NL8800017A

NL8800017A - Gas fired water heater with exhaust gas fan - has temperature controlled damper regulating combustion air flow

Info

Publication number: NL8800017A
Application number: NL8800017A
Authority: NL
Original assignee: Leblanc Sa E L M
Priority date: 1975-07-28
Filing date: 1988-01-06
Publication date: 1988-05-02
Also published as: NL187453C; NL186598B; NL8800018A; NL186598C

Abstract

Heater has a heat exchanger (3) above a gas burner (11) in which water is heated by the flue gases. The gases are discharged to atmosphere through a duct (6) which contains an exhaust gas discharge fan (4). Fresh air enters through an annular duct (5) surrounding the discharge duct (6) and flows round the outside of the heat exchanger (3) to the burner (11). A damper (1) in the side of the exhaust duct (6) above the heat exhanger allows part of the intake air to be drawn directly into the exhaust and thus reduce the air supplied to the burner. This damper is moved through linkage (17) by a bimetal strip (9) in the flue gas path. The gas air ratio is thus varied to maintain constant burner efficiency.

Description

Λ t' κ * VO 9361Λ t 'κ * VO 9361

Regelinrichting voor een met gas verwarmd toestel voor het leveren van warm water.Control device for a gas-heated appliance for supplying hot water.

De uitvinding heeft betrekking op een regelinrichting voor een met gas verwarmd toestel voor het leveren van warm water, welk toestel is voorzien van een dichte aansluiting op een buitenrooster voor zowel de verbrandingslucht als voor de verbrandingsgassen, 5 waarbij de afvoer van verbrandingsgassen plaatsvindt door middel van een ventilator, die met een constante snelheid draait, en waarbij een in afhankelijkheid van de gastoevoer aan de brander verstelbare klep Φ of in de trekkap is aangebracht voor het beïnvloeden van het aan de brander toegevoerde luchtdebiet.The invention relates to a control device for a gas-heated appliance for supplying hot water, which appliance is provided with a tight connection to an outer grate for both the combustion air and the combustion gases, wherein the discharge of combustion gases takes place by means of a fan, which rotates at a constant speed, and in which a valve verstelbare or in the extractor hood which is adjustable in dependence on the gas supply to the burner is arranged to influence the air flow rate supplied to the burner.

10 Een dergelijke regelinrichting is bekend uit het Franse octrooischrift 2.234.820.De aan de gasbrander toegevoerde hoeveelheid lucht wordt gestuurd in afhankelijkheid van de druk in de gas-toevoerleiding naar de brander. Via een stuwleiding staat deze gasdruk op een veerbelast membraan, dat is verbonden met de in of op de 15 trekkap aangebrachte klep. Bij toenemende gasdruk wordt de klep verder gesloten en bij afnemende gasdruk wordt in de trekkap een grotere opening gecreëerd voor het rechtstreeks via de ventilator afvoeren van verbrandingslucht. Er is een zekere aanpassing van de voor het verbrandingsproces benodigde luchthoeveelheid aan de gas-20 druk in de gastoevoerleiding over het gehele traject van nullast tot vollast, waarbij echter over het gehele traject geen constant en maximaal rendement voor de verschillende warmteafgiftetoestellen van de brander kan worden bereikt. Het is bovendien lastig dit bekende systeem te optimaliseren bij regelinrichtingen, waarbij de brander 25 slechts in twee discrete standen kan worden bedreven, namelijk bij deelbelasting en vollast.Such a control device is known from French patent 2,234,820. The amount of air supplied to the gas burner is controlled in dependence on the pressure in the gas supply line to the burner. Via a thrust pipe, this gas pressure is applied to a spring-loaded diaphragm, which is connected to the valve arranged in or on the pulling hood. With increasing gas pressure, the valve is closed further and with decreasing gas pressure, a larger opening is created in the draft hood for the direct exhaust of combustion air via the fan. There is some adaptation of the amount of air required for the combustion process to the gas pressure in the gas supply pipe over the entire range from no-load to full-load, but over the entire range it is not possible to obtain a constant and maximum efficiency for the different heat output devices of the burner. reached. Moreover, it is difficult to optimize this known system with control devices, in which the burner 25 can only be operated in two discrete positions, namely at partial load and full load.

