EP3460324A1 - Mixing device for heating devices and heating devices with such a mixing device - Google Patents

Mixing device for heating devices and heating devices with such a mixing device Download PDF

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EP3460324A1
EP3460324A1 EP18189107.8A EP18189107A EP3460324A1 EP 3460324 A1 EP3460324 A1 EP 3460324A1 EP 18189107 A EP18189107 A EP 18189107A EP 3460324 A1 EP3460324 A1 EP 3460324A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
openings
mixing device
combustion air
fuel
opening
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18189107.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alvaro Carlos Catalan Barriuso
Franz Schmuker
Albrecht Schaefer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
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    • F23D14/60—Devices for simultaneous control of gas and combustion air
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    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L13/00—Construction of valves or dampers for controlling air supply or draught
    • F23L13/02—Construction of valves or dampers for controlling air supply or draught pivoted about a single axis but having not other movement
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    • F23N2235/16—Fuel valves variable flow or proportional valves
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2241/00—Applications
    • F23N2241/08—Household apparatus

Definitions

  • the invention relates to a mixing device for heaters with a combustion air supply, a fuel supply and with a housing having at least two inputs, at least one output and at least one mixing region, are fed into the combustion air and fuel through adjustable openings.
  • the invention also relates to heaters with such a mixing device.
  • the mixing device according to the invention according to the independent claims has the advantage that a very large modulation range can be achieved without having to resort to complex, vulnerable technologies.
  • the adjustable openings are realized by means of dynamic pressure diaphragms, in which the air conditions can be controlled easily and safely.
  • the entire combustion air and the combustion air mixed fuel are passed through the adjustable openings and ensures a predetermined mixing ratio over the high modulation range.
  • the adjustment of the openings is effected by the fan itself in a simple manner, in particular, the negative pressure generated by the fan is utilized.
  • a modulation range is understood to mean a power range within which a heater can be operated. In modern homes or houses often a small power in the range of 1, 5 to 2.5 kW for heating while sufficient for the provision of hot tap water, the heater is to be used in a power range of 20 to 30 kW. A power range from 2 kW to 20 kW would thus correspond to a modulation of 1 to 10, while a power range from 1.5 kW to 30 kW would be a modulation range of 1 to 20.
  • the mixing ratio is optimally adjusted when the openings, in particular the openings for the combustion air and the fuel, are synchronously adjustable.
  • the fan can be designed smaller in its performance, because thereby the flow resistance at high power of the heater is lower and thus the power requirement of the Fan.
  • the opening cross section of the opening or the openings for the combustion air in total 10 to 20 times greater than the opening or the openings for the fuel. It has been found that in this range of values excellent settings for the respective heater can be found. An improvement can be seen if the value range is between 13 and 17.
  • the setting can also be optimally found for different types of gas. Regardless of the type of gas, an optimal point is made when the value range is set to 15. The gas type is then set in a small delta around the value 15.
  • openings are at least substantially rectangular. Such openings are easy to control both in the production and in the design and calculation of the adjustment.
  • the openings are divided into several segments.
  • the opening for the combustion air consists of several individual openings.
  • the opening for the fuel can be composed of the sum of several individual openings.
  • a particularly simple adjustment of the openings succeeds if the openings have a length and a width and are varied over the length.
  • An adjustment to different types of gas can be done by contrast, for example, by a variation of the width.
  • a particularly simple adjustment succeeds if one or more slides are provided.
  • a particularly simple structure is obtained when the adjustment is effected by at least one at least substantially cylindrical hollow body.
  • the combustion air and the fuel can be supplied from the outside and the mixing begins inside the hollow body.
  • At least one of the openings and / or an additional opening for the combustion air can be temperature-dependent adjustable.
  • a particularly simple structure is obtained when an adjustment device is provided which is able to act on one, several or all of the openings.
  • the invention also relates to a heater in which the combustion air and the fuel can be supplied through variable openings of a mixing chamber and the openings are larger at high powers than at low powers, wherein the mixing device is designed according to one of the aforementioned embodiments.
  • FIG. 1 a schematic representation of a heater
  • FIG. 2 a cut part of a mixing device according to the invention
  • FIG. 3 a view after III in FIG. 2
  • FIG. 4 a variation of the mixing device according to the FIG. 3
  • the FIG. 5 a part of a heater with a alternative mixing device
  • the FIG. 6 a detached part FIG. 5
  • the FIG. 7 a section according to VII-VII in FIG. 6
  • FIG. 1 a schematic representation of a heater
  • FIG. 2 a cut part of a mixing device according to the invention
  • FIG. 3 a view after III in FIG. 2
  • FIG. 4 a variation of the mixing device according to the FIG. 3
  • the FIG. 5 a part of a heater with a alternative mixing device
  • the FIG. 6 a detached part FIG. 5
  • the FIG. 7 a section according to VII-VII in FIG. 6
  • the FIG. 1 a schematic representation of a heater
  • FIG. 2 a cut part of a mixing device
  • FIGS. 9 and 10 possible embodiments for a setting device for the mixing device.
  • FIG. 1 schematically a heater 10 is shown with a combustion chamber 12, at the top of a burner 14 and, in contrast, below a heat exchanger 16 are arranged.
  • a combustion chamber 12 In the combustion chamber 12 further protrude two electrodes 18, which are used for ignition and flame monitoring and which are connected to a control electronics 20.
  • the heater 10 has a mixing device 22.
  • the mixing device 22 comprises a housing 23, into which a first and a second inlet 24 and 26 and an outlet 28 open.
  • a combustion air supply 30 and to the second input, a fuel supply 32 is connected.
  • the combustion air supply 30 which is formed by a small intake manifold, ambient air can get into the mixing device 22.
  • the fuel supply 32 which in turn is connected to a valve 34, the fuel, gas in the embodiment, is supplied.
  • the valve 34 is in the embodiment of a pneumatic valve, which reduces the gas pressure to the ambient pressure. In the mixing device thus the combustion air and the fuel are provided under the same pressure. In another embodiment, the valve 34 may also be an electrically actuated valve, which is then controlled or regulated by the control electronics 20.
  • the output 28 is connected to the negative pressure side of a blower 36 whose output side leads to a mixing chamber 38.
  • the mixing chamber 38 is in turn connected to the burner 14 and provides this the fuel-air mixture available. After the mixture has been burned and the combustion chamber 12 has flowed through, it passes to an exhaust gas collector 40, via which the exhaust gas is discharged.
  • a line 44 which leads to a so-called vacuum box 46 and there is connected to a vacuum chamber 48.
  • the vacuum chamber 48 is separated by a membrane 50 from a chamber 52 which is connected via an opening 54 with the environment.
  • an actuator 56 is attached, whose stroke corresponds to the movement of the membrane 50.
  • the dotted line 58 indicates that the actuator 56 can act on parts of the mixing device 22.
  • a mixing device 22 may look like is in the Figures 2 and 3 shown.
  • the housing 23 is shown cut open. It can be seen that the fuel supply 32 penetrates from above into the housing 23 and extends further inside the housing 23 at a right angle 60 along the housing 23.
  • the combustion air represented by arrows 62, passes through the first input 24 into the housing 23.
  • the fuel is directed through an opening 64 which restricts the flow area to a predefined extent.
  • the combustion air is guided in this embodiment through two openings 66, which also limit the flow cross-section to a predefined level.
  • openings 64 and 66 at which the gases flowing through are jammed, are also called ram pressure diaphragms.
  • venturi nozzles which try to minimize pressure and energy loss
  • defined intake conditions in the mixing area 67 are created directly downstream of the dynamic pressure diaphragms.
  • this has the disadvantage that four times the fan power must be provided for the required double flow rates.
  • variable openings 64, 66 as dynamic pressure apertures.
  • the result is the combinatorial effect that on the one hand finds the pressure and flow conditions defined in the mixing region 67 for the apertures 64, 66 on the other hand by the variation of the openings 64, 66 on the performance requirements of the sucking blower 36 directly influence.
  • the variation of the openings 64, 66 performed by means of a slider 68.
  • the slider 68 sits in a slot 70 and can be moved along the openings 64, 66 so as to cover or release parts of the openings 64, 66.
  • the fuel opening 64 and the combustion air openings 66 are synchronously varied.
  • the slide 68 moves equally across the openings 64 and 68 and thus varies proportionally to the same extent.
  • the rod 72 is driven by a motor actuator 73, as in the FIG. 3 indicated by dash-dotted lines.
  • the actuator 73 may be designed as a stepper motor and is driven by the control electronics 20.
  • the orifices 64 and 66 are increased over a small power in a large power of the heater 10, that is, when the blower 36 operates in a high power range.
  • FIG. 4 is the mixing device 22 analogous to the mixing device 22 after FIG. 3 shown, in which case an additional adjustment means 74 is provided, with which the opening 64 for the fuel can be additionally varied.
  • the adjusting device 74 has a transverse slide 76 which is movable perpendicular to the slide 68.
  • the cross slide 76 cooperates with a screw 78, by the rotation of the cross slide 76 can be changed in position.
  • the opening width of the opening 64 is thereby varied and can be adjusted to different types of gas. For gas types with a low energy content, the cross slide 76 is moved so that the opening 64 is larger than for gas types with a higher energy content.
  • the sum of the opening cross sections of the combustion air openings 66 is about 15 times larger than the opening area for the opening 64 for the fuel. This setting is intended for the normally used gas type and only changed when the gas type changes.
  • the opening cross-section of the openings 66 in total 13 to 17 times greater than the opening cross-section for the opening 64 of fuel.
  • the fuel opening 64 is provided as a single opening, a plurality of segments in the form of openings 66 are provided for the combustion air.
  • the segments are of identical size and shape in the embodiments, but this is not mandatory.
  • the openings 64, 66 are rectangular in shape and have a length and a width.
  • the variation of the openings is made by increasing or decreasing the length of all openings 64, 66.
  • the adjustment to the gas type is made by increasing or decreasing the width of the opening 64 for the fuel.
