Gaszündbrenner mit eingebautem, auf einen Elektromagneten einwirkendem Thermoelement Die Erfindung bezieht sich auf einen Gaszünd- brenner für offene und geschlossene Feuerstätten mit eingebautem, auf einen Elektromagneten ein wirkendem Thermoelement, wobei dessen Zündkopf als Bunsenbrenner ausgebildet ist, und sie besteht darin, dass der Zündkopf von einem die Ver brennungsluft führenden Schutzrohr umkleidet ist, und dass das nur wenig über den Zündkopf hinaus verlängerte Schutzrohr an seinem freien Ende in ein in axialer Richtung des Zündbrenners liegendes,
durchgehend zylindrisch ausgebildetes Flammenleit- rohr mit einem die Zündflamme einengenden Quer schnitt übergeht.
Ein bekannter Gaszündbrenner weist zwar auch ein die Zündflamme umhüllendes Schutzrohr auf. Dieses dient aber nicht zur Längung der Zünd flamme, sondern bildet die eine Elektrode des Thermoelementes. Indem darüber hinaus das Zündgas keine Erstluft führt, wird zwar ab einem gewissen Gasüberdruck die Zündflamme gelängt und schmal.
Die Zündflamme ist aber nur eine Leucht- flamme mit geringer Hitzwirkung. Sie wäre auch nicht für geschlossene Feuerstätten zu verwenden, weil sonst das Thermoelement, das nächst der inneren Ofenwand zu sitzen käme, den hohen Ofentempera turen ausgesetzt wäre, was ihre Lebensdauer überaus ungünstig beeinflusst. Schliesslich ergäbe sich zwischen heisser und kalter Lötstelle nur ein geringes Temperaturgefälle. Der Thermostrom wäre also sehr schwach.
Es ist auch noch ein Zündbrenner bekannt, dessen Schutzrohr verlängert ist. Eine Einengung der Zündflamme und damit eine zusätzliche Ver längerung der Zündflamme findet aber auch 'bei ihm nicht statt, weil einmal der verlängerte Teil des Schutzrohres den gleichen Durchmesser wie dieses hat, und weil zum anderen der verlängerte Teil des Schutzrohres in Form einer unten offenen Rinne ausgebildet ist. Abgesehen davon, dass auch dieser Zündbrenner nicht als Bunsenbrenner arbeitet, wird die Flamme gleich nach Austritt aus dem Flammenleitrohr im Bereich der offenen Rinne auf reissen und auch deshalb nicht so heiss und so lang sein, wie dies beim Erfindungsgegenstand der Fall ist.
Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder, und zwar zeigen die Fig. 1 den in einer Ofenwand angeordneten Zünd- kopf und einen ihm zugeordneten Hauptbrenner in schematischer Darstellung, Fig.2 den Zündkopf mit seinem Flanschstück als Baueinheit in schematischer Schnittdarstellung und Fig. 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte An sicht des Zündkopfes nach der Linie III-111 der Fig. 2.
In den Figuren bedeutet 1 einen Zündkopf, 1' dessen Zündgasflamme, 2 ein von dessen Thermo- element ausgehendes Thermokabel, 3 eine Funken elektrode, 4 ein diese drei Bauteile halterndes Flanschstück; in das Flanschstück 4 sind ein Gas kanal 5 und ein Luftkanal 6 eingelassen. 7 ist eine den Luftkanal 6 abschliessende Verteilerdüse. Der Gaskanal 5 mündet in den Zündkopf 1.
Der Zünd- kopf 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 Zünd- kopf 1 eine gemeinsame Achse. Mit 10 ist insgesamt ein Hauptbrenner, mit 10' dessen Hauptgasflamme bezeichnet. Der Hauptbrenner 10 ist ebenso wie der ihm zugeordnete Zündkopf 1 in einem nur teilweise dargestellten Mantel 11 einer geschlossenen Feuer stätte 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 Zünd- gas freigegeben. Das Zündgas tritt von dem Gas kanal 5 in den Zünder 1 über und entzündet sich bei dessen Austritt durch den von der Funken elektrode 3 eines eingeschalteten, nicht dargestellten Funkengebers ausgehenden Funken. Die zur Ver brennung notwendige, unter einem geringen über druck 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 1' aufnehmenden Flammenleit- kanal 9 ein und längt die eingeschnürte Zünd flamme 1' noch mehr. Das Flammenleitrohr 9 ist hinsichtlich des freien Endes des Zündkopfes 1 so angeordnet und dimensioniert, dass eine einge schnürte und langgezogene Flamme entsteht. Die somit noch weiter gelängte Zündflamme 1' 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 seiner seits direkt oder über ein Relais von dem vom Thermoelement des Zündkopfes 1 erzeugten Thermo- strom in betriebssicherer Weise gesteuert werden, weil die hohen Verbrennungstemperaturen nicht an den im äusseren Mantelteil der Feuerstätte 12 ange ordneten Zündkopf 1 und damit nicht an das Thermoelement gelangen.
