EP2863120A1 - Heizgerät mit einem von einem Gebläse unterstützten Brenner - Google Patents

Heizgerät mit einem von einem Gebläse unterstützten Brenner Download PDF

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EP2863120A1
EP2863120A1 EP20140186733 EP14186733A EP2863120A1 EP 2863120 A1 EP2863120 A1 EP 2863120A1 EP 20140186733 EP20140186733 EP 20140186733 EP 14186733 A EP14186733 A EP 14186733A EP 2863120 A1 EP2863120 A1 EP 2863120A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel
opening
heater
air
sleeve
Prior art date
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Application number
EP20140186733
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2863120B1 (de
Inventor
Franz Schmuker
Albrecht Schaefer
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Application granted granted Critical
Publication of EP2863120B1 publication Critical patent/EP2863120B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/34—Burners specially adapted for use with means for pressurising the gaseous fuel or the combustion air
    • F23D14/36—Burners specially adapted for use with means for pressurising the gaseous fuel or the combustion air in which the compressor and burner form a single unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/007—Regulating fuel supply using mechanical means

Definitions

  • the invention relates to a heater with a burner supported by a fan, in which a preferably gaseous fuel in a fuel-air mixing device is supplied into the flowing air in the region of a constriction via at least one opening.
  • the DE 102010044591 A1 shows and describes a fuel-air mixing device in the form of a venturi passage in which air is forced via a blower in the Venturi inlet to be mixed with gas shortly after the venturi throat.
  • the gas is supplied via a gas regulator and a short supply line, in which the gas flow both in the pressure and in their flow are influenced and throttled. Heaters with such an arrangement are too limited in their ability to vary the power for today's wishes.
  • the heater according to the invention with the features of the main claim has the advantage that by the fact that the opening is adjustable, manufacturing tolerances can be compensated.
  • the opening can be adjusted extremely precisely so that the main throttling of the fuel can take place after the pressure adjustment at this opening.
  • different fuel types can be supplied and the mixing ratios can be optimized by adjusting the opening. Even age-related changes to the geometric or fluidic conditions can be easily compensated.
  • the locking device is closable, in particular sealable. Under sealable is to be understood that after the adjustment can be attached only by destruction removable closure.
  • a particularly advantageous locking device may have a locking screw. This is preferably mounted so that it does not urge the opening in one direction during and after the detection.
  • the closeability can be achieved in that the locking screw has a protective cap.
  • the protective cap is preferably designed such that it or parts thereof can be removed again after application only by destruction. Thus, a subsequent manipulation can be determined.
  • the locking device has a latching element, a simple, self-locking latch can be achieved.
  • the locking element can be designed so that the lock can be opened only by destruction of the locking element or a locking element covering the wall.
  • a likewise particularly simple and multiple-use locking device can be created by providing a hinged element.
  • a folding element can engage in a grid and effectively prevent an adjustment of the opening.
  • the folding element has a through hole which is aligned with a through hole of a stationary element, the folding element can be secured or sealed.
  • the opening is formed as an annular gap.
  • This annular gap can be varied in its width and so the size of the opening can be adjusted.
  • the supply ratios of the fuel in the area of the constriction improve when the opening is an annular gap. The supply of the fuel thereby stabilizes the flow conditions over the entire circumference of the Venturi formed as fuel-air mixing device.
  • the opening between a base body and a sleeve is formed. If the sleeve is then movable relative to the main body, the size of the opening can be varied in this way.
  • the pressure level can be adjusted when a pressure control valve is provided.
  • the opening In the direction of the fuel via the pressure regulating valve to the opening, the opening represents the substantial throttling of the fuel between the line and the admixture with the air, whereby the power modulation can be significantly increased.
  • the significant pressure drop for the fuel takes place. It has been shown that by this measure at the bottleneck through this fuel introduction, a flow is achieved through which the fuel-air mixture can be metered very accurately because the introduction of the fuel takes place at high speed, which stabilizes the flow in the Venturi and optimally utilizes the negative pressure conditions in the area of the Venturi bottleneck.
  • the fuel-air ratio remains constant. This is particularly an advantage when heaters over a large modulation range in their performance must be varied, for example, because on the one hand well-insulated houses have a low power value for the heater but should have a high power value for the domestic water.
  • the supply of fuel can be done as in StdT over a very short line or via a guided through the heater line. It is advantageous if the main throttling of the fuel takes place just at the opening in the region of the constriction of the Venturi and not before.
  • the fuel regulating valve usually provided in the fuel supply line throttles the fuel passage as well.
