht. So steigt die Brennerbelastung proportional zum Gasdruck an. Je höher die Belastung des Brenners ist, desto geringer muß ein zusätzlicher, durch das Steuerorgan, zum Beispiel eine Abgasklappe, bedingter Strömungswiderstand sein, so daß das Steuerorgan mit steigender Belastung des Brenners die Verbindung zwischen der Brennkammer und der Abgasleitung mehr und mehr geöffnet werden muß.

Die Abgasklappe kann dabei um eine diese zentral durchsetzende Achse drehbar angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, eine zur Abgasklappe exzentrische Achse vorzusehen.

Die Abgasklappe kann dabei über einen mit dieser drehfest verbundenen, an der Außenseite der Brennkammer oder der Abgasleitung angeordneten Hebel oder einem Rad oder dergleichen verstellt werden.

Dabei kann weiter vorgesehen sein, daß der Weg des Steuerorganes beziehungsweise der Abgasklappe durch zwei Anschläge begrenzt ist

Diese Lösung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn sich bei der Anordnung einer Kolbenstange Probleme aufgrund der Platzverhältnisse ergeben. So kann die die beiden Zylinder-Kolben-Anordnungen verbindende Leitung praktisch beliebig verlegt werden. Die zweite den eigentlichen Antrieb der Abgasklappe bildende Zylinder-Kolben-Anordnung kann dabei entsprechend nahe der Klappe angeordnet werden.

Bei beiden Ausführungsformen ist es auch möglich, auf einfache Weise eine Anpassung an das jeweils -2-

Claims (3)

