DE10045642A1 - Gas-operated real-flame fire especially for living rooms has flame monitor monitoring blue (non-illuminating) ignition flame and main burner which burns with illuminating flame - Google Patents
Gas-operated real-flame fire especially for living rooms has flame monitor monitoring blue (non-illuminating) ignition flame and main burner which burns with illuminating flameInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Feuerungseinrichtung, ins besondere eine mit Gas betreibbare Feuerungseinrichtung für Wohnräume.The invention relates to a firing device, ins especially a gas operated firing device for Living rooms.
Für Wohnräume kommen zunehmend gasbetriebene Feuerungseinrichtungen in Gebrauch, die eine leuchtende Flamme erzeugen. Eine solche Flamme leuchtet rot oder gelb, wobei das Leuchten von kleinen (glühenden) Kohlenstoffteil chen ausgeht, die in der Flamme enthalten sind und verbren nen. Derartige Flammen sind bspw. bei gasbetriebenen, dekorativen Kaminen, Kaminöfen oder ähnlichen Einrichtungen gewünscht, die gelblodernde Flammen haben sollen.Gas-powered homes are increasingly coming Firing equipment in use which is a glowing Create flame. Such a flame glows red or yellow, being the glow of small (glowing) carbon part that is contained in the flame and burn NEN. Such flames are, for example, in gas-powered, decorative Fireplaces, stoves or similar devices wished to have yellow-blazing flames.
Gasgeräte dieser Art müssen einen hohen Sicherheits standard erfüllen. Es muss in jedem Fall ein Ausströmen von unverbranntem Gas verhindert werden, weil von diesem erheb liche Gefahren für Bewohner und Sachwerte ausgehen kann. Andererseits soll die Bedienung solcher Geräte möglichst einfach und komfortabel sein. Darüber hinaus sind Gasgeräte der gesamten Art häufig nur ohne Anschluss an ein elektri sches Versorgungsnetz zu betreiben. Ein entsprechendes Gas gerät soll dem Rechnung tragen.Gas appliances of this type have a high security meet standard. In any case, there must be an outflow of unburned gas can be prevented because of this elevation dangers for residents and property. On the other hand, the operation of such devices should be possible be simple and comfortable. In addition, gas appliances of the entire type often only without connection to an electri to operate the supply network. A corresponding gas device should take this into account.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung eine Feuerungseinrichtung zu schaffen, die eine hohe Sicherheit und einen hohen Bedienungskomfort gestattet.Based on this, it is an object of the invention Furnace to create a high level of security and allows a high level of user comfort.
Diese Aufgabe wird mit der Feuerungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst.This task is carried out with the firing equipment Claim 1 solved.
Die erfindungsgemäße Feuerungseinrichtung weist einen Hauptbrenner auf, der über ein Hauptbrennerventil mit einer Brennstoffzuführungsleitung verbunden ist. Der Hauptbrenner ist so ausgebildet oder betrieben, dass sich eine wenigs tens bereichsweise leuchtende Flamme ausbildet. Die Flamme kann wenigstens einen stationären (ortsfesten) nichtleuch tenden (blauen) Bereich aufweisen. Ergänzend oder anstelle dessen kann ein Zündbrenner vorgesehen sein, der mit einem Zündbrennerventil ebenfalls mit der Brennstoffzuführungs leitung verbunden ist. Der Zündbrenner ist ein sog. Blau brenner, d. h. er brennt mit einer nicht leuchtenden Flamme. Unter einer solchen wird eine Flamme verstanden, die mit einigem Luftüberschuss erzeugt wurde, so dass sie keine leuchtenden Partikel, wie Ruß oder dgl. enthält, sondern lediglich schwach blau leuchtet. An dem Zündbrenner oder dem nichtleuchtenden Bereich des Hauptbrenners sind eine Hochspannungszündeinrichtung und eine Flammenüberwachungs einrichtung angeordnet. Wenigstens die Flammenüberwachungs einrichtung weist ein Element auf, das sich in die Zünd flamme hinein erstreckt. Die Flammenüberwachungseinrichtung ist z. B. Ionisierungsfühler. Dieser wird durch eine iso liert angeordnete Elektrode gebildet, die sich in die Zünd flamme erstreckt. Die heiße und mit etwas Sauerstoffüber schuss betriebene Zündflamme oder der entsprechende Flam menabschnitt des Hauptbrenners ist nicht rußend und hält somit den Ionisierungsfühler oder die sonstige Flammenüber wachungseinrichtung rußfrei. Auf diese Weise können feh lerhafte Flammenerfassungen, wie sie bspw. durch einen Ruß niederschlag auf den Ionisierungsfühler verursacht werden könnten, ausgeschlossen werden. Dies insbesondere, wenn das Zündbrennerventil offen bleibt, wenn das Hauptbrennerventil geöffnet ist, d. h., wenn die Zündflamme nach dem Zünden des Hauptbrenners nicht abgeschaltet wird. Die Flamme des Zünd brenners wirkt somit als Mittel zur Reinigung der Flammen überwachungseinrichtung. Aus der gelbleuchtenden Flamme des Hauptbrenners herrührender Ruß wird von dem Ionisierungs fühler ferngehalten. Auf diese Weise kann eine energiespa rende Hochspannungszündeinrichtung zur Zündung Anwendung finden.The firing device according to the invention has one Main burner, which has a main burner valve with a Fuel supply line is connected. The main burner is designed or operated so that a little at least in areas of the flame. The flame can not at least one stationary (stationary) tend (blue) area. Complementary or instead of of which a pilot burner can be provided, which with a Pilot burner valve also with the fuel supply line is connected. The pilot burner is a so-called blue burner, d. H. it burns with a non-glowing flame. Such a flame is understood to mean that some excess air was generated, so they didn't contains luminous particles such as soot or the like, but only weak blue lights up. On the pilot burner or the non-illuminating area of the main burner are one High voltage ignition device and a flame monitor facility arranged. At least the flame monitoring device has an element that is in the Zünd flame extends into it. The flame monitor is z. B. ionization sensor. This is through an iso liert arranged electrode formed, which in the Zünd flame extends. The hot and with some oxygen over shot operated pilot flame or the corresponding flame The main burner portion is not sooty and holds thus the ionization sensor or the other flame monitoring device soot-free. In this way, wrong Educational flame detections, such as those caused by soot precipitation on the ionization probe could be excluded. This is especially true if that Pilot burner valve remains open when the main burner valve is open, d. that is, if the pilot flame after the ignition of the Main burner is not switched off. The flame of the Zünd burner thus acts as a means of cleaning the flames monitoring device. From the glowing flame of the The main burner's soot originates from the ionization sensor kept away. In this way, an energiespa High-voltage ignition device for ignition application Find.
