EP0614046A1 - Control device for gas burner automats of heating installations - Google Patents

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EP0614046A1
EP0614046A1 EP93114747A EP93114747A EP0614046A1 EP 0614046 A1 EP0614046 A1 EP 0614046A1 EP 93114747 A EP93114747 A EP 93114747A EP 93114747 A EP93114747 A EP 93114747A EP 0614046 A1 EP0614046 A1 EP 0614046A1
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EP
European Patent Office
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air pressure
burner
speed
temperature
air
Prior art date
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Ceased
Application number
EP93114747A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Anton Dipl.-Ing. Pallek (Fh)
Michael Dipl.-Ing. Oberst (Fh)
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Electrowatt Technology Innovation AG
Original Assignee
Landis and Gyr Technology Innovation AG
Landis and Gyr Bussiness Support AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Landis and Gyr Technology Innovation AG, Landis and Gyr Bussiness Support AG filed Critical Landis and Gyr Technology Innovation AG
Publication of EP0614046A1 publication Critical patent/EP0614046A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N3/00Regulating air supply or draught
    • F23N3/08Regulating air supply or draught by power-assisted systems
    • F23N3/082Regulating air supply or draught by power-assisted systems using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00Regulating fuel supply
    • F23N1/02Regulating fuel supply conjointly with air supply
    • F23N1/022Regulating fuel supply conjointly with air supply using electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2223/00Signal processing; Details thereof
    • F23N2223/08Microprocessor; Microcomputer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • F23N2225/08Measuring temperature
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2225/00Measuring
    • F23N2225/08Measuring temperature
    • F23N2225/18Measuring temperature feedwater temperature
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    • F23N2233/00Ventilators
    • F23N2233/06Ventilators at the air intake
    • F23N2233/08Ventilators at the air intake with variable speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/16Fuel valves variable flow or proportional valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12Fuel valves
    • F23N2235/20Membrane valves

