DE102005010174B4 - Gasbrenner - Google Patents

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Abstract

Gasbrenner zum Erhitzen eines Mediums (10), mit einer durch eine Gasversorgungsleitung (12) gespeisten Hauptbrennerflamme (14) zur Erzeugung von Heizwärme und einer durch die Gasversorgungsleitung gespeisten Pilotflamme (16) zur Entzündung der Hauptbrennerflamme (14), wobei in der Gasversorgungsleitung eine elektrisch betätigbare Ventileinrichtung (18) angeordnet ist, die einen Eingangsanschluss (A) für die Gaszuführung, einen Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss (B) zur Versorgung der Hauptbrennerflamme (14) und einen Pilotflammen-Ausgangsanschluss (C) zur Versorgung der Pilotflamme (16) aufweist, wobei der Strömungsweg (AC) zwischen dem Eingangsanschluss (A) und dem Piloflammen-Ausgangsanschluss (C) sowie der Strömungsweg (AB) zwischen dem Eingangsanschluss (A) und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss (B) absperrbar sind, wobei der Strömungsweg (AC) zwischen dem Eingangsanschluss (A) und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss (C) dann gesperrt ist, wenn der Strömungsweg (AB) zwischen dem Eingangsanschluss (A) und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss (B) in den Durchgangszustand gebracht ist und die Hauptbrennerflamme (14) brennt, wobei mit dem zu erhitzenden Medium (10) ein Thermoelement (20) gekoppelt ist, das entsprechend der ermittelten...

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Gasbrenner zum Erhitzen eines Mediums, mit einer durch eine Gasversorgungsleitung gespeisten Hauptbrennerflamme zur Erzeugung von Heizwärme und einer durch die Gasversorgungsleitung gespeisten Pilotflamme zur Entzündung der Hauptbrennerflamme.
  • Derartige Gasbrenner kommen insbesondere bei einem Warmwassergerät oder einem sonstigen gasbetriebenen Heizgerät zum Einsatz. Bei den bekannten Gasbrennern wird eine Pilotflamme, d. h. eine kleine Flamme, die herkömmlicherweise über einen Bypass aus der Hauptgasversorgungsleitung gespeist wird, stets am Brennen gehalten. Die Pilotflamme dient dazu, dass dann, wenn der Hauptbrenner das Signal zur Zündung erhält, sich das vorbeiströmende Gas als die eigentliche Hauptbrennerflamme entzünden kann. Erlischt die Hauptbrennerflamme wieder, z. B. wenn das im Warmwassergerät zu erwärmende Wasser seine voreingestellte Temperatur erreicht hat, so brennt die Pilotflamme wieder alleine weiter bis zum nächsten Zündvorgang. Die Pilotflamme dient somit zum Entzünden der Hauptbrennerflamme, welche wiederum zum Erhitzen des Mediums, beispielsweise Wasser, dient.
  • Die Pilotflamme kann als eine „Rohrflamme” an einem offenen Ende eines Stahlröhrchen abbrennen und dabei einen erheblichen Anteil an den Emissionen erzeugen. So kann allein im Abgas der Pilotflamme ein NOx-Gehalt von ca. 3–4 ppm gemessen werden. Da die Flamme auch während des Hauptbrennerbetriebes mitbrennt, ist es schwierig, die erzeugten Emissionen zu reduzieren. Insbesondere ge- setzliche Forderungen nach reduziertem Schadstoffausstoß lassen sich nur mit erheblichem konstruktiven Aufwand erfüllen.
  • Aus der DE 1 897 243 U ist bekannt, mittels eines in der Gaszuleitung angeordneten Dreiwegeventils zumindest zwei Brennerflammen wahlweise abzusperren bzw. zu betreiben. In der Gasversorgungsleitung ist eine Ventileinrichtung in Form eines manuell betätigbaren Dreiwegeventils angeordnet, um wahlweise einen Hauptbrenner oder einen Zusatzbrenner oder beide einzuschalten. Allerdings betrifft die DE 1 897 243 U eine Gasarmatur für eine Räuchervorrichtung, bei der neben einem Hauptbrenner noch ein Zusatzbrenner auf zur Raucherzeugung in einer Räucherkammer befindliches Sägemehl gerichtet ist. Der Zusatzbrenner kann über einen Dreiwegehahn manuell zum Hauptbrenner zugeschaltet werden.
