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DE1298232B - Flame monitoring device for a burner - Google Patents

Flame monitoring device for a burner

Info

Publication number
DE1298232B
DE1298232B DES98401A DES0098401A DE1298232B DE 1298232 B DE1298232 B DE 1298232B DE S98401 A DES98401 A DE S98401A DE S0098401 A DES0098401 A DE S0098401A DE 1298232 B DE1298232 B DE 1298232B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flame
contact
relay
monitoring device
contact arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DES98401A
Other languages
German (de)
Inventor
Steghart Fritz Ludwig Felix
Kershaw Peter Leslie
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Satchwell Controls Ltd
Original Assignee
Satchwell Controls Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Satchwell Controls Ltd filed Critical Satchwell Controls Ltd
Publication of DE1298232B publication Critical patent/DE1298232B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/08Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/20Systems for controlling combustion with a time programme acting through electrical means, e.g. using time-delay relays

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Combustion (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

weise nicht zur Verwendung bei bestimmten Arten von Gasflammen geeignet sind, da die Gasflamme möglicherweise nicht genügend Licht zur Betätigung einer derartigen Flammendetektorvorrichtung er- 25 zeugt. Auf Ultrarotstrahlung ansprechende Flammendetektorvorrichtungen haben den Nachteil, daß sie durch Wärme von der Brennkammer beeinflußt werden können, selbst wenn die Flamme erloschen ist.wisely not for use with certain types of gas flames because the gas flame possibly not enough light to operate such a flame detector device testifies. Flame detector devices responding to ultrared radiation have the disadvantage that they can be affected by heat from the combustion chamber even if the flame is extinguished.

stand werden die Vorrichtungen zur Brennstoffzufuhr 10 die beiden Detektoren einfach parallel geschaltet, an den Brenner sowie die Vorrichtung zur Entzünr und die nachfolgende Relaisschaltung spricht auf die dung dieses Brennstoffes unwirksam gemacht, bis die Summe der Äusgangssignale der beiden Detektoren Flammenüberwachungseinrichtung von Hand rück- an, wobei offensichtlich bereits das Ausgangssignal gestellt wird. einer Photozelle für die normale Wirkungsweise derOnce the fuel supply devices 10 have been set, the two detectors are simply connected in parallel, to the burner and the device for ignition and the subsequent relay circuit speaks to the This fuel is made ineffective until the sum of the output signals from the two detectors Flame monitoring device back on by hand, obviously already with the output signal is provided. a photocell for the normal operation of the

Derartige Flammenüberwachungseinrichtungen ent- 15 Überwachungseinrichtung ausreicht. Eine derartige halten als notwendigen Bestandteil eine auf die Doppelanordnung mit zwei parallelgeschalteten DeFlamme ansprechende Detektorvorrichtung, die bei- tektoren stellt zwar eine Sicherung gegen völligen spielsweise auf von der Flamme ausgehende sichtbare Ausfall eines Detektors dar; eine Absicherung gegen-Ultrarot- oder Ultraviolettstrahlung ansprechen kann. über den obenerwähnten Störzuständen, wie sie durch Auf sichtbares Licht ansprechende Flammendetektor- 20 Änderung der charakteristischen Eigenschaften der vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie beispiels- UV-empfindlichen Detektoren und dadurch bedingteSuch flame monitoring devices are sufficient. Such a one hold as a necessary component a double arrangement with two DeFlamme connected in parallel appealing detector device, the two detectors provides a safeguard against total for example, a visible failure of a detector emanating from the flame; a hedge against ultra-red or ultraviolet radiation. about the above-mentioned disturbance states as they are caused by Flame detector responsive to visible light- 20 change in the characteristic properties of the devices have the disadvantage that they are, for example, UV-sensitive detectors and related

Vortäuschung des Vorliegens der Brennerflamme hervorgerufen werden können, ist mit dieser bekannten Einrichtung jedoch ebenfalls nicht erzielbar.The pretense of the presence of the burner flame is known with this However, facility also not achievable.

Die Erfindung betrifft somit eine Flammenüberwachungseinrichtung für einen Brenner mit zwei auf dieselbe Flamme ansprechenden Strahlungsdetektoren, die beim Auftreffen von Strahlung von der Flamme ein elektrisches Signal erzeugen, sowie mit Aus diesen Gründen ist eine auf Ultraviolettstrahlung 30 einem auf die Summe der Signale ansprechenden ansprechende Flammendetektorvorrichtung vorzuzie- Relais, das in Abwesenheit der Flamme die Unterhen. brechung der Brennstoffzufuhr zu dem Brenner ver-The invention thus relates to a flame monitoring device for a burner with two the same flame-responding radiation detectors that detect when radiation from the Flame produce an electrical signal, as well as with For these reasons, one to ultraviolet radiation 30 is one responsive to the sum of the signals An appealing flame detector device is preferable - a relay which, in the absence of a flame, causes the fire to break out. interruption of the fuel supply to the burner

Auf Ultraviolettstrahlung ansprechende Flammen- anlaßt.Let flames respond to ultraviolet radiation.