Erlischt nun aus irgendeinem Grund die Zünd- brennerflamme, z. B. durch Abschalten der Ver brennungsluft, 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 Feuer stätte angeordneten Thermoelementes besteht. Mit dem Entfall des Thermostromes schliesst augenblick lich das von diesem gesteuerte Gashauptventil. Die geschlossene Feuerstätte wird nicht mehr weiter er hitzt.
Darüber hinaus ist das Thermoelement den hohen Innentemperaturen der geschlossenen Feuer stätte 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.
Soll der Zündbrenner für offene Feuerstätten verwendet werden, dann können Löcher im Schutz- rohr für das Ansaugen der Verbrennungsluft ange ordnet werden. Ein solcher Brenner kann mit Vorteil insbesondere bei Gasen mit geringer Zündgeschwin- digkeit verwendet werden. Ein sonst vielfach festzu stellendes Abreissen der Zündbrennerflamme am Brennerdüsenende wird nicht mehr erfolgen. Das Flammenleitrohr verhindert jegliche Zugbeein flussung.
Die Zündflamme, die durch die Einengung im Flammenleitrohr gelängt wird und darin noch wesentlich durch deren Austrittsgeschwindigkeit un terstützt wird, wird also auch standfest sein.
Um den Einfluss der hohen Ofentemperaturen, die die Lebensdauer der Thermoelemente stark be grenzen, auszuschalten, hat man bei bekannten Brennern das Thermoelement und die zugehörigen Gasdüsen innerhalb eines gekühlten Schutzgehäuses angeordnet.
Durch die Kühlwirkung des Schutzge häuses wird auch nach Erlöschen der das Thermo- element 'beheizenden Zündflamme - sofern die Zu fuhr der Kühlluft nicht ausfällt oder abgeschaltet wird - noch eine beschleunigende Abkühlung der warmen Lötstelle des Thermoelementes erreicht, was sich vorteilhafterweise auch auf eine Verkürzung der Schliesszeit des von dem Thermoelement erregten Elektromagneten auswirkt. Auch auf besondere Hilfszündflammen, welche die Sicherheit der Anlage nachteilig beeinflussen könnten, konnte bei dem be kannten Brenner verzichtet werden.
Es ist aber auch augenscheinlich, dass der bekannte Brenner durch die die Kühlluft führenden Mittel recht aufwendig ist, und dass er damit nicht unwesentlich verteuert wird. Darüber hinaus nimmt sein mit einem Thermo- element ausgestatteter Zündkopf, der ja nächst der inneren Ofenwand angeordnet ist, jedesmal dann, wenn die Kühlluft 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.
Diese Nachteile können bei Verwendung des neuen Brenners in geschlossenen Feuerstätten vor teilhafterweise dadurch vermieden werden, dass die dem in der Wandung mediumdichten Schutz zuge führte Verbrennungsluft unter einem überdruck, z. B. von einigen mm WS, gegenüber dem in der ge schlossenen Feuerstätte herrschenden Druck steht.
Durch die Anordnung des Flammenleitrohres ist es möglich, auf einen besonderen Kühlmantel und auf besondere Kühlmittel bei geschlossenen Feuer stätten zu verzichten. Darüber hinaus wird durch die Anordnung des Zündkopfes in dem äusseren Wandteil des Ofens verhindert, dass die hohen Ofen temperaturen die Wirkungsweise des Thermoelemen- tes schädlich beeinflussen können. Da bekanntlich die Ofentemperaturen rasch nach der Aussenwand hin absinken, ist der Zündkopf selbst bei abge schalteter Druckluft und stillgesetztem, sich nur lang sam abkühlendem Ofen vor dem schädlichen Einfluss der hohen Ofentemperaturen geschützt.
