CN102155796B - 炉子、用于操作炉子的方法以及为其配置的炉子控制器 - Google Patents

Abstract

公开了炉子、用于操作炉子的方法以及为其配置的炉子控制器。本申请公开了煤气炉的控制器，用于实现的方法和煤气炉的计算机可使用介质。在一个实施例中，该控制器包括：(1)被配置成接收加热请求的接口，以及(2)被配置成基于加热请求以低速度启用煤气炉的诱导器，并当判断煤气炉的弱火压力开关打开时以大火操作点燃煤气炉的处理器。

Description

炉子、用于操作炉子的方法以及为其配置的炉子控制器

对相关申请的交叉引用 

本申请要求2010年1月15日由Shailesh S.Manohar等人提出的标题为“An Improved Heating Furnace for a HVAC System”、序列号为No.61/295,501的美国临时申请的优先权，该申请的全部内容以引用的方式并入本文中。 

技术领域

一般而言，本申请涉及炉子，更具体而言，涉及煤气炉的启动诱导器。 

背景技术

HVAC系统可以用来调节围建物内的环境。通常，使用鼓风机来通过管道将空气从围建物吸收到HVAC系统，并在调节空气(例如，将空气加热、冷却)之后，通过另外的管道将空气推回围建物。例如，可以使用诸如住宅煤气炉之类的煤气炉来对空气进行加热。 

在住宅煤气炉中，当从恒温器接收到加热请求时，助燃空气诱导器被打开。使用助燃空气诱导器来通过煤气炉的热交换器吸入空气进行燃烧。一旦建立了助燃空气流，压力开关被关闭。压力开关是关键的安全功能，因为，如果不能建立通过热交换器的适当的气流，发自热交换器的火焰可能会以不安全的方式放出。一旦压力开关关闭以指示通过热交换器的适当的气流，点火器被通电，气阀打开，火焰传感器验证火焰的存在。 

发明内容

一方面，本发明为煤气炉提供了控制器。在一个实施例中，该控制器包括：(1)被配置成接收加热请求的接口，以及(2)被配置成基于加热请求以低速度启用煤气炉的诱导器，并当判断煤气炉的弱火压力开关打开时以大火操作点燃煤气炉的处理器。 

在另一方面，公开了一种在其上存储了计算机可读指令的计算机可使用介质，所述计算机可读指令由处理器执行以执行一方法。在一个实施例中，该方法包括：(1)基于接收到加热请求以低速度启用煤气炉的诱导器，(2)判断煤气炉的弱火压力开关是否关闭，以及(3)当判断弱火压力开关打开时，以大火操作点燃煤气炉。 

在又一方面，公开了一种具有热交换器的煤气炉。在一个实施例中，煤气炉包括：(1)被配置成通过热交换器吸入助燃空气的诱导器，(2)被配置成当已经为弱火操作建立助燃空气的流时关闭的弱火压力开关，(3)被配置成当已经为大火操作建立助燃空气的流时关闭的大火压力开关，以及(4)被配置成指导煤气炉的操作的控制器。该控制器具有：(4A)被配置成接收加热请求的接口，以及(4B)被配置成基于加热请求以低速度启用诱导器，并当判断弱火压力开关打开时以大火操作点燃煤气炉的处理器。 

附图说明

现在将参考下面的结合各个附图的描述，其中： 

图1是根据本发明的原理构建的炉子的实施例的图形； 

图2是根据本发明的原理构建的炉子的控制器的实施例的框图；以及 

图3是操作根据本发明的原理实现的炉子的方法的实施例的流程图。 

具体实施方式

在带有多个热输入的炉子中，以最低的点火速率点火常常是有利的，因为这可以提供最平静的操作。如此，当接收到加热请求时并非 以大火操作开始，具有至少两个操作级的炉子可以以弱火操作开始。煤气炉通常还在诸如低电压或低环境温度之类的异常状态下以弱火操作开始。然而，与弱火操作相关联的压力开关，弱火压力开关在这些条件下可以不关闭。如果没有建立适当的气流，这会导致设备的安全锁定，以阻止煤气炉操作。此处公开了甚至在弱火压力开关没有关闭的情况下也能安全地启动煤气炉的实施例。如此，本发明提供了可以缩短炉子的停工时间和技术人员的维修时间的实施例。 

本发明提供了首先尝试关闭弱火压力开关和弱火火光的炉子。然而，与常规炉子不同，如果弱火压力开关没有关闭，炉子将以大火点燃(包括尝试点燃)。在预设时间段(例如，在一个实施例中，二十秒)之后，炉子可以切换回弱火操作。 

