EP1063475A2 - Gasbeheizter Durchlaufwassererhitzer - Google Patents

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EP1063475A2
EP1063475A2 EP00111997A EP00111997A EP1063475A2 EP 1063475 A2 EP1063475 A2 EP 1063475A2 EP 00111997 A EP00111997 A EP 00111997A EP 00111997 A EP00111997 A EP 00111997A EP 1063475 A2 EP1063475 A2 EP 1063475A2
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EP
European Patent Office
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gas
water heater
line
burner
heated
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EP00111997A
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Klaus Daiber
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Vaillant GmbH
Original Assignee
Joh Vaillant GmbH and Co
Vaillant GmbH
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    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
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    • F24H1/0027—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters using fluid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24D18/00—Small-scale combined heat and power [CHP] generation systems specially adapted for domestic heating, space heating or domestic hot-water supply
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    • F24D2101/00—Electric generators of small-scale CHP systems
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    • F24D2103/10—Small-scale CHP systems characterised by their heat recovery units
    • F24D2103/13—Small-scale CHP systems characterised by their heat recovery units characterised by their heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H2240/00—Fluid heaters having electrical generators
    • F24H2240/01—Batteries, electrical energy storage device

Definitions

  • the present invention relates to a gas-fired instantaneous water heater according to the introductory part of the independent claim.
  • Such gas-fired instantaneous water heaters are one with electronic control electric ignition on the market.
  • an electric battery has been used so far. These batteries have normal Operation has a lifespan of about a year, after which it exceeds need to be replaced.
  • This exchange causes for the consumer Additional costs and inconvenience to the extent that if he forgets the exchange, Problems with the operation of the instantaneous water heater, because this usually occurs does not start up properly. Furthermore, the environment is affected by the disposal of the Used batteries charged.
  • the present invention is based on the object just described above To avoid disadvantages and to create a gas-fired instantaneous water heater which no longer needs to replace batteries.
  • the figure shows a schematic diagram of a gas-fired once-through water heater.
  • the gas-fired instantaneous water heater 1 has one of one as the most important components atmospheric gas burner 2 heated fin heat exchanger 3, which in the course of a Waterway 4 is located, which is fed from a cold water source 5 Cold water supply line 6 and one leading away from the heat exchanger 3 Hot water tap line 7, in which a temperature sensor 8 is arranged and which of a nozzle 9 is controlled.
  • the heat exchanger 3 is arranged in a combustion chamber 10 by a Exhaust collector 11 is covered, to which an exhaust pipe 12 is connected.
  • the Gas burner 2 is fed from a gas line 14 provided with a solenoid valve 13, wherein the solenoid valve has an electromagnet 15 which with a line 16 with a control and regulating circuit 17 is connected. With this is also via a line 18 the temperature sensor 8 connected.
  • the burner is an ignition electrode 19 and one Monitoring electrode 20 assigned. Both are connected via lines 21 and 22 to one Automatic burner controls 23 connected. This controls the line 24 Electromagnet 15 and is via a line 25 from the control / regulation circuit 17th controlled.
  • This control and regulating circuit 17 is a via a line 26 Accumulator 27 assigned, which is connected via a line 28 to a further line 29 connected is. This is connected to an electric generator 30, which is connected to a rectifier 31 assigned.
  • the electric generator is driven by a shaft 32 by one Vane encoder 33 in the water path 4 and more precisely in the cold water supply line 6 is arranged.
  • the impeller 33 can also be used to control and Control circuit to communicate how high the actual value of the water flow is. this happens via a line 34.
  • the function of the gas-fired instantaneous water heater just described is as follows: When the nozzle 9 is closed, the entire device is at rest, the accumulator 27 is either charged, freshly installed or charged from the last start-up. When the nozzle 9 is opened, a certain water throughput is set depending on the degree of opening of the nozzle or a water flow limiter or water constant flow regulator located in the course of the water path 4. This water throughput is registered by the impeller 33 and initially acts on the control and regulating circuit 17 via the line 34. At this moment, the latter is supplied with electrical energy from the charged accumulator 27 via the line 26.
  • the control and regulating circuit 17 activates the automatic firing device 23 via the line 25, which activates the electromagnet 15 of the solenoid valve 13 via the line 24 and opens the solenoid valve.
  • the ignition electrode 19 is supplied with high voltage via line 21, so that sparks jump from the electrode to the burner in certain time cycles, which attempt to ignite the gas-air mixture flowing out of the burner 2. After ignition has taken place, a flame forms, so that the monitoring electrode 20 notifies this via the line 22 to the automatic burner control 23, which then keeps the electromagnet 15 of the gas solenoid valve 13 open via the line 24.
  • the automatic firing device 23 switches the electromagnet 15 to be de-energized via the line 24, so that the gas valve 13 closes .
  • the electrical supply of the automatic burner control 23 with electrical energy follows indirectly through the accumulator 27 via the line 26 and the control and regulating circuit 17.
  • the temperature controller integrated in the device consisting of the temperature sensor 8 as the actual value transmitter and the setpoint adjuster 35, which has a Line 36 is connected to the controller in the control and regulating circuit 17 and which energizes the electromagnet 15 via the line 16 is fed by the accumulator 17.
  • the impeller 33 drives the electric generator 30 via the shaft 32, so that it generates alternating voltage, which is rectified in the rectifier 31 and which feeds the control and regulating circuit 17 via the line 29, and in parallel thereto via the Line 28, the accumulator 27 is charged. Accordingly, an at least partially charged accumulator is always available at the start of the device, so that the control and regulating circuit 17 can start operating immediately without a certain amount of water having to have passed the device before the electric generator 30 driven by the impeller 33 is able to supply electrical power for commissioning.

