DE1206544B

DE1206544B - Electric control and safety device for gas or oil firing

Info

Publication number: DE1206544B
Application number: DESCH32932A
Authority: DE
Inventors: Oswald Walter Micko
Original assignee: Apparatebau Eugen Schrag KG
Current assignee: Apparatebau Eugen Schrag KG
Priority date: 1963-03-13
Filing date: 1963-03-13
Publication date: 1965-12-09
Also published as: NL6402726A

Description

Elektrische Steuer- und Sicherheitsvorrichtung für Gas- oder Ölfeuerung Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Steuer- und Sicherheitsvorrichtung für eine Gas- oder Ölfeuerung mit einem Gebläusemotor und einem Magnetventil für den Brennstoff, wobei der Gebläsemotor derart gesteuert wird, daß eine Vorspülung bewirkt wird, und bei der nach der Vorspülung durch ein Programmsignal das Magnetventil geöffnet und eine Zündvorrichtung eingeschaltet wird und bei der ein Flammenüberwachungssignale abgebender Flammenwächter vorgesehen ist, der bei Nichtvorhandensein der Flamme ein Flammenstörsignal gibt, das entsprechende Vorrichtungsteile abschaltet.Electric control and safety device for gas or oil firing The invention relates to an electrical control and safety device for gas or oil firing with a fan motor and a solenoid valve for the fuel, the fan motor being controlled in such a way that a pre-purge is effected, and after the pre-purging, the solenoid valve is triggered by a program signal opened and an ignition device is switched on and in which a flame monitoring signals emitting flame monitor is provided, which in the absence of the flame emits a flame interference signal that switches off the corresponding parts of the device.

Bei derartigen Vorrichtungen an Feuerungen muß bei der automatischen Einschaltung durch einen Thermostaten Vorsorge dafür getroffen werden, daß zunächst die Verbrennungsluftzufuhr eingeschaltet wird und eine Vorspülung des Verbrennungsraumes erfolgt. Erst nach Beendigung der Vorspülung dürfen Zündung und Brennmittelzufuhr eingeschaltet werden. Die Brennmittelzufuhr darf weiterhin über die Dauer des Zündvorganges hinaus nur aufrechterhalten bleiben, wenn eine Flammenbildung erfolgt ist. Während des Normalbetriebes muß die Feuerung laufend überwacht werden, und bei Verlöschen der Flamme oder Aussetzen der Verbrennungsluftzufuhr maß die Brennmittelzufuhr abgeschaltet werden. Erst bei Einhaltung aller dieser Bedingungen ist die Betriebssicherheit solcher Feuerungen gewährleistet.With such devices on furnaces must with the automatic Switching on by a thermostat, precautions must be taken that initially the combustion air supply is switched on and the combustion chamber is pre-purged he follows. Ignition and fuel supply may only be allowed after the pre-purge has been completed be switched on. The fuel supply may continue for the duration of the ignition process can only be maintained if a flame has formed. While During normal operation, the furnace must be monitored continuously and when it goes out the flame or the failure of the combustion air supply measured the fuel supply switched off will. Operational safety is only ensured if all of these conditions are complied with such furnaces guaranteed.

Bei den bekannten Steuerungsgeräten für Feuerungen werden bei Ölbrennern vornehmlich zur Flammenüberwachung Fotozellen und Bimetallfühler verwendet. Der Ablauf der Funktionen, wie Spülung, Zündung, Brennmittelzufuhr u. dgl., wird durch Bimetallkontakte oder Synchronmotore, die wiederum Kontakte auslösen, bewerkstelligt. Bei den bekannten Gasfeuerungen erfolgt die Überwachung der Gasflamme durch Zündflammen mit thermoelektrischer Absicherung durch Bimetallzündsicherungen u. dgl., wobei insbesondere bei Gebläsebrennern Gasmangelsicherungen notwendig sind. Außerdem sind bei Gasbrennern ohne Gebläse, sei es bei reinem Primär-Luft-Betrieb oder bei Primär-Sekundär-Luft-Betrieb, Strömungssicherungen notwendig. Gas- und ölbefeuerte Aggregate haben zudem verschiedene Steuerungsbedingungen, welche mit den bisher bekannten Steuerungs- und Regelgeräten nur unter sehr großem Aufwand eingehalten werden konnten.In the known control devices for furnaces, oil burners Primarily used for flame monitoring, photo cells and bimetal sensors. Of the The sequence of functions such as flushing, ignition, fuel supply and the like is carried out through Bimetal contacts or synchronous motors, which in turn trigger contacts, accomplished. In the known gas firing systems, the gas flame is monitored by pilot flames with thermoelectric protection through bimetal ignition fuses and the like, whereby Low gas fuses are necessary, especially with fan burners. Also are with gas burners without a fan, be it with pure primary-air operation or with primary-secondary-air operation, Flow safeguards necessary. Gas and oil-fired units also have different ones Control conditions, which with the previously known control and regulating devices could only be complied with with great effort.

