DE2238931A1

DE2238931A1 - Vorrichtung zum zuenden und ueberwachen von brennern gasbeheizter geraete

Info

Publication number: DE2238931A1
Application number: DE19722238931
Authority: DE
Inventors: Rudolf Massier; Siegmund Schneck
Original assignee: Junkers and Co GmbH
Current assignee: Junkers and Co GmbH
Priority date: 1972-08-08
Filing date: 1972-08-08
Publication date: 1974-02-28
Also published as: CS179988B2; NL7310885A; JPS4957976A; FR2196059A5

Description

Junkers 643 PLI 1-Fu/Vo 7.AUgUSt 1972

JUNKERS & CO. GMBH. . in Wernau/Ueckar

Vorrichtung zum Zünden und Überwachen von Brennern gasbeheizter Geräte

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zünden und Überwachen von Brennern in gasbeheizten Geräten, mit einem am Brenner angeordneten .Zündbrenner und einem von der Zündflamme beheizten Thermoelement, das im Stromkreis eines Magnetventiles in der Gaszufuhrleitung des Brenners angeordnet ist undrdie Gaszufuhr nur bei brennender Zündflamme freigibt, welche durch entsprechende Ausbildung des Zündbrenners selbsttätig erlischt bzw. ihre Eigenschaften so stark ändert', dass das Thermoelement nicht mehr ausreichend beheizt ist, wenn der Luftsauerstoffgehalt auf einen vorbestimmten Viert absinkt..

3ei Vorrichtungen der angeführten Art ist Her Zündbrenner ein Diffusionsbrenner mit einem Flammenabweiser, dessen Abweisfläche ;ait einer Verformung, beispielsweise einer nach innen gerichteten Einprägung versehen ist, welche eine Bremswirkung hat ur.d die Ausströmgeschwindiglceit bis in die Kähe der Verbrennungsgesehwindiglceit herabmindert. Jn diesem Grenzbereich

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ist die Zünd- bzw. Steuerflamme der .Vorrichtung metastabil und hebt bei Abnehmen- des Luftsauerstoffgehaltes oder bei Zunahme der Inertgaskonzentration ab und erlischt zeitlich vor der Flamme des Hauptbrenners. Es·ist dabei allerdings von Nachteil, dass die Flammen des Hauptbrenners die erloschene Zündbzw» Steuerflamme wiederzünden können, noch bevor das Zündsicherungsventil angesprochen und die Gaszufuhr abgesperrt hat. Ein wiederholtes Wiederzünden kann das Absperren der Gaszufuhr unzulässig verzögern, weshalb ein derartiges Gerät im Haushalt den Sicherheitsvorschriften im Hinblick auf die möglichen physiologischen Auswirkungen nicht immer entspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Vorrichtungen der erwähnten Art mit einfachen Mitteln die Zünd- bzw. Steuerflamme metastabil zu machen und WiederZündungen der'Zündflamme zu vermeiden bzw. die anderen beabsichtigten Zustandsänderungen der Zünd- oder Steuerflamme beim Abnehmen des Luftsauerstoff gehaltes nicht zu beeinträchtigen.

Die Aufgabe ist erfindungsgeinäss dadurch gelöst, dass die Gasaustrittsöffnungen des Brenners im Bereich der Zündflamme soweit auseinanderliegend angeordnet und so bemessen sind, dass die aus den Brenner austretenden Flammen die beabsichtigten Zustandsänderungen der Zündflamme -beim Erreichen der unteren Grenze des Luftsauerstoffgehaltes' r.icht beeinträchtigen, insbesondere das Abtragen der Zündflamme nicht verhindern bzw. eine bereits erloschene Zündflamme nicht wiederzünden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Zünäbrenner wie bekannt ein Diffusionsbrenner mit einem Flammenäbweiser ist, dessen Abweisfläche und seitliche Stege derart bemessen sind, dass die Zündflamme metastabil brennt und erlischt, sobald der Luftsauerstoff gehalt auf den vorbestimmten Wert abgesunken ist.

