AT407293B - Boiler - Google Patents

Description

AT 407 293 B

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Boiler mit einem Brenner zum Verbrennen einer Luft/Gas-Kraftstoffmischung, wobei der Brenner eine erste und eine zweite Wand aufweist, die zwischen einander eine Verbrennungskammer und einen sich um diese herum und nach außen erstreckenden Abgasrohrbereich bilden, wobei eine Kraftstoffdüse an einen Einlaß der Verbrennungskammer angeschlossen ist und Funkenerzeugungsmittel in der Verbrennungskammer nahe der Düse liegen, um eintretenden Kraftstoff beim Hochlauf zu zünden, und wobei die Wände Wärmeaustauschleitungen aufweisen, die ein Wärmeaustauschmedium zwecks Absorption der Verbrennungswärme führen.

HINTERGRUND

Ein Impulsbrenner ist eine Vorrichtung, in der eine Mischung aus Luft und Kraftstoff anfänglich gezündet wird, z.B. mit Hilfe eines Zündstabes. Die gezündeten Gase expandieren rasch, begleitet von einer raschen Zunahme des Druckes und der Temperatur. Die sich einstellende Druckwelle wandert die Vorrichtung hinunter und treibt die verbrannten Gase aus einem Abgasbereich hinaus. An den Wänden der Vorrichtung tritt ein Wärmeaustausch auf, welcher die Gase kühlt und den nach dem Durchgang der Druckwelle auftretenden Druckabfall verstärkt. Dieser Druckabfall, welcher von der Expansion der Gase in Verbindung mit der durch den Wärmeaustausch an den Wänden verursachten Kühlung herrührt, bewirkt, daß neue Gase in die Verbrennungskammer gezogen werden. Zur selben Zeit kehrt die Strömung im Abgasbereich um und komprimiert die neue Luft- und Gasmischung, und da die Temperatur in der Verbrennungskammer immer noch hoch ist, tritt wieder eine Zündung ein.

Das US-Patent Nr. 4 968 244, das dem vorliegenden Erfinder, Mehrzad Movassaghi, erteilt wurde, beschreibt einen Impulsbrenner mit einer radialen Abgaskammer und einem Vergaser, der an die Verbrennungskammer zum Einspritzen einer vorgegebenen Kraftstoffmischungsverteilung in die Verbrennungskammer angeschlossen ist. Das Design des Gehäuses der Abgaskammer umfaßt eine Innenscheibe und eine danebenliegende Außenscheibe, wobei auf jeder Seite der Verbrennungskammer eine Innen- und eine Außenscheibe liegen. Die Verbrennungskammer besitzt eine spiralförmige Nut in der Innenscheibe, die von der Außenplatte abgedeckt ist, wodurch ein Kühldurchlaß gebildet wird. Die Verwendung einer Scheibe und einer Platte, die miteinander verbunden sind, mit einer spiralförmigen Nut in der Scheibe, macht die Fertigung kompliziert und kostspielig. Darüber hinaus beansprucht das rasche Erhitzen und Kühlen die Verbindung zwischen der Scheibe und der Platte und macht die Vorrichtung anfällig für Kühllecks. Schließlich trägt das etwas komplizierte Design des Vergasers zu den Kosten der Vorrichtung bei.

