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Sicherheitseinrichtung für gasbeheizte Geräte Die Erfindung bezieht
sich auf Sicherheitsvorrichtungen für gasbeheizte Geräte, bei welchen ein von der
Wärme der Zündflamme beeinflußtes Steuerventil einen von der Hauptgasleitung abgezweigten
Steuergasweg beherrscht, der mit der Steuerkammer eines Hauptgasventils so verbunden
ist, daß das Hauptgasventil durch Druckerhöhung in der Steuerkammer beim Öffnen
des Steuerventils geöffnet wird, während das Schließen des Hauptgasventils dadurch
erfolgt, daß der Steuergaszustrom zur Steuerkammer durch das Steuerventil abgesperrt
wird und in der Steuerkammer eine Druckabsenkung erfolgt, da die Steuerkammer sich
in die Außenluft entlüften kann. Bei einer bekannten Regelvorrichtung dieser Art
bildet die zum Zündbrenner führende Zündgasleitung gleichzeitig einen Teil der von
dem Steuerventil beherrschten Steuergasleitung; jedoch ist das zündsichernde Steuerventil
so angeordnet, daß es in geschlossenem Zustand nicht nur den Zufluß von Steuergas
zur Steuerkammer des Hauptgasventils, sondern auch die Verbindung der Steuerkammer
mit dem durch die Zündbrennerdüse mit der Außenluft in Verbindung stehenden Teil
des Zündbrennergehäuses unterbricht. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die aus
Ersparnisgründen meist stark gedrosselte Zündflamme selbst durch nur kurze Zeit
anhaltenden Gasmangel leicht zum Erlöschen kommt und daß man auch dann, wenn nur
ein einziges von der Zündflamme beeinflußtes Steuerventil vorgesehen ist, eine besondere
Entlüftungsleitung für die Steuerkammer braucht, durch die hierdurch bei geöffnetem
Steuerventil dauernd zur Steuerkammer fließendes Steuergas in die Nähe des Haupt-
oder Zündbrenners geleitet werden muß, um durch Abbrennen unschädlich gemacht zu
werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Steuerkammer des Hauptgasventils
über die zur Zuführung des Steuergases dienende Steuergasleitung an den zwischen
dem zündsichernden Steuerventil und der Zündbrennerdüse liegenden Teil des Zündgasweges,
z. B. an das Zündbrennergehäuse, angeschlossen ist, wobei dieser Teil des Zündgasweges
derart ausgebildet ist, daß die Steuergasleitung bei offenem und geschlossenem Steuerventil
über die Zündbrennerdüse mit der Außenluft in offener Verbindung steht. Dadurch
wird erreicht, daß die Zündflamme bei nur kurz anhaltendem Gasmangel (Druckschwankungen)
nicht ausgeht, da sie. während dieser Zeit durch das noch in der Steuerkammer des
Hauptgasventils befindliche Steuergas gespeist wird. Außerdem aber bietet. diese
Anordnung den Vorteil, daß die Entlüftung der Steuerkammer beim Schließen des zündsichernden
Steuerventils über die Düse des Zündbrenners erfolgt, so daß das abströmende Steuergas
ohne Vorsehung einer besonderen Entlüftungsleitung unschädlich gemacht werden kann.
Es dient dann die Zündbrennerdüse zur Speisung der Zündflamme mit Gas und gleichzeitig
als Steuerdrossel zur Erzielung einer Drucksteigerung in der Steuerkammer des Hauptgasventiles,
wenn das Hauptgasventil durch das zündsichernde Steuerventil gesteuert wird. Dieses
ist auch der Fall,
wenn zur Steuerung des Hauptgasventils dienende
Steuerventile in dem in Richtung des Zündgasstroms vor dem zündsichernden Steuerventil
liegenden Teil des ZündgaswegI#. angeordnet sind. Man kann dann die Anodnung von
schlecht zugängigen Steuerdrosseln'. in der Zünd- bzw. Steuergasleitung vermei-"-den.
Sind jedoch zusätzliche Steuerventile in die Steuergasleitung zwischen .der Steuerkammer
und dem Zündgasweg eingeschaltet, muß eine zusätzliche Drossel vorhanden sein, über
welche die Steuerkammer sich beim Schließen dieser zusätzlichen Steuerventile entlüften
kann.
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In den Abbildungen sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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-Bei allen Ausführungsformen ist in eine zum Brenner 12 eines Gasgerätes
führende Leitung i i ein durch eine Membran 14 gesteuertes Hauptgasventil13 innerhalb
eines durch die Membran in zwei Kammern 15 und 16 (bzw. 16', 16") geteilten Gehäuses
17 angeordnet. Die Membran 14 ist durch eine Feder 26 in schließendem Sinne belastet.
