EP1039227A2 - Method for detecting and evaluating ignition failures - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for the detection and assessment of ignition problems according to the introductory parts of the independent procedural claims as well a facility to carry out the procedures.
- the aim of the invention is to avoid this disadvantage and a method of the aforementioned Kind to propose a clear conclusion on the condition of the burner enables, or that makes it possible to distinguish whether the ignition problems by one deteriorated condition of the burner or problems with the control of the ignition are conditional.
- the proposed measures according to one alternative will increase the frequency determined from those cases where there were each a certain number of ignition attempts needed until the burner could be ignited successfully.
- the number of those cases increases in who took more than one attempt to ignite, in relation to those cases in which the first attempt to ignite after a start command for the burner was successful, slowly, this is an indication of deterioration due to wear Condition of the burner. If this ratio changes essentially abruptly, then this is an indication of problems with the control of the ignition or the gas supply.
- the same goal can also be achieved according to the other alternative two can be achieved by recording the number of unsuccessful ignition attempts.
- this method is that the meters may have lower capacity.
- Claim three describes an inventive method in which the number of unsuccessful Ignition attempts are set in relation to the total number of ignition attempts, whereby the number of switching cycles of the gas burner is taken into account.
- Another object of the invention is a device for carrying out the invention Propose procedure.
- the proposed measures make it possible to easily increase the number of those Cases in which a certain number of attempts to ignite until a successful ignition of the burner were necessary to determine and evaluate accordingly. It draws the facility is characterized by great simplicity, the processor already being out anyway other reasons, e.g. an appropriate program for the To process the heater.
- a fuel-heated heater is shown, be it a water heater for sanitary purposes, a circulating water heater, a boiler, a storage tank or space heater.
- This heater 20 has a controller 1, to which an ignition circuit 2 is assigned is connected via a line 11 to an ignition electrode 21, the one Gas or oil burner 3 is assigned, which is provided with an electromagnetic valve 22 Fuel line 23 is supplied with gas or oil.
- a burner 3 is assigned a heat exchanger 24, which has an exhaust gas hood 25 is provided, which merges into an exhaust vent 26.
- the burner is a monitoring electrode 27 assigned, which is connected to the controller 1 by means of a line 12.
- the Controller 1 has a flame detection circuit 4 which is connected to line 12 is.
- the controller 1 contains counters 5, 6 and 7, which are connected to a memory 8.
- the Memory 8 is provided with an indicator 10 for the memory content via an interface 9.
- the controller 1 also contains a timer 29 in which a safety time is specified can be. If no flame formation is reached within this safety time, the gas valve is closed and after purging the combustion chamber another Ignition attempt for the burner. After a certain number of unsuccessful ignition attempts there is a locking shutdown, i.e. Closure of the solenoid valve 22, which can only be removed by manual intervention.
- a processor 28 provided in the controller 1 operates a program stored in the memory 8 and controls, among other things the ignition circuit 2 and this the ignition electrode 21 of the burner 3. If there is sufficient flame formation within the safety time after the ignition command over the ionization path between the electrodes 21 and 27 from the flame detection circuit 4 is recorded, i.e. the ignition attempt was successful, the counter becomes 5 incremented.
- Counter 5 thus shows the number of cases in which the first attempt to ignite has occurred was successful. With optimal operation, therefore, the counters 6 and 7 remain, which the State the number of cases in which two or three ignition attempts were required on the Value zero.
- processor 1 After successful ignition or lockout, processor 1 works Program that he retrieves from memory 8.
- the two quotients become smaller and smaller as the number the number of burner starts that only require an ignition attempt increases while the Number of burner starts where two or three ignition attempts are required is constant stay. If two or three ignition attempts are required, the corresponding one increases Quotient.
- the respective minima of the quotients are stored in the memory 8 together with time information from an operating hours counter 31. If more than one ignition attempt is required when starting the burner, the processor 28 uses a gradient transmitter 32 to calculate a gradient from the respective minimum of the quotients, the number of operating hours when the corresponding minimum is reached, the corresponding quotient for two or three necessary ignition attempts and the number of operating hours . If the gradient exceeds a value G u predetermined in the memory 8 and at the same time falls below another predetermined value G o (here G o > G u ), this is an indication that the burner must be serviced due to contamination. The processor 28 sends a corresponding signal to the display 10. If the limit value G o is exceeded, this is an indication of a fault in the ignition or gas supply; the processor sends a corresponding signal to the display 10, which indicates that the ignition and gas supply must be checked for faults.
