DE7916924U1

DE7916924U1 - Brenngasdruckregler fuer heizgeraete

Info

Publication number: DE7916924U1
Application number: DE19797916924U
Authority: DE
Original assignee: Ing. A. Beretta Costruzioni Metalliche S.p.A., Lecco, Como (Italien)
Priority date: 1978-06-12
Filing date: 1979-06-12
Publication date: 1979-10-31
Also published as: ES243881Y; IT7822089V0; BE876894A; ES243881U; GB2022784A; FR2428869A1; NL7904609A

Description

• · · I · I · ■·■

« ι · ι ■< «ι ι iti

ti till I I

CCCtCtC CC ( ( ( CC

77 730 W/ls 12.Juni 1979

Ing.Ά. Beretta Costruzioni Metalliche S.p.A., Lecco/Como (Italien)

Brenngasdruckregler für Heizgeräte

Die Neuerung betrifft einen Brenngasdruckregler für Heizgeräte o.a. mit einem Ventilkörper mit Zufuhr- und Abgabeanschlüssen, die über eine kalibrierte Öffnung miteinander verbunden sind, welche durch einen Verschluß kontrolliert wird, der mittels einer Servosteuerung eines elastischen Diaphragmas steuerbar ist, das den Anschlußbereich von dem Bereich abdichtet, dei/mit dem Außendruck in Verbindung steht.

Es sind Ventile und Druckstabilisatoren bekannt, die speziell für die Kontrolle und Zuführung von Brennflüssigkeiten benutzbar sind. Diese Mehrzweckventile sind so konstruiert, daß sie je nach den betreffenden Teilen des Ventils verschiedene Funktionen ausführen können, während die Druckstabilisatoren im wesentlichen nur eine Funktion ausführen. Wenn diese Vorrichtungen zur Druckregulierung oder zur Brennstoffzuführung in die Heizgeräte eingesetzt werden, z.B. in den Heizkessel für die häusliche Beheizung, die außerdem die Aufbereitung von heißem Wasser zum häuslichen Gebrauch ermöglichen, weisen sie im allgemeinen einen Ventilkörper auf, der einen Zufuhranschluß für Brenngas und einen Abgaseanschluß dieses Gases hat. Diese Anschlüsse sind über eine kalibrierte Öffnung miteinander verbunden, die durch einen Verschluß kontrolliert wird, der direkt oder mittels einer Servosteuerung eines empfindlichen Diaphragmas steuerbar ist, welche im Körper der Reglervorrichtung angeordnet ist und den Durchfluß des Brenngases von der Atmosphäre trennt.

II I

Dieses Diaphragma unterliegt der Wirkung elastischer Mittel mit regulierbarer Spannung, z.B. der Wirkung einer Feder, die je nach den gewünschten Gleichgewichtsbedingungen hinsichtlich der Werte der Flüssigkeitszufuhr geeicht werden können, so daß das empfindliche Diaphragma auf der einen Seite dem durch den Brennstoff ausgeübten Druck und auf der anderen Seite dem entgegengesetzten Druck der elastischen Mittel unterliegt. Bei Zu- oder Abnahme des Brennstoffdruckes ändert sich entsprechend der auf das Diaphragma wirkende Druck, so daß sich im Falle der Druckzunahme das Diaphragma derart verschiebt, daß die Öffnung des Brennstoffdurchganges verkleinert wird und sich im anderen Falle entgegengesetzt verschiebt, um den öffnungswert zu vergrößern. Hierdurch wird erreicht, daß der Druck des Brennstoffes am Ausgang konstant gehalten werden kann.

Diese bekannten Reglervorrichtungen des Druckes weisen den Nachteil auf, daß eine zufriedenstellende Übereinstimmung zwischen der Einstellung des Ventils und den verlangten Veränderungen der Brenngaszufuhr zu den Verbrauchern nicht erreichbar ist.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Br enng abdruck regler der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit dein eine den jeweiligen Forderungen der Verbraucher angepaßte Brenngaszufuhr erreichbar ist.

Neuerungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der mit dem Außendruck in Verbindung stehende Teil des Ventilkörpers einen Elektromagneten aufweist, dessen beweglicher Kern mit seinem einen Ende auf der Oberfläche des Diaphragmas anliegt und der mit mindestens einem Heißleiter verbunden ist.

