''Steuer- und Uberwachungsvorrichtung für brenneranlagen" Die vorliegende
Erfindung hat eine elektrische :phinrichtung zum Gegenstand, durch welche eine Brenneranlage,
z.B. durch einen tiaum-Thermostaten, gesteuert wird und mit der gleichzeitig die
Überwachung bzw. Sicherung der Anlage beim Auftreten der verschiedenen möglictlen
Störungen verwirklicht ist. Ls ist bekannt, dass eine t3renneranlage im allgemeinen
einen Klotor zum äntrieb des Gebläses für die Luftzufuhr und der Pumpe oder anderer
Speiseanordnungen für die Verbrennung, eine Zündeinrichtung, bestehend aus einem
-i'ransformator und einer Funkenstrecke und gegebenenfalls ein elektromagnetisches
Schaltschütz zum ßinleiten des
und endlich eine Steuer- und Überwachungsvorrichtung umfasst. Die zuletzt genannte
Einrichtung wird in der Hegel von einem Raumthermostaten oder einer anderen hinrichtung
gesteuert und dient dazu, die Anlage ein- und auszuschalten und zu diesem Zweck
die verschiedenen notwendigen Arbeitsgänge, wie z.3. Anlassen des #Iotors, Offnen
des Schaltschützes, Ingangsetzen
der Zündeinrichtung und Abschaltung
derselben, wenn aie Zündung erfolgt ist, durchzuführen. .üiese Vorrichtung bewirkt
andererseits auch die Überwachung der Wirkungsweise der Anlage, so dass diese angehalten
wird, wenn die Flamme sich nicht innerhalb einer angemessenen Geit entzündet oder.'
wenn die Flamme während des Betriebes des Brenners.zum Erlöschen kommt. Meist benutzt
man zur Anzeige der Flamme eine fotoelektrische aiiderstandszelle oder man benützt
Geräte mitthermischerAüsdennung, thermoelektrische Kupplungen oder dergleichen.
Die benutzte Vorrichtung muss andererseits auch Sicherheit in bezug auf ihre eigenen
Elemente bieten und z.B. das Anhalten (oder das-Nichtingangsetzen) der Einrichtung
sicherstellen, wenn der Flammendetektor aus dem einen oder anderen Grund ausser
Funktion gelangt. Bei den bekannten Vorrichtungen der genannten Art wird der Motor
der hinrichtung, der im allgemeinen ein Einphasenmotor mit einer Anlasshilfsphase
ist, unter Zwischenschaltung eines elektromagnetischen Unterbrechers nach Art eines
Scnaltschützes gesteuert, der auf die Motorspulen und die verschiedenen Stromkreise
der Anordnung einwirkt. Das Vorhandensein dieses Schaltschützes bringt den empfindlichen
Nachteil einer Verteuerung mit sich, vor allem für kleinere Anlagen. Die Erfindung
vermeidet die obengeschilderten Nachteile und gestattet eine Steuer- und Uberwacnungseinrichtung
von sehr einfacher Konstruktion und geringem Freis uei Brennern vorzusehen, welche
indessen alle Bedingungen erfüllt, welche man von Linrichtungen dieser Art verlangen
kann.
Idd,ch der Erfindung schliesst das Steuerorgan (Raumthermostat
oder anderes) unmittelbar den Antriebsstromkreis über einen Verzögerungsschalter,
während parallel zu dem Motor die tiicklung eines Relais vorgesehen ist, welches
den Stromkreis der Anlasswicklung des Motors und vorzugsweise auch den Zündstromkreis
steuert, wobei das Relais unter dem Einfluss des Flamme.iaetektors steht, derart,
dass es die beiden vorgenannten Stromkreise schliesst, wenn das Steuerorgan geschlossen
ist und sich sofort öffnet, wenn die Flamme entzündet ist. Andererseits besteht
ein weiteres Merkmal der Erfindung darin, dass der Flammendetektor, der in bekannter
Weise durch eine fotoelektrische iiiderstandszelle verwirklicht ist,-ttparällel
zu der Relaiswicklung und beide Teile, die Wicklung und die Zelle, in Serie zu einer
den Strom begrenzenden Impedanz gelegt sind, derart, dass, wenn die flamme entzündet
ist, die Zelle dfe nicklung in einem solchen Mass kurzschliesst, dass diese ausaer.wirkung
gesetzt wird. Diese besondere Anordnung hat den Vorteil,-'dass, wenn die Zelle sich
verschlechtert, was sich in der Praxis durch ein Absinken ihres Widerstandes bei
Dunkelheit auswirkt, das Relais nicht mehr anspricht, selbst auch nicht für kurze
Zeit, so dass der Motor nicht anlaufen und der Brenner sich nicht entzünden kann.
