An Gasverbraucher angebaute thermoelektrische Zündsicherung. Die Erfindung bezieht sich auf eine an Gasverbraucher angebaute thermoelektrische Zündsicherung mit einem von einer Gas flamme beeinflussten, auf ein Elektromagnet ventil einwirkenden Thermoelement. Die bis her bekannten Zündsicherungen der genann ten Art waren zur Verwendung im Bereich der Temperatur des Verbrennungsraumes von Gasfeueraingsanlagen, insbesondere von gasbe heizten Industrieöfen, nicht geeignet..
Hierbei war nämlich nach Erlöschen der dasThermoele- inent beheizenden Zünd- oder Heizflamme das Thermoelement. noch der Wärmestrahlung des Ofens ausgesetzt, wodurch die Abküh lung der warmen Lötstelle des Elementes sehr verzögert wurde. Das hatte zur Folge, dass das zugehörige Elektromagnetventil erst mit erheblicher Verzögerung geschlossen wurde, so dass während dieser Zeit leicht unver- branntes Gas in den Verbrennungsraum ein strömen und dort eine Verpuffung entstehen konnte.
Ausserdem wurde die Lebensdauer des Thermoelementes durch die Einwirkung der wesentlich über der Beheizungstempera- tnr des Thermoelementes liegenden Ofentern.- peratur stark herabgemindert, da die Thermo- elementmetalle gegen höhere Temperaturen be kanntlich besonders empfindlich sind.
Wollte man daher eine thermoelektrisehe Zündsiche- rung der eingangs genannten Art bei Indu strieöfen anwenden, so musste man die ganze Einrichtung so weit vom Ofen entfernt an- ordnen, dass die Strahlungswärme des Ofens die Arbeitsweise des Thermoelementes nicht mehr nachteilig beeinflussen konnte.
Dabei war es dann aber erforderlich, dass zwischen der das Thermoelement beheizenden Zünd flamme und dem Ofenbrenner eine Zünd- brücke oder ähnliche Hilfszündflammen an geordnet wurden, um die Entzündung des Ofenbrenners zu bewirken. Man war also ge- zwungen, zusätzliche Störquellen in die An lage einzubauen, durch die leicht. die sichernde Wirkung des Thermoelementes aufgehoben werden konnte.
Nach der Erfindung sind die genannten Nachteile dadurch behoben, dass das Thermo- element und die zugehörigen Gasdüsen inner halb eines gekühlten Schutzgehäuses angeord net sind, welches mit einer Öffnung für den Durchtritt. der Zündflamme zum Brenner des Gasverbrauchers versehen ist..
Hierdurch wird erreicht, dass das Thermoelement auch im Be reich der Verbrennungsraumtemperatur von Gasfeuerungsanlagen angeordnet werden kann, da das gekühlte Schutzgehäuse eine Einwir kung der Ofentemperatur auf das Thermoele- ment verhindert.
Nach Erlöschen der das Ther- moelement beheizenden Zünd- oder Heizflamme wird durch die Kühlwirkung des Schutz gehäuses sogar eine beschleunigte Abkühlung der warmen Lötstelle des Thermoelementes erzielt, was eine vorteilhafte Verkürzung der Schliesszeit des von dem Thermoelement ge- steuerten Elektromagnetventils zur Folge hat.
Weitere Vorteile bestehen darin, dass die Le bensdauer des Thermoelementes durch die Ofentemperatur nicht, beeinträchtigt und die ganze Vorrichtung so weit an den Ofenbren ner herangeführt werden kann, dass die Zündflamme den Ofenbrenner unmittelbar entzündet, so dass zusätzliche Hilfszündflam- mern, welche die Sicherheit der Anlage nach teilig beeinflussen können, ganz fortfallen.
Das Schutzgehäuse kann an eine Luft zufuhrleitung angeschlossen werden, so dass das Innere des Gehäuses von der Luft als Kühlmittel durchströmt wird. Die zugeführte Luft ist. ein verhältnismässig billiges und ein fach anzuwendendes Kühlmittel. Vor allen Dingen wird aber durch diese iLvIassnahme er reicht., dass die ganze Vorrichtung auch für solche Öfen verwendbar ist, in denen wäh rend des Betriebszustandes ein gewisser Über druck herrscht.
