EP0050678B1 - Elektrische Zünd- und Überwachungseinrichtung für Gasbrenner - Google Patents

Elektrische Zünd- und Überwachungseinrichtung für Gasbrenner Download PDF

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EP0050678B1
EP0050678B1 EP19800106548 EP80106548A EP0050678B1 EP 0050678 B1 EP0050678 B1 EP 0050678B1 EP 19800106548 EP19800106548 EP 19800106548 EP 80106548 A EP80106548 A EP 80106548A EP 0050678 B1 EP0050678 B1 EP 0050678B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
ignition
burner
gas
valve
monitoring device
Prior art date
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Expired
Application number
EP19800106548
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English (en)
French (fr)
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EP0050678A1 (de
Inventor
Franz Wonisch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mayer & Wonisch (kg) Spezialfabrik fur Mess- und Regelgerate
Original Assignee
Mayer & Wonisch (kg) Spezialfabrik fur Mess- und Regelgerate
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q9/00—Pilot flame igniters
    • F23Q9/08—Pilot flame igniters with interlock with main fuel supply
    • F23Q9/12—Pilot flame igniters with interlock with main fuel supply to permit the supply to the main burner in dependence upon existence of pilot flame
    • F23Q9/14—Pilot flame igniters with interlock with main fuel supply to permit the supply to the main burner in dependence upon existence of pilot flame using electric means, e.g. by light-sensitive elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
    • F23N5/245—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements using electrical or electromechanical means

Definitions

  • the invention relates to a device for gas-heated devices of any kind in order to be able to safely carry out and monitor the electrical ignition process and the function of such devices.
  • the facilities available for this purpose are burdened with the fact that the continuous operation of each thermoelectrically secured pilot or pilot flame requires approx. 200 m 3 gas per year. Until now, such costs could only be offset in the long term by using an equally complex ionization monitoring system. In addition, these fully network-dependent facilities can no longer be put into operation in the event of a power failure.
  • the object of the invention is to develop an electrical ignition and monitoring device for gas burners with or without a pilot flame which, in addition to existing devices, undertakes and monitors the ignition of the burning point with little effort and in a simple manner only when required , necessarily (intrinsically) confidently reacts to misfires and malfunctions, and also allows the gas burner to be operated by means of spark ignition even when de-energized.
  • the solution to this problem consists in the application to an electrical ignition and monitoring device for gas burners according to the preamble of claim 1 according to the invention that in the gas supply line of a burner a solenoid valve which is closed in the excited state is provided and which, when the safety valve is actuated, runs parallel to a delayed switching relay is fed via a control element from the AC network, the contact arrangement of the switching relay switching on the external power supply and preparing the high-voltage ignition.
  • the essential difference to the known devices of this type lies in the measure that the solenoid valve of the gas burner, which is downstream of the manually operated safety valve in the gas path and is functionally electrically connected via a special control element, has a closed design in the excited state.
  • a switching relay is also connected in parallel to this solenoid valve, the normally open contacts of which are in the circuits for the external power supply unit and for the high-voltage ignition device.
  • the use of the latter can only be prepared in that the full switch-on takes place only through the changeover contact of the control element when the burning point is to be put into operation.
  • thermoelectrically controlled safety valve Since the solenoid valve then becomes de-energized and opens, but the switching relay drops out with a delay, the external power supply of the thermoelectrically controlled safety valve is maintained in parallel with the spark formation at the gas burner until its supply is heated by the gas flame. Thermocouple is done. Otherwise the safety valve cuts off the entire gas supply and the ignition process must be repeated. If, in this arrangement, the gas burner is not ignited in an incorrectly functioning manner and at the same time the external power supply of the safety valve cannot be switched off due to a defect, this circuit can be interrupted by a special normally closed contact which is actuated by the solenoid valve in its open position and with a sufficient time delay. in order to reliably block the gas supply to the open burner even in the event of such a malfunction. In addition, due to the special design of the solenoid valve, if the AC power supply fails, it is possible to ignite the firing point while the safety valve is manually operated and to operate the device as long as the generated thermal current keeps the safety valve open.
  • the ignition and monitoring device according to the invention can also be applied to gas burners with a special ignition or pilot flame.