- FIG. 4 A variant of this method is shown in FIG. 4.
- the processor 28 does this in program stored in memory 8 and controls, among other things. the igniter 2 and this the ignition electrode 21 of the burner 3. Is within a certain time after the ignition command insufficient flame formation detected, i.e. the first attempt at ignition was unsuccessful the counter 5 is incremented.
- a third ignition attempt is started. Is if this is unsuccessful, the counter 7 is incremented and a lockout takes place by locking the solenoid valve 22 in the gas line 23 to Burner 3 by processor 28.
- Counter 5 thus shows the number of cases in which the first attempt to ignite has failed was. With optimal operation, the counters 5, 6 and 7 remain, which are the number of Specify unsuccessful ignition attempts to the value zero.
- FIG. 5 shows the algorithm of the method illustrated in FIG. 4 from the first attempt at ignition until successful operation or lockout.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erkennung und Beurteilung von Zündproblemen nach den einleitenden Teilen der unabhängigen Verfahrensansprüche sowie auf eine Einrichtung zur Durchführung der Verfahren.The invention relates to a method for the detection and assessment of ignition problems according to the introductory parts of the independent procedural claims as well a facility to carry out the procedures.
Bei bekannten Gasbrennern mit einer Schaltung zur Flammenüberwachung ist meist ein analog arbeitender Schaltungsteil vorgesehen, der den Ionisationsstrom des Flammenwächters mißt. Damit ist es zwar möglich, einen Zündfehler festzustellen und eine Abschaltung der weiteren Gaszufuhr und allenfalls eine Belüftung des Brennraumes vor einer Wiederholung des Zündversuches auszulösen, es ist jedoch mit solchen Einrichtungen nicht möglich, auf den Zustand des Brenners zu schließen, der durch den Betrieb einem Verschleiß unterworfen ist.In known gas burners with a circuit for flame monitoring is usually a Analog working circuit part provided that the ionization current of the flame detector measures. This makes it possible to determine an ignition fault and shutdown the further gas supply and, if necessary, ventilation of the combustion chamber before repetition trigger the ignition attempt, but it is not possible with such devices possible to infer the condition of the burner, which is a wear and tear from operation is subject.
Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, das einen eindeutigen Rückschluß auf den Zustand des Brenners ermöglicht, bzw. das es ermöglicht zu unterscheiden, ob die Zündprobleme durch einen verschlechterten Zustand des Brenners oder durch Probleme bei der Steuerung der Zündung bedingt sind. The aim of the invention is to avoid this disadvantage and a method of the aforementioned Kind to propose a clear conclusion on the condition of the burner enables, or that makes it possible to distinguish whether the ignition problems by one deteriorated condition of the burner or problems with the control of the ignition are conditional.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art alternativ durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Verfahrensansprüche erreicht.According to the invention, this becomes an alternative in a method of the type mentioned at the outset achieved by the characterizing features of the independent process claims.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen gemäß der einen Alternative wird die Häufigkeit von jenen Fällen ermittelt, in denen es jeweils einer bestimmten Anzahl von Zündversuchen bedurfte, bis der Brenner erfolgreich gezündet werden konnte. Steigt die Zahl jener Fälle, in denen es mehr als eines Zündversuches bedurfte, im Verhältnis zu jenen Fällen an, in denen bereits der erste Zündversuch nach einem Startbefehl für den Brenner erfolgreich verlief, langsam an, so ist dies ein Indiz für einen sich aufgrund des Verschleißes verschlechternden Zustand des Brenners. Ändert sich dieses Verhältnis im wesentlichen abrupt, so ist dies ein Hinweis auf Probleme mit der Ansteuerung der Zündung oder der Gaszufuhr.The proposed measures according to one alternative will increase the frequency determined from those cases where there were each a certain number of ignition attempts needed until the burner could be ignited successfully. The number of those cases increases in who took more than one attempt to ignite, in relation to those cases in which the first attempt to ignite after a start command for the burner was successful, slowly, this is an indication of deterioration due to wear Condition of the burner. If this ratio changes essentially abruptly, then this is an indication of problems with the control of the ignition or the gas supply.
