(19)
(11) EP 0 424 597 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
02.05.1991  Patentblatt  1991/18

(21) Anmeldenummer: 90100344.2

(22) Anmeldetag:  09.01.1990
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5F23N 5/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LI LU NL SE

(30) Priorität: 26.10.1989 WO PCT/DE89/00692

(71) Anmelder:
  • TOYOTOMI CO., LTD.
    Mizuho-ku Nagoya, 467 (JP)
  • ZIBROWIUS GmbH
    D-14199 Berlin (DE)

(72) Erfinder:
  • Van Bemmel, Jan, C. Ing.
    4245 TS Leerbroek (NL)

(74) Vertreter: Hoffmann, Klaus-Dieter, Dipl.-Ing. 
Kurfürstendamm 182
10707 Berlin
10707 Berlin (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Verfahren zum Überwachen und sicherheitsmässigen Einhalten des Betriebs von kaminlosen Öfen, insbesondere von Petroleumöfen, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens


    (57) Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen und sicherheitsmäßigen Einhalten des Betriebs von kaminlosen Öfen, insbesondere von Petroleum­öfen in Innenräumen sowohl im normalen Heizzustand als auch außerhalb des letzteren. Wird der normale Heizzu­stand verlassen, so ist die Gefahr einer unvollständigen Verbrennung und damit einer Verringerung des O₂-Gehalts und eines Ansteigens der CO₂-Konzentration in der Innen­raumluft gegeben. Ziel der Erfindung ist es, eine äußerst exakte und schnelle Überwachung des CO₂-Gehaltes der Innenraumluft zu ermöglichen und insbesondere unabhängig von der Flammenhöhe des Brenners dafür zu sorgen, daß eine exakte Überwachung und sicherheitsmäßige Einhaltung des Betriebs des Petroleumofens unabhängig von einer strahlungssensitiven Erfassung der Flammenhöhe möglich wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Anteil von O₂ im Abgas des Brenners innerhalb des Petroleumofens sensitiv erfaßt und als Maß für die Über­wachung des in der Innenraumluft enthaltenen Anteils von CO₂ verwendet und in ein als Steuersignal dienendes Spannungssignal umgewandelt wird, wobei bei Betrieb des Brenners außerhalb eines vorbestimmten Bereiches der Flammenhöhe die sensitive O₂-Erfassung sowohl zur Wieder­herstellung des normalen Heizzustands als auch zum Über­wachen des Betriebs bei niedrigster Flammenhöhe verwendet wird und die Erzeugung eines Warnsignals sowie einer ver­zögerten selbsttätigen Ausschaltung des Brenners jeweils bei einem vorbestimmten ersten bzw. bei einem vorbestimm­ten zweiten, geringeren O₂-Anteils im Abgas des Brenners erfolgen, die jeweils entsprechenden vorbestimmten CO₂-­Anteile in der Innenraumluft entsprechen. Zusätzlich kann der Anteil von CO im Abgas des Brenners innerhalb des Petroleumofens sensitiv erfaßt und ebenfalls als Maß für die Überwachung des in der Innenraumluft enthaltenen Anteils von CO₂ verwendet und in ein entsprechendes Steuersignal umgewandelt werden.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen und sicherheitsmäßigen Einhalten des Betriebs von kaminlosen Öfen, insbesondere von Petroleumöfen, in Innenräumen so­wohl im normalen Heizzustand, bei dem die vom Brenner erzeugte Flammenhöhe innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, dessen Überschreiten strahlungssensitiv erfaßt wird, als auch des Betriebs außerhalb des normalen Heizzustandes, wobei beim Über- wie beim Unterschreiten des vorbestimmten Bereiches jeweils ein entsprechendes Steuersignal erzeugt und einem elektronischen Steuer­kreis eingegeben wird, damit einerseits der normale Heizzustand wieder hergestellt werden kann und/anderer­seits beim fortdauernden Betrieb des Brenners außerhalb des vorbestimmten Bereiches der Flammenhöhe über eine vorbestimmte Zeitspanne hinaus ein Warnsignal erzeugt und nach einer entsprechenden Verzögerung der Brenner selbst­tätig ausgeschaltet wird.

    [0002] Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durch­führung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie es im Ober­ begriff des Patentanspruchs 12 beschrieben ist.

    [0003] Die Sicherheitsbestimmungen im Zusammenhang mit einer Innenraumluftverschmutzung, die durch kaminlose Öfen, insbesondere Petroleumöfen, verursacht sein kann, sind in letzter Zeit in den europäischen Ländern verschärft worden und erfordern ein strenges Überwachen und sicherheitsmäßiges Einhalten des Betriebs derartiger kaminloser Öfen, wie z.B. von Petroleumöfen mit ein- oder zweistufigen Brennern (vgl. US-PS 43 90 003).

    [0004] Bekannt ist eine Sicherheitsvorrichtung für Öfen, ins­besondere für Petroleumöfen (PCT-NL 86/000 10), bei denen nach Erreichen des Normalbetriebs die Höhe der vom Brenner erzeugten Flammen außerhalb eines vorbe­stimmten Bereiches geraten und/oder das Ausmaß der Erhitzung der Heizeinrichtung wie des Brennerkopfes und zugeordneten Rohres so hoch werden kann, daß ein uner­wünschter Betriebszustand des Ofens gegeben ist. Die bekannte Sicherheitsvorrichtung weist eine Sensoreinrich­tung auf, die ein Überschreiten des vorbestimmten Be­reiches der Flammenhöhe erfaßt und ein entsprechendes Meß- und/oder Steuersignal erzeugt, das einer Betätigungs­einrichtung zugeleitet wird, durch die der Petroleumofen in den gewünschten Betriebszustand zurückversetzt oder ausgeschaltet wird. Für einen Petroleumofen mit einem einstufigen Brenner weist die Sensoreinrichtung der be­kannten Sicherheitsvorrichtung zwei Lichtsensoren oder die Wäremstrahlung erfassende Sensoren auf, die jeweils der oberen bzw. unteren Grenze des vorbestimmten Be­reiches der Flammenhöhe im Normalbetrieb des Petroleum­ofens zugeordnet sind. Entsprechend dem von den Licht­sensoren erzeugten Meßsignalen beim Überschreiten des vorbestimmten Bereiches der Flammenhöhe erfogt ein automatisches Nachstellen oder ein Nachstellen von Hand des Dochtes des Brenners oder dessen zwangsweise Aus­ schaltung mittels eines herabfallenden Schalthebels, wenn der vorbestimmte Bereich der Flammenhöhe fortdauernd über Seine vorbestimmte Zeit überschritten wird.

