DE19917488A1 - Betriebsanzeige für einen Gasbrenner - Google Patents

Abstract

Es wird eine Betriebsanzeige (BA) für einen Gasbrenner (B) realisiert, die den tatsächlichen Betriebszustand des Brenners (B) anzeigt. Zur Ansteuerung der Betriebsanzeige (BA) wird ein den Betriebszustand des Gasbrenners (B) detektierendes Sensorsignal (A1) verwendet, so daß die Betriebsanzeige (BA) zuverlässig darüber Auskunft gibt, ob die Gasflamme noch an ist oder nicht. Die Betriebsanzeige kann so geschaltet werden, daß sie den Betriebszustand "Ein" und/oder "Aus" angibt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betriebsanzeige für ei­ nen Gasbrenner. Herkömmliche Betriebsanzeigen für Gasbren­ ner sind so ausgeführt, daß auf der Achse, mit der das Gas­ ventil betätigt wird, ein elektrischer Kontakt, beispiels­ weise ein Drehschalter, Druckschalter oder ein Mikroschal­ ter angebracht ist. Durch Drücken des Drehknebels oder durch die Drehbewegung der Gasventilachse aus der Null- in die Betriebsstellung wird der Kontakt geschlossen und die Betriebsanzeige, beispielsweise eine Glüh- oder ein Glimm­ lampe oder eine LED, aktiviert.

Der Nachteil einer solchen Betriebsanzeige besteht darin, daß nicht der eigentliche Betriebszustand des Gasbrenners angezeigt wird, sondern lediglich die Tatsache, daß die Gashahnachse betätigt, bzw. das Gasventil geöffnet ist; d. h. die Betriebsanzeige ist bereits dann schön aktiv, wenn die Gasflamme noch gar nicht brennt, wenn also der Zündvor­ gang noch nicht abgeschlossen ist. Die Betriebsanzeige ist aber auch bereits dann noch aktiv, wenn aus irgendwelchen Gründen die Gasflamme erlischt, sei es, daß ein Luftzug den Gasbrenner ausbläst oder daß der Gasdruck nicht mehr aus­ reicht oder aus anderen Gründen. Die Betriebsanzeige leuch­ tet bei den bekannten Ausführungen also so lange, bis das Gasventil wieder geschlossen wird und die Achse wieder in Null-Stellung steht und somit der elektrische Kontakt wie­ der unterbrochen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Betriebsanzeige zu schaffen, die den tatsächlichen Betriebszustand eines Gas­ brenners angibt.

Diese Aufgabe wird durch eine Betriebsanzeige für einen Gasbrenner gelöst, wobei der Gasbrenner über einen Sensor zur Detektion des Betriebszustandes verfügt, wobei der Sen­ sor ein vom Betriebszustand des Gasbrenners abhängiges Aus­ gangssignal generiert, welches Ausgangssignal eine Be­ triebsanzeige ansteuert. Zur Ansteuerung der Betriebsanzei­ ge wird also direkt ein den Betriebszustand des Gasbrenners detektierendes Sensorsignal verwendet, sodaß die Be­ triebsanzeige zuverlässig darüber Auskunft gibt, ob die Gasflamme noch an ist oder nicht.

Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird als Sensor ein Thermoelement verwendet. Die Verwendung eines Thermoelements bei Gasbrennern ist bereits im Zusammenhang mit einer thermoelektrischen Zündsicherung bekannt. Dabei erzeugt ein in der Gasflamme liegendes Thermoelement in Ab­ hängigkeit von der Temperatur der Gasflamme eine Ther­ mospannung als Ausgangssignal. Abhängig von dieser Ther­ mospannung wird ein in der Gaszufuhr des Brenners eingebau­ tes elektromagnetisches Ventil geschaltet, so daß der Gas­ fluß zum Brenner so lange freigegeben ist, so lange das Thermoelement eine entsprechende Temperatur detektiert.

Das Ausgangssignal eines solchen Thermoelementes kann nach der vorgenannten Ausbildung auch zur Ansteuerung einer Be­ triebsanzeige verwendet werden. Bei Gasbrennern, die nicht über ein entsprechendes elektromagnetisches Ventil zur Schaltung des Gasflußes verfügen, kann selbstverständlich ein Thermoelement, ausschließlich zur Ansteuerung einer Be­ triebsanzeige vorgesehen werden. Schließlich könnte auch bei einem Gasbrenner der bereits über ein Thermoelement verfügt noch ein zusätzliches Thermoelement oder ein ande­ rer Sensor zur Ansteuerung der Betriebsanzeige vorgesehen werden. Am einfachsten ist es jedoch, das Ausgangssignal eines bereits vorhandenen Thermoelements zu verwenden.

