EP3203151A1 - Brennstoff-luft-mischeinrichtung für ein heizgerät - Google Patents

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EP3203151A1
EP3203151A1 EP16201672.9A EP16201672A EP3203151A1 EP 3203151 A1 EP3203151 A1 EP 3203151A1 EP 16201672 A EP16201672 A EP 16201672A EP 3203151 A1 EP3203151 A1 EP 3203151A1
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EP
European Patent Office
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fuel
needle
air
mixing device
opening
Prior art date
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Application number
EP16201672.9A
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English (en)
French (fr)
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EP3203151B1 (de
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Ewald Oesterle
Franz Schmuker
Markus Wacker
Albrecht Schaefer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP3203151A1 publication Critical patent/EP3203151A1/de
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Publication of EP3203151B1 publication Critical patent/EP3203151B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/007—Regulating fuel supply using mechanical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/008—Flow control devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/60—Devices for simultaneous control of gas and combustion air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
    • F23D14/64—Mixing devices; Mixing tubes with injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/14—Special features of gas burners
    • F23D2900/14481—Burner nozzles incorporating flow adjusting means

Definitions

  • the invention relates to a fuel-air mixing device in which a preferably gaseous fuel is supplied into the flowing air in the region of a constriction via at least one opening and a heater with such a fuel-air mixing device.
  • the invention also relates to a method for controlling a heater with such a fuel-air mixing device.
  • the EP2863125A1 shows and describes a fuel-air mixing device in the form of a venturi for a blower-assisted burner.
  • the air is sucked in by the blower and due to the negative pressure conditions in the area of the Venturi throat the gaseous fuel is sucked in automatically.
  • the fuel-air ratio is set via the position of the fuel supply opening. Heaters with such an arrangement are too limited in their ability to change the fuel-air ratio over a wide modulation range, for today's wishes.
  • the fuel-air mixing device with the features of the main claim has the advantage that the fact that the needle is adjustable in the fuel port, the regulation of the amount of fuel flowing the amount of fuel can take place by adjusting the needle. As a result, the position of the fuel opening in the bottleneck no longer needs to be changed to adjust the amount of fuel and can be fixed. This makes it possible to place the fuel outlet in the area with the lowest suction pressure and always introduce the fuel at high speed.
  • the fuel-air ratio through the needle can be set very precisely without restricting the large modulation range of the air flow.
  • This allows a quick and accurate adaptation to external boundary conditions, in particular fluctuations in the gas density and gas quality. So different fuel types can be supplied and optimized by adjusting the fuel port with the needle, the respective mixing ratio.
  • the features listed in the dependent claims advantageous refinements of the heater according to the main claim are possible. So it is advantageous if the position of the fuel opening in the bottleneck is adjustable. Thus, age-related changes to the geometric or fluidic conditions can be easily corrected. Also, manufacturing tolerances can be compensated in this way. In addition, so the air flow can be regulated, which allows in particular when using the fuel-air mixing device in a heater with a constant speed fan, the setting of the burner performance.
  • the once set fuel opening can be locked. This can, for example, directly after installation and the Calibration of the fuel-air mixing device in a heater in the factory done or locally, when the heater is installed.
  • the flow conditions improve.
  • the turbulence in the fuel flow is reduced.
  • the flow conditions further improve when the fuel port is designed so that the fuel is introduced centrally into the air flow.
  • the airfoil has a particularly stable symmetry, allowing the fuel to flow cleanly along the flowing air. Turbulence and turbulence are avoided by tearing flow lines and allows a particularly low-pressure flow.
  • a further improvement occurs when the adjustment of the needle can be automated.
  • a particularly advantageous actuator is an electric motor, this allows a fast and precise control and allows a compact, space-saving design.
  • the burner output can be adjusted by the fan power without changing the fuel-air ratio. This allows optimal and clean combustion over a very large modulation range. This is advantageous, for example, in well-insulated houses, as in such a low power value for the heating, but a high power value for the process water is needed. Ensuring the optimum mixing ratio is possible by adjusting the fuel opening with the needle. It is not necessary to adjust the introduced amount of fuel above the fuel pressure, such as by throttling the fuel supply in front of the fuel port, which would limit the modulation range.
  • a particularly large modulation range is achieved when the fuel is introduced into the airflow at maximum inflow velocity. This is made possible by a fuel which is available under a predetermined, in particular constant pressure, which is provided by a fuel regulating valve.
  • the heater has a sensor for determining a fuel / air ratio
  • the knowledge of the fuel / air ratio allows conclusions to be drawn as to the quality of the combustion. This information helps to optimize combustion.
  • a further improvement occurs when the heater has a control system which automatically adjusts the needle.
  • the heater can be operated with an optimum fuel-air ratio ensured by automatic control. In this way, the ease of use is increased and the occurrence of setting errors largely avoided.
  • a method of controlling the heater whereby a sensor determines at least one measured value and the control system adjusts the needle depending on the measured value, allows to ensure always optimal combustion under rapidly changing internal and external conditions.
  • FIG. 1 a section through a fuel-air mixing device 10 according to the invention is shown
  • FIG. 2 shows a view of the fuel-air mixing device 10 in a heater 12 according to the invention in the region of a constriction 14 of a venturi 16 is a fuel port 18 of a fuel nozzle 20, which is fastened by means of a connection holder 22.
  • the connection holder 22 consists of an annular element which comprises the fuel nozzle 20 and of which four equidistantly arranged Finger out, which are connected to the venturi 16.
  • an air opening 24 is formed between the venturi 16 and the fuel nozzle 20, through which in the environment existing air 26 (shown by an arrow) flows.
  • FIG. 3 shows that the air opening 24 is formed substantially annular.
  • the number of fingers of the connector holder 22 can be changed, with a smaller number saves material and ensures a better air supply. A larger number of fingers improves the mechanical stability of the connector holder 22. In particularly advantageous embodiments, the number of fingers is between three and twelve.
  • the connecting holder 22 is cylindrical and / or funnel-shaped, wherein the Venturi tube 16 and the fuel nozzle 20 are each enclosed in the opposite ends of the connecting holder 22 and the air supply is ensured by openings in the cylinder and / or funnel jacket.
