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Steuer- und Sicherheitseinrichtung für (.Ölbrenner, Gasbrenner od.
dgl. Ein Öl- oder Gasbrenner enthält im allgemeinen einen Motor, welcher die Pumpe
für die Brennstoffzuführung und das Gebläse für die Verbrennungsluft antreibt; eine
Zündeinrichtung, wie z. B. einen Zündtransformator, welcher mit einer Funkenstrecke
zur Entzündung des Brennstoffes versehen ist, die im allgemeinen nur während der
Startperiode in Betrieb ist und eine Steuereinrichtung, welche die Befehle eines
Regelgliedes, z. B. eines Temperaturfühlers, verarbeitet und welche den Zündtransformator
und den Motor steuert. Die Steuereinrichtung ist durch eine Sicherheitseinrichtung
und überwachungseinrichtung ergänzt, welche der Steuereinrichtung andere Befehle
übermitteln, so daß die Heizungsanordnung nur arbeiten kann, wenn die Flamme vorhanden
ist.
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In kleinen Heizeinrichtungen ist der Motor im allgemeinen als Einphaseninduktionsmotor
mit Hilfsphase für den Anlauf ausgebildet und enthält eine Anlaufwicklung und einen
Kondensator als Phasenschieber, welcher nach Beendigung der Anlaufperiode abgeschaltet
wird. Hierfür ist entweder ein besonderes Relais oder ein Fliehkraftschalter am
Motor vorgesehen. Zur Erzielung einer Phasenverschiebung zwischen Hauptphase und
Hilfsphase ist es auch bekannt, an Stelle eines Kondensators im Hilfsphasenstromkreis
die Wicklungen von Haupt- und Hilfsphase geeignet zu bemessen, und zwar der Hauptphasenwicklung
einen hohen induktiven und einen geringen ohmschen Widerstand und der Hilfsphasenwicklung
einen geringen induktiven und einen hohen ohmschen Widerstand zu geben. Wegen des
hohen ohmschen Widerstandes eignet sich diese Hilfsphase nicht für eine längere
Einschaltdauer, so daß sie ebenfalls durch ein Relais oder einen Fliehkraftschalter
abgeschaltet werden muß.
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Zur Vermeidung eines Fliehkraftschalters oder Hilfsphasenrelais zum
Abschalten der Hilfsphase sieht ein bekannter Vorschlag vor, die Hilfsphasenwicklung
des obengenannten Spezialmotors und die Primärwicklung des Zündtransformators parallel
zu schalten und durch einen von dem Flammendetektor gesteuerten gemeinsamen Kontakt
nach dem Zünden der Flamme abzuschalten. Zur Steuerung und überwachung der Anlage
ist hierfür ein mit vier Kontakten versehenes Hauptrelais und ein diesen gemeinsamen
Kontakt steuerndes Hilfsrelais vorgesehen. Weiterhin ist es notwendig, im Hilfsphasenstromkreis
einen Schaltkontakt vorzusehen, der im Störungsfall diesen Stromkreis durch ein
wärme, Strom- oder spannungsabhängiges Glied abschaltet.
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Diese bekannte Einrichtung hat die folgenden Nachteile: Es muß ein
Spezialmotor mit besonderen Wicklungen verwendet werden, dessen Hilfsphasenwicklung
für eine längere Betriebsdauer nicht geeignet ist. Besonders nachteilig ist ferner
der Umstand, daß auch nach dem Abschalten von Hilfsphase und Zündtransformator durch
den Rotor des Motors die Hilfsphase erregt wird, so daß wegen der Parallelschaltung
derselben mit der Primärwicklung des Zündtransformators dieser weiter im Betrieb
bleibt. Auch ist der thermische Ausschalter des Hauptschalters nur während der Anlaßphase
bis zur Zündung der Flamme in Funktion.
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Die Erfindung betrifft eine Steuer- und Sicherheitseinrichtung für
Ölbrenner- Gasbrenner od. dgl. mit einem Einphaseninduktionsmotor mit Normallauf-und
Anlaufwicklung zum Antrieb von Hilfseinrichtungen, z. B. des Gebläses und der Brennstoffpumpe
und einen Zündtransformator mit einer Funkenentladungsstrecke zur Zündung der Flamme,
wobei der Motor und der Transformator durch ein Relais einschaltbar sind, dessen
Erregung durch eine Überwachungseinrichtung für die Flamme steuerbar ist und wobei
ferner die Stromzuführung zu der Steuer-und Sicherheitsvorrichtung (direkt oder
indirekt) über einen Temperaturfühler und einen verzögert wirksamen Sicherheitsausschalter
erfolgt.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Primärwicklung des Zündtransformators
in Serie mit der Anlaufwicklung des Motors und einen einzigen Ruhekontakt eines
Relais zu schalten. Durch den induktiven Widerstand der Primärwicklung des Zündtransformators
wird ein gegenüber der Normallaufwicklurig phasenverschobener Strom in der Anlaufwick-
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erhalten, so daß der Motor selbst anlaufen kann. Dieser Stromkreis wird nach dem
Zünden der Flamme durch das Relais unterbrochen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung benötigt nur ein einziges Relais,
nämlich das Flammenrelais mit nur einem einzigen Ruhekontakt. Dadurch wird auch
der Zündtransformator mit Sicherheit abgeschaltet. Eine derartige Anordnung gestattet
ferner die Verwendung eines gewöhnlichen Einphasenmotors, dessen Anlaufwicklung
einen geringen ohmschen Widerstand aufweist.
