DE1526276A1

DE1526276A1 - Elektronische Funkenzuendungssteuerung fuer Brennstoffbrenner

Info

Publication number: DE1526276A1
Application number: DE19651526276
Authority: DE
Inventors: Harter Franklin Clyde; Myers George Hunt
Original assignee: Whirlpool Corp
Current assignee: Whirlpool Corp
Priority date: 1964-10-26
Filing date: 1965-07-05
Publication date: 1969-06-26
Also published as: ES312567A1; US3488131A

Description

Whirlpool Corporation, Benton Harbor, Michigan,

Elektronische Funkenzündungssteuerung für Brennstoffbrenner

Die Erfindung betrifft im allgemeinen eine Verbesserung bei einem Steuersystem zum Entzünden und Steuern von Brenngas, das in einem Haushaltswäschetrockner verwendet wird, und sie betrifft insbesondere ein Steuersystem, welches sowohl ein elektrisch betriebenes Gasventil als auch ein Zündsystem von einem einzigen elektronischen Schaltelement betreibt,,

Bei bekannten Steuersystemen werden elektromechanische Schaltgeräte, wie Bimetallschalter oder ein Relaisschalter, dazu verwendet, an einen Brenner geliefertes Brenngas zu entzünden und zu steuern_o Obwohl diese bekannten Steuersysteme eine im Grunde arbeitsfähige Vorrichtung zur Steuerung eines Brennstoffbrenners in einem Wäschetrockner darstellen, besteht immer noch ein Verlangen nach einem Steuersystem mit verbesserter Zuverlässigkeit, verringerter Größe und einer geringen Anzahl von Bestandteilen, sowie nach einem System, welches in der Herstellung

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und Wartung nicht teuer ist.

Bei den bekannten Steuersystemen wird auch in einigen Fällen das Brenngas mit einem Glühzünder entzündet, der durch ein elektromechanisch.es Schaltgerät erregt wird. Die Glühzünder enthalten ein Widerstandsheizgerät, welches ausreichende Wärme beim Durchgang eines elektrischen Stromes erzeugt, um Brennstoff zu entzünden. Diese Zünderart ist auch Fehlern unterworfen wegen des übermäßigen Stromflusses, der dauernd das Heizelement durchbrennen lassen kann. In anderen Fällen werden Brennstoffbrenner mit Hilfe einer dauernden Pilotflamme entzündet, die in der Nähe des Hauptbrenners angeordnet ist. Obwohl dieses System nicht so leicht aufgrund eines Durchbrennens des Zünders ausfällt, wie es bei den Glühzündern der Fall ist, erfordert es eine kontinuierliche Versorgung mit Brenngas, selbst wenn der Hauptgasbrenner nicht in Betrieb ist. Dadurch wird die Wirtschaftlichkeit des Brenners herabgesetzt.

Ein weiterer Nachteil bei den bekannten Steuersystemen ist die Verwendung eines oder mehrerer Schaltgeräte, um jede entsprechende Funktion des Steuersystems zu steuern. Durch eine derartige Verwendung einer erhöhten Anzahl von Bestandteilen für einen richtigen Betrieb werden die Herstellungskosten erhöht, während die Zuverlässigkeit des Steuersystems sinkt, da die Möglichkeit besteht, daß eines der Schaltgeräte ausfällt.

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Es ist deshalb ein wichtiges Ziel dieser Erfindung, in einen Brennst off "brenner ein verbessertes Steuersystem mit einer geringstmöglichen Anzahl elektronischer Sohaltgeräte einzubauen.

Weiter wird durch diese Erfindung erreicht, daß die Anordnung der Bestandteile des Zünders und des Steuersystems die Anzahl der Bestandteile stark verringert, die notwendig sind, um eine zuverlässige Steuerung des Brenngasflusses zu erzielen und auch um alle gefährlichen Zustände auszuschließen, die während eines normalen Betriebes eines Fäschetrockners eintreten können·»

Zu diesem Zweck wird ein auf die Flamme ansprechendes Element, wie ein auf Wärme reagierender veränderlicher Widerstand, in der Nähe der Flamme des Brennstoffbrenners angeordnet, um die Anwesenheit einer ausströmenden Flamme festzustellen. Dieses auf die Flamme ansprechende Element ist dann mit einer iriggerschaltung verbunden, welche ein elektronisches Schaltgerät steuert, das wiederum sowohl die anfängliche Erregung eines elektrisch betriebenen Brennstoffventils als auch einen elektronischen Funkenzünder steuert«

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein elektronischer Zünder sowie ein Steuersystem, welches leicht ein Versagen des Zünders bei der Entzündung einer Brenngasmenge in einer vorbestimmten Zeitperiode ermitteln und das System dann abschalten kann.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein verbesserter elektronischer Zünder sowie ein Steuersystem, welches dazu verwendet werden kann, einen Gasbrenner zu steuern, der mit einem Haushaltswäschetrockner verbunden werden kann.

Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Zünder mit einem Steuersystem, welches eine verbesserte Zuverlässigkeit, eine verringerte Größe und eine geringstmögliche Anzahl von Bestandteilen hat und welches bei der Herstellung und der Wartung nicht teuer ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Steuersystem, welches ein elektronisches Zündersystem und ein elektrisch betriebenes Brennstoffventil gleichzeitig zu Beginn eines TrocknungsVorganges erregt und danach das Zündersystem vollständig entregt sowie die Arbeitespannung des elektrisch betriebenen Yentils auf einen Wert verringert, welcher dazu ausreicht, das elektrisch betriebene Ventil erregt zu halten.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Zünder sowie ein Steuersystem mit einem elektronischen Schaltgerät, welches ein elektrisch betriebenes Ventil und ein Zündersystem gleichzeitig bei einem vorbestimmten Augenblicksspannungspegel von einer Quelle sinusförmigen Wechselstromes betätigt.

wichtiges

Ein weiteres/Ziel der Erfindung ist ein elektronischer Zünder sowie eine Steuerschaltung, welche einen Brennstoffbrenner nur dann betätigen, wenn die Sicherheitsermitt-

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lungsgeräte in der Schaltung betriebsfähig sind.

Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besonders zur Verwendung bei Haushaltswäschetrocknern der Type geeignet sind, bei der die UTäsche in einer drehbaren Trommel umgewälzt wird, in die erv/ärmte Luft geleitet wird, soll dies nicht als Begrenzung aufgefaßt werden.

Viele andere und genauere Ziele, Merkmale und Vorteile werden dem Fachmann aus der folgenden genauen Beschreibung ersichtlich werden, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet wirdo In den Zeichnungen ist»

Pig. 1 ein schematisch.es Schaltbild, das die Arten der Festzustandsbauelemente darstellt, die auf die Weise verwendet werden, wie sie in dem Steuersystem geschaltet sind;

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild einer anderen AusfUhrungsform des Steuersystems der Fig. 1;

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild einer weiteren AusfUhrungsform des Steuersystems der Fig. 1;

Fig· 4 eine graphische Darstellung einer Spannungswellenform, die über dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten gesteuerten Siliziumgleiohrichter auftritt}

Fig. 5 eine graphische Darstellung einer Spannungswellenform, die über der Primärwicklung eines in den Figuren 1, 2 und 3 gezeigten Hoohspannungs-Zündtransformators auftritt $

Fig. 6 tine graphische Darstellung einer Spannungs-

wellenform, die Über der Spule 30 des in den Figuren 1, 2 und 3 gezeigten Elektromagneten auftritt, und

Fig. 7 ein teilweise sehematisohes Schaltbild, welches eine andere Elektromagnetventil-Anordnung zeigt.

In den Zeichnungen kennzeichnet das Bezugszeichen 10 im allgemeinen das Zünder- und Steuersystem, welches zur Steuerung eines Brennstoffbrenners 11 während eines normalen Trocknungsvorganges eines Wäschetrockners verwendet wird. Ein Paar Eingangsleitungen 13 und 14 zur Versorgung mit Wechselspannung für das Zünder- und Steuersystem 10 ist mit einer geeigneten Zeitvorriohtung verbunden, die aus einem Zeitmotor 15, einem Schalter 16, einem Mitnehmer 17 und einem Betätigungsknopf 20 besteht. Das Netz wird dem Steuersystem 10 über den Schalter 16 während eines bestimmten Trocknungsvorganges des Wäschetrockners zugeführt. Zwischen der Leitung 14 und einer Leitung 21 liegt ein Antriebsmotor 24, der mit einer drehbaren, nicht gezeigten Trommel verbunden werden kann, um diese zu drehen.

Ein auf Wärme ansprechender Bimetallschalter 26 liegt zwischen der Leitung 21 und einer Leitung 28, um das Netz an die eine Seite eines Paares von Elektromagnetventilen 30 und 31 anzulegen, welche Körperteile 34 bzw. 35 besitzen und in Reihe in einer Brennstoffzuführleitung 37 angeordnet sind, deren Ende mit dem Brennstoffbrenner 11 verbunden ist. Die Reihenanordnung der Elektromagnetventile

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50 und 51 "bildet ein Sicherheitsmerkmal, "welches den Brennstoff luß zum Brenner 11 verhindert, wenn das eine oder das andere der Ventile leck wird oder in der offenen Stellung steckenbleibt. Obwohl die elektrisch betriebenen Ventile hierin als Elektromagnetventile beschrieben und dargestellt werden, können andere Arten elektrisch betriebener Ventile verwendet werden, wie Wärmemotorventile.

Nahe dem Brenner 11 ist ein Paar Entladungselektroden 40 und 41 angeordnet, die mit einer Sekundärwicklung 42 eines Transformators 43 verbunden sind. An der Primärwicklung 44 des Transformators 45 liegt das eine Ende einer Entladungskapazität 47, deren anderes Ende mit einer Klemme 49 verbunden ist. Die Kapazität 47 wird durch jede Halbwelle der Wechselspannung über die Leitung 15» den Schalter 16, die Leitung 21, den Schalter 26, die Leitung 28, das Elektromagnetventil 30, die Klemme 49, die Primärwicklung 44 und die Leitung 14 wäherend des gesamten TrocknungsVorganges aufgeladen.

Wenn zu Anfang das Netz an das Steuersystem 10 angelegt wird, wird der Elektromagnet 31 durch den von der Leitung 28 zur Leitung 50 fließenden Strom erregt. Auch wird die Kapazität 47» wie oben erwähnt, aufgeladen. Um die Kapazität 47 durch die Primärwicklung schnell zu entladen und dabei einen Lichtbogen zwischen den Entladungselektroden 40 und 41 zu erzeugen, und um das Elektromagnetventil 50 zu

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erregen, liegt ein gesteuerter Siliziumgleichrichter 52 zwischen der Leitung H und der Klemme 49» Die notwendige Trigger- oder Steuerspannung für den gesteuerten Siliziumgleichrichter ,52 wird durch ein Spannungsteilernetzwerk geliefert, das einen Widerstand 55, ein elektrisches Heizgerät

56 und einen einstellbaren Widerstand 58 enthält. Die Steuerelektrode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 52 liegt am beweglichen Arm 57a, der mit dem einstellbaren Widerstand

57 verbunden ist. Dieser einstellbare Widerstand 57 stellt eine Vorrichtung dar, um den Triggerungspunkt des gesteuerten Siliziumgleichrichters 52 einzustellen, damit eine optimale Leistung des Zünders und des Elektromagnetventils 30 erhalten wird. Der auf Wärme ansprechende Bimetallschalter 26 empfängt anordnungsgemäß Wärme von dem Heizer 56 und öffnet dabei die Zontakte des Schalters 26 nach einer vorbestimmten Zeitperiode, falls der Brennstoff vom Brennstoffbrenner nicht entzündet wird. Obwohl der Schalter 26 hierin als Bimetallschalter oder als sogenannter "Kettenschalter¹'¹ ("warp switch") gezeigt wird, ist offensichtlich, daß jede geeignete Zeitvorrichtung zwischen den Leitungen 21 und 28 angeordnet werden kann, um das Netz von den Elektromagnetventilen 30 und 31 abzutrennen, falls der Brennstoff von dem Brennstoffbrenner nicht entzündet wird.