Der elastische Schub auf das Diaphragma wird von der mechanischen Wirlung des beweglichen Kerns eines Elektromagneten be-

t t · »4

einflußt, dessen Erregung durch einen direkten oder verstärkten oder integrierten Modulationsstrom von wenigstens einem Heißleiter o.a. erzeugt wird, der für die Anwendungswärmebedingungen derart empfindlich ist, daß - wenn die gewünschten Wärmebedingungen für die Benutzung festgelegt sind - die Änderung dieser Wärmebedingungen stets die entsprechende Spannungsschwankung im Elektromagneten erzeugt und deshalb die übereinstimmende Anziehungsänderung des Kernes, dessen Verschiebungen in der einen oder anderen Richtung die entsprechenden Verschiebungen des die öffnung regulierenden Teils auslösen und somit die erforderlichen Änderungen des öffnungswertes der öffnung herbeiführen, die den Eingangs- mit dem Ausgangsanschluß des Reglers verbindet. Die Wärmezufuhr wird daher fortlaufend in Abhängigkeit der Wärmeerfordernisse für die Benutzung reguliert.

Darüber hinaus bleibt die Funktion der Druckstabilisation des Brenngases die gleiche wie jene der bekannten Regler.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Neuerung anhand des Beispieles der Zeichnung nunmehr erläutert.

Die einzige Figur stellt einen senkrechten Schnitt des Reglers dar.

Von einem Mehrzweckventil A ist einschränkend der Teil dargestellt, der den Druckregler des Brenngases oder seiner Servosteuerung enthält, fler Körper des Reglers B ist teilweise illustriert» Der untere Teil C enthält die Ein- und Ausgangsanschlüsse des vom Versorgungsnetz kommenden und zur Verwendung geleiteten Brenngases, z.B. zu einem Brenner eines Heiz-

kesseis. Außerdem ist in ihm die veränderliche Öffnung

if für den Durchfluß des vom Ventil zu kontrollierenden Gases /

angeordnet, wobei hiervon nur der Steg 10 angegeben ist.

Es wird keine weitere Darstellung gegeben, da es sich um eine bekannte und normale Ausführung handelt.

Der obere Teil D des Reglers B ist, wie bekannt, vom unteren ί Teil C durch das empfindliche elastische Diaphragma F ge-

• trennt, welches die untere Kammer 12 von der Kammer 14 abdichtend teilt. Diese letzte Kammer ist durch die Bohrung 16 mit der Atmosphäre verbunden.

t Der obere Teil D weist einen senkrechten Anschluß 18 auf, in

welchen die zylinderartige Manschette 20 eingeschraubt werden j. kann. Diese Manschette ist Teil des Elektromagneten G, Der

!■■ Elektromagnet besteht aus der im Kasten 26 befindlichen Wicklung

für die Schaffung des magnetischen Anziehungsfeldes für den beweglichen Kern H. Dieser befindet sich in der zentralen Aushöhlung 28 der Wicklung, von welcher er durch den Spalt ₍ 30 getrennt ist, der vorzugsweise zähflüssiges Material ent-

; hält, z.B. eine Siliconpaste, so daß das Verschieben des

ί Kernes H in Pfeilrichtung X und in die entgegengesetzte Rich-

;" tung erleichtert wird.

Im unteren Teil weist der Kern H einen Dorn 32 auf, welcher fortlaufend in Kontakt mit der oberen Oberfläche 34 des mit dem Diaphragma P fest verbundenen Tellers 36 ist. Am oberen Teil wird das Ende 38 des Kernes H von der Wirkung der Feder M beeinflußt, deren auf den Kern wirkende Kraft durch Ein- oder Ausschrauben des Zapfens N verändert werden kann. Der Zapfen N ist in der über den Kasten 26 hinausragenden Hülse 11 verschraubbar, in welcher sich der Kern H verschiebt. Es ist ersichtlich, daß bei ftsschraubung des Zapfens N die Kraft der Feder M und somit der entsprechende Druck auf den Kern H und auf das Diaphragma F verringert wird; a_as Entgegengesetzte' erfolgt bei einer gewissen Einschraubung des Zapfens N.

-S-

• ■■··· ··»

•I ·· «· I IM

■ ill ι ·

Cl(I (I Il ι « ι

Die Wicklung 24 des Elektromagneten G ist durch die Leitung 13 mit dem Heißleiter 15 verbunden, der in diesem Fall ein Heißleiter entgegengesetzten Typs ist, d.h. eine wahrgenommene Temperaturerhöhung ehtsprbht einer Verminderung des inneren Widerstandes. Dieser Heißleiter hat eine Wärmesonde, die die Temperatur des vom (nicht dargestellten) Heizkessel erwärmten und zu den Heizkörpern weitergeleiteten Wassers wahrnimmt. Der Heißleiter 15 ist an einen (nicht dargestellten) Generator gekoppelt-.

