DE102021114278A1

DE102021114278A1 - Flame control device for a heater, Heater and use of a radiation focusing device

Info

Publication number: DE102021114278A1
Application number: DE102021114278.4A
Authority: DE
Inventors: Jochen Grabe; Bodo Oerder; Matthias Hopf; Arnold Wohlfeil; Fabian Staab; Michael Schumacher
Original assignee: Vaillant GmbH
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 2021-06-02
Filing date: 2021-06-02
Publication date: 2022-12-08

Abstract

Es wird eine Flammenüberwachungseinrichtung (10) eines Heizgerätes (10) umfassend einen optischen Sensor (14) vorgeschlagen, wobei eine Einrichtung zur Strahlenbündelung (15) vorgesehen ist. Die Einrichtung zur Strahlenbündelung (15) kann eine Einrichtung sein, die von einer Flamme (17) ausgehende Strahlung im optischen Bereich des elektromagnetischen Spektrums, insbesondere ultraviolettes Licht, in einem entsprechenden optischen Sensor (15) der Flammenüberwachungseinrichtung (10) bündelt. Im Rahmen der Strahlenbündelung kann die auf die Eingangsfläche der Einrichtung zur Strahlenbündelung (15) auftreffende Strahlung auf eine Fläche entsprechend der Sensorfläche (des optischen Sensors (14) der Flammenüberwachungseinrichtung (10)) gebündelt werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Flammenüberwachungseinrichtung (10) eines Heizgerätes (1) eine Einrichtung zur Strahlenbündelung (15) aufweisen, die mindestens einen Hohlspiegel (16) umfassen kann.A flame monitoring device (10) of a heating device (10) comprising an optical sensor (14) is proposed, with a device for focusing radiation (15) being provided. The device for concentrating radiation (15) can be a device that bundles the radiation emitted by a flame (17) in the optical range of the electromagnetic spectrum, in particular ultraviolet light, in a corresponding optical sensor (15) of the flame monitoring device (10). Within the framework of beam bundling, the radiation impinging on the input surface of the device for beam bundling (15) can be bundled onto a surface corresponding to the sensor surface (of the optical sensor (14) of the flame monitoring device (10)). According to an advantageous embodiment, the flame monitoring device (10) of a heater (1) can have a device for focusing radiation (15), which can include at least one concave mirror (16).

Description

Die Erfindung betrifft eine Flammenüberwachungseinrichtung für ein Heizgerät, ein Heizgerät und eine Verwendung.The invention relates to a flame monitoring device for a heater, a heater and a use.

Heizgeräte sind häufig mit einer Einrichtung zur Erkennung und Überwachung einer Flamme ausgerüstet, um zum einen ein Austreten von unverbranntem Brenngas zu erkennen und zu verhindern, und zum anderen um die Zusammensetzung des Gemisches aus Luft und Brenngas anhand der Erkennung der Flamme bzw. der Verbrennung zu regeln.Heaters are often equipped with a device for detecting and monitoring a flame, on the one hand to detect and prevent the escape of unburned combustible gas, and on the other hand to determine the composition of the mixture of air and combustible gas based on the detection of the flame or combustion regulate.

Insbesondere bei Heizgeräten mit Wasserstoff als Brennstoff kommen häufig optische Systeme zum Einsatz, da eine sichere Überwachung einer Wasserstoffflamme durch eine Messung eines lonisationsstromes aufgrund einer geringen lonenkonzentration in der Wasserstoffflamme nicht ohne weiteres möglich ist. Häufig umfassen die optischen Systeme einen UV-Sensor, da sich gezeigt hat, dass Erkennung und Überwachung einer Wasserstoffflamme anhand der dabei entstehenden UV-Strahlung möglich sind.Optical systems are often used in particular in heating devices with hydrogen as the fuel, since reliable monitoring of a hydrogen flame by measuring an ionization current is not readily possible due to a low ion concentration in the hydrogen flame. The optical systems often include a UV sensor, as it has been shown that a hydrogen flame can be detected and monitored using the resulting UV radiation.

