DE29722859U1 - Vorrichtung zum Steuern eines Brenners - Google Patents
Vorrichtung zum Steuern eines BrennersInfo
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Description
Satronic AG 22. Dezember 1997
Brüelstrasse 7 79200898DE
CH-8157 Dielsdorf St/de
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines Brenners, insbesondere eines
Ölbrenners oder eines Gasbrenners, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Brennertechnik. Vorrichtungen zum
Steuern eines Brenners müssen unterschiedliche Aggregate des Brenners, wie eine Zündeinrichtung, einen Motor eines Verbrennungsluftgebläses und Brennstoff-Ventile, in
Abhängigkeit vom Betriebszustand des Brenners sowie in Abhängigkeit von möglichen
Störzuständen zeitrichtig ansteuern beziehungsweise einschalten und/oder ausschalten. Zu
den möglichen Störzuständen gehört unter anderem ein sogenannter Flammenabriß. Unter
einem Flammenabriß ist zu verstehen, daß während des Brennerbetriebs eine Brennerflamme auf Grund von Störeinflüssen erlischt. Diese Störeinflüsse können bei
Ölbrennern unter anderem sein, daß sich Luft in der Ölleitung befindet, daß der Brennstoff
- also das Öl - nur unvollständig verbrannt wird oder daß das Öl infolge von Kälteeinwirkung
versulzt. Die Brennerflamme wird von einer Flammenüberwachungseinrichtung überwacht.
Nach dem Stand der Technik wird bei bekannten Vorrichtungen zum Steuern eines
Brenners im Falle eines von der Flammenüberwachungseinrichtung erkannten Flammenabrisses nach einer Sicherheitsabschaltung automatisch ein Wiederanlauf des
Brenners durchgeführt. Da jedoch zwischen dem Flammenabriß und der Sicherheitsabschaltung weiterhin Brennstoff in eine Brennkammer des Brenners gefördert
wird, besteht bei den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik die Gefahr, daß sich
beim Wiederanlauf des Brenners der gesamte, bisher unverbrannte Brennstoff entzündet.
• · · &Lgr;
Dies stellt fur den Brenner eine große Belastung dar. Der Brenner kann hierbei in folge
einer Explosion zerstört werden. Die Sicherheit derartiger Vorrichtungen ist unzureichend.
Zur Vermeidung dieses Sicherheitsproblems sind nach dem Stand der Technik bereits
Vorrichtungen zum Steuern eines Brenners bekannt, bei denen im Falle eines von der
Flammenüberwachungseinrichtung erkannten Flammenabrisses nach einer Störabschaltung
kein Wiederanlauf des Brenners durchgeführt wird. Dies erhöht zwar die Sicherheit
derartiger Vorrichtungen, die Verfügbarkeit derselben wird jedoch hierdurch beeinträchtigt.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu gründe, eine
Vorrichtung zum Steuern eines Brenners zu schaffen, die sowohl der Anforderung einer
ausreichenden Sicherheit als auch der Anforderung einer ausreichenden Verfügbarkeit
genügt.
Zur Lösung dieses Problems ist die eingangs genannte Vorrichtung zum Steuern eines
Brenners durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 weitergebildet.
Dadurch, daß nach dem Flammenabriß und vor dem Wiederanfahren des Brenners eine
Nachbelüftung des Brenners durchgeführt wird, ist gewährleistet, daß der unverbrannte
Brennstoff aus der Brennkammer des Brenners ausgeblasen wird. Des weiteren können
sich eventuell glühende Teile der Brennkammer abkühlen. Die Explosionsgefahr wird
verringert und damit die Sicherheit der Vorrichtungen erhöht, ohne daß jedoch die
Verfügbarkeit derselben beeinträchtigt wird.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der
Beschreibung. An Hand der Zeichnung wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1: ein Anschlußschema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Steuern
eines Brenners, und
Fig. 2: ein Blockschema der Vorrichtung gemäß Fig. 1.