Definitions

  • the invention relates to a control or regulating device for automatic gas firing systems of heating systems of the type mentioned in the preamble of claim 1.
  • the heating power depends on the amount of combustible fluid supplied to the burner and the ratio of this amount to the combustion air supplied to the burner. It is advisable to set a ratio between fluid and air that is determined for optimum efficiency.
  • the air is driven by a fan at a constant speed in a connecting line to the burner, while a throttle valve in the connecting line which can be controlled by the controller serves to control the air pressure in the connecting line.
  • the setting element for the pressure of the combustible fluid supplied to the burner is then controlled as a function of this air pressure.
  • the invention has for its object to simplify such a control or regulating device above all constructively.
  • the saving in energy is desirable and the burner should enable high efficiency and low-pollutant operation even in burners of relatively low output up to around 30 kW even in partial load ranges.
  • the use of a throttle valve for controlling the air pressure can be dispensed with. Instead, the air pressure is varied by controlling the speed of the fan. This not only avoids the effort of an additional throttle valve with the corresponding mechanically moving parts and their susceptibility to malfunction, but can also save drive energy since the blower is in contrast to the prior art, in which it is always at maximum speed regardless of the size of the required air pressure must run in the connecting line, the required air pressure can be adjusted accordingly in the speed.
  • a DC motor is used to drive the continuously modulating blower, which can be controlled by, in particular, pulse-width-modulated, that is to say digital, control signals from a control unit which is acted upon by the controller.
  • While the dependency of the fluid pressure on the air pressure can be established in accordance with known control devices in that the fluid pressure is regulated as a function of the air pressure or is tracked in order to supply the desired fluid / air ratio to the burner, the air pressure is controlled as a function of the heat requirement or parameters decisive for the heating via the speed control of the DC motor and therefore of the fan.
  • control and regulating devices can be used for example for small gas heaters (wall or floor models) with gas fan burners, with which both the heating water of a heating system and the process water of single-family houses or apartments can be regulated, in particular in the power range up to 30 kW.
  • the control device can also be used for fan burners in intermittent operation with devices for complete premixing of the fluid / air mixture and with closed combustion chambers.
  • the air pressure as a reference variable for the gas pressure regulator of the compact gas control system.
  • a modulation range of at least about 1: 3, for example 10-30 kW, but preferably over 1: 5, enables optimum efficiency and low-pollution operation even in the low-load range.
  • a control valve is used as an adjusting element for the fluid.
  • the motor that drives the blower is, in particular, a DC motor with a supply voltage of about 35-40 V. It takes up little space and also causes relatively low costs.
  • the air pressure in the connecting line between the fan and burner can also be used for other control tasks.
  • a switch-off can be carried out if the air pressure falls below a limit. While the actual speed values of the blower or its DC motor sensed via the Hall sensors also represent a measure of the air pressure in the connecting line, a slipping of the fan from the blower shaft or the adjustment of fan blades could lead to a reduction in air pressure even if the blower speed remains the same. However, if the air pressure in the connecting line is sensed and it is found that it has fallen below a limit value, this is an indication of a malfunction.
  • an ignition signal can also be generated for the ignition unit in order to start the burner operation by means of an automatic burner control.
  • the control device then acts simultaneously as part of an automatic burner control.
  • control can be done so that a timer for a predetermined pre-purge time for a high fan speed and a high air pressure, i.e. a large air flow through the burner and boiler room, but at the same time prevents the supply of flammable fluid to the burner
  • a signal can also be generated when the supply of combustible fluid is shut off, as a result of which the control unit continues to apply a control signal to the blower's direct current motor for a certain time, while the fuel supply is shut off in order to flush the burner and boiler room and the chimney with air and combustion gases to free.
  • the fan can be set to an adjustable value, e.g. between 50 and 70% of its maximum speed, i.e. its full load, can be reduced in order to achieve optimal ignition when used as an automatic burner control.
  • an adjustable value e.g. between 50 and 70% of its maximum speed, i.e. its full load
  • gas flows as a combustible fluid F via a feed line ZL to the burner B of a heating boiler HK.
  • the gas pressure P F of the fluid F is regulated by a pneumatic constant or ratio pressure regulator valve V as a function of the air pressure P A , which is led from the outlet of the blower G to the control valve V.
  • the temperature controller R adjusts the speed n IST of the motor M G and thereby also the air pressure P A in the connecting line VL.
  • the constant pressure control valve V adjusts the gas pressure P F in accordance with the actual value of the air pressure P A , so that the optimum amount of gas is always adjusted to the current amount of air.
  • the DC motor M G can be set at speeds between approximately 200 and 6000 rpm with a power of up to 22 VA.
  • the air A is conducted to the burner B via the connecting line VL.
  • the air pressure P A in the connecting line VL is determined by the air pressure sensor F A according to a special embodiment of the invention.
  • the fan G is driven by a 39 V DC motor M, the speed of which can be sensed as the actual speed value n ACT using a speed sensor F n , in particular a Hall sensor.
  • the temperature is regulated via the controller R as a function of actual temperature values, for example the room temperature T R , the boiler temperature T K , the outside temperature T A and / or the flow temperature T V , which is sent to the controller via an analog / digital converter A / D R supplied and there with setpoint values, eg or be put in relation.
  • the controller R generates an output signal that corresponds to the speed setpoint n and is compared in the comparator with the speed actual value n ACTUAL .
  • the control unit St G can be influenced, which in turn could generate corresponding control signals S ST for controlling or regulating the speed of the DC motor M.
  • the controller gives the control device a start command to the automatic firing device, which happens, for example, when the temperature T in the process water circuit or in the heating circuit has dropped below a minimum value.
  • the DC motor M G of the blower G is subjected to control signals S ST , in particular pulse-width-modulated, so that its speed n ACT increases to a maximum value as soon as an (adjustable) setpoint (speed setpoint n SET ) is reached and the external one Air pressure detector LP closes its contact.
  • the pre-rinse time tv begins. At this time, a certain air pressure P A is reached in the connecting line VL.
  • the burner control can continue its function program when the required minimum values are reached. If the speed and / or the air pressure have not reached the predetermined limit value before the start of the pre-purge time tv, a lockout occurs.
  • the speed must IS n G of the fan during the pre-purge time tv a minimum value of, for example, 2400 rev / min exceed.
  • An ignition signal Z is then applied to an ignition unit of the burner B during the ignition time tz, for example to ignition electrodes thereof, while the fan G continues to run at the same speed, for example 40% of the maximum speed, but the maximum value of 2900 rpm in this example according to FIG 3 may not exceed.
  • the valve in the supply line ZL opens, i.e. the pneumatic pressure regulator V for the combustible fluid F, which serves as an adjusting unit, whereby the safety time ts begins, within which a flame signal must be detected by a flame sensor, otherwise the lockout occurs.
  • This safety time ts is, for example, up to 10 s
  • the pre-rinsing time tv can be, for example, up to 50 s and the maximum braking time tbre is also of this order of magnitude.
  • the transition to the operating position takes place and the burner operating time tb begins, during which the fan speed n ACT is dependent on the pulse-width-modulated control signals S ST and this in turn is dependent on the output signals specified by controller R in a speed range (adjustable), which, according to FIG. 3, moves between approximately 600 and 6000 rpm, as the maximum value specification and plausibility limit, while the highest speed is typically 4000 rpm. It is not necessary to monitor the air pressure during the burner operating time tb, since the speed sensor Fn with its output signals offers sufficient security.
  • the burner operation is set by the controller R at time C by stopping the supply of combustible fluid F to the burner B by the adjusting member V.
  • the fan G can remain in operation in order to blow off combustion residues.
  • this blocking time is tsp the fan speed N is ramped up (programmed) to full load, then the home run whereupon as a regular transition in the standby phase followed.
  • the device is equipped with a microcomputer MC; it takes on both the tasks of the temperature controller and the tasks of the burner control.
  • a further microcomputer MC 1 can be in data exchange relationship with the microcomputer MC, which takes over a monitoring function in order to ensure the safety of the burner control.
  • the flame sensor F F emits output signals both to the microcomputer MC and to the other microcomputers MC 1 serving for monitoring purposes.
  • Both microcomputers MC, MC1 can independently close or open two switching elements for the control terminals of the gas valve. The two computers also monitor each other for correct functioning.
  • a setting device allows the programming of the microcomputer MC by entering data into the memory SP.
  • the microcomputer MC initiates the initiation of control signals S ST in the signal generator SG.
  • the comparator Ve compares the actual speed value n ACTUAL with the programmed speed setpoint values n TARGET , in order to initiate corresponding functions in the event of deviations or exceeding or falling short of the speeds shown in FIG.
  • the two microcomputers MC, MC1 act on two switches S1, S2 connected in series in the 24 V AC voltage line WL; the line WL supplies the drive unit AA for the fuel gas valve V with electrical alternating current.
  • An advantage of this integration of the electronic control device is that it is unnecessary to use a separate control device with the associated components on the one hand for the burner control and on the other hand for the temperature controller.
  • a single signal generator SG is sufficient to generate and deliver the pulse-width-modulated control signals S ST , which perform their task both for controlling the start-up program (in the function as an automatic burner control unit) and for regulating the temperature during burner operation (in the function as a controller).
  • the Hall speed sensor F n sensed actual rpm values n IS not only during the start-up program (function as automatic firing), but also during the regular burner operation to control and regulate evaluated.
  • the air pressure switch or sensor F A ensures that when the burner controls are operated, ie in the "start-up phase", sufficient air pressure is always built up for purging the burner chamber and fireplace.
  • the speed n of the fan G can drop so low that the air pressure sensor F A no longer responds if the heat demand WA is low.
  • the use of an additional air pressure sensor is recommended, which responds to lower air pressure corresponding to a lower fan speed.
  • one or the other air pressure sensor can then be used.
  • the air pressure sensor F A also responds to the safety test, according to which there is a brief switch-off and restart at least once every 24 hours using the automatic burner control.

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Abstract

In order to simplify the design of an automatic gas firing unit of heating installations which are intended to have a high efficiency and operate with a low degree of pollution even in part-load ranges, the adjusting member for the air is a fan of variable speed which can be driven by a DC motor which can be controlled by, in particular, digital pulse-width-modulated control signals of a control unit to which the regulator is applied. The gas valve is re-adjusted as a function of the air pressure in the line leading from the fan to the burner. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung für Gas-Feuerungsautomaten von Heizungsanlagen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung.The invention relates to a control or regulating device for automatic gas firing systems of heating systems of the type mentioned in the preamble of claim 1.

