DE3204047A1

DE3204047A1 - Ignition monitoring device

Info

Publication number: DE3204047A1
Application number: DE19823204047
Authority: DE
Inventors: Reinhold Dipl.-Ing. 5860 Iserlohn Brüggemann
Original assignee: GoGaS Goch GmbH and Co KG
Current assignee: GoGaS Goch GmbH and Co KG
Priority date: 1982-02-06
Filing date: 1982-02-06
Publication date: 1983-08-11
Also published as: NL8300431A

Abstract

The invention relates to an ignition monitoring device, particularly for infrared radiating burners, in which condensation of water vapour can impair the operation of an ignition electrode and of an ionisation sensor electrode, these electrodes being mounted in lateral reflector walls. To prevent such faults, the ignition and ionisation sensor electrodes are arranged in chambers which have cross sections delimited by sharp edges and open to the reflector walls. The ignition electrode ends in the region of the reflector wall, while the ionisation sensor electrode actually projects from the chamber. Because of the sharp-edged delimitation of the chambers, the flame gases flowing past arrive in these only with a delay which is sufficient for the flame gases to give up a portion of their moisture to the surrounding parts, i.e. to the reflector wall and the floor wall. This ensures that condensation within the chambers is prevented, so that the electrodes can fulfil their function undisturbed.

Description

BESCHREIBUNG: Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündüberwachungseinrichtung für Infrarotstahlungsbrenner gemäR der im Oberbegriff des PatentansPruchs 1 bezeichneten Art.DESCRIPTION: The invention relates to an ignition monitoring device for infrared radiation burner according to the designated in the preamble of claim 1 Art.

Derartige Zündüberwachungseinrichtungen sind aus Gründen der Betriebssicherheit bei Infrarotstrahlungsbrennern erforderlich, um für den Fall, daß die Flammenbildung gestört ist, das Ausströmen unverbrannten Gas-Luftgemisches zu verhindern. Entweder geschieht dies durch sofortige Nachzündung des ausströmenden, nicht brennende r;emisches oder aber durch.Abschaltung der Zuführung zum Brenner.Such ignition monitoring devices are for reasons of operational safety Required for infrared radiation burners in the event that the flame forms it is disturbed to prevent the outflow of unburned gas-air mixture. Either this happens through immediate reignition of the escaping, non-burning r; emic or by switching off the feed to the burner.

Die im Brenner zur Verbrennung gelangenden Gase enthalten Kohlenwasserstoffe, die regelmäßig bei der Verbrennung zur bildung von Wasserdampf führen. Sofern die Temperatur der mit den Piammgasen in rührung gelangenden Teile genügend hoch ist, kommt es an diesen Teilen nicht zu Taupunktunterschreitungen, so daß eine Wasserdampfkondensation erst in einem derart erheblichen Abstand von der Brennerplatt eintritt, in dem es nicht mehr zur Störung der Flanmenbildunq durch Wasserdampfkondensation kommen kann. Gerade im Anschluß an die Einschaltung sind aber die im Bereich der Brennerplatte liegenden Teile des Infrarotstrahlungsbrenners zunächst noch kalt, so daß dort noch die Gefahr einer Taupunktunterschreitung gegeben ist, die das Zünden des Gas-Luft-Gemisches empfindlich stört.The gases that are burned in the burner contain hydrocarbons, which regularly lead to the formation of water vapor during combustion. Unless the The temperature of the parts that come into contact with the pilot gases is sufficiently high, these parts do not fall below the dew point, so that water vapor condensation only occurs at such a considerable distance from the burner plate in which it Flanmenbildung can no longer be disturbed by water vapor condensation. But just after switching on, those are in the area of the burner plate lying parts of the infrared radiation burner initially still cold, so that there still there is a risk of falling below the dew point, which could cause the gas-air mixture to ignite sensitive disturbs.

In besonderem Maße sind die Zündelektrode selbst und die Ionisationsfühlerlektrode zu Beginn des Brennerbetriebes kalte Kcirper, die entsprechend der Masse ihrer Gehäuse und Isolationskörper auch noch längere Zeit nach dem Einschalten eine derart tiefe Temperatur aufweisen, daß die Kondenswasserbildung an ihren Flächen sowie an den Elektrodenflächen auf herkömmliche Weise nicht vermieden werden kann. Demgemäß.The ignition electrode itself and the ionization sensor electrode are particularly important at the beginning of the burner operation cold bodies, which correspond to the mass of their housing and insulation bodies are so deep even a long time after switching on Have temperature that the formation of condensation on their surfaces as well as on the Electrode surfaces can not be avoided in a conventional manner. Accordingly.