detektorvorrichtungen können im Laufe der Zeit ihre Durch die vorliegende Erfindung soll eine Flamcharakteristischen Eigenschaften und Kenngrößen 35 menüberwachungseinrichtung geschaffen werden, bei verändern, derart, daß ihre Arbeitsweise von dem welcher verhindert ist, daß eine Abweichung der einnormalen Zustand abweicht und eine potentielle Ge- gangs erwähnten Art in der Arbeitsweise der auf die fahrenquelle darstellt. Eine derartige Detektorvor- Flammenstrahlung ansprechenden Detektoren vom richtung weist im allgemeinen eine Photoelektronen normalen Zustand zu einer Gefahrenquelle wird und emittierende Oberfläche auf, die in einer Umhüllung 40 bei der insbesondere gewährleistet ist, daß ein Kurzbzw, einem Kolben aus Quarzglas eingeschlossen ist. Schluß oder eine Leitungsunterbrechung in irgend-Die abnormale Arbeitsweise wird üblicherweise durch einem Schaltungselement oder eine Betriebsstörung in der Umhüllung auftretende Risse bzw. Sprünge der Einrichtung nicht das Vorhandensein der Flamme verursacht; durch diese Risse kann Luft in die Um- vortäuscht, nachdem die Schaltung anfänglich, wenn hüllung eintreten; dies hat zur Folge, daß sich die 45 Heizleistung benötigt wird, überprüft wurde. Flammendetektorvorrichtung so verhält, als würde Zu diesem Zweck kennzeichnet sich eine Flam-Detector devices can over time. The present invention is intended to produce a flame characteristic Properties and parameters 35 menüberwachungseinrichtung are created at change in such a way that their mode of operation is prevented from deviating from the normal State differs and a potential gear mentioned type in the operation of the on the driving source represents. Such a detector pre-flame radiation responsive detectors from direction generally indicates a photoelectron normal condition becomes a hazard and emitting surface, which is in an envelope 40 in which it is ensured in particular that a Kurzbzw, a flask made of quartz glass is enclosed. End or a line break in any-die Abnormal operation is usually caused by a circuit element or a malfunction Any cracks or cracks in the device that occur in the envelope do not indicate the presence of the flame caused; through these cracks air can enter the pretend after the circuit is initially when enter wrapping; As a result, the 45 heating power required has been checked. Flame detector device behaves as if for this purpose a flame

Ultraviolettstrahlung auf sie auffallen, selbst wenn menüberwachungseinrichtung der erwähnten Art gedies nicht der Fall ist. maß der Erfindung durch ein zweites Relais, das aufUltraviolet radiation will be seen on them, even if such a monitoring device of the type mentioned does is not the case. measured the invention by a second relay that on

Es sind bereits Flammenüberwachungseinrichtun- einen Unterschied zwischen den von den beiden gen bekannt, welche mehrere Photozellen als Flam- 50 Detektoren gelieferten Signalen anspricht und eine mendetektoren aufweisen, wobei jedoch die einzelnen Unterbrechung der Brennstoffzufuhr veranlaßt, so-Photozellen zur Überwachung verschiedener Zonen bald dieser Unterschied einen vorgegebenen Wert eines Ofens oder verschiedener Brennerflammen vor- übersteigt.There are already flame monitors - a difference between the two gen known, which addresses several photocells as Flam- 50 detectors supplied signals and one Have sensor detectors, but the individual interruption of the fuel supply causes so-photocells for monitoring different zones, this difference soon has a predetermined value of a furnace or different burner flames.

gesehen sind. Eine Sicherung gegen mögliche Gefah- Indem das zweite Relais auf einen etwaigen Unter-are seen. A safeguard against possible danger - By the second relay on a possible under-

renzustände, welche sich aus der obenerwähnten 55 schied zwischen den durch die normalerweise gleichen Abweichung der Photozellen von ihrer normalen Ar- Photozellen fließenden Ströme anspricht, kann festbeitsweise ergeben können, ist mit derartigen Mehr- gestellt werden, wenn eine der Photozellen abnormal fachanordnungen von Detektoren offensichtlich nicht arbeitet und, sobald dieser Fall eintritt, die Einricherzielbar. rung praktisch sofort in einen die Sicherheit gewähr-the above-mentioned 55 differentiated between those by the normally the same Deviation of the photocells from their normal ar- photocell flowing currents can be fixed can result is to be provided with such excess if one of the photocells is abnormal specialist arrangements of detectors obviously does not work and, as soon as this occurs, the setting up can be achieved. practically immediately in one of the security

Auch ist eine Flammenüberwachungseinrichtung 60 leistenden (Verriegelungs-)Zustand gebracht werden, bekannt, bei welcher als Flammendetektor Ionisa- Das auf die Summe der durch die beiden Photo-A flame monitoring device 60 is also to be brought into an effective (locking) state, known, in which the flame detector Ionisa- Das is based on the sum of the two photo-

tionsröhren verwendet werden, die auf von der zellen bei Vorhandensein der Flamme fließenden Flamme ausgehende Ultraviolettstrahlung ansprechen. Ströme ansprechende erste Relais verhindert somit Unter anderem ist dabei auch eine Anordnung vor- im normalen Betriebszustand eine Verriegelung der gesehen, bei welcher mehrere derartige Detektoren 65 Überwachungseinrichtung, während das auf einen parallel zueinander in einer Überwachungsschaltung etwaigen vorgegebenen Unterschied zwischen den liegen, wobei für normale Wirkungsweise der Schal- Strömen der beiden Photozellen ansprechende zweite rung ausreichend ist, daß wenigstens einer der Detek- Relais die Einrichtung in einen verriegelten Zustandtion tubes are used, which flow on from the cells in the presence of the flame Address the ultraviolet radiation emitted by the flame. This prevents the first relay from responding to currents Among other things, there is also an arrangement in front of the locking device in the normal operating state seen in which several such detectors 65 monitoring device, while the one parallel to each other in a monitoring circuit any predetermined difference between the lying, whereby for normal operation of the switching currents of the two photocells responding second tion is sufficient that at least one of the Detek relays the device in a locked state

