[go: up one dir, main page]

EP1486727A1 - Gasmischvorrichtung für einen Gasbrenner - Google Patents

Gasmischvorrichtung für einen Gasbrenner Download PDF

Info

Publication number
EP1486727A1
EP1486727A1 EP04013066A EP04013066A EP1486727A1 EP 1486727 A1 EP1486727 A1 EP 1486727A1 EP 04013066 A EP04013066 A EP 04013066A EP 04013066 A EP04013066 A EP 04013066A EP 1486727 A1 EP1486727 A1 EP 1486727A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
linearization
air
flow
inlet opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP04013066A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1486727B1 (de
Inventor
Bernulf Goesling
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1486727A1 publication Critical patent/EP1486727A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1486727B1 publication Critical patent/EP1486727B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F23D14/60—Devices for simultaneous control of gas and combustion air

Definitions

  • the invention relates to a gas mixing device for a gas burner, consisting from a gas fitting, which is connected via a gas supply line to a mixing room is, which has at least one air inlet opening, and a fan, which is in communication with the input side of the air inlet opening or which with the output side of the mixing chamber and a burner is connected.
  • the invention also relates to a method for operating a mixing device for a gas burner with a mixing chamber, which has a fan with the burner connected.
  • Such gas mixing devices serve the preparation of the gas-air mixture for example, for condensing appliances.
  • the volume flows of fuel gas and combustion air in the mixing space and merged by means of Blower supplied to the burner.
  • the burner output is determined by the blower amount of delivered air determined. This creates by a bottleneck at the Air inlet opening in the mixing chamber a negative pressure that is exploited to to regulate the volume flow of the fuel gas, that this by means of a Pressure regulator is kept in the gas valve to ambient pressure and then a appropriately sized bottleneck happens.
  • the ratio of pressure difference and flow at a bottleneck has one parabolic course.
  • Pressure difference can be varied by a factor of 100. This makes high demands the gas mixing device, which entail high costs.
  • the object is achieved in that in the gas supply line a linearization element is arranged and at the mixing room at least another Linearization element is arranged for the air supply. This will achieve that the ratio of pressure difference and volume flow is linear and therefore the occurring pressure differences vary much less than when using Narrows to determine the volume flows.
  • the components of Gas mixing device must therefore meet lower requirements and can be carried out inexpensively.
  • the linearization element in the gas supply line as a laminar flow element formed is a linear over a large range of the differential pressure Connection to the volume flow achieved.
  • a low susceptibility to contamination from the ambient air is achieved by the linearization element as an air inlet opening with it behind attached control is formed.
  • control is as, permanently elastic tongue formed by means of a spacer in the mixing chamber in the direction of Air flow is arranged behind the air inlet opening.
  • a good resistance to changes in the gas-air mixture by Aging of components of the gas mixing device is achieved by the Control of thin sheet metal, preferably made of spring steel is formed.
  • a development of the embodiment according to the invention provides that the Control is in operative connection with an active component. hereby The mixing ratio of the gas-air mixture can be adjusted specifically.
  • variable gas mixing device A particularly easy-to-control embodiment of the variable gas mixing device is provided by that to the control a permanent magnet is mounted, which is in operative connection with an electromagnet.
  • the object of the invention relating to the method is achieved in that the Ratio of pressure and flow in the gas supply by a Linearization is linearized and the air flow through the mixing chamber another linearization element is linearized. This ensures that in at an enlarged modulation range of the volume flow, the pressure differences stay in a technically easier realizable area.
  • a particularly large modulation ratio with constant mixture preparation is achieved by linearizing the ratio of pressure and pressure Volume flow at the linearization element on the linearization of the ratio of pressure and flow on the linearization element in the gas supply line in such a way It is agreed that a constant ratio of gas quantity to air volume in the mixing room is reached.
  • the force of the electromagnet on the Permanent magnet set such that by the change in cross section of the Air inlet opening the ratio of gas quantity and air volume changed specifically is, the mixing ratio of the gas-air mixture in wide ranges be set.
  • An automatic control of the gas-air mixture is achieved by the Gas mixing device with a sensor for determining the air ratio (lambda) is provided, the output signal of the sensor fed to a control element and the output signal of the control element is supplied to the electromagnet.
  • Fig. 1 shows a simplified embodiment of a gas mixing device 1 for a Burner 50, as currently used for example for mixing gas and air for a Condensing boilers are used.
  • Such a gas mixing device 1 consists of a gas fitting 30, which with a Gas line 40 is connected, which is connected to a mixing chamber 10, which is in turn connected via a blower 20 with a burner 50.
