[0001] Die Erfindung betrifft ein Heizgerät mit einem von einem Gebläse unterstützten Brenner
nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie eine Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung
nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 14.
Stand der Technik
[0002] Bei heutigen Heizgeräten werden in der Regel Vormischbrenner eingesetzt. Entsprechend
einer Wärmeanforderung eines mit Wärme zu versorgenden Verbrauchers saugt ein Gebläse
eine Verbrennungsluftmenge an. Eine Brennstoffregelarmatur gibt dann eine der Luftmenge
entsprechende Brennstoffmenge frei (sogenannte Brennstoff-Luft-Verbundregelung). Brennstoff
und Luft werden in einer Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung miteinander vermischt und
dann einer Verbrennung zugeführt.
[0003] Erdgas ist ein natürlich vorkommender Brennstoff, der je nach Lagerstätte in unterschiedlichen
Qualitäten vorliegt. Unterschieden wird zwischen H-Erdgas mit hohem Energiegehalt
und L-Erdgas mit niedrigem Energiegehalt. Zur Erfüllung einer angenommenen gleichen
Wärmeanforderung müsste eine geringere Menge H-Erdgas verbrannt werden als L-Erdgas.
[0004] Um ein Heizgerät an eine gegebene Erdgasqualität anzupassen, ist am Brennstoffauslass
der Brennstoffregelarmatur ein auswechselbarer Drosseleinsatz vorgesehen. Drosseleinsätze
für H-Erdgas haben einen kleineren Querschnitt als Drosseleinsätze für L-Erdgas. Bei
Umstellung eines Versorgungsgebiets von einer Erdgasqualität auf eine andere Erdgasqualität,
aber auch bei Umzug eines Heizgerätes von einem Versorgungsgebiet in ein anderes Versorgungsgebiet
mit einer abweichenden Erdgasqualität, muss der Drosseleinsatz der Brennstoffregelarmatur
ausgetauscht werden. Dieser Montageschritt erfordert große Aufmerksamkeit und Sorgfalt
eines Heizungsinstallateurs und kann auch wegen der immer kompakter gebauten Heizgeräte
recht knifflig und zeitlich aufwändig sein. Auch können irrtümlich ein falscher Drosseleinsatz
oder gar kein Drosseleinsatz eingebaut werden. In Folge solcher Fehler können ein
Brenner thermisch überlastet oder Flammen an einer Brenneroberfläche nicht stabil
ausgebildet und ein Heizgerätebetrieb gestört werden. Eine Wärmeanforderung angeschlossener
Wärmeverbraucher ist nicht mehr zuverlässig erfüllbar.
Offenbarung der Erfindung
[0005] Das erfindungsgemäße Heizgerät mit einem von einem Gebläse unterstützten Brenner
und einer Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung, die über eine Brennstoffleitung strömender
Luft insbesondere gasförmigen Brennstoff zuführt, zeichnet sich dadurch aus, dass
in der Brennstoffleitung eine von dem Brennstoff durchströmbare Umschaltvorrichtung
zum Umschalten zwischen mindestens zwei Schaltstellungen angeordnet ist, wobei jeder
Schaltstellung eine Durchtrittsöffnung für den Brennstoff zugeordnet ist. Das Gebläse
dient in der Regel der Förderung der Verbrennungsluft, kann aber auch das Brennstoff-Luft-Gemisch
oder das Abgas fördern, und ist entsprechend im Luftweg oder im Gemischweg oder im
Abgasweg angeordnet. In die Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung mündet ein Lufteinlass
zum Eintritt von Verbrennungsluft sowie eine Brennstoffleitung zum Eintritt von Brennstoff.
Die Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung hat die Aufgabe, die Verbrennungsluft und den
Brennstoff zusammenzuführen und zu mischen. Das Gemisch wird dem Brenner zugeführt.
An einer Brenneroberfläche des Brenners tritt das Brennstoff-Luft-Gemisch kontinuierlich
während einer Brenndauer aus, wird mittels Zündfunken oder Zündflamme gezündet und
verbrannt. Das bei der Verbrennung entstehende heiße Abgas dient der Bereitstellung
von Nutzwärme, beispielsweise erwärmt es in einem Wärmetauscher fließendes Heizungswasser
und/oder Trinkwasser. Das im Wärmetauscher abgekühlte Abgas strömt über eine Abgasleitung
zum Schornstein. Die Umschaltvorrichtung ist in der Brennstoffleitung brennstoffstromaufwärts
der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung angeordnet. Der Brennstoff strömt durch die Umschaltvorrichtung.
