DE7346257U - SAFETY DEVICE FOR A GAS APPLIANCE - Google Patents

SAFETY DEVICE FOR A GAS APPLIANCE

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Description

8 München 80,8 Munich 80,

SOCIETE LYONNAISE DES APPLICATIONS CATALYTIQUES 105-121, Avenue du 8 Mai 1945 RILLIEUX-LA-PAPE (Rhone), FrankreichSOCIETE LYONNAISE DES APPLICATIONS CATALYTIQUES 105-121, avenue du 8 May 1945 RILLIEUX-LA-PAPE (Rhone), France

Sicherheitsvorrichtung für ein GasgerätSafety device for a gas appliance

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für ein Gasgerät, insbesondere für Heizgeräte mit katalytischen Reaktionen, das eine Dauerbrenneinrichtung aufweist, deren metastabile Flamme sich von ihrem Brenner ablöst, also nicht mehr auf eine Anzeigeeinrichtung einwirkt, wenn der Sauerstoffgehalt der Umgebungsluft eine vorher festgelegte Grenze unterschreitet. The invention relates to a safety device for a gas device, in particular for heating devices with catalytic reactions, which has a permanent burning device whose metastable flame detaches itself from its burner, so no longer acts on a display device when the oxygen content the ambient air falls below a predetermined limit.

In der F-PS 1 56 3 2 39 ist eine Sicherheitsvorrichtung beschrieben, mit welcher die Gasgeräte ausgerüstet sind, die nicht an eine Unterdruckleitung angeschlossen sind, und die Sicherheitsvorrichtung dient dazu, die Gasversorgung des Gasgerätes zu unterbrechen oder zu verringern, wenn der Sauerstoffgehalt der Umgebungsluft eine vorher festgelegte GrenzeIn the F-PS 1 56 3 2 39 a safety device is described, with which the gas appliances are equipped that are not connected to a vacuum line, and which Safety device is used to interrupt or reduce the gas supply to the gas device when the oxygen content the ambient air a predetermined limit

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unterschreitet.falls below.

Die Besonderheit des gemäß der F-Patentschrift beschriebenen Systems besteht gegenüber anderen Ausführungen darin, daß die Steuerflamme, die den Gaskreislauf mittels einer zwischengeschalteten Thermoelementeneinrichtung oder Glüheinrichtung aufrechterhält, sich nicht verändert, nicht ausgeblasen wird, jedoch weiter wandert, indem sie sich von ihrem Brenner ablöst und an einem Hindernis hängen bleibt, wenn der Sauerstoffgehalt der Umgebungsluft eine vorher festgelegte Grenze unterschreitet. The peculiarity of the described according to the F patent System is compared to other versions in that the control flame, which the gas circuit by means of an intermediate Maintains thermocouple device or glow device, does not change, is not blown out, however, it continues to migrate by detaching itself from its torch and getting stuck on an obstruction when the oxygen levels the ambient air falls below a predetermined limit.

In der vorgenannten Patentschrift werden alle Vorteile hervor'-gehoben, die mit diesem Prinzip erzielbar sind, und es werden gleichfalls die eröffneten Möglichkeiten angegeben, diese Steuerflamme explosionssicher und nicht zugänglich zu machen und sie ggf. unsichtbar anzuordnen. Das vorgenannte System wurde insbesondere im Hinblick auf seine Verwendbarkeit für Heizgeräte untersucht, die mit katalytischen Reaktionen arbeiten.In the aforementioned patent all advantages are emphasized, which can be achieved with this principle, and the possibilities opened up are also indicated, these To make the control flame explosion-proof and inaccessible and, if necessary, to make it invisible. The aforementioned system has been studied in particular with regard to its usability for heating devices that work with catalytic reactions work.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannte Vorrichtung unter gleichzeitiger Erhaltung sämtlicher bisher erzielten Vorteile zu verbessern.The invention is based on the object, the aforementioned device while maintaining all previously to improve the benefits achieved.