Die Zündflamme des Zündbrenners kann ständig brennen. Die elektrischen Zündungen werden dadurch auf ein Minimum reduziert. Dies verursacht jedoch einen dauernden Gasver brauch und eine, insbesondere beim offenen Kamin nicht eben erwünschte ständige Zündquelle. Es wird deshalb als vor teilhaft angesehen, den Zündbrenner mit einer Hochspannungszündeinrichtung zu kombinieren, die nicht nur zum einmaligen Zünden des Zündbrenners dient, sondern diesen erst bei Bedarf zündet. Dadurch wird es möglich, das Zünd brennerventil in Betriebspausen der Feuerungseinrichtung zu schließen. Soll die Feuerungseinrichtung in Betrieb genom men werden, wird mittels der Hochspannungszündeinrichtung zunächst der Zündbrenner gezündet, der dann den Hauptbren ner entzünden kann. Die Hochspannungszündeinrichtung kann eine eigene Zündelektrode aufweisen, die sich im Bereich des Zündbrenners befindet und von diesem, wie die Flammen überwachungseinrichtung sauber gehalten wird. Falls ge wünscht, kann die Ionisierungsfühlerelektrode mit einer Hochspannungszündelektrode zu einem Element vereinigt wer den, das dann ebenfalls von der Zündflamme sauber gehalten wird. Die Zündflamme hält somit auch die Funkenstrecke der Hochspannungszündeinrichtungen rußfrei, was die Zündsicher heit auch bei niedrigen Funkenenergien verbessert bzw. si cherstellt. Gegenüber einer Glühzündeinrichtung kommt eine Hochspannungszündeinrichtung zudem sehr viel mit weniger Strom aus, so dass Batteriebetrieb möglich ist.The pilot burner pilot light can burn continuously. The electrical ignitions are minimized reduced. However, this causes a persistent gas flow need and one, especially not in the open fireplace Desired constant source of ignition. It is therefore considered to be before partially viewed, the pilot burner with a high-voltage ignition device to combine that not only for one-time ignition of the pilot burner, but this one ignites only when necessary. This makes the ignition possible burner valve during breaks in operation of the furnace conclude. If the firing device is to be put into operation men, is by means of the high-voltage ignition device first the pilot burner ignited, which then the main burner can ignite him. The high-voltage ignition device can have their own ignition electrode, which is in the area of the pilot burner and from it like the flames monitoring device is kept clean. If ge wishes, the ionization sensor electrode can be equipped with a High voltage ignition electrode combined into one element the one that is also kept clean by the pilot light becomes. The pilot flame thus also keeps the spark gap High-voltage ignition devices soot-free, which makes the ignition safe improved even at low spark energies or si cherstellt. Opposite a glow ignition device comes one High-voltage ignition device also very much with less Power off, so that battery operation is possible.
Der Feuerungsautomat steuert wenigstens das Hauptbren nerventil, das Zündbrennerventil und die Hochspannungszünd einrichtung. Damit kann der Feuerungsautomat sicherstellen, dass vor dem Öffnen des Hauptbrennerventils immer erst das Zündbrennerventil geöffnet wird und hier mittels der Hoch spannungszündeinrichtung immer zunächst eine Zündflamme gezündet wird. Außerdem ist der Feuerungsautomat vorzugs weise mit der Flammenüberwachungseinrichtung verbunden, die vor dem Öffnen des Zündbrennerventils vorzugsweise einen kurzen Testlauf durchführt. Bei diesem wird bspw. getestet, ob die Flammenüberwachungseinrichtung eine Flamme fest stellt. Falls ja, muss von einer Fehlfunktion ausgegangen werden und es erfolgt keine Ventilbetätigung und mithin kein Gasauslass. Wir die Flammenerfassung durch eine Ioni sierungsmessung, d. h. eine Messung eines von einer isolier ten Elektrode gegen den Brenner fließenden Stroms vorgenom men, kann ein Rußniederschlag einen Kriechstrom ermögli chen, der dann einen Ionisierungsstrom vortäuscht. In einem solchen Fall würde der Feuerungsautomat das Zünden der Brenner verweigern. Eine Wartung wäre erforderlich, was ggf. angezeigt wird. Um solche Betriebshindernisse zu ver meiden, hält die Zündflamme die Flammenüberwachungseinrich tung sauber, indem die Ausbildung von Rußniederschlägen verhindert wird.The burner control unit controls at least the main burner nerve valve, the pilot burner valve and the high voltage ignition Facility. The automatic burner control can thus ensure that before opening the main burner valve always that Pilot burner valve is opened and here by means of the high voltage ignition device always first a pilot flame is ignited. The burner control is also preferred wise connected to the flame monitor, the preferably one before opening the pilot burner valve carries out a short test run. For example, this is used to test whether the flame monitor detects a flame provides. If so, a malfunction must be assumed and there is no valve actuation and therefore no gas outlet. We the flame detection by an ioni position measurement, d. H. a measurement of one of an isol current electrode against the burner a soot deposit can allow a leakage current Chen, which then simulates an ionization current. In one in such a case, the burner control would ignite the Refuse burner. Maintenance would be what is displayed if necessary. To ver such operational obstacles avoid, the pilot flame holds the flame monitor tion clean by the formation of soot deposits is prevented.