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Abstract

Gasbeheizter Durchlauferhitzer (1) mit einem von einem Gasbrenner (2) beheizten Wärmetauscher (3), der im Wasserweg (4) von einer Kaltwasserquelle (5) zu einem Zapfventil (9) in Serie mit einem ein Flügelrad aufweisenden Durchsatzgeber (33) angeordnet ist, wobei der Gasbrenner (2) von einer mit einem Gasventil (13) versehenen Gasleitung (14) gespeist ist und ihm eine Zündelektrode (19) mit einer elektrischen Spannungsquelle zugeordnet ist. Dem Durchsatzgeber (33) ist ein Elektrogenerator (30) zugeordnet, der Spannungsquelle für die Zündelektrode (19) vorgesehen ist, wobei ihm ein Akkumulator (27) parallelgeschaltet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen gasbeheizten Durchlaufwassererhitzer gemäß dem einleitenden Teil des unabhängigen Patentanspruchs.
Solche gasbeheizten Durchlauferhitzer sind schon mit elektronischer Steuerung einer elektrischen Zündung auf dem Markt. Als Spannungsquelle für die elektrische Zündung wurde bislang eine elektrische Batterie verwendet. Diese Batterien besitzen bei normalem Betrieb eine Lebensdauer von etwa einem Jahr, nach deren Überschreitung sie ausgetauscht werden müssen. Dieser Austausch verursacht für den Verbraucher Zusatzkosten und Unannehmlichkeiten insoweit, daß er, wenn er den Austausch vergißt, Probleme mit dem Betrieb des Durchlauferhitzers bekommt, weil dieser dann in der Regel nicht ordnungsgemäß in Betrieb geht. Weiterhin wird die Umwelt durch die Entsorgung der Altbatterien belastet.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eben vorstehend geschilderten Nachteile zu vermeiden und einen gasbeheizten Durchlaufwassererhitzer zu schaffen, bei dem ein Austausch von Batterien nicht mehr notwendig ist.
Die Lösung dieser Aufgabe liegt bei einem gasbeheizten Durchlaufwassererhitzer der eingangs näher bezeichneten Art in den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs.
Hieraus resultiert der Vorteil, daß eine ständige Betriebsbereitschaft des Gerätes möglich ist. Durch den beim Öffnen des Zapfventils fließenden Wasserstrom wird über das Flügelrad und den Generator elektrischer Strom erzeugt, mit dem eine Zündung des Gerätes und gegebenenfalls eine Öffnung des Magnetventils im Gasweg möglich ist. Nach dem Schließen des Gasgerätes entfällt zwar die elektrische Energielieferung durch den Elektrogenerator, dann ist aber auch ein Vorhandensein elektrischer Energie nicht notwendig.
Weitere Ausgestaltungen und besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen sowie dem nachfolgend geschilderten Ausführungsbeispiel der Erfindung näher hervor.
Die Figur zeigt eine Prinzipdarstellung eines gasbeheizten Durchlaufwasserheizers.
Der gasbeheizte Durchlauferhitzer 1 weist als wesentlichste Bestandteile einen von einem atmosphärischen Gasbrenner 2 beheizten Lamellenwärmetauscher 3 auf, der im Zuge eines Wasserweges 4 liegt, der aus einer von einer Kaltwasserquelle 5 gespeisten Kaltwasserzulaufleitung 6 und einer vom Wärmetauscher 3 wegführenden Warmwasserzapfleitung 7 besteht, in der ein Temperaturfühler 8 angeordnet ist und die von einem Zapfventil 9 beherrscht ist.
Der Wärmetauscher 3 ist in einer Brennkammer 10 angeordnet, die von einem Abgassammler 11 überdeckt ist, an den ein Abgasrohr 12 angeschlossen ist. Der Gasbrenner 2 ist aus einer mit einem Magnetventil 13 versehenen Gasleitung 14 gespeist, wobei das Magnetventil einen Elektromagneten 15 aufweist, der über eine Stelleitung 16 mit einer Steuer- und Regelschaltung 17 verbunden ist. Mit dieser ist über eine Leitung 18 auch der Temperaturfühler 8 verbunden. Dem Brenner ist eine Zündelektrode 19 und eine Überwachungselektrode 20 zugeordnet. Beide sind über Leitungen 21 und 22 mit einem Feuerungsautomaten 23 