Nachteilig ist die bei einer Wasserstoffverbrennung entstehende UV-Strahlung vergleichsweise schwach, so dass für eine sichere Erkennung ein UV-Sensor relativ nah an der Wasserstoffflamme positioniert sein sollte. Dies wird jedoch erschwert, da UV-Sensoren hitzeempfindlich sind und eine sehr nahe Anordnung an der Flamme zu einer Beschädigung des UV-Sensors führen kann. In jedem Fall hat ein Ausfall einer Überwachung bzw. Erkennung einer Flamme in der Regel eine Sicherheitsabschaltung des Heizgerätes zur Folge, was mit einem Komfortverlust und Kosten für den Betreiber einhergeht.The disadvantage is that the UV radiation produced during hydrogen combustion is comparatively weak, so that a UV sensor should be positioned relatively close to the hydrogen flame for reliable detection. However, this is made more difficult as UV sensors are heat sensitive and placing them very close to the flame can damage the UV sensor. In any case, a failure of a monitoring or detection of a flame usually results in a safety shutdown of the heater, which is associated with a loss of comfort and costs for the operator.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Flammenüberwachungseinrichtung eines Heizgerätes vorzuschlagen, die die geschilderten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise überwindet. Insbesondere soll die Flammenüberwachungseinrichtung einen sicheren Betrieb des Heizgerätes gewährleisten, mit geringen Kosten verbunden sein und die Komplexität eines Heizgerätes zumindest nicht wesentlich erhöhen.Proceeding from this, it is the object of the invention to propose a flame monitoring device of a heating device which at least partially overcomes the problems of the prior art described. In particular, the flame monitoring device should ensure safe operation of the heater, be associated with low costs and at least not significantly increase the complexity of a heater.

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 eine Flammenüberwachungseinrichtung eines Heizgerätes umfassend einen optischen Sensor bei, aufweisend eine Einrichtung zur Strahlenbündelung.Contributing to this is a flame monitoring device of a heating device, comprising an optical sensor and having a device for focusing radiation.

Die Einrichtung zur Strahlenbündelung kann eine Einrichtung sein, die von der Flamme ausgehende Strahlung im optischen Bereich des elektromagnetischen Spektrums, insbesondere ultraviolettes Licht, in einem entsprechenden optischen Sensor der Flammenüberwachungseinrichtung bündelt. Im Rahmen der Strahlenbündelung kann die auf die Eingangsfläche der Einrichtung zur Strahlenbündelung auftreffende Strahlung auf eine Fläche entsprechend der Sensorfläche (des optischen Sensors der Flammenüberwachungseinrichtung) gebündelt werden. Dabei versteht sich, dass die Einrichtung zur Strahlenbündelung derart eingerichtet sein kann (insbesondere hinsichtlich Ausrichtung, Abstand und Brennweite), dass die gebündelte Strahlung durch den optischen Sensor, insbesondere dessen Sensorfläche erfasst werden kann. Beispielhaft kann die Einrichtung zur Strahlenbündelung demnach als Weitwinkelobjektiv, also einem Objektiv mit kurzer Brennweite verstanden werden, dass die von der Flamme des Heizgerätes ausgehende Strahlung in einer Bildebene des optischen Sensors bündelt.The device for concentrating radiation can be a device that bundles radiation emitted by the flame in the optical range of the electromagnetic spectrum, in particular ultraviolet light, in a corresponding optical sensor of the flame monitoring device. Within the framework of beam bundling, the radiation impinging on the input surface of the device for beam bundling can be bundled onto a surface corresponding to the sensor surface (of the optical sensor of the flame monitoring device). It goes without saying that the device for beam bundling can be set up in such a way (in particular with regard to alignment, distance and focal length) that the bundled radiation can be detected by the optical sensor, in particular its sensor surface. For example, the device for concentrating rays can therefore be understood as a wide-angle lens, ie a lens with a short focal length, that focuses the radiation emanating from the flame of the heater in an image plane of the optical sensor.

