DE3409213A1

DE3409213A1 - Brennstoffbeheizte waermequelle

Info

Publication number: DE3409213A1
Application number: DE19843409213
Authority: DE
Inventors: Ulrich 5630 Remscheid Ortlinghaus
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1983-03-19
Filing date: 1984-03-14
Publication date: 1984-09-20
Also published as: DE3409213C2

Description

Brennstoffbeheizte Wärmequelle
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine brennstoffbeheizte Wärmequelle gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Eine solche brennstoffbeheizte Wärmequelle ist aus der JA Patent AS 57-61994 bekanntgeworden. Die brennstoffbeheizte Wärmequelle dient ausschließlich zum Bereiten warmen Gebrauchswassers an mehreren Zapfstellen und weist einen einzigen mit einer Mittenanzapfung versehenen Wärmetauscher auf. Dieser Wärmetauscher ist unterteilt in einen Teil mit größerer und einen Teil mit kleinerer Leistung, die beide mit zugehörigen Brennern entsprechender Leistung gespeist werden. Die Brenner werden von je einem Gasmagnetventil beherrscht, wobei der Brenner mit der größeren Leistung auf zwei parallelen mit je einem Gasmagnetventil versehenen Wegen gespeist werden kann. In Serie mit diesen drei Ventilen liegt ein Wassermangel- Sicherungsventil und ein Ventil einer thermoelektrischen Zündsicherung. Schließlich ist noch ein weiteres Ventil vorgesehen.
Bei dieser brennstoffbeheizten Wärmequelle ist jedem der beiden Brenner eine gesonderte Zünd- und Oberwachungseinrichtung sowie ein zwischen beiden Brennern angeordneter Zündbrenner zugeordnet, von dem je eine Zündflamme zu je einem der Brenner ausgeht. Beide Zündflammen brennen oder brennen nicht, unabhängig davon, ob einer oder beide der Hauptbrenner in Betrieb sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, jeweils nur einen der Brenner in Betrieb zu nehmen und die gesamte Zünd-, Steuer- und Uberwachungseinrichtung nur einmal vorzusehen.
Die Lösung dieser Aufgabe liegt in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs.
Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche beziehungsweise gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figur der Anordnung in der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Figur eins eine Prinzipdarstellung der brennstoffbeheizten Wärmequelle in einem angenommenen Querschnitt und Figur zwei die spezielle Ausgestaltung der Umschaltventilvorrichtung.
In beiden Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.
Die brennstoffbeheizte Wärmequelle 1 gemäß Figur eins weist ein Gehäuse 2 auf, in dessen Innenraum 3 zwei Wärmetauscher 4 und 5 angeordnet sind, die unabhängig voneinander sind und verschiedenen Fluidstrecken angehören.
Der Wärmetauscher 5 mit der kleineren Leistung ist über zwei Leitungen 6 und 7, in denen eine Umwälzpumpe 8 angeordnet ist, mit einem Heizkörper 9 in einen Parallel- und/ oder Serienschaltung aufweisenden Heizzweig eingeschleift.
Der andere Wärmetauscher 4 mit der größeren Leistung wird mit einer Venturidüse 10 versehenen Kaltwasser-Zapfleitung 11 aus einem Kaltwassernetz gespeist, in seiner Vorlaufleitung ist ein Warmwasser-Zapfventil 12 angeordnet, das einen Auslauf einer oder mehrerer Zapfstellen beherrscht. Die Venturidüse 10 ist Teil eines Wasserschalters 13, der eine Membrankammer 14 aufweist, in der eine Membran 15 druckdicht längs ihres Randes eingespannt ist. Die Membran teilt die Membrankammer 14 in eine Hochdruckkammer 16 und eine Niederdruckkammer 17, wobei die Hochdruckkammer über eine Leitung 18 mit der Zapfleitung 11 stromauf der Venturidüse 10, die Niederdruckkammer über eine Leitung 19 mit der Engstelle der Venturidüse 10 verbunden ist.
