DE2824166A1

DE2824166A1 - Heizungssystem mit einer einrichtung zum zuenden durch funken

Info

Publication number: DE2824166A1
Application number: DE19782824166
Authority: DE
Inventors: Ronald Anthony Gann
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: ITT Inc
Priority date: 1977-06-03
Filing date: 1978-06-02
Publication date: 1979-02-08
Also published as: JPS5434137A; US4124354A; CA1105546A; GB1604080A; FR2401385A1; NL7805894A

Description

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HEIZUNGSSYSTEM MIT EINER EINRICHTUNG ZUM ZÜNDEN DURCH FUNKEN

Die Erfindung betrifft ein Heizungssystem mit einer Einrichtung zum Zünden durch Funken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist beispielsweise aus der US-PS 3 853 ^55 bekannt, in Funkenzündungssystemen Oszillatoren zu verwenden. Diese Oszillatoren erhalten ihren Speisestrom in Abhängigkeit von dem Vorhandensein einer Flamme am Brenner über einen Flammenwächter. Die dort dargestellten und beschriebenen Ausführungen bzw. Einrichtungen sind aber im Betrieb nicht sicher genug bzw. genügen nicht den strengen Sicherheitsanforderungen für solche Anlagen.

Ea ist ein Funkenzündungsaystem mit getastetem Oszillator vorgeschlagen worden (DE-OS 27 07 65I), hei dem zwar der elektriache Teil des Systems gegenüber dem erstgenannten Stand der Technik wesentlich verbessert wurde, das aber noch nicht voll den strengen Sicherheitsanforderungen für solche Anlagen entspricht. Der elektrische Teil ist in die vorliegende Anmeldung größtenteils mit aufgenommen worden, wurde aber verbessert.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Heizungssystem gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, bei dem größere Sicherheitsvorkehrungen getroffen sind und das trotzdem einfach und unkompliziert ausgebildet ist.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Dadurch, daß vor dem Hauptbrenner erst ein Schaltbrenner vorgeschaltet ist, wird dem Hauptbrenner erst Brennstoff über das Hauptventil zugeführt, wenn das am Schaltbrenner ausströmende z.B. Gas durch die Zündeinrichtung gezündet worden ist. Für die Zündung selbst ist eine bestimmte Zeitspanne vorgesehen. Wird während dieser Zeitspanne eine Zündung am Schaltbrenner erreicht, wird die Anlage automatisch über entsprechende Schaltungen weiterhin in Betrieb gehalten. Wird dagegen während der obengenannten Zeitspanne keine Zündung am Schaltbrenner erreicht, wird unter Abschaltung der Brennstoffzufuhr am Hauptbrenner die Zündung des Schaltbrenners wiederholt. Führt dies nicht zum Erfolg, schaltet sich die Anlage automatisch ab.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruchs 1 sind in den Unteransprüchen enthalten.

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Die Erfindung wird anhand von Beispielen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:

Pig.l ein Blockschaltbild einer Ausführungsform nach der Erfindung;

' Fig.2 eine schematische Schaltung einer Gleichstromquelle, wie in Pig.l mit 17 bezeichnet,

Fig.3 eine schematische Schaltung eines Spannungs-Reglers, wie in Fig.l mit 16 bezeichnet,

Fig.4 eine schematische Schaltung einer Einrichtung zum Zünden mittels Funken, wie in Fig.l mit 11 bezeichnet,

Fig.5 eine schematische Schaltung zur Steuerung eines Schaltventils, wie in Fig.l mit 10 bezeichnet,

Fig.6 eine s,chematische Schaltung zur Steuerung eines Hauptventils, wie Fig.l mit 14 bezeichnet,

Fig.7 eine.schematische Schaltung einer Folgesteuerung, wie in Fig.l mit 15 bezeichnet,

Fig.8 eine alternative Lösung einer Folgeschaltung nach - Fig.7.

In Fig.l ist eine Schaltventilsteuerung mit 10 bezeichnet und eine Einrichtung zum Zünden durch Funken mit 11, die eine Funkenelektrode 12 nahe dem Gas-Schaltbrenner 13 aufweist. Eine Hauptventilsteuerung ist mit 14 bezeichnet und eine Folgesteuerung mit 15, die zwischen der Hauptventil-

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steuerung 14 und der Schaltventilsteuerung 10 angeordnet ist.

Die Schaltventilsteuerung 10 und die Polgesteuerung 15 weisen einen gemeinsamen Spannungsregler 16 auf. Die Hauptventilsteuerung 14 hat einen Spannungsregler 16'. Beide Spannungsregler 16 und 16' können, wenn es gewünscht ist, in der Ausführung oder Schaltung identisch sein, wie in Fig.3 dargestellt.

Eine Gleichstromquelle 17 ist vorgesehen, die Gleichstrom zu den Spannungsreglern 16 und 16' und der Einrichtung 11 zum Zünden durch Funken führt. Ein Hauptventil 18 und ein Hauptbrenner 19 sind ebenfalls in Fig.l dargestellt, Im betätigten Zustand steuert das Hauptventil 18 die Gaszufuhr zu dem Hauptbrenner 19. Der Hauptbrenner 19 ist nahe dem Schaltbrenner 13 angeordnet. Das Schaltventil 20 führt im betätigten Zustand Gas an den Schaltbrenner 13.

Eine Wechselstromquelle 21 führt Wechselstrom über einen Schalter 22 zu der Gleichstromquelle 17» Hauptventilsteuerung 14 und Schaltventilsteuerung 10.

Die Hauptventilsteuerung 14 erhält Strom von der Wechselstromquelle 21 über den Schalter 22, eine Leitung 23, eine Verbindung 4l und eine Leitung 24. Ein üblicher Flammenwächter 29 ist nahe dem Schaltbrenner 13 angeordnet und mit der Hauptventilsteuerung 14 über eine Leitung 29', eine Verbindung 25' und eine Leitung L2 verbunden.

Ein Schalter (nicht dargestellt) eines Thermostates 155 kann, wenn notwendig, vorgesehen sein. Dieser Thermostat-

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schalter ist dann in Serie mit dem Schalter 22 ge-• schaltet.

Wenn der Schaltbrenner 13 in Tätigkeit ist, bilden der anliegende Flammenwächter 29 und die Schaltflamme einen hohen Widerstand gegen Erde. Dies wird durch Aufladen des Kondensators 25 erreicht, mit der Polarität, wie in Pig.l angegeben. Der Kondensator 25 ist über eine Leitung L2, die zu den Verbindungen Nl und 25' führt, verbunden. Dies bringt einen Oszillator in der Hauptventilsteuerung lh zum Schwingen und hält diese Schwingung aufrecht. Einzelheiten desselben werden nachfolgend erläutert. Die Schaltventilsteuerung 10 ist über die Leitungen 30 und 31 mit dem Regler 16 verbunden. Die Polgesteuerung 15 ist über die Leitungen 36 und 31 mit dem Spannungsregler l6 verbunden.

Obgleich die in Pig.l dargestellten Leitungen hzw. Verbindungen nicht angemessen erläutert werden können ohne auf die Schaltungsdetails der in Pig.l dargestellten Schaltblöcke Bezug zu nehmen, werden sie im folgenden kurz beschrieben.

Gleichstrom ist von der Gleichstromquelle 17 an die Hauptventilsteuerung 14 über die Leitungen 33* 37 und 39 sowie über den Spannungsregler 16' angelegt. Gleichstrom liegt ebenfalls an der Polgesteuerung 15 über die Leitungen 33» 3^, 31 und 36 an. Desgleichen liegt ein Gleichstrom an der Zündeinrichtung 11 über die Letungen 33, 37 und 38 an.

Die Schaltungsventilsteuerung 10 ist mit der Zündeinrichtung 11 über eine Leitung 40 und die Verbindung Nl verbunden.

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Die Leitung 24 ist mit der Leitung 23 am Verbindungspunkt 4l in Richtung der Gleichstromquelle 17 verbunden, die Wechselstrom über die Leitung 43, die Verbindung 69 und die Leitung 70 erhält. Wechselstrom wird auch über die Verbindung 62 und die Leitung 71 an die Schaltventilsteuerung geführt.

Das Schaltventil 20 ist mit der Schaltventilsteuerung über eine Leitung 44 verbunden. Das Hauptventil 18 ist über eine Leitung 45 mit der Hauptventilsteuerung 14 verbunden. Die Leitung 47 führt von der Hauptventilsteuerung 14 zu der Folgesteuerung 15. Die Leitungen 48 und 49 führen von der Polgesteuerung 15 zu der Schaltventilsteuerung 10.

Fig.2 zeigt Einzelheiten der Gleichstromquelle 17. Die Leitung 70, von der Wectiselstromquelle 21 kommend, ist mit einem Widerstand RIl verbunden, der seinerseits zu der Verbindung 50 führt und auf dem Wege dahin mit einer Diode D3 in Reihe geschaltet ist. Ein Kondensator C2 ist zwischen dem Verbindungspunkt 50 und Erde geschaltet.

Der Spannungsregler 16, dargestellt in Fig.3, enthält einen Widerstand R22 und eine Zener-Diode D2, die so in Reihe miteinander geschaltet sind, daß die Zener-Diode D2 mit dem einen Ende an Erde liegt und an dem Verbindungspunkt mit dem Widerstand R22 eine Leitung 31 zu der Schaltventilsteuerung 10 und der Folgesteuerung 15 führt. Von der Gleichstromquelle 17 führt eine Leitung 31' an das andere Ende des Widerstandes R22.

Die Leitungen 31 und 31' sind sowohl in Fig.l als auch in Fig.3 dargestellt. Wie bereits erwähnt, können die Spannungsregler 16 und 16¹ identisch ausgeführt sein.

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Pig.4 zeigt Einzelheiten der Einrichtung 11 zum Zünden durch Funken. Von der Schaltventilsteuerung 10 führt eine Leitung 40 über eine Diode D6, die leitend in Richtung der Verbindung 53 gepolt ist, zu der Verbindung 53. Ein Kondensator C8 ist zwischen die Verbindungen 53 und

55 geschaltet. Von der Gleichstromquelle 17 führt eine Leitung 38 an die Verbindung 54. Ein Widerstand R12 ist zwischen die Verbindungspunkte 54 und 58 geschaltet und zwischen die Verbindungspunkte 58 und 56 ein Kondensator C9-. Weiterhin ist eine Diode D7 zwischen die Verbindungspunkte 58 und 55 geschaltet und zwar so, daß diese in Richtung des Verbindungspunktes 58 leitend ist.

Die Verbindungspunkte 58 und 59 sind miteinander verbunden.

Ein Transformator T3 ist mit dem einen Ende der Primärwicklung 60 an den Verbindungspunkt 53 angeschlossen, während das andere Ende der Primärwicklung 60 an die Anode 6l eines steuerbaren Siliziumgleichrichters (SCR)

angeschlossen ist.
62/Hjie Kathode 63 des Siliziumgleichrichters 62 ist mit Erde verbunden.

Ein weiterer Verhindungspunkt 64 ist auf der Leitung vorgesehen, die das Tor 65 des SCR 62 mit der Basis 66 des Transistors Q4 verbindet. Von dem Punkt 64 ist ein Widerstand RI3 zu dem Punkt 57 geschaltet. Die Verbindungen 55,

56 und 57 sind miteinander über eine Leitung verbunden und führen Erdpotential.

Von dem Verbindungspunkt 54 führt eine Leitung zu der Basis 66 des Doppelbasis-Transistors Q4 (Unijunction-Transistor), dessen Emitter zu dem Verbindungspunkt 59 führt.

Die Sekundärwicklung des Transformators T3 ist mit dem einen Ende mit dem Punkt 59 verbunden, während das andere

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Ende zu der Funkenelektrode 12 führt.

Die vorliegende Erfindung ist in keiner Weise nur auf die in Fig.h dargestellte Zündeinrichtung 11 beschränkt. Verschiedene Ausführungen von Zündeinrichtungen können dafür vorgesehen werden ohne von der Erfindung abzuweichen. Trotzdem kann die in Fig.U dargestellte Zündeinrichtung auch benutzt werden. Die Wirkungsweise der Zündeinrichtung 11 ist wie folgt angegeben. Wenn ein geeignetes Signal an die Zündeinrichtung 11 über die Leitung HO von der Schaltventilsteuerung kommend angelegt wird, das von einem Oszillator in der Schaltventilsteuerung 10 ausgeht, wie beschrieben, wird der Kondensator C8 (Fig.4) geladen. Wenn der Schalter 22 und der nicht dargestellte Schalter des Thermostats 155 (Fig.l) geschlossen sind, wird Gleichstrom über die Leitung 38 geführt und der Kondensator C9 aufgeladen. Das Potential am Verbindungspunkt 58 steigt so allmählich bis der Doppelbasis-Transistor Q4 zündet. Dieses macht den SCR 62 leitend. Auf diese Weise, bei angemessener Ladung des Kondensators C8, wird dieser entladen über die Primärwicklung 60 des Transformators T3, wobei ein Funke von der Elektrode 12 auf den Schaltbrenner 13 überspringt. Wenn vom Schaltbrenner 13 z.B. Gas ausströmt, wird dieses dann gezündet. Ein Funke wird periodisch erzeugt,weil der Kondensator C8 periodisch, geladen und entladen wird.

Der Schaltbrenner 13 wird letztlich leitend, wie es beschrie hen wird. Die Verbindung des Schaltbrenners 13 und Erde, des Verbindungspunktes 59 über die Sekundärwicklung 68 des Transformators T3 und die Zündflamme bewirken eine Verminderung des Spannungspotentials (Widerstandes) zwischen den Verbindungspunkten 56 und 58, die nicht länger den Kondensator C9 auf einen Wert auflädt, der geeignet ist, den Doppelbasis-Transistor Q²I zu zünden.

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Die Schaltventilsteuerung 10 ist mit Leitungen 35, 48, 49, 44, 40 und 7-1 in Pig.5 dargestellt. Aus Pig.5 geht hervor, daß über die Leitung 48, von der Polgesteuerung 15 kommend, eine momentane Spannung angelegt wird, um den mit 72 bezeichneten Oszillator in Schwingung zu versetzen. Zur selben Zeit wird ein Signal von der Folgesteuerung 15 über die Leitung 49 herangeführt. Dieses Signal über die Leitung 49 ist ein Stützsignal, das den Oszillator 72 so lange in Schwingung hält, wie auch der Oszillator in der Hauptventilsteuerung 14 weiterhin schwingt. Dasselbe ist der Fall bei der Folgesteuerung 15, wobei das Folgesteuerungssignal über die Leitung 49 angelegt wird. Negative Spannungen werden für das Starten des Oszillators 72 benötigt und an den Leitungen 48 und 49 angelegt.

In Fig. 5 sind Verbindungen bei 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 80', 81, 82, 83 und 85^r vorgesehen.

Wie bereits vorher erläutert, führt eine Leitung 35 vom Spannungsregler l6. Eine Lampe 84 ist als ein Schaltelement in die Leitung 35 vor dem Verbindungspunkt 75 geschaltet.

Die Punkte 75 und 85' sind untereinander verbunden. Die Leitung 48 führt zum Verbindungspunkt 76. Die Punkte 73 und 76 sind miteinander verbunden. Ein Widerstand R6 ist in die Leitung 49 und den Verbindungspunkt 83 geschaltet. Ein Kondensator C4 ist zwischen den Verbindungspunkt 83 und einen Abgriff 85 an der Primärwindung 86 des Transformators Tl geschaltet. Eine Darlington-Schaltung ist bei 87 vorgesehen, die die Transistoren 88 und 89 enthält. Der Transistor 89 weist einen Kollektor 93, einen Emitter 94 und eine Basis 95 auf. Die Basis 92 des Transistors 88 ist mit dem Punkt 83 verbunden. Die Basis 95 des Transistors 89 ist mit

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dem Emitter 91 des. Transistors 88 verbunden. Die Kollektoren 90 und 93 der beiden Transistoren 88 und 89 sind im Punkt 82 miteinander verbunden. Ein Widerstand R4 ist zwischen die Verbindungspunkte 76 und 82 geschaltet. Der Emitter 94 des Transistors 89 ist über einen Widerstand R19 mit dem Punkt 8l verbunden. Die Verbindungspunkte 77 > 78, 80, 8l* und 8l sind untereinander verbunden. Ein Kondensator C3 ist zwischen die Punkte 79 und 82 geschaltet. Ein Widerstand R2 bildet die Verbindung zwischen den Punkten 75 und 79 und ein Widerstand R3 bildet die Verbindung zwischen den Punkten 79 und 8l. Zwischen die Punkte 85' und 80' ist ein Kondensator ClO geschaltet.

Ein dritter Transistor 96 mit einem Kollektor 97, einem Emitter 9-8 und einer Basis 9-9 ist vorgesehen. Die Basis ist mit dem Punkt 72 verbunden. Der Kollektor 97 ist an das eine Ende der Primärwicklung 86 des Transformators Tl geschaltet. Ein Widerstand Rl ist zwischen den Emitter 98 und den Verbindungspunkt 80 geschaltet. Das andere Ende der Primärwicklung 86 Ist verbunden mit dem Punkt 85' bzw. 75«

Die Sekundärwicklung 100 des Transformators Tl ist zwischen die Verbindungspunkte 7²I und 78 geschaltet. Eine Diode Dl liegt zwischen den Punkten 73 und Jk und ist so gepolt, daß sie in Richtung des Punktes 74 leitend ist.

Zur Schaltventilsteuerung 10 gehört ein Relais Kl, dessen Wicklung mit 101 bezeichnet ist und der über die Diode Dl Spannung zugeführt wird, wenn der Oszillator 72 schwingt.

Wenn die Wicklung 101 von Strom durchflossen wird, schließen die Relais-Kontakte 102 und 103 und verbinden das Schaltventil 20 dadurch, mit der Wechselspannungsquelle 21.

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Die Hauptventilsteuerung l4 ist in Fig.6 dargestellt und weist einen Oszillator 104 auf. Der Oszillator 104 ist mit Verbindungspunkten bei 105, 106, 107, 108, 109, HO, 111, 112, 114, 115, 116, 117, 118 und 120 versehen.

Ein Kondensator C13 ist zwischen den Abgriff 121 der Primärwicklung 122 des Transformators T2 und den Verbindungspunkt 112 geschaltet. Die Punkte 112 und 112' sind miteinander verbunden. Ein Widerstand R21 ist zwischen den Punkt 112' und Erde geschaltet und ein Widerstand RIO zwischen die Punkte 112 und 115. Ein Kondensator Cl4 liegt zwischen den Punkten 114 und 115. Die Verbindungspunkte 116, 117, 118, 120 und 114 liegen zusammen auf Erdpotential. Ein Widerstand R20 ist zwischen die Verbindungspunkte 115 und 25' (Pig.l) geschaltet. Ein Darlington-Schaltkreis ist bei vorgesehen, der aus den Transistoren 124 und 125 besteht. Der Transistor 124 weist einen Kollektor 126, einen Emitter 127 und eine Basis 128 auf und der Transistor 125 einen Kollektor 129, einen Emitter 130 und eine Basis 131. Die Basis 128 des Transistors 124 ist mit dem Punkt 112 verbunden und der Emitter 127 mit der Basis 131 des Transistors 125. Die Kollektoren 126 und 129 der Transistoren 124 und 125 sind gemeinsam auf den Verbindungspunkt 111 gelegt. Ein Widerstand R17 ist zwischen die Verbindungspunkte 107 und 111 geschaltet. Ein Widerstand Rl8 führt vom Emitter 130 des Transistors 125 zu dem Verbindungspunkt 114.

Ein Kondensator C12 ist zwischen die Punkte HO und'111 geschaltet und ein Widerstand R15 zwischen die Punkte HO und 106, sowie ein Widerstand Rl6 zwischen den Punkten HO und 120. Eine Lampe 132 ist in die Leitung 39 eingeschaltet, die zum Punkt 105 führt. Ein Kondensator Cl6 ist vom Punkt

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gegen Erde gelegt. Die Verbindungspunkte 105 und 106 führen das gleiche Potential. Ein Ende der Primärwicklung 122 des Transformators T2 ist am Punkt 105 angeschlossen und das andere Ende am Kollektor 133 eines Transistors 134, der einem Emitter 135 und eine Basis 136 aufweist. Die Basis 136 ist verbunden mit dem Punkt 110. Der Emitter 135 ist über einen Widerstand Rl4 mit dem Punkt II8 verbunden.

Die Sekundärwicklung 137 des Transformators T2 liegt zwischen den beiden Verbindungspunkten 117 und 109· Eine Diode DlO ist zwischen die Punkte 107 und 109 geschaltet und so gepolt, daß sie in Richtung des Punktes 109 leitend ist. Eine Diode D8 ist zwischen die Punkte 138 und 109 geschaltet und so gepolt, daß sie in Richtung des Punktes 109 leitend ist. Eine Diode D4 ist zwischen die Punkte 138 und II6 geschaltet und so gepolt, daß sie in Richtung des Punktes 116 leitend ist.

Ein Relais K2 ist vorgesehen, das eine Wicklung 139 und Kontakte l40 und l4l aufweist, die mit den Leitungen 45 (zum Hauptventil 18) bzw. 24 (von der Wechselstromquelle 21) verbunden sind. Von dem Verbindungspunkt 107 führt eine Leitung 46 und von dem Verbindungspunkt I08 eine Leitung 47 zu der Polgesteuerung 15. Ein Kondensator C15 ist zur Primärwicklung 122 des Transformators parallel geschaltet.

In Fig.7 ist die Polgesteuerung 15 im Detail dargestellt und weist die Verbindungspunkte 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148 und 149 auf. In der Polgesteuerung 15 sind Widerstände R5j R7» R8 und R9 enthalten sowie Kondensatoren C5, C6, C7 und CIl. Weiterhin ist in der Polgesteuerung 15

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ein steuerbarer Silizium-Transistor (SCR) I50 mit einer Anode 151» die mit dem Punkt 145 verbunden ist, eine Kathode 152, die mit dem Punkt 149 verbunden ist, und ein Tor 153, das mit dem Punkt 146 verbunden ist, enthalten. Der Kondensator CIl ist mit der Leitung 46 in Reihe geschaltet die von der Hauptventilsteuerung 14 kommend zum Punkt 145 führt. Die Verbindungspunkte 143, 144 und 145 sind miteinander verbunden. Der Kondensator C6 ist mit der Leitung 48 in Reihe geschaltet, die vom Punkt 144 ausgeht und zur' Schaltventilsteuerung 10 führt. Der Widerstand R7 ist mit der Leitung 36 in Reihe geschaltet, die von dem Spannungsregler 16 kommend zum Punkt 143 führt. Der Kondensator C7 ist zwischen die Punkte 146 und 149 geschaltet und der Widerstand R9. zwischen die Punkte'146 und 143· Der Konden-

-15 sator C5 liegt zwischen den Punkten 142 und 143 und der Widerstand R8 ist mit der von der Hauptventilsteuerung 14 kommenden Leitung 47 in Reihe geschaltet und führt zum Punkt 142. Der Widerstand R5 ist mit der Diode D5 zwischen den Punkten 142 und 148 in Reihe geschaltet, wobei die Diode D5 so gepolt ist, daß sie leitend in Richtung des Punktes .148 ist. Die Punkte 148 und 149 sind gemeinsam an Erde gelegt. Eine Ausgangsleitung 49 führt vom Punkt 142, wie auch, die Ausgangsleitung 48, zur Schaltventilsteuerung 10.

Wirkungsweise:

Obgleich, der in Reihe mit dem Schalter 22 liegende Schalter für den Thermostat 155 (.Pig.l) vorgesehen werden kann oder nicht, einer dieser zwei Schalter muß geöffnet und geschlossen werden können, um das System wieder zu starten, wenn es einmal ausgeschaltet ist. Einer oder beide Schalter können vorgesellen sein. Die Bezeichnung "System" ist hierhei ao zu

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verstehen, daß es z.B. nur die in Fig.l dargestellte Struktur enthält, die mit dem Bezugszeichen 154 versehen ist.

Die Gleichstromquelle 17 enthält in Fig.2 in vereinfachter Ausführung die Diode D3 als Gleichrichter. Der Kondensator C2 dient dabei zum Glätten.

In Fig.3 enthält der Spannungsregler 16 eine Zener-Diode D2, die wie üblich in Sperrichtung betrieben wird und durch deren Zenerspannung in üblicher Weise die Spannungs-· regelung bewirkt wird. Die geregelte Spannung wird dann in einem Kondensator ClO (Fig.4) gespeichert.

Während der Betätigung ist der Handschalter 22 (wenn benötigt) geschlossen. Dies hat zur Folge, daß Wechselstrom von der Wechselstromquelle 21 über Eingangsleitungen 23, 43 und 70 an die Gleichstromquelle 17 (Fig.2) gelegt wird, um 1. die Zündeinrichtung 11, 2. den Spannungsregler 16 und 3. den Spannungsregler l6" mit Gleichstrom zu versorgen. Für eine kurze Periode wird, wie aus Fig.4 ersichtlich, der Kondensator C9 in der Zündeinrichtung 11 geladen und zwar mit der angegebenen Polarität und die Kondensatoren C5, C6, C7 und CIl werden mit der Polung geladen, wie in der Folgesteuerung 15 (Fig.7) dargestellt. Nach Aufladen der Kondensatoren C5, C6 und CIl zündet die Erhöhung der Ladung am Kondensator C7 den SCR 150 wodurch eine Seite des Kondensators C5, C6 und CIl an Erde gelegt wird, die jeweils an den Punkten 143, 144 und 145 angeschaltet sind. Durch den Kondensator C5 wird dann über die Verbindung 142 und die Leitung 4g eine Spannung angelegt, die negativ und gleich sein kann mit ihren anderen Eingängen, um den Oszillator 72 der Schaltventilsteuerung, dargestellt in Fig.5» zu atarten. Dies ist für Probezündungen.

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Eine andere negative Spannung wird an den Oszillator 72 angelegt durch den Kondensator C6 (Fig.7) über die Leitung 48. Es ist zu beachten, daß die Rückkopplung am Oszillator 72 am Abgriff 85 der Primärwicklung 86 des Transformators Tl über den Koppel-Kondensator C4, die Darlington-Schaltung 87, den Koppel-Kondensator C3 an die Basis 99 des Transistors 96 erfolgt. Wenn der Oszillator 72 zu schwingen beginnt, ist der Kondensator C6 parallel geschaltet zu der Wicklung 101 des Relais und hat dabei zwei Bedeutungen bzw. eine Doppelfunktion. Das Laden am Kondensator C6 wird durch eine Diode Dl so lange aufrecht erhalten wie der Oszillator 72 schwingt. So wird Gleichstrom zu der Relaiswicklung 101 geführt, was zur Folge hat, daß die Kontakte 102 und IO3 des Relais Kl geschlossen werden, wodurch wiederum das Schaltventil 20 geöffnet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird über die Verbindung zu der Zündeinrichtung 11 vom Punkt 74 (Fig.5) über die Leitung 40 eine Gleichspannung an die Zündeinrichtung 11 angelegt und in der Zündeinrichtung 11 wird eine elek,-trische Entladung zwischen der Elektrode 12 und dem Schaltbrenner 13 erreicht.

An diesem Punkt kann der Schaltbrenner 13 zünden oder nicht. Wenn die Zündung nicht erfolgt, verliert der Kondensator C5 in der Folgeschalturig 15 seine Ladung und der Oszillator 72 der Schaltventilsteuerung 10 (Fig.5) hört auf mit Schwingen.

In diesem Fall erfolgt über die Sekundärwicklung 100 des Transformators Tl .(J¹Ig. 5) weder ein Ausgangs signal zu der Zündeinrichtung 11 noch, zu der Relais-Wicklung 101. Auf diese Weise werden in der Zündeinrichtung il

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keine Funken erzeugt und das Schaltventil 20 wird geschlossen bleiben. Dies trifft zu, weil der Kondensator C5 ein Ausgangssignal von der Sekundärwicklung 137 der Hauptventilsteuerung 14 benötigt, um die Schwingung des Oszillators 72 aufrechtzuerhalten. Kein solches Ausgangssignal wird erzeugt, wenn der Oszillator 104 der Hauptventilsteuerung 14 nicht schwingt. Weiterhin wird eine Schwingung unterbleiben, außer eine Flamme wird durch den Flammenwächter 29 am Schaltbrenner 13 gemeldet.

In Übereinstimmung mit dem Vorhergesagten, kommt dem Kondensator C5 eine Doppelfunktion zu und zwar 1. eine Start-Funktion für eine Probezündung nach Ladung und nach Zündung des SCR 150 (Fig.7). 2. ist es auch so, daß durch die Verbindung der Sekundärwicklung 137 des Transformators (Fig.6) über die Diode D8 und den Widerstand R8 (Fig.7) eine Ladung erhalten werden kann, um die Schwingung des Oszillators 72 aufrecht zu erhalten. Es ist hierbei wiederum anzumerken, daß der gleichgerichtete Strom über den Widerstand R8 (Fig.7) an die Leitung 49 zur Schaltventilsteuerung 10 (Fig.5 und 7) an den Punkt 142 (Fig.7) angelegt wird.

Wenn auf der anderen Seite brennbares Gas aus dem Schaltbrenner 13 ausströmt, ist die Zündeinrichtung 11 geschlossen nach so einer Zündung durch Verbindung des unteren Endes der Sekundärwicklung 68 des Transformators (Fig.4) mit dem Punkt 59 in üblicher Weise. Weiterhin, wie bereits angegeben, wirkt der Flammenwächter 29 gegenüber dem Schaltbrenner 13 als hoher Widerstand (resistance rectifier), durch den der Kondensator 25 der Schaltventilsteuerung 10 über die Leitungen 40 und L2 geladen wird, wie in Fig.1 dargestellt, und bringt eine negative Spannung am Oszillator 104 in der Hauptventil-

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steuerung 14 (Fig.6) über die Leitung L2¹. Der Kondensator 25 wird im Blockschaltbild nach Fig.1 so geladen, wie die Polarität angegeben ist. Von dieser Ladung wird es klar, daß der Flammenwächter 29 so wirkt, wie eine in Serie geschaltete Diode und ein Widerstand zusammen, wobei die Diode so gepolt ist, daß sie gegen Erde leitend wird.

Der Kondensator C11 ermöglicht es, daß der Oszillator 104 (Fig.6) weiterhin schwingt. Die Ladung des Kondensators C11 wird vervollständigt von dem Ausgang der Transformator-Sekundärwicklung 137 über die Diode D10 (Fig.6).

Weder die Oszillatoren 72 und 104 (Fig.5 und 6) sind kritisch und andere Ausbildungen von Oszillatoren können an deren Stelle treten. Es ist ersichtlich, daß beide dieser Oszillatoren sehr einfach aufgebaut sind.

Nachdem der Oszillator 104 zu schwingen beginnt, wird über die Sekundärwicklung 137 eine Spannung an die Relais-Wicklung angelegt, wie bereits beschrieben, wodurch die Kontakte und 141 des Relais K2 geschlossen werden. Dies bewirkt das öffnen des Hauptventils 18. Die Bestromung der Relais-Wicklung 139 wird aufrecht erhalten durch die (free-wheeling) Diode D4.

Von dem Vorhergesagten wird es verständlich, daß beide Oszillatoren 72 und 104 (Fig.5 und 6) schwingen, wenn das System 154 in Tätigkeit ist. Wie auch immer, die Zündeinrichtung 11 kann nach der Zündung abgeschaltet werden, obgleich sie in Tätigkeit ist während der Versuchszündungs-Periode, die bestimmt wird durch den Rückgang der Ladung

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der Kondensatoren C5 und C6 (Fig.7). Es ist ersichtlich, daß die Ladung des Kondensators C6 auch aufrecht erhalten wird, wenn der Oszillator 72 (Fig.5) weiterhin schwingt. Diese Ladung erfolgt über die Verbindung 73 und die Verbindung 76, da der durch die Sekundärwicklung 100 des Transformators T1 fließende Strom durch die Diode D1 gleichgerichtet wird. Die Diode D1 hat zwei Funktionen 1. die Aufrechterhaltung der Ladung des Kondensators C6 und die Aufrechterhaltung der Bestromung der Wicklung 101 des Relais K1.

Weiterhin wird 1. durch den Kondensator C6 die Kollektorspannung für den Transistor 89 geliefert und 2. dient der Kondensator C6 als Glättungskondensator für die Relais-Wicklung 101. Der Kondensator C6 ist zwischen die Verbindungspunkte 76 (Fig.5) und 144 (Fig.7) geschaltet.

Für den Fall, daß die Flamme am Schaltbrenner 13 nach der Zündung verlöschen sollte, wird dies der Flammenwächter feststellen; daraufhin stellt der Oszillator 104 in der Hauptventilsteuerung 14 seine Schwingung ein; die Kondensatoren C5, C6 und C11 in der Folgesteuerung 15 (Fig.7) verlieren ihre Ladung; beide Oszillatoren 104 und 72 (Fig.6 und Fig.5) stellen schnell ihre Schwingungen ein; keine Spannung wird über die Leitung 40 von der Schaltventilsteuerung 10 an die zündeinrichtung 11 geführt; die Zündeinrichtung 11 wird abgeschaltet oder beginnt abgeschaltet zu werden und beide Relais K1 und K2 (Fig.5 und 6) fallen wegen des Fehlens eines Signals von der Sekundärwicklung 100 des Transformators T1 ab.

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In Übereinstimmung mit dem Vorhergesagten, das System nach der vorliegenden Erfindung ist sicher gegen ein Versagen in der Weise wie beschrieben oder gegen eine andere Art von Fehler. Zum Beispiel, wie bereits vorher beschrieben, kann das System 154 (Fig.1) nicht wieder in Gang gesetzt werden außer durch öffnen des Schalters 22 oder einen ähnlichen Schalter und WiederSchließung desselben.

Dies verhält sich so, weil die Kondensatoren C5, C6 und C11 nicht über den Widerstand R7 aufgeladen werden können. Dies verhält sich auch so, da nach der Zündung des SCR 150 dieser durchgeschaltet bleibt bis die Spannung abgeschaltet wird. Nur wenn die Spannung abgeschaltet wird, sind die Kondensatoren C5, C6 und CH getrennt von Erde.

Es können auch andere Schalter bzw. Kontakte verwendet werden anstelle der Relais Kl und/oder K2.

Dasselbe ist möglich bei einigen anderen oder allen Bauelementen, die genannt sind.

Es muß nochmals festgestellt werden, daß das eine oder beide Relais Kl und/oder K2 vollkommen weggelassen werden können und einige andere Schalter gänzlich weggelassen werden können, je nach ihrer einzelnen Lage. Dies ist so, wenn die Oszillatoren 72 und 104 allein Ausgänge genügender Größe haben, um die Ventile 18 und 20 zu betätigen. Andere Bauelemente können ebenso aus verschiedenen Gründen weggelassen werden.

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Der Thermostat 155 kann mechanisch betätigbar sein, so daß dessen Schalter von Hand geöffnet oder geschlossen werden kann. In diesem Fall kann der Schalter 22 ebenso entfallen.

Die angegebene Polarität des Gleichstroms kann umgekehrt ausgeführt sein, wenn dazu passende Bauelemente verwendet werden. Zum Beispiel, PNP-Transistoren können für NPN-Transistoren verwendet werden und umgekehrt und/oder die Polung der Dioden kann umgekehrt werden, und so weiter.

