EP1027559A1 - Gasbeheizter wassererhitzer, insbesondere durchlauferhitzer - Google Patents

Gasbeheizter wassererhitzer, insbesondere durchlauferhitzer

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EP1027559A1
EP1027559A1 EP99932635A EP99932635A EP1027559A1 EP 1027559 A1 EP1027559 A1 EP 1027559A1 EP 99932635 A EP99932635 A EP 99932635A EP 99932635 A EP99932635 A EP 99932635A EP 1027559 A1 EP1027559 A1 EP 1027559A1
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water heater
gas
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heater according
flame
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Manfred Seebauer
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Robert Bosch GmbH
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    • F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/12—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using ionisation-sensitive elements, i.e. flame rods
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2231/00—Fail safe
    • F23N2231/20—Warning devices
    • F23N2231/22—Warning devices using warning lamps

Definitions

  • Gas-heated water heater especially instantaneous water heater
  • the invention is based on a gas-heated
  • Water heater in particular water heater, according to the preamble of the main claim.
  • a viewing opening on the housing in order to be able to observe the ignition process or the combustion process on the basis of the flame formation.
  • the gas-heated water heater according to the invention is characterized in that the aforementioned viewing window can be dispensed with by using an electrical operating display for flame detection.
  • an electrical operating display can be implemented with simple means, while the introduction of a viewing window into the housing jacket of the water heater and into the front of the combustion chamber wall means considerably more manufacturing effort.
  • a viewing window for flame detection By dispensing with a viewing window for flame detection, a closed and attractive design can be selected for the device jacket of the water heater that is similar to that of electrical devices.
  • the measures listed in the subclaims further advantageous embodiments of the water heater according to the main claim are possible.
  • the water heater has an ionization flame monitoring system known per se, the operating display according to the invention for flame detection being switched as a function of the ionization current signal.
  • the electrical operating indicator lights up, e.g. an LED display, green on, so that the user is informed that the gas-heated water heater is operating correctly.
  • the electrical operating display for flame detection is advantageously integrated in a module that, in addition to the operating display, includes a charge status display for batteries which are responsible for the power supply and an on and off switch for the power supply.
  • the flap has a viewing window, behind which the operating display and the charge status display for the batteries are still arranged visibly despite the closed flap.
  • FIG. 1 schematically shows the casing of a gas-heated water heater with an operating display for flame detection
  • FIG. 2 shows a device diagram of a water heater with the functionally relevant components.
  • a housing jacket 10 of a gas flow heater is shown, in which a control panel 12 is provided in the lower region.
  • the control panel cover 12 has a gas slide 14, with which the gas supply to a burner 16 can be opened or closed.
  • a water quantity selector 18 in the form of a rotary knob is arranged below the gas slide valve 14.
  • Charge status indicator 22 for batteries and an on and off switch 24 for the power supply are provided, the batteries arranged in a battery box 26 serving for the power supply.
  • the three elements 20, 22, 24 are arranged behind an operating flap 28, with a window 29, even in the closed state, leaving the view of the electrical operating display 20 for flame detection and the electrical charge status display 22 open for the batteries.
  • the device has a water flow line 30, which leads from a water inlet 32 via a water fitting provided as a whole with the reference number 34 and a heat exchanger 36 to a hot water outlet 38 or to a dispensing valve.
  • the gas burner 16 which is supplied with fuel gas from a gas line 40, is arranged below the heat exchanger 36 in a combustion shaft (not shown).
  • a gas fitting provided as a whole with the reference number 42 is arranged in the gas line 40.
  • the gas fitting 42 has a gas valve 44 which is connected to an ignition burner 48 via an ignition gas tube 46.
  • a membrane 50 is also arranged in the gas valve 42 and, in cooperation with a second gas valve 52 of the gas valve 42, controls a first main gas valve 54 arranged in the gas line 40.
  • a bypass line 56 which bypasses the membrane 50 and leads to the second gas valve 52, is also arranged on the gas fitting 42.
  • a second main gas valve 58 is arranged in the gas line 40 and releases the gas path depending on the position of the gas slide 14.
  • a control valve 60 arranged in the gas line 40 and connected to the water fitting 34 in proportion to The flow rate of the water and the amount of gas passed to the burner 16.
  • the outlet temperature of the water can be changed via the rotary knob 18 accessible from the outside.
  • An ignition electrode 62 and a flame monitoring electrode 64 are also arranged on the pilot burner 48.
  • the gas-heated water heater has a control unit 66 which is connected to the electrical components, including for its own voltage supply, to the battery box 26 via corresponding control or supply lines.
  • the operating display for flame detection works in the following way:
  • the operational readiness of the gas-heated water heater is established in that the control unit 66 is supplied with voltage via the slide switch 24.
  • a microswitch 68 arranged on the water fitting 34 is closed and a voltage signal is sent to the control unit 66.
  • Control unit 66 opens the first gas valve 44 in the gas fitting 42, which is closed when de-energized.
  • the first main gas valve 54 is closed while the gas valve 52 is open, so that gas from the gas line 40 passes through the bypass line 56 into the pilot gas pipe 46 and flows to the pilot burner 48, where it is ignited with the aid of the ignition electrode 62.
  • the ionization flame monitoring electrode 64 reports the ignition to the control device 66, which now closes the gas valve 52.
  • the gas in the pilot gas tube 46 burns out, as a result of which the pressure in the right-hand chamber half of the gas fitting 42 drops.
  • the differential pressure arising across the diaphragm 50 opens the first main gas valve 54. If the user has previously opened the second main gas valve 58 with the aid of the gas slide 14, the gas path is via
  • the electrical operating display 20 is activated at the same time, which lights up green during the entire process of drawing off hot water, and thus signals to the user that the water heater is operating correctly.
  • the voltage signal to the control unit 66 is interrupted via the microswitch 68.
  • the first gas valve 44 is closed and the second gas valve 52 is opened.
  • the differential pressure on the membrane 50 is reduced and the first main gas valve 54 is closed.
  • the flame on the burner 16 extinguishes, as a result of which a signal for switching off the electrical operating display 20 is simultaneously sent to the control unit 66 via the monitoring electrode 64.
  • the second main gas valve 58 which can be actuated via the gas slide 14, can be dispensed with, since the first main gas valve 54 can be electrically controlled via the on / off switch 24, and thus the required safety function takes over.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen gasbeheizten Wassererhitzer, insbesondere Durchlauferhitzer, mit einer Gaszufuhreinrichtung (40, 42, 58, 60), mit einem Brenner (16) und einer Zündvorrichtung (48, 62) für das Brenngas-Luftgemisch, ferner mit einer elektrischen Versorgungseinrichtung (26), sowie mit Mitteln, um das Vorhandensein einer Flamme überprüfen zu können. Es wird vorgeschlagen, daß der Verbrennungsvorgang mit Hilfe einer elektrischen Betriebsanzeige (20) erkennbar ist. Damit ist auf eine einfache Art und Weise eine Flammenerkennung durch den Benutzer möglich.

