DE2243120B1

DE2243120B1 - IGNITION DEVICE FOR FIRES

Info

Publication number: DE2243120B1
Application number: DE19722243120
Authority: DE
Inventors: Niels Lervad Dipl.-Ing.; Hübschmann Petersen Ejvind; Nordborg Andersen (Dänemark). E21b 21-00
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1972-09-01
Filing date: 1972-09-01
Publication date: 1974-01-31
Also published as: NL7311580A; GB1435766A; CH550976A; SE380082B; DE2243120A1; FR2198096B1; NL179163C; FR2198096A1; JPS4963565A; NL179163B; US3829739A

Description

C = ¹⁰ C = ¹⁰

u^z pder vorzugsweise etwas größer ist, wobei N die für die u ^z pder is preferably somewhat larger, where N is the for the

....--.. gewünschte Glühtemperatur erforderliche Wirkleistung....-- .. desired annealing temperature required active power

beträgt oder vorzugsweise etwas größer ist, wobei (in Watt), U die Speisespannung (in Volt) der Reihen- N die für die gewünschte Glühtemperatur erforder- schaltung und ω die Kreisfrequenz dieser Speiseliche Wirkleistung (in Watt), U die Speisespannung 15 spannung ist.is or is preferably slightly larger, where (in watts), U is the supply voltage (in volts) of the series N circuitry required for the desired annealing temperature and ω is the angular frequency of this active power supply (in watts), U is the supply voltage 15 voltage .

(in Volt) der Reihenschaltung und ω die Kreis- Überraschenderweise führt eine solche Auslegung(in volts) the series connection and ω the circle- Surprisingly, such a design leads

frequenz der Speisespannung ist. . und Bemessung der Zündvorrichtung zu sehr viel ge-frequency of the supply voltage. . and dimensioning of the ignition device too much

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ringeren Änderungen der Glühtemperatur in Abhängekennzeichnet, daß der Heißwiderstaridswert R gigkeit von der alterungsbedingten Zunahme des eines neuen Glühwiderstandes kleiner ist als der 20 Heißwiderstandswertes. Bei entsprechender Auslegung Wert kann man die Leistungsaufnahme während des über-2. Ignition device according to claim 1, characterized in that the heat resistance value R gigkeit from the aging-related increase of a new glow resistor is smaller than the hot resistance value. With an appropriate design value, the power consumption during the over-

U^z wiegenden Teils der Lebensdauer praktisch konstant U ^z major part of the service life practically constant

2 at * halten. Ein weiterer überraschender Effekt besteht2 at * hold. There is another surprising effect

darin, daß die Glühwiderstände schneller als bisherin that the glow resistors are faster than before

3. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- 25 aufglühen. Diese Effekte werden nachstehend an Hand durch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kon- der Zeichnungen noch näher erläutert. Da nicht mehr densators während seiner zulässigen Lebensdauer auf die Alterung des Siliziumkarbidmaterials geachtet eine alterungsbedingte Abnahme von mehr als werden muß, kann man auch wesentlich billigeres 10 % aufweist. Material als bisher verwenden. Hinzu kommt, daß die3. Ignition device according to claim 1 or 2, da- 25 glow. These effects are discussed below at hand characterized in that the capacitance of the Kon- the drawings explained in more detail. Since not anymore capacitor, attention is paid to the aging of the silicon carbide material during its permissible service life an age-related decrease of more than must be, you can also get much cheaper 10%. Use material than before. In addition, the

30 Zündvorrichtung einen kapazitiven Strom aufnimmt, wodurch entsprechende induktive Verbraucher, z. B.30 ignition device receives a capacitive current, whereby corresponding inductive loads, z. B.

.__i___i der Motor für das Gebläse und die Ölpumpe einer Öl._ _i __ _i the motor for the fan and the oil pump of an oil

feuerung, kompensiert werden.
Zweckmäßigerweise wird der Heißwiderstandswerti?firing, to be compensated.
The hot resistance value is expediently

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündvorrichtung 35 eines neuen Glühwiderstandes kleiner gewählt als der für Feuerungen mit einem elektrisch beheizbaren SiIi- Wert U²/2 N.
ziumkarbid-Glühwiderstand. Mit dieser Bemessung ist es sichergestellt, daß eineThe invention relates to an ignition device 35 of a new Glühwiderstandes selected smaller than that for furnaces with an electrically heatable SiIi- value U ^2/2 N.
Zium carbide glow resistor. With this dimensioning it is ensured that a

