DE2109076A1

DE2109076A1 - Schutzvorrichtung fur Gasbrenner anlagen

Info

Publication number: DE2109076A1
Application number: DE19712109076
Authority: DE
Inventors: Hugh Aloysius Gillette NJ Feeney (V St A )
Original assignee: American Standard Inc
Current assignee: Trane US Inc
Priority date: 1970-03-02
Filing date: 1971-02-25
Publication date: 1971-09-16
Also published as: FR2079113A5; GB1327309A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Gasbrenneranlagen und -geräte und auf Schutzanordnungen für Gasbrenneranlagen und -geräte. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Anordnungen für den sicheren Betrieb von Leistungsgasbrenneranlagen und insbesondere für die wesentliche Verhinderung der Erzeugung von Kohlenmonoxyd durch die Leistungsgasbrenneranlagen und -geräte.

Es ist allgemein bekannt, daß bei einem schlecht arbeitenden Gasbrenner einer Gasbrenneranlage Kohlenmonoxyd auftreten kann. Kohlenmonoxyd kann durch eine unzureichende

-^Zufuhr von Luft zu dem brennenden Gas erzeugt werden und

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Gdwird tatsächlich oft erzeugt. Das Vorhandensein von Kohlen- ^monoxyd, eines giftigen Gases, kann gefährlich für das Leben ^"von Menschen sein, die sich in der Nähe des fehlerhaft ar- -beitenden Gasbrenners aufhalten. Daher ist es wichtig, den -α

PaterlTanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

fehlerhaften Betrieb des Brenners zu vermeiden, und dies kann seinerseits dadurch erzielt werden, daß Schutzeinrichtungen vorgesehen werden, die die Gaszufuhr unterbrechen, wenn der Luftbestandteil unter einen bestimmten Wert absinkt.

Verschiedene Anordnungen sind bisher für den narrensicheren und störungssicheren Betrieb von Gasbrenneranlagen vorgeschlagen worden. Beispielsweise sind Schaufelräder und durch Luftstrom betätigte Schalter bekannte Formen für Schutzausrüstungen zu Beobachtung und Gewährleistung einer angemessenen Luftzufuhr für die Anlage. Derartige Ausrüstungen sind jedoch teuer und sörungsanfällig. Ferner sind solche Einrichtungen, die auf dem Prinzip des Druckabfalls beruhen, wie z.B. Venturi-Vorrichtungen, infolge der zusätzlichen, dem Gebläse auferlegten Energieanforderungen, ebenfalls unbrauchbar. Sogenannte "statische Druckzapfstellen" können versucht werden, aber diese würden einen außerordentlich empfindlichen Membranschalter erfordern und ohne zusätzliche Ausrüstung ist es schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, derartige Einrichtungen anlaufen zu lassen. Eine sogenannte Geschwindigkeits-Drucksonde kann ebenfalls als Schutzausrüstung versucht werden, aber wenn einer der beiden erforderlichen Röhren, die von einer derartigen Sonde umfaßt werden, irgendetwas passiert, ohne die andere Röhre zu beeinträchtigen, wäre es außerordentlich wahrscheinlich, daß die Anordnung so gestört ist, daß sie einen unsicheren Betriebszustand einnimmt. Eine einfache, leichte und billige Ausrüstung, die wenig oder gar keine Wartung erfordert, um die Schutzfunktionen auszuüben, gibt es wohl gegenwärtig nicht, und dies beeinträchtigt in schwerwiegender Weise die Entwicklung und Annahme einer Leistungsbrenneranlage, deren Wartung und Betrieb einfach und billig sind, und die besonders geeignet für Privathäuser oder Wohnunger$.n größeren Gebäuden ist.

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Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Hauptaufgabe besteht in der Schaffung einer einfachen Anordnung, die dazu dient, die Entwicklung einer unzureichenden Luftzufuhr zu der Anlage festzustellen, die zu dem fehlerhaften Betrieb der Brenneranlage führen könnte, und dadurch die Entwicklung jeder nennenswerten Kohlenmonoxydmenge zu verhindern.

