EP0088412A1 - Gas-Feuerungsautomat - Google Patents
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- EP0088412A1 EP0088412A1 EP19830102183 EP83102183A EP0088412A1 EP 0088412 A1 EP0088412 A1 EP 0088412A1 EP 19830102183 EP19830102183 EP 19830102183 EP 83102183 A EP83102183 A EP 83102183A EP 0088412 A1 EP0088412 A1 EP 0088412A1
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- European Patent Office
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- ignition
- gas burner
- cable
- ignition transformer
- control unit
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q3/00—Igniters using electrically-produced sparks
Definitions
- the invention relates to a gas burner control with a control unit, an ignition electrode built into the gas burner, which together with an adjacent part of the gas burner or a corresponding ground electrode forms a spark gap, which is connected in parallel to the secondary winding of an ignition transformer, and with a spark gap cable connecting the control unit.
- the arrangement of the cable connecting the ignition electrode to the control unit presents considerable difficulties because it has to be a high-voltage-resistant cable which is able to remove the ignition voltage from that contained in the control unit Transfer the ignition transformer to the spark gap. Since a strong ignition spark is required for a safe ignition of the gas burner, the ignition voltage generally exceeds 10 kV considerably.
- the invention has for its object to design a gas burner control of the type described above so that the difficulties caused by the use of a high-voltage cable between the control unit and the electrode are avoided.
- This object is achieved according to the invention in that the ignition transformer is arranged on the burner.
- the inventive removal of the ignition transmitter from the control unit and its arrangement on the burner eliminates the need to transmit the high-voltage pulse used to generate the ignition spark via the cable connecting the control unit to the spark gap, but it is sufficient to transmit the pulse to the primary winding of the ignition transmitter, its Voltage does not exceed some 100V. A normal cable can be used to transmit this pulse, and there are no difficulties in connecting and laying it.
- the actual firing pulse could be excessively stressed and weakened by a long cable
- the stress on the cable of the pulse supplied to the primary winding of the ignition transmitter is more desirable than harmful because the inductance and capacitance of the cable increase and decrease that of the primary winding Delay supplied pulse and in this way cause an extension of the ignition pulse, which is desired for a safe ignition of the gas. Therefore, much longer cables can be used between the control unit and the ignition electrode than was previously possible.
- the invention also has other problems which have hitherto resulted from the transmission of IIoch voltage impulses and the laying of high-voltage cables have been significantly reduced, such as the effort for interference suppression measures.
- the control unit itself can be made considerably smaller than before, since it no longer contains the ignition transformer and no shielding measures for the ignition transformer need to be taken in the control unit.
- there is sufficient space available on the burner to accommodate the ignition transformer which can also be made smaller than before in view of the loss of energy in the cable. It is no problem to design the ignition transformer so that it easily withstands the heat it is exposed to close to the burner.
- the cable connecting the control device to the electrode has a plug at its end connected to the electrode, which is coupled to an electrical connection of the ignition electrode during operation.
- a corresponding design can also be used in the gas burner control according to the invention.
- the ignition transformer can be arranged in the plug of the cable. This results in a particularly simple construction, without the plug containing the ignition transformer having to be made considerably larger than the high-voltage plug previously used. For this purpose, it is particularly expedient if the ignition transformer has two windings which are concentric with one another has, which are arranged coaxially to the cylindrical connector housing.
- Gas burner controls of the type mentioned initially usually have not only devices for igniting the gas burner, but also for flame monitoring.
- a conventional means of flame monitoring is to set up a circuit which contains a plasma path in which the plasma is formed by the ionized gas of the flame.
- the design of the burner control unit according to the invention allows the path between the ignition electrode and the gas burner to be used as the plasma path after the ignition process has been completed.
- a controlled switch is arranged in the circuit containing the spark gap and the secondary winding of the ignition transformer, which switch can be closed essentially for the duration of an ignition process, and this switch is connected in parallel with a monitoring circuit arranged in the control unit, which on the at burning flame responds to the ionization current flowing over the spark gap.
- Such a switch can be any electromechanical or electronic switch to which control signals are supplied by the control device, which close the switch before triggering an ignition pulse and open again after one or more ignition pulses so that it can be checked whether a flame has been ignited or not.
- the use of such switches and the generation of them for their operation required control signals requires a not inconsiderable effort.
- this effort can be avoided by using a surge arrester as the controlled switch.