  • the gas valve 30 consists of two safety valves 32, 33 and a pressure regulator 31.
  • Der Mixing chamber 10 has at least one air inlet opening 12 over which Combustion air can flow into the mixing chamber 10.
  • the mixing chamber 10 is one-sided with the Blower 20 is connected, which has an impeller 21 and a motor 22. The gas-air mixture is sucked in by means of the blower 20 and via a Gas mixture line 23 fed to the burner 50.
  • the one Pressure regulator 31 contains the gas pressure in the gas fitting 30 on the value of the Environmental pressure holds.
  • the gas mixing device 1 consists of a Gas fitting 30, which is connected to a gas line 40 which communicates with a mixing chamber 10 is connected, which in turn is connected to a burner 50.
  • the Gas fitting 30 consists of two safety valves 32, 33 and a pressure regulator 31.
  • the gas supply line 40 By the gas supply line 40, a bottleneck 42 between the gas fitting 30 and Having mixing chamber 10, the fuel gas can flow into the mixing chamber 10, the for example, in the form of a mixing tube can be executed.
  • the mixing room 10 has at least one air inlet opening 12, via the combustion air in can flow in the mixing chamber 10.
  • the air inlet opening is provided with a fan 20 connected, which has an impeller 21 and a motor 22.
  • Of the Pressure regulator 31 is by means of a pressure line 34 with the air supply behind the Blower 20 and connected in front of the air inlet opening 12.
  • Fig. 3 is a simplified gas mixing device 1 in the inventive Execution shown.
  • the gas supply line 40 instead of the constriction 42 a linearization element 41, for example, a laminar Flow element on.
  • This element consists of numerous channels with low Cross section through which gas can flow. Characteristic of such laminar Flow elements is that the ratio of volume flow and pressure drop up to a certain volume flow is almost linear.
  • the inventive embodiment of the gas mixing device 1 at the Mixing space 10 at least one linearization element 11, which is a linear Ratio of volume flow and pressure drop of the air flowing through has.
  • This linearization element 11 consists of an air inlet opening 12, a Control 13 and a spacer 14, wherein the control 13th within the mixing chamber 10 in the direction of the air flow behind the Air inlet opening 12 is arranged.
  • Fig. 4 is a gas mixing device 1 in the inventive embodiment represented, in which the pressure regulator 31 as in Fig. 2 via the pressure line 34 with the Air supply is connected in front of the air inlet opening 12 and the gas pressure regulates the existing value of the Heilruckes.
  • the fan 20 in the gas flow direction in front of the mixing chamber 10.
  • Fig. 5 shows the linearization element 11 in an enlarged view.
  • the control element 13 is within the mixing chamber 10 via a Air inlet opening 12 by means of a spacer 14 mounted such that at rest or at minimum flow a minimum Forms cross-sectional area for the incoming air, which in particular by the Height of the spacer 14 can be adjusted.
  • the control 13 closes the air inlet opening 12 almost. With increasing volume flow, this bends Control 13 in the flow direction, thus increasing the cross-sectional area for the incoming air and reduces the pressure drop. With this control 13 is achieved that the pressure drop in dependence on the flow on the Air inlet opening 12 is nearly linearized.
  • the control element 13 can in the simplest case as permanently elastic tongue be formed, and for example from a formed of thin sheet metal Spring exist.
  • the tongue of spring steel or plastic consist.
  • a laminar flow element in the region of the at least one air inlet opening 12 also a laminar flow element are used, but with the disadvantage that this is added comparatively quickly with dust from the ambient air.
  • control element 13 may take the form of a Exhaust flap be provided. In this embodiment, on the Spacers are dispensed with.
  • two are in the gas mixing device 1 different methods for linearizing the patterns of pressure drop of the air and used the gas flow.
  • the ratio of pressure and Volume flow in the gas supply line 40 by a linearization element 41 for example, by a laminar flow element, and the ratio of pressure and Volume flow of the combustion air by means of a second linearization element 11 set.
  • the linearization element 11 consists of the air inlet opening 12, the control 13 and the spacer 14.
  • both linearization methods are coordinated such that a constant ratio of gas quantity to air volume over a relatively large Modulation area is achieved in the mixing chamber 10. This can be a simple and inexpensive gas mixing device 1 can be provided.
  • the characteristic of the linearization element 11 can be determined by the geometry of the tongue, their stiffness, influenced by material and thickness, as well as by the height of the Spacer 14 can be adjusted.
  • the gas mixing device 1 can also as be executed adjustable device. It is the control 13 with active components in operative connection.
  • Fig. 6 shows an embodiment in which formed on the spring Sheet metal strip of the control 13, a permanent magnet 16 is mounted. In In the immediate vicinity of an electromagnet 15 is arranged, of a control current is flowed through. Depending on the height of the control current can be a different Force exerted on the permanent magnet 16. This force affects the Position of the control element 13, whereby the cross-sectional area at the Air inlet opening 12 can be changed. This allows the targeted Mixing ratio of gas and air can be adjusted.
