DE2500529B2 - Durchlaßerhitzer - Google Patents
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Description
Die Erfindung betriff! eine Sicherheitsvorrichtung
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs I.
Bei Gas-Durchlauferhitzern unterscheidet man zwei Arten, nämlich Durchlauferhitzer mit einem ins Freie
führenden Abgasrohr mit oder ohne Abzugsventilator und Durchlauferhitzer ohne ein ins Freie führendes
Abgasrohr. Bei der ersten Geräteart können sich in der Regel keine toxischen Gase in dem Raum, in dem sich
das Gerät befindet, verbreiten, außer bei schlechtem Zug im Abgasrohr, bei Rückschlag der Abgase im
Abgasrohr durch entgegengerichtete Luftströmung, bei einem Defekt am Abzugsventilator, bei einem Bruch des
Abgasrohres, bei Schwachstellen im Abgasrohr oder bei Verstopfung des Heizkörpers und dergleichen. Bei
dieser Art von Geräten sind Sicherheitsvorrichtungen bekannt, die auf den Rückschlag der heißen Abgase in
dem Raum, in dem sich das Gerät befindet, reagieren.
Aus der FR-PS 20 87 355 ist eine derartige Sicherheitsvorrichtung bekannt, bei der ein Thermokontakt
den Stromkreis für ein Thermoelement und damit die Zufuhr der Brenngase zum Brenner unterbricht, sobald
die Abgase in der Abzugshaube zurückschlagen und sich
>5 dadurch eine Temperatur im Bereich der Kaltluftöffnung,
oberhalb der der Thermokontakt angeordnet ist, in unzulässiger Weise erhöht.
Aus der FR-PS 20 24 094 ist eine ähnliche Vorrichtung bekannt, bei der dias temperaturei.ipfindliche
Element jedoch an der Außenwandung der Abzugshaube im Bereich der Kaltluflöffnung angeordnet ist und
auf einen anormalen Temperaturanstieg der Wand der
Abzugshaube reagiert, der durch einen Rückschlag der Abgase in der Abzugshaube verursacht wird.
Aus der DE-OS 21 62 521 ist eine weitere Sicherheitsvorrichtung
mit einer in den Abzugskamin führenden Rohrleitung, in der ein thermoempfindliches Element
angeordnet ist, fcskannt. Bei normalem Abzug der Abgase entsteht in der Rohrleitung ein Unterdruck, so
jo daß von der Flamme erwärmte Luft in die Rohrleitung
angesaugt wird und mit dem temperaturempfindlichen Element in Kontakt kommt. In diesem Zustand hält das
temperaturempfindliche Element die Gaszufuhr offen. Sobald im Abzug eine Störung eintritt, hört der
r> Unterdruck in der Rohrleitung auf, und es strömt keine warme Luft mehr durch die Rohrleitung. Das in der
Rohrleitung angeordnete ihermoempfindlichc Element kühlt dadurch ab und bewirkt eine Schließung der
Gaszufuhr.
Die erwähnten Sicherheitsvoi.ichtungen reagieren
auf Störungen im Abzug der Abgase. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Sicherheitsvorrichtungen für
Geräte ohne einen ins Freie führenden Abzug.
Durchlauferhitzer ohne Abgasrohr werden als Klein-
■»■> gerate benutzt und haben eine geringe Wärmeleistung.
Diese Kleingeräte arbeiten mit Unterbrechungen, d. h., sie sind nur für kurze Wasserentnahmen vorgesehen.
Bei diesen kurzen Betriebszeiten erreichen die toxischen Abgase, die sich in dem Raum, in dem sich das
■io Gerät befindet, verbreiten, nicht die gefährliche
Konzentration für den Benutzer. Sobald die Betriebszeit bzw. die Gebrauchsdauer überschritten wird, zum
Beispiel wenn ein Benutzer vergißt, den geöffneten Wasserhahn wieder zu schließen, können die toxischen
5r> Abgase im Raum eine gefährliche Konzentration
erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung zu schaffen, die das Gerät nach
einer längeren Betriebszeit automatisch abschaltet und
bo zwar auch dann, wenn das Gerät während dieser
Betriebszeit mit kleineren Unterbrechungen benutzt wird. Das Gerät darf also trotz kleiner Gebrauchsunterbrechungen
nicht länger als zum Beispiel 5 Minuten in Betrieb sein, da diese kleineren Unterbrechungen im
M allgemeinen nicht ausreichen, eine gefährliche Konzentration
an toxischen Abgasen in dem Raum, in dem sich das Gerät befindet, zu verhindern.
