WO2004072555A1 - Method and circuit for igniting a gas flow - Google Patents

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WO2004072555A1
WO2004072555A1 PCT/EP2004/001300 EP2004001300W WO2004072555A1 WO 2004072555 A1 WO2004072555 A1 WO 2004072555A1 EP 2004001300 W EP2004001300 W EP 2004001300W WO 2004072555 A1 WO2004072555 A1 WO 2004072555A1
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ignition
voltage
gas stream
igniting
magnet
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PCT/EP2004/001300
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Barbara Happe
Jürgen Blank
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Mertik Maxitrol Gmbh & Co. Kg
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    • F23N5/10—Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using thermocouples
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    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
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    • F23N2227/28—Ignition circuits
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2227/00—Ignition or checking
    • F23N2227/36—Spark ignition, e.g. by means of a high voltage

Definitions

  • the invention relates to a method for igniting a gas stream and a circuit arrangement for carrying out this method, as can be used in particular in gas control fittings for a gas heating furnace.
  • the ignition device for igniting gases is described in US Pat. No. 5,722,823 A.
  • the ignition device has a magnet coil which actuates a gas valve, an igniter for the electrical ignition of the gas flow and a remote control which is connected to the magnet coil and the ignition via a low-voltage line.
  • the remote control includes a power supply and a timer for the timed provision of low voltage.
  • a voltage for holding the magnet insert is provided via a power supply unit.
  • the ignition takes place via a piezoelectric spark ignition.
  • the power supply is switched off when the thermal current provided by a thermocouple is sufficient to hold the ignition safety valve in the open position.
  • DE 93 07 895 U describes a multi-function valve with a thermoelectric fuse for gas burners of heating systems.
  • Multi-function valve uses the existing mains power supply of a room to operate it.
  • a solenoid valve is excited via a push button, which opens the ignition safety valve.
  • the gas flow is ignited.
  • a thermocouple located in the area of the ignited gas flame is heated and brings a magnet insert into the excited state via the resulting thermal current.
  • the magnet holds an armature and thus also the ignition safety valve connected to the armature in the open position. Now the push button can be released and the solenoid valve can be de-energized.
  • the invention is based on the problem of developing a method for fully automatic ignition of a gas stream and a circuit arrangement for carrying out this method which have such a low power consumption that an integrable voltage source can be used while ensuring a sufficient service life. Furthermore, the structure should be as simple and inexpensive as possible.
  • the armature On account of the ignition safety magnet activated by the holding current, the armature is held in this position after it has been installed and via an ignition transformer via an ignition capacitor connected ignition electrode in a known manner generates an ignition spark for igniting the outflowing gas. Subsequently, further ignition processes are initiated in that the ignition capacitor is recharged and a new ignition spark is generated after charging. Ignition is ended after a predetermined time. The holding current flowing from the voltage source to the ignition fuse magnet is interrupted and the circuit existing between the ignition fuse magnet and the thermocouple is closed again via the relay.
  • thermocouple there is an advantageous embodiment of the method if the presence of a thermal voltage is measured, further ignition processes, as described above, being initiated in the absence of thermal voltage. Ignition is stopped if there is detectable thermal voltage. As soon as electronically from the measured thermal voltage If the calculated thermal current is sufficient to hold the armature on the ignition fuse magnet, the holding current flowing from the voltage source to the ignition fuse magnet is interrupted and the circuit existing between the ignition fuse magnet and the thermocouple is closed again via the relay.
  • a higher alternating voltage is generated from the direct voltage provided by the voltage source by using a power oscillator instead of the converter and the storage capacitor only when the ignition process is initiated to a first stage of a multiple cascade connected downstream of the power oscillator is switched, whereupon the storage capacitor and the ignition capacitor electrically conductively connected to the second stage of the multiple cascade are charged to predetermined higher DC voltages by means of the higher AC voltage via the cascade circuit.
  • the power oscillator is switched off and switched on again when further ignition processes are initiated.
  • the voltage source consists of a battery, the dimensions of which can be made so small that they are located together with the electronic control unit in the housing of a receiver part Remote control
  • the holding current provided by the voltage source for holding the armature can flow simultaneously via the ignition safety magnet and the relay, with an additional current being generated briefly at the time the circuit between the ignition safety magnet and thermocouple is closed in order to reliably prevent that the armature when switching the relay due to the brief power interruption position of the switching contacts of the relay drops.
  • the voltage of the holding current made available to the ignition safety magnet by the voltage source is converted into the millivolt range via an additional transverter.
  • a method step which, after a defined period of time, additionally interrupts the excitation of the ignition safety magnet via the voltage source by one or more independent, time-controlled safety shutdowns connected in series.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the circuit arrangement
  • Fig. 2 is a detailed representation of the power oscillator
  • Fig. 3 shows a detailed representation of the analog amplifier.
  • the exemplary circuit arrangement according to the invention shown in FIG. 1 for carrying out the method for igniting a gas stream is used in a gas control valve.
  • This gas control valve is a switching and control device, which is preferably intended for installation in a gas-heated stove or the like. It enables the operation and monitoring of a burner by controlling the amount of gas flowing to the burner.
  • the gas control valve has a pilot burner 1 and an ignition safety valve 2. The structure and function of the pilot burner 1 and the ignition safety valve 2 are familiar to the person skilled in the art and are therefore not explained in more detail here.
  • a microcomputer module serves as the electronic control unit and, in this exemplary embodiment, is located together with a voltage source 10 in a separate, location-independent housing (not shown) of the receiver part of a remote control.
  • a voltage source 10 in this case size R6, serve as voltage source 10.
  • the first stage of the cascade 12 serves to control and supply the downstream storage capacitor C1.
  • an electromagnet 5 which, as shown schematically in the illustration, serves to actuate a known ignition protection valve 2. Due to the short-term load, a thermally undersized so-called pulse magnet 5 is sufficient.
  • the second stage of the cascade 13 is used to control and supply the secondary ignition capacitor C2, which is part of an ignition device which is known per se and is therefore not explained in more detail here.
  • the ignition capacitor C2 can be controlled by the microcomputer module for ignition via a port C.
  • the second stage of the cascade 13 is connected to an element 14 for voltage monitoring.
  • the element 14 serves to limit the maximum voltage that occurs in order to prevent components from being destroyed. Additional voltage monitoring for the storage capacitor C1 can be dispensed with here, since after the ignition capacitor C2 has been charged, the storage capacitor C1 can also be charged.
  • Port D is used to report back to the microcomputer module.
  • the circuit of the power oscillator 11 used is shown in detail in FIG. 2.
  • the power oscillator 11 consists of a CMOS circuit 15 with at least four gates, which is known per se to the person skilled in the art. These gates can be NOR gates, NAND gates, simple negators or the like. Subordinate to them is a complementary field effect power stage 16, which is followed by an LC series resonant circuit consisting of coil L1 and RF capacitor C3. An RC element serves as a so-called phase shifter 19 for feedback and phase adjustment.
  • an ignition safety magnet 6 belonging to the ignition safety valve 2 is connected to a thermocouple 4.
  • the circuit breaker of a monostable relay 17 is additionally arranged in this circuit, whereas in the excited state this circuit is open and the ignition safety magnet 6 is energized by the voltage source 10 formed by the batteries.
  • a switching element in this case a transistor T1, which can be controlled by the microcomputer module via port G, is connected on the one hand to the voltage source 10 and on the other hand to the relay 17.
  • a resistor R1 is additionally arranged in parallel with relay 17, since the holding current required for ignition safety magnet 6 is higher than the current flowing through relay 17.
  • a transistor T2 and a transistor T3 are connected to this circuit. While the transistor T2, which is preceded by a resistor R3, is connected to the negative pole of the voltage source 10 and can be controlled by the microcomputer module via the port F, the transistor T3 is connected to the positive pole of the voltage source 10 and can be connected via the port E by the microcomputer module can be controlled.
  • an analog amplifier 20 is connected in parallel to the thermocouple 4 in the circuit arrangement.
  • This analog amplifier 20 has the task of measuring, amplifying and converting a direct voltage of the thermocouple 4 that occurs in the millivolt range and converting it into a variable that can be processed by the microcomputer module. Since the DC amplifiers which are otherwise customary for such cases on the one hand require an additional auxiliary voltage above the operating voltage and on the other have drift deviations, for example due to temperature influences, the analog amplifier 20 is designed as an AC voltage amplifier.
  • a field effect transistor T4 which can be controlled by the microcomputer module via port L and a resistor R2 form a controllable voltage divider.
  • the voltage divider is followed by a pre-amplifier V1 and a post-amplifier V2, each of which is assigned a coupling capacitor C4 / C5.
  • the reference potential is formed by the plus voltage in order to eliminate fluctuations in the on-board voltage.
  • the reference potential is formed by ground in the post-amplifier V2.
  • Both amplifiers V1 / V2 and a trigger TR are put into operation by the microcomputer module via port K since they are deactivated as a power saving measure when not in use.
  • the trigger TR located behind the post-amplifier V2 is in turn connected to the microcomputer module via port I.
  • the command to ignite is given to the microcomputer module via the remote control.
  • the analog amplifier 20 activated via port K checks whether a thermal voltage is present at the thermocouple 4 and the corresponding information is sent via port I to the microcomputer module. While there is a thermal voltage, which is synonymous with a burning pilot flame, the ignition process is interrupted, when there is no thermal voltage, the voltage divider of the analog amplifier 20 is controlled by the microcomputer module via port L. By switching the voltage divider once, the DC voltage present at the thermocouple 4 at this point in time is converted into an AC voltage pulse. The pulse reaches the preamplifier V1 via the coupling capacitor C4.
  • the signal coming from the pre-amplifier V1 is coupled via the coupling capacitor C5 to the post-amplifier V2 and amplified again.
  • This analog signal coming from the post-amplifier V2 is digitized by the trigger TR at defined trigger points, as can be seen in the diagram associated with FIG. 3.
  • the curve of the voltage U over time t is plotted in the diagram.
