DE1529128B1 - Vorrichtung zum selbsttaetigen Zuenden eines Gasbrenners - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zufuhr unterbrochen wird, bei sich abkühlendem zum selbsttätigen Zünden eines Gasbrenners in einer Thermostatschalter eingeschaltet wird. Dieser VerBrennkammer niit emer Zündflamme, die von einer zögerungsschalter arbeitet jedoch nicht, wenn der Zündspule entzündbar ist. Thermostatschalter noch warm ist, d. h., wenn durch

Eine der wichtigsten Gesichtspunkte, der- bei der 5 irgendein Ereignis die Flammen gerade erst gelöscht Konstruktion eines Gasbrenners und seiner Zünd- worden sind.

vorrichtung beachtet werden muß, ist in der Ex- Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung

plosionssicherheit zu sehen. Durch das falsche Aus- zum selbsttätigen Zünden eines Gasbrenners zu strömen und fehlerhafte Zünden können sich leicht schaffen, welche betriebssicher im Hinblick auf die Explosionen ereignen, welche verheerende Folgen io Explosionsgefahr und im Hinblick auf einen wartungshaben können. freien Dauerbetrieb ist.

Aus der Zeitschrift IKZ, Heft 23, Jahrgang 1962, Die gestellte Aufgabe ist bei einer Vorrichtung zum

S. 1670, ist ein selbsttätig zündender Gasbrenner be- selbsttätigen Zünden eines Gasbrenners in einer kannt, mit dem eine gewisse Explosionssicherung er- Brennkammer mit einer Zündflamme, die von einer zielt wird. In dem Hauptzuleitungsrohr dieses Gas- 15 Zündspule entzündbar ist und in deren Stromkreis brenners ist ein Magnetventil angeordnet. Hinter ein Thermostat eingeschaltet ist, der auf ein Absperrdiesem Magnetventil zweigen von dem Hauptgasrohr ventil einwirkt, dadurch gelöst, daß gemäß der Er-Zündleitungen ab. Wiederum hinter diesen Ab- findung der Thermostat im kalten Zustand zusammen zweigungen ist in dem Leitungsrohr zu den Brenner- mit einem weiteren im kalten Zustand befindlichen düsen ein weiteres Verschlußventil angeordnet, was ao Thermostaten den Zündstromkreis der Zündspule den Gaszustrom zu den Brennerdüsen unterbindet, geschlossen hält, die daraufhin bei eingeschaltetem solange keine Zündflamme entzündet ist. Die Zün- Zündtransformator aufgeheizt wird, daß nach dem dung dieses Brenners erfolgt auf elektrischem Wege Entzünden der Zündflamme der von der Flammenüber eine Zündspule, die im Bereich einer Zündgas- wärme beaufschlagte rasch reagierende erste Therdüse angeordnet ist. Diese Zündspule liegt im Sekun- 25 mostat unter Auftrennen des Zündstromkreises einen därstromkreis eines Zündtransformators. In diesem Stromkreis für das Absperrventil der Hauptgasleitung Zündstromkreis ist darüber hinaus ein Thermostat schließt, das damit geöffnet wird, und daß der zweite angeordnet, der den Stromkreis selbst jedoch nicht zu Thermostat, der von der Zündflammenwärme in der unterbrechen vermag. Wird nun durch das Einschalten Brennerwärme beeinflußt wird und der langsam eines Raumthermostaten der Zündtransformator er- 30 reagiert, auch seinerseits den Zündstromkreis aufregt, dann wird der Zündspule Strom zugeführt, und trennt, wenn ihm nach einer bestimmten Betriebszeit sie glüht auf. Die Zündspule glüht dann so lange,.bis des Brenners oder der Zündflamme die zu seinem der Raumthermostat wieder abschaltet. Vor dem Umschalten erforderliche Wärmeenergie zugeleitet Zündtransformator zweigt noch ein Nebenstromkreis ' wurde.

