NO833534L - Flammekontrollsystem for varmeveksler - Google Patents

Description

De fleste ovner og spesielt gassfyrte og oljefyrte ovner og lignende oppvarmingsenheter frembringer varme ved at brennstoff tilføres en brenner i eller nær tilknyttet en varmeveksler. Varmeveksleren og dermed tilknyttet varmefordelingssystem, hvis et sådant finnes, fordeler eller setter på annen måte varmeenergien til nyttig bruk. Men i de fleste slike enheter brennes brennstoffet kontinuerlig i hver varmebehovssyklus med det resultat at varmen frembringes hurtigere enn den kan brukes, eller absorberes og sirkuleres til nyttig bruk. Analyse og forskning indikerer at i de fleste slike tidligere varmesyste-mer blir minst 30%, og ofte så mye som 50% eller mer av varmeenergien som frembringes av oppvarmingssystemet ikke satt til nyttig bruk og kastes således bort og mistes, f.eks. gjennom skorsteinspipen og lignende. Dette forekommer øyensynlig fordi nåværende kjente varmevekslere og deres tilknyttede fordelings-systemer ikke kan lede eller sirkulere varmen til nyttig bruk så raskt som varmen frembringes av brennstoffet som brennes kontinuerlig.

De fleste slike nåværende kjente varmesysterner, og spesielt boligoppvarmingssysterner, settes "PÅ" og "AV" i det som kjennetegnes som en "varmebehovssyklus" som styres av en eller flere temperatursamsvarende termostatbrytere eller andre AV-PÅ brytere, f.eks. plassert i det rommet som varmen skal ledes til som f.eks. rommene i en bolig.

Vanligvis blir, såsnart en varmebehovssyklus er initiert, brennstoff matet til én eller flere brennere hvor brennstoffet antennes i en flamme-PÅ-status for å varme opp den tilstøtende varmeveksleren. Etter initiering fortsetter brennstoffstrømmen til brenneren og flamme-PÅ-syklusen inntil varmebehovssyklusen termineres ved hjelp av kontrollbryteren. Varmebehovssyklusen termineres f.eks. i samsvar med en termostat, i samsvar med en tidssyklus, i samsvar med en manuelt styrt bryter eller i samsvar med en kombinasjon av slike styreorganer. Ingen nåværende systemer som med avbrudd stopper og starter brennstoffstrømmen og dermed flammen under en enkel varmebehovssyklus er kjent.

Det postuleres nå at ved å anordne avvekslende TElamme-PÅ" og "flamme-AV" perioder i løpet av en enkelt flammebehovssyk-lus vil slike flamme-PÅ- og flamme-AV-sykler kunne være i samsvar med f.eks. temperaturen ved varmeveksleren eller i varme fordelingssystemet, eller i samsvar med andre miljømessige endringer som forårsakes av varmeveksleren eller fordelings-systemet i løpet av en varmebehovssyklus. Slike flamme-AV-og flamme-PÅ-sykluser tillater at totalvarmemengden som frembringes i løpet av en varmebehovssyklus reduseres, at den nyttig-gjorte varmemengden maksimeres og at mengden forbrent brennstoff reduseres med en tilsvarende reduksjon i driftskostnadene.

Den foreligge oppfinnelsen overvinner nåværende kjente innretningers mangler ved at den utstyres med nyhetlige styrekretser som innbefatter miljøsamsvarende midler. Slike miljø-samsvarende midler kan plasseres på forskjellige steder innbe-fattet varmevekslerenhetens varmevekslers generelle område eller i det tilknyttede varmefordelingsnettet eller retursystemet. De miljøsamsvarende midlene er koblet i serie mellom oppvarmingssystemets hovedkontrollbryter, som f.eks. en termostat plassert i området som skal oppvarmes og brennstoffventilen som styrer strømmen av brennstoff til enhetens brenner. De miljøsamsvarende midlene kan enten være uavhengig av eller koblet i parallell med enhetens varmesirkulasjonsanordning hvis sådan finnes hvor denne varmesirkulasjonsenheten er tilknyttet varmeveksleren. En slik varmesirkuleringsenhet kan f.eks.

være en vifte eller en fluidpumpe. Varmefordelingssystemer som utnytter tyngdekraften krever ikke nødvendigvis en sirkulasjonsinnretning. Som beskrevet mer utførlig nedenfor så styrer den foreliggende oppfinnelses styrekretser virkningen til oppvarmingsenhetens brennstoffventil for å skape en intermittent oppvarmingsflamme, eller flamme-PÅ-, flamme-AV-sykluser i samsvar med miljøendringer ved varmeveksleren, varmeforde-lingsnettverket eller retursystemet i løpet av hver varmebehovssyklus.

Det er derfor den foreliggende oppfinnelsens formål, særtrekk og fordel at den tilveiebringer en ny og forbedret varme-vekslerstyrekrets som overvinner tidligere kjent teknikks før-nevnte og andre ulemper.

Et annet og videre formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en meget enkel, men samtidig meget effektiv forbedring i forhold til alle lignende innretninger og systemer ifølge tidligere kjent teknikk.

Disse og andre formål med den foreliggende oppfinnelsen vil klargjøres for den som har kjenskap til faget ved hjelp av den følgende detaljerte beskrivelse.

De medfølgende tegningene viser komplette foretrukne ut-førelser av den foreliggende oppfinnelsen i henhold til det som for tiden ansees å være de beste praktiske anvardelsesprinsip-pene og hvori: Fig. 1 er en skjematisk fremstilling av en typisk ovn og et typisk varmefordelingssystem av den typen hvori den foreliggende oppfinnelsen kan nyttiggjøres;

fig. 2 er et eksempel på karakteristisk skjema og blokk-diagram av beslektet nåværende kjent teknikk, og

fig. 3 og 4 er kombinerte styrings- og krets-skjemaer for oppvarmingssystemer hvori foretrukne utførelser av den foreliggende oppfinnelsens kretser er innarbeidet hvori miljø-følemidlene er tilknyttet varmeveksleren.

