[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Brenngasverteiler und eine Gasarmatur für einen
mehrstufigen Brenner vorzugsweise für Heizgeräte sowie ein Verfahren zum Betreiben
einer derartigen Gasarmatur.
[0002] Mehrstufige Brenner sind gemäß dem Stand der Technik bekannt, um den Modulationsbereich
von Brennern auszuweiten. Hierbei werden einzelne Brennerbereiche zu- bzw. abgeschaltet.
Gemäß dem Stand der Technik verfügt jedes Brennersegment über ein eigenes Brenngas-Verteilerrohr
und jeweils eine gesonderte Gasarmatur.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gasarmatur für mehrstufige Brenner
und ein Brenngas-Verteilerrohr zu schaffen, die sich durch Kompaktheit und Kostenersparnis
auszeichnet.
[0004] Erfindungsgemäß wird dies primär bei einer Gasarmatur gemäß den Merkmalen des unabhängigen
Anspruchs 1 dadurch erreicht, dass die Gasarmatur über einen Brenngaseintritt und
mindestens über zwei Brenngasaustritte verfügt, wobei jeder Brenngasaustritt weiterhin
über ein Ventil mit Ventilkörper verfügt, wodurch diese Brenngasaustritte einzeln
verschließbar sind.
[0005] Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 2 befindet sich ein Einlassventil in
der Strömungsrichtung vor den Ventilkörpern der mindestens zwei Brenngasaustritte.
[0006] Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 3 wird ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen
Gasarmatur beansprucht, wonach die Auslassventile unabhängig voneinander betätigt
werden können. Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 4 sind beim Starten eines
Brenners sowohl das Einlassventil als auch alle Auslassventile geöffnet. Gemäß den
Merkmalen des Anspruchs 5 ist im modulierenden Betrieb das Einlassventil sowie mindestens
ein Auslassventil geöffnet.
[0007] Während die Gasarmatur dazu dient, den Gasstrom abzuriegeln beziehungsweise auf einen
oder mehrere Ausgänge freizugeben, dient das erfindungsgemäße Verteilerrohr der getrennten
Zuführung des Brenngases auf mindestens zwei Bereiche. Gasarmatur und Verteilerrohr
ergänzen sich besonders vorteilhaft; beide können jedoch auch unabhängig voneinander
mit jeweils Bauteilen gemäß dem Stand der Technik eingesetzt werden.
[0008] Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 sind erfindungsgemäß in dem Verteilerrohr mindestens
zwei Gasleitungen integriert. Die Integration in ein Bauteil ermöglicht eine kompakte
Bauweise.
[0009] Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 7 handelt es sich bei dem Verteilerrohr
um ein Strangpressventil. Hierdurch läßt sich das Verteilerrohr besonders einfach
herstellen.
[0010] Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8 verfügt das Gasverteilerrohr über Brenngasdüsen,
welche vor den Injektoren von Injektorbrennern angeordnet sind.
[0011] Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 9 und 10 kann der Gasanschluss seitlich in Richtung
der Erstreckungslinie des Verteilerrohres erfolgen oder auch senkrecht hierzu durch
das Verteilerrohr hindurch.
[0012] Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 11 sind die Gasleitungen mittels Ventilen voneinander
getrennt. Hierdurch kann erreicht werden, dass mindestens eine Gasleitung aboder zugeschaltet
werden kann. Somit kann optional auf die vorgenannte Gasarmatur mit zwei Ausgängen
verzichtet werden und die Zu- beziehungsweise Abschaltung - mit allen Vor- und Nachteilen
- direkt am Verteiler erfolgen.
[0013] Gemäß den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 12 kann der Ventilkörper innerhalb des
Ventilrohres angeordnet sein.
[0014] Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13 kann das Ventil seitlich am Ventilrohr angeordnet
sein.
[0015] Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 14 befindet sich der Ventilkörper in oder an einer
Öffnung zwischen den Gasleitungen.
[0016] Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 15 wird eine erfindungsgemäße Gasarmatur mit einem
erfindungsgemäßen Verteilerrohr kombiniert, um das Brenngas auf den mehrstufigen Brenner
zu verteilen. Dies ist jedoch nur für den Fall zweckmäßig, dass das Verteilerohr nicht
über eigene Absperreinrichtungen zwischen den Gasleitungen (vgl. Ansprüche 11 bis
14) verfügt.
