DE1912314A1

DE1912314A1 - Steuer- und Sicherheitsvorrichtung fuer gasgefeuerte Heizeinrichtungen

Info

Publication number: DE1912314A1
Application number: DE19691912314
Authority: DE
Inventors: Roland Clairin
Original assignee: Saunier Duval SA
Current assignee: Saunier Duval SA
Priority date: 1968-03-12
Filing date: 1969-03-11
Publication date: 1969-10-09
Also published as: GB1221027A; FR1573058A; NL6902890A; BE728062A

Description

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⁵¹⁵⁶² Dipl.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl ³⁹⁸⁰¹³

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Ref.= M 01 447 Lw/Gt

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SAUHIER DÜYAL, Paris / PRAMRBICH

"Steuer- und Sicherheitsvorrichtung für gasgefeuerte Heizeinrichtungen¹¹.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für Heizgeräte mit Gasfeuerung, beispielsweise auf gasbefeuerte Küchenherde, Warmwasserbereiter, Durchlauferhitzer und Badheizkessel.

Insbesondere richtet sich die Erfindung auf ein neuartiges Steuersystem für die elektromagnetischen Köpfe mit Thermoelement, die als Sicherheits- oder Regelvorrichtung verwendet werden.

Bekanntlich weist die Verwendung des Thermoelementsystems in Sicherheitsvorrichtungen für gasgefeuerte Heizapparate zahlreiche Vorteile auf: Insbesondere ist man frei von jeder

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Hilfsstromquelle, weil der durch das Thermoelement erzeugte Strom lediglich von der Temperatur der flamme, der es ausgesetzt ist, abhängt. Sagegen stammt der Hauptnachteil dieses Systems aus der thermischen Trägheit des thermoempfindlichen Teiles, das beim Einschalten wie beim Ausschalten eine Verzögerung hinsichtlich der In-Gang-Setzung wie des Abschalt ens, insbesondere bei Leistungsthermoelementen, hervorruft.

Bekanntlich ist es üblich, den Einschaltknopf einige Hinuten eingedrückt zu halten, damit das Thermoelement in seiner Tem- Ψ peratur ansteigen kann. Dies ist nicht sehr störend, weil im allgemeinen die Steuerkreise während der Sauer des Auf-Temperatur-Kommens des Thermoelementes unterbrochen sind. Sagegen kann die Ausschalt zeit für den Hagnetkopf, wenn die Wächterflamme ausgegangen ist, erheblich sein, wobei es zweckmäßig ist, diese maximal zu vermindern.

Es sind bereits verschiedene Systeme, um diesen Nachteil zu beheben, vorgeschlagen worden. So hat man beispielsweise versucht, die Wärmeaustauschflächen zu vergrößern, um die Abkühlung des Thermoelementes für den fall zu beschleunigen, wo die Temperaturquelle in Fortfall kommt. Ebenfalls hat man versucht, die Unterbrechung des elektrischen Kreises dadurch sicherzustellen, daß man den Hagnetkopf durch einen sekundären Parameter steuert, dies bringt aber aufgrund der geringen, vom Thermoelement gelieferten Spannung die Verwendung von TJnterbrechungskontakten hoher Leitungsqualität, die zudem noch rostsicher sein müssen, mit sich.

Erfindungsgemäß sollen diese Nachteile nun vermieden werden, indem ein statisches Steuersystem für den Hagnetkopf vorgeschlagen wird, das es erlaubt, den bereits vorhandenen Elektromagneten für die Sicherheit der Wächterflamme zu verwenden, um auch diesem die Rolle eines Verbindungsunterbrecherorganes bei einer Temperaturgrenze zu übertragen.

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Erfindungsgemäß soll ein Steuersystem für die Magnetköpfe vorgeschlagen werden, das darin besteht, den bereits vorhandenen Elektromagneten, der mit einer durch das Thermoelement erregten Wicklung versehen ist, mit einer zweiten komplementären Wicklung zu versehen, deren Rolle die folgende ist: Die erste Wicklung ist durch das Thermoelement erregt und wirkt auf den Elektromagneten, der den Anker klebend bzw. haftend hält; ein entgegengesetzter FIuB, der beispielsweise durch Aufbringen eines Impulses oder eines Gleichstromes an die Klemmen der komplementären Wicklung hervorgerufen wurde, macht den Anziehungsfluß aufgrund des Thermoelementes zu Null und sichert für das unmittelbare Abfallen des Ankers.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die komplementäre Wicklung, die einen Fluß entgegengesetzt zu dem der ersten Wicklung hervorrufen soll, mit einem an sich bekannten Schaltkreis verbunden, der durch eine Stromquelle gespeist ist und mit einem Widerstand mit negativem oder positivem Temperaturkoeffizienten verbunden und am Austritt des heißen Wassers aus der Vorrichtung befestigt ist. Die Wicklung ist somit der Wassertemperatur zugeordnet und sorgt für das Abfallen oder Ablösen des Ankers sobald aufgrund eines Ansteigens in der Temperatur des Widerstandes der Schaltkreis durch einen Strom bestimmter Stärke gespeist ist, der ausreicht, um den Anziehungsfluß aufgrund der ersten Wicklung zu Null zu machen.

