DD150501A1 - Verfahren und vorrichtung zum zuenden der brenner gasbetriebener geraete - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuenden der Brenner gasbetriebener Geraete, vorzugsweise von Wasserdurchlauferhitzern und Raumheizern. Ziel der Erfindung ist, den Gasverbrauch fuer den Zuend- und Bereitschaftsbetrieb herabzusetzen, wobei die Aufgabe besteht, eine sofortige Inbetriebnahme aus dem absoluten Ruhezustand in den Nutzbetrieb bei selbsttaetigem Zuenden des Zuendbrenners zu bewerkstelligen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dasz gleichzeitig mit dem Oeffnen des Gashauptventils und dem Einstroemen von Gas in den Zuendbrenner selbsttaetig nacheinander ueber einen Schalter am Gashauptventil eine elektrische Zuendeinrichtung in Betrieb gesetzt, die Zuendflamme des Zuendbrenners gezuendet, nach kurzzeitigem Brennen der Zuendflamme durch diese ein Waermefuehler eines Ausdehnungsstellventils erwaermt, das Ausdehnungsstellventil geoeffnet und die Gaszufuhr zum Hauptbrenner freigegeben wird. Bei der Vorrichtung ist die Gaszufuhrleitung fuer den Zuendbrenner zwischen den vor dem Hauptbrenner in Reihe geschalteten Ventilen angeschlossen, die mit in Reihe angeordneten Schaltern einer elektrischen Zuendeinrichtung fuer den Zuendbrenner verbunden sind.

Description

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Anmelder^ Günther Neuendorf Lothar Hertzsch

VEB Institut Technisches Glas Jena Zentrales Büro für Schutzrechte

Postfach 303

IPKi P 24 H, 1/10

Verfahren und Vorrichtung zum Zünden der Brenner gasbetriebener Geräte

Anwendungsgebiet der Erfindung: Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zünden von Brennern gasbetriebener Geräte, wie zum Beispiel Wasserdurchlauferhitzer, Raumheizer und andere Geräte, bei denen bekannterweise zur Erhaltung dor sofortigen Betriebsbereitschaft und aus Sicherheitsgründen eine ständig brennende Zündflamme vorhanden ist·

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Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Es sind Zündeinrichtungen bekannt¹, bei denen eine oder mehrere ständig brennende Zündflammen beim Öffnen der Gaszufuhr einen Hauptbrenner zünden· Die Zündflammen haben gleichzeitig eine Sicherheitsfunktion. Diese besteht darin, daß bei Verlöschen der Zündflammen zum Beispiel infolge Gasmangels ein von einem Bimetall gesteuertes Arbeitsventil in der Gasarmatur geschlossen und dadurch verhindert wird, daß trotz offenen Brennerhauptventils unverbranntes Gas entweicht. Der Ablauf des Verfahrens der Zündung von Brennern ist wie folgt bekannt :

- Betätigung eines Ventils in der Gashauptleitung, welches den Züii&brennorn ständig Gas zuführt;

- Zünden des Zündbrenners manuell mit entsprechenden Mitteln (z.B. Zündholz, elektrische Zündvorrichtung) zur Herstellung der ständigen Betriebsbereitschaft, welche dadurch erreicht wird, daß die Zündflamme ein dem Hauptbrenner naheliegendes Arbeitsventil mittels eines Bimetalls öffnet· Das Arbeitsventil bleibt dann bei brennender Zündflamme ständig geöffnet j

- öffnen des Gashauptventils je nach Art des Gerätes zur Herbeiführung des Nutzbetriebes· Bei Wasserdurchlauferhitzern erfolgt das Öffnen selbsttätig von einem Wasserteil aus, sobald das Warmwasserventil geöffnet wird. Bei Raumheizern erfolgt dies manuell oder durch Temperaturfühler;

- Selbsttätiges Zünden des Hauptbrenners durch die ständig brennende Zündflamme.

