196492. lajstromszámú szabadalom • Hőelemes lángellenőrző berendezés
3 196492 4 A találmány tárgya hőelemes lángellenőrző berendezés. Lángellenórzó berendezéseket folyékony vagy gáznemű tüzelőanyaggal üzemeltetett helyhez kötött vagy mozgatható égőkben alkalmaznak, így például gépkocsik fűtőberendezéseiben, gázzal üzemelő fűtőtestekben, mint például bojlerekben. A lángellenőrző berendezések a láng meglétét jelzik, és a jel függvényében kapcsolási folyamatot indítanak. Az ilyen jellegű lángellenőrző berendezések egyik feladata, hogy a tüzelés során fellépő zavarok, például a láng kialvésa esetén a tüzelőanyag betáplálását megszakítsák és ezáltal esetleges robbanásokat megakadályozzanak. További feladatunk, hogy a gyújtóberendezéseket stabilan égő láng kialakulása után lekapcsolják. Ismertek olyan lángellenőrző berendezések, amelyeknek működése ionizációs elven, optikai vagy termoelektromos elven alapul. A 2 143940 számú DE közrebocsátási iratból ismert olyan lángellenőrző berendezés, amelynél a láng hőmérsékletét hóelem segítségével érzékelik, és az általa előállított villamos jelet műveleti erősítőbe vezetik. A műveleti erősítővel kapcsolatban levő további elektronikus egységek olyan kimeneti jelet szolgáltatnak, amellyel a gyújtóberendezést és a tüzelöanyagszállító berendezést vezérlik. Ezen megoldás az ionizációs elvből és az optikai elvből adódó hátrányokat ugyan kiküszöböli, a műveleti erősítők alkalmazásával összefüggő hátrányok viszont érvényesülnek. A kisértékü, néhány millivolt nagyságú hóvillamos feszültség miatt műveleti erősítőként kisértékü offsetfeszúltségü, nagy pontosságú erősítőt kell alkalmazni. Mivel az ofíset-feszültség értéke a környezeti hőmérséklettől és az üzemi feszültségtől függ, ezért ilyen jellegű elrendezés csupán szűk hőmérséklet-tartományban alkalmazható. Előfordulhat, például hogy magas környezeti hőmérséklet következtében téves jel keletkezik. A höelem és az áramkör térbeli elválasztása miatt zavarfeszültségek becsatolásának veszélyével kell számolni. Ezen felül a hőelemnek a néhány millivolt nagyságú hasznos jelét az érintkezőhelyeken fellépő feszúltségesés csökkenti. A 2 009 723 sz. DE közrebocsátási iratból ismert olyan hőelemes lángellenórzó berendezés, amelynél a hőfeszúltséggel egy tekercset gerjesztenek, amely Reedféle érintkezőt vezérel. Ezen elrendezés hátrányai hasonlóak, mint a kapcsolóérintkezóké, amelyek alacsony megbízhatóságban és vibrálás (berezgés) jelenség fellépésében jelentkeznek. Ebből következik, hogy a gyújtóberendezések a szükségesnél hosszabb ideig maradnak bekapcsolva, energiát fogyasztanak, amely például a gépjármüvekben csak korlátozottan áll rendelkezésre. A találmány célja, hogy kis ráfordítással előállítható és széles hőmérséklet-tartományban megbízhatóan működő lángellenőrző berendezést hozzunk létre. A találmány révén megoldandó feladat abban van, hogy a hőelem által előállított feszültséget zavarmentesen, vibrélásmentesen és megbízhatóan erősítjük, amely felerősített jellel mágnesszelepet vagy elektromágneses tengelykapcsolót a tüzelőanyag szállítására szabaddá tesszük vagy lezárjuk, a gyújtóberendezést lekapcsoljuk és a levegőszállitó rendszerbe beavatkozunk. A feladat megoldására olyan hóelemes lángellenőrző berendezést hoztunk létre, amelynél a találmány szerint a hőelerare csatlakoztatott, vasmaggal ellátott tekercs légrésében Hali-áramkör van elrendezve, amely a tekerccsel induktiv csatolásban van, mig a Hali-áramkör kimenete teljesítményfokozatokkal van működtető kapcsolatban. A találmány értelmében a hóvillamos feszültség a tekercsben elektromágneses teret állít elő, amellyel Hali-áramkört működtetünk. A Hali-áramkör kimeneti jele a tüzelőanyagszállítás, a gyüjtóberendezés és a levegőszállító rendszer vezérlésére szolgáló teljesitményfokozatokat kapcsol. A hőelem a fűtőkészülék tüzterében van elhelyezve. A hőelem csatlakozóvezetékei zárt, illetve nyitott mágneses kör tekercsére vannak vezetve. A zárt mágneses kör munka légrésében van elrendezve a Hali-áramkör, amely referencia feszültségforrásból, Hali-generátorból, differencia erősítőből, triggerból ér. npn-tranzisztorból álló mikroelektronikai áramkör. Nyitott mágneses kör esetén a Hall-áramkőr a mágneses erővonalak kilépési helyének közelében helyézkedik el. A Hall-áramkör összes elemeit nagy pontosságú üzemi feszültséggel tápláljuk. A tüzelótérben levő láng hatására a hóelemben hóvillamos feszültség kelekezik, amelynek értéke csak a lánghómérséklettól függ. Koromlerakódások, valamint a láng fényének különböző színárnyalatai - ellentétében az ionizációs érzékelőkkel, illetve az optikai érzékelőkkel - nem befolyásolják a berendezés működését. A hővillamos feszültség az elektromágneses kör tekercsében a láng hőmérsékletével arányos elektromágneses fluxust hoz létre. Az elektromágneses fluxus a zárt mágneses kör munka légrésében, illetve a nyitott mágneses kör mágneses erővonalainak kilépési helyének közelében levő Hali-áramkörön ár.hatol és a Hall-generátort inditja, amely Hali-féle feszültséget állít elő, amelynek értéke arányosan a tűztérben uralkodó hőmérséklettől függ. A tekercs méretezésével az ir dukciósűrüség változtatható és a Hali-féle feszültség értéke meghatározható. A Hali-generátorban előállított Hali-féle feszültség az utánkapcsolt differencia erősítőben való felerősítése után a triggerbe kerül. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