    [0005] Diese bekannte Sicherheitsvorrichtung, die allein auf dem Prinzip der strahlungssensitiven Erfassung der Flammen­höhe basiert, genügt nicht den neuesten Sicherheitsan­forderungen, da es einige Unsicherheitsfaktoren in sich birgt. Wenn z.B. der Brenner von Anfang an nur bei der niedrigst möglichen Flammenhöhe betrieben wird, wird diese von dem Lichtsensor überhaupt nicht erfaßt, der der un­teren Grenze des vorbestimmten Bereiches der Flammenhöhe zugeordnet ist. Brennt der Brenner nun bei der niedrigsten Flammenhöhe über einen langen Zeitraum, weil der Benutzer z.B. das Ausschalten des Ofens vergessen hat, so ist die Gefahr der Bildung eines unzulässig hohen CO₂-Gehaltes in der Innenraumluft gegeben, da eine automatische Aus­schaltung des Ofens in Ermangelung einer lichtsensitiven Erfassung der niedrigsten Flammenhöhe nicht erfolgt.

    [0006] Da im Dochtgewebe stets Unebenheiten vorhanden sind, kann im normalen Heizungsbetrieb des Ofens die Brennerflamme häufig kurzfristig die obere Grenze des vorbestimmten Bereiches der Flammenhöhe überschreiten, was bei der bekannten Sicherheitsvorrichtung zu einem vorschnellen automatischen Ausschalten des Brenners führen kann, obwohl der maximal zulässige CO₂-Wert in der Innenraumluft noch gar nicht erreicht ist. Eine solche vorschnelle Ausschal­tung des Brenners ist bei einem mit der bekannten Sicherheitsvorrichtung ausgerüsteten Ofen mit einer intensiven Geruchs- und Rußbildung verbunden, da eine ausreichende Zeit für eine Abkühlung des heißen Rohres des Brenners nicht gegeben ist und das im Dochtgewebe enthaltende Petroleum somit durch die Hitzeabstrahlung des Brennerrohres unter starker Geruchsbildung ver­dampft.

    [0007] In Innenräumen, in denen ein kaminloser Petroleumofen brennt, und die Luftventilation ungenügend ist, steigt die CO₂-Konzentration und die O₂-Konzentration verringert sich (CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O). Ein Mangel an Sauerstoff hat aber eine unvollständige Verbrennung zur Folge, die ein Ansteigen der CO-und CO₂-Konzentration mit sich bringt. Es besteht somit eine direkte Beziehung einer­seits zwischen der O₂- und der CO₂- bzw. der CO-Konzen­tration und andererseits zwischen der CO₂- und der CO-­Konzentration. Steigt die CO₂-Konzentration an, so steigt auch die CO-Konzentration an.

    [0008] Gassensoren, die z.B. in Verbindung mit Mikrocomputern zur automatischen Regelung von Luftreinigungsvorrichtungen oder Ventilatoren dienen und über elektrische Widerstands­änderungen den Anteil von CO, H₂ und einigen anderen gas­förmigen organischen Bestandteilen erfassen, wie z.B. Komponenten von Küchenabgasen, Zigarettenrauch oder Auto­abgasen, sind an sich bekannt (Figaro Eng. Inc. Typ TGS 800).

    [0009] Im medizinischen Bereich ist zur Überwachung der Sauer­stoffanreicherung in Beatmungsgeräten der Einsatz von O₂-Sensoren bekannt (US-PS 44 95 051). Ein derartiger O₂-Sensor ist z.B. als galvanische Zelle ausgebildet, die eine Anode aus Blei, eine aus Gold hergestellte Sauerstoffkathode und einen schwach sauren Elektrolyten aufweist. Ein Widerstand und ein Thermistor zur Tempera­turkompensation sind zwischen die Kathode und die Anode geschaltet, so daß die galvanische Zelle in Form einer Blei-Sauerstoff-Batterie immer entladen wird.

    [0010] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, bei dem bzw. der die zuvor erwähnten Nachteile vermieden werden und den erhöhten Sicherheitsanforderungen Genüge getan wird. Insbesondere soll für eine Überwachung und eine sicher­heitsmäßige Einhaltung des Betriebs von Petroleumöfen gesorgt werden, die nicht zwingend von einer strahlungs­sensitiven Erfassung der Flammenhöhe abhängig sind.

    [0011] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird erfin­dungsgemäß dadurch gelöst, daß der Anteil von O₂ im Abgas des Brenners innerhalb des Petroleumofens sensitiv erfaßt und als Maß für die Überwachung des im Abgas des Brenners enthaltenden Anteils von CO₂ verwendet und in ein das Steuersignal bildendes Spannungssignal umgewandelt wird, wobei bei Betrieb des Brenners außerhalb des vorbestimm­ten Bereiches der Flammenhöhe die sensitive O₂-Erfassung programmgesteuert sowohl zur Wiederherstellung des normalen Heizzustandes als auch zur Überwachung des Betriebs bei niedrigster Flammenhöhe dient und über den elektronischen Steuerkreis die Erzeugung des Warnsignals sowie der verzögerten selbsttätigen Ausschaltung des Brenners jeweils bei einem vorbestimmten ersten bzw. einem vorbestimmten zweiten geringeren O₂-Anteil im Abgas des Brenners erfolgen, die jeweils einem vorbestimmten CO₂-Anteil in der Innenraumluft entsprechen.

    [0012] Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ver­fahrens ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 11.

    [0013] Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich vorzugsweise dadurch aus, daß zusätzlich der CO-Anteil als Maß für die Überwachung des in der Innenraumluft enthaltenden CO₂-Anteils verwendet wird und daß das Warnsignal erzeugt und die selbsttätige Ausschaltung des Brenners erfolgen, wenn der O₂- bzw. der CO-Anteil im Abgas des Brenners den Wert erreicht hat, der dem maximal zulässigen Anteil von 0,8 % CO₂ in der Innenraumluft entspricht.

    [0014] Vorzugsweise erfolgt die selbsttätige Ausschaltung des Brenners z.B. 90 sec. nach Auslösung des das zu geringe O₂- bzw. das zu hohe CO-CO₂-Niveau in der Innenraumluft anzeigenden Warnsignals.

