EP4215816A1 - Anordnung von einem brenner und einem uv-sensor für eine flammenüberwachung eines heizgerätes, brennkammer für ein heizgerät und heizgerät - Google Patents

Anordnung von einem brenner und einem uv-sensor für eine flammenüberwachung eines heizgerätes, brennkammer für ein heizgerät und heizgerät Download PDF

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EP4215816A1
EP4215816A1 EP23152422.4A EP23152422A EP4215816A1 EP 4215816 A1 EP4215816 A1 EP 4215816A1 EP 23152422 A EP23152422 A EP 23152422A EP 4215816 A1 EP4215816 A1 EP 4215816A1
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EP
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burner
sensor
flame
heating device
arrangement
Prior art date
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Pending
Application number
EP23152422.4A
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English (en)
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Inventor
Andreas Reinert
Matthias Hopf
Claudia Sinsteden
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Vaillant GmbH
Original Assignee
Vaillant GmbH
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Publication date
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    • F23N5/24—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements
    • F23N5/242—Preventing development of abnormal or undesired conditions, i.e. safety arrangements using electronic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/02—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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    • F23C2900/9901—Combustion process using hydrogen, hydrogen peroxide water or brown gas as fuel
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23N2900/00—Special features of, or arrangements for controlling combustion
    • F23N2900/05005—Mounting arrangements for sensing, detecting or measuring devices

Definitions

  • the invention relates to an arrangement of a burner and a UV sensor for flame monitoring of a heating device, a combustion chamber for a heating device and a heating device.
  • Heating devices that provide heat by burning a fuel usually have a burner that can burn a mixture of the fuel and ambient air.
  • flame monitoring devices are often provided or even required by law.
  • flame monitoring devices are usually used, which detect an ionization current based on the charge carriers released during combustion, and UV (ultraviolet) sensors, which can detect the UV radiation emitted by the flame and thus the flame itself.
  • UV-based systems for flame detection are often used when hydrogen is used as a fuel or fuel mixtures containing hydrogen, because hydrogen does not release sufficient charge carriers during combustion for reliable detection by means of an ionization current.
  • the invention should at least not significantly increase the complexity of a heating device and only require minor structural changes to a heating device.
  • Contributing to this is an arrangement comprising at least one burner with a surface and a UV sensor for flame monitoring of a heater, the UV sensor having a detection line in which a flame can be detected, and a distance between the surface of the burner and the detection line varying.
  • the arrangement of burner and UV sensor can be used in particular in a combustion chamber of a heating device.
  • a - in the direction of the detection line - The varying (especially increasing and/or decreasing) distance between the burner surface and the detection line makes it possible to monitor a flame (located above the surface of the burner) in the entire modulation range, i.e. in the entire power range of the burner or heater.
  • a course of the detection line above a small flame of the burner at low heater output (and thus the (small) flame between the burner surface and the detection line occurs), which means that the (small) flame cannot be detected by the UV sensor, can be avoided.
  • the heater is in particular a gas heater which is set up to burn a gaseous fuel such as natural gas or in particular hydrogen with the supply of ambient air in order to provide heat, for example for a heating circuit or a hot water supply.
  • the heater can generally have at least one burner and a delivery device that delivers a mixture of fuel (gas) and combustion air through a mixture channel of the heater to the burner.
  • the combustion products can then be routed through an exhaust duct of the heater to an exhaust system.
  • the heating device can have a flame monitor which, in the event of a flame loss, initiates a new ignition process or closes a gas supply to the heating device.
  • ionization electrodes can be used for flame monitoring, which detect an ionization current of the flame.
  • the ultraviolet (UV) light emitted by the flame can be detected.
  • One or more UV sensors can be present for this purpose. Known UV sensors can fail when exposed to high temperatures and are therefore usually arranged outside the combustion chamber.
  • UV sensors have a limited detection range; the UV radiation can often only be detected in a linear or radial area, referred to here as the detection line.
  • a combustion chamber for a heating device can have a burner door in which a burner and corresponding sensors, such as a UV sensor for flame monitoring, are arranged.
  • the assembly and in particular the arrangement of supply lines to the combustion chamber can thus be simplified in an advantageous manner.
  • the burner is often, at least in part, a hollow body into which a mixture of fuel and combustion air can be introduced, which can exit the hollow body through a burner surface and burn.