Bei dem Heizgerät handelt es sich insbesondere um ein Gasheizgerät, das dazu eingerichtete ist, ein Brenngas, insbesondere Wasserstoff unter Zufuhr von Umgebungsluft zu verbrennen und Wärmeenergie, beispielsweis zur Erwärmung eines Wärmeträgers eines Heizkreislaufes oder auch zur Bereitstellung einer Warmwasserversorgung zu erwärmen. Insbesondere kann es sich bei dem Heizgerät um ein Brennwertgerät handeln. Das Heizgerät weist in der Regel eine Brennkammer und eine Fördereinrichtung auf, die ein Gemisch von Brenngas und Verbrennungsluft in eine Brennkammer fördern kann. Die Verbrennungsprodukte können anschließend durch eine Abgasanlage abgeführt werden.The heater is in particular a gas heater that is set up to burn a fuel gas, in particular hydrogen, with the supply of ambient air and to heat thermal energy, for example to heat a heat transfer medium of a heating circuit or to provide a hot water supply. In particular, the heater can be a condensing boiler. The heater generally has a combustion chamber and a delivery device that can deliver a mixture of fuel gas and combustion air into a combustion chamber. The combustion products can then be discharged through an exhaust system.

Das Heizgerät weist insbesondere eine Flammenüberwachungseinrichtung auf. Eine Überwachung der Flamme eines Heizgerätes erscheint insbesondere wichtig, um ein Austreten von (unverbranntem) Brenngas zu verhindern. Von austretendem Brenngas gehen unter anderem eine hohes Gesundheitsrisiko und eine Explosionsgefahr aus, aufgrund dessen Flammenüberwachungseinrichtungen in dem meisten Ländern gesetzlich vorgeschrieben sind. Eine Überwachung der Flamme eines Heizgerätes kann beispielsweise in einen sogenannten Gasfeuerungsautomaten integriert sein der in häufig auch zur Regelung und Steuerung des Heizgerätes genutzt werden kann.In particular, the heater has a flame monitoring device. Monitoring the flame of a heater appears to be particularly important in order to prevent (unburnt) fuel gas from escaping. Escaping combustible gas poses, among other things, a high health risk and a risk of explosion, which is why flame monitoring devices are required by law in most countries. A monitoring of the flame of a heater can, for example, in a so-called ten automatic gas burners can be integrated, which can often also be used to regulate and control the heater.

Insbesondere bei wasserstoffbetriebenen Heizgeräten ist eine Überwachung nach dem lonisationsprinzip nicht mit hinreichender Sicherheit möglich, da bei einer Verbrennung von Wasserstoff keine ausreichende lonenkonzentration entsteht. Zur Überwachung der Flamme von wasserstoffbetriebenen Heizgeräten kommen häufig optische Einrichtungen zum Einsatz, insbesondere optische Sensoren, beispielsweise UV-Sensoren zum Einsatz.In the case of hydrogen-powered heating devices in particular, monitoring based on the ionization principle is not possible with sufficient certainty, since the ion concentration produced when hydrogen is burned is not sufficient. Optical devices are often used to monitor the flame of hydrogen-operated heating devices, in particular optical sensors, for example UV sensors.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Flammenüberwachungseinrichtung eines Heizgerätes eine Einrichtung zur Strahlenbündelung aufweisen, die mindestens einen Hohlspiegel umfassen kann. Der Hohlspiegel kann insbesondere ein Parabolspiegel, also ein Hohlspiegel mit der Form eines Rotationsparaboloids sein. Parabolspiegel sind dazu geeignet, auftreffende Strahlung in einen Brennpunkt zu reflektieren. Für eine Anwendung in einer Flammenüberwachungseinrichtung kann der Brennpunkt eines Parabolspiegels bevorzugt in unmittelbarer Nähe, also unmittelbar vor oder hinter, einer Sensorebene eines optischen Sensors der Flammenüberwachungseinrichtung liegen.According to an advantageous embodiment, the flame monitoring device of a heating device can have a device for focusing radiation, which can include at least one concave mirror. The concave mirror can in particular be a parabolic mirror, ie a concave mirror with the shape of a paraboloid of revolution. Parabolic mirrors are suitable for reflecting incident radiation into a focal point. For use in a flame monitoring device, the focal point of a parabolic mirror can preferably be in the immediate vicinity, that is to say directly in front of or behind, a sensor plane of an optical sensor of the flame monitoring device.

