NL9200825A

NL9200825A - Ventilatorbesturing.

Info

Publication number: NL9200825A
Application number: NL9200825A
Authority: NL
Original assignee: Fasto Nefit Bv
Priority date: 1992-05-08
Filing date: 1992-05-08
Publication date: 1993-12-01

Description

Korte aanduiding: Ventilatorbesturing.

De uitvinding heeft betrekking op een ventilator omvattende een fluïdumstromingsopwekkingsmiddel en een aandrijfmotor, in het bijzonder voor het tot stand brengen van een vooraf bepaalde fluïdumstroming in een verbrandingstoestel waarin een mengsel van de verbrandingslucht en een brandstof kan worden verbrand.

Op het gebied van de verwarmingstoestellen is bekend de hoeveelheid per tijdseenheid aan een brander toegevoerde verbrandingslucht te variëren al naar gelang de capaciteit van de brander, de temperatuur van de verbrandingslucht, etc. Hiertoe is het verwarmingstoestel volgens de stand van de techniek uitgevoerd met een centrale ketelbesturing welke op basis van daaraan toegevoerde signalen een spanning afgeeft die een maat vormt voor het gewenste toerental van een elektrische ventila-toraandrij fmotor.

Een hierbij optredend probleem is in de eerste plaats, dat voor een zelfde type ventilator verschillende exemplaren aanzienlijk verschillende eigenschappen hebben als gevolg van toleranties op de mechanische en elektrische componenten waaruit de ventilator is opgebouwd. In het bijzonder kunnen tussen verschillende exemplaren van een bepaald type ventilator de variaties in lagerwrijving en de verschillen in motoropbouw zodanig zijn, dat bij een gelijke voedingsspanning meer dan 10% spreiding op de druk optreedt, hetgeen een evenredig onderling verschil in debiet tot gevolg heeft door onderling verschillende motortoerentallen. Hiervan zijn vele nadelige afwijkingen van het gewenste verbrandingsproces in de brander het gevolg, waarvan een gedeelte door ijking en afregeling teniet gedaan kan worden, maar het resterende gedeelte onbeïnvloedbaar blijft.

Dit probleem is nog ernstiger bij lage ventilatortoerental-len welke optreden in modulerende ketels. Bij lage toerentallen is slechts weinig energie nodig voor de luchtverplaatsing door de ventilator; het grootste gedeelte van de toegevoerde energie is in deze bedrijfstoestand benodigd om verliezen in de ventilator, zoals lagerwrijving, te overwinnen. De invloed van de toleranties op deze verliezen is dan dominant op het ventilator- toerental, waardoor de ventilator meestal ofwel te hard draait ofwel zelfs stilstaat.

Met de voortdurend strenger wordende regelgeving op het gebied van toelaatbare emissies van verbrandingstoestellen zijn dergelijke afwijkingen ontoelaatbaar, en dient het toerental van de ventilator zeer nauwkeurig in de hand te kunnen worden gehouden.

Het verbeteren van produktiemethoden voor ventilatoren ter verkleining van de toleranties van de componenten heeft het praktische bezwaar dat de prijs van de ventilatoren onaanvaardbaar hoog wordt.

Wanneer wordt getracht het probleem op te lossen door te voorzien in een analoge toerentalregeling, blijken de toleranties op de componenten van de regeling zodanig hoog te zijn, dat tegen acceptabele kosten nog steeds geen toerentalbesturing verkregen kan worden die nauwkeurig genoeg is.

Wanneer anderzijds wordt getracht het bovenbeschreven probleem op te lossen door te voorzien in een digitale toerentalregeling die is opgenomen in de centrale ketelbesturing, blijkt de vereiste regelsnelheid van de toerentalregeling te hoog te zijn om dit praktisch ten uitvoer te brengen, aangezien de ketelbesturing vele veiligheidstaken op zich neemt, en de beschikbare tijd van de ketelbesturing grotendeels in beslag wordt genomen door zelfcontroles.

De uitvinding beoogt een ventilatortoerentalregeling te verschaffen, waarmee nauwkeurig en tegen lage kosten een vooraf bepaalde fluïdumstroming in een verbrandingstoestel tot stand gebracht kan worden, en welke regeling voldoende snel is en niet of nauwelijks beslag legt op een centrale ketelbesturing.

De ventilator volgens de uitvinding wordt daartoe daardoor gekenmerkt, dat dè ventilator een eenheid vormt met een digitale besturings- en verwerkingseenheid voor het op een bepaalde waarde instellen van het toerental van de ventilatoraandrijfmo-tor op basis van één of meer aan respectieve ingangen van de besturings- en verwerkingseenheid toegevoerde omgevingsidentifi-catiesignalen, welke een maat vormen voor eigenschappen van een inrichting waarvan de ventilator deel kan uitmaken, of voor parameters van een proces waarin de door de ventilator opgewekte fluïdumstroming een rol speelt.