Entsprechend ihrer mindestens zwei Schaltstellungen weist die Umschaltvorrichtung
mindestens zwei Durchtrittsöffnungen für den Brennstoff auf. Dabei strömt der Brennstoff
je nach Schaltstellung entweder durch eine erste Durchtrittsöffnung oder durch eine
weitere Durchtrittsöffnung.
[0006] Durch diese Erfindung sind die Mängel im Stand der Technik überwunden. Ein Drosseleinsatzwechsel
wie im Stand der Technik ist nicht mehr erforderlich, da die vormals erforderlichen
Drosseleinsätze durch die Durchtrittsöffnungen in der Umschaltvorrichtung ersetzt
werden. Statt eines Drosseleinsatzwechsels erfolgt nunmehr eine Umschaltung der Umschaltvorrichtung
von einer Schaltstellung in eine andere Schaltstellung. Damit erfolgt dann auch eine
Umschaltung von einer Durchtrittsöffnung auf eine andere Durchtrittsöffnung. Ein Vertauschen,
Verlieren oder Vergessen von Drosseleinsätzen ist somit ausgeschlossen. Ein Umschalten
zwischen den Schaltstellungen der Umschaltvorrichtung kann händisch erfolgen. Es ist
aber auch ein beispielsweise elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Umschaltmechanismus
vorstellbar.
[0007] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung weist eine in der Brennstoffleitung
angeordnete Brennstoffregelarmatur zum Regeln eines Brennstoffdruckes auf einen vorgebbaren
Wert auf, wobei die Umschaltvorrichtung brennstoffstromabwärts der Brennstoffregelarmatur
angeordnet ist. Die Brennstoffregelarmatur gibt eine einer geförderten Luftmenge und/oder
einem anliegenden Luftdruck bzw. Gemischdruck entsprechende Brennstoffmenge frei.
Beispielsweise stellt sich in der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung aufgrund der Durchströmung
ein Druck ein, der sich über die Brennstoffleitung bis zur Brennstoffregelarmatur
ausbreitet. Die Brennstoffregelarmatur regelt den Druck des freigegebenen Brennstoffs
auf den gleichen Wert. Die zwischen Brennstoffregelarmatur und Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung
angeordnete Umschaltvorrichtung drosselt entsprechend der Größe ihrer Durchtrittsöffnung
den Druck und passt so die freigegebene Brennstoffmenge an die mit der Schaltstellung
der Umschaltvorrichtung gewählte Brennstoffqualität an.
[0008] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Umschaltvorrichtung
integriert mit der Brennstoffregelarmatur ausgebildet. Dabei sind Brennstoffregelarmatur
und Umschaltvorrichtung einteilig oder als eine Komponente gebaut, beispielsweise
direkt miteinander verbunden oder in einem gemeinsamen Komponentengehäuse angeordnet.
Damit ergibt sich eine besonders kompakte oder in einer Heizgerätefertigung einfach
und schnell montierbare Funktionseinheit, die zum Beispiel weniger abzudichtende Verbindungsstellen
aufweist.
[0009] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Durchtrittsöffnungen der Umschaltvorrichtung sich hinsichtlich ihrer Geometrie voneinander
unterscheiden. Damit ist gewährleistet, dass durch das Umschalten je nach Schaltstellung
eine Durchtrittsöffnung mit anderen auf den Brennstoffdruck wirkenden Drosseleinflüssen
ausgewählt ist. Diese Geometrieunterschiede können insbesondere hinsichtlich ihres
Durchtrittsöffnungsdurchmessers und/oder ihrer Durchtrittsöffnungskontur (Längsschnittkontur,
Querschnittkontur) bestehen.
[0010] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Umschaltvorrichtung
ein Grundelement und ein Stellelement, wobei das Grundelement der Aufnahme des Stellelements
dient, und wobei das Stellelement als ein zwischen mindestens zwei Schaltstellungen
verdrehbares Stellelement ausgebildet ist. Das Grundelement dient einem Verbinden
der Umschaltvorrichtung mit der Brennstoffregelarmatur und/oder der Brennstoffleitung
und/oder der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung. Diese Verbindung erfolgt an einem Brennstoffeinlass
und/oder einem Brennstoffauslass des Grundelements und ist gegenüber Leckagen nach
außen brennstoffdicht ausgeführt, nach innen in einer Brennstoffströmungsrichtung
jedoch brennstoffleitend. Das Grundelement weist eine Aufnahmeöffnung für das Stellelement
zu dessen Lagerung auf. Dabei ist das Stellelement im Grundelement verdrehbar angeordnet.
Die auf den Brennstoff wirkenden Schaltstellungen der Umschaltvorrichtung ergeben
sich im Inneren der Umschaltvorrichtung aus den wählbaren Schaltstellungen des Stellelements,
das relativ zum Grundelement verdrehbar ist. Die Umschaltvorrichtung umfasst ferner
ein Betätigungselement zum Wählen und Schalten der Schaltstellungen auf. Hierbei kann
es sich beispielsweise um einen Drehknopf handeln.