  • the above-described device interacts significantly with the solenoid valve of the pilot flame burner, which is open when de-energized, while the solenoid valve of the main burner, which functions as usual, is released via a further normally closed contact of the switching relay after it has dropped out due to the switchover of the control elements. It proves to be expedient to assign not only the ignition electrode but also the thermocouple of the safety valve to the pilot flame burner (dependent claim 3).
  • control element of the ignition and monitoring device consists of a changeover contact arrangement which is attached at a corresponding point within the gas appliance or in another monitoring area.
  • the control torque can be caused, for example, by hand, thermally by a bimetal sensor, hydraulically or pneumatically by a pressure sensor.
  • the differential pressure transmitter In order to classify the ignition and monitoring device according to the invention functionally in these devices, it is necessary for the differential pressure transmitter also to actuate the control element of the device, but to switch it over time see in any case must be done sooner than the gas valve in question is opened to ensure the immediate ignition of the gas then escaping.
  • Such a delay in the actuation sequence of the control element and gas valve can easily be implemented in terms of apparatus using common means, so that for the sake of clarity this does not need to be dealt with particularly here.
  • the gas burner B can be put into operation by actuating the thermoelectrically controlled safety valve TV.
  • the control element U whose changeover contact 2 is in series with the closing switch contact 1 of the safety valve TV, determines whether gas escapes and is ignited at the burning point. According to the shown rest position of the changeover contact 2, there should initially be no need for the ignition of the gas burner B for certain reasons. Accordingly, the solenoid valve HV is excited and closed via the contacts 1 and 2 from the AC network, so that no gas can escape from the burner B.
  • the switching relay VR connected in parallel with the valve HV has energized and switched on the external power supply unit FE with its normally open contact 3, which instead of missing thermal current from the firing point B, after having released the actuating handle, excites the safety valve TV and keeps it open.
  • the closing normally open contact 4 of the switching relay VR prepares the switching on of the high-voltage ignition device ZG.
  • the changeover contact 2 of the control element U e.g. due to thermal actuation by a bimetallic spring strip or indirectly caused by a control relay SR (remote) switched in an appropriate manner via contact 5, switched to its working position
  • the ignition device ZG is switched on and the electromagnetic valve HV is de-energized, which then releases the burner B escaping gas is ignited immediately.
  • the switching relay VR in the same circuit drops with a certain delay, the external power supply unit FE and the ignition device ZG are only switched off via the contacts 3 and 4 when the gas burner B burns and its thermocouple has taken over the power supply of the safety valve TV. Otherwise, i.e.
  • this valve TV cuts off the entire gas supply so that the process must be repeated and re-ignited. If the alternating current fails, there is then the possibility of manually igniting the gas flowing out of the burner B over the duration of the actuation of the safety valve TV through the now open electromagnetic valve HV until the latter supplies the required thermal current for the safety valve TV to keep it open.
  • the switching elements of the ignition and monitoring device according to the invention interact with the solenoid valve PV of the pilot flame burner P which is closed in the excited state.
  • the switching relay VR there is a further normally closed contact 6, which allows the normally operating solenoid valve HV of the longitudinal burner B to close in the ignition phase and only responds and opens after the delayed release of the switching relay VR. Accordingly, the ignition electrode and the thermocouple are assigned to the pilot flame burner P in this device, so that the function of the entire gas device is secured and monitored in the manner described above.
  • FIG. 3 of the drawing differs from the gas device shown in FIG. 1 in structure and function essentially in that, instead of the electromagnetic valve (HV) for the gas burner B, a mechanically operated valve BV is used, which has a common differential pressure sensor DG is coupled.
  • This fitting reacts, for example, to the pressure change that occurs when hot water is drawn, and evaluates it for opening (and closing) the gas valve BV.
  • the control element U provided according to the invention respond to the water withdrawal, it is necessary to do the same to couple mechanically with this differential pressure transmitter DG.
  • the actuation process in question must first act on the control element U and then (afterwards) on the gas valve BV.
  • the ignition and monitoring processes all proceed as in an arrangement according to FIG. 1 of the drawing.