Description

Gasbeheizter Wassererhitzer, insbesondere Durchlauferhitzer
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem gasbeheizten
Wassererhitzer, insbesondere Durchlauferhitzer, nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei Wassererhitzern dieser Gattung ist es bekannt, eine Sichtöffnung am Gehäuse anzuordnen, um den Zündvorgang bzw. den Verbrennungsvorgang anhand der Flammenbildung beobachten zu können.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße gasbeheizte Wassererhitzer zeichnet sich dadurch aus, daß durch den Einsatz einer elektrischen Betriebsanzeige zur Flammenerkennung auf das vorgenannte Sichtfenster verzichtet werden kann. Eine derartige Betriebsanzeige ist mit einfachen Mitteln realisierbar, während das Einbringen eines Sichtfensters in den Gehäusemantel des Wassererhitzers sowie in die Frontseite der Brennkammerwand erheblich mehr Fertigungsaufwand bedeutet. Durch den Verzicht eines Sichtfensters für die Flammenerkennung kann für den Gerätemantel des Wassererhitzers ein geschlossenes und attraktives Design gewählt werden, das den von Elektrogeräten ähnlich ist. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Wassererhitzers nach dem Hauptanspruch möglich.
Der Wassererhitzer besitzt eine an sich bekannte Ionisationsflammenüberwachung, wobei die erfindungsgemäße Betriebsanzeige zur Flammenerkennung in Abhängigkeit vom Ionisationsstromsignal geschaltet wird.
Brennt die Flamme, so leuchtet die elektrische Betriebsanzeige, z.B. eine LED-Anzeige, grün auf, so daß dem Benutzer der ordnungsgemäße Betrieb des gasbeheizten Wassererhitzers signalisiert wird.
Die elektrische Betriebsanzeige zur Flammenerkennung ist in vorteilhafter Weise in einem Modul integriert, daß neben der Betriebsanzeige eine Ladezustandsanzeige für Batterien, die für die Stromversorgung verantwortlich sind, und einen Ein- und Ausschalter für die Stromversorgung umfaßt.
Zur Verbesserung des Designs wird vorgeschlagen, die drei vorgenannten Elemente hinter einer abschwenkbaren Klappe der Bedienfeldblende anzuordnen. Dabei ist es zweckmäßig, daß die Klappe ein Sichtfenster aufweist, hinter der die Betriebsanzeige und die Ladezustandsanzeige für die Batterien trotz geschlossener Klappe weiterhin sichtbar angeordnet sind.
Zeichnung
Figur 1 zeigt schematisch den Gehäusemantel eines gasbeheizten Wassererhitzers mit einer Betriebsanzeige zur Flammenerkennung, und Figur 2 ein Geräteschema eines Wassererhitzers mit den funktionsrelevanten Bauteilen. In Figur 1 ist ein Gehäusemantel 10 eines Gasdurchlauferhitzers dargestellt, bei dem im unteren Bereich eine Bedienfeldblende 12 vorgesehen ist. Die Bedienfeldblende 12 weist einen Gasschieber 14 auf, mit dem die Gaszufuhr zu einem Brenner 16 geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Unterhalb des Gasschiebers 14 ist ein Wassermengenwähler 18 in Form eines Drehknopfes angeordnet. Weiterhin ist an der Bedienfeldblende 12 eine elektrische Betriebsanzeige 20 zur Flammenerkennung, eine
Ladezustandsanzeige 22 für Batterien und ein Ein- und Ausschalter 24 für die Stromversorgung vorgesehen, wobei die in einem Batteriekasten 26 angeordneten Batterien der Stromversorgung dienen. Die drei Elemente 20, 22, 24 sind hinter einer Bedienklappe 28 angeordnet, wobei ein Fenster 29 auch im geschlossenen Zustand die Sicht auf die elektrische Betriebsanzeige 20 zur Flammenerkennung und die elektrische Ladezustandsanzeige 22 für die Batterien freiläßt.
Im folgenden wird der Geräteaufbau des Wassererhitzers im Zusammenhang mit den an der Bedienfeldblende 12 angeordneten Bedienelementen näher erläutert .