- surge arresters differ. Lichen embodiments available, for example in the form of a varistor or gas discharge paths.
- the operating data of the surge arrester can be easily selected so that on the one hand it ensures safe operation of the flame monitor with the operating voltages that can occur there, which can be a few hundred volts, and has a practically infinite resistance, while the response voltage is still so low that the surge arrester assumes a negligibly small resistance long before the ignition voltage has reached its value at which the ignition spark overlaps.
- a surge arrester not only has the advantage that the desired switching process takes place automatically, depending on the voltage applied to the surge switch, so that control devices for this switch are saved, but there is also the possibility of such a surge arrester directly on the ignition transformer, in particular within to arrange the plug containing the ignition transformer.
- the transmission of the ignition current through the cable connecting the electrode to the control unit is also eliminated, even if the transmission of the ignition current does not pose any critical problems because the two the lines carrying the ignition current are short-circuited for the duration of the ignition spark by the controlled switch and are therefore at the same potential.
- the switch is arranged in the line which connects the secondary winding of the ignition transformer with the burner nozzle or ground electrode, which is at ground potential, so that the occurrence of high voltages in the cable is avoided in any case.
- a particular advantage of the invention is that long cables can be used between the burner and the control unit.
- long cables can weaken the ionization current to such an extent that the monitoring circuit can no longer function properly.
- this can be countered by also arranging components of the monitoring circuit, in particular preamplifiers and / or filters, directly on the ignition transformer.
- a control device 1 which is connected via a cable 2 to an ignition transmitter 3, the secondary winding 4 of which is electrically conductively connected via a plug connection 5 to an electrode 6 arranged on a gas burner, which nozzle 7 a gas burner or, if it is a non-conductive ceramic nozzle, is closely opposed to a corresponding ground electrode, so that a spark gap 8 is formed between the electrode 6 and the nozzle 7 and is located in the gas stream emerging from the nozzle 7.
- the nozzle 7 is connected via lines 9, 10 contained in the cable 2 and a surge arrester 11 contained in the control unit 1 to the other end of the secondary winding 4 of the ignition transmitter 3.
- the electrical energy required to trigger an ignition spark is supplied by a capacitor 12 which is connected via a rectifier 13 to the secondary winding 14 of a transformer 15.
- the voltage on the secondary winding of the transformer 15 is 250V in the illustrated embodiment.
- the capacitance of the capacitor 12 is 1 / uF.
- a two-way rectifier can of course also be used.
- the capacitor 12 is connected via the line 16 of the cable 2 to one end of the primary winding 17 of the ignition transformer 3, the other end End is connected via line 18 via a thyristor 19 to the other terminal of the capacitor 12, so that the capacitor 12 is discharged via the primary winding 17 of the ignition transformer 3 as soon as the thyristor 19 is brought into the conductive state.
- an ignition signal can be supplied to the control electrode 20 of the thyristor 20 via a line 21 from a control circuit (not shown in more detail).
- the ignition transformer is supplied with an ignition pulse with a relatively low voltage, which is converted into a high-voltage pulse by the ignition transformer.
- the high-voltage pulse appearing on the secondary winding 4 of the ignition transformer 3 leads to the surge arrester 11 being switched on and to the formation of an ignition spark between the electrode 6 and the nozzle 7, which ignites the nozzle? escaping gas. It goes without saying that when the control device is operated with direct current, a voltage converter for charging the capacitor 12 would occur instead of the transformer 15 with rectifier 13.
- the ignition transformer 3 is arranged in the immediate vicinity of the electrode 6, so that the ignition voltage applied to the secondary winding 4 of the ignition transformer 3 need not be transmitted via the cable 2.
- the voltage required for switching through the surge arrester 11 is only present for a short time, while after switching through both lines are practically at ground potential.
- the surge arrester 11 is also arranged directly between the secondary winding 4 of the ignition transmitter 3 and the nozzle 7, as is indicated by dash-dotted lines in FIG. 1 at 11 '.
- the spark gap 8 between the electrode 6 and the burner nozzle 7 is also used for flame monitoring.
- the space between the electrode 6 and the nozzle 7 is filled with an ionized gas, that is to say a plasma, which has a certain conductivity and, moreover, a rectifying effect.