Die in der Zeichnung gezeigte Vorrichtung dient der Steuerung eines Olbrenners an
Warmlufterzeugern ohne Ölvorwärmung. Es ist selbstverständlich, daß die erfindungungsgemäße Vorrichtung auch im Zusammenhang mit Ölbrennera mit
Ölvorwärmung eingesetzt werden kann. Die Warmlufterzeuger werden z. B. in großen
Hallen oder Neubauten zur Bautrocknung genutzt.
Gemäß Fig. 1 verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung eines Brenners
über mehrere Anschlußelemente 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 zum Anschluß von insbesondere
Brenner-Aggregaten. Die Anschlußelemente 1, 2 dienen dem Anschluß einer
Flammenüberwachungseinrichtung 10. An das Anschlußelement 3 ist eine Zündeinrichtung 11 und an das Anschlußelement 4 ein Motor 12 eines nicht weiter
dargestellten Verbrennungsluftgebläses angeschlossen. An die Anschlußelemente 5, 6 ist
jeweils ein Brennstoff-Ventil 13, 14 angeschlossen. Das Anschlußelement 7 dient dem
Anschluß einer (externen) Störanzeige 15. Über das Anschlußelement 8 ist die erfmdungsgemäße Vorrichtung zusammen mit den Aggregaten 11, 12, 13, 14 und 15 an
einen Nulleiter 16 und über das Anschlußelement 9 an einen Phasenleiter 17 eines
elektrischen Netzes angeschlossen. Zur Steuerung der Stromzufuhr sind in den
Phasenleiter 17 hinter einer Sicherung 18 weiterhin ein Hauptschalter 19, ein Sicherheitsthermostat 21 und ein Regelthermostat 20 geschaltet. Über einen zwischen dem
Anschlußelement 9 und einem Anschlußelement A geschalteten externen Entstör-/Verriegelungs-Schalter
22 ist die Vorrichtung bzw. der zu steuernde Brenner verriegelbar bzw. entriegelbar.
Die an den Anschlußelementen 1, 2 angeschlossene Flammenüberwachungseinrichtung 10
überwacht die Brennerflamme des Brenners. Die hierbei gewonnenen Signale werden über
einen Flammenverstärker 23 einem Microcontroller 24 zugeführt. Der Microcontroller 24
steuert unter anderem in Abhängigkeit von den durch die Flammenüberwachungseinrichtung
10 bereitgestellten Signalen die Zündeinrichtung 11, den Motor 12
des Verbrennungsluftgebläses, die Brennstoff-Ventile 13, 14 sowie die Störanzeige 15 des
Brenners. Hierzu verfugt die erfmdungsgemäße Vorrichtung über Schalter. Die Schalter
sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Relais ausgebildet. Jedes Relais umfaßt
einen Kontakt 25, 26, 27, 28 sowie eine dem jeweiligen Kontakt 25, 26, 27, 28 zugeordnete Spule 29, 30, 31, 32. Der Kontakt 25 und die Spule 29 bilden demnach ein
Relais bzw. einen Schalter. Ebenso der Kontakt 26 und die Spule 30, der Kontakt 27 und
die Spule 31 sowie der Kontakt 28 und die Spule 32. Mit Hilfe der Schalter sind die
Zündeinrichtungen 11, der Motor 12 und die Brennstoff-Ventile 13, 14 einschaltbar sowie
ausschaltbar.
Zusätzlich zu den bereits erwähnten Elementen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt
das Blockschaltbild gemäß Fig. 2 eine Reset-Einrichtung 33, eine Überwachungseinrichtung 34 für den Microcontroller 24, einen Oszillator 35, ein
Speicherorgan (EEPROM) 36, ein System 37 zur Störanzeige bzw. Informationsanzeige,
Systeme 38, 39, 40 zur Netzspannungsüberwachung, Speisungsüberwachung und Speisung
sowie einen internen Entstör-A^erriegelungs-Schalter 41.