  • the main task of this valve is to provide the fuel with a (pre-) determinable pressure, usually equal to or substantially equal to the ambient pressure, and not the fuel throttling for the fuel metering. Under essential throttling should therefore be understood that from the point at which the fuel is provided with a predeterminable pressure, no greater throttling than at the opening takes place.
  • a fuel-air mixing device with an air inlet, a constriction and an opening in the region of the throat for supplying fuel, wherein the opening is formed adjustable, has the advantage that they have a preset fuel-air mixture over a wide Capacity range can be kept constant. This is particularly advantageous for heaters having a power-modulatable fan, which then works together with the fuel-air mixing device according to the invention.
  • the fan may be arranged upstream of the fuel-air mixing device or, more advantageously, in the flow direction thereafter.
  • FIG. 1 schematically a heater 10 is shown, which has a fan 12, a burner 14 and a fuel-air mixing device 16.
  • the fuel-air mixing device 16 is shown schematically in FIG FIG. 2 illustrated, in which it can be seen that in the region of a constriction 18 incoming air 20 (shown by an arrow) fuel 22 (also shown by an arrow) is supplied via an opening 24.
  • FIG. 1 Further assemblies of the heater 10 according to the invention are shown.
  • the fuel 22 is supplied via a fuel line 26 and a fuel control valve 28 via a line 30 of the fuel-air mixing device 16.
  • the fuel control valve 28 is configured to regulate the fuel independently of its input pressure to an ambient pressure proportional, equal, or substantially equal value.
  • the line 30 is shown here as a separate line. But it can also, especially if the fuel control valve 28 is connected directly to the fuel-air mixing device 16 (as in FIG. 3 shown in phantom), as an internal passage to be configured.
  • the fuel 22 is mixed with the incoming air 20, sucked by the fan 12 and fed to the burner 14 via a feed hood 32.
  • a heat exchanger 34 is arranged below the burner 14 designed as a down-flow burner, to which a supply line 36 and a return line 38 for heating water are connected.
  • the heat exchanger 34 flows through the hot exhaust gas, cools it and supplies it to an exhaust gas line 40, which opens into an exhaust gas outlet 42.
  • a controller 44 and an expansion vessel 46 are also housed.
  • a controller 44 and an expansion vessel 46 are also housed.
  • an additional domestic water heat exchanger or various pumps and mixers may be provided.
  • FIG. 2 the operation of the heater 10 according to the invention is shown.
  • the fan 12 draws in via the fuel-air mixing device 16 according to the invention a fuel-air mixture and conveys it to the burner 14, on the underside of which, monitored by a flame monitoring device 48 flame 50 burns.
  • the fuel-air mixing device 16 according to the invention has the form of a venturi tube, at the inlet 52 of which ambient air is sucked in and accelerated to the constriction 18.
  • the fuel 22 is provided in a fuel chamber 54 under defined pressure, in order to then be sucked through the annular opening 24 substantially in the flow direction.
  • the Venturi effect helps, according to which the intake of the fuel is favored by the fast flowing air.
  • the pressure ratios are set so that the ambient pressure of the supplied air 20 and the pressure of the fuel 22 in the fuel chamber 54 are almost equal and takes place in the mixing ratio in the constriction 18 in the correct mixing ratio. Because the introduction of the gaseous fuel in the direction and speed substantially corresponds to the air flow and takes place along the re-expanding after the bottleneck environment of the Venturi tube, over the prior art significantly improved flow is achieved in the diffuser. As a result, the fan 12 can be modulated in a wide modulation range and the output power of the heater 10 according to the invention can be influenced.
  • the fuel-air mixing device 16 according to the invention is shown in more detail. It can be seen that at the constriction 18, the opening 24 is annular and fuel 22 can flow from the fuel chamber 54 into the Venturi arrangement. It can be seen that the fuel 22, starting from the opening 24 along the path 56 in the flow direction of the incoming air 20 can be fed.
  • the fuel 22 flows along an inner wall 58 of the fuel-air mixing device 16. In the further course begins mixing between the fuel 22 and air 20, which is then completed in the fan 12 to a homogeneous mixing.
  • These pressure ratios make it possible to keep the optimum mixing ratio of air 20 and fuel 22 constant over a large modulation range of the blower 12.
  • the opening 24 is formed between an extension of the inner wall 58 and a pipe section 60 of the inlet 52.
  • the particular construction is designed so that the pipe section 60 can be displaced relative to the inner wall 58 and the opening 24 is thus made adjustable in size ,
  • the pipe section 60 is part of a sleeve 62, which in turn cooperates with a base body 64 of the fuel-air mixing device 16.
