195347. lajstromszámú szabadalom • Berendezés gáztüzelő készülékek égésének szabályozására vagy vezérlésére
1 195 347 2 A jelen találmány tárgya gáztüzelő berendezések égésének szabályozására vagy vezérlésére szolgáló, elektromos és elektronikus egységeket is tartalmazó berendezés, amely lehetővé teszi a tüzelőberendezés üzemének csak elektronikus úton megvalósítható, tetszőleges jellemzők függvényében történő irányítását, mégis egyszerű és olcsó szerkezeti elemei következtében oly módon, hogy a berendezés a kisebb méretű háztartási fogyasztó készülékeken is alkalmazható legyen. Gáztüzelő berendezések üzemeltetésével kapcsolatos irányítástechnikai feladatok megoldására igen sok különféle elven szerkesztett berendezés ismeretes. Különösen gőztermelő és/vagy központi fűtőberendezések (kazántelepeket is ideértve) esetében terjedtek el olyan kiváló tulajdonságú vezérlő- és szabályozó berendezések, amelyek a hőtermelést a legkülönbözőbb és egyben legcélirányosabban megválasztott jellemzők (pl. külső nőmérséklet, szélirány, szélerősség) függvényében irányítják, sőt — különösen középületek fűtésénél — még a naptárt is figyelembe veszik (másképpen fűtve munkanapokon és másképpen munkaszüneti napokon, stb.). Ezek a berendezések elektromos vagy elektronikus megoldásúak, áruk és karbantartási igényük azonban oly magas, hogy csak nagyberendezések esetén jöhet szóba az alkalmazásuk. Háztartási méretű gázfogyasztó berendezéseknél (pl. lakásfűtő berendezések, úgymint kiskazánok és cirkogejzerek; melegvízszolgáltató berendezések, vagy ezek konbinációiból kialakított háztartási hőszolgáltató készülékek esetében) még ma is a hagyományos mechanikus irányító berendezéseket (membránszelep) vagy legfeljebb az elterjedt thermoelektromos biztosító berendezéseket alkalmazzák, mert az említett nagyobb igényű irányítóberendezések ára — hozzászámítva a szükséges erősítő és beavatkozó szervek árát is — legtöbbször meghaladná az egész háztartási gázfogyasztó készülék árát, és így ezek alkalmazása gazdaságtalan. Az elektronika, ezen belül a mikroelektronika rohamos fejlődése, az integrált áramkörök, berendezésorientált áramkörök és mikroprocesszorok alkalmazása ezen a helyzeten azért nem tudott változtatni, mert a beavatkozószervek szükségszerűen mágnesszelepek, és ezek viszonylag magas ára és jelentős energiaigényük miatt szükségszerűen alkalmazandó erősítőelemek (legalább egy relé vagy nagyteljesítményű kapcsolótranzisztor, esetleg tirisztor) alkalmazásával együttjáró költség az egész berendezés árát még mindig ésszerűtlenül magas szinten tartja. A mágnesszelepek magas árát és energiaigényét szerkezeti kialakításuk indokolja. Ezért több kísérlet történt szerkezeti kialakításuk olyan megváltoztatására, illetve olyan elektromosan vezérelhető csőelzáró szerkezet kialakítására, amely lehetővé tenné olcsóbb beavatkozószervek létrehozását. így ilyen új megoldású elzárószerelvényt ismertet a DE—PS 20 03 799, a DE—PS 25 41 033 sz. szabadalmi leírás, tűszelepes megoldást a DE—PS 23 47 864 és a 28 13 752 sz. szabadalmi leírás, és kis energiaigényű elektromos kisrelét alkalmaz csőelzáró szerelvény működtetésére a DE—PS 27 15 718 sz. szabadalmi leírás. Ilyen és ezekhez hasonló csőelzáró szerelvények segítségével kialakíthatóvá válna a találmányi célkitűzés szerinti berendezés, azonban ezek a megoldások sehol sem foglalkoznak az elzárószerelvények célraorientált kialakításával, míg a kifejezetten tüzelés irányítására alkotott megoldások, mint pl. a 175.327 és a 177.152 lajstromszámú HU szabadalmi leírások által ajánlott megoldások, logikai elemeket alkalmaznak ugyan, de nem fordítanak figyelmet a beavatkozószervek gazdaságos megoldására. A jelen találmány olyan berendezést ismertet, amely egy célra orientáltan kialakított csőelzárórendszer és kisteljesítményű villamos relék alkalmazásával megteremti a tüzelés irányításához szükséges beavatkozószervek funkcióját betöltő mechanikus egységet, ugyanakkor lehetőséget ad arra, hogy a tüzelés irányításával kapcsolatos összes irányítástechnikai feladatokat — a kívánt jellemzők érzékelése alapján — megfelelő mikroelektronikus vezérlőberendezéssel oldhassuk meg. A találmány abból a felismerésből indul ki, hogy a gázfogyasztó (tüzelő) berendezés gázrendszere és a tüzelést irányító berendezés között a kapcsolat három ponton jön létre: a gyújtóégő vezetékének nyitása-zárása, a főégő vezetékének nyitása-zárása, valamint a gáznyomás meglétének (kellő értékének) az érzékelése területén. Ezek közül az első kettő esetében az irányító berendezés által vezérelt beavatkozószervekről, míg a harmadik esetben az irányító berendezés számára bemenőjelet szolgáltató érzékelőszervről van szó. Mivel a kisebb gázfogyasztó berendezésekben a szabályozást rendszerint „kétpontszabályzás” formájában oldják meg, ami a berendezés kikapcsolt és bekapcsolt állapotának vezérlését jelenti, ezen vezérlési feladatok lényegében a szabályozási feladatoknak is megoldását jelentik. Ehhez járult az a további felismerés, hogy ezt a három feladatot, amelyek egyébként jelentősen eltérnek egymástól, membránszelep és elektromos kisrelé kombinációjával is meg lehet oldani akkor, ha a megfelelő összhangot megteremtjük a kisrelé nyugalmi helyzetét biztosító rugóerő és a gáz nyomásából a membránon keletkező erő között, továbbá akkor, ha a főégő nyitás-zárására vezérelt szelepet alkalmazunk, ahol a teljes működtető energiának jelentős részét a gáz nyomásából nyeqük. A találmány szerinti berendezés legáltalánosabb kiviteli alakja tehát egy olyan szeleprendszer, amelyben egy membránszelep végzi a gyújtóégő gázáramának a kapcsolását, egy másik membránszelep végzi a főégő gázáramát kapcsoló vezérelt szelep vezérlését, és egy harmadik — fordított működésű - membránszelep végzi a gáznyomás érzékelését, ugyanakkor mindháromnak a villamos berendezéssel való kapcsolatát villamos kisrelé segítségével oldjuk meg. Ekkor ugyanis a villamos (elektronikus) irányítóberendezés működését olyan további jellemzőket rep5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