图1是根据本发明的原理构建的炉子100的实施例的框图。炉子100是燃料-空气燃烧炉，如天然气炉或丙烷炉。炉子100可以用于住宅或用于商业建筑的(即，住宅或工业设备)。炉子被配置成在至少两种操作模式下操作(例如，弱火操作模式和大火操作模式)。 

炉子100包括燃烧器组件110、热交换器120、空气循环吹风器130、诱导器140、低压开关152、高压开关154、弱火气阀162、大火气阀164和控制器170。炉子的某些部分可以包含在壳体180内。在某些实施例中，控制器170也可以包括在壳体180中。所属领域技术人员可以理解，炉子100可包括目前未示出或讨论的，但是，通常包括在炉子中的另外的组件。炉子通常也使用恒温器(未示出)，并使用其作为用户界面。 

燃烧器组件110包括多个燃烧器，这些燃烧器被配置成燃烧燃料空气混合物(例如，燃气与空气混合气)并将燃烧产物提供到热交换器120。热交换器120被配置成从燃烧器组件110接收燃烧产物，并使用燃烧产物以对空气进行加热，被加热的空气被空气循环吹风器130吹过热交换器120。空气循环吹风器130被配置成使空气在壳体180中循环，从而，循环的空气被热交换器120加热，并提供给要取暖的空间。诱导器140被配置成通过引导通风将助燃空气提供到燃烧 器组件110，并且还用于从炉子100中排出燃烧产物。空气诱导器140被配置成至少以与炉子100的操作模式相对应的两个速度设置来操作。对于弱火操作模式，诱导器140以较低速度操作，以为弱火操作生成足够的助燃空气。对于大火操作模式，诱导器140以较高的速度操作，以为大火操作生成足够的助燃空气。 

低压开关152和高压开关154测量诱导器140的排放端的压力。低压开关152被配置成指示何时助燃空气压力足以支持炉子100的弱火操作。类似地，高压开关154被配置成指示何时助燃空气压力足以支持炉子100的大火操作。在所公开的实施例中，当助燃空气压力分别足以满足弱火操作或大火操作时，低压开关152和高压开关154关闭。因此，当低压开关152打开时，这表明助燃空气甚至连弱火操作也不足以支持。当高压开关154打开时，这表明没有足够的助燃空气支持大火操作。 

如上文所指出的，炉子100是可以以至少两种操作模式(如弱火和大火模式)操作的多级或可变输入炉子。利用两级操作或两种操作模式，炉子100也可以包括弱火气阀162和大火气阀164。在弱火操作中，只有弱火气阀162被打开，以向燃烧器组件110供应燃料。在大火操作中，弱火气阀162和大火气阀164两者都被打开，以向燃烧器组件110供应更多燃料。 

控制器170被配置成控制炉子100的操作。燃烧器控制盘和鼓风机控制盘也可以包括在炉子100中，以分别控制弱火气阀162、大火气阀164和鼓风机130的操作。如此，控制器170将与燃烧器控制盘和鼓风机控制盘进行协作，以指导炉子100的操作。 

控制器170可包括被配置成指导炉子100的操作的诸如微处理器之类的处理器。另外，控制器170可包括存储器部分。存储器部分可以是常规存储器。存储器部分可包括在启动时指导控制器170(例如，处理器)的操作的一系列操作指令。该一系列操作指令可以表示用于管理炉子100的操作(包括解释气压数据，点燃燃烧器组件110和控制鼓风机140的速度)的算法。 

控制器170被配置成基于加热请求以低速度启用诱导器140，并且当判断弱火压力开关打开时以大火操作点燃煤气炉。如此，与常规炉子不同，控制器170被配置成甚至在弱火压力开关162没有关闭的情况下也能操作炉子100。控制器170可包括接收加热请求的接口和如上文所描述的指导炉子100的操作的处理器。图2示出了可以与炉子100一起使用的控制器200的实施例。 

如图1所示，控制器170耦合到炉子100的各种组件。在某些实施例中，它们之间的连接是通过有线连接进行的。可以使用常规电缆和触点来将控制器170耦合到炉子100的各种组件。在某些实施例中，也可以使用无线连接来提供至少一些连接。 

图2是根据本发明的原理构建的炉子的控制器200的实施例的框图。控制器200包括接口210、处理器220和存储器230。 

接口210被配置成从控制器200接收信号并向其传输信号。接口210可以是具有用于进行通信的输入和输出端口的常规接口。输入和输出端口可以被配置成进行无线或有线通信。 