Das Zündbrennerventil und das Hauptbrennerventil sind vorzugsweise mit energiesparenden Aktuatoren, wie bspw. Elektromagneten versehen, die nur eine geringe Betätigungs leistung und nur einen sehr geringen Haltestrom oder eine geringe Halteleistung benötigen. Die Betätigungsleistung kann vermindert werden, indem anstelle eines Betätigungs magneten zwei Betätigungsmagnete vorgesehen werden, die nacheinander aktiviert werden. Der Ventilhub wird somit auf die Hübe zweier Betätigungsmagnete aufgeteilt. Die Halte leistung kann bspw. von einem Thermoelement aufgebracht werden, das somit auch bei der weiteren Flammenüberwachung mitwirkt oder diese übernimmt. Hat der Feuerungsautomat das Zündbrennerventil und das Hauptbrennerventil geöffnet und eine Flamme gezündet, liefert der Feuerungsautomat keinen weiteren Strom an die Aktuatoren des Zündbrennerventils und des Hauptbrennerventils. Damit wird es möglich, den Feue rungsautomaten zur Stromversorgung mit einer Batteriespei sung zu versehen. Ein gesonderter Elektroanschluss ist dann bspw. für den Gaskamin nicht erforderlich. The pilot burner valve and the main burner valve are preferably with energy-saving actuators, such as. Provide electromagnets that have only a slight actuation performance and only a very low holding current or need low holding power. The actuation performance can be reduced by instead of an actuation magnets two actuating magnets are provided, the activated one after the other. The valve lift is thus open divided the strokes of two actuating magnets. The stops power can be applied by a thermocouple, for example be the same with the further flame monitoring contributes or takes over. Does the burner control have that Pilot burner valve and the main burner valve opened and the burner control does not deliver a flame further current to the actuators of the pilot burner valve and of the main burner valve. This will make the fire possible automatic circuit breakers for power supply with a battery solution. A separate electrical connection is then For example, not required for the gas fireplace.
Gelegentlich wird gewünscht, den Gasstrom zu dem Hauptbrenner wenigstens in Grenzen einstellen zu können. Dazu kann ein Modulationsventil vorgesehen sein, das vor oder hinter dem Hauptbrennerventil angeordnet ist und eine Drosselung bewirkt. Zur Einstellung des Modulationsventils in unterschiedliche Ventilpositionen kann eine geeignete Handhabe, bspw. ein Drehknopf oder ein Hebel vorgesehen sein. Alternativ wird ein richtungsumsteuerbarer Motor vor gesehen, der von dem Feuerungsautomaten betätigt wird. Ist der Motor nicht bestromt, behält das Modulationsventil die einmal eingestellte Ventilposition bei. Die Motorbetätigung des Modulationsventils eröffnet die Möglichkeit der Fern steuerung der Feuerungseinrichtung. So kann an einem ent sprechenden Gaskamin die Flammengröße, bspw. mit einer tragbaren Fernbedienung eingestellt werden. Zusätzlich kann ein stationärer Bedienmodul vorgesehen sein, mit dem ent sprechende Bedienvorgänge, wie das Eingeben eines Zündbe fehls, eines Löschbefehls oder das Einstellen einer ge wünschten Temperatur oder Flammengröße direkt an der Feue rungseinrichtung möglich ist. Die Funktionen können zusätz lich oder alternativ an einer Fernbedienung vorgesehen sein. Dabei wird es als vorteilhaft angesehen, an der Fern bedienung einen Temperatursensor vorzusehen, der die an der Fernbedienung herrschende Temperatur mit einer eingestell ten Solltemperatur vergleicht und, falls Abweichungen vor handen sind, entsprechende Steuerbefehle, bspw. über eine Infrarot-Nachrichtenübertragungsstrecke an einen Empfänger des Feuerungsautomaten liefert.Occasionally, it is desired to add the gas flow to the To be able to set the main burner at least within limits. For this purpose, a modulation valve can be provided, the front or is arranged behind the main burner valve and one Throttling causes. For setting the modulation valve A suitable valve can be placed in different valve positions Handle, for example, a knob or a lever provided his. Alternatively, a reversible motor is provided seen that is operated by the burner control. is the motor is not energized, the modulation valve keeps the valve position once set at. The engine control of the modulation valve opens up the possibility of remote control of the combustion device. So on an ent speaking gas fireplace the flame size, for example with a portable remote control can be set. In addition can a stationary operating module can be provided with which ent speaking operations, such as entering a Zündbe failed, a delete command or the setting of a ge desired temperature or flame size directly at the fire tion facility is possible. The functions can be additional Lich or alternatively provided on a remote control his. It is considered advantageous at a distance operation to provide a temperature sensor that the on the Remote control prevailing temperature with a set compares the target temperature and, if there are deviations are available, corresponding control commands, for example Infrared communication link to a receiver of the burner control unit.
Das System (die Feuerungseinrichtung) ist vorzugsweise modular aufgebaut, wobei ein Bedienmodul zunächst ein Funk tionsmodul steuert. Dieser erfasst Eingaben und steuert den laufenden Betrieb der Feuerungseinrichtung entsprechend (z. B. Flammengröße, Temperatur usw.). Betriebsbeginn, Be triebsschluss und Funktionsfähigkeit (Zündung, Flammenüber wachung, Hauptventil) wird dagegen von einem batteriebe triebenen Feuerungsautomaten gesteuert. Dieser modulare Aufbau gestattet die Anpassung an unterschiedlichste Gege benheiten, wie z. B. Betrieb mit oder ohne Zündflamme, mit oder ohne Gebläse, mit oder ohne Netzanschluss, mit oder ohne Fernbedienung usw. lediglich durch unterschiedliche Verwendung vorhandener Standardmodule.The system (the firing device) is preferred modular design, with an operating module first a radio tion module controls. This records inputs and controls the corresponding operation of the furnace (e.g. flame size, temperature, etc.). Start of operations, Be drive closure and functionality (ignition, flame over guard, main valve) is operated by a battery controlled automatic burner controls. This modular Construction allows the adaptation to different areas Similarities, such as B. Operation with or without pilot light, with or without fan, with or without mains connection, with or without remote control, etc. only by different Use of existing standard modules.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsform der Erfindung sind Gegenstand der Zeichnung der Beschreibung oder Unteransprüchen.Further details of advantageous embodiment of the Invention are the subject of the drawing of the description or subclaims.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Er findung veranschaulicht. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of the He illustrated. Show it:
Fig. 1 eine Feuerungseinrichtung in Übersichtsdar stellung; Fig. 1 a firing device in Übersichtsdar position;
Fig. 2 die Feuerungseinrichtung nach Fig. 1 in aus schnittsweiser Übersichtsdarstellung; FIG. 2 shows the firing device according to FIG. 1 in a sectional overview illustration;
Fig. 3 die Feuerungseinrichtung nach Fig. 1 in ei ner weiter schematisierten Übersichtsdar stellung und Fig. 3, the firing device according to Fig. 1 in egg ner further schematically and Übersichtsdar position
Fig. 4 die Feuerungseinrichtung nach den Fig. 1 bis 3 in ihrem modularen Aufbau als Blockschalt bild. Fig. 4, the firing device according to FIGS. 1 to 3 in its modular structure as a block diagram.
