DE19702686A1 - Gasbeheizter Warmwasserbereiter - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem gasbeheizten Warmwasserbereiter nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs. Es ist bereits ein gasbeheizter Warmwasserbereiter bekannt, bei dem als Sicherheitsvorrichtung ein Regelventil manuell über einen Schieber geöffnet oder geschlossen werden kann. Der Warmwasserbereiter ist nur dann betriebsbereit, wenn der Verstellhebel das Regelventil mechanisch freigibt. Aufgrund der mechanischen Wechselwirkung des Verstellhebels mit dem Regelventil ist ein entsprechender Verstellweg für den Verstellhebel vorzusehen, der allerdings gestalterische Freiräume für das Gehäusedesign des Warmwasserbereiters einschränkt.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße gasbeheizte Warmwasserbereiter zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß in einer Gaszufuhreinrichtung ein elektrisch ansteuerbares Ventil angeordnet ist, das bei einer Wärmeanforderung die Gaszufuhr zu einem Brenner freigibt. Eine Sicherheitseinrichtung, die die Gaszufuhr zu dem Brenner unterbindet, wird durch das Ventil gebildet, das über ein Schaltmittel betätigbar ist. Auf eine direkte mechanische Beeinflussung durch den Benutzer aus Sicherheitsgründen kann verzichtet werden, da ein elektrisch ansteuerbares Ventil als Sicherheitsventil herangezogen wird. Das vorzugsweise am Brernergehäuse angebrachte Schaltmittel benötigt einen geringen Platzbedarf. Es läßt sich leicht und unauffällig im Brennergehäuse integrieren. Für den Benutzer erleichtert sich die Bedienung, denn das Schaltmittel nimmt lediglich zwei Bedienzustände, Ein oder Aus, ein. Dieses Realisierungskonzept erhöht zudem die Servfficefreundlichkeit, da die Schließfunktion des Ventils durch Betätigung des Schaltmittels im Sinne eines gewünschten Uiiterbindens der Gaszufuhr leicht überprüft werden kann. Möglicherweise zu Gefährdungen führende Fehlfunktionen des Ventils werden rasch erkannt.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung erfolgt die Ansteuerung des Ventils über ein Steuergerät. Das Schaltmittel ist so angeordnet, daß es die Energieversorgung des Steuergeräts unterbinden kann. Das Ventil ist im stromlosen Zustand des Steuergeräts so geschaltet, daß die Gaszufuhr unterbrochen ist. Die obige Sicherheitsstellung des VenLils läßt sich durch Öffnen des Schaltmittels ohne großen schaltungstechnischen Aufwand erzielen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Halteblech als Aufnahmeteil für das Schaltmittel, das Steuergerät sowie dessen Energieversorgung vorgesehen. Das Schaltmittel wird fertigungstechnisch günstig integriert.

Weitere zweckmäßige Weiterbildungen aus weiteren abhängigen Ansprüchen ergeben sich aus der Beschreibung.

Zeichnung

Es zeigen Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels sowie Fig. 2 ein Geräteschema für einen gasbeheizten Warmwasserbereiter als weiteres Ausführungsbeispiel.

Ein Schaltmittel 12 gibt ein Signal ab an ein Steuergerät 10. In Abhängigkeit von diesem Signal wird ein Ventil 16 von dem Steuergerät 10 elektrisch angesteuert.