[0011] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Umschaltvorrichtung
ein Grundelement und ein Stellelement, wobei das Grundelement der Aufnahme des Stellelements
dient, und wobei das Stellelement als ein zwischen mindestens zwei Schaltstellungen
verschiebbares Stellelement ausgebildet ist. Das Grundelement dient einem Verbinden
der Umschaltvorrichtung mit der Brennstoffregelarmatur und/oder der Brennstoffleitung
und/oder der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung. Diese Verbindung erfolgt an einem Brennstoffeinlass
und/oder einem Brennstoffauslass des Grundelements und ist gegenüber Leckagen nach
außen brennstoffdicht ausgeführt, nach innen in einer Brennstoffströmungsrichtung
jedoch brennstoffleitend. Das Grundelement weist eine Aufnahmeöffnung für das Stellelement
zu dessen Lagerung auf. Dabei ist das Stellelement im Grundelement verschiebbar angeordnet.
Die auf den Brennstoff wirkenden Schaltstellungen der Umschaltvorrichtung ergeben
sich im Inneren der Umschaltvorrichtung aus den wählbaren Schaltstellungen des Stellelements,
das relativ zum Grundelement verschiebbar ist. Die Umschaltvorrichtung umfasst ferner
ein Betätigungselement zum Wählen und Schalten der Schaltstellungen auf. Hierbei kann
es sich beispielsweise um einen Druck- und Zugknopf handeln.
[0012] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Schaltstellungen der Umschaltvorrichtung diskret unterscheidbare Schaltstellungen
sind. Damit lässt sich die Umschaltvorrichtung in festen Schritten bzw. in festen
Intervallen verstellen, dies hat eine klare und eindeutige Auswahl und Festlegung
auf eine auf den Brennstoff wirkende Durchtrittsöffnung zur Folge. - Bei einer hierzu
alternativen Ausgestaltung könnten die Schaltstellungen jedoch auch stufenlos wählbar
und einstellbar sein, so dass sich beliebige Zwischenschaltstellungen ergeben.
[0013] Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Stellelement mindestens zwei durchgehende
Durchtrittsöffnungen auf, die je nach Schaltstellung einem Brennstoffeinlass und einem
Brennstoffauslass des Grundelements zugeordnet oder zuordenbar sind, so dass je Schaltstellung
genau ein durchgängig offener Strömungskanal für eine Brennstoffdurchströmung durch
die Umschaltvorrichtung vorliegt. Mindestens eine Durchtrittsöffnung kann zumindest
abschnittsweise die gleiche Größe (zum Beispiel den gleichen Durchmesser) aufweisen
wie der Brennstoffeinlass und/oder der Brennstoffauslass des Grundelements. Dann stellt
sich wegen der gleichbleibenden Kontur in einem Längsschnitt durch die Umschaltvorrichtung
(Schnitt in Richtung einer Brennstoffdurchströmung) ein druckverlustfreier oder zumindest
druckverlustarmer Strömungsweg durch die Umschaltvorrichtung ein.
[0014] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der durchgängig
offene Strömungskanal ein geradlinig ausgebildeter Strömungskanal ist, das heißt dass
die Mittellinie des Strömungskanals eine gerade Linie ist und der Strömungskanal keine
Umlenkungen aufweist. Dadurch ergibt sich eine besonders druckverlustarme Strömungsführung
durch die Umschaltvorrichtung.
[0015] Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in mindestens einer Durchtrittsöffnung
des Stellelements mindestens abschnittsweise ein Drosselabschnitt in Form einer Durchtrittsverengung
ausgebildet. Diese Durchtrittsverengung kann beispielsweise verrundete oder abgeschrägte
Einlaufkonturen und/oder Auslaufkonturen aufweisen. Beispielsweise kann die Durchtrittsverengung
im Stellelement gegenüber einem Brennstoffeinlass oder Brennstoffauslass im Grundelement
mittels eines reduzierten Durchtrittsquerschnitts gebildet sein.
[0016] Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mit verdrehbarem Stellelement kreuzen
sich die Durchtrittsöffnungen im Inneren des Stellelements. So ist eine besonders
kleinbauende Umschaltvorrichtung erreichbar.
[0017] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Umschaltvorrichtung mindestens
ein Dichtelement, wobei das Dichtelement eine leckagefreie Durchströmung der Umschaltvorrichtung
bewirkt, wobei mindestens ein Dichtelement zwischen Grundelement und Stellelement
angeordnet ist. Ein solches Dichtelement kann beispielsweise ein O-Ring oder eine
Flachdichtung sein.