    [0015] Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung für kamin­lose Öfen, insbesondere Petroleumöfen, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ausgerüstet mit einer Sensoreinrichtung mit einem Lichtsensor, der im Gehäuse des Petroleumofens in Zuordnung zur oberen Grenze eines vorbestimmten, den normalen Heizzustand des Petroleumofens bestimmenden Bereiches der Flammenhöhe gehaltert ist, mit einer Batterie, einem mit dieser ver­bundenen elektronischen Steuerkreis, über den eine auch von Hand betätigbare Dochtverstelleinrichtung ent­sprechend einem Meßsignal des Lichtsensors beim Über­schreiten des vorbestimmten Bereiches der Flammenhöhe verstellbar ist, mit einer Warneinrichtung und einer Ein­richtung zum selbsttätigen Ausschalten des Brenners, die jeweils mit einer Zeitsteuereinrichtung des elektronischen Steuerkreises gekoppelt und bei Betrieb des Brenners ober­halb des vorbestimmten Bereiches der Flammenhöhe über je­weils eine vorbestimmte Zeitspanne hinaus zeitlich ver­setzt betätigbar sind. Erfindungsgemäß zeichnet sich diese Sicherheitsvorrichtung dadurch aus, daß die Sensorein­richtung zusätzlich einen mit einem Mikroprozessor ge­koppelten O₂-Sensor aufweist, der innerhalb des Gehäuses des Petroleumofens im unteren Gehäusebereich gehaltert und über den elektronischen Steuerkreis mit der Docht­verstelleinrichtung, der Warneinrichtung und der selbst­tätigen Ausschalteinrichtung für den Brenner verbunden ist, wobei bei einer vorbestimmten ersten und einer vor­bestimmten zweiten, geringeren O₂-Konzentration im Abgas des Brenners die Warneinrichtung bzw. die Ausschaltein­richtung des Brenners in Funktion ist.

    [0016] Vorteilhafterweise kann ferner ein CO-Sensor auf einer elektronischen Schaltplatine vorgesehen sein, die an einer Halterung in einer oberen Ecke des Gehäuses des Petroleumofens hinter einem, die vom Brenner abgestrahlte Hitze reflektierenden, eine Durchlaßöffnung aufweisenden Schirms derart angeordnet ist, daß ein durch die Durch­laßöffnung des Reflektorschirms tretender minimaler Ab­gasstrom auf den CO-Sensor trifft.

    [0017] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungs­gemäßen Vorrichtung zu dessen Durchführung ist es möglich, den Betrieb von kaminlosen Öfen, insbesondere von Petroleumöfen, in Innenräumen unter - verglichen mit den amtlichen Sicherheitsvorschriften - noch strengeren Sicherheitsparametern korrekt zu überwachen und sicher­heitsmäßig einzuhalten. Insbesondere ist die Erfassung der Höhe der Flammen des Brenners für eine exakte CO₂-­Überwachung nicht zwingend notwendig.

    [0018] Verringert sich z.B. die Sauerstoffkonzentration in der Innenraumluft, so verringert sich auch die Flammenhöhe, was bedeutet, daß z.B. bei einem Petroleumofen mit zwei­stufigem Brenner die zweite Brennerstufe nicht mehr in Funktion ist, was eine höhere CO-Emission und damit eine erhöhte CO₂-Konzentration in der Innenraumluft bedingt. Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung erfaßt exakt und unmittelbar eine Verringerung der Sauerstoffkonzen­tration im Gehäuse des Petroleumofens, wodurch eine Steigerung der CO₂-Konzentration in der Innenraumluft exakt überwacht wird. Gleichzeitig vermag die erfindungs­gemäße Sicherheitsvorrichtung genau und unmittelbar die höhere CO-Konzentration bereits im Inneren des Gehäuses des Petroleumofens zu erfassen und gewährleistet somit eine exakte Überwachung der minimalen Flammenhöhe des Brenners des Petroleumofens.

    [0019] Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung erfaßt über die Messung der O₂-Konzentration im Abgas des Brenners im Gehäuse des Petroleumofens die CO₂-Konzentration in der Innenraumluft und transformiert die jeweilige O₂-­Konzentration in ein Spannungssignal. Der Sollwert ist die Spannung, die der maximal zulässigen CO₂-Konzentration in der Innenraumluft entspricht, die für die erfindungs­gemäße Sicherheitsvorrichtung auf 0,8 % festgelegt ist. Wenn die CO₂-Konzentration in der Innenraumluft 0,8 % (der maximal zulässige Wert gemäß TÜV ist 1 %) über­schreitet, wird der Brenner von der Ausschaltvorrichtung der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung automatisch ausgeschaltet. D.h. die von der erfindungsgemäßen Sicher­heitsvorrichtung vorgegebenen Sicherheitsbestimmungen liegen beträchtlich unter den amtlich vorgegebenen Richt­linien.

    [0020] Die Messung des CO₂-Gehaltes in der Innenraumluft erfolgt mit dem als galvanische Zelle ausgebildeten O₂-Sensor, der auf einer vom Gehäuse des Petroleumofens gehalterten Schaltungsplatine angeordnet ist.

    [0021] Die Kontrolle des CO₂-Gehaltes erfolgt in folgendem Ver­fahrensablauf:

    1. Eine Zeitverzögerung der Kontrolle des CO₂-Gehaltes nach Einschalten des Petroleumofens von z.B. 4 Minu­ten, damit sich die Sensorspannung in diesem Zeitraum stabilisiert,

    2. eine Alarmverzögerung von z.B. 30 Sekunden, um tempo­rale Störungen auszuschließen,

    3. Erzeugung eines intermittierenden z.B. aus 3 Tönen bestehenden Summersignals einer Dauer von maximal 90 sec, das anzeigt, daß der CO-CO₂-Gehalt in der Innenraumluft zu hoch ist. Während dieser Zeitdauer kann die Innenraumbelüftung z.B. durch Öffnen einer Tür oder eines Fensters verbessert und damit die CO-­CO₂-Konzentration verringert werden.

    4. Ausschalten des Petroleumofens durch die Wirkung des Elektromagneten, wenn die Belüftung des Innenraums nicht innerhalb von 90 sec. verbessert worden ist.



    [0022] Fehlfunktionen des O₂-Sensors infolge seines Betriebs bei sehr niedrigen Temperaturen oder aufgrund des Endes seiner Betriebslebensdauer haben eine Sensorausgangs­spannung USensor von weniger als 30 mV zur Folge, welcher Zustand durch ein intermittierendes z.B. aus 7 Pieptönen bestehendes Summersignal 90 sec. nach Abschalten des Petroleumofens angezeigt wird.

    [0023] Der in der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung ver­wendete O₂-Sensor weist folgende Vorteile auf:

    1. Extrem lange Lebensdauer (5 bis 10 Jahre).

    2. Unempfindlichkeit gegenüber CO₂ und anderen sauren Komponenten.

    3. Erhöhte Zuverlässigkeit und Genauigkeit, da eine unmittelbare Beziehung zwischen einer O₂-Abnahme und einer CO/CO₂-Zunahme gegeben ist, die aufgrund des Verbrennungsvorganges in nicht gelüfteten Räumen auf­tritt.