  • a fuel 28 (shown by arrows) is directed through a fuel supply line 30 into a fuel chamber 32.
  • the fuel nozzle 20 and the fuel chamber 32 are made of a workpiece, in other variants, these are made of separate and fixed or detachably connected sections. In this way, the fuel nozzle 20 is adaptable to different Venturi tubes 16 with different geometries, wherein the same workpiece for the fuel chamber 32 is usable.
  • the fuel 28 is introduced via the fuel supply line 30 into the fuel chamber 32.
  • a negative pressure located on the side facing away from the fuel nozzle 20 side of the venturi 16 a negative pressure, so that the air 26 through the air opening 24 sucked and accelerated to the bottleneck 14.
  • the fuel 28 is introduced via the fuel nozzle 20 into the constriction 14 and sucked in the flow direction.
  • the exactly positioned by the connection holder 22 fuel port 18 is located at the position with the lowest negative pressure, so that the fuel 28 is sucked in at a high flow rate. This allows a high modulation of the burner performance at a constant fuel-air ratio.
  • the fuel nozzle 20 has a needle 34.
  • the needle is located on the longitudinal axis of the fuel nozzle 20. It is displaceable along this longitudinal axis.
  • the needle 34 tapers towards the fuel opening 18.
  • the opening cross section of the fuel opening 18 can be adjusted.
  • the needle diameter decreases linearly with the length, wherein the needle 34 is always arranged symmetrically about the longitudinal axis of the fuel nozzle 20. Therefore, in the embodiment, the opening cross section of the fuel opening 18 depends quadratically on the insertion depth of the needle 34.
  • the needle diameter varies nonlinearly along the length of the needle 34.
  • the amount of fuel 28 supplied may be accurately adjusted depending on the depth of insertion of the needle 26.
  • Fuel dosage and in particular allows an increase in the dosing accuracy without changing the displacement mechanism. This is especially for the cheap production and adaptation of different versions of the fuel-air mixing device 10 for use under different technical requirements of advantage, since only the profile of the needle 34 must be changed.
  • the geometry of the needle 34, in particular the needle tip, is optimized with regard to its flow properties.
  • the needle tip of the needle 34 has a peg-shaped adjusting body 38. In this way, a particularly laminar fuel influence in the air flow at the constriction 14 is ensured.
  • FIG. 4B illustrates an alternative geometry of an adjusting body 38.
  • the radius of the adjusting body 38 extends from the needle 34 starting initially linear, from a turning point, the radius of the adjusting body 38 decreases linearly.
  • the needle 34 is guided from the fuel nozzle 20 opposite direction to the fuel port 18. This design offers the advantage that an adjustment mechanism for the needle 34 can be arranged downstream of and / or in the venturi tube 16 in the flow direction. This allows a more compact design of the fuel-air mixing device 10th
  • the needle 34 is disposed at an angle to the axis of symmetry of the fuel nozzle 20 and / or decentralized. In this way, the fuel 28 becomes asymmetric in the air flow admitted, which increases the formation of turbulence and thus accelerates the mixing of air 26 and fuel 28.
  • a similar effect is achieved in variants with a fuel nozzle 20 arranged in a decentralized manner relative to the axis of symmetry of the venturi 16.
  • the position of the fuel nozzle 20 arranged centrally relative to the venturi 16 is fixed by the connection holder 22.
  • the position of the fuel nozzle 20 and thus the fuel port 18 is adjustable.
  • the degree of turbulence of the outflowing fuel 28 can be regulated.
  • the normal of the fuel opening 18 is arranged parallel to the axis of symmetry of the Venturi tube 16, so that the fuel is sucked in the direction of the air flow.
  • the normal of the fuel opening 18 at an angle between 0 ° and 45 ° relative to the axis of symmetry of the Venturi 16. In this way, the degree of turbulence and thus the mixing of the fuel-air mixture can be adjusted.
  • FIG. 5 A and B Variants are shown in which the immersion depth of the fuel nozzle 20 via a thread 36 is adjustable. It is in the in Figure 5 A variant shown, the Venturi 16 connected via a thread 36 with the connector holder 22. In the in FIG. 5B illustrated variant of the connector holder 22 and the fuel nozzle 20 are connected via a thread 36. In an embodiment not shown with two threads 36, the variants of the Figures 5 A and B combined, while the two threads 36 each for the rough setting and the fine adjustment of the position of the fuel nozzle 20 is provided.
  • the fuel nozzle 20 and / or the venturi 16 are slidably mounted relative to the connection holder and are or is fixed with a locking mechanism, such as a latch, a locking screw, a folding element or a magnetic closure.
  • a locking mechanism such as a latch, a locking screw, a folding element or a magnetic closure.
  • the axial positioning of the fuel nozzle 20 with actuators such as electric motors, linear motors, hydraulically or pneumatically. These actuators are directly or indirectly, such as threaded, connected to the fuel nozzle 20 and can also be used for the operation of a locking mechanism. All actuators and manually operated adjustment mechanisms can be used in combination.
  • the size and / or shape of the air opening 24 can be varied.
  • the sucked amount of air and / or the fuel-air ratio and / or the turbulence degree of the air 26 and the fuel 28 can be influenced.
  • the variably positionable configured fuel nozzle 20 can be locked. In this way, the setting of the fuel nozzle is protected from changes and manipulation.
  • the locking device can be realized for example in the form of a locking screw and / or a latching element and / or a folding element.
  • the locking device is closable, in particular sealable executed.
  • the adjustment of the opening cross-section of the fuel opening 18 takes place in the embodiment by the displacement of the needle 34 by means of an electric motor 40 (shown schematically in FIG FIG. 1 ).
  • the rotational movement of the electric motor 40 is transferred via a transmission in a longitudinal movement.
  • the position of the needle is controlled directly with a linear motor and / or pneumatically and / or hydraulically.
  • the needle is manually adjustable, for example via a thread or by a freely movable bearing with a locking mechanism. This is advantageous in applications in which an adjustment of the fuel opening is rarely necessary. Particularly advantageous are those variants in which the manually adjustable needle can be locked and the lock is designed to be closed, in particular sealable.
