DE102014100254B4 - Firing device and method for detecting liquid in a firing device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Feuerungsvorrichtung für ein Gargerät (10), mit einem Gehäuse (26), einer Brennkammer (24), die in dem Gehäuse (26) gebildet ist, einem Brenner (28), der in der Brennkammer (24) angeordnet ist, und einer vom Gehäuse (26) beabstandeten Zündelektrode (30), die dem Brenner zugeordnet ist, wobei vorgesehen ist, dass die Zünd- bzw. Überwachungselektrode (30), bezogen auf eine normale Montageposition der Feuerungsvorrichtung, zumindest teilweise unterhalb des Brenners (28) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Detektieren eines Flüssigkeitseinbruchs in eine Feuerungsvorrichtung, die ein Gehäuse (26), eine Zündelektrode (30), einer solchen Brenner (28) und eine Steuereinheit (22) aufweist, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind: a) die Steuereinheit (22) erzeugt eine Potentialdifferenz zwischen dem Gehäuse (26) und einem der beiden Bauteile Brenner (28) und Zündelektrode (30); b) die Steuereinheit (22) erfasst, ob ein Strom (K) zwischen dem Bauteil (28; 30) und dem Gehäuse (26) fließt oder sich die Kapazität zwischen dem Bauteil (28; 30) und dem Gehäuse (26) ändert; c) falls das Fließen eines Stroms (K) oder eine Änderung der Kapazität oberhalb einer vorbestimmten Schwelle erfasst wird, wird dies als Flüssigkeitseinbruch interpretiert, und die Steuereinheit veranlasst weitere Schritte.The invention relates to a firing device for a cooking appliance (10), comprising a housing (26), a combustion chamber (24) formed in the housing (26), a burner (28) disposed in the combustion chamber (24) , and an ignition electrode (30) spaced from the housing (26) associated with the burner, wherein it is provided that the ignition or monitoring electrode (30), at least partially below the burner (28 ) is arranged. The invention also relates to a method for detecting a liquid intrusion into a firing device comprising a housing (26), an ignition electrode (30), such a burner (28) and a control unit (22), the following steps being provided: the control unit (22) generates a potential difference between the housing (26) and one of the two components burner (28) and ignition electrode (30); b) the control unit (22) detects whether a current (K) flows between the component (28; 30) and the housing (26) or the capacitance between the component (28; 30) and the housing (26) changes; c) if the flow of a flow (K) or a change in the capacity above a predetermined threshold is detected, this is interpreted as a liquid intrusion, and the control unit initiates further steps.
Description
Die Erfindung betrifft eine Feuerungsvorrichtung sowie ein Verfahren zur Detektion von Flüssigkeit in einer Feuerungsvorrichtung für ein Gargerät.The invention relates to a firing device and a method for the detection of liquid in a firing device for a cooking appliance.
Neben Gargeräten, die mit Strom betrieben werden, sind Gargeräte bekannt, die zur Wärmeerzeugung Brennstoffe verbrennen, beispielsweise Erdgas oder Flüssiggas.In addition to cooking appliances that are powered by electricity, cooking appliances are known that burn fuels for heat generation, such as natural gas or LPG.
Zur Beheizung dieser Gargeräte wird der Brennstoff in einer Feuerungsvorrichtung von einem Brenner verbrannt, um die Garraumatmosphäre zu erhitzen oder, im Falle eines Dampfgarers, Wasser zu verdampfen.To heat these cooking appliances, the fuel is burned by a burner in a firing device to heat the cooking chamber atmosphere or, in the case of a steamer, to evaporate water.
Feuerungsvorrichtungen bestehen in der Regel aus einer Brennkammer, in der ein Brenner und eine Zündelektrode angeordnet sind. Die Zündelektrode zündet den Brenner. Außerdem kann sie dazu verwendet werden, die Flamme zu überwachen.Furnace devices usually consist of a combustion chamber in which a burner and an ignition electrode are arranged. The ignition electrode ignites the burner. It can also be used to monitor the flame.
