Rückstausicherungseinrichtung an gasbeheizten Geräten. Gegenstand des Hauptpatentes Nr. 164450 ist eine Rückstausicherungseinrichtung an (;.asbeheizten Geräten, bei der die gestauten und rückwärts strömenden Abgase solche Sicherheitsvorrichtungen betätigen, die das Schliessen des dem Brenner vorgeschalteten Gashauptventils bewirken.
Dabei ist im Hauptpatent eine R.üekstausicherungseinrich- t.ung beschrieben, bei welcher die infolge eines Rückstaues zurückströmenden Abgase einer Warteflamme zugeführt werden, die (zum Beispiel auf thermostatischem Wege) das Hauptgasventil beherrscht, indem das Hauptventil, solange die Warteflamme brennt, offengehalten wird, während es sich beim Erlöschen der Warteflamme selbsttätig schliesst. Tritt ein Rückstau ein, so wird die Warteflamme infolge der Sauerstoffarmut der ihr zugeführten Abgase erstickt, so dass das Hauptventil sich selbsttätig schliesst. Da mit wird auch der Hauptbrenner ausgelöscht und die Bildung weiterer Abgasmengen ver hindert.
Bei den im Hauptpatent anhand der Fig. 4 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispielen wurden sowohl die vom Hauptbrenner auf steigenden Abgase; als auch die aus dem Ab zug zurückströmenden Abgase zu der Warte flamme geführt.
Diese Anordnung hat der, 'Nachteil, dass gerade bei einem durch star ken Wind verursachten Rückstau in den aus dem Abzug zurückströmenden Abgasen zu viel Frischluft aus dem Schornstein enthal ten sein kann, so dass die Warteflamme nicht r ase 'h genug el erstickt wird.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung dieser Rückstausicherungseinrichtung und besteht darin, dass die Einrichtung so getrof fen ist, dass der Warteflamme -bei Stau und Rückstrom ein Abgasstrom (= Löschgase) zugeführt wird, der aus einem Teil von den vom Verbrennungsraum herkommenden sauer stoffarmen Abgasen besteht und an einer solchen Stelle des Abgasweges abgezweigt wird, an der nur bei Stau und Rückstrom ein Überdruck auftritt. Durch diese Anord- nung gelingt es, die Warteflamme rasch und sicher zu ersticken.
Zweckmässigerweise wird die Entnahmestelle des Löschgasstromes an einer Stelle angeordnet, an der bei Stau eine Bewegungsumkehr der vom Verbrennungs raum kommenden Abgase stattfindet. Die Wirkung dieser Anordnung kann noch we sentlich verbessert werden, wenn man das Rohr kühlt, in das der aus dem Brenner abgasstrom entnommene Löschgasstrom über geleitet wird. In dem kalten Rohr kühlen nämlich die Löschgase rasch ab und fallen durch ihre eigene Schwere in dem Rohr herab zu der zu . erstickenden Warteflamme. In folgedessen sind nur ganz geringe Kräfte nötig, um die Abgase in das Rohr hineinzu bringen, weil die herabfallenden kalten Löschgase eine Saugwirkung auf das obere Ende des Fallrohres ausüben, die den Ein tritt der Abgase erleichtert.
Die Wirkung der Anordnung tritt sogar so leicht ein, dass es unter Umständen nötig ist, Verzögerungs mittel vorzusehen; um ein allzu häufiges Er löschen der Warteflamme, z. B. bei kurzen Windstössen, zu verhindern. Die Verwen dung einer abgezweigten Löschgasleitung macht es ganz besonders einfach, die Ein wirkung der Löschgase auf die Warteflamme in ganz bestimmter Weise von der Dauer und Stärke des Rückstaues abhängig zu machen.
Um die Auswirkung des Rückstaues auf die Warteflamme zu verzögern, genügt es nämlich, den Durchlassquerschnitt der vom Abzug zur Warteflamme führenden Lösch- gasleitung abwechselnd weiter und enger zu machen, so dass die bei Rückstau in die Löschgasleitung gedrückten Abgase erst diese Querschnittserweiterungen ausfüllen müssen, ehe sie zur Warteflamme gelangen können.
