-
Elektrische Uberwachungsvorrichtung für Olfeuerungen Die Erfindung
betrifft eine elektrische Überwachungsvorrichtung für (:5lfeuerungsanlagen. Es ist
bekannt, an ÖIbrennern Thermostaten vorzusehen, welche überwachen, ob eine Flamme
vorhanden ist oder nicht. Wenn die Flamme verlischt, schaltet dieser Flammenwächter
iiber ein Auslöseglied die Olzufuhr, etwa durch Ausschalten des Fördermotors, ab.
Der Thermostat als Flammenwächter hat den Nachteil einer gewissen nicht vernachlässigbaren
bzw. oft zu großen Trägheit.
-
Es ist weiterhin bekannt, statt des Thermostaten einen photoelektrischen
Empfänger zu verwenden.
-
Der trägheitslos arbeitende photoelektrische Empfänger unterliegt
aber stark der Gefahr der Verschmutzung, insbesondere auch sein Lichtweg. Die Erfindung
vermeidet sämtliche Nachteile und ist insbesondere durch sehr große Einfachheit
gekennzeichnet. In gleicher Weise ist die stetige Regelung der Brennstoffzufuhr
in Nbhängigkeit von der Temperatur möglich.
-
Es wird vorgeschlagen, im Bereich der Wärmestrahlung des ölbrenners
einen Transistor vorzusehen, dessen eine Elektrode, vorzugsweise die Basiselektrode,
elektrisch mit einer anderen Elektrode, vorzugsweise der Emitterelektrode. unmittelbar
über einen vorzugsweise einstellbaren Widerstand verbunden ist, wobei im Stromkreis
der dritten Elektrode in an sich bekannter Weise das Auslöseglied vorgesehen ist.
Zwischen Basis und Emitter liegt keine Steuerspannungsquelle.
-
Ein einfacher Transistor weist einen stark temperaturabhängigen Kollektorreststrom
oder Kollektornullstrom auf. Der Kollektorreststrom wird definiert als Kollektorstrom
bei verschwindender eingeprägter Steuerspannung zwischen Emitter und Basis, d. h.
bei verschwindendem Emitterstrom. Verbindet man Emitter und Basis über einen Widerstand,
so ist die Temperaturkurve noch von diesem Widerstand derart abhängig, daß die Kollektorstrom-Temperaturkurve
eine einparametrige Kurvenschar bilden, wobei der genannte Widerstand der Parameter
ist. Wird ein solcher Transistor, dessen Umhüllung zweckmäßig gut geschwärzt wird,
der Wärmestrahlung eines 01-brenners ausgesetzt, dann ändert sich die innere Temperatur
des Transistors genügend schnell, um eine Änderung des Kollektorstromes herbeizuführen.
Im Stromkreis des Kollektors sieht man ein Auslöseglied, beispielsweise ein Relais
oder einen weiteren Verstärker, vor, welcher die notwendigen Schaltvorgänge einleitet.
Das kann ein unstetiger, relaisgesteuerter Vorgang sein; es ist aber auch eine stetige
Regelung der Brennstoffzufuhr möglich. Eine wesentliche Unterstützung erhält der
Ausschaltvorgang, wenn die Temperatur einen bestimmten Wert übersteigt, dann,
wenn
man den Transistor in den Kanal einbaut, durch den die Verbrennungsluft zur Brennstelle
geblasen wird. Verlischt die Flamme, so sorgt die zunächst noch weitergeblasene
Luft für eine sehr schnelle Abkiihlnng, und die Brennstoffzufuhr wird unverzüglich
abgeschaltet. Hat man z. B. den Transistor noch mit kleinen, insbesondere geschwärzten
Plättchen oder einer stark vergrößerten Trägerelektrode versehen, um den Strahlungsempfang
zu vergrößern, so wirken jetzt die gleichen Flächen als Kiihlflächen.
-
Grundsätzlich wäre auch Wärmeleitung als Übertragung der Flammenwärme
möglich. Hier wäre ein in die Flamme gehängter Wärmeleiter, der wieder mit dem Transistor
in wärmeleitender Verbindung steht, vorzusehen. Das vergrößert aber die Trägheit
wesentlich, weil ein Transistor nicht in unmittelbarer Flammennähe angebracht werden
kann. Deshalb ist die Wärmestrahlung der vorzuziehende Wärmeübertrager.
-
Benutzt man nämlich die Wärmestrahlung der Flamme, so hat das zusätzlich
den Vorteil einer trägheitslosen Übertragung der Flammenhitze auf den Temperaturzustand
des Transistors.
-
Es sei jedoch ausdräddich darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht
auf einemPhotoeffekt beruht. Der Phototransistoreffekt beruht bekanntlich auf einer
Änderung der Leitfähigkeit bzw. einer geänderten Produktion von Leitungselektronen
durch Lichtquanten. Die Erfindung beruht hingegen auf reiner Erwärmung des Transistors,
also auf der Absorbtion der Wärmestrahlung. Das kommt am besten dadurch zum Ausdruck,
daß die Umhüllung des Transistors mit einer gut absorbierenden Schicht zu versehen
ist.