- the voltage generated by the secondary winding 14 of the transformer 15 is on the one hand via the line 10 of the cable 2 and the secondary winding 4 of the ignition transformer 3 to the electrode 6 and on the other hand via a resistor 23, a diode 24, a further resistor 25 and the line 9 of the Cable 2 applied to the burner nozzle 7.
- a voltage builds up on a capacitor 26 connected in parallel with the resistor 25 and the diode 24, which voltage is fed via a line 27 to a monitoring device (not shown).
- the signal used for flame monitoring can be routed via a preamplifier 28 if the length of the lines 9, 10 leads to such a weakening of the flame signal that proper functioning of the flame monitoring without preamplification can no longer be guaranteed.
- the voltage applied to the circuit for flame monitoring is not so great that that between the lines 9 and 10 arranged surge arrester 11 is switched through.
- the surge arrester 11 is switched on, so that on the one hand the ignition spark can be generated and on the other hand the arrangement used for flame monitoring is protected against overvoltages.
- the ignition transmitter 3 is arranged in the immediate vicinity of the electrode 6 and is connected to the control unit 1 via the cable 2, which can be easily installed at a great distance from the burner.
- the cable 2 can have a conventional design since it does not carry any high-voltage pulses. The connection and the laying of the cable 2 therefore means no difficulties. It is therefore also of minor importance in what way the ignition transmitter 3 is arranged and fastened near the electrode 6. Since an ignition transmitter is relatively insensitive to temperature, there are no particular problems in adequately protecting the ignition transmitter against the heat prevailing in the vicinity of the burner.
- the ignition transmitter 3 is arranged in the plug, which must be present anyway in order to establish the electrical connection to the electrode 6.
- Fig. 2 illustrates a suitable design of such a connector.
- the plug consists of an essentially cylindrical body 31, which on its end face 32 a cylindrical high-voltage socket 33 is provided, which is surrounded at a distance by a protective sleeve 34.
- the design of the socket 33 and the protective sleeve 34 corresponds to conventional high-voltage plugs.
- the cylindrical body 31 of the plug has a conical taper 35 at its other end, which in turn is adjoined by a cylindrical section 36 which receives the cable 2.
- the ignition transmitter 3 is located within the cylindrical body 31, the windings of which are formed by coils which are concentric with one another.
- the primary winding can consist of a single-layer coil with 30 to 40 turns, while the secondary winding can have 1500 to 2000 turns.
- a type of winding must be selected which gives the necessary dielectric strength of 10 to 15kV.
- the two coils which are concentric with one another are expediently arranged on a ferrite core.
- Such an ignition transformer does not take up a large space, so that it can be accommodated in a plug whose cylindrical section 31 has a diameter of approximately 30 mm and a length of approximately 25 mm.
- the secondary winding of the ignition transformer is connected on the one hand to the socket 33 and on the other hand to a line 10 contained in the cable 2.
- the two ends of the primary winding are connected to lines 16 and 18 contained in the cable, while the fourth line 9 contained in the cable 2 forms a ground line, the plug-side end 37 of which is led out of a bore in the conical section 35 of the plug and is provided with a cable lug 38 , which makes it possible to establish an electrically conductive connection to the metal parts of the burner and thus to the burner nozzle 7.
- the electrode 6 arranged in the burner is designed such that it enables the plug to be plugged into the socket 3 and the protective sleeve 34.
- the electrode 6 arranged in the burner is designed such that it enables the plug to be plugged into the socket 3 and the protective sleeve 34.
- the plug can also be designed such that it also accommodates components arranged directly on the ignition transformer, such as the above-mentioned surge arrester 11 'and / or the preamplifier 28, if the flame monitoring instead of the rectifier effect of the If the flame responds to its flicker frequency, a corresponding filter can also be provided in the plug or combined with the preamplifier.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Gas-Feuerungsautomat mit einem Steuergerät, einer in den Gasbrenner eingebauten Zündelektrode, welche zusammen mit einem benachbarten Teil des Gasbrenners oder einer entsprechenden Masseelektrode eine Funkenstrecke bildet, die zu der Sekundärwicklung eines Zündübertragers parallel geschaltet ist, und mit einem die Funkenstrecke mit dem Steuergerät verbindenden Kabel.
- Bei solchen Gas-Feuerungsautomaten, die in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt sind, bereitet die Anordnung des die Zündelektrode mit dem Steuergerät verbindenden Kabels erhebliche Schwierigkeiten, weil es sich um ein hochspannungsfestes Kabel handeln muß, das in der Lage ist, die Zündspannung von dem im Steuergerät enthaltenen Zündübertrager auf die Funkenstrecke zu übertragen. Da für ein sicheres Zünden des Gasbrenners ein kräftiger Zündfunke benötigt wird, überschreitet die Zündspannung in aller Regel 10kV erheblich. Die auftretenden Schwierigkeiten bestehen einerseits darin, einwandfrei zugentlastete Anschlüsse des Hochspannungskabels vorzusehen, wie sie für einen sicheren Betrieb erwünscht sind, und andererseits in den Energieverlusten, die insbesondere durch die Kabelkapazität bedingt sind und eine erhebliche Schwächung des Ziindfunkens verursachen können. Diese Schwierigkeiten nehmen mit zunehmender Länge des Kabels zu und haben zur Folge, daß das Steuergerät relativ nah zum Brenner angeordnet werden muß, obwohl insbesondere bei größeren Anlagen die Anordnung des Steuergerätes in einer Zentrale erwünscht sein könnte, die relativ weit vom Brenner entfernt ist, so daß die Länge des Kabels einige zehn Meter betragen müßte.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gas-Feuerungsautomat der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die durch die Verwendung eines Hochspannungskabels zwischen Steuergerät und Elektrode bedingten Schwierigkeiten vermieden werden.
- Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Zündübertrager am Brenner angeordnet ist.
- Durch die erfindungsgemäße Herausnahme des Zündübertragers aus dem Steuergerät und seine Anordnung am Brenner entfällt die Notwendigkeit, den zur Erzeugung des Zündfunkens dienenden Hochspannungsimpuls über das das Steuergerät mit der Funkenstrecke verbindende Kabel zu übertragen, sondern es genügt die Übertragung des Impulses zur Primärwicklung des Zündübertragers, dessen Spannung einige 100V nicht überschreitet. Zur Übertragung dieses Impulses kann ein normales Kabel verwendet werden, dessen Anschluß und Verlegung keinerlei Schwierigkeiten bereitet.
- Während, wie oben erwähnt, der eigentliche Zündimpuls durch ein langes Kabel übermäßig belastet und geschwächt werden könnte, ist die Belastung des der Primärwicklung des Zündübertrager zugeführten Impulses durch das Kabel eher erwünscht als schädlich, weil Induktivität und Kapazität des Kabels Anstieg und Abfall des der Primärwicklung zugeführten Impulses verzögern und auf diese Weise eine Verlängerung des Zündimpulses bewirken, die für ein sicheres Zünden des Gases erwünscht ist. Daher können auch ohne weiteres zwischen Steuergerät und Zündelektrode sehr viel längere Kabel verwendet werden als es bisher möglich war.
- Es versteht sich, daß durch die Erfindung auch sonstige Probleme, die sich bisher aus der Übertragung von IIochspannungs-Impulsen und der Verlegung von HochspannungsKabeln ergeben haben, bedeutend reduziert werden, wie beispielsweise der Aufwand für Entstörungsmaßnahmen. Weiterhin kann das Steuergerät selbst erheblich kleiner ausgebildet werden als bisher, da es den Zündtrafo nicht mehr enthält und auch keine Abschirmmaßnahmen für den Zündtrafo im Steuergerät getroffen werden müssen. Andererseits steht am Brenner ausreichend Platz zur Unterbringung des Zündtrafos zur Verfügung, der im Hinblick auf den Fortfall von Energieverlusten im Kabel ggf. auch kleiner dimensioniert werden kann als bisher. Dabei bereitet es keine Schwierigkeiten, den Zündübertrager so auszubilden, daß er ohne weiteres der Wärme standhalt, der er nahe am Brenner ausgesetzt ist.
- Bei herkömmlichen Gas-Feuerungsautomaten weist das das Steuergerät mit der Elektrode verbindende Kabel an seinem mit der Elektrode verbundenen Ende einen Stecker auf, der im Betrieb mit einem elektrischen Anschluß der Zündelektrode gekuppelt ist. Eine entsprechende Bauweise kann auch bei dem erfindungsgemäßen Gas-Feuerungsautomat angewendet werden. Dabei kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Zündübertrager im Stecker des Kabels angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau, ohne daß der den Zündübertrager enthaltende Stecker erheblich größer ausgebildet werden müßte als der bisher verwendete Hochspannungsstecker. Hierfür ist es besonders zweckmäßig, wenn der Zündübertrager zwei zueinander konzentrische Wicklungen aufweist, die koaxial zum zylindrischen Steckergehäuse angeordnet sind.
