DE102017107592A1 - Flame monitoring arrangement for a fuel heater - Google Patents

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Abstract

Eine Flammen-Überwachungsanordnung für eine in der Brennkammer eines mit Brennstoff arbeitenden Heizgerätes (1') brennende Flamme (12) umfasst einen außerhalb der Brennkammer im Abstand von dieser angeordneten fotoelektrischen Sensor (20), auf den von der brennenden Flamme (12) abgegebenes, durch eine in einer Wand (31) der Brennkammer vorgesehene Lichtdurchtrittsöffnung (33) hindurchtretendes Licht fällt und der ein elektrisches Steuersignal abgibt, das es ermöglicht, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Flamme zu erkennen. Zur Verbesserung der Erkennbarkeit der Flamme und zur Verminderung der Verschmutzungsgefahr ist vorgesehen, dass der Abstand zwischen dem fotoelektrischen Sensor (20) und der Lichtdurchtrittsöffnung durch einen Hohlkörper (36) überbrückt ist, der eine staubgeschützte Verbindung zwischen dem fotoelektrischen Sensor (20) und der Lichtdurchtrittsöffnung (33) in der Wand (31) der Brennkammer derart bildet, dass durch seinen Innenraum das aus der Lichtdurchtrittsöffnung (33) austretende Licht zu dem fotoelektrischen Sensor (20) gelangen kann.A flame monitoring arrangement for a flame (12) burning in the combustion chamber of a fuel-fired heater (1 ') comprises a photoelectric sensor (20) located outside the combustion chamber at a distance therefrom, onto which is emitted from the burning flame (12); light passing through a light passage opening (33) provided in a wall (31) of the combustion chamber and emitting an electrical control signal enabling the presence or absence of a flame to be detected. To improve the visibility of the flame and to reduce the risk of contamination is provided that the distance between the photoelectric sensor (20) and the light passage opening by a hollow body (36) is bridged, the dust-protected connection between the photoelectric sensor (20) and the light passage opening (33) in the wall (31) of the combustion chamber forms such that through its interior, the light emerging from the light passage opening (33) can reach the photoelectric sensor (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine Flammen-Überwachungsanordnung für ein mit Brennstoff arbeitendes Heizgerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie ein mit einer solchen Flammen-Überwachungsanordnung ausgerüstetes Heizgerät gemäß Anspruch 10.The invention relates to a flame-monitoring arrangement for a fuel-operated heater according to the preamble of claim 1, and to a heater equipped with such a flame-monitoring arrangement according to claim 10.

Eine Flammen-Überwachungsanordnung aufweisende Heizgeräte, wie sie beispielsweise der DE 20 2007 011 203 A1 entnehmbar sind, können entweder zum Aufheizen von Wasser oder zum Erwärmen von Luft ausgebildet sein und kommen insbesondere als mobile Heizgeräte bei Personen-Transportfahrzeugen, wie zum Beispiel Personenkraftwagen oder Omnibussen oder aber auch bei Nutzfahrzeugen wie zum Beispiel LKWs oder bei Schienenfahrzeugen zum Einsatz. Wird das Fahrzeug mit Dieselkraftstoff betrieben, so wird dieser vorzugsweise auch als Brennstoff für das Heizgerät verwendet.A flame monitoring arrangement having heaters, such as the DE 20 2007 011 203 A1 can be removed, can be designed either for heating water or for heating air and are used in particular as mobile heaters in passenger transport vehicles, such as cars or buses or even in commercial vehicles such as trucks or rail vehicles for use. If the vehicle is operated with diesel fuel, it is preferably also used as fuel for the heater.

Zum besseren Verständnis der folgenden Ausführungen wird zunächst anhand der 1 ein aus dem Stand der Technik bekanntes Heizgerät beschrieben, das beispielsweise ein kreiszylindrisches Brennrohr 2 aufweisen kann, das einen lang gestreckten Brennraum 3 umschließt, an dessen einem Stirnende sich ein von einer Haube 4 überdeckter Heizgerätekopf 5 befindet. Das Brennrohr 2 ragt in den Innenraum eines doppelwandigen Wärmetauschers hinein, zwischen dessen Innenwand 6 und Außenwand 7 ein Strömungsweg für den zu erwärmenden Wärmeträger ausgebildet ist. Der Wärmeträger, bei dem es sich um Wasser oder Luft oder ein anderes geeignetes Wärmeträgermedium handeln kann, wird über einen Zuflussstutzen 9 zu- und über einen Abflussstutzen 10 abgeführt.For a better understanding of the following explanations will first be based on the 1 a known from the prior art heater described, for example, may have a circular cylindrical combustion tube 2, which encloses an elongated combustion chamber 3, at one end of a covered by a hood 4 heater head 5 is located. The combustion tube 2 protrudes into the interior of a double-walled heat exchanger, between whose inner wall 6 and outer wall 7, a flow path is formed for the heat transfer medium to be heated. The heat transfer medium, which may be water or air or another suitable heat transfer medium, is supplied via an inflow pipe 9 and discharged via a discharge pipe 10.