  • Aus der DE 1 937 709 U ist ebenfalls eine einfache Möglichkeit zur Aufteilung eines Gasstroms auf zwei Zündflammen und deren Beeinflussung bekannt. Die DE 1 937 709 U betrifft dabei eine Gasarmatur für einen Herd mit gasbeheiztem Backofen und Grill. Mittels eines manuell betätigbaren Dreiwegehahns kann entweder den Auslass zum Backofenbrenner oder den Auslass zum Grillbrenner mit der Gaszufuhr verbinden werden.
  • Auch aus der CH-PS 163684 ist bekannt, ein Dreiwegeventil in die Gasversorgungsleitung zum Zündbrenner anzuordnen.
  • Die DE 1 429 125 B beschreibt einen Zündfühler, der durch die Flamme einer ersten Zünddüse erhitzt wird, um die zweite Zünddüse zu öffnen. Wenn der Zündfühler abkühlt, also nicht mehr durch die erste Zünddüse erhitzt wird, wird die zweite Zünddüse geschlossen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Gasbrenner anzugeben, bei dem die Pilotflamme, die während des Hauptbrennerbetriebs mitbrennt und damit einen erheblichen Anteil an den Emissionen erzeugt, mittels einfacher Mittel im Hauptbetrieb des Gasbrenners automatisch, d. h. ohne manuellen Eingriff, gelöscht und beim Erlöschen des Hauptbrenners automatisch, d. h. wiederum ohne manuellen Eingriff, wieder entzündet wird.
  • Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind jeweils in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Demgemäß ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in der Gasversorgungsleitung eine elektrisch betätigbare Ventileinrichtung angeordnet ist, die einen Eingangsanschluss für die Gaszuführung, einen Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss zur Versorgung der Hauptbrennerflamme und einen Pilotflammen-Ausgangsanschluss zur Versorgung der Pilotflamme aufweist. Der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss sowie der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss lässt sich absperren, wodurch es möglich ist, die Pilotflamme nicht weiter mit Gas zu versorgen und somit zum Erlöschen zu bringen. Dieser Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss ist dann gesperrt, wenn der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss in den Durchgangszustand gebracht ist und die Hauptbrennerflamme brennt. Mit dem zu erhitzenden Medium ist ein Thermoelement gekoppelt, das eine Thermospannung entsprechend der ermittelten Temperatur erzeugt. Die Thermospannung wird einer Steuereinrichtung zugeführt, die mit der Ventileinrichtung elektrisch gekoppelt ist und in Abhängigkeit von der Thermospannung des Thermoelements die Ventileinrichtung steuert. Dadurch, dass im Hauptbetrieb des Gasbrenners die Pilotflamme nicht mitbrennt, wenn die Brennerflamme entzündet ist und das Medium heizt, können die Abgasemissionen um einen erheblichen Anteil, der etwa 25% betragen kann, reduziert werden. Die erloschene Pilotflamme liefert keinen zusätzlichen Beitrag zu den Emissionen.
  • Wenn der Hauptbrenner sein Signal zum Ausschalten erhält und der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss in den gesperrten Zustand gebracht wird, kann der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss vom gesperrten Zustand in den offenen Zustand gebracht werden. Dabei wird die Pilotflamme gerade noch an der erlöschenden Hauptbrennerflamme selbst entzündet und steht in gewohnter Weise für einen nachfolgenden weiteren Zündvorgang der Hauptbrennerflamme wieder zur Verfügung.
  • Der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss sowie der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss lassen sich auf Durchgang schalten. Dann sind beide Strömungswege gleichzeitig zumindest teilweise geöffnet, so dass sowohl die Hauptbrennerflamme als auch die Pilotflamme gleichzeitig brennen. Dieser Zustand wird jedoch normalerweise nur kurz eingenommen, um die Pilotflamme an der Hauptbrennerflamme bzw. um die Hauptbrennerflamme an der Pilotflamme zu entzünden.
  • Im dem Zustand, in dem der Hauptbrenner nicht heizt und die Hauptbrennerflamme erloschen ist, kann der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss dann gesperrt sein, wenn der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss in den Durchgangszustand gebracht ist und die Pilotflamme brennt. Die Pilotflamme steht dann für einen weiteren Zündvorgang der Hauptbrennerflamme wieder zur Verfügung.