Die Leitungen 46, 48 und 49 in Fig.7 sind in den Ansprüchen als "Eingangs-Rückkopplungsleitungen" der Schaltventilsteuerung 10 bezeichnet, insofern als sie eine Ausführungsform aufweisen, die sowohl Eingangs- als auch Rückkopplungsfunktionen hat.

Ähnlich verhält es sich mit der Leitung 49, die als "Eingangs- und Rückkopplungsleitung" für die Hauptventilsteuerung bezeichnet ist.

Der Gegenstand nach der Erfindung ist in seiner Ausführung als sicher gegen Fehler anzusehen, da die Oszillatoren 72 und 104 verwendet worden sind.

Fig.8 ist identisch in der Ausführung gegenüber der Ausführung nach Fig.7 außer folgendem:

In Fig.8 führt die eine Seite des Kondensators C11 nicht an den in Fig.7 mit der Anode 151 des SCR 150 gemeinsamen Punkt 145, sondern geht gegen Erde. Außer dem oben Beschr're.benen sind die Fig.7 und 8 identisch.

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Die Ausführungsform nach Pig.8 kann anstelle von der Ausführungsform nach Fig.7 verwendet werden, da ein Zünden der Zündeinrichtung 11 lediglich bewirkt, daß die Punkte N1 und 25' sowie die Leitung L2 vorübergehend Erdpotential führen. Die dann und/oder später erfolgende Ladung durch das Signal im Punkt 25" ladet den Kondensator C11' auf und ermöglicht, daß der Oszillator 104 schwingt, wenn der Flammenwächter 29 eine Flamme am Schaltbrenner 13 meldet.

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Claims

DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GMBH
Hans-Bunte-Straße 19
Freiburg i.Br.

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Ansprüche

Heizungssystem mit einer Einrichtung zum Zünden durch Funken, mit der der aus einem Schaltbrenner austretende Brennstoff gezündet wird und am Schaltbrenner eine die Zündung des Schaltbrenners überwachende Einrichtung vorgesehen ist, die erst bei erfolgter Zündung des Schaltbrenners über eine Hauptventilsteuerung das Hauptventil öffnet, das Brennstoff zum Hauptbrenner zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folgesteuerung (15) zwischen der Schaltventilsteuerung (10) und der Hauptventilsteuerung (20) vorgesehen ist, und die Schaltventilsteuerung (10) mit der Zündeinrichtung (11) verbunden ist, wobei beim Ingangsetzen der Anlage von der Folgesteuerung (15) ein Signal erzeugt wird, das die Schaltventilsteuerung (10) und die Zündeinrichtung (11) für eine zeitlich begrenzte Periode in Tätigkeit setzt, und bei erfolgter Zündung am Schaltbrenner (13) vom Flammenwächter (29) eine entsprechende Rückmeldung an die Hauptventilsteuerung (14) erfolgt, die an die Folge-

31.Mai 1978

Kre/Mr -/-

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ORIGINAL INSPECTED

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steuerung (15) weitergeleitet wird und zur Folge hat, daß die Tätigkeit der Schaltventilsteuerung (10) über die zeitlich begrenzte Periode hinaus aufrecht erhalten wird, und daß beim Ausbleiben der Rückmeldung vom Flammenwächter (29), also bei nicht erfolgter Zündung des Schaltbrenners (13)j ein Signal von der Hauptventilsteuerung (14) an die Folgesteuerung (15) erfolgt, was bewirkt, daß die Schaltventilsteuerung (10) infolge des Ausbleibens der Rückmeldung durch den Flammenwächter (29) einige Zeit nach dem Verstreichen der zeitlich begrenzten Periode außer Tätigkeit gesetzt wird.
2. Heizungssystem nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltventilsteuerung (10) auch mit der Hauptventilsteuerung (14) verbunden ist und daß die Schaltventilsteuerung (10) eine Spannungsspitze an die Zündeinrichtung (11) und die Hauptventilsteuerung (14) überträgt, wenn eine Entladung erfolgt.
3. He< 2MMij5s^9t"£jn nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Flammenwächter (29) an die Hauptventilsteuerung (14) ausgehende Signal (Rückmeldung) und die bei der Entladung erzeugten Spannungsspitzen bei einer in Tätigkeit befindlichen Hauptventilsteuerung (14) ein vorbestimmtes Ausgangssignal auslösen, das an einen Rückkopplungskondensator übertragen wird, der mit einem Gleichrichter in Serie geschaltet ist, wodurch die Tätigkeit der Hauptventilsteuerung (14) aufrecht erhalten wird.
4. Heizungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Hauptbrenner (19)» ein normalerweise geschlossenes Hauptventil (l8), das betätigbar ist, um den Hauptbrenner (19) mit Brennstoff zu versorgen,

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ein Schaltbrenner (13) zum Zünden des Brennstoffes, der aus dem Hauptbrenner (19) austritt nachdem der Schaltbrenner (13) bereits gezündet hat, ein normalerweise geschlossenes Schaltventil (20), das den Schaltbreriner (13) mit Brennstoff versorgt, eine Eingangsleitung, eine Schaltungsanordnung, .Schalteranordnungen, die mit den Eingangsleitungen des Schaltkreises verbunden sind, wobei die Schalteranordnungen eine Offen-Stellung und eine Geschlossen-Stellung aufweisen, um den Schaltkreis von den Eingangsleitungen zu trennen bzw. diesen mit den Eingangsleitungen zu verbinden, zusammenwirken und daß in den Schaltkreisen eine normalerweise nicht in Tätigkeit befindliche, aber betätigbare Hauptventilsteuerung (14) vorhanden ist, um das Hauptventil (18) zu öffnen, weiterhin ist eine Zündeinrichtung (11) vorhanden, die zum Zünden des aus dem Schaltventil (10) in den Schaltbrenner (13) strömenden Brennstoffes dient, wobei das Schaltventil (20) von einer normalerweise nicht betätigten Schaltventilsteuerung (10) geöffnet werden kann, wobei die Schaltventilsteuerung (.10) mit der Zündeinrichtung (11) so verbunden ist, daß die Zündeinrichtung (11) betätigt wird, wenn die Sehaltventilsteuerung (10) durch die PoIgesteuerung (15) infolge des Schließens von Schaltmitteln für eine zeitlich begrenzte Periode betätigt wird, wobei der nahe am Schaltbrenner (13) angeordnete Sensor (29) ein Ausgangssignal abgibt, wenn der aus dem Schaltbrenner (13) austretende Brennstoff gezündet ist, und das Ausgangssignal des Sensors (.29.) die Haupt ventilsteuerung (14) betätigt, die wiederum ein vorbestimmtes Ausgangssignal erzeugt, das an die Polgesteuerung (.15) weitergeleitet wird, wodurch dasselbe die Tätigkeit der Schaltventilsteuerung ClO) über die zeitlich begrenzte Periode hinaus aufrecht erhält und daß,wenn die