  • the trigger TR is used at a predetermined voltage level SE Initiation of the pulse signal IS at the time TL a first trigger point TR1 and when the voltage of the pulse signal IS drops a second trigger point TR2, to which a time TE is assigned.
  • the time interval between the two times TL and TE is a measurement signal MS.
  • the measurement signal MS obtained in this way from the existing thermal voltage reaches the microcomputer module via port I for evaluation.
  • the length of the measurement signal MS is directly proportional to the thermal voltage present at the thermocouple 4.
  • the ignition process While there is a thermal voltage, i.e. of an already burning pilot flame, the ignition process is terminated, the thermal oscillator 11 is activated in the absence of a thermal voltage by the microcomputer module via port J and the storage capacitor C1 is connected via port A to the first stage 12 of the multiple cascade.
  • the resonant circuit begins to oscillate via the feedback element, i.e. the resonant circuit becomes the self-oscillating and frequency-determining power oscillator 11.
  • This alternating voltage is used to charge the storage capacitor C1 and the ignition capacitor C2 with the aid of the two cascade stages 12/13 of the multiple cascade until the element 14 used for voltage monitoring and limitation of the maximum voltage occurring responds and sends a signal to the microcomputer module via port D, which then switches off the power oscillator 11 via the port J.
  • the time-controlled safety shutdowns 18 are activated via the port M and the ignition safety magnet 6 is supplied with a holding current coming from the voltage source 10 via the transistor T1 controlled by port G by energizing the relay 17 and thus the circuit between the ignition safety magnet 6 and the thermocouple 4 is opened.
  • the storage capacitor C1 is suddenly discharged.
  • the storage capacitor C1 is then separated from the cascade stage 12 via port A.
  • the pulse magnet 5 is briefly excited by this current surge and a plunger 7 is moved against the force of a closing spring 8 until the armature 3 comes to rest on the ignition safety magnet 6. Due to the flowing holding current, the armature 3 is held in this position and thus the ignition safety valve 2 in the open position.
  • the gas can flow through the gas control valve to pilot burner 1.
  • the excitation of the ignition safety magnet 6 via the voltage source 10 is additionally interrupted by one or more independent and time-controlled safety shutdowns 18 and the ignition safety valve 2 does not remain in the Open position, but is closed again by the closing spring 8.
  • the ignition device is activated via port C by the microcomputer module, the ignition capacitor C2 discharges and the ignition spark 9 jumps at the ignition electrode 9, as a result of which the escaping gas is ignited.
  • the analog amplifier 20 is activated via the ports K and L and a check is carried out to determine whether there is already a detectable voltage on the thermocouple 4 due to the beginning of heating by the burning pilot flame, i.e. at least approx. 1 mV is present.
  • thermocouple 4 If the minimum voltage is present, of course no further ignition processes are initiated, but the existing open circuit voltage of the thermocouple 4 is checked further until the size of the current electronically calculated therefrom is sufficient as a holding current for the ignition safety magnet 6.
  • the analog amplifier 20 is then deactivated via port K and the current flowing from the voltage source 10 to the ignition protection magnet 6 is interrupted via port G.
  • the relay 17 is de-energized and the switching contacts of the relay 17 close the circuit between the thermocouple 4 and the ignition safety magnet 6.
  • the armature 3 is now held by the thermal current.
  • the transistor T2 is briefly activated via the port F at the time of switching and an additional one is also briefly activated via the resistor R3 Generates electricity that the above Falling of the anchor is prevented with certainty.
  • the command to switch off is given to the microcomputer module via the remote control.
  • port G and port E By briefly activating port G and port E, a current surge is sent through the relay 17, bypassing the safety shutdowns 18 and the ignition safety magnet 6, the switching contacts of which thus briefly lift off.
  • the holding current flowing between thermocouple 4 and ignition safety magnet 6 is thus interrupted.
  • the armature 3 is no longer held by the ignition safety magnet 6 and the ignition safety valve 2 closes under the action of the closing spring 8.
  • the gas supply to the pilot burner 1 and, of course, to the main burner (not shown) is interrupted and the gas flame extinguishes.

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Abstract

The invention relates to a method and a circuit for igniting a gas flow in a fully automatic manner. The aim of the invention is to maintain the necessary current consumption so low that an integratable voltage source can be used. To this end, once an electronic control unit has been activated, a thermoelectric safety pilot valve (2) is opened by an electromagnet which is temporarily excited by a rush of current, is maintained in the open position by a safety pilot magnet (6) by means of a holding current provided by a voltage source (10), and the escaping gas is ignited. Once a thermoelectric couple (4) is provided for the necessary holding current, the voltage source (10) is switched off. In the event of damage, the method is automatically interrupted.

Description

Beschreibung description
Verfahren und Schaltungsanordnung zum Zünden eines GasstromesMethod and circuit arrangement for igniting a gas stream
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zünden eines Gasstromes und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens, wie sie insbesondere bei Gasregelarmaturen für einen Gasheizofen benutzt werden können.The invention relates to a method for igniting a gas stream and a circuit arrangement for carrying out this method, as can be used in particular in gas control fittings for a gas heating furnace.
Stand der TechnikState of the art
Möglichkeiten zur Zündung eines Gasstromes gibt es in einer Vielzahl von Ausführungen.There are a variety of designs for igniting a gas flow.
So ist in der US 5 722 823 A eine Zündvorrichtung zum Zünden von Gasen beschrieben. Die Zündvorrichtung weist eine Magnetspule, die ein Gasventil betätigt, einen Zünder zur elektrischen Zündung des Gasstromes und eine Fernbedienung, die über eine Niederspannungsleitung mit der Magnetspule und der Zündung ver- bunden ist, auf. Dabei schließt die Fernbedienung eine Energieversorgung und eine Zeitschaltung für die zeitlich gesteuerte Bereitstellung der Niederspannung ein.An ignition device for igniting gases is described in US Pat. No. 5,722,823 A. The ignition device has a magnet coil which actuates a gas valve, an igniter for the electrical ignition of the gas flow and a remote control which is connected to the magnet coil and the ignition via a low-voltage line. The remote control includes a power supply and a timer for the timed provision of low voltage.
Diese Ausführung benötigt zum Zünden des Gasstromes sehr viel Energie. So werden drei Relaisspulen versorgt, die eine relativ hohe Leistungsaufnahme bedeuten. Desweiteren wird während des Zündvorganges ständig das Magnetventil erregt, was eine hohe Stromaufnahme zur Folge hat. Zur Energieversorgung kommt deshalb nur eine Netzversorgung in Frage. Ein weiterer Nachteil ist, dass innerhalb der Schaltung auftretende Fehler zu einem die Sicherheit beeinflussen- den Zustand führen können. Aus der GB 2 351 341 A ist eine Ventileinrichtung zur Steuerung der Zündung eines Gasbrenners bekannt. Eine Betätigungsspindel wird per Hand in die Zündstellung bewegt, wobei das Zündsicherungsventil geöffnet wird. Die Betätigungsspindel braucht nur kurze Zeit in dieser Stellung gehalten werden, da bei der Bewegung der Betätigungsspindel ein Mikroschalter eingeschaltet wird. Das bewirkt, dass über ein Netzteil eine Spannung zum Halten des Magneteinsatzes bereitgestellt wird. Die Zündung erfolgt über eine piezoelektrische Funkenzündung. Das Netzteil wird ausgeschaltet, wenn der von einem Thermoelement bereitgestellte Thermostrom zum Halten des Zündsicherungsventils in Offenstellung ausreicht.This version requires a lot of energy to ignite the gas flow. So three relay coils are supplied, which means a relatively high power consumption. Furthermore, the solenoid valve is continuously excited during the ignition process, which results in a high current consumption. For this reason, only a mains supply can be considered for energy supply. Another disadvantage is that errors occurring within the circuit can lead to a state that affects safety. From GB 2 351 341 A a valve device for controlling the ignition of a gas burner is known. An actuating spindle is moved into the ignition position by hand, the ignition safety valve being opened. The actuating spindle only needs to be held in this position for a short time, since a microswitch is switched on when the actuating spindle moves. This means that a voltage for holding the magnet insert is provided via a power supply unit. The ignition takes place via a piezoelectric spark ignition. The power supply is switched off when the thermal current provided by a thermocouple is sufficient to hold the ignition safety valve in the open position.
Auch bei dieser Lösung ist es von Nachteil, dass ein Netzteil verwendet wird. Außerdem ist ein zusätzlicher Aufwand für die Durchführung der piezoelektrischen Funkenzündung notwendig. Insbesondere bei einem größeren leitungsmäßigen Abstand zwischen Zündsicherungsventil und Brenneröffnung besteht das Prob- lem, dass zum Zeitpunkt der Zündung noch kein zündfähiges Gasgemisch an der Brenneröffnung vorliegen kann, da der Zeitraum zwischen der Öffnung des Zündsicherungsventils und dem Zünden relativ gering ist.With this solution, too, it is disadvantageous that a power supply is used. In addition, additional effort is required to carry out the piezoelectric spark ignition. Particularly when there is a larger line distance between the ignition safety valve and the burner opening, there is the problem that there is still no ignitable gas mixture at the burner opening at the time of ignition, since the time period between the opening of the ignition safety valve and the ignition is relatively short.
Desweiteren ist in der DE 93 07 895 U ein Mehrfunktionsventil mit thermoelektri- scher Sicherung für Gasbrenner von Heizungsanlagen beschrieben. DiesesFurthermore, DE 93 07 895 U describes a multi-function valve with a thermoelectric fuse for gas burners of heating systems. This
Mehrfunktionsventil nutzt zu seiner Betätigung die vorhandene Netzstromversorgung eines Raumes. Um den Gasstrom zu zünden, wird über einen Drucktaster ein Magnetventil erregt, wodurch das Zündsicherungsventil geöffnet wird. Gleichzeitig erfolgt die Zündung des Gasstromes. Ein im Bereich der entzündeten Gas- flamme befindliches Thermoelement wird erwärmt und bringt über den dadurch entstehenden Thermostrom einen Magneteinsatz in den erregten Zustand. Der Magnet hält einen Anker fest und somit ebenfalls das mit dem Anker verbundene Zündsicherungsventil in Offenstellung. Nunmehr kann der Drucktaster losgelassen und das Magnetventil entregt werden.Multi-function valve uses the existing mains power supply of a room to operate it. In order to ignite the gas flow, a solenoid valve is excited via a push button, which opens the ignition safety valve. At the same time, the gas flow is ignited. A thermocouple located in the area of the ignited gas flame is heated and brings a magnet insert into the excited state via the resulting thermal current. The magnet holds an armature and thus also the ignition safety valve connected to the armature in the open position. Now the push button can be released and the solenoid valve can be de-energized.