In der Nähe des Brenners 11 ist ein auf Wärme ansprechender veränderlicher Widerstand 60 angeordnet, dessen

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eine Zuleitung mit der Leitung 14 und dessen andere Zuleitung mit einer Klemme 62 durch die Leitung 63 verbunden sind, Z.B. ist der auf die Wärme ansprechende veränderliche Widerstand 60 ein Thermistor mit einem negativen Widerstandstemperaturkoeffizienten. Andere auf die Flamme ansprechende Geräte, wie ein bimetallisches Thermostat oder eine lichtempfindliche Zelle, können gut anstelle des veränderlichen Widerstandes 60 verwendet werden. Ein Hl^te- oder Nebenwiderstand 65 ist zwischen der Klemme 49 und der Leitung 14 eingeschaltet, so daß er während des normalen Trocknungsvorganges des Steuersystems 10 parallel zum gesteuerten Siliziumgleichrichter 52 liegt.

£m Betrieb wird der Steuerknopf 20 "betätigt, um den Schalter 16 zu schließen, wodurch eine Quelle einer Wechselspannung zwischen die Leitungen 14 und 21 gelegt wirdj dadurch werden der Zeitmotor 15 und der Antriebsmotor 24 erregt, bis der Mitnehmer 17 sich genügend gedreht hat, um erneut den Schalter 16 zu Öffnen, wodurch das Ende eines normalen Trocknungsvorganges angezeigt wird. Bei der Einleitung des Trocknungsvorganges wird jedoch das Netz an die Elektromagnetventile 30 und 31 über den Bimetallschalter 26 angelegt. Das Ventil 31 wird über die Leitung 50 erregt, während das Elektromagnetventil 30 durch den gesteuerten Siliziumgleichrichter 52 erregt wird, wenn dieser leitet. Das aus dem Widerstand 55, dem Heizelement 56 und dem ein-

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stelitären Widerstand 57 bestehende Spannungsteilernetzwerk ist so gewählt, daß der notwendige Steuerstrom in dem gesteuerten Siliziumgleichrichter fließt, wenn der Augenblioksspannungspegel über dem gesteuerten Siliziumgleichriohter auf einem vorbestimmten Wert liegt. Als Beispiel, und nicht als Begrenzung, kann der Spannungsteiler den notwendigen Durchschaltstrom liefern, wenn das Potential an der Klemme 49 eine Größe von 100 V erreicht hat. Dadurch kann sich die Kapazität 47 während des ersten Abschnittes der positiven Halbwelle aufladen, bis der gesteuerte Siliziumgleichrichter leitend wird, um sowohl das Elektromagnetventil 30 als auch die Primärwicklung 44 zu erregen.

In der Pig. 4 wird die graphische Darstellung einer über dem gesteuerten Siliziumgleichrichter 52 entwickelten Spannungswellenform gezeigt, um den Abschnitt der Sinuswelle anzuzeigen, der durch das Elektromagnetventil 30 während ■ jeder Periode des Wechselstromes fließen wird· Die Spannungssinuswelle 70 wird über dem gesteuerten Siliziumgleichrichter 52 entwickelt. Der positiv werdende Abschnitt 71 der Welle 70 wird über dem gesteuerten Siliziumgleichrichter 52 und auch der Ladekapazität 47 durch die Primärwicklung 44 des Transformators 43 entwickelte Wenn die Spannung weiter gemäß der Linie 71 ansteigt, steigt auch der Spannungsabfall am Punkt 59 Jn proportionaler Weise, was durch die Linie 72 angezeigt werden kann. Wenn die Spannung am Punkt 59 an-

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Bteigt, erreicht si© einen ausreichenden Wert, der genügend Steuerstrom durch den gesteuerten Siliziumgleichrichter 52 fließen läßt, um diesen gesteuerten Siliziumgleichrichter 52 leitend zu machen. Dadurch wird ein sehr niedriger Widerstand zwischen der Klemme 49 und der Leitung 14 nährend des Restes der positiven Harbwelle geschaffen, wie es bei 75 an

der Spannungswelle 70 angezeigt wird.

Es ist deshalb zu sehen, daß durch das Kurzschließen der Klemme 49 zur Leitung 14, wenn die Kapazität 47 eine vorbestimmte Spannung erreeicht, eich die Kapazität schnell Über die Primärwicklung 44 des Übertragers 43 entlädt, wodurch ein sich schnell ausdehnendes Magnetfeld darin erzeugt wird, daß ein hohes Spannungspotential in der Sekundärwicklung 42 induziert. Diese hohe Spannung wird den notwendigen Lichtbogen zwischen den Entladungselektroden 40 und 41 zur ZUndung des Brennstoffes vom Brennstoffbrenner 11 erzeugen. Auch wird während des Restes der positiven Halbwelle, wie es bei 75 der Welle 70 angezeigt ist, der Erregungsstrom durch das Elektromagnetventil 30 fließen, wodurch Brennstoff durch das Elektromagnetventil 34, das Elektromagnetventil 35 und das Brennstoffrohr 37 zum Brennstoffbrenner 11 fließen kann. Auf diese Weise wird während jeder Periode der an das Steuersystem angelegten Wechselspannung nur die positive Halbwelle einen Lichtbogen zwischen den Entladungselektroden 40 und 41 erzeugen.

