EP0418478A2 - Einrichtung zum Verhindern des Vor- und Nachtropfens einer Brennerdüse eines Heizölbrenners - Google Patents

Einrichtung zum Verhindern des Vor- und Nachtropfens einer Brennerdüse eines Heizölbrenners Download PDF

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EP0418478A2
EP0418478A2 EP90111172A EP90111172A EP0418478A2 EP 0418478 A2 EP0418478 A2 EP 0418478A2 EP 90111172 A EP90111172 A EP 90111172A EP 90111172 A EP90111172 A EP 90111172A EP 0418478 A2 EP0418478 A2 EP 0418478A2
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EP
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nozzle
valve
burner nozzle
burner
check valve
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Claus Müller
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Rapa Rausch and Pausch Elektrotechnische Spezialfabrik GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
    • F23K5/02—Liquid fuel
    • F23K5/04—Feeding or distributing systems using pumps

Definitions

  • the invention relates to a device for preventing the dripping in and out of a burner nozzle of a heating oil burner, in particular with heating oil preheating, with a magnetic valve arranged between the heating oil feed pump and the burner nozzle, which is integrated in the feed pump housing or is designed as an independent component, and with a check valve arranged in the burner nozzle, the Closing body can be lifted from the valve seat by the feed pump pressure against the force of a return spring.
  • the assignment of a bypass line to the solenoid valve with a further check valve opening towards the feed pump is provided, which works in the opposite direction to the check valve of the burner nozzle and which has a lower opening pressure than the check valve of the burner nozzle.
  • an interaction between the nozzle check valve on the one hand and the solenoid valve and bypass line on the other hand can be achieved in such a way that, when the solenoid valve and the bypass check valve are closed, on the one hand the nozzle check valve prevents fuel oil from dripping out and on the other hand the prerequisite for a backflow which expands, for example under the influence of heat build-up Heating oil is supplied to the oil tank via the bypass check valve set with a lower opening pressure.
  • the device thus reliably prevents the burner nozzle from dripping in and out without complicated actuators for the nozzle check valve.
  • the device does not require any pipe installations for returning heating oil over the duration of the closed solenoid valve.
  • the check valve of the burner nozzle and the check valve of the bypass line in the burner ner nozzle are arranged, one of which opens by the feed pump pressure and the other, for example by suction.
  • An expedient design of the burner nozzle ultimately results from the fact that the burner nozzle has a tightly insertable valve housing in a central opening of its nozzle body, which receives a bore and a closing body for this and the return spring which is supported directly or indirectly on the closing body and presses an oil distributor on an oil outlet bore plate holds.
  • This creates a compact assembly for a pressure-maintaining device which is independent of the nozzle body of the burner nozzle and which can be inserted pre-assembled in the nozzle body and additionally provides a holding function for the oil distributor.
  • the assembly is advantageously interchangeable and facilitates the assembly of the burner nozzle.
  • the assembly also leads to a reduction in the oil volume between the check valve and the orifice plate, which is advantageous in particular when the burner nozzle is heated to prevent dripping.
  • the closing body is preferably formed by a ball which is supported by a guide body which is freely displaceable in the valve housing and which is held in a pressing manner on the closing body by the return spring.
  • valve housing in the nozzle body of the burner nozzle can be fixed in any way.
  • the valve housing is preferably detachably inserted in the nozzle body via a screw thread.
  • To avoid oil spills in the area of the common separation level of valve housing and nozzle body is provided to arrange at least one sealing ring in the parting plane.
  • valve seat for the closing body of the nozzle bore is formed on an insert body fixed in the valve housing by means of a press fit.
  • Fig. 1 denotes a heating oil tank to which a feed pump 3 is connected via a line 2.
  • the feed pump 3 is connected via a line 4 with a solenoid valve 5 to the nozzle assembly 7 carrying a burner nozzle 6.
  • heating oil preheating can optionally be carried out in a manner known per se.
  • the burner nozzle 6 receives a check valve 8, the closing body 9 of which opens against a return spring 10 by the pump delivery pressure.
  • a bypass line 11 is assigned to the solenoid valve 5, which receives a check valve 12, which works in the opposite direction to the nozzle check valve 8 and whose closing body 13 is held on the valve seat by a return spring 14.
