DE10104229A1

DE10104229A1 - Gas-fired central heating boiler has safety temperature limiting device for shut-off of gas feed to burner

Info

Publication number: DE10104229A1
Application number: DE10104229A
Authority: DE
Inventors: Uriate Oier Aranzabal
Original assignee: Vaillant GmbH
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2001-08-09
Also published as: PL200089B1; PT1130343E; EP1130343A3; ES2245657T3; PL345498A1; EP1130343A2; EP1130343B1; DE50106840D1

Abstract

The central heating boiler has a safety temperature limiting device (13) provided on the cold water side of the boiler heat exchanger and cooperating with a gas valve inserted in the gas feed to the gas burner (1), for shut-off of the gas feed for preventing overheating of the heat exchanger. The safety temperature limiting device can have a bimetallic switch used for opening an electrical contact at a defined threshold temperature.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a heating device according to the preamble of claim 1.

Bei solchen Heizeinrichtungen ist ein Sicherheitstemperaturbegrenzer auslassseitig des Wär meaustauschers vorgesehen, der bei einer Überschreitung einer bestimmten Temperatur die Gaszuführung der Heizeinrichtung unterbricht und somit eine weitere Erhitzung, welche das Gerät beschädigen kann, verhindert. Eine solche Heizeinrichtung zeichnet sich durch einen sehr ein fachen Aufbau und frühe Fehlererkennung aus.In such heating devices, a safety temperature limiter is on the outlet side of the heat Mese exchanger provided that when a certain temperature is exceeded Gas supply to the heater interrupts and thus further heating, which the device prevents damage. Such a heater is characterized by a very fold structure and early error detection.

Gemäß dem Stand der Technik befindet sich der Sicherheitstemperaturbegrenzer also stromab des Wärmeaustauschers auf dessen warmer Ausgangsseite. Kommt es nach einer Wasser zapfung zu einer Fehlfunktion, die durch einen weiteren Betrieb des Brenners gekennzeichnet ist, so erhitzt sich der Wärmeaustauscher weiter. Dies wird als Nachbrand bezeichnet. Durch Wär meleitung erhitzt sich auch die Warmwasserleitung mitsamt des Sicherheitstemperaturbegrenzers stromab des Wärmeaustauschers. Wird eine bestimmte Temperatur überschritten, so öffnet der Sicherheitstemperaturbegrenzer einen integrierten Schalter, wodurch ein Gasventil die Gaszufuhr unterbricht. Der Brenner schaltet somit ab. Nachteil des Standes der Technik ist, dass aufgrund der variablen Warmwassertemperatur der Abschaltwert des Sicherheitstemperaturbegrenzers oberhalb des maximal zulässigen Wertes für die Warmwassertemperatur liegen muss. Ist eine geringe Warmwassertemperatur eingestellt und eine Fehlfunktion durch Nichtabschalten des Brenners liegt vor, so wird die Fehlfunktion erst dann festgestellt, wenn der Sicherheitstempera turbegrenzer eine relativ große Erwärmung erfahren und die Temperatur den Abschaltwert über schritten hat. In dieser Zeit kann es bereits zu einer Schädigung des Wärmeaustauschers kom men.According to the prior art, the safety temperature limiter is therefore downstream of the heat exchanger on its warm exit side. It comes after a water tapping into a malfunction that is characterized by further burner operation, the heat exchanger continues to heat up. This is known as afterburn. By war The hot water pipe together with the safety temperature limiter also heats up downstream of the heat exchanger. If a certain temperature is exceeded, the opens Safety temperature limiter has an integrated switch, which allows a gas valve to supply gas interrupts. The burner therefore switches off. The disadvantage of the prior art is that due to the variable hot water temperature is the switch-off value of the safety temperature limiter must be above the maximum permissible value for the hot water temperature. Is a low hot water temperature set and malfunction by not switching off the Brenners is present, the malfunction is only determined when the safety temperature turbo limiters experience a relatively large temperature rise and the temperature exceeds the switch-off value has stepped. During this time, the heat exchanger can be damaged men.

Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Heizeinrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der trotz eines einfachen Aufbaus eine Fehlfunktion durch Nachbrand sehr rasch festgestellt und ein Abschalten des Brenners erreicht wird.The aim of the invention is to avoid this disadvantage and a heating device at the beginning to propose the type mentioned, in which despite a simple construction malfunction Afterburn is detected very quickly and the burner is switched off.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Heizeinrichtung der eingangs erwähnten Art durch die kenn zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.According to the invention in a heating device of the type mentioned by the drawing features of claim 1 achieved.

Durch die vorgeschlagene Maßnahme wird sichergestellt, daß bereits eine geringe Erwärmung zur Sicherheitsabschaltung führt. Da das Wasser auf der Kaltwasserseite geringeren Temperatur schwankungen unterliegt als das Wasser auf der Warmwasserseite, kann der Abschaltwert des Sicherheitstemperaturbegrenzers wesentlich niedriger gewählt werden. Bei Nachbrand wird der Abschaltwert deutlich früher erreicht und somit der Brenner bereits nach merklich kürzerer Zeit abgeschaltet, was dazu führt, dass eine Schädigung des Wärmeaustauschers sicher vermieden wird.The proposed measure ensures that even a little warming to Safety shutdown leads. Because the water on the cold water side is lower temperature is subject to fluctuations than the water on the hot water side, the switch-off value of the Safety temperature limiter can be chosen significantly lower. At afterburn the Switch-off value reached significantly earlier and thus the burner after a noticeably shorter time switched off, which leads to damage to the heat exchanger being avoided becomes.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 wird eine konstruktive Lösung beschrieben, bei der sich die Position des Sicherheitstemperaturbegrenzers oberhalb der Brennkammer stromauf eines Lamellen-Wärmeaustauschers befindet.The features of claim 2 describe a constructive solution in which the position of the safety temperature limiter upstream of the combustion chamber Finned heat exchanger is located.

Durch die Merkmale des Anspruches 3 wird eine konstruktive Lösung beschrieben, bei der sich die Position des Sicherheitstemperaturbegrenzers stromauf einer wassergekühlten Brennkammer befindet.The features of claim 3 describe a constructive solution in which the position of the safety temperature limiter upstream of a water-cooled combustion chamber located.

Durch die Merkmale des Anspruchs 4 wird erreicht, dass eine größere Fläche zur Übertragung der Wärme von der Wasserleitung auf den Sicherheitstemperaturbegrenzer zur Verfügung steht, was den Wärmeübergang begünstigt und somit die Reaktionszeit des Sensors des Sicherheitstempe raturbegrenzers verkürzt.The features of claim 4 ensure that a larger area for transmitting the What is available from the water pipe to the safety temperature limiter is what favors the heat transfer and thus the response time of the sensor of the safety temperature shortened.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher erläutert, die schematisch eine erfin dungsgemäße Heizeinrichtung zeigen.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings, which schematically invent one show appropriate heating device.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein hydraulisches Schaltbild eines Wasserheizers Fig. 1 is a hydraulic circuit diagram of a water heater

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Lamellenwärmeaustauscher und Fig. 2 is a plan view of a finned heat exchanger and

Fig. 3 eine Ansicht des Lamellenwärmeaustauschers mit einer Brennkammer Fig. 3 is a view of the finned heat exchanger with a combustion chamber

