DE2930996C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorwärmen von Heizöl vor der Düse eines Brenners gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Vorrichtung gemäß dem Hauptpatent 29 12 000 ermög­ licht das Vorwärmen des Heizöls vor der Düse eines Bren­ ners durch ein oder mehrere Kaltleiterelemente, die in den Querschnitt des Düsenstocks eingesetzt sind und mit einer großen Wärmeübergangsfläche mit der das Heizöl führenden Leitung in Berührung stehen. Die Vorrichtung ist äußerst platzsparend und vergrößert die Abmessungen des Düsenstocks und insbesondere dessen Querschnitt nicht. Die Vorrichtung kann daher in den Düsenstock eingebaut werden, ohne daß die sonstigen Brennerabmessun­ gen geändert werden müssen. Der unmittelbare großflächi­ ge Wärmekontakt zwichen dem Kaltleiterelement und der das Heizöl führenden Leitung bewirkt ein sehr effektives Vorwärmen mit geringer Trägheit. Die sich aufgrund der Kaltleitereigenschaft selbstregelnde Heizleistung verhin­ dert ein Überhitzen des Heizöls bei zu niedrigen Durch­ flußgeschwindigkeiten.

Trotz der selbstregelnden Eigenschaft der zum Vorwärmen des Heizöls verwendeten Kaltleiterelemente kann bei der Vorrichtung gemäß dem Hauptpatent nicht mit völliger Zuverlässigkeit gewährleistet werden, daß die von den Sicherheitsbestimmungen (TÜV-Richtlinien, DIN-Normen) angegebene maximale Heizöltemperatur, die unter keinen Umständen überschritten werden darf, in allen Fällen eingehalten wird. Dies beruht insbesondere darauf, daß die elektrischen Daten der Kaltleiterelemente eine gewis­ se produktionsbedingte Streuung aufweisen und die Wärme­ kapazität und Wärmeableitung der Vorrichtung ebenfalls gewissen Produktionstoleranzen unterworfen ist, so daß der durch die Selbstregelung des Kaltleiterelements erreichbare maximale Temperaturwert differieren kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung gemäß dem Hauptpatent so weiterzubilden, daß eine vorgegebene Maximaltemperatur des Heizöls zuverlässig nicht überschritten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Die Verwendung eines in Serie geschalteten Sicherheits­ thermostaten zur Verhinderung einer Überhitzung des Heizöls beim Vorwärmen ist an sich für andere Arten der Vorwärmung, z. B. durch elektrische Widerstandshei­ zung, bekannt (Prospekt TF 734 der Firma Satronic, Aus­ gabe 5/78). Der Sicherheitsthermostat unterbricht die Stromzuführung zu dem Heizelement, sobald das Heizöl aufgrund der Vorwärmung die vorgegebene Temperatur über­ schreitet.

Erfindungsgemäß wird der Sicherheitsthermostat zusätzlich zu der selbstregelnden Wirkung des als Heizelement ver­ wendeten Kaltleiterelements verwendet, um ein Überschrei­ ten der zulässigen Maximaltemperatur aus den obengenann­ ten Gründen auszuschließen.

Vorteilhfte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die zusätzliche Verwendung eines Steuerungsthermostaten nach Anspruch 2 ist in Verbindung mit anderen Arten der Vorwärmung, z. B. durch elektrische Widerstandsheizung, an sich bekannt (Prospekt TF 734 der Firma Satronic, Ausgabe 5/78). Ein solcher in den Brennersteuerkreis geschalteter Steuerungsthermostat schließt bei Erreichen einer vorbestimmten Ölmindesttemperatur einen elektri­ schen Kontakt, wodurch der Ölbrenner in Betrieb gesetzt werden kann. Dadurch wird ein nachteiliger Anlauf des Brenners bei zu niedriger Öltemperatur verhindert. Eben­ so öffnet der Steuerungsthermostat den elektrischen Kon­ takt beim Unterschreiten der vorgegebenen Ölmindesttempe­ ratur und setzt den Brenner außer Betrieb. Dadurch wird eine Verrußung des Kessels bei zu niedriger Öltemperatur verhindert.

