CZ282997A3 - Regulace výkonu s nadbytkem vzduchu pracujícího hořáku topného přístroje - Google Patents

Description

Regulace výkonu s nadbytkem vzduchu pracujícího hořáku topného přístroje/

Oblast techniky

Vynález se týká regulace výkonu s nadbytkem vzduchu pracujícího hořáku topného přístroje, zejména vzduchového topného přístroje, zejména pro vnitřní prostory nebo kabiny řidiče v automobilech, s více, respektive s velkým počtem výkonostních stupňů, které se liší jak průtočným množstvím paliva, tak i průtočným množstvím vzduchu, ovlivňovaným řiditelným dmychadlem.

Dosavadní stav techniky

U topných přístrojů, momentálně používaných pro vnitřní prostory automobilu, zejména pro kabiny řidiče v dopravních automobilech, je možné nastavit větší počet sousedících výkonostních stupňů. Přitom se obecně předpokládá sledování teploty, zajišťované termostatem, stejně tak jako automatická regulace výkonu topného přístroje, přičemž automatika zapíná různě vysoké výkonostní stupně topného přístroje, respektive přepíná mezi těmito výkonostními stupni v závislosti na odchylce mezi skutečnou a požadovanou hodnotou teploty, což je prováděno z důvodů uvedení teploty na předem nastavenou požadovanou hodnotu, respektive z důvodů udržení její

hodnoty. Jsou-li dveře nebo okna automobilu po delší dobu uzavřena, respektive jsou-li stále stejně otevřena ( ne však příliš ), nastaví se po určité více či méně dlouhé náběhové fázi koncový stav, ve kterém je prováděna dvoubodová regulace s více či méně rychlým střídáním mezi sousedními výkonostními stupni a teplota zůstane konstantní v relativně úzkém rozmezí.

U všech výkonostních stupňů je průtočné množství vzduchu a paliva nastaveno v podstatě takovým způsobem, že se dosáhne relativního spotřebního optima potřebného paliva. Z tohoto důvodu se různé výkonostní stupně pravidelně liší jak průtočným množstvím paliva, tak i průtočným množstvím vzduchu a tím i výkonem dmychadla hořáku, který je hlavním faktorem ovlivňujícím průtočné množství vzduchu. Při přepnutí mezi dvěma výkonostními stupni se z důvodů pohodlí nezmění skokem průtočné množství paliva a průtočné množství vzduchu, ale po přepnutí mezi výkonostními stupni spíše proběhne více či méně dlouhá přechodová fáze, během které jsou hodnoty průtočného množství vzduchu i paliva více či méně spojitým způsobem nastaveny na standardní hodnoty příslušného nastaveného výkonostní ho stupně během více či méně dlouhého časového úseku. Co se týče výkonu dmychadla hořáku, zajišťujícího odpovídající průtočné množství vzduchu, znamená to, že při přepnutí mezi dvěma výkonostními stupni topného přístroje je výkon dmychadla během uvedené přechodové fáze klouzavým způsobem zvýšen, respektive zvýšen.

• ·

I takto však může být hluk dmychadla považován za obtížný. To platí zejména v tom případě, když řidič pobývá delší dobu ve stojícím automobilu s vypnutým motorem, například během delší přestávky v jízdě nebo v noci.

Podstata vynálezu

Vynález si proto pokládá za úkol umožnit zvýšený komfort u topných přístrojů úvodem zmíněného druhu.

Tento úkol je podle vynálezu vyřešen tím, že je možné zapojit řízení, respektive regulaci průtočného množství paliva při skoro konstantním průtočném množství vzduchu a/nebo konstantním výkonu dmychadla.

Vynález je založen na obecné myšlence umožnit kromě řízení, respektive regulace, jež v podstatě optimalizuje spotřebu, také řízení, respektive regulaci, která by v první řadě optimalizovala tvorbu hluku. Zatímco u provozu výše uvedeného druhu jsou za současného zohlednění velikosti obsahu škodlivin ve spalinách navrženy hodnoty průtočného množství vzduchu a paliva na dosažení maximálního výkonu topného přístroje při dané spotřebě paliva, může být u dodatečně podle vynálezu předpokládaného provozního stavu zkombinován konstantní, zpravidla relativně malý výkon dmychadla s proměnným průtočným množstvím paliva, aby bylo možné při stejné intenzitě hluku dmychadla docílit : : ·*4’ * ·· ·· » · · ¹ ► · · · • · · · • · ·· ·· proměnného výkonu topného přístroje. U tohoto provozního stavu, zaměřeného na komfort, však musí být vzato v úvahu jisté zvýšení spotřeby paliva vzhledem k danému výkonu topného přístroje. Tato dodatečná spotřeba je však velmi malá a bude jistě vyvážena zvýšeným komfortem, daným méně rušícím a stálým hlukem dmychadla a to i u zastaveného motoru. Krom toho není potřeba brát v úvahu škody způsobené škodlivinami ze spalin, protože i v provozu s optimalizovanou úrovní hluku je stále udržován dostatečný nadbytek vzduchu.