  • Für den Fall, dass beispielsweise bei der Wartung des Hauptrenners die Pilotflamme bei erloschener Hauptbrennerflamme ebenfalls zum Erlöschen gebracht wird, kann die Pilotflamme durch eine Zündeinrichtung, insbesondere eine Piezo-Zündeinrichtung wieder entzündet werden. Bei der ersten Inbetriebnahme kann die Pilotflamme ebenfalls durch die Zündeinrichtung gezündet werden.
  • In besonders vorteilhafter Weise kann die Ventileinrichtung ein Dreiwegeventil oder aber auch einen Dreiwegemischer aufweisen. Dabei kann die Ventileinrichtung jeweils ein Gasventil am Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss und am Pilotflammen-Ausgangsanschluss und zusätzlich oder alternativ ein Gasventil am Eingangsanschluss aufweisen.
  • Gemäß einer besonders einfach aufgebauten Ausführungsform können die einzelnen Gasventile manuell betätigbar ausgeführt sein.
  • Dabei kann gemäß eines erfindungsgemäßen Gedankens die Ventileinrichtung eine Magnetventileinrichtung aufweisen.
  • Gemäß eines weiteren erfindungsgemäßen Gedankens kann die Ventileinrichtung eine konventionelle Gasventileinrichtung aufweisen, die durch mindestens einen als Stellmotor dienenden Elektromotor betätigbar ist. Der Elektromotor kann in besonders energiesparender Weise durch einen Piezo-Antrieb gebildet sein, so dass es auch möglich ist, dass der Piezoantrieb unmittelbar durch die vom Thermoelement erzeugte Thermospannung betrieben wird.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 in schematischer Ansicht und in vereinfachter Darstellung einen erfindungsgemäßen Gasbrenner mit einer Ventileinrichtung in der Gaszuführungsleitung;
  • 2 in schematischer Ansicht einen Strömungsverlauf des Gases, wobei der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss gesperrt und der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss offen ist;
  • 3 in schematischer Ansicht einen Strömungsverlauf des Gases, wobei der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss geöffnet und der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss ein wenig geschlossen ist;
  • 4 in schematischer Ansicht einen Strömungsverlauf des Gases, wobei der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss geöffnet und der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss gesperrt ist; und
  • 5 in schematischer Ansicht einen Strömungsverlauf des Gases, wobei der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss geöffnet und der Strömungsweg zwischen dem Eingangsanschluss und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss ein wenig geschlossen ist.
  • 1 zeigt einen Gasbrenner einer Warmwasseranlage eines Wohnhauses. Eine Gasversorgungsleitung 12 speist eine innerhalb einer Brennkammer 13 brennende Hauptbrennerflamme 14 zur Erzeugung von Heizwärme. Die Heizwärme wird durch einen Wärmetauscher 15 auf das in einem Vorratsbehälter 11 befindliche, zu erwärmende Wasser 10 übertragen. Eine Wasservorlaufleitung und eine Wasserrücklaufleitung sind in 1 zur Vereinfachung nicht dargestellt.
  • Innerhalb der Brennkammer 13 brennt eine Pilotflamme 16 als „Rohrflamme” am offenen Ende eines Stahlröhrchens ab, welches ebenfalls von der Gasversorgungsleitung 12 gespeist wird. Die Pilotflamme 16 dient zur Entzündung der Hauptbrennerflamme 14. in 1 ist der Zustand dargestellt in welchem die Pilotflamme 16 gerade die Hauptbrennerflamme 14 entzündet, so dass beide Flammen brennen.
  • In der Gasversorgungsleitung ist eine als Dreiwegeventileinrichtung ausgebildete Ventileinrichtung 18 angeordnet. Die Ventileinrichtung ist in 1 nur schematisch dargestellt, wobei sie die nachfolgend insbesondere auch anhand der 2 bis 5 beschriebenen Funktionen aufweist. Die dargestellte Ventileinrichtung 18 ist nicht auf ein Absperr-Dreiwegeventil beschränkt sondern kann auch einen Dreiwegemischer oder eine ähnlich wirkende Ventilanordnung umfassen.
