DE3913715A1

DE3913715A1 - Verfahren zur regelung der verbrennungsluft- und/oder brenngas-zufuhr zu einer verbrennung eines brenngas-verbrennungsluft-gemisches sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE3913715A1
Application number: DE3913715A
Authority: DE
Inventors: Karl-Ernst Dipl Ing Vaillant
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1988-05-03
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1989-11-16

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Regelung der Verbrennungsluft- und/oder Brenngas-Zufuhr zu einer der Beheizung eines strömenden, fluiden Mediums, insbesondere Wasser, dienenden Verbrennung eines Brenngas-Verbrennungsluft-Gemisches.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine besonders feinfühlige Rege lung zu schaffen, die eine dauernde Einhaltung einer optimalen Zusammensetzung des Gemisches und damit eine optimale und dem entsprechend schadstofffreie Verbrennung gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird der Verbrennungsluft- und/oder der Brenngas- Durchsatz in Abhängigkeit vom jeweiligen Durchsatz des zu beheizenden Mediums geregelt.

Eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung umfaßt im Rahmen der Erfindung einen über eine Wasserzufuhr leitung gespeisten Wärmetauscher, sowie einen diesem Wärme tauscher zugeordneten Gasbrenner, dem über eine Düse Brenngas und über eine Verbrennungsluftführung mittels eines Gebläses Verbrennungsluft zugeführt wird. Eine solche Vorrichtung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen in der Wasserzufuhr- oder Zapfleitung angeordneten Wasserdurchsatzmesser und eine von ihm gesteuerte Regelvorrichtung zur Regelung des Verbrennungs luft- und Brenngasdurchsatzes.

Nach einer bevorzugten, gut praktikablen Ausführungsform ist die Regelvorrichtung zur Regelung des Verbrennungsluftdurch satzes als Drehzahlregler des Gebläsemotors ausgebildet.

Vorteilhafterweise kann dieselbe Regelvorrichtung über eine Steuerleitung mit einem die Brenngaszufuhr zum Gasbrenner stufenlos regelnden, in der Brenngaszufuhrleitung zum Gas brenner angeordneten Ventil verbunden sein.

Hinsichtlich der Ausbildung eines dem Wasserdurchsatzmesser als Signalgeber für die Regelvorrichtung zuzuordnenden und über eine Steuerleitung mit der Regelvorrichtung zu verbindenden Signal gebers bestehen im Rahmen der Erfindung verschiedenerlei ziel führende und wahlweise zu verwirklichende Möglichkeiten.

So kann als Signalgeber ein piezoelektrischer Drucksensor, ein Potentiometer oder ein optischer Fühler vorgesehen werden; im letztgenannten Fall kann ein solcher Fühler beispielsweise aus einer zwischen einer Lichtquelle und einem Lichtempfänger beweglichen Blende bestehen, wobei die Blende vom Wasserdurch satzmesser verstellbar ist und der Lichtempfänger den Signal geber verkörpert.

Schließlich kann die Regelvorrichtung zur Regelung des Ver brennungsluftdurchsatzes aus einem Regelkreis mit Rückführung bestehen, wobei zur Erzeugung des Rückführungssignales ein Polrad auf der Gebläsewelle angeordnet ist, das wiederum auf einen Hallsensor einwirkt.

Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Vorrichtungen sind nach stehend an Hand von Zeichnungen erläutert. In diesen Zeichnungen zeigt

Fig. 1 die gesamte Vorrichtung in schematischer Dar stellung und die

Fig. 2 und 3 stellen in Ausschnitten aus diesem Schema Varianten des Signalgebers des Wasser durchsatzmessers dar.

Zunächst zeigt Fig. 1 einen Gasbrenner 1 mit einer Verbrennungs luftführung 2, in der ein der Verbrennungsluftzufuhr dienendes Gebläse mit einem über einen Gebläsemotor 3 angetriebenen Gebläserad 4 angeordnet ist. Das Brenngas wird dem Gasbrenner 1 über eine Düse 5 aus einer Brenngaszufuhrleitung 6 in einer mittels des Regelventiles 7 geregelten Menge zugeführt.

In der Abgasführung dieses Gasbrenners 1 befindet sich ein Wärmetauscher 8, der aus einer Wasserzufuhrleitung 9 mit Wasser versorgt wird und dem eine Zapfleitung 10 mit einem Zapfventil 11 für das beheizte Wasser angeschlossen ist.

