DE2531485C3 - Gasbeheizter Wasserheizer - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen gasbeheizten Wasserheizer gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs.

Bei einem solchen aus der FR-PS 15 06 549 bekannten Durchlauferhitzer spricht beim öffnen des Zapfventils die Wassermangelsicherung an, indem sich die in der Membrankammer angeordnete Membran anhebt und so einen Stellbefehl auf das Gasventil gibt, welches öffnet. Da der an der Membran angreifende Differenzdruck von der Venturidüse erzeugt wird, nimmt er im Quadrat der durchfließenden Wassermenge zu, so daß die Gasventilöffnung schon bei geringer Wassermengenänderung erfolgt und somit die Temperatur des ausfließenden Wassers hierbei steil ansteigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Temperatur des ausfließenden Wassers im Anfangsstadium nach öffnen des Zapfventils über den sich ändernden Wasserstrom konstant zu halten. Insbesondere bei Geräten mit Konstantstromwasserregler soll diese Konstanthaltung in dem Bereich erfolgen, in dem der Ventilkörper des Konstantstromreglers noch nicht in Regelstellung gegangen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß man eine umständliche Federabstimmung zwischen der Feder des Gasventils, der Feder der Membrankammer und gegebenenfalls der Feder des Ventilkörpers des Konstantstromreglers ersparen kann.

Der Unteranspruch zeigt eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung sowie den Fig. I bis 5 erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung des Wasserheizers zum Teil im Querschnitt,

F i g. 2 eine Einzelheit im Wasserschalter nach F i g. 1, F i g. 3 den Ventilkörper in vergrößertem Maßstab im

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Fig.4 eine weitere Darstellung des Ventilkörpers und

F i g. 5 eine Weiterentwicklung des Ventilkörpers

nach den F i g. 1 bis 4, gleichfalls im Querschnitt.

In allen fünf Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

Ein gasbeheizter Durchlauferhitzer 1 zur Bereitung warmen Gebrauchswassers weist einen von einem Gasbrenner 2 beaufschlagten Wärmetauscher 3 auf, der von einer Zulaufleitung 4 gespeist ist und dem das Wasser über eine mit einem Zapfventil 5 versehene Zapfleitung 6 abgeführt ist. Der Brenner 2 wird über ein in einer Gasleitung 7 angeordnetes Gasventil 8, 9 gespeist. Der Ventilkörper 9 des Gasventils wird durch eine Druckfeder 10 auf den Ventilsitz 8 gedruckt. Der Ventilkörper weist einen konischen Bereich 11 auf, an dem sich beiderseits zylindrische Bereiche 12 und 13 anschließen. An die Unterseite des Ventilkörpers 9 greift ein Federteller 14, gegen den sich eine Justierfeder 15 abstützt. Die Justierfeder 15 wirkt mit einem weiteren Stützteller 16 zusammen, der von einem Hebel

17 verstellt werden kann, der seinerseits um die Achse

18 schwenkbar im Durchlauferhitzer 1 gelagert ist. Über eine das Gasrohr 7 durchsetzende, von außen zugängliche und verstellbare Justierschraube 19 ist die Vorspannung der Feder 15 einstellbar. Der Ventilkörper 9 des Gasventils 8, 9 wird von einer das Gasrohr 7 gleichfalls durchsetzenden Stellstange 20 betätigt. Diese Stellstange korrespondiert mit einem Stellstift 21, der ein Gehäuse 22 eines Wasserschalters 23 im Bereich einer Stoffbuchse 24 durchsetzt. Im Gehäuse 22 des Wasserschalters ist eine Membrankammer 25 vorgesehen, die von einer Membran 26 in einen Hochdruckraum 27 und einen Niederdruckraum 28 unterteilt ist. Die Membran ist mit einem Membranteller 34 verbunden, der starr mit dem Stellstift 21 gegen die Rückstellkraft einer Wendelfeder 29 im Gehäuse beweglich ist.

Der Hochdruckraum 27 steht über einen Ventilsitz 30, der von einem Ventilkörper 31 beherrscht ist, der sich über eine Druckfeder 32 am Gehäuse 22 abstützt, mit einer Wasserzufuhrleitung 33 in Verbindung.

Der Hochdruckraum 27 ist über eine Venturidüse 35 mit der Zulaufleitung 4 verbunden, an der engsten Stelle 36 der Venturi 35 zweigt ein Kanal 37 ab, der mit dem Niederdruckraum 28 verbunden ist.

