AT399768B - Vorrichtung zur steuerung der gaszufuhr zu einem gasbrenner - Google Patents

Description

AT 399 768 B

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Gaszufuhr zu einem Gasbrenner gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung, wie sie aus der DE-PS 9 53 903 hervorgeht, bewirkt, daß beim Inbetriebsetzen des Gasbrenners immer die Vollgasmenge zum Brenner freigegeben wird. Dabei ist zunächst die s Entlüftung der Gaszufuhrleitung erforderlich, wodurch der für die Zündung erforderliche Zeitraum wesentlich bestimmt wird. Bei der bekannten Vorrichtung besteht die Schalteinrichtung für die Umgehungsleitung aus einer elektromotorisch verstellbaren Drosselklappe.

Aus dem DE-GM 84 36 738 ist es außerdem bekannt, den Gasdurchsatz eines Gasbrenners während der Anzündphase zu vergrößern, so daß die im Ruhezustand nach längerer Betriebspause im Zündbrenner-10 rohr befindliche Luft schneller ausgetrieben werden kann.

Schließlich geht aus der AT-PS 2 70 938 ein Zündgasbrenner mit einer Vordrossel hervor, welche einen unveränderlichen Gasdurchlaßquerschnitt aufweist, der kleiner als der Durchlaßquerschnitt der auswechselbaren Zünddüse ist. Dadurch ist die Zündgasmenge fest eingestellt.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung bei Ausbildung 75 des Brenners als Zündgasbrenner den Zeitraum, der nach einer Betriebspause bei der Inbetriebnahme des Zündgasbrenners für die Entlüftung der Gaszufuhrieitung erforderlich ist, auf ein Minimum zu verringern, um damit den Zündvorgang zu beschleunigen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Über die Umgehungsleitung kann zu Beginn des Zündvorganges zwecks rascher Verdrängung der in 20 der Gaszufuhrleitung enthaltenen Luft temporär anstelle der gedrosselten Gasmenge in der Gaszufuhrleitung eine größere, nicht gedrosselte Gasmenge zugeführt werden.

Die Erfindung ermöglicht eine nennenswerte Einsparung im Zündgasverbrauch, weil die in der Gaszufuhrleitung enthaltene Drossel auf einen dem tatsächlichen Mindestbedarf des Zündgasbrenners entsprechenden geringen Durchsatz bemessen werden kann, wogegen für den Zündvorgang selbst unter manueller 25 Betätigung des Schiebers gegen den Druck der Rückholfeder temporär der größere Querschnitt der Umgehungsleitung zur Verfügung steht.

Aus der pro Zeiteinheit größeren Menge des während des Zündvorganges dem Zündgasbrenner zugeführten Gases resultiert ferner eine erhebliche Verkürzung der Haltezeit der Thermoelektrik bei jedem Startvorgang. Andererseits wird infolge des geringeren Durchsatzes des im Normalbetrieb zu geführten so Zündgases die Schließzeit bis zum Erlöschen der Zündflamme erheblich verkürzt.

Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für jederlei Heizgeräte verwendet werden, ohne daß es zusätzlicher Vorrichtungen, wie Entlüftungszündbrenner, bedarf. Die Zündgasversorgung wird auf einfachste Weise überwachbar.

Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. 35 So ist es bei Ausbildung der Vorrichtung gemäß Anspruch 2 bzw. 3 möglich, die Entlüftung der Gaszufuhrleitung ohne weiteres Zutun beim Zündvorgang selbsttätig eintreten zu lassen. Zu diesem Zweck ist die zunächst offene, der temporär erhöhten Gaszufuhr zum Zündgasbrenner dienende Umgehungsleitung mittels des Thermoventils bzw. Membranventils verschließbar, um dadurch die Zeitspanne der erhöhten, der Luftverdrängung dienenden Zündgaszufuhr zu begrenzen. 40 Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung steht eine Kammer des Membranventils Uber eine zweite, vorzugsweise regelbare Drossel mit der Gaszufuhrleitung in Verbindung. Diese zweite Drossel bewirkt bei Öffnung des Zufuhrventils eine langsame Schließung des Membranventils und damit der Umgehungsleitung. Die dem Zündgasbrenner zugeführte Gasmenge wird dadurch vom Querschnitt der in der Gaszufuhrleitung enthaltenen Drossel bestimmt. 45 Weiterhin kann in der Umgehungsleitung oder in der Gaszufuhrleitung eine dritte Drossel angeordnet sein, deren Durchsatz größer als der Durchsatz der ersten Drossel, jedoch kleiner als der der Gaszufuhrleitung selbst ist. Dadurch gelangt zunächst sowohl über die Gaszufuhrleitung als auch über die Umgehungsleitung eine vergleichsweise große Gasmenge zum Zündgasbrenner, so daß die dort vorhandene Luft rasch verdrängt wird. 50 Erfindungsgemäße Vorrichtungen sind in verschiedenen Varianten gestaltbar, von denen einige beispielsweise nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert sind, die in den Fig. 1 bis 4 solche Varianten im Schnitt darstellen.