Derartige Einrichtungen sind bereits bekannt. Die Heizleistung hängt von der Menge des dem Brenner zugeführten brennbaren Fluidums und dem Verhältnis dieser Menge zu der dem Brenner zugeführten Verbrennungsluft ab. Dabei empfiehlt sich die Einstellung eines auf optimalen Wirkungsgrad bestimmten Verhältnisses zwischen Fluidum und Luft. Bei bekannten Steuerungseinrichtungen wird die Luft durch ein Gebläse mit konstanter Drehzahl in einer Verbindungsleitung zum Brenner angetrieben, während eine vom Regler steuerbare Drosselklappe in der Verbindungsleitung zur Steuerung des Luftdrucks in der Verbindungsleitung dient. In Abhängigkeit von diesem Luftdruck findet dann die Steuerung des Einstellorgans für den Druck des dem Brenner zugeführten brennbaren Fluidums statt.Such devices are already known. The heating power depends on the amount of combustible fluid supplied to the burner and the ratio of this amount to the combustion air supplied to the burner. It is advisable to set a ratio between fluid and air that is determined for optimum efficiency. In known control devices, the air is driven by a fan at a constant speed in a connecting line to the burner, while a throttle valve in the connecting line which can be controlled by the controller serves to control the air pressure in the connecting line. The setting element for the pressure of the combustible fluid supplied to the burner is then controlled as a function of this air pressure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Steuer- bzw. Regeleinrichtung vor allem konstruktiv zu vereinfachen. Dabei ist die Einsparung an Energie erwünscht und soll der Brenner auch in Teillastbereichen einen hohen Wirkungsgrad und einen schadstoffarmen Betrieb auch bei Brennern verhältnismäßig kleiner Leistung bis etwa 30 kW ermöglichen.The invention has for its object to simplify such a control or regulating device above all constructively. The saving in energy is desirable and the burner should enable high efficiency and low-pollutant operation even in burners of relatively low output up to around 30 kW even in partial load ranges.

Die Erfindung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet. In Unteransprüchen und in der Figurenbeschreibung sind weitere Ausbildungen der Erfindung beansprucht bzw. beschrieben.The invention is characterized in claim 1. Further embodiments of the invention are claimed or described in subclaims and in the description of the figures.

Bei der Erfindung kann auf die Verwendung einer Drosselklappe zum Steuern des Luftdrucks verzichtet werden. Statt dessen wird der Luftdruck durch Steuerung der Drehzahl des Gebläses variiert. Hierdurch wird nicht nur der Aufwand einer zusätzlichen Drosselklappe mit den entsprechend mechanisch zu bewegenden Teilen und deren Störanfälligkeit vermieden, sondern kann auch Antriebsenergie eingespart werden, da das Gebläse im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem es stets mit höchster Drehzahl unabhängig von der Größe des erforderlichen Luftdrucks in der Verbindungsleitung laufen muß, dem erforderlichen Luftdruck entsprechend in der Drehzahl angepaßt werden kann. Zum Antrieb des stufenlos modulierenden Gebläses wird ein Gleichstrommotor verwendet, der durch insbesondere pulsweitenmodulierte, also digitale Steuersignale eines Steueraggregats steuerbar ist, welches der Regler beaufschlagt.In the invention, the use of a throttle valve for controlling the air pressure can be dispensed with. Instead, the air pressure is varied by controlling the speed of the fan. This not only avoids the effort of an additional throttle valve with the corresponding mechanically moving parts and their susceptibility to malfunction, but can also save drive energy since the blower is in contrast to the prior art, in which it is always at maximum speed regardless of the size of the required air pressure must run in the connecting line, the required air pressure can be adjusted accordingly in the speed. A DC motor is used to drive the continuously modulating blower, which can be controlled by, in particular, pulse-width-modulated, that is to say digital, control signals from a control unit which is acted upon by the controller.

An sich ist es bereits bekannt (DE-OS 29 20 343), bei Brennern Antriebsorgane in Form von Motoren für Ventile in der Brennstoff- und in der Luftzuleitung zu verwenden und diese in Abhängigkeit von Meßgrößen zu steuern; dabei handelt es sich aber um Stellmotoren, welche die Stellung von Ventilen regeln.As such, it is already known (DE-OS 29 20 343) to use drive elements in the form of motors for valves in the fuel and air supply lines in burners and to control them as a function of measured variables; however, these are servomotors that regulate the position of valves.

Während die Abhängigkeit-des Fluidumdrucks vom Luftdruck entsprechend bekannter Steuereinrichtungen dadurch herstellbar ist, daß der Fluidumdruck in Abhängigkeit vom Luftdruck geregelt bzw. nachgeführt wird, um das gewünschte Fluidum-/Luftverhältnis dem Brenner zuzuführen, erfolgt die Steuerung des Luftdrucks in Abhängigkeit vom Wärmebedarf bzw. für die Heizung maßgebenden Parametern über die Drehzahlsteuerung des Gleichstrommotors und daher des Gebläses.While the dependency of the fluid pressure on the air pressure can be established in accordance with known control devices in that the fluid pressure is regulated as a function of the air pressure or is tracked in order to supply the desired fluid / air ratio to the burner, the air pressure is controlled as a function of the heat requirement or parameters decisive for the heating via the speed control of the DC motor and therefore of the fan.

Derartige Steuer- und Regeleinrichtungen sind beispielsweise für kleine Gasheizer (Wand- oder Standmodelle) mit Gasgebläsebrennern verwendbar, mit denen sowohl das Heizwasser einer Heizungsanlage als auch das Brauchwasser von Einfamilienhäusern oder Etagenwohnungen insbesondere im Leistungsbereich bis zu 30 kW regelbar sind. Die Steuereinrichtung kann auch für Gebläsebrenner im intermittierenden Betrieb mit Einrichtungen zur vollständigen Vormischung des Fluidums-/Luftgemisch und mit geschlossenen Brennkammern verwendet werden. Wie oben schon dargelegt, empfiehlt es sich auch hier, den Luftdruck als Führungsgröße für den Gasdruckregler der Kompaktgasregelstrecke zu verwenden. Ein Modulationsbereich von mindestens etwa 1:3, beispielsweise 10 - 30 kW, bevorzugt aber über 1:5, ermöglicht einen optimalen Wirkungsgrad und schadstoffarmen Betrieb auch im Kleinlastbereich.Such control and regulating devices can be used for example for small gas heaters (wall or floor models) with gas fan burners, with which both the heating water of a heating system and the process water of single-family houses or apartments can be regulated, in particular in the power range up to 30 kW. The control device can also be used for fan burners in intermittent operation with devices for complete premixing of the fluid / air mixture and with closed combustion chambers. As already explained above, it is also recommended to use the air pressure as a reference variable for the gas pressure regulator of the compact gas control system. A modulation range of at least about 1: 3, for example 10-30 kW, but preferably over 1: 5, enables optimum efficiency and low-pollution operation even in the low-load range.

Es empfiehlt sich, die Drehzahl des Gebläses bzw. Gleichstrommotors insbesondere mit Hilfe von Hallsensoren abzufühlen und mit entsprechenden Drehzahl-Sollwerten zu vergleichen, um in Abhängigkeit von Art oder Größe der Differenz Ausgangssignale zu erzeugen, welche wiederum zur Steuerung der pulsweitenmodulierten Signale für den Gleichstrommotor des Gebläses dienen. Die Drehzahl-Istwerte werden insbesondere zu Plausibilitätstests in Feuerungsautomaten verwendet; so müßte ein bestimmter DrehzahlIstwert während der Vorspülzeit überschritten werden.It is advisable to sense the speed of the blower or DC motor, in particular with the aid of Hall sensors, and to compare it with corresponding speed setpoints in order to generate output signals depending on the type or size of the difference, which in turn are used to control the pulse-width-modulated signals for the DC motor of the Blower serve. The actual speed values are used in particular for plausibility tests in automatic firing systems; a certain actual speed value would have to be exceeded during the pre-rinse time.