  • FIG. 5 another embodiment is shown. It is an internal complex of a heater 10 recognizable with a valve 34 which is connected via a line for the fuel supply 32 with a mixing device 22. This is then further connected via the output 28 to the blower 36 and further to the mixing chamber 38. Furthermore, the outer connection of the electrodes 18 can still be seen, as well as the exhaust gas collector 40 and a flue gas outlet 80 connected thereto.
  • the mixing device 22 is in this embodiment of a rather round, cylindrical shape and more clearly in the FIGS. 6 and 7 shown.
  • the housing 23 of the mixing device 22 has, as in FIG. 7 can be seen in section, a roughly round, cup-shaped shape with an outer wall 82 and a bottom 84 which in the FIGS. 6 and 7 However, it is not recognizable.
  • the outer wall 82 is on the ground 84 opposite side of a circumferential collar 86 which receives the output 28 or forms.
  • a collecting box 88 On the outer wall 82 of the mixing device 22 sits a collecting box 88, which collects the fuel to be discharged from the mixing device 22 combustion-combustion mixture and the blower 36 supplies.
  • the collecting box 88 has a fan receptacle 90 into which the fan 36 can be inserted.
  • the adjustable openings 66 are recessed. They are rectangular in shape with a length L and a width B, the length L extending along the axial extent of the outer wall 82 and the width B along the circumference of the outer wall 82 (see also Figs FIG. 8 ).
  • cup 90 Within the outer wall 23, a cylindrical hollow body 89, hereinafter called cup 90, is arranged.
  • the cup 90 has a cup wall 92 extending inside and along the outer wall 82 and a cup bottom 94 disposed parallel to the bottom 84.
  • the interior of the cup 90 forms the mixing area 67.
  • axis 96 which penetrates the cup bottom 94 and, together with the outer wall 82, constitutes a guide for a movement of the cup 90.
  • axis 96 of the cup 90 and the outer wall 82 are arranged concentrically.
  • openings 98 of rectangular shape are introduced.
  • the openings 98 correspond to the openings 66 in the circumferential direction, overlap in the illustrated rest state in the axial direction, however, only to a certain degree.
  • the blower 36 draws via the collecting box 88 and the mixing device 22 through the openings 98 and 66 combustion air from the environment of the mixing device 22.
  • fuel through the fuel supply 32 and the second input 26 by in the FIGS. 6 and 7 not to be seen opening 64 also sucked. In this way, an operation of the heater can take place.
  • the blower power is increased, ie its speed increased, and the negative pressure in the collecting box 88 and in the mixing device 22 is increased.
  • the increase in the negative pressure now causes the cup 90 against its own weight along the axis 96 in the FIG. 7 is lifted to the top. This increases the coverage of the openings 98 with the openings 66 and the effective opening cross section is larger.
  • the cup 90 thus acts analogous to the slider 68 in the previous embodiments.
  • the mixing device 22 is not mounted horizontally in this vertical orientation but instead of the weight force, an additional force is provided, for example via one or more springs.
  • an adjustment device 100 corresponding to the adjustment device 74 is provided in the area of the fuel supply 32.
  • the adjustment device 100 has a cross slide 102, which can change the opening width of the opening 64.
  • the cross slide 102 is connected to a screw mechanism 104, via which the position of the cross slide 102 is adjustable.
  • the screw mechanism is loaded by a spring 106, acts via a guide 108 on the cross slide 102, which in turn for accurate positioning has a on a projection 110 of the outer wall 82 supporting rod guide 112.
  • FIG. 8 schematically a variant of the mixing device 22 is shown in a view from the interior of the cup 90.
  • the cup wall 92 with its openings 98 and the bottom 94 and the bottom 84 of the housing 23.
  • the cup wall 92 covers the openings 64 and 66 upwards.
  • the cup wall 92 is removed along the line 114.
  • both the openings 64 and 66 and the openings 98 are of rectangular shape and partially overlap along their longitudinal extent. Where the openings cover 64, 66 and 98 can flow through combustion air respectively fuel.
  • the fan power is increased, the negative pressure in the mixing device 92 increases and the cup moves along the arrow 116 upwards. As a result, the coverage of the openings 64, 66 and 98 is increased, whereby the flow cross-section is increased. As a result, the performance of the blower 36 need not be increased to the extent that would be the case with fixed flow cross-sections to achieve a desired heater 10 performance. If the fan power is reduced, the lowers Cup 90 against the arrow direction of the arrow 116 and the resulting flow cross-section is reduced again.
  • a slot 120 is inserted in the cup wall 92, in which a cam 122 engages.
  • the slot 120 extends in the axial direction and is arranged so that the cup 90 can perform its axial movement.
  • the cam 122 acts as a guide and as anti-rotation of the cup 90 relative to the outer wall 82nd
  • the cam 122 is arranged eccentrically on a stub shaft 124.
  • This stub shaft 124 is in turn rotatably inserted in the outer wall 82, as in the detail of Figure 8A can be seen.
  • the stub shaft 124 is supported by a head 126, which abuts against the outside of the outer wall 82 and is fixed by a holding device 128.
  • the openings 98 and 66 completely overlap in width and only partially in length.
  • the width of the openings 66 is greater than the width of the openings 98.
  • the openings 98 and 64 overlap in length analogous to the other openings, but are offset in width to each other. If now the adjusting device 118 is rotated, the cup 90 moves relative to the outer wall 82 in the circumferential direction, so that the coverage in the width of the openings 98 and 64 varies. In this way, a larger or smaller flow area 130 can be achieved and reacted to gas types with lower or higher energy content.
  • the width ratios for the openings for the combustion air are chosen so that the coverage remains the same despite the lateral displacement.
  • the adjustment range 131 is given by the eccentricity of the cam 122.
  • the head 126 may include a slot 133 through which adjustment may be made. However, it is also possible to act on the adjusting motor.
  • openings 64 and / or 66 and / or 98 are shown. Each individual openings may have such shapes or all.
  • FIG. 8B For example, a bulbous shape is seen which causes the increase in flow area 130 to be disproportionate in a mid-range performance.
  • FIG. 8C is a trapezoidal shape recognizable, which causes the increase in the flow cross-section of disproportionately small to large power.
  • FIG. 8B For example, a bulbous shape is seen which causes the increase in flow area 130 to be disproportionate in a mid-range performance.
  • FIG. 8C is a trapezoidal shape recognizable, which causes the increase in the flow cross-section of disproportionately small to large power.
  • other forms are also conceivable, each adapted to the conditions on site.
  • FIG. 9 shows an alternative adjustment 132 for the illustrated in the form of a vacuum box 46 adjusting 132 of FIG. 1 , which is based on the same principle but arranged elsewhere.
  • the adjusting device 132 is in FIG. 9 disposed directly below the mixing device 22 and acts with the actuator 56 through the bottom 84 directly to the cup bottom 94th
  • the cup bottom 94 is in the region of the bottom 84 and the coverage of the openings 64, 66 and 98 are approximately as in FIG FIG. 8 indicated.
  • the negative pressure in front of the blower and thus in the region of the outlet 28 of the mixing device 22 increases.
  • this negative pressure region is connected to the vacuum chamber 48 of the adjusting device 132.
  • the vacuum chamber 48 is bounded on one side by the membrane 50, while on the other side of a chamber 52 is arranged, which is due to the openings 54 at atmospheric pressure. If the negative pressure in the vacuum chamber 48 rises - that is, the pressure drops relative to the atmospheric pressure - the diaphragm moves in the vacuum chamber FIG. 9 upward and pushes over the actuator 56, the bottom 94 and thus the cup 90 upwards. This increases the effective opening cross-section.
  • a higher force for adjusting the cup 92 can be generated with the same negative pressure.
  • a spring 134 is provided which holds the membrane 50 in a certain position or counteracts the force component generated by the negative pressure.
  • the conduit 44 could also be realized in the form of a channel in the actuator 56.
  • FIG. 10 Another embodiment is in the FIG. 10 shown.
  • the adjusting device 132 is arranged directly on the mixing device 22.
  • the bottom 94 of the cup 90 is part of the membrane 50 and the bottom 84 bounds the chamber 52 below the membrane.
  • flow channels 136 In the area of the outer wall 82 and the cup wall 92 are flow channels 136 provided that take over the function of the line 44. About them, the negative pressure region in the region of the output 28 is connected to the vacuum chamber 48.
  • the cup 90 is also in a basic setting and with increasing fan power due to the self-adjusting negative pressure in the vacuum chamber 48 in FIG. 10 moved upwards. Again, the force acting on the cup 90 is greater because a larger area is created by the membrane 50, to which the pressure difference between negative pressure and atmospheric pressure acts.
  • FIG. 10 It can be seen that a filter 138 is arranged in the region of the openings 54. This makes it possible to dispense with an elastic membrane which separates the negative pressure area from the atmospheric area. The resulting due to these missing seals leakage currents are negligible for the entire control strategy.
  • the mixing device 22 ensures that the stoichiometric settings over the entire control range or power range can be maintained. Temperature differences between the combustion air and the fuel, however, lead to density fluctuations and thus influence the stoichiometric settings. To counter this, a compensation device 140 may be provided, as in FIG. 1 is shown schematically.
  • the compensation device 140 consists of a bimetal spring 142, which acts on an opening 144 in the intake region of the blower 36, which is thus arranged in the vacuum region 42.
  • the bimetallic spring 142 is slightly open and there is a small supply air flow through the opening 144. Since the combustion air has more mass relative to the fuel, its temperature in the region of the compensation device 14 makes more noticeable than the temperature of the fuel. If the combustion air cools noticeably, the bimetallic spring will more and more cover the opening 144 and eventually close it completely. If, on the other hand, the combustion air heats up because, for example, it is heated more strongly during intake at high exhaust gas temperatures, the bimetallic spring opens access to the opening 144. The lower density can be compensated in this way.
  • the mixing device 22 it should be noted that it is possible with the mixing device 22 according to the invention, the stoichiometric composition for an environmentally conscious operation of Heater 10 over a wide power range and thus to comply with a large modulation range and still get along with energy-efficient blowers. This is achieved by using ram pressure diaphragms in the intake region, and / or that the entire combustion air and the entire fuel are guided through the adjustable openings 64 and 66 and / or that the adjustment of the openings 64 and 66 is effected by the blower.
  • variable orifice is to be understood as still providing temperature compensation, as provided by the adjuster 140, or leakage currents can occur without departing from the scope of the invention.
  • adjustable or varying openings 64 and 66 means openings which can be completely or partially covered by gate valves or other measures and thus the variation or adjustability is achieved.