Es sind Sicherheitsvorrichtungen bekannt, die die
Atmosphäre des Raumes überwachen. So beschreibt die FR-PS 15 84 324 eine Sicherheitsvorrichtung, bei der die
Gasflamme abgetrennt und ausgelöscht wird, sobald der C02—Gehalt in dem Raum, in dem sich das Gerät
befindet, einen vorbestimmten Wert überschreitet. Es ist jedoch schwierig, derartige Sicherheitsvorrichtungen an
Geräte anzupassen, die mit verschiedenen Gasarten arbeiten können.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die irr kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1
angegebenen Merkmale gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die derart ausgebildete Sicherheitsvorrichtung ist sehr einfach und ist in Geräte einbaubar, die mit einer
üblichen Zündsicherheitsvorrichtung mit Thermokontakten
oder mit einer Gasreguliereinrichtung ausgerüstet sind. Die Sicherheitsvorrichtung eignet sich auch zu
einem nachträglichen Einbau in KJeinwasserheizer.
Die Sicherheitsvorrichtung arbeitet sehr genau, denn es lassen sich die thermische Leitfähigkeit der Sonde
sowie die Wärmekapazität der thermisch isolierten Masse einfach und exakt bestimmen. Daher ist es
möglich, durch geeignete Abstimmung zwischen der Sonde und der Masse die maximale ungefährliche
Gebrauchsdauer exakt vorherzubestimmen. Diese Vorrichtung ist unabhängig von den Verbrennungseigenschaften
des Gerätes, in das sie eingebaut ist. Bei dieser Vorrichtung ist es nicht der C02—Gehalt, sondern die
Dauer des Erhitzens der Sonde, die für die Höchstdauer des Gebrauchs maßgebend ist, d. h., die Vorrichtung
arbeitet unabhängig von der Art des verwendeten Gases.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in der folgenden Beschreibung anhand der
Zeichnungen dargestellt. Die Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 eine Kurve des Temperaturverlaufes bei fortgesetzter Benutzung des Gerätes;
Fig.3 tine schematische Darstellung einer zweiten
Ausführungsform; und in
Fig.4 eine Darstellung im Schnitt, wobei das
Sicherheitssystem mit dem Gasregelmechanismus des Gerätes zusammengesetzt ist.
Fig. I zeigt einen Gasdurchlauferhitzer geringer Leistung mit einem Rippenblock I, der über eine
Abzugshaube 2 in direkter Verbindung mit der Luft des Raumes steht. Die Verbrennungskammer 4 ist in
bekannter Weise durch den Mantel 5 des Heizkörpers begrenzt, der oberhalb der Brennarme 6 angeordnet ist.
Die Gaszufuhr 7 zum Brenner wird durch die öffnung der kleinen Zufuhrklappe 8 im Kasten 9 geregelt, der
eine Sicherheilsvorrichtung mit einem Thermoelement umschließt. Der Anker IO des Elektromagneten H ist
mit der Klappe 8 und einem Druckknopf 12 zum Wiedereinschalten verbunden. Bei erregtem Elektromagneten
11 haftet der Anker 10 bekanntlich an diesem, und die Klappe 8 ist geöffnet, so daß das aus dem Rohr 7
kommende Gas über die Rohrleitung 13 zum Brenner 6 gelangen kann, wenn die übliche mechanische Gaszuführvorrichtung
14 mit ihrer Klappe bei Wasserentnahme betätigt wird. Der Elektromagnet 11 ist gleichzeitig
mit dem Thermoelement 15 in der Zündflamme 16 und einem temperaturempfindlichen Element 17 in Form
eines Bimetallsircifens zur plötzlichen Unterbrechung verbunden. Das Thermoelement 15 und das Element 17
sind in Reihe geschaltet..