[0018] Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Umschaltvorrichtung ein Rastelement umfasst, wobei das Rastelement das Stellelement
in seinen mindestens zwei Schaltstellungen gegenüber dem Grundelement lösbar verrastet
und fixiert. Mittels dieses Rastelements ist eine präzise Auswahl und Einstellung
der jeweils gewählten Schaltstellung erreichbar, da sich beim Einstellen einer Schaltstellung
ein fühlbares Einrasten ergibt. Bei dem Rastelement kann es sich beispielsweise um
ein Federelement handeln, dass sich mit dem Stellelement verstellt und in eine Rastposition
am Grundelement einrastet bzw. einfedert. Andererseits kann ein Federelement auch
fest mit dem Grundelement verbunden sein und in eine Rastposition am Stellelement
einrasten. Zum Lösen lässt sich das Federelement beispielsweise manuell ausrasten
bzw. herausdrücken, dann kann das Stellelement verstellt werden.
[0019] Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Umschaltvorrichtung ein
Sicherungselement, wobei das Sicherungselement das Stellelement gegenüber einem Herausrutschen
aus dem Grundelement sichert. Mittels dieses Sicherungselements kann das Stellelement
sicher im Grundelement verstellt werden, ohne das Risiko eines Herausfallens einzugehen.
Ein Herausfallen oder Herausrutschen des Stellelements aus dem Grundelement würde
einen ungewünschten Brennstoffaustritt in eine Aufstellumgebung des Heizgerätes oder
einen ungewünschten Lufteintritt in die Brennstoffleitung zur Folge haben. Das Sicherungselement
kann als separates Bauteil - beispielsweise als Sicherungsring oder Sicherungsscheibe
- oder einstückig mit dem Stellelement oder dem Grundelement ausgebildet sein.
[0020] Die erfindungsgemäße Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung mit einem Lufteinlass und einer
Brennstoffleitung, die strömender Luft (20) insbesondere gasförmigen Brennstoff zuführt,
insbesondere zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Heizgerät, ist dadurch gekennzeichnet,
dass in der Brennstoffleitung eine von dem Brennstoff durchströmbare Umschaltvorrichtung
zum Umschalten zwischen mindestens zwei Schaltstellungen angeordnet ist, wobei jeder
Schaltstellung eine Durchtrittsöffnung für den Brennstoff zugeordnet ist. Mit solch
einer Mischeinrichtung kann ein Heizgerät leicht, schnell und sicher auf eine andere
Brennstoffqualität umgestellt werden, indem je nach Brennstoffqualität eine entsprechende
Schaltstellung mit ausgewählter Durchtrittsöffnung eingestellt wird.
[0021] Die Erfindung wird durch folgende Zeichnungen näher erläutert, so zeigt:
- Fig. 1
- schematisch ein Heizgerät,
- Fig. 2
- eine Umschaltvorrichtung mit verdrehbarem Stellelement,
- Fig. 3
- eine Umschaltvorrichtung mit verdrehbarem Stellelement,
- Fig. 4
- eine Umschaltvorrichtung mit verdrehbarem Stellelement,
- Fig. 5
- eine Umschaltvorrichtung mit verschiebbarem Stellelement,
- Fig. 6
- eine Umschaltvorrichtung mit verschiebbarem Stellelement.
[0022] Figur 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Heizgerät 10 mit einem von einem
Gebläse 11 unterstützten Brenner 12 und einer Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 13,
die über eine Brennstoffleitung 14 strömender Luft L insbesondere gasförmigen Brennstoff
B zuführt. Das hier im Brennstoff-Luft-Gemischweg 15 angeordnete Gebläse 11 saugt
Luft L in die Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 13. Aus der Brennstoffleitung 14 wird
Brennstoff B in die Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 13 eingeleitet und mit der Luft
L vermischt. Das dabei sich bildende Brennstoff-Luft-Gemisch M wird dem Brenner 12
zugeführt, gezündet und unter Bildung einer ortsfesten stabilen Flamme verbrannt,
wobei heiße Abgase A entstehen.
[0023] In der Brennstoffleitung 14 ist eine von dem Brennstoff B durchströmbare Umschaltvorrichtung
30 zum Umschalten zwischen mindestens zwei Schaltstellungen angeordnet ist, wobei
jeder Schaltstellung eine Durchtrittsöffnung 42 für den Brennstoff B zugeordnet ist.
