-
Gasbeheizter Umlauf-Wassererhitzer für Sammelheizungsanlagen Die Erfindung
bezieht sich auf einen gasbeheizten Umlauf-Wassererhitzer für Sammelheizungsanlagen
mit einer nach dem Absperren der Gaszufuhr weiterlaufenden Unwälzpumpe und mit einer
die Gaszufuhr steuernden Wassermangelsicherung mit zwei voneinander getrennten Druckkammern
sowie mit einer yangsamzündeinrichtung, wobei zur Erzeugung einer Druckdifferenz
zwischen den Druckkammern der Wassermangelsicherung im Wasserweg ein Staurohr, ein
Venturirohr oder eine Drossel vorgesehen ist.
-
Es ist bereits bekannt, in Sammelheizungsanlagen die Umwälzpumpe auch
bei abgeschaltetem Umlauf-Wassererhitzer weiterlaufen zu lassen, um dadurch eine
gleichmässige Wärmeabgabe an der Heizanlage zu erzielen und innerhalb des Leitungssystemes
Wärmedehnungsgeräusche zu vermeiden, welche bei einem Betrieb der Heizungsanlage
mit einer intermittierend laufenden Umwälzpumpe infolge der dabei auftretenden grösseren
Temperaturänderungen kaum zu vermeiden sind. Bei den Anlagen mit weiterlaufender
Umwälzpumpe besteht das Problem, eine einwandfreie Steuerung der Gaszufuhr durch
dir
Wassermangelsicherung zu erzielen, da bei einer herkömmlichen Szhaltung-der Wassermangelsicherung
die durch die dauernd laufende Umwälzpumpe entstehende Druckdifferenz dort dauernd
wirksam wäre. Es ist auch bereits bekannt, die zur Steuerung der Wassermangelsicherung
erforderliche Druckdifferenz zwischen ihren beiden Druckkammern mit Hilfe einer
Drosselstelle im Wasserumlaufweg zu erzeugen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einwandfreies Absperren
der Gaszufuhr zu dem Umlauf-Wassererhitzer in einer Sammelheizungsanlage mit weiterlaufender
Umwälzpumpe mit Hilfe von möglichst einfachen Mitteln zu bewirken.
-
Diese Aufgabe wird an einem gasbeheizten Umlauf-Wassererhitzer der
eingangs angeführten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das zur Erzeugung
der Druckdifferenz dienende Organ durch eine von einer Messgrösse, z.B. der Raumtemperatur,
abhängige Steuereinrichtung entweder zum Aufbau oder zum Abbau der Druckdifferenz
verstellbar ist.
-
Dazu kann erfindungsgemäss das zur Erzeugung der Druckdifferenz dienende
Organ mit einer elektrischen, elektromagnetischen, mechanischen oder thermomechanischen
Verstelleinrichtung gekoppelt sein.
-
Bei einer Ausführungeform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass
das zur Erzeugung der Druckdifferenz dienende Staurohr mit einer an einem abgewinkelter
Jtide gebildeten Staudüse versehen ist, welche in eine fluchtende E;teliung gegent:ber
einer Strömungsdüse bringbar ist. Dabei beatrtlt die Mög'!«._@.@:==keiL, dass die
Strömungsdüse im Wasserumlaufweg zwischen. der Umwälzpumpe und dem Wärmeaustauscher
des Wassererhitzers angeordnet isst und in ein Gehäuse mündet, in welchem das Staurohr
um seine quer zur Strömungsrichtung liegende Dingsachse verdrehbar gelagert ist.
Es ist aber auch möglich, dass die Strömungedü-- in dem zur Hochdruckkammer
der
Wassermangelsicherung führenden Hochdruckkanal angeordnet ist und in ein Gehäuse
mündet, in welchem das Staurohr-in Richtung seiner Längsachse verstellbar gelagert
äst.
-
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein,
dass das bzw. die zur Erzeugung der Druckdifferenz dienende Venturirohr oder Drossel
innerhalb des Wasserumlaufweges verstellbar angeordnet ist.
-
In jedem Falle wird, wenn die Gaszufuhr zum Umlauf-Wassererhitzer
abgesperrt-werden soll, das zur Erzeugung der Druckdifferenz dienende Organ so verstellt,
dass an ihm keine Druckdifferenz mehr abgenommen und zwischen den beiden Druckkammern
der Wassermangelsicherung wirksam werden kann.