Nach weiteren vorteilhaften Ausbildungen der Erfindung sind Steuermittel vorgesehen, die die Betriebsanzeige erst ab einem bestimmten Schwellwert des Sensorausgangssignals ak­ tivieren bzw. deaktivieren. Das Steuermittel kann so einge­ stellt werden, daß die Betriebsanzeige erst bei einem be­ stimmten Schwellwert aktiviert/deaktiviert wird, so daß die Betriebsanzeige erst zeitverzögert oder bereits schon vordem Ansprechen eines Magnetventils aktiv ist bzw. frü­ her oder später als das Magnetventil deaktiviert wird. In­ sofern kahn man sich mit einem entsprechenden Steuermittel unabhängig von den Wertender Schaltsignale, die das Ma­ gnetventil benötigt bzw. von den Werten der Ausgangssignale des Sensors machen.

Weiter kann vorgesehen werden, die Betriebsanzeige mit ei­ ner herkömmlichen, elektromechanisch betätigten Betriebsan­ zeige zu kombinieren.

Die Betriebsanzeige kann so geschaltet werden, daß sie ak­ tiviert ist, wenn der Sensor den Betriebszustand "Aus" de­ tektiert. Sie kann aber auch dann aktiviert werden, wenn der Sensor den Betriebszustand "Ein" detektiert. Im ersten Fall wird dem Bediener beispielsweise durch eine rote Warn­ lampe signalisiert, daß der Gasbrenner nicht mehr brennt und daß die Möglichkeit besteht, daß Gas ausströmt. Dieser Fall könnte eintreten, wenn z. B. das Magnetventil, das im Falle des Betriebszustandes "Aus" die Gaszufuhr sperren soll, defekt wäre. Im zweiten Fall würde die Betriebsanzei­ ge so lange aktiviert sein, wie der Gasbrenner tatsächlich in Funktion ist.

Schließlich kann auch je eine Betriebsanzeige für die Be­ triebszustände "Ein" und "Aus" vorgesehen sein. Bei Verwen­ dung von optischen Anzeigen könnte z. B. eine grüne Signal­ leuchte für "Ein" und eine rote Signalleuchte für "Aus" verwendet werden.

Eine weitere interessante Variante der Betriebsanzeige er­ gibt sich, wenn die Betriebsanzeige dann aktiviert ist, wenn der Sensor den Betriebszustand "AUS" detektiert und der Gashahn geöffnet ist. In diesem Fall wird der Bediener durch die Betriebsarizeige sofort darauf aufmerksam gemacht, wenn die Gasflamme erloschen ist. Dies könnte beispielswei­ se durch ein rotes Signallicht geschehen, das so lange brennt, bis der Bediener den Gashahn zudreht. Erst dann wird über den mittels des Gashahns betätigten elektrischen Kontakt auch die im Betriebszustand "Aus" anzeigende Si­ gnalleuchte ausgeschaltet.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist eine separate Spannungsversorgung der Betriebsanzeige vorgesehen. Dies ist immer dann sinnvoll, wenn Betriebsan­ zeigen verwendet werden, die mehr Energie benötigen als durch das Thermoelement erzeugt werden.

Durch die vorgenannte Ausbildung der Erfindung wird auch - jedoch nicht ausschließlich - ermöglicht, daß die Be­ triebsanzeige entfernt vom Gasbrenner und/oder dessen Be­ dieneinheit angebracht werden kann. Dies ist beispielsweise in Küchen vorteilhaft, bei denen die Anzeige in Oberschrän­ ke oder Dunstabzugshauben eingebaut werden könnte, so daß sich die Anzeige im Sichtbereich des Bedieners befindet.

Insbesondere besteht bei in Wohnmobilen, Wohnwagen oder bei anderen im Freizeitbereich verwendeten Gaskochern die Not­ wendigkeit, die Betriebsanzeige entfernt vom eigentlichen Gasbrenner bzw. dessen Bedieneinheit anzuordnen, damit sie gut einsehbar ist. So kann die Betriebsanzeige in einem zentralen Steuer- und Überwachungsmodul eines Wohnmobiles, eines Wohnwagens oder eines Schiffes untergebracht werden und beispielsweise auch oder zusätzlich im Cockpit oder an einer zentralen, gut einsehbaren anderen Stelle.