verbunden. Dieser beherrscht über eine Leitung 24 den Elektromagneten 15 und wird über eine Leitung 25 von der Steuer-/Regelschaltung 17 angesteuert. Diese Steuer- und Regelschaltung 17 ist über eine Leitung 26 einem Akkumulator 27 zugeordnet, der über eine Leitung 28 mit einer weiteren Leitung 29 verbunden ist. Diese ist auf einen Elektrogenerator 30 geschaltet, der einem Gleichrichter 31 zugeordnet ist. Der Elektrogenerator wird angetrieben über eine Welle 32 von einem Flügelradgeber 33, der im Wasserweg 4 und genauer in der Kaltwasserzuleitung 6 angeordnet ist. Der Flügelradgeber 33 kann zusätzlich dazu genutzt werden, der Steuer- und Regelschaltung mitzuteilen, wie hoch der Istwert des Wasserdurchsatzes ist. Dies geschieht über eine Leitung 34.
Die Funktion des eben nach Aufbau beschriebenen gasbeheizten Durchlauferhitzers ist folgende:
Bei geschlossenem Zapfventil 9 ist das gesamte Gerät in Ruhe, der Akkumulator 27 ist entweder geladen, frisch eingebaut oder von der letzten Inbetriebnahme geladen. Beim Öffnen des Zapfventils 9 stellt sich ein gewisser Wasserdurchsatz abhängig vom Öffnungsgrad des Zapfventils oder einem im Zuge des Wasserweges 4 liegenden Wasserdurchsatzbegrenzers oder Wasserkonstantstromregler ein. Dieser Wasserdurchsatz wird von dem Flügelradgeber 33 registriert und wirkt zunächst über die Leitung 34 auf die Steuer- und Regelschaltung 17 ein. Diese wird in diesem Moment über die Leitung 26 vom geladenen Akkumulator 27 mit elektrischer Energie versorgt. Die Steuer- und Regelschaltung 17 aktiviert über die Leitung 25 den Feuerungsautomaten 23, der über die Leitung 24 den Elektromagneten 15 des Magnetventils 13 aktiviert und das Magnetventil öffnet. Parallel hierzu wird die Zündelektrode 19 mit elektrischer Hochspannung über die Leitung 21 versorgt, so daß in bestimmten Zeittakten Funken von der Elektrode zum Brenner überspringen, die das aus dem Brenner 2 ausströmende Gas-Luft-Gemisch zu zünden versuchen. Nach erfolgter Zündung bildet sich eine Flamme, so daß die Überwachungselektrode 20 dies über die Leitung 22 dem Feuerungsautomaten 23 mitteilt, der daraufhin über die Leitung 24 den Elektromagneten 15 des Gasmagnetventils 13 geöffnet hält. Erscheint innerhalb einer bestimmten Zeit, der Sicherheitszeit, keine Flamme bzw. wird eine solche nicht von der Überwachungselektrode 20 dem Feuerungsautomaten 23 über die Leitung 22 gemeldet, so schaltet der Feuerungsautomat 23 über die Leitung 24 den Elektromagneten 15 stromlos, so daß das Gasventil 13 schließt. Die elektrische Speisung des Feuerungsautomaten 23 mit elektrischer Energie folgt mittelbar durch den Akkumulator 27 über die Leitung 26 und die Steuer- und Regelschaltung 17. Auch der in das Gerät integrierte Temperaturregler, bestehend aus dem Temperaturfühler 8 als Istwertgeber und dem Sollwerteinsteller 35, der über eine Leitung 36 mit dem Regler in der Steuer- und Regelschaltung 17 verbunden ist und der den Elektromagneten 15 über die Leitung 16 bestromt, wird von dem Akkumulator 17 gespeist. Während des Betriebes des gasbeheizten Durchlauferhitzers treibt der Flügelradgeber 33 über die Welle 32 den Elektrogenerator 30 an, so daß dieser Wechselspannung erzeugt, die im Gleichrichter 31 gleichgerichtet wird und die die Steuer- und Regelschaltung 17 über die Leitung 29 speist, und parallel hierzu über die Leitung 28 wird der Akkumulator 27 geladen. Demgemäß steht immer zum Start des Gerätes ein mindestens teilweise geladener Akkumulator zur Verfügung, so daß die Steuer- und Regelschaltung 17 sofort in Betrieb gehen kann, ohne daß zunächst eine gewisse Wassermenge das Gerät passiert haben muß, bevor der von dem Flügelradgeber 33 angetriebene Elektrogenerator 30 elektrischen Strom zur Inbetriebnahme zu liefern imstande ist.

