DE1429116A1

DE1429116A1 - Device for flame monitoring of gas burners

Info

Publication number: DE1429116A1
Application number: DE19631429116
Authority: DE
Inventors: Roland Kugler; Hans Maile; Oskar Waldikowski; Heinz Wobbermin
Original assignee: HANS MAILE FABRIK F GASBRENNER
Current assignee: HANS MAILE FABRIK F GASBRENNER
Priority date: 1963-02-01
Filing date: 1963-02-01
Publication date: 1968-11-28
Also published as: DE1429116B2

Description

Einrichtung zur Flammenüberwachung von Gasbrennern Zur Plammenüberwachung von Gaabrennern werden bekanntlich Zündflammensicherungen verwendet, die im allgemeinen aus einem Thermoelement bestehen, das die Gaszufuhr nur dann frei-gibt, wenn die Zündflamme brennt. An Stelle von Thermoelementen können auch elektronische Geräte eingebaut werden, die nach dem Jonisationsprinzip arbeiten. Auch Fotozg#jpiz p49r,.eiammenfrequezizgeräte werden hierzu verwen-, det.Device for flame monitoring of gas burners to Plammenüberwachung of Gaabrennern are known to be used Zündflammensicherungen, which generally consist of a thermocouple, the only free-outputs the gas supply if the pilot flame burns. Instead of thermocouples, electronic devices that work according to the ionization principle can also be installed. Fotozg # jpiz p49r, .eiammenfrequezizgeräte are also used for this.

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich nun auf eine Einrichtung zur Plammenüberwachung von Gaabrennern, die mindestens zwei Überwachungeorgane aufweist, die vorzugsweise an der Zündflammenwurzel und'an der Zündflammenspitze angeordnet sind. Die Überwachungeorgane können unter sich--von gleicher-oder von verschiedener Ausführungssein-. Desgleichen sind sie vorzugsweise hintereinander geschaltet. a Überwachungsorgane eignen sich an sich alle bekannten Geräte oder Mittel dieser Art.The subject matter of the invention now relates to a device for monitoring the flame of Gaab burners, which has at least two monitoring elements, which are preferably arranged at the ignition flame root and the ignition flame tip. The monitoring organs can be among themselves - of the same or of different execution. They are also preferably connected in series. a Monitoring organs are basically all known devices or means of this type.

