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Gaszündbrenner für geschlossene Feuerstätten
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gaszündbrenner für geschlossene Feuerstätten mit eingebautem, auf den Elektromagneten eines Gasventils einwirkenden Thermoelement, wobei dessen Zündkopf als Bunsenbrenner ausgebildet ist.
Um den Einfluss der hohen Ofentemperaturen, die die Lebensdauer der Thermoelemente stark herabsetzen, auszuschalten, hat man bei einem bekannten Zündkopf (deutsche Patentschrift Nr. 917683) das
Thermoelement und die zugehörigen Gasdüsen innerhalb eines gekühlten Schutzgehäuses angeordnet.
Durch die Kühlwirkung des Schutzgehäuses wird auch nach Erlöschen der das Thermoelement beheizenden Zündflamme - sofern die Zufuhr der Kühlluft nicht ausfällt oder abgeschaltet wird-noch eine beschleu- nigende Abkühlung der warmen Lötstelle des Thermoelementes erreicht, was sich vorteilhafterweise auch auf eine Verkürzung der Schliesszeit des Ventils auswirkt. Auch auf besondere Hilfszündflammen, welche die Sicherheit der Anlage nachteilig beeinflussen könnten, konnte bei dem bekannten Zündkopf verzichtet werden. Es ist augenscheinlich, dass der bekannte Zündkopf durch die die Kühlluft führenden Mittel aufwendig ist und dass er damit nicht unwesentlich verteuert wird. Darüber hinaus nimmt der Zündkopf, der ja nachst der inneren Otenwand angeordnet ist, jedesmal dann, wenn die Kuhlluit abgeschaltet und die Feuerstätte, z.
B. eine Ofenmuffel, stillgesetzt wird und diese sich nur sehr langsam abkühlen soll, in unerwünschter Weise die hohen Ofentemperaturen an ; eine geringe Lebensdauer des Thermoelementes ist die Folge.
Aufgabe der Erfindung ist es, die aufgezeigten Nachteile zu vermeiden. Die Erfindung besteht darin, dass der Zündkopf in an sich bekannter Weise von einem die Verbrennungsluft führenden Schutzrohr umkleidet ist, dass ferner die Verbrennungsluft unter einem Überdruck, beispielsweise von einigen mm WS, gegenüber dem in der geschlossenen Feuerstätte herrschenden Druck steht und dass das nur wenig über den Zündkopf hinaus verlängerte Schutzrohr an seinem freien Ende in ein in axialer Richtung zur Zündflamme liegendes, durchgehend zylindrisch ausgebildetes Flammenleitrohr mit einem die Zündflamme einengenden Querschnitt übergeht.
Durch die Anordnung des Flammenleitrohres ist es möglich, auf einen besonderen Kühlmantel und auf besondere Kühlmittel bei geschlossenen Feuerstätten zu verzichten. Darüber hinaus wird durch die Anordnung des Zundkopfes im äusseren Wandteil des Ofens verhindert, dass die hohen Ofentemperaturen die Wirkungsweise des Thermoelementes schädlich beeinflussen können. Da bekanntlich die Ofentemperaturen rasch nach der Aussenwand hin absinken, ist der Zündkopf selbst bei abgeschalteter Druckluft und stillgesetztem, sich nur langsam abkühlendem Ofen vor dem schädlichen Einfluss der hohen Ofentempera- turen geschützt. Eine erhöhte Lebensdauer des den hohen Ofentemperaturen entzogenen Thermoelementes ist gewährleistet.
Das Flammenleitrohr dient zur Verlängerung der Zündflamme ; auf besondere Hilfszünd- flammen konnte also auch beim erfindungsgemässen Gaszündbrenner verzichtet werden. Wählt manhitz. c- beständiges Material für das Flammenleitfuhr, dann ist auch insoweit die Sicherheit der Anlage gewährleistet.
Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung eines Zündbrenners soll somit eine möglichst lange und dabei heisse Zündflamme erreicht werden. Je nach der verwendeten Gasart wird der Querschnitt der Zündflamme kurz nach deren Austritt aus dem Zündkopf mehr oder weniger gross sein. Das Flammenleitrohr muss nun im Querschnitt so gross oder besser kleiner sein als der Querschnitt der Zündflamme, wenn diese noch nicht aufgerissen ist.
Eine Einengung der Flamme wird im ersteren Fall durch die überschüssige,
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unter Überdruck stehende Verbrennungsluft erfolgen, weil diese ja auch durch das Flammenleitrohr ent- weichen will und soll ; ausser der Einengung wird aber auch gleichzeitig eine Längung der Flamme erreicht ; die Längung der Flamme wird noch dadurch unterstützt, dass diese durch die in gleicher Richtung zum ge- meinsamen Ausgang strömende, überschüssige Verbrennungsluft mitgezogen wird. Im zweiten Fall wird eine weitereEinengung des Flammenquerschnitts durch das im Querschnitt engere Flammenleitrohr erzielt.
Die Bildung einer langen Flamme wird auch hier dadurch begünstigt, dass die überschüssige Verbrennungs- luft, schon weil sie unter einem geringen Überdruck von einigen mm WS gegenüber dem im Ofen herr- schenden Druck steht, in das im Durchmesser kleinere Flammenleitrohr eintritt und dabei die Zündflam- me noch länger zieht. Solcherweise ist eine sichere Flammenübertragung auf den Hauptbrenner gewähr- leistet. Würde man das Flammenleitrohr in seinem Durchmesser zu gross wählen, z. B. dem des Schutzrohres etwa gleichmachen, dann entstände eine kurze und wesentlich heissere Flamme, was in jedem Fall unerwünscht ist. Zum Überzünden bis zu dem Hauptbrenner würde eine solche Zündflamme nicht ausrei- chen.
Es ist zwar bereits verschiedentlich bekanntgeworden, zur Längung der Zündflamme in offenen Feuerstätten eine in der Regel nach unten zu offene Rinne zu verwenden. In der Hauptsache beziehen sich diese Vorschläge auf Zündbrenner, die lediglich mit nicht unter Überdruck stehender Zweitluft arbeiten, so dass nur eine Leuchtflamme mit geringer Heizwirkung entsteht. Aber selbst bei Zuführung von Erstluft dürfte diese nicht unter Überdruck stehen, da sie sonst aus der offenen Rinne seitlich austreten würde und nicht zur Längung der Zündflamme dienen könnte. Darüber hinaus sind diese bekannten Einrichtungen für geschlossene Feuerstätten nicht brauchbar, denn bei Überdruck in der geschlossenen Feuerstätte würde die Flamme zurückgedrängt werden oder gar verlöschen und bei Unterdruck in der geschlossenen Feuerstätte aufgerissen werden.
Es ist ferner auch bereits bekanntgeworden. die Zündflamme mit einem Schutzrohr zu umgeben, welches aber lediglich als Schutz gegen das Verlöschen der Zundflamme dient und nicht zu deren Längung. Auch dieser Vorschlag beschränkt sich nur auf Leuchtflammen ohne Erstluft und ist für geschlossene Feuerstätten nicht verwendbar.
EinAusführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen veranschaulicht. In der Zeichnung zeigt die Fig. l den erfindungsgemässen, in einer Ofenwand angeordneten Gaszündbrenner und einem ihm zugeordneten Hauptbrenner in schematischer Darstellung, Fig. 2 den erfindungsgemässen Gaszündbrenner mit seinem Flanschstück als Baueinheit in schematischer Schnittdarstellung und Fig. 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht des Gaszündbrenners nach der Linie III - 111 der Fig. 2.
In den Figuren bedeutet 1 einen an sich bekannten Zündkopf, l'dessen Zündgasflamme, 2 ein'von dessen Thermoelement ausgehendes Thermokabel, 3 eine Funkenelektrode, 4 ein diese drei Bauteile halterndes Flanschstück ; in das Flanschstück 4 sind ein Gaskanal 5 und ein Luftkanal 6 eingelassen. Der Luftkanal 6 mündet in eine Verteilerdüse 7. Der Gaskanal 5 mündet in den Zündkopf 1. Der Zündkopf 1, das Thermokabel 2, die Funkenelektrode 3 und die Verteilerdüse 7 sind eingehüllt von einem in das Flanschstück 4 eingelassenen Schutzrohr 8, an das ein engeres Flammenleitrohr 9 angeschlossen ist. Das Flammenleitrohr 9 hat mit dem Zündkopf 1 eine gemeinsame Achse.