überführen kann. Bei der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung wird somit die Brennstoffzufuhr zu dem Brenner unterbrochen, wenn die Summe der Detektorsignale unter einem vorgegebenen Wert liegt oder wenn die Differenz zwischen den Detektorsignalen einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.can convict. In the monitoring device according to the invention the fuel supply to the burner is thus interrupted when the sum of the detector signals is below a predetermined value or when the difference between the detector signals exceeds a predetermined threshold value.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß als Strahlungsdetektoren zur Überwachung der Flamme zwei normaler-According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the radiation detectors to monitor the flame, two normal

derherstellung des Kontaktschlusses mit dem Festkontakt 24 ist eine Rückstellung des Kontaktarms 23 von Hand erforderlich.The establishment of the contact closure with the fixed contact 24 is a resetting of the contact arm 23 required by hand.

Das erste Flammenrelais FR 1, das zweite Flammenrelais FR 2, die erste Verzögerungsvorrichtung FD und die zweite Verzögerungsvorrichtung SD sind in einem gemeinsamen Gehäuse FSD untergebracht, das Klemmen LN zum Anschluß an eine Einphasenstromquelle aufweist. Das Gehäuse FSD ist fernerThe first flame relay FR 1, the second flame relay FR 2, the first delay device FD and the second delay device SD are accommodated in a common housing FSD which has terminals LN for connection to a single-phase power source. The housing FSD is also

weise gleiche Photozellen vorgesehen sind, daß das io auch mit einer Warnleuchte 26 versehen, deren Funkerste Relais einen im spannungslosen Zustand ge- tion weiter unten noch beschrieben wird. Ferner ist schlossenen Schalter in einem Erregungsstromkreis
für das zweite Relais aufweist, wobei dieser Erre
the same photocells are provided so that the io is also provided with a warning light 26, the radio first relay of which is described below in the de-energized state. Furthermore, the switch is closed in an excitation circuit
for the second relay, this Erre

gungsstromkreis geschlossen wird, wenn die Flammesupply circuit is closed when the flame

in dem Gehäuse FSD ein Transformator 11 zur Speisung der Wicklungen 3 und 7 vorgesehen.A transformer 11 for feeding the windings 3 and 7 is provided in the housing FSD.

Die Flammenüberwachungseinrichtung umfaßt fergezündet werden soll, und daß das zweite Relais 15 ner auch bestimmte außerhalb des Gehäuses FSD einen im spannungslosen Zustand geöffneten Schalter angeordnete Teile, und zwar erstens einen Thermoaufweist, der geschlossen wird, wenn der erwähnte
Erregungsstromkreis unterbrochen wird oder wenn
die durch die Photozellen fließenden Ströme sich um
einen Betrag voneinander unterscheiden, der den er- 20 spannungsfunken zwischen Zündelektroden in einer wähnten vorgegebenen Wert übersteigt, wobei das Brennkammer erzeugt, drittens Photozellen 8 und 10, Schließen des geöffneten Schalters eine Verriegelung mit einem Widerstand 9 mit Mittelanzapfung, die in der Einrichtung bewirkt. einem Sondenkopf in der Nähe der Brennkammer so
The flame monitoring device comprises to be pre-ignited, and that the second relay 15 ner also has certain parts arranged outside the housing FSD, a switch which is open in the de-energized state, namely firstly a thermo which is closed when the mentioned
Excitation circuit is interrupted or if
the currents flowing through the photocells are reversed
differ from each other by an amount that exceeds the voltage spark between ignition electrodes by a specified value, the combustion chamber generating, thirdly photocells 8 and 10, closing the open switch, locking with a resistor 9 with a center tap, which causes the device. a probe head near the combustion chamber like this

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Er- angeordnet sind, daß die Zellen 8 und 10 der von findung an Hand der Zeichnung beschrieben; in die- 25 der Flamme in der Brennkammer herrührenden Ultraser zeigt violettstrahlung ausgesetzt sind, sowie viertens einenIn the following, embodiments of the Er- are arranged that the cells 8 and 10 of finding described on the basis of the drawing; into the ultrasers originating from the flame in the combustion chamber indicates exposure to violet radiation, as well as fourth one

staten T, dessen Schließen eine Anzeige dafür ist, daß Wärme benötigt wird, zweitens einen Zündtransformator/, der im vollerregten Zustand Hoch-staten T, the closing of which is an indication that heat is required, secondly an ignition transformer /, which in the fully excited state is high-

F i g. 1 ein teilweise schematisches Schaltschema einer Flammenüberwachungseinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,F i g. 1 is a partially schematic circuit diagram of a flame monitoring device according to a Embodiment of the invention,

F i g. 2 und 3 schematisch zwei alternative Ausführungsformen einer Sondenkopfanordnung.F i g. 2 and 3 schematically two alternative embodiments a probe head assembly.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, weist die Flammenüberwachungseinrichtung im wesentlichen ein erstes Flammenrelais Fi? 1, ein zweites Flammenrelais FR 2, As shown in FIG. 1, the flame monitoring device essentially has a first flame relay Fi? 1, a second flame relay FR 2,

Motor bzw. ein Ventil M, das bei Erregung die Brennstoffzufuhr an den in der Brennkammer angeordneten Brenner bewirkt.Motor or a valve M, which, when energized, causes the fuel to be supplied to the burner arranged in the combustion chamber.