  • control of the opening cross-section of the fuel opening 18 via a variable in length needle 34 allows a particularly compact design of the fuel-air mixing device 10th
  • FIG. 6 schematically shows a heater 12, which has a fan 42, a burner 44 and a fuel-air mixing device 10.
  • the fuel 28 is supplied via the fuel supply line 30 of the fuel-air mixing device 10.
  • the fuel control valve 48 is configured in the embodiment to provide the fuel 28 at a predetermined, constant pressure regardless of its input pressure. It is particularly advantageous if the fuel 28 is regulated to a pressure equal to or substantially equal to the ambient pressure. In other variants, the fuel is adjusted to a value proportional to the ambient pressure. In further Variants of the fuel pressure is varied, matching the currently required heating power. This is particularly advantageous in variants in which the blower 42 is operated at constant power, since with the aid of the fuel control valve 48, the fuel flow and thus the burner output can be regulated.
  • the fuel 28 is mixed with the incoming air 26, sucked by the blower 42 and fed to the burner 44 via a feed hood 50.
  • the burner 44 is designed as a downflow burner, below which a heat exchanger 52 is arranged, to which a flow line 54 and a return line 56 is connected for heating water.
  • the exhaust gases are passed through an exhaust pipe 58 from the heat exchanger 52 via an exhaust outlet 60 to the outside.
  • a control system 62 which is connected via bus lines 64 to the fuel control valve 48, to the burner 44 and to the fuel-air mixing device 10 and has an external connection 66.
  • the external connection 66 can be connected to a control element, which allows setting and control of heater parameters and functions.
  • other components of the heater 12 are connected to the control system 62, such as the fan 42 for controlling the speed and / or a radio module for communication with external controls and controls.
  • the control system 62 wirelessly communicates with the heater components, preferably via a radio link.
  • FIG. 7 schematically illustrates the operation of the heater 10 according to the invention.
  • the fan 42 sucks on the invention
  • Fuel-air mixing device 10 a fuel-air mixture and delivers it via the feed hood 50 to the burner 44.
  • the fuel control valve 48 is mounted directly on the fuel chamber 32 of the fuel-air mixing device 10, which as an angle is executed. This allows a particularly space-saving arrangement in the heater 12. In this way, a particularly compact design of the heater 12 is possible.
  • the fuel control valve 48 and the fuel line 46 are arranged parallel or substantially parallel to the fuel nozzle 20. This is advantageous for use in elongate heaters 12 having a given maximum diameter.
  • the adjusting mechanism for the needle is partially or completely within the fuel chamber 32 and / or the fuel supply line 30 and / or from the fuel control valve 48 and / or the fuel line 46th
  • the fuel-air mixture burns with a flame 68, which is monitored by an ionization electrode 70.
  • the hot exhaust gases flow around the heat exchanger and are cooled by this.
  • the ionization electrode 70 measures the ionization current and sends this value to the control system 62. From the ionization current, the fuel-air ratio can be determined. Depending on ionization current, the control system 62 regulates the fuel-air ratio over the depth of insertion of the needle 34 to optimize combustion, such as emissions and efficiency.
  • sensors suitable for determining the fuel-air ratio are used instead of the ionization electrode, for example by measuring the residual oxygen (lambda probe), the carbon dioxide or carbon monoxide content in the exhaust gases as well as ultraviolet or infrared radiation in the flame 68.
  • the sensor or the sensors is / are mounted in / on the burner 44 and / or in / on the exhaust gas line 58 and / or in / on the exhaust gas outlet 60.
  • the ionization current is measured in the exemplary embodiment in the first step by means of the ionization electrode 70 and transmitted to the control system 62. If the ionization current deviates from a predetermined power-dependent value, the control system 62 changes the depth of insertion of the needle 34 in a second step so that the ionization current largely assumes the predetermined value. In this way, the operation of the heater 12 can be ensured with an optimum fuel-air ratio.
  • a sensor for determining the fuel-air ratio which measures no ionization current
  • a sensor for determining the residual oxygen (lambda probe) the carbon dioxide or carbon monoxide content in the exhaust gases, see above, is in first step by means of this sensor, the corresponding sensor measured value determined.
  • This sensor reading is used in the second step to adjust the insertion depth of the needle 34. If the sensor reading deviates from a predetermined, power-dependent value, the control system 62, in the second step, changes the depth of insertion of the needle 34 so that the sensor reading becomes substantially the predetermined value.
  • the fuel-air ratio is determined in an intermediate step by the control system 62 with the aid of stored characteristic maps from the ionization current or the sensor measured value and the burner output. If the fuel-air ratio deviates from a predetermined value at least with a defined deviation, in the second step, the insertion depth of the needle 34 is adjusted so that the fuel-air ratio largely assumes the predetermined value.
  • the ionization electrode 70 or the sensor transmits in the first step a plurality of ionization current measurements or sensor measured values to the control system 62 which determines therefrom the rate of change of the ionization current or of the sensor measurement variable or of the fuel-air ratio.
  • further measurement data are transmitted from further sensors to the control system 62 and taken into account for the adjustment of the adjustable needle 34.
  • the burner output is set to a defined value. This is advantageous in systems and / or parameter ranges where the burner output can not be assigned to an optimal ionization current or sensor measured value or where Burner power and ionization current or sensor reading can not be clearly assigned to a fuel-air ratio.
  • control system 62 adjusts the position of the fuel nozzle 20 in an intermediate step that may be performed before or after the third step.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (10) mit einem Luftöffnung (24), einer Engstelle (14), mindestens einer Brennstofföffnung (18) im Bereich der Engstelle (14) zum Zuführen von insbesondere gasförmigen Brennstoff (28) und ein Heizgerät (12) mit solch einer Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (10) sowie ein Verfahren zur Regelung eines Heizgeräts (12) mit solch einer Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (10). Es wird vorgeschlagen, dass die Brennstofföffnung (18) eine verstellbare Nadel (34) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung, bei der ein vorzugsweise gasförmiger Brennstoff in die strömende Luft im Bereich einer Engstelle über mindestens eine Öffnung zugeführt wird sowie ein Heizgerät mit einer solchen Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Regelung eines Heizgeräts mit einer solchen Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung.