De uitvinding beoogt een regelinrichting van het bovenomschreven type te verschaffen, dat exact kan worden afgesteld op de twee mogelijke werkstanden van de brander en is daartoe daardoor ge-30 kenmerkt doordct in de gastoevoer naar de brander een elektromagnetisch bedienbare klep is aangebracht, welke is voorzien van twee afzonderlijk bekrachtigbare spoelen, die elk door een thermostatisch bestuurbaar contact inschakelbaar zijn, terwijl de klep in de trek- • 8 - l . 1" V, f -2- kap is verbonden met een elektromagneet, welke de klep opent zodra een van de thermostatisch bestuurbare contacten wordt geopend en de bekrachtiging van een der spoelen wordt opgeheven.The object of the invention is to provide a control device of the above-described type, which can be precisely adjusted to the two possible operating positions of the burner and is therefore characterized in that an electromagnetically operated valve is provided in the gas supply to the burner, which valve is provided of two separately actuable coils, each of which can be switched on by a thermostatically controlled contact, while the valve in the pull • 8 - l. 1 "V, f -2 cap is connected to an electromagnet which opens the valve as soon as one of the thermostatically controllable contacts is opened and the actuation of one of the coils is released.

Een uitvoeringsvorm van een regelinrichting volgens de 5 uitvinding wordt aan de hand van de tekening nader toegelicht.An embodiment of a control device according to the invention is further elucidated with reference to the drawing.

Hierin toont:Herein shows:

Fig. 1 de regelinrichting bij volle belasting van de brander en fig. 2 de regelinrichting bij deelbelasting van de brander.Fig. 1 the control device at full load of the burner and FIG. 2 the control device at partial load of the burner.

10 Het verwarmingstoestel bestaat in hoofdzaak uit een ver- warmingslichaam 3 met een daarboven aangebrachte dichte trekkap 2 waarin een ventilator 4 is aangebracht voor de afzuiging van verbrandingsgassen. In de trekkap 2 is een klep 1 aangebracht, die in de geopende stand de mogelijkheid verschaft om een deel van de 15 verse lucht 5 via de geopende klep 1 rechtstreeks af te voeren in de afvoerbuis 6 voor de verbrandingsgassen, waardoor minder verse lucht 5 wordt toegevoerd aan de onder het verwarmingslichaam 3 aangebrachte brander 11. Het openen en sluiten van de klep 1 wordt bestuurd door een elektromagneet 51, die bekrachtigbaar is via een 20 elektrische leiding L^, zoals hierna wordt toegelicht.The heating appliance mainly consists of a heating body 3 with a closed draw-off hood 2 arranged above it, in which a fan 4 is arranged for the extraction of combustion gases. In the pulling hood 2, a valve 1 is provided, which in the opened position provides the possibility of extracting part of the fresh air 5 directly via the opened valve 1 into the exhaust pipe 6 for the combustion gases, so that less fresh air 5 is supplied to the burner 11 arranged under the heating body 3. The opening and closing of the valve 1 is controlled by an electromagnet 51, which can be energized via an electric line L1, as will be explained below.

In de gastoevoerleiding naar de brander 11 is een elektromagnetisch bedienbare klep 50 aangebracht, welke is voorzien van twee afzonderlijk bekrachtigbare spoelen 41, 44. Op de binnen de spoelen 41,44 beweegbare kern is een as met twee klepschotels 45, 25 46 aangebracht, die als door een afzonderlijke veer in de sluit- richting zijn belast. Indien uitsluitend de spoel 44 wordt bekrachtigd komt de klepschotel 45 vrij van zijn zitting, waardoor een gaskanaal 47 wordt geopend waardóór het verwarmingstoestel bij deelbelasting kan worden bedreven (fig.2). Indien beide spoelen 30 41,44 worden bekrachtigd komen zowel de klepschotel 45 als de klep schotel 46 los van hun zitting, waardoor gas via zowel het kanaal 48 als het kanaal 47 naar de brander 11 kan stromen. In dit geval werkt het toestel bij vol vermogen (fig. 1). De spoelen 41, 44 zijn aangesloten op de ëLektrLsche leidingen en L^ waarbij in de 35 elektrische leiding I^ twee thermostatisch gestuurde contacten 42 en 43 parallel zijn opgenomen. De besturingsthermostaat voor deIn the gas supply line to the burner 11, an electromagnetically actuable valve 50 is provided, which is provided with two separately actuable coils 41, 44. On the core movable within the coils 41,44 there is mounted an axle with two valve dishes 45, 25 if loaded by a separate spring in the closing direction. If only the coil 44 is energized, the valve disc 45 is released from its seat, thereby opening a gas channel 47 through which the heater can be operated at partial load (Fig. 2). When both coils 41,44 are energized, both valve disc 45 and valve disc 46 detach from their seats, allowing gas to flow through both channel 48 and channel 47 to burner 11. In this case the appliance operates at full power (fig. 1). The coils 41, 44 are connected to the electric lines and L, two thermostatically controlled contacts 42 and 43 being included in parallel in the electric line I ^. The control thermostat for the