Die Schaltverbindungen zwischen den vorstehend aufgeführten Elementen sind aus der Zeichnung ersichtlich. The circuit connections between the elements listed above can be seen from the drawing.

Wenn der Thermostat T schließt und damit anzeigt, daß Wärme benötigt wird, durchläuft die FlamWhen the thermostat T closes, indicating that heat is required, the flame passes through

eine erste thermische Verzögerungsvorrichtung FD 35 menüberwachungseinrichtung normalerweise aufeinsowie eine zweite thermische Verzögerungsvorrich- anderfolgende Zustände.a first thermal delay device FD 35 normally monitors for the following states as well as a second thermal delay device.

tungSD auf. Eine vor der Zündung liegende Periode, die mittungSD on. A pre-ignition period that begins with

Das erste Flammenrelais FR1 weist einen beweg- dem Schließen des Thermostaten T beginnt und mit liehen Kontaktarm 1, einen festen Kontakt 2 und eine der Betätigung der Kontaktarme 17 und 19 endet; in Relaiswicklung 3 auf. Der Kontaktarm 1 schließt 4° dieser Periode spielen sich folgende Vorgänge ab. normalerweise mit dem Kontakt 2; durch geeignete a) Ein Erregungsstromkreis für das zweite FlamThe first flame relay FR 1 has a moving closing of the thermostat T begins and ends with borrowed contact arm 1, a fixed contact 2 and one of the actuation of the contact arms 17 and 19; in relay winding 3. The contact arm 1 closes 4 ° of this period, the following processes take place. normally with contact 2; by suitable a) An excitation circuit for the second flame

menrelais FR 2 wird wie folgt geschlossen: Von der Klemme L über den Kontaktarm 23, den Kontakt 24, den Thermostaten T, den Kontaktarm 1, den Kontakt 2, die Wicklung 6 und die Klemme N. Der Kontaktarm 4 schließt daher mit dem Festkontakt 5.Menrelais FR 2 is closed as follows: From the terminal L via the contact arm 23, the contact 24, the thermostat T, the contact arm 1, the contact 2, the winding 6 and the terminal N. The contact arm 4 therefore closes with the fixed contact 5 .

b) Ein Erregungsstromkreis für den Zündtransformator/ wird geschlossen, und zwar wie folgt: Von der Klemme L über den Kontaktarm 23, den Kontakt 50 24, den Thermostaten T, den Zündtransformator /, den Kontakt 5, den Kontaktarm 4 und die Anschlußklemme N. Der Zündtransformator / wird daher voll erregt, derart, daß zwischen den Zündelektroden Hochspannungsfunken übergehen, und zwar während derart, daß diese Kontaktarme mit entsprechenden 55 einer ausreichend langen Zeit, um die Zündelektro-Festkontakten 18 bzw. 20 im warmen Zustand des den von eventuellen Ablagerungen zu befreien. Bimetallstreifens 13 schließen, hingegen im kalten c) Für die Heizvorrichtung 15 der ersten Verzöge-b) An excitation circuit for the ignition transformer / is closed, namely as follows: From the terminal L via the contact arm 23, the contact 50 24, the thermostat T, the ignition transformer /, the contact 5, the contact arm 4 and the terminal N. The ignition transformer / is therefore fully excited in such a way that high-voltage sparks pass between the ignition electrodes, namely during such that these contact arms with corresponding 55 a sufficiently long time to the ignition electrical fixed contacts 18 and 20 in the warm state of the from any deposits to free. Close bimetal strip 13, but in the cold c) For the heating device 15 of the first delay

Zustand des Bimetallstreifens von den Festkontakten rungsvorrichtung FD wird ein Erregungsstromkreis 18 bzw. 20 abfallen. von der Anschlußklemme L über den Kontaktarm 23,State of the bimetallic strip from the fixed contacts approximately device FD , an excitation circuit 18 and 20 will drop. from the terminal L via the contact arm 23,

Die zweite Verzögerungsvorrichtung SD weist einen 60 den Kontakt 24, den Thermostaten T und die Heiz-Bimetallstreifen 21 auf, welcher der Erwärmung vorrichtung 15 zu der Anschlußklemme N geschlosdurch eine Heizvorrichtung 22 ausgesetzt ist und in sen.The second delay device SD has a 60 the contact 24, the thermostat T and the heating bimetallic strips 21, which the heating device 15 is exposed to the terminal N closed by a heating device 22 and in sen.