Damit lassen sich durch eine einfache Auswertung der ermittelten Daten Hinweise für die Wartung und Fehlersuche gewinnen.This means that a simple evaluation of the determined data provides information for the Win maintenance and troubleshooting.
Erfindungsgemäß kann das gleiche Ziel auch gemäß der anderen Alternative nach Anspruch zwei dadurch erreicht werden, daß die Zahl der erfolglosen Zündversuche erfaßt wird. Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Zähler über geringere Kapazität verfügen können.According to the invention, the same goal can also be achieved according to the other alternative two can be achieved by recording the number of unsuccessful ignition attempts. advantage this method is that the meters may have lower capacity.
Anspruch drei beschreibt ein erfindungsgemäßes Verfahren, bei dem die Anzahl der erfolglosen Zündversuche in Relation zu der Gesamtzahl der Zündversuche gesetzt wird, wodurch die Zahl der Schaltspiele des Gasbrenners berücksichtigt wird.Claim three describes an inventive method in which the number of unsuccessful Ignition attempts are set in relation to the total number of ignition attempts, whereby the number of switching cycles of the gas burner is taken into account.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzuschlagen. Another object of the invention is a device for carrying out the invention Propose procedure.
Ausgehend von einem Verfahren gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche eins bis drei werden daher die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Einrichtungsanspruchs vorgeschlagen.Based on a method according to the preambles of claims one to three therefore become the characteristic features of the independent furnishing claim suggested.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist es auf einfache Weise möglich, die Zahl jener Fälle, in denen eine bestimmte Anzahl von Zündversuchen bis zu einer erfolgreichen Zündung des Brenners nötig waren, zu ermitteln und entsprechend auszuwerten. Dabei zeichnet sich die Einrichtung durch große Einfachheit aus, wobei der Prozessor ohnehin bereits aus anderen Gründen vorgesehen werden muß, z.B. um ein entsprechendes Programm für den Betrieb des Heizgerätes abzuarbeiten.The proposed measures make it possible to easily increase the number of those Cases in which a certain number of attempts to ignite until a successful ignition of the burner were necessary to determine and evaluate accordingly. It draws the facility is characterized by great simplicity, the processor already being out anyway other reasons, e.g. an appropriate program for the To process the heater.
Durch die Merkmale des Anspruches fünf ergibt sich der Vorteil, daß die Daten auch im Falle eines Ausfalls der Spannungsversorgung erhalten bleiben.Due to the features of claim five, there is the advantage that the data In the event of a power supply failure, they are retained.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Gleiche Bezugszeichen bedeuten in allen Figuren gleiche Einzelteile.The same reference numerals mean the same individual parts in all figures.
In Fig. 1 ist der Aufbau eines brennstoffbeheizten Heizgerätes dargestellt, sei es ein Wasserheizer
für Sanitärzwecke, ein Umlaufwasserheizer, ein Kessel, ein Speicher oder Raumheizofen.
Dieses Heizgerät 20 weist einen Regler 1 auf, dem eine Zündschaltung 2 zugeordnet
ist, die über eine Leitung 11 mit einer Zündelektrode 21 verbunden ist, die einem
Gas- oder Ölbrenner 3 zugeordnet ist, der über eine mit einem Elektromagnetventil 22 versehene
Brennstoffleitung 23 mit Gas oder Öl versorgt ist.In Fig. 1, the structure of a fuel-heated heater is shown, be it a water heater
for sanitary purposes, a circulating water heater, a boiler, a storage tank or space heater.
