DE2300007A1

DE2300007A1 - Flammenwaechter

Info

Publication number: DE2300007A1
Application number: DE2300007A
Authority: DE
Inventors: Kazutoshi Ikegami; Motoshi Miyanaka; Kenji Toudo; Mitsuoki Yamamoto; Yamaguchi Yanai
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1972-01-07
Filing date: 1973-01-02
Publication date: 1973-08-09
Also published as: NL7300185A

Description

Flammenwächter Die Erfindung betrifft einen Flammenwächter, insbesondere einen Flammenwächter, bei dem eine lichtemittierende Einrichtung, z. B. eine Entladungsrdhre und eine Elektrolurniniszenzdiode bei Gegenwart und Abwesenheit einer Flamme ein- und ausgeschaltet werden, um so im wesentlichen die Wellenlänge des Lichts der Flamme in die im wesentlichen konstante Wellenlänge des Lichts der lichtemittierenden Einrichtung umzuwandeln, worauf das Licht mit konstanter Wellenlänge mittels einer Fotozelle oder dergleichen in ein elektrisches Signal umgewandelt wird.
Es wurde bereits eine Vorrichtung zur Messung der Gegenwart oder Abwesenheit der Flamme eines Brenners vorgeschlagen und in verschiedenen Systemen verwirklicht. Bei einem dieser Systeine wird das Licht der Flamme mittels einer Fotozelle, eines Fototransistors oder dergleichen direkt in ein elektrisches Signal umgewandelt. Das bekannte System:ist deshalb nachteilig, weil die Wellenlänge der Flamme von der Art des Brennstoffes, wie öl oder Gas, abhängig ist und für Jeden Brennstoff ein unterschiedlicher Detektor verwendet werden muß. Bei der Verbrennung von Gas ist die Wellenlänge des Flammenlichts wesentlich kürzer als bei der Verbrennung von Ö1, so daß die Messung mit Fotozellen oder dergleichen äußerst schwierig ist. Bei dem bekannten System ist üblicherweise die Fotozelle an einem Uberwachungsfenster eines Ofens befestigt. Je nachdem, ob die Flamme brennt oder nicht, wird außerhalb des Ofens ein elektrisches Signal erzeugt.
Bei dem bekannten System besteht daher die Schwierigkeit, daß, wenn es mehrere Jahre lang benutzt wird, die Meßempfindlichkeit infolge von Ruß, Staub usw., die auf dem Uberwachungsfenster anhaften, abnimmt.
Bei einem anderen bekannten System wird das Vorliegen oder Fehlen der Flamme unter Ausnutzung der elektrischen Leitfähigkeit oder des Gleichrichteffékts der Flamme in ein elektrisches Signal umgewandelt. Der Detektor ist in diesem Fall so aufgebaut, daß eine Wechsel- oder Gleichspannung an den Brenner und an eine im Bereich der Flamme liegende Elektrode angelegt und der durch die geschlossene Schaltung fließende Strom gemessen wird. Dabei muß wegen der extrem hohen inneren Impedanz der Flamme die Eingangsimpedanz eines Verstärkers zur Verstärkung des Meßstroms so hoch sein, daß sie mit der inneren Impedanz vergleichbar ist. Als Verstärkungselement, das diese Forderung erfüllt, ist der Feldeffekttransistor mit iosiliertem Gate bekannt. Wird jedoch der Feldeffektransistor an die Elektrode angeschlossen, die in die Flamme mit der hohen Innenimpedanz eingesetzt ist, so werden infolge der Streukapazität der Verbindungsleitung Störungen in das Eingangssignal des Feldeffekttransistors gemischt. Da- die in die Flamme gesetzte Elektrode, die eine hohe Temperatur aufweist, und der Feldeffektransistor durch die Leitung direkt miteinander verbunden sind, besteht ferner der Nachteil, daß die Hitze der Flamme zum Feldeffekttransistór uebertragen wird und dessen Temperatur steigt, wodurch sich dessen Eigenschaften beträchtlich ändern.
Bei Ausnützung des Gleichrichteffektes der Flamme, d. h., daß die Flamme in Vertikalrichtung elektrisch leitfähig ist, so daß der elektrische Widerstand eines Teils geringer ist als der des anderen, da sich die Richtung der Gleichrichtungscharakteristik der Flamme infolge der Brennbedingungen usw. ändert, ist die Auslegung der Vorspannschaltung für den Feldeffekttransistor schwierig und es treten häufig Fehlfunktionen auf.
