DE3705437C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungssteueranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bereits ein Verfahren zur Regelung von Kesselfeuerungsanlagen bekannt (DE 29 18 360 A1), bei dem ein Luftgebläse in Abhängigkeit vom Wärmebedarf (Thermostat einer Temperatursteuerschaltung) in seiner Drehzahl gesteuert wird. Diese Maßnahme genügt jedoch nicht, um eine Verbrennungssteueranordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß stets eine ordnungsgemäße Verbrennung mittels eines Brenners gewährleistet ist.

Es ist ferner ein gasbeheiztes Gerät, insbesondere ein Wassererhitzer, mit einem Gebläse bekannt (DE 28 34 025 A1), bei dem die Drehzahl eines Gebläsemotors temperaturgesteuert von einer einen Operationsverstärker enthaltenden Steuereinrichtung gesteuert wird. Auch diese Maßnahme genügt jedoch nicht, bei einer Verbrennungssteueranordnung der eingangs genannten Art stets einen einwandfreien Verbrennungsbetrieb zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbrennungssteueranordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß auf relativ einfache Weise stets ein einwandfreier Verbrennungszustand gewährleistet ist.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß mit insgesamt besonders geringem Aufwand ein stets einwandfreier Verbrennungszustand gewährleistet ist, und zwar bei unterschiedlichen Antriebszuständen des Gebläses. Derartige unterschiedliche Antriebszustände können sich aufgrund der Einführung von Fremdstoffen, wie Staub oder dergleichen, in einen Lufteinlaßdurchgang oder in einen Abgasdurchgang und infolge des daraus resultierenden Anstiegs des Widerstands gegenüber der Gasströmung ergeben. In jedem Falle ist durch die vorliegende Erfindung sichergestellt, daß die Abgabemenge der Verbrennungsluft durch das Gebläse zum Brenner hin die jeweils tatsächlich erforderliche Menge ist.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ergibt sich aus dem Anspruch 2.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform eines gasbeheizten Wasser-Heizgerätes, welches mit der Anordnung gemäß der Erfindung ausgestattet ist.

Fig. 2 zeigt in einem Blockdiagramm einen wichtigen Teil der Anordnung gemäß der Erfindung.

Fig. 3 zeigt ein Schaltungsdiagramm der Anordnung gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein gasbeheizter Wasser-Heizhauptkörper 1 gezeigt, der in seinem unteren Bereich mit einer Luftver­ bindungsöffnung 2 und in seinem oberen Bereich mit einem Abgasrohr 3 versehen ist. Der Hauptkörper 1 enthält ein Verbrennungsgehäuse 8, welches in seinem mittleren Bereich mit einem Wärmetauscher 4 und mit einem Brenner 5 versehen ist, der zur Erwärmung des Wärmetauschers dient. In seinem unteren Bereich weist der Hauptkörper ein Gebläse 6 auf, mit dessen Hilfe Verbrennungsluft an den Brenner 5 abge­ geben wird. In seinem oberen Bereich weist der Hauptkörper eine Abgasöffnung 7 auf, die mit dem zuvor erwähnten Ab­ gasrohr 3 verbunden ist, so daß von einer Wasserzuführ­ leitung 9 abgegebenes Wasser auf der Zuführseite des Wärmetauschers 4 erwärmt und heißes Wasser von einer Heißwasser-Abgabeleitung 10 auf der Austrittsseite des Wärmetauschers 4 erhalten werden kann. Zugleich kann das heiße Abgas zur Außenseite durch das Abgasrohr 3 abgegeben werden.

Mit 11 ist in Fig. 1 eine mit dem Brenner 5 verbundene Gaszuführleitung bezeichnet, in die ein elektromagneti­ sches Öffnungs- und Schließventil 12 auf einer Eintritts­ seite und ein elektromagnetisches Proportionalsteuer­ ventil 13 auf einer Austrittsseite eingefügt sind.

Eine Zunahme- und Abnahme-Steuerung der Luftzuführmenge für den Brenner 5 wird mittels einer Gebläse-Steuerschal­ tung bzw. -Antriebsschaltung 16 vorgenommen, die so ange­ ordnet bzw. ausgelegt ist, daß sie ein Signal von einer Temperatursteuerschaltung 15 innerhalb einer Steuerschal­ tung 14 aufnimmt, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist.

Die Temperatursteuerschaltung 15 ist für sich bekannt; ein einer Temperaturdifferenz zwischen der tatsächlichen Heißwasser-Abgabetemperatur, d.h. der Lasttemperatur, die mittels eines temperaturempfindlichen Elements 17 festgestellt wird, welches in der Heißwasser-Abführlei­ tung 10 vorgesehen ist, und der eingestellten Temperatur in der Temperatursteuerschaltung 15 entsprechendes Signal wird von der Temperatursteuerschaltung 15 abge­ geben. Dieses Ausgangssignal wird der Gebläse-Antriebs­ schaltung 16 eingangsseitig derart zugeführt, daß eine der Größe des Signals entsprechende elektrische Leistung an einen Elektromotor des Gebläses 6 abgegeben werden kann, dessen Drehzahl in Übereinstimmung damit geändert werden kann.

Der vorstehend erläuterte Aufbau ist nicht im speziellen verschieden von dem bisher vorgeschlagenen Aufbau. Gemäß der Erfindung ist jedoch eine Detektoreinrichtung 18 vor­ gesehen, mit deren Hilfe ein Steuer- bzw. Antriebszustand des Gebläses 6 ermittelt wird, und ferner ist eine Rück­ kopplungsschaltung 19 vorgesehen, der eingangsseitig ein Detektorsignal der Detektoreinrichtung 18 zugeführt wird, so daß ein in der Rückkopplungsschaltung 19 erzeugtes Kompensationssignal an die Gebläse-Antriebsschaltung 16 abgegeben werden kann.

