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Vorrichtung für mit flüssigem Brennstoff betriebene Brenner Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für mit flüssigem Brennstoff betriebene Brenner, die aus einem von der Brennerflamme beeinflussten Thermoelement und einem von diesem Thermoelement gesteuerten Regelventil für die Brennstoffzufuhr besteht.
Zur Erhöhung der Betriebssicherheit von mit flüssigem Brennstoff arbeitenden Brennern hat man bereits i den Vorschlag gemacht, in der Brennstoffzuleitung ein Ventil anzuordnen, das bei Betätigung eines Druckknopfes von seinem Schliesssitz abgehoben wird. Dabei presst man einen beweglichen Ventilteil gegen einen Elektromagneten, der durch eine vom Brenner erwärmte thermoelektrische Vorrichtung erregt wird.
Bei dieser bekannten Anordnung macht sich der Nachteil bemerkbar, dass die zweite Lötstelle verhältnismässig warm wird und dadurch der zur Verfügung stehende Thermostrom nur ungenügend ist. Eine Beseitigung dieses Übelstandes durch entsprechende räumliche Trennung der beiden Lötstellen ist nicht möglich, da das Verbindungselement aus Konstantan besteht, das einen hohen elektrischen Widerstandswert besitzt, so dass die direkt im Stromkreis liegende Magnetspule bei zu langer Ausführung dieses Konstantanteiles nicht mehr genügend erregt würde.
Man hat auch bereits vorgeschlagen, die in Form eines Thermoelementes vorliegende thermoelektrische Vorrichtung zur Vermeidung von Überhitzungen der zweiten Lötstelle ausserhalb des Flammen- und Abgasbereiches des Brenners anzuordnen und dem Thermoelement die Wärme mittels einer Flammen- leitvorrichtung zuzuführen, in der ein Teil der Flammen oder Abgase unmittelbar auf die eine Lötstelle des Thermoelementes gerichtet wird. Bei dieser Ausführungsform ergeben sich jedoch funktionstechnische Schwierigkeiten, die darin begründet sind, dass entweder. der Zuleitungskanal der Flammengase mit der Zeit verrusst oder eine viel Raum beanspruchende Konstruktion erforderlich wird, die ausserdem noch einer zusätzlichen Starteinrichtung bedarf.
Um eine Vorrichtung zu schaffen, die die vorerwähnten Nachteile nicht aufweist, wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, zur Kühlung der zweiten Lötstelle des Thermoelementes um dieses im Bereich der Lötstelle eine Abschirmung zu legen, die in Zugrichtung der Verbrennungsluft wenigstens eine, einen Verbrennungsluftkonvektionsstrom über diese Lötstelle ermöglichende Öffnung aufweist. Bei Topfverdampferbrennemkann dieAbschirmung durch die Topfbrennerwandung gebildet werden, wobei das Thermoelement so vorgesehen ist, dass die eine Lötstelle innerhalb des Brennertopfes und die zweite Lotstelle in dem zwischen Brennertopf und Ofenmantel gebildeten Raum liegt, der von der Verbrennungsluft durchströmt wird.
Eine besonders einfache Abschirmung, die sich bei den verschiedensten Brennerarten, insbesondere bei Druckverdampferbrennern, anwenden lässt, besteht aus einem um die zweite Lötstelle gelegten Rohr, das von der Verbrennungsluft durchströmt wird und vorzugsweise an seinem luftaustrittseitigen Ende etwas zusammengedrückt und mit einer Befestigungsvorrichtung für das Thermoelement versehen ist.
In der Beschreibung und Zeichnung werden noch weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemä- ssen Vorrichtung aufgezeigt. In der Zeichnung zeigen : Fig. 1 einen mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässenvorrichtung ausgerüsteten Druckverdampferbrenner im Horizontalschnitt, Fig. 2 den in Fig. 1 gezeigten Brenner im Vertikalschnitt, Fig. 3 einen mit einem Rohr versehenen Thermoelementfühler im Schnitt, Fig. 4 den in Fig. 3 dargestellten Fühler mit Rohr in Frontansicht und Fig. 5 sin Beispiel für die Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung an einem Topfverdampferbrenner.
