DE19548234A1 - Verfahren zum Zünden bzw. Starten eines Heizgerätes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zünden bzw. Starten eines Heizgeräts mit einer Verdampfungsbrennkammer, einem Verbrennungsluftgebläse einer Brennstoffdosierpumpe und einer Zündeinrichtung, sowie ein mit dieser Zündregelung betriebenes Heizgerät, Kocher, Herd oder dergleichen.

Es ist bekannt, daß zum Zünden eines Heizgerätes, Kochers, Herdes oder dergleichen, mit einer Verdampferbrennkammer, einem Verbrennungsluftgebläse, einer Brennstoffdosierpumpe und einer Zündeinrichtung, d. h. zur Flammenbildung, das Brennstoff/Luft-Gemisch "zündfähig" sein muß. Neben der durch die Zündeinrichtung bereitgestellten, naturgemäß immer benötigten Mindest-Zündtemperatur muß insbesondere ein bestimmtes Verhältnis von Luft und Brennstoff vorliegen, da­ mit die Zündung stattfinden kann.

Bei dem hier in Rede stehenden Heizgerät mit Verdampferbren­ ner muß das Starten des Brenners, insbesondere das Zünden des Brennstoff/Luft-Gemisches mit den unterschiedlichsten Brennstoff/Luft-Gemischzusammensetzungen "mager" bis "über­ fettet" erfolgen.

Es ist üblich, zum Starten des Brenners die Zündeinrichtung einzuschalten, das Verbrennungsluftgebläse in Gang zu setzen und die Brennstoffdosierpumpe in Betrieb zu nehmen. Gebläse und Dosierpumpe werden so betrieben, daß maximaler Luft- und Brennstoffdurchsatz erreicht werden. Während der Anlaufphase erwärmt sich die Umgebung der Zündeinrichtung zunehmend. Ist die Zündtemperatur erreicht ist, erfolgt die Flammenbildung unter der Voraussetzung, daß das Brennstoff/Luft-Gemisch tatsächlich zündfähig ist. Diese Bedingung ist aber nicht immer ohne weiteres erfüllt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Zünden bzw. Starten eines mit einem Verdampferbrenner ausge­ statteten Heizgeräts der eingangs genannten Art zu schaffen, daß eine zuverlässige Zündung des Brennstoff/Luft-Gemisches mit Hilfe einfacher Mittel gegeben ist.

Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch ein Verfahren der im Patentanspruch 1 angebenen Art.

Vorteilhaft weitergebildet wird das Verfahren nach den Merk­ malen der Ansprüche 2 bis 9.

Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebenes Heiz­ gerät kennzeichnet sich insbesondere durch das Merkmal des Anspruchs 10 und ist vorteilhaft weitergebildet durch das Merkmal des Anspruchs 11.

Wesen des erfindungsgemäßen Zündverfahrens ist, daß der Startvorgang durch ein Steuergerät innerhalb einer vorgegebe­ nen Start zeit erfolgt und in zumindest zwei Startabläufe unterteilt ist.

Insbesondere sind die Startabläufe unabhängig voneinander.

Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn zwischen den Startabläufen eine Spülphase vorgesehen ist. Dadurch ergibt sich ein Zünden eines Heizgeräts in sämtlichen Betriebs zu­ ständen, d. h. bei einem Erststart mit einem zweiten Startver­ such, bei einem Regelstart mit einem zweiten Startversuch und bei einem Wiederholstart (Regelstart) nach einem Flammen­ abbruch.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es insbesondere mög­ lich, einen Startablauf mit kurzen Glühzeiten, geringen Abgasemissionen, geringen Geräuschemissionen und schnellem, resonanzfreiem Hochfahren der Heizleitung zu realisieren.

Die Spülphase ist bevorzugt dadurch gekennzeichnet, daß bei ausgeschalteter Zündeinrichtung keine Brennstoff-Förderung erfolgt und eine hohe, insbesondere maximale Drehzahl bzw. Luftförderung des Verbrennungsluftgebläses vorgesehen ist.

Zudem kann in der Spülphase zusätzlich vorgesehen sein, daß die hohe, insbesondere maximale Gebläsedrehzahl bzw. Luftför­ derung bis kurz vor oder bis zu Beginn des nächsten Startab­ laufs auf die Startgebläsedrehzahl heruntergeregelt wird. Die hohe, insbesondere maximale Gebläsedrehzahl bzw. Luftför­ derung wird bis kurz vor oder bis zu Beginn des nächsten Startablaufs insbesondere rampenartig heruntergeregelt.