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  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mischeinrichtung (22) für ein Heizgerät (10) mit einer Verbrennungsluftzufuhr (30) und einer Brennstoffzufuhr (32) mit einem Gehäuse (23) mit mindestens zwei Eingängen (24, 26), mindestens einem Ausgang (28) und mindestens einem Mischbereich (67), in die Verbrennungsluft und Brennstoff durch verstellbare Öffnungen (64, 66) zuführbar sind, es wird vorgeschlagen, dass die Öffnungen (64, 66) Staudruckblenden sind und/oder dass die gesamte Verbrennungsluft und der dieser Verbrennungsluft zu gemischte Brennstoff durch die verstellbaren Öffnungen (64, 66) geführt sind und/oder dass die Verstellung der Öffnungen (64, 66) durch ein Gebläse bewirkt ist. Die Erfindung betrifft auch ein Heizgerät (10) mit einer erfindungsgemäßen Mischeinrichtung (22).The invention relates to a mixing device (22) for a heater (10) having a combustion air supply (30) and a fuel supply (32) having a housing (23) with at least two inputs (24, 26), at least one output (28) and at least a mixing region (67), into which combustion air and fuel can be fed through adjustable openings (64, 66), it is proposed that the openings (64, 66) are ram pressure diaphragms and / or that the entire combustion air and the combustion air mixed fuel through the adjustable openings (64, 66) are guided and / or that the adjustment of the openings (64, 66) is effected by a blower. The invention also relates to a heater (10) with a mixing device (22) according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mischeinrichtung für Heizgeräte mit einer Verbrennungsluftzufuhr, einer Brennstoffzufuhr und mit einem Gehäuse mit mindestens zwei Eingängen, mindestens einem Ausgang und mindestens einem Mischbereich, in die Verbrennungsluft und Brennstoff durch verstellbare Öffnungen zuführbar sind. Die Erfindung betrifft auch Heizgeräte mit einer solchen Mischeinrichtung.The invention relates to a mixing device for heaters with a combustion air supply, a fuel supply and with a housing having at least two inputs, at least one output and at least one mixing region, are fed into the combustion air and fuel through adjustable openings. The invention also relates to heaters with such a mixing device.

Stand der TechnikState of the art

Mit der EP 1356234 B1 ist ein Luft-Gas Mischer bekannt geworden, bei dem Gas einer Venturidüse bereitgestellt wird, durch die über ein Gebläse Luft angesaugt wird. Die Zuluft wird dabei in einen primären und einen sekundären Luftanteil aufgeteilt, wobei der sekundäre Luftanteil durch eine Mimik beeinflusst werden kann. Diese Technik ist aufwendig und lässt nur einen geringen Spielraum für die Anpassung zu.With the EP 1356234 B1 An air-gas mixer has become known in which gas is provided to a Venturi nozzle through which air is sucked in via a fan. The supply air is divided into a primary and a secondary air content, whereby the secondary air content can be influenced by a facial expression. This technique is elaborate and leaves little room for customization.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention Vorteileadvantages

Die erfindungsgemäße Mischeinrichtung nach den unabhängigen Ansprüchen hat den Vorteil, dass ein sehr großer Modulationsbereich erreicht werden kann, ohne auf komplexe, anfällige Technologien zurückgreifen zu müssen. Im einfachsten Fall sind die verstellbaren Öffnungen durch Staudruckblenden realisiert, bei denen die Luftverhältnisse einfach und sicher beherrschbar sind. In einer weiteren Ausführung werden die gesamte Verbrennungsluft und der dieser Verbrennungsluft zugemischte Brennstoff durch die verstellbaren Öffnungen geführt und ein vorbestimmtes Mischungsverhältnis über den hohen Modulationsbereich gewährleistet. In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird in einfacher Weise die Verstellung der Öffnungen durch das Gebläse selbst bewirkt, wobei insbesondere der vom Gebläse erzeugte Unterdruck ausgenutzt wird.The mixing device according to the invention according to the independent claims has the advantage that a very large modulation range can be achieved without having to resort to complex, vulnerable technologies. In the simplest case, the adjustable openings are realized by means of dynamic pressure diaphragms, in which the air conditions can be controlled easily and safely. In a further embodiment, the entire combustion air and the combustion air mixed fuel are passed through the adjustable openings and ensures a predetermined mixing ratio over the high modulation range. In a further embodiment, the adjustment of the openings is effected by the fan itself in a simple manner, in particular, the negative pressure generated by the fan is utilized.

Unter einem Modulationsbereich soll ein Leistungsbereich verstanden werden, innerhalb dem ein Heizgerät betrieben werden kann. In modernen Wohnungen oder Häusern reicht oft eine kleine Leistung im Bereich von 1, 5 bis 2,5 kW für die Heizung während für das Bereitstellen von warmem Brauchwasser das Heizgerät bis in einen Leistungsbereich von 20 bis 30 kW einsetzbar sein soll. Ein Leistungsbereich von 2 kW bis 20 kW würde damit einer Modulation von 1 zu 10 entsprechen, ein Leistungsbereich von 1,5 kW bis 30 kW wäre demgegenüber ein Modulationsbereich von 1 zu 20.A modulation range is understood to mean a power range within which a heater can be operated. In modern homes or houses often a small power in the range of 1, 5 to 2.5 kW for heating while sufficient for the provision of hot tap water, the heater is to be used in a power range of 20 to 30 kW. A power range from 2 kW to 20 kW would thus correspond to a modulation of 1 to 10, while a power range from 1.5 kW to 30 kW would be a modulation range of 1 to 20.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Mischeinrichtung nach den unabhängigen Ansprüchen möglich. So bleibt das Mischungsverhältnis optimal eingestellt, wenn die Öffnungen, insbesondere die Öffnungen für die Verbrennungsluft und den Brennstoff, synchron verstellbar sind.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements of the mixing device according to the independent claims are possible. Thus, the mixing ratio is optimally adjusted when the openings, in particular the openings for the combustion air and the fuel, are synchronously adjustable.

Werden die Öffnungen so gewählt, dass die Öffnungen bei großer Leistung des Heizgerät größer sind als bei demgegenüber kleinerer Leistung, kann das Gebläse in seiner Leistung geringer ausgelegt werden, weil dadurch der Strömungswiderstand bei großen Leistungen des Heizgeräts geringer ist und damit auch die Leistungsanforderung an das Gebläse.If the openings are chosen such that the openings are larger at high power of the heater than at the same time smaller power, the fan can be designed smaller in its performance, because thereby the flow resistance at high power of the heater is lower and thus the power requirement of the Fan.

In einer bevorzugten Ausführung ist der Öffnungsquerschnitt der Öffnung bzw. der Öffnungen für die Verbrennungsluft in Summe 10- bis 20-mal größer als die Öffnung bzw. die Öffnungen für den Brennstoff. Es hat sich herausgestellt, dass in diesem Wertebereich hervorragende Einstellungen für das jeweilige Heizgerät gefunden werden können. Eine Verbesserung ist erkennbar, wenn der Wertebereich zwischen 13 und 17 liegt. Hier kann die Einstellung auch für unterschiedliche Gasarten optimal gefunden werden. Unabhängig von der Gasart wird ein optimaler Punkt getroffen, wenn der Wertebereich auf den Wert 15 festgelegt ist. Die Einstellung der Gasart erfolgt dann in einem kleinen Delta um den Wert 15.In a preferred embodiment, the opening cross section of the opening or the openings for the combustion air in total 10 to 20 times greater than the opening or the openings for the fuel. It has been found that in this range of values excellent settings for the respective heater can be found. An improvement can be seen if the value range is between 13 and 17. Here, the setting can also be optimally found for different types of gas. Regardless of the type of gas, an optimal point is made when the value range is set to 15. The gas type is then set in a small delta around the value 15.

Ein einfacher Aufbau wird erzielt, wenn die Öffnungen zumindest im Wesentlichen rechteckig sind. Solche Öffnungen sind sowohl in der Herstellung als auch beim Auslegen und Berechnen der Verstellung einfach beherrschbar.A simple construction is achieved if the openings are at least substantially rectangular. Such openings are easy to control both in the production and in the design and calculation of the adjustment.

Die Einstellmöglichkeiten steigen, wenn die Öffnungen in mehrere Segmente aufgeteilt sind. Darunter soll verstanden werden, dass beispielsweise die Öffnung für die Verbrennungsluft aus mehreren einzelnen Öffnungen besteht. Auch die Öffnung für den Brennstoff kann sich aus der Summe mehrerer einzelner Öffnungen zusammensetzen.The setting possibilities increase when the openings are divided into several segments. By this is to be understood that, for example, the opening for the combustion air consists of several individual openings. Also, the opening for the fuel can be composed of the sum of several individual openings.

Eine besonders einfache Verstellung der Öffnungen gelingt, wenn die Öffnungen eine Länge und eine Breite aufweisen und über die Länge variiert werden. Eine Einstellung auf unterschiedliche Gasarten kann demgegenüber beispielsweise durch eine Variation der Breite erfolgen.A particularly simple adjustment of the openings succeeds if the openings have a length and a width and are varied over the length. An adjustment to different types of gas can be done by contrast, for example, by a variation of the width.

Eine besonders einfache Verstellung gelingt, wenn ein oder mehrere Schieber vorgesehen sind.A particularly simple adjustment succeeds if one or more slides are provided.

Einen besonders einfachen Aufbau erhält man, wenn die Verstellung durch mindestens einen zumindest im Wesentlichen zylinderförmigen Hohlkörper erfolgt. Die Verbrennungsluft und der Brennstoff können dabei von außen zugeführt werden und die Vermischung beginnt im Inneren des Hohlkörpers.A particularly simple structure is obtained when the adjustment is effected by at least one at least substantially cylindrical hollow body. The combustion air and the fuel can be supplied from the outside and the mixing begins inside the hollow body.

Ist die Öffnung für den Brennstoff separat einstellbar, kann dadurch auf einfache Weise auf unterschiedliche Gasarten reagiert werden.If the opening for the fuel separately adjustable, this can be easily respond to different types of gas.

Bei Heizgeräten, bei denen relative Temperaturschwankungen zwischen der Verbrennungsluft und dem Brennstoff zu erwarten sind, kann mindestens eine der Öffnungen und/oder eine zusätzliche Öffnung für die Verbrennungsluft temperaturabhängig einstellbar sein.For heaters where relative temperature fluctuations between the combustion air and the fuel are expected, at least one of the openings and / or an additional opening for the combustion air can be temperature-dependent adjustable.

Einen besonders einfachen Aufbau erhält man, wenn eine Einstellvorrichtung vorgesehen ist, die auf eine, mehrere oder auf alle der Öffnungen einzuwirken vermag.A particularly simple structure is obtained when an adjustment device is provided which is able to act on one, several or all of the openings.

Die Erfindung betrifft auch ein Heizgerät, bei dem die Verbrennungsluft und der Brennstoff durch veränderbare Öffnungen einer Mischkammer zuführbar sind und die Öffnungen bei großen Leistungen größer sind als bei kleinen Leistungen, wobei die Mischeinrichtung nach einem der vorgenannten Ausführungen ausgeführt ist.The invention also relates to a heater in which the combustion air and the fuel can be supplied through variable openings of a mixing chamber and the openings are larger at high powers than at low powers, wherein the mixing device is designed according to one of the aforementioned embodiments.