Durch die Anordnung von mindestens zwei Uberwachung3organen wird die Sicherheit eines Ga3brenners wesentlich und entscheidend verbessert. Beim Verschmelzen oder Zuwachsen der Zündflammendüse oder bei Gasdruckschwankungen oder bei einem Stau in der Abgasführungoder im Kessel kann bekanntlich die Zündflamme so zurückgehen, daß das Hauptgas unregelmäßig oder überhaupt nicht mehr zündet. Wenn nun ein weiteres Überwachungsorgan an der SpItze der Zündflamme angeordnet ist, wird die Gaszufuhr eindeutig abgeschaltet. Des weiteren-kann durch Gemischveränderungen oder durch Geschwindigkeitsänderungen in der Gas- oder Luftzufuhr oder durch Änderung des Gas-Luftgemisches die Zündflamme labil oder unregelmäßig werden, Und sich vom Austritt aus der Zündkammer abheben.-D-urc'h-die--Anordnung von mindestens zwei Überwachungsorganen ist auchin solchen Fällen die Überwachung einwandfrei» ao daß Fehlzündungen und Nachzündungen,nicht,-mehr-,-vorkom.men-kön-Auf der Zeichnung sind vera'chiede-n-e Ausführungs'-beispiele des Gegenstandes der Erfindüng 'schematieäli:d-a"rgestellt. Hierbei zeigen Fig. 1 den Längsschni-tt durch einen Gaabrenner, Fig. 2 - 4 die Anordnung der Überwachungso-rgahe schiedenen Beispielen, Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungebeispiel bezieht sich auf einen-Gaabrenner mit konzentrischer Zuführung des Zündgases, des Hauptgases und der Gebläseluft. Der Gehäusemantel 1 wird nach vorne durch die Branndüse 2 abgeschlossen. Im-Innern des Gehäusemantels 1 eind die Innenhülee 3 und konzentrisch hierzu die Zwischenhülse 4 angeordnet, die einbilig oder mehrteilig sein können. Dadurch wird zwischen der Innenhülee 3 und der Zwischenhülee 4 die Gaskammer 5 gebildet, die an die Gaszuleitung 6 angeschlossen ist und über Öffnungen mit dem Gemischraum 7 in Verbindung steht, der nach vorne in die Brennkammer 10 übergeht. Durch die Zwischenhülee 4 und deit Gehäusemantel 1 wird ferner der Luftraum 9 gebildet. Der Luftstrom kommt von dem nicht gezeichneten Gebläse und tritt durch Öffnungen in den Stauring 8 und in der Zwischenhülee 4 in den Gemischraum.7,ein, während der größere Teil der Luft unmittelbar von dem Luftraum 9 in die Brennkammer 10 gelangt.By arranging at least two monitoring organs, the safety of a gas burner is significantly and decisively improved. When the pilot flame nozzle melts or grows closed, or when there are gas pressure fluctuations or a jam in the exhaust gas duct or in the boiler, the pilot flame can, as is well known, decrease so that the main gas ignites irregularly or not at all. If another monitoring element is now arranged at the tip of the pilot flame, the gas supply is clearly switched off. Furthermore, the ignition flame can become unstable or irregular through changes in the mixture or through changes in the speed of the gas or air supply or through changes in the gas-air mixture, and stand out from the exit from the ignition chamber In such cases, at least two monitoring organs are also properly monitored, so that misfires and re-ignitions, not, -more, -men-can occur. . as "rgestellt case 1 shows the Längsschni-tt by a Gaabrenner, FIG. 2 -.. the arrangement of the Überwachungso-rgahe various examples 4, the Ausführungebeispiel shown in Figure 1 refers to a-Gaabrenner with concentric supply of the ignition gas, The housing jacket 1 is closed at the front by the combustion nozzle 2. Inside the housing jacket 1 and the inner sleeve 3 and concentrically here arranged to the intermediate sleeve 4, which can be one-piece or multi-part. As a result, the gas chamber 5 is formed between the inner shell 3 and the intermediate shell 4, which is connected to the gas supply line 6 and communicates via openings with the mixture space 7 , which merges into the combustion chamber 10 at the front. The air space 9 is also formed by the intermediate sleeve 4 and the housing jacket 1. The air flow comes from the fan (not shown) and enters the mixture space 7 through openings in the baffle ring 8 and in the intermediate sleeve 4, while the greater part of the air passes directly from the air space 9 into the combustion chamber 10.

Im* Inern der Innenhülse 3 ist die Zündgashülse 14 exzentrisch -untergebracht, welche die Zündkammer 12 bil- det, die mit der Zündzuleitung 13 in Verbindung steht. Des weiteren ist.,innerhalb der Innehhülse 3 die Zündelektrode 17.-iqaoeor.dn.et. Nach-dem Geblüseraum zu wird die Innenhülse 3 durch den Zünderkopf 18 abgeschlossen.Im * iners the inner sleeve 3, the Zündgashülse 14 is eccentrically -untergebracht which det the ignition chamber 12 education, which communicates with the Zündzuleitung 13 in connection. Furthermore, inside the inner sleeve 3, the ignition electrode 17.-iqaoeor.dn.et. After the blower chamber, the inner sleeve 3 is closed by the igniter head 18 .

Bei den üblichen Gasbrennern ist nun am äußeren Ende der Zünggaohülee 14 ein fiberwachungsorgan 15, z. B. ein Thermoelement, eingebaut, das mit dem (nicht gezeichneten) CD Hauptgaaventil in Verbindung steht und dieses nur da= öff- net, wenn die ZUndflamme 19 brennt. Bei Erlöschen der Z*L"ndflamme 19 wird das Hauptgasventil wieder geschlossen. Gemäß der Erfindung ist nun außer dem Überwacilungsorgan 15 noch ein weiteres Überwachungsorgan 16 vorgesehen, das Übar den Zündflammenraum 11 hinaus bis in die Brennkammer 10 ragt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist das Uberwafhungsorgan 16 eine Jonisationselektrode, welche bekanntlich anspricht, sobald eine Illamme brennt, d. h. die Zündflammenspitze bis über diese Elektrode hinausreicht.With the usual gas burners, a monitoring element 15, for. B. a thermocouple, installed, which is in connection with the (not shown) CD main gas valve and this only opens when the ignition flame 19 is burning. When the ignition flame 19 is extinguished, the main gas valve is closed again. According to the invention, in addition to the monitoring element 15 , a further monitoring element 16 is provided which extends beyond the ignition flame chamber 11 into the combustion chamber 10. In the exemplary embodiment, the monitoring element is 16 a ionization electrode which, as is known, responds as soon as a flame burns, i.e. the tip of the ignition flame extends beyond this electrode.