  • the burner surface can in particular have a large number of openings.
  • Burners for heating devices can often have a cylindrical shape, in which case a base of the cylindrical shape can be anchored in a burner door, via which a mixture of fuel and combustion air can be supplied to the burner.
  • a heater can usually be operated in a power range (modulation range), with operation at low power (minimum power) a small flame occurs whose smallest distance from the burner surface is a lower limit Flame field can define. Operating with the greatest possible power (of the modulation range) results in a large flame, the greatest distance from the burner surface of which can define an upper limit of the flame field.
  • the burner and UV sensor can be arranged in such a way that the detection line of the UV sensor largely penetrates the entire flame field, in particular from the lower limit to the upper limit. Reliable flame monitoring over the entire modulation range of the heater can thus be advantageously ensured.
  • the detection line of the UV sensor and the surface of the burner can be arranged at an angle to one another.
  • the inclination can be achieved in particular by aligning the detection line or by inclining the burner surface.
  • the inclination allows the detection line to penetrate the entire flame field, for example from the lower limit to the upper limit or vice versa. It is possible for a constant variation of the distance between the detection line and the surface of the burner to be adjustable or set up in this way
  • the burner can have a conical burner surface.
  • the burner can be designed in particular as a (circular) truncated cone.
  • the larger base of the truncated cone can face the burner door or face away.
  • a combustion chamber for a heating device having a proposed arrangement of burner and UV sensor.
  • a heating device having a combustion chamber proposed here or an arrangement of burner and UV sensor proposed here.
  • An arrangement of a burner and a UV sensor, a combustion chamber and a heating device is thus specified here, which at least partially solves the problems described with reference to the prior art.
  • the arrangement of a burner and a UV sensor, the combustion chamber and the heater at least contribute to enabling reliable flame monitoring of a burner of a heater for the entire modulation range with just one UV sensor.
  • the invention can be implemented in a particularly simple manner, since no additional built-in components or components are required compared to a heating device or burner according to the prior art.
  • FIG. 1 shows an example and diagrammatically of a heater 1 proposed here.
  • This can suck in combustion air via a combustion air supply 4 through a conveyor 2 and add a gas, for example hydrogen, to the intake volume flow of combustion air via a gas valve 5 .
  • the combustion mixture of gas and combustion air can now be fed via a mixture channel 16 to a burner 3 which is arranged in a combustion chamber 8 and has a surface 21 .
  • the combustion products can be fed from the combustion chamber 8 to an exhaust system 10 via an exhaust pipe 9 .
  • the burner 3 is attached to a burner door 6, in which a UV sensor 13 can also be arranged. Protected from the high temperatures in the combustion chamber 8, the UV sensor 13 can be arranged outside the combustion chamber 8.
  • the heater can also have a regulation and control device 7 .
  • the UV sensor 13 can be arranged outside the burner door 6 and can detect UV radiation emitted by a flame of the burner 3 via a sight glass 14 on a detection line 15.
  • the burner 3 or the heater 1 is operated at low power, whereby a small flame 11 is formed, which can have a small distance 20 to the surface 21 of the burner 3 and can mark in a flame field 17 in the area of a lower limit 18 of the flame field 17. Due to the frustoconical design of the burner 3 and an associated variation of the distance 20 between the surface 21 of the burner 3 and the Detection line 15, the UV sensor 13 can use its detection line 15 in 2 easily detect the small flame 11 shown and ensure reliable flame monitoring.
  • FIG 3 shows the arrangement 12 of burner 3 with surface 21 and UV sensor 13 according to FIG 2 , but the burner 3 or the heating device 1 is operated at high power in this representation, as a result of which a large flame 11 can occur.
  • the area with the greatest distance 20 to the surface 21 of the burner 3 of the large flame 11 can indicate an upper limit 19 of the flame field 17 .
  • the frustoconical design of the burner 3 and an associated variation in the distance 20 between the surface 21 of the burner 3 and the detection line 15 of the UV sensor 13 through the detection line 15 in 3 shown large flame 11 can be detected without any problems and a safe flame monitoring can be guaranteed.