Selbstverständlich muß es sich bei der Betriebsanzeige nicht unbedingt um eine optische Anzeige handeln, sondern es können auch akustische oder opto-akustische Anzeigen vorgesehen sein. Schließlich sind auch Kombinationen von optischen und akustischen Anzeigen denkbar, wobei auch denkbar ist, daß eine akustische Anzeige zeitverzögert zu einer optischen Anzeige aktiviert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Betriebsanzeige für einen Gasbrenner, wo­ bei die Steuerspannung am Magnetventil abge­ griffen wird.

Fig. 2 eine Betriebsanzeige für einen Gasbrenner, wo­ bei die Steuerspannung am Thermoelement abge­ griffen wird.

Die Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt, eine Gasbrennereinheit BE mit einem Gasbrenner B und einem Thermoelement T an des­ sen Ausgang A1 eine Thermospannung abgreifbar ist. Der Gas­ brenner B wird über die Gasleitungen GL1 und GL2 mit Gas versorgt. Die Gaszufuhr wird dabei über ein mechanisches Ventil V (auch als Gashahn bezeichnet), das sich zwischen den Gasleitungen GL1 und GL2 befindet, die Gashahnachse A und den Drehknopf D der Bedieneinheit BD, geregelt.

Die Bedieneinheit BD umfaßt auch eine herkömmliche Be­ triebsanzeige, die eine Signallampe 5 und einen zweiten elektrischen Kontakt K2, der die Signallampe S ein- und ausschaltet, aufweist. Der zweite elektrische Kontakt K2 wird geschlossen, wenn der Drehknebel D gedrückt wird und bleibt geschlossen, solange der Drehknebel D sich nicht in der Nullstellung befindet.

An der Gashahnachse A ist eine Schaltvorrichtung SV ange­ bracht, die einen ersten elektrischen Kontakt K1 umfaßt. Der elektrische Ausgang A3 der Schaltvorrichtung SV ist mit dem Eingang E2 eines Magnetventiles M verbunden. Das Ma­ gnetventil M liegt in der Gasleitung GL1 und kann je nach Schaltzustand den Gasfluß zum Brenner B freigeben oder un­ terbrechen.

Der Eingang E2 des Magnetventils wird außerdem mit dem Aus­ gang A2 einer Steuereinheit SE beaufschlagt. Am Eingang E1 der Steuereinheit SE liegt eine Thermospannung an, die vom Thermoelement T erzeugt wird.

Parallel zum Ausgang A2 der Steuereinheit SE ist eine Ver­ stärkereinheit VE über ihren Eingang E3 angeschlossen. Am Eingang E4 der Verstärkereinheit VE liegt die Versorgungs­ spannung UV an. Über den Ausgang A4 der Verstärkereinheit VE ist eine Betriebsanzeige BA angeschlossen, die sowohl als optische als auch als akustische oder als opto­ akustische Anzeige ausgeführt sein kann.

Die im Prinzipschaubild der Fig. 1 gezeigte Funktionsweise ist wie folgt:
Durch Drücken des Drehknebels D wird die Gashahnachse A in Pfeilrichtung (siehe Schaltvorrichtung SV) bewegt. Eine an der Gashahnachse A befestigte Scheibe oder Nocke N schließt sodann den ersten elektrische Kontakt K1 der Schaltvorrich­ tung SV. Damit steht am Ausgang A3 der Schaltvorrichtung SV eine Spannung an, über die das Magnetventil M geschaltet wird. Damit wird der Gasfluß in der Gasleitung GL1 freige­ geben.

Durch Drehen des Drehknebels D wird das mechanische Ventil V geöffnet, so daß Gas zum Brenner B der Brennereinheit BE strömen kann. Die Gasflamme wird nunmehr durch eine hier der Übersichtlichkeit nicht dargestellte Zündvorrichtung, beispielsweise mittels eines Glühzünders oder eines Takt­ funkenzünders, gezündet; sie kann aber auch per Hand vom Bediener gezündet werden. Ist die Gasflamme gezündet, so wird das Thermoelement T erhitzt und erzeugt an seinem Aus­ gang A1 eine Thermospannung. Diese Thermospannung beträgt in der Regel zwischen 15 mv bis 20 mV. Am Eingang E1 der Steuereinheit SE wird die Thermospannung abgegriffen und bei Erreichen eines bestimmten Wertes, in der Regel bei ei­ nem Strom von 180 mA, wird über den Ausgang A2 der Steuer­ einheit SE die Schaltspannung für das Magnetventil M zur Verfügung gestellt. Bis zu diesem Zeitpunkt erhält das Ma­ gnetventil M seine Schaltspannung über den Ausgang A3 der Schaltvorrichtung SV. Sobald die Schaltspannung für das Ma­ gnetventil M über den Ausgang A2 der Steuereinheit SE zur Verfügung gestellt wird, kann der Bediener den Drehknebel D loslassen. Die Gashahnachse A kehrt nun in ihre Ausgangsla­ ge zurück und der erste Kontakt K1 wird wieder geöffnet, so daß am Ausgang A3 der Steuervorrichtung SV keine Spannung mehr anliegt. Das Magnetventil M erhält somit seine Versor­ gungsspannung ausschließlich über den Ausgang A2 der Steu­ ereinheit SE.