In Fig. 1 ist eine Feuerungseinrichtung 1 veranschau licht, die, wie es vorzugsweise der Fall ist, mit Gas be trieben wird. Alternativ kann eine entsprechende Feuerungs einrichtung jedoch auch mit einem flüssigen Brennstoff, insbesondere leichtem Heizöl oder dgl. betrieben werden.In Fig. 1, a firing device 1 is illustrated light, which, as is preferably the case, is operated with gas. Alternatively, a corresponding firing device can, however, also be operated with a liquid fuel, in particular light heating oil or the like.
Die Feuerungseinrichtung 1 dient der Erzeugung von Flammen 2 in dem Feuerraum eines, nicht weiter veranschau lichten Kamins, Ofens oder einer sonstigen, insbesondere zur Wohnraumbeheizung und Dekoration vorgesehenen Einrich tung. Die Flammen 2 sind gelbleuchtende Flammen, d. h. sie enthalten winzige, in der Flamme abbrennende Kohlenstoff partikel und erzeugen somit rötliches oder gelbliches Licht mit einem, zumindest teilweise kontinuierlichem Spektrum. Zur Erzeugung dieser Flammen dient ein Brenner 3, der über ein Modulationsventil 4 und ein Hauptbrennerventil 5 an eine Gaszuführungsleitung 6 angeschlossen ist. Während das Modulationsventil 4 mehrere Zwischenstellungen aufweist und den Gaszustrom zu dem Brenner 3 mehr oder weniger drosseln kann, ist das Hauptbrennerventil 5 ein Auf-Zu-Ventil, d. h. ein Absperrventil mit in der Regel lediglich zwei Vorzugs lagen, nämlich ganz offen oder ganz geschlossen.The firing device 1 is used to generate flames 2 in the firebox of a not further illustrated fireplace, furnace or other device, in particular for heating and decorating the home. The flames 2 are yellow-lit flames, ie they contain tiny carbon particles that burn in the flame and thus produce reddish or yellowish light with an at least partially continuous spectrum. A burner 3 , which is connected to a gas supply line 6 via a modulation valve 4 and a main burner valve 5, is used to generate these flames. While the modulation valve 4 has several intermediate positions and can throttle the gas flow to the burner 3 more or less, the main burner valve 5 is an on-off valve, ie a shut-off valve with generally only two preferred positions, namely completely open or completely closed.
Dem Modulationsventil 4 ist ein Ventilaktuator zugeordnet, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen Gleich strommotor 7 gebildet wird. Dieser verstellt die Ventil spindel des Modulationsventils 4, wenn er betätigt wird in einer Weise, dass der Gaszufluss durch das Modulationsven til 4 zu dem Brenner 3 mehr oder weniger gedrosselt wird. Der Gleichstrommotor 7 ist über eine Steuerleitung 8 mit einer Steuereinrichtung 9 verbunden, die an späterer Stelle erläutert ist. The modulation valve 4 is assigned a valve actuator which is formed by a DC motor 7 in the present exemplary embodiment. This adjusts the valve spindle of the modulation valve 4 when it is actuated in such a way that the gas flow through the modulation valve 4 to the burner 3 is more or less throttled. The direct current motor 7 is connected via a control line 8 to a control device 9 , which will be explained later.
Das Hauptbrennerventil 5 ist ebenfalls mit einem Ven tilaktuator 11 verbunden, der das Ventilverschlussglied des Hauptbrennerventils 5 in Offenstellung oder Schließstellung überführt. Die Schließstellung wird vorzugsweise im entreg ten Zustand eingenommen, bspw. in dem eine Feder das Ven tilverschlussglied gegen den entsprechenden Ventilsitz spannt, so dass die Gaszufuhr zu dem Brenner 3 abgesperrt ist. Der Hauptbrenneraktuator 11 ist bspw. eine Zugmagnet einrichtung mit zwei nacheinander zu aktivierenden Magnet antrieben 11a, 11b, die über Steuerleitungen 12 mit dem Feuerungsautomaten 9 verbunden sind. Neben den eher hoch ohmigen Steuerwicklungen, die mit der Steuerleitung 12 ver bunden sind, kann der Hauptbrennerventilaktuator 11 eine eher niederohmige Wicklung 11c aufweisen, die über eine weitere Steuerleitung 14 mit einem Thermoelement 15 verbun den ist. Dieses ist vorzugsweise im Bereich einer Zündflam me 16 angeordnet, die von einem Zündbrenner 17 ausgeht, wenn dieser gezündet ist. Der Zündbrenner 17 ist ein Bren ner, der einem geringen Brennstoffstrom einen solchen Luft strom beimischt, dass die Flamme 16 blau, d. h. nichtleuch tend ist. Sie enthält keine thermisch emittierenden Koh lenstoffpartikel in nennenswerter Zahl. Anstelle des Zünd brenners kann auch der Hauptbrenner 3 einen dann allerdings nur während des Betriebs des Hauptbrenners 3 vorhandenen nichtleuchtenden Flammenbereich 16 ausbilden.The main burner valve 5 is also connected to a Ven tilaktuator 11 , which transfers the valve closure member of the main burner valve 5 in the open or closed position. The closed position is preferably assumed in the de-energized state, for example in which a spring tensions the valve closure member against the corresponding valve seat, so that the gas supply to the burner 3 is shut off. The main burner actuator 11 is, for example, a pull magnet device with two magnet drives 11 a, 11 b to be activated one after the other, which are connected via control lines 12 to the automatic firing device 9 . In addition to the rather high-ohmic control windings, which are connected to the control line 12 , the main burner valve actuator 11 can have a rather low-resistance winding 11 c, which is connected via a further control line 14 to a thermocouple 15 . This is preferably arranged in the area of a pilot flame 16 which starts from a pilot burner 17 when it is ignited. The pilot burner 17 is a burner that admixes such air with a low fuel flow that the flame 16 is blue, ie non-luminous. It contains no thermally emitting carbon particles in any significant number. Instead of the ignition torch and the main burner 3 can form a but then existing only during operation of the main burner 3 non-luminous flame portion 16th
Der Zündbrenner 17 ist in der Nähe des Hauptbrenners 3 so angeordnet, dass seine Flamme 16 aus dem Hauptbrenner 3 austretendes Gas zünden kann, bevor sich größere Gasansamm lungen gebildet haben.The pilot burner 17 is arranged in the vicinity of the main burner 3 so that its flame 16 can ignite gas escaping from the main burner 3 before larger gas accumulations have formed.
