DE1094431B

DE1094431B - Instantaneous water heater with membrane-controlled water flow regulator

Info

Publication number: DE1094431B
Application number: DEV15247A
Authority: DE
Inventors: Ernst Keppel
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1958-10-22
Filing date: 1958-10-22
Publication date: 1960-12-08

Description

DEUTSCHESGERMAN

Im Hauptpatent 1 070 807 ist ein Durchlauferhitzer mit membrangesteuertem Wassermengenregler beschrieben, bei dem von der das Regelventil steuernden Reglermembran ein zusätzliches Verschlußglied für den Durchlaufkanal gegen die Wirkung einer Federkraft in Schließstellung gebracht und im dieser Stellung auch während der Einstellzeit des Regelventils durch den auf dem Verschlußglied lastenden ungeregelten Wasserdruck gehalten wird, bis durch Einspielen des Regelventils der Betriebsdruck erreicht ist, den die Federkraft des Verschlußgliedes dann überwindet. Bei einem solchen Durchlauferhitzer wird vermieden, daß während der meist durch ein Langsamzündventil verzögerten Einstellzeit des Wassermengenreglers eine größere noch nicht erhitzte Wassermenge ausläuft.The main patent 1 070 807 describes an instantaneous water heater with a membrane-controlled water flow regulator, in the case of the regulator diaphragm controlling the regulating valve, an additional closure member brought into the closed position for the flow channel against the action of a spring force and in this Position also during the setting time of the control valve by the load on the closure member Unregulated water pressure is maintained until the operating pressure is reached by activating the control valve is, which the spring force of the closure member then overcomes. With such a water heater avoided that during the adjustment time of the water volume regulator, which is usually delayed by a slow ignition valve a larger amount of water that has not yet been heated leaks out.

Im Hauptpatent ist als zusätzliches Verschlußglied eine winkelhebelartig ausgebildete Ventilklappe gezeigt worden, die durch den ungeregelten Wasserdruck gegen die Wirkung einer Feder an die Öffnung des Durchlaßkanals gedrückt wird. Eine solche Ventilklappenanordnung verursacht, insbesondere wenn die Ventilklappe zugleich auch noch einen Nebenwasserkanal abschließen soll, erhebliche fertigungstechnische und funktioneile Schwierigkeiten. Es können unter gewissen Umständen störende Flattererscheinungen auftreten, Außerdem ist eine erheblich verteuernde Fertigungsgenauigkeit bei einer solchen Ventilklappenanordnung erforderlich.In the main patent, an angle lever-like valve flap is shown as an additional closure member which by the unregulated water pressure against the action of a spring at the opening of the Passage channel is pressed. Such a valve flap arrangement causes, especially when the Valve flap should also close off a secondary water channel at the same time, considerable manufacturing technology and functional difficulties. Under certain circumstances, there can be disruptive flutter phenomena occur, In addition, a significantly more expensive manufacturing accuracy in such a valve flap arrangement necessary.

Unter Beibehaltung des im Hauptpatent geschilderten Prinzips wird erfindungsgemäß das Verschlußglied als ein sich auf einer Wendelfeder abstützender, mit einem kragenartigen Ansatz versehener Ventilkopf ausgebildet, der mit seinem Ansatz in die abzuschließende Durchlaßöffnung eindringt. Ein solcher Ventilkopf ist leichter zu fertigen und einfacher zu montieren. Flattererscheinungen werden dabei dadurch vermieden, daß der Ventilkopf axiale Einfräsungen aufweist, durch die in der Schließstellung eine Mindestwassermenge eintritt. Es fließt dann durch die Ausfräsungen immer die gleiche Vorlaufwassermenge unabhängig davon·, ob der Ventilkopf auf dem Sitz aufliegt oder etwas angehoben ist. Infolgedessen entsteht keine von der Ventilkopfstellung abhängige zusätzliche Ventilschließkraft, die Ursache eines Fiatterns sein könnte.While maintaining the principle outlined in the main patent, the closure member is according to the invention as a valve head supported on a helical spring and provided with a collar-like extension formed, which penetrates with its approach into the passage opening to be closed. Such a valve head is easier to manufacture and easier to assemble. Flutter phenomena are thereby avoided that the valve head has axial millings through which a minimum amount of water in the closed position entry. The same amount of flow water then always flows through the cutouts regardless of whether the valve head rests on the seat or is slightly raised. As a result, arises No additional valve closing force dependent on the valve head position, the cause of a fiat could be.