In einzelnen Anwendungsfällen kann es vorteilhaft sein, wenn das Steuergerät den ersten Startablauf unterbindet bzw. außer Betrieb setzt und gleich mit dem "zweiten" Startablauf mit oder ohne vorherige Spülphase beginnt.

Die vorgegebene Startzeit beträgt bevorzugt ca. 180 sec.

Die Zeit der Spülphase bei zwei Startabläufen ist abhängig von der in der ersten Startphase geförderten Brennstoffmenge bzw. von der geförderten Brennstoffmenge, bis Flammenabbruch erkannt wird, und beträgt beispielsweise 30 sec.

Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebenes Heizge­ rät mit einer Verdampferbrennkammer, einem Verbrennungsluft­ gebläse, einer Brennstoffdosierpumpe, einer Zündeinrichtung und einem Steuergerät ist insbesondere ein benzinbetriebenes Luftheizgerät.

Das Heizgerät kann ein motorunabhängiges Heizgerät eines Kraftfahrzeuges (Standheizung) oder ein motorabhängiges Heizgerät eine Kraftfahrzeuges (Zuheizer), ein Benzin-Kocher oder ein Herd oder dergleichen sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung eines zeitlichen Ver­ laufs der Einschaltzeit einer Zündeinrichtung in Form einer Glühkerze eines Heizgeräts, welches nach dem erfindungsgemäßen Startverfahren mit zwei Startabläufen innerhalb einer vorgegeben Start zeit von 180 sec mit zwischengeschalteter Spülphase betrieben wird,

Fig. 2 eine graphische Darstellung eines zeitlichen Verlaufs der Drehzahl des Verbrennungsluftgebläses bzw. der Luftförderung des Gebläses des Heizgerätes nach Fig. 1, und zwar in zeitlicher Übereinstimmung bzw. vertikaler Ausrichtung zur graphischen Darstel­ lung der Fig. 1, und

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Förderleistung der Brennstoffdosierpumpe des vorgenannten Heiz­ geräts in zeitlicher Übereinstimmung zu den graphischen Verläufen der Glühzeit und der Luftför­ derung nach den Fig. 1 und 2.

Gemäß Zeichnung wird ein Kraftfahrzeug-Heizgerät mit einer Verdampferbrennkammer, einem Verbrennungsluftgebläse, einer Brennstoffdosierpumpe und einer Glühkerze mit Hilfe eines Steuergeräts so betrieben, daß sich die vorgenannten Verläu­ fe der Fig. 1 bis 3 einstellen.

Die gesamte Startzeit ist auf 180 sec programmiert. Zum Zün­ den des Heizgerätes bzw. zum Zustandekommen der Verbrennung (Flammenbildung) kann also maximal 180 sec Brennstoff in die Brennkammer gefördert werden.

Der Startverlauf ist in zwei voneinander unabhänge Abläufe S1 und S3 aufgeteilt, wobei eine Spülphase S2 zwischen dem ersten Startablauf S1 und dem zweiten Startablauf S3 vorge­ sehen ist. Die beiden Startabläufe sind also nicht iden­ tisch.

Zuerst wird die Glühkerze G eingeschaltet und das Verbren­ nungsluftgebläse mit einer Luftförderung L bei einer Start­ drehzahl betrieben.

Dann beginnt der eigentliche erste Startablauf S1 mit Akti­ vierung der Brennstoffdosierpumpe und Steigerung der Dreh­ zahl des Gebläses, wie dies etwa in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Gemäß Fig. 1 wird nach kurzer Zeit nach Brennstoff-Förderung die Glühkerze wieder ausgeschaltet. Gebläse und Brennstoffdosierpumpe erreichen ein gewisses Betriebsmaximum, das nach kurzer Zeit unterbrochen wird, wenn die Zündung des Brennstoff/Luft-Gemisches noch nicht eingesetzt hat.

Um möglichst schnell wieder mit einem erfolgreichen Start- bzw. Zündvorgang beginnen zu können, wird der flüssige Brennstoff in der Verdampferbrennkammer des Heizgerätes künstlich "abgedampft": Die Brennkammer wird vom Brennstoff freigespült durch Einleitung der Spülphase S2.

Die Spülphase S2 kennzeichnet sich insbesondere dadurch, daß bei ausgeschalteter Glühkerze G keine Brennstoff-Förderung B erfolgt und eine hohe, insbesondere maximale Drehzahl bzw. Luftförderung L des Verbrennungsluftgebläses vorgesehen ist. Die hohe, insbesondere maximale Gebläsedrehzahl bzw. Luftför­ derung L wird bis kurz vor Beginn des zweiten Startablaufs S3 auf die Startgebläsedrehzahl rampenartig, d. h. geradlinig, heruntergeregelt.