Die EP-A-Veröffentlichung Nr. 0 317 186, Anmelder Davair Heating Limited, offenbart einen Brenner mit einer Verbrennungskammer, um welche ein Boiler mit geringer Kapazität angeordnet ist. Ein Temperatursensor ist an einen Boilerausgang für erhitztes Wasser angeschlossen, und ein zweiter Temperatursensor ist an einen Rückflußanschluß für gekühltes Wasser zum Boiler angeschlossen. Die Temperaturmessungen von den Sensoren werden zu einer elektrischen Steuereinheit gesendet. Ein an die elektrische Steuereinheit angeschlossenes Motorgeschwindigkeitssteuergerät antwortet auf eine zunehmende Temperaturdifferenz mit einer Geschwindigkeitserhöhung des Motors eines Ventilators, um dadurch die Menge an Luft in der Luftkammer zu erhöhen. Ein Luftdrucksensorrohr, das sich in die Luftkammer hin öffnet, erfaßt den Luftdruck durch Unterdrucksetzen einer Seite einer Membran. Die Membran verändert die Gasströmung entsprechend mit Hilfe eines entsprechenden Gasregeiventiles. In der EP-A-Veröffentlichung Nr. 0 317 186 enthalten die Mittel zur Steuerung des Gas- und Luft-Kraftstoffverhältnisses, obwohl sie verhältnismäßig einfach sind, kein Rückkopplungssystem, um Ungenauigkeiten auf Grund von Faktoren wie einer nicht-linearen Zunahme des Luftdruckes als Funktion einer zunehmenden Ventilatorgeschwindigkeit oder der Position des Lufteinlasses 30 zu reduzieren. Es gibt kein Maß für den Luft- oder Gasströmungsdruck und kein Steuergerät oder keinen Gasmassenregler zur Steuerung dieser Drücke oder ihrer Verhältnisse als Funktion solcher Messungen. Schließlich mischt Davair Luft und Gas nicht vor. Ein Ende der Luftkammer öffnet sich in die Verbrennungskammer. Die Gasleitung bringt Gas direkt in einen Flammenring ein, ohne jedwedes Vormischen von Gas und Luft.

In der japanischen Patentamtsveröffentlichung Nr. 58 085 016, Patentinhaber Matsushita Denki Sangyo KK, besitzt ein Boiler einen Luftsensor und einen Gassensor, um die Menge der dem Brenner zugeführten Luft bzw. des dem Brenner zugeführten Gases zu messen. Die Menge des 2

AT 407 293 B dem Brenner zugeführten Gases wird als Reaktion auf eine übermäßige Luftmenge verändert. Die Geschwindigkeit eines Ventilators bestimmt die Menge an zugeführter Luft, und der Ventilator wird durch Signale von einem Temperatursensor gesteuert, der an den Ausgang des Wärmetauschers angeschlossen ist. Die Messungen des Luftsensors und des Gassensors werden einem Gasströmungsratensteuergerät zugeführt, das das Schließen und öffnen eines Steuerventiles in der Gasleitung steuert. In der japanischen Patentamtsveröffentlichung Nr. 58 085 016 ist die Steuerung des Luft/Gas-Strömungsverhältnisses genauer als bei der EP-A-Veröffentlichungs-Nr. 0 317 186. Gas wird in den zum Brenner führenden Luftstrom eingesprüht. Weil die Gasleitung in einen Bereich der Luftströmung mündet, wo der Druck gemessen wird, kann der Luftströmungssensor die Menge der Luftströmung überschätzen. Es ist auch offensichtlich, daß das Brennersystem beträchtliche Wärme an Strahlung und Konvektion verliert, die vom Wärmetauscher nicht aufgefangen wird.

Bei anderen bekannten Wärmeerzeugungssystemen, die in einem Boiler oder Ofen verwendet werden, wird die Steuerung erzielt, indem das Wärmeerzeugungssystem ein- und ausgeschaltet wird. Wenn die Temperatur einen vorgegebenen Schwellwert erreicht, wird das System abgeschaltet und abkühlen gelassen. In gleicher Weise wird, sobald die Abkühlung die Temperatur unter einen vorgegebenen Schwellwert abgesenkt hat, das System wieder gestartet. Offensichtlich sind das Erhitzen über den Schwellwert beim Aufheizen und Abkühlen unter den Schwellwert beim Kühlen einem solchen Steuerungssystem inhärent. Der stetige Kreislauf zwischen den Einschalt-und Ausschalttemperaturen trägt zu den hohen thermischen Beanspruchungen bei, weiche die Lebensdauer des Materials reduzieren.