Gemäß den Normen der öffentlichen Schutz- und Aufsichtsbehörden gilt ein Kohlenmonoxydgehalt von mehr als etwa O.OM % als unzufriedenstellend, besonders weil selbst " so ein kleiner Prozentsatz bereits eine Bedrohung der Gesundheit und des Lebens von Menschen darstellt, die sich in der Nähe des Gasbrenners aufhalten. Um diese Möglichkeit auszuschließen, ist es wichtig, daß die Menge der der Brenneranlage zugeführten Luft ausreicht, um ein bestimmtes Verhältnis zu dem der Brenneranlage zugeführten Gas zu bilden. Wenn eine Luftmenge, wie z.B. 110 % des stöchiometrischen Gemisches erforderlich ist, um eine gute und vollständige Verbrennung in einer Brenneranlage zu erhalten, führt je,de Verringerung in dem Verhältnis von Luft zu Gas zwangsläufig zu fehlerhaftem Betrieb, was die Erzeugung von giftigem Kohlenmonoxyd zur Folge hat. Um ä

diese Möglichkeit auszuschließen, ist es wichtig, einen Überschuß an Luft zuzuführen, und dadurch die Luftzufuhr über dem für die gute Verbrennung erforderlichen Minimum zu halten.

Ein praktisches System, wie z.B. das in der vorliegenden Erfindung verwendete, kann ohne weiteres entwickelt werden, wobei mehr als die für gute Verbrennung erforderliche Luftmindestmenge verwendet wird. So würde z.B. ein Luftüberschuß von etwa 20-50/5 einen Sicherheitsbereich

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gegen die Bildung von Kohlenmonoxyd unabhängig von dem Alter oder dem Zustand des Brenners bilden. Der Luftüberschuß verringert zwar den thermischen Wirkungsgrad der Brenneranlage und erhöht daher die Betriebskosten der Anlage, aber die Prüfungskommissionen haben die Bereitschaft dazu angedeutet, einen derartigen Überschuß für den Schutz zu akzeptieren, den er gegen die Bildung von Kohlenmonoxyd hervorrufen würde.

Ein Luftmangel kann viele mögliche Gründe haben. Beispielsweise kann der Filter, durch den die Luft zugeführt wird, durch Fremdstoffe verstopft sein, oder bei Verwendung eines Gebläses kann das Gebläse fehlerhaft arbeiten, weil sich sein Rotor nicht mit der genauen Drehzahl dreht, oder ein Leck kann in einem Gehäuse oder in einer Leitung auftreten, oder die Abgasöffnung kann blockiert werden. Daher muß an einer unmittelbar von dem Brenner stromauf gelegenen Stelle der Schutz beobachtet und aufrechterhalten werden, besonders wenn sich der Brenner in Wohnhäusern und Wohnungen befindet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein einfaches Gebilde geschaffen, das zwischen der Luftquelle für den Brenner und dem Brenner selbst angeordnet wird, um sofort festzustellen, ob genügend Luft oder ein ausreichender Luftüberschuß dem Brenner zugeführt wird. Die Anordnung kann im wesentlichen aus einer Röhre, einem Rohr oder einer Sonde bestehen, die in die Luftströmungsstrecke eingeführt wird. Die Sonde wird so angeordnet, daß sie den Gesamtdruck der Luft fühlt oder auf den Gesamtdruck der Luft bei deren Bewegung durch die Leitung in Richtung auf den Brenner anspricht _s während an dem anderen Ende der Sonde ein Schalter in Form einer beweglichen Membran oder Scheibe

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vorgesehen ist, die auf den Druck der durch die Leitung strömenden Luft anspricht. Wenn keine Luft durch die Leitung bewegt wird, steuert ein durch die Membrane betätigter elektrischer Kontakt einen Elektromagneten, so daß die Gasströmung zu dem Brenner abgesperrt wird. Sobald andererseits eine ausreichende Luftströmungsgeschwindigkeit der durch die Leitung strömenden Luft erreicht wird, wird die Membran durch den erhöhten Druck auf die Membran so weit durchgebogen, daß der zugeordnete Kontakt geschlossen wird, wodurch das Magnetventil betätigt und die Gaszufuhr zu der Brenneranlage geöffnet wird. Dieses Gebilde kann so verstellt werden, daß, sobald der Luftdruck auf einen bestimmten Wert ^ absinkt, der einer unzureichenden Luftzufuhr entspricht, der Kontakt geöffnet wird, um das Magnetventil frei zu geben und jede weitere Gaszufuhr in die Anlage zu verhindern. Damit ist eine unvollständige Verbrennung in der Brenneranlage praktisch unmöglich, da bei einem Absinken der Luftzufuhr diese nie unter eine bestimmte oder Gefahrenmenge absinken kann, da das Gas bei Erreichen dieser bestimnten Luftmenge abgesperrt wird.