Met deze maatregelen is een intelligente ventilatoreenheid verkregen welke door de aanwezige besturings- en verwerkingseen-heid zelfstandig kan werken, d.w.z. in het geval van een verwar-mingstoestelventilator onafhankelijk van een centrale ketelbe-sturing werkzaam kan zijn, en een geschikt toerental kan kiezen op basis van de waarde van de daaraan toegevoegde omgevingsiden-tificatiesignalen.

Dergelijke omgevingsherkenningssignalen kunnen bijvoorbeeld signalen omvatten welke de ventilatoreenheid in staat stellen het soort of type apparaat te herkennen waarin de ventilatoreenheid is ingebouwd, waardoor de ventilatoreenheid automatisch een bepaalde basisbedrijfsinstelling kan kiezen en tevens in staat is alle daaraan toegevoerde omgevingsidentifikatiesignalen op een juiste wijze te interpreteren. Aldus wordt een universele ventilator verkregen die geschikt is voor een groot aantal verschillende toepassingen.

De besturings- en verwerkingseenheid kan in de ventilator-behuizing zijn ondergebracht of daarop zijn bevestigd, maar ook op enige afstand daarvan zijn opgesteld en met behulp van elektrische leidingen met de ventilator zijn gekoppeld. Deze laatste opstelling kan echter in sommige gevallen een onacceptabele hoeveelheid elektromagnetische stoorstraling opwekken, zodat de voorkeur wordt gegeven aan een zo kompakt mogelijke opbouw van de ventilatoreenheid.

Voor het voldoende nauwkeurig besturen van het toerental van de ventilatoraandrijfmotor van de ventilatoreenheid omvat deze een opnemer voor de werkelijke waarde van het toerental van de ventilatoraandrijfmotor, welke opnemer een signaal kan verschaffen waarvan de waarde in de besturings- en verwerkingseenheid kan worden vergeleken met een op basis van de omgevingsidentif ikatiesignalen bepaalde instelwaarde voor het met behulp van een toerentalbesturingsorgaan instellen van het toerental op de instelwaarde.

Bij voorkeur omvat de besturings- en verwerkingseenheid een geheugen met gegevens betreffende het verband tussen een waarde van een omgevingsidentifikatiesignaal en een instelwaarde van een toerental van de ventilatoraandrijfmotor. In een derge-lijk geheugen, dat bijv. een elektrisch wisbaar programmeerbaar slechts leesbaar geheugen is, kunnen gegevens zijn opgeslagen betreffende op de ingangen van de besturings- en verwerkingseen-heid aan te sluiten sensoren voor het opwekken van de omgevings-identificatiesignalen, gegevens betreffende de instelling van PID-variabelen voor het toerentalbesturingsorgaan, correctie-factoren, gegevens betreffende de configuratie waarin de venti-latoreenheid is opgenomen e.d.

In een voorkeursuitvoèringsvorm is de besturings- en verwerkingseenheid ingericht voor het vergelijken van de waarde van een omgevingsidentifikatiesignaal met de waarde van een extern toegevoerd instelsignaal, en het besturen van het toerental van de ventilatoraandrijfmotor voor het bereiken van een bepaald verschil tussen de twee voornoemde waarden.

Een extern toegevoerd instelsignaal kan in het geval van de inbouw van de ventilatoreenheid in een verbrandingstoestel afkomstig zijn van een branderautomaat, en een maat zijn voor het op dat moment gewenste vermogen.

Wanneer de ventilatoreenheid is bestemd om te worden opgenomen in een verbrandingstoestel, biedt het voordeel, een omgevingsidentificatiesignaal representatief te laten zijn voor de nominale thermische capaciteit van het verbrandingstoestel. Aldus is het mogelijk, dat de ventilatoreenheid autonoom een basiswerkgebied kiest voor het toerental van de ventilatoraandrijfmotor, welk werkgebied behoort bij het gebied waarbinnen het betreffende verbrandingstoestel kan worden gemoduleerd. Het voor de nominale capaciteit van het verbrandingstoestel representatieve omgevingsidentificatiesignaal kan bijv. op eenvoudige wijze verkregen worden door de spanning die ontstaat over een met een vooraf bepaalde stroom gevoede weerstand aan te leggen op een ingang van de besturings- en verwerkingseenheid, of door de stroom die vloeit door een weerstand waarover een vooraf bepaalde spanning staat, toe te voeren aan de besturings- en verwerkingseenheid.

