DE2012998A1

DE2012998A1 - Electric ignition system for burners

Info

Publication number: DE2012998A1
Application number: DE19702012998
Authority: DE
Inventors: James Robert Garden Grove; Tyler Hugh Jean Santa Ana; Calif. Willson (V.St.A.)
Original assignee: Robertshaw Controls Company, Richmond, Va. (V.St.A,)
Priority date: 1969-03-20
Filing date: 1970-03-19
Publication date: 1970-10-08
Also published as: GB1293202A; FR2039733A5; BE747616A; ES377650A1; NL7003910A; ZA701873B; SE371485B; US3594107A; CA918782A

Description

PATHPATH IiTAIiWAIIIiTAIiWAII !.■row. «1378!. ■ row. «1378 DIPL. ING.DIPL. ING. Β· JiOJLj25Jfi-KΒ · JiOJLj25Jfi-K «■9 A«■ 9 A UGSRTJIiGUGSRTJIiG PHILIPPINE-WELSEIt-STBA8S« IAPHILIPPINE-WELSEIt-STBA8S «IA """"

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Augsburg, den 18.. März 1970Augsburg, March 18, 1970

i-iobertshaw Controls Company, 1701 Byrd Avenue, Richmond, Virginia, Vereinigte Staaten von Amerikai-iobertshaw Controls Company, 1701 Byrd Avenue, Richmond, Virginia, United States of America

Elektrisches Zündsystem für BrennerElectric ignition system for burners

Die Erfindung betrifft elektrische Zündsysteme für Brenner und insbesondere elektrische Zündsysteme, bei welchen ein elektrisches Zündelement mit positivem Widerstands-Temperaturkoeffizient gleichzeitig sowohl als Zünder als auch als Temperaturfühler zur überwachung der zu dem betreffenden Brenner führenden Brennatoffströmung dient.The invention relates to electrical ignition systems for burners and, more particularly, to electrical ignition systems in which an electrical ignition element with a positive temperature coefficient of resistance at the same time both as an igniter and as a temperature sensor for monitoring the relevant Burner leading fuel flow is used.

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Heuere Lntcieckungen von verschiedenen, als elektrische Zünder verwendbaren Materialien mit für den Handel wünschens-Vierten Eigenschaften führten dazu, daß solche Zünder aufweisende elektrische Zündsysteme zunehmend an Bedeutung gewinnen. Eines der vielen von den auf diesem Gebiet tätigen Ingenieuren verfolgten Hauptziele ist die Schaffung eines Stromkreises, welcher verhältnismäßig einfach ist, aus wenigen !'eilen besteht und unter abnormalen Betriebszuständen auf eine sichere weise seine Punktion einstellt.Hire different types of information than electrical ones Detonators usable materials with desirable for commerce-fourth Properties have made electrical ignition systems having such detonators increasingly important to win. One of the many primary goals pursued by engineers in the field is to create one Circuit, which is relatively simple, consists of a few! 'Rushes and under abnormal operating conditions safely stops puncturing.

Kennzeichnend für solche Einrichtungen sind otromkreise mit einem Wärmefühlerelement zur überwachung der betreffenden Brennerflamme, Jas Wärmefühlerelement ist häufig entweder ein unmittelbar auf Wärme ansprechender thermistor oder ein fotoelektrischer Lichtdetektor, welcher auf das von der betreffenden Brennerflamme abgegebene Licht anspricht. Sowohl der diesen Elementen zugehörige Steuerstromkreis als auch diese elemente selbst sind ziemlich kompliziert und arbeiten häufig mit einer beträchtlichen Verzögerung, was unter bestimmten Umständen in dem den Brenner unmittelbar umgebenden Raum zu explosionsgefährlichen Zuständen führen kann *Electrical circuits are characteristic of such facilities with a heat sensor element to monitor the relevant Burner flame, jas the thermosensitive element is often either a thermistor or photoelectric light detector which responds to the heat of the light emitted by the burner flame in question responds. As well as the control circuit associated with these elements as well these elements themselves are quite complicated and often work with a considerable delay, which is under Certain circumstances in the room immediately surrounding the burner lead to explosive states can *

Verschiedene Versuche zur Lösung der oben erwähnten Schwierigkeit und der damit verbundenen weiteren Schwierig-Various attempts to solve the above-mentioned difficulty and the associated further difficulties

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keiten führten zu Stromkreisen, Vielehe Infolge Ihrer Kompliziertheit, . Ihrer schwierigen Herstellung und/oder'infolge Ermangelung von ausreichenden Sicherheitseigenschaften nur teilweise zufriedenstellend sind'.abilities led to circuits, polygamy as a result of their complexity, . Their difficult production and / or as a result In the absence of adequate security properties, they are only partially satisfactory '.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst"werden, * · bei einem elektrischen Zündsystem der vorstehend erwähnten Art einen verhältnismäßig "einfachen, aus wenigen Teilen JThe invention is intended to solve the problem "* · in an electrical ignition system of the type mentioned above, a relatively "simple, few-part J

bestehenden. Stromkreis und eine unter allen Umständen in jeder Beziehung sichere Punktion zu erzielen.existing. Circuit and one in all circumstances to achieve safe puncture in any relationship.

