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Title:
INNOVATION IN THE AIR PRESSURE SWITCH SYSTEM USED FOR HEATING DEVICES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/072238
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an air pressure switch, in which the high-pressure connection of the air flow director is connected to the high-pressure input (7) and the negative pressure connection is connected to the negative pressure input (8), and the switch guarantees that the metal strip (3) connected to the strip (2) bends downwards due to the pressure difference between said connection inputs (7, 8), and that the switching element (5) connected to the end of said strip (3) closes another switching element (6) and that the heating device is switched on, because the gas pressure from the fan has reached the sufficient level; and the switch further guarantees that, in cases where the gas pressure decreases, the switching element (5) connected to the screw (4) opens if the pressure difference between the pressure inputs (7, 8) falls below the second limit value, and that the heating device is switched off, the switch also containing device(s) that guarantee that the design parameters of the air pressure switch are automatically changed by the control unit on the basis of the operating mode for the heating device and the duct size.

Inventors:
YILDIRIM, Servet (Sakarya Caddesi No: 28/A Daire: 14 Bornova, Izmir, 35040, TR)
ALTAY, Hürrem Murat (113. Sokak No: 65 D:6 Mah, Bornova, Izmir, 35040, TR)
KESDOGAN, Erdem (6350 Sok. No: 20/7, Bostanli/Izmir, 35040, TR)
CANKAYA, Cuneyt (2. Anafartalar Mah. 1518 Sok, Hünkar Evleri Sitesi B Blok No. 12, 4500 Manisa/Merkez, TR)
Application Number:
EP2012/072086
Publication Date:
May 23, 2013
Filing Date:
November 08, 2012
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
YILDIRIM, Servet (Sakarya Caddesi No: 28/A Daire: 14 Bornova, Izmir, 35040, TR)
ALTAY, Hürrem Murat (113. Sokak No: 65 D:6 Mah, Bornova, Izmir, 35040, TR)
KESDOGAN, Erdem (6350 Sok. No: 20/7, Bostanli/Izmir, 35040, TR)
CANKAYA, Cuneyt (2. Anafartalar Mah. 1518 Sok, Hünkar Evleri Sitesi B Blok No. 12, 4500 Manisa/Merkez, TR)
International Classes:
F23N1/02; F23N5/18; H01H3/26; H01H3/28; H01H35/34
Foreign References:
US4626681A
EP0003188A1
US4289963A
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

Luftdruckschalter, bei dem der Hochdruckanschluss des Luftrichters mit dem Hochdruckeingang (7) und der Unterdruckanschluss mit dem Unterdruckeingang (8) verbunden ist und der gewährleistet, dass sich der mit dem Streifen (2) verbundene Metallstreifen (3) aufgrund des Druckunterschiedes zwischen den besagten Anschlusseingängen (7, 8) nach unten biegt und dass das mit dem Ende des besagten Streifens (3) verbundene Schaltelement (5) ein anderes Schaltelement (6) schließt und dass sich das Heizgerät einschaltet, weil der Gasdruck aus dem Gebläse das ausreichende Niveau erreicht hat, und der in Fällen, in denen der Gasdruck sinkt, gewährleistet, dass sich das mit der Schraube (4) verbundene Schaltelement (5) öffnet, wenn der Druckunterschied zwischen den Druckeingängen (7, 8) unter den zweiten Grenzwert fällt, und sich das Heizgerät ausschaltet, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwurfsparameter des Luftdruckschalters abhängig vom Betriebsmodus des Heizgerätes und der Schachtgröße automatisch über die Steuereinheit geändert werden.

Ein Luftdruckschaltersystem (15) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es ein Antriebselement (9) enthält, das mit einer Schraube (4) verbunden ist und gewährleistet, dass die Grenzwerte hinsichtlich des Betriebes des Luftdruckschaltersystems (15) automatisch geändert werden, indem es abhängig vom Betriebsmodus des Heizgerätes und der gewählten Schachtgröße von der Seite, die die Montage durchgeführt hat, über eine Steuerkartenfunktion gesteuert wird.