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Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert, das das elektrische Schaltschema einer mit C51, Gas od. dgl. betriebenen
Heizung zeigt.
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Mit X ist eine Überwachungseinrichtung für die Flamme, vorzugsweise
eine Photozelle, bezeichnet, die parallel zu einer Wicklung RF eines Relais geschaltet
ist, welches durch die Photozelle gesteuert wird. Ein Widerstand Z, welcher in Reihe
zu der Parallelschaltung aus der Relaiswicklung RF und der Photozelle X liegt, dient
zur Begrenzung der Leistungsaufnahme der genannten Parallelschaltung und gewährleistet
ein sicheres Abfallen des Relais, wenn sich der Widerstand der Photozelle verringert.
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Die oben beschriebene Anordnung Z, RF, X liegt parallel zu
einer Statorwicklung Il für den Normallauf eines Einphasenmotors M, welcher eine
Brennstoffpumpe und ein Gebläse antreibt und liegt weiterhin parallel zu einem Anlaufstromkreis
für den genannten Motor, welcher eine Anlaufwicklung Il. und eine in Reihe zur Wicklung
I ., geschaltete Primärwicklung eines Zündtransformators
TA enthält. Der Sekundärwicklung des Zündtransformators ist eine Entladungsstrecke
zugeordnet, welche die Zündfunken erzeugt. Der Anlaufstromkreis wird durch einen
Arbeitskontakt 1 RF des Relais RF geschaltet. Infolge des induktiven Widerstandes
des Zündtransformators TA ist der in der Anlaufwicklung I, fließende
Strom gegenüber den die Wicklung Il durchfließenden Strom phasenverschoben, wodurch
ein Anlaufen des Motors ermöglicht wird. Die Stromzuführung zu der oben beschriebenen
Schaltungsanordnung erfolgt über zwei Speiseleitungen L1 und L., wobei in der Speiseleitung
L1 ein Hauptschalter 1 und in Reihe hierzu ein Ruhekontakt 1 D, ein Temperaturfühler
TH und eine verzögert wirksame Sicherung D, welche den Kontakt 1 D betätigt,
vorgesehen sind. Die Sicherung D und der Kontakt 1 D können beispielsweise als Bimetallelement
ausgebildet sein.
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Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: der Hauptschalter
1 ist geschlossen und es wird angenommen, daß die Steuereinrichtung im Ruhezustand
ist, d. h. der Temperaturfühler TH ist geöffnet. Die Wicklung RF ist
nicht erregt und der Kontakt 1 RF ist geöffnet; der Motor und der Zündtransformator
stehen nicht unter Spannung.
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Bei Veränderung der Raumtemperatur schließt sich der Temperaturfühler
TH und die Wicklung Il für den Normallauf des Motors M wird unter Strom gesetzt.
Da die Flamme noch nicht brennt, besitzt die Photozelle X einen hohen Widerstand
und die Wicklung RF wird von einem relativ hohen Strom durchflossen. Das Relais
zieht an und schließt seinen Kontakt 1 RF. Der Anlaufstromkreis 12 - TA -1 RF
ist geschlossen, der Motor läuft an und der Zündtransformator TA erzeugt
die Zündspannung. Wenn sich die Flamme ausbildet, sinkt der Widerstand der Photozelle,
die Relaiswicklung RF wird kurzgeschlossen und das Relais fällt ab. Der Kontakt
1 RF öffnet sich und schaltet den Zündtransformator TA und die Anlaufwicklung
12 ab. Der Motor läuft im Normallauf weiter, wobei nur die Wicklung Il erregt ist.
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Wenn sich aus irgendeinem Grund das C51 oder Gas nicht entzündet,
bleibt das Relais RF erregt, da sich der Widerstand der Photozelle X nicht verändert.
Demzufolge bleibt auch der Kontakt 1 RF geschlossen und die Anlaufwicklung I, des
Motors wird dauernd von Strom durchflossen. Der gesamte Strome fluß der Einrichtung
ist deshalb höher als im Normalbetrieb, und nach einer vorbestimmten Zeit öffnet
die Sicherung ihren Kontakt 1 D und unterbricht die Stromzuleitung.
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Nach Wiedereinschaltung ist die Steuereinrichtung erneut betriebsbereit.
Entzündet sich das C51 oder Gas innerhalb der genannten, vorbestimmten Zeitspanne,
so läuft der geschilderte Steuervorgang ab, im entgegengesetzten Fall wird die Einrichtung
stillgesetzt.
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Nimmt der Widerstand der Photozelle X im abgedunkelten Zustand infolge
Alterung ab, so nimmt ihr Ruhestrom, d. h. der Strom vor der Zündung der Flamme,
zu und bei Überschreiten eines vorbestimmten Wertes zieht das Relais nicht mehr
an und der Kontakt l RF bleibt geöffnet. Der Motor läuft nicht mehr an, jedoch fließt
durch seine Wicklung Il Strom, welcher höher ist als der normale Betriebsstrom.
Nach einer vorbestimmten Zeit spricht die Sicherung D an und schaltet über den Kontakt
1 D die Spannung von der Steuereinrichtung ab.
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Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, können auch andere Schaltelemente
Verwendung finden. Insbesondere können als Überwachungseinrichtung für die Flamme
andere bekannte Einrichtungen vorgesehen sein oder es kann z. B. parallel zu einer
Motorwicklung ein elektromagnetisches Schütz geschaltet sein. Weiterhin können Vorrichtungen
vorgesehen sein, die die Vor- oder Nachzündung gestatten.