This heater 20 has a
Dem Brenner 3 ist ein Wärmetauscher 24 zugeordnet, der mit einer Abgassammelhaube 25
versehen ist, die in einen Abgasabzug 26 übergeht. Dem Brenner ist eine Überwachungselektrode
27 zugeordnet, die mittels einer Leitung 12 mit dem Regler 1 verbunden ist. Der
Regler 1 weist eine Flammenerkennungsschaltung 4 auf, die mit der Leitung 12 verbunden
ist.A
Der Regler 1 enthält Zähler 5, 6 und 7, die mit einem Speicher 8 verbunden sind. Der
Speicher 8 ist über eine Schnittstelle 9 mit einer Anzeige 10 für den Speicherinhalt versehen.The
Der Regler 1 enthält darüber hinaus einen Zeitgeber 29, in dem eine Sicherheitszeit vorgegeben
werden kann. Wird innerhalb dieser Sicherheitszeit keine Flammenbildung erreicht,
erfolgt eine Schließung des Gasventils und nach Spülung des Brennraums ein erneuter
Zündversuch für den Brenner. Nach Ablauf einer gewissen Anzahl vergeblicher Zündversuche
erfolgt eine verriegelnde Abschaltung, d.h. Schließung des Elektromagnetventils 22,
die erst wieder durch einen händischen Eingriff aufgehoben werden kann.The
Ein im Regler 1 vorgesehener Prozessor 28 arbeitet ein in dem Speicher 8 abgelegtes Programm
ab und steuert u.a. die Zündschaltung 2 und diese die Zündelektrode 21 des Brenners
3. Wird innerhalb der Sicherheitszeit nach dem Zündbefehl eine ausreichende Flammenbildung
über die Ionisationsstrecke zwischen den Elektroden 21 und 27 von der Flammenerkennungsschaltung
4 erfaßt, d.h., der Zündversuch war erfolgreich, so wird der Zähler
5 inkrementiert.A processor 28 provided in the
Ist dies jedoch nicht der Fall, so wird ein weiterer Zündversuch gestartet. Ist dieser erfolgreich,
so wird der Zähler 6 inkrementiert.If this is not the case, another ignition attempt is started. If this is successful,
the
Ist auch dieser nicht erfolgreich, so wird ein dritter Zündversuch gestartet. Ist dieser erfolgreich,
so wir der Zähler 7 inkrementiert. Ist dies nicht der Fall, so wird kein weiterer Versuch
gestartet, und es erfolgt eine Störabschaltung durch verriegelndes Schließen des Elektromagnetventiles
22 in der Gasleitung 23 zum Brenner 3 durch den Prozessor 1.If this is also unsuccessful, a third ignition attempt is started. If this is successful,
so the
Somit zeigt der Zähler 5 die Anzahl der Fälle an, in denen bereits der erste Zündversuch
erfolgreich war. Bei einem optimalen Betrieb bleiben daher die Zähler 6 und 7, welche die
Zahl jener Fälle angeben, in den zwei, bzw. drei Zündversuche erforderlich waren, auf dem
Wert Null.
Nach dem erfolgreichen Zünden oder einer Störabschaltung arbeitet der Prozessor 1 ein
Programm, das er aus dem Speicher 8 abruft, ab. Die Anzahl der Fälle, bei denen drei
Zündversuche bis zum erfolgreichen Brennerstart benötigt wurden, gezählt in Speicher 7,
werden mit Hilfe eines Divisionsgliedes 30 in Relation zur Anzahl der Fälle, bei denen ein
Zündversuch bis zum erfolgreichen Brennerstart benötigt wurde, gezählt in Speicher 5, gesetzt.
Auch die Anzahl der Fälle, bei denen zwei Zündversuche bis zum erfolgreichen Brennerstart
benötigt wurden, gezählt in Speicher 6, werden mit Hilfe eines Divisionsgliedes 30 in
Relation zur Anzahl der Fälle, bei denen ein Zündversuch bis zum erfolgreichen Brennerstart
benötigt wurde, gezählt in Speicher 5, gesetzt. After successful ignition or lockout,
Im ordnungsgemäßen Betrieb werden die beiden Quotienten immer kleiner, da die Anzahl der Brennerstarts, bei denen lediglich ein Zündversuch notwendig ist, zunimmt, während die Anzahl der Brennerstarts, bei denen zwei oder drei Zündversuche notwendig sind, konstant bleiben. Werden zwei oder drei Zündversuche benötigt, so vergrößert sich der entsprechende Quotient.In normal operation, the two quotients become smaller and smaller as the number the number of burner starts that only require an ignition attempt increases while the Number of burner starts where two or three ignition attempts are required is constant stay. If two or three ignition attempts are required, the corresponding one increases Quotient.
