專利名稱：燃油爐的點火方法和用于一個燃油爐系統(tǒng)的點火裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種燃油爐的點火方法，在該燃油爐中產(chǎn)生一個油霧，并且通過一個點火裝置而被控制，點火裝置通過在一個點火時段中供電而被激活。本發(fā)明還涉及用于一個燃油爐系統(tǒng)的點火裝置，該系統(tǒng)與一供電裝置連接。
背景技術：
問題在于燃油爐要用在各種各樣的加熱設備中。出于調(diào)節(jié)加熱的要求，燃油爐不連續(xù)地工作，而是間斷地工作。在通常情況下，燃油爐隔一段時間點燃，然后運轉一段時間，然后切斷，直到有熱的需求的報告，例如熱水的溫度下降到低于一個預定值時。
為了燃油爐點火，油被噴成霧狀。然后以油霧形式存在的油由點火裝置控制。點火裝置例如能夠由火花塞構成，火花塞被供給電能，使得有多次的火花跳躍。一種替換的點火裝置是一個所謂的“熱點”，那就是說，一個可加熱的電極，其溫度要高到能夠點燃油霧。
在點火過程中產(chǎn)生的廢氣含有有害物質(zhì)例如NOX和O3。廢氣中的這種有害物質(zhì)的含量應當保持盡可能地小。
當燃燒室開始通風時，點火裝置將以傳統(tǒng)的方式開始使用。此通風通常與一個泵一起投入使用。該泵由其自身的電機驅(qū)動，該電機還驅(qū)動通風機或者鼓風機。需要一定的時間使燃燒室通風。在此時間內(nèi)，盡管該泵已經(jīng)產(chǎn)生必不可少的油壓，電磁閥要關閉直到預先的通風結束。當電磁閥開放供油時，點火裝置繼續(xù)工作。在相對短的時間以后，點火裝置將對油霧點火。出于可靠的原因，點火裝置繼續(xù)工作，從而減小由于某種原因火焰熄滅。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務是，在起動方面保持環(huán)境負荷盡可能地小。
此任務將通過一種開頭部分提到的方法來完成，其中點火時間段至少分成兩段，并且該點火裝置在短時以后的后點火段將以比在一個短時進行的點火段小的電功率工作。
人們確信，含有NOX和O3的廢氣的負荷與點火裝置的工作有關。只要點火裝置工作，帶有該有害物質(zhì)的廢氣負荷大于點火裝置不工作的時候的負荷。當然人們能夠要求一些燃燒爐制造者在油霧點火之后不完全放棄點火裝置的工作。點火裝置功率的減小導致廢氣中的有害物質(zhì)同樣地減少，首先考慮氮氧化物(NOX)和臭氧(O3)。如果人們因此在后點火段中利用一個較小的電功率，則會產(chǎn)生一個相應的減少的有害物質(zhì)含量。如果在跟隨點火段的后點火段中的火焰熄滅，盡管如此火焰會被重新點燃。人們因此能夠像現(xiàn)在一樣使燃燒爐的運轉具有同樣的可靠性，減少廢氣中的有害物質(zhì)。
有利的是，后點火段被供給一個比點火段小的供電頻率。此頻率的減小是一種相對簡單的減小電功率的辦法。人們從每個點火脈沖造成每個點火，產(chǎn)生某一種有害成分開始，在點火較少的情況下因此有害物質(zhì)較少。供電頻率能夠以簡單的方式削減一小部分例如一半或者三分之一，其中摸索出了每第二個或者三個脈沖中的兩個用于產(chǎn)生點火火花。這能夠通過一個電路系統(tǒng)相對簡單地達到。
有利的是，后點火段的電功率被供給一個比點火段小的電流振幅。這是一種相對簡單的減小電功率的辦法。人們完全能夠?qū)p小頻率與減小電流振幅結合。
有利的是，后點火段的電功率被保持為一個值，該值使得油霧點火能夠帶有預先確定的可靠性。該可靠性可以由使用者在某一區(qū)域選擇。如果人們想保持盡可能小的環(huán)境負荷，則人們要盡可能地減小電功率。該后點火被希望火焰長時間點燃直到燃燒室是溫暖的，并且燃燒爐的工作條件最好。通過一個小的電功率，人們?nèi)萑袒鹧娌环€(wěn)定，直到燃燒室是溫暖的。如果人們重視產(chǎn)生穩(wěn)定的火焰，則人們選擇較高的可能性，并且在后點火段中根據(jù)一個較高的電功率，也允許較大的廢氣負荷。