Fig. 5 og 6 er kombinerte styrings- og krets-skjemaer for oppvarmingssystemer hvori en annen av den foreliggende oppfinnelsens foretrukne utførelser av kretser og systemer er innarbeidet hvori miljøfølemidler er plassert i eller i nær til-knytning til varmefordelingssystemet.

Det vises nå til tegningene hvori det i fig. 1 er vist en typisk ovnsvarmevekslerenhet og et typisk varmefordelingssystem av den art hvori den foreliggende oppfinnelsen kan nyt-tiggjøres. Et slik ovnssystem 2 som vist i skyggelagt tegning omfatter typisk én eller flere brennere 4 sammenstilt med en varmevekslerenhet 6. Brennstoffstrømmen til brenner 4 styres av brennstoffventilbryteren og brennstoffventilkrets 7. Varme-sirkulas jonsanordningen 8 forårsaker at varme fra varmeveksler 6 fordeles gjennom kappen 9 til de områder som skal' oppvarmes ved hjelp av varmefordelingsnettet 10. Fluider som skal varmes kommer til eller returnerer til området rundt varmeveksler 6 ved hjelp av fluidretursystem 12. Forbrenningsprodukter og ikke fordelt varme går ut av systemet gjennom røkrør 14. Varmebehovssyklusen til et slikt system styres vanligvis av en enkelt kontrollbryter 16 som f.eks. en termostat. Som beskrevet i større detalj nedenfor er miljøsamsvarskretsen 18 anordnét

i den foreliggende oppfinnelsen mellom bryter 16 og brenner 4.

Systemet, som er vist skjematisk, er et gassfyrt varmluft-sirkulasjonssystem som omfatter en blåsevifte. Men hva den foreliggende oppfinnelsen angår kan systemet brenne et hvilket som helst brennstoff i fluidform som kan styres ved hjelp av en ventil, som f.eks. olje eller gass, og nettet og returlinjen for fordeling av varme kan sirkulere luft, damp, varmt vann eller et hvilket som helst annet varmevekslerfluid med helt vanlige modifikasjoner. Varmeveksler 6 kan være en kasse med styreplater, en varmtvannstank, en kjele eller lignende. Varme-sirkulas jonsanordning 8 kan være en vifte eller en pumpe. Varmefordelingsnettet 10 og returlinjen 12 kan være kanaler eller, med forbindelse mellom dem, rør. Kontrollbryter 16 kan være en termostat, et tidsur, en manuelt eller mekanisk operert bryter, men den er utenfor og vanligvis ikke sammenstilt med ovn 2, varmeveksler 6 eller varmefordelings- og retur-system 10 og 12.

Det vises nå til fig. 2 hvor det er vist et kjent varme-system med en kjent styrekrets 20 som har en termostat- eller annen kontroll-bryter 16, normalt lukket (operativ) brennstoffventilkrets 7 som styrer brennstoffstrømmen til brenner 4, normalt lukket høyvarmesamsvarende grensebrytermidler 22 og normalt åpen lawarmesamsvarende sirkulasjonsstyremidler 24 hvor de sistnevnte to elementene er plassert nær skjematisk vist varmeveksler 6. Alle disse elementene er forbundet med og drives av en eller flere vanlige kraftkilder (ikke vist) . Normalt lukket høyvarmesamsvarende midler 22 vil åpne for å stenge brennstoffventil 7 som svar på en forutbestemt for høy temperatur ved varmeveksler 6, mens normalt åpen lawarmesamsvarende midler 24 lukker for å skru på sirkulasjonsanordning 8 så snart et forutbestemt minimum av varme er oppnådd ved varmeveksler 6.

I bruk vil et signal fra kontrollbryter 16 lukke og slik forårsake at brennstoff enten passerer forbi eller gjennom brennstoffventilkrets 7, gjennom brennstofflinje 26 til brenner 4 nær varmeveksler 6. Brennstoffet antennes for en brenner-PÅ-syklus ved brenner 4, f.eks. ved hjelp av en pilotflamme, ikke vist, og brennes for å øke temperaturen i varmeveksler 6. Skjematisk vist varmevekslerelement 6 som er et eksempel på den typen som brukes i kjente oppvarmingssystemer er tilknyttet varmefordelingsnett 10 (ikke vist i fig. 2, men se fig. 1) for å fordele varmen over hele det området som oppvarmingssystemet betjener. Dette oppnås ved hjelp av sirkulasjonsinnretning 8 som flytter fluider (luft , vann, etc.) rundt eller gjennom veksler 6 hvor fluidene varmes opp og deretter fraktes ved hjelp av nett 10 gjennom hele området som betjenes av oppvarmingssystemet. Men ved bruk av slike kjente systemer brennes brennstoff kontinuerlig gjennom hele varmebehovssyklusen så snart en flamme-PÅ-sekvens startes ved å lukke kontrollbryter 16 hvorpå brennstoff flyter gjennom ventil 7 til brenner 4.

Den foreliggende oppfinnelse er forskjellig fra dette hittil kjente. I en forenklet utførelse av den foreliggende oppfinnelse som er vist skjematisk og styringsmessig ved hjelp av fig. 3 er den normalt åpne hovedtermostat- eller kontroll-bryter 16, normalt åpen brennstoffventilkrets 7, varmeveksler 6, normalt lukket høyvarmesamsvarende grensekontrollinnretning 22 og normalt åpen lawarmesamsvarende sirkulasjonskontrollmidler 24 koblet slik at de tilveiebringer en vanlig styrekrets på en hvilken som helst velkjent måte, f.eks. lignende den hittil kjente som er vist i fig. 2. Hovedkontroll 16, brennstoffventilkrets 7 og høyvarmebryter 22 er koblet i serie med en kon-vensjonell vanligvis lavspent strømkilde (ikke vist) på en måte som hittil er velkjent. Sirkulasjonsinnretning 8 er vanligvis koblet til en høyspent (husholdningsspenning) energikilde (ikke vist) og aktiveres som svar på lukking av en normalt åpen lav-varmesamsvarende kontrollbryter 24. Men som en forbedring i følge den foreliggende oppfinnelse er det i denne utførelsen anordnet en normalt åpen miljøsamsvarende bryter, i-dette til-fellet temperatursamsvarende kontroll 30. Temperatursamsvarende bryter 30 får energi f.eks. fra transformator 32 hvori primær-spolen 33 er i parallell med lavgrensebryter 24. Temperatursamsvarende bryter 30 er også operativt forbundet med reléspole 34 som styrer normalt lukket relébryter 36 som vist i fig. 3. Selvom det ikke kan ses direkte av fig. 3 så er temperatursamsvarende innretning 30 fortrinnsvis fysisk plassert nær eller montert i varmeveksler 6 slik at den kan detektere temperatur-endringer i eller ved varmeveksler 6.

I bruk som ved allerede kjent teknikk slutter hovedbryter eller termostat 16 når den er skrudd på (lukket) med en krets gjennom normalt lukket relé 36 slik at brennstoffventilkrets 7 lukker (opererer).. Dette forårsaker at brennstoff flyter til og antennes i brennere 4 tilknyttet varmeveksler 6. Når en forut bestemt temperatur nås i nærheten av varmeveksler 6, lukker normalt åpen lawarmesamsvarende bryter 24 og dette forårsaker at sirkulasjonsanordning 8 settes i gang og frakter fluider som skal varmes opp rundt eller gjennom varmeveksler 6. Når bryter 24 lukkes får transformator 32 energi gjennom primær-spole 33.

Imidlertid, ved bruk av den foreliggende oppfinnelse,

vil, når normalt åpen temperatursamsvarende bryter 30 detekterer en forutbestemt temperatur, kontaktene i bryter 30 lukkes og dermed sluttes kretsen gjennom reléspole 34 som får energi fra transformator 32. Deretter vil, i samsvar med strømmen som flyter gjennom reléspole 34, normalt lukket relébryter 36 forårsakes å åpne, noe som således bryter kretsen til brennstoffventil 7. Når brennstoffventilkrets 7 skrues av (åpnes) bryter den brennstoffstrømmen til og således flamme-PÅ-statusen i brennere 4 selvom bryter 16 fremdeles er lukket slik at varmebehovssyklusen fremdeles ber om varme. Under dette avbruddet i ventilkrets 7 er temperaturen i varmeveksler 6 opprinnelig høy og varme fra varmeveksler 6 gjøres nyttig bruk av ved hjelp av sirkulasjonsanordning 8. Den store oppsamlede varmemengden i varmeveksler 6 kastes således ikke bort.

Ettersom varmeveksler 6 avkjøles, f.eks. som et resultat av at varmesirkulerende innretning 8 fjerner varme til nyttig bruk, føler varmesamsvarende element 30 temperaturfallet og ved en forutbestemt redusert temperatur gjenopptar den sin normalt åpne status. Det at bryter 30 åpner vil åpne eller bryte kretsen til reléspole 34 i kontrollbryter 36, noe som således i sin tur tillater at bryter 36 gjenopptar sin normalt lukkede stilling. Følgelig når bryterelementet 36 lukker vil kretsen til brennstoffkontrollventil 7 igjen sluttes, noe som tillater at brennstoffventilkrets 7 opererer (lukker), at brennstoff over-føres til og brennes i brenner 4 og at varmeveksler 6 oppvarmes igjen.

Slike flamme-PÅ-og flamme-AV-sykluser vil således ved bruk av den foreliggende oppfinnelsen fortsette intermittent i samsvar med oppvarming (lukking) og avkjøling (åpning) av varmesamsvarende bryter 30 i løpet av hver varmebehovssyklus. Når temperaturen i det værelset eller rommet som oppvarmes blir tilstrekkelig høy, eller når termostat eller bryter 16 på annen måte forårsakes å åpne vil kretsen til brennstoffventilen 7 åpnes for å avslutte varmebehovssyklusen. Hvis normalt åpen lavtemperatursamsvarende bryter 24 er lukket vil fluidsirkula-sjonsanordningen 8 fortsette å virke til bryter 24 åpner.

I den utførelsen som er vist i fig. 3 får temperatursamsvarende bryter 30 energi gjennom transformator 32 og kan således bare virke når normalt åpent lavtemperatursamsvarende bryter 24 er lukket. Derfor innstilles varmesamsvarende innretning 30, i den i fig. 3 viste forekommende utførelse, vanligvis slik at den lukker ved en temperatur som er høyere enn den for lawarmesamsvarende bryter 24. En enkel modifikasjon (ikke vist) av kretsen ifølge fig. 3 vil tilveiebringe energi-tilførsel til temperatursamsvarende bryter 30 og reléspole 34 uavhengig av lavtemperaturbryter 24. Ved en slik oppbygning vil bryter 30 være i stand til å virke uansett stillingen til bryter 24. Denne sistnevnte anordningsmåten vil også tillate at temperatursamsvarende bryter 30 innstilles på en forut bestemt temperatur som er lavere enn temperaturen til bryter 24.

En annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse er vist i fig. 4. I dette systemet virker kontrollbryter eller termostat 16, brennstoffventilkrets 7, høyvarmesamsvarende grensekontrollinnretning 22, lavtemperatursamsvarende sirkula-sjonskontrollinnretning 24, varmeveksler 6 og sirkulasjonspumpe eller sirkulasjonsvifteinnretning 8, alle hovedsakelig som deres motstykker beskrevet i fig. 2 og 3.

Den foretrukne utførelse ifølge fig. 4 er representativ for den systemtype som brukes sammen med en standard boligopp-varmingsovn eller annen type oppvarmingsovn 2 når temperaturen i varmeveksler 6 avføles for å styre brennstoffventilkrets 7. Forskjellige varmeføleanordninger og tidsanordninger er vanligvis tilknyttet slike ovner og disse anordningene kan innstilles på en slik måte at den varmebegrensende kretsen ifølge den foreliggende oppfinnelse kan aktiveres for å forårsake flamme-AV før normalt åpen lavtemperatursamsvarende føler 24 varmes opp til en temperatur som forårsaker at den lukker og aktiverer varmesirkulasjonsanordning 8. Men den hovedsakelig kontinuer-lige virkningen av varmesirkulasjonsanordning 8 under hver varmebehovssyklus ønskes for å øke virkningsgraden til det foreliggende systemet. Utførelsen som legges frem i fig. 4 sikrer at varmesirkulasjonsanordning 8 er istand til å bli aktivert uansett når den varmebegrensende miljøfølerkretsen ifølge den foreliggende oppfinnelse aktiveres. Den tillater også den foreliggende oppfinnelsens varmebegrensende krets å være i intermittent drift under hver varmebehovssyklus.

I utførelsen ifølge fig. 4 er den normalt lukkede varmesamsvarende bryter 30 som i virkeligheten er sammenstilt med,

eller ved hjelp av en sonde stukket inn i området til varmeveksler 6 i serie mellom kontrollbryter eller termostat 16 og brenn-stof fventil 7. I den samme kretsen er normalt lukket relébryter 36 parallellkoblet med temperatursamsvarende bryter 30. Når

den er lukket, tjener relébryter 36 som en shunt for å gå forbi eller oppheve temperatursamsvarende bryter 30. Relé 36 er tilknyttet en aktiveringsspole 34 som når den får energi åpner normalt lukket relébryter 36 når normalt åpen lavtemperatursamsvarende bryter 24 lukkes for å aktivere sirkulasjonsanordning 8. I utførelsen som er vist i fig. 4 får spole 34 energi tilført ved hjelp av transformator 46 som er i parallell med sirkulasjonsanordning 8 og denne del av systemet tilføres energi separat fra en høyspentkilde som f.eks. et 220 volts vekselsstrøms bolignett. Transformator 46 omfatter høyspent primærvikling 48 og sekundærvikling 50. Vikling 50 er kontinuerlig seriekoblet med aktiveringsspole 34. Med denne anord-ningen vil det at normalt åpen lavtemperatursamsvarende bryter 24 lukker gi energi til primærvikling 48 i transformator 46, noe som i sin tur gir energi til sekundærvikling 50 og tilknyttet aktiveringsspole 34. Når spole 34 aktiveres åpner normalt lukket relé 36 slik at relé 36 ikke lenger kan tjene til å

lede strømmen forbi temperatursamsvarende bryter 30.

Når utførelsen ifølge fig. 4 er i bruk initieres en varmebehovssyklus ved å aktivere bryter eller termostat 16. Dette slutter en krets gjennom både normalt lukket temperatursamsvarende bryter 30 og parallellkoblet normalt lukket relé 36 til brennstoffventil 7. Aktiveringen av brennstoffventil 7 forårsaker brennstoffstrøm til brenner 4, noe som initierer en flamme-PÅ-syklus for å øke temperaturen i varmeveksler 6. Deretter, hvis normalt åpen lavtemperatursamsvarende bryter 24 oppvarmes til en forut bestemt temperatur som forårsaker at bryter 24 lukker før normalt lukket temperatursamsvarende bryter 30 for årsakes å åpne, så aktiveres aktiveringsspole 34 samsvarende med energitilførsel til primærvikling 48 i transformator 46, noe som således aktiverer sekundærvikling 50. Dette forårsaker i sin tur at normalt lukket bryter 36 åpnes. Etter dette vil bryter 24 vanligvis forbli lukket under resten av varmebehovssyklusen (og vanligvis lenger) slik at temperatursamsvarende bryter 30 etter dette blir det eneste styreelementet for kontinuerlig eller intermittent drift av brennstoffventilkrets 7.

På lignende måte, ved driftsstarten av utførelsen ifølge fig. 4, hvis normalt lukket temperatursamsvarende bryter 30 aktiveres åpen før normalt åpen lavgrensebryter 24 lukkes efter at flamme-PÅ-syklusen er initiert,så vil snarere enn at brenn-stof fventilkrets 7 brytes for å forårsake en flamme-AV-syklus, kretsen til brennstoffventilkrets 7 forbli intakt gjennom forbi-koblingen tilveiebragt ved hjelp av normalt lukket relé 36. Således fortsetter oppvarming av varmeveksler 6 i det minste inntil normalt åpen lavtemperatursamsvarende bryter 24 forårsakes å lukke med ledsagende aktivering av sirkulasjonsanordning 8. Efter at bryter 24 lukkes så tilføres aktiveringsspole 34 energi, som tidligere beskrevet, noe som forårsaker at relé 36 åpner og forblir åpen med det resultat at temperatursamsvarende bryter 30 under resten av varmebehovssyklusen blir det eneste styreelementet for kontinuerlig eller intermittent drift av brennstoffventilkrets 7.

I systemet ifølge fig. 4 så får, efter at en varmebehovssyklus er fullført og bryter 24 åpner igjen, ikke aktiveringsspole 34 lenger noen energitilførsel gjennom transformator 46

og relébryter 36 går tilbake til sin normalt lukkede stilling slik at den er klar til den neste varmebehovssyklus.

Utførelsen ifølge fig. 5 er representativ for den foretrukne systemtypen som brukes med en standard boligovn,eller annen oppvarmingsovn 2 når det er miljøet i systemet fjernt fra varmeveksler 6 som avføles for å styre brennstoffventilkrets 7.

I utførelsen ifølge fig. 5 er en normalt lukket miljøsamsvarende bryter 30', som ligger fjernt fra varmeveksler 6, koblet i serie mellom kontrollbryter eller termostat 16 og brenn-stof f ventil 7.