Wirkverbindung mit einem Kontaktarm 23 steht, der- d) Für die Heizvorrichtung 16 der ersten Verzögeart, daß dieser im kalten Zustand des Bimetallstrei- rungsvorrichtung FD und die Heizvorrichtung 22 der fens 21 mit einem Festkontakt 24, im warmen Zu- 65 zweiten Verzögerungsvorrichtung SD, die in Reihe stand des Bimetallstreifens 21 jedoch mit einem Fest- zueinander liegen, wird folgender Erregungsstromkontakt 25 schließt. Zur Lösung des Kontakts des kreis geschlossen: Von der Anschlußklemme L über Kontaktarms 23 mit dem Festkontakt 25 unter Wie- den Kontaktarm 23, den Kontakt 24, den Thermo-There is an operative connection with a contact arm 23, which - d) For the heating device 16 of the first type of delay, that this in the cold state of the bimetallic disruption device FD and the heating device 22 of the window 21 with a fixed contact 24, in the warm condition of the 65 second delay device SD, which stood in series of the bimetallic strip 21 but are fixed to one another, the following excitation current contact 25 closes. To solve the contact of the circuit closed: From the connection terminal L via contact arm 23 to the fixed contact 25 under the contact arm 23, the contact 24, the thermal

Erregung der Wicklung 3 wird er zum Abfallen von dem Kontakt 2 gebracht. Die Bedingungen, unter denen dies vor sich geht, werden weiter unten näher beschrieben.When the winding 3 is energized, it is caused to fall off the contact 2. The conditions under where this occurs are described in more detail below.

Das zweite Flammenrelais FR 2 weist einen Kontaktarm 4 auf, der normalerweise gegenüber einem festen Kontakt 5 geöffnet ist, des weiteren eine erste Wicklung 6 sowie eine zweite Wicklung 7 mit Mittelanzapfung. The second flame relay FR 2 has a contact arm 4 which is normally open with respect to a fixed contact 5, furthermore a first winding 6 and a second winding 7 with a center tap.

Die erste Verzögerungsvorrichtung FD weist einen Bimetallstreifen 13 auf, der der Erwärmung durch Heizvorrichtungen 15 und 16 ausgesetzt ist und in Wirkverbindung mit Kontaktarmen 17 und 19 steht,The first delay device FD has a bimetallic strip 13 which is exposed to the heating by heating devices 15 and 16 and is in operative connection with contact arms 17 and 19,

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staten T, die Heizvorrichtung 16, die Heizvorrichtung (»lock-out-period«) anhält, krümmt sich der Bimetall-staten T, the heating device 16, the heating device ("lock-out period") stops, the bimetallic

22, den Kontakt 5 und den Kontakt 4 zu der An- streifen 21 und bringt den Kontaktarm 23 zum Ab-22, the contact 5 and the contact 4 to the strip 21 and brings the contact arm 23 to the

schlußklemme N. fallen von dem Kontakt 24 und zum Schließen mitTerminal N. fall from the contact 24 and to close with

Infolge der Reihenschaltung der Heizvorrichtungen dem Festkontakt 25.As a result of the series connection of the heating devices to the fixed contact 25.

16 und 22 reicht der durch die Heizvorrichtung 22 5 Vor dem Ende der Verriegelungsperiode spielen16 and 22 passes through the heater 22 5 Play before the end of the locking period

fließende Strom nicht aus, um den Kontaktarm 23 sich folgende Vorgänge ab:The current does not flow to the contact arm 23 from the following processes:

zum Abfallen von dem Kontakt 24 und zur Schlie- j) Wenn der Brennstoff entzündet wird, fällt UV-to fall off contact 24 and to close j) When the fuel is ignited, UV-

ßung mit dem Kontakt 25 zu veranlassen. Die sich Licht von der Flamme auf die Photozellen 8 und 10;ßung with the contact 25 to cause. The light from the flame on the photocells 8 and 10;

ergebende leichte Erwärmung des Bimetallstreifens diese lassen bei normaler, ordnungsgemäßer Arbeits-resulting slight warming of the bimetallic strip these allow normal, proper working

22 reicht jedoch aus, daß die zweite Verzögerungs- 10 weise genügend Strom durch die Wicklung 3 fließen,22 is sufficient, however, that the second delay mode 10 enough current to flow through the winding 3,

vorrichtung schnell ansprechen kann, sobald die daß der Kontaktarm 1 von dem Kontakt 2 abfällt.device can respond quickly as soon as that the contact arm 1 falls off the contact 2.

Heizvorrichtung 22 voll erregt wird, wie weiter unten k) Beim Abfallen des Kontaktarmes 1 von demHeater 22 is fully energized, as below k) When the contact arm 1 falls from the

noch beschrieben. Kontakt 2 wird der oben unter a) erwähnte Erreger-still described. Contact 2 is the pathogen mentioned above under a)

e) Für die Wicklung 7 des zweiten Flammenrelais Stromkreis für das zweite Flammenrelais FR 2 unter- FR 2 wird folgender Stromkreis geschlossen: Von der 15 brachen. Der Kontaktarm 4 fällt von dem Kontakt 5 Anschlußklemme L über den Kontaktarm 23, den ab, wodurch der oben unter i) erwähnte zweite ErKontakt 24, den Thermostaten T, die Primärwicklung regungsstromkreis für die Heizvorrichtung 22 unter-12« des Transformators 11 zu der Klemme N; die brachen wird, mit der Folge, daß der Kontaktarm 23 Erregung der Primärwicklung 12 α induziert dabei in Schließstellung mit dem Kontakt 24 verbleibt. Der eine Spannung in der Sekundärwicklung 12 b des 20 Motor bzw. das Ventil M bleiben daher weiterhin erTransformators 11. Die Sekundärwicklung 12 b liegt regt, bis zum Öffnen des Thermostaten T. e) For the winding 7 of the second flame relay circuit for the second flame relay FR 2 interrupted FR 2 the following circuit is closed: Of the 15 broke. The contact arm 4 falls from the contact 5 connection terminal L via the contact arm 23, which causes the above-mentioned second ErKontakt 24, the thermostat T, the primary winding excitation circuit for the heating device 22 under -12 'of the transformer 11 to the terminal N; which is broken, with the result that the contact arm 23 induces excitation of the primary winding 12 α while in the closed position with the contact 24 remains. The one voltage in the secondary winding 12 b of the 20 motor and the valve M therefore remain erTransformators 11. The secondary winding 12 b is energized until the thermostat T opens.

