DE2248348C3 - Ölheizgerät mit Verdampfungsbrenner - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein ölheizgerät mit in einer Heizkammer angeordnetem Verdampfungsbrenner, dessen Verbrennungsluftzuführung durch einen dem Brenner vorgeschalteten Luftbegrenzer geregelt wird, wobei zwischen Luftbegrenzer und Brenner ein zeitweise betriebenes Gebläse angeordnet ist

ölheizgeräte mit Verdampfungsbrenner, wie sie vorzugsweise zur Beheizung von Wohnräumen Verwendung finden, sind in ihrer Arbeitsweise vom Schornsteinzug abhängig. Der Verbrennungsvorgang in derartigen ölofen kann nämlich nur dann mit dem erwünschten Wirkungsgrad und der geforderten Rußfreiheit SS ablaufen, wenn dem Verdampfungsbrenner eine bestimmte Verbrennungsluftmenge zugeführt wird, also der Kaminzug eine bestimmte Größe hat, bzw. innerhalb eines entsprechenden Bereiches liegt. Dieser Zugbereich ist aber nicht nur für verschiedene Ofentypen unterschiedlich, sondern vor allem auch für verschiedene Brennerzustände (Anzündphase, Kleinstellung, Großstellung, Abschaltphase). So liegt beispielsweise bei marktüblichen Geräten der vertretbare Zugbereich bei Vollast zwischen 1,3 und 2,0 mm WS₁ während bei Kleinstellung der Zug 1,5 mm WS nicht überschreiten soll. Nun ist aber bekanntlich der Kaminzug eine vorgegebene und sich in vorgegebener Weise ändernde 348

Größe, abhängig einmal von Höhe, Querschnitt und Zustand des Kamins und zum anderen von den jeweiligen atmosphärischen Bedingungen (Windgeschwindigkeit Luftdruck, Außentemperatur). Dies bedeutet aber, daß auch der konstruktiv einwandfreie und .vif dem, den »richtigen Zug« besitzenden Prüfstand rußfrei und wirtschaftlich arbeitende ölofen in der Praxis zumindest zeitweise, in vielen Fällen sogar dauernd, mit geringerem Wirkungsgrad und/oder rußend brennt, in ungünstigen Fällen, etwa in Mansarden oder flachen Behelfsbauten, sogar überhaupt nicht eingesetzt werden kann.

Dem zu hohen Kaminzug und damit einem Überschuß an Verbrennungsluft ist man schon vor längerer Zeit durch die Anordnung von sogenannten Übertöpfen mit vorgeschalteten Verbrennungsluftbegrenzern entgegen getreten. Dabei handelt es sich um in der Verbrennungsluftzuführung angeordnete Klappen, die bei höheren Schornsteinzügen die Verbrennungsiuftmenge automatisch begrenzen und derart regeln, daß ein schädlicher Luftüberschuß vermieden wird.

Wesentlich schwieriger ist es jedoch, Abhilfe bei zu geringem Schornsteinzug zu schaffen. Eine bekannte Möglichkeit besteht darin, in den Kamin eine Saugzugeinrichtung einzubauen, was jedoch nicht nur aufwendig und teuer, sondern in vielen Fällen auch nicht möglich ist insbesondere, wenn an dem gleichen Kamin mehrere Feuerstellen angeschlossen sind. So ist auch das dem DT-Gbm 6 602 355 offenbarte Saugzuggebläse in der Abgasleitung ausschließlich für Heizöfen mit Außenwandanschluß bestimmt Eine weitere Möglichkeit besteht darin, in der Verbrennungsluftzuführung ein Druckgebläse vorzusehen. Derartige Anordnungen sind im DT-Gbm 1 884 670 und 1 885 577 offenbart wobei zwischen Zugbegrenzer und Verbrennungskammer ein Gebläse vorgesehen ist das entweder über einen Elektro-Thermostaten oder direkt vom ölregler geschaltet wird, derart daß es ab einer bestimmten Heizstufe im Dauerbetrieb arbeitet Damit wird zwar erreicht, daß dem Verdampfungsbrenner bei den höheren Heizstufen stets genügend Verbrennungsluft zugeführt wird, gegenüber Zugunterschreitung bei kleinen Heizstufen wird jedoch keine Abhilfe geschaffen. Darüber hinaus aber läuft das Gebläse bei höheren Heizstufen auch dann, wenn infolge günstiger Bedingungen der natürliche Kaminzug von sich aus in der Lage wäre, eine ausreichende Verbrennungsluftzuführung zu gewährleisten. Mit anderen Worten, es kann bei kleinen Heizstufen immer noch der Fall eintreten, daß der Zug ungenügend ist während bei höheren Heizstufen es oft der Fall sein wird, daß das Gebläse unnötigerweise läuft