Von wesentlicher Bedeutung ist im Rahmen der Erfindung, daß die Umgehungsleitung unverzüglich geschlossen wird, sobald der Zündvorgang beendet ist. 55 Nach einer in Fig. 1 dargestellten Variante zweigt von der unmittelbar zum Zündgasbrenner 2 führenden, eine Drossel 3 enthaltenden Zündgaszufuhrleitung 1 eine Umgehungsleitung 4 ab, die eine Drossel 5 mit einem Querschnitt enthält, der größer sein kann als jener der Drossel 3. In dieser Umgehungsleitung 4 befindet sich ein im kalten Zustand, also bei noch nicht gezündeter Zündgasflamme, 2

AT 399 768 B offenes Thermoventil 6, bestehend aus dem von einer Feder 7 beeinflußten, dem Ventilsitz 8 zugeordneten Ventilkörper 9 und einem von einem in einer Kupfer- oder Messingführung geführten Invarstab gebildeten temperaturempfindlichen Element 10 sowie dem von ihm betätigbaren dichtend geführten Stößel 11.

Das temperaturempfindliche Element 10 befindet sich im Bereich der Zündflamme 12, und seine thermische Ausdehnung im Falle der Hitzeeinstrahlung dieser Flamme 12 hat gegen den Druck der Feder 7 eine Sperre der Umgehungsleitung 4 durch das Ventil 6 zur Folge.

Die Funktion dieser Zündbrennerentlüftung ergibt sich demnach wie folgt:

Nach dem Öffnen eines - nicht dargestellten - in der Zündgaszufuhrleitung 1 angeordneten Zündgasventils gelangt Zündgas zunächst in einer durch die summierten Querschnitte der Drosseln 3 und 5 vorgegebenen, also vergleichsweise großen Menge sowohl über die Zufuhrleitung 1 als auch über die Umgehungsleitung 4 zum Zündgasbrenner 2 und verdrängt dadurch vergleichsweise rasch die nach einer Betriebspause in diesem Bereich vorhandene Luft.

Nach der solcherart vollzogenen Entlüftung des Brenners 2 und dem Zünden der Zündflamme 12 durch die Zündeinrichtung 13 wird das temperaturempfindliche Element 10 von dieser Ramme 12 erhitzt, dehnt sich und schließt mit dem Ventilkörper 9 die Umgehungsleitung 4. Ab diesem Augenblick erfolgt deren Versorgung mit Gas nur noch über die Gaszufuhrleitung 1 allein, und zwar in einer durch den Durchsatz der Drossel 3 allein bestimmten, für den Bedarf der Zündflamme gerade noch ausreichenden Mindestmenge.

Nach Fig. 2 ist anstelle des temperaturempfindlichen Elementes 10 in der Umgehungsleitung 4 ein Membranventil mit dem von einer Membran gehaltenen Ventilkörper 14 und dem Ventilsitz 15 vorgesehen. Der Ventilkörper 14 wird von einem Stößel 16 gegen die Wirkung einer Feder verstellt. Die Kammer, in der sich der Stößel 16 bewegt, steht unter atmosphärischem Druck. Der Stößel 16 ist mit einem von der Membran 17 gehaltenen Membranteller 18 verbunden, diese Membran 17 begrenzt eine Kammer 19, die über eine - gegebenenfalls regelbare - Drossel 20 mit der Zündgaszufuhrleitung 1 in Verbindung steht. Erhöht sich - nach Öffnen des ZUndgaszufuhrventils - der Druck in dieser Kammer 19 mit einer regelbaren Verzögerung durch die Drossel 20 allmählich, wird das Ventil 14, 15 und damit die Umgehungsleitung 4 geschlossen, und die Menge des dem Zündbrenner 2 insgesamt zugeführten Gases wird nun vom Querschnitt der in der Zündgaszufuhrteitung 1 enthaltenen Drossel 3 auf die für die Versorgung der Zündflamme 12 erforderliche Mindestmenge begrenzt. Die Drossel 5 mit dem größeren Querschnitt ist bei dieser Ausführungsform gleichfalls in der Zündgaszufuhrleitung 1 angeordnet, sie könnte aber - wie in der Fig. 2 angedeutet - auch in der Umgehungsleitung 4 angeordnet sein. Diese Drossel 5 begrenzt die Menge des der Zündflamme zugeführten Gas-Luft-Gemisches, solange das Membranventil 14, 15 noch nicht geschlossen ist.