Hierbei wird das Kühlmittel Luft mit einem entsprechenden Überdruck in das Schutzgehäuse eingeführt, so dass die Gas flammen indem 'Schutzgehäuse ungestört und zuverlässig brennen und nicht durch den Überdruck der Verbrennungsraumgase gestört werden können.
Das Schutzgehäuse kann auch als doppel wandiges Gehäuse ausgebildet sein, dessen hohler Ringraum von einem Kühlmittel durchströmt wird. Hierdurch wird erreicht., da.ss die von dem Verbrennungsraum ausge strahlten höheren Temperaturen schon von dem die zu schützenden 'Teile umgebenden Innenmantel des Schutzgehäuses völlig fern gehalten werden. Ausserdem können hier an Stelle von gasförmigen auch flüssige Kühl mittel Verwendung finden.
Vorteilhafterweise ist in dem hohlen Ringraum des doppelwan digen Schutzgehäuses eine schraubenlinienför- mig gewundene Führung vorgesehen, so dass das Kühlmittel nicht geradlinig, sondern auf einem wesentlich längeren, schraubenlinien förmigen Weg das Gehäuse durchströmt, wo durch eine weitgehende Ausnutzung der Kühlwirkung erzielt. wird.
Drei vorteilhafte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in den nachfol- genden Teilen der Beschreibung angeführt und in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 eine Zündsieherung mit doppelwan digem Schutzgehäuse im Längssehnitt, in An wendang bei einem Industrieofen,
Fig. 2 eine Zündsiehening mit einwandi- gem Schutzgehäuse im Längsschnitt und Fig.3 die Anordnung einer zusätzlichen Schutzhülse auf dem Sehutzgehäuse der Zünd- sicherung.
Bei :der Ausführungsform nach der Fig. 1 besteht das Schutzgehäuse aus einem Innen mantel 1 und einem im Abstand darüber an geordneten Aussenniantel 2. In den freien Hohlraum 3 zwischen den beiden Teilen 1 und 2 ist ein schraubenlinienförmig gewun dener Draht. 4 lose eingelegt, welcher den Querschnitt des Hohlraumes 3 ausfüllt und daher gleichzeitig den Abstand zwischen den beiden Mantelteilen 1, 2 sichert.. Das eine Ende der beiden Mantelteile 1, 2 ist in einer Grund platte 5 befestigt, während Glas entgegenge setzte Ende jeweils dureh eine Bodenplatte verschlossen ist, die mit.
einer Öffnung 6 für den Durchtritt der Zündflamme 7 versehen ist. Die Zündflammen-Durchtrittsöffnung 6 ist von einem ringförmigen Mantel umgeben, so dass zwischen dem Hohlraum ä und der Öff nung 6 keine Verbindung besteht..
Der Hohlraum 3 des Schutzgehäuses ist an eine Luftzufuhrleituna, ä angeschlossen, die von einer Luftleitung\ 9 abgezweigt ist., welche in die zum Brenner 11 führende Haupt gasleitung 10 mündet. Die in den Hohlraum eingeführte Luft strömt in der durch den eingelegten Draht bestimmten schraubenlinien- förmigen Richtung dureh den Hohlraum 3 hindurch und tritt dann durch Öffnungen 12 in den von dem Brenner 11 beheizten Raum ein.
Die Öffnungen 12 sind um die Zündflammenöffnung 6 herum in dem Bo den des äussern lIantels 2 angeordnet. In der Nähe der Grundplatte 5 steht der Hohlraum 3 über Öffnungen 13 mit dem Innenraum 14 des Schutzgehäuses in Verbindung. Ein Teil der den Hohlraum 3 durchströmenden Luft gelangt durch die Öffnungen 13 in den Innen- raum 14, so dass auch der Innenraum 14 gekühlt wird. Aus dem Innenraum 14 strömt die Luft durch die Zündflammenöffnung 6 in den Brennerraum.
