DE1526248A1 - Zuendvorrichtung - Google Patents

Description

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DR. MÜLLER-BOR6 Dl PATENTANWÄLTE

UK. rvmNITZ

24. März 1965 Ü/Sr - I 390

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DAUPHIIiOIS - L.E.JL.D. -

und

JUPPJtfüSIIJJlGE TSSBKQTJjEX. Ets. JM. DARD

Hue Jüapäre, Grenoble (Isdre), !Frankreich,

14· Eue Claude Genin, Grenoble (Ise*re), Pranlf reich.

Zündvo rri chtung

Die Erfindung "betrifft eine Zündvorrichtung und insbesondere eine Vorrichtung zur Zündung von Gas- oder ölbrennern oder ähnlichen Geräten.

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Gemäß der Erfindung umfaßt die Zündvorrichtung ein entladungserzeugendes Element, das In der Nähe des Brenners angeordnet und einerseits durch den Ausgang einer Meder-Wechselspannungsquelle und andererseits durch den lusgang eines Hochspannunge-Impulsgenerators gepelst 1st, welcher seinerseits durch den Ausgang der Veehselspannungsquelle gespeist ist. Biese Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß zwischen dem Element und der Quelle Mittel zur Trennung der Quelle von den Hochfrequenz-Stromlcomponenten der Entladungen, die an dem Element erzeugt werden, angeordnet sind·

Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung bestimmter Verbesserungen bei Zündvorrichtungen, welche dazu dienen, den Schutz der Brenner zu gewährleisten und ihre flamme zu überwachen·

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben} in dieser zeigen:

Figur 1 ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Figur 2 ein schematisches Schaltbild einer Abwandlung der Ausführungsform nach Figur 1,

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Figur 3 ein schematisches Schaltbild der in Figur 1 dargestellten Aueführungeform mit einer Verbesserung gemäß der Erfindung und

iigur 4 ein schematisches Schaltbild der Ausführungsform nach Figur 1 mit einer weiteren Verbesserung gemäß der Erfindung.

Bei der Ausführungsform nach Figur 1 ist in einer Verbrennungskammer 10 und in der Nähe eines zu zündenden, nicht dargestellten Brenners ein Funkenspalt 11 zwischen festen Elektroden angeordnet. Dieser Funkenspalt wird durch eine Nieder-Vechselspannungsquelle 12 über eine Feindraht-Sekundärwicklung 13 eines Herauf transformator 14· gespeist. In jede Leitung zu dem Spalt 1*t ist ein Kondensator 15 in Reihe mit einer Hochfrequenz-Drpsselspule 16 geschaltet. Die Quelle 12, die durch ein elektrisches Versorgungsnetz gebildet sein kann, speist außerdem die Primärwicklung 17 eines NiederSpannungstransformators 18, dessen Sekundärwicklung 19 mit der Dickdraht-Primärwicklung 20 des Herauftransformator 14· über eine Induktivität 21 und eine Hilfsfunkenstrecke 22 mit festen Elektroden verbunden ist. Die Sekundärwicklung 19 des Transformators 18 speist außerdem einen Kondensator 23 über eine Induktivität 21. Ein Schutzkondensator 24· ist parallel zu der Reihenschaltung der Hauptfunkenstrecke 11 und der Sekundärwicklung 13 geschaltet.

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Am Beginn des Zyklus des Spannungsausganges an der Quelle ist der Spannungspegel nicht ausreichend, um einen Funken an der Strecke 22 hervorzurufen, und es erfolgt keine Entladung zwischen den Elektroden der Hauptfunkenstrecke 11. Während dieser Periode wird der Kondensator 23 aufgeladen.

An einem gegebenen Punkt dieses Zyklus wird der Spannungsausgang der Quelle 12 ausreichend, um einen Funken zwischen den Elektroden der Funkenstrecke 22 auszulösen. Dadurch wird der Kondensator 23 kurzgeschlossen und veranlaßt, sich plötzlich über die Wicklung 20 des Herauftransformator 14 zu entladen. Dadurch entsteht in der Sekundärwicklung 13 ein Hochspannungsimpuls, welcher durch den Kondensator 24 hindurchgeht und ausreicht, um einen Funken zwischen den Elektroden der Funkenstrecke 11 auszulös^en. Dieser Funken wird "wieder aufgeheizt" durch die direkt von der Quelle

P an die Funkenstrecke gelegte Niederspannung und dadurch während der gesamten Dauer der momentanen Halbwelle der Ausgangsspannung der Quelle 12 oder während eines Teils derselben verlängert. Der Funken kann somit die Zündung des Brennstoffes herbeiführen, welcher aus dem der Funkenstrecke 11 zugeordneten Brenner austritt.

