GAS-PRESSURE CONTROLLER

Abstract: 1. A gas pressure regulator (14) comprising an inlet chamber (25), which is disposed in the housing (16) of the regulator and communicates with an outlet chamber (24) through a valve seat (17), which is controlled by a valve member (18), which is acted upon by a spring (21) and a diaphragm (22), one side of which defines the outlet chamber (24) and the other side of which defines a control chamber (33), which communicates with the inlet chamber (25), wherein the connection to the inlet chamber is controlled by a valve (28, 29) and a second valve (34) is provided, which has a valve member consisting of an auxiliary diaphragm (35) acted upon by a second spring (38) and connects the control chamber (33) via a control conduit (40) to the outlet chamber in accordance with an adjusted set point, characterized in that the auxiliary diaphragm (35) defines a pressure chamber (41), which is supplied with fluid from a power-adjustable fluid pump (12) to change the set point that is adjusted by the second spring (38).

Description: Gasdruckregler Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasdruckregler gemäss dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Ein solcher aus der DE AS 1550293 bekannter Regler weist ein relativ kompliziertes Steuerventil auf, das aus einem Gehäuse besteht, in das eine Zwischenwandung und zwei Membranen eingesetzt sind, wovon eine Membran gegen die Wirkung zweier gegeneinander geschalteter Federn ein Ventilverschlussteil betätigt. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Steuerventil, das als Sollwertgeber für das Hauptventil dient, billiger und einfacher bei gleichen Funktionen herstellbar zu machen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebene Massnahme gelöst. Weitere Ausgestaltungen und erfindungsgemässe Weiterbildung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Der mit der Erfindung erzielbare technische Fortschritt liegt in der praktisch hyst & esefreien Steuerbarkeit des Gasstromes mit einfachsten technischen Mitteln. Anhand der Figuren eins und zwei der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen erläutert. Es zeigen Figur eins ein Schema einer Heizungsanlage und Figur zwei den eigentlichen Gasdruckregler. In beiden Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten. Die Heizungsanlage gemäss Figur eins besteht aus einem von einem Brenner 1 beheizten Wärmetauscher 2, von dem eine mit einem Vorlauftemperaturfühler in Form eines PTC-Widerstandes 3 abgefühlte Vorlaufleitung 4 abgeht, die zu einem Brauchwasserwärmetauscher 5 und/oder einem anderen Verbraucher wie einer Vielzahl parallel geschalteter Radiatoren führt, von dem oder denen eine Rücklaufleitung 6, in die eine Pumpe 7 geschaltet ist, zurück zum Wärmetauscher 2 führt. Der PTC-Widerstand ist an ein Netz S, Mp angeschlossen und liegt im Zuge einer Leitung 8, die zu einem Regler 9 führt. Dem Regler 9 kann ein Sollwert über einen Sollwertgeber 10 zugeführt werden. Der Reglerausgang ist über eine Leitung 11 auf eine Membranluftpumpe 12 gegeben, deren Ausgangsdruck über eine Leitung 13 dem Gasdruckregler 14 zugeführt ist, der eine Gaszufuhrleitung 1 5 zum Brenner 1 beherrscht. Der Gasdruckregler 14, der in Figur zwei näher dargestellt ist, besteht aus einem Gehäuse 16, das von der Gaszufuhrleitung 15 für den Brenner durchsetzt ist. Die Leitung 15 ist von einem Ventilsitz 17 unterbrochen, der von einem Ventil körper 18 verschlossen werden kann. Der Ventilkörper 18 ist an einer Stange 19 befestigt, die an ihrem dem Ventilkörper abgewandten Ende einen Membranteller 20 aufweist, der von einer Druckfeder 21 beaufschlagt ist, die das Bestreben hat, im Ruhezustand den Ventilkörper 18 gegen den Sitz 17 zu drücken. Der Membranteller 20 liegt an der Unterseite einer Membrane 22 an, die im Gehäuse 16 druckdicht längs ihres Umfangs 23 eingespannt ist. Somit ergibt sich eine Membrankammer 24, zu der der Brennerdruck gehört, und eine Einlasskammer 25, die dem Druck des zuströmenden Gases zugehörig ist. Die Einlasskammer 25 steht über einen Kanal 26, in dem eine Drossel 27 angeordnet ist, mit einem