Stand der Technik
[0001] Es ist bereits eine Heizgerätevorrichtung, mit zumindest einem ersten als Brennstoffventil
ausgebildeten Fluidventil und zumindest einem zweiten als Brennstoffventil ausgebildeten
Fluidventil, welche dazu vorgesehen sind, gemeinsam zumindest einen Brennstoffstrom
zu variieren, vorgeschlagen worden, wobei zumindest eines der Fluidventile als reines
Absperrventil ausgebildet ist und dabei insbesondere lediglich zwei Stellpositionen
aufweist.
Offenbarung der Erfindung
[0002] Die Erfindung geht aus von einer Heizgerätevorrichtung, insbesondere einer Öl- und/oder
Gasbrennervorrichtung, mit zumindest einem ersten Fluidventil und zumindest einem
zweiten Fluidventil, welche dazu vorgesehen sind, gemeinsam zumindest einen, vorteilhaft
genau einen, Fluidstrom, vorteilhaft einen gasförmigen Fluidstrom, zu variieren.
[0003] Es wird vorgeschlagen, dass die Fluidventile jeweils zumindest drei, insbesondere
voneinander verschiedene, Stellpositionen aufweisen. Unter "vorgesehen" soll insbesondere
speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter,
dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden
werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder
Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
[0004] Unter einer "Heizgerätevorrichtung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere zumindest
ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe, eines Heizgeräts, insbesondere eines Gas-
und/oder Ölbrenners, verstanden werden. Insbesondere kann die Heizgerätevorrichtung
auch das gesamte Heizgerät, insbesondere den gesamten Gas- und/oder Ölbrenner, umfassen.
Insbesondere kann die Heizgerätevorrichtung zumindest eine Heizeinheit und/oder zumindest
eine Fluidleitung umfassen, welche insbesondere dazu vorgesehen ist, den Fluidstrom
zumindest teilweise zu leiten und/oder zu führen und vorteilhaft der Heizeinheit in
zumindest einem Betriebszustand zuzuführen.
[0005] In diesem Zusammenhang soll unter einer "Heizeinheit" insbesondere eine Einheit verstanden
werden, welche insbesondere dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand
zumindest ein, vorteilhaft den Fluidstrom und/oder ein Fluid des Fluidstroms umfassendes,
Gemisch, vorteilhaft aus einer Verbrennungsluft und einem Brennstoff, zu verbrennen.
Unter einem "Fluidventil" soll ferner insbesondere ein, insbesondere mit der Fluidleitung
in Verbindung stehendes, Ventil, vorteilhaft Stromventil, verstanden werden, welches
zu einer Absperrung und/oder Regelung des Fluidstroms vorgesehen ist. Das Fluidventil
kann dabei als beliebiges, insbesondere elektrisches, elektromagnetisches, pneumatisches
und/oder hydraulisches, Fluidventil ausgebildet sein, wie beispielsweise als Stetigventil,
insbesondere Proportionalventil, Regelventil und/oder Servoventil. Ferner soll unter
einer "Stellposition" insbesondere eine Position und/oder eine Schaltstellung, insbesondere
eine Öffnungsstellung und/oder eine Verschlussstellung, des Fluidventils verstanden
werden. Insbesondere ist eine die Fluidleitung durchströmende Fluidmenge des Fluidstroms
und/oder ein die Fluidleitung durchströmendes Fluidvolumen des Fluidstroms in verschiedenen
Stellpositionen des Fluidventils unterschiedlich. Vorteilhaft entsprechen zumindest
zwei Stellpositionen der zumindest drei Stellpositionen Öffnungsstellungen des Fluidventils,
in welchen insbesondere ein Fluidstrom und/oder eine Zufuhr des Fluidstroms zu der
Heizeinheit ermöglicht ist. Besonders bevorzugt ist zumindest eines der Fluidventile
dazu vorgesehen, in den verschiedenen Stellpositionen, insbesondere Öffnungsstellungen,
einen Betrieb an zumindest zwei unterschiedliche Fluidtypen anzupassen. Dabei soll
unter einem "Fluidtyp" insbesondere eine Art und/oder eine Zusammensetzung des Fluids,
insbesondere des Fluidstroms, verstanden werden. Durch eine entsprechende Ausgestaltung
der Heizgerätevorrichtung kann insbesondere eine Flexibilität der Heizgerätevorrichtung
verbessert werden. Dabei kann insbesondere ein Heizgerät bereitgestellt werden, welches
vorteilhaft, insbesondere ohne ein manuelles Eingreifen durch einen Benutzer, an sich
ändernde Bedingungen, wie beispielsweise unterschiedliche Fluidtypen, angepasst werden
kann, wodurch insbesondere Kosten minimiert, eine Heizleistungseffizienz optimiert
und/oder eine Wartung erleichtert werden kann. Zudem kann vorteilhaft ein Steueralgorithmus
und/oder eine Komplexität eines Steuerprogramms vereinfacht werden.