Ein Luftdruckschaltersystem (15) nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Antriebselement (9) ein Schrittmotor ist.

Ein Luftdruckschaltersystem (15) nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Metallblock (10) enthält, der von der Spule (1 1 ) umgeben wird, die den kontrollierten Strom gewährleistet und eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die den Streifen (2) nach unten (in eine Richtung) zieht.

Ein Luftdruckschaltersystem (15) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das

Material des Metallstreifens (2) magnetisch ist. Ein Luftdruckschaltersystem (15) nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Magneten (1 1 ) enthält, der von einer Spule (13) umgeben ist, und einen Anschlussstab (12.1 ) enthält, dessen eines Ende mit dem Streifen (2) und dem Gelenk (12) verbunden ist, und dessen anderes Ende mit dem genannten Magneten (1 1 ) verbunden ist, um die Richtung der elektromagnetischen Kraft, die auf den genannten Streifen (2) angewendet wird, bei Bedarf ändern zu können.

Ein Luftdruckschaltersystem (15) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Stromgröße und dem Durchmesser und der Anzahl der Wicklungen der Spule (13) eine elektromagnetische Kraft erzeugt wird, die den Metallstreifen (2) (in beide Richtungen) zieht oder schiebt.

Ein Luftdruckschaltersystem (15) nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Spulen- und Magnetgehäuse (13.1 ) enthält, das mit dem besagten Magneten (1 1 ) verbunden ist und von der Spule (13) umgeben wird.

Description:
BESCHREIBUNG

Neuerung im Luftdruckschaltersvstem, das bei Heizgeräten verwendet wird Die Luftdruckschaltersysteme, die bei der vorliegenden Technik verwendet werden, gewährleisten bei Heizgeräten mit Gebläseunterstützung den Betrieb des Gerätes, sobald der Gasdruck aus dem Gebläse ein ausreichendes Niveau erreicht hat, und in Fällen, in denen der Gasdruck sinkt, sorgen sie für das Ausschalten des Gerätes, damit das Gerät hinsichtlich der CO-Emissionen sicher funktioniert.

Die vorhandenen konventionellen Geräte, die mit einem Luftdruckschaltersystem ausgestattet sind, können den EN 483 Betriebssicherheitstest in ihrem vorliegenden Zustand nicht bestehen, wenn im Rahmen dieses Tests eine eventuelle Änderung vorgenommen wird. Gemäß der Norm EN 483, die sich ändern wird, muss der Hersteller einen der beiden nachstehenden Tests erfolgreich bestehen, um die Sicherheit der Geräte zu garantieren.

1 ) Während das Gerät bei Nennleistung im thermischen Gleichgewicht in Betrieb ist, wird der Abgasschacht stufenweise blockiert. In der Blockierphase muss sich das Gerät ausschalten, bevor die CO-Konzentration 2000 ppm übersteigt. Der Test wird wiederholt, indem dieses Mal der Frischluftschacht stufenweise blockiert wird. Das Gerät muss sich wiederum ausschalten, bevor die CO-Konzentration 2000 ppm übersteigt.

2) Wenn das Gerät ausgeschaltet ist, wird der Abgasschacht bei Raumbedingungen so blockiert, dass der Brenner in eine Position gebracht wird, in der er nur zünden kann. Das Gerät wird unter dieser Bedingung in Betrieb genommen und es wird gewartet, bis das thermische Gleichgewicht erreicht ist. Es muss garantiert werden, dass die CO-

Konzentration im thermischen Gleichgewicht unter 1000 ppm liegt. Der gleiche Test wird wiederholt, indem dieses Mal der Frischluftschacht so blockiert wird, dass der Brenner in eine Position gebracht wird, in der er nur zünden kann. Das Gerät wird in Betrieb genommen und es muss garantiert werden, dass die CO-Konzentration im thermischen Gleichgewicht unter 1000 ppm liegt.

