DE4242382A1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizeinrichtung mit einem einen Wärmetauscher beaufschlagenden Brenner und einer Abgaslei­ tung aus einem brennbaren oder nur begrenzt temperaturbeständigen Material, in deren Anschlußbereich an eine den Brenner aufnehmende Brennkammer ein Sicherheitstemperaturbegrenzer angeordnet ist, der bei einer Überschreitung einer bestimmten Temperatur ein die Brennstoffversorgung des Brenners beeinflussendes Signal abgibt.

Abgasanlagen beziehungsweise Abgasleitungen für Heizgeräte mit niedrigen Abgastemperaturen können ganz oder teilweise aus einem brennbaren oder nur begrenzt temperaturbeständigen Material herge­ stellt sein. Dabei ist es lediglich erforderlich, einen Sicher­ heitstemperaturbegrenzer vorzusehen, der ein Überschreiten der maximal zulässigen Temperatur der Abgasleitung verhindert.

Bei bekannten derartigen Heizeinrichtungen ist der Sicherheitstem­ peraturbegrenzer durch einen Kapillarthermoschalter gebildet, der bei Erreichen einer bestimmten Grenztemperatur den Brenner ab­ schaltet.

Dadurch ergibt sich jedoch der Nachteil, daß bei einem ungünstigen Betrieb keine Möglichkeit besteht, eine Überschreitung der An­ sprechtemperatur des Sicherheitstemperaturbegrenzers zu verhin­ dern.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Heizeinrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der ein Überschreiten des jeweiligen Grenzwertes der Abgastemperatur vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Sicher­ heitstemperaturbegrenzer durch einen in der Abgasleitung angeord­ neten Temperaturfühler und einer dessen Signale verarbeitenden Auswerteschaltung gebildet ist, die eine Schwellwertschaltung auf­ weist, die bei Überschreitung des Schwellwertes eine Abschaltung des Brenners bewirkt und eine Steuerschaltung umfaßt, die bei An­ näherung an einen vorgegebenen Schwellwert ein die Leistungsrege­ lung des Brenners im Sinne einer Reduzierung derselben beeinflus­ sendes Signal abgibt.

Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß bereits bei einer Annäherung der Abgastemperatur an den vorgegebenen Grenzwert in den Betrieb des Brenners eingegriffen wird. Dadurch wird ein weiteres Anstei­ gen der Abgastemperatur vermieden, wodurch eine Stillsetzung des Brenners vermieden wird.

Dabei kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, daß die Auswerteschaltung einen Wählschalter zur Einstellung des Schwellwertes der Schwellwertschaltung umfaßt.

Durch diese Maßnahmen kann die Einstellung des Schwellwertschal­ ters sehr einfach auf die für die Abgasleitung verwendeten Mate­ rialien zulässigen Temperaturen abgestimmt werden, wobei stets die gleichen Bauteile eingesetzt werden können, unabhängig von für die Abgasleitung verwendeten Materialien.

Weiter kann vorgesehen sein, daß die Auswerteschaltung einen Mi­ kroprozessor aufweist, der gleichzeitig als Schwellwertschaltung dient und an den der in der Abgasleitung angeordnete Temperatur­ fühler über einen Analog-Digitalwandler und einen Abgas-Soll-Wert­ geber eingangsseitig verbunden ist und der ausgangsseitig mit ei­ ner die Brennstoff zufuhr zum Brenner steuernden Magnetventil ver­ bunden ist.

Durch diese Maßnahmen ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau einer Auswerteschaltung.

Dabei kann weiter vorgesehen sein, daß an dem Mikroprozessor wei­ ter ein Temperaturfühler zur Erfassung der Vorlauftemperatur einer Heizungsanlage und ein Vorlauf-Soll-Wertgeber, jeweils über Ana­ log-Digitalwandler eingangsseitig angeschlossen sind, wobei der Mikroprozessor ausgangsseitig gegebenenfalls mit einem dem Brenner zugeordneten Gebläse über einen Digital-Analogwandler verbunden ist.

Durch diese Maßnahmen ist es möglich, mit der Auswerteschaltung nicht nur für den Schutz der Abgasleitung gegen eine Überhitzung zu sorgen, sondern auch den Brenner in Abhängigkeit vom Wärmebe­ darf entsprechend einer Heizkurve zu steuern.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigt:

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung,

Fig. 2 schematisch eine Auswerteschaltung und

Fig. 3 ein Funktionsschema der Auswerteschaltung.

Die Heizeinrichtung weist einen in einer Brennkammer 1 angeordne­ ten Brenner 2 auf, der über ein Gebläse 3 und eine über ein Magnetventil 4 gesteuerte Gasleitung 5 mit einem Brenngas-Luftge­ misch beaufschlagt wird. Über dem Brenner 2 ist ein Wärmetau­ scher 6 angeordnet, der über eine Vorlaufleitung 7 und eine Rück­ laufleitung 8, in der eine Pumpe 9 angeordnet ist, mit einer nicht dargestellten Heizkörpereinrichtung verbunden ist.

Die für das Gebläse 3 notwendige Luft gelangt über einen eine Ab­ gasleitung 10 umgebenden Ringspalt 11 in das Innere des Gehäu­ ses 12 und von dort zur Saugseite des Gebläses 3.

Im der Brennkammer 1 nahen Bereich der Abgasleitung 10, die aus brennbarem oder nur begrenzt temperaturbeständigem Material herge­ stellt ist, ist ein Temperaturfühler 13 angeordnet, der mit einer Auswerteschaltung 14 über eine Anschlußleitung 20 verbunden ist. Diese ist auch mit einem die Temperatur des Vorlaufwassers erfas­ senden Fühler 16 über eine Leitung 17 verbunden.

