DE2107649A1

DE2107649A1 - Gaszündvorrichtung mit allmählich fortschreitender Wirkung für schnellbeheizbare Warmwasserbereiter

Info

Publication number: DE2107649A1
Application number: DE19712107649
Authority: DE
Inventors: J.C. Saint-Maur; Granier R. La Garenne Colombes; Charron (Frankreich). F24h 1-20
Original assignee: Saunier Duval, Paris
Priority date: 1970-04-24
Filing date: 1971-02-17
Publication date: 1971-11-04
Also published as: BE763127A; DE2107649B2; DE2107649C3; FR2088774A5; NL7102146A; GB1327307A

Description

Hfrne, «Οββ MUndim 25, Frelligrathstraße 19 l\ ι _ ■ !....RU B.I. Eisenacher Straß· 17

Postfach ι« uipi.-ing. R. H. eanr ·.!,*■». !.ω.,

PaL-Anw. Herrmann-Trentepohl DI PI.-P Il V S. ΕαίΙβΠΐ Β·ΙΖΐ·Γ Fernsprecher: 398011

Fernsprecher: 51013 391012

51014 Dipl.-Ing. W. Herrmann-Trantepohl ^398O1J

Telegrammanschrift: datcmtamw/äitc Telegrammanschrift: Bahrpatente Herne KAItNlANWALIt Babetzpat MUnchen Telex OB 229 853 Telex 05 245 «2

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' 'λ α λ .-· ~. ι r\ Bankkonten:

Bayrische Vereinsbank MUnchen 952287 Dresdner Bank AG Herne 202 434 Postscheckkonto Dortmund 55868

2107648

^Ref-^: M 02 820 K/am

In der Antwort bitte angeben Zuschrift bitte nach:

München

17. Februar 1971

Societe anonyme SAUNIER DUVAL, 17, rue Guillaume Teil - 75 Paris (17 )

Gaszündvorrichtung mit allmählich fortschreitender Wirkung für schnellbeheizlDare Warmwasserbereiter

Die Erfindung betrifft eine Gaszündvorrichtung mit allmählich fortschreitender Wirkung für schnellbeheizbare Warmwasserbereiter und insbesondere eine Vorrichtung mit allmählich fortschreitender Wirkung zur Zuführung von Gas zu einem Brenner einer Einrichtung nach Art von schnellbeheizbaren Warrawasserbereitern mit kleiner und großer Wärmeleistung, z.B. von mit Gas betriebenen Durchlauferhitzern oder schnellbeheizbaren Badeofen oder Gaskesseln. ■>

Es ist bekannt, daß bei Einrichtungen wie mit Gas betriebenen sowie schnellbeheizbaren Warmwasserbereitern kleiner und großer Wärmeleistung die Notwendigkeit besteht, eine Vorrichtung vorzusehen, die, wenn man die Einrichtung mit einem Absperrhahn für die Wasserentnahme ausrüstet, so arbeitet, daß sich der Gaszutritt zum Brenner in einer allmählich zunehmenden Weise vollzieht, um so eine explosionsartige oder laute Zündung zu vermeiden.

Bisher arbeiten alle Gaszündvorrichtungen mit allmählich zunehmender Wirkung auf dem Prinzip einer Verzögerung der Aufwärtsbewegung der Ausgleichsmembran des Wa3serregelteils der Einrichtung, wobei die Verzögerung mittels einer Verzögerungsvorrichtung erreicht wird, die im allgemeinen aus einem Kugelventil besteht,

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dem eine Nebenleitung mit einer Steueröffnung beigeordnet ist.

Dieses gegenwärtig angewandte Prinzip führt zu einer Anzahl von Nachteilen, von denen der wichtigste der folgende ist:

Es entsteht eine Verzögerung in der Wirkung bzw. Betätigung des Reglers der Wassermenge, die in den Wassermechanismus bzw. in· den Wasserregelteil der Einrichtung gelangt, wodurch es beim Öffnen des Sperrhahns der Wasserentnahme zum Spritzen kommt und wodurch eine zwangsläufige Verzögerung der Zeit des Temperaturanstiegs des entnommenen Warmwassers verursacht wird.