Um zu gewährleisten, dass der Luftdruckschalter an den Geräten in Übereinstimmung mit diesen Tests sicher funktioniert, wurde das Funktionsprinzip nachstehend zusammengefasst. A) Sobald die Heizgeräte in Betrieb genommen werden, schaltet auch das Gebläse ein. Wie in Figur-5 zu sehen ist, wird an einer bestimmten Stelle am Gebläse ein Luftrichter (14) angeordnet, der zwei Austrittsanschlüsse (14.1 ) besitzt. Der Druckunterschied, der sich zwischen dem besagten Luftrichter (14) und diesen beiden Austrittsanschlüssen (14.1 ) bildet, wird an die Luftdruckschaltersysteme (15), die in Figur-5a zu sehen sind, geleitet. Falls der weitergeleitete Druckunterschied einen vorher festgelegten Parameter des Luftdruckschaltersystems (15) überschreitet (z.B. 130 Pa, können sich am Luftdruckschaltersystem befinden, das bei unterschiedlichen Werten arbeitet), schließt sich das Schaltelement, das sich am Luftdruckschaltersystem befindet. Die Steuereinheit des Heizgerätes erkennt, dass das Gerät sicher betrieben werden kann, sobald das Schaltelement geschlossen ist. Auf diese Weise wird kontrolliert, ob das Schachtsystem oder das Gebläse blockiert sind.

B) Das Luftdruckschaltersystem wechselt bei einem anderen vorher festgelegten Entwurfsparameter (ein Wert, der kleiner als der Anfangswert ist, z.B. 90 Pa) von der Off- Position in die On-Position. Die Steuereinheit kontrolliert weiterhin, ob das Luftdruckschaltersystem geschlossen ist, während das Heizgerät in Betrieb ist. Mit anderen Worten, der Druckunterschied, der während des Betriebes des Heizgerätes an das Luftdruckschaltersystem geleitet wird, muss immer höher als der zweite Entwurfsparameter (in diesem Fall z.B. 90 Pa) sein. Falls der Schacht während des Betriebes des Heizgerätes blockiert wird, fällt der weitergeleitete Druck unter diesen Wert, das Schaltelement öffnet sich und das Gerät schaltet sich ab. (Diese Kontrolle wird während des Betriebes des Luftdruckschaltersystems durchgeführt, um festzustellen, ob der Schacht blockiert ist, was zu einem Überschreiten der in der Norm EN 483 festgelegten CO-Grenzwerte führen würde.)

Figur-1 zeigt den Innenteil des Luftdruckschaltersystems (15), der bei der früheren Technik verwendet wurde. Der Hochdruckanschluss des Luftrichters, der an eine geeignete Stelle des Gebläses angeordnet wurde, wird mit dem Hochdruckeingang (7) und der Unterdruckanschluss des Luftrichters mit dem Unterdruckeingang (8) verbunden. Aufgrund des Druckunterschiedes zwischen diesen beiden Eingängen (7, 8) bewegt sich das Diaphragma (1 ) nach unten, schiebt den Metallstreifen (2) an und führt zur Biegung des flexiblen Metallstreifens (3). Sobald der Druckunterschied zwischen den Druckeingängen (7, 8) ausreichend hoch ist, schließt der genannte Streifen (3) das in Figur-1 dargestellte und mit dessen rechtem Ende verbundene Schaltelement (5), indem sich der flexible Metallstreifen (3) biegt. Auf diese Weise beginnt die Steuereinheit mit der Zündung. (Das Heizgerät kann sicher in Betrieb genommen werden). Wenn der Druckunterschied unter den zweiten Grenzwert (Entwurfsparameter) fällt, öffnet sich das Schaltelement (5), der Stromkreis wird unterbrochen und die Steuereinheit sorgt für die Abschaltung des Gerätes (das bedeutet, dass der Schacht blockiert ist). Die Druckgrenzwerte (Parameter) hinsichtlich des Betriebes des Luftdruckschaltersystems (15) können geändert werden, indem die Schraube (4) von der Seite, die das Gerät montiert, manuell eingestellt wird, um das Schaltelement (5) zu bewegen.

Da die Einstellung an dem oben genannten System manuell erfolgt, können Benutzerfehler auftreten.

