DE3136792C2 - Method for starting and operating a heating burner, in particular for a vehicle heater, and device for carrying out such a method - Google Patents

Method for starting and operating a heating burner, in particular for a vehicle heater, and device for carrying out such a method

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Starten und Betreiben eines Heizbrenners, insbesondere einer Fahrzeugheizung mit einer Glühkerze, bei dem in einer Vorglühphase die Glühkerze eingeschaltet und danach Brennstoff und ein Luftstrom in den Heizbrenner eingeleitet werden. Um in einfacher Weise eine sichere Zündung des Brenners zu erzielen, wird der Luftstrom gegenüber dem Brennstoff zeitlich verzögert eingeleitet und gewissermaßen ein Brennstoffvorlauf erzeugt. Hierdurch entsteht in der Startphase ein den Startvorgang begünstigendes fettes Brennstoffgemisch. Nach einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Luftstrom bis zum Zünden des Brenners intermittierend eingeleitet, so daß ein Kaltblasen der Glühkerze vermieden wird.Method and device for starting and operating a heating burner, in particular a vehicle heater with a glow plug, in which the glow plug is switched on in a preheating phase and then fuel and an air flow are introduced into the heating burner. In order to achieve reliable ignition of the burner in a simple manner, the air flow is introduced with a time delay compared to the fuel and, so to speak, a fuel flow is generated. This results in a rich fuel mixture in the start-up phase that promotes the start-up process. According to an advantageous embodiment, the air flow is introduced intermittently until the burner ignites, so that cold blowing of the glow plug is avoided.

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Starten und Betreiben eines Heizbrenners, insbesondere für eine Fahrzeugheizung, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 3.The invention relates to a method for starting and operating a heating burner, in particular for a vehicle heater, according to the preamble of claim 1. It also relates to a device for Carrying out such a method according to the preamble of claim 3.

Bei einem bekannten Verfahren und einer Vorrichtung dieser Art (DE-OS 27 55 621) wird der in der Startphase eingeschaltete Brennluftstrom in einer ersten niedrigen Heizstufe kontinuierlich eingeleitet. In einer zweiten höheren Heizstufe kann über einen Thermostaten der Brennluftstrom gemeinsam mit der Brennstofförderung gesteigert werden.In a known method and apparatus of this type (DE-OS 27 55 621) in the Start phase switched on combustion air flow continuously initiated in a first low heating level. In a second higher heating level can use a thermostat, the combustion air flow together with the Fuel production can be increased.

In der Praxis zeigte es sich, daß trotz der zeitlich versetzten Einschaltung von Glühkerze, Brennstofförderung und Brennluftstrom Startschwierigkeiten auftreten können, weil die Glühkerze, insbesondere bei niedrigen Außentemperaturen, in der Startphase zuweilen keine ausreichend hohe Oberflächentemperatur erreichtIn practice it turned out that, despite the staggered switching on of the glow plug, fuel delivery and combustion air flow Starting difficulties can occur because of the glow plug, especially with low outside temperatures, sometimes not a sufficiently high surface temperature in the start-up phase achieved

Daneben ist es bekannt (DE-AS 16 01 275), bei einem Heizgerät zum Starten über Steuerrelais zunächst eine Glühkerze sowie dann nach Ablauf einer vorbestimmten Vorglühdauer gleichzeitig die Brennstoff- und die Brennluftzufuhr einzuschalten. Diese Lösung neigt noch stärker zu Startproblemen, da in der Zündphase leicht ein zu mageres Gemisch entsteht und die Glühkerze kalt geblasen wird, sofern die Zündung nicht unmittelbar nach Einleiten des Brennstoffes und somit gleich zu Beginn des Einleitens des Brennluftstromes erfolgtIn addition, it is known (DE-AS 16 01 275), in a heater for starting via control relays initially one Glow plug and then, after a predetermined pre-glow period, the fuel and the Switch on the combustion air supply. This solution is even more prone to starting problems, since it is easy in the ignition phase the mixture is too lean and the glow plug is blown cold, provided that the ignition is not immediate takes place after the introduction of the fuel and thus immediately at the beginning of the introduction of the combustion air flow

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine für eine einwandfreie Zündung genügend hohe Oberflächentemperatur der Glühkerze in der Startphase auch bei ungünstigen Startbedingungen, vor allem tiefer Außentemperatur, gewährleisten.The invention is based on the object of a method and a device of the type mentioned at the beginning Kind of creating a surface temperature that is high enough for proper ignition Glow plug in the starting phase even with unfavorable starting conditions, especially when the outside temperature is low, guarantee.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen der kennzeichnenden Teile des Verfahrensanspruchs 1 bzw. des Vorrichtungsanspruchs 3 gelöst. Diese Maßnahmen verhindern auf wirkungsvolle Weise ein Kaltwerden der Glühkerze in der Startphase. Dies ist besonders wichtig, wenn Stabglühkerzen verwendet werden, die nicht die hohen Oberflächentemperaturen von Wendelglühkerzen erreichen.This task is achieved by the measures of the characterizing parts of process claim 1 or of the device claim 3 solved. These measures effectively prevent the Glow plug in the starting phase. This is especially important when using stick glow plugs that are not the Reach high surface temperatures of filament glow plugs.