Im Falle der Verwendung von Gas als brennbares Fluidum wird ein Regel-Ventil als Einstellorgan für das Fluidum verwendet.If gas is used as the combustible fluid, a control valve is used as an adjusting element for the fluid.

Der als Antrieb für das Gebläse dienende Motor ist insbesondere ein Gleichstrommotor einer Speisespannung von etwa 35 - 40 V. Er beansprucht nur wenig Raum und verursacht auch nur verhältnismäßig geringe Kosten.The motor that drives the blower is, in particular, a DC motor with a supply voltage of about 35-40 V. It takes up little space and also causes relatively low costs.

Der Luftdruck in der Verbindungsleitung zwischen Gebläse und Brenner kann auch für andere Steuerungsaufgaben verwendet werden. So ist bei Unterschreiten eines Luftdruck-Grenzwerts eine Abschaltung durchführbar. Während normalerweise die über die Hallsensoren abgefühlten Drehzahl-Istwerte des Gebläses bzw. dessen Gleichstrommotors auch ein Maß für den Luftdruck in der Verbindungsleitung darstellen, könnte ein Abrutschen des Ventilators von der Gebläsewelle oder die Verstellung von Lüfterflügeln zu einer Luftdruckverminderung selbst dann führen, wenn die Gebläsedrehzahl gleichbleibt. Wird aber der Luftdruck in der Verbindungsleitung abgefühlt und festgestellt, daß er einen Grenzwert unterschritten hat, ist dies ein Anzeichen für eine Fehlfunktion. Während der "Anfahrphase" - beim Vorspülen - muß aber ein bestimmter Luftdruck herrschen, ehe der Feuerungsautomat weitere Schritte einleitet, so daß dort stets eine Luftdruckermittlung stattfindet. Im "Brennerbetrieb" - nach der "Anfahrphase" - reicht es dagegen aus, wenn der Luftdruck nur gelegentlich und insbesondere immer dann abgefragt wird, wenn der Drehzahl-Istwert größer als ein bestimmter Sollwert ist; ist dann nicht genügend Luftdruck vorhanden, leitet der Feuerungsautomat eine Repetition ein.The air pressure in the connecting line between the fan and burner can also be used for other control tasks. A switch-off can be carried out if the air pressure falls below a limit. While the actual speed values of the blower or its DC motor sensed via the Hall sensors also represent a measure of the air pressure in the connecting line, a slipping of the fan from the blower shaft or the adjustment of fan blades could lead to a reduction in air pressure even if the blower speed remains the same. However, if the air pressure in the connecting line is sensed and it is found that it has fallen below a limit value, this is an indication of a malfunction. During the "start-up phase" - during pre-rinsing - there must be a certain air pressure before the burner control unit initiates further steps so that there is always an air pressure determination. In "burner mode" - after the "start-up phase" - on the other hand, it is sufficient if the air pressure is only checked occasionally and in particular whenever the actual speed value is greater than a certain setpoint; if there is insufficient air pressure, the burner control unit initiates a repetition.

In Abhängigkeit von einem Drehzahl-Grenzwert kann auch ein Zündsignal für das Zündaggregat erzeugt werden, um durch einen Feuerungsautomaten den Brennerbetrieb anzufachen. Die Steuereinrichtung fungiert dann gleichzeitig als Teil eines Feuerungsautomaten.Depending on a speed limit value, an ignition signal can also be generated for the ignition unit in order to start the burner operation by means of an automatic burner control. The control device then acts simultaneously as part of an automatic burner control.

Gleichfalls kann die Steuerung so erfolgen, daß eine Zeitschaltung eine vorbestimmte Vorspülzeit lang zwar für eine hohe Gebläsedrehzahl und einen hohen Luftdruck, d.h. einen großen Luftdurchsatz durch Brenner und Heizraum sorgt, gleichzeitig aber die Zufuhr von brennbarem Fluidum zum Brenner verhindert.Likewise, the control can be done so that a timer for a predetermined pre-purge time for a high fan speed and a high air pressure, i.e. a large air flow through the burner and boiler room, but at the same time prevents the supply of flammable fluid to the burner

Entsprechend kann auch beim Absperren der Zufuhr von brennbarem Fluidum ein Signal erzeugt werden, wodurch das Steueraggregat noch für eine gewisse Zeit ein Steuersignal an den Gleichstrommotor des Gebläses legt, während die Brennstoffzufuhr abgesperrt wird, um Brenner und Heizungsraum sowie Kamin mit Luft durchzuspülen und von Verbrennungsgasen zu befreien.Correspondingly, a signal can also be generated when the supply of combustible fluid is shut off, as a result of which the control unit continues to apply a control signal to the blower's direct current motor for a certain time, while the fuel supply is shut off in order to flush the burner and boiler room and the chimney with air and combustion gases to free.

Die Wirkung dieses Vor- oder Nachspülens ist optimal, wenn die Steuersignale die Drehzahl des Gleichstrommotors auf Volllast hochtreiben, da dann die größte Luftmenge pro Zeiteinheit durchgesetzt wird.The effect of this pre-rinsing or post-rinsing is optimal if the control signals drive the speed of the DC motor up to full load, since the greatest amount of air per unit time is then enforced.

Während der Zündzeit kann das Gebläse auf einem einstellbaren Wert, z.B. zwischen 50 und 70% seiner maximalen Drehzahl, d.h. seiner Vollast, zurückgefahren werden, um auch ein optimales Zünden bei der gleichzeitigen Verwendung als Feuerungsautomat zu erreichen.During the ignition time, the fan can be set to an adjustable value, e.g. between 50 and 70% of its maximum speed, i.e. its full load, can be reduced in order to achieve optimal ignition when used as an automatic burner control.

Ausführungsbeispiele für die Erfindung werden nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1
ein schematisches Schaubild einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung;
Figur 2
ein zeitabhängiges Ablaufdiagramm von Funktionen von Aggregaten der Steuerungseinrichtung;
Figur 3
Drehzahlbereiche während verschiedener Zeitabschnitte der Steuereinrichtung beim Anfahren des Brennerbetriebs (als Feuerungsautomat) und während des Heizungsbetriebs (als Temperaturregler) und
Figur 4
eine schematische Darstellung einer elektronischen Steuereinrichtung, mit der die beiden Aufgaben sowohl eines Feuerungsautomaten als auch eines Temperaturreglers in integrierter Bauweise nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung lösbar sind.
Exemplary embodiments of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. Show:
Figure 1
a schematic diagram of a control device according to the invention;
Figure 2
a time-dependent flow chart of functions of Units of the control device;
Figure 3
Speed ranges during different periods of the control device when starting the burner operation (as a burner control) and during heating operation (as a temperature controller) and
Figure 4
is a schematic representation of an electronic control device with which the two tasks of both a burner control and a temperature controller can be solved in an integrated design according to a special embodiment of the invention.

Gemäß Figur 1 strömt Gas als brennbares Fluidum F über eine Zuleitung ZL zum Brenner B eines Heizkessels HK. Der Gasdruck PF des Fluidums F wird durch ein pneumatisches Gleich- oder Verhältnis-Druckreglerventil V in Abhängigkeit vom Luftdruck PA geregelt, der vom Ausgang des Gebläses G zum Regelventil V geführt wird. Der Temperaturregler R verstellt die Drehzahl nIST des Motors MG und dadurch auch den Luftdruck PA in der Verbindungsleitung VL. Das Gleichdruckregelventil V regelt den Gasdruck PF entsprechend dem Istwert des Luftdrucks PA nach, so daß stets die optimale Gasmenge zur jeweils aktuellen Luftmenge nachgeregelt wird. Der Gleichstrommotor MG ist bei einer Leistung bis zu 22 VA auf Drehzahlen zwischen etwa 200 und 6000 U/min einstellbar. Die Luft A wird über die Verbindungsleitung VL zum Brenner B geleitet. Der Luftdruck PA in der Verbindungsleitung VL wird durch den Luftdruckfühler FA nach einer besonderen Ausbildung der Erfindung ermittelt. Das Gebläse G wird durch eine 39 V-Gleichstrommotor M angetrieben, dessen Drehzahl als Drehzahl-Istwert nIST mittels eines Drehzahlfühlers Fn, insbesondere eines Hallsensors, abfühlbar ist.According to FIG. 1, gas flows as a combustible fluid F via a feed line ZL to the burner B of a heating boiler HK. The gas pressure P F of the fluid F is regulated by a pneumatic constant or ratio pressure regulator valve V as a function of the air pressure P A , which is led from the outlet of the blower G to the control valve V. The temperature controller R adjusts the speed n IST of the motor M G and thereby also the air pressure P A in the connecting line VL. The constant pressure control valve V adjusts the gas pressure P F in accordance with the actual value of the air pressure P A , so that the optimum amount of gas is always adjusted to the current amount of air. The DC motor M G can be set at speeds between approximately 200 and 6000 rpm with a power of up to 22 VA. The air A is conducted to the burner B via the connecting line VL. The air pressure P A in the connecting line VL is determined by the air pressure sensor F A according to a special embodiment of the invention. The fan G is driven by a 39 V DC motor M, the speed of which can be sensed as the actual speed value n ACT using a speed sensor F n , in particular a Hall sensor.

Die Regelung der Temperatur erfolgt über den Regler R in Abhängigkeit von Temperatur-Istwerten beispielsweise der Raumtemperatur TR, der Kesseltemperatur TK, der Außentemperatur TA und/oder der Vorlauftemperatur TV, welche über einen Analog-/ Digitalwandler A/D dem Regler R zugeführt und dort mit eingestellten Sollwerten, z.B.

Figure imgb0001

oder
Figure imgb0002

in Relation gesetzt werden. Bei diesem Beispiel erzeugt der Regler R ein Ausgangssignal, das dem Drehzahl-Sollwert n entspricht und im Vergleicher mit dem Drehzahl-Istwert nIST verglichen wird. In Abhängigkeit von der Art (plus oder minus) und/oder der Größe der Differenz dieser beiden Drehzahlwerte kann das Steueraggregat StG beeinflußt werden, das seinerseits entsprechende Steuersignale SST zur Steuerung bzw. Regelung der Drehzahl des Gleichstrommotors M erzeugen könnte.The temperature is regulated via the controller R as a function of actual temperature values, for example the room temperature T R , the boiler temperature T K , the outside temperature T A and / or the flow temperature T V , which is sent to the controller via an analog / digital converter A / D R supplied and there with setpoint values, eg
Figure imgb0001

or
Figure imgb0002

be put in relation. In this example, the controller R generates an output signal that corresponds to the speed setpoint n and is compared in the comparator with the speed actual value n ACTUAL . Depending on the type (plus or minus) and / or the size of the difference between these two speed values, the control unit St G can be influenced, which in turn could generate corresponding control signals S ST for controlling or regulating the speed of the DC motor M.

Im Ablaufdiagramm nach Figur 2 sind in den Reihen WA bis Z mit dicken Linien die erforderlichen Signale und mit dünnen Linien unzulässige Signale bezeichnet. Dabei bedeuten:

WA:
der Wärmebedarf bzw. die Wärmeanforderung durch den Regler
FS:
Flammensignal
LP:
Luftdruckmeldung des externen Luftdruckprüfers (Kontakt) FA
STB:
Sicherheitstemperaturbegrenzer
V:
Gasventil in der Zuleitung ZL
Z:
Zündsignal zum Zündaggregat
SST:
Steuersignal zum Gleichstrommotor des Gebläses
nIST:
Drehzahl-Istwert abgeleitet vom Halldrehzahlfühler Fn
thl:
Zeit zum Hochlaufen des Gebläses
tv:
Vorspülzeit
tbre:
Bremszeit für das Gebläse
tz:
Zündzeit
ts:
Sicherheitszeit
tb:
Betriebszeit der Brennerregelung
tn:
Nachspülzeit
t:
Zeit
A:
Startbefehl (Reglereinschaltung)
B:
Beginn des Brennerbetriebs
C:
Beginn der Außerbetriebsetzung
D:
Ende der Außerbetriebsetzung und Übergang in die Heimlaufzeit
In the flow chart according to FIG. 2, the necessary signals are denoted in the rows WA to Z with thick lines and impermissible signals with thin lines. Here mean:
WA:
the heat requirement or the heat requirement by the controller
FS:
Flame signal
LP:
Air pressure message from the external air pressure tester (contact) F A
STB:
Safety temperature limiter
V:
Gas valve in the ZL supply line
Z:
Ignition signal to the ignition unit
S ST :
Control signal to the fan DC motor
n IS :
Actual speed value derived from Hall speed sensor F n
thl:
Time to start up the fan
tv:
Pre-rinse time
tbre:
Braking time for the blower
tz:
Ignition time
ts:
Security time
tb:
Operating time of the burner control
tn:
Rinse time
t:
time
A:
Start command (controller activation)
B:
Start of burner operation
C:
Start of decommissioning
D:
End of decommissioning and transition to home life

Zum Zeitpunkt A gibt der Reglerteil der Steuereinrichtung durch einen Startbefehl an den Feuerungsautomaten, was beispielsweise dann geschieht, wenn die Temperatur T im Brauchwasserkreislauf oder im Heizungskreislauf unter einen Mindestwert abgesunken ist. Während der Hochlaufzeit thl wird der Gleichstrommotor MG des Gebläses G mit insbesondere pulsweitenmodulierten Steuersignalen SST beaufschlagt, so daß sich dessen Drehzahl nIST auf einen Maximalwert erhöht, sobald ein (einstellbarer) Sollwert (Drehzahl-Sollwert nSOLL) erreicht ist und der externe Luftdruckmelder LP seinen Kontakt schließt. Es beginnt die Vorspülzeit tv. In diesem Zeitpunkt wird in der Verbindungsleitung VL ein bestimmter Luftdruck PA erreicht. Um die Vorspülzeit gering zu halten, empfiehlt es sich, das Gebläse G während der Vorspülzeit tv auf Vollast laufen zu lassen. Über die Rückmeldung des Drehzahl-Istwerts nIST und des Luftdruck-Istwerts (LP-Kontakt geschlossen) kann der Feuerungsautomat bei Erreichen der erforderlichen Mindestwerte sein Funktionsprogramm fortsetzen. Haben die Drehzahl und/oder der Luftdruck den vorbestimmten Grenzwert vor Beginn der Vorspülzeit tv nicht erreicht, erfolgt eine Störabschaltung.At time A, the controller gives the control device a start command to the automatic firing device, which happens, for example, when the temperature T in the process water circuit or in the heating circuit has dropped below a minimum value. During the run-up time thl, the DC motor M G of the blower G is subjected to control signals S ST , in particular pulse-width-modulated, so that its speed n ACT increases to a maximum value as soon as an (adjustable) setpoint (speed setpoint n SET ) is reached and the external one Air pressure detector LP closes its contact. The pre-rinse time tv begins. At this time, a certain air pressure P A is reached in the connecting line VL. In order to keep the pre-purge time short, it is advisable to run the fan G at full load during the pre-purge time tv. Via the feedback of the actual speed value n ACTUAL and the air pressure actual value (LP contact closed), the burner control can continue its function program when the required minimum values are reached. If the speed and / or the air pressure have not reached the predetermined limit value before the start of the pre-purge time tv, a lockout occurs.

Gemäß Figur 3 muß die Drehzahl nIST des Gebläses G während der Vorspülzeit tv einen Mindestwert von beispielsweise 2400 U/min überschreiten.According to Figure 3, the speed must IS n G of the fan during the pre-purge time tv a minimum value of, for example, 2400 rev / min exceed.

Während der Bremszeit tbre wird die Drehzahl des Gebläses G entsprechend geringeren Steuersignalen SST vermindert.During the braking time tbre, the speed of the fan G is reduced in accordance with lower control signals S ST .

Anschließend wird ein Zündsignal Z während der Zündzeit tz an ein Zündaggregat des Brenners B angelegt beispielsweise an Zündelektroden desselben, während das Gebläse G mit der gleichen Drehzahl von beispielsweise 40% der Maximaldrehzahl weiterläuft, jedoch den Maximalwert von bei diesem Beispiel 2900 U/min gemäß Figur 3 nicht überschreiten darf. Im Verlauf der Zündzeit tz öffnet das Ventil in der Zuleitung ZL, d.h. den als Einstellaggregat dienenden pneumatischen Druckregler V für das brennbare Fluidum F, wodurch die Sicherheitszeit ts beginnt, innerhalb der durch einen Flammenfühler ein Flammensignal festgestellt werden muß, andernfalls die Störabschaltung erfolgt. Diese Sicherheitszeit ts beträgt beispielsweise bis zu 10 s, während die Vorspülzeit tv beispielsweise bis 50 s betragen kann und sich auch die maximale Bremszeit tbre in dieser Größenordnung befindet.An ignition signal Z is then applied to an ignition unit of the burner B during the ignition time tz, for example to ignition electrodes thereof, while the fan G continues to run at the same speed, for example 40% of the maximum speed, but the maximum value of 2900 rpm in this example according to FIG 3 may not exceed. In the course of the ignition time tz, the valve in the supply line ZL opens, i.e. the pneumatic pressure regulator V for the combustible fluid F, which serves as an adjusting unit, whereby the safety time ts begins, within which a flame signal must be detected by a flame sensor, otherwise the lockout occurs. This safety time ts is, for example, up to 10 s, while the pre-rinsing time tv can be, for example, up to 50 s and the maximum braking time tbre is also of this order of magnitude.

Liegt am Ende der Sicherzeitszeit ts die Flammenmeldung vor, erfolgt der Übergang in die Betriebsstellung und beginnt die Brennerbetriebszeit tb, während der die Gebläsedrehzahl nIST in Abhängigkeit von den insbesondere pulsweitenmodulierten Steuersignalen SST und diese wiederum in Abhängigkeit von den vom Regler R vorgegebenen Ausgangssignalen in einem Drehzahlbereich (regelbar) sind, der sich nach Figur 3 zwischen etwa 600 und 6000 U/min bewegt, als Maximalwertvorgabe und Plausibilitätsgrenze, während typischerweise die höchste Drehzahl 4000 U/min beträgt. Während der Brennerbetriebszeit tb ist es nicht erforderlich, den Luftdruck zu überwachen, da der Drehzahlfühler Fn mit dessen Ausgangssignalen genügend Sicherheit bietet.If the flame message is present at the end of the safety time ts, the transition to the operating position takes place and the burner operating time tb begins, during which the fan speed n ACT is dependent on the pulse-width-modulated control signals S ST and this in turn is dependent on the output signals specified by controller R in a speed range (adjustable), which, according to FIG. 3, moves between approximately 600 and 6000 rpm, as the maximum value specification and plausibility limit, while the highest speed is typically 4000 rpm. It is not necessary to monitor the air pressure during the burner operating time tb, since the speed sensor Fn with its output signals offers sufficient security.

Ist die Vorlauftemperatur TV höher als die Ausschaltschwelle, so wird vom Regler R der Brennerbetrieb zum Zeitpunkt C eingestellt, indem die Zufuhr von brennbarem Fluidum F zum Brenner B durch das Einstellorgan V abgestellt wird. Das Gebläse G kann aber in Betrieb bleiben, um Verbrennungsrückstände auszublasen. Während dieser Sperrzeit tsp wird die Gebläsedrehzahl nIST auf Vollast (programmierbar) hochgefahren, worauf sich dann der Heimlauf als regulärer Übergang in die Standby-Phase anschließt.If the flow temperature T V is higher than the switch-off threshold, the burner operation is set by the controller R at time C by stopping the supply of combustible fluid F to the burner B by the adjusting member V. However, the fan G can remain in operation in order to blow off combustion residues. During this blocking time is tsp the fan speed N is ramped up (programmed) to full load, then the home run whereupon as a regular transition in the standby phase followed.