Hier ist es von Nachteil, dass der Drucktaster so lange gehalten werden muss, bis durch den Thermostrom das Zündsicherungsventil in Offenstellung gehalten wird. Ebenfalls von Nachteil ist, dass auf Grund dessen, dass das Magnetventil diese Zeit über die Netzstromversorgung erregt bleiben muss, der Stromverbrauch relativ hoch und somit eine Netzstromversorgung notwendig ist.It is disadvantageous here that the push button must be held until the ignition current is held in the open position by the thermal current. Another disadvantage is that because the solenoid valve must remain energized via the mains power supply for this time, the power consumption is relatively high and a mains power supply is therefore necessary.
Die beiden in der GB 2 351 341 A und in der DE 93 07 895 U beschriebenen Lösungen weisen außerdem noch den Nachteil auf, dass sie nicht vollautomatisch betrieben werden können, sondern dass eine Handbetätigung erforderlich ist.The two solutions described in GB 2 351 341 A and in DE 93 07 895 U also have the disadvantage that they cannot be operated fully automatically, but that manual operation is required.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zum vollautomatischen Zünden eines Gasstromes und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens zu entwickeln, die einen so geringen Stromverbrauch aufweisen, dass unter Gewährleistung einer ausreichenden Lebensdauer eine integrierbare Spannungsquelle zum Einsatz kommen kann. Weiterhin soll der Aufbau möglichst einfach und kostengünstig gestaltet sein.The invention is based on the problem of developing a method for fully automatic ignition of a gas stream and a circuit arrangement for carrying out this method which have such a low power consumption that an integrable voltage source can be used while ensuring a sufficient service life. Furthermore, the structure should be as simple and inexpensive as possible.
Erfindungsgemäß wird das Problem verfahrensseitig dadurch gelöst, dass ein Transverter aktiviert wird, der aus einer von einer Spannungsquelle zur Verfügung gestellten Gleichspannung eine höhere Spannung erzeugt, mit der ein Speicherkondensator und ein zur Bereitstellung der Zündspannung dienender Zündkondensator aufgeladen werden. Ein an sich bekannter Zündsicherungsmagnet wird mit einem von der Spannungsquelle zur Verfügung gestellten Haltestrom aktiviert, wobei gleichzeitig ein zwischen dem Zündsicherungsmagneten und einem von der Gasflamme beeinflussbaren Thermoelement bestehender Stromkreis über ein Relais unterbrochen wird. Über ein Schaltelement wird nun der Speicherkondensator schlagartig entladen, wobei ein Stromstoß erzeugt wird, der zur kurzzeitigen Erregung eines Elektromagneten dient, um ein an sich bekanntes Zündsicherungsventil zu öffnen und dabei gleichzeitig den Anker des Zündsicherungsmag- neten anzulegen. Auf Grund des durch den Haltestrom aktivierten Zündsicherungsmagneten wird der Anker nach seiner erfolgten Anlage in dieser Stellung gehalten und über eine mit dem Zündkondensator über einen Zündtransformator verbundene Zündelektrode in bekannter Weise ein Zündfunken zum Entzünden des ausströmenden Gases erzeugt. Nachfolgend werden weitere Zündvorgänge eingeleitet, indem der Zündkondensator wieder aufgeladen und nach erfolgter Aufladung ein erneuter Zündfunken erzeugt wird. Nach einer vorgegebenen Zeit wird das Zünden beendet. Der von der Spannungsquelle zum Zündsicherungsmagneten fließende Haltestrom wird unterbrochen und der zwischen dem Zündsicherungsmagneten und dem Thermoelement bestehende Stromkreis über das Relais wieder geschlossen.According to the invention, the problem is solved on the process side in that a transverter is activated which generates a higher voltage from a DC voltage provided by a voltage source, with which a storage capacitor and an ignition capacitor used to provide the ignition voltage are charged. A known ignition fuse magnet is activated with a holding current provided by the voltage source, at the same time a circuit existing between the ignition fuse magnet and a thermocouple that can be influenced by the gas flame is interrupted by a relay. The storage capacitor is now suddenly discharged via a switching element, a current surge being generated which is used for briefly energizing an electromagnet in order to open a known ignition protection valve and at the same time apply the armature of the ignition protection magnet. On account of the ignition safety magnet activated by the holding current, the armature is held in this position after it has been installed and via an ignition transformer via an ignition capacitor connected ignition electrode in a known manner generates an ignition spark for igniting the outflowing gas. Subsequently, further ignition processes are initiated in that the ignition capacitor is recharged and a new ignition spark is generated after charging. Ignition is ended after a predetermined time. The holding current flowing from the voltage source to the ignition fuse magnet is interrupted and the circuit existing between the ignition fuse magnet and the thermocouple is closed again via the relay.
Damit wurde eine Lösung gefunden, mit der die weiter oben genannten Nachteile des Standes der Technik beseitigt wurden. Durch eine kurze Betätigung der elektronischen Steuereinheit ist eine Zündung des Gasstromes möglich. Dabei ergibt sich auf Grund der unabhängig von der Dauer der Betätigung der Steuerungseinheit nur impulsartigen Betätigung des Elektromagneten ein sehr geringer Strom- bedarf. Weiterhin ist es möglich zur Erzeugung des Zündfunkens auf die Spannungsquelle zurückzugreifen, so dass der zusätzliche Aufwand für eine piezoelektrische Zündeinrichtung entfallen kann.A solution was thus found with which the disadvantages of the prior art mentioned above were eliminated. The gas flow can be ignited by briefly actuating the electronic control unit. This results in a very low current requirement due to the fact that the electromagnet is only pulsed, regardless of the duration of the actuation of the control unit. Furthermore, it is possible to use the voltage source to generate the ignition spark, so that the additional outlay for a piezoelectric ignition device can be dispensed with.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den anderen Patentan- Sprüchen hervor.Advantageous embodiments of the invention emerge from the other patent claims.
So erweist es sich als günstig, wenn zuerst durch die elektronische Steuereinheit nach ihrer Aktivierung zum Zünden des Gasstromes eine Prüfung erfolgt, ob eine Gasflamme brennt. Bei einer Positivinformation wird der Zündvorgang abgebro- chen, wohingegen bei einer Negativinformation die oben aufgeführten Verfahrensschritte durchgeführt werden.It proves to be advantageous if a check is first carried out by the electronic control unit after it has been activated to ignite the gas flow to determine whether a gas flame is burning. If the information is positive, the ignition process is terminated, whereas if the information is negative, the method steps listed above are carried out.
Weiterhin ergibt sich eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens, wenn das Vorhandensein einer Thermospannung gemessen wird, wobei bei fehlender Thermospannung weitere Zündvorgänge, wie weiter oben beschrieben, eingeleitet werden. Bei vorhandener nachweisbarer Thermospannung wird hingegen das Zünden beendet. Sobald der aus der gemessenen Thermospannung elektronisch berechnete Thermostrom ausreicht, um den Anker auf dem Zündsicherungsmagneten zu halten, wird der von der Spannungsquelle zum Zündsicherungsmagneten fließende Haltestrom unterbrochen und der zwischen dem Zündsicherungsmagneten und dem Thermoelement bestehende Stromkreis über das Relais wie- der geschlossen.Furthermore, there is an advantageous embodiment of the method if the presence of a thermal voltage is measured, further ignition processes, as described above, being initiated in the absence of thermal voltage. Ignition is stopped if there is detectable thermal voltage. As soon as electronically from the measured thermal voltage If the calculated thermal current is sufficient to hold the armature on the ignition fuse magnet, the holding current flowing from the voltage source to the ignition fuse magnet is interrupted and the circuit existing between the ignition fuse magnet and the thermocouple is closed again via the relay.
Denkbar ist es auch, dass der Speicherkondensator und der Zündkondensator relativ einfach über jeweils einen ihnen zugeordneten Transverter auf unterschiedliche Spannungen aufgeladen werden.It is also conceivable for the storage capacitor and the ignition capacitor to be charged to different voltages relatively easily by means of a respective transverter.
Desweiteren ergibt sich eine günstige Ausgestaltung des Verfahrens, wenn aus der von der Spannungsquelle zur Verfügung gestellten Gleichspannung eine höhere Wechselspannung erzeugt wird, indem statt des Transverters ein Leistungsoszillator eingesetzt wird und der Speicherkondensator erst bei Einleitung des Zündvorganges an eine dem Leistungsoszillator nachgeschaltete erste Stufe einer Mehrfachkaskade geschaltet wird, woraufhin der Speicherkondensator und der elektrisch leitend mit der zweiten Stufe der Mehrfachkaskade verbundene Zündkondensator mittels der höheren Wechselspannung über die Kaskadenschaltung auf vorgegebene höhere Gleichspannungen aufgeladen werden. Nach dem Errei- chen der vorgegebenen höheren Gleichspannungen wird der Leistungsoszillator ausgeschaltet und bei Einleitung weiterer Zündvorgänge wieder eingeschaltet.Furthermore, there is a favorable embodiment of the method if a higher alternating voltage is generated from the direct voltage provided by the voltage source by using a power oscillator instead of the converter and the storage capacitor only when the ignition process is initiated to a first stage of a multiple cascade connected downstream of the power oscillator is switched, whereupon the storage capacitor and the ignition capacitor electrically conductively connected to the second stage of the multiple cascade are charged to predetermined higher DC voltages by means of the higher AC voltage via the cascade circuit. After the predetermined higher DC voltages have been reached, the power oscillator is switched off and switched on again when further ignition processes are initiated.