in Reihe mit der Wicklung 3 zwischen den Mittel- 1) Beim Abfallen des Kontaktarmes 4 von dem anzapfungen an der Wicklung 7 und an dem Wider- Kontakt 5 wird ferner auch der oben unter b) erstand 9. Wenn die Photozellen 8 und 10 normal und wähnte Erregungsstromkreis für den Zündtransforordnungsgemäß arbeiten, lassen sie unter der Wir- 35 matorZ unterbrochen, mit der Folge, daß die drei kung der in der Sekundärwicklung 12 b induzierten Heizvorrichtungen 15, 16 und 22 in Reihe mit dem Spannung gleiche Ströme durch; diese gleichen Zündtransformator/ geschaltet werden. Der Zünd-Ströme fließen in den entsprechenden Hälften der transformator ist dann nicht mehr genügend erregt, Wicklung 7 und üben gleiche und entgegengesetzt um Zündfunken zu erzeugen. Als Folge der Vorgänge gerichtete Kräfte auf den Kontaktarm 4 aus, derart 30 j), k), 1) ist somit der Brennstoff gezündet und wird daß der Kontaktarm 4 in seiner Schließstellung mit weiterhin bis zum Öffnen des Thermostaten T zudem Kontakt 5 verbleibt. geführt, während der Zündtransformator aufhört, Am Ende der vor der Zündung liegenden Periode Zündfunken zu erzeugen. Dies stellt den normalen spielen sich folgende Vorgänge ab: Betriebszustand der Flammenüberwachungseinrich-in series with the winding 3 between the central 1) When the contact arm 4 falls from the taps on the winding 7 and on the resistance contact 5, the above under b) is also purchased 9. If the photocells 8 and 10 normal and imagined excitation circuit for the ignition transformer work properly, let them interrupt the Wir- 35 matorZ, with the result that the three effects of the heating devices 15, 16 and 22 induced in the secondary winding 12 b in series with the voltage through the same currents; this same ignition transformer / are switched. The ignition currents flow in the corresponding halves of the transformer is then no longer sufficiently excited, winding 7 and practice equal and opposite to generate ignition sparks. As a result of the processes directed forces on the contact arm 4, such as 30 j), k), 1) the fuel is ignited and the contact arm 4 remains in its closed position with contact 5 until the thermostat T opens. while the ignition transformer stops generating ignition sparks at the end of the period prior to ignition. This represents the normal occurrence of the following processes: Operating status of the flame monitoring device

f) Infolge der durch die oben unter b) und c) be- 35 tung dar.f) As a result of the above under b) and c).

schriebene Erregung der Heizvorrichtungen 15 und 16 Am Ende der Verriegelungsperiode spielen sichwritten excitation of heaters 15 and 16 at the end of the locking period play out

verursachten Krümmung des Bimetallstreifens 13 wer- folgende Vorgänge ab:caused curvature of the bimetallic strip 13 are the following processes:

den die Kontaktarme 17 bzw. 19 zum Schließen mit m) Falls die Flamme nicht zündet, fällt kein Lichtthe contact arms 17 or 19 to close with m) If the flame does not ignite, no light falls

den Festkontakten 18 bzw. 20 gebracht. auf die Photozellen 8 und 10, so daß der durch diebrought the fixed contacts 18 and 20, respectively. on the photocells 8 and 10, so that the through the

g) Durch das Schließen der Kontaktarme 17 bzw. 40 Wicklung 3 fließende Strom nicht ausreicht, um den 19 mit den Festkontakten 18 bzw. 20 wird offensicht- Kontaktarm 1 von dem Festkontakt 2 abfallen zu lieh ein Erregungsstromkreis für den Motor bzw. das lassen.g) By closing the contact arms 17 or 40 winding 3 is not sufficient to the current flowing 19 with the fixed contacts 18 and 20, contact arm 1 will obviously fall off from the fixed contact 2 borrowed an excitation circuit for the motor or the leave.

Ventil M geschlossen, und zwar von der Anschluß- n) Die Aufrechterhaltung des Kontaktarmes 1 in klemme L zu der Anschlußklemme N über die Kon- Schließstellung mit dem Festkontakt 2 bewirkt, daß taktarme 17 und 19 sowie die Kontakte 18 und 20. 45 infolge der weiterhin anhaltenden vollen Erregung Infolge der Erregung des Motors bzw. des Ventils M der Heizvorrichtung 22 die Erwärmung des Bimetallsetzt die Brennstoffzufuhr zu dem Brenner ein; da Streifens 21 den Kontaktarm 23 zum Abfallen von gleichzeitig der Zündtransformator / bereits erregt ist, dem Kontakt 24 und zum Schließen mit dem Kontakt erfolgt normalerweise nach einer kurzen Zeitverzö- 25 bringt, gerung die Zündung des Brenners. 50 o) Beim Abfallen des Kontaktarmes 23 von demValve M closed, namely from the terminal n) The maintenance of the contact arm 1 in terminal L to the terminal N via the Kon-closed position with the fixed contact 2 causes clock arms 17 and 19 as well as the contacts 18 and 20. 45 as a result of the continued full excitation As a result of the excitation of the motor or the valve M of the heating device 22, the heating of the bimetal starts the fuel supply to the burner; Since the strip 21 causes the contact arm 23 to drop off at the same time as the ignition transformer / is already energized, the contact 24 and to close with the contact normally takes place after a short time delay, the ignition of the burner occurs. 50 o) When the contact arm 23 falls from the