Es wurde ferner eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der eine lichtemittierende Einrichtung entsprechend der Gegenwart oder Abwesenheit der Flamme betätigt wird. Dabei wird das Licht-Ausgangssignal der Einrichtung in ein elektrisches Signal umgewandelt, so daß auf diese Weise festgestellt werden kann, ob eine Flamme brennt oder nicht.
Da die Wellenlänge des Lichts der lichtemittierenden Einrichtung im wesentlichen festliegt, ist bei einem-solchen Aufbau die Messung jeder beliebigen Flamme möglich, und zwar unabhängig von der Art des Brennstoffes (Öl, Gas). In diesem Fall wird das Ausgangs signal einer Fotozelle oder dergleichen dem Eingang eines Verstärkers zugeführt. Die innere Impedanz der Fotozelle ist gegenüber der der Flamme gering, so daß die Eingangsimpedanz des Verstärkers nicht sehr hoch zu sein braucht.
Dies ergibt einen einfachen Aufbau des Verstärkers. Obwohl der Eingang des Verstärkers durch eine Leitung mit der Fotozelle verbunden ist, ist er doch von einer in der Flamme liegenden Elektrode elektrisch isoliert, so daß der Verstärker kaum von der von der Elektrode durch die Leitung übertragenen Hitze beeinflußt wird. Daher treten, auch wenn der Verstärker aus einer reinen Halbleiterschaltung zusammengesetzt ist, nur geringfU-gige Änderungen der verschiedenen Eigenschaften der Schaltungselemente auf.
Diese Vorrichtung hat jedoch die folgenden Nachteile.
Da zwischen Erde bzw. Masse und einem Verbindungsdraht, der die in die Flamme gesetzte Elektrode und die lichtemittierende Einrichtung vet>indet, eine Streukapazität besteht, bildet sich ein geschlossener Strompfad mit- einer Spannungsquelle, der lichtemitttrenden Einrichtung und der Streukapazität. Infolgedessen kann die Pichtemittierende Einrichtung auch bei Abwesenheit der Flamme aufleuchten.
Wird als lichtemittierende Einrichtung eine Entladungsröhre verwendet, so kann diese wie im obigen Falle bei Abwesenheit der Flamme infolge der Streukapazität zwischen den Elektroden und dem Mantel der Entladungsröhre und der Streukapazität zwischen dem Mantel und Erde aufleuchten.
Wenn darüber hinaus die elektrische Isolierung zwischen der in der Flamme sitzenden Elektrode und dem Brenner bei Abwesenheit der Flamme schlecht ist, so können ebenfalls Fehlfunktionen eintreten. Auch kann die lichtemittierende Einrichtung trotz Abwesenheit der Flamme beim Einschalten der Spannungsquelle manchmal Licht abstrahlen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Flammenwächter zu schaffen, der von den Nachteilen der bekannten Vorrichtungen frei ist.
Der erfindungsgemäße Flammenwächter, der eine in eine Flamme gesetzte Elektrode, eine lichtemittierende Einrichtung und eine Spannungsquelle enthält, die miteinander in Reihe geschaltet sind, zeichnet sich dadurch aus, daß ein Kondensator parallel zu der lictemittierenden Einrichtung geschaltet ist.
Durch den derart angeschlossenen Kondensator werden Fehlfunktionen infolge der Streukapazität zwischen Erde und dem von der Elektrode (Flammenstab) abgehenden Leitungsdraht verhindert.
Gleichzeitig werden Fehlfunktionen infolge schlechter Isolierung zwischen Elektrode und Brenner verhindert.
Ferner zeichnet sich der erfindungsgemäße Flammenwächter dadurch aus, daß ein Flammenstab, eine Spannungsquelle, eine lichtemittierende Einrichtung und ein Brenner derart in Reihe geschaltet sind, daß ein Anschluß der lichtemittierenden Einrichtung und des Brenners gemeinsam an Masse gelegt werden können, und daß parallel zu der lichtemittierenden Einrichtung ein Kondensator geschaltet ist.
Anhand der in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das Schaltbild eii23s ersten Austührungsbeispiels des erfindungsgemäßen Flammenwächters; Fig. 2 ein Schaltbild zur Erläuterung der Arbeitsweise des Flammenwächters; Fig. 3 in einem Diagramm die Kapazitätskennlinie des Kondensators der Fig. 2; Fig. 4 ein Schaltbild zur Erläuterung der Arbeitsweise des Flammenwächters; Fig. 5 das Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Flammenwächters; Fig. 6 ein Schaltbild zur Erläuterung der Arbatsweise des Ausführungsbeispiels der Fig. 5; und Fig. 7 die Schaltbilder eines dritten bzw. vierten Ausführungs-und 8 beispiels des erfindungsgemäßen Flammenwächters.
Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthält einen Brenner 1 mit einer Flamme 2, in der ein Flammenstab 3 angeordnet ist, der dazu dient festzustellen, ob eine Flamme brennt oder nicht. Ferner ist ein Zündstab 10 vorgesehen. Der Flammenstab 3 ist mit einer Klemme X einer Wechselspannungsquelle 6 verbunden, und zwar über eine aus einem Schutzwiderstand 4 und einer lichtemittierenden Einrichtung -5 bestehende Reihenschaltung. Der Widerstand 4 schützt die lichtemittierende Einrichtung 5 vor einem überstrom, wenn der Flammenstab 3 und der Brenner 1 kurzgeschlossen werden. Die andere Klemme Y der Spannungsquelle 6 und der Brenner 1 sind geerdet.
Als lichtemittierende Einrichtung 5 kann eine Entladungsröhre, eine lichtemittierende Diode, eine elektroluminiszente Einrichtung usw. verwendet werden, die Licht mit einer festen Wellenlänge abgeben. In der Nahe der lichtemittierenden Einrichtung 5 befindet sich ein fotoelektrischer Wandler 7, beispielsweise eine Fotozelle. Das vom fotoelektrischen Wandler 7 abgegebene elektrische Ausgangs signal wird mittels eines Transistors 8 verstärkt. Das verstärkte Ausgangssignal wird ferner einem Schalttransistor 12 zugeführt. In der Kollektorschaltung des Transistors 12 liegt ein Relais 9. Ein Kontakt c wird bei Erregung und Entregung des Relais 9 geschlossen bzw. geöffnet. Uber den Kontakt c ist ein Gas-Magnetventil 14 an die beiden Klemmen der Spannungsquelle 6 angeschlossen. Das Magnetventil 14 dient zur Steuerung der Gaszufuhr zum Brenner 1.
Zur Verbesserung des Wirkungsgrades der fotoelektrischen Umwandlung sollten die lichtemittierende Einrichtung 5 und der fotoelektrische Wandler 7 in einem gemeinsamen Gehäuse entsprechend den strichpunktierten Linien der Fig. 1 untergebracht werden.
Parallel zur Spannungsquelle 6 liegt ein Zeitgeber 13, der Kontakte a und b steuert. Der Kontakt b ist parallel zum Kontakt c geschaltet, während der Kontakt a zwischen der Primärwicklung eines Zündtransformators 11 und Erde liegt. Dem Zündstab 10 wird von der Sekundärwicklung des Zündtransformators 11, ausgehend von der Spannungsquelle 6, eine erhöhte Spannung zugeführt.
Es sei nun die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung beschrieben. Wird zur Zündung die Spannungsquelle 6 eingeschaltet, so wird der Zeitgeber 13 betätigt. Er schließt die Kontakte b und a. Das Gas-Nagnetventil 14 wird hierdurch betätigt und führt dem Brenner 1 Brennstoff zu.
Gleichzeitig hiermit wird über den Zündtransformator 11 dem Zündstab 10 die hohe Spannung zugeführt. Hierdurch erfolgt eine Funkenentladung zwischen dem Zündstab 10 und dem Brenner 1, so daß das über den Brenner zugeführte Gas augenblicklich gezündet wird. Bei einer Fehlzündung werden durch den Zeitgeber l3 nach einer vorherbestimmten Zeit die Kontakte b und a geöffnet, so daß sie die Spannungszufuhraim Gas-i.gnetventil 14 und zum Zündtransformator 11 unterbrechen. Hierdurch wird das Gas-Magnetventil 14 geschlossen . und die Funkenzündung zwischen dem Zündstab 10 und dem Brenner 1 unterbrochen.