  • the inner wall 58, the pipe section 60, the sleeve 62 and the base body 64 include the fuel chamber 54 in it.
  • a connection 66 for connecting the line 30 for supplying the fuel 22 is integrally formed on the base body 64.
  • the main body 64 and the sleeve 62 are connected to each other via a thread 68. This makes it possible to achieve by rotating the sleeve 62 relative to the base body 64, an axial displacement of the sleeve 62 to the base body 64 and to adjust the opening 24 in size.
  • a continuation 69 of the sleeve 62 beyond the thread 68 one or more seals or sealing spaces 70 are provided, which seal the fuel chamber 54 to the outside.
  • the opening 24 could be adjusted by moving the sleeve 62 relative to the main body 64.
  • a locking device 72 is located.
  • the locking device 72 acts between the main body 64 and the sleeve 62. It prevents the once set size of the opening 24 is changed again. In the exemplary embodiment, this is done by preventing the sleeve 62 from twisting against the base body 64. Should the sleeve 62 act by displacement to the size of the opening 24, the locking device 72 would be designed so that it can prevent displacement.
  • FIG. 5 a first embodiment of a locking device 72 in the form of a locking screw 74 is shown. About this locking screw 74 integrally formed on the collar 62 collar 76 is clamped by means of the screw head 78 relative to the base body 64.
  • a displacement body 80 is arranged, which has a polygonal outer profile, via which it is arranged displaceably in an identically shaped inner profile.
  • the sliding body 80 sets when the locking screw 74 is tightened, tension on the collar 74 at.
  • the screw head 78 is provided with a metal protective cap 82 into which a cup-shaped closure part 84 can be pressed.
  • FIG. 6 Another embodiment of a locking device 72 is shown in FIG. 6 to see.
  • a latching element 86 is provided which engages in a recessed on a collar 88 of the base 64 opening 90.
  • the latching element 86 is formed on a latching clip 92, which can be pushed onto the collar 88 in the drawing from above, so that the latching element 86 deflects and locks on further impressions into the opening 90.
  • an extension 94 on a circumferential collar 96 is pressed, which is integrally formed on the sleeve 62.
  • the collar 96 recesses 98 engage in the walls 100 of the extension 94 and prevent further rotation of the sleeve 62 relative to the base 64. In this way it is ensured that there is no tension between the sleeve 62 and the base body 64 when pressing the locking clip 92, which could possibly influence the size of the opening 24.
  • the latching clip 92 is designed such that the latching element 86 can only be moved out of the opening 90 by puncturing a thin wall 102 attached to the latching clip 92. As a result, a manipulation, as it takes place, subsequently recognizable.
  • FIG. 7 A third, a folding element 104 exhibiting embodiment is in FIG. 7 shown.
  • the folding element 104 has an in side view L-shaped and in cross-section U-shaped bracket 106, which is articulated on a molded-on base member first block 108.
  • the bracket 106 can be given away or folded in the direction of an integrally formed on the sleeve 62 circumferential collar 110.
  • the circumferential collar 110 has a plurality of grooves 112, in which the walls of the U-shaped bracket 106 can engage. A rotation of the sleeve 62 relative to the base body 64 is thereby prevented and the size of the adjusted opening 24 is locked.
  • a second block 112 is formed on the base body 64 having a through hole 114 which is aligned with a through hole 116 on the bracket 106 in the locked position.
  • this opening structure for example, the wire of a seal can be threaded and secured. The folding element 104 is thus secured against manipulation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Heizgerät (10) sowie eine Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (16) für ein Heizgerät mit einem von einem Gebläse (12) unterstützten Brenner (14), einer Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (16), die über eine Leitung (30) strömender Luft (20) im Bereich einer Engstelle (18) insbesondere gasförmigen Brennstoff (22) über mindestens eine Öffnung (24) zuführt. Es wird vorgeschlagen, dass die Öffnung (24) einstellbar ausgebildet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Heizgerät mit einem von einem Gebläse unterstützten Brenner, bei dem ein vorzugsweise gasförmiger Brennstoff in einer Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung in die strömende Luft im Bereich einer Engstelle über mindestens eine Öffnung zugeführt wird.
    • Stand der Technik
  • Die DE 102010044591 A1 zeigt und beschreibt eine Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung in der Form einer Venturi-Durchführung, bei der Luft über ein Gebläse in den Venturi-Einlass gepresst wird, um kurz nach der Venturi-Engstelle mit Gas vermischt zu werden. Die Gaszufuhr erfolgt über ein Gasregelgerät und eine kurze Zuleitung, in denen die Gasströmung sowohl im Druck wie auch in ihrer Strömung beeinflusst und gedrosselt werden. Heizgeräte mit einer solchen Anordnung sind in ihrer Möglichkeit, die Leistung zu variieren, für heutige Wünsche zu stark begrenzt.
