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Gasbeheizter Umlauf-Wassererhitzer Die Erfindung bezieht sich auf
einen gasbeheizten Umlauf-Wassererhitzer für mit einer Umwälzpumpe betriebene Zentralheizungsanlagen
mit einem einen Lamellenblock aufweisenden Wärmetauscher sowie mit einem die Gaszufuhr
zum Brenner beherrschenden Absperrorgan, insbesondere mit einer thermoelektrischen
Zündsicherungsvorrichtung, welchem ein durch einen Wärmefühler beeinflußter Thermostat
zur Begrenzung der während des Betriebes auftretenden Wassertemperatur in der Vorlaufrohrleitung
zugeordnet ist.
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Zentralheizungsanlagen dieser Art sind im allgemeinen mit einem Temperaturregler
verbunden, mit dessen Hilfe die Temperatur des den Heizkörpern zugeführten Wassers
auf einen bestimmten Wert eingestellt wird. Steigt die Wassertemperatur infolge
Versagens des Temperaturreglers über diesen Wert an, wird der Umlauf-Wassererhitzer
durch Unterbrechung der Gaszufuhr außer Betrieb gesetzt, und zwar durch einen außer
dem Temperaturregler vorgesehenen Thermostaten zur Begrenzung der Wassertemperatur
auf einen zulässigen Höchstwert. Dies wird im allgemeinen mittels eines in der Vorlaufleitung
angeordneten und mit dem Temperaturbegrenzungs-Thermostaten verbundenen Wärmefühlers
bewirkt, welcher ein die Gaszufuhr zum Brenner beherrschendes Absperrorgan steuert,
beispielsweise einer thermoelektrischen Zündsicherungsvorrichtung. So ist eine solche
Anlage bekanntgeworden, bei welcher mittels des Wärmefühlers des Temperaturbegrenzungs-Thermostaten
der Stromkreis der thermoelektrischen Zündsicherungsvorrichtung, also ein vom Netz
unabhängiger Stromkreis, unterbrochen wird.
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Bei gasbeheizten Umlauf-Wassererhitzern sind auch Sicherheitsvorkehrungen
für den Fall vorgesehen, daß durch Ausfall der Umwälzpumpe kein Wasser durch den
Umlauf-Wassererhitzer fließt und durch einen gleichzeitigen Ausfall der Wassermangelsicherung
trotzdem eine Gaszufuhr zum Brenner erfolgt und dadurch eine überhitzung des Wärmetauschers
des Erhitzers eintreten kann. In einem solchen Fall würde zumindest der Wärmetauscher,
wenn nicht sogar das ganze Gerät durch Überhitzung zerstört werden. Zur Sicherung
des Gerätes gegen überhitzung wird bislang ein gesonderter Thermostat verwendet,
dessen Wärmefühler in den Lamellenblock des Wärmetauschers oberhalb der wasserführenden
Rohre eingebracht ist. Dieser Thermostat spricht bei Überhitzung des Lamellenblocks
an, und die Anlage wird beispielsweise durch Unterbrechen der thermoelektrischen
Zündsicherungsvorrichtung abgeschaltet.
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Bei gasbeheizten und elektrisch beheizten Wasserspeichern sind zwar
auch thermostatische Steuereinrichtungen bekannt, jedoch können diese nicht als
Vorbild für die erforderlichen Sicherheitsvorkehrungen an gasbeheizten Umlauf-Wassererhitzern
der eingangs angeführten Art dienen.
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Die Erfindung besteht darin, eine kombinierte Schutzeinrichtung sowohl
zur Begrenzung der Wassertemperatur in der Vorlaufleitung als auch zum Schutz des
Wassererhitzers der eingangs genannten Gattung gegen Überhitzung zu schaffen, bei
welcher beide Funktionen mittels eines einzigen Thermostaten mit einem einzigen
Wärmefühler erzielt werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Wärmefühler des zugleich als
Überhitzungsschutz für den Lamellenblock dienenden Temperaturbegrenzungs-Thermostaten
unabhängig von der Größe des Wärmetauschers und dem Durchmesser der Vorlaufleitung
mit seinem Zentrum in einer Entfernung zwischen 20 und 100 mm vom Ausgang am Lamellenblock
an der Außenseite des Vorlaufrohres angeordnet ist, in welcher Entfernung die nach
dem Außerbetriebsetzen des Gerätes entstehende Nachwärme-Temperatur des Umlaufwassers
geringer, dagegen die bei Beginn einer Überhitzung des Lamellenblocks entstehende
Temperatur des Vorlaufrohres größer als die am Thermostaten eingestellte Grenztemperatur
ist.
