CN1550715A - 燃油炉的点火方法和用于一个燃油炉系统的点火装置 - Google Patents

Abstract

点燃一种燃油炉(1)的点火方法，其中，产生一个油雾(3)，并且通过一个点火装置(14，15)进行，该点火装置在一点火时段通过供电被激活。在起动的情况下保持环境负荷尽可能小。因此，将点火时段分成至少两段，并且点火装置在一个短时以后的后点火段具有比一个短时进行的点火阶段小的电功率。

Description

燃油炉的点火方法和用于 一个燃油炉系统的点火装置

技术领域

本发明涉及一种燃油炉的点火方法，在该燃油炉中产生一个油雾，并且通过一个点火装置而被控制，点火装置通过在一个点火时段中供电而被激活。本发明还涉及用于一个燃油炉系统的点火装置，该系统与一供电装置连接。

背景技术

问题在于燃油炉要用在各种各样的加热设备中。出于调节加热的要求，燃油炉不连续地工作，而是间断地工作。在通常情况下，燃油炉隔一段时间点燃，然后运转一段时间，然后切断，直到有热的需求的报告，例如热水的温度下降到低于一个预定值时。

为了燃油炉点火，油被喷成雾状。然后以油雾形式存在的油由点火装置控制。点火装置例如能够由火花塞构成，火花塞被供给电能，使得有多次的火花跳跃。一种替换的点火装置是一个所谓的“热点”，那就是说，一个可加热的电极，其温度要高到能够点燃油雾。

在点火过程中产生的废气含有有害物质例如NO_X和O₃。废气中的这种有害物质的含量应当保持尽可能地小。

当燃烧室开始通风时，点火装置将以传统的方式开始使用。此通风通常与一个泵一起投入使用。该泵由其自身的电机驱动，该电机还驱动通风机或者鼓风机。需要一定的时间使燃烧室通风。在此时间内，尽管该泵已经产生必不可少的油压，电磁阀要关闭直到预先的通风结束。当电磁阀开放供油时，点火装置继续工作。在相对短的时间以后，点火装置将对油雾点火。出于可靠的原因，点火装置继续工作，从而减小由于某种原因火焰熄灭。

发明内容

本发明的任务是，在起动方面保持环境负荷尽可能地小。

此任务将通过一种开头部分提到的方法来完成，其中点火时间段至少分成两段，并且该点火装置在短时以后的后点火段将以比在一个短时进行的点火段小的电功率工作。

人们确信，含有NO_X和O₃的废气的负荷与点火装置的工作有关。只要点火装置工作，带有该有害物质的废气负荷大于点火装置不工作的时候的负荷。当然人们能够要求一些燃烧炉制造者在油雾点火之后不完全放弃点火装置的工作。点火装置功率的减小导致废气中的有害物质同样地减少，首先考虑氮氧化物(NO_X)和臭氧(O₃)。如果人们因此在后点火段中利用一个较小的电功率，则会产生一个相应的减少的有害物质含量。如果在跟随点火段的后点火段中的火焰熄灭，尽管如此火焰会被重新点燃。人们因此能够像现在一样使燃烧炉的运转具有同样的可靠性，减少废气中的有害物质。

有利的是，后点火段被供给一个比点火段小的供电频率。此频率的减小是一种相对简单的减小电功率的办法。人们从每个点火脉冲造成每个点火，产生某一种有害成分开始，在点火较少的情况下因此有害物质较少。供电频率能够以简单的方式削减一小部分例如一半或者三分之一，其中摸索出了每第二个或者三个脉冲中的两个用于产生点火火花。这能够通过一个电路系统相对简单地达到。

