DE3838298A1 - Zuendverfahren fuer einen atmosphaerischen oelbrenner mit einem elektrisch betriebenen widerstands-zuendelement - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren der Gattung des Anspruchs 1.

Elektrische Zündsysteme sind bei allen atmosphärischen Ölbrennern erforderlich, die mit einer automatisch wirkenden Steuerung oder Regelung betrieben werden sollen.

Bei solchen automatischen Steuerungen oder Regelungen muß der Zustand "Verbrennung aus" im Steuer- oder Regelablauf als Betriebszustand erkannt und in die jeweilige Folge der erforderlichen Betriebszustände eingebunden werden können.

Dazu ist eine sichere automatische Zündung beim steuer- oder regelungstechnisch notwendig werdenden Übergang aus Zustand "Verbrennung Aus" in den Zustand "Verbrennung Ein" erforderlich.

Ein bekanntes elektrisches Zündverfahren verwendet ein Zündelement mit zwei elektrisch beheizbaren Widerständen, von dessen der eine in einer saugfähigen Keramikmasse eingebettet und so im Brennertopf angeordnet ist, daß das einlaufende Heizöl die Keramik-Einbettung benetzt und bei Beheizung des eingebetteten Widerstandes infolge seiner Erwärmung verdampft, während der zweite Widerstand offen über dem Verdampfungsteil angeordnet ist und ebenfalls elektrisch beheizt wird, um das aufsteigende Öl-Luft-Gemisch zu zünden. Die beiden Widerstände sind üblicherweise in Reihe geschaltet und werdcn zum Einleiten des Zündvorganges gemeinsam an Betriebsspannung gelegt. Das Abschalten erfolgt z.B. durch einen Bimetall-Thermostaten, der i. allg. an dem äußeren Ofenmantel angebracht ist.

Dieses Zündsystem ist ebenso wie andere bekannte Systeme, bei denen nur ein einziger Widerstand verwendet wird, der mit seinem unteren Teil in den Ölsumpf eintaucht, um eine Ölverdampfung zu erreichen, während sein oberer Teil zur Zündung der entstehenden Öldämpfe außerhalb des Ölsumpfes bleibt, wobei die Ansteuerung in gleicher Weise wie zuvor beschrieben erfolgt, mit erheblichen Problemen hinsichtlich Funktionssicherheit und Lebensdauer des Zündelementes behaftet.

Vorteile der Erfindung

Mit der erfindungsgemäßen Ansteuerung der Zündelemente werden Funktionssicherheit und Lebensdauer des Zündelementes gemeinsam erheblich verbessert:

Durch die Verdampfung mit reduzierter Heizleistung wird der Zündbereich des Öl-Luft-Gemisches (etwa 0,6 bis 6,5 Vol.% Gas in Luft) bei kleinen und größeren Öl-Zuluftmengen sichergestellt, da bei geringerer Zündelement-Temperatur während der Vorverdampfungsphase bei geringem Ölzufluß die Verdampfung ausreichend langsam verläuft, um ein Gasgemisch zu erzeugen, das die untere Zündgrenze erreicht und bei großem Ölzufluß erreicht wird, daß nicht zuviel Öl verdampft und das Gasgemisch zu fett wird und damit die obere Zündgrenze übersteigt. Zum Zünden des in der Vorverdampfungsphase erzeugten zündfähigen Gasgemisches genügt dann ein kurzes Hochheizen des Zündelementes auf Zündtemperatur.

Infolge des zeitlich begrenzten Vorverdampfens und der darauf folgenden sehr kurzen Zündphase wird das Zündelement nur ganz kurz bei hoher Eigentemperatur dem korrosiven Angriff der Verbrennungs-Abgase ausgesetzt; damit ist eine Verlängerung der Lebensdauer auf ausreichende Standzeiten sichergestellt.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Prinzip einer schaltungstechnischen Realisierung der erfindungsgemäßen Ansteuerung des Zündelementes

Beschreibung des Schaltungsprinzips

Das in Fig. 1 dargestellte Schaltungskonzept zeigt in schematischer Darstellung das Zündelement 1, bestehend aus z.B. zwei Widerständen 11 und 12, wovon der erste (11) i.w. zur Öl-Verdampfung und der zweite (12) zur Zündung des Öl-Luft-Gemisches dient, sowie zwei Stromversorgungs-Pfade 2 und 3, mittels derer das Zündelement 1 über den Schalter 4 und den damit in Reihe geschalteten Vorwiderstand 5 oder über den Schalter 6 direkt mit einer nicht näher dargestellten Stromversorgungsquelle 7 verbunden werden kann. Die beiden Schalter werden von einem Zeitschaltwerk 8 betätigt, wobei es unerheblich ist, ob es sich um ein in hinreichend bekannter Weise mechanisch, elektromechanisch oder elektronisch arbeitendes Zeitschaltwerk handelt.