Ventilsitz 28 eines Schaltventils in Verbindung, dessen Ventil körper 29 von einer Magnetspule 30 gegen die Rückstellkraft einer Feder 31 betätigbar ist. Der Ventilkörper 29 nimmt in der Ruhestellung ein Verschliessen des Ventilsitzes 28 vor, bei Stromfluss durch die Spule 30 findet ein Verschliessen eines oberen Ventilsitzes 32 statt. Zwischen den Ventilsitzen 28 und 32 befindet sich eine zweite Membrankammer 33, die von einem Ventilsitz 34 verschliessbar ist, dessen zugehöriger Ventilkörper aus einer Membran 35 besteht, die wiederum an ihrem Umfang 36 druckdicht in das Gehäuse 14 eingespannt ist. Die Membran 35 weist einen Teller 37 auf, der über eine Feder 38 und eine Schraube 39 eingestellt werden kann, so dass die Membranbelastung variiert werden kann, bei der das Ventil 34, 45 öffnet Die Ventilsitze 32 und 34 sind über eine Leitung 40 mit der Auslasskammer 24 verbunden. Oberhalb der Membran 35 befindet sich ein Druckraum 41, der gegenüber der Aussenatmosphäre durch ein Ventil mit einem Ventilsitz 42 und einem Ventilkörper 43 verschlossen bzw. durch eine Drossel 44 verbunden ist. Der Ventil körper 43 besteht aus einem an einer Membran 45 befestigten Membranteller, die Membran ist längs ihres Umfanges 46 druckdicht im Gehäuse 1 eingespannt. Die Membran steht unter der Wirkung einer Druckfeder 47, die mit Hilfe einer Schraube 48 vorgespannt werden kann. Der Raum 49 oberhalb der Membran ist über eine Entlüftungsdrossel 50 mit der Atmosphäre verbunden. An den Ventilsitz 42 schliesst sich eine Druckabführleitung 51 an, die in einen Pumpeneinlassraum 52 mündet. Der Einlassraum 52 ist an der Membranluftpumpe 12 vorgeschaltet, deren Auslass über eine Drossel 54 mit dem Druckraum 41 in Verbindung steht. Die Drossel 44 verbindet den Pumpeneinlassraum 52 mit dem Druckraum 41. Der Pumpeneinlassraum 52 ist über einen Filter 55 mit der Atmosphäre verbunden. Die Magnetspule 30 des Schaltventils 29, 28, 32 ist von dem Netz S, Mp beaufschlagt. Im Zuge der Ansteuerleitung 65 liegt ein nicht dargestellter Raumthermostat oder ein Wärmefühler im Bereich des Brauchwasserbereiters 5 oder des Vorlauftemperaturfühlers 3. Vorzugsweise wird zum Antrieb der Fluidpumpe 12 ein Schwingankersystem verwendet, das mit einer Wechselspannung eine variable Amplitude beaufschlagt ist und bei dem die Schwingungsamplitude und damit die Förderleistung von Wechselspannungsamplitude abhängt. Die Wechselspannung kann eine sinusförmige Wechselspannung sein, die über eine Phasenanschnittssteuerung auf den Pumpenmotor gegeben ist, es können auch Impulsspannungen beliebiger Form und Frequenz zur Anwendung kommen. Der eben dargestellte Regler besitzt folgende Funktion: Im Ruhezustand ist die Magnetspule 30 stromlos, d. h., der Ventilkörper 29 verschliesst den Ventilsitz 28. Der Ventil körper 18 liegt auf dem Sitz 17 auf und sperrt den Gasdurchlass in der Gasleitung 15. Der Ventilsitz 34 ist vom Ventil körper 35 verschlossen, desgleichen ist der Ventilsitz 42 vom Ventil körper 43 verschlossen. Die Luftpumpe 53 ist in Ruhe, ihr Motor im Zuge des Reglers 9 ist stromlos. Die Einlasskammer 25 des Druckreglers ist von einem Gasdruck beaufschlagt, der oberhalb des Atmosphärendrucks liegt. Soll nunmehr die Wärmequelle, bestehend aus Brenner 1 und Wärmetauscher 2,in Betrieb genommen werden, so muss hierzu ein entsprechendes Signal von einem Raumthermostaten, Brauchwassertemperaturregler oder Vorlauftemperaturregler gegeben werden. Im Ausführungsbeispiel sinkt der Widerstand des PTC-Widerstandes im Zuge des Vorlauftemperaturfühlers 3 bei abkühlender Vorlauftemperatur unter einen bestimmten Wert. Mit diesem Wert wird der Regler 9 beaufschlagt. Gleichzeitig resultiert ein Stromfluss auf der Leitung 56, so dass die Spule 30 unter Spannung steht. Als Folge dieser Massnahme hebt der Ventil körper 29 vom Ventilsitz 28 ab und verschliesst nunmehr den Ventilsitz 32. Nunmehr steht die Kammer 33, verzögert durch die Drossel 27, unter dem Gasdruck der Einlasskammer 25. Das bedeutet, dass der Ventil körper 18 entgegen der Wirkung der Feder 21 von seinem Sitz 17 abgehoben wird, so dass dem Brenner 1 Gas über die Leitung 