【発明の詳細な説明】
ガス湯沸かし器
発明の背景
本発明は、ガスバーナと、電気装置の運転のために必要とされる電気エネルギ
を生ぜしめる給電装置とを有している形式のガス湯沸かし器、特に貫流型ガス湯
沸かし器に関する。
一般的な背景技術
現在市場で入手可能な貫流型ガス湯沸かし器、例えばボッシュ・ユンケルスの
WR 350-1型、はバッテリパックを有しており、このバッテリパックによって点
火及び貫流型ガス湯沸かし器の運転のための電気エネルギが提供される。上述の
貫流型ガス湯沸かし器においては、電気装置の所要エネルギは著しく減少せしめ
ることができている。必要とされる一次エネルギを生ぜしめるために使用される
バッテリパックは規則的な間隔で交換又は充電しなければならない。
発明の説明
したがって本発明の課題は、ガス湯沸かし器特に貫流型ガス湯沸かし器の電気
装置がほとんど保守不要であり、もはやバッテリを交換しなくてもよいようにす
ることである。
この課題は、ガス湯沸かし器特に貫流型ガス湯沸か
し器において、本発明によれば、給電装置が、ガスバーナの、可燃分の豊富な排
ガス流内に位置するラムダセンサを有しているようにすることによって、解決さ
れる。
したがって電気装置の運転に必要な電気エネルギはこのラムダセンサによって
生ぜしめられ、もはやバッテリを交換しなくてもよい。したがって電気装置はほ
とんど保守不要である。
ラムダセンサは、自動車の排気管におけるその使用から周知のように、化学的
な結合エネルギの電気化学的な変換に基づいて電気エネルギを生ぜしめる。ラム
ダセンサは一方の側において適当な燃焼ガス、例えば可燃分の豊富な排ガス流で
負荷され、他方の側において空気の酸素を供給される。酸素イオンを導くセラミ
ックダイヤフラムを介して電気ポテンシャルが生じ、この電気ポテンシャルが仕
事を遂行することができる。
ガス湯沸かし器、特に貫流型ガス湯沸かし器の運転の際の所要出力は、約１０
０mWに減少させることができているので、ラムダセンサは少なくとも３００mAの
電流を供給すれば充分である。
本発明において使用されるラムダセンサは、特に有利には、二酸化ジルコニウ
ムの小板を有している。ラムダセンサをこのように構成することによって、ラム
ダセンサの運転条件を維持して必要な電流を生ぜしめ
ることができる。
生ぜしめられた電気エネルギは直ちに貫流型ガス湯沸かし器の電気機能の運転
に使用される。この電気エネルギは直流電圧／直流電圧変換器によって、必要な
らば、ガス湯沸かし器内に設けられている制御電子装置のために必要な電圧水準
にすることができる。
直流電圧／直流電圧変換器はラムダセンサを常に最大出力点で運転することが
できる。
貫流型ガス湯沸かし器の機能にとって重要なことは、ガスの点火及びガス弁の
開放のために必要とされる電気エネルギが即座に準備されることである。このエ
ネルギは最初は蓄電器から用意される。この蓄電器はほとんど保守不要であり、
貫流型ガス湯沸かし器よりも著しく長い耐用寿命を有している。従来使用されて
いた一次電池の環境を汚染する廃棄処理の問題は生じない。このような電気エネ
ルギ貯蔵器は例えばコンデンサ、特にスーパキャップである。したがってセンサ
の出力は、幾分か過剰のエネルギを蓄電器内に貯蔵できて、ガス湯沸かし器のバ
ーナを再び始動することができるように、構成すべきである。
したがって本発明は特に有利には、自動点火装置が温水コックを開くことによ
って作動せしめられる貫流型ガス湯沸かし器に適用することができる。
もちろん本発明の原理は、単に貫流型ガス湯沸かし器だけでなしに、ガスバー
ナで加熱されるほかの湯沸
かし器、要するにガスで運転される湯沸かし器、例えば集中温水暖房装置におい
ても、適用することができる。
図面
図面は本発明により構成されたガス湯沸かし器の１実施例を概略的に示したも
のであって、このガス湯沸かし器はその自家電気消費をカバーする電流を生ぜし
めるラムダセンサを有している。燃焼ガス１はまず図面右側に示されている前混
合室４を通って流れ、湯沸かし器の燃焼室９内に置かれている主バーナ６で燃焼
する。燃焼せしめられたガスは熱交換器１０を通って流れ、排ガス１１として排
出される。
同じように、燃焼ガス流１は図面の左側に示されているバイパスバーナ５のた
めの前混合室３を通って流れる。バイパスバーナ５の燃焼室８は本発明によって
、給電を行うラムダセンサ７を有している。
既にその所要電気エネルギに関して最大の効率にされている貫流型ガス湯沸か
し器を運転するためには、約１００mW程度のわずかな電気出力しか必要でないの
で、ラムダセンサをバイパスバーナの燃焼室８内の可燃分豊富な排ガス流内に設
けることで充分である。ラムダセンサ７の出力は、幾分か過剰のエネルギが（図
示していない）蓄電器内に貯蔵されて、バーナを再び始動させることができるよ
うに、構成すべきである。
主バーナ６に対して並列に運転されるバイパスバーナ５において、燃焼ガス１
は前混合室３内で空気と混合され、バイパスバーナ５内で、可燃分豊富な排ガス
が生ずるように、燃焼せしめられる。この排ガスはバイパス燃焼室８内でラムダ
センサ７に沿って導かれ、その際ラムダセンサは電気エネルギを生ぜしめる。ラ
ムダセンサに沿って流れる可燃分豊富な排ガスは排ガス戻し通路２によって戻さ