Eine erhöhte Lebensdauer des den hohen Ofentemperaturen ent- zogenen Thermoelementes ist gewährleistet. Da das Flammenleitrohr zur Verlängerung der Zündflamme dient, konnte auch auf besondere Hilfszündflammen verzichtet werden. Würde man das Flammenleitrohr in seinem Durchmesser zu gross wählen, z. B. dem des Schutzrohres etwa gleichmachen, dann entstände nur eine normale, also zu kurze Zündflamme.
Die Bildung einer langen Flamme wird noch dadurch begünstigt, dass die überschüssige Verbrennungsluft, schon weil sie unter einem geringen Überdruck von einigen mm WS gegenüber dem im Ofen herrschen den steht, in das im Durchmesser kleinere Flammen- leitrohr eintritt und dabei die Zündflamme noch länger zieht. Solcherweise ist eine sichere Flammen übertragung auf den Hauptbrenner gewährleistet.
Gas ignition burner with built-in thermocouple acting on an electromagnet The invention relates to a gas ignition burner for open and closed fireplaces with a built-in thermocouple acting on an electromagnet, the ignition head of which is designed as a Bunsen burner, and it consists in that the ignition head of a protective tube carrying the combustion air is encased, and that the protective tube, which is only slightly extended beyond the ignition head, at its free end in a lying in the axial direction of the pilot burner,
Continuously cylindrical flame guide tube with a cross-section that narrows the pilot flame.
A known gas ignition burner also has a protective tube surrounding the ignition flame. However, this does not serve to elongate the ignition flame, but rather forms one electrode of the thermocouple. Since the ignition gas does not carry any initial air, the ignition flame becomes elongated and narrow from a certain gas overpressure.
The pilot flame, however, is only a luminous flame with a low heat effect. It would also not be used for closed fireplaces, because otherwise the thermocouple that would sit next to the inner furnace wall would be exposed to the high furnace temperatures, which has an extremely unfavorable effect on their service life. Ultimately, there would only be a slight temperature gradient between the hot and cold solder joint. So the thermal current would be very weak.
A pilot burner is also known whose protective tube is extended. A narrowing of the pilot flame and thus an additional lengthening of the pilot flame does not take place either because the extended part of the protective tube has the same diameter as this, and because the extended part of the protective tube is in the form of a groove open at the bottom is trained. Apart from the fact that this pilot burner does not work as a Bunsen burner either, the flame will burst immediately after exiting the flame guide tube in the area of the open channel and therefore not be as hot and long as is the case with the subject of the invention.
The drawing shows an embodiment of the invention, namely: FIG. 1 shows the ignition head arranged in a furnace wall and a main burner assigned to it in a schematic representation, FIG. 2 the ignition head with its flange piece as a structural unit in a schematic sectional view and FIG a partially sectioned view of the ignition head along the line III-111 of FIG.
In the figures, 1 denotes an ignition head, 1 'its ignition gas flame, 2 a thermal cable extending from its thermocouple, 3 a spark electrode, 4 a flange piece holding these three components; In the flange piece 4 a gas channel 5 and an air channel 6 are let. 7 is a distributor nozzle which closes off the air duct 6. The gas channel 5 opens into the ignition head 1.
The ignition head 1, the thermal cable 2, the spark electrode 3 and the distributor nozzle 7 are encased by a protective tube 8 embedded in the flange piece 4, to which a narrower flame guide tube 9 is connected. The flame guide tube 9 has a common axis with the ignition head 1. With 10 is a total of a main burner, with 10 'denotes the main gas flame. The main burner 10 is just like the ignition head 1 assigned to it in an only partially shown jacket 11 of a closed fire place 12 is arranged.
As can be seen from FIG. 1, the ignition head 1 is only arranged in the outer half of the casing 11 of the fireplace 12. His flame guide tube 9 protrudes to the inner edge of the fireplace jacket.
In order to put the fireplace 12 into operation, first the blower air and then the ignition gas are released. The ignition gas passes from the gas channel 5 into the igniter 1 and ignites when it exits by the spark emanating from the spark electrode 3 of a spark generator that is switched on, not shown. The air required for combustion, which is under a slight excess pressure of a few mm of water column, enters the protective tube 8 through the air duct 6 via the air distributor nozzle 7 and mixes with the ignition gas in the ignition head 1, which is designed as a Bunsen burner.
