DE4434742C2

DE4434742C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Gaszufuhr bei einem Zweikreisgasbrenner

Info

Publication number: DE4434742C2
Application number: DE4434742A
Authority: DE
Inventors: Werner Nieger
Original assignee: Imp Werke & Co GmbH
Current assignee: Imperial Werke OHG
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 2001-01-11
Anticipated expiration: 2014-09-29
Also published as: DE4434742A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln der Gaszu fuhr bei einem Zweikreisgasbrenner mit getrennter Regelung des inneren und des äußeren Brennerkreises über eine Gasarmatur mit einer Stelleinrichtung.

Es sind Zweikreisgasbrenner bekannt, bei denen sowohl bei dem inneren als auch bei dem äußeren Brennerkreis die Leistungen regelbar sind von einer größten auf eine kleinste Wärmebelastung. Die größte Gesamtleistung des Zweikreisgas brenners ergibt sich dabei, wenn beide Brennerkreise auf die jeweils größte Leistungsstufe eingestellt sind. Seine kleinste Leistung wird erreicht, wenn der in nere Brennerkreis auf die jeweils kleinste Leistungsstufe eingestellt ist und der äußere Brennerkreis gar nicht brennt.

Grundsätzlich ist die Arbeitsweise derartiger Brenner so, daß nach der Erst zündung die Flammen des inneren Brennerkreises immer brennen. Die Flammen des äußeren Brennerkreises erlöschen dagegen bei Verkleinerung der Leistung zu dem Zeitpunkt der größten Leistung des inneren Brennerkreises. Erst bei erneuter Vergrößerung der Leistung werden sie automatisch durch Überzünden vom inneren Brennerkreis wieder zum Brennen gebracht.

Derartige Gasbrenner sind aus der DE 41 25 308 A1 bekannt. Es brennen ein innerer und ein äußerer Brennerkreis derart unabhängig voneinander, daß beide Brenner kreise entweder gemeinsam brennen oder nur der innere Brennerkreis ohne Haupt flamme des äußeren Brennerkreises. Nach Regelung auf die kleinste Leistung, ist diese wieder hochregelbar bis zum Maximum. Durch eine entsprechende Ausge staltung des Kükens der Gasarmatur in Form von Kanälen zur Gaszufuhr zu den beiden Brennerkreisen wird ein großer ausnutzbarer Leistungsregelbereich des Gasbrenners erreicht.

Nachteil dieser bekannten Zweikreisgasbrenner ist es, daß während des Wieder hochregelns der Leistung, beim Überzünden vom inneren auf den äußeren Brennerkreis, die Gefahr besteht, daß Verpuffungen auftreten können und das Gas-Luftgemisch an oder vor der Düse brennt. Die Flamme muß zum Überzünden von der großen Flamme des inneren Brennerkreises auf den äußeren Brennerkreis überspringen, wobei dieser die erneute Gaszufuhr in seinem kleinsten Stellbereich erhält. Das Überzünden von dem inneren auf den äußeren Brennerkreis erfolgt in dieser kleinsten Leistungseinstellung des äußeren Brennerkreises. Da nur eine geringe Menge eines Gas-Luftgemisches ausströmt, entzünden die Flammen den äußeren Brennerkreis und schlagen gleichzeitig bis vor die Düse zurück und brennen an oder vor dieser. Dieses Problem kann bei allen Gasarten auftreten, insbesondere jedoch bei der Verwendung von Flüssiggas. Bei Ausnutzung eines möglichst großen Regelbereiches des Zweikreisgasbrenners ist bei der derzeitigen Ausgestaltung der Gasarmatur und der Anwendung des derzeitigen Verfahrens zum Regeln der Gaszufuhr keine Sicherheit für den Benutzer gegeben, daß die Flammenrückschläge ausbleiben. Ein Aussetzen einer möglichen Regelung in großen Teilen des mittleren Leistungsbereiches ist für die Anwendung von Zwei kreisgasbrennern im Haushalt nicht vertretbar.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gaszufuhr bei einem Zweikreisgasbrenner bei Nutzung aller geeigneten Gasarten zu schaffen, damit ein sicheres Überzünden vom inneren zum äußeren Brennerkreis und die Nutzung eines großen Regelbereiches gewährleistet ist.