Ved drift av utførelsen ifølge fig. 5 initieres en varmebehovssyklus ved at bryter eller termostat 16 aktiveres. Dette slutter en krets gjennom lukket miljøsamsvarende bryter 30' og til brennstoffventil 7. Aktiveringen av brennstoffventil 7 forårsaker at brennstoff strømmer til brenner 4, noe som initierer en flamme-PÅ-syklus for å øke temperaturen i varmeveksler 6. Deretter vil, når normalt åpen lavtemperatursamsvarende bryter 24 oppvarmes til en forutbestemt temperatur, bryter 24 lukke og aktivere sirkulasjonsanordning 8 som har separat ener-gitilførsel og således forårsake at oppvarmet fluid flyter gjennom varmefordelingsnettet 10 og returnerer gjennom system 12. Strømmen av oppvarmet fluid gjennom nett 10 og retur gjennom system 12 resulterer i en økning eller senkning av trykk i forskjellige deler av nett 10 og system 12 og en økning i temperaturen i nett 10. Miljøsamsvarende bryter 30" kan aktiveres fra sin normalt lukkede til en åpen stilling mekanisk, f.eks. ved hjelp av fluidstrøm eller trykkforandring eller på grunn av temperaturøkning over en forutbestemt temperatur. Derefter blir miljøsamsvarende bryter 30' det eneste styreelementet for kontinuerlig eller intermittent drift av brennstoffventilkrets 7 under resten av varmebehovssyklusen.

Ved betraktning av fig. 5 i større detalj, så kan miljø-samsvarende bryter 30' være en normalt lukket bryter lignende

den som ble beskrevet i utførelsen ifølge fig. 4. Men som forklart med hensyn til utførelsen ifølge fig. 5, så er bryter 30' plassert fjernt fra snarere enn nær varmeveksler 6. F.eks. kan bryter 30' i denne utførelsen være plassert i kappe 9, f.eks.

ved A, i varmefordelingsnett 10, f.eks. ved B, C eller D eller i retursystem 12, f.eks. ved E. Når bryter 30' er av varmesamsvarende type vil den fungere i samsvar med det som er forklart ifølge den foreliggende oppfinnelse ved f.eks. A, B, C eller D, enten internt i, eller nær kappe 9 eller fordelingsnett 10. Når bryter 30<*>er av en type som aktiveres mekanisk, f.eks. av fluidstrøm, vil den fungere i samsvar med det som er forklart for den foreliggende oppfinnelsen ved A, B, C, D eller E innen fordelings- og retur-system 10 og 12. Når bryter 30' er av en type som aktiveres av en trykkforandring indusert ved aktivering av sirkulasjonsanordning 8, vil den på lignende måte fungere i samsvar med forklaringen av den foreliggende oppfinnelse ved A, B, C, D eller E innen fordelings- og retur-system 10 og 12. ;Det vil bemerkes at til forskjell fra utførelsen ifølge fig. 4 hvori miljøfølende bryter 30' bare er temperaturfølende, og tilstøtende varmeveksler 6, så trenger ikke utførelsen i fig. 5 noen parallellkobling eller shuntkobling slik som bryter 30 i fig. 4 for å sikre kontinuerlig brennstoffstrøm til brenner ;4 inntil lavtemperaturbryter 24 oppvarmes til en temperatur hvorved den lukker for å aktivere sirkulasjonsanordning 8. Dette er på grunn av det faktum at de forskjellige miljøforand-ringene som varme, fluidstrøm, trykkforandring eller lignende ikke gir noen innvirkning i fordelingsnettet 10 eller retursystemet 12 før efter at sirkulasjonsanordning 8 er aktivert for å forårsake, f.eks. en økning i temperatur, en fluidstrøm eller en trykkforandring ved f.eks. A, B, C, D eller E. Så ;når normalt lukket bryter 30' er temperaturfølende og plassert f.eks. ved A, B, C eller D, så vil den forbli lukket inntil sirkulasjonsanordning 8 aktiveres for å flytte oppvarmet fluid gjennom kappe 9 og nett 10. Derefter, når bryter 30' føler en forvalgt temperatur, så åpner den og forårsaker derved at kretsen til fluidventil 7 brytes og at gass-strømmen til brenner 4 stoppes. Lukketemperaturen for bryter 30' for å gjenstarte brennstoffstrøm til brenner 4 velges å være en temperatur større enn åpningstemperaturen til bryter 24 slik at sirkulasjonsanordning 8 forblir operativ gjennom hele varmebehovssyklusen og at sirkulasjon av oppvarmede fluider ved hjelp av sirkulasjonsanordning 8 fortsetter gjennom hele varmebehovssyklusen. Efter at varmebehovssyklusen er fullført avkjøles flui-det i kappe 9 og sirkulasjonsnett 10 til en temperatur hvorved bryter 30'lukker og er i stand til å slutte kretsen mellom bryter 16 og ventil 7 i en etterfølgende varmebehovssyklus. Når bryter 30" er trykkfølsom eller strømningsfølsom vil vanligvis en tidsforsinkelse eller annen forsinkelse tilknyttes bryter 30' for å tillate en strømningsperiode før bryter 30' åpner for å bryte kretsen til ventil 7 ved begynnelsen av hver varmebehovssyklus. ;Det vises nå til fig. 6 hvor enda en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse åpenbares som er i stand til å forårsake intermittente avbrudd i brennerflamme 4 i løpet av en enkelt varmebehovssyklus. Utførelsen ifølge fig. 6 benytter to miljøsamsvarende brytere koblet elektrisk i parallell med hverandre, men begge i serie mellom hovedbryter 16 og brenn-stof f ven til 7. En normalt åpen miljøsamsvarende bryter 30 er plassert ved varmeveksler 6 og en annen normalt lukket miljø-samsvarende bryter 30' er plassert fjernt fra varmeveksler 6, ;f. eks. ved A, B, C, D eller E i fordelingsnettet 10 eller retur-system 12. ;Når utførelsen ifølge fig. 6 er i drift, aktiveres en varmebehovssyklus ved hjelp av bryter eller termostat 16 som når den stenges slutter en krets gjennom begge de normalt luk-lede miljøsamsvarende brytere 30 og 30' til brennstoffventil 7. Aktiveringen av brennstoffventil 7 forårsaker brennstofftil-strømning til brenner 4, initiering av en flamme-PÅ-syklus, ;en økning i temperaturen ved varmeveksler 6 og endelig lukking av lavtemperatursamsvarende bryter 24 for å forårsake aktive-r ring av sirkulasjonsanordning 8. I denne utførelsen vil den fjernplasserte miljøfølende bryter 30' forbli lukket og sikre drift av brennstoffventil 7 og brennstoffstrøm til brenner 4 inntil lavtemperaturbryter 24 lukkes for å aktivere sirkulasjonsanordning 8 og forårsake en endring i miljøet ved bryter 30<*>. Ved å velge en lav temperatur hvorved bryter 30' åpner eller ved å benytte en type bryter 30" som aktiveres av strøm-ning eller trykk, så vil miljøsamsvarende bryter 30' såsnart sirkulasjonsanordning 8 aktiveres forbli åpen og således la miljøsamsvarende bryter 30 ha full styring av kretsen til ventil 7 i resten av varmebehovssyklusen. Hvis miljøsamsvarende bryter 30 er temperaturfølsom vil utførelsen ifølge fig. 6 sikre at brennstoff vil tilflyte brenner 4 via bryter 30' i det minste inntil temperaturen i varmeveksler 6 er høy nok til å lukke lavtemperaturbryter 24 og aktivere sirkulasjonsanordning 8. Efter at varmebehovssyklusen er ferdig, vil tilstan-dene både i varmeveksler 6 og i fordelingsnett 10 og/eller retursystem 12 være slik at begge ;miljøsamsvarende brytere 30 og 30' igjen vil lukke for å slutte de parallelle kretsene mellom bryter 16 og ventil 7 ved begynnelsen av den neste varmebehovssyklusen .

