EP2281150B1 - Verfahren zur überwachung der zündung eines gasgerätes - Google Patents

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EP2281150B1
EP2281150B1 EP20090737856 EP09737856A EP2281150B1 EP 2281150 B1 EP2281150 B1 EP 2281150B1 EP 20090737856 EP20090737856 EP 20090737856 EP 09737856 A EP09737856 A EP 09737856A EP 2281150 B1 EP2281150 B1 EP 2281150B1
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Mertik Maxitrol GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/005—Regulating fuel supply using electrical or electromechanical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2231/00—Fail safe
    • F23N2231/12—Fail safe for ignition failures
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7758—Pilot or servo controlled
    • Y10T137/7761—Electrically actuated valve

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring the ignition of a gas appliance, whose function is controlled by a gas control valve.
  • Gas control valves for a gas heater or the like are available in a variety of designs. They are used for ignition and for the control or regulation of a gas flow flowing to a burner.
  • a method for igniting a gas stream is known.
  • an ignition control solenoid is actuated via an electrical control unit fed by a voltage source for the purpose of keeping a thermoelectric ignition safety valve shut off the gas flow.
  • an electromagnet is briefly energized with a voltage pulse, whereby an actuating rod opens the Zündtechnischsventil and thereby applies the armature of the Zündtechnischsmagneten.
  • the armature is held by the holding current coming from the voltage source until a thermocouple provides the necessary holding current after ignition of the gas flow or a defined holding time is exceeded.
  • the main valve can be opened via the drive unit. The gas flows to the main burner and is ignited via the pilot flame.
  • the gas control valve has a sensor, via which the operating state of the main burner can be detected.
  • the sensor is connected to the thermoelectric ignition safety valve such that when the operating state of the main burner changes from the "on" position to the "off” position by a signal emitted by the sensor, the thermoelectric ignition safety valve assumes its closed position.
  • WO 2005 088195 A1 discloses the preamble of claim 1. Again, there is no review of the ignition of the main burner with the disadvantages mentioned above.
  • the invention has for its object a method for monitoring the ignition of a gas appliance whose function is controlled by a gas control valve to create, in which the risk of accumulation of an increased amount of unburned gas in the combustion chamber is reduced before the ignition of the main burner. Furthermore, an immediate re-ignition attempt should be prevented. Furthermore, the gas control valve should have the simplest possible structure.
  • the embodiment shows a schematic representation of an embodiment of a gas control valve in a sectional view in the open position
  • the illustrated in the figure exemplary gas control valve is a switching and control device, which is preferably intended for installation in a gas-fired stove or the like. It enables the operation and monitoring of a burner by controlling the amount of gas flowing to the burner.
  • the burner consists in this embodiment of a pilot burner 1 and a main burner. 2
  • the gas control valve consists of a housing 3, which has a gas inlet 4, a Zündgasausgang 5 and a main gas outlet 6.
  • a gas inlet 4 a gas inlet 4
  • a Zündgasausgang 5 a Zündgasausgang 5
  • main gas outlet 6 a main gas outlet 6.
  • a remote control 8 To control an electronic control unit 7, which is located in this embodiment, together with a voltage source in a separate location-independent housing a remote control 8.
  • the interior of the housing 3 is divided by a partition 13 into different rooms.
  • a located in the partition 13 first opening 14 forms on the one hand, together with a valve disk 15, a main valve 11 and on the other hand belongs to an ignition safety valve 10.
  • the Zünd Anlagensventil 10 is influenced by a thermoelectric Zünd Anlagensmagneten 16, which is located downstream of the gas inlet 4. About the electronic control unit 7, as well as a pilot lamp exposed to the thermocouple 17 of the thermoelectric Zünd Anlagensmagnet 16 can be excited.
  • the operation of the gas control valve is as follows: After commissioning and thus made ignition of the pilot flame can be operated via the remote control 8 and the electronic control unit 7, the drive unit 20 for opening the switch 18. This will be the openings 22 and 23 released and the gas flows through the main gas outlet 6 to the main burner 2 to be ignited by the pilot flame. In a successful ignition, the flames burn with a maximum height, the sensor 21 is heated and there is a response to the electronic control unit 7. By operating the drive unit 20, the amount of gas flowing to the main burner 2 can be regulated. The switch 18 is now in the modulating area.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Zündung eines Gasgerätes, dessen Funktion über eine Gasregelarmatur gesteuert wird.