Der Zündbrenner 17 ist über eine Zündbrennerleitung 18 mit der Gaszuführungsleitung 6 verbunden. In der Zündbrennerleitung 18 ist ein Zündbrennerventil 19 angeordnet, das über einen Aktuator geöffnet oder geschlossen werden kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet der Magnetan trieb 11a den Zündbrennerventil-Aktuator. Die Wicklung 11c wirkt somit als Haltewicklung sowohl für das Zündbrenner ventil 19 als auch für das Hauptbrennerventil.The pilot burner 17 is connected to the gas supply line 6 via a pilot burner line 18 . A pilot burner valve 19 is arranged in the pilot burner line 18 and can be opened or closed via an actuator. In the present embodiment, the drive 11 MagneTan forms a Zündbrennerventil the actuator. The winding 11 c thus acts as a holding winding for both the pilot burner valve 19 and for the main burner valve.
Alternativ können das Zündbrennerventil 19 und das Hauptbrennerventil 5 als getrennte, voneinander unabhängig ansteuerbare Ventile ausgebildet sein. Es ist somit für beide Ventile 5, 19 ein gemeinsamer Antrieb vorhanden; es handelt sich um ein kombiniertes Ventil, das sowohl die Gaszufuhr zu dem Zündbrenner 17, als auch die Gaszufuhr zu dem Hauptbrenner 3 steuert bzw. reguliert. Dabei ist es insbesondere möglich, das Öffnen und das Schließen des Zündbrennerventils und des Hauptbrennerventils durch eine mechanische Kopplung zwangsläufig zu synchronisieren bzw. einen gewissen zeitlichen Ablauf herbeizuführen.Alternatively, the pilot burner valve 19 and the main burner valve 5 can be designed as separate, independently controllable valves. There is thus a common drive for both valves 5 , 19 ; it is a combined valve that controls and regulates both the gas supply to the pilot burner 17 and the gas supply to the main burner 3 . It is in particular possible to inevitably synchronize the opening and closing of the pilot burner valve and the main burner valve by means of a mechanical coupling or to bring about a certain time sequence.
Die Steuereinrichtung 9 ist über eine Leitung 24 mit einem Ionisationsfühler 25 verbunden, der eine isolierte Elektrode 26 aufweist, die in den Bereich der Zündflamme 16 ragt. Diese Elektrode 26 kann bedarfsweise auch als Zünd elektrode dienen und mit dem Zündbrenner 17 oder einer, nicht weiter veranschaulichten, Gegenelektrode eine Funken strecke festlegen. Alternativ kann jedoch eine gesonderte, hier nicht weiter veranschaulichte, Zündelektrode vorgese hen sein, die mit einer Gegenelektrode eine Funkenstrecke bildet. Als Gegenelektrode kann eine gesonderte, elektrisch isoliert angeordnete Elektrode, eine Elektrode die mit dem Zündbrenner 17 oder dem Hauptbrenner 3 verbunden ist oder der Zündbrenner 17 selbst oder ein anderes Metallelement dienen. The control device 9 is connected via a line 24 to an ionization sensor 25 which has an insulated electrode 26 which projects into the region of the ignition flame 16 . If necessary, this electrode 26 can also serve as an ignition electrode and define a spark gap with the pilot burner 17 or a counter electrode (not illustrated further). Alternatively, however, a separate, not illustrated here, ignition electrode can be provided which forms a spark gap with a counter electrode. A separate, electrically insulated electrode, an electrode which is connected to the pilot burner 17 or the main burner 3 , or the pilot burner 17 itself or another metal element can serve as the counter electrode.
Die Steuereinrichtung 9 ist batteriegespeist. Sie übernimmt die Steuerung des Ventilaktuators 11 sowie des Gleichstrommotors 7 sowie die Erzeugung von Zündfunken an dem Zündbrenner 17 und die Flammenüberwachung mittels der Flammenüberwachungseinrichtung 25. Zur Bedienung der Steuereinrichtung 9 dient ein Bedienmodul 28, der zumindest Bedienelemente zum Ein- und Ausschalten der Feuerungsein richtung 1 sowie ggf. weitere Bedienelemente, bspw. zur Regulierung der Flammengröße aufweisen.The control device 9 is battery-powered. It takes over the control of the valve actuator 11 and of the direct current motor 7 as well as the generation of ignition sparks at the pilot burner 17 and the flame monitoring by means of the flame monitoring device 25 . To operate the control device 9 , an operating module 28 is used , which has at least operating elements for switching the firing device 1 on and off, and optionally further operating elements, for example for regulating the flame size.
Die insoweit beschriebene Feuerungseinrichtung 1 ar
beitet wie folgt:
Es wird zunächst davon ausgegangen, dass die
Feuerungseinrichtung 1 nicht in Betrieb ist. Die Steuerein
richtung 9 liefert keine Erregerströme an den Ventilaktua
tor 11 oder an den Gleichstrommotor 7. Er ist selbst strom
los oder steht im Stand-by-Betrieb unter Batteriespannung.The firing device 1 ar described so far operates as follows:
It is initially assumed that the firing device 1 is not in operation. The Steuerein device 9 provides no excitation currents to the Ventilaktua tor 11 or to the DC motor 7th It is de-energized itself or is in battery-powered stand-by mode.