Gemäß der Fig. 3 und 4 sind die der Entlüftung des Zündgasbrenners 2 dienenden Organe in das die Zündgaszufuhr in der Zufuhrleitung 1 regelnde Zündgaszufuhrventil integriert.

Die Zündgaszufuhrleitung 1 mündet bei dieser Ausführungsform in die Ventilkammer 21, in der sich der Ventilkörper 22 bewegt, der mittels einer Dichtung 23 gegen den Ventilsitz 24 abgedichtet ist. unter dem Druck einer sich gegen die Wandung 25 der Ventilkammer 21 abstützenden Feder 26 steht und in seinem Inneren eine koaxiale Führung für einen Stößel 27 aufweist, der seinerseits von einer Feder 28 beeinflußt und gegen die Kammer 21 abgedichtet ist-.

Dieser Ventilkörper 22 ist mittels des in der Führung 29 mit der Dichtung 30 geführten Weggebers 31 mechanisch verstellbar, um bedarfsweise die Gaszufuhr aus der Kammer 21 in eine Versorgungsleitung 32 freizugeben, in der sich jene Drossel 3 befindet, deren Durchflußquerschnitt dem Mindestbedarf des Zündbrenners 2 entspricht. Über diese Drossel 3 gelangt das Gas in die zum Zündbrenner führende Gaszufuhrieitung 33.

Dem oben erwähnten Stößel 27 des Ventilkörpers 22 ist ein Ventilteller 14 zugeordnet, der über eine Dichtung mit dem Ventilsitz 15 zusammenwirkt und unter dem Druck einer Feder 16 an diesen Ventilsitz 15 angedrückt wird. Dieser Ventilteller 14 wird ferner über diese Feder 16 vom Membranteller 18 einer Membran 17 beeinflußt, die eine Kammer 19 begrenzt, die über die Leitung 4a und eine regelbare Drossel 20 mit der Gaszufuhrleitung 1 in Verbindung steht.

Wird nun das - nicht dargestellte - Hauptgasventil geöffnet, ergibt dies - mit einer durch die Drossel 20 regelbaren Verzögerung - in der Kammer 19 einen Gasdruck.

Wird nun zum Zünden des Zündbrenners 2 das Zündgasbrennerventil 22 - 24 geöffnet, gelangt zunächst Gas aus der Zündgaszufuhrleitung 1 über die Kammer 21 sowie über die Leitung 32 zum Zündbrenner 2, und zwar in einer durch die Zündbrennerdrossel 3 begrenzten, dem Mindestbedarf des Zündbrenners 2 entsprechenden Menge über die Leitung 33. In der Kammer 19 baut sich - verzögert durch die regelbare Drossel 20 - Druck auf, und der Ventilteller 14 wird von diesem Druck und von der Feder 16 gegen den Ventilsitz 15 gedrückt und wirkt damit dem Druck des vom Weggeber 31 bewegten Stößels 27 entgegen, so daß sich bei zu nehmendem Gegendruck die dem Zündbrenner 2 zusätzlich zum Mindestbe- 3

Claims (6)