    • Stand der Technik
  • Gasregelarmaturen für einen Gasheizofen oder dergleichen gibt es in einer Vielzahl von Ausführungen. Sie dienen zur Zündung und zur Steuerung bzw. Regelung eines einem Brenner zufließenden Gasstromes.
  • So ist beispielsweise aus der DE 103 05 929 B3 ein Verfahren zum Zünden eines Gasstromes bekannt. Bei diesem Verfahren wird über eine von einer Spannungsquelle gespeiste elektronische Steuereinheit ein Zündsicherungsmagnet zur Offenhaltung eines den Gasstrom absperrenden thermoelektrischen Zündsicherungsventils angesteuert. Sobald der Zündsicherungsmagnet erregt ist, wird ein Elektromagnet kurzzeitig mit einem Spannungsimpuls erregt, wodurch eine Betätigungsstange das Zündsicherungsventil öffnet und dabei den Anker des Zündsicherungsmagneten anlegt. Der Anker wird durch den von der Spannungsquelle kommenden Haltestrom solange gehalten, bis ein Thermoelement nach erfolgter Zündung des Gasstromes den notwendigen Haltestrom zur Verfügung stellt oder aber eine festgelegte Haltezeit überschritten ist. Nachdem die Zündflamme brennt, kann über die Antriebseinheit das Hauptventil geöffnet werden. Das Gas strömt zum Hauptbrenner und wird über die Zündflamme gezündet.
  • Bei diesem Verfahren ist es von Nachteil, dass keine Überprüfung der Zündung des Hauptbrenners erfolgt. Aus der Praxis ist es bekannt, dass es durch Strömungsprobleme im Bereich des Hauptbrenners zu Problemen beim Zünden desselben kommen kann. Besonders problematisch ist dies bei Gasheizöfen in Kaminausführung, bei denen für eine dekorative Ausgestaltung Holzimitate o.ä. verwendet werden, die unsachgemäß im Brennraum angeordnet sind. Dadurch besteht die Gefahr, dass der Hauptbrenner erst dann gezündet wird, wenn sich schon sehr viel Gas angesammelt hat, so dass es zu einer Explosion kommen kann.
  • In der WO 2005 088195 A1 list weiterhin eine Gasregelarmatur beschrieben, bei der nach erfolgter Inbetriebnahme des Gasheizofens bei "Aus" - Stellung des Hauptbrenners auch der Zündbrenner in die "Aus" - Stellung überführt wird, um den Energiebedarf des Gasheizofens möglichst niedrig zu halten. Dazu weist die Gasregelarmatur einen Sensor auf, über den der Betriebszustand des Hauptbrenners erfassbar ist. Dabei ist der Sensor derart mit dem thermoelektrischen Zündsicherungsventil verbunden, dass beim Wechsel des Betriebszustandes des Hauptbrenners von der Stellung "Ein" in die "Aus" - Stellung durch ein vom Sensor ausgesandtes Signal das thermoelektrische Zündsicherungsventil seine Geschlossenstellung einnimmt. WO 2005 088195 A1 offenbart den Oberbegriff des Anspruchs 1.
    Auch hier erfolgt keine Überprüfung der Zündung des Hauptbrenners mit den weiter oben genannten Nachteilen.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Überwachung der Zündung eines Gasgerätes, dessen Funktion über eine Gasregelarmatur gesteuert wird zu schaffen, bei dem die Gefahr der Ansammlung einer erhöhten Menge unverbrannten Gases im Brennraum vor der Zündung des Hauptbrenners verringert wird. Desweiteren soll ein sofortiger erneuter Zündversuch verhindert werden. Weiterhin soll die Gasregelarmatur einen möglichst einfachen Aufbau aufweisen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Damit wurde eine Lösung gefunden, mit der die weiter oben genannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt wurden. Dabei zeichnet sich die Lösung durch ihren einfachen Aufbau und ihre einfache Wirkungsweise aus.