    • Offenbarung der Erfindung Vorteile
  • Das erfindungsgemäße Heizgerät mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass dadurch, dass die Öffnung einstellbar ist, Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können. Die Öffnung lässt sich äußerst präzise einstellen, so dass die hauptsächliche Drosselung des Brennstoffs nach der Druckanpassung an dieser Öffnung stattfinden kann. Ferner können unterschiedliche Brennstoffarten zugeführt und über die Einstellung der Öffnung die Mischungsverhältnisse optimiert werden. Auch altersbedingte Änderungen an den geometrischen oder strömungstechnischen Verhältnissen lassen sich einfach ausgleichen.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen des Heizgerätes nach dem Hauptanspruch möglich. So ist es von Vorteil, wenn die einmal eingestellte Öffnung arretiert werden kann. Dies kann direkt nach dem Zusammenbau im Werk erfolgen oder aber vor Ort, wenn das Heizgerät aufgestellt wird.
  • Nach dem Einstellen kann es notwendig werden, die Einstellung dauerhaft vor Veränderung und Manipulation zu schützen. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn die Arretiereinrichtung verschließbar, insbesondere plombierbar ist. Unter plombierbar ist zu verstehen, dass nach der Einstellung ein nur durch Zerstörung entfernbarer Verschluss angebracht werden kann.
  • Eine besonders günstige Arretiereinrichtung kann eine Feststellschraube aufweisen. Diese ist bevorzugt so angebracht, dass sie während und nach dem Feststellen die Öffnung nicht in eine Richtung drängt.
  • Die Verschließbarkeit kann dadurch erreicht werden, dass die Feststellschraube eine Schutzkappe aufweist. Die Schutzkappe ist bevorzugt so ausgestaltet, dass sie oder Teile davon nach dem Aufbringen nur durch Zerstörung wieder abgenommen werden können. Somit kann eine nachträgliche Manipulation festgestellt werden.
  • Weist die Arretiereinrichtung ein Rastelement auf, lässt sich eine einfache, selbstsichernde Arretierung erreichen. Das Rastelement kann so ausgestaltet sein, dass die Arretierung nur durch Zerstörung des Rastelements oder einer das Rastelement abdeckenden Wand geöffnet werden kann.
  • Eine ebenfalls besonders einfache und mehrfach nutzbare Arretiereinrichtung kann dadurch geschaffen werden, dass ein Klappelement vorgesehen ist. Ein solches Klappelement kann in eine Rasterung eingreifen und ein Verstellen der Öffnung wirksam verhindern.
  • Weist das Klappelement eine Durchgangsbohrung auf, die mit einer Durchgangsbohrung eines feststehenden Elements fluchtet, kann das Klappelement gesichert oder plombiert werden.
  • In einer besonderen Ausführung ist die Öffnung als ringförmiger Spalt ausgebildet. Dieser ringförmige Spalt lässt sich in seiner Weite variieren und so kann die Größe der Öffnung eingestellt werden. Außerdem verbessern sich die Zuführungsverhältnisse des Brennstoffs im Bereich der Engstelle, wenn die Öffnung ein ringförmiger Spalt ist. Die Zufuhr des Brennstoffs stabilisiert dadurch die Strömungsverhältnisse auf dem ganzen Umfang der als Venturi ausgebildeten Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung.
  • In einer besonders einfachen, konstruktiven Ausführung ist die Öffnung zwischen einem Grundkörper und einer Muffe gebildet. Ist die Muffe dann relativ zum Grundkörper bewegbar, kann auf diese Weise die Größe der Öffnung variiert werden.
  • Besonders einfach gelingt die Variation der Öffnung dann, wenn die Muffe und der Grundkörper über ein Gewinde miteinander verbunden sind.
  • Sehr einfach lässt sich das Druckniveau einstellen, wenn ein Druckregelventil vorgesehen ist.