Die Sonde, die in ihrer einfachsten Form ein Rohr sein kann, wird bei dem Versuchsverfahren der vorliegenden Erfindung verwendet und ist mit der Membran so verbunden oder ä gekoppelt, daß das empfindliche Ende der Sonde in die StromaufriGhtung in Richtung auf die Luftzufuhrquelle gerichtet ist, um auf den Gesamtdruck in der Leitung anzusprechen. Die Sonde gibt den Druck der sich bewegenden Luft an die Membran für die wirksame Steuerung des Magnetventils weiter. Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Hauptaufgabe besteht daher in der Verwendung einer hohlen Sonde, beispielsweise einer gekrümmten hohlen Sonde, wie bereits vorgeschlagen, so daß eine ausreichende Durch-

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biegung der Membran und die Betätigung des damit verbundenen Elektromagneten von einem bestimmten Druck abhängt und nur bei Auftreten dieses bestimmten Druckes stattfindet, der auf den statischen und Strömungsgeschwindigkeitsfaktoren in der zu dem Brenner führenden Strecke beruht.

Die vorliegende Erfindung und ihre verschiedenen Ziele und Merkmale gehen deutlicher aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung hervor, in der

Fig. 1 eine schematische Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist,

Pig. 2 eine etwas vollständigere Anordnung veranschaulicht, die teilweise im Querschnitt gezeigt ist und eine etwas verschiedene Ausfuhrungsform der Erfindung zeigt und

Fig. 3 eine Form eines Membranschalters zeigt, der in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.

In der Zeichnung werden für gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet.

In Fig. 1 ist eine Anordnung für die Leistungsgasbrenneranlage gemäß der vorliegenden ERfindung schematisch veranschaulicht. Diese Anordnung umfaßt ein Gebläse BL, das für gewöhnlich ein geeignetes eingebautes Ventilatorgebilde enthält, das dazu dient, Luft mit einem bestimmten Druck in eine Leitung CC zu schicken. Das Gebläse BL kann einen Filter FL umfassen, durch den Luft von dem Gebläse aufgenommen wird. Dieser Filter kann von jeder bekannten Art sein, ist jedoch vorzugsweise ein Luftfilter, der geeignet ist, Schmutz, Staub und andere Fremdstoffe zu entfernen,

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die sich ansammeln können, wenn die zu verwendende Luft durch den Filter dem Gebläse BL zugeführt wird. Ein geeignete¹ Luftfilter für diesen Zweck kann einen gefalteten Papierluftfilter umfassen (ähnlich dem bei Autos verwendeten Luftfilter), es kann jedoch auch jeder andere geeignete Filter verwendet werden.

Das Gebläse BL ist durch die Leitung CC mit dem Brenner BU verbunden. Das Gas aus einer Gasquelle SU wird durch ein herkömmliches Magnetventil SN und von dort durch einen herkömmlichen Regler oder ein anderes Steuergerät RG züge- j führt. Das Gas kann Erdgas sein. Der Regler RG ist durch eine Leitung PPI mit der gemeinsamen Leitung CC verbunden. Der Regler RG kann mit dem Elektromagneten SN und weiteren Steuerausrüstungen kombiniert werden und ist allgemein als eine Hauptgassteuereinrichtung bekannt. Seine Hauptfunktion besteht in der Herabsetzung des Druckes des von der Gasquelle SU kommenden Gases auf einen bestimmten Wert, das durch eine Drosselöffnung gedrosselt werden kann. Angenommen das Magnetventil SN, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist, ist in seinem geöffneten Zustand, dann läßt der Regler RG Gas mit dem gewünschten oder bestimmten Druckwert durch die Leitung PPI strömen.

Das Gebläse BL schickt also Luft in die gemeinsame Leitung CC und die Leitung PPI schickt Gas in die-selbe gemeinsame Leitung CC, so daß diese beiden Strömungsmedien vereinigt werden und dem Brenner BU zur Verbrennung zugeleitet werden können. Der Brenner BU kann von jeder bekannten Art sein. Beispielsweise kann er ein Oberflächenverb rennungs -Brenner der in der USA Patentschrift 3 269 449 gezeigten und beschriebenen Art sein. Wenn das Volumen der von dem Gebläse BL zugeführten Luft und das Volumen des durch die Leitung PPI zugeführten Gases in dem richtigen

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oder optimalen Verhältnis zueinander stehen, arbeitet der Brenner BU richtig und erzeugt, wenn überhaupt, sehr wenig Kohlenmonoxyd. Wenn das Volumen der durch das Gebläse BL zugeführten Luft den optimalen Wert übersteigt, arbeitet der Brenner BU weiterhin ohne Erzeugung von Kohlenmonoxyd. Allerdings wird der Wirkungsgrad des Brenners durch den Überschuß der zugeführten Luft, etwas herabgesetzt. Je größer das Verhältnis zwischen dem Luftvolumen und dem Gasvolumen ist, desto ©ringer wird der Wirkungsgrad des Brenners BU.

Wenn andererseits das Volumen der Luft, die von dem Gebläse BL zugeführt wird, unter einen bestimmten Wert absinkt, während das Volumen des Gases, das in die Leitung PPI geschickt wird, unverändert bleibt, arbeitet der Brenner BU nicht zufriedenstellend. Aufgrund des Fehlens von genügend Luft in dem dem Brenner zugeführten Gemisch wird Kohlenmonoxyd erzeugt, wie es bereits erläutert wurde. Der Anteil des Kohlenmonoxyds hängt von dem anteiligen Mangel an Luft in dem dem Brenner zugeführten Gemisch ab. Jeder Anteil von Kohlenmonoxyd über etwa 0,04 % übersteigt die Grenzen, die von den Aufsichtsbehörden zugelassen werden. Ein höherer Kohlenmonoxydanteil kann gefährlich für Menschen werden, die sich in Nähe des Brenners aufhalten, besonders wenn ein Entweichen der Abgase in den Raum stattfindet, in dem der Brenner angeordnet ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind zusätzlich zu der Mindesteinrichtung, die zur Betätigung der Gasbrenneranlage erforderlich ist, zwei weitere Elemente vorgesehen. Diese beiden Elemente sind das hohle Rohr bzw. die Sonde PP2, die auch als Gesamtdrucksonde bezeichnet wird, und der Membranschalter DS. EinEnde der Sonde PP2, die vorzugsweise eine wie in der Zeichnung gezeigte gebogene Leitung ist, weist in Richtung auf das Gebläse BL, so daß

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die Sonde den Gesamtdruck in der gemeinsamen Leitung CC fühlt. Das andere Ende der Sonde PP2 ist mit der Membran DP verbunden, die mit ihrem Umfang zwischen den öffnungen des Gehäuses DM des Schalters DS gestützt und gehalten wird. Die Membran DP, die bei Fehlen eines durch die Sonde PP2 zugeführten Druckes normalerweise flach oder nicht durchgebogen" ist, wird in der Ansicht der Fig. 1 nach oben durchgebogen, wenn der Druck durch die Sonde PP2 sich erhöht. Wenn der Sondendruck ausreichend ist, wird der Kontakt DK des Schalters DS geschlossen, woraufhin von der Stromquelle PS Strom durch den elektromagnetischen Teil " des Magnetventils SN geschickt wird, wobei die elektrische Verbindung durch den Kontakt DK bei Durchbiegung der Membran DS hergestellt wird. Wenn die Membran DS in dieser Weise durchgebogen wird, wird das Magnetventil SN geöffnet und Gas wird.von der Quelle SU durch den Regler RG und durch die Leitung PPI in die gemeinsame Leitung CC eingeführt, so daß das Gas mit der von dem Gebläse BL kommenden und in Richtung auf den Brenner BU bewegten Luft gemischt werden kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Schalter DS soeingestellt v/erden, daß sein Kontakt DK nur dann geschlos- | sen wird, wenn ein Luftüberschuß von dem Gebläse BL durch die gemeinsame Leitung CC geschickt wird. Wenn also das normale Luftvolumen für eine vollständige Verbrennung beispielsweise 1[81_SU l/Minute beträgt, kann der Kontakt DK so eingestellt warden_s daß er geschloseen wird, sobald das Volumen beispielsweise 59¹I₉O l/Minute erreicht oder c-twa 25 /■> mäh? Luis aufgeführt werden, als es für eir'b 'λ-'Χ-ΪΙ^β ¥e;. breä/iuiig an cieiu Brenner BU erforderlich ist, ^:-^,i ö,-\:> "i-:-l:\.:hii eier si:geführten Luft weiterhin sea? λ!^ -Γ:-.-.-:. ;;·.-,;Lh'.^;· '-:U.:/c- (>9^:>.-.6 l/Minute) betrag⁵; -_a \,L^is--■- -;e Υ..·-..-..^;.--\-.-. i

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ständig Gas zugeführt. Sobald das Luftvolumen unter den bestimmten Wert absinkt (59^,6 l/Minute) wird der Kontakt DK geöffnet j wodurch das Magnetventil SN freigegeben wird und die Gasströmung durch die Leitung PPI abgesperrt wird. Die Anordnung gemäß Fig. 1 wird also in zufriedenstellender Weise solange fortlaufend betätigt, wie die Luftzufuhr 'den bestimmten Wert erreicht, der in dem angegebenen Beispiel etwa 25 % über"dem stöehiometrischen Wert liegt. Daher wird ein Teil des Wirkungsgrades der Verbrennung geopfert, um den Schutzbereich hervorzurufen, der gegen die Entwicklung und Erzeugung eines gefährlichen Kohlenmonoxydsgehalts für wünschenswert erachtet wird.