  • Durch das damit verbundene Erlöschen der Zündflamme wird ein Nachzünden des bereits im Brennraum vorhandenen Gases trotz eines bereits geschlossenen Hauptventils verhindert und so die Sicherheit noch weiter erhöht.
    • Ausführungsbeispiel
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung der Zündung eines Gasgerätes und eine Gasregelarmatur zur Durchführung dieses Verfahrens nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführung einer Gasregelarmatur in geschnittener Darstellung in Offenstellung
  • Die in der Figur dargestellte beispielhafte erfindungsgemäße Gasregelarmatur ist ein Schalt- und Regelgerät, das vorzugsweise für den Einbau in einen gasbeheizten Kaminofen oder dergleichen bestimmt ist. Sie ermöglicht die Bedienung und Überwachung eines Brenners, indem die zum Brenner strömende Gasmenge gesteuert wird. Der Brenner besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Zündbrenner 1 und einem Hauptbrenner 2.
  • Die Gasregelarmatur besteht aus einem Gehäuse 3, das einen Gaseingang 4, einen Zündgasausgang 5 und einen Hauptgasausgang 6 aufweist. In dem Gehäuse 3 befinden sich die einzelnen Funktionseinheiten.
  • Zur Ansteuerung dient eine elektronische Steuereinheit 7, die sich in diesem Ausführungsbeispiel zusammen mit einer Spannungsquelle in einem separaten ortsunabhängigen Gehäuse einer Fernbedienung 8 befindet.
  • In der dargestellten Gasregelarmatur sind folgende Funktionseinheiten untergebracht:
    • Inbetriebnahme 9 mit Zündsicherungsventil 10 und Hauptventil 11
    • Steuerungseinheit 12 für die zum Hauptbrenner 2 strömende Gasmenge.
  • Dazu ist das Innere des Gehäuses 3 durch eine Trennwand 13 in verschiedene Räume unterteilt. Eine in der Trennwand 13 befindliche erste Öffnung 14 bildet einerseits zusammen mit einem Ventilteller 15 ein Hauptventil 11 und gehört andererseits zu einem Zündsicherungsventil 10. Das Zündsicherungsventil 10 wird durch einen thermoelektrischen Zündsicherungsmagneten 16 beeinflusst, der sich stromab des Gaseinganges 4 befindet. Über die elektronische Steuereinheit 7, sowie über ein der Zündflamme ausgesetztes Thermoelement 17 ist der thermoelektrische Zündsicherungsmagnet 16 erregbar.
  • In Strömungsrichtung hinter der Inbetriebnahme 9 befindet sich innerhalb des Gehäuses 3 ein zur Steuerungseinheit 12 zugehöriger Schalter 18, der in bekannter Weise so ausgeführt ist, dass durch in der Trennwand 13 befindliche weitere Öffnungen 22/23 eine modulierende Steuerung der zum Hauptgasausgang 6 strömenden Gasmenge mit sprungförmiger Ein- und Ausschaltung im Teillastbereich erfolgt.
  • Ein mit dem Schalter 18 in kraftschlüssiger Verbindung stehender und längsbeweglicher Stößel 19 ragt aus dem Gehäuse 3 heraus und ist mit einer nicht näher erläuterten, da für den Fachmann bekannten Antriebseinheit 20 verbunden. Die Ansteuerung der Antriebseinheit 20 erfolgt mittels der Fernbedienung 8 über die elektronische Steuereinheit 7.
  • Mit der elektronischen Steuereinheit 7 ist ein in unmittelbarer Nähe der Flammen des Hauptbrenners 2 angeordneter Sensor 21, der in diesem Ausführungsbeispiel temperaturempfindlich ist, verbunden.
  • Der Aufbau und die Wirkungsweise der Funktionseinheiten ist im übrigen dem Fachmann geläufig, so dass auf die Beschreibung weiterer Einzelheiten verzichtet werden kann.
