DE3536198C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Zündfunkengeber für ein brennstoffbetriebenes Heizgerät gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.

Aus US-PS 20 45 178 ist eine elektrische Zündeinrichtung für Brenner bei Heizgeräten bekannt, die einen Zündfunkengeber aufweist, der zwei Zündelektroden besitzt, und der über einen Transformator Zündfunken liefert. Die beiden Zündelektroden sind in einem Gehäuse befestigbar, das den Transformator und eine Versorgungseinrichtung enthält.

Aus DE-OS 32 08 542 ist ein Gas-Feuerungsautomat bekannt, der ein Steuergerät, eine in einen Gasbrenner eingebaute Zündelektrode, welche zusammen mit einem benachbarten Teil des Gasbrenners eine Funkenstrecke bildet, die zu der Sekundärwicklung eines Zündübertragers parallel geschaltet ist und ein die Funkenstrecke mit dem Steuergerät verbindendes Kabel aufweist. Hierbei ist ein schaltbarer Eingang vorgesehen und der Steuereingang ist im Steuergerät untergebracht.

Aus GB-PS 14 29 126, GB-PS 10 94 000 und US-PS 34 27 117 sind Zündsysteme für Gasfeuerzeuge od. dgl. bekannt.

Wie sich beispielsweise der DE-AS 10 46 237 entnehmen läßt, ist es entsprechend dem vorgesehenen Brennertyp bei brennstoffbetriebenen Heizgeräten üblich, einen Zündfunkengeber zu verwenden, der zwei Zündelektroden hat, deren freie Enden dem Düsenaustritt derart zugeordnet sind, daß bei einer über einen Transformator gesteuerten Abgabe von Zündfunken ein im Austrittsbereich der Düse gebildetes Gemisch aus Brennstoff und Luft gezündet wird. Hierbei sind die Zündelektroden über elektrische Leitungen mit einer vom Düsenstock entfernt liegenden elektrischen Versorgungseinrichtung verbunden, die auch einen Transformator für die gesteuerte Lieferung von Zündfunken enthält. Die Zündelektroden werden hierbei in entsprechender Weise einjustiert. Sowohl die Anbringung als auch das Justieren der Zündelektroden ist aufwendig und zeitraubend. Durch die Kabelverbindung der Zündelektroden mit der elektrischen Versorgungseinrichtung ergeben sich nicht nur Übertragungsverluste, sondern es können auch Störungen im Hochfrequenzbereich auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zündfunkengeber für brennstoffbetriebene Heizgeräte der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, der sich im Heizgerät platzsparend unterbringen läßt und sich weitgehend verlustfrei und ohne die Verursachung von hochfrequenten Störungen zuverlässig betreiben läßt.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Zündfunkengeber für ein brennstoffbetriebenes Heizgerät mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen seines Kennzeichens gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Zündfunkengeber sind die Zündelektroden am Gehäuse befestigbar, so daß eine Einjustierung des Elektrodenabstands entfallen kann, da das Gehäuse gleichzeitig als Halterung für die Zündelektroden dient. Ferner enthält das Gehäuse den Transformator und eine Versorgungseinrichtung, so daß bisher erforderliche Leitungsverbindungen, wie Zündkabel, entfallen können. Hierdurch erreicht man eine verlustfreie Energieversorgung, bei der auch hochfrequente Störungen unterdrückt werden. Die Montage des Zündfunkengebers erleichtert sich ferner dadurch, daß das Zündfunkengebergehäuse nicht nur als Halterung für die Zündelektroden dient, sondern zum elektrischen Anschluß eine Steckverbindung, zweckmäßigerweise in Form einer mehrpoligen Steckerplatine, hat, über die das Zündfunkengebergehäuse mit den Zündelektroden an einer vorbestimmten Stelle im Heizgerät angebracht werden kann. Um ein Lösen des Zündfunkengebergehäuses an der Steckverbindung zu verhindern, kann das Zündfunkengebergehäuse nach dem Herstellen der Steckverbindung beispielsweise noch mit Hilfe von Schrauben gesichert werden. Ferner enthält die Steckverbindung am Gehäuse des Zündfunkengebers wenigstens einen Steuereingang, über den der Zündfunkengeber derart ansteuerbar ist, daß er ein- und ausgeschaltet werden kann, und seine Pulsfrequenz sowie seine Einschaltdauer geregelt werden kann. Zweckmäßigerweise bestimmt ein Steuergerät des Heizgeräts diese Steuergrößen über den Steuereingang, wobei zur Ansteuerung aber kein Relais erforderlich ist, so daß man eine leitungslose Ansteuerung hat.