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Wenn der Brennstoff vom Brennstofftrenner 11 entzündet ist, wird die Flamme den Thermistor 60 erwärmen, wodurch dessen Widerstandswert mit steigender Temperatur herabgesetzt wird. Dadurch wird der Spannungsabfall zwischen dem Klemmenpunkt 62 und der Leitung 14 wesentlich verringert, was auch den Spannungsabfall zwischen der Klemme 59 und der Leitung 14 verringert· Dieser verringerte Spannungsabfall am Leitungspunkt 59 wird den Steuerstrom des gesteuerten Siliziumgleichrichters 52 unter seinen erforderlichen Durchschaltwert herabsetzen, wodurch der Gleichrichter 52 während des Restes des Trocknungsvorganges nicht leitet. Wenn der gesteuerte Siliziumgleichrichter 52 nichtleitend gemacht wurde, wird das elektronische ZUndersystem nicht mehr länger einen Lichtbogen zwischen den Entladeelektroden 40 und 41 liefern. Der Erregungsstrom durch das Elektromagnetventil 30 nach der anfänglichen Erregung wird ein verringerter Strom sein, der durch den aus dem Widerstand 65 bestehenden Nebenweg fließt. Der Widerstand 65 ist ein Sicherheitselement, und er ist so ausgewählt, daß er den notwendigen verringerten Stromfluß durch das Elektromagnetventil 30 liefert, durch den dieses erregt gehalten wird. Der verringerte Stromfluß durch den Widerstand 65 reicht jedoch nicht dazu aus, daß das Elektromagnetventil 30 anfangs zu Beginn eines Trooknungsvorganges erregt wird. Sollte die Wechselstromquelle, die an den Leitungen 13 und 14 liegt, unbeabsichtigter-

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weise während des normalen Trooknungsvorganges eines Wäschetrockners unterbrochen werden, dann werden die Elektromagnetventile 30 und 31 entregt, wodurch der Brennstoffluß zum Brennst off "brenner 11 unterbrochen wird.

Wenn jedoch die Wechselstromquelle wieder an die Leitungen 13 und 14 angeschaltet wird, während der Thermistor 60 noch heiß ist, wird kein Brennstoff in dem Brennstoff brenner 11 fließen, Obwohl das Elektromagnetventil 31 beim Wiederanschalten des Wechselspannungsnetzes erregt wird, wird das Ventil 30 wegen des Strombegrenzungswiderstandes 65 nicht erregt.

Das Elektromagnetventil 30 bleibt entregt, bis der auf die Wärme ansprechende veränderliche Widerstand 60 sich ausreichend abgekühlt hat, um seinen Widerstandswert zu erhöhen und die notwendige Spannung an die Klemme 59 anzulegen, damit der gesteuerte Siliziumgleichrichter 52 während entsprechender Abschnitte der positiven Halbwelle der Wechselspannung leitend wird.

Bs wird begrüßt werden, daß das Elektromagnetventil 30 eine Konstruktion mit zwei Spulen sein kann, wobei die beiden Spulen zusammen genügend Kraft aufbringen, um das Ventil zu öffnen, während die eine der Spulen nur eine ausreichende Kraft erzeugt, um das Ventil offen zu halten. Diese Konstruktionsart wird in Figo 7 gezeigt. Pig. 7 zeigt eine T anschaltung, die eine Gasventilkonstruktion mit zwei Spulen verwendet. Die Teilschaltung der Fig. 7 kann mit der

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-H-

Soiialtung der Pig. 1 an den entsprechenden Punkten der Schaltung verbunden werden, die mit A, B, C, D und E "bezeichnet sind, um eine vollständige Schaltung zu ergeben. Der Ventilelektromagnet 32 "besitzt zwei einzeln gewickelte Spulen 32a und 52b. Beim Schließen des Schalters 16 wird die Haltespule 32a Über den Widerstand 65 erregt, und die Anzugsspule 32b wird über den gesteuerten Siliziumgleichrichter 52 erregt, dessen Arbeitsweise oben beschrieben wurde. Das Ventil 31 ist demnach wie oben gemäß der Beschreibung der Arbeitsweise der Schaltung der Fig. 1 erregt. Bei Zündung des Brennstoffes wird der gesteuerte Siliziumgleichrichter nichtleitend, wie oben erklärt, und der Stromfluß durch die Spule 32b endet. Das Ventil wird durch die Haltespule 32a in der offenen Stellung gehalten.

Ein weiteres Sicherheitsmerkmal des Steuersystems 10 ist die Verwendung eines Heizers 56, der mit dem Bimetallschalter 26 auf solche Weise zusammenarbeitet, daß er den Schalter 26 öffnet, wenn der Brennstoff in dem Brenner 11 nach einer vorbestimmten Zeitperiode nicht zünden sollte. Wenn das Netz an die Leitung 21 angelegt ist, nachdem der Schalter 16 geschlossen wurde, wird Strom durch den Widerstand 55, das elektrische Heizgerät 56 und den einstellbaren Widerstand 57 fließen. Das elektrische Heizgerät 56 wird zunehmend wärmer, bis der Bimetallsohalter 26 öffnet und damit das erregende Netz von den Elelrtromagnetventilen 30

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und 31 abtrennt. Da der Brennstoff vom Brenner 11 nicht gezündet hat, wird 'weiter Strom durch das Heizgerät 56 fließen, bis der Schalter 16 geöffnet ist.

