DE1590287A1 - Elektrisches Widerstandselement zum Einfuehren in eine Flamme - Google Patents
Elektrisches Widerstandselement zum Einfuehren in eine FlammeInfo
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- H01C7/04—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having negative temperature coefficient
- H01C7/042—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having negative temperature coefficient mainly consisting of inorganic non-metallic substances
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Description
P08TS0HE0K-KONTO FRANKFURT/M. 8429
DRESDNER BANK FRANKFURT/M. 093 7OS
DAHFOSS A/S, Nordborg (Dänemark^-
Elektrisches Widerstandselement zum Einführen in eine Flamme
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Wid&rstandselement
zum Einführen in eine Flamme, insbesondere für Gas- oder ölfeuerungsanlagen.
Widerstandselemente, die hohen Temperaturen ausgesetzt werden, haben im allgemeinen keine große lebensdauer. Sie werden insbesondere
durch Oxydation angegriffen. Daher ist es bekannt, Glühdrähte unter SäuerstoffabSchluß zu halten, z.B. bei Glühlampen.
Die Gefahr einer Zersetzung ist noch größer, wenn man das Widerstandselement in eine Flamme hält, weil dann wegen der Verbrennüngsgase
noch zusätzliche Zersetzungserscheinungen auftreten können. Hinzu kommt, daß beim Einführen in die Flamme eine sehr
plötzliche Temperaturerhöhung auftritt, so daß zusätzlich Wärmespannungen zur Zerstörung beitragen können. Daher hat man in
Verbindung mit Flammen lediglich Widerstandskörper aus chemisch und tfirmisch sehr beständigen Edelmetallen benutzt, mußte aber
trotzdem eine geringe Lebensdauer in Kauf nehmen.
009825/039 4'
Ν«11β Unter!t.Q@n ;\n. 7 SI Abe. 2 Nr.I S«z 3 *M Xnderunecaee. v. 4.9. tf#7f
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Widerstands element zum Einführen in.einer Flamme anzugeben, das bei
den üblichen Flammentemperaturen einer Gas- oder Ölfeuerung eine
lange Lebensdauer besitzt.
Erfindungsgemäß besteht das elektrische Widerstandselement aus
Sililium-karbidkörnern, die durch Siliziumoxynitrid gebunden
■Ind.
Ein in dieser Weise zusammengesetztes Widerstandeelement ist ge-rgenüber Oxydation und anderen chemischen Einflüssen der Flamme
nahezu umempfindlich. Es ist außerordentlich widerstandsfähig gegenüber thermischen Einflüssen, insbesondere gegenüber Wärmeschock. Sein spezifischer Widerstand beträgt im kalten Zustand
etwa 100 Ohm. cm und im heißen Zustand etwa 2 bis 3 Ohm. cm.
Ei ist zwar bekannt, daß Siliziumkarbid elektrisch leitend ist.
Man hat daher Siliziumkarbid schon als Heizleiter benutzt. Es war aber nicht möglich, ein Widerstandselement aus Siliziumkarbid
herzustellen, das in der Flamme eine ausreichende Beständigkeit hat·
Das beanspruchte Material, nämlich durch Siliziumoxynitrid 2
OH2 oder Si2ON) gebundenes Siliziumkarbid (SiC) ist bereits als
3isehe Auskleidung für öfen, ^ Schmelztiegel usw. bekannt und
unter der Bezeichnung Crystolon 63 Silicon Carbide von der Firma Norton International Inc. vertrieben.
Bas Bindemittel Siliziumoxynitrid gibt den Siliziumkarbidkcrnem
einen bisher unerreicht guten mechanischen Zusammenhang auch bei starken Temperatursprügen und schützt das Siliziumkarbid gegen
Oxydation und andere chemische Einflüsse. Ee war jedoch nicht be-
009825/039A
kennt, daß dieses Bindemittel die elektrischen Eigenschaften
des Siliziumkarbid nicht beeinträchtigt eonden einen Verbundkörper
mit ausgesprochen guten elektrischen Eigenschaften ergibt, der eine lange Lebensdauer besitzt, auch wenn er in eine Flamme
eingeführt wird.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung läßt sich das Wider- ■t&ndselement in der Form eines dünnen Stabes herstellen* Dies
steht im Gegensatz zur sonstigen Verwendung des bekannten Materials als Ofenauefütterung. Durch die StabJorm kann man dem Wider-
■tandselement einen Widerstand geben, der einen unmittelbaren
Aneohluß an die Netzwechselspannung, z.B. 220 V.erlaubt.