Gemäß einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung nach der Erfindung ist der Zündfunkengeber auch derart ausgelegt, daß eine Zündelektrode in Verbindung mit einem Masseanschluß zur Ionisationsflammenüberwachung genutzt wird. Somit sind im Zündfunkengeber zwei Funktionen, nämlich die eigentliche Zündeinrichtung und die Flammenüberwachung integriert. Weitere Bauteile zur Flammenüberwachung können daher entfallen, wodurch sich der Aufbau eines solchen Heizgeräts vereinfacht. Der Masseanschluß kann hierbei derart erfolgen, daß das Zündfunkengebergehäuse vorzugsweise über Befestigungslaschen in Berührung mit dem Brennrohr der Brennkammer des Heizgeräts gebracht wird.

Zweckmäßigerweise wird bei dieser Ausführungsvariante eine Auswerteeinrichtung für die Ionisationsflammenüberwachungseinrichtung vorgesehen, deren Ausgang mit einem Pol der Steckverbindung verbunden ist, so daß über die Steckverbindung entsprechend dem Auswerteergebnis der Auswerteeinrichtung ein Signal zur Steuereinrichtung zurückübertragen wird. Wenn sich nach dem Zündvorgang in der Brennkammer des Heizgeräts eine Flamme gebildet hat, wird über den Ausgang der Auswerteeinrichtung an die Steuereinrichtung ein Signal angelegt, das eine Flammenbildung in der Brennkammer anzeigt. Wenn sich hingegen keine Flamme nach dem Zündvorgang ausgebildet hat, so wird der Zündvorgang über das Steuergerät wiederholt.

Um eine möglichst platzsparende und gedrängte Bauweise eines Zündfunkengebers zu erreichen, wird der Transformator des Zündfunkengebers, der im Zündfunkengebergehäuse untergebracht ist, im Zeitmultiplexverfahren derart geschaltet, daß er sowohl zur Zündfunkenerzeugung als auch zur Ionisationsflammenüberwachung genutzt werden kann.

Wenn ferner die Zündelektroden am Gehäuse lösbar befestigt sind, wozu beispielsweise eine Steckverbindung vorgesehen sein kann, so können die Elektroden leicht auf die Größe des Heizgeräts in der vom Heizgerät gelieferten Heizleistung abgestimmt werden. Ohne den Zündfunkengeber in seiner Grundbauform zu verändern, lassen sich daher die Zündelektroden schnell und einfach auswechseln, so daß sich auch die Lagerhaltung von Bauteilen wirtschaftlicher gestaltet.

Vorzugsweise wird nach der Erfindung das Zündfunkengebergehäuse mit den Zündelektroden und den im Gehäuse untergebrachten Einrichtungen so nahe wie möglich an dem Düsenstock angeordnet, wobei eine solche Anordnung insbesondere dadurch erreicht wird, daß das Zündfunkengebergehäuse möglichst klein und kompakt ausgelegt ist.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Heizgeräts mit einem Zündfunkengeber nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Einzeldarstellung des Zündfunkengebers von Fig. 1,

Fig. 3 ein Schaltungsdiagramm der im Zündfunkengebergehäuse untergebrachten Schaltung für die Ansteuerung der Zündelektroden, und

Fig. 4 einen Schaltplan der im Zündfunkengebergehäuse untergebrachten Schaltung gemäß einer Ausführungsvariante, bei der der Zündfunkengeber auch zur Flammüberwachung genutzt wird.

In Fig. 1 ist schematisch ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Heizgerät dargestellt, das einen insgesamt mit 2 bezeichneten Zerstäubungsbrenner aufweist. Der Zerstäubungsbrenner 2 ist an einem Flansch 3 angebracht, der an einem Gehäuseteil 4 ausgebildet ist. Wie dargestellt, weist der Zerstäubungsbrenner 2 eine Zerstäubungsdüse 5 auf, die von einem Düsenstock 6 getragen wird. Zur Brennstoffversorgung der Zerstäubungsdüse 5 ist im Flansch 3 des Gehäuseteils 4 eine Brennstoffleitung 7 mit einer Vorlaufleitung 8 und einer in gebrochenen Linien dargestellten Rücklaufleitung 9 ausgeformt. Die Vorlaufleitung 8 mündet in einen Filter 10, der einer in Fig. 1 schematisch dargestellten Brennstoffpumpe 10 a vorgeschaltet ist. Unter Zwischenschaltung eines ebenfalls in Fig. 1 nicht näher dargestellten Magnetventils wird der Brennstoff zur Zerstäubungsdüse 5 gefördert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die Zerstäubungsdüse 5 mit dem Düsenstock 6, der Brennstoffpumpe, dem Filter und dem Magnetventil eine Baueinheit, die am Flansch 3 befestigbar ist. Ferner ist aus Fig. 1 eine Durchgangsbohrung 11 zu ersehen, die in einem am Düsenstock 6 angeformten Ansatz 12 ausgebildet ist und zur Aufnahme einer nicht dargestellten Vorwärmeeinrichtung, vorzugsweise einer Heizpatrone, dient.