Der eine der Vorteile dieser Erfindung "besteht darin, daß das Sicherheitsgerät aus dem Heizer 56 und dem Bimetallschalter 26 durch den gleichen Strom gesteuert wird, der durch die Triggerschaltung des elektronischen Schaltgerätes 52 fließt. Da so der Heizer 56 mit dem Spannungsteilernetzwerk in Reihe geschaltet ist, wird das Steuersystem 10 nicht arbeiten, wenn der Sicherheitsheizer 56 nicht in der Lage ist, das Fehlen einer Brennstoffzündung festzustellen. Wenn z.B. der Heizer 56 durchbrennen sollte, dann ist das Spannungsteilernetzwerk unterbrochen und damit der not-

wendige Triggerstrom von dem elektronischen Schaltgerät/weggenommen, welches wiederum nicht das Elektromagnetventil 30 erregen wird, um den Brennstoffluß zu ermöglichen*

In Fig. 2 wird eine andere Ausführungsform des in Fig. 1 gezeigten Zündersteuersystems gezeigt, und sie wird allgemein durch das Bezugszeichen 10a gekennzeichnet. Ein auf Wärme ansprechendes Bauelement 80 ist nahe dem Brennst off brenner 11 angeordnet. Z.B. ist der auf Warme ansprechende veränderliche Widerstand 80 ein Thermistor mit einem positiven Widerstandstemperaturkoeffizienten. Der Thermistor 80 liegt in Reihe mit dem Spannungsteilernetzwerk aus dem Widerstand 55, dem elektrischen Heizer 56 und dem einstellbaren Widerstand 57. Dadurch, daß der Thermistor 80 in Reihe

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mit der Spannungsteilerschaltung liegt, ist es möglich, ein Bauelement mit positivem Wärmekoeffizienten zu verwenden, wie es oben erwähnt -wurde. Sollte darüber hinaus der Thermistor 80 im offenen oder hochohmigen Zustand ausfallen, dann wird der gesteuerte Siliziumgleichrichter 52 nicht leiten.

Tm Betrieb hat der Thermistor 80 einen kalten .Widerstandswert, welcher ausreichend niedrig ist, um den Fluß eines durchschaltenden Steuerstromes durch den gesteuerten Siliziumgleichrichter 52, das elektrische Heizelement 56, den Thermistor 80 und den Widerstand 55 zu ermöglichen, wodurch die notwendige Schaltwirkung erzielt wird, um die elektronische Ztlnderschaltung und das Elektromagnetventil 30a zu erregen. Bei Zündung des Brennstoffes vom Brenner 11 wird der Thermistor 80 seinen Widerstandswert erhöhen und damit den Steuerstrom durch den gesteuerten Siliziumgleichrichter 52 verringern. Dadurch wird der gesteuerte Siliziumgleichrichter 52 nichtleitend, wie oben erwähnt, und das Elektromagnetventil 30a bleibt über eine Nebendiode 81 und" den Nebenwiderstand 65 erregt.

Als Beispiel ist das Elektromagnetventil 30a vorzugsweise so entworfen, daß es nur durch eine Quelle eines pulsierenden Gleichstromes betrieben werden kann und nicht durch eine Wechselstromquelle. Indem ein solches Elektromagnetventil verwendet wird, ergibt sioh ein'Sicherheitsmerkmal, welches sowohl eine offene als auch eine kurzgeschlos-

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sene Schaltung des gesteuerten Siliziumgleiehrichters 52 feststellt.

Sollte der gesteuerte Siliziumgleichrichter 52 elektrisch offen werden, so ist ersichtlich, daß das Elektromagnetventil 30a keinen pulsierenden Q-Ieichstrom erhält und deshalb nicht arbeiten wird. Sollte jedoch der gesteuerte Siliziumgleichrichter 52 elektrisch kurzgeschlossen sein, dann liegt eine Quelle eines Wechselstromes an dem Elektromagnetventil 30a, und dieses wird nicht arbeiten. Die Nebendiode 81 liegt in Reihe mit dem Widerstand 65 und dem Elektromagnetventil 30a, um die negative Halbwelle der reduzierten Erregungsspannung abzublocken, die an das Elektromagnetventil 30 angelegt ist.

In Fig. 3 wird eine AusfUhrungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, die allgemein mit 10b gekennzeichnet ist. Der gesteuerte Siliziumgleiohrichter 52 wird durch eine elektronische Triggerschaltung 85 leitend gemacht, welche zwischen dem elektrischen Heizer 56 und dem Widerstand 57 angeordnet ist. Ein gesteuerter Siliziumgleiohrichter 86 wird durch eine Triggerdiode 88 leitend gemacht, welche wiederum eine Triggerkapazität 89 über die Steuerelektroden-Eathoden-Strecke des gesteuerten Siliziumgleichriohters 86 entlädt. Ein Strombegrenzungswiderstand 90 liegt in Heihe mit der Triggerdiode 88 und der Steuerelektrode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 86, um einen übermäßigen Durchschlagstrom zwischen der Steuerelektrode und der Kathode dieses G-leich-

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richters zu verhindern,» Ein Ladewiderstand 92 liegt in Reihe mit dem Heizelement 56 und der Kapazität 89, wodurch die Ladegeschwindigkeit der Kapazität 89 gesteuert wird.

Wenn eine Wechselspannung zwischen den Leitungen und 14 angelegt wird, wird sich die Kapazität 89 über den Widerstand 92 und das elektrische Heizelement 56 aufladen, bis die Spannung über der Kapazität 89 ausreicht, um die Triggerdiode 88 in die Leitung zu führen. Dadurch entlädt sich die Kapazität 89 über die Leitung 14, den Widerstand 57, die Steuerelektroden-Kathoden-Strecke des gesteuerten Siliziumgleichrichters 86, die Triggerdiode 88 und den Widerstand 90, wodurch der gesteuerte Siliziumgleichrichter 86 leitend wird.