In dem Innenraum 14 des Schutzgehäuses 1, 2 sind eine Zündflammendüse 15, eine Heizflammendüse 16, ein Thermoelement 1.7 und eine Funkenelektrode 18 angeordnet. Diese Teile sind an einem gemeinsamen. Trag körper angebracht und mittels Rohren an der Grundplatte 5 abgestützt und befestigt. Die Zünd- und Heizflammendüse sind an eine gemeinsame Gaszufuhrleitung 19 angeschlos sen.
Die Funkenelektrode 18 ist mittels einer Leitung 20 mit einem nicht dargestellten Fun- kengeber verbunden, während die beiden Elek troden des Thermoelementes 17 mittels Lei tungen 21 mit der Magnetspule eines eben falls nicht dargestellten Elektromagnetventils in Verbindung steht, welches die Gaszufuhr zum Brenner 11 steuert.
Die Grundplatte ä, welche noch mit einem herausnehmbar angeordneten Schauglas 22 ver sehen ist, dient. gleichzeitig zum Befestigen der ganzen Einrichtung an der Aussenseite der Ofenwand 23. Das Schutzgehäuse 1, 2 ragt dabei in eine entsprechende Ausnehmung der Ofenwand 23 hinein, so da.ss die aus der Zündflammenöffnung 6 austretende Zünd flamme 7 den Brenner 11 anzünden kann.
Die Ofenwand ist. dabei zweckmässigerweise derart ausgebildet, dass sie den wesentlichen Teil des Schutzgehäusebodens verdeckt. und nur die Zündflammen-Austrittsöffnung frei e lässt. Bei Öfen, die mit einem gewissen Über druck arbeiten, ist die Grundplatte 5 gasdicht an der Aussenseite der Ofenwand zu befesti gen.
Zum Inbetriebsetzen der Vorrichtung wird zunächst der Leitung 19 Anzündgas zuge- führt. Gleichzeitig wird ein an die Leitung 20 angeschlossener Funkengeber eingeschaltet, so dass von der Funkenelektrode 18 zn einem benachbarten, als Gegenelektrode ausgebil- Beten Teil, beispielsweise dem Thermoelement, ein Zündfunke überspringt und die Zünd flamme 7 sowie das aus der Düse 16 austre tende Gas zur Heizflamme entzündet.
Die Heizflamme erwärmt das Thermoelement, so dass ein Thermostrom entsteht und das an die Leitungen 21 angeschlossene Elektro- magnetventil geöffnet- wird. Sobald die-Bren rnerleitung 10 geöffnet, ist, erhält jetzt auch der Brenner 11 Gas und wird von der Zünd flamme 7 entzündet. Gleichzeitig strömt von der Luftleitung 9 durch die Leitung 8 Luft in den Hohlraum 3 des Schutzgehäuses 1, 2 Lind den Innenraum 14 desselben.
Hierdurch wird verhindert., dass die in dem Brenner raum herrschende Temperatur sich auf die in dem Schutzgehäuse 1, 2 angeordneten Teile, vor allen Dingen das Thermoelement 12, über tragen und die Wirkungsweise schädlich be einflussen kann. Herrscht- in dem Ofen ein gewisser Überdruck, so wird auch die Kühl luft mit einem entsprechenden Überdruck ein geführt, so dass die heissen Gase des Brenner raumes nicht. in den Innenraum 14 des Schutz gehäuses strömen können.
Das als doppelwandiges Gehäuse ausgebil dete Schutzgehäuse kann natürlich auch durch andere gasförmige oder auch durch flüssige Strömungsmittel gekühlt werden. Im letzteren Falle darf der Hohlraum 3 des Schutzgehäuses natürlich keine Verbindung mit dem Innenraum 14 des Schutzgehäuses und. dem Brennerraum des Ofens besitzen, sondern muss mit. einer besonderen Abfluss- leit.ung oder dergleichen für das Kühlmittel versehen sein.
Weiterhin können an Stelle des schraubenlinienförmig gewundenen Drah tes auch andere Mittel, zum Beispiel in die Wände 1 oder 2 eingedrückte Rillen, zur Füh rung des kühlenden Strömungsmittels vorge sehen sein.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 2 und 3 sind die mit der Fig.1 grund sätzlich übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen: worden.