Erfolgt dagegen eine sofortige Zündung, so wird die Strecke zwischen dem Flammenstab 3 1113d dem Brenner 1 durch die Flamme 2 elektrisch leitend. Hierdurch bildet sich von der Klemme X der Spannungsquelle 6 über die lichtemittierende Einrichtung 5, den Schutzwiderstand 4, den Flammenstab 3, die Flamme 2, den Brenner 1 und Erde ein geschlossener Stromkreis zur Klemme Y der Spannungsquelle, durch den ein Strom fließt. Infolgedessen gibt die lichtemittierende Einrichtung 5 Licht ab und der Widerstand der Fotozelle 7 nimmt schnell ab. Aus diesem Grund wird der Spannungsabfail am Widerstand 20, der zwischen die Basis und den Emitter des Transistors 8 geschaltet ist, groß, so daß dieser normalerweise ausgeschaltete Transistor 8 durchschaltet und ferner der Transistor 12 eingeschaltet wird. Hierdurch wird das Relais 9 erregt. Der Relaiskontakt c wird geschlossen, so daß, auch wenn der Zeitgeber 13 nach der vorherbestimmten Zeitspanne nach Einschalten der Spannungsquelle 6 anspricht, der Kontakt b öffnet, so daß der Strom weiter zum Gas-Magnetventil 14 fließen kann und die Verbrennung aufrechterhalten wird.
Erlischt die Flamme aus irgendeinem Grunde, so gibt die lichtemittierende Einrichtung 5 kein Licht mehr ab und die Fotozelle 7 sowie die Transistoren 8 und 12 werden in ihren Ausgangszustand zurückversetzt. Hierdurch öffnet der Kontakt c des Relais 9, das Gas-Magnetventil 14 schließt und die Gaszufuhr wird unterbrochen.
Bei der obigen Vorrichtung können auch zwei Flammenstäbe in die Flamme gesetzt werden. Dabei wird die Flamme durch die Differenz der elektrischen LeSt£khigkeit zwischen den beiden Elektroden gemessen. Es ist auch möglich, mit Hilfe des Relais 9 gleichzeitig das Gas-Magnetventil 14 und eine Alarmeinrichtung zu. steuern.
Ein Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die Spannungsquelle und die lichtemittierende Einrichtung zwischen den Flammengtab-und den Brenner oder zwischen die beiden'Flammenstäbe in Reihe geschaltet sind, während die beiden Klemmen der lichtemittierenden Einrichtung 5 mittels eines Kondensators 15 miteinander verbunden sind.
Die Wirkung des Kondensators 15 goll anhand Fig. 2 im einzelnen erläutert werden. Brennt in der Schaltung der Fig. 2 keine -Flamme, so sind der Brenner 1 und der Flammenstab 3 elektrisch voneinander isoliert. Die lichtemittierende Einrichtung 5 gibt daher kein Licht ab. Tatsächlich steigt 3edoch, wenn die Leitung zwischen dem Flammenstab 3 und der lichtemittierenden Einrichtung 5 lang ist, die Streukapazität C8 zwischen dem Leitungsdraht und dem Massedraht. Ohne den Kondensator 15 wird die Spannung der Spannungsquelle 6 durch die Streukapazität C8, den Schutzwiderstand 4 und die Kapazität zwischen den Elektroden der lichtemittierenden Einrichtung 5 geteilt. Infolge der an der lichtemittierenden Einrichtung 5 anliegenden Spannungsquelle gibt diese Licht ab. Beispielsweise sei Cs = 10 pF, Cg =2 pF und die Spannung der Wechselspannungsquelle 6 sei E = 100 V.
E8 sei die Spannung an der Streukapazität Cs, Eg die Spannung an der Kapazität Cg R der Widerstand des Schutzwiderstandes 4 und I der Strom durch den geschlossenen Stromkreis von der Klemme X der Spannungsquelle 6 über Cg,den Schutzwiderstand 4 und die Streukapazität C8 zur Klemme Y der Spannungsquelle 6. Damit gelten die folgenden Gleichungen: E=E5 + + Eg #Cs #Cg = (330 x 106 + R + 1 700 x 106) 1 Der Wert des Schutzwiderstandes 4 kann vernachlässigt werden, da erüblicherweise einige Hundert kOhm beträgt. Daher ist E 3 100V T es + Eg = (330.Mß 1700 MO) I = 15V + 85 V Daher liegt, selbst wenn keine Flamme brennt, bereits eine Spannung von 85Van der lichtemittierenden Einrichtung 5. Wird als lichtemittierende Einrichtung 5 eine Entladungsröhre verwendet, so gibt diese bei dieser Spannung bereits Licht ab, da ihre Zündspannung etwa 35 Volt beträgt. Dies führt zu fehlerhafter Arbeitsweise.
Daher ist erfindungsgemäß parallel zur lichtemittierenden Einrichtung 5 der Kondensator 15 geschaltet, dessen Kapazität beispielsweise 100 pF beträgt. Dann gilt Es + Eg = (330 M + { 33 M Q ) I = 90 V + 10 V Damit gibt die lichtemittierende Einrichtung kein Licht ab.
Brennt die Flamme, sosliegt parallel zur Streukapazibis.
tät Cs ein Widerstand von mehreren einigen Zehn MOhm. Daher wird der lichtemittierenden Einrichtung 5 eine ausreichende Spannung zugeführt, so daß diese Licht abgeben kann und die Flamme ohne weiteres gemessen wird.
Wie oben beschrieben, kann die Fehlfunktion infolge der Streukapazität CS durch den Anschluß des Kondensators 15 verhindert werden, dessen Kapazität so gewählt ist, daß die der lichtemittierenden Einrichtung 5 zugeführte Spannung geteilt durch die Streukapazität Cs und die Kapazität des Kondensators 15 geringer ist als die Arbeitsspannung der lbhtemittierenden Einrichtung. Die Kapazität beträgt etwa 100 pF oder mehr.
Ist andererseits die elektrische Isolierung zwischen dem Flammenstab 3 und dem Brenner 1 schlecht, wenn der Kondensator 15 nicht vorhanden ist, so besteht die Gefahr, daß die lichtemittierende Einrichtung 5 auch dann Licht abgibt, wenn keine Flamme 2 brennt.
Die Spannung der Spannungsquelle 6 wird durch den Innenwiderstand der lichtemittierenden Einrichtung 5, den Schutzwiderstand 4 und die Impedanz zwischen dem Flammenstab und dem Brenner geteilt. Ein Teil der zugeführten Spannung liegt an der lichtemittierenden Einrichtung 5 an. Bei schlechter Isolierung zwischen dem Flammenstab 3 und dem Brenner 1 steigt die an der lichtemittierenden Einrichtung 5 anliegende Spannung, so daß es zu Fehlfunktionen kommen kann.
Wird dagegen erfindungsgemäß der Kondensator 15 parallel zur lichtemittierenden Einrichtung 5 geschaltet und seine Kapazität in geeigneter Weise gewählt, so kann der oben erwähnte Nachteil vermieden werden.
Bekanntermaßen hat eine brennende Flamme eine variierende elektrische Leitfähigkeit und weist ferner Gleichrichtereigenschaften auf. Das heißt, die, elektrische Leitfähigkeit zwischen der Flamme 2 und dem Brenner 1 ist in einer Richtung besser als in der anderen. Wenn daher an den Flammenstab 3 und den Brenner 1 eine Wechselspannung angelegt wird, so unterscheiden sich die Stromamplituden in der positiven und negativen Halbwelle. Die zwischen dem Flammenstab 3 und dem Brenner 1 fließenden Ströme enthalten Gleichstromkomponenten. Wird daher die lichtemittierende Einrichtung 5 nur durch d ie die Gleichstromkoponenten betrieben, so treten auch dann keine Fehlfunktionen ein, wenn die Isolierung zwischen Flammenstab 3 und Brenner 1 schlecht wird.
Um den Kondensator 15 auch zu diesem Zweck einsetzen zu können, muß seine Kapazität so gewählt werden, daß die an ihm abfallende Wechselspannung geringer ist als die Zündspannung der lichtemittierenden Einrichtung 5 bei der Frequenz der Spannungsquelle. Beispielsweise sei angenommen, daß die Spannung der Spannungsquelle 200 V und ihre Frequenz 60 Hz beträgt. Der Widerstand 4 sei 300 kOhm, als lichtemittierende Einrichtung 5 werde eine Entladungsröhre verwendet. Dann wird die Abhängigkeit der an der Entladungsröhre 5 anliegenden Spannung von der-Kapazität des Kondensators 15 durch die Kurve A der Fig. 3 wiedergegeben. Die Kapazität des Kondensators soll hinter einem Punkt B liegen, hinter dem die an die lichtemittierende Einrichtung angelegte Spannung unterhalb der Zündspannung liegen kann.
Das heißt, es können Kapazitätenvon mehr als 0,01 /uF verwendet werden.
Wegen des Anschlusses des Kondensators 15 mit einer solchen Kapazität an die Klemmen der lichtemittierenden Einrichtung 5 fließt auch dann, wenn die Isolierung zwischen dem-Flammenstab 3 und dem Brenner 1 verschlechtert wird, so daß der Wechselstrom zwischen diesen beiden Elementen erhöht wird, der Wechselstrom durch den Parallelkondensator 15, so daß die Arbeitsweise der lichtemittierenden Einrichtung 5 nicht beeinflußt wird.
Durch den Anschluß des Kondensators 15 mit der genannten Kapazität können auch Fehlfunktionen infolge der Streukapazität Cs verhindert werden. Bei übermäßig hoher Kapazität des Kondensators wird jedoch die Lade- und Entlade-Zeitkonstante übermäßig hoch, so daß auch die Ansprechzeitkonstante der lichtemittierenden Einrichtung erhöht wird. Die Kapazität des Kondensators sollte daher in der Größenordnung zwischen 0,001 bis 0,1 luF liegen.
Wenn die Flamme brennt, so wird die Gleichstromkomponente infolge des Gleichrichteffekts der Flamme im Kondensator 15 gespeichert. Erreicht die Klemmenspannung des Kondensators die Zündspannung, so entlädt sich der Kondensator über die lichtemittierende Einrichtung 5, so daß diese Licht abgibt.
Ist dagegen der Kondensator 15 nicht vorhanden, so treten Fehlfunktionen der lichtemittierenden Einrichtung auf, wenn Flammenstab 3 und Brenner 1 kurzgesehlossen werden so daß die lichtemittierende Einrichtung auch Licht abgibt, wenn die Flamme nicht brennt. Wird dagegen der erlindungsgemäße Kondensator 15 verwendet, so gibt die lichtemittierende Einrichtung 5 kein Licht ab, auch wenn Flammenstab 3 und Brenner 1 kurzgeschlossen werden, da nur der Wechselstrom über den Kurzschluß fließt.
Wenn die Kapazität des zur lichtemittierenden Einrichtung 5 parallelgeschalteten Kondensators 15 hoch ist, so ist die Lade- und Entlade-Zeitkonstante ebenfalls hoch, so daß die lichtemittierende Einrichtung 5 intermittierend Licht abgibt. Demzufolge ist auch das Ausgangssignal der Fotozelle 7 intermittierend, so daß auch das Relais 9 intermittierend arbeitet, d. h. abwechselnd anzieht und abfällt. Um dies zu verhindern, ist der Eingang des Transistors 8 an einen Kondensator 16 angeschlossen, so daß das dem Transistor 8 zugeführte intermittierende Signal bis zur nächsten Periode gehal-ten wird. Somit fließt wenn die Flamme brennt, ständig ein Strom durch das Relais 9.
Wie oben erwähnt, sind die Wechselspannungsquelle 6 und die lichtemittierende Einrichtung 5 in Reihe zwischen den Flammcnstab 3 und den Brenner 1 geschaltet, während parallel zur lichtemittierenden Einrichtung 5 ein Kondensator 15 liegt. Hierdurch werden die verschiedenen, oben erwähnten Nachteile verhindert. Eine Schwierigkeit bleibt jedoch nach wie vor bestehen.
Wie in Fig. 4 dargestellt, fließt von der Spannungsquelle 6 über die Streukapazität C51 zwischen dem Leitungsdraht oder der Elektrode der lichtemittierenden Sinrichtung 5 und deren Glaskolben und über die Streukapazität Cs2 zwischen dem Glaskolben und Erde ein Strom. Daher kann zwischen dem Leitungsdraht bzw. der Elektrode und dem Glaskolben eine Entladung auStreten. Es besteht daher die Gefahr, daß das Relais 9 anspricht, obwohl keine Flamme brennt, wenn die Fotozelle 7 das Licht der Entladung mißt.
Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, durch das diese Schwierigkeit behoben wird. In Fig. 5 sind gleiche oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in Fig. 1. Die Primärwicklung eines Transformators 17 ist an die Klemmen der Wechselspannungsquelle 6 angeschlossen. Die Sekundärwicklung des Transformators ist zwischen einen Anschluß des Schutzwiderstandes 4 und einen Anschluß der lichtemittierenden Einrichtung 5 geschaltet. Ferner ist eine Steuerschaltung 18 vorgesehen, die der Schaltung der Fig. 1 mit den Transistoren 8 und 12 wld dem Relais 9 entspricht. Die Schaltung der Fig. 5 unterscheidet sich von der der Fig. 1 dadurch, daß, weil die über den Transformator 17 zugeführte Speisespannung an einem Teil zwischen Flammenstab 3 wld Brenner 1 anliegt, eine Klemme der lichtemittierenden Einrichtung 5 geerdet anstatt erdfrei ist.
Bei diesem Aufbau bestehen zwar ebenfalls die Streukapazitäten C51 und Cs2 zwischen dem Leitungsdraht oder der Elektrode der lichtemittierenden Einrichtung 5 und Erde. Der Kondensator 15 ist jedoch an der gleichen Stelle angeschlossen. Gezfösmlich ist die Kapazität des Kondensators 15 gegenüber den Streukapazitäten C51 und C52 extrem groß, so daß die Streukapazitäten vernachlässigbar sind (Fig. 6).
Mit anderen Worten, der von der Spannungsquelle 6 über den Transformator 17 nach Erde fließende Strom durchfließt zum größeren Teil den Kondensator 15 und fließt kaum über die Streukapazitäten C51 und Cs2. Die Gefahr einer Entladung zwischen der Elektrode der lichtemittierenden Einrichtung 5 und dem Glaskolben infolge der Streukapazitaten C51 und Cs2 wird somit vollständig ausgeschaltet.
Wenn keine Flamme brennt, wird die Sekundärspannung des Transformators 17 durch die Streukapazität C5 und die Kapazität des Kondensators 15 geteilt. Die am Kondensator 15 anliegende Teilspannung wird den beiden Klemmen der lichtemittierenden Einrichtung 5 zugeführt. Wird die Kapazität des Kondensators 15 ausreichend größer als die Kapazität Cs gewählt, so kann die angelegte Spannung auf einen Wert gedrückt werden, der niedriger ist als die Zündspannung der lichtemittierenden Einrichtung 5.
Demzufolge kann verhindert werden, daß die lichtemittierende Einrichtung 5 Licht abgibt, wenn die Flamme nicht brennt, wie dies bei der Schaltung gemäß Fig. 1 der Fall sein kann.
Hat der Kondensator 15 eine Kapazität, bei der er bei der Frequenz der Wechselspannungsquelle als Parallelkondensator wirkt, so kann die lichtemittierende Einrichtung dank des Gleicht richteffekts der Flamme durch di Gleichstromkomponenten betreben werde-. - Tl diesem Fall tritt auch dann keine Fehlfunktion auf, wenn die Isolation zwischen Flammenstab 3 und Brenner 1 versohlechter- ist oder die beiden Teile kurzgeschlossen sind.
In diesem Fall gibt die lichtemittierende Einrichtung 5 infolge der Ladung und Entladung des Kondensators 15 intermittierend Licht ab. Um die intermittierende Lichtstrahlungin ein stetiges Signal umzuwandeln, kann der Haltekondensator 16 an die Eingang schaltung des Transistors 8 angeschlossen werden (Fig. 1).
Wie in dem vorstehenden können auch bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 als lichtemittierende Einrichtung 5 eine Entladungsröhre, eine Leuchtdiode, ein elektroluminszentes Element oder dergleich.n verwendet werden.
Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Hierbei sind zwei Flammenstäbe 3a und 3b in die Flamme 2 gesetzt. Sie sind jeweils an die Klemmen der Sekundër-\ricklung des Leistungstransformations 17 angeschlossen. Die lichtemittierende Einrichtung 5 ist zwischen eine Zwischenanzapfung der Sekundärwicklung und Erde geschaltet.
Auch hier wirkt die Flamme gleichrichtend. Bei der Schaltung der Fig. 7 wird daher die Sekundärspannung des Transformators 17 einer Vollwellengleichrichtung unterworfen. Der ondenstator15 wird durch di e die Gleichstromkomponente aufgeladen. Erreicht die Klemmenspannung des Kondensators die Zündspannung der lichtemittierenden Einrichtung 5, so entlädt sich der Kondensator über die Einrichtung 5.
Da bei diesem Aufbau die Speisespannung effektiv verwendet wird, kann die Zeit bis zum Erreichen der Startspannung nach Beginn der Ladung des Kondensators 15, nämlich die Periode, in der die lichtemittierende Einrichtung nach Beginn der Ladung noch kein Licht abgibt, verkürzt werden.
Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist ein Widerstand 19 in Reihe mit der lichtemittierenden Einrichtung 5 geschaltet. Der Kondensator 15 liegt parallel zu dieser Reihenschaltung.
Bei dieser Schaltung entlädt sich der Kondensator 15 über den Widerstand 19 und die lichtemittierende Einrichtung 5, so daß die Entladezeit und damit die Lichtemissionszeit lang gemacht werden können. Ohne den Widerstand 19 erfolgt die Entladung momentan und die Lichtemissionsperiode der lichtemitierenden Einrichtung ist kurz. Daher mißt die Fotozelle 7 gelegentlich keine Lichtemission. Dieser Nachteil kann durch Anschluß des Widerstandes 19 vermieden werden, durch den die Entladezeitkonstante eingestellt werden kann.
Werden in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die lichtemittierende Einrichtung 5 und die Fotozelle 7 in einem Verbundelement zusammengefaßt, so steigt der Wirkungsgrad der fotoelektrischen Umwandlung.
Die erfindungsgemäße Schaltung ist bei Kerosonbrennern, Schwerölbrennern, Wasserboilern, Cas-Badeöfen, Kerosonöfen, Gasöfen usw. anwendbar. Sie ist als Flammenwächter zuverlässig und billig. Bei mehreren Feuerstellen ist auch eine zentralisierte Flammenbeobachtung möglich.
Patell.ansSrüche

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Flammenwächter mit einem Brenner, wenigstens einem im Bereich der Flamme angeordneten Flammenstab, einer Wechselspannungsquelle und einer lichtemittierenden Einrichtung, die zwischen Brenner und Flammenstab miteinander in Reihe geschaltet sind, g e k e n n z e i c h n e t durch einen an die Klemmen der lichtemittlrenden Einrichtung (5) und parallel zu dieser geschalteten Kondensator (15).
2. Flammenwächter nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine der Elektroden der lichtemittierenden Einrichtung (5) an den Brenner angeschlossen ist, und daß an die Spannungsquelle die Primäriricklung eines Transior mators angeschlossen ist, dessen Sekundärwicklung mit einer Seite mit dem Flamnenstab (3) und mit der anderen an die zweite Elektrode der lichteniittierenden Einrichtung (5) angeschlossen ist.
3. Flammenwächter nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c ii -n e t durch zwcl Flammenstäbe (3a, 3b), die im Bereich (tt Flamme angeordnet sind, und durch einen Transformator, des sen Primärwicklung an die Spannungsquelle und dessen Sekundärwicklung mit beiden Seiten an die beiden-Flammenstäbe (3) angeschlossen sind, wobei die lichtemittierende &inrichtug (5) zwischen eine Zwischenanzapfung des Transformators (17) und den Brenner (1) geschaltet ist.
4. Flammenwächter nach einem der vorstehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t durch mehrere im Bereich der Flamme angeordnete Flammenstäbe, wobei die Wechselspannungsquelle und die lichtemittierende Einrichtung (5) in Reihe an die Flammenstäbe angeschlossen sind.
5. Flammenwächter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kapazität des Kondensators (15) ausreichend größer ist als die Streukapazität (Cs) zwischen Erde und einem den Flammenstab und die lichtemittierende Einrichtung (5) verbindenden Leitung draht.
6. Flammenwächter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c n e t , daß die lichtemittierende Einrichtung aus einer Entladungsröhre besteht.
7. Flainmenwächter nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kapazität des Kondensators (15) ausreichend größer ist als die Streukapazität (Cs1) zwischen einer Elektrode der Entladungsröhre und dem Glaskolben derselben und die Streukapazität (C52) zwischen dem Glaskolben und Erde.
8. Flammenwächter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kapazität des Kondensators (15) bei der Frequenz der Spannungsquelle eine ausreichend niedrige Impedanz bildet, so daß die Gleichströme geshuntet und im Kondensator nur die durch die Gleichrichtwirkung der Flamme erzeugten Gleichstromkomponenten gespeichert werden.
9. Flammenwächter nach einem der vorstehenden Ansprüche.

g e k e n n z e i c h n e t durch einen fotoelektrischen Wandler (7) zur Umwandlung der Strahlung der lichtemittierenden Einrichtung in ein elektrisches Signal, und durch Einrichtungen (8, 9, 12; 18) zur Steuerung der Brennstoffzufuhr zum Brenner (1) entsprechend dem Ausgangssignal des fotoelektrischen Wandlers (7).
10. Flammenwächter nach einem der vorstehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t durch einen zweiten Kondensator (16) zur Änderung eines das Ausgangssignal des fotoelektrischen Wandlers (7) bildenden intermittierenden ele1çtrischen Signals in ein stetiges Signal, wobei der Kondensator (16) zwischen den fotoelektrischen Wandler und die Einrichtung (18) zur Steuerung der Brennstoffzufuhr geschaltet ist.
11. Flammenwächter nach einem der vorstehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Widerstand (19) zur Verlängerung der Entlade-Zeitkonstante des Kondensators (15)> der in die Schaltung mit dem Kondensator (15) und der lichtemittierenden Einrichtung (5) geschaltet ist.
12. Flammenwächter nach einem der vorstehenden AnsprUche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kapazität des Kondensators (15) zwischen 0,ob1 und 0,1 XuF liegt.