  • a gas device is shown in Fig. 4 of the drawing, in which the solenoid valve (HV) of the longitudinal burner B operated by an ignition-protected pilot flame burner P according to Fig. 2, as described above, has also been replaced by a differential pressure-controlled normal valve BV.
  • HV solenoid valve
  • BV differential pressure-controlled normal valve
  • the electromagnetic valve PV of the pilot flame burner P is first excited from the AC network via the switch-on contact 1 and the switchover contact 2 of the control element U and the burner P is closed. Furthermore, the switching relay VR which is connected to voltage in parallel with its normally open contact 3 switches on the external power supply unit FE, which initially keeps the safety valve TV open due to the lack of thermal current through the burning pilot flame P. If the differential pressure transmitter DG now responds as a result of the removal of process water, this first actuates the changeover contact 2 of the control element U mechanically coupled to it.
  • This process switches on the ignition device ZG prepared with the switching relay contact 4 and opens the solenoid valve PV which is switched off at the same time, so that the ignited pilot flame burner P begins to burn and supplies thermal current to the safety valve TV, while the drop-out switching relay VR leaves the external power supply (3 / FE) and the ignition (4 / ZG) switched on for a short time. Only after the control element U has been switched over does the differential pressure transmitter DG mechanically open the gas valve BV of the longitudinal burner B, the outflowing gas being ignited by means of the pilot flame P and / or via the high-voltage ignition by an auxiliary spark gap also provided for the burner B for safety reasons.
  • the switching relay VR decelerates to a delay and, by opening its work contacts 3 and 4, puts the external power supply unit FE and the ignition device ZG out of operation. If, for example, due to a defect, the external power supply FE is not switched off or interrupted and the safety valve TV consequently remains open in an unfunctional manner, i.e. gas can flow out at the combustion point without ignition, a mechanically coupled normally closed contact arrangement is provided as an additional safeguard with the solenoid valve PV of the pilot flame burner P, or in the case of individual burners B with their gas valve HV. It is opened by the valve with a delay when the open position is reached and accordingly, after a short test time, also disconnects the external circuit on the primary or secondary side. This measure, which is only indicated here in FIG. 4, can of course also be used in the devices according to FIGS. 1 to 3 of the drawing without further instructions.
  • the mutual safeguarding of the device according to the invention automatically causes an immediate interruption of the entire gas supply without, however, the Exclude the possibility of still being able to start up the gas appliances in question in the event of a power failure using spark ignition.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung für gasbeheizte Geräte jeglicher Art, um den elektrischen Zündvorgang und die Funktion derartiger Geräte sicher zu vollziehen und überwachen zu können. Die zu diesem Zweck vorhandenen Einrichtungen sind damit belastet, dass der Dauerbetrieb jeder für sich thermoelektrisch gesicherten Zünd- oder Pilotflamme jährliche ca. 200 m3 Gas erfordert. Derartige Kosten konnten bisher auf Dauer gesehen nur durch den Einsatz einer ebenso aufwendigen lonisationsüberwachung aufgefangen werden. Noch hinzu kommt, dass diese voll auf Netz angewiesenen Einrichtungen bei Stromausfall nicht mehr in Betrieb genommen werden können.
  • In Anbetracht dieser wesentlichen Mängel liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Zünd- und überwachungseinrichtung für Gasbrenner mit oder ohne Pilotflamme zu entwickeln, die in Ergänzung bereits vorhandener Einrichtungen mit geringem Aufwand und auf einfache Weise erst bei Bedarf die Zündung der Brennstelle vornimmt und überwacht, auf Fehlzündung sowie Betriebsstörungen unbedingt (eigen-)sicher reagiert, und es darüber hinaus gestattet, den Gasbrenner auch im stromlosen Zustand mittels Fremdzündung betreiben zu können.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht in der Anwendung auf eine elektrische Zünd- und Überwachungseinrichtung für Gasbrenner nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gemäss der Erfindung darin, dass in der Gaszuleitung eines Brenners ein im erregten Zustand geschlossenes Elektromagnetventil vorgesehen ist, welches bei Betätigung des Sicherungsventils parallel zu einem verzögert abfallenden Schaltrelais über ein Steuerelement aus dem Wechselstromnetz gespeist wird, wobei die Kontaktanordnung des Schaltrelais die Fremdstromversorgung einschaltet und die Hochspannungszündung vorbereitet.
