PL200089B1

PL200089B1 - Heat radiator with a protective temperature limiter

Info

Publication number: PL200089B1
Application number: PL345498A
Authority: PL
Inventors: Uriarte Oier Aranzabal
Original assignee: Vaillant Joh Gmbh & Co
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2008-12-31
Also published as: EP1130343A3; EP1130343B1; PT1130343E; DE10104229A1; EP1130343A2; PL345498A1; DE50106840D1; ES2245657T3

Abstract

The central heating boiler has a safety temperature limiting device (13) provided on the cold water side of the boiler heat exchanger and cooperating with a gas valve inserted in the gas feed to the gas burner (1), for shut-off of the gas feed for preventing overheating of the heat exchanger. The safety temperature limiting device can have a bimetallic switch used for opening an electrical contact at a defined threshold temperature.

Description

Przedmiotem wynalazku jest grzejnik z ogranicznikiem ochronnym temperatury, który jest połączony z zaworem gazowym w doprowadzeniu gazu do palnika ogrzewającego wymiennik ciepła z przepływającą przez niego nagrzewaną wodą.The subject of the invention is a heater with a temperature limiter which is connected to a gas valve in the gas supply to the burner heating the heat exchanger with heated water flowing therethrough.

W takich grzejnikach, po stronie wylotowej wymiennika ciepła jest przewidziany ogranicznik ochronny temperatury, który po przekroczeniu określonej temperatury przerywa dopływ gazu do grzejnika i wstrzymuje dalsze nagrzewanie, które może uszkodzić urządzenie. Taki grzejnik charakteryzuje się bardzo prostą budową i wczesnym wykrywaniem usterki.In such heaters, a temperature limiter is provided on the outlet side of the heat exchanger, which, when a certain temperature is exceeded, interrupts the gas supply to the heater and stops further heating, which may damage the device. Such a heater is characterized by a very simple structure and early failure detection.

Zgodnie ze stanem techniki ogranicznik ochronny temperatury znajduje się więc na drodze przepływu za wymiennikiem ciepła po stronie gorącego wylotu. Jeżeli po pobraniu wody urządzenie pracuje nieprawidłowo, czego oznaką jest dalsze działanie palnika, to wymiennik ciepła jest nadal podgrzewany. Nazywa się to dopalaniem powyłączeniowym. W wyniku przewodzenia ciepła nagrzewa się także przewód wody ciepłej wraz z ogranicznikiem ochronnym temperatury za wymiennikiem ciepła. Po przekroczeniu określonej temperatury ogranicznik ochronny temperatury otwiera wbudowany wyłącznik, w wyniku czego zawór gazowy przerywa dopływ gazu. Następuje więc wyłączenie palnika. Wadą stanu techniki jest to, że, ze względu na zmienną temperaturę wody ciepłej, próg wyłączenia ogranicznika ochronnego temperatura musi być ustawiona powyżej maksymalnej dopuszczalnej temperatury wody ciepłej. Jeżeli ustawiona jest niska temperatura wody ciepłej i urządzenie działa wadliwie nie wyłączając palnika, to taka usterka jest wykrywana dopiero wtedy, kiedy ogranicznik ochronny temperatury nagrzeje się stosunkowo mocno i temperatura przekroczy próg odłączenia. W tym czasie może już dojść do uszkodzenia wymiennika ciepła.According to the prior art, the temperature limiter is thus arranged downstream of the heat exchanger on the hot outlet side. If the appliance malfunctions after water has been drawn off, which is indicated by continued burner operation, the heat exchanger continues to be heated. This is called afterburning. The heat conduction also heats the hot water line along with the temperature limiter downstream of the heat exchanger. After exceeding a certain temperature, the temperature limiter opens the built-in switch, as a result of which the gas valve interrupts the gas supply. The burner is therefore shut down. A disadvantage of the prior art is that, due to the fluctuating hot water temperature, the cut-out threshold of the safety limiter must be set above the maximum allowable hot water temperature. If the hot water temperature is set to low and the device malfunctions without switching off the burner, such a fault is detected only when the temperature limiter heats up relatively strongly and the temperature exceeds the disconnection threshold. The heat exchanger may already be damaged during this time.