[0006] Sind die Fluidventile fluidtechnisch in Reihe geschalten, kann insbesondere eine
besonders einfache Ansteuerung erreicht werden.
[0007] Der Fluidstrom könnte beispielsweise einem Luftstrom, insbesondere einem Verbrennungsluftstrom,
entsprechen. Eine vorteilhaft optimierte Heizleistungseffizienz kann jedoch insbesondere
dann erreicht werden, wenn der Fluidstrom ein, vorteilhaft gasförmiger, Brennstoffstrom
ist.
[0008] Ferner wird vorgeschlagen, dass das erste Fluidventil in einem Nahbereich des zweiten
Fluidventils angeordnet ist. Unter einem "Nahbereich" soll insbesondere ein räumlicher
Bereich verstanden werden, welcher aus Punkten gebildet ist, die weniger als eine
einfache Haupterstreckung, vorzugsweise weniger als eine Hälfte einer Haupterstreckung
und besonders bevorzugt weniger als ein Drittel einer Haupterstreckung des ersten
Fluidventils und/oder des zweiten Fluidventils von einem Referenzpunkt und/oder einem
Referenzbauteil entfernt sind und/oder die jeweils einen Abstand von höchstens 50
cm, vorteilhaft von höchstens 30 cm, vorzugsweise von höchstens 15 cm und besonders
bevorzugt von höchstens 5 cm von einem Referenzpunkt und/oder einem Referenzbauteil
aufweisen. Unter einer "Haupterstreckung" eines Objekts soll in diesem Zusammenhang
insbesondere eine Erstreckung des Objekts in eine Haupterstreckungsrichtung des Objekts
verstanden werden. Unter einer "Haupterstreckungsrichtung" eines Objekts soll insbesondere
eine Richtung verstanden werden, welche parallel zu einer längsten Kante und/oder
Seite eines kleinsten das Objekt gerade noch umschließenden, insbesondere gedachten,
Quaders ist. Hierdurch kann insbesondere eine besonders exakte Steuerung erreicht
werden.
[0009] In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Heizgerätevorrichtung
eine Ventilbaugruppe umfasst, welche das erste Fluidventil und das zweite Fluidventil
aufweist. Unter einer "Ventilbaugruppe" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine
bauliche, insbesondere räumlich begrenzte, Einheit verstanden werden. Vorteilhaft
sind das erste Fluidventil und das zweite Fluidventil dabei in einem gemeinsamen Gehäuse
angeordnet. Hierdurch kann insbesondere eine besonders kompakte und kosteneffiziente
Heizgerätevorrichtung bereitgestellt werden.
[0010] Vorzugsweise sind die Fluidventile wesentlich verschieden voneinander ausgebildet.
Unter "wesentlich verschiedenen" Objekten sollen dabei insbesondere Objekte verstanden
werden, welche sich insbesondere in ihrer Funktionsweise und/oder ihrem Aufbau zumindest
teilweise unterscheiden. Hierdurch kann insbesondere eine besonders flexible Heizgerätevorrichtung
bereitgestellt werden, welche vorteilhaft an unterschiedliche Bedingungen angepasst
werden kann.
[0011] Die Heizgerätevorrichtung könnte beispielsweise zumindest ein als reines Absperrventil
ausgebildetes Fluidventil umfassen, welches insbesondere dazu vorgesehen ist, den
Fluidstrom zumindest im Wesentlichen komplett zu unterbrechen. Unter einem "reinen
Absperrventil" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Fluidventil mit genau
zwei Stellpositionen, insbesondere einer Öffnungsstellung und einer Verschlussstellung,
verstanden werden. Vorteilhaft wird jedoch vorgeschlagen, dass zumindest das erste
Fluidventil dazu vorgesehen ist, den Fluidstrom, insbesondere in der Verschlussstellung,
zumindest im Wesentlichen komplett, insbesondere zumindest im Rahmen fertigungstechnischer
Möglichkeiten und/oder im Rahmen, insbesondere für einen ordnungsgemäßen Betrieb,
zulässiger Toleranzen komplett, zu unterbrechen. Hierdurch können insbesondere Kosten
reduziert und/oder ein Wartungsaufwand und damit insbesondere eine Standzeit und/oder
eine Dauerfestigkeit optimiert werden. Zudem kann eine kompakte Ausgestaltung erreicht
werden.
