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Steuereinrichtung für Gasfeuerungen Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung
für Gasfeuerungen mit getrennten Zuleitungen für eine kleinere Teilgasmenge und
für eine größere Teilgasmenge mit in beiden Leitungen vorgesehenen, elektrisch betätigten
Absperrventilen, wobei sowohl am Zündbrenner wie auch am Hauptbrenner Thermoelemente
zur Einwirkung auf die Ventile vorgesehen sind.
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Bei einer bekannten, aus einer Zündflamme, einem Hilfsbrenner und
einem Hauptbrenner bestehenden Feuerungsanlage werden Hilfsbrenner und Hauptbrenner
je durch eine eigene Leitung mit Brennstoff versorgt, wobei die Zündflamme mittels
eines Thermoelementes die Brennstoffzufuhr zum Hilfsbrenner und der Hilfsbrenner
mittels eines zweiten Thermoelements die Brennstoffzufuhr zum Hauptbrenner steuern.
Beim Erlöschen des Hilfsbrenners wird nach kurzer Zeit die Brennstoffzufuhr zum
Hauptbrenner unterbrochen. Ein Dauerbetrieb ist nur möglich, wenn sowohl der Hilfsbrenner
als auch der Hauptbrenner brennen.
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Des weiteren ist eine aus Hauptbrenner und Zündflamme bestehende Feuerungsanlage
bekannt, bei der sowohl der Hauptbrenner als auch der Zündbrenner mit je einem Thermoelement
für die Steuerung der Brennstoffzufuhr ausgestattet sind. Bei fallender Raumtemperatur
wird der kalte Hauptbrenner zuerst bei voller Brennstoffzufuhr gezündet und dann
zunächst mit verringerter Brennstoffzufuhr betrieben. Erst bei noch tieferen Raumtemperaturen
wird dem Hauptbrenner die volle Brennstoffmenge zugeführt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs gekennzeichnete
Steuereinrichtung für Gasfeuerungen so zu gestalten, daß ein kalter Brenner zwar
stets mit einer erheblichen Brennstoffzufuhr, aber niemals mit voller Brennstoffbeaufschlagung
gezündet wird. Durch die Verwendung eines reichen Brennstoff-Luft-Gemisches zur
Zündung wird die Gefahr beseitigt, daß dieses Gemisch sich nicht oder zu spät entzündet.
Dadurch, daß die Zündung nicht bei voller Brennstoffbeaufschlagung erfolgt, wird
die Rauchentwicklung beim Zünden des Brenners begrenzt. Auch soll ein dauernder
Teilbetrieb mit einer Teilbrennstoffzufuhr durch die Zuleitung für die kleinere
Teilgasmenge möglich sein.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
bei der eingangs gekennzeichneten Steuervorrichtung für Gasfeuerungen der Stromkreis
des von der Zündflamme beeinflußten Thermoelements auf das Absperrventil in der
Leitung für die größere Teilgasmenge und der Stromkreis des von der Hauptflamme
beeinflußten Thermoelements auf das Absperrventil in der Leitung für die kleinere
Teilgasmenge einwirkt.
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Sollten unverhofft durch starken Luftzug sowohl die Zündflamme wie
auch der zur Zeit mit der kleineren Brennstoffmenge beaufschlagte Hauptbrenner gelöscht
werden, ist es bei der z. B. vom Zimmerthermostat kurzzeitig noch bedingten, geringen
Brennstoffzufuhr unmöglich, diese geringe Brennstoffzufuhr wieder herzustellen,
ohne daß erst die große Brennstoffzufuhr wieder vorhanden ist. Mit anderen Worten,
bei unverhoffter Löschung des Brenners kann er nur wieder in Gang gesetzt werden,
wenn ihm durch die Zuleitung für eine größere Teilgasmenge Brenngas zugeführt wird.