- Gas-Feuerungsautomaten der eingangs genannten Art weisen gewöhnlich nicht nur Einrichtungen zum Zünden des Gasbrenners auf, sondern auch zur Flammenüberwachung. Ein herkömmliches Mittel zur Flammenüberwachung ist die Einrichtung eines Stromkreises, der eine Plasma-Strecke enthält, in der das Plasma von dem ionisierten Gas der Flamme gebildet wird. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Feuerungsautomaten gestattet es, als Plasma-Strecke nach abgeschlossenem Zündvorgang die Strecke zwischen Zündelektrode und Gasbrenner zu verwenden. Zu diesem Zweck wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in dem die Funkenstrecke und die Sekundärwicklung des Ziindiibertragers enthaltenden Stromkreis ein gesteuerter Schalter angeordnet, der im wesentlichen für die Dauer eines Zündvorganges schließbar ist, und diesem Schalter eine im Steuergerät angeordnete Überwachungsschaltung parallelgeschaltet, die auf den bei brennender Flamme über die Funkenstrecke fließenden Ionisationsstrom anspricht.
- Bei einem solchen Schalter kann es sich um beliebige elektromechanische oder elektronische Schalter handeln, denen vom Steuergerät Steuersignale zugeführt werden, welche vor Auslösen eines Zündimpulses den Schalter schließen und nach einem oder mehreren Zündimpulsen wieder öffnen, damit geprüft werden kann, ob eine Flamme entzündet worden ist oder nicht. Die Anwendung solcher Schalter und die Erzeugung der für ihre Betätigung benötigten Steuersignale erfordert einen nicht unbeträchi lichen Aufwand. Dieser Aufwand kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch vermieden werden, daß als gesteuerter Schalter ein Überspannungsableiter verwendet wird. Solche Überspannungsableiter stehen in unterschied. lichen Ausführungsformen zur Verfügung, beispielsweise in Form eines Varistors oder von Gasentladungsstrecken. Dabei können die Betriebsdaten des Überspannungsableiters ohne weiteres so gewählt werden, daß er einerseits einen sicheren Betrieb des Flammenwächters mit den dort auftretenden Betriebsspannungen gewährleistet, die einige hundert Volt betragen können, und hierbei einen praktisch unendlich großen Widerstand besitzt, während die Ansprechspannung noch so niedrig ist, daß der Überspannungsableiter einen vernachläßigbar kleinen Widerstand annimmt, lange bevor die Zündspannung ihren Wert erreicht hat, bei dem der Zündfunke iiberschlägt.
- Die Anwendung eines Überspannungsableiters hat nicht nur den Vorteil, daß der gewünschte Schaltvorgang abhängig von der am Überspannungsschalter anliegenden Spannung selbsttätig erfolgt, so daß Steuereinrichtungen für diesen Schalter eingespart werden, sondern es besteht auch die Möglichkeit, einen solchen Überspannungsableiter unmittelbar am Zündtrafo, also insbesondere innerhalb des den Zündtrafo enthaltenden Steckers anzuordnen. In diesem Falle entfällt auch die Übertragung des Zündstromes durch das die Elektrode mit dem Steuergerät ver. bindende Kabel, auch wenn die Übertragung des Ziindstromes keine kritischen Probleme aufwirft, weil die beiden den Zündstrom führenden Leitungen für die Dauer des Zündfunkens durch den gesteuerten Schalter kurzgeschlossen sind und daher auf gleichem Potential liegen. Dabei versteht es sich, daß der Schalter in der Leitung angeordnet ist, welche die Sekundärwicklung des Zündübertragers mit der auf Massepotential liegenden Brennerdüse oder besonderen Masseelektrode verbindet, so daß in jedem Fall das Auftreten hoher Spannungen im Kabel vermieden ist.
