DE19811987A1

DE19811987A1 - Pilot burner

Info

Publication number: DE19811987A1
Application number: DE1998111987
Authority: DE
Inventors: Ralf Drechsel; Gerhard Holzmann
Original assignee: Rauschert & Co KG Paul GmbH
Current assignee: Rauschert & Co KG Paul GmbH
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-09-23
Also published as: EP0943866A2; EP0943866A3

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zündbrenner mit einem Brennerrohr (1), welches Zuströmöffnungen (2, 3) für Brenngas und für Verbrennungsluft hat, und mit einer Austrittsfläche (4) für ein zündfähiges Gemisch aus Brenngas und Verbrennungsluft. Um einen Zündbrenner mit den eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, welcher auch bei einer minimalen Brenngaszufuhr, wie sie für die Zündung-Aufrechterhaltung einer Zündflamme notwendig ist, einen ausreichend großen und mit vergleichsweise geringem Aufwand meßbaren Ionisationsstrom liefert, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Austrittsfläche (4) konvex nach außen gewölbt und elektrisch leitend auf einem massiven Material, wie zum Beispiel einem Blech, gebildet ist.The invention relates to a pilot burner with a burner tube (1) which has inflow openings (2, 3) for fuel gas and for combustion air, and with an outlet surface (4) for an ignitable mixture of fuel gas and combustion air. In order to create a pilot burner with the features mentioned at the outset, which, even with a minimal supply of fuel gas, as is necessary for maintaining an ignition flame, delivers a sufficiently large ionization current which can be measured with comparatively little effort, the invention proposes that the outlet surface ( 4) convexly curved outwards and electrically conductive on a solid material, such as a sheet, is formed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zündbrenner mit einem Brennerrohr, welches Zuströmöffnungen für Brenngas und für Verbrennungsluft hat, und mit einer Austrittsfläche für ein zündfähiges Gemisch aus Brenngas und Verbrennungsluft.The present invention relates to a pilot burner with a burner tube, which Has inflow openings for fuel gas and for combustion air, and with an exit surface for an ignitable mixture of fuel gas and combustion air.

Derartige Zündbrenner finden Verwendung z. B. in Gasheizkesseln für den Gebrauch in Haushalten und auch in der Industrie, wie sie für das Aufheizen von Wasser, entweder für den Warm- bzw. Heißwasserverbrauch oder aber für Heizungssysteme benötigt werden.Such pilot burners are used for. B. in gas boilers for use in Households and also in industry, such as those for heating water, either for the Warm or hot water consumption or for heating systems are required.

Derartige Brenner werden im allgemeinen automatisch über Temperaturfühler, Wasserdruckfüh ler oder sonstige Schalteinrichtungen, zum Beispiel Ionisationsstrom-Meßeinrichtungen, gesteuert, welche bei Bedarf die Brenngaszufuhr erhöhen bzw. einschalten und den (Haupt)Bren ner zünden, oder aber die Gaszufuhr stoppen. Zu diesem Zweck erfolgt bei älteren Brennertypen eine kontinuierliche Zuführung von Brenngas in sehr kleinen Mengen an den Zündbrenner, um oberhalb der Austrittsfläche des Zündbrenners eine kleine Zündflamme brennen zu lassen. Eine solch kleine Zündflamme enthält bzw. erzeugt immer auch eine gewisse Menge an ionisiertem Gas, wobei eine Elektrode im Bereich bzw. in der Nähe dieser Zündflamme derart angeordnet ist, daß ein durch den ionisierten Gasanteil hervorgerufener elektrischer Strom über diese Elektrode abfließen kann. Modernere Brenner haben im wesentlichen den gleichen Zündbrenner, jedoch erfolgt die Brenngaszufuhr zu diesem nicht permanent, sondern nur kurz vor dem Zünden des Hauptbrenners, wobei zunächst der Zündbrenner gezündet und anschließend, nach dem Feststellen eines entsprechenden Ionisationsstromes, was als Vorhandensein der Zündflamme gewertet wird, auch der Hauptbrenner mit Brenngas versorgt und durch die Zündflamme gezündet wird.Such burners are generally automatically via temperature sensors, water pressure sensors ler or other switching devices, for example ionization current measuring devices, controlled, which increase or switch on the fuel gas supply if necessary and the (main) burner Ignite or stop the gas supply. For this purpose, the elderly Burner types a continuous supply of fuel gas in very small quantities to the Pilot burner to create a small pilot flame above the outlet surface of the pilot burner let it burn. Such a small pilot flame always contains or generates one certain amount of ionized gas, with an electrode in or near this area Ignition flame is arranged such that a caused by the ionized gas electrical current can flow through this electrode. More modern burners have in essentially the same pilot burner, but the fuel gas is not supplied to this permanently, but only shortly before the main burner is ignited, the first being the Pilot ignited and then, after finding an appropriate one Ionization current, which is assessed as the presence of the pilot light, also the Main burner is supplied with fuel gas and ignited by the pilot flame.

Dabei ist die Elektrode im allgemeinen elektrisch isoliert in der Nähe des Zündbrenners montiert, während der Zündbrenner selbst geerdet ist. Grundsätzlich wäre auch die umgekehrte Montierung denkbar, d. h. die Erdung der sogenannten Überwachungs- oder Ionisationselektrode und die elektrisch isolierte Montage des Zündbrenners, was aber erheblich aufwendiger wäre.The electrode is generally electrically insulated in the vicinity of the pilot burner mounted while the pilot burner itself is grounded. Basically that would also be reverse mounting conceivable, d. H. the grounding of the so-called monitoring or Ionization electrode and the electrically insulated assembly of the pilot burner, which is considerable would be more complex.