In vorteilhafter Weise kann die Einrichtung zur Strahlenbündelung auch eine Gruppierung von Hohlspiegeln, also eine Anordnung von mindestens zwei Hohlspiegeln umfassen. Die Hohlspiegel können dabei derart angeordnet sein, dass zumindest ein Hohlspiegel die Strahlung zu einem Sensor der Flammenüberwachungseinrichtung reflektiert oder zumindest ein Hohlspiegel die Strahlung der Flamme zu einem weiteren Hohlspiegel für eine weitere Strahlenbündelung reflektiert. Der mindestens eine Hohlspiegel kann beispielsweise an einer Wandung einer Brennkammer angeordnet sein und/ oder die Wandung der Brennkammer kann auch selbst die Form eines Hohlspiegels aufweisen. In vorteilhafter Weise schwächen Spiegel bei der Reflexion UV-Strahlung in nur sehr geringem Umfang ab, insbesondere im Vergleich zu anderen optischen Einrichtungen, die auf Strahlendurchgang basieren, wie beispielsweise (Sammel-)linsen. Vorteilhaft kann der mindestens eine Hohlspiegel eine metallische Beschichtung, beispielsweise eine Aluminiumbeschichtung, zur Reflexion der UV-Strahlung aufweisen. Vorteilhaft ist eine metallische Beschichtung insbesondere, weil UV-Strahlung bei der Reflexion dort nur sehr gering abgeschwächt wird.Advantageously, the device for beam bundling can also comprise a grouping of concave mirrors, ie an arrangement of at least two concave mirrors. The concave mirrors can be arranged in such a way that at least one concave mirror reflects the radiation to a sensor of the flame monitoring device or at least one concave mirror reflects the radiation of the flame to another concave mirror for further beam bundling. The at least one concave mirror can be arranged, for example, on a wall of a combustion chamber and/or the wall of the combustion chamber can itself have the shape of a concave mirror. Advantageously, mirrors only attenuate UV radiation to a very small extent on reflection, in particular in comparison to other optical devices which are based on the passage of rays, such as (converging) lenses. The at least one concave mirror can advantageously have a metallic coating, for example an aluminum coating, for reflecting the UV radiation. A metallic coating is particularly advantageous because UV radiation is only very slightly weakened there when it is reflected.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Einrichtung zur Strahlenbündelung derart angeordnet sein, dass eine Flamme des Heizgerätes zwischen mindestes einem Hohlspiegel der Einrichtung zur Strahlenbündelung und einem Sensor der Flammenüberwachungseinrichtung angeordnet ist. Vorteilhaft kann so die von dem mindestens einem Hohlspiegel reflektierte Strahlung mit der direkt von der Flamme auf den Sensor auftreffende Strahlung kumuliert werden.According to an advantageous embodiment, the device for concentrating rays can be arranged in such a way that a flame of the heater is arranged between at least one concave mirror of the device for concentrating rays and a sensor of the flame monitoring device. The radiation reflected by the at least one concave mirror can thus advantageously be cumulated with the radiation impinging directly on the sensor from the flame.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Einrichtung zur Strahlenbündelung mindestens eine Linse oder Linsenanordnung umfassen. Besonders bevorzugt kann die mindestens eine Linse oder Linsenanordnung im in ein Heizgerät installierten Zustand im Bereich einer Brennertür des Heizgerätes angeordnet sein. So wäre im Bereich der Brennertür ohnehin eine strahlendurchlässige Abtrennung notwendig um ein Austreten von Brenngas oder Abgas zu verhindern. Vorteilhaft kann eine optische Anordnung aufweisend eine Linse oder eine Linsenanordnung anstatt als Abtrennung die Abschwächung der Strahlung im Gesamtsystem mindern. Besonders bevorzugt kann die mindestens eine Linse oder Linsenanordnung aus einem UV-durchlässigen Spezialglas bestehen. Quarzglas kann beispielsweise für eine hier vorgeschlagene Linse oder Linsenanordnung eingesetzt werden, insbesondere aufgrund der sehr guten Durchlässigkeit für UV-Strahlung (insbesondere mit einer Wellenlänge >250 nm [Nanometer]). Synthetisches Quarzglas oder Borosilikatglas können gleichfalls vorteilhaft eingesetzt werden, weil diese Glassorten für noch kurzwelligere UV-Strahlung eine gute Durchlässigkeit aufweisen.According to an advantageous embodiment, the device for concentrating the rays can include at least one lens or lens arrangement. Particularly preferably, the at least one lens or lens arrangement can be arranged in the region of a burner door of the heater when it is installed in a heater. In the area of the burner door, a radiolucent partition would be necessary anyway to prevent fuel gas or exhaust gas from escaping. An optical arrangement having a lens or a lens arrangement can advantageously reduce the attenuation of the radiation in the overall system instead of as a partition. The at least one lens or lens arrangement can particularly preferably consist of a UV-transmissive special glass. Quartz glass can be used, for example, for a lens or lens arrangement proposed here, in particular due to the very good transparency for UV radiation (in particular with a wavelength >250 nm [nanometers]). Synthetic quartz glass or borosilicate glass can also be used advantageously because these types of glass have good transparency for even shorter-wave UV radiation.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann insbesondere bei Einrichtung zur Strahlenbündelung aufweisend eine Anordnung von Hohlspiegeln, insbesondere Parabolspiegeln, eine seitliche Anordnung des optischen Sensors erfolgen. Seitliche Anordnung bedeutet hier, dass die Anordnung nicht in der optischen Achse der Einrichtung zur Strahlenbündelung erfolgt, sondern beispielsweise in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse der Einrichtung zur Strahlenbündelung, beispielsweise durch einen (Hohl)Spiegel zur Umlenkung der Strahlung. Besonders vorteilhaft kann so der optische Sensor vor Überhitzung durch Wärmestrahlung der Flamme geschützt werden bzw. an einer geschützten, abgeschirmten oder thermisch isolierten Position angeordnet werden.According to an advantageous embodiment, the optical sensor can be arranged laterally, particularly in the case of a device for beam bundling having an arrangement of concave mirrors, in particular parabolic mirrors. Lateral arrangement means here that the arrangement does not take place in the optical axis of the device for beam bundling, but for example in a direction perpendicular to the optical axis of the device for beam bundling, for example by a (hollow) mirror for deflecting the radiation. In this way, the optical sensor can be particularly advantageously protected against overheating by thermal radiation from the flame or can be arranged in a protected, shielded or thermally insulated position.

Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Heizgerät mit einer erfindungsgemäßen Flammenüberwachungseinrichtung vorgeschlagen. Das Heizgerät ist insbesondere ein Heizgerät, das zu Verbrennung von Wasserstoff eingerichtet ist.According to a further aspect, a heater with a flame monitoring device according to the invention is also proposed. The heater is in particular a heater that is set up to burn hydrogen.

Nach einem weiteren Aspekt wird eine Verwendung einer Einrichtung zur Strahlenbündelung für eine Erkennung und Überwachung einer Flamme eines Heizgerätes vorgeschlagen. Die Einrichtung zur Strahlenbündelung kann insbesondere mindestens einen Hohlspiegel, insbesondere Parabolspiegel, umfassen.According to a further aspect, the use of a device for beam bundling for detecting and monitoring a flame of a heating device is proposed. The device for beam bundling can in particular at least at least one concave mirror, in particular a parabolic mirror.

Hier werden somit eine Flammenüberwachungseinrichtung, ein Heizgerät sowie eine Verwendung angegeben, welche die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere tragen die Flammenüberwachungseinrichtung, das Heizgerät sowie die Verwendung jeweils zumindest dazu bei, eine exakte und sichere Überwachung einer Flamme, insbesondere einer Wasserstoffflamme, eines Heizgerätes zu ermöglichen und kann in vorteilhafter Weise sehr flexibel an die Gegebenheiten eines konkreten Heizgeräts angepasst werden.A flame monitoring device, a heating device and a use are thus specified here which at least partially solve the problems described with reference to the prior art. In particular, the flame monitoring device, the heater and the use each at least contribute to enabling precise and reliable monitoring of a flame, in particular a hydrogen flame, of a heater and can advantageously be very flexibly adapted to the circumstances of a specific heater.

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: eine Heizungsanlage mit einem hier vorgeschlagenen Heizgerät, und
2: einen Brenner des Heizgerätes mit einer hier vorgeschlagenen Flammenüberwachungseinrichtung.