  • Die Ventileinrichtung 18 weist einen Eingangsanschluss A für die Gaszuführung, einen Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss B zur Versorgung der Hauptbrennerflamme 14 und einen Pilotflammen-Ausgangsanschluss C zur Versorgung der Pilotflamme 16 auf. Der Strömungsweg AC zwischen dem Eingangsanschluss A und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss C sowie der Strömungsweg AB zwischen dem Eingangsanschluss A und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss B lässt sich absperren. Die Ventileinrichtung 18 kann ein Gasventil am Eingangsanschluss A aufweisen, das zum Absperren der gesamten Gaszufuhr dient. Zumindest jedoch weist die Ventileinrichtung 18 jeweils ein Gasventil am Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss B und am Pilotflammen-Ausgangsanschluss C auf. Die Ventileinrichtung 18 bzw. die einzelnen Gasventile lassen sich manuell betätigen oder können gemäß einer anderen Ausführungsform zusätzlich oder alternativ elektrisch betätigt werden.
  • In der 1 ist durch die Engstelle bzw. Drossel 21 deutlich gemacht, dass es sich bei der Leitung zwischen dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss C und dem offenen Ende, an dem die Pilotflamme 16 brennt, um ein schmales Metallröhrchen handelt.
  • Für die erste Inbetriebnahme des Brenners wird die Pilotflamme 16 mittels einer (nicht dargestellten) Piezo-Zündung gezündet. Manuell wird dabei die Ventileinrichtung 18 an einem (nicht gezeigten) Drehknopf so eingestellt, dass der Strömungsweg AC zwischen dem Eingangsanschluss A und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss C geöffnet ist. Der Strömungsweg AB zwischen dem Eingangsanschluss A und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss B ist gesperrt. Der Drehknopf für das Öffnen des Strömungsweg AC ist so ausgebildet, dass man ihn manuell gedrückt halten muss, bis die Pilotflamme 16 ein im Brennraum 13 nahe der Pilotflamme 16 angeordnetes Thermoelement 17 so stark erwärmt hat, dass der erzeugte Thermostrom ausreicht, um ein mit dem Thermoelement 17 elektrisch verbundenes stromlos geschlossenes Magnetventil 19 zu öffnen. Dann kann die Pilotflamme 16 stabil brennen ohne dass der Drehknopf der Ventileinrichtung 18 gehalten werden muss. Sollte jedoch aufgrund einer Störung die Pilotflamme erlöschen, verhindert das bei fehlendem Thermostrom geschlossene Ventil 19, dass Gas in den Brennraum strömt.
  • Um nun den Hauptbrenner bzw. die Hauptbrennerflamme 14 zu zünden, muss der Drehknopf der Ventileinrichtung 18 auf die Stellung „Dauerbetrieb” gedreht werde. Das Dreiwegeventil ist dabei so konstruiert, das sich dabei der Hauptgasstrom im Strömungsweg AB öffnet, während sich der Pilotflammengasstrom im Strömungsweg AC gleichzeitig schließt. Die Hauptbrennerflamme 14 entzündet sich nun gerade noch an der Pilotflamme 16, ehe diese erlischt.
  • Wenn der Hauptbrenner bzw. die Hauptbrennerflamme 14 durch entgegen gesetztes Drehen des Drehknopfs der Ventileinrichtung 18 wieder abgeschaltet wird, kann sich in umgekehrter Reihenfolge die Pilotflamme 16 gerade noch an der erlöschenden Hauptbrennerflamme 14 entzünden. Die Pilotflamme steht dann für einen anschließenden, erneuten Zündvorgang der Hauptbrennerflamme 14 wieder zur Verfügung.
  • Normalerweise ist am Warmwassergerät eine Temperatur für das zu erwärmende Wasser 10 voreingestellt. Wenn die Temperatur unter einen voreingestellten, ersten Temperaturschwellenwert abfällt, wird der Hauptbrenner eingeschaltet und die Hauptbrennerflamme 14 an der Pilotflamme 16 entzündet. Gleichzeitig wird die Gaszufuhr zur Pilotflamme 16 abgesperrt, so dass diese erlischt.
  • Übersteigt die Wassertemperatur einen voreingestellten, zweiten Temperaturschwellenwert, wird der Hauptbrenner wieder ausgeschaltet und die Hauptbrennerflamme 14 erlischt. Gleichzeitig wird die Pilotflamme 14 an der erlöschenden Hauptbrennerflamme 14 entzündet. Die Temperaturen werden dabei mit einem am Wasservorrat 11 angebrachten, mit dem zu erwärmenden Wasser 10 in thermischen Kontakt stehenden Thermoelement 20 ermittelt. Das Thermoelement 20 erzeugt eine Thermospannung entsprechend der am Thermoelement 20 anliegenden Temperatur.
