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EP0732544B2 - Zünd- und Flammenüberwachungseinrichtung für Brenneranlagen - Google Patents

Zünd- und Flammenüberwachungseinrichtung für Brenneranlagen Download PDF

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EP0732544B2
EP0732544B2 EP96103931A EP96103931A EP0732544B2 EP 0732544 B2 EP0732544 B2 EP 0732544B2 EP 96103931 A EP96103931 A EP 96103931A EP 96103931 A EP96103931 A EP 96103931A EP 0732544 B2 EP0732544 B2 EP 0732544B2
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burner
flame
main
valve
switch
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EP0732544A3 (de
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Derk Vegter
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Garrett Motion SARL
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Honeywell BV
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Publication of EP0732544A2 publication Critical patent/EP0732544A2/de
Publication of EP0732544A3 publication Critical patent/EP0732544A3/de
Publication of EP0732544B1 publication Critical patent/EP0732544B1/de
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Definitions

  • the invention relates to an ignition and flame monitoring device a heating - Brennwstrom according to the preamble of the claim 1.
  • DE-A 37 24 084 device This type of flame sensor switches on If the pilot flame creates the ignition electrodes feeding transformer while the pilot flame continues to burn and monitored by a thermocouple becomes. So it is constantly the flame of the pilot burner monitored and at their extinction the plant stopped ies means that the pilot flame constantly burning.
  • Another device with the Features of the generic term of the Claim 1 is known from the Brochure 7451, automatic burner control LFL1 ..., Landis & Gyr. February 1979. Pages 1-8.
  • the main burner MB of a burner system is via a first main burner valve MV1 and a second Valve MV2 supplied with gas. Between the two Valves MV1 and MV2 branches a line to the pilot burner valve PV off, which is the pilot burner PB fed. This is assigned an ignition electrode ZE, which of an ignition generator IG with ignition pulses is supplied.
  • One in the flame area F of the main burner MB immersed flame sensor electrode FE is with connected to the input of a flame sensor amplifier FV, on the one hand on the line L1 an output signal for stopping a timer ZG supplies and on the other hand via the line L2, the normally closed contact switch RK controls.
  • the serving as security timer Timer ZG carries its output signal over the Line L3 to the safety switch SI, whose contact si in the power supply line between an AC voltage source V, e.g. the AC mains voltage, and a heat demand switch WB is located.
  • the three Gas valves MV1, MV2 and PV are solenoid valves and each equipped with a field winding E1, E2 and E3.
  • the safety switch SI opens its contact si as soon as from timer ZG over the line L3 a blocking signal is supplied. The contact si can only be closed again by hand.
  • the contact WB for example the contact of a room thermostat, closed.
  • the AC line voltage passes from the voltage source V via the safety contact si and the heat demand switch WB on the one hand to the two excitation windings E1 and E2 of the gas line to the main burner MB lying valves MV1 and MV2, on the other hand via the normally closed contact switch RK to the excitation winding E3 of the pilot burner valve PV and finally via the line L4 to the supply input of the timer ZG.
  • From the L5 line between Normally closed contact switch RK and exciter winding E3 of the Zündbrennerventils further branches a line L6 for Ignition generator IG from the ignition electrode ZE with Supplied ignition pulses.
  • the timer ZG set in motion. He has, for example a delay time of 5 seconds, which, as is known, the size of the burner system, so in particular from the gas flow to the main burner depends. Is properly a flame F of the Detected sensor electrode FE, so arises at the output the flame amplifier FV a switching signal, which on the one hand via the line L1, the timer ZG shut down, so that this no blocking signal on the line L3 outputs, and on the other hand via the line L2, the normally closed contact switch RK from his resting contact rk on the counter contact gk umteil. This will be the Zündbrennerventil PV and the ignition generator IG de-energized. Then neither gas flows to the pilot burner PB, still sparks are still generated.
  • the main burner valve MV1 can, as is known, to act a servo-controlled control valve, which the gas flow rate to the main burner MB in Depending on the amount of heat demand.
  • the second valve MV2 is a conventional one Closing valve. Both valves MV1 and MV2 and possibly also the Zündbrennerventil PV can in a known manner be housed in a common housing.
  • this arrangement is particularly advantageous because the main burner MB with a lean gas / air mixture can be operated, which is low Pollutants produced, but is difficult to ignite. He is therefore not directly affected by electrical sparks, but through the flame of the pilot burner PB ignited, in turn, with a rich gas / air mixture operated and thus easily ignited can. Since the pilot burner during normal operation is switched off, it generates during normal operation no pollutants.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Control Of Combustion (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Zünd- und Flammenüberwachungseinrichtung einer Heizungs - Brennwanlage gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einer aus DE-A 37 24 084 bekannten Einrichtung dieser Art schaltet der Flammenfühler beim Entstehen der Zündflamme einen die Zündelektroden speisenden Transformator ab, während die Zündflamme weiter brennt und von einem Thermoelement überwacht wird. Es wird also ständig die Flamme des Zündbrenners überwacht und bei deren Erlöschen die Anlage stillgesetzt ies bedeutet, daß die Zündflamme standig brennt. Eine weitere Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist bekannt aus dem Prospekt 7451, Gasfeuerungsautomaten LFL1..., Landis & Gyr. Februar 1979. Seiten 1-8. Andererseits sind Zünd-und Flammenüberwachungseinrichtungen bekannt, bei denen gleich die Hauptbrennerflamme mit Hilfe eines Funkenzünders gezündet wird, so daß der Zündbrenner und der von ihm verursachte Gasverbrauch entfällt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß Hauptbrenner, welche mit einem mageren Gas/Luft-Gemisch betrieben werden, um möglichst wenig Schadstoffe, insbesondere NOX zu erzeugen, schwierig durch einen Funkenzünder entzündet werden können. Mit der Erfindung wird hier Abhilfe geschaffen, indem die obige Einrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 verwentwickelt wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels erläutert.
Der Hauptbrenner MB einer Brenneranlage wird über ein erstes Hauptbrennerventil MV1 sowie ein zweites Ventil MV2 mit Gas versorgt. Zwischen den beiden Ventilen MV1 und MV2 zweigt eine Leitung zum Zündbrennerventil PV ab, welches den Zündbrenner PB speist. Diesem ist eine Zündelektrode ZE zugeordnet, welche von einem Zündgenerator IG mit Zündimpulsen versorgt wird.
Eine in den Flammenbereich F des Hauptbrenners MB eintauchende Flammenfühlerelektrode FE ist mit dem Eingang eines Flammenfühlerverstärkers FV verbunden, der einerseits auf der Leitung L1 ein Ausgangssignal zum Stillsetzen eines Zeitgebers ZG liefert und andererseits über die Leitung L2 den Ruhekontaktschalter RK steuert. Der als Sicherheitszeitgeber dienende Zeitgeber ZG führt sein Ausgangssignal über die Leitung L3 dem Sicherheitsschalter SI zu, dessen Kontakt si in der Stromzuleitung zwischen einer Wechselspannungsquelle V, z.B. der Netzwechselspannung, und einem Wärmebedarfsschalter WB liegt. Die drei Gasventile MV1, MV2 und PV sind Magnetventile und mit jeweils einer Erregerwicklung E1, E2 bzw. E3 ausgestattet. Der Sicherheitsschalter SI öffnet seinen Kontakt si sobald ihm vom Zeitgeber ZG über die Leitung L3 ein Sperrsignal zugeführt wird. Der Kontakt si kann nur von Hand wieder geschlossen werden.
Soll der Brenner eingeschaltet werden, weil Wärmebedarf besteht, so wird der Kontakt WB, beispielsweise der Kontakt eines Raumthermostaten, geschlossen. Hierdurch gelangt die Netzwechselspannung von der Spannungsquelle V über den Sicherheitskontakt si und den Wärmebedarfsschalter WB einerseits an die beiden Erregerwicklungen E1 und E2 der in der Gasleitung zum Hauptbrenner MB liegenden Ventile MV1 und MV2, andererseits über den Ruhekontaktschalter RK zur Erregerwicklung E3 des Zündbrennerventils PV und schließlich über die Leitung L4 an den Versorgungseingang des Zeitgebers ZG. Von der Leitung L5 zwischen Ruhekontaktschalter RK und Erregerwicklung E3 des Zündbrennerventils zweigt ferner eine Leitung L6 zum Zündgenerator IG ab, der die Zündelektrode ZE mit Zündimpulsen versorgt.
Beim Auftreten eines Wärmebedarfs, d.h. beim Schließen des Wärmebedarfsschalters WB wird einerseits über die Ventile MV1 und MV2 Gas zum Hauptbrenner MB und andererseits über das Zündbrennerventil PV Gas zum Zündbrenner PB geleitet. Da gleichzeitig der Zündgenerator IG eingeschaltet wird, erhält die Zündelektrode ZE Zündimpulse und zündet die Flamme des Zündbrenners PB. Diese wiederum entzündet das aus dem Hauptbrenner MB ausströmende Gas, so daß bei ordnungsgemäßem Betrieb die Hauptbrennerflamme F entsteht und von der Flammenfühlerelektrode FE erfaßt wird.
Mit der Einschaltung der Gaszufuhr zum Hauptbrenner und zum Zündbrenner sowie der Einschaltung des Zündgenerators ZG wird gleichzeitig über die Leitung L4 der Zeitgeber ZG in Gang gesetzt. Er hat beispielsweise eine Verzögerungszeit von 5 Sekunden, die, wie bekannt, von der Größe der Brenneranlage, also insbesondere vom Gasdurchsatz zum Hauptbrenner abhängt. Wird ordnungsgemäß eine Flamme F von der Fühlerelektrode FE festgestellt, so entsteht am Ausgang des Flammenverstärkers FV ein Schaltsignal, welches einerseits über die Leitung L1 den Zeitgeber ZG stillsetzt, so daß dieser kein Sperrsignal auf der Leitung L3 abgibt, und andererseits über die Leitung L2 den Ruhekontaktschalter RK von seinem Ruhekontakt rk auf den Gegenkontakt gk umlegt. Hierdurch werden das Zündbrennerventil PV und der Zündgenerator IG stromlos. Es fließt dann weder Gas zum Zündbrenner PB, noch werden weiterhin Zündfunken erzeugt.
Beim Hauptbrennerventil MV1 kann es sich, wie bekannt, um ein servogesteuertes Regelventil handeln, welches den Gasdurchsatz zum Hauptbrenner MB in Abhängigkeit von der Höhe des Wärmebedarfs regelt. Das zweite Ventil MV2 ist ein herkömmliches Schließventil. Beide Ventile MV1 und MV2 und ggf. auch das Zündbrennerventil PV können in bekannter Weise in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein.
Sollte sich keine Hauptflamme F bilden, so erzeugt der Flammenverstärker FV kein Ausgangssignal, so daß der Zeitgeber ZG nach Ablauf seiner Verzögerungszeit über die Leitung L3 den Sicherheitsschalter SI zum Ansprechen bringt und dessen Kontakt si die gesamte Anlage abschaltet. Da hierbei die Stromzufuhr zu allen drei Ventilen unterbrochen wird, gehen diese Ventile in Schließlage, so daß Gas weder zum Zündbrenner noch zum Hauptbrenner fließt.
Besonders vorteilhaft ist diese Anordnung deshalb, weil der Hauptbrenner MB mit einem mageren Gas/Luft-Gemisch betrieben werden kann, welches geringe Schadstoffe erzeugt, aber schlecht zu zünden ist. Er wird deshalb nicht unmittelbar von elektrischen Zündfunken, sondern durch die Flamme des Zündbrenners PB gezündet, der seinerseits mit einem fetten Gas/Luft-Gemisch betrieben und somit leicht entzündet werden kann. Da der Zündbrenner während des Normalbetriebs abgeschaltet ist, erzeugt er während des Normalbetriebs keine Schadstoffe.

Claims (6)

  1. Zünd- und Flammenüberwachungseinrichtung einer Heizungs- Brenneranlage mit:
    a) einem Hauptbrenner (MB) und zugeordnetem Hauptbrennerventil (MV1);
    b) einem Zündbrenner (PB) und zugeordnetem Zündbrennerventil (PV);
    c) einer dem Zündbrenner zugeordneten Zündeinrichtung (IG, ZE); dadurch gekennzeichnet, daß
    d) ein in den Flammenbereich (F) des Hauptbrenners (MB) hineintauchender Flammen fühler (FE), bei vorhandener Flamme (F) die Zündeinrichtung (IG) stillsetzt,
    e) der Flammenfühler (FE) die Flamme (F) des Hauptbrenners (MB) überwacht und bei vorhandener Hauptbrennerflamme ein das Zündbrennerventil (PV) schließendes Signal liefert,
    f) ein ebenfalls vom Ausgangssignal des Flammenfühlers (FE,FV) beaufschlagter Zeitgeber (ZG) nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne ab dem Öffnen des Zündbrennerventils (PV) die Anlage abschaltet, falls bis zum Ablauf dieser Zeitspanne keine Hauptbrennerflamme (F) festgestellt wurde,
    g) Hauptbrennerventil (MV1) und Zeitgeber (ZG) über einen Wärmebedarfsschalter (WB) an eine Versorgungsstromquelle (V) angeschlossen sind; und
    h) das Zündbrennerventil (PV) und die Zündeinrichtung (IG) über einen vom Ausgangssignal des Flammenfühlers (FE, FV) gesteuerten und bei vorhandener Hauptbrennerflamme (F) öffnenden Ruhekontaktschalter (RK) an den Wärmebedarfsschalter (WB) angeschlossen sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber (ZG) auf einen nur von Hand rückstellbaren Sicherheitsschalter (SI, si) in der Stromzufuhrleitung für die Zünd- und Flammenüberwachungseinrichtung einwirkt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (si) des Sicherheitsschalters (SI) mit dem Wärmebedarfsschalter (WB) in Reihe zwischen die Versorgungsstromquelle (V) und das Hauptbrennerventil (MV1) eingeschaltet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromversorgungseingang des Zeitgebers (ZG), der Festkontakt des Ruhekontaktsschalters (RK) und das Hauptbrennerventil (MV1) an den Wärmebedarfsschalter (WB) angeschlossen sind.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hauptbrennerventil (MV1) ein zweites Ventil (MV2) vorgeschaltet ist und die Leitung zum Zündbrennerventil (PV) zwischen diesen beiden Ventilen abzweigt.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (E2) des zweiten Ventils ebenfalls an den Verbindungspunkt von Ruhekontaktschalter (RK) und Sicherheitsschalterkontakt (si) angeschlossen ist.
EP96103931A 1995-03-17 1996-03-13 Zünd- und Flammenüberwachungseinrichtung für Brenneranlagen Expired - Lifetime EP0732544B2 (de)

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EP0732544A2 EP0732544A2 (de) 1996-09-18
EP0732544A3 EP0732544A3 (de) 1996-11-27
EP0732544B1 EP0732544B1 (de) 1998-12-09
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