Demgemäß ist es ein Ziel der Erfindung, einen kostengünstigeren, effizienteren und zuverlässigeren radialen Impulsbrenner zu schaffen als derzeit bekannt ist. Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen Boiler zu schaffen, bei dem der zuvor genannte Impulsbrenner verwendet wird und bei dem die Steuerung der Ausgangstemperatur kontinuierlich erfolgt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Diese Ziele werden mit Hilfe eines Boilers der einleitend genannten Art erreicht, der sich gemäß der Erfindung dadurch auszeichnet, daß die Wände jeweils aus einem hohlen Rohr gebildet sind, das das Wärmeaustauschmedium führt und in einer Spirale von der Brennkammer nach außen gewunden ist, wobei benachbarte Windungen aneinandergrenzen.

Die Kühlrohre bieten einen wesentlich größeren Wärmeaustauschbereich als die bekannten Konstruktionen, während sie gleichzeitig die Konstruktion des Brenners vereinfachen. Die erfindungsgemäße Konstruktion ist weitgehend unanfällig gegenüber Kühllecks; damit bei einer solchen Konstruktion ein Kühlleck überhaupt auftreten könnte, müßte schon eine Perforation des Rohres selbst auftreten.

Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung tritt das Wärmeaustauschmedium in jedes Rohr am Umfang der Spirale ein und verläßt es in der Nähe der Verbrennungskammer wieder. Dadurch wird ein Wärmeaustausch im Gegenstrom geschaffen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung benachbarte Windungen jedes Rohres miteinander verschweißt sind, so daß kein Gas aus dem Abgasrohrbereich auslecken kann.

Besonders günstig ist es, wenn die Wände im wesentlichen kreisförmig sind. Dadurch ergibt sich eine optimale Ausnutzung der Brennflamme. Es könnten jedoch auch andere Formen verwendet werden, wie eine allgemein rechteckige Verbrennungskammer mit abgerundeten Ecken, und eine ähnliche Form für den Abgasrohrbereich rund um die Verbrennungskammer.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Düse mehrere Kraftstoffdurchlässe aufweist, die radial beabstandet rund um die Achse der Düse angeordnet sind, und die Funkenerzeugungsmittel durch einen Zündstab gebildet sind, der einen zentralen Isolierstab aufweist, welcher durch die Düse hindurch verläuft und eine Elektrode umfaßt, die sich aus einem Ende des Isolierstabes herauserstreckt und nach hinten gekrümmt ist, so daß ihre Spitze in der Nähe eines der Kraftstoffdurchlässe liegt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung selbst, sowie weitere Merkmale und Vorteile, werden unter Bezugnahme auf die 3

AT 407 293 B folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verständlich werden, in denen:

Fig. 1 eine Vorderansicht des radialen Impulsbrenners ist;

Fig. 2 eine Draufsicht des radialen Impulsbrenners ist, welche die Einlaß- und Auslaßkühlrohre zeigt;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den radialen Impulsbrenner ist, die die Einlaßkühlrohre zeigt;

Fig. 4 eine Schnittansicht des Impulsbrenners in der Draufsicht ist, weiche den Abstand zwischen den Wänden aus Rohren zeigt;

Fig. 5 eine querschnittliche Draufsicht der Düse ist;

Fig. 6 eine Stirnansicht der Düse ist;

Fig. 7 eine Vorderansicht einer Boileranordnung ist, welche den Brenner enthält, wobei die Vorderwand abgenommen ist;

Fig. 8 eine Perspektivansicht des Boilers ist, welche die Kühleinlässe und -auslässe und den Ventilator zeigt;

Fig. 9 eine zweite Perspektivansicht des Boilers ist, die den Massenflußregler und den Anschluß des radialen Impulsbrenners in die Verbrennungskammer hinein zeigt;

Fig. 10 ein schematisches Schaltbild ist, welches das Boilersteuerungssystem zeigt; und

Fig. 11 eine Draufsicht der Düsenanordnung ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG UNTER BEZUGNAHME AUF DIE ZEICHNUNGEN