    4. Möglichkeit der Bestimmung der Alarmspannung Ua des O₂-Sensors.

    5. Eigene Leistungsversorgung des als galvanische Zelle ausgebildeten O₂-Sensors, so daß eine Gleichspannung von 3 V des elektronischen Steuerkreises des Petroleumofens aufrecht erhalten werden kann.



    [0024] Es könnte lediglich zu beachten sein, daß sich ein sehr geringer Spannungsunterschied zwischen der Betriebsspan­nung Uo und der Spannung ergeben kann, die dem CO₂-Gehalt von 0,8 % in der Innenraumluft entspricht. Wie aus den in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführten Versuchser­gebnissen hervorgeht, beträgt die Alarmspannung des O₂-­Sensors Ua 2 mV. Es ist daher mit Blick auf die Stabili­tät und das Verhältnis Geräusch/Signal sowie hinsichtlich der Unempfindlichkeit des O₂-Sensors gegenüber Tempera­turschwankungen ein Operationsverstärker hoher Qualität erforderlich, und zwar mit einem Ua-Verstärkungsfaktor von K = 100. Die Genauigkeit der CO₂-Kontrolle hängt hauptsächlich von Spannungsabweichungen in der Hardware des elektronischen Steuerkreises des Petroleumofens und von der Spannungsabweichung (Drift) des O₂-Sensors ab. Die durchschnittlichen Spannungsabweichungen des O₂-­Sensors der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung während eines Jahres beträgt 2 %.

    [0025] Wird angenommen, das Ausgangssignal des O₂-Sensors habe eine Spannung von 50 mV, so bedeutet das eine Spannungs­abweichung von einem Millivolt pro Jahr. Bei Ua = 2 mV ergibt eine bei der Herstellung des Petroleumofens mittels eines Potentiometers fest eingestellten Betriebs­spannung Uo eine hohe Zuverlässigkeit der CO₂-Kontrolle im Verlaufe eines Jahres.

    [0026] Während der Prüfperiode schwankt die Betriebsspannung Uo geringfügig von Tag zu Tag. Wird der mit einem O₂-Sensor ausgerüstete Petroleumofen in einem gut gelüfteten Raum eingeschaltet, so steigt die Sensorspannung USensor im Verlaufe von 90 Minuten auf ca. 2 mV aufgrund der Temperatureinflüsse.

    [0027] Durch den Einbau eines Mikroprozessors in das Steuer­system der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung ist es möglich, die oben aufgezeigten Probleme in den Griff zu bekommen. Die Betriebsspannung Uo kann mit Hilfe des Mikroprozessors nach jedem Einschaltvorgang des Brenners des Petroleumofens als maximaler Spannungswert bestimmt werden, bevor die Sensorspannung aufgrund einer schlechten Belüftung des Innenraums abfällt. Die Sensorspannung wird alle 4 Minuten erfaßt und mit dem vorhergehenden Spannungswert verglichen. Nach Bestimmung der Betriebs­spannung Uo ergibt sich die Alarmspannung des Sensors Ua aufgrund der Formel Ua = Uo - U′a.
    Tabelle 1
    (Analyse der mit einem O₂-Sensor des Typs KE-50 erhaltenen Versuchsergebnisse bei Kopplung des O₂-Sensors mit dem Mikroprozessor des elektronischen Steuerkreises der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung)
    Test Nr. U₀ (mV) U 0,8 % (mV) ΔU 0,8 % (mV) Ua (mV) ΔUa (mV) CO₂ % TSensor oC
    1 45,70 43,83 1,87 43,71 1,99 0,875 17-37
    2 45,52 - - 43,39 2,13 0,77 29-45
    3 46,58 44,52 2,06 44,52 2,06 0,80 9-24
    4 46,85 - - 44,95 1,90 0,725 8-21
    5 46,67 - - 44,70 1,97 0,75 13-25
    6 47,55 45,1 2,45 44,16 3,39 1,18 3-25
    7 45,39 44,0 1,39 43,83 1,56 1,09 -
    8 47,23 45,2 2,03 44,85 2,38 0,93 3-21
    9 45,80 44,6 1,20 44,28 1,52 1,13 -
    10 45,52 44,1 1,42 43,90 1,62 0,84 -
    11 45,76 44,17 1,59 44,12 1,64 0,845 -
        Mittelwert: 1,75   2,01 0,903  
    Test Nr. U₀ U 0,8 % U 0,8 %        
    7a 45,36 42,84 2,52        
    9a 44,97 42,70 2,27        
    10a 45,41 43,40 2,01        


    [0028] Durch die Bestimmung der Betriebsspannung Uo nach jeder Einschaltung des Brenners ergibt sich der Vorteil, daß der Einfluß einer Spannungsdrift auf die CO₂-Kontrolle ausge­schaltet wird. Ein Problem tritt jedoch in der Situation auf, wenn sich die Belüftung des Innenraums nach Abschal­ten des Brenners aufgrund eines zu hohen CO₂-Niveaus in einem schlecht belüfteten Raum nicht verbessert hat und der Petroleumofen unvorsichtigerweise wieder eingeschaltet ist, obwohl der CO₂-Gehalt des Raumes noch viel zu hoch ist. Die entsprechende Sensorspannung, die von der Spannung in einem gut belüfteten Zustand des Innenraumes abweicht, würde dann in nachteiliger Weise als Betriebs­spannung Uo verwendet werden. Dies hätte zur Folge, daß ein Abschalten bei einem zu hohen CO₂-Niveau dessen weiteres Ansteigen nach jedem Einschalten des Petroleum­ofens mit sich bringen würde.

    [0029] Dieses Problem läßt sich dadurch lösen, daß die Betriebs­spannung Uo für einen Zeitraum von 45 Minuten fest für den Fall eingestellt wird, daß der Brenner aufgrund eines hohen CO₂-Niveaus in der Innenraumluft ausgeschaltet worden ist. Wird der Brenner während dieses Zeitraumes wieder eingeschaltet, so findet die festgesetzte Be­triebsspannung Uo Anwendung für die CO₂-Kontrolle. Es wird angenommen, daß nach dem Zeitraum von 45 Minuten das CO₂-Niveau wieder den normalen Zustand eingenommen hat, so daß die Betriebsspannung Uo in der zuvor beschriebenen Weise wieder bestimmt wird.

