DE2344471A1

DE2344471A1 - FUEL-DRIVEN HEATING EQUIPMENT

Info

Publication number: DE2344471A1
Application number: DE19732344471
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Ortlinghaus
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1973-09-04
Filing date: 1973-09-04
Publication date: 1975-03-27
Also published as: DE2344471B2; JPS5054933A; FR2245916A1; BE819481A; NL7411671A; JPS5728067B2; FR2245916B1; IT1020320B; DE2344471C3; GB1423955A

Description

Joh. Vaillant K.G. DT 671 Al/Sa. 21. Aug. 1973Joh. Vaillant K.G. DT 671 Al / Sa. Aug 21, 1973

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Brennstoffbetriebene HeizeinrichtungFuel-powered heating device

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine brennstoffbetriebene Heizeinrichtung mit einer durch eine Verschlußeinrichtung absperrbaren Brennstoffzuführung und einem stell -gliedbetätigten Gebläse, die beide von einer Steuereinrichtung in Folgeschaltung angesteuert werden.The present invention relates to a fuel-operated heating device with a fuel supply that can be shut off by a closure device and an actuator-operated fan, both of which are controlled by a control device in sequence.

Bei solchen Geräten, z.B. ölbeheizten Zentralheizungsgeräten, tritt die Forderung auf, daß beim Anfahren des Gerätes die Freigabe der Brennstoffversorgung In einem gewissen und einstellbaren Abstand nach dem Anlaufen des Gebläses erfolgt. Weiterhin ist die Aufgabe zu lösen, die Schaltung des Feuerungs automaten eigensicher auszugestalten. Das bedeutet, daß die Bauteile der Schaltung einzeln kurzgeschlossen oder unter-With such devices, e.g. oil-heated central heating devices, there is a requirement that the Release of the fuel supply Occurs at a certain and adjustable interval after the fan has started. Furthermore, the task to be solved is the switching of the furnace to design machines to be intrinsically safe. That means that the Components of the circuit individually short-circuited or under-

509813/0474509813/0474

brochen werden können. Die sich hierbei ergebenden Schaltzeiten dürfen nicht gegen Null gehen sondern müssen sich gegen Unendlich bewegen.can be broken. The resulting switching times must not go towards zero but must go against each other Move infinitely.

Diese Aufgaben werden bei einer Heizeinrichtung der eingangs näher bezeichneten Art dadurch gelöst, daß das als Relais ausgebildete Gebläse-Stellglied mit einem von eine" Emitter-Kollektor-Strecke überbrückten Widerstand in Reihe an einer Betriebsspannung liegt, wobei die Basis dieses Transistors über einen Kondensator ansteuerbar ist und daß ein Relais der Verschlußeinrichtung in Serie mit einer Kollektor-Emitter-Strecke eines weiteren Transistors liegt, dessen Basis über eine Zenerdiode mit dem Kollektor des ersten Transistors verbunden ist.These objects are achieved in a heating device of the type described in detail in that the designed as a relay Fan actuator with one of an "emitter-collector path" bridged resistor is connected in series to an operating voltage, the base of this transistor can be controlled via a capacitor and that a relay of the locking device in series with a collector-emitter path of a further transistor whose base is connected to the collector of the first transistor via a Zener diode is.

Eine derartige Ausgestaltung der Heizeinrichtung hat den Vorteil, daß die Justageschwierigkeiten der bisherigen, bimetallgesteuerten Feuerungsautomaten fortfallen. Damit ergibt sich für den Anmeldungsgegenstand eine wesentlich kürzere Erholzeit, und es werden mechanische Ermüdungserscheinungen der bimetallgesteuerten Geräte umgangen.Such a configuration of the heating device has the advantage that the adjustment difficulties of the previous, bimetal-controlled Automatic burner control no longer applies. This results in a significantly shorter recovery time for the subject of the application, and mechanical fatigue of the bimetal controlled devices are avoided.

Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Unteransprüchen, den. Fig. 1 bis 7 der Zeichnungen und der folgenden Beschreibung ersichtlich. Es zeigen:Further features of the invention are from the subclaims, the. Figures 1 through 7 of the drawings and the following description will appear. Show it:

Fig. 1 eine Schaltung des erfindungsgemäßen Feuerungsautomaten, 1 shows a circuit of the automatic furnace according to the invention,

509813/Q474 - 3 - 509813 / Q474 - 3 -

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Fig. 2 eine graphische Darstellung des EingangssigFigure 2 is a graphical representation of the input signal

nals in Abhängigkeit von der Zelt,nals depending on the tent,

Fig. 3 eine graphische Darstellung der KondensatorFigure 3 is a graphical representation of the capacitor

spannung in Abhängigkeit von der Zeit,voltage as a function of time,

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit4 shows a graph of the dependency

der Spannung an der Basis des ersten Transistors als Funktion der Zeit,the voltage at the base of the first transistor as a function of time,

Fig. 5 den zeitlichen Verlauf der Kollektorspannung5 shows the time profile of the collector voltage

des ersteh Transistors in Abhängigkeit von der Zeit,of the first transistor as a function of time,

Fig. 6 die zeitliche Abhängigkeit der Basisspannung6 shows the time dependency of the base voltage

des zweiten Transistors als Funktion der Zelt, undof the second transistor as a function of the tent, and

Fig. 7 die sich aus den Fig. 5 und 6 ergebende Verzö7 shows the delay resulting from FIGS

gerung.excitement.