Der Außendurchmesser des an seinem dem Heizgerätekopf 5 gegenüberliegenden Stirnende offenen Brennrohrs 2 ist kleiner als der Innendurchmesser der Innenwand 6 des Wärmetauschers, und zwischen dem offenen Stirnende des Brennrohrs 2 und dem ihm gegenüberliegenden Bereich 11 der Innenwand 6 des Wärmetauschers ist ein Abstand vorhanden, so dass die beim Brennen der Flamme 12 erzeugten Abgase aus dem offenen Ende des Brennrohrs 2 austreten und im Gegenstromverfahren auf dem zwischen dem Brennrohr 2 und der Innenwand 6 des Wärmetauschers vorhandenen Strömungsweg zu einem in der Nähe des Heizgerätekopfes 5 angeordneten Abgas-Auslassstutzen 14 strömen können. Von dem durch die Flamme 12 auf sehr hohe Temperaturen von mehr als 1000 °C erhitzten, glühenden Brennrohr 2 wird die Wärme dann einerseits durch Strahlung und andererseits durch die Konvektion der heißen Abgase, die das Brennrohr 2 im Gegenstrom umspülen, auf die Innenwand 6 des Wärmetauschers übertragen.The outer diameter of the combustion chamber 2 at its front end opposite the open hearth 2 is smaller than the inner diameter of the inner wall 6 of the heat exchanger, and between the open end of the combustion tube 2 and the opposite region 11 of the inner wall 6 of the heat exchanger is a distance, so that the exhaust gases generated during the burning of the flame 12 escape from the open end of the combustion tube 2 and can flow countercurrently on the present between the combustion tube 2 and the inner wall 6 of the heat exchanger flow path to a arranged in the vicinity of the heater head 5 exhaust outlet 14. From the heated by the flame 12 to very high temperatures of more than 1000 ° C, glowing combustion tube 2, the heat is then on the one hand by radiation and on the other hand by the convection of hot exhaust gases, which flow around the combustion tube 2 in countercurrent to the inner wall 6 of the Transfer heat exchanger.

Die im Inneren der Haube 4 des Heizgerätekopfes 5 befindlichen Untereinheiten des Heizgerätes 1 sind in stark schematisierter Weise und nur insoweit dargestellt, als sie für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich sind; insbesondere sind der Gebläsemotor, die Brennstoffpumpe mit ihrem Magnetventil sowie die Brennstoff-Vorlauf- und -Rücklaufleitungen der besseren Übersichtlichkeit halber weggelassen.The subunits of the heater 1 located inside the hood 4 of the heater head 5 are shown in a highly schematic manner and only insofar as they are necessary for the understanding of the present invention; In particular, the blower motor, the fuel pump with its solenoid valve and the fuel supply and return lines are omitted for better clarity.

Die Haube 4 weist auf ihrer dem Brennrohr 2 axial gegenüberliegenden Seite eine Ansaugöffnung 16 für Außenluft auf, die durch ein symbolisch angedeutetes Gebläse 17 in Richtung Brennrohr 2 gefördert wird, wie dies durch Strömungspfeile angedeutet ist. Dabei umströmt die Außenluft ein Steuergerät 18, das auf seiner der Brennkammer 2 zugewandten Seite einen als fotoelektrisches Element ausgebildeten Flammenwächter 20 sowie einen Zündfunkengeber 22 mit einer Zündelektrode 23 trägt, die sich bis in die Nähe der Vorderseite einer Zerstäuberdüse 25 erstreckt.The hood 4 has on its the combustion tube 2 axially opposite side of a suction port 16 for outside air, which is promoted by a symbolically indicated fan 17 in the direction of the combustion tube 2, as indicated by flow arrows. The outside air flows around a control unit 18, which on its side facing the combustion chamber 2 carries a designed as a photoelectric element flame detector 20 and a spark generator 22 with an ignition electrode 23 which extends into the vicinity of the front of a spray nozzle 25.

An der in den Figuren linken Stirnseite des Brennrohrs 2 geht dessen Zylinderform in einen hohlen, an beiden Stirnenden offenen und sich vom Brennraum 3 weg verjüngenden, stumpfkegeligen Drallkörper 26 über, in dessen Umfangswand Schlitze 27 ausgebildet sind, durch welche die vom Gebläse 17 geförderte Außenluft in das Innere des Drallkörpers 26 und von dort in den Brennraum 3 eintreten kann. Dabei wird die Luft in Drehung versetzt, so dass eine Verwirbelung und gute Vermischung mit dem von der Zerstäuberdüse 25 als Tröpfchennebel abgegebenen Brennstoffstrahl 29 stattfindet und, nach erfolgter Zündung, eine gleichmäßig und heiß brennende Flamme 12 ausgebildet wird.At the left in the figures left front side of the combustion tube 2 whose cylindrical shape is in a hollow, open at both ends and tapering away from the combustion chamber 3 away, frustoconical swirl body 26, in whose peripheral wall slots 27 are formed, through which funded by the fan 17 outside air into the interior of the swirl body 26 and from there into the combustion chamber 3 can occur. In this case, the air is set in rotation, so that a turbulence and good mixing takes place with the fuel jet 29 emitted by the atomizer nozzle 25 as a droplet mist and, after ignition, a uniform and hot-burning flame 12 is formed.