  • the active component for example, the electromagnet 15 can also with the Control 13 and be connected to a passive element,
  • the permanent magnet 16 are in operative connection.
  • a Air ratio control are established by the output signal of the sensor Control element is supplied and the output signal of the control element of the active components, for example, the electromagnet 15 is supplied.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gasmischvorrichtung für einen Gasbrenner, bestehend aus einer Gasarmatur, die über eine Gaszuleitung mit einem Mischraum verbunden ist, welcher mindestens eine Lufteintrittsöffnung aufweist, und ein Gebläse, welches mit der Eingangsseite der Lufteintrittsöffnung in Verbindung steht oder welches mit der Ausgangsseite des Mischraumes und einem Brenner verbunden ist. Um einen großen Modulationsbereich der Brennerleistung bei geringen Kosten zu erreichen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in der Gaszuleitung ein Linearisierungselement angeordnet ist und an dem Mischraum ein mindestens weiteres Linearisierungselement für die Luftzufuhr angeordnet ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasmischvorrichtung für einen Gasbrenner, bestehend aus einer Gasarmatur, die über eine Gaszuleitung mit einem Mischraum verbunden ist, welcher mindestens eine Lufteintrittsöffnung aufweist, und ein Gebläse, welches mit der Eingangsseite der Lufteintrittsöffnung in Verbindung steht oder welches mit der Ausgangsseite des Mischraumes und einem Brenner verbunden ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb einer Mischvorrichtung für einen Gasbrenner mit einem Mischraum, die über ein Gebläse mit dem Brenner verbunden.
Stand der Technik
Solche Gasmischvorrichtungen dienen der Aufbereitung des Gas-Luft-Gemisches beispielsweise für Brennwertgeräte. Dabei werden die Volumenströme von Brenngas und Verbrennungsluft in dem Mischraum zusammengeführt und mittels des Gebläses dem Brenner zugeführt. Die Brennerleistung wird durch die vom Gebläse geförderte Luftmenge bestimmt. Diese erzeugt durch eine Engstelle an der Lufteintrittsöffnung in dem Mischraum einen Unterdruck, der dazu ausgenutzt wird, den Volumenstrom des Brenngases dadurch zu regeln, dass dieses mittels eines Druckreglers in der Gasarmatur auf Umgebungsdruck gehalten wird und danach eine geeignet dimensionierte Engstelle passiert.
Das Verhältnis von Druckdifferenz und Volumenstrom an einer Engstelle hat einen parabelförmigen Verlauf. Zur Erzielung eines Modulationsverhältnisses von 10 zwischen kleinster und größer bereitgestellter Brennerleistung muss daher die Druckdifferenz um den Faktor 100 variiert werden. Dies stellt hohe Anforderungen an die Gasmischvorrichtung, die hohe Kosten zur Folge haben.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Gasmischvorrichtung zu schaffen, mit der ein hohes Modulationsverhältnis bei niedrigen Kosten erreicht werden kann.
Vorteile der Erfindung
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der Gaszuleitung ein Linearisierungselement angeordnet ist und an dem Mischraum ein mindestens weiteres Linearisierungselement für die Luftzufuhr angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass das Verhältnis von Druckdifferenz und Volumenstrom linear ist und daher die auftretenden Druckdifferenzen weit weniger variieren als bei Verwendung von Engstellen zur Bestimmung der Volumenströme. Die Komponenten der Gasmischvorrichtung müssen somit geringere Anforderungen erfüllen und können kostengünstig ausgeführt werden.
Wird das Linearisierungselement in der Gaszuleitung als laminares Flow-Element ausgebildet, wird über einen großen Bereich des Differenzdruckes ein linearer Zusammenhang zum Volumenstrom erreicht.
Eine geringe Anfälligkeit gegenüber Verschmutzungen aus der Umgebungsluft wird erreicht, indem das Linearisierungselement als Lufteintrittsöffnung mit dahinter angebrachtem Steuerelement ausgebildet ist.
In einer bevorzugten Ausführung wird das Steuerelement als, dauerelastische Zunge ausgebildet, die mittels eines Abstandhalters in dem Mischraum in Richtung der Luftströmung hinter der Lufteintrittsöffnung angeordnet ist. Diese Ausführung ist besonders einfach im Aufbau, unempfindlich gegen Verschmutzung und kostengünstig in der Herstellung.
Eine gute Beständigkeit gegen Veränderungen des Gas-Luftgemisches durch Alterung von Komponenten der Gasmischvorrichtung wird erreicht, indem das Steuerelement aus dünnem Blech, vorzugsweise aus Federstahl ausgebildet ist.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ausführungsform sieht vor, dass das Steuerelement mit einer aktiven Komponente in Wirkverbindung steht. Hierdurch kann das Mischungsverhältnis des Gas-Luft-Gemisches gezielt angepasst werden.
Eine besonders einfach anzusteuernde Ausführungsform der variablen Gasmischvorrichtung wird dadurch bereitgestellt dass an das Steuerelement ein Dauermagnet angebracht ist, der in Wirkverbindung mit einem Elektromagneten steht.
Die das Verfahren betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass das Verhältnis von Druck und Volumenstrom in der Gaszuleitung durch ein Linearisierungselement linearisiert wird und der Luftstrom in dem Mischraum durch ein weiteres Linearisierungselement linearisiert wird. Hierdurch wird erreicht, dass in bei einem vergrößerten Modulationsbereich des Volumenstromes die Druckdifferenzen in einem technisch leichter realisierbaren Bereich bleiben.
In einer kostengünstigen und robusten Weiterbildung des Verfahrens erfolgt die Linearisierung des Verhältnisses von Druck und Volumenstrom am Linearisierungselement, indem sich das Steuerelement bei zunehmender Strömung derart biegt, dass sich der Querschnitt der Lufteintrittsöffnung vergrößert.
