DE3703914C2

DE3703914C2 -

Info

Publication number: DE3703914C2
Application number: DE3703914A
Authority: DE
Inventors: Bernd 5632 Wermelskirchen De Schmeja
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1986-02-18
Filing date: 1987-02-09
Publication date: 1991-04-25
Also published as: GB8703705D0; GB2186677B; GB2186677A; NL8700393A; FR2594526A1; FR2594526B1; IT1202520B; DE3703914A1; BE1000106A3; IT8719341A0

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention is based on a device according to the preamble of claim 1.

Solche Langsamzündeinrichtungen sind bekannt und arbeiten eigentlich zufriedenstellend.Such slow ignition devices are known and work actually satisfactory.

Im Hinblick auf die Tatsache, daß die Gaszusammensetzun gen und Gasdrücke sich gelegentlich ändern, wünscht man sich jedoch eine Anpassung der Kennlinie (Gasdurchsatz pro Zeiteinheit) der Langsamzündeinrichtung an variieren de Gegebenheiten, so daß der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt, die Anstiegsgeschwindigkeit des Gasdurchsatzes variieren zu können.In view of the fact that the gas composition conditions and gas pressures change occasionally, one wishes However, the characteristic curve (gas throughput vary per time unit) of the slow ignition device de circumstances, so that the present invention Task is based on the rate of increase of To be able to vary gas throughput.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den kennzeichnenden Merkma len des Anspruchs 1. This task is solved with the characteristic features len of claim 1.

Durch eine derartige Ausgestaltung ergibt sich der Vorteil, daß man in einem ersten Zeitbereich den Gasdurchsatz in Abhängigkeit der Zeit sehr schnell ansteigen lassen kann und daß nach einem zweiten Bereich dieser Anstieg nur noch sehr langsam geschieht. Damit ist eine bessere Anpassung des Gasdurchsatzes an die Gegebenheiten des Heizwertes des Gases und dessen Druckes besser möglich.Such an embodiment has the advantage that that the gas throughput in a first time range increase very quickly depending on the time can leave and that after a second area this Rise happens very slowly. So that's one better adaptation of gas throughput to the circumstances the calorific value of the gas and its pressure better possible.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Langsamzündeinrichtung so gestaltet ist, daß sie am Gehäuse des Wasserschalters auswechselbar angeordnet ist. Hierbei ist ein leichter Austausch möglich.It is particularly useful if the slow ignition device is designed so that it is on the housing of the water switch is interchangeably arranged. Here is a easy exchange possible.

Weiterhin ist es besonders zweckmäßig, daß das Gehäuse der Langsamzündeinrichtung einen zylindrischen mit einem Gewinde versehenen Zapfen aufweist und daß in diesem Zapfen die eine Anschlußleitung als zentrischer Kanal, die andere als auf dem Zapfen offen zu Tage tretende Nut ausgebildet sind.Furthermore, it is particularly useful that the housing the slow ignition device a cylindrical with a Has threaded pin and that in this Pins the one connecting line as a central channel, the other than the groove that is exposed on the cone are trained.

Besonders vorteilhaft ist es, daß die beiden Anschlußleitungen durch einen von einem Ventilkörper verschließbaren Ventilsitz und hierzu parallelliegend von einer Drossel verbunden sind, wobei die Drossel einstellbar ist und der Ventilkörper im drucklosen Zustand offen ist und unter der Einwirkung einer Membran steht, die bei auftretender Druckdifferenz den Ventilkörper gegen den Ventilsitz bewegt.It is particularly advantageous that the two connecting lines by a sealable by a valve body Valve seat and parallel to it from one Throttle are connected, the throttle being adjustable and the valve body is open when depressurized and is under the action of a membrane that occurs when Pressure difference the valve body against the valve seat emotional.

