DE102021112468A1 - Burner for a heater and use of a spring element for a burner - Google Patents
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Abstract
Brenner (1) für ein Heizgerät, aufweisend einen Brennerkörper (2) und eine Brennertür (3) zwischen denen eine Dichtung (4) angeordnet ist, wobei eine elektrische Verbindung mittels einer Kontakteinrichtung zwischen Brennerkörper (2) und Brennertür (3) im Bereich einer Gaszuführung (10) von Brennertür (3) zum Brennerkörper (2) und/oder innerhalb der zwischen Brennerkörper (2) und Brennertür (3) angeordneten Dichtung (4) besteht.Burner (1) for a heating device, having a burner body (2) and a burner door (3) between which a seal (4) is arranged, with an electrical connection by means of a contact device between the burner body (2) and burner door (3) in the area of a Gas supply (10) from the burner door (3) to the burner body (2) and/or within the seal (4) arranged between the burner body (2) and the burner door (3).
Description
Die Erfindung betrifft einen Brenner für ein Heizgerät und einen Aufbau eines Brenners.The invention relates to a burner for a heating device and a structure of a burner.
Bei Heizgeräten mit einem pneumatischen oder elektrischen Gasverbund kann ein lonisationssignal der Flamme zu deren Überwachung genutzt werden. Insbesondere in Verbindung mit einem elektrischem Gasverbund kann ein Ionisationssignal der Flamme zusätzlich für eine Regelung der Gemischzusammensetzung des Gasverbundes herangezogen werden.In heaters with a pneumatic or electrical gas connection, an ionization signal from the flame can be used to monitor them. In particular in connection with an electrical gas network, an ionization signal from the flame can also be used to regulate the mixture composition of the gas network.
Bei Heizgeräten nach dem Stand der Technik wird das Ionisationssignal der Flamme häufig zwischen einem Gasaustrittsbereich des Brenners, hier als Brennerkörper bezeichnet, und einer Ionisationselektrode gemessen. Hierfür kann eine Mess-Schaltung vorgesehen sein, die zur Flammenüberwachung geeignet bzw. eingerichtet ist. Beispielsweise kann eine Wechselspannungsquelle mit einem hohen Ausgangswiderstand zunächst eine Wechselspannung im Wesentlichen ohne Gleichspannungsanteil an eine Zündelektrode (bzw. lonisationselektrode) und die Gegenelektrode (Brennerkörper, elektrische Masse) liefern. Beim Auftreten einer Flamme zwischen den beiden Bauteilen fällt die Spannung zwischen der Gleichrichterwirkung der Flamme nur in einer Halbwelle ab, sodass am Eingang der Auswerteelektronik eine Wechselspannung mit einem negativen Gleichspannungsanteil anliegt, die in der Auswerteelektronik zu dem gewünschten Ionisationssignal wird und in einem Analog- /Digitalwandler umgewandelt und dann weiterverarbeitet werden kann. Diese Anordnung bildet einen bevorzugten Detektor zur Flammenüberwachung, der dann ein lonisationssignal liefert, wenn eine Flamme vorhanden ist, wobei das Ionisationssignal auch einen typischen Verlauf hat, aus dem sich beispielsweise das beginnende physische Abheben der Flammen von Gasaustrittsöffnungen erkennen lässt, sodass eine Abschaltung auch bei beginnender Instabilität durch zu große Gasgeschwindigkeiten und/oder zu hohen Lambda(A)-Werten erfolgen kann.In prior art heaters, the ionization signal of the flame is often measured between a gas exit region of the burner, referred to herein as the burner body, and an ionization electrode. A measuring circuit can be provided for this purpose, which is suitable or set up for flame monitoring. For example, an AC voltage source with a high output resistance can initially supply an AC voltage essentially without a DC component to an ignition electrode (or ionization electrode) and the counter-electrode (torch body, electrical ground). When a flame occurs between the two components, the voltage between the rectifier effect of the flame only drops in one half-wave, so that an AC voltage with a negative DC component is present at the input of the evaluation electronics, which becomes the desired ionization signal in the evaluation electronics and is converted into an analog/ converted to a digital converter and then further processed. This arrangement forms a preferred detector for flame monitoring, which then supplies an ionization signal when a flame is present, the ionization signal also having a typical profile from which, for example, the beginning of the physical lifting of the flames from gas outlet openings can be detected, so that a shutdown can also be beginning of instability due to gas velocities that are too high and/or lambda (A) values that are too high.