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein ölheizgerät mit Verdampfungsbrenner zu schaffen, das einerseits bei allen Kamingegebenheiten und Heizstufen einwandfrei arbeitet, also unabhängig vom jeweiligen Karninzug und der gewählten ölreglerstufe die entsprechende Verbrennungsluftmenge erhält bei dem aber amdererseits die zur Gewährleistung der erforderlichen Verbrennungsluftmenge eingesetzten Hilfsmittel nur dann in Tätigkeit treten bzw. bleiben, wenn dies tatsächlich erforderlich ist, also der natürliche Kaminzug nicht ausreicht

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch ein ölheizgerät der eingangs erwähnten Art gelöst, das gekennzeichnet ist durch einen auf den Druck in der Heizkammer und damit auf den Kaminzug ansprechenden Fühler, durch den das Gebläse bei Unterschreiten

eines vorgegebenen Kaminzuges eingeschaltet und bei Überschreiten dieses Kaminzuges abgeschaltet wird, und dadurch, daß die Förderleistung der. Gebläses einer Luftmenge entsprechend einem Kaminzug von 0,5 bis 0,7 mm WS entspricht Im Gegensatz zum Stand der Technik wird also bei der Erfindung das Gebläse in Abhängigkeit vom Druck in der Heszkammer und damit vom bestehenden Kaminzug betrieben, d. h„ es unterstfitzt der bestehenden Kaminzug, jedoch nur dann, wenn dies erforderlich ist Während also bei den bekannten Anordnungen das Gebläse dazu dient den Kaminzug stets oder bei bestimmten Heizstufen zu ersetzen, wird bei der Erfindung der natürliche Kaminzug stets ausgenutzt und lediglich dann, wenn er zu gering ist, auf die erforderliche Höhe angehoben. Durch die bekannte Kombination mit einem Zugbegrenzer wird damit erreicht, daß der ölofen bei allen Kaminbedingungen und Heizzuständen mit der erwünschten Verbrennungsluftmenge gespeist wird, wobei es nicht erforderlich ist, daß er, wie bei den bekannten Anordnungen, in Dauerbetrieb läuft.

Daß der in der Heizkammer untergebrachte Fühler tatsächlich, wie praktische Versuche gezeigt haben, stets auf den natürlichen Kaminzug anspricht, ist folgendermaßen erklärbar. Durch eine zusätzliche Vorschaltung eines Gebläses wird zwar im Prinzip der Druck in der Heizkammer erhöht wenn die Luftmenge ein bestimmtes Maß übersteigt Bei der Anordnung nach der Erfindung wird jedoch lediglich eine zusätzliche Luftmenge gegeben, deren Größe so groß ist, daß der mangelnde Zug ausgeglichen wird. Hierdurch tritt zwar auch eine geringfügige Erhöhung des Druckes in der Heizkammer ein, doch liegt diese Druckänderung innerhalb der Meßgenauigkeit und auch innerhalb des Ansprechbereiches des Druckfühlers. Dadurch bedingt, insbesondere durch das große Volumen der Heizkammer in Verbindung mit dem angeschlossenen Kamin, ist es möglich, die Zuschaltung des Gebläses und auch die Abschaltung des Gebläses bei demselben Druck durchzuführen. Mit anderen Worten, das Gebläse beeinflußt den vom Fühler festzustellenden Druck nicht dies vermag vielmehr nur der Kaminzug.

Die Förderleistung des Gebläses ist wie erwähnt so bemessen, daß eine Anhebung der Unterdruckveriuste im üblichen Übertopf bzw. der Aufbau eines Überdruckniveaus im Übertopf um nicht mehr als 0,5 bis 0,7 mm WS erfolgt Dieser Bereich entspricht in der Regel dem kalten Schornsteinzug bzw. einer senkrechten Anlaufstrecke des Abgasrohres von 1,5 m. Damit wird einerseits der rußfreie Betriebsbei eich des ölofens in Richtung niedriger Kaminzüge beträchtlich vergrößert und andererseits vermieden, daß die Verbrennungsluftklappe vor dem Abschaltpunkt des Gebläses zugezogen wird, was bei zu hohen Gebläseleistungen der Fall sein könnte und zur Unterschreitung des Mindestluftbedarfes führen würde. Zusätzlich wird durch eine solche Leistungsabstimmung sichergestellt daß beim Anheizen aus dem kalten Zustand heraus über die fertigungsbedingten Undichtheiten der Verbrennungsluftkammer keine Abgase in den zu beheizenden Raum gedrückt werden können.

Erst durch die erfindungsgemäße »Verbrennungsiuftautomatik« werden die bisher noch bestehenden Probleme des ölofens mit Verdampfungsbrenner hinsichtlich seines Wirkungsgrades und seines Umweltverhaltens gelöst. Atmosphärisch und baulich bedingte Ereignisse und Zustände, die sich der Aufmerksamkeit und dem Einfluß des Benutzers entziehen, wird selbsttätig Rechnung getragen. Darüber hinaus schafft die Erfindung die Grundvoraussetzung für einen in der Praxis tatsächlichen funktionierenden »vollautomatischen« Ölofen mit Verdampfungsbrenner, also einen solchen, der über eine elektrische Anzündeinrichtung verfügt und durch einen Raumthermostat gesteuert wird. Bei dieser Betriebsart muß nämlich der Ofen in häufiger Folge ein- und ausgeschaltet werden, was, um starke Rußentwicklungen zu vermeiden, die erfindungsgemä-

•o ße Zugautomatik zur Voraussetzung hat

Der Unterdruckschalter besteht vorzugsweise aus einer in direkter Verbindung mit der Heizkammer stehenden Pendelzunge mit daran angebrachten Permanentmagneten und aus einem damit berührungsfrei zu-

>s sammenwirkenden Magnetkontaktschalter, der in die elektrische Speiseleitung des Gebläses eingesetzt ist

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise dargestellt und zwar zeigt die einzige Figur einen Schnitt durch die für das Verständ-

nis der Erfindung wesentlichen Teile des ölheizgerätes. Gemäß der üblichen Konstruktion ist der Brenntopf 10 von einem Übertopf 11 umgeben und mündet nach oben in eine Heizkammer bzw. einen Verbrennungsraum 12. Die Verbrennungsluft gelangt durch die Gehäuseöffnung 13, in welcher eine Verbrennungsluftklappe 14 pendelnd angeordnet ist in den Übertopfraum 11a und von dort durch die üblichen Topfbohrungen in den Brennertopf 10. Im Luftweg zwischen Verbrennungsluftklappe 14 und Übertopfraum 11a ist ein

Gebläse 15 mit Antriebsmotor 15a angeordnet Oberhalb des das Gebläse 15 enthaltenden Raumes für die Zufuhr von Verbrennungsluft befindet sich eine an die Heizkammer 12 angrenzende Schaltkammer 16, die über eine öffnung 16a direkt mit der Heizkammer 12 in Verbindung steht In der Schaltkammer 16 ist gelenkig eine Pendelzunge 17 aufgehängt die einen Permanentmagnet 18 trägt. Benachbart der Zunge 17 bzw. dem Magneten 18 ist ein Magnetschaltkontakt 19 angeordnet der berührungsfrei magnetisch schaltbar ist und vorzugsweise als gasdichtgekapselter Glasröhrenkontakt (Reedkontakt) ausgebildet ist Der Kontakt 19 liegt in einer Netzleitung 20 des Gebläsemotors 15a, stellt also den Ein- bzw. Ausschalter des Gebläsemotors dar, wobei die Anordnung so getroffen ist daß der Schalter 19 dann, wenn sich der Permanentmagnet 18 in seiner unmittelbaren Nähe befindet den Stromkreis schließt den Stromkreis jedoch unterbricht wenn der Permanentmagnet 18 sich in einer gewissen Entfernung befindet

Das Gerät arbeitet folgendermaßen. Das entscheidende Kriterium dafür, ob dem Brennertopf die erforderliche Luftmenge zugeführt wird, ist der sich aus Kaminzug und Brennbedingungen ergebende Unterdruck in der Heizkammer 12. Auf diesen Unterdruck nun spricht die Pendelzunge 17 an, derart daß sie bei steigendem Unterdruck in der Heizkammer vom Schaltkontakt 19 weggezogen wird. Hat also der Unterdruck in der Heizkammer 12 einen als genügend anzusehenden Wert, dann besitzt auch die Zunge 17 und der Magnet 18 einen derartigen Abstand vom Kontakt 19, daß dieser die elektrische Zuführung zum Gebläsemotor 15a unterbricht, das Gebläse 15 also stillsteht, während bei Verminderung des Unterdruckes in der Heizkammer 12 die Zunge 17 bzw. der Magnet 18 sich dem

⁶S Kontakt 19 nähern, mit der Folge, daß dieser die elektrische Zuführung zum Gebläsemotor 15a schließt, das Gebläse also anläuft. Durch geeignete Abstimmung ist es leicht möglich, sicherzustellen, daß das Gebläse 15

nur dann läuft, wenn der natürliche Kaminzug nicht in der Lage ist, den erforderlichen Unterdruck in der Heizkammer 12 herzustellen. Dabei hat diese Abstimmung selbstverständlich in Verbindung mit der Verbrennungsluftklappe 14 zu erfolgen, die einen Verbrennungsluftüberschuß verhindern soll. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß das Gebläse 15, wie eingangs erwähnt, nur eine vergleichsweise geringe Förderleistung hat, etwa entsprechend einer Erhöhung des Überdruckniveaus im Raum Wa um 0,5 bis 0,7 mm WS, womit die Gefahr vermieden wird, daß die Verbrennungslufiklappe 14 vor dem Abschaltpunkt des Gebläses zugezogen wird.