Dieser durch die Flamme erzeugte Ionisationsstrom, der auch Überwachungsstrom genannt wird, fließt nur, solange die Zündflamme brennt, nicht jedoch wenn sie, z. B. aufgrund einer Störung der Gas- oder Luftzufuhr, erlischt. Die Zündflamme dient im übrigen dazu, das bei Bedarf für den Betrieb des Brenners in größeren Mengen zugeführte Brenngas zu zünden, wenn die oben erwähnten Fühler oder Schalteinrichtungen einen entsprechenden Schaltimpuls abgeben und die Zufuhr größerer Mengen von Brenngas in den Brennraum auslösen.This ionization current generated by the flame, also called the monitoring current will only flow as long as the pilot light is on, but not if it is, e.g. B. due to a Gas or air supply failure disappears. The pilot flame also serves the purpose of Need to ignite fuel gas supplied in larger quantities for the operation of the burner, if the sensors or switching devices mentioned above a corresponding switching pulse release and trigger the supply of large amounts of fuel gas into the combustion chamber.

Wenn der Brenner im Bereitschaftsbetrieb ist, in welchem im allgemeinen nur die Zündflamme brennt, stellt das Erlöschen der Zündflamme aufgrund einer Störung der Gas- oder Luft-Zufuhr einen gefährlichen Betriebszustand dar, weil in diesem Zustand permanent Gas durch den Zündbrenner in den Brenner strömt, ohne zu verbrennen und sich dort und auch im Raum außerhalb des Brenners ansammelt, so daß sich in dem Raum oder Gebäude, wo der Brenner aufgestellt ist, ein zündfähiges Gas-Luftgemisch bilden und ansammeln kann, das bei der Entstehung eines Zündfunkens explodiert. Auch bei den Brennertypen, bei welchen die Zündflamme erst kurz vor Inbetriebnahme des Hauptbrenners gezündet wird, ist das Überwachen der Zündflamme wichtig, da diese nicht immer sofort zündet, so daß, falls ohne Zündflamme die Gaszufuhr zum Hauptbrenner erfolgt, sich sehr schnell gefährliche Gasmengen innerhalb und außerhalb des Brenners ansammeln. When the burner is in standby mode, in which generally only the pilot light burns, the pilot light goes out due to a gas or air supply disruption represents a dangerous operating state because in this state gas is permanently Pilot burner flows into the burner without burning and is there and also in the room accumulates outside of the burner, leaving itself in the room or building where the burner is set up, can form and accumulate an ignitable gas-air mixture, which at the Firing spark explodes. Also with the burner types, where the The pilot light is only lit shortly before the main burner is put into operation, that is It is important to monitor the pilot light, as this does not always ignite immediately, so if not Pilot light the gas supply to the main burner takes place, very quickly dangerous amounts of gas Accumulate inside and outside the burner.

Die Überwachungs- und Zündelektroden dienen dem Zweck, einen solchen gefährlichen Betriebszustand zu vermeiden, indem der durch die Zündflamme über die Überwachungselek trode abfließende Ionisationsstrom permanent, zumindest aber während jeder Gaszufuhr zum Zündbrenner oder zum Hauptbrenner, gemessen und überwacht wird, wobei die Gaszufuhr zu dem Zündbrenner und auch zu dem Brenner insgesamt unterbrochen wird, sobald der Ionisationsstrom einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. Eventuell erfolgt dann zunächst mindestens ein automatischer Versuch einer Zündung der Flamme des Zündbrenners mit einer Gaszufuhr zum Zündbrenner.The monitoring and ignition electrodes serve the purpose of such a dangerous one Avoid the operating state by using the pilot light via the monitoring elec trode flowing ionization current permanently, but at least during each gas supply to the Pilot burner or to the main burner, is measured and monitored, with the gas supply too the pilot burner and also to the burner as a whole is interrupted as soon as the Ionization current falls below a predetermined limit. Maybe then first at least one automatic attempt to ignite the pilot burner flame with a gas supply to the pilot burner.

Auch bei brennender Zündflamme besteht allerdings ein erhebliches Problem darin, daß die durch die Zündflamme hervorgerufenen Ionisationen und Ionisationsströme relativ klein sind, was eine aufwendige Isolierung der Ionisationselektrode und auch eine aufwendige Meß- und Überwachungselektronik erforderlich macht. Teilweise könnten diese Probleme dadurch kom pensiert werden, daß die Zündflamme größer gemacht wird, als es an sich für die Stabilität der Flamme und die Zündung des einströmenden Gases beim Übergang in den Brennerbetrieb notwendig wäre, was allerdings zu einem unnötigen Verbrauch an Brenngas führt, insbesondere wenn die Betriebsbereitschaftszeiten des Brenners im Vergleich zu den eigentlichen Betriebszeiten relativ groß sind. Ansonsten kann aber die ungenaue Ionisations strommessung auch zu einem dauerhaften Ausfall des Brenners bzw. zu einer dauerhaften Unterbrechung der Gaszufuhr zu diesem führen, wenn nämlich der gemessene Ionisationsstrom nicht den vorgegebenen Grenzwert erreicht.Even with a lit pilot flame, however, there is a considerable problem in that the ionizations and ionization currents caused by the pilot flame are relatively small, what a complex insulation of the ionization electrode and also a complex measuring and Monitoring electronics makes it necessary. In part, these problems could come from be pensiert that the pilot light is made larger than it is for stability the flame and the ignition of the inflowing gas during the transition to burner operation would be necessary, which however leads to an unnecessary consumption of fuel gas, especially if the burner's operational times are in comparison to the actual operating times are relatively large. Otherwise, the inaccurate ionization current measurement also to a permanent failure of the burner or to a permanent Interruption of the gas supply lead to this, namely when the measured ionization current has not reached the specified limit.

Ein weiterer Nachteil bekannter Brenner besteht auch darin, daß sie zumindest teilweise aus recht teuren Drehteilen hergestellt sind. Mindestens der Kopf des Brennerrohres, wenn nicht das gesamte Brennerrohr, werden im allgemeinen durch Drehbearbeitungen von Werkstücken hergestellt. Auch die Brenngasdüsen, bzw. Gasaustrittsflächen einschließlich etwaiger Flammenformungselemente bestehen häufig aus Drehteilen oder aus relativ kompliziert aufgebauten, zusammengesetzten Blechteilen.Another disadvantage of known burners is that they are at least partially quite expensive turned parts are made. At least the head of the burner tube, if not the entire burner tube, are generally made by turning workpieces manufactured. The fuel gas nozzles or gas outlet surfaces including any Flame shaping elements often consist of turned parts or of relatively complicated ones assembled, assembled sheet metal parts.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Zündbrenner mit den eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, welcher auch bei einer minimalen Brenngaszufuhr, wie sie für die Zündung Aufrechterhaltung einer Zündflamme notwendig ist, einen ausreichend großen und mit vergleichsweise geringem Aufwand meßbaren Ionisationsstrom liefert. Außerdem sollte nach Möglichkeit der Herstellungsaufwand für den Zündbrenner möglichst gering sein. Compared to this prior art, the object of the present invention is to create a pilot burner with the features mentioned above, which also with a minimal fuel gas supply, such as for ignition, maintaining a pilot light is necessary, a sufficiently large and with comparatively little effort provides measurable ionization current. In addition, if possible, the manufacturing effort be as small as possible for the pilot burner.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Austrittsfläche des Brenners konvex nach außen gewölbt ist und elektrisch leitend aus einem massiven Material, wie zum Beispiel einem Blech, ausgebildet ist.This object is achieved in that the exit surface of the burner is convex to the outside is curved and electrically conductive from a solid material, such as a sheet metal, is trained.

Herkömmliche Zündbrenner weisen entweder komplizierter strukturierte Austrittsflächen in Form von Düsen oder aber einfach ebene Austrittsflächen auf. Ionisationsströme, die durch die verschiedenen bekannten Düsenformen und ebenen Austrittsflächen erzeugt werden, unterscheiden sich teilweise erheblich voneinander, wobei aber nur aufwendig gestaltete Formen hohe Ionisationsströme liefern. Überraschenderweise führt jedoch die einfache, konvex nach außen vorgewölbte Form der Austrittsfläche in Verbindung mit ihrer Herstellung aus einem gleichmäßig gut leitenden Material, wie zum Beispiel einem Blech, gemäß der vorliegenden Erfindung zu einer drastischen Erhöhung des Ionisationsstromes, so daß die Überwachung der Zündflamme erheblich erleichtert wird.Conventional pilot burners either have more complicated structured exit surfaces In the form of nozzles or simply flat exit surfaces. Ionization currents through the various known nozzle shapes and flat exit surfaces are generated, differ from each other considerably, but only elaborately designed Forms deliver high ionization currents. Surprisingly, however, the simple, convex leads bulging shape of the exit surface in connection with its manufacture a uniformly good conductive material, such as a sheet metal, according to the present invention to a drastic increase in the ionization current, so that the Monitoring the pilot flame is made considerably easier.

Offenbar gelingt dies nur dann, wenn die Austrittsfläche nicht nur konvex gewölbt, sondern darüber hinaus auch noch aus einem massiven, im wesentlichen homogenen und isotropen Material, wie z. B. einem Blech, hergestellt ist, welches durchgehend eine gleichmäßig gute Leitfähigkeit hat. Es versteht sich, daß anstelle eines Bleches auch ein entsprechendes Drehteil verwendet werden könnte, was allerdings in der Herstellung aufwendiger ist. Überraschender weise hat sich in entsprechenden Versuchen gezeigt, daß z. B. aus Drahtnetzen oder ähnlichem hergestellte, gewölbte Austrittsflächen keinen vergleichbar hohen Ionisationsstrom liefern, obwohl auch diese in allen Richtungen eine gute elektrische Leitfähigkeit haben. Möglicherweise entstehen jedoch zumindest beim Betrieb des Zündbrenners Übergangswider stände an den Kreuzungspunkten der einzelnen Drähte, was erklären würde, warum solche Drahtgitter, Geflechte oder ähnliche Strukturen trotz konvex gewölbter Form keinen entsprechend hohen Ionisationsstrom liefern. Diese Drahtnetz-Austrittsflächen sind im übrigen recht aufwendig und teuer in der Herstellung und außerdem nicht sehr haltbar.Apparently this only works if the exit surface is not only convex, but also in addition also from a massive, essentially homogeneous and isotropic Material such as B. a sheet is made, which is consistently good Has conductivity. It goes without saying that, instead of a sheet, a corresponding turned part could be used, but this is more complex to manufacture. More surprising has shown in corresponding experiments that z. B. from wire nets or Similar manufactured, curved exit surfaces no comparable high ionization current deliver, although they also have good electrical conductivity in all directions. However, transition resistance may occur at least when the pilot burner is in operation would be at the intersection of the individual wires, which would explain why such No wire mesh, braids or similar structures despite the convex shape deliver a correspondingly high ionization current. These wire mesh exit surfaces are otherwise quite complex and expensive to manufacture and also not very durable.

Die Herstellung aus einem Blech hat darüber hinaus den Vorteil, daß eine sehr große Freiheit in der Anordnung und Form der einzelnen Austrittsöffnungen für das Brenngas besteht, die am besten einfach aus dem Blech herausgestanzt werden, zweckmäßigerweise vor dem Prägen zu einer konvexen Form oder gleichzeitig mit einem solchen Prägevorgang. Dies ermöglicht es, durch passende Wahl der Abmessungen, der Anordnung und der Dichte von kreisförmigen, schlitzförmigen oder sonstig geformten Gasaustrittsöffnungen den Zündbrenner weiterhin so zu optimieren, daß der Ionisationsstrom möglichst groß ist und die Zündflamme bei einem gegebenen, minimalen Brenngasbedarf möglichst stabil brennt. Dabei sollte die Austrittsfläche, abgesehen von einer möglichst gleichmäßigen konvexen Wölbung und den Austrittsöffnungen, möglichst keine hervorstehenden oder zurückspringenden Oberflächenstrukturen haben. Auch solche kompliziertere Oberflächenstrukturen stören offenbar die Ausbildung eines hinreichend großen Ionisationsstromes.The production from a sheet also has the advantage that there is very great freedom in the arrangement and shape of the individual outlet openings for the fuel gas, which on best simply punched out of the sheet, conveniently before embossing to a convex shape or simultaneously with such an embossing process. This enables through appropriate choice of dimensions, arrangement and density of circular, slit-shaped or other shaped gas outlet openings continue the pilot burner so to optimize that the ionization current is as large as possible and the pilot light at one given, minimal fuel gas demand burns as stable as possible. The exit surface, apart from the most uniform convex curvature and the outlet openings, if possible have no protruding or recessed surface structures. Also such more complicated surface structures apparently interfere sufficiently with the formation of one large ionization current.

Durch diese Maßnahmen wird die Überwachung genauer und kann mit einfacheren elek tronischen Mitteln erfolgen. Gleichzeitig ist die konvexe Form der Austrittsfläche z. B. durch Prägen eines einfachen Bleches sehr leicht herzustellen. Zweckmäßigerweise werden aus dem Blech, welches die Austrittsfläche bildet, vor dem Prägen oder gleichzeitig mit dem Prägen zu einer konvexen Form Austrittslöcher ausgestanzt. Diese können kreisrunde Form haben, wobei mindestens teilweise Austrittsöffnungen unterschiedlichen Durchmessers vorgesehen werden können, sie können aber auch schlitzförmig sein, und auch die Schlitze können teilweise unterschiedliche Länge und Breite haben. Selbstverständlich sind auch Mischformen wie z. B. ellipsenförmige Öffnungen möglich, und darüber hinaus können die verschiedenen Formen auch gleichzeitig an ein und demselben Blech vorgesehen werden, welches die Austrittsfläche bildet. Zweckmäßigerweise wird ein solches Blech einfach mit wenigen Schweißpunkten, z. B. an zwei gegenüberliegenden Seiten, an einer stirnseitigen Öffnung des Brennerrohres angeheftet. Dies stellt eine gute elektrische Verbindung und auch eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung sicher. Es versteht sich, daß die Austrittsöffnungen des Austrittsbleches des Zündbrenners auch beliebige andere Umrißformen und Querschnitte haben können, zumal sie vorzugsweise ohnehin durch Stanzen hergestellt werden. Die Öffnungen können also auch dreieckig oder quadratisch sein oder sie können andere polygonale Formen haben, und teilweise oder ganz mit gekrümmt verlaufenden Seiten, sternförmig, etc. ausgebildet sein.These measures make monitoring more precise and can be done with simpler elec tronic means. At the same time, the convex shape of the exit surface is z. B. by Embossing a simple sheet is very easy to manufacture. Expediently, the Sheet, which forms the exit surface, before embossing or simultaneously with the embossing holes are punched out in a convex shape. These can have a circular shape, whereby at least partially outlet openings of different diameters are provided can, but they can also be slit-shaped, and the slits can also partially have different lengths and widths. Of course, mixed forms such as. B. elliptical openings possible, and in addition, the various shapes can can be provided simultaneously on one and the same sheet, which forms the exit surface. Such a sheet is expediently simply with a few welding spots, eg. B. on two opposite sides, attached to a front opening of the burner tube. This provides a good electrical connection and also a particularly simple and inexpensive manufacture safe. It is understood that the outlet openings of the Outlet plate of the pilot burner also any other shapes and cross-sections can have, especially since they are preferably produced by punching anyway. The So openings can also be triangular or square or they can be other have polygonal shapes, and some or all of them have curved sides, be star-shaped, etc.

Die konvexe Wölbung der Austrittsfläche in Form einer Teilkugelfläche, insbesondere in Form einer Halbkugel oder näherungsweise einer Halbkugel, ist besonders bevorzugt, da eine solche Ausgestaltung bisher die besten Ergebnisse geliefert hat. Allerdings kann die optimale Form auch von der genauen Anordnung der Überwachungselektrode relativ zur Austrittsfläche des Zündbrenners abhängen.The convex curvature of the exit surface in the form of a partial spherical surface, in particular in the form a hemisphere or approximately a hemisphere is particularly preferred, since such Design has delivered the best results so far. However, the optimal shape also of the exact arrangement of the monitoring electrode relative to the exit surface of the Detach the pilot burner.

Außerdem ist eine Ausführungsform der Erfindung bevorzugt, bei welcher das Brennerrohr an dem Ende der Austrittsfläche leicht konisch erweitert ist, mit einem Konuswinkel zwischen 5 und 30°. Dabei kann das Ende des konusförmig erweiterten Rohres noch einen kleinen Absatz bzw. eine Stufe für das Einsetzen des Randes des die Austrittsfläche bildenden Blechteiles aufweisen. Das Austrittsblech hat demzufolge vorzugsweise einen in etwa kreisförmigen unteren Randabschluß, der auch in Form eines Flansches ausgebildet sein kann. Dabei kann das Brennerrohr insgesamt aus einem einfachen Rohr aus einem hinreichend verformbaren Metall bzw. einer Metallegierung bestehen, so daß die konusförmige Erweiterung einfach durch Pressen bzw. Stauchen oder sonstige Kaltverformungen hergestellt wird. Ein solches mit einer konusförmigen Erweiterung gepreßtes Rohr kann auf diese Weise problemlos mit der erforderlichen Genauigkeit hergestellt werden und ist damit in der Herstellung wesentlich preiswerter als entsprechende Drehteile.In addition, an embodiment of the invention is preferred in which the burner tube is on is slightly tapered at the end of the exit surface, with a cone angle between 5 and 30 °. The end of the flared tube can have a small step or a step for inserting the edge of the sheet metal part forming the exit surface exhibit. The outlet plate therefore preferably has an approximately circular shape lower edge termination, which can also be designed in the form of a flange. It can the burner tube as a whole from a simple tube from a sufficiently deformable Metal or a metal alloy exist, so that the conical extension simply through Pressing or upsetting or other cold deformations is produced. One with one In this way, the cone-shaped extension of the pressed tube can be used with the required accuracy can be produced and is therefore essential in the manufacture cheaper than corresponding turned parts.

Die konusförmige Erweiterung im Brennerrohr sorgt für eine Reduzierung der Strömungs geschwindigkeit der Mischung aus Brenngas und Luft und trägt auch zu einer zusätzlichen, verbesserten Durchmischung zwischen Verbrennungsluft und Brenngas bei. Durch eine passend gewählte Anordnung der Form und des Austrittsquerschnitts der einzelnen Öffnungen in dem Blechteil kann die Flammenform beeinflußt werden und zusätzlich für eine weitere Erhöhung des Ionisationsstromes optimiert werden.The conical extension in the burner tube reduces the flow speed of the mixture of fuel gas and air and also contributes to an additional, improved mixing between combustion air and fuel gas. By a suitably chosen arrangement of the shape and the outlet cross section of the individual openings the flame shape can be influenced in the sheet metal part and additionally for another Increasing the ionization current can be optimized.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei welcher zur Erzielung eines Düseneffektes innerhalb des Brennerrohres eine Düsenscheibe mit einer oder mehreren Bohrungen vorgesehen ist, die insgesamt den kleinsten Durchtrittsquerschnitt für Brenngas in dem Brennerrohr liefern. Vorzugsweise beträgt der Abstand der Düsenscheibe von der Austrittsfläche des Brennerrohres mindestens das Fünffache aus der Wurzel des Durchtrittsquerschnitts der Düsenöffnungen. Zweckmäßigerweise wird nur eine einzige zentrale Bohrung in der Düsenscheibe vorgesehen, und diese Düsenscheibe sollte vorzugsweise auch im Bereich von seitlichen Ansaugöffnungen für Verbrennungsluft in dem Brennerrohr angeordnet werden. Durch den sogenannten Bernoulli-Effekt saugt das mit relativ hoher Geschwindigkeit durch die zentrale Düsenöffnung hindurchströmende Brenngas durch die seitlich in dem Bereich dieser hohen Strömungs geschwindigkeit angeordneten Luftzuströmöffnungen des Brennerrohres Verbrennungsluft an, die auf dem verbleibenden Weg im Brennerrohr gut miteinander durchmischt werden und dann als zündfähige Gasmischung aus den Öffnungen der Austrittsfläche des Zündbrenners austreten.An embodiment is particularly preferred in which to achieve a nozzle effect a nozzle disk with one or more bores is provided within the burner tube which, overall, provide the smallest passage cross section for fuel gas in the burner tube. The distance between the nozzle disk and the outlet surface of the burner tube is preferably at least five times the root of the cross section of the nozzle openings. Only a single central bore is expediently provided in the nozzle disk, and this nozzle disk should preferably also in the area of lateral suction openings for combustion air can be arranged in the burner tube. Through the so-called The Bernoulli effect sucks it through the central nozzle opening at a relatively high speed fuel gas flowing through it laterally in the area of this high flow speed-arranged air inflow openings of the burner tube combustion air, which are mixed well together on the remaining path in the burner tube and then as an ignitable gas mixture from the openings in the outlet surface of the pilot burner emerge.

Die vorstehend erwähnten Teile können allesamt durch nicht-spanende Bearbeitung wie zum Beispiel Prägen, Stanzen, Stauchen oder andere Kaltverformungsvorgänge bergestellt werden, was im Vergleich zur sonst üblichen und für hochwertige Zündbrenner (mit hohen Ionistions strömen) als notwendig angesehenen spanenden Bearbeitung sehr kostengünstig ist. The above-mentioned parts can all be processed by non-machining such as Example of embossing, punching, upsetting or other cold forming processes, what compared to the usual and for high-quality pilot burners (with high ionization stream) is considered to be very cost-effective machining.

Auch die Düsenscheibe kann ein einfaches Preß-/Stanzteil sein, welches aus einem ebenen Blech hergestellt wird. Damit können sämtliche Einzelteile des erfindungsgemäßen Zünd brenners aus sehr einfachen Ausgangsmaterialien und mit verhältnismäßig geringem Aufwand in großen Stückzahlen hergestellt werden, nämlich im wesentlichen aus einem einfachen Rohr und aus ebenem Blechmaterial, wobei das Rohr durch Kaltverformung an einem Ende konisch aufgeweitet und mit einem Aufnahmerand für ein konvex gewölbtes Austrittsblech versehen wird. Das Austrittsblech wird aus einem ebenen Blech zu seiner konvexen Form, vorzugsweise zu Halbkugelform, geprägt, und es werden entsprechende Austrittsöffnungen vor oder nach dem Prägen in das Austrittsblech gestanzt. Die Düsenscheibe wird ebenfalls aus einem ebenen Blech gestanzt und geprägt, und die verbleibenden Montageteile sind z. B. eine einfache, zylindrische Hülse und eine Schraubhülse mit Gewinde.The nozzle disk can also be a simple pressed / stamped part, which consists of a flat Sheet metal is produced. So that all the individual parts of the Zünd invention burner from very simple starting materials and with relatively little effort are produced in large numbers, namely essentially from a simple tube and of flat sheet metal, the tube being tapered at one end by cold working expanded and provided with a receiving edge for a convex exit plate becomes. The exit sheet is preferably made from a flat sheet to its convex shape to hemispherical shape, embossed, and there are corresponding outlet openings before or after stamped into the exit plate. The nozzle disc is also made of a flat one Sheet metal punched and embossed, and the remaining assembly parts are e.g. B. a simple, cylindrical sleeve and a screw sleeve with thread.

Weitere Vorteile; Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und der dazugehörigen Figuren. Es zeigen:Other advantages; Features and uses of the present invention clear from the following description of a preferred embodiment and the associated figures. Show it:

Fig. 1 überwiegend im Schnitt die Einzelteile eines Zündbrenners gemäß der vorliegenden Erfindung in einer auseinandergezogenen Darstellung, Fig. 1 mainly in section, the items of a pilot burner according to the present invention in an exploded view,

Fig. 2 als Detail aus Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Düsenscheibe und Fig. 2 as a detail from Fig. 1 shows an axial section through a nozzle disk and

Fig. 3 den in Fig. 1 dargestellten Zündbrenner in zusammenmontiertem Zustand und in der Montageposition in einem Halteblech neben einer Überwachungs- und Zündelektrode. Fig. 3 shows the pilot burner shown in Fig. 1 in the assembled state and in the mounting position in a holding plate next to a monitoring and ignition electrode.

Man erkennt im oberen Teil der Fig. 1 ein Brennerrohr 1, welches einen mittleren zylin drischen Abschnitt mit kleinerem Durchmesser und einen oberen konischen Abschnitt 14 mit sich allmählich erweiterndem Durchmesser hat. Der Durchmesser am oberen Ende des konischen Abschnittes 14 beträgt mehr als das Doppelte des Durchmessers in dem mittleren, zylindrischen Abschnitt des Brennerrohres 1. Der konisch erweiterte Endabschnitt 14 des Brennerrohres 1 ist noch mit einer Stufe 15 ausgebildet, so daß ein Blechteil 5 in Form einer halben Kugelschale passend in diese Stufe eingesetzt werden kann, wobei die Kugelschale 5 denselben Durchmesser hat wie die Wand der Stufe 15.One can see in the upper part of FIG. 1 a burner tube 1 which has a central cylindrical section with a smaller diameter and an upper conical section 14 with a gradually widening diameter. The diameter at the upper end of the conical section 14 is more than twice the diameter in the central, cylindrical section of the burner tube 1 . The conically widened end section 14 of the burner tube 1 is also formed with a step 15 , so that a sheet metal part 5 in the form of a half spherical shell can be fitted in this step, the ball shell 5 having the same diameter as the wall of the step 15 .

Das Blechteil 5, dessen Oberfläche die Austrittsfläche 4 definiert, hat mehrere auf seiner Oberfläche relativ gleichmäßig verteilte, im wesentlichen kreisförmige Austrittsöffnungen 6. Form, Größe und Querschnitt dieser einzelnen Öffnungen können jedoch von Blechteil zu Blechteil variieren und können insbesondere auch auf der halbkugelförmigen Austrittsfläche 4 des Blechteiles 5 ungleichmäßig verteilt sein, um eine bestimmte, gewünschte Flammenform und einen möglichst hohen Ionisationsstrom zu erzeugen.The sheet metal part 5 , the surface of which defines the exit surface 4 , has a plurality of essentially circular exit openings 6 distributed relatively evenly on its surface. However, the shape, size and cross section of these individual openings can vary from sheet metal part to sheet metal part and in particular can also be distributed unevenly on the hemispherical exit surface 4 of the sheet metal part 5 in order to produce a specific, desired flame shape and the highest possible ionization current.

Am unteren Ende des mittleren, zylindrischen Abschnittes des Brennerrohres 1 erkennt man in den Fig. 1 und 3 eine Zuströmöffnung oder Ansaugöffnung 3 für Verbrennungsluft, die als Langloch ausgebildet ist. Wiederum im Bereich des unteren Endes der Ansaugöffnung 3 befindet sich im zusammenmontierten Zustand des Brenners die Düsenscheibe 7, die im Querschnitt noch etwas genauer in Fig. 2 dargestellt ist.At the lower end of the central, cylindrical section of the burner tube 1 , an inflow opening or suction opening 3 for combustion air can be seen in FIGS . 1 and 3, which is designed as an elongated hole. Again in the area of the lower end of the suction opening 3 , when the burner is assembled, the nozzle disk 7 is located , which is shown in more detail in cross section in FIG. 2.

Die Düsenscheibe 7 ist im wesentlichen eine flache Scheibe mit einer Umfangsfläche in Form eines Kegelstumpfmantels und ist im Querschnitt zum Zentrum hin verjüngt ausgebildet. In dem zentralen, verjüngten Bereich ist eine Austrittsöffnung 19 koaxial zur Achse des Düsenscheibe 7 vorgesehen. Der Kegelmantel der Düsenscheibe 7 legt sich im montierten Zustand an eine entsprechend geformte Innenfläche des Brennerrohres 1 an, die am Übergang des mittleren, zylindrischen Bereiches zu einem unteren Anschlußstück 8 vorgesehen ist, welches einen größeren Innendurchmesser hat als der mittlere, zylindrische Abschnitt des Brennerrohres 1. Eine Montage- und Klemm-Hülse 13 wird hinter der Düsenscheibe 7 in den den unteren, erweiterten Endabschnitt 8 des Brennerrohres 1 eingeschoben und drückt die Düsenscheibe 7 mit ihrem Kegelmantel an die entsprechende Anlage im Brennerrohr 1.The nozzle disk 7 is essentially a flat disk with a peripheral surface in the form of a truncated cone shell and is tapered in cross section towards the center. In the central, tapered area, an outlet opening 19 is provided coaxially with the axis of the nozzle disk 7 . In the assembled state, the conical jacket of the nozzle disk 7 bears against a correspondingly shaped inner surface of the burner tube 1 , which is provided at the transition from the central, cylindrical region to a lower connecting piece 8 , which has a larger inner diameter than the central, cylindrical section of the burner tube 1 . An assembly and clamping sleeve 13 is inserted behind the nozzle disk 7 into the lower, enlarged end section 8 of the burner tube 1 and presses the nozzle disk 7 with its conical jacket against the corresponding system in the burner tube 1 .

Ein axialer Druck wird über die Montagehülse 13 auf die Düsenscheibe 7 ausgeübt durch eine Schraubhülse 10, die mit ihrem Innengewinde 9 auf ein Außengewinde aufgeschraubt wird, welches im Bereich des Anschlußstückes 8 der Brennerhülse vorgesehen ist. Die Schraubhülse 10 ist an ihrem unteren Ende, welches mit dem unteren Ende der Montagehülse 13 in Eingriff tritt, konisch verjüngt ausgebildet.An axial pressure is exerted on the nozzle disk 7 via the mounting sleeve 13 by a screw sleeve 10 , which is screwed with its internal thread 9 onto an external thread which is provided in the area of the connector 8 of the burner sleeve. The screw sleeve 10 is tapered at its lower end, which engages with the lower end of the mounting sleeve 13 .

Ein Anschlußrohr oder Schlauch 11 wird durch den verjüngten Abschnitt der Schraubhülse 10 hindurch bis in die Montagehülse 13 hineingeschoben, wobei die Montagehülse 13 einen Innendurchmesser hat, der in etwa dem Außendurchmesser des Anschlußrohres 11 entspricht. Durch festes Verschrauben der Schraubhülse 10 auf dem unteren Endabschnitt 8 des Brennerrohres 1 wird die Hülse 13 zum einen axial einwärts gedrückt und bringt, wie bereits erwähnt, dadurch die Düsenscheibe 7 in feste Anlage an der Übergangsfläche von dem unteren Abschnitt 8 des Brennerrohres zum mittleren, zylindrischen Abschnitt.A connecting pipe or hose 11 is pushed through the tapered section of the screw sleeve 10 into the mounting sleeve 13 , the mounting sleeve 13 having an inside diameter which corresponds approximately to the outside diameter of the connecting pipe 11 . By screwing the screw sleeve 10 firmly onto the lower end section 8 of the burner tube 1 , the sleeve 13 is pressed axially inward and, as already mentioned, thereby brings the nozzle disk 7 into firm contact with the transition surface from the lower section 8 of the burner tube to the middle cylindrical section.

Außerdem wird durch die konisch verjüngte Ausbildung des unteren Endes der Schraubhülse 10 der untere Rand der Montagehülse 13 axial einwärts verformt und tritt dadurch in festen Klemmeingriff mit der Außenwand des Zuführrohres 11. Der in dieser Weise fertig montierte Brenner ist in Fig. 3 dargestellt, wobei das Brennerrohr 1 zuvor noch vor der Montage der Schraubhülse 10 und des Anschlußrohres 11 durch eine passende Bohrung eines Haltebleches 18 hindurchgeschoben wird. Der Zündbrenner bzw. das Rohr 1 des Zündbrenners wird dann in passender Weise mit hier nicht dargestellten Mitteln in der Bohrung des Haltebleches 18 befestigt.In addition, the conical tapering of the lower end of the screw sleeve 10 deforms the lower edge of the mounting sleeve 13 axially inward and thereby comes into firm clamping engagement with the outer wall of the feed pipe 11 . The burner fully assembled in this way is shown in FIG. 3, the burner tube 1 being pushed through a suitable bore of a holding plate 18 before the screw sleeve 10 and the connecting tube 11 are assembled. The pilot burner or the tube 1 of the pilot burner is then suitably fastened in the bore of the holding plate 18 using means not shown here.

Wie man in Fig. 3 erkennen kann, liegt die Düsenscheibe 7 im unteren Bereich der länglichen Ansaugöffnung 3 für Verbrennungsluft, und diese Ansaugöffnung 3 ist noch unterhalb des Haltebleches 18 zu erkennen, wobei dies Halteblech 18 wiederum in einer Wand eines Brenners bzw. Brennerkessels montiert ist. Die Ansaugöffnung 3 für Luft befindet sich damit noch außerhalb des Brennerraumes, während das obere Ende 14 des Brennerrohres mit der Austrittsfläche 4 bzw. den Austrittsöffnungen 6 für die Mischung aus Brenngas und Verbrennungsluft innerhalb des Brenners angeordnet sind.As can be seen in Fig. 3, the nozzle disc 7 is in the lower region of the elongated suction opening 3 for combustion air, and this suction opening 3 can still be seen below the holding plate 18 , which holding plate 18 in turn is mounted in a wall of a burner or burner boiler is. The suction opening 3 for air is thus still outside the burner chamber, while the upper end 14 of the burner tube with the outlet surface 4 or the outlet openings 6 for the mixture of fuel gas and combustion air are arranged inside the burner.

Unmittelbar neben dem Brennerrohr 1 ist noch eine Überwachungs- und Zündelektrode 12 montiert, und zwar mit Hilfe einer keramischen Isolierhülse 16, durch welche sich zentral eine am oberen Ende des Brennerrohres 1 L-förmig abgewinkelte Elektrode 17 erstreckt. Die Elektrode 17 ist so in Richtung des Brennerrohres 1 abgewinkelt, daß sie sich mindestens zu einem gewissen Teil bis über die Austrittsfläche 4 erstreckt, aus der die Brenngasmischung austritt, die unmittelbar außerhalb der Austrittsfläche 4 in einer Zündflamme verbrennt. Der dabei auftretende Ionisationsstrom wird über die Elektrode 17 abgeleitet und in einer hier nicht dargestellten, möglichst einfachen elektronischen Schaltung ausgewertet, um die Brenn gaszufuhr zu unterbrechen, falls die Zündflamme vollständig erlöschen sollte, was sich in dem Absinken des Ionisationsstromes unter einen vorgegebenen Grenzwert niederschlägt.Immediately next to the burner tube 1 , a monitoring and ignition electrode 12 is also mounted, with the aid of a ceramic insulating sleeve 16 , through which an electrode 17 which is angled in an L-shape at the upper end of the burner tube 1 extends. The electrode 17 is angled in the direction of the burner tube 1 in such a way that it extends at least to a certain extent over the exit surface 4 , from which the fuel gas mixture emerges, which burns in an ignition flame immediately outside the exit surface 4 . The ionization current occurring is derived via the electrode 17 and evaluated in a simple electronic circuit, not shown here, in order to interrupt the fuel gas supply if the pilot flame should go out completely, which is reflected in the drop in the ionization current below a predetermined limit value.

Es versteht sich, daß hierzu die Austrittsfläche 4 bzw. das Teil 5, aus welchem die Austrittsfläche 4 gebildet wird, elektrisch leitfähig sein muß und geerdet bzw. mit dem zweiten Pol der elektronischen Auswerteschaltung elektrisch leitend verbunden sein muß. Zweckmäßi gerweise geschieht dies dadurch, daß, wie bereits erwähnt, die Austrittsfläche 4 durch ein elektrisch leitfähiges, geprägtes Blechteil gebildet wird, welches an mindestens zwei gegenüberliegenden Punkten mit dem metallischen und dabei ebenfalls elektrisch leitfähigen Brennerrohr 1 verschweißt ist, welches wiederum über das Halteblech 18 oder andere, hier nicht dargestellte Mittel geerdet und mit dem entsprechenden Pol der elektrischen Aus werteschaltung verbunden ist. It goes without saying that for this purpose the exit surface 4 or the part 5 from which the exit surface 4 is formed must be electrically conductive and must be grounded or connected to the second pole of the electronic evaluation circuit in an electrically conductive manner. Expediently, this is done in that, as already mentioned, the outlet surface 4 is formed by an electrically conductive, embossed sheet metal part which is welded to the metallic and also electrically conductive burner tube 1 at at least two opposite points, which in turn is held by the holding plate 18 or other means, not shown here, grounded and connected to the corresponding pole of the electrical evaluation circuit.

Der erfindungsgemäße Zündbrenner hat einen sehr einfachen Aufbau, ist einfach und kostengünstig herzustellen und erzeugt, wie bereits mehrfach erwähnt, einen im Vergleich zu bekannten Zündbrennern wesentlich größeren Ionisationsstrom, der sich leicht elektrisch auswerten läßt. Man kann also insbesondere den Stromgrenzwert, der als Anzeige für das Erlöschen der Zündflamme gewertet wird, beträchtlich größer wählen als bei bekannten Zündbrennern, so daß das System dadurch weniger störanfällig ist.The pilot burner according to the invention has a very simple structure, is simple and inexpensive to manufacture and, as already mentioned several times, produces one in comparison to known pilot burners much larger ionization current, which is easily electrical can be evaluated. So you can in particular the current limit, which is used as an indicator for the Extinguishing the pilot light is rated, choose considerably larger than in known Pilot burners, so that the system is less prone to failure.

Claims

1. pilot burner with a burner tube ( 1 ), which has inflow openings ( 2 , 3 ) for fuel gas and for combustion air, and with an outlet surface ( 4 ) for an ignitable mixture of fuel gas and combustion air, characterized in that the outlet surface ( 4 ) is convex curved outwards and electrically conductive from a solid material, such as a sheet metal, is formed.

2. pilot burner according to claim 1, characterized in that the outlet surface ( 4 ) is formed from a curved and perforated sheet ( 5 ).

3. pilot burner according to claim 2 or 3, characterized in that the outlet surface ( 4 ) forms a section of a spherical surface.

4. pilot burner according to claim 1 or 2, characterized in that the outlet surface ( 4 ) forms part of a cylindrical surface.

5. pilot burner according to claim 1 or 2, characterized in that the outlet surface ( 4 ) forms part of an ellipsoidal surface.

6. pilot burner according to one of claims 1 or 2, characterized in that the outlet surface ( 4 ) in two mutually perpendicular directions has different but constant radii of curvature.

7. pilot burner according to one of claims 1 or 2, characterized in that the convex shape due to partial surfaces angled relative to each other at small angles is formed.

8. pilot burner according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Exit surface has circular openings.

9. pilot burner according to claim 8, characterized in that the circular Some of the openings have different diameters.

10. Pilot burner according to one of claims 1 to 9, characterized in that the Exit surface has slot-shaped openings.

11. Pilot burner according to claim 10, characterized in that the slit-shaped Some openings have different lengths and / or widths.

12. Pilot burner according to one of claims 1 to 11, characterized in that the outlet surface is arranged at the end of a conically widened end section ( 14 ) of the burner tube res ( 1 ).

13. Pilot burner according to one of claims 1 to 12, characterized in that a flow cross section of the burner tube ( 1 ) delimiting nozzle disc ( 7 ) is arranged at a distance in front of the outlet surface ( 4 ) of the burner tube ( 1 ).

14. Pilot burner according to claim 13, characterized in that the distance between the nozzle disc ( 7 ) and the outlet surface ( 4 ) is at least five times from the root of the passage cross section of the nozzle disc ( 7 ).

15. Pilot burner according to one of claims 1 to 14, characterized in that the sum of the cross sections of the openings of the outlet surface is greater than the smallest passage cross section in the burner tube ( 1 ) and is preferably at least twice the smallest passage cross section in the burner tube.

16. Pilot burner according to claim 13 or one of the claims dependent on claim 13, characterized in that the nozzle disk ( 7 ) is arranged in a region of the burner tube ( 1 ) where it has lateral suction openings ( 3 ) for combustion air.