Ausgehend von einem Verfahren und einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird das vorstehende Problem erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen hierzu sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Verpuffungen bzw. ein Brennen der Flamme vor oder an der Düse sind beim Regeln von niederer zu höherer Leistung ausgeschaltet, wenn ein Überzünden vom inneren auf den äußeren Brennerkreis erfolgen muß. Dadurch ist eine deutliche Sicherheit bei dem Betrieb derartiger Zweikreisgasbrenner gewährleistet.

Bei der Leistungsstellung des Zweikreisgasbrenners fällt die zeitweise verstärkte Gaszufuhr dadurch auf, daß eine Sperre beim Schalten zum Zeitpunkt des Auf schaltens des äußeren Brennerkreises überwunden werden muß, bevor eine weitere Leistungsregelung vorgenommen werden kann. Es wird durch diese zusätzliche Stufe eine spürbare Trennung bei der Leistungsregelung des inneren und des äußeren Brennerkreises vorgenommen. Nachdem die vorhandene Sperre nach einem Zeitabschnitt von bestimmbarer Dauer aufgehoben wird, wobei aber mindestens ein Überzünden erfolgt sein muß, kann eine Weiterregelung auf eine kleinere Leistung bei Beibehaltung der Flammen am äußeren Brennerkreis bis zu deren kleinster Leistung vorgenommen werden. Ein Aufheben der Sperre vor dem Überzünden auf den äußeren Brennerkreis ist nicht möglich.

Die nachstehende Beschreibung dient der Erläuterung der Erfindung in einem Aus führungsbeispiel, welches in den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 die Leistungen des Zweikreisbrenners während verschiedener Drehwinkel der Stelleinrichtung

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Zweikreisgasbrenner

Fig. 3 Schaltstufen bei verschiedenen Drehwinkeln der Stelleinrichtung der Gasarmatur.

Bei einem in Fig. 2 dargestellten Zweikreisgasbrenner mit einem inneren (1) und einem äußeren Brennerkreis (2) erfolgt eine getrennte Leistungsregelung beider Brennerkreise über eine Stelleinrichtung der Gasarmatur. Die Gaszufuhr (3) zu den Brennerkreisen erfolgt über ein mit geformten Kanälen ausgestattetes Küken der Gasarmatur, welches in der Figur nicht dargestellt ist.

Ein üblicher Regelbereich im Haushalt ist beispielsweise wie folgt aufgeteilt:

A) - nur der innere Brennerkreis brennt, mit geringster Leistung = 0,2 kW
B) - nur der innere Brennerkreis brennt, mit größter Leistung = 0,4 kW
C) - beide Brennerkreise brennen, der äußere mit kleinster Leistung = 1,2 kW
D) - beide Brennerkreise brennen mit größter Leistung = 2,0 kW

Die Zündung des austretenden Gas-Luftgemisches wird an den Austrittsöffnungen der Brennerdeckel des inneren (1) und äußeren Brennerkreises (2) bei Einstellung des Stellgliedes der Gasarmatur auf die größte Leistungsstufe (IV) durchgeführt.

Wenn die Zündkerze sich in der Nähe des inneren Brennerkreises (1) befindet, ist es wichtig, daß die Zündung und wenn vorhanden natürlich auch die Zündüber wachung, dem inneren Brennerkreis (1) zugeordnet sind. Dadurch wird es auch möglich, zum ersten Zünden nur den inneren Brennerkreis (1) zu zünden. Es ist also nicht Bedingung, beim Erstzünden eine maximale Leistung des Zweikreis brenners vorzufinden.

Durch Regelung über die Stelleinrichtung der Gasarmatur kann die Leistung des Zweikreisgasbrenners von der größten (IV) auf die kleinste Leistung (I) eingestellt werden. Die Fig. 1 und 3 zeigen den Zusammenhang der Drehwinkel der Stell einrichtung zu den möglichen Leistungseinstellungen. Durch Drehung der Stellein richtung der Gasarmatur wird die Leistungsstufe (I) bei einem Drehwinkel ϕ = 260°, die Leistungstufe (II) bei ϕ = 210°, die Leistungstufe (III) bei ϕ = 160° und die Leistungstufe (IV) bei ϕ = 90° erreicht.