Von der Vordruckleitung i i ist eine Zündgasleitung 18 abgezweigt, die in ein Gehäuse
2o eines mit einer Spreizmembran 21 verbundenen Steuerventiles 22 ausmündet und
bei geöffnetem Steuerventil eine durch eine einfache Bohrung in der Spreizmembran
gebildete Zün.dbrennerdüse 23 speist, an der die Zündflamme 24 entsteht. Das Gehäuse
20 steht durch eine Steuergasleitung 25 mit der Steuerkammer 15 des Membrangehäuses
17 in Verbindung.
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Die Vorrichtungen arbeiten wie folgt: Wenn die Spreizmembran 21 durch
ein Zündholz erwärmt wird und sich infolgedessen ausdehnt, öffnet sich das Ventil
22. Nunmehr kann aus der Leitung 18 Zündgas in das Gehäuse 2o einströmen und aus
der Zündflammendüse 23 ausströmen, wo es sich an dem Zündholz entzündet. Alsdann
übernimmt die Zündflamme ä4 die weitere Wärmezufuhr zur Spreizmembran 21, so daß
diese das mit ihr verbundene Ventil 22 offenhält. Der im Gehäuse 2o herrschende
Druck wird durch die Leitung 25 auf die Steuerkammer 15 des Membrangehäuses 17 übertragen.
Die diese Steuerkammer abschließende Membran 14 öffnet infolgedessen entgegen der
Schließkraft der Feder 26 das Hauptgasventil 13 und hält es auch entgegen- der Wirkung
des in der Kammer 16 herrschenden Verbrauchsdruckes in geöffneter Stellung. Das
zum Brenner I2 gelangende Gas entzündet sich an der Zündflamme 24.
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Wenn die Zündflamme 24 erlischt, wird das Steuerventil22 durch die
erkaltende Spreizmembran 21 wieder auf seinen Sitz gepreßt, worauf im Gehäuse 2o
und in der Steuerkammer 15 sich Atmosphärendruck einstellt, indem das darin aufgestaute
Gas durch die Zündbrenneröffnung 23 entweicht. Da in der jSfeuerkammer ' 15 kein
Überdruck mehr Herrscht, wird das Hauptgasventil 13 durch die Feder 26 geschlossen.
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Bei der Ausführungsform nach der Abb. i dient zur Einstellung der
Zündflammengröße eine Drosselschraube 27 in der Zündgasleitung 18. Diese Ausführungsform
besitzt noch den Nachteil, daß nur der Unterschied zwischen dem Druck in der Steuerkammer
15 und dem in dem Hauptgasweg herrschenden Verbrauchsdruck als Verstellkraft beim
lÖffnen des Hauptgasventiles wirksam ist. Dieser Mangel ist bei der Ausführungsform
nach der Abb.2 vermieden. Bei°ihr ist eine Kammer 16' von dem sogenannten Hinterdruckraum
durch eine Zwischenwand 28 getrennt, durch die die Ventilspindel 29 des Hauptgasventiles
13 gasdicht hindurchgeführt ist; durch eine Atemöffnung 30 steht die Kammer
16' mit der Außenluft in Verbindung. Der Brenner 12 beheizt einen Wassererhitzer
31, dem das Wasser durch eine Leitung 32 zufließt, in der ein durch die Wasserströmung
entgegen der Schließkraft einer Feder 33 bewegbarer Fühler 34 angeordnet ist. Dieser
wirkt durch einen biegsamen Wandungsteil35 hindurch auf ein Steuerventil 36, das
innerhalb eines in die Zündgasleitung 18 eingeschalteten Gehäuses 37 angeordnet
ist. Um zu verhüten, daß die Zündflamme erlischt, wenn die Wasserzufuhr unterbrochen
wird, ist eine mit einer Hilfsdrossel 39 versehene Umgehungsleitung 38 vorgesehen.
Die Hilfsdrossel 39 ist so bemesen, daß sich im Zündbrennergehäuse 2o kein zur Betätigung
des Ventiles 13 ausreichender Druck einstellen kann, wenn das Ventil 36 geschlossen
ist, dagegen das Steuerventil 22 und der durch die Zündbrennerdüse23 ins Freie führende
Steuergas-,weg geöffnet sind.