Zadaniem wynalazku jest wyeliminowanie tej wady i zaproponowanie grzejnika określonego wyżej rodzaju, w którym mimo prostej budowy wykrywane jest bardzo szybko niebezpieczne dopalanie powyłączeniowe i następuje wyłączenie palnika.The object of the invention is to eliminate this disadvantage and to propose a heater of the above-mentioned type, in which, despite its simple structure, dangerous afterburning is detected very quickly and the burner is turned off.

Zadanie to zostało rozwiązane zgodnie z wynalazkiem, w grzejniku z ogranicznikiem ochronnym temperatury opisanego na wstępie rodzaju, przez to, że ogranicznik ochronny temperatury znajduje się po stronie wody zimnej wymiennika ciepła.According to the invention, this object is solved in a heater with a temperature limiter of the type mentioned at the outset, in that the temperature limiter is arranged on the cold water side of the heat exchanger.

Korzystnie, ogranicznik ochronny temperatury jest umieszczony po stronie wody zimnej, przed wymiennikiem ciepła zawierającym wymiennik płytkowy.Preferably, the temperature limiter is arranged on the cold water side, upstream of the heat exchanger containing a plate exchanger.

Korzystnie, ogranicznik ochronny temperatury jest włączony hydraulicznie po stronie wlotowej, przed wymiennikiem ciepła zawierającym chłodzoną wodą komorę spalania.Preferably, the temperature limiter is connected hydraulically on the inlet side, upstream of the heat exchanger containing the water-cooled combustion chamber.

Korzystnie wreszcie, miejsce osadzenia i miejsce przylegania ogranicznika ochronnego temperatur są spłaszczone.Finally, the seat and the contact site of the temperature limiter are preferably flattened.

Dzięki zaproponowanemu rozwiązaniu, zapewnione zostało bezpieczne wyłączenie urządzenia już po małym rozgrzaniu. Temperatura wody zimnej na wlocie ulega mniejszym wahaniom niż temperatura wody ciepłej na wylocie, a więc można ustawić znacznie niższą wartość progową zadziałania ogranicznika ochronnego temperatury. W razie wystąpienia dopalania powyłączeniowego osiągany jest znacznie szybciej próg wyłączenia, a więc palnik wyłącza się już po znacznie krótszym czasie, dzięki czemu unika się niezawodnie uszkodzenia wymiennika ciepła.Thanks to the proposed solution, it is ensured that the device is turned off safely after a little warm-up. The cold water temperature at the inlet fluctuates less than the hot water temperature at the outlet, so it is possible to set a much lower threshold value for the activation of the safety temperature limiter. In the event of post-burnout, the shutdown threshold is reached much faster, so that the burner shuts down much less quickly, thus reliably avoiding damage to the heat exchanger.

Ogranicznik ochronny temperatury jest usytuowany na drodze przepływu przed komorą spalania płytkowego wymiennika ciepła lub przed chłodzoną wodą komorą spalania.The temperature protection limiter is located in the flow path in front of the combustion chamber of the plate heat exchanger or in front of the water-cooled combustion chamber.

Dzięki spłaszczeniu miejsca osadzenia i przylegania ogranicznika ochronnego temperatury została udostępniona większa powierzchnia do przenoszenia ciepła z przewodu wodnego na ogranicznik ochronny temperatury, co sprzyja przechodzeniu ciepła i skraca czas reakcji czujnika ogranicznika ochronnego temperatury.Due to the flattening of the seat and contact point of the temperature limiter, a larger surface is made available for heat transfer from the water pipe to the temperature limiter, which promotes heat transfer and shortens the response time of the temperature limiter sensor.

