DD237207A1

DD237207A1 - ARRANGEMENT FOR SAFETY, MONITORING AND TEMPERATURE LIMITATION OF GAS UNITS

Info

Publication number: DD237207A1
Application number: DD25864983A
Authority: DD
Inventors: Heinz-Georg Grummt; Hans-Joachim Winkelmann
Original assignee: Dessau Gas & Elektrogeraete
Priority date: 1983-12-27
Filing date: 1983-12-27
Publication date: 1986-07-02

Abstract

Die Erfindung zeigt eine Anordnung zur Sicherung, Ueberwachung bzw. Temperaturbegrenzung von Gasgeraeten. Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, die auf kostenguenstige und vorteilhafte Weise bei verschiedenartigen Defekten die Absperrung des Gasweges in Gasgeraeten hervorruft und leistungsarm, klein und damit billig bei hoher Eigensicherheit realisiert werden kann. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Anordnung als indirekte Absicherung des Hauptgasweges konzipiert ist, und zwar in der Weise, dass in einem Gasmembranschalter ein Ventil, insbesondere Magnetventil, parallel zur Eingangsduese zwischen Membranvorder- und Membranhinterkammer angeordnet ist und bei Uebertemperatur mittels eines oder mehrerer Signalgeber beispielsweise Bimetallschalter betaetigt wird, und der Stromkreis bei Ansprechen eines Signalgebers mit einer Selbsthaltung versehen ist. Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist der gesamte Bereich Niederdruckgasanlagen mit Membranarmaturen, insbesondere leistungsgeregelte Gasdurchlaufwassererhitzer. FigurThe invention shows an arrangement for securing, monitoring or temperature limitation of gas appliances. The aim and object of the invention is to provide an arrangement which causes the shut-off of the gas path in gas appliances in a cost-effective and advantageous manner with various defects and low-power, small and thus cheap can be realized with high intrinsic safety. The essence of the invention is that the arrangement is designed as indirect protection of the main gas path, in such a way that in a gas membrane switch a valve, in particular solenoid valve, is arranged parallel to the Eingangsduese between Membranvorder- and membrane rear chamber and at over-temperature by means of or several signal generator, for example, bimetallic switch is actuated, and the circuit is provided in response of a signal generator with a latching. The field of application of the invention is the entire field of low-pressure gas systems with diaphragm valves, in particular power-regulated gas water heaters. figure

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung zeigt eine Anordnung zur Sicherung, Überwachung bzw. Temperaturbegrenzung von Gasgeräten.The invention shows an arrangement for securing, monitoring or temperature limitation of gas appliances.

Die Anwendung der Erfindung wird als zweckmäßig für alle Arten von Gasgeräten, die mit Membranarmaturen ausgerüstet sind, angesehen.The application of the invention is considered useful for all types of gas appliances equipped with diaphragm valves.

Ein vorteilhafter Einsatz besteht beispielsweise bei Gasdurchlaufwassererhitzern, da hier mehrere Baugruppen zu überwachen und abzusichern sind.An advantageous use is, for example, in Gasdurchlaufwassererhitzern, since here are several modules to monitor and secure.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind vielfältige vorgesteuerte Membranventile bzw. Membranschalter bekannt. Diese bieten grundsätzlich vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten in Haushaltgasgeräten, da nur geringe elektrische Hilfsenergie zur Betätigung erforderlich ist und somit der Einführung leistungsarmer Elektronik in Haushaltgasgeräten eine sinnvolle Grundlage gegeben wird. In der DE-OS 3108693 ist ein Elektromagnetventil, insbesondere für Haushaltgasgeräte dargelegt. Auch bei dieser Lösung wird ^eine vorteilhafte, geringe elektrische Hilfsenergie benötigende Lösung dargelegt.There are a variety of pilot operated diaphragm valves or membrane switch known. These basically offer advantageous applications in domestic gas appliances, since only small auxiliary electrical energy is required for actuation and thus the introduction of low-power electronics in household gas appliances is given a useful basis. In DE-OS 3108693 a solenoid valve, in particular for domestic gas appliances is presented. Also in this solution, an advantageous, low electrical auxiliary energy-requiring solution is set forth.

Als nachteilig muß nun bei dieser Lösung, wie auch bei anderen Lösungen beispielsweise gemäß DE-OS 2723181 diefehlende Absicherung gesehen werden.As a disadvantage must now be seen in this solution, as well as other solutions, for example, according to DE-OS 2723181 the missing hedge.

Wenn beispielsweise durch einen Defekt in der elektronischen Schaltung oder durch ein verklemmtes Magnetventil die Steuerstrecke geöffnet bleibt, kann Gas ungehindert durch den Hauptgasweg (Membranventil) entweichen. Weiterhin wird als besonders problematisch die Tatsache angesehen, daß die Sicherheit und Funktionsfähigkeit bei diesen Prinzipien voll und ganz von der Eingangsdüse zwischen beiden Membrankammern abhängt. Ist diese Düse verschmutzt bzw. verstopft, kann der Gasdruck selbst das Membranventil öffnen. Hier nützt auch kein eigensicheres Magnetventil oder eine eigensichere elektronische Schaltung mehr.If, for example, a defect in the electronic circuit or by a jammed solenoid valve, the control path remains open, gas can escape unhindered through the main gas (diaphragm) valve. Furthermore, considered to be particularly problematic is the fact that the safety and functionality of these principles depends entirely on the input nozzle between the two membrane chambers. If this nozzle is dirty or clogged, the gas pressure itself may open the diaphragm valve. No intrinsically safe solenoid valve or intrinsically safe electronic circuit is of any use here.

Hilfsmittel, wie vor den Gasarmaturen angeordnete Siebe oder Filter, mindern das Problem nur und beseitigen nicht die gefährliche Grundproblematik.Auxiliaries, such as sieves or filters arranged in front of the gas fittings, only reduce the problem and do not eliminate the dangerous basic problem.

Aim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Sicherung, Überwachung bzw. Temperaturbegrenzung von Gasgeräten, die mit vorgesteuerten Membranventilarmaturen ausgerüstet sind, zu schaffen. Diese Anordnung soll auf kostengünstige und vorteilhafte Weise bei verschiedenartigen Defekten die Absperrung des Gasweges hervorrufen. Besonders erstrebenswert ist dabei, eine derartige Anordnung leistungsarm, klein und damit billig zu machen.The aim of the invention is to provide an arrangement for securing, monitoring or temperature limitation of gas appliances, which are equipped with pilot-operated diaphragm valve fittings. This arrangement is intended to cause the shut-off of the gas path in a cost effective and advantageous manner with various types of defects. Particularly desirable is to make such an arrangement low-power, small and therefore cheap.

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, daß die gewünschte Anordnung mit minimaler Stellenergie, hoher Eigensicherheit bei beliebigen Defekten eine Absperrung des Gasweges ermöglicht. Diese Forderungen erscheinen zunächst unvereinbar. Denn je geringer die Stellenergie, desto geringer ist die Eigensicherheit, d. h., daß die Ausfallwahrscheinlichkeit erheblich zunimmt.The object of the invention is therefore that the desired arrangement with minimal job energy, high intrinsic safety at any defects allows a shut-off of the gas path. These demands appear incompatible at first. Because the lower the job energy, the lower the intrinsic safety, d. h., That the probability of default increases significantly.

Außerdem erscheint die Frage der Ventiidichtheit bei kleinen Schließkräften, aufgrund kleiner Stellenergien, als nicht realisierbar.In addition, the question of Ventiidichtheit at small closing forces, due to small body energies, as not feasible.

Weiterhin erscheint die Forderung, daß die Anordnung auf mehrere, beliebige Defekte reagiert und den Gasweg unterbricht, als ökonomisch vorteilhaft nicht realisierbar.Furthermore, the requirement that the arrangement reacts to several, any defects and interrupts the gas path, as economically advantageous not feasible.

Das Wesen der Erfindung besteht nun darin, daß eine Anordnung zur Sicherung, Überwachung bzw. Temperaturbegrenzung von Gasgeräten geschaffen wird, die dadurch gekennzeichnet ist, daß diese als indirekte Absicherung des Hauptgasweges konzipiert ist, und zwar in der Weise, daß in einem Gasmembranschalter ein Ventil, insbesondere Magnetventil, parallel zur Eingangsdüse zwischen Membranvorderkammer und Membranhinterkammer angeordnet ist und bei Übertemperatur mittels eines oder mehrerer Signalgeber betätigt wird.The essence of the invention consists in the fact that an arrangement for securing, monitoring or temperature limitation of gas appliances is provided, which is characterized in that it is designed as an indirect protection of Hauptgasweges, in such a way that in a gas membrane switch a valve , in particular solenoid valve, is arranged parallel to the input nozzle between the diaphragm front chamber and the membrane rear chamber and is actuated at excess temperature by means of one or more signal transmitter.