Ein erhöhter Strom wird durch den einstellbaren Widerstand 57 und das elektrische Heizelement 56 fließen, und die Steuerelektrode des gesteuerten Siliziumgleichrichters 52 wird das positive Potential vom Leitungspunkt 59 erhalten, wodurch der gesteuerte Siliziumgleichrichter 52 durchschaltet. Dadurch wird das Elektromagnetventil 30 erregt, und die Kapazität 47 wird über die Primärwicklung 44 entladen, um einen Lichtbogen zwischen den Entladungselektroden 40 und 41 zu erzeugen, wie es oben erwähnt wurde. Nachdem der Brennstoff vom Brenner 11 entzündet wurde, wird' der Thermistor 60 dadurch erwärmt, wodurch sein Widerstandswert verringert wird, der parallel zu der Triggerdiode 88

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liegt, welche wiederum den gesteuerten Siliziumgleichrichter 86, -während der ganzen folgenden positiven Halbwellen, die daran angelegt werden, nichtleitend macht.

Ein weiteres Sicherheitsmefckmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß, wenn der Thermistor 60 im offenen Zustand ausfällt und dadurch nicht in der Lage ist, das Fehlen einer Flamme vom Brennstoffbrenner 11 festzustellen, weiterhin Strom durch das elektrische Heizelement 56 fließt, das dann den Sicherheitsschalter 26 öffnet. Sollte dagegen der Thermistor 60 kurzgeschlossen sein, dann wird sich die Hemme 62 auf einer verringerten Spannung befinden, und dementsprechend wird auch die Klemme 59 eine verringerte Spannung aufweisen,wodurch "es nicht möglich ist, daß der gesteuerte Siliziumgleichrichter 62 leitend wird, um das Elektromagnetventil 30 zu erregen.

Sollte der Thermistor 80, der in Fig. 2 gezeigt wird, kurzgeschlossen sein und einen Stromfluß aim elektrischen Heizer 56 erlauben, dann wird der Bimetallschalter 26 öffnen und die Elektromagnetventile 30 und 31 entregen. Sollte dagegen der Thermistor 80 im unterbrochenen Zustand ausfallen, dann erhält der gesteuerte Siliziumgleichrichter 52 keinen Steuerstrom und wird deshalb nicht arbeiten.

In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung haben die Bauteile folgende Werte:

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Figur Elektromagnetventil

Elektromagnetventil

Transformator Widerstand 55 Widerstand 57 Widerstand 65 Heizer 56 Widerstand β 300 Ohm Induktivität =0,7 Henry

Widerstand » 300 0hm Induktivität »0,7 Henry

WindungsZahlverhältnis « 1800 0hm, 20 Watt 200 0hm

900 Ohm, 5 Watt 1800 0hm

100 zu

gesteuerter Siliziumgleichrichter 52 1 A, 400 V Kapazität 47 1 pP, 400 WVOC

Thermistor 60

Figur

Elektromagnetventil 3Qa Thermistor 80

Diode 81

Widerstand 90 Widerstand 92 Kapazität 89
Triggerdiode

gesteuerter Siliziumgleichrichter

Figur Widerstand bei 927°C Widerstand bei 21⁰C

100 0hm 5x10° 0hm

Grleichspannungsventil Widerstand bei 21⁰C * Widerstand bei 927⁰C »

1 A, 400 V

1000 0hm, 0,5 Watt 47000 0hm, 0,5 Watt 0,1 uF, 50 WVDC ■ TI 42

1 A, 400 V

300 0hm 50000 0hm

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Qbwohl kleinere Abänderungen vom Fachmann vorgeschlagen werden können, ist selbstverständlich, daß alle solche Abänderungen im Bereich der vorliegenden Erfindung liegen sollen, die nur durch die beiliegenden Patentansprüche begrenzt wird.

- Patentansprüche -

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Claims

Dr. Expl. W 525 -22- Patentansprüche :

1. Steuersystem für den Betrieb eines Brennstoff-Brenners, gekennzeichnet durch eine elektrisch gesteuerte Ventilvorrichtung zur Steuerung der Brennstoffzuführung zum Brennstoffbrenner, eine elektrisch erregte Zünderschaltung mit Entladungselektroden, die nahe dem Brennstoffbrenner angeordnet sind, eine Wechselspannungsquelle, eine Schaltungsvorrichtung, die die Ventilvorrichtung und die Zünderschaltung mit der Wechselspannungsquelle verbindet, und durch ein elektronisches Schaltelement in der Schaltungsvorrichtung, das die Betätigung der Ventilvorrichtung und der Zünderschaltung steuert, wobei die elektronische Schaltvorrichtung in einen leitenden Zustand in Antwort auf einen vorbestimmten Spannungspegel der Wechselspannung gebracht wird, um die Ventilvorrichtung zu öffnen und die Zünderschaltung zu erregen.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Haltevorrichtung parallel zur Schaltvorrichtung liegt und die Ventilvorrichtung offen halten kann, wenn die Schaltvorrichtung nichtleitend gemacht wurde.