Dadurch ist erreicht, dass an einem an sich bekannten, gering-

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fügig abgeänderten Flammenabweiser die Zündflamme bei einer aus physiologischen Gründen noch zulässigen Inertgaskonzentration bzw. bei Unterschreiten eines Grenzwertes des Luftsauerstoffgehaltes abhebt und erlischt, wonach infolge des nicht mehr beheizten Thermoelementes das Zündsicherungsventil die Gaszufuhr zum Hauptbrenner absperrt. Ein Wiederzünden der Steuerflamme, wodurch das Ansprechen der Sicherheitseinrichtung verzögert wird, ist dadurch vermieden, dass im Bereich des Zündbrenners eine Anzahl von Gasaustrittsöffnungen des zugeordneten Brennerrohres am Hauptbrenner verschlossen sind. Die einmal erloschene Steuerflamme der Vorrichtung zum Überwachen des Gerätes kann durch die Flammen des Hauptbrenners während der Eigenzeit der Sicherheitseinrichtung nicht wiedergezündet werden. .

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Flammenabweisers haben die Stege einen konkaven Randverlauf und ihre Höhe an dem dem Zündbrenner benachbarten Anfang ist- grosser als am freien Ende.

Ausserdem ist vorgesehen, dass das freie Ende der Abweisfläche des Flammenabweisers eben ausgebildet und von einer geraden Stirnkante begrenzt ist.

Ferner ist der Flammenabweiser derart ausgebildet, dassMle seitlichen Stege desselben in Richtung des austretenden Gasstromes gesehen kurzer sind als die Abweisfläche.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Ausbildung noch'so getroffen, dass der Brenner bzw. jedes einzelne Brennerrohr über seine ganze Länge hinweg mit Gasaustrittsöffnungen versehen ist, und dass der unter der Zündflamme liegende Brennerbereich durch eine Blende abgedeckt ist. .

Es ist dabei zweckmässig, dass die Blende eine auf das Brenrier-

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rohr aufgesprengte Blechleiste ist..

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Die Ausbildung ist so getroffen, dass die Blechleiste durch Abbiegen dem Brennzonenbereich des Brennerrohree angepasst und mit seitlich abgewinkelten Schenkeln federnd auf das Brennerrohr aufsteckbar ist. ;

Des weiteren ist innerhalb des Bereiches der Zündflamme eine vertikal gerichtete Gasaustrittsöffnung zum Überzünden am gleichen Brennerrohr vorgesehen. '_f

Die Blechleiste ist noch so ausgebildet, dass ein Eckbereich der Blende zum Freigeben von seitlich gerichteten Überzündflammen zum nächsten Brennerrohr hin abgebogen ist.

Des weiteren ist die Blende in der Nähe des abgebogenen Eckbereiches mit der zum Überzünden am gleichen Brennerrohr dienenden Gasaustrittsöffnung versehen, welche mit. einer Gasaustrittsöffnung am Brennerrohr fluchtend auf das letztere aufgesteckt ist.

Es ist dabei vorteilhaft, dass die Überzünd-Gasauetrittsöffnung an der Blechleiste vorzugsweise schlitzförmig mit einem'kleineren Querschnitt als derjenige der zugeordneten Gasaustrittsöffnung des Brennerrohres ausgebildet ist. - ·

Zum Verschliessen der Gasaustrittsöffnungen des Brennerrohres im Bereich des Zündbrenners genügt die aufsteckbare Blechleiste, welche auch eine nachträgliche Umrüstung eines im Betrieb befindlichen Brenners ermöglicht. An der schlitzförmigen Überzünd-Gasausxrittsöffnung der Blechleiste wird durch die Zündflamme des Zündbrenners eine fächerförmige vertikale Überzündflamme gezündet, welche ihrerseits den zugeordneten Brenner zündet. Der abgebogene Eckbereich der Blechleiste gibt die seitlichen Überzündflammen frei und richtet dieselben zum nächsten Brenner hin aus, so dass sich die Überzündbrücke für das Inbetriebsetzen

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des gesamten Hauptbrenners bildet. Mit einfachen Mitteln ist es also möglich niclrt nur neue Geräte im Z,ug der Fertigung sondern auch vorhandene den gestellten Forderungen anzupassen.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung eine am Hauptbrenner angeordnete Vorrichtung zum Zünden und Überwachen eines gasbeheizten Gerätes schematisch dargestellt.

Es zeigen: \

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil des Hauptbrenners und eine Seitenansicht der erfindungsgemäss ausgebildeten Vorrichtung zum Zünden und Überwachen des Brenners, und

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Brenner gemäss Fig. 1.