Um den Strombedarf noch weiter zu verringern, was sich als besonders günstig erweist, wenn die Spannungsquelle aus einer Batterie besteht, die von den Ab- messungen her so klein ausgeführt sein kann, dass sie sich zusammen mit der elektronischen Steuereinheit in dem Gehäuse eines Empfängerteiles einer Fernbedienung befinden kann, kann der von der Spannungsquelle bereitgestellte Haltestrom zum Halten des Ankers gleichzeitig über den Zündsicherungsmagneten und das Relais fließen, wobei zum Zeitpunkt des Schließens des zwischen Zünd- sicherungsmagnet und Thermoelement bestehenden Stromkreises kurzzeitig ein zusätzlicher Strom generiert wird, um sicher zu verhindern, dass der Anker beim Umschalten des Relais auf Grund der kurzzeitigen Stromunterbrechung bei Zwi- schenstellung der Schaltkontakte des Relais abfällt. Andererseits ist es auch denkbar, dass die Spannung des dem Zündsicherungsmagneten von der Spannungsquelle zur Verfügung gestellten Haltestromes über einen zusätzlichen Transverter in den Millivoltbereich transvertiert wird.In order to reduce the current requirement even further, which proves to be particularly favorable if the voltage source consists of a battery, the dimensions of which can be made so small that they are located together with the electronic control unit in the housing of a receiver part Remote control, the holding current provided by the voltage source for holding the armature can flow simultaneously via the ignition safety magnet and the relay, with an additional current being generated briefly at the time the circuit between the ignition safety magnet and thermocouple is closed in order to reliably prevent that the armature when switching the relay due to the brief power interruption position of the switching contacts of the relay drops. On the other hand, it is also conceivable that the voltage of the holding current made available to the ignition safety magnet by the voltage source is converted into the millivolt range via an additional transverter.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Vorhandensein einer Thermospannung mittels eines Analogverstärkers gemessen wird,It is also advantageous if the presence of a thermal voltage is measured using an analog amplifier,
Zur Erhöhung der Sicherheit des Verfahrens, zum Beispiel beim Auftreten eines Havariefalles, dient ein Verfahrensschritt, der nach Ablauf einer definierten Zeitdauer die Erregung des Zündsicherungsmagneten über die Spannungsquelle zusätzlich durch einen oder mehrere unabhängige in Reihe geschaltete und zeitgesteuerte Sicherheitsabschaltungen unterbricht.To increase the safety of the method, for example in the event of an accident, a method step is used which, after a defined period of time, additionally interrupts the excitation of the ignition safety magnet via the voltage source by one or more independent, time-controlled safety shutdowns connected in series.
Damit die Zeitdauer zwischen dem ersten Zündvorgang und den folgenden Zündvorgängen möglichst kurz gehalten wird, ist es aus Energiespargründen günstig, wenn vor weiteren zyklischen Aufladungen des Zündkondensators der Speicherkondensator von der Kaskade abgeschaltet wird.So that the time period between the first ignition process and the subsequent ignition processes is kept as short as possible, it is advantageous, for reasons of energy saving, if the storage capacitor is switched off from the cascade before further cyclical charging of the ignition capacitor.
Seitens der Schaltungsanordnung wird das Problem erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 12 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind den dazugehörigen Unteransprüchen zu entnehmen.On the part of the circuit arrangement, the problem is solved according to the invention by the features specified in claim 12. Advantageous refinements and developments can be found in the associated subclaims.
Ausführungsbeispielembodiment
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Zünden eines Gasstromes werden nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die einzelnen Darstellungen zeigen:The method according to the invention and the circuit arrangement according to the invention for igniting a gas stream are explained in more detail below using an exemplary embodiment. The individual representations show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Schaltungsanordnung, Fig. 2 eine detaillierte Darstellung des Leistungsoszillators Fig. 3 eine detaillierte Darstellung des Analogverstärkers.Fig. 1 is a schematic representation of the circuit arrangement, Fig. 2 is a detailed representation of the power oscillator Fig. 3 shows a detailed representation of the analog amplifier.
Die in Fig. 1 dargestellte beispielhafte erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens zum Zünden eines Gasstromes wird bei einer Gasregelarmatur eingesetzt. Diese Gasregelarmatur ist ein Schalt- und Regelgerät, das vorzugsweise für den Einbau in einen gasbeheizten Kaminofen oder dergleichen bestimmt ist. Sie ermöglicht die Bedienung und Überwachung eines Brenners, indem die zum Brenner strömende Gasmenge gesteuert wird. Neben für die Erfindung nicht wesentlichen und daher in diesem Ausführungsbeispiel nicht dargestellten Baugruppen, besitzt die Gasregelarmatur einen Zündbrenner 1 und ein Zündsicherungsventil 2. Der Aufbau und die Funktion des Zündbrenners 1 und des Zündsicherungsventils 2 sind dem Fachmann geläufig und werden deshalb hier nicht näher erläutert.The exemplary circuit arrangement according to the invention shown in FIG. 1 for carrying out the method for igniting a gas stream is used in a gas control valve. This gas control valve is a switching and control device, which is preferably intended for installation in a gas-heated stove or the like. It enables the operation and monitoring of a burner by controlling the amount of gas flowing to the burner. In addition to assemblies that are not essential to the invention and therefore not shown in this exemplary embodiment, the gas control valve has a pilot burner 1 and an ignition safety valve 2. The structure and function of the pilot burner 1 and the ignition safety valve 2 are familiar to the person skilled in the art and are therefore not explained in more detail here.
Zur Ansteuerung dient als elektronische Steuereinheit ein nicht dargestelltes Mikrorechnermodul, das sich in diesem Ausführungsbeispiel zusammen mit einer Spannungsquelle 10 in einem ebenfalls nicht dargestellten separaten ortsunabhängigen Gehäuse des Empfängerteiles einer Fernbedienung befindet. Als Spannungsquelle 10 dienen, wie in der Zeichnung dargestellt, handelsübliche Batte- rien, in diesem Fall der Größe R6.A microcomputer module, not shown, serves as the electronic control unit and, in this exemplary embodiment, is located together with a voltage source 10 in a separate, location-independent housing (not shown) of the receiver part of a remote control. As shown in the drawing, commercially available batteries, in this case size R6, serve as voltage source 10.
Ein weiter unten näher beschriebener Leistungsoszillator 11 der über einen Port J von dem Mikrorechnermodul angesteuert werden kann, ist mit der Spannungsquelle 10 verbunden. Ihm nachgeschaltet ist eine Kaskadenschaltung 12/13 die zur Ansteuerung und Versorgung eines nachgeordneten Speicherkondensators C1 und zur Ansteuerung und Versorgung eines nachgeordneten Zündkondensators C2 dient. Da die zum Aufladen des Speicherkondensators C1 benötigte Spannung bedeutend geringer als die zum Aufladen des Zündkondensators C2 benötigte Spannung ist, ist die Kaskadenschaltung 12/13 als mehrfache Kaska- denschaltung ausgeführt. Hierbei dient die erste Stufe der Kaskade 12 zur Ansteuerung und Versorgung des nachgeordneten Speicherkondensators C1. Diesem ist wiederum ein Elektromagnet 5 nachgeordnet, der, wie in der Darstellung schematisch gezeigt, zur Betätigung eines an sich bekannten Zündsicherungsventils 2 dient. Auf Grund der nur kurzzeitigen Belastung ist hierbei ein thermisch unterdimensionierter sogenannter Impulsmagnet 5 ausreichend.A power oscillator 11, which is described in more detail below and which can be controlled by the microcomputer module via a port J, is connected to the voltage source 10. It is followed by a cascade circuit 12/13 which is used to control and supply a downstream storage capacitor C1 and to control and supply a downstream ignition capacitor C2. Since the voltage required to charge the storage capacitor C1 is significantly lower than the voltage required to charge the ignition capacitor C2, the cascade circuit 12/13 is designed as a multiple cascade circuit. Here, the first stage of the cascade 12 serves to control and supply the downstream storage capacitor C1. This is in turn followed by an electromagnet 5, which, as shown schematically in the illustration, serves to actuate a known ignition protection valve 2. Due to the short-term load, a thermally undersized so-called pulse magnet 5 is sufficient.
Die zweite Stufe der Kaskade 13 dient zur Ansteuerung und Versorgung des nachgeordneten Zündkondensators C2, der Teil einer an sich bekannten, und deshalb hier nicht näher erläuterten Zündeinrichtung ist. Über einen Port C ist der Zündkondensator C2 von dem Mikrorechnermodul zur Zündung ansteuerbar. Desweiteren ist die zweite Stufe der Kaskade 13 mit einem Element 14 zur Spannungsüberwachung verbunden. Gleichzeitig dient das Element 14 zur Begrenzung der auftretenden Maximalspannung, um eine Zerstörung von Bauteilen zu verhin- dem. Auf eine zusätzliche Spannungsüberwachung für den Speicherkondensator C1 kann hierbei verzichtet werden, da nach dem erfolgten Aufladen des Zündkondensators C2 auch von einer erfolgten Aufladung des Speicherkondensators C1 ausgegangen werden kann. Zur Rückmeldung an das Mikrorechnermodul dient der Port D.The second stage of the cascade 13 is used to control and supply the secondary ignition capacitor C2, which is part of an ignition device which is known per se and is therefore not explained in more detail here. The ignition capacitor C2 can be controlled by the microcomputer module for ignition via a port C. Furthermore, the second stage of the cascade 13 is connected to an element 14 for voltage monitoring. At the same time, the element 14 serves to limit the maximum voltage that occurs in order to prevent components from being destroyed. Additional voltage monitoring for the storage capacitor C1 can be dispensed with here, since after the ignition capacitor C2 has been charged, the storage capacitor C1 can also be charged. Port D is used to report back to the microcomputer module.