Wanneer de ventilatoreenheid is bestemd om te worden opgenomen in een verbrandingsluchttoevoerkanaal van een verbrandingstoestel, wordt bij voorkeur aan de ventilatoreenheid een omgevingsidentificatiesignaal toegevoerd dat representatief is voor de temperatuur van de verbrandingslucht, waarbij de besturings- en verwerkingseenheid is ingericht voor het op een bepaalde waarde houden van de verbrandingslucht/brandstof-verhouding voor het verbrandingstoestel. Het is op deze wijze mogelijk, de luchtfaktor van de verbranding bij wisselende verbrandingsluchttemperatuur en derhalve bij wisselende verbran-dingsluchtdichtheid constant te houden door het toerental van de ventilatoraandrijfmotor bij dalende temperatuur te verlagen en bij stijgende temperatuur te verhogen.

Er kan in een soortgelijke toerentalbesturing worden voorzien indien de temperatuur van een gasvormige brandstof wordt gemeten en als een omgevingsidentificatiesignaal wordt toegevoerd aan een ingang van de besturings- en verwerkingseenheid, of indien de temperatuur van zowel de aan de brander toegevoerde verbrandingslucht als de temperatuur van de gasvormige brandstof worden gemeten en als omgevingsidentificatiesig-nalen worden toegevoerd aan de besturings- en verwerkingseenheid.

In een brander kan een ventilator zowel in een verbran-dingsluchttoevoerkanaal als in een rookgasafvoerkanaal zijn opgenomen, waarbij de laatstgenoemde mogelijkheid soms de voorkeur geniet omdat op deze wijze een onderdruk in het verbrandingstoestel teweeg wordt gebracht, zodat lekkage van gassen uit het toestel wordt voorkomen. Wanneer de ventilatoreenheid bestemd is om te worden opgenomen in een rookgasafvoerkanaal van een verbrandingstoestel, is het voordelig een omgevingsidentifi-katiesignaal representatief te doen zijn voor de temperatuur van het rookgas, waarbij de besturings- en verwerkingseenheid is ingericht voor het op een bepaalde waarde houden van de massa-stroom in het verbrandingstoestel.

In het voorgaande zijn typische voorkeursuitvoeringsvormen beschreven van voorwaartse regelingen welke met de ventilatoreenheid volgens de uitvinding uitgevoerd kunnen worden. Dergelijke voorwaartse regelingen kunnen bijzonder snel zijn omdat de ventilatoreigenschappen een kleine spreiding hebben en dus nauwkeurig bekend zijn. De ten opzichte hiervan langzame verandering van het verbrandingsproces bij een wijziging van de instelling van het ventilatormotortoerental behoeft dus niet afgewacht te worden. De hierna genoemde regelingen voor een ventilatoreenheid welke is bestemd om te worden opgenomen in een verbrandingstoestel, zijn teruggekoppelde regelingen, d.w.z. het ventilatortoerental wordt ten opzichte van een bepaald instel-punt gewijzigd bij een wijziging van een bepaald omgevingsiden-tifikatiesignaal met een waarde van een door een variatie van het toerental van de ventilator te beïnvloeden parameter van een proces, waarna de waarde van het omgevingsidentifikatiesignaal -meestal na verloop van enige tijd - wordt vergeleken met een referentiewaarde of de waarde van een of meer andere omgevings-identifikatiesignalen. Op deze wijze kan het toerental van de ventilatoraandrijfmotor zo lang geregeld worden, totdat een of meer omgevingsidentifikatiesignalen een optimale waarde hebben bereikt.

Voor teruggekoppelde regelingen kan men bijvoorbeeld de druk van de aan het verbrandingstoestel toegevoerde verbrandingslucht of gasvormige brandstof meten en als een omgevingsidentifikatiesignaal toevoeren aan de besturings- en verwer-kingseenheid van de ventilatoreenheid teneinde de druk of een drukverschil tussen bepaalde waarden te houden. Een andere mogelijkheid is het debiet van de aan het verbrandingstoestel toegevoerde verbrandingslucht of brandstof te meten en als een omgevingsidentifikatiesignaal toe te voeren aan de besturings-en verwerkingseenheid, teneinde het debiet tussen bepaalde waarden te houden. Volgende voordelige mogelijkheden zijn het meten van de zuurstofconcentratie in het rookgas van het verbrandingstoestel om deze zuurstofconcentratie tussen bepaalde waarden te houden, het meten van de ionisatie van de brandervlam ter bewaking van de vlamkwaliteit, en het meten van de verbran-dingstemperatuur om het ontstaan van schadelijke gassen, bij de verbranding zoveel mogelijk te beperken of althans de concentratie daarvan in de hand te houden. Uiteraard kunnen op grond van de voornoemde metingen combinaties van omgevingsidentifkatiesig-nalen worden toegevoerd aan de besturings- en verwerkingseenheid voor het zodanig besturen van het toerental van de ventilatoraandrijfmotor, dat het verbrandingstoestel in bepaalde opzich- ten optimaal funktioneert en grenzen voor bedrijfsomstandigheden niet worden overschreden.

