DE202009003701U1

DE202009003701U1 - Gasventil

Info

Publication number: DE202009003701U1
Application number: DE202009003701U
Authority: DE
Original assignee: Honeywell Technologies SARL
Current assignee: Garrett Motion SARL
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2009-03-18
Publication date: 2009-05-28
Anticipated expiration: 2019-03-19

Abstract

Gasventil, mit einem Gaseinlass, einem Gasauslass und einem zwischen den Gaseinlass und den Gasauslass geschalten, mit einem Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilkörper, der anhängig von seiner Position einen Gasstrom vom Gaseinlass in Richtung auf den Gasauslass freigibt oder sperrt, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gasventil eine Regeleinrichtung (16) zur Regelung des Gasstroms integriert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gasventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 198 24 521 A1 ist ein in eine Gasleitung integriertes Gasventil bekannt. Weiterhin ist es aus diesem Stand der Technik bekannt, das Gasventil mithilfe einer als externe Baugruppe ausgebildeten Regeleinrichtung geregelt zu öffnen bzw. zu schließen, und zwar abhängig von einem Messsignal eines Differenzdrucksensors, der zwischen die Gasleitung und eine Verbrennungsluftleitung, der ein Gebläse zugeordnet ist, geschaltet ist. Die Regeleinrichtung generiert auf Grundlage des Messsignals des Differenzdrucksensors ein Stellsignal für einen Stellantrieb, der das Gasventil letztendlich öffnet bzw. schließt. Nach diesem Stand der Technik sind das Gasventil, die Regeleinrichtung, der zwischen die Gasleitung und die Verbrennungsluftleitung geschaltete Sensor sowie das Gebläse als separate Baugruppen ausgeführt. Daraus folgt zwangsläufig, dass das Gasventil eine beschränkte Funktionalität aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Gasventil mit einer erhöhten Funktionalität zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Gasventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist in das Gasventil eine Regeleinrichtung zur Regelung des Gasstroms integriert.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine Regeleinrichtung in das Gasventil zu integrieren, mithilfe derer die Funktion des Gasventils geregelt werden kann. Nach der Erfindung ist demnach eine Regeleinrichtung, mithilfe derer das Gasventil geregelt geöffnet oder geschlossen werden kann, nicht mehr als separate Gruppe ausgeführt, sondern vielmehr in das Gasventil integriert. Hierdurch kann die Funktionalität des Gasventils gesteigert werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der hier vorliegenden Erfindung sind in das Gasventil weiterhin ein Differenzdrucksensor und ein Gebläse bzw. ein Lüfter integriert. Hiermit kann dann die Funktionalität des erfindungsgemäßen Gasventils nochmals erhöht werden. Die Anzahl der erforderlichen Einzelbaugruppen zur Bereitstellung einer Regelung für ein einem Brenner zuzuführendes Gas-Verbrennungsluft-Gemisch wird hierdurch reduziert.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung, ohne hierauf beschränkt zu sein, anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1: eine stark schematisierte Darstellung eines erfindungsgemäßen Gasventils.
1 zeigt in durchgezogener Linienführung eine stark schematisierte Darstellung eines erfindungsgemäßen Gasventils 10, das in eine Gasleitung 11 integriert ist, um einem Gasbrenner 12 Gas zuzuführen.
Das Gasventil 10 verfügt über einen Gaseinlass 13, einen Gasauslass 14 und einen zwischen den Gaseinlass 13 und den Gasauslass 14 geschalten, mit einem nicht gezeigten Ventilsitz zusammenwirkenden, ebenfalls nicht gezeigten Ventilkörper. Der Ventilkörper des Gasventils 10 kann von einem Stellantrieb 15 gegenüber dem Ventilsitz verlagert werden, um so das Gasventil 10 stärker zu öffnen oder zu schließen und so die Größe eines Gasstroms 26 durch das Gasventil 10 zu bestimmen. Der Stellantrieb 15 ist in das Gasventil 10 integriert.
Erfindungsgemäß ist in das Gasventil 10 eine Regeleinrichtung 16 integriert, mithilfe derer die Funktionalität des Gasventils 10 geregelt werden kann, mithilfe derer also das Gasventil 10 geregelt geöffnet und geschlossen und damit der Gasstrom 26 durch das Gasventil 10 geregelt werden kann.
Die in das Gasventil 10 integrierte Regeleinrichtung 16 verfügt über eine erste Schnittstelle 17, über welche der Regeleinrichtung 16 als Eingangssignal eine Wärmeanforderung bereitgestellt werden kann. Weiterhin verfügt die in das Gasventil 10 integrierte Regeleinrichtung 16 über eine zweite Schnittstelle 18, über welche die Regeleinrichtung 16 mit elektrischer Spannung versorgt werden kann. Die in das Gasventil 10 integrierte Regeleinrichtung 16 erzeugt insbesondere auf Grundlage des Eingangssignals der Wärmeanforderung ein Stellsignal für den Stellantrieb 15, um das Gasventil 10 abhängig von der Wärmeanforderung geregelt zu öffnen oder zu schließen und so die Größe des Gasstroms 26 durch das Gasventil 10 zu bestimmen.