Die beiden Überwachungsorgane 15 und 16 sind hintereinander geschaltet, so daß das Hauptgasventil geschlossen wird, wenn entweder die Zündflamme zu klein wird oder abgerissen ist. Das Hauptgasventil bleibt infolgedessen nur dann offen, wenn die Zündflamme 19 von ihrer Wurzel an bis zu ihrer Spitze gleichmäßig und ruhig einwandfrei brennt. Selbstverständlich können derartige überwachungsorgane bei jeder Art von Gasbrennern sinngemäß angeordnet und eingebaut werden.The two monitoring devices 15 and 16 are connected in series so that the main gas valve is closed when either the pilot flame is too small or is torn off. As a result, the main gas valve only remains open when the pilot flame 19 burns perfectly evenly and calmly from its root to its tip. Of course, monitoring devices of this type can be arranged and installed in a similar manner for any type of gas burner.

Das prinzipielle Schaltbild des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Von dem äußeren Ende der Z2--ndkar#,mer 12 aus brennt die Zündflamme 19. An der Zündflammenwurzel sind das Überwachungsorgan 15 mit dem Rel.ais R 1 und in der NEhe der Zündflammenspitze das überwachungsorgan 16 mit dem Relais R 2 angeordnet. Bei dem Beispiel sind das Organ 15 ein Thermoelement und das Organ 16 eine Jonisationselektrode. Die beiden Relais R 1 und R 2 schalten ihre Kontakte dann ein, wenn die Zündflamme 19 ordnungsgemäß brennt. Die Kontakte sind hintereinander geschaltet und Lber einen Schalter S an Spannung gelegt. Der Schalter S kann auch ein selbsttätig arbeitendes Einschaltrelais sein, dao z. B. auf die Temperatur des zu heizenden Raumes oder Ofens od. 'dgl. anspricht. Nach dem Schalter S ist unmittelbar das Zündventil ZV angeschbssen, während das Hauptventil HV erst nach dem Relais R 2 angeschlossen ist.The basic circuit diagram of the exemplary embodiment according to FIG. 1 is shown in FIG. The pilot flame 19 burns from the outer end of the Z2 ndkar #, mer 12. The monitoring element 15 with the relay R 1 is arranged at the pilot flame root and the monitoring element 16 with the relay R 2 is arranged near the tip of the pilot flame. In the example, the element 15 is a thermocouple and the element 16 is an ionization electrode. The two relays R 1 and R 2 turn on their contacts when the pilot flame 19 is burning properly. The contacts are connected in series and a switch S is connected to voltage. The switch S can also be an automatically operating switch-on relay, dao z. B. od on the temperature of the room or furnace to be heated. appeals to. The ignition valve ZV is connected directly after the switch S , while the main valve HV is connected only after the relay R 2.

Im Bedarfafalle ist es, beispielsweise bei hohem Energiebedarf, ohne weiteres möglich, eine zweite Brennstufe oder einen. zweiten Gaabrenner durch Betätigung eines Hauptventils V zuzuschalten. Das zweite Hauptventil V wird zweckmäßigerweise unter Zwischenfügung eines Zusatzschalters ZS und eines Zeitrelais ZR verzögert eingeschaltet, wobei auch hier der Zusatzschalter ZS als selbsttätig arbeitendes und von einer bestimmten Temperatur abhängiges Einschaltrelais ausgebildet sein kann. Im übrigen können auf die gleiche Weise auch mehr als zwei Brennstufen eingeschaltet werden.If necessary, for example if there is a high energy requirement, it is without further possible, a second firing stage or one. second Gaabrenner by actuation a main valve V to be switched on. The second main valve V is expediently delayed with the interposition of an additional switch ZS and a timing relay ZR switched on, the additional switch ZS as an automatically operating one and a switch-on relay that is dependent on a certain temperature can be formed can. In addition, more than two burning stages can be switched on in the same way will.