Es ist bekannt, elektrisch beheizbare Siliziumkarbid- Erhöhung des Heißwiderstandswertes im Verlauf der stäbe als Glühzünder für Öl- oder Gasfeuerungen ein- Lebensdauer nur zu einer Erhöhung der Leistungszusetzen. Da ihr Widerstandswert temperaturabhängig 40 aufnahme, nicht aber zu einem Absinken führen kann, ist, können sie auch zur Flammenüberwachung heran- Die zulässige Erhöhung der Glühtemperatur begezogen werden. Zum Zünden wird der Glühwider- stimmt, in welchem Umfang die Kapazität des Konstand über entsprechende Zündschalter direkt an eine densators größer als der oben angegebene Wert sein konstante Spannung, insbesondere die -Netzspannung, darf.It is known, electrically heatable silicon carbide increase the hot resistance value in the course of Rods as glow igniters for oil or gas firing only add a service life to an increase in output. Since its resistance value is temperature-dependent, it can absorb 40, but not lead to a decrease, they can also be used for flame monitoring will. To ignite, the glow contradicts the extent to which the capacity of the Konstand via the appropriate ignition switch directly to a capacitor greater than the value given above constant voltage, especially the mains voltage.

gelegt. Der Heißwiderstandswert äes Glühwider- 45 Im Rahmen der Erfindung stört es nicht, sondern es Standes wird so bemessen, daß die aufgenommene ist sogar erwünscht, wenn auch der Kondensator einer Leistung in der Lage ist, die bei der gewünschten Glüh- Alterung unterliegt, so daß man sehr billige Kondentemperatur abgegebene Strahlungsleistung zu decken. satoren verwenden kann, bei denen auch über der Für Sih"ziumkarbid-Glühwiderstände mit den bisher Raumtemperatur liegende Temperaturen zulässig sind, üblichen Abmessungen kann man für Gasfeuerungen 50 Insbesondere soll die Kapazität des Kondensators mit einer Leistungsaufnahme von 20 bis 25 Watt und während seiner zulässigen Lebensdauer eine alterungsbei einer Ölfeuerung mit einer Leistung von 50 bis bedingte Abnahme von mehr als 10 % aufweisen.
70 Watt rechnen. Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeich-placed. The heat resistance value äes Glühwider- 45 In the invention, it does not disturb, but article is dimensioned so that the received is even desirable, even if the capacitor of a power in a position which is subject at the desired annealing aging, so that one very cheap condensation temperature to cover emitted radiant power. Sators can use, in which also above the For Sih "ziumkarbid-glow resistors with the previously room temperature lying temperatures are permissible, usual dimensions can be for gas firing 50 In particular, the capacity of the capacitor with a power consumption of 20 to 25 watts and during its permissible service life show an aging with an oil firing with an output of 50 to a conditional decrease of more than 10%.
Calculate 70 watts. The invention is described below with reference to the drawing

Es hat sich gezeigt, daß Süiziumkarbid-Glühwider- nung näher erläutert. Es zeigtIt has been shown that silicon carbide glow resistance is explained in more detail. It shows

stände einer erheblichen Alterung unterliegen, die zu 55 F i g. 1 eine erfindungsgemäße Zündvorrichtung im einer Erhöhung des Heißwiderstandswertes führt. Bei Schaltbild undstates are subject to considerable aging, which leads to 55 F i g. 1 an ignition device according to the invention in leads to an increase in the hot resistance value. With circuit diagram and

einer alterungsbedingten Widerstandserhöhung von F i g. 2 in einem i?C-Diagramm für diese Schaltungan age-related increase in resistance of F i g. 2 in an i? C diagram for this circuit