In der Tat verursacht die gleiche Ausgleichsmembran in allen bisher bekannt gewordenen Einrichtungen zur gleichen Zeit ein Öffnen der Klappe zur Zuführung von Gas zum Brenner und eine Verschiebung des S_ohließorgans des Wassermengenreglers in der Weise,' daß man, wenn wie gewöhnlich die Aufwärtsbewegung der Ausgleichsmembran verzögert wird, um dadurch das Anheben der Klappe für den Zutritt des Gases zum Brenner zu verzögern und um so mit dieser bekannten Vorrichtung einen allmählich fortschreitenden Zutritt des Gases zum Brenner zu ermöglichen, zur gleichen Zeit auch die Bewegung des Schließorgans des Wasserraengenreglers hemmt und verzögert, der infolgedessen nur mit einer gewissen Verzögerung betätigt wird. Während dieser Verzögerung strömt eine erhebliche Wassermenge spritzend (en eclaboussant) aus und wird infolgedessen nur einer vernachlässigbaren Temperatursteigerung beim Durchlaufen des Heizkörpers der Einrichtung unterworfen.

Ein weiterer Nachteil, der ebenfalls den bekannten Konstruktionen anhaftet, besteht darin, daß die Verzögerung der Bewegung der Ausgleichsmembran für eine gegebene Steueröffnung, die das zur Verzögerung bestimmte Kugelventil umgeht, vom Wasserspeisedruck der Einrichtung derart abhängt, daß man, wenn man will, daß die Verzögerung oder die allmähliche Freigabe des Zutritts des Gases zum Brenner korrekt, d.h. nicht zu beträchtlich und auch nicht zu gering sein soll, gezwungen ist, bei der Errichtung der Einrichtung eine Regelung des Querschnitts der Steueröffnung vorzusehen, die daß zur Verzögerung bestimmte Kugelventil

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umgeht, und .zwar in Funktion von dem Wasserspeisedruck der Einrichtung.

Diese Regelung ist für eine Einrichtung nicht immer einfach auszuführen und führt im wesentlichen zu Schwierigkeiten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gaszündvorrichtung mit allmählich fortschreitender Wirkung in der Weise zu schaffen, daß die oben angeführten erheblichen Nachteile vermieden werden, indem die Funktion der Vorrichtung vor allem unabhängig von der Geschwindigkeit der Aufwärtsbewegung der Ausgleichsmembran des Wassermechanismus der Einrichtung' ist, wobei die Arbeitsweise der Vorrichtung darüber hinaus so schnell sein soll, wie es gewünscht wird.

Nach einem grundlegenden Merkmal der vorliegenden Erfindung ordnet man vor (in Gasströmungsrichtung gesehen) der Gasklappe des Gassteuermechanismus der Einrichtung, die in bekannter Weise eine Steuerklappe für den Zutritt des Gases zum Brenner umfaßt, die mit einer durch den Wasserdurchlauf durch die Einrichtung betätigten Ausgleichsmembran verbunden ist, eine bewegliche Steueranordnung vorsieht mit einem im Querschnitt fortschreitend veränderlichen Schließorgan, das mit einer Membran verbunden ist, deren Unterfläche der uneingeschränkten Einwirkung des vor der Gassteuerklappe herrschenden Drucks ausgesetzt und deren obere Fläche durch die Einwirkung eines verengten Durchflußquerschnitts dem hinter der Gassteuerklappe herrschenden Druck unterworfen ist.

Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Membran, die mit dem einen fortschreitend veränderlichen Querschnitt aufweisenden Schließorgan festverbunden ist, durch die Wirkung einer Feder oder eines Gegengewichts stets in eine Stellung gedrückt , die einer vollständigen Öffnung des Schließorgans entspricht.

Erfindungsgemäß sind die Größe bzw. die Werte der Feder oder des Gewichts, das auf die Membran Druck ausübt, ebenso wie die Größe des verengten Öffnungsquerschnittes so bemessen, daß sich, wenn man einen plötzlichen Druckausgleich zwischen dem Gasdruck

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vor und hinter der Gassteuerklappe durch rasches Öffnen der letzteren herbeiführt, die Membran, während sie die Stellung verläßt, in der das an die Membran angeschlossene Schließorgan in der geschlossenen Lage steht, in die Lage verschiebt, in der das mit ihr verbundene Sohließorgan die völlige öffnung erreicht hat, und zwar innerhalb einer derartigen Zeitspanne, daß der Zutritt des Gases zum Brenner verzögert wird entsprechend dem besten ausgewählten Kriterium dafür, daß die Zündung des Brenners weder zu laut noch während eines zu langen Zeitraums vorsichgeht.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der die Erfindung anhand eines Ausführun^sbeispiels, auf das die Erfindung keineswegs beschränkt ist, mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert wird. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Querschnitts durch das Gehäuse für die Gasströmung zu einem * Brenner in geschlossener Lage;

Fig. 2 eine Ansicht der gleichen Schnittdarstellung zur Veranschauliohung der Lage der Bauteile in dem Zustand, in dem das Gas zu dem Brenner strömt.

In den Figuren erkennt man leicht die Bauteile der Gasregelvorrichtung, die an eine Gassteuervorrichtung eines gasbetriebenen Warmwasserbereiters angeschlossen sind.

Die Gasdruckregeleinrichtung umfaßt ein Gehäuse 4 und eine bewegliche Steueranordnung mit einer Membran 5, die das Gehäuse in zwei Kammern (p. und 3)aufteilt. Das Gas wird durch eine nicht dargestellte Öffnung in eine Kammer (1) eingeführt, die in Verbindung mit der Kammer (2) durch eine öffnung 6 steht, die in dem Gehäuse 4 vorgesehen ist. Die Kammer (2) mündet in ein Gaszuführrohr 7 des Brenners. Eine Verschlußklappe β steuert die Zuführung von der Kammer (2) zu diesem Rohr 7.

Die bekannte Vorrichtung zum Steuern der Gasaufnahme des Brenners, die in ihrem Aufbau durch das Bezugsζeichen 9 gekennzeich-

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net ist, umfaßt wie gewöhnlich eine Ausgleichstnembran 10, die durch eine Verbindungsstange 11 mit einem Kipphebel 12 in Verbindung steht, der um eine Aohse 13 verschwenkbar ist und die Bewegung der Klappe 8 durch eine zwisohengeschaltete Stange 14 steuert, die sich in abgedichteter Weise in die Kammer (1) erstrsokt.

Eine Feder 15, die sich am oberen Teil der Kammer (1) im Gehäuse 4 abstützt, drückt den Kipphebel 12 in die Ruhestellung, die in Fig. 1 dargestellt ist. In dieser Stellung wird die Klappe 8 gegen den Druck ihrer leder 16 auf ihrem Sitz gehalten.

Man wird natürlich die Feder 15 deutlich stärker wählen als die * Feder 16, damit der Kipphelbel 12 in seiner dargestellten Lage bleibt, wenn kein Wasserumlauf in der Einrichtung 9 stattfindet.

Eine kleine Leitung 17, die mit einer Verengung 23 versehen ist, verbindet die Kammer (3) rait dem Zuführrohr 7 stromabwärts bzw. hinter der Klappe 8.

Eine Membran 5 ist an eine Platte 18 angeschlossen, die ihrerseits mit einer Verbindungsstrebe 19 festverbunden ist. Die Verbindungsstrebe endet jedoch selbst in einem stumpfkegeligen Zapfen 20, der sich in der Höhe der Öffnung 6 zwischen den Kammern (1) und (2) befindet und der eine kleine Klappe 21 i trägt, line schwimmende Klappe 22, die durch eine kleine in der Mitte durchbohrte Scheibe gebildet wird, deren zentraler Öffnungsäurchmesaer deutlich über den Durchmesser der Öffnung 6 hinausgeht (hiermit dürfte der Durchmesser des Sitzes der Scheibe 22 an der Öffnung 6 gemeint sein, vgl. Fig. 1), ist in koazialer Lage gegenüber dem stumpfkegeligen Zapfen 20 oberhalb der Klappe 21 angeordnet. Die Anordnung der Klappen 21 und 22 "befindet sich in der Kammer (1) unterhalb des Gehäuses 4. Sie bildet die bewegliche Steueranordnung, die den Durchgang des G-sses von der Kammer (1) zu der Kammer (2) steuert. Die Klappe Imnn sich frei zwischen dera Sitz der Öffnung 6 und der Klappe ΐ)Θΐ?€ί?θη- zraf der sie chj-roh ein entsprechendes Tüi,:"3r;?7ev^ ent aufist g ^n _ä ε m. ^_{0 0RraWAL}