Ferner weist der Zerstäubungsbrenner 2 eine insgesamt mit 13 bezeichnete Zündeinrichtung auf, die von einem Zündfunkengeber 14 gebildet wird, dessen Gehäuse mit 15 bezeichnet ist. Vorzugsweise sind am Gehäuse 15 zwei Zündelektroden 16 mittels einer Steckverbindung angebracht, von denen in Fig. 1 nur eine zu sehen ist.

Der Zerstäubungsbrenner 2 ragt in eine von einem Brennrohr 17 gebildete Brennkammer 18, in der ein Einsatz 19 zur Flammstützung angeordnet ist. In Achsrichtung der Zerstäubungsdüse 5 in einem Abstand von derselben ist ein Drallkörper 20 angeordnet, der über eine Halterung 21 im Gehäuse des Heizgeräts 1 abgestützt ist.

Die Verbrennungsgase treten aus der Brennkammer 18 nach einer Umlenkung am vom Zerstäubungsbrenner 2 angewandten Ende des Brennrohrs 17 zu einem Abgasauslaß 22 aus. Das Brennrohr 17 ist von einer Doppelmantelanordnung umgeben, in dessen Ringraum 23 ein Heizmedium, wie Wasser, zirkuliert, das über einen nicht dargestellten Einlaß eintritt und über einen ebenfalls nicht dargestellten Auslaß ausgeleitet wird. Das Heizmedium wird im Ringraum 23 im Gegenstrom zur Abgasführung im eingeschalteten Zustand des Heizgeräts 1 durch das Abgas aufgewärmt.

Wie ferner aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist an dem Flansch 3 auf der zur Zerstäubungsdüse 5 gegenüberliegenden Seite ein Brennermotor 24 angebracht, der ein Brennluftgebläse 25 und die Brennstoffpumpe 10 a gleichzeitig antreibt. Die Brennluft strömt am Einlaß 26 ein und wird mit Hilfe des Brennluftgebläses 25 zur Gemischaufbereitungszone an der Zerstäubungsdüse 5 gefördert.

Zwischen dem Brennermotor 24 und der von der Zerstäubungsdüse 5 abgewandten Rückseite des Flansches 3 ist eine ingesamt mit 27 bezeichnete Anschlußvorrichtung vorgesehen, die zur gemeinsamen Stromversorgung der Einrichtungen des Heizgeräts, wie Brennermotor 24, Zündfunkengeber 14, Flammenüberwachungseinrichtung, Düsenstock, Vorwärmeeinrichtung o. dgl. dient. Mit dieser Anschlußvorrichtung 27 arbeitet auch eine Steuereinrichtung 28 zusammen, die vorzugsweise mittels einer Steckverbindung mit der Anschlußvorrichtung 27 verbunden ist.

In Fig. 2 ist der Zündfunkengeber 14 beim Heizgerät 1 von Fig. 2 als Einzelteil dargestellt. Am Gehäuse 15 des Zündfunkengebers 14 sind die beiden Zündelektroden 16 angebracht. Wie in gebrochenen Linien in Fig. 2 eingetragen ist, sind die Zündelektroden 16 in das Gehäuse 15 lösbar mittels einer Steckverbindung 30 eingesetzt. Zur Steckverbindung mit der Anschlußvorrichtung 27 (siehe Fig. 1) ist eine mehrpolige Steckerplatine 31 an der Seite des Gehäuses 15 vorgesehen, die den Zündelektroden 16 gegenüberliegt. Diese Steckerplatine 31 steht über den Grundkörper des Gehäuses 15 des Zündfunkengebers 14 vor und kann in eine entsprechende Einrichtung der Anschlußvorrichtung 27 zur Halterung des Zündfunkengebers 14 eingesteckt werden. In flanschförmigen Fortsätzen 32 des Gehäuses 15 können Bohrungen zum Durchführen von nicht dargestellten Schrauben vorgesehen sein, mittels denen das Zündfunkengebergehäuse 15 nach dem Herstellen der Steckverbindung am Flansch 3 gesichert werden kann.

