DE1615954A1 - Elektrisches Widerstandselement zum Einfuehren in eine Flamme - Google Patents

Elektrisches Widerstandselement zum Einfuehren in eine Flamme

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DE1615954A1 DE19671615954 DE1615954A DE1615954A1 DE 1615954 A1 DE1615954 A1 DE 1615954A1 DE 19671615954 DE19671615954 DE 19671615954 DE 1615954 A DE1615954 A DE 1615954A DE 1615954 A1 DE1615954 A1 DE 1615954A1
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resistance element
resistance
silicon nitride
electrical
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Mogens Dyre
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23Q7/00Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
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Description

; 1
β FRANKFURT/MAIN 1, DEN I-
KOHHORNSHOFWEQ ΙΟ
TELEFON: S802O 7 TELEGRAMM! KNOPAT
K/P
DR-INQ/ULRICHKNOBLAUOH PATENTANWALT
POSTSCHECK-KONTO FRANKFURT/M. 3488 ■""·--. · DRESDNER BANK, FRANKFURT/M. aO3 702 :
D Al Ί? Q SS A/S r Nordborg (Dänemark)
Elektrisches Widerstandselement zum Einführen in . - eine Flamme
Die Erfindung bezieht sich, auf ein elektrisches Widerstandsele- ·. ment zum Einführen in eine Flamme, insbesondere für -.Gas-, oder Qlfeuerungsanlagen. . - -/
Wider stands elemente, die hohen !Temperaturen ausgesetzt werden, haben im allgemeinen keine-große.Lebensdauer. Sie werden insbesondere durch Oxydation angegriffen. Daher ist es bekannt, Glühdrähte unter Sauerstoffabschluß zu halten, z.B. bei Glühlampen. Die Gefahr, einer Zersetzung ist noch größer, wenn man das Widerstandselement in eine Flamme hält, weil dann wegen der VerbrennungsgasB' noch zusätzliche Zersetzungserscheinungen auftreten können. Hinzu kommt,, daß beim Einführen in die Flamme eine sehr plötzliche !Temperaturerhöhung auftritt, so daß zusätzlich Wärmespannungen zur Zerstörung beitragen können. Daher hat man in Verbindung mit Flammen lediglieh Widerstandskörper aus chemisch und thermisch sehr beständigen Edelmetallen benutzt, mußte aber trotzdem eine geringe Lebensdauer in Kauf nehmen.
Der" Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Widerstandselement zum Einführen in einer Flamme anzugeben, das bei den WoX&ohen Jlammentemperaturen eiß©r Gas- oder ölfeuerung eine lang© ^be»sdauer besitzt. ' ' v^ . .
Erfindungsgemäß besteht das elektrische Widerstandselement aus Siliziumkarbidkörnern, die durch Siliziumnitrid gebunden sind. Hierbei kann das Bindemittel vollständig aus Siliziumnitrid (Si5F4) bestehen. Das Siliziumnitrid kann auch in Verbindung mit Siliziumoxynitrid (SigON) vorliegen.
Ein in dieser Weise zusammengesetztes Widerstandselement ist gegenüber Oxydation und anderen chemischen Einflüssen der Flamme nahezu · unempfindlich. Es ist außerordentlich widerstandsfähig gegenüber thermischen Einflüssen, insbesondere gegen Wärmeschock. Seirjepezifischer Widerstand beträgt im kalten Zustand etwa 100 Ohm.cm und im heißen Zustand etwa 2 bis 3 Ohm.cm.
Es ist zwar bekannt, daß Siliziumkarbid elektrisch leitend ist. Man hat daher Siliziumkarbid schon als Heizleiter benutzt. Es war aber nicht möglich, ein Widerstandselement aus Siliziumkarbid herzustellen, das in der Flamme eine ausreichende Beständigkeit hat. -
Das Bindemittel Siliciumnitrid, gegebenenfalls in komplexer Bindung mit Siliziumoxynitrid, gibt den Siliziumkarbidkörnern einen bisher unerreicht guten mechanischen Zusammenhang auch bei starken Temperatursprüngen und schützt das Siliziumkarbid gegen Oxydation und andere chemische Einflüsse. Dieses Bindemittel beeinträchtigt die elektrischen Eigenschaften des Siliziumkarbid nicht sondern ergibt einen Verbundkörper mit ausgesprochen guten elektrischen Eigenschaften, der eine lange lebensdauer besitzt, auch wenn er in, eine Flamme eingeführt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung läßt sich das Widerstandseiement in der Form eines dünnen Stabes herstellen. Durch die Stabform kann man dem Widerstands element einen Widerstand geben, der einen unmittelbaren Anschluß an die ITetzwechselapannung, z#B. 220 V1 erlaubt. . ' / ...-„■ , .: ■ . ·
•iit Hilfe des neuen Yfiderstandselements lassen sich sehr vorteilhafte konstruktive Lösungen· für die Zündung und Überwachung einer Flamme angeben. Hierbei macht sich der negative (Demperaturkoeff \?.i ent des beanspruchten Materials besonders vorteilhaft
bemerkbar.
Bei einer ersten Anwendungsform der Erfindung kann das Widerstanäeelement als elektrischer Glühzünder für die Flamme dienen. V/erji nan das Element an die" Netzspannung anschließt, fließt zunächst ein geringer Strom, der das Element erwärmt, wodurch desser Viiderstandswert abnimmt, der Strom steigt an usw., bis der Glühzustand erreicht ist,' bei dem die Flamme zündet. Alsdann kann das Element vnn der Spannung abgeschaltet oder der hinduröhfließende . Strom herabgesetzt werden.
Bei einer zweiten Anwendungsform der Erfindung wird das Widerstandselement als Flammenfühler in einem elektrischen Überwachung? kreis benutzt. Da das Element im kalten Zustand einen hohen Widerstand, im heißen Zustand dagegen einen niedrigen Widerstand be sitzt, kann man mit seiner Hilfe unmittelbar ein Beiais steuern, welches beispielsweise beim Versagen der Flamme die Brennstoffförderung abschaltet.
Ein anderer Anwendungezweck ist beispielsweise die Messung der Flammentemperatur.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung βehematlseh veranschaulicht* Eszeigern
Fig. 1 das erfinaungsgemäße Widerstandselement als Glühzünder und
: Fig. 2 das erfindungegemäße Widerstandselement als Flammenfühler.
Q09B49/0494
-A-
In Pig. 1 ist vor einem Brenne^ ein Widerstandselement 2 in Form eines dünnen U-förmigen Stabes angeordnet, das aus Siliziumkarbidkörnern, die durch Siliziumnitrid gebunden sind, besteht. Das Element ist über einen Einschaltkontakt 3 mit den Netzklemmen 4- verbunden. Man kann durch Niederdrücken des Kontakts 5 das Element 2 zum Glühen bringen, wodurch der Brennstoff aus dem Brenner 1 gezündet wird. Alsdann kann der Strom wieder unterbrochen werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Pig. 2 ist vor einen Brenner 11 nit .einen1.· Hagnetabsperrventil 12 wiederum ein Widerstandselement 13 geschaltet» Dieses ist über die Spule 14 des Magnetventils und einen Schalter 15 mit den Klemmen 16 eines Wechselstromnetzes verbunden. .Im Betrieb, also bei geschlossenem Schalter 1!?y fließt wegen des negativen lemperaturkoeffizienten des Elements 13 in. dem Stromkreis ein großer Strom, der das Ventil 12 geöffnet hält, solange die Flamme brennt. Der Strom ist jedoch zu klein, um das Ventil offen zu halten/ wenn die Flamme erloschen ist. Zum anfänglichen öffnen des Brennstoffventils kann ein zusätzliches Organ 1? vorgesehen sein, das von Hand oder automatisch geöffnet wird. .
00984 97 04 9 4