有利的是，后点火段的电功率被供给一个比点火段小的电流振幅。这是一种相对简单的减小电功率的办法。人们完全能够将减小频率与减小电流振幅结合。

有利的是，后点火段的电功率被保持为一个值，该值使得油雾点火能够带有预先确定的可靠性。该可靠性可以由使用者在某一区域选择。如果人们想保持尽可能小的环境负荷，则人们要尽可能地减小电功率。该后点火被希望火焰长时间点燃直到燃烧室是温暖的，并且燃烧炉的工作条件最好。通过一个小的电功率，人们容忍火焰不稳定，直到燃烧室是温暖的。如果人们重视产生稳定的火焰，则人们选择较高的可能性，并且在后点火段中根据一个较高的电功率，也允许较大的废气负荷。

有利的是，为了点火时间段的开始，设置一个前点火段，在前点火段点火装置具有比在点火段小的功率。如上所述，在油释放之前，燃烧室的通风已经进行。在前通风期间，点火装置开始工作，从而保证在燃烧室中的油可能渗漏的情况下，能够直接发生点火。因为在前通风时间内，因此在前点火段内，点火本身从根本上说是不必要的，人们能够将前点火段的点火装置的工作电功率没有疑问地降低，燃烧炉不工作。由于电功率的减小，实现了废气负荷的减小。

有利的是，前点火段的电功率等于后点火段的电功率。这样保持设备和电路的费用较小。从根本上说人们只必须调整两个功率，即一次是用于前点火段和后点火段的减小的功率，以及一次是用于点火段的较高的功率。在前点火段和后点火段环境负荷根本上小于点火段。

在一种有利的方案中，当油被释放产生油雾时，人们开始点火阶段。此时间点能够以不同的方式确定。人们能够使用电磁阀的释放信号，油释放到喷嘴，从而开始点火段。在此情况下，人们能够考虑到该事实，即在油的释放与根本上产生油雾存在一个相对短的时间，该时间足以使点火装置的电功率提高到足够的量。

有利的是，当确定有火焰存在时，结束点火阶段。对于这个时间点，较高的电功率不再是必要的。只是出于可靠的原因，点火装置保持小的电功率，从而在非故意的火焰熄灭的情况下，能够后点火。

上述点火装置的目的是这样实现的，即供电装置具有一个功率调节装置，该装置在起动过程中被激活。

采用该功率调节装置，有可能点火装置在预定的点火时间段中具有一个较高的电功率，并且在另外的点火时间段中具有一个较低的电功率供给。通过利用一个较低的电功率，保持较小的废气负荷。当人们全面思考时，通过功率调节装置减小电功率将造成废气负荷的减小。

有利的是，该功率调节装置具有一个点火频率改变装置。人们能够因此在供电装置工作期间可以改变点火装置的频率。这例如通过利用火花塞在预定的时间单位内产生火花的数量实现。例如触发各第二个或者三个中的两个火花，从而降低点火频率。

有利的是，该功率调节装置与一用于释放油的信号耦合，并且在油的释放的情况下提高点火功率。如上面布置的情况下，人们确信当事实上必须被点火的油雾产生时，提高其电功率。

有利的是，该功率调节装置与一火焰传感器连接，并且在检测到一个火焰的情况下，该点火功率下降。人们能够在事实上开始产生油雾与出现火焰之间的时间区域内，限制点火装置的工作具有较高的电能。

附图说明

下面借助于优选实施例结合附图对本发明作更详细的描述。其中：

图1是燃油炉系统的示意图，

图2是点火装置供给的时间过程，

图3是点火装置供电的变化过程，

图4是点火装置供给的时间过程的另一个变化。

具体实施方式

图1示意地表示带有一个燃烧室2的燃油炉系统1，油雾3在该燃烧室中燃烧，以便通过一个热交换器4来加热水，该热交换器是例如用于一个中央加热装置的运转所需要的。油雾3燃烧产生的废气通过一个废气管道5排出到周围的大气中。由于这个原因，人们致力于将由废气管道5排出的废气的有害物质负荷保持尽可能的小，特别是该负荷带有NO_X和O₃。在正常燃烧过程中，废气负荷已经相对的小。每当燃油炉系统1起动时废气负荷增大。