I en variant av utførelsen ifølge fig. 6 velges en normalt lukket bryter 30' som ikke er miljøsamsvarende, men mekanisk koblet til normalt åpen lavtemperatursamsvarende bryter 24 slik at lukking av bryter 24 vil forårsake åpning av bryter 30'.

På samme måte som ved annen bruk av utførelsen i fig. 6, vil dette sikre kontinuerlig drift av ventil 7 gjennom bryter 30'

i det minste inntil bryter 24 lukkes og sirkulasjonsanordning 8 aktiveres. Derefter vil miljøsamsvarende bryter 30 tilknyttet varmeveksler 6 styre brennstoffstrømmen til brenner 4 i resten av varmebehovssyklusen. Ved kjøling, når varmebehovssyklusen er slutt, vil åpning av bryter 24 forårsake at bryter 30' lukker slik at kretsen mellom bryter 16 og ventil 7 blir sluttet og er klar til å fungere ved begynnelsen av den neste varmebehovssyklus.

Temperatursamsvarende bryter 22 er blitt omtalt som en sikkerhetsbryter. Ved dette menes det at en slik bryter er varmesams varende og aktiveres ved en forutbestemt høy temperatur slik at den åpner (bryter) driften av brennstoffventilkrets 7 i tilfelle temperaturen i varmeveksleren blir for høy. Temperatursamsvarende bryter 24 er omtalt som en lavtemperatursamsvarende kontrollbryter. Ved dette menes det at normalt åpen bryter 24 lukker ved en forvalgt temperatur som normalt er lavere enn den temperaturen hvorved bryter 22 åpner. Bryter 24 tillater en oppvarmingsperiode for varmeveksler 6 efter at flammen tenner ved brenner 4. Hvis bryter 24 var normalt lukket eller hvis den lukket før oppvarmingen av varmeveksler 6

så kunne kaldt fluid transporteres ved hjelp av varmesirkula-sjonssysternet 8.

Den foreliggende oppfinnelsens styrekretser kan generelt utnyttes med en ovn som ikke har noen sirkulasjonspumpe, f.eks. med et varmluftssystem eller vannsystem som drives av tyngdekraften og derfor uten en lavtemperatursamsvarende bryter. Ettersom den høytemperatursamsvarende bryteren bare er en sik-kerhetsmekanisme, er dens tilstedeværelse om enn ønskelig, ikke nødvendig. En "brennstoffventil" eller "brennstoffventilkrets" 7 som brukt heri er en hvilken som helst innretning som styrer brennstoffstrømmen til oppvarmingssystemets brenner.

I foretrukne utførelser av den foreliggende oppfinnelse, er temperatursamsvarende bryter 30 forutinnstilt for å aktiveres (for å lukke ifølge fig. 3 og for å åpne i fig. 4, 5 og 6) ved temperaturer på ca. 6°C over aktiveringstemperaturen (lukketemperaturen) til de respektive systemers lavtemperatursamsvarende brytere 24. På lignende måte innstilles temperatur samsvarende bryter for å deaktiveres (for å'åpne i fig. 3 og for å lukke i fig. 4) ved temperaturer ca. 3-6°C under deakti-ver ings temperaturene (åpningstemperaturene) til tilsvarende lavtemperaturbrytere 24. Innstilt på denne måten er sirkulasjonsanordning 8 i stand til og bør være i drift kontinuerlig under og efter hver varmebehovssyklus.

Betegnelsen "varmevekslerenhet" er slik som det er brukt heri ment å omfatte et helt oppvarmingssystem som f.eks. en ovn. Men betegnelsen "varmeveksler" betyr den delen av varmevekslerenheten som varmes opp av en brennstoffdrevet brenner.