Gemäß der besonderen Ausbildung der Erfindung nach Figur 4 ist die Einrichtung mit einem Mikrocomputer MC bestückt; sie übernimmt sowohl die Aufgaben des Temperaturreglers als auch die Aufgaben des Feuerungsautomaten. Dabei kann mit dem Mikrocomputer MC ein weiterer Mikrocomputer MC 1 in Datenaustauschbeziehung stehen, der eine Überwachungsfunktion übernimmt, um die Sicherheit des Feuerungsautomaten zu gewährleisten. Der Flammenfühler FF gibt Ausgangssignale sowohl an den Mikrocomputer MC als auch den weiteren, Überwachungszwecken dienenden Mikrocomputer MC 1 ab. Beide Mikrocomputer MC, MC1 können unabhängig voneinander zwei Schaltelemente zu den Ansteuerklemmen des Gasventils schließen bzw. öffnen. Die beiden Computer überwachen sich auch gegenseitig auf korrekte Funktion.According to the special embodiment of the invention according to FIG. 4, the device is equipped with a microcomputer MC; it takes on both the tasks of the temperature controller and the tasks of the burner control. A further microcomputer MC 1 can be in data exchange relationship with the microcomputer MC, which takes over a monitoring function in order to ensure the safety of the burner control. The flame sensor F F emits output signals both to the microcomputer MC and to the other microcomputers MC 1 serving for monitoring purposes. Both microcomputers MC, MC1 can independently close or open two switching elements for the control terminals of the gas valve. The two computers also monitor each other for correct functioning.

Eine Einstellvorrichtung Einst ermöglicht die Programmierung des Mikrocomputers MC durch Eingabe von Daten in den Speicher SP. Der Mikrocomputer MC veranlaßt die Initiierung von Steuersignalen SST im Signalgenerator SG. Der Vergleicher Ve vergleicht den Drehzahl-Istwert nIST mit den programmierten Drehzahl-Sollwerten nSOLL, um bei Abweichungen bzw. Über- oder Unterschreitungen der in Figur 3 gezeigten Drehzahlen entsprechende Funktionen zu veranlassen oder Störabschaltungen vorzunehmen. Die beiden Mikrocomputer MC, MC1 wirken auf zwei in Reihe in die 24V-Wechselspannungsleitung WL geschaltete Schalter S1, S2; die Leitung WL versorgt das Antriebsaggregat AA für das Brenngasventil V mit elektrischem Wechselstrom.A setting device allows the programming of the microcomputer MC by entering data into the memory SP. The microcomputer MC initiates the initiation of control signals S ST in the signal generator SG. The comparator Ve compares the actual speed value n ACTUAL with the programmed speed setpoint values n TARGET , in order to initiate corresponding functions in the event of deviations or exceeding or falling short of the speeds shown in FIG. The two microcomputers MC, MC1 act on two switches S1, S2 connected in series in the 24 V AC voltage line WL; the line WL supplies the drive unit AA for the fuel gas valve V with electrical alternating current.

Ein Vorteil dieser Integration der elektronischen und insbesondere auf beispielsweise nur zwei bestückten Leiterplatten angeordneten Steuereinrichtung besteht darin, daß es überflüssig ist, einerseits für den Feuerungsautomaten und andererseits für den Temperaturregler eine eigene Steuereinrichtung mit den jeweils zugehörigen Komponenten zu verwenden. So genügt ein einziger Signalgenerator SG zum Erzeugen und Abgeben der insbesondere pulsweitenmodulierten Steuersignale SST, welche sowohl zur Steuerung des Anlaufprogramms (in der Funktion als Feuerungsautomat) als auch zur Temperatur-Regelung während des Brennerbetriebs (in der Funktion als Regler) ihre Aufgabe erfüllen. Die vom Hall-Drehzahlfühler Fn abgefühlten Drehzahl-Istwerte nIST können nicht nur während des Anlaufprogramms (Funktion als Feuerungsautomat), sondern auch während des geregelten Brennerbetriebs zur Steuerung und Regelung ausgewertet werden.An advantage of this integration of the electronic control device, which is arranged in particular on, for example, only two printed circuit boards, is that it is unnecessary to use a separate control device with the associated components on the one hand for the burner control and on the other hand for the temperature controller. Thus, a single signal generator SG is sufficient to generate and deliver the pulse-width-modulated control signals S ST , which perform their task both for controlling the start-up program (in the function as an automatic burner control unit) and for regulating the temperature during burner operation (in the function as a controller). Which are the Hall speed sensor F n sensed actual rpm values n IS not only during the start-up program (function as automatic firing), but also during the regular burner operation to control and regulate evaluated.

Der Luftdruckwächter bzw. -fühler FA stellt sicher, daß beim Betrieb der Feuerungsautomaten, d.h. in der "Anlaufphase" stets genügend Luftdruck zum Vorspülen des Brennerraumes und Kamins aufgebaut ist. Während des Betriebs des Temperaturreglers R, u.z. im modulierenden Betrieb, kann bei geringer Wärmeanforderung WA die Drehzahl n des Gebläses G so weit sinken, daß der Luftdruckfühler FA gar nicht mehr anspricht.The air pressure switch or sensor F A ensures that when the burner controls are operated, ie in the "start-up phase", sufficient air pressure is always built up for purging the burner chamber and fireplace. During the operation of the temperature controller R, uz in modulating operation, the speed n of the fan G can drop so low that the air pressure sensor F A no longer responds if the heat demand WA is low.

Für diesen Fall empfiehlt sich die Verwendung eines weiteren Luftdruckfühlers, der auf niedrigeren Luftdruck entsprechend einer geringeren Gebläsedrehzahl anspricht. In Abhängigkeit vom Drehzahlbereich ist dann der eine oder der andere Luftdruckfühler anwendbar. Um einen solchen zweiten Luftdruckfühler einzusparen, ist es vorteilhaft, bei jedem Auftreten eines hohen Wärmebedarfs, der eine so hohe Drehzahl n des Gebläses G nach sich zieht, daß der Luftdruckfühler FA ansprechen muß, den Schaltzustand des Luftdruckfühlers FA abzufragen. Spricht der Luftdruckfühler FA nicht an, so erfolgt eine Abschaltung mit nachfolgender Repetition des Startvorgangs.In this case, the use of an additional air pressure sensor is recommended, which responds to lower air pressure corresponding to a lower fan speed. Depending on the speed range, one or the other air pressure sensor can then be used. In order to save such a second air pressure sensor, it is advantageous to switch the switching state each time a high heat requirement occurs, which results in such a high speed n of the fan G that the air pressure sensor F A must respond of the air pressure sensor F A. If the air pressure sensor F A does not respond, the system is switched off and the starting procedure is repeated.