Die in das Gasventil 10 integrierte Regeleinrichtung 16 dient vorzugsweise der Bereitstellung einer adaptiven Gasregelung abhängig von der Gasqualität des dem Gasbrenner 12 zuzuführenden Gases. Hierzu verfügt die in das Gasventil 10 integrierte Regeleinrichtung 16 über eine weitere Schnittstelle 19, an die ein Sensor 20 angeschlossen werden kann, mithilfe dessen die Gasqualität messtechnisch erfasst werden kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 ist der Sensor 20 in den Gasbrenner 12 integriert, um so aus der sich im Gasbrenner 12 ausbildenden Verbrennung mittelbar die Gasqualität des dem Gasbrenner zuzuführenden Gases zu bestimmen.
Abhängig vom Messsignal des Sensors 20 erzeugt bzw. modifiziert die in das Gasventil 10 integrierte Regeleinrichtung 16 das Stellsignal für den Stellantrieb 15, um das Gasventil 10 zusätzlich abhängig von der Gasqualität geregelt zu öffnen oder zu schließen und so die Größe des Gasstroms 26 durch das Gasventil 10 abhängig von der Gasqualität zu bestimmen.
Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass der Sensor 20 der Gasleitung 11 zugeordnet ist, um unmittelbar die Gasqualität zu messen. Ein solcher Gasqualitätssensor, welcher unmittelbar die Gasqualität misst, ist zum Beispiel aus der DE 198 57 239 C2 bekannt.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der hier vorliegenden Erfindung ist in das Gasventil 10 nicht nur die Regeleinrichtung 16 integriert, sondern zusätzlich ein Differenzdrucksensor 21. Bei dem in das Gasventil integrierten Differenzdrucksensor kann es sich um einen pneumatischen Differenzdrucksensor oder auch um einen elektrischen bzw. elektronischen Differenzdrucksensor handeln.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Differenzdrucksensor um einen elektrischen bzw. elektronischen Differenzdrucksensor, so z. B. um einen Durchflussmesser oder um ein Anemometer.
Dann, wenn der in das Gasventil integrierte Differenzdrucksensor als pneumatischer Differenzdrucksensor ausgebildet ist, stellt derselbe ein pneumatisches Messsignal bereit, um abhängig hiervon einen dem Gasbrenner zuzuführenden Gasstrom zu regeln.
Dann, wenn wie im gezeigten Ausführungsbeispiel, der Differenzdrucksensor 21 als elektrischer oder elektronischer Differenzdrucksensor ausgebildet ist, stellt derselbe ein elektrisches oder elektronisches Messsignal bereit, welches der in das Gasventil 10 integrierten Regeleinrichtung 16 über eine weitere Schnittstelle 22 zugeführt wird, wobei die Regeleinrichtung 16 dann abhängig von diesem elektrischen oder elektronischen Messsignal den dem Gasbrenner 12 zuzuführenden Gasstrom 26 regelt.
Der Differenzdrucksensor 21 greift mit einem ersten Anschluss 24 am Gasauslass 14 und mit einem zweiten Anschluss 25 an einem Referenzdruck, insbesondere an einem Verbrennungsluftdruck oder an einem Umgebungsdruck, an. Der Differenzdrucksensor bestimmt demnach einen Differenzdruck zwischen dem Gasdruck im Gasauslass und dem Referenzdruck, wobei die Regeleinrichtung 16 abhängig von diesem Differenzdruck den dem Gasbrenner 12 zuzuführenden Gasstrom 26 regelt.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist in das Gasventil 10 neben der Regeleinrichtung 16 und dem Differenzdrucksensor 21 weiterhin ein Gebläse 23 integriert, mithilfe dessen ein Verbrennungsluftstrom 27 angesaugt werden kann.
Das in 1 dargestellte, in die Gasleitung 11 integrierte Gasventil 10 stellt demnach dem Gasbrenner 12 ein Gemisch 28 aus Gas und Verbrennungsluft bereit, wobei das Verhältnis aus Gas und Verbrennungsluft abhängig vom Messsignal des ebenfalls in das Gasventil 10 integrierten Differenzdrucksensors 21 geregelt werden kann.
Hierzu greift gemäß 1 der Differenzdrucksensor 21, der vorzugsweise als elektrischer bzw. elektronischer Differenzdrucksensor ausgebildet ist, mit seinem ersten Anschluss 24 am Gasauslass 14 des Gasventils 10 und demnach am Gasdruck an. Mit seinem zweiten Anschluss 25 ist der in das Gasventil 10 integrierte Differenzdrucksensor 21 an das Gebläse 23 und demnach an den Verbrennungsluftdruck gekoppelt.
Dann, wenn in diesem Fall das vom Differenzdrucksensor 21 bereitgestellte Messsignal Null beträgt, entspricht der Gasdruck im Bereich des Gasauslasses 14 dem Verbrennungsluftdruck, sodass dann eine einfache 1:1-Gas/Luft-Verbundregelung bereitgestellt wird. Es ist jedoch selbstverständlich, dass auch ein abweichendes Übersetzungsverhältnis zwischen Gasdruck und Verbrennungsluftdruck zur Bereitstellung einer 1:N-Gas/Luft-Verbundregelung eingestellt werden kann.
Beim erfindungsgemäßen Gasventil 10 kann demnach die Größe des Gasstroms 26, den das erfindungsgemäße Gasventil 10 ausgehend vom Gaseinlass 13 in Richtung auf den Gasauslass 14 passieren lässt und demnach dem Gasbrenner 12 bereitstellt, mithilfe der in das Gasventil 10 integrierten Regeleinrichtung 16 geregelt werden.
Vorzugsweise ist in das erfindungsgemäße Gasventil 10 nicht nur die Regeleinrichtung 16 integriert, sondern zusätzlich auch ein Differenzdrucksensor 21 sowie ein Gebläse 23. In diesem Fall sind dann sämtliche Baugruppen zur Bereitstellung einer 1:N-Gas/Luft-Verbundregelung in das erfindungsgemäße Gasventil 10 integriert.