Der rostförmige Hauptbrenner 10 besteht im wesentlichen aus einem Verteilerrohr 11 und auf der Oberseite quer als Reihenbrenner eingesetzten Brennerrohren 12, 15,14. Das Verteilerrohr 11 hat einen Gaszufuhrstutzen 15, welcher mit einer Überwurfmutter 16 als Verbindungsstück zu einer nicht dargestellten Gaszufuhrleitung versehen ist. Im Verteilerrohr 11 ist eine Einsatzmuffe 17 zur Halterung einer Injektordüse 18 und eines injektorrohres 19 vorgesehen, welche koaxial zueinander angeordnet sind. Das Brennerrohr 12 weist an seinem First 20 Gasaustrittsöffnungen 2-1 für die Hauptflammen und zu beiden Seitpn Gasaustrittsöffnungen 22 für die Halteflammen auf.

An dem Hauptbrenner 10 ist eine allgemein mit 23 bezeichnete Vorrichtung zum Zünden und Überwachen des gasbeheizten Gerätes angeordnet. Die Vorrichtung 23 umfasst einen Zündbrenner 24 mit einem Flammenabweiser 25, einen Zünder 26 und ein mittels einer elektrischen Leitung mit einer nicht dargestellten thermoelektrischen Zündsicherungsvorrichtung verbundenes Thermoelement

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Der Zündbrenner 24 ist als Diffusionsbrenner ausgebildet und die den Zündbrennerkopf bildende Zündbrennerdüse 28 ist in einem Winkel zur Achse des Zündbrennergehäuses derart angeordnet, dass die Achse der Zündbrennerdüse 28 mit .der zum Thermoelement 27 hin gerichteten Abwei-sfläche 29 als Innenfläche des Flammenabweisers 25 einen spitzen Winkel von beispielsweise 35° bildet. Der Plammenabweiser 25 ist in an sich bekannter Weise beidseitig mit abgebogenen Stegen 30 ausgebildet. Durch das Überschlagen eines Zündfunkens von der Elektrode des Zünders 26 zur scharfen Ecke des Flammenabweisers 25 wird eine Zünd- bzw. Steuerflamme gezündet, welche einerseits zum -Zünden des Hauptbrenners 10 und andererseits als Steuerflamme zum Beheizen des Thermoelementes 27 dient. Die Zündflamme beeinflusst über das Thermoelement 27 das die Gaszufuhr zum Hauptbrenner 10 steuernde Zündsicherungs-Ventil, welches die Gaszufuhr absperrt, wenn der Luftsauerstoffgehalt unter einen vorbestimmten Wert absinkt und die metastabil brennende Zünd- bzw. Steuerflamme zeitlich vor der Flamme des Hauptbrenners 10 erlischt und das Thermoelement 27 nicht mehr beheizt.

Erfindungsgemäss sind die Gasaustrittsöffnungen 2.1 und 22 des Brenners 10 im Bereich der Zündflamme soweit auseinanderbiegend angeordnet und so bemessen, dass die aus dem Brennerrohr* 12 austretenden Flammen die beabsichtigten Zuatandsänderungen der Zündflamme beim Erreichen der unteren Grenze des Luftsauferstoffgehaltes nicht beeinträchtigen, insbesondere das Abtragen der Zündflamme nicht verhindern bzw. eine bereits erloschene Zündflamme nicht wiederzünden.

Gewährleistet ist dies dadurch, dass der Zündbrenner 24- wie bekannt ein Diffusionsbrenner mit einem Flammenabweiser 25 ist, dessen Abweisfläche 29 und seitliche Stege 30 derart bemessen sind, dass die Zündflamme metastabil brennt und erlischt, wenn der Luftsauerstoffgehalt auf den vorbestimmten Wert abgesunken ist. Um dies zu erreichen, haben die Stege 30. einen konkaven

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Randverlauf und ihre Höhe an dem dem Zündbrenner 24 benachbarten Anfang ist grosser als am freien Ende. Ausserdem ist das freie Ende der Abweisfläche 29 des Flammenabweisers 25 eben ausgebildet und von einer geraden Stirnkante begrenzt. Ferner sind die seitlichen Stege des Flammenabweisers 25 in Richtung des austretenden Gasstromes gesehen kürzer als die Abweisfläche.

