AT396023B

AT396023B - Heizeinrichtung mit einem brenner

Info

Publication number: AT396023B
Application number: AT0015891A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1991-01-25
Publication date: 1993-05-25
Also published as: ATA15891A; DE9200785U1

Description

AT 3% 023 B

Die Eifindung bezieht sich auf eine Heizeinrichtung mit einem Brenner, bei welchem es unter bestimmten Betriebszuständen zu einem Kondensatanfall kommen kann und einem, einem Kamin vorgeordneten Kondensatablauf, der einen Sumpf aufweist, in dem eine mit einem Ventilkörper verschließbare Öffnung vorgesehen ist, der von einer Feder mit temperaturabhängiger Charakteristik, zum Beispiel einer Bimetallfeder, beeinflußt ist.

Eine solche Heizeinrichtung ist bekanntgeworden aus der DE-PS 3 544 951, bei der der Nachteil besteht, daß die Funktionen der Kondensatableitung ausschließlich von dar Bimetallfeder bestimmt ist. Insbesondere ist ein dichtes Schließen des Kondensatablaufs unter Umständen nicht gewährleistet

Weiterhin ist aus der DE-PS 2 950 252 ein etwa äquivalentes bimetallgesteuertes Ventil bekanntgeworden.

Bei einer dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechenden Einrichtung ist im Bereich des Kondensatablaufes ein Siphon angeordnet, über den das Kondensat ins Freie beziehungsweise einen Sammelbehälter abfließt

Dabei ergibt sich jedoch das Problem, daß der Siphon vor Betriebsbeginn des Brenners nach einer längeren Stillstandsphase mit Wasser gefüllt werden muß, um ein Austreten von Rauchgasen über den Siphon zu vermeiden.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Heizeinrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei dem ein Austreten von Rauchgasen vermieden ist ohne daß dazu besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der Ventilkörper mittels einer Schließfeder, deren Weg-Kraft-Charakteristik von der Temperatur im wesentlichen unabhängig ist zum Beispiel einer Stahlfeder, gegen dessen Schließstellung vorgespannt ist und die Feder mit temperaturabhängiger Charakteristik dieser entgegenwirkt und über einer bestimmten Temperatur in ihrer Kraftwirkung rasch abnimmt.

Auf diese Weise ergibt sich eine sehr einfache Konstruktion, durch die sichelgestellt ist daß der Ventilkörper bei Unterschreiten einer bestimmten Temperatur im Sumpf von der Ablauföffnung des Sumpfes abgehoben wird und bei Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur durch die Schließfeder, deren Charakteristik von der Temperatur im wesentlichen unabhängig ist, nach Abbau der Vorspannungen in den Federn mit der tempeiaturabhängigen Charakteristik gegen die Ränder der Öffnung gedrückt wird und diese verschließt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß eine weitere Feder mit temperaturabhängiger Charakteristik vorgesehen ist, die den Ventilkörper in dessen Schließrichtung vorspannt und über einer bestimmten Temperatur in ihrer Kraftwirkung rasch abnimmt.

Durch diese Maßnahmen ist es möglich, den Ventilkörper bei Unterschreiten einer bestimmten tieferen Temperatur im Sumpf des Kondensatablaufes, wie sie bei Stillstand des Brenners auftritt, gegen die Öffnung des Sumpfes zu drücken. Dabei wird der Ventilkörper nur innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches von der Öffnung abgehoben. Dadurch wird ein Austreten von Rauchgasen beim Start des Brenners vermieden, wobei aufgrund des Fehlens von Kondensat im Sumpf der Temperaturbereich, innerhalb dem der Ventilkörper von der Auslaßöffnung des Sumpfes abgehoben wird, sehr rasch durchlaufen wird, da die Rauchgase eben eine Temperatur von 100 °C und mehr aufweisen. Dadurch kommt es beim Start des Brenners, vor dem der Ventilkörper an die Auslaßöffnung angepreßt ist, zu keinem Abheben des Ventilkörpers, da der Temperaturbereich, in dem der Ventilkörper normalerweise abgehoben wird, für eine Bewegung desselben zu rasch durchlaufen wird.

