DE69011218T2 - Gas heater. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen gasgefeuerten Heizapparat, wie er im Oberbegriff des Anspruches 1 definiert ist.The invention relates to a gas-fired heating apparatus as defined in the preamble of claim 1.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen solchen, in der Druckschrift EP-A-333 297 dargestellten Apparat (Dokument gemäß Artikel 54(3) EPÜ) in bezug auf den Betrieb einer Dauerflamme zu verbessern.The aim of the invention is to improve such an apparatus as shown in document EP-A-333 297 (document according to Article 54(3) EPC) with regard to the operation of a pilot flame.

Nun ist es bekannt den Ventilator abzuschalten, wenn nur die Dauerflamme brennt. Bei bestimmten Rauchzugkonstruktionen und Windbedingungen kann die Dauerflamme gedrosselt werden, andernfalls kann eine Kondensation der Rauchgase im Rauchzug auftreten. Um die genannten Probleme zu vermeiden ist es erforderlich, daß wenn die Dauerflamme brennt, sich der Ventilator weiterdreht, aber langsam. In diesem Falle sollte jedoch die Bewegung der Luft im Boiler nicht übermäßig sein, weil dann der Wärmetauscher zu stark abkühlt, so daß es zuviel Zeit für die Lieferung beliebig heißen Wassers in Anspruch nimmt, wenn es benötigt wird. Ventilatoren, die sich für diese Art Boiler eignen, können jedoch nicht auf eine so niedrige Geschwindigkeit eingestellt werden, wie sie erwünscht ist, und veranlassen daher den Wärmetauscher, zu stark abzukühlen.Now it is well known to turn off the fan when only the pilot light is burning. In certain flue designs and wind conditions the pilot light can be throttled down, otherwise condensation of the flue gases can occur. To avoid the problems mentioned it is necessary that when the pilot light is burning the fan continues to rotate but slowly. In this case however the movement of the air in the boiler should not be excessive because then the heat exchanger will cool down too much so that it will take too long to deliver any hot water when it is needed. However fans suitable for this type of boiler cannot be set to as low a speed as is desired and therefore cause the heat exchanger to cool down too much.

Die Erfindung zielt auf die Überwindung der genannten Nachteile ab.The invention aims to overcome the above-mentioned disadvantages.

Hierzu ist ein Apparat des im Oberbegriff beschriebenen Typs gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale. Wenn sich der Ventilator mit niedriger Geschwindigkeit dreht, wird das Ventil geschlossen, aber dennoch gibt es ein geringes Maß an Luftzirkulation im Feuerraum, der auch die Dauerflamme enthält, so daß sich das Wasser des Boilers nicht völlig abkühlt, und gleichzeitig wird die Dauerflamme nicht gedrosselt. Wenn andererseits Wärme benötigt wird, wird der Ventilator auf die normale Netzspannung geschaltet, was den Ventilator veranlaßt, mit hoher Geschwindigkeit umzulaufen, was wiederum den Druckunterschied am Ventil vergrößert, so daß dementsprechend das Ventil voll geöffnet wird.For this purpose, an apparatus of the type described in the preamble according to the invention is characterized by the features listed in the characterizing part of claim 1. If the fan with low speed, the valve is closed, but still there is a small amount of air circulation in the firebox, which also contains the pilot light, so that the water in the boiler does not cool down completely, and at the same time the pilot light is not throttled down. On the other hand, when heat is required, the fan is switched to the normal mains voltage, which causes the fan to rotate at high speed, which in turn increases the pressure difference across the valve, so that accordingly the valve is fully opened.

Um die beabsichtigte Wirkung des Ventils herbeizuführen, kann der Schaft, auf dem das Ventil montiert ist, drehbar und asymmetrisch im Rauchzug montiert werden.In order to achieve the intended effect of the valve, the shaft on which the valve is mounted can be rotated and mounted asymmetrically in the flue.

Um das richtige Arbeiten des Ventils zu bewirken kann es ein "zusätzliches" Gewicht aufweisen, das auf der langen Seite des asymmetrisch angeordneten Ventils befestigt ist.To ensure the valve works properly, it can have an "additional" weight attached to the long side of the asymmetrically arranged valve.