Die Sonde PP2 kann so gekrümmt sein, daß der untere Schenkel der Sonde im wesentlichen parallel zu der gemeinsamen Leitung GC und vielleicht auch gleichachsig mit dieser verläuft, während der andere Schenkel der Sonde rechtwinklig zu der Leitung CC verlaufen kann, aber nicht muß. Wenn die Sonde PP2 über ihre Gesamtlänge gradlinig und rechtwinklig zu der Leitung CC verliefe, würde nur der statische Druck in der Leitung CC auf die Membran DP des Schalters DS ausgeübt. Dies würde nicht genügen, um das Magnetventil zu betätigen, um den Eintritt von Gas zu gestatten. Durch die in Fig. 1 gezeigte gekrümmte Ausbildung wird jedoch ein Druck entwickelt, der der Strömungsgeschwindigkeit der Luft in der Leitung CC zusätzlich zu dem normalerweise darin vorhandenen statischen Druck entspricht= Diese beiden Drücke addieren sich und bewirken das Durchbiegen der Membran DFj die mit den'beiden Drücken beaufschlagt werden muß_s wenn der Brenner arbeiten soll» Der statische Druck selbst würde für gewöhnlich viel au niedrig sein_s um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

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Obwohl die Sonde PP2 mit einer Ausbildung gezeigt ist, bei der sie um einen Winkel von 90° gebogen ist, kann jeder andere Winkel ebenfalls nach entsprechenden Einstellungen verwendet werden, um die erwünschten Ergebnisse zu erzielen, aber bei der Einstellung des Schalters DS müßten dann die Parameter berücksichtigt werden, die unter den Bedingungen der verschiedenen Winkel entwickelt werden.

Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung ist störungssicher. Wenn das die Sonde PP2 verbindende Rohr bricht oder getrennt wird,nachdem die Ausrüstung richtig eingestellt worden ist, | wird die Membran DF in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt, so daß das Magnetventil SN freigegeben wird, Daher wild die Gaszufuhr abgesperrt. Wenn nach jahrelangem Betrieb die Membran DF ausfallen sollte, tritt dieser Betriebsausfall in sicherer Weise auf und verhindert eine weitere Gaszufuhr.

Fig. 2 zeigt eine Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Anordnung. Hier kann die Leitung PPI in rechtwinkliger Form gebogen sein, wie in der Zeichnung gezeigt, so daß die Düse NZ Gas in Üen Brenner BU schickt. Der Brenner BU ist in dem axialen zylindrischen Raum eines Wärmeaustau- >

schers HX angeordnet, der von der Art sein kann, wie sie "

in einem weiteren Vorschlag der Anmelderin gezeigt und beschrieben ist. Auf diese Anmeldung kann zur weiteren Erläuterung der gewünschten Betriebsmerkmale des Wärmeaustauschers HX Bezug genommen werden.

Wie in Fig. 1 verwendet die Anordnung gemäß Fig. 2 eine Sonde PP2 zum Fühlen des Dmekes der durch das Gebläse BL in die gemeinsame Leitung CC geschickten Luft. Diese Sonöe PP2 ist von der Düse NZ in Stromaufrichtung zwischen

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dem Gebläse BL und der Düse NZ angeordnet, die das Gas dem Brenner BU zuführt. Dies ist die bevorzugte allgemeine Anordnung für die Sonde PP2, aber es können natürlich auch weitere Stellungen entlang der Leitung CC für die Anbringung der Sonde PP2 verwendet werden.

Wie in Fig. 1 wird durch unzureichende Luftzufuhr durch die gemeinsame Leitung CC die Membran DP veranlaßt, den Kontakt DK zu öffnen und das Magnetventil SN freizugeben, wodurch die Gasströmung durch die Leitung PPI abrupt unterbrochen wird. Andererseits beeinträchtigt jede Zunahme der Luftströmung durch die Leitung CC, gleichgültig^ wie groß (innerhalb angemessener Grenzen) lediglich den Wirkungsgrad des Brenners BU ohne eine nennenswerte Menge von Kohlenmonoxyd zu erzeugen.