  • In der Leitung des Brennstoffs über das Druckregelventil zur Öffnung, stellt die Öffnung die wesentliche Drosselung des Brennstoffes zwischen der Leitung und der Zumischung zur Luft dar, wodurch die Leistungsmodulation deutlich gesteigert werden kann. An dieser Öffnung zwischen der durchströmenden Zuluft und dem Brennstoff-Einlass findet dann der wesentliche Druckabfall für den Brennstoff statt. Es hat sich gezeigt, dass durch diese Maßnahme an der Engstelle durch diese Brennstoff-Einleitung eine Strömung erreicht wird, durch die das Brennstoff-Luftgemisch sehr exakt dosiert werden kann, weil das Einleiten des Brennstoffs mit großer Geschwindigkeit erfolgt, was die Strömung im Venturi stabilisiert und die Unterdruckverhältnisse im Bereich der Venturi-Engstelle optimal ausnutzt. Daraus resultiert, dass auch bei einer Gebläseleistungsmodulation über einen weiten Modulationsbereich das Brennstoff-Luftverhältnis konstant bleibt. Dies ist insbesondere dann ein Vorteil, wenn Heizgeräte über einen großen Modulationsbereich in ihrer Leistung variiert werden müssen, beispielsweise weil zum einen gut gedämmte Häuser einen geringen Leistungswert für die Heizung jedoch einen hohen Leistungswert für die Brauchwasserbereitung aufweisen sollen.
  • Die Zufuhr des Brennstoffs kann wie im StdT über eine sehr kurze Leitung oder aber über eine durch das Heizgerät geführt Leitung erfolgen. Vorteilhaft ist es, wenn die Hauptdrosselung des Brennstoffs eben an der Öffnung im Bereich der Engstelle des Venturis stattfindet und nicht schon vorher.
  • Das in der Brennstoffzufuhrleitung üblicherweise vorgesehene Brennstoffregelventil drosselt den Brennstoffdurchgang zwar ebenfalls. Hauptaufgabe diese Ventils ist aber, den Brennstoff mit einem (vor-)bestimmbaren Druck, in der Regel gleich oder im Wesentlichen gleich dem Umgebungsdruck, bereit zu stellen und nicht die Brennstoffdrosselung für die Brennstoffdosierung. Unter wesentlicher Drosselung soll deshalb verstanden werde, dass ab der Stelle, an der der Brennstoff mit einem vorbestimmbaren Druck bereit gestellt wird, keine stärkere Drosselung als an der Öffnung stattfindet.
  • Eine erfindungsgemäße Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung mit einem Lufteinlass, einer Engstelle und einer Öffnung im Bereich der Engstelle zum Zuführen von Brennstoff, bei der die Öffnung einstellbar ausgebildet ist, weist den Vorteil auf, dass sie ein voreingestelltes Brennstoff-Luft-Gemisch über einen weiten Leistungsbereich konstant halten kann. Dies ist insbesondere für Heizgeräte von Vorteil, die ein in der Leistung modulierbares Gebläse aufweisen, das dann mit der erfindungsgemäßen Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung zusammen arbeitet. Das Gebläse kann vor der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung oder vorteilhafter in Strömungsrichtung danach angeordnet sein.
    • Zeichnungen
  • In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Heizgerätes und der erfindungsgemäßen Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
    • Figur 1 eine schematische Darstellung der Komponenten eines Heizgerätes,
    • Figur 2 eine schematische Darstellung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Heizgerätes,
    • Figur 3 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung,
    • Figur 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Figur 3,
    • Figuren 5 bis 7 Varianten möglicher Arretiereinrichtungen und
    • Figur 8 einen Teilschnitt nach Linie VIII-VIII in Figur 7.
    Beschreibung
  • In Figur 1 ist schematisch ein Heizgerät 10 dargestellt, das ein Gebläse 12, einen Brenner 14 sowie eine Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 16 aufweist. Die Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 16 ist schematisch in Figur 2 dargestellt, in der zu erkennen ist, dass im Bereich einer Engstelle 18 einströmende Luft 20 (dargestellt durch einen Pfeil) Brennstoff 22 (ebenfalls dargestellt durch einen Pfeil) über eine Öffnung 24 zugeführt wird.
  • In Figur 1 sind weitere Baugruppen des erfindungsgemäßen Heizgerätes 10 dargestellt. So wird über eine Brennstoffleitung 26 und ein Brennstoffregelventil 28 der Brennstoff 22 über eine Leitung 30 der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 16 zugeführt. Das Brennstoffregelventil 28 ist so aufgebaut, dass es den Brennstoff unabhängig von seinem Eingangsdruck auf einen dem Umgebungsdruck proportionalen, einen gleichen oder einen im Wesentlichen gleichen Wert regelt. Die Leitung 30 ist hier als separate Leitung dargestellt. Sie kann aber auch, insbesondere wenn das Brennstoffregelventil 28 direkt mit dem Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 16 verbunden ist (wie in Figur 3 strichpunktiert dargestellt), wie ein interner Durchlass ausgestaltet sein.