Wie man sieht, sind die Zerstäuberdüse 25 und das freie Ende der Zündelektrode 23 von einem stumpfkegeligen, hohlen Prallplattenkörper 30 umgeben, der mit seiner in den Figuren rechts liegenden, offenen Stirnseite kontinuierlich an den Drallkörper 26 anschließt, während seine gegenüberliegende Stirnseite durch eine häufig als Prallplatte bezeichnete Wand 31 verschlossen ist. Somit gehen die Innenräume des Prallplattenkörpers 30 und des Drallkörpers 26 direkt ineinander und in den Innenraum des Brennrohres 2 über und bilden so gemeinsam eine Brennkammer.As can be seen, the spray nozzle 25 and the free end of the ignition electrode 23 are surrounded by a frustoconical hollow baffle body 30, which connects with its in the figures right, open face continuously to the swirler 26, while its opposite end by a frequently as Flap plate designated wall 31 is closed. Thus, the interiors of the baffle body 30 and the swirler 26 directly into each other and into the interior of the combustion tube 2 and thus together form a combustion chamber.

Die Wand 31 der Brennkammer weist vom Flammenwächter 20 einen Abstand auf und der zwischen ihnen vorhandene freie Raum wird von der durch das Gebläse 17 geförderten Außenluft durchspült, woraus sich der Vorteil ergibt, dass eine Überhitzung des Steuergerätes 18 und des Flammenwächters 20 vermieden wird.The wall 31 of the combustion chamber has a distance from the flame detector 20 and between them existing free space is flushed by the funded by the fan 17 outside air, resulting in the advantage that a Overheating of the control unit 18 and the flame detector 20 is avoided.

In einem dem Flammenwächter 20 gegenüberliegenden Bereich weist die Wand 31 eine Lichtdurchtrittsöffnung 33 auf, die so positioniert ist, dass bei brennender Flamme 12 ein Teil des von dieser abgegebenen Lichts auf den Flammenwächter 20 fallen kann, der als fotoelektrischer Sensor ausgebildet ist und ein Steuersignal abgibt, dessen Amplitude das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Flamme 12 anzeigt und das vom Steuergerät 18 entsprechend ausgewertet werden kann. Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass der Flammenwächter möglichst kein Licht von eventuell nachglühenden Teilen des Brennraums 3 wahrnimmt.In a region opposite the flame detector 20, the wall 31 has a light passage opening 33 which is positioned so that, when the flame 12 is burning, a portion of the light emitted by it can fall on the flame detector 20, which is designed as a photoelectric sensor and emits a control signal whose amplitude indicates the presence or absence of a flame 12 and which can be evaluated by the control unit 18 accordingly. The arrangement is such that the flame detector perceives as possible no light from possibly nachglühenden parts of the combustion chamber 3.

Um ein unkontrolliertes Eindringen von Außenluft durch die Lichtdurchtrittsöffnung 33 hindurch in den Prallplattenkörper 30, den Drallkörper 26 und damit letztlich in den Brennraum 3 zu verhindern, ist die Lichtdurchtrittsöffnung 33 durch einen lichtdurchlässigen, hitzebeständigen, plättchenförmigen Körper 34, beispielsweise eine Glimmerscheibe verschlossen, der an der Wand 31 befestigt ist.In order to prevent an uncontrolled intrusion of outside air through the light passage opening 33 into the baffle plate body 30, the swirl body 26 and thus ultimately into the combustion chamber 3, the light passage opening 33 is closed by a translucent, heat-resistant, platelet-shaped body 34, for example, a mica washer, the the wall 31 is attached.

Allerdings können sich in der Praxis insbesondere bei einem Betrieb in staubiger Umgebungsluft bei den aus dem Stand der Technik bekannten Flammen-Überwachungsanordnungen Probleme dahingehend ergeben, dass eine brennende Flamme nicht zuverlässig erkannt wird, wenn die Anlage nicht in sehr kurzen Zeitabständen gewartet wird.However, in practice, especially in dusty ambient air operation, flame detection arrangements known from the prior art may present problems in that a burning flame is not reliably detected unless the system is serviced at very short intervals.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Flammenwächter-Anordnung der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art so weiterzubilden, dass die Wartungs-Zeiträume erheblich verlängert werden und eine deutlich verbesserte Zuverlässigkeit der Flammenerkennung erzielt wird.Thus, the invention has the object, a flame detector arrangement referred to in the preamble of claim 1 type so that the maintenance periods are significantly extended and a significantly improved reliability of the flame detection is achieved.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Anspruch 1 genannten Merkmale vor.To solve this problem, the invention provides the features mentioned in claim 1.

