WÄRMEZELLE EINES HEIZGERÄTES

Abstract

 Bei Wärmezelle (8) mit einem brennstoffbetriebenen Brenner (1), welchem von einer Brenngasdosiereinrichtung (15) in Abhängigkeit des Drucks in einer Steuerdruckleitung (14) Brenngas zugeführt wird, einem Wärmetauscher (9) zur Übertragung thermischer Energie der Abgase des Brenners (1) auf eine Wärmesenke und einem Gehäuse (10) mit einer Öffnung, welche durch eine demontierbare Brennertür (4) verschließbar ist, ist auf der einen Seite der Brennertür (4) der Brenner (1) montiert. Die andere Seite der Brennertür (4) ist mit einer Brenngas-Luft-Zuführung (3) zur Zuführung eines Brenngas-Luft-Gemisch verbunden. Zwischen dem Gehäuse (10) und der Brennertür (4) ist die Steuerdruckleitung (14) angeordnet. Bei einer Undichtheit schmilzt die Steuerdruckleitung (14), wodurch die Brenngasführung zum Erliegen kommt und das Gerät abschaltet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erkennung einer Undichtheit einer Wärmezelle eines Heizgerätes mit einem brennstoffbetriebenen Brenner sowie einer gegenüber der Umgebung abgedichteten Brennkammer.

[0002] Bei Heizgeräten mit einem brennstoffbetriebenen Brenner werden etwa 1300°C heiße Abgase abgekühlt und diese Wärme Heizkörpern für Raumwärme und einer Brauchwassererwärmung zugeführt. Die Brennkammer ist hierbei zumeist über eine demontierbare Brennertür mit einer temperaturbeständigen Dichtung gegenüber der Umgebung abgedichtet. Bei Wartungsarbeiten wird diese Brennertür mit der Dichtung demontiert und wieder montiert. Hierbei kommt es ab und an zu Beschädigungen der Dichtung oder einer fehlerhaften Montage, so dass im ungünstigen Fall heiße Abgase nach außen gelangen können und hierbei zu Schäden am Heizgerät führen.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist eine Sicherung gegen unbeabsichtigten Abgasaustritt aus Brennkammern mit einem brennstoffbetriebenen Brenner zu schaffen.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Wärmezelle mit einem brennstoffbetriebenen Brenner und einem Gehäuse mit einer Öffnung, welche durch eine demontierbare Brennertür verschließbar ist, zwischen dem Gehäuse und der Brennertür eine Steuerdruckleitung für die Brenngasdosierung angeordnet ist. Bei Störungen fällt der Steuerdruck ab, der Brenner bekommt in Folge dessen kein Brenngas und die Anlage schaltet ab.

[0005] Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.

[0006] So ist in dem Fall, wenn die Steuerdruckleitung am äußeren Rand der Brennertür verläuft, gewährleistet, dass im Störfall der Druck in der Steuerdruckleitung auf Umgebungsdruck abfällt. Die Steuerdruckleitung sollte die Brennertür zumindest annähernd vollständig umlaufen, damit auch an jeder fehlerhaften Stelle ein Austritt detektiert wird. Insbesondere oben sollte die Leitung an der Brennertür verlaufen. Als Werkstoff eignen sich solche mit einem Schmelzpunkt unter 300°C, vorzugsweise Kunststoff. Eine temperaturbeständige Dichtung sollte näher am Brenner angeordnet sein als die Steuerdruckleitung; diese schützt im ordnungsgemäßen Fall die Steuerdruckleitung. Erfindungsgemäß kann der Übergang vom Gehäuse auf die Brennertür optional auch lediglich durch die Steuerdruckleitung abgedichtet sein.

[0007] Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen

Figur 1 eine Wärmezelle gemäß dem Stand der Technik,

Figur 2 eine erfindungsgemäße Wärmezelle und

Figur 3 dieselbe erfindungsgemäße Wärmezelle aus einer anderen Perspektive.