Weiterhin ist noch besonders vorteilhaft, daß als Gleitfläche für den Kolben eine Kunststoffhülse vorgesehen ist, die in eine Gehäuseöffnung eingesetzt ist.Furthermore, it is particularly advantageous that as a sliding surface a plastic sleeve is provided for the piston which is inserted into a housing opening.

Anhand der Figuren eins bis sechs der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung im folgenden näher erläutert:Exemplary embodiments are shown in FIGS. 1 to 6 of the drawing the invention in more detail below explains:

Es zeigen: Show it:

Fig. fünf ein Prinzipschaltbild eines Gaswasserheizers, Fig. Five a schematic diagram of a gas water heater,

die Fig. eins, zwei und drei eine Ausführungsmöglichkeit der Langsamzündeinrichtung, Figs. one, two and three, a possible embodiment of the Langsamzündeinrichtung,

Fig. vier eine Kennlinie und Fig. Four a characteristic and

die Fig. sechs eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung. Figs. six a further possible embodiment of the invention.

In allen sechs Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.In all six figures, the same reference numerals mean in each case the same details.

Der Wasserheizer 1 gemäß Fig. fünf weist einen Wärmetauscher 2 auf, der von einem Brenner 3 beheizt ist, in dessen Gaszuleitung 4 ein Gasventil 5 angeordnet ist. Der Wärmetauscher 2 ist an eine Kaltwasserleitung 6 angeschlossen, die durch ein Gehäuse 7 eines Wasserschalters 8 führt. Vorlaufseitig des Wärmetauschers 2 ist eine Warmwasserleitung 9 angeschlossen, die zu einem Zapfventil 10 führt. An das Gehäuse 7 des Wasserschalters 8 ist eine Langsamzündeinrichtung 11 über Leitungen 12 und 13 angeschlossen. Der Wasserschalter 8 bildet in seinem Gehäuse 7 zwei Druckkammern 14 und 15, die durch eine längs ihres Umfangs druckdicht eingespannte Membran 16 getrennt sind, an der ein Membranteller 17 angeordnet ist, der mit einer Stellstange 18 verbunden ist, die ihre Stellung auf das Gasventil 5 überträgt. The water heater 1 shown in FIG. Five has a heat exchanger 2, which is heated by a burner 3, a gas valve 5 is arranged in the gas supply line 4. The heat exchanger 2 is connected to a cold water line 6 , which leads through a housing 7 of a water switch 8 . On the flow side of the heat exchanger 2 , a hot water line 9 is connected, which leads to a nozzle 10 . A slow ignition device 11 is connected to the housing 7 of the water switch 8 via lines 12 and 13 . The water switch 8 forms in its housing 7 two pressure chambers 14 and 15 , which are separated by a membrane 16 clamped pressure-tight along its circumference, on which a membrane plate 17 is arranged, which is connected to an actuating rod 18 , which positions it on the gas valve 5 transmits.

Die Hochdruckkammer 14 ist von der Leitung 6 durchsetzt, einlaßseitig der Kammer 14 ist im Gehäuse 7 eine Venturidüse 19 vorgesehen, die von der Leitung durchsetzt ist. An die Engstelle der Venturi ist die Leitung 13 angeschlossen, die Leitung 12 ist an die Niederdruckkammer 15 des Wasserschalters angeschlossen.The high pressure chamber 14 is traversed by the line 6, the inlet side of the chamber 14 is provided in the housing 7 a venturi nozzle 19 which is penetrated by the conduit. The line 13 is connected to the narrow point of the Venturi, the line 12 is connected to the low pressure chamber 15 of the water switch.