Ein besonders großes Modulationsverhältnis bei konstanter Gemischaufbereitung wird dadurch erreicht, dass die Linearisierung des Verhältnisses von Druck und Volumenstrom am Linearisierungselement auf die Linearisierung des Verhältnisses von Druck und Volumenstrom am Linearisierungselement in der Gaszuleitung derart abgestimmt wird, dass ein konstantes Verhältnis von Gasmenge zu Luftmenge in dem Mischraum erreicht wird.
Wird mittels eines Steuerstromes die Kraft des Elektromagneten auf den Dauermagneten derart eingestellt, dass durch die Querschnittsänderung der Lufteintrittsöffnung das Verhältnis von Gasmenge und Luftmenge gezielt verändert wird, kann das Mischungsverhältnis des Gas-Luftgemisches in weiten Bereichen eingestellt werden.
Eine automatische Regelung des Gas-Luftgemisches wird erreicht indem die Gasmischvorrichtung mit einem Sensor zur Bestimmung der Luftzahl (Lambda) versehen wird, das Ausgangssignal des Sensors einem Regelelement zugeführt und das Ausgangssignal des Regelelementes dem Elektromagneten zugeführt wird.
Eine verbesserte Verbrennung mit geringerem Schadstoffausstoß und verringerter Geräuschentwicklung wird erreicht, indem die durch die Induktionswirkung des Dauermagneten in der Magnetspule des Elektromagneten induzierte Spannung zur Dämpfung von Schwingungen des Steuerelementes benutzt wird oder Brennerschwingungen detektiert werden.
Zeichnungen
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine vereinfachte Ausführung der Gasmischvorrichtung für einen Gasbrenner gemäß dem Stand der Technik
Fig. 2
eine Gasmischvorrichtung für einen Gasbrenner gemäß dem Stand der Technik
Fig. 3
eine vereinfachte Ausführung der Gasmischvorrichtung für einen Gasbrenner gemäß der Erfindung
Fig. 4
eine Gasmischvorrichtung für einen Gasbrenner gemäß der Erfindung
Fig. 5
in schematischer Darstellung ein Linearisierungselement
Fig. 6
in schematischer Darstellung das Linearisierungselement in einer verstellbaren Ausführungsvariante
Ausführungsbeispiel
Fig. 1 zeigt eine vereinfachte Ausführung einer Gasmischvorrichtung 1 für einen Brenner 50, wie sie derzeit beispielsweise zur Mischung von Gas und Luft für einen Brennwertkessel zum Einsatz kommen.
Eine derartige Gasmischvorrichtung 1 besteht aus einer Gasarmatur 30, die mit einer Gasleitung 40 verbunden ist, die mit einem Mischraum 10 verbunden ist, welcher wiederum über ein Gebläse 20 mit einem Brenner 50 verbunden ist. Die Gasarmatur 30 besteht aus zwei Sicherheitsventilen 32, 33 und einem Druckregler 31. Der Mischraum 10 weist mindestens eine Lufteintrittsöffnung 12 auf, über die Verbrennungsluft in den Mischraum 10 einströmen kann. Durch die Gaszuleitung 40, die eine Engstelle 42 zwischen Gasarmatur 30 und Mischraum 10 aufweist, kann das Brenngas in den Mischraum 10 einströmen. Der Mischraum 10 ist einseitig mit dem Gebläse 20 verbunden, welches ein Gebläserad 21 und einen Motor 22 aufweist. Das Gas-Luft-Gemisch wird mittels des Gebläses 20 angesaugt und über eine Gasgemisch-Leitung 23 dem Brenner 50 zugeführt.
Die Einstellung der richtigen Gasmenge erfolgt mit der Gasarmatur 30, die einen Druckregler 31 enthält, der den Gasdruck in der Gasarmatur 30 auf dem Wert des Umgebungsdruckes hält.
Die Luft strömt durch die Lufteintrittsöffnung 12, die häufig aus vielen Öffnungen mit geringem Querschnitt ausgebildet ist. Dadurch entsteht ein Unterdruck in dem Mischraum 10, der dafür sorgt, dass eine bestimmte Gasmenge aus der Gasarmatur 30 in den Mischraum 10 einströmt. Infolge der Gasströmung kommt es an der Engstelle 42 zu einem Druckabfall, der sich nahezu proportional zum Quadrat des Volumenstromes durch diese Engstelle 42 verhält. Ähnlich verhält es sich bei der Verbrennungsluft. Auch hier weist die Funktion zwischen Druckabfall über die mindestens eine Lufteintrittsöffnung 12 und Volumenstrom einen nahezu parabelförmigen Verlauf auf. Da sowohl das Gas als auch die Verbrennungsluft eine Querschnittsverengung passieren müssen, ist der Druckabfall in der Gasströmung proportional zum Druckabfall in der Luftströmung, wodurch sich innerhalb des Modulationsbereichs ein konstantes Mischungsverhältnis einstellt.
Eine weitere Ausfühungsform der Gasmischvorrichtung 1 besteht aus einer Gasarmatur 30, die mit einer Gasleitung 40 verbunden ist, die mit einem Mischraum 10 verbunden ist, welcher wiederum mit einem Brenner 50 verbunden ist. Die Gasarmatur 30 besteht aus zwei Sicherheitsventilen 32, 33 und einem Druckregler 31. Durch die Gaszuleitung 40, die eine Engstelle 42 zwischen Gasarmatur 30 und Mischraum 10 aufweist, kann das Brenngas in den Mischraum 10 einströmen, der beispielsweise in der Form eines Mischrohres ausgeführt sein kann. Der Mischraum 10 weist mindestens eine Lufteintrittsöffnung 12 auf, über die Verbrennungsluft in den Mischraum 10 einströmen kann. Die Lufteintrittsöffnung ist mit einem Gebläse 20 verbunden, welches ein Gebläserad 21 und einen Motor 22 aufweist. Der Druckregler 31 ist mittels einer Druckleitung 34 mit der Luftzuführung hinter dem Gebläse 20 und vor der Lufteintrittsöffnung 12 verbunden.
Die Einstellung der richtigen Gasmenge erfolgt mittels des Druckreglers 31, der den Gasdruck in der Gasarmatur 30 auf dem Wert des Druckes vor der Lufteintrittsöffnung 12 hält.
Nachteilig ist bei diesem Stand der Technik, dass mit einer derartigen Vorrichtung nur ein kleiner Modulationsbereich erzielt werden kann. Eine Gasarmatur 30, die extreme Druckbereiche exakt regeln kann, wie sie bei größeren Modulationsbereichen auftreten, muss als Präzisionsbauteil ausgeführt werden und ist damit sehr teuer.
In Fig. 3 ist eine vereinfachte Gasmischvorrichtung 1 in der erfinderischen Ausführung dargestellt.