[0008] Figur 1 zeigt eine Wärmezelle 8 mit einem Gehäuse 10 mit einer Öffnung, welche durch eine demontierbare Brennertür 4 verschließbar ist. Ein Brenner 1 ragt in das Innere der Wärmezelle 8, wobei der Brenner 1 über eine Brenngas-Luft-Zuführung 3 mit einem Gebläse 2 verbunden ist. Von der Brenngas-Luft-Zuführung 3 zweigt eine Steuerdruckleitung 14 zu einer Brenngasdosiereinrichtung 15 in Form einer Gasarmatur, welche über eine Brenngasleitung 17 in Abhängigkeit des Drucks in der Steuerdruckleitung 14 Brenngas in die Brenngas-Luft-Zuführung 3 zuführt. Die Einmündung des Brenngases erfolgt in einem Venturi 16 innerhalb der Brenngas-Luft-Zuführung 3. Zwischen Gehäuse 10 und Brennertür 4 befindet sich eine Graphitdichtung 7.

[0009] Beim Betrieb der Wärmezelle 8 läuft das Gebläse 2 mit einer vorgegebenen Drehzahl. In Abhängigkeit dieser Drehzahl stellt sich ein bestimmter Druck in der Steuerdruckleitung 14 ein. Dieser Druck dient in einer Gasarmatur 15 als Stellgröße für die Zudosierung von Brenngas, welches über die Brenngasleitung 17 der Brenngas-Luft-Zuführung 3 zugeführt wird. Das Brenngas-Luft-Gemisch wird an der Außenfläche des Brenners 1 verbrannt. Die Abgase werden in einem Wärmetauscher abgekühlt und in die Umgebung abgeführt.

[0010] Ist die Graphitdichtung 7 beschädigt oder falsch montiert, kann heißes Abgas über den Spalt zwischen Gehäuse 10 und Brennertür 4 strömen und weitere Schäden verursachen.

[0011] Die Figuren 2 und 3 zeigen eine erfindungsgemäße Wärmezelle 8, welche sich von der aus Figur 1 dadurch unterscheidet, dass die Steuerdruckleitung 14 nicht auf kürzestem Weg zur Brenngasdosiereinrichtung 15 läuft, sondern stattdessen zusätzlich zwischen dem Gehäuse 10 und der Brennertür 4 verläuft.

[0012] Auch die erfindungsgemäße Wärmezelle 8 weist einen brennstoffbetriebenen Brenner 1 auf. Diesem wird von einer Brenngasdosiereinrichtung 15 in Abhängigkeit des Drucks in einer Steuerdruckleitung 14 Brenngas zugeführt. Ein Wärmetauscher 9 dient zur Übertragung thermischer Energie der Abgase des Brenners 1 auf eine Wärmesenke. Der Brenner 1 und der Wärmetauscher sind in einem Gehäuse 10 mit einer Öffnung untergebracht. Die Öffnung des Gehäuses 10 ist durch eine demontierbare Brennertür 4 verschließbar. Auf der zum Inneren des Gehäuses 10 gewandten Seite der Brennertür 4 ist der Brenner 1 montiert. Auf der anderen Seite der Brennertür 4 ist eine Brenngas-Luft-Zuführung 3 zur Zuführung eines Brenngas-Luft-Gemischs angeschlossen. Zwischen dem Gehäuse 10 und der Brennertür 4 ist umlassend eine temperaturbeständige Graphitdichtung 7 angeordnet. Um die Graphitdichtung 7 herum verläuft die Steuerdruckleitung 14 am äußeren Rand der Brennertür 4, wobei die Steuerdruckleitung 14 radial an die Umgebung angrenzt. Die Steuerdruckleitung 14 ist hierbei aus Silikon hergestellt.