Dadurch wird auch unter ungünstigen Verhältnissen die erstrebte Zündung des Brenners
mit einer zwar erheblichen Brennstoffmenge, die aber stets kleiner als die gesamte
Brennstoffbeaufschlagung ist, gewährleistet.
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Damit die Brennstoffzufuhr für die gewünschte niedrigste Brennkapazität
eines mit der erfinderischen Steuereinrichtung versehenen Brenners ohne weitere
Maßnahmen, d. h. ohne daß eine separate Brennstoffzufuhrdrosselklappe oder -ventil
zwischengeschaltet zu werden braucht, unter allen Umständen gewährleistet ist, wird
gemäß weiterer erfinderischer Maßnahme die Steuereinrichtung derart gestaltet, daß
die mit dem Absperrventil versehene Leitung für die kleinere Teilgasmenge gerade
für eine solche
der diesbezüglichen gewünschten niedrigsten Brennkapazität
entsprechende Brennstoffzufuhr bemessen ist.
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Der Erfindungsgegenstand wird an Hand der zugehörigen, schematischen
Zeichnung einer Heizvorrichtung erläutert.
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In der Zeichnung ist 1 ein Gasbrenner, der einerseits über eine Teilleitung
2, in der ein elektromagnetisches Ventil 3 angeordnet ist, und andererseits über
eine Teilleitung 4, in der ein elektromagnetisches Ventil 5 angeordnet ist, an eine
Gaszufuhrleitung 6 mit einem Hauptabsperrventil 7 angeschlossen.
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In der Nähe des Gasbrenners 1 befindet sich ein über eine Leitung
8 mit der Gaszufuhrleitung 6 verbundener Züudflammenbrenner 9.
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Die Durchmesser der Teilleitungen 2 und 4 sind derartig
in Bezug aufeinander gewählt, daß über die Teilleitung 2 80 % und über die Teilleitung
4 20 0/0 der Gesamtgaszufuhr zu dem Brenner 1 strömen kann.
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Dabei sind die 20% der Gesamtgaszufuhr als diejenige gewählt, welche
der gewünschten niedrigsten Brennkapazität des Brenners entsprechen, so daß keine
weitere Brennstoffdrosselklappe zwischengeschaltet zu werden braucht. Selbstverständlich
werden in den Fällen, bei denen die gewünschte niedrigste Brennkapazität des Brenners
ein anderer bzw. niedrigerer oder höherer Bruchteil der Gesamtgaszufuhr erfordert,
die Durchmesser der Teilleitungen 2 und 4 entsprechend geändert oder anders gewählt.
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In der Nähe der Zündflamme 9 befindet sich ein thermoelektrisches
Element 10, von dem der mittels der Zündflamme erzeugte Potentialunterschied
zur Erregung der Magnetwicklung 11 des elektromagnetischen Ventils 3 dient.
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Im Erregungskreis des Ventils 3 sind ferner die Kontakte 12 eines
sich beispielsweise in einem zu beheizenden Raum befindlichen Thermostates 13 und
die Kontakte 14 eines Kesselthermostates 15 angeordnet. Die Kontakte
12 des Thermostates 13 stellen eine beliebige Schaltvorrichtung zum Signalisieren
des Wärmebedarfs in einem Raum oder Räumen dar, die von der Heizvorrichtung beheizt
werden. In der in der Zeichnung dargestellten Lage sind alle Thermostatkontakte
geschlossen und wird der entzündete Brenner über .die Teilleitung 2 mit Gas versehen.
Eine etwaige gesonderte Luftzufuhr zu dem Brenner ist nicht in der Zeichnung dargestellt.