Man kann nun durch geeignete Be messung @- der eingeschalteten Querschnitts erweiterungen genau die Dauer oder Stärke des Rückstaues bestimmen, bei dem ein Er sticken der Warteflamme und damit ein Ab sperren des Hauptbrenners eintreten soll.
Will man umgekehrt die Schnelligkeit des Ansprechens der Schutzvorrichtung erhöhen, so kann man über der Eintrittsöffnung des Löschgasrohres eine Leitfläche anbringen, durch welche die aus dem Abzug zurückströ menden, stark mit Luft vermischten, also sauerstoffreichen Abgase abgeleitet und zum Beispiel durch die Zugunterbrechung ab geführt werden, während die vom Haupt brenner kommenden sauerstoffarmen Abgase wie unter einem Dach gestaut werden, so dass sie leichter in das Löschgasrohr über treten.
In den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt: .
Fig. 1 und 2 ein Schema eines Flüssig- keitserhitzers mit Warteflammensicherungs- einrichtung bei normalem Abzug und im Falle des Rückstaues der Abgase, Fig. 3 die gleiche Anordnung mit ein gebauter Leitplatte, Fig. 4 ein Schema eines Gasheizofens mit Zündflammensicherungseinrichtung, Fig. 5 einen Schnitt durch einen Gas badeofen mit vergrösserter Rückstausiche- rungseinrichtung,
Fig. 6 eine Rückansicht des Gasbade ofens nach Fig. 5 bei abgenommener Rück wand, Fig. 7 die Verbindung der Löschgaslei- tung mit dem Warteflammenbrenner.
Bei dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Flüssigkeitserhitzer wird die Flüssigkeit in der Wärmeaustauschvorrichtung 10 erhitzt. Mer der Verbrennungskammer 11 ist eine Zugunterbrecherhaube 12 mit Abzugstutzen 13 vorgesehen; 15 sind die Zugunterbre- chungsöffnungen. Eine Hauptgasleitung 18 führt über ein Hauptgasventil 23 zu dem Hauptbrenner 16.
In der Membran 24 dieses Hauptgasventils ist eine Gasdrossel 25 an geordnet, durch die dauernd ein schwacher Steuergasstrom von der Hochdruckseite 26 in die Steuerkammer 27 fliesst. Von der Steuer kammer 2 7 führt eine Steuergasleitung 28 zum Brenner 29 einer t,Varteflamme, die auf ein die .Steuergasleitung 28 beherrschendes Thermostatventil 32 einwirkt.
In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist der Warteflammenbrenner "29 als Sicher- heitszündbrenner ausgebildet, und zwar da durch, dass das Brennergehäuse 29 durch eine Thermostatscheibe 30 abgeschlossen ist, die eine Brenneröffnung 31 enthält und einen Ventilteller 32 trägt.
Ist die Thermostat scheibe 30 kalt, so drückt sie den Ventütel- ler 32 auf seinen Sitz und verschliesst da durch den Ausgang der Steuerleitung 28, so dass das durch die Drossel 25 strömende Steuergas sich in der Leitung 28 und in der Steuerkammer 27 des Hauptventils anstaut., mährend das in die Kammer 26 einströmende Gas durch die zahlreichen Öffnungen des Brenners 16 nahezu ungehindert entweichen kann. Zwischen den Kammern 27 und 26 tritt also ein Druckunterschied auf, unter dessen Wirkung die Membran 24 gegen den Hauptventilsitz gepresst wird (Fig. 3). Wird die Thermostatscheibe 30 jedoch durch eine Flamme, z.
B. die Warteflamme, erhitzt, so wölbt sie sich und öffnet das Ventil 32, so dass der Druck aus der Steuerkammer 27 entweicht und das Gashauptventil sich öff net. Diese Warteflamme, deren Brenner natürlich auch eine andere Ausbildung haben kann, ist so angeordnet, dass sie bei Stau und Rückstrom im Wege der Löschgase liegt und von diesen erstickt wird.
Vor dem Abzugstutzen 13 zweigt näm lich oberhalb der Zugunterbrechung im obern Teil der Zugunterbrecherhaube 12 eine Rohrleitung 43 ab, die als zweckmässiger weise gegen Wärmeaufnahme geschütztes Fallrohr 44 ausserhalb der Abgasführung der Wärmeaustauschvorrichtung 10 bis in die unmittelbare Nähe der Warteflamme ge führt ist. Bei normalem Zug nehmen die Abgase ihren Weg von der Brennerkammer 11 durch die Zugunterbrecherhaube 12 und den Abgasstutzen 13 in den Schornstein (Fig. 1).