kommen Leitungsbrücken mit herabgesetztem elektrischem Widerstand zustande, auf Grund welcher einerseits kein Zündfunke qebildet und andererseits keine Ionisation gemessen werden kann.There are cable bridges with reduced electrical resistance due to which on the one hand no ignition spark is formed and on the other hand no ionization can be measured.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabenstellung zugrunde, eine Zündüberwachungseinrichtung der einleitend beschriebenen Art dahingehend weiterzubilden, daß sowohl im Bereich der Zündelektrode einschließlich ihrer Gegenelektrode und der Ionisationsüberwachungselektrode einschließlich des ihre Gegenspannung führenden Metallteils Taupunktunterschreitungen der Flammengase vermieden werden, so daß bei einer Störung der Flammenbildung sowohl das Ausbleiben der für die Flammen charakteristischen Ionisation ermittelbar ist und ein Zündfunke gebildet werden kann.Proceeding from this, the invention is based on the task to develop an ignition monitoring device of the type described in the introduction to the effect that that both in the area of the ignition electrode including its counter electrode and the ionization monitoring electrode including the one carrying its counter voltage Metal part of the dew point of the flame gases are avoided, so that at a disturbance of the flame formation as well as the absence of the characteristic of the flames Ionization can be determined and an ignition spark can be formed.

Diese Aufgabenstellung wird nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 gelöst, für den die Kennzeichnungsteile der Unteransprüche 2 bis 5 vorteilhafte Weiterentwicklungen vorsehen.This task is according to the characterizing part of the claim 1 solved, for which the characterizing parts of the dependent claims 2 to 5 advantageous Provide further developments.

Somit ragen die Gehäuse und die Isolierkörper der Zündelektroden und der Ionisationsfühlerelektrodennicht mehr in den von den Reflektorwänden begrenzten Brennraum, sondern lediglich noch in die vorqeschlagenen Kammern hinein. In diese Kammern gelangen die vorbeiströmenden Flammgase nur verzögert, wobei die Verzoqerung ausreicht, daß sie einen Teil ihrer Feuchte an die umqeberfn Teile, also an die Reflektorwand und die Bodenwand, durch Kondensation abgegeben haben.Thus, the housing and the insulating body of the ignition electrodes and protrude the ionization sensor electrodes are no longer in the areas delimited by the reflector walls Combustion chamber, but only into the proposed chambers. In these In the chambers, the flame gases flowing past only arrive with a delay, with the delay It is sufficient that part of its moisture is transferred to the surrounding parts, i.e. to the Reflector wall and the bottom wall, given off by condensation.

Somit wird innerhalb der Kammern eine Kondensation vermieden, was für die mit den Elektroden im Bereich der Reflektorwand endiqende Zündelektrode von sehr großer Bedeutung ist, weil auf diesem Weise stets eine Zündung erfolgen kann, wenn einmal nicht ausgebrannte Gase erfaßt werden. Bei der Ionisationsfühlerelektrode bedingt das Herausragen aus der Kammer eine entsprechend lang ausgeführte Elektrode, die sich durch die Flammgase schnell aufheizt, weil die Ableitung der Aufheizwärme zum Gehäuse und zum Isolator eine beträchtliche Zeit in Anspruch nimmt. Wegen der sehr leichten Aufheizbarkeit des messenden Abschnittes dieser Elektrode wird dort eine Taupunktsunterschreituflg wirkunsvull vermieden, so daß die tatsächliche Ionisation der Messung zugänglich gemacht werden kann.Thus, condensation is avoided within the chambers, what for the ignition electrode that ends with the electrodes in the area of the reflector wall is of great importance because in this way there will always be an ignition can, if not burned out gases be detected. With the ionization sensor electrode the protruding from the chamber requires a correspondingly long electrode, which heats up quickly due to the flame gases, because the heat is dissipated to the housing and the isolator takes a considerable amount of time. Because of the The measuring section of this electrode can be heated very easily there falling below the dew point is effectively avoided, so that the actual ionization can be made accessible for measurement.

Die Uffnung der Kammern mit scharfen Randkanten zur Brennerplatte hin begünstigt die verzögerte Einströmung der Flammgase in die Kammern, wenngleich anstelle scharfer Randkanten auch andere die Strömung verzögernde Mittel verwendbar sind.The opening of the chambers with sharp edges to the burner plate it favors the delayed flow of the flame gases into the chambers, albeit Instead of sharp edges, other means to delay the flow can also be used are.