1. AT 395 773 B verwendete Brenngas durchzuführen. Dazu genügt es, die die Abgasklappe vorspannende Feder auszutauschen, wobei diese Feder die Charakteristik der Einrichtung bestimmt. Dabei ist auch durch eine entsprechende Veränderung der Vorspannung der die Abgasklappe belastende Feder eine Abstimmung der Heizeinrichtung im Sinne einer Optimierung möglich. Aufgrund der direkten Abhängigkeit der Öffnung der Abgasklappe vom Druck des Brenners ergibt sich auch der Vorteil, daß bei abgeschaltetem Brenner die Abgasklappe weitgehend geschlossen ist, wodurch der Bereitschaftsverlust des Heizgerätes, zum Beispiel eines Kessels, gesenkt wird. Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert Dabei zeigen: Figur 1 schematisch eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung, Figur 2 ein Detail der Figur 1 in vergrößertem Maßstab sowie Figuren 3 und 4 verschiedene Ausführungsformen von Antrieben für ein Steuerorgan. Die erfindungsgemäße Heizeinrichtung weist einen in einem Brennraum (1) angeordneten Brenner (3) auf, wobei über dem Brennraum (1) auch ein einen Wärmetauscher bildenden Kesselgliederblock (2) angeordnet ist Dieser Brenner (3) ist über eine Gasverteilleitung (4) mit Brenngas versorgbar. Im oberen Bereich der Strömungssicherung (18) ist eine Abgasklappe (5) angeordnet, die den Übertritt der Abgase in eine Abgasleitung (19) steuert. Wie aus der Figur 2 zu ersehen ist, ist die Abgasklappe (5), die das Steuerorgan darstellt, um eine im wesentlichen zentrische Achse (6) verdrehbar gehalten, wobei die Abgasklappe (5) drehfest mit einer Welle (6) verbunden ist, die weiter mit einem Hebel (7) drehfest verbunden ist, der außerhalb der Strömungssicherung (18) angeordnet ist und an dem die Steuerkraft (F) angreift. Weiter ist die Abgasklappe (5) von einer nicht dargestellten Feder gegen die geschlossene Lage vorgespannt Der Antrieb für die Abgasklappe (5) ist bei der Ausführungsform nach der Figur 3 durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung (8) gebildet, wobei der Zylinder (9) mit dem Gasverteilrohr (4) verbunden ist und von dem in diesem herrschenden Druck beaufschlagt ist, der dem Druck im Brenner (3) proportional ist. Der Kolben (10) dieser Anordnung (8) wirkt über eine mit einer Zahnstange (11) versehenen Kolbenstange (12) auf ein Zahnritzel (13) ein, das mit der Welle (6) der Abgasklappe drehfest verbunden ist. Bei einer Änderung des Druckes im Gasverteilrohr (4) kommt es zu einer Änderung der Lage des Kolbens (10) und damit über die Zahnstange (11) und das Zahnritzel (13) zu einer Änderung der Lage der Abgasklappe, die mittels einer nicht dargestellten Feder gegen deren Schließstellung vorgespannt ist. Dadurch ist sichergestellt, daß die Abgasklappe bei abgestelltem Brenner, bei dem sich im Gasverteilrohr der atmosphärische Druck einstellt, die Abgasklappe (5) ihre Schließstellung einnimmt. Mit steigendem Druck im Gasverteilrohr (4) wird die Abgasklappe (5) mehr und mehr geöffnet, wodurch eine Anpassung der Luftzahl an die Brennerbelastung sichergestellt wird. Bei der Ausführungsform nach der Figur 4 ist die Zylinder-Kolben-Anordnung (10), bei der jener Bereich des Zylinders (9) der von der vom Gasverteilrohr (4) abgekehrten Stirnseite des Kolbens (10) begrenzt ist, von einer Flüssigkeit erfüllt ist, wobei dieser Bereich des Zylinders (9) über eine Leitung (14) mit einer weiteren Zylinder-Kolben-Anordnung (15) verbunden ist. Dabei greift die mit dem Kolben (16) der Zylinder-Kolben-Anordnung (15) verbundene Kolbenstange (17) an dem Hebel (7) der Abgasklappe (5) an, die ebenfalls mittels einer nicht dargestellten Feder gegen deren Schließstellung vorgespannt ist. Bei dieser Ausführungsform dient die Flüssigkeit zur Kraftübertragung, wobei durch die Kombination der beiden Zylinder-Kolben-Anordnung lange, mit Gas gefüllte Leitungen vermieden werden. PATENTANSPRÜCHE 1. Heizeinrichtung mit einem in einem Brennraum, der mit einer Abgasleitung unter Zwischenschaltung eines den Abgasleitungsquerschnitt beeinflussenden Steuerorganes verbunden ist, angeordneten Gasbrenner, der über ein Gasverteilrohr mit unterschiedlichen Gasdrücken versorgt ist, wobei das Steuerorgan, zum Beispiel eine Abgasklappe, mit einem in Abhängigkeit vom Gasdruck steuerbaren Antrieb versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Steucrorganes (5) durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung (8) gebildet ist, deren Zylinder (9) mit dem Gasverteilrohr (4) verbunden ist und dessen Kolben (10) auf das Sleuerorgan (5) über eine Zahnstange (11) einwirkt, wobei das Steuerorgan (5) mit einem Ritzel (13) drehfest verbunden ist und mittels einer Feder gegen dessen Schließstellung vorgespannt ist.
2. 2. Heizeinrichtung mit einem in einem Brennraum, der mit einer Abgasleitung unter Zwischenschaltung eines den Abgasleitungsquerschnitt beeinflussenden Steuerorganes verbunden ist, angeordneten Gasbrenner, der über ein Gasverteilrohr mit unterschiedlichen Gasdrücken versorgt ist, wobei das Steuerorgan, zum Beispiel eine
3. -3- AT 395 773 B Abgasklappe, mit einem in Abhängigkeit vom Gasdruck steuerbaren Antrieb versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Steuerorganes (5) über eine Kombination zweier Zylinder-Kolben-Anordnungen (8,15) gebildet ist, wobei ein Zylinder (9) mit einem Gasverteilrohr (4) verbunden ist und der in diesem Zylinder (9) angeordnete Kolben (10) das Gas von einer Flüssigkeit trennt, wobei der diese 5 aufnehmende Abschnitt dieses Zylinders (9) über eine Leitung (14) mit dem Zylinder der zweiten Zylinder-Kolben-Anordnung (15) verbunden ist, dessen Kolben (16) auf das Steuerorgan (5) einwirkt, wobei das Steuerorgan (5) mittels einer Feder dessen Schließstellung vorgespannt ist. 10 Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-