ab, in dem ein vom Thermostaten des Zündstrom- 35 Bei dieser Vorrichtung wird die Zündspule immer kreises beaufschlagter Schalter angeordnet ist. Dieser dann ausgeschaltet, wenn die Hauptgasleitung, welche Schalter schließt sich, sobald der Stromfluß im Zünd- die Brennerdüsen versorgt, geöffnet wird. Die Zündstromkreis der Sekundärspule sich ausreichend er- spule ist damit nur kurzzeitig in Betrieb und erhält wärmt hat. Durch das Schließen dieses Schalters wird damit eine wesentlich längere Lebensdauer. Der dann ein Stromzweig geschlossen, indem sich die 4° langsam arbeitende Thermostat verhindert darüber Magnetspule des Hauptabsperrventils befindet. Durch hinaus eine zu rasche Wiedereinschaltung der Zünddas Schließen des Schalters öffnet sich damit das spule, wenn die Gasflammen aus irgendeinem Grund Hauptabsperrventil. ausgeblasen worden sind und sich in der Brenn-

Bei diesem Brenneraufbau wird nun beim Ein- kammer ein hoch explosibles Gasluftgemisch bildet, schalten des Raumthermostaten zunächst die Zünd- 45 Durch das Ausschalten der Zündspule während des spule aufgeheizt. Eine gewisse Zeit später schließt Betriebes sowie durch die gleichzeitige Sicherung sich der Schalter des Thermostaten im. Zündstrom- gegen ein vorzeitiges Wiedereinschalten der Zündkreis und öffnet sich das Hauptabsperrventil. Darauf- spule wird die Explosionsgefahr wesentlich herabhin kann Brenngas zunächst zu den Zündgasdüsen gesetzt, und zwar besser, als wenn die Gaszufuhr gelangen. Das Gas wird dann an den Düsen mit Hilfe 5° unterbunden wird. Durch das Unterbinden der Gasder glühenden Zündspule entzündet. Die Zünd- zufuhr läßt es sich nämlich nicht vermeiden, daß flammen wärmen dann einen Bimetallstreifen auf, noch in den hinter dem Absperrventil befindlichen der bei seiner Erwärmung und damit verbundenen Leitungszug enthaltenes Gas in die Brennkammer Verformung das zu den Brennerdüsen führende Rohr ausströmt und sich dort entzündet, öffnet. Damit ist der Brenner dann in Gang gesetzt. 55 Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Er-Für einen normalen Brennerbetrieb bedeuten die ein- findung steht der zweite Thermostat in Wärmekontakt gebauten Sicherungen einen erheblichen Fortschritt. mit der Zündspule, und trennt er auch dann den Es sind jedoch keine ausreichenden Sicherungen Zündstromkreis durch Umschalten auf, wenn ihm dafür eingebaut, daß durch widrige Umstände die erne ausreichende Wärmemenge von der Zündspule Flammen ausgeblasen werden. Durch die ständig 60 zugeführt wurde. Die Zündspule wird damit auch glühende Zündspule kann sich binnen kurzer Zeit in dann ausgeschaltet, wenn aus irgendeinem Grund der Brennkammer ein hoch explosibles Luftgas- heraus die Zündflamme nicht gezündet wird. Auch gemisch bilden, das von der in Betrieb befindlichen durch das Ausströmen von Gas aus der Zünd-Zündspule wieder gezündet wird. Die Folge dieser flammendüse kann sich in dem Brennraum bereits ein Wiederzündung kann eine Explosion der Brenn- 65 gefährliches Luftgasgemisch bilden. Bevor dieses kammer sein. Gemisch jedoch einen erhöhten Gefahrengrad er-

Es ist zwar in dem bekannten Brenner ein Verzöge- reicht hat, schaltet der zweite Thermostat die Zündrungsschalter eingebaut, der dann, wenn die Gas- spule aus und läßt sie so lange ausgeschaltet, bis das

gefährliche Gemisch durch den Kamin abströmen kann durch eine entsprechende Änderung des Schaltkonnte, kreises auch eine Funken- oder eine andere Zünd-