Um den Vorteil der verzögerten Einströmung und des schnell aufheizbaren, messenden Endabschnittes der Ionsationsfühlerelektrode noch zu vergrößern, gehen die Kammern nach einem weiteren Plerkmal der Erfindung von den in der Ebene der Brennerplatte qeleqenen Unterkanten der Reflektorwände aus. Somit lassen sich die im unmittelbaren Bereich der Brennerplatte bestehenden Ionisationsverhältnisse zuverlässig überwachen und gegebenenfalls erforderliche Zündunqen in unmittelbarer Nähe der Brennerplatte ausführen.In order to take advantage of the delayed inflow and the quick-heating, to enlarge the measuring end section of the ionization sensor electrode the chambers according to a further feature of the invention from those in the plane of the Burner plate qeleqenen lower edges of the reflector walls. Thus, the The existing ionization conditions in the immediate area of the burner plate are reliable monitor and any necessary ignitions in the immediate vicinity of the Execute burner plate.

Die Reflektoreigenschaften der Reflektorwände werden am wenigsten beeinträchtigt und die beschriebene Art der Einströmung der Flammgase in die Kammern wird besonders zuverlässiq hervorqerufen, wenn die Kammermündungen mit den Ebenen der Reflektorwände fltichten.The reflector properties of the reflector walls are the least impaired and the described type of influx of the flame gases into the chambers is particularly reliable when the chamber mouths with the planes Tight the reflector walls.

Nach dem Vorschlag der Erfindung führt also die gleiche bauliche Maßnahme dazu, daß es an den für die Oberwachun und Zündung maßgeblichen Elektroden zu Taupunktunterschreitungen nicht kommen kann.According to the proposal of the invention, the same structural measure thus leads to the fact that the electrodes, which are decisive for monitoring and ignition, are below the dew point can't come.

Diesem Ziel dient neben der verzögerten Einströmung der Flammgase die Kammern gleichfalls die Verlegung der Gehäuse und Isolatoren so weit außerhalb des Brennraums wie möglich. Dies wird dadurch erreicht, daß die Isolatoren und die Gehäuse nur mit ihren vorderen Abschnitten in die Kammern hineinragen, während die erheblliche qrößeren hinteren Abschnitte die Rückwände der Kammern durchsetzen und sich dann außerhalb der letzteren erstrecken.This aim is served in addition to the delayed inflow of the flame gases the chambers likewise lay the housings and insulators so far outside of the combustion chamber as possible. This is achieved in that the isolators and the Housing protrude into the chambers only with their front sections, while the considerable larger posterior sections penetrate the rear walls of the chambers and then extend outside the latter.

Die für die erfindungsgemäße Zielsetzung ausgebildeten Kammern erfüllen ihre Aufgabe noch zuverlässiger, wenn in ihnen eine möglichst qeringe Abkkühlung elntritt. Deshalb sind sie nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung zweckmäßig zumindest in ihrem vorderen Abschnitt von einer WSrmeisolierung der zu diesem Zweck doppelwandiq und mit Isoliermittel gefüllten Reflektorwand umgeben, so daß lediglich die hinteren Abschnitte der Kammern auf der Rückseite der Reflektorwände vorstehen.Fulfill the chambers designed for the purpose of the invention Their task is even more reliable if they are cooled as little as possible entry. Therefore they are expedient according to a further proposal of the invention at least in their front section of thermal insulation for this purpose doppelwandiq and surrounded with insulating material filled reflector wall, so that only the rear portions of the chambers protrude on the rear of the reflector walls.

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die sich auf zwei Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigen: Figur 1 die Anordnung einer Ionisationsfühlerelektrode in der erfindungsgemäßen Weise in einer Reflektorwand, während Figur 2 die Anordnung der Zündelektrode in der erfindungsgemäßen Weise in einer Reflektorwand darstellt.To further illustrate the invention, reference is made to Reference is made to drawings relating to two exemplary embodiments. Show in it: figure 1 shows the arrangement of an ionization sensor electrode in the manner according to the invention in a reflector wall, while Figure 2 shows the arrangement of the ignition electrode in the invention Way represents in a reflector wall.

Bei beiden Zeichnungen wurde ein Ausschnitt eines Infrarotstrahlungsbrenners iit angrenzender Reflektorwand jeweils im Schnitt wiedereegeben.A section of an infrared radiation burner was used for both drawings i with the adjoining reflector wall in each case shown in section.

Die Reflektorwand 1 setzt mit ihrer Unterkante 9 mit nur qeringem Abstand von der Brennerplatte 2 ein. Sie öffnet sich unter einem Reflektorwinkel nach unten und ist doppelschalig ausgeführt sowie mit einem Isoliermittel 13 ausgefüllt. Von der Unterkante 9 ausgehend ist sie im Bereich der Kammer 4 eingeschnitten, welche Kammer 4 mit ihrer Kammermündung in der Ebene 11 der Reflektorwand fluchtet, wobei scharfe Randkanten 3 bestehen. Entlanq dieser Randkanten kann ohnehin nur sehr träge in die Kammer 4 gelangende Strömung nochmals eingeschnürt werden, womit die Randkanten 3 ein wirkungsvolles Strömungshindernis bilden.The reflector wall 1 continues with its lower edge 9 with only qeringem Distance from the burner plate 2. It opens under a reflector angle downwards and is double-shelled and filled with an insulating means 13. Starting from the lower edge 9, it is cut in the region of the chamber 4, which Chamber 4 is aligned with its chamber mouth in the plane 11 of the reflector wall, wherein sharp edges 3 exist. Anyway, along these marginal edges can only be very sluggish in the chamber 4 reaching flow are constricted again, so that the marginal edges 3 form an effective flow obstacle.