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Folgende Bedingungen waren zu beachten: Der Wärmefühler muß im Normalbetrieb
ausschließlich auf die auf einen zulässigen Höchstwert begrenzte Wassertemperatur,
z. B. 90° C bei offenen oder l10° C bei geschlossenen Heizungsanlagen, ansprechen.
Zu diesem Zweck ist der Wärmefühler gemäß der Erfindung in einer bestimmten Entfernung
vom Ausgang am Lamellenblock des Wärmetauschers angeordnet, so daß die bei Betrieb
des Gerätes auftretende Temperatur des Lamellenblocks des Wärmetauschers sowie die
Temperatursteigerung des Wassers infolge Nachheizens durch die Restwärme im
Wärmetauscher
nach dem Abschalten des Brenners keinen Einfluß auf den Wärmefühler ausüben, solange
ein Wasserumlauf stattfindet bzw. Wasser in den wasserführenden Rohren des Lamellenblocks
vorhanden ist.
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Andererseits muß der Wärmefühler die beim Fehlen von Wasser in den
wasserführenden Rohren des Lamellenblocks oder bei Dampfbildung in den Rohren des
Lamellenblocks und der dadurch verbundenen schlechteren Wärmeleitung im Inneren
der Rohre auf die bei einem solchen Fehlbetrieb auftretende Überhitzung des Lamellenblocks
ansprechen und so als Trockengehschutz wirken. Daher ist der Wärmefühler an einer
Stelle der Vorlaufleitung angeordnet, an welcher beim Eintritt des erwähnten Fehlbetriebes
der Wärmefühler die eingestellte Grenztemperatur, bei welcher noch keine Zerstörung
des Wärmetauschers, insbesondere des Lamellenblocks, durch die auftretende Überhitzung
eintritt, allein durch die über die Wand des Vorlaufrohres erfolgende Wärmeübertragung
erreicht.
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Der Anspruch 2 ist ein echter Unteranspruch.
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Der Wärmefühler ist mit dem Vorlaufrohr wärmeleitend verbunden. Er
kann auf einer hart angelöteten Tragplatte lösbar festgespannt sein.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung, zum Teil
schematisch, dargestellt und nachstehend beschrieben.
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Der dargestellte Wärmetauscher herkömmlicher Bauart besteht aus einem
die Verbrennungskammer allseitig begrenzenden Innenkörper 10, um welchen eine Rohrleitung
11 mit gutem Wärmekontakt schraubenförmig herumgeführt ist. Die Rohrleitung 11 ist
mit einem Rücklaufanschlußstutzen 12 versehen und mit einer Rücklaufleitung 13 verbunden.
Das aus der Rücklaufleitung 13 ankommende Wasser wird zu einem Lamellenblock 14
gefördert, welcher von der Rohrleitung 11 mäanderartig durchdrungen ist und in bekannter
Weise den oberen Abschluß des Innenkörpers 10 bildet. Vom Ausgang 15 am Lamellenblock
14 aus führt ein Vorlaufrohr 16 in einigem Abstand vom Innenkörper 10 nach unten
zu einem Vorlaufanschlußstutzen 17 des Umlauf-Wassererhitzers, von wo aus das erhitzte
Wasser in die Vorlaufleitung 18 und in die schematisch dargestellten Heizkörper
19 der Zentralheizungsanlage gelangt. Der Wasserumlauf wird mittels einer in der
Rücklaufleitung 13 angeordneten Umwälzpumpe 20 bewirkt.