Wesentlich ist, daß bei solchen Durchlauferhitzern, bei denen in der Membrankammer des Wassermengenreglers ein von einem Temperaturwählerventil beherrschter Nebenwasserkanal mündet, für diesen ein gesondertes zusätzliches Verschlußglied vorgesehen wird.It is essential that in such water heaters, in those in the membrane chamber of the water flow regulator a secondary water channel controlled by a temperature selector valve opens for this a separate additional closure member is provided.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtAn exemplary embodiment is shown in the drawing. It shows

mit membrangesteuertemwith membrane controlled

WassermengenreglerWater flow regulator

Zusatz zum Patent 1 070 807Addendum to patent 1,070,807

Anmelder:Applicant:

Joh. Vaillant K. G.,
Remscheid, Berghauser Str. 40Joh. Vaillant KG,
Remscheid, Berghauser Str. 40

Ernst Keppel, Remscheid,
ist als Erfinder genannt wordenErnst Keppel, Remscheid,
has been named as the inventor

Abb. 1 eine Wassermangelsicherung mit einem Wassermengenregler eines gasbeheizten Durchlauferhitzers im Schnitt und in schematischer Darstellung,Fig. 1 a water shortage safety device with a water flow regulator of a gas-heated instantaneous water heater in section and in schematic representation,

Abb. 2 einen Teilausschnitt der Abb. 1 in vergrößertem Maßstab in Betriebsstellung undFig. 2 shows a partial section of Fig. 1 on an enlarged scale in the operating position and

Abb. 3 einen Längs- und einen Querschnitt durch das Verschlußglied der Wassermangelsicherung in vergrößertem Maßstab.Fig. 3 shows a longitudinal and a cross section through the closure member of the water shortage protection in enlarged Scale.

Die Armatur 1 eines gasbeheizten Durchlauferhitzers wird mit einem Anschlußstutzen 2 an eine Kaltwasserzuleitung angeschlossen. An einen zweiten Anschluß stutzen 3 ist das durch einen Heizkörper 4 führende Durchlaufrohr 5 angeschlossen, das durch ein Auslaß-Zapfventil 6 abgeschlossen wird. Mit 7 ist ein Gasbrenner bezeichnet, der über ein Wassermangelsicherungsventil 8 aus einer bei 9 angeschlossenen Gasleitung gespeist wird.The armature 1 of a gas-heated water heater is with a connecting piece 2 to a Cold water supply connected. At a second connection clip 3 this is through a radiator 4 leading flow pipe 5 connected, which is closed by an outlet nozzle 6. With 7 is denotes a gas burner which is connected via a water shortage safety valve 8 from a connected at 9 Gas line is fed.

In der Armatur 1 ist eine Reglermembran 10 eingespannt, die eine obere 11 und eine untere Membrankammer 12 abteilt. Auf der Membran 10 liegt ein durch eine Feder 13 belasteter Membranteller 14 auf, dessen Schaft 14' mit dem Schaft 8' des Wassermangelsicherungsventils 8 zusammenarbeitet.In the fitting 1, a regulator diaphragm 10 is clamped, which has an upper 11 and a lower diaphragm chamber 12 compartments. A diaphragm plate 14 loaded by a spring 13 rests on the diaphragm 10, the shaft 14 'of which cooperates with the shaft 8' of the low-water safety valve 8.

Der Kaltwassereinlaßstutzen 2 steht über einen Einlaßkanal 2' mit einer unten durch eine Verschlußschraube 15 abgeschlossenen Bohrung 16 in Verbindung, die in der unterem Membrankammer 12 mündet. In der Bohrung 16 ist ein Regelventilkörper 17 von vierkantigem Querschnitt geführt, der eine kegelige Fläche 17' und einen durch ein« Verengung 18 der Bohrung 16 hindürchtretenden Kopf 17" besitzt. Durch eine Feder 19 wird der Ventilkörperkopf 17" an die Membran 10 gedrückt.The cold water inlet connection 2 stands above an inlet channel 2 'with a screw plug at the bottom 15 closed bore 16 in connection which opens into the lower diaphragm chamber 12. In the bore 16, a control valve body 17 is guided by a square cross-section, which is a conical Surface 17 'and a head 17 ″ which penetrates through a constriction 18 of the bore 16. The valve body head 17 ″ is pressed against the membrane 10 by a spring 19.