In der Nähe des Brennerbettes, derartig, daß es durch den Brenner sowohl bei ausschließlicher
Gaszufuhr über die Teilleitung 2 oder über die Teilleitung 4 wie bei
gleichzeitiger Gaszufuhr über die beiden Teilleitungen 2 und 4 durch die Brennerflammen
erhitzt wird, ist das Thermoelement 16 angeordnet, dessen durch die Brennerflammen
erzeugter Potentialunterschied zur Erregung der Magnetwicklung 17 des elektromagnetischen
Ventils 5 dient. Im von dem Thermoelement 16 und der Magnetwicklung 17 gebildeten
Erregungskreis des Ventils 5 liegt ferner Ein zweites Paar Kontakte 18 des Kesselthermostates
15. In der in, der Zeichnung dargestellten Lage ist auch der Erregungskreis des
Ventils 5 geschlossen, so daß der Brenner außer über die Leitung 2 auch über die
Leitung 4 mit Gas gespeist wird.
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Die Inbetriebsetzung der Vorrichtung findet wie folgt statt: Durch
Öffnen des Hauptabsperrventils 7 in der Gaszufuhrleitung 6 strömt über die Leitung
8 Gas zu dem Zündflammenbrenner 9, der dann entzündet werden kann. Vor der Entzündung
der Zündflammenbrenner 9 findet keine Gaszufuhr über 'die Teilleitungen 2 und 4
statt, da die in diesen Teilleitungen angeordneten elektromagnetischen Ventile 3
und 5 mangels Erregung sich noch in ihrer Schließstellung befinden.
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Durch den Zündflammenbrenner 9 wird darauf das Thermoelement 10 derartig
erhitzt, daß, wenn die Thermostatkontakte 12 und 14, wie in der Zeichnung dargestellt
ist, geschlossen sind, die Magnetwicklung 11 durch das im Thermoelement 10 erzeugte
Thermopotential erregt und das Absperrventil 3 dadurch geöffnet wird. Demzufolge
strömen über die Teilleitung 2 80 % der Maximalgaszufuhr zu dem Brenner 1. Die Zündflamme
9 entzündet das aus dem Brenner 1 ausströmende Gas. Über die Leitung 4 findet
noch nicht sofort Gaszufuhr statt, da das Ventil 5 mangels Erregung noch geschlossen
bleibt. Zufolge dieser Lage, erhält der Brenner-1 im Anfang wohl einen erheblichen
Teil seiner maximalen Brennstoffzufuhr (in diesem Fall 80%) aber noch nicht die
maximale Gaszufuhr selbst, wodurch eine bei der Inbetriebsetzung des noch kalten
Brenners auftretende übermäßige Rauchentwicklung begrenzt bleibt. ` Nachdem das
Thermoelement 16 durch die Wärme des inzwischen über seine Teilleitung 2 mit Gas
gespeisten und durch _ die Zündflamme 9 entzündeten Brenners 1 erhitzt worden ist,
bewirkt das im Thermoelement 16 durch die Erhitzung erzeugte Thermopotential über
die geschlossenen Kontakte 18 des Kesselthermostates 15 und die Erregungswicklung
17 das öffnen des Ventils 5, so daß darauf auch die restliche Gaskapazität, in Höhe
von 20% der maximalen Gaszufuhr, über die Leitung 4 zu dem Brenner strömt. Der Brenner
arbeitet nun auf 100% Gaszufuhr, und erhält 80 % davon über die Leitung
2 und 20% über die Leitung 4.
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Wenn sich nun der Raum, in dem sich der Thermostat 13 befindet, derart
erwärmt, daß die Thermostatkontakte 12 geöffnet werden, wird der Erregungskreis
des Ventils 3 unterbrochen, das Ventil 3 dadurch geschlossen und die 80 %-Gaszufuhr
über die Teilleitung 2 unterbrochen. Der Hauptbrenner 1
erhält jedoch weiterhin
über die Teilleitung 4 20% seiner maximalen Gaszufuhr, wobei die nun niedrigere
Flamme des Brenners noch hinreichend Wärme entwickelt, um im Thermoelement 16 eine
Erregungs-EMK für das Ventil 5 zu erzeugen.