[0024] Weitere Komponenten des Heizgerätes 10 sind eine Brennstoffregelarmatur 16 zum Regeln
eines Brennstoffdruckes, ein Abgas-Wasser-Wärmetauscher 17 zur Übertragung der Wärme
der heißen Abgase A auf Wasser W, eine Abgasleitung 18 und ein Abgasanschluss 19 zur
Ableitung der abgekühlten Abgase A in einen hier nicht dargestellten Schornstein,
eine Vorlaufleitung 20 und eine Rücklaufleitung 21 für das im Abgas-Wasser-Wärmetauscher
17 sich erwärmende Wasser W, sowie eine Regeleinrichtung 22 zum Regeln von Heizgerätefunktionen.
[0025] Gemäß dem Stand der Technik wird bei einer Änderung der Qualität des dem Heizgerät
zugeführten Brennstoffs B ein Drosseleinsatz an der Brennstoffregelarmatur 16 ausgewechselt.
Dazu muss mindestens die Brennstoffleitung 14 an der Brennstoffregelarmatur 16 demontiert,
ein vorhandener Drosseleinsatz herausgenommen, ein zu einer verwendeten Brennstoffqualität
passender neuer Drosseleinsatz eingelegt und die Brennstoffleitung 14 wieder an der
Brennstoffregelarmatur 16 montiert werden.
[0026] Dies ist mit der Umschaltvorrichtung 30 des erfindungsgemäßen Heizgerätes 10 so nicht
mehr nötig. Hier wird eine Anpassung an die verwendete Brennstoffqualität durch Auswahl
und Einstellung einer passenden Schaltstellung der Umschaltvorrichtung 30 erreicht.
[0027] Abweichend von Figur 1 kann die Umschaltvorrichtung 30 auch direkt und ohne ein Zwischenstück
der Brennstoffleitung 14 an die Brennstoffregelarmatur 16 und/oder an die Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung
13 angeschlossen sein.
[0028] Figur 2a zeigt eine Umschaltvorrichtung 30 in Einzelteilen mit einem Grundelement
31 und einem um eine Achse A1 verdrehbaren Stellelement 32 in perspektivischer Ansicht.
Figur 2b zeigt dieselbe Umschaltvorrichtung 30 in einer Schnittdarstellung. Neben
Grundelement 31 und Stellelement 32 zeigen die Figuren 2a und 2b ein am Grundelement
angeordnetes Rastelement 33, zwei am Stellelement angeordnete Dichtungselemente 34
(hier O-Ringe) sowie ein am Stellelement anzuordnendes Sicherungselement 35, das ein
im Grundelement 31 montiertes Stellelement 32 gegen ein ungewolltes Herausfallen sichert.
[0029] Das Grundelement 31 weist einen Brennstoffeinlass 36 und einen Brennstoffauslass
37 sowie eine Brennstoffeinlass 36 und Brennstoffauslass 37 verbindende Durchgangsbohrung
38 auf. Brennstoffeinlass 36 und Brennstoffauslass 37 sind für einen Anschluss an
die Brennstoffleitung 14 (bzw. ein Leitungszwischenstück der Brennstoffleitung 14)
und/oder die Brennstoffregelarmatur 16 und/oder die Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung
13 sowie zur Aufnahme von diesbezüglich geeigneten Dichtmitteln (nicht dargestellt)
ausgebildet. Quer, insbesondere senkrecht, zu der Durchgangsbohrung 38 ist die Aufnahmeöffnung
39 für die Aufnahme des Stellelements 32 vorgesehen. Die Aufnahmeöffnung 39 unterteilt
die Durchgangsbohrung 38 in einen dem Brennstoffeinlass 36 zugeordneten ersten Durchgangsbohrungsabschnitt
40 und in einen dem Brennstoffauslass 37 zugeordneten zweiten Durchgangsbohrungsabschnitt
41.
[0030] Das Stellelement 32 ist als verdrehbares Stellelement 32-D ausgebildet, das in die
Aufnahmeöffnung 39 des Grundelements 31 passt, wo es verdrehbar gelagert ist. Je nach
gewählter Schaltstellung verbindet eine erste Durchtrittsöffnung 42-1 oder eine weitere
Durchtrittsöffnung 42-2 des Stellelements 32 die beiden Durchgangsbohrungsabschnitte
40, 41 des Grundelements 31 zu einer fluidleitenden Verbindung durch die Umschaltvorrichtung
30. Das Stellelement 32 umfasst einen ersten Abschnitt 32-1 und einen zweiten Abschnitt
32-2.
[0031] Der erste Abschnitt 32-1 des Stellelements 32 wird im montierten Zustand der Umschaltvorrichtung
30 in der Aufnahmeöffnung 39 des Grundelements 31 aufgenommen, in Figur 2a ist der
erste Abschnitt 32-1 im Wesentlichen zylindrisch, kann aber allgemein in einer zylindrischen
und/oder konischen Aufnahmeöffnung 39 des Grundelements 31 rotierbar ausgebildet sein.