Erfindungsgemäß ist dabei die Ventilöffnung des Magnetventils nahezu gleich oder größer als die Ventilöffnung des Membranschalterauslösers beispielsweise des Steuermagnetventils.According to the invention, the valve opening of the solenoid valve is almost equal to or greater than the valve opening of the membrane switch release, for example, the control solenoid valve.

Das Wesen der Erfindung besteht weiterhin darin, daß das Magnetventil parallel zur Eingangsdüse mit einem oder mehreren Signalgebern beispielsweise Bimetallschaltern elektrisch leitend verbunden ist und bei Auslösen von einem oder mehreren Signalgebern eine selbsttätige Geschlossenhaltung des Stromkreises vorgesehen ist.The essence of the invention further consists in that the solenoid valve is electrically connected in parallel with the input nozzle with one or more signal transmitters, for example bimetallic switches and when triggered by one or more signal transmitters an automatic closed position of the circuit is provided.

Erfindungsgemäß ist dabei die Anwendung beispielsweise im Gasdurchlaufwassererhitzer vorgesehen, wobei ein Signalgeber beispielsweise Bimetallschalter als Temperaturbegrenzer am Wärmeaustauscher und ein weiterer Signalgeber beispielsweise Bimetallschalter als Abgasströmungswächter in der Abgasströmungssicherung vorgesehen ist.According to the invention, the application is provided for example in gas water heater, with a signal generator bimetallic switch as a temperature limiter on the heat exchanger and another signal generator, for example, bimetallic switch is provided as exhaust gas flow sensor in the exhaust flow safety.

Erfindungsgemäß kann die selbsttätige Geschlossenhaltung des elektrischen Stromkreises bei Signalisation eines Defektes auch entfallen, wenn das Magnetventil parallel zur Eingangsdüse ein bistabiles Magnetventil mit definiertem stromlosen Zustand ist.According to the invention, the automatic closed position of the electrical circuit can also be omitted in signaling a defect when the solenoid valve is parallel to the input nozzle, a bistable solenoid valve with a defined de-energized state.

In diesem Fall sind die Signalgeber direkt mit dem bistabilen Magnetventil verbunden.In this case, the signalers are connected directly to the bistable solenoid valve.

Das Wesen der Erfindung besteht weiterhin darin, daß das Magnetventil parallel zur Eingangsdüse und die Membranschalterauslösevorrichtung beispielsweise das Steuermagnet als eigensichere im Membranschalter integrierte Magnetventile konzipiert sind, die beispielsweise als Ventilsitze kegelförmige Aussparungen im elastischen Membranmaterial aufweisen, wobei auf diesen magnetisierbare Kugeln durch Eigengewicht aufliegend angeordnet sind.The essence of the invention further consists in that the solenoid valve parallel to the input nozzle and the Membranschalterauslösevorrichtung, for example, the control solenoid are designed as intrinsically safe in the membrane switch integrated solenoid valves, for example, as valve seats have conical recesses in the elastic membrane material, which are arranged on these magnetizable balls resting on its own weight ,

embodiment

Die Erfindung soll nun nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert werden.The invention will now be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the accompanying drawings.

In der zugehörigen Zeichnung ist ein Gasmembranschalter 4, der Bestandteil einer Gasventilkombination mit Elektronikbaugruppen sein kann, angeordnet. Dieser Gasmembranschalter 4 besitzt ein Ventil 2, vorzugsweise Magnetventil, welches parallel zur Eingangsdüse 1 zwischen Membranvorderkammer 5 und Membranhinterkammer 6 angeordnet ist.In the accompanying drawing, a gas membrane switch 4, which may be part of a gas valve combination with electronic assemblies arranged. This gas membrane switch 4 has a valve 2, preferably a solenoid valve, which is arranged parallel to the inlet nozzle 1 between the membrane front chamber 5 and the membrane rear chamber 6.

Die Ventilöffnung 3 des Magnetventils 2 ist nahezu gleich oder größer als die Ventilöffnung 7 des Steuermagnetventils 8.The valve opening 3 of the solenoid valve 2 is almost equal to or larger than the valve opening 7 of the control solenoid valve eighth

Weiterhin ist das Magnetventil 2 elektrisch leitend mit Signalgebern beispielsweise Bimetallschaltern 9 verbunden, wobei diese auf eine Selbsthaltung bei Auslösen eines Signalgebers konzipiert sind.Furthermore, the solenoid valve 2 is electrically conductively connected to signal transmitters, for example, bimetal switches 9, which are designed for latching when triggering a signal generator.

Die Wirkungsweise soll nun nachfolgend bei Verwendung der Erfindung im Gasdurchlaufwassererhitzer erläutert werden.The mode of action will now be explained below using the invention in gas water heater.