Zum Anfahren des Brenners sind die Schalter der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart
steuerbar, daß in einer vorgegebenen zeitlichen Reihenfolge der Motor 12 des Verbrennungsluftgebläses eingeschaltet, die Zündeinrichtung 11 für das Zünden der
Brennerflamme ein- und ausgeschaltet und die Brennstoff-Ventile 13, 14 geöffnet werden.
Zunächst werden hierbei der Motor 12 des Verbrennungsluftgebläses und die Zündeinrichtung 11 zum Zünden der Brennerflamme eingeschaltet. Darauffolgend wird ein
erstes Brennstoff-Ventil 13 geöffnet, so daß der Brennstoff in die Brennkammer des
Brenners eingeführt wird und es zur Bildung einer Brennerflamme kommt. Die Flammenüberwachungseinrichtung 10 meldet das Vorhandensein der Flamme über den
Flammenverstärker 23 an den Microcontroller 24. Nach einer gewissen Zeit, in der die
gezündete Brennerflamme weiterbrennt, wird die Zündeinrichtung 11 abgeschaltet und ein
weiteres Brennstoff-Ventil 14 geöffnet, wodurch die volle Brennstoffzufuhr gewährleistet
wird.
Detektiert nun die Flammenüberwachungseinrichtung 10 einen Flammenabriß, so wird im
Sinne der Erfindung eine Nachbelüftung des Brenners durchgeführt. Hierzu sind die
Schalter derart steuerbar, daß der Motor 12 des Verbrennungsluftgebläses eingeschaltet
sowie die Zündeinrichtung 11 und die Brennstoff-Ventile 13, 14 ausgeschaltet sind.
Demzufolge wird mit aktivem Motor 12 und passiver Zündeinrichtung 11 der unverbrannte
Brennstoff aus der Brennkammer des Brenners ausgeblasen. Hierdurch ist gewährleistet,
daß sich vor dem Wiederanfahren des Brenners kein unverbrannter Brennstoff in der
Brennkammer befindet. Des weiteren werden eventuell glühende Teile der Brennkammer
abgekühlt. Hierdurch wird die Sicherheit erheblich erhöht.
Die Schaltdauer der Schaltstellung zum Nachbelüften des Brenners ist einstellbar.
Vorzugsweise erfolgt die Nachbelüftung über einen Zeitraum von 60 Sek..
Im unmittelbaren Anschluß an die Nachbelüftung wird der Brenner wieder angefahren.
Hierzu sind die Schalter derart steuerbar, daß der Motor 12 des Verbrennungsluftgebläses,
die Zündeinrichtung 11 sowie die Brennstoff-Ventile 13, 14 eingeschaltet sind. Das
Wiederanfahren des Brenners erfolgt ebenso wie das bereits oben beschriebene Anfahren
desselben. Es kann daher auf die obigen Ausfuhrungen verwiesen werden.
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Die Erfindung liegt demnach der Gedanke zugrunde, nach dem Auftreten eines
Flammenabrisses und vor dem Wiederanfahren des Brenners eine Nachbelüftung des Brenners durchzufuhren.
Im Fall der Nachbelüftung ist der der Zündeinrichtung 11 zugeordnete Schalter bzw. das
Relais geöffnet. Die Spule 29 des Relais hält den Kontakt 25 demnach in geöffneter
Position. Des weiteren sind die den Brennstoff-Ventilen 13, 14 zugeordneten Schalter bzw.
Relais geöffnet, die Spulen 30, 31 halten demnach die Kontakte 26, 27 in geöffneter
Position. Der Schalter (bzw. das Relais), welcher die Spule 32 und den Kontakt 28 umfaßt,
befindet sich in einer Stellung, in der der Motor 12 eingeschaltet ist. Im Anschluß an das
Nachbelüften wird zum Wiederanfahren des Brenners der Kontakt 25 über die Spule 29
des Relais bzw. des Schalters geschlossen. Die Zündeinrichtung 11 ist demzufolge aktiv.