Mit Hilfe des neuen Widerstandselements lassen sich sehr vorteilhafte
konstruktive Lösungen für die Zündung und Überwachung einer Flamme angeben. Hierbei macht sich der negative Temperaturkoeffizient
des beanspruchten Materials besonders vorteilhaft bemerkbar.
Bei einer ersten Anwendungsform der Erfindung kann das Wideretandselement
als elektrischer Glühzünder für die Flamme dienen. Wenn man das Element an die Netzspannung anschließt, fließt zunächst
ein geringer Strom, der das Element erwärmt, wodurch dessen Widerstandswert abnimmt, der Strom steigt an usw..bis der GlUh-•uetand
erreicht ist, bei dem die Flamme zündet. Alsdann kann das Element von der Spannung abgeschaltet oder der hindurchfließende
Strom herabgesetzt werden.
Bei einer zweiten Anwendungsform der Erfindung wird das Wider-
etandeelement als Flammenfühler in einem elektrischen Überwachungs-
kreis benutzt. Da dae Element im kalten Zustand einen hohen Widerstand,
la helfien Zustand dagegen einen niedrigen Widerstand be-
009825 0 3 9*.
sitet, kann man mit seiner Hilfe unmittelbar ein Relais steuern,
welches beispielsweise beim Versagen der Flamme die Brennstoffförderung abschaltet.
Ein anderer Anwendungszweck ist beispielsweise die Messung der
Piaminentemperatur.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung schematisch veranschaulicht. Es zeigent
Tig. 1 das erfindungsgemäße Widerstandeelement als
Glühzünder und
Pig. 2 das erfindungsgemäße Widerstandselement als Flameenfühler.
In fig. 1 ist vor einem Brenner 1 ein Widerstandselement 2 in
Fora eines dünnen U-förmigen Stabes angeordnet, das aus Siliziumkarbidkörnern, die durch Siliziumoxynitrid gebunden sind, besteht. Das Element ist über einen Einschaltkontakt 3 mit den
letzklemmen 4 verbunden. Man kann durch Niederdrücken des Kontakts 3 das Element 2 zum Glühen bringen, wodurch der Brennstoff
aus dem Brenner 1 gezündet wird. Alsdann kann der Strom wieder unterbrochen werden.
Bei des AusfUhrungsbeispiel der Pig. 2 ist vor einen Brenner 11
mit einem Magnetabsperrventil 12 wiederum ein Widerstandselement
13 geschaltet. Dieses ist über die SJIule U des Magnetventile und
einen Schalter 15 mit den Klemmen 16 eines Wechselstromnetzee
verbunden. Im Betrieb, also bei geschlossenem Schalter 15f fließt
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wegen des negatJsen Temperaturkoeffizienten des Elements 13 in
dem Stromkreis ein großer Strom, der das Ventil 12/Offnet hält,
solange die Flamme brennt. Der Strom ist jedoch zu klein, um das Ventil offen zu halten, wenn die Flamme erloschen ist. Zum anfänglichen
Offnen des Brennstoffventils kann ein zusätzliches Organ 17 vorgesehen sein, das von Hand oder automatisch geöffnet
wird.
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Claims (3)
1. Elektrisches Widerstandselement zum Einführen in eine Flamme,
insbesondere für Gas- oder (^feuerungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Siliziumkarbidkörner besteht^ die
durch Siliziunoxynitrid gebunden sind.
2. Widerstandselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daJ es die Form eines dünnen Stabes hat.
3. Widerstandseiement nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
duroh die Anwendung als elektrischer Glühzünder für die Flamme.
4· Widerstandselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Anwendung als Flammenfühler in einen
elektrischen Überwachungskreis.
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Hq. [±± ijn · erlaößn {Art 7 & l Abs. 2 Nr. I Satz 3 des Anderungsjes. v. 4.
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