Die Sicherung nach Fig.2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 vor allen Dingen dadurch, dass bei der Fig. 2 nur ein einwandiges Schutzgehäuse 24 vorgesehen ist. und die Anschlussbohrung \?5 für die Kühl luftzufuhr in den Innenraum 14 des Schutz gehäuses 24 mündet.
In der Nähe der Ein- mündungsstelle der Anschlussbohrtmg 25 in den Innenraiun des Schutzgehäuses 24 ist eine Querwand 29 angeordnet, die nur in ihrem-obern, der Luftzufuhröffnung 25 nicht gegenüberliegenden Teil Öffnungen 30 für den Durchtritt der Kühlluft aufweist. Hier durch wird erreicht, dass die Luft gleichmässig auf den ganzen Querschnitt des Innenraumes 14 verteilt wird, so dass keine einseitige Be einflussung des Thermoelementes und der Gasflammen im Schutzgehäuse durch den Luftstrom auftreten kann.
Die Mittel zum Verteilen des Luftstromes im Schutzgehäuse können natürlich auch noch anders ausgebil det werden.
Die Vorrichtung nach Fig. 2 kann in der gleichen Weise wie die Vorrichtung nach Fig. 1 für Öfen mit hohen Temperaturen und Überdruck im Br ennerr aiun verwendet werden. Ausserdem eignet sich die Vorrichtung nach Fig. 2 auch besonders für Öfen mit nicht. sehr hohen Temperaturen und ohne Überdntek im Brennerraum, wobei die Zufuhr besonderer Kühlluft nicht unbedingt erforderlich ist.
In diesem Fall kann zum Beispiel das Sehauglas 22 .entfernt. werden, worauf die durch diese Öffnung von der Zünd- und Heizflamme auf gesaugte Verbrennungsluft eine gewisse Kühl wirkung ausübt. Ausserdem könnte nach der Vorrichtung nach Fig. 2 der mit der Zünd flammendurchtrittsöffnung 6 versehene Boden des Schutzgehäuses 2:1 oder das ganze Schutz gehäuse aus wärmeisolierendem Material her gestellt werden, -um noch einen zusätzlichen Schutz gegen Wärmeübertragung zu er halten.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht. das Schutzgehäuse 24 demjenigen der Fig. 2, kann aber auch entsprechend der Fig. 1 ausgebildet sein. Nach Fig. 3 ist über das Schutzgehäuse 24 noch eine Schutzhülse 26 geschoben, die an der Grundplatte 5 be festigt sein kann. Der mit einer Öffnung 28 für den Durchtritt der Zündflamme ver sehene Boden 27 der Schutzhülse ist. aus wärmeisolierendem Material hergestellt. Es kann aber auch die ganze Schutzhülse im wesentlichen aus wärmeisolierendem Material bestehen.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 kann die Schutzhülse nach Fig.3 auch noch nachträglich angewendet werden, falls eine weitere Abschirmung der Ofentemperatur erwünscht ist.
Thermoelectric ignition fuse attached to gas consumers. The invention relates to a thermoelectric ignition fuse attached to gas consumers with a thermocouple influenced by a gas flame and acting on an electromagnetic valve. The previously known ignition fuses of the type mentioned were not suitable for use in the temperature range of the combustion chamber of gas fire alarm systems, especially gas-fired industrial furnaces.
In this case, the thermocouple was the thermocouple after the ignition or heating flame that heated the thermocouple went out. still exposed to the heat radiation of the furnace, whereby the cooling of the warm solder joint of the element was very delayed. As a result, the associated solenoid valve was only closed with a considerable delay, so that during this time slightly unburned gas could flow into the combustion chamber and a deflagration could occur there.
In addition, the service life of the thermocouple was greatly reduced by the effect of the furnace temperature, which was significantly higher than the heating temperature of the thermocouple, since the thermocouple metals are known to be particularly sensitive to higher temperatures.
Therefore, if you wanted to use a thermoelectronic ignition fuse of the type mentioned at the beginning in induction furnaces, you had to arrange the entire device so far away from the furnace that the radiant heat of the furnace could no longer adversely affect the functioning of the thermocouple.