[0012] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das erste
Fluidventil zumindest zu einer Grobregelung des Fluidstroms vorgesehen ist. In diesem
Zusammenhang soll unter einer "Grobregelung" insbesondere eine Regelung verstanden
werden, wobei eine Regelgröße von einer Sollgröße wesentlich abweichen kann, ein Trend
und/oder eine Tendenz der Regelgröße jedoch vorteilhaft entsprechend der Sollgröße
verläuft. Darunter, dass eine "Größe wesentlich von einer weiteren Größe abweicht",
soll insbesondere verstanden werden, dass ein Wert der Größe um wenigstens 5 %, vorzugsweise
um wenigstens 10 % und besonders bevorzugt um wenigstens 20 % von einem Wert der weiteren
Größe abweicht. In diesem Fall könnte das erste Fluidventil beispielsweise als kontinuierlich
einstellbares Absperrventil, als Proportionalventil und/oder als Drosselventil ausgebildet
sein. Hierdurch kann insbesondere eine einfache und/oder kostengünstige Anpassung
des Fluidstroms erreicht werden.
[0013] Ferner wird vorgeschlagen, dass zumindest das zweite Fluidventil zu einer Feinregelung
des Fluidstroms vorgesehen ist. In diesem Zusammenhang soll unter einer "Feinregelung"
insbesondere eine zumindest im Wesentlichen exakte, insbesondere eine zumindest im
Rahmen fertigungstechnischer Möglichkeiten und/oder im Rahmen, insbesondere für einen
ordnungsgemäßen Betrieb, zulässiger Toleranzen exakte, Regelung verstanden werden,
wobei die Regelgröße insbesondere zumindest im Wesentlichen der Sollgröße entspricht.
In diesem Fall könnte das zweite Fluidventil beispielsweise als Regelventil und/oder
als Servoventil ausgebildet sein. Hierdurch kann insbesondere ein zu einer Verbrennung
benötigter, Fluidstrom vorteilhaft exakt eingestellt werden. Alternativ oder zusätzlich
ist denkbar, dass das erste Fluidventil und das zweite Fluidventil als Regelventile
und/oder Servoventile ausgebildet sind, wodurch insbesondere eine besonders hohe Heizleistungseffizienz
erreicht werden kann.
[0014] Insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, im Fall, dass das erste Fluidventil zumindest
zu einer Grobregelung des Fluidstroms und das zweite Fluidventil zu einer Feinregelung
des Fluidstroms vorgesehen ist, ist das erste Fluidventil in Strömungsrichtung, insbesondere
des Fluidstroms, gesehen vorteilhaft vor dem zweiten Fluidventil angeordnet. Hierdurch
können insbesondere nicht-lineare Effekte, insbesondere bei einem nahezu vollständig
geschlossenen Fluidventil, insbesondere zweiten Fluidventil, verhindert werden, wodurch
insbesondere eine besonders vorteilhafte Einstellung und/oder Regelung des Fluidstroms
erreicht werden kann.
[0015] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird zudem vorgeschlagen,
dass die Fluidventile als Automatikventile ausgebildet sind. Unter einem "Automatikventil"
soll dabei insbesondere ein, insbesondere von einem Handventil und/oder, insbesondere
von einem Benutzer und/oder Bediener, manuell verstellbaren Fluidventil, verschieden
ausgebildetes, insbesondere elektrisch, elektromagnetisch, pneumatisch und/oder hydraulisch
ansteuerbares, Fluidventil verstanden werden. Hierdurch kann insbesondere eine besonders
einfache Ansteuerung erreicht werden. Zudem kann eine Einsatzvielfalt erhöht und/oder
ein vorteilhaft autonom arbeitendes Heizgerät bereitgestellt werden, wodurch insbesondere
eine Wartung vereinfacht werden kann.
[0016] Zudem geht die Erfindung aus von einem Verfahren mit einer Heizgerätevorrichtung,
insbesondere einer Öl- und/oder Gasbrennervorrichtung, welche zumindest ein erstes
Fluidventil aufweist, welches dazu vorgesehen ist, zumindest einen, vorteilhaft genau
einen, Fluidstrom, vorteilhaft einen gasförmigen Fluidstrom, zumindest im Wesentlichen
komplett zu unterbrechen, wobei ein Betrieb zumindest teilweise mittels des ersten
Fluidventils an zumindest zwei unterschiedliche Fluidtypen angepasst wird. Vorteilhaft
weist die Heizgerätevorrichtung ferner ein zweites Fluidventil auf, welches dazu vorgesehen
ist, gemeinsam mit dem ersten Fluidventil den Fluidstrom zu variieren. Hierdurch kann
insbesondere eine Flexibilität erhöht, Kosten reduziert und/oder ein Wartungsaufwand
und damit insbesondere eine Standzeit und/oder eine Dauerfestigkeit optimiert werden.
[0017] Die Heizgerätevorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung
und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die Heizgerätevorrichtung zu
einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten
Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Zeichnung
[0018] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung
und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren
Kombinationen zusammenfassen.
[0019] Es zeigt:
- Fig. 1
- ein Teil eines als Gasheizgerät ausgebildeten Heizgeräts mit einer Heizgerätevorrichtung,
welche Fluidventile in einer ersten Stellposition umfasst, in einer schematischen
Schnittdarstellung,
- Fig. 2
- die Fluidventile in einer zweiten Stellposition und
- Fig. 2
- die Fluidventile in einer dritten Stellposition.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0020] Die Figuren 1 bis 3 zeigen einen Teil eines beispielhaft als Gasheizgerät ausgebildeten
Heizgeräts 18 in einer schematischen Schnittdarstellung. Im vorliegenden Fall ist
das Heizgerät 18 als Gasbrenner ausgebildet. Alternativ ist auch denkbar, ein Heizgerät
als einen Ölbrenner und/oder ein beliebiges anderes Heizgerät auszubilden. Das Heizgerät
18 weist eine Heizgerätevorrichtung auf.
[0021] Die Heizgerätevorrichtung umfasst eine Ventilbaugruppe 14. Die Ventilbaugruppe 14
ist als bauliche Einheit ausgebildet. Die Ventilbaugruppe 14 ist als Kompakteinheit
ausgebildet. Die Ventilbaugruppe 14 ist im vorliegenden Fall als Gaskombiregler ausgebildet.
Die Ventilbaugruppe 14 umfasst ein Gehäuse 20. Das Gehäuse 20 ist als Durchflussgehäuse
ausgebildet. Zudem ist das Gehäuse 20 im vorliegenden Fall einstückig ausgebildet.
Alternativ ist denkbar, ein Gehäuse mehrteilig auszubilden. Das Gehäuse 20 weist eine
Einlassöffnung 24 und eine Auslassöffnung 26 auf. Die Einlassöffnung 24 ist zu einer
Einleitung eines, im vorliegenden Fall insbesondere gasförmigen, Fluidstroms vorgesehen.
Der Fluidstrom ist ein Brennstoffstrom. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass ein
Fluidstrom einem Verbrennungsluftstrom, einem Gemischstrom, insbesondere aus einer
Verbrennungsluft und einem Brennstoff, und/oder einem flüssigen Brennstoff entspricht.
Die Auslassöffnung 26 ist zu einer Ausleitung des Fluidstroms vorgesehen. Dabei ist
an der Einlassöffnung 24 und der Auslassöffnung 26 jeweils ein Gewindeflansch angeordnet,
welche zu einem Anschluss einer nicht dargestellten Fluidzuleitung und/oder einer
nicht dargestellten Fluidableitung vorgesehen sind. Die Fluidableitung ist im vorliegenden
Fall dazu vorgesehen, den Fluidstrom einer Heizeinheit (nicht dargestellt) zuzuführen.
[0022] Die Ventilbaugruppe 14 und/oder das Gehäuse 20 definieren ferner eine Fluidleitung
22. Die Fluidleitung 22 verbindet die Einlassöffnung 24 mit der Auslassöffnung 26.
Die Fluidleitung 22 ist dazu vorgesehen, den Fluidstrom zumindest teilweise zu führen.
[0023] Darüber hinaus weist die Ventilbaugruppe 14 zumindest zwei Fluidventile 10, 12 auf.
Im vorliegenden Fall umfasst die Ventilbaugruppe 14 genau zwei Fluidventile 10, 12.
Die Fluidventile 10, 12 stehen mit der Fluidleitung 22 in Verbindung. Die Fluidventile
10, 12 sind unabhängig voneinander ansteuerbar. Die Fluidventile 10, 12 sind dabei
fluidtechnisch in Reihe geschalten. Ein erstes Fluidventil 10 ist in Strömungsrichtung
16 des Fluidstroms gesehen vor einem zweiten Fluidventil 12 angeordnet.
[0024] Das erste Fluidventil 10 ist als Brennstoffventil ausgebildet. Das erste Fluidventil
10 ist als Automatikventil ausgebildet. Darüber hinaus ist das erste Fluidventil 10
als Drosselventil ausgebildet. Im vorliegenden Fall ist das erste Fluidventil 10 als
Magnetventil und/oder Solenoidventil ausgebildet. Das erste Fluidventil 10 ist dabei
elektrisch ansteuerbar. Das erste Fluidventil 10 ist somit von einem Handventil und/oder
einem manuell verstellbaren Ventil verschieden. Alternativ ist denkbar, ein erstes
Fluidventil als Hydraulikventil und/oder als Pneumatikventil auszubilden. Zudem ist
denkbar, ein erstes Fluidventil als kontinuierlich einstellbares Absperrventil auszubilden.
Grundsätzlich ist auch denkbar, ein erstes Fluidventil als Regelventil auszubilden.
