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Ölbrennerschaltung mit selbsttätiger Temperaturregelung Die Erfindung
betrifft die Konstanthaltung der Temperatur von durch Luftheizung mittels Ölfeuerung
beheizten Räumen, und zwar mit Hilfe einer Drehzahlregelung des das (.)1-Luft-Gemisch
zu der Brennerdüse fördernden Ölbrennermotors.
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Zur selbsttätigen Regelung von Heizungen kennt man bereits die sog.
Stoßregelung. Von einem oder mehreren Wärmefühlern, von denen einer der Temperatur
des Heizmittels, ein anderer der Raumtemperatur ausgesetzt sein kann, wird der Wärmeerzeuger
beim Überschreiten der gewünschten Temperatur abgeschaltet, beim Unterschreiten
wieder eingeschaltet. Neben dem lästigen Schalten des Wärmeerzeugers besitzt diese
Art der Regelung den Nachteil der Überregelung, da sie nicht frei von Trägheit ist.
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Es -ist weiterhin bekannt, dci:e Drehzahl eines Brennermotors dadurch
zu regeln, daß von einem Wärmefühler aus über einen Hebel ein im Stromkreis des
Motors Legender Widerstand verändert wird. Der Widerstand besitzt Abgriffe, auf
welchen der Hebel als Kontaktarm schleift. Die Nachteile sind zunächst die nur in
Stufen erfolgende Regelung und dann die Unsicherheit der Kontaktgabe (großer Hebelarm
und großer Kraftbedarf, der nicht gedeckt werden kann,.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Sie schlägt vor, eine Ölbrennerschaltung,
bei welcher die Temperatur selbsttätig durch thermostatbedingte Drehzahlregelung
des Antriebsmotors geregelt wird, mit Mitteln zu versehen., .durch welche eine wirklich
kontinuierlich vor sich gehende Regelung der Wärmeerzeugung mit der Stoßregelung
vereinigt ist. Es soll innerhalb eines gewissen Drehzahlbereiches des Antriebsmotors
(beispielsweise 3ooo bis rooo Umdr./Min.) eine konti.-nuierliche Drehzahlregelung
und unterhalb dieses Bereiches die bekannte intermituerende Stoßregelung erfolgen.
Zum Zwecke der kontinuierlichen Drehzahlregeiung ist eine mechanische Verbindung
zwischen einem Ausdehnungsgefäß, das von Wärmefühlern gesteuert wird, die in an
sich bekannter Weise den Temperaturen des Heizmittels und der Außenluft ausgesetzt
sind, und einer in den Stromkreis des Antriebsmotors eingeschalteten Kohlesäule
vorgesehen. Auf Grund dieser Mittel wirken die Ausdehnungs- und Schrumpfungsbewegungen
des Ausdehnungsgefäßes mit im wesentlichen gleicher Amplitude auf die K ohlesäule
ein. wobei der Regelbereich der Säule beschränkt ist, beispielsweise durch einen
parallel geschalteten Widerstand, welcher Entlastungen derselben, die Drehzahlen
von beispielsweise unterhalb rooo je Minute hervorrufen würden. überbrückt.
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Vorzugsweise wird man den erfindungsgemäßen Vorschlag so zur Ausgestaltung
bringen, daß man zwecks Umkehrung der Richtung der temperaturbedingten Ausdehnung
s-und
Schrumpfungsbewegungen des Wärmefühlers diese über einen
möglichst gleicharmigen Hebel auf die Säule gibt, wodurch diese bei Ausdehnungsbewegungen
des Fühlers entlastet wird und auf diese Weise eincii höheren Widerstand im Motorstromkreis
ergibt. Wenn also, eine Erhöhung der Temperatur eine entsprechende Ausdelinungsbe-@t-egurg
des Wärmefühlers und auf Grund der lIebeliibertragung eine Entlastung der Säule
hervorruft, so ergibt sich unmittelbar aus der Entlastung der Säule eine
Widerwelche die U mdreliungszahi des Brcnnermotors und damit die Förderleistung
je Zeiteinhe't verringert. Ganz, entsprechend liegen die Verhältnisse -m umgekehrten
Falle, nämlich beim Absinken der Temperatur; der dann erfolgende Ablauf versteht
sich nach ziem Vorausgeschickten -von selbst.
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Nach der Erfindung ist es möglich, auch die kleinste Volumänderung
direkt in Widerstandsänderung umzusetzen; denn es ist ein wesentlicher Vorteil der
Kohlesäule, auf .jeden noch so kleinen Impuls in a-.ialer Richtung anzusprechen,
da Schleifkontakte, Abgriffe ustv. dank ihrer ganz andersartigen Natur und auf Grund
ihrer Fähigkeit, Kompressionen und Dilatationen nach dem Mikrophonprinzip in Widerstandsänderungen
umzusetzen, fortfallen. Versuche haben gezeigt, dar die Grenze für die Bewegungsmöglichkeit
eines üblichen Wärmefühlers im Ausmaß von tmgefähr 2 mm vollkommen ausreicht, um
aus der K ohlesäule Widerstandsänderungen herauszuholen, die genügen, um die Brennstofförderung
den Anforderungen der Raumtemperatur o. dgl. folgen zu lassen.
