DE2555358A1 - Regelvorrichtung fuer gasheizgeraete mit kuenstlichem abzug - Google Patents

Regelvorrichtung fuer gasheizgeraete mit kuenstlichem abzug

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Description

Regelvorrichtung für Gasheizgeräte mit künstlichem Abzug
Die Erfindung bezieht sich auf ein druckdichtes Gasheizgerät mit künstlichem Abzug und betrifft insbesondere ein neuartiges Regelsystem für die Gaszufuhr zu den Brennern in Abhängigkeit von der Abzugsmenge der Abgase außerhalb des Geräts.
Bei druckdichten Gasgeräten mit künstlichem Abzug werden bekanntlich die Umwälzung der für die Verbrennung notwendigen Luft sowie gleichzeitig der Abzug der Abgase mit Hilfe eines elektrischen Ventilators sichergestellt, der entweder stromab des Heizkörpers des Geräts auf der Ansaugseite der Verbrennungsprodukte, wodurch der Verbrennungsraum unter Unterdruck steht, oder stromauf des Heizungskörpers auf der Eintrittsseite der Verbrennungsluft angebracht sein kann, wodurch der Verbrennungsraum unter Unterdruck gesetzt ist.
In beiden Fällen befindet sich die Anordnung aus Brenner, Heizkörper und Ventilator, die den Verbrennungskreis bilden, in einem gegenüber der örtlichen Atmosphäre dichten Gehäuse, in dem
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das Gerät eingebaut ist. In beiden Fällen erfolgt die Frischluftzufuhr und die Abführung der Verbrennungsprodukte durch die Außenmauer des Einbauortes unter Verwendung von zwei koaxialen Röhren.
Derartige Vorrichtungen weisen unzweifelhaft folgende Vorteile
- das vollständige Fehlen der Erstickungsgefahr, weil der Verbrennungskreis ohne mögliche Verbindung mit der Atmosphäre des Aufstellortes ist;
- wirtschaftlicher Einbau, weil keine Rauchabzugsleitung erforderlich ist und zur Herstellung der Öffnung in der Wand für die Durchführung der koaxialen Röhren nur ein zylindrisches Loch mit kleinem Durchmesser geschlagen zu werden braucht.
Dennoch weisen diese Vorrichtungen noch gewisse Nachteile auf.
Die Verwendung eines mechanischen Mittels, wie es ein Ventilator darstellt, um die für die Verbrennung nötige Luftzufuhr zu gewährleisten, erfordert eine Sicherheitsvorrichtung, welche die Gaszufuhr zum Brenner einem normalen Funktionieren des Ventilators, d. h. dem Vorhandensein einer gewissen Verbrennungsluftmenge unterordnet.
Für solche Sicherheitsvorrichtungen kennt man bereits verschiedene Lösungen:
- die Verwendung eines elektrischen Kontakts, der durch eine sehr leichte, in der Nähe des Verbrennungskreises sitzende Klappe betätigt wird, die an dieser Stelle der Wirkung der Geschwindigkeit der Luft oder der Verbrennungsprodukte ausgesetzt ist;
- die Verwendung eines elektrischen, durch eine Differentialmembran betätigten Kontaktes, bei dem die Differentialmembran der Druckdifferenz zwischen Ein- und Auslaß des Ventilators oder an einer Venturi-Vorrichtung ausgesetzt ist, oder der durch ein Diaphragma im Verbrennungskreis des Gerätes betätigt wird.
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Alle diese Sicherheitsvorrichtungen arbeiten nach dem Prinzip "Alles oder Nichts", d. h. sie verhindern die Gaszufuhr zum Brenner, wenn die durch den Ventilator gelieferte Menge nicht über einem vorher bestimmten Wert liegt.
Diese Arbeitsweise des "Alles oder Nichts" der Gaszufuhr zum Brenner bei einem einzigen Wert der Verbrennungsluftmenge weist den Nachteil auf, daß sie nur bei Geräten verwendbar ist, deren Regelung der Gaszufuhr zum Brenner in Abhängigkeit von der Temperatur selbst ebenfalls eine "Alles oder Nichts"-Regelung ist.
Wollte man solche Vorrichtungen an Geräten verwenden, deren Leistung infolge einer stufenlosen Regelung der Gaszufuhr zum Brenner in Abhängigkeit von der Temperatur zwischen einem kleinen Bruchteil der Nennleistung und der Nennleistung regelbar ist, würde man einen extrem niedrigen Wirkungsgrad erhalten, weil die Menge der Verbrennungsluft konstant bleibt und über oder gleich derjenigen Lage, die der vollen Leistung des Gerätes entspricht, und man würde mit einem mit abnehmender Leistung mehr und mehr zuneigenden Luftüberschuß arbeiten.