20% sinkt die aufgenommene Leistung um mehr als Kurven gleicher Wirkleistung.
15%. Dies hat zur Folge, daß die angestrebten GlLh- Die Zündvorrichtung weist einen Netzanschluß 1,20%, the power consumed drops by more than curves with the same active power.
15%. This has the consequence that the desired GlLh- The ignition device has a mains connection 1,

temperaturen nicht mehr erreicht werden. Umgekehrt 60 eiren Schalter 2, der von einem Steuergerät 3 her bemöchte man auch vermeiden, den Widerstandswert tätigt wird, einen Kondensator 4 und einen stabdes Glühwiderstandes von vornherein so klein zu be- förmigen Glühwiderstand 5 aus Siliziumkarbid auf. messen, daß dadurch die alterungsbedingte Wider- Legt man an die Netzklemmen 1 eine konstantetemperatures can no longer be reached. Conversely, 60 eiren switch 2, which wants from a control unit 3 one also avoid the resistor being made using a capacitor 4 and a stabdes Annealing resistor from the outset so small to be shaped annealing resistor 5 made of silicon carbide. measure that thereby the age-related rejection is applied to the mains terminals 1 a constant

Standszunahme kompensiert wird, weil andernfalls bei Wechselspannung, dann zeigt es sich, daß es eine große der Inbetriebnahme unzulässig hohe Glühtempe- 65 Zahl von Paarungen des Heißwiderstandswertes R des raturen in Kauf genommen werden müßten. Glühwiderstandes 5 und der Kapazität C des Konden-Stand increase is compensated because otherwise, with AC voltage, it turns out that there is a great commissioning unacceptably high temperatures Glühtempe- 65 number of pairs of heat resistance value R of would have to be accepted. Glow resistor 5 and the capacitance C of the condenser

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sators 4 gibt, bei denen der Glühwiderstand dieselbe Zündvorrichtung der eingangs beschriebenen Art an- Wirkleistung aufnimmt und als TemperaturstrahlungThe invention is based on the object of providing a sators 4 in which the glow resistance is the same Ignition device of the type described at the outset absorbs active power and as thermal radiation

abgibt. Insbesondere ist oberhalb einer für jede Wirkleistung definierbaren Mindestkapazität jedem Kapazitätswert ein Paar von Widerstandswerten zugeordnet. Dies ist in dem ÄC-Diagramm der F i g. 2 dargestellt, bei dem die Verhältnisse für eine Netzspannung von 220 V und 50 Hz veranschaulicht worden sind. Nachstehend sei eine Ölzündvorrichtung betrachtet, deren Strahlungsleistung etwa 50 Watt betragen soll.
Im Punkt α hat die Kapazität C den Wertgives away. In particular, a pair of resistance values is assigned to each capacitance value above a minimum capacitance that can be defined for each active power. This is in the AC diagram of FIG. 2, in which the relationships have been illustrated for a mains voltage of 220 V and 50 Hz. An oil ignition device is considered below, the radiation output of which is supposed to be approximately 50 watts.
At point α the capacitance C has the value

2 N2 N

2- 50 2- 50

314 · 220² 314 · 220 ²

Im gleichen Punkt α beträgt der Heißwiderstandswert R At the same point α, the hot resistance value is R

η η

220³
2-50220 ³
2-50

= 486 Ohm.= 486 ohms.

Betrachtet man den Punkt α als den Alterungs-Endpunkt des Heißwiderstandswertes, der sich während der Lebensdauer um 50% erhöht haben soll, dann ist der Heißwiderstandswert R eines neuen Glühwiderstandes etwa 360 Ohm. Dies ist als Punkt b in das Diagramm der F i g. 2 eingezeichnet. Man erkennt, daß die Abweichung von der gewünschten Leistung von 50 W sehr klein ist.If one considers the point α as the aging end point of the hot resistance value, which is said to have increased by 50% during the service life, then the hot resistance value R of a new glow resistor is around 360 ohms. This is shown as point b in the diagram of FIG. 2 drawn. It can be seen that the deviation from the desired output of 50 W is very small.

In der Regel wird man die Werte von R und C so auslegen, daß für einen neuen Glühwiderstand eine vorgegebene Leistung N erreicht wird. Das bedeutet im vorliegenden Fall, daß die Kapazität C etwas größer gewählt wird, als es der oben berechneten Mindestkapazität entspricht. Der Arbeitspunkt c liegt dann genau auf der 50-W-Linie.As a rule, the values of R and C will be interpreted in such a way that a specified power N is achieved for a new glow resistor. In the present case, this means that the capacitance C is selected to be somewhat larger than it corresponds to the minimum capacitance calculated above. The working point c then lies exactly on the 50 W line.