In Fig. 2 ist die Schaltung des zum Einsatz kommenden Leistungsoszillators 11 detailliert dargestellt. Der Leistungsoszillator 11 besteht aus einem dem Fachmann an sich bekannten CMOS - Schaltkreis 15 mit mindestens vier Gattern. Diese Gatter können NOR-Gatter, NAND - Gatter, einfache Negatoren o.a.. sein. Ihnen nachgeordnet ist eine Komplementär - Feldeffekt - Leistungsstufe 16, der sich ein LC - Reihenschwingkreis, bestehend aus Spule L1 und HF - Kondensator C3 anschließt. Zur Rückkopplung und Phaseneinstellung dient als so genannter Phasenschieber 19 ein RC - Glied.The circuit of the power oscillator 11 used is shown in detail in FIG. 2. The power oscillator 11 consists of a CMOS circuit 15 with at least four gates, which is known per se to the person skilled in the art. These gates can be NOR gates, NAND gates, simple negators or the like. Subordinate to them is a complementary field effect power stage 16, which is followed by an LC series resonant circuit consisting of coil L1 and RF capacitor C3. An RC element serves as a so-called phase shifter 19 for feedback and phase adjustment.
Wie in Fig. 1 weiter dargestellt, ist ein zum Zündsicherungsventil 2 zugehöriger Zündsicherungsmagnet 6 mit einem Thermoelement 4 verbunden. In diesem Stromkreis ist zusätzlich der Öffner eines monostabilen Relais 17 angeordnet, wohingegen im erregten Zustand dieser Stromkreis geöffnet ist und der Zündsicherungsmagnet 6 von der durch die Batterien gebildeten Spannungsquelle 10 bestromt wird. Dazu ist ein Schaltelement, in diesem Fall ein Transistor T1, der über Port G vom Mikrorechnermodul angesteuert werden kann, einerseits mit der Spannungsquelle 10 und andererseits mit dem Relais 17 verbunden. Parallel zum Relais 17 ist zusätzlich ein Widerstand R1 angeordnet, da der für den Zündsicherungsmagneten 6 benötigte Haltestrom höher ist, als der über das Relais 17 fließende Strom. Weiterhin befinden sich in diesem Stromkreis zwei in Reihe geschaltete zeitgesteuerte Sicherheitsabschaltungen 18, die über die Ports H und M steuerungsmäßig mit dem Mikrorechnermodul verbunden sind.As further shown in FIG. 1, an ignition safety magnet 6 belonging to the ignition safety valve 2 is connected to a thermocouple 4. The circuit breaker of a monostable relay 17 is additionally arranged in this circuit, whereas in the excited state this circuit is open and the ignition safety magnet 6 is energized by the voltage source 10 formed by the batteries. For this purpose, a switching element, in this case a transistor T1, which can be controlled by the microcomputer module via port G, is connected on the one hand to the voltage source 10 and on the other hand to the relay 17. A resistor R1 is additionally arranged in parallel with relay 17, since the holding current required for ignition safety magnet 6 is higher than the current flowing through relay 17. Furthermore, there are two time-controlled safety shutdowns 18 connected in series in this circuit, which are connected to the microcomputer module for control purposes via ports H and M.
Zwischen Relais 17 und Sicherheitsabschaltungen 18 sind an diesen Stromkreis zwei weitere Schaltelemente, ein Transistor T2 und ein Transistor T3, angebunden. Während der Transistor T2, dem ein Widerstand R3 vorgeschaltet ist, mit dem Minuspol der Spannungsquelle 10 verbunden ist und über den Port F vom Mikrorechnermodul angesteuert werden kann, ist der Transistor T3 mit dem Pluspol der Spannungsquelle 10 verbunden und kann über den Port E vom Mikrorechnermodul angesteuert werden.Between relay 17 and safety shutdowns 18, two further switching elements, a transistor T2 and a transistor T3, are connected to this circuit. While the transistor T2, which is preceded by a resistor R3, is connected to the negative pole of the voltage source 10 and can be controlled by the microcomputer module via the port F, the transistor T3 is connected to the positive pole of the voltage source 10 and can be connected via the port E by the microcomputer module can be controlled.
In der Schaltungsanordnung ist desweiteren ein Analogverstärker 20 parallel zum Thermoelement 4 geschaltet. Dieser Analogverstärker 20 hat die Aufgabe eine im Millivoltbereich auftretende Gleichspannung des Thermoelementes 4 zu messen, zu verstärken und in eine für das Mikrorechnermodul verarbeitbare Größe umzuwandeln. Da die ansonsten für solche Fälle üblichen Gleichstromverstärker einer- seits eine zusätzliche über der Betriebsspannung liegende Hilfsspannung benötigen und andererseits Driftabweichungen, beispielsweise auf Grund von Temperatureinflüssen, aufweisen, ist der Analogverstärker 20 als Wechselspannungsverstärker ausgelegt.Furthermore, an analog amplifier 20 is connected in parallel to the thermocouple 4 in the circuit arrangement. This analog amplifier 20 has the task of measuring, amplifying and converting a direct voltage of the thermocouple 4 that occurs in the millivolt range and converting it into a variable that can be processed by the microcomputer module. Since the DC amplifiers which are otherwise customary for such cases on the one hand require an additional auxiliary voltage above the operating voltage and on the other have drift deviations, for example due to temperature influences, the analog amplifier 20 is designed as an AC voltage amplifier.
Nachfolgend wird der Analogverstärker, wie auch in Fig. 3 dargestellt, folgendermaßen beschrieben: Ein vom Mikrorechnermodul über Port L ansteuerbarer Feldeffekttransistor T4 und ein Widerstand R2 bilden einen steuerbaren Spannungsteiler. Dem Spannungsteiler sind ein Vorverstärker V1 und ein Nachverstärker V2 nachgeordnet, denen jeweils ein Koppelkondensator C4 / C5 zugeordnet ist.The analog amplifier, as also shown in FIG. 3, is described below as follows: A field effect transistor T4 which can be controlled by the microcomputer module via port L and a resistor R2 form a controllable voltage divider. The voltage divider is followed by a pre-amplifier V1 and a post-amplifier V2, each of which is assigned a coupling capacitor C4 / C5.
Beim Vorverstärker V1 wird das Bezugspotential durch die Plusspannung gebildet, um Schwankungen der Bordspannung zu eliminieren. Demgegenüber wird beim Nachverstärker V2 das Bezugspotential durch Masse gebildet. Beide Verstärker V1 / V2 und ein Trigger TR werden über den Port K vom Mikrorechnermodul in Betrieb genommen, da sie als Stromsparmaßnahme bei Nichtbedarf außer Betrieb gesetzt sind. Der hinter dem Nachverstärker V2 befindliche Trigger TR ist seinerseits über Port I mit dem Mikrorechnermodul verbunden.In the preamplifier V1, the reference potential is formed by the plus voltage in order to eliminate fluctuations in the on-board voltage. In contrast, the reference potential is formed by ground in the post-amplifier V2. Both amplifiers V1 / V2 and a trigger TR are put into operation by the microcomputer module via port K since they are deactivated as a power saving measure when not in use. The trigger TR located behind the post-amplifier V2 is in turn connected to the microcomputer module via port I.
Zur Durchführung des Verfahrens wird über die Fernbedienung an das Mikrorech- nermodul der Befehl zum Zünden gegeben. Durch den über Port K aktivierten Analogverstärker 20 wird überprüft, ob am Thermoelement 4 eine Thermospannung anliegt und die entsprechende Information über Port I an das Mikrorechnermodul gegeben. Während beim Vorliegen einer Thermospannung, was gleichbedeutend mit einer brennenden Zündflamme ist, der Zündvorgang abgebrochen wird, wird beim Nichtvorliegen einer Thermospannung der Spannungsteiler des Analogverstärkers 20 vom Mikrorechnermodul über Port L angesteuert. Durch einmalige Schaltung des Spannungsteilers wird die zu diesem Zeitpunkt am Thermoelement 4 vorhandene Gleichspannung in einen Wechselspannungsimpuls umgewandelt. Über den Koppelkondensator C4 gelangt der Impuls zu dem Vorverstärker V1. Das aus dem Vorverstärker V1 kommende Signal wird über den Koppelkondensator C5 an den Nachverstärker V2 gekoppelt und nochmals verstärkt. Dieses vom Nachverstärker V2 kommende analoge Signal wird vom Trigger TR an festgelegten Triggerpunkten, wie in dem zur Fig. 3 zugehörigen Diagramm ersichtlich, digitalisiert.To carry out the method, the command to ignite is given to the microcomputer module via the remote control. The analog amplifier 20 activated via port K checks whether a thermal voltage is present at the thermocouple 4 and the corresponding information is sent via port I to the microcomputer module. While there is a thermal voltage, which is synonymous with a burning pilot flame, the ignition process is interrupted, when there is no thermal voltage, the voltage divider of the analog amplifier 20 is controlled by the microcomputer module via port L. By switching the voltage divider once, the DC voltage present at the thermocouple 4 at this point in time is converted into an AC voltage pulse. The pulse reaches the preamplifier V1 via the coupling capacitor C4. The signal coming from the pre-amplifier V1 is coupled via the coupling capacitor C5 to the post-amplifier V2 and amplified again. This analog signal coming from the post-amplifier V2 is digitized by the trigger TR at defined trigger points, as can be seen in the diagram associated with FIG. 3.
In dem Diagramm ist der Verlauf der Spannung U über der Zeit t aufgetragen. Durch den Trigger TR wird in einer vorgegebenen Spannungsebene SE bei der Einleitung des Impulssignals IS zum Zeitpunkt TL ein erster Triggerpunkt TR1 und beim Abfall der Spannung des Impulssignals IS ein zweiter Triggerpunkt TR2 gesetzt, dem ein Zeitpunkt TE zugeordnet ist. Der zeitliche Abstand zwischen den beiden Zeitpunkten TL und TE ist ein Messsignal MS.The curve of the voltage U over time t is plotted in the diagram. The trigger TR is used at a predetermined voltage level SE Initiation of the pulse signal IS at the time TL a first trigger point TR1 and when the voltage of the pulse signal IS drops a second trigger point TR2, to which a time TE is assigned. The time interval between the two times TL and TE is a measurement signal MS.