Dieser Machteil ist schwerwiegend, weil er bis jetzt die Anwendung einer absatzweisen oder stufenlosen Regelung bei druckdichten Geraten mit künstlichem Abzug und damit die Vorteile des Betriebs ait veränderlicher Leistung bei solchen Geräten verhindert.
Für den Ausgleich dieses Nachteil hat man bereits die Zuordnung einer Sicherheitsvorrichtung "Alles oder Nichts" vorgeschlagen, die die Gaszufuhr zum Brenner bei Normalbetrieb des Ventilators einer zweiten Vorrichtung unterordnet, die die Verbrennungsluftaenge in Äbbängigkeit vom Druck des dem Brenner zugeführten Gases zu ändern gestattet.
Man hat bereits ein Gehäuse mit einer für Gasdruckänderungen eatpfiiidliciien Membran verwendet, um den Durchtrittsquerschnitt für die angesaugte Luft zu verändern oder eine Nebenströmung der Luft in dem abgeschlossenen Gehäuse hervorzurufen, ohne daß
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auf die Drehzahl des Abzugsventilators irgendwie eingewirkt wird (vgl. deutsche Patentanmeldung P 2^ 29 501.0).
Diese Lösung gibt nicht alle Sicherheitsgarantien, denn die ins Spiel gebrachten mechanischen Kräfte sind gering, wenn man die Streuungen mechanischer Reibungen berücksichtigt. Die Gefahr des Blockierens in irgendeiner Stellung des LuftabSchlußorgans ist nicht vollständig ausgeschlossen.
Die Erfindung schlägt ein Regelsystem vor, das u. a. die oben aufgezählten Nachteile zu vermeiden gestattet, in-dem die Gasmenge zum Brenner unmittelbar in Beziehung gebracht ist mit der durch den Abzugventilator zugeführten Luftmenge, d. h. daß die Regelung der den Brennern zugeführten Gasmenge durch den Abzugsventilator erfolgt, der somit ein Glied in der Regelkette der Vorrichtung bildet. Der Motor des Abzugsventilators ist in Reihe mit der elektronischen gedruckten Schaltung, dem Temperaturfühler und einem Tourenzähler gelegt, der das öffnen eines Elektroventils in Abhängigkeit von der Drehzahl des Abzugsventilators steuert, um die Gaszufuhr zum Brenner zu ändern.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf das einzige Blatt Zeichnung, das einen schematischen Schnitt durch ein Gasgerät und die Regelvorrichtung gemäß der Erfindung darstellt.
Das Gasgerät mit künstlichem Abzug, wie es in der einzigen Figur wiedergegeben ist, enthält ein Gehäuse 7, das den Brenner 2 und den Heizkörper 3 umschließt und durch eine Abdeckhaube 4 abgedeckt ist, auf der der Abzugventilator 5 für die Abgase sitzt, dessen Kammer mit der Außenatmosphäre über die Abzugsleitung 6 in.Verbindung steht. Das Gas gelangt in das Gerät über die Leitung 8 und strömt zum Brenner 2 über ein Elektroventil 9 eine gedruckte elektronische Schaltung, die schematisch bei 22 angedeutet ist, gruppiert die verschiedenen für die Bedienung und Regelung des Gerätes erforderlichen Bauteile um.
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* 2bbb358
Der Warmwasserkreislauf verläuft in der durch die Pfeile angegebenen Richtung in dem Leitungsrohr 23 stromauf des Heizkörpers 3 und in dem Leitungsrohr 24 stromab desselben. Die Umwälzpumpe 25 im Zuge des Leitungsrohres 23 wird von der elektronischen gedruckten Schaltung 22 über einen Reed-Kontakt 26 mit Strom versorgt. Ein Temperaturfühler 27 im Zuge des Leitungsrohres 24 ist ebenfalls an die elektronische gedruckte Schaltung 22 angeschlossen.
Der Elektromotor 28 des Abzugsventilators 5 ist in Serie mit einem Reed-Kontakt 29 geschaltet, der in Höhe der elektronischen gedruckten Schaltung 22 angeordnet ist, und wird mit Wechselspannung U gespeist, in deren Kreis ein Einstellwiderstand 30 eingeschaltet ist.