Eine weitere Sicherung wird dann erreicht, wenn vorrichtung verwandt werden, ohne von den Grundim Zündstromkreis ein Schalter angeordnet ist, der sätzen der Erfindung abzuweichen. Die Zündflammden Zündstromkreis schließt, wenn in dem Zu- 5 anlage 13 enthält einen Bimetallfühlerthermostat 30 leitungsrohr zur Zündflammendüse ein zum Betrieb mit Ruhekontakten und den Klemmen 29 und 31. Er ausreichender Gasdruck vorliegt. Wenn also kein aus- ist mit den Ruhekontakten 34 und 36 des Thermoreichender Gasdruck vorhanden ist, kann der Zünd- staten 35 in Reihe geschaltet, um einen Stromkreis Stromkreis nicht geschlossen werden und kann dem- über die Zündspule 28 zu schließen. Der Thermostat entsprechend auch keine Zündung eines falschen io 35 ist außerdem mit dem normalerweise offenen Kon-Gasluftgemisches erfolgen. takt 37 versehen, der sich bei Erwärmen des Thermo-

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungs- stats schließt. Ist die Zündflammanlage 13 mit der

beispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher er- Zündflamme erwärmt worden, so unterbricht der

läutert. Es zeigt Thermostat 35 die Verbindung zwischen den Klem-

F i g. 1 eine Schemazeichnung eines Gasbrenners 15 men 36 und 34 und schließt die Verbindung zwischen

einschließlich der Zuleitungen, den Klemmen 36 und 37, wobei ein Stromkreis über

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Gaszünd- die Magnetsteuerung des Gasventils 18, den Be-

flammanlage, grenzungsregler 38 und dem Raumthermostat 39 ge-

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung, in der die schlossen wird. Angenommen, der Raumthermostat

eigentliche Zündvorrichtung aus der übrigen Zünd- 20 39 schließt sich und würde daher Wärme anfordern,

flammanlage ausgebaut ist, und angenommen, daß sich der Begrenzungsregler 38

Fig. 4 das Stromlaufbild eines verbesserten-Gas- schließen würde, ein Zeichen" dafür, daß.in der An-

brenners. lage keine annormalen Ternperaturzustände herrschen,

In Fig. 1 ist ein Gasbrenner 10 gezeigt, z. B. ein dann öffnet sich das Gasventil 18, wenn der Thermo-

Ofen, einer Einheitsheizanlage oder einer Warmluft- 25 stat 35 die Verbindung zwischen den Klemmen 36

anlage mit dem Haüptgasbrenner 11 und einer Zünd- und 37 schließt, und Gas strömt in den Hauptbrenner

flammanlage 13, welche sich in der Brennkammer 12 der Anlage 10 ein.

befindet. Ein Gasabzug 14 ist vorgesehen für _den Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, besteht die Zünd-

Abzug von Abgasen aus der Brennkammer sowie um flammanlage 13 hauptsächlich aus dem Körper der

unverbranntes Gas und Luft aus der Brennkammer 30 Anlage 40 und der Zündanlage 41, die lösbar zu-

herauszuspülen, falls die Zündflammanlage und der sammenzubauen sind, indem man die Nasen 42 der

Brenner nicht gezündet haben. Man kann erkennen, Zündanlage in die Nuten 43, die im Körper des Ge-

daß die Spülung der Abgase oder unverbrannten rätes ausgespart sind, einführt. Außerdem ist die

Gases durch den normalen oder künstlichen Zug be- Sicherungsschraube 44 vorgesehen, die die Aufgabe

wirkt wird, der die Gase von der Brennkammer ab- 35 hat, die montierten Teile gegenseitig im Eingriff zu

zieht. Die Hauptgasleitung 15 liefert Gas über ein halten.

handbetätigtes Sperrventil 16, ein Gasdruckregel- Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, besitzt die Zündventil 17 und das Hauptgasventil 18, das als Magnet- flammanlage eine Gaseinlaßöffnung 50, durch welche ventil ausgebildet ist, zu dem Hauptbrenner 11. Gas aus der Zündgasleitung 20 einströmt. Mehrere

Die Zündgasleitung 20 ist an die Hauptgasleitung 40 Öffnungen 51 sind vorgesehen, um Primärluft in den

15 angeschlossen und versorgt die Zündflammanlage Schaft 53 der Zündflammanlage einzulassen. Das

13 über ein handbetätigtes Sperrventil 21 und den Luftgasgemisch strömt dann gegen ein Fangbleeh 52,