Diese bekannten Zündvorrichtungen besitzen den Uachteii, daß zur Gewährleistung der ständigen Zünd- und Betriebsbereitschaft die Zündflamme ununterbrochen brennen muß und somit ununterbrochen Ga3 ungenutzt verbraucht wird« Insbesondere ist dadurch, bei solchen Geräten, die nur gelegentlich im Nutzbetrieb betrieben werden, das Verhältnis von Zünd- und Bereitschaftsgasverbrauch zum Nutzgasverbrauch sehr ungünstig.

Ziel der Erfindung;

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zünden der Brenner gasbetriebener Geräte zu schaffen, bei denen die Nachteile der bekannten Verfahren und

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Vorrichtungen beseitigt sind und der Gasverbrauch für den Zünd- und Bereitschaftsbetrieb des Gerätes wesentlich herabgesetzt wird·

Darlegung des Wesens der Erfindung:

'5 Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Zünden der Brenner gasbetriebener Geräte zu entwickeln, bei dem eine sofortige Inbetriebnahme des Gerätes aus dem absoluten Ruhezustand in den Nutzbetrieb erfolgt, der Zündbrenner selbsttätig gezündet und nach Beenden des Nutzbetriebes gelöscht wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, die die Brenndauer der Zündflamme nur auf den Nutsbetrieb beschränkt· Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß das Verfahren zum Zünden der Brenner gasbetriebener Geräte, bei dem in bekannter Weise bei ständig geöffnetem Gashauptventil und ständig brennender Zündflamme des Zündbrenners der Hauptbrenner des Gerätes nach dem öffnen seiner Gaszufuhrleitung von der Zündflamme gezündet wird,dadurch gekennzeichnet ist, daß aus dem absoluten Ruhezustand des Gerätes heraus gleichzeitig mit dem öffnen des Gashauptventils und dem Einströmen von Gas in den Zündbrenner selbsttätig nacheinander über einen Schalter am Gashauptventil eine elektrische Zündeinrichtung inbetrieb gesetzt und die Zündflamme des Zündbrenners gezündet wird· Nach kurzzeitigem Brennen der Zündflamme wird durch diese ein Y/ärmefühler eines Ausdehnungsstellventils erwärmt, das Ausdehnungsstellventil über ein Stellelement geöffnet und die Gaszufuhr von der Gashauptleitung über das geöffnete Gashauptventil zum Hauptbrenner freigegeben·

Außerdem ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß das Ausdehnungsstellventil von der Zündflamme des Zündbrenners teilweise und anschließend von dem gezündeten Hauptbrenner vollständig geöffnet wird. Durch dieses stetige Öffnen des Ausdehnungsstellventils, vdches nach dem Zünden des Hauptbrenners durch dessen Wärmeabgabe beschleunigt wird, wird ein explosionsfreier Zündvorgang des Hauptbrenners erreicht· Dao AuGdehnungsatellventil schaltet erfindungsgemäß während seines Öffnungsvorganges über einen Schalter die elektrische Zündeinrichtung ab.

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Der Zündvorgang für die Zündflamme des Zündbrenners wird erfindungsgemäß vorzugsweise durch Anlegen einer Hochspannung an eine Zündelektrode oder durch eine elektrische Wärmequelle ausgelöst»

Die erfindungsgemäße Vorrichtimg» die wie bekannt aus einem Hauptbrenner und einem Zündbrenner mit Gaszufuhrleitungssystem, aus einem Gashauptventil und einem mit einem zugeordneten 7/ärmefühler versehenen Ausdehnungsstellventil besteht, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhrleitung für den Zündbrenner zwischen den vor dem Hauptbrenner in Reihe geschalteten Ventilen, angeschlossen ist· Außerdem sind das Gashaupt- und das Ausdehnungsstellventil mit je einem Schalter einer elektrischen Zündeinrichtung für den Zündbrenner, die ebenfalls in Reihe angeordnet sind, verbunden, so daß im geschlossenen Zustand der Ventile der Schalter am Gashauptventil geöffnet und der Schalter am Ausdehnungsstellventil geschlossen ist·