Bei einer Feuerungsvorrichtung, die in einem Gargerät verwendet wird, besteht ein Risiko, dass Flüssigkeit in die Brennkammer eindringen kann. Ursache hierfür kann (neben einem Defekt) insbesondere eine unsachgemäße Reinigung des Gargeräts sein, die dazu führt, dass Reinigungsflotte in die Feuerungsvorrichtung gelangt. Diese Flüssigkeit in der Feuerungsvorrichtung führt zu Problemen beim Betrieb des Brenners, beispielsweise zu Knallgeräuschen beim Zünden des Brenners, zum Ausbleiben der Zündung oder zu unerwünschter Thermoakustik. Zudem führt Flüssigkeit in der Feuerungsvorrichtung zu einer schnellen Alterung aller relevanten Bauteile in der Brennkammer. Aus diesem Grund ist es wünschenswert zu erkennen, wenn sich Flüssigkeiten in der Brennkammer befinden.In a firing device used in a cooking appliance, there is a risk that liquid may enter the combustion chamber. The reason for this may be (in addition to a defect) in particular an improper cleaning of the cooking appliance, which leads to cleaning liquor entering the firing device. This liquid in the firing device leads to problems in the operation of the burner, such as bangs when igniting the burner, the absence of ignition or unwanted thermal acoustics. In addition, liquid in the firing device leads to rapid aging of all relevant components in the combustion chamber. For this reason, it is desirable to detect when there are liquids in the combustion chamber.
Für Feuerungsvorrichtungen für Gebäudeheizungen ist es bekannt, in der Brennkammer einen Flüssigkeitsdetektor vorzusehen (siehe die
Sobald eine Flüssigkeit in der Messstrecke vorhanden ist und die beiden Leiter kontaktiert, kann ein Strom zwischen den beiden Leitern fließen bzw. verändert sich die Kapazität über die Messstrecke. Diese Veränderungen können von einer Steuereinheit gemessen und interpretiert werden.As soon as a liquid is present in the measuring section and contacts the two conductors, a current can flow between the two conductors or the capacitance changes over the measuring section. These changes can be measured and interpreted by a control unit.
Die
Jedoch erfordert der bekannte Flüssigkeitsdetektor eine zusätzliche Zündelektrode zur Bildung der Messstrecke, wodurch die Kosten und Komplexität einer mit solchen Fühlern ausgestatteten Feuerungsvorrichtung steigen.However, the known liquid detector requires an additional ignition electrode for forming the measurement path, thereby increasing the cost and complexity of a combustor equipped with such sensors.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Feuerungsvorrichtung bereitzustellen, die eine Detektion von Flüssigkeiten innerhalb der Brennkammer auf einfache und kostengünstige Weise erlaubt.It is an object of the invention to provide a firing device which allows a detection of liquids within the combustion chamber in a simple and cost-effective manner.
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst mittels einer Feuerungsvorrichtung für ein Gargerät, mit einem Gehäuse, einer Brennkammer, die in dem Gehäuse gebildet ist, einem Brenner, der in der Brennkammer angeordnet ist, und einer vom Gehäuse beabstandeten Zündelektrode, die dem Brenner zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündelektrode auch als Überwachungselektrode dient und, bezogen auf eine normale Montageposition der Feuerungsvorrichtung, zumindest teilweise unterhalb des Brenners angeordnet ist, und dass zur Detektion einer Flüssigkeit in der Brennkammer die Zündelektrode von einer Steuereinheit mit einer Spannung beaufschlagbar ist.The object is achieved according to a first aspect by means of a cooking appliance, having a housing, a combustion chamber formed in the housing, a burner disposed in the combustion chamber and an ignition electrode spaced from the housing associated with the burner is, characterized in that the ignition electrode also serves as a monitoring electrode and, based on a normal mounting position of the firing device, at least partially disposed below the burner, and that for detecting a liquid in the combustion chamber, the ignition electrode can be acted upon by a control unit with a voltage.