Der Brenner 10 bzw. jedes einzelne Brennerrohr 12, 13, 14 ist über seine ganze Länge hinweg mit Gasaustrittsöffnungen 21 und 22 versehen. Das Wiederzünden der bereits erloschenen Zündflamme durch die Flammen des benachbarten Brennerrohres 12 ist dadurch verhindert, dass der unter der Zündflamme liegende Brennerbereich durch eine Blende 32 abgedeckt ist. Die Blende 32 ist eine auf das Brennerrohr 12 aufgesprengte Blechleiste. Es ist dabei vorteilhaft, dass die Blechleiste 32 durch Abbiegen dem Brennzonenbereich des Brennerrohres 12 angepasst und mit seitlich abgewinkelten Schenkeln 33» 34 federnd auf das Brennerrohr 12 aufsteckbar ist. Innerhalb des Bereiches der Zündflamme ist eine vertikal gerichtete Gasaustrittsöffnung 35 zum Überzünden am gleichen Brennerrohr 12 bei der Inbetriebnahme des Gerätes vorgesehen.

Für ein reibungsloses Inbetriebsetzen des Brenners ist ein Eckbereich 36 der Blende 32 zum Freigeben, yon seitlich gerichteten Überzündflammen zum nächsten Brennerrohr 13 hin abgebogen. Ein gutes Überzünden von der Zündflamme zu den Gasaustrittsöffnungen 21, 22 des zugeordneten Brennerrohres 12 ist dadurch erreicht, dass die Blende 32 in der Nähe des abgebogenen Eckbereiches 36 mit der zum Überzünden am gleichen Brennerrohr 12 dienenden Gasaustrittsöffnung 35 versehen ist, welche mit einer Gasaustrittsöffnung 21 am Brennerrohr 12 fluchtend auf das letztere aufgesteckt ist. Die Überzühd-Gasaustrittsöffnung 35 an der Blechleiste 3.2 ist vorzugsweise schlitzförmig und mit einem kleineren Querschnitt als derjenige der zugeordneten Gasaustrittsöffnung des Brennerrohres 12 ausgebildet.

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Die Wirkungsweise der Vorrichtung zum Anzünden und Überwachen eines gasbeheizten Gerätes ißt an sich bekannt. Mittels des Zünders 26 wird die Zünd- bzw. Steuerflamme am Zündbrenner 24 gezündet und durch den Flammenabweiser 25 auf das Thermoelement 27 gerichtet. Bas beheizte Thermoelement 27 beeinflusst das die Gaszufuhr zum Hauptbrenner 10 steuernde Zündsicherungs-Ventil. Gleichzeitig wird eine vertikale fächerförmige Überzündflamme an der Überzünd-Gasaustrittsöffnung 35 und von derselben die Flammen an den Gasaustrittsöffnungen 21, 22 des zugeordneten-Brennerrohres 12 entzündet. Der abgebogene Eckbereich 36 4er Blechleiste 32 lenkt die von ihm freigegebenen Überzündflammen zum nächsten Brennerrohr 13. Es bildet sich eine Überzündb-rücke zwischen den Brennerrohren 12, 13» 14, welche den gesamten Hauptbrenner 10 in Betrieb setzt.

Die Zünd- bzw. Steuerflamme brennt infolge der erfindungsgemässen Ausbildung des Flammenabweisers 25 metastabil. Bei Überschreiten einer physiologisch begrenzten Inertgaskonzentration bzw. beim Unterschreiten eines Grenzwertes für den Luftsauerstoff gehalt hebt die Zündflamme ab und erlischt. Das durch das nicht mehr beheizte Thermoelement 27 beeinflusste Zündsicherungs-Ventil sperrt die Gaszufuhr zum Hauptbrenner"10 ab. Ein Wiederzünden der Zündflamme während der Eigenzeit der Zündsicherungsvorrichtung durch die noch brennenden Flammen des Hauptbrenners ist dadurch verhindert, dass im Bereich des Zündbrenners 24 eine Anzahl von Gasaustrittsöffnungen 21, 22 des Hauptbrenners 10 durch die aufgesteckte Blende 32 verschlossen sind. Die Vorrichtung 23 zum Anzünden und Überwachen von gasbeheizten Geräten wirkt als Sicherheitseinrichtung, welche den einschlägigen Vorschriften für Haushaltsgeräte entspricht. Aber nicht nur die Fertigung von erfindungsgemäss ausgebildeten Brennern ist einfach, sondern auch Brenner, welche sich in Betrieb befinden, können an Ort und Stelle des eingebauten Gerätes leicht umgerüstet werden. Es genügt bei einer Vorrichtung zum

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Zünden und Überwachen des gasbeheizten Gerätes der angeführten Art den Flamoenabweiser des 2ündbrenners auszutauschen und auf das zugeordnete Brennerrohr eine entsprechende Blende aufzustecken. '". ' .