Ein mit einem Dl vergasungsbrenner 1 beheizter Kessel weist in der Brennstoffzufuhrleitung 2 ein mit einem Elektromagneten 3 betätigbares Hagnetventil 4 auf. Der Elektromagnet 3 wird aus einem Netz R, Mp, Über eine Zuleitung 5 gespeist, 1n der ein von einem Relais 6 betätigbarer Kontakt 7 angeordnet ist. Ein Motor 8 für ein nicht dargestelltes Gebläse zur Förderung von Frischluft für den Brenner 1 ist gleichfalls an das Netz R, Mp₁ über eine Leitung 9 geschaltet. An die Leitung 1st auch der Kontakt 7 angeschlossen. In der Leitung 9 liegt ein Kontakt 10 eines weiteren Relais 11.A boiler heated with a DI gasification burner 1 has a solenoid valve 4 which can be actuated by an electromagnet 3 in the fuel supply line 2. The electromagnet 3 is fed from a network R, Mp, via a feed line 5, 1n of which a contact 7 which can be actuated by a relay 6 is arranged. A motor 8 for a fan (not shown) for conveying fresh air for the burner 1 is also connected to the network R, Mp ₁ via a line 9. Contact 7 is also connected to the line. A contact 10 of a further relay 11 is located in the line 9.

509813/0474 - 4 -509813/0474 - 4 -

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Ausgehend von positiver Betriebsspannung wird einer Steuereinrichtung 12 ein Startsignal über eine Leitung 13, die einen Arbeitskontakt 14 enthält, zugeführt. Der Kontakt 14 kann der eines Raumthermostaten, eines Vorlaufthermostaten oder eines Startschalters sein. An die Leitung 13 ist ein Kondensator 15 und eine Reihenschaltung von zwei Widerständen 16 und 17 angeschlossen. Der Widerstand 17 ist Über die Leitung 18 und einen Ruhekontakt 19 mit Masse verbunden. Zwischen den Widerständen 16 und 17 ist an den Schaltpunkt die Basis eines ersten Transistors 21 angeschlossen. Der Emitter dieses Transistors ist mit der Leitung 18 verbunden, der Kollektor mit einem Schaltpunkt 22. Die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 21 ist von einem Widerstand 23 überbrückt. An den Schaltpunkt 22 ist das Relais 11 angeschlossen, das andererseits über einen Ruhekontakt 24 an die Leitung angeschlossen ist. Der Punkt 22 ist über eine Freilauf-Diode 25 mit der Leitung 13 verbunden. Der Punkt 22 ist weiterhin über einen Widerstand 26, eine Zenerdiode 27 und über die Basis Emitter-Strecke eines zweiten Transistors 28 mit der Leitung 18 verbunden. Der Kollektor dieses zweiten Transistors 28 ist an einen Schaltpunkt 29 angeschlossen, von dem in Parallelschaltung die Relaiswicklung 6 und eine weitere Freilaufdiode 30 mit der Leitung 13 verbunden sind. Das Relais 11 weist neben dem Arbeitskontakt 10 einen weiteren Arbeitskontakt 31 auf, der die Leitung 13 mit der zwischen dem Relais 11 und dem Ruhekontakt 24 liegenden Leitung verbindet. Die Funktion der eben beschriebenen Schaltung 1st folgende:Starting from a positive operating voltage, a control device 12, a start signal is supplied via a line 13 which contains a normally open contact 14. Contact 14 can be that of a room thermostat, a flow thermostat or a start switch. To line 13 is a Capacitor 15 and a series connection of two resistors 16 and 17 connected. Resistor 17 is connected to ground via line 18 and a break contact 19. Between the resistors 16 and 17, the base of a first transistor 21 is connected to the switching point. Of the The emitter of this transistor is connected to the line 18, the collector to a switching point 22. The emitter-collector path of transistor 21 is bridged by a resistor 23. Relay 11 is connected to switching point 22, which, on the other hand, is connected to the line via a normally closed contact 24. Point 22 is via a freewheeling diode 25 connected to line 13. The point 22 is also via a resistor 26, a Zener diode 27 and via the Base emitter path of a second transistor 28 with the Line 18 connected. The collector of this second transistor 28 is connected to a switching point 29 from which in parallel the relay winding 6 and another Freewheeling diode 30 are connected to line 13. The relay In addition to the normally open contact 10, 11 has a further normally open contact 31, which connects the line 13 to the one between the relay 11 and the normally closed contact 24 lying line connects. The function of the circuit just described is as follows:

509813/0474 - 5 -509813/0474 - 5 -

Wenn davon ausgegangen wird, daß der Brenner 1 erloschenWhen it is assumed that the burner 1 has gone out

und der Ruhekontakt 19 geschlossen ist,und es wird über den Kontakt 14 des Raumthermostaten Wärme angefordert, so schließt dieser Kontakt. Als Folge davon liegt der Kondensator an positiver Betriebsspannung, so daß er, vergl. Fig. 3, diese Betriebsspannung zu einem Nadelimpuls differenziert. Als Folge davon verhält sich die Spannung an der Basis des Transistors 21 gemäß Fig. 4, das bedeutet, daß der vorher gesperrte Transistor 21 leitend wird. Damit nimmt der Punkt 22 Massepotential an, wodurch das Relais 11 anzieht, da der Widerstand 23 kurzgeschlossen ist. Der Widerstand 23 ist so bemessen, daß der Stromfluß hierdurch bei gesperrtem Transistor zum Halten des Räais 11 ausreicht, aber nicht zu dessen Anziehen. Die Kontakte 10 und 31 schließen. Nach Abklingen des Impulses am Punkt 20 geht der Transistor 21 langsam wieder in Sperrstellung, so daß sich das Relais 11 sowohl über den geschlossenen Kontakt 24 als auch über den Selbsthaltekontakt 31 halten kann. Der Spannungsverlauf am Punkt ist aus der Fig. 5 ersichtlich. Sowie die Spannung am Punkt 22 die Schwel 1 spannung der Zenerdiode 27 überschreitet, geht der zweite Transistor 28 in den durchgesteuerten Zustand über. Als Folge davon zieht das Relais 6 an, so daß sein Kontakt 7 geschlossen und der Kontakt 24 geöffnet wird. Nun hält sich das Relais 11 in Selbsthaltung über seinen Kontakt 31. Das Schließen des Kontaktes 7 bewirkt das Öffnen des Magnetventils 4, worauf der Brenner 1 mit Brennstoff versorgt wird. Die Zeit zwischen dem Schließen des Kontaktes 10, der denand the normally closed contact 19 is closed, and it will If heat is requested via contact 14 of the room thermostat, this contact closes. As a result, the capacitor is at a positive operating voltage, so that it, see. Fig. 3, this operating voltage differentiated into a needle pulse. As a result, the voltage at the base of the transistor 21 behaves as shown in FIG. 4, which means that the previously blocked transistor 21 becomes conductive. The point 22 thus assumes ground potential, whereby the relay 11 picks up, since the resistor 23 is short-circuited. The resistor 23 is dimensioned so that the flow of current through it when blocked Transistor is sufficient to hold the Räais 11, but not to attract it. Contacts 10 and 31 close. After the pulse has subsided at point 20, the transistor 21 slowly returns to the blocking position, so that the relay 11 can hold itself both via the closed contact 24 and via the self-holding contact 31. The tension curve at the point can be seen from FIG. 5. As soon as the voltage at point 22 exceeds the threshold 1 voltage of the Zener diode 27, goes the second transistor 28 in the on state. As a result, the relay 6 picks up, so that its contact 7 is closed and the contact 24 is opened. so the relay 11 holds itself in self-holding via its contact 31. Closing the contact 7 causes the solenoid valve 4 to open, whereupon the burner 1 is supplied with fuel. The time between the closing of the contact 10, the

5098*1 3/Ό* 75098 * 1 3 / Ό * 7

IJ k k 4 7 I J kk 4 7

Gebläsemotor 8 mit Strom versorgt, und dem Schließen des Kontaktes 7, der die Brennstoff-Freigabe bewirkt, ist aus der Fig. 7 alst_yerz ersichtlich. Diese Zeltspanne dient der Vorspülung.Fan motor 8 is supplied with current, and the closing of the contact 7, which causes the fuel release, can be seen in _{FIG. 7 as a yerz.} This tent span is used for pre-purging.