Der erste Abschnitt 32-1 weist (mindestens) zwei Durchtrittsöffnungen 42 für den Brennstoff
B auf, im vorliegenden Beispiel verlaufen beide Durchtrittsöffnungen 42-1, 42-2 quer
durch die Rotationsachse A1 des ersten Abschnitts 32-1, wobei sie sich kreuzen. Dies
ist eine besonders kompakt bauende Ausgestaltung der Umschaltvorrichtung 30, jedoch
ergeben sich an der Kreuzungsstelle der Durchtrittsöffnungen 42-1, 42-2 Abrisskanten,
die einen erhöhten Strömungswiderstand für eine Brennstoffdurchströmung darstellen,
vergleiche Figuren 2a, 2b und 3a (Ansicht von oben). Die Durchtrittsöffnungen 42 können
aber in einer anderen Ausführung auch exzentrisch entlang von Sekanten durch den ersten
Abschnitt 32-1 des Stellelements 32 verlaufen, wobei sie sich nicht kreuzen, vergleiche
Figur 3b (Ansicht von oben). Dies ist eine größer bauende Ausgestaltung, jedoch ergeben
sich bei nicht kreuzenden, hier beispielshaft parallel verlaufenden Durchtrittsöffnungen
42 keine Abrisskanten für die Strömung im Inneren des Stellelements 32. Die je nach
Schaltstellung gewählte Durchtrittsöffnung 42-1, 42-2 im Stellelement 32 verbindet
die beiden Durchgangsbohrungsabschnitte 40, 41 im Grundelement 31 fluidleitend für
eine Brennstoffdurchströmung vom Brennstoffeinlass 36 zum Brennstoffauslass 37. Die
mindestens eine weitere, abgewählte Durchtrittsöffnung 42-2, 42-1 weist keine fluidleitende
Verbindung zum Brennstoffeinlass 36 und Brennstoffauslass 37 auf.
[0032] Figur 2b zeigt im Schnitt ein Stellelement 32 mit zwei Durchtrittsöffnungen 42, wobei
mindestens eine Durchtrittsöffnung 42 einen Drosselabschnitt 43 in Form einer Durchtrittsverengung
aufweist. Die Durchtrittsverengung definiert mittels ihrer Größe, beispielsweise mittels
ihres Durchmessers, den freien Strömungsquerschnitt, der für eine Brennstoffdurchströmung
zur Verfügung steht und der bei gegebener Brennstoffdurchströmung einen Druckverlust
bewirkt.
[0033] Der zweite Abschnitt 32-2 des Stellelements 32 kommt im montierten Zustand der Umschaltvorrichtung
30 außerhalb des Grundelements 31 (außerhalb der Aufnahmeöffnung 39 für das Stellelement
32) zu liegen. Er dient dem Einbringen einer Bewegung zum Verstellen des Stellelements
32, beispielsweise ein manuelles Verdrehen. Darüberhinaus kann der zweite Abschnitt
32-2 Markierungen "L", "H" zum Identifizieren der gewählten Schaltstellung und der
damit gewählten Durchtrittsöffnung 42 sowie Raststellen 44 zum Einrasten eines am
Grundelement angeordneten Rastelements 33 aufweisen. Das Rastelement 33 kann sich
jedoch auch am zweiten Abschnitt 32-2 befinden zum Einrasten in Raststellen 44 am
Grundelement 31.
[0034] Sowohl die Umschaltvorrichtung 30 nach Figur 3a wie auch die nach Figur 3b weisen
durchgängig offene, geradlinig ausgebildete Strömungskanäle (gebildet durch die beiden
Durchgangsbohrungsabschnitte 40, 41 und die gewählte Durchtrittsöffnung 42-1) auf,
das heißt dass die Mittellinien der Strömungskanäle gerade Linien sind und die Strömungskanäle
keine Umlenkungen aufweisen. Dadurch ergibt sich eine druckverlustarme Durchströmung.
[0035] Figur 4 zeigt im Schnitt die montierte Umschaltvorrichtung 30 nach Figur 2a und 2b
im Schnitt.
[0036] Figur 5a zeigt eine Umschaltvorrichtung 30 in Einzelteilen mit einem Grundelement
31 und einem entlang einer Achse A2 verschiebbaren Stellelement 32-S in perspektivischer
Ansicht. Figur 5b zeigt dieselbe Umschaltvorrichtung 30 in einer Schnittdarstellung.