The excess air, due to its overpressure, even if it is only slight, enters the flame guide channel 9 which receives the ignition flame 1 'and lengthens the constricted ignition flame 1' even more. The flame guide tube 9 is arranged and dimensioned with regard to the free end of the ignition head 1 so that a constricted and elongated flame is produced. The pilot flame 1 ′, which has thus been lengthened even further, emerges from the flame guide tube 9 in sufficient strength to ignite the gas flowing out of the main burner 10 and controlled by a main gas valve (not shown).
The main gas valve can in turn be controlled directly or via a relay by the thermal current generated by the thermocouple of the ignition head 1 in a reliable manner, because the high combustion temperatures do not affect the ignition head 1 located in the outer casing of the fireplace 12 and thus not the thermocouple reach.
If for whatever reason the pilot burner flame goes out, e.g. B. by switching off the United combustion air, then the thermocouple is no longer heated because there is no longer a temperature gradient between the hot and cold soldering points of the thermocouple arranged with the pilot burner in the outer casing part of the fire. When the thermal flow ceases, the main gas valve controlled by it closes immediately. The closed fireplace is no longer heated.
In addition, the thermocouple is withdrawn from the high internal temperatures of the closed fire place even if it is sealed on all sides for the purpose of only slow cooling of the heated material. An increased service life of the thermocouples is thus also guaranteed.
If the pilot burner is to be used for open fireplaces, holes can be made in the protective tube for drawing in the combustion air. Such a burner can be used with advantage, in particular, for gases with a low ignition rate. A tearing off of the pilot burner flame at the burner nozzle end, which is otherwise often noticeable, will no longer occur. The flame guide tube prevents any influence on drafts.
The pilot flame, which is elongated by the narrowing in the flame guide tube and is still supported by its exit speed, will therefore also be stable.
In order to switch off the influence of the high furnace temperatures, which severely limit the service life of the thermocouples, the thermocouple and the associated gas nozzles have been arranged within a cooled protective housing in known burners.
Due to the cooling effect of the protective housing, even after the ignition flame that is heating the thermocouple has gone out - provided the supply of cooling air does not fail or is switched off - accelerated cooling of the warm solder joint of the thermocouple is achieved, which advantageously also results in a shortening of the Closing time of the electromagnet excited by the thermocouple affects. It was also possible to do without special auxiliary pilot flames, which could adversely affect the safety of the system, with the known burner.
However, it is also evident that the known burner is very expensive due to the means that convey the cooling air, and that it is therefore not insignificantly more expensive. In addition, its ignition head, which is equipped with a thermocouple and which is arranged next to the inner furnace wall, takes place every time the cooling air is switched off and the fireplace, e.g. B. a furnace muffle, is shut down and this should cool down very slowly, the high furnace temperatures in an undesirable manner. The result is a short service life of the thermocouple.
These disadvantages can be avoided when using the new burner in closed fireplaces before geous enough that the in the wall medium-tight protection supplied combustion air led under an overpressure, z. B. from a few mm WS, compared to the pressure prevailing in the ge closed fireplace.
The arrangement of the flame guide tube makes it possible to dispense with a special cooling jacket and special coolant for closed fireplaces. In addition, the arrangement of the ignition head in the outer wall part of the furnace prevents the high furnace temperatures from damaging the functioning of the thermocouple. Since it is known that the furnace temperatures drop rapidly towards the outer wall, the ignition head is protected from the harmful influence of the high furnace temperatures even when the compressed air is switched off and the furnace is only slowly cooling down.
An increased service life of the thermocouple, which is withdrawn from the high furnace temperatures, is guaranteed. Since the flame guide tube serves to extend the pilot flame, it was also possible to dispense with special auxiliary pilot flames. If you would choose the flame guide tube too large in diameter, z. B. make that of the protective tube roughly the same, then only a normal, i.e. too short pilot flame would result.
The formation of a long flame is further promoted by the fact that the excess combustion air, if only because it is under a slight overpressure of a few mm WS compared to that in the furnace, enters the flame guide tube, which is smaller in diameter, drawing the pilot flame even longer . In this way, safe flame transmission to the main burner is guaranteed.