Das so aus der vorhandenen Thermospannung gewonnene Messsignal MS gelangt über den Port I zum Mikrorechnermodul zur Auswertung. Dabei ist die Länge des Messsignals MS direkt proportional der am Thermoelement 4 vorhandenen Thermospannung.The measurement signal MS obtained in this way from the existing thermal voltage reaches the microcomputer module via port I for evaluation. The length of the measurement signal MS is directly proportional to the thermal voltage present at the thermocouple 4.
Während beim Vorliegen einer Thermospannung, d.h. einer bereits brennenden Zündflamme, der Zündvorgang abgebrochen wird, werden beim Nichtvorliegen einer Thermospannung durch das Mikrorechnermodul über Port J der Leistungsoszillator 11 aktiviert und über Port A der Speicherkondensator C1 an die erste Stufe 12 der Mehrfachkaskade geschaltet.While there is a thermal voltage, i.e. of an already burning pilot flame, the ignition process is terminated, the thermal oscillator 11 is activated in the absence of a thermal voltage by the microcomputer module via port J and the storage capacitor C1 is connected via port A to the first stage 12 of the multiple cascade.
Durch die Aktivierung des Leistungsoszillators 11 beginnt der Schwingkreis über das Rückkopplungsglied zu schwingen, d.h. der Schwingkreis wird zum selbstschwingenden und frequenzbestimmenden Leistungsoszillator 11. Damit liegt am Ausgang des Leistungsoszillators 11 eine gegenüber der durch die Batterien am Eingang vorgegebenen niedrigen Gleichspannung eine mehrfach höhere Wechselspannung an. Mit dieser Wechselspannung werden mit Hilfe der beiden Kaskadenstufen 12 / 13 der Mehrfachkaskade der Speicherkondensator C1 und der Zündkondensator C2 aufgeladen, bis das zur Spannungsüberwachung und Be- grenzung der auftretenden Maximalspannung dienende Element 14 anspricht und über den Port D ein Signal an das Mikrorechnermodul schickt, das daraufhin über den Port J den Leistungsoszillator 11 abschaltet.When the power oscillator 11 is activated, the resonant circuit begins to oscillate via the feedback element, i.e. the resonant circuit becomes the self-oscillating and frequency-determining power oscillator 11. This means that at the output of the power oscillator 11 there is a multiple higher AC voltage than the low DC voltage specified by the batteries at the input. This alternating voltage is used to charge the storage capacitor C1 and the ignition capacitor C2 with the aid of the two cascade stages 12/13 of the multiple cascade until the element 14 used for voltage monitoring and limitation of the maximum voltage occurring responds and sends a signal to the microcomputer module via port D, which then switches off the power oscillator 11 via the port J.
Anschließend werden über den Port M die zeitgesteuerten Sicherheitsabschaltun- gen 18 aktiviert und über den durch Port G angesteuerten Transistor T1 der Zündsicherungsmagnet 6 mit einem von der Spannungsquelle 10 kommenden Haltestrom versorgt, indem das Relais 17 erregt und so der Stromkreis zwischen dem Zündsicherungsmagneten 6 und dem Thermoelement 4 geöffnet wird. Durch die dann folgende Ansteuerung des Port B wird der Speicherkondensator C1 schlagartig entladen. Danach wird über Port A der Speicherkondensator C1 von der Kaskadenstufe 12 getrennt. Der Impulsmagnet 5 wird durch diesen Stromstoß kurzzeitig erregt und ein Stößel 7 wird gegen die Kraft einer Schließfeder 8 so weit bewegt, bis der Anker 3 auf dem Zündsicherungsmagneten 6 zur Anlage kommt. Auf Grund des fließenden Haltestromes wird der Anker 3 in dieser Stellung und damit das Zündsicherungsventil 2 in der Offenstellung gehalten. Das Gas kann durch die Gasregelarmatur zum Zündbrenner 1 strömen.Subsequently, the time-controlled safety shutdowns 18 are activated via the port M and the ignition safety magnet 6 is supplied with a holding current coming from the voltage source 10 via the transistor T1 controlled by port G by energizing the relay 17 and thus the circuit between the ignition safety magnet 6 and the thermocouple 4 is opened. Through the subsequent control of port B, the storage capacitor C1 is suddenly discharged. The storage capacitor C1 is then separated from the cascade stage 12 via port A. The pulse magnet 5 is briefly excited by this current surge and a plunger 7 is moved against the force of a closing spring 8 until the armature 3 comes to rest on the ignition safety magnet 6. Due to the flowing holding current, the armature 3 is held in this position and thus the ignition safety valve 2 in the open position. The gas can flow through the gas control valve to pilot burner 1.
Beim Auftreten eines Havariefalles, beispielsweise Ausfall eines Bauelementes o.a., wird nach Ablauf einer definierten Zeitdauer die Erregung des Zündsicherungsmagneten 6 über die Spannungsquelle 10 zusätzlich durch einen oder mehrere unabhängige in Reihe geschaltete und zeitgesteuerte Sicherheitsabschaltun- gen 18 unterbrochen und das Zündsicherungsventil 2 bleibt nicht in der Offenstellung, sondern wird durch die Schließfeder 8 wieder geschlossen.If an accident occurs, for example failure of a component or the like, after a defined period of time the excitation of the ignition safety magnet 6 via the voltage source 10 is additionally interrupted by one or more independent and time-controlled safety shutdowns 18 and the ignition safety valve 2 does not remain in the Open position, but is closed again by the closing spring 8.
Über Port C wird durch das Mikrorechnermodul die Zündeinrichtung aktiviert, der Zündkondensator C2 entlädt sich und es kommt an der Zündelektrode 9 zum Überspringen des Zündfunkens, wodurch das ausströmende Gas entzündet wird. Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, in diesem Beispiel ca. 1 Sekunde, wird der Analogverstärker 20 über die Ports K und L aktiviert und es erfolgt eine Prüfung, ob am Thermoelement 4 auf Grund der beginnenden Erwärmung durch die brennende Zündflamme bereits eine nachweisbare Spannung, d.h. mindestens ca. 1 mV anliegt.The ignition device is activated via port C by the microcomputer module, the ignition capacitor C2 discharges and the ignition spark 9 jumps at the ignition electrode 9, as a result of which the escaping gas is ignited. After a predetermined time has elapsed, in this example approx. 1 second, the analog amplifier 20 is activated via the ports K and L and a check is carried out to determine whether there is already a detectable voltage on the thermocouple 4 due to the beginning of heating by the burning pilot flame, i.e. at least approx. 1 mV is present.
Wenn dies nicht der Fall ist, werden weitere Zündvorgänge eingeleitet, indem, wie bereits weiter oben ausführlich erläutert, der Leistungsoszillator 11 aktiviert, der Zündkondensator C2 geladen und unter Entstehung eines erneuten Zündfunkens wieder entladen wird. Dabei bleibt bei diesen folgenden Zündvorgängen zur Leistungseinsparung der Speicherkondensator C1 von der Kaskadenstufe 12 getrennt, da eine weitere Aufladung des Speicherkondensators C1 nicht mehr not- wendig ist. Sollte innerhalb einer festgelegten Frist keine Entzündung des Gases erfolgen, so wird durch das Mikrorechnermodul der Vorgang Zünden beendet.If this is not the case, further ignition processes are initiated in that, as already explained in detail above, the power oscillator 11 is activated, the ignition capacitor C2 is charged and is discharged again with the occurrence of a new ignition spark. The storage capacitor C1 remains separated from the cascade stage 12 in these subsequent ignition processes in order to save power, since a further charging of the storage capacitor C1 is no longer necessary. is agile. If the gas does not ignite within a specified period, the ignition process is ended by the microcomputer module.
Beim Vorliegen der Mindestspannung werden selbstredend keine weiteren Zünd- Vorgänge eingeleitet, sondern die vorhandene Leerlaufspannung des Thermoelementes 4 wird weiter überprüft, bis die Größe des daraus elektronisch errechneten Stromes als Haltestrom für den Zündsicherungsmagneten 6 ausreicht. Daraufhin wird der Analogverstärker 20 über Port K entaktiviert und über Port G der von der Spannungsquelle 10 zum Zündsicherungsmagneten 6 fließende Strom unterbro- chen. Das Relais 17 wird entregt und die Schaltkontakte des Relais 17 schließen den Stromkreis zwischen Thermoelement 4 und Zündsicherungsmagneten 6. Der Anker 3 wird nun durch den Thermostrom gehalten.If the minimum voltage is present, of course no further ignition processes are initiated, but the existing open circuit voltage of the thermocouple 4 is checked further until the size of the current electronically calculated therefrom is sufficient as a holding current for the ignition safety magnet 6. The analog amplifier 20 is then deactivated via port K and the current flowing from the voltage source 10 to the ignition protection magnet 6 is interrupted via port G. The relay 17 is de-energized and the switching contacts of the relay 17 close the circuit between the thermocouple 4 and the ignition safety magnet 6. The armature 3 is now held by the thermal current.
Um zu verhindern, dass auf Grund der beim Umschalten der Schaltkontakte des Relais 17 an sich auftretenden kurzen Unterbrechung des Haltestromes der Anker 3 abfällt, wird zum Zeitpunkt des Umschaltens über den Port F der Transistor T2 kurzzeitig aktiviert und über den Widerstand R3 ebenfalls kurzzeitig ein zusätzlicher Strom generiert, der das o.g. Abfallen des Ankers mit Sicherheit verhindert.In order to prevent the armature 3 from dropping due to the short interruption of the holding current occurring when the switching contacts of the relay 17 are switched, the transistor T2 is briefly activated via the port F at the time of switching and an additional one is also briefly activated via the resistor R3 Generates electricity that the above Falling of the anchor is prevented with certainty.