    • Stand der Technik
  • Die EP2863125A1 zeigt und beschreibt eine Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung in der Form einer Venturi-Durchführung für einen Gebläse-unterstützten Brenner. Die Luftansaugung erfolgt durch das Gebläse und aufgrund der Unterdruckverhältnisse im Bereich der Venturi-Engstelle wird der gasförmige Brennstoff automatisch eingesaugt. Das Brennstoff-Luft-Verhältnis wird über die Position der Öffnung für die Brennstoffzufuhr eingestellt. Heizgeräte mit einer solchen Anordnung sind in ihrer Möglichkeit, das Brennstoff-Luft-Verhältnis über einen weiten Modulationsbereich zu verändern, für heutige Wünsche zu stark begrenzt.
    • Offenbarung der Erfindung Vorteile
  • Die erfindungsgemäße Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass dadurch, dass die Nadel in der Brennstofföffnung verstellbar ist, die Regelung der der strömenden Luft zugeführten Brennstoffmenge durch das Verstellen der Nadel stattfinden kann. Dadurch muss die Position der Brennstofföffnung in der Engstelle nicht mehr verändert werden, um die Brennstoffmenge einzustellen und kann fixiert werden. Das ermöglicht es, den Brennstoffaustritt in dem Bereich mit dem tiefsten Saugdruck zu platzieren und den Brennstoff stets mit hoher Geschwindigkeit einzuleiten.
  • Auf diese Weise kann das Brennstoff-Luft-Verhältnis durch die Nadel sehr präzise eingestellt werden ohne den großen Modulationsbereich des Luft-Flusses einzuschränken. Das ermöglicht eine schnelle und genaue Anpassung an äußere Randbedingungen, insbesondere an Schwankungen der Gasdichte und Gasqualität. So können unterschiedliche Brennstoffarten zugeführt werden und über die Einstellung der Brennstofföffnung mit der Nadel das jeweilige Mischungsverhältnis optimiert werden.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen des Heizgerätes nach dem Hauptanspruch möglich. So ist es von Vorteil, wenn die Position der Brennstofföffnung in der Engstelle einstellbar ist. So können altersbedingte Änderungen an den geometrischen oder strömungstechnischen Verhältnissen einfach korrigiert werden. Auch können auf diese Weise Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Zusätzlich kann so der Luftdurchfluss reguliert werden, was insbesondere bei einem Einsatz der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung in einem Heizgerät mit einem Gebläse mit konstanter Drehzahl die Einstellung der Brennerleistung ermöglicht.
  • Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die einmal eingestellte Brennstofföffnung arretiert werden kann. Dies kann zum Beispiel direkt nach dem Einbau und der Kalibrierung der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung in einem Heizgerät im Werk erfolgen oder aber vor Ort, wenn das Heizgerät aufgestellt wird.
  • Wird der Brennstoffaustritt mit der Nadel direkt über die Veränderung des Öffnungsquerschnitts der Brennstofföffnung eingestellt, so verbessern sich die Strömungsverhältnisse. Die Turbulenzen im Brennstoff-Fluss werden reduziert.
  • Die Strömungsverhältnisse verbessern sich weiter, wenn die Brennstofföffnung so ausgeführt ist, dass der Brennstoff zentrisch in die Luftströmung eingeleitet wird. Auf diese Weise hat das Strömungsprofil eine besonders stabile Symmetrie, was den Brennstoff sauber entlang der strömenden Luft fließen lässt. So werden Turbulenzen und Verwirbelungen durch abreißende Strömungslinien vermieden und eine besonders druckverlustarme Strömung ermöglicht.
  • Eine weitere Verbesserung tritt ein, wenn die Verstellung der Nadel automatisiert erfolgen kann. Dazu ist es vorteilhaft, die Nadel über einen Aktuator verstellen zu können. Ein besonders vorteilhafter Aktuator ist ein Elektromotor, dieser ermöglicht eine schnelle und präzise Ansteuerung und erlaubt eine kompakte, platzsparende Bauweise.
  • Für ein Heizgerät mit solch einer Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung ergeben sich darüber hinaus weitere Vorteile. Die Brennerleistung kann durch die Gebläseleistung eingestellt werden, ohne das Brennstoff-Luft-Verhältnis zu ändern. Das ermöglicht eine optimale und saubere Verbrennung über einen sehr großen Modulationsbereich. Das ist beispielsweise in gut gedämmten Häusern von Vorteil, da in solchen ein geringer Leistungswert für die Heizung, jedoch ein hoher Leistungswert für das Brauchwasser benötigt wird. Die Gewährleistung des optimalen Vermischungsverhältnisses ist dabei durch das Einstellen der Brennstofföffnung mit der Nadel möglich. Damit ist es nicht notwendig, die eingeführte Brennstoffmenge über den Brennstoffdruck einzustellen, etwa durch eine Drosselung der Brennstoffzufuhr vor der Brennstofföffnung, was den Modulationsbereich einschränken würde.
  • Ein besonders großer Modulationsbereich wird erreicht, wenn der Brennstoff mit maximaler Einströmgeschwindigkeit in die Luftströmung eingeleitet wird. Das wird durch einen unter einem vorbestimmten, insbesondere konstanten Druck bereitstehenden Brennstoff ermöglicht, welcher durch ein Brennstoffregelventil bereitgestellt wird.
  • Weist das Heizgerät einen Sensor zur Bestimmung eines Brennstoff-Luft-Verhältnisses auf, erlaubt die Kenntnis des Brennstoff-Luft-Verhältnisses Rückschlüsse auf die Qualität der Verbrennung. Diese Information hilft bei der Optimierung der Verbrennung.
