Gasheizgerät mit pneumatisch geregeltem Vormischbrenner

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Gasheizgerät mit einem pneumatisch geregelten Vormischbrenner, dem ein Gas-Luftgemisch zuführbar ist, das von einem Gebläse über eine mit Löchern (12) versehene Luftblende (10) und eine Mischkammer ansaugbar und dem Vormischbrenner zuleitbar ist. Eine bleibende optimale Einstellung des Gas-Luft-Mischungsverhältnisses wird dadurch erreicht, dass die Anzahl und/ oder der Gesamtquerschnitt der Löcher (12) der Luftblende (10) so gewählt ist, dass der an der Luftblende (10) anstehende Differenzdruck kleiner ist als der für ein gefordertes Gas-Luft-Mischungsverhältnis nötige Differenzdruck, dass das geforderte Gas-Luft-Mischungsverhältnis durch teilweise oder vollständiges festes Verschließen eines Loches oder mehrerer Löcher der Luftblende einstellbar ist, wobei das Gas-Luft-Mischungsverhältnis aus dem zulässigen CO₂-Gehalt des Abgases ableitbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Gasheizgerät mit einem pneumatisch geregelten Vormischbrenner, dem ein Gas-Luftgemisch zuführbar ist, das von einem Gebläse über eine mit Löchern versehene Luftblende und eine Mischkammer ansaugbar und dem Vormischbrenner zuleitbar ist.

[0002] Bei diesen bekannten Gasheizgeräten wird der benötigte Luftvolumenstrom von einem Gebläse gefördert, durch die Luftblende angesaugt und in die Mischkammer geleitet. In die Mischkammer gelangt auch der Gasvolumenstrom und wird mit dem Luftvolumenstrom zu einem Gas-Luftgemisch vereint. Dabei entsteht an der Luftblende ein Druckabfall, der als pneumatische Regelgröße verwendet wird. Der Gasregler sorgt dafür, dass dem Luftvolumenstrom der richtige Gasvolumenstrom für eine optimale Verbrennung über den gesamten Leistungsbereich zugeordnet wird.

[0003] Die Genauigkeit des Gas-Luft-Mischungsverhältnisses ist sehr wichtig, da nur dadurch eine optimale Verbrennung und die Einhaltung eines geforderten zuverlässigen CO₂-Gehaltes im Abgas erhalten wird. Die Genauigkeit der Gas-Luft-Zuordnung wird durch Bauteiltoleranzen und der temperaturabhängigen Dichteänderungen der zugeführten Luft beeinträchtigt. Störende Toleranzen sind die Toleranzen im Durchmesser der Löcher der Luftblende und deren Stanzeinzugstiefe. Auch die Toleranzen der Gasdüse wirken sich nachteilig auf das Gas-Luft-Mischungsverhältnis aus.

[0004] Wie die DE 41 09 841 C2 zeigt, kann zur Kompensation der durch Temperaturänderungen bewirkten Dichteänderung der zugeführten Luft ein Teil des Blendenquerschnittes mittels eines Bimetallstreifens gesteuert werden.

[0005] Es ist auch schon vorgeschlagen worden, in die Gasleitung eine Drosselschraube einzubringen, um Toleranzen der Gerätebauteile auszugleichen. Trotz Plombierung dieser Drosselschraube lässt sich nicht vermeiden, dass durch den Kunden oder Installateur die Plombierung aufgehoben und die Drosselschraube verstellt wird. Das Gasheizgerät arbeitet dann in der Regel nicht optimal und muss bei der Wartung erneut einjustiert werden.

[0006] Wird auf einen Toleranzausgleich verzichtet, dann bedingt dies enge Toleranzen der Gerätebauteile, um das optimale, bei der Endprüfung des Gasheizgerätes eingestellten Gas-Luft-Mischungsverhältnisses einzuhalten.

[0007] Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem Gasheizgerät der eingangs erwähnten Art eine einfache Einstellmöglichkeit zu schaffen, um Toleranzen der Gerätebauteile auszugleichen, so dass ein optimales Gas-Luft-Mischungsverhältnis erreicht wird.

[0008] Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch erreicht, dass die Anzahl und/oder der Gesamtquerschnitt der Löcher der Luftblende so gewählt ist, dass der an der Luftblende anstehende Differenzdruck kleiner ist als der für ein gefordertes Gas-Luft-Mischungsverhältnis nötige Differenzdruck, dass das geforderte Gas-Luft-Mischungsverhältnis durch teilweise oder vollständiges festes Verschliessen eines Loches oder mehrerer Löcher der Luftblende einstellbar ist, wobei das Gas-Luft-Mischungsverhältnis aus dem zulässigen CO₂-Gehalt des Abgases ableitbar ist.