れて、燃焼ガス１に添加混合せしめられ、前混合室４を通ってガス湯沸かし器の
主バーナ６に導かれる。
図面には示されていない蓄電器は有利にはコンデンサである。その中に貯蔵さ
れた過剰エネルギはガス弁を開くため及び燃焼ガス１を点火するための始動エネ
ルギとして役立つ。
更に電圧源としてラムダセンサ７を有している給電装置は直流電圧／直流電圧
変換器を有することができ、この直流電圧／直流電圧変換器は、ラムダセンサ７
及び電気エネルギ貯蔵器から供給される電圧を、ガス湯沸かし器内に設けられて
いる制御電子装置によって必要とされる電圧水準に変換する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Gas water heater
Background of the Invention
The invention relates to a gas burner and the electrical energy required for the operation of the electrical device.
Gas heater having a power supply device for producing a gas, particularly a once-through gas hot water
Related to the water heater.
General background technology
The once-through gas water heaters currently available on the market, such as Bosch Junkels
The WR 350-1 has a battery pack that
Electrical energy is provided for operation of the fire and once-through gas water heater. The above
In a once-through gas water heater, the energy requirements of the electrical equipment are significantly reduced.
I can do it. Used to generate the required primary energy
Battery packs must be replaced or charged at regular intervals.
Description of the invention
Therefore, an object of the present invention is to provide an electric heater for a gas water heater, in particular, a once-through gas heater.
Eliminates the need for maintenance on equipment and eliminates battery replacement
Is Rukoto.
The problem is that gas heaters, especially once-through gas
According to the present invention, in the heater, the power supply device is provided with a combustible-rich exhaust gas burner.
The solution is to have a lambda sensor located in the gas flow.
It is.
Therefore, the electrical energy required to operate the electrical device is determined by this lambda sensor.
It is born and no longer needs to replace the battery. Therefore, electrical equipment
Almost no maintenance is required.
Lambda sensors, as is well known from their use in automotive exhaust pipes,
Electric energy is generated based on the electrochemical conversion of the binding energy. Ram
The di-sensor is provided on one side with a suitable combustion gas, e.g.
Loaded and supplied with air oxygen on the other side. Ceramics that guide oxygen ions
Electrical potential is generated through the shock diaphragm, and this electrical potential is
You can do things.
The required output during operation of a gas water heater, especially a once-through gas water heater, is about 10
The lambda sensor has at least 300 mA since it can be reduced to 0 mW.
It is sufficient to supply current.
The lambda sensor used in the present invention is particularly advantageously zirconium dioxide.
It has a small plate. By configuring the lambda sensor in this way,
The necessary current is generated by maintaining the operating condition of the
Can be
The generated electrical energy immediately activates the electrical function of the once-through gas water heater
Used for This electrical energy is converted by a DC / DC converter
The voltage level required for the control electronics in the gas heater
Can be
The DC / DC converter can always operate the lambda sensor at the maximum output point.
it can.
Important for the function of the once-through gas water heater is the ignition of the gas and the activation of the gas valve.
The electrical energy required for release is immediately available. This d
Nergies are initially prepared from capacitors. This battery requires little maintenance,
It has a significantly longer service life than once-through gas water heaters. Conventionally used
There is no problem of waste treatment that pollutes the environment of the primary battery. Such electric energy
Lugi reservoirs are, for example, capacitors, in particular supercaps. Therefore the sensor
Output can store some excess energy in the capacitor,
Should be configured so that it can be restarted.
The invention is therefore particularly advantageous when the automatic ignition device opens the hot water cock.
The present invention can be applied to a once-through gas water heater that is operated by the following method.
Of course, the principle of the present invention is not only for a once-through gas water heater, but also for a gas bar.
Other boiling water
In a scrubber, in other words in a gas-operated water heater, for example in a centralized hot water heating system
Even can be applied.
Drawing
The drawings schematically show an embodiment of a gas water heater constituted according to the present invention.
This gas heater produces current that covers its own electricity consumption.
It has a lambda sensor. The combustion gas 1 is first mixed with the premix shown on the right side of the drawing.
Flows through the chamber 4 and burns in the main burner 6 located in the combustion chamber 9 of the water heater
I do. The burned gas flows through the heat exchanger 10 and is discharged as exhaust gas 11.
Will be issued.
Similarly, the combustion gas stream 1 is directed to the bypass burner 5 shown on the left side of the drawing.
Through the premixing chamber 3. The combustion chamber 8 of the bypass burner 5 according to the invention
And a lambda sensor 7 for supplying power.
A once-through gas water heater already at its maximum efficiency with respect to its required electrical energy
Only a small electrical output of about 100 mW is required to operate the filter
Therefore, a lambda sensor is installed in the combustible-rich exhaust gas flow in the combustion chamber 8 of the bypass burner.
It is enough to open. The output of lambda sensor 7 has some excess energy (FIG.
(Not shown) can be stored in the battery and the burner can be started again
Should be configured as follows.
In the bypass burner 5 operated in parallel with the main burner 6, the combustion gas 1
Is mixed with air in the premixing chamber 3 and combustible in the bypass burner 5.
Is caused to burn. This exhaust gas is discharged to the lambda in the bypass combustion chamber 8.
Guided along the sensor 7, the lambda sensor generates electrical energy. La
Combustible-rich exhaust gas flowing along the waste sensor is returned by the exhaust gas return passage 2.
And mixed with the combustion gas 1 and passed through the pre-mixing chamber 4 to form a gas water heater.
It is led to the main burner 6.
The capacitors not shown in the figures are preferably capacitors. Stored in it
Excess energy is used to open the gas valve and to ignite the combustion gas 1.
Useful as lugi.
Further, the power supply device having the lambda sensor 7 as a voltage source is a DC voltage / DC voltage.
The DC / DC voltage converter may include a lambda sensor 7.
And a voltage supplied from the electric energy storage device is provided in the gas water heater.
To the voltage levels required by the control electronics.
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フロントページの続き
(72)発明者 ベルント シューマン
ドイツ連邦共和国 Ｄ―71277 ルーテス
ハイム ダイムラーシュトラーセ 23────────────────────────────────────────────────── ───
Continuation of front page
(72) Inventor Bernd Schumann
Germany D-71277 Luthes
Heim Daimlerstrasse 23