h) Beim Schließen des Kontaktarmes 19 mit dem Kontakt 24 werden der oben unter b) erwähnte ErKontakt 20 wird die Heizvorrichtung 16 kurzgeschlos- regungsstromkreis für den Zündtransformator/ und sen. Die anhaltende Erregung der Heizvorrichtung 15 der oben unter g) erwähnte Erregungsstromkreis für reicht aus, um die Kontaktarme 17 bzw. 19 in Schließ- den Motor bzw. das Ventil M unterbrochen. Der stellung mit den Kontakten 18 bzw. 20 zu halten, 55 Brenner wird daher abgeschaltet und kann erst nach obwohl die Erregung der Heizvorrichtung 15 allein Rückstellung des Kontaktarmes 23 von Hand in seine nicht ausreicht, um die Kontaktarme 17 und 19 zu ursprüngliche Stellung wieder in Gang gesetzt werden, betätigen. p) Beim Schließen des Kontaktarmes 23 mit demh) When the contact arm 19 is closed with the contact 24, the ErKontakt 20 mentioned above under b), the heating device 16 is short-circuited excitation circuit for the ignition transformer / and sen. The sustained excitation of the heating device 15 of the excitation circuit mentioned above under g) is sufficient to interrupt the contact arms 17 or 19 in the closing motor or the valve M. The position with the contacts 18 and 20 to keep 55 burner is therefore switched off and can only after, although the excitation of the heating device 15 alone resetting the contact arm 23 by hand in its not enough to restore the contact arms 17 and 19 to their original position Gear are set, press. p) When closing the contact arm 23 with the

i) Durch Schließung des Kontaktarmes 19 mit dem Festkontakt 25 wird ein offensichtlicher Erregungs-Festkontakt 20 wird ein zweiter Erregungsstromkreis 60 Stromkreis für die Warnleuchte 26 geschlossen, die für die Heizvorrichtung 22 zu deren nunmehr voller daher aufleuchtet und anzeigt, daß die Einrichtung Erregung geschlossen, und zwar wie folgt: Von der sich in einem verriegelten Zustand befindet und eine Anschlußklemme L über den Kontaktarm 23, den Rückstellung von Hand erforderlich ist, bevor der Kontakt 24, den Thermostaten T, den Kontakt 20, Betrieb wieder aufgenommen werden kann, den Kontaktarm 19, die Heizvorrichtung 22, den 65 Auswirkungen einer Ungleichheit zwischen den von Kontakt 5 und den Kontaktarm 4 zu der Anschluß- den Photozellen durchgelassenen Strömen, beispielsklemmeiV. Falls diese volle Erregung der Heizvor- weise infolge von Rissen in den Kolben der Photorichtung 22 während einer als »Verriegelungsperiode« zellen:i) By closing the contact arm 19 with the fixed contact 25, an obvious excitation fixed contact 20 is closed, a second excitation circuit 60 is closed for the warning light 26, which therefore lights up for the heating device 22 to its now full and indicates that the device excitation is closed, as follows: From which is in a locked state and a terminal L via the contact arm 23, the manual reset is required before the contact 24, the thermostat T, the contact 20, operation can be resumed, the contact arm 19, the heater 22, the 65 effects of an imbalance between the currents passed from the contact 5 and the contact arm 4 to the connection to the photocells, for example clamping. If this full excitation of the heating element is due to cracks in the bulb of the photo direction 22 during what is called a "locking period":

a) Vor der Zündung der Flamme: Da nur die fehlerhafte Photozelle Strom durchläßt, kann der durch die Wicklung 3 fließende Strom nicht ausreichend sein, um den Kontaktarm 1 zum Abfallen von dem Kontakt 2 zu bringen. Die Wicklung 6 ist daher erregt, derart, daß der Kontaktarm 4 mit dem Festkontakt 5 schließt und die Heizvorrichtung 22 am Ende der vor der Zündung liegenden Periode voll erregt ist, derart, daß die Einrichtung am Ende der Verriegelungsperiode in den Verriegelungszustand gelangt.a) Before the flame is ignited: Since only the faulty photocell lets current through, the current flowing through the winding 3 will not be sufficient to cause the contact arm 1 to drop off to bring the contact 2. The winding 6 is therefore excited in such a way that the contact arm 4 with the fixed contact 5 closes and heater 22 full at the end of the pre-ignition period is energized, such that the device is in the locking state at the end of the locking period got.

b) Nach dem Zünden der Flamme: Vor dem Entstehen des unabgeglichenen Zustandes ist die Wicklung 3 erregt, derart, daß der Kontaktarm 1 von dem Kontakt 2 abfällt und der Kontaktarm 4 von dem Kontakt 5 gelöst wird. Sobald der unabgeglichene Zustand sich ausbildet, werden die in den beiden Hälften der Wicklung 7 fließenden Ströme hinreichend ungleich, derart, daß der Kontaktarm 4 zur Schließung mit dem Festkontakt 5 kommt und die ao Flammenüberwachungseinrichtung damit in ihren Verriegelungszustand versetzt wird.b) After the flame has been ignited: The winding is before the unbalanced state occurs 3 energized, so that the contact arm 1 falls from the contact 2 and the contact arm 4 of the Contact 5 is released. As soon as the unbalanced state develops, those in the two become Halves of the winding 7 flowing currents sufficiently unequal, such that the contact arm 4 to Closure with the fixed contact 5 comes and the ao flame monitoring device so in their Locking state is set.