[0025] Das erste Fluidventil 10 weist eine erste Aktoreinheit 28 auf. Die erste Aktoreinheit
28 ist im vorliegenden Fall als elektromagnetische Aktoreinheit ausgebildet. Die erste
Aktoreinheit 28 umfasst eine erste Spule 30. Die erste Spule 30 ist mechanisch in
ihrer Position fixiert. Ferner umfasst die erste Aktoreinheit 28 einen ersten Kern
32. Der erste Kern 32 besteht im vorliegenden Fall aus einem ferromagnetischen Material,
wie beispielsweise Eisen und/oder Stahl. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass
ein erster Kern aus einem beliebigen anderen Material besteht. Der erste Kern 32 ist
innerhalb der ersten Spule 30 gelagert. Der erste Kern 32 ist linear beweglich gelagert.
[0026] Darüber hinaus umfasst das erste Fluidventil 10 ein erstes Drosselelement 34. Das
erste Drosselelement 34 ist mit dem ersten Kern 32 verbunden. Im vorliegenden Fall
ist das erste Drosselelement 34 mittelbar, insbesondere mittels eines ersten Ventilstößels
36 des ersten Fluidventils 10, mit dem ersten Kern 32 verbunden. Alternativ ist jedoch
auch denkbar, ein erstes Drosselelement unmittelbar mit einem ersten Kern zu verbinden
und/oder ein erstes Drosselelement und einen ersten Kern einstückig auszubilden. Das
erste Drosselelement 34 ist zumindest im Wesentlichen tellerförmig ausgebildet. Zusätzlich
kann das erste Drosselelement 34 ein, insbesondere in Umfangrichtung umlaufendes,
insbesondere elastisches, Dichtelement umfassen.
[0027] Des Weiteren umfasst die erste Aktoreinheit 28 ein erstes elastisches Element 38.
Das erste elastische Element 38 ist als Rückstellelement ausgebildet. Das erste elastische
Element 38 kann dabei als beliebiges elastisches Element ausgebildet sein, wie beispielsweise
als Polymerelement, als Elastomerelement, als Silikonelement und/oder vorzugsweise
als Federelement. Im vorliegenden Fall ist das erste elastische Element 38 als Druckfeder
ausgebildet. Das erste elastische Element 38 weist eine Wirkverbindung mit dem ersten
Kern 32 und/oder dem ersten Drosselelement 34 auf. Das erste elastische Element 38
ist auf einer dem ersten Drosselelement 34 abgewandten Seite des ersten Kerns 32 angeordnet.
Das erste elastische Element 38 ist zwischen dem ersten Kern 32 und einer Innenwand
des Gehäuses 20 angeordnet. Im vorliegenden Fall ist das erste elastische Element
38 dazu vorgesehen, das erste Drosselelement 34 in zumindest einem Betriebszustand,
im vorliegenden Fall insbesondere einem unbestromten Zustand der ersten Aktoreinheit
28, in eine von dem ersten elastischen Element 38 abgewandte Richtung und insbesondere
in Richtung eines ersten Ventilsitzes 40 der ersten Fluideinheit 10 zu drücken. Darüber
hinaus wirkt im vorliegenden Fall eine Gewichtskraft des ersten Kerns 32 in Richtung
des Ventilsitzes 40, wodurch insbesondere ein sicheres Verschließen der Fluidleitung
22 erreicht werden kann.
[0028] Im vorliegenden Fall ist durch eine Ansteuerung der ersten Aktoreinheit 28, insbesondere
einer Beaufschlagung der ersten Spule 30 mit einem Strom, der erste Kern 32 linear
gegen eine Federkraft des ersten elastischen Elements 38 bewegbar. Durch die lineare
Bewegung des ersten Kerns 32 gegen die Federkraft des ersten elastischen Elements
38 erfolgt ein Abheben des ersten Drosselelements 34 von dem ersten Ventilsitz 40
(vgl. auch Figuren 2 und 3).
[0029] Das zweite Fluidventil 12 ist in einem Nahbereich des ersten Fluidventils 10 angeordnet.
Ein minimaler Abstand zwischen dem zweiten Fluidventil 12 und dem ersten Fluidventil
10 beträgt dabei höchstens 10 cm. Das zweite Fluidventil 12 ist als Brennstoffventil
ausgebildet. Das zweite Fluidventil 12 ist als Automatikventil ausgebildet. Darüber
hinaus ist das zweite Fluidventil 12 als Regelventil ausgebildet. Das zweite Fluidventil
12 ist wesentlich verschieden von dem ersten Fluidventil 10 ausgebildet. Im vorliegenden
Fall ist das zweite Fluidventil 12 als Magnetventil und/oder Solenoidventil ausgebildet.
Das zweite Fluidventil 12 ist elektrisch ansteuerbar. Das zweite Fluidventil 12 ist
somit von einem Handventil und/oder einem manuell verstellbaren Ventil verschieden.
Alternativ ist denkbar, ein zweites Fluidventil als Hydraulikventil und/oder Pneumatikventil
auszubilden. Zudem ist denkbar, dass ein, insbesondere als Regelventil ausgebildetes,
zweites Fluidventil in Strömungsrichtung eines Fluidstroms gesehen vor einem ersten
Fluidventil angeordnet ist.