Die jeweiligen Minima der Quotienten werden zusammen mit einer Zeitinformation aus
einem Betriebsstundenzähler 31 in dem Speicher 8 abgelegt. Werden bei einem Brennerstart
mehr als ein Zündversuch benötigt, so errechnet der Prozessor 28 mit Hilfe eines
Gradientengebers 32 aus dem jeweiligen Minimum der Quotienten, der Betriebsstundenzahl
beim Erreichen des entsprechenden Minimums, dem entsprechenden Quotienten bei zwei
oder drei notwendigen Zündversuchen und der Betriebsstundenzahl hierbei einen Gradienten.
Überschreitet der Gradient einen im Speicher 8 vorgegebenen Wert Gu, und unterschreitet
zugleich einen anderen vorgegebenen Wert Go (hierbei gilt Go > Gu), so ist dies ein
Indiz dafür, dass der Brenner aufgrund von Verschmutzung gewartet werden muss. Der Prozessor 28
gibt ein entsprechendes Signal an das Display 10. Wird der Grenzwert Go überschritten, so ist dies ein
Indiz für ein Fehler in der Zündung oder Gaszufuhr; der Prozessor gibt ein entsprechendes Signal an
das Display 10, mit dem angezeigt wird, dass die Zündung und Gaszufuhr auf Störungen überprüft
werden muss.The respective minima of the quotients are stored in the
Fig. 3 zeigt den Algorithmus des Verfahrens vom jeweils ersten Zündversuch bis zum erfolgreichen Betrieb oder einer Störabschaltung.3 shows the algorithm of the method from the first attempt at ignition to the successful one Operation or lockout.
Eine Variante dieses Verfahrens ist in Fig. 4 dargestellt. Der Prozessor 28 arbeitet das in
dem Speicher 8 abgelegte Programm ab und steuert u.a. den Zünder 2 und dieser die Zündelektrode
21 des Brenners 3. Wird innerhalb einer bestimmten Zeit nach dem Zündbefehl
keine ausreichende Flammenbildung erfaßt, d.h. der erste Zündversuch war erfolglos, so
wird der Zähler 5 inkrementiert.A variant of this method is shown in FIG. 4. The processor 28 does this in
program stored in
Es wird im Falle einer erfolglosen Zündung ein weiterer Zündversuch gestartet. Ist dieser
erfolglos, so wird der Zähler 6 inkrementiert.In the event of an unsuccessful ignition, another ignition attempt is started. Is this
unsuccessful, the
Es wird im Falle einer erfolglosen zweiten Zündung ein dritter Zündversuch gestartet. Ist
dieser erfolglos, so wird der Zähler 7 inkrementiert, und es erfolgt eine Störabschaltung
durch verriegelndes Schließen des Elektromagnetventiles 22 in der Gasleitung 23 zum
Brenner 3 durch den Prozessor 28.In the event of an unsuccessful second ignition, a third ignition attempt is started. Is
if this is unsuccessful, the
Somit zeigt der Zähler 5 die Anzahl der Fälle, in denen bereits der erste Zündversuch erfolglos
war. Bei einem optimalen Betrieb bleiben die Zähler 5, 6 und 7, welche die Zahl der
erfolglosen Zündversuche angeben, auf den Wert Null.
Analog zum zuvor beschriebenen Verfahren werden die entsprechenden Quotienten und
Gradienten gebildet. Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Zähler 5 bis 7 geringere
Kapazität aufweisen müssen.The corresponding quotients and
Gradient formed. The advantage of this method is that the
Fig. 5 zeigt den Algorithmus des in Fig. 4 dargestellten Verfahrens vom jeweils ersten Zündversuch bis zum erfolgreichen Betrieb oder einer Störabschaltung.FIG. 5 shows the algorithm of the method illustrated in FIG. 4 from the first attempt at ignition until successful operation or lockout.
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