Gasdruckschalter 22 für die Zündflammanlage mit das vorzugsweise geneigt ist, wie in-der Darstellung

Gas. gezeigt, so daß die Zündflamme auf den Hauptgas-

Eine Zündspule 28 ist nahe der Gasauslaßöffnung 45 brenner 11 gerichtet wird und ebenfalls auf den

der Zündflammanlage 13 angeordnet, um die Zünd- Thermostaten 35 auftrifft, der im folgenden be-

flamme zu zünden. Die Zündspule 28 liegt im Sekun- schrieben wird.

därstromkreis eines Zündtrarisformators mit der Wie oben erklärt, ist der Thermostat 30 so anSekundärwicklung 25. Der Heizdraht der Zündspule geordnet, daß er sowohl von der Wärme der Zündbesitzt einen relativ hohen Widerstand, so daß er, 50 flamme als auch von der Wärme der Zündspule 28 wenn er von einem Strom durchflossen wird, eine beaufschlagt wird.

Oberflächentemperatur von 1093⁰C erreicht. Wie in Der Thermostat 30 ist mit einem Niet 57 am Iso-

Fig. 4 dargestellt, kann der Zündspule ein Vor- Iierblock54 befestigt. Die Schutzhaube55 erstreckt

schaltwiderstand 26 vorgeschaltet werden, um die an sich über den Thermostat 30 und die Zündspule 28

der Zündspule 28 liegende Spannung nach Wunsch 55 und ist gegen den Thermostat durch eine Lage elek-

herabzusetzen. Der Vorschaltwiderstand liegt somit irischen Isoliermaterials 56 isoliert. Ein Leiter 58 ist

zwischen dem einen Ende der Sekundärwicklung 25 mit der justierbaren Klemme 31 des Thermostaten 30

und einem Ende der Zündspule 28, Bei der in F i g. 4 verbunden, die Klemme 29 des Thermostaten 30 ist

gezeigten Ausführungsform liegt zwischen den Enden direkt mit einer der Klemmen der Zündspule 28 ver-

der Wicklungen 25 und 28 der Vorschaltwiderstand 60 bunden, und die andere Klemme der Zündspule ist

28 in Serie mit dem Gasdruckschalter 22 für die mit dem Leiter 59 verbunden, der aus der Zünd-

Zündflammanlage. anlage 41 hervorragt. Die Zündanlage 41 ist lösbar

Die Klemmen 27 des Gasdruckschälters 22 der mit dem Körper 40 der Zündanlage verbunden. Die

Zündflammanlage liegen in Reihe mit der Zündspule Luftlöcher 63 sind im Körper 40 ausgespart, um der

28 um zu verhindern, daß die Zündspule dann in 65 Zündflamme Sekundärluft zuzuführen und den

Betrieb ist, wenn kein Gasdruck in der Zündgas- Thermostat des Schalters 35 zu kühlen,

leitung vorhanden ist, und damit zu vermeiden, daß Der Thermostat 35 bzw. der Thermostatfühler hat

die Zündspule erregt wird. Statt der Zündspule 28 einen ersten Schenkel 66, der iii Temperaturabhängig-

Claims (3)