Mens de forskjellige kretser som er vist i de forskjellige utførelsene ikke nødvendigvis er operativt fullstendige i elektrisk betydning, så skal hver krets' terminaler tilknyttes lavspente eller høyspente strømkilder som antydet i denne spe-sifikasjonen for å bli fullstendige på en måte som er vel kjent innenfor nåværende kjent teknikk.

Claims (9)

1. Styresystem for en varmevekslerenhet, hvor nevnte varmevekslerenhet omfatter styreinnretning for å starte og stoppe en varmebehovssyklus, midler for å forbrenne brennstoff, brenn-stof f regulerende midler for å regulere strømmen av brennstoff til nevnte brennermidler hvor nevnte brennstoffregulerende midler påvirkes i samsvar med et signal fra nevnte styremidler for å starte og stoppe brennstoffstrøm, en varmeveksler hvor nevnte varmeveksler er plassert slik at dens temperatur økes ved forbrenning av brennstoff ved nevnte brennstoff-forbrennende midler og et varmefordelingsnett tilknyttet nevnte varmevekslerenhet for å fordele varme fra nevnte varmeveksler hvor forbed-ringene er karakterisert ved : Midler for å avbryte nevnte brennstoffregulerende midlers aktivitet hvor nevnte bryterinnretning er vendbar mellom en normalt inoperativ stilling og en operativ stilling i samsvar med nevnte varmevekslerenhets og/eller varmefordelingsnetts miljø, hvor nevnte bryterinnretning er tilknyttet nevnte brenn-stof freguleringsmidler og plassert i eller nær nevnte varmevekslerenhet og/eller varmefordelingsnett hvorved den når nevnte styremidler aktiveres initierer et signal for kontinuerlig å aktivere nevnte brennstoffregulerende midler og forårsake at brennstoff strømmer til nevnte brennermidler hvori nevnte brennstoff antennes og brennes, hvorved brenning av brennstoff i nevnte brennermidler øker nevnte varmevekslerenhets temperatur, endrer nevnte varmevekslerenhets og varmefordelingsnetts miljø og hvorved nevnte bryterinnretning, ved en forutbestemt endring i miljø, vender fra en inoperativ tilstand til en operativ tilstand for å avbryte nevnte brennstoffregulerende midler slik at brennstoffstrømmen til nevnte brennermidler stoppes og forbrenning i nevnte brennermidler avsluttes.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved en eller flere av de følgende særtrekk: (a) nevnte bryterinnretning er også samsvarende med videre endringer i miljø i nevnte varmevekslerenhet eller varmefordelingsnett hvorved nevnte bryterinnretning efter aktivering av nevnte bryterinnretning til en operativ tilstand og så ved en forutbestemt videre endring i miljø går tilbake til sin inoperative tilstand slik at den avslutter sin bryting av nevnte brennstoffregulerende midler hvorved videre hvis nevnte kontrollmidler ikke har avsluttet varmebehovssyklusen, så gjen-opptas strømmen av brennstoff til nevnte brennermidler, nevnte brennstoff antennes og brennes og temperaturen i nevnte varmevekslerø kes igjen; (b) nevnte miljøendring er en endring i trykk og nevnte bryterinnretning omfatter trykksamsvarende midler; og (c) nevnte miljøendring er en fluidstrøm og nevnte bryterinnretning omfatter strømningssamsvarende midler og hvor nevnte system også fortrinnsvis omfatter et fluidretursystem for å bringe fluid til nevnte varmeveksler, hvor nevnte fluidstrøm er gjennom nevnte varmefordelingsnett og nevnte fluidretursystem og nevnte bryterinnretning er plassert innen nevnte varmefordelingsnett eller nevnte fluidretursystem.

3. System ifølge krav 1, karakterisert ved at miljøendring er en temperaturforandring og at nevnte bryterinnretning omfatter temperatursamsvarende midler karakterisert ved en av eller begge de følgende særtrekk: (a) nevnte temperaturpåvirkelige midler er fysisk plassert i nærheten av nevnte varmeveksler, hvorved en forutbestemt økning i temperaturen ved nevnte temperatursamsvarende midler i samsvar med en økning i temperaturen i nevnte varmeveksler forårsaker at nevnte temperatursamsvarende midler blir operative og avbryter driften av nevnte brennstoffregulerende midler; og (b) nevnte temperatursamsvarende midler er fysisk plassert i eller varmefølende sammenstilt med nevnte varmefordelingsnett og hvorved en forutbestemt økning i temperaturen ved nevnte temperatursamsvarende midler i samsvar med en økning i temperaturen i nevnte varmefordelingsnett forårsaker at nevnte temperatursamsvarende midler blir operative og bryter driften av nevnte brennstoffregulerende midler.

4. System ifølge krav 3, karakterisert ved at nevnte temperatursamsvarende midler er en første normalt lukket bryter og at nevnte bryter åpner i samsvar med en økning i temperatur.