Falls jetzt die Gasflamme des Brenners B ausgeht, sinkt die Temperatur am Thermoelement T rasch ab. Damit fällt auch die Thermospannung, so daß die Steuereinheit SE über ihren Ausgang A2 die Schaltspannung des Magnetventils M auf Null stellt und das Magnetventil M den Gasfluß durch die Gaslei­ tung GL1 sperrt. Bei herkömmlichen Gasbrennern würde jetzt aber trotzdem die Signallampe S der Bedieneinheit BD noch den Betriebszustand "Ein" signalisieren, da der zweite Kon­ takt K2 über den Drehknebel D, an dessen Position sich ja nichts geändert hat, noch geschlossen ist.

Am Ausgang A2 der Steuereinheit SE liegt parallel der Ein­ gang E3 der Verstärkereinheit VE, so daß, wenn am Ausgang A2 die Steuerspannung für das Magnetventil M anliegt, auch die Betriebsanzeige BA über den Ausgang A4 der Verstär­ kereinheit VE aktiviert wird. Die Betriebsanzeige BA ist damit so lange aktiv, solange das Magnetventil M aktiv ist, d. h. so lange das Magnetventil M den Gasfluß zum Gasbrenner freigibt. Die Betriebsanzeige BA zeigt damit ab dem Moment, ab dem der Drehknebel D gedrückt wird, an, daß Gas aus dem Brenner B ausströmt.

Sollte der Bediener den Drehknebel D schon loslassen, bevor das Gas am Gasbrenner B entzündet ist, so erlischt die Be­ triebsanzeige ebenfalls wieder, da ja das Thermoelement 7 keine Thermospannung mehr erzeugt. Infolgedessen stellt die Steuereinheit SE auch keine Schaltspannung mehr für das Ma­ gnetventil M, aber auch nicht für die Verstärkereinheit VE, zur Verfügung. Das Magnetventil M wird somit nach loslassen des Drehknebels D vermittels des sich öffnenden Kontaktes K1 der Steuervorrichtung SV wieder geschlossen und unter­ bricht den Gasfluß zum Brenner B.

Hat sich jedoch das Gas entzündet, so wird über die dadurch erzeugte Temperatur die Thermospannung am Ausgang A1 des Thermoelements T zur Verfügung gestellt. Das Magnetventil M erhält gleichzeitig mit der Verstärkereinheit VE das Aus­ gangssignal A2 der Steuereinheit SE, so daß die Betriebsan­ zeige so lange brennt, bis die Gasflamme erlischt, sei es durch Zudrehen des Gashahnes mittels des Drehknebels D, durch einen Luftzug, durch überlaufendes Kochgut oder aus anderen Gründen. Ist die Gasflamme erloschen, sinkt die Thermospannung und die Steuereinheit setzt das Ausgangs­ signal A2 auf Null. Damit wird auch die Betriebsanzeige BA deaktiviert.

Die Verstärkereinheit VE könnte auch so geschaltet sein, daß die Betriebsanzeige BA über den Ausgang A4 dann akti­ viert wird, wenn am Ausgang A2 der Steuereinheit SE keine Spannung anliegt, wenn also das Magnetventil geschlossen ist. Dies könnte beispielsweise durch ein Negationsglied realisiert werden. In diesem Fall könnte die Betriebsanzei­ ge beispielsweise als rote Warnlampe ausgeführt sein und sie könnte zusätzlich mit einem akustischen Warnsignal ver­ bunden sein. Den das Signal wahrnehmenden Personen würde bei dieser Schaltung signalisiert werden, das die Flamme am Gasbrenner B, aus welchem Grund auch immer, erloschen ist, so daß der Bediener entweder die Gasflamme erneut entzünden kann, oder aber den Drehknebel D auf Null stellt, damit auch der eigentliche Gashahn bzw. das Gasventil V geschlos­ sen wird. Die "negierte" Betriebsanzeige könnte dann mit dem zweiten Kontakt K2 so verschaltet sein, daß sie deakti­ viert wird, wenn der Drehknebel D in Nullstellung gebracht, ist.