Die Ausbildung der Langsamzündeinrichtung im einzelnen geht aus der Fig. eins hervor. Die Langsamzündeinrichtung 11 besitzt ein Gehäuse 20, aus dem die beiden Leitungen 12 und 13 heraustreten, die gemäß Fig. fünf an den Wasserschalter angeschlossen sind. Das Gehäuse 20 umfaßt die gesamte Baugruppe der Langsamzündeinrichtung und ist auf nicht dargestellte Weise außen am Gehäuse 7 des Wasserschalters zu befestigen. Das Gehäuse 20 weist in seinem Innenraum einen Ventilsitz 21 auf, der von einem Ventilkörper 22 beherrscht ist, der über eine Stange 23 von einem Kolben 24 betätigbar ist. Der Ventilsitz verbindet die beiden Leitungen 12 und 13 miteinander. Parallel zum Ventilsitz ist eine Drossel 25 angeordnet. Parallel zum Ventilsitz beziehungsweise der Drossel ist eine Antriebsmembrane 26 vorgesehen, die mit der Stange 23 verbunden ist. In einem durch eine Wandung 27 von dem Innenraum 28 getrennten Bereich 29 ist der Kolben 24 gelagert, wobei durch die Wandung 27 eine nicht unbedingt wasserdichte Durchführung 30 vorgesehen ist. Der Kolben ist in dem Bereich 29 an der Innenwandung des Gehäuses relativ dicht geführt und weist eine oder mehrere Ausnehmungen 31 auf, die über die Vor- und Rückseite des Kolbens hydraulisch miteinander in Verbindung stehen. An die Öffnungen legt sich ein Schließkörper 32 an, der die Öffnungen abdeckt und der unter der Rückstellkraft einer Druckfeder 33 steht, die sich einerseits gegenüber der Rückseite 34 des Gehäuses 20, andererseits gegen den Schließkörper 32 abstützt und diesen so vorspannt, daß die Öffnungen 31 verschlossen sind. Der Vor- beziehungsweise Rückraum der Öffnungen 31 stehen über einen Bypasskanal 35 miteinander in Verbindung, dessen Querschnitt über eine Einstellschraube 36 variierbar ist.The design of the slow ignition device in detail is shown in FIG . The slow ignition device 11 has a housing 20 from which the two lines 12 and 13 emerge, which are connected to the water switch according to FIG . The housing 20 comprises the entire assembly of the slow ignition device and is to be fastened to the outside of the housing 7 of the water switch in a manner not shown. The housing 20 has in its interior a valve seat 21 which is controlled by a valve body 22 which can be actuated by a piston 24 via a rod 23 . The valve seat connects the two lines 12 and 13 to one another. A throttle 25 is arranged parallel to the valve seat. In parallel to the valve seat or the throttle, a drive membrane 26 is provided, which is connected to the rod 23 . In a separate by a wall 27 from the interior 28 portion 29 of the piston 24 is mounted, wherein a not necessarily water tight passage 30 is provided through the wall of the 27th The piston is guided relatively tightly in the region 29 on the inner wall of the housing and has one or more recesses 31 which are hydraulically connected to one another via the front and rear of the piston. A closing body 32 which covers the openings and which is under the restoring force of a compression spring 33 , which is supported on the one hand against the rear side 34 of the housing 20 and on the other hand against the closing body 32 and prestresses it so that the openings 31 are closed. The front or rear space of the openings 31 are connected to one another via a bypass channel 35 , the cross section of which can be varied using an adjusting screw 36 .

Die Funktion der Langsamzündeinrichtung ist folgende:The function of the slow ignition device is as follows:

Wird das Zapfventil 10 geöffnet, so resultiert Wasserdurchsatz über die Leitung 6 und die Kammer 14, die Venturidüse 19, den Wärmetauscher 2 und die Leitung 9 zum Verbraucher. In der Kammer 14 steht nach wie vor Überdruck an, in der Kammer 15 entsteht Unterdruck, da sie über die Engstelle der Venturi leergesaugt wird. Dieses Leersaugen geschieht zunächst schnell, da Leitungen 12 und 13 einerseits über die Drossel 25, zum anderen über das im Ruhezustand geöffnete Ventil 22, 21 in Verbindung stehen. Im Ruhezustand drückt nämlich die Druckfeder 33 sowohl den Kolben 24 wie auch den Ventilkörper 22 in die Öffnungstellung. Der beim Anzapfen wirksam werdende Differenzdruck zwischen den Leitungen 12 und 13 beginnt aber auf die Membran 26 zu wirken und veranlaßt, daß der Ventilkörper 22 eine Schließbewegung antritt. Der Querschnitt des Ventilsitzes 21 wird stetig fortlaufend verengt, so daß hier mit Beginn des Anzapfens eine Drosselwirkung entsteht, die linear zunimmt. Diese Verhältnisse gehen aus der Fig. vier hervor, wo zum Zeitpunkt t1 das Öffnen des Zapfventils beginnt und der Durchsatz durch den Ventilsitz sich gemäß der ersten Kurve 39 verhält, bis ein Zeitpunkt t2 erreicht ist. Im Zeitpunkt t2 hat der Ventilkörper 22 den Sitz 21 erreicht und verschlossen, so daß der weitere Anstieg nur noch vom Durchlaßquerschnitt der Drossel 25 gemäß der Kurve 38 gegeben ist. Das Entleeren der Kammer 15 bewirkt eine Aufwärtsbewegung der Membran und damit der Stange 18 und eine Öffnung des Gasventils. Die Öffnung des Gasventils ist nun gleichlaufend der Kurve 39, so daß der Gasdurchsatz zum Brenner von Null auf den Wert Q1 zunimmt. Der Wasserheizer beziehungsweise Brenner oder das Ventil können so justiert werden, daß der Wert Q1 dem Überzündgasdurchsatz entspricht, das heißt dem Gasdurchsatz, der notwendig ist, um den Brenner in seinem gesamten Bereich zum Brennen zu bringen. Ein darunterliegender Gasdurchsatz birgt die Gefahr einer unvollständigen Gasverbrennung, ein darüberliegender Gasdurchsatz nur eine Verpuffungswirkung, da unnötig viel Gas zunächst gezündet wird. Die weitere Stellbewegung wird dann nur noch durch die Drossel 25 beeinflußt, was ein langsames Hochfahren des Gasdurchsatzes bis zum Nenndurchsatz Q2, etwa zu einem Zeitpunkt t3, nach der Kurve 38 bewirkt.If the nozzle 10 is opened, water throughput results via the line 6 and the chamber 14 , the Venturi nozzle 19 , the heat exchanger 2 and the line 9 to the consumer. Overpressure is still present in chamber 14 , underpressure is created in chamber 15 , since it is sucked empty via the narrow point of the venturi. This empty suction occurs quickly at first, since lines 12 and 13 are connected on the one hand via the throttle 25 and on the other hand via the valve 22, 21 which is open in the idle state. In the idle state, the compression spring 33 presses both the piston 24 and the valve body 22 into the open position. The differential pressure between lines 12 and 13 , which becomes effective during tapping, begins to act on membrane 26 and causes valve body 22 to start a closing movement. The cross section of the valve seat 21 is continuously narrowed continuously, so that a throttling effect arises here, which increases linearly, when tapping begins. These relationships are shown in FIG. Four, where the opening of the nozzle begins at time t 1 and the throughput through the valve seat behaves in accordance with the first curve 39 until a time t 2 is reached. At time t 2 , the valve body 22 has reached and closed the seat 21 , so that the further increase is only given by the passage cross section of the throttle 25 according to curve 38 . The emptying of the chamber 15 causes an upward movement of the membrane and thus the rod 18 and an opening of the gas valve. The opening of the gas valve is now in line with curve 39 , so that the gas throughput to the burner increases from zero to the value Q 1 . The water heater or burner or the valve can be adjusted so that the value Q 1 corresponds to the igniting gas throughput, that is to say the gas throughput which is necessary to bring the burner to fire in its entire area. An underlying gas throughput carries the risk of incomplete gas combustion, an overlying gas throughput only a deflagration effect, since unnecessarily much gas is ignited first. The further actuating movement is then only influenced by the throttle 25 , which causes the gas throughput to slowly ramp up to the nominal throughput Q 2 , approximately at a time t 3 , according to curve 38 .