Eine Gasleitung 20, es könnte sich auch bei einer entsprechenden Ausbildung des Brenners um eine umleitung handeln, durchsetzt eine Steuer- und Regelarmatur 21, die im wesentlichen zwei Magnetventile 22 und 23 aufweist und führt stromab der Steuer- und Regelarmatur zu einer Umschaltventiivorrichtung 24. Diese Umschaltventilvorrichtung weist einen Einlaß 25 und zwei Auslässe 26 und 27 auf. Die Auslässe sind über Leitungsteile 28 und 29 mit je einem der Gasbrenner 30 und 31 verbunden. Der Brenner 30 der kleineren Leistung ist dem Wärmetauscher 5, der Brenner 31 mit der größeren Leistung dem Wärmetauscher 4 zugeordnet. Zwischen beiden Brennern 30 und 31 ist eine Zündelektrode 32 angeordnet, die zwei Arme 33 und 34 aufweist, die von oben her über je einen der Brenner greifen. Am äußeren Rand des links liegenden Brenners 30 ist eine Oberwachungselektrode 35 für eine Ionisationsüberwachung angeordnet, die über eine Leitung 36 mit einer Regel- und Oberwachungseinrichtung 37 verbunden ist. Wie die Elektrode 35, ist auch auf der dem Brenner 30 abgewandten Seite des rechts liegenden Brenners 31 eine Oberwachungselektrode 38 angeordnet, die über eine Leitung 39 gleichermaßen mit der Regel- und Oberwachungseinrichtung 37 in Verbindung steht.
Die beiden Elektroden 35 und 38 sind bezüglich der beiden Brenner so ausgerichtet, daß sie eine an einem oder beiden Brennern entstehende Flamme an die Regeleinrichtung zu meiden imstande sind.
Die Zündelektrode 32 ist über eine Leitung 40 mit der Regel- und Oberwachungseinrichtung verbunden.
Weiterhin ist in der Zapfleitung zwischen dem Wärmetauscher 4 und dem Zapfventil 12 ein Temperaturfühler 41 vorgesehen, der über eine Leitung 42 mit der Steuer- und Regeleinrichtung verbunden ist.
Die Membran 15 ist mit einem nicht dargestellten Membranteller und einer Stellstange 43 verbunden, die imstande ist, die als Drehküken ausgebildete Umschaltventilvorrichtung zu betätigen, und zwar gegen die Rückstellkraft einer Feder. Im Ruhezustand, wenn also auf die Membran 15 keine hydraulischen Kräfte ausgeübt werden, nimmt das Küken die in der Umschaltventilvorrichtung gezeichnete Lage ein, das heißt, der Einlaß 25 ist mit dem Auslaß 26 verbunden und der Auslaß 27 gesperrt.
Die Stellstange 43 weist einen Nocken auf, der mit einem Schalter 44 zusammenwirkt, der als Arbeitskontakt ausgebildet ist und über zwei Leitungen 45 und 46 mit der Regel- und Oberwachungseinrichtung 37 verbunden ist. Der Kontakt 44 ist offen, wenn der Wasserschalter 13 in Ruhe ist. Von der Regel- und Oberwachungseinrichtung führen Leitungen 47 und 48 zu einer Antriebsspule des Magnetventils 23, zu einer Antriebsspule des Magnetventils 22 führen Leitungen 49 und 50 von der Regel- und Oberwachungseinrichtung.
Aus der Figur zwei gehen die Umschaltventilvorrichtung sowie die Anschlüsse der beiden Brenner und die Zündelektrode und die Umschaltung der Zündung im einzelnen hervor; Mit dem Küken der 3-Wege-Ventilumschaltvorrichtung 24 ist eine Scheibe 51 verbunden, die in einem Abstand von der Drehachse 53 angeordnet ist. Die Scheibe 51 weist im übrigen eine Markierung 54 auf, die anzeigt, welcher der beiden Auslaßstutzen 26 und 27 mit dem Einlaßstutzen 25 der Umschaltvorrichtung verbunden ist.
Es ist weiterhin ersichtlich, daß die beiden Arme 33 und 34 der Zündelektrode 32 den äußersten Brennkammern 55 und 56 der beiden Brenner 30 und 31 zugeordnet sind, und zwar den beiden Brennkammern, die zwischen sich unmittelbar den Zwischenraum bilden, in dem die Zündelektrode 32 gelagert ist. Die beiden Arme 33 und 34 der Zündelektrode 32 sind diesen beiden Brennkammern 55 und 56 unmittelbar zugeordnet.
In diesem Zwischenraum 57 ist eine Wippe 58 um einen gerätefesten Drehpunkt 59 schwenkbar gelagert. Die Wippe weist an ihrem mit der Scheibe 51 zusammenwirkenden Ende die Form einer Gabel 60 auf, wobei der Exzenter 52 vom Gabelschlitz aufgenommen ist. Das andere Ende 61 der Wippe weist einen Schirm 62 auf, der imstande ist, in die Zwischenräume 63 oder 64 zwischen einen der Arme 33 und 34 der Zündelektrode 32 und der Brennkammern 55 und 56 einzufahren. Dieser Schirm besteht aus keramischem Material und stellt eine beträchtliche Erhöhung des Oberschlagwiderstandes für einen Zündfunken dar. Es ist wichtig, daß der Schirm 62 immer in den Zwischenraum63 oder &4 einfährt, der zu dem Brenner 30 oder 31 gehört, dessen Auslaßstutzen 26 oder 27 gerade gesperrt ist. Der Zwischenraum ist jeweils offen, der zu dem in Betrieb befindlichen oder In Betriebsbereitschaft befindlichen Brenner gehört.