Dies Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt gelöst mittels einer Feuerungsvorrichtung für ein Gargerät, mit einem Gehäuse, einer Brennkammer, die in dem Gehäuse gebildet ist, einem Brenner, der in der Brennkammer angeordnet ist, und einer vom Gehäuse beabstandeten Zündelektrode, die dem Brenner zugeordnet ist, wobei der Brenner mit Hilfe einer Isolierung gegenüber dem Gehäuse isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Brenner eine Steuereinheit verbunden ist, so dass er von der Steuereinheit mit einer Spannung beaufschlagbar ist, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist, einen Strom oder eine Veränderung der Kapazität zwischen dem Brenner und dem Gehäuse dahingehend zu detektieren, ob eine Flüssigkeit in der Brennkammer vorhanden ist.This object is achieved according to a second aspect by means of a cooking device for a cooking appliance, comprising a housing, a combustion chamber formed in the housing, a burner disposed in the combustion chamber and an ignition electrode spaced from the housing and associated with the burner is, wherein the burner is isolated by means of insulation relative to the housing, characterized in that the burner is connected to a control unit, so that it can be acted upon by the control unit with a voltage, wherein the control unit is formed, a current or a change the capacity between the burner and the housing to detect whether a liquid is present in the combustion chamber.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Detektion von Flüssigkeiten in der Brennkammer auch ohne zusätzliche Bauteile der Feuerungsvorrichtung realisiert werden kann. Hierzu wird die ohnehin vorhandene Zündelektrode als Fühler benutzt, wobei ein definierter Spalt oder Abstand zwischen der Zündelektrode und dem Gehäuse als Messstrecke dient. Im Regelfall, das heißt ohne Flüssigkeit in der Brennkammer, ist der Spalt zwischen Zündelektrode und Gehäuse mit Luft oder Abgas gefüllt, sodass kein elektrischer Strom über den Spalt fließen kann. Füllt sich jedoch die Brennkammer mit Flüssigkeit und wird der Spalt von der Flüssigkeit ausgefüllt, so werden die Zündelektrode und das Gehäuse elektrisch kontaktiert, und es kann ein Strom von der Zündelektrode bzw. dem Brenner zum Gehäuse fließen. Ebenfalls ist eine Detektion einer Änderung der Kapazität im Spalt zwischen Gehäuse und Brenner bzw. Zündelektrode denkbar, da ein mit Luft gefüllter Spalt eine andere Kapazität aufweist als ein mit Flüssigkeit gefüllter Spalt.The invention is based on the finding that a detection of liquids in the combustion chamber can also be realized without additional components of the firing device. For this purpose, the already existing ignition electrode is used as a sensor, wherein a defined gap or distance between the ignition electrode and the housing serves as a measuring path. As a rule, that is without liquid in the combustion chamber, the gap is between Ignition electrode and housing filled with air or exhaust so that no electrical current can flow across the gap. However, when the combustion chamber is filled with liquid and the gap is filled by the liquid, the ignition electrode and the housing are electrically contacted, and a current can flow from the ignition electrode or the burner to the housing. It is also conceivable to detect a change in the capacitance in the gap between the housing and the burner or ignition electrode since a gap filled with air has a different capacitance than a gap filled with liquid.
Bei einem erfindungsgemäßen Gargerät handelt es sich insbesondere um ein Profi-Gargerät, wie es in Restaurants, Kantinen und der Großgastronomie verwendet wird.In a cooking appliance according to the invention is in particular a professional cooking appliance, as it is used in restaurants, canteens and large catering.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Zündelektrode zumindest teilweise unterhalb des tiefsten Abschnittes des Brenners angeordnet ist. Dies gewährleistet, dass in die Brennkammer eintretende Flüssigkeit unmittelbar detektiert wird, da sie sich aufgrund der Schwerkraft in dem Bereich der Brennkammer sammelt, in dem die Detektion erfolgt.According to a preferred embodiment, it is provided that the ignition electrode is at least partially disposed below the lowest portion of the burner. This ensures that liquid entering the combustion chamber is detected immediately, since it collects by gravity in the region of the combustion chamber in which the detection takes place.