Bei dem Heizbrenner kann es sich beispielsweise um einen Verdampfungsbrenner, einen Niederdruckzerstäubungsbrenner oder einen Brenner handeln, der sowohl von dem Verdampfungs- als auch von dem Niederdruckzerstäubungsprinzip Gebrauch macht.The heating burner can be, for example, an evaporation burner or a low-pressure atomization burner or a burner which makes use of both the evaporation and the low-pressure atomization principle.

Als besonders vorteilhaft, hat es sich in diesem Zusammenhang erwiesen, wenn während des intermittierenden Einleitens des Brennluftstromes die Brennstoffzufuhr bis zum Zünden des Brenners unterbrochen oder zumindest stark reduziert wird. Hierdurch kann ein sogenanntes »Absaufen« des Brenners verhindert werden.It has proven to be particularly advantageous in this context if during the intermittent Introducing the flow of combustion air, the fuel supply is interrupted until the burner ignites or at least greatly reduced. This prevents the burner from "drowning" will.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert In der Zeichnung zeigtThe invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment in the drawing shows

Fig. 1 eine Fahrzeugheizung mit einer Steuereinheit und1 shows a vehicle heater with a control unit and

F i g. 2 ein Schaltdiagramm zur Erläuterung der Betriebsweise der Vorrichtung nach Fig. !.F i g. 2 is a circuit diagram to explain the mode of operation of the device according to FIG.

In F i g. 1 ist schematisiert eine Fahrzeugheizung dargestellt. Diese umfaßt eine Brennkammer 7, in der eine Flamme 8 brennt In der Brennkammer 7 ist ein Rauchgasumlenkrohr 7a angeordnet, das die Brenngase zu einem Abgasrohr 9 führt. Die Brennkammer 7 ist von einem Wassermantel 10 umgeben. In der Brennkammer 7 sitzt ein Flammwächter 1, der bei Vorliegen einer Flamme ein elektrisches Signal liefert. Neben dem Flammwächter 1 befindet sich etwa in Höhe des Brenners eine Glühkerze 2. Eine Brennstoffleitung 4 führt über eine Brennstoffpumpe 3 in den Brennerkopf. Durch ein Gebläse 6, das von einem Motor 5 angetrieben wird, wird Brennluft in den Brennraum gefördert. Die Glühkerze 2, die Brennstoffpumpe 3 und der Brennluftgebläsemotor 5 werden durch Relais 12,13 und 14 ein- bzw. ausgeschaltet. Die Betätigung dieser Relais erfolgt durch einen Mikrocomputer 11, der folgendermaßen programmiert ist:In Fig. 1 is shown schematically a vehicle heater. This includes a combustion chamber 7 in which a flame 8 is burning In the combustion chamber 7 a flue gas deflection pipe 7a is arranged, which carries the combustion gases leads to an exhaust pipe 9. The combustion chamber 7 is surrounded by a water jacket 10. In the combustion chamber 7 there is a flame monitor 1, which delivers an electrical signal when a flame is present. Next to the A glow plug 2 is located approximately at the level of the burner for the flame monitor 1. A fuel line 4 leads via a fuel pump 3 into the burner head. By a fan 6 driven by a motor 5 is driven, combustion air is pumped into the combustion chamber. The glow plug 2, the fuel pump 3 and the combustion air fan motor 5 are switched on and off by relays 12, 13 and 14. The actuation of this Relay is carried out by a microcomputer 11 which is programmed as follows:

Wird die Heizung durch Betätigung eines (nicht dargestellten) Schaltknopfes gestartet, so liefert der Mikrocomputer 11 zunächst ein Steuersignal für dasIf the heating is started by pressing a button (not shown), the delivers Microcomputer 11 first a control signal for the