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 ist in diesen ein radialer Impulsbrenner 10 gezeigt, welcher durch zwei voneinander beabstandete Wände 12 und 13 gebildet ist, wobei jede Wand aus einem spiralförmigen Kühlrohr gefertigt ist, das sich von einem zentralen Auslaßrohr 16 zu einem äußeren Einlaßrohr 14 spiralförmig erstreckt. Das Kühlrohr ist aus rostfreiem Stahl. Die Wände 12 und 13 sind mit zentralen Platten 17 und 21 verschweißt. Eine Gasdüsenaufnahme 18 ist durch die Mitte einer kreisförmigen Platte 17 (siehe auch Fig. 4) hindurch ausgebildet, welche in die Mitte der Wand 12 eingesetzt ist, und erstreckt sich in eine Verbrennungskammer 20, die von den Platten 17 und 20 und einem konischen Teil 82 der Wände 12 und 13 begrenzt wird. Laschen 69 sind an den Umfang jeder Rohnwand 12, 13 angeschweißt, um Mittel zum Befestigen des Brenners 10 und zum Halten der Wände 12, 13 in einem vorgegebenen Abstand zu schaffen. Zwischen jedem Satz von Laschen 69 ist ein Abstandhalter (nicht gezeigt) eingesetzt, der den erforderlichen Spalt zwischen den Platten 12 und 13 schafft. Eine Innenseite der Platte 21 besitzt eine konische Oberfläche 11, welche der Düsenaufnahme 18 gegenüberliegt. Die konische Oberfläche 11 dispergiert die Flamme nach außen durch die Verbrennungskammer 20. Das Volumen 15 zwischen den Wänden 12 und 13 wird als Abgasrohr bezeichnet. Wasser tritt in jedes Rohr 14 der Wände 12 und 13 am Umfang ein und in der Mitte durch das Rohr 16 wieder aus, um einen Gegenstromwärmeaustauschprozeß zu ermöglichen.

Absperrventile 22 und 22a erlauben ein manuelles Absperren der Strömung in die Kühlrohre 14 hinein und aus diesen heraus. Der Durchmesser des Brenners 10 beträgt etwa 44,5 Zoll und ist so gewählt, daß die Verdünnungswellen, welche den Umfang des Abgasrohrbereiches 15 erreichen und zur Verbrennungskammer 20 zurückkehren, die Verbrennungskammer 20 genau zu der Zeit erreichen, zu der eine neue Ladung von Luft/Gas-Mischung in die Verbrennungskammer 20 eingezogen wird. Der Abstand der Wände 12 und 13 beträgt etwa 0,4 Zoll, während in der Verbrennungskammer 20 die Seiten unter einem Winkel von etwa 25° zu einer Ebene geneigt sind, die durch den Abgasrohrbereich parallel zu den Wänden 12 und 13 verläuft. Die Breite der Verbrennungskammer 20 ist etwa 2,34 Zoll, während ihr Durchmesser annähernd 12,5 Zoll beträgt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5, 6, 8 und 11 besitzt die Düse 19 einen unteren Abschnitt 54 verringerten Durchmessers, der in einen unteren Teil der Aufnahme 18 paßt. Das Düseninnere hat Gewindegänge 28 an einem Ende, die mit Gewinden (nicht gezeigt) eines männlichen Endes eines Reduzierrohres 61 (siehe Fig. 11) in Eingriff kommen. Das Rohr 61 kuppelt die Düse 19 mit einem Rohr 31. Eine Gewindekappe 83 mit einer Gewindeöffnung für einen Eingriff mit den Gewinden eines Zündstabes 32 richtet den Zündstab 32 zur Düse 19 aus. Ein langer Isolierstab 26 erstreckt sich vom Zündstab 32, einen Teil des Zündstabes bildend, in die Düse 19. Vom Ende des Stabes 26 steht eine Elektrode 33 vor und ist an ihrem Ende hakenförmig umgebogen, wobei ihre Spitze bündig mit einer von mehreren radial beabstandeten Einspritzöffnungen 35 liegt, welche in einer 4