  • the nozzle check valve 8 closes and prevents fuel oil from dripping. Any expanding heating oil in the area of the nozzle assembly 7 can now flow off with the solenoid valve 5 closed via the weaker bypass check valve 12 in the direction of the feed pump and tank. The harder setting of the nozzle check valve 8 with respect to the bypass valve 12 ensures that an undesired opening of the nozzle check valve 8 is avoided.
  • the burner nozzle 6 of FIG. 2 receives a check valve 8 which opens under the influence of the pump delivery pressure and enables the heating oil to escape from the burner nozzle. After closing the solenoid valve 5 and stopping the feed pump 3, the nozzle check valve 8 assumes its closed position and prevents dripping. In addition, the burner nozzle 6 of FIG. 2 has an anti-parallel check valve 12 via which oil can be sucked back when the solenoid valve 5 is switched off and the feed pump 3 is stopped.
  • the nozzle body 15 takes a bore plate 16 with it at the oil outlet end a bore 17, on the inside of which an oil distributor 29 is assigned.
  • the nozzle body 15 also has a central opening 18 into which a valve housing 19 can be inserted by means of a screw thread 20.
  • the valve housing 19 is tightly guided in the nozzle body 15 by a sealing ring 21 formed in the area of the screw thread 20 and serves to simultaneously fix the distributor 29.
  • a ball 22 acting as a sealing element is inserted, which can be placed on a valve seat 24 comprising the nozzle bore 23 is.
  • the ball 22 is guided here by a displaceable guide body 31 loaded by a return spring 25.
  • the nozzle bore 23 is arranged in an insert body 30, which is fixed in the valve housing 19 by pressing.
  • 32 is a sieve.
  • the ball 22 Under the influence of the pump delivery pressure, the ball 22 can be lifted off the valve seat 24, so that the heating oil can escape via channels 26 and 27 and channels 28 in the oil distributor via the bore 17 of the bore plate 16.

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Abstract

Bei der Einrichtung, insbesondere mit Heizölvorwärmung, mit einem zwischen Heizölförderpumpe und Brennerdüse angeordneten Magnetventil, das im Förderpumpengehäuse integriert oder als unabhängiger Bauteil ausgebildet ist sowie mit einem in der Brennerdüse angeordneten Rückschlagventil, dessen Schließkörper durch den Förderpumpendruck entgegen der Kraft einer Rückstellfeder vom Ventilsitz abhebbar ist, ist ein Tropfen der Brennerdüse sicher vermieden und eine einfache Montage bei einfachem Aufbau erreicht durch die Zuordnung einer Bypassleitung (11) zum Magnetventil (5) mit einem zur Förderpumpe (3) hin öffnenden weiteren Rückschlagventil (12), das zum Rückschlagventil (8) der Brennerdüse (6) gegensinnig arbeitet und das einen kleineren Öffnungsdruck als das Rückschlagventil (8) der Brennerdüse (6) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verhindern des Vor- und Nachtropfens einer Brennerdüse eines Heiz­ölbrenners, insbesondere mit Heizölvorwärmung, mit einem zwischen Heizölförderpumpe und Brennerdüse angeordneten Magnetventil, das im Förderpumpengehäuse integriert oder als unabhängiger Bauteil ausgebildet ist sowie mit einem in der Brennerdüse angeordneten Rückschlagventil, dessen Schließkörper durch den Förderpumpendruck entgegen der Kraft einer Rückstellfeder vom Ventilsitz abhebbar ist.
  • Bekannterweise wird das Vor- und Nachtropfen von Heizöl aus Brennerdüsen (DE 33 08 153 A1) durch den Einsatz eines Ventils in den Brennerdüsen vermindert, wobei Aus­gleichsräume erhitztes Heizöl aufnehmen. Weiter ist es bekannt bei Brennerdüsen mit einem Düsenventil den Schließkörper desselben entgegen Federkraft über ein Ge­stänge durch einen im oder am Düsenstock angeordneten Elektromagneten, der gemeinsam mit dem Magnetventil be­tätigbar ist, in die Offenstellung zu bringen. Abgesehen davon, daß das Düsenventil zu seinen Betätigungen einen großen baulichen Aufwand erforderlich macht und eine aufwendige elektrische Installation erfordert, setzt ein Nachrüsten vorhandener Heizölbrenner mit diesen Brenner­düsen den umständlichen Austausch von Teileinrichtungen voraus. Darüberhinaus machen diese Düsenventile bei Heizölbrennern mit Ölvorwärmung eine Ölrückflußleitung zum Öltank erforderlich, über die das sich zwischen Brennerdüse und Magnetventil bei jedem Brennerstart durch Vorwärmung bzw. durch Stauwärme nach Schließen des Magnetventils ausdehnende Heizöl abfliessen kann. Diese Ölrückflußleitungen erfordern weiteren zusätzlichen Bauaufwand.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung eine gattungsgemäße Ein­richtung zu schaffen, die bei sicherer Vermeidung des Tropfens der Brennerdüse und einfacher Montage im Aufbau einfach ist.
  • Erfindungsgemäß ist hierzu die Zuordnung einer Bypass­leitung zum Magnetventil mit einem zur Förderpumpe hin öffnenden weiteren Rückschlagventil vorgesehen, daß zum Rückschlagventil der Brennerdüse gegensinnig arbeitet und das einen kleineren Öffnungsdruck als das Rück­schlagventil der Brennerdüse aufweist. Auf diese Weise ist eine Wechselwirkung zwischen dem Düsenrückschlagven­til einerseits und dem Magnetventil und Bypassleitung andererseits dahingehend erreichbar, daß bei geschlosse­nem Magnetventil und geschlossenem Bypassrückschlagven­til einerseits das Düsenrückschlagventil ein Austropfen von Heizöl verhindert und andererseits die Voraussetzung zu einem Rückfluß von sich etwa unter dem Einfluß von Stauwärme ausdehnendem Heizöl über das mit geringerem Öffnungsdruck eingestellte Bypassrückschlagventil zum Öltank gegeben ist. Die Einrichtung erlaubt so ohne komplizierte Betätigungsglieder für das Düsenrückschlag­ventil sicher ein Vor- und Nachtropfen der Brennerdüse zu verhindern. Außerdem erfordert die Einrichtung kei­nerlei Rohrinstallationen für rückfließendes Heizöl über die Dauer des geschlossenen Magnetventils.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Einrichtung ist vorgesehen, daß das Rückschlagventil der Brennerdüse und das Rückschlagventil der Bypassleitung in der Bren­ nerdüse angeordnet sind, von denen eines durch den För­derpumpendruck und das andere, z.B. durch Rücksaugkraft öffnet.
  • Eine zweckmäßige Ausbildung der Brennerdüse ergibt sich schließlich dadurch, daß die Brennerdüse in einer Mit­telöffnung ihres Düsenkörpers ein dicht einsetzbares Ventilgehäuse aufweist, das eine Bohrung und einen Schließkörper für diese sowie die auf den Schließkörper mittelbar oder unmittelbar abgestützte Rückstellfeder aufnimmt und einen Ölverteiler an einer Ölaustrittsbohr­ungsplatte pressend hält. Hierdurch ist eine vom Düsen­körper der Brennerdüse unabhängige kompakte Baugruppe für eine Druckhalteeinrichtung geschaffen, die vormon­tiert in den Düsenkörper einsetzbar ist und zusätzlich eine Haltefunktion für den Ölverteiler erbringt. Die Baugruppe ist vorteilhaft austauschbar und erleichtert die Montage der Brennerdüse. Darüberhinaus führt die Baugruppe auch zu einer Verkleinerung des Ölvolumens zwischen Rückschlagventil und Bohrungsplatte, was insbe­sondere bei Erwärmung der Brennerdüse für die Vermeidung des Nachtropfens günstig ist.
  • Bevorzugt ist der Schließkörper durch eine Kugel gebil­det, die durch einen im Ventilgehäuse frei verschieb­lichen Führungskörper gestützt ist, der durch die Rück­stellfeder pressend an den Schließkörper gehalten ist.
  • Es versteht sich, daß das Ventilgehäuse im Düsenkörper der Brennerdüse in beliebiger Weise festlegbar ist. Be­vorzugt ist das Ventilgehäuse über ein Schraubgewinde lösbar im Düsenkörper eingesetzt. Zur Vermeidung von Ölübertritten im Bereich der gemeinsamen Trennungsebene von Ventilgehäuse und Düsenkörper ist vorgesehen, in der Trennungsebene mindestens einen Dichtring anzuordnen.
  • Schließlich ist noch vorgesehen, den Ventilsitz für den Schließkörper der Düsenbohrung an einem im Ventilgehäuse durch Preßsitz festgelegten Einsatzkörper auszubilden.
  • Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung verdeutlicht. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Anordnung in schematischer Darstellung,
    • Fig. 2 eine Brennerdüse für einen Heizölbrenner mit Ölrücksaugung und
    • Fig. 3 eine Brennerdüse gemäß einer weiteren Ausbildung.
  • In Fig. 1 ist mit 1 ein Heizöltank bezeichnet, an dem über eine Leitung 2 eine Förderpumpe 3 anliegt. Die För­derpumpe 3 steht über eine Leitung 4 mit Magnetventil 5 mit dem eine Brennerdüse 6 tragenden Düsenstock 7 in Verbindung. Im Düsenstock 7 kann gegebenenfalls in an sich bekannter Weise eine Heizölvorwärmung erfolgen. Die Brennerdüse 6 nimmt ein Rückschlagventil 8 auf, dessen Schließkörper 9 durch den Pumpenförderdruck entgegen einer Rückstellfeder 10 öffnet. Dem Magnetventil 5 ist eine Bypassleitung 11 zugeordnet, die ein Rückschlagven­til 12 aufnimmt, das gegensinnig zum Düsenrückschlagven­til 8 arbeitet und dessen Schließkörper 13 durch eine Rückstellfeder 14 am Ventilsitz gehalten sind.
  • In der in Fig. 1 gezeigten Stellung ist die Förderpumpe 3 stillgesetzt und das Magnetventil 5 trennt Förderpumpe 3 und Düsenstock 7. Gleichzeitig nehmen das Düsenrück­schlagventil 8 und das Bypassrückschlagventil 12 ihre Schließstellungen ein. Ein Austropfen von Heizöl an der Brennerdüse ist dabei verhindert.
  • Bei Öffnen des Magnetventils 5 und Inbetriebnahme der Förderpumpe 3 öffnet der Druckaufbau das Düsenrück­schlagventil 8 und Heizöl kann an der Brennerdüse aus­treten. Das Bypassrückschlagventil 12 bleibt hierbei in Schließstellung.
  • Bei Einnahme der Schließstellung durch das Magnetventil 5 und Stillsetzen der Förderpumpe 3 schließt das Düsen­rückschlagventil 8 und verhindert ein Nachtropfen von Heizöl. Sich gegebenenfalls ausdehnendes Heizöl im Be­reich des Düsenstocks 7 kann nunmehr bei geschlossenem Magnetventil 5 über das schwächer eingestellte Bypass­rückschlagventil 12 in Richtung Förderpumpe und Tank ab­fließen. Durch die härtere Einstellung des Düsenrück­schlagventils 8 gegenüber dem Bypassventil 12 ist sichergestellt, daß ein unerwünschtes Öffnen des Düsen­rückschlagventils 8 unterbleibt.
  • Die Brennerdüse 6 der Fig. 2 nimmt ein Rückschlagventil 8 auf, das unter dem Einfluß des Pumpenförderdrucks öffnet und den Austritt von Heizöl aus der Brennerdüse ermöglicht. Nach Schließen des Magnetventils 5 und Stillsetzen der Förderpumpe 3 nimmt das Düsenrückschlag­ventil 8 seine Schließstellung ein und verhindert ein Nachtropfen. Zusätzlich weist die Brennerdüse 6 der Fig. 2 ein antiparallel arbeitendes Rückschlagventil 12 auf über das eine Ölrücksaugung bei abgeschaltetem Magnet­ventil 5 und stillgesetzter Förderpumpe 3 erfolgen kann.
  • Bei der Brennerdüse 6 der Fig.3 nimmt der Düsenkörper 15 am ölaustrittsseitigen Ende eine Bohrungsplatte 16 mit einer Bohrung 17 auf, der innenseitig ein Ölverteiler 29 zugeordnet ist. Der Düsenkörper 15 weist weiter eine Mittelöffnung 18 auf, in die ein Ventilgehäuse 19 ver­mittels eines Schraubgewindes 20 einsetzbar ist. Das Ventilgehäuse 19 ist im Düsenkörper 15 durch einen im Bereich des Schraubgewindes 20 ausgebildeten Dichtring 21 dicht geführt und dient der gleichzeitigen Festlegung des Verteilers 29. Im Ventilgehäuse 19 ist eine als Dichtelement wirkende Kugel 22 eingesetzt, die an einem die Düsenbohrung 23 umfassenden Ventilsitz 24 anlegbar ist. Die Kugel 22 ist hierbei durch einen durch eine Rückstellfeder 25 belasteten verschieblichen Führungs­körper 31 geführt.