10: Gasventil
11: Gasleitung
12: Gasbrenner
13: Gaseinlass
14: Gasauslass
15: Stellantrieb
16: Regeleinrichtung
17: Schnittstelle
18: Schnittstelle
19: Schnittstelle
20: Sensor
21: Differenzdrucksensor
22: Schnittstelle
23: Gebläse
24: Anschluss
25: Anschluss
26: Gasstrom
27: Verbrennungsluftstrom
28: Gemisch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19824521 A1 [0002]
- DE 19857239 C2 [0014]

Claims

Gasventil, mit einem Gaseinlass, einem Gasauslass und einem zwischen den Gaseinlass und den Gasauslass geschalten, mit einem Ventilsitz zusammenwirkenden Ventilkörper, der anhängig von seiner Position einen Gasstrom vom Gaseinlass in Richtung auf den Gasauslass freigibt oder sperrt, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gasventil eine Regeleinrichtung (16) zur Regelung des Gasstroms integriert ist.
Gasventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in das Gasventil integrierte Regeleinrichtung (16) eine adaptive Gasregelung bereitstellt, wozu die Regeleinrichtung (16) eine Schnittstelle (19) für einen Sensor (20) aufweist, auf Grundlage dessen Messsignal die in das Gasventil integrierte Regeleinrichtung (16) den Gasstrom vom Gaseinlass (13) in Richtung auf den Gasauslass (14) abhängig von der Gasqualität regelt.
Gasventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gasventil ein Differenzdrucksensor (21) integriert ist, der einen Druckdifferenz zwischen einem Gasdruck und einem Referenzdruck bestimmt, um abhängig hiervon den Gasstrom vom Gaseinlass (13) in Richtung auf den Gasauslass (14) zu regeln.
Gasventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckdifferenzsensor mit einem ersten Anschluss am Gasdruck im Gasauslass und mit einem zweiten Anschluss am Referenzdruck angreift.
Gasventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Differenzdrucksensor (21) weiterhin ein Gebläse (23) zum Ansaugen von Verbrennungsluft in das Gasventil integriert ist, wobei der Differenzdrucksensor (21) mit einem ersten Anschluss (24) am Gasauslass (14) und mit einem zweiten Anschluss (25) am Gebläse (23) angreift.
Gasventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdrucksensor als pneumatischer Differenzdrucksensor ausgebildet ist, der ein pneumatisches Messsignal bereitstellt und abhängig hiervon den Gasstrom vom Gaseinlass in Richtung auf den Gasauslass regelt.
Gasventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdrucksensor (21) als elektrischer oder elektronischer Differenzdrucksensor ausgebildet ist, der ein elektrisches oder elektronisches Messsignal der in das Gasventil integrierten Regeleinrichtung (16) über eine Schnittstelle (22) bereitstellt, die abhängig hiervon den Gasstrom vom Gaseinlass (13) in Richtung auf den Gasauslass (14) regelt.