Die vorliegende Erfindung macht sich das bekannte Phänomen zunutze, daß die Ablösung einer Flamme von ihrem Brenner in dem Augenblick erfolgt, in welchem die Ausbreitungsgeschwindigkeit dieser Flamme kleiner ist als die Geschwindigkeit des brennbaren Gemisches. Dieses Phänomen wird ebenso bei dem Steuersystem für die der Flamme zugeführten Verbrennungsluft angewendet. Wenn der Sauerstoffgehalt der Umgebungsluft .The present invention makes use of the known phenomenon that the detachment of a flame from its burner in the moment at which the speed of propagation occurs this flame is less than the velocity of the combustible mixture. This phenomenon occurs as well applied to the control system for the combustion air supplied to the flame. When the oxygen content of the ambient air.

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merklich abfällt, dann fällt gleichfalls die Ausbreitunqsgeschwindigkeit der Flamme ab, während die Geschwindigkeit des Gasgemisches unter diesen Umständen praktisch konstant bleibt und die Flamme aus dem oberen Teil des Brenners austritt. Es ist zu erkennen, daß unter diesen Umständen das Gemisch in jedem Fall homogen sein muß, da sonst Störungen auftreten und der Betrieb des Systems unregelmäßig abläuft.falls noticeably, then the speed of propagation also falls the flame, while the speed of the gas mixture remains practically constant under these circumstances and the flame emerges from the top of the burner. It can be seen that under these circumstances the mixture in each Case must be homogeneous, otherwise malfunctions occur and the operation of the system runs irregularly.

Diese Erscheinung tritt auch bei dem von der Luft gesteuerten Dauerbrenneinrichtungen auf, die identisch ausgebildet sind und ein Rohr 1 aufweisen, an dessen offenem Ende die Flamme 2 erscheint und in dessen geschlossenem Boden eine Düse 3 angeordnet ist, über welcher sich eine Öffnung 4 befindet, die zur Einführung von Primärluft in einen Venturiteil 5 dient (siehe Fig.l). Der Gasstrahl durchdringt die Dauerbrenneinrichtung entlang ihrer Achse, und die Abmessungen dieser Qauerbrenneinrichtung werden aus praktischen Gründen so klein wie möglich gehalten, so daß daraus folqt, daß das den Venturiteil verlängernde Rohr im allgemeinen sehr kurz ist. Während des ziemlich gedrosselten Durchströmens des Gasstrahles kommen Unregelmäßigkeiten im Gasgemisch vor, d.h. also eine undefinierbare, veränderliche Homogenität. Dieser Nachteil ist sehr wesentlich, da die Funktion der Vorrichtung erheblich gestört wird, und die Steuerung schwierig wird, wenn man bedenkt, welche große Genauigkeit bei der Regulierung von einem solchen Sicherheitssystem gefordert wird.This phenomenon also occurs in the case of the air-controlled permanent burn devices, which are of identical design and a tube 1, at the open end of which the flame 2 appears and in the closed bottom of which a nozzle 3 is arranged is, above which there is an opening 4 which is used to introduce primary air into a Venturi part 5 (see Fig.l). The gas jet penetrates the permanent burning device along its axis, and the dimensions of this Qauerbrenneinrichtung are kept as small as possible for practical reasons, so that it follows that this is the Venturi part elongating tube is generally very short. Come during the rather restricted flow of the gas jet Irregularities in the gas mixture, i.e. an indefinable, changeable homogeneity. This disadvantage is very essential, since the function of the device is significantly disturbed and control becomes difficult when one considers what great precision in regulation is required of such a security system.

Wie bereits erwähnt wurde, ist die Erfindung darauf gerichtet, die Sicherheitsvorrichtung gemäß der vorgenannten Patentschrift zu verbessern.As already mentioned, the invention is directed to the safety device according to the aforementioned patent to improve.