Soll die Gasregelarmatur ausgeschaltet werden, so wird über die Fernbedienung an das Mikrorechnermodul der Befehl zum Ausschalten gegeben. Durch kurzzeitige Aktivierung von Port G und Port E wird unter Umgehung der Sicherheitsabschaltungen 18 und des Zündsicherungsmagneten 6 ein Stromstoß durch das Relais 17 geschickt, dessen Schaltkontakte dadurch kurz abheben. Damit wird der zwischen Thermoelement 4 und Zündsicherungsmagneten 6 fließende Haltestrom unterbrochen. Der Anker 3 wird nicht mehr durch den Zündsicherungsmagneten 6 gehalten und unter der Wirkung der Schließfeder 8 schließt das Zündsicherungsventil 2. Die Gaszufuhr zum Zündbrenner 1 und natürlich auch zum nicht dargestellten Hauptbrenner ist unterbrochen und die Gasflamme erlischt.If the gas control valve is to be switched off, the command to switch off is given to the microcomputer module via the remote control. By briefly activating port G and port E, a current surge is sent through the relay 17, bypassing the safety shutdowns 18 and the ignition safety magnet 6, the switching contacts of which thus briefly lift off. The holding current flowing between thermocouple 4 and ignition safety magnet 6 is thus interrupted. The armature 3 is no longer held by the ignition safety magnet 6 and the ignition safety valve 2 closes under the action of the closing spring 8. The gas supply to the pilot burner 1 and, of course, to the main burner (not shown) is interrupted and the gas flame extinguishes.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens sind selbstredend nicht auf das dargestellte Ausführungs- beispiel beschränkt. Vielmehr sind Änderungen, Abwandlungen und Kombinationen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The method according to the invention and the circuit arrangement for carrying out this method are of course not limited to the embodiment shown. example limited. Rather, changes, modifications and combinations are possible without leaving the scope of the invention.
So versteht es sich, dass die Übermittlung der Steuersignale, wie bei Fernbedie- nungen allgemein bekannt, mittels Kabel, Infrarot, Funkwellen, Ultraschall o.ä. erfolgen kann. Desweiteren ist es möglich, dass keine Fernbedienung verwendet wird, und dass sich alle notwendigen Bauelemente an bzw. in der Gasregelarmatur befinden. Möglich ist auch, dass nur ein Hauptbrenner vorhanden ist, der direkt gezündet wird. Ebenso kann statt der Batterien als Spannungsquelle (10) ein klei- nes Steckernetzteil verwendet werden, das dann günstigerweise angesteckt wird. So it goes without saying that the transmission of the control signals, as is generally known for remote controls, by means of cables, infrared, radio waves, ultrasound or the like. can be done. Furthermore, it is possible that no remote control is used and that all necessary components are located on or in the gas control valve. It is also possible that there is only one main burner that is ignited directly. Likewise, instead of the batteries, a small plug-in power supply unit can be used as the voltage source (10), which is then conveniently connected.
Aufstellung der BezugszeichenList of reference numbers
Zündbrenner A bis M PortsPilot burner A to M ports
Zündsicherungsventil C1 SpeicherkondensatorIgnition fuse valve C1 storage capacitor
Anker C2 ZündkondensatorArmature C2 ignition capacitor
Thermoelement C3 HF - KondensatorThermocouple C3 HF capacitor
Impulsmagnet C4 KoppelkondensatorPulse magnet C4 coupling capacitor
Zündsicherungsmagnet C5 KoppelkondensatorIgnition protection magnet C5 coupling capacitor
Stößel IS ImpulssignalRam IS pulse signal
Schließfeder L1 SpuleClosing spring L1 coil
Zündelektrode LS ImpulssignalIgnition electrode LS pulse signal
Spannungsquelle MS MesssignalVoltage source MS measurement signal
Leistungsoszillator R1 WiderstandPower oscillator R1 resistor
Kaskadenstufe 1 R2 WiderstandCascade level 1 R2 resistance
Kaskadenstufe 2 R3 WiderstandCascade level 2 R3 resistance
Element zur SpannungsSE Spannungsebene überwachung und -begren- TE Zeitpunkt bei TR2 zung TL Zeitpunkt bei TR1Element for voltage SE voltage level monitoring and limitation TE time at TR2 or TL time at TR1
CMOS - Schaltkreis TR TriggerCMOS circuit TR trigger
Komplementär - Feldeffekt TR1 TriggerpunktComplementary - field effect TR1 trigger point
- Leistungsstufe TR2 Triggerpunkt- Power level TR2 trigger point
Relais T1 TransistorRelay T1 transistor
Sicherheitsabschaltung T2 TransistorSafety shutdown T2 transistor
Phasenschieber T3 TransistorPhase shifter T3 transistor
Analogverstärker T4 FeldeffekttransistorAnalog amplifier T4 field effect transistor
V1 VorverstärkerV1 preamplifier
V2 NachverstärkerV2 post amplifier
MS Messsignal MS measurement signal

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Zünden eines Gasstromes, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine elektronische Steuereinheit nach ihrer Aktivierung zum Zünden des Gasstromes1. A method for igniting a gas stream, characterized in that by an electronic control unit after its activation for igniting the gas stream
- ein Transverter aktiviert wird, der aus einer von einer Spannungsquelle (10) zur Verfügung gestellten Gleichspannung eine höhere Spannung erzeugt,a transverter is activated which generates a higher voltage from a DC voltage provided by a voltage source,
- ein Speicherkondensator (C1) und ein zur Bereitstellung der Zünd- Spannung dienender Zündkondensator (C2) mittels der höheren- A storage capacitor (C1) and an ignition capacitor (C2) used to provide the ignition voltage by means of the higher one
Spannung aufgeladen werden,Voltage to be charged
- ein an sich bekannter Zündsicherungsmagnet (6) mit einem von der Spannungsquelle (10) zur Verfügung gestellten Haltestrom aktiviert wird, wobei gleichzeitig ein zwischen dem Zündsicherungsmagneten (6) und einem von der Gasflamme beeinflussbaren Thermoelement- A known ignition safety magnet (6) is activated with a holding current provided by the voltage source (10), at the same time a thermocouple that can be influenced by the ignition safety magnet (6) and a gas flame
(4) bestehender Stromkreis über ein Relais (17) unterbrochen wird,(4) existing circuit is interrupted by a relay (17),
- der Speicherkondensator (C1) über ein Schaltelement schlagartig entladen wird, wobei ein Stromstoß erzeugt wird, der zur kurzzeitigen Erregung eines Elektromagneten (5) dient, um ein an sich be- kanntes Zündsicherungsventil (2) zu öffnen und dabei gleichzeitig den Anker (3) des Zündsicherungsmagneten (6) anzulegen, wobei der Anker (3) auf Grund des durch den Haltestrom aktivierten Zündsicherungsmagneten (6) nach seiner erfolgten Anlage in dieser Stellung gehalten wird, - über eine mit dem Zündkondensator (C2) über einen- The storage capacitor (C1) is suddenly discharged via a switching element, a current surge being generated which serves to briefly excite an electromagnet (5) in order to open a known ignition protection valve (2) and at the same time the armature (3 ) of the ignition safety magnet (6), the armature (3) being held in this position after its installation due to the ignition safety magnet (6) activated by the holding current, - via one with the ignition capacitor (C2) via a
Zündtransformator verbundene Zündelektrode (9) in bekannter Weise ein Zündfunken zum Entzünden das ausströmenden Gases erzeugt wird,Ignition transformer connected ignition electrode (9) in a known manner an ignition spark is generated to ignite the escaping gas,
- weitere Zündvorgänge eingeleitet werden, indem • der Zündkondensator (C2) wieder aufgeladen wird,- further ignition processes are initiated by • recharging the ignition capacitor (C2),
• nach erfolgter Aufladung ein erneuter Zündfunken erzeugt wird, - nach einer vorgegebenen Zeit das Zünden beendet wird,A new ignition spark is generated after charging, - the ignition is ended after a predetermined time,
- der von der Spannungsquelle (10) zum Zündsicherungsmagneten (6) fließende Haltestrom unterbrochen und der zwischen dem Zündsicherungsmagneten (6) und dem Thermoelement (4) bestehende Stromkreis über das Relais (17) wieder geschlossen wird.- The holding current flowing from the voltage source (10) to the ignition fuse magnet (6) is interrupted and the existing circuit between the ignition fuse magnet (6) and the thermocouple (4) is closed again via the relay (17).
2. Verfahren zum Zünden eines Gasstromes nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass durch die elektronische Steuereinheit nach ihrer Aktivierung zum Zünden des Gasstromes eine Prüfung erfolgt, ob eine Gas- flamme brennt, wobei bei einer Positivinformation der Zündvorgang abgebrochen wird.2. A method for igniting a gas stream according to claim 1, characterized in that a check is carried out by the electronic control unit after its activation for igniting the gas stream whether a gas flame is burning, the ignition process being terminated if the information is positive.
3. Verfahren zum Zünden eines Gasstromes nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - das Vorhandensein einer Thermospannung gemessen wird, wobei bei fehlender Thermospannung weitere Zündvorgänge eingeleitet werden, indem3. A method for igniting a gas stream according to one of claims 1 or 2, characterized in that - the presence of a thermal voltage is measured, with further ignition processes being initiated in the absence of thermal voltage by
• der Zündkondensator (C2) wieder aufgeladen wird,• the ignition capacitor (C2) is recharged,
• nach erfolgter Aufladung ein erneuter Zündfunken erzeugt wird, wohingegen bei vorhandener Thermospannung das Zünden beendet wird,After the charge has been recharged, a new ignition spark is generated, whereas if the thermal voltage is present, the ignition is ended,
- der von der Spannungsquelle (10) zum Zündsicherungsmagneten (6) fließende Haltestrom unterbrochen und der zwischen dem Zünd- Sicherungsmagneten (6) und dem Thermoelement (4) bestehende- The holding current flowing from the voltage source (10) to the ignition fuse magnet (6) is interrupted and the existing between the ignition fuse magnet (6) and the thermocouple (4)
Stromkreis über das Relais (17) wieder geschlossen wird, sobald der aus der vorhandenen Thermospannung berechnete Thermostrom ausreicht, um den Anker (3) auf dem Zündsicherungsmagneten (6) zu halten.Circuit via the relay (17) is closed again as soon as the thermal current calculated from the existing thermal voltage is sufficient to hold the armature (3) on the ignition safety magnet (6).