Bei der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung gemäß Fig. 1 ist ein Brenner 1 vorgesehen, dem stromab eines Abgaswegs ein Wärmeaustauscher 2 zur Übertragung der thermischen Energie der heißen Abgase des Brenners 1 auf einen Wasserstrom und ferner eine Strömungssicherung 3 nachgeordnet sind. In einem von einem Kaltwassereinlass 4 bis zu einem Zapfventil 12 reichen den Wasserweg ist ein Sicherheitstemperaturbegrenzer 13 an der Kaltwasserseite 17 des Wär meaustauschers 2 angebracht. Dieser Sicherheitstemperaturbegrenzer 13 ist über eine Zwei drahtleitung 15 mit einer Ionisationselektrode 10 und einem Gasventil 7 zwischen Gasanschluß 6 und Brenner 1 in Serie verbunden. Der Sicherheitstemperaturbegrenzer 13 enthält einen inte grierten Schalter 20, der z. B. mittels Bimetall auf Wärme reagiert und ab einer bestimmten Tem peratur einen Kontakt öffnet. Ein Wasserschalter 5 auf der Kaltwasserseite 17 ist über eine Stell stange 9 mit einem Gasventil 8, ebenfalls zwischen Gasanschluß 6 und Brenner 1, verbunden. Das Gasventil 7 ist mit einem Elektromagneten 18 versehen, an dem eine der beiden Leitungen der Zweidrahtleitung 15 angeschlossen ist. Der Elektromagnet 18 ist über eine der beiden Leitun gen der Zweidrahtleitung 15 mit dem Sicherheitstemperaturbegrenzer 13 verbunden. Die andere Leitung der Zweidrahtleitung 15 führt von dem Sicherheitstemperaturbegrenzer 13 zur Ionisationselektrode 10. Die Leitung 16 führt von dem Elektromagneten 18 zum Brenner 1.With the inventive heating device according to FIG. 1, a burner 1 is provided to the downstream of an exhaust way 2, a heat exchanger for transferring the thermal energy of the hot exhaust gases of the burner 1 on a water stream and further comprising a flow fuse 3 are arranged downstream. In a range from a cold water inlet 4 to a nozzle 12 the water path, a safety temperature limiter 13 is attached to the cold water side 17 of the heat exchanger 2 . This safety temperature limiter 13 is connected via a two wire line 15 with an ionization electrode 10 and a gas valve 7 between gas connection 6 and burner 1 in series. The safety temperature limiter 13 contains an inte grated switch 20 , the z. B. reacts to heat by means of bimetal and opens a contact temperature from a certain temperature. A water switch 5 on the cold water side 17 is connected via an actuating rod 9 with a gas valve 8 , also between the gas connection 6 and the burner 1 . The gas valve 7 is provided with an electromagnet 18 to which one of the two lines of the two-wire line 15 is connected. The electromagnet 18 is connected to the safety temperature limiter 13 via one of the two lines of the two-wire line 15 . The other line of the two-wire line 15 leads from the safety temperature limiter 13 to the ionization electrode 10 . The line 16 leads from the electromagnet 18 to the burner 1 .

Wird Warmwasser durch das Öffnen eines Zapfventils 12 an einer Zapfstelle 19 angefordert, so stellt der Wasserschalter 5 einen Wasserdurchfluß fest. Der Brenner 1 wird gestartet und erhitzt das durch den Wärmeaustauscher 2 strömende Wasser, das über den Warmwasserausgang 11 zur Zapfstelle 19 fließt. In der Gaszufuhr des Brenners befindet sich stromab hinter der Gaszufüh rung 6 zusätzlich zum Gasventil 8, das vom Wasserschalter gesteuert wird, auch ein Gasventil 7, das im stationären Zustand durch den von der Ionisationselektrode 10 aufgenommenen Ionisa tionsstrom gegebenenfalls nach Verstärkung gesteuert wird. Erlischt die Flamme des Brenners 1, so liegt kein Ionisationsstrom an der Ionisationselektrode 10 an, und das Gasventil 7 schließt die Gaszufuhr des Brenners 1.If hot water is requested by opening a tap valve 12 at a tap 19 , the water switch 5 detects a water flow. The burner 1 is started and heats the water flowing through the heat exchanger 2 , which flows via the hot water outlet 11 to the tap 19 . In the gas supply of the burner is downstream of the Gaszufüh tion 6 in addition to the gas valve 8 , which is controlled by the water switch, also a gas valve 7 , which is controlled in the steady state by the ionization electrode 10 ionization current optionally after amplification. If the flame of the burner 1 goes out, there is no ionization current at the ionization electrode 10 , and the gas valve 7 closes the gas supply to the burner 1 .

