Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Gebläsebrenners gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Verfahren zum Betrieb eines Gebläsebrenners ist aus dem Patentdokument DE 10 2017 110 314 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren wird mit einem Gebläse ein fluides Medium durch eine Strömungsführung dem Gebläsebrenner zugeführt. Weiterhin wird mit einem Strömungssensor eine Strömung in der Strömungsführung quantitativ erfasst. Außerdem wird mit einer Rückströmsicherungseinrichtung, die in diesem Dokument nicht explizit offenbart, aber aus dem Patentdokument DE 10 2016 203 628 A1 an sich bekannt ist, eine Rückströmung in der Strömungsführung entgegen der Förderrichtung des Gebläses verhindert.

Die EP 2623865 A1 offenbart ein Verfahren zum Betrieb eines Gebläsebrenners. Durch die Auswertung der Signale eines Strömungssensors wird eine Rückströmung detektiert. In diesem Fall kann durch den langsamen Betrieb des Gebläses eine Rückströmung verhindert werden, so dass auf eine mechanische Rückstromsicherung verzichtet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zum Betrieb eines Gebläsebrenners der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll ein Verfahren zum Betrieb eines Gebläsebrenners geschaffen werden, mit dem eine defekte Rückströmsicherungseinrichtung sicher erkannt werden kann.

Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren zum Betrieb eines Gebläsebrenners durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass in einer Phase bei ausgeschaltetem Gebläse, in der aber dennoch vom Strömungssensor eine oberhalb eines vorgegebenen Betragswertes liegende Strömung ermittelt wird, zur Ermittlung eines Defekts an der Rückströmsicherungseinrichtung das Gebläse gestartet wird, und dass dann ein Signal erzeugt wird, wenn bei diesem Starten des Gebläses die mit dem Strömungssensor erfasste Strömung zumindest anfänglich betragsmäßig abnimmt.

Mit anderen Worten zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren somit dadurch aus, dass in einer Phase bei ausgeschaltetem Brenner beim Anlaufen des Gebläses beobachtet wird, ob es zu einer Strömungsumkehr in der Strömungsführung kommt, die messtechnisch daran erkennbar ist, dass der gemessene Wert der Strömung, typischer Weise der Widerstand eines Heizdrahtes (eine genauere Erläuterung hierzu folgt weiter unten), betragsmäßig zunächst abnimmt. Sollte dies der Fall sein, so bedeutet dies, dass die Rückströmsicherungseinrichtung in unerwünschter Richtung durchströmt wird und mithin offensichtlich nicht in Ordnung ist.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Gebläsebrenners ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Der Vollständigkeit halber wird noch auf die Dokumente EP 2 623 865 B1 und US 2016/0123585 A1 hingewiesen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Gebläsebrenners einschließlich seiner vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt

Figur 1

perspektivisch und teilweise als Explosionsdarstellung einen Gebläsebrenner; und

Figur 2

als Diagramm den zeitlichen Verlauf der mit dem Strömungssensor gemessenen Strömung (genauer ṁ [kg/s]) und den Betriebsstatus des Gebläses (genauer P [W].

Bei dem in den Figuren dargestellten Verfahren zum Betrieb eines Gebläsebrenners wird mit einem Gebläse 1 ein fluides Medium durch eine Strömungsführung 2 dem Gebläsebrenner zugeführt. Ferner wird mit einem Strömungssensor 3 eine Strömung in der Strömungsführung 2 quantitativ erfasst, wobei außerdem mit einer Rückströmsicherungseinrichtung 4 eine Rückströmung in der Strömungsführung 2 entgegen der Förderrichtung des Gebläses 1 verhindert wird. Bei stationär laufendem Gebläse 1 kann bzw. wird dabei außerdem mit dem Strömungssensor 3 eine in Richtung Gebläse 1 strömende Strömung gemessen (werden).

Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist nun, dass in einer Phase bei ausgeschaltetem Gebläse 1, in der aber dennoch vom Strömungssensor 3 eine oberhalb eines vorgegebenen Betragswertes liegende Strömung (siehe A in Figur 2) ermittelt wird, zur Ermittlung eines Defekts an der Rückströmsicherungseinrichtung 4 das Gebläse 1 gestartet wird (siehe B in Figur 2), und dass dann ein Signal erzeugt wird, wenn bei diesem Starten des Gebläses 1 die mit dem Strömungssensor 3 erfasste Strömung zumindest anfänglich betragsmäßig abnimmt. Eine defekte Rückströmsicherungseinrichtung 4 liegt dabei offensichtlich dann vor, wenn die Strömung vom Gebläsebrenner zum Gebläse 1 strömt bzw. strömen kann.