Eine Gaszufuhreinrichtung 14 für einen Brenner 24 kann entweder durch ein Ventil 16 oder ein Regelventil 34 unterbrochen werden. Das Ventil 16 läßt sich durch unterschiedliche Druckverhältnisse in zwei voneinander durch eine Membrane 18 getrennten Kammern über ein zweites Ventil 20 und ein drittes Ventil 22 beeinflussen. Das dritte Ventil 22 ist in einer zweiten Gaszufuhreinrichtung 26 zu einem Zündbrenner 28 untergebracht. In einem Wasserkreis 30 fließendes Wasser wird über einen Wärmetauscher 32 durch den Brenner 24 erhitzt. Dem Wasserkreis 30 wird Kaltwasser 46 zugeführt und nach dessen Erwärmung als Warmwasser 48 entnommen. Mit Hilfe eines Bedienelements 42 läßt sich die gewünschte wärmeanforderung einstellen. Dag Steuergerät 10 wird durch eine Energieversorgung 36 gespeist, wobei sie über das Schaltmittel 12 beeinflußt werden kann. In einem Halteblech 38 sind sowohl Steuergerät 10, Energieversorgung 36 als auch das Schaltmittel 12 integriert. Der Zustand eines zweiten Schaltmittels 44, der das Öffnen eines Zapfventils detektiert, wird dem Steuergerät 10 zugeführt. Das zweite und dritte Ventil 20, 22 werden über das Steuergerät 10 angesteuert.

Die prinzipielle Anordnung gemäß Fig. 1 realisiert eine Sicherheitsfunktion des gasbeheizten Warmwasserbereiters. Der Zustand des Schaltmittels 12 zeigt an, ob das Ventil 16 im Sinne seiner Sicherheitsstellung durch das Steuergerät 10 anzusteuern ist. Als Schaltmittel 12 finden insbesondere elektrische Ein/Ausschalter, Taster oder aber auch elektrisch anzusteuernde Halbleiterschalter Verwendung. Das Steuergerät 10 ordnet dem zugehörigen Ausgangssignal des Schaltmittels 12 die vom Benutzer gewünschte Funktion zu. Im vorliegenden Fall soll das Ventil 16 bei einem als Schaltmittel 12 verwendeten elektrischen Schalter die Gaszufuhr zum Brenner 24 vollständig unterbinden, wenn das Schaltmittel 12 geöffnet ist. Das Steuergerät 10 wertet das Ausgangssignal des Schaltmittels 12 aus, erkennt, daß der als Schaltmittel 12 verwendete Schalter geöffnet ist, und ordnet diesem Zustand die Sicherheitsstellung des Ventils 16 zu. Das vom Steuergerät 10 generierte Ausgangssignal für das Ventil 16 bewirkt dessen Sicherheitsstellung, so daß die Gaszufuhr zum Brenner 24 unterbunden wird. Soll der Normalbetrieb zugelassen werden, ist dem Steuergerät 10 über den Zustand des Schaltmittels 12 mitzuteilen, die Sicherheitsstellung des Ventils 16 aufzuheben. Der Benutzer schließt hierzu den als Schaltmittel 12 verwendeten Schalter. Das Steuergerät 10 erkennt in dem Signalwechsel des Schaltmittels 12 den Wunsch des Benutzers, vom Sicherheitszustand in den Normalbetrieb zu wechseln. Die Zündung des Brenners 24 kann eingeleitet werden. Als Ventil 16 eignet sich beispielsweise ein elektrisch ansteuerbares Magnetventil. Ist dessen Energiezufuhr unterbrochen, muß das Ventil 16 weiterhin in der Lage sein, die Sicherheitsfunktion zu erfüllen. Unterbindet die Schließstellung des Ventils 16 die Gaszufuhr, muß dies auch im stromlosen Zustand gewährleistet sein. Für diesen Fall könnte die Sicherheitsfunktion auch dadurch realisiert werden, daß das Schaltmittel 12 die Energiezufuhr zum Ventil 16 unterbricht. In geöffnetem Zustand des Schaltmittels 12 ist das Ventil 16 stromlos geschaltet, das dann die Sicherheitsfunktion gewährleistende Schließstellung einnimmt.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist das Ventil 16 als Membranventil ausgeführt. Unterschiedliche Druckverhältnisse in den zwei durch die Mermbran 18 voneinander getrennten Kammern beeinflussen die Stellung des Ventils 16. Eine Änderung der Druckverhältnisse kann durch das zweite und/oder dritte Ventil 20, 22 herbeigeführt werden. Das zweite Ventil 20 steuert über eine Bypassleitung den Gasaustausch zwischen den zwei Kammern. Über das dritte Ventil 22 erfolgt mittels der zweiten Gaszufuhreinrichtung 26 die Versorgung des Zündbrenners 28. Zweites und drittes Ventil 20, 22 werden vom Steuergerät 10 angesteuert. Im stromlosen Zustand ist das zweite Ventil 20 geöffnet, das dritte Ventil 22 geschlossen. Die so erreichten Druckverhältnisse in den beiden Kammern führen dazu, daß das Ventil 16 geschlossen ist und die Gaszufubr zu dem Brenner 24 unterbindet. Der geschilderte Zustand des Ventils 16 repräsentiert die Sicherheitsfunktion.

Diese Sicherheitsfunktion ist dann aktiviert, wenn das als Schalter ausgeführte Schaltmittel 12 sich im geöffneten Zustand befindet. Dann ist die Energievereorgung 36 des Steuergeräts 10 unterbunden und das zweite und dritte Ventil 20, 22 befinden sich im stromlosen Zustand. Bei geöffnetem Schaltmittel 12 kann es zu keiner Aufheizung des Wassers kommen, da die Gaszufuhreinrichtung 14 durch das Ventil 16 unterbrochen ist.

Soll der Brenner 24 in Betrieb gehen, muß das Schaltmittel 12 von dem Benutzer geschlossen werden. Als Energieversorgung 36 können Batterien, vorzugsweise wiederaufladbare, Verwendung finden. Auch eine Versorgung über das Stromnetz ist denkbar. Bei geschlcssenem Schaltmittel 12 ist der Warmwasserbereiter grundsätzlich betriebsbereit, der Brenner 24 jedoch noch nicht gezündet. Der Benutzer stellt mit Hilfe des Bedienelements 42 die gewünschte Wassertemperatur ein. Durch das Öffnen eines nicht dargestellten Zapfventils wird das zweite Schaltmittel 44 an der Wasserarmatur betätigt. Dessen Ausgangssignal ist dem Steuergerät 10 zugeführt, das in dem Signalwechsel den Auslöser zum Einleiten des Zündvorgangs des Brenners 24 erkennt. Das bislang geschlossene dritte Ventil 22 wird geöffnet. Zündgas strömt zum Zündbrenner 28 und wird dort elektrisch gezündet. Eine Überwachungselektrode meldet die erfolgte Zündung an das Steuergerät 10. Das im stromlosen Zustand geöffnete zweite Ventil 20 wird hierauf geschlossen. Das in der Zündgasventilkammer befindliche Gas brennt aus und der Druck in dieser Kammer sinkt. Der über die Membran 18 entstehende Differenzdruck öffnet das Ventil 16. Der Gasweg über das Regelventil 34 zum Brenner 24 wird freigegeben. Der gezündete Brenner 24 heizt über den Wärmetauscher 32 das im Wasserkreis 30 umlaufende Wasser. Eine gleichbleibende Auslauftemperatur des Wassers während des Zapfvorgangs wird über die zweite Membran 40 erreicht. Sie steuert über ihren Hub das Regelventil 34. Die Gasmenge wird an die Wassermenge automatisch angepaßt.

Das Ende des Zapfvorganges wird durch Schließen des Zapfventils mitgeteilt. Das Spannungssignal des zweiten Schaltmittels 44 zum Steuergerät 10 wird wieder unterbrochen. Das zweite und dritte Ventil 20, 22 kehren in den stromlosen Zustand ihrer Ausgangslage zurück. Das dritte Ventil 22 wird geschlossen und das zweite Ventil 20 geöffnet. Dadurch wird der Differenzdruck über die Membrane 18 abgebaut und das Ventil 16 geschlossen. Die Flamme am Brenner 24 erlischt. Solange das Schaltmittel 12 geschlossen ist, bleibt das Gerät für weitere Zapfungen betriebsbereit. Bei geöffnetem Schaltmittel 12 leitet jedoch eine erneute Betätigung des Zapfventils keinen Zündungsvorgang ein.

Als alternative Ausführung ist es möglich, das Schaltmittel 12 statt zur Unterbrechung der Energieversorgung 36 in eine der Verbindungsleitungen zwischen Steuergerät 10 und zweitem Schaltmittel 44 zu 1egen. Da bei nicht betätigtern zweiten Schaltmittel 44 sich zweites und drittes Ventil 20, 22 im stromlosen Zustand befinden, der eine Schließung des Ventils 16 bewirkt, läßt sich diese Funktion auch durch ein so angeordnetes geöffnetes Schaltmittel 12 erreichen.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 gewährleistet eine einfache Prüfmöglichkeit der Schließfunktion des Ventils 16, indem bei offenem Regelventil 34 das Schaltmittel 12 geöffnet wird. Ein ordnungsgemäßes Ventil 16 muß sich daraufhin schließen, wonach der Brenner 24 wegen unterbrochener Gaszufuhreinrichtung 14 erlischt. Eine zweistufige Gasfreigabe durch das Ventil 16 erfolgt selbst dann, wenn bei geöffnetem Regelventil 34 das Schaltmittel 12 von Aus auf Ein gebracht wird. Eine weiche, geräuscharme Überzündung ist sichergestellt.

Das Halteblech 38 bildet eine Aufnahme für das Steuergerät 10, das Schaltmittel 12 und die Energieversorgung 36. Im Gehäuse des Warmwasserbereiters integriert. Zudem kann es dazu dienen, das Brennergehäuse abzudichten. Aus Designgründen ist eine Abdeckung des Schaltmittels 12 vorzusehen. Sie muß vor Betätigung des Schaltmittels 12 zur Seite bewegt werden. Als weitere Alternative zeigt beispielsweise eine Lampe den Zustand des Schaltmittels 12 an. Der Benutzer erkennt anhand dieser Anzeige den Betriebszustand des Geräts. Das Halteblech 38 nimmt ebenfalls die Anzeige auf. Der beschriebene gasbeheizte Warmwasserbereiter findet insbesondere für die Brauchwassererwärmung Verwendung.

Claims (10)

1. Gasbeheizter Durchlauferhitzer zur Brauchwasserbereitung mit einem Brenner (24) für das zu erhitzende Wasser und einer Gaszufuhreinrichtung (14) mit einem Regelventil (34), das in Abhängigkeit von der geforderten Brauchwassermenge die Gaszufuhr zum Brenner (24) bestimmt, einem elektrisch ansteuerbaren Ventil (16), das beim Startvorgang der Brauchwasserentnahme zum Zünden des Brenners (24) die Gaszufuhr freigibt, und einer Sicherheitseinrichtung, durch die die Gaszufuhr unabhängig von der Brauchwasserforderung zum Brenner (24) unterbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion der Sicherheitseinrichtung durch das Ventil (16) realisiert ist, indem über ein Schaltmittel (12) die Stromzufuhr zum Ventil (16) unterbrechbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (16) durch ein Steuergerät (10) elektrisch angesteuert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß über das Schaltmittel (12) eine Energieversorgung (36) des Steuergeräts (10) zu unterbinden ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Schaltmittel (44) in Abhängigkeit von der Wärmeanforderung ein Signal zur Beeinflussung der Gaszufuhr an das Steuergerät (10) abgibt.

s. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltmittel (12) das Signal zur Beeinflussung der Gaszufuhr des zweiten Schaltmittels (44) beeinflußt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltmittel (12) an einem Gehäuse des Warmwasserbereiters angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halteblech (38) als Aufnahme für das Schaltmittel (12) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteblech (38) als Aufnahme für das Steuergerät (10) und/oder für die Energieversorgung (36) dient.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (16) durch eine Membran (18) gesteuert ist, die von dem Gasdruck in der Gaszufuhreinrichtung (14) beaufschlagt ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schaltmittel (12) eine Lampe zugeordnet ist, die den Zustand des Schaltnittels (12) anzeigt.