Zeichnungendrawings

In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung und eines erfindungsgemäßen Heizgerät dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Figur 1 eine schematische Darstellung eines Heizgeräts, die Figur 2 einen geschnittenen Teil einer erfindungsgemäßen Mischeinrichtung, die Figur 3 eine Ansicht nach III in Figur 2, die Figur 4 eine Variation der Mischeinrichtung nach der Figur 3, die Figur 5 einen Teil eines Heizgeräts mit einer alternativen Mischeinrichtung, die Figur 6 einen herausgelösten Teil aus Figur 5, die Figur 7 einen Schnitt nach VII-VII in Figur 6, die Figur 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Mischeinrichtung in einer Ansicht von innen nach außen und die Figur 8A eine Einzelheit im Schnitt davon, die Figuren 8B und 8C unterschiedliche Formen für die Öffnungen und die Figuren 9 und 10 mögliche Ausführungsformen für eine Einstellvorrichtung für die Mischeinrichtung.In the drawings, various embodiments of the mixing device according to the invention and a heater according to the invention are shown and explained in more detail in the following description. It show the FIG. 1 a schematic representation of a heater, the FIG. 2 a cut part of a mixing device according to the invention, the FIG. 3 a view after III in FIG. 2 , the FIG. 4 a variation of the mixing device according to the FIG. 3 , the FIG. 5 a part of a heater with a alternative mixing device, the FIG. 6 a detached part FIG. 5 , the FIG. 7 a section according to VII-VII in FIG. 6 , the FIG. 8 a further embodiment of a mixing device in an inside-out view and the Figure 8A a detail of it on average, the Figures 8B and 8C different shapes for the openings and the FIGS. 9 and 10 possible embodiments for a setting device for the mixing device.

Beschreibungdescription

In der Beschreibung sind gleiche Teile in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen mit gleichen Bezugszahlen belegt.In the description, like parts in the different embodiments are given the same reference numerals.

In Figur 1 ist schematisch ein Heizgerät 10 dargestellt mit einer Brennkammer 12, an deren Oberseite ein Brenner 14 und demgegenüber unten ein Wärmetauscher 16 angeordnet sind. In die Brennkammer 12 ragen ferner zwei Elektroden 18, die für die Zündung und die Flammenüberwachung eingesetzt werden und die mit einer Steuerelektronik 20 verbunden sind.In FIG. 1 schematically a heater 10 is shown with a combustion chamber 12, at the top of a burner 14 and, in contrast, below a heat exchanger 16 are arranged. In the combustion chamber 12 further protrude two electrodes 18, which are used for ignition and flame monitoring and which are connected to a control electronics 20.

Ferner weist das Heizgerät 10 eine Mischeinrichtung 22 auf. Die Mischeinrichtung 22 umfasst ein Gehäuse 23, in die ein erster und ein zweiter Eingang 24 und 26 sowie ein Ausgang 28 münden. An den ersten Eingang ist eine Verbrennungsluftzufuhr 30 und an den zweiten Eingang eine Brennstoffzufuhr 32 angeschlossen. Durch die Verbrennungsluftzufuhr 30, die durch einen kleinen Ansaugstutzen gebildet ist, kann Umgebungsluft in die Mischeinrichtung 22 gelangen. Durch die Brennstoffzufuhr 32, die ihrerseits an ein Ventil 34 angeschlossen ist, wird der Brennstoff, im Ausführungsbeispiel Gas, zugeführt.Furthermore, the heater 10 has a mixing device 22. The mixing device 22 comprises a housing 23, into which a first and a second inlet 24 and 26 and an outlet 28 open. At the first input, a combustion air supply 30 and to the second input, a fuel supply 32 is connected. By the combustion air supply 30, which is formed by a small intake manifold, ambient air can get into the mixing device 22. By the fuel supply 32, which in turn is connected to a valve 34, the fuel, gas in the embodiment, is supplied.

Das Ventil 34 ist im Ausführungsbeispiel ein pneumatisches Ventil, das den Gasdruck bis auf den Umgebungsdruck vermindert. In der Mischeinrichtung werden somit die Verbrennungsluft und der Brennstoff unter dem gleichen Druck bereitgestellt. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Ventil 34 auch ein elektrisch betätigtes Ventil sein, das dann von der Steuerelektronik 20 gesteuert oder geregelt wird.The valve 34 is in the embodiment of a pneumatic valve, which reduces the gas pressure to the ambient pressure. In the mixing device thus the combustion air and the fuel are provided under the same pressure. In another embodiment, the valve 34 may also be an electrically actuated valve, which is then controlled or regulated by the control electronics 20.

Der Ausgang 28 ist mit der Unterdruckseite eines Gebläses 36 verbunden, dessen Ausgangsseite zu einer Mischkammer 38 führt. Die Mischkammer 38 ist wiederum mit dem Brenner 14 verbunden und stellt diesem das Brennstoff-Luftgemisch zur Verfügung. Nachdem das Gemisch verbrannt ist und die Brennkammer 12 durchströmt hat, gelangt es zu einem Abgassammler 40, über den das Abgas abgeführt wird.The output 28 is connected to the negative pressure side of a blower 36 whose output side leads to a mixing chamber 38. The mixing chamber 38 is in turn connected to the burner 14 and provides this the fuel-air mixture available. After the mixture has been burned and the combustion chamber 12 has flowed through, it passes to an exhaust gas collector 40, via which the exhaust gas is discharged.

Im Unterdruckbereich 42 vor dem Gebläse 36 zweigt in einer alternativen Ausführungsform eine Leitung 44 ab, die zu einer sogenannten Unterdruckdose 46 führt und dort mit einer Unterdruckkammer 48 verbunden ist. Die Unterdruckkammer 48 ist über eine Membran 50 von einer Kammer 52 getrennt, die über eine Öffnung 54 mit der Umgebung verbunden ist. An der Membran 50 ist ein Stellglied 56 befestigt, dessen Hub der Bewegung der Membran 50 entspricht. Über die strichpunktierte Linie 58 ist angedeutet, dass das Stellglied 56 auf Teile der Mischeinrichtung 22 einwirken kann.In the negative pressure region 42 in front of the blower 36 branches off in an alternative embodiment, a line 44, which leads to a so-called vacuum box 46 and there is connected to a vacuum chamber 48. The vacuum chamber 48 is separated by a membrane 50 from a chamber 52 which is connected via an opening 54 with the environment. On the membrane 50, an actuator 56 is attached, whose stroke corresponds to the movement of the membrane 50. The dotted line 58 indicates that the actuator 56 can act on parts of the mixing device 22.

Wie in einem einfachen Fall im ersten Ausführungsbeispiel eine Mischeinrichtung 22 aussehen kann, ist in den Figuren 2 und 3 dargestellt. Dort ist das Gehäuse 23 aufgeschnitten gezeigt. Es ist erkennbar, dass die Brennstoffzufuhr 32 von oben in das Gehäuse 23 eindringt und sich im Innern des Gehäuses 23 in einem rechten Winkel 60 entlang des Gehäuses 23 weiter erstreckt. Die Verbrennungsluft, dargestellt durch Pfeile 62, gelangt durch den ersten Eingang 24 in das Gehäuse 23. In der Figur 2 in Verbindung mit der Figur 3 ist zu erkennen, dass der Brennstoff durch eine Öffnung 64 geleitet wird, die den Strömungsquerschnitt auf ein vordefiniertes Maß beschränkt. Die Verbrennungsluft wird in diesem Ausführungsbeispiel durch zwei Öffnungen 66 geführt, die ebenfalls den Strömungsquerschnitt auf ein vordefiniertes Maß beschränken.As in a simple case in the first embodiment, a mixing device 22 may look like is in the Figures 2 and 3 shown. There, the housing 23 is shown cut open. It can be seen that the fuel supply 32 penetrates from above into the housing 23 and extends further inside the housing 23 at a right angle 60 along the housing 23. The combustion air, represented by arrows 62, passes through the first input 24 into the housing 23. In the FIG. 2 in conjunction with the FIG. 3 It can be seen that the fuel is directed through an opening 64 which restricts the flow area to a predefined extent. The combustion air is guided in this embodiment through two openings 66, which also limit the flow cross-section to a predefined level.

Diese Öffnungen 64 und 66, an denen die durchströmenden Gase gestaut werden, werden auch Staudruckblenden genannt. Im Unterschied zu Venturidüsen, mit denen versucht wird den Druck- und Energieverlust zu minimieren, werden bei den Staudruckblenden definierte Ansaugbedingungen im Mischbereich 67 direkt nach den Staudruckblenden geschaffen. Dies geht jedoch mit dem Nachteil einher, dass für benötigte doppelte Durchflussmengen die vierfache Leistung am Gebläse bereitgestellt werden muss.These openings 64 and 66, at which the gases flowing through are jammed, are also called ram pressure diaphragms. In contrast to venturi nozzles, which try to minimize pressure and energy loss, defined intake conditions in the mixing area 67 are created directly downstream of the dynamic pressure diaphragms. However, this has the disadvantage that four times the fan power must be provided for the required double flow rates.

Hier greift die Erfindung an, indem sie die variablen Öffnungen 64, 66 als Staudruckblenden ausbildet. Es ergibt sich der kombinatorische Effekt, dass man zum einen die für Staudruckblenden definierten Druck- und Strömungsbedingungen im Mischbereich 67 nach den Öffnungen 64, 66 vorfindet und andererseits durch die Variation der Öffnungen 64, 66 auf die Leistungsanforderungen des ansaugenden Gebläses 36 direkten Einfluss hat.Here, the invention attacks by forming the variable openings 64, 66 as dynamic pressure apertures. The result is the combinatorial effect that on the one hand finds the pressure and flow conditions defined in the mixing region 67 for the apertures 64, 66 on the other hand by the variation of the openings 64, 66 on the performance requirements of the sucking blower 36 directly influence.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Variation der Öffnungen 64, 66 mittels eines Schiebers 68 vollzogen. Der Schieber 68 sitzt dazu in einem Schacht 70 und lässt sich entlang der Öffnungen 64, 66 verschieben, um so Teile der Öffnungen 64, 66 zu bedecken bzw. freizugeben. Die Betätigung des Schiebers 68 erfolgt über eine Stange 72.In the illustrated embodiment, the variation of the openings 64, 66 performed by means of a slider 68. The slider 68 sits in a slot 70 and can be moved along the openings 64, 66 so as to cover or release parts of the openings 64, 66. The operation of the slider 68 via a rod 72nd

Es ist erkennbar, dass der gesamte Brennstoff und die gesamte Verbrennungsluft durch die verstellbaren Öffnungen 64, 66 strömen müssen. Dadurch ist erreicht, dass alle Volumina pro Zeit an der Veränderung teilnehmen und nicht ein unbeeinflusster Offset übrig bleibt. Dies wäre zum Beispiel der Fall, wenn eine erhebliche, nicht vom Schieber 68 beeinflusste Öffnung 66 vorgesehen wäre.It can be seen that all of the fuel and the entire combustion air must flow through the adjustable openings 64, 66. This ensures that all volumes per time participate in the change and not an uninfluenced offset remains. This would be the case, for example, if a considerable opening 66, not influenced by the slide 68, were provided.