Es ist eine Steuerungsanlage bekannt, bei der ein Programmotor vorgesehen ist, der verschiedene Schaltkontakte betätigt. Der Gebläsemotor wird zunächst beim Anlauf der Anlage über einen Kontakt in Tätigkeit gesetzt, während er nach Ablauf eines Teiles des Programms von einem anderen Kontaktglied gehalten wird. Nach Ablauf einiger Sekunden werden gleichzeitig der Zündtransformator und das Ventil für die Brennstoffzufuhr zum Zündbrenner in Tätigkeit gesetzt. Nach weiterem Ablauf einer bestimmten Zeitspanne wird der Zündfunke abgeschaltet und dann beim Nichtvorhandensein einer Zündflamme die Stromzufuhr zu Zündtransformator, Zündventil und Hauptventil unterbrochen. Ist jedoch die Zündflamme vorhanden, so wird in Abhängigkeit vom Programm das Hauptventil eingeschaltet. Nach Ablauf eines weiteren Zeitintervalls wird die Zündflamme ausgeschaltet und nach weiterem Zeitablauf der Programmotor stillgesetzt. Erlischt die Flamme, so wird die Stromzufuhr zum Hauptventil unterbrochen. Diese bekannte Schaltung weist eine Vielzahl von Kontakten auf, die sich gegenseitig absichern, weil durch das feststehende Programm der Stromfluß zu den Ventilen nicht nur über den vom Flammenfühler gesteuerten Kontakt erfolgen kann. Die Schaltung ist sehr aufwendig und erfordert viele Kontakte, die zu mancherlei Störungen Anlaß geben können. Bei der bekannten Anordnung wird nicht erfaßt, ob zur Verbrennung eine ausreichende Luftmenge oder überhaupt Luft zur Verfügung steht.A control system is known in which a program motor is provided is that actuates various switching contacts. The blower motor is initially at Start-up of the system via a contact put into action while it expires part of the program is held by another contact member. After expiration a few seconds the ignition transformer and the valve for the Fuel supply to pilot burner started. After another The ignition spark is switched off for a certain period of time and then when it is not present a pilot flame provides power to the ignition transformer, ignition valve and main valve interrupted. However, if the pilot light is present, depending on the program the main valve switched on. After a further time interval has elapsed, the The pilot flame is switched off and the program motor is stopped after a further time has elapsed. If the flame goes out, the power supply to the main valve is interrupted. These known circuit has a large number of contacts that secure each other, because through the fixed program the current flow to the valves is not only via the contact controlled by the flame sensor can take place. The circuit is great expensive and requires many contacts, which give rise to all sorts of disturbances can. In the known arrangement, it is not determined whether there is sufficient combustion Amount of air or air at all is available.

Die Aufgabe, bei einer Feuerung das Vorhandensein von Verbrennungsluft festzustellen, ist an einer anderen Schaltung für einen Winderhitzer mit einer für diesen möglicherweise geeigneten Lösung bekannt. Dabei ist in dem Winderhitzer ein die Wandtemperatur messendes Gerät, z. B. ein Pyrometer, vorgesehen. Außerdem ist im Verbrennungsluftkanal ein reiner Druckmesser angeordnet und an der Drosselklappe ein Schalter angebracht. Die Kontakte dieser Elemente wirken mit einer Vielzahl weiterer Kontakte an anderen Ventilen derart zusammen, daß sie nur bei einem Vorhandensein von einer Mindest-Wandtemperatur und beim Vorhandensein eines bestimmten Luftdruckes zwischen dem Gebläse und der Drosselklappe und bei offener Stellung der Drosselklappe ein Einschalten einer Kupplung ermöglichen. Über diese Kupplung wird ein Drosselventil in der Gaszufuhrleitung betätigt. Bei Lösen dieser Kupplung wird das durch ein Gewicht vorbelastete Gasventil automatisch geschlossen. Dieses ist also der Fall, wenn die Wandtemperatur unter einen bestimmten Betrag absinkt, der Luftdruck in dem Teil zwischen Gebäse und Luftdrosselklappe unter den vorgeschriebenen Wert fällt oder die Drosselklappe ganz geschlossen ist oder mehrere dieser Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind. Diese Einrichtung läßt Brenngas in den Brennraum strömen, wenn überhaupt keine Flamme oder kein Funke vorhanden ist, denn sie setzt eine ausreichende Wandtemperatur zur Entzündung des Gases voraus, was bei Feuerungsanlagen für Heizzwecke od. dgl. nicht der Fall ist. Wenn außerdem die Drosselklappe in der Luftzuleitung geöffnet sein sollte und gleichzeitig auf der Feuerungsanlage vom Schornstein her ein Gegendruck lastet, so stellt das Manometer einen Luftdruck und damit ein scheinbares Vorhandensein von Verbrennungsluft fest und schaltet die Gaszufuhr nicht ab. Das kann jedoch bei Feuerungsanlagen anderer Art zu schwerwiegenden Explosionen führen.The task of ensuring the presence of combustion air in a furnace can be determined from another circuit for a boiler with a for known to this possibly suitable solution. There is one in the heater the wall temperature measuring device, e.g. B. a pyrometer is provided. Also is A pure pressure gauge is located in the combustion air duct and on the throttle valve a switch attached. The contacts of these elements act with a multitude further contacts on other valves in such a way that they only in the presence of a minimum wall temperature and in the presence a certain air pressure between the fan and the throttle valve and at enable a clutch to be switched on in the open position of the throttle valve. Above this clutch actuates a throttle valve in the gas supply line. When loosening With this coupling, the gas valve, which is preloaded by a weight, is automatically closed. So this is the case when the wall temperature falls below a certain amount The air pressure in the part between the building and the air throttle valve drops below the prescribed value falls or the throttle valve is completely closed or several these conditions are met at the same time. This facility lets fuel gas in flow through the combustion chamber if there is no flame or spark at all, because it requires a sufficient wall temperature to ignite the gas, which is not the case with combustion systems for heating purposes or the like. If besides the throttle valve in the air supply line should be open and open at the same time the combustion system is subject to counter pressure from the chimney, the manometer adjusts an air pressure and thus an apparent presence of combustion air and does not switch off the gas supply. However, this can be the case with the combustion systems of others Kind of lead to serious explosions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen elektronischen Mitteln eine betriebssichere Steuerung, Überwachung und Sicherung zu schaffen, die zudem sowohl für gas- als auch für ölbefeuerte Aggregate Verwendung finden kann. Sie soll auf Grund der verwendeten Bauelemente Gewähr dafür geben, daß bei Ausfall einer Sollbedingung die Brennmittelzufuhr vollkommen abgeschaltet wird. Auch soll eine gegenseitige Absicherung irgendwelcher Programmabläufe auf Grund der Eigenschaften der verwendeten Bauelemente und der Schaltung, aber nicht mit Hilfe weiterer zusätzlicher Schaltelemente erfolgen. Andererseits soll die Sicherheit gegen mangelhafte Verbrennung oder Ausströmen unverbrannten Brennstoffes dadurch erhöht werden, daß die Verbrennungsluftmenge erfaßt und zur Steuerung ausgenutzt wird, so daß die Nachteile der reinen Druckmessung vermieden sind und die Erfassung der Verbrennungsluftmenge in die Überwachung von Feuerungen, die mit einer Überwachung der Flamme arbeiten, eingeführt wird. Die Sicherheitszeiten sollen möglichst kurz gehalten werden können.The invention is based on the object with simple electronic Means to create a reliable control, monitoring and security system that can also be used for both gas and oil-fired units. Due to the components used, it should guarantee that in the event of failure a target condition, the fuel supply is completely switched off. Also should a mutual safeguarding of any program sequences on the basis of the properties the components used and the circuit, but not with the help of other additional ones Switching elements take place. On the other hand, there should be security against inadequate combustion or the outflow of unburned fuel can be increased by increasing the amount of combustion air is detected and used for control, so that the disadvantages of pure pressure measurement are avoided and the detection of the amount of combustion air in the monitoring of Furnaces that work with a flame monitor is introduced. the Safety times should be kept as short as possible.