油雾3由喷嘴6产生，该喷嘴由一个泵7通过一个管道8供给一个预定的最小工作压力的油。该最小工作压力是这样的，即该油被喷射到燃烧室中，喷成雾状具有必要的可靠性和细微性。在管道8中设置一个电磁阀9，该阀关闭到泵7建立起该不可缺少的最小工作压力。该电磁阀9使油的供给从泵7到喷嘴6畅通。泵7从油槽10抽出油。

鼓风机11带有驱动装置12向燃烧室2供给不可缺少的空气量。鼓风机11和传动装置12只是示意地表示。传动装置12在许多情况下也驱动泵7，这一点通过一个示意表示的传动轴13更为清楚。

一点火装置14具有一个火花塞15，当点火装置14由一个供电装置16供给相应的电压脉冲时，在一个起动过程中火花在火花塞中跳过。供电装置16由电源电压17供给电能，例如频率为50Hz。一般情况下，每秒钟产生50个火花。设置一个控制装置18，从而控制燃油炉系统1的工作，特别是泵7、鼓风机11和电磁阀9以及点火装置14。

设置一个火焰传感器19，从而监视燃烧室2中的火焰状况。图中示出了从火焰传感器19到点火装置14的供电装置16的连接。当然，可以有在火焰传感器19与控制装置18之间进行连接并且在许多情况下是有利的。

燃油炉系统1的工作如下：

如果控制装置通过未详细示出的温度传感器或者另外的传感器确定加热情况，该控制装置使泵7和鼓风机11同时起动，同时供电装置16被激活。供电装置经过点火装置14允许一串火花通过火花塞15。在所谓的“预通风时间”内电磁阀保持关闭。通过鼓风机11在该预通风时间中的工作，燃烧室2被提供新鲜空气。

在预通风时间结束时，电磁阀9打开。油在压力下达到喷嘴6，并且以油雾3的形式喷出。油雾3通过在火花塞15中跳过的火花而被点燃。点火装置14继续工作直到确信燃烧室2中的火焰不会熄灭。当这些发生时，油雾3马上由火花塞15的火花重新点燃。

只要火花跳过火花塞15，就会产生增大的废气负荷。特别是通过点火装置14自身的工作产生氮氧化物(NO_X)和臭氧(O₃)。这些物质是不希望的，但是现在与燃油系统结合不能避免。

通过略微改进操作使得废气负荷十分显著地减小。

借助于图2对此进行解释。图2示出了一个点火时间段，也就是说，从点火装置在一个起动过程中开始启动，直到点火装置工作结束。

人们将点火时间分成三段，即前点火阶段a、一点火阶段b和一后点火阶段c。

所示出的电脉冲从点火装置14的供电装置16发出。每个脉冲在火花塞15处产生一个火花。

应当清楚，在点火段b脉冲频率略上大于前脉冲段a和后脉冲段c的脉冲频率。例如脉冲频率及火花塞15火花的频率为电源17的频率，即为西欧的50Hz。在前点火段a和后点火段c，其实不需要电功率使油雾3点火，该点火频率远小于点火段b中的点火频率。例如前点火段a和后点火段c的频率仅仅是10Hz，也就是说，是点火段b的频率的五分之一。

这表明，通过减小前点火段a和后点火段c的点火频率，点火装置14的电功率减小。在相同的量中的废气负荷减小，因为相应的点火较少，并且考虑到了每个火花对废气负荷的影响。

在主要对应于前通风时间的前点火段a，不能点燃油雾3，因为电磁阀9是关闭的。在此情况下，通过火花塞15产生火花本身是不必要的。所描述的实施方式使控制更简化。

在后点火段c由火花塞15产生的火花只是一种预防措施。通过减小该点火频率实现其预防措施。这样可以避免马上再次点燃油雾3的可能，因为在燃烧室2中的火焰出于任何原因应该熄灭。火焰已经存在一次时，较小的或者稀少的点火火花在通常情况下就可以点燃。

