CH684901A5

CH684901A5 - Sicherheitseinrichtung.

Info

Publication number: CH684901A5
Application number: CH379791A
Authority: CH
Inventors: Manfred Metzger; Klaus-Ingo Stamm
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 1991-01-03
Filing date: 1991-12-23
Publication date: 1995-01-31
Also published as: AT404418B; DE4142838C2; ATA991A; DE4142838A1

Description

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CH 684 901 A5

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung für einen elektrisch beheizten Durchlauf-Wasserheizer mit einem Kanalkörper, welche einen von einer Auswerteschaltung angesteuerten, zusätzlich zu einem betriebsmässig angesteuerten Schalter zur Steuerung der Energiezufuhr vorgesehenen Schalter aufweist und wobei die Ansteuerschaltung mit einem den Betriebszustand erfassenden Fühler verbunden ist.

Elektrisch beheizte Durchlauf-Wasserheizer müssen gemäss den einschlägigen Bestimmungen mit Sicherheitsschaltern ausgerüstet sein, die die Energiezufuhr unterbrechen, wenn dies bei Unterschreitung eines bestimmten Durchsatzes durch den dafür betriebsmässig vorgesehenen Schalter nicht erfolgt. Letzteres kann zu einer Überhitzung des Gerätes und zu einem Durchbrennen der Heizkörper führen.

Bisher wurden diese Sicherheitsschalter durch Druckschalter, die den Druck im Inneren eines Kanalkörpers erfassen, in dem die Heizkörper angeordnet sind, oder der von den Heizkörpern erwärmt wird, ausgelöst. Dabei wird der Umstand ausgenützt, dass sich der Druck im inneren des Kanalkörpers bei einer Überhitzung aufgrund der dadurch bedingten Dampfentwicklung erhöht. Weiter sind auch Lösungen bekannt, bei denen zur Auslösung des Sicherheitsschalters ein im vor oder hinter dem Kanalkörper angeordneter Temperaturschalter oder eine Kombination eines Druckschalters mit einem Temperaturschalter vorgesehen ist.

Alle diese bisher bekannten Möglichkeiten haben entscheidende Nachteile. So kommt es entweder dennoch zu einem hohen Druckanstieg oder zu einer sehr beträchtlichen Übertemperatur und relativ langen Abschaltzeiten.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Sicherheitseinrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die eine unterbliebene betriebsmässige Abschaltung der Energiezufuhr sicher und rasch erkennt und zu einer raschen Abschaltung im Gefahrenfalle führt.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass eine den Durchsatz im Wasserweg des Kanalkörpers erfassende Einrichtung und ein die Energiezufuhr erfassender Fühler vorgesehen sind, die beide mit der Auswerteschaltung verbunden sind, der eine Zeitschaltung aufweist und bei Unterschreitung eines vorbestimmten Durchsatzes und Aufrechterhaltung der Energiezufuhr bei Ablauf der Zeitschaltung im Sinne des Öffnens ansteuert.

Auf diese Weise ist eine sichere Überprüfung möglich, ob die bei einem Unterschreiten einer vorgegebenen Strömungsgeschwindigkeit des zuströmenden Wassers beziehungsweise bei Unterschreitung eines bestimmten Durchflusses die Zufuhr elektrischer Energie innerhalb einer vorbestimmten Zeit unterbrochen wird. Sollte dies nicht erfolgen, so wird der Sicherheitsschalter geöffnet. Damit ist ein hohes Mass an Sicherheit gewährleistet. Ausserdem ergibt sich im Falle eines Versagens der betriebsmässigen Abschaltung aufgrund der nur kurzen Verzögerung, innerhalb der die Sicherheitseinrichtung für die Abschaltung der Energiezufuhr sorgt, nur ein sehr geringer Anstieg des Druckes und der Temperatur des Wassers.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die die Strömung im Wasserzulauf erfassende Einrichtung durch einen Strömungsmesser, zum Beispiel ein Flügelrad gebildet ist, dessen Drehzahl von einem Drehzahlgeber abgetastet ist. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zur Erfassung des Durchsatzes ein Paddel- oder Differenzdruckschalter vorgesehen ist.