Darauffolgend wird über die Spule 30 der Kontakt 26 zum Einschalten des ersten Brennstoff-Ventils 13 geschlossen. Beim Ausbilden einer Brennerflamme wird dies von
der Flammenüberwachungseinrichtung 10 delektiert und dem Microcontroller 24 gemeldet. Nach einer gewissen Zeit wird der Kontakt 25 geöffnet und die Zündeinrichtung
11 abgeschaltet. Des weiteren wird der Kontakt 27 geschlossen und damit das Brennstoff-Ventil
14 geöffnet. Es wird demnach auf eine höhere Brennleistung umgeschaltet.
• * · O
# · · · · · |
.J..:.. | Anschlußelement | 30 | Spule | |
• · * · · | Bezugszeichenliste: | Anschlußelement | 31 | Spule | |
Anschlußelement | 32 | Spule | |||
1 | Anschlußelement | 33 | Reset-Einrichtung | ||
2 | Anschlußelement | 34 | Überwachungseinrichtung | ||
3 | Anschlußelement | 35 | Oszillator | ||
4 | Anschlußelement | 36 | Speicherorgan | ||
5 | Anschlußelement | 37 | System | ||
6 | Anschlußelement | 38 | System | ||
7 | Flammenüberwachungs | 39 | System | ||
8 | einrichtung | 40 | System | ||
9 | Zündeinrichtung | 41 | Entstör-/Verriegelungs-Schalter | ||
10 | Motor | A | Anschlußelement | ||
Brennstoff-Ventil | |||||
11 | Brennstoff-Ventil | ||||
12 | Störanzeige | ||||
13 | Nulleiter | ||||
14 | Phasenleiter | ||||
15 | Sicherung | ||||
16 | Hauptschalter | ||||
17 | Sicherheitsthermostat | ||||
18 | Regelthermostat | ||||
19 | Entstör-/Verriegelungs-Schalter | ||||
20 | Flammenverstärker | ||||
21 | Microcontroller | ||||
22 | Kontakt | ||||
23 | Kontakt | ||||
24 | Kontakt | ||||
25 | Kontakt | ||||
26 | Spule | ||||
27 | |||||
28 | |||||
29 |
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Steuern eines Brenners, insbesondere eines Ölbrenners oder eines
Gasbrenners, mit Anschlußelementen für eine Flammenüberwachungseinrichtung
(10), eine Zündeinrichtung (11), mindestens ein Brennstoff-Ventil (13,14) und
einen Motor (12) eines Verbrennungsluftgebläses, und mit Schaltern zum Einschalten und Ausschalten der Zündeinrichtung (11), des oder jeden Brennstoff-Ventils
(13,14) und des Motors (12) , dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten eines Flammenabrisses die Schalter derart steuerbar sind, daß zur
Gewährleistung eines Nachbelüftens des Brenners der Motor (12) des Verbrennungsluftgebläses eingeschaltet ist sowie die Zündeinrichtung (11) und das
oder jedes Brennstoff-Ventil (13,14) ausgeschaltet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltdauer
dieser ersten Schaltstellung vorgegeben und einstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß
an diese erste Schaltstellung die Schalter derart steuerbar sind, daß zur Gewährleistung eines Wiederanfahrens des Brenners der Motor (12) des
Verbrennungsluftgebläses, die Zündeinrichtung (11) sowie das oder jedes Brennstoff-Ventil (13,14) in einer vorbestimmten Reihenfolge eingeschaltet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich diese zweite
Schaltstellung zum Wiederanfahren des Brenners automatisch und unmittelbar an die erste Schaltstellung zum Nachbelüften des Brenners anschließt.
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DE (1) | DE29722859U1 (de) |
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