An dieser Stelle sei angemerkt, daß die Verstärkereinheit VE nicht zwangsläufig erforderlich ist. Zur Versorgung der Betriebsanzeige BA könnte durchaus das Ausgangssignal A2 der Steuereinheit SE genügen. Die Verstärkereinheit ist aber immer dann sinnvoll, wenn die Betriebsanzeige BA mit einer gesonderten Versorgungsspannung UV beaufschlagt wer­ den soll, um ein gut wahrnehmbares Signal zu erzeugen. In einem Bordnetz eines mobilen Land-, Luft- oder Wasserfahr­ zeuges kann diese Versorgungsspannung überall abgegriffen oder zur Verfügung gestellt werden.

Für den Fall, daß eine Betriebsanzeige BA allein oder zu­ sätzlich entfernt von der Gasbrennereinheit BE angebracht werden soll, empfiehlt es sich, an der Gasbrennereinheit BE einen Anschluß für die Betriebsanzeige vorzusehen.

Die Abbildung gemäß Fig. 2 zeigt eine alternative Schal­ tung der Betriebsanzeige BA. Hier ist der Eingang E3 der Verstärkereinheit VE direkt mit dem Ausgang A1 des Thermo­ elementes T verbunden. Damit wird die Steuereinheit umgan­ gen, so daß sich eventuelle Fehlfunktionen der Steuerein­ heit SE nicht auf die Betriebsanzeige BE auswirken. Wichti­ ger ist jedoch, daß bei dieser Ausführungsform das Aus­ gangssignal A1 des Thermoelementes T direkt für die An­ steuerung der Betriebsanzeige verwendet werden kann und nicht abhängig vom primär für das Magnetventil M erzeugten Ausgangssignal A2 der Steuereinheit SE ist. Damit können für die Aktivierung und Deaktivierung der Betriebsanzeige BA andere Schwell- bzw. Steuerwerte eingestellt werden, als für das Magnetventil M.

Claims (12)

1. Betriebsanzeige (BA) für einen Gasbrenner (B), mit einem Sensor (T), der den Betriebszustand des Gasbrenners (B) detektiert und ein entsprechendes Ausgangssignal (A1) generiert, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangs­ signal (A1) des Sensors (TE) die Betriebsanzeige (BA) ansteuert.

2. Betriebsanzeige (BA) für einen Gasbrenner (B) nach An­ spruch 1, wobei der Sensor ein Thermoelement (T) ist.

3. Betriebsanzeige (BA) für einen Gasbrenner (B) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Steuermittel (VE) vor­ gesehen sind, die die Betriebsanzeige (BA) erst ab einem bestimmten Schwellwert des Sensorausgangssignals (A1) aktivieren.

4. Betriebsanzeige (BA) für einen Gasbrenner (B) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Steuermittel (VE) vor­ gesehen sind, die die Betriebsanzeige (BA) erst ab einem bestimmten Schwellwert des Sensorausgangssignals (A1) deaktivieren.

5. Betriebsanzeige (BA) für einen Gasbrenner (B) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Betriebsanzeige (BA) zusätzlich zu einer elektromechanisch betätigten Betriebsanzeige vorgesehen ist.

6. Betriebsanzeige (BA) für einen Gasbrenner (B) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Betriebsanzeige aktiviert wird, wenn der Sensor den Betriebszustand "Aus" detektiert.

7. Betriebsanzeige (BA) für einen Gasbrenner (B) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Betriebsanzeige aktiviert wird, wenn der Sensor den Betriebszustand "Ein" detektiert.

8. Betriebsanzeige (BA) für einen Gasbrenner (B) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei je eine Betriebsanzei­ ge (BA) für den Betriebszustand "Ein" und "Aus" vorgese­ hen sind.

9. Betriebsanzeige (BA) für einen Gasbrenner (B) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Betriebsanzeige (BA) aktiviert ist, wenn der Sensor den Betriebszustand "Aus" detektiert und der Gashahn (V) geöffnet ist.

10. Betriebsanzeige (BA) für einen Gasbrenner (B) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Spannungsversor­ gung der Betriebsanzeige (BA) separat erfolgt.

11. Betriebsanzeige (BA) für einen Gasbrenner (B) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Betriebsanzeige(n) entfernt vom Gasbrenner und/oder dessen Bedieneinheit (BD) angebracht ist (sind).

12. Gasbrennereinheit (BE) mit einem Gasbrenner (B), wobei an der Gasbrennereinheit (BE) ein Anschluß für eine Be­ triebsanzeige (BA) vorgesehen ist.