有利的是，為了點火時間段的開始，設置一個前點火段，在前點火段點火裝置具有比在點火段小的功率。如上所述，在油釋放之前，燃燒室的通風已經(jīng)進行。在前通風期間，點火裝置開始工作，從而保證在燃燒室中的油可能滲漏的情況下，能夠直接發(fā)生點火。因為在前通風時間內(nèi)，因此在前點火段內(nèi)，點火本身從根本上說是不必要的，人們能夠?qū)⑶包c火段的點火裝置的工作電功率沒有疑問地降低，燃燒爐不工作。由于電功率的減小，實現(xiàn)了廢氣負荷的減小。
有利的是，前點火段的電功率等于后點火段的電功率。這樣保持設備和電路的費用較小。從根本上說人們只必須調(diào)整兩個功率，即一次是用于前點火段和后點火段的減小的功率，以及一次是用于點火段的較高的功率。在前點火段和后點火段環(huán)境負荷根本上小于點火段。
在一種有利的方案中，當油被釋放產(chǎn)生油霧時，人們開始點火階段。此時間點能夠以不同的方式確定。人們能夠使用電磁閥的釋放信號，油釋放到噴嘴，從而開始點火段。在此情況下，人們能夠考慮到該事實，即在油的釋放與根本上產(chǎn)生油霧存在一個相對短的時間，該時間足以使點火裝置的電功率提高到足夠的量。
有利的是，當確定有火焰存在時，結束點火階段。對于這個時間點，較高的電功率不再是必要的。只是出于可靠的原因，點火裝置保持小的電功率，從而在非故意的火焰熄滅的情況下，能夠后點火。
上述點火裝置的目的是這樣實現(xiàn)的，即供電裝置具有一個功率調(diào)節(jié)裝置，該裝置在起動過程中被激活。
采用該功率調(diào)節(jié)裝置，有可能點火裝置在預定的點火時間段中具有一個較高的電功率，并且在另外的點火時間段中具有一個較低的電功率供給。通過利用一個較低的電功率，保持較小的廢氣負荷。當人們?nèi)嫠伎紩r，通過功率調(diào)節(jié)裝置減小電功率將造成廢氣負荷的減小。
有利的是，該功率調(diào)節(jié)裝置具有一個點火頻率改變裝置。人們能夠因此在供電裝置工作期間可以改變點火裝置的頻率。這例如通過利用火花塞在預定的時間單位內(nèi)產(chǎn)生火花的數(shù)量實現(xiàn)。例如觸發(fā)各第二個或者三個中的兩個火花，從而降低點火頻率。
有利的是，該功率調(diào)節(jié)裝置與一用于釋放油的信號耦合，并且在油的釋放的情況下提高點火功率。如上面布置的情況下，人們確信當事實上必須被點火的油霧產(chǎn)生時，提高其電功率。
有利的是，該功率調(diào)節(jié)裝置與一火焰?zhèn)鞲衅鬟B接，并且在檢測到一個火焰的情況下，該點火功率下降。人們能夠在事實上開始產(chǎn)生油霧與出現(xiàn)火焰之間的時間區(qū)域內(nèi)，限制點火裝置的工作具有較高的電能。


下面借助于優(yōu)選實施例結合附圖對本發(fā)明作更詳細的描述。其中圖1是燃油爐系統(tǒng)的示意圖，圖2是點火裝置供給的時間過程，圖3是點火裝置供電的變化過程，圖4是點火裝置供給的時間過程的另一個變化。
具體實施例方式
圖1示意地表示帶有一個燃燒室2的燃油爐系統(tǒng)1，油霧3在該燃燒室中燃燒，以便通過一個熱交換器4來加熱水，該熱交換器是例如用于一個中央加熱裝置的運轉所需要的。油霧3燃燒產(chǎn)生的廢氣通過一個廢氣管道5排出到周圍的大氣中。由于這個原因，人們致力于將由廢氣管道5排出的廢氣的有害物質(zhì)負荷保持盡可能的小，特別是該負荷帶有NOX和O3。在正常燃燒過程中，廢氣負荷已經(jīng)相對的小。每當燃油爐系統(tǒng)1起動時廢氣負荷增大。
油霧3由噴嘴6產(chǎn)生，該噴嘴由一個泵7通過一個管道8供給一個預定的最小工作壓力的油。該最小工作壓力是這樣的，即該油被噴射到燃燒室中，噴成霧狀具有必要的可靠性和細微性。在管道8中設置一個電磁閥9，該閥關閉到泵7建立起該不可缺少的最小工作壓力。該電磁閥9使油的供給從泵7到噴嘴6暢通。泵7從油槽10抽出油。
鼓風機11帶有驅(qū)動裝置12向燃燒室2供給不可缺少的空氣量。鼓風機11和傳動裝置12只是示意地表示。傳動裝置12在許多情況下也驅(qū)動泵7，這一點通過一個示意表示的傳動軸13更為清楚。
一點火裝置14具有一個火花塞15，當點火裝置14由一個供電裝置16供給相應的電壓脈沖時，在一個起動過程中火花在火花塞中跳過。供電裝置16由電源電壓17供給電能，例如頻率為50Hz。一般情況下，每秒鐘產(chǎn)生50個火花。設置一個控制裝置18，從而控制燃油爐系統(tǒng)1的工作，特別是泵7、鼓風機11和電磁閥9以及點火裝置14。
設置一個火焰?zhèn)鞲衅?9，從而監(jiān)視燃燒室2中的火焰狀況。圖中示出了從火焰?zhèn)鞲衅?9到點火裝置14的供電裝置16的連接。當然，可以有在火焰?zhèn)鞲衅?9與控制裝置18之間進行連接并且在許多情況下是有利的。
燃油爐系統(tǒng)1的工作如下如果控制裝置通過未詳細示出的溫度傳感器或者另外的傳感器確定加熱情況，該控制裝置使泵7和鼓風機11同時起動，同時供電裝置16被激活。供電裝置經(jīng)過點火裝置14允許一串火花通過火花塞15。在所謂的“預通風時間”內(nèi)電磁閥保持關閉。通過鼓風機11在該預通風時間中的工作，燃燒室2被提供新鮮空氣。
在預通風時間結束時，電磁閥9打開。油在壓力下達到噴嘴6，并且以油霧3的形式噴出。油霧3通過在火花塞15中跳過的火花而被點燃。點火裝置14繼續(xù)工作直到確信燃燒室2中的火焰不會熄滅。當這些發(fā)生時，油霧3馬上由火花塞15的火花重新點燃。
只要火花跳過火花塞15，就會產(chǎn)生增大的廢氣負荷。特別是通過點火裝置14自身的工作產(chǎn)生氮氧化物(NOX)和臭氧(O3)。這些物質(zhì)是不希望的，但是現(xiàn)在與燃油系統(tǒng)結合不能避免。
通過略微改進操作使得廢氣負荷十分顯著地減小。
借助于圖2對此進行解釋。圖2示出了一個點火時間段，也就是說，從點火裝置在一個起動過程中開始啟動，直到點火裝置工作結束。
人們將點火時間分成三段，即前點火階段a、一點火階段b和一后點火階段c。
所示出的電脈沖從點火裝置14的供電裝置16發(fā)出。每個脈沖在火花塞15處產(chǎn)生一個火花。
應當清楚，在點火段b脈沖頻率略上大于前脈沖段a和后脈沖段c的脈沖頻率。例如脈沖頻率及火花塞15火花的頻率為電源17的頻率，即為西歐的50Hz。在前點火段a和后點火段c，其實不需要電功率使油霧3點火，該點火頻率遠小于點火段b中的點火頻率。例如前點火段a和后點火段c的頻率僅僅是10Hz，也就是說，是點火段b的頻率的五分之一。
這表明，通過減小前點火段a和后點火段c的點火頻率，點火裝置14的電功率減小。在相同的量中的廢氣負荷減小，因為相應的點火較少，并且考慮到了每個火花對廢氣負荷的影響。
在主要對應于前通風時間的前點火段a，不能點燃油霧3，因為電磁閥9是關閉的。在此情況下，通過火花塞15產(chǎn)生火花本身是不必要的。所描述的實施方式使控制更簡化。
在后點火段c由火花塞15產(chǎn)生的火花只是一種預防措施。通過減小該點火頻率實現(xiàn)其預防措施。這樣可以避免馬上再次點燃油霧3的可能，因為在燃燒室2中的火焰出于任何原因應該熄滅。火焰已經(jīng)存在一次時，較小的或者稀少的點火火花在通常情況下就可以點燃。
可以根據(jù)油經(jīng)電磁閥9的釋放，這樣控制點火裝置14，即當電磁閥9打開時開始點火段b。由于控制裝置18使電磁閥9打開，控制裝置自身能夠同時給出一個相應的命令到供電裝置16或者點火裝置14。當然，點火裝置14或者供電裝置16也可以與電磁閥9處上傳感器連接，顯示電磁閥9的接通狀態(tài)。
當一個火焰產(chǎn)生時，可以結束點火段b。這能夠通過火焰?zhèn)鞲衅?9而斷定。為了這個目的該傳感器與供電裝置16連接。
點火頻率的減小，能夠例如通過使供電裝置不繼續(xù)向點火裝置14供給預定的脈沖而實現(xiàn)。這能夠是每第二個、每第三個、每第n個脈沖。也可能只是允許每第二個、每第三個、每第n個脈沖在點火裝置14處通過，如圖2所示。
圖3表示一種變化的過程，其中前點火段a和后點火段c不僅到點火裝置14的點火頻率被削減，而且供電電壓的振幅以及因此電流的振幅也削減。這還導致一廢氣管道5中廢氣負荷的減小。
圖4表示第三種選擇，對“過熱點”，例如一電熱塞或者熱電極調(diào)節(jié)其電功率。僅僅在點火段b對過熱點提供大的電功率，例如大的電流強度。在前點火段a和后點火段c電功率的供給明顯地減小。
如上所述，可以采用傳感器，通過供電裝置16控制點火裝置14的供電。但是也可以在供電裝置16中或者在控制裝置18中安裝計時器，根據(jù)固定的時間程序控制點火裝置14的供電。計時器可以為獨立的單元或者由點火裝置14的整體的單元構成。
在圖2至4中示出的時間過程中，點火過程所產(chǎn)生的氮氧化物和臭氧小于在全部的點火時間區(qū)域中，點火功率保持不變進行操作的氮氧化物和臭氧量。
此外，供電功率的改變也導致點火電路中的系統(tǒng)元件的壽命延長，以及導致燃油爐系統(tǒng)的功率接收的減小。人們甚至能夠預見，在點火階段b以一個較大的點火功率工作，從而提高點火的可能性，因為此狀態(tài)只出現(xiàn)很短的時間，并且因此限制了對燃油爐系統(tǒng)1的部件的負面影響。
權利要求
1.一種燃油爐的點火方法，在該燃油爐中產(chǎn)生一個油霧，并且通過一個點火裝置而被控制，點火裝置通過在一個點火時段中供電而被激活，其特征在于點火時間段至少分成兩段，并且該點火裝置按照在短時以后的后點火段具有比在一個短時進行的前點火段小的電功率工作。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于后點火段被供給一個比點火段小的供電頻率。
3.根據(jù)權利要求1或2的方法，其特征在于后點火段的電功率通過比點火段小的電流振幅獲得。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項的方法，其特征在于后點火段的電功率被保持為一個值，該值能夠使得油霧點火具有預先確定的可靠性。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項的方法，其特征在于為了點火時間段的開始，設置一個前點火段，在前點火段點火裝置具有比在點火段小的功率。
6.根據(jù)權利要求5的方法，其特征在于前點火段的電功率等于后點火段的電功率。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項的方法，其特征在于當油被釋放產(chǎn)生油霧時，開始點火階段。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項的方法，其特征在于當確定有火焰存在時，結束點火階段。
9.用于燃油爐系統(tǒng)的點火裝置，該系統(tǒng)與一個供電裝置連接，其特征在于該供電裝置(16)具有一個功率調(diào)節(jié)裝置，在一個起動過程中被激活。
10.根據(jù)權利要求9的點火裝置，其特征在于該功率調(diào)節(jié)裝置具有一個點火頻率改變裝置。
11.根據(jù)權利要求9或10的點火裝置，其特征在于該功率調(diào)節(jié)裝置與一用于油釋放的信號耦合，并且在油的釋放的情況下增大點火功率。
12.根據(jù)權利要求9至11中任一項的點火裝置，其特征在于該功率調(diào)節(jié)裝置與一火焰?zhèn)鞲衅?19)連接，并且在檢測到一個火焰的情況下，降低該點火功率。
全文摘要
點燃一種燃油爐(1)的點火方法，其中，產(chǎn)生一個油霧(3)，并且通過一個點火裝置(14，15)進行，該點火裝置在一點火時段通過供電被激活。在起動的情況下保持環(huán)境負荷盡可能小。因此，將點火時段分成至少兩段，并且點火裝置在一個短時以后的后點火段具有比一個短時進行的點火階段小的電功率。
文檔編號F23D11/42GK1550715SQ200410059529
公開日2004年12月1日 申請日期2004年3月18日 優(yōu)先權日2003年3月19日
發(fā)明者L·安德雷森, A·松德瓦爾, L 安德雷森, 巒叨 申請人:丹福斯有限公司