Die elektrische Zündeinrichtung für den Zündbrenner besitzt vorzugsweise eine Batterie und/oder Netzanschluß, einen Zerhacker, einen Hochspannungstransformator mit Zündelement, vorzugsweise mit Zündelektrode, die in der Nahe eines oder mehrerer Zündbrenner angeordnet ist, und die Schalter an den beiden Ventilen. Die Zündbrenner erhalten erst dann Gas zugeführt, wenn das Gashauptventil geöffnet und damit der Nutzbetrieb hergestellt wird*

Zur selbsttätigen Zündung des Zündbrenners werden vorzugsweise solche elektrische Einrichtungen angewendet, die nach dem Prinzip der Hochspannung^- oder Hochfrequenz-Funkenerzeugung einen Funken bilden, der eine Luftstrecke durchschlägt oder elektrischen Zündeinrichtungen, die als Zündelement einen durch den elektrischen Strom zum Glühen gebrachten Leiter verwenden oder solche Vorrichtungen, die den piezoelektrischen Effekt zur Hochspannungserzeugung ausnutzen.

In unmittelbarer Hähe des Zündbrenners befindet sich ein Wärmefühler, welcher sowohl von der Zündflamme als auch von der Hauptflamme erreicht werden kann·

Diesem Wärmefühler ist ein Stellelement nachgeschaltet,welches über eine Kapillarleitimg mit dem Ausdehnungsstellvenverbunden ist·

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Das Ausdehnungsstellventil besteht vorzugsweise aus einem mit dem Wärmefühler gekoppelten Ventil, das über eine Ventilstange mit einem Schalter des Stromkreises der elektrischen Zündeinrichtung verbunden ist.

Der Wärmefühler ist vorzugsweise als Ampulle mit einem Ausdehnungsmedium oder als Birnetallfübler, das Stellelement zwischen Wärmefühler und Ventil vorzugsweise als Kapillarrohr mit Wellbalg oder als Wärmeausdehnungsstab ausgebildet· Das Gashauptventil ist über eine Ventilstange ebenfalls mit einem Schalter der elektrischen Zündeinrichtung und mit dem Punktionsteil für den Kutzbetrieb verbunden.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung bestehen darin, daß bei der Bedienung der Geräte die bisherigen Verfahrensschritte zur Herstellung der Betriebsbereitschaft für den Hauptbrenner entfallen. Bei manuell zu betätigenden Geräten, wie z.B. bei Gasdurchlauferhitzern, erfolgen alle Zündvorgänge aus dem absoluten Ruhezustand heraus bei Betätigung des Warmwasserventils selbsttätig

Bei automatisch geregelten Geräten, wie z.B. Raumheizern, brennt auch nach dem Abschalten des Hauptbrenners keine Zündflamme.

Damit wird durch Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des neuen Verfahrensablaufes eine erhebliche Gaseinsparung aealisiert.

Durch das stetige Öffnen des Ausdehnungsstellventils und durch die langsam ansteigende Gaszufuhr zum Hauptbrenner wird ein explosionsfreiea Zünden des Hauptbrenners ermöglicht

Das erfindungsgeraäße Verfahren und die Vorrichtung sind damit wesentlich kosten- und energieeinsparenuer als die bekannten.

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung soll nachstehend an einem Auaführungsbeispiel näher erläutert werden.