Als Bypass zu der Venturidüse ist ein Kanal 38 vorgesehen, der gleichfalls die Hochdruckkammer 27 mit der Zulaufleitung 4 verbindet. Im Zuge des Bypasskanals 38 ist ein Ventilsitz 39 vorgesehen, der von einem mit einem Drehknopf 40 verstellbaren Ventilkörper 41 mehr oder minder stark gedrosselt werden kann. Es ist eine weitere Bypasstrecke 42 vorgesehen, die gleichermaßen einen Ventilsitz 43 aufweist, der von einem Ventilkörper 44 verschließbar ist. Dieses Ventil 43, 44 besteht aus einer zylindrischen Bohrung 45, die, vergleiche insbesondere F i g. 3 und 4, ein Sackloch 46 und die den Ventilsitz 43 bildende Schulter aufweist.

Der Ventilkörper 44 besteht aus einem Sechskant 47, der eine Stufe 48 aufweist, die den eigentlichen Ventilkörper darstellt. An die Stufe 48 schließt sich ein zylindrischer Bereich 49, an diesen ein konischer Bereich 50 an. Am Ende des konischen Bereichs ist eine Abstufung 51 vorgesehen, gegen die sich eine Druckfeder 52 anlehnt. Die Feder stützt sich gegen einen Teller 53 ab, der von einem Stift 54 durchsetzt ist, der den Teller mittels eines Sprengrings 55 hintergreift. Der Teller 53 liegt am Boden 56 des Sacklochs 46 auf. Der Teuer ist gegen die Rückstellkraft der Feder 52 auf dem Stift 54 beweglich. Der Sechskantkörper 47 weist eine zentrale Bohrung 57 auf, die von dem Stift 54 durchsetzt ist. Der Stift hat an seinem Abschlußende

einen Fortsatz 58 der größer bemessen ist als eine Stufe 59 im Bereich der Bohrung 57.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist der Konstantstromregler mit seinem Stellglied, bestehend aus dem Ventilsitz 30 und dem Ventilkörper 31 in Fortfall gekommen. Dieses Gerät ist dann lediglich vom Differenzdruck des durchfließenden Wassers gesteuert. Da die Auslauftemperatur des gezapften Wassers abhängig ist von der Wasserzulauftemperatur, weist dieses G-:;rät einen gesonderten Bypasskanal 60 auf, der mit einem Ventilsitz 61 versehen ist. Dieser Ventilsitz ist durch einen Ventilkörper 62 verschließbar, der an einem Bimetall 63 angelenkt ist, das an seinem freien Ende durch eine Schraube 64 mit dem Gehäuse 22 des Wasserschalters 23 verbunden ist. Dieser bimetallgesteuerte Bypass bewirkt bei relativ kalter Wassereinlaßiemperatur im Bereich des Hochdruckraumes 27 ein Verschließen des Ventilsitzes 61 durch den Ventilkörper 62. Somit wird der Differenzdruck jnd damit der Stellweg des Stiftes 21 größer, als wenn der Differenzdruck durch den geöffneten Bypasskanal 60 mehr oder weniger abgebaut ist. Die Folge davon ist ein weiteres öffnen des Gasventils und damit wärmeres Wasser in der Zapfleitung.

Diesen bimetallgesteuerten Bypass kann man, wie die Fig.5 zeigt, auch in den Bereich des Ventils 43, 44 integrieren:

Der Ventilsitz 43 wird in den Bereich einer Hülse 65 verlegt, die in der Bohrung 45 beweglich gelagert ist. Die Hülse 65 weist eine Nut 66 auf, in die das Bimetall 63 eingreift.

Die Funktion der Einrichtung gemäß den Fig. 1, 3 und 4 ist folgende:

Wird das Zapfventil 5 geöffnet, so resultiert ein Wasserstrom aus dem nicht dargestellten Netz durch die Wasserzufuhrleitung 33, das geöffnete Ventil 30, 31, den Hochdruckmembranraum 27, die Venturidüse 35, die Zulaufleitung 4 zum Wärmetauscher 3 und anschließend über die Zapfleitung 6 zur Zapfstelle. Als Folge davon baut sich ein Differenzdruck zwischen Hoch- und Niederdruckraum auf, der die Membran zu einem Stellweg nach oben veranlaßt. Unter der Voraussetzung, daß der Öffnungsgrad des Zapfventils gering ist, ist dieser Stellweg minimal. Das heißt, der Ventilkörper 31 des Konstantstromventils geht noch nicht in Regelstellung, da er unter der Wirkung der Feder 32 mit seinem Stift die Unterseite der Membran abfühlt. Der Bypasskanal 38 ist verschlossen. Durch das geringe Abheben der Membran 26 nach oben kann

jedoch der Ventilkörper 44 unter der Rückstellwirkung der Feder 52 der Membranbewegung folgen. Hierdurch wird der Ventilsitz 43 freigegeben, so daß em Bypasswasserstrom durch die Bypasstrecke 42 zur Venturi 35 erfolgt. Somit wird der Differenzdruck zwischen den beiden Kammern des Wasserschalters 23 abgebaut, so daß der Stellweg des Stellstiftes 21 und damit des Gasventilkörpers 9 kleiner ist.

Bei weiterem Ansteigen des Ventilkörpers 44 beeinflußt der konische Bereich 50 dieses Ventilkörpers den Durchlaßstrom durch die Bypasstrecke 42. Bei entsprechender Stellbewegung des Stellstiftes 21 bzw. der Stellstange 20 beeinflußt aber auch der konische Bereich 11 des Gasventilkörpers 9 den Gasdurchtritt durch den Ventilsitz 8. Durch entsprechende Abstimmung der Verjüngungsgrade beider konischen Bereiche 11 bzw. 50 wird nun ein streng proportionaler Verlauf zwischen Gasstrom und Wasserstrom erreicht. Die Folge davon ist eine Temperaturkonstanz in dem Betriebsbereich, in dem der Drosselgrad des Zapfventils die Arbeitsweise des Durchlauferhitzers beherrscht. Bei weiterem Aufdrehen des Zapfventils steigt der Differenzdruck zwischen den beiden Membrankammern an, und der Ventilkörper 31 fährt unter der Rückitellwirkung der Feder 32 in den Bereich des Ventilsitzes 30 ein, d. h., der Ventilkörper geht in Regelstellung. Als Folge hiervon resultiert ein Konstantwasserstrom durch das Gerät, den der Ventilkörper 44 mit der Bypasstrecke 42 zu beeinflußen nicht mehr im Stande ist. Bei maximalem Stellweg der Wassermangelsicherung ist aber auch das Gasventil 8, 9 voll geöffnet, weil nunmehr der konische Bereich 11 aus dem Bereich des Ventilsitzes 8 ausgefahren ist. Lediglich der wieder zylindrische Bereich 12 des Gasventilkörpers 9 diktiert den Gasdurchsatz zum Brenner 2.

Bei zusätzlicher Anwendung des bimetallgesteuerten Bypasses nach F i g. 2 und 5 wird bei gleichbleibendem Gasstrom der Wasserstrom in Abhängigkeit von seiner Zulauftemperatur derart vergrößert (im Sommer) bzw. verkleinert (im Winter), daß die Temperatur des ausfließenden Wassers möglichst konstant bleibt. Nach dem Ausführungsbeispiel der F i g. 5 wird über das sich krümmende Bimetall 63, dessen Stellbewegung maximal durch einen Arschlag 67 im Winterbetrieb begrenzt ist, die Hülse 65 bewegt, so daß die Höhe des Ventilsitzes temperaturabhängig ist. Somit ist das Einsetzen der Wirkung des Ventils 43, 44 abhängig von der Temperatur des einlaufenden Wassers.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gasbeheizter Wasserheizer mit einem von einem Ventil gesteuerten Brenner beaufschlagten Wärmetauscher, einer Wassermangelsicherung, die eine Membrankammer, eine Venturi und einen ventilgesteuerten Bypass zur Venturi mit einem unter der Wirkung einer Feder stehenden Bypassventilkörper aufweist, der wie der Gasventilkörper mit einem konischen Bereich versehen ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (52) den Bypassventiikörper (44) durch die Rückstellwirkung von seinem Sitz abhebt und die konischen Bereiche (Jl, 50) von Gasventilkörper (9) sowie Bypassventiikörper (44) aufeinander abgestimmt sind.

2. Gasbeheizter Durchlaufwasserheizer nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Bypassventiikörper (44) und der Gasventilkörper (9) vor ihren konischen Bereichen (11, 50) je einen zylindrischen Bereich (13,49) aufweisen.