  • In der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 16 wird der Brennstoff 22 mit der einströmenden Luft 20 vermischt, vom Gebläse 12 angesaugt und über eine Zuführhaube 32 dem Brenner 14 zugeführt. Unterhalb des als Fallstrom-Brenners ausgeführten Brenners 14 ist ein Wärmetauscher 34 angeordnet, an den eine Vorlaufleitung 36 und eine Rücklaufleitung 38 für Heizwasser angeschlossen sind. Der Wärmetauscher 34 wird vom heißen Abgas durchströmt, kühlt dieses ab und führt es einer Abgasleitung 40 zu, die in einen Abgasauslass 42 mündet.
  • Im Heizgerät 10 sind ferner eine Steuerung 44 sowie ein Ausdehnungsgefäß 46 untergebracht. Je nach Ausstattung des Heizgerätes 10 können darüber hinaus noch weitere Baugruppen, wie beispielsweise ein zusätzlicher Brauchwasserwärmetauscher oder diverse Pumpen und Mischer, vorgesehen sein.
  • In Figur 2 ist die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Heizgerätes 10 dargestellt. Das Gebläse 12 saugt über die erfindungsgemäße Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 16 ein Brennstoff-Luft-Gemisch an und fördert dieses zum Brenner 14, an dessen Unterseite eine, von einer Flammenüberwachungseinrichtung 48 überwachte Flamme 50 brennt. Die erfindungsgemäße Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 16 weist die Form eines Venturi-Rohres auf, an dessen Einlass 52 Umgebungsluft angesaugt und bis zur Engstelle 18 beschleunigt wird. Im Bereich der Engstelle 18 wird der Brennstoff 22 in einer Brennstoffkammer 54 unter definierten Druck bereitgestellt, um dann durch die ringförmige Öffnung 24 im Wesentlichen in Strömungsrichtung angesaugt zu werden. Hier hilft der Venturi-Effekt, gemäß dem das Ansaugen des Brennstoffes durch die schnell fließende Luft begünstigt wird.
  • Die Druckverhältnisse sind so eingestellt, dass der Umgebungsdruck der zugeführten Luft 20 und der Druck des Brennstoffs 22 in der Brennstoffkammer 54 nahezu gleich sind und beim Zusammenführen in der Engstelle 18 im richtigen Mischungsverhältnis erfolgt. Weil die Einleitung des gasförmigen Brennstoffs in Richtung und Geschwindigkeit im Wesentlichen der Luftströmung entspricht und entlang der sich nach der Engstelle wieder aufweitenden Umgebung des Venturi-Rohres erfolgt, wird eine gegenüber dem Stand der Technik deutlich verbesserte Strömung im Diffusor erzielt. Dadurch kann das Gebläse 12 in einem weiten Modulationsbereich moduliert und die abgegebene Leistung des erfindungsgemäßen Heizgerätes 10 beeinflusst werden.
  • In den Figuren 3 und 4 ist die erfindungsgemäße Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 16 detaillierter dargestellt. Es ist erkennbar, dass an der Engstelle 18 die Öffnung 24 ringförmig ausgestaltet ist und Brennstoff 22 ausgehend von der Brennstoffkammer 54 in die Venturi-Anordnung strömen kann. Es ist erkennbar, dass der Brennstoff 22 ausgehend von der Öffnung 24 entlang des Weges 56 in Strömungsrichtung der einströmenden Luft 20 zuführbar ist.
  • Im Verlaufe des Weges 56 strömt der Brennstoff 22 entlang einer inneren Wand 58 der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 16. Im weiteren Verlauf beginnt eine Vermischung zwischen Brennstoff 22 und Luft 20, die dann im Gebläse 12 zu einer homogenen Vermischung vollendet wird. Durch diese Druckverhältnisse ist es möglich, das optimale Mischungsverhältnis von Luft 20 und Brennstoff 22 über einen großen Modulationsbereich des Gebläses 12 konstant zu halten.
  • Die Öffnung 24 ist gebildet zwischen einer Verlängerung der inneren Wand 58 und einem Rohrabschnitt 60 des Einlasses 52. Die besondere Konstruktion ist so ausgeführt, dass sich der Rohrabschnitt 60 gegenüber der Inneren Wand 58 verschieben lässt und die Öffnung 24 damit in ihrer Größe einstellbar ausgebildet ist.
