EP0614050B1

EP0614050B1 - Heizeinrichtung

Info

Publication number: EP0614050B1
Application number: EP94250047A
Authority: EP
Inventors: Rolf Bächli; Peter Goebel; Roger Meier; Klaus Richter
Original assignee: Vaillant Austria GmbH; Nv Vaillant Sa; Joh Vaillant GmbH and Co; Vaillant GmbH; Vaillant SARL; Vaillant Ltd; Vaillant BV
Current assignee: N.V. VAILLANT S.A.; Vaillant Austria GmbH; Vaillant GmbH; Vaillant Ltd
Priority date: 1993-03-04
Filing date: 1994-02-24
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2014-02-24
Also published as: DE9403329U1; DE59403418D1; EP0614050A1; ATE155868T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine solche Heizeinrichtung wurde zum Beispiel durch die EP 479 216 bekannt. Bei diesen bekannten Heizeinrichtungen kommt es aufgrund von Unwuchten des Gebläses, aber auch von durch die Schaufeln des Gebläses verursachten Turbulenzen zu Schwingungen, die zu einer entsprechenden Lärmentwicklung führen. Außerdem ist es bei solchen Heizeinrichtungen wesentlich, mechanische Schäden, wie zum Beispiel Lagerschäden des Gebläses, frühzeitig zu erkennen, um Folgeschäden zu vermeiden, was bei den bekannten Heizeinrichtungen nur sehr schwer möglich ist.
Bekannt ist weiterhin eine in der JP-OS 92 301 200 offenbarte Einrichtung zum Abblasen von Überdruck in Abhängigkeit vom Geräusch eines Gebläses, wobei das Gebläsegeräusch mit einem Mikrofon erfaßt wird.
Ziel der Erfindung ist es, eine Heizeinrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die eine Erkennung von mechanischen Schäden auf einfache Weise ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.
Die im normalen Betrieb des Gebläses und des Brenners auftretenden Schwingungen, die durch kleine Unwuchten des Gebläses, aber auch die an den Schaufeln des Gebläses auftretenden Verwirbelungen bedingt sind, weisen eine gewisse Abhängigkeit von der Drehzahl des Gebläses auf. Dabei zeigen die Signale des analogen Drucksensors beim normalen Betrieb einen von der Drehzahl des Gebläses abhängigen Verlauf bezüglich deren Frequenz und deren Amplitude.
Weicht der Verlauf des Signales des Drucksensors von einem vorgegebenen Muster ab, so wird dies von dem Tondecoder erkannt. Dadurch kann der Brenner rasch stillgesetzt werden.
Weiter kann vorgesehen sein, daß dem Drucksensor gemäß Anspruch 2 ein Speicher für Störschwingungen zugeordnet ist. Auf diese Weise ist es möglich, zu erkennen, ob Störschwingungen vorgelegen haben, die zu einer Auslösung eines Sperrsignals für die Gasventile sowie zu Drehzahländerungen des Gebläses geführt haben.
Nach den Merkmalen gemäß Anspruch 3 ergeben sich sehr kurze Meßkanäle, wodurch die Druckschwankungen kaum gedämpft werden.
Mit der Differenzdruckmesser-Ausbildung nach Anspruch 4 können die Unwuchten und die durch die Schaufelblätter des Gebläses hervorgerufenen Turbulenzen beziehungsweise die durch diese hervorgerufenen Druckschwankungen auf einfache Weise erfaßt werden.
Nach einer Abschaltung des Brenners aufgrund eines Sperrsignales des Tondecoders kann bei einer nachfolgenden Wiedereinschaltung des Brenners die Drehzahl des Gebläses auf einen Wert gebracht werden, der zumindest um 50 % über jenem bei der Abschaltung des Brenners liegt. Nach mehrmaligem Abschalten aufgrund eines Sperrsignals des Tondecoders innerhalb einer bestimmten Zeit wird der Brenner verriegelnd abgeschaltet. Auf diese Weise ist es möglich, auftretende Brennkammerschwingungen nicht nur zu erfassen, sondern bevor sie zu einem hohen Geräuschpegel führen, den Brenner abzustellen. Gleichzeitig wird dadurch auch die Erkennung von mechanischen Schäden des Brenners beziehungsweise seines Gebläses ermöglicht. Von einem solchen ist dann auszugehen, wenn der Verlauf des Signales des analogen Drucksensors auch nach einem mehrmaligen, zum Beispiel einem dreimaligen Start des Brenners nicht einem vorgegebenen Muster entspricht.
Weiter kann gemäß Anspruch 5 ein Protokollierspeicher mit Protokollierschnittstelle vorgesehen sein, wodurch es für den Kundendienst durch einfaches Anschließen eines Lesegerätes an die Protokollierschnittstelle möglich ist, die Anzahl der Störabschaltungen abzufragen und entsprechende Wartungsintervalle festzulegen.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigen:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung,
Figur 2 ein Funktionsschema einer Gasarmatur der Heizeinrichtung nach der Figur 1 und
Figur 3 schematisch einen Drucksensor mit einem Drucktransmitter.