Wird das Zapfventil 12 während des Betriebs des Brenners geschlossen, so stellt normalerweise der Wasserschalter 5 fest, dass kein Wasser fließt und schließt das Gasventil 8, wodurch der Brenner 1 erlischt. Kommt es dabei zu einer Fehlfunktion, wodurch das Gasventil 8 geöffnet bleibt und somit der Brenner 1 weiter brennt, so erhitzt sich der Wärmeaustauscher 2, der die Wärme nun nicht an einen Wasserfluß abgeben kann. Über Wärmeleitung erhitzt sich auch die Kaltwas serleitung 23 stromauf des Wärmeaustauschers 2. An dieser Kaltwasserleitung 23 ist der Sicher heitstemperaturbegrenzer 13 angebracht, der sich ebenfalls erwärmt. Überschreitet die Tempe ratur des Sicherheitstemperaturbegrenzers 13 einen bestimmten Abschaltwert, so öffnet sich der in dem Sicherheitstemperaturbegrenzer 13 integrierte Schalter 20. Hierdurch wird die Stromzu führung zu dem Gasventil 7 unterbrochen, wodurch die Gaszuführung vom Gasanschluß 6 zum Brenner 1 unterbrochen wird.If the nozzle 12 is closed during operation of the burner, the water switch 5 normally determines that no water is flowing and closes the gas valve 8 , whereby the burner 1 goes out. If there is a malfunction, whereby the gas valve 8 remains open and thus the burner 1 continues to burn, the heat exchanger 2 heats up, which now cannot release the heat to a water flow. The Kaltwas serleitung 23 upstream of the heat exchanger 2 is also heated. At this cold water line 23 , the safety temperature limiter 13 is attached, which also heats up. Exceeds the tempering temperature of the safety 13 a certain cutoff value, then the integrated in the safety cut-out switches 13 20 opens. As a result, the Stromzu lead to the gas valve 7 is interrupted, whereby the gas supply from the gas connection 6 to the burner 1 is interrupted.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung, bei welcher der Sicherheitstemperaturbe grenzer 13 stromauf unmittelbar vor einem Lamellen-Wärmeaustauscher 21 auf der Kaltwasser seite 17 angebracht ist. Demgegenüber befindet sich der Sicherheitstemperaturbegrenzer 13 in Fig. 3 stromauf einer wassergekühlten Brennkammer 22, die Teil des Wärmeaustauschers 2 ist, aber dem Lamellen-Wärmeaustauscher 21 hydraulisch vorgeschaltet ist. Fig. 2 shows a heating device according to the invention, in which the safety temperature limiter 13 is mounted upstream immediately before a finned heat exchanger 21 on the cold water side 17 . In contrast, the safety temperature limiter 13 in FIG. 3 is located upstream of a water-cooled combustion chamber 22 , which is part of the heat exchanger 2 , but is hydraulically connected upstream of the finned heat exchanger 21 .

Claims

1. Heating device with a safety temperature limiter ( 13 ), which is connected to a gas valve ( 7 ) in the gas supply to a heat exchanger through which the water flows through the heat exchanger of the heating device burner ( 1 ), characterized in that the safety temperature limiter ( 13 ) on the cold water side ( 17 ) of the heat exchanger ( 2 ).

2. Heating device according to claim 1, characterized in that the safety temperature limiter ( 13 ) is arranged on the cold water side ( 17 ) upstream of the heat exchanger containing a finned heat exchanger.

3. Heating device according to at least one of claims 1 to 2, characterized in that the safety temperature limiter ( 13 ) on the inlet side, a water-cooled combustion chamber ( 22 ) containing heat exchanger is hydraulically connected upstream.

4. Heating device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the receiving point and the contact point of the safety temperature limiter ( 13 ) are flattened.