The invention and the technical environment are explained in more detail below with reference to the attached figures. It should be pointed out that the invention should not be limited by the exemplary embodiments given. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of the facts explained in the figures and to combine them with other components and findings from the present description. In particular, it should be pointed out that the figures and in particular the proportions shown are only schematic. Show it:

1 : a heating system with a heater proposed here, and
2 : a burner of the heater with a flame monitoring device proposed here.

1 zeigt beispielhaft und schematisch eine Heizungsanlage 0 mit einem hier vorgeschlagenen Heizgerät 1. Das Heizgerät 1 kann einen Brenner 3 aufweisen, dem ein Gasgemisch (Gemisch aus Brenngas (Wasserstoff) und Luft) über einen Gemischkanal 11 zugeführt werden kann. Über ein Luftansaugrohr 4 kann Umgebungsluft angesaugt werden, in die über ein Gaszuführungsrohr 8 Brenngas zugeführt werden kann. Das Brenngas kann über ein Gasventil 5, welches elektrisch mit einem Steuergerät 7 verbunden sein kann, eingeleitet und dosiert werden. Im Gemischkanal 11 kann eine Fördereinrichtung 2 angeordnet sein, die ein Gemisch aus Brenngas und Luft zu dem Brenner 3 fördern kann. Die Fördereinrichtung 2 kann beispielsweise als Gebläse ausgeführt sein und alternativ auch in Strömungsrichtung nach dem Brenner 3 im Abgaskanal einer Abgasanlage 9 angeordnet sein. Der Brenner 3 kann in einer Brennkammer 12 angeordnet sein, die eine Zündeinrichtung 6 und eine Flammenüberwachungseinrichtung 10 aufweisen kann. Die Flammenüberwachungseinrichtung 10 kann beispielsweise einen UV-Sensor, einen Sensor zur Detektion von ultraviolettem Licht, umfassen. 1 shows an example and diagrammatically of a heating system 0 with a heater 1 proposed here. The heater 1 can have a burner 3 to which a gas mixture (mixture of fuel gas (hydrogen) and air) can be supplied via a mixture channel 11 . Ambient air can be sucked in via an air intake pipe 4 and fuel gas can be fed into this air via a gas supply pipe 8 . The fuel gas can be introduced and dosed via a gas valve 5, which can be electrically connected to a control unit 7. A delivery device 2 can be arranged in the mixture channel 11 and can deliver a mixture of fuel gas and air to the burner 3 . The conveying device 2 can, for example, be designed as a blower and alternatively also be arranged in the direction of flow after the burner 3 in the exhaust gas duct of an exhaust system 9 . The burner 3 can be arranged in a combustion chamber 12 which can have an ignition device 6 and a flame monitoring device 10 . The flame monitoring device 10 can, for example, comprise a UV sensor, a sensor for detecting ultraviolet light.

2 zeigt beispielhaft und schematisch eine Ausgestaltung einer hier vorgeschlagenen Einrichtung zur Strahlenbündelung 15. Hierzu kann ein Brenner 3 in einer Brennkammer 12 mit einer Flammenüberwachungseinrichtung 10 angeordnet sein. Die Flammenüberwachungseinrichtung 10 zur Überwachung einer Flamme 17 kann einen optischen Sensor 14 aufweisen, der als UV-Sensor ausgeführt sein kann. Der optische Sensor 14 kann geschützt hinter einer Brennertür 13 angeordnet sein. Eine Einrichtung zur Strahlenbündelung 15 kann eine Linse 18, die eine optische Sammellinse sein kann, umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Linse aus einem Spezialglas gefertigt sein, das ein besondere Durchlässigkeit für UV-Strahlung ausweist. Die Linse 18 kann dichtend in der Brennertür 13 angeordnet sein und den optischen Sensor 14 vor Einwirkung der Wärmestrahlung der Flamme schützen. Zudem kann die Einrichtung zur Strahlenbündelung 15 einen Hohlspiegel 16 umfassen, der insbesondere als Parabolspiegel ausgeführt sein kann, der bezogen auf die Flamme 17 gegenüber der Brennertür 13 angeordnet sein und Strahlung der Flamme 17 in Richtung der Linse 18 reflektieren und gleichzeitig bündeln kann. 2 shows an example and diagrammatically of an embodiment of a device for beam concentration 15 proposed here. For this purpose, a burner 3 can be arranged in a combustion chamber 12 with a flame monitoring device 10 . The flame monitoring device 10 for monitoring a flame 17 can have an optical sensor 14 which can be designed as a UV sensor. The optical sensor 14 can be arranged in a protected manner behind a burner door 13 . A device for concentrating rays 15 can include a lens 18, which can be an optical converging lens. According to a preferred embodiment, the lens can be made of a special glass that has a special transparency for UV radiation. The lens 18 can be sealingly arranged in the burner door 13 and protect the optical sensor 14 from the effects of thermal radiation from the flame. In addition, the device for concentrating the rays 15 can include a concave mirror 16, which can be designed in particular as a parabolic mirror, which can be arranged opposite the burner door 13 in relation to the flame 17 and can reflect radiation from the flame 17 in the direction of the lens 18 and simultaneously focus it.

