DE2245104A1 - Fluessigkeitserhitzer - Google Patents

Description

Joh.VaülantK.o. .

533O Remscheid
Berghauser Siraßc -to

Postfach 1OiOSO ^^ 4b I

Flüssigkeitserhitzer

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Flüssigkeitserhitzer mit einem einen Wärmetauscher beheizenden Gasbrenner, dem Brennstoff über eine von einem RUckstellmagnetventH verschließbaren Leitung zufUhrbar ist, das in einen Stromkreis mit seiner Erregungswicklung eingeschaltet 1st.

Bekannte Gaswasserheizer enthalten einen Gasbrenner, in der 1n der Regel mit einem konstanten Gasdurchfluß betrieben wird. Dieser Gasdurchfluß wird durc!^ ein Magnetventil freigegeben oder geschlossen,, je nachdem, ob Spannung an die Erregungswicklung des Magnetventils gegeben wird oder abgeschaltet wird. Bei abgeschalteter Spannung sorgt eine Rückstellfeder für ein Schließen des Magnetventils. Es ist weiterhin eine sogenannte Teillastschal tung eines Umlaufgaswasserheizers bekannt, bei der in Abhängigkeit von der Temperatur des umlaufenden HeIz-Wassers eine Sektorenblende den Gasdurchfluß einstufig

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reduziert. Es 1st weiterhin bekannt um die von dem Brenner abgegebene Wärmemenge zu steuern, den Brenner 1n bestimmten Abständen ein- und wieder auszuschalten. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß der Brenner ziemlich häufig gezündet werden muß und daß demzufolge laute ZUndgeräusche entstehen.

Es 1st die Aufgabe zu lösen, wie von einem Gasbrenner eines F1üss1gke1tserhitzers abgegebene Wärmemenge pro Zeiteinheit einstellbar und reproduzierbar zu steuern bzw. zu regeln, wobei diese Steuer- und Regelvorrichtung auch 1n bereits vorhandenen Geräten ohne wesentliche Änderung einsetzbar sein soll. Weiterhin sollen ZUndgeräusche weltmöglich vermieden werden. Weiterhin soll die Einrichtung einfach aufgebaut sein und betriebssicher arbeiten.

Diese Aufgaben werden bei einem Flüssigkeitserhitzer der eingangs nä'her bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Stromkreis In Reihe mit der Erregiungswicklung ein Thyristor angeordnet 1st, dessen Steuerelektrode von einem Impulsgeber mit Takt-Impulsen gespeist 1st.

Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ergibt sich der große Vorteil, daß der einmal bei Inbetriebnahme des Gerätes gezündete Brenner gezündet bleibt und daß das Magnetventil eine Schwingbewegung gegen die Rückstellkraft seiner Feder ausführt, wobei der Öffnungsgrad des Magnetventils durch die Frequenz der Taktimpulse gesteuert werden kann. Diese (»^"fr dungs gemäße Ausgestaltung läßt sich ohne weiteres an bereits vorhandenen Magnetventilen einfügen. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen, Weiterbildungen und zweckmäßige Einzelheiten sind aus den beigefügten Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung sowie den F1g. 1 bis 3 der Zeichnung ersichtlich. Das AusfUhrungsbei-

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spiel gemäß den Fig. 1 bis 3 zeigt in der Figur 1 eine Prinzipschaltung für eine Brennerregelung, 1n der Fig. 2 den schaltungstechnischen Aufbau des Impulsgebers und 1n der Fig. 3 die Ausbildung eines besonders vorteilhaften Magnetventils.

In allen 3 Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils gleiche Einzelheiten. In der F1g. 1 1st ein Flüssigkeitserhitzer 1 mit einem Wärmetauscher 2 versehen, dem Wasser durch eine Rücklaufleitung 3 zugeführt und Über eine Vorlaufleitung 4 entnommen wird. Die Pfeile 5 deuten die Durchflußrichtung der aufzuheizenden Flüssigkeit an. Die Flüssigkeit 1st vorzugsweise Gebrauchs- oder Heizungsumlaufwasser.

Der Wärmetauscher 2 wird durch einen Gasbrenner 6 beheizt, an dessen Oberseite 7 Flammen 8 brennen. An dem Gasbrenner 6 1st eine Leitung 9 angeschlossen, In die ein Magnetventil 10 eingeschaltet ist. Das Magnetventil weist eine Rückstellvorrichtung 11 auf, so daß es unter deren Wirkung im Ruhezustand stets die Leitung 9 verschließt. Das Magnetventil weist ferner eine Erregungswicklung 12 auf, die in einen Stromkreis 13 eingeschaltet 1st. Parallel zu der Erregungswicklung Hegt ein Kompensations-Kondensator 14j der Stromkreis 13 kann von einer Spannungsquelle 15 mit elektrischer Spannung gespeist werden. In Serie mit der Erregungswicklung 12 1st in dem Stromkreis ein Thyristor 16 angeordnet, Über den die Leistungsaufnahme der Erregungswicklung 12 gesteuert werden kann. Eine Steuerelektrode 17 des Thyristors 1st mit einem Ausgang 18 eines Impulsgebers 19 verbunden. Ein Eingang

20 des Impulsgebers 1st mit einem Heizleiterwiderstand

21 verbunden, der die Temperatur des Wassers 5 in der Vorlaufleitung 4 abfUhlt.

In der Fig. 2 1st der Heizleiter 21 mit seinem einen Anschluß an einen Fußpunkt 22 der MuIti-Vibratorschaltung 19 gelegt, der gleichzeitig galvanisch mit dem

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Stromkreis 13 verbunden 1st. An der anderen Eingangsleitung 23 Hegt eine mit der Vorlauf temperatur des Wassers 5 variable Spannung an dem Eingang der MuItI-Vibratorschaltung, die an ihrer Ausgangsleitung 24 eine Impulsfrequenz abgibt, wobei die Frequenz der Impulse abhängig von der Eingangsspannung auf der Leitung 23 1st. Mit dieser Impulsfrequenz wird die Steuerelektrode 17 des Thyristors 16 gespeist. Es versteht sich, daß anstelle eines Thyristors auch ein anderes Stromtor, z.B. ein Triac angewandt werden kann.

Auf der ng. 3 geht der Aufbau des Magnetventils 10 hervor. In der Zuleitung 9 ist ein Ventilsitz 25 vorgesehen, der von einem Ventilkörper 26 verschließbar 1st. Der Vetr>il körper ?6 lsi an einer Stange 27 befestigt, die einen Magneten 28 tragt. Der Magnet 28 taucht In das Feld der Erregungswicklung 12 ein. An Ihrem Ende 29 trä'gt die Stange 27 einen Kolben 30, der 1n eine hochviskose Flüssigkeit eintaucht. Das Ende der Stange 29 1st weiterhin durch eine Zugfeder 32 mit einem Boden 33 der Dämpfung 11 verbunden. Die Zugfeder 32 zieht 1m Ruhezustand die Stange 27 nach unten, das bedeutet daß der Ventilkörper 26 In den Ventilsitz 25 gezogen wird und die Leitung 9 fUr den Brennstoff dicht abschließt. Fließt Im Stromkreis 13 Strom, so baut sich In der Erregungswicklung 12 ein Magnetfeld auf, als dessen Folge der Magnet 28 in den Bereich der Erregungswicklung hineingezogen wird, das bedeutet, daß die Stange 27 nach oben bewegt wird und d_er Ventilkörper 26 aus dem Sitz 25 herausgeschoben wird. Somit 1st der Brennstoffweg durch die Leitung 9 zum Brenner frei.

Die Funktion des eben beschriebenen Flüssigkeitserhitzer 1st folgende:

Nach dem Zünden des Brenners 6 durch hler nicht weiter dargestellte MIttel wird das Wasser 5 Im Wärmetauscher 2 erwärmt; die Wassertemperatur wird In der Vorlaufleitung 4 durch den Heizleiter 21 abgefühlt. Eine dem Temperaturwert entsprechende Spannung liegt am Eingang der MuItI-Vibratorschaltung 19, so daß auf der Ausgangsleitung 24

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dieser MuIti-Vtbratorschaltung eine bestimmte Impulsfrequenz auf die Steuerelektrode 17 des Thyristors 16 gegeben wird. Da der Stromkreis 13 mit einer Wechselspannung 15 gespeist wird, bewirkt der Thyristor 16 eine Phasenanschnittsteuerung der Wechselstromhalbwellen, die diesen Stromkreis 13 passleren. Somit erhält die Erregungswicklung 12 des Magnetventils 10 eine durch den Thyristor 16 steuerbare elektrische Energie pro Zeiteinheit, so daß sich 1n der Erregungswicklung 13 ein pulsierendes Magnetfeld aufbaut. Unter der Wirkung dieses Magnetfeldes fUhrt die Stange und minhin der Ventilkörper 16 eine Flatterbewegung oberhalb des Ventilsitzes 25 aus. Somit wird ein bestimmter Gasstrom 5 durch die Zuleitung 9 zum Brenner eingestellt, der abhängig von einem Sollwert und dem Meßwert in der Vorlaufleitung 4 ist. Wenn der Sollwert nicht geändert wird, hält die Steuerungsvorrichtung für den Brenner 6 die Vorlauftemperaturen der Leitung 4 konstant.

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Claims (4)

2 2 /ι ο 1 O Ansprüche

1. Flüssigkeitserhitzer mit einem einen Wärmetauscher

beheizenden Gasbrenner, dem Brennstoff über eine von einem RUcksteiimagnetventii verschließbaren Leitung zuflihrbar 1st, das 1n einen Stromkreis mit seiner Erregungswicklung eingeschaltet 1st, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stromkreis (13) In Reihe mit dsr Erregungswicklung (12) ein Thyristor (16) ansgüfoiet 1st, dessen Steuerelektrode (17) von einem Impulsgeber (19) mit Taktimpulsen gespeist 1st.

2. Π issigkeitserhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Taktimpulse abhängig von einem in der Vorlaufleitung (4) des Flüssigkeitserhitzer (1) angeorneten Meßwertgebers (21) 1st.

3. flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertgeber (21) als thermoelektrischer Widerstand ausgebildet 1st, der Teil einer Multivibratorschaltung (19) 1st.

4. Flüssigkeitserhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (10) mit einer Schwingungsdämpfung (11) versehen 1st.

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