-
Die Strahlung trifft also zweckmäßig nicht den Transistorkristall
direkt, sondern eine beliebig dünne
Haut aus schwarzem Lack oder
mit einer geschwärzten Umschmelzung (Glas, Kunststoff od. dgl.). Damit sorgt man
für möglichst gute Ausnutzung der Wärmestrahlung als Wärmequelle.
-
Die Erfindung nutzt in sinnreicher Weise die im allgemeinen als sehr
störend empfundene Temperaturabhängigkeit eines Transistors zur Steuerung aus.
-
Statt Ö1 kann auch das Gas als Brennstoff verwendet werden.
-
In Fig. 1 der Zeichnung ist die Kurvenschar: Kollektorstrom Jco als
Funktion der Temperatur T dargestellt, wobei der Außenwiderstand R (7 in Fig. 3)
zwischen Emitter und Basis der Parameter ist. Es wurde nur der Betrag des Kollektorstromes
berücksichtigt. Das Vorzeichen spielt im vorliegenden Falle keine Rolle. Man erkennt,
daß mit Einstellen dieses Widerstandes ein Wert (R') vorgegeben werden kann mit
dem bestimmt wird, daß der Kollektorstrom bei einer bestimmten Temperatur (T') einen
bestimmten Wert (Jco) annehmen soll. Das ist z. B. der Auslösestrom eines Relais.
-
In Fig. 2 ist schematisch ein Querschnitt durch einen Teil des Brenners
dargestellt. Der Kanal 1 führt das Ö1 und der Kanal 2 die Verbrennungsluft. Bei
3 entsteht die Flamme, 4 deutet schematisch die Zündelektroden an. Der Transistor
gemäß der Erfindung ist mit 5 bezeichnet und ist, wie ersichtlich, im Kanal der
Verbrennungsluft angeordnet.
-
Fig. 3 zeigt die Schaltung des Transistors. Die Spannungsquelle 10
speist eine Reihenschaltung aus Transistor 5 und einem Auslöseglied, hier ein Relais
6, welches z. B. den Brenner abschaltet, wenn die Transistortemperatur einen bestimmten
Wert unterschreitet.
-
Die Spannung wird an den Kollektor und den Emitter E des Transistors
gelegt. Zwischen Basis B und Emitter E liegt ein Widerstand 7, der zur Vorgabe eines
bestimmten Kollektorstromes für eine bestimmte Temperatur einstellbar ist. In an
sich bekannter Weise steuert das Relais 6 auch bei erstmaligem Zünden bzw. beim
Versagen der Zündung bei der Inbetriebnahme die automatischen Schaltvorgänge, die
entweder zur Brennerabschaltung, zur Ab-
schaltung des Zündtransformators bzw. zur
Einleitung eines Wiederzündversuches notwendig sind.
-
Fig. 3 zeigt die sogenannte Emitterschaltung. Es ist auch die Basisschaltung
möglich. Hier liegt die Kollektorspannung zwischen Basis und Kollektor, und in Reihe
damit liegt das Auslöseglied. Der Widerstand liegt wie in Fig. 3 ebenfalls zwischen
Basis und Emitter. Schließlich ist auch die Kollektorschaltung möglich, wobei die
Kollektorspannung zwischen Emitter und Kollektorspannung angelegt wird und der Widerstand
zwischen Kollektor und Basis liegt.
-
Der Kollektornullstrom wird hier entsprechend bei verschwindendem
eingeprägtem Steuerstrom zwischen Basis und Kollektor definiert.
-
Diesen beiden letztgenannten Schaltungsarten ist jedoch die Emitterschaltung
gemäß Fig. 3 vorzuziehen, weil das Temperaturverhalten des Kollektorstromes bei
der Emitterschaltung am ausgeprägtesten ist und der Kollektornullstrom die größten
Werte an sich annimmt. Nicht ganz so günstig ist das Kollektornullstromverhalten
bei der Kollektorschaltung, wohingegen der Kollektorniillstrom bei der Basisschaltung
nicht so hohe Werte einnimmt.
-
PATENTANSPROCHE: 1. Elektrische Uberwachtangsvorrichtung für ölfeuerungen
mit einem temperaturabhängig gesteuerten Auslöseglied, dadurch gekennzeichnet, daß
im Bereich der Wärmestrahlung der Anlage ein Transistor (5) vorgesehen ist, dessen
eineElektrode, vorzugsweise die Basiselektrode (B), elektrisch mit einer anderen
Elektrode, vorzugsweise der Emitterelektrode (E), unmittelbar über einen vorzugsweise
einstellbaren Widerstand (7) verbunden ist, wobei im Stromkreis der dritten Elektrode
in an sich bekannter Weise das Auslöseglied (6) vorgesehen ist.