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Die Erfindung besteht darin, daß die Dauerbrenneinrichtung eine Kammer aufweist, die für eiro innige Vermischung des brennbaren Gases und der zur Verbrennung dienenden Luft sorgt und das Gemisch vor seiner Verbrennung beruhigt, und daß die Dauerbrenne im ichtung ferner mehrere Flammen aufweist, zwischen denen das Anzeigeelement angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, daß der Betrieb der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung mit großer Regelmäßigkeit abläuft.The invention consists in that the long-term burning device has a chamber, which for eiro intimate mixing of the combustible Gas and the air used for combustion ensures and calms the mixture before its combustion, and that the permanent burning in the direction also has a plurality of flames, between which the display element is arranged. This achieves that the operation of the safety device according to the invention takes place with great regularity.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung. Darin zeigen: Further features, advantages and details of the invention result from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. Show in it:

Fig. 1 einen Gasbrenner;1 shows a gas burner;

Fig. 2 eine Schnittansicht durch eine Gasbrennereinheit mit einer Zündflamme; 2 shows a sectional view through a gas burner unit with an ignition flame;

Fig. 3 und 4 den oberen Teil der mit einem Deckel ausgestatteten Explosionsvorrichtung, welche,eine Verschlußklappe aufweist, die sich in der Öffnungsbzw. Schließlage befindet, und 3 and 4 the upper part of the equipped with a lid Explosion device, which has a closure flap, which is in the opening or. Closed position, and

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein weiteres eingebautes Zündsystem. Figure 5 is a plan view of another built-in ignition system.

Gemäß der Fig. 2 weist die Dauerbrenneinrichtung eine Düse.v6 auf, die am Ende eines Rohres 7 angeordnet ist, welches ein Unterdrucksystem bildet und an eine Gemischkammer 8 angrenzt. Eine solche Kammer, deren Volumen an die Leistung der Dauerbrenneinrichtung angepaßt ist, begünstigt wesentlich die Herstellung eines homogenen und konstanten Gasgemisches. Die Decke der Gemischkammer 8 wird von einer dünnen Platte 9 gebildet, die aus Stahl oder aus ,jedem anderen im Funkt ions zustand der Dauerbrenneinrichtung inerten Material besteht. Die in dieser Platte 9 angeordnete BrennerÖffnung oder Brenneröffnungen 10 können verschiedene Formen aufweisen, wobei jedoch eine runde Form mit einem geeigneten Durchmesser bevorzugt wird.According to FIG. 2, the continuous burning device has a nozzle. v 6, which is arranged at the end of a pipe 7, which forms a negative pressure system and adjoins a mixture chamber 8. Such a chamber, the volume of which is adapted to the output of the permanent-burning device, significantly favors the production of a homogeneous and constant gas mixture. The ceiling of the mixture chamber 8 is formed by a thin plate 9 made of steel or any other material which is inert in the functional state of the permanent burning device. The burner opening or openings 10 arranged in this plate 9 can have various shapes, although a round shape with a suitable diameter is preferred.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Platte 9 mehrere Brenneröffnungen 10, z.B.zwei oder drei Brenneröffnungen, auf.According to a preferred embodiment of the invention, the plate 9 has several burner openings 10, e.g. two or three burner openings.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel greift das empfindliche Element 11, welches das Anzeigeelement bildet, wie z.B. ein Thermoelement oder eine Glüheinrichtung, durch die Mitte der die Mischkammer 8 verschließenden Platte 9 hindurch und ist in der vertikalen Achse der Mischkammer angeordnet. Andererseits ist die vorbeschriebene Anzeigeinrichtung 11 zwischen den öffnungen 10, also zwischen den Flammen 12,angeordnet.According to a further preferred embodiment, the sensitive element 11, which is the display element forms, such as a thermocouple or a glow device, through the middle of the mixing chamber 8 closing Plate 9 through and is arranged in the vertical axis of the mixing chamber. On the other hand, is the one described above Display device 11 is arranged between the openings 10, that is to say between the flames 12.