Vorzugsweise befindet sich der gemeinsame Schwerpunkt des Ventils und des Gewichtes über der den Schaft enthaltenden waagerechten Ebene. Es wird also eine passende instabile Ventilwirkung als Antwort auf die kleinen auftretenden Druckunterschiede bewirkt. Es gibt keine Zwischenstellungen, sondern nur Endstellungen.Preferably, the common center of gravity of the valve and the weight is above the horizontal plane containing the shaft. This creates an appropriate unstable valve effect in response to the small pressure differences that occur. There are no intermediate positions, only end positions.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird durch Ausbilden einer Biegung im Ventil bewirkt, daß wenn der Rauchzug völlig frei ist, das Ventil nach wie vor unter dem Einfluß der vorbeistreichenden Rauchgase steht. Die Biegung kann in der "langen" Seite des Ventils angebracht sein.In a further development of the invention, by forming a bend in the valve, the valve is still under the influence of the passing flue gases when the flue is completely free. The bend can be installed in the "long" side of the valve.

Um sicherzustellen, daß das Ventil eine richtige geschlossene Stellung einnimmt, kann ein Ventilträger im Rauchzug montiert werden.To ensure that the valve is in the correct closed position, a valve support can be installed in the flue.

Bei einer weiteren Ausfiihrungsform der Erfindung kann ein Anschlag im s Rauchzug montiert werden, um zu bewirken, daß das Ventil eine richtige "offene" Stellung einnimmt.In a further embodiment of the invention, a stop can be mounted in the flue to cause the valve to assume a correct "open" position.

Bei einer weiteren Weiterbildung der Erfindung kann im Falle, daß der Ventilator in einem Luftzufuhrkanal angeordnet ist, ein Luftdurchgang im Rauchzug stromabwärts des selbsttätigen Ventils vorgesehen werden, das eine "Bypass"-Wirkung erzeugt. Der Ventilator kann im Rauchzug stromabwärts des selbsttätigen Ventils angeordnet sein, während der Luftdurchgang stromaufwärts des Ventilators angeordnet werden kann. Dies ermöglicht die Anwendung eines verringerten Druckes im gesamten ls System, so daß Leckprobleme verrnieden werden.In a further development of the invention, in the case where the fan is arranged in an air supply duct, an air passage can be provided in the flue downstream of the automatic valve, which creates a "bypass" effect. The fan can be arranged in the flue downstream of the automatic valve, while the air passage can be arranged upstream of the fan. This enables a reduced pressure to be applied throughout the system, thus avoiding leakage problems.

Das selbsttätige Ventil und der angesprochene Luftdurchgang können so ausgebildet sein, daß wenn das Ventil geöffnet ist, der Luftdurchgang völlig oder teilweise geschlossen wird. Es wird also der Vorteil erzielt, daß ein kleinerer Ventilator ausreicht, da während des Brennprozesses das Ventil offen und der Bypass geschlossen ist.The automatic valve and the air passage mentioned can be designed in such a way that when the valve is opened, the air passage is completely or partially closed. This has the advantage that a smaller fan is sufficient, since during the combustion process the valve is open and the bypass is closed.

Um die Erfindung zu erläutern wird nunmehr eine Ausführungsform des Wandboilers unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.In order to explain the invention, an embodiment of the wall boiler will now be described with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 ist eine schematische Längsschnittanskht eines Wandboilers;Fig. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a wall boiler;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Ansicht des im Rauchzug angeordneten Ventils;Fig. 2 is an enlarged view of the valve located in the flue;

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf das Ventil gemäß Fig. 2;Fig. 3 is a plan view of the valve according to Fig. 2;

Fig. 4 ist eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform; undFig. 4 is a view similar to Fig. 1 of another embodiment; and

Fig. 5 ist eine Ansicht gemäß Fig. 1, jedoch einer anderen Ausführungsform.Fig. 5 is a view similar to Fig. 1, but of a different embodiment.

Gemäß den Zeichnungen weist ein Heizapparat, wie er in der Druckschrift EP-A-333297 dargestellt ist, einen Wärmetauscher 1 mit Rippen 2 und ein Wasserfach 3 auf. An das Wasserfach 3 schließt sich ein Einiaß 4 und, diametral gegenüberliegend, ein Auslaß 5 an, die beide der Klarheit halber fortgelassen sind.According to the drawings, a heating apparatus as shown in the document EP-A-333297 comprises a heat exchanger 1 with fins 2 and a water compartment 3. The water compartment 3 is followed by an inlet 4 and, diametrically opposite, an outlet 5, both of which are omitted for the sake of clarity.

Stromaufwärts eines Brenners 6 befinden sich Einspritzdüsen 7, eine Rohrverzweigung 8 und ein Gaszufuhrkanal 9. Die Einspritzdüsen 7 und die Brenner 6 sind in einem Körper 10 angeordnet, dessen innere Wand eine an sie anliegende isolierende Verkleidung 11 besitzt. In der Nähe des Brenners ist eine Dauerflamme 22 vorgesehen.Upstream of a burner 6 there are injection nozzles 7, a pipe branch 8 and a gas supply channel 9. The injection nozzles 7 and the burners 6 are arranged in a body 10, the inner wall of which has an insulating covering 11 adjacent to it. A continuous flame 22 is provided near the burner.