Co se týče výhodných charakteristik vynálezu, odkazujeme na patentové nároky a taktéž na následující popis upřednostňovaného příkladu provedení vynálezu, které je vysvětleno na základě obrázků.

Přehled obrázků na výkresech

Jediný obrázek zobrazuje schematické blokové schéma topného přístroje s regulací výkonu podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Hořák 1_ nezobrazeného topného přístroje obsahuje v závislosti na množství řízený palivový přívod 2_ ^a také řiditelné dmychadlo 3_, takže výkon hořáku je možné měnit pomocí průtočného množství vzduchu a paliva.

: ·τ

Palivový přívod 2_ i dmychadlo 3_ jsou ovládáni, respektive poháněni zpravidla elektrickým způsobem.

Jak palivový přívod 2_, tak i výkon dmychadla 3_ jsou řízeni pomocí regulačního přístroje 4, který umožňuje zapojit více, zpravidla velmi mnoho výkonostních stupňů. Jednotlivé výkonostní stupně se přitom obecně liší jak průtočným množstvím vzduchu hořáku, tak i průtočným množstvím paliva hořáku 1_. Při přepojení z jednoho výkonostního stupně na druhý může regulační přístroj 4_ nejprve zapojit přechodnou fázi, během které je palivové množství, přiváděné do hořáku j_ palivovým přívodem 2_, změněno a nastaveno takovým způsobem, že spojitě, respektive klouzavým způsobem přejde z původních hodnot, odpovídajících předem nastavenému výkonostní mu stupni, na hodnoty naposledy zapojeného výkonostního stupně. V přechodové fázi je tímto způsobem pozměněn a nově nastaven i výkon dmychadla 3_ a tím i průtočné množství vzduchu tohoto hořáku j_.

Hodnoty průtočného množství vzduchu a paliva, nastavené po proběhnutí přechodové fáze, jsou potom doladěny takovým způsobem, že se alespoň přibližně docílí relativně optimální spotřeby paliva vzhledem k momentálnímu výkonu hořáku.

Podle prvního příkladu provedení vynálezu mohou být různé výkonostní stupně libovolně nastaveny na spínači 5_. Takto potom regulační přístroj 4 během průběhu příslušné přechodové fáze nastaví palivový přívod 2, ale i dmychadlo X na standardní hodnoty průtočného množství vzduchu a paliva, přiřazené příslušnému výkonostnímu stupni, a toto nastavení bude udržovat.

Dodatečně se předpokládá ruční ovládač 6, pomocí kterého je možné v předem určených mezích měnit množství paliva, přiváděného do hořáku 1_, aniž by se přitom musel pozměnit odpovídající výkon dmychadla, jež byl předem nastavený spínačem 5_. Tímto způsobem je možné v rámci spínačem X vhodně nastavených mezí nastavit výkonostní stupeň, jemuž odpovídá relativně malý výkon dmychadla, to znamená výkonostní stupeň, při kterém dmychadlo vytváří malý hluk. V případě potřeby je možné pomocí ručního ovládače X zvýšit a popřípadě i snížit výkon topného přístroje.

Podle jiného příkladu provedení je možné dodatečně nebo alternativně předpokládat regulaci teploty v kabině pro řidiče v automobilu nebo v podobném prostoru.

K tomuto účelu slouží regulátor X, termostat X, zjišťující skutečnou hodnotu okolní teploty, a nastavovací prvek 2 pro libovolné nastavení požadované hodnoty teploty. Regulátor Ί_ přitom vysílá do řídícího přístroje 4 signál, který závisí na odchylce mezi požadovanou a skutečnou hodnotou teploty.

v

Řídící přístroj 4 potom předem určeným způsobem, popřípadě s ohledem na venkovní teplotu, jež je možné měřit jiným termostatem 10, zapojí rozličné výkonostní stupně hořáku 1_.

Tento stav setrvává do té chvíle, než se docílí požadované hodnoty teploty, uložené v nastavovacím prvku 9., a pak je co možná nejdéle udržován na konstantní hodnotě. Toho se docílí střídavým přepínáním výkonu hořáku 1 mezi dvěma sousedními výkonostními stupni.