Das elektrische Ionisationssignal wird über die mechanische Anbindung des Brennerkörpers, beispielsweise in einer Brennertür, übertragen. Die mechanische Anbindung kann beispielsweise eine Schraubverbindung sein. Es hat sich jedoch gezeigt, dass das Ionisationssignals unter Umständen nicht langzeitstabil genau bzw. fehlerfrei messbar ist. Dies führt dazu, dass eine Überwachung der Flamme nicht mehr mit hinreichender Zuverlässigkeit möglich ist und/oder bei einem elektrischen Gasverbund zudem Verschiebungen bei der vom lonisationssignal abhängigen Regelung der Gemischzusammensetzung auftreten können. In Folge kann es zumeist zu einer Sicherheitsabschaltung des Heizgerätes verbunden mit einer aufwendigen Reparatur kommen.The electrical ionization signal is transmitted via the mechanical connection of the burner body, for example in a burner door. The mechanical connection can be a screw connection, for example. However, it has been shown that the ionization signal may not be measurable with long-term stability or error-free accuracy. This means that it is no longer possible to monitor the flame with sufficient reliability and/or in the case of an electrical gas network, shifts can also occur in the control of the mixture composition, which is dependent on the ionization signal. As a result, the heater can usually be switched off as a safety measure, which in turn can necessitate costly repairs.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Brenner für ein Heizgerät vorzuschlagen, der die geschilderten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise überwindet. Insbesondere soll der Brenner eine sichere und langzeitstabile Übertragung des lonisationssignals ermöglichen.Proceeding from this, it is the object of the invention to propose a burner for a heating device which at least partially overcomes the problems of the prior art described. In particular, the burner should enable reliable and long-term stable transmission of the ionization signal.
Zudem soll die Erfindung die Komplexität eines Heizgerätes zumindest nicht wesentlich erhöhen und/oder nur geringe bauliche Veränderungen an einem Heizgerät erfordern und eine einfache Integration in einen bestehenden Produktionsprozess ermöglichen.In addition, the invention should at least not significantly increase the complexity of a heating device and/or require only minor structural changes to a heating device and enable simple integration into an existing production process.
Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgeschlagenen Lösung sind in den unabhängigen Patentansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.These objects are solved by the features of the independent patent claims. Further advantageous refinements of the solution proposed here are specified in the independent patent claims. It is pointed out that the features listed in the dependent patent claims can be combined with one another in any technologically meaningful manner and define further refinements of the invention. In addition, the features specified in the patent claims are specified and explained in more detail in the description, with further preferred configurations of the invention being presented.
Hierzu trägt ein Brenner für ein Heizgerät bei, aufweisend einen Brennerkörper und eine Brennertür zwischen denen eine Dichtung angeordnet ist, wobei eine elektrische Verbindung mittels einer Kontakteinrichtung zwischen Brennerkörper und Brennertür im Bereich der Gaszuführung und/oder innerhalb der zwischen Brennerkörper und Brennertür angeordneten Dichtung besteht.A burner for a heating device contributes to this, having a burner body and a burner door between which a seal is arranged, with an electrical connection by means of a contact device between burner body and burner door in the area of the gas supply and/or within the seal arranged between burner body and burner door.
Das Heizgerät kann ein beliebiges Heizgerät sein, bei dem eine elektrisch leitfähige Verbindung von Brennertür und Brennerkörper benötigt wird, insbesondere ein Heizgerät mit einer Überwachung der Flamme mittels Ionisationssignal. In der Regel erfolgt eine Flammüberwachung mittels Ionisationssignal bei Heizgeräten mit einem elektrischen oder pneumatischen Gasverbund.The heater can be any heater that requires an electrically conductive connection between the burner door and the burner body, in particular a heater with flame monitoring using an ionization signal. As a rule, flame monitoring is carried out by means of an ionization signal in heaters with an electrical or pneumatic gas connection.
Ein Brenner, auch als Wärmeerzeuger bezeichnet, erzeugt Wärme durch Verbrennung eines brennfähigen Gases. Hierzu wird das Gas in einen Brennerkörper geführt, aus dem es über Öffnungen austritt und in einer Brennkammer verbrennt. Bei der Verbrennung entstehendes Abgas kann in der Regel über mindestens einen Wärmetauscher, der die Wärme auf einen Wärmeträger überträgt, einer Abgasanlage zugeführt werden.A burner, also known as a heat generator, produces heat by burning a combustible gas. For this purpose, the gas is fed into a burner body, from which it exits through openings and burns in a combustion chamber. Exhaust gas produced during combustion can usually be removed via at least one heat exchanger, which transfers the heat to a heat transfer medium, can be fed to an exhaust system.
Gas bezeichnet hier allgemein ein brennfähiges Gemisch aus Luft und einem Brennstoff, insbesondere Erdgas, Petrolgas oder Wasserstoff.Gas here generally refers to a combustible mixture of air and a fuel, in particular natural gas, petroleum gas or hydrogen.
Ein Brennerkörper bezeichnet hier ein flammenerzeugendes Element des Brenners, das zumeist über einen inneren Hohlraum zur Gaszuführung verfügt. Über (radiale oder seitliche) Öffnungen kann zugeführtes Gas aus dem Hohlraum des Brennerkörpers über eine Vielzahl von Öffnungen im Brennerkörper austreten und verbrennen.A burner body refers here to a flame-generating element of the burner, which usually has an internal cavity for gas supply. Gas supplied via (radial or lateral) openings can exit and burn from the cavity of the burner body via a large number of openings in the burner body.