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Anordnung (12) von einem Brenner (3) und einem UV-Sensor (13) zur Überwachung einer Flamme (11) des Brenners (3) bei, wobei der UV-Sensor (13) eine Erfassungslinie (15) aufweist, in der eine Flamme (11) detektierbar ist, und ein Abstand (20) der Oberfläche (21) des Brenners (3) und der Erfassungslinie (15) variiert. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Anordnung (12) von Brenner (3) und UV-Sensor (13) derart ausgestaltet sein, dass die Erfassungslinie (15) des UV-Sensors (13) weitestgehend das gesamte Flammenfeld (17) insbesondere von der unteren Grenze (18) bis zur oberen Grenze (19) durchdringt. In vorteilhafter Weise kann so eine sichere Flammenüberwachung über den gesamten Modulationsbereich des Heizgerätes (1) gewährleistet werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung von einem Brenner und einem UV-Sensor für eine Flammenüberwachung eines Heizgerätes, eine Brennkammer für ein Heizgerät und ein Heizgerät.
  • Heizgeräte, die durch die Verbrennung eines Brennstoffes Wärme bereitstellen, weisen in der Regel einen Brenner auf, der ein Gemisch des Brennstoffes und Umgebungsluft verbrennen kann. Um zu verhindern, dass unverbrannter Brennstoff bzw. Gemisch aus Brennstoff und Verbrennungsluft austreten kann, sind häufig Einrichtungen zur Flammenüberwachung vorgesehen oder sogar gesetzlich vorgeschrieben. Zur Überwachung von Brennern, die einen gasförmigen Brennstoff, wie Erdgas oder Wasserstoff nutzen, kommen zumeist Einrichtungen zur Flammenüberwachung zum Einsatz, die einen lonisationsstrom erfassen, basierend auf den bei einer Verbrennung freigesetzten Ladungsträgern, und UV-(ultraviolett-) Sensoren, die von der Flamme ausgehende UV-Strahlung und damit die Flamme selbst detektieren können. Dabei kommen UV-basierte Systeme zur Flammenerkennung häufig bei der Verwendung von Wasserstoff als Brennstoff oder Brennstoffgemischen enthaltend Wasserstoff zum Einsatz, weil Wasserstoff bei der Verbrennung für eine sichere Detektion mittels lonisationsstrom nicht ausreichend Ladungsträger freisetzt.
  • Systeme zur Flammenüberwachung mit einem UV-Sensor sind jedoch kostenintensiv und hitzeempfindlich. Zudem weisen diese einen stark fokussierten, weitestgehend linienförmigen, Erfassungsbereich auf. Durch diesen stark fokussierten Erfassungsbereich kann eine in verschiedenen Modulations-(Leistungs-)Bereichen eines Heizgerätes in ihrer Größe (Höhe) variierende Flamme häufig nur schwer durch den Sensor erfassbar und eine sichere Flammenüberwachung ist in Grenzbereichen der Modulation nicht möglich.
  • Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung von einem Brenner und einem UV-Sensor für eine Flammenüberwachung eines Heizgerätes vorzuschlagen, die die geschilderten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise überwindet. Insbesondere soll eine sichere Flammenüberwachung im gesamten Modulationsbereich (Leistungsbereich) des Heizgerätes ermöglicht werden.
  • Zudem soll die Erfindung die Komplexität eines Heizgerätes zumindest nicht wesentlich erhöhen und nur geringe bauliche Veränderungen an einem Heizgerät erfordern.
  • Diese Aufgaben werden gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der hier vorgeschlagenen Lösung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. Es wird darauf hingewiesen, dass die in den Patentansprüchen aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Hierzu trägt eine Anordnung umfassend zumindest einen Brenner mit einer Oberfläche und einem UV-Sensor für eine Flammenüberwachung eines Heizgerätes bei, wobei der UV-Sensor eine Erfassungslinie aufweist, in der eine Flamme detektierbar ist, und ein Abstand der Oberfläche des Brenners und der Erfassungslinie variiert.