Wynalazek w przykładzie wykonania został objaśniony na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat hydrauliczny grzejnika wody, fig. 2 - widok z góry na płytkowy wymiennik ciepła i fig. 3 - widziany z przodu płytkowy wymiennik ciepła z komorą spalania.The invention in an embodiment has been explained on the basis of the drawing, in which fig. 1 shows a hydraulic diagram of a water heater, fig. 2 - top view of a plate heat exchanger and fig. 3 - front view of a plate heat exchanger with a combustion chamber.

W zgodnym z wynalazkiem grzejniku według fig. 1 znajduje się palnik 1, i umieszczony za nim na drodze przepływu spalin wymiennik ciepła 2 do przenoszenia energii cieplnej gorących gazów odlotowych z palnika 1 na strumień wody, oraz poza tym zabezpieczenie przypływu 3. Na drodze przepływu wody od wlotu zimnej wody 4 do zaworu czerpalnego 12, po stronie wody zimnej 17 wymiennika ciepła 2 jest umieszczony ogranicznik ochronny temperatury 13. Ogranicznik ochronny temperatury 13 jest połączony szeregowo przewodem dwużyłowym 15 z elektrodą jonizacyjną 10 i zaworem gazowym 7 między przyłączem gazowym 6 i palnikiem 1. Ogranicznik ochronny temperatury 13 zawiera wbudowanyThe heater according to the invention according to FIG. 1 has a burner 1 and a heat exchanger 2 downstream of the exhaust gas for transferring the thermal energy of the hot exhaust gases from the burner 1 to the water flow, and furthermore ensuring the flow 3. In the path of the water flow from the cold water inlet 4 to the water tap 12, on the cold water side 17 of the heat exchanger 2 there is a temperature limiter 13. The temperature limiter 13 is connected in series with a two-wire line 15 to the ionization electrode 10 and gas valve 7 between the gas connection 6 and the burner 1 There is a built-in temperature limiter 13

PL 200 089 B1 wyłącznik 20, który na przykład za pomocą bimetalu reaguje na ciepło i otwiera styk od określonej temperatury. Wyłącznik wodny 5 po stronie wody zimnej 17 jest połączony poprzez drążek nastawczy 9 z zaworem gazowym 8, również między przyłączem gazu 6 i palnikiem 1. Zawór gazowy 7 jest wyposażony w elektromagnes 18, do którego jest przyłączona jedna z dwóch żył przewodu 15. Elektromagnes 18 jest połączony poprzez jedną z dwóch żył przewodu 15 z ogranicznikiem ochronnym temperatury 13. Druga żyła przewodu 15 prowadzi od ogranicznika ochronnego temperatury 13 do elektrody jonizacyjnej 10. Przewód 16 prowadzi od elektromagnesu 18 do palnika 1.A switch 20 which, for example, by means of a bimetal, reacts to heat and opens the contact at a certain temperature. The water switch 5 on the cold water side 17 is connected via an adjusting rod 9 to the gas valve 8, also between the gas connection 6 and the burner 1. The gas valve 7 is equipped with an electromagnet 18 to which one of the two wires 15 is connected. Solenoid 18 it is connected via one of the two strands of the conductor 15 to the temperature limiter 13. The second conductor of the conductor 15 leads from the temperature limiter 13 to the ionization electrode 10. The conductor 16 leads from the electromagnet 18 to the burner 1.

Wodę ciepłą pobiera się po otwarciu zaworu czerpalnego 12 w miejscu poboru 19. Wówczas wyłącznik wodny 5 wykrywa przepływ wody. Zostaje wysterowany palnik 1 i podgrzewa on przepływającą przez wymiennik ciepła 2 wodę, która płynie przez odprowadzenie wody ciepłej 11 do miejsca poboru 19. W doprowadzeniu gazu do palnika, oprócz zaworu gazowego 8 sterowanego przez wyłącznik wodny, znajduje się ponadto zawór gazowy 7, który w stanie ustalonym jest sterowany pobieranym z elektrody 10 prądem jonizacyjnym, ewentualnie po jego wzmocnieniu. Gdy gaśnie płomień palnika, to na elektrodzie jonizacyjnej 10 nie ma prądu jonizacyjnego i zawór gazowy 7 zamyka dopływ gazu do palnika 1.Hot water is drawn off after opening the tap 12 at the point of tap 19. Then the water switch 5 detects the water flow. The burner 1 is actuated and heats the water flowing through the heat exchanger 2, which flows through the hot water drain 11 to the point of consumption 19. In addition to the gas valve 8 controlled by the water switch, there is also a gas valve 7 in the gas supply to the burner. steady state is controlled by the ionization current taken from the electrode, or after its amplification. When the burner flame goes out, there is no ionization current at the ionization electrode 10 and the gas valve 7 shuts off the gas supply to the burner 1.

