EP0949455A1 - Heating device with turbo stage - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a heater provided with a turbo stage, in particular for mobile homes, caravans etc. according to the preamble of claim 1.
- the known heaters used for campers, caravans, etc. have one Heat exchanger on and are with at least one burner device and a valve for controlling the fuel supply to a pilot burner.
- the burner device generally has two burner stages and is operated by a fuel supply line supplied with fuel from the ignition safety valve, the fuel being dependent on an adjustable throttle element is supplied by the heat requirement of the room to be heated.
- a gas burner which consists of a modulating gas solenoid valve, a two-part or multi-part gas nozzle plate for Formation of at least two burner stages, Venturi tubes and a burner surface consists.
- the outgoing from the modulating gas solenoid valve The gas line is connected directly to one of the gas nozzle plates.
- One branching off Contains supply line to the gas nozzle plate of the second burner stage another, non-modulating solenoid valve. By doing this further If the solenoid valve is opened or closed, the gas solenoid valve acts either to both burner stages or only to one burner stage.
- From DE 196 23 239 is a two-stage gas burner for use in houses or Apartments with a first modulating level and a second constant Stage known.
- the second stage is parallel to the first via a solenoid valve Stage switched and can be switched on and off.
- EP 0 818 655 discloses an apparatus for the controlled reduction of one Gas flow, which is a burner nozzle of a gas-operated cooking or Baking device is supplied via a gas supply line.
- the gas supply line is in one Number of partial gas lines branched, which are connected in parallel to each other and via which partial gas flows can be fed to the burner nozzle.
- the device further includes control elements with switching elements for optional input and Switching off the respective partial gas flows and throttle elements for throttling the respective partial gas flows.
- the object of the invention is to provide a heater by means of which a rapid heating-up time can be realized, which is an exact and reliable control of the heating output of the at least two burner stages also in Range of a heating output greater than the normal output and which is also inexpensive to manufacture.
- the heater according to the invention is used in particular for campers, caravans etc. used. It is with a heat exchanger, with at least one Burner device and at least two burner stages and a valve for Provide control of the fuel supply to a pilot burner.
- the fuel the burner device via a fuel supply line from the valve preferably a fixed throttle and by means of an adjustable throttle element in Depending on the heat demand of the room to be heated.
- the valve has a bypass valve with a Actuator on.
- the bypass valve is in a bypass to the Fuel supply line upstream of the at least two burner stages arranged, being larger than normal in the event of heating power being required Power the fuel supply to the burner stages by opening the bypass valve is increased by means of the actuating device.
- the adjustable Throttle element is in the fuel supply line before branching, however outside the bypass and after a branch from the Fuel supply line arranged to the pilot burner.
- turbo heating mode The increase in the fuel supply when the power requirement exceeds the normal power is also referred to as turbo heating mode.
- normal power the power which the heat exchanger of the heater can be transferred by free convection without a fan is switched on.
- This maximum by free convection through the Heat exchanger transferable performance represents a 100% performance which the Sum of those generated by the burner stages and by the pilot burner Total performance includes.
- this greater output greater than 100% power
- a major advantage of the heater according to the invention is, among other things in that the burner device by means of a single bypass valve including the at least two burner stages so controllable or with one corresponding amount of fuel can be acted on, that even when the Heater in turbo heating mode has a higher output than the 100% output the room to be heated can be delivered and also in this Power range an exact regulation of the heating power is possible.
- the regulation the at least two burner stages do not take place by adding or Switching off a single burner stage to achieve a higher output than the 100% performance, as is the case in the prior art, but by Operation and control of all burner levels in the entire performance range including performance in turbo heating mode.
- the burner device is preferably designed with two burners, the two burners form a first and a second burner stage. About the Fuel supply line, the two burners are supplied with fuel. If the need for heating output greater than the normal output compared to the 100% output requires higher fuel supply, the bypass valve is opened so that the first and second burner stages burn so much fuel that one Power greater than the normal power can be achieved, even then one Room temperature-based control of the heating output in turbo heating mode he follows.
- An advantage of designing the burner device with two of them separate burners is that in the event of a possibly occurring In the event of failure, only the defective burner must be replaced.
- the burner device is as one two-stage burner provided, the first and the second Burner stage in the burner device are integrated in the burner. This will created a particularly compact burner device. Regardless of whether the Burner device has two separate burners or whether the first and the second Burner stage are integrated within one burner, both burner stages Always charged with fuel in the entire possible performance range. Means The bypass valve ensures that the action of the individual Burner with a heating power requirement greater than the normal power with more Fuel takes place so that the greater heating capacity, i.e. the turbo heating mode, is feasible.
- the heater also has Blower on, which is coupled to the actuator so that the Bypass valve can only be actuated if the fan is at least for a heating output is in operation above normal power.
- Blower is coupled to the actuator so that the Bypass valve can only be actuated if the fan is at least for a heating output is in operation above normal power.
- the heat exchanger is therefore preferably dimensioned such that it is in is able to achieve normal power, i.e. the 100% performance transfer. If a heating output greater than the normal output is to be transferred, it is therefore necessary that the blower be in operation.
- the actuator is coupled to the blower, it is thus ensured that the Bypass valve only opens and the two burner stages only then additional Supports fuel when the blower is operating. This makes it possible for Heater even with turbo heating a smaller sized heat exchanger provide and still ensure that this heat exchanger in Turbo heating mode is not overloaded.
- the fan and / or the actuating device are preferably manual actuatable. However, it is also possible that the blower and / or the Actuator automatically based on a heat demand signal can be operated.
- the heat demand signal is via a temperature sensor in connection with a temperature to be set of the to be heated Room determined and as a control signal for the coupled to the blower Actuator used.
- the burner device is atmospheric or blower assisted Burner device trained.
- the lines and nozzles are the burner stages and thus the burner stages themselves dimensioned and arranged so that both Burner stages have an essentially equal proportion of heating power apply.
- This in heating output of the respective burner stages is essentially the same realized for example via a fixed throttle at the fuel outlet.
- This the The actual nozzle-forming fixed throttle is as a flow orifice or as itself tapered tube tip formed on the fuel line.
- the tapered one Pipe tip is preferably as a conical, inwardly curved, sections conical or cylindrical outlet, or as a slot nozzle or as a nozzle with a star shape arranged multiple slot formed.
- the Throttle element in the fuel supply line upstream of the branch to the individual burner stages is provided outside the bypass. It is however, also possible, before each burner stage, especially if the Burner device consists of two different burners, one in cross section to arrange changeable throttle element.
- the actuating device is preferably a solenoid valve. This is especially for the automatic control or the automatic actuation of the Bypass valve is an advantage.
- the valve has Control of the fuel supply on an additional solenoid valve, which as Bypass is arranged and when there is no power supply, either due to failure or due to the lack of the possibility of connecting the fuel to the fuel supply Pilot burner and to the two burner stages via the fuel supply line releases.
- Fig. 1 shows a circuit diagram provided for a standard turbo heater Ignition protection valve.
- the turbo heater has a first burner stage 1 and one second burner stage 2 and a pilot burner 3.
- An ignition safety valve 4 is constructed so that the fuel supply via a pilot burner line 24 to Pilot burner 3 after opening a main valve 12 with the ignition fuse 13 open is possible.
- the ignition fuse valve 4 via a Fuel supply line 5 the supply of fuel, which is a fuel source 16 is taken to the first burner stage 1 and the second burner stage 2 realized.
- the fuel is supplied via the Fuel supply line 5 to the first burner stage 1 and the second burner stage 2 such that both burner stages have a maximum total heating power equal to 100% power minus the power of the pilot burner, which delivers approx.
- a fundamental advantage of Turbo heating shown in Fig. 1 is that when the fan is on a bypass valve 7, which is arranged in a bypass 26 and by means of a Actuator 8 opened and closed in the form of a switching magnet will, i.e. the bypass valve 7 is designed as a solenoid valve, it enables that the fuel supply to the first burner stage 1 and the second burner stage 2 can be increased so that the heat output achievable by the two burner stages is greater than the 90% performance.
- Turbo heater described in the standard version with the ignition protection valve 4.
- a main valve 12 a push rod 15 and so connected a control piston 14 is provided.
