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Sicherheitsvorrichtung für gasbeheizte Geräte Bei gasbeheizten Geräten
(Heißwasserbereitern, Bade- und Zimmeröfen), die an einen Schornstein angeschlossen
sind, besteht die Gefahr, daß die Abgase z. B. durch ungünstigen Wind in den Brennerraum
zurückgestaut werden und eine unvollkommene Verbrennung bewirken, so daß Kohlenoxydgas
entsteht. Man hat deshalb am Abzug solcher Geräte Rückstausicherungen in Gestalt
von Zugunterbrechungsöffnungen vorgesehen, welche die gestauten Abgase aus dem Gerät
austreten lassen, damit sie die Verbrennung nicht stören. Durch solche Sicherungen
wird zwar eine schlechte Verbrennung verhindert; trotzdem bieten sie aber keine
unbedingte Sicherheit gegen Unglücksfälle. Die in den Raum austretenden Abgase enthalten
giftige, der Atmung schädliche Gase, daß ein Aufenthalt in mit Rückstaugasen erfüllten
Räumen unter Umständen zu Unglücksfällen führen kann. Besonders groß ist natürlich
die Gefahr bei Baderäumen, die nur einen geringen Luftinhalt haben.
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Der Erfindungsgegenstand beseitigt die Gefahr eines längereZeit anhaltenden
Rückstaues dadurch, daß bei gasbeheizten Geräten in einem von dem gewöhnlichen,
vom Verbrennungsraum zum Abzug führenden Wege der Abgase abgezweigten Weg für die
bei einem Rückstau zurückströmenden. Abgase ein Steuerkärper (z. B. ein Thermostat,
eine bewegliche Klappe o. dgl.) angeordnet ist, der beim Auftreten eines Rückstaues
durch die rückströmenden Abgase (z. B. durch deren Wärme, deren Druck oder durch
deren chemische Einwirkung) beeinflußt das Schließen des dem Brenner vorgeschalteten
Gashauptventils bewirkt. Durch die Unterbrechung der Gaszufuhr werden die Brennerflammen
zum Erlöschen gebracht, so daß der weitere Nachschub von Abgasen in den Raum aufhört.
Damit aber ist auch die Gefahr einer Anfüllung des Raumes mit schädlichen Gasen
beseitigt.
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Die im Wege der Rückstaugase vorgesehenen Steuerkörper können verschiedenster
Art sein, wenn sie nur auf die bei einem Rückstau zurückströmenden Gase ansprechen.
So kann man im Wege der rückströmenden Abgase einen Wärmefühler anordnen, der von
deren Wärme beeinflußt die Sperrung eines selbstschließenden Hauptgasventils auslöst,
so daß es den Hauptgasstrom unterbricht. Ebenso kann man auch chemisch, z. B. katalytisch
wirkende Steuerkörper, Schmelzsicherungen, druckbetätigte Steuerkörper o. dgl. vorsehen.
Besonders vorteilhaft ist es aber, wenn man die zurückströmenden Abgase in oder
durch den Verbrennungsraum einer Warteflamme leitet, die mittels eines Thermostatventils
einen Steuergasstrom beherrscht, der in an sich bekannter Weise auf pneumatischem
Weg
ein Gashauptventil steuert. Sobald nun 'infolge Rückstaues sm Abzug ein Rückstrom
von Abgasen, einsetzt, erstickt die Warteflamme sofort ih den sauerstoffarrüen Gasen,
so daß das Thermostatventil sich schließt und dadurch auch das augenblickliche Schließen
des Gashauptventils bewirkt. Es ist bereits eine Vorrichtung zum Absperren der Gaszufuhr
bekanntgeworden, die durch die in ein Brennermischrohr zurückschlagende Flamme beeinflußt
wird. Der Zrfindungsgegenstand bewirkt jedoch, daß die Sicherheitsvorrichtung in
Tätigkeit tritt, ehe die aus dem Abzug zurückströmenden Abgase den Hauptbrenner`
erreichen und in unzulässig großer .Menge in den Aufstellungsraum des Gasgerätes
eintreten können.
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Ju :den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt, und zwar zeigen Abb. i einen Flüssigkeitserhitzer (Gasbadeofen)
mit der bekannten Rückstausicherung, Abb. 2 und 3 einen gleichen Erhitzer mit in
der Rückstauöffnung eingebautem Wärmefühler, der im Falle des Rückstaues das Gashauptventil
schließt, Abb. q. bis 6 einen Flüssigkeitserhitzer mit Warteflammensicherung vor,
bei und nach dem Rückstau, Abb. 7 eine weitere Ausführungsform der Warteflammensicherung.