Gemäß einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Zündelektrode in ihrem unterhalb des Brenners liegenden Bereich zumindest teilweise unisoliert ist. Dies erleichtert, dass sich ein Strompfad von der Zündelektrode zum Gehäuse ausbildet, wenn sich in der Brennerkammer Flüssigkeit ansammelt.According to one embodiment, it is provided that the ignition electrode is at least partially uninsulated in its region located below the burner. This facilitates the formation of a current path from the ignition electrode to the housing as liquid accumulates in the burner chamber.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zwischen der Zündelektrode und dem Gehäuse ein Spalt von mindestens 2 cm vorhanden ist. Ein derart großer Spalt führt zu einer hohen Detektionsschwelle und vermeidet fehlerhafte Detektionen, die auf einen dünnen Film von Kondenswasser zurückzuführen sind; Kondenswasser beeinträchtigt die Funktion des Brenners nicht und sollte daher nicht zum Ansprechen der Detektionsvorrichtung führen.It is preferably provided that a gap of at least 2 cm is present between the ignition electrode and the housing. Such a large gap leads to a high detection threshold and avoids erroneous detections due to a thin film of condensation water; Condensation does not affect the function of the burner and should therefore not lead to the response of the detection device.
Gemäß einer Ausgestaltung ist der Brenner gegenüber dem Gehäuse elektrisch isoliert. Auch dies verhindert fehlerhafte Detektionen, die auf einen elektrischen Kontakt zwischen Brenner und Zündelektrode zurückzuführen sind.According to one embodiment, the burner is electrically insulated from the housing. This also prevents erroneous detections, which are due to an electrical contact between the burner and ignition electrode.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Gehäuse geerdet, wodurch die zum Detektieren nötige Potentialdifferenz leicht erzeugt werden kann.According to one embodiment, the housing is grounded, whereby the potential difference necessary for detection can be easily generated.
Erfindungsgemäß ist eine Steuereinheit vorgesehen, die eine Änderung eines elektrischen Parameters zwischen dem Gehäuse und einem der Bauteile Zündelektrode und Brenner erfassen kann. Mit der Steuereinheit kann der sich bei einem Flüssigkeitseinbruch ausbildende Strompfad zwischen dem Gehäuse und der Zündelektrode bzw. dem Brenner oder die sich ergebende Änderung der Kapazität zwischen diesen Bauteilen einerseits mit geringem Aufwand erfasst und andererseits mit der nötigen Treffsicherheit interpretiert werden.According to the invention, a control unit is provided which can detect a change in an electrical parameter between the housing and one of the components ignition electrode and burner. With the control unit, the current path formed between the housing and the ignition electrode or the burner or the resulting change in the capacitance between these components can be detected on the one hand with little effort and on the other hand interpreted with the necessary accuracy.
Zur Lösung der o. g. Aufgabe ist auch ein Verfahren zum Detektieren eines Flüssigkeitseinbruchs in eine Feuerungsvorrichtung der vorstehend genannten Art vorgesehen, die ein Gehäuse, eine Zündelektrode, einen Brenner und eine Steuereinheit aufweist, wobei die folgenden Schritte vorgesehen sind: Zunächst erzeugt die Steuereinheit eine Potentialdifferenz zwischen dem Gehäuse und einem der beiden Bauteile Brenner und Zündelektrode. Dann erfasst die Steuereinheit, ob ein Strom zwischen dem Bauteil und dem Gehäuse fließt oder sich die Kapazität zwischen dem Bauteil und dem Gehäuse ändert. Falls das Fließen eines Stroms oder eine Änderung der Kapazität oberhalb einer vorbestimmten Schwelle erfasst wird, wird dies als Flüssigkeitseinbruch interpretiert, und die Steuereinheit veranlasst weitere Schritte. Hinsichtlich der sich ergebenden Vorteile wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.To solve the o. The object is also a method for detecting a liquid breakdown in a firing device of the aforementioned type, which comprises a housing, an ignition electrode, a burner and a control unit, wherein the following steps are provided: First, the control unit generates a potential difference between the housing and a the two components burner and ignition electrode. Then, the control unit detects whether a current flows between the component and the housing or changes the capacitance between the component and the housing. If the flow of a flow or a change in the capacity above a predetermined threshold is detected, this is interpreted as a liquid intrusion and the control unit initiates further steps. With regard to the resulting advantages, reference is made to the above explanations.