Der Sicherheitsthermostat und der Steuerungsthermostat können in den Querschnitt des Düsenstockes integriert werden und verändern dessen für den Einbau vorteilhafte Abmessungen nicht. Der groß­ flächige wärmeleitende Kontakt mit den flachen das Heiz­ öl führenden Kanälen, in welchen auch die Vorwärmung durch die Kaltleiterelemente erfolgt, führt zu einer genauen Bestimmung der tatsächlichen Heizöltemperatur durch die Thermostate und zu einem Ansprechen der Thermo­ state mit geringer Trägheit. Die Anordnung des Sicher­ heitsthermostaten und des Steuerungsthermostaten an den flachen Kanälen bringt vor allem aber auch den Vor­ teil, daß die Heizöltemperatur von den Thermostaten unmittelbar an der Stelle bestimmt wird, an welcher das Heizöl durch die Kaltleiterelemente erwärmt wird. Der Sicherheitsthermostat spricht somit ohne größere zeitliche Verzögerung auf die tatsächlich durch die Vorwärmung in der gesamten Ölzuführungsleitung erreichte höchste Temperatur an. Eine zuverlässige Einhaltung der vorgeschriebenen Höchsttemperatur ist damit für das gesamte Ölzuführungssystem gewährleistet.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur einen Axialschnitt durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.

Die Vorrichtung zum Vorwärmen von Heizöl weist zwei metallische Anschlußstücke 10 und 12 auf, deren Quer­ schnitt dem Querschnitt des Düsenstockes des Brenners angepaßt ist. Das Anschlußstück 10 weist eine koaxiale Aufnahme mit Innengewinde auf, in welche der Düsenstock eingeschraubt werden kann. Das Anschlußstück 12 weist eine Aufnahme mit Innengewinde auf, in welche die Düse des Düsenstocks eingeschraubt werden kann. Die Anschluß­ stücke 10 und 12 sind an ihren einander zugewandten Stirnflächen geschlossen.

Zwei flache Kanäle 16 verbinden die Anschlußstücke 10 und 12, um das Heizöl der Düse zuzuführen. Die flachen Kanäle 16 werden von metallischen, vorzugsweise aus Messing bestehenden Flachkantrohren gebildet, die paral­ lel und mit ihren Flachseiten einander zugewandt in die Stirnflächen der Anschlußstücke 10 und 12 eingesetzt und bei 26 mit diesen verlötet sind.

Zwischen den flachen Kanälen 16 sind zwei plattenförmige Kaltleiterelemente 14 eingesetzt, die axial aneinander anschließend angeordnet sind. Die Kaltleiterelemente 14, die in der Breite mit den flachen Kanälen 16 überein­ stimmen, liegen mit ihren Flachseiten an diesen Kanä­ len 16 an.

Die Kaltleiterelemente 14 sind beidseitig mit Leiter­ schichten 18 versehen, die über nicht dargestellte An­ schlüsse zur Stromzuführung dienen.

Eine Kunststoffschicht 20 isoliert die Leiterschichten 18 gegen die metallischen Kanäle 6. Die Kunststoffschicht 20 wird durch eine Polyimid-Folie gebildet. Eine solche Folie weist eine Durchschlagsfestigkeit von 280 kV/mm, eine Wärmebeständigkeit bis 180°C, kurzzeitig sogar bis 275°C, sowie eine hohe Zerreißfestigkeit auf. Eine ausreichende elektrische Isolation kann daher bereits mit einer Folienstärke von 0,1 mm erhalten werden. Diese geringe Folienstärke bedeutet eine geringe Wärmeisola­ tion und damit den erwünschten guten Wärmeübergang.

Auf die von den Kaltleiterelementen 14 abgewandte äußere (in der Zeichnung obere) Flachseite des einen Kanals 16 ist ein Sicherheitsthermostat 29 aufgesetzt. Der Sicher­ heitsthermostat 29, der herkömmlicher Art, z. B. ein Bimetall-Thermostat sein kann, liegt großflächig an der Flachseite des Kanals 16 an, so daß ein guter Wärme­ übergang zwischen dem Kanal 16 und dem Sicherheitsthermos­ tat 29 gewährleistet ist.