- the main valve 12 is opened via a cam, not shown, so that Fuel from the fuel source 16 through the main valve 12 into the portion of the Fuel supply line 5 can flow to an ignition fuse 13.
- the Ignition fuse 13 interrupts the fuel supply to the pilot burner 3 Pressing the push rod 15, the fuse 13 is opened, however, so that the Fuel reaches the pilot burner 3.
- a control piston 14 closes at the same time the fuel supply to the first burner stage 1 and the second burner stage 2.
- the fuel flows through the ignition fuse 13 thus opened Pilot burner line 24 through a pilot burner nozzle into the pilot burner 3.
- the Pilot burner nozzle is designed as a pilot burner fixed throttle 22 and for one Output of approx. 10% of the total output of the heater.
- the control piston 14 opens the Fuel supply to the first burner stage 1 and the second burner stage 2.
- the control piston 14 is in a defined Position brought, this defined position of the release of a defined Cross section corresponds to the passage of a defined amount of fuel, so that the respective position of the control piston 14 of a desired room temperature corresponds to the room to be heated.
- the room temperature is controlled via an adjustable throttle element 6 in the form of an expansion element, e.g. a bellows as well as a temperature sensor connected to it 10. Based on the signal provided by temperature sensor 10 with the respective position of the achieved by turning the push rod 15 Control piston 14, the fuel supply to the first burner stage 1 and second burner stage 2 regulated.
- the ignition fuse valve 4 includes the further a fixed choke 20.
- This fixed choke 20 is dimensioned so that maximum such an amount of fuel can flow through, which to generate the 90% power through the first burner stage 1 and the second burner stage 2 is required.
- this fixed choke is based on a power of 90% set.
- each burner choke 21 Immediately at the entrance to the first burner stage 1 and the second burner stage 2 one burner choke 21 each. These burner chokes 21 are also fixed setting, each choke set to a heating output of about 85% is. However, it is also possible, depending on the dimensioning of the respective Burner stage that the burner chokes 21 are set differently. Through the Coupling of fan operation and activation of the bypass valve in the The heat exchanger is therefore protected against overheating in the open position.
- Fig. 2 is a basic circuit arrangement of a heater according to the Invention for a turbo heater with automatic actuation shown.
- the The principle of operation corresponds to that which is used in conjunction with FIG. 1 has been described above.
- the ignition protection valve 4 has an additional solenoid valve 11.
- the additional solenoid valve 11 is actuated by a timer 18.
- the Actuation of the additional solenoid valve 11 by means of the timer 18 is only possible after the desired by rotating the push rod 15 Room temperature has been set. This also becomes the main valve 12 open.
- the fuel can thus go to pilot burner 3 and the first Flow burner stage 1 and the second burner stage 2.
- the ignition takes place through a not known and not shown, known automatic firing devices.
- the advantage of this second embodiment is i.a. in that the Heater by an electrical signal, which is supplied by the timer 18, can be started.
- This makes it possible to use the heater independently of the otherwise required manual operation at a desired time automatically put into operation.
- this can Heater for normal operation, i.e. up to a maximum heating output in height 100% power, or the heater can be in the turbo heating mode after switching on via the signal from the timer 18 be operated if there is a heating power requirement that is greater than that 100% performance is.
- the entire basic function otherwise corresponds to that described according to the first embodiment of FIG. 1.
- FIG. 3 is a bottom view of an ignition safety valve with an additional one Solenoid valve 11, i.e. with automatic actuation according to the second Embodiment (see Fig. 2) shown.
- 3 is the temperature sensor 10 partially shown, which the ignition safety valve delivers a signal to an adjustable throttle element 6 (not shown).
- the additional solenoid valve 11 is the bypass valve 7 with the Actuator 8 shown, which is designed as a magnetic insert, i.e. both the actuator 8 and the actuator 11 are as Magnetic inserts formed.
- the position of the bypass valve shown corresponds the closed position. In the closed position, the Fuel supply to the individual burner stages from the fuel supply line 5 via the fixed throttle 20 to the burner nozzles.
- the main valve 12 In the upper outlet of the 3 is the main valve 12 with its seat indicated.
- Fig. 4 is an enlarged partial sectional view of the marked in Fig. 3 Area shown the closed position of the bypass valve 7.
- the fuel is used as the main flow channel trained fuel supply line 5 only through the fixed throttle 20 in the Connector of the fuel supply line to the burner nozzle (not shown) Burner device 1, 2 out.
- FIG. 5 shows the enlarged partial sectional view according to FIG. 4, but with the bypass valve 7 in its open position.
- the head of the piston Bypass valve 7 has an annular sealing element (not designated). This annular sealing element forms when the bypass valve 7 in its closed Is an annular sealing line, so that fuel is only through the Fixed throttle 20 and from there in the connecting piece to the burner nozzles respective burner device flows.
- FIG. 6 is a side sectional view of the ignition safety valve shown in FIG. 3 shown.
- the push rod 15 is located in the upper part of the ignition safety valve 4 indicated.
- control piston 14 is brought into the forward position so that fuel which is from the Fuel source 16 flows into the fuel supply line 5 to Burner device 1, 2 can reach.
- the ignition safety valve 4 is in the form of a Bellows 23 formed expansion element.
- This expansion element is connected to the control piston 14.
- the control piston 14 is used the lower end of which opens, changes or closes a throttle cross section 6, the throttle cross section 6 of the throttle element depending on the desired heating output (relatively rough) is regulated.
- the ignition safety valve 4 also has two fuel lines that Fuel supply line 5, which leads to the burner device 1, 2, and Pilot burner line 24, which supplies fuel to the pilot burner 3.
- the front one Range of pilot burner output 24, which is denoted by a circle with X. (see Fig. 9a)) is designed as a pilot burner throttle 22.
- the front area the fuel supply line 5, which is denoted by a circle with Y (see 9b)) is designed as a burner choke 21.
- the burner throttle 21 is used to supply only such an amount of fuel to the burner device 1, 2, that their maximum heating power according to the design condition for this Embodiment is limited to about 170% of normal power, the 170% power the maximum possible, achievable heating power of all Burner stages.
- the actual ignition fuse 13 is located in the lower part of the ignition fuse valve 4 shown. After pressing the push rod 15, the ignition fuse 13 has been opened and fuel flows to pilot burner 3 and ignited there a voltage signal is generated by means of a thermocouple 19 and on the ignition fuse 13 is supplied, on the basis of which the ignition fuse 13 is kept open so that fuel is always in the pilot burner line 24 to Pilot burner 3 flows.
- This additional solenoid valve 11 is shown in a sectional view.
- This additional Solenoid valve 11 the opening and closing cross section in the Z indicated circle is used for automatic control of the Ignition protection valve.
- This additional solenoid valve 11 has one Magnet insert, by means of which a piston depending on, for example the signal of a timer 18 (see Fig. 2) brought into an open position is so that when the main valve 12 fuel from the Fuel source 16 via the opening cross section in the additional solenoid valve 11 bypassing the manually operated ignition fuse 13 the Pilot burner 3 and into the fuel supply line 5 to the burner device 1, 2 is feedable.
- FIG. 7 is an enlarged partial sectional view of area Z according to FIG. 6 shown.
- the closing piston of the additional solenoid valve 11 is in the closed position.
- 8 is, however, in the same partial sectional view as Fig. 7 of the closing piston of the additional solenoid valve 11 in the open position shown.
- the basic arrangement of this additional solenoid valve 11 is shown in Fig. 2 shown. From Fig. 8 it can be seen that with the piston open the additional Solenoid valve 11 fuel both in the pilot burner line 24 to the pilot burner 3 and flow into the fuel supply line to the burner device 1, 2 can.
- the pilot burner throttle 22 is in shape according to an exemplary embodiment shown a flow orifice. This flow orifice has one in the middle Opening a defined size, which the actual pilot burner throttle 22nd represents.
- the fuel flowing into the pilot burner line 24 is there Pilot burner throttle 22 throttled so far that a maximum of 10% of the pilot burner 3 total heating power can be generated.
- FIG. 9b shows a burner choke 21 in an enlarged sectional view, which is designed in the form of a flow orifice.