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In den Düsen 1 des in Fig. 1 dargestellten Druckverdampferbrenners wird der Brennstoff über die von einem nicht gezeichnetenBrennstoffvorratsbehälterkommende Leitung 2 aber das Magnetventil 3, die Verdampferanschlussleitung 4, den ringförmigen Verdampferraum 5 und die Verdampferdruckleitung 6 zugeführt. Bei Betätigung des Ventildruckstiftes 7 fliesst der Brennstoff in dunnem Strahl aus der Düse 1 auf den Boden 8 des Brennermantels 9, der durch den Abschluss 10 und den schrägen Zulauf 11 zu einer flachen Schale ausgebildet ist.
Sobald sich genügend Brennstoff in dieser Schale angesammelt hat, lässt man den Druckstift 7 los, so dass das Zuleitungsventil 3 wieder geschlossen wird. Nunmehr wird die in dieser Schale befindliche Brennstoffmenge entzündet, so dass der sich im Verdampferraum 5 befindliche Brennstoff erwärmt, verdampft und in Dampfform aus den Düsen 1 austritt. Dieser Dampfstrahl entzündet sich sofort an der aus der Schale brennenden Flamme, wodurch der Brennstoff im Verdampferraum 5 noch stärker erwärmt wird und damit stärker verdampft. Die heissen Gase gelangen an die Spitze des Thermoelementes 12, so dass dieses einen Strom erzeugt, der durch eine Magnetwicklung im Ventil 3 fliesst.
Wird nunmehr der Betätigungsstift 7 erneut gedruckt, dann hält der durch den vom Thermoelement erzeugten Strom erregte Magnet das Ventil geöffnet, so dass der Brenner ohne Unterbrechung weiter brennt.
Die eine Lötstelle des Thermoelementes sitzt in der Spitze 12', während die andere Lötstelle im Bereich 13 vorgesehen ist. Da das Verbindungselement aus Konstantan besteht, das einen hohen Widerstandswert aufweist, ist es nicht möglich, die beiden Lötstellen so weit räumlich zu trennen, dass die Lötstelle 13 völlig aus dem Einflussbereich der Flamme gelangt. Gemäss der Erfindung wird deshalb um die Lötstelle 13 eine Abschirmung 14, beispielsweise in Form eines Rohres, gelegt, das mit Hilfe der Mutter 15 auf dem Thermoelement befestigt ist. Gemäss einer bevorzugten Ausuhrungsform weist dieses Rohr im vorderen Teil seiner Wandung in Längsrichtung verlaufende Schlitze 16 auf, die Öffnungen zum Durchtritt der Verbrennungsluft in Richtung des Pfeiles A bilden.
Auf diese Weise steht die zweite Lötstelle 13 immer unter der kühlenden Wirkung der einströmenden Verbrennungsluft, während die erste Lötstelle in der Spitze 12' kaum eine Kühlung erfährt. Man erhält also ein ausreichendes Temperaturgefälle zwischen den beiden Lötstellen 12'und 13 und damit einen ausreichenden Stromfluss im Magnetschalter 3.
Die Anordnung ist dabei zweckmässig so getroffen, dass das Rohr 14 eine Länge von mindestens 2 cm, vorzugsweise aber eine solche von über 3 cm, aufweist. Werte zwischen 4, 5 und 5 cm haben sich als besonders zweckmässig erwiesen. Die Rohrabmessungen lassen sich auch dadurch bestimmen, dass man das Verhältnis zwischen Rohraussendurchmesser und Rohrlänge mindestens in der Grössenordnung von 1 : 2, zweckmässig jedoch noch etwas grösser, wählt.
Durch die erfindungsgemässe Anordnung ist es nunmehr auch möglich, die Thermoelementspitze 12' mindestens 2 cm, vorzugsweise jedoch 3-4 cm, weiter nach vorne vorstehen zu lassen, so dass der Brenner mit leichtflüchtigen und schwer flüchtigen Brennstoffen, d. h. beispielsweise Benzin und Öl, verwendet werden kann.
Man erkennt bei der dargestellten Anordnung auch den bei der Umstellung des Brenners auf Ölbetrieb ins Innere des Verdampferraumes 5 einschiebbaren Schieber 17, der an der Verdampferdruckleitung 6, wie aus Fig. 1 ersichtlich, durch ein Element 18 aufgehängt ist, das eine Längsschiene 19 trägt, die auf der oberen Aussenwandung des Verdampferraumes 5 gleitet. Dieser Schieber besitzt in weiterer Ausbildung der Erfindung im Bereich der Spitze 12'des Thermoelementes eine Öffnung 20, so dass bei Benzinbetrieb, d. h. aus dem Verdampferraum 5 zurückgeschobenem Schieber 17, die Spitze 12'des Thermoelementes von der Strahlungswärme der indem Schieber 17 brennenden Flamme beaufschlagt wird.
Besonders vorteilhaft ist es, die vordere offene Seite des Schiebers 17 durch eine Zunge 21 zu unterbrechen, die die Flamme etwas staut, so dass die Wärme besser in Richtung der vorderen Spitze 12'des Thermoelementes abgelenkt wird.
Aus Fig. 2 erkennt man noch den Abschlussdeckel 22 mit einer grossen, durch ein Gitter oder Sieb 23 abgeschlossenen Öffnung, durch die die Verbrennungsluft eintritt. Mit 24 sind Einstellschrauben für die Brennerdüsen 1 bezeichnet.
Eine noch zweckmässigere Ausbildung und Verbindung des Rohres mit dem Thermofühler ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Das Thermoelement wird hier durch den Fühler 25 und den innerhalb desselben vorgesehenen Konstantandraht gebildet, der einerseits an der Fühlerspitze 26 mit dem Fühlermantel und anderseits innerhalb des verstärkten Fühlerträgers 27 mit einer Kupferleitung verlötet ist, die innerhalb des Kupferrohres 28 gegen dieses isoliert zu dem Elektromagneten des Ventiles geführt wird. Der im Durchmesser grössere Fühlerträger 27 ist mit einem Gewinde 29 versehen, so dass das Thermoelement in eine Schraube 30, die fest mit dem Abschirmrohr 31 verbunden ist, eingeschraubt werden kann.
Durch die Zusammendrückung des Rohres 31 im vorderen Teil werden neben der Schraube 30 Luftauslässe 32
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und 33 gebildet, durch die die an der Öffnung 41 eintretende Luft wieder ausströmen kann.
Eine besonders einfache, jedoch hinsichtlich der Kühlung nicht so wirksame Art der Abschirmung bei Topfverdampferbrennern ist in Fig. 5 gezeigt. Hier bildet die Seitenwand 34 des Brennertopfes 35 die Abschirmung für die zweite Lötstelle des Thermoelementes 36. Die zweite Lötstelle liegt hier in dem durch den Brennertopf 34 und den Ofenmantel gebildeten Luftzuströmungsraum 38. Der Fühler ragt dagegen in das Innere des Brennertopfes 34, dem der Brennstoff von einem nicht dargestellten Tank über das Ventil 39 und die Brennstoffleitung 40 zufliesst.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend im einzelnen und in den Zeichnungsfiguren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind demgegenüber zahlreiche Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne von ihrem Grundgedanken abzuweichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung für mit flüssigem Brennstoff betriebene Brenner, die aus einem von der Brennerflamme beeinflussten, mittels zweier Lötstellen angeschlossenen Thermoelement und einem von diesem Thermoelement gesteuerten Regelventil für die Brennstoffzufuhr besteht, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kühlung der zweiten Lötstelle (13) des Thermoelementes (12) um dieses im Bereich dieser Lötstelle (13) eine Abschirmung (14) gelegt ist, die in Zugrichtung der Verbrennungsluft wenigstens eine einen Verbrennungsluftkonvektionsstrom über den abgeschirmten Bereich dieser Lötstelle (13) ermöglichende Öffnung (41) aufweist.