Dabei wird ein Bimetallschalter 9 als Temperaturbegrenzer am Wärmetauscher, insbesondere bei leistungsgeregelten Thermen angebracht.In this case, a bimetallic switch 9 is attached as a temperature limiter on the heat exchanger, especially at power-controlled spas.

Ein weiterer Bimetallschalter 9 ist als Abgasströmungswächter in der Abgasströmungssicherung vorgesehen. Um die selbsttätige Geschlossenhaltung bei mehreren Bimetallschaltern möglichst leistungsarm zu bewerkstelligen, wird ein Relais vorgesehen.Another bimetallic switch 9 is provided as an exhaust gas flow monitor in the exhaust flow safety device. In order to accomplish the automatic closed position as possible with a minimum of bimetallic switches, a relay is provided.

Bei Überschreiten der höchstzulässigen Temperatur am Wärmetauscher beispielsweise durch eine defekte Leistungsregelung wird der Bimetallschalter 9 betätigt. Der geschlossene Stromkreis bewirkt nun das Ansprechen des Relais, wobei dieses selbsthaltend geschaltet ist.When exceeding the maximum temperature at the heat exchanger, for example, by a defective power control of the bimetallic switch 9 is actuated. The closed circuit now causes the response of the relay, which is switched to latching.

Das Magnetventil 2 wird betätigt, d. h. daß die magnetisierbare Kugel emporgehoben wird und damit das Ventil 2 geöffnet.The solenoid valve 2 is actuated, d. H. that the magnetizable ball is lifted and thus the valve 2 is opened.

Der Differenzdruck zwischen beiden Membrankammern verschwindet (Druckausgleich), so daß das Membranventil schließt. Der Gasweg wird unterbrochen.The differential pressure between the two membrane chambers disappears (pressure equalization), so that the diaphragm valve closes. The gas path is interrupted.

Ebenso wird die Anordnung bei Rückstau des Abgases, Verstopfung der Eingangsdüse, Verstopfung der Steuergasstrecke, defektem Membranschalterauslöser, fehlerhafter Elektronik betätigt.Likewise, the arrangement is operated with backflow of the exhaust gas, blockage of the input nozzle, blockage of the control gas line, defective membrane switch release, faulty electronics.

Zu bemerken ist weiterhin, daß nur durch Unterbrechung der Stromzufuhr die Anordnung außer Betrieb gesetzt wird.It should also be noted that only by interrupting the power supply, the arrangement is put out of operation.

In diesem Fall (Stromausfall) wird bei Verwendung eines eigensicheren elektrischen Membranschalterauslösers beispielsweise eines eigensicheren Steuermagnetventils die Steuerstrecke ebenfalls geschlossen, d.h. das Membranventil schließt dann immer noch durch Eigengewicht.In this case (power failure), when using an intrinsically safe membrane switch electrical trigger, for example, an intrinsically safe control solenoid valve, the control path is also closed, i. E. the diaphragm valve then closes still by its own weight.

Claims

Invention claim:

1. An arrangement for securing, monitoring or temperature limitation of gas appliances, characterized in that in a gas membrane switch (4) a valve (2), in particular solenoid valve, parallel to the input nozzle (1) between the diaphragm front chamber (5) and the membrane rear chamber (6) is arranged and is operated at excess temperature by means of one or more signal generator (9).

2. Arrangement according to item 1, characterized in that the valve opening (3) of the solenoid valve (2) is almost equal to or greater than the valve opening (7) of the membrane switch release, for example, the control solenoid valve (8).

3. Arrangement according to item 1 and 2, characterized in that the solenoid valve (2) is designed intrinsically safe, for example with valve closure by own weight and electrically conductively connected to one or more signal transmitters (9), for example, bimetallic switches and triggering one or more signal transmitters (9 ) An automatic closed position of the circuit is provided.

4. Arrangement according to item 1 to 3, characterized in that when used in Gasdurchlaufwassererhitzern a signal generator (9), for example bimetal as temperature limiter on the heat exchanger and / or another signal generator (9) bimetallic switch, for example, are arranged as exhaust gas flow sensor in the exhaust flow safety.

5. Arrangement according to item 1 to 4, characterized in that the solenoid valve (2) can be designed as a bistable solenoid valve.

6. Arrangement according to item 1 to 5, characterized in that the solenoid valve (2) and control solenoid valve (8) are designed as intrinsically safe in the membrane switch (4) integrated solenoid valves and valve seats as conical recesses, in particular in the elastic membrane material, arranged and magnetizable on this Balls are arranged lying by its own weight.

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