Beim Öffnen des Gashauptventils wird unabhängig von der Art seiner Betätigung gleichzeitig eine elektrische Zündeinrichtung eingeschaltet sowie die Gaszufuhr aus der Gashauptlei-

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tung ζιντι Zündbrenner freigegeben. Die' Zündflamme wird durch die elektrische Zündeinrichtung' selbsttätig gezündet. Nach dem Zünden der Zündflamme erwärmt diese einen auf dem Prinzip der Wärmeausdehnung arbeitenden Wärmefühler eines Ausdeiinungsstellventils, welches-dadurch geöffnet wird,die Gaszufuhr zum Hauptbrenner freigibt und gleichzeitig die elektrische Zündeinrichtung wieder abschaltet. Durch diese Punktionsfolge ist abgesichert, daß bei Störungen in der elektrischen Zündeinrichtung oder im Auödelinungsstellventil kein unverbranntes Gas durch den Hauptbrenner ausströmt.Die brennende Zündflamme zündet den H_auptbrenner. Die Hauptbrennerflamme erwärmt zusätzlich den Wärmefühler des Ausdehnungsstellventils, welches dadurch bedingt die Gaszufuhr zum Hauptbrenner vollständig freigibt.

In der dazugehörigen Zeichnung zeigt Fig. 1 den Aufbau einer erfindung3geiüäßen Zündvorrichtung am Beispiel eines Warmwasserdurchlauferhitzers.

Die Vorrichtung besteht aus dem wasserdruckgesteuerton Wasserteil 1, welches das Gashauptventil 2 steuert, dem Ausdehnuiigsstellventil 3* lern Zündbrennor 4, in dessen Nähe sich die Zündelektrode 5 befindet, dem Hauptbrenner 6, dem Wärmeaustauscher .7 und einer elektrischen Zündeinrichtung. Das Brenngas strömt über den Stutzen 8 für die Gaszuführung und das Kaltwasser strömt über den Stutzen 9 für die Wasserzu« führung in das Gerät ein. Das erwärmte Wasser verläßt über das Warmwasserventil 10 den Auslaufstutzen 11. Die Betätigung des Gashauptventils 2 erfolgt in der bekannten Yiieise durch das membrangesteuerte Wasserteil 1. Dabei ergibt sich folgende Arbeitsweise der Vorrichtung:

Mit dem Gashauptventil 2 wird selbsttätig über die verlängerte Ventilstange 14 ein Schalter 15 betätigt, der beim Öffnen des Gashauptventils 2 den Stromkreis 16 der elektrischen Zündeinrichtung schließt. Der im Stromkreis 16 fließende Strom wird im beschriebenen Anwendungsbeispiel durch die Batterie 17 angetrieben, im Zerhacker 13 zerhackt und einem Hochspannungstransformator 19 zugeführt» Die Batterie 17 kann auch durch einen Netzanschluß ersetzt oder ergänzt werden·

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Als Zerhacker werden sowohl elektronische als auch mechanische Zerhacker, v/ie ζ·Β. der bekannte WagnerSche Hammer, angewendet.

Die auf die beschriebene Weise erzeugte Hochspannung gelangt zur Zündelektrode 5, von der aus gegen den Zündbrenner 4 der Zündfunkenstrom überschlägt und das dort ausgeströmte Gas entzündet» Die am Zimdbrenner 4 brennenden Flammen erwärmen den Wärmefühler 20, der vorzugsweise als Ampulle mit einem Ausdehnungsmedium ausgebildet und über die Kapillarleitung mit dem Wellbalg 22 verbunden ist.

Infolge der Ausdehnung des Ausdehnungsmediums wird der Wellbalg 22 aufgetrieben und über die Ventilstange 23 das Ausdehnungsstellventil 3 geöffnet· Das Brenngas gelangt zum Hauptbrenner 6 und wird von der Zündflamme entzündet· Durch die Bewegung des Wellbalges 22 wird ein mit diesem über die Ventilstange 23 verbundener Schalter 24 ausgeschaltet, der Stromkreis 16 unterbrochen und der Zündfunken an der Zündelektrode 5 gelöscht

Durch den gezündeten Hauptbrenner wird der Wärmefühler 20 stetig weiter erwärmt, so daß das Ausdehnungssteilventil 3 vollständig geöffnet wirdind somit die volle Leistung des Hauptbrenners 6 erst allmählich zur Wirkung kommt. Dadurch ist ein explosionsfreies Zünden und Brennen des Hauptbrenners 6 gewährleistet.