Glühkerzenrelais 12. Dieses wird durch das Steuersignal geschlossen, wodurch der Glühkerze 2 Strom zugeführt und diese erhitzt wird. Nach einer Vorglühphase von etwa 60 Sekunden liefert der Mikrocomputer 11 ein Steuersignal an das Brennstofförderrelais 13, wodurch dieses geschlossen und die Brennstoffpumpe 3 in Betrieb gesetzt wird. Dadurch wird dem Brenner Brennstoff zugeführt Das Brennluftgebläse 6 ist zu diesem Zeitpunkt noch nicht in Betrieb. Der Brennstoff reichert sich während einer Vorlaufzeit von etwa 10 Sekunden im Brenner an. Etwa 10 Sekunden nach dem Einschalten der Brennstoffpumpe 3 Hefen der Mikrocomputer 11 einen Steuerimpuls an das Brennluftstromsteuerrelais 14, wodurch dieses geschlossen wird. Dadurch wird der Motor 5 mit Strom versorgt und er treibt das Gebläse 6 an, wodurch Brennluft in die Brennkammer 7 eingeblasen wird. Nach einer gewissen Zeit zündet in der Regel der Brenner. Das Zünden des Brenners wird durch einen Flammwächter, beispielsweise einen Phototransistor, registriert. Dieser liefert einen Impuls an den Mikrocomputer 11, der daraufhin das Relais 12 freigibt und die Glühkerze 2 somit ausschaltet. Hiernach ist der normale Brennerbetrieb erreicht.Glow plug relay 12. This is closed by the control signal, whereby the glow plug 2 is supplied with current and this is heated. After a preheating phase of about 60 seconds, the microcomputer 11 supplies a control signal to the fuel delivery relay 13, whereby this is closed and the fuel pump 3 is put into operation. This will cause the burner Fuel supplied The combustion air fan 6 is not yet in operation at this point in time. The fuel builds up in the burner during a lead time of around 10 seconds. About 10 seconds after the switching on of the fuel pump 3 yeasts the microcomputer 11 a control pulse to the combustion air flow control relay 14, which closes it. Thereby the motor 5 is supplied with power and he drives the fan 6, whereby combustion air is blown into the combustion chamber 7. After a certain Time usually ignites the burner. The ignition of the burner is controlled by a flame monitor, for example a phototransistor. This sends an impulse to the microcomputer 11, which thereupon the Relay 12 releases and the glow plug 2 thus switches off. Normal burner operation is then achieved.

Der Mikrocomputer 11 enthält des weiteren eine Programmierung, die so ausgelegt ist, daß nach einer Sicherheitszeit von etwa 90 Sekunden der Startvorgang vollkommen unterbrochen wird, wenn kein Flammwächtersignal, d. h. keine Zündung eingetreten ist. Nach einer Ruhepause von 60 Sekunden wird ein zweiter Startversuch durchgeführt, der wiederum nach 90 Sekunden abgebrochen wird, wenn kein Flammwächtersignal, d. h. keine Zündung auftrittThe microcomputer 11 also contains a programming which is designed so that after a Safety time of about 90 seconds the starting process is completely interrupted if there is no flame monitor signal, d. H. no ignition occurred. After a rest of 60 seconds, a second Start attempt carried out, which in turn is aborted after 90 seconds if there is no flame monitor signal, d. H. no ignition occurs

Die grundsä tzlichen Verfahrensschritte sind in F i g. 2 veranschaulicht. Es ist zu erkennen, daß die Glühkerze vom Start bis zum Brennerbetrieb eingeschaltet ist während die Brennstoffpumpe erst nach einer Vorglühphase von etwa 60 Sekunden in Betrieb gesetzt wird. Das Brennluftgebläse 6 folgt der Brennstoffpumpe 3 in einem Abstand von etwa 10 Sekunden. Das Flamm-Wächtersignal tritt nach etwa 120 Sekunden auf, wodurch für einen entsprechenden Brennstoffvorlauf gesorgt wird. Das Brennluftgebläse 6 wird für etwa 20 Sekunden in Betrieb gesetzt Sollte hierbei noch keine Zündung erfolgen, werden nach 20 Sekunden sowohl das Brennluftgebläse als auch die Brennstoffpumps abgeschaltet Durch das Abschalten des Brennluftgebläses wird ein Kaltblasen der Glühkerze verhindert. Das Abschalten der Brennstoffpumpe stellt sicher daß der Brenner nicht »absäuft«. Danach wird intermittierend in 10 Sekundenintervallen das Brennluftgebläse aus- und eingeschaltet, wobei jedoch die Brennstoffpumpe weiterhin außer Betrieb bleibt. Wenn danach die Zündung erreicht wird, wird dies über den Flammwächter 1 festgestellt, der ein Flammwächtersignal an den Mikrocomputer 11 liefert. Auf dieses Flammwächtersignal hin werden durch den Mikrocomputer das Brennluftgebläse auf Dauerbetrieb geschaltet und die Glühkerze abgeschaltet, wodurch der normale Brennerbetriebszustand erreicht ist.The basic procedural steps are shown in FIG. 2 illustrates. It can be seen that the glow plug is switched on from start to burner operation while the fuel pump is only switched on after a preheating phase is put into operation for about 60 seconds. The combustion air fan 6 follows the fuel pump 3 in FIG an interval of about 10 seconds. The flame monitor signal occurs after about 120 seconds, whereby an appropriate fuel supply is provided. The combustion air fan 6 is for about Put into operation for 20 seconds If no ignition takes place, after 20 seconds Both the combustion air fan and the fuel pumps are switched off By switching off the Combustion air fan prevents the glow plug from blowing cold. Switching off the fuel pump provides sure that the burner does not "drown". Then the combustion air fan is switched on intermittently at 10 second intervals off and on, but the fuel pump remains inoperative. if after the ignition is achieved, this is detected by the flame monitor 1, which sends a flame monitor signal to the microcomputer 11 supplies. In response to this flame monitor signal, the microcomputer the combustion air fan is switched to continuous operation and the glow plug is switched off, whereby the normal Burner operating state is reached.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (5)