Die Hauptfunktion des Kondensators 24 ist es als Kurzschlußweg für die Folge von durch den Hochspannungsimpuls

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erzeugten Hochfrequenzwellen zu wirken, während die Kondensatoren 15 und die Drosselspulen 16 dazu dienen, die Hochfrequenzkomponenten der Hochspannungsimpulse von der Spannungsversorgung zu trennen. Die Kondensatoren 15 könnten durch irgendwelche Impedanzen ersetzt werden, die dazu dienen,' den Strom zur Quelle 12 zu begrenzen. Gemäß einer "bevorzugten Anordnung können diese Impedanzen durch mehrere elektro- " chemische Kondensatoren, die gleichsinnig in Eeihe geschaltet sind, oder durch gewickelte Widerstände gebildet sein, deren Selbstinduktivitäten die Wirkung haben, die Hochfrequenzkomponenten des Funkens zu sperren.

Figur 2 zeigt eine Abwandlung der oben beschriebenen Schaltung, bei der die verschiedenen Elemente mit den gleich bezeichneten Elementen in Figur 1 identisch g

sind und die gleiche Funktion haben. Der einzige Unter-, schied der in Figur 2 dargestellten Schaltung besteht darin, daß die Vorrichtung durch Weglassung des Kondensators 24 und durch Anordnung der Funkenstrecke 11 parallel zu der Sekundärwicklung 13 vereinfacht ist.

Die Figuren 3 und 4 zeigen verschiedene Verbesserungen der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

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In IPigur 3 ist eine Vorrichtung daxgestellt, welche identisch mit der in Figur 1 ist, wobei jedoch ein Schalter 25 in Reihe zwischen die Quelle 12 und eine Primärwicklung 17 und ein Bimetall-Schutzelement 26 hinzugefügt sind, daß einem in Reihe zwischen der Quelle 12 und der Funkenstrecke 11 angeordneten Heizwiderstand zugeordnet ist. Das Schutzelement ist mechanisch mit dem Schalter verbunden, um letzteren zu öffnen, wenn die durch den Heizwiderstand erzeugte Wärme das Bimetall-Element veranlaßt, sich um einen vorbestimmten Betrag zu verbiegen.

Nachdem die Hochspannungsimpulse an der Transformator-Sekundärwicklung 1J in der anhand von Figur 1 beschriebenen Weise eine Entladung über die Funkenstrecke 11 erzeugen, erreicht der Niederspannungsstrom in dem dem Element 26 zugeordneten Widerstand einen relativ hohen Mittelwert in der Größenordnung von 100 mA zum Beispiel. Dieser Strom wird verwendet, um das Vorliegen einer Entladung festzustellen, in dem er eine so große durch den Widerstand zu erzeugende Wärme verursacht, daß das Element 26 bis zu einem Punkt abgebogen wird, wo es den Schalter 25 öffnet und den die Hilfsfunkenstrecke 22 speisenden Kreis unwirksam macht. Dieses Ergebnis ist erwünscht, weil das Vorliegen einer Entladung über die Strecke

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eine Flamme erzeugt und diese die Erzeugung weiterer entladungserzeugender Hochspannungsimpulse unnötig macht und weil die öffnung des Schalters 25 den Brenner vor weiteren Hochspannungsfunken an der Strecke 11 schützt. Das Element 26 kann durch jedes andere Betätigungsmittel wie eine Relaisspule ersetzt werden, wenn .eine sofortige oder zeitverzögerte Wirkung erwünscht ist.

In Figur 4 ist die Zündfunkenstrecke 11 in der durch die Flamme eines Brenners 30 eingenommenen Zone angeordnet. Die Hauptversorgung 12 speist außerdem ein Schutzrelais 31 über ein Kaltkathoden-Thyratron 32, dessen Steuerelektrode ein Eingangssignal von einem Potentiometer empfängt, das durch die Funkenstrecke 11 und einen parallel zu einem Kondensator 34· geschalteten Widerstand 33 "besteht. Ein normalerweise offener Schalter 35 ist zwischen die Strecke 11 und den Widerstand 33 in Reihe geschaltet. Er wird durch einen temperaturempfindlichen Bimetallstreifen 36 mit einem zugeordneten zwischen die Quelle 12 und die Funkenstrecke 11 geschalteten Heizwiderstand betätigt. Ein normalerweise geschlossener Schalter wird in Reihe zwischen die HauptVersorgung 12 und eine Primärwicklung 17 geschaltet sowie derart mechanisch verbunden, daß er durch den Streifen 36 betätigt wird. Alle anderen Schaltungselemente sind identisch mit den gleich