Dabei kann in allen Fällen auf einfache Weise die Strömungsgeschwindigkeit, bei der die Abschaltung der Energiezufuhr erfolgen soll, festgelegt beziehungsweise eingestellt werden.

Dabei kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, dass der Strömungsmesser gleichzeitig die den zur betriebsmässigen Steuerung der Energiezufuhr vorgesehenen Schalter steuernde Steuerung mit Messsignalen beaufschlagt.

Auf diese Weise werden zeitliche Überschneidungen zwischen Signalen für die betriebsmässige Abschaltung der Stromzufuhr beim Schliessen der Zapfstelle und für die Sicherheitsabschaltung vermieden.

Weiter kann vorgesehen sein, dass zur Erfassung der Energiezufuhr eine Spannungsüberwachung vorgesehen ist, die die Spannung zwischen dem Leistungsschalter und dem Heizblock erfasst. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass zur Erfassung der Energiezufuhr ein Stromfühler, zum Beispiel ein Stromwandler vorgesehen ist, der zwischen dem Leistungsschalter und dem Heizblock angeschlossen ist.

In beiden Fällen ergibt sich eine sehr einfache und zuverlässige Erfassung der Energiezufuhr zum Heizblock.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Wasserheizer mit einer erfindungsgemässen Sicherheitseinrichtung,

Fig. 2 bis 4 schematisch verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemässer Sicherheitseinrichtungen.

Bei dem Wasserheizer nach der Fig. 1 ist nach dem Wasser-Einlauf 1 ein den zufliessenden Wasserdurchsatz erfassendes Flügelrad 2 angeordnet, dessen Signale einer Auswerteschaltung 3 und einer über eine Messleitung 5 zugeführt werden.

In Strömungsrichtung hinter einem Kanalkörper 6 ist noch im Auslauf 7 ein Temperaturfühler 8 angeordnet, der über die Leitungen 9 mit der Auswerteschaltung 3 verbunden ist.

Die betriebsmässige Steuerung 20 steuert in Abhängigkeit der über einen Auslauftemperatur-Ein-steller 11, den Leistungsschalter 12 über den die Heizwendel des Kanalkörpers 6 mit den drei Phasen L1, L2 und L3 des speisenden Drehstromnetzes in Verbindung stehen.

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Die Auswerteschaltung 3 ist mit dem Sicherheitsschalter 4 verbunden und beeinflusst diese bei Vorliegen bestimmter Gegebenheiten, wie Unterschreiten eines bestimmten Mindest-Durchflusses und Energieversorgung des Kanalkörpers 6 im Sinne einer Unterbrechung der Energiezufuhr zum Kanalkörper 6.

Versorgt werden die Auswerteschaltung 3 und die betriebsmässige Steuerung 4 von einem Netzteil 14. Die Energiezufuhr zu den Heizwendeln des Kanalkörpers 6 wird über eine Spannungsüberwachung 21 an Abzweigen 10, 13 und 15 hinter dem elektronisch quasi stetig verstellbaren Leistungsschalter zu den Heizwendeln führenden Leitungen 16, 17 und 18 festgestellt. Der 3poIige Sicherheitsschalter 4 mit einer Spule 19 und einem Zeitglied 21 ist elektromagnetisch betätigbar. Er ist nach dem Öffnen seiner in den Phasenleitungen L1, L2 und L3 liegenden Kontakte nur von Hand rückstellbar.

