VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG DER URSACHE EINER FEHLZÜNDUNG AM BRENNER EINES HEIZKESSELS

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Ursache einer Fehlzündung am Brenner eines Heizkessels, wobei der Brenner (1) zur Verbrennung eines Gemisches aus einem gasförmigen oder flüssigen Brennstoff und Luft, eine Zündelektrode (2) zur Entzündung des Gemisches während einer Zündphase und eine Ionisationselektrode (3) zur Überwachung der Verbrennung des Gemischs dient, wobei mindestens während der Zündphase außerdem eine Temperatur des Heizkessels, ein zum Brenner (1) strömender Luft-Massenstrom, eine Spannungsversorgung der Zündelektrode (2) und ein Ionisationssignal der Ionisationselektrode (3) überwacht wird. Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals und einer fehlenden Spannungsänderung zwischen der Zündelektrode (2) und dem Brenner (1) während der Zündphase ein Signal mit der Information erzeugt wird, dass kein Zündfunke erzeugt wurde, und/oder dass bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals während der Zündphase und eines Temperaturanstiegs des Heizkessels nach der Zündphase ein Signal mit der Information erzeugt wird, dass die Ionisationselektrode (3) defekt ist, und/oder dass bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals und eines fehlenden Luft-Massenstromeinbruchs während der Zündphase ein Signal mit der Information erzeugt wird, dass dem Brenner (1) kein Gas zugeführt wurde.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Ursache einer Fehlzündung am Brenner eines Heizkessels gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist allgemein bekannt, so dass es diesbezüglich keines besonderen druckschriftlichen Nachweises bedarf. Bei einem solchen Verfahren dient der Brenner zur Verbrennung eines Gemisches aus einem gasförmigen oder flüssigen Brennstoff und Luft. Außerdem dient eine Zündelektrode zur Entzündung des Gemisches während einer Zündphase. Schließlich dient eine Ionisationselektrode zur Überwachung der Verbrennung des Gemischs. Dabei wird mindestens während der Zündphase außerdem eine Temperatur des Heizkessels, ein zum Brenner strömender Luft-Massenstrom, eine Spannungsversorgung der Zündelektrode und ein Ionisationssignal der Ionisationselektrode überwacht. Sollte aufgrund eines Fehlstarts des Heizkessels eine Flammenbildung am Brenner ausgeblieben sein, so wird an der Regelung eine Fehlermeldung ausgegeben, nämlich der bei der Anmelderin sogenannte "Fehler EE", der dafür steht, dass keine Flamme detektiert werden konnte.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren der eingangs genannten Art zu verbessern. Insbesondere soll ein Verfahren geschaffen werden, bei dem nicht nur die Fehlermeldung als solche, sondern darüber hinaus auch noch die technische Ursache für den Fehler angezeigt wird.

[0004] Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

[0005] Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals und einer fehlenden Spannungsänderung zwischen der Zündelektrode und dem Brenner während der Zündphase ein Signal mit der Information erzeugt wird, dass kein Zündfunke erzeugt wurde, und/oder dass bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals während der Zündphase und eines Temperaturanstiegs des Heizkessels nach der Zündphase ein Signal mit der Information erzeugt wird, dass die Ionisationselektrode defekt ist, und/oder dass bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals und eines fehlenden Luft-Massenstromeinbruchs während der Zündphase ein Signal mit der Information erzeugt wird, dass dem Brenner kein Brennstoff zugeführt wurde.

[0006] Mit anderen Worten zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren somit dadurch aus, dass anhand der genannten systeminternen Informationen des Heizkessels geschlussfolgert wird, was genau die Ursache für die fehlende Flammenbildung ist. Hierdurch kann die Zeit zur Fehlerdiagnose reduziert und die defekte Komponente gezielt getauscht werden.

[0007] Die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 verwendete Maßgabe "und/oder" bringt dabei zum Ausdruck, dass die drei genannten Optionen solange durchprobiert werden, bis mindestens eine Ursache ermittelt ist. Es kann also sein, dass bereits nach der ersten Prüfung, die Ursache feststeht; genauso gut kann es aber auch sein, dass die Ursache erst nach der letzten Prüfung gefunden ist. Die Reihenfolge der Prüfung ist dabei erfindungsgemäß grundsätzlich beliebig, auch wenn es tatsächlich, was weiter unten noch erläutert wird, eine bevorzugte Reihenfolge gibt.