  • Eine weitere Verbesserung tritt ein, wenn das Heizgerät ein Steuersystem aufweist, welches die Nadel automatisch verstellt. So kann das Heizgerät mit einem durch eine automatische Steuerung sichergestellten optimalen Brennstoff-Luft-Verhältnis betrieben werden. Auf diese Weise wird der Bedienkomfort erhöht und das Auftreten von Einstellungsfehlern weitestgehend vermieden.
  • Ein Verfahren zur Regelung des Heizgeräts, wobei ein Sensor mindestens einen Messwert bestimmt und das Steuersystem in Abhängigkeit vom Messwert die Nadel verstellt, erlaubt es, bei schnell veränderlichen inneren und äußeren Bedingungen eine stets optimale Verbrennung zu gewährleisten.
    • Zeichnungen
  • In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung sowie des erfindungsgemäßen Brenners dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
    • Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung,
    • Figur 2 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung in einem erfindungsgemäßen Heizgerät,
    • Figur 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Figur 1,
    • Figuren 4 A und B Varianten der erfindungsgemäßen Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung,
    • Figuren 5 A und B Varianten nach der Einzelheit V in Figur 1,
    • Figur 6 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Heizgeräts und
    • Figur 7 eine schematische Darstellung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Heizgeräts.
    Beschreibung
  • In Figur 1 ist ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 10 dargestellt, Figur 2 zeigt eine Ansicht der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 10 in einem erfindungsgemäßen Heizgerät 12. Im Bereich einer Engstelle 14 eines Venturirohrs 16 befindet sich eine Brennstofföffnung 18 einer Brennstoffdüse 20, welche mittels eines Verbindungshalters 22 befestigt ist. Im Ausführungsbeispiel besteht der Verbindungshalter 22 aus einem ringförmigen Element, welches die Brennstoffdüse 20 umfasst und von welchem vier äquidistant angeordnete Finger ausgehen, welche mit dem Venturirohr 16 verbunden sind. Auf diese Weise wird zwischen dem Venturirohr 16 und der Brennstoffdüse 20 eine Luftöffnung 24 ausgebildet, durch welche in der Umgebung vorhandene Luft 26 (dargestellt durch einen Pfeil) einströmt.
  • Figur 3 zeigt, dass die Luftöffnung 24 im Wesentlichen ringförmig ausgebildet ist.
  • In anderen Varianten kann die Zahl der Finger des Verbindungshalters 22 verändert werden, wobei eine kleinere Zahl Material einspart sowie eine bessere Luftversorgung gewährleistet. Eine größere Zahl an Fingern verbessert die mechanische Stabilität des Verbindungshalters 22. In besonders vorteilhaften Ausführungen liegt die Zahl der Finger zwischen drei und zwölf. In weiteren Ausführungen ist der Verbindungshalter 22 zylinder- und/oder trichterförmig ausgeführt, wobei das Venturirohr 16 und die Brennstoffdüse 20 jeweils in den gegenüberliegenden Enden des Verbindungshalters 22 eingefasst sind und die Luftzufuhr durch Öffnungen im Zylinder- und/oder Trichtermantel gewährleistet wird.
  • Ein Brennstoff 28 (dargestellt durch Pfeile) wird durch eine Brennstoffzuleitung 30 in eine Brennstoffkammer 32 geleitet. Im Ausführungsbeispiel sind die Brennstoffdüse 20 und die Brennstoffkammer 32 aus einem Werkstück gefertigt, in weiteren Varianten sind diese aus separaten und fest oder lösbar verbundenen Teilstücken gefertigt. Auf diese Weise ist die Brennstoffdüse 20 an verschiedene Venturirohre 16 mit unterschiedlichen Geometrien anpassbar wobei das gleiche Werkstück für die Brennstoffkammer 32 verwendbar ist.
  • Der Brennstoff 28 wird über die Brennstoffzuleitung 30 in die Brennstoffkammer 32 eingeleitet. Im für die erfindungsgemäße Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 10 vorgesehenen Einsatzumfeld, insbesondere in einem erfindungsgemäßen Heizgerät 12, welches unten näher erläutert wird, befindet sich an der von der Brennstoffdüse 20 abgewandten Seite des Venturirohrs 16 ein Unterdruck, so dass die Luft 26 durch die Luftöffnung 24 eingesaugt und bis zur Engstelle 14 beschleunigt wird. Der Brennstoff 28 wird über die Brennstoffdüse 20 in die Engstelle 14 eingeführt und in Strömungsrichtung angesaugt. Die durch den Verbindungshalter 22 exakt positionierte Brennstofföffnung 18 befindet sich an der Position mit dem tiefsten Unterdruck, so dass der Brennstoff 28 mit hoher Strömungsgeschwindigkeit angesaugt wird. Das ermöglicht eine hohe Modulation der Brennerleistung bei konstantem Brennstoff-Luft-Verhältnis.
  • Im Ausführungsbeispiel weist die Brennstoffdüse 20 eine Nadel 34 auf. Die Nadel befindet sich auf der Längsachse der Brennstoffdüse 20. Sie ist entlang dieser Längsachse verschiebbar. Die Nadel 34 verjüngt sich hin zur Brennstofföffnung 18. Dadurch ist durch das Verschieben der Nadel 34 der Öffnungsquerschnitt der Brennstofföffnung 18 einstellbar. Hier nimmt der Nadeldurchmesser linear mit der Länge ab, wobei die Nadel 34 stets symmetrisch um die Längsachse der Brennstoffdüse 20 angeordnet ist. Daher hängt im Ausführungsbeispiel der Öffnungsquerschnitt der Brennstofföffnung 18 quadratisch von der Eintauchtiefe der Nadel 34 ab.
  • In alternativen Ausführungsformen ändert sich der Nadeldurchmesser nichtlinear entlang der Länge der Nadel 34. Auf diese Weise kann die zugeführte Menge an Brennstoff 28 in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe der Nadel 26 exakt eingestellt werden. Das ermöglicht eine sehr präzise Umsetzung einer an die technischen Anforderungen angepassten Brennstoffdosierung und erlaubt insbesondere eine Erhöhung der Dosierungsgenauigkeit ohne den Verschiebungsmechanismus zu ändern. Das ist besonders für die günstige Fertigung und Anpassung von verschieden Ausführungen der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 10 für den Einsatz unter jeweils unterschiedlichen technischen Anforderungen von Vorteil, da hier lediglich das Profil der Nadel 34 geändert werden muss.