Die Einzelheiten der Anordnung sind beispielsweise aus Fig. 3 deutlich ersichtlich. Bei dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel umfaßt die Detektoreinrichtung 18 einen durch eine integrierte Schaltung gegebenen Rotations- Sensor 20 vom Hall-Typ, mit dessen Hilfe eine Drehzahl des Gebläses 6 ermittelt wird. Eine Umsetzschaltung 21 setzt ein Impulssignal von dem Sensor 20 her in ein abzugebendes entsprechendes Spannungssignal um. Die Rückkopplungsschaltung 19 umfaßt auf der anderen Seite einen Komparator 22, der einen Vergleich zwischen dem Ausgangssignal der Temperatursteuerschaltung 15, d.h. einem der vorstehend erwähnten Temperaturdifferenz ent­ sprechenden Spannungssignal und einem Spannungssignal vornimmt, welches von der Umsetzschaltung 21 abgegeben wird. Ferner umfaßt die Rückkopplungsschaltung 19 einen Operationsverstärker 23, der als Kompensationssignal ein Spannungssignal abgibt, welches einem Differenzsignal entspricht, das von dem Komparator 22 her erhalten wird. Auf diese Weise wird der unpassende Antriebszustand des Gebläses 6 durch die Gebläse-Antriebsschaltung 16 mittels des Kompensationssignals derart kompensiert, daß das vorstehend erwähnte Differenzsignal, welches von dem Komparator 22 erhalten wird, beseitigt werden kann. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß es durch das Kompensationssignal für das Gebläse möglich ist, stets einen solchen Antriebszustand zu erzielen, daß die Dreh­ zahl des Gebläses exakt der vorstehend erwähnten Tempera­ turdifferenz entspricht.

Als Modifikation kann, wie dies in Fig. 2 durch ge­ strichelte Linien angedeutet ist, eine Rechenschaltung 25 zwischen die Temperatursteuerschaltung 15 und die Gebläse- Antriebsschaltung 16 eingefügt werden, und die ent­ sprechenden Signale von dem Wassertemperatursensor 26 sowie von dem Wassermengensensor 27 - diese Sensoren sind in der oben erwähnten Wasserzuführleitung 9 vorge­ sehen - sind so angeordnet, daß sie ihre Sensorsignale in die Anordnung eingeben, so daß das Ausgangssignal von der Gebläse-Antriebsschaltung 16 in Übereinstimmung mit einer Änderung der Speisewassertemperatur oder der Speisewassermenge kompensiert werden kann.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Detektorschaltung 18 von einem Typ, der die Drehzahl des Gebläses 6 ermittelt. Die Detektorschaltung ist jedoch hierauf nicht beschränkt. Vielmehr kann irgendein ge­ wünschter Typ einer Detektorschaltung verwendet werden, die den Antriebszustand des Gebläses 6 ermitteln kann, wie eine Blasluftmenge des Gebläses 6 oder dgl.

Gemäß der Erfindung sind somit eine Detektoreinrichtung für die Ermittlung des Antriebszustands des Gebläses und eine Rückkopplungsschaltung vorgesehen, der eingangsseitig das Detektorsignal der Detektoreinrichtung zugeführt wird, so daß ein in der Rückkopplungsschaltung erzeugtes Kompensationssignal an die Gebläse-Antriebsschaltung abgegeben werden kann, womit das Gebläse in einen solchen Antriebszustand gesteuert werden kann, daß dieser stets genau oder gerade der Temperaturdifferenz entspricht. Dabei ist es vorteilhaft, daß dieselbe Anordnung auch bei einer Verbrennungsanordnung vom Hochlast-Verbrennungstyp ange­ wandt werden kann, bei dem die Speisemenge der Verbrennungs­ luft mit hoher Genauigkeit gesteuert werden muß.

Claims (2)

1. Verbrennungssteueranordnung mit einem Gebläse (6) für die Abgabe von Verbrennungsluft an einen Brenner (5), mit einer Temperatursteuerschaltung (15), die ein Signal abgibt, welches einer Temperaturdifferenz zwischen einer Lasttemperatur des Brenners (5) und einer eingestellten Temperatur des Brenners (5) entspricht, und mit einer Gebläse-Antriebsschaltung (16), der ein Ausgangssignal von der Temperatursteuerschaltung her zugeführt wird und die abhängig von dem Ausgangssignal den Antrieb des Gebläses (6) steuert, so daß die Abgabemenge der Verbrennungsluft durch das Gebläse (6) in Übereinstimmung mit der Temperaturdifferenz gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Detektoreinrichtung (18) vorgesehen ist, die den Antriebszustand des Gebläses (6) ermittelt, und
daß eine Rückkopplungsschaltung (19) vorgesehen ist, die einen Komparator (22) aufweist, in dem ein Vergleich zwischen dem Ausgangssignal der Temperatursteuerschaltung (15) und dem Ausgangssignal der Detektoreinrichtung (18) erfolgt und der ein Kompensationssignal für die Gebläse-Antriebsschaltung (16) erzeugt.

2. Verbrennungssteueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückkopplungsschaltung (19) dem Komparator (22) ein Operationsverstärker (23) nachgeschaltet ist, der das vom Komparator (22) bereitgestellte Kompensationssignal verstärkt und an die Gebläse-Antriebsschaltung (16) abgibt.