Die Heizeinrichtung nach der Figur 1 weist ein Gebläse 1 auf, das mit einem Gasgemisch-Bildungsrohr 2 versehen ist, das in einer von einem Gehäuse 10 umgebenen Unterdruckkammer 4 endet.
In das Gasgemisch-Bildungsrohr 2 ragt koaxial ein Gaszuführrohr 3 hinein, welches die Wand des Gehäuses 10 durchsetzt und Teil einer Konsole 9 ist, die an der Außenseite des Gehäuses 10 befestigt ist und zusammen mit einem Gasregelblock eine Gasarmatur 5 bildet.
An der Konsole 9 ist neben dem Gasregelblock ein Drucksensor 6 mit einem Drucktransmitter 26 (Figuren 2 und 3) angeordnet, der über einen abschnittweise an der Außenseite des Gaszuführrohres 3 verlaufenden Meßkanal 11 den Druck P_K im Inneren des Gasgemisch-Bildungsrohres 2 und über einen weiteren, im Inneren der Unterdruckkammer 4 endenden Meßkanal 12 den Druck P_L in der Unterdruckkammer 4 erfaßt.
Die Unterdruckkammer 4 weist eine Luftzuführöffnung 13 auf und ist im übrigen dicht ausgebildet. Dabei ist die Luftzuführöffnung 13 von einem Abgasrohr 14 durchsetzt, das an einen Brennraum 8 angeschlossen ist.
An der Oberseite des Brennraumes 8 ist das Gebläse 1 angeflanscht, während innerhalb des Brennraumes 8 ein Brenner 7 und ein Wärmetauscher 15 angeordnet sind.
Die Figur 2 zeigt schematisch die Funktion der Gasarmatur 5. Das Gas strömt über zwei Gasventile 16 zu einem Druckregler 17. Dieser ist mit einem Druckgeber 27 ausgestattet, dem über den Meßkanal 11 und den Meßkanal 12 der Druckwert P_K im Gasgemisch-Bildungsrohr 2 und der Druckwert P_L im Inneren der Unterdruckkammer 4 zugeführt wird, wobei der Druckregler 17 nach diesen Werten den Gasdruck regelt. Über ein Hauptdurchsatz-Drosselventil 18 und eine Düse 19 strömt das Gas zum Gaszuführrohr 3.
An den Meßkanal 11 und den weiteren Meßkanal 12 ist darüber hinaus, quasi über Verzweigungen, der Drucktransmitter 26 angeschlossen.
Dieser Drucktransmitter 26 ist in der Figur 3 schematisch dargestellt.
Der durch ein Gehäuse 20 begrenzte Raum ist durch eine Membrane 21 unterteilt, wobei die beiden Seiten der Membrane 21 mit dem Druck P_L beziehungsweise dem Druck P_K beaufschlagt sind. Diese Membrane 21 wird durch Druckschwankungen an ihren beiden Seiten in Schwingungen versetzt und wirkt über einen Fortsatz 28 und einen Anschlag 29 auf einen Keramikbiegebalken 22 mit aufgesetzter Elektronik 23 ein, die ein den Druckschwankungen entsprechendes Signal liefert.
Dieses Signal wird einem Tondecoder 24 zugeführt und mit einem in einem Speicher 25 (Figur 2) vorgegebenen Signalmuster, das jeweils einer bestimmten Drehzahl des Gebläses 1 entspricht, in einem Vergleicher 30 (Figur 2) verglichen. Entspricht der Signalverlauf des Drucksensors 6 nicht dem vorgegebenen, so gibt der Vergleicher 30 ein Sperrsignal an eines der Gasventile 16 ab, wodurch der Brenner 7 stillgesetzt wird. Danach kann der Brenner 7 mit höherer Drehzahl des Gebläses 1 wieder gestartet werden.