  • Wie in Figur 3 zu sehen ist, ist der Rohrabschnitt 60 Teil einer Muffe 62, die ihrerseits mit einem Grundkörper 64 der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 16 zusammenwirkt. Die innere Wand 58, der Rohrabschnitt 60, die Muffe 62 und der Grundkörper 64 schließen die Brennstoffkammer 54 in sich ein. An den Grundkörper 64 ist darüber hinaus ein Anschluss 66 zum Anschließen der Leitung 30 zum Zuführung des Brennstoffes 22 angeformt.
  • Der Grundkörper 64 und die Muffe 62 sind über ein Gewinde 68 miteinander verbunden. Dadurch ist es möglich, durch Verdrehen der Muffe 62 relativ zum Grundkörper 64 eine axiale Verschiebung der Muffe 62 zum Grundkörper 64 zu erreichen und die Öffnung 24 in ihrer Größe zu verstellen. In einer Fortsetzung 69 der Muffe 62 über das Gewinde 68 hinaus sind eine oder mehrere Dichtungen bzw. Dichtungsräume 70 vorgesehen, die die Brennstoffkammer 54 nach außen abdichten.
  • In einer nicht dargestellten Alternative könnte die Öffnung 24 durch Verschieben der Muffe 62 relativ zum Grundkörper 64 eingestellt werden. Es ist jedoch auch denkbar, eine Art Blende vorzusehen, die je nach Einstellung die Öffnung 24 mehr oder weniger verschließt. Da die Einstellung der Öffnung 24 fein dosierbar sein muss, um die entsprechenden Druckverhältnisse einstellen zu können, muss auch bei diesen Varianten ein exakt dosierbarer Verstellmechanismus vorgesehen sein.
  • In den Figuren 3 und 4 ist schematisch eine Arretiereinrichtung 72 eingezeichnet. In diesem Ausführungsbeispiel wirkt die Arretiereinrichtung 72 zwischen dem Grundkörper 64 und der Muffe 62. Er verhindert, dass die einmal eingestellte Größe der Öffnung 24 wieder verändert wird. Im Ausführungsbeispiel erfolgt das dadurch, dass ein Verdrehen der Muffe 62 gegen den Grundkörper 64 verhindert wird. Sollte die Muffe 62 durch Verschieben auf die Größe der Öffnung 24 einwirken, würde die Arretiereinrichtung 72 so ausgestaltet sein, dass sie ein Verschieben verhindern kann.
  • In Figur 5 ist eine erste Ausführungsform einer Arretiereinrichtung 72 in der Form einer Feststellschraube 74 dargestellt. Über diese Feststellschraube 74 wird ein an der Muffe 62 angeformter Kragen 76 mittels des Schraubenkopfs 78 gegenüber dem Grundkörper 64 verklemmt.
  • Im Grundkörper 64 ist ein Verschiebekörper 80 angeordnet, der ein polygones Außenprofil aufweist, über das er in einem gleich geformten Innenprofil verschiebbar angeordnet ist. Auf diese Weise legt sich der Verschiebekörper 80, wenn die Feststellschraube 74 angezogen wird, spannungsfrei an den Kragen 74 an. Dies hat den Vorteil, dass keine Kräfte von außen auf die die Öffnung 24 bildende Teile wirken und die Öffnung 24 auch über einen längeren Zeitraum konstant gehalten werden kann. Diese Art der Arretierung hat ferner den Vorteil, dass die Öffnung 24 stufenlos eingestellt werden kann.
  • Der Schraubenkopf 78 ist mit einer metallenen Schutzkappe 82 versehen, in die ein napfförmiges Verschlussteil 84 einpressbar ist. Das vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Verschlussteil 84 verkeilt sich in der Schutzkappe 82 und kann nur durch Zerstörung entfernt werden. Auf diese Weise ist ein effektiver Schutz gegen Manipulation vorgesehen.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Arretiereinrichtung 72 ist in Figur 6 zu sehen. Dort ist ein Rastelement 86 vorgesehen, das in eine an einem Kragen 88 des Grundkörpers 64 ausgenommene Öffnung 90 einrastet. Das Rastelement 86 ist an einem Rastclips 92 angeformt, der in der Zeichnung von oben auf den Kragen 88 aufgeschoben werden kann, so dass sich das Rastelement 86 auslenkt und bei weiterem Eindrücken in die Öffnung 90 verrastet. Gleichzeitig wird ein Fortsatz 94 auf einen umlaufenden Kragen 96 gedrückt, der an der Muffe 62 angeformt ist. Dazu weist der Kragen 96 Ausnehmungen 98 auf, in die Wände 100 des Fortsatzes 94 eingreifen und ein weiteres Verdrehen der Muffe 62 gegenüber dem Grundkörper 64 verhindern. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass es beim Aufdrücken des Rastclips 92 nicht zu Spannungen zwischen der Muffe 62 und dem Grundkörper 64 kommt, die gegebenenfalls die Größe der Öffnung 24 beeinflussen könnten.