In this case, however, it was necessary that an ignition bridge or similar auxiliary ignition flames were arranged between the ignition flame heating the thermocouple and the furnace burner in order to ignite the furnace burner. So you were forced to incorporate additional sources of interference into the system, which easily. the protective effect of the thermocouple could be canceled.
According to the invention, the disadvantages mentioned are eliminated in that the thermocouple and the associated gas nozzles are angeord net within a cooled protective housing, which has an opening for the passage. the pilot flame to the burner of the gas consumer is provided.
This ensures that the thermocouple can also be arranged in the area of the combustion chamber temperature of gas firing systems, since the cooled protective housing prevents the furnace temperature from affecting the thermocouple.
After the ignition or heating flame that heats the thermocouple has gone out, the cooling effect of the protective housing even accelerates the cooling of the warm solder joint of the thermocouple, which results in an advantageous shortening of the closing time of the solenoid valve controlled by the thermocouple.
Further advantages are that the service life of the thermocouple is not impaired by the furnace temperature and the entire device can be brought so close to the furnace burner that the pilot flame ignites the furnace burner immediately, so that additional auxiliary pilot lamps, which the safety of the Can affect the system adversely, completely omit.
The protective housing can be connected to an air supply line, so that the interior of the housing is flowed through by the air as a coolant. The air supplied is. a relatively cheap and easy to use coolant. Above all, however, this measure ensures that the entire device can also be used for ovens in which there is a certain overpressure during the operating state.
Here, the coolant air is introduced into the protective housing with a corresponding overpressure, so that the gas flames in the protective housing burn undisturbed and reliably and cannot be disturbed by the overpressure of the combustion chamber gases.
The protective housing can also be designed as a double-walled housing, the hollow annular space of which is flowed through by a coolant. This ensures that the higher temperatures radiated from the combustion chamber are completely kept away from the inner casing of the protective housing surrounding the parts to be protected. In addition, liquid coolants can also be used here instead of gaseous ones.
Advantageously, a helically wound guide is provided in the hollow annular space of the double-walled protective housing, so that the coolant does not flow through the housing in a straight line, but on a much longer, helical path, where extensive utilization of the cooling effect is achieved. becomes.
Three advantageous embodiments of the subject matter of the invention are given in the following parts of the description and illustrated in the drawing. They show: Fig. 1 an ignition switch with a double-walled protective housing in longitudinal section, in an application in an industrial furnace,
2 shows a longitudinal section of an ignition cable with a single-walled protective housing;
In: the embodiment according to FIG. 1, the protective housing consists of an inner jacket 1 and a spaced above it to the ordered Aussenniantel 2. In the free cavity 3 between the two parts 1 and 2 is a helical gewun dener wire. 4 loosely inserted, which fills the cross-section of the cavity 3 and therefore at the same time secures the distance between the two shell parts 1, 2 .. One end of the two shell parts 1, 2 is fixed in a base plate 5, while glass gegenge set end dureh a base plate is closed with.
an opening 6 for the pilot flame 7 to pass through. The pilot flame passage opening 6 is surrounded by an annular jacket so that there is no connection between the cavity ä and the opening 6.
The cavity 3 of the protective housing is connected to an air supply line, which is branched off from an air line 9, which opens into the main gas line 10 leading to the burner 11. The air introduced into the cavity flows through the cavity 3 in the helical direction determined by the inserted wire and then enters the space heated by the burner 11 through openings 12.
The openings 12 are arranged around the pilot flame opening 6 in the bottom of the outer shell 2. In the vicinity of the base plate 5, the cavity 3 is connected to the interior 14 of the protective housing via openings 13. Part of the air flowing through the cavity 3 passes through the openings 13 into the interior 14, so that the interior 14 is also cooled. The air flows from the interior space 14 through the pilot flame opening 6 into the burner space.
An ignition flame nozzle 15, a heating flame nozzle 16, a thermocouple 1.7 and a spark electrode 18 are arranged in the interior 14 of the protective housing 1, 2. These parts are on a common. Carrying body attached and supported by tubes on the base plate 5 and fastened. The ignition and heating flame nozzle are ruled out on a common gas supply line 19.