Ein Brückengleichrichter 31 liegt an der elektronischen gedruckten Schaltung 22. Auf der Welle des Elektromotors 28 des Abzugsventilators 5 ist ein Fühler 51 montiert, der an einen Tourenzähler angeschlossen ist, welcher wiederum mit der elektronischen gedruckten Schaltung 22 und der Steuerspule 21 des Magnetventiles 9 verbunden ist. Diese Steuerspule 21 wird durch die elektronische gedruckte Schaltung 22 über den dazwischenliegenden Tourenzähler
50 elektrisch erregt, der die Drehzahl des Abzugsventilators über den Fühler 51 abtastet. Somit steuert das durch die Spule ausgelöste Öffnen des Ventiltellers 20 unmittelbar die Drehzahl des Abzugsventilators.
Die Funktionsweise der Vorrichtung ist folgende:
In Ruhestellung ist der Ventilteller 20 des Magnetventiles 9 geschlossen, ,iobald sich Kalorienbedarf ergibt, schaltet die elektronische gedruckte Schaltung 22 einerseits über den Reed-Kontakt 26 die Umwälzpumpe 25 und andererseits über das Reed-Relais 29 in geringerem Umfange den Motor 28 des Abzugsventilators 5 ein. Die Drehzahl des Abzugsventilators 5 wird durch den Fühler
51 gemessen und auf den Tourenzähler 50 übertragen, der wiederum über die elektronische gedruckte Schaltung 22 eine gewisse Spannung an die Anschlüsse der Steuerspule 21 legt, was ein Öffnen des Ventiltellers 20 des Magnetventils 9 zur Folge hat.
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25b5358.
Dieses geringe Anlaufen des Abzugsventilators 5, das ausreicht, um die Abgase abzuführen, entspricht folgerichtig einem schwachen Öffnen des Ventiltellers 20. Das in dem Leitungsrohr 24 umlaufende lauwarme Wasser wird durch den Fühler 25 gemessen, der die In-? formation an die elektronische gedruckte Schaltung 22 weitergibt.
Wenn der Wärmebedarf stärker ist, als es dem Minimalbetrieb entspricht, verstärkt die elektronische gedruckte Schaltung 22, immer noch über das Reed-Relais 29, die Stärke des Arbeitsstromes des Motors 28 und beschleunigt damit fortschreitend die Geschwindigkeit des Abzugsventilators 5. Diese Geschwindigkeit wird selbstverständlich durch den Fühler 51 abgetastet und auf den Tourenzähler 50 übertragen, der mit der elektronischen gedruckten Schaltung 22 die an die Spule angelegte Spannung erhöht, das ein entsprechendes Öffnen des Ventiltellers 20 nach sich zieht. Man erhält somit eine direkte Beziehung zwischen der Drehzahl des Abzugsventilators und der dem Brenner zugeführten Gasmenge.
Unter diesen Bedingungen verlangt die elektronische gedruckte Regelschaltung 22 als Reaktion auf die Anzeige des Fühlers 27 mehr Wärme und so dreht sich der Abzugsventilator schneller und es gelangt mehr Gas zum Brenner. Wenn der Abzugsventilator 5 einen zufälligen Mangel zeigt, der von Abnutzung oder von einem Fehler in der elektrischen Versorgung herrühren kann, wird der von der Drehzahl des Abzugsventilators 5 bestimmte Gaszustrom zum Brenner automatisch und proportional verringert, was einen wichtigen Vorteil hinsichtlich der Sicherheit darstellt.
Selbstverständlich ist das wiedergegebene Ausführungsbeispiel nicht im einschränkenden Sinne zu verstehen. Die Erfindung schließt alle konstruktiven Abänderungen mit ein.
- Patentansprüche: -
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Claims (3)

Patentansprüche
1.) Regelvorrichtung für Gasheizgeräte mit künstlichem Abzug, beistehend aus einem Abzugsventilator für die Abgase und einem Elektroventil für die Gaszufuhr zum Brenner, dadurch gekennzeichnet , daß der Antriebsmotor (28) des Abzugsventilators (5) das Schlußorgan einer absatzweisen oder stufenlosen elektronischen Steuerung bildet derart, daß die Drehzahl des Abzugventilators eine Funktion des von der elektronischen Steuerung gelieferten Ausgangssignals ist, und ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Zuführungsdruck des Gases zu den Brennerdüsen mittels eines Tourenzählers für die Drehzahl des Abzugsventilators (5) gesteuert ist.
2, Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Tourenzähler (50) den einer Steuerspule (21) des die Gaszufuhr zu den Brennerdüsen (2) steuernden Elektroveiitils (9) zugeführten Erregerstrom steuert.
3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 und/ oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Tourenzähler (50) an einen Fühler (51) angeschlossen ist, der auf der Welle des Motors (28) des Abzugventilators (5) montiert ist.
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