[0009] Auf diese Weise wird der Blendenquerschnitt so einjustiert, dass das optimale Gas-Luft-Mischungsverhältnis dauernd einjustiert bleibt. Dabei dient der CO₂-Gehalt des Abgases als Einstellwert, mit dem dann alle Toleranzen der beteiligten Gerätebauteile ausgeglichen sind. Der Kunde oder Installateur kann die bei der Endprüfung des Gasheizgerätes vorgenommene Einstellung nicht mehr verändern. Die für den Toleranzausgleich erforderlichen Mittel sind kostengünstig und handelsüblich. Der Abgleichaufwand ist sehr klein und wird betriebssicher beibehalten, wenn nach einer Ausgestaltung vorgesehen ist, dass die Luftblende Löcher größeren Durchmessers und Zusatzlöcher kleineren Durchmessers aufweist, und dass Löcher und/oder Zusatzlöcher mittels handelsüblicher Blindnieten verschließbar sind.

[0010] Größere Anpassungsmöglichkeiten im Blendenquerschnitt ergeben sich nach einer Ausgestaltung dadurch, dass die Löcher und/oder Zusatzlöcher mittels Stopfen mit Kalibrierbohrung verschließbar sind und insbesondere dadurch, dass Stöpsel mit unterschiedlich großen Kalibrierbohrungen zum Einsetzen in die Löcher und/oder Zusatzlöcher verwendbar sind.

[0011] Die Veränderung des Blendenquerschnitts kann auch dadurch erreicht werden, dass auf der Luftblende ein verstellbares Verschlussglied angeordnet ist, mit dem ein oder mehrere Löcher teilweise oder vollständig verschließbar sind.

[0012] Aus strömungstechnischen Gründen kann die Ausgestaltung so vorgenommen werden, dass die Löcher der Luftblende kreisförmig um eine zentrisch eingebrachte Gaszuführungsöffnung angeordnet sind, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Löcher in einheitlicher Winkelteilung eingebracht sind, und dass anstelle eines Loches mehrere Zusatzlöcher vorgesehen sind.

[0013] Die Ausgleichsmassnahmen lassen sich dadurch einfach durchführen, dass die Stöpsel in die Löcher oder Zusatzlöcher einrastbar sind.

[0014] Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

in perspektivischer Ansicht den Teil des Gasheizgerätes mit der Luftblende, der Mischkammer und dem Gebläse,

Fig. 2

in vergrößertem Massstab eine Luftblende in perspektivischer Ansicht und

Fig. 3

einen Teilschnitt durch ein Loch der Luftblende mit eingesetztem Kalibrierstöpsel.

[0015] Wie Fig. 1 zeigt, wird die Zufuhr des Gases durch eine zentrische Gaseinführungsöffnung 11 einer Luftblende 10 vorgenommen. Dabei kann ein Gasrohr direkt in die nachfolgende Mischkammer 15 eingeführt sein. Um die Gaseinführungsöffnung 11 trägt die Luftblende 10 kreisförmig angeordnete Löcher 12 und Zusatzlöcher 14. Der Gesamtquerschnitt der Löcher 12 und Zusatzlöcher 14 ist so groß, dass der Druckabfall, d.h. die Druckdifferenz zwischen dem Luftdruck vor und dem Luftdruck nach dem Passieren des Luftvolumenstromes kleiner ist als der für das optimale Gas-Luft-Mischungsverhältnis erforderliche Druckabfall. Der Druckabfall an der Luftblende wird als Regelgröße für die an sich bekannte pneumatische Verbundregelung verwendet.

[0016] Das nachgeschaltete Gebläse 20 saugt den Luftvolumenstrom durch die Luftblende 10 an und sorgt dafür, dass sich der angesaugte Luftvolumenstrom in der Mischkammer 15 mit dem zugeführten Gasvolumenstrom innig vermischt. Das entstehende Gas-Luftgemisch wird von dem Gebläse 20 dem an der Platte 30 angebrachten (nicht dargestellten) Vormischbrenner zugeführt.

[0017] In einer Endprüfung des Gasheizgerätes wird eine Anpassung des Blendenquerschnitts, d.h. des wirksamen Gesamtquerschnittes der offenen Löcher 12 und Zusatzlöcher 14 vorgenommen, um ein optimales Gas-Luft-Mischungsverhältnis einzustellen, das durch die Messung des CO₂-Gehaltes im Abgas abgeleitet werden kann. Durch Verringerung des wirksamen Gesamtquerschnittes der offenen Löcher 12 und Zusatzlöcher 14 wird der Druckabfall an der Luftblende 10 so einjustiert, dass der zulässige CO₂-Gehalt im Abgas nicht überschritten wird. Wie Fig. 1 zeigt, kann dies durch festen Verschluss eines oder mehrerer der Zusatzlöcher 14 mittels handelsüblicher Blindnieten 18 erfolgen. Damit lassen sich die Toleranzen der Gerätebauteile so kompensieren, dass unabhängig davon stets das optimale Betriebsverhalten des Gasheizgerätes eingestellt ist. Die Löcher 12 der Luftblende 10 können in gleicher Weise für die Anpassung des Druckabfalles des Luftvolumenstromes an der Luftblende 10 verwendet werden, falls der Verschluss der Zusatzlöcher 14 nicht ausreicht. Es kann auch eine Kombination von Zusatzlöchern 14 und Löchern 12 für die Anpassung verwendet werden.