Jeżeli następuje zamknięcie zaworu czerpalnego 12 podczas pracy palnika, to, normalnie, wyłącznik wodny wykrywa brak przepływu wody i zamyka zawór gazowy 8, w wyniku czego gaśnie palnik 1. Jeżeli działanie jest wadliwe i zawór gazowy 8 pozostaje otwarty oraz pali się nadal palnik 1, to nagrzewa się wymiennik ciepła 2, który nie może oddawać ciepła na przepływającą wodę. Wskutek przewodzenia ciepła nagrzewa się również przewód wody zimnej 23 przed wymiennikiem ciepła 2. Na tym przewodzie 23 jest umieszczony ogranicznik ochronny temperatury 13, który również nagrzewa się. Gdy temperatura ogranicznika ochronnego temperatury 13 przekroczy określoną wartość progową wyłączenia, otwiera się wbudowany w ogranicznik ochronny temperatury 13 wyłącznik 20. Powoduje to przerwanie dopływu prądu do zaworu gazowego 7, a więc zostaje przerwany dopływ gazu od przyłącza gazowego 6 do palnika 1.If the tap 12 closes while the burner is running, normally the water switch detects no water flow and closes gas valve 8, resulting in burner 1 extinguishing. If operation is faulty and gas valve 8 remains open and burner 1 continues to burn, the heat exchanger 2, which cannot give off heat to the flowing water, heats up. Due to the heat conduction, the cold water line 23 is also heated upstream of the heat exchanger 2. On this line 23 is arranged a temperature limiter 13, which also becomes hot. When the temperature of the temperature limiter 13 exceeds a predetermined switch-off threshold, the switch 20 integrated in the temperature limiter 13 opens. This interrupts the power supply to the gas valve 7, so that the gas supply from the gas connection 6 to the burner 1 is interrupted.

Figura 2 ukazuje grzejnik według wynalazku, w którym ogranicznik ochronny temperatury 13 jest umieszczony bezpośrednio przed płytkowym wymiennikiem ciepła 21 po stronie wody zimnej 17. Natomiast ogranicznik ochronny temperatury na fig. 3 jest usytuowany przed chłodzoną wodą komorą spalania 22, która jest częścią wymiennika ciepła 2, ale jest włączony hydraulicznie przed płytkowym wymiennikiem ciepła 21.FIG. 2 shows a heater according to the invention, in which a temperature limiter 13 is arranged directly in front of the plate heat exchanger 21 on the cold water side 17. Whereas the temperature limiter in FIG. 3 is arranged in front of a water-cooled combustion chamber 22 which is part of the heat exchanger 2. but is connected hydraulically upstream of plate heat exchanger 21.

Claims

1. A heater with a temperature limiter which is connected to a gas valve in the gas supply to the burner heating the heat exchanger with heated water flowing through it, characterized in that the temperature limiter (13) is on the cold water side (17) of the heat exchanger (2).

2. Grzeenik according to claim The method of claim 1, characterized in that the temperature limiter (13) is arranged on the cold water side (17) upstream of the heat exchanger comprising a plate exchanger.

3. A heater according to 1 or 2 that the temperature limiter (13) is connected hydraulically on the inlet side upstream of the heat exchanger containing the water-cooled combustion chamber (22).

4. Heat up and according to input. A method according to claim 3, characterized in that the seat and the contact areas of the temperature limiter (13) are flattened.