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Falls die Thermostatkontakte 12 wieder geschlossen werden, wird auch
die 80%-Gaszufuhr über die Teilleitung 2 und das darin angeordnete Ventil 3 wiederhergestellt
werden. Solange der Kesselthermostat15 nicht wirksam wird, steuert der Thermostat
13 weiterhin die 80%-Gaszufuhr über die Teilleitung 2 mittels des Ventils 3.
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In der Lage, in der der Brenner zufolge der Offenstellung der Thermostatkontakte
12, ausschließlich über die Teilleitung 4 gespeist wird, kann der Fall vorkommen,
daß der noch auf 20 % seiner maximalen Gaszufuhr arbeitende Brenner durch falschen
Zug od. dgl. gelöscht wird. In einem derartigen Fall wird, durch Wegfall des im
Thermoelement 16 erzeugten Thermopotentials, die Erregung des Ventils 5 behoben
und die Gaszufuhr über die Teilleitung 4 unterbrochen. Zufolge der über Teilleitungen
verteilten Gaszufuhr und die Kupplung der Gaszufuhr über die Teilleitung
4 mit dem Betrieb des Brenners, ist es jetzt wohl möglich, den Brenner wieder
in Betrieb
zu setzen, jedoch ausschließlich nachdem die Gaszufuhr
über die Teilleitung 2, d. h. 80% der maximalen Gaszufuhr, wiederhergestellt ist.
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Auch wenn unabhängig von der Stellung der Kontakte 12 des Thermostates
13 der Kesselthermostat 15 in Tätigkeit tritt, als Zeichen einer übermäßigen
Wärmespeicherung im nichtgezeichneten Kesselsystem, wird sowohl der Erregungskreis
des Ventils 3 durch die Kontakte 14 wie der Erregungskreis des Ventils 5 durch die
Kontakte 18 unterbrochen werden, wodurch die Gaszufuhr zu dem Brenner 1 über die
Teilleitung 4 unterbrochen wird. Der Brenner wird dann außer Betrieb gesetzt. Der
große Vorteil der Erfindung liegt nun besonders darin, daß sogar wenn die Kontakte
14 und 18 des Kesselthermostats 15 bei einer Abnahme der Kesseltemperatur wieder
geschlossen werden, bevor die Kontakte 12 des Zimmerthermostats
13 als Zeichen des Wärmebedarfs im diesbezüglichen Raum geschlossen sind,
die 20 %-Gaszufuhr über die Teilleitung 4, die gewöhnlich dazu dient, dem durch
die Offenstellung des Zimmerthermostatkontaktes 12 signalierten geringen Bedarf
an Wärmeentwicklung zu genügen, nicht wiederhergestellt werden kann, bevor die 80%-Gaszufuhr
über die Teilleitung 2 wiederhergestellt ist und die dadurch entstehenden Brennerflammen
wieder die Bedingung erfüllen, um das Ventil s zu öffnen. Mit anderen Worten, nachdem
der Brenner 1 einmal gelöscht ist, kann die Gaszufuhr zu dem Brenner lediglich über
die Teilleitung 2 wiederhergestellt werden, und nur nachdem der Brenner wieder auf
80 0% seiner maximalen Gaszufuhr entzündet ist, kann die 20%-Gaszufuhr erst wiederhergestellt
werden. Die Gefahr, daß bei ausschließlicher Zufuhr von 20 % Gas zu dem kalten,
nicht entzündeten Brenner eine Gasflucht entsteht, weil das zugeführte Gas nicht
entzündet wird oder durch den Zug die Brennerflammen wieder gelöscht werden, und
die aus dieser Lage folgende Explosionsgefahr können somit bei einer erfindungsgemäßen
Gasheizvorrichtung nicht auftreten.
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Es ist deutlich, daß der Bereich der Teilleitungen2 und 4 nach Umständen
gewählt werden kann und beispielsweise mit Hilfe von in den Leitungen 2 und/ oder
4 angeordneten Regulierhähnen einstellbar ist.