  • Die Wirkungsweise der Gasregelarmatur ist wie folgt:
    Nach Inbetriebnahme und der damit erfolgten Zündung der Zündflamme kann über die Fernbedienung 8 und die elektronische Steuereinheit 7 die Antriebseinheit 20 zur Öffnung des Schalters 18 betätigt werden. Dabei werden die Offnungen 22 und 23 freigegeben und das Gas strömt über den Hauptgasausgang 6 zum Hauptbrenner 2 um durch die Zündflamme gezündet zu werden. Bei einer erfolgreichen Zündung brennen die Flammen mit einer Maximalhöhe, der Sensor 21 wird erwärmt und es erfolgt eine Rückmeldung an die elektronische Steuereinheit 7. Durch eine Betätigung der Antriebseinheit 20 kann die zum Hauptbrenner 2 strömende Gasmenge reguliert werden. Der Schalter 18 befindet sich nunmehr im modulierenden Bereich.
  • Tritt innerhalb einer vorgegebenen Zeit keine Zündung des Hauptbrenners 2 ein, weil sich durch Strömungsprobleme, beispielsweise durch eine unsachgemäße Anordnung von Holzimitaten in einem Kaminofen, im Bereich der Zündflamme noch kein zündfähiges Gas-Luft-Gemisch gebildet hat, nichtsdestotrotz jedoch bereits eine größere Gasmenge in den Brennraum eingeströmt ist, werden auf Grund der fehlenden Rückmeldung des Sensors 21 das Zündsicherungsventil 10 und das Hauptventil 11 durch die elektronische Steuereinheit 7 für eine vorgegebene Mindestzeit geschlossen, so dass die sich im Brennraum angesammelte Gasmenge verteilen/verflüchtigen kann. Nach Ablauf der Mindestzeit kann ein erneuter Versuch zur Inbetriebnahme erfolgen.
    • Aufstellung der Bezugszeichen
    • 1
    Zündbrenner
    2
    Hauptbrenner
    3
    Gehäuse
    4
    Gaseingang
    5
    Zündgasausgang
    6
    Hauptgasausgang
    7
    Elektronische Steuereinheit
    8
    Fernbedienung
    9
    Inbetriebnahme
    10
    Zündsicherungsventil
    11
    Hauptventil
    12
    Steuerungseinheit
    13
    Trennwand
    14
    Öffnung
    15
    Ventilteller
    16
    Zündsicherungsmagnet
    17
    Thermoelement
    18
    Schalter
    19
    Stößel
    20
    Antriebseinheit
    21
    Sensor
    22
    Öffnung
    23
    Öffnung

Claims (1)

  1. Verfahren zur Überwachung der Zündung eines Gasgerätes, insbesondere eines gasbeheizten Kaminofens, umfassend einen Hauptbrenner (2), zu dem ein Hauptgasstrom strömt, mit einem Zündbrenner (1) zur Zündung des Hauptbrenners (2) durch eine Zündflamme, und eine Gasregelarmatur zu dessen Bedienung und Überwachung, wobei die Gasregelarmatur für den Zündbrenner ein Zündsicherungsventil (10) sowie für den Hauptbrenner (2) ein Hauptventil (11) und einen Schalter (18) mit einer Antriebseinheit (20) zur Modulation des Hauptgasstromes umfasst, die über eine elektronische Steuereinrichtung (7) angesteuert werden, wobei das Zündsicherungsventil (10) einen thermoelektrischen Zündsicherungsmagneten (16) aufweist, der über ein der Zündflamme ausgesetztes Thermoelement (17) beeinflusst wird, und an dem Hauptbrenner (2) ein dessen Betriebszustand erfassender Sensor (21 angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betätigung der Antriebseinheit (20) die Öffnung des Hauptventils (11) derart aktivierbar wird, dass bei fehlender Rückmeldung des Sensors 21 bei nicht erfolgter Zündung des Hauptgasstromes im Hauptbrenner (2) innerhalb einer vorgegebenen Zeit das Hauptventil (11) und das Zündsicherungsventil (10) für einen ebenfalls vorgegebenen Zeitabschnitt wieder geschlossen wird und erst nach Ablauf einer Mindestzeit ein erneuter Versuch zur Inbetriebnahme erfolgt.
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