可以根据油经电磁阀9的释放，这样控制点火装置14，即当电磁阀9打开时开始点火段b。由于控制装置18使电磁阀9打开，控制装置自身能够同时给出一个相应的命令到供电装置16或者点火装置14。当然，点火装置14或者供电装置16也可以与电磁阀9处上传感器连接，显示电磁阀9的接通状态。

当一个火焰产生时，可以结束点火段b。这能够通过火焰传感器19而断定。为了这个目的该传感器与供电装置16连接。

点火频率的减小，能够例如通过使供电装置不继续向点火装置14供给预定的脉冲而实现。这能够是每第二个、每第三个、每第n个脉冲。也可能只是允许每第二个、每第三个、每第n个脉冲在点火装置14处通过，如图2所示。

图3表示一种变化的过程，其中前点火段a和后点火段c不仅到点火装置14的点火频率被削减，而且供电电压的振幅以及因此电流的振幅也削减。这还导致一废气管道5中废气负荷的减小。

图4表示第三种选择，对“过热点”，例如一电热塞或者热电极调节其电功率。仅仅在点火段b对过热点提供大的电功率，例如大的电流强度。在前点火段a和后点火段c电功率的供给明显地减小。

如上所述，可以采用传感器，通过供电装置16控制点火装置14的供电。但是也可以在供电装置16中或者在控制装置18中安装计时器，根据固定的时间程序控制点火装置14的供电。计时器可以为独立的单元或者由点火装置14的整体的单元构成。

在图2至4中示出的时间过程中，点火过程所产生的氮氧化物和臭氧小于在全部的点火时间区域中，点火功率保持不变进行操作的氮氧化物和臭氧量。

此外，供电功率的改变也导致点火电路中的系统元件的寿命延长，以及导致燃油炉系统的功率接收的减小。人们甚至能够预见，在点火阶段b以一个较大的点火功率工作，从而提高点火的可能性，因为此状态只出现很短的时间，并且因此限制了对燃油炉系统1的部件的负面影响。

Claims (12)

1.一种燃油炉的点火方法，在该燃油炉中产生一个油雾，并且通过一个点火装置而被控制，点火装置通过在一个点火时段中供电而被激活，其特征在于点火时间段至少分成两段，并且该点火装置按照在短时以后的后点火段具有比在一个短时进行的前点火段小的电功率工作。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于后点火段被供给一个比点火段小的供电频率。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于后点火段的电功率通过比点火段小的电流振幅获得。

4.根据权利要求1至3中任一项的方法，其特征在于后点火段的电功率被保持为一个值，该值能够使得油雾点火具有预先确定的可靠性。

5.根据权利要求1至4中任一项的方法，其特征在于为了点火时间段的开始，设置一个前点火段，在前点火段点火装置具有比在点火段小的功率。

6.根据权利要求5的方法，其特征在于前点火段的电功率等于后点火段的电功率。

7.根据权利要求1至6中任一项的方法，其特征在于当油被释放产生油雾时，开始点火阶段。

8.根据权利要求1至7中任一项的方法，其特征在于当确定有火焰存在时，结束点火阶段。

9.用于燃油炉系统的点火装置，该系统与一个供电装置连接，其特征在于该供电装置(16)具有一个功率调节装置，在一个起动过程中被激活。

10.根据权利要求9的点火装置，其特征在于该功率调节装置具有一个点火频率改变装置。

11.根据权利要求9或10的点火装置，其特征在于该功率调节装置与一用于油释放的信号耦合，并且在油的释放的情况下增大点火功率。

12.根据权利要求9至11中任一项的点火装置，其特征在于该功率调节装置与一火焰传感器(19)连接，并且在检测到一个火焰的情况下，降低该点火功率。

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