1 Patentansprüche:1 claims: 1. Verfahren zum Starten und Betreiben eines Heizbrenners, insbesondere für eine Fahrzeugheizung, mit einer Glühkerze, wobei in einer Vorglühphase die Glühkerze eingeschaltet und danach Brennstoff sowie, gegenüber dem Brennstoff zeitlich verzögert, ein Brennluftstrom in den Heizbrenner eingeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennluftstrom in der Startphase nach einer Zeit kontinuierlichen Einleitens intermittierend eingeleitet wird.1. Method for starting and operating a heating burner, in particular for a vehicle heater, with a glow plug, the glow plug being switched on in a preheating phase and then switched on Fuel and, with a time delay compared to the fuel, a flow of combustion air into the heating burner are initiated, characterized in that the combustion air flow in the starting phase after a period of continuous initiation is initiated intermittently. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einleiten des Brennstoffs während des intermittierenden Einleitens des Brennluftstromes bis zum Zünden des Brenners unterbrochen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the introduction of the fuel during interrupted the intermittent introduction of the combustion air flow until the burner ignites will. 3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Glühkerzenschalter, einem Brennstofförderschalter, einem Brennluft-Stromsteuerschalter und einer Steuereinheit zum Betätigen der Schalter in zeitlicher programmierter Reihenfolge derart, daß zunächst die Glühkerze, danach die Brennstofförderung und schließlich in zeitlicher Verzögerung dazu der Brennluftstrom eingeschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühkerzenschalter, der Brennstofförderschalter und der Brennluftstromsteuerschalter jeweils als Relais (12, 13 bzw. 14) ausgebildet sind und als Steuereinheit (11) eine Steuerimpulse für die Relais anliefernde Einheit vorgesehen ist, die nach dem Steuerimpuls für das Brennstofförderrelais (13) Steuerimpulse zum intermittierenden Betätigen des Brennluftstromsteuerrelais (i4) erzeugt.3. Device for performing the method according to claim 1 or 2 with a glow plug switch, a fuel delivery switch, a combustion air flow control switch and a control unit for operating the switches in a programmed chronological sequence such that first the glow plug, then the fuel delivery and finally, with a time delay, the combustion air flow are switched on, characterized in that the glow plug switch, the fuel delivery switch and the combustion air flow control switch are each designed as a relay (12, 13 or 14) and as Control unit (11) a control pulse for the relay delivering unit is provided, which after the control pulse for the fuel feed relay (13) Control pulses for intermittent actuation of the combustion air flow control relay (i4) generated. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (11) so gestaltet ist, daß sie gleichzeitig zu den Steuerimpulsen zum intermittierenden Betätigen des Brennluftstromsteuerrelais (14) einen das Brennstofförderrelais (13) stillsetzenden Impuls liefert, und das Brennstoffförderrelais (13) erst nach Eintreffen eines das Zünden des Brenners meldenden Flammwächtersignals (von 1) durch einen Steuerimpuls der Steuereinheit (11) aktiviert wird.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that the control unit (11) is designed so that it is used simultaneously with the control pulses intermittent actuation of the combustion air flow control relay (14) and the fuel delivery relay (13) provides a shutdown pulse, and the fuel feed relay (13) only after the arrival of a das Ignition of the burner reporting flame monitor signal (from 1) by a control pulse of the Control unit (11) is activated. 5. Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit aus einem Mikrokomputer (11) besteht.5. Control device according to claim 3 or 4, characterized in that the control unit consists of a microcomputer (11).
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