The spark electrode 18 is connected by means of a line 20 to a spark generator (not shown), while the two electrodes of the thermocouple 17 are connected by means of lines 21 to the solenoid of a solenoid valve (also not shown) which controls the gas supply to the burner 11.
The base plate ä, which is still seen ver with a removable sight glass 22, is used. at the same time to attach the entire device to the outside of the furnace wall 23. The protective housing 1, 2 protrudes into a corresponding recess in the furnace wall 23 so that the ignition flame 7 emerging from the ignition flame opening 6 can ignite the burner 11.
The furnace wall is. Expediently designed in such a way that it covers the essential part of the protective housing base. and only leaves the pilot flame outlet opening free. For ovens that work with a certain excess pressure, the base plate 5 is gastight on the outside of the oven wall to fasten conditions.
To start up the device, ignition gas is first fed to line 19. At the same time, a spark generator connected to the line 20 is switched on, so that an ignition spark jumps from the spark electrode 18 to an adjacent part designed as a counter-electrode, for example the thermocouple, and the ignition flame 7 and the gas emerging from the nozzle 16 are supplied Heating flame ignites.
The heating flame heats the thermocouple, so that a thermal current is generated and the solenoid valve connected to the lines 21 is opened. As soon as the burner line 10 is open, the burner 11 now also receives gas and is ignited by the ignition flame 7. At the same time, air flows from the air line 9 through the line 8 into the cavity 3 of the protective housing 1, 2 and the interior 14 of the same.
This prevents the temperature prevailing in the burner space from affecting the parts arranged in the protective housing 1, 2, above all the thermocouple 12, and from being able to have a detrimental effect on the mode of operation. If there is a certain overpressure in the furnace, the cooling air is also introduced with a corresponding overpressure so that the hot gases in the burner chamber are not. can flow into the interior 14 of the protective housing.
The protective housing designed as a double-walled housing can of course also be cooled by other gaseous or liquid fluids. In the latter case, the cavity 3 of the protective housing must of course not be connected to the interior 14 of the protective housing and. the burner chamber of the furnace, but must with. a special discharge line or the like for the coolant.
Furthermore, instead of the helically wound wire, other means, for example grooves pressed into the walls 1 or 2, can be seen to guide the cooling fluid.
In the embodiments according to FIGS. 2 and 3, the parts that basically correspond to FIG. 1 have been given the same reference numerals.
The fuse according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 above all in that only one single-walled protective housing 24 is provided in FIG. and the connection bore 5 for the cooling air supply opens into the interior 14 of the protective housing 24.
In the vicinity of the point where the connection bore 25 joins the interior of the protective housing 24, a transverse wall 29 is arranged which has openings 30 for the passage of the cooling air only in its upper part which is not opposite the air supply opening 25. This ensures that the air is evenly distributed over the entire cross-section of the interior space 14, so that the thermocouple and the gas flames in the protective housing cannot be unilaterally influenced by the air flow.
The means for distributing the air flow in the protective housing can of course also be designed differently.
The device according to FIG. 2 can be used in the same way as the device according to FIG. 1 for furnaces with high temperatures and overpressure in the burner outside. In addition, the device according to FIG. 2 is also particularly suitable for ovens with no. very high temperatures and without overdevelopment in the burner room, whereby the supply of special cooling air is not absolutely necessary.
In this case, for example, the viewing glass 22 can be removed. whereupon the combustion air sucked through this opening by the pilot and heating flame exerts a certain cooling effect. In addition, according to the device of FIG. 2, the bottom of the protective housing provided with the ignition flame passage opening 6 could be made 2: 1 or the entire protective housing made of heat-insulating material, -to keep additional protection against heat transfer to it.
In the embodiment of FIG. 3 corresponds. the protective housing 24 corresponds to that of FIG. 2, but can also be designed according to FIG. 1. According to Fig. 3, a protective sleeve 26 is pushed over the protective housing 24, which can be fastened to the base plate 5 BE. The ver provided with an opening 28 for the passage of the pilot flame bottom 27 of the protective sleeve. made of heat insulating material. However, the entire protective sleeve can essentially consist of heat-insulating material.
In the embodiments according to FIGS. 1 and 2, the protective sleeve according to FIG. 3 can also be used subsequently if further shielding of the furnace temperature is desired.