Soll der Hauptbrenner 3 gezündet werden, wird ein ent sprechender Befehl über den Bedienmodul 28 gegeben. Dieser aktiviert nun einen in der Steuereinrichtung 9 enthaltenen Feuerungsautomaten 9a, der zunächst den Ionisierungsfühler 25 abfragt. Im Rahmen dieser Abfrage wird der Ionisierungs fühler 25 mit einer Spannung von etwa 100 Volt beauf schlagt. Übersteigt der durch die Leitung 24 und den Ioni sierungsfühler 25 abfließende Strom einen minimalen Grenz wert, lehnt der Feuerungsautomat 9a den Startversuch ab und liefert ein entsprechendes Fehlersignal an den Bedienmodul 28. Dieser kann dann ein Störungssignal anzeigen, das bspw. zur Wartung auffordert. Wird jedoch kein Leckstrom fest gestellt, erzeugt der Feuerungsautomat 9a an dem Element 26 oder der gesonderten, oben genannten Funkenstrecke im Bereich der Mündung des Zündbrenners 17 in vorgegebener Zeit folge Funkenüberschläge. Zugleich oder kurz zuvor öffnet der Feuerungsautomat 9a durch Erregung des Magnetantriebs 11a das Zündbrennerventil 19, so dass der Zündbrenner 17 Gas erhält. Der Feuerungsautomat 9a hält jedoch zunächst das Hauptbrennerventil 5 geschlossen.If the main burner 3 is to be ignited, a corresponding command is given via the control module 28 . This now activates a burner control 9 a contained in the control device 9 , which first interrogates the ionization sensor 25 . As part of this query, the ionization sensor 25 is subjected to a voltage of approximately 100 volts. If the current flowing through the line 24 and the ionization sensor 25 exceeds a minimum limit value, the automatic burner control unit 9 a refuses the start attempt and delivers a corresponding error signal to the operating module 28 . The latter can then display a fault signal which, for example, prompts for maintenance. However, when no leakage current set determines the separate, above-mentioned radio link in the region of the mouth of the pilot burner 17 in a predetermined time sequence arcing time the unit 9 a on the element 26 or generated. At the same time or shortly before the control box 9 opens a by energizing the solenoid actuator 11 a the Zündbrennerventil 19 so that the pilot burner 17 receives gas. The burner control 9 a, however, initially keeps the main burner valve 5 closed.
Führt das Öffnen des Zündbrennerventils 19 und der Betrieb der Funkenstrecke vor der Mündung des Zündbrenners 17 zum Zünden der Zündflamme 16, erfasst der Feuerungsauto mat 9a dies über den Ionisierungsfühler 25 und stoppt den Betrieb der Funkenstrecke und gibt den weiteren Start des Brenners 3 frei. Dazu erregt er den Magnetantrieb 11b, der das Hauptbrennerventil 5 öffnet. Die Zündflamme 16 bewirkt nun die Zündung des aus dem Zündbrenner 3 ausströmenden Gases und zusätzlich die Erwärmung des Thermoelements 15, das somit beginnt einen Haltestrom für die Wicklung 11c zu erzeugen, so dass das Zündbrennerventil 19 und das Haupt brennerventil 5 offen bleiben. Nach fest eingestellter Zeitspanne kann der Feuerungsautomat 9 die Erregerströme der Magnetantrieb 11a, 11b abschalten, wobei der Thermo strom des Thermoelements 15 auch die Magnetantriebe 11a, 11b in angezogenem Zustand hält. Alternativ zur Steuerung mit fest eingestellter Zeitspanne kann der Feuerungsautomat 9a auch den Thermostrom überwachen und die Erregung der Magnetantriebe 11a, 11b erst dann aufgeben, wenn ein aus reichender Thermostrom 15 erzeugt wird bzw. abschalten, wenn dieser nach einer Zeitspanne nicht auftritt, um Fehl funktionen zu vermeiden.If the pilot burner valve 19 is opened and the spark gap is operated before the pilot burner 17 opens to ignite the pilot flame 16 , the automatic firing device 9 a detects this via the ionization sensor 25 and stops the spark gap operation and releases the further start of the burner 3 . For this purpose, it excites the magnetic drive 11 b, which opens the main burner valve 5 . The pilot flame 16 now causes the ignition of the gas flowing out of the pilot burner 3 and additionally the heating of the thermocouple 15 , which thus begins to generate a holding current for the winding 11 c, so that the pilot burner valve 19 and the main burner valve 5 remain open. After a set period of time, the burner control 9 can switch off the excitation currents of the magnetic drives 11 a, 11 b, the thermal current of the thermocouple 15 also holding the magnetic drives 11 a, 11 b in the tightened state. As an alternative to the control with a fixed time period, the automatic burner control 9 a can also monitor the thermal current and only give up the excitation of the magnetic drives 11 a, 11 b when a sufficient thermal current 15 is generated or switch off if this does not occur after a period of time. to avoid malfunctions.
Stellt der Feuerungsautomat 9a jedoch nach einer end lichen Zahl von Zündversuchen (Funkenüberschläge an der Funkenstrecke) oder nach einer fest einstellbaren Zündzeit keine Ionisierung an dem Ionisierungsfühler 25 fest, muss angenommen werden, dass keine Zündflamme gezündet hat. Der Feuerungsautomat 9a geht dann in einem Blockierzustand über, er schließt das Zündbrennerventil 19 (das Hauptbren nerventil war ohnehin geschlossen) und meldet ein entspre chendes Fehlersignal an das Bedienmodul 28.If the automatic firing a 9 but after a number of ignition attempts end union (spark jumps across the spark gap), or after a fixed adjustable ignition time no ionization at the Ionisierungsfühler 25 fixed, it must be assumed that there is no pilot flame is ignited. The automatic burner control 9 a then changes into a blocking state, it closes the pilot burner valve 19 (the main pilot valve was closed anyway) and reports a corresponding error signal to the control module 28 .
Ist der Hauptbrenner 3 gezündet, wird die Größe der Flammen 2 durch die Einstellung des Modulationsventils 4 festgelegt. Soll dessen Ventilstellung verändert werden, kann dies an dem Bedienmodul 28 eingestellt werden. Dieser liefert über einen in der Steuereinrichtung enthaltenen Funktionsmodul ein entsprechendes Signal an den Gleich strommotor 7, um diesen zu verstellen. Alternativ oder zu sätzlich kann an dem Modulationsventil 4 eine Handbetäti gungseinrichtung vorgesehen sein.If the main burner 3 is ignited, the size of the flames 2 is determined by the setting of the modulation valve 4 . If its valve position is to be changed, this can be set on the operating module 28 . This delivers a corresponding signal to the DC motor 7 via a function module contained in the control device in order to adjust it. Alternatively or additionally, a manual actuation device can be provided on the modulation valve 4 .