[0030] Das zweite Fluidventil 12 umfasst eine zweite Aktoreinheit 42. Die zweite Aktoreinheit
42 ist im vorliegenden Fall als Tauchspulenaktoreinheit ausgebildet. Alternativ ist
jedoch auch denkbar, eine zweite Aktoreinheit als beliebige andere Aktoreinheit auszubilden.
Die zweite Aktoreinheit 42 umfasst eine zweite Spule 44, welche auf einen Spulenträger
46 gewickelt ist. Die zweite Spule 44 und der Spulenträger 46 sind dabei beweglich,
insbesondere linear beweglich, gelagert. Ferner umfasst die zweite Aktoreinheit 42
einen zweiten Kern 48. Der zweite Kern 48 besteht im vorliegenden Fall aus einem dauermagnetischen
Material. Der zweite Kern 48 ist mechanisch in seiner Position fixiert ist. Die zweite
Spule 44 und der Spulenträger 46 sind relativ zu dem zweiten Kern 48 beweglich.
[0031] Darüber hinaus umfasst das zweite Fluidventil 12 ein zweites Drosselelement 50. Das
zweite Drosselelement weist eine Wirkverbindung mit der zweiten Spule 44 und/oder
dem Spulenträger 46 auf. Das zweite Drosselelement 50 ist zumindest im Wesentlichen
tellerförmig ausgebildet. Das zweite Drosselelement 50 weist ein, insbesondere in
Umfangrichtung umlaufendes, insbesondere elastisches, Dichtelement auf. Zudem umfasst
das zweite Fluidventil 12 einen zweiten Ventilstößel 52. Der zweite Ventilstößel 52
verbindet das zweite Drosselelement 50 mit der zweiten Spule 44 und/oder dem Spulenträger
46. Im vorliegenden Fall ist der zweite Ventilstößel 52 und das zweite Drosselelement
50 einstückig ausgebildet. Alternativ ist jedoch auch denkbar, einen zweiten Ventilstößel
und ein zweites Drosselelement mehrteilig auszubilden. Der zweite Ventilstößel 52
ist dazu vorgesehen, eine Bewegung der zweiten Spule 44 und/oder des Spulenträgers
46 auf das zweite Drosselelement 50 zu übertragen.
[0032] Darüber hinaus weist das zweite Fluidventil 12 eine Ventilkammer 54 auf. Die Ventilkammer
54 ist dabei einstückig mit der Fluidleitung 22 ausgebildet. Die Ventilkammer 54 ist
an einer zu der zweiten Spule 44, dem Spulenträger 46 und/oder dem zweiten Kern 48
zugewandten Seite durch eine Membran 56 abgeschlossen. Die Membran 56 ist flexibel
ausgebildet. Die Membran 56 ist mit einem äußeren Umfang an dem Gehäuse 20 befestigt.
Die Membran 56 ist mit einem inneren Umfang an dem zweiten Ventilstößel 52 befestigt.
Bewegungen des zweiten Ventilstößels 52 führen zu einer entsprechenden Auslenkung
der Membran 56, wodurch die Ventilkammer 54 auch bei Bewegungen des zweiten Ventilstößels
52 zuverlässig in Richtung der zweiten Spule 44, des Spulenträgers 46 und/oder des
zweiten Kerns 48 abgeschlossen ist. Zudem ist eine der zweiten Spule 44, dem Spulenträger
46 und/oder dem zweiten Kern 48 zugewandte Oberfläche der Membran 56 mit einem Referenzdruck,
beispielsweise einem Umgebungsluftdruck, beaufschlagt.
[0033] Des Weiteren umfasst das zweite Fluidventil 12 ein zweites elastisches Element 58.
Das zweite elastische Element 58 ist als Rückstellelement ausgebildet. Das zweite
elastische Element 58 kann dabei als beliebiges elastisches Element ausgebildet sein,
wie beispielsweise als Polymerelement, als Elastomerelement, als Silikonelement und/oder
vorzugsweise als Federelement. Im vorliegenden Fall ist das zweite elastische Element
58 als Druckfeder ausgebildet. Das zweite elastische Element 58 weist eine Wirkverbindung
mit dem zweiten Drosselelement 50 auf. Im vorliegenden Fall kontaktiert das zweite
elastische Element 58 das zweite Drosselelement 50 unmittelbar. Das zweite elastische
Element 58 ist zwischen dem zweiten Drosselelement 50 und einer, insbesondere der
Innenwand gegenüberliegenden, weiteren Innenwand des Gehäuses 20 angeordnet. Im vorliegenden
Fall ist das zweite elastische Element 58 dazu vorgesehen, das zweite Drosselelement
50 in zumindest einem Betriebszustand in eine von dem zweiten elastischen Element
58 abgewandte Richtung und insbesondere in Richtung eines zweiten Ventilsitzes 60
der zweiten Fluideinheit 12 zu bewegen. Darüber hinaus wirkt im vorliegenden Fall
eine Gewichtskraft des zweiten Drosselelements 50 und des zweiten Ventilstößels 52
in Richtung des zweiten elastischen Elements 58, wodurch insbesondere ein exaktere
Regelung des Fluidstroms erreicht werden kann.