Pomocí neustálého střídání mezi dvěma sousedními výkonostními stupni ve smyslu dvoubodové regulace je potom podle nastavení přepínače 11 udržována teplota v předem dané oblasti možných výchylek anebo se přejde do zvláštního provozního stavu, ve kterém se ze dvou sousedních výkonostních stupňů zapojí a ponechá v činnosti ten výkonostní stupeň, kterému odpovídá menší výkon dmychadla, zatímco regulace výkonu hořáku j_ se jinak provádí změnou průtočného množství paliva, to znamená zásahem do palivového přívodu 2.·

Popřípadě je možné vypustit přepínač 11 a po dosažení nastavené požadované hodnoty teploty vždy přejít na posledně jmenovaný způsob provozu.

Pokud by se stalo, že by se teplota ve vnitřním prostoru automobilu větší měrou odchýlila od nastavené požadované hodnoty, což může být způsobeno vnějšími vlivy, například dlouhodobějším otevřením dveří automobilu, automaticky se alespoň přechodně přejde do provozního stavu, ve kterém řídící přístroj 4 v závislosti na odchylce mezi požadovanou a skutečnou hodnotou teploty zapíná různé výkonostní stupně •τ hořáku 1

Pokud regulace umožňuje zapojit větší počet regulačních stupňů s poměrem mezi průtočným množstvím vzduchu a průtočným množstvím paliva daným určitou charakteristikou, je možné u zvláštního provozního stavu s konstantním průtočným množstvím vzduchu, to znamená s konstantním výkonem dmychadla, zvýšit, respektive snížit výkon topného přístroje o jeden výkonostní stupeň vzhledem k regulačnímu stupni pouze změnou průtočného množství paliva. Teprve v případě, že je potřeba až druhý následující regulační stupeň, je nutné změnit i výkon dmychadla. Posledně jmenovaná situace však může těžko nastat v automobilu, který se již delší dobu nepohybuje a u kterého byla uzavřena okna a dveře, jelikož se v této situaci po určité době nastaví prakticky neměnný stav a k jeho udržení jsou potřeba pouze minimální změny výkonu topného přístroje.

Claims (6)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Regulace výkonu s nadbytkem vzduchu pracujícího hořáku, zejména odpařovacího hořáku, topného přístroje, zejména vzduchového topného přístroje, zejména pro vnitřní prostory nebo pro kabiny řidiče v automobilech, s více, respektive s velkým počtem výkonostních stupňů, které se liší jak průtočným množstvím paliva, tak i průtočným množstvím vzduchu, ovlivňovaným řiditelným dmychadlem, vyznačující se tím, že je možné dodatečně zapojit řízení, respektive regulaci průtočného množství paliva při v podstatě konstantním průtočném množstvím vzduchu a/nebo při v podstatě konstantním výkonu dmychadla.
2. 2. Regulace podle nároku 1 vyznačující se tím, ž e při přepnutí mezi výkonostními stupni je během automaticky probíhající přechodové fáze spojitě měněno průtočné množství paliva a výkon dmychadla mezi provozními hodnotami, přiřazenými výkonostním stupňům.
3. 3. Regulace podle nároku 1 nebo 2 vyznačující se tím, že je možné zapojit automatický provoz, u kterého jsou nejprve v závislosti na odchylce mezi skutečnou a požadovanou hodnotou teploty zapojovány různé výkonostní stupně až se dosáhne stavu, ve kterém požadovaná teplota zůstane zachována díky dvoubodové regulaci se střídáním mezi • * dvěma sousedními výkonostními stupni, a že potom z těchto výkonostních stupňů je zapojen, respektive zůstane zapojen výkonostní stupeň s menším výkonem dmychadla a pomocí změny průtočného množství paliva je provedena další regulace výkonu hořáku při v podstatě konstantně udržovaném výkonu dmychadla.
4. 4. Regulace podle nároku 3 vyznačující se tím, ž e při výskytu dlouhodobé a/nebo prahovou hodnotu překračující odchylce mezi skutečnou a požadovanou hodnotou teploty se opět přejde do provozního stavu s přepínáním mezi různými výkonostními stupni.
5. 5. Regulace podle jednoho z nároků 1 až 4 vyznačující se tím, že lze nastavit velký počet těsně sousedících výkonostních stupňů s poměrem mezi průtočným množstvím vzduchu a průtočným množstvím paliva určeným charakteristikou a ž e u každého, respektive u skoro každého výkonostního stupně je možná změna topného výkonu pomocí změny průtočného množství paliva při neměnném průtočném množství vzduchu.
6. 6. Regulace podle jednoho z nároků 1 až 5 vyznačující se tím, že hořák vždy pracuje s nadbytkem vzduchu.