Bei dem Schaltbild nach Fig. 3 sind in die Zuleitung zu dem Hauptventil HV hintereinander zwei temperaturabhängige Widerstände W 1 und W 2 als überwachungsorgane 15 und 16 zwischengeschaltet. Das Hauptventil HV spricht nur dann an, wenn der Widerstand der beiden 'Widerstände W 1 und W 2 infolge Erwärmung durch die Zündflamme 19 absinkt. Im übrigen sind wie bei dem.Schaltbild nach Fig. 2 der Schalter S und das Zündventil ZV vorgeahen, wobei im Bedarfefall auch zwei oder mehr Stufen zugeschaltet werden können. Bei dem Schaltbild nach Fig. 4 werden ebenso wie bei dem Schaltbild nach Fig. 3 zwei temperaturabhängige Wider-Stände W 1 und IN 2 verwendet, die jedoch das Hauptventil HV nicht unmittelbar, sondern Uber das Widerstanderelais WR einschalten. Die übrige Anordnung ist die gleiche wie bei dexSchaltbildern nach Fig. 2 und Fig. 3. In the circuit diagram according to FIG. 3 , two temperature-dependent resistors W 1 and W 2 are interposed one behind the other as monitoring elements 15 and 16 in the supply line to the main valve HV. The main valve HV responds only when the resistance of the two 'resistors W 1 and W 2 drops as a result of heating by the pilot flame 19. Otherwise, as in the circuit diagram according to FIG. 2, the switch S and the ignition valve ZV are provided, with two or more stages also being able to be switched on if necessary. In the circuit diagram according to FIG. 4, as in the circuit diagram according to FIG. 3, two temperature-dependent resistors W 1 and IN 2 are used which, however, do not switch on the main valve HV directly, but rather via the resistance relay WR. The rest of the arrangement is the same as in the dex circuit diagrams according to FIGS. 2 and 3.

Die Überwachungsorgane können unter sich gleich oder verschieden sein. Hierzu eignen sich an sich Uberwachungsorgane der verschiedensten Art, so z. B. nicht nur wärmeempfindliche Elemente, wie z. B. Thermoelemente, oder temperaturabhängige WiderstUnde, sondern auch lichtempfindliche Elemente, wie z. B. Fotozellen, oder auf die Leitfähigkeit einer Flamme oder des Gases ansprechende Elemente, wie z. B. elektronische Geräte oder Jonisationsgeräte, oder andere Geräte, die auf i-nderungen der Plammenfrequenz ansprechen. Wichtig und wesentlich ist dabei stetag daß mindestens zwei - bei großen Gasbrennern können es beispielsweise auch drei oder mehr sein - überwachungsorgane vorgesehen und eingebaut sind. Im übrigen kann an der Zündflammenwurzel ein etwas trägeres Uberwachungsorgan als an der Zündflammenspitze angeordnet werden, da dieses im Gegensatz zu dem schneller bzw. sofort anzusprechenden überwachungeorgan an der Zündflammenspitze bei einem nur kurzzeitigen vorübergehenden,Abreißen der Zündflarme nicht sofort zu schalten braucht.The supervisory bodies can be the same or different from one another. Monitoring organs of the most varied types are suitable for this purpose, e.g. B. not only heat-sensitive elements such. B. thermocouples, or temperature-dependent resistors, but also light-sensitive elements, such as. B. photocells, or responsive to the conductivity of a flame or the gas elements such. B. electronic devices or ionization devices, or other devices that respond to changes in the flame frequency. It is always important and essential that at least two - in the case of large gas burners it can be three or more, for example - monitoring devices are provided and installed. In addition, a somewhat slower monitoring element can be arranged at the ignition flame root than at the ignition flame tip, as this, in contrast to the faster or immediately addressed monitoring element at the ignition flame tip, does not need to switch immediately if the ignition flame is torn off for only a short time.

Claims

7 a t o nt a n ap r U o le Binrichtung mw Plämmenüberwaohung of Gafibrennerng, characterized by at least zytei Überwachungeorgane among themselves the same or different Ausführungeartu the vorzugeweiae at the Zündflammenwurzel and angiordnet at the Zündflamimenspitze.

2, Binriohtun4 naoh claim 19 , characterized in that the monitoring organs are connected in series. 3o Binrichtung according to claim 1 and 29 thereby gekennseiohnet @ that as monitoring organs heat-sensitive Ilementeg such. B. Thermoelementeg or temperature or light-sensitive elements # like so 24 rotocells, or on the conductivity of the Plume or elements responding to the gases, such as B, electronic GerLi.teg or llonisationigger, - "tag or Flame frequency dependent * - some devices have been used, 4. Binding according to k-, claim 1 - 39 thereby g-zkennzeich- net @ that the monitoring - organ on the pilot light - tip faster than the awakening organ at the ignition claimin root