Die Düse NZ gemäß Fig. 2 kann beispielsweise entlang der Achse der Leitung CC so angeordnet werden, daß sie in Richtung auf den Brenner BU weist. Die von dem Gebläse BL zugeführte Luft vermischt sich mit dem von der Düse NZ abgegebenen Gas₃ und die Mischung wird von dem Brenner verbrannt. Die Düse NZ ist für gewöhnlich so eingestellt, daß das Luftvolumen und das Gasvolumen in einem guten Verhältnis für die vollständige Verbrennung ohne die Erzeugung von Kohlenmonoxyd stehen. Die Fläche der Düse NZ und die Querschnittsfläche der Leitung CC in Nähe der Düse NZ sind so gewählt, daß bei Änderung des Luftvolumens das Gasvolumen durch die Düse NZ sich im gleichen Verhältnis ändert. Dies ist ausführlicher in einem weiteren Vorschlag der Anmelderin offenbart.

Fig. 3 zeigt in vereinfachter Weise ein Schema des Membranschalters DS, der in der Erfindung verwendet werden kann. Der Kontakt DK kann auf beiden Seiten der Membran DF angeordnet sein, je nach der bevorzugten Wirkungsweise des Schalters im Verhältnis zu dem Magnetventil SN.

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Wenn Staub, Schmutz oder andere Stoffe sich an dem Filter PL ansammeln, wird die Luftzufuhr von dem Gebläse BL _: in die gemeinsame Leitung CC verringert. Bei ausreichender Verstopfung des Filters wird das Volumen der in die gemeinsame Leitung CC geschickten Luft unzureichend, um den Kontakt DK geschlossen zu halten. Daher wird dann das Magnetventil SN freigegeben und die Gaszufuhr unterbrochen. In ähnlicher Weise wird bei unzureichendem Betrieb der Dreheinrichtung des Gebläses BL, d.h., wenn sich das Gebläse L nicht mit der erforderlichen Drehzahl dreht, eine unzureichende Menge Luft durch die gemeinsame Leitung CC geschickt, so daß wiederum die Gasströmung durch die Leitung " PPI unterbrochen wird. Diese Anordnung schafft daher einen echten und schnellen Schutz gegen die Entwicklung eines fehlerhaften Betriebes des Brenners, was von außerordentlicher Wichtigkeit für Personen ist, die sich in mit Leistungsgasbrennern ausgerüsteten Gebäuden aufhalten.

Es sei bemerkt, daß die Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, die die Sonde PP2 und den Schalter DS umfaßt, verhältnismäßig einfach und leicht einzubauen ist. Die Kosten der Ausrüstung sind gering und beeinflußen die Gesamtkosten der Brennereinrichtung für eine Kleinkesselinstallation nicht nennenswert. Jedes beliebige Material ä kann für die Sonde PP2 verwendet werden, wie z.B. Stahl, Kupfer, Kunststoff usw. Die Sonde PP2 kann jede beliebige geeignete Querschnittsform haben, gleichgültig ob rund, elliptisch, rechteckig usw., und ihr Querschnitt braucht nicht gleichmäßig zu sein. Das einzige Erfordernis für die Sonde ist ihr Ansprechen auf den Gesamtdruck oder einen gewissen Teil des Gesamtdruckes in der Leitung CC, d.h. auf den Druck, der auf der Strömungsgeschwindigkeit der Luft und dem statischen Druck beruht. Ferner sind viele

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Arten von Membranschaltern ohne weiteres zu verhältnismäßig geringen Kosten auf dem Markt erhältlich, und jeder beliebige Membranschalter kann bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Das freie Ende der Sonde PP2 ist ortsfest und kann in Abstand von der Membran DP angeordnet sein und mit dieser durch eine biegsame Leitung verbundenseiri, wie es ohne weiteres ersichtlich ist.

Wenngleich die Membran DP in einer Anordnung gezeigt und beschrieben worden ist, in der sie sich in nicht durchgebogenem Zustand befindet, wenn das Magnetventil geschlossen werden soll, sei darauf hingewiesen, daß durch Umkehrung der Verbindungen die Membran DP auch durchgebogen werden kann,, wenn das Magnetventil geschlossen werden soll und im wesentlichen ihren nicht durchgebogenen Zustand einnimmt, wenn das Magnetventil geöffnet werden soll.

Obwohl die Erfindung ebenso gut auf Leistungsbrenner für die Erzeugung von Dampf, Heißwasser, heißes Gas oder andere Strömungsmedien anwendbar ist, ist die Erfindung hier zum Zwecke der Veranschaulichung im Zusammenhang mit einem Oberflächenverbrennungsbrenner gezeigt und beschrieben worden.