Die Auswerteschaltung 14 weist einen Abgas-Soll-Wertgeber 15 zur Auswahl eines Schwellwertes für die Abgabe eines die Brennstoffzu­ fuhr unterbindenden Signales auf.

Weiter steuert die Auswerteschaltung über die Leitung 18 das Ge­ bläse 3, um die Belastung des Brenners 3 zu beeinflussen, und mit einer Leitung 19 das Magnetventil 4, das die Gaszufuhr zum Bren­ ner 2 steuert.

Dabei weist die Auswerteschaltung 14, wie aus der Fig. 2 zu erse­ hen ist, einen Mikroprozessor 21 auf, der auch als Schwellwert­ schaltung dient und der bei einer Annäherung des Temperaturwertes des Abgases an den eingestellten Schwellwert, zum Beispiel bis auf 10°C, ein die Leistung des Brenners 2 verminderndes Signal ab­ gibt.

Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, weist die Auswerteschaltung 14 einen Mikroprozessor 21 auf, der mit dem die Temperatur des Ab­ gases erfassenden Fühler 13 über einen Analog-Digitalwandler 22 verbunden ist. Weiterhin ist ein Abgas-Soll-Wertgeber 15, ein die Temperatur des Vorlaufes einer nicht weiter dargestellten Hei­ zungsanlage erfassender Fühler 16 und ein Vorlauf-Soll-Wertge­ ber 25 jeweils über Analog-Digitalwandler 22 eingangsseitig mit dem Mikroprozessor 21 verbunden. Ausgangsseitig ist der Mikropro­ zessor 21 über Digital-Analogwandler 23 mit dem Gebläse 3 des Brenners 2 und dem Magnetventil 4 verbunden, das die Gaszufuhr zum Brenner steuert. Weiter ist an den Mikroprozessor 21 noch eine An­ zeige 26 und eine Spannungsversorgung 24 verbunden.

Der Funktionsablauf der Auswerteschaltung 14 ist in der Fig. 3 dargestellt. Als Eingangsgrößen werden die tatsächliche Abgastem­ peratur T_Aist, die vom Fühler 13 erfaßt wird, der eingestellte Maximalwert der Abgastemperatur T_Amax und der Soll-Wert für die Vorlauftemperatur T_Vsoll verarbeitet. Es wird die momentane Ab­ gastemperatur T_Aist mit der eingestellten maximalen Ab­ gastemperatur T_Amax fortlaufend verglichen. Wird die Differenz aus T_Amax-T_Aist Null oder negativ, so ist die maximal zulässige Ab­ gastemperatur erreicht oder überschritten. In diesem Fall wird der Brenner 2 verriegelnd abgeschaltet.

Liegt die tatsächliche Abgastemperatur T_Aist innerhalb eines Tole­ ranzbandes von zum Beispiel 100 Kelvin unterhalb des Ab­ schaltwertes T_Amax, wird die Soll-Vorgabe für die Vorlauftempe­ ratur T_Vsoll nach einem vorgegebenen Algorithmus reduziert, bis der Sicherheitsabstand zum Abschaltwert wieder hergestellt ist.

Claims (4)

1. Heizeinrichtung mit einem einen Wärmetauscher beaufschlagenden Brenner und einer Abgasleitung aus einem brennbaren oder nur begrenzt tempera­ turbeständigen Material, in deren Anschlußbereich an eine den Brenner aufnehmende Brennkammer ein Sicherheitstemperaturbegrenzer angeordnet ist, der bei einer Überschreitung einer bestimmten Temperatur ein die Brennstoffversorgung des Bren­ ners beeinflussendes Signal abgibt, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sicherheitstemperaturbe­ grenzer durch einen in der Abgasleitung (10) an­ geordneten Temperaturfühler (13) und einer dessen Signale verarbeitenden Auswerteschaltung (14) ge­ bildet ist, die eine Schwellwertschaltung, die bei Überschreitung des Schwellwertes eine Ab­ schaltung des Brenners (2) bewirkt, und eine Steuerschaltung umfaßt, die bei Annäherung an einen vorgegebenen Schwellwert ein die Leistungs­ regelung des Brenners (2) im Sinne einer Re­ duzierung derselben beeinflussendes Signal ab­ gibt.

2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auswerteschaltung (14) einen Wählschalter (15) zur Einstellung des Schwellwer­ tes der Schwellwertschaltung umfaßt.

3. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung (14) einen Mikroprozessor (21) aufweist, der gleich­ zeitig als Schwellwertschaltung dient und an den der in der Abgasleitung (10) angeordnete Tem­ peraturfühler (13) über einen Analog/Digital­ wandler (22) und einen Abgas-Soll-Wertgeber (15) eingangsseitig verbunden ist und der ausgangssei­ tig mit einer die Brennstoffzufuhr zum Bren­ ner (2) steuernden Magnetventil (4) verbunden ist.

4. Heizeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem Mikroprozessor (21) weiter ein Temperaturfühler (16) zur Erfassung der Vor­ lauftemperatur einer Heizungsanlage und ein Vor­ lauf-Soll-Wertgeber (25) jeweils über Analog-Di­ gitalwandler (22) eingangsseitig angeschlossen sind, wobei der Mikroprozessor (21) ausgangssei­ tig gegebenenfalls mit: einem dem Brenner (2) zu­ geordneten Gebläse (3) über einen Digital-Ana­ logwandler (23) verbunden ist.