In die Rückwand 12 der Kammer 4 sind die Gehäuse 5 eingeschraubt.The housings 5 are screwed into the rear wall 12 of the chamber 4.

Die vorderen Isolatoren 6 ragen somit in die Kammer 4 hinein, wohingegen die hinteren, größeren Abschnitte der Gehäuse 5 und der Isolatoren auf der Rückseite der Reflektorwand 1 vorstehen.The front insulators 6 thus protrude into the chamber 4, whereas the rear, larger sections of the housing 5 and the insulators on the rear the reflector wall 1 protrude.

Aus dem Isolator 6 erstreckt sich bei der Ausführungsform nach Fig. 1 die Ionisationsfühlerelektrode 7, deren abgewinkelter Endabschnitt 14 einem Metallteil 15 gegenüberliegt, welches an Masse und somit an die Gegenspannung filr die lonisationsüberwachung angeschlossen ist.In the embodiment according to FIG. 1 the ionization sensor electrode 7, the angled end section 14 of which is a metal part 15 opposite, which is connected to ground and thus to the counter voltage for the ionization monitoring connected.

Bei der Ausführungsform nach.Fig. 2 ragt aus dem Isolator 6 eine kurze Zündelektrode 8 in die Kammer 4 hinein, welcher eine Gegenelektrode 16 gegenüberliegt, die ebenfalls an Masse angeschlossen ist.In the embodiment according to Fig. 2 protrudes from the insulator 6 a short one Ignition electrode 8 into the chamber 4, which is opposite a counter electrode 16, which is also connected to ground.

Die im wesentlichen gleiche Ausbildung der Kammern 4 erlaubt es, in beliebiger Verteilung Zündelektroden wie Ionisationsfühlerelektroden vorzusehen, daß für beide zweckmäßig übereinsttmmende Gehäuse und Isolatoren, wie sie von Zündkerzen her geläufig sind, Anwendunq finden können.The substantially same design of the chambers 4 allows in Provide ignition electrodes such as ionization sensor electrodes in any distribution, that for both appropriately matching housing and Isolators, as they are familiar from spark plugs, can be used.

Die neue Zündüberwachungseinrichtung läßt sich mit Vorteil auch bei Gasbrennern, die in einem Feuerraum betrieben werden, anwenden, weil dort Kondensationsprobleme in gleicher Weise auftreten können.The new ignition monitoring device can also be used with advantage Use gas burners that are operated in a combustion chamber because there are condensation problems there can occur in the same way.

Claims

Ignition monitoring device PATENT APPLICATION: W Ignition monitoring device, especially for infrared burners that have a multiple perforated burner plate and lateral reflector walls, an ignition electrode and in the combustion chamber one with its end portion in the vicinity of a metal part leading to its counter-tension Ionization sensor electrodes ending in the flame area are provided, both of which each have a housing with an insulating body and components of a circuit are the ignition for the flammable, the holes in the absence of flame ionization the gas mixture entStromende turns on the burner plate, characterized in that Sharpen the reflector walls (1) near the burner plate (2) towards the latter Edge edges (3) open chambers (4) for receiving the housing (5) and insulating body (6) the ignition and ionization sensor electrodes are carried out, with the ionization sensor electrode (7) protrudes from the chamber (4) and the ignition electrode (8) in the area of the reflector wall (1) ends.

2. Ignition monitoring device according to claim 1, characterized in that that the chamber (4) from the lower edge located in the plane of the burner plate (2) (9) the reflector wall (1) goes out.

3. ignition monitoring device according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the chamber mouths (10) with the planes (11) of the reflector walls (1) align.

4. ignition monitoring device according to claims 1 to 3, characterized q indicates that the housing (5) with the insulators (6) only with their front Sections into the chambers (4) protrude, while with their larger sections the rear walls (12) of the chambers (4) penetrate and outside the latter extend.

5. ignition monitoring device according to claims 1 to 4, characterized It indicates that the chambers (4) have a thermal insulation in their front sections the reflector walls, which are double-walled for this purpose and filled with insulating means (13) (1) are surrounded while the rear sections are on the back of the reflector walls protrude