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Device for burners operated with liquid fuel The invention relates to a device for burners operated with liquid fuel, which consists of a thermocouple influenced by the burner flame and a regulating valve for the fuel supply controlled by this thermocouple.
To increase the operational safety of burners working with liquid fuel, the proposal has already been made to arrange a valve in the fuel supply line which is lifted from its locking seat when a push button is actuated. A movable part of the valve is pressed against an electromagnet, which is excited by a thermoelectric device heated by the burner.
In this known arrangement, the disadvantage becomes noticeable that the second soldering point becomes relatively warm and, as a result, the available thermal current is insufficient. It is not possible to remedy this problem by spatially separating the two soldering points, as the connecting element consists of constantan, which has a high electrical resistance value, so that the magnet coil located directly in the circuit would no longer be sufficiently excited if this constant component was made too long.
It has also already been proposed to arrange the thermoelectric device in the form of a thermocouple to avoid overheating of the second soldering point outside the flame and exhaust gas area of the burner and to supply the thermocouple with heat by means of a flame conducting device in which some of the flames or exhaust gases directly to which a soldering point of the thermocouple is directed. In this embodiment, however, functional difficulties arise that are based on the fact that either. the supply channel for the flame gases becomes sooty over time or a construction that takes up a lot of space is required, which also requires an additional starting device.
In order to create a device that does not have the aforementioned disadvantages, it is proposed according to the invention to place a shield around this in the area of the soldering point in order to cool the second soldering point of the thermocouple, which in the pulling direction of the combustion air has at least one combustion air convection flow over this soldering point Has enabling opening. In the case of pot vaporizer burners, the shielding can be formed by the pot burner wall, the thermocouple being provided in such a way that one soldering point is inside the burner pot and the second soldering point is in the space formed between the burner pot and the furnace shell through which the combustion air flows.
A particularly simple shield, which can be used with a wide variety of burner types, especially with pressure evaporator burners, consists of a tube placed around the second soldering point, through which the combustion air flows and preferably slightly compressed at its air outlet end and with a fastening device for the thermocouple is provided.
Further features and advantages of the device according to the invention are shown in the description and drawing. In the drawing: Fig. 1 shows a pressure evaporator burner equipped with an embodiment of the device according to the invention in horizontal section, Fig. 2 the burner shown in Fig. 1 in vertical section, Fig. 3 a thermocouple sensor provided with a tube, Fig. 4 the in Fig 3 and FIG. 5 are an example of the use of the device according to the invention on a pot evaporator burner.
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In the nozzles 1 of the pressure evaporator burner shown in FIG. 1, the fuel is supplied via the line 2 coming from a fuel storage container (not shown) via the solenoid valve 3, the evaporator connection line 4, the annular evaporator chamber 5 and the evaporator pressure line 6. When the valve pressure pin 7 is actuated, the fuel flows in a thin jet from the nozzle 1 onto the base 8 of the burner jacket 9, which is formed into a flat bowl by the closure 10 and the inclined inlet 11.
As soon as enough fuel has accumulated in this shell, the pressure pin 7 is released so that the supply valve 3 is closed again. The amount of fuel in this shell is now ignited, so that the fuel in the evaporator chamber 5 is heated, evaporated and exits the nozzles 1 in vapor form. This steam jet ignites immediately on the flame burning from the bowl, whereby the fuel in the evaporator chamber 5 is heated even more and thus evaporates more strongly. The hot gases reach the tip of the thermocouple 12, so that it generates a current that flows through a magnetic winding in the valve 3.
If the actuating pin 7 is now pressed again, the magnet excited by the current generated by the thermocouple keeps the valve open so that the burner continues to burn without interruption.