Een ventilatoreenheid welke is bestemd om te worden opgenomen in een verbrandingstoestel, is bij voorkeur voorzien van een poort voor communicatie met een branderautomaat, bijvoorbeeld een op zich bekende RS-232 poort.

Wanneer de ventilatoraandrijfmotor een collectorloze gelijkstroommotor is, wordt het aanlopen van deze motor gewaarborgd wanneer de besturings- en verwerkingseenheid is ingericht voor het één of meer malen uit- en inschakelen van de bekrachtiging van de motor voor het aanlopen daarvan vanuit stilstand.

Bij voorkeur is de bekrachtiging van de ventilatoraandrijfmotor tijdens althans het inschakelen daarvan in hoofdzaak maximaal.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening, waarin:

Fig. 1 een blokschema toont van een ventilatoreenheid volgens de uitvinding;

Fig. 2 een schematische afbeelding van een in een brander ingebouwde ventilatoreenheid volgens de uitvinding is;

Fig. 3 een schematische afbeelding van een andere uitvoeringsvorm van een in een brander ingebouwde ventilatoreenheid volgens de uitvinding is;

Fig. 4 een schematische afbeelding is van nog een andere uitvoeringsvorm van een in een brander ingebouwde ventilatoreenheid volgens de uitvinding; en

Fig. 5 een schematische afbeelding is van weer een andere uitvoeringsvorm van een in een brander ingebouwde ventilatoreenheid volgens de uitvinding.

In fig. 1 is met verwijzingscijfer 2 een schematisch afgebeelde ventilator aangeduid. De ventilator 2 wordt aangedreven door een motor 4, bijvoorbeeld een borstelloze gelijkstroommotor. Met de as 6 van de motor 4 is een hoekopnemer 8 gekoppeld, waarmee de hoekpositie van de as 6 gedetecteerd kan worden. De hoekopnemer 8 levert een signaal aan een motorbestu-ringsorgaan 10, met welk signaal de commutatie van de bekrachti-gingsstroom voor de motor 4 bestuurd kan worden. De binnen de streeplijn 12 afgebeelde componenten behoren tot de stand van de techniek. Aan deze componenten zijn volgens de uitvinding de binnen de streeplijn 14 afgeheelde componenten toegevoegd.

Met het motorbesturingsorgaan 10 is een toerentalbestu-ringsorgaan 16 gekoppeld voor de instelling van een bepaald toerental van de motor 4 van de ventilator 2. Daartoe levert de hoekopnemer 8 een signaal dat een maat vormt voor het toerental van de motor 4 aan een vergelijkingsorgaan 18. Voorts wordt aan het vergelijkingsorgaan 18 een signaal afkomstig van een toeren-talinstellingsorgaan 20 toegevoerd. Het in het vergelijkingsorgaan 18 bepaalde verschil tussen het signaal afkomstig van de hoekopnemer 8 en het toerentalinstelüngsorgaan 20 wordt toêge-voerd aan het toerentalbesturingsorgaan 16 dat ervoor zorgt, dat het door het toerentalinstellingsorgaan 20 voorgeschreven toerental van de motor 4 wordt ingesteld. De wijze waarop dit gebeurt wordt bepaald door de karakteristiek van de regeling die plaatsvindt door middel van het toerentalbesturingsorgaan 16, en de PID-variabelen die daarbij een rol spelen, worden vanuit een PID-instellingsorgaan 22 toegevoerd aan het toerentalbesturingsorgaan 16.

De ventilatoreenheid 12, 14 omvat voorts een geheugen 24 waarin tabellen 26 zijn opgenomen met gegevens betreffende de instelling van het toerental van de motor 4 onder bepaalde bedrij fsomstandigheden.