Der Funktionsablauf ist folgendermaßen: Bei Anforderung eines Zündvorganges wird das Zeitschaltwerk manuell oder automatisch gestartet. Es schließt über die Betätigungseinrichtung 9, die je nach Ausführung des Zeitschaltwerkes 8 eine mechanische, elektromechanische oder elektrische Verbindung sein kann, den Schalter 4 für eine im Schaltwerk 8 vorprogrammierte Zeit im Bereich einiger zehn bis hundert Sekunden. In diesem Zeitintervall wird das Zündelement 1 von der Stromquelle 7 über den geschlossenen Schalter 4 und den Vorwiderstand 5 mit elektrischer Energie versorgt; die am Zündelement 1 umgesetzte Leistung ist durch den Vorwiderstand 5 reduziert, infolge davon ebenso die entstehende Übertemperatur der Widerstände 11 und 12. Dieser Zeitintervall dient zur Vorverdampfung des in den Brennertopf einfließenden Öles.

Nach Ablauf dieses ersten Zeitintervalls wird in gleicher Weise wie für Schalter 4 beschrieben der Schalter 5 geschlossen, wobei der Schalter 4 geschlossen bleiben oder geöffnet werden kann. Das Zündelement 1 wird dadurch direkt an die Stromquelle 7 angeschlossen und für ein zweites Zeitintervall im Bereich einiger bis einiger zehn Sekunden mit höherer Leistung betrieben. Dabei entsteht i.w. am Widerstand 12 die zur Zündung des Öl-Luft-Gemisches erforderliche Zündtemperatur, die aufgrund der in der Verdampfungsphase hergestellten günstigen Zündbedingungen die sofortige Zündung des Öl-Luft-Gemisches einleitet.

Nach Ablauf dieses zweiten Zeitintervalles werden beide Schalter 4 und 6 geöffnet und das Zündelement damit ganz ausgeschaltet, oder es werden eine oder mehrere Wiederholungen der oben beschriebenen Schaltsequenzen eingeleitet, um die Zündsicherheit auch für extreme Betriebsfälle (sehr langsames Einfließen des Öles, Schrägstehen des Brennertopfes u.ä.) zu gewährleisten. Das endgültige Öffnen der beiden Schalter 4 und 6 kann allein zeitabhängig über das Zeitschaltwerk 8 oder über einen äußeren Eingriff - Abschalten von Hand oder eine automatische Erkennung der erfolgten Zündung mit davon abgeleitetem Abschaltsignal - erfolgen. In elektrisch oder elektronisch gesteuerten Systemen werden als Schalter 4 bzw. 6 vorteilhafterweise elektronische Halbleiter wie z.B. Leistungstransistoren, Thyristoren oder Triac′s eingesetzt; die Leistungsreduzierung kann auch durch Phasenanschnitt, Spannung- oder Strombegrenzung erfolgen.

Claims (4)

1. Zündverfahren für einen atmosphärischen Ölbrenner mit einem elektrisch betriebenen Zündelement, bestehend aus einem oder mehreren elektrisch bis zum Glühen beheizbaren Widerständen, dadurch gekennzeichnet, daß das Zündelement durch ein Zeitschaltwerk für ein erstes Zeitintervall mit einer kleineren Leistung und für ein darauf folgendes zweites Zeitintervall mit einer größeren Leistung betrieben wird.

2. Zündverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündsequenz bestehend aus der Folge der beiden Zeitintervalle mehrmals hintereinander folgt.

3. Zündverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablauf der Zeitintervalle ausschließlich von dem steuernden Zeitschaltwerk bestimmt wird.

4. Zündverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Beenden des Ablaufes der Zeitintervalle durch einen externen Eingriff in den Ablauf des Zeitschaltwerkes bestimmt wird.