One soldering point of the thermocouple is located in the tip 12 ', while the other soldering point is provided in the area 13. Since the connecting element consists of constantan, which has a high resistance value, it is not possible to spatially separate the two soldering points to such an extent that the soldering point 13 is completely out of the area of influence of the flame. According to the invention, a shielding 14, for example in the form of a tube, is placed around the soldering point 13 and is fastened to the thermocouple with the aid of the nut 15. According to a preferred embodiment, this tube has in the front part of its wall slots 16 which run in the longitudinal direction and which form openings for the passage of the combustion air in the direction of arrow A.
In this way, the second soldering point 13 is always under the cooling effect of the incoming combustion air, while the first soldering point in the tip 12 'is hardly cooled. A sufficient temperature gradient is thus obtained between the two solder points 12 ′ and 13 and thus a sufficient current flow in the magnetic switch 3.
The arrangement is expediently such that the tube 14 has a length of at least 2 cm, but preferably a length of more than 3 cm. Values between 4.5 and 5 cm have proven to be particularly useful. The pipe dimensions can also be determined by choosing the ratio between the outer diameter of the pipe and the length of the pipe at least in the order of magnitude of 1: 2, but expediently a little larger.
Due to the arrangement according to the invention, it is now also possible to have the thermocouple tip 12 'protrude at least 2 cm, but preferably 3-4 cm, further forward, so that the burner with volatile and non-volatile fuels, i. H. for example gasoline and oil can be used.
The arrangement shown also shows the slide 17 which can be pushed into the interior of the evaporator chamber 5 when the burner is switched to oil operation and which is suspended from the evaporator pressure line 6, as shown in FIG. 1, by an element 18 which carries a longitudinal rail 19, which slides on the upper outer wall of the evaporator chamber 5. In a further embodiment of the invention, this slide has an opening 20 in the region of the tip 12 'of the thermocouple, so that when operating with gasoline, i.e. H. Slide 17 pushed back out of the evaporator chamber 5, the tip 12 'of the thermocouple is acted upon by the radiant heat of the flame burning in the slide 17.
It is particularly advantageous to interrupt the front open side of the slide 17 by a tongue 21, which damms the flame somewhat so that the heat is better deflected in the direction of the front tip 12 ′ of the thermocouple.
From Fig. 2 one can still see the cover 22 with a large opening closed by a grid or sieve 23 through which the combustion air enters. With 24 adjusting screws for the burner nozzles 1 are designated.
An even more useful design and connection of the pipe with the thermocouple is shown in FIGS. The thermocouple is formed here by the sensor 25 and the constantan wire provided within it, which is soldered on the one hand to the sensor tip 26 with the sensor jacket and on the other hand within the reinforced sensor carrier 27 to a copper line that insulates against this inside the copper pipe 28 to the electromagnet of the Valve is guided. The sensor carrier 27, which is larger in diameter, is provided with a thread 29 so that the thermocouple can be screwed into a screw 30 that is firmly connected to the shielding tube 31.
By compressing the tube 31 in the front part, air outlets 32 are created next to the screw 30
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and 33, through which the air entering at opening 41 can flow out again.
A particularly simple type of shielding for pot evaporator burners, but not so effective in terms of cooling, is shown in FIG. Here the side wall 34 of the burner pot 35 forms the shield for the second soldering point of the thermocouple 36. The second soldering point is here in the air inflow space 38 formed by the burner pot 34 and the furnace shell. The sensor, on the other hand, protrudes into the interior of the burner pot 34, which receives the fuel flows in from a tank, not shown, via valve 39 and fuel line 40.
Of course, the invention is not restricted to the exemplary embodiments shown in detail above and in the drawing figures, but numerous changes and additions are possible without deviating from its basic concept.
PATENT CLAIMS:
1. Device for burners operated with liquid fuel, which consists of a thermocouple, which is influenced by the burner flame and connected by means of two soldering points, and a regulating valve for the fuel supply controlled by this thermocouple, characterized in that for cooling the second soldering point (13) of the thermocouple ( 12) around this in the area of this soldering point (13) a shielding (14) is placed, which has at least one opening (41) that allows a combustion air convection flow over the shielded area of this soldering point (13) in the pulling direction of the combustion air.