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Aussparung 24 enden, um eine unmittelbare Verbrennung der Luft/Gas-Mischung zu bilden. Ein ringförmiger Innenvorsprung 45 (siehe Fig. 5) ist auf das Ende der Düse 19 hin abgewinkelt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 7 wird der Impulsbrenner 10 im Inneren eines Gehäuses 30 montiert, wobei seine Wasserauslaßrohre 16 durch eine Deckwand 36 des Gehäuses 30 treten. Muttern und Schrauben (nicht gezeigt) treten durch Klammern 86 auf der Vorderseite und der Rückseite des Gehäuses 30 und durch die Laschen 69 und die (nicht gezeigten) Abstandhalter hindurch. Unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 schließt ein Rohr 48 einen Auslaß 53 eines Ventilators 40 an einen T-Abschnitt eines Rohres 49 an. Das Rohr 49 schließt seinerseits an das Rohr 31 an. Die Vermischung von Gas und Luft erfolgt im Rohr 49. Ein Gasmassenströmungsregler 44 und ein Gasabsperrventil 52 liegen zwischen einer Gasleitung 42, die an eine (nicht gezeigte) Gaszufuhrleitung angeschlossen ist, und einem Gasrohr 59. Das Rohr 59 ist an eine Kupplung 55 angeschlossen, welche ihrerseits an das Rohr 46 angeschlossen ist. Das Rohr 46 schließt an den T-Abschnitt des Rohres 49 an. Strömungssensoren 58 überwachen die Strömung des Kühlmediums durch die Rohre jeder Wand 12 und 13.

An der Oberseite des Gehäuses 30 verbinden Kühlleitungen 23 und 25 die jeweiligen Auslaßrohre 16 des Impulsbrenners 10, während Kühlleitungen 27 und 29 welche an die jeweilige Einiaß-leitung 14 angeschlossen sind. Ein Hochtemperaturschalter 39 ist an einen Verteiler 34 angeschlossen. Der Verteiler 34 verbindet die Kühlleitungen 23 und 25. Ein Thermoelement 62 ist an den Verteiler 34 angeschlossen, um die Temperatur des Kühlmedlums zu messen, nachdem es durch den Brenner 10 hindurchgetreten ist. Strömungssensoren 56 und 58 sind an den Einlaß zu den Kühlleitungen 27 und 29 angeschiossen und messen die Strömung des Kühlmediums in die Kühlleitungen 27 und 29 vom Verteiler 36 aus. Ein Steuergerät 50 (siehe Fig. 10), das im Inneren eines elektrischen Schaltkastens 87 angeordnet ist, ist an den Ventilator 40, den Zündstab 32 und verschiedene Relais und Schalter angeschlossen und steuert den Betrieb des Systems. Eine Durchführung 47 (siehe Fig. 8) ist in der Mitte der Rückwand vorgesehen, um den Austritt der Verbrennungsprodukte aus dem Gehäuse 30 zu gestatten.

Unter Bezugnahme auf Fig. 10 umfaßt das komplette Boilersteuerungssystem den Ventilator 40, der einen Auslaß 53 hat, der an das Rohr 48 angeschlossen ist, in welchem eine Öffnung 51 angeordnet ist, welche die Mischung der Luft mit Gas fördert. Der Druck wird bei A1 auf der stromaufwärtigen Seite der Öffnung 51 gemessen, und bei A2, welches auf der stromabwärtigen Seite der Öffnung 51 ist. Eine zweite Öffnung im Verbindungsstück 55, das in der Gasleitung 59 liegt, die an den Auslaß vom Gasströmungsregler 44 angeschlossen ist, bewirkt einen Druckaufbau in der Gasleitung 59, wonach das Gas in das Rohr 46 eintritt. Der Druck wird bei G1 vor der zweiten Öffnung im Verbindungsstück 55 erfaßt, und bei G2 nach der zweiten Öffnung. Der Druck an den Punkten A1, A2, G1 und G2 wird mit Hilfe des Massenströmungsreglers kontinuierlich gemessen, und auf Grundlage der Differenzen A1-A2 und G1-G2 wird die Gasströmung durch den Regler automatisch im Hinblick auf das richtige Luft/Gas-Verhältnis in der Mischkammer im Inneren des T-Abschnittes 49 eingestellt.