Im Gegensatz zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform weist die Gaszuleitung 40 statt der Engstelle 42 ein Linearisierungselement 41, beispielsweise ein laminares Flow-Element auf. Dieses Element besteht aus zahlreichen Kanälen mit geringem Querschnitt, durch die Gas strömen kann. Kennzeichnend für derartige laminare Flow-Elemente ist, dass das Verhältnis von Volumenstrom und Druckabfall bis zu einem bestimmten Volumenstrom nahezu linear verläuft.
Weiterhin weist die erfinderische Ausgestaltung der Gasmischvorrichtung 1 an dem Mischraum 10 mindestens ein Linearisierungselement 11 auf, das ein lineares Verhältnis von Volumenstrom und Druckabfall der durchströmenden Luft aufweist. Dieses Linearisierungselement 11 besteht aus einer Lufteintrittsöffnung 12, einem Steuerelement 13 und einem Abstandshalter 14, wobei das Steuerelement 13 innerhalb des Mischraumes 10 in Richtung der Luftströmung hinter der Lufteintrittsöffnung 12 angeordnet ist.
In Fig. 4 ist eine Gasmischvorrichtung 1 in der erfinderischen Ausgestaltung dargestellt, bei der der Druckregler 31 wie in Fig. 2 über die Druckleitung 34 mit der Luftzuführung vor der Lufteintrittsöffnung 12 verbunden ist und den Gasdruck auf den dort vorhandenen Wert des Luftruckes regelt. Im Unterschied zu Fig. 3 ist hier das Gebläse 20 in Gasflussrichtung vor dem Mischraum 10 angeordnet.
Fig. 5 zeigt das Linearisierungselement 11 in einer vergrößerten Darstellung.
Das Steuerelement 13 ist innerhalb des Mischraumes 10 über einer Lufteintrittsöffnung 12 mittels eines Abstandshalters 14 derart angebracht, dass sich im Ruhezustand bzw. bei minimalem Volumenstrom eine minimale Querschnittsfläche für die einströmende Luft ausbildet, was insbesondere durch die Höhe des Abstandhalters 14 eingestellt werden kann. Das Steuerelement 13 schließt die Lufteintrittsöffnung 12 nahezu ab. Bei steigendem Volumenstrom biegt sich das Steuerelement 13 in Strömungsrichtung und vergrößert so die Querschnittsfläche für die einströmende Luft und vermindert den Druckabfall. Mit diesem Steuerelement 13 wird erreicht, dass der Druckabfall in Abhängigkeit vom Volumenstrom über die Lufteintrittsöffnung 12 nahezu linearisiert wird.
Das Steuerelement 13 kann im einfachsten Fall als dauerelastische Zunge ausgebildet sein, und beispielsweise aus einer aus dünnem Blech ausgebildeten Feder bestehen. Vorzugsweise kann die Zunge aus Federstahl oder Kunststoff bestehen.
Grundsätzlich kann im Bereich der mindestens einen Lufteintrittsöffnung 12 auch ein laminares Flow-Element eingesetzt werden, was aber den Nachteil hätte, dass dieses vergleichsweise schnell mit Staub aus der Umgebungsluft zugesetzt wird.
Eine weitere Ausführungsform des Steuerelementes 13 kann in Form einer Abgasklappe vorgesehen sein. In dieser Ausführungsform kann auf den Abstandshalter verzichtet werden.
In bevorzugter Ausführungsform werden in der Gasmischvorrichtung 1 zwei unterschiedliche Verfahren zur Linearisierung der Verläufe des Druckabfalls der Luftund der Gas-Strömung eingesetzt. Dabei ist das Verhältnis von Druck und Volumenstrom in der Gaszuleitung 40 durch ein Linearisierungselement 41, beispielsweise durch ein laminares Flow-Element, und das Verhältnis von Druck und Volumenstrom der Verbrennungsluft mittels eines zweiten Linearisierungselementes 11 eingestellt. Das Linearisierungselement 11 besteht dabei aus der Lufteintrittsöffnung 12, dem Steuerelement 13 und dem Abstandhalter 14. Bei optimaler Einstellung sind beide Linearisierungsverfahren derart aufeinander abgestimmt, dass ein konstantes Verhältnis von Gasmenge zu Luftmenge über einen relativ großen Modulationsbereich in dem Mischraum 10 erreicht wird. Damit kann eine einfache und kostengünstige Gasmischvorrichtung 1 bereitgestellt werden.
Die Kennlinie des Linearisierungselementes 11 kann durch die Geometrie der Zunge, ihre Steifigkeit, beeinflusst durch Material und Dicke, sowie durch die Höhe des Abstandhalters 14 angepasst werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Gasmischvorrichtung 1 auch als verstellbare Vorrichtung ausgeführt sein. Dabei steht das Steuerelement 13 mit aktiven Komponenten in Wirkverbindung.
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem an dem als Feder ausgebildeten Blechstreifen des Steuerelementes 13 ein Dauermagnet 16 angebracht ist. In unmittelbarer Nähe ist ein Elektromagnet 15 angeordnet, der von einem Steuerstrom durchflossen wird. Je nach der Höhe des Steuerstroms kann eine unterschiedliche Kraft auf den Dauermagneten 16 ausgeübt werden. Diese Kraft beeinflusst die Stellung des Steuerelementes 13, wodurch die Querschnittsfläche an der Lufteintrittsöffnung 12 verändert werden kann. Dadurch kann gezielt das Mischungsverhältnis von Gas und Luft eingestellt werden.
Die aktive Komponente, beispielsweise der Elektromagnet 15 kann auch mit dem Steuerelement 13 fest verbunden sein und mit einem passiven Element, beispielsweise dem Dauermagneten 16 in Wirkverbindung stehen.
Im Zusammenspiel mit einem Sensor zur Messung der Luftzahl (Lambda) kann eine Luftzahlregelung aufgebaut werden, indem das Ausgangssignal des Sensors einem Regelelement zugeführt wird und das Ausgangssignal des Regelelementes der aktiven Komponenten, beispielsweise dem Elektromagneten 15 zugeführt wird.
In einer weiteren Ausführungsform können aufgrund der Induktionswirkung des Dauermagneten 16 auf die Magnetspule des Elektromagneten 15 Schwingungen des Steuerelementes 13 gedämpft werden oder Brennerschwingungen detektiert werden.
Insgesamt lassen sich mit diesem Verfahren und mit den Ausführungsbeispielen kostengünstige und verschmutzungsunempfindliche Gasmischvorrichtungen bereitstellen, die einen großen Modulationsbereich aufweisen und/oder eine Luftzahlregelung erlauben.