Neben Grundelement 31 und Stellelement 32 weist die Umschaltvorrichtung 30 ein am
Grundelement 31 angeordnetes Rastelement (nicht dargestellt), mindestens ein am Stellelement
32 oder Grundelement 31 angeordnetes Dichtungselement (zum Beispiel Flachdichtung,
nicht dargestellt) sowie mindestens ein am Stellelement 32 anzuordnendes Sicherungselement
35 auf, das ein im Grundelement 31 montiertes Stellelement 32 gegen ein ungewolltes
Herausfallen sichert.
[0037] Das Grundelement 31 weist einen Brennstoffeinlass 36 und einen Brennstoffauslass
37 sowie eine Brennstoffeinlass 36 und Brennstoffauslass 37 verbindende Durchgangsbohrung
38 auf. Brennstoffeinlass 36 und Brennstoffauslass 37 sind für einen Anschluss an
die Brennstoffleitung 14 (bzw. ein Leitungszwischenstück der Brennstoffleitung 14)
und/oder die Brennstoffregelarmatur 16 und/oder die Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung
13 sowie zur Aufnahme von diesbezüglich geeigneten Dichtmitteln ausgebildet. Quer,
insbesondere senkrecht, zu der Durchgangsbohrung 38 ist die Aufnahmeöffnung 39 für
die Aufnahme des Stellelements 32 vorgesehen. Die Aufnahmeöffnung 39 unterteilt die
Durchgangsbohrung 38 in einen dem Brennstoffeinlass 36 zugeordneten Durchgangsbohrungsabschnitt
40 und in einen dem Brennstoffauslass 37 zugeordneten Durchgangsbohrungsabschnitt
41.
[0038] Das Stellelement 32 ist als verschiebbares Stellelement 32-S ausgebildet, das in
die Aufnahmeöffnung 39 des Grundelements 31 passt, wo es verschiebbar gelagert ist.
Je nach gewählter Schaltstellung verbindet eine erste 42-1 oder eine weitere Durchtrittsöffnung
42-2 des Stellelements 32 die beiden Durchgangsbohrungsabschnitte 40, 41 des Grundelements
31 zu einer fluidleitenden Verbindung durch die Umschaltvorrichtung 30.
[0039] Das Stellelement 32 wird im montierten Zustand der Umschaltvorrichtung 30 in der
Aufnahmeöffnung 39 des Grundelements 31 aufgenommen. Das Stellelement 32 sowie die
korrespondierende Aufnahmeöffung 39 sind in Figur 5a und 5b langgestreckt quaderförmig,
können aber allgemein prismatisch ausgebildet sein, sodass das Stellelement 32 nur
noch einen Bewegungsfreiheitsgrad (Translation entlang der Prisma-Längsachse) hat.
Das Stellelement 32 weist (mindestens) zwei Durchtrittsöffnungen 42-1, 42-2 für den
Brennstoff B auf, die parallel zueinander angeordnet quer durch das prismatisch, insbesondere
quaderförmig, ausgebildete Stellelement 32-S verlaufen. Die je nach Schaltstellung
gewählte Durchtrittsöffnung 42 im Stellelement 32 verbindet die beiden Durchgangsbohrungsabschnitte
40, 41 im Grundelement 31 fluidleitend für eine Brennstoffdurchströmung vom Brennstoffeinlass
36 zum Brennstoffauslass 37. Die mindestens eine weitere, abgewählte Durchtrittsöffnung
42 weist keine fluidleitende Verbindung zum Brennstoffeinlass 36 und Brennstoffauslass
37 auf.
[0040] Das Stellelement 32 kommt im montierten Zustand der Umschaltvorrichtung 30 teilweise
innerhalb des Grundelements 31 (innerhalb der Aufnahmeöffnung 39 für das Stellelement
32) und teilweise außerhalb des Grundelements 31 (außerhalb der Aufnahmeöffnung 39)
zu liegen, wobei ein in einer ersten Schaltstellung innerhalb der Aufnahmeöffnung
39 liegende Teil des Stellelements 32 in einer zweiten Schaltstellung außerhalb der
Aufnahmeöffnung 39 liegt. Der je nach Schaltstellung innerhalb des Stellelements 32
liegende Teil weist die fluidleitende Durchtrittsöffnung 42 auf und dient dem Verbinden
von Brennstoffeinlass 36 und Brennstoffauslass 37. Der je nach Schaltstellung außerhalb
des Stellelements 32 liegende Teil dient dem Einbringen einer Bewegung zum Verstellen
des Stellelements 32, beispielsweise ein manuelles Verschieben. Darüberhinaus kann
das Stellelement 32 Markierungen zum Identifizieren der gewählten Schaltstellung und
der damit gewählten Durchtrittsöffnung 42 sowie Raststellen 44 zum Einrasten eines
am Grundelement 31 angeordneten Rastelements 33 aufweisen. Das Rastelement 33 kann
sich jedoch auch am Stellelement 32 befinden zum Einrasten in Raststellen 44 am Grundelement
31. Figur 5c zeigt die montierte Umschaltvorrichtung 30 nach Figur 5a und 5b.
[0041] Figur 6 zeigt eine Ansicht von oben auf eine Umschaltvorrichtung 30 im Schnitt.