  • Der wesentliche Unterschied zu den bekannten Einrichtungen dieser Art liegt in der Massnahme begründet, dass das dem von Hand betätigten Sicherungsventil im Gasweg nachgeordnete und funktionell über ein besonderes Steuerelement elektrisch geschaltete Magnetventil des Gasbrenners eine im erregten Zustand geschlossene Ausführung aufweist. Diesem Elektromagnetventil ist zugleich ein Schaltrelais parallelgeschaltet, dessen Arbeitskontakte in den Stromkreisen für die Fremdstromversorgungseinheit und für das Hochspannungszündgerät liegen. Dabei kann der Einsatz des letzteren nur vorbereitet werden, indem die volle Einschaltung erst durch den Umschaltkontakt des Steuerelements erfolgt, wenn die Brennstelle in Betrieb genommen werden soll. Da dann das Elektromagnetventil stromlos wird und öffnet, das Schaltrelais aber verzögert abfällt, bleibt parallel zu der Zündfunkenbildung am Gasbrenner die Fremdstromversorgung des thermoelektrisch gesteuerten Sicherungsventils noch solange aufrechterhalten, bis dessen Speisung durch das von Seiten der Gasflamme erhitzt. Thermoelement erfolgt. Anderenfalls unterbricht das Sicherungsventil die gesamte Gaszufuhr und der Zündvorgang muss wiederholt werden. Sollte bei dieser Anordnung in funktionswidriger Weise keine Zündung des Gasbrenners erfolgen und zugleich die Fremdstromversorgung des Sicherungsventils infolge eines Defekts nicht abschalten können, so kann dieser Stromkreis durch einen besonderen Ruhekontakt unterbrochen werden, der von dem Magnetventil in dessen Offenstellung und mit ausreichender Zeitverzögerung betätigt wird, um auch in einem derartigen Störungsfall mit Sicherheit eine Sperrung der Gaszufuhr zum offenen Brenner hin zu bewirken. Darüber hinaus ist es bei einem Ausfall der Wechselstromversorgung aufgrund der besonderen Ausführung des Magnetventils möglich, die Brennstelle während der Handbetätigung des Sicherungsventils anderweitig zu zünden und das Gerät zu betreiben, solange der erzeugte Thermostrom das Sicherungsventil offenhält.
  • Gemäss den Merkmalen des Unteranspruchs 2 lässt sich die erfindungsgemässe Zünd- und Überwachungseinrichtung ebenso auch auf Gasbrenner mit besonderer Zünd- oder Pilotflamme anwenden. In diesem Fall wirkt die vorbeschriebene Einrichtung massgeblich mit dem in stromlosem Zustand geöffneten Elektromagnetventil des Pilotflammenbrenners zusammen, während das wie üblich fungierende Elektromagnetventil des Hauptbrenners über einen weiteren Ruhekontakt des Schaltrelais freigegeben wird, nachdem dieses infolge der Umschaltung des Steuerelemente verzögert abgefallen ist. Hierbei erweist es sich als zweckmässig, nicht nur die Zündelektrode sondern auch das Thermoelement des Sicherungsventils dem Pilotflammenbrenner zuzuordnen (Unteranspruch 3).
  • Wie aus dem Unteranspruch 4 ersichtlich, besteht das Steuerelement der erfindungsgemässen Zünd-und Überwachungseinrichtung aus einer Umschaltkontaktanordnung, die an entsprechender Stelle innerhalb des Gasgeräts oder in einem anderen Überwachungsbereich angebracht ist. Dabei kann das Steuermoment beispielsweise von Hand, thermisch durch einen Bimetallfühler, hydraulisch oder pneumatisch durch einen Druckgeber verursacht werden. Des weiteren ist es möglich, die Umschaltung der Kontaktanordnung eines Steuerrelais zu übertragen, das durch eines oder zugleich mehrere der genannten Überwachungsorgane von geeigneter Stelle aus elektrisch ferngesteuert wird.
  • Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung ist nach den Merkmalen der Unteransprüche 5 und 6 vorgesehen, das Elektromagnetventil des eigentlichen Gasbrenners bzw. an dessen Stelle das Elektromagnetventil eines Hauptbrenners, der mittels einer erfindungsgemäss gesicherten Pilotflamme in Betrieb genommen werden soll, gegen eine Gasventilanordnung auszutauschen, die mechanisch von einem Differenzdruckgeber betätigt wird. Bei diesem Betätigungsorgan kann es sich z.B. um die Armatur eines Wasserdurchlauferhitzers od. dgl. handeln, die auf eine Entnahme von Brauchwasser reagiert und das Gasventil dementsprechend öffnet oder schliesst. Um dabei die erfindungsgemässe Zünd-und Überwachungseinrichtung funktionsgerecht in diese Geräte einzuordnen, ist es erforderlich, dass der Differenzdruckgeber auch das Steuerelement der Einrichtung betätigt, dessen Umschaltung jedoch zeitlich gesehen in jedem Fall eher erfolgen muss, als das betreffende Gasventil geöffnet wird, um die sofortige Zündung des dann austretenden Gases sicherzustellen. Eine derartige Verzögerung im Betätigungsablauf von Steuerelement und Gasventil lässt sich apparativ ohne weiteres mit geläufigen Mitteln realisieren, so dass hierauf an dieser Stelle der Übersichtlichkeit halber nicht besonders eingegangen zu werden braucht. Zudem empfiehlt sich im Interesse unbedingter Funktionssicherheit, bei einer Ausführung mit Pilotflammenbrenner sowohl diesem Brenner als auch dem über den Differenzdruckgeber betätigten Hauptgasbrenner jeweils eine eigene Zündelektrode von Seiten des gleichen Hochspannungszündgerätes her zuzuordnen, um auch funktionswidrig auftretende Zeitunterschiede zwischen dem Einsetzen der Zündung und dem Austreten von Gas in jedem Fall abzufangen. Um dagegen einen differenzdruckgesteuerten Gasbrenner ohne Pilotflamme bei Stromausfall weniger umständlich in Betrieb nehmen zu können, ist es z.B. möglich, vor der Ventilanordnung des Brenners einen von Hand absperrbaren Hilfsbrenner abzuzweigen, dessen Zündflamme, einmal gezündet, solange erforderlich auf das vorhandene Thermoelement einwirkt und für die weitere Zündung jeweils die gleichzeitige Wasserentnahme und Bedienung des Sicherungsventils überflüssig macht.
  • In der anliegenden Patentzeichnung wird der Aufbau und die Funktion der erfindungsgemässen Zünd-und Überwachungseinrichtung aus einer Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten für vier typische Gasgerät-Ausführungen jeweils anhand eines Stromlaufplans näher erläutert. Hierbei zeigt, jeweils unter Vernachlässigung aller für das Verständnis der Erfindung nicht unmittelbar erforderlichen Einzelheiten,
    • Fig. 1 ein zündgesichertes und überwachtes Gasgerät mt beispielsweise einer Kochbrennstelle;
    • Fig. 2 das gleiche Gasgerät mit einem durch Pilotflamme gezündeten Längsbrenner für Backöfen od. dgl.;
    • Fig. 3 ein Gasgerät nach Fig. 1 mit einem durch Differenzdruckgeber gesteuerten Gasventil für Wasserdurchlauferhitzer od dgl.; und
    • Fig. 4 das gleicherweise durch einen Differenzdruckgeber gesteuerte Gasgerät mit einem Pilotflammenbrenner nach Fig. 2.
  • Wie aus der Darstellung in Fig. 1 ersichtlich, lässt sich der Gasbrenner B vermittels einer Betätigung des thermoelektrisch gesteuerten Sicherungsventils TV in Betrieb nehmen. Ob dabei an der Brennstelle Gas austritt und gezündet wird, bestimmt das Steuerelement U, dessen Umschaltkontakt 2 in Reihe mit dem sich schliessenden Einschaltkontakt 1 des Sicherungsventils TV liegt. Gemäss der eingezeichneten Ruhestellung des Umschaltkontakts 2 soll zunächst aus bestimmten Gründen kein Bedarf an der Entzündung des Gasbrenners B bestehen. Demgemäss wird über die Kontakte 1 und 2 das Elektro-magnetventil HV aus dem Wechselstromnetz erregt und geschlossen, so dass an dem Brenner B kein Gas austreten kann. Zur gleichen Zeit hat das dem Ventil HV parallelgeschaltete Schaltrelais VR angezogen und mit seinem Arbeitskontakt 3 die Fremdstromversorgungseinheit FE eingeschaltet, die anstelle fehlenden Thermostroms von der Brennstelle B her nach Freigabe der Betätigungshandhabe hilfsweise das Sicherungsventil TV erregt und offen hält. Ausserdem bereitet der sich schliessende Arbeitskontakt 4 des Schaltrelais VR die Einschaltung des Hochspannungszündgerätes ZG vor.