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Claims

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Ansprüche: '

1. \ Vorrichtung zum Zünden und Überwachen von Brennern in gasbeheizten Geräten, mit einem am Brenner angeordneten Zündbrenner und einem von der Zündflamme beheizten Theraoelement, das im Stromkreis eines Magnetventiles in der Gaszuführleitung des Brenners angeordnet ist und die Gaszufuhr nur bei brennender Zündflamme freigibt, welche 'durch entsprechende Ausbildung des Zündbrenners selbsttätig erlischt bzw. ihre Eigenschaften so stark ändert, dass das Thermoelement nicht mehr ausreichend beheizt ist, wenn der Luftsauerstoffgehalt auf einen vorbestimmten Wert absinkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasaustrittsöffnungen (21, 22) des Brenners (10) im Bereich der Zündflamme soweit auseinanderliegend angeordnet und so bemessen sind, dass die aus dem Brenner (10) austretenden Flammen die beabsichtigten Zustandsanderungen der Zündflamme beim Erreichen der unteren Grenze des Luftsauerstoff gehaltes nicht beeinträchtigen, insbesondere das Abtragen der Zündflamme nicht verhindern bzw. eine bereite erloschene Zündflamme nicht wiederzünden.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Zündbrenner (24) wie bekannt ein Diffusionsbrenner mit einem Flammehabweiser (25) ist, dessen Abweisfläche (29) und seitliche Stege (30) derart bemessen sind, dass die Zündflamme metastabil brennt und erlischt, wenn der Luftsauerstoffgehalt auf den vorbestimmten Wert abgesunken ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch'2, d-a durch gekennzeichne' t , dass die Stege (30) einen konkaven Randverlauf· (31) haben und dass ihre Höhe an dem dem Zündbrenner (24) benachbarten Anfang grosser ist als am freien Ende.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3» dadurch gekennzeichnet , dass das freie Ende der Abweisfläche (29) des Flammenabweisers (25) eben ausgebildet und von einer geraden Stirnkante begrenzt ist. ',

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass die seitlichen Stege (30) des Flammenab.weisers (25) in Richtung des austretenden Gasstromes gesehen kürzer sind als die Abweisfläche (29)·

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner (10) bzw. jedes einzelne Brennerrohr (12, 13, 14) über seine ganze Länge hinweg mit Gasaustrittsöffnungen (21, 22) versehen ist, und dass der unter der Zündflamme liegende Brennerbereich durch eine Blende (32) abgedeckt ist. · " .

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k *e η η - · zeichnet, dass die Blende (32) eine auf das Brennerrohr (12) aufgesprengte Blechleiste ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechl-eiste (32) durch Abbiegen dem Brennzonenbereich des Brenrerrohres (12) angepasst und mit seitlich abgewinkelten Schenkeln (33, 34) federnd auf das Brennerrohr (12) aufsteckbar ist.

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9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch' gekennzeichnet, dass innerhalb des Bereiches der Zündflamme eine vertikal gerichtete Gasaustrittsöffnung (35) zum Überzünden ac gleichen Brennerrohr (12) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einen der Ansprüche 6 bis 9» dadurch gekennzeichnet, dass .ein Ecxbereich (36) der Blende (32) zum Freigeben von seitlich gerichteten Überzündflammen zum nächsten Brenner-^ rohr (13) hin abgebogen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , dass die Blende (32) in der Nähe des abgebogenen Eckbereiches (36) mit der zum Überzünden am gleichen Brennerrohr (12) dienenden Gasaustrittsöffnung (35) versehen ist, welche mit einer Gasaustrittsöffnung (21) am Brennerrohr (12) fluchtend auf das letztere aufgesteckt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 his 11, dadurch gekennzeichnet, dass die" Überzünd-Gasaustrittsöffnung (35) an der Blechleiste (32) vorzugsweise schlitzförmig mit einem kleineren Querschnitt als derjenige der zugeordneten Gasaustrittsöffnung (21) des Brennerrohres (12) ausgebildet ist.

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