Es ist ferner erkennbar, dass die Öffnung 64 für den Brennstoff und die Öffnungen 66 für die Verbrennungsluft synchron variiert werden. Der Schieber 68 fährt gleichermaßen über die Öffnungen 64 und 68 hinweg und variiert damit anteilig in gleichem Maße.It will be further appreciated that the fuel opening 64 and the combustion air openings 66 are synchronously varied. The slide 68 moves equally across the openings 64 and 68 and thus varies proportionally to the same extent.

Die Variation ist nun so getroffen, dass bei höherer Leistungsanforderung, also höheren Gebläsedrehzahlen, der Schieber 68 verfährt und die Öffnungen 64 und 66 weiter freigibt, also die effektive Staudruckblenden-Öffnungen vergrößert. Dieses Verfahren des Schiebers 68 wird erreicht durch die in der Figur 1 bereits schematisch dargestellte Unterdruckdose 46. Das Stellglied 56 kann direkt oder indirekt auf die Stange 72 einwirken. Die durch das Gebläse 36 erzeugten Druckverhältnisse im Unterdruckbereich 42 bewirken auf diese Weise die Einstellung der Öffnungsgröße der Öffnungen 64 und 66.The variation is now made so that at higher power requirement, ie higher fan speeds, the slider 68 moves and the openings 64 and 66 further releases, so the effective pitot apertures increased. This method of the slider 68 is achieved by in the FIG. 1 already schematically illustrated vacuum box 46. The actuator 56 may act directly or indirectly on the rod 72. The pressure conditions in the negative pressure region 42 generated by the fan 36 in this way cause the adjustment of the opening size of the openings 64 and 66th

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Stange 72 von einem motorischen Aktuator 73 angetrieben ist, wie das in der Figur 3 strichpunktiert angedeutet ist. Der Aktuator 73 kann als Schrittmotor ausgeführt sein und wird über die Steuerelektronik 20 angetrieben.Alternatively, it may be provided that the rod 72 is driven by a motor actuator 73, as in the FIG. 3 indicated by dash-dotted lines. The actuator 73 may be designed as a stepper motor and is driven by the control electronics 20.

Im Ausführungsbeispiel werden die Öffnungen 64 und 66 bei einer großen Leistung des Heizgeräts 10, also wenn das Gebläse 36 in einem hohen Leistungsbereich arbeitet, gegenüber kleinen Leistungen vergrößert.In the embodiment, the orifices 64 and 66 are increased over a small power in a large power of the heater 10, that is, when the blower 36 operates in a high power range.

In der Figur 4 ist die Mischeinrichtung 22 analog zu der Mischeinrichtung 22 nach Figur 3 dargestellt, wobei hier eine zusätzliche Einstelleinrichtung 74 vorgesehen ist, mit der die Öffnung 64 für den Brennstoff zusätzlich variiert werden kann. Die Einstelleinrichtung 74 weist einen Querschieber 76 auf, der senkrecht zum Schieber 68 bewegbar ist. Dazu arbeitet der Querschieber 76 mit einer Schraube 78 zusammen, durch deren Verdrehen der Querschieber 76 in seiner Position verändert werden kann. Die Öffnungsbreite der Öffnung 64 wird dadurch variiert und kann so auf unterschiedliche Gasarten eingestellt werden. Für Gasarten mit einem niederen Energiegehalt wird der Querschieber 76 so verfahren, dass die Öffnung 64 größer ist als für Gasarten mit einem höheren Energiegehalt.In the FIG. 4 is the mixing device 22 analogous to the mixing device 22 after FIG. 3 shown, in which case an additional adjustment means 74 is provided, with which the opening 64 for the fuel can be additionally varied. The adjusting device 74 has a transverse slide 76 which is movable perpendicular to the slide 68. For this purpose, the cross slide 76 cooperates with a screw 78, by the rotation of the cross slide 76 can be changed in position. The opening width of the opening 64 is thereby varied and can be adjusted to different types of gas. For gas types with a low energy content, the cross slide 76 is moved so that the opening 64 is larger than for gas types with a higher energy content.

Im Ausführungsbeispiel ist die Summe der Öffnungsquerschnitte der Öffnungen 66 für die Verbrennungsluft ungefähr 15-mal größer als der Öffnungsquerschnitt für die Öffnung 64 für den Brennstoff. Diese Einstellung wird für die normalerweise benutzte Gasart vorgesehen und nur bei einem Wechsel der Gasart verändert.In the embodiment, the sum of the opening cross sections of the combustion air openings 66 is about 15 times larger than the opening area for the opening 64 for the fuel. This setting is intended for the normally used gas type and only changed when the gas type changes.

Um auch Anpassungen vornehmen zu können, die beispielsweise durch den Aufstellungsort und den dort herrschenden Normaldruck aufgrund der Normalhöhe gegenüber dem Meeresspiegel bedingt sind, ist vorgesehen dass der Öffnungsquerschnitt der Öffnungen 66 in Summe 13 bis 17 mal größer ist als der Öffnungsquerschnitt für die Öffnung 64 des Brennstoffs. Für den Fall, dass mit extremen Druckvariationen zu rechnen ist, kann es sinnvoll sein den Öffnungsquerschnitt der Öffnungen 66 für die Verbrennungsluft in Summe 10 bis 20 mal größer vorzusehen als der Öffnungsquerschnitt für die Öffnung 64 für den Brennstoff.In order to make adjustments that are caused for example by the site and the prevailing atmospheric pressure due to the normal height to the sea level, it is provided that the opening cross-section of the openings 66 in total 13 to 17 times greater than the opening cross-section for the opening 64 of fuel. In the event that extreme pressure variations are to be expected, it may be useful to provide the opening cross section of the openings 66 for the combustion air in total 10 to 20 times greater than the opening cross section for the opening 64 for the fuel.

Während in den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 2 bis 4 die Öffnung 64 für den Brennstoff als eine einzelne Öffnung vorgesehen ist, sind für die Verbrennungsluft mehrere Segmente in der Form von Öffnungen 66 vorgesehen. Die Segmente sind in den Ausführungsbeispielen von identischer Größe und Form, was jedoch nicht zwingend ist.While in the embodiments according to the FIGS. 2 to 4 the fuel opening 64 is provided as a single opening, a plurality of segments in the form of openings 66 are provided for the combustion air. The segments are of identical size and shape in the embodiments, but this is not mandatory.

Die Öffnungen 64, 66 sind von rechteckiger Form und weisen eine Länge und eine Breite auf. Die Variation der Öffnungen erfolgt durch Vergrößern oder Verkleinern der Länge aller Öffnungen 64, 66. Die Anpassung an die Gasart erfolgt durch Vergrößern oder Verkleinern der Breite der Öffnung 64 für den Brennstoff.The openings 64, 66 are rectangular in shape and have a length and a width. The variation of the openings is made by increasing or decreasing the length of all openings 64, 66. The adjustment to the gas type is made by increasing or decreasing the width of the opening 64 for the fuel.

In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Es ist ein innerer Komplex eines Heizgeräts 10 erkennbar mit einem Ventil 34, das über eine Leitung für die Brennstoffzufuhr 32 mit einer Mischeinrichtung 22 verbunden ist. Diese ist dann weiter über den Ausgang 28 mit dem Gebläse 36 und weiter mit der Mischkammer 38 verbunden. Ferner ist noch der äußere Anschluss der Elektroden 18 erkennbar sowie der Abgassammler 40 und ein daran angeschlossener Rauchgasabzug 80.In FIG. 5 another embodiment is shown. It is an internal complex of a heater 10 recognizable with a valve 34 which is connected via a line for the fuel supply 32 with a mixing device 22. This is then further connected via the output 28 to the blower 36 and further to the mixing chamber 38. Furthermore, the outer connection of the electrodes 18 can still be seen, as well as the exhaust gas collector 40 and a flue gas outlet 80 connected thereto.

Die Mischeinrichtung 22 ist in diesem Ausführungsbeispiel von einer eher runden, zylinderförmigen Form und deutlicher in den Figuren 6 und 7 dargestellt.The mixing device 22 is in this embodiment of a rather round, cylindrical shape and more clearly in the FIGS. 6 and 7 shown.

Das Gehäuse 23 der Mischeinrichtung 22 weist, wie in Figur 7 im Schnitt zu sehen ist, eine in etwa runde, becherförmige Form auf mit einer Außenwand 82 und einem Boden 84, der in den Figuren 6 und 7 jedoch nicht erkennbar ist. Die Außenwand 82 ist auf der, dem Boden 84 gegenüberliegenden Seite von einem umlaufenden Kragen 86 abgeschlossen, der den Ausgang 28 aufnimmt bzw. bildet. Auf der Außenwand 82 der Mischeinrichtung 22 sitzt ein Sammelkasten 88, der das von der Mischeinrichtung 22 abzugebende Brennstoff-Verbrennungsluftgemisch sammelt und dem Gebläse 36 zuführt. Dazu weist der Sammelkasten 88 eine Gebläseaufnahme 90 auf, in die das Gebläse 36 einsetzbar ist.The housing 23 of the mixing device 22 has, as in FIG. 7 can be seen in section, a roughly round, cup-shaped shape with an outer wall 82 and a bottom 84 which in the FIGS. 6 and 7 However, it is not recognizable. The outer wall 82 is on the ground 84 opposite side of a circumferential collar 86 which receives the output 28 or forms. On the outer wall 82 of the mixing device 22 sits a collecting box 88, which collects the fuel to be discharged from the mixing device 22 combustion-combustion mixture and the blower 36 supplies. For this purpose, the collecting box 88 has a fan receptacle 90 into which the fan 36 can be inserted.