Das Element 17 ist an einer Masse 18 befestigt, die ihrerseits an eine Sonde 19 angeschlossen ist. Die Sonde
19 ist oberhalb des Rippenblocks 1 im Ausirittsbereich der Abgase angeordnet und aus einem Material mit
geringer thermischer Leitfähigkeit hergestellt Die Masse 18 weist eine beträchtliche Wärmekapazität auf
und ist thermisch isoliert in der Weise angeordnet, daß sie einerseits keine Wärmeenergie durch Abstrahlung
verliert und andererseits keiner direkten Temperaiturerhöhung
durch das Gerät ausgesetzt ist. In F i g. 1 ist sie daher außerhalb des Heizkörpers angeordnet.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
In Betrieb ist die Sonde 19 ohne Einschränkung der Heizung durch Abgase unterworfen, die aus dem Rippenblock 1 entweichen, und ist somit Temperaturen von ungefähr 1500C ausgesetzt. Aufgrund ihrer geringen thermischen Leitfähigkeit überträgt die Sonde 19 ihre Wärme langsam auf die Masse 18, deren Temperatur gleichmässig mit der Zeit während einer genügend langen Periode fi ansteigt, wie die Kurve in F i g. 2 zeigt. Da die Masse 18 isolic . angeordnet ist und ihre erhöhte Temperatur erst ικιγΊ. Ablauf einer gewissen Zeit erreicht, kann man davon ausgehen, daß die Umgebungstemperatur ohne Wirkung auf die Wirkungsweise der Vorrichtung ist. Sobald die Masse 18 die maximale Regeltemperatur Θμ nach Ablauf der Zeit h erreicht hat, erfolgt ein plötzliches Abschalten des Thermoelementes 17, das ohne Verzögerung der Temperaturerhöhung folgt. Der Strom der Therrnoelement-Sicherheitsvorrichiung ist unterbrochen; der Elektromagnet 11 wird aberregt und die Klappe 8 für die Gaszuführung zum Brenner geschlossen. Wartet der Benutzer eine Zeitlang bis die Temperatur der Anordnung abnimmmt, so kann er nach Wiedereinschal-
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
In Betrieb ist die Sonde 19 ohne Einschränkung der Heizung durch Abgase unterworfen, die aus dem Rippenblock 1 entweichen, und ist somit Temperaturen von ungefähr 1500C ausgesetzt. Aufgrund ihrer geringen thermischen Leitfähigkeit überträgt die Sonde 19 ihre Wärme langsam auf die Masse 18, deren Temperatur gleichmässig mit der Zeit während einer genügend langen Periode fi ansteigt, wie die Kurve in F i g. 2 zeigt. Da die Masse 18 isolic . angeordnet ist und ihre erhöhte Temperatur erst ικιγΊ. Ablauf einer gewissen Zeit erreicht, kann man davon ausgehen, daß die Umgebungstemperatur ohne Wirkung auf die Wirkungsweise der Vorrichtung ist. Sobald die Masse 18 die maximale Regeltemperatur Θμ nach Ablauf der Zeit h erreicht hat, erfolgt ein plötzliches Abschalten des Thermoelementes 17, das ohne Verzögerung der Temperaturerhöhung folgt. Der Strom der Therrnoelement-Sicherheitsvorrichiung ist unterbrochen; der Elektromagnet 11 wird aberregt und die Klappe 8 für die Gaszuführung zum Brenner geschlossen. Wartet der Benutzer eine Zeitlang bis die Temperatur der Anordnung abnimmmt, so kann er nach Wiedereinschal-
js ten des Knopfes 12 das Gerät wieder anzünden, jedoch
ist die Sonde 19 immer noch auf einer beträchtlichen Temperatur, so daß die Sicherheitsvorrichtung nach
Ablauf der Abkühlungszeit i\ und h bei einer Temperatur
Θ] von neuem in Funktion triU; na;h dem
■40 Wiedereinschalten des Gerätes steigt die Temperatur