Die Funktion der brennstoffbeheizten Wärmequelle ist wie folgt, wobei vom Ruhezustand ausgegangen wird. Fordert ein Regler im Zuge des Heizungskreises (5, 6, 7, 8 und 9) Wärme an, beispielsweise über einen im Zuge der Rücklaufleitung 7 Temperaturfühler 65, der über eine Leitung 66 an die Regel- und Oberwachungseinrichtung 37 angeschlossen ist, so bewirkt die Regel- und Oberwachungseinrichtung 37 über nicht dargestellte Mittel ein Inbetriebgehen der Pumpe 8, damit ein Umwälzen des Heizkreisfluids im Heizkreis gleichermaßen ein Öffnen der beiden Magnetventile 22 und 23 nacheinander bewirkt, so daß am Brenner 30 Gas aus dem Gasnetz 20 ansteht. Die 3-Wege-Umschaltventilvorrichtung 24 steht in der dargestellten Stellung, so daß der Schirm 62 in der in der Figur zwei dargestellten Stellung steht. Der Brenner 30 ist somit mit dem Gasnetz 20 verbunden, die Gaszufuhr ist frei. Nunmehr werden von der Regel- und Oberwachungseinrichtung 37 über die Leitung 40 Zündspannungsimpulse auf die Zündelektrode 32 gegeben, wobei der Arm 33 der Zündelektrode infolge der Stellung des Schirms 62 unwirksam ist. Zündfunken springen nur vom Arm 34 auf die Brennkammer 55 des Brenners 30 über. Das hier ausströmende Gas wird gezündet, brennt und beheizt mit seinen Abgasen den Wärmetauscher 5. Das Heizungsfluld des Heizkreises erwärmt sich, die Heizkörper 9 sind nach kurzer Zeit imstande, Wärme an den Aufstellungsraum abzugeben. Wird nun Zapfwasser verlangt, so dreht der Benutzer das Zapfventil 12 auf. Damit registriert der Wasserschalter 13 Zapfwasserfluß, er schaltet das Küken der 3-WegeUmschaltvorrichtung 24 um. Nunmehr ist die Gaszufuhr zum Brenner 30 gesperrt, hingegen zum Brenner 31 frei. Der Schirm 62 verschwingt mit der Scheibe 31 in den Zwischenraum 63, von der Regel- und Oberwachungseinrichtung 37 auf die Leitung 40 gegebene weitere Zündfunken gelangen zur Zündelektrode 32 und werden jetzt nicht mehr am Arm 34, sondern am Arm 33 wirksam, indem sie zur Brennkammer 56 des Brenners 31 überschlagen. Der Brenner 31 wird gezündet und beheizt den Wärmetauscher 4, so daß der Benutzer warmes Wasser bekommt, dessen Vorlauftemperatur über den Fühler 41 von der Regel- und Oberwachungseinrichtung geregelt wird. Man erkennt, daß der Zapfbetrieb Vorrang gegenüber dem Heizbetrieb hat und daß eine Zündung regelmäßig bei einem Betriebswechsel zwischen Heizung und Zapfwasser und Betrieb und umgekehrt erfolgen muß.
Es ist selbstverständlich, daß die Betriebsweise des einen oder des anderen Brenners von der Ionisationsstrecke zwischen den Elektroden 35 und 38 überwacht wird. Beim Fehlen einer Flamme, bei deren Erlöschen oder bei nicht erfolgter Zündung veranlaßt die Regel- und Oberwachungseinrichtung 37 ein Schließen eines der beiden Magnetventile 22 oder 23.

Claims

Ansprüche Brennstoffbeheizte Wärmequelle mit zwei in einem Gehäuse untergebrachten, von je einem Brenner beheizten Wärmetauschern, mit einer Steuerarmatur im Brennstoffweg, einer Zünd- und Uberwachungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß im Brennstoffweg (20) stromab der Armatur (21) eine Umschaltventilvorrichtung (24) zum Betreiben jeweils eines der beiden Brenner (30, 31) vorgesehen ist.
2. Brennstoffbeheizte Wärmequelle nach Anspruch eins, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltventilvorrichtung aus einem 3-Wegeventil besteht, welches von einem Durchsatzgeber (10) für einen der beiden Wärmetauscher (4, 5) gegen eine Rückstelikraft verstellbar ist.
3. Brennstoffbeheizte Wärmequelle nach Anspruch eins oder zwei, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Umschaltventilvorrichtung (24) ein Schirm (62) gekoppelt ist, der den Zündweg (63, 64) zwischen einem der Brenner (30, 31) und einer von zwei parallel geschalteten Zündelektrodenarmen (33, 34) sperrt.