In Lösung dieser Aufgaben besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß ein die Verbrennungsluftmenge messendes und Luftüberwachungssignale abgebendes Meßglied vorgesehen ist, welches bei Vorhandensein einer bestimmten Luftmenge ein Luftmengensignal abgibt, und daß ein als »UND«-Gatter ausgebildetes Flammengatter vorgesehen ist, welches ein das Magnetventil öffnendes Flammengattersignal nur abgibt, wenn das Luftmengensignal und das Flammensignal vorliegen.In solving these objects, the invention essentially consists in that one which measures the amount of combustion air and emits air monitoring signals Measuring element is provided, which in the presence of a certain amount of air Emits air volume signal, and that a flame gate designed as an "AND" gate is provided, which only emits a flame gate signal that opens the solenoid valve, when the air volume signal and the flame signal are present.

Die Erfassung der Verbrennungsluftmenge sichert, daß nur bei tatsächlichem Zuströmen von Verbrennungsluft Brennstoff in den Brennraum gelangen kann, und vermeidet die Nachteile der einen Luftdruckmessung und der zusätzlichen Schaltkontakte an der Drosselklappe. Durch die Anwendung von Gatterschaltungen wird in die Technik der überwachung von Feuerungen ein einfaches Schaltelement eingeführt, welches bei Abweichen nur eines Signals von der vorgeschriebenen Form, Art oder Größe, Fehlfunktionen der Anlage ausschließt. Es werden zusätzliche Schalt- und/oder Unterbrecherkontakte od. dgl. vermieden, welche erforderlich sind, wenn Schaltvorgänge des Programms mit denen der überwachungsorgane abwechseln.The detection of the amount of combustion air ensures that only with actual Inflow of combustion air fuel can get into the combustion chamber, and avoids the disadvantages of one air pressure measurement and the additional switching contacts the throttle. The use of gate circuits is used in technology the monitoring of furnaces introduced a simple switching element, which is used in If only one signal deviates from the prescribed shape, type or size, malfunctions the system excludes. There are additional switching and / or breaker contacts Od. Like. Avoided, which are required when switching operations of the program alternate with those of the supervisory bodies.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann außerdem ein als »UlNTD«-Gatter ausgebildetes Zündgatter vorgesehen sein, welches ein die Zündvorrichtung einschaltendes Zündgattersignal nur bei Vorhandensein eines entsprechenden Programmsignals und des Luftmengensignals abgibt. Das Zündgattersignal und das Flammengattersignal können einem weiteren als »ODER«-Gatter ausgebildeten Ventilgatter zugeführt werden, welches nur bei Vorliegen wenigstens eines der beiden Signale ein das Magnetventil einschaltendes Ventilgattersignal abgibt. Die verschiedenen »UND«- bzw. »ODER«-Auswahlgatter gewährleisten, daß bei Abweichen von nur einer Sollbedingung Fehler und Gefahren vermieden werden.In an advantageous development of the invention, an as "UlNTD" -Gatter formed ignition gate be provided, which is the ignition device Ignition gate signal switches on only if a corresponding program signal is available and the air volume signal emits. The ignition gate signal and the flame gate signal can be fed to another valve gate designed as an "OR" gate, which only when at least one of the two signals is present, the solenoid valve emits switching valve gate signal. The various “AND” or “OR” selection gates ensure that errors and dangers if only one target condition is deviated from be avoided.