  • Wenn in dieser Phase jetzt der Umschaltkontakt 2 des Steuerelements U, z.B. infolge thermischer Betätigung durch einen Bimetall-Federstreifen oder indirekt durch ein in zweckentsprechender Weise über den Kontakt 5 (fern-)geschaltetes Steuerrelais SR verursacht, in seine Arbeitsstellung umlegt, wird das Zündgerät ZG eingeschaltet und das Elektromagnetventil HV stromlos, womit das dann aus dem Brenner B austretende Gas augenblicklich entzündet wird. Da das im gleichen Stromkreis gelegene Schaltrelais VR jedoch mit einer bestimmten Verzögerung abfällt, werden über die Kontakte 3 und 4 die Fremdstromversorgungseinheit FE und das Zündgerät ZG erst dann abgeschaltet, wenn der Gasbrenner B brennt und dessen Thermoelement die Stromversorgung des Sicherungsventils TV übernommen hat. Anderenfalls, d.h. bei Fehlzündung oder Stromausfall, unterbricht dieses Ventil TV die gesamte Gaszufuhr, so dass der Vorgang wiederholt und erneut gezündet werden muss. Bei Ausfall des Wechselstroms besteht dann die Möglichkeit, das über die Dauer der Betätigung des Sicherungsventils TV durch das jetzt offene Elektromagnetventil HV aus dem Brenner B ausströmende Gas von Hand zu entzünden, bis dieses den erforderlichen Thermostrom für das Sicherungsventil TV zu dessen Offenhaltung liefert.
  • Bei der Ausführung nach Fig. 2 der Zeichnung handelt es sich um ein Gasgerät, dessen Brennstelle von einem Längsbrenner B gebildet wird, dem wiederum zur Zündung ein besonderer Pilotflammenbrenner P zugeordnet ist. Dabei wirken die Schaltelemente der erfindungsgemässen Zünd- und Überwachungseinrichtung, wie zuvor beschrieben, mit dem in erregtem Zustand geschlossenen Elektromagnetventil PV des Pilotflammenbrenners P zusammen. Hinzu kommt auf Seiten des Schaltrelais VR ein weiterer Ruhekontakt 6, der das normal fungierende Elektro- magnetventil HV des Längsbrenners B in der Zündphase schliessen lässt und es erst nach verzögertem Abfall des Schaltrelais VR ansprechen und öffnen lässt. Dementsprechend sind bei diesem Gerät die Zündelektrode und das Thermoelement dem Pilotflammenbrenner P zugeordnet, so dass mit dessen Funktion die des gesamten Gasgeräts in der vorbeschriebenen Weise abgesichert und überwacht wird.
  • Die Ausführung nach Fig. 3 der Zeichnung unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Gasgerät nach Aufbau und Funktion im wesentlichen dadurch, dass anstelle des Elektromagnetventils (HV) für den Gasbrenner B ein mechanisch betätigtes Ventil BV verwendet wird, das mit einem geläufigen Differenzdruckgeber DG gekoppelt ist. Diese Armatur reagiert beispielsweise innerhalb eines Durchlauferhitzers auf die bei der Entnahme von Brauchwasser auftretende Druckänderung und wertet dieselbe zum Öffnen (und Schliessen) des Gasventils BV aus. Um dabei auch das erfindungsgemäss vorgesehene Steuerelement U auf die Wasserentnahme ansprechen zu lassen, ist es erforderlich, dasselbe ebenfalls mit diesem Differenzdruckgeber DG mechanisch zu koppeln. Damit die elektrische Zündung hierbei mit Sicherheit vor dem Austreten von Gas eingesetzt hat, muss der betreffende Betätigungsvorgang zuerst auf das Steuerelement U und dann erst (zeitlich danach) auf dasGasventil BV wirken. Darüberhinaus verlaufen die Zünd- und Überwachungsvorgänge sämtlich wie bei einer Anordnung nach Fig. 1 der Zeichnung.