Falls ein Flüssigkeitseinbruch detektiert wird, kann die Steuereinheit den Betrieb der Feuerungsvorrichtung abbrechen, die Brennstoffzufuhr zum Brenner unterbrechen und/oder ein Signal, insbesondere eine Warnmeldung oder ein Warnton für einen Benutzer, erzeugen. Dies gewährleistet, dass die Feuerungsvorrichtung nicht in einem potentiell unsicheren und zu erhöhtem Verschleiß führenden Zustand betrieben wird.If a liquid intrusion is detected, the controller may discontinue the operation of the firing device, interrupt the fuel supply to the burner, and / or generate a signal, in particular a warning message or a warning sound to a user. This ensures that the firing device is not operated in a potentially unsafe and highly worn condition.
Vorzugsweise führt die Steuereinheit, bevor sie ein Signal zum Zünden des Brenners gibt, die obigen Schritte durch, so dass sichergestellt wird, dass die Feuerungsvorrichtung nur dann in Betrieb genommen wird, wenn keine Flüssigkeit in die Brennkammer eingedrungen ist.Preferably, the control unit, before giving a signal to ignite the burner, performs the above steps, so as to ensure that the firing device is put into operation only when no liquid has entered the combustion chamber.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eine Flüssigkeitsdetektion in regelmäßigen Abständen während des Betriebs der Feuerungsvorrichtung vornimmt. Auf diese Weise kann auch während des laufenden Betriebs überprüft werden, ob sich die Feuerungsvorrichtung in einem ordnungsgemäßen Zustand befindet.It can also be provided that the control unit performs a liquid detection at regular intervals during operation of the firing device. In this way it can also be checked during operation whether the firing device is in a proper condition.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and from the accompanying drawings, to which reference is made. In the drawings show:
In
Der Garraum
Im Technikraum
Die Feuerungsvorrichtung
In der Brennkammer
Die Zündelektrode
Die Steuereinheit
Das Gehäuse
Auch kann das Gehäuse
Der Brenner
Der Brenner
In Bezug auf die Schwerkraft G (hier durch einen Pfeil angedeutet) und auf die normale Einbauposition der Feuerungsvorrichtung ist die Zündelektrode
Der Spalt A ist beispielsweise mindestens 2 cm groß, um Fehldetektionen zu vermieden, die durch kleine Kondensattropfen am Gehäuse
Zur Detektion einer Flüssigkeit F, die in die Brennkammer
Ist keine Flüssigkeit F in der Brennkammer
Auch ist es denkbar, dass die Steuereinheit
Tritt nun Flüssigkeit F in die Brennkammer
Auch kann die Steuereinheit
Von der Steuereinheit
Die Zündelektrode
Die Steuereinheit
Dies kann durch einen Abbruch des Betriebs der Feuerungsvorrichtung
Der Benutzer kann dann beispielsweise eine mit der Wartung des Gargeräts
Die Überprüfung, ob in der Brennkammer
Außerdem kann die Detektion einer Flüssigkeit F in der Brennkammer
In den
In einer zweiten Ausführungsform der Feuerungsvorrichtung
In dieser Anordnung ist die Spitze der Zündelektrode
In
In dieser dritten Ausführungsform ist der Brenner
Die Zündelektrode
Der unisolierte Teil kann sowohl vollumfänglich unisoliert sein oder nur teilweise, wobei es von Vorteil ist, dass der unisolierte Teil der Zündelektrode
In
Jedoch ist in dieser vierten Ausführungsform der Brenner
Die Steuereinheit
Die Steuereinheit
Die Position der Zündelektrode ist in dieser Ausführungsform für die Detektion einer Flüssigkeit F in der Brennkammer
In dieser vierten Ausführungsform bildet der Spalt A zwischen dem Brenner
Auch ist es denkbar, dass die Steuereinheit
Ansonsten entspricht das Verfahren zur Detektion einer Flüssigkeit in der vierten Ausführungsform dem Verfahren der ersten drei Ausführungsformen.Otherwise, the method for detecting a liquid in the fourth embodiment corresponds to the method of the first three embodiments.
Selbstverständlich sind auch verschiedene Anordnungen des Brenners
Ebenso sind die Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen beliebig miteinander kombinierbar und die dargestellten Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft zu verstehen. Insbesondere kann die Orientierung des Brenners beliebig gewählt werden.Likewise, the features of the various embodiments can be combined with one another in any way and the illustrated embodiments are only to be understood as examples. In particular, the orientation of the burner can be chosen arbitrarily.
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