DE1231837B - Safety control device for gas burner - Google Patents
Safety control device for gas burnerInfo
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Description
Sicherheitsregeleinrichtung für Gasbrenner Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung für Gasbrenner, die im weiteren Text mit Gasreglerausführung bezeichnet ist, mit einem durch eine Membrane gesteuerten Hauptgasventil und einem Hilfs-Gasventil zur Steuerung einer Gasnebenleitung zu einem Zündbrenner und zu einer Membrankammer, die über eine sich von der Kammer erstrekkende Leitung mit der Atmosphäre verbunden ist, wobei in der Leitung ein unter dem Hitzeeinfluß der Zündbrennerflamme schließendes Ventil vorgesehen ist.Safety control device for gas burners The invention relates to on a safety device for gas burners, which in the following text is a gas regulator version is designated, with a main gas valve controlled by a membrane and a Auxiliary gas valve for controlling a secondary gas line to a pilot burner and to a diaphragm chamber, which is connected via a line extending from the chamber is connected to the atmosphere, being in the conduit under the influence of heat Pilot burner flame closing valve is provided.
Bei einer bekannten Gasreglerausführung dieser Art sind zur Inbetriebnahme eine Reihe von Bedienungsgriffen erforderlich, um die Gaszufuhr zu Haupt- und Zündbrenner einzuschalten und die Entzündung der Zündbrennerflamme vorzunehmen. Bei diesem Gasregler wird zwar bei einem Druckabfall in der Hauptgasleitung die Gaszufuhr zum Hauptbrenner abgesperrt, so daß durch diesen keine unverbrannten Gase bei Wiederaufbau des Gasdruckes austreten können. Jedoch ist ein Austreten unverbrannter Gase aus dem Zündbrenner nicht ausgeschlossen, wenn auch die Zündbrennerflamme infolge des Druckabfalls erloschen ist. Ferner ist es erforderlich, zur Wiederzuführung von Gas nach einem Absperren der Gaszufuhr zum Hauptbrenner das Hilfsgasventil am Gasregler von Hand zu betätigen, um den Hauptbrenner erneut zu entzünden.In a known gas regulator design of this type, it is necessary to start up A number of operating handles are required to control the gas supply to the main and pilot burners switch on and ignite the pilot burner flame. With this gas regulator If there is a pressure drop in the main gas line, the gas supply to the main burner is reduced locked so that no unburned gases through this when the gas pressure is rebuilt can emerge. However, there is a leakage of unburned gases from the pilot burner not excluded if the pilot burner flame also went out as a result of the pressure drop is. It is also necessary to re-supply gas after a shut-off the gas supply to the main burner to operate the auxiliary gas valve on the gas regulator by hand, to re-ignite the main burner.
Es ist ferner ein Gasregler mit einem durch eine Membran gesteuerten Hauptgasventil und einem Hilfsgasventil zur Steuerung einer Gasnebenleitung zu einem Zündbrenner bekannt, bei dem eine elektromagnetische Steuerung des Hilfsgasventils und eine Thermostatsteuerung zur Inbetriebnahme und zum Abschalten innerhalb der durch den Thermostaten festgelegten Temperaturgrenzen vorgesehen ist. Bei diesem Gasregler ist zwar die Forderung erfüllt, bei Betriebsausfall die Gaszufuhr zu Haupt- und Zündbrenner zu unterbrechen, jedoch weist dieser Brenner eine außerordentlich komplizierte Ausbildung aus, die neben hohen Gestehungskosten die Störungs- und Wartungsfreiheit in der Betriebsweise beeinträchtigt.It is also a gas regulator with a diaphragm controlled Main gas valve and an auxiliary gas valve for controlling a gas branch line to one Known pilot burner in which an electromagnetic control of the auxiliary gas valve and a thermostat control for start-up and shutdown within the temperature limits set by the thermostat is provided. With this one The gas regulator fulfills the requirement that the gas supply to the main and to interrupt pilot burner, but this burner has an extraordinary Complicated training, which in addition to high production costs, the disruption and Maintenance-free operation impaired.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen baulich einfachen, störungs- und wartungsfrei arbeitenden Gasregler zu schaffen, bei dem eine selbsttätige Aufeinanderfolge der Betriebsfunktionen bei Inbetriebnahme und Abschalten sowie eine Steuerung von einer beliebigen, entfernten Stelle aus ohne überwachung sichergestellt ist und der bei Auftreten irgendwelcher Betriebsstörungen die Gaszufuhr schnell und wirksam zum Haupt- und Zündbrenner unterbricht. Zu diesem Zweck ist die Erfindung, ausgehend von einem Gasregler der eingangs genannten Art, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrankammer direkt mit der Gasnebenleitung verbunden ist und daß das offene Ende der Verbindungsleitung zur Atmosphäre angrenzend an den Zündbrenner hinter einem elektrisch gesteuerten Katalysator-Draht gelegen ist, der so angeordnet ist, daß er sich selbsttätig infolge des ®ffnens des Hilfsgasventils erregt.The invention is based on the object of a structurally simple, To create trouble-free and maintenance-free gas regulator in which an automatic Sequence of the operating functions during commissioning and shutdown as well as Control from any remote location is ensured without monitoring and the gas supply is fast in the event of any malfunctions and effectively interrupts the main and pilot burners. To this end, the invention is starting from a gas regulator of the type mentioned at the outset, characterized in that that the membrane chamber is connected directly to the gas branch line and that the open End of the connection line to the atmosphere adjacent to the pilot burner behind an electrically controlled catalyst wire is located, which is arranged so that it is automatically excited as a result of the opening of the auxiliary gas valve.
Der Gasregler nach der Erfindung löst die Aufgabe mit einfachsten baulichen Mitteln und schließt eine Gefährdung durch ausströmende Gase bei Betriebsunterbrechungen schnell und wirksam aus. Dabei stellt der Gasregler insbesondere sicher, daß die Hauptgaszufuhr bei erfolglosem Zünden des Zündbrenners oder bei Verlöschen der Zündflamme geschlossen bleibt bzw. geschlossen wird, andererseits das Brennersystem seine Funktion bei Behebung einer Betriebsstörung selbsttätig wieder aufnimmt, ohne daß es hierbei einer Bedienung oder überwachung bedarf.The gas regulator according to the invention solves the problem with the simplest possible structural means and eliminates the risk of escaping gases in the event of business interruptions quickly and effectively. The gas regulator ensures in particular that the Main gas supply in the event of unsuccessful ignition of the pilot burner or if the pilot flame goes out remains closed or is closed, on the other hand the burner system its function automatically resumes when a malfunction is rectified without this requires operation or monitoring.
Vorteilhaft ist das Hilfsgasventil in an sich bekannter Weise durch eine elektrische Spule gesteuert, die elektrisch in Reihe mit dem Katalysator geschaltet ist. Diese Schaltung ermöglicht ein öffnen des I-Elfsgasventils, gleichzeitig mit einer Erregung des Katalysatordrahtes durch Schließen eines einzigen elektrischen Steuerschalters und stellt zugleich sicher, daß bei einer Beschädigung, z. B. durch einen Bruch des Katalysatordrahtes, der Stromkreis unterbrochen und das Gasregler-Brenner-System außer Funktion gesetzt wird. Vorzugsweise sind ein oder mehrere, bei Öffnen den Gasdruck in der Membrankammer mindernde Hilfsventile vorgesehen, die je von einer an sich bekannten für Betriebsüberwachungszwecke vorgesehenen Zusatzvorrichtung gesteuert werden. Zusätzlich oder an Stelle einer derartigen über den Gasdruck auf den Gasregler einwirkenden Zusatzsteuerung können auch ein oder mehrere, je von einer für Betriebsüberwachungszwecke vorgesehenen, an sich bekannten Zusatzvorrichtung betätigbare elektrische Schalter vorgesehen sein, die jeweils in dem das Hilfsventil steuernden Stromkreis angeordnet sind und bei Auftreten von Fehlern in den ihnen zugeordneten Zusatzvorrichtungen selbsttätig öffnen. Um insbesondere eine auch bei niedrigem Gasdruck einwandfreie Betriebsweise des Gasreglers zu ermöglichen, kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine zusätzliche Membran vorgesehen sein, die mit dem Ventilschaft des Hilfsgasventils verbunden und im Abstand zur ersten Membran angeordnet ist und eine mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Kammer bildet, wobei die Zusatzmembran eine gegenüber der ersten Membran geringere wirksame Fläche aufweist und so angeordnet ist, daß der Hauptgasauslaß zwischen der Zusatzmembran und dem Hauptgasventil liegt.The auxiliary gas valve is advantageous in a manner known per se an electrical coil controlled, which is electrically connected in series with the catalytic converter is. This circuit enables the I-Elfsgasventils to be opened at the same time as excitation of the catalyst wire by closing a single electrical control switch and at the same time ensures that in the event of damage, z. B. by a break in the catalyst wire, the circuit is interrupted and the gas regulator-burner system is disabled. Preferably are a or several auxiliary valves that reduce the gas pressure in the diaphragm chamber when they open provided, each provided by a known per se for operational monitoring purposes Additional device can be controlled. In addition to or in place of such over The additional control acting on the gas pressure on the gas regulator can also be an or several known per se, each one provided for operational monitoring purposes Additional device actuatable electrical switch may be provided, each in which the auxiliary valve controlling circuit are arranged and when Automatically open errors in the additional devices assigned to them. To in particular to enable perfect operation of the gas regulator even at low gas pressure, According to a further feature of the invention, an additional membrane can be provided be connected to the valve stem of the auxiliary gas valve and at a distance from the first membrane is arranged and one communicating with the atmosphere Forms chamber, the additional membrane being smaller than the first membrane has effective area and is arranged so that the main gas outlet between the additional membrane and the main gas valve.
Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Gasregler gemäß der Erfindung, F i g. 2 eine abgeänderte Ausführung des Gasreglers nach F i g. 1.Two embodiments of the subject matter of the invention are shown in FIG Drawing shown schematically. It shows F i g. 1 a gas regulator according to the invention, F i g. 2 shows a modified version of the gas regulator according to FIG. 1.
Gemäß F i g.1 ist eine Gashauptleitung an einen Gasregler 1 angeschlossen, der eine Einlaßkammer 2 und eine Auslaßkammer 3 aufweist, die durch ein Hauptgasventil 4 verbunden sind. Unterhalb des Hauptventils 4 und mit diesem axial durch seinen Ventilschaft 5 verbunden ist eine biegsame Membran 6 angeordnet. Der Raum 2 oberhalb des Hauptventils bildet den Einlaß für die Gashauptleitung, während der Raum 3 zwischen dem Ventil und der Membran 6 den Auslaß für die Gashauptleitung bildet. Der Raum 7 unterhalb der Membran 6 - im nachfolgenden als Membrankammer bezeichnet -wird von der Oberseite des Ventils 4 über ein kleines Hilfsgasventil 8 und eine kleine Gasnebenleitung 9 mit Gas gespeist; dieses Gas wird, nachdem es durch die Nebenleitung 9 hindurchgegangen ist, als Hilfsverbrauchsgas bezeichnet. Die Membrankammer 7 ist durch eire Leitung oder durch Leitungen, z. B. 10,11 oder 12, an eine oder mehrere Zusatzsteuervorrichtungen angeschlossen, die jeweils in der Lage sind, durch ein ihnen zugeordnetes Gasventil den Hilfsverbrauchsgasdruck in der Membrankammer 7 zu verändern, so daß das Öffnen eines dieser Hilfsgasventile das Schließen des Hauptgasventils 4 und damit das Abschalten der Hauptgaszufuhr bewirkt.According to FIG. 1, a main gas line is connected to a gas regulator 1 which has an inlet chamber 2 and an outlet chamber 3 which are connected by a main gas valve 4 . A flexible membrane 6 is arranged below the main valve 4 and axially connected to it by its valve stem 5. The space 2 above the main valve forms the inlet for the main gas line, while the space 3 between the valve and the membrane 6 forms the outlet for the main gas line. The space 7 below the membrane 6 - hereinafter referred to as the membrane chamber - is fed with gas from the top of the valve 4 via a small auxiliary gas valve 8 and a small secondary gas line 9; this gas, after it has passed through the secondary line 9, is referred to as auxiliary consumption gas. The membrane chamber 7 is by eire line or lines, for. B. 10 , 11 or 12, connected to one or more additional control devices, which are each able to change the auxiliary consumption gas pressure in the diaphragm chamber 7 through a gas valve assigned to them, so that the opening of one of these auxiliary gas valves closes the main gas valve 4 and thus causes the main gas supply to be switched off.