[0017] Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen erläutert. Hierbei zeigen
- Figur 1
- eine erfindungsgemäße Gasarmatur im völlig geschlossenen Zustand,
- Figur 2
- dieselbe Gasarmatur im völlig geöffneten Zustand,
- Figur 3
- die Gasarmatur im Zustand, dass ein Austritt geöffnet, der andere geschlossen ist
und
- Figur 4
- der äquivalente Zustand, wobei der andere Austritt geöffnet ist.
- Figur 5
- ein Verteilerrohr in der Draufsicht,
- Figur 6
- eine Verteilerrohr im Schnitt,
- Figur 7
- ein Verteilerrohr im Schnitt auf der Höhe einer Brenngasdüse,
- Figur 8
- ein Verteilerrohr geschnitten auf der Höhe einer Brenngasdüse an einer anderen Gasleitung
innerhalb des selben Verteilerrohres ,
- Figur 9
- ein geöffnetes Ventil, welches den Durchtritt zwischen zwei Gasleitungen freigibt,
- Figur 10
- dasselbe Ventil im geschlossenen Zustand,
- Figur 11
- ein Verteilerrohr mit geöffnetem seitlichen Ventil
- Figur 12
- dasselbe Verteilerrohr mit demselben Ventil im geschlossenen Zustand und
- Figur 13
- das Verteilerrohr mit einen Brenngasanschluss.
[0018] Figur 1 zeigt eine Gasarmatur 40 mit einem Brenngaseintritt 41 und zwei Brenngasaustritten
42, 43. In Strömungsrichtung hinter dem Brenngaseintritt 41 ist ein Ventilkörper 45
eines Einlassventils 44 angeordnet. In Strömungsrichtung folgen zwei Ventilkörper
47, 49 zweier Auslassventile 46, 48. Durch die Ventilkörper 47, 49 wird der Übergang
zu den zwei Brenngasaustritten 42, 43 versperrt bzw. geöffnet. In Figur 1 ist der
Zustand dargestellt, dass sowohl das Einlassventil 44 als auch die Auslassventile
46, 48 geschlossen sind, wodurch kein Brenngas vom Brenngaseintritt zu einem der Brenngasaustritte
42, 43 strömen kann.
[0019] Figur 2 zeigt dieselbe Gasarmatur 40, wobei sowohl das Einlassventil 44 als auch
die Auslassventile 46, 48 geöffnet sind, wodurch Brenngas vom Brenngaseintritt 41
zu den beiden Brenngasaustritten 42, 43 strömen kann. Figur 3 zeigt die identisch
Gasarmatur in dem Betriebsfall, in dem die Leistung moduliert wird. Das Einlassventil
44 ist geöffnet, das Auslassventil 46 geöffnet, das Auslassventil 48 geschlossen.
Hierdurch strömt Brenngas von Brenngaseintritt 41 zum Brenngasaustritt 42, durch den
Brenngasaustritt 43 kann kein Brenngas strömen. In Figur 4 ist das Einlassventil 44
geöffnet, das Auslassventil 46 geschlossen und das Auslassventil 48 geöffnet. Nun
kann Brenngas aus dem Brenngasaustritt 43 entweichen, während durch den Brenngasaustritt
42 kein Brenngas strömen kann.
[0020] Durch unterschiedliche Dimensionierung der Brenner, welche den Brenngasaustritten
42, 43 folgen, kann hierdurch die Leistung nennenswert beeinflusst werden. Ist beispielsweise
ein Brenner doppelt so groß wie der andere, so kann ein Drittel der Modulationsleistung
mit dem kleinen Brenner abgedeckt werden sowie kleinere Leistungen durch die Modulation
dieses Brenners, während bei zwei Drittel Leistungen der größere Brenner betrieben
wird und der kleinere abgeschaltet wird. Hierdurch ist eine sehr große Bandbreite
möglich.
[0021] Figur 5 zeigt ein Verteilerrohr 10 mit Gasdüsen 8 und Brenngasanschlüssen 19, 20.
Das Verteilerrohr 10 erstreckt sich entlang einer Erstreckungslinie 15, die bei einem
Strangpressprofil der Strangpressrichtung entspricht. Figur 6 zeigt dasselbe Verteilerrohr
10 mit zwei internen Gasleitungen 11, 12. Aus Figur 7 geht hervor, dass die Gasleitung
11 über eine Verbindungsbohrung 13 mit einer Brenngasdüse 8 verbunden ist. Figur 8
zeigt dasselbe Verteilerrohr 10 an einer anderen Stelle, an welcher die Gasdüse 8
über eine Verbindungsbohrung 14 mit der Gasleitung 12 verbunden ist. Hierdurch ist
es beispielsweise möglich, alternierend Brenngasdüsen 8 jeweils mit der einen Gasleitung
11 und dann mit der anderen Gasleitung 12 zu verbinden. Figur 9 zeigt ein Verteilerrohr
mit einem Ventil 16, das über einen Ventilkörper 17 verfügt, welcher eine Öffnung
18 zwischen der Gasleitung 11 und Gasleitung 12 schließen kann. In Figur 9 ist das
Ventil im geöffnetem Zustand zu sehen, in Figur 10 ist dasselbe Ventil in demselben
Verteilerrohr in geschlossenem Zustand zu sehen.