Bevor die Flammen des äußeren Brennerkreises (2) beim Erreichen der größten Leistung (II) des inneren Brennerkreises (1) erlöschen und nur nach die Flammen des inneren Brennerkreises (1) brennen, wird bei der Regelung der Leistung des Zweikreisgasbrenners eine Zwischenstufe (V) erreicht, die durch eine Sperre, wie Raste oder einen Anschlag, gekennzeichnet ist. Erst nach Überwindung dieser Zwischenstufe mit Sperre, beispielsweise durch Eindrücken der Raste, kann dann ein Weiterregeln der Leistung erfolgen. Beim Erlöschen der Flammen des äußeren Brennerkreises (2), also beim Stellen einer kleineren Leistung, ist es jedoch auch vorstellbar, diese Sperre wegzulassen. Zur Gewährung der Sicherheit ist sie bei einem Kleinerstellen der Leistung nicht notwendig.

Bei der Regelung einer wieder größer werdenden Leistung in Stellung (III) ist ein Überzünden vom inneren (1) auf den äußeren Brennerkreis (2) die Folge. Bei spielsweise erfolgt das derart, daß die Flammen der größten Leistungstufe (II) des inneren Brennerkreises (1) über einen Flammenaustrittsschlitz im Brennerdeckel des äußeren Brennerkreises (2) das austretende Gas-Luftgemisch der kleinsten Leistungsstufe (III) des äußeren Brennerkreises (2) zünden.

Um hierbei ein Zurückschlagen der Flammen auf die Düse wegen zu geringer Gasmenge im äußeren Brennerkreis (2) zu vermeiden, erfolgt zwischen den Leistungstufen (II) und (III) eine verstärkte Gaszufuhr (V) über einen Zeitabschnitt bestimmbarer Dauer. In dieser Stellung ist die zusätzliche Leistungsstellung zwischen der größten Leistung des inneren Brennerkreises (1) und der kleinsten Leistung des äußeren Brennerkreises (2) erreicht. Aus Sicherheitsgründen ist diese Stelle unbedingt durch eine Sperre zu kennzeichnen. Zum Blockieren des zeitweisen Weiterregelns ist der Einsatz einer bekannten Raste, eines Anschlags o. ä. möglich. Eine weitere Regelung wird dann solange blockiert, bis sie nach dem erfolgten Überzünden wieder aufgehoben werden kann. Der Zeitabschnitt der Blockierung muß wenigstens so groß gewählt werden, daß die Zündung des äußeren Brennerkreises (2) vor dem Aufheben der Sperre erfolgt ist, um Ver puffungen und/oder Flammenrückschläge vor der Düse zu vermeiden. Um zur kleinsten Leistung (III) des äußeren Brennerkreises (2) zu gelangen, muß die Zu fuhr der Gasmenge nach dem Aufheben der Sperre wieder verringert werden. Die zusätzliche Leistungsstufe (V) bringt eine Gaszufuhr zum äußeren Brenner kreis (2), die höher ist, als die der kleinsten Stufe (III). Diese Leistungstellung (V) mit der verstärkten Gaszufuhr (3) darf aus Sicherheitsgründen, insbesondere beim Übergang von kleiner zu größerer Leistung keinesfalls zu überschalten sein.

Die verstärkte Gaszufuhr (V) zum Überzünden erfolgt unabhängig von der Kleinst stellung (III) des äußeren Brennerkreises (2), um den Leistungsregelbereich (I-IV) so weit wie möglich für die Leistungssteuerung ausnutzen zu können. Die ver stärkte Gaszufuhr (V) erfolgt in einem zeitlich bestimmbaren Abschnitt. Dieser Zeitabschnitt muß aber mindestens so lange gewählt werden, bis ein Überzünden auf den äußeren Brennerkreis (2) stattgefunden hat. Die verstärkt zugeführte Gasmenge ist größer als die bei kleinster Leistung des äußeren Brennerkreises (2) und maximal so groß, wie die bei maximaler Leistung dieses Brennerkreises.