15 zugeführt werden kann. Der Gasdruck wird bestimmt durch die Feder 38 und stellt die kleinste Belastung des Brenners 1 dar. Dieses Gas wird auf nicht dargestellte Weise entzündet und im Brenner 1 verbrannt. Die Pumpe 12 baut über die Drossel 54 in der Kammer 41 einen Druck auf, der um so grösser ist, je grösser die über den Messfühler 3 gefühlte Regelabweichung ausfällt. Je höher der Druck in der Druckkammer 41 ist, um so mehr addiert sich diese Druckwirkung zu der Federkraft der Feder 38, so dass der Ventilsitz 34 vom Ventil körper 35 geschlossen wird. Das bedeutet, dass sich der Eingangsvordruck in der Kammer 33 um so mehr auswirken kann, d. h. den Ventil körper 18 öffnet. Je mehr der Vordruck in der Kammer 41 abgebaut wird, um so früher öffnet das Ventil 34, 35 mit der Folge eines entsprechenden Druckabbaus in der Kammer 33, was eine Bewegung des Ventilkörpers 18 in Richtung Schliessen zur Folge hat. Um den Druck in der Kammer 41 und den daraus resultierenden maximalen Brennerdruck auf ein bestimmtes Mass zu begrenzen, kann bei zu grossem Druck in der Kammer 41 dieser durch Abheben des Ventilkörpers 43 von dem Ventilsitz 42 begrenzt werden. Das hier abströmende Gas wird aber der Pumpeneinlassseite über den Raum 52 wieder zugeführt. Hierdurch wird sichergestellt, dass die Pumpe einen Gaskreislauf fördert, so dass vermieden wird, verschmutztes Gas aus der Atmosphäre über das Filter 55 anzusaugen. Die Kammer 41 wird auch über die Drossel 44 druckmässig entlastet, auch dieses Gas bzw. diese Luft wird dem Pumpeneinlassraum 52 zugeführt. Reicht die in dieser Brennstellung erreichte Wärmeleistung zur Deckung des augenblicklichen Wärmebedarfs nicht aus, so wird die Erregung, z. B. die Betriebsspannung der Pumpe 12, durch den Regler 9 entsprechend der Temperaturabweichung zwischen PTC-Widerstand 3 und Sollwert 10 eingeschaltet. Der Druckregler kann ausser Funktion gesetzt werden, indem das Spannungssignal auf der Leitung 56, das von einem Raumthermostaten oder einem Brauchwasserfühler stammen kann, unterbrochen wird. Hierbei wird wieder der Ventilsitz 28 vom Ventilkörper 29 verschlossen, so dass die Kammer 33 nur noch unter dem Druck der Auslasskammer 24 steht, da der Oberdruck in der Kammer 33 über das nunmehr offene Ventil 32, 29 abströmt. Durch den Druck der Feder 21 wird der Ventil körper 18 auf den Sitz 17 gedrückt. Gleichzeitig veranlasst der Regler 9 ein Spannungsloswerden des Pumpenmotors, so dass die Pumpe 12 zu arbeiten aufhört.

Claims: Patentansprüche 1. Gasdruckregler mit einer in seinem Gehäuse angeord neten Einlasskammer, die über einen von einem Ventil körper beherrschten Ventilsitz mit einer Auslasskammer in Verbindung steht, bei dem der Ventil körper von einer Feder und einer Membran beaufschlagt ist, deren beide Seiten mit der Ein- und Auslasskammer in Verbin dung stehen, wobei die Verbindung zur Einlasskammer von einem Ventil beherrscht ist und ein zweites Ventil vorgesehen ist, das die Kammer nach Massgabe eines einge stellten Sollwertes mit dem Auslass verbindet und bei dem die Membrane an der gasabgewandten Seite von einer Feder beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die gasabgewandte Seite (41) der Membrane (35) durch eine leistungssteuerbare Fluidpumpe (12) beaufschlagt wird. 2. Gasdruckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Auslass der Fluidpumpe (12) über eine Drossel (44) mit dem Einlassraum (53) der Fluidpumpe verbunden ist. 3. Gasdruckregler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass der Auslass der Fluidpumpe (12) über ein Druckbegrenzungsventil (42, 43) über eine Entlüftungs leitung (51) mit dem Pumpeneinlassraum (52) verbunden ist. 4. Gasdruckregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, dass der Pumpeneinlassraum (52) zwischen einem zur Atmosphäre hin offenen Filter (55) und der Ansaugöffnung der Fluidpumpe (12) angeordnet ist.

Inventors: MEIER, HANS
Applicants: COFRABEL N.V., JOH. VAILLANT GMBH U. CO, SCHONEWELLE B.V., VAILLANT GES.M.B.H, VAILLANT GMBH, VAILLANT LIMITED, VAILLANT S.A.R.L
Application year: 1980
Main classification: G05D16
IPC codes: F23N1, G05D16, F23N5