Sine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nun anhand eines Warmwasserbereiters mit Gasfeuerung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, ia. denen

Figur 1 ein Schema der Vorrichtung nach der Erfindung zeigt;

Figur 2 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform, die die Sicherheitseinrichtung nach der Erfindung zugeordnet zu einem System zur Ermittlung von Überhitzungsjfeh-

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lern benutzt.

Wie aus Figur 1 zu sehen, ist die Gaszufuhr zum Brenner 1 verbunden mit dem öffnen einer Einlaßklappe 2 für aas, welches durch die leitung 3 zugeführt wird. Die Klappe 2 kann von ihrem Sitz durch Wirkung eines Druckknopfes 4 entgegen der Wirkung der Feder 5 entfernt werden. Das Gas dringt dann in die Kammer 6 ein und speist den Flammenwächter 7.

Im übrigen erfolgt die Gaszufuhr zum Brenner 1 durch die schematisch bei 8 dargestellte leitung erst bei öffnen der Ventilklappe 9, die Teil einer bekannten, nicht-dargestellten Steuervorrichtung bilden kann.

Bei 10 ist der Elektromagnet, der die Wicklung 11 trägt, ge-' zeigt, die an sich in bekannter Weise mit einem Thermoelement verbunden ist. Der Anker 13 sitzt fest auf der Stange 14, die ebenfalls das Ventil 2 und den Druckkontaktknopf 4 trägt.

Nach einem ersten Merkmal der Erfindung trägt der Elektromagnet 10 eine zweite Wicklung 15, die mit einer Stromquelle verbunden ist, wobei die durch Elektromagnet und die beiden vorher definierten Wicklungen gebildete Anordnung den neuen Elektromagnetkopf nach der Erfindung darstellt.

Die Arbeitsweise der Einrichtung ist die folgende: Betätigt man den Druckkontaktknopf 4, so öffnet das Ventil 2 und das Gas kann zum Flammenwächter 7 gelangen. Parallel hierzu wird der Anker 13 gegen den Elektromagneten gedruckt.

Nach einigen Sekunden hält der elektromagnetische Kopf den Anker 13 unter Wirkung des Stromes klebend, der in der ersten Wicklung 11 durch das Thermoelement 12 erzeugt wurde.

Erfindungsgemäß macht ein in entgegengesetzter Richtung wir-

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kender Fluß, der durch Anwendung eines Impulses oder eines Gleichstromes an den Klemmen der Wicklung 15 hervorgerufen wurde , den. durch die Wicklung 11 hervorgerufenen Anziehungsfluß zu KuIl und sorgt für das sofortige Ablösen oder Abfallen des Ankers, der in die in Figur 1 dargestellte Stellung unter der Wirkung der Feder 5 zurückkehrt.

Ersichtlich ermöglicht es die erfindungsgemäße Einrichtung im Falle eines zufälligen Erlöschens der Wächterflamme oder, wenn man das Erlöschen des Brenners hervorrufen will, das Ventil 2 sofort zu schließen, ohne einige Sekunden zu warten, die notwendig sind, damit das Thermoelement den Strom in der Wicklung 11 zu Null machen kann.

Diese Anordnung findet ihre besonders vorteilhafte Anwendung in Sicherheitseinrichtungen für gasbetriebene Heizvorrichtungen. Insbesondere ist dies der Fall, wenn gewünscht wird, daß das Schließen des Gaseinlaßventiles erfolgt, sobald die Temperatur des Wassers im Heizkörper eine vorbestimmte Temperatur errreicht, oberhalb deren eine anormale Überhitzung zur Beschädigung der Vorrichtung führen würde. Hierzu ordnet txx man der komplementären vorher definierten Wicklung einen Parameter, nämlioh die Temperatur des Wassers des Heizkörpers zu, und zwar aufgrund eines Widerstandes mit negativem oder positiven Temperaturkoeffizienten - auch Thermistor genannt - der in Reihe in einem an sich bekannten Kreis mit einer Hilfsstromquelle liegt.

Figur 2 läßt diese neue Anordnung nach der Erfindung besser erkennbar werden. Die gleichen Elemente, die vorher mit Bezug auf Figur 1 definiert wurden, sind hier vorhanden.

Erfindungsgemäß ist die zweite Wicklung 15 mit einem Thermistor 16 verbunden, der auf der Austrittsleitung für Heißwasser des Heizkörpers durch einen an sich bekannten Schaltkreis befestigt ist, der eine Hilfsstromquelle 17 und einen Transistor 18 auf-

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weist. Das Einschalten der Vorrichtung erfolgt wie vorher durch. Einwirkung auf den Druckkontaktknopf 4.