Claims (13)

  1. Gasmischvorrichtung (1) für einen Gasbrenner (50), bestehend aus einer Gasarmatur (30), die über eine Gaszuleitung (40) mit einem Mischraum (10) verbunden ist, welcher mindestens eine Lufteintrittsöffnung (12) aufweist, und ein Gebläse (20), welches mit der Eingangsseite der Lufteintrittsöffnung (12) in Verbindung steht oder welches mit der Ausgangsseite des Mischraumes (10) und einem Brenner (50) verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass in der Gaszuleitung (40) ein Linearisierungselement (41) angeordnet ist und an dem Mischraum (10) ein mindestens weiteres Linearisierungselement (11) für die Luftzufuhr angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Linearisierungselement (41) als laminares Flow-Element ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Linearisierungselement (11) als Lufteintrittsöffnung (12) mit dahinter angebrachtem Steuerelement (13) ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (13) als dauerelastische Zunge ausgebildet ist, die mittels eines Abstandhalters (14) in dem Mischraum (10) in Richtung der Luftströmung hinter der Lufteintrittsöffnung (12) angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (13) aus dünnem Blech, vorzugsweise aus Federstahl ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (13) mit einer aktiven Komponente in Wirkverbindung steht.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass an das Steuerelement (13) ein Dauermagnet (16) angebracht ist, der in Wirkverbindung mit einem Elektromagneten (15) steht.
  8. Verfahren zum Betrieb einer Mischvorrichtung für einen Gasbrenner mit einem Mischraum (10), die über ein Gebläse (20) mit dem Brenner (50) verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Druck und Volumenstrom in der Gaszuleitung (40) durch ein Linearisierungselement (41) linearisiert wird und der Luftstrom in den Mischraum (10) durch mindestens ein Linearisierungselement (11) linearisiert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Linearisierung des Verhältnisses von Druck und Volumenstrom am Linearisierungselement (11) erfolgt, indem sich das Steuerelement (13) bei zunehmender Strömung derart biegt, dass sich der Querschnitt der Lufteintrittsöffnung (12) vergrößert.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Linearisierung des Verhältnisses von Druck und Volumenstrom am Linearisierungselement (11) auf die Linearisierung des Verhältnisses von Druck und Volumenstrom am Linearisierungselement (41) in der Gaszuleitung (40) derart abgestimmt wird, dass ein konstantes Verhältnis von Gasmenge zu Luftmenge in dem Mischraum (10) erreicht wird.
  11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Steuerstromes die Kraft des Elektromagneten (15) auf den Dauermagneten (16) derart eingestellt wird, dass durch die Querschnittsänderung der Lufteintrittsöffnung (12) das Verhältnis von Gasmenge und Luftmenge gezielt verändert wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Gasmischvorrichtung (1) einen Sensor zur Bestimmung der Luftzahl (Lambda) aufweist und das Ausgangssignal des Sensors einem Regelelement zugeführt und das Ausgangssignal des Regelelementes dem Elektromagneten (15) zugeführt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Induktionswirkung des Dauermagneten (16) in der Magnetspule des Elektromagneten (15) induzierte Spannung zur Dämpfung von Schwingungen des Steuerelementes (13) benutzt wird oder Brennerschwingungen detektiert werden.
EP20040013066 2003-06-11 2004-06-03 Gasmischvorrichtung für einen Gasbrenner Expired - Lifetime EP1486727B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10326267 2003-06-11
DE2003126267 DE10326267B4 (de) 2003-06-11 2003-06-11 Gasmischvorrichtung für einen Gasbrenner und Verfahren zum Betreiben derselben

