EP1027559B1 - Gasbeheizter wassererhitzer, insbesondere durchlauferhitzer - Google Patents

Gasbeheizter wassererhitzer, insbesondere durchlauferhitzer Download PDF

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EP1027559B1 EP99932635A EP99932635A EP1027559B1 EP 1027559 B1 EP1027559 B1 EP 1027559B1 EP 99932635 A EP99932635 A EP 99932635A EP 99932635 A EP99932635 A EP 99932635A EP 1027559 B1 EP1027559 B1 EP 1027559B1
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gas
water heater
flame
indicator
operating indicator
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Manfred Seebauer
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • 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
    • F23N5/123—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 using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/26—Details
    • F23N5/265—Details using electronic means
    • 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

  • the invention is based on a gas-heated Water heater, especially instantaneous water heater, after the Genus of the main claim.
  • a viewing opening is on Housing arranged to the ignition process or the Observe the combustion process based on the flame formation can.
  • the presence of a flame in gas heaters by means of monitoring an ionization electrode is, for example known from document JP 62 288 418 A.
  • the gas-heated water heater according to the invention draws is characterized in that by using an electrical Operating display for flame detection on the aforementioned Viewing window can be dispensed with.
  • Such Operating display can be implemented with simple means, while inserting a viewing window into the Housing jacket of the water heater and in the front the combustion chamber wall considerably more manufacturing effort means.
  • a viewing window for the Flame detection can be used for the device jacket Water heater a closed and attractive design be selected, which is similar to that of electrical appliances.
  • the water heater has a known ionization flame monitoring, whereby the operating display according to the invention for flame detection depending on Ionization current signal is switched.
  • the electrical operating indicator lights up, e.g. an LED display, green on, so that the user of the proper operation of the gas heated Water heater is signaled.
  • the electrical operating display for flame detection is advantageously in integrated into a module that in addition to the operating display, a charge status display for Batteries that are responsible for the power supply and an input and Power switch includes.
  • a design improvement is brought about by the three aforementioned elements are arranged behind a hinged flap of the control panel. It points the flap opens a window behind which the operating display and the Charge status display for the batteries is still visible despite the closed flap are arranged.
  • Figure 1 shows schematically the housing jacket of a gas-heated water heater an operating display for flame detection
  • Figure 2 shows a device diagram Water heater with the functionally relevant components.
  • a housing jacket 10 is one Gas flow heater shown in the lower Area a control panel 12 is provided.
  • the Control panel cover 12 has a gas slide 14 with which the gas supply to a burner 16 is opened or closed can be.
  • a Water quantity selector 18 arranged in the form of a rotary knob.
  • There is also an electrical one on the control panel cover 12 Operating display 20 for flame detection, one Charge status indicator 22 for batteries and an input and Switch 24 provided for the power supply, the arranged in a battery box 26 batteries of the Serve power supply.
  • the three elements 20, 22, 24 are arranged behind an operating flap 28, a window 29 also in the closed state the view of the electrical operating display 20 for flame detection and the electrical charge status indicator 22 for the batteries leaves free.
  • the device has a water flow line 30 by a Water inlet 32 through one as a whole with reference number 34 provided water valve and a heat exchanger 36 to one Warm water outlet 38 or leads to a nozzle.
  • a Water inlet 32 through one as a whole with reference number 34 provided water valve and a heat exchanger 36 to one Warm water outlet 38 or leads to a nozzle.
  • Below the heat exchanger 36 is not in one Combustion shaft of the gas burner 16 shown arranged from a gas line 40 with fuel gas is supplied.
  • One is in the gas line 40 as a whole the gas valve provided with the reference number 42.
  • the Gas fitting 42 has a gas valve 44, which via a Pilot gas pipe 46 is connected to a pilot burner 48.
  • a membrane 50 is also located in the gas fitting 42 arranged in cooperation with a second Gas valve 52 of the gas fitting 42 in the gas line 40 arranged first main gas valve 54 controls. At the Gas fitting 42 is also a membrane 50 bypassing Bypass line 56 arranged to the second gas valve 52nd leads. In the gas line 40 is a second main gas valve 58 arranged, depending on the position of the Throttle valve 14 releases the gas path.
  • Water fitting 34 the structure and mode of operation of which is known and is not described in more detail here, the constancy of the Outlet temperature of the heated water reached by over a arranged in the gas line 40 and with the Water fitting 34 related control valve 60 a guided in proportion to the flow rate of the water Quantity of gas reaches burner 16.
  • the outlet temperature of the Water are changed.
  • At the pilot burner 48 is still an ignition electrode 62 and a flame monitoring electrode 64 arranged.
  • the gas-heated Water heater has a control unit 66, which over corresponding control or supply lines with the electrical components, including your own Power supply to the battery box 26, in connection stands.
  • the operating display for flame detection works in the following way:
  • the operational readiness of the gas-fired water heater is produced by using the slide switch 24 the control device 66 is supplied with voltage.
  • the control device 66 When opening a nozzle on the water outlet 38 is at the Water valve 34 arranged microswitch 68 closed and output a voltage signal to controller 66.
  • First gas valve 44 in gas fitting 42 is opened.
  • the first main gas valve 54 is closed, while the gas valve 52 is open so that gas from the Gas line 40 via the bypass line 56 into the pilot gas pipe 46 arrives and flows to the pilot burner 48, where it with the help the ignition electrode 62 is ignited.
  • the ionization flame monitoring electrode 64 reports the ignition to the Control unit 66, which now closes the gas valve 52.
  • the electrical operating display 20 is activated at the same time, which are green throughout the process of hot water extraction lights up, and thus the user the proper Operation of the water heater signals.
  • the microswitch 68 will Voltage signal to control unit 66 interrupted.
  • the first Gas valve 44 is closed and second gas valve 52 will be opened. This causes the differential pressure at the Membrane 50 removed and the first main gas valve 54 closed.
  • the flame on the burner 16 extinguishes, causing simultaneously via the monitoring electrode 64 to the Control unit 66 a signal to switch off the electrical Operating display 20 is issued.

