181226. lajstromszámú szabadalom • Szabályozható szelektivitású, fénydetektorral, üzemelő berendezés gáz- és olajüzemű tüzelőberendezések gyújtására és lángőrzésére
3 181226 4 A felsorolt lángőrberendezések mindegyike rendelkezik olyan jelentős hátrányokkal, amely mindeddig bármelyiknek uralkodó megoldássá válását megakadályozta. A hőelemeket a tüzelőberendezés magas hőmérsékletű terében kell elhelyezni, sőt amennyiben gyújtó-, és/vagy őrláng őrzésére alkalmazzák, rendszerint állandóan szűróláng is éri, ezért élettartama rendkívül korlátozott, ugyanakkor működésük is lassú, 3—7 sec. szükséges a nyitásukhoz, míg a zárási idejük elérheti a 25-50 másodpercet is, ami nagyobb fogyasztású berendezésnél már nem engedhető meg. Komplikálttá teszi alkalmazásukat az a körülmény is, hogy a hőelem által termelt villamos energia rendkívül kis feszültségen (nem egyszer nV nagyságrendű feszültségen), és jelentős áramerősséggel keletkezik, ami az átmeneti ellenállásokra viló rendkivüli érzékenységet eredményezi és kapcsolástechnikáját komplikálttá teszi. A fotocellák viszonylag magas tápfeszültséget igényelnek, törékenyek és hőmérsékletérzékenyek, érzékelési tartományuk kicsi, és nagyerősítésű jelfeldolgozót igényelnek. A félvezetős (fotoellenállásos, fototranzisztoi os) érzékelők alkalmazását megnehezíti rendkívüli érzékenységük a környezeti hőmérsékletre, működésük időben lassú, karakterisztikájuk nonlineáris, és jellemző adataik időben változnak (öregedés), ami gyakori cseréjüket teszi szükségessé. Az ionizációs lángőröknél a tűztérben (lángban) elhelyezett elektródákra viszonylag nagy feszültséget kell kapcsolni, az ionáram viszont rendkívül kicsi, nemegyszer mikroamper nagyságrendű, ezért nagyerősítésű elektronikus jelfeldolgozó egységeket igényel, amit a hőérzékenysége miatt igen kritikts a tüzelőberendezés közelében elhelyezni, míg a nagyobb feszültség a sok fémalkatrészt tartalmazó berendezésnél komoly érintésvédelmi problémákat vet fel. A teljes tüzelés vezetésének feladatát ellátó komplikáltabb automatikák elemeiként alkalmazva pedig mindezek a berendezések nagyszámú alkatrészből felépített komplikált kapcsolási elrendezést igényelnek, mivel úgy zárlat-, mint szakadás esetére műkapcsolásokkal kell biztosítani az üzem megszüntetéséhez vezető hibajelet, azaz azt, hogy a lángcrberendezés az említett hibák fellépése esetén a „rincs láng” kimenőjelet biztosítsa. A folyamatos üzemű szikragyújtók általában igen költséges, nagy szigetelési szilárdságú szekunder tekerccsel ellátott, egyedileg konstruált gyújtótranszformátort tartalmaznak, ami az árukat emeli. Ezek primerkörét ritkán táplálják hálózati árammal, legtöbbször egy helyben előállított magasabb frekvenciájú árammal táplálják. A legegyszerűbb ilyen negoldás a Kipp-generátor lenne, a megfelelő teljesítményű ködfénylámpa kialakítása azonban komoly műszaki akadályokba ütközik és jelentős hűtést igényel. Elektronikus kapcsolások esetén viszont jelentős teljesítményerősítőt igényelnek, ami az azt eílátó tápegységgel együtt nagydisszipációjú félvezetőelemek alkalmazását igényli, ami — a melegüíemi körülményekre tekintettel ismét komoly hűtési problémákat okoz. E hibákon kíván segíteni a jelen találmány. A jelen találmány olyan berendezést ismertet, amely egy kapcsolási elrendezésen belül oldja meg a tüzelőberendezés gyújtásának, (újragyújtásának) és lángőrzésének feladatát, a magasabb üzemi hőmérsékletre kevésbé érzékeny kevésszámú kapcsolási elem, főleg integrált áramkörök alkalmazásával, és amely kiválóan alkalmas laza felügyelet alatt álló tüzelőberendezések üzemének vezetésére, de ugyanakkor komplikált automatikus üzemeltetést lehetővé tevő automatikákba kapcsoló elemként is beépíthető. Ugyanakkor lehetővé teszi a lángnak több helyen és/vagy több különböző mélységben történő érzékelését és ezzel őrzését, az üzemszerűen magas hőmérsékletre hevülő szerkezeti elemek sugárzó hatásának kiküszöbölésére pedig lehetővé teszi annak a fényhullámhossznak a megválasztását és beállítását, amely mellett a berendezés csak a lángot érzékeli. Beavatkozószervként lehetővé teszi törpefeszültségű, vagy szükség esetén kisfeszültségű (hálózati feszültségű) mágnesszelepek alkalmazását, anélkül, hogy ezzel érintésvédelmi problémát okozna, azaz anélkül, hogy a hálózati feszültség az érintésvédelmi szempontból kényes kazán közelébe lenne vezetve. A találmány abból a felismerésből indul ki, hogy a szilícium alapanyagú, planár technológiával előállított fotoelektromos cellák a láng érzékelésére előnyösen alkalmazhatók. Zavartalanul működnek 50— —60 °C üzemi hőmérsékleten, sőt még ezt meghaladó hőmérsékleteket is üzemzavar, és károsodás nélkül elviselnek, jól tűrik a nagy, 10 000 Lux értéket is meghaladó megvilágításokat, öregedési és hiszterézisjelenségeket nem mutatnak, nem igénylik sem a termofeszültségek kiegyenlítését, sem tápenergiára nincs szükségük, nedvességgel, agresszív gőzökkel, és atmoszférikus hatásokkal szemben ellenállók, fotoáramuk kellően nagy, felületük kicsi. Megfelelően megválasztott típusaik spektrális érzékenysége átfogja az infravörös, látható fény és az ultraviolet tartományt, és jelleggörbéjük megfelelő jelfeldolgozó kapcsolás mellett változtatható, úgyhogy be lehet állítani azt a fényhullámhosszt, amelyen az optimális érzékenységet el kívánjuk érni. A találmány szerinti berendezés egyik lehetséges kiviteli alakját az ábrák tüntetik fel, ahol az 1. sz. ábra egy példa szerinti kapcsolási elrendezést tüntet fel vázlatban, 2. sz. ábra egy példa szerint kiválasztott érzékelő jelleggörbéjét, és annak változtatási lehetőségeit tünteti fel. A tüzelőberendezés 2 határoló felületén lévő nyíláson keresztül érkező 1 (fény)sugarak útjában van elhelyezve a 3 fotoelektromos cella, amely a változtatható értékű 4 ellenálláson keresztül az 5 küszöberősítő bemenetére, és az ennek kimenete, és a törpefeszültség nullavezetéke közé kapcsolt, a 6 ellenállásból és a 7 diódából álló osztólánc osztópontjára van kapcsolva. Az 5 küszöberősítő (amely 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