[0034] Im vorliegenden Fall wirkt bei einer Ansteuerung der zweiten Aktoreinheit 42, insbesondere
einer Beaufschlagung der zweiten Spule 44 mit einem Strom, auf die zweite Spule 44
und somit auf den Spulenträger 46 eine Lorentzkraft, die den Spulenträger 46 entlang
des zweiten Kerns 48 verlagert, insbesondere mittels einer linearen Bewegung. Die
Kraft ist dabei proportional zu einer Stromstärke. Eine Richtung des Kraftvektors
ist insbesondere von einer Stromrichtung bestimmt. Die Bewegung des Spulenträgers
46 wird über den zweiten Ventilstößel 52 auf das zweite Drosselelement 50 übertragen.
Bei einem Öffnen des zweiten Fluidventils 12 wird das zweite Drosselelement 50 somit
entgegen der Federkraft des zweiten elastischen Elements 58 von dem zweiten Ventilsitz
60 wegbewegt.
[0035] Darüber hinaus umfasst die Heizgerätevorrichtung eine Steuereinheit (nicht dargestellt).
Die Steuereinheit ist dazu vorgesehen, Ansteuersignale zur Ansteuerung der Fluidventile
10, 12 bereitzustellen. Die Steuereinheit ist dazu vorgesehen, die Fluidventile 10,
12 mittels eines beliebigen Ansteuersignals anzusteuern, wie beispielsweise mittels
eines elektrischen Signals, insbesondere einem Strom und/oder einer Spannung und vorteilhaft
einem PWM-Signal.
[0036] Im vorliegenden Fall sind die Fluidventile 10, 12 dazu vorgesehen, den Fluidstrom
gemeinsam zu variieren. Dabei weisen die Fluidventile 10, 12 jeweils zumindest drei
Stellpositionen auf. Im vorliegenden Fall weist das erste Fluidventil 10, welches
insbesondere als Drosselventil ausgebildet ist, genau drei Stellpositionen auf (vgl.
insbesondere Figuren 1 bis 3). Eine erste Stellposition des ersten Fluidventils 10
entspricht dabei einer Verschlussstellung, während die zwei weiteren Stellpositionen
des ersten Fluidventils 10 Öffnungsstellungen entsprechen (vgl. Figuren 1 bis 3).
Die unterschiedlichen Öffnungsstellen sind dabei mittels einer unterschiedlichen Ansteuerung
der ersten Aktoreinheit 28, insbesondere mittels einer Beaufschlagung der ersten Spule
30 mit unterschiedlichen Stromstärken, erreichbar, wodurch sich insbesondere unterschiedliche
Gleichgewichtszustände zwischen einer magnetischen Kraft des ersten Kerns 32 und der
Federkraft des ersten elastischen Elements 38 ergeben. Das erste Fluidventil 10 ist
dabei zu einer Grobregelung des Fluidstroms vorgesehen. Zudem ist das erste Fluidventil
10 dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand den Fluidstrom zumindest im
Wesentlichen komplett zu unterbrechen (vgl. insbesondere Figur 1). Das erste Drosselelement
34 dient dabei als Absperrelement. Alternativ ist jedoch auch denkbar, zumindest ein,
insbesondere zusätzliches, als reines Absperrventil ausgebildetes, Fluidventil vorzusehen,
welches insbesondere dazu vorgesehen sein kann, in zumindest einem Betriebszustand
einen Fluidstrom zumindest im Wesentlichen komplett zu unterbrechen. Zudem ist denkbar,
ein erstes Fluidventil als Regelventil auszubilden und insbesondere zumindest im Wesentlichen
gleichförmig mit dem zweiten Fluidventil zu regeln.
[0037] Das zweite Fluidventil 12, welches insbesondere als Regelventil ausgebildet ist,
weist mehr als drei Stellpositionen auf, im vorliegenden Fall insbesondere eine beliebige
Anzahl an Stellpositionen. Das zweite Fluidventil 12 ist dabei zu einer Feinregelung
des Fluidstroms vorgesehen. Ferner weist das zweite Fluidventil 12 im vorliegenden
Fall in einem fast geschlossenen Zustand einen nicht-linearen Regelbereich auf, sodass
insbesondere im fast geschlossenen Zustand eine nicht-lineare Änderung der Stellpositionen
des zweiten Fluidventils auftritt, wodurch insbesondere eine exakte Regelung des Fluidstroms,
insbesondere bei einer geringen Fluidmenge, erschwert ist.