5. System ifølge krav 4, karakterisert ved en eller flere av de følgende særtrekk: (a) nevnte varmevekslerenhet omfatter en andre temperatursamsvarende Innretning sammenstilt med nevnte varmeveksler og omfatter også midler for å sirkulere varmeenergi fra nevnte varmeveksler til nevnte varmefordelingsnett hvor nevnte sirkulasjonsmidler styres av nevnte andre temperatursamsvarende innretning hvor nevnte andre temperatursamsvarende innretning fortrinnsvis er en normalt åpen temperatursamsvarende bryter og hvorved nevnte normalt åpne andre bryter lukkes i samsvar med en forutbestemt økning i temperaturen i nevnte varmeveksler og hvorved lukking av nevnte andre temperatursamsvarende bryter aktiverer nevnte sirkuleringsmidler f or .-varmeenergi, og hvori, om ønskelig, en tredje bryter som normalt er lukket er anordnet hvor nevnte tredje bryter funksjonsmessig er i parallell med nevnte normalt lukkede første temperatursamsvarende bryter og også funksjonsmessig i serie med nevnte brennstoffregulerende midler, og midler for å styre den nevnte tredje bryteren hvor nevnte styremidler for den tredje bryteren aktiveres av nevnte andre temperatursamsvarende bryter for å forårsake at nevnte tredje bryter åpnes, hvorved signalet fra nevnte styremidler til nevnte brennstoffregulerende midler gjennom nevnte normalt lukkede tredje bryter ikke kan brytes før efter at sirkula-sjonsanordningen for varmeenergi er aktivert for å forårsake at nevnte styremidler for tredje bryter aktiveres og åpnes, hvorved etterfølgende drift av nevnte brennstoffventil regule-res av nevnte første temperatursamsvarende midler; og (b) nevnte første temperatursamsvarende bryter normalt er åpen og hvori nevnte bryterinnretning omfatter en normalt lukket bryter tilknyttet nevnte brennstoffregulerende midler hvor nevnte normalt lukkede bryter styres operativt av nevnte normalt åpne temperatursamsvarende bryter hvorved lukking av nevnte temperatursamsvarende bryter i samsvar^ med en økning i nevnte varmevekslers temperatur forårsaker at nevnte normalt lukkede bryter åpner og bryter nevnte brennstoffregulerende midler, hvor nevnte varmevekslersystem fortrinnsvis også omfatter midler for å sirkulere varmeenergi fra nevnte varmeveksler til nevnte varmefordelingssystem; og også omfatter en andre temperatursamsvarende innretning sammenstilt med nevnte varmeveksler hvor nevnte sirkulasjonsmidler styres av nevnte andre temperatursamsvarende innretning og hvori om ønskelig den andre tempe ratursamsvarende bryters forutbestemte lave aktiveringstemperatur er lavere enn nevnte første temperatursamsvarende innretnings forutbestemte lave aktiveringstemperatur og hvori videre nevnte første temperatursamsvarende innretnings forutbestemte høye aktiveringstemperatur er høyere enn nevnte første temperatursamsvarende bryters forutbestemte høye aktiveringstemperatur.

6. System ifølge krav 4, karakterisert ved at nevnte kontrollsystem omfatter en andre operativ bryter hvor nevnte andre bryter funksjonsmessig er i parallell med nevnte normalt lukkede første temperatursamsvarende bryter og også funksjonsmessig i serie med nevnte brennstoffregulerende midler og hvori, om ønskelig, nevnte varmevekslersystem omfatter en temperaturfølsom tredje innretning sammenstilt med nevnte varmeveksler og også omfatter midler for å sirkulere varmeenergi fra nevnte varmeveksler hvor nevnte sirkulasjonsmidler styres av nevnte tredje innretning og hvor nevnte tredje innretning blir operativ i samsvar med en forutbestemt temperatur-økning i samsvar med en temperaturøkning i nevnte varmeveksler hvorved aktivering av nevnte tredje midler aktiverer nevnte varmesirkulasjonsmidler for varmeenergi og videre nevnte andre operative bryter er mekanisk koblet til nevnte andre temperatursamsvarende midler slik at aktivering av nevnte tredje innretning gjør nevnte andre bryter inoperativ.

7. System ifølge krav 6, karakterisert ved at nevnte andre bryter gjøres inoperativ i samsvar med en miljø^ endring i varmevekslerenheten eller i varmefordelingsnettet.

8. System ifølge krav 7, karakterisert ved en eller flere av de følgende særtrekk: (a) nevnte andre bryter er temperatursamsvarende og plassert i, eller i temperaturpåvirkelig sammenstilling med nevnte varmefordelingsnett; (b) nevnte andre bryter er trykksamsvarende og plassert i nevnte varmefordelingsnett eller fluldretursystem, og (c) nevnte andre bryter er fluidstrømsamsvarende og plassert i nevnte varmefordelingsnett eller fluidretursystem.

9. Fremgangsmåte for drift av et styresystem for en varmevekslerenhet hvor nevnte varmevekslerenhet omfatter styremid ler for å starte og stoppe en varmebehovssyklus, midler for å brenne brennstoff, brennstoffregulerende midler for å regulere brennstoffstrømmen til nevnte brennermidler hvor nevnte brenn-stof f regulerende midler er påvirkelige av et signal fra nevnte styremidler for å starte og stoppe brennstoffstrøm, en varmeveksler hvor nevnte varmeveksler er plassert slik at dens temperatur økes ved brenning av brennstoff i nevnte brennstoff-brennende midler, et varmefordelingsnett tilknyttet nevnte varmevekslerenhet for å fordele varme fra nevnte varmeveksler og midler for å bryte aktiviteten av nevnte brennstoffregulerende midler hvor nevnte brytermidler er vendbar mellom en normalt inoperativ tilstand og en operativ tilstand i samsvar med endringer i miljøet i nevnte varmevekslerenhet og/eller varmefordelingsnett og hvor nevnte bryterinnretning er tilknyttet nevnte brennstoffregulerende midler og plassert i eller nær nevnte varmevekslerenhet og/eller varmefordelingsnett, karakterisert ved at nevnte fremgangsmåte omfatter følgende skritt: å forårsake at nevnte styremidler initierer et signal til nevnte brennstoffregulerende midler, å aktivere nevnte brennstoffregulerende midler for å forårsake brennstoffstrøm til nevnte brennermidler, å antenne nevnte brennstoff i nevnte brennermidler, å øke temperaturen i nevnte varmevekslerenhet, å modifisere miljøet i nevnte varmevekslerenhet og varmefordelingsnett, og ved en forutbestemt endring i miljøet å vende nevnte bryterinnretning fra en inoperativ tilstand til en operativ tilstand for å bryte nevnte brennstoffregulerende midler slik at brennstoffstrømmen til nevnte brennermidler stoppes og brenning i nevnte brennermidler avsluttes.