In der Außenwand 82 der Mischeinrichtung 22 sind die verstellbaren Öffnungen 66 eingelassen. Sie sind von rechteckiger Form mit einer Länge L und einer Breite B, wobei sich die Länge L entlang der axialen Ausdehnung der Außenwand 82 und die Breite B entlang des Umfangs der Außenwand 82 erstreckt (siehe auch Figur 8).In the outer wall 82 of the mixing device 22, the adjustable openings 66 are recessed. They are rectangular in shape with a length L and a width B, the length L extending along the axial extent of the outer wall 82 and the width B along the circumference of the outer wall 82 (see also Figs FIG. 8 ).

Innerhalb der Außenwand 23 ist ein zylinderförmiger Hohlkörper 89, im Folgenden Becher 90 genannt, angeordnet. Der Becher 90 besitzt eine Becherwand 92, die sich innerhalb und entlang der Außenwand 82 erstreckt, sowie einen Becherboden 94, der parallel zum Boden 84 angeordnet ist. Der Innenraum des Bechers 90 bildet den Mischbereich 67.Within the outer wall 23, a cylindrical hollow body 89, hereinafter called cup 90, is arranged. The cup 90 has a cup wall 92 extending inside and along the outer wall 82 and a cup bottom 94 disposed parallel to the bottom 84. The interior of the cup 90 forms the mixing area 67.

Ausgehend vom Boden 84 erstreckt sich eine Achse 96, die den Becherboden 94 durchdringt und zusammen mit der Außenwand 82 eine Führung für eine Bewegung des Bechers 90 darstellt. Um die Achse 96 sind der Becher 90 und die Außenwand 82 konzentrisch angeordnet.Starting from the bottom 84 extends an axis 96 which penetrates the cup bottom 94 and, together with the outer wall 82, constitutes a guide for a movement of the cup 90. About the axis 96 of the cup 90 and the outer wall 82 are arranged concentrically.

In die Becherwand 92 sind Öffnungen 98 von rechteckiger Gestalt eingebracht. Die Öffnungen 98 korrespondieren mit den Öffnungen 66 in Umfangsrichtung, überlappen sich in dem dargestellten Ruhezustand in axialer Richtung jedoch nur zu einem bestimmten Grad.In the cup wall 92 openings 98 of rectangular shape are introduced. The openings 98 correspond to the openings 66 in the circumferential direction, overlap in the illustrated rest state in the axial direction, however, only to a certain degree.

Während des Betriebs des Heizgeräts 10 saugt das Gebläse 36 über den Sammelkasten 88 und die Mischeinrichtung 22 durch die Öffnungen 98 und 66 Verbrennungsluft aus der Umgebung der Mischeinrichtung 22. Zusätzlich wird Brennstoff über die Brennstoffzufuhr 32 und den zweiten Eingang 26 durch die in den Figuren 6 und 7 nicht zu sehende Öffnung 64 ebenfalls angesaugt. Auf diese Weise kann ein Betrieb des Heizgeräts stattfinden. Wird nun die Gebläseleistung erhöht, d.h. dessen Drehzahl gesteigert, wird auch der Unterdruck im Sammelkasten 88 und in der Mischeinrichtung 22 erhöht.During operation of the heater 10, the blower 36 draws via the collecting box 88 and the mixing device 22 through the openings 98 and 66 combustion air from the environment of the mixing device 22. In addition, fuel through the fuel supply 32 and the second input 26 by in the FIGS. 6 and 7 not to be seen opening 64 also sucked. In this way, an operation of the heater can take place. Now, if the blower power is increased, ie its speed increased, and the negative pressure in the collecting box 88 and in the mixing device 22 is increased.

Unter Erhöhung des Unterdrucks ist eine Verminderung des Drucks gegenüber dem Umgebungsdrucks zu verstehen.By increasing the negative pressure is meant a reduction of the pressure relative to the ambient pressure.

Die Erhöhung des Unterdrucks bewirkt nun dass der Becher 90 entgegen seinem Eigengewicht entlang der Achse 96 in der Figur 7 nach oben gehoben wird. Dadurch verstärkt sich die Überdeckung der Öffnungen 98 mit den Öffnungen 66 und der wirksame Öffnungsquerschnitt wird größer. Der Becher 90 wirkt also analog wie der Schieber 68 in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen.The increase in the negative pressure now causes the cup 90 against its own weight along the axis 96 in the FIG. 7 is lifted to the top. This increases the coverage of the openings 98 with the openings 66 and the effective opening cross section is larger. The cup 90 thus acts analogous to the slider 68 in the previous embodiments.

Wird die Mischeinrichtung 22 nicht in dieser vertikalen Ausrichtung sondern horizontal liegend verbaut, ist statt der Gewichtskraft eine zusätzliche Kraft vorzusehen, beispielsweise über eine oder mehrere Federn.If the mixing device 22 is not mounted horizontally in this vertical orientation but instead of the weight force, an additional force is provided, for example via one or more springs.

Im Bereich der Brennstoffzufuhr 32 ist eine der Einstelleinrichtung 74 entsprechende Einstelleinrichtung 100 vorgesehen. Auch die Einstelleinrichtung 100 besitzt einen Querschieber 102, der die Öffnungsbreite der Öffnung 64 verändern kann. Dazu ist der Querschieber 102 mit einem Schraubmechanismus 104 verbunden, über den die Position des der Querschiebers 102 einstellbar ist. Der Schraubmechanismus ist von einer Feder 106 belastet, wirkt über eine Führung 108 auf den Querschieber 102, der seinerseits zur exakten Positionierung eine sich an einem Ansatz 110 der Außenwand 82 abstützende Stangenführung 112 aufweist.In the area of the fuel supply 32, an adjustment device 100 corresponding to the adjustment device 74 is provided. Also, the adjustment device 100 has a cross slide 102, which can change the opening width of the opening 64. For this purpose, the cross slide 102 is connected to a screw mechanism 104, via which the position of the cross slide 102 is adjustable. The screw mechanism is loaded by a spring 106, acts via a guide 108 on the cross slide 102, which in turn for accurate positioning has a on a projection 110 of the outer wall 82 supporting rod guide 112.

In Figur 8 ist schematisch eine Variante der Mischeinrichtung 22 in einer Ansicht aus dem Inneren des Bechers 90 dargestellt. Zu erkennen ist die Becherwand 92 mit ihren Öffnungen 98 und dem Boden 94 sowie der Boden 84 des Gehäuses 23. Die Becherwand 92 überdeckt die Öffnungen 64 und 66 nach oben. Um in der Figur 8 auch die dahinterliegende Außenwand 82 mit ihren Öffnungen 64 und 66 sehen zu können, ist die Becherwand 92 entlang der Linie 114 abgenommen.In FIG. 8 schematically a variant of the mixing device 22 is shown in a view from the interior of the cup 90. Evident is the cup wall 92 with its openings 98 and the bottom 94 and the bottom 84 of the housing 23. The cup wall 92 covers the openings 64 and 66 upwards. To be in the FIG. 8 To be able to see the underlying outer wall 82 with their openings 64 and 66, the cup wall 92 is removed along the line 114.

Es ist zu erkennen, dass sowohl die Öffnungen 64 und 66 als auch die Öffnungen 98 von rechteckiger Gestalt sind und sich entlang ihrer Längserstreckung teilweise überdecken. Dort wo sich die Öffnungen 64, 66 und 98 überdecken kann Verbrennungsluft respektive Brennstoff durchströmen.It can be seen that both the openings 64 and 66 and the openings 98 are of rectangular shape and partially overlap along their longitudinal extent. Where the openings cover 64, 66 and 98 can flow through combustion air respectively fuel.

Wird nun die Gebläseleistung erhöht, steigt der Unterdruck in der Mischeinrichtung 92 und der Becher bewegt sich entlang des Pfeils 116 nach oben. Dadurch wird die Überdeckung der Öffnungen 64, 66 und 98 vergrößert, wodurch auch der Strömungsquerschnitt vergrößert wird. Als Folge muss die Leistung des Gebläses 36 nicht in dem Maße erhöht werden, wie das bei fest eingestellten Strömungsquerschnitten der Fall wäre, um zu einer gewünschten Leistung des Heizgeräts 10 zu gelangen. Wird die Gebläseleistung reduziert, senkt sich der Becher 90 entgegen der Pfeilrichtung des Pfeils 116 ab und der resultierende Strömungsquerschnitt ist wieder vermindert.Now, if the fan power is increased, the negative pressure in the mixing device 92 increases and the cup moves along the arrow 116 upwards. As a result, the coverage of the openings 64, 66 and 98 is increased, whereby the flow cross-section is increased. As a result, the performance of the blower 36 need not be increased to the extent that would be the case with fixed flow cross-sections to achieve a desired heater 10 performance. If the fan power is reduced, the lowers Cup 90 against the arrow direction of the arrow 116 and the resulting flow cross-section is reduced again.

Hier ist nun eine Alternative Einstelleinrichtung 118 gezeigt, mit der auf verschiedene Gasarten reagiert werden kann. Dazu ist in der Becherwand 92 ein Schlitz 120 eingelassen, in den ein Nocken 122 greift. Der Schlitz 120 erstreckt sich in axialer Richtung und ist so angeordnet, dass der Becher 90 seine axiale Bewegung vollführen kann. Der Nocken 122 wirkt dabei als Führung und als Verdrehsicherung des Bechers 90 gegenüber der Außenwand 82.Here, an alternative adjustment device 118 is shown, with which it is possible to react to different types of gas. For this purpose, a slot 120 is inserted in the cup wall 92, in which a cam 122 engages. The slot 120 extends in the axial direction and is arranged so that the cup 90 can perform its axial movement. The cam 122 acts as a guide and as anti-rotation of the cup 90 relative to the outer wall 82nd

Der Nocken 122 ist exzentrisch auf einem Wellenstumpf 124 angeordnet. Dieser Wellenstumpf 124 ist seinerseits drehbar in der Außenwand 82 eingelassen, wie in der Einzelheit der Figur 8A zu erkennen ist. Der Wellenstumpf 124 ist getragen von einem Kopf 126, der an der Außenseite der Außenwand 82 anliegt und über eine Haltevorrichtung 128 fixiert ist.The cam 122 is arranged eccentrically on a stub shaft 124. This stub shaft 124 is in turn rotatably inserted in the outer wall 82, as in the detail of Figure 8A can be seen. The stub shaft 124 is supported by a head 126, which abuts against the outside of the outer wall 82 and is fixed by a holding device 128.