  • Die Anordnung von Brenner und UV-Sensor kann insbesondere in einer Brennkammer eines Heizgerätes eingesetzt werden. Durch einen - in Richtung der Erfassungslinie - variierenden (sich insbesondere vergrößernden und/ oder verkleinernden) Abstand zwischen Brenneroberfläche und Erfassungslinie wird ermöglicht, eine (über der Oberfläche des Brenners befindliche) Flamme im gesamten Modulationsbereich, also im gesamten Leistungsbereich des Brenners bzw. des Heizgerätes, zu überwachen. Ein Verlauf der Erfassungslinie oberhalb einer kleinen Flamme des Brenners bei geringer Leistung des Heizgerätes (und somit die (kleine) Flamme zwischen Brenneroberfläche und Erfassungslinie auftritt), wodurch die (kleine) Flamme vom UV-Sensor nicht erfasst werden kann, kann vermieden werden. Auch eine große Flamme eines mit hoher Leistung betriebenen Brenners, die möglicherweise, bezogen auf die Brenneroberfläche über einer Erfassungslinie eines UV-Sensors auftritt und so gleichfalls nach dem Stand der Technik nicht erfasst werden könnte, kann durch die vorgeschlagene Anordnung mit einem variablen Abstand zwischen Brenneroberfläche und Erfassungslinie erkannt werden.
  • Bei dem Heizgerät handelt es sich insbesondere um ein Gasheizgerät, welches dazu eingerichtet ist, einen gasförmigen Brennstoff, wie Erdgas oder insbesondere Wasserstoff, unter Zufuhr von Umgebungsluft zu verbrennen, um Wärme, beispielsweise für einen Heizkreislauf oder eine Warmwasserversorgung, bereitzustellen. Das Heizgerät kann in der Regel zumindest einen Brenner und eine Fördereinrichtung aufweisen, die ein Gemisch von Brennstoff (Gas) und Verbrennungsluft durch einen Gemischkanal des Heizgerätes zum Brenner fördert. Im Anschluss können die Verbrennungsprodukte durch einen Abgaskanal des Heizgerätes zu einer Abgasanlage geführt werden.
  • Um zu verhindern, dass unverbranntes Gemisch aus dem Brenner bzw. dem Heizgerät austritt, kann das Heizgerät eine Flammenüberwachung aufweisen, die bei einem Flammenverlust einen erneuten Zündvorgang einleitet oder eine Gaszufuhr des Heizgerätes schließt. Zur Flammenüberwachung können beispielsweise lonisationselektroden eingesetzt werden, die einen lonisationsstrom der Flamme erfassen. Bei der Verbrennung von Wasserstoff als Brennstoff werden jedoch nur wenige Ladungsträger freigesetzt, so dass eine ionisationsstrombasierte Flammenüberwachung nicht sicher möglich erscheint. Für eine Flammenüberwachung einer Wasserstoffflamme kann das von der Flamme emittierte ultraviolette (UV-)Licht erfasst werden. Hierzu können ein oder mehrere UV-Sensoren vorhanden sein. Bekannte UV-Sensoren können bei Einwirkung hoher Temperaturen ausfallen und werden daher in der Regel außerhalb der Brennkammer angeordnet.
  • Des Weiteren weisen bekannte UV-Sensoren einen begrenzten Erfassungsbereich auf, häufig kann die UV-Strahlung nur in einem linien- oder strahlenförmigen Bereich, hier als Erfassungslinie bezeichnet, erfasst werden.
  • In der Regel kann eine Brennkammer für ein Heizgerät eine Brennertür aufweisen, in der ein Brenner und entsprechende Sensorik, wie ein UV-Sensor zur Flammenüberwachung, angeordnet sind. In vorteilhafter Weise kann so die Montage und insbesondere die Anordnung von Zuleitungen zur Brennkammer vereinfacht werden.
  • Bei dem Brenner handelt es sich häufig, zumindest teilweise, um einen Hohlkörper, in den ein Gemisch aus Brennstoff und Verbrennungsluft eingebracht werden kann, das durch eine Brenneroberfläche aus dem Hohlkörper austreten und verbrennen kann. Die Brenneroberfläche kann hierfür insbesondere eine Vielzahl von Öffnungen aufweisen. Häufig können Brenner für Heizgeräte eine Zylinderform aufweisen, wobei eine Grundfläche der Zylinderform in einer Brennertür verankert sein kann, über die dem Brenner ein Gemisch aus Brennstoff und Verbrennungsluft zugeführt werden kann.
  • Ein Heizgerät ist zumeist in einem Leistungsbereich (Modulationsbereich) betreibbar, wobei bei einem Betreiben mit geringer Leistung (kleinstmöglicher Leistung) eine kleine Flamme auftritt, deren geringster Abstand zur Brenneroberfläche eine untere Grenze eines Flammenfeldes definieren kann. Ein Betreiben mit größtmöglicher Leistung (des Modulationsbereiches) hat eine große Flamme zur Folge, deren größter Abstand zur Brenneroberfläche eine obere Grenze des Flammenfeldes definieren kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann die Anordnung von Brenner und UV-Sensor derart erfolgen, dass die Erfassungslinie des UV-Sensors weitestgehend das gesamte Flammenfeld, insbesondere von der unteren Grenze bis zur oberen Grenze, durchdringt. In vorteilhafter Weise kann so eine sichere Flammenüberwachung über den gesamten Modulationsbereich des Heizgerätes gewährleistet werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Erfassungslinie des UV-Sensors und die Oberfläche des Brenners zueinander geneigt angeordnet sein. Die Neigung kann dabei insbesondere durch eine Ausrichtung der Erfassungslinie oder durch eine Neigung der Brenneroberfläche erreicht werden. Durch die Neigung kann erreicht werden, dass die Erfassungslinie das gesamte Flammenfeld durchdringt, beispielsweise von der unteren Grenze zur oberen Grenze oder umgekehrt. Es ist möglich, dass so eine stete Variation des Abstandes von Erfassungslinie und Oberfläche des Brenners einstellbar bzw. eingerichtet ist
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Brenner eine konische Brenneroberfläche aufweisen. Hierfür kann der Brenner insbesondere als (Kreis-)Kegelstumpf ausgebildet sein. Die größere Grundfläche des Kegelstumpfes kann dabei der Brennertür zugewandt oder abgewandt sein.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Brennkammer für ein Heizgerät vorgeschlagen, aufweisend eine vorgeschlagene Anordnung von Brenner und UV-Sensor.
  • Nach einem weiteren Aspekt wird ein Heizgerät vorgeschlagen, aufweisend eine hier vorgeschlagene Brennkammer oder eine hier vorgeschlagene Anordnung von Brenner und UV-Sensor.
  • Die im Zusammenhang mit der Anordnung erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei der hier vorgestellten Brennkammer und dem Heizgerät auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen.
  • Hier wird somit eine Anordnung von einem Brenner und einem UV-Sensor, eine Brennkammer und ein Heizgerät angegeben, welche die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise lösen. Insbesondere tragen die Anordnung von einem Brenner und einem UV-Sensor, die Brennkammer und das Heizgerät zumindest dazu bei, eine sichere Flammenüberwachung eines Brenners eines Heizgerätes für den gesamten Modulationsbereich mit nur einem UV-Sensor zu ermöglichen.
  • Zudem kann die Erfindung besonders einfach umgesetzt werden, da keine zusätzlichen Einbauten oder Bauteile gegenüber einem Heizgerät bzw. Brenner nach dem Stand der Technik notwendig sind.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
    • Fig. 1:
    ein hier vorgeschlagenes Heizgerät, und
    Fig. 2 und Fig. 3:
    eine hier vorgeschlagene Anordnung von einem Brenner und einem UV-Sensor.
  • Fig. 1 zeigt beispielhaft und schematisch ein hier vorgeschlagenes Heizgerät 1. Dieses kann über eine Zuführung Verbrennungsluft 4 Verbrennungsluft durch eine Fördereinrichtung 2 ansaugen und über ein Gasventil 5 ein Gas, beispielsweise Wasserstoff, dem angesaugten Volumenstrom Verbrennungsluft zusetzen. Das Verbrennungsgemisch aus Gas und Verbrennungsluft kann nunmehr über einen Gemischkanal 16 einem in einer Brennkammer 8 angeordneten Brenner 3 mit einer Oberfläche 21 zugeführt werden. Die Verbrennungsprodukte können über ein Abgasrohr 9 aus der Brennkammer 8 einer Abgasanlage 10 zugeführt werden. Der Brenner 3 ist an einer Brennertür 6 befestigt, in der auch ein UV-Sensor 13 angeordnet sein kann. Der UV-Sensor 13 kann, vor den hohen Temperaturen in der Brennkammer 8 geschützt, außerhalb der Brennkammer 8 angeordnet sein. Das Heizgerät kann zudem ein Regel- und Steuergerät 7 aufweisen.
  • Fig. 2 zeigt eine hier vorgeschlagene Anordnung 12 von Brenner 3 mit Oberfläche 21 und UV-Sensor 13 in einer Brennertür 6. Der UV-Sensor 13 kann außerhalb der Brennertür 6 angeordnet sein und über ein Schauglas 14 von einer Flamme des Brenners 3 emittierte UV-Strahlung auf einer Erfassungslinie 15 erfassen. In der Fig. 2 wird der Brenner 3 bzw. das Heizgerät 1 mit geringer Leistung betrieben, wodurch eine kleine Flamme 11 ausgebildet wird, die einen geringen Abstand 20 zur Oberfläche 21 des Brenners 3 aufweisen kann und in einem Flammenfeld 17 im Bereich einer unteren Grenze 18 des Flammenfeldes 17 markieren kann. Durch die kegelstumpfförmige Ausbildung des Brenners 3 und einer damit verbundenen Variation des Abstandes 20 zwischen der Oberfläche 21 des Brenners 3 und der Erfassungslinie 15 kann der UV-Sensor 13 mittels seiner Erfassungslinie 15 die in Fig. 2 dargestellte kleine Flamme 11 problemlos erfassen und eine sichere Flammenüberwachung gewährleisten.
  • Fig. 3 zeigt die Anordnung 12 von Brenner 3 mit Oberfläche 21 und UV-Sensor 13 gemäß Fig. 2, jedoch wird der Brenner 3 bzw. das Heizgerät 1 in dieser Darstellung mit hoher Leistung betrieben, wodurch eine große Flamme 11 auftreten kann. Der Bereich mit dem größten Abstand 20 zu der Oberfläche 21 des Brenners 3 der großen Flamme 11 kann eine obere Grenze 19 des Flammenfeldes 17 angeben. Auch hier kann durch die kegelstumpfförmige Ausbildung des Brenners 3 und einer damit verbundenen Variation des Abstandes 20 zwischen der Oberfläche 21 des Brenners 3 und der Erfassungslinie 15 des UV-Sensors 13 durch die Erfassungslinie 15 die in Fig. 3 dargestellte große Flamme 11 problemlos erfasst und eine sichere Flammenüberwachung gewährleistet werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Heizgerät
    2
    Fördereinrichtung
    3
    Brenner
    4
    Zuführung Verbrennungsluft
    5
    Gasventil
    6
    Brennertür
    7
    Regel- und Steuergerät
    8
    Brennkammer
    9
    Abgasrohr
    10
    Abgasanlage
    11
    Flamme
    12
    Anordnung
    13
    UV-Sensor
    14
    Schauglas
    15
    Erfassungslinie
    16
    Gemischkanal
    17
    Flammenfeld
    18
    untere Grenze
    19
    obere Grenze
    20
    Abstand
    21
    Oberfläche

Claims (7)

  1. Anordnung (12), umfassend zumindest einen Brenner (3) mit einer Oberfläche (21), aufweisend eine Vielzahl von Öffnungen, durch die ein Gemisch aus Brennstoff und Verbrennungsluft austreten kann, und einen UV-Sensor (13) zur Überwachung einer Flamme (11) des Brenners (3), wobei der UV-Sensor (13) eine Erfassungslinie (15) aufweist, in der eine Flamme (11) detektierbar ist, und ein Abstand (20) der Oberfläche (21) des Brenners (3) und der Erfassungslinie (15) variiert.
  2. Anordnung (12) nach Anspruch 1, wobei die Erfassungslinie (15) des UV-Sensors (13) und die Oberfläche (21) des Brenners (3) zueinander geneigt angeordnet sind.
  3. Anordnung (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Brenner (3) eine konische äußere Form aufweist.
  4. Anordnung (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Brenner (3) und UV-Sensor (13) in einer Brennertür (6) angeordnet sind.
  5. Anordnung (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Brenner (3) die Form eines Kegelstumpfes aufweist.
  6. Brennkammer (8) für ein Heizgerät (1), aufweisend eine Anordnung (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  7. Heizgerät (1), aufweisend eine Brennkammer (8) nach Anspruch 6.
EP23152422.4A 2022-01-19 2023-01-19 Anordnung von einem brenner und einem uv-sensor für eine flammenüberwachung eines heizgerätes, brennkammer für ein heizgerät und heizgerät Pending EP4215816A1 (de)

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