Dieser erfindungsgemäßen Maßnahme liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es beim Betrieb von Heizgeräten mit einer herkömmlichen Flammen-Überwachungsanordnung vor allem dann, wenn durch das Gebläse bei einem Betrieb in staubiger Umgebung, beispielsweise an Baustellen oder in Wüsten- oder Steppengegenden und dergleichen Außenluft mit hohem Partikelgehalt angesaugt wird, zu einer vergleichsweise raschen Verschmutzung sowohl des lichtdurchlässigen Körpers als auch des Flammenwächters kommt. Auch kann bei Brennstoffen mit hohem Rußpotenzial (manche Biodiesel) ein schnelles Verrußen der den Brennraum zugewandten Seite des die Lichtdurchtrittsöffnung abdeckenden, lichtdurchlässigen Körpers auftreten.This measure according to the invention is based on the finding that when operating heaters with a conventional flame monitoring arrangement, especially when the fan is operating in a dusty environment, for example at construction sites or in desert or steppe areas and the like, outside air with a high particle content is sucked in, comes to a comparatively rapid contamination of both the translucent body and the flame guard. Also, in fuels with high soot potential (some biodiesel) rapid sooting of the combustion chamber facing side of the light passage opening covering, translucent body occur.

Beide Ursachen führen zu einer sich rasch verschlechternden Flammenerkennung, der nur dadurch begegnet werden kann, dass sowohl der lichtdurchlässige, plättchenförmige Körper als auch die lichtdurchlässige Oberfläche des Flammenwächters bzw. seines Gehäuses in kurzen Zeitabständen gereinigt werden.Both causes lead to a rapidly deteriorating flame detection, which can only be counteracted by cleaning both the translucent, platelet-shaped body and the translucent surface of the flame detector or its housing in short time intervals.

Eine aus dem Stand der Technik bekannte Alternative zur Vermeidung der sich hieraus ergebenden kurzen Serviceintervalle besteht darin, den lichtdurchlässigen, plättchenförmigen Körper wegzulassen, doch hat dies den Nachteil, dass der in die Brennkammer eintretende Luftstrom weniger genau kontrolliert werden kann. An alternative known from the prior art for avoiding the resulting short service intervals is to omit the translucent, platelet-shaped body, but this has the disadvantage that the airflow entering the combustion chamber can be less accurately controlled.

Gemäß der Erfindung wird der bisher an der Lichtdurchtrittsöffnung vorgesehene lichtdurchlässige, plättchenförmige Körper nicht nur einfach weggelassen, sondern durch einen Hohlkörper ersetzt, der den Abstand zwischen der Lichtdurchtrittsöffnung und dem fotoelektrischen Sensor des Flammenwächters überbrückt und eine staubgeschützte optische Verbindung zwischen diesen beiden Komponenten so herstellt, dass ein Teil des von der Flamme abgegebenen Lichtes durch ihn hindurch bis zum fotoelektrischen Sensor gelangen und von diesem einwandfrei erkannt werden kann. Dadurch wird die beim Stand der Technik auftretende Verschmutzung und/oder Verrußung nachhaltig vermieden.According to the invention, the translucent, platelet-shaped body previously provided at the light passage opening is not simply omitted, but replaced by a hollow body, which bridges the distance between the light passage opening and the photoelectric sensor of the flame detector and produces a dust-proof optical connection between these two components, that a part of the light emitted by the flame can pass through it to the photoelectric sensor and can be recognized by it correctly. As a result, the pollution occurring in the prior art and / or sooting is permanently avoided.

Vorzugsweise besteht der Hohlkörper aus einem für Licht undurchlässigen Material, so dass Nachglüheffekte der Brennkammer, deren Licht beispielsweise durch die Schlitze des Drallkörpers und/oder des Prallplattenkörpers hindurchtreten kann, vom fotoelektrischen Sensor nicht wahrgenommen und vom Steuergerät als Flamme interpretiert werden können. Eine Verstärkung dieses Effektes kann dadurch erfolgen, dass der Hohlkörper eine nur wenig reflektierende Innenwand aufweist.Preferably, the hollow body consists of a light-impermeable material, so that afterglow effects of the combustion chamber, whose light can pass through the slots of the swirl body and / or the baffle plate body, for example, can not be perceived by the photoelectric sensor and interpreted by the control unit as a flame. A reinforcement of this effect can be achieved in that the hollow body has a little reflective inner wall.