Jet' ; 1 7 ...............·· t * -3- contacten 42, 43 is in de tekening niet weergegeven.Jet '; 1 7 ............... ·· t * -3- contacts 42, 43 is not shown in the drawing.

De werking van de regelinrichting volgens de uitvinding * is als volgt:The operation of the control device according to the invention * is as follows:

Bij uitgeschakeld toestel zijn de contacten 42,43 geopend, 5 zijn derhalve de spoelen 41 en 44 niet bekrachtigd en dit geldt tevens voor de elektromagneet 51 van de kiep 1, waardoor de klep 1 in de geopende stand staat.When the appliance is switched off, the contacts 42, 43 are opened, the coils 41 and 44 are therefore not energized and this also applies to the electromagnet 51 of the tilt 1, whereby the valve 1 is in the open position.

Indien bijvoorbeeld de watertemperatuur in het warm-watersysteem zakt tot beneden een bovenste grenswaarde, wordt het 10 contact 43 door een thermostaat gesloten, waardoor de spoel 44 wordt bekrachtigd en de schotelklep 45 los komt van zijn zitting. De klep 1 blijft daarbij in de geopende stand, omdat de elektromagneet 51 niet is bekrachtigd. Via het kanaal 47 wordt gas aan de brander 31 toegevoerd. Het systeem werkt thans bij gedeeltelijke belasting.For example, if the water temperature in the hot water system drops below an upper limit value, the contact 43 is closed by a thermostat, whereby the coil 44 is energized and the poppet valve 45 releases from its seat. The valve 1 remains in the open position, because the electromagnet 51 is not energized. Gas is supplied to burner 31 via channel 47. The system now operates at partial load.

15 Indien het systeem meer warmte vraagt dan bij op deelbelas- ting werkend toestel wordt geleverd, wordt via een tweede thermostaat het contact in 42 gesloten, waardoor ook de spoel 41 wordt bekrachtigd, waardoor de klepas van de elektromagnetisch bedienbare klep 50 verder naar links wordt verplaatst, tengevolge waarvan de schotel-20 klep 46 vrij komt van zijn zitting. Daardoor wordt het kanaal 48 geopend en wordt het volle gasdebiet aan de brander 11 toegevoerd.15 If the system requires more heat than is supplied with a partial load appliance, the contact in 42 is closed via a second thermostat, which also activates the coil 41, whereby the valve shaft of the solenoid valve 50 is moved further to the left. displaced, as a result of which the poppet valve 46 becomes free from its seat. As a result, the channel 48 is opened and the full gas flow rate is supplied to the burner 11.

Door het sluiten van het contact 42 wordt ook de elektromagneet 51 behorende bij de klep 1 bekrachtigd, waardoor deze klep 1 wordt gesloten en alle aangevoerde verse lucht 5 aan de brander 11 wordt 25 toegevoerd.By closing the contact 42, the electromagnet 51 associated with the valve 1 is also energized, whereby this valve 1 is closed and all fresh air supplied 5 is supplied to the burner 11.

. 6 ‘ -i 7. 6 "-i 7

Claims

* -4- CONCLUSION Control device for a gas-heated appliance for supplying hot water, which appliance is provided with a tight connection to the outer grate for both the combustion air and the combustion gases, wherein the discharge of combustion gases 5 takes place by means of of a fan running at a constant speed and in which a valve adjustable according to the gas supply to the burner is arranged on or in the draft hood above the heating body to influence the air flow rate supplied to the burner, characterized in that in the gas supply line to the burner (11) an electromagnetically actuated valve (50) is provided, which is provided with two separately actuable coils (41, 44), each of which can be switched on by a thermostatically controllable contact (42, 43), while the valve (1) in the hood (2) is connected to an electromagnet (51), which opens the valve (1) as soon as one of the thermostat Controllable contacts (42) are opened and the actuation of one of the coils (41) is released. • Hy ^ 1 /