Ein nicht darqestel1ter Zünder zündet den am Brenner 1 austretenden Brennstoff, womit das Gerät ordnungsgemäß in Betrieb geht. Es ist möglich, den Zustand des Brenners 1 über eine Ionisationselektrode zu überwachen. Diese Ionisationselektrode könnte einer BrennerUberwachungsschaltung zugeordnet sein, die den Kontakt 19 betätigen kann. Spricht die Brennerüberwachung bei irgendeinem Störungszustand an, so öffnet der Kontakt 19. Da in diesem Fall die Steuereinrichtung vom Massepotential der Betriebsspannung getrennt wird, werden die Relais 6 und 11 stromlos, so daß die Kontakte 1n die dargestellte Lage gehen. Als Folge davon schließt das Magnetventil 4,und der Gebläsemotor 8 wird stillgesetzt. Der geladene Kondensator 15 entlad sich nun über die Widerstände 16, 17, 23 und die Relais 11. Der Widerstandswert in diesem Kreis ist maßgebend für die Dauer der Entladung, d. h, er bestimmt die Erholzelt. Nach Ablauf dieser Erholzeit kann das Gerät durch Betätigen des Kontaktes 14 wieder in Betrieb gesetzt werden. Die Erholzeit ist in jedem Falle klein gegenüber der eines Bimetallelementes.An igniter, not shown, ignites the fuel emerging from burner 1, with the result that the device starts up properly. It is possible to monitor the state of the burner 1 via an ionization electrode. This ionization electrode could be assigned to a burner monitoring circuit that can actuate contact 19. If the burner monitor responds to any fault condition, contact 19 opens. Since in this case the control device is separated from the ground potential of the operating voltage, relays 6 and 11 are de-energized so that contacts 1n go to the position shown. As a result, the solenoid valve 4 closes and the fan motor 8 is stopped. The charged capacitor 15 is now discharged via the resistors 16, 17, 23 and the relays 11. The resistance value in this circuit is decisive for the duration of the discharge, i. h, he determines the Erholzelt. After this recovery time has elapsed, the device can be put back into operation by actuating contact 14. The recovery time is always short compared to that of a bimetal element.

Für den Fall, daß irgendeine Leitung der Schaltung unterbrochen wird, zieht entweder das Relais 11 noch an, d. h., der Gebläsemotor wird laufen, aber das Relais6 wird nicht an Betriebsspannung geschaltet. Wird im Kreis des TransistorsIn the event that any line of the circuit is interrupted, either the relay 11 still picks up, i. H., the fan motor will run but the relay6 will not switched to operating voltage. Will be in the circuit of the transistor

50981 3/LU74 - 7 -50981 3 / LU74 - 7 -

23U47123U471

21 eine Leitung unterbrochen, kann das Relais 11 erst gar nicht anziehen. Wird die Zuleitung zum Widerstand 23 unterbrochen, kann das Relais 11 zwar kurzzeitig an Spannung gelegt werden, wird aber mit dem Abklingen der Spannung am Kondensator 15 wieder stromlos.21 a line is interrupted, the relay 11 cannot even pick up. If the supply line to the resistor 23 is interrupted, the relay 11 can be applied to voltage for a short time, but is switched on as the voltage decays Capacitor 15 de-energized again.

Wird ein Bauteil im Kreis des Transistors 21 überbrückt, so zieht zwar das Relais 11 an, nicht aber das Relais 6. Wird ein Bauteil im Kreis des Transistors 28 überbrückt, so zieht zwar das Relais 6 an, öffnet aber seinen Kontakt 24, so daß das Relais 11 nicht an Spannung geschaltet werden kann. Um das zu berücksichtigen, kann man die Relais so ausgestalten, daß die Anzugszeit des Relais 11 sehr viel größer 1st als die des Relais 6.If a component in the circuit of transistor 21 is bridged, so Although relay 11 picks up, relay 6 does not. If a component in the circuit of transistor 28 is bridged, it pulls the relay 6 on, but opens its contact 24 so that the relay 11 cannot be connected to voltage. Around to take this into account, the relays can be designed in such a way that that the pick-up time of relay 11 is much longer than that of relay 6.

PatentansprücheClaims

50981 3 / 0 Λ 750981 3/0 Λ 7

Claims

Jon. Vaillant K.G.

JT 671

21. Ouch. 1973

Claims

IJ Fuel-powered heating device with a through a Closing device lockable fuel supply, and an actuator operated fan, both from controlled by a control device in sequence will,

characterized in that the fan actuator designed as a relay (11) with one bridged by an emitter-collector path (21) Resistor (23) is connected in series to an operating voltage (13), the base (20) of this transistor (21) can be controlled via a capacitor (15) and that a relay (6) of the closing device (4) in series with a collector-emitter path of another transistor (28), the base of which is connected to the Zener diode (27) Collector (22) of the first transistor is connected.

2. A fuel-operated heating device according to claim 1, characterized by one of the relay (6 ) assigned

(11)
normally closed contact (? 4) arranged in the supply line to the relay sX.

509813/047A509813 / 047A

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