Dabei kann weiters vorgesehen sein, daß die der Schließfeder entgegenwirkende Feder mit temperaturabhängiger Charakteristik im Bereich von 40 °C bis 60 °C beginnt in ihrer Kraftwirkung rasch abzunehmen und bis ca. 100 °C auf nahezu Null absinkt und die in Richtung der Schließfeder wirkende Feder mit temperaturabhängiger Charakteristik im Bereich von ca. 30 °C beginnt in ihrer Kraftwirkung rasch abzunehmen und bis ca. 40 °C bis 50 °C auf nahezu Null abfällt, wobei die maximalen Kräfte der beiden Federn mit temperaturabhängiger Charakteristik im wesentlichen gleich und größer als die Kraft der Schließfeder sind.

Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß einerseits bei tiefen Temperaturen, die im wesentlichen Raumtemperaturen entsprechen, die beiden Federn mit temperaturabhängiger Charakteristik gegeneinander wirken und die Kraft der Schließfeder den Ventilkörper in dessen Schließstellung hält, wogegen in einem mittleren Temperaturbereich die in Richtung der Schließfeder wirkende Feder mit temperaturabhängiger Charakteristik ihre Kraftwirkung weitgehend abbaut und daher die der Schließfeder entgegenwirkende Feder den Ventilkörper vom Ventilsitz abhebt. Dadurch kann das Kondensat, bei dessen Vorhandensein eben diese mittleren Temperaturen gegeben sind, abfließen.

Bei höheren Temperaturen, die nur auftreten, wenn Rauchgase den Sumpf durchströmen, bzw. über diesen hinwegströmen, und sich im Sumpf kein Kondensat befindet, verliert auch die der Schließfeder entgegenwirkende Feder mit temperaturahhängiger Charakteristik weitgehend ihre Kraftwirkung, wodurch die Schließfeder ein Schließen des Ventilkörpers bewirkt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die der Schließfeder entgegen wirkende Feder mit temperaturabhängiger Charakteristik im der Einlauföffnung des Sumpfes nahen Bereich angeordnet ist, wogegen die weitere Feder mit temperaturabhängiger Charakteristik vorzugsweise im von der Einlauföffnung des Sumpfes entfernteren Bereich desselben angeordnet ist

Durch diese Maßnahmen wird sichergestellt, daß der Ventilkörper erst öffnet, wenn die der Schließfeder entgegenwirkende Feder vom Kondensat zumindest weitgehend bedeckt ist, und wieder schließt, wenn dieses -2-

AT 396 023 B soweit abgeflossen ist, daß diese Feder wieder der Einwirkung der Rauchgase ausgesetzt ist. Da der Ventilkörper zweckmäßigerweise einen wesentlich größeren Durchmesser als die Öffnung des Sumpfes aufweist, wird dadurch verhindert, daß Rauchgase aus der freigegebenen Öffnung des Sumpfes austreten können.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert

Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch einen Kondensatablauf einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung,

Fig. 2 schematisch den Verschluß des Kondensatabflusses nach einer weiteren Ausführungsform, und

Fig. 3 ein Diagramm der Federkräfte nach der Fig. 2.

Der nicht weiter dargestellte Brenner der Heizeinrichtung ist in einem Heizkanal angeordnet, an dessen Ende ein Kondensatabfluß (1) angeordnet ist, der gegen einen Sumpf (2) zu schräg nach unten führt und in einem Rauchgasabzug (3) mündet.

Der Sumpf (2) weist eine Öffnung (4) auf, über die das Kondensat äbfließen kann. Diese Öffnung (4) ist mit einem Ventilkörper (5) verschließbar. Dieser Ventilkörper (5) weist eine durchgehende Führungsstange (6) auf, die in einer in der Öffnung (4) über Streben gehaltenen Nabe (7) und einer Bohrung in einer Wand des Sumpfes (2) geführt ist.