Eine Brennertür bezeichnet einen Teil des Brenners bzw. des Brennergehäuses, das fest mit dem Brennerkörper verbunden ist und eine Gaszuführung aufweist, die gasdicht mit dem Hohlraum des Brenners verbunden ist.A burner door designates a part of the burner or the burner housing which is firmly connected to the burner body and has a gas supply which is connected gas-tight to the cavity of the burner.
Brennertür und Brennerkörper können über eine Flanschverbindung verbunden sein, die mit durch die Flanschverbindung geführten Befestigungselementen, insbesondere Schrauben oder Nieten, fixiert sein kann. Die Flanschverbindung kann häufig eine Dichtung aufweisen, um ein Austreten von Gas zu verhindern.Burner door and burner body can be connected via a flange connection, which can be fixed with fastening elements, in particular screws or rivets, passed through the flange connection. The flange connection can often have a seal to prevent gas leakage.
Es wird hier insbesondere vorgeschlagen, eine (separate) elektrische Verbindung von Brennerkörper und Brennertür einzurichten, die (ausschließlich) für die Mess-Schaltung zur Bestimmung des Ionisationssignals vorgesehen ist. Insbesondere wird (auch) vermieden, dass diese elektrische Verbindung erheblichen Zugbelastungen ausgesetzt ist und/oder aufgrund von hohen Temperaturen und/oder Temperaturschwankungen sich die Kontaktbedingungen signifikant ändern.In particular, it is proposed here to set up a (separate) electrical connection between the burner body and the burner door, which is provided (exclusively) for the measuring circuit for determining the ionization signal. In particular, it is (also) avoided that this electrical connection is exposed to considerable tensile loads and/or that the contact conditions change significantly due to high temperatures and/or temperature fluctuations.
Die Kontakteinrichtung kann demnach ein (separates) Bauteil sein, dessen primäre bzw. wesentliche Funktion die Herstellung bzw. Aufrechterhaltung einer elektrischen Verbindung von Brennerkörper und Brennertür ist.Accordingly, the contact device can be a (separate) component whose primary or essential function is to establish or maintain an electrical connection between the burner body and the burner door.
Die Positionierung bzw. Anbringung einer Kontakteinrichtung im Bereich einer Gaszuführung von Brennertür zum Brennerkörper meint insbesondere, dass sich die Kontakteinrichtung zumindest teilweise in diese Gasführung hineinerstreckt oder sogar überwiegend bzw. vollumfänglich dort angeordnet ist. Beispielsweise kann die Kontakteinrichtung mindestens einem Abschnitt von Brennertür und/oder Brennerkörper angeordnet oder fixiert sein, der die jeweilige Gasführung begrenzt. Es ist möglich, dass die Kontakteinrichtung nur jeweils mit einem Gasführungs-Abschnitt der Brennertür und einem Gasführungs-Abschnitt des Brennerkörpers verbunden ist. Es ist möglich, dass die Kontakteinrichtung aus einem Übergangs- bzw. Dichtungsbereich von Brennertür und Brennerkörper in die Gasführung hinausragt und dann stromauf oder stromab an einem Abschnitt der Gasführung anliegt oder fixiert ist. In dem Übergangs- bzw. Dichtungsbereich von Brennertür und Brennerkörper kann eine (z.B. die Gasführung umlaufende) Dichtung vorgesehen sein, welche ggf. auch aus einem elektrisch nichtleitenden Material gebildet ist. Daher kann eine Kontakteinrichtung auch innerhalb dieser Dichtung bzw. sich durch diese Dichtung hindurch erstreckend ausgebildet sein.The positioning or attachment of a contact device in the area of a gas feed line from the burner door to the burner body means in particular that the contact device extends at least partially into this gas line or is even predominantly or completely arranged there. For example, the contact device can be arranged or fixed in at least one section of the burner door and/or burner body that delimits the respective gas flow. It is possible for the contact device to be connected to only one gas-carrying section of the burner door and one gas-carrying section of the burner body. It is possible for the contact device to protrude into the gas duct from a transition or sealing area of the burner door and burner body and then rests upstream or downstream on a section of the gas duct or is fixed. A seal (e.g. surrounding the gas duct) can be provided in the transition or sealing area of the burner door and burner body, which seal may also be made of an electrically non-conductive material. A contact device can therefore also be formed within this seal or extending through this seal.
Durch eine hier vorgeschlagene Anordnung einer elektrischen Kontakteinrichtung im Bereich der Gaszuführung oder der Dichtung kann vorteilhaft verhindert werden, dass die Kontakteinrichtung und deren Kontaktbereiche zu Brennerkörper und/oder Brennertür den korrosiven Bedingungen in der Brennkammer ausgesetzt sind. So kann eine langzeitstabile elektrische Verbindung geschaffen werden.By arranging an electrical contact device in the area of the gas supply or the seal as proposed here, the contact device and its contact areas with the burner body and/or burner door can advantageously be prevented from being exposed to the corrosive conditions in the combustion chamber. In this way, a long-term stable electrical connection can be created.