dann wieder zum Punkt C bei der Maximaltemperatur 6.,f an. Der Kurvenast CD-DE zeigt den gleichen
Vorgang allerdings bei einer längeren Wartezeit t,\ bis u
vor dem Wiedereinschalten des Gerätes. Wartet man
■e> daher eine genügend lange Zeit, die einem fast
vollständigen Abkühlen der Masse entspricht, so kann man das Gerät eine der vollen Regelzeit entsprechende
Zeit benutzen. Dies ist ganz im Sinne der Sicherheitsvorkehrungen:
Nach dem Eingreifen des Thermoelementes über den Bimetallstreifen muß man das Gerät über eine
genügend lange Zeit in Ruhe lassen, um eine Erneuerung der Luft des Raumes zu erreichen; wartet
ma"1 nur kurze Zeit, so ist die Masse noch nicht
abgekühlt, aber auch die Luft ist noch nicht erneuert.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsiorm dargestellt;
Die Sonde 19 ist im Inneren des Mantels 5 des Heizkörpers angeordnet und ragt über die Brenner 6
hinaus. Die an die Sonde angeschlossene Masse Ü8
bu befindet sich in einer kalten Zone des Gerätes unterhalb
der Brenner. Das temperaturempfindliche Element 17 steuert über ein Gestänge 20 eine kleine Klappe 'AX, die
die Rohrleitung 13 zum Brenner versperrt. Ist das'Gerät
die vorgegebene Zeit im Betrieb, so daß die Mause 18 die Maximaltemperatur ΘΜ erreicht hat, so löst das
Element 17 das Schließen der Klappe 21 aus, die den Gasdurchtritt unterbricht. Man erkennt, daD das
Schließen der kleinen Klappe 21 vollständig oder
partiell sein kann, d. h. es ist ausreichend, eine
beträchtliehe Verringerung der Gaszufuhr zum Brenner zu erreichen, um eine Reduzierung des Austritts von
Verbrennungsgasen in den Raum zu erzielen. Der Vorteil dieser Ausfiihrungsform besteht darin, daß der
Benutzer nicht den Sicherheitsdruckknopf 12 betätigen muß, um das Gerät wieder in Gang zu setzen.
Die vorgeschlagene Sicherheitsvorrichtung läßt sich auch bei verschiedenen anderen Kombinationen als in
den Zeichnungen dargestellt verwenden, d. h. unabhängig von der Stellung der Sonde 19 steuert das
temperaturempfindliche Unterbrccherelement direkt oder indirekt entweder das Ausschalten der Sicherheitsvorrichtung
9 (vgl. Γ i g. I) oder die Schließklappe 21 der Gaszuführiing (vgl. F i g. J) oder auch das direkte
Schließen der Gaszufuhrvorrichtung 14, die normalerweise zur Steuerung der Gaszuführung bei Wasserenl
nähme vorgesehen ist.
Die Sonde 19 befindet sich in der heißen Zone des
Gerätes, ei. h. oberhalb des Brenners vor oder hinter
dem Rippenblock 1. während die Masse thermisch isoliert und in einer kühlen Zone angeordnet ist.
In F i g. 4 ist die Anwendung des oben beschriebenen
Sicherheitssystems bei einem an sich bekannten Gasregelmechanismus, der üblicherweise bei solchen
Geräten vorgesehen ist.
Der Gasdurchlauferhitzer geringer Leistung weist einen Rippenblock 1 mit einer Abzugshaube 2 in
direkter Verbindung mit der Luft des Raumes auf. Die Verbrennungskammer 4 ist in bekannter Weise durch in
den oberhalb der Brenncrarme 6 angeordneten Mantel 5 des Heizkörpers begrenzt. Die Gaszufuhr zu den
Brennern erfolgt über eine öffnung der Zuführungs
klappe 8, die einen Teil der thermoelektrische!! Sicherheitsvorrichtung zur Vermeidung des F.rlöschcns J5
der Zündflamme bildet. Die temperaturempfind'iche Vorrichtung weist cir.c Sonde 19 auf. die über die
Brenner 6 ins Innere des Mantels 5 des Heizkörpers hineinragt.