    [0030] Wenn die Brennerflamme den vorbestimmten Bereich der Flammenhöhe überschreitet, kann Ruß oder Rauch entstehen und es ist Brandgefahr gegeben. Der der maximal zulässi­gen Flammenhöhe zugeordnete Lichtsensor der erfindungsge­mäßen Sicherheitsvorrichtung, der in entsprechender Höhe neben der Verbrennungskammer des Petroleumofens angeord­net ist, sorgt in Zusammenwirkung mit dem elektronischen

    [0031] Steuerkreis der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung für die erforderlichen Steuerfunktionen wie

    1. eine Zeitverzögerung von z.B. 3 sec., um temporale Störungen auszuschließen,

    2. eine akustische intermittierende Alarmerzeugung (z.B. 5 Töne), wenn die obere Grenze des vorbestimmten Bereiches der Flammenhöhe des Brenners überschritten wird und

    3. eine automatische Ausschaltung des Brenners, wenn die Flammenhöhe innerhalb von z.B. 60 sec. nach Auslösung des Alarmsignals nicht in den vorbestimmten Bereich der Flammenhöhe zurückgestellt worden ist.



    [0032] Da bei ungenügender Innenraumbelüftung beim Betrieb des Petroleumofens mit zu hoher Brennerflamme der auftreten­de Mangel an Sauerstoff eine unvollständige Verbrennung und damit ein Ansteigen der CO-CO₂-Konzentration in der Innenraumluft bewirkt, ist über den O₂-Sensor der erfin­dungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung neben der Überwachung durch den Lichtsensor eine zusätzliche Überwachung bei Betrieb des Brenners mit unzulässig hoher Brennerflamme gegeben.

    [0033] Von Wichtigkeit ist, beim selbsttätigen Ausschalten des Brenners eine Qualm- und damit verbundene Geruchsbildung zu verhindern, wie sie bei mit herkömmlichen Sicherheits­vorrichtungen ausgerüsteten Petroleumöfen auftreten.

    [0034] Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung gewährleisten eine automatische Ausschaltung des Brenners in annähernd geruchsverhindern­der Weise.

    [0035] Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung ermöglicht eine geruchsverhindernde selbsttätige Ausschaltung des Brenners, und zwar durch den Ablauf folgender Verfahrens­schritte: Der Einstelldrehknopf der Dochtverstelleinrich­tung des Brenners wird entsprechend einer sehr geringen Flammenhöhe eingestellt. Die korrekte Einstellung wird durch eine farbige Markierung und ein akustisches inter­mittierendes Signal von z.B. 3 sec. angezeigt. In dieser Einstellung der Dochteinstellvorrichtung brennt der Brenner dann z.B. noch 4 Minuten, um die Emission von geruchsbildenden Komponenten zu verringern. In diesem Zeitraum können das Heizrohr und der Brennerkopf aus­reichend abkühlen. Hierauf schaltet ein aktivierter Elektromagnet der Ausschalteinrichtung den Brenner mit einer minimalen Geruchsentwicklung aus. Der Abkühlvorgang kann aber auch jederzeit durch Aufwärtsdrehen des Dochtes mittels des Einstelldrehknopfes der Dochteinstellvorrich­tung des Brenners beendet werden.

    [0036] In die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung ist ein auswechselbarer Batteriesatz für die Versorgung aller elektrischer Stromabnehmer des Petroleumofens, wie z.B. der Zündspule, des elektronischen Steuerkreises mit dem Mikroprozessor, dem Heizelement des CO-Sensor, einbezogen.

    [0037] Bei Drehen der Dochtverstelleinrichtung im Uhrzeigersinn wird der Hauptschalter betätigt, der den elektronischen Schaltkreis schließt. Zunächst wird eine Batterieprüfung durchgeführt. Ist die Spannung der Batterie Ub kleiner als 2,3 V, so ist keine Zündung möglich und ein fortlau­fendes Summersignal ertönt für z.B. 30 sec., das anzeigt, daß die Batterie ausgewechselt werden muß. Nach 30 sec. wird das Alarmsignal unterbrochen und der Aufheiz- oder Heizvorgang des Petroleumofens wird durch Tätigwerden des Elektromagneten ausgesetzt, der eine Rückstellung des Dochtes bewirkt.

    [0038] Liegt die Spannung der Batterie im normalen Bereich, so ist die Zündung möglich und muß innerhalb von z.B. 15 sec. erfolgen. Wird die Zündung nach 15 sec. nicht vorgenommen, ertönt ein intermittierendes Summersignal z.B. 90 sec. lang, während der die Zündung des Petroleumofens noch möglich ist. Hat nach 90 sec. die Zündung nicht stattgefunden, wird die Einschaltung des Petroleumofens durch Wirkung des Elektromagneten rück­gängig gemacht.

    [0039] Nach erfolgreicher Zündung setzt ein periodischer Über­wachungszyklus ein, in dessen Verlauf die Batterie­spannung in der oben beschriebenen Weise überprüft sowie 4 Minuten nach Beginn des Aufheizvorganges des Petroleum­ofens die Kontrolle der Flammenhöhe sowie des CO₂-Gehaltes im Abgas durchgeführt werden.

    [0040] Bei der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung erweist sich als vorteilhaft, daß die erforderliche Frequenz des Mikroprozessors den Stromverbrauch I des elektronischen Steuerkreises verhältnismäßig gering gestalten läßt. Der Mikroprozessor arbeitet zufriedenstellend zwischen 0,5 und 5 MHz. Bei f = 0,5 MHz ist I gemäß Wahl gleich 2,5 mA. Bei f = 5 MHz ist I = 30 mA. Bei f = 0,5 MHz ist der Mikroprozessor zwar träger als bei f = 5 MHz, was jedoch bei dem vorliegenden Einsatz des Mikropro­zessors nicht ins Gewicht fällt.

    [0041] Von Wichtigkeit ist schließlich, daß die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung einen im Gehäuse des Petroleum­ofens angeordneten Mechanismus aufweist, durch den bei Fehlen oder unkorrektem Einsetzen der Batterie im Batteriegehäuse die Zündeinrichtung des Brenners oder die Dochtverstelleinrichtung in ihrer Funktionsaufnahme gehindert werden.

    [0042] Die Prüfung des Brennstoffpegels erfolgt mit einer üb­lichen Schaltung kontinuierlich am Boden des Brennstoff­tanks. Ist der Pegel des Brennstoffs zu niedrig, wird z.B. 3 Minuten lang ein intermittierendes Summersignal zusammen mit einem Bodenblinklicht erzeugt. Der am Boden des Brennstofftanks in diesem Zustand vorhandene Brenn­stoff reicht aus, um den Brenner ca. 30 Minuten brennen zu lassen.

    [0043] Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung zu seiner Durchführung werden nun anhand der Zeichnungen erläutert. In diesen sind:

    Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines mit der Sicherheitsvorrichtung ausgerüsteten Petroleum­ofens,

    Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Petroleumofens nach Fig. 1,

    Fig. 3 ein Diagramm, aus dem die Bestimmung der Betriebs­spannung Uo des O₂-Sensors hervorgeht,

    Fig. 4 ein Diagramm, aus dem die Beziehung des Sauer­stoffgehaltes der Innenraumluft über die Zeit und der CO-CO₂-Konzentration hervorgeht,

    Fig. 5 ein Blockdiagramm, aus dem das Verfahren zum Überwachen und sicherheitsmäßigen Einhalten des Betriebs des Petroleumofens hervorgeht,

    Fig. 6a und 6b perspektivische Ansicht zweier Ausführungs­formen eines Mechanismus der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung, durch den bei einem Fehlen oder unkorrekten Einsetzen der Batterie in das Batteriegehäuse eine Zündung des Brenners bzw. ein Verstellen der Dochtverstelleinrichtung ver­hindert wird.



    [0044] Der aus den Fig. 1 und 2 hervorgehende Petroleumofen 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem mittig ein eine Docht­verstelleinrichtung 3 aufweisender Brenner 4 angeordnet ist, der ein- oder zweistufig ausgebildet sein kann, und ein eine Verbrennungskammer 5 bildendes, teilweise per­foriertes, oben offenes Brennergehäuse 6 besitzt. Zwischen dem Brennergehäuse 6 und der in Fig. 1 links liegenden Rückwand 7 des Gehäuses 2 des Petroleumofens 1 ist ein sich vertikal nach unten erstreckender Hitze­reflexionsschirm 8 gehaltert, der in Nähe der oberen Wand 9 des Gehäuses 2 des Petroleumofens 1 eine Durch­laßöffnung 10 aufweist, durch die ein Teil des oben aus dem Brennergehäuse 6 strömenden Abgases (Pfeil A) des Brenners 4 treten kann. An einer mit dem Boden des Ge­häuses 2 befestigten senkrechten Halterung 12 ist ein als galvanische Zelle ausgebildeter O₂-Sensor 13 im unteren Bereich des Gehäuses 2 angebracht und mit einem Mikroprozessor eines elektronischen Steuerkreises 14 ge­koppelt. Hinter dem Hitzereflexionsschirm 8 ist in der in Fig. 1 linken oberen Ecke des Gehäuses 2 ein CO-Sensor 11 auf einer Schaltungsplatine 15 für die CO-Überwachung derart angebracht, daß auf ihn der durch die Durchlaß­öffnung 10 des Hitzereflexionsschirms 9 strömende Abgas­anteil auftrifft. Die Schaltungsplatine 15 ist mit dem elektronischen Steuerkreis 14 der Sicherheitsvorrichtung verbunden, der wiederum mit einer nicht gezeigten Warn­signaleinrichtung und mit einer selbsttätigen Ausschalt­einrichtung 16 für den Brenner 4 verbunden ist. Ein der oberen Grenze 17 eines vorbestimmten 3 Bereiches der Höhen der Flammen 18 des Brenners 4 zugeordneter Lichtsensor 19 ist hinter dem Hitzereflexionsschirm 8 derart angeordnet, daß er ein Überschreiten der oberen Grenze 17 des vor­bestimmten Bereiches der Flammenhöhe durch die Flammen 18 erfaßt. Der Lichtsensor 19 ist mit dem elektronischen Steuerkreis 14 verbunden. Erfaßt der Lichtsensor 19 die Flammen 18 beim Überschreiten der oberen Grenze 17 des vorbestimmten Bereiches der Flammenhöhe, so erzeugt er ein Meßsignal, das dem elektronischen Steuerkreis 14 ein­gegeben wird, durch den ein akustisches Warnsignal er­zeugt wird. Der Benutzer des Petroleumofens 1 muß nun innerhalb von 90 sec. die Dochtverstelleinrichtung 3 be­tätigen und die Höhe der Flammen 18 des Brenners 4 wieder in den vorbestimmten Bereich der Flammenhöhe entsprechend dem normalen Heizzustand des Brenners 4 zurückstellen. Erfolgt diese Rückstellung nicht innerhalb der genannten 90 sec., so wird die Ausschalteinrichtung 16 über den elektronischen Steuerkreis 14 betätigt und der Brenner 4 selbsttätig ausgeschaltet.

    [0045] Wird der Petroleumofen 1 in einem gut gelüfteten Raum eingeschaltet, so steigt die Spannung USensor des O₂-­Sensors 13 der Sicherheitsvorrichtung im Verlaufe von 90 Minuten auf ca. 2 mV aufgrund der Temperatureinflüsse. Während des Betriebs des Petroleumofens 1 erfaßt der O₂-­Sensor 13 fortlaufend den O₂-Gehalt der Luft im Gehäuse 2 und wandelt diesen fortlaufend in ein entsprechendes Spannungssignal. Aufgrund der unmittelbaren Beziehung zwischen einer O₂-Abnahme und einer CO₂-Zunahme ist das den O₂-Anteil angebende Spannungssignal jeweils ein Maß für den CO₂-Anteil in der Innenraumluft. Die Betriebs­spannung Uo des O₂-Sensors 13 wird, wie aus Fig. 3 her­vorgeht, nach dem Einschalten des Brenners 4 mit Hilfe des Mikroprozessors des elektronischen Steuerkreises 14 als maximaler Spannungswert bestimmt, bevor die Sensor­spannung USensor aufgrund einer schlechten Belüftung des Innenraumes abfällt. Wie Fig. 3 zeigt, wird die Sensor­spannung USensor alle 4 Minuten erfaßt und mit dem vor­hergehenden Spannungswert verglichen. In Fig. 3 ist U₄ der maximale Spannungswert, bevor die Sensorspannung USensor aufgrund der schlechten Belüftung des Innenraums abfällt (vgl. U₅ ist kleiner als U₄). Es gilt daher: U₄ = Uo. Die Alarmspannung Ua des O₂-Sensors 13 ergibt sich somit nach Bestimmung der Betriebsspannung zu Ua = Uo - Ua′. Entspricht der vom O₂-Sensor 13 erfaßte Sauerstoffanteil dem Spannungswert der Alarmspannung Ua, so wird ein Alarmsignal erzeugt. Wird die Belüftung des Innenraums nicht innerhalb von 90 sec. verbessert, so verringert sich der O₂-Gehalt weiter und der Petroleum­ofen wird durch die Wirkung eines die selbsttätige Aus­schalteinrichtung 16 bildenden Elektromagneten bei einem vom O₂-Sensor 13 gelieferten Spannungswert USensor aus­geschaltet, der kleiner als die Alarmspannung Ua ist.

    [0046] Während des Betriebs des Petroleumofens 1 kann auch der CO-Sensor 11 fortlaufend den CO-Anteil im Abgas (Pfeil A) des Brenners 4 im Gehäuse 2 erfassen, wobei die gemessene CO-Konzentration fortlaufend durch die elektronische Schaltung der CO-Überwachung in eine entsprechend elek­trische Spannung umgewandelt werden kann. Die CO-Konzen­tration kann zugleich als Maß für die in der Innenraum­luft enthaltende CO₂-Konzentration verwendet werden. Im Diagramm gemäß Fig. 4 ist die prozentuale CO- und CO₂-­Konzentration im Verhältnis zum prozentualen Sauerstoff­gehalt in der Innenraumluft über die Zeit des Betriebs des Petroleumofens 1 aufgetragen. Es zeigt sich, daß über die unmittelbare Beziehung zwischen der O₂-Abnahme und der CO₂-Zunahme eine entsprechende Beziehung zwischen der O₂-Abnahme und einer CO-Abnahme durch die Abhängigkeit der CO₂ und der CO-Zunahme gegeben ist.

    [0047] Das Blockschaltbild gemäß Fig. 5 verdeutlicht die einzel­nen Verfahrensschritte zum Überwachen und sicherheits­mäßigen Einhalten des Betriebs des Petroleumofens in einem Innenraum sowohl im normalen Heizzustand als auch außerhalb des letzteren, wobei die Kennzeichnungen der einzelnen Blöcke, auf die Bezug genommen wird, die funktionellen Zusammenhänge der einzelnen Verfahrensmaß­nahmen verdeutlichen.

    [0048] Aus den Fig. 6a und 6b gehen zwei Ausführungsformen eines Mechanismus der Sicherheitsvorrichtung hervor, von dem bei Fehlen oder unkorrektem Einsetzen der Batterie 20 im Batteriegehäuse 21 ein Zünden einer Zündeinrichtung des Brenners 4 verhindert bzw. ein Verstellen der Docht­verstelleinrichtung 3 blockiert wird und damit ein Ent­zünden des Dochtes durch ein Streichholz nicht möglich ist.

    [0049] Der Mechanismus weist eine Funktionsfeder 22 auf, die bei korrektem Einsatz der Batterie, d.h. bei deren Anlage an einer Sensorplatte 23 im Batteriegehäuse 21, sich im zusammengedrückten Zustand befindet, wobei ein Auslöse­draht 24, dessen eines Ende gemäß Fig. 6a mit einer Aus­löseplatte 25 einer auf Erschütterungen (z.B. auch auf Erdbeben) ansprechenden Sicherung 26 und dessen anderes Ende mit der Sensorplatte 23 verbunden ist, locker ist, so daß ein Zünden des Brenners 4 möglich ist. Wird die Batterie 20 aus dem Batteriegehäuse 21 entfernt oder liegt letztere nicht exakt an der Sensorplatte 23 an, so wird letztere von der zusammengedrückten Funktions­feder 22 nach vorn gedrückt, wodurch der Auslösedraht 24 gespannt und die Auslöseplatte 25 bewegt wird, wodurch die Sicherung 26 in Funktion tritt und eine Zündung ver­hindert bzw. eine Dochtverstellung blockiert wird oder eine Ausschaltung des Brenners 4 erfolgt. Bei der Aus­führungsform gemäß Fig. 6b ist die Auslöseplatte 25 der Sicherung 26 durch einen Verriegelungshebel 27 ersetzt, mit der das eine Ende des Auslösedrahtes 24 verbunden ist, der den Verriegelungshebel 27 bei einer Bewegung der Funktionsfeder 22 in Funktion setzt, wodurch die Sicherung 26 ausgelöst wird.

    Bezugszeichenliste



    [0050] 

    1 Petroleumofen

    2 Gehäuse

    3 Dochtverstelleinrichtung

    4 Brenner

    5 Verbrennungskammer

    6 Brennergehäuse

    7 Rückwand des Gehäuses des Petroleumofens

    8 Hitzereflexionsschirm

    9 Obere Wand des Gehäuses des Petroleumofens

    10 Durchlaßöffnung

    11 CO-Sensor

    12 Halterung

    13 O₂-Sensor

    14 Steuerkreis

    15 Schaltungsplatine

    16 Ausschalteinrichtung

    17 Obere Grenze des vorbestimmten Bereiches der Flammenhöhe

    18 Flammen

    19 Lichtsensor

    20 Batterie

    21 Batteriegehäuse

    22 Funktionsfeder

    23 Sensorplatte

    24 Auslösedraht

    25 Auslöseplatte

    26 Sicherung

    27 Verriegelungshebel




    Ansprüche

    1. Verfahren zum Überwachen und sicherheitsmäßigen Ein­halten des Betriebs von kaminlosen Öfen, insbesondere von Petroleumöfen in Innenräumen sowohl im normalen Heizzustand, bei dem die vom Brenner erzeugte Flammen­höhe innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, dessen Überschreiten strahlungssensitiv erfaßt wird, als auch des Betriebs außerhalb des normalen Heizzu­standes, wobei beim Über- wie beim Unterschreiten des vorbestimmten Bereiches jeweils ein entsprechendes Steuersignal erzeugt und einem elektronischen Steuer­kreis eingegeben wird, damit einerseits der normale Heizzustand wieder hergestellt werden kann und anderer­seits beim fortdauernden Betrieb des Brenners außer­halb des vorbestimmten Bereiches der Flammenhöhe über eine vorbestimmte Zeitspanne hinaus ein Warnsignal erzeugt und nach einer entsprechenden Verzögerung der Brenner selbsttätig ausgeschaltet wird, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Anteil von O₂ im Abgas des Brenners innerhalb des Petroleumofens sensitiv erfaßt und als Maß für die Überwachung des im Abgas des Brenners ent­haltenen Anteils von CO₂ verwendet und in ein das Steuersignal bildendes Spannungssignal umgewandelt wird, wobei bei Betrieb des Brenners außerhalb des vorbestimmten Bereiches der Flammenhöhe die sensitive O₂-Erfassung programmgesteuert sowohl zur Wiederher­stellung des normalen Heizzustandes als auch zur Über­wachung des Betriebs bei niedrigster Flammenhöhe ver­wendet wird und über den elektronischen Steuerkreis die Erzeugung des Warnsignals sowie der verzögerten selbsttätigen Ausschaltung des Brenners jeweils bei einem vorbestimmten ersten bzw. vorbestimmten zweiten, geringeren O₂-Anteil im Abgas des Brenners erfolgen, die jeweils einem vorbestimmten CO₂-Anteil in der Innenraumluft entsprechen.
     
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der CO-Anteil als Maß für die Über­wachung des im Abgas des Brenners enthaltenen CO₂-­Anteils verwendet wird, und daß das Warnsignal erzeugt und die selbsttätige Ausschaltung des Brenners er­folgen, wenn der O₂-bzw. CO-Anteil im Abgas des Brenners den Wert erreicht hat, der dem maximal zu­lässigen Anteil von 0,8 % CO₂ in der Innenraumluft entspricht.
     
    3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich­net, daß die selbsttätige Ausschaltung des Brenners 90 sec. nach Auslösung des das zu geringe O₂- bzw. das zu hohe CO/CO₂-Niveau im Abgas des Brenners an­zeigenden Warnsignals erfolgt.
     
    4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeich­net, daß die Betriebsspannung des Brenners Uo für einen vorbestimmten Zeitraum fest eingestellt wird, wenn der Brenner ausgeschaltet worden ist.
     
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung für 45 Minuten fest einge­stellt wird, wenn der Brenner aufgrund eines zu hohen CO₂-Niveaus in der Innenraumluft ausgeschaltet worden ist.
     
    6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung des O₂-Sensors zyklisch erfaßt und mit dem vorhergehenden Wert der Sensorspannung ver­glichen wird.
     
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung der Spannung des O₂-Sensors alle 4 Minuten erfolgt.
     
    8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Steuerkreis batteriegespeist und das Einhalten eines vorgegebenen Wertes der Batteriespannung Ub selbsttätig überprüft wird, wobei bei Unterschreiten des vorgegebenen Wertes der Batteriespannung Ub entweder eine Zündung des Brenners verhindert und ein die Notwendigkeit eines Batterie­austausches anzeigendes Alarmsignal erzeugt oder das Alarmsignal für eine vorgegebene Zeitspanne erzeugt und der Aufheiz- oder Heizvorgang des Petroleumofens selbsttätig ausgeschaltet werden.
     
    9. Verfahren nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeich­net, daß bei einer Störung der Schaltung der Batterieeinspeisung des elektronischen Steuerkreises die Zündung des Brenners automatisch verhindert wird.
     
    10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Verhinderung der Zündung des Brenners mechanisch erfolgt.
     
    11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den elektronischen Steuerkreis kontinuierlich eine Prüfung des Brennstoffpegels durchgeführt und bei Unterschreiten einer vorbestimmten Pegelhöhe automatisch ein intermittierendes Signal erzeugt wird.
     
    12. Sicherheitsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 bis 11, mit einer Sensorein­richtung mit einem Lichtsensor, der im Gehäuse des Petroleumofens in Zuordnung zur oberen Grenze eines vorbestimmten, den normalen Heizzustand des Petroleum­ ofens bestimmenden Bereiches der Flammenhöhe gehal­tert ist, mit einer Batterie, einem mit dieser ver­bundenen elektronischen Steuerkreis, über den eine, auch von Hand betätigbare Dochtverstelleinrichtung des Brenners entsprechend einem Meßsignal des Licht­sensors beim Überschreiten des vorbestimmten Be­reiches der Flammenhöhe verstellbar ist, mit einer Erschütterungssicherung sowie einer Warneinrichtung und einer Einrichtung zum selbsttätigen Ausschalten des Brenners, die jeweils mit einer Zeitsteuerein­richtung des elektronischen Steuerkreises gekoppelt und bei Betrieb des Brenners oberhalb des vorbe­stimmten Bereiches der Flammenhöhe über jeweils eine vorbestimmte Zeitspanne hinaus zeitlich versetzt be­tätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor­einrichtung zusätzlich einen mit einem Mikroprozessor gekoppelten O₂-Sensor (11) aufweist, der innerhalb des Gehäuses (2) des Petroleumofens (1) im unteren Gehäusebereich gehaltert und über den elektronischen Steuerkreis (14) mit der Dochtverstelleinrichtung (3), der Warneinrichtung und der Ausschalteinrichtung (16) für den Brenner (4) verbunden ist, wobei bei einer vorbestimmten ersten und einer vorbestimmten zweiten, geringeren O₂-Konzentration im Abgas des Brenners (4) die Warneinrichtung bzw. die selbsttätige Aus­schalteinrichtung (16)-des Brenners (4) in Funktion ist.
     
    13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein CO-Sensor (11) auf einer elektro­nischen Schaltplatine (15) vorgesehen ist, die an einer Halterung in einer oberen Ecke des Gehäuses (2) des Petroleumofens (1) hinter einem, die vom Brenner (4) abgestrahlte Hitze reflektierenden, eine Durch­laßöffnung (10) aufweisenden Schirm (8) derart ange­ordnet ist, daß ein durch die Durchlaßöffnung (10) des Hitzereflexionsschirms (8) tretender minimaler Abgasstrom (A) auf den CO-Sensor (11) trifft.
     
    14. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen mit einer auf Erschütterungen ansprechenden Sicherung (26) gekoppelten Mechanismus (22, 24), von dem bei Fehlen oder unkorrektem Einsatz der Batterie im Batteriegehäuse (21) eine Betätigung einer Zünd­einrichtung des Brenners (4) verhindert oder die Dochtverstelleinrichtung (3) in ihrer Grundposition blockierbar ist, in der der Docht von Hand nicht an­zündbar ist.
     
    15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus (22, 24) eine Funktionsfeder (22), die an einer Sensorplatte (23) des Batterie­gehäuses (21) angreift und im Ruhezustand des Mechanismus (22, 24) zusammengedrückt ist, sowie einen Auslösedraht (24) aufweist, dessen eines Ende mit der Sensorplatte (23) und dessen anderes Ende mit einer Auslöseplatte (25) der Sicherung (26) ver­bunden und der im Ruhezustand des Mechanismus (22, 24) locker ist, und daß bei Fehlen oder unkorrektem Einsatz der Batterie (20) die Sensorplatte (23) von der Funktionsfeder (22) des in Betrieb gesetzten Mechanismus (22, 24) unter Spannung des Auslöse­drahtes (24) im Batteriegehäuse (21) verschiebbar und die Auslöseplatte (25) der Sicherung (26) in Funktion setzbar ist.
     
    16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseplatte (25) der Sicherung (26) durch einen schwenkbaren Verriegelungshebel (27) ersetzt ist.
     




    Zeichnung



















    Recherchenbericht