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1486727A1 true EP1486727A1 (de) 2004-12-15
EP1486727B1 EP1486727B1 (de) 2011-12-07

Family

ID=33185739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20040013066 Expired - Lifetime EP1486727B1 (de) 2003-06-11 2004-06-03 Gasmischvorrichtung für einen Gasbrenner

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1486727B1 (de)
DE (1) DE10326267B4 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008058640A1 (en) * 2006-11-14 2008-05-22 Sit La Precisa S.P.A. Method for controlling the delivery of a combustible air-gas mixture to a burner device
WO2008135030A3 (de) * 2007-05-08 2009-11-12 Saia-Burgess Dresden Gmbh Kombinierte lüfter-/gasventileinheit
EP2824390A4 (de) * 2012-03-05 2015-04-01 Kyungdong Navien Co Ltd Gas-luftmischvorrichtung für verbrennungsvorrichtung
ES2717144A1 (es) * 2017-12-19 2019-06-19 Villaverde David Diaz Dispositivo optimizador de la combustion de un gas
EP3608591A1 (de) * 2014-02-12 2020-02-12 C.I.B. Unigas S.p.A. Brenner

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4443052A1 (de) 2023-04-03 2024-10-09 Vaillant GmbH Heizgerät und verwendung eines verbindungselementes
DE102023109211A1 (de) * 2023-04-03 2024-10-10 Vaillant Gmbh Heizgerät und Verwendung eines Verbindungselementes

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0616169A1 (de) * 1993-03-19 1994-09-21 Körting Hannover Ag Luftdrosselungseinrichtung für Gebläsebrenner, insbesondere für mehrstufige Brenner
DE19749510A1 (de) 1997-11-08 1999-05-12 Buderus Heiztechnik Gmbh Mischeinrichtung
DE19918901C1 (de) * 1999-04-26 2001-05-03 Franz Durst Vorrichtung zur Einstellung des Oxydationsmittel/Brennstoffgemisches in der Zuleitung eines Brenners
EP1099906A1 (de) * 1999-11-11 2001-05-16 Robert Bosch Gmbh Heizgerät mit einem durch ein Brennstoff-Luftgemisch gespeisten Brenner
DE10011707A1 (de) 2000-03-10 2001-10-11 Bosch Gmbh Robert Gas-Therme mit einer Gas/Luft-Verbundregelung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4039676C1 (en) * 1990-10-22 1992-01-30 Kutzner + Weber Gmbh, 8031 Maisach, De Draught control flap for flue - incorporates counterbalance weight and brake to prevent sudden movements
DE19921045B4 (de) * 1998-07-16 2008-02-14 Dreizler, Ulrich, Dipl.-Ing. Brenner zur Verbrennung von flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoffen in Feuerungsanlagen

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0616169A1 (de) * 1993-03-19 1994-09-21 Körting Hannover Ag Luftdrosselungseinrichtung für Gebläsebrenner, insbesondere für mehrstufige Brenner
DE19749510A1 (de) 1997-11-08 1999-05-12 Buderus Heiztechnik Gmbh Mischeinrichtung
DE19918901C1 (de) * 1999-04-26 2001-05-03 Franz Durst Vorrichtung zur Einstellung des Oxydationsmittel/Brennstoffgemisches in der Zuleitung eines Brenners
EP1099906A1 (de) * 1999-11-11 2001-05-16 Robert Bosch Gmbh Heizgerät mit einem durch ein Brennstoff-Luftgemisch gespeisten Brenner
DE10011707A1 (de) 2000-03-10 2001-10-11 Bosch Gmbh Robert Gas-Therme mit einer Gas/Luft-Verbundregelung