Noch etwas genauer betrachtet (siehe hierzu Figur 2), ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass das besagte Signal erzeugt wird, wenn die Strömung innerhalb der ersten zehn Sekunden ab Start des Gebläses 1 betragsmäßig um mehr als 30% des vorgegebenen Betragswertes (siehe Kennzeichen des Patentanspruchs 1) abnimmt.

Ganz genau betrachtet, geschieht erfindungsgemäß bevorzugt Folgendes: Das Gebläse 1 wird in seiner Drehzahl während der Prüfung kontinuierlich hochgefahren. Es wird ein Drehzahlband von etwa 1000 1/min bis 4000 1/min durchlaufen (Figur 2 zeigt dabei letztlich nur das Sollsignal für das Gebläse 1, nämlich "an" oder "aus"). Dies entspricht dem Durchlaufen der möglichen Gegendrucksituation (0 Pa bis 150 Pa) und damit der Bandbreite des Maßes an Rückströmung. Somit baut das Gebläse 1 beim langsamen Hochlaufen einen steigenden Druck auf, der im Falle einer Rückströmung irgendwann das Druckgleichgewicht aufbaut; in diesem Moment sinkt der Massenstrom auf das Minimum ab. Im Falle des Zuges steigt der Massenstrom mit der Erhöhung der Gebläsedrehzahl kontinuierlich an.

Darüber hinaus ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass in regelmäßigen Abständen ermittelt wird, ob ein Defekt der Rückströmsicherungseinrichtung 4 vorliegt oder nicht.

Weiterhin wird vorzugsweise nach einer vordefinierten Anzahl von einen Defekt an der Rückströmsicherungseinrichtung 4 meldenden Signalen, vorzugsweise drei nacheinander erzeugte Signale, der Gebläsebrenner ausgeschaltet. Dabei ist ferner besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Gebläsebrenner bei einer signalbedingten Ausschaltung zum Wiedereinschalten von einer Fachperson über die Regelung des Gerätes entriegelt werden muss.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei dann besonders vorteilhaft, wenn - wie bei einer sogenannten Kaskade bzw. Mehrfachbelegung - mehrere, über ihre Abgaskanäle miteinander verbundene Heizgeräte mit jeweils einem Gebläsebrenner nach Bedarf betrieben werden. In diesem Fall ist bevorzugt vorgesehen, dass jedes Heizgerät mit einem eigenen Strömungssensor 3 überwacht wird, um zu gewährleisten, dass kein Abgas eines laufenden Heizgerätes über eine defekte Rückströmsicherungseinrichtung 4 eines in diesem Moment im Standby befindlichen Heizgerätes in den Aufstellungsraum des abgeschalteten Heizgerätes gelangt und dort Probleme verursacht.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Strömung nacheinander einen zur Strömungsführung 2 gehörenden Einlaufabschnitt 2.1, das Gebläse 1, die Rückströmsicherungseinrichtung 4 und einen zum Gebläsebrenner führenden und ebenfalls zur Strömungsführung 2 gehörenden Endabschnitt 2.2 durchströmt. Vorzugsweise befindet sich der Strömungssensor 3, wie dargestellt, am Ende des Einlaufabschnitts 2.1 kurz vor dem Gebläse 1. Je nach dem, ob der Luft an dieser Stelle bereits Brennstoff zugegeben wurde, ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass mit dem Strömungssensor 3 die Strömung wahlweise eines Gemisches aus Luft und Verbrennungsgas oder nur von Luft überwacht wird.

Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass zur Strömungsmessung ein am Strömungssensor 3 vorgesehener Heizdraht verwendet wird. Das Messprinzip des Strömungssensors 3, genauer des Massenstromsensors, beruht dabei auf der Änderung des elektrischen Widerstands eines wenige Millimeter langen Drahtstückes durch die Wärmeabfuhr des vorbeiziehenden Luftstromes. Es entspricht dem einer Hitzdrahtsonde. Durch den Draht wird ein definierter Strom geschickt, über die Auswertung des Spannungsabfalls wird der Widerstand ermittelt. Über eine Kennlinie ordnet der Volumenstromsensor dem Spannungsabfall einen Massenstrom zu. Da also zum Messen des Massenstroms die Wärmeabfuhr ausgewertet wird, ist der Messwert unabhängig von der Richtung des Luftstroms.

1

Gebläse

2

Strömungsführung

2.1

Einlaufabschnitt

2.2

Endabschnitt

3

Strömungssensor

4

Rückströmsicherungseinrichtung

A

Signal des Strömungssensors

B

Signal des Gebläses