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Die Membran 5 wird durch ein Gegengewicht 24 nach unten "gedrückt, Nach einer nicht dargestellten abgewandelten Ausführungsform kann das Gegengewicht auch durch eine Feder ersetzt werden, die si oh im oberen Teil des Gehäuses 4 abstützt. Die Membran 5 wird durch dieses Gewicht stets in eine Stellung gedrückt, die der vollständigen Öffnung des Absperrorgans entspricht, das die bewegliche Steueranordnung bildet. "

Sie Funktionsweise der Vorrichtung ist wie folgt:

der G-asabsperriiahn von der Bedienungsperson geöffnet wird, strömt das Gas gleichzeitig zur Gaszündflamme wie auch in die Kammer (I)₁ ilerm bzw. da keine Wasserentnahme (im Falle von Fig. 1) stattfindet, bleibt die Membran 10 in ihrer Ruhestellung, in der die Klappe 8 geschlossen ist. Das Ga3 strömt nun von der Kammer (1) zu der Kammer (2) durch die Öffnung 6 des Gehäuses 4, bis der Druck in der Kammer (2) gleich demjenigen der Kammer (1) ist. In diesem Augenblick hebt der Gasdruck die Membran 5 von unten an, wodurch, er das mit der Verschiebung mit der Membran 5 verbundene Schließen der Klappen 21 und 22 hervorruft. Da sich die Kammer (3), die mit dem Rohr 7 in Verbindung steht, unter atmosphärischem Druck befindet, bleibt die Membran 5 durch den Gasdruck in der Kammer (2) in der oberen Stellung.

Zu einem anderen Zeitpunkt, der in Fig. 2 dargestellt ist, veranlaßt die Bedienungsperson eine Wasserentnahme. Die Membran 10 des Wassermechanismus hebt sich, nun und ruft über den Kipphebel 12 das allmählich fortschreitende Öffnen der Klappe β hervor. Die Kammer (£) entleert sich über das Zuführrohr 7 in die Brenner. Von diesem Augenblick an ist der Druck in der Kammer (2) gleich null oder sehr gering, wodurch die Membran 5 unter dem Einfluß des Gerichts 24 nun dazu neigt, sich nach unten zu bewegen und das öffnen der Klappen 21 und 22 zu veranlassen, die den Durchgang des Gases s*vip?hen den Kammern (1) und (2) steuern. Aber die Abwärtsbewegung der Membran 5 ksnn nur lanrss·: erfolgen. da die kalibrierte öffnung 25, die ein- Beschränkung des Orsjir*ehfl'j33es in die Kammer {?■) hprv-rr";::':, ;.!:·· ".■Γ·^··:"^ιίτ. ^v -.irr

BAD ORIGINAL

Im Verlauf der so verzögerten Abwärtsbewegung der Membran 5 wird die Klappe 21 in einem ersten Zeitabschnitt allein zu einer Öffnungsbeweeimg veranlaßt; denn die Gasdruckdifferenz zwischen den Kammern (1) und (2) infolge des Füllungsverlustes, der hervorgerufen wird durch das Gas, das zwischen dem sitmpfkegeligen Teil 20 der Klappe 21 und der konzentrischen Öffnung der Klappe 22 strömt bzw. nur dort strömen kann, ist derart, daß die schwimmende Klappe 22 gegen den Sitz der Öffnung 6 angehoben bleibt. In einem zweiten Zeitabschnitt kommt die Membran 5» während sie sich weiter nach unten bewegt, schließlich am Ende der Bahn durch die Verbindungsstrebe 19 dazu, die schwimmende Klappe 22 nach unten zu stoßen, wodurch deren Öffnen verursacht _s wird. Dadurch wird in diesem Moment die vollständige Freigabe ( des Gasdurchgangs von der Kammer (1) zur Kammer (2) und infolgedessen der vollständige Zugang des Gases zum Bre^-ier veranlaßt.

Wenn man die Warmwasserentnahme unterbricht, schließt sich die Steuerklappe 8 wieder. Der Druck des Gases im Rohr 7 wird gleich null, während der Druck des Gases in der Kammer (2) auf seinem vollen Wert gehalten wird: Die Membran 5 hebt sich nun aufs Neue, bis die Klappen 21 und 22 geschlossen sind.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Gröj?c des Gewichts 24 und ebenso die des Querschnitts 6 derart bemessen ist, daß sich die Membran 5, wenn man die Wasserentnahme öffnet, d.h. wenn man J die Klappe 8 abrupt von der geschlossenen in die vollständig ™ geöffnete Lage bringt, fortschreitend nach unten bewegt, damit der Gaszutritt zum Brenner, wie beschrieben, durch die fortschreitende Freigabe der Öffnung 6 infolge der relativen Bewegung der Klappen verzögert wird, die die bewegliche Steueranordnung bilden. Infolge dieser Anordnung verläuft die Zündung des Brenners allmählich fortschreitend ohne Lärm und in einem nicht zu langen Zeitraum.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, von denen ausgehend man andere Ausführuncrsformen und andere Abwandlungen schaffen kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