Auf den Ventilkörper (5) wirkt eine Schließfeder (8) ein, deren Weg-Kraft-Charakteristik von der herrschenden Umgebungstemperatur im wesentlichen unabhängig ist und die z. B. als Stahlfeder ausgebildet sein kann.

Weiters greift an dem Ventilkörper (5) eine Feder (9) mit temperaturabhängiger Weg-Kraft-Charakteristik an, deren Kraftwirkung jener der Schließfeder (8) entgegengerichtet ist.

Die Charakteristik der Feder (9), die als Bimetallfeder ausgebildet sein kann, ist dabei so bemessen, daß die Feder deren Kraftwirkung unterhalb einer Temperatur von 40 °C bis 60 °C größer als jene der Schließfeder (8) ist, ab diesen Temperaturen rasch abnimmt und bei einer Temperatur von ca. 100 °C auf nahezu Null fällt.

Dadurch ist sichergestellt, daß bei hohen Temperaturen im Bereich des Sumpfes (2), die sich nur einstellen können, wenn sich in diesem kein Kondensat befindet und die heißen Verbrennungsgase über den Sumpf (2) hinweg in den Rauchgasabzug (3) strömen, die Kraft der Schließfeder (8) überwiegt und den Ventilkörper (5) gegen die Öffnung (4) preßt, sodaß diese verschlossen ist und keine Rauchgase über die Öffnung (4) austreten können.

Sammelt sich im Sumpf mehr und mehr Kondensat, so kühlt dieses ab und schirmt die Feder (9) gegen die Hitze der über den Sumpf (2) hinwegströmenden Rauchgase ab. Wird nun die kritische Temperatur der Feder (9) unterschritten, so steigt deren Kraftwirkung rasch an und hebt den Ventilkörper (5) von der Öffnung (4) ab, sodaß das Kondensat abfließen kann. Damit gerät die Feder (9), die im obersten Bereich des Ventilkörpers (5) angeordnet ist, wieder in den Einfluß der heißen Rauchgase, sodaß die Feder (9) in ihrer Kraftwirkung wieder abnimmt und der Ventilkörper (5) von der Schließfeder (8) wieder gegen die Öffnung (4) gepreßt wird.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 ist zusätzlich zu der Schließfeder (8) und der dieser entgegenwirkenden Feder (9) mit temperaturabhängiger Charakteristik, eine weitere Feder (10), die ebenfalls eine temperaturabhängige Kraft-Weg-Charakteristik aufweist und z. B. durch eine Bimetallfeder gebildet sein kann, vorgesehen. Diese wirkt in Richtung der Schließfeder (8) und unterstützt diese.

Die von den einzelnen Federn (8), (9), (10) ausgeübten Kräfte und deren Wirkrichtungen sind in der Fig. 2 mit (Fj) für die Kraft der Feder (9), (F2) für die Kraft der Feder (10) und (F-j) für die Kraft der Schließfeder (8) bezeichnet.

Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, üben die Federn (8) und (10) einen Druck auf den Ventilkörper (5) aus und spannen diesen gegen dessen die Öffnung (4) abdichtende Stellung vor. Dabei übt die Schließfeder (8) eine im wesentlichen über den gesamten Temperaturbereich gleichbleibende Kraft auf den Ventilkörper (5) aus. Die in gleicher Richtung wirkende Feder (9), deren Kraft mit (Fj) bezeichnet ist, weist eine temperaturabhängige

Charakteristik auf. Dabei sinkt die Kraft, bei Temperaturen bis zu 40° bis 60 °C rasch ab und erreicht bei ca. 100 °C im wesentlichen den Wert Null.