处理器220可以是常规处理器。在某些实施例中，处理器可以是微处理器。处理器220被配置成基于加热请求以低速度启用炉子的诱导器，当判断炉子的弱火压力开关打开时以大火操作点燃煤气炉。在一个实施例中，当处理器220判断弱火压力开关打开时，处理器220被配置成自动地以大火操作点燃煤气炉。另外，处理器220被配置成当判断弱火压力开关打开时切换诱导器以高速度操作。在诱导器被切换以高速操作之后，处理器220被配置成判断弱火压力开关是否被关闭以及大火压力开关是否被关闭。当判断弱火压力开关和大火压力开关关闭时，处理器220被配置成自动地以大火操作点燃煤气炉。如果处理器220判断弱火压力开关或者大火压力开关被打开，则处理器220被配置成启动锁定例程。处理器220可以被配置成以大火操作对煤气炉操作预设的时间段。时间量可以因每个炉子设备、炉子模型或首选项而不同。在一个实施例中，目前该时间段是二十秒。 

存储器230可以是常规存储器。存储器230可包括在启动时指导 处理器220的操作的一系列操作指令。该一系列操作指令可以表示用于管理诸如图1的炉子100之类的炉子的操作的算法。 

图3是操作根据本发明的原理实现的炉子的方法300的实施例的流程图。图1的控制器170或图2的控制器200可以用来执行方法300。方法300包括当判断弱火压力开关打开时，以大火操作点燃煤气炉。如此，甚至当加热请求可能是针对弱火操作时，方法300仍可以以大火操作点燃炉子。方法300在步骤305开始。 

在步骤310中，接收炉子的加热请求。可以从与炉子相关联的恒温器接收加热请求。 

在步骤320中，基于接收到加热请求，以低速度启用煤气炉的诱导器。诱导器可以被配置成至少以高速度和低速度操作。在某些实施例中，炉子可以最初以低速度启动诱导器以与炉子的弱火操作相对应。 

然后，在第一判断步骤330中判断煤气炉的弱火压力开关是否关闭。如果弱火压力开关打开(即，未关闭)，诱导器在步骤340中启动，以高速度操作。 

然后，在第二判断步骤350中判断在切换诱导器以高速度操作之后弱火压力开关是否关闭以及大火压力开关是否关闭。如果关闭，则在步骤360中煤气炉被以大火操作点燃。在一个实施例中，以大火操作对煤气炉操作预设的时间段。然后，方法300返回到步骤320，并继续。 

现在返回到第一判断步骤330，如果弱火压力开关已经关闭，则该方法300继续到步骤335并结束。在步骤335中，炉子继续弱火操作。现在返回到判断步骤350，如果大火压力开关或者弱火压力开关被打开，则方法300继续到步骤355，在此，启动锁定/等待和重启动例程。 

本申请所涉及的本领域的技术人员将理解，可以对所描述的实施例进行其他和进一步的添加、删除、替换和修改。 

Claims (7)

1.一种用于煤气炉的控制器，包括：

被配置成接收加热请求的接口；以及

被配置成基于所述加热请求以低速度启用所述煤气炉的诱导器，并且一旦判断所述煤气炉的弱火压力开关打开就依次切换所述诱导器以高速度操作、判断所述弱火压力开关和大火压力开关二者是否被关闭、以及以大火操作点燃所述煤气炉的处理器。

2.如权利要求1所述的控制器，其中，所述处理器被配置成当判断所述弱火压力开关打开时自动地以大火操作点燃所述煤气炉。

3.如权利要求1所述的控制器，其中，所述处理器被配置成当判断所述弱火压力开关或者所述大火压力开关打开时启动锁定例程。

4.如权利要求1所述的控制器，其中，所述处理器被配置成以所述大火操作对所述煤气炉操作预设时间段。

5.一种用于控制煤气炉的方法，包括下列步骤：

基于接收到加热请求以低速度启用煤气炉的诱导器；

判断所述煤气炉的弱火压力开关是否关闭；以及

一旦判断所述弱火压力开关打开，就依次切换所述诱导器以高速度操作以便以大火操作点燃所述煤气炉、判断所述弱火压力开关和大火压力开关二者是否被关闭、以及以大火操作点燃所述煤气炉。

6.一种具有热交换器的煤气炉，包括：

被配置成通过所述热交换器吸入助燃空气的诱导器；

被配置成当已经为弱火操作建立所述助燃空气的流时关闭的弱火压力开关；

被配置成当已经为大火操作建立所述助燃空气的流时关闭的大火压力开关；以及

被配置成指导所述煤气炉的操作的控制器，所述控制器包括：

被配置成接收加热请求的接口；以及

被配置成基于所述加热请求以低速度启用所述诱导器，并且一旦判断所述弱火压力开关打开就依次切换所述诱导器以高速度操作、判断所述弱火压力开关和大火压力开关二者是否被关闭、以及以所述大火操作点燃所述煤气炉的处理器。

7.如权利要求6所述的煤气炉，其中，所述处理器被配置成当判断所述弱火压力开关打开时自动地以所述大火操作点燃所述煤气炉。