Der Wasserdurchsatz in der Wasserzufuhrleitung 9 und der Zapf leitung 10, also die diese Leitungen pro Zeiteinheit durch strömende Wassermenge, wird von einem Differenzdruckgeber 12 mit einer Membran 13 und einer Strömungsdrossel 14 gemessen. Die Membrankammern 15 und 16 sind über die Zweigleitungen 17 und 18 vor und hinter der Drossel 14 mit der Wasserzufuhrleitung 9 verbunden und mit dem Differenzdruck ist der Wasserdurchsatz bestimmbar, dessen Meßwert - bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 - über einen Weggeber 19 der Membran 13 einem als Druck sensor 21 ausgebildeten, allgemein mit 20 bezeichneten Signal geber übermittelt wird. Dieser Signalgeber 20 ist über eine Steuerleitung 22 mit eine elektronischen Regelvorrichtung 23 verbunden, die ihrerseits über die Steuerleitung 24 mit dem den Brenngasdurchsatz in den Brenngaszufuhrleitung 6 regelnden Ventil 7 und anderseits über eine Steuerleitung 25 mit einem Drehzahlregler 26 des Gebläsemotors 3 verbunden ist.

In Abhängigkeit vom jeweiligen variablen Wasserdurchsatz in der Wasserzufuhrleitung 9 erfolgt die Steuerung der Drehzahl des Gebläsemotors 3 sowie des Brenngasregelventiles 7 derart, daß der Verbrennungsluftdurchsatz und der Brenngasdurchsatz nicht nur optimal aufeinander abgestimmt sind, sondern auch der jeweils erforderlichen Brennerleistung entsprechen.

Die Rückführung des Drehzahlreglers 26 wird über die Steuerleitung 37 von dem einen Polrad 27 der Gebläseabtriebswelle zugeordneten Hall-Sensor 28 erzeugt.

Bei der Ausführungsform des Signalgebers 10 nach Fig. 2 ist der Membran 13 ein Potentiometer zugeordnet, auf desen Drahtwindun gen 30 ein zugeordnetes Stellglied 29 der Membran 13 als Schleif kontakt einwirkt und die Größe eines über die Steuerleitung 22 der Regelvorrichtung 23 übermittelten Signalstromes festlegt.

Nach Fig. 3 gehört zum Signalgeber 20 eine von einem Stellglied 29 der Membran 13 verstellbare Blende 31, die sich zwischen einer über einen Stromkreis 32 mit einer Stromquelle 33 und einem Widerstand 34 versorgten Lichtquelle 35 und einem licht empfindlichen Widerstand 36 befindet, der als Signalgeber über die Steuerleitung 22 zur Regelvorrichtung 23 tätig ist.

Claims

1. Verfahren zur Regelung der Verbrennungsluft- und/oder Brenn gas-Zufuhr zu einer der Beheizung eines strömenden, fluiden Mediums, insbesondere Wasser, dienenden Verbrennung eines Brenngas-Verbrennungsluft-Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsluft- und/oder Brenngas-Durchsatz in Abhängigkeit vom jeweiligen Durchsatz des zu beheizenden Mediums geregelt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem über eine Wasserzufuhrleitung gespeisten Wärme tauscher, sowie einem diesem Wärmetauscher zugeordneten Gas brenner, dem über eine Düse Brenngas und über eine Verbrennungs luftführung mittels eines Gebläses Verbrennungsluft zugeführt wird, gekennzeichnet durch einen in der Wasserzufuhrleitung (9) oder Zapfleitung (10) angeordneten Wasserdurchsatzmesser (14-19) und einer von ihm gesteuerten Regelvorrichtung (23) zur Regelung des Verbrennungsluftdurchsatzes und/oder Brenngasdurchsatzes (Fig. 1).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelvorrichtung (23) zur Regelung des Verbrennungsluft durchsatzes als Drehzahlregler (26) des Gebläsemotor (3) ausgebildet ist (Fig. 1).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe Regelvorrichtung (23) über eine Steuerleitung (24) mit einem die Brenngaszufuhr zum Gasbrenner (1) stufenlos regelnden, in der Brenngaszufuhrleitung (6) zum Gasbrenner (1) angeordneten Ventil (7) verbunden ist (Fig. 1).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasserdurchsatzmesser (14-19) als Signalgeber (20) für die Regelvorrichtung (23) ein mit dieser Regelvorrichtung (23) über eine Steuerleitung (22) verbundener piezoelektrischer Drucksensor (21) zugeordnet ist (Fig. 1).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasserdurchsatzmesser (14-19) als Signalgeber (20) für die Regelvorrichtung (23) ein mit dieser Regelvorrichtung (23) über eine Steuerleitung (22) verbundenes Potentiometer (30) zugeordnet ist (Fig. 2).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasserdurchsatzmesser (14-19) als Signalgeber (20) für die Regelvorrichtung (23) ein mit dieser Regelvorrichtung (23) über eine Steuerleitung (22) verbundener, beispielsweise aus einer zwischen einer Lichtquelle (35) und einem Lichtempfänger (36) beweglichen Blende (31) bestehender optischer Fühler (31-36) zugeordnet ist (Fig. 3).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rückführung des Drehzahlreglers (26) ein einem Polrad (27) der Gebläseabtriebswelle zugeordneter Hall-Sensor (28) vorgesehen und mit der Regelvorrichtung (23) über eine Steuerleitung (37) verbunden ist (Fig. 1).