Früher wurden Leistungsbrenner im wesentlichen in kommerziellen und industriellen Betrieben verwendet. Aufwendige elektronische Steuerausrüstungen waren ein notwendiger Teil der Installation. Diese Erfindung verwendet jeoch eine einfache und billige Einrichtung, die gleichermaßen für große und kleine Installationen geeignet ist.

Während des nicht gezündeten Zustandes der Anlage wird keine Luft in die Leitung CC geschickt, und daher ist der

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auf der Luftströmungsgeschwindigkeit beruhende Druck gleich Null. Bei Betätigung des Gebläses (eingeleitet durch Wärmebedarf) wird ein sehr geringer statischer Druck infolge des Fehlens des Stromabwiderstandes entwickelt. Die höhere Luftströmungsmenge ruft jedoch einen ausreichenden Strömungsgeschwindigkeitsdruck hervor, so daß der Gesamtdruck ausreichend ist, um den Membranschalter zu betätigen. Die Ausdehnung des Gases bei Verbrennung führt zu einer Erhöhung des Strömungswiderstandes, wodurch die Strömungsmenge und damit der Strömungsgeschwindigkeitsdruck herabgesetzt wird. j Die Strömungseigenschaften sind jedoch derart, daß eine ausreichende Erhöhung des statischen Druckes den Membranschalter in betätigtem Zustand hält.

Mit dem hier verwendeten Ausdruck "Gesamtdrucksonde" wird jede beliebige Vorrichtung bezeichnet, die in einem strömenden Medium angeordnet werden kann, um jede Kombination von statischen und Strömungsgeschwindigkeitsdrücken zu fühlen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

..jSchutzgerät für eine Brenneranlage mit einer Leitung, in die Luft und Gas getrennt an zwei in Abstand voneinander befindlichen Stellen eingeführt werden, gekennzeichnet durch ein hohles Rohr (PP2), das auf statische und Strömungsgeschwindigkeitsdrücke anspricht, und dessen eines Ende den Druck der Luft fühlt, die sich in Richtung auf die Brenneranlage bewegt, und einen Schalter (DS) mit einer Membran (DP), äse mit dem anderen Ende des hohlen Rohrs verbunden ist, so daß die Membran gemäß dem Luftdruck durchgebogen werden kann, mit dem sie beaufschlagt wird.
2. Schutzgerät für eine Brenneranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät mit einem Gebläse (BL) verbunden ist, das dazu dient, Luft mit einem bestimmten Volumen pro Zeiteinheit und mit einem bestimmten Druck in die Leitung (CC) zu schicken.
3. Schutzgerät für eine Brenneranlage gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (DK, SN), die auf eine bestimmte Änderung in der Durchbiegung der Membran (DP) anspricht, um die Gaszufuhr in die Leitung (CC) zu unterbrechen.
4. Schutzgerät für eine Brenneranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hohle Rohr (PP2) so gebogen ist, daß sein Fühlende im wesentlichen in Richtung auf die Luftzufuhrquelle weist.
5. Gerät zur Verhinderung der Bildung einer erheblichen Menge von Kohlenmonoxyd in einer Gasbrenneranlage, die mit

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einem aus Luft und Gas bestehenden Gemisch gespeist wird, gekennzeichnet durch ein hohles Rohr (PP2), dessen eines Ende auf den Druck der Luft anspricht, die in Richtung der Brenneranlage strömt, und eine Einrichtung, die darauf anspricht, daß der Druck in dem Rohr unter einen bestimmten Wert absinkt, um die Gaszufuhr zu der Brenneranlage zu unterbrechen, wobei diese Einrichtung eine Membran (DF) umfaßt, die auf den Druck der Luft in dem Rohr (PP2) anspricht.
6. Gerät zur Verhinderung der Bildung einer erheblichen f Menge von Kohlenmonoxyd in einer Gasbrenneranlage gemäß Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß ein Gebläse für die Zufuhr von Luft zu der Brenneranlage mit einem bestimmtenDruck über dem atmosphärischem Druck vorgesehen ist, so daß der Druck in dem Rohr gleich dem Wert oder über dem Wert liegt, bei dem die Membran anspricht, um die Gasströmung zu der Brenneranlage zu unterbrechen.
7. Gerät zur Verhinderung der Bildung einer erheblichen Menge von Kohlenmonoxyd in einer Gasbrenneranlage nach Anspruch 6j dadurch gekennzeichnet, daß das hohle Rohr so gebogen ist, daß sein eines Ende in Richtung auf das Ge- λ blase weist, um auf den Druck der Luft anzusprechen, die •von dem Gebläse zu der Brenneranlage geschickt wird, und sein anderes Ende mit der Membran verbunden ist, um deren Durchbiegung hervorzurufen.
8. Gerät zur Verhinderung der Bildung einer erheblichen Menge von Kohlenmonoxyd in einer Gasbrenneranlage nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil zur Steuerung der Gasströmung zu der Brenneranlage und Mittel vorgesehen and, die die Membran mit dem Ventil verbinden,