Die Oberseite des Wärmetauschers 1 ist mit einer Haube 12 abgedeckt, in der eine Öffnung vorgesehen ist, über der ein Ventilator 13 angeordnet ist, dessen Auslaß an einen Rauchzug 14 für verbrannte Gase angeschlossen ist.The top of the heat exchanger 1 is covered with a hood 12, in which an opening is provided, above which a fan 13 is arranged, the outlet of which is connected to a flue 14 for burnt gases.

Die gesamte Anordnung ist in einem Gehäuse oder Kasten 15 untergebracht, in dem eine Luftzufuhröffnung vorgesehen ist (nicht dargestellt).The entire arrangement is housed in a housing or box 15 in which an air supply opening is provided (not shown).

Im Rauchzug 14 ist ein Ventil 16 montiert. Wie Fig. 1 weiter zeigt ist die Feuerung an der Oberseite durch eine Trommel geschlossen, die mit einer isolierenden Abdeckung 20 versehen ist.A valve 16 is mounted in the flue 14. As Fig. 1 further shows, the furnace is closed at the top by a drum which is provided with an insulating cover 20.

Bezugnehmend auf die Fig. 2 und 3 wird nunmehr die Betriebsweise des Ventils 16 beschrieben. Das Ventil 16 ist auf einem drehbaren Schaft 17 montiert, der in der Wand des Rauchzuges 14 befestigt ist. Der Schaft 17 ist asymmetrisch im Rauchzug 14 montiert. Wie weiter in der Zeichnung dargestellt ist, ist ein Gewicht 18 auf der Oberseite des Ventils befestigt, das das Ventil veranlaßt zu schließen, wenn keine Wärme benötigt wird und der Brenner ausgeschaltet ist. Das Ende des Ventils 16, das vom Schaft 17 entfernt liegt, weist eine Biegung 19 auf. Der so gebildete Endabschnitt 19 ruht, wenn das Ventil sich in der Schließstellung befindet, auf einem Träger 20, der an der Wand des Rauchzuges 14 angebracht ist. Der gebogene Abschnitt 19 bewirkt, daß der Rauchgasstrom fortfährt, eine Kraft auf das Ventil auszuüben, wenn es sich in der voll geöffneten Stellung befindet.Referring to Figures 2 and 3, the operation of the valve 16 will now be described. The valve 16 is mounted on a rotatable stem 17 which is secured in the wall of the flue 14. The stem 17 is mounted asymmetrically in the flue 14. As further shown in the drawing, a weight 18 is secured to the top of the valve which causes the valve to close when no heat is required and the burner is off. The end of the valve 16 remote from the stem 17 has a bend 19. The end portion 19 thus formed rests, when the valve is in the closed position, on a support 20 which is attached to the wall of the flue 14. The curved portion 19 causes the flue gas flow to continue to exert a force on the valve when it is in the fully open position.

Wenn das Ventil geschlossen ist, läuft der Ventilator 13 mit einer niederen Spannung, beispielsweise 70 Volt, was bewirkt, daß der Brennerraum belüftet wird. Letzteres ist von besonderer Wichtigkeit, wenn es im Brennerraum eine Dauerflamme gibt. Weiter wird so sichergestellt, daß das im Wärmetauscher 1 befindliche Wasser auf einer vernünftigen Temperatur gehalten wird (beispielsweise 70º C), so daß man bei der Wasserentnahme nicht lange auf die Abgabe heißen Wassers warten muß. Wenn aber vom Zentralheizungssystem Wärme benötigt wird, oder wenn es Bedarf an heißem Fließwasser gibt, wird der Ventilator auf eine Spannung von 220 Volt eingestellt, wodurch das Ventil 16 veranlaßt wird, unter dem Einfluß der Druckdifferenz automatisch in die Öffnungsstellung zu gehen. Um das Ventil in der richtigen Öffnungsstellung zu halten,When the valve is closed, the fan 13 runs at a low voltage, for example 70 volts, which causes the burner chamber to be ventilated. The latter is of particular importance when there is a permanent flame in the burner chamber. It also ensures that the water in the heat exchanger 1 is kept at a reasonable temperature (for example 70º C), so that when taking water there is no long wait for hot water to be delivered. But when heat is required from the central heating system, or when there is a need for hot running water, the fan is set to a voltage of 220 volts, which causes the valve 16 to automatically go into the open position under the influence of the pressure difference. In order to keep the valve in the correct open position,

ist ein Anschlag 21 an der Wand des Rauchzuges befestigt, damit das Gewicht anschlägt, wenn das Ventil geöffnet ist.a stop 21 is attached to the wall of the flue so that the weight hits when the valve is opened.

Die Einrichtungen zum Schalten des Motors und des Ventilators von der niederen zur höheren Spannung und umgekehrt, sind der Klarheit halber fortgelassen worden, da diese Einrichtungen allgemein bekannt sind, beispielsweise aus der offengelegten niederländischen Patentanmeldung 79,04582.The means for switching the motor and the fan from the lower to the higher voltage and vice versa have been omitted for the sake of clarity, since these means are generally known, for example from the published Dutch patent application 79,04582.

Natürlich sind im Rahmen der Erfindung Abänderungen denkbar. So hat das Ventil an seiner unteren und oberen Seite flache Kanten, wie Fig. 3 zeigt, was sicherstellt, daß das Ventil weit geöffnet ist, wenn es in der Öffnungsstellung steht.Of course, modifications are conceivable within the scope of the invention. For example, the valve has flat edges on its lower and upper sides, as shown in Fig. 3, which ensures that the valve is wide open when it is in the open position.

Bei den in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsformen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein Unterschied zwischen dem Apparat gemäß Fig. 4 und dem Apparat gemäß Fig. 1 besteht darin, daß bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ein Ventilator 30 vorgesehen ist, der im Luftzufuhrkanal angeordnet ist. Die Strömungsrichtung ist mit einem Pfeil angezeigt.In the embodiments shown in Figs. 4 and 5, the same parts are provided with the same reference numerals. A difference between the apparatus according to Fig. 4 and the apparatus according to Fig. 1 is that in the embodiment according to Fig. 4 a fan 30 is provided, which is arranged in the air supply duct. The flow direction is indicated with an arrow.

Weiter ist im Rauchzug 14 kuapp über dem Ventil 16 eine rohrförmige Öffnung 31 angebracht, die eine Bypass-Wirkung schafft, indem bei einer solchen Anordnung ein großer Teil der Luftzufuhr direkt durch den Rauchzug entweicht und somit gehindert wird, beliebig viel Wärme dem Brennerraum zu entziehen. Natürlich muß genügend Luft, d.h. Sauerstoff, zugeführt werden, um zu gewährleisten, daß die Dauerflamme nicht erstickt wird.Furthermore, a tubular opening 31 is provided in the flue 14 just above the valve 16, which creates a bypass effect in that, with such an arrangement, a large part of the air supply escapes directly through the flue and thus prevents any amount of heat from being removed from the burner chamber. Of course, sufficient air, i.e. oxygen, must be supplied to ensure that the continuous flame is not smothered.

Das Ende der rohrförmigen, im Rauchzug endenden Öffnung 31 ist bei 32 angezeigt und kann durch Mitwirkung der Oberseite des Gewichtes 18 geschlossen werden.The end of the tubular opening 31 ending in the flue is indicated at 32 and can be closed by the cooperation of the top of the weight 18.

s Fig. 5 zeigt eine Variante des Apparates gemäß Fig. 4, bei dem wieder ein Ventilator 35 im Rauchzug 14 angeordnet ist. Das Ventil 16 und die rohrförmige "Bypass"-Öffnung 31 sind mit den in Fig. 4 dargestellten Teilen identisch und werden daher hier nicht weiter beschrieben.s Fig. 5 shows a variant of the apparatus according to Fig. 4, in which again a fan 35 is arranged in the flue 14. The valve 16 and the tubular "bypass" opening 31 are identical to the parts shown in Fig. 4 and are therefore not described further here.

Die beschriebenen Konstruktionen haben nicht nur den Vorteil, daß jeder andauernde Verlust klein sein wird, wenn der Brenner außer Betrieb ist, sondern auch, daß der Taupunkt der Luft-/Verbrennungsgasmischung im Rauchzug herabgesetzt wird, was die Kondensation im Rauchzug verhindert.The described designs have the advantage not only that any continuous loss will be small when the burner is out of operation, but also that the dew point of the air/combustion gas mixture in the flue is lowered, which prevents condensation in the flue.