Es kann .ein die Programmsignale abgebender Programmkreis vorgesehen sein, der aus einer Transistorschaltung besteht, deren Ausgang nach Einschalten der Stromversorgung nacheinander drei verschiedene, der Vorspülzeit, der Zünddauer und dem Normalbetrieb zugeordnete Programmsignale liefert, wobei die Dauer der beiden ersten Signale durch die Aufladezeit von Kondensatoren bestimmt sind, wie es für andere Programmabläufe bekannt ist. In dem Emitterkreis der Transistorschaltung kann eine Zenerdiode angeordnet sein. Sie bewirkt in bekannter Weise eine Verlängerung der Ladezeit des Kondensators und vor allem eine sprunghafte Änderung des zweiten Programmsignals bei Erreichen ihrer Durchbruchspannung. Auch kann ein an der Versorgungsspannung des Programmkreises liegendes Relais vorgesehen werden, welches den das erste Programmsignal bestimmenden Kondensator über einen Ruhekontakt bei Abschalten der Versorgungsspannung entlädt, so daß bei Wiedereinschalten die Dauer der beiden ersten, die Vorspülzeit und die Zündzeit bestimmenden Signale vom vorherigen Schaltzustand unabhängig ist. Es wird dadurch vermieden, daß bei einer Störabschaltung vor einem Wiederanlauf zunächst das ganze Programm ablaufen muß, wie es bei den bekannten Programmotoren der Fall ist. Durch Zuschalten weiterer Kondensatoren kann insbesondere die Zünddauer einstellbar gemacht werden.A program circuit which emits the program signals can be provided which consists of a transistor circuit, the output of which after switching on the power supply three different ones in succession, the purging time, the ignition duration and provides program signals associated with normal operation, the duration of the two first signals are determined by the charging time of capacitors, as it is for other program sequences are known. In the emitter circuit of the transistor circuit a Zener diode can be arranged. It causes an extension in a known manner the charging time of the capacitor and, above all, a sudden change in the second Program signal when it reaches its breakdown voltage. Can also be connected to the supply voltage the program circuit lying relay are provided, which the the first program signal determining capacitor via a normally closed contact when the supply voltage is switched off discharges, so that when switched on again the duration of the first two, the pre-purge time and the signals determining the ignition time are independent of the previous switching state. This avoids that in the event of a fault shutdown before a restart first the whole program has to run, as it is with the known program motors the case is. In particular, the ignition duration can be increased by connecting additional capacitors can be made adjustable.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann das Meßglied für die Verbrennungsluft in einem als Thermistorschaltung aufgebauten Luftüberwachungskreis liegen, der je nach Luftmenge das der ordnungsgemäßen Luftzufuhr zugehörige Luftmengensignal oder das dem Ausfall der Luftzufuhr entsprechende Luftmengenstörsignal abgibt.In an advantageous embodiment of the invention, the measuring element for the combustion air in an air monitoring circuit designed as a thermistor circuit the air volume signal associated with the proper air supply depending on the air volume or emits the air volume disturbance signal corresponding to the failure of the air supply.

Außer den obenerwähnten, heute überwiegend üblichen Fotodioden und Fotowiderständen ist ein Flammenwächter bekannt, der einen auf ultraviolette Strahlung ansprechenden Fühler hat. Dieser Fühler kann ein Fotomultiplier, eine Gasentladungsröhre vom Geiger-Müller-Typ oder ein anderer Fühler sein, der eine Ansprechempfindlichkeit im ultravioletten Spektrum zwischen 2200 und 3400 A hat. Derartige auf ultraviolette Strahlung ansprechende Fühler sind äußerst teuer und erfordern wegen ihrer Bauart und physikalischen Wirkungsweise außerordentlich hohe Gleichspannungen. Ihrer spektralen Empfindlichkeit im kurzwelligen UV-Bereich sind Grenzen gesetzt. Demgegenüber sieht die Erfindung vor, daß das Fühlelement eine auf ultraviolette Strahlung reagierende Diode ist, die abhängig vom Vorliegen oder Fehlen der Flamme ein Flammensignal oder ein Flammenstörsignal liefert. Eine derartige UV-Diode, deren spektrale Empfindlichkeit im Bereich von 2000 bis 3000 A liegen sollte und heute noch niedriger liegen kann, reagiert mit größerer Zuverlässigkeit auf die in Feuerungen auftretenden UV-Strahlungen, kann mit Wechselspannungen von 220 V betrieben werden, ist außerordentlich preiswert und hat auch wegen der Verwendung von Wechselspannung eine sehr hohe Lebensdauer, da der Elektrodenabbrand sich selbst regeneriert. Die Verwendung der auf ultraviolette Strahlung ansprechenden Diode hat gegenüber den auf sichtbare Strahlung oder Wärmestrahlung ansprechenden Fühlern den Vorteil, daß grundsätzlich keinerlei glühende Vorgänge, ganz gleich welcher Temperatur, die UV-Diode anregen, da bei glühenden Vorgängen keine molekularen Verbrennungsvorgänge vorliegen, welche UV-Strahlung erzeugen.Except for the above-mentioned, now predominantly common photo diodes and Photoresistors are known to be a flame detector that responds to ultraviolet radiation has an appealing feeler. This sensor can be a photomultiplier, a gas discharge tube be of the Geiger-Müller type or some other sensor that has a sensitivity in the ultraviolet spectrum between 2200 and 3400 A. Such on ultraviolet Radiation-sensitive sensors are extremely expensive and, because of their design, require and physical effect extraordinarily high DC voltages. There are limits to their spectral sensitivity in the short-wave UV range. In contrast, the invention provides that the sensing element on an ultraviolet Radiation-reactive diode is dependent on the presence or absence of the flame supplies a flame signal or a flame disturbance signal. Such a UV diode, whose spectral sensitivity should be in the range of 2000 to 3000 A and today can be even lower, reacts with greater reliability to that in furnaces occurring UV radiation, can be operated with AC voltages of 220 V, is extremely inexpensive and also has because of the use of alternating voltage a very long service life, as the electrode wear regenerates itself. the Use of the ultraviolet radiation responsive diode has over against the sensors responding to visible radiation or thermal radiation have the advantage that basically no glowing processes, regardless of the temperature, the UV diode stimulate, since glowing processes do not involve any molecular combustion processes, which generate UV radiation.