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numerierten Elementen in Figur 1. Wenn der Brenner gezündet wird, ruft seine Flamme eine Ionisierung des die Elektroden der Strecke 11 umgebenden Gases hervor. Diese Ionisierung bewirkt, daß der Widerstand des Streifens sogar dann, wenn keine Entladung an der Strecke 11 vorliegt, weiter von einem kleinen Strom durchflossen wird, der so viel Wärme erzeugen kann, daß der Streifen 36 den Schalter 35 schließt und den Schalter in Reihe mit der Primärwicklung 17 öffnet. Das Schließen des Schalters 35 bewirkt, daß eine Erregungsspannung für das Thyratron an dessen Steuerelektrode angelegt wird, welche einen Stromfluß durch das Thyratron 32 für das Erregungsrelais 31 erzeugt. Das Relais 31 wird fortgesetzt durch den' durch das Thyratron 32 fließenden Strom erregt, und zwar so lange wie die Brennerflamme die Strecke 11 weiter mit einer ionisierten Atmosphäre umgibt. Zugleich bewirkt die an den Streifen 36 angelegte Wärme die öffnung des.Schalters in Reihe mit der Primärwicklung 17· Somit wird die Zündung weiterer Funken an der Strecke 22 und ebenfalls an der Strecke 11 verhindert. Wenn die Flamme verschwindet, wird der Strom durch den Wärmewiderstand des Streifens 36 effektik Null, wojidurch der Schalter 35 öffnen kann. Dadurch wird die Erregungsspannung von der Thyratron-Steuerelektrode abgeschaltet. Das hat zur Folge, daß der Stromfluß durch das Thyratron verschwindet und das Relais 31 abgeschaltet wird. Das Relais

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ist mit Schaltern versehen, welche bei Abschaltung des Relais "bestimmte nicht dargestellte Schutzsysteme "betätigen. Zum Beispiel könnte ein derartiger Schalter die Absperrung der Brennstoffzufuhr für den Brenner 30 und die Abschaltung der Hauptversorgung 12 veranlassen, wenn das Relais abgeschaltet wird. Diese Systeme müssen von Hand wieder !Wirksam gemacht werden, wenn es erwünscht ist, den Brenner wieder zu zünden. Sie müssen so lange in ihrer Wirksamstellung gehalten werden, bis das Relais wieder erregt wird.

- Patentansprüche -

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Claims (8)

1. Pat ent ansprüche

   MJ Zündvorrichtung mit einem entladungserzeugenden Element, (*¹ ") das in der Nähe eines zu zündenden Brenners angeordnet und einerseits durch eine Nieder-Wechselspannungsqiielle und andererseits durch einen Hochspannungs-Impulsgenerator gespeist wird, welcher seinerseits durch die Wechselspannungsquelle gespeist ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Element und' der Quelle Mittel zur Trennung der Quelle von den Hochfrequenz-Stromkomponenten der Entladungen, die an dem Element erzeugt werden, angeordnet sind.
2. 2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmittel wenigstens eine Hochfrequenz-Drosselspule aufweisen, die in Reihe zwischen eine Elektrode des entladungserzeugenden Elementes und eine Klemme der Niederspannungsquelle geschaltet ist.
3. 3. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmittel weiter einen Ifilterkondensator aufweisen, der in Reihe mit der Drosselspule geschaltet ist.

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4. 4. Zündvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3? dadurch ,gekennzeichnet, daß die Trennmittel weiter eine zweite Hochfrequenz-Drosselspule und einen mit dieser in Reihe geschalteten zweiten Filterkondensator aufweisen, welche zwischen die andere Elektrode des entladungserzeugenden Elementes und die andere Klemme der Niederspannungsquelle geschaltet sind.
5. 5· Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem entladungserzeugenden Element zugeordnete Strommeßmittel vorgesehen sind, welche einen

   if-,7 t
   Schalter zur Abschaltung der Vechselspannungsquelle von dem Impulsgenerator aufweisen, wenn der Strom während eines vorbestimmten Zeitraumes durch das Element geflossen ist.
6. 6. Zündvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Strommeßmittel einen in Reihe zwischen das entladungserzeugende Element und die Wechselspannungsquelle geschalteten Heizwiderstand und ein wärmeempfindliches Element umfassen, welches auf Temperaturänderungen hin seine Form ändert, wobei letzteres Element in Wärmeaustauschbeziehung mit dem Widerstand angeordnet ist.

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7. 7· Zündvorrichtung nach άβη Ansprüchen 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeempfindliche Element direkt so geschaltet ist, daß es den Schalter öffnet, wenn die Temperatur des wärmeempfindlichen Elementes einen vorherbestimmten Wert überschreitet.
8. 8. Zündvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 5» 6 und 7, da-

   durch gekennzeichnet, daß die Strommeß- * mittel zur Feststellung des Vorliegens eines ionisierten Mediums zwischen den Elektroden des entladungserzeugenden Elementes dienen und weiter ein Stromsteuerglied, einen Eingangskreis, der zur Auslösung des Durchganges des Stromes durch das Steuerglied geschaltet ist, eine strombetätigte Schutzeinheit, die mit dem Steuerglied verbunden ist, um die "Vorrichtung in Betrieb zu halten, wenn der Strom durch das Steuerglied fließen kann, und einen zweiten, normalerweise offenen Schalter umfaßt, der in Reihe zwischen das entladungserzeugende Element und dem Eingangskreis geschaltet ist sowie durch das wärmeempfindliche Element geschlossen wird, wenn die !Temperatur des letzteren einen vorherbestimmten Wert überschreitet, damit der durch das entladungserzeugende Element fließende Strom an den Eingangskreis abgegeben wird, um den letzteren zu veranlassen, den Durchgang des Stromes durch das Steuerglied auszulösen.

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