009 677/27009 677/27

In der unteren Membrankammer 12 mündet eine Venturidüse 20, durch die eine Verbindung zwischen der Membrankammer 12 und dem Anschlußstutzen 3 bzw. dem Durchlauf rohr 5 hergestellt wird. Im engsten Querschnitt der Venturidüse 20 sind Querbohrungen 21 vorgesehen, die in einem Kanal 22 münden. Der Kanal 22 führt über ein undichtes Tellerventil 23 (sogenanntes Langsamzündventil) in die obere Membrankammer 11.In the lower diaphragm chamber 12 opens a Venturi nozzle 20 through which a connection between the membrane chamber 12 and the connecting piece 3 or the flow tube 5 is made. In the closest Cross-section of the Venturi nozzle 20, transverse bores 21 are provided which open into a channel 22. The channel 22 leads through a leaky poppet valve 23 (so-called slow ignition valve) into the upper diaphragm chamber 11.

In der unteren Membrankammer 12 mündet ferner ein die Venturidüse 20 umgehender Nebenwasserkanal 24, der von einem durch einen Handgriff 25 zu betätigenden Ventil 26 (Temperaturwählerspindel) beherrscht wird.A secondary water channel bypassing the Venturi nozzle also opens into the lower membrane chamber 12 24, which is dominated by a valve 26 to be operated by a handle 25 (temperature selector spindle) will.

Die Venturidüse 20 und der Nebenwasserkanal 24 stehen mit je einer von der Membrankammer 12 ausgehenden Gehäusebohrung 28, 28' in Verbindung. In den Bohrungen 28, 28' ist je eine Wendelfeder 29, 29' geführt, auf der sich je ein Ventilkopf 27, 27' abstützt. Der Ventilkopf 27, 27' ist mit einem kragenartigen Ansatz 30, 30' (s. Abb. 3) versehen, mit dem er in die Bohrung 28, 28' eindringen kann. Außerdem weist der Ventilkopf 27, 27' beiderseits axiale Ausfräsungen 32, 32' auf, durch die auch bei Schließstellung eine bestimmte Mindestwassermenge strömen kann.The Venturi nozzle 20 and the secondary water channel 24 each have one starting from the membrane chamber 12 Housing bore 28, 28 'in connection. In each of the bores 28, 28 'there is a helical spring 29, 29' out, on each of which a valve head 27, 27 'is supported. The valve head 27, 27 'is with a collar-like Approach 30, 30 '(see Fig. 3) is provided with which it can penetrate into the bore 28, 28'. In addition, the Valve head 27, 27 'on both sides with axial cutouts 32, 32' through which a certain Minimum amount of water can flow.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Bei geschlossenem Zapfventil 6 ist Druckausgleich in den Membrankammern 11, 12 vorhanden. Durch die Feder 13 wird infolgedessen die Membran 10 in die in Abb. 1 dargestellte Lage gedrückt. Dabei werden die Ventilköpfe 27, 27' gegen die Wirkung der Federn 29, 29' auf ihren Sitz gedrückt und die Gehäusebohrungen 28, 28' abgeschlossen und damit der Wasserdurchfluß durch die Venturidüse 20 und den Nebenwasserkanal 24 gesperrt.The mode of operation of the arrangement described is as follows: When the nozzle 6 is closed Pressure equalization in the membrane chambers 11, 12 is present. By the spring 13 is as a result Membrane 10 pressed into the position shown in Fig. 1. The valve heads 27, 27 'are against the action of the springs 29, 29 'is pressed onto their seat and the housing bores 28, 28' are closed and thus the flow of water through the Venturi nozzle 20 and the secondary water channel 24 is blocked.