Op basis van de waarde van een omgevingsidentificatiesig-naal afkomstig van een sensor 28 maakt de ventilatoreenheid 12, 14 gebruik van een bepaalde deelverzameling van de in de tabellen 26 van het geheugen 24 aanwezige gegevens voor de toerental-instelling van de ventilatormotor. Derhalve kan door middel van de sensor 28 aan de ventilatoreenheid 12, 14 kenbaar worden gemaakt in welke inrichting de ventilatoreenheid is aangebracht, waarop eventuele andere aan de ventilatoreenheid toegevoerde omgevingsidentificatiesignalen afkomstig van sensoren 30, 32, 34 en 36 betrekking hebben, en hoe deze omgevingsidentificatiesignalen geïnterpreteerd en verwerkt moeten worden. Daartoe worden de geselecteerde gegevens uit het geheugen 24 toegevoerd aan het PID-instellingsorgaan 22, een toerentalrekenorgaan 38 en een sensorberekenorgaan 39. Het sensorrekenorgaan 39 interpreteert de sensoren 30, 32, 34 en 36 afkomstige signalen en zet deze op basis van de gegevens uit het geheugen 24 om in een of meer signalen die worden toegevoerd aan het toerentalrekenorgaan 38. Het toerentalrekenorgaan 38 verwerkt de daaraan toegevoegde signalen op basis van de gegevens uit het geheugen 24, en levert een uitgangssignaal aan het toerentalinstellingsorgaan 20, dat vervolgens zorgt voor de instelling van het toerental van de motor 4 op de door het toerentalrekenorgaan 38 bepaalde waarde.

De door de sensoren 30-36 geleverde signalen kunnen zowel voor voorwaartse als teruggekoppelde regelingen worden gebruikt, waarbij alle voorzienbare regelalgoritmes voorgeprogrammeerd kunnen zijn in de ventilatoreenheid 12, 14. Desgewenst kan de ventilatoreenheid zijn/worden gekoppeld met een externe inrichting voor het (her)programmeren van de ventilatoreenheid of het daaraan toevoeren van een in de externe inrichting opgewekt besturingssignaal.

In fig. 2 is schematisch een verwarmingstoestel 40 afgeheeld met een verbrandingskamer 42, waarin de verbranding van een brandbaar mengsel van verbrandingslucht en een gasvormige brandstof plaatsvindt, een branderplaat 44 voor het stabiliseren van de bij de verbranding ontstane vlammen, en een warmtewisselaar 46 voor het onttrekken van verbrandingswarmte aan de in de verbrandingskamer 42 bij de verbranding ontstane rookgassen. Het brandbare gasmengsel wordt aan het verbrandingstoestel 40 toegevoerd vanuit een mengseltoevoerkanaal 48. De rookgassen worden uit de brander afgevoerd via een rookgasafvoerkanaal 50. Aan het mengseltoevoerkanaal 48 wordt via een brandstoftoevoer-kanaal 52 een gasvormige brandstof toegevoerd, terwijl daaraan via een luchttoevoerkanaal 54, waarin een ventilator 56 is opgenomen, verbrandingslucht wordt toegevoerd.

In het brandstoftoevoerkanaal 52 reikt een temperatuursen-sor 58, waarmee dé temperatuur van de zich in het brandstoftoevoerkanaal 52 bevindende gasvormige brandstof gemeten kan worden. In het luchttoevoerkanaal 54 reikt een temperatuursensor 60, waarmee de temperatuur van de zich in het luchttoevoerkanaal 54 bevindende verbrandingslucht gemeten kan worden. De uitgangssignalen van de temperatuursensoren 58 en 60 worden toegevoerd aan een besturings- en verwerkingseenheid 62, evenals een signaal afkomstig van een type-identifikatiesensor 64. De type- identifikatiesensor 64 kan in een bijzonder eenvoudige uitvoering bestaan uit een weerstand met een bepaalde weerstandswaarde welke een stroom of een spanning bepaalt die kenmerkend is voor het verwarmingstoestel waarin de ventilator is ingebouwd. Aldus "herkent" de besturings- en verwerkingseenheid 62 niet uitsluitend de inrichting waarin de ventilator 56 is ondergebracht, maar beschikt de besturings- en verwerkingseenheid 62 tevens over informatie, in dit geval temperatuurinformatie, welke van belang is voor de processen die zich in de inrichting afspelen en een variabele instelling van het toerental van de ventilator 56 noodzakelijk en mogelijk maakt. De type-identificatie kan verder een verwijzing naar bepaalde geheugenplaatsen in de ventilatoreenheid mogelijk maken. In het geval van het verwarmingstoestel volgens fig. 2 is de besturings- en verwerkingseenheid 62 ingericht voor het in een voorwaartse regeling bij benadering constant houden van de verbrandingslucht/brandstof-verhouding bij wisselende temperaturen van de verbrandingslucht en de brandstof. De ventilator 56 en de besturings- en verwerkingseenheid 62 worden als eenheid uitgevoerd, bijvoorbeeld door de besturings- en verwerkingseenheid 62 in de behuizing van de ventilator 56 onder te brengen. De van de temperatuursensoren 58 en 60 afkomstige signalen en het signaal dat afkomstig is van de type-identifikatiesensor 64, vormen de omgevingsidentifikatie-signalen voor de ventilatoreenheid 56, 62.