- This flow orifice has an opening in the central area, which is the actual burner choke 21 shown.
- the size of this opening is such that that in the Fuel supply line to the fuel flowing to the burner device is throttled that the total heating output is approx. 170% (in turbo operating mode) will not be exceeded.
- this burner choke is dimensioned so that the total output of all burner stages is 90% of the total heating output of the heater does not exceed, whereby approx. 10% output is realized for the pilot burner.
- burner chokes or Pilot burner chokes shown is a further embodiment for burner chokes or Pilot burner chokes shown.
- this is the actual end of the fuel supply line or the burner nozzle Pilot burner line as a conical pipe section with an essentially cylindrical front portion formed.
- the burner choke or Pilot burner throttle is designed as a pipe tip of a defined configuration.
- the pipe tip shown which consists of a tapered section and a cylindrical section, it is also possible that the pipe tip in a curved configuration is reduced to the throttle opening cross section or that the burner nozzle as a conical outlet or as a slot nozzle or as star-shaped slot nozzle is formed.
- the shape, size and The design of the pipe tip depends on the desired throttling effect for the respective burner stage and also after influencing one in a targeted manner calm and optimal flame formation in the individual burner stages.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein mit einer Turbostufe versehenes Heizgerät, insbesondere für Wohnmobile, Caravans etc. gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a heater provided with a turbo stage, in particular for mobile homes, caravans etc. according to the preamble of claim 1.
Die für Wohnmobile, Caravans etc. eingesetzten bekannten Heizgeräte weisen einen Wärmeübertrager auf und sind mit zumindest einer Brennereinrichtung und mit einem Ventil zur Steuerung der Brennstoffzufuhr zu einem Zündbrenner versehen. Die Brennereinrichtung weist in der Regel zwei Brennerstufen auf und wird von einer Brennstoffzufuhrleitung vom Zündsicherungsventil mit Brennstoff versorgt, wobei der Brennstoff mittels eines einstellbaren Drosselelementes in Abhängigkeit vom Wärmebedarf des zu beheizenden Raumes zugeführt wird.The known heaters used for campers, caravans, etc. have one Heat exchanger on and are with at least one burner device and a valve for controlling the fuel supply to a pilot burner. The burner device generally has two burner stages and is operated by a fuel supply line supplied with fuel from the ignition safety valve, the fuel being dependent on an adjustable throttle element is supplied by the heat requirement of the room to be heated.
Aus DE 19 539 869 A1 ist ein Gasbrenner bekannt, welcher aus einem modulierenden Gasmagnetventil, einer zwei- oder mehrteiligen Gasdüsenplatte zur Ausbildung von mindestens zwei Brennerstufen, Venturirohren und einer Brenneroberfläche besteht. Die vom modulierenden Gasmagnetventil ausgehende Gasleitung ist direkt mit einer der Gasdüsenplatten verbunden. Eine davon abzweigende Versorgungsleitung zur Gasdüsenplatte der zweiten Brennerstufe enthält ein weiteres, nicht modulierend ausgebildetes Magnetventil. Indem dieses weitere Magnetventil geöffnet bzw. geschlossen wird, wirkt das Gasmagnetventil wahlweise auf beide Brennerstufen oder nur auf eine Brennerstufe.From DE 19 539 869 A1 a gas burner is known which consists of a modulating gas solenoid valve, a two-part or multi-part gas nozzle plate for Formation of at least two burner stages, Venturi tubes and a burner surface consists. The outgoing from the modulating gas solenoid valve The gas line is connected directly to one of the gas nozzle plates. One branching off Contains supply line to the gas nozzle plate of the second burner stage another, non-modulating solenoid valve. By doing this further If the solenoid valve is opened or closed, the gas solenoid valve acts either to both burner stages or only to one burner stage.
In dem Firmenprospekt "630 EUROSEAT PLUS" der Firma SIT Group ist ein für Heizkessel eingesetztes Gasventil beschrieben. Dieses Gasventil weist zwei unabhängige Gasauslässe auf, und zwar einen mittels eines Thermostaten geregelten Hauptauslaß sowie einen manuell geregelten Hilfsauslaß. Der Hilfsauslaß wird auf einen bestimmten Wert eingeregelt, auf welchem er in der Regel während einer längeren Zeitperiode verbleibt, wobei die Regelung lediglich mittels des Thermostaten für den Hauptauslaß erfolgt. Darüber hinaus ist in dem genannten Firmenprospekt eine Version beschrieben, bei welcher das Gasventil lediglich einen Auslaß aufweist, wobei die Thermostatregelung des Hauptauslasses von der manuellen Regelung des Hilfsauslasses überlagert ist. Mittels des Hilfsauslasses kann die Zufuhr von zusätzlichem Brennstoff realisiert werden; eine Regelung mittels des Thermostaten ist jedoch ausschließlich für die über den Hauptauslaß ausgelassene normale Brennstoffmenge möglich.In the company brochure "630 EUROSEAT PLUS" from SIT Group is a for Gas valve used in the boiler. This gas valve has two independent gas outlets, one controlled by a thermostat Main outlet and a manually controlled auxiliary outlet. The auxiliary outlet will open set a certain value, on which it is usually during a longer time period remains, the regulation only by means of Thermostats for the main outlet. In addition, in the above Company brochure described a version in which the gas valve only one Has outlet, the thermostat control of the main outlet from the manual control of the auxiliary outlet is superimposed. Using the auxiliary outlet the supply of additional fuel can be realized; a regulation by means of the thermostat, however, is only for those via the main outlet skipped normal amount of fuel possible.
Aus DE 196 23 239 ist ein zweistufiger Gasbrenner zum Einsatz in Häusern oder Wohnungen mit einer ersten modulierenden Stufe und einer zweiten konstanten Stufe bekannt. Die zweite Stufe ist über ein Magnetventil parallel zu der ersten Stufe geschaltet und ist zu- und abschaltbar.From DE 196 23 239 is a two-stage gas burner for use in houses or Apartments with a first modulating level and a second constant Stage known. The second stage is parallel to the first via a solenoid valve Stage switched and can be switched on and off.
EP 0 818 655 offenbart eine Vorrichtung zum gesteuerten Reduzieren eines Gasstromes, welcher einer Brennerdüse eines gasbetriebenen Koch- oder Backgerätes über eine Gaszuleitung zugeführt wird. Die Gaszuleitung ist in eine Anzahl von Teilgasleitungen verzweigt, welche parallel zueinander geschaltet sind und über welche der Brennerdüse Teilgasströme zuführbar sind. Die Vorrichtung umfaßt weiter Steuerorgane mit Schaltelemen zum wahlweisen Ein- und Ausschalten der jeweiligen Teilgasströme und Drosselelemente zum Drosseln der jeweiligen Teilgasströme. EP 0 818 655 discloses an apparatus for the controlled reduction of one Gas flow, which is a burner nozzle of a gas-operated cooking or Baking device is supplied via a gas supply line. The gas supply line is in one Number of partial gas lines branched, which are connected in parallel to each other and via which partial gas flows can be fed to the burner nozzle. The device further includes control elements with switching elements for optional input and Switching off the respective partial gas flows and throttle elements for throttling the respective partial gas flows.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Heizgerät zu schaffen, mittels welchem eine rasche Aufheizzeit realisierbar ist, welches eine genaue und zuverlässige Regelung der Heizleistung der zumindest zwei Brennerstufen auch im Bereich einer Heizleistung größer als die normale Leistung ermöglicht und welches darüber hinaus kostengünstig herstellbar ist.In contrast, the object of the invention is to provide a heater by means of which a rapid heating-up time can be realized, which is an exact and reliable control of the heating output of the at least two burner stages also in Range of a heating output greater than the normal output and which is also inexpensive to manufacture.
Diese Aufgabe wird durch ein Heizgerät mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This object is achieved by a heater with the features of claim 1 solved. Appropriate developments are in the dependent claims Are defined.