  • In weiteren Ausführungsformen ist die Geometrie der Nadel 34, insbesondere der Nadelspitze, hinsichtlich ihrer Strömungseigenschaften optimiert. In Figur 4 A weist die Nadelspitze der Nadel 34 einen zapfenförmigen Einstellkörper 38 auf. Auf diese Weise wird ein besonders laminarer Brennstoffeinfluss in die Luftströmung an der Engstelle 14 gewährleistet.
  • Figur 4 B illustriert eine alternative Geometrie eines Einstellkörpers 38. Hier weitet sich der Radius des Einstellkörpers 38 von der Nadel 34 ausgehend zunächst linear auf, ab einem Wendepunkt nimmt der Radius des Einstellkörpers 38 linear ab. Weiterhin wird in dieser Ausführungsform die Nadel 34 aus der der Brennstoffdüse 20 entgegengesetzten Richtung an die Brennstofföffnung 18 geführt. Diese Konstruktion bietet den Vorteil, dass ein Verstellmechanismus für die Nadel 34 in Strömungsrichtung hinter dem und/oder im Venturirohr 16 angeordnet werden kann. Dies ermöglicht eine kompaktere Bauform der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 10.
  • In anderen Varianten ist die Nadel 34 in einem Winkel zur Symmetrieachse der Brennstoffdüse 20 und/oder dezentral angeordnet. Auf diese Weise wird der Brennstoff 28 asymmetrisch in die Luftströmung eingelassen, was die Bildung von Turbulenzen verstärkt und somit die Vermischung von Luft 26 und Brennstoff 28 beschleunigt.
  • Ein ähnlicher Effekt wird in Varianten mit relativ zur Symmetrieachse des Venturirohrs 16 dezentral angeordneter Brennstoffdüse 20 erzielt. Im Ausführungsbeispiel ist die Position der relativ zum Venturirohr 16 zentral angeordneten Brennstoffdüse 20 durch den Verbindungshalter 22 fixiert. In anderen Varianten ist die Position der Brennstoffdüse 20 und damit der Brennstofföffnung 18 einstellbar ausgebildet. So kann in Varianten mit relativ zur Symmetrieachse des Venturirohrs 16 verschiebbarer und dezentral angeordneter Brennstoffdüse 20 mit der Eintauchtiefe der Turbulenzgrad des ausströmenden Brennstoffes 28 reguliert werden.
  • Im Ausführungsbeispiel ist die Normale der Brennstofföffnung 18 parallel zur Symmetrieachse des Venturirohrs 16 angeordnet, so dass der Brennstoff in Richtung der Luftströmung eingesaugt wird. In anderen Varianten weist die Normale der Brennstofföffnung 18 einen Winkel zwischen 0° und 45° relativ zur Symmetrieachse des Venturirohrs 16 auf. Auf diese Weise kann der Turbulenzgrad und damit die Vermischung der Brennstoff-Luft-Mischung eingestellt werden.
  • In den Figuren 5 A und B sind Varianten dargestellt, in welchen die Eintauchtiefe der Brennstoffdüse 20 über ein Gewinde 36 einstellbar ist. Dabei ist in der in Figur 5 A gezeigten Variante das Venturirohr 16 über ein Gewinde 36 mit dem Verbindungshalter 22 verbunden. In der in Figur 5 B dargestellten Variante werden der Verbindungshalter 22 und die Brennstoffdüse 20 über ein Gewinde 36 verbunden. In einer nicht gezeigten Ausführungsform mit zwei Gewinden 36 sind die Varianten aus den Figuren 5 A und B kombiniert, dabei sind die beiden Gewinde 36 jeweils für die grobe Einstellung und die Feinjustierung der Position der Brennstoffdüse 20 vorgesehen.
  • In anderen, nicht dargestellten Varianten sind die Brennstoffdüse 20 und/oder das Venturirohr 16 relativ zum Verbindungshalter verschiebbar gelagert und werden oder wird mit einem Feststellmechanismus, etwa einem Rastverschluss, einer Feststellschraube, ein Klappelement oder einem Magnetverschluss, fixiert. Dabei kann die axiale Positionierung der Brennstoffdüse 20 mit Aktuatoren wie Elektromotoren, Linearmotoren, hydraulisch oder pneumatisch eingestellt werden. Diese Aktuatoren sind direkt oder indirekt, etwa durch ein Gewinde, mit der Brennstoffdüse 20 verbunden und können auch für die Betätigung eines Feststellmechanismus eingesetzt werden. Alle Aktuatoren und manuell betriebenen Verstellmechanismen sind in Kombination einsetzbar.
  • Durch die Veränderung der Eintauchtiefe der Brennstoffdüse 20 kann die Größe und/oder Form der Luftöffnung 24 variiert werden. So kann die eingesaugte Menge der Luft und/oder das Brennstoff-Luft-Verhältnis und/oder der Turbulenzgrad der Luft 26 und des Brennstoffs 28 beeinflusst werden.
  • In weiteren, nicht gezeigten Ausführungsformen ist die variabel positionierbar ausgestaltete Brennstoffdüse 20 arretierbar. Auf diese Weise wird die Einstellung der Brennstoffdüse vor Veränderungen und Manipulationen geschützt. Die Arretiereinrichtung kann beispielsweise in der Form einer Feststellschraube und/oder eines Rastelements und/oder eines Klappelements realisiert sein. In weiteren Ausführungen ist die Arretiereinrichtung verschließbar, insbesondere plombierbar, ausgeführt. Die Einstellung des Öffnungsquerschnitts der Brennstofföffnung 18 erfolgt im Ausführungsbeispiel durch das Verschieben der Nadel 34 mittels eines Elektromotors 40 (schematisch dargestellt in Figur 1). Dabei wird die Drehbewegung des Elektromotors 40 über ein Getriebe in eine Längsbewegung überführt. In anderen Varianten wird die Position der Nadel direkt mit einem Linearmotor und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch geregelt. In anderen Ausführungen ist die Nadel manuell einstellbar, etwa über ein Gewinde oder durch eine frei verschiebbare Lagerung mit einem Feststellmechanismus. Das ist in Einsatzbereichen von Vorteil, in welchen eine Anpassung der Brennstofföffnung nur selten nötig ist. Besonders vorteilhaft sind dann solche Varianten, in denen die manuell einstellbare Nadel arretierbar ist und die Arretierung verschließbar, insbesondere plombierbar ausgestaltet ist.
  • In anderen Varianten erfolgt die Regelung des Öffnungsquerschnitts der Brennstofföffnung 18 über eine in ihrer Länge veränderbaren Nadel 34. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Bauform der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 10.
  • Figur 6 zeigt schematisch ein Heizgerät 12, das ein Gebläse 42, einen Brenner 44 und eine Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 10 aufweist. Über eine Brennstoffleitung 46 und ein Brennstoffregelventil 48 wird der Brennstoff 28 über die Brennstoffzuleitung 30 der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 10 zugeführt. Das Brennstoffregelventil 48 ist im Ausführungsbeispiel so aufgebaut, dass es den Brennstoff 28 unabhängig von seinem Eingangsdruck auf einen vorbestimmten, konstanten Druck bereitstellt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Brennstoff 28 auf einem dem Umgebungsdruck gleichenden oder im Wesentlichen gleichenden Druck geregelt wird. In anderen Varianten wird der Brennstoff auf einen zum Umgebungsdruck proportionalen Wert eingestellt. In weiteren Varianten wird der Brennstoffdruck variiert, passend zur aktuell benötigten Heizleistung. Das ist besonders bei Varianten, in denen das Gebläse 42 mit konstanter Leistung betrieben wird, von Vorteil, da so mit Hilfe des Brennstoffregelventils 48 der Brennstoff-Fluss und somit die Brennerleistung geregelt werden kann.
  • In der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 10 wird der Brennstoff 28 mit der einströmenden Luft 26 vermischt, von Gebläse 42 angesaugt und über eine Zuführhaube 50 dem Brenner 44 zugeführt. Im Ausführungsbeispiel ist der Brenner 44 als Fallstrom-Brenner ausgeführt, unterhalb dessen ein Wärmetauscher 52 angeordnet ist, an dem eine Vorlaufleitung 54 und eine Rücklaufleitung 56 für Heizwasser angeschlossen ist. Die Abgase werden durch eine Abgasleitung 58 von dem Wärmetauscher 52 über einen Abgasauslass 60 nach außen geleitet.
  • Weiterhin ist im Heizgerät 12 ein Steuersystem 62 welches über Busleitungen 64 mit dem Brennstoffregelventil 48, mit dem Brenner 44 und mit der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 10 verbunden ist sowie eine Außenverbindung 66 aufweist. Die Außenverbindung 66 ist an ein Bedienelement anschließbar, welches eine Einstellung und Steuerung von Heizgeräteparametern und -funktionen ermöglicht. In anderen Varianten sind weitere Komponenten des Heizgeräts 12 an das Steuersystem 62 angeschlossen, etwa das Gebläse 42 zur Regelung der Drehzahl und/oder ein Funkmodul zur Kommunikation mit externen Bedien- und Steuerelementen. In anderen Ausführungsformen kommuniziert das Steuersystem 62 drahtlos mit den Heizgerätkomponenten, bevorzugt über eine Funkverbindung.
  • Figur 7 stellt schematisch die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Heizgeräts 10 dar. Das Gebläse 42 saugt über die erfindungsgemäße Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 10 ein Brennstoff-Luft-Gemisch an und fördert es über die Zuführhaube 50 zum Brenner 44. In der hier gezeigten Ausführung ist das Brennstoffregelventil 48 direkt an der Brennstoffkammer 32 der Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung 10 angebracht, welche als Winkelstück ausgeführt ist. Dies erlaubt eine besonders platzsparende Anordnung im Heizgerät 12. Auf diese Weise wird eine besonders kompakte Bauform des Heizgeräts 12 ermöglicht.
  • In anderen Varianten ist das Brennstoffregelventil 48 und die Brennstoffleitung 46 parallel oder im Wesentlichen parallel zur Brennstoffdüse 20 angeordnet. Das ist für den Einsatz in langgestreckten Heizgeräten 12 mit einem vorgegebenen maximalen Durchmesser von Vorteil. In diesen Varianten befindet sich der Verstellmechanismus für die Nadel teilweise oder vollständig innerhalb der Brennstoffkammer 32 und/oder der Brennstoffzuleitung 30 und/oder von dem Brennstoffregelventil 48 und/oder der Brennstoffleitung 46.
  • An der Unterseite des Brenners 44 verbrennt das Brennstoff-Luft-Gemisch mit einer Flamme 68, welche mit einer Ionisationselektrode 70 überwacht wird. Die heißen Abgase umströmen den Wärmetauscher und werden von diesem abgekühlt. Die lonisationselektrode 70 misst den Ionisationsstrom und sendet diesen Wert an das Steuersystem 62. Aus dem Ionisationsstrom ist das Brennstoff-Luft-Verhältnis bestimmbar. Abhängig von Ionisationsstrom regelt das Steuersystem 62 über die Eintauchtiefe der Nadel 34 das Brennstoff-Luft-Verhältnis um die Verbrennung zu optimieren, etwa bezüglich Emissionen und Wirkungsgrad.
  • In anderen Varianten werden an Stelle der lonisationselektrode andere für die Ermittlung des Brennstoff-Luft-Verhältnisses geeignete Sensoren eingesetzt, zum Beispiel durch die Messung des Restsauerstoff-(Lambdasonde), des Kohlendioxid- oder des Kohlenmonoxidgehalts in den Abgasen sowie von Ultraviolett- oder Infrarotstrahlung in der Flamme 68. Auch die beliebige Kombination aller aufgeführten Messverfahren zur Bestimmung des Brennstoff-Luft-Verhältnisses wird verwendet. Dazu ist bzw. sind der Sensor bzw. die Sensoren im/am Brenner 44 und/oder in/an der Abgasleitung 58 und/oder in/an dem Abgasauslass 60 angebracht.