Der Unterdruckschalter 17, 18, 19 kann selbstverständlich auch an einer anderen Stelle des ölheizgerätes angebracht werden, wesentlich ist nur, daß die Pendelzunge 17 in direkter Verbindung mit der Heizkammer 12 steht

In Weiterbildung der Erfindung kann ein Bimetalloder Thermoschalter vor dem Unterdruckschalter zu einem an sich bekannten Aus-Ein-Schalter am Brennstoffregler des Heizgerätes parallel geschaltet werden, so daß beim Anheizen unabhängig von der Schalterstellung am Brennstoffregler das Gebläse 15 in der zugschwachen Anheizphase läuft und damit als Anzündhilfe wirkt Dies würde in einer bevorzugten Ausführung bedeuten, daß, wie bereits bekannt, ein Schalter am Brennstoffregler den Stromkreis des Gebläses 15 bis zur halben Leistung der Feuerstätte sperrt und erst darüber hinaus die Netzverbindung zum Gebläse freigibt Eine solche Schalteinrichtung hat den Vorzug, daß bei niederen Belastungsstufen der Feuerstätte auch bei geringen Schornsteinzügen die künstliche Verbrennungsluftzufuhr unterbleibt, da ein solcher Vorgang hier nicht notwendig ist. Bei höheren Belastungsstufen der Feuerstätte hingegen wird dann bei unzureichendem Zug das Verbrennungsluftgebläse über den zugabhängigen Unterdruckschalter seine ihm zugedachte Funktion der künstlichen Zugerhöhung und damit die Ausdehnung des Betriebsbereiches erfüllen. Da aber

ίο normalerweise eine Feuerstätte nur bei geringer Brennstoffzufuhr, d. h. auf Kleinstellung angeheizt wird und im kalten Zustand der Feuerstätte der Schornsteinzug in der Regel sehr niedrig ist, erfolgt durch einen, den Schalter am Brennstoffregler überbrückenden und

ij unmittelbar an der Heizkammer befestigten Bimetallschalter zwangläufig eine Zuschaltung des Verbrennungsluftgebläses für den Fall, daß die Zugstärke unter 1,2 mm WS liegt Hierdurch wird erreicht, daß beim Anheizen genügend Luft zugeführt und der nicht rußfreie Anheizvorgang zeitlich auf ein Minimum beschränkt wird. Der Bimetallschalter übergibt nach dem Hochheizen durch die thermische Abschaltung dem Schalter am Brennstoffregler seine oben erläuterte Sperrfunktion.

Einer weiteren Abwandlung der Erfindung entsprechend könnte der Unterdruckschalter auch zusätzlich die Aufgabe einer elektrischen Zuganzeige übernehmen, indem er mit dem Gebläse eine Signalleuchte schaltet Mittels einer solchen Anzeige wäre der Betreiber einer Feuerstätte erstmals auch in der Lage, die Zugverhältnisse optisch selbst wahrzunehmen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche: 2

1. ölheizgerät mit in einer Heizkammer angeordnetem Verdampfungsbrenner, dessen Verbrennungsluftzuführung durch einen dem Brenner vorgeschalteten Luftbegrenzer geregelt wird, wobei zwischen Luftbegrenzer und Brenner ein zeitweise betriebenes Gebläse angeordnet ist, gekennzeichnet durch einen auf den Druck in der Heizkammer (12) und damit auf den Kaminzug ansprechenden Fühler (17,18; 19), durch den das Gebläse (15) bei Unterschreiten eines vorgegebenen Kaminzuges eingeschaltet und bei Oberschreiten des Kaminzuges abgeschaltet wird, und dadurch, daß die Förderleistung des Gebläses einer Luftmenge entsprechend einem Kaminzug von 0,5 bis 0,7 mm Wassersäule entspricht

2. ölheizgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler auf einer in direkter Verbindung mit der Heizkammer (12) stehenden Pendelzunge (17) mit daran angebrachtem Permanentmagneten (18) und aus einem berührungsfrei zusammenwirkenden Magnetkontaktschalter (19) besteht, der in die elektrische Speiseleitung (20) des Gebläses (15) eingesetzt ist

3. ölheizgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkontaktschalter (19) ein gasdicht gekapselter Glasröhrenkontakt ist

4. ölheizgerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkontaktschalter (19) zusätzlich eine Signallampe steuert.

5. ölheizgerät nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet daß zusätzlich zum Magnetkontaktschalter (19) in die Speiseleitung (20) des Gebläses (15) auf die Schaltstellung des Brennstoffreglers und/oder die Temperatur der Heizkammer ansprechende Unterbrecherschalter angeordnet sind.