Claims (2)

_ 5 — ■ ' . Patentans/pfüohet
1. Elektrisches V/id er stands element zum Einführen in eine Flamme,, insbesondere für Gas- und Ölfeuerungsanlagen, dadurch gekennzeichnet/ daß es aus SiliMumkarTDidkornern besteht, die durch Siliciumnitrid gebunden sind. ·
2. Widerst-andselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnett daß das Siliziumnitrid in Verbindung nit Siliziumoxjrntrid vorliegt.
3* Widerstandselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß/Sie Form eines dünnen Stabes hat.
4* Widerstandselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennnzeichnet durch die Anwendung als elektrischer Glühzünder für die Flamme.
5* Widerstandselement nach einem'der Ansprüche t big 4," gekennzeichnet durch die Anwendung als Flammenfühler; in.einem elektrischen Überwachungakreis* ■
Lee rse ί te
DE19671615954 1967-02-21 1967-02-21 Elektrisches Widerstandselement zum Einfuehren in eine Flamme Pending DE1615954A1 (de)

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US4120827A (en) * 1976-03-12 1978-10-17 The Carborundum Company Fuel igniter comprising a novel silicon carbide composition and process for preparing the composition
DK38981A (da) * 1981-01-29 1982-07-30 Danfoss As Metode til forbinding af reaktionssintrede emner af siliciumkkarbid med emner af jern eller metal samt ionisationselektrode fremstillet ifoelge motoden
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