Wie in der Figur 8 erkennbar ist, überdecken sich die Öffnungen 98 und 66 in der Breite vollständig und in der Länge nur teilweise. Die Breite der Öffnungen 66 ist größer als die Breite der Öffnungen 98. Die Öffnungen 98 und 64 überdecken sich in der Länge analog zu den anderen Öffnungen, sind in der Breite jedoch zueinander versetzt. Wird nun die Einstellvorrichtung 118 verdreht, verschiebt sich der Becher 90 relativ zu der Außenwand 82 in Umfangsrichtung, so dass die Überdeckung in der Breite der Öffnungen 98 und 64 variiert. Auf diese Weise kann ein größerer oder kleinerer Strömungsquerschnitt 130 erreicht und auf Gasarten mit geringerem oder höherem Energieinhalt reagiert werden. Die Breitenverhältnisse für die Öffnungen für die Verbrennungsluft sind so gewählt, dass die Überdeckung trotz des seitlichen Verschiebens gleich bleibt.Like in the FIG. 8 can be seen, the openings 98 and 66 completely overlap in width and only partially in length. The width of the openings 66 is greater than the width of the openings 98. The openings 98 and 64 overlap in length analogous to the other openings, but are offset in width to each other. If now the adjusting device 118 is rotated, the cup 90 moves relative to the outer wall 82 in the circumferential direction, so that the coverage in the width of the openings 98 and 64 varies. In this way, a larger or smaller flow area 130 can be achieved and reacted to gas types with lower or higher energy content. The width ratios for the openings for the combustion air are chosen so that the coverage remains the same despite the lateral displacement.

Der Verstellbereich 131 ist durch die Exzentrizität des Nockens 122 gegeben. Der Kopf 126 kann einen Schlitz 133 aufweisen, über den eine Einstellung vorgenommen werden kann. Es ist jedoch auch möglich, motorisch auf die Einstellvorrichtung einzuwirken.The adjustment range 131 is given by the eccentricity of the cam 122. The head 126 may include a slot 133 through which adjustment may be made. However, it is also possible to act on the adjusting motor.

In den Figuren 8B und 8C sind alternative Formen für die Öffnungen 64 und/oder 66 und/oder 98 dargestellt. Es können jeweils einzelne Öffnungen solche Formen aufweisen oder auch alle.In the Figures 8B and 8C alternative forms for the openings 64 and / or 66 and / or 98 are shown. Each individual openings may have such shapes or all.

In Figur 8B ist eine bauchige Form zu sehen, die bewirkt, dass die Zunahme des Strömungsquerschnitts 130 in einem mittleren Leistungsbereich überproportional ist. In der Figur 8C ist eine trapezförmige Form erkennbar, die bewirkt, dass die Zunahme des Strömungsquerschnitts von kleinen zu großen Leistungen überproportional ist. Es sind natürlich auch andere, jeweils auf die Bedingungen vor Ort angepasste Formen vorstellbar. Insbesondere ist es auch möglich, nur eine Längsseite der Öffnung zu konturieren oder die beiden Längsseiten mit unterschiedlichen Formen zu versehen.In FIG. 8B For example, a bulbous shape is seen which causes the increase in flow area 130 to be disproportionate in a mid-range performance. In the FIG. 8C is a trapezoidal shape recognizable, which causes the increase in the flow cross-section of disproportionately small to large power. Of course, other forms are also conceivable, each adapted to the conditions on site. In particular, it is also possible to contour only one longitudinal side of the opening or to provide the two longitudinal sides with different shapes.

Die Figur 9 zeigt eine alternative Einstellvorrichtung 132 für die in Form einer Unterdruckdose 46 gezeigten Einstellvorrichtung 132 der Figur 1, die auf dem gleichen Wirkprinzip beruht aber an anderer Stelle angeordnet ist. Die Einstellvorrichtung 132 ist in Figur 9 direkt unterhalb der Mischeinrichtung 22 angeordnet und wirkt mit dem Stellglied 56 durch den Boden 84 direkt auf den Becherboden 94.The FIG. 9 shows an alternative adjustment 132 for the illustrated in the form of a vacuum box 46 adjusting 132 of FIG. 1 , which is based on the same principle but arranged elsewhere. The adjusting device 132 is in FIG. 9 disposed directly below the mixing device 22 and acts with the actuator 56 through the bottom 84 directly to the cup bottom 94th

Während des Betriebs mit kleinen Leistungsbereichen befindet sich der Becherboden 94 im Bereich des Bodens 84 und die Überdeckung der Öffnungen 64, 66 und 98 sind ungefähr so wie in Figur 8 angedeutet. Wird die Leistung des Gebläses erhöht, steigt der Unterdruck vor dem Gebläse und damit auch im Bereich des Ausgangs 28 der Mischeinrichtung 22. Über die Leitung 44 ist dieser Unterdruckbereich mit der Unterdruckkammer 48 der Einstellvorrichtung 132 verbunden. Die Unterdruckkammer 48 wird auf seiner einen Seite von der Membran 50 begrenzt, während auf deren anderen Seite eine Kammer 52 angeordnet ist, die aufgrund der Öffnungen 54 unter Atmosphärendruck steht. Steigt der Unterdruck in der Unterdruckkammer 48 - fällt also der Druck relativ zum Atmosphärendruck ab - bewegt sich die Membran in der Figur 9 nach oben und schiebt über das Stellglied 56 den Boden 94 und damit den Becher 90 nach oben. Damit vergrößert sich der effektive Öffnungsquerschnitt.During operation with small power ranges, the cup bottom 94 is in the region of the bottom 84 and the coverage of the openings 64, 66 and 98 are approximately as in FIG FIG. 8 indicated. If the power of the fan is increased, the negative pressure in front of the blower and thus in the region of the outlet 28 of the mixing device 22 increases. Via line 44, this negative pressure region is connected to the vacuum chamber 48 of the adjusting device 132. The vacuum chamber 48 is bounded on one side by the membrane 50, while on the other side of a chamber 52 is arranged, which is due to the openings 54 at atmospheric pressure. If the negative pressure in the vacuum chamber 48 rises - that is, the pressure drops relative to the atmospheric pressure - the diaphragm moves in the vacuum chamber FIG. 9 upward and pushes over the actuator 56, the bottom 94 and thus the cup 90 upwards. This increases the effective opening cross-section.

Da die Membran 50 eine größere Fläche aufweist, als der Becherboden 94 kann mit demselben Unterdruck eine höhere Kraft zur Einstellung des Bechers 92 erzeugt werden. Zur Verbesserung der Genauigkeit ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Feder 134 vorgesehen, die die Membran 50 in einer bestimmten Position hält bzw. der durch den Unterdruck erzeugten Kraftkomponente entgegenwirkt.Since the membrane 50 has a larger area than the cup bottom 94, a higher force for adjusting the cup 92 can be generated with the same negative pressure. To improve the accuracy in this embodiment, a spring 134 is provided which holds the membrane 50 in a certain position or counteracts the force component generated by the negative pressure.

Die Leitung 44 könnte auch in der Form eines Kanals im Stellglied 56 realisiert sein.The conduit 44 could also be realized in the form of a channel in the actuator 56.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in der Figur 10 dargestellt. Dort ist die Einstellvorrichtung 132 direkt an der Mischeinrichtung 22 angeordnet. Der Boden 94 des Bechers 90 ist Teil der Membran 50 und der Boden 84 begrenzt die Kammer 52 unterhalb der Membran. Im Bereich der Außenwand 82 und der Becherwand 92 sind Strömungskanäle 136 vorgesehen, die die Funktion der Leitung 44 übernehmen. Über sie ist der Unterdruckbereich im Bereich des Ausgangs 28 mit der Unterdruckkammer 48 verbunden.Another embodiment is in the FIG. 10 shown. There, the adjusting device 132 is arranged directly on the mixing device 22. The bottom 94 of the cup 90 is part of the membrane 50 and the bottom 84 bounds the chamber 52 below the membrane. In the area of the outer wall 82 and the cup wall 92 are flow channels 136 provided that take over the function of the line 44. About them, the negative pressure region in the region of the output 28 is connected to the vacuum chamber 48.

Während des Betriebs mit kleinen Leistungen befindet sich auch hier der Becher 90 in einer Grundeinstellung und wird mit steigender Gebläseleistung aufgrund des sich einstellenden Unterdrucks in der Unterdruckkammer 48 in Figur 10 nach oben bewegt. Auch hier ist die auf den Becher 90 wirkende Kraft größer, weil durch die Membran 50 eine größere Fläche geschaffen ist, auf die der Druckunterschied zwischen Unterdruck und Atmosphärendruck wirkt.During operation at low power levels, the cup 90 is also in a basic setting and with increasing fan power due to the self-adjusting negative pressure in the vacuum chamber 48 in FIG. 10 moved upwards. Again, the force acting on the cup 90 is greater because a larger area is created by the membrane 50, to which the pressure difference between negative pressure and atmospheric pressure acts.

In Figur 10 ist zu erkennen, dass im Bereich der Öffnungen 54 ein Filter 138 angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, auf eine elastische Membran zu verzichten, die den Unterdruckbereich von dem atmosphärischen Bereich trennt. Die sich aufgrund dieser fehlenden Dichtungen einstellenden Leckströmungen sind für die gesamte Regelstrategie vernachlässigbar.In FIG. 10 It can be seen that a filter 138 is arranged in the region of the openings 54. This makes it possible to dispense with an elastic membrane which separates the negative pressure area from the atmospheric area. The resulting due to these missing seals leakage currents are negligible for the entire control strategy.

Die Mischeinrichtung 22 stellt sicher, dass die stöchiometrischen Einstellungen über den gesamten Regelbereich bzw. Leistungsbereich eingehalten werden können. Temperaturunterschiede zwischen der Verbrennungsluft und dem Brennstoff führen jedoch zu Dichteschwankungen und beeinflussen damit die stöchiometrischen Einstellungen. Um dem zu begegnen, kann eine Kompensationseinrichtung 140 vorgesehen sein, wie sie in Figur 1 schematisch dargestellt ist.The mixing device 22 ensures that the stoichiometric settings over the entire control range or power range can be maintained. Temperature differences between the combustion air and the fuel, however, lead to density fluctuations and thus influence the stoichiometric settings. To counter this, a compensation device 140 may be provided, as in FIG. 1 is shown schematically.