Diese Aufgabe wird bei einem elektrischen Zündsystem für Brenner gemäß der Erfindung durch eine elektrische ' Stromquelle, weiter durch an diese angeschlossene elektrische Ballastmittel, ferner durch einen nahe des betreffenden Brenners anbringbaren, sowohl an die Stromquelle als auch an die Ballastmittel angeschlossenen elektrischen Zünder mit' einem positiven*Widerstand-Temperaturkoeffizienten,'und durch ein unter Bildung eines Erregerstromkreises an den Zünder angeschlossenes elektrisch betätigbares Ventil zur Steuerung· ■ der zu dem Brenner führenden Brennstroffströmung gelösty ^; derart, daß das Ventil bei NichtVorhandensein einer elektrischen Erregung geschlossen und bei Erregung einer Spannung bestimmter Mindesthöhe geöffnet- ist, wobei der genannte Erregerstromkreis einen Spannüngsabfal-l bewirkt,' ■This object is achieved in an electrical ignition system for burners according to the invention by an electrical power source, further by electrical ballast means connected to it, further by an electric igniter which can be attached close to the burner in question and is connected to both the power source and the ballast means with a positive * resistance temperature coefficient, 'and solved by an electrically actuatable valve connected to the igniter, forming an excitation circuit, for controlling the flow of fuel leading to the burner ^; in such a way that the valve is closed in the absence of electrical excitation and is opened when a voltage of a certain minimum level is excited, the said excitation circuit causing a voltage drop

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■ welcher der jeweiligen Temperatur des Zünders direkt proportional ist und jeweils dann einen der genannten Mindestspannung gleichen Wert hat, wenn die Temperatur des Zünders oberhalb der für den Brennstoff minimal erforderlichen Zündtemperatur liegt.■ which is directly proportional to the respective temperature of the detonator and then one of the named Minimum voltage has the same value if the temperature of the Igniter is above the minimum ignition temperature required for the fuel.

Zwei bevorzugte Ausführungsformen des elektrischen Zündsystems nach der Erfindung werden im folgenden als Beispiele mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben. Es stellen dar:Two preferred embodiments of the electrical ignition system according to the invention are hereinafter referred to as Examples are described with reference to the accompanying drawing. They represent:

Fig. 1 ein Schaltschema einer besondersFig. 1 is a circuit diagram of a particular

einfachen Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Zündsystems für Brenner,simple embodiment of the electrical ignition system according to the invention for burners,

Fig. 2 ein Schaltschema einer weiteren Fig. 2 is a circuit diagram of another

Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Zündsyetems mit einer FlammenÜberwachungseinrichtung und Embodiment of the electrical ignition system according to the invention with a flame monitoring device and

Fig. 3 ein Diagramm zur Erklärung der Fig. 3 is a diagram for explaining the

grundsätzlichen Funktion des in den Fig. 1 und 2 dargestellten elektrischen Zündsystems nach der Erfindung. basic function of the electrical ignition system shown in FIGS. 1 and 2 according to the invention.

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Die in Fig. 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform des elektrischen Zündsystems nach der Erfindung weist einen elektrischen Zünder 10 mit einem positiven Widerstands*- Temperaturkoeffizienten auf, welcher mit der Erregerwicklung eines elektromagnetischen Relais 12, einem Ballastwiderstand und einem Schalter 16 in Reihe geschaltet ist. Die gesamte Reihenschaltung ist an eine elektrische Stromquelle " angeschlossen, welche,der Einfachheit halber in der Zeichnung nur durch Linien 18 angedeutet ist. Anstelle des besonderen ™ Ballastwiderstandes 14 und der dargestellten Wicklung des Relais 12 kann gewünschtenfalls auch ein Relais mit einer Ballastwicklung verwendet werden, d.h. der Ballastwiderstand und die Relaiswicklung sind in der Zeichnung lediglich der deutlicheren Darstellung wegen getrennt gezeichnet.The preferred embodiment shown in Fig. 1 of the electrical ignition system according to the invention comprises an electrical igniter 10 with a positive resistance * - Temperature coefficient, which with the excitation winding of an electromagnetic relay 12, a ballast resistor and a switch 16 is connected in series. The entire series connection is connected to an electrical power source " connected, which, for the sake of simplicity in the drawing is only indicated by lines 18. Instead of the special ™ Ballast resistor 14 and the illustrated winding of the Relay 12 can, if desired, also be a relay with a Ballast winding can be used, i.e. the ballast resistor and the relay winding are only the one in the drawing Drawn separately for clarity of illustration.

Dem Zünder 10 ist eine Reihenschaltung parallelgeschaltet, Vielehe aus einem elektrische betätigten Brennstoffzufuhrventil 20, einem Schalter' 22 und einem Satz normalerweise |A series circuit is connected in parallel with the igniter 10, consisting of an electrically operated fuel supply valve 20, a switch '22 and a sentence usually |

offener Relaiskontakte bzw. Arbeitskontakte 24 besteht, welch letztere in der dargestellten Weise jeweils dann offen sind, wenn das Relais 12 nicht erregt wird, während sie bei Erregung dieses Relais jeweils geschlossen werden. Das elektrisch betätigte Brennstoffzufuhrventil 20 kann beliebiger bekannter Art sein und eine beliebige Betätigungsvorrichtung, beispielsweise einen Wärmemotor, einen open relay contacts or working contacts 24 exist, which latter in the manner shown in each case then are open when the relay 12 is not energized, while they are closed when this relay is energized. The electrically operated fuel supply valve 20 may be of any known type and may include any actuating device such as a heat engine