  • Das Thermoelement 20 ist elektrisch mit einer Steuereinrichtung 22 verbunden, die so ausgebildet ist, dass der Hauptbrenner entsprechend der voreingestellten Temperatur am Warmwassergerät anspringt oder ausgeht. Wenn beispielsweise das Wasser im Warmwassergerät auf einer Temperatur von 70°C gehalten werden soll, kann die Steuereinrichtung 22 so eingestellt sein, dass der Hauptbrenner, d. h, die Hauptbrennerflamme 14, bei 65°C anspringt und bei 75°C abschaltet.
  • Die vom Thermoelement 20 erzeugte Thermospannung wird dazu verwendet, die Ventileinrichtung 18 zu steuern. Zu diesem Zweck kann gemäß einer (nicht gezeigten) Ausführungsform die Ventileinrichtung 18 eine Anordnung bestehend aus Magnetventilen aufweisen. Die Thermospannung wird der Steuereinrichtung 22 zugeführt, die mit der Ventileinrichtung 18 elektrisch gekoppelt ist und in Abhängigkeit von der Thermospannung des Thermoelements 20 die Ventileinrichtung 18 steuert indem die Magnetventile entsprechend geöffnet oder gesperrt werden.
  • Gemäß einer anderen (in 1 gezeigten) Ausführungsform kann die Ventileinrichtung 18 eine Anordnung aus konventionellen Gasventilen aufweisen, die durch einen als Stellmotor dienenden Elektromotor 24 betätigt werden können. Alternativ kann auch jedes der konventionellen Gasventile durch jeweils einen (nicht gezeigten) zugeordneten Stellmotor betätigt werden. Die Thermospannung wird der Steuereinrichtung 22 zugeführt, die mit dem Elektromotor 24 bzw. den einzelnen Stellmotoren elektrisch gekoppelt ist und in Abhängigkeit von der Thermospannung des Thermoelements 20 die Ventileinrichtung 18 steuert indem die konventionellen Gasventile entsprechend geöffnet oder gesperrt werden.
  • Der in der 1 gezeigte Elektromotor 24 wird durch einen Piezo-Antrieb gebildet, der auch unmittelbar durch die vom Thermoelement erzeugte Thermospannung betrieben werden kann. Eine zusätzliche Spannungsversorgung für den Piezo-Antrieb ist dabei nicht notwendig. Der Piezo-Antrieb ist dabei so ausgebildet, dass (nicht gezeigte) Piezo-Elemente aus Keramik zu schwingen beginnen, wenn sie von Spannungsimpulsen erregt werden. Die so erzeugte Kraft wird reibschlüssig auf einen (nicht gezeigten) Rotor übertragen, der eine Drehbewegung an einem Gasventil ausführen kann. Solche Piezo-Antriebe werden beispielsweise von der Firma Creaholic SA unter dem Namen Miniswys angeboten. Der einfache Aufbau aus lediglich 3 Bauteilen ermöglicht eine kostengünstige Fertigung in Massenapplikationen.
  • Erreicht die Wassertemperatur entsprechend dem vorstehend beschriebenen Beispiel 65°C, erhält die Steuereinrichtung 22 die Thermospannung des Thermoelements 20 als Steuerspannung und der Stellmotor 24 dreht das Gasventil am Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss B in Richtung „Öffnen”. Dabei gelangt Gas durch die Gaszufuhrleitung 12 entlang des Strömungsweges AB zum Brennraum und wird dort an der Pilotflamme 16 als Hauptbrennerflamme 14 gezündet. Gleichzeitig schließt sich die Pilotgasleitung im Strömungsweg AC langsam und die Pilotflamme 16 erlischt. Erreicht nun entsprechend dem vorstehend beschriebenen Beispiel die Wassertemperatur den Wert 75°C, so wird mit der dann am Thermoelement 20 detektierten Thermospannung das Gasventil am Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss B durch den Stellmotor 24 wieder derart betätigt, dass es sich schließt. Dabei nimmt der Gasstrom entlang des Strömungsweges AB langsam ab und der Pilotgasstrom entlang des Strömungsweges AC wieder zu. Bevor der Gasstrom entlang des Strömungsweges AB ganz geschlossen ist, kann sich die Pilotflamme 16 gerade noch an der erlöschenden Hauptbrennerflamme 14 entzünden und steht dem System für die nächste Zündung wieder zur Verfügung.