Wesentlich ist nun noch, daß der Anstiegswinkel der Kurve 39 durch Variation der Form des Ventilkörpers beeinflußt werden kann. Auch der Steigungswinkel der Kurve 38 ist beeinflußbar, und zwar durch die Größe der Drossel 25. Sieht man hier eine verstellbare Drossel vor, ist die Einstellmöglichkeit ohne weiteres gegeben. Auch der Zeitpunkt t2 ist einstellbar, und zwar durch die von der Drosselschraube 36 freigelassene Fläche des Kanals 29.It is now essential that the rise angle of curve 39 can be influenced by varying the shape of the valve body. The angle of inclination of curve 38 can also be influenced, specifically by the size of throttle 25 . If an adjustable throttle is provided here, the setting option is readily available. Time t 2 can also be set, specifically by the area of channel 29 left free by throttle screw 36 .

Damit ist eine universelle Verstellbarkeit und Anpaßbarkeit der Langsamzündeinrichtung an die jeweiligen Gegebenheiten des Gerätes und des Gases möglich.This is a universal adjustability and adaptability the slow ignition device to the respective circumstances of the device and the gas possible.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. drei stützt sich die Feder 33 nicht unmittelbar an der Rückseite 34 des Gehäuses 20 ab, sondern an einem Vorsprung 37 des Kolbens 24. Damit wirkt diese Feder nur als Rückstellfeder für den Schließkörper 32 und nicht zugleich als Rückstellfeder für den Ventilkörper, so daß hier eine andere Feder vorgesehen werden kann, die besser justierbar ist.In the exemplary embodiment in FIG. 3, the spring 33 is not supported directly on the rear side 34 of the housing 20 , but rather on a projection 37 of the piston 24 . This spring thus acts only as a return spring for the closing body 32 and not at the same time as a return spring for the valve body, so that another spring can be provided here, which is better adjustable.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. sechs befaßt sich mit dem erleichterten Anschluß der gesamten Langsamzündeinrichtung an den Wasserschalter. Hierbei ist ein Zapfen 40 vorgesehen, der an seinem Außenmantel 41 ein Gewinde aufweist. Die Leitung 12 bildet einen Mittelpunktkanal, während die Leitung 13 in eine Ringnut 42 im Mantelbereich mündet. Somit ist es möglich, das gesamte Gehäuse 20 in eine entsprechend ausgestaltete Bohrung des Gehäuses 7 einzuschrauben und somit die Kanäle mit den Leitungen 12 und 13 in Verbindung zu bringen.The embodiment of FIG. Six is concerned with facilitating the connection of the entire slow ignition device to the water switch. Here, a pin 40 is provided, which has a thread on its outer jacket 41 . The line 12 forms a center channel, while the line 13 opens into an annular groove 42 in the jacket area. It is thus possible to screw the entire housing 20 into a correspondingly designed bore in the housing 7 and thus to connect the channels to the lines 12 and 13 .

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. zwei sind auch wieder zwei gesonderte Federn 33 und 34 verwendet, wobei der Kolben 24 auf der Stange 23 axial verschiebbar gelagert ist.In the exemplary embodiment according to FIG. Two, two separate springs 33 and 34 are also used again, the piston 24 being axially displaceably mounted on the rod 23 .

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. drei ist die Rückstellfeder 33 für den Schließkörper 32 innerhalb des Innenraums des Kolbens 24 gelagert und durch Vorsprünge 37 gesichert, während die Feder 43 außenseitig dieser Vorsprünge angreift.In the exemplary embodiment according to FIG. Three, the return spring 33 for the closing body 32 is mounted within the interior of the piston 24 and secured by projections 37 , while the spring 43 acts on the outside of these projections.

