DE2710940A1 - Elektronische ueberwachungseinrichtung zur sicherung, zuendung, steuerung und regelung von gasgeraeten - Google Patents

Description

• P a t e n t b e s c h r e 1 b u n g
• Bezeichnung: Elektronische Überwachungseinrichtung zur Sicherung, Zündung, Steuerung und Regelung von Gasgeräten.
• 1. E i n l e i t u n g 1.1. Anwendungsgebiet Das System dieser Uberwachungseinrichtung eignet sich als Zünd-Sicherheitseinrichtung in Gasgeräten.
• Hierzu einige Beispiele, in denen derartige Steuerungen Anwendung finden: Gas-lfaushaltsherd, Gas-Strahler, Gas-Kühlschränke, Camping-Kocher, Propan-Leuchten usw.
• 1.1.1. Herkömmliche Steuerungen 1.1.1.]. Mechanisches Sicherungssystem Hierzu zählen z.B. Membranschalter, Bi-Metall-und Ausdehnungszündsicherungen.
• 1.1.1.2. Elektrisches Sicherungssystem Unter diesen Systemen sind thermoelektrische Zündsicherungen bekannt. >uls eine weitere Uberwachungseinrichtung seien noch solche genannt, die auf der Grundlage der stromleitenden Ionisationsstrecke einer Gasflamme oder auf die ultraviolette Strahlung einer Gasflamme ansprechen.
• 2. Elektronische Überwachungseinrichtung 2.1. Anforderungen an eine derartige Einrichtung 2.1.1. Sie soll nach Nöglichkeit verschleißfrei arbeiten, d.h. keine mechanisch schaltenden Bauteile beinhalten.
• 2.1.2. Eine derartige Steuerung sollte vom Prinzip her geräteunabhängig sein.
• 2.1.3. Die Ausführung einer derartigen Steuerung sollte aus einem kompl. Baustein bestehen (Service freundlich).
• 2.2. Darstellung und allgemeine Funktion (Zeichn. Nr.: 0977 - 01) 2.2.1. Zünd-Verlauf Von der Gas flasche aus gelangt das Gas üblicherweise vom Druckregler über den Absperrhahn zum Sicherheitsventil. T)ieses Sicherheitsventil muß zunachst vom elektronischen Steuerbaustein geöffnet werden, d.h. ein Magnetventil wird geöffnet und zwar für eine fest vorgegebene Zeit. Jetzt gelangt das Gas zum Zündbrenner und strömt nus. Die Zündelektrode, die am Ziindhrenner integriert ist, erzeugt jetzt während der Öffnungszeit des Ventils eine Zündspannung. Kommt es ei diesem Vorgang schließlich zur Zündung des Gases, dann erwairmt diese Flamme ein Thermoelement, welche ebenfalls am Zündbrenner integriert ist. Dieses Thermoelement erzeugt bei dieser Beheizung eine hMK, die einem Magneteinsatz, der sich im Sicherheitsventil befindet, zugeführt wird. Der im Thermoelement erzeugte Thermostrom erregt im Weicheisenkern des Magneteinsatzes ein Feld. Der Magnet des Magneteinsatses hält dann eine Ankerplatte, die durch das Magnetventil zuvor angelegt wurde, fest, solatlge Thermostrom fließt. Nach Ablauf der fest eingegebenel Zeit fällt das Magnetventil ab, jedoch der Gasweg bleibt frei, da das Thermoelement für eine Selbsthaltung sorgt. Hiermit ist der Zündvorgang beendet.
• 2.2.2. Sicherheits-Abschalt-Verlauf Dieser wird durch Abschalten der Versorgungsspannung hervorgerufen, d.h., bei Abschalten oder Ausfall der Versorgungsapannung wird mit Hilfe des elektronischen Bausteins parallel zum Thermoelement eine Gegen-EKK, d.h., eine Spannung mit umgekehrten Vorzeichen erzeugt, welche im Magneteinsatz des Sicherheitsventils ein Gegenfeld erzeugt, das zur Folge hat, daß die angezogene Ankerplatte jetzt plötzlich abfällt und das Magnetventil schließt. Die Gaszufuhr ist unterbrochen.
• Diese. Schaltungszustände können zudem noch im späteren Seriengerät durch Signalanzeigen signalisiert werden.
• 2.3. Vorteile eines solchen Systems Im Vergleich zu herkömmlichen Steuerungen liegt der Vorteil im wesentlichen darin, daß dieses System keinerlei mechanische Bauteile erfordert. (Stelluhr, offene Relaiskontakte). Zudem besteht noch die Möglichkeit, diese Sicherheitsabschaltung zusätzlich mit einem Gas-Detektor auszulösen. Dieses würde bedeuten, daß irgendwo, sei es an Verschraubungen oder sonstigen undichten Stellen in der Gas-Zufuhr, ausströmende Gase mittels Gas-Detektor registriert würden, welche dann die übliche Sicherheitsabschaltung ausl(st.
• 3. Schaltungstechnische Realisierung (Zeichn.-Nr. 0977 - 02) 3.1. Wirkungsweise Mit Anschluß der Netzspannung (Punkte 1 - 2) wird der Schaltung eine Versorgungsspannung zugeführt.
• Bei Betätigen der Taste 11511 (Punkte 3 - 4) wird der Timer-Baustein getriggert, der jetzt eine fest eingestellte Zeit ablauft (ca. 30 sec.) und im dieser Zeit den Transistor Tr. 1 aufsteuert, welcher bewirkt, daß das Reed-Relais"A" anzieht, d.h., Kontakt a wird geschlossen. t)amit wird der Triac durchlässig, d.h., am Mognetventil (Punkte 9 - 10) und am Zündtrafo "Z" liegt jetzt Netzspannung. Dieses bewirkt, daß einmal das Sicherheitsventil geöffnet wird und zum anderen, daß der Zündtrafo am Zündbrenner seine erforderliche Spannung abgibt. Zudem wird, solange die Versorgungsspannung anliegt, der Elco C8 aufgeladen. Der Thyristor ist, solange Netzspannung anliegt, $Punkte 1 - 2) gesperrt. Erst wenn die Netzspannung abfällt wird der rlllyristor mittels Transistor Tr 2 und Tr 3 angesteuert und durchlässig. Ein rassheres Schaltverhalten bewirkt die Diodenkombination D1 und D2, die direkt am Transformato (T) angeschlossen ist.
• Der Elco C8 wird jetzt iiber den Thyristor parallel zum Thermoelement (Punkte 5 - 6) geschaltet, jedoch mit umgekehrter Polarität wie die vom Thermoelement erzeugte EMK. Dieses bewirkt ein Gegenfeld in Magneteinsatz, welches ein direkt Verschließen des Sicherheitsventils bewirk.
• 4. Abschließende Betrachtung Bei richtiger Dimensionierung der Bauteile ist eine derartige Schaltung in jeder Weise sicherer und zuverlässiger als bereits bestehende mechanische und elektrische Zünd-Sicherheitsschalter.
• Zum Schaltungssystem sei noch gesagt, daß durch geringfügige Schaltungsänderung 1) eine Zündung oiine weiteres netzsynchron ablaufen kann und nicht, wie hier angegeben, über Taste "S" (Punkte 3 - 4), 2) die Gegenspannung nicht mit einem Kondensator (C8) sondern mit einer Spule erzeugt wird, 3) die Schaltung kann noch in soweit erweitert werden, daß die Sicherheitsabschaltung nicht nur mit dem Abfallen der Netzspannung ausgelöst wird, sondern noch parallel mittels eines Gas-Detektors, welcher auf ausströmende Gase (z.]3. durch undichte Stellen in der Gaszufuhr) reagiert und ebenso die Sicherheitsabschaltung auslöst.
• L e e r s e i t e

Claims (1)

1. l' a t e n t a n s p r ü c h e Oberbegriff: Elektronische Uberwachungseinrichtung von Gasgeräten, gekennzeichnet dadurch, daß das Gasger.it durch Anlegen der Versorgungsspannung geziindet wird, sei es synchron hierzu oder über eine separate Start-Taste. Wenn nach Ablauf einer konstanten Zündzeit die Zündung erfolgreich war, dann schaltet die elektronische Steuerung das Gasgerät auf Normalbetrieb.

   Bei Ausfall der Versorgungsspannung registriert die tJberwachungseinrichtung direkt eine Störung, wodurch eine Sicherheitsschaltung das Sicherheitsventil direkt schließt, welches erst wieder durch den zuvor beschriebenen Zündvorgang geöffnet werden kann.

   Unteranspruch: Gekennzeichnet dadurch, daß die Sicherheitsschaltung nicht nur bei Ausfall der Versorgungsspannung reagiert, sondern parallel hierzu mittels eines Gas-Detektors gesteuert wird, welcher ausströmende Gase registriert und dieses zu einer Sicherheitsabschaltung veranlaßt.