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Elektromagneten oder dergl. aufweisen. Das Ventil, 20 ist demzufolge so ausgebildet, daß es jeweils nur dann öffnet, wenn es von einer Spannung erregt wird, welche größer oder gleich einem Viert "V" ist, welch letzterer nachstehend mit Bezug auf die Darstellung in Fig. 3 noch näher erklärt wird. Bei geöffnetem Ventil 20 strömt Brennstoff von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Brennstoffquelle her über eine Leitung 26 und das geöffnete Ventil 20 zu einem Brenner 28, welcher in Zündnähe des elektrischen Zünders liegt.Have electromagnets or the like. The valve, 20 is accordingly designed so that it only opens when it is excited by a voltage which is greater or is equal to a fourth "V", the latter being explained in more detail below with reference to the illustration in FIG. When the valve 20 is open, fuel flows over from a fuel source not shown in the drawing a line 26 and the opened valve 20 to a burner 28, which is in the vicinity of the ignition of the electric igniter lies.

In Fig. 2 sind den auch in Fig. 1 dargestellten Teilen jeweils wieder die gleichen Bezugszahlen zugeordnet. Bei dieser in Fig. 2 dargestellten Ausfuhrungsform der Erfindung ist der Zünder 10 über die Stromquelle 18 mit einem Hitzdraht-Ballastrelais 30, einem Schalter 16 und einem Thermistor .mit positivem Temperaturkoeffizienten in Reihe geschaltet. Das Hitzdraht-Ballastrelais 30 weist einen Ballastarm 34 auf, welcher als Serien-Ballastwiderstand wirkt und sich derart ausdehnt, daß er einen Satz von Kontakten 36 schließt, wenn er sich durch den durch ihn hindurchfließenden Strom selbst erhitzt. Die Kontakte 36 sind mit dem Schalter 22 und der Erregerwicklung eine3 elektromagnetischen Relais in Reihe geschaltet. Das Relais 38 betätigt magnetisch die Arbeitskontakte 24 und einen Satz normalerweise geschlossenerIn Fig. 2 are the parts also shown in Fig. 1, respectively again assigned the same reference numbers. In this embodiment of the invention shown in Fig. 2 is the Igniter 10 via power source 18 with a hot wire ballast relay 30, a switch 16 and a thermistor .Connected in series with a positive temperature coefficient. The hot wire ballast relay 30 has a ballast arm 34 which acts as a series ballast resistor and expands to close a set of contacts 36, when it heats itself up from the current flowing through it. The contacts 36 are connected to the switch 22 and the excitation winding are connected in series with 3 electromagnetic relays. The relay 38 magnetically actuates the Normally open contacts 24 and a set of normally closed

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Ruhekontakte 4.0, welche dem Thermistor 32 unmittelbar parallel.geschaltet sind. Das Relais 38 schließt bei seiner Erregung die Kontakte 24, während es gleichzeitig die ~ Kontakte 40 öffnet. - 'Normally closed contacts 4.0, which the thermistor 32 directly connected in parallel. The relay 38 closes at his Excitation the contacts 24 while at the same time the ~ Contacts 40 opens. - '

Die in den Eig. 1 und 2 dargestellten Stromkreise arbeiten dem erfindungsgemäßen Prinzip entsprechend in ähnlicher Weise. Beide Stromkreise können in Verbindung mit beliebigen Brennersystemen Verwendung finden, jedoch wird ihre Arbeitsweise im folgenden als Beispiel im Zusammenhang mit einem Zentralheizungssystem beschrieben. In einem solchen System kann der Schalter 16 entweder als elektrischer Hauptschalter verwendet werden» wenn es erwünscht ist, daß der Zünder ununterbrochen erregt wird, oder aber als Systemthermostat dienen. Wenn der Schalter 16 bei einer bestimmten Installation als Systemthermostat wirksam ist, so ist der Schalter 22 nicht erforderlich und kann weggelassen werden. Es ist zu beachten, daß die Schalter 16 und 22 entweder normal öder automatisch entsprechend den besonderen Anforderungen der Installation betätigt werden können. Außerdem können die Schalter 16 und 22 entweder unmittelbar oder mittelbar wie bei einem üblichen Thermostat betätigt werden, bei welchem das schältende Element auf eine temperaturempfindliche Einrichtung anspricht, welche die Temperatur des umgebenden Raumes überwacht. Die Schalter 16 und 22 sind lediglich ausThe in the Eig. 1 and 2 illustrated circuits work in a similar way according to the principle according to the invention Way. Both circuits can be used in connection with any burner system, but will their mode of operation is described below as an example in connection with a central heating system. In such a The system can use the switch 16 either as an electrical main switch used when it is desired that the igniter is continuously energized, or as a system thermostat to serve. If switch 16 is effective as a system thermostat in a particular installation, it is Switch 22 is not required and can be omitted. Note that switches 16 and 22 are either can be operated normally or automatically according to the special requirements of the installation. aside from that the switches 16 and 22 can be operated either directly or indirectly as with a conventional thermostat which the switching element on a temperature-sensitive Device that responds to the temperature of the surrounding Room monitored. The switches 16 and 22 are only off

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illustrativen Gründen als einpolige Ausschalter dargestellt. Shown as a single-pole off switch for illustrative reasons.