Das kleine Hilfsgasventil8, welches als elektrisch mittels einer Spule gesteuertes Ventil ausgebildet ist und über einen Hauptschalter 13 mittels eines Transformators 14 betätigt wird, wird mit Gas von der Oberseite des Hauptventils 4 versorgt und führt, wenn es geöffnet ist, Gas sowohl dem Zündflammen-Brenner 15 über die Leitung 16 als auch über die Leitung 9 der Membrankammer 7 zu.The small auxiliary gas valve8, which is electrically operated by means of a coil controlled valve is formed and a main switch 13 by means of a Transformer 14 is operated with gas from the top of the main valve 4 supplies and, when it is open, supplies gas to both the pilot burner 15 via line 16 and via line 9 to the diaphragm chamber 7.
Ein thermisch gesteuertes Gasventil 17 enthält ein temperaturempfindliches Element 18, das, wenn es an einem Ende festgehalten und der Wärme der Zündflamme 19 von einer Seite mehr als der anderen ausgesetzt wird, sich zur kühleren Seite hin verbiegt, wodurch das Ventil 17 geschlossen wird. Das Ventil 17 ist in einer von der Membrankammer 7 zur Umgebung führenden Leitung angeordnet und steuert seinerseits die Membrankammer.A thermally controlled gas valve 17 includes a temperature sensitive element 18 which, when held at one end and exposed to the heat of the pilot 19 from one side more than the other, flexes toward the cooler side, thereby closing the valve 17. The valve 17 is arranged in a line leading from the diaphragm chamber 7 to the environment and in turn controls the diaphragm chamber.
Durch Schließen des Ventils 17 wird der Aufbau von Gasdruck in der Membrankammer 7 und das Öffnen des Gasventils 4 bewirkt. Wenn dagegen die Zündflamme 19 nicht brennt oder zu brennen aufhört, wird sich das Element 18 gerade richten und das Ventil 17 öffnen, wodurch der Druck auf die Membran 6 nachläßt und das Hauptgasventil 4 schließt.By closing the valve 17, gas pressure is built up in the diaphragm chamber 7 and the gas valve 4 is opened. If, on the other hand, the pilot flame 19 does not burn or stops burning, the element 18 will straighten itself and the valve 17 will open, as a result of which the pressure on the membrane 6 decreases and the main gas valve 4 closes.
Obwohl die Zündflamme 19 für gewöhnlich die Wärmequelle darstellt, die eine Abbiegung des temperaturempfindlichen Gliedes 18 bewirkt, kann es in manchen Fällen zweckmäßig sein, die Hauptbrennerflamme 20 zu benutzen, wenn es notwendig ist, eine zeitweilige Erzeugung von Gasdruck in der Membrankammer 7 zwecks Anhebens der Membran 6 herbeizuführen, bis ein dauernder Druck in der Membrankammer durch das Schließen des thermisch gesteuerten Ventils 17 aufgebaut ist. Das Zünden der Zündflamme erfolgt durch eine elektrische Niederspannungsvorrichtung, bei der ein Katalysatordraht durch einen Strom entweder von einer Batterie oder durch einen Niederspannungstransformator von der Hauptspeiseleitung oder durch den Strom erregt wird, der in einer Sekundärwicklung aus isoliertem Kupferdraht erzeugt wird, der um die das Hilfsventil 8 betätigende Spule 22 gelegt wird.Although the pilot flame 19 is usually the source of heat which causes the temperature-sensitive member 18 to bend, in some cases it may be useful to use the main burner flame 20 if it is necessary to temporarily generate gas pressure in the diaphragm chamber 7 in order to raise the Bring diaphragm 6 until a permanent pressure is built up in the diaphragm chamber by closing the thermally controlled valve 17. The ignition of the pilot flame is carried out by a low voltage electrical device in which a catalyst wire is energized by a current either from a battery or by a low voltage transformer from the main feed line, or by the current generated in a secondary winding of insulated copper wire surrounding the auxiliary valve 8 actuating coil 22 is placed.
Wenn eine Gasausströmung vorhanden ist, wird der Katalysator 21 so stark glühen, daß die Zündung des Gases verursacht wird. Batterie- und Transformatorerregung haben den Vorteil, daß der Katalysatordraht elektrisch in Reihe mit der Spule 22 des Ventils 8 gelegt werden kann, so daß jede Beschädigung oder ein Bruch des Katalysatordrahtes den Stromkreis unterbricht, das Ventil 8 schließt und die Zufuhr von Gas und elektrischem Strom abschaltet. Falls es erwünscht ist, den Strom zum Katalysator 21 abzuschalten, nachdem die Zündflamme gezündet ist, so kann dies durch Einfügen eines Verzögerungsumschalters in dem elektrischen Stromkreis zum Katalysator erreicht werden. Der Katalysatordraht ist in der Nähe der Zündflammen- und Hauptbrenner 15 und 23 und dicht vor dem offenen Ende 24 eines Rohres 25 geringer Weite angeordnet, durch das Hilfsverbrauchsgas über das thermisch gesteuerte Ventil 17, wenn dieses offen ist, aus der Membrankammer 7 austritt.If there is a gas leak, the catalytic converter 21 will glow so much as to cause the gas to ignite. Battery and transformer excitation have the advantage that the catalyst wire can be placed electrically in series with the coil 22 of the valve 8, so that any damage or breakage of the catalyst wire interrupts the circuit, the valve 8 closes and the supply of gas and electrical current turns off. If it is desired to turn off power to the catalytic converter 21 after the pilot flame has ignited, this can be accomplished by including a delay switch in the electrical circuit to the catalytic converter. The catalyst wire is arranged in the vicinity of the pilot and main burners 15 and 23 and close to the open end 24 of a tube 25 of small width through which auxiliary consumption gas exits the diaphragm chamber 7 via the thermally controlled valve 17 when this is open.
Fast jede Art von Zusatzvorrichtungen zu Betriebsüberwachungszwecken, wie Thermostate, druckabhängige Elemente, Luftströmungsschalter, Niedrigwasserabschalter, Zeitschalter usw., kann in Verbindung mit dem Gasregler verwendet werden. Die betreffenden Zusatzvorrichtungen können jeweils mit einem Schalter, z. B. 26, 27 oder 28 in den Stromkreis für das Hilfsventil 8 eingeschaltet sein, wobei die Schalter so ausgebildet sind, daß sie sich bei Auftreten eines Fehlers in den ihnen zugeordneten Zusatzvorrichtungen selbsttätig öffnen. Die Zusatzvorrichtungen können jedoch auch durch Leitungen, z. B. 10, 11 oder 12, an die Membrankammer 7 angeschlossen sein und das Hauptgasventil 4 durch Betätigung ihnen zugeordneter Hilfsgasventile öffnen oder schließen.Almost any kind of additional devices for operational monitoring purposes, such as thermostats, pressure-dependent elements, air flow switches, low water switches, Timer, etc., can be used in conjunction with the gas regulator. The concerned Additional devices can each be equipped with a switch, e.g. B. 26, 27 or 28 in the The circuit for the auxiliary valve 8 can be switched on, the switches being designed in this way are that if an error occurs in the additional devices assigned to them open automatically. The additional devices but can also through lines, e.g. B. 10, 11 or 12, be connected to the membrane chamber 7 and open the main gas valve 4 by actuating auxiliary gas valves assigned to them or close.
Zur Inbetriebnahme wird die Hauptgaszufuhr geöffnet und der elektrische Strom durch Schließen des Schalters 13 eingeschaltet. Dadurch wird das Ventil 8 geöffnet und Gas unmittelbar dem Zündflammenbrenner 15 und über die Leitung 9 sowohl der Membrankammer 7 als auch dem thermisch gesteuerten Gasventil 17 zugeführt. Wenn das temperaturempfindliche Element 18 kalt ist, ist das thermisch gesteuerte Gasventil 17 offen, und Gas gelangt durch das Rohr 25 zu dem Katalysatordraht 21. Der Katalysatordraht 21, der durch Einschalten des elektrischen Stromes auf Dunkelwärme erhitzt ist, glüht jetzt infolge der bekannten Einwirkung des Gases auf den Draht hell auf, und das aus dem Zündflammenbrenner 15 austretende Gas wird gezündet. Die von der Zündflamme 19 erzeugte Wärme bewirkt eine Abbiegung des temperaturempfindlichen Elementes 18 und folglich das Schließen des thermisch gesteuerten Gasventils 17. Dadurch wird das Gas vom Katalysatordraht 21 abgesperrt, der nunmehr aufhört, hell zu glühen und auf seine Dunkelwärmetemperatur absinkt, wodurch seine Lebensdauer verlängert wird. Das Schließen des thermisch gesteuerten Gasventils 17 bewirkt auch den Aufbau von Gasdruck unterhalb der Membran, die dadurch angehoben wird und das Hauptgasventil 4 öffnet und entsprechend den Erfordernissen der Zusatzvorrichtungen) offenhält. Wenn die Zündung ohne Erfolg bleibt oder die Zündflamme erlöschen sollte oder wenn Fehler in der oder einer der Zusatzvorrichtungen) auftreten sollten oder wenn aus irgendeinem anderen Grund ein Nebengasdruck sich in der Membrankammer 7 nicht aufbauen kann, so wird die Hauptgaszufuhr abgeschaltet.To start up, the main gas supply is opened and the electrical one Power turned on by closing the switch 13. This will make valve 8 opened and gas directly to the pilot flame burner 15 and via line 9 both the membrane chamber 7 and the thermally controlled gas valve 17 are supplied. if the temperature sensitive element 18 is cold, is the thermally controlled gas valve 17 open and gas passes through tube 25 to the catalyst wire 21. The catalyst wire 21, which is heated to dark heat by switching on the electric current, now glows brightly due to the known effect of the gas on the wire, and the gas emerging from the pilot flame burner 15 is ignited. The one from the pilot light 19 causes the temperature-sensitive element 18 to bend and consequently the closing of the thermally controlled gas valve 17. This becomes the gas is shut off from the catalyst wire 21, which now ceases to glow brightly and drops to its dark heat temperature, thereby extending its service life will. Closing the thermally controlled gas valve 17 also causes the build-up of gas pressure below the membrane, which is raised by it and the main gas valve 4 opens and keeps open according to the requirements of the additional devices). If the ignition is unsuccessful or if the pilot light goes out or if Errors in the or one of the additional devices) should occur or if off a secondary gas pressure does not build up in the diaphragm chamber 7 for some other reason can, the main gas supply is switched off.
Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform ist der Gasregler 1 mit einer zusätzlichen Membran 29 versehen, die eine gegenüber der Membran 6 geringere wirksame Fläche aufweist. Die beiden Membranen sind axial durch den Ventilschaft 5 verbunden, wobei der Raum zwischen den Membranen zur Atmosphäre hin offen ist, um eine freie oder ungehinderte Bewegung der Membran zu ermöglichen. In diesem Fall ist die Gasauslaßkammer zwischen der kleineren Membran 29 und dem Ventil 4 argeordnet. Durch Verwendung von zwei biegsamen Membranen in dieser Art wird der Verlust an Gasdruck durch den Regler erheblich vermindert, die Kapazität der Gasströmung durch den Regler wird erheblich vergrößert, und der Regler kann auch einwandfrei bei niedrigem Gasdruck arbeiten.In the case of the in FIG. 2 is the gas regulator 1 provided with an additional membrane 29, which compared to the membrane 6 is smaller has effective area. The two diaphragms are axially through the valve stem 5 connected, the space between the membranes being open to the atmosphere, to allow free or unimpeded movement of the membrane. In this case the gas outlet chamber is arranged between the smaller membrane 29 and the valve 4. By using two flexible diaphragms in this way, the loss is reduced Gas pressure is significantly reduced by the regulator, the capacity of the gas to flow through the regulator is enlarged considerably, and the regulator can also function properly at low Gas pressure work.
Claims (5)
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| US2261092A (en) * | 1938-02-25 | 1941-10-28 | Honeywell Regulator Co | Burner control system |
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1961
- 1961-05-09 DE DEG32239A patent/DE1231837B/en active Pending
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