Claims (3)

  1. Gasbeheizter Durchlaufwassererhitzer (1) mit einem von einem Gasbrenner (2) beheizten Wärmetauscher (3), der im Wasserweg (4) von einer Kaltwasserquelle (5) zu einem Zapfventil (9) in Serie mit einem ein Flügelrad aufweisenden Durchsatzgeber (33) angeordnet ist, wobei der Gasbrenner (2) von einer mit einem Gasventil (13) versehenen Gasleitung (14) gespeist ist, und ihm eine Zündelektrode (19) mit einer elektrischen Spannungsquelle (27) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Durchsatzgeber (33) ein Elektrogenerator (30) zugeordnet ist, der als Spannungsquelle für die Zündelektrode (19) vorgehen ist.
  2. Gasbeheizter Durchlauferhitzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrogenerator (30) mit einem Akkumulator (27) verbunden ist.
  3. Gasbeheizter Durchlauferhitzer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Akkumulator (27) als Versorgungsspannungsquelle für einen Regler (17) einen Feuerungsautomaten (23) und für den Elektromagneten (15) des Magnetventils (13) als Energiequelle vorgesehen ist.
EP00111997A 1999-06-25 2000-06-20 Gasbeheizter Durchlaufwassererhitzer Ceased EP1063475A3 (de)

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