Alternativ hierzu kann die Innenseite des Hohlkörpers jedoch auch gut reflektierend ausgebildet werden, was vor allem dann von Vorteil ist, wenn, wie dies bei der Verwendung bestimmter Brennstoffe der Fall ist, das Spektrum der in der Brennkammer brennenden Flamme gegen das Empfindlichkeitsspektrum des fotoelektrischen Sensors so stark verschoben ist, dass dieser unter Umständen die Flamme nicht mehr problemlos wahrnehmen kann. In einem solchen Fall verbessert ein innen gut reflektierender Hohlkörper die Erkennbarkeit der Flamme erheblich.Alternatively, however, the inside of the hollow body can also be designed to be highly reflective, which is particularly advantageous if, as is the case with the use of certain fuels, the spectrum of the burning flame in the combustion chamber against the sensitivity spectrum of the photoelectric sensor so is shifted strongly that this may not perceive the flame easily. In such a case, a hollow body which is highly reflective on the inside considerably improves the detectability of the flame.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Hohlkörper von einem länglichen Röhrchen gebildet, das sowohl am fotoelektrischen Sensor als auch an der Lichtdurchtrittsöffnung weitestgehend staubdicht abschließt. Dieses Röhrchen kann einen rechteckigen, kreisförmigen oder ovalen Querschnitt besitzen.According to a preferred embodiment, the hollow body is formed by an elongate tube which terminates largely dust-tight both at the photoelectric sensor and at the light passage opening. This tube can have a have rectangular, circular or oval cross-section.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass sie auf kostengünstige Weise umgesetzt werden kann und sowohl als Lösung für neu zu entwickelnde Heizgeräte als auch für eine Nachrüstung von bereits im Einsatz befindlichen Geräten bestens geeignet ist.A particular advantage of the solution according to the invention is that it can be implemented in a cost-effective manner and is ideally suited both as a solution for newly developed heaters and for retrofitting of devices already in use.

Vorzugsweise ist eine Federanordnung vorgesehen, die den Hohlkörper zum fotoelektrischen Sensor hin vorspannt, so dass er am fotoelektrischen Sensor oder dessen Träger staubgeschützt anliegt. Ist der Hohlkörper ein längliches Röhrchen, so kann er mit seinem dem fotoelektrischen Sensor gegenüberliegenden Ende durch die Lichtdurchtrittsöffnung hindurch in das Innere der Brennkammer vorstehen, wodurch temperaturbedingte Längenänderungen des Hohlkörpers ausgeglichen werden können, ohne dass mechanische Verspannungen entstehen.Preferably, a spring arrangement is provided, which biases the hollow body to the photoelectric sensor, so that it bears dust-protected on the photoelectric sensor or its carrier. If the hollow body is an elongated tube, then it can project with its end opposite the photoelectric sensor through the light passage opening into the interior of the combustion chamber, whereby temperature-induced changes in length of the hollow body can be compensated without causing mechanical tension.

Diese und andere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Flammen-Überwachungsanordnung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.These and other advantageous developments and refinements of a flame monitoring arrangement according to the invention are laid down in the subclaims.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

  • 1 einen stark vereinfachten Längsschnitt durch ein dem Stand der Technik entsprechendes, mit Brennstoff arbeitendes Heizgerät,
  • 2 einen der 1 entsprechenden Schnitt durch ein mit Brennstoff arbeitendes Heizgerät, das eine gemäß der Erfindung aufgebaute Flammen-Überwachungsanordnung aufweist, und
  • 3 in vergrößertem Maßstab den linken Teil des in 2 gezeigten Heizgerätes mit einer Federanordnung, die zur Montage und Halterung des Hohlkörpers zwischen dem fotoelektrischen Sensor und der die Lichtdurchtrittsöffnung aufweisenden Wand der Brennkammer dient.
The invention will be described below with reference to an embodiment with reference to the drawing; in this show:
  • 1 a highly simplified longitudinal section through a fuel heater according to the prior art,
  • 2 one of the 1 corresponding section through a fuel-operated heater, which has a constructed according to the invention flame-monitoring device, and
  • 3 on an enlarged scale the left part of in 2 shown heater with a spring assembly, which serves for mounting and mounting of the hollow body between the photoelectric sensor and the light passage opening having wall of the combustion chamber.

In den Figuren sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, like parts are given the same reference numerals.

Wie man der 2 entnimmt, besteht der Hauptunterschied des hier dargestellten Heizgerätes 1' zu dem in 1 gezeigten Heizgerät 1 darin, dass der plättchenförmige, lichtdurchlässige Körper 34 weggelassen ist, und dass sich stattdessen ein röhrchenförmiger Hohlkörper 36 von der Lichtdurchtrittsöffnung 33 bis zum fotoelektrischen Sensor 20 erstreckt, die er in ihn so hinein ragt, dass er in staubgeschützt umgibt. Dieser Hohlkörper 36 kann auf irgendeine geeignete Weise am Steuergerät 18 und/oder am fotoelektrischen Sensor 20 und/oder an der Wand 31 befestigt sein.How to get the 2 takes, consists of the main difference of the heater shown here 1' to the in 1 shown heater 1 in that the platelet-shaped, translucent body 34 is omitted, and that instead a tubular hollow body 36 from the light passage opening 33 to the photoelectric sensor 20 he extends into it so that it surrounds in dust-proof. This hollow body 36 can in any suitable way on the control unit 18 and / or on the photoelectric sensor 20 and / or attached to the wall 31.