Claims

Heizeinrichtung mit einem von einem Gasgemisch-Bildungsrohr (2) gespeisten Brenner (7), dem eingangsseitig ein Gebläse (1) vorgeordnet ist und dem über eine mit Gasventilen (16), einem Gasdruck-Regelventil (17) und einer Gasdüse (19) versehene Gasarmatur (5), ein Gaszuführrohr (3) zugeordnet ist, das in das Gasgemisch-Bildungsrohr (2) durch einen Lufteinlaß hineinragt, wobei in dem Gasgemisch-Bildungsrohr (2) ein erster Meßkanal (11) zur Erfassung des Gemischdruckes (P_K) endet, der mit einem Druckregler (27) des Gasdruck-Regelventils (17) der Gasarmatur (5) verbunden ist, und wobei das Gebläse (1) und ein den Brenner (7) umgebender Brennraum (8) in einer mit einer Zuführöffnung (13) für Frischluft versehenen Unterdruckkammer (4) angeordnet sind, in der ein zweiter, mit dem Druckregler (27) verbundener Meßkanal (12) zur Erfassung des Druckes (P_L) in der Unterdruckkammer (4) endet, dadurch gekennzeichnet, daß an dem ersten Meßkanal (11) und dem zweiten in der Unterdruckkammer (4) endenden Meßkanal (12) außer dem Druckgeber (27) ein analoger Drucksensor (6) angeordnet ist, der einen Tondecoder (24) aufweist, der seinerseits mit einem das Gebläse (1) überwachenden Drehzahlgeber verbunden ist, wobei der Tondecoder (24) bei Abweichung des Frequenzganges des Signales des Drucksensors (6) von einem in Abhängigkeit von der Drehzahl des Gebläses (1) vorgegebenen Verlauf ein Sperrsignal für die Gasventile (16) liefert.
Heizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Drucksensor (6) ein Speicher für Störschwingungen zugeordnet ist.
Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Meßkanal (11) und der in der Unterdruckkammer (4) endende zweite Meßkanal (12) durch eine Anschlußkonsole (9) geführt sind, welche an der Außenseite der Unterdruckkammer (4) angeordnet ist und sowohl die Gasarmatur (5) als auch den analogen Drucksensor (6) aufnimmt.
Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der analoge Drucksensor (6) als Differenzdruckmesser ausgebildet ist, dessen beide Druckräume mit dem ersten Meßkanal (11) und dem zweiten Meßkanal (12) verbunden sind.
Heizeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine einen Mikroprozessor aufweisende Steuereinrichtung vorgesehen ist, welche mit einem Protokollierspeicher verbunden ist, in dem die Abschaltungen aufgrund des Sperrsignals des Tondecoders (24) einspeicherbar sind und die über eine Protokollierschnittstelle auslesbar sind.