Die verstärkte Zufuhr des Gases (V) kann in bevorzugter Weise durch eine veränderte Ausgestaltung der Kanäle im Küken der Gasarmatur erfolgen. Beispielsweise ermöglicht schon eine Bohrung eine erhöhte Gaszufuhr (3), wenn sie sich an der Stelle des Kükens befindet, die durch entsprechende Drehung der Stelleinrichtung der Gasarmatur den äußeren Brennerkreis (2) zu dem Zeitpunkt mit Gas zu versorgen hat, an dem sich die Leistungseinstellung zwischen der größten Leistung des inneren (1) und der kleinsten Leistung des äußeren Brenner kreises (2) befindet, insbesondere beim Überzünden vom inneren (1) zum äußeren Brennerkreis (2).

Claims

1. Verfahren zum Regeln der Gaszufuhr bei einem Zweikreisgasbrenner mit getrennter Regelung des inneren und des äußeren Brennerkreises über eine Gasarmatur mit einer Stelleinrichtung, jeweils zwischen geringer und maximaler Gaszufuhr, wobei der innere Brennerkreis nach dem Zünden immer brennt und eine erneute Aufschaltung des äußeren Brennerkreises durch Überzünden vom inneren Brennerkreis erfolgt, dadurch gekennzeichnet,
daß durch die Stelleinrichtung bei erneuter Aufschaltung des äußeren Brennerkreises (2) die zum Überzünden vom inneren Brennerkreis (1) notwendige Gaszufuhr in den äußeren Brennerkreis sprunghaft auf einen festgelegten Wert erhöht wird und
daß der erhöhte Wert über dem der kleinsten Brennerleistung für den äußeren Brennerkreis (2) liegt und über einen Zeitabschnitt konstant gehalten wird und
daß die Stelleinrichtung nach erfolgtem Überzünden die Gaszufuhr reduziert und auf die kleinste Brennerleistung des äußeren Brennerkreises (2) zurückschaltet, bevor eine Hochregelung der Leistung möglich wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhr zum Zweikreisgasbrenner stufenlos geregelt wird und beim Überzünden mit verstärkter Gaszufuhr eine weitere Regelung für einen Zeitab schnitt bestimmbarer Dauer unterbrochen wird.

3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitabschnitt bestimmbarer Dauer gleich oder größer dem Zeitabschnitt gewählt wird, der zum Überzünden notwendig ist.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Überzünden notwendige Gaszufuhr maximal den Wert der größten Brennerleistung dieses Brennerkreises aufweist.

5. Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhr in Stufen regelbar ist und die verstärkte Gaszufuhr zum Über zünden nicht übersprungen werden kann.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der An sprüche 1 bis 5, bestehend aus einem Zweikreisgasbrenner und einer Gasarmatur mit einer Stelleinrichtung für die Leistungen des Gasbrenners und mit einem Küken, welches gesondert geformte Kanäle für die getrennte Gaszufuhr zum inneren und äußeren Brennerkreis aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stelleinrichtung der Gasarmatur beim Übergang von der größten Leistungs stufe des inneren Brennerkreises (1) auf die kleinste Leistungsstufe des äußeren Brennerkreises (2) eine zusätzliche Leistungsstufe zum Überzünden aufweist,
und daß die Stelleinrichtung bei dieser Leistungsstufe eine Sperre besitzt, welche erst nach Aufheben derselben wieder eine Leistungverkleinerung zuläßt,
und daß das Küken der Gasarmatur eine Bohrung an der Stelle aufweist, welche die Gaszufuhr (3) zum äußeren Brennerkreis (2) ander zwischen der größten Leistungsstufe des inneren Brennerkreises (1) und der kleinsten Leistungsstufe des äußeren Brennerkreises (2) übernimmt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre als Raste oder Anschlag ausgebildet ist und eine Trennung der Regelung des inneren (1) und äußeren Brennerkreises (2) vornimmt, die erst nach dem Überzünden aufhebbar ist.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgestaltung der Gasarmatur und der und der Kanäle des Kükens derart erfolgt,
daß eine erhöhte Gaszufuhr zum Überzünden gewährleistet und der nutzbare Regelbereich so groß wie möglich ist.