Selbstverständlich können die Zündelektroden 16 auch fest am Gehäuse 15 angebracht sein.

Wie sich ferner Fig. 2 in Verbindung mit Fig. 1 der Zeichnung entnehmen läßt, sind die Form und Größe des Gehäuses 15 des Zündfunkengebers 14 so gewählt, daß er in unmittelbarer Nähe des Zerstäubungsbrenners 2 eingebaut werden kann.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform einer Schaltung für die Ansteuerung der Zündelektroden 16 ist im Gehäuse 15 des Zündfunkengebers 14 untergebracht. Die in Fig. 3 links liegenden Eingänge sind in der Steckerplatine 31 vorgesehen. Hierbei handelt es sich um einen Plus- und einen Minus- Pol sowie um einen Steuereingang SE, der beispielsweise über die Anschlußvorrichtung 27 mit der Steuereinrichtung 28 (siehe Fig. 1) in Verbindung steht. Über Widerstände, Dioden und Transistoren, die bei der Schaltung nach Fig. 3 gezeigt sind, wird ein Zündtransformator 33, mit dem die Zündelektroden 16 verbunden sind, im Zusammenwirken mit dem Steuereingang und somit der Steuereinrichtung 28 derart gesteuert, daß der Zündfunkengeber 14 über den Steuereingang SE ein- und ausgeschaltet wird, sowie die Impulsfrequenz und die Einschaltdauer desselben geregelt wird. Die Steuergrößen werden zweckmäßigerweise von der Steuereinrichtung 28 bestimmt und vorgegeben und in entsprechender Weise an den Steuereingang SE des Zündfunkengebers 14 angelegt. Für die Ansteuerung des Zündfunkengebers 14 braucht man daher kein Relais. Daher hat man eine leistungslose Ansteuerung. Mit den von den Zündelektroden 16 gelieferten Zündfunken wird dann das im Bereich der Zerstäubungsdüse 5 gebildete brennbare Gemisch zur Inbetriebnahme des Heizgeräts 1 gezündet. Das Gehäuse 15 enthält neben dem Zündtransformator 33 auch die gesamten Schaltungen als Versorgungseinrichtung für den Zündfunkengeber 14.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsvariante einer Schaltung gezeigt. Auch diese Schaltung ist im Gehäuse 15 des Zündfunkengebers 14 insgesamt untergebracht. Gleiche oder ähnliche Teile wie in Fig. 3 sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Schaltung nach Fig. 4 ist derart ausgelegt, daß im Zeitmultiplex-Verfahren eine der Zündelektroden 16 in Verbindung mit einem Masseanschluß 34, der durch Kontaktieren des Brennrohrs 17 mittels einer Lasche am Gehäuse 15 des Zündfunkengebers 14 hergestellt werden kann, der Ionisationsflammenüberwachung dient. Somit erfüllt der Zündfunkengeber 14 eine Doppelfunktion und die hierfür erforderlichen Schaltungen sind alle im Zündfunkengebergehäuse 15 untergebracht. Da man somit kurze Leitungswege hat, erhält man nicht nur eine verlustfreie Energieversorgung, sondern es lassen sich auch hochfrequente Störungen unterdrücken, die sonst über Leitungsverbindungen übertragen werden könnten. Eine solche Ionisationsflammenüberwachung ersetzt sonst bisher übliche zusätzlich vorgesehene Flammenüberwachungseinrichtungen. Ferner enthält die Schaltung nach Fig. 4 eine Auswerteeinrichtung 35 für die Ionisationsflammenüberwachung, die an ihrem Ausgang IFÜ entsprechend dem Auswerteergebnis ein Signal liefert, das über die Steckerplatine 31 zur Steuereinrichtung 28 in Fig. 1 übertragen wird. In Abhängigkeit von diesem Signal wird dann der Zündfunkengeber abgeschaltet und gegebenenfalls unter Vorgabe durch die Steuereinrichtung 28 der Zündvorgang wiederholt. Bei dieser Ausführungsform wird der Transformator 33 im Zeitmultiplexverfahren entweder für die Zündung über die Zündelektroden 16 oder zur Ionisationsflammenüberwachung über eine der Zündelektroden 16 genutzt. Im übrigen sind die Schaltungseinzelheiten der Schaltpläne nach den Fig. 3 und 4 aus sich heraus verständlich.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, benötigt man bei dem Zündfunkengeber 14 keine Versorgungsleitungen und Zündkabel, da die Versorgungseinrichtung und auch der Transformator 33 am Gehäuse 15 des Zündfunkengebers 14 untergetracht sind. Hierdurch erhält man eine stromsparende Energieversorgung und es lassen sich auch hochfrequente Störungen unterdrücken, die sich sonst auf das gesamte Versorgungssystem übertragen könnten und zur Störung des Betriebs des Heizgeräts 1 führen könnten. Ferner entfällt auch eine Einjustierung des Abstands der Zündelektroden 16, da das Gehäuse 15 des Zündfunkengebers 14 gleichzeitig als Halterung für die Zündelektroden 16 dient. Durch die gedrängte Bauweise des erfindungsgemäßen Zündfunkengebers 14 wird ermöglicht, daß dieser raumsparend in unmittelbarer Nähe des Düsenstocks 6 angeordnet werden kann.