Zur Erklärung der Betriebsweise des in Fig. 1 dargestellten Stromkreises wird von einer typischen Installation eines Zündsystems r.:it einen Zentralheizungsofen ausgegangen,-bei welchem der Schalter 16 als elektrischer Hauptschalter und der Schalter 22 als thermostatisch betätigter Schalter wirken. I/enn keine Wärme angefordert v.'ird und der Hauptschalter 16 ausgeschaltet ist, so ist das Zündsystem in der in der Zeichnung dargestellten ">.eise in Kühe. V/enn das in aer Zeichnung nicht dargestellte 'Iheriuostat element des Schalters 22 feststellt, daß eine lemperaturerhöhung erforderlich ist, so wird dieser Schalter 22 geschlossen uaa hierdurch die Erregung des Ventiles 20 ermöglicht. Unter diesen Umständen bewirkt ein Schließen des Hauptschalters 16, daß von der Stromquelle 18 her Strom durch die den Zünder 10, die l.'icklung des Relais 12 und den Ballastwiderstand lH enthaltende Reihenschaltung hindurchfließt. Das hierdurch erregte Relais 12 schließt die Arbeitskontakte 24, so daß das elektrisch betätigbare Ventil 20 dem Zünder 10 parallelgeschaltet wird, üa der Zünder 10 noch kalt ist, ist sein mit der Temperatur proportional ansteigender widerstand noch klein im Verhältnis zu dem Gesamtwiderstand der Reihenschaltung, welche als Spannungsteiler wirkt. Der öpannungs-To explain the mode of operation of the circuit shown in Fig. 1, a typical installation of an ignition system with a central heating furnace is assumed, in which the switch 16 acts as an electrical main switch and the switch 22 as a thermostatically operated switch. If no heat is requested and the main switch 16 is switched off, the ignition system is in the cows shown in the drawing That an increase in temperature is required, this switch 22 is closed, inter alia, this enables the excitation of the valve 20. Under these circumstances, closing the main switch 16 causes current from the power source 18 to flow through the igniter 10, the winding The relay 12 energized thereby closes the working contacts 24 so that the electrically operated valve 20 is connected in parallel to the igniter 10, if the igniter 10 is still cold, its resistance increases proportionally with the temperature still small in relation to the total resistance of the series circuit, which acts as a voltage divider.

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abfall am Zünder 10 ist demzufolge anfänglich noch klein,. Da das Ventil 20-dem Zünder 10 parallelgeschaltet ist, liegt die infolge des Spannungsabfalles an dem Zünder 10 anliegende Spannung unmittelbar auch an dem Ventil 20 an, was eine Erregung dieses Ventiles bewirkt. Jf it - zunehmender Temperatur des Zünders 10 erhöht sieh in entsprechender Meise auch der "widerstand und damit der Spannungsabfall dieses Eünders.waste at the igniter 10 is therefore initially still small. Since the valve 20 is connected in parallel with the igniter 10 which is present on the igniter 10 as a result of the voltage drop Voltage directly to the valve 20, what a Causes excitation of this valve. Jf it - increasing temperature of the igniter 10 also increases in a corresponding manner the "resistance and thus the voltage drop of this initiator.

Zur weiteren Erläuterung der Arbeitsweise des in Fig. dargestellten Zündsystems nach der Erfindung wird im folgenden auf das in Fig. 3 dargestellte Diagramm Bezug genommen, in welchem eine Kurve 42 die Veränderung der Zündertemperatur in Abhängigkeit von der Zeit darstellt, wenn der Zünder anfänglich erregt wird. Die Kurve 42 zeigt außerdem die temperaturabhängige Veränderung der an dem Zünder 10 abfallenden Spannung. In der Folge der in dem vorhergehenden Absatz beschriebenen Vorgänge entspricht die in dem Diagramm Λ angegebene Zeit "t" dem Zeitpunkt, zu welchem der Hauptschalter 16 eingeschaltet wird. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, steigen nach dem Schließen des Schalters 16 sowohl die Zündertemperatur als auch der an dem Zünder 10 auftretende Spannungsabfall bi3 zu einem Punkt an, bei welchem die mit "T" bezeichnete, zur Zündung des Brennstoffs erforderliche Zündtemperatur erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt liegt jedoch der Spannungsabfall, welcher dein über dem Ventil 20To further explain the mode of operation of the ignition system according to the invention shown in FIG Reference is made to the diagram shown in FIG. 3, in which a curve 42 shows the change in the igniter temperature as a function of time when the igniter is initially energized. The curve 42 also shows the temperature-dependent change in the voltage drop across the igniter 10. In the sequence of that in the previous one The operations described in paragraph correspond to those in diagram Λ specified time "t" the time at which the main switch 16 is switched on. As can be seen from Fig. 3, after the switch 16 is closed, both the Igniter temperature as well as that occurring at the igniter 10 Voltage drop bi3 to a point at which the with "T" designated ignition temperature required for igniting the fuel has been reached. At this point lies however, the voltage drop that is your across the valve 20