Im einfachsten Fall besteht die Kompensationseinrichtung 140 aus einer Bimetallfeder 142, die auf eine Öffnung 144 im Ansaugbereich des Gebläses 36 wirkt, die also im Unterdruckbereich 42 angeordnet ist. Im Normalfall ist die Bimetallfeder 142 leicht geöffnet und es kommt zu einem geringen Zuluftstrom durch die Öffnung 144. Da die Verbrennungsluft relativ zum Brennstoff mehr Masse hat, macht sich deren Temperatur im Bereich der Kompensationseinrichtung 14 stärker bemerkbar als die Temperatur des Brennstoffs. Kühlt die Verbrennungsluft merklich ab, wird die Bimetallfeder die Öffnung 144 mehr und mehr abdecken und schließlich ganz verschließen. Erwärmt sich dagegen die Verbrennungsluft, weil diese beispielsweise bei hohen Abgastemperaturen beim Ansaugen stärker erwärmt wird, öffnet die Bimetallfeder den Zugang zur Öffnung 144. Die geringere Dichte kann auf diese Weise kompensiert werden.In the simplest case, the compensation device 140 consists of a bimetal spring 142, which acts on an opening 144 in the intake region of the blower 36, which is thus arranged in the vacuum region 42. Normally, the bimetallic spring 142 is slightly open and there is a small supply air flow through the opening 144. Since the combustion air has more mass relative to the fuel, its temperature in the region of the compensation device 14 makes more noticeable than the temperature of the fuel. If the combustion air cools noticeably, the bimetallic spring will more and more cover the opening 144 and eventually close it completely. If, on the other hand, the combustion air heats up because, for example, it is heated more strongly during intake at high exhaust gas temperatures, the bimetallic spring opens access to the opening 144. The lower density can be compensated in this way.

Zusammenfassend ist zu bemerken, dass es mit der erfindungsgemäßen Mischeinrichtung 22 gelingt die stöchiometrischen Zusammensetzung für einen umweltbewussten Betrieb des Heizgeräts 10 über einen großen Leistungsbereich und damit einen großen Modulationsbereich einzuhalten und trotzdem mit energieeffizienten Gebläsen auszukommen. Dies gelingt dadurch, dass im Ansaugbereich Staudruckblenden genutzt werden, und/oder dass die gesamte Verbrennungsluft und der gesamte Brennstoff durch die verstellbaren Öffnungen 64 und 66 geführt sind und/oder dass die Verstellung der Öffnungen 64 und 66 durch das Gebläse bewirkt ist. Es ist klar, dass das Merkmal, dass die gesamte Verbrennungsluft und der gesamte dieser Verbrennungsluft zugemischte Brennstoff durch die verstellbaren Öffnung geführt sind so zu verstehen ist, dass dennoch eine Temperaturkompensation vorgesehen sein kann, wie sie durch die Einstellvorrichtung 140 geschaffen ist, oder dass Leckströme auftreten können ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.In summary, it should be noted that it is possible with the mixing device 22 according to the invention, the stoichiometric composition for an environmentally conscious operation of Heater 10 over a wide power range and thus to comply with a large modulation range and still get along with energy-efficient blowers. This is achieved by using ram pressure diaphragms in the intake region, and / or that the entire combustion air and the entire fuel are guided through the adjustable openings 64 and 66 and / or that the adjustment of the openings 64 and 66 is effected by the blower. It will be understood that the feature that all of the combustion air and all of the fuel mixed into this combustion air pass through the variable orifice is to be understood as still providing temperature compensation, as provided by the adjuster 140, or leakage currents can occur without departing from the scope of the invention.

Es ist ferner klar, dass unter dem Begriff der verstellbaren oder variierenden Öffnungen 64 und 66 Öffnungen zu verstehen sind, die durch Schieber oder andere Maßnahmen ganz oder teilweise abgedeckt werden können und so die Variation bzw. Verstellbarkeit erreicht wird.It is also clear that the term adjustable or varying openings 64 and 66 means openings which can be completely or partially covered by gate valves or other measures and thus the variation or adjustability is achieved.

Es ist auch vorstellbar, dass die Verstellung durch einen aktiven Aktuator vorgenommen wird, wenn beispielsweise auch die Verbrennungsregelung auf solche Aktuatoren zurückgreift.It is also conceivable that the adjustment is made by an active actuator, if, for example, the combustion control relies on such actuators.

Der Fachmann wird bei einer Konstruktion einer Mischeinrichtung oder eines Heizgeräts mit einer solchen Mischeinrichtung die Einzelheiten der Ausführungsbeispiele kombinieren und sich nicht nur auf die Übernahme der Ausführungsbeispiele als solches beschränken.The person skilled in the art will combine the details of the embodiments in a design of a mixing device or a heater with such a mixing device and not limited to the adoption of the embodiments as such.

Claims (15)

Mischeinrichtung (22) für ein Heizgerät (10) mit einer Verbrennungsluftzufuhr (30) und einer Brennstoffzufuhr (32) mit einem Gehäuse (23) mit mindestens zwei Eingängen (24, 26), mindestens einem Ausgang (28) und mindestens einem Mischbereich (67), in die Verbrennungsluft und Brennstoff durch verstellbare Öffnungen (64, 66) zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (64, 66) Staudruckblenden sind.Mixing device (22) for a heating device (10) with a combustion air supply (30) and a fuel supply (32) having a housing (23) with at least two inputs (24, 26), at least one output (28) and at least one mixing region (67 ), are fed into the combustion air and fuel through adjustable openings (64, 66), characterized in that the openings (64, 66) are thrust hoods. Mischeinrichtung (22) für ein Heizgerät (10) mit einer Verbrennungsluftzufuhr (30) und einer Brennstoffzufuhr (32) mit einem Gehäuse (23) mit mindestens zwei Eingängen (24, 26), mindestens einem Ausgang (28) und mindestens einem Mischbereich (67), in die Verbrennungsluft und Brennstoff durch verstellbare Öffnungen (64, 66) zuführbar sind, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Verbrennungsluft und der dieser Verbrennungsluft zugemischte Brennstoff durch die verstellbaren Öffnungen (64, 66) geführt sind.Mixing device (22) for a heating device (10) with a combustion air supply (30) and a fuel supply (32) having a housing (23) with at least two inputs (24, 26), at least one output (28) and at least one mixing region (67 In which combustion air and fuel through adjustable openings (64, 66) can be fed, in particular according to claim 1, characterized in that the entire combustion air and the combustion air mixed fuel through the adjustable openings (64, 66) are guided. Mischeinrichtung (22) für ein Heizgerät (10) mit einer Verbrennungsluftzufuhr (30) und einer Brennstoffzufuhr (32) mit einem Gehäuse (23) mit mindestens zwei Eingängen (24, 26), mindestens einem Ausgang (28) und mindestens einem Mischbereich (67), in die Verbrennungsluft und Brennstoff durch verstellbare Öffnungen (64, 66) zuführbar sind, wobei ein Gebläse (36) auf die Verbrennungsluftzufuhr (30) und/oder die Brennstoffzufuhr (32) einwirkt, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der Öffnungen (64, 66) durch das Gebläse (36) bewirkt ist.Mixing device (22) for a heating device (10) with a combustion air supply (30) and a fuel supply (32) having a housing (23) with at least two inputs (24, 26), at least one output (28) and at least one mixing region (67 ), are supplied to the combustion air and fuel through adjustable openings (64, 66), wherein a blower (36) on the combustion air supply (30) and / or the fuel supply (32) acts, in particular according to claim 1 or 2, characterized that the adjustment of the openings (64, 66) by the blower (36) is effected. Mischeinrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (64, 66), insbesondere die Öffnungen (64, 66) für die Verbrennungsluft und den Brennstoff, synchron verstellbar sind.Mixing device (22) according to one of the preceding claims, characterized in that the openings (64, 66), in particular the openings (64, 66) for the combustion air and the fuel, are synchronously adjustable. Mischeinrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (64, 66) bei großer Leistung des Heizgeräts (10) größer sind als bei demgegenüber kleinerer Leistung.Mixing device (22) according to one of the preceding claims, characterized in that the openings (64, 66) are larger at high power of the heater (10) as compared to the other hand, smaller power. Mischeinrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungsquerschnitt der Öffnung (66) beziehungsweise der Öffnungen (66) für die Verbrennungsluft in Summe 10 bis 20 mal, insbesondere 13 bis 17 mal, vorzugsweise 15 mal, größer ist als die Öffnung (66) beziehungsweise die Öffnungen (66) für den Brennstoff.Mixing device (22) according to one of the preceding claims, characterized in that the opening cross section of the opening (66) or the openings (66) for the combustion air in total 10 to 20 times, in particular 13 to 17 times, preferably 15 times, is greater than the opening (66) or the openings (66) for the fuel. Mischeinrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (64, 66) zumindest im Wesentlichen rechteckig sind.Mixing device (22) according to one of the preceding claims, characterized in that the openings (64, 66) are at least substantially rectangular. Mischeinrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (64, 66) in mehrere Segmente aufgeteilt sind.Mixing device (22) according to one of the preceding claims, characterized in that the openings (64, 66) are divided into several segments. Mischeinrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (64, 66) eine Länge (L) und eine Breite (B) aufweisen und in der Länge variieren oder variiert werden.Mixing device (22) according to one of the preceding claims, characterized in that the openings (64, 66) have a length (L) and a width (B) and vary in length or are varied. Mischeinrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung durch einen oder mehrere Schieber (68) erfolgt.Mixing device (22) according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustment by one or more slides (68). Mischeinrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung durch mindestens einen zumindest im Wesentlichen zylinderförmigen Hohlkörper (89) erfolgt.Mixing device (22) according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustment by at least one at least substantially cylindrical hollow body (89). Mischeinrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (64, 66) für den Brennstoff separat einstellbar ist.Mixing device (22) according to one of the preceding claims, characterized in that the opening (64, 66) for the fuel is separately adjustable. Mischeinrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Öffnungen (64, 66) und/oder eine zusätzliche Öffnung (144) für die Luft temperaturabhängig einstellbar ist.Mixing device (22) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the openings (64, 66) and / or an additional opening (144) for the air is temperature-dependent adjustable. Mischeinrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einstellvorrichtung (74, 100, 118, 132, 140) vorgesehen ist, die auf eine, mehrere oder alle der Öffnungen (64, 66, 144) einzuwirken vermag.Mixing device (22) according to one of the preceding claims, characterized in that an adjusting device (74, 100, 118, 132, 140) is provided, which is able to act on one, several or all of the openings (64, 66, 144). Heizgerät (10), bei dem die Verbrennungsluft und der Brennstoff durch veränderbare Öffnungen einer Mischkammer zuführbar sind und die Öffnungen (64, 66) bei großen Leistungen größer sind als bei kleinen Leistungen, gekennzeichnet durch eine Mischeinrichtung (22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Heater (10), wherein the combustion air and the fuel can be supplied through variable openings of a mixing chamber and the openings (64, 66) are larger at high powers than at low powers, characterized by a mixing device (22) according to one of the preceding claims.
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