[0038] Das erste Fluidventil 10 ist dazu vorgesehen, einen, insbesondere zusätzlichen, Druckabfall
in den Fluidstrom einzubringen, insbesondere mittels der unterschiedlichen Stellpositionen
des ersten Fluidventils 10. Durch diesen zusätzlichen Druckabfall wird erreicht, dass
das zweite Fluidventil 12, insbesondere bei einer Regelung der gleichen Fluidmenge,
weiter geöffnet werden kann und somit in einem von dem nicht-linearen Regelbereich
verschiedenen, insbesondere linearen, Regelbereich betrieben werden kann. Zudem kann
eine höhere Auflösung des zweiten Fluidventils 12 erreicht werden. Somit kann vorteilhaft
eine Kontrollierbarkeit und/oder eine Regelung des Fluidstroms, insbesondere auch
bei geringen Fluidmengen, verbessert werden.
[0039] Darüber hinaus ist das erste Fluidventil 10 im vorliegenden Fall dazu vorgesehen,
in den verschiedenen Stellpositionen, insbesondere Öffnungsstellungen, einen Betrieb
an zumindest zwei unterschiedliche Fluidtypen, im vorliegenden Fall insbesondere Brennstofftypen,
anzupassen, insbesondere automatisch und insbesondere ohne manuelles Eingreifen durch
einen Benutzer. Ein Brennstofftyp kann dabei einer Gasfamilie, wie beispielsweise
einer zweiten Gasfamilie, insbesondere Erdgas, und/oder einer dritten Gasfamilie,
insbesondere Flüssiggas, entsprechen. Alternativ oder zusätzlich kann der Brennstofftyp
insbesondere auch Brennstoffen derselben Gasfamilie und/oder Brennstoffen innerhalb
einer Gasfamilie, wie beispielsweise Brennstoffen unterschiedlicher Herkunft und/oder
unterschiedlicher Chargen, entsprechen, welche sich insbesondere zumindest teilweise
in einer Zusammensetzung unterscheiden können. Im vorliegenden Fall entspricht das
erste Fluidventil 10 somit einem Fluidtyp-Umschalter, im vorliegenden Fall insbesondere
einem Gasarten-Umschalter, zur Anpassung des Betriebs an Erd- und/oder Flüssiggas.
Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, dass ein erstes Fluidventil mehr als drei Stellpositionen
aufweist, wie beispielsweise zumindest fünf, zumindest neun, zumindest fünfzehn und/oder
zumindest zwanzig Stellpositionen, und insbesondere zu einer Vorreglung eines Fluidstroms
vorgesehen ist. In diesem Fall kann ein Ansteuersignal des ersten Fluidventils analog
zu einem Ansteuersignal eines zweiten Fluidventils kontinuierlich an einen geforderten
Fluidstrom angepasst werden.
1. Heizgerätevorrichtung, insbesondere Gasbrennervorrichtung, mit zumindest einem ersten
Fluidventil (10) und zumindest einem zweiten Fluidventil (12), welche dazu vorgesehen
sind, gemeinsam zumindest einen Fluidstrom zu variieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidventile (10, 12) jeweils zumindest drei Stellpositionen aufweisen.
2. Heizgerätevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidventile (10, 12) fluidtechnisch in Reihe geschalten sind.
3. Heizgerätevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidstrom ein Brennstoffstrom ist.
4. Heizgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fluidventil (10) in einem Nahbereich des zweiten Fluidventils (12) angeordnet
ist.
5. Heizgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Ventilbaugruppe (14), welche das erste Fluidventil (10) und das zweite Fluidventil
(12) aufweist.
6. Heizgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidventile (10, 12) wesentlich verschieden voneinander ausgebildet sind.
7. Heizgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fluidventil (10) dazu vorgesehen ist, den Fluidstrom zumindest im Wesentlichen
komplett zu unterbrechen.
8. Heizgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fluidventil (10) zumindest zu einer Grobregelung des Fluidstroms vorgesehen
ist.
9. Heizgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das zweite Fluidventil (12) zu einer Feinregelung des Fluidstroms vorgesehen
ist.
10. Heizgerätevorrichtung zumindest nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fluidventil (10) in Strömungsrichtung (16) gesehen vor dem zweiten Fluidventil
(12) angeordnet ist.
11. Heizgerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidventile (10, 12) als Automatikventile ausgebildet sind.
12. Heizgerät (18) mit zumindest einer Heizgerätevorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 11.
13. Verfahren mit einer Heizgerätevorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1
bis 11, welche zumindest ein erstes Fluidventil (10) aufweist, welches dazu vorgesehen
ist, zumindest einen Fluidstrom zumindest im Wesentlichen komplett zu unterbrechen,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrieb zumindest teilweise mittels des ersten Fluidventils (10) an zumindest
zwei unterschiedliche Fluidtypen angepasst wird.