Anschließend wird der zweite Startablauf S3 eingeleitet, welcher mit der Aktivierung und Steigerung der Frequenz der Brennstoffdosierpumpe beginnt bei gleichzeitiger Steigerung der Gebläsedrehzahl. Nach einer gewissen Zeit werden die Glühkerze wieder ausgeschaltet und die Dosierpumpe und das Luftgebläse gemäß dargestellter Charaktistik weiter hoch­ gefahren, bis sie ihre Maximalwerte erreichen.

Wie der graphischen Darstellung nach Fig. 2 zu entnehmen ist, ist die maximale Gebläsedrehzahl des Verbrennungsluft­ gebläses während des ersten Teils der Spülphase S2 höher als das Gebläsedrehzahlmaximum des ersten Startablaufs S1 und des zweiten Startablaufs S3.

Es sei erwähnt, daß der Zündvorgang dann besonders zuverläs­ sig ist, wenn beide Startabläufe S1 und S3 gerade nicht iden­ tisch, sondern unabhängig voneinander sind. Durch zwei unab­ hängige Funktionsabläufe und einen zwischengeschalteten Spülvorgang ist es möglich, einen Startvorgang innerhalb einer kurzen Zeit von maximal 180 sec optimal zu realisie­ ren, das heißt mit kurzen Glühzeiten, geringen Abgasemis­ sionen, geringen Geräuschemissionen, schnellem Hochfahren der Brennstoffmenge (Heizleistung) und einem resonanzfreien Hochfahren der Heizleistung, und dies in allen Betriebs zu­ ständen, nämlich bei einem Erststart mit einem zweiten Start­ versuch, einem Regelstart mit einem zweiten Startversuch und bei einem Wiederholstart (Regelstart) nach einem Flammenab­ bruch.

Es sei noch angemerkt, daß in den Unteransprüchen enthaltene selbständig schutzfähige Merkmale trotz der vorgenommenen formalen Rückbeziehung auf den Hauptanspruch entsprechenden eigenständigen Schutz haben sollen. Im übrigen fallen sämt­ liche in den gesamten Anmeldungsunterlagen enthaltenen erfin­ derischen Merkmale in den Schutzumfang der Erfindung.

Claims (11)

1. Verfahren zum Zünden bzw. Starten eines Heizgeräts mit einer Verdampfungsbrennkammer, einem Verbrennungsluft­ gebläse, einer Brennstoffdosierpumpe und einer Zündein­ richtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Startvorgang durch ein Steuergerät innerhalb einer vorgegebenen Start zeit erfolgt und in zumindest zwei Startabläufe (S1, S3) unterteilt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Startabläufe (S1, S3) unabhängig voneinander sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Startabläufen (S1, S3) eine Spülphase (S2) vorgesehen ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Spülphase (S2) bei ausgeschalteter Zündein­ richtung (G) keine Brennstoff-Förderung (B) erfolgt und eine hohe, insbesondere maximale Drehzahl bzw. Luftförderung (L) des Verbrennungsluftgebläses vorgesehen ist.

5. Verfahren nach Anspruche 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Spülphase (S2) die hohe, insbesondere maxi­ male Gebläsedrehzahl bzw. Luftförderung (L) bis kurz vor oder bis zu Beginn des nächsten Startablaufs (S3) auf die Startgebläsedrehzahl heruntergeregelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hohe, insbesondere maximale Gebläsedrehzahl bzw. Luftförderung (L) bis kurz vor oder bis zu Beginn des nächsten Startablaufs (S3) rampenartig heruntergeregelt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät den ersten Startablauf (S1) unterbindet bzw. außer Betrieb setzt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Startzeit ca. 180 sec beträgt.

9. Verfahren nach Anspruche 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit der Spülphase (S2) bei zwei Startabläufen (S1, S3) variabel gestaltet werden kann.

10. Heizgerät mit einer Zündregelung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 9, mit Verdampferbrennkammer, Verbrennungsluft­ gebläse, Brennstoffdosierpumpe, Zündeinrichtung und Steuergerät, dadurch gekennzeichnet, daß es ein benzinbetriebenes Luft- oder Wasserheizgerät oder ein Kocher ist.

11. Heizgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es ein benzinbetriebenes Luft- oder Wasserheizgerät oder ein Kocher eines Fahrzeuges, insbesondere Kraft­ fahrzeuges ist.