Die betriebsmässige Steuerung 20 dient der normalen Auslauftemperatursteuerung 8 oder -rege-lung) und ist über die Leitung 22 mit der Auswerteschaltung 3 verbunden, die feststellt, ob bei gegebenem Wasserdurchsatz die zugeführte elektrische Energie zu gross ist.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 2 ist die Auswerteschaltung 3 mit dem Flügelrad 2 und dem Temperaturwächter 8 eingangsseitig verbunden. Weiter ist die Auswerteschaltung 3 noch mit einem dem Kanalkörper 6 unmittelbar vorgeschalteten Stromwandler 20 verbunden, wobei das Netzteil 14 die Auswerteschaltung 3 und die betriebsmässige Steuerung 20 versorgt, die den Leistungsschalter 12 steuert.

Die Auswerteschaltung 3 wertet die vom Flügelrad 2 kommenden Signale im Hinblick auf eine Unterschreitung eines bestimmten Wasser-Durchflusswertes und die Signale des Stromwandlers 23 auf das Vorhandensein eines Strom aus und aktiviert bei Vorliegen beider Bedingungen den Schalter 15 im Sinne eines Schliessens, wodurch der Sicherheitsschalter 4 nach Ablauf des Zeitgliedes 24 auslöst, um den Stromfluss zu den Heizwendeln des Kanalkörpers 6 zu unterbrechen. Dabei rastet der Sicherheitsschalter 4 ein und kann nicht mehr von selbst in seine geschlossene Ruhelage zurückkehren, in der der den Kanalkörper 6 versorgende Stromkreis vorbereitet ist.

Die Abiaufzeit des Zeitgliedes 24 kann zweckmässigerweise mit ca. 1,5 s festgelegt sein.

Die Ausführungsformen der Sicherheitseinrichtung nach der Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von jener nach den Fig. 1 und 2 lediglich dadurch, dass der elektronische quasi stetig verstellbare Leistungsschalter 12 einschliesslich der betriebsmässigen Steuerung 20 durch einen durchflussbetätigten Leistungsschalter 12' ersetzt wird und anstelle des Flügelrades 2 als durchflusserfassende Einrichtung ein Paddelschalter 2' vorgesehen ist, wodurch die Auswerteschaltung 3 sowie der Trafo 14 und die betriebsmässige Steuerung 20 entfällt.

Claims

Patentansprüche

1. Sicherheitseinrichtung für einen elektrisch beheizten Durchiauf-Wasserheizer mit einem Kanalkörper, welche einen von einer Auswerteschaltung angesteuerten, zusätzlich zu einem betriebsmässig angesteuerten Schalter zur Steuerung der Energiezufuhr vorgesehenen Schalter aufweist und wobei die Ansteuerschaltung mit einem den Betriebszustand erfassenden Fühler verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Durchsatz im Wasserweg des Kanalkörpers (6) erfassende Einrichtung (2, 2') und ein die Energiezufuhr erfassender Fühler (13, 13') vorgesehen sind, die beide mit einem Sicherheitsschalter (4) verbunden sind, der eine Zeitschaltung (24) aufweist und bei Unterschreitung eines vorbestimmten Durchsatzes und Aufrechterhaltung der Energiezufuhr bei Ablauf der Zeitschaltung (24) im Sinne des Öffnens ansteuert.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Strömung im Wasserzulauf erfassende Einrichtung durch einen Strömungsmesser, zum Beispiel ein Flügelrad (2), dessen Drehzahl von einem Drehzahlgeber abgetastet oder eines Paddelschalters (2') gebildet ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsmesser (2) gleichzeitig die betriebsmässige Steuerung (20) mit Messsignalen beaufschlagt, die den zur betriebsmässigen Steuerung der Energiezufuhr vorgesehenen Schalter (12) steuert.

4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Energiezufuhr ein Spannungsüberwachung (21) vorgesehen ist, der die Spannung zwischen dem Schalter (12, 12') und dem Kanalkörper (6) erfasst.

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Energiezufuhr ein Stromfühler (23), zum Beispiel ein Stromwandler vorgesehen ist, der zwischen dem Leistungsschalter (12, 12') und dem Kanalkörper (6) angeschlossen ist.

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