3· Steuersystem für den Betrieb eines Brennstoff-' brenners, gekennzeichnet durch eine Brennstoffleitung zur Einführung von Brennstoff in den Brennstoffbrenner, eine erste elektrisch gesteuerte Ventilvorrichtung, die von einer

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Quelle einer pulsierenden Gleichspannung betrieben werden kann, eine zweite elektrisch gesteuerte Ventilvorrichtung, die von einer Quelle einer Wechselspannung betrieben werden kann, eine Leitung, die die ersten und zweiten elektrisch gesteuerten Ventilvorrichtungen und die Brennstoffleitung für eine Steuerung verbindet, eine elektrisch erregte Zünderschaltung, die von einer Quelle eines pulsierenden Gleichstromes betrieben werden kann und elektrisch mit der ersten elektrisch gesteuerten Ventilvorrichtung verbunden ist, eine Wechselspannungsqeuelle, eine Schaltung, welche die ersten und zweiten elektrisch gesteuerten Ventilvorrichtungen und die Zünderschaltung mit der Wechselspannungsquelle verbindet und einen elektronischen Schalter enthält, welcher eine Steuervorrichtung in einer Schaltung mit der ersten Ventilvorriohtung und der Zünderschaltung enthält und welche leitend gemacht wird, um die Ventilvorrichtung zu öffnen und die Steuervorrichtung des elektronischen Schalters zu erregen, damit der elektronische Schalter bei einer vorbestimmten Spannung der Wechselspannung leitend wird, und durch eine Nebenschaltung, bestehend aus einer Diode und einem Widerstand, wobei diese Nebenschaltung parallel zum elektronischen Schalter und in Reihe mit der ersten Ventilvorrichtung liegt, um die erste Ventilvorrichtung offen zu halten, wenn der elektronische Schalter nichtleitend ist.

4. Steuersystem für den Betrieb eines Brennstoff-

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brenners in einem Wäschetrockner, gekennzeichnet durch eine elektrisch gesteuerte Ventilvorrichtung zur Steuerung der Brennstoffversorgung des Brennstoffbrenners, eine elektrisch erregte Zünderschaltung, bestehend aus einem hochspannenden Transformator mit Primär- und Sekundärwicklungen, einer Ladekapazität in Reihe mit der Primärwicklung, einer Entladungselektrode in Reihe mit der Sekundärwicklung, welche nahe dem Brennstoffbrenner angeordnet werden kann, durch einen gesteuerten Siliziumgleichrichter, welcher in Reihe mit der Ventilvorrichtung und parallel zum Ztindersystem liegt, eine Steuervorrichtung, die mit dem gesteuerten Siliziumgleichrichter verbunden ist, um dessen Leitungszustand zu steuern, wobei die Steuervorrichtung einen elektrischen Heizer, einen Widerstand und ein auf die Flamme ansprechendes Bauelement enthält, welches in der Nähe des Brennstoffbrenners angeordnet ist, wodurch das auf die Flamme ansprechende Bauelement den gesteuerten Siliziumgleichrichter sperrt, wenn eine Flamme am Brenner festgestellt wird.

5. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Flamme ansprechende Bauelement ein Thermistor mit negativem Wärmekoeffizienten ist.

6. Steuersystem nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Flamme ansprechende Bauelement ein Thermistor mit positivem Koeffizienten ist.

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7. Steuersystem für den Betrieb eines Brennstoffbrenners, gekennzeichnet durch eine Brennstoffleitung zur Zuführung von Brennstoff in den Brennstoffbrenner, eine elektrisch gesteuerte Ventilvorrichtung zur Steuerung des Betriebes der Brennstoffleitung, ein elektrisch erregtes Zündersystem mit einer Entladungselektrode, welche in der Nähe des Brennstoffbrenners zur Zündung des Brennstoffes angeordnet werden kann, eine Wechselspannungsquelle, eine erste Schaltung, die die Ventilvorrichtung und das Zündersystem mit der Wechselspannungsquelle verbindet und ein elektronisches Schaltelement enthält, eine zweite Schaltung, die mit der Wechselspannungsquelle verbunden ist und eine Triggervorrichtung enthält, welche mit dem elektronischen Schaltelement verbunden ist und anspricht, um das elektronische Schaltelement leitend zu machen, wenn eine vorbestimmte Spannung an das elektronische Schaltelement angelegt wird, eine elektrische. Heizvorrichtung in Reihe mit der Triggervorrichtung und durch eine auf Wärme ansprechende Schaltvorrichtung in der ersten Schaltung mit der Ventilvorrichtung, welche auf die elektrische Heizvorrichtung anspricht, um die Ventilvorrichtung und das Zündersystem zu entregen, falls der Brennstoff vom Brennstoffbrenner nicht zünden sollte.

8. Steuerschaltungsvorrichtung in einem System zur 2 1
gasartigen ZüncTung Brennstoffes, der von einem Brenner

fließt, gekennzeichnet durch ein Paar von Elektroden, die

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nahe dein Brennstoffbrenner und dicht beieinander für eine Entladung eines Funkens dazwischen angeordnet sind, einen Zündungstransformator mit einer Primär- und einer Sekundärwicklung, eine Vorrichtung, die die Sekundärwicklung mit den Elektroden verbindet, eine Kapazität, ein elektronisches Schaltelement, welches durch das Anlegen einer vorbestimmten Spannung betätigt wird, eine Schaltung, die die Kapazität und das elektronische Schaltelement elektrisch in Reihe mit der Preimärwicklung verbindet, eine Vorrichtung, die die Schaltung mit einer Spannungsquelle verbindet, um die Kapazität zu laden, eine Elektromagnetvorrichtung, welche die Brennstoffversorgung zum Brenner steuert, eine Vorrichtung, die die Elektromagnetvorrichtung in Reihe mit dem elektronischen Schaltelement und mit der Spannungsquelle verbindet, um eine vorbestimate Spannung an das elektronische Schaltelement zu legen, damit gleichzeitig ein Erregungskreis für die Elektromagnetvorrichtung vollendet und die Kapazität über die Primärwicklung entladen wird, um einen Funken zwischen den Elektroden zu erzeugen, und durch eine Nebenvorrichtung parallel zum elektronischen Schaltelement, welche die Elektromagnetvorrichtung offen hält, wenn das elektronische Schaltelement nichtleitend ist.