Eine weitere Ausbaustufe der Feuerungseinrichtung 1 enthält eine Fernbedienung, wie es bspw. aus Fig. 2 er sichtlich ist. Der Feuerungsautomat 9 ist hier mit einem Fernsteuerempfänger 31 verbunden, der bspw. als Infrarot- Empfänger ausgebildet ist. Dem Fernsteuerempfänger 31 ist eine handliche Fernbedienung 32 zugeordnet, die einen Infrarot-Sender 33 enthält. Dieser ist dazu eingerichtet, entsprechend codierte Befehlssignale an den Fernsteueremp fänger 31 zu senden. In der Fernbedienung können alle rele vanten Bedienungselemente, wie bspw. ein Schalter für das Einschalten und das Ausschalten des Kamins bzw. der Feue rungseinrichtung 1, ein Bedienelement für das Vergrößern oder Verkleinern der Flamme 2 oder für das Festlegen einer Raumtemperatur vorgesehen sein. Dazu kann bspw. ein Tempe raturfühler 33 in oder an der Fernbedienung 32 unterge bracht sein. Ein Potentiometer 34 oder ein anderweitiges manuell betätigbares Einstellelement dient zur Vorwahl ei ner gewünschten Temperatur. Ein Komparator 35 ist dazu vor gesehen, dass von dem Temperaturfühler 33 gelieferte Tempe ratursignal mit dem von der Einstelleinrichtung 34 gelie ferten Sollsignal für die Temperatur zu vergleichen. Über schreitet die Abweichung einen festgelegten Betrag, wird ein entsprechendes Korrektursignal an die Sendeeinrichtung 33 gegeben, die dann ein zur Vergrößerung oder Verkleine rung der Flamme führendes Korrektursignal an die Empfangs einrichtung 31 sendet. Entsprechend stellt der Feuerungs automat über den Gleichstrommotor 7 das Modulationsventil 4 nach, um die Flamme 2 zu vergrößern oder zu verkleinern.A further stage of expansion of the firing device 1 contains a remote control, as can be seen, for example, from FIG. 2. The burner control 9 is here connected to a remote control receiver 31 , which is designed, for example, as an infrared receiver. The remote control receiver 31 is assigned a handy remote control 32 , which contains an infrared transmitter 33 . This is set up to send correspondingly coded command signals to the remote control receiver 31 . In the remote control, all relevant controls, such as a switch for switching on and off the fireplace or the firing device 1 , a control element for increasing or decreasing the flame 2 or for setting a room temperature can be provided. For this purpose, for example, a temperature sensor 33 can be accommodated in or on the remote control 32 . A potentiometer 34 or other manually operable setting element serves to preselect a desired temperature. A comparator 35 is seen before to compare the temperature signal supplied by the temperature sensor 33 with the temperature signal supplied by the setting device 34 . Exceeds the deviation a predetermined amount, a corresponding correction signal is given to the transmitting device 33 , which then sends a correction signal leading to the enlargement or reduction of the flame to the receiving device 31 . Correspondingly, the automatic firing device adjusts the modulation valve 4 via the direct current motor 7 in order to increase or decrease the flame 2 .
Zum besseren Verständnis ist die Feuerungseinrichtung 1 in den Fig. 3 und 4 in ihrer Aufteilung auf verschiedene Module (Feuerungsautomat 9a, Funktionsmodul 9b, Ventilmo dul) nochmals als Blockschaltbild veranschaulicht. Zusätz lich zu den bislang beschriebenen Ventilen ist ein Haupt gasventil 37 vorgesehen, das als Sicherheitsventil dient und allen anderen Ventilen 5, 19, 4 vorgelagert ist. Das Hauptgasventil 37 ist offen, wenn der Hauptbrenner 3 oder der Zündbrenner 17 gezündet oder betrieben werden sollen und es ist geschlossen, wenn weder der Hauptbrenner 3 noch der Zündbrenner 17 arbeiten sollen. Das Hauptgasventil 37 wird über Magnetantriebe von dem Feuerungsautomaten 9a be tätigt. Zu den Magnetantrieben gehören mehrere Magnetspulen 37a, 37b, 37c. Die Magnetspulen 37a, 37b sind mit den Feue rungsautomaten 9a verbunden, um von diesem geöffnet zu wer den. Die Magnetspule 37c ist eine Haltespule, die mit dem Thermoelement 15 verbunden ist. In Ruhepausen, d. h., wenn der Hauptbrenner 3 gelöscht ist, schließt der Feuerungs automat 9 sowohl das Hauptbrennerventil 5 als auch das Zündbrennerventil 19 und zur Sicherheit das Hauptgasventil 37. Dies kann durch entsprechende ein- oder mehrfache nega tive Impulse an den Magnetspulen 37a, 37b, 11a, 11b erfol gen. Alternativ kann der Thermostrom unterbrochen werden. Damit ist bei Nichtbetrieb der Feuerungseinrichtung 1 kei nerlei Flamme vorhanden und es strömt kein Gas aus.For better understanding, the firing device 1 in FIGS. 3 and 4 in its division into different modules (automatic firing device 9 a, function module 9 b, valve module) is again illustrated as a block diagram. In addition to the valves described so far, a main gas valve 37 is provided, which serves as a safety valve and upstream of all other valves 5 , 19 , 4 . The main gas valve 37 is open when the main burner 3 or the pilot burner 17 is to be ignited or operated and it is closed when neither the main burner 3 nor the pilot burner 17 are to operate. The main gas valve 37 is actuated by magnetic drives from the automatic firing device 9 a. The magnetic drives include a plurality of magnetic coils 37 a, 37 b, 37 c. The solenoids 37 a, 37 b are connected to the automatic firing automat 9 a to be opened by this who. The solenoid 37 c is a holding coil which is connected to the thermocouple 15 . At rest, ie when the main burner 3 is extinguished, the automatic firing device 9 closes both the main burner valve 5 and the pilot burner valve 19 and, for safety, the main gas valve 37 . This can be achieved by corresponding single or multiple negative pulses on the solenoids 37 a, 37 b, 11 a, 11 b. Alternatively, the thermal current can be interrupted. Thus, when the firing device 1 is not in operation, there is no flame and no gas flows out.