[0008] Im Ergebnis verkürzt das erfindungsgemäße Verfahren somit erheblich die Fehlersuche, falls es zu einem Fehlstart des Heizkessels kommen sollte, da direkt angezeigt wird, ob die Ursache an einem fehlenden Zündfunken, an einer defekten Ionisationselektrode oder an fehlendem Brennstoff liegt.

[0009] Sollte keiner der drei vorgenannten Fehlerursachen detektierbar sein, wird, wie bisher auch schon, einfach ein Signal mit der Information erzeugt, dass ein unbekannter Fehler vorliegt.

[0010] Nochmals mit anderen Worten ausgedrückt, ist somit vorgesehen, dass maximal drei Tests zur Bestimmung der Ursache der Fehlzündung am Brenner vorgesehen sind, und zwar wird bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals und einer fehlenden Spannungsänderung zwischen der Zündelektrode und dem Brenner während der Zündphase ein Signal mit der Information erzeugt, dass kein Zündfunke erzeugt wurde, und es wird bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals während der Zündphase und eines Temperaturanstiegs des Heizkessels nach der Zündphase ein Signal mit der Information erzeugt, dass die Ionisationselektrode defekt ist, und es wird bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals und eines fehlenden Luft-Massenstromeinbruchs während der Zündphase ein Signal mit der Information erzeugt, dass dem Brenner kein Brennstoff zugeführt wurde, wobei diese drei Tests in beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden und die verbliebenen der drei Tests nicht mehr durchgeführt werden, sobald einer der Tests die Ursache der Fehlzündung ermittelt.

[0011] Andere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

[0012] Das erfindungsgemäße Verfahren einschließlich seiner vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche wird nachfolgend anhand einiger Abbildungen genauer erläutert.

[0013] Es zeigt

Figur 1

schematisch den Brenner eines Heizkessels mit Gemischzufuhr, Zündelektrode und Ionisationselektrode;

Figur 2

als Diagramm vier Signalverläufe, wobei bei den ersten dreien aus verschiedenen Gründen kein Ionisationssignal vorliegt und der vierte Verlauf einen ordnungsgemäßen Brennerstart darstellt.

[0014] Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand der beiden Figuren näher erläutert:

[0015] Wie bereits erwähnt (siehe hierzu Figur 1), dient bei dem Verfahren zur Bestimmung der Ursache einer Fehlzündung am Brenner eines Heizkessels in an sich bekannter Weise der Brenner 1 zur Verbrennung eines Gemisches aus einem gasförmigen oder flüssigen Brennstoff und Luft, eine Zündelektrode 2 zur Entzündung des Gemisches während einer Zündphase und eine Ionisationselektrode 3 zur Überwachung der Verbrennung des Gemischs. Dabei wird mindestens während der Zündphase außerdem eine Temperatur des Heizkessels, ein zum Brenner 1 strömender Luft-Massenstrom, eine Spannungsversorgung der Zündelektrode 2 und ein Ionisationssignal der Ionisationselektrode 3 überwacht.

[0016] Wie aus Figur 1 ersichtlich, wird weiterhin in an sich bekannter Weise der zum Brenner 1 strömende Luft-Massenstrom mit einem Massenstromsensor 4 gemessen und das Gemisch aus Brennstoff und Luft mit einem Gebläse 5 zum Brenner 1 gefördert.

[0017] Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist nun, dass bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals und einer fehlenden Spannungsänderung zwischen der Zündelektrode 2 und dem Brenner 1 während der Zündphase ein Signal mit der Information erzeugt wird, dass kein Zündfunke erzeugt wurde, und/oder dass bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals während der Zündphase und eines Temperaturanstiegs des Heizkessels nach der Zündphase ein Signal mit der Information erzeugt wird, dass die Ionisationselektrode 3 defekt ist, und/oder dass bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals und eines fehlenden Luft-Massenstromeinbruchs während der Zündphase ein Signal mit der Information erzeugt wird, dass dem Brenner 1 kein Brennstoff zugeführt wurde.

[0018] In Figur 2 ist diese Verfahrensweise nochmals bildlich dargestellt:

[0019] Wie ersichtlich, ist im Zeitabschnitt A insbesondere keine Spannungsänderung zwischen der Zündelektrode 2 und dem Brenner 1 feststellbar. Dies deutet darauf hin, dass die Ursache der Fehlzündung ein fehlender Zündfunke ist.

[0020] Wie ferner ersichtlich, ist im Zeitabschnitt B insbesondere ein Temperaturanstieg des Heizkessels feststellbar, was bei fehlendem Ionisationssignal darauf hindeutet, dass die Ursache der - in diesem Fall angeblichen - Fehlzündung eine defekte Ionisationselektrode 3 ist.

[0021] Wie außerdem ersichtlich, ist im Zeitabschnitt C insbesondere kein Luft-Massenstromeinbruch feststellbar. Dies deutet bei vorhandener Zündspannung darauf hin, dass dem Brenner 1 kein Brennstoff (Öl oder Gas) zugeführt wurde, und zwar deshalb, weil die Zündung des Gemisches ansonsten gewissermaßen einen Rückschlag in der Zufuhrleitung der Luft und damit einen kurzen Signaleinbruch am Massenstromsensor 4 verursacht hätte.

[0022] Im Zeitabschnitt D ist schließlich zum Vergleich ein ordnungsgemäßer Brennerstart dargestellt, bei dem dann auch das Ionisationssignal in typischer Weise ansteigt.

[0023] Um die konkret ermittelten Messwerte gut vergleichen zu können, ist dabei insgesamt besonders bevorzugt vorgesehen, dass beim Einschalten des Heizkessels Referenzwerte ermittelt und abgespeichert werden, die dann bei der Bestimmung der Ursache einer Fehlzündung verwendet werden.

[0024] Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Feststellung eines Fehlers von einer Recheneinheit eines Reglers des Heizkessels getroffen wird.

[0025] Darüber hinaus ist bevorzugt vorgesehen, dass das Signal auf einer Anzeige eines Reglers des Heizkessels angezeigt oder zur weiteren Verwendung per Datenübertragung an eine andere Recheneinheit weitergegeben wird.

[0026] Schließlich ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals und bei Abwesenheit der drei anderen vorgenannten Fehler ein Signal mit der Information erzeugt wird, dass ein unbekannter Fehler vorliegt, sprich, es wird wieder ein Signal "Fehler EE" erzeugt. Dieses Signal wird aber wesentlich weniger als beim bekannten Stand der Technik angezeigt werden, da ein Großteil der Fehler unter die genannten drei fällt, die nunmehr erfindungsgemäß detektierbar sind.

Bezugszeichenliste

[0027] 

1

Brenner

2

Zündelektrode

3

Ionisationselektrode

4

Massenstromsensor

5

Gebläse

Ansprüche

1. Verfahren zur Bestimmung der Ursache einer Fehlzündung am Brenner eines Heizkessels, wobei der Brenner (1) zur Verbrennung eines Gemisches aus einem gasförmigen oder flüssigen Brennstoff und Luft, eine Zündelektrode (2) zur Entzündung des Gemisches während einer Zündphase und eine Ionisationselektrode (3) zur Überwachung der Verbrennung des Gemischs dient, wobei mindestens während der Zündphase außerdem eine Temperatur des Heizkessels, ein zum Brenner (1) strömender Luft-Massenstrom, eine Spannungsversorgung der Zündelektrode (2) und ein Ionisationssignal der Ionisationselektrode (3) überwacht wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals und einer fehlenden Spannungsänderung zwischen der Zündelektrode (2) und dem Brenner (1) während der Zündphase ein Signal mit der Information erzeugt wird, dass kein Zündfunke erzeugt wurde, und/oder
dass bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals während der Zündphase und eines Temperaturanstiegs des Heizkessels nach der Zündphase ein Signal mit der Information erzeugt wird, dass die Ionisationselektrode (3) defekt ist, und/oder
dass bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals und eines fehlenden Luft-Massenstromeinbruchs während der Zündphase ein Signal mit der Information erzeugt wird, dass dem Brenner (1) kein Brennstoff zugeführt wurde.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Einschalten des Heizkessels Referenzwerte ermittelt und abgespeichert werden, die dann bei der Bestimmung der Ursache einer Fehlzündung verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Feststellung eines Fehlers von einer Recheneinheit eines Reglers des Heizkessels getroffen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Signal auf einer Anzeige eines Reglers des Heizkessels angezeigt oder per Datenübertragung an eine andere Recheneinheit weitergegeben wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei Feststellung eines fehlenden Ionisationssignals und bei Abwesenheit der drei anderen vorgenannten Fehler ein Signal mit der Information erzeugt wird, dass ein unbekannter Fehler vorliegt.

Zeichnung