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Außerdem ist der unterhalb des Innenkörpers 10
angeordnete Brenner
21 des Umlauf-Wassererhitzers dargestellt, welchem von einer Gaszufuhrleitung 22
aus über ein die Gaszufuhr zum Brenner 21 beherrschendes Absperrorgan 23, vorzugsweise
einer an sich bekannten und nicht dargestellten thermoelektrischen Zündsicherungsvorrichtung,
und ein durch eine Wassermangelsicherung 24 gesteuertes Sicherheitsventil
241 Gas zugeleitet wird. Bei Verwendung einer thermoelektrischen Zündsicherungsvorrichtung
wird in bekannter Weise ein in der Gaszufuhrleitung 22 liegendes Ventilschließglied,
nämlich das Absperrorgan 23, mittels Thermostrom so lange in Offenstellung gehalten,
als an einem im Flammenbereich des Zündbrenners des Umlauf-Wassererhitzers liegenden
Thermoelement Thermostrom erzeugt wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist an dem vom Ausgang 15 am Lamellenblock
14 des Wassererhitzers aus zum Vorlaufanschlußstutzen 17 führenden Vorlaufrohr 16
in der Nähe des Ausgangs 15 am Lamellenblock 14 ein Wärmefühler 25 mit gutem Wärmekontakt
angeordnet. Dieser Wärmefühler 25 gehört zu einem nicht dargestellten Thermostaten,
welcher zur Begrenzung der während des Betriebes des Gerätes vorhandenen Wassertemperatur
in der Vorlaufrohrleitung dient und beispielsweise einen Schalter in dem Thermostromkreis
der Zündsieherungsvorrichtung steuert. Die Verbindung des Wärmefühlers 25 mit dem
Schalter erfolgt dabei über die Kapillarleitung 251. Der Schalter ist normalerweise
geschlossen. Nach Überschreiten einer an dem einstellbaren Thermostaten vorgegebenen
und vom Wärmefühler 25 festgestellten Temperatur wird der Schalter geöffnet und
damit der Thermostromkreis unterbrochen, so daß das Absperrorgan 23 in bekannter
Weise in seine Schließstellung übergeht und die Gaszufuhr zum Brenner 21 sperrt.
Der Wärmefühler 25 des Thermostaten kann auch in anderer bekannter Weise auf das
Absperrorgan 23 einwirken, welches z. B. als Magnetventil ausgebildet sein kann.
Diese Wirkverbindung zwischen Wärmefühler 25 und Absperrorgan 23 ist in der
Zeichnung schematisch durch die vom Kapillarrohr 251 ausgehende und zum Absperrorgan
23 führende strichpunktierte Linie 26 angedeutet.
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Der Thermostat mit seinem Wärmefühler 25 dient gemäß der Erfindung
nicht nur zur Begrenzung der Temperatur des Vorlaufwassers, sondern zugleich auch
als Temperaturbegrenzer zum Schutz des Wärmetauschers gegen Überhitzung. Um beiden
Funktionen gerecht zu werden, ist es wesentlich, in welcher Entfernung der Wärmefühler
25 des Thermostaten vom Ausgang 15 am Lamellenblock 14 angeordnet ist. Wie bereits
eingangs erwähnt ist, befindet sich erfindungsgemäß die Befestigungsstelle für das
Zentrum des Wärmefühlers 25 20 bis 100 mm, vorzugsweise 50 mm, von dem Ausgang 15
am Lamellenblock 14 entfernt.
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Der Wärmefühler 25 wird lösbar angeordnet. An der günstigsten Stelle
ist eine mit einer Gewindebohrung versehene Platte 27 durch Hartlöten mit innigem
Wärmekontakt am Vorlaufrohr 16 des Gerätes befestigt.
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Da der Wärmefühler 25 nicht innerhalb des Vorlaufrohrs, sondern außen
am Vorlaufrohr 16 angeordnet ist, wird - abgesehen von den geringeren Befestigungskosten
- der weitere Vorteil erzielt, daß der Wärmefühler ohne Schwierigkeiten in Geräte
aller Größen, gegebenenfalls auch nachträglich, eingebaut werden kann, zumal sich
herausgestellt hat, daß die günstigste Entfernung der Befestigungsstelle für den
Wärmefühler vom Ausgang am Lamellenblock 14 praktisch unabhängig von der Größe des
Wärmetauschers ist.