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anstehenden Potential entspricht, unterhalb eines Wertes "V", v/elcher der kleinsten Spannung entspricht, die zur Betätigung des Ventiles 20 im Sinne eines Öffnens desselben erforderlich ist. Demzufolge läßt das Ventil 20 jeweils nur dann Brennstoff zu dem Brenner 28 strömen, wenn die Temperatur des Zünders 10 oberhalb des genannten Wertes "T" liegt, welch letzterer der minimal zur Zündung des Brennstoffes erforderlichen Temperatur entspricht. Der Zünder 10 wirkt demzufolge sowohl als Zündelement als auch als Wärmefühlereinrichtung und verhindert hierdurch ein Ausströmen von unverbranntem Brennstoff.pending potential, below a value "V", v / which corresponds to the lowest voltage required for actuation of the valve 20 in the sense of opening the same is required. As a result, the valve 20 only allows fuel at a time to the burner 28 when the temperature of the igniter 10 is above the said value "T", which latter the corresponds to the minimum temperature required to ignite the fuel. The igniter 10 consequently acts both as an ignition element as well as a heat sensor device, thereby preventing unburned fuel from flowing out.

Der vorstehend beschriebene Stromkreis bewirkt außerdem, daß das erfindungsgemäße Zündsystem sieh bei Störungen jeweils sicher verhält bzw. auf sichere Weise seine Punktion einstellt, da ein Versagen irgendeines der elektrischen Teile im Sinne eines iiurzschlusses oder eines Unterbrechens des Stromkreises eine rapicie Entregung des Ventils 20 und damit eine schnelle Unterbrechung der zu dem Brenner 28 führenden Brennstoffströmung zur Folge hat. Wenn andererseits der Zünder 10 kurzschließt, so wird das über dem Ventil 20 anstehende Potential Null. Es wird außerdem darauf hingewiesen, daß das Relais 12 so konstruiert sein kann, daß es derart stromempfindlich ist, daß es jeweils nur dann betätigt wird, wenn durch dieses Ventil ein Strom ausreichender Stromstärke hindurchfließt, um hierdurch ein Aufheizen des The circuit described above also ensures that the ignition system according to the invention behaves safely in the event of malfunctions or sets its puncture in a safe manner, since a failure of any of the electrical parts in the sense of a short circuit or an interruption of the circuit rapidly de-energizes the valve 20 and thus a rapid interruption of the fuel flow leading to the burner 28 results. If, on the other hand, the igniter 10 short-circuits, the potential across the valve 20 becomes zero. It should also be noted that the relay 12 can be constructed so that it is so sensitive to current that it is only actuated when a current of sufficient strength flows through this valve to thereby heat the

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Zünders 10 auf Zündtemperatur sicherzustellen. Das erfindungsgemäße Zündsystem-weist demzufolge ihm eigene, mit den bekannten Zündsystemen'nicht erreichbare Sicherheitseigenschaften dadurch auf, daß das Relais 12 in der genannten Weise stromempfindlich und das Ventil 20 in der genannten Weise spannungsempfindlich ist.Ensure igniter 10 to ignition temperature. The inventive Ignition system therefore has its own safety properties which cannot be achieved with the known ignition systems in that the relay 12 is in the above-mentioned Way current-sensitive and the valve 20 is voltage-sensitive in the aforementioned manner.

Die Arbeitsweise der in Fig. 2 dargestellten Aus- ä The operation of the training shown in Fig. 2, etc.

führungsfonn ist ähnlich derjenigen der in Fig.. 1 dargestellten Ausführungsform. Wenn der Hauptschalter 16 geschlossen ist, fließt von der Stromquelle 18 her Strom durch den Ballastarm 34 des Hitzdraht-Ballastrelais 30 und den Zünder 10 sowie über d-ie Kontakte 40 vorbei an dem Widerstand 32. Der durch den Ballastarm 34 hindurchfließende Strom bewirkt eine Selbsterhitzung und Ausdehnung desselben derart, daß die Kontakte 36 geschlossen werden. Wenn Wärme angefordert wird, wird der thermostatisch betätigte Schalter 22 geschlossen, so daß durch die Erregerwicklung "des nun- ^K mehr parallel zu dem Zünder 10 liegenden Relais 38 Strom hindurchfließen kann. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform dient das Relais 38 als spannungsempfindliches Element, welches bei seiner Betätigung die Kontakte 24 schließt und hierdurch das Ventil 20 an die Stromquelle anschließt, so daß das Ventil erregt wird. Die Arbeitswei'se der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform entspricht alsoThe guide shape is similar to that of the embodiment shown in FIG. When the main switch 16 is closed, current flows from the power source 18 through the ballast arm 34 of the hot wire ballast relay 30 and the igniter 10 and via the contacts 40 past the resistor 32. The current flowing through the ballast arm 34 causes self-heating and expanding the same such that the contacts 36 are closed. If heat is requested, the thermostatically operated switch 22 is closed so that parallel to the igniter 10 relays can flow 38 flow through the exciter winding "of the N & N ^K more. In the in Fig. 2 illustrated embodiment, 38 is the relay as a voltage-sensitive Element which, when actuated, closes the contacts 24 and thereby connects the valve 20 to the power source, so that the valve is excited