Der Luftdruckfühler FA spricht auch bei Sicherheitstest an, wonach mindestens einmal in 24 Stunden eine kurzzeitige Ausschaltung und ein Neuanlauf mit Hilfe des Feuerungsautomaten erfolgt.The air pressure sensor F A also responds to the safety test, according to which there is a brief switch-off and restart at least once every 24 hours using the automatic burner control.

Claims (10)

Steuerungseinrichtung bzw. Regeleinrichtung für Gas-Feuerungsautomaten von Heizungsanlagen, bei der dem Brenner für den Heizkessel Gas als brennbares Fluidum, dessen Druck durch ein Einstellorgan einstellbar ist, sowie Luft über ein Gebläse und eine Verbindungsleitung zuführbar ist, bei der der Luftdruck in der Verbindungsleitung ebenfalls durch ein Einstellorgan einstellbar ist und ein Gleich- oder Verhältnis-Druckregler die optimale Gasmenge in Abhängigkeit vom Luftdruck bzw. der geförderten Luftmenge in der Verbindungsleitung als Stellgröße steuert bzw. regelt oder nachregelt,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Einstellorgan für die Luft ein Gebläse (G) mit veränderbarer Drehzahl dient, das durch einen Gleichstrommotor (MG) antreibbar ist, der durch Steuersignale (SST) eines Steueraggregats (StG) steuerbar ist, welches der Regler (R) beaufschlagt.
Control device for gas burner controls for heating systems, in which the burner for the boiler is gas as a combustible fluid, the pressure of which can be adjusted by an adjusting element, and air can be supplied via a blower and a connecting line, in which the air pressure in the connecting line is also possible is adjustable by an adjusting element and a constant or ratio pressure controller controls or regulates or adjusts the optimal gas quantity as a manipulated variable depending on the air pressure or the conveyed air quantity in the connecting line,
characterized by
that a blower (G) with variable speed serves as an adjusting element for the air, which can be driven by a direct current motor (M G ), which can be controlled by control signals (S ST ) of a control unit (St G ) which the controller (R) acts on .
Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Steueraggregat (StG) den Gleichstrommotor (MG) mit digitalen pulsweitenmodulierten Steuersignalen (SST) beaufschlagt.
Device according to claim 1,
characterized,
that the control unit (St G ) acts on the DC motor (M G ) with digital pulse-width-modulated control signals (S ST ).
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Steueraggregat (StG) in Abhängigkeit von Ausgangssignalen eines Vergleichers steuerbar ist, der den Drehzahl-Ist-Wert (nIST) des Gebläses (G) mit einem Drehzahl-Sollwert (nSOLL) vergleicht, welcher der Regler (R) als Ausgangssignal liefert und dadurch die Drehzahl regelt.
Device according to claim 1 or 2,
characterized,
that the control unit (St G ) can be controlled as a function of output signals from a comparator which compares the actual speed value (n ACTUAL ) of the blower (G) with a speed setpoint value (n SET ), which the controller (R) considers Output signal and thereby regulates the speed.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Luftdruckfühler (FA) den Luftdruck in der Verbindungsleitung (VL) zwischen dem Gebläse (G) und dem Brenner (B) dann abfühlt, wenn der Drehzahl-Istwert (nIST) größer als ein Drehzahl-Sollwert (nSOLL) ist und daß der Feuerungsautomat bei nicht genügendem Luftdruck eine Repetition, d.h. ein Ausschalten und Wiedereinschalten, vornimmt.
Device according to one of the preceding claims,
characterized,
that an air pressure sensor (F A ) senses the air pressure in the connecting line (VL) between the fan (G) and the burner (B) when the actual speed value (n ACTUAL ) is greater than a speed setpoint value (n SET ) and that the burner control unit carries out repetition, ie switching off and on again, if the air pressure is insufficient.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß Hallsensoren (Fn) digitale Hallsignale als Drehzahl-Istwerte (nIST) erzeugen.
Device according to one of the preceding claims,
characterized,
that Hall sensors (F n), digital sound signals produce than actual rotational speed values (n IST).
Einrichtung nach einem der Ansprüche 3-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Einstellorgan für den Luftdruck als rein pneumatisches Gleichdruckregelventil (V) mit zwei in Reihe geschalteten Absperrventilen ausgebildet ist, welche durch den Luftdruck (PA) in der Verbindungsleitung (VL) steuerbar sind.
Device according to one of claims 3-5,
characterized,
that the adjusting element for the air pressure is designed as a purely pneumatic constant pressure control valve (V) with two series-connected shut-off valves which can be controlled by the air pressure (P A ) in the connecting line (VL).
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
die Verwendung eines Gleichstrommotors (MG) für das Gebläse (G), mit dem ein Modulationsbereich von mindestens 1:3 des Brenners (B) betreibbar ist.
Device according to one of the preceding claims,
marked by
the use of a direct current motor (M G ) for the fan (G), with which a modulation range of at least 1: 3 of the burner (B) can be operated.
Einrichtung nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch
die Verwendung eines Gleichstrommotors (MG) für das Gebläse (G), mit dem ein Modulationsbereich von etwa 1:10 des Brenners (B) betreibbar ist.
Device according to claim 7,
marked by
the use of a DC motor (M G ) for the fan (G), with which a modulation range of about 1:10 of the burner (B) can be operated.
Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
die Kombination mit einem Temperaturregler (R), welcher die Luftmenge in Abhängigkeit von der Wärmeanforderung (WA), z.B. von der Außentemperatur (TA), der Raumtemperatur (TR) des zu beheizenden Raums, der Kesseltemperatur und/oder der Vorlauftemperatur (TV), als Stellgröße verändert.
Device according to one of the preceding claims,
marked by
the combination with a temperature controller (R), which controls the air volume depending on the heat requirement (WA), e.g. on the outside temperature (T A ), the room temperature (T R ) of the room to be heated, the boiler temperature and / or the flow temperature (T V ), changed as a manipulated variable.
Verwendung einer Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Verbindung mit einem Temperaturregler (R), welcher die Kesseltemperatur und/oder die Vorlauftemperatur (TV) in Abhängigkeit von der Wärmeanforderung (WA), z.B. der Raumtemperatur (TR) und/oder der Außentemperatur, regelt.Use of a device according to one of the preceding claims in connection with a temperature controller ( R ) which controls the boiler temperature and / or the flow temperature (T V ) as a function of the heat requirement (WA), for example the room temperature (T R ) and / or the outside temperature , regulates.
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