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Die an der Membran 14 auftretenden Verstellkräfte nehmen mit dem an
der Abzweigstelle der an die Steuerkammer 15 angeschlossenen Druckzuführungsleitung
25 herrschenden Druck zu. Die Zündflamme soll aber mit sehr geringen Gasmiengen
gespeist werden, und; es muß daher die Düse 23 des Zündbrenners sehr eng bemessen
werden. Bei höherem Druck besteht dann die Gefahr, daß die Ausströmgeschwindigkeit
des Gases größer als die Zündgeschwindigkeit wird und die Zündflamme 24 abreißt.
Um dieses zu vermeiden, ist vor der Spreizmembran 21 eine Zwischenwand 49 .angeordnet,
die eine dem gewünschten geringen Gasdurchgang entsprechend eng bemessene Bohrung
5o besitzt und die Spreizmembran von dem Ventilraum trennt, in den
die
von der Vordruckleitung abgezweigte Zündgasleitung 18 einmündet und von dem auch
die zur Steuerkammer 15 des Hauptgasventiles führende Steuergasleitung 25 abgeht.
Die in der Spreizmembran vorhandene Ausströmöffnung 23, an deren Rändern die Zündflamme
ansetzt, kann dann so groß sein, daß die höchstzulässige Ausströmgeschwindigkeit
nicht überschritten wird. - Zur Regelung der .Zündflammengröße ist eine durch die
Drosselschraube 27 einstellbare Öffnung 5ö in der Zwischenwand 49 vorgesehen.
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Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist' sinngemäß dieselbe wie die
der in der Abb. i dargestellten Einrichtung. In der Steuerkammer 15 herrscht nur
dann ein zum Öffnen des Hauptventils 13 ausreichender Druck, wenn die beiden Steuerventile
36 und 22 offen sind. Die Gaszufuhr zum Hauptbrenner 12 wird jedoch unterbrochen,
sobald eines der Steuerventile 22 oder 36 die Leitung i8 abschließt.
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Bei der Ausführungsform nach der Abb. 3 ist ein Steuerventil 41 in
die Druckübertragungsleitung 25 eingeschaltet, das durch einen von der Temperatur
des den Erhitzer 31 verlassenden Wassers abhängigen Thermostaten 4o beeinflußt wird.
Wenn der Wärmegrad des in dem Heizkörper erwärmten Wassers einen Höchstwert erreicht
hat, hat sich der Thermostat so weit gedehnt, daß das Ventil 41 auf seinem Sitz
aufruht und schließt. Die Verbindung zwischen der Steuerkammer 15 und dem Zündgasweg
bzw. -der Zündbrenner= düse 23 ist dann unterbrochen. Es ist daher zur Abführung
des in der Steuerkammer 15 vorhandenen Gases eine mit einer Hilfsdrossel 42 versehene
Leitung 43 vorgesehen, die in eine Entlüftungsleitung 44 einmündet, die an eine
an der andern Seite der Membran 14 angeordnete Kammer 16" angeschlossen ist und
in einen Hilfsbrenner 45 endigt. Die Leitung 44 kann auch, wie gestrichelt angedeutet,
in die Gaswege des Brenners 12 ausmünden. Das Zündbrennergehäuse 2o ist- hier wieder
durch eine mit einer engen Bohrung 50 versehene Zwischenwand 49 unterteilt.
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Die Ausführungsform nach der Abb. 3 besitzt gegenüber der nach der
Abb. 2 den Vorteil, daß an den von Betriebsgrößen beeinflußten Steuerventilen besondere
Hilfseinrichtungen (Umgangsleitung 38, Hilfsdrossel 39) zur Aufrechterhaltung der
Zündflamme in Fortfall kommen.
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Bei sämtlichen Ausführungsformen ist die Membran 14 des Hauptgasventiles
nur dann dem Steuergasdruck ausgesetzt, «renn der Brenner 12 im Betrieb ist; wenn
dagegen das Zündbrennerventil 22 und damit auch das Hauptgasventil 13 geschlossen
sind, steht die Steuerkammer 15 über die Leitung 25, und die Zündbrennerdüse 23
mit der Außenluft in Verbindung. Dieses ist bei der in der Abb. 2 dargestellten
Einrichtung auch der Fall, wenn das Steuerventil 36 geschlossen ist. Bei
der in der Abb. 3 dargestellten Einrichtung wird dagegen bei geschlossenem Steuerventil
41 die Steuerkammer 15 über die Entlüftungsleitung 44 entlüftet. Bei geschlossenem
Hauptgasventil 13 steht jeweils die an der Unterseite der Membran 14 liegende Kammer
16 bzw. 16' bzw. l6" über den Brenner 12 (Abt. i), die Atemöffnung 30 (Abt. 2) oder
den Hilfsbrenner 45 (Abt. 3) ebenfalls mit der Außenluft in Verbindung.