DE19601516A1

DE19601516A1 - Vorrichtung zur Gas-Luftverbundsteuerung

Info

Publication number: DE19601516A1
Application number: DE19601516A
Authority: DE
Inventors: Hubert Nolte; Bernd Hansmann; Roland Merker
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1996-01-17
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 1997-07-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gas-Luftverbundsteuerung bei einem Gasgebläsebrenner, wobei ein drehzahlsteuerbares Gebläse Luft in einen Mischraum, in dem eine Brenngasdüse angeordnet ist, fördert und die Vorrichtung die dem Mischraum zugeführte Brenngasmenge entsprechend der geförderten Luftmenge steuert.

Eine derartige Vorrichtung ist in der DE 39 11 268 A1 beschrieben. Der Aufbau dieser Vorrichtung ist kompliziert. Die Vorrichtung ist dementsprechend teuer. Außerdem muß die bekannte Vorrichtung mit Steuerleitungen an den Mischraum angeschlossen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, deren Aufbau einfach ist.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Brenngasdüse zylinderförmig ausgebildet ist und in ihr ein Kolben gelagert ist, daß die Brenngasdüse an ihrem Mantel wenigstens eine Gasaustrittsöffnung aufweist, wobei der freie Gasaustrittsquerschnitt mittels des Kolbens verstellbar ist, und daß am Lufteintritt des Mischraums eine Venturidüse ausgebildet ist, deren Unterdruck den Kolben so steuert, daß er bei zunehmender Luftmenge den Gasaustrittsquerschnitt vergrößert.

Der Aufbau dieser Vorrichtung ist einfach, da nur wenige Bauteile für die gewünschte Gas-Luftverbundsteuerung nötig sind. Günstig ist auch, daß die Vorrichtung in den Mischraum integriert ist. Besondere Steuerleitungen außerhalb des Mischraums entfallen dadurch. Vorteilhaft ist auch, daß mit der Vorrichtung ein großer Modulationsbereich stellbar ist, also vergleichsweise kleine und vergleichsweise große Brennerleistungen eingestellt werden können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Die Figur zeigt einen Gasgebläsebrenner schematisch.

Eine Brennerplatte (1) steht mit einem Mischraum (2) in Verbindung. In den Mischraum (2) mündet ein Luftgebläse (3). Dessen Drehzahl und damit Förderleistung ist von einer nicht näher dargestellten Lambda-Steuerung bzw. Leistungs-Regeleinrichtung einstellbar.

An der Mündung des Gebläses (3) ist in dem Mischraum (2) eine Venturidüse (4) ausgebildet. An der der Venturidüse (4) gegenüberliegenden Seite des Mischraums (2) ist eine Brenngasdüse (5) angeordnet, in die eine Gasleitung (6) mündet. In der Gasleitung (6) liegt ein Magnetventil (7), das im hier beschriebenen Zusammenhang nur die Funktion hat, die Gasleitung (6) zu öffnen oder zu schließen, wobei im folgenden davon ausgegangen ist, daß das Magnetventil (7) offen ist.

Die Brenngasdüse (5) ist zylinderförmig ausgebildet. An ihrem Mantel (8) ist nahe der Gasleitung (6) innerhalb des Mischraums (2) ein Gasaustrittsschlitz (9) als Gasaustrittsöffnung vorgesehen. Der Gasaustrittsschlitz (9) erstreckt sich teil-wendelförmig am Mantel (8) und erweitert sich in Richtung der Venturidüse (4). Es können auch mehrere Gasaustrittsschlitze (9) vorgesehen sein. Es können auch mehrere am Umfang des Mantels (8) verteilte, bezogen auf die Längsachse der Brenngasdüse (5) gestaffelte Gasaustrittsbohrungen vorgesehen sein.

In der Brenngasdüse (5) ist ein Kolben (10) verschieblich gelagert. Mittels des Kolbens (10) ist der freie Gasaustrittsquerschnitt des Gasaustrittsschlitzes (9) verstellbar. Bei der in der Figur dargestellten Position b des Kolbens (10) ist der Gasaustrittsschlitz (9) voll geöffnet. Steht der Kolben (10) in der Position a, dann ist der Gasaustrittsschlitz (9) geschlossen.