Eine besonders bevorzugte Montageform ist in 3 dargestellt. Hier weist der röhrchenförmige Hohlkörper 36 einen radial vorstehenden Vorsprung 38 auf, der beispielsweise von einem Ringflansch gebildet sein kann und an dem das eine axiale Ende einer Schraubenfeder 40 anliegt, die den röhrchenförmigen Hohlkörper 36 koaxial umgibt und sich mit ihrem anderen Ende an der Wand 31 abstützt. Hierdurch wird eine Halterung für den röhrchenförmigen Hohlkörper 36 erzielt, die einen geringen technischen Aufwand erfordert, leicht einzubauen ist und den röhrchenförmigen Hohlkörper 36 auch bei starken Erschütterungen, wie sie bei der Verwendung eines solchen Heizgerätes in einem Fahrzeug häufig auftreten, sicher an seinem Platz hält.A particularly preferred form of assembly is in 3 shown. Here, the tubular hollow body 36 a radially projecting projection 38 on, which may for example be formed by an annular flange and on which the one axial end of a coil spring 40 rests against the tubular hollow body 36 Coaxially surrounds itself and with its other end to the wall 31 supported. As a result, a holder for the tubular hollow body 36 achieved, which requires little technical effort, is easy to install and the tubular hollow body 36 even in strong shocks, as they often occur in the use of such a heater in a vehicle safely holds in place.

Alternativ zu der in 2 dargestellten Ausführungsform, bei der der röhrchenförmige Hohlkörper 36 staubgeschützt anschließend an der Wand 31 endet, ragt er bei der in 3 gezeigten Variante durch die Lichtdurchtrittsöffnung 33 hindurch in das Innere des Prallplattenkörpers 30 hinein. Die Länge der Schraubenfeder 40 ist so bemessen, dass sie in dem gezeigten Montagezustand, in welchem der röhrchenförmige Hohlkörper 36 am Träger des fotoelektrischen Sensors 20, das heißt hier also an der der Wand 31 gegenüberliegenden Wand des Steuergerätes 18 anliegt, zwischen dem Vorsprung 38 und der Wand 31 partiell komprimiert ist. Der röhrchenförmige Hohlkörper 36 wird dadurch in einer stabilen Lage gehalten und kann sich in axialer Richtung frei ausdehnen oder zusammenziehen, so dass in diesem Bereich auf Temperaturänderungen beruhende mechanische Spannungen vermieden werden.Alternatively to the in 2 illustrated embodiment, in which the tubular hollow body 36 Dust-protected next to the wall 31 ends, he sticks out in the 3 shown variant through the light passage opening 33 through into the interior of the baffle body 30 into it. The length of the coil spring 40 is sized so that in the illustrated mounting state, in which the tubular hollow body 36 on the support of the photoelectric sensor 20 that means here at the wall 31 opposite wall of the control unit 18 is present, between the projection 38 and the wall 31 partially compressed. The tubular hollow body 36 is thereby kept in a stable position and can expand or contract freely in the axial direction, so that in this area based on temperature changes mechanical stresses are avoided.

Die Innenseite des röhrchenförmigen Hohlkörpers 36 kann beispielsweise durch eine entsprechende Oberflächenbehandlung oder Materialauswahl gering reflektierend ausgebildet sein, um zu verhindern, dass Lichtreflexe, die nach dem Erlöschen der Flamme von nachglühenden Bereichen des Brennraums 3 ausgehen, vom fotoelektrischen Sensor wahrgenommen und vom Steuergerät als Flamme interpretiert werden.The inside of the tubular hollow body 36 For example, by a corresponding surface treatment or choice of material may be formed low reflective, to prevent light reflections after the extinction of the flame of afterglowing areas of the combustion chamber 3 go out, be perceived by the photoelectric sensor and interpreted by the control unit as a flame.

Alternativ ist es aber auch möglich, die Innenseite des röhrchenförmigen Hohlkörpers 36 gut reflektierend auszubilden, wenn ansonsten die Gefahr besteht, dass von der Flamme 12 nicht genügend Licht auf die lichtempfindliche Oberfläche des fotoelektrischen Sensors fällt.Alternatively, it is also possible, the inside of the tubular hollow body 36 to train well reflective, otherwise there is a risk of being hit by the flame 12 not enough light falls on the photosensitive surface of the photoelectric sensor.

Somit bietet die Erfindung optimale Möglichkeiten, auch in unterschiedlichen Situationen eine zuverlässige Flammenerkennung zu gewährleisten.Thus, the invention provides optimum opportunities to ensure reliable flame detection even in different situations.

Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wurde eingangs anhand eines sehr konkret und detailliert beschriebenen Heizgerätes erläutert, das aus dem Stand der Technik bekannt ist. Es sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäß zur Lösung dieser Aufgabe dienenden Maßnahmen auch bei Heizgeräten zum Einsatz kommen können, die einen von diesem bekannten Gerät abweichenden Aufbau besitzen. Die Erfindung kann immer dann angewendet werden, wenn ein Heizgerät einen Brennraum mit einer ihn umschließenden Wand, in der eine Lichtdurchtrittsöffnung ausgebildet ist, und einen außerhalb des Brennraums angeordneten, als Flammenwächter dienenden fotoelektrischen Sensor umfasst, der durch die Lichtdurchtrittsöffnung austretendes Licht der Flamme wahrnimmt und ein elektrisches Steuersignal abgibt, anhand dessen erkannt werden kann, ob die Flamme brennt bzw. vorhanden ist oder nicht.The object underlying the present invention has been explained in the introduction with reference to a heating device described in great detail and in detail, which is known from the prior art. It should be expressly understood, however, that the measures according to the invention to solve this problem can also be used in heaters, which have a deviating from this known device construction. The invention can be applied whenever a heater comprises a combustion chamber with a wall enclosing it, in which a light passage opening is formed, and a photoelectric sensor arranged outside the combustion chamber, serving as a flame detector, which detects the light emerging from the light passage opening of the flame and emits an electrical control signal, by which it can be detected whether the flame is burning or is present or not.