Im dargestellten Fall verzweigt von der Leitung 13 die Leitung 17, die durch den Schalter 19 an einen zweiten Heißleiter entgegengesetzten Typs 21 angeschlossen werden kann, der die Temperatur des vom Heizkessel erwärmten und zum häuslichen Gebrauch bestimmten Wassers wahrnimmt; auch dieser Heißleiter wird mit einem elektrischen Generator gekoppelt, der derselbe des Heißleiters 15 sein kann.

Auch bei dem Regler gemäß der Neuerung ist es erforderlich, das Gerät durch die Feder zu eichen. Es werden somit für den Gebrauch gewünschten Wärmebedingungen festgelegt. In der Praxis nimmt das Diaphragm F eine Position ein, in der der Steg 10 den entsprechenden Ventilkopf in die übereinstimmende Position bringt, in welcher die Öffnung den geeigneten Wert zur Erreichung des konstanten Druckes am unteren Ende des Reglers und infolgedessen die notwendige Wärmezufuhr zur Erhaltung der vorgegebenen Wärmebedingungen aufweist. Man erhält so infolge der auf das Diaphragma F untereinander in entgegensetzter Richtung wirkenden gleichen Drücke einen Zustand des Gleichgewichtes.

Unter der Annahme, daß nur der Heißleiter 15 eingeschaltet ist und dieser eine negative Spannung der vom Heizkessel erwärmen und zu den Heizungskörpern weitergeleiteten Wassertemperatur wahrnimmt, erhöht sich proportional der Heißleiter widerstand, was zur Folge hat, daß sich die Spannung an den

at·· ··

Polen des Elektromagneten verringert. Infolgedessen vermindert sich die magnetische Anziehungskraft des Kernes, weshalb sich der Kern H entsprechend um ein gewisses Stück in entgegengesetzte Richtung zu jener des Pfeiles X verschiebt. Die Durchgangsöffnung des Gases wird entsprechend verändert, indem die Öffnung selbst vergrößert wird. Es wird somit ein neuer Gleichgewichtszustand erreicht, bei dem der Wert des neuen konstanten Druckes und die Brennstoffzufuhr erhöht sind, bis die Anwendungswärmebedlngungen wieder hergestellt wind.

Wenn die vom Heißleiter 15 wahrgenommene Temperatur steigt, erhält man die entgegengesetzte Funktion, d.h. eine Verringerung des Widerstandes, eine Erhöhung der Spannung an den Enden der Wicklung 24 und somit eine entsprechende Verschiebung des Kernes H in Pfeilrichtung X. Hierdurch bewegt sich der Steg 10 ebenfalls in Pfeilrichtung, was eine Verkleinerung der Durchgangsöffnung und eine entsprechende Druckverminderung am unteren Ende des Reglers zur Folge hat. Infolgedessen verringert sich die gelieferte Wärmemenge, bis die gewünschten Wärmebetriebsbedingungen wieder hergestellt worden sind.

Der Elektromagnet G ist fortlaufend eingeschaltet, so daß in ijedem Moment die vom Heißleiter wahrgenommene geringe Temperaturschwankung mit einer entsprechenden elektrischen Spannungsschwankung und somit mit einer entsprechenden Änderung der Anziehungskraft des Kernes H in der einen oder der anderen Richtung mit der darauffolgenden Änderung der Federkraft und des regulierten Niveaudruckes übereinstimmen.

Will man einen zweiten Heißleiter, der die Temperatur des zu den Hähnen gelieferten Warmwassers wahrnimmt, benutzen, muß man die Ableitung 17 und den Schalter 19 vorsehen, während die Strecke 23 der Leitung 13 nicht vorhanden ist, so daß der Schalter 19 mit der Klemme 31 oder der Klemme 25 in Kontakt gebracht werden kann. Wenn der Schalter 19 mit der Klemme 31 zusammenwirkt, erhält man den vorherbeschriebenen Ablauf.

Wenn der Schalter 19 mit der Klemme 25 zusammenwirkt, erhält man die Ausschaltung des Heißleiters 15 und die Einschaltung des Heißleiters 21. Der Regler Ά sorgt dann für eine größere oder kleinere Brennstoffversorgung, je nachdem ob die Temperatur des Wassers für den Hahn steigt oder sinkt.