  • Die 2 zeigt in schematischer Ansicht einen Strömungsverlauf des Gases, wobei die gezeigten Pfeile die durchströmende Gasmenge darstellen. Je dicker der Pfeil ist, desto größer ist die durchströmende Gasmenge.
  • Der Strömungsweg AC zwischen dem Eingangsanschluss A und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss C ist gesperrt. Gleichzeitig ist der Strömungsweg AB zwischen dem Eingangsanschluss A und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss B in den geöffneten Durchgangszustand gebracht, so dass die Hauptbrennerflamme 14 mit maximaler Gasmenge zum brennt. Der in 2 gezeigte Zustand ist der normale Betriebszustand des Hauptbrenners.
  • 3 zeigt in schematischer Ansicht einen weiteren Strömungsverlauf des Gases, wobei der Strömungsweg AC zwischen dem Eingangsanschluss A und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss C vom in 2 gezeugten gesperrten Zustand in den offenen Zustand gebracht ist. Der Strömungsweg AB zwischen dem Eingangsanschluss A und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss B ist teilweise geöffnet.
  • Der in 3 gezeigte Zustand zeigt eine Momentaufnahme des Vorgangs, bei dem die Hauptbrennerflamme 14 durch reduzierte Gaszufuhr kontinuierlich zum Erlöschen gebracht wird, wobei sich die die Pilotflamme 16 an der Hauptbrennerflamme 14 entzündet, bevor die Hauptbrennerflamme 14 ganz erlischt.
  • Die 4 zeigt in schematischer Ansicht noch einen weiteren Strömungsverlauf des Gases, wobei der Strömungsweg AC zwischen dem Eingangsanschluss A und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss C geöffnet ist. Gleichzeitig ist der Strömungsweg AB zwischen dem Eingangsanschluss A und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss B gesperrt, so dass die Hauptbrennerflamme 14 nicht brennt.
  • Der in 2 gezeigte Zustand ist der inaktive Zustand des Hauptbrenners, in welchem nur die Pilotflamme 16 brennt, während die Hauptbrennerflamme 14 nicht brennt und der Hauptbrenner nicht heizt. Die Hauptbrennerflamme 14 kann jedoch bei Öffnen des Strömungswegs AB an der brennenden Pilotflamme 16 entzündet werden.
  • Schließlich zeigt die 5 in schematischer Ansicht einen Strömungsverlauf des Gases, der dem bereits in 3 gezeigten Strömungsverlauf entspricht. Der Strömungsweg AC zwischen dem Eingangsanschluss A und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss C sowie der Strömungsweg AB zwischen dem Eingangsanschluss A und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss B auf Durchgang geschaltet sind. Die Strömungswege AB und AC sind teilweise geöffnet, so dass sowohl die Hauptbrennerflamme 14 als auch die Pilotflamme 16 gleichzeitig brennen. Der in 5 gezeigte Zustand zeigt eine Momentaufnahme des Vorgangs, bei dem die Hauptbrennerflamme 14 durch ansteigende Gaszufuhr an der brennenden Pilotflamme 16 entzündet wird.
  • Sobald die Hauptbrennerflamme 14 brennt, wird durch anschließendes Absperren des Strömungsweges AC die Pilotflamme zum Erlöschen gebracht, so dass sich der durch den bereits anhand der 2 dargestellte Strömungsverlauf entsprechend dem normale Betriebszustand des Hauptbrenners einstellt.