Die Bezeichnung innerhalb einer Dichtung ist insbesondere dahingehend zur verstehen, dass die Dichtung die Kontakteinrichtung zumindest teilweise umschließt, so dass die Kontakteinrichtung keinen (physischen) Kontakt zur Brennkammer haben kann.The designation within a seal is to be understood in particular to mean that the seal at least partially encloses the contact device, so that the contact device cannot have any (physical) contact with the combustion chamber.
Die Bezeichnung innerhalb der Gaszuführung bedeutet insbesondere, dass die Kontakteinrichtung ausschließlich mit dem zugeführten Gas in Verbindung kommt und keinen (physischen) Kontakt zur Brennkammer hat.The designation within the gas supply means in particular that the contact device only comes into contact with the supplied gas and has no (physical) contact with the combustion chamber.
Die Dichtung kann selbst die Kontakteinrichtung (vollständig oder teilweise) umfassen. Dabei versteht sich, dass das Material der Dichtung ausreichend hitzebeständig für im Bereich der Verbindung zwischen Brennerkörper und Brennertür auftretende Temperaturen sein sollte. Die Dichtung kann beispielsweise eine Papierdichtung sein, in die elektrisch leitfähige metallische Fäden eingearbeitet sind. Alternativ oder kumulativ kann auch eine (nicht-elektrisch leitfähige) Dichtung zumindest teilweise mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung versehen, mit einem elektrisch leitfähigen Material dotiert (beispielsweise mittels eines pulverförmigen elektrisch leitfähigen Materials) und/oder getränkt sein, so dass diese eine elektrisch leitfähige Kontaktierung von Brennertür und Brennerkörper bereitstellen kann.The seal itself may include (fully or partially) the contact means. It goes without saying that the material of the seal should be sufficiently heat-resistant for the temperatures occurring in the area of the connection between the burner body and the burner door. The seal can be a paper seal, for example, into which electrically conductive metallic threads are incorporated. Alternatively or cumulatively, a (non-electrically conductive) seal can also be at least partially provided with an electrically conductive coating, doped with an electrically conductive material (e.g. by means of a powdered electrically conductive material) and/or impregnated, so that this creates an electrically conductive contact of the burner door and burner body.
Die Kontakteinrichtung kann ein Kabel mit (mindestens) einem Verbindungselement umfassen. Das Kabel kann fest, beispielsweise durch Löten, Schweißen und/oder eine Schraub- oder Nietverbindung, mit der Brennertür und/oder dem Brennkörper verbunden sein. Dabei versteht sich, dass diese feste Verbindung elektrisch leitfähig ist. Über das (einzelne) Verbindungselement kann eine elektrische Verbindung zu einem korrespondierenden Verbindungselement in entweder der Brennertür oder dem Brennerkörper hergestellt werden, wobei das Verbindungselement jegliche lösbare Verbindung sein kann, die eine elektrisch leitfähige Verbindung herstellt. Insbesondere wird eine Steckverbindung vorgeschlagen. Diese Ausgestaltung kann einfach umgesetzt werden und eine sehr langzeitstabile elektrische Verbindung gewährleisten. Das Kabel kann zwei Verbindungselemente aufweisen, die mit korrespondierenden Verbindungselementen an Brennerkörper und Brennertür verbindbar sind.The contact device can include a cable with (at least) one connecting element. The cable can be permanently connected to the burner door and/or the burner body, for example by soldering, welding and/or a screw or rivet connection. It goes without saying that this fixed connection is electrically conductive. About the (single) connector may be electrically connected to a corresponding connector in either the burner door or the burner body, which connector may be any releasable connection that provides an electrically conductive connection. In particular, a plug connection is proposed. This refinement can be implemented easily and can ensure a very long-term stable electrical connection. The cable can have two connecting elements that can be connected to corresponding connecting elements on the burner body and burner door.
Die Kontakteinrichtung kann mindestens ein Federelement umfassen, welches durch eine Federkraft eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen Brennertür und Brennerkörper bewirkt. Vorteilhaft benötigt eine auf einer Federkraft beruhende elektrisch leitfähige Verbindung keine (starren bzw. fixen) Anbindungspunkte für die Verbindung und kann zudem hervorragend Verschiebungen bedingt durch die Ausdehnung von unterschiedlichen Materialen (beispielsweise von Brennerkörper und Brennertür) mit abweichenden Ausdehnungskoeffizienten ausgleichen.The contact device can include at least one spring element, which brings about an electrically conductive connection between the burner door and the burner body by means of a spring force. Advantageously, an electrically conductive connection based on spring force does not require any (rigid or fixed) connection points for the connection and can also excellently compensate for displacements caused by the expansion of different materials (e.g. burner body and burner door) with different expansion coefficients.