  • Der Rastclips 92 ist so ausgestaltet, dass das Rastelement 86 nur dadurch aus der Öffnung 90 bewegt werden kann, dass eine am Rastclips 92 angebrachte dünne Wand 102 durchstoßen wird. Dadurch ist eine Manipulation, so sie stattfindet, nachträglich erkennbar.
  • Ein drittes, ein Klappelement 104 aufweisendes Ausführungsbeispiel ist in Figur 7 dargestellt. Das Klappelement 104 weist einen in Seitenansicht L-förmigen und im Querschnitt U-förmigen Bügel 106 auf, der an einem am Grundelement angeformten ersten Block 108 angelenkt ist. Dadurch kann der Bügel 106 in Richtung auf einen an der Muffe 62 angeformten umlaufenden Kragen 110 verschenkt bzw. geklappt werden.
  • Wie in Figur 8 schematisch dargestellt ist, weist der umlaufende Kragen 110 eine Vielzahl von Nuten 112 auf, in die die Wände des U förmigen Bügels 106 eingreifen können. Ein Verdrehen der Muffe 62 gegenüber dem Grundkörper 64 ist dadurch verhindert und die Größe der eingestellten Öffnung 24 arretiert.
  • Um die eingestellte Öffnungsgröße zu halten und das Abklappen des Bügels 106 zu verhindern, ist am Grundkörper 64 ein zweiter Block 112 angeformt, der eine Durchgangsöffnung 114 aufweist, die mit einer Durchgangsöffnung 116 am Bügel 106 in arretierter Position fluchtet. Durch diese Öffnungsstruktur kann beispielsweise der Draht einer Plombe eingefädelt und gesichert werden. Das Klappelement 104 ist damit gegenüber Manipulation gesichert.
  • Auch wenn hier nur Arretiereinrichtungen 72 vorgestellt sind, die ein Verdrehen verhindern, ist es möglich, durch geringen konstruktiven Umbau auch ein Verschieben der Muffe 62 gegenüber dem Grundkörper 64 zu verhindern und die Öffnung 24 damit zu arretieren.

Claims (15)

  1. Heizgerät (10) mit einem von einem Gebläse (12) unterstützten Brenner (14), einer Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (16), die über eine Leitung (26, 30) strömender Luft (20) im Bereich einer Engstelle (18) insbesondere gasförmigen Brennstoff (22) über mindestens eine Öffnung (24) zuführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (24) einstellbar ist.
  2. Heizgerät (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Arretiereinrichtung (72) zum Arretieren der einstellbaren Öffnung (24) vorgesehen ist.
  3. Heizgerät (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiereinrichtung (72) verschließbar, insbesondere plombierbar ist.
  4. Heizgerät (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiereinrichtung (72) eine Feststellschraube (74) aufweist.
  5. Heizgerät (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellschraube (74) eine Schutzkappe (82) trägt.
  6. Heizgerät (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiereinrichtung (72) ein Rastelement (86) aufweist.
  7. Heizgerät (10) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiereinrichtung (72) ein Klappelement (104) aufweist.
  8. Heizgerät (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappelement (104) eine mit einem feststehenden Element fluchtende Durchgangsöffnung (116) aufweist.
  9. Heizgerät (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (24) ein ringförmiger Spalt ist.
  10. Heizgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (24) zwischen einem Grundkörper (64) und einer Muffe (62) gebildet ist.
  11. Heizgerät (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Muffe (62) relativ zum Grundköper (64) bewegbar ist.
  12. Heizgerät (10) nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (64) und die Muffe (62) über ein Gewinde (68) miteinander verbunden sind.
  13. Heizgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (24) die wesentliche Drosselung des Brennstoffes zwischen der Leitung (26, 30) und der Zumischung zur Luft (20) darstellt und dass in der Leitung (26, 30) ein Brennstoffregelventil (28) vorgesehen ist, das den Brennstoff (22) auf einem vorbestimmbaren Druck bereitstellt.
  14. Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (16) mit einem Lufteinlass (52), einer Engstelle (18), einer Öffnung (24) im Bereich der Engstelle zum Zuführen von Brennstoff (22), insbesondere zur Verwendung in einem Heizgerät (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (24) einstellbar ausgebildet ist.
  15. Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (16) mit einer Öffnung (24), die nach einem der Ansprüche 2 bis 8 arretierbar ist.
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