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insofern derjenigen der in Pig. I dargestellten Ausführungsform, als der Zünder lü mit ansteigender Temperatur einen zunehmend größeren Spannungsabfall über der Wicklung des Relais 3ö bewirkt, wobei dieser Spannungsabfall jeweils nur dann ausreichend groß ist, um eine Betätigung des Heiais 38 zu bewirken, wenn die Zündertemperatur höher ist als die für den Brennstoff minimal erforderliche Zündtemperatur. insofar as the one in Pig. I embodiment shown, as the igniter lü with increasing temperature causes increasingly larger voltage drop across the winding of the relay 3ö, this voltage drop in each case is sufficient to cause actuation of the heater 38 only when the igniter temperature is higher than the minimum ignition temperature required for the fuel.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung weist noch eine v/eitere Sicherheitsfunktion auf. Bei erregtem Relais 38 sind die normalerweise geschlossenen Ruhekontakte 40 geöffnet, wodurch der Thermistor 32 mit dem Zünder 10 in Reihe geschaltet ist. Der Thermistor 32 weist einen positiven Temperaturkoeffizienten auf und hat einen ausreichend hohen Widerstandswert, um den über der Relaiswicklung 38 auftretenden Spannungsabfall auf einen Wert herabzusetzen, bei welchem das Relais 38 nicht mehr in seinem betätigten Zustand gehalten wird, es sei denn es ist eine Brennerflamme vorhanden. Wenn eine Brennerflamme vorhanden ist, so erwärmt diese den Zünder 10, wodurch sich die Temperatur des Zünders und damit auch sein Widerstand auf einen Wert erhöhen, bei welchem selbst mit dem erhöhten Widerstand des in dieser Reihenschaltung liegenden Thermistors 32 ein zur Erregung des Relais 38 ausreichendThe embodiment shown in Fig. 2 of The invention also has a further safety function. When the relay 38 is energized, they are normally closed Normally closed contacts 40 open, whereby the thermistor 32 with the igniter 10 is connected in series. The thermistor 32 has a positive temperature coefficient and has a sufficiently high resistance value to reduce the voltage drop occurring across the relay winding 38 to one Reduce the value at which the relay 38 is no longer is held in its actuated state unless a burner flame is present. When a burner flame is present, it heats the igniter 10, which increases the temperature of the igniter and thus also its resistance Increase to a value at which, even with the increased resistance of the in this series connection Thermistor 32 on to energize relay 38 is sufficient

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"hoher Spannungsabfall auftritt. Fall jedoch die Brennerflamme erlöscht, so wird der Widerstand des Zünders 10 kleiner und das über der Wicklung des Relais 38 anstehende Potential reicht nicht mehr dazu aus., -die Brennstoffströmung aufrechtzuerhalten, wodurch ein unerwünschtes Auslecken'von unverbranntem Brennstoff verhindert wird* Hierbei ist zu beachten, daß sich infolge der positiven Temperaturkoeffizientencharakteristik des ^:!3?herini.stors iür den Zünder 10 eine Verzögerungszeit ergibt, durch welche f der Zünder 10 jeweils Brennstoff-Zündtemperatur erreicht und die Brennerflamm© zündet, bevor die Flammenüberwachungseigenschaft eintritt»If, however, the burner flame goes out, the resistance of igniter 10 becomes smaller and the potential across the winding of relay 38 is no longer sufficient to maintain the flow of fuel, which prevents unwanted leakage of unburned fuel is * It should be noted that due to the positive temperature coefficient characteristics ^of:? 3 herini.stors lor the igniter 10, a delay time is given, through which 10 f the igniter each fuel ignition temperature is reached and the burner flame © ignites before the flame monitoring property occurs »

Durch die Erfindung ist also ein einfaches-und dennoch zuverläßig arbeitendes elektrisches Zündsystem gegeben, bei ,welchem der Zünder sowohl als Brennstoffzündeinrichtung als auch als schnellwirkendes Wärmefühlerelement wirkt. Auf diese Weise werden die bei einem 'Versagen der Einrichtung gThe invention thus makes a simple-and yet reliably working electrical ignition system given which the igniter is used both as a fuel igniter and also acts as a fast-acting heat sensing element. In this way, the failure of the device g

wirksamen Sicherheitseigenschaften eines solchen Systems vergrößert, während gleichzeitig die Anzahl der erforderlichen Einzelteile verkleinert wird. Das elektrische Zündsystem ist infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung auf die verschiedensten Einrichtungen anwendbar, welche eine hohe Sicherheit und kleine Herstellungskosten aufweisen müssen.the effective security properties of such a system are increased, while at the same time reducing the number of individual parts required. The electrical ignition system is applicable to a wide variety of facilities as a result of the training according to the invention, which a high Must have security and a small manufacturing cost.

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Das elektrische Zündsystem nach der Erfindung ist in seinen Einzelteilen und in Teilkombinationen im Rahmen der Erfindung auf vielerlei Arten abwandelbar, d.h. die auf die Zeichnung bezogene Beschreibung dient nur zur Erläuterung von Beispielen des erfindungsgemäßen elektrischen Zündsystems und ist nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen.The electrical ignition system according to the invention is in its individual parts and in partial combinations in the frame The invention can be modified in many ways, i.e. the description relating to the drawing is only for Explanation of examples of the electrical according to the invention Ignition system and is not to be understood in a limiting sense.

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Claims

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PatentansprücheClaims

I 1.^Elektrisches Zündsystem für Brenner, gekennzeichnet , durch eine, elektrische Stromquelle (18), weiter durch an diese angeschlossene elektrische Ballastmittel (14 bzw. 30), ferner durch einen nahe des betreffenden Brenners anbringbaren, sowohl an die Stromquelle als auch an die Ballastmittel angeschlossenen elektrischen Zünder (10) mit einem Λ positiven Widerstands-Temperaturkoeffizienten, und durch ein unter Bildung eines Erregerstromkreises an den Sünder angeschlossenes, elektrisch betätigbares Ventil (20) zur Steuerung der zu dem Brenner führenden Brennstoffströmung derart, daß das Ventil bei Nichtvorhandensein einer elektrischen Erregung geschlossen und bei Erregung durch eine Spannung bestimmter Mindesthöhe geöffnet ist, wobei " der genannte Erregerstromkreis einen Spannungsabfall bewirkt, welcher der jeweiligen Temperatur des Zünders direkt proportional ist und jeweils dann einen der genannten Mindest spannung gleichen Viert hat, wenn die Temperatur des Zünders oberhalb der für den Brennstoff mindestens erforderlichen Zündtemperatur liegt. I 1. ^ Electrical ignition system for burners, characterized by an electrical power source (18), further by electrical ballast means (14 or 30) connected to this, further by a near the relevant burner attachable, both to the power source and to the ballast means connected electrical igniter (10) with a Λ positive resistance temperature coefficient, and through an electrically operated valve (20) connected to the sinner to form an excitation circuit for controlling the fuel flow leading to the burner in such a way that the valve in the absence of a electrical excitation is closed and opened when excited by a voltage of a certain minimum level, "said excitation circuit causing a voltage drop which is directly proportional to the respective temperature of the detonator and has one of said minimum voltage equal to fourth when the temperature of the detonator is above the the minimum ignition temperature required for the fuel.

2.Zündsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Ballastmittel eine auf den, dem genannten2. ignition system according to claim 1, characterized in that that the said ballast means one on the one mentioned

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Erregerstromkreis zufließenden Strom ansprechende Anordnung aufweisen und daß eine auf diese ötromfühleranordnung ansprechende Schalteranordnung vorgesehen ist, welche mit dem genannten Ventil (20) in Reihe geschaltet ist und letzteres jeweils dann außer Betrieb setzt, wenn die Starke des genannten Stromes unterhalb eines bestimmten Schwellenwertes liegt.Excitation circuit having flowing current responsive arrangement and that a responsive to this ötromsensoranordnung Switch arrangement is provided which is connected in series with said valve (20) and the latter goes out of operation when the strength of the said current falls below a certain threshold value lies.

3. Zündsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Stromfühleranordnung eine Ballastrelais-Erregerwicklung aufweist.3. Ignition system according to claim 2, characterized in that said current sensor arrangement is a ballast relay excitation winding having.

4. Zündsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Stromfühleranordnung eine Relaiserregerwicklung und die genannten elektrischen Ballastmittel einen mit dieser Relaiserregerwicklung in.Reihe geschalteten Ballastwiderstand (14) aufweisen.4. Ignition system according to claim 2, characterized in that said current sensor arrangement is a relay excitation winding and said electrical ballast means are connected in series with this relay excitation winding Have ballast resistance (14).

5. Zündsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Stromfühleranordnung· ein Hitzdraht-Ballastrelais (30) und die genannte Schalteranordnung ein elektromagnetisches Relais (38) aufweist, welch letzteres mit einer Erregerwicklung und mindestens einem Satz Arbeitskontakte (24) versehen ist, welche mit dem genannten Ventil (20) in Reihe geschaltet sind und jeweils bei5. Ignition system according to claim 2, characterized in that said current sensor arrangement · a hot wire ballast relay (30) and said switch arrangement comprises an electromagnetic relay (38), the latter is provided with an excitation winding and at least one set of working contacts (24), which with the aforementioned Valve (20) are connected in series and each at

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iürregung des elektromagnetischen Relais geschlossen werden.excitation of the electromagnetic relay must be closed.

6. Zündsystem nach Anspruch 5> gekennzeichnet durch eine an das genannte elektromagnetische Relais (38) und an den genannten Erregerstromkreis angeschlossene Elammenüberwachungseinriehtung (32₃ 40) zur Verminderung des an dem Erregerstromkreis auftretenen Spannungsabfalls auf einen Wert, welcher unterhalb des Wertes der genannten Mindestspannung zur Erregung des elektrisch 'betätigbaren Ventils (20) bei erloschener Brennerflamme liegt.6. Ignition system according to claim 5> characterized by an Elammenüberwachungseinriehtung (32 ₃ 40) connected to said electromagnetic relay (38) and to said exciter circuit for reducing the voltage drop occurring in the exciter circuit to a value which is below the value of said minimum voltage Excitation of the electrically 'operable valve (20) is when the burner flame is extinguished.

7. Zündsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,~ ' daß die Flammenüberwachungseinrichtung einen mit dem genannten Erregerstromkreis in Reihe geschalteten Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizienten und einen zu diesem Thermistor parallelgeschalteten Satz Ruhekontakte (40) aufweist, welche jeweils bei Erregung des genannten7. ignition system according to claim 6, characterized in that ~ ' that the flame monitoring device has a thermistor connected in series with said excitation circuit positive temperature coefficient and a set of normally closed contacts connected in parallel to this thermistor (40) has, which each upon excitation of said

elektromagnetischen Relais (38) geöffnet werden, und daß i electromagnetic relay (38) are opened, and that i

der elektrische Zünder (10) auf einer oberhalb der für den Brennstoff minimal erforderlichen Zündtemperatür liegenden Temperatur gehalten wird, wenn die Brennerflamme nicht erloschen , ist. the electric igniter (10) is kept at a temperature above the minimum ignition temperature required for the fuel when the burner flame has not been extinguished .