1. Heizgerät (10) mit einem von einem Gebläse (11) unterstützten Brenner (12) und einer
Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (13), die über eine Brennstoffleitung (14) strömender
Luft (L) insbesondere gasförmigen Brennstoff (B) zuführt,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Brennstoffleitung (14) eine von dem Brennstoff durchströmbare Umschaltvorrichtung
(30) zum Umschalten zwischen mindestens zwei Schaltstellungen angeordnet ist, wobei
jeder Schaltstellung eine Durchtrittsöffnung (42) für den Brennstoff zugeordnet ist.
2. Heizgerät (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Brennstoffleitung (14) eine Brennstoffregelarmatur (16) zum Regeln eines Brennstoffdruckes
auf einen vorgebbaren Wert angeordnet ist, wobei die Umschaltvorrichtung (30) stromabwärts
der Brennstoffregelarmatur (16) angeordnet ist.
3. Heizgerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung (30) integriert mit der Brennstoffregelarmatur (16) ausgebildet
ist.
4. Heizgerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen (42) der Umschaltvorrichtung (30) sich hinsichtlich ihrer
Geometrie, insbesondere hinsichtlich ihres Durchmessers und/oder ihrer Kontur, voneinander
unterscheiden.
5. Heizgerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung (30) ein Grundelement (31) und ein Stellelement (32) umfasst,
wobei das Grundelement (31) der Aufnahme des Stellelements (32) dient, und wobei das
Stellelement (32) als ein zwischen mindestens zwei Schaltstellungen verdrehbares Stellelement
(32-D) ausgebildet ist.
6. Heizgerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung (30) ein Grundelement (31) und ein Stellelement (32) umfasst,
wobei das Grundelement (31) der Aufnahme des Stellelements (32) dient, und wobei das
Stellelement (32) als ein zwischen mindestens zwei Schaltstellungen verschiebbares
Stellelement (32-S) ausgebildet ist.
7. Heizgerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstellungen der Umschaltvorrichtung (30) diskret unterscheidbare Schaltstellungen
sind.
8. Heizgerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (32) mindestens zwei durchgängig offene Durchtrittsöffnungen (42-1,
42-2) aufweist, die einem Brennstoffeinlass (36) und einem Brennstoffauslass (37)
des Grundelements (31) zugeordnet und/oder zuordenbar sind, so dass je Schaltstellung
genau ein durchgängig offener Strömungskanal für eine Brennstoffdurchströmung durch
die Umschaltvorrichtung (30) vorliegt.
9. Heizgerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der durchgängig offene Strömungskanal ein geradlinig ausgebildeter Strömungskanal
ist.
10. Heizgerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer Durchtrittsöffnung (42) des Stellelements (32) ein Drosselabschnitt
(43) in Form einer Durchtrittsverengung ausgebildet ist.
11. Heizgerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen (42-1, 42-2) im verdrehbaren Stellelement (32-D) als sich
kreuzende Durchtrittsöffnungen (42-1, 42-2) ausgebildet sind.
12. Heizgerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung (30) mindestens ein Dichtungselement (34) umfasst, das eine
leckagefreie Durchströmung der Umschaltvorrichtung (30) bewirkt, wobei mindestens
ein Dichtelement (34) zwischen Grundelement (31) und Stellelement (32) angeordnet
ist.
13. Heizgerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung (30) ein Rastelement (33) umfasst, wobei das Rastelement
(33) das Stellelement (32) in seinen mindestens zwei Schaltstellungen gegenüber dem
Grundelement (31) lösbar verrastet.
14. Heizgerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltvorrichtung (30) ein Sicherungselement (35) umfasst, wobei das Sicherungselement
(35) das Stellelement (32) gegenüber einem Herausrutschen aus dem Grundelement (31)
sichert.
15. Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (13) mit einem Lufteinlass und einer Brennstoffleitung
(14), die strömender Luft (L) insbesondere gasförmigen Brennstoff (B) zuführt, insbesondere
zur Verwendung in einem Heizgerät (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis
14,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Brennstoffleitung (14) eine von dem Brennstoff (B) durchströmbare Umschaltvorrichtung
(30) zum Umschalten zwischen mindestens zwei Schaltstellungen angeordnet ist, wobei
jeder Schaltstellung eine Durchtrittsöffnung (42) für den Brennstoff (B) zugeordnet
ist.