Einhergehend mit der Normänderung, die in Kraft treten wird, muss das Luftdruckschaltersystem in jedem Betriebsmodus und mit jeder Schachtgröße betrieben werden können. Andernfalls können die Betriebssicherheitssystemtests nicht mit einem einfach aufgebauten Luftdruckschalter, der zwei konstante Parameter besitzt (in diesem Beispiel 130 Pa - 90 Pa), in jedem Betriebsmodus und mit jeder Schachtgröße erfolgreich bestanden werden. Mit anderen Worten, selbst wenn das System mit dem gewählten Luftdruckschaltersystem bei einer bestimmten Schachtgröße in unterschiedlichen Betriebsmodi fehlerfrei funktioniert und die Betriebssicherheitssystemtests erfolgreich besteht, kann das gleiche Luftdruckschaltersystem den Betriebssicherheitstest nicht bestehen, wenn die Schachtgröße geändert wird. Beziehungsweise, selbst wenn es den Test mit unterschiedlichen Schachtgrößen in einem bestimmten Betriebsmodus (z.B. maximale Leistung) besteht, kann das gleiche Luftdruckschaltersystem den Test nicht bestehen, sobald sich der Betriebsmodus ändert (z.B. wenn die Leistung auf ein Minimum sinkt).

Die Erfindung hat den Zweck, ein neues Luftdruckschaltersystem zu schaffen, das die Entwurfsparameter über die Steuereinheit entsprechend der sich in oben stehender Weise ändernden Betriebsbedingungen des Heizsystems dynamisch regeln kann. Die Erfindung hat außerdem den Zweck, zu gewährleisten, dass das Heizgerät dank des Luftdruckschaltersystems bei unterschiedlichen Betriebsmodi und Schachtgrößen sicher und effizient funktioniert.

Damit die Ausführung der vorliegenden Erfindung und ihre Vorteile zusammen mit den Zusatzelementen gut nachvollzogen werden kann, muss sie zusammen mit den unten erläuterten Figuren beurteilt werden.

Figur 1 zeigt den Innenteil des Luftdruckschaltersystems, das bei der früheren Technik verwendet wurde. Figur 2 zeigt den Innenteil des Luftdruckschaltersystems, das Gegenstand der Erfindung ist und dessen Anschlusselement über ein Antriebselement gesteuert wird, um die Parameter zu ändern. Figur 3 zeigt den Innenteil des Luftdruckschaltersystems, das Gegenstand der Erfindung ist und bei dem eine Spule einen Metallblock umgibt, um das elektromagnetische Luftdruckschaltersystem zu steuern.

Figur 4 zeigt den Innenteil des Luftdruckschaltersystems, das Gegenstand der Erfindung ist und bei dem eine Spule einen hohlen Zylinder umgibt und ein Magnet mit dem Streifen verbunden ist, um das elektromagnetische Luftdruckschaltersystem zu steuern.

Figur 5 zeigt den Luftrichter, der in der vorherigen Technik am Gebläse angeordnet wurde. Figur 5a zeigt das Luftdruckschaltersystem, das in der vorherigen Technik mit dem Luftrichter verbunden war.

In dieser ausführlichen Erläuterung werden die bevorzugten Ausführungen des Luftdruckschaltersystems, das Gegenstand der Erfindung ist, zum besseren Verständnis des Gegenstandes ohne einschränkende Wirkung erläutert.