Anhand der beigefügten Zeichnung sollen zum besseren Verständnis der Erfindung an
einem Ausführungsbeispiel die charakteristischen Merkmale und Vorteile der Erfindung
näher erläutert werden. Die Figur zeigt schematisch eine Steuer- und Sicherheitsvorrichtung
für eine Brennereinrichtung gemäss der Erfindung.
In der Figur weist
der Einphasenmotor M zum Antrieb des Ventilators und der Pumpe eines Brenners für
flüssigen Brennstoff eine normale Antriebewicklung I] und eine Anle,sawicklung I2,
letztere in Serie mit einem Phasenschieber D, auf. Der Anlasstromkreis mit der Wicklung
I2 und dem Phasenschieber D wird durch Schlieesen eines Kontaktes -! RF eingeschaltet.
Dieser Stromkreis liegt parallel zu dem Stromkreis der Antriebswicklung (Wicklung
I'i) und beide Stromkreise sind mit dem treibenden Teil eines Verzögerungsschalters
T (z.B. mit dem Heizelement eines thermoelektrischen Schalters) an die Zuleitungen
L i und h 2 angeschlossen.,Der Steuerthermostat TH der Einrichtung (z.B. Raumthermostat)
und der Kontakt 1 T *des Schalters T, der-als Ruhekontakt arbeitet, liegen in Serie
hierzu. Die Zündeinrichtung wird von einem Hochspannungstransformator TA gebildet,
dem'eine geeignete Funkenstrecke zugeordnet ist. Dieser Transformator liegt an die
Leitungen h -I und Z 2 in Serie mit dem von dem Relais gesteuerten Kontakt 2 RF,
der beim Schliessen den Stromkreis einschaltet. Die Wicklung RF des Relais, das
die obengenannten Kontakte "1 RF und 2 RF trägt, liegt in einem Stromkreis, der
parallel zu dem Stromkries des Motors und des Heizelementes des elektrothermischen
Schalters T liegt. In den Stromkreis von RF ist ferner in Serie zu der Wicklung
RF eine Impedanz Z zur Strombegrenzung and parallel zu der dicklung 12 .eine fotoelektrische
;Widerstandszelle K vorgesehen. In der Figur ist noch mit I der Hauptschalter der
Anlage bezeichnet.
für die Erklärung der Wirkungsweise wird angenommen;
dass der Schalter I geschlossen und die Anlage in Ruhe sein soll, d.h. also, dass
der Thermostat TH geöffnet ist. In diesem Falle ist die Wicklung RF stromlos und
infolgedessen sind die beiden Kontakte i RF und 2 RF geöffnet. Der Zündtransformator
TA ist ausser Funktion. Ist der Brenner nicht in Funktion, so wird die Fotozelle
X nicht belichtet und weist daher ihren maximalen Widerstand auf, der im Vergleich
zu der Impedanz der Wicklung RF sehr beträchtlich ist. Schliesst sich nun der Raumthermostat
TH, so fliesst in dem normalen Antriebsstromkreis (Wicklung I "I) des lilotors M
Strom, ebenso in dem dazu parallelen Stromkreis, da die iticklung RF des Relais
eingeschaltet ist. Infolge des grossen YViderstandes der Fotozelle X wird diese
Wicklung wirksam und bewirkt das Schliessen der beiden Kontakte 1 RF und 2 HF. Der
Motor wird somit angelassen und der Transformator TA tritt in Tätigkeit, um den
von dem Motor M betriebenen Brenner zu entzünden. In dem Augenblick, wo die gezündete
Flamme von der Fotozelle X bemerkt wird, fällt deren riiderstand, so dass sie praktisch
einen Kurzschluss für die aicklung RF darstellt. Die Stromstärke in diesem Parallelstromkreis
wird nur durch die Impedanz Z. die in üblicher yieise zu diesem Zweck vorgesehen
ist, beschränkt. Die Kontakte "i RF und 2 RF öffnen sich also wieder. Der Motor
ä nimmt daher als normaler Einphasenmotor aufgrund seiner üicklung I i seine normale
Tätigkeit auf und der Transformator TA wird ausser Funktion gesetzt. Entzündet sich
aus irgend einem Grunde die Flamme nicht, so . bleibt der Motor M mit seiner Anlasswicklung
I 2 in Funktion, wobei er jetzt eine beträcntlicne Leistung gegenüber seinem normalen
betrieb aufnimmt. Daraus folgt, dass-am Ende einer
gewissen Zeit,
die nach Wahl veränderbar ist, der Schalter T anspricht und die gesamte Anlage ausschaltet,
Die Anlage kann nun nicht wieder in Betrieb genommen werden, ohne dass man@zuvor
den Schalter T wieder einschaltet. Kommt die Flamme im Verlaufe der normalen Wirkungsweise
der Anlage zum Erlöschen, so nimmt die Fotozelle X ihren erhöhten Widerstand bei
Dunkelheit wieder an und infolgedessen tritt die dicklung RF wieder in Aktion und
schliesst die Kontakte "I RF und 2 RF. Die Anlasswicklung I 2 ist somit wieder unter
Spannung gesetzt und bewirkt eine Vergrösserung der durch den I#fIotor aufgenommenen
Leistung, wodurch der Ausschalter `1' nach einer gewissen ü"czögerungazeit.wieder
in 'Tätigkeit tritt. nenn endlich die Fotozelle X sich verschlechtert, was in der
Praxis eine Verminderung ihres Dunkelwiderstandes zur Folge hat, und -wenn, dieser
Fehler einen solchen hohen Grad erreicht hat, dass die Funktion der Anlage in Frage
gestellt ist, so nimmt die Fotozelle so viel Strom auf, dass das Relais nicht mehr
anspricht, und die Kontakte t RF und 2 RF sich nicht mehr schliessen. Der I,iIotor