9. Steuersystem für den Betrieb eines Brennstoffbrenners, gekennzeichnet durch eine Brennstoffleitung zur Einführung von Brennstoff in den Brennstoffbrenner, eine

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elektrisch gesteuerte Ventilvorriclitung zur Steuerung des Brennstofflusses durch die Brennstoffleitung, eine Schaltung, die die Ventilvorrichtung und den Zünder mit einer Wechselspannungsquelle verbindet und ein einziges Festzustandsschaltelement enthält, welches durch eine vorbestimmte Triggerspannung betätigt wird, um zu Beginn den Brennstoff in dem Brennstoffbrenner zu entzünden, eine Triggervorrichtung, die mit dem Pestzustandsschaltelement verbunden ist und leitend wird, wenn die vorbestimmte Triggerspannung an das Pestzustandsschaltelement angelegt ist, einen auf Wärme ansprechenden Schalter in der Schaltung, eine elektrische Heizvorrichtung in Reihe mit der Triggervorrichtung, die den auf Wärme ansprechenden Schalter betätigen kann, falls der Brennstoff im Brennstoffbrenner nicht zünden sollte, und durch den auf Wärme ansprechenden Schalter, der auf die elektrische Heizvorrichtung anspricht, um die Ventilvorrichtung und das Zündersystem zu entregen, falls der Brennstoff vom Brennstoffbrenner nicht zünden sollte.

10. Steuersystem für den Betrieb eines Brennstoffbrenners, gekennzeichnet durch eine Leitung zur Zuführung von Brennstoff zum Brennstoffbrenner, eine den Brennstoffluß durch die Leitung steuernde Ventilvorrichtung, eine die Venti!vorrichtung steuernde, elektrisch gesteuerte Betätigungsvorrichtung, eine Zündungsvorrichtung zum Zünden des aus dem Brennstoffbrenner austretenden Brennstoffes, eine

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Schaltung, die die elelrtrisch gesteuerte Betätigungsvorrichtung und die Zündungsvorrichtung mit einer Spannungsquelle verbindet, ein Festzustandsschaltelement, das in der genannten Schaltung enthalten ist und den Betrieb sowohl der elektrisch gesteuerten Betätigungsvorrichtung als auch der Zündungsvorrichtung steuert, und durch eine Triggervorrichtung in der Schaltung, um eine Triggerspannung an das Festzustandsschaltelement zu legen, damit sowohl die Zlindungsvorrichtung als auch die elektrisch gesteuerte Betätigungsvorrichtung erregt werden.

11. Steuersystem für den Betrieb eines Brennstoffbrenners, gekennzeichnet durch eine Leitung für die Brennstoffversorgung des Brennstoffbrenners, eine den Brennstofffluß durch die Leitung steuernde Ventilvorrichtung, eine elektrisch gesteuerte Betätigungsvorrichtung, die die Ventilvorrichtung steuert, eine Zündungsvorrichtung zum Zünden des den Brennstoffbrenner verlassenden Brennstoffes, eine erste Schaltung, die die elektrisch gesteuerte Betätigungsvorrichtung und die Zündungsvorrichtung mit einer Spannungsquelle verbindet, ein Festzustandsschaltelement in der ersten Schaltung,welches den Betrieb sowohl der elektrisch gesteuerten Betätigungsvorrichtung als auch der Zündungsvorrichtung steuert, eine zweite Schaltung mit einer Triggervorrichtung zum Anlegen einer Triggerspannung an das Festzustandsschaltelement, um dieses Schaltelement leitend zu machen, damit sowohl die elektrisch gesteuerte Betätigungsvorrichtung als

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auch die Zündungsvorrichtung erregt werden, und durch ein auf eine Flamme ansprechendes Bauelement, das nahe dem Brennstoffbrenner angeordnet ist und dadurch das Festzustands schalt element sperrt, wenn eine Flamme am Brenner durch dieses Element festgestellt wird,

12, Steuersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Flamme ansprechende Bauelement in Reihe mit der Triggervorrichtung liegt.

13· Steuersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das auf die Flamme ansprechende Bauelement parallel zu der Triggervorrichtung liegt.

14. Steuersystem für den Betrieb eines Brennstoffbrenners, gekennzeichnet durch eine Leitung für die Brennstoffzuführung zum Brennstoffbrenner, eine Ventilvorrichtung, welche den Brennstoffluß durch die Leitung steuert, eine elektrisch gesteuerte Betätigungsvorrichtung, die die Ventilvorrichtung steuert, eine Zündungsvorriclitung zum Zünden des aus dem Brennstoffbrenner strömenden Brennstoffes, eine erste Schaltung, die die elektrisch gesteuerte Betätigungsvorrichtung und die Zündungsvorrichtung mit einer Spannungsquelle verbindet, ein Festzustandsschaltelement in der ersten Schaltung, welches den Betrieb sowohl der elektrisch' gesteuerten Betätigungsvorrichtung als auch der Zündungsvorrichtung steuert, einen auf Wärme ansprechenden Schalter in

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der ersten Schaltung in Reihe mit der elektrisch gesteuerten Betätigungsvorrichtung und der Zündungsvorrichtung, eine zweite Schaltung mit einem elektrischen Heizelement, wobei die zweite Schaltung weiterhin eine Triggervorrichtung enthält, die eine Triggerspannung an das Festzustandsschaltelement liefert, um dieses leitend zu machen, damit, sowohl die elektrisch gesteuerte Betätigungsvorrichtung als auch die Zündungsvorrichtung erregt werden, wobei der auf Wärme ansprechende Schalter auf das elektrische Heizelement anspricht, um die elektrisch gesteuerte Betätigungsvorrichtung und die Zündungsvorrichtung zu entregen, sollte der aus dem Brennstoffbrenner ausströmende Brennstoff nach einer gewissen Zeit nicht gezündet haben.

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