Bei den dargestellten Einrichtungen ist io eine Wärmeaustauschvorrichtung, über
deren Heizzaum i i eine Zugunterbrecherhaube 12 mit Abzugsstutzen 13! angeordnet
ist. In der Zugunterbrecherh aube i2 ist jeweils ein Ablenkkegel angeordnet, der
bei dem in den Abb. i bis 3 dargestellten Erhitzer die Gestalt eines stehenden Kegels
1q. und bei den in den Abb.Z bis 7 dargestellten Flüssigkeitserhitzern als eine
dem Abzug 13 zugekehrte Auffangschale 42 ausgebildet ist. Diese Ablenkkegel 1q.
bzw. q:2_ lenken bei einem Rückstau die: aus dem Abzug zurückströmenden Abgase seitlich
in Zugunterbrecherkanäle 15 ab, so daß sie nicht in den Heizraum i i gelangen können.
Die Erhitzer sind mit je einem Hauptbrenner 1ö versehen, der von einer Gasleitung
18 Brenngas erhält. Bei dem in den Abb. i bis 3 dargestellten Erhitzer ist ein Gashauptventil
17 vorgesehen, vor dem eine Zündflammenleitung, i9 von der Gasleitung 18 abzweigt.
In der rechten Hälfte der Abb. i ist durch Pfeile der gewöhnliche Weg der Abgase
gezeigt. Die linke Hälfte der Abb. i zeigt den Weg der Abgase, den sie nehmen, wenn
ein Rückstau eintritt; wobei die zurückströmenden Abgase in den Aufstellungsraum,
des gasbeheizten Gerätes austreten. Bei anhaltenden, Wind kann also der Fall eintreten,
daß sich der Aufstellungsraum (Badezimmer, Küche) übermäßig mit Abgasen füllt, so
daß die sich darin aufhaltenden Menschen in Lebensgefahr geraten.
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Der in der Abb. i gezeigte Erhitzer weist eine Sicherheitseinrichtung
gemäß der Erfindung nicht auf. In den Abb. 2 und 3 ist der gleiche Flüssigkeitserhitzer
dargestellt, wobei er jedoch mit einer solchen Sicherheitseinrichtung versehen ist.
Diese Sicherheitseinrichtung besitzt eine Bimetallfeder 2o als Wärmefühler, die
in einem der Zugunterbrecherkanäle 15 angeordnet ist und in kaltem Zustand die Ventilstange
21 eines unter Federwirkung selbstschließenden Gashauptventils z2 in der Offenstellung
festhält (Abb.2). Tritt ein Rückstau auf (Abb.3), so strömen die heißen Abgase an
dem Wärniefühler 2o vorbei und veranlassen diesen, sich auszudehnen und die Ventilstange
2t freizugeben, so daß .das Ventil 22 sich schließt und -die Gaszufuhr zum Brenner
16 unterbricht. Damit erlöschen die Brennerflammen, und die Bildung von Abgasen
hört auf. Der Ofen kann erst durch Öffnen des Gashauptventils 22 und Entzünden des
Gases am Hauptbrenner wieder in Benutzung genommen werden. Wirkt der Rückstau nach
dem Wiederanzünden des Brenners noch weiter, so wird die Sicherheitseinrichtung
nach kurzer Zeit wieder ansprechen und die Gaszufuhr erneut unterbrechen, so daß
ein länger dauerndes Zurückströmen von Abgasen in den Raum vermieden wird.