wird somit nicht mehr angelassen und seine normale viicklung I i bleibt unter Spannung,
wobei der Iflotor noch stillsteht. Unter diesen Bedingungen ist die aufgen.ommene
Leistung viel grösser, als die beim laufenden Motor, so dass ebenfalls der Thermoschalter
T frühzeitig ausschaltet. Es ist wichtig festzustellen, dass die zuletzt genannte
Sicherheit in dem Sinne eine absolute ist, dass auch selbst eine sehr kurze anfängliche
Schliessungszeit, der ein vuiederöffnen folgt, nicht auftreten kann, was z.B. dann
möglich ist, werni die Fotozelle X*)die Kontakte 'I .KF und 2 RF erst mit dem @risrec@e.
d.es Relais geöffnet würden. *) mit der Wicklung RF in Serie liegen würden und
Die.vorausgehende
Beschreibung dient nur der Erläuterung. eines Ausführungsbeispiels. Der Rahmen der
Erfindung wird durch den Ersatz der beschriebenen Einzelheiten durch andere Äquivalente
nicht beschränkt. So kann die Anlage auch ein elektromagnetisehes Schaltschütz aufweisen,
das z.B-parallel zu der Wicklung I i des Motors M liegt.'' Control and monitoring device for burner systems "The subject of the present invention is an electrical: ph device by which a burner system, for example by a tiaum thermostat, is controlled and with the simultaneous monitoring or protection of the system when the various possible It is known that a separator system generally includes a motor to drive the fan for the air supply and the pump or other feed arrangements for the combustion, an ignition device consisting of a transformer and a spark gap and, if necessary, an electromagnetic contactor to initiate the and finally comprises a control and monitoring device. The last-mentioned device is usually controlled by a room thermostat or other execution device and is used to switch the system on and off and, for this purpose, the various necessary operations, such as, for example, 3. Starting the #Iotors, opening the contactor, starting the ignition device and switching off the same, if the ignition has taken place. On the other hand, this device also monitors the operation of the system so that it is stopped if the flame does not ignite within a reasonable time or. ' if the flame goes out while the burner is in operation. Usually a photoelectric resistance cell is used to display the flame or devices with thermal diffusion, thermoelectric couplings or the like are used. The device used must, on the other hand, also provide security with regard to its own elements and, for example, ensure that the device is stopped (or not started up) if the flame detector becomes inoperative for one reason or another. In the known devices of the type mentioned, the motor of the execution, which is generally a single-phase motor with an auxiliary starting phase, is controlled with the interposition of an electromagnetic interrupter in the manner of a switching contactor, which acts on the motor coils and the various circuits of the arrangement. The presence of this contactor has the disadvantage of increasing the cost, especially for smaller systems. The invention avoids the disadvantages described above and allows a control and monitoring device of very simple construction and little free space to be provided which, however, fulfills all the conditions that can be demanded of devices of this type. Idd, ch of the invention, the control element (room thermostat or other) directly closes the drive circuit via a delay switch, while the winding of a relay is provided in parallel to the engine, which controls the circuit of the starting winding of the engine and preferably also the ignition circuit, with the relay below the influence of the Flamme.iaetektors is in such a way that it closes the two aforementioned circuits when the control element is closed and opens immediately when the flame is ignited. On the other hand, another feature of the invention is that the flame detector, which is implemented in a known manner by a photoelectric resistance cell, -ttparällel to the relay winding and both parts, the winding and the cell, are placed in series with a current-limiting impedance, in such a way that, when the flame is ignited, the cell is short-circuited by nickel to such an extent that this is put out of action. This special arrangement has the advantage that if the cell deteriorates, which in practice results in a drop in its resistance in the dark, the relay no longer responds, even for a short time, so that the motor does not start and the burner cannot ignite. On the basis of the accompanying drawings, the characteristic features and advantages of the invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment for a better understanding of the invention. The figure shows schematically a control and safety device for a burner device according to the invention. In the