Das Gerät hat eine Wasserdurchlaufleitung 30, die von einem Wassereinlaß 32 über eine als ganzes mit der Bezugszahl 34 versehene Wasserarmatur und einen Wärmetauscher 36 zu einem Warmwasserauslaß 38 bzw. zu einem Zapfventil führt. Unterhalb des Wärmetauschers 36 ist in einem nicht dargestellten Verbrennungsschacht der Gasbrenner 16 angeordnet, der aus einer Gasleitung 40 mit Brenngas versorgt wird. In der Gasleitung 40 ist eine als ganzes mit der Bezugszahl 42 versehene Gasarmatur angeordnet. Die Gasarmatur 42 weist ein Gasventil 44 auf, das über ein Zündgasrohr 46 mit einem Zündbrenner 48 in Verbindung steht. In der Gasarmatur 42 ist weiterhin eine Membran 50 angeordnet, die im Zusammenwirken mit einem zweiten Gasventil 52 der Gasarmatur 42 ein in der Gasleitung 40 angeordnetes erstes Hauptgasventil 54 steuert. An der Gasarmatur 42 ist weiterhin eine die Membran 50 umgehende Bypaßleitung 56 angeordnet, die zum zweiten Gasventil 52 führt. In der Gasleitung 40 ist ein zweites Hauptgasventil 58 angeordnet, das in Abhängigkeit von der Stellung des Gasschiebers 14 den Gasweg freigibt. Mit Hilfe der Wasserarmatur 34, deren Aufbau und Wirkungsweise bekannt ist und hier nicht näher beschrieben ist, wird die Konstanz der Auslauftemperatur des erhitzten Wassers erreicht, indem über ein in der Gasleitung 40 angeordnetes und mit der Wasserarmatur 34 in Verbindung stehendes Regelventil 60 eine proportional zur Durchlaufmenge des Wassers geführte Gasmenge zum Brenner 16 gelangt. Über den von außen zugänglichen Drehknopf 18 kann die Auslauftemperatur des Wassers verändert werden. Am Zündbrenner 48 ist weiterhin eine Zündelektrode 62, sowie eine Flammen- Überwachungselektrode 64 angeordnet. Der gasbeheizte Wassererhitzer weist ein Steuergerät 66 auf, das über entsprechende Steuer- bzw. Versorgungsleitungen mit den elektrischen Bauteilen, einschließlich zur eigenen Spannungsversorgung mit dem Batteriekasten 26, in Verbindung steht.
Die Betriebsanzeige zur Flammenerkennung funktioniert dabei auf folgende Art und Weise :
Die Betriebsbereitschaft des gasbeheizten Wassererhitzers wird dadurch hergestellt, daß über den Schiebeschalter 24 das Steuergerät 66 mit Spannung versorgt wird. Beim Öffnen eines Zapfventils am Wasserauslaß 38 wird ein an der Wasserarmatur 34 angeordneter Mikroschalter 68 geschlossen und ein Spannungssignal an das Steuergerät 66 abgegeben. Vom Steuergerät 66 wird das im stromlosen Zustand geschlossene erste Gasventil 44 in der Gasarmatur 42 geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt ist das erste Hauptgasventil 54 geschlossen, während das Gasventil 52 geöffnet ist, so daß Gas aus der Gasleitung 40 über die Bypassleitung 56 in das Zündgasrohr 46 gelangt und zum Zündbrenner 48 strömt, wo es mit Hilfe der Zündelektrode 62 entzündet wird. Die Ionisationsflammen- Überwachungselektrode 64 meldet die erfolgte Zündung an das Steuergerät 66, das jetzt das Gasventil 52 schließt. Das im Zündgasrohr 46 befindliche Gas brennt aus, wodurch der Druck in der rechten Kammerhälfte der Gasarmatur 42 absinkt. Der über der Membran 50 entstehende Differenzdruck öffnet das erste Hauptgasventil 54. Wurde vorher das zweite Hauptgasventil 58 durch den Benutzer mit Hilfe des Gasschiebers 14 geöffnet, so ist der Gasweg über das
Regelventil 60 zum Brenner 16 freigegeben. Unter Zuführung von Verbrennungsluft kann es an der Brenneroberfläche mit Hilfe des Zündbrenners 48 entzündet werden.
Nachdem die Flammen-Überwachungselektrode 64 die erfolgte Zündung an das Steuergerät 66 gemeldet hat, wird gleichzeitig die elektrische Betriebsanzeige 20 aktiviert, die während der gesamten Brauchwasserentnahme grün aufleuchtet, und somit dem Benutzer den ordnungsgemäßen Betrieb des Wassererhitzers signalisiert.
Am Ende des ZapfVorgangs wird über den Mikroschalter 68 das SpannungsSignal zum Steuergerät 66 unterbrochen. Das erste Gasventil 44 wird geschlossen und das zweite Gasventil 52 wird geöffnet. Dadurch wird der Differenzdruck an der Membran 50 abgebaut und das erste Hauptgasventil 54 geschlossen. Die Flamme am Brenner 16 erlischt, wodurch gleichzeitig über die Überwachungselektrode 64 an das Steuergerät 66 ein Signal zum Abschalten der elektrischen Betriebsanzeige 20 abgegeben wird. Alternativ zum beschriebenen Ausführungsbeispiel kann, wie in der Patentanmeldung P 195 02 686.9 beschrieben, auf das über den Gasschieber 14 betätigbare zweite Hauptgasventil 58 verzichtet werden, da das erste Hauptgasventil 54 über den Ein- und Ausschalter 24 elektrisch ansteuerbar ist, und somit die erforderliche Sicherheitsfunktion übernimmt.