Fig. 4 gibt eine Übersicht über die Feuerungseinrich tung 1 und ihren modularen Aufbau sowie die dadurch ge schaffenen Kombinationsmöglichkeiten wieder. Sie ver anschaulicht außerdem, dass außer einer Batterie 38 als Spannungsquelle zur Betriebsstromversorgung der Feuerungs einrichtung 1 ein Netzteil 39 dienen kann, wenn dies ge wünscht wird. Ein Netzteil 39 entnimmt die erforderliche Betriebsenergie des elektrischen Teils der Feuerungsein richtung 1 einem öffentlichen Stromversorgungsnetz. Es kann außerdem einen Ventilator 41 betreiben, bspw. um der Feue rungseinrichtung 1 Frischluft zuzuführen oder um Abgase abzusaugen. Zusätzlich kann ein Druckwächter 42 vorgesehen sein, der für den Betrieb der Feuerungseinrichtung 1 we sentliche Brücke, wie bspw. den Gasdruck oder den Unter druck in einem Abgaskamin überwacht und im Fehlerfalle ei nen Weiterbetrieb der Feuerungseinrichtung verhindert. Fig. 4 gives an overview of the Feuerungseinrich device 1 and its modular structure as well as the resulting combination options ge again. It also illustrates that, in addition to a battery 38, a power supply 39 can serve as a voltage source for the operating power supply for the furnace 1 , if this is desired. A power supply 39 takes the required operating energy of the electrical part of the device 1 from a public power supply network. It can also operate a fan 41 , for example to supply fresh air to the firing device 1 or to extract exhaust gases. In addition, a pressure switch 42 can be provided, which monitors the operation of the firing device 1 , such as the gas pressure or the negative pressure in an exhaust gas chimney, and in the event of a fault prevents the firing device from continuing to operate.
Eine Feuerungseinrichtung 1 weist einen Zündbrenner 17 und einen Hauptbrenner 3 sowie einen Feuerungsautomaten 9 auf, der den Betrieb des Zündbrenners 17 des Hauptbrenners 3 und eine entsprechenden Zündeinrichtung 25 steuert. Vor dem Zünden des Hauptbrenners 3 wird zunächst immer der Zündbrenner 17 gezündet. Bei Nichtbetrieb werden beide Brenner gelöscht. Zum Zünden des Zündbrenners 17 dient eine Funkenstrecke und zur Überwachung der Zündflamme dient eine Flammenüberwachungseinrichtung, bspw. ein Ionisierungsfüh ler 25. Die Zündflamme ist eine blaue (nicht leuchtende) Flamme 16, die die Elektroden der Funkenstrecke und/oder des Ionisierungsfühlers 25 sauber hält. Der Hauptbrenner 3 kann dagegen ein mit dekorativen Flammen (gelb lodernd) brennender Gasbrenner oder ein Brenner für anderweitigen Brennstoff sein.A firing device 1 has a pilot burner 17 and a main burner 3 and an automatic burner control 9 which controls the operation of the pilot burner 17 of the main burner 3 and a corresponding ignition device 25 . Before the main burner 3 is ignited, the pilot burner 17 is always ignited first. Both burners are extinguished when not in operation. A spark gap is used to ignite the pilot burner 17 and a flame monitoring device, for example an ionization sensor 25, is used to monitor the pilot flame. The pilot flame is a blue (non-illuminating) flame 16 which keeps the electrodes of the spark gap and / or the ionization sensor 25 clean. The main burner 3 , on the other hand, can be a gas burner with decorative flames (blazing yellow) or a burner for other fuel.
Claims (14)
mit einem Hauptbrenner (3), der mit einer Brennstoff- Zuführungsleitung (6) verbunden ist und der derart mit Brennstoff und mit Luft versorgt ist, dass sich eine leuch tende Flamme (2) ausbildet,
mit einem Hauptbrennerventil (5), das mit einem Hauptbrenner-Aktuator (11) verbunden und in der Brennstoff- Zuführungsleitung (6) angeordnet ist, um den zu dem Haupt brenner (3) geleiteten Brennstoffstrom gesteuert freizuge ben oder abzusperren,
mit einer Einrichtung (17) zur Erzeugung einer nicht leuchtenden Flamme (16),
mit einer Flammenüberwachungseinrichtung (25), die an der Einrichtung (17) im Bereich der nicht leuchtenden Flam me (16) angeordnet ist,
mit einer Hochspannungszündeinrichtung (25a), die eine Funkenstrecke aufweist, die an der Einrichtung (17) im Be reich der nicht leuchtenden Flamme (16) angeordnet ist, und
mit einer Steuereinrichtung (9), die wenigstens an den Hauptbrenner-Aktuator (7) des Hauptbrennerventils (5), die Flammenüberwachungseinrichtung (25) und die Hochspannungs zündeinrichtung (25a) angeschlossen ist. 1. firing device ( 1 ), in particular gas-operated firing device,
with a main burner ( 3 ) which is connected to a fuel supply line ( 6 ) and which is supplied with fuel and air in such a way that a luminous flame ( 2 ) forms,
with a main burner valve ( 5 ) which is connected to a main burner actuator ( 11 ) and is arranged in the fuel supply line ( 6 ) in order to release or shut off the fuel flow directed to the main burner ( 3 ) in a controlled manner,
with a device ( 17 ) for generating a non-luminous flame ( 16 ),
with a flame monitoring device ( 25 ) which is arranged on the device ( 17 ) in the region of the non-illuminating flame ( 16 ),
with a high-voltage ignition device ( 25 a), which has a spark gap, which is arranged on the device ( 17 ) in the area of the non-illuminating flame ( 16 ), and
with a control device ( 9 ) which is connected at least to the main burner actuator ( 7 ) of the main burner valve ( 5 ), the flame monitoring device ( 25 ) and the high-voltage ignition device ( 25 a).
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- 2001-09-05 EP EP01121219A patent/EP1188989A3/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |