(19)
(11) EP 3 396 248 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
11.03.2020  Patentblatt  2020/11

(21) Anmeldenummer: 18169736.8

(22) Anmeldetag:  27.04.2018
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F23N 5/18(2006.01)

(54)

VERFAHREN ZUR ERKENNUNG VON FEHLERN AN EINEM GASSICHERHEITSVENTIL BEI HEIZGERÄTEN

METHOD FOR DETECTING DEFECTS IN A GAS SAFETY VALVE OF HEATING DEVICES

PROCÉDÉ DE DÉTECTION D'ERREURS D'UNE VALVE DE SÉCURITÉ DE GAZ POUR APPAREILS DE CHAUFFAGE


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30) Priorität: 28.04.2017 DE 102017109176

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
31.10.2018  Patentblatt  2018/44

(73) Patentinhaber: Vaillant GmbH
42859 Remscheid (DE)

(72) Erfinder:
  • Richter, Klaus
    42855 Remscheid (DE)
  • Der weitere Erfinder hat auf sein Recht verzichtet, als solcher bekannt gemacht zu werden.

(74) Vertreter: Popp, Carsten et al
Vaillant GmbH IR-IP Berghauser Straße 40
42859 Remscheid
42859 Remscheid (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A1- 1 479 984
EP-A2- 0 778 448
EP-A1- 2 995 861
DE-A1-102008 006 120
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Diagnosemöglichkeit zur Erkennung von Fehler an einem Gassicherheitsventil bei Heizgeräten.

    [0002] Brennersysteme von Heizgeräten werden mit Hilfe von sog. Gas-Feuerungsautomaten (GFA) überwacht. Wird nach dem Zündvorgang keine Flamme gebildet oder erkannt, schaltet der GFA den Heizer in einen Störzustand.

    [0003] Aus der Patentanmeldung EP 2 995 861 A1 ist ein Verfahren zur Diagnose einer Ventilanordnung mit seriell angeordneten Ventilen und mit einem Durchflusssensor bekannt. Es wird vorgeschlagen, nur eins der Ventile zu öffnen und dabei mit dem Sensor Leckströme zu detektieren. Damit kann die Dichtigkeit der geschlossenen Ventile erfasst werden.

    [0004] Die Patentanmeldung EP 0 778 448 A2 offenbart ein Verbrennungsregelungssystem zur Erkennung eines unzulässigen Verbrennungszustandes. Dazu wird mittels eines Durchflusssensors für die Verbrennungsluft oder das Brenngas die Verzögerung während des Zündvorganges erfasst. Dabei wird der physikalische Effekt genutzt, dass sich bei der Zündung eine Druckwelle stromauf in der Gas- und Verbrennungsluftzufuhr ausbreitet. Fällt bei der Zündung der gemessene Durchfluss unter einen vorgegebenen Wert, wird von einer korrekten Zündung ausgegangen.

    [0005] Im Fall dass ein fehlender Gasfluss zum Brenner die Ursache für den Fehler ist, kann man nicht erkennen, ob dies auf ein nicht öffnendes Gassicherheitsventil zurückzuführen ist oder etwa ein Fehler in der Gaszuführung zum Heizgerät vorliegt. Oftmals werden in solchen Fällen intakte Gassicherheitsventile ausgetauscht.

    [0006] Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

    [0007] Die Erfindung wird nun anhand der Figuren detailliert erläutert.

    [0008] Das in Figur 1 gezeigte Heizgerät 1 (z.B. ein Gas-Brennwertgerät) ist mit einem Brennersystem ausgerüstet, bei dem vor einem Gebläse 2 das Gas und die Verbrennungsluft zusammengeführt werden. Dieses Gemisch wird dann von dem Gebläse 2 zum Brenner 3 transportiert, wo dann die Verbrennung stattfindet.

    [0009] In dem Zuluftkanal 4 zur Mischstelle 5 von Gas und Luft ist ein Sensor 6 angebracht, der ein dem Luftstrom proportionales elektrisches Signal an eine Auswertelektronik 7 gibt. Dieses Signal wird im Falle einer fehlerhaften Zündung von der Auswerteelektronik ausgewertet.

    [0010] Anhand des Signalverlaufs während dieser Phase lässt sich erkennen:
    • ob das Gassicherheitsventil 8 geöffnet hat
    • ob der Gasfluss vor dem Heizgeräte gestört ist (z.B. durch Gasflussunterbrechung des in DE in der Hausinstallation hinter dem Gaszähler 10 vorgeschriebenen Strömungswächters 9)
    • ob die Zündung des Gemisches am Brenner zwar erfolgreich war, aber der Gas-Feuerungsautomat die Flamme nicht als solche erkannt hat


    [0011] Um die verschiedenen Zustände zu erkennen, wird der Gradient des Sensorsignals bewertet.

    [0012] In den Figuren 2 bis 4 sind die Gradienten des Sensorsignals für verschiedene Betriebszustände dargestellt.

    [0013] Öffnet das Gassicherheitsventil nicht, bleibt das Sensorsignal in den folgenden Sekunden konstant (Fig. 2).

    [0014] Öffnet das Gasventil, aber in dem Gasweg vor dem Heizgerät liegt ein Fehler vor (z.B. ein schließender/geschlossener Strömungswächter), so kommt es bei Signal des Sensors für einige Sekunden zu einem negativen Gradienten in der Größenordnung von z.B. bis 10% des gemessenen Wertes innerhalb von weniger als 2s (Fig. 3).

    [0015] War die Zündung des Brenners erfolgreich, aber der Gas-Feuerungsautomat hat die Flamme nicht erkannt, so kommt es zu einem Signalgradienten von deutlich mehr als z.B. 20 % des gemessenen Wertes innerhalb von weniger als 2s (Fig. 4).

    Bezugszeichenliste



    [0016] 
    1
    Heizgerät
    2
    Gebläse
    3
    Brenner
    4
    Zuluftkanal
    5
    Mischstelle
    6
    Sensor
    7
    Auswertelektronik
    8
    Gassicherheitsventil
    9
    Strömungswächter
    10
    Gaszähler



    Ansprüche

    1. Verfahren zur Erkennung von Fehlern an einem Gassicherheitsventil (8) bei Heizgeräten im Falle einer fehlerhaften Zündung, gekennzeichnet durch die Schritte

    - Messen des Massen- oder Volumenstroms der einem Heizgerät (1) zugeführten Verbrennungsluft mittels eines Sensors (6)

    - Bilden des Gradienten des Messsignals des Sensors (6)

    - Zuordnen des Verlaufs des Gradienten zu gespeicherten Fehlerbildern

    - Erkennen des Fehlers anhand des zugeordneten Gradienten

    - Ausgabe eines Fehlersignals


     


    Claims

    1. Method for detecting defects in a gas safety valve (8) of heating devices in the case of a faulty ignition, characterised by the steps

    - measuring the mass flow or volume flow of the combustion air supplied to a heating device (1) by means of a sensor (6)

    - forming the gradient of the measurement signal of the sensor (6)

    - assigning the course of the gradient to stored error images

    - recognising the error using the assigned gradient

    - outputting an error signal.


     


    Revendications

    1. Procédé de reconnaissance d'erreurs au niveau d'une valve de sécurité de gaz (8) pour des appareils de chauffage dans le cas d'un allumage défectueux, caractérisé par les étapes :

    - la mesure du courant de masse ou de volume de l'air de combustion amené à un appareil de chauffage (1) au moyen d'un capteur (6),

    - la formation du gradient du signal de mesure du capteur (6),

    - l'association de l'étendue du gradient aux images d'erreur enregistrées,

    - la reconnaissance de l'erreur au moyen du gradient associé,

    - l'émission d'un signal d'erreur.


     




    Zeichnung











    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente