DE20112299U1 - Ionisationselektrode - Google Patents

Description

BUDERUS HEIZTECHNIK GMBH

G 1525 TE-P Z

Beschreibung

lonisationselektrode

Die Neuerung betrifft eine lonisationselektrode zur Flammenüberwachung nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.

Mit einer lonisationselektrode wird das Vorhandensein einer Flamme bei einem Brenner überwacht. Dabei fließt ein Strom an einer Überwachungsstrecke zwischen dem Elektrodendraht und einem Massepotenzial an der Mischeinrichtung oder dem Flammenhalter, wenn das Brennstoff-/Luft-Gemisch ionisiert ist. Von einem Feuerungsautomaten werden die Flammensignale ausgewertet.

Bekannte lonisationselektroden bestehen aus einem massiven Draht, der in Teilbereichen, insbesondere zur Befestigung, durch einen elektrisch isolierenden Körper eingefasst wird. Das Massepotenzial an der Mischeinrichtung des Brenners bildet in der Regel die Blende zur Verteilung der Verbrennungsluft. Genau wie die erforderlichen Zündelektroden ist die Flammenüberwachungseinrichtung mit einem Halter daran befestigt. Neben der Temperaturbeständigkeit müssen lonisationselektroden auch korrosionsfest sein, um einen sicheren Betrieb über eine lange Zeitdauer zu gewährleisten. Dazu ist aus der DE 198 17 966 A1 eine lonisationselektrode für einen Brenner mit einer Brennkammer bekannt, die mit einem Hohlraum zum Durchleiten von Kühlmittel versehen ist.

Insbesondere bei Öl-Gebläsebrennern mit blauer Flamme kann der lonisationsstrom teilweise sehr gering ausfallen, weil sich der Elektrodendraht der lonisationselektrode relativ dicht an der Blende befindet. In diesem Bereich ist das Brennstoff-/Luft-Gemisch nur wenig ionisiert, da die Flamme erst mit einem Abstand vor der Blende beginnt.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Flammenüberwachung und lonisationsstrommessung bei einem Brenner, insbesondere Gas- und Öl-Gebläsebrenner zu verbessern.

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Neuerungsgemäß wurde dies mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die lonisationselektrode ist dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodendraht bis in den Flammenbereich mit einem ionisierten Brennstoff-/Luft-Gemisch ragt und eine Masseelektrode das zugeordnete Massepotenzial für die Überwachungsstrecke in diesem Bereich bildet.

Dabei besitzt die Masseelektrode einen Kanal für die Zufuhr von Verbrennungsluft. Dieser beginnt stromaufwärts der Mischeinrichtung und mündet im vorderen, der Überwachungsstrecke benachbarten Bereich, in mindestens einer Ausströmöffnung. Vorzugsweise ist die Ausströmöffnung auf der Mantelfläche der Masseelektrode angebracht. Sie zeigt vom Zentrum der Flamme weg, so dass der austretende Luftstrom im Wesentlichen in Richtung des umgebenden Brennerrohres gerichtet ist.

In einer alternativen Ausführungsform kann die Masseelektrode auch zwei parallele Kanäle für die Zu- und Abfuhr von Verbrennungsluft aufweisen. Dabei beginnt ein Kanal stromaufwärts der Mischeinrichtung und verläuft bis in den vorderen, der Überwachungsstrecke benachbarten Bereich. Dort geht er nach einer Umlenkung in den zweiten Kanal über, welcher vorzugsweise im Bereich der Mischeinrichtung wieder ausmündet.
Grundsätzlich ist die Masseelektrode gemeinsam mit dem Elektrodendraht und dem elektrisch isolierenden Körper am Halter angebracht.

Mit der Neuerung wird die Flammenüberwachung und lonisationsstrommessung bei einem Brenner, insbesondere Gas- und Öl-Gebläsebrenner, optimiert. Es ergibt sich gegenüber herkömmlichen Ausführungen eine höhere lonisationsstromausbeute, weil die für die lonisationsstrommessung maßgebende Überwachungsstrecke sich im direkten Bereich der Flamme befindet. Dort liegt das am stärksten ionisierte Brennstoff-/Luft-Gemisch vor.
Durch den Kanal für die Zufuhr von Verbrennungsluft wird die Masseelektrode mit einem geringen, bereits vor der Blende abgezweigten Teil der Verbrennungsluft gekühlt. Dadurch entsteht ein Temperaturunterschied zwischen dem Elektrodendraht und der Masseelektrode, welcher sich ebenfalls positiv auf die Höhe des lonisationsstromes auswirkt. Zudem kühlt die aus der mindestens einen Öffnung austretende Kühlluft das Brennerrohr örtlich ab. Auch dabei führt der Temperaturunterschied zwischen dem Brennerrohr und dem Elektrodendraht in der Nähe der Überwachungsstrecke zu einem höheren lonisationsstrom.

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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Neuerung dar. Es zeigt:

Fig. 1: Die Mischeinrichtung eines Öl-Gebläsebrenners in einer perspektivischen Darstellung und

Fig. 2: eine lonisationselektrode mit einem Elektrodendraht und einer Masseelektrode im Schnitt.

Die Mischeinrichtung eines Öl-Gebläsebrenners besteht im Wesentlichen aus einer Blende 1 zur Verteilung der Verbrennungsluft beim Austritt in ein Brennerrohr 2. Mit einem Halter 3 wird an der Blende 1 die lonisationselektrode zur Flammenüberwachung befestigt. Diese besteht aus einem Elektrodendraht 4 mit einem elektrisch isolierenden Körper 5 und einer zugeordneten Masseelektrode 6. Zur lonisationsstrommessung dient die Überwachungsstrecke 7 zwischen Elektrodendraht 4 und der Masseelektrode 6.

Innerhalb der Masseelektrode 6 befindet sich einen Kanal 8 für die Durchleitung von Verbrennungsluft. Der Kanal 8 beginnt stromaufwärts der Blende 1 und mündet im vorderen, der Überwachungsstrecke 7 benachbarten Bereich, in Ausströmöffnungen 9 auf der Mantelfläche. Diese zeigen vom Zentrum der Flamme weg und verteilen den austretenden Luftstrom zur Wand des Brennerrohres 2 hin.

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Claims (6)

1. Ionisationselektrode zur Flammenüberwachung bei einem Brenner, insbesondere Gas- oder Öl-Gebläsebrenner, bestehend aus einem Elektrodendraht zur Ionisationsstrommessung auf einer Überwachungsstrecke gegen ein zugeordnetes Massepotenzial, einem den Elektrodendraht in Teilbereichen einfassenden, elektrisch isolierenden Körper sowie einem Halter zur Befestigung der Anordnung im Bereich der Mischeinrichtung des Brenners, insbesondere an einer Blende zur Verteilung der Verbrennungsluft, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrodendraht (4) bis in den Flammenbereich mit einem ionisierten Brennstoff-/Luft-Gemisch ragt und eine Masseelektrode (6) das zugeordnete Massepotenzial für die Überwachungsstrecke (7) in diesem Bereich bildet.

2. Ionisationselektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Masseelektrode (6) einen Kanal (8) für die Zufuhr von Verbrennungsluft aufweist, welcher stromaufwärts der Mischeinrichtung beginnt und im vorderen, der Überwachungsstrecke (7) benachbarten Bereich, in mindestens einer Ausströmöffnung (9) mündet.

3. Ionisationselektrode nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ausströmöffnung (9) im vorderen, der Überwachungsstrecke (7) benachbarten Bereich, vorzugsweise auf der Mantelfläche der Masseelektrode (6) angebracht ist.

4. Ionisationselektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ausströmöffnung (9) in der Masseelektrode (6) vom Zentrum der Flamme weg, vorzugsweise in Richtung eines umgebenden Brennerrohres (2), zeigt.

5. Ionisationselektrode nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Masseelektrode (6) zwei parallele Kanäle (8) für die Zu- und Abfuhr von Verbrennungsluft aufweist, wobei ein Kanal (8) stromaufwärts der Mischeinrichtung beginnt und bis in den vorderen, der Überwachungsstrecke (7) benachbarten Bereich verläuft, und dort nach einer Umlenkung in den zweiten Kanal übergeht, welcher vorzugsweise im Bereich der Mischeinrichtung wieder ausmündet.

6. Ionisationselektrode nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Masseelektrode (6) gemeinsam mit dem Elektrodendraht (4) und dem elektrisch isolierenden Körper (5) am Halter (3) angebracht ist.