Das Federelement kann (entweder) mit der Brennertür oder dem Brennerkörper fest verbunden sein. Eine feste Verbindung kann auch hier eine elektrisch leitfähige Verbindung, beispielsweise durch Löten, Schweißen und/ oder eine Schraub- oder Nietverbindung, sein. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann das Federelement auch mittels eines Befestigungselements der Flanschverbindung mit Brennerkörper oder Brennertür fest und elektrisch leitend verbunden sein. Durch seine Federkraft drückt das Federelement auf Brennertür oder Brennerkörper und stellt so eine elektrisch leitfähige Verbindung her. Dabei versteht sich, dass die feste Verbindung (oder die mittels des Befestigungselementes hergestellte feste Verbindung) zur Brennertür besteht und die elektrisch leitfähige Verbindung mittels Federkraft auf den Brennerkörper hergestellt wird oder umgekehrt. Diese Ausgestaltung ist besonders einfach umsetzbar, so ist insbesondere bei einer Befestigung des Federelementes durch ein Befestigungselement der Verbindung Brennerkörper-Brennertür keine konstruktive Änderung an Brennerkörper und Brennertür notwendig.The spring element can be fixed to (either) the burner door or the burner body. Here too, a fixed connection can be an electrically conductive connection, for example by soldering, welding and/or a screw or rivet connection. According to a preferred embodiment, the spring element can also be firmly and electrically conductively connected to the burner body or burner door by means of a fastening element of the flange connection. Due to its spring force, the spring element presses on the burner door or burner body and thus creates an electrically conductive connection. It goes without saying that the fixed connection (or the fixed connection established by means of the fastening element) is to the burner door and the electrically conductive connection is established by means of spring force on the burner body or vice versa. This configuration is particularly easy to implement, so no structural changes to the burner body and burner door are necessary, particularly when the spring element is fastened by a fastening element of the connection between the burner body and the burner door.
Es versteht sich, dass bevorzugt eine Mehrzahl oder sogar eine Vielzahl von Federelementen vorgesehen sind, um durch Redundanz mit hoher Sicherheit eine elektrisch leitfähige Verbindung zu schaffen und auch um möglichst eine Gleichverteilung der auftretenden Federkräfte zu erreichen.It goes without saying that a plurality or even a multiplicity of spring elements are preferably provided in order to create an electrically conductive connection with a high level of reliability through redundancy and also to achieve as equal a distribution as possible of the spring forces that occur.
Ein Federelement, das mittels eines Befestigungselements der Flanschverbindung mit dem Brennerkörper oder der Brennertür fest und elektrisch leitend verbunden ist, kann ein Langloch (z.B. keine kreisrunde, sondern eine längliche, schlitzartige Aussparung) zu Befestigung mit dem Befestigungselement aufweisen. Das Langloch kann im befestigten Zustand des Federelementes radial bezogen auf die Gaszuführung ausgerichtet sein, so dass durch eine Verschiebung des Federelementes innerhalb des Langloches die Federkraft für eine elektrisch leitfähige Verbindung einstellbar sein kann. Vorteilhaft bietet diese Ausgestaltung eine sehr gute Einstellbarkeit der elektrisch leitfähigen Verbindung von Brennerkörper und Brennertür, ohne dass konstruktive Änderungen an Brennerkörper oder Brennertür notwendig sind. Zudem ist dies Ausgestaltung einfach in einen bestehenden Produktionsprozess integrierbar.A spring element, which is firmly and electrically conductively connected to the burner body or the burner door by means of a fastening element of the flange connection, can have an elongated hole (e.g. not a circular but an elongated, slot-like recess) for fastening to the fastening element. When the spring element is in the fastened state, the elongated hole can be aligned radially with respect to the gas supply line, so that the spring force for an electrically conductive connection can be adjusted by moving the spring element within the elongated hole. This configuration advantageously offers very good adjustability of the electrically conductive connection between the burner body and the burner door, without the need for structural changes to the burner body or the burner door. In addition, this configuration can be easily integrated into an existing production process.
Die Feder kann eine biegebeanspruchte Feder, beispielsweise eine Klammer, Blattfeder oder Tellerfeder sein.The spring can be a spring subjected to bending stress, for example a clamp, leaf spring or disc spring.
Das Federelement kann auch als Kranz oder Ring ausgeführt sein, der in die Verbindung von Brennerkörper und Brennertür (im Übergangs- oder Dichtungsbereich) integrierbar ist. Der Kranz oder Ring könnte eine Vielzahl von Federelementen, beispielsweise über dessen Umfang verteilte Biegefedern, aufweisen, die die Dichtung überbrückend eine elektrisch leitende Verbindung von Brennertür und Brennerkörper bewirken.The spring element can also be designed as a crown or ring that can be integrated into the connection between the burner body and the burner door (in the transition or sealing area). The rim or ring could have a large number of spring elements, for example flexible springs distributed over its circumference, which cause an electrically conductive connection of the burner door and burner body by bridging the seal.