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Neben dem Vorteil der besseren Impulsausnutzung, also der größeren
Empfindlichkeit, tritt noch der Vorteil des schnellen, praktisch träglieitslc>sen
Ansprechens der Säule sowie der der stets kontinuierlichen Regelung. , Die aperiodische
Regelung oder zumindest die starke Dämpfung der sonst bei Temperaturreglern auftretenden
Schwingungen hat man zwar bereits bei Kohlesäulen in Verbindung mit thermischen
Relais ausgenutzt; in dem erfindungsgemäßen Zusaminenhang kommen aber noch weit
mehr vorteilhaft Eigenschaften der Kohlesäule zur Wirkung.
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Die Kohlesäule mag so vorbelastet sein, daß sie sich in der 1Ette
ihres Regelbereiches befindet, wenn sonst keine Kräfte auf sie einwirken. Hierdurch
wird erreicht, dar die Säule flach beiden Seiten hin gleich weit ansprechen kann.
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Die erfindungsgemäße Anordnung ist im folgenden an Hand eines rein
schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles beschriegen. E5 -wird darauf hingewiesen,
daß diese Darstellung eines Ausführungsbeispieles, wie sie in der beiliegenden Zeichnung
zu sehen ist, nur dazu dienen soll, den Grundgedanken deErhndung zu erläutern, ohne
dadurch duzi I?rfindungsgedanken an sich an diese Ausführungsform zu binden. In
dieser Abbildung seien mit t und s -Wärmefühler dargestellt, die sich im Heizluftstrom
und an Außenluft befinden mögen. Es sei angenommen. daß diese Wärmefühler als Flüssigkeitsausdehnungsgeber
ausgebildet sind und so gelagert sind, daß sie über einen nut ihnen durch eine Leitung
verbundenen Ausdehnungskörper 3, der in Abhängigkeit von der Temperatur, der die
Wärmefühler ausgesetzt sind, und von der dadurch hervorgerufenen Volumänderung eine
mechanische Beweglichkeit zuläßt, eine Belastung des ulewiderstandes ermöglichen,
die in dieser Abbildung schematisch durch die Ilebc:lübertragung des sich um das
Gelenk 4. drehenden Hebels 5 veranschaulicht sei. Es kann selbstverständlich statt
dieser dargestellten Momentübertragung jede andere. den Erfindungsgedanken in gleicher
Richtung verkörpernde übertragung statthaben. auch können statt der Flüssigkeitsgeber
jede andere Art von Impulsgehern angewendet werden, beispielsweise auch die als
Bimetallregler mnit gegebenenfalls einer Summenstxomwirkung auf einen die Druckausübung
auf die Kohlesäule bewirkenden Drehmagneten.
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Die Kohlesäule 6 liegt im Speisestromkreis des BrennermotorS 7. Die
dargestellte Zugfedervorspannung S soll nur rein schematisch die für die Kohlesäule
notwendige Einstellung auf die Mitte ihres Regelbereiches zur Anschauung bringen.
Die Kohlesäule ist durch einen parallel geschalteten Widerstand 9 von geeigneter
Größe überbrückt, der den Zweck haben soll, stets eine gewisse :Mindestdrehzahl
des Brennermotors aufrechtzuerhalten, falls nämlich die Kohlesäule so weit entlastet
werden sollte, dar ein Rauchen des Brenners eintreten würde, was verhindert «-erden
muß.
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Erfindungsgemäß soll nun mit der kontinuierlichen Regelung durch die
Widerstandsänderung der Kohlesäule eine Drehzahlregelung des Brennermotors von 3ooo
bis iooo Umdr./Min. erzielt werden. Unter diesem Wert tritt dann vom Raumthermometer
aus die übliche Stoßregelung ein, die diesbezügliche Schaltung ist, als nicht zur
Erf=indung gehörig, hier nicht angedeutet.
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i o, i i sollen die Klemmen der den Brennermotor speisenden Spannung
darstellen. Der Arbeitsvorgang. selbst ist dem Schaltschema ohne weiteres zu entnehmen:
Bei zu hoher Temperatur bewirkt der Ausdehnungskörper 3 eine Entlastung der Säule,
die -den -Widerstand
im Motorenstromkreis vergrößert, so daß die
Umdrehungszahl absinkt und die Heizmittelförderung abgedrosselt wird. Bei zu niedriger
Temperatur wird durch das Zurückweichen des Ausdehnungskörpers. 3 ein stärkerer
Druck, als der Normalbelastung entspricht, auf die Säule ausgeübt, wodurch deren
Widerstand proportional absinkt und die Drehzahl des Motors und damit die zeitliche
Fördermenge erhöht werden. Da diese Regelung stets kontinuierlich und mit einer
Impulsgröße in Abhängigkeit von der Abweichung von der gewünschten Temperatur erfolgt,
können - alle Zwischenmöglichkeiten zwischen den vorstehend beschriebenen Extremfällen
durchlaufen werden.