Wird das Zapfventil 6 geöffnet, dann fließt aus der unteren Membrankammer 12 durch die Ausfräsungen 32, 32' eine kleine Mindestwassermenge durch das Durchlaufrohr. Es entsteht unter der Membran 10 in der Kammer 12 ein Staudruck, der noch dem vollen Wasservordruck entspricht, da das Regelventil 17 den Durchlaß durch die Verengung 18 noch nicht drosselt. Durch den Staudruck wird die Membran 10 gegen die Wirkung der Feder 13 angehoben, wobei das in der Kammer 11 vorhandene Wasser über das undichte Langsamzündventil 23 langsam nach dem offenen Zapfventil 6 hin verdrängt wird. Der Hub der Membran 10 wird dadurch verzögert, so daß das Wassermangelsicherungsventil 8 langsam geöffnet wird. Während dieser verlangsamten Hubbewegung der Membran 10 werden die Ventilköpfe 27, 27', auf denen ja noch der volle Wasserdruck lastet, in Schließstellung gehalten, so daß nur die kleine Mindestwassermenge durch das Durchlaufrohr 5 strömen kann. Nach einem ausreichenden Membranhub kommt der Regelventilkörper 17 in seine Betriebsstellung und drosselt mit seinem kegeligen Teil 17' den Durchlaß durch die Verengung 18, so daß in der Membrankammer 12 ein gegenüber dem Vordruck verminderter Betriebsdruck entsteht. Die Federn 29, 29' sind so abgestimmt, daß sie die Ventilköpfe 27, 27' bei dem verminderten Betriebsdruck in die in Abb. 2 dargestellte Lage anheben können, so daß nunmehr die Mündungen der Venturidüse 20 und des Nebenwasserkanals 24 freigegeben werden, so daß die betriebsmäßige Wassermenge durchgelassen wird. In bekannter Weise stellt sich der Regelventilkörper so ein, daß der an der Venturidüse entstehende dynamische Druckunterschied konstant gehalten und dadurch die einströmende Wassermenge geregelt wird. Durch öffnen des Temperaturwählerventils 26 kann man die eingeregelte Wassermenge mehr oder weniger vergrößern und dadurch die Auslauftemperatur bestimmen.If the nozzle 6 is opened, then flows out of the lower diaphragm chamber 12 through the cutouts 32, 32 'a small minimum amount of water through the flow pipe. It arises under the membrane 10 in the chamber 12 a back pressure which still corresponds to the full water pressure, since the control valve 17 the Passage through the constriction 18 is not yet throttled. By the back pressure, the membrane 10 is against the Effect of the spring 13 is raised, the water present in the chamber 11 over the leaky Slow ignition valve 23 is slowly displaced towards the open nozzle 6. The stroke of the diaphragm 10 is thereby delayed, so that the water shortage safety valve 8 is slowly opened. During this slowed stroke movement of the membrane 10, the valve heads 27, 27 ', on which yes, the full water pressure is still on, held in the closed position, so that only the small minimum amount of water can flow through the flow pipe 5. The control valve body comes after a sufficient diaphragm stroke 17 in its operating position and throttles with its conical part 17 'the passage through the Constriction 18, so that in the diaphragm chamber 12 an operating pressure which is reduced compared to the admission pressure arises. The springs 29, 29 'are coordinated so that they the valve heads 27, 27' at the reduced operating pressure can lift into the position shown in Fig. 2, so that now the mouths of the Venturi nozzle 20 and the secondary water channel 24 are released, so that the operational amount of water is let through. In a known manner, the control valve body adjusts itself so that the one at the Venturi nozzle The resulting dynamic pressure difference is kept constant and thereby the amount of water flowing in is regulated. By opening the temperature selector valve 26 you can adjust the amount of water Increase more or less and thereby determine the outlet temperature.

Wesentlich ist, daß die Ventilköpfe 27 und 27' durch den noch ungeregelten Wasserdruck in Schließstellung gehalten werden, bis das Regelventil 17 genügend drosselt und seine Betriebsstellung erreicht. Während der durch die Langsamzündung verzögerten Einstellzeit des Regelventils 17 verhindern die Ventilköpfe 27 und 27' einen unerwünschten Wasservorlauf.It is essential that the valve heads 27 and 27 'are in the closed position due to the still unregulated water pressure be held until the control valve 17 throttles sufficiently and reaches its operating position. While the setting time of the control valve 17, which is delayed by the slow ignition, is prevented by the valve heads 27 and 27 'an undesirable water inlet.

Claims

Patent claims:

1. Instantaneous water heater with diaphragm-controlled water flow regulator, from which the control valve controlling regulator membrane an additional closure member for the flow channel against the Effect of a spring force brought into the closed position and in this position during the Adjustment time of the control valve due to the uncontrolled water pressure on the closure member is held until the operating pressure is reached by playing in the control valve, which the Then overcomes the spring force of the closure member, according to Patent 1 070 807, characterized in that the closure member as a one on a helical spring (29, 29 ') supported, with a collar-like Approach (30, 31 ') provided valve head (27, 27') is formed, which with its approach (30, 30 ') penetrates into the passage opening (28, 28') to be closed.

2. Water heater according to claim 1, characterized in that the valve head (27,27 ') is axial Has millings (32, 32 ') through which a minimum amount of water enters in the closed position.

3. Water heater according to claim 1 or 2, in which in the membrane chamber of the water flow regulator a secondary water channel controlled by a temperature selector valve opens through it characterized in that a separate, additional closure member for the secondary water channel (24) (27 ') according to one of claims 1 and 2 is provided.

1 sheet of drawings