1. 5 6

   keit von der Zündflamme bewegt wird. Der zweite 10 Minuten nach dem Verlöschen der Zündflamme Schenkel ist mit 67 bezeichnet. Das eine Ende der hergestellt wird. Man ersieht daraus, daß im Fall des Schenkel 66 und 67 ist fest mit dem Körperteil 68 unabsichtlichen oder beabsichtigten Löschens der verbunden, und die anderen Enden sind durch den Zündflamme der Thermostat 35 relativ schnell in eingebauten Steg 69 miteinander verbunden. Die iso- 5 seine Schaltstellung »kalt« zurückkehrt, um das lierte Spitze einer Justierschraube 70 greift in das Hauptgasventil 18 zu sperren, daß aber der Thermoeine Ende des Thermostaten 35 ein, und eine zweite stat 30 den Stromkreis über die Zündspule 28 für Justierschraube 71 ist als Drehpunkt vorgesehen, um eine erhebliche Zeitspanne nicht schließt. Während den sich der Thermostatfühler dreht. Ein eingebauter dieser Zeitspanne, die vorzugsweise auf 5 bis 10 Mibiegsamer leitender Steg 75, der durch Spalten des io nuten nach dem Erlöschen der Zündflamme bemessen Thermostatfuhlers 35 gebildet ist, ist mit der Klemme ist, bewirkt der normale oder künstliche Zug der 36 verbunden. Die entsprechenden elektrischen Leiter Brennkammer 12, daß eine größere Gasansammlung 76, 77 und 78 sind mit den Klemmen 36, 34 und 37 in der Brennkammer durch den Gasabzug 14 hinausverbunden, gespült wird, so daß keine Explosion stattfinden In der Zeichnung befindet sich der Thermostat- 15 kann, wenn die Zündflammanlage die Zündflamme fühler 35 in der Stellung »kalt« bzw. in seiner Ruhe- automatisch wieder zünden will. Entzündet sich die stellung. Wird jedoch die Zündflamme entzündet, so Zündflamme aus irgendwelchen Gründen nicht, so wird der Schenkel 66 des Thermostatfühlers 35 mehr bleibt die Zündspule 28 für etwa 1 Minute unter erwärmt als der Schenkel 67, und da beide Schenkel Strom, ehe sich die Zündanlage einschließlich des an beiden Enden miteinander verbunden sind, wird 20 Fühlers des Thermostaten 30 genügend erwärmt hat, die unterschiedliche Wärmeausdehnung bewirken, daß um die Kontakte 29 und 31 zu öffnen. Danach kühlt sich der Thermostat nach, links bewegt. Die Bewegung sich der Bimetallthermostat 30 langsam ab, und nach der Justierschraube 70 nach links verursacht, daß etwa einer weiteren Minute schließt er den Stromkreis sich der Thermostatfühler 35 um die Schraube 71 über die Spule 28 um einen weiteren Versuch zur dreht, wodurch die Verbindung zwischen den Kon- 25 Zündung der Zündflamme zu machen. Entzündet takten 36 und 37 geschlossen und die Verbindung sich daraufhin die Zündflamme noch immer nicht, so zwischen den Kontakten 36 und 34 unterbrochen öffnet sich der Thermostat 30 nochmals in etwa wird. Wenn nun im Betrieb die Zündflammanlage 15 Sekunden, und bleibt für eine weitere Minute 13 kalt ist, wird beim Öffnen des handbetätigten offen. Im folgenden setzt die Zündflammanlage Ventils 21 ein Stromkreis über die Zündspule 28 ge- 30 diesen Zyklus der Erregung der Zündspule 28 fort, schlossen, nachdem der Gasdruck, die Kontakte 27 wobei jeweils einem 15-Sekunden-Intervall eine Kühldes Gasdruckschalters 22 der Zündflammanlage ge- zeit von einer Minute folgt. Diese Zeitperiodendauer schlossen hat. Durch die Wärme der Zündspule 28 kann nach Wunsch durch Justierung der Klemme 31 wird die Zündflamme gezündet; der Temperatur- eingestellt werden.

   fühler 35 wird von der Wärme der Zündflamme 28 35 Man erkennt, daß die Lebensdauer der Zündspule

   beaufschlagt, wodurch die Verbindung zwischen den unter diesen Umständen erheblich verlängert wird,

   Kontakten 36 und 34 geöffnet und die Verbindung nicht allein wegen der relativ kurzen Zeit, in der die

   zwischen den Kontakten 36 und 37 geschlossen wird. Zündspule unter Strom steht, wenn sich die Zünd-

   Die Unterbrechung der Verbindung mit dem Kontakt flamme nicht entzündet, sondern auch weil die Spule 34 bewirkt, daß kein Strom mehr durch die Zünd- 40 sich jedesmal abkühlen kann, nachdem sie in Betrieb

   spule 28 fließt, und die Herstellung der Verbindung gesetzt wurde. Das oben beschriebene Arbeitsspiel

   mit Kontakt 37 bewirkt, daß das Hauptgasventil 18 der Zündspule ermöglicht es auch, einen kleineren

   erregt wird, wenn der Thermostat 39 geschlossen ist, Transformator 25 zu verwenden, da ihre Neigung

   so daß Gas in den Hauptbrenner 11 strömt. Sodann zum Überheizen durch das intermittierende Arbeits-

   wird der Hauptbrenner 11 durch die Zündflamme ge- 45 spiel weitgehend herabgesetzt ist.