  • Dementsprechend ist in Fig. 4 der Zeichnung ein Gasgerät dargestellt, bei welchem das Elektromagnetventil (HV) des durch einen zündgesicherten Pilotflammenbrenner P betriebenen Längsbrenners B nach Fig. 2, wie vorbeschrieben, ebenso gegen ein differenzdruckgesteuertes Normalventil BV ausgetauscht worden ist. Auch bei dieser Ausführung haben sich die bestimmenden Elemente der erfindungsgemässen Zünd- und Überwachungseinrichtung nicht geändert, so dass die verschiedenen Vorgänge für sich und in Verbindung miteinander in ihren Abläufen klar zu überschauen sind:
  • Demgemäss wird bei Betätigung des Sicherungsventils TV zunächst das Elektromagnetventil PV des Pilotflammenbrenners P über den Einschaltkontakt 1 sowie den Umschaltkontakt 2 des Steuerelements U aus dem Wechselstromnetz erregt und der Brenner P geschlossen. Des weiteren vollzieht das dazu parallel an Spannung gelegte Schaltrelais VR mit seinem Arbeitskontakt 3 die Einschaltung der Fremdstromversorgungseinheit FE, die zunächst wegen noch fehlenden Thermostroms durch die brennende Pilotflamme P die Offenhaltung des Sicherungsventils TV übernimmt. Wenn jetzt infolge der Entnahme von Brauchwasser der Differenzdruckgeber DG anspricht, betätigt dieser zuerst den Umschaltkontakt 2 des mit ihm mechanisch gekoppelten Steuerelements U. Durch diesen Vorgang wird das mit dem Schaltrelaiskontakt 4 vorbereitete Zündgerät ZG eingeschaltet und das gleichzeitig abgeschaltete Elektromagnetventil PV geöffnet, so dass der gezündete Pilotflammenbrenner P zu brennen beginnt und Thermostrom an das Sicherungsventil TV liefert, während das abfallverzögerte Schaltrelais VR die Fremdstromversorgung (3/FE) und die Zündung (4/ZG) noch kurzzeitig eingeschaltet belässt. Erst nach der Umschaltung des Steuerelements U öffnet dann der Differenzdruckgeber DG mechanisch das Gasventil BV des Längsbrenners B, wobei das ausströmende Gas mittels der Pilotflamme P und/oder über die Hochspannungszündung durch eine sicherheitshalber auch für den Brenner B vorgesehene Hilfsfunkenstrecke entzündet wird. Danach gelangt das Schaltrelais VR verzögert zum Abfall und setzt durch Öffnen seiner Arbeitskontakte 3 und 4 die Fremdstromversorgungseinheit FE und das Zündgerät ZG ausser Betrieb. Wenn hierbei z.B. aufgrund eines Defekts die Fremdstromversorgung FE nicht abgeschaltet oder unterbrochen wird und das Sicherungsventil TV demzufolge funktionswidrig geöffnet bleibt, d.h. an der Brennstelle ungezündet Gas ausströmen kann, ist als zusätzliche Sicherung eine mit dem Elektro- magnetventil PV des Pilotflammenbrenners P, bzw. bei Einzelbrennern B mit deren Gasventil HV, auf geeignete Weise mechanisch gekoppelte Ruhekontaktanordnung vorgesehen. Dieselbe wird durch das Ventil bei Erreichen der Offenstellung verzögert geöffnet und trennt dementsprechend nach einer kurzen Prüfzeit den Fremdstromkreis primär- oder sekundärseitig zusätzlich auf. Diese hier nur in Fig. 4 angedeutete Massnahme lässt sich selbstverständlich ebenso und ohne weitere Hinweise auch bei den Einrichtungen nach Fig. 1 bis 3 der Zeichnung anwenden.