figure, the single-phase motor M for driving the fan and the pump of a burner for liquid fuel has a normal drive winding I] and a lead winding I2, the latter in series with a phase shifter D. The starting circuit with winding I2 and phase shifter D is activated by closing a contact -! RF switched on. This circuit is parallel to the circuit of the drive winding (winding I'i) and both circuits are connected with the driving part of a delay switch T (e.g. with the heating element of a thermoelectric switch) to the leads L i and h 2., The control thermostat TH der Equipment (e.g. room thermostat) and contact 1 T * of switch T, which works as a normally closed contact, are in series with this. The ignition device is formed by a high-voltage transformer TA to which a suitable spark gap is assigned. This transformer is connected to lines h -I and Z 2 in series with the relay-controlled contact 2 RF, which switches on the circuit when it closes. The winding RF of the relay, which carries the above-mentioned contacts "1 RF and 2 RF", is in a circuit which is parallel to the current circuit of the motor and the heating element of the electrothermal switch T. In the circuit of RF is also in series with the Winding RF has an impedance Z to limit the current and parallel to the thick winding 12. A photoelectric; resistance cell K is provided. In the figure, the main switch of the system is denoted by I. For the explanation of the mode of operation, it is assumed that the switch I is closed and the system should be at rest, ie that the thermostat TH is open. In this case the winding RF is de-energized and as a result the two contacts i RF and 2 RF are open. The ignition transformer TA is inoperative. If the burner is not in operation, so the photocell X is not exposed and therefore has its maximum resistance, which is very considerable compared to the impedance of the winding RF If the room thermostat TH is now, current flows in the normal drive circuit (winding I "I) of the pilot M, as well as in the circuit parallel to it, since the winding RF of the relay is switched on. Due to the high Y resistance of the photocell X, this winding becomes effective and causes the two contacts 1 RF and 2 HF to close. The engine is thus started and the transformer TA comes into operation in order to ignite the burner operated by the engine M. The moment the photocell X detects the ignited flame, its resistance drops, so that it practically represents a short circuit for the RF coil. The current strength in this parallel circuit is limited only by the impedance Z. which is usually provided for this purpose. The contacts "i RF and 2 RF open again. The motor ä therefore takes up its normal activity as a normal single-phase motor due to its winding I i and the transformer TA is disabled. If the flame does not ignite for some reason, then The motor M remains in function with its starting winding I 2, whereby it now consumes a considerable amount of power compared to its normal operation switches off, the system cannot be put back into operation without first switching on the switch T. If the flame goes out during the normal operation of the system, the photocell X resumes its increased resistance in the dark and As a result, the thick winding RF comes into action again and closes the contacts "I RF and 2 RF. The starting winding I 2 is thus energized again and causes an increase in the power consumed by the I # fIotor, whereby the circuit breaker `1 'comes back into operation after a certain delay. which in practice leads to a reduction in its dark resistance, and if this error has reached such a high level that the function of the system is in question, the photocell consumes so much current that the relay no longer responds , and the contacts t RF and 2 RF no longer close. The I, iIotor is thus no longer started and its normal winding I i remains under tension, whereby the Iflotor is still at a standstill. Under these conditions the power consumed is much greater than when the engine is running, so that the thermal switch T also switches off prematurely. It is important to note that the last-mentioned safety in the sense of a The absolute thing is that even a very short initial closing time, which is followed by a reopening, cannot occur, which is possible, for example, if the photocell X *) the contacts' I .KF and 2 RF only with the @risrec @ ee relay would open. *) would be in series with the winding RF and the preceding description is for explanation purposes only. of an embodiment. The scope of the invention is not limited by the substitution of other equivalents for the details described. Thus, the system can also have an electromagnetic contactor, which is, for example, parallel to the winding I i of the motor M.