1. AT 399 768 B darf über die Umgehungsleitung 4 und die Zufuhrleitung 33 zugeführte Gasmenge allmählich verringert. Sobald die Luft im Zündgasbrenner 2 völlig verdrängt, die Zündgasflamme gezündet und eine Entlüftungsphase beendet ist, kann das der Entlüftung dienende Ventil 14, 15 geschlossen bleiben, und die Gasversorgung der Zündflamme erfolgt dann nur noch über die Leitung 32, die Drossel 3 und die Leitung 33. 5 Um die bestimmungsgemäße Funktion dieser Entlüftungsvorrichtung zu gewährleisten, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein: In der Offenstellung des Ventils 14, 15 muß die Kraft der auf den Stößel 27 wirkenden Feder 28 größer als die Kraft der auf den Ventilteller 14 wirkenden Feder 16 sein; in der Geschlossenstellung dieses Ventils hingegen ist es - bei offenem Ventil 22, 24 - umgekehrt, die Kraft der Feder 28 muß die Summe der jo Federkraft 16 und des auf die Fläche der Membran 17 wirkenden Gasdrucks unterschreiten. Die Kraft der Feder 26 ist entsprechend dem Erfordernis der Gasdichtheit des Ventils 22, 24 bei abgefallener Thermoelektrik bzw. des vom Thermoelement bei geöffneter Stellung zur Verfügung gestellten Stromes zu bemessen. Hierbei sind auch noch die Stopfbüchsenreibung u. dgl. dauernd auftretende Kräfte zu berücksichtigen. rs Während die Ausführungsform des Zündgasventils nach Fig. 3 nur eine Gaszufuhrleitung zu Zündgasbrennerdüse 2 vorsieht, sind bei der Ausführungsform nach Fig. 4, die jener der Fig. 3 ansonsten weitgehend ähnlich ist, zwei gesonderte Leitungen 33 und 34 vorgesehen, nämlich eine Leitung 33 zum Brenner selbst und eine Leitung zu einer Zündgasentlüftungsdüse 5 für eine temporär erhöhte, dem Verdrängen der Luft dienliche Gaszufuhr. so Die Leitung 33 geht von der Ventilkammer 21 aus, die Leitung 34 von der Kammer 35, in der das Ventil 14, 15 angeordnet ist. Diese Entlüftungsdüse 5 erhält also nur dann Gas, wenn das Ventil 14,15 zu Beginn des Zündvorganges noch offen ist. Patentansprüche 25 1. Vorrichtung zur Steuerung der Gaszufuhr zu einem Gasbrenner mit einer in der Gaszufuhrleitung dem Brenner vorgeordneten ersten Drossel, welcher eine Umgehungsleitung zugeordnet ist, die mit einer Schalteinrichtung zum Einschalten der Umgehungsleitung während des Zündvorganges unter temporär erhöhter Gaszufuhr zum Brenner versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß· bei Ausbildung des 30 Brenners als Zündgasbrenner die Schalteinrichtung aus einem gegen die Wirkung einer Rückholfeder (7) betätigbaren Ventilkörper (9) besteht, der zumindest einem Durchlaß (8) zugeordnet ist, welcher einen größeren Querschnitt als die erste Drossel (3) hat, deren Durchsatz dem Mindestbedarf des Zündgasbrenners entspricht, und welcher in der Ruhestellung des Ventilkörpers (9) die Umgehungsleitung (4) öffnet und in der Arbeitsstellung sperrt (Fig. 1). 35
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Zündflamme (12) beeinflußtes Thermoventil (10, 9, 8) in der Umgehungsleitung (4) vorgesehen ist durch das diese nach beendigtem ZündVorgang verschließbar ist (Fig. 1).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Druck in der Gaszufuhrleitung (1) beeinflußtes Membranventil (14, 15) in der Umgehungsleitung (4) vorgesehen ist, durch das diese nach beendigtem Zündvorgang verschließbar ist (Fig. 2).
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer (19) des Membranventils 45 (14, 15) über eine zweite, vorzugsweise regelbare Drossel (20) mit der Gaszufuhrleitung in Verbindung steht (Fig. 2).
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine in der Umgehungsleitung (4) oder in der Gaszufuhrleitung (1) angeordnete dritte Drossel (5), deren Durchsatz größer als der so Durchsatz der ersten Drossel (3), jedoch kleiner als der der Gaszufuhrleitung (1) selbst ist (Fig. 1 und 2).
6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial mit dem vom Druck in der Gaszufuhrleitung (1) beeinflußten Membranventil (14, 15) in der Gaszufuhrleitung (1) ein 55 die Gaszufuhr steuerndes Zündgaszufuhrventil (22 - 24) derart angeordnet ist, daß die erste Drossel (3) während des Zündvorganges über eine Versorgungsleitung (33) an jene Ventilkammer (21) angeschlossen ist, in der sich der Ventilkörper (22) des Zündgaszufuhrventils (22 - 24) bewegt (Fig. 3 und 4). 4 AT 399 768 B Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an jene Ventilkammer (21) auch die Umgehungsleitung (4) angeschlossen ist (Fig. 3). Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen vom Ventilkörper (22) des Zündgaszufuhrventils (22 - 24) kraftschlüssig betätigbaren VentiJteller (14) des Membranventils (14, 15) in der Umgehungsleitung (4) (Fig. 3 und 4). Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (14) durch einen federnd axial im Ventilkörper (22) des Zündgaszufuhrventils (22 - 24) geführten Stößel (27) betätigbar ist und selbst mit einer Feder (16) gegen einen Membranteller (18) der Membran (17) des Membranventils (14, 15) abgestützt ist (Fig. 3 und 4). Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 5