Claims

Ansprüche
1. Gasbeheizter Wassererhitzer, insbesondere
Durchlauferhitzer, mit einer Gaszuführeinrichtung, mit einem Brenner und einer Zündvorrichtung für das Brenngas- Luftgemisch, ferner mit einer elektrischen Versorgungseinrichtung, sowie mit Mitteln, um das Vorhandensein einer Flamme überprüfen zu können, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsvorgang mit Hilfe einer elektrischen Betriebsanzeige (20) erkennbar ist.
2. Wassererhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ionisationsflammenüberwachung (64) vorgesehen ist, wobei die Betriebsanzeige (20) in Abhängigkeit vom Ionisationssignal geschaltet ist.
3. assererhitzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Betriebsanzeige (20) an einer Bedienfeldblende (12) des Gerätemantels (10) angeordnet ist.
4. Wassererhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorhandensein der Flamme, d.h. wenn das Gerät in Betrieb ist, die Betriebsanzeige (20) grün aufleuchtet.
5. Wassererhitzer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsanzeige (20) in einem Modul integriert ist, das neben der Betriebsanzeige (20) eine Ladezustandsanzeige (22) für eine Batterie-
Stromversorgung und einen Ein- und Ausschalter (24) für die Stromversorgung aufweist.
6. Wassererhitzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Betriebsanzeige (20) , Ladezustandsanzeige (22) und
Ein- und Ausschalter (24) hinter einer abschwenkbaren Klappe (28) angeordnet sind.
7.Wassererhitzer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (28) ein Sichtfenster (29) aufweist, hinter der die Betriebsanzeige (20) und die Ladezustandsanzeige (22) trotz geschlossener Klappe (28) sichtbar angeordnet sind.
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