-
Einzelheiten über die Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung
in Verbindung mit der Zeichnung, auf-welcher zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
mehr oder weniger schemat. dargestellt sind.
-
Im einzelnen zeigen: Fig..1 und Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel
einer Sammelheizungsanlage mit einem erfindungsgemäss gesteuerten gasbeheizten Umlauf-Wassererhitzer
bei freigegebener und bei abgesperrter Gaszufuhr. Fig. 3 und Fig. ¢ ein zweites
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäss ausgebildeten Sammelheizungsanlage, ebenfalls
bei freigegebener und bei abgesperrter Gaszufuhr.
In allen Figuren
sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Der schematisch dargestellte
Umlauf-Wassererhitzer weist in bekannter Weise einen Brenner 10 auf, dessen Flammen
das Umlaufwasser erhitzen, welches eine einen Lamellenblock 11 durchsetzende Rohrschlange
durchfliesst. Die Gaszufuhr zum Brenner-10 erfolgt von einer Gaszufuhrleitung 12
aus über ein Gas-Sicherheitsventil 13. Das Schliessglied 14 des Gas-Sicherheitsventils
13 wird in an sich bekannter Weise über einen Membrantellerstift 15 von einer allgemein
mit der Bezugsziffer 16 bezeichneten Wassermangelsicherung aus gesteuert, welche
durch eine Membran 17 in eine Hochdruckkammer 18 und in eine Niederdruckkammer 19
unterteilt ist. Das im Lamellenblock 11 des Umlauf-Wassererhitzers erhitzte Umlaufwasser
gelangt über eine Vorlaufleitung 20 zu den symbolisch dargestellten Heizkörpern
21 der Heizungsanlage und wird mittels einer Umwälzpumpe 22 über eine Rücklaufleitung
23 zu dem Lamellenblock 11 zurückgefördert.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 ist die Niederdruckkammer
19 über einen 1Viederdruckkanal 24 mit der Rücklaufleitung 23 für das Umlaufwasser
verbunden. Die Hochdruckkammer 18 ist über einen Hochdruckkanal 25 mit einer in
der Rücklaufleitung 23 auf der Druckseite der Umwälzpumpe 22 angeordneten Staurohreinrichtung
26 verbunden.
-
Die Staurohreinrichtung 26 besteht aus einem Hohlgehäuse 27, in welches
das Umlaufwasser durch eine Strömungsdüse 28 hindurch einströmt. Im Hohlgehäuse
27 ist ein an sich bekanntes Staurohr 29 mit einer an einem abgewinkelten Ende gebildeten
Shaudüse 30 gelagert, welche in eine fluchtende Stellung gegenüber der Strömungsdüse
28 zu bringen ist. Zu diesem Zweck ist das Staurohr 29 mit seiner Längsachse quer
zur Strömungsrichtung im Hohlgehäuse 27 angeordnet. Wenn die Staudüse,30 der Strömungsdüse
28 gegenübersteht, wird die Staudüse 30 von dem aus der Strömungsdüse 28 austretenden
Strahl
des Umlaufwassers.beaufschlagt. Das Staurohr 29 ist erfindungsgemäss drehbar ausgebildet
und zu diesem Zweck mit einem Verstellzahnrad 31 verbunden, weiches mittels einer
nicht dargestellten, beispielsweise über einen Raumthermostaten gesteuerten Verstellvorxichtung
gedreht werden kann, welche z.B. durch einen Elektromotor angetrieben sein kann.
-
In Figur 1 ist die Stellung des Staurohres 29 bei in Betrieb befindlichem
Brenner 10 dargestellt. Die Staudüse 30 ragt in den Strahl-des in das Hohlgehäuse
27 einströmenden Umlaufwassers. Im Staurohr 29 bildet sich also ein Staudruck aus,
welcher in der' Hochdruckkammer 18 wirksam ist, die Membran 17 gemäss der Zeichnung
nach oben verschiebt und dadurch das Schliessglied 14 des Gassicherheitsventils
13 von seinem Sitz abhebt.