Es ist vorteilhaft, wenn der Körper des Anzeigeelementes die Achse des Unterdrucksystems im Winkel von 90 schneidet, weil durch diese Lage erreicht wird, daß der Strahl des Gasgemisches verwirbelt wird und infolgedessen die .v Homogenität durch die zahlreichen Wirbel herbeigeführt wird. Hierdurch wird ebenfalls eine Verringerung des Gasaustrittes erzielt, indem der austretende brennbare Gasstrom einen Wert von 4g/h, z.B. bei der Verwendung von Butan- oder Propangas, nicht überschreitet.It is advantageous if the body of the display element intersects the axis of the vacuum system at an angle of 90, because it is achieved through this position that the jet of the gas mixture is swirled and consequently the. v Homogeneity is brought about by the numerous eddies. This also results in a reduction in the escape of gas, in that the combustible gas flow exiting does not exceed a value of 4 g / h, for example when using butane or propane gas.

Der obere Teil des Brenners ist gemäß den Ausführungen der vorgenannten Patentschrift mit einer Explosionsschutzvorrichtung 13 ausgestattet, die entweder von einem Rohr mit einer Klappe zum Entweichen des Gases aus einem Metallgewebe gebildet wird oder von einem Rohr, das vollständig aus einem Metallgewebe mit einer geeigneten Maschengröße besteht. Das das Unterdrucksystem bildende Rohr 7 ist mit einem Primärluftanschluß 14 versehen, dessen Wirkquerschnitt in bekannter Weise durch einen Stellring 15 reguliert wird.The upper part of the burner is, according to the statements of the aforementioned patent, with an explosion protection device 13 equipped either by a pipe with a flap for the escape of the gas from a metal mesh is formed or from a tube made entirely of a metal mesh with a suitable mesh size consists. The forming the vacuum system pipe 7 is provided with a primary air connection 14, the The effective cross-section is regulated in a known manner by an adjusting ring 15.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die vorbeschriebene erfindungsgemäße Dauerbrenneinrichtung das bei dem Gegenstand der vorgenannten Patentschrift verwendete Hindernis vermeidet, welchem die Aufgabe zugrunde lag, die Flamme in dem Augenblick ihrer Ablösung zurückzuhalten. Das Fehlen dieses Hindernisses beeinträchtigt indessen überhaupt nicht das Prinzip des Hervortretens und Zurücktretens der Flamme in dem Zylinder 13, wie dies bei dem Gegenstand der vorgenannten Patentschrift auftritt. Im Gegenteil haben zahlreiche Versuche und Experimente bewiesen, daß diese neue Dauerbrennerkonzeption dieses Phänomen der Hin- und Herbewegung der Flamme sehr deutlich begünstigt.At this point it should be pointed out that the above-described long-life device according to the invention is the case with the object the aforementioned patent avoids the obstacle used, which was the object of the flame in to hold back the moment of their replacement. The absence of this obstacle, however, does not affect that at all Principle of the emergence and receding of the flame in the Cylinder 13, as occurs in the subject matter of the aforementioned patent. On the contrary, have made numerous attempts and experiments have shown that this new long-term burner concept greatly reduces the phenomenon of the flame to and fro clearly favored.

Ein sehr wesentliches Merkmal des vorbeschr,iebenen Systems besteht darin, daß seine Funktion ausgezeichnet und gleichmäßig mit großer Empfindlichkeit in Abhängigkeit von möglichen An^- derungen des Sauerstoffgehalts in der Umgebung erfolgen kann. Man kann in der Tat mit Hilfe des Reguliersystems 14, 15 für die Primärluft sehr leicht ein Abreißen der Flamme, also das Aufhören oder die Reduzierung der Gasförderung bei einer schon geringfügigen Verringerung des Sauerstoffgehaltes in der Umgebungsluft erreichen, z.B. wenn der Sauerstoffgehalt von 21 % (dem normalen Sauerstoffgehalt) auf 20,2 % fällt. Ebenso ist die Regelungsgenauigkeit noch sehr gut, wenn man erst dann ein Signal bekommen will, wenn der Sauerstoffgehalt inThere is a very essential feature of the above-described system in that its function is excellent and uniform with great sensitivity, depending on possible an ^ - Changes in the oxygen content in the environment can occur. Indeed, with the help of the regulating system 14, 15 for the primary air very easily tears off the flame, i.e. the cessation or reduction of the gas supply with one already slight reduction in the oxygen content in the ambient air reach, e.g. when the oxygen level drops from 21% (the normal oxygen level) to 20.2%. as well the control accuracy is still very good if you only want to receive a signal when the oxygen content in