Die Brennertür bzw. der Brennerkörper kann an einer Stelle, an dem das Federelement mittels Federdruck eine elektrisch leitfähige Verbindung herstellt, eine Aufnahme für das Federelement vorsehen, beispielsweise eine Vertiefung oder eine Sicke. Vorteilhaft kann so die Montage von Brennerkörper und Brennertür vereinfacht werden, weil so durch die Federelemente bereits eine mechanisch stabile Verbindung herstellbar ist und die Aufgabe der Befestigungselemente dann in einem Verpressen der Dichtung besteht.The burner door or the burner body can provide a receptacle for the spring element, for example a depression or a bead, at a point at which the spring element produces an electrically conductive connection by means of spring pressure. In this way, the assembly of the burner body and burner door can advantageously be simplified because a mechanically stable connection can already be produced by the spring elements and the task of the fastening elements is then to press the seal.
Das Federelement bzw. die Kontakteinrichtung kann ein (ggf. einstückiger) Teilbereich des Brennerkörpers oder der Brennertür sein. Insbesondere kann das Federelement beispielsweise eine Blechzunge sein, die mittels Biegekraft eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen Brennerkörper und Brennertür herstellt. Die Blechzunge könnte beispielsweise ein Teilbereich eines Kragens von Brennerkörper oder Brennertür in der Gaszuführung oder auch ein Teil des Flansches des Brennerkörpers sein. Der Teilbereich des Blechkragens könnte insbesondere durch Stanzen oder einem anderen Trennverfahren gefertigt sein. Auch diese Ausgestaltung ist vorteilhaft ohne wesentliche konstruktive Änderungen an Brennerkörper oder Brennertür umsetzbar.The spring element or the contact device can be a (possibly one-piece) partial area of the burner body or the burner door. In particular, the spring element can be a sheet metal tongue, for example, which creates an electrically conductive connection between the burner body and the burner door by means of a bending force. The sheet metal tongue could, for example, be a part of a collar of the burner body or burner door in the gas supply or also a part of the flange of the burner body. The sub-area of the sheet metal collar could in particular be produced by stamping or another separation method. This refinement can also be advantageously implemented without any significant structural changes to the burner body or burner door.
Das Federelement kann eine druckbeanspruchte Feder, insbesondere eine Spiralfeder sein, die mittels Federdruck zwischen Brennerkörper und Brennertür eine elektrisch leitfähige Verbindung bewirkt. Die druckbeanspruchte Feder kann insbesondere in einer (separaten) Öffnung bzw. zueinander korrespondierenden Öffnungen, z.B. nach Art eines Sacklochs, in Brennerkörper und/oder Brennertür angeordnet sein und durch eine (separate) Aussparung in der Dichtung eine elektrisch kontaktierende Verbindung herstellen. Besonders bevorzugt kann die druckbeanspruchte Feder, insbesondere eine Spiralfeder, an ihren Enden Kappen oder Deckel aus einem elektrisch leitfähigen Material aufweisen, um die Kontaktfläche zu erhöhen und damit die elektrische Kontaktierung zur verbessern.The spring element can be a pressure-loaded spring, in particular a spiral spring, which causes an electrically conductive connection between the burner body and the burner door by means of spring pressure. The compressively stressed spring can in particular be arranged in a (separate) opening or corresponding openings, eg in the manner of a blind hole, in the burner body and/or burner door and produce an electrically contacting connection through a (separate) cutout in the seal. Particularly preferably, the compression-loaded spring, in particular a spiral spring, can have caps or covers made of an electrically conductive material at its ends in order to increase the contact surface and thus improve the electrical contacting.
Das Federelement kann im Bereich eines Befestigungselementes zur Verbindung von Brennerkörper und Brennertür miteinander angeordnet sein. Insbesondere kann das Federelement ein ringförmiges Federelement sein, das um ein Befestigungselement in einer Befestigungs-Aussparung der Dichtung zwischen Brennerkörper und Brennertür angeordnet sein kann.The spring element can be arranged in the area of a fastening element for connecting the burner body and burner door to one another. In particular, the spring element can be an annular spring element which can be arranged around a fastening element in a fastening recess in the seal between the burner body and the burner door.
Das Federelement kann ein Kragen der Gaszuführung, insbesondere des Brennerkörpers, sein, der derart geformt ist, dass eine radial nach außen wirkende Federkraft des Kragens eine elektrisch leitende Verbindung bewirkt. Der Kragen kann mehrere über seinen Umfang verteilte Zungen, Vorsprünge, etc. bzw. Aussparungen aufweisen, um mehrere elektrisch leitfähige Kontaktbereiche zu schaffen.The spring element can be a collar of the gas supply, in particular of the burner body, which is shaped in such a way that a radially outwardly acting spring force of the collar brings about an electrically conductive connection. The collar can have a number of tongues, projections, etc. or recesses distributed over its circumference in order to create a number of electrically conductive contact areas.