Bei Temperaturen unter 40 °C bis 60 °C überwiegt daher die Kraft der Feder (9), sodaß diese den Ventilkörper (5) von der Öffnung (4), bzw. dessen Ränder abhebt. Temperaturen unterhalb von 40 bis 60 °C treten beim Betrieb des Brenners nur auf, wenn der Sumpf (2) mit Kondensat weitgehend gefüllt ist. Ist kein Kondensat oder nur wenig Kondensat im Sumpf (2) vorhanden, so erhitzt sich der Innenraum des Sumpfes (2) durch die oberhalb des Sumpfes (2) vorbeistreichenden Rauchgase auf 100 °C und mehr, sodaß die Feder (9) ihre Kraftwirkung weitgehend verliert und daher die Kraft (F-j) der Schließfeder (8) ausreicht den Venülkörper (5) ausreicht, um diesen in die Schließstellung zu bringen.

Die Feder (10) weist ebenfalls eine temperaturabhängige Charakteristik auf, wobei deren Kraft (Fß) bei

Temperaturen unterhalb von 30 bis 35 °C etwa gleich jener der Feder (9), aber dieser entgegengerichtet ist Bei höheren Temperaturen nimmt die Kraft (F3) der Feder (10) rasch ab und erreicht bei 40 bis 50 °C im wesentlichen den Wert Null.

Damit ist sichergestellt, daß bei außer Betrieb befindlichem Brenner, in welchem Beriebszustand sich die erwähnten niedrigen Temperaturen ergeben, die Kraft der Schließfeder (8) und der Feder (10) ausreicht, den -3-

Claims

AT 396 023 B Ventilkörper (5) entgegen der Kraft (Fj) der Feder (9) in Schließstellung zu halten. PATENTANSPRÜCHE 1. Heizeinrichtung mit einem Brenner, bei welchem es unter bestimmten Betriebszuständen zu einem Kondensatanfall kommen kann und einem, einem Kamin vorgeordneten Kondensatablauf, der einen Sumpf aufweist, in dem eine mit einem Ventilkörper verschließbare Öffnung vorgesehen ist, der von einer Feder mit temperaturabhängiger Charakteristik, zum Beispiel einer Bimetallfeder, beeinflußt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (5) mittels einer Schließfeder (8), deren Weg-Kraft-Charakteristik von der Temperatur im wesentlichen unabhängig ist, zum Beispiel einer Stahlfeder, gegen dessen Schließstellung vorgespannt ist und die Feder (9) mit temperaturabhängiger Charakteristik dieser entgegenwirkt und über einer bestimmten Temperatur in ihrer Kraftwirkung rasch abnimmt.
2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Feder (10) mit temperaturabhängiger Charakteristik vorgesehen ist, die den Ventilkörper (5) in dessen Schließrichtung vorspannt und über einer bestimmten Temperatur in ihrer Kraftwiikung rasch abnimmt.
3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Schließfeder (8) entgegenwirkende Feder (9) mit temperaturabhängiger Charakteristik im Bereich von 40 °C bis 60 °C beginnt, in ihrer Kraftwirkung rasch abnimmt und bis ca. 100 °C auf nahezu Null absinkt und die in Richtung der Schließfeder (8) wirkende weitere Feder (10) mit temperaturabhängiger Charakteristik im Bereich von ca. 30 °C beginnt, in ihrer Kraftwirkung rasch abzunehmen und bis ca. 40 bis 50 °C auf nahezu Null abfällt, wobei die maximalen Kräfte der beiden Federn (9), (10) mit temperaturabhängiger Charakteristik im wesentlichen gleich und größer als die Kraft der Schließfeder (8) sind.
4. Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Schließfeder (8) entgegenwirkende Feder (9) mit temperaturabhängiger Charakteristik im der Einlauföffnung des Sumpfes (2) nahen Bereich angeordnet ist, wogegen die weitere Feder (10) mit temperaturabhängiger Charakteristik vorzugsweise im von der Einlauföffnung des Sumpfes (2) entfernteren Bereich desselben angeordnet ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-