Der Sicherheitsthermostat 29 ist in Reihe in den Strom­ kreis der Kaltleiterelemente 14 eingeschaltet und unter­ bricht diesen Stromkreis, sobald er eine vorgegebene Maximaltemperatur erreicht. Diese vorgegebene Maximaltem­ peratur liegt etwas niedriger als die für das Vorwärmen des Heizöls zulässige maximale Öltemperatur, die nach den Sicherheitsvorschriften festgesetzt ist. Diese Dif­ ferenz zwischen der maximal zulässigen Öltemperatur und der Ansprechtemperatur des Sicherheitsthermostaten 29 berücksichtigt die durch Wärmekapazität und Wärme­ leitung verursachte zeitliche Verzögerung, mit welcher der Sicherheitsthermostat 29 die Temperatur der Kalt­ leiterelemente 14 annimmt.

Auf der äußeren (in der Zeichnung unteren) Flachseite des anderen Kanals 16 sitzt in gleicher Weise großflä­ chig anliegend ein Steuerungsthermostat 30. Auch dieser Steuerungsthermostat kann herkömmlicher Art sein. Der Steuerungsthermostat 30 ist in den Steuerkreis des Bren­ ners geschaltet und aktiviert diesen bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur von z. B. 60°C, so daß der Bren­ ner gezündet werden kann. Sinkt die Temperatur wieder unter einen vorgegebenen Wert von z. B. 40°C ab, so setzt der Steuerungsthermostat 30 den Brenner außer Betrieb. Dadurch wird einerseits ein unwirtschaftliches Zünden des Brenners bei zu niedriger Öltemperatur und andererseits ein Verrußen bei zu niedriger Öltemperatur während des Betriebs des Brenners verhindert.

Der Sicherheitsthermostat 29 und der Steuerungsthermo­ stat 30 fügen sich in den Querschnitt der Anschlußstücke 10 und 12 und damit in den Querschnitt des Düsenstockes ein. Eine auf die Anschlußstücke 10 und 12 aufgeschobene Hülse 24 umschließt die Anordnung der Kaltleiterelemente 14, der flachen Kanäle 16 und der Thermostate 29 und 30. Die Hülse 24 ist mit einem isolierenden Kunststoff 22 ausgegossen, in welchen die genannten Bauteile einge­ bettet sind.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Vorwärmen von Heizöl vor der Düse eines Brenners mit wenigstens einem stromdurchflosse­ nen plattenförmigen in den Querschnitt des Düsenstockes des Brenners eingesetzten Kaltleiterelement, das mit wenigstens einer seiner Flachseiten in wärmeleitendem Kontakt an einer Wandung einer das Heizöl zur Düse führenden im Bereich des Kaltleiterelementes als wenig­ stens ein flacher Kanal ausgebildeten Leitung anliegt, gemäß Patent 29 12 000, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Kaltleiterelement / den Kaltleiterelementen (14) in Serie geschalteter Sicherheitsthermostat (29) in wärmeleitendem Kontakt an einer Wandung des flachen Kanals / eines der flachen Kanäle (16) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in den Steuerkreis des Brenners geschalteter Steuerungsthermostat (30) in wärmeleitendem Kontakt an einer Wandung des flachen Kanals / eines der flachen Kanäle (16) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei Vorsehen eines oder mehrerer axial hintereinander angeordneter Kaltleiterelemente (14), an dessen / deren beiden Flachseiten jeweils ein flacher Kanal (16) anliegt, der Sicherheitsthermostat (29) und ggf. der Steuerungsthermostat (30) an der Außen­ fläche jeweils eines dieser flachen Kanäle (16) an­ liegen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsthermostat (29) und ggf. der Steuerungsthermostat (30) zusammen mit dem Kaltleiterelement / den Kaltleiterelementen (14) und dem flachen Kanal / den flachen Kanälen (16) in einen isolierenden Kunststoff (22) eingebettet sind.