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Regelvorriehtung, insbesondere für gasbeheizte Flüssigkeitserhitzer.
Die selbsttätige Steuervorrichtung zur Betätigung des Ventils bei gasbeheizten automatischen Flüssigkeitserhitzern besteht gewöhnlich aus einem vom Wasser beeinflussten Arbeitsgliede (Membran oder Kolben), dessen Seiten unter Einwirkung einer durch Drosselung oder Venturirohr erzeugten Druckdifferenz steht, so dass es in der Richtung der grösseren Kraft verschoben wird und dabei das Gasventil entgegen einer Federkraft anhebt. Dieser Druckunterschied kann jedoch nicht in immer gleicher Grösse erzeugt werden, da er mit steigendem Wasserdrucke wächst, so dass in der Spanne zwischen dem geringsten und dem höchstzulässigen Betriebsdruck verschieden grosse Kräfte auf die Verstellvorrichtung einwirken und selbe dadurch beschädigt werden kann. Ausserdem muss das Gerät für jeden Druck an der Verbrauchstelle einreguliert werden.
Zweck der Erfindung ist es. die beiden Seiten des Arbeitsgliedes der selbsttätigen Steuervorrichtung (z. B. eine Membran) unter eine immer gleich grosse Druckdifferenz zu setzen, unabhängig davon, ob der geringste oder höchstzulässige Wasserdruck vorhanden ist oder ob er zwischen diesen Grenzen schwankt, so dass jedes Gerät ohne Regelung innerhalb der Druckgrenze arbeiten kann und, gleichmässigen Gasdruck vorausgesetzt, nachstehende Leistungsforderungen erfüllt werden :
1. bei geringstem Fliessdruck (zirka 3 m) a) Kleinstwassermenge bei Höchsttemperatur zirka 700 C, b) Normalwassermenge bei Normaltemperatur zirka 350 C, e) Langsamzündung in 3-4 Sekunden ;
2. bei höchstzulässigem Betriebsdruck a) Begrenzung der Normalwassermenge bei Normaltemperatur, b) Langsamzündung nicht unter 3 Sekunden, d. h., es soll beim geringsten Drucke die Kleinstwassermenge noch immer so gross sein, dass die Höchsttemperatur von 700 C nicht überschritten wird und die Zündung in 3-4 Sekunden erfolgt, hingegen bei den praktisch vorkommenden Hoehstdrücken nicht zu viel, daher zu kaltes Wasser dem Gerät entströmt und die Zündungszeit nicht kleiner wird.
Erfindungsgemäss geschieht dies durch einen Regeldorn, der von einem kleinsten bis zu einem grössten Durchmesser ansteigt und wieder abnimmt, welcher in einem mit einer rillenförmigen Erweiterung versehenen Rohre, entgegen einer veränderlichen Kraft, z. B. einer Feder, verschiebbar gelagert ist.
Vom Rohre führen zwei Druckleitungen zum Arbeitsgliede (Membran oder Kolben). Von einer bestimmten Stelle ab ist das Rohr so eingezogen, dass in Zusammenhang mit dem beim Druckanstieg vorgeschobenen Regeldorn der sich ergebende Querschnitt derart verkleinert wird, dass trotz der mit dem Drucke steigenden Durchflussgeschwindigkeit die Durchflusswassermenge immer gleich gross bleibt.
Fig. 1 stellt den gasbeheizten Flüssigkeitserhitzer dar, worin der Auslaufhahn 1, der Heizkörper 2, der Brenner J und die vom Gaseintritt 5 abgezweigte Zündflamme 4 schematisch gezeichnet sind. Das Ventil 6 wird von der Feder 7 auf den Sitz gepresst. Von der Membrane 8 führt die Stange 9 zum Ventil 6.
Die Rohre 10, 11 verbinden die Druckentnahmestellen 12, 13 mit den Membrankammer 15, 16. Im besonderen Teil 17 (Regelrohr) der Kaltwasserleitung 14 ist der Regeldorn 18 in den beiden Führungen 19, 20 entgegen einer Feder 21längsverschiebbar gelagert. Seitlich von der steuernden Kante 22 des in Ruhelage befindlichen Regeldornes 18 ist eine Rille 23 vorgesehen, von der ab bei der Stellung Fig. 1 der Durchmesser des Regelrohres in der Strömungsrichtung bis auf einen Kleinstwert abnimmt.
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Die Wirkungsweise der Regeleinrichtung wird vorerst bei einem sehr niedrigen Drucke, z. B.
3 riz Wassersäule, beschrieben. Nach Eröffnung des Hahnes 1 fliesst das Wasser durch das Regelrohr 17 in das Schlangenrohr 2. Durch die Verbindung 10 gelangt der volle Fliessdruck in die Membrankammer 1-5 ; zufolge des Regeldornes 18 wird der Druck in Geschwindigkeit umgesetzt, so dass an der Druckentnahme- ; telle 1. 3 des Rohres 11 und in der Membrankammer 16 ein geringerer Druck als in der Kammer 1-5 oder ar ein Unterdruck herrscht. Die Membran 8 wird unter dem Einfluss des grösseren Druckes in der Kammer 15 verschoben und öffnet das Ventil 6 entgegen der Schlussfeder 7, und das Gas kann daher zum Brenner 3. Bei einer geringen Wassermenge bleibt der Regeldorn 18 in der Lage a, Fig. 2.
Bei mehr Jröffnetem Hahne 1 hingegen wird bei demselben Fliessdrucke der Regeldorn 18 unter der Einwirkung des strömenden Wassers entgegen der Federkraft 21 so weit verschoben, dass die steuernde Kante 22 in die Rille 23 kommt (Lage b, Fig. 2) und durch die damit erfolgte Vergrösserung des Querschnittes mehr Wasser in das Gerät gelangt, ohne dass der Druck an der Entnahmestelle 13 und im Rohr 11 merklich steigt.
Bei etwa 10 m Fliessdruck nimmt der Regeldorn 18 die Lage e, Fig. 3, ein. Die Steuerkante 22 hat die Rille 23 überlaufen und damit die Querschnittvergrösserung wieder abgedeckt. Die Druckentnahmestelle 13, das Rohr 11 und die Membrankammer 16 stehen infolge der Verschiebung der Steuerkante 22 in Strömungsrichtung unter einem grösseren Drucke, so dass die Druckdifferenz zwischen den Rohren 10, 11 bzw. zwischen den Kammern 15, 16 nicht vergrössert und damit auch die Zeit für die Langsamzündung nicht verkürzt wird. Bei noch grösseren Drücken nähert sich die Steuerkante 22 dem eingezogenen Teil 24 des Regelrohres 17, Lage d, Fig. 3, so dass der Durchflussquerschnitt in dem Masse kleiner als die Strömungsgeschwindigkeit mit steigendem Drucke grösser wird, wodurch die Wassermenge bei den verschiedenen Drücken gleich bleibt.
Gleichzeitig entfernt sich die steuernde Kante noch weiter von der Einmündung 13 des Rohres 11, so dass auch in diesem Falle die Kraft auf die Membrane 8 nicht grösser und somit die Zündzeit nicht kleiner wird.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Selbsttätige Regelvorrichtung, insbesondere für gasbeheizte Flüssigkeitserhitzer, bei welchen das Gasventil durch eine Membran od. dgl. angehoben wird, die auf der einen Seite unter der Wirkung des vollen Wasserdruckes und auf der zweiten Seite unter dem durch eine Drosseleinrichtung verminderten Drucke in der Wasserleitung steht, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Regelrohr (17) mit einer Druckentnahmestelle für den vollen Wasserdruck (12) und einer solchen für den durch Drossel-oder Venturiwirkung verminderten Wasserdruck (13) ein an sich bekannter, von einem kleinsten bis zu einem grössten Durchmesser ansteigender und wieder abnehmender Regeldorn (18) vorgesehen ist, der vom Wasserdruck entgegen einer Federkraft od. dgl.
verschoben wird, so dass bei einem grösseren Strömungsdrucke die steuernde Kante (22) des Regeldornes und dadurch die Zone der grössten Wassergeschwindigkeit und des kleinsten Druckes nicht mehr über der Druckentnahmestelle für den verminderten Wasserdruck (13) steht, sondern im Strömungssinne verschoben wird, wodurch auf die vorgenannte Druckentnahmestelle (13), Rohr (11) und Membrankammer (16) ein grösserer Druck einwirkt und derart der Druckunterschied auf beiden Seiten der Membran (8) nicht grösser wird, so dass die Verstellkraft der Membrane zur Überwindung der Schliesskraft der Feder (7) für das Gasventil (6) keine unzulässige Vergrösserung und die Zeit für die Langsamzündung keine Verkürzung erfährt.