Die Brenngasdüse (5) ragt konzentrisch bis in den Unterdruckbereich (11) der Venturidüse (4). Sie ist an der dortigen Stirnseite (12) geschlossen. Im Unterdruckbereich (11) weist der Mantel (8) der Brenngasdüse (5) Bohrungen (13) auf, die in eine in der Brenngasdüse (5) bestehende Unterdruckkammer (14) münden. Die Unterdruckkammer (14) ist gegenüber der Stirnseite (12) durch eine Membran (15) oder einen Faltenbalg begrenzt. An der Membran (15) bzw. dem Faltenbalg ist der Kolben (10) mittels einer Kolbenstange (18) befestigt. Die Membran (15) bzw. der Faltenbalg ist so gestaltet, daß der Kolben (10) von der Position b in die Position a gebracht werden kann. Die Höhe des Kolbens (10) ist so bemessen, daß er in der Position a den Gasaustrittsschlitz (9) vollständig abdeckt. In der Brenngasdüse (5) können zusätzliche Federmittel vorgesehen sein, die bei abgeschaltetem Gebläse (3) den Kolben (10) in die Position a bringen.

Die Funktionsweise der beschriebenen Vorrichtung ist im wesentlichen folgende:
In der in der Figur dargestellten Kolbenstellung arbeitet das Gebläse (3) mit maximaler Drehzahl. Dementsprechend wird die maximale Luftmenge in den Mischraum (2) gefördert und im Unterdruckbereich (11) entsteht der maximale Unterdruck. Über die Unterdruckkammer (14) bzw. die Membran (15) ist der Kolben (10) in die Position b gezogen, wobei der Gasaustrittsschlitz (9) den maximalen freien Gasaustrittsquerschnitt hat, so daß eine der geförderten Luftmenge entsprechende Gasmenge in den Mischraum (2) einströmt.

Bei Reduzierung der Drehzahl sinkt der Unterdruck in der Unterdruckkammer (14), so daß der Kolben (10) nun den Gasaustrittsschlitz (9) teilweise verschließt, so daß sich entsprechend der reduzierten geförderten Luftmenge auch die in den Mischraum (2) einströmende Gasmenge verringert. Die Gestaltung der Venturidüse (4) und des Gasaustrittsschlitzes (9) sind aufeinander so abgestimmt, daß sich ein für die Verbrennung günstiges Gas-Luftgemisch ergibt.

Wird das Gebläse (3) abgeschaltet, dann verschwindet der Unterdruck in der Unterdruckkammer (14) und der Kolben (10) gelangt in die Position a, in der der Gasaustrittsschlitz (9) geschlossen ist. In diesem Betriebszustand kann zusätzlich das Magnetventil (7) geschlossen werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Gas-Luftverbundsteuerung bei einem Gasgebläsebrenner, wobei ein drehzahlsteuerbares Gebläse Luft in einen Mischraum, in dem eine Brenngasdüse angeordnet ist, fördert und die Vorrichtung die dem Mischraum zugeführte Brenngasmenge entsprechend der geförderten Luftmenge steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenngasdüse (5) zylinderförmig ausgebildet ist und in ihr ein Kolben (10) gelagert ist, daß die Brenngasdüse (5) an ihrem Mantel (8) wenigstens eine Gasaustrittsöffnung (9) aufweist, wobei der freie Gasaustrittsquerschnitt mittels des Kolbens (10) verstellbar ist, und daß am Lufteintritt des Mischraums (2) eine Venturidüse (4) ausgebildet ist, deren Unterdruck den Kolben (10) so steuert, daß bei zunehmender Luftmenge den Gasaustrittsquerschnitt vergrößert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenngasdüse (5) in die Venturidüse (4) ragt und in deren Unterdruckbereich (11) eine Bohrung (13) aufweist, welche in eine Unterdruckkammer (14) mündet, die in der Brenngasdüse (5) auf der der Gasaustrittsöffnung (9) abgewandten Seite des Kolbens (10) liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenngasdüse (5) konzentrisch in die Venturidüse (4) ragt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Brenngasdüse (5) Federmittel für die Schließposition (a) des Kolbens (10) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckkammer (14) der Brenngasdüse (5) von einer Membran (15) oder einem Faltenbalg abgeschlossen ist, an der bzw. dem der Kolben (10) befestigt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittsöffnung (9) schlitzförmig ausgebildet ist und teil wendelförmig am Mantel (8) der Brenngasdüse (5) verläuft.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittsöffnung als sich erweiternder Gasaustrittsschlitz (9) ausgebildet ist.