Tritt ein Rückstau ein (Fig. 2), so treffen die vom Brenner 16 hochsteigen den Abgase im Abzugsstutzen 13 auf eine ihrem Auftrieb widerstrebende Abgasluft säule, welche die Abgase zu einer Bewe gungsumkehr zwingt. Infolgedessen entsteht in der Zugunterbrechungshaube 12 ein Über druck, der die Abgase durch die Zugunter- brecheröffnungen 15 in den Aufstellungs raum des Gerätes zu drängen versucht. Ein Teil der Abgase dringt dabei in die Lösch- gasleitung 43, 44 und gelangt bis zu dem Zündbrenner 29, dessen Wartflamme in den sauerstoffarmen Abgasen erstickt (Fig. 2).
Nach dem Erlöschen der Zündflamme erkal tet die Thermostatscheibe 30 und drückt so fort den Ventilteller 32 auf seinen Sitz, wo durch die Steuergasleitung 28 geschlossen -wird und das Hauptventil in der schon be schriebenen Weise geschlossen wird, so dass die Flammen des Hauptbrenners 16 erlöschen (Fig. 3).
Es ist zweckmässig, die Eintritts stelle der Löschgasleitung 43, 44 möglichst hoch über die Zugunterbrechung zu legen, damit bei einem Stau der Auftrieb der zwi schen Zugunterbrechung und Löschgas- abzweigung 43 befindlichen Gassäule aus reichend gross ist, um die Abgase in die Löschgasleitung 43 hineinzudrücken.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Flüssig keitserhitzer ist oberhalb der Eintrittsöff nung der Löschgasleitung 43 eine schräg nach unten gerichtete Leitplatte 45 angeord net. Die Leitplatte 45 fängt die vom Bren ner 16 hochsteigenden sauerstoffarmen Ab gase und staut sie vor dem Löschgasrohr 43. Die aus dem Schornstein zurückströmenden, mit Luft vermischten Abzuggase dagegen werden durch die Platte 45 am Eintritt in das Löschgasrohr 43 verhindert und zur Zug unterbrechung abgeleitet.
Bei dem Gasheizofen nach der Fig. 4 wird die Hauptgasleitung 18 durch ein Thermostatventil 46 geschlossen, wenn der Ofen ausser Betrieb ist. Wird die Membran des Ventils durch eine gegen sie gerichtete Zündflamme erhitzt, so öffnet das Ventil 46 den Gasdurchfluss und das Gas strömt zu dem Hauptbrenner 16. Das verbrannte Gas steigt in den Heizkörpern 47 empor und ent weicht durch den Abzugstutzen 48. Vom Abzugstutzen 48 führt wieder eine Löschgas- leitung 43 zu dem Zündbrenner 29.
Bei Rückstau gelangen die sich stauenden Ab gase in das Rohr 43 und strömen in ihm bis zur Zündflamme, die erlischt und dadurch das Schliessen des thermostatischen Haupt gasventils 46 bewirkt. In die Löschgaslei- tung 43 kann eine kastenförmige Erweite rung 49 eingebaut sein, in der sich die ab wärts strömenden Löschgase erst ansammeln, ehe sie zur Zündflamme gelangen. Es wird so verhindert, dass die Zündflamme bei jedem kurzzeitigen Rückstau, z. B. durch kurze Windstösse, sofort ausgelöscht wird.
Der Gasbadeofen nach der Fig. 5 zeigt den üblichen Aufbau eines an der Wand aufzuhängenden Durchlauferhitzers. 10 ist die Wärmeaustauschvorrichtung, 12 die Zug unterbrechungshaube, die beide von einem Blechaussenmantel 50 umschlossen werden, der mit den Zugunterbrechungsöffnungen 15 versehen ist. 13 ist der Abgasstutzen. Das kalte Wasser gelangt durch Leitung 51 über ein Ventil 52 in eine Rohrschlange 53 und wird dort durch die emporsteigenden heissen Gase erhitzt. Das Gas strömt von der Haupt gasleitung 18 über ein Hauptgasventil 23 zu dem Hauptbrenner 16.