Einem weiteren Merkmal der Erfindung zufolge können die Gattersignale über Steuertransistoren auf die Zündvorrichtung bzw. das Magnetventil wirken. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die Luft- und Flammenüberwachungssignale sowie die Programmsignale über ein Auswahlgatter und gegebenenfalls ein Negationselement auf einen Störmelder geschaltet sein, wobei dieses Gatter den Störmelder schon beim Vorliegen nur eines Störsignals ansprechen läßt. Auch hier ermöglicht die Anwendung eines Auswahlgatters eine Vereinfachung der Schaltung.According to a further feature of the invention, the gate signals Act on the ignition device or the solenoid valve via control transistors. In An advantageous further development of the invention can be the air and flame monitoring signals as well as the program signals via a selection gate and possibly a negation element be switched to a fault indicator, with this gate already triggering the fault indicator at Can only respond to the presence of an interfering signal. Here, too, enables the application a selection gate simplifies the circuit.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen an einem Schaltungsbeispiel erläutert. Es zeigt F i g. 1 den Steuerkreis für die Zündung und die Brennstoffzufuhr, F i g. 2 den Programmkreis, F i g. 3 den Luftüberwachungskreis, F i g. 4 den Flammenüberwachungskreis und F i g. 5 ein Schaltbild für einen Störmelder.The invention is based on the drawings using a circuit example explained. It shows F i g. 1 the control circuit for the ignition and the fuel supply, F i g. 2 the program circle, F i g. 3 the air monitoring circuit, F i g. 4 the flame supervision circuit and F i g. 5 a circuit diagram for a fault indicator.

Der in F i g. 1 dargestellte Steuerkreis ist über einen von Hand betätigten Schalter 1 und einen vom Thermostaten betätigten Schalter 2 an die Netzspannung angeschlossen und speist einen Gebläsemotor 3 für die Verbrennungsluft und einen Transformator 4, an dessen Sekundärwicklungen die Versorgungsspannungen für die einzelnen Steuer-, Programm- und Überwachungskreis teilweise über Gleichrichteranordnungen abgegriffen werden. Der Thermostatschalter 2 liefert das in den Figuren mehrfach eingetragene Einschaltsignal E.The in F i g. 1 control circuit shown is via a manually operated Switch 1 and a switch 2 operated by the thermostat to the mains voltage connected and feeds a fan motor 3 for the combustion air and a Transformer 4, on whose secondary windings the supply voltages for the individual control, program and monitoring circuit partly via rectifier arrangements be tapped. The thermostat switch 2 delivers this several times in the figures registered switch-on signal E.

über den Transistor 6 wird die das Zündelement 5 und den Hochspannungstransformator 7 enthaltende Zündvorrichtung mit der erforderlichen Zündspannung versorgt. Der Transistor 6 ist hierbei so ausgelegt, daß er erst bei einem bestimmten von dem als »UND«-Auswahlgatter ausgebildeten Zündgatter 8 als Zündgattersignal ZG gelieferten Basispotential die Zündspannung durchschaltet. In den Versorgungsstromkreis des Magnetventils 9 ist ebenfalls ein Steuertransistor 10 eingeschaltet, dessen Basispotential von dem Ventilgattersignal VG bestimmt wird. Das Ventilgattersignal VG wird von dem als »ODER«-Gatter ausgebildeten Ventilgatter 11 geliefert, das seinerseits an die Ausgänge des Zündgatters 8 und eines weiteren als »Und«-Gatter ausgebildeten Flammengatters 12 angeschlossen ist.The ignition device containing the ignition element 5 and the high-voltage transformer 7 is supplied with the required ignition voltage via the transistor 6. The transistor 6 is designed in such a way that it only switches through the ignition voltage at a certain base potential supplied as the ignition gate signal ZG by the ignition gate 8 designed as an “AND” selection gate. A control transistor 10, the base potential of which is determined by the valve gate signal VG, is also switched into the supply circuit of the solenoid valve 9. The valve gate signal VG is supplied by the valve gate 11 designed as an “OR” gate, which in turn is connected to the outputs of the ignition gate 8 and a further flame gate 12 designed as an “AND” gate.