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Description

Die Erfindung geht aus von einem gasbeheizten Wassererhitzer, insbesondere Durchlauferhitzer, nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Stand der Technik
Bei bekannten Wassererhitzern ist eine Sichtöffnung am Gehäuse angeordnet, um den Zündvorgang bzw. den Verbrennungsvorgang anhand der Flammenbildung beobachten zu können.
Aus dem Dokument DE 93 16 071 U1 ist ein Heizgerät mit einer Einrichtung zur Sichtanzeige von Funktionsstörungen bekannt, wobei im Frontteil eines Gehäusemantels des Heizgerätes eine elektrische Betriebsanzeige in Form einer Hauptkontrollleuchte zur Erkennbarmachung des Vorhandenseins des Verbrennungsvorgangs vorgesehen ist. Zusätzlich dazu sind sekundäre Kontrollleuchten angebracht, die zur Fehlererkennung bestimmter Funktionen des Heizgerätes dienen. Die Hauptkontrollleuchte und die sekundären Kontrollleuchten sind zusammen mit Bedienelementen in einem Modul eingebaut, das mit einem abnehmbaren Deckel verschließbar ist.
Das Vorhandensein einer Flamme bei Gasheizgeräten mittels einer Ionisationselektrode zu überwachen, ist beispielsweise aus dem Dokument JP 62 288 418 A bekannt.
Aus dem Dokument US 5,549,469 ist bekannt, das Vorhandensein einer Flamme bei Brennern für Heizgeräte durch ein Signal einer Flammenüberwachungselektrode mittels einer LED-Leuchtanzeige sichtbar anzuzeigen.
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 denen von Elektrogeräten ähnlich ist.
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.
Eine Verbesserung des Designs wird bewirkt, indem die drei vorgenannten Elemente hinter einer abschwenkbaren Klappe der Bedienfeldblende angeordnet sind. Dabei weist die Klappe ein Sichtfenster auf, 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 (1)

  1. Gasbeheizter Wassererhitzer, insbesondere Durchlauferhitzer, mit einer Gaszufuhreinrichtung, 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, wobei der Verbrennungsvorgang mit Hilfe einer Betriebsanzeige erkennbar ist und wobei die Betriebsanzeige in einem Modul integriert und hinter einer abschwenkbaren Klappe (28) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Versorgungseinrichtung eine Batterie ist, dass als Mittel zum Überprüfen des Vorhandenseins der Flamme eine Ionisationsflammenüberwachung (64) vorgesehen ist, dass die elektrische Betriebsanzeige (20) beim Vorhandensein der Flamme aktiviert ist, wobei die Betriebsanzeige (20) in Abhängigkeit vom Ionisationssignal geschaltet ist, dass das Modul neben der Betriebsanzeige (20) eine Ladezustandsanzeige (22) für die Batterie-Stromversorgung und einen Ein- und Ausschalter (24) für die Stromversorgung aufweist und dass die abschwenkbare Klappe (28) ein Sichtfenster (29) aufweist, hinter der die Betriebsanzeige (20) und die Ladezustandsanzeige (22) trotz geschlossener Klappe (28) sichtbar angeordnet sind.
EP99932635A 1998-06-05 1999-05-06 Gasbeheizter wassererhitzer, insbesondere durchlauferhitzer Expired - Lifetime EP1027559B1 (de)

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