Als Rückstausiche- rung wird auch hier die Zündflamme be nützt. Von der Zugunterbrechungshaube 12 zweigt wieder die Löschgasleitung 43 ab, die als Fallrohr 44 innerhalb des Blech aussenmantels 50 bis zu dem selbsttätigen Sieherheitszündbrenner 29 führt. In das Fallrohr 44 ist ein flacher kastenförmiger Behälter 49 eingeschaltet, der von dem Blech aussenmantel 50 mit umschlossen wird. Tritt in dem Abzug für die Abgase ein Stau ein, so entsteht in der Zugunterbrechungshaube 12 durch die heissen Brennergase eine Druck erhöhung.
Infolgedessen wird ein Teil der sauerstoffarmen Abgase in die Löschgaslei- tung 43 gedrängt und durch das Fallrohr 44 nach unten geleitet. Um das Abwärts strömen der Löschgase in dem Fallrohr 44 zu verstärken, ist das Fallrohr und die Er weiterung 49 durch eine Zwischenwand 58 vom Wärmeaustauscher 10 getrennt. Die Zwischenwand 58 soll die Wärme von der Löschgasleitung 43, 44, 49 fern halten.
Sie wird zweckmässigerweise so angeordnet, dass zwischen der Löschgasleitung 43, 44, 49 und dem Wärmeaustauscher 10 ein Zwi- schenraum für den Durchgang von Kühlluft entsteht. Es kann auch noch eine besondere Kühlung (Wasser, Luft) für die Löschgas- leitung 43, 44 vorgesehen sein. Die in dem kalten, Fallrohr sich rasch abkühlenden Ab gase sinken in dem Fallrohr 44 rasch herab und üben dadurch eine Saugwirkung auf die aus der Zugunterbrecherhaube 12 nachdrän genden Abgase aus.
Haben die Löschgase die Zündflamme gelöscht, so schliesst die Membran 30 des Zündbrenners 29 das Zünd- ventil 32, und es tritt in der Steuerkammer 27 des Membranvenhls. 23 ein Druck auf, der die Membran 24 gegen den Gasdurch- lass presst und ihn schliesst.
Fig. 7 zeigt den Sicherheitszündbrenner 29 mit einem lösbaren Anschluss der Abgas leitung 43, 44 in grösserem Massstab. Am Stutzen 59 des Zündbrenners ist das Ventil gehäuse 29 befestigt, das durch eine mit einer Brenneröffnung 31 versehene Membran 30 abgeschlossen ist. 32 ist ein Ventilkörper, der bei erloschener Zündflamme unter Zwi schenschaltung einer Feder 61 durch die Membran 30 auf den Ventilsitz 60 gepresst wird. Das Steuergas gelangt durch eine Lei tung 28 zu dem Ventil.
Wird die Membran 30 durch eine Flamme erwärmt, so wölbt sie sich, hebt das Ventil 32 von dem Sitz 60 ab und lässt das Steuergas ausströmen. 63 ist eine Öffnung, durch die man einen Anzünd- gasstrom unter Umgehung des geschlossenen Ventils 32 zur Brenneröffnung 31 schicken kann, um eine Anzündflamme zu bilden. An das Ende der Löschgasleitung 43, 44 ist ein Metallschlauch 64 angeschlossen, der in einem Mundstück 65 endet.
Dieses Mundstück 66 ist wie ein Überstülpdeckel ausgebildet, des sen Rand das Ventilgehäuse 29 des Zünd- ventils umfasst und der den Brenner bis auf eine der Brenneröffnung 31 gegenüber stehende Öffnung 67 in der Deckplatte 66 des Mundstückes abdeckt. Zwischen der Deckplatte 66 und der Membran 30 ist ein Zwischenraum freigelassen, durch den die Löschgase von allen Seiten auf die Brenner öffnung 31 zuströmen können, um durch die Öffnung 67 abzufliessen.
Auf diese Weise wird die durch die Deckelöffnung 67 hin durchschlagende Zündflamme rasch und sicher erstickt, ohne irgendeine Beeinträchti gung der Flammen des Hauptbrenners, die ungestört weiterbrennen, bis das Hauptgas ventil 23 infolge des Erlöschens der Zünd flamme auf die schon mehrfach beschriebene Weise geschlossen wird.