- Wie bereits erwähnt, besteht ein besonderer Vorteil der Erfindung darin, daß die Verwendung langer Kabel zwischen Brenner und Steuergerät möglich ist.Lange Kabel können jedoch den Ionisationsstrom so weit schwächen, daß eine einwandfreie Funktion der Überwachungsschaltung nicht mehr gewährleistet ist. Dem kann jedoch dadurch begegnet werden, daß auch Bauelemente der Überwachungsschaltung, insbesondere Vorverstärker und/oder Filter,unmittelbar am Zündtrafo angeordnet werden.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen
- Fig. 1 das Schaltbild der für die Erfindung wesentlichen Bestandteile eines Gas-Feuerungsautomaten und
- Fig. 2 die Ansicht eines Kabels zur Verbindung des Steuergerätes eines Gas-Feuerungsautomaten mit der am Brenner angeordneten Elektrode, welches einen den Zündübertrager enthaltenden Stecker aufweist.
- Der in Fig. 1 dargestellte Gas-Feuerungsautomat umfaßt ein Steuergerät 1, das über ein Kabel 2 mit einem Zündübertrager 3 verbunden ist, dessen Sekundärwicklung 4 über eine Steckverbindung 5 mit einer an einem Gasbrenner angeordneten Elektrode 6 elektrisch leitend verbunden ist, die der Düse 7 eines Gasbrenners oder, wenn es sich um eine nicht leitende Keramikdüse handeln sollte, einer entsprechenden Masseelektrode dicht gegenübersteht, so daß zwischen der Elektrode 6 und der Düse 7 eine Funkenstrecke 8 gebildet wird, die sich in dem aus der Düse 7 austretenden Gasstrom befindet. Die Düse 7 ist über im Kabel 2 enthaltene Leitungen 9, 10 und einem im Steuergerät 1 enthaltenen Überspannungsableiter 11 mit dem anderen Ende der Sekundärwicklung 4 des Zündübertragers 3 verbunden.
- Die zum Auslösen eines Zündfunkens benötigte, elektrische Energie wird von einem Kondensator 12 geliefert, der über einen Gleichrichter 13 mit der Sekundärwicklung 14 eines Transformators 15 verbunden ist. Die Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators 15 beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 250V. Die Kapazität des Kondensators 12 beträgt 1/uF. Anstelle des in der Zeichnung dargestellten Einweg-Gleichrichters 13 kann selbstverständlich auch ein Zweiweg-Gleichrichter Verwendung finden. Der Kondensator 12 ist über die Leitung 16 des Kabels 2 mit dem einen Ende der Primärwicklung 17 des Zündübertragers 3 verbunden, deren anderes Ende über die Leitung 18 über einen Thyristor 19 mit dem anderen Anschluß des Kondensators 12 verbunden ist, so daß der Kondensator 12 über die Primärwicklung 17 des Zündübertragers 3 entladen wird, sobald der Thyristor 19 in den leitenden Zustand versetzt wird. Hierzu kann der Steuerelektrode 20 des Thyristors 20 über eine Leitung 21 von einer nicht näher dargestellten Steuerschaltung ein Zündsignal zugeführt werden. Durch das Entladen des Kondensators 12 über die Primärwicklung 17 des Zündübertragers 3 wird dem Zündübertrager ein Zündimpuls mit relativ niedriger Spannung zugeführt, der von dem Zündübertrager in einen Hochspannungsimpuls umgesetzt wird. Der an der Sekundärwicklung 4 des Zündübertragers 3 erscheinende Hochspannungsimpuls führt zum Durchschalten des Überspannungsableiters 11 und zur Ausbildung eines Zündfunkens zwischen Elektrode 6 und Düse 7, der ein Zünden des aud der Düse ? austretenden Gases bewirken soll. Es versteht sich, daß bei Betrieb des Steuergerätes mit Gleichstrom anstelle des Transformators 15 mit Gleichrichter 13 ein Spannungswandler zum Aufladen des Kondensators 12 treten würde.
- Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Zündübertrager 3 in unmittelbarer Nähe der Elektrode 6 angeordnet, so daß die an der Sekundärwicklung 4 des Zündübertragers 3 anstehende Zündspannung nicht über das Kabel 2 übertragen zu werden braucht. An den mit dem einen Ende der Sekundärwicklung 4 und der Brennerdüse 7 verbundenen Leitungen 9 und 10 des Kabels 2 steht nur kurzzeitig die zum Durchschalten des Überspannungsableiters 11 benötigte Spannung an, während nach dessen Durchschalten beide Leitungen praktisch auf Massepotential liegen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die kurzzeitig am Überspannungsableiter 11 anstehende Spannung auf den Leitungen 9, 10 des Kabels 2 zu vermeiden, indem auch der Überspannungsableiter 11 unmittelbar zwischen der Sekundärwicklung 4 des Zündübertragers 3 und der Düse 7 angeordnet wird, wie es in Fig. 1 bei 11' strichpunktiert angedeutet ist.
- Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Funkenstrecke 8 zwischen der Elektrode 6 und der Brennerdüse 7 zugleich zur Flammenüberwachung ausgenutzt. Bei brennender Flamme 22 ist der Raum zwischen Elektrode 6 und Düse 7 von einem ionisierten Gas, also von einem Plasma ausgefüllt, das eine gewisse Leitfähigkeit und darüber hinaus eine Gleichrichterwirkung besitzt. Die von der Sekundärwicklung 14 des Transformators 15 erzeugte Spannung wird einerseits über die Leitung 10 des Kabels 2 und die Sekundärwicklung 4 des Zündübertragers 3 an die Elektrode 6 und andererseits über einen Widerstand 23, eine Diode 24, einen weiteren Widerstand 25 und die Leitung 9 des Kabels 2 an die Brennerdüse 7 angelegt. Bei einem Stromfluß über die gleichrichtende Strecke 8 zwischen Elektrode 6 und Düse 7 baut sich an einem zum Widerstand 25 und der Diode 24 parallel geschalteten Kondensator 26 eine Spannung auf, die über eine Leitung 27 einer nicht näher dargestellten Überwachungseinrichtung zugeführt wird. Ggf. kann das zur Flammenüberwachung dienende Signal über einen Vorverstärker 28 geleitet werden, wenn die Länge der Leitungen 9, 10 eine solche Schwächung des Flammensignals befürchten läßt, daß eine einwandfreie Funktion der Flammenüberwachung ohne Vorverstärkung nicht mehr gewährleistet ist. In jedem Fall ist jedoch die an der Schaltungsanordnung zur Flammenüberwachung anstehende Spannung nicht so groß, daß der zwischen den Leitungen 9 und 10 angeordnete Überspannungsableiter 11 durchgeschaltet wird. Dagegen wird, wie oben beschrieben, bei Auftreten eines Zündfunkens 11 der Überspannungsableiter 11 durchgeschaltet, so daß einerseits die Erzeugung des Zündfunkens stattfinden kann und andererseits die zur Flammenüberwachung dienende Anordnung gegen Überspannungen geschützt ist.
- Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Zündübertrager 3 in unmittelbarer Nähe der Elektrode 6 angeordnet und über das Kabel 2 mit dem Steuergerät 1 verbunden, das ohne weiteres in großer Entfernung vom Brenner installiert werden kann. Dabei kann das Kabel 2 eine übliche Ausbildung haben, da es keine Hochspannungsimpulse führt. Der Anschluß und die Verlegung des Kabels 2 bedeutet daher keinerlei Schwierigkeiten. Daher ist es auch von untergeordneter Bedeutung, in welcher Weise der Zündübertrager 3 nahe der Elektrode 6 angeordnet und befestigt ist. Da ein Zündübertrager relativ temperaturunempfindlich ist, bestehen auch keine besonderen Probleme, den Zündübertrager ausreichend gegen die in Nähe des Brenners herrschende Wärme zu schützen.
- Bei einer besonders einfachen und daher bevorzugten Ausfiihrungsform ist der Zündübertrager 3 in dem Stecker angeordnet, der ohnehin vorhanden sein muß, um die elektrische Verbindung zur Elektrode 6 herzustellen. Fig. 2 veranschaulicht eine geeignete Ausbildung eines solchen Steckers. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht der Stecker aus einem im wesentlichen zylindrischen Körper 31, der an seiner Stirnfläche 32 mit einer zylindrischen Hochspannungs-Steckerbuchse 33 versehen ist, die mit Abstand von einer Schutzhülse 34 umgeben ist. Die Ausbildung der Buchse 33 und der Schutzhülse 34 entspricht üblichen Hochspannungssteckern.
- Der zylindrische Körper 31 des Steckers weist an seinem anderen Ende eine kegelförmige Verjüngung 35 auf, an die sich wiederum ein zylindrischer Abschnitt 36 anschließt, der das Kabel 2 aufnimmt. Innerhalb des zylindrischen Körpers 31 befindet sich der Zündübertrager 3, dessen Wicklungen von zueinander konzentrischen Spulen gebildet werden. Dabei kann die Primärwicklung aus einer einlagigen Spule mit 30 bis 40 Windungen bestehen, während die Sekundärwicklung 1500 bis 2000 Windungen aufweisen kann. Dabei ist eine Wicklungsart zu wählen, welche die notwendige Spannungsfestigkeit von 10 bis 15kV ergibt. Die beiden zueinander konzentrischen Spulen werden zweckmäßig auf einem Ferritkern angeordnet. Ein solcher Zündübertrager nimmt keinen großen Platz in Anspruch, so daß er in einem Stecker Platz findet, dessen zylindrischer Abschnitt 31 einen Durchmesser von etwa 30mm und eine Länge von etwa 25mm aufweist. Dabei ist die Sekundärwicklung des Zündübertragers einerseits mit der Buchse 33 und andererseits mit einer im Kabel 2 enthaltenen Leitung 10 verbunden. Die beiden Enden der Primärwicklung sind an im Kabel enthaltenen Leitungen 16 und 18 angeschlossen, während die vierte im Kabel 2 enthaltene Leitung 9 eine Masseleitung bildet, deren steckerseitiges Ende 37 aus einer Bohrung im kegelförmigen Abschnitt 35 des Steckers herausgeführt und mit einem Kabelschuh 38 versehen ist, der es ermöglicht, eine elektrisch leitende Verbindung zu den Metallteilen des Brenners und damit zu der Brennerdüse 7 herzustellen. Es versteht sich, daß die im Brenner angeordnete Elektrode 6 so ausgebildet ist, daß sie das Aufstecken des Steckers mit der Buchse 3 und der Schutzhülse 34 ermöglicht. Insofern besteht kein Unterschied zu der bekannten Anordnung von Elektroden an Brennern, die auch bisher schon das Aufstecken des Kabels mit ähnlichen Steckern ermöglicht haben.
- Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß der Stecker auch so ausgebildet werden kann, daß er außer dem Zündtrafo auch unmittelbar am Zündtrafo angeordnete Bauelemente aufnimmt, wie den oben erwähnten Überspannungsableiter 11' und/oder den Vorverstärker 28. Wenn die Flammenüberwachung anstatt auf die Gleichrichterwirkung der Flamme auf deren Flackerfrequenz anspricht, kann im Stecker auch ein entsprechender Filter vorgesehen bzw. mit dem Vorverstärker kombiniert sein.
Claims (7)
- Gas-Feuerungsautomat mit einem Steuergerät, einer in den Gasbrenner eingebauten Zündelektrode, welche zusammen mit einem benachbarten Teil des Gasbrenners oder einer entsprechenden Masseelektrode eine Funkenstrecke bildet, die zu der Sekundärwicklung eines Zündübertragers parallel geschaltet ist, und mit einem die Funkenstrecke mit dem Steuergerät verbindenden Kabel, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündübertrager (3) am Brenner angeordnet ist.
- 2. Gas-Feuerungsautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (2) einen mit einem elektrischen Anschluß der Zündelektrode (6) gekoppelten Stecker (5) aufweist und der Zündübertrager (3) im Stecker des Kabels angeordnet ist.
- 3. Gas-Feuerungsautomat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündübertrager (3) zwei zueinander konzentrische Wicklungen aufweist, die koaxial zu einem zylindrischen Teil (31) des Steckergehäuses angeordnet sind.
- 4. Gas-Feuerungsautomat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Funkenstrecke (8) und die Sekundärwicklung (4) des Zündübertragers (3) enthaltenden Stromkreis ein gesteuerter Schalter (11) angeordnet ist, der im wesentlichen für die Dauer eines Zündvorganges schließbar ist, und daß diesem Schalter (11) eine im Steuergerät (1) angeordnete Überwachungsschaltung parallel geschaltet ist, die auf den bei brennender Flamme über die Funkenstrecke fließenden Ionisationsstrom anspricht.
- 5. Gas-Feuerungsautomat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gesteuerte Schalter (11) von einem Überspannungsableiter gebildet wird.
- 6. Gas-Feuerungsautomat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Überspannungsableiter (11') unmittelbar am Zündtrafo (3) angeordnet ist.
- 7. Gas-Feuerungsautomat nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Bauelemente der Überwachungsschaltung, insbesondere ein Vorverstärker (28) und/oder ein Filter unmittelbar am Zündtrafo (3) angeordnet sind.
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