Seim infahren ist der Widerstand, der vorzugsweise nit einem positiven Temperaturkoeffizienten gewählt ist, kalt und unterbricht den Strom auf der Emitterseite des !Transistors 18. Sie zweite Wicklung 15 wird nicht gespeist und der elektromagnetische Kopf hält den Anker 13 klebend oder haftend allein unter der Wirkung der Wicklung 11, die durch das Thermoelement 12 gesteuert ist.

Während des Temperaturanstieges des Wassers des Heizkörpers nimmt der ohm*sehe Widerstand des Thermistors 16 zu und kommt auf den Schaltkreis auf der Emitterseite des Transistors 18 zur Wirkung und setzt in der Komplementärwicklung 15 einen Teil des Stromes frei, der aus der Hilfsquelle 17 stammt.

Bei anormalem Betrieb, beispielsweise, wenn der Heizkörper auf eine Temperatur oberhalb der normalerweise zugelassenen gebracht ist, erreicht der ohm'sche Widerstand des Thermistors 16 einen Wert, bei dem der in der komplementären Wicklung 15 entstehende Strom den Anziehungsfluß .!aufgrund des Thermoelementes zu Hull macht und zum plötzlichen Schließen der Yentilklappe 2 führt.

Selbstverständlich wird darauf geachtet, daß der in der Wicklung 15 freigesetzte Strom entgegengesetzt zu dem in der ersten Wicklung 11 fließt.

Ebenfalls kann man Torkehrungen treffen, daß keinerlei Strom inder komplementären Wicklung solange fließt, wie die Temperatur die kritische Zone nicht erreicht hat, was dazu führt, daß man einen Thermistor wählt, dessen ohm^fscher Widerstand real nur oberhalb der normalen Betriebsschwelle der Vorrichtung steigt, um zu verhindern, daß ein geringer Strom, der sich

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dem mehr oder weniger stabilen Anziehungsfluß aufgrund des Thermoelementes widersetzt, nicht etwa permanent in der komplementären Wicklung sich einstellt, was die Gefahr mit sich bringen würde, daß ungewollt das Ablösen oder Abfallen des Ankers 13 und damit der Stillstand der Heizung hervorgerufen würde.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß die Sekundärwicklung vorzugsweise am Ende des Elektromagneten 10 angeordnet ist.

Erfindungagemäß wird also ein Elektromagnet 10 vorgeschlagen, der eine erste Wicklung 11 trägt und normalerweise durch ein Thermoelement 12 erregt ist und den Anker 13 klebend oder haftend hält, wodurch es dem Gas möglich wird, zum Brennerz u gelangen. Erfindungsgemäß ist eine komplementäre Wicklung 15, die auf dem Elektromagneten vorgesehen ist, mit einem unabhängigen Stromkreis verbunden, beispielsweise einem Stromkreis mit einem !Thermistor, der für die Temperatur des heißen Wassers empfindlich ist, welche eich in einer Vorrichtung wie einem Heißwasserbereiter oder einem Badeofen mit Gasbetrieb befindet. Der so gebildete elektromagnetische Kopf spielt die Rolle eines Unterbrecherorgans in Verbindung mit einer Temperaturbegrenzung.

Im Hinblick auf eine knappe Darstellung wurde die Erfindung nur anhand von wenigen Ausführungsformen erläutert; alles für die Erfindung nicht als wesentlich Erachtete wurde fortgelassen.

Patentansprüche

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Claims

- 8 -M 01 447

PATENTANSPRÜCHE

11.) Steuereinrichtung mit Magnetkopf für Sicherheitseinrichtungen mit Thermoelement für gasbetriebene Heizvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische Kopf zusätzlich zu seiner üblichen Wicklung (11), die normalerweise durch das Thermoelement (12) erregt ist, eine zweite komplementäre Wicklung (15) trägt, die mit einem vom Kreis des Thermoelements unabhängigen Kreis verbunden ist, derart, daß bei Anlegen eines Impulses oder eines Gleichstroms an die Klemmen der komplementären Wicklung der Anziehungsfluß aufgrund des Thermoelementes aufgehoben ist und ein sofortiges Ablösen oder Abfallen des Ankers (13) hervorgerufen wird.
2.) Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische Kopf eine zusätzliche Wicklung aufweist, die der Temperatur des Wassers im Heizkörper über einen Thermistor zugeordnet bzw. ausgesetzt ist, der in Reihe mit dieser komplementären Wicklung unter Zwischenschaltung eines Kreises gpLegt ist, welcher mit einer Hilfsstromquelle versehen ist, derart, daß der elektromagnetische Kopf die Rolle einer Regel- und Sicherheitsvorrichtung übernimmt und für die sofortige Unterbrechung der Gaszufuhr im Falle einer anormalen Überhitzung der Vorrichtung sorgt.
3.) ■

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