Die Form der Kurven konstanter Leistung erlaubt es auch, Kondensatoren mit starken Alterungserscheinungen zu verwenden. Geht man beispielsweise von einem Kondensator mit rund 8 jzF aus, so ergibt sich der zugehörige Heißwiderstandswert R aus dem Punkt d in Fi g. 2. Sinkt die Kapazität im Laufe der Lebensdauer auf rund 7 μΡ, steigt aber gleichzeitig der Heißwiderstandswert R des Glühwiderstandes wieder um etwa 50%, so ergibt sich ein Arbeitspunkt e. Die Veränderung des Arbeitspunktes zwischen d und e zeigt, daß während des Betriebes nur wenig von der gewünschten Leistung von 50 W abgewichen wird.
Sollte sich ein anderes Verhältnis zwischen der alterungsbedingten Abnahme der Kapazität und der alterungsbedingten Zunahme des Heißwiderstandswertes ergeben, können andere Abschnitte der 50-W-Linie, auch rechts vom Punkt d liegende Abschnitte, für den Betrieb benutzt werden.The shape of the curves of constant power also allows the use of capacitors with severe signs of aging. Assuming, for example, a capacitor with around 8 jzF, the associated hot resistance value R results from point d in FIG. 2. If the capacity drops to around 7 μΡ in the course of the service life, but at the same time the hot resistance value R of the glow resistor rises again by around 50%, this results in an operating point e. The change in the operating point between d and e shows that there is little deviation from the desired output of 50 W during operation.
If there is a different relationship between the age-related decrease in capacity and the age-related increase in the hot resistance value, other sections of the 50 W line, including sections to the right of point d , can be used for operation.

Durch die Linie / ist angezeigt, welchen Verlauf der Widerstandswert R etwa nimmt, wenn der zunächst kalte Glühwiderstand aufgeheizt wird. Die Widerstandslinie schneidet die 50-W-Kurve im Punkt g. Bei weiterer Erwärmung und infolgedessen weiterer Wider-Standsabnahme gelangt der Arbeitspunkt kurzzeitig in den Bereich höherer Leistungen. Das bedeutet, daß dem Glühwiderstand während der Aufheizperiode eine zusätzliche Heizleistung zugeführt wird. Diese führt zu einem schnelleren Aufglühen als bisher.The line / indicates the course of the resistance value R approximately when the initially cold glow resistor is heated up. The resistance line intersects the 50 W curve at point g. In the event of further heating and, as a result, a further decrease in resistance, the operating point briefly moves into the range of higher powers. This means that the glow resistor is supplied with additional heating power during the heating-up period. This leads to a faster glow than before.

Aus dem letztgenannten Grund ist es interessant, die Kapazität des Kondensators nicht zu nahe an den durch den Punkt α definierten Minimalwert zu legen. Die größtmöglichen Abstände erreicht man durch Verwendung von Kondensatoren mit einer erheblichen alterungsbedingten Abnahme der Kapazität. Je schlechter die Alterungsbedingungen im Verhältnis zu denjenigen des Glühstabes sind, um so weiter verschiebt sich die obere Grenze des durch den Ausdruck »etwas größer« als die berechnete Kapazität bestimmten Bereichs zulässiger Kapazitätswerte nach oben. Das Kriterium für eine Überschreitung des Bereichs ergibt sich daraus, daß infolge Leistungsänderungen im Verlauf der Lebensdauer entweder die Glühtemperatur in unzulässiger Weise absinkt oder ansteigt.For the latter reason it is interesting not to set the capacitance of the capacitor too close to the minimum value defined by the point α. The largest possible distances are achieved by using capacitors with a considerable age-related decrease in capacitance. The worse the aging conditions are in relation to those of the glow rod, the further the upper limit of the range of permissible capacitance values determined by the expression "slightly larger" than the calculated capacitance shifts upwards. The criterion for exceeding the range results from the fact that, as a result of changes in performance in the course of the service life, the annealing temperature either drops or increases in an impermissible manner.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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Claims

1 ■ '2' ... admit, in which the aging-related increase in the patent claims: Resistance value of the silicon carbide glow resistor has only little influence on the glow behavior.

1. Ignition device for furnaces with a This object is achieved according to the invention by geelectrically heatable silicon carbide glow resistor 5 solves that the glow resistor stood with a capacitor, characterized in that it is in series, the capacitance of which is C (in Farads)
the glow resistor with a capacitor in
Row, the capacitance of which is C (in Farads ) q _ 2iV