PL209123B1 - Detektor płomienia - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest detektor płomienia palnika gazowego zapewniający szybkie odcięcie dopływu gazu przy zaniku płomienia.

Skuteczne odłączenie dopływu gazu jest niezwykle istotne w spalających urządzeniach grzewczych. W piecach gazowych centralnego ogrzewania, jak również w gazowych piecykach łazienkowych dopływ gazu przy zaniku płomienia realizowany jest za pomocą dodatkowego elektrozaworu sterowanego bezpośrednio za pomocą termopary. Wadą tego prostego i niezawodnego rozwiązania jest duża zwłoka czasowa występująca zarówno podczas procesu uruchomienia elektrozaworu, jak również w procesie odcinania dopływu gazu przy zaniku płomienia. Ta duża zwłoka czasowa jest skutkiem znacznych rozmiarów geometrycznych samej termopary i wynikającej stąd dużej pojemności cieplnej wspomnianego elementu. Urządzenie wymaga też ciągłej pracy dodatkowego palnika inicjującego, który podtrzymuje, za pośrednictwem termopary, zawór odcinający w stanie otwarcia.

Znane jest ze zgłoszenia patentowego WO 01/94846 (BUP17/2004) urządzenie elektrotermiczne do zapalania i detekcji płomienia w palniku gazowym. Urządzenie przeznaczone jest do pracy zarówno w charakterze zapłonnika, jak i detektora płomienia dla palników gazowych. Zapłon realizowany jest przez nagrzewanie, w wyniku zjawiska Jule'a, przewodnika, podczas gdy płomień jest wykrywany z wykorzystaniem stanu termicznego „gorący” na zasadzie zjawiska Seebecka.

Znane jest inne rozwiązanie detektora płomienia przedstawiono w zgłoszeniu patentowym US nr 2005/0174244. Detektor płomienia według tego wynalazku ma załączoną, o obwodzie tłumiącym, czułą na promieniowanie ultrafioletowe lampę wyładowczą z zimną katodą. Przy obecności płomienia obwód wytwarza sygnał impulsowy o częstotliwości zależnej od intensywności promieniowania palnika gazowego. Przedstawiony w zgłoszeniu detektor umożliwia także stabilizację płomienia palnika gazowego. Detektor płomienia według rozwiązania przedstawionego w opisie patentowym US nr 2005/0174244 ma największą szybkość reakcji, jednakże jego wadą jest obecność w układzie wrażliwego elementu próżniowego, który wymaga starannego zabezpieczenia przed uszkodzeniem.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest detektor płomienia, który ma sondę pomiarową, w postaci metalowego pręta, umocowanego w korpusie izolacyjnym i umieszczonego w pobliżu korpusu palnika. Sonda pomiarowa połączona jest ze wzmacniaczem prądu jonowego, ponadto korpus palnika połączony jest galwanicznie z drugim wejściem wzmacniacza prądu jonowego. Wzmacniacz prądu jonowego połączony jest z elektrozaworem i blokiem zasilania. Dodatkowo, elektrozawór połączony jest z układem ręcznego sterowania.

Wynalazek został uwidoczniony w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku.

Detektor płomienia według wynalazku składa się z korpusu palnika 1 i sondy pomiarowej 2 połączonych ze wzmacniaczem prądu jonowego 3, który z kolei połączony jest z elektrozaworem 5 i blokiem zasilania 4. Elektrozawór 5 połączony jest z układem ręcznego sterowania 6.

Wzmacniacz prądu jonowego 3, który połączony jest także z blokiem zasilania 4 oraz elektrozaworem 5, połączony jest elektrycznie z korpusem palnika gazowego 1 oraz umieszczoną w pobliżu korpusu palnika sondą pomiarową 2. Wzmacniacz prądu jonowego 3 przekazuje także wysokie napięcie stałe polaryzujące sondę pomiarową 2. Sondę pomiarową 2 stanowi odporny na korozję i wysoką temperaturę metalowy pręt o średnicy ok. 1 mm, który w dalszej części osłonięty jest, odpornym na wysoką temperaturę, korpusem izolacyjnym 7, korzystnie ceramicznym, który stanowi także uchwyt montażowy sondy pomiarowej 2.

W rozwiązaniu według wynalazku, obecność płomienia identyfikuje się poprzez pomiar wielkości prądu jonowego rozgrzanego gazu w pobliżu korpusu palnika 1. Prąd jonowy jest mierzony pomiędzy korpusem palnika 1 i sondą pomiarową 2 umieszczoną w pobliżu korpusu palnika 1 połączoną ze wzmacniaczem prądu jonowego 3. Wzmocniony w układzie wzmacniacza prądu jonowego 3 prąd jonowy steruje elektrozaworem 5 w taki sposób, że przy zaniku prądu jonowego następuje zamknięcie elektrozaworu 5. Ponieważ przy braku płomienia wzmacniacz prądu jonowego 3 dostarcza do elektrozaworu 5 sygnał blokujący, w celu zapalenia palnika konieczne jest wprowadzenie do elektrozaworu 5 na pewien krótki czas, dodatkowego sygnału z obwodu ręcznego sterowania 6.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Detektor płomienia palnika gazowego współpracującego z zaworem odcinającym, znamienny tym, że ma sondę pomiarową (2), w postaci metalowego pręta, umocowanego w korpusie izolacyjnym (7), umieszczonego w pobliżu korpusu palnika (1) i połączonego ze wzmacniaczem prądu jonowego (3), ponadto korpus palnika (1) połączony jest galwanicznie z drugim wejściem wzmacniacza prądu jonowego (3), który połączony jest z elektrozaworem (5) i blokiem zasilania (4), dodatkowo, elektrozawór (5) połączony jest z układem ręcznego sterowania (6).