Claims (11)

1. Gasgefeuerter Heizapparat mit einem Feuerraum, der an einer Seite, vorzugsweise an der Unterseite, von einem oder melireren Brennern (6) begrenzt wird, die durch eine Dauerflamme (22) gezündet werden können; einem Wärmetauscher an der mit einer Haube (12) bedeckten Oberseite, welche den Anschluß an einen Rauchzug (14) für Verbrennungsgase bildet; wobei ein Ventilator (13, 30, 35) in einem Luftzufuhrkanal oder im Rauchzug (14) angeordnet ist, wobei der Ventilator (13, 30, 35) weiterläuft, wenn die Dauerflamme (22) brennt, gekennzeichnet durch ein selbsttätiges Ventil (16), das im Luftzufuhrkanal oder im Rauchzug (14) montiert ist, wobei das Ventil (16) geöffnet wird, wenn der Ventilator (13, 30, 35) mit hoher Geschwindigkeit umiäuft, und geschlossen wird, beispielsweise mittels eines Gewichtes (18) oder einer Feder, wenn der Ventilator (13, 30, 35) mit niedriger Geschwindigkeit umläuft.1. Gas-fired heating apparatus with a combustion chamber which is delimited on one side, preferably on the underside, by one or more burners (6) which can be ignited by a pilot flame (22); a heat exchanger on the upper side covered by a hood (12) which forms the connection to a flue (14) for combustion gases; wherein a fan (13, 30, 35) is arranged in an air supply duct or in the flue (14), wherein the fan (13, 30, 35) continues to run when the pilot flame (22) burns, characterized by an automatic valve (16) which is mounted in the air supply duct or in the flue (14), wherein the valve (16) is opened when the fan (13, 30, 35) rotates at high speed and is closed, for example by means of a weight (18) or a spring, when the fan (13, 30, 35) rotates at low speed. 2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (16) mittels einer Welle (17) drehbar montiert ist, die relativ zum Luftzufuhrkanal oder zum Rauchzug (14) und zum Ventil (16) asymmetrisch montiert ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the valve (16) is rotatably mounted by means of a shaft (17) which is mounted asymmetrically relative to the air supply duct or flue (14) and to the valve (16). 3. Apparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (18) auf der "langen" Seite des asymmetrisch angeordneten Ventils (16) angeordnet ist, und daß sich der Gesamtschwerpunkt des Ventils (16) und des Gewichtes (18) über der die Welle (17) enthaltenen horizontalen Ebene befindet.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the weight (18) is arranged on the "long" side of the asymmetrically arranged valve (16), and that the overall center of gravity of the valve (16) and the weight (18) above the horizontal plane containing the shaft (17). 4. Apparat nach einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (16) einen Knick oder eine Biegung (19) aufweist.4. Apparatus according to one or more of the preceding claims, characterized in that the valve (16) has a kink or a bend (19). 5. Apparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Knick oder die Biegung (19) auf der "langen" Seite des Ventils (16) gebildet ist.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the kink or bend (19) is formed on the "long" side of the valve (16). 6. Apparat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilträger oder Ventilsitz (20) im Rauchzug (14) montiert ist.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that a valve carrier or valve seat (20) is mounted in the flue (14). 7. Apparat nach einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (21) für das Gewicht (18) des Ventils (16) im Rauchzug (14) montiert ist.7. Apparatus according to one or more of the preceding claims, characterized in that a stop (21) for the weight (18) of the valve (16) is mounted in the flue (14). 8. Apparat nach Anspruch 1, bei dem der Ventilator (30) im Luftzufuhrkanal montiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftdurchgang (31) im Rauchzug (14) stromabwärts des selbsttätigten Ventils (16) vorgesehen ist.8. Apparatus according to claim 1, in which the fan (30) is mounted in the air supply duct, characterized in that an air passage (31) is provided in the flue (14) downstream of the self-actuated valve (16). 9. Apparat nach Anspruch 1, bei dem der Ventilator (35) im Rauchgaszug montiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilator (35) im Rauchgaszug stromabwärts des selbsttätigten Ventils (16) montiert ist, und ein Durchgang (31) stromaufwärts des Ventilators (35) vorgesehen ist.9. Apparatus according to claim 1, in which the fan (35) is mounted in the flue gas duct, characterized in that the fan (35) is mounted in the flue gas duct downstream of the self-actuated valve (16) and a passage (31) is provided upstream of the fan (35). 10. Apparat nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang (31) einstellbare Schließeinrichtungen aufweist.10. Apparatus according to claim 8 or 9, characterized in that the passage (31) has adjustable closing devices. 11. Apparat nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das selbsttätigte Ventil (16) und der Luftdurchgang (31) so gestaltet sind, daß der Luftdurchgang (31) teilweise oder ganz geschlossen ist, wenn das Ventil (16) geöffnet wird.11. Apparatus according to claim 8, 9 or 10, characterized in that the self-actuated valve (16) and the air passage (31) are designed so that the air passage (31) is partially or completely closed when the valve (16) is opened.