Zur Minimierung der Reibung des Kolbens 24 ist er in einer Kunststoffhülse geführt, die in eine Öffnung des Gehäuses 20 eingesetzt ist.To minimize the friction of the piston 24, it is guided in a plastic sleeve which is inserted into an opening in the housing 20 .

Claims

1. Langsamzündeinrichtung für einen gasbeheizten Wasserheizer mit einem ein Gasventil betätigen den, ein Gehäuse besitzenden Wasserschalter, welcher eine von einer Membran getrennte Hochdruck- und Niederdruckkammer aufweist, wobei letztere einerseits mit einem Zapfwassernetz, andererseits über eine Venturidüse mit einem Wärmetauscher verbunden ist und eine Verbin dungsleitung von der Engstelle der Venturidüse zur Niederdruckkammer besteht, in die eine Dros sel eingefügt ist, gekennzeichnet durch eine Kennlinie (39, 38) der Funktion (Q = f (t)), wo bei Q der Gasdurchsatz in m³ sec^-1 und t die Zeit in sec bedeutet, die aus einer zunächst linear steil ansteigenden (39) und einer an schließenden linear flach ansteigenden Kurve (38) zusammengesetzt ist. 1. Slow ignition device for a gas-heated water heater with a gas valve actuating a water switch which has a housing and has a high and low pressure chamber separated by a membrane, the latter being connected on the one hand to a tap water network and on the other hand via a Venturi nozzle to a heat exchanger and a connector line from the constriction of the Venturi nozzle to the low-pressure chamber into which a throttle is inserted, characterized by a characteristic curve ( 39, 38 ) of the function (Q = f (t)), where at Q the gas throughput in m ³ sec ^-1 and t means the time in sec, which is composed of an initially linearly steeply rising ( 39 ) and a subsequent linearly flatly ascending curve ( 38 ).

2. Langsamzündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie an das Gehäuse (7) des Wasserschalters (8) auswechselbar angebaut ist.2. Slow ignition device according to claim 1, characterized in that it is interchangeably mounted on the housing ( 7 ) of the water switch ( 8 ).

3. Langsamzündeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20) der Langsamzündeinrichtung (11) einen zylindrischen mit einem Gewinde (41) versehenen Zapfen (40) aufweist und daß in diesem Zapfen die eine Anschlußleitung (12) als zentrischer Kanal, die andere als auf dem Zapfen offen zu Tage tretende Nut (42) ausgebildet sind.3. Slow ignition device according to claim 2, characterized in that the housing ( 20 ) of the slow ignition device ( 11 ) has a cylindrical with a thread ( 41 ) provided pin ( 40 ) and that in this pin the one connecting line ( 12 ) as a central channel, the other than the groove ( 42 ), which is exposed on the pin, is formed.

4. Langsamzündeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Anschlußleitungen durch einen von einem Ventilkörper (22) verschließbaren Ventilsitz (21) und hierzu parallelliegend von einer Drossel (25) verbunden sind, wobei die Drossel einstellbar ist und der Ventilkörper im drucklosen Zustand offen ist und unter der Einwirkung einer Membran (26) steht, die bei auftretender Druckdifferenz den Ventilkörper gegen den Ventilsitz bewegt.4. Slow ignition device according to claim 1 or 2, characterized in that the two connecting lines are connected by a valve body ( 22 ) closable valve seat ( 21 ) and for this purpose lying in parallel by a throttle ( 25 ), the throttle being adjustable and the valve body in depressurized state is open and is under the action of a membrane ( 26 ) which moves the valve body against the valve seat when the pressure difference occurs.

5. Langsamzündeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Gleitfläche (44) für den Kolben (24) eine Kunststoffhülse vorgesehen ist, die in eine Gehäuseöffnung eingesetzt ist.5. Slow ignition device according to claim 1, 2 or 4, characterized in that a plastic sleeve is provided as a sliding surface ( 44 ) for the piston ( 24 ), which is inserted into a housing opening.