Fach dem Schließen des Warmwasserventils 10 wird das Gashauptventil 2 infolge des Druckausgleiches in den beiden Kammern des Wasserteils 1 geschlossen. Die gesamte Gaszufuhr des Haupt- und Zündbrenners 6 und 4 wird gesperrt und beide Brenner erlöschen· Das in dem Wärmefühler 20, z.B.

der Ampulle, enthaltene Ausdehnungsmedium zieht sich zusammen, wodurch ein Schließen des Ausdehnungsstellventils 3 erfolgt.

Claims (7)

1. Verfahren zum Zünden der Brenner gasbetriebener Geräte, bei dem in bekannter Ѵ/еізе bei ständig geöffnetem Gashauptventil und ständig brennender Zündflamme des Zündbrenners der Hauptbrenner des 'Gerätes nach dem Öffnen

seiner Gaszufuhrleitung von der Zündflamme gesundet wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem absoluten Ruhezustand des Gerätes heraus gleichzeitig mit dem öffnen des Gashauptventils und dem Einströmen von Gas in den Zündöl 0 brenner selbsttätig nacheinander über einen Schalter am Gashauptventil eine elektrische Zündeinrichtung inbetrieb gesetzt, die Zündflamme des Zündbrenners gezündet, nach kurzzeitigem Brennen der Zündflamme durch diese ein Wärmefühler eines Ausdehnungsstellventils erwärmt, das Ausdehnungs.atellventil über ein Stellelement geöffnet und die Gaszufuhr von der Gashauptleitung über das geöffnete Gashauptventil zum Hauptbrenner freigegeben wird»

2· Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausdehnungsstellventil von der Zündflamme des Zündbrenners teilweise und anschließend von dem gezündeten Hauptbrenner vollständig geöffnet wird.

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3· Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,daß das Ausdehnungsstellventil während seines OffnungsVorganges über einen Schalter die elektrische Zündeinrichtung abschaltet·

4· Verfahren nach Punkt 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet,daß der Zündvorgang für die Zündflamme des Zündbrenners vorzugsweise durch Anlegen einer Hochspannung an eine Zündelektrode oder durch eine elektrische Wärmequelle ausgelöst wirdr-

5· Vorrichtung zum Zünden von Brennern gasbetriebener Geräte nach Pkt. 1, bestehend aus einem Hauptbrenner und einem Zündbrenner mit einem Gaszufuhrleitungssystem, aus einem Gashauptventil und einem mit einem zugeordneten Wärmefüh-

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ler versehenen Ausdehnungsstellventil, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhrleitung (25) für den Zündbrenner (4) zwischen den vor dem Hauptbrenner (6) in Reihe geschalteten Ventilen (2; 3), vorzugsweise dem Gashaupt-(2) und dem Ausdehnungsstellventil (3), angeschlossen ist und daß die Ventile (2} 3) mit in Reihe angeordneten Schaltern (15 j 24) einer elektrischen Zündeinrichtung für den Zündbrenner (4) verbunden sind.

6· Vorrichtung nach Punkt 5> dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Zündeinrichtung für den Zündbrenner (4) vorzugsweise eine Batterie (17) und/oder Netzanschluß besitzt sowie aus einem Zerhacker (18), einem Hochspannungs-Transformator (19) mit Zündelektrode (5),dem Schalter (15) am Gashauptventil (2) und dem Schalter (24) am Ausdehnungsstellventil (3) besteht.

7· Vorrichtung nach Punkt 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventilstange (14) des Gashauptventils (2) den Schalter (15) mit einem Punktionsteil(1) für den Nutzbetrieb des Gerätes, vorzugsweise bei Gasdurchlauferhitzern dem Wasserteil (1), und eine Ventilstange (23) des Ausdehnungsstellventils (3) den Schalter (24) mit dem Stellelement des Wärmefühlers (20), vorzugsweise bei Durchlauferhitzern einem Wellbalg (22) und einer Kapillarleitung (21), verbinden»

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