Die Sonde 19 ist an einer Masse 18 angeschlossen, die unterhalb der Brenner 6 angeordnet und über eine
Isolationsverbindung 22 auf einem Träger 23 gehaltert ist. Der Träger 23 ist seinerseits auf der Gasregelvorrichtung
24 befestigt, die oberhalb des Gaszuführungsrohres 13 zum Brenner angeordnet ist. In engem
thermischen Kontakt mit der Masse 18 liegt ein mit einem Ausdehnungsfluid gefüllter Federbalg 25 an, der
über an eine Platte 26 und an einem Träger 23 iingrhiingtr Frilrm 27 iintrr nrut;k "ilrlit. fin um eine
horizontale Achse 29 schwenkbarer Arm 28 wird von einer mit der Platte 23 verbundenen Stange 30 betätigt
Am F.nde des Armes 28 stiit/t sich ein von einer Riegelfeder 32 vorgespannter Hebel 31 ab, der
seinerseits in bekannter Weise auf die Stange 35 wirkt
welche quer durch den Rcgclkastcn verläuft und sich auf der mit der Gasregelklappe 34 verbundenen Membran
33 abstützt.
Diese Ausführungsform arbeitet folgendermaßen: Nach Ablauf einer vorgegebenen durchgehenden
Benutzungszeit hat die Sonde 19 die Masse 18 auf eine solche Temperatur gebracht, daß das in dem Federbalg
25 enthaltene Fluid sich ausgedehnt hat und die Platte 26 sich von dem Träger 23 gegen die Wirkung der Federn
27 zu entfernen sucht. Diese nach unten gerichtete Bewegung der Platte 26 überträgt sich auf den
Schwernvarm. der sich um seine Achse 29 dreht und
dessen Ende den Hebel 31 anhebt, der die Stange 35 freigibt. Die Schließbewegung der Gasregelklappe 34 ist
nicht tnehr durch die Stange 35, die die Membran 33 in ihrer Stellung hält, gehindert, und die Klappe 34 nimmt
eine angehobene Stellung ein. so daß eine beträchtliehe
Verringerung der Gaszufuhr zum Brenner eintritt, was eine Reduzierung des Austritts von Verbrennungsgasen
in den Raum zur Folge hat.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Sicherheitsvorrichtung für Gasdurchlaßerhitzer zur Begrenzung der fortgesetzten Benutzungsdauer,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Sonde (19) im Durchgangsbereich der heißen Gase des
Gerätes oberhalb der Brenner als Meßfühler angeordnet ist, die mit einer außerhalb dieser Sonde
thermisch isolierten Masse (18) als Wärmekapazität thermisch verbunden ist, mit einem temperaturempfindlichen
Element (17) thermisch verbunden ist, das oberhalb einer vorgegebenen Temperaturschwelle
eine Unterbrechung oder Verringerung der Gaszufuhr zum Brenner bewirkt.
2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturempfindiiche
Element (17) ein in Serie mit dem Thermoelement (15) der thermoelektrischen Sicherheitsvorrichtung
(9) geschalteter Thermokontakt ist.
3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gei :nnzeichnet, daß das temperaturempfindüche
Element (17) die Bewegung einer im Gaszuführungsrohr
des Brenners angeordneten Schließklappe (21) steuert.
4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem temperaturempfindlichen
Element (17) .gesteuerte Schließklappe die Hauptklappe der Gaszuführungseinrichtung
(14) für den Brenner ist.
5. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das temperaturempfindliche
ElemeT. ein Ausdehnungsorgan (25) ist, dessen
bewegliches Ende mechanisch auf den Regelhebel der Membran (33) der Gasregelvorrichtung (24)
wirkt.
6. Sicherheitsvorrichtung n^ch Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ausdehnungsorgan (25) ein Federbalg ist, der mittels einer Platte (26)
unter Vorspannung der Federn (27) mit dem Regelhebel (31) der Membran (33) mindestens über
einen Schwenkarm (28) verbunden ist.
7. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (19) oberhalb
des Rippenblocks (1) im Austriltsbereich der Abgase angeordnet ist, wahrend die Masse (18) sich
außerhalb des Heizkörpers befindet.
8. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (19) unterhalb
des Rippenblocks (1) im oberen Teil des Mantels des Heizkörpers angeordnet ist.
9. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (19) leicht über
die Brenner (6) ins Innere des Mantels (5) des Heizkörpers hinausragt, während die Masse (18) sich
unterhalb der Brenner (6) im Bereich der Luftzufuhr befindet.
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Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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