Der Programmkreis (F i g. 2) ist an die Gleichstromversorgung des Transformators 4 angeschlossen und enthält im wesentlichen zwei Kondensatoren 13, 14, von denen zunächst der eine, 13, und dann der andere, 14, aufgeladen werden. Am Ausgang A des Programmkreises werden die Programmsignale abgegeben. Während der Ladezeit des Kondensators 13 wird das erste Programmsignal A1, während der Ladezeit des Kondensators 14 das zweite Programmsignal A2 und nach Anschluß der Ladezeit dzs Kondensators 14 das dritte Programmsignal A3 abgegeben. Das Signale Al wirkt während der Vorspül= zeit des Gebläsemotors 3 und das Signal A2 während der Zünddauer der Zündvorrichtung. Das Signal A3 ist dem Normalbetrieb zugeordnet.The program circuit (FIG. 2) is connected to the direct current supply of the transformer 4 and essentially contains two capacitors 13, 14, of which first one, 13, and then the other, 14, are charged. The program signals are output at output A of the program circuit. During the charging time of the capacitor 13, the first program signal A1, during the charging time of the capacitor 14, the second program signal A2 and after the charging time dzs capacitor 14 has ended, the third program signal A3 is output. The signal A1 acts during the purging time of the fan motor 3 and the signal A2 during the ignition period of the ignition device. The signal A3 is assigned to normal operation.

Der Kondensator 15 kann über einen Schalter 16 zusätzlich zugeschaltet werden, wenn der Brennstoff, z. B. Öl, eine längere Zünddauer erfordert. Das Relais 17 schließt bei Ausfall der Versorgungsspannung den Kondensator 13 über den Widerstand 18 kurz, so daß die Zeitverhältnisse für die Programmsignale Al und A2 bei jedem erneuten Einschalten immer gleich sind. In den Emitterkreis des dem Kondensator 13 zugeordneten Transistors ist eine Zenerdiode 30 geschaltet, die eine Verlängerung der Ladezeit des Kondensators und eine sprunghafte Änderung des Programmsignals A2 bei Erreichen der Durchbruchspannung der Zenerdiode bewirkt.The capacitor 15 can also be switched on via a switch 16 when the fuel, e.g. B. oil, requires a longer ignition period. If the supply voltage fails, the relay 17 short-circuits the capacitor 13 via the resistor 18, so that the time relationships for the program signals A1 and A2 are always the same each time it is switched on again. A Zener diode 30 is connected in the emitter circuit of the transistor assigned to the capacitor 13, which causes an extension of the charging time of the capacitor and an abrupt change in the program signal A2 when the breakdown voltage of the Zener diode is reached.

Der Luftüberwachungskreis (F i g. 3) enthält einen beheizten und vom Luftstrom gekühlten Thermistor 19 und liefert über den Transistor 20 das Luftmengenstörsignal T1, wenn die Verbrennungsluftzufuhr ausgefallen ist, und das Luftmengensignal T2 bei ordnungsgemäßem Betrieb, wobei der Thermistor 19 in Abhängigkeit von der zuströmenden Verbrennungsluftmenge einen bestimmten Widerstandswert annimmt.The air monitoring circuit (F i g. 3) contains a heated and cooled by the air flow thermistor 19 and delivers via the transistor 20 the air volume disturbance signal T1 if the combustion air supply has failed, and the air volume signal T2 in normal operation, the thermistor 19 depending on the incoming combustion air volume assumes a certain resistance value.

Der Flammenüberwachungskreis (F i g. 4) enthält eine das Flammenbild erfassende, bei ultravioletter Einstrahlung leitend werdende Diode 21. über den Transistor 22 werden die FlammenüberwachungssignaleF abgegeben, wobei das FlammenstörsignalFl bei fehlender Flamme und das Flammensignal F2 bei vorhandener Brennerflamme geliefert werden.The flame monitoring circuit (FIG. 4) contains the flame image sensing diode 21, which becomes conductive in the event of ultraviolet radiation, via the Transistor 22, the flame monitoring signals F are emitted, wherein the flame interference signal Fl if there is no flame and the flame signal F2 if there is a burner flame will.

Durch die Anwendung einer auf ultraviolette Strahlen reagierenden Diode ist es möglich, aus jedem Flammenbild Wellenlängen von 2000 bis 3000 A zwecks Sicherheitsüberwachung zu benutzen. Durch Überwachung dieses Wellenbereiches, für den die Empfindlichkeit der UV-Diode besonders hoch ist, wird erreicht, daß nur die effektiven Flammenbilder für die Steuerung herangezogen werden, ohne daß Rückstrahlungen durch heiße Kesselwände, glühende Schamotte usw. registriert werden, da bei diesen keine molekularen Verbrennungsvorgänge vorliegen und keine ultravioletten Strahlen entstehen.By applying one responsive to ultraviolet rays Diode it is possible to generate wavelengths from 2000 to 3000 A from every flame image To use security surveillance. By monitoring this waveband, for the sensitivity of the UV diode is particularly high, it is achieved that only the effective flame images can be used for the control without reflections be registered by hot boiler walls, glowing fireclay, etc., as these there are no molecular combustion processes and no ultraviolet rays develop.