Die Kontakteinrichtung kann ein Inlay (Einsatz, etc.) aus elektrisch leitendem Material sein, das in einer (Befestigungs-)Aussparung im Bereich eines Befestigungselementes zur Verbindung von Brennerkörper und Brennertür angeordnet ist oder in einer (separaten) Aussparung der Dichtung zwischen Befestigungselementen angeordnet ist. Das Inlay kann aus einem leitfähigen und hitzebeständigen Material bestehen, beispielsweise aus Graphit. Bevorzugt ist nur ein einzelnes Inlay vorgesehen.The contact device can be an inlay (insert, etc.) made of electrically conductive material, which is arranged in a (fastening) recess in the area of a fastening element for connecting the burner body and burner door or is arranged in a (separate) recess in the seal between fastening elements . The inlay can be made of a conductive and heat-resistant material, such as graphite. Only a single inlay is preferably provided.
Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Heizgerät vorgeschlagen, aufweisend einen hier vorgeschlagenen Brenner. Bei dem Heizgerät handelt es sich insbesondere um ein Gasheizgerät, das dazu eingerichtet ist, ein Brenngas unter Zufuhr von Umgebungsluft zu verbrennen und Wärmeenergie, beispielsweis zur Erwärmung von Wasser als Wärmeträger eines Heizkreislaufes oder auch zur Bereitstellung in einer Warmwasserversorgung zu erwärmen. Insbesondere kann es sich bei dem Heizgerät um ein Gas-Brennwertgerät handeln. Das Heizgerät weist in der Regel eine Brennkammer und eine Fördereinrichtung auf, die ein Gemisch von Brenngas und Verbrennungsluft in eine Brennkammer fördert. Die Verbrennungsprodukte können anschließend durch eine Abgasanlage abgeführt werden. Das Heizgerät kann insbesondere eine Überwachung der Flamme mittels Ionisationssignal in Verbindung mit einem elektrischen oder pneumatischen Gasverbund aufweisen.According to a further aspect, a heating device is also proposed, having a burner proposed here. The heater is in particular a gas heater that is set up to burn a fuel gas with the supply of ambient air and to heat thermal energy, for example to heat water as a heat carrier of a heating circuit or to provide it in a hot water supply. In particular, the heater can be a gas condensing boiler. The heater generally has a combustion chamber and a delivery device that delivers a mixture of fuel gas and combustion air into a combustion chamber. The combustion products can then be discharged through an exhaust system. In particular, the heater can monitor the flame by means of an ionization signal in conjunction with an electrical or pneumatic gas network.
Nach einem weiteren Aspekt wird eine Verwendung eines Federelementes vorgeschlagen, um einen elektrisch leitfähigen Kontakt zwischen einer Brennertür und einem Brennerkörper zu bewirken. Nach einem weiteren Aspekt wird eine Verwendung einer (teilweise) elektrisch leitfähigen Dichtung vorgeschlagen, um einen elektrisch leitfähigen Kontakt zwischen einer Brennertür und einem Brennerkörper zu bewirken.According to a further aspect, the use of a spring element is proposed in order to bring about an electrically conductive contact between a burner door and a burner body. According to a further aspect, the use of a (partially) electrically conductive seal is proposed in order to bring about an electrically conductive contact between a burner door and a burner body.
Hier werden somit ein Brenner, ein Heizgerät sowie eine Verwendung eines Federelementes angegeben, welche die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere tragen der Brenner, das Heizgerät sowie die Verwendung zumindest dazu bei, eine langzeitstabile elektrische Verbindung zwischen einer Brennertür und einem Brennerkörper zu schaffen, wodurch die Betriebssicherheit des Heizgerätes und dessen Standzeit erheblich verlängert werden können.A burner, a heating device and the use of a spring element are thus specified here, which at least partially solve the problems described with reference to the prior art. In particular, the burner, the heater and the use at least contribute to creating a long-term stable electrical connection between a burner door and a burner body, as a result of which the operational reliability of the heater and its service life can be significantly extended.
Zudem kann die Erfindung einfach an bestehenden Brennern eines Heizgerätes umgesetzt werden und kann problemlos in bestehende Produktionsprozesse integriert werden.In addition, the invention can easily be implemented on existing burners of a heating device and can be easily integrated into existing production processes.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
-
1 : einen hier vorgeschlagenen Brenner mit einem Kabel und einem Verbindungselement, -
2 : einen hier vorgeschlagenen Brenner mit einem Federelement, -
3 : einen hier vorgeschlagenen Brenner mit einem biegebeanspruchten Federelement, -
4 : einen hier vorgeschlagenen Brenner mit einem druckbeanspruchten Federelement im Bereich eines Befestigungselementes, -
5 : einen hier vorgeschlagenen Brenner mit einem Inlay als Kontakteinrichtung, und -
6 : einen hier vorgeschlagenen Brenner mit einem Kragen als Kontakteinrichtung.
-
1 : a torch proposed here with a cable and a connector, -
2 : a burner proposed here with a spring element, -
3 : a burner proposed here with a spring element subjected to bending stress, -
4 : a burner proposed here with a compressively stressed spring element in the area of a fastening element, -
5 : a burner proposed here with an inlay as a contact device, and -
6 : a torch proposed here with a collar as a contact device.