8. Elektrisches Zündsystem für Brenner, insbesondere nach einem eier Ansprüche 1 bis 7» gekennzeichnet durch eine elektrische Stromquelle (18), weiter .durch einen an diese8. Electric ignition system for burners, in particular according to one of claims 1 to 7 »characterized by a electrical power source (18), further .by one to this

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Stromquelle angeschlossenen elektrischen Zünder (10), dessen Spannungsabfall mit der Temperatur zunimmt und bei Zündtemperatur dieses Zünders einen bestimmten Wert hat, ferner durch ein elektrisch betätigbares Ventil (20) zur Steuerung der zu dem betreffenden Brenner führenden Brennstoffströmung, weiterhin durch mit dem Zünder in Reihe geschaltete Steuermittel (12, l4, 16 bzw. 32, 30, 16), welche eine konstante Last darstellen und auf den durch den Zünder fließenden Strom ansprechen, und endlich durch eine Schalteranordnung (22), welche von den Steuermitteln jeweils dann dem Zünder parallelgeschaltet wird, wenn die Steuermittel auf den genannten Zünderstrom ansprechen, derart, daß das elektrisch betätigbäre Ventil jeweils dann mit der Stromquelle verbunden und von dieser erregt wird, wenn der an dem Zünder auftretende Spannungsabfall größer ist als der genannte bestimmte Spannungsabfallswert.Electric igniter (10) connected to the power source, the voltage drop of which increases with temperature and at ignition temperature this igniter has a certain value, furthermore by an electrically operated valve (20) for control the fuel flow leading to the relevant burner, furthermore by control means (12, 14, 16 or 32, 30, 16) connected in series with the igniter, which have a constant Represent load and respond to the current flowing through the igniter, and finally by a switch arrangement (22), which is then connected in parallel to the igniter by the control means when the control means to the respond to said detonator current in such a way that the electrically actuatable valve is then connected to the power source and is excited by this when the voltage drop occurring across the detonator is greater than said specific one Voltage drop value.

9. Zündsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Steuermittel eine Ballaat-Relaiserregerwicklung enthalten.9. ignition system according to claim 8, characterized in that said control means is a Ballaat relay excitation winding contain.

10, Zündsystem nach Anspruch '8, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Steuermittel einen Ballastwiderstand (14) und eine mit diesem in Reihe geschaltete Relaiaerregerwicklung (bei 12) enthalten'(Pig. I).10, ignition system according to claim 8, characterized in that that said control means have a ballast resistor (14) and a relay excitation winding connected in series with this (at 12) included '(Pig. I).

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11» Zündsystem nach Anspruch S₃ dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Steuermittel ein Hitzdraht-Ballastrelais (30) ■ enthalten und daß die genannte Schalteranordnung (22, 38) ein elektromagnetisches Relais (38) mit einer Erregerwicklung und mindestens einem Satz Arbeitskontakte (24) aufweisen, welch letztere mit dem genannten elektrisch betätigten Ventil (20) in Reihe geschaltet sind und jeweils bei Erregung des elektromagnetischen Relais geschlossen werden (Fig. 2),11 »Ignition system according to claim S _3, characterized in that the said control means contain a hot wire ballast relay (30) ■ and that the said switch arrangement (22, 38) is an electromagnetic relay (38) with an excitation winding and at least one set of normally open contacts (24) have, which latter are connected in series with said electrically operated valve (20) and are each closed when the electromagnetic relay is energized (Fig. 2),

... ...

12. Zündsystem nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine an 'das genannte elektromagnetische Relais (38) und an den elektrischen Zünder (10) angeschlossene Flammenüberwachungseinrichtung (32, 40) zur Herabsetzung des an dem elektrischen Zünder auftretenden Spannungsabfalles auf einen Wert, welcher unterhalb des genannten bestimmten Spannungsabfallswertes bei erloschener Brennerflamme liegt.12. Ignition system according to claim 11, characterized by a flame monitoring device connected to said electromagnetic relay (38) and to the electric igniter (10) (32, 40) to reduce the voltage drop occurring at the electric igniter a value which is below the specified voltage drop value when the burner flame is extinguished.

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13, Zündsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Brennerflammen-überwaehungseinrichtung einen mit dem elektrischen Zünder (10) in Reihe geschalteten Thermistor (32) mit positivem Temperaturkoeffizienten und einen Satz parallel zu dem Thermistor geschalteter Ruhekontakte (40) aufweist., welche jeweils bei Erregung des genannten elektromagnetischen Relais (38) geöffnet werden,13, ignition system according to claim 12, characterized in that that said burner flame monitoring device a thermistor (32) connected in series with the electric igniter (10) and having a positive temperature coefficient and Has a set of normally closed contacts (40) connected in parallel with the thermistor, each of which when the said electromagnetic relay (38) are opened,

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und daß die Temperatur des elektrischen Zünders bei nicht erloschener Brennerflamme oberhalb der für den Brennstoff minli.ial erforderlichen Zündtemperatur gehalten wird.and that the temperature of the electric igniter when the burner flame is not extinguished is above that for the fuel minli.ial required ignition temperature is maintained.

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