Verfahren zum Zünden eines Gasstromes nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherkondensator (C1) und der Zündkondensator (C2) über jeweils einen ihnen zugeordneten Trans- verter aufgeladen werden.Method for igniting a gas stream according to one of claims 1 to 3, characterized in that the storage capacitor (C1) and the ignition capacitor (C2) can be charged via a respective assigned converter.
5. Verfahren zum Zünden eines Gasstromes nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass5. A method for igniting a gas stream according to one of claims 1 to 3, characterized in that
- aus der von der Spannungsquelle (10) zur Verfügung gestellten Gleichspannung eine höhere Wechselspannung erzeugt wird, indem statt des Transverters ein Leistungsoszillator (1 1) eingesetzt wird,- A higher AC voltage is generated from the DC voltage provided by the voltage source (10) by using a power oscillator (11) instead of the converter,
- der Speicherkondensator (C1) an eine dem Leistungsoszillator (1 1 ) nachgeschaltete erste Stufe (12) einer Mehrfachkaskade geschaltet und auf eine vorgegebene höhere Gleichspannung aufgeladen wird,the storage capacitor (C1) is connected to a first stage (12) of a multiple cascade connected downstream of the power oscillator (1 1) and is charged to a predetermined higher DC voltage,
- der Zündkondensator (C2), der elektrisch leitend mit der zweiten Stufe (13) der Mehrfachkaskade verbunden ist, auf eine vorgegebene höhere Gleichspannung aufgeladen wird.- The ignition capacitor (C2), which is electrically conductively connected to the second stage (13) of the multiple cascade, is charged to a predetermined higher DC voltage.
Verfahren zum Zünden eines Gasstromes nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erreichen der vorgegebenen höheren Gleichspannungen der Leistungsoszillator (11) ausgeschaltet und bei Einleitung weiterer Zündvorgänge wieder eingeschaltet wird.Method for igniting a gas stream according to claim 5, characterized in that after reaching the predetermined higher DC voltages, the power oscillator (11) is switched off and is switched on again when further ignition processes are initiated.
7. Verfahren zum Zünden eines Gasstromes nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Spannungsquelle (10) bereitgestellte Haltestrom zum Halten des Ankers (3) gleichzeitig über den Zündsicherungsmagneten (6) und das Relais (17) fließt, und dass zum Zeit- punkt des Schließens des zwischen Zündsicherungsmagneten (6) und7. A method for igniting a gas stream according to one of claims 1 to 6, characterized in that the holding current provided by the voltage source (10) for holding the armature (3) flows simultaneously via the ignition safety magnet (6) and the relay (17), and that at the time of closing the between the ignition safety magnet (6) and
Thermoelement (4) bestehenden Stromkreises durch Schließen des Relais (17) kurzzeitig ein zusätzlicher Strom generiert wird.Thermocouple (4) existing circuit by closing the relay (17) an additional current is briefly generated.
8. Verfahren zum Zünden eines Gasstromes nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung des dem Zündsicherungsmagneten (6) von der Spannungsquelle (10) zur Verfügung gestellten Haltestromes in den Millivoltbereich transvertiert wird. 8. A method for igniting a gas stream according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the voltage of the holding fuse magnet (6) from the voltage source (10) is converted into the millivolt range.
9. Verfahren zum Zünden eines Gasstromes nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhandensein einer Thermospannung mittels eines Analogverstärkers (20) gemessen wird.9. A method for igniting a gas stream according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the presence of a thermal voltage is measured by means of an analog amplifier (20).
10. Verfahren zum Zünden eines Gasstromes nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherheit nach Ablauf einer definierten Zeitdauer die Erregung des Zündsicherungs- magneten (6) über die Spannungsquelle (10) durch einen oder mehrere in10. A method for igniting a gas stream according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that for safety after a defined period of time, the excitation of the ignition safety magnet (6) via the voltage source (10) by one or more in
Reihe geschaltete und zeitgesteuerte Sicherheitsabschaltungen (18) zwangsläufig unterbrochen wird.Series-connected and time-controlled safety shutdowns (18) is inevitably interrupted.
11. Verfahren zum Zünden eines Gasstromes nach Patentanspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem ersten Zündvorgang folgenden11. A method for igniting a gas stream according to claim 5 or 6, characterized in that following in the first ignition process
Zündvorgängen vor Aufladung des Zündkondensators (C2) der Speicherkondensator (C1) von der Kaskade (12) abgeschaltet wird.Ignition processes before charging the ignition capacitor (C2) the storage capacitor (C1) is switched off by the cascade (12).
12. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens zum Zünden eines Gasstromes mit12. Circuit arrangement for carrying out the method for igniting a gas stream
- einem mit einer Spannungsquelle (10) verbundenen Transverter,- a transverter connected to a voltage source (10),
- einem dem Transverter nachgeordneten Speicherkondensator (C1 ), der mit einem Elektromagneten (5) zur Betätigung eines an sich bekannten Zündsicherungsventils (2) verbunden ist, und einem Zünd- kondensator (C2), der in bekannter Weise über einen Zündtransformator mit einer Zündelektrode (9) verbunden ist,- A storage capacitor (C1) arranged downstream of the transverter, which is connected to an electromagnet (5) for actuating an ignition safety valve (2) which is known per se, and an ignition capacitor (C2) which, in a known manner, has an ignition transformer with an ignition electrode ( 9) is connected
- einem an sich bekannten Zündsicherungsmagneten (6), der über ein Relais (17) entweder mit der Spannungsquelle (10) oder einem Thermoelement (4) verbunden ist, - mindestens einer zwischen Spannungsquelle (10) und- A known ignition safety magnet (6), which is connected via a relay (17) to either the voltage source (10) or a thermocouple (4), - At least one between the voltage source (10) and
Zündsicherungsmagnet (6) angeordneten zeitgesteuerten Sicherheitsabschaltung (18), - einem Element zum Messen der Spannung des ThermoelementesIgnition fuse magnet (6) arranged time-controlled safety shutdown (18), - An element for measuring the voltage of the thermocouple
(4), wobei die anzusteuernden Elemente über ihnen zugeordnete Ports mit einer elektronischen Steuereinrichtung verbunden sind.(4), the elements to be controlled being connected to an electronic control device via ports assigned to them.
13. Schaltungsanordnung zum elektronischen Zünden eines Gasstromes nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicherkondensator (C1) ein ihm zugeordnetes Element (14) zur Spannungsüberwachung und Spannungsbegrenzung und einen ihm zugeordneten Transverter besitzt.13. Circuit arrangement for the electronic ignition of a gas stream according to claim 12, characterized in that the storage capacitor (C1) has an element (14) assigned to it for voltage monitoring and voltage limitation and a transverter assigned to it.
14. Schaltungsanordnung zum elektronischen Zünden eines Gasstromes nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündkondensator (C2) ein ihm zugeordnetes Element (14) zur Spannungsüberwachung und Spannungsbegrenzung und einen ihm zugeordneten Transverter besitzt.14. Circuit arrangement for the electronic ignition of a gas stream according to claim 12, characterized in that the ignition capacitor (C2) has an element (14) assigned to it for voltage monitoring and voltage limitation and a transverter assigned to it.
15. Schaltungsanordnung zum elektronischen Zünden eines Gasstromes nach Patentanspruch 13 und/oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass15. Circuit arrangement for the electronic ignition of a gas stream according to claim 13 and / or 14, characterized in that
- statt des Transverters ein Leistungsoszillator (11 ) mit der Spannungsquelle (10) verbundenen ist, - dem Leistungsoszillator (1 1) eine Kaskade (12/13) nachgeschaltet ist,- a power oscillator (11) is connected to the voltage source (10) instead of the converter, - the power oscillator (1 1) is followed by a cascade (12/13),
- nach der Kaskade (12/13) das Element (14) zur Spannungsüberwachung und Spannungsbegrenzung angeordnet ist.- After the cascade (12/13) the element (14) for voltage monitoring and voltage limitation is arranged.
16. Schaltungsanordnung zum elektronischen Zünden eines Gasstromes nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsoszillator16. Circuit arrangement for the electronic ignition of a gas stream according to claim 13, characterized in that the power oscillator
(1 1) aus einem CMOS - Schaltkreis (15), der mindestens vier Gatter aufweist, die entweder als NOR-Gatter oder NAND-Gatter oder einfache Nega- toren ausgebildet sind, und von denen mindestens ein Gatter den anderen parallel geschalteten Gattern vorgelagert ist, oder aus mehreren CMOS - Schaltkreisen, einer den Gattern nachgeordneten Komplementär - Feldeffekt - Leistungsstufe (16), einem derselben nachgeordneten LC - Schwing- kreis (L1/C3), und einem als Phasenschieber (19) dienenden RC - Glied besteht.(1 1) from a CMOS circuit (15) which has at least four gates, which are designed either as NOR gates or NAND gates or simple negators, and of which at least one gate is upstream of the other gates connected in parallel , or from several CMOS circuits, a complementary field effect power stage (16) arranged downstream of the gates, an LC oscillation circle (L1 / C3), and an RC element serving as a phase shifter (19).
17. Schaltungsanordnung zum elektronischen Zünden eines Gasstromes nach einem oder mehreren der Patentansprüche 12-16, dadurch gekennzeichnet, dass das Element zum Messen der Spannung des Thermoelementes (4) ein Analogverstärker (20) ist.17. Circuit arrangement for the electronic ignition of a gas stream according to one or more of claims 12-16, characterized in that the element for measuring the voltage of the thermocouple (4) is an analog amplifier (20).
18. Schaltungsanordnung zum elektronischen Zünden eines Gasstromes nach Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Analogverstärker18. Circuit arrangement for the electronic ignition of a gas stream according to claim 17, characterized in that the analog amplifier
(20) ein Wechselspannungsverstärker ist, dem ein getakteter Spannungsteiler vorgeschaltet ist. (20) is an AC voltage amplifier, which is preceded by a clocked voltage divider.
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