[0013] Ist die Graphitdichtung 7 undicht oder falsch montiert, so kann an ihr heißes Abgas der Flamme 12 des Brenners 1 vorbeiströmen und die Steuerdruckleitung 14 wird radial an der undichten Stelle mit heißen Abgasen beaufschlagt. Die Steuerdruckleitung 14 dichtet zunächst die Abgase vor einem Austritt in die Umgebung ab. Wird jedoch auch die Steuerdruckleitung 14 beschädigt, so dass diese schmilzt, ist die Steuerdruckleitung 14 in Folge dessen nicht mehr dicht. Als weitere Folge nimmt der Druck in der Steuerdruckleitung 14 den Umgebungsdruck an. Die Brenngasdosiereinrichtung 15 wird demnach auch mit Umgebungsdruck beaufschlagt, was sie als Signal für einen nicht vorhandenen Luftstrom vom Gebläse interpretiert und demnach die hierzu korrespondierende Brenngasmenge bestimmt, was im Fall von keiner Verbrennungsluftmenge auch keine Brenngasmenge bedeutet. Zudem sind Brenngasdosiereinrichtungen 15 derart konstruiert, dass sie einen bestimmten, vorgegebenen Luftstrom beziehungsweise Mindestdruck für die Freigabe von Brenngas benötigen. Da bei defekter Steuerdruckleitung 14 das Drucksignal unter diesen Mindestwert abfällt, wird die Brenngaszufuhr unterbrochen und der Brenner erlischt. Eine nicht dargestellt Flammenüberwachungsvorrichtung erkennt das Erlöschen der Flamme. Gegebenenfalls versucht die Gerätesteuerung, den Brenner wieder zu starten, was aber aufgrund des zu geringen Drucks in der Steuerdruckleitung 14 misslingt, so dass das Gerät in den Störungsmodus geht und einen entsprechenden Hinweis gibt.

[0014] Optional kann die zumindest die Steuerdruckleitung 14 nur im oberen Bereich verlaufen, da dieser Bereich durch den thermischen Auftrieb besonders belastet ist.

Bezuaszeichenliste

[0015] 

1 Brenner

2 Gebläse

3 Brenngas-Luft-Zuführung

4 Brennertür

5  

6 

7 Graphitdichtung

8 Wärmezelle

9 Wärmetauscher

10 Gehäuse

11 Brennkammer

12 Flamme

13 Abgasleitung

14 Steuerdruckleitung

15 Gasarmatur

16 Venturi

17 Brenngasleitung

Ansprüche

1. Wärmezelle (8) mit einem brennstoffbetriebenen Brenner (1), welchem von einer Brenngasdosiereinrichtung (15) in Abhängigkeit des Drucks in einer Steuerdruckleitung (14) Brenngas zugeführt wird, einem Wärmetauscher (9) zur Übertragung thermischer Energie der Abgase des Brenners (1) auf eine Wärmesenke und einem Gehäuse (10) mit einer Öffnung, welche durch eine demontierbare Brennertür (4) verschließbar ist, wobei auf der einen Seite der Brennertür (4) der Brenner (1) montiert ist und die andere Seite der Brennertür (4) mit einer Brenngas-Luft-Zuführung (3) zur Zuführung eines Brenngas-Luft-Gemisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuse (10) und der Brennertür (4) die Steuerdruckleitung (14) angeordnet ist.

2. Wärmezelle (8) mit Brennertür (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdruckleitung (14) am äußeren Rand der Brennertür (4) verläuft.

3. Wärmezelle (8) mit Brennertür (4) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdruckleitung (14) die Brennertür (4) zumindest annähernd umlaufend umgibt.

4. Wärmezelle (8) mit Brennertür (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerdruckleitung (14) aus einem Werkstoff mit einem Schmelzpunkt unter 300°C, vorzugsweise Kunststoff hergestellt ist.

5. Wärmezelle (8) mit Brennertür (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen Gehäuse (10) und Brennertür (4) eine temperaturbeständige Dichtung (7) befindet.

6. Wärmezelle (8) mit Brennertür (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die temperaturbeständige Dichtung (7) näher am Brenner (1) angeordnet ist als die Steuerdruckleitung (14).

Zeichnung