[0022] Analog dazu ist in Figur 11 und Figur 12 ein Ventil 16 seitlich am Verteilerrohr
10 angeordnet. In Figur 11 ist der Ventilkörper 17 in einer Position, welcher eine
Verbindung zwischen der Gasleitung 11 und der Gasleitung 12 freigibt. Demgegenüber
ist das Ventil in der Figur 12 geschlossen. Figur 13 zeigt einen Brenngasanschluss
20, welcher dafür sorgt, dass die Gasleitung 12 im Verteilerrohr 10 mit Brenngas versorgt
werden kann.
[0023] Eine Kombination einer erfindungsgemäßen Gasarmatur 40 mit einem des erfindungsgemäßen
Verteilerrohres 10 ist nicht explizit dargestellt. Es bietet sich an, das Verteilerrohr
10 ohne Ventilkörper 17 zwischen den Gasleitungen 11, 12 zu betrieben, sondern stattdessen
je einen der Brenngasaustritt 42, 43 der Gasarmatur 40 mit je einer Gasleitungen 11,
12 des Verteilerrohres 10 zu verbinden und die Enden der Gasleitungen 11, 12, an welchen
keine Brenngasanschlüsse 19, 20 angebracht sind, abzudichten.
1. Gasarmatur (40) für einen mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch gespeister Brenner, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasarmatur (40) über einen Brenngaseintritt (41) und mindestens zwei Brenngasaustritte
(42, 43) verfügt und jeder Brenngasaustritt (42, 43) über Ventilkörper (47, 49) von
Auslassventilen (46, 48) einzeln verschließbar sind.
2. Gasarmatur (40) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilkörper (45) eines Einlassventil (44) in Durchströmungsrichtung den Ventilkörpern
(47, 49) der mindestens zwei Brenngasaustritte (42, 43) vorgelagert ist.
3. Verfahren zum Betreiben einer Gasarmatur (40) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassventile (46, 48) unabhängig voneinander betätigt werden können.
4. Verfahren zum Betreiben einer Gasarmatur (40) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Starten des Brenners das Einlassventil (45) und die Auslassventile (46, 48) geöffnet
sind.
5. Verfahren zum Betreiben einer Gasarmatur (40) gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass im modulierenden Betrieb das Einlassventil (41) sowie mindestens ein Auslassventil
(46, 48) geöffnet sind.
6. Verteilerrohr (10) für einen mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch gespeister Brenner,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilerrohr (10) mindestens zwei Gasleitungen (11, 12) enthält.
7. Verteilerrohr (10) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verteilerrohr (10) ein Strangpreßprofil ist.
8. Verteilerrohr (10) gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasleitungen (11, 12) mit Brenngasdüsen (8), welche vor den Injektoren von Injektorbrennern
angeordnet sind, verbunden sind.
9. Verteilerrohr (10) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasanschluss zumindest einer Gasleitung (11, 12) seitlich in Richtung der Erstreckungslinie
(15) des Verteilerrohres (10) erfolgt.
10. Verteilerrohr (10) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasanschluss zumindest einer Gasleitung (11, 12) senkrecht zur Richtung der Erstreckungslinie
(15) des Verteilerrohres (10) durch das Verteilerrohr (10) erfolgt.
11. Verteilerrohr (10) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasleitungen (11, 12) mittels Ventilen (16) voneinander getrennt sind.
12. Verteilerrohr (10) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (17) des Ventils (16) innerhalb des Verteilerrohres (10) angeordnet
ist.
13. Verteilerrohr (10) gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (16) seitlich am Verteilerrohr (10) in Richtung der Erstreckungslinie
(15) des Verteilerrohres (10) angeordnet ist.
14. Verteilerrohr (10) gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (17) des Ventils (16) derart angeordnet ist, dass eine Öffnung (18)
zwischen den Gasleitungen (11, 12) verschlossen werden kann.
15. Gasarmatur (40) gemäß Anspruch 1 oder 2 welche mit einem Verteilerrohr gemäß einem
der Ansprüche 6 bis 10 verbunden ist.