M 02 820 K/am λ 17. Februar 1971

Patentansprüche

Gaszündvorrichtung mit allmählich fortschreitender Wirkung für Gasgeräte wie schnellbeheizbare Warmwasserbereiter mit . kleiner und großer Wärmeleistung, z.B. Durchlauferhitzer oder schnellbeheizbare Badeofen, mit einer Sicherheitsvorrichtung für den Fall, daß nicht genügend Wasser zur Verfugung steht, die eine Klappe für den Zutritt des Gases zum Brenner steuert, und mit einem Gehäuse für den Gaszutritt, das mit einer eine Aufteilung in zwei getrennte Kammern verursachenden Membran versehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß man vor (in Gasströmungsrichtung gesehen) der Klappe (8) für den Gaszutritt eine bewegliche Steueranordnung vorsieht mit einem im Querschnitt fortschreitend veränderlichen Schließorgan, das an die die Aufteilung verursachende Membran (5) angeschlossen 1st, deren Unterfläche der uneingeschränkten Einwirkung des in der Kammer 2 vor der für den Zutritt des Gases vorgesehenen Klappe (8) herrschenden Drucks ausgesetzt ist und deren obere Fläche durch die Viirkung eines verengten Du^chflußquerschnitts (23) dem hinter Ser Klappe (S) herrschenden Druck unterworfen ist.

Gassfci^vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn seichnet , daß die Membran (5)> die mit dem einen fortschreitend veränderlichen Querschnitt aufweisenden Schließorgan festverbunden ist, durch die Wirkung einer angeschlossenen Vorrichtung wie einer Druckfeder oder eines Gegengewichts (24) stets in eine Stellung gedruckt wird, die einer vollständigen Freigabe der Gasströmung in das Gehäuse (4) entspricht.

Gaszündvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Feder oder das Gegengewicht (24), das mit der Membran (5) verbunden ist, ebenso wie die verengte öffnung (23), die eine Verbindung zwischen der oberen Fläche der Membran (5) und einem ^uführrohr 7 für

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den. Brenner hinter der Klappe (8) herstellt, naoh vorgegebenen Werten derart bemessen sind, daß sich, wenn die Klappe (8) bei einer Wasserentnahme plötzlich geöffnet wird, die Klappe fortschreitend nach unten verschiebt, damit der Gaszutritt zur Kammer (2) während einer Zeitspanne verzögert wird, die der relativen Verschiebung der Bauteile des mit der Membran (5) verbundenen Schließorgans entspricht.

G-aszündvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Schließorgan mit allmählich fortschreitender Öffnungscharakteristik durch zwei zueinander konzentrische Klappen (21) und (22) mit verschiedenen Durchmessern gebildet ist, von diejenige mit größerem Λ Durchmesser aus einer schwimmend angeordneten Scheibe (22) besteht, deren Gewicht so bemessen ist, daß sie unter der Einwirkung des Überdrucks in der Kammer (1) gegenüber der Kammer (2) auf ihrem Sitz in der Schließstellung haften bleibt, solange die Klappe (21) mit kleinerem Durchmesser ihre Stellung für eine völlige Freigabe nicht erreicht hat.

Gaszündvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein Zapfen (20) der Klappe (21) mit kleinerem Durchmesser ein konisches Profil aufweist, damit eine fortschreitende Änderung des Öffnungsquerschnitts für die Strömung des Gases in Kammer (2) sichergestellt werden kann, wenn sich die kleine Klappe (21) unter der Stoßeinv/irkung der Membran (5) von der Öffnung (6) entfernt.

G-asziindvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet , daß eine mit der Membran (5) festverbimäene Yerbindungsstrebe (19) am Ende der Öffungs-■faewegimg des Schließorgans mit der schwimmenden Klappe (22) in Berührung kommt, um diese von ihrem Sitz zu lösen und die völlige Freigabe des Gases sur Kammer (2) zu bewirken.

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