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Hauptventilsteuerung (14) während, der ganzen Ausdehnung der zeitlich begrenzten Periode Infolge des Ausbleibens des vorbestimmten Ausgangssignals nicht betätigt ist, die Polgesteuerung (15) die Schaltventilsteuerung (10) als Folge des Ausbleibens des Signals ebenfalls abschaltet, wobei die Hauptventilsteuerung (14) über die in Tätigkeit gesetzte Folgesteuerung (15) die Schaltventilsteuerung (10) bei Fehlen des vorbestimmten Ausgangssignals einige Zeit nach dem Ende der zeitlich begrenzten Periode abschaltet.

Heizungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folgesteuerung (15) einen Kondensator (C6) einen Widerstand (R7) und einen steuerbaren Siliziumgleichrichter (SCR 150) aufweist, der aus einer Anode (151), einer Kathode und einem Tor (153) besteht, und über Schaltmittel eine Spannungsquelle (17) zugeschaltet wird, wobei die Spannungsquelle (17) zwei Ausgangsleitungen aufweist, über die eine Gleichspannung geführt wird, wenn die Schaltmittel geschlossen sind, wenn diese Schaltmittel dagegen offen sind wird keine Gleichspannung über die Ausgangsleitungen geführt, die Gleichspannung wird über die Ausgangsleitungen (33_a 34, 31', und 36) an den Widerstand (R7) zum steuerbaren Siliziumgleichrichter (SCR 150) geführt, in der Zuleitung zum SCR ist noch ein Widerstand (R9) und ein Kondensator (C7) angeordnet, wobei der Widerstand (R9) und der Kondensator (C7) gemeinsam am Tor (153) des steuerbaren Siliziumgleichrichters (SCR 150) im Punkt (146) zusammengeschaltet sind, sowohl im Schaltkreis der Schaltventilsteuerung (10) als auch im Schaltkreis der Hauptventilsteuerung sind Eingangsrückkopplungsleitungen (48, 49; 24, 45) vorgesehen, wobei der Kondensator (C6), der mit

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dem steuerbaren Siliziumgleichrichter (SCR 150) verbunden ist, an einer der Steuereingangs- und Rückkopplungsleitungen (48) liegt, das Schließen der Schaltmittel bewirkt, daß die Kondensatoren (C6 und C9) aufgeladen werden bis der Kondensator (C6) an die andere Ausgangsleitung (49) geschaltet wird, wenn der steuerbare Siliziumgleichrichter (SCR 150) zündet, die eine Steuerung ist so ausgelegt, daß eine Gleichspannung auf die Rückkopplungsleitung geschaltet wird, um die Ladung des Kondensators (C6) in einer solchen Größe aufrecht zu erhalten, so daß die Steuerung betätigt bleibt.

Heizungssystem nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß die Polgeschaltung (15) weiterhin einen Kondensator (C5) aufweist, der einen gemeinsamen Verbindungspunkt (143) mit dem Widerstand (C7) hat, und da die Verbindungspunkte (l43_} 144 und 145) zusammengeschaltet sind, steht der Kondensator (C5) auch mit der Anode (151) des steuerbaren Siliziumgleichrichters (SCR 150) in Verbindung, wenn die Spannungsquelle durch die Schaltmittel über die Ausgangsleitungen durchgeschaltet werden, wird über diese Leitungen beim Schließen der Schaltmittel eine Gleichspannung herangeführt, wobei dieses Heranführen der Gleichspannung zwischen diesen Leitungen unterbleibt, wenn die Schaltmittel offen sind, der Widerstand (R7) ist über eine Leitung (36) mit der Spannungsquelle verbunden und ist an die Anode (151) des steuerbaren Siliziumgleichrichters (SCR 150) geschaltet, die Kathode des SCR (150) ist über einen Widerstand (R9) und einen Kondensator (C7)> der in Reihe mit dem Widerstand (R9) liegt, an die Ausgangsleitung geschaltet und zwar so, daß der Kondensator (C5) die Schaltventilsteuerung (10) betätigt oder abschaltet,

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wenn er geladen oder entladen wird, der Widerstand (R9) und der Kondensator (C7) haben am Tor (153) des SCR (150) einen ' gemeinsamen Verbindungspunkt (146) und der Kondensator (C5) liegt an der Anode (151) des SCR (150) und ist sowohl mit der Schaltventilsteuerung (10) als auch mit der Hauptventilsteuerung (l4) zwecks Betätigung der Schaltventilsteuerung (10) verbunden, wobei das Schließen der Schaltmittel bewirkt, daß die beiden Kondensatoren geladen werden bis durch Zünden des SCR (150) der eine Kondensator mit der zweiten Ausgangsleitung der Spannungsquelle verbunden wird, wobei die Hauptventilsteuerung (.14) betätigt ist und die Ladung an dem einen Kondensator in einer Größe erhalten bleibt, so daß die Schaltventilsteuerung (10) ihren betätigten oder unbetätigten Zustand beibehält in Abhängigkeit von dem jeweiligen betätigten oder unbetätigten Zustand der Hauptventilsteuerung

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