F i g. 2 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Sondenkopfes; dieser weist ein Gehäuse 27 auf, in welchem zwei getrennte Photozellen 28 so angeordnet »5 sind, daß sie Licht von der Flamme 29 durch einen tubusförmigen Teil 30 des Gehäuses erhalten. Der tubusförmige Teil ist zylindrisch und kann eine Linse 31 aufweisen, um die Strahlen auf die Photozellen zu richten.F i g. 2 illustrates one embodiment of a Probe head; this has a housing 27 in which two separate photocells 28 are arranged in this way »5 are that they receive light from the flame 29 through a tubular part 30 of the housing. Of the tubular part is cylindrical and can have a lens 31 to direct the rays onto the photocells to judge.

F i g. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei welcher der tubusförmige Teil 30 konische Form besitzt und das Verhältnis der auf die beiden Photozellen auffallenden Strahlung durch Drehung eines für die von der Flamme kommende Strahlung durchlässigen Prismas 32 einstellbar ist.F i g. 3 shows an alternative embodiment in which the tubular part 30 has a conical shape and the ratio of the radiation incident on the two photocells by rotating one for the radiation coming from the flame permeable prism 32 is adjustable.

In der vorstehenden Beschreibung sind die beiden Flammenrelais als elektromechanische Relais beschrieben. Selbstverständlich können sie alternativ auch durch Festkörperschaltelemente einschließlich Transistoren ersetzt werden.In the description above, the two flame relays are described as electromechanical relays. Of course, they can alternatively also include solid-state switching elements Transistors are replaced.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Flammenüberwachungseinrichtung für einen Brenner mit zwei auf dieselbe Flamme ansprechenden Strahlungsdetektoren, die beim Auftreffen von Strahlung von der Flamme ein elektrisches Signal erzeugen, somit mit einem auf die Summe der Signale ansprechenden Relais, das in Abwesenheit der Flamme die Unterbrechung der Brennstoffzufuhr zu dem Brenner veranlaßt, gekennzeichnet durch ein zweites Relais (Fi? 2), das auf einen Unterschied zwischen den von den beiden Detektoren (8,10) gelieferten Signalen anspricht und eine Unterbrechung der Brennstoffzufuhr veranlaßt, sobald dieser Unterschied einen vorgegebenen Wert übersteigt.1. Flame monitoring device for a burner with two responding to the same flame Radiation detectors that generate an electrical signal when radiation from the flame hits Generate a signal, thus with a relay responding to the sum of the signals, which is in The absence of the flame causes the fuel supply to the burner to be interrupted, characterized by a second relay (Fi? 2) pointing to a difference between the two detectors (8,10) Signals responds and causes an interruption of the fuel supply as soon as this difference exceeds a predetermined value. 2. Flammenüberwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Strahlungsdetektoren zur Überwachung der Flamme zwei normalerweise gleiche Photozellen (8, 10) vorgesehen sind, daß das erste Relais (FR 1) einen im spannungslosen Zustand geschlossenen Schalter (1, 2) in einem Erregungsstromkreis (L, 23, 24, T, 1, 2, 6, N) für das zweite Relais aufweist, wobei dieser Erregungsstromkreis geschlossen wird, wenn die Flamme gezündet werden soll, und daß das zweite Relais (FR 2) einen im spannungslosen Zustand geöffneten Schalter (4, 5) aufweist, der geschlossen wird, wenn der erwähnte Erregungsstromkreis unterbrochen wird oder wenn die durch die Photozellen (8,10) fließenden Ströme sich um einen Betrag voneinander unterscheiden, der den erwähnten vorgegebenen Wert übersteigt, wobei das Schließen des geöffneten Schalters (4,5) eine Verriegelung der Einrichtung bewirkt.2. Flame monitoring device according to claim 1, characterized in that two normally identical photocells (8, 10) are provided as radiation detectors for monitoring the flame, that the first relay (FR 1) has a closed switch (1, 2) in a de-energized state Excitation circuit (L, 23, 24, T, 1, 2, 6, N) for the second relay, this excitation circuit is closed when the flame is to be ignited, and that the second relay (FR 2) is in the de-energized state open switch (4, 5) which is closed when the mentioned excitation circuit is interrupted or when the currents flowing through the photocells (8,10) differ from each other by an amount that exceeds the mentioned predetermined value, the closing of the open switch (4,5) causes a locking of the device. 3. Flammenüberwachungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais (FR 1, FR 2) elektromechanische Relais sind.3. Flame monitoring device according to one of the preceding claims, characterized in that the relays (FR 1, FR 2) are electromechanical relays. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 909 526/1191 sheet of drawings 909 526/119
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