Die Diode wird aus steuerungstechnischen Gründen mit Netzspannung (50 Hz, 220 V) beaufschlagt, so daß bei Unterbrechung der Flamme jeweils im periodischen Ablauf der Netzfrequenz die in der Diode stattfindende Leitung unterbrochen wird. Die Unterbrechung geschieht jeweils, wenn der Phasendurchgang der Wechselspannung durch Null geht. Es kann also eine Störung innerhalb einer hundertstel Sekunde erfaßt werden. F i g. 5 zeigt einen Stromkreis für eine bei Störung aufleuchtende Lampe 23. Dieser Kreis weist ein Auswahlgatter 24 mit nachgeschaltetem Negationselement 25 auf, das die Programmsignale A und Luftüberwachungssignale F in die Größen Ä und F umkehrt. Der Transistor 26 schaltet in Abhängigkeit von den Programmsignalen bzw. Flammenüberwachungssignalen bei Vorliegen nur eines Störsignals die Lampe 23 od. dgl. ein.For control reasons, the diode is subjected to mains voltage (50 Hz, 220 V) so that when the flame is interrupted, the line taking place in the diode is interrupted in the periodic sequence of the mains frequency. The interruption occurs when the phase transition of the alternating voltage goes through zero. A fault can therefore be detected within a hundredth of a second. F i g. 5 shows a circuit for a flashing lamp in case of malfunction 23. This circuit includes a select gate 24 with a downstream negation element 25, which reverses the program signals A and air monitoring signals F in the sizes and F Ä. The transistor 26 switches on the lamp 23 or the like as a function of the program signals or flame monitoring signals if only one interference signal is present.

In der Zeichnung und der Beschreibung sind die bereits erläuterten, im folgenden nochmals tabellarisch zusammengefaßten Signale und Bezugszeichen dafür verwendet: A A2 A Programmsignale A3 T, Luftmengenstörsignal T Luftüberwachungs- T2 Luftmengensignal Signale F, Flammenstörsignai F Flammenüber- F2 Flammensignal j wachungssignale ZG Zündgattersignal 1 FG Fiammengattersignal Gattersignale VG Ventilgattersignal E Einschaltsignal Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt: Nach Einschalten des Thermostaten 2, der das Einschaltsignal E bewirkt, fördert der Gebläsemotor 3 sofort Verbrennungsluft und spült den Brennraum vor, während der Luftüberwachungskreis (F i g. 3) bei Vorbeiströmen einer ausreichenden Verbrennungsluftmenge am Thermistor 19 das Luftmengensignai T2 liefert. Dieses wird dem Zündgatter 8 zugeführt, an das auch der die Programmsignale A abgebende Ausgang des Programmkreises (F i g. 2) angeschlossen ist. Sobald der Programmkreis das Signal A1 liefert, ist die Auswahlbedingung des als »UND«-Gatter ausgebildeten Zündgatters 8 erfolgt, und das Zündgatter gibt das Zündgattersignal ZG ab, welches dem Transistor 6 das notwendige Basispotential zuführt, so daß die Zündvorrichtung eingeschaltet und am Zündelement 5 Zündfunken abgegeben werden. Das Zündgattersignal ZG wird außerdem dem Ventilgatter 11 zugeführt, welches, da es als »ODER«-Gatter ausgebildet ist, das Ventilgattersignal VG abgibt und dadurch die Einschaltung des Magnetventils für die Brennstoffzufuhr bewirkt. Wenn durch das Einschalten der Brennstoffzufuhr und die Abgabe der Zündfunken die Flammenbildung erfolgt ist, wird vom Flammenüberwachungskreis (F i g. 4) das Flammensignal F2 geliefert, welches zusammen mit dem schon vorliegenden Luftmengensignal T., und dem Einschaltsignal E dem Flamengatter 12 zugeführt wird, wobei nun dessen Auswahlbedingungen erfüllt sind und das Flammengattersignal FG abgegeben wird, welches auf das Ventilgatter 11 wirkt und dessen Ventilgat tersignal VG aufrechterhält, auch wenn nach Ablauf der Dauer des der Zündzeit zugeordneten Programmsignals A., vom Zündgatter kein Zündgattersignal ZG mehr abgegeben wird und die Zündung abschaltet. Auf Grund der Eigenschaften der verwendeten »UND«- bzw. »ODER«-Gatter bleibt das Magnetventil nur bei Einhaltung der der jeweiligen Programmzeit zugeordneten Signale und damit der für eine Verbrennung erforderlichen Bedingungen geöffnet, während es bei Vorliegen auch nur eines Störsignals oder Ausfall eines Signals geschlossen wird. Das Magnetventil wird also während des Zündvorganges nur bei Vorliegen des Einschaltsignals E, des Luftmengensignals T2 und des Programmsignals Az sowie während des Dauerbetriebes nur bei vorliegenden Einschaltsignalen E, des Luftmengensignals T2 und des Flammensignals F2 offenge%alten, was durch das »ODER«-Symbol y in der am Magnetventükreis angeordneten Klammerbezeichnung verdeutlicht wird.In the drawing and the description, the signals and reference symbols that have already been explained and are again summarized in the following table are used: A. A2 A program signals A3 T, air volume disturbance signal T air monitoring T2 air volume signal signals F, Flammenstörsignai F Flame over- F2 flame signal j watch signals ZG ignition gate signal 1 FG flame gate signal gate signals VG valve gate signal E switch-on signal The mode of operation of the arrangement is as follows: After switching on the thermostat 2, which causes the switch-on signal E, the fan motor 3 immediately delivers combustion air and pre-purges the combustion chamber, while the air monitoring circuit (Fig. 3) flows past the thermistor 19 with a sufficient amount of combustion air the air quantity signal T2 delivers. This is fed to the ignition gate 8, to which the output of the program circuit (FIG. 2) emitting the program signals A is also connected. As soon as the program circuit delivers the signal A1, the selection condition for the ignition gate 8, which is designed as an "AND" gate, has occurred, and the ignition gate emits the ignition gate signal ZG, which supplies the transistor 6 with the necessary base potential, so that the ignition device is switched on and at the ignition element 5 Ignition sparks are given off. The ignition gate signal ZG is also fed to the valve gate 11, which, since it is designed as an "OR" gate, emits the valve gate signal VG and thereby switches on the solenoid valve for the fuel supply. When the flame has been formed by switching on the fuel supply and emitting the ignition sparks, the flame monitoring circuit (Fig. 4) delivers the flame signal F2, which is fed to the flame gate 12 together with the already existing air volume signal T. and the switch-on signal E. , where the selection conditions are now met and the flame gate signal FG is emitted, which acts on the valve gate 11 and maintains the valve gate signal VG, even if after the duration of the program signal A. the ignition switches off. Due to the properties of the “AND” or “OR” gates used, the solenoid valve only remains open if the signals assigned to the respective program time and thus the conditions required for combustion are observed Signal is closed. The solenoid valve is therefore only open during the ignition process if the switch-on signal E, the air volume signal T2 and the program signal Az are present and during continuous operation only if the switch-on signals E, the air volume signal T2 and the flame signal F2 are present, which is indicated by the "OR" symbol y is made clear in the bracket designation on the solenoid valve circuit.