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008058640A1 (en) * 2006-11-14 2008-05-22 Sit La Precisa S.P.A. Method for controlling the delivery of a combustible air-gas mixture to a burner device
WO2008135030A3 (de) * 2007-05-08 2009-11-12 Saia-Burgess Dresden Gmbh Kombinierte lüfter-/gasventileinheit
US20100314469A1 (en) * 2007-05-08 2010-12-16 Thomas Roschke Combined ventilator/gas valve unit
CN101680656B (zh) * 2007-05-08 2012-11-14 斯博德累斯顿有限公司 组合的通风机/气阀设备
EP2824390A4 (de) * 2012-03-05 2015-04-01 Kyungdong Navien Co Ltd Gas-luftmischvorrichtung für verbrennungsvorrichtung
EP3608591A1 (de) * 2014-02-12 2020-02-12 C.I.B. Unigas S.p.A. Brenner
CN110894955A (zh) * 2014-02-12 2020-03-20 C．I．B．优尼瓦斯股份公司 燃烧器
CN110894955B (zh) * 2014-02-12 2022-05-10 C．I．B．优尼瓦斯股份公司 燃烧器
ES2717144A1 (es) * 2017-12-19 2019-06-19 Villaverde David Diaz Dispositivo optimizador de la combustion de un gas

Also Published As

Publication number Publication date
DE10326267A1 (de) 2005-01-20
DE10326267B4 (de) 2005-05-04
EP1486727B1 (de) 2011-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1084369B1 (de) Regeleinrichtung für gasbrenner
DE102006034917B4 (de) Volumenstromregler
DE19740666C1 (de) Regelvorrichtung für das Einhalten eines geforderten Gas-/Luft-Verhältnisses für Gasbrenner
DE10154561B4 (de) Luftstrommassesensorumgehungsgehäuse
DE69803229T2 (de) Auslegung der inneren geometrie eines gas-luft venturimischventils
DE102004019521A1 (de) Durchflussmessgerät
EP1486727B1 (de) Gasmischvorrichtung für einen Gasbrenner
CH680749A5 (de)
WO2020118341A1 (de) Messsystem und verfahren zur messung eines massendurchflusses, einer dichte, einer temperatur oder einer strömungsgeschwindigkeit
DE2830675C2 (de) Vorrichtung zur Regelung des Luftkraftstoffgemisches einer Brennkraftmaschine
EP2215434B1 (de) Sensoranordnung zur bestimmung eines parameters eines fluiden mediums
EP2556303B1 (de) Pneumatischer verbund mit massenausgleich
DE102017222437A1 (de) Heizgerätkomponente und Verfahren zur Einstellung eines Brennstoffvolumenstroms
DE3130626A1 (de) Vorrichtung zur messung der masse eines stroemenden mediums
DE102007002847B4 (de) Verfahren zum Regeln eines Gasbrenners
DE3043780C2 (de) Luftströmungsmeßeinrichtung zum Erfassen der Ansaugluftmenge einer Brennkraftmaschine
WO2022122279A1 (de) Drosselanordnung, heizgerät mit der drosselanordnung, verfahren zur regelung eines heizgeräts mit der drosselanordnung, und blendenmessstrecke mit der drosselanordnung
DE2815654C3 (de) Strömungsmeßgerät
EP0211913A1 (de) Einrichtung für eine feuerungsanlage.
AT506228B1 (de) Verfahren zum betreiben eines heizgeräts
DE2828404A1 (de) Kontinuierlich betriebsbereite kraftstoffeinspritzvorrichtung
DE19943612B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Gasbrenners mit modulierend geregelter Brennerleistung
DE19914576C2 (de) Verfahren zur Vergrößerung des Messbereichs von Volumenstrommesseinrichtungen, Vorrichtung zur Messung eines Volumenstromes und Volumenstrom-Regeleinrichtung
EP0724117B1 (de) Regelvorrichtung für einen Gasgebläsebrenner
DE19502669C2 (de) Einrichtung zur Mengenregelung von Verbrennungsluft

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL HR LT LV MK

17P Request for examination filed

Effective date: 20050615

AKX Designation fees paid

Designated state(s): DE FR GB NL

17Q First examination report despatched

Effective date: 20100802

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB NL

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502004013125

Country of ref document: DE

Effective date: 20120216

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: T3

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20120910

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502004013125

Country of ref document: DE

Effective date: 20120910

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 13

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 14

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Payment date: 20190619

Year of fee payment: 16

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20190625

Year of fee payment: 16

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20190624

Year of fee payment: 16

Ref country code: DE

Payment date: 20190822

Year of fee payment: 16

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502004013125

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MM

Effective date: 20200701

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20200603

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200701

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200630

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20200603

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210101