Sollen anstelle entgegengesetzter Heißleiter 15-21 normale Heißleiter angewendet werden - wobei die positiv wahrgenommene Temperaturschwankung einer positiven inneren Widerstandsschwankung entspricht und umgekehrt - so daß bei Vergrößerung der wahrgenommenen Temperatur die Spannung an den Enden der Wicklung 24 sinkt und umgekehrt, so ist es vorteilhaft, den beweglichen Kern H derart zu konstruieren, daß er einen oberen Teil aus magnetischem Material und einen unteren Teil aus einem unmagnetischen Material enthält, wobei diese beiden Teile einen einzigen Block bilden. Gleichzeitig wird die Feder M unterhalb des Kerns angeordnet, wobei ihre dem Kern abgewendete Seite mit dem Teller 36 des Diaphragmas F in Verbindung steht. Der Elektromagnet hat oberhalb stets einen verschraubbaren Zapfen N, um dieekt auf den Kern H wirken zu können.

In diesem Fall erzeugt die Spannungserhöhung an den Enden der Wicklung 24 eine Senkung des Kernes, d.h. eine Verschiebung in entgegengesetzter Richtung des Pfeiles X. Bei einer vom Heißleiter wahrgenommenen Temperaturerhöhung verringert sich die elektrische Spannung und der Kern verschiebt sich nach oben, so daß die Durchgangsöffnung negativ verändert und der Wärmezufluß verringert wird, um die Wärmebedingungen für die Benutzung wieder herzustellen. Bei Senkung der von den Heißleitern wahrgenommenen Temperatur steigt die elektrische Spannung, und der Kern verschiebt sich nach unten, so daß die Öffnung positiv verändert wird und die Wärmebedingungen für die Benutzung wieder hergestellt werden.

• · · » H · ■·· »If

-8-

Die obigen Ausführungen zeigen, daß im Unterschied zu den bekannten Reglern bei Anwendung der Kombination eines Elektromagneten, der mit den entsprechenden Heißleitern verbunden ist, mit der Vorrichtung für die Kontrolle des Brenngasdurchganges, welche ein Mehrzweckventil oder ein Druckstabilisator sein kann, wie auch jedes andere Gerät mit gleicher Funktionsweise, man die fortlaufende Regulierung der Gasversorgung erhält. Es wird mittels eines oder mehrerer Schalter 19 gleichfalls ermöglicht, das gewünschte Signal für die Veränderungskontrolle auszuwählen, um eine fortlaufende Stabilisierung der wärmebedingungeri für die Benutzung zu erhalten.

Claims

vom 12. Juni 1979 16. August 1979 Schutzansprüche

1. Brenngasdruckregler für Heizgeräte wie Heizkessel o.a. mit einem Ventilkörper mit Zufuhr- und Abgabeanschlüssen, tie über eine kalibrierte öffnung miteinander verbunden sind, welche durch einen Verschluß kontrolliert wird, der mittels einer Servosteuerung eines elastischen Diaphragmas steuerbar ist, das den Anschlußbereich von dem Bereich abdichtend trennt, der mit dem Außendruck in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Auläruck in Verbindung stehende Teil (D) des Ventilkörpers einen durch mindestens einen Heißleiter (15) betätigbaren Elektromagneten aufweist, dessen beweglicher Kern (H) mit seinem einen Ende auf der Oberfläche des Diaphragmas (F) anliegt.

2. Brenngasdruckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Heißleiter (15, 21) normalen oder entgegengesetzten Tygs sind.

3. Brenngasdruckregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Benutzung von Heißleitern entgegengesetzten Typs (15, 21) der bewegliche Magnetkern (H) aus einem magnetischen Materialstück besteht, das mit seinem oberen Ende an einer mittels eines Zapfens (N) eichbaren Feder (M) und mit seinem unteren Ende an einem auf dem Diaphragma (F) ange-

> nil Ii η rrct f ι

ordneten Teller (36) anliegt.

4. Brenngardruckregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Benutzung von Heißleitern (15, 21) normalen Typs der bewegliche Kern (H) aus zwei miteinander verbundenen Teilen besteht, wobei der zum Diaphragma (F) gerichtete Teil aus nicht magnetischem
Material besteht und mit dem auf dem Diaphragma (F)
angeordneten Teller (36) über eine Feder verbunden und der andere aus magnetischem Material bestehende Teil mittels eines regulierbaren Zapfens verstellbar ist.