1. Diaphragma

2. Metallstreifen

3. Flexibler Metallstreifen

4. Schraube

5. Schaltelement

6. Schaltelement

7. Hochdruckeingang

8. Unterdruckeingang

9. Antriebselement

10. Metallblock

1 1. Magnet

12. Einaxiales Gelenk

12.1. Anschlusselement

13. Spule

13.1 Spulen- und Magnetgehäuse

14. Luftrichter

14.1 Austrittsanschluss 15. Luftdruckschaltersystem

Bei der Ausführung der Erfindung, die in Figur 2 zu sehen ist, ist an die Schraube (4) ein Antriebselement (z.B. ein Motor) (9) angeschlossen. In diesem Fall gewährleistet das Antriebselement (9) die automatische Änderung der Entwurfsparameter des Luftdruckschaltersystems (15), indem es abhängig vom Betriebsmodus des Heizgerätes (Gasventilspannung oder Gasventilstrom sowie Betriebsmodus des Heizgerätes werden erkannt und können zur Steuereinheit geleitet werden) und der gewählten Schachtgröße nach der Montage von der Seite, die die Montage durchgeführt hat, über eine Steuereinheitfunktion gesteuert wird (die Anzahl der Umdrehungen im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn, die bei jedem Betrieb eingehalten werden müssen, je nach gewählter Schachtgröße).

Bei der alternativen Ausführung in Figur 3 wird ein Metallblock (10) von einer Spule (13) umgeben. Über die Spule (13) wird kontrollierter Strom geleitet. In Abhängigkeit von der Stromgröße und dem Durchmesser und der Anzahl der Wicklungen der Spule (13) wird eine elektromagnetische Kraft erzeugt, die den Metallstreifen (2) nach unten zieht. Es ist wichtig, dass der Metallstreifen (2) aus magnetischem Material besteht. Die zusätzliche elektromagnetische Steuerkraft ermöglicht, dass die im Luftdruckschaltersystem (15) befindlichen strukturellen Drücke dynamisch geregelt werden können. Bei dieser Ausführung werden die Entwurfsparameter des Luftdruckschaltersystems (15) abhängig vom Betriebsmodus des Gerätes (Gasventilspannung oder Gasventilstrom sowie Betriebsmodus des Heizgerätes werden erkannt und können zur Steuerkarte geleitet werden) und der gewählten Schachtgröße von der Seite, die die Montage durchgeführt hat, über eine Steuerkartenfunktion durch die Erzeugung einer zusätzlichen elektromagnetischen Kraft automatisch gesteuert. Bei dieser Ausführung können die Druckbegrenzungsparameter nur gesenkt werden. Denn die elektromagnetische Kraft kann nur in eine Richtung (nach unten) angewendet werden.

Bei der letzten alternativen Ausführung der Erfindung, die in Figur 4 zu sehen ist, wird ein Magnet (1 1 ) verwendet, um die Richtung der elektromagnetischen Kraft, die auf den Metallstreifen (2) angewendet wird, bei Bedarf ändern zu können. Am linken Ende des Metallstreifens (2) ist ein Anschlusselement (12.1 ) mit einem einaxialen Gelenk (12) und ein Magnet (1 1 ) mit dem genannten Anschlusselement (12.1 ) verbunden. In diesem Fall umgibt die Spule (13) ein hohles Gehäuse (13.1 ), bevorzugt in zylindrischer Form, das den Magneten (1 1 ) aufnimmt. Der betreffende einaxiale Gelenkanschluss (12) sorgt dafür, dass sich der Magnet (1 1 ) senkrecht bewegen kann, je stärker sich der Streifen (2) biegt. Folglich wird aufgrund der Steuerung der Stromamplitude eine elektromagnetische Kraft erzeugt. In diesem Fall wird jedoch auch die Richtung dieser Kraft gesteuert, indem die Richtung des Stroms geändert wird. Sobald die Richtung geändert wird, wird der Magnet (1 1 ) entweder von dem Elektromagneten gezogen oder geschoben Bei dieser Ausführung können die Entwurfsparameter des Luftdruckschalters abhängig vom Betriebsmodus des Gerätes (Gasventilspannung oder Gasventilstrom sowie Betriebsmodus des Heizgerätes werden erkannt und können zur Steuerkarte geleitet werden) und der gewählten Schachtgröße von der Seite, die die Montage durchgeführt hat, mithilfe einer Steuereinheit durch die Erzeugung einer zusätzlichen elektromagnetischen Kraft automatisch entsprechend der Betriebsmodi erhöht und gesenkt werden. Die elektromagnetische Kraft wird geändert, indem der zur Spule geleitete Strom von der Steuerkarte permanent kontrolliert wird.