Claims

Claims: 1. Electrical control and safety device for gas or oil firing with a fan motor and a solenoid valve for the fuel, whereby the fan motor is controlled in such a way that a pre-purge is effected, and after the pre-purge the solenoid valve is opened by a program signal and an ignition device is switched on, and in which a flame monitor signals emitting flame monitor is provided, which in the absence of the flame emits a flame interference signal, which switches off the corresponding parts of the device, d a d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that a measuring the amount of combustion air and air monitoring signals emitting measuring element (19) is provided, which at The presence of a certain amount of air emits an air amount signal (T2), and that a flame gate (12) designed as an "AND" gate is provided, which softens the solenoid valve (9) only emits the flame gate signal (FG) when the air volume signal (T2) and the flame signal (F2) are available.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that an ignition gate (8) designed as an "AND" gate is also provided, which an ignition gate signal (ZG) which switches on the ignition device (5) only in the presence of a corresponding program signal (A2) and the Air volume signal (T2) emits.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that an "OR" gate designed as a valve gate (11) is arranged, the glass ignition gate signal (ZG) and the Flammengattersignai (FG) are fed and which only when present at least one of these two signals (ZG FG ) emits a valve gate signal (VG) that switches on the solenoid valve (9).

4. Device according to claims 1 and 2, characterized in that a the Program signals emitting program circuit (F i g. 2) is provided, which consists of a There is transistor circuit, the output of which after switching on the power supply three different ones in succession, the pre-purge time, the ignition duration and normal operation assigned program signals (A1, A2, A3) supplies, the duration of the first two Signals (A1, A2) determined by the charging times of capacitors (13, 14, 15) are.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that in the emitter circuit the transistor circuit a Zener diode is arranged.

6. Apparatus according to claim 4, characterized in that one connected to the supply voltage lying Relay (17) is provided, which the first program signal determining capacitor (13) discharges via a normally closed contact when the supply voltage is switched off.

7. Device according to claim 1, characterized in that the measuring element (19) for the combustion air is in an air monitoring circuit constructed as a thermistor circuit, which ever according to the air volume, the air volume signal associated with the proper air supply (T2) or emits the air volume disturbance signal (T1) corresponding to the failure of the air supply. B.

Apparatus according to claim 1, wherein the flame monitor is on an ultraviolet Radiation-responsive sensing element is characterized in that the sensing element is an ultraviolet radiation-responsive diode (21) which is dependent on the presence or if there is no flame, a flame signal (F2) or a flame interference signal (F1) is supplied.

9. Apparatus according to claim 1, characterized in that the gate signals (ZG, FG, VG) via control transistors (6,10) to the ignition device (7, 5) or the solenoid valve (9) work.

10. The device according to claim 1, characterized in that the signals of the program circuit (Fig. 2) and the monitoring circuits (Fig. 3 and 4) a selection gate (24) and possibly a negation element (25) on a fault indicator (23) are switched, with this gate (24) the fault indicator already in the presence can only respond to an interfering signal. Publications Considered: British Patent Document No. 911723; U.S. Patent No. 2,989,117.