In fig. 3 is de ventilator 56 in het rookgasafvoerkanaal 50 opgenomen, waarbij een temperatuursensor 66 in het rookgasafvoerkanaal 50 reikt voor het meten van de temperatuur van de rookgassen. De temperatuursensor 66 levert een signaal aan de besturings- en verwerkingseenheid 62, waaraan verder een signaal van een type-identifikatiesensor 64 wordt toegevoerd. In deze uitvoeringsvorm is de besturings- en verwerkingseenheid 62 ingericht voor het in een voorwaartse regeling op een zodanige wijze instellen van het toerental van de ventilator 56, dat de massastroom in het verwarmingstoestel onder wisselende bedrijfsomstandigheden bij benadering konstant wordt gehouden.

Fig. 4 toont een verwarmingstoestel, waarbij de ventilator 56 in het luchttoevoerkanaal 54 is opgenomen. De temperatuur van de branderplaat 44 kan worden gemeten met behulp van een tempe- ratuursensor 68. Voorts is het verwarmingstoestel voorzien van een ionisatiesensor 70 die reikt tot in het gebied van de verbrandingskamer 42 waarin zich bij verbranding de vlammen bevinden. In het gebied van de rookgassen bevindt zich tussen de warmtewisselaar 46 en het rookgasafvoerkanaal 50 in het verwarmingstoestel 40 een zuurstofconcentratiesensor 72. De uitgangssignalen van de sensoren 68, 70 en 72 worden toegevoerd aan de besturings- en verwerkingseenheid 62, evenals een signaal afkomstig van de type-identifikatiesensor 64. In de besturings-en verwerkingseenheid 62 worden de van de sensoren 68, 70 en 72 afkomstige signalen verwerkt tot een besturingssignaal voor de instelling van het toerental van de ventilator 56 bij variërende samenstellingen van de brandstof. De zuurstofconcentratiesensor 72 speelt hierbij de belangrijkste rol.

In fig. 5 is de ventilator 56 in het rookgasafvoerkanaal 50 van het verwarmingstoestel 40 opgenomen. Het verwarmingstoestel 40 is op een gelijke wijze als in fig. 4 is getoond voorzien van een temperatuursensor 68, een ionisatiesensor 70 en een zuurstof concentratiesensor 72. Daarnaast is het verwarmingstoestel voorzien van een stromingssensor 74 voor het bepalen van het debiet van de verbrandingslucht in het luchttoevoerkanaal 54, en van een stromingssensor 76 voor het bepalen van het debiet van de gasvormige brandstof in het brandstoftoevoerkanaal 52. In het verwarmingstoestel volgens fig. 5 worden de verbrandingsparame-ters met behulp van de sensoren 68, 70 en 72 in de besturings-en verwerkingseenheid 62 bepaald en verwerkt tot een gewenste verhoudingswaarde tussen het debiet van de verbrandingslucht in het luchttoevoerkanaal 54 en dat van de brandstof in het brand-stoftoevoerkanaal 52. Het toerental van de ventilator 56 wordt vervolgens in een teruggekoppelde regeling zodanig aangepast, dat de voornoemde verhoudingswaarde wordt bereikt. Wanneer het verwarmingstoestel wordt uitgeschakeld, wordt de verhoudingswaarde in een geheugen van de besturings- en verwerkingseenheid 62 opgeslagen en bij het opnieuw inschakelen van het toestel gebruikt voor het geven van een begintoerentalwaarde.

De ventilatoraandrijfmotor 4 kan een collectorloze gelijk-stroommotor met slechts één wikkeling zijn. Een dergelijke gelijkstroommotor kan geen echt draaiveld opwekken, waardoor vanuit stilstand van de rotor in bepaalde standen van de rotor ten opzichte van de stator aanloopproblemen kunnen optreden. Ondanks bekrachtiging van de stator loopt de rotor dan niet aan. De besturings- en verwerkingseenheid van de ventilator is nu zodanig ingericht, dat het aanlopen van de ventilatoraandrijfmotor wordt bewaakt. Wanneer de besturings- en verwerkingseenheid detecteert dat de ventilatoraandrijfmotor ondanks een bekrachtiging daarvan niet aanloopt, wordt de maximale bekrachtiging één of meer malen kort uit- en weer ingeschakeld. De hoekpositie van de rotor wijzigt hierdoor, zodat bij een hernieuwde inschakeling van de bekrachtiging alsnog aanlopen van de collectorloze gelijkstroommotor optreedt, waarna de bekrachtiging ingesteld kan worden op gewenste waarde, die in het algemeen lager dan de maximale waarde zal zijn. Aldus is bij een relatief goedkope ventilatoraandrijfmotor het aanlopen van de motor gewaarborgd.