Eine Flammensonde 41 ist so angeordnet, daß ihr Sensor im Inneren der Verbrennungskammer 20 liegt, und ist über einen Draht 37 an das Steuergerät 50 angeschlossen. Die Flammensonde 41 mißt das Vorhandensein einer Flamme im Impuisbrenner 10 und sendet ein Signal über den Draht 37, um das Steuergerät 50 darüber zu informieren.

Das Steuergerät 50 ist über einen Luftdifferenzschalter 68, einen Wasserströmungsschalter 70 und einen Obertemperaturgrenzschalter 39 an einen Kontakt eines Relais 80 angeschlossen. Der andere Anschluß des Kontaktes des Relais 80 ist an einen Ausgang eines an die Netzspannung angeschlossenen Transformators 76 angeschlossen. Der andere Ausgang des Transformators 76 ist über einen Thermostat 74 an das Steuergerät 50 angeschlossen. Eine Geschwindigkeitssteuerung 60 ist an den Ventilator 40 angeschlossen, über einen weiteren Kontakt des Relais 80, an einen Ausgang einer Solltemperatursteuerung 64 und an die Netzspannung. Die Solltemperatursteuerung 64 ist an ein Zeitgeberrelais 66 angeschlossen und an das Thermoelement 62, welches die Temperatur des Auslaßkühlmediums aus dem Brenner 10 mißt. Der Transformator 76 setzt die Meßspannung auf 24 V Wechselstrom herab. Das andere Ende des letzteren Kontaktes des Relais 43 schließt an den anderen Magnetspulenanschluß des Gasventiles 52 an. Ein Kontakt der Sekundärwicklung des Transformators 76 schließt an das Zeitgeberrelais 66 an, während der andere Anschluß direkt an das Relais 43 anschließt. Somit wird, wenn das Relais 43 betätigt wird 5

AT 407 293 B und seine Kontakte schließen, der Ausgang des Transformators 76 an das Zeitgeberrelais 66 angelegt. Bevor dieses abläuft, bewirkt der Ausgang des Zeitgeberrelais 66, so wie er auf den Leitungen 57 von der Solltemperatursteuerung 64 erfaßt wird, daß der Ventilator 40 mit niedriger Strömung arbeitet.

Eine Luft/Gas-Mischung, welche in die Verbrennungskammer 20 über die Düse 19 eintritt, wird durch einen Funken von einem Ende der Elektrode 33 gezündet. Die sich ergebende Explosion der Luft/Gas-Mischung bewirkt einen plötzlichen Druckanstieg in der Verbrennungskammer 20, wodurch Druckwellen erzeugt werden, welche radial nach außen zum Umfang der Spiralen expandieren. Diese rasche Expansion der Gase, in Verbindung mit der Kühlung durch den Wärmeaustausch mit den Wänden 12 und 13 durch die Wasserströmung, bewirkt einen negativen Druck (unter atmosphärischem Druck) im Inneren der Verbrennungskammer 20. Gleichzeitig gelangen die die Verbrennungsprodukte tragenden Druckwellen am Umfang der Spiralen vorübergehend zur Ruhe, kehren ihre Richtung um und wandern radial nach innen, in Form von Verdünnungswellen, zurück zur Verbrennungskammer. Diese Verdünnungswellen komprimieren das neue Volumen an Luft und Gas vor. Da die Temperatur in der Verbrennungskammer 20 immer noch hoch ist, wird das neue Luft/Gas-Volumen verbrannt, ohne daß eine Zündung von der Elektrode notwendig wäre, und der Vorgang wiederholt sich.

Beim Hochlauf wird die Wasserströmung in jedes der Rohre der Wände 12 und 13 eingeleitet, indem zuerst das Absperrventil 22 geschlossen und das Absperrventil 22a geöffnet wird, so daß das Kühlmedium dazu gezwungen wird, nur durch eine der Wände 12 und 13 zu strömen, und dann wird das Ventil 22 geöffnet, um Kühlmedium durch die andere der Wände 12 und 13 zu zwingen. Dieses Verfahren gewährleistet, daß in jeder Wand des Brenners 10 eine Strömung vorliegt.

Sobald das Wasser strömt, wird der Hauptschalter 88 eingeschaltet. Der Thermostat 74 fordert dann Wärme an. Die Anschlüsse 4 und 5 auf dem Sequenzer 80 schließen, und der Ventilator 40 läuft an. Nach 45 s schließen die Anschlüsse 1 und 3 auf dem Sequenzer 80, und 24 V werden an das Zündsteuergerät 50 über den Obertemperaturgrenzschalter 39, den Wasserströmungsschalter 70 und den Luftdifferenzschalter 68 angelegt. Der Wasserströmungsschalter 70 ist normalerweise offen. Sobald Wasser durch die beiden Spulen fließt, schließt er. In gleicher Weise ist der Luftdifferenzschalter normalerweise offen, aber sobald der Ventilator 40 anläuft, schließt der Luftdifferenzschalter. Der Obertemperaturgrenzschalter ist normalerweise geschlossen. Sobald die Wassertemperatur über den Wert ansteigt, der vom Endbenützer eingestellt wurde, öffnet dieser Schalter und beendet die Verbrennung, wodurch der Boiler abgeschaltet wird.

Das Zündsteuergerät 50 sendet 25000 V an die Elektrode 33 und 24 V an das Magnetventil 52 über das Relais 43, welches die Gasströmung zur selben Zeit einschaltet, wenn die Elektrode 33 gespeist wird. Gas strömt zum Massenströmungsregler 44 durch das nun offene Magnetventil 52. Vom Regler 44 strömt Gas in die Mischkammer im Inneren des T-Abschnittes 49. Die Mischung tritt in die Düse 19 und die Brennkammer 20 ein, wo die Verbrennung stattfindet. Nach der Zündung wird der Funke 2 s später, nachdem die Flamme vom Flammensensor 41 erfaßt worden ist, angehalten. Signale vom Flammensensor 41 werden zum Zündsteuergerät 50 gesandt, und das Magnetventil 52 bleibt offen, solange diese Signale empfangen werden.

Zu Beginn jedes Betriebes wird das Zeitgeberrelais 66 auf einem Sollwert sein, der einer Frequenz von 40 Hz entspricht, welche an den Ventilator 40 angelegt wird. Nach 30 s bewegt sich der Einstellpunkt auf einen Wert, der einer Frequenz von 65 Hz entspricht. Wenn das Zündsteuergerät 50 eingeschaltet wird, läuft die folgende Sequenz ab. Die Anschlüsse 3 und 5 und 6 und 4 auf dem Relais 43 schließen und legen damit Strom an das Zeitgeberrelais 66 an. Für die ersten 30 s wird das Zeitgeberrelais 66 auf dem Einstellpunkt 40 Hz sein, wonach es auf 65 Hz übergeht. Das Thermoelement 62 mißt fortlaufend die Wassertemperatur am Boilerauslaß, und diese Signale werden zum Steuergerät 64 gesandt. Wenn die vom Thermoelement 62 gemessene Temperatur unterhalb jener des Steuergerätes 64 ist, werden entsprechende Signale an das Geschwindigkeitssteuergerät 60 gesandt, welches die Ventilatorgeschwindigkeit steuert. Der Ventilator 40 wird dann mit einer hohen Geschwindigkeit betrieben. Wenn die vom Thermoelement 62 gemessene Temperatur die von der Solltemperatursteuerung 64 gemessene Temperatur erreicht, werden entsprechende Signale an die Geschwindigkeitssteuerung 60 gesandt, und die Ventilatorgeschwindigkeit wird entsprechend reduziert. Durch das Erfassen des Verhältnisses A1-A2/G1-G2 führt ein Abfall 6

Claims (5)

1. AT 407 293 B von A1-A2 dazu, daß der Gasmassenregler die Gasgeschwindigkeit reduziert. Eine Reduktion der Gasströmung bewirkt eine Reduktion von G1-G2, so daß das Verhältnis A1-A2/G1-G2 konstant bleibt. Das Drosselsystem ermöglicht auf diese Weise einen optimalen kontinuierlichen Betrieb des Boilers, was die Ein/Aus-Zyklen beträchtlich reduziert. Wenn der Funke nicht in der Lage ist, den Impulsbrenner 10 innerhalb von 5 s zu zünden, wie dies von der Flammensonde 41 erfaßt wird, wird das gesamte System abgeschaltet, wobei das Gasventil 52 schließt und die Sensoren deaktiviert werden. Ein Beispiel einer Verwendung des vorliegenden Boilersystems ist die Zufuhr von heißem Wasser zu einem Heißwassertank. Der Thermostat 74 wird dann dazu verwendet, die Temperatur des Wassers im Tank (nicht gezeigt) zu messen. Sobald die Temperatur des Wassers im Tank unter einen voreingestellten Grenzwert fällt, schließt der Thermostat 74 und das System leitet den Hochlauf und anschließend den vollen Betrieb ein. Das Thermoelement 62 mißt die Temperatur des dem Tank vom Boilersystem zugeführten Wassers. Das Boilersystem liefert dann Wasser mit der durch die Solltemperatursteuerung 64 eingestellten Temperatur. Demgemäß ist, obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf veranschaulichende Beispiele beschrieben wurde, nicht beabsichtigt, daß diese Beschreibung in einschränkender Weise ausgelegt wird. Zahlreiche Modifikationen der beispielhaften Ausführungsformen sowie weitere Ausführungsformen der Erfindung werden dem Fachmann aus dem Studium dieser Beschreibung ersichtlich werden. Es ist beabsichtigt, daß die anschließenden Ansprüche alle solchen Modifikationen und Ausführungsformen umfassen, die in den Rahmen der Erfindung fallen. PATENTANSPRÜCHE: 1. Boiler mit einem Brenner zum Verbrennen einer Luft/Gas-Kraftstoffmischung, wobei der Brenner eine erste und eine zweite Wand aufweist, die zwischeneinander eine Verbrennungskammer und einen sich rund um diese und nach außen erstreckenden Abgasrohrbereich bilden, wobei eine Kraftstoffdüse an einen Einlaß der Verbrennungskammer angeschlossen ist und ein Funkenerzeuger in der Verbrennungskammer nahe der Düse liegt, um eintretenden Kraftstoff beim Hochlauf zu zünden, und wobei die Wände Wärmeaustauschleitungen aufweisen, die ein Wärmeaustauschmedium zwecks Aufnahme der Verbrennungswärme führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (12,13) jeweils aus einem hohlen Rohr gebildet sind, das das Wärmeaustauschmedium führt und in einer Spirale von der Brennkammer (20) nach außen gewunden ist, wobei benachbarte Windungen aneinandergrenzen.
2. 2. Boiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeaustauschmedium in jedes Rohr am Umfang der Spirale eintritt und es in der Nähe der Verbrennungskammer (20) wieder verläßt.
3. 3. Boiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Windungen jedes Rohres miteinander verschweißt sind, so daß kein Gas aus dem Abgasrohrbereich (15) austreten kann.
4. 4. Boiler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (12,13) im wesentlichen kreisförmigen Umfang haben.
5. 5. Boiler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (19) mehrere Kraftstoffdurchlässe (35) aufweist, die radial beabstandet rund um die Achse der Düse angeordnet sind, und der Funkenerzeuger durch einen Zündstab (32) gebildet ist, der einen zentralen Isolierstab (26) aulweist, welcher durch die Düse (19) hindurch verläuft und eine Elektrode (33) umfaßt, die sich aus einem Ende des Isolierstabes (26) herauserstreckt und nach hinten gekrümmt ist, so daß ihre Spitze in der Nähe eines der Kraftstoffdurchlässe (35) liegt. HIEZU 4 BLATT ZEICHNUNGEN 7