3 zeigt beispielhaft und schematisch eine alternative Ausgestaltung einer Einrichtung zur Strahlenbündelung 15. Die Einrichtung zur Strahlenbündelung 15 kann eine zylindrische Form aufweisen und in eine Brennertür 13 integriert sein. Durch eine Einrichtung zur Strahlenbündelung 15 kann die Strahlung von einem Großteil der Flamme 17 in den optischen Sensor 14 gebündelt werden und so eine ausreichend starkes Signal der Flamme 17 für eine Überwachung erfasst werden. 3 FIG. 12 shows, by way of example and diagrammatically, an alternative configuration of a device for concentrating rays 15. The device for concentrating rays 15 can have a cylindrical shape and can be integrated into a burner door 13. The radiation from a large part of the flame 17 can be bundled into the optical sensor 14 by means of a radiation bundling device 15 and a sufficiently strong signal from the flame 17 can thus be detected for monitoring.

BezugszeichenlisteReference List

00: Heizungsanlageheating system
11: Heizgerätheater
22: Fördereinrichtungconveyor
33: Brennerburner
44: Luftansaugrohrair intake pipe
55: Gasventilgas valve
66: Zündeinrichtungignition device
77: Steuergerätcontrol unit
88th: Gaszuführrohrgas supply pipe
99: Abgasanlageexhaust system
1010: Flammenüberwachungseinrichtungflame monitoring device
1111: Gemischkanalmixture channel
1212: Brennkammercombustion chamber
1313: Brennertürburner door
1414: optischer Sensoroptical sensor
1515: Einrichtung zur StrahlenbündelungDevice for concentrating radiation
1616: Hohlspiegelconcave mirror
1717: Flammeflame
1818: Linselens

Claims

Flame monitoring device (10) of a heating device (1) comprising an optical sensor (14) having a device for focusing radiation (15).

Flame monitoring device (10) after claim 1 , wherein the device for concentrating radiation comprises at least one concave mirror (16).

Flame monitoring device (10) after claim 2 , wherein a concave mirror (16) is a parabolic mirror.

Flame monitoring device (10) according to one of the preceding claims, in which a flame (17) to be monitored is arranged between at least one concave mirror (16) and an optical sensor (14).

A flame monitor (10) as claimed in any preceding claim, wherein the flame monitor (10) comprises at least one lens (18).

Flame monitoring device (10) after claim 5 wherein at least one lens (18) is arranged in the installed state in a heater (1) in the region of a burner door (13) of the heater (1).

Flame monitoring device (10) according to one of claims 2 until 6 , wherein the device for beam bundling (15) comprises a plurality of concave mirrors (16).

Flame monitoring device (10) according to one of the preceding claims, in which the device for beam bundling (15) enables a lateral arrangement of the optical sensor (14) by means of a mirror.

A flame monitor (10) according to any one of the preceding claims, wherein the optical sensor (14) is a UV sensor.

A heater (1) comprising a flame monitor (10) according to any one of the preceding claims.

Use of a radiation focusing device (15) for monitoring and detecting a flame (17) of a heating device (1).