Alhoewel in het voorgaande de toepassing van de ventilator-eenheid volgens de uitvinding hoofdzakelijk is beschreven aan de hand van een verwarmingstoestel, kan de ventilatoreenheid eveneens met voordeel in bijvoorbeeld afzuigsystemen van gebouwen of andere ventilatiesystemen zoals afzuigkappen toegepast worden. Het gewenste toerental van de ventilatoraandrijfmotor kan in dergelijke gevallen ingesteld worden aan de hand van een omgevingsidentifikatiesignaal dat een maat vormt voor de luchtvochtigheid of de verontreiniging van de te verplaatsen lucht.

Claims

1. Ventilator, omvattende een fluïdumstromingopwekkingsmiddel en een aandrijfmotor, in het bijzonder voor het tot stand brengen van een vooraf bepaalde fluïdumstroming in een verbran-dingstoestel waarin een mengsel van de verbrandingslucht en een brandstof kan worden verbrand, met het kenmerk, dat de ventilator een eenheid vormt met een digitale besturings- en verwerkingseenheid voor het op een bepaalde waarde instellen van het toerental van de ventila-toraandrijfmotor op basis van één of meer aan respectieve ingangen van de besturings- en verwerkingseenheid toegevoerde omgevingsidentifikatiesignalen, welke een maat vormen voor eigenschappen van een inrichting waarvan de ventilator deel kan uitmaken, of voor parameters van een proces waarin de door de ventilator opgewekte fluïdumstroming een rol speelt.

2. Ventilatoreenheid volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat deze een opnemer voor de werkelijke waarde van het toerental van de ventilatoraandrijfmotor omvat, welke opnemer een signaal kan verschaffen waarvan de waarde in de besturings- en verwerkingseenheid kan worden vergeleken met een op basis van de omgevingsidentifikatiesignalen bepaalde instelwaarde voor het met behulp van een toerentalbesturingsorgaan instellen van het toerental op de instelwaarde.

3. Ventilatoreenheid volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de besturings- en verwerkingseenheid een geheugen omvat met gegevens betreffende het verband tussen een waarde van een omgevingsidentifikatiesignaal en een instelwaarde van een toerental van de ventilatoraandrijfmotor.

4. Ventilatoreenheid volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat het geheugen gegevens bevat betreffende op de ingangen van de besturings- en verwerkingseenheid aan te sluiten sensoren voor het opwekken van de omgevingsidentifika-tiesignalen.

5» Ventilatoreenheid volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat het geheugen gegevens bevat betreffende de instelling van PID-variabelen voor het toerentalbesturingsor-gaan.

6. Ventilatoreenheid volgens conclusie 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat het geheugen een elektrisch wisbaar programmeerbaar slechts leesbaar geheugen (EEPROM) is.

7. Ventilatoreenheid volgens een van de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de besturings- en verwerkingseenheid is ingericht voor het vergelijken van de waarde van een omgevingsidentif ikatiesignaal met de waarde van een extern toegevoerd instelsignaal, en het besturen van het toerental van de ventila-toraandrijfmotor voor het bereiken van een bepaald verschil tussen de twee voornoemde waarden.

8. Ventilatoreenheid volgens een van dè conclusies 1-7, met het kenmerk, dat deze is bestemd om te worden opgenomen in een verbrandingstoestel, en dat een omgevingsidentifikatiesignaal representatief is voor de nominale thermische capaciteit van het verbrandingstoestel.

9. Ventilatoreenheid volgens een van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk; dat deze is bestemd om te worden opgenomen in een verbrandingsluchttoevoerkanaal van een verbrandingstoestel, en dat het omgevingsidentifikatiesignaal representatief is voor de temperatuur van de verbrandingslucht, waarbij de besturings- en verwerkingseenheid is ingericht voor het op een bepaalde waarde houden van de verbrandingslucht/brandstof-verhouding voor het verbrandingstoestel.

10. Ventilatoreenheid volgens één van de voorgaande conclusies met het kenmerk, dat deze is bestemd om te worden opgenomen in een verbrandingsluchttoevoerkanaal van een verbrandingstoestel, en dat een omgevingsidentifikatiesignaal representatief is voor de temperatuur van een gasvormige brandstof, waarbij de bestu-rings- en verwerkingseenheid is ingericht voor het op een bepaalde waarde houden van de verbrandingslucht/brandstof-verhouding voor het verbrandingstoestel.

11. Ventilatoreenheid volgens één van de conclusies 1-8, met het kenmerk, dat deze is bestemd om te worden opgenomen in een rookgasafvoerkanaal van een verbrandingstoestel, en dat een omgevingsidentifikatiesignaal representatief is voor de temperatuur van het rookgas, waarbij de besturings- en verwerkingseenheid is ingericht voor het op een bepaalde waarde houden van de massastroom in het verbrandingstoestel.

12. Ventilatoreenheid volgens een van de conclusies 1-8, met het kenmerk, dat deze is bestemd om te worden opgenomen in een verbrandingstoestel, en dat een omgevingsidentifikatiesignaal representatief is voor de druk van de aan het verbrandingstoestel toegevoerde verbrandingslucht of gasvormige brandstof, waarbij de besturings- en verwerkingseenheid is ingericht voor het vergelijken van de waarde van genoemd signaal met een referentiewaarde of de waarde van een of meer andere omgevingsidentif ikatiesignalen voor het besturen van het toerental van de ventilatoraandrij fmotor.

13. Ventilatoreenheid volgens een van de conclusies 1-8, met het kenmerk, dat deze is bestemd om te worden opgenomen in een verbrandingstoestel, en dat een omgevingsidentifikatiesignaal representatief is voor het debiet van de aan het verbrandingstoestel toegevoerde verbrandingslucht of brandstof, waarbij de besturings- en verwerkingseenheid is ingericht voor het vergelijken van de waarde van genoemd signaal met een referentiewaarde of de waarde van één of meer andere omgevingsidentifi-katiesignalen voor het besturen van het toerental van de ventilatoraandri j fmotor.

14. Ventilatoreenheid volgens een van de conclusies 1-8, met het kenmerk, dat deze is bestemd om te worden opgenomen in een verbrandingstoestel, en dat een omgevingsidentifikatiesig-naal representatief is voor de concentratie van de zuurstof in het rookgas van het verbrandingstoestel, waarbij de besturings-en verwerkingseenheid is ingericht voor het vergelijken van de waarde van genoemd signaal met een referentiewaarde of de waarde van één of meer andere omgevingsidentifikatiesignalen voor het besturen van het toerental van de ventilatoraandrijfmotor.

15. Ventilatoreenheid volgens een van de conclusies 1-8, met het kenmerk, dat deze is bestemd om te worden opgenomen in een verbrandingstoestel, en dat een omgevingsidentifikatiesig-naal representatief is voor de ionisatie van de brandervlam, waarbij de besturings- en verwerkingseenheid is ingericht voor het vergelijken van de waarde van genoemd signaal met een referentiewaarde of de waarde van één of meer andere omgevingsidentifikatiesignalen voor het besturen van het toerental van de ventilatoraandrijfmotor.

16. Ventilatoreenheid volgens één van de conclusies 1-8, met het kenmerk, dat deze is bestemd om te worden opgenomen in een verbrandingstoestel, en dat een omgevingsidentifikatiesignaal representatief is voor de verbrandingstemperatuur, waarbij de besturings- en verwerkingseenheid is ingericht voor het vergelijken van de waarde van genoemd signaal met een referentiewaarde of de waarde van één of meer andere omgevingsidentifikatiesignalen voor het besturen van het toerental van de ventilator-aandrij fmotor.

17. Ventilatoreenheid volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat deze is bestemd om te worden opgenomen in een verbrandingstoestel, en dat deze is voorzien van een poort voor communicatie met een branderautomaat.

18. Ventilatoreenheid volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de ventilatoraandrijfmotor een collector-loze gelijkstroommotor is en de besturings- en verwerkingseenheid is ingericht voor het één of meer malen uit- en inschakelen van de bekrachtiging van de motor voor het aanlopen daarvan vanuit stilstand.

19. Ventilatoreenheid volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de bekrachtiging van de ventilatoraandrijfmotor tijdens althans het inschakelen daarvan in hoofdzaak maximaal is. WIJZIGINGSBLAD In de officiële tekening van de bovengenoemde aanvrage is een fout geslopen. Het in het blokschema van fig. 1 afgebeelde blok 38 draagt ten onrechte de aanduiding "sensorrekenorgaan"; deze aanduiding dient "toerentalrekenorgaan,f te zijn. Dit blijkt duidelijk uit de eerder ingediende informele tekening en uit de figuurbeschrijving, blz. 8, regel 34 - blz. 9, regel 7. Ik verzoek u derhalve het eerste blad van de officiële tekening te willen vervangen door het bijgaande blad, waarop de bovengenoemde fout is hersteld.