   zündet. Man erkennt, daß die Erfindung dazu benutzt

   Der Thermostat 35 spricht relativ schnell an, so werden kann, einen Brenner oder eine Zündflamme

   daß er etwa nur 1 Minute nach dem Aufflammen der in Abhängigkeit einer thermostatisehen oder anderen

   Zündflamme braucht, um die Verbindung mit Kon- Regeleinrichtung zu zünden, an Stelle einer automa-

   takt 34 zu unterbrechen und die Verbindung mit dem 50 tischen Wiederzündungsvorrichtung für dauernd

   Kontakt 37 zu schließen. Diese Eigenschaft wird brennende Zündflammen. Im Rahmen der folgenden

   durch Anpassung des Wärmespeichereffektes des Ansprüche lassen sieh viele Wege zur Verwirklichung

   Körpers der Zündflammanlage und Block 72 erreicht, der obigen Erfindung vorstellen, und hier ist lediglich

   die von der Wärme der Zündflamme beaufschlagt eine Vorzugsausführung der Erfindung besehrieben,

   werden und eine relativ schnelle Abkühlung des 55 um ihren Funktionsablauf darzustellen. Thermostaten 35 erzielen. Man erkennt, daß der
   Thermostat 35, der ebenfalls von der Wärme der

   Zündflamme mittels der Zündflammanordnung be- Patentansprüche: aufschlagt wird, sich schließlich ebenfalls öffnet, um

   die Verbindung zwischen den Klemmen 29 und 31 60 1. Vorrichtung zum selbsttätigen Zünden eines

   zu unterbrechen, durch welche die Spule 28 mit Gasbrenners in einer Brennkammer mit einer

   Strom versorgt werden kann. Der Thermostat 30 ist Zündflamme, die von einer Zündspule entzündbar

   so ausgelegt, daß die Wärmespeicherung infolge der ist, die über einen Zündtransformator erregbar

   Masse der Zündanlage 41 und des Blocks 54, die ist und in deren Stromkreis ein Thermostat ein-

   durch die Zündflamme erwärmt werden, bewirkt, daß 65 geschaltet ist, der auf ein Absperrventil einwirkt,

   sich der Thermostatfühler relativ langsam abkühlt dadurch gekennzeichnet, daß der Ther-

   und die Verbindung zwischen den Klemmen 29 und mostat (35) im kalten Zustand zusammen mit

   nicht vor dem Verstreichen einer Zeit von 5 bis einem weiteren im kalten Zustand befindlichen

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   Thermostaten (30) den Zündstromkreis der Zündspule (28) geschlossen hält, die daraufhin bei eingeschaltetem Zündtransformator (25) aufgeheizt wird, daß nach dem Entzünden der Zündflamme der von der Flammenwärme beaufschlagte rasch reagierende erste Thermostat (35) unter Auftrennen des Zündstromkreises einen Stromkreis für das Absperrventil (18) der Hauptgasleitung (15) schließt, das damit geöffnet wird, und daß der zweite Thermostat, der von der Zündflammenwärme und der Brennerwärme beeinflußt wird und der langsam reagiert, auch seinerseits den Zündstromkreis auftrennt, wenn ihm nach einer bestimmten Betriebszeit des Brenners oder der

   Zündflamme die zu seinem Umschalten erforderliche Wärmeenergie zugeleitet wurde. ·
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Thermostat (30) in Wärmekontakt mit der Zündspule (28) steht und auch dann den Zündstromkreis durch Umschalten auftrennt, wenn ihm eine ausreichende Wärmemenge von der Zündspule zugeführt wurde.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Zündstromkreis ein Schalter (22) angeordnet ist, der den Zündstromkreis schließt, wenn in dem Zuleitungsrohr (20) zur Zündflammendüse ein zum Betrieb ausreichender Gasdruck vorliegt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 009 511/73