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In den Abb. q. bis 7 sind Flüssigkeitserhitzer gezeigt, bei denen
als Steuerkörper für die Sicherheitseinrichtung eine Warteflamme dient, die in brennendem
Zustand ein Thermostatventil offen hält und derart angeordnet ist, daB. sie bei
einem Rückstau durch die zurückströmenden Abgase erstickt wird und dann durch Schließen
des Thermostatventils ein, Schließen des Gashauptventils bewirkt. Zwischen dem Hauptbrenner
16 und der Gashauptleitung 18 ist dabei als Gashauptventil ein Membranventil 23
angeordnet, dessen Membran 2q. eine Drosselöffnung 25 enthält, durch die dauernd
ein schwacher Steuergasstrom von der Hochdruckseite 26 der Membran in die Steuerkammer
27 fließt. Von der Steuerkammer 27 führt eine Steuergasleitung 28 zum Brenner 29
der Warteflamme, die auf ein die Steuergasleitung 28 beherrschendes Thermostatventil
bewirkt. In den gezeichneten Ausführungsbeispielen ist der Warteflammenbrenner 2,9
selbst als Sicherheitsbrenner ausgebildet, und zwar dadurch, daß sein Brennergehäuse
durch eine-Thermostatscheibe 3o abgeschlossen, ist, die eine Brenneröffnung
31
für die Warteflamme enthält und einen Ventilteller
32
trägt. Ist die Thermostatscheibe 30 kalt, so drückt sie den Ventilteller 3-2 auf
seinen Sitz und verschließt dadurch den Ausgang der Steuergasleitung 28,
so daß das Steuergas sich in der- Steuerkammer 27 des Gashauptventils ansammelt
und die Membran 24 gegen den $auptventilsitz preßt (Abb. 6). Wird die Thermo.statscheibe
30 jedoch durch die Warteflamme erhitzt, so wölbt sie sich und öffnet das Ventil
32, so daß der Druck in der Steuerkammer 27 sinkt und das Gashauptventil sich öffnet
(Abb. 4). Diese Warteflamme, deren Brenner auch eine andere Ausbildung haben kann
und so, angeordnet ist, daß sie im Wege der beim Rückstau zurückströmenden Abgase
liegt und von diesen erstickt wird, könnte auch wie der Wärmefühler 2o bei dem Erhitzer
nach Abb. 2 und 3 in den Zugunterbrecherkanälen 15 angeordnet werden. Damit sie
jedoch sicher beim Rückstau der Abgase erstickt, wird sie vorteilhaft in einem Raum
angeordnet, den die Rückstaugase vollständig erfüllen können, so daß die Warteflamme
dann in einem Abgassumpf liegt. Zu diesem Zweck ist bei den in den Abb.4 bis 7 dargestellten
Flüssigkeitserhitzern die Zugunterbrecherhaube 12 so verlängert, daß sie einen Mantel
33 bildet, der bis unter den Hauptbrenner 16 herabreicht und hier eine Warteflammenkammer
36 mit einem Boden 34 abschließt.
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Bei dem in den Abb. 4 bis 6 dargestellten Erhitzer hat der- Boden
34 eine Frischlufteinlaßöffnung 35, die durch eine Rückschlagklappe 37 abschließbar
ist. Die Rückschlagklappe 37 wird bei normalem Betrieb durch ein Gegengewicht 38
offen gehalten und beim Auftreten eines Rückstaues durch den Rückstaudruck geschlossen.
Entsteht ein Rückstau, so werden die zurückströmenden Abgase um den Wärmeaustauscher
herum der Warteflammenkammer 36 zugeführt. Es wird dann die Kammer 36 so weit mit
sauerstoffarmen Abgasen gefüllt, daß die Warteflamme in dem Abgassumpf erstickt
(Abb. 5). Dies hat zur Folge, daß die Thermostatscheibe 30 erkaltet und das Steuerventil
32 schließt, so daß auch das Gashauptventil23 schließt und die Gaszufuhr
zum Brenner 16 absperrt.
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Bei dem -in der Abb. 7 gezeigten Erhitzer ist der Brennerraum i i
durch Wände 39 vollkommen gegen den Warteflammenraum 36 abgeschlossen und besitzt
seine eigene Frischlufteinlaßöffnung 4o- Nur eine öffnung 41 in der der Warteflamme
gegenüberliegenden Wand 39 läßt die Warteflamme zum Hauptbrenner 16 durchschlagen,
so daß sie zugleich als Zündflamme benutzt werden kann. Im Boden 34 der Warteflammenkammer
36 sind zwei Öffnungen 43 vorgesehen, die durch Klappen 44 gesteuert werden. Eine
weitere Sicherungsmöglichkeit besteht darin, daß man eine oder- mehrere bewegliche
Prallflächen, - wie z. B. die Rückschlagklappe 37 bei dem in den Abb. 4 bis 6 dargestellten
Erhitzer als Steuerkörper im Weg der Rückstaugase anordnet und sie mit dem Gashauptventil,
einem das Gashauptventil beeinflussenden Steuerventil oder einer Sperre für ein
selbsttätig schließendes Gashauptventil so kuppelt, daß das Gashauptventil geschlossen
wird, sobald der Rückstaudruck die Prallflächen aus ihrer Ruhelage bewegt.