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der Umgebungsluft auf 18 % abfHllt.the ambient air drops to 18%.

Die Genauigkeit der Regelung wird gleichfalls dadurch erzielt, daß die Dauerbrenneinrichtunq auf einer relativ niedrigen Temperatur gehalten wird, die sich fast kaum Hndert. Es ist bekannt, daß Temperaturänderunqen der Vorrichtung zu wesentlichen Änderungen der Eigenschaften des Gas-Luft-Gemisches führen, was zur Folge hat, daß die in Abhängigkeit von der Aufnahme von Primärluft erfolgende anfängliche Regulierung gestört wird.The accuracy of the regulation is also achieved by keeping the continuous burning device at a relatively low level Temperature is maintained, which hardly changes. It is known that temperature changes in the device can be significant Changes in the properties of the gas-air mixture lead, with the result that the depending on the The initial regulation taking place in the intake of primary air is disrupted.

Nachfolgend sollen einige Temperaturbeispiele für die Gasgemischkammer angegeben werden, die sich auf verschiedene Empfindlichkeitseinstellungen beziehen.Below are some temperature examples for the gas mixture chamber related to different sensitivity settings.

% O_ gemessen zum
Zeitpunkt der Flam
menablösung
% O_ measured on
Timing of the flam
menu replacement
% C0~ gemessen bei
der verbrennung v.
Butangas
% C0 ~ measured at
the burning of v.
butane gas
Θ C°CJ der Ge-
mischkammer
Θ C ° CJ of the
mixing chamber
19,8819.88 0,690.69
8787 18,9218.92 1,281.28 9191 18,8018.80 1,351.35 9393 18,4018.40 1,601.60 9393

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Systems besteht in der Einfachheit seiner Ausführung. Die gesamte Dauerbrenneinrichtung kann im Hinblick auf die niedrige Arbeitstemperatur aus einer Leichtmetallegierung hergestellt werden. Nur der obere Explosionsschutzteil bildet ein Anzeigeinstrument. Another major advantage of the system is the simplicity of its implementation. The entire long-life device can in view of the low working temperature are made from a light metal alloy. Only the upper explosion protection part forms a display instrument.

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Die Entzündung der Dauerbrenneinrichtung kann vorteilhaft durch eine Flamme oder einen Funken oder durch jedes andere Mittel erzeugt werden, das mit dem oberen Teil des Explosionsschutzzylinders 13 in Berührung kommt, der bei dem dargestellten ftusfUhrurigsbeispiel mit einem Zünder 16 versehen ist, welcher mit einer Verschlußklappe 17 verbunden ist, die automatisch mittels eines Bimetalls 13 geschlossen wird, so daß die Explosionsschutzsicherheitseinrichtung anspricht, wenn die Dauerbrenneinrichtunq entzündet ist (siehe Fig.3 und 4). Es ist gleichfalls möglich, innerhalb des Explosionsschutzylinders 13 in der Nähe der Flammenzone 12 eine mit Zündfunken arbeitende Zündvorrichtung 19 vorzusehen, wie z.B. einen piezo-elektrischen Zünder (siehe Fig.5), was den Vorteil mit sich bringt, daß man den vorgenannten Zünuer 16 mi^. der Klappe 17 nicht benötigt.The ignition of the permanent burner device can advantageously be carried out by a flame or a spark or by any other means Means are generated that comes into contact with the upper part of the explosion protection cylinder 13, which in the illustrated ftusfUhrurigsbeispiel provided with a detonator 16 which is connected to a closure flap 17 which is automatically closed by means of a bimetal 13, so that the explosion protection device responds when the permanent burning device is ignited (see Fig. 3 and 4). It is also possible inside the explosion protection cylinder 13 to provide in the vicinity of the flame zone 12 an ignition device 19 operating with ignition sparks, e.g. a piezo-electric igniter (see Fig.5), which has the advantage brings with it that the aforementioned Zünuer 16 mi ^. the Flap 17 not required.