[0018] Die Fig. 2 zeigt eine Luftblende 10 mit zentrischer Gaseinführungsöffnung 11 für ein Gasrohr, um die kreisförmig Löcher 12 angeordnet sind und zwar in einheitlicher Winkelteilung. Diese Löcher 12 haben größeren Durchmesser als die Zusatzlöcher 14, die anstelle eines Loches 12 eingebracht sind. Wie der Teilschnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2 in Fig. 3 zeigt, kann in ein Loch 12 ein Kalibrierstöpsel 16 mit Kalibrierbohrung 17 eingesetzt werden. Dieser Kalibrierstöpsel 16 kann auf einfache Weise in das Loch 12 eingerastet werden. Werden Kalibrierstöpsel 16 mit unterschiedlich großen Kalibierbohrungen 17 bereitgestellt, dann kann der wirksame Gesamtquerschnitt der Löcher 12 und Zusatzlöcher 14 in kleinen Stufen verändert und der für das optimale Gas-Luft-Mischungsverhältnis erforderliche Druckabfall des Luftvolumenstromes an der Luftblende 10 sehr genau eingestellt werden.

[0019] Anstelle von Blindnieten 18 oder Kalibrierstöpsel 16 können auch andere Verschlussteile, wie Verschlusshebel oder dgl. verwendet werden, um ein Loch 12 oder Zusatzloch 14 oder mehrere Löcher 12 oder Zusatzlöcher 14 teilweise oder vollständig fest zu verschließen, um den wirksamen Gesamtquerschnitt der Luftblende 10 optimal einstellen zu können. Die Gerätebauteile brauchen dann nicht mehr mit engen Toleranzen hergestellt zu werden, da ihre Toleranzen durch diese Anpassung der Luftblende 10 ausgeglichen werden.

Ansprüche

1. Gasheizgerät mit einem pneumatisch geregelten Vormischbrenner, dem ein Gas-Luftgemisch zuführbar ist, das von einem Gebläse über eine mit Löchern versehene Luftblende und eine Mischkammer ansaugbar und dem Vormischbrenner zuleitbar ist,
dadurch gekennzeichnet,

dass die Anzahl und/oder der Gesamtquerschnitt der Löcher (12, 14) der Luftblende (10) so gewählt ist, dass der an der Luftblende (10) anstehende Differenzdruck kleiner ist als der für ein gefordertes Gas-Luft-Mischungsverhältnis nötige Differenzdruck,

dass das geforderte Gas-Luft-Mischungsverhältnis durch teilweises oder vollständiges festes Verschließen eines Loches (12, 14) oder mehrerer Löcher (14) der Luftblende (10) einstellbar ist, wobei das Gas-Luft-Mischungsverhältnis aus dem zulässigen CO₂-Gehalt des Abgases ableitbar ist.

2. Gasheizgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

dass die Luftblende (10) Löcher (12) größeren Durchmessers und Zusatzlöcher (14) kleineren Durchmessers aufweist, und

dass Löcher (12) und/oder Zusatzlöcher (14) mittels handelsüblicher Blindnieten (18) verschließbar sind.

3. Gasheizgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Löcher (12) und/oder Zusatzlöcher (14) mittels Kalibrierstöpsel (16) mit Kalibrierbohrung (17) verschließbar sind.

4. Gasheizgerät nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass Kalibrierstöpsel (16) mit unterschiedlich großen Kalibrierbohrungen (17) zum Einsetzen in die Löcher (12) und/oder Zusatzlöcher (14) verwendbar sind.

5. Gasheizgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf der Luftblende (10) ein verstellbares Verschlussglied angeordnet ist, mit dem ein oder mehrere Löcher (12, 14) teilweise oder vollständig verschließbar sind.

6. Gasheizgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Löcher (12) der Luftblende (10) kreisförmig um eine zentrisch eingebrachte Gaszuführungsöffnung (11) angeordnet sind.

7. Gasheizgerät nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Löcher (12) in einheitlicher Winkelteilung eingebracht sind, und dass anstelle eines Loches (12) mehrere Zusatzlöcher (14) vorgesehen sind.

8. Gasheizgerät nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kalibrierstöpsel (16) in die Löcher (12) oder Zusatzlöcher (14) einrastbar sind.

Zeichnung