Das erfindungsgemäße Heizgerät wird insbesondere für Wohnmobile, Caravans etc. eingesetzt. Es ist mit einem Wärmeübertrager, mit zumindest einer Brennereinrichtung und zumindest zwei Brennerstufen sowie einem Ventil zur Steuerung der Brennstoffzufuhr zu einem Zündbrenner versehen. Der Brennstoff wird der Brennereinrichtung über eine Brennstoffzufuhrleitung vom Ventil über vorzugsweise eine Festdrossel und mittels eines einstellbaren Drosselelementes in Abhängigkeit vom Wärmebedarf des zu beheizenden Raumes zugeführt. Erfindungsgemäß weist das Ventil ein Bypass-Ventil mit einer Betätigungseinrichrung auf. Das Bypass-Ventil ist in einem Bypass zu der Brennstoffzufuhrleitung stromauf von den zumindest zwei Brennerstufen angeordnet, wobei im Falle des Bedarfs an Heizleistung größer als die normale Leistung die Brennstoffzufuhr zu den Brennerstufen durch Öffnen des Bypass-Ventils mittels der Betätigungseinrichtung erhöht wird. Das einstellbare Drosselelement ist in der Brennstoffzufuhrleitung vor dessen Verzweigung, jedoch außerhalb des Bypasses und nach einer Abzweigung von der Brennstoffzufuhrleitung zu dem Zündbrenner angeordnet.The heater according to the invention is used in particular for campers, caravans etc. used. It is with a heat exchanger, with at least one Burner device and at least two burner stages and a valve for Provide control of the fuel supply to a pilot burner. The fuel the burner device via a fuel supply line from the valve preferably a fixed throttle and by means of an adjustable throttle element in Depending on the heat demand of the room to be heated. According to the invention, the valve has a bypass valve with a Actuator on. The bypass valve is in a bypass to the Fuel supply line upstream of the at least two burner stages arranged, being larger than normal in the event of heating power being required Power the fuel supply to the burner stages by opening the bypass valve is increased by means of the actuating device. The adjustable Throttle element is in the fuel supply line before branching, however outside the bypass and after a branch from the Fuel supply line arranged to the pilot burner.
Die Erhöhung der Brennstoffzufuhr bei einem Leistungsbedarf über der Normalleistung wird auch als Turboheizungsmodus bezeichnet. In diesem Zusammenhang wird unter Normalleistung die Leistung verstanden, welche der Wärmeübertrager des Heizgerätes durch freie Konvektion übertragen kann, ohne daß ein Gebläse zugeschaltet wird. Diese maximal durch freie Konvektion durch den Wärmeübertrager übertragbare Leistung stellt eine 100%-Leistung dar, welche die Summe der von den Brennerstufen und von dem Zündbrenner erzeugten Gesamtleistung umfaßt. Bei Betrieb der Turboheizung wird diese 100%-Leistung überstiegen, wobei mittels des Wärmeübertragers diese größere Leistung (größer als die 100%-Leistung) durch freie Konvektion allein nicht übertragbar ist. Dazu ist ein Gebläse erforderlich.The increase in the fuel supply when the power requirement exceeds the normal power is also referred to as turbo heating mode. In this context is understood by normal power the power which the heat exchanger of the heater can be transferred by free convection without a fan is switched on. This maximum by free convection through the Heat exchanger transferable performance represents a 100% performance which the Sum of those generated by the burner stages and by the pilot burner Total performance includes. When the turbo heating is operating, this becomes 100% performance exceeded, by means of the heat exchanger this greater output (greater than 100% power) cannot be transferred by free convection alone. This is a Blower required.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Heizgerätes besteht unter anderem darin, daß mittels eines einzigen Bypass-Ventils die Brennereinrichtung einschließlich der zumindest zwei Brennerstufen derart regelbar bzw. mit einer entsprechenden Brennstoffmenge beaufschlagbar ist, daß selbst bei Betreiben des Heizgerätes im Turboheizungsmodus eine höhere Leistung als die 100%-Leistung an den zu beheizenden Raum abgegeben werden kann und auch in diesem Leistungsbereich eine exakte Regelung der Heizleistung möglich ist. Die Regelung der zumindest zwei Brennerstufen erfolgt dabei also gerade nicht durch Zu- oder Abschalten einer einzelnen Brennerstufe zur Erzielung einer höheren Leistung als der 100%-Leistung, wie dies im Stand der Technik der Fall ist, sondern durch Betreiben und Regeln aller Brennerstufen im gesamten Leistungsbereich einschließlich der Leistung im Turboheizungsmodus.A major advantage of the heater according to the invention is, among other things in that the burner device by means of a single bypass valve including the at least two burner stages so controllable or with one corresponding amount of fuel can be acted on, that even when the Heater in turbo heating mode has a higher output than the 100% output the room to be heated can be delivered and also in this Power range an exact regulation of the heating power is possible. The regulation the at least two burner stages do not take place by adding or Switching off a single burner stage to achieve a higher output than the 100% performance, as is the case in the prior art, but by Operation and control of all burner levels in the entire performance range including performance in turbo heating mode.
Vorzugsweise ist die Brennereinrichtung mit zwei Brennern ausgebildet, wobei die zwei Brenner eine erste und eine zweite Brennerstufe bilden. Über die Brennstoffzufuhrleitung werden die zwei Brenner mit Brennstoff versorgt. Wenn der Bedarf an Heizleistung größer als die Normalleistung eine gegenüber der 100%-Leistung höhere Brennstoffzufuhr erfordert, wird das Bypass-Ventil geöffnet, so daß die erste und die zweite Brennerstufe so viel Brennstoff verbrennen, daß eine Leistung größer als die Normalleistung erzielbar ist, wobei auch dann eine raumtemperatur-geführte Regelung der Heizleistung im Turboheizungsmodus erfolgt. Ein Vorteil der Ausbildung der Brennereinrichtung mit zwei voneinander getrennten Brennern besteht darin, daß im Falle eines gegebenenfalls eintretenden Ausfalls nur der jeweils defekte Brenner auszutauschen ist.The burner device is preferably designed with two burners, the two burners form a first and a second burner stage. About the Fuel supply line, the two burners are supplied with fuel. If the need for heating output greater than the normal output compared to the 100% output requires higher fuel supply, the bypass valve is opened so that the first and second burner stages burn so much fuel that one Power greater than the normal power can be achieved, even then one Room temperature-based control of the heating output in turbo heating mode he follows. An advantage of designing the burner device with two of them separate burners is that in the event of a possibly occurring In the event of failure, only the defective burner must be replaced.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Brennereinrichtung als ein zweistufig ausgebildeter Brenner vorgesehen, wobei die erste und die zweite Brennerstufe in der Brennereinrichtung im Brenner integriert sind. Dadurch wird eine besonders kompakte Brennereinrichtung geschaffen. Unabhängig davon, ob die Brennereinrichtung zwei separate Brenner aufweist oder ob die erste und die zweite Brennerstufe innerhalb eines Brenners integriert sind, werden beide Brennerstufen im gesamten möglichen Leistungsbereich stets mit Brennstoff beaufschlagt. Mittels des Bypass-Ventils wird sichergestellt, daß die Beaufschlagung der einzelnen Brenner bei einem Heizleistungsbedarf größer als die Normalleistung mit mehr Brennstoff erfolgt, so daß die größere Heizleistung, d.h. der Turboheizungsmodus, realisierbar ist.According to a further exemplary embodiment, the burner device is as one two-stage burner provided, the first and the second Burner stage in the burner device are integrated in the burner. This will created a particularly compact burner device. Regardless of whether the Burner device has two separate burners or whether the first and the second Burner stage are integrated within one burner, both burner stages Always charged with fuel in the entire possible performance range. Means The bypass valve ensures that the action of the individual Burner with a heating power requirement greater than the normal power with more Fuel takes place so that the greater heating capacity, i.e. the turbo heating mode, is feasible.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Heizgerät zusätzlich ein Gebläse auf, welches mit der Betätigungseinrichtung so gekoppelt ist, daß das Bypass-Ventil nur betätigbar ist, wenn das Gebläse zumindest für eine Heizleistung über der Normalleistung in Betrieb ist. Bei einer Heizleistungsanforderung kleiner oder gleich der 100%-Leistung ist es nicht erforderlich, daß das Gebläse betrieben wird. Vorzugsweise ist daher der Wärmeübertrager so dimensioniert, daß dieser in der Lage ist, durch freie Konvektion die Normalleistung, d.h. die 100%-Leistung zu übertragen. Wenn eine Heizleistung größer als die Normalleistung zu übertragen ist, ist es daher erforderlich, daß das Gebläse in Betrieb ist. Dadurch, daß die Betätigungseinrichtung mit dem Gebläse gekoppelt ist, wird somit sichergestellt, daß das Bypass-Ventil nur dann öffnet und den beiden Brennerstufen nur dann zusätzlichen Brennstoffzuführt, wenn das Gebläse in Betrieb ist. Dadurch ist es möglich, für das Heizgerät selbst mit Turboheizung einen kleiner dimensionierten Wärmeübertrager vorzusehen und dennoch sicherzustellen, daß dieser Wärmeübertrager im Turboheizungsmodus nicht überlastet wird.According to a further exemplary embodiment, the heater also has Blower on, which is coupled to the actuator so that the Bypass valve can only be actuated if the fan is at least for a heating output is in operation above normal power. With a heating power requirement smaller or equal to 100% power, it is not necessary for the blower to operate becomes. The heat exchanger is therefore preferably dimensioned such that it is in is able to achieve normal power, i.e. the 100% performance transfer. If a heating output greater than the normal output is to be transferred, it is therefore necessary that the blower be in operation. In that the actuator is coupled to the blower, it is thus ensured that the Bypass valve only opens and the two burner stages only then additional Supports fuel when the blower is operating. This makes it possible for Heater even with turbo heating a smaller sized heat exchanger provide and still ensure that this heat exchanger in Turbo heating mode is not overloaded.
Vorzugsweise sind das Gebläse und/oder die Betätigungseinrichtung manuell betätigbar. Es ist jedoch auch möglich, daß das Gebläse oder/und die Betätigungseinrichtung auf der Basis eines Wärmebedarfsignals automatisch betätigbar ist/sind. Das Wärmebedarfssignal wird dabei über einen Temperatursensor in Verbindung mit einer einzustellenden Temperatur des zu beheizenden Raumes ermittelt und als Steuersignal für die mit dem Gebläse gekoppelte Betätigungseinrichtung verwendet.The fan and / or the actuating device are preferably manual actuatable. However, it is also possible that the blower and / or the Actuator automatically based on a heat demand signal can be operated. The heat demand signal is via a temperature sensor in connection with a temperature to be set of the to be heated Room determined and as a control signal for the coupled to the blower Actuator used.
Vorzugsweise ist die Brennereinrichtung als atmosphärische oder gebläseunterstützte Brennereinrichtung ausgebildet.Preferably the burner device is atmospheric or blower assisted Burner device trained.
Gemäß einer weiteren Ausbildung sind die Leitungen und Düsen der Brennerstufen und damit die Brennerstufen selbst so dimensioniert und so angeordnet, daß beide Brennerstufen einen im wesentlichen gleich großen Anteil an Heizleistung aufbringen. Dadurch ist es möglich, die Gesamtbrennereinrichtung modulartig aufzubauen, was nicht nur eine Auswechselbarkeit im Falle einer Reparatur, sondern auch die Möglichkeit erhöht, ein breites Spektrum an Heizleistung durch das Vorsehen mehrerer parallel angeordneter Brenner zu erreichen. Diese im wesentlichen gleichgroße Heizleistung der jeweiligen Brennerstufen wird beispielsweise über eine Festdrossel am Brennstoffaustritt realisiert. Diese die eigentliche Düse bildende Festdrossel ist als Strömungsblende oder als sich verjüngende Rohrspitze an der Brennstoffleitung ausgebildet. Die sich verjüngende Rohrspitze ist vorzugsweise als kegeliger, einwärts gekrümmter, abschnittsweise kegeliger oder zylindrischer Austritt, oder als Schlitzdüse oder als Düse mit sternförmig angeordnetem Mehrfachschlitz ausgebildet.According to a further embodiment, the lines and nozzles are the burner stages and thus the burner stages themselves dimensioned and arranged so that both Burner stages have an essentially equal proportion of heating power apply. This makes it possible for the overall burner device to be modular build up what is not just a replaceability in the event of a repair, but also increases the possibility of a wide range of heating power through the Provide multiple burners arranged in parallel. This in heating output of the respective burner stages is essentially the same realized for example via a fixed throttle at the fuel outlet. This the The actual nozzle-forming fixed throttle is as a flow orifice or as itself tapered tube tip formed on the fuel line. The tapered one Pipe tip is preferably as a conical, inwardly curved, sections conical or cylindrical outlet, or as a slot nozzle or as a nozzle with a star shape arranged multiple slot formed.
Des weiteren ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, das Drosselelement mittels eines Signals eines Temperatursensors so zu verändern, daß der Wärmebedarf des zu beheizenden Raumes regelbar ist, wobei das Drosselelement in der Brennstoffzufuhrleitung stromauf der Verzweigung zu den einzelnen Brennerstufen, jedoch außerhalb des Bypasses vorgesehen ist. Es ist jedoch auch möglich, vor jeder einzelnen Brennerstufe, insbesondere wenn die Brennereinrichtung aus zwei unterschiedlichen Brennern besteht, ein im Querschnitt veränderbares Drosselelement anzuordnen.Furthermore, according to a development of the invention, it is provided that To change the throttle element by means of a signal from a temperature sensor so that the heat requirement of the room to be heated is adjustable, the Throttle element in the fuel supply line upstream of the branch to the individual burner stages, but is provided outside the bypass. It is however, also possible, before each burner stage, especially if the Burner device consists of two different burners, one in cross section to arrange changeable throttle element.
Vorzugsweise ist die Betätigungseinrichtung ein Magnetventil. Dies ist insbesondere für die automatische Regelung bzw. die automatische Betätigung des Bypass-Ventils von Vorteil.The actuating device is preferably a solenoid valve. This is especially for the automatic control or the automatic actuation of the Bypass valve is an advantage.
Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Ventil zur Steuerung der Brennstoffzufuhr ein zusätzliches Magnetventil auf, welches als Bypass angeordnet ist und bei fehlender Stromversorgung, sei es durch Ausfall oder durch Fehlen der Möglichkeit des Stromanschlusses, die Brennstoffzufuhr zum Zündbrenner und zu den beiden Brennerstufen über die Brennstoffzufuhrleitung freigibt.According to yet another exemplary embodiment of the invention, the valve has Control of the fuel supply on an additional solenoid valve, which as Bypass is arranged and when there is no power supply, either due to failure or due to the lack of the possibility of connecting the fuel to the fuel supply Pilot burner and to the two burner stages via the fuel supply line releases.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine prinzipielle Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung für eine Turboheizung in Standardausführung;
- Fig. 2
- eine prinzipielle Schaltungsanordnung eines zweiten Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung für eine Turboheizung mit automatischer Betätigung;
- Fig. 3
- ein Zündsicherungsventil in Unteransicht für eine Turboheizung mit automatischer Betätigung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 2);
- Fig. 4
- eine Anordnung der Festdrossel, des Bypass-Ventils und der Brennstoffzufuhrleitung in vergrößerter Teilschnittansicht in geschlossener Stellung;
- Fig. 5
- die Ansicht gemäß Fig. 4, jedoch in geöffneter Stellung;
- Fig. 6
- eine Seitenschnittansicht des Zündsicherungsventils gemäß Fig. 3;
- Fig. 7
- eine vergrößerte Teilschnittansicht des zusätzlichen Magnetventils in geschlossener Stellung;
- Fig. 8
- eine vergrößerte Teilschnittansicht gemäß Fig. 7, jedoch in geöffneter Stellung;
- Fig. 9a)
- eine herkömmliche Festdrossel am Zündbrenner;
- Fig. 9b)
- eine herkömmliche Festdrossel der Brennereinrichtung (erste und zweite Brennerstufe); und
- Fig. 10
- Ausführungsbeispiele der Ausbildung der Rohrspitze an der jeweiligen Brennerstufe.
- Fig. 1
- a basic circuit arrangement according to the invention for a turbo heater in a standard design;
- Fig. 2
- a basic circuit arrangement of a second embodiment according to the invention for a turbo heater with automatic actuation;
- Fig. 3
- an ignition fuse valve in bottom view for a turbo heater with automatic actuation according to the second embodiment (see Fig. 2);
- Fig. 4
- an arrangement of the fixed throttle, the bypass valve and the fuel supply line in an enlarged partial sectional view in the closed position;
- Fig. 5
- the view of Figure 4, but in the open position.
- Fig. 6
- a side sectional view of the ignition safety valve according to FIG. 3;
- Fig. 7
- an enlarged partial sectional view of the additional solenoid valve in the closed position;
- Fig. 8
- an enlarged partial sectional view of FIG 7, but in the open position.
- 9a)
- a conventional fixed throttle on the pilot burner;
- Fig. 9b)
- a conventional fixed throttle of the burner device (first and second burner stage); and
- Fig. 10
- Embodiments of the design of the pipe tip at the respective burner stage.
Fig. 1 zeigt ein Schaltschema eines für eine Standard-Turboheizung vorgesehenen
Zündsicherungsventils. Die Turboheizung weist eine erste Brennerstufe 1 und eine
zweite Brennerstufe 2 sowie einen Zündbrenner 3 auf. Ein Zündsicherungsventil 4
ist so aufgebaut, daß die Brennstoffzufuhr über eine Zündbrennerleitung 24 zum
Zündbrenner 3 nach Öffnen eines Hauptventils 12 bei geöffneter Zündsicherung 13
ermöglicht ist. Darüber hinaus wird über das Zündsicherungsventil 4 über eine
Brennstoffzufuhrleitung 5 die Zufuhr von Brennstoff, welcher einer Brennstoffquelle
16 entnommen wird, zu der ersten Brennerstufe 1 und der zweiten Brennerstufe 2
realisiert. Im Normalbetrieb erfolgt die Brennstoffzufuhr über die
Brennstoffzufuhrleitung 5 zu der ersten Brennerstufe 1 und der zweiten Brennerstufe
2 derart, daß beide Brennerstufen insgesamt eine maximale Heizleistung gleich der
100%-Leistung minus der Leistung des Zündbrenners, welcher ca. 10% liefert
(Normalleistung + Zündleistung = 100%), bereitstellen. Ein prinzipieller Vorteil der
in Fig. 1 dargestellten Turboheizung besteht darin, daß bei eingeschaltetem Gebläse
ein Bypass-Ventil 7, welches in einem Bypass 26 angeordnet ist und mittels einer
Betätigungseinrichtung 8 in Form eines Schaltmagneten geöffnet und geschlossen
wird, d.h. das Bypass-Ventil 7 ist als Magnetventil ausgebildet, es ermöglicht, daß
die Brennstoffzuführ zu der ersten Brennerstufe 1 und der zweiten Brennerstufe 2
erhöht werden kann, so daß die durch die beiden Brennerstufen erzielbare Heizleistung
größer als die 90%-Leistung ist. Fig. 1 shows a circuit diagram provided for a standard turbo heater
Ignition protection valve. The turbo heater has a first burner stage 1 and one
second burner stage 2 and a pilot burner 3. An ignition safety valve 4
is constructed so that the fuel supply via a
Nachfolgend wird die prinzipielle Funktionsweise der in Fig. 1 beschriebenen
Turboheizung in Standardausführung mit dem Zündsicherungsventil 4 beschrieben.
Zur manuellen Bedienung sind ein Hauptventil 12, eine Druckstange 15 und damit
verbunden ein Regelkolben 14 vorgesehen. Durch Drehen der Druckstange 15 wird
über eine nicht dargestellte Kurvenscheibe das Hauptventil 12 geöffnet, so daß
Brennstoff von der Brennstoffquelle 16 durch das Hauptventil 12 in den Teil der
Brennstoffzufuhrleitung 5 bis zu einer Zündsicherung 13 strömen kann. Die
Zündsicherung 13 unterbricht die Brennstoffzufuhr zum Zündbrenner 3. Durch
Drücken der Druckstange 15 wird die Zündsicherung 13 jedoch geöffnet, so daß der
Brennstoff zum Zündbrenner 3 gelangt. Ein Regelkolben 14 verschließt gleichzeitig
die Brennstoffzufuhr zu der ersten Brennerstufe 1 und der zweiten Brennerstufe 2.
Durch die so geöffnete Zündsicherung 13 strömt der Brennstoff über die
Zündbrennerleitung 24 durch eine Zündbrennerdüse in den Zündbrenner 3. Die
Zündbrennerdüse ist als Zündbrenner-Festdrossel 22 ausgebildet und für eine
Leistung von ca. 10% der Gesamtleistung des Heizgerätes festgelegt.The basic mode of operation of that described in FIG. 1 is described below
Turbo heater described in the standard version with the ignition protection valve 4.
For manual operation are a
Neben der Möglichkeit, die Druckstange 15 zum Öffnen der Zündsicherung 13 zu
drücken, ist es möglich, die Druckstange 15 zu drehen. Durch Drehen der
Druckstange 15 wird ein nicht bezeichneter Zündautomat aktiviert, wobei über eine
ebenfalls nicht bezeichnete Zündkerze der Brennstoff gezündet wird. Dadurch ist
am Zündbrenner 3 eine Zündflamme vorhanden. Am Zündbrenner 3 ist ein
Thermoelement 19 installiert, welches ein Spannungssignal liefert, um die Zündsicherung
13 geöffnet zu halten.In addition to the possibility of closing the
Wird nun die Druckstange 15 nicht mehr gedrückt, so öffnet der Regelkolben 14 die
Brennstoffzufuhr zu der ersten Brennerstufe 1 und der zweiten Brennerstufe 2.
Durch das Drehen der Druckstange 15 wird der Regelkolben 14 in eine definierte
Position gebracht, wobei diese definierte Position der Freigabe eines definierten
Querschnittes zum Durchtritt einer definierten Brennstoffmenge entspricht, so daß
die jeweilige Position des Regelkolbens 14 einer gewünschten Raumtemperatur des
zu beheizenden Raumes entspricht. Die Regelung der Raumtemperatur erfolgt über
ein einstellbares Drosselelement 6 in Form eines Ausdehnungselementes, wie z.B.
ein Balg sowie über einen damit schaltungsmäßig verbundenen Temperatursensor
10. Auf der Basis des vom Temperatursensor 10 gelieferten Signals in Verbindung
mit der durch Drehen der Druckstange 15 erzielten jeweiligen Position des
Regelkolbens 14 wird die Brennstoffzufuhr zu der ersten Brennerstufe 1 und der
zweiten Brennerstufe 2 geregelt. Das Zündsicherungsventil 4 beinhaltet des
weiteren eine Festdrossel 20. Diese Festdrossel 20 ist so bemessen, daß maximal
eine solche Brennstoffmenge hindurchströmen kann, welche zur Erzeugung der
90%-Leistung durch die erste Brennerstufe 1 und die zweite Brennerstufe 2
erforderlich ist. Im vorliegenden Beispiel ist diese Festdrossel aufeine Leistung von
90% eingestellt.If the
Da der Wärmeübertrager des Heizgerätes bei freier Konvektion, d.h. bei nicht
eingeschaltetem Gebläse 9, maximal eine Heizleistung in Höhe von der
Normalleistung, d.h. der 100%-Leistung übertragen kann, ist das Bypass-Ventil 7
geschlossen, so daß die auf 90% Heizleistung bemessene Festdrossel 20 nicht
umgehbar ist. Wenn das Heizgerät im Turboheizungsmodus betrieben werden soll,
d.h. wenn ein Heizleistungsbedarf gewünscht ist, welcher größer als die 90%-Leistung
ist, so wird nach eingeschaltetem Gebläse 9 bzw. mit Einschalten des
Gebläses 9 mittels eines Schalters 17 die Betätigungseinrichtung 8 in Form eines
Magneteinsatzes aktiviert, womit das Bypass-Ventil 7 in seine Durchgangsposition
geschaltet wird. Damit wird die Festdrossel 20 umgangen, und eine größere als die
durch die Festdrossel 20 mögliche Brennstoffmenge kann über die
Brennstoffzufuhrleitung 5 zu der ersten Brennerstufe 1 und der zweiten Brennerstufe
2 gelangen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Heizleistung auf
etwa 170% zu erhöhen.Since the heat exchanger of the heater with free convection, i.e. at not
Die Kopplung der Betätigung des Bypass-Ventils 7 mit dem Einschalten des
Gebläses 9 ist erforderlich, damit der Wärmeübertrager bei einer Brennstoffzuführ
nicht überlastet wird, mittels welcher eine Heizleistung größer als die 100%-Leistung
erzielbar ist. Darüber hinaus besitzt diese Sicherheitsschaltung zwischen
Betrieb des Gebläses und Öffnungsstellung des Bypass-Ventils 8 den Vorteil, daß der
Wärmeübertrager kleiner dimensioniert werden kann, d.h. für eine Heizleistung
dimensioniert ist, welche der 100%-Leistung entspricht.The coupling of the actuation of the
Unmittelbar am Eintritt in die erste Brennerstufe 1 und die zweite Brennerstufe 2 ist
jeweils eine Brennerdrossel 21 angeordnet. Diese Brennerdrosseln 21 sind ebenfalls
festeingestellt, wobei jede Drossel auf eine Heizleistung von etwa 85% eingestellt
ist. Es ist jedoch auch möglich, je nach Dimensionierung der jeweiligen
Brennerstufe, daß die Brennerdrosseln 21 unterschiedlich eingestellt sind. Durch die
Kopplung von Gebläsebetrieb und Aktivieren des Bypass-Ventils in die
Öffnungsstellung wird daher der Wärmeübertrager vor Überhitzung geschützt.Immediately at the entrance to the first burner stage 1 and the second burner stage 2
one
In Fig. 2 ist eine prinzipielle Schaltungsanordnung eines Heizgerätes gemäß der
Erfindung für eine Turboheizung mit automatischer Betätigung dargestellt. Die
prinzipielle Funktionsweise entspricht der, welche in Verbindung mit Fig. 1
obenstehend beschrieben wurde. Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel der
Erfindung weist das Zündsicherungsventil 4 ein zusätzliches Magnetventil 11 auf.
Das zusätzliche Magnetventil 11 wird durch eine Schaltuhr 18 betätigt. Die
Betätigung des zusätzlichen Magnetventils 11 mittels der Schaltuhr 18 ist jedoch nur
möglich, nachdem zuvor durch Drehen der Druckstange 15 die gewünschte
Raumtemperatur eingestellt worden ist. Gleichzeitig wird dadurch das Hauptventil
12 geöffnet. Der Brennstoff kann somit zum Zündbrenner 3 und zu der ersten
Brennerstufe 1 und der zweiten Brennerstufe 2 strömen. Die Zündung erfolgt durch
einen nicht bezeichneten und nicht dargestellten, an sich bekannten Feuerungsautomaten.In Fig. 2 is a basic circuit arrangement of a heater according to the
Invention for a turbo heater with automatic actuation shown. The
The principle of operation corresponds to that which is used in conjunction with FIG. 1
has been described above. In this second embodiment of the
The ignition protection valve 4 has an
Der Vorteil dieses zweiten Ausführungsbeispiels besteht u.a. darin, daß das
Heizgerät durch ein elektrisches Signal, welches von der Schaltuhr 18 geliefert wird,
gestartet werden kann. Damit ist es möglich, das Heizgerät unabhängig von der
ansonsten erforderlichen manuellen Bedienung zu einem gewünschten Zeitpunkt
automatisch in Betrieb zu nehmen. Damit kann, je nach Heizleistungsbedarf, das
Heizgerät für den Normalbetrieb, d.h. bis zu einer maximalen Heizleistung in Höhe
der 100%-Leistung betrieben werden, oder das Heizgerät kann in dem Turboheizungsmodus
nach erfolgter Einschaltung über das Signal von der Schaltuhr 18
betrieben werden, falls ein Heizleistungsbedarf vorliegt, welcher größer als die
100%-Leistung ist. Die gesamte prinzipielle Funktion entspricht ansonsten der
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 beschriebenen.The advantage of this second embodiment is i.a. in that the
Heater by an electrical signal, which is supplied by the
In Fig. 3 ist eine Unteransicht eines Zündsicherungsventils mit einem zusätzlichen
Magnetventil 11, d.h. mit automatischer Betätigung gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 2) dargestellt. In der Unteransicht gemäß Fig. 3 ist
der Temperatursensor 10 teilweise dargestellt, welcher dem Zündsicherungsventil
ein Signal an ein einstellbares Drosselelement 6 (nicht dargestellt) liefert. Neben
dem zusätzlichen Magnetventil 11 ist das Bypass-Ventil 7 mit der
Betätigungseinrichtung 8 dargestellt, welche als Magneteinsatz ausgebildet ist, d.h.
sowohl die Betätigungseinrichtung 8 als auch die Betätigungseinrichtung 11 sind als
Magneteinsätze ausgebildet. Die dargestellte Position des Bypass-Ventils entspricht
der geschlossenen Position. In der geschlossenen Position erfolgt die
Brennstoffzufuhr zu den einzelnen Brennerstufen von der Brennstoffzufuhrleitung 5
über die Festdrossel 20 zu den Brennerdüsen. In der oberen Austrittsöffnung der
Unteransicht gemäß Fig. 3 ist des weiteren das Hauptventil 12 mit seinem Sitz
angedeutet.3 is a bottom view of an ignition safety valve with an additional one
In Fig. 4 ist in einer vergrößerten Teilschnittansicht des in Fig. 3 markierten
Bereiches die geschlossene Position des Bypass-Ventils 7 dargestellt. In der
geschlossenen Position wird der Brennstoff über die als Hauptstromkanal
ausgebildete Brennstoffzufuhrleitung 5 lediglich durch die Festdrossel 20 in das
Anschlußstück der Brennstoffzufuhrleitung zu der Brennerdüse (nicht gezeigt) der
Brennereinrichtung 1, 2 geführt. Dadurch, daß das Bypass-Ventil 7 in seiner
geschlossenen Position ist, kann kein zusätzlicher Brennstoff der Brennereinrichtung
zugeführt werden. In Fig. 4 is an enlarged partial sectional view of the marked in Fig. 3
Area shown the closed position of the
Fig. 5 zeigt die vergrößerte Teilschnittansicht gemäß Fig. 4, jedoch mit dem Bypass-Ventil
7 in seiner geöffneten Position. In der geöffneten Position strömt der
Brennstoff über einen als Nebenstromkanal (Bypass 26) ausgebildeten Kanal direkt
in den Anschlußteil der zu der jeweiligen Brennerdüse der Brennereinrichtung 1, 2
führenden Brennstoffzufuhrleitung 5. Der Kopf des als Kolben ausgebildeten
Bypass-Ventils 7 weist ein ringförmiges Dichtelement (nicht bezeichnet) auf. Dieses
ringförmige Dichtelement bildet, wenn das Bypass-Ventil 7 in seiner geschlossenen
Position ist, eine ringförmige Dichtlinie, so daß Brennstoff nur noch durch die
Festdrossel 20 und von dort in den Anschlußstutzen zu den Brennerdüsen der
jeweiligen Brennereinrichtung strömt.FIG. 5 shows the enlarged partial sectional view according to FIG. 4, but with the
In Fig. 6 ist eine Seitenschnittansicht des in Fig. 3 gezeigten Zündsicherungsventils
dargestellt. Im oberen Teil des Zündsicherungsventils 4 ist die Druckstange 15
angedeutet. Durch Drücken der Druckstange 15 wird beim Inbetriebnehmen des
Heizgerätes die Zündsicherung 13 geöffnet, so daß Brennstoff über die
Zündbrennerleitung 24 zum Zündbrenner 3 gelangen kann, und der Regelkolben 14
wird in die Durchlaßposition gebracht, so daß Brennstoff, welcher von der
Brennstoffquelle 16 in die Brennstoffzufuhrleitung 5 strömt, zu der
Brennereinrichtung 1, 2 gelangen kann. Durch Drehen der Druckstange 15 wird das
Hauptventil 12 auf einen Durchtrittsquerschnitt geöffnet, mittels welchem in
Verbindung mit dem Temperatursensor 10, welcher teilweise dargestellt ist, die
gewünschte Temperatur des zu beheizenden Raumes eingestellt und geregelt wird.6 is a side sectional view of the ignition safety valve shown in FIG. 3
shown. The
In an sich bekannter Weise weist das Zündsicherungsventil 4 ein in Form eines
Balges 23 ausgebildetes Ausdehnungselement auf. Dieses Ausdehnungselement
steht in Verbindung mit dem Regelkolben 14. Mittels des Regelkolbens 14 wird an
dessen unterem Ende ein Drosselquerschnitt 6 geöffnet, verändert oder geschlossen,
wobei der Drosselquerschnitt 6 des Drosselelementes in Abhängigkeit von der
gewünschten Heizleistung (relativ grob) geregelt wird. In a manner known per se, the ignition safety valve 4 is in the form of a
Das Zündsicherungsventil 4 weist des weiteren zwei Brennstoffleitungen auf, die
Brennstoffzufuhrleitung 5, welche zu der Brennereinrichtung 1, 2 führt, und die
Zündbrennerleitung 24, welche Brennstoff dem Zündbrenner 3 zuführt. Der vordere
Bereich der Zündbrennerleistung 24, welcher durch einen Kreis mit X bezeichnet ist
(siehe Fig. 9a)), ist als eine Zündbrennerdrossel 22 ausgebildet. Der vordere Bereich
der Brennstoffzufuhrleitung 5, welcher mit einem Kreis mit Y bezeichnet ist (siehe
Fig. 9b)), ist als eine Brennerdrossel 21 ausgebildet. Die Brennerdrossel 21 dient
dazu, nur eine solche Menge an Brennstoff der Brennereinrichtung 1, 2 zuzuführen,
daß deren maximale Heizleistung entsprechend der Auslegungsbedingung für dieses
Ausführungsbeispiel auf ca. 170% der Normalleistung beschränkt ist, wobei die
genannten 170% Leistung die maximal mögliche, erzielbare Heizleistung aller
Brennerstufen ist.The ignition safety valve 4 also has two fuel lines that
Im unteren Teil des Zündsicherungsventils 4 ist die eigentliche Zündsicherung 13
dargestellt. Nachdem durch Drücken der Druckstange 15 die Zündsicherung 13
geöffnet worden ist und Brennstoff zum Zündbrenner 3 strömt und dort gezündet
wurde, wird mittels eines Thermoelementes 19 ein Spannungssignal erzeugt und an
die Zündsicherung 13 geliefert, auf dessen Basis die Zündsicherung 13
offengehalten wird, so daß Brennstoff stets in die Zündbrennerleitung 24 zum
Zündbrenner 3 strömt.The
In dieser Seitenschnittansicht des Zündsicherungsventils 4 gemäß Fig. 6 ist ebenfalls
in Schnittansicht das zusätzliche Magnetventil 11 dargestellt. Dieses zusätzliche
Magnetventil 11, dessen Öffnungs- und Schließquerschnitt in dem mit Z
bezeichneten Kreis ersichtlich ist, dient der automatischen Steuerung des
Zündsicherungsventils. Dieses zusätzliche Magnetventil 11 weist einen
Magneteinsatz auf, mittels welchem ein Kolben in Abhängigkeit von beispielsweise
dem Signal einer Schaltuhr 18 (siehe Fig. 2) in eine geöffnete Position gebracht
wird, so daß bei eingeschaltetem Hauptventil 12 Brennstoff von der
Brennstoffquelle 16 über den Öffnungsquerschnitt in dem zusätzlichen Magnetventil
11 unter Umgehung der manuell zu betätigenden Zündsicherung 13 dem
Zündbrenner 3 und in die Brennstoffzufuhrleitung 5 zu der Brennereinrichtung 1, 2
zuführbar ist.In this side sectional view of the ignition safety valve 4 according to FIG. 6 is also
the
In Fig. 7 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht des Bereiches Z gemäß Fig. 6
dargestellt. In Fig. 7 ist der Schließkolben des zusätzlichen Magnetventils 11 in der
geschlossenen Position. In Fig. 8 ist dagegen in derselben Teilschnittansicht wie
Fig. 7 der Schließkolben des zusätzlichen Magnetventils 11 in der offenen Position
gezeigt. Die prinzipielle Anordnung dieses zusätzlichen Magnetventils 11 ist in Fig.
2 dargestellt. Aus Fig. 8 ist ersichtlich, daß bei geöffnetem Kolben des zusätzlichen
Magnetventils 11 Brennstoff sowohl in die Zündbrennerleitung 24 zum Zündbrenner
3 als auch in die Brennstoffzufuhrleitung zu der Brennereinrichtung 1, 2 strömen
kann.FIG. 7 is an enlarged partial sectional view of area Z according to FIG. 6
shown. In Fig. 7, the closing piston of the
In Fig. 9a) ist gemäß einem Ausführungsbeispiel die Zündbrennerdrossel 22 in Form
einer Strömungsblende dargestellt. Diese Strömungsblende weist in ihrer Mitte eine
Öffnung einer definierten Größe auf, welche die eigentliche Zündbrennerdrossel 22
darstellt. Der in die Zündbrennerleitung 24 strömende Brennstoff wird an dieser
Zündbrennerdrossel 22 soweit gedrosselt, daß im Zündbrenner 3 maximal 10% der
gesamten Heizleistung erzeugt werden.In FIG. 9 a), the
In Fig. 9b) ist in vergrößerter Schnittdarstellung eine Brennerdrossel 21 dargestellt,
welcher in Form einer Strömungsblende ausgebildet ist. Diese Strömungsblende
weist im zentralen Bereich eine Öffnung auf, welche die eigentliche Brennerdrossel
21 dargestellt. Die Größe dieser Öffnung ist so bemessen, daß der in der
Brennstoffzufuhrleitung zu der Brennereinrichtung strömende Brennstoff so
gedrosselt wird, daß die gesamte Heizleistung ca. 170% (im Turbobetriebsmodus)
nicht überstiegen wird. Bei Heizgeräten, welche nicht für einen
Turbobetriebsmodus vorgesehen sind, ist diese Brennerdrossel so dimensioniert, daß
die Gesamtleistung aller Brennerstufen 90% der Gesamtheizleistung des Heizgerätes
nicht übersteigt, wobei für den Zündbrenner ca. 10% Leistung realisiert werden. 9b) shows a
In Fig. 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für Brennerdrosseln oder Zündbrennerdrosseln dargestellt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das die eigentliche Brennerdüse darstellende Ende der Brennstoffzufuhrleitung bzw. der Zündbrennerleitung als konischer Rohrabschnitt mit einem im wesentlichen zylindrischen vorderen Abschnitt ausgebildet. Die Brennerdrossel bzw. Zündbrennerdrossel ist als Rohrspitze einer definierten Konfiguration ausgebildet. Neben der dargestellten Rohrspitze, welche aus einem Verjüngungsabschnitt besteht und einem zylindrischen Abschnitt ist es außerdem möglich, daß die Rohrspitze in einer gekrümmten Konfiguration auf den Drosselöffnungsquerschnitt reduziert wird oder daß die Brennerdüse als kegeliger Austritt oder als Schlitzdüse oder als sternförmig angeordnete Schlitzdüse ausgebildet ist. Die Form, Größe und Gestaltung der Rohrspitze richtet sich dabei nach der gewünschten Drosselwirkung für die jeweilige Brennerstufe und auch nach der gezielten Beeinflussung einer ruhigen und optimalen Flammenausbildung in den einzelnen Brennerstufen.10 is a further embodiment for burner chokes or Pilot burner chokes shown. According to this embodiment, this is the actual end of the fuel supply line or the burner nozzle Pilot burner line as a conical pipe section with an essentially cylindrical front portion formed. The burner choke or Pilot burner throttle is designed as a pipe tip of a defined configuration. In addition to the pipe tip shown, which consists of a tapered section and a cylindrical section, it is also possible that the pipe tip in a curved configuration is reduced to the throttle opening cross section or that the burner nozzle as a conical outlet or as a slot nozzle or as star-shaped slot nozzle is formed. The shape, size and The design of the pipe tip depends on the desired throttling effect for the respective burner stage and also after influencing one in a targeted manner calm and optimal flame formation in the individual burner stages.
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dadurch gekennzeichnet, daß
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