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um das Ventil dahingehend zu betätigen, daß es die Gasströmung zu der Brenneranlage absperrt, wenn die Membran um einen bestimmten Betrag durchgebogen wird.
9. Gas- und Luftzufuhranlage für einen Brenner, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben dem Brenner (BU) eine Leitung (CC), durch die Gas und Luft dem Brenner zugeführt werden, ein Ventil (SN) zur Steuerung der Gasströmung zu dem Brenner, ein hohles Rohr (PP2), dessen eines Ende in die Leitung eingeführt ist, um auf den Druck der durch die Leitung zu dem Brenner strömenden Luft anzusprechen, und einen Membranschalter umfaßt, der zwischen dem anderen Ende des Rohrs (PP2) und dem Ventil (SN) angeordnet ist und dazu dient, das Ventil zu schließen, wenn der Druck der in das Rohr geschickten Luft unter einen bestimmten Wert absinkt.
10. Gas-und Luftzufuhranlage für einenBrenner nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das hohle Rohr so gebogen ist, daß sich sein in die Leitung eingeführtes Ende in Stromaufrichtung von der Stelle in der Leitung befindet, an der das Gas in die Leitung geschickt wird, und in die allgemeine Richtung des Luftstromes durch die Leitung gerichtet ist.
11. Gas- und Luftzufuhranlage für einen Brenner nach Anspruch 9_S dadurch gekennzeichnet, daß das Gas dem Brenner durch eine Düse (NZ) zugeführt wird, die in Richtung auf den Brenner weist, wobei die Abmessungen der Düse und der Leitung so aufeinander abgestimmt sind, daß das Verhältnis des Luftvolumens zu dem Gasvolumen, das dem Brenner zugeführt wird, während Änderungen des Luftvolumens im wesentlichen konstant sind. .

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12. Schutzanlage für den Schutz eines Gasbrenners gegen die Erzeugung von Kohlenmonoxyd über einem bestimmten Wert, gekennzeichnet durch eine mit dem Gasbrenner verbundene Leitung, ein Rohr, dessen eines Ende in der^ Leitung angeordnet ist und in die Richtung weist, aus der Luft in die Leitung geschickt wird, ein Magnetventil zur Steuerung des Gasstromes in die" Leitung, der mit der in die Leitung eingeführten Luft vermischt werden soll, wobei die aus Luft und Gas bestehende Mischung durch die Leitung dem Brenner zugeführt wird, und einen Membranschalter, der das Magnetventil mit dem Ende des Rohrs verbindet, das f

sich außerhalb der Leitung befindet.
13. Schutzanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasregler den Druck des Gases regelt, das durch das Magnetventil in die Leitung geschickt wird.
14. Schutzanlage nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß eine Düse in der Leitung für die Zufuhr von Gas zu dem Brenner angeordnet ist und die Fläche der Düsenöffnung und die Querschnittsfläche der Leitung in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen, so daß das Volumen

des Gases in einem gleichbleibenden Verhältnis zu dem λ

Volumen der Luft gehalten wird, auch wenn Änderungen in dem Luftvolumen auftreten»
15. Schutzanlage nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Gebläse, das dazu dient, die in die Leitung geschickte Luft unter Druck zu setzen.
16. Gerät zur wesentlichen Verhinderung der Bildung von Kohlenmonoxyd in einer Gasbrenneranlage, gekennzeichnet

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durch eine GasVentilsteuereinrichtung, die mit einer Leitung verbunden ist, durch die Luft und Gas der Brenneranlage zugeführt werden, wobei die Steuereinrichtung eine einzige rohrförmige Strecke umfaßt, die gleichzeitig von dem Strömungsgeschwindigkeitsdruck und dem statischen Druck in der Leitung beeinflußt wird, und Mittel zur Betätigung dieser Einrichtung, wenn der Gesamtdruck einen bestimmten Wert überschreitet und zur Freigabe dieser Einrichtung, wenn der gesamte Druck unter diesen bestimmten Wert absinkt.
17. Gerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Betätigung der Einrichtung eine Membram umfassen, die auf den Gesamtdruck anspricht.

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