  • Beim Ausführungsbeispiel ist die Düsenbohrung 23 in einem Einsatzkörper 30 angeordnet, der in das Ventilge­häuse 19 durch Einpressung fixiert ist. Das Ventilgehäu­se 19 bildet mit Kugel 22, Führungskörper 31 und Rück­stellfeder 25 sowie dem Einsatzkörper 30 mit Düsenbohr­ung 23 eine vormontierbare Druckhalteeinrichtung, die in den Düsenkörper 15 als Baueinheit austauschbar einsetz­bar ist. Mit 32 ist ein Sieb bezeichnet.
  • Unter dem Einfluß des Pumpenförderdrucks ist die Kugel 22 vom Ventilsitz 24 abhebbar, so das Heizöl über Kanäle 26 und 27 sowie Kanäle 28 im Ölverteiler über die Bohr­ung 17 der Bohrungsplatte 16 austreten kann.
  • Bei Fortfall des Pumpenförderdrucks durch Stillsetzen der Ölförderpumpe 3 und Schließen des Magnetventils 5 erfolgt Druckabbau und unter der Wirkung der Rückstell­feder 25 kommt die als Dichtelement dienende Kugel 22 mit dem Ventilsitz 24 zur Anlage. Ein Nachtropfen von Heizöl über die Bohrung 17 wird so unterstützt durch ein extrem geringes Ölvolumen zwischen Ventilgehäuse 19 und Bohrungsplatte 16, verhindert. Gleichzeitig erfolgt weiterer Druckabbau vor der Druckhalteeinrichtung durch Öffnen der zum Magnetventil 5 parallelen Bypassleitung 11.

Claims (7)

1. Einrichtung zum Verhindern des Vor- und Nachtropfens einer Brennerdüse eines Heizölbrenners, insbesondere mit Heizölvorwärmung, mit einem zwischen Heizölförderpumpe und Brennerdüse angeordneten Magnetventil, das im För­derpumpengehäuse integriert oder als unabhängiger Bau­teil ausgebildet ist sowie mit einem in der Brennerdüse angeordneten Rückschlagventil, dessen Schließkörper durch den Förderpumpendruck entgegen der Kraft einer Rückstellfeder vom Ventilsitz abhebbar ist, gekennzeich­net durch die Zuordnung einer Bypassleitung (11) zum Magnetventil (5) mit einem zur Förderpumpe (3) hin öff­nenden weiteren Rückschlagventil (12), das zum Rück­schlagventil (8) der Brennerdüse (6) gegensinnig arbei­tet und das einen kleineren Öffnungsdruck als das Rück­schlagventil (8) der Brennerdüse (6) aufweist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (8) der Brennerdüse (6) und das weitere Rückschlagventil (12) der Bypassleitung (11) in der Brennerdüse (6) angeordnet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerdüse (6) in einer Mittelöffnung (18) ihres Düsenkörpers (15) ein dicht einsetzbares Ventilge­häuse (19) aufweist, das eine Bohrung (23) und einen Schließkörper (22) für diese sowie die auf den Schließ­körper (22) mittelbar oder unmittelbar abgestützte Rück­stellfeder (25) aufnimmt und einen Ölverteiler (29) an einer Ölaustrittsbohrungsplatte (16) pressend hält.
4. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (22) durch eine Kugel gebildet ist, die durch einen im Ventilgehäuse (19) frei ver­schieblichen Führungskörper (31) gestützt ist, der durch die Rückstellfeder (25) pressend an den Schließkörper (22) gehalten ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (19) über ein Schraubgewinde (20) lösbar im Düsenkörper (15) eingesetzt ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der gemeinsamen Trennungsebene von Düsenkörper (15) und Ventilgehäuse (19) mindestens ein Dichtring (21) angeordnet ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (24) für den Schließkörper (22) der Bohrung (23) an einem im Ventilgehäuse (19) durch Preß­sitz festgelegten Einsatzkörper (30) ausgebildet ist.
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