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Claims (6)

AnsprücheExpectations 1. Sicherheitsvorrichtung für ein GasgerSt, insbesondere für Heizgeräte mit katalytischen Reaktionen, das eine Dauerbrenneinrichtung aufweist, deren metastabile Flamme sich von ihrem Brenner ablöst, a.lsc nicht mehr auf eine Anzeigeeinrichtung einwirkt, v/enn der Sauerstoffgehalt der Umqebungsluft eine vorher festgelegte Grenze unterschreitet, dadurch gekennzeichnet , daß die Dauerbrenneinrichtung eine Kammer (8) aufweist, die für eine innige Vermischung des brennbaren Gases und de"r zur Verbrennung dienenden Luft sorgt und das Gemisch vor seiner Verbrennung beruhigt und daß die Dauerbrenneinrichtung ferner mehrere Flammen (12) aufweist, zwischen denen das Anzeigeelement (11) angeordnet ist.1. Safety device for a gas appliance, in particular for heaters with catalytic reactions, which has a permanent burning device, its metastable flame detaches itself from its burner, a.lsc no longer on one Display device acts if the oxygen content of the ambient air falls below a previously defined limit, characterized in that the permanent burning device has a chamber (8) which ensures an intimate mixing of the combustible gas and the air used for combustion and prepares the mixture its combustion calms and that the permanent-burning device also has several flames (12), between which the display element (11) is arranged. 2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Anzeigeelement (11) in der vertikalen Achse der Gasgemischkammer (8) angeordnet ist und sie ganz durchgreift.2. Safety device according to claim 1, characterized in that the display element (11) is arranged in the vertical axis of the gas mixture chamber (8) and extends through it completely. 3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kennz eichnet, daß die Dauerbrenneinrichtung mit einem Reguliersystem verbunuen ist, das durch eine unmittelbare Verschiebung eines beweglichen Ringes (15) über eine Öffnung (14) für die Zuführung der Primärluft des Unterdrucksystems einstellbar ist.3. Safety device according to claim 1, characterized g e mark eichnet that the long-term burning device is verbunuen with a regulating system that is through a immediate displacement of a movable ring (15) via an opening (14) for the supply of primary air of the vacuum system is adjustable. 7346257 04.12.757346257 12/04/75 4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß über der Dausrbrenneinrichtung ein Explosionsschutzzylinder (13) angeordnet ist.4. Safety device according to claim 1, characterized in that over the Dausrbrenneinrichtung an explosion protection cylinder (13) is arranged. 5. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis5. Safety device according to one of claims 1 to 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Ent zündung der Dauerbrenneinrichtung am oberen Ende des Explosionsschutzzylinders (13) erfolgt, der zu diesem Zweck mit einem Zünder (16) und einer sich automatisch schließenden Klappe (17) ausgestattet ist.4, characterized in that the ignition of the continuous burning device at the upper end of the Explosion protection cylinder (13) is carried out for this purpose with an igniter (16) and an automatic closing flap (17) is equipped. 6. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis6. Safety device according to one of claims 1 to 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Entzündung der Dauerbrenneinrichtung mittels eines Zündfan kensystems oder mit einem in die Dauerbrenneinrichtung eingebauten Glühdraht erfolgt.4, characterized in that the inflammation the continuous burning device by means of a ignition fan system or with one in the continuous burning device built-in filament. -10--10- 7346257 04.12.757346257 12/04/75
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