Dies gilt insbesondere auch dann, wenn das Steuergerät 18 außerhalb der Haube 4 angeordnet und der den Flammenwächter 20 bildende fotoelektrische Sensor auf einem anderen im Inneren der Haube 4 angeordneten Träger montiert ist, welcher der die Lichtdurchtrittsöffnung 33 aufweisenden Wand 31 gegenüber liegt.This is especially true even if the controller 18 outside the hood 4 arranged and the flame guard 20 forming photoelectric sensor on another inside the hood 4 arranged carrier is mounted, which of the light passage opening 33 having wall 31 is opposite.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (13)

Flammen-Überwachungsanordnung für eine in der Brennkammer eines mit Brennstoff arbeitenden Heizgerätes (1) brennende Flamme (12), wobei die Anordnung einen außerhalb der Brennkammer im Abstand von dieser angeordneten fotoelektrischen Sensor (20) umfasst, auf den von der brennenden Flamme (12) abgegebenes Licht fällt, das durch eine in einer Wand (31) der Brennkammer vorgesehene Lichtdurchtrittsöffnung (33) hindurch tritt, so dass der fotoelektrische Sensor (20) ein elektrisches Steuersignal abgibt, anhand dessen das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein einer Flamme (12) erkennbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem fotoelektrischen Sensor (20) und der Lichtdurchtrittsöffnung (33) in der Wand (31) der Brennkammer durch einen Hohlkörper (36) überbrückt ist, der eine staubgeschützte Verbindung zwischen dem fotoelektrischen Sensor (20) und der Lichtdurchtrittsöffnung (33) in der Wand (31) der Brennkammer derart bildet, dass durch seinen Innenraum das aus der Lichtdurchtrittsöffnung (33) austretende Licht zu dem fotoelektrischen Sensor (20) gelangen kann.Flame monitoring arrangement for a flame (12) burning in the combustion chamber of a fuel-fired heater (1), the arrangement comprising a photoelectric sensor (20) located outside the combustion chamber at a distance from the burner (12) emitted light passing through a provided in a wall (31) of the combustion chamber light passage opening (33) passes through, so that the photoelectric sensor (20) emits an electrical control signal, by which the presence or absence of a flame (12) can be seen , characterized in that the distance between the photoelectric sensor (20) and the light passage opening (33) in the wall (31) of the combustion chamber by a hollow body (36) is bridged, the dustproof connection between the photoelectric sensor (20) and the Light passage opening (33) in the wall (31) of the combustion chamber forms such that through its interior the au s of the light passage opening (33) emerging light can reach the photoelectric sensor (20). Flammen-Überwachungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (36) aus einem lichtundurchlässigen Material bestehtFlame monitoring arrangement after Claim 1 , characterized in that the hollow body (36) consists of an opaque material Flammen-Überwachungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (36) eine gering reflektierende Innenseite aufweist.Flame monitoring arrangement after Claim 2 , characterized in that the hollow body (36) has a low reflective inner side. Flammen-Überwachungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (36) eine gut reflektierende Innenseite aufweistFlame monitoring arrangement after Claim 2 , characterized in that the hollow body (36) has a good reflective inner side Flammen-Überwachungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (36) die Form eines länglichen Röhrchens besitzt, an dessen einem axialen Ende der fotoelektrische Sensor (20) angeordnet ist und dessen anderes axiales Ende offen ist und an der Lichtdurchtrittsöffnung (33) mündet.Flame monitoring arrangement according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the hollow body (36) has the shape of an elongated tube, at one axial end of the photoelectric sensor (20) is arranged and the other axial end is open and at the light passage opening (33) opens. Flammen-Überwachungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der fotoelektrische Sensor (20) in den Hohlkörper (36) hineinragt und von diesem staubgeschützt umschlossen ist.Flame monitoring arrangement according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the photoelectric sensor (20) protrudes into the hollow body (36) and is enclosed by this dust-proof. Flammen-Überwachungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das offene, dem fotoelektrischen Sensor (20) gegenüberliegende Ende des Hohlkörpers (36) durch die Lichtdurchtrittsöffnung (33) in das Innere der Brennkammer hinein ragt.Flame monitoring arrangement after Claim 6 , characterized in that the open, the photoelectric sensor (20) opposite the end of the hollow body (36) through the light passage opening (33) projects into the interior of the combustion chamber. Flammen-Überwachungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (36) mithilfe einer Federanordnung montiert ist, die ihn von der Wand (31), in der sich die Lichtdurchtrittsöffnung (33) befindet, weg zum fotoelektrischen Sensor (20) hin vorspannt.Flame monitoring arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow body (36) is mounted by means of a spring arrangement which directs it away from the wall (31), in which the light passage opening (33) is located, to the photoelectric sensor (20). pretensions. Flammen-Überwachungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung von einer Schraubenfeder gebildet ist, die den Hohlkörper (36) von außen her umschließt und sich mit ihrem einen Ende an der Außenseite der Wand (31), in der sich die Lichtdurchtrittsöffnung (33) befindet, und mit ihrem anderen Ende an einem Vorsprung (38) des Hohlkörpers (36) abstützt.Flame monitoring arrangement after Claim 8 , characterized in that the spring arrangement is formed by a helical spring which surrounds the hollow body (36) from the outside and with its one end on the outside of the wall (31) in which the light passage opening (33) is located, and with its other end on a projection (38) of the hollow body (36) is supported. Mit Brennstoff arbeitendes Heizgerät (1'), das weiterhin folgende Bestandteile umfasst: - ein Gebläse (17) mit dessen Hilfe der Brennkammer die zur Verbrennung benötigte Luft zuführbar ist, - eine Brennstoffdüse (25) mit deren Hilfe in die Brennkammer Brennstoff eingesprüht wird, - eine Zündvorrichtung (22, 23), die dazu dient, das in der Brennkammer gebildete Brennstoff/Luft-Gemisch zur Erzeugung einer Flamme (12) zu entzünden, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Flammen-Überwachungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.Fuel heater (1 '), further comprising: - a blower (17) for supplying combustion air to the combustion chamber, - a fuel nozzle (25) for injecting fuel into the combustion chamber, an ignition device (22, 23) serving to ignite the fuel / air mixture formed in the combustion chamber to produce a flame (12), characterized in that it comprises a flame monitoring arrangement according to any one of Claims 1 to 9 having. Heizgerät (1') nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer folgendes umfasst: - ein als länglicher, hohlzylindrischer Körper ausgebildetes, den Brennraum (3) umschließendes Brennrohr (2), - einen sich an das eine axiale Ende des Brennrohres (2) anschließenden hohlen, stumpfkegeligen Drallkörper (26) und - einen sich an diesen in axialer Richtung anschließenden hohlen, stumpfkegeligen Prallplattenkörper (30), - wobei die Innenräume des Drallkörpers (26) und des Prallplattenkörpers (30) mit dem vom Brennrohr (2) umschlossenen Brennraum (3) in durchgehender Verbindung stehen, und die quer verlaufende Bodenplatte des Prallplattenkörpers (30) die Wand (31) der Brennkammer bildet, in der die Lichtdurchtrittsöffnung (33) vorgesehen ist.Heater (1 ') after Claim 10 , characterized in that the combustion chamber comprises: - a combustion tube (2) designed as an elongated hollow cylindrical body surrounding the combustion chamber (3), - a hollow, frustoconical swirl body (26) adjoining the one axial end of the combustion tube (2) ) and - an adjoining them in the axial direction hollow, frustoconical baffle plate body (30), - wherein the interiors of the swirl body (26) and the baffle plate body (30) with the combustion tube (2) enclosed combustion chamber (3) are in continuous connection , and the transverse bottom plate of the baffle plate body (30) forms the wall (31) of the combustion chamber in which the light passage opening (33) is provided. Heizgerät (1') nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizgerät (1') weiterhin eine Steuerelektronik aufweist, die auf der vom Brennraum (3) abgewandten Seite der Wand (31) des Prallplattenkörpers (30) im axialen Abstand von dieser angeordnet ist und auf ihrer dieser Wand (31) zugewandten Seite den fotoelektrischen Sensor (20) trägt.Heater (1 ') according to one of Claims 10 to 11 , characterized in that the heater (1 ') further comprises control electronics, which is arranged on the side facing away from the combustion chamber (3) of the wall (31) of the baffle plate body (30) at an axial distance from this and on their this Wall (31) side facing the photoelectric sensor (20) carries. Heizgerät (1') nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf der von der Brennkammer abgewandten Seite der Steuerelektronik (18) das Gebläse (17) angeordnet ist, welches Außenluft ansaugt und so in axialer Richtung in das Innere des Heizgerätes (1') fördert, dass sie die Steuerelektronik (18) umspült und an dieser und dem Prallplattenkörper (30) vorbei zum Drallkörper (26) fließt, der in seiner Umfangswand Schlitze (27) aufweist, durch die hindurch die Luft in die Brennkammer eintritt.Heater (1 ') after Claim 12 , characterized in that on the side facing away from the combustion chamber side of the control electronics (18) the fan (17) is arranged, which sucks outside air and so in the axial direction in the interior of the heater (1 ') promotes that they control electronics (18 ) and flows past the latter and the baffle plate body (30) to the swirl body (26), which has slots (27) in its circumferential wall through which the air enters the combustion chamber.
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