Claims (13)

  1. Gasbrenner zum Erhitzen eines Mediums (10), mit einer durch eine Gasversorgungsleitung (12) gespeisten Hauptbrennerflamme (14) zur Erzeugung von Heizwärme und einer durch die Gasversorgungsleitung gespeisten Pilotflamme (16) zur Entzündung der Hauptbrennerflamme (14), wobei in der Gasversorgungsleitung eine elektrisch betätigbare Ventileinrichtung (18) angeordnet ist, die einen Eingangsanschluss (A) für die Gaszuführung, einen Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss (B) zur Versorgung der Hauptbrennerflamme (14) und einen Pilotflammen-Ausgangsanschluss (C) zur Versorgung der Pilotflamme (16) aufweist, wobei der Strömungsweg (AC) zwischen dem Eingangsanschluss (A) und dem Piloflammen-Ausgangsanschluss (C) sowie der Strömungsweg (AB) zwischen dem Eingangsanschluss (A) und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss (B) absperrbar sind, wobei der Strömungsweg (AC) zwischen dem Eingangsanschluss (A) und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss (C) dann gesperrt ist, wenn der Strömungsweg (AB) zwischen dem Eingangsanschluss (A) und dem Hauptbrennerflammen-Ausgangsanschluss (B) in den Durchgangszustand gebracht ist und die Hauptbrennerflamme (14) brennt, wobei mit dem zu erhitzenden Medium (10) ein Thermoelement (20) gekoppelt ist, das entsprechend der ermittelten Temperatur eine Thermospannung erzeugt, die einer Steuereinrichtung (22) zugeführt wird, die mit der Ventileinrichtung (18) elektrisch gekoppelt ist und in Abhängigkeit von der Thermospannung des Thermoelements (20) die Ventileinrichtung (18) steuert.
  2. Gasbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsweg (AC) zwischen dem Eingangsanschluss (A) und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss (C) dann vom gesperrten Zustand in den offenen Zustand gebracht wird, wenn der Strömungsweg (AB) zwischen dem Eingangsanschluss (A) und dem Brennerflammen-Ausgangsanschluss (B) in den gesperrten Zustand gebracht wird, wobei die Pilotflamme (16) an der Hauptbrennerflamme (14) entzündet wird.
  3. Gasbrenner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsweg (AC) zwischen dem Eingangsanschluss (A) und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss (C) sowie der Strömungsweg (AB) zwischen dem Eingangsanschluss (A) und dem Brennerflammen-Ausgangsanschluss (B) auf Durchgang schaltbar sind, wobei beide Strömungswege (AB, AC) gleichzeitig zumindest teilweise geöffnet sind und sowohl die Hauptbrennerflamme (14) als auch die Pilotflamme (16) gleichzeitig brennen.
  4. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsweg (AB) zwischen dem Eingangsanschluss (A) und dem Brennerflammen-Ausgangsanschluss (B) dann gesperrt ist, wenn der Strömungsweg (AC) zwischen dem Eingangsanschluss (A) und dem Pilotflammen-Ausgangsanschluss (C) in den Durchgangszustand gebracht ist und die Pilotflamme (16) brennt.
  5. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zündeinrichtung, insbesondere eine Piezo-Zündeinrichtung, vorgesehen ist, welche die Pilotflamme (16) entzündet.
  6. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (18) ein Dreiwegeventil aufweist.
  7. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (18) jeweils ein Gasventil am Brennerflammen-Ausgangsanschluss und am Pilotflammen-Ausgangsanschluss aufweist.
  8. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (18) ein Gasventil am Eingangsanschluss aufweist.
  9. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Gasventile manuell betätigbar sind.
  10. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (18) eine Magnetventileinrichtung aufweist.
  11. Gasbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (18) eine konventionelle Gasventileinrichtung aufweist, die durch mindestens einen als Stellmotor dienenden Elektromotor (24) betätigbar ist.
  12. Gasbrenner nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (24) durch einen Piezo-Antrieb gebildet ist.
  13. Gasbrenner nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Piezoantrieb unmittelbar durch die vom Thermoelement erzeugte Thermospannung betrieben wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH163684A (de) * 1931-06-18 1933-08-31 Bosch Robert Ag Gasbrenner-Einrichtung mit einem Gashauptventil und einer sicherheitsvorrichtung für die Ermöglichung des gefahrlosen Anzündens der Zündflamme des Gasbrenners.
DE1897243U (de) * 1964-04-20 1964-07-23 Wittener Herdfabrik Und Appbau Gasarmatur fuer eine raeuchervorrichtung.
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DE1429125A1 (de) * 1963-05-07 1968-11-07 Saunier Duval Zuendvorrichtung fuer den Gasbrenner eines Heisswasserbereiters,der ausserhalb seiner Anlaufzeit keine brennende Zuendhuelse aufweist

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