Selbstverständlich können als Steckverbindung anstelle der Steckerplatine 31 auch mehrpolige Steckverbindungen oder ähnliche Einrichtungen vorgesehen werden, die denselben Zweck nach der Erfindung erfüllen. Gegebenenfalls können auch ein oder mehrere Pole oder Eingänge des Zündfunkengebers 14 zu zwei oder mehreren Steckerplatinen 31 zusammengefaßt werden oder es können Polverbindungen mit Steckerplatinen kombiniert werden.

Bezugszeichenliste

 1 Heizgerät insgesamt
 2 Zerstäugungsbrenner
 3 Flansch
 4 Gehäuseteil
 5 Zerstäubungsdüse
 6 Düsenstock
 7 Brennstoffleitung
 8 Vorlaufleitung
 9 Rücklaufleitung
10 Filter
10 a Brennstoffpumpe
11 Durchgangsbohrung
12 Ansatz für Durchsatzbohrung
13 Zündeinrichtung insgesamt
14 Zündfunkengeber
15 Gehäuse des Zündfunkengebers
16 Zündelektroden
17 Brennrohr
18 Brennkammer
19 Einsatz zur Flammstützung
20 Drallkörper
21 Halterung für Drallkörper 20
22 Abgasauslaß
23 Ringraum des Wärmetauschers
24 Brennermotor
25 Brennluftgebläse
26 Einlaß für Brennluft
27 Anschlußvorrichtung
28 Steuereinrichtung
30 Steckverbindung für Zündelektroden
31 Steckerplatine
32 Flanschförmige Fortsätze
33 Zündtransformator
34 Masseanschluß
35 Auswerteeinrichtung
SE Steuereingang
IFÜ Signalausgang von Auswerteeinrichtung 35

Claims (8)

1. Zündfunkengeber für ein brennstoffbetriebenes Heizgerät mit zwei Zündelektroden, die über einen Transformator gesteuert Zündfunken liefern, bei dem die Zündelektroden an einem Gehäuse befestigbar sind, das den Transformator und eine Versorgungseinrichtung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zum elektrischen Anschluß am Zündfunkengebergehäuse (15) eine Steckverbindung (31) vorgesehen ist, mittels der der Zündfunkengeber (14) insgesamt montierbar ist, und daß die Steckverbindung einen Steuereingang (SE) enthält, über den der Zündfunkengeber (14) ein- und ausschaltbar und seine Impulsfrequenz sowie Einschaltdauer regelbar ist.

2. Zündfunkengeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündelektrode (16) in Verbindung mit einem Masseanschluß (34) eine Ionisationsflammenüberwachungseinrichtung bildet.

3. Zündfunkengeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerteeinrichtung (35) der Ionisationsflammenüberwachungseinrichtung im Zündfunkengebergehäuse (15) untergebracht ist.

4. Zündfunkengeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (IFü) der Auswerteeinrichtung (35) mit der Steckverbindung verbunden ist und entsprechend dem Auswerteergebnis ein Flammensignal überträgt.

5. Zündfunkengeber nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (33) des Zündfunkengebers (14) zur Zündfunkenerzeugung und zur Ionisationsflammenüberwachung zeitmultiplex geschaltet ist.

6. Zündfunkengeber nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündelektroden (16) am Gehäuse (15) einsteckbar angeordnet sind.

7. Zündfunkengeber nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zündfunkengebergehäuse (15) mit den Zündelektroden (16) in unmittelbarer Nähe des Düsenstocks (6) angeordnet ist.

8. Zündfunkengeber nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindung eine mehrpolige Steckerplatine (31) aufweist.