Der Zündkopf 1 ist mit seinem Schutz- 8 und Flammenleitrohr 9 sowie mit dem die Gas- 5 und Luftkanäle 6 enthaltenden Flanschstück 4 zu einer baulichen Einheit zusammengefasst. Mit 10 ist insgesamt ein Hauptbrenner, mit 10'dessen Hauptgasflamme bezeichnet. Der Hauptbrenner 10 ist ebenso wie der ihm zugeordnete Zündbrenner in einem nur teilweise dargestellten Mantel 11 einer geschlossenen Feuerstätte 12 angeordnet. Wie die Fig. 1 erkennen lässt, ist der Zündkopf 1 nur in der äusseren Hälfte des Mantels 11 der Feuerstätte 12 angeordnet.
Sein Flammenleitrohr 9 ragt bis an den Innenrand des Feuerstättenmantels.
Zur Inbetriebnahme der Feuerstätte 12 wird zunächst die Gebläseluft und alsdann das Zündgas freigegeben. Das Zündgas tritt von dem Gaskanal 5 in den Zünder 1 über und entzündet sich bei dessen Austritt durch den von der Funkenelektrode 3 eines eingeschalteten, nicht dargestellten Funkengebers ausgehenden Funken. Die zur Verbrennung notwendige, unter einem geringen Überdruck von einigen mm WS stehende Luft tritt durch den Luftkanal 6 über die Luftverteilerdüse 7 in das Schutzrohr 8 ein und mischt sich mit dem Zündgas in dem als Bunsenbrenner ausgebildeten Zündkopf 1. Die überschüssige Luft tritt auf Grund ihres, wenn auch nur geringen Überdruckes in den die Zündflamme l'aufnehmenden Flammenleitkanal 9 ein und längt die eingeschnürte Zündflamme l'noch mehr.
Das Flammenleitrohr 9 ist hin- sichtlich des freien Endes des Zündkopfes 1 so angeordnet und dimensioniert, dass eine eingeschnürte und langgezogene Flamme entsteht. Die somit noch weiter gelängte Zündflamme l'tritt aus dem Flammenleitrohr 9 in genügender Stärke aus, um das am Hauptbrenner 10 ausströmende, von einem nicht dargestellten Hauptgasventil gesteuerte Gas zu entzünden. Das Hauptgasventil kann seinerseits direkt oder
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über ein Relais von dem vom Thermoelement des Zündkopfes 1 erzeugten Thermostrom in betriebssicherer Weise gesteuert werden, weil die hohen Verbrennungstemperaturen nicht an den im äusseren Mantelteil der Feuerstätte 12 angeordneten Zündkopf 1 und damit nicht an das Thermoelement gelangen.
Erlischt nun aus irgendeinem Grund die Zündbrennerflamme, z. B. durch Abschalten der Verbrennungsluft, dann wird das Thermoelement nicht weiter beheizt, weil kein Temperaturgefälle mehr zwischen den heissen und kalten Lötstellen des mit dem Zündbrenner im äusseren Mantelteil der Feuerstätte angeordneten Thermoelementes besteht. Mit dem Entfall des Thermostromes schliesst augenblicklich das von diesem gesteuerte Gashauptventil. Die geschlossene Feuerstätte wird nicht mehr weiter erhitzt. Dar- über hinaus ist das Thermoelement den hohen Innentemperaturen der geschlossenen Feuerstätte auch dann entzogen, wenn diese zwecks nur langsamen Abkühlens des beheizten Gutes allseitig abgedichtet ist. Eine erhöhte Lebensdauer der Thermoelemente ist also somit auch gewährleistet.