  • Sollte sich dementsprechend bei jeder der vorbeschriebenen Anordnungen aus irgendwelchen Gründen auch nur einer dieser miteinander verknüpften und aufeinander folgenden Vorgänge nicht in ordnungsgemässer Weise abwickeln, so bewirkt die gegenseitige Absicherung der erfindungsgemässen Einrichtung in sich selbst automatisch eine sofortige Unterbrechung der gesamten Gaszufuhr, ohne dabei jedoch die Möglichkeit auszuschliessen, die betreffenden Gasgeräte bei Stromausfall trotzdem mittels Fremdzündung in Betriebnehmen zu können.

Claims (8)

1. Elektrische Zünd- und Überwachungseinrichtung für Gasbrenner mit oder ohne Pilotflamme sowie einem von Hand zu betätigenden und während des Hochspannungs-Zündvorgangs zeitweilig mit Fremdstrom versorgten thermoelektrisch gesteuerten Sicherungsventil, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gaszuleitung eines Brenners (B) ein im erregten Zustand geschlossenes Elektromagnetventil (HV) vorgesehen ist, welches bei Betätigung des Sicherungsventil (TV) parallel zu einem verzögert abfallenden Schaltrelais (VR) über ein Steuerelement (U) aus dem Wechselstromnetz gespeist wird, wobei die Kontaktanordnung (3, 4) des Schaltrelais (VR) die Fremdstromversorgung (FE) einschaltet und die Hochspannungszündung (ZG) vorbereitet (Fig. 1).
2. Zünd- und Überwachungseinrichtung für Gasbrenner mit Pilotflamme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem im erregten Zustand geschlossenen Elektromagnetventil (PV) für den Pilotflammenbrenner (P) das verzögert abfallende Schaltrelais (VR) parallelgeschaltet ist und dieses über einen zusätzlichen Ruhekontakt (6) das Elektromagnetventil (HV) für den Hauptbrenner (B) steuert (Fig. 2).
3. Zünd- und Überwachungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermoelement des Sicherungsventils (TV) und die Zündelektrode des Hochspannungs-Zündgerätes (ZG) dem Pilotflammenbrenner (P) zugeordnet sind.
4. Zünd- und Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerelement (U) aus einer an geeigneter Stelle vorgesehenen Umschaltkontaktanordnung (2) besteht, die funktionsgemäss z.B. von Hand, thermomechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder auch elektrisch über ein entsprechend (fern-)geschaltetes Steuerrelais (SR) betätigt wird.
5. Zünd- und Überwachungseinrichtung für Gasbrenner ohne Pilotflamme nach den Ansprüchen 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein anstelle des Elektromagnetventils (HV) vorgesehenes Gasventil (BV) mechanisch-verzögert durch einen z.B. wasserdurchlaufgesteuerten Differenzdruckgeber (DG) betätigt wird, der kurzzeitig zuvor auf die ebenfalls mit ihm gekoppelte Umschaltkontaktanordnung (2) des Steuerelements (U) einwirkt (Fig. 3).
6. Zünd- und Überwachungseinrichtung für Gasbrenner mit Pilotflamme nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die Umschaltkontaktanordnung (2) des Steuerelements (U) und kurzzeitig danach das normale Gasventil (BV) des Hauptbrenners (B) mechanisch durch einen z.B. wasserdurchlaufgesteuerten Differenzdruckgeber (DG) betätigt werden (Fig. 4).
7. Zünd- und Überwachungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Elektromagnetventil (HV) oder dem Gasventil (BV) eines Brenners (B) ein in der Offenstellung zeitverzögert ansprechender Ruhekontakt zur (zusätzlichen) Unterbrechung der Fremdstromversorgung (FE) des Sicherungsventils (TV) beigeordnet ist.
8. Zünd- und Überwachungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Pilotflammenbrenner (P) und dem über den Differenzdruckgeber (DG) betriebenen Hauptbrenner (B) in Parallelschaltung jeweils eine besondere Zündelektrode zugeordnet ist.
EP19800106548 1980-10-25 1980-10-25 Elektrische Zünd- und Überwachungseinrichtung für Gasbrenner Expired EP0050678B1 (de)

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