  • Andere Ausführungsformen weisen weitere Sensoren auf, etwa Temperaturfühler und/oder Vibrationssensoren und/oder Spektrometer, welche weitere Verbrennungsparameter an das Steuersystem 62 melden und eine weitergehende Überwachung des Verbrennungsprozesses erlauben. In weiteren Varianten ist der die Eintauchtiefe der Brennstoffdüse 20 einstellende Aktuator über eine Busleitung 64 mit dem Steuersystem verbunden. Auf diese Weise kann die Position der Brennstofföffnung 18 in der Engstelle 14 automatisiert justiert werden.
  • In einem Verfahren zur Regelung eines erfindungsgemäßen Heizgeräts 12 wird im Ausführungsbeispiel im ersten Schritt mittels der lonisationselektrode 70 der Ionisationsstrom gemessen und an das Steuersystem 62 übermittelt. Weicht der Ionisationsstrom von einem vorbestimmten, leistungsabhängigen Wert ab, ändert das Steuersystem 62 in einem zweiten Schritt die Eintauchtiefe der Nadel 34 so, dass der Ionisationsstrom weitgehend den vorbestimmten Wert annimmt. Auf diese Weise kann der Betrieb des Heizgeräts 12 mit einem optimalen Brennstoff-Luft-Verhältnis sichergestellt werden.
  • In Varianten mit einem Sensor zur Ermittlung des Brennstoff-Luft-Verhältnisses, der keinen Ionisationsstrom misst, beispielweise ein Sensor zur Bestimmung des Restsauerstoff- (Lambdasonde), des Kohlendioxid- oder des Kohlenmonoxidgehalts in den Abgasen, siehe oben, wird im ersten Schritt mittels dieses Sensors der entsprechende Sensormesswert ermittelt. Dieser Sensormesswert wird im zweiten Schritt zur Einstellung der Eintauchtiefe der Nadel 34 verwendet. Weicht der Sensormesswert von einem vorbestimmten, leistungsabhängigen Wert ab, ändert das Steuersystem 62 im zweiten Schritt die Eintauchtiefe der Nadel 34 so, dass der Sensormesswert weitgehend den vorbestimmten Wert annimmt.
  • In einem alternativen Verfahren wird in einem Zwischenschritt durch das Steuersystem 62 mit Hilfe von abgespeicherten Kennfeldern aus dem Ionisationsstrom bzw. dem Sensormesswert und der Brennerleistung das Brennstoff-Luft-Verhältnis bestimmt. Weicht das Brennstoff-Luft-Verhältnis von einem vorbestimmten Wert mindestens mit einer definierten Abweichung ab, wird in zweiten Schritt die Eintauchtiefe der Nadel 34 so eingestellt, dass das Brennstoff-Luft-Verhältnis weitgehend den vorbestimmten Wert annimmt.
  • In alternativen Varianten übermittelt die lonisationselektrode 70 bzw. der Sensor im ersten Schritt mehrere Ionisationsstrommessungen bzw. Sensormesswerte an das Steuersystem 62 welches daraus die Änderungsgeschwindigkeit des Ionisationsstromes bzw. der Sensormessgröße bzw. des Brennstoff-Luft-Verhältnisses ermittelt. In anderen Ausführungsvarianten werden im ersten Schritt weitere Messdaten von weiteren Sensoren an das Steuersystem 62 übermittelt und für das Justieren der verstellbaren Nadel 34 berücksichtigt.
  • In alternativen Verfahren wird vor dem ersten Schritt die Brennerleistung auf einen definierten Wert eingestellt. Das ist in Systemen und/oder Parameterbereichen von Vorteil, wo sich die Brennerleistung nicht einem optimalen Ionisationsstrom bzw. Sensormesswert zuordnen lässt bzw. wo sich Brennerleistung und Ionisationsstrom bzw. Sensormesswert nicht eindeutig einem Brennstoff-Luft-Verhältnis zuordnen lassen.
  • In weiteren Varianten stellt das Steuersystem 62 in einem Zwischenschritt, der vor oder nach dem dritten Schritt ausgeführt werden kann, die Position der Brennstoffdüse 20 ein.

Claims (12)

  1. Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (10) mit einer Luftöffnung (24), einer Engstelle (14), mindestens einer Brennstofföffnung (18) im Bereich der Engstelle (14) zum Zuführen von insbesondere gasförmigen Brennstoff (28), dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstofföffnung (18) eine verstellbare Nadel (34) aufweist.
  2. Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Brennstofföffnung (18) in der Engstelle (14) einstellbar ist.
  3. Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Brennstofföffnung (18) in der Engstelle (14) arretierbar ist.
  4. Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Nadel (34) der Öffnungsquerschnitt der Brennstofföffnung (18) einstellbar ist.
  5. Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstofföffnung (18) so ausgestaltet ist, dass der Brennstoff (28) zentrisch in die Luftströmung eingeleitet wird.
  6. Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadel (34) über einen Aktuator verstellbar ist.
  7. Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadel (34) über einen Elektromotor (40) verstellbar ist.
  8. Heizgerät (12) mit einem von einem Gebläse (42) unterstützten Brenner (44), einer Brennstoff-Luft-Mischeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die über eine Brennstoffzuleitung (30) strömender Luft (26) insbesondere gasförmigen Brennstoff (28) zuführt.
  9. Heizgerät (12) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Brennstoffregelventil (48) den Brennstoff (28) auf einem vorbestimmbaren, insbesondere konstanten, Druck bereitstellt.
  10. Heizgerät (12) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgerät (12) mindestens einen Sensor zur Bestimmung eines Brennstoff-Luft-Verhältnisses aufweist.
  11. Heizgerät (12) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuersystem (62) die Nadel (34) automatisch verstellt.
  12. Verfahren zur Regelung eines Heizgeräts (12) nach Anspruch 11 in Verbindung mit Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor mindestens einen Messwert bestimmt und das Steuersystem (62) in Abhängigkeit vom Messwert die Nadel (34) verstellt.
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