Eine elektrisch leitfähige Verbindung von Brennerkörper 2 und Brennertür 3 kann mit einem Kabel 7, aufweisend ein Verbindungselement 8, hier als Stecker ausgeführt, bewirkt werden. Im Rahmen des Zusammenbaus von Brennertür 3 und Brennerkörper 2 kann das Kabel 7 durch die Dichtung 4 geführt und mit einem korrespondierendem Verbindungselement 9 verbunden werden. Verbindungselement 8 und korrespondierendes Verbindungselement 9 sind hier als Stecker und Kupplung ausgeführt und realisieren eine langzeitstabile elektrisch leitfähige Verbindung, die durch eine Anordnung in der Gaszuführung 10 auch vor den korrosiven Bedingungen des Brennerraums geschützt ist.An electrically conductive connection between
Im Kontaktbereich eines Federelementes 11 und der Brennertür 3 kann eine Aufnahme 19 eines Federelementes 11 vorgesehen sein, beispielsweise ausgeführt als eine Vertiefung, Sicke oder dergleichen. Durch Aufnahmen 19 der Federelemente 11 in der Brennertür 3 kann ein Zusammenbau erleichtert werden, indem die Aufnahmen 19 bereits den Brennerkörper 2 an der Brennertür 3 fixieren und die Befestigungsmittel 5 ein gasdichtes Verpressen der Dichtung 4 bewirken.In the contact area of a
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann das als biegebeanspruchte Feder ausgeführte Federelement 11 auch im Rahmen des Zusammenbaus von Brennertür 3 und Brennerkörper 2 zwischen der Dichtung 4 und dem Flansch 6 eingelegt und durch die Befestigungsmittel 5 an den Flansch 6 angedrückt werden, so dass eine elektrisch leitfähige Verbindung entsteht.According to an alternative embodiment, the
In einer alternativen oder kumulativen Ausgestaltung kann das als biegebeanspruchte Feder ausgeführte Federelement 11 auch ein Langloch aufweisen, durch das im Rahmen des Zusammenbaus ein Befestigungsmittel 5 geführt werden kann, wobei mit dem Langloch eine Verschiebung des Federelementes 11 in einer Verschiebungsrichtung 15 ermöglicht werden kann, die wiederum eine Einstellbarkeit der (Biege-)Federkraft des Federelementes 11 auf die Brennertür 3 im Bereich der Gaszuführung 10 ermöglicht.In an alternative or cumulative configuration, the
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann das als biegebeanspruchte Feder ausgeführte Federelement 11 als ein Ring mit einer Vielzahl von als biegebeanspruchte Feder ausgeführten Federelementen 11 ausgeführt sein, wobei der Ring zwischen der Dichtung 4 und dem Flansch 6 beim Zusammenbau eingelegt werden kann. Der Ring kann zudem einen Innen- und Außenradius und entsprechende Löcher aufweisen, durch die Befestigungsmittel 5 durch das als Ring ausgeführt Federelement 11 durchführbar sind.According to an alternative embodiment, the
Das bzw. die biegebeanspruchten Federelemente 11 gemäß
Gemäß der in
Alternativ oder kumulativ können entsprechende druckbeanspruchte Federelemente 11, beispielsweise als Tellerfeder oder Federring ausgeführt, auch in Bereichen der Dichtung 4 zwischen den Aussparungen 13 für die Befestigungsmittel 5 angeordnet sein.Alternatively or cumulatively, corresponding pressure-loaded
Auf der rechten Seite der
Gemäß einer alternativen oder kumulativen Ausgestaltung kann der Kragen 16 auch mindestens einen Bereich aufweisen, in dem ein Teilbereich Kragen 17 ausgetrennt, beispielsweise ausgestanzt, wurde. Dieser Teilbereich Kragen 17 kann derart nach außen gebogen werden, dass dieser ein biegebeanspruchtes Federelement bildet, dass die elektrische Kontaktierung verbessert.According to an alternative or cumulative embodiment, the
Mit der hier aufgezeigten Lösung wird eine deutliche Verbesserung der elektrischen Anbindung von Brennern erreicht.With the solution shown here, a significant improvement in the electrical connection of burners is achieved.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Brennerburner
- 22
- Brennerkörpertorch body
- 33
- Brennertürburner door
- 44
- Dichtungpoetry
- 55
- Befestigungsmittelfasteners
- 66
- Flanschflange
- 77
- KabelCable
- 88th
- Verbindungselementfastener
- 99
- korrespondierendes Verbindungselementcorresponding connector
- 1010
- Gaszuführunggas supply
- 1111
- Federelementspring element
- 1212
- Öffnungopening
- 1313
- Aussparungrecess
- 1414
- Inlayinlay
- 1515
- Verschiebungsrichtungshift direction
- 1616
- Kragencollar
- 1717
- Teilbereich KragenPartial collar
- 1818
- konische Wandungconical wall
- 1919
- Aufnahmerecording
Claims (12)
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-
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Also Published As
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