-
Zum Abschalten des Brenners 10 des Umlauf-Wassererhitzers und zum
hierfür erforderlichen Schliessen des Gas-Sicherheitsventils 13 wird das Staurohr
29 mit Hilfe des Verstellzahnrades 31 durch die erwähnte, nicht näher dargestellte
Verstelleinrichtung in die aus Fig. 2 ersichtliche Lage verdreht, in welcher die
Staudüse 30 des Staurohrs 29 aus dem Strahlbereich des einströmenden Umlaufwassers
um 180o gegenüber der Stellung in Figur 1 verstellt ist und in die Richtung des
in der Rücklaufleitung 23 abströmenden Umlaufwassers zeigt. Es entsteht also trotz
weiterlaufender Umwälzpumpe 22 kein Staudruck mehr im Staurohr 29, wodurch in den
beiden Druckkammern 18 und 19 der Wassermangelsicherung 16 praktisch gleicher Druck
herrscht und die Membran 17 in ihre Mittellage zurückgeht und das Gas-Sicherheitsventil
13 schliesst und die Gaszufuhr aus der Gaszufuhrleitung 12 zum Brenner 10 des Umlauf-Wassererhitzers
unterbricht.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 ist eine zur
Erzeugung der Druckdifferenz dienende Staurohreinrichtung 32 in dem zur Hochdruckkammer
18 der Wassermangelsieherung 16 führenden
Hochdruckkanal 33 angeordnet.
Die Niederdruckkammer 19 der Wassermangelsicherung 16 ist über einen Niederdruckkanal
34 mit der Vorlaufleitung 20 und über einen Zweigkanal 35 mit der Staurohreinrichtung
32 verbunden. Die Staurohreinrichtung 32 besteht aus einem Hohlgehäuse 36, durch
welches der Hochdruckkanal 33 hindurchführt. Dabei gelangt das im Hochdruckkanal
33 von der Umwälzpumpe 22 geförderte Umlaufwasser durch eine-Strömungsdüse 37 in
das Hohlgehäuse 36 der Staurohreinrichtung 32. Das Hohlgehäuse 36 ist aus nicht
magnetisierbarem Material gefertigt und weist in seinem Inneren einen Staurohrschieber
38 auf, in welchem ein abgewinkel-; ter Staurohrkanal 39 mit einer Staudüse 40 ausgebildet
ist. Der S.taurohrschieber 38 besteht aus magnetisierbarem Material und kann mittels
einer beispielsweise auf der Aussenseite des oberen Teils des Hohlgehäuses 36 angeordneten
hlektromagnetspule 47 in die aus Fig. 3-ersichtliche Stellung angehoben werden,
in welcher die Staudüse 40.des ötaurohrkanales 39 mit der Strömungsdüse 37 am Eingang
des Hohlgehäuses 36 fluchtet. Dadurch wird in an sich bekannter Weise durch den
einströmenden Umlaufwasser-Teilstrom im Staurohrkanal 39 und damit in der Hochdruckkammer
18 der Wassermangelsicherung 16 ein Staudruck wirksam, welcher ein Anheben der Membran
17 der wassermangelsicherung 16 und dadurch ein Öffnen des Gas-Sicherheitsventiles
13 bewirkt, so dass Gas zum Brenner 10 des Umlauf-Wassererhitzers strömen kann.
Die Erregung der Elektromagnetspule 41 kann z.B. über- einen Raumthermostat gesteuert
sein. Sobald die Erregung unterbrochen wird, fällt der Staurohrschieber 38 in die
aus Figur 4 ersichtliche Ruhestellung ab. Dadurch gelangt die Staudüse 40 des Staurohrkanales
39 aus
der@Strömungsdüse 37 am Hohlgehäuse 36. Es findet keine Staudruckbildung mehr statt.
Die Folge davon ist praktisch ein Druckausgleich zwischen den Druckkammern 19 und
18 der Wassermangeleicherung 16, so dass das Gas-Sicherheitsventil 13 trotz weiterlaufender
Umwälzpumpe 22 geschlossen wird. .
Als zur Erzeugung der
Druckdifferenz dienendes Organ kann nicht nur-eine Stauröhreinrichtung verwendet
werden. Auch ein Venturirohr oder eine Drossel können eine solche Funktion erfüllen,
wenn das Venturirohr oder die Drossel innerhalb des Umlaufwasserweges verstellbar
angeordnet wird. Eine entsprechende Verstellbewegung eines als Venturirohr oder
als Drossel ausgebildeten Schiebers könnte sowohl in axialer Richtung als auch durch
Verdrehen vorgenommen werden, wozu eine elektromagnetische oder elektronotorische
Kraft angewendet werden kann. Die Verstelleinrichtung zum Ein-und Ausschalten des
zur Erzeugung der Druckdifferenz dienenden Organes kann auf verschiedene Meise gesteuert
werden, wozu,auch ein thermomechanischer Vorgang vorgesehen werden könnte.