CN85107394A - 引燃和火焰的监控装置 - Google Patents

Abstract

用于引燃从喷嘴喷出的可燃气体并作为火焰检测元件的打火电极部件；一其次级绕组与打火电极部件串联的电压变压器：一与打火电极部件和变压器的次级绕组串联的火焰检测电路，检测电极部件之间是否存在着火焰；一与火焰检测电路串联的低压电源；一安排用于当火焰在两电极部件之间增大时输出一信号，断开初极绕组电源；一与打火电极部件和变压器次级绕组并联的稳压二极管元件，当初极绕组接通电源时，从该低压电源及次级绕组提供一电压，以便使低压电源与火焰检测电路断开，并且由于发生雪崩击穿而熄灭两电极之间的火花。

Description

本发明涉及一种其点火电极被用于火焰检测的引燃和火焰监控装置。这样的装置可以用在诸如以可燃气体作燃料的热风发生器之中。

这种类型的装置有一对有一定间隔的点火电极，一个把升压的电压施加到这两个电极之间的变压器，和一个与这两个电极相并联连接的火焰检测电容，以便使两个电极之间的火花刚一加到热风发生器就将可燃气体引燃。引燃以后电极之间产生的火焰允许直流流过其间，给电容器充电。于是已充电的电容器启动一个为检测火焰存在的火焰检测电路，以便在引燃之后熄火。

因此，上面描述的现有技术装置需要一个电容器，该电容器增加了制造成本，同时由于必须考虑火焰的整流作用，则使用交流电源。由于其间有漏电流，同时电容器的充电时间不稳定，充电作用也不均匀，因此这种电容器对火焰的检测比两电极间建立火焰要慢。

根据本发明提供的一种引燃和火焰监控装置包括：

（a）用于引燃从喷咀喷出来的可燃气体的火花电极部件，并兼作为火焰检测元件;

（b）其次极绕组与所说的打火电极相串联连接的电压变压器;

（c）与所说的打火电极部件和所说的电压变压器的次级绕组相串联的，用来检测所说的电极部件之间是否存在火焰的一个火焰检测电路;

（d）与所说的火焰检测电路相串联的一个低压电源;

（e）当在所说的两电极部件之间的火焰刚一增大时，根据来自所说的火焰检测电路的一个输出信号，使初级绕组断电，从而中断所说的次级绕组供电电压所设置的一个引燃控制电路;

（f）与所说的打火电极部件和所说的变压器次级绕组相并联的适合于对击穿电压起作用的一个稳压二极管部件，该击穿电压是由所说的低压电源供给的，并由于初级绕组的激励，由所说的变压器次级绕组馈送的，以致使所说的低压电源和所说的火焰检测电路在电气上断开，并且由于发生雪崩击穿在电极之间产生一个火花。

本发明允许省去昂贵的电容器，利用火焰的导电作用代替其整流作用，避免一般必须使用一个交流电源的必要，能够提供确保跟上火焰在电极之间的增大，而快速检测的一种快速检测在电极之间存在火焰的引燃和火焰监控装置，并且可以提供一种无须采用电容器的能够产生均匀的引燃作用的引燃和火焰监控装置。

利用本发明，当两个电极之间没有火焰时，就接通变压器初级绕组的电源，通过一个引燃控制电路提升次级绕组的电压，从而引起齐纳二极管的雪崩击穿。上述过程在电极之间的间隙中产生一个火花，点燃从引燃喷咀中喷出的可燃气体。火焰改变了电极之间的导电性，把一个火焰信号传给火焰检测电路。该火焰检测电路切断变压器的初级绕组的电源，以便把由于点火控制电路在电极之间正产生的那个火花熄灭。

现在参照附图，以举例的方式描述本发明;

图1是一个热风发生器的示意图;

图2是安装在该热风发生器中的一个电路方框图;

图3是按照本发明的一个实施例的电路图;

首先参照表示一个热空气流发生器的图1，该发生器有一个装有进空气的栅格102的机壳1，进气栅格102上装有网状过滤器101。该发生器还有一个安装在进气栅格102对面的出气口107。在机壳1的内部是使空气与可燃气体混合的一个混合室104，一个燃烧混合气体的燃烧板105，和一个在其中燃烧过的气体与外部空气相遇的调整室106。鼓风机103把外部空气经空气栅格102抽进机壳1，并且从出口107排出在调整室106中的气体，以供应热空气流。

供应可燃气体的管道2，一端与可燃气体源（没有表示出）相通，另一端伸入到机壳1中的接近支承喷咀201的燃烧板105的位置上。管道2从气体源到喷咀201沿长度串接，安装着一个第一电磁阀门V₁，一个第二电磁阀门V₂，一个调节阀门205，和一个从可燃气体源到喷咀201沿着管道长度安装的第三电磁阀门V₃。在阀门V₁和V₂之间，管道204和管道2相汇合，管道204的一端伸入到机壳1中，在下文描述的电极301有一定距离的燃烧板105的旁边形成一个引燃喷咀203，绕过阀门V₃安装一个旁通管道208，使喷咀201永远喷出一定量的由流量调节器207控制的可燃气体。由数字3表示的电路控制打火电极301，鼓风机103，和第一、第二和第三阀门V₁，V₂，V₃。

在电路3中，由图2可见，一个恒压电路31变换交流电源，例如把240V转换为直流。一个定时电路32，从恒压电路31通电起，延迟一个预先确定的时间间隔，对一个鼓风机103的驱动电路33供电。该驱动电路33根据电路32预定的时间延迟，用定时电路32所产生的输出信号来接通鼓风机103的电源。阀门控制电路34接通和断开第一阀门V₁的电源，通过一个阀门驱动电路35，使阀门V₁在打开和关闭位置之间变化。一个点火控制电路36根据阀门控制电路34的输出信号，在电极301之间产生一个火花。一个电压放大器电路37的负载是变压器的初级绕组（没有表示出来）提升电极301之间的电压，足以在其间引起火花。一个火花驱动电路38。根据点火控制电路36的输出信号给初级绕组（未示出）接通和断开电源。一个火焰检测电路39由于火花驱动电路38接通了初级绕组的电源，而用电极缝隙301之间出现的火花来检测火焰的存在。电极之间的火花点燃了从引燃喷咀203中喷出的可燃气体，在电极301之间建立起火焰。接通连接到低压电源41上的火焰确认电路40的输出信号，控制第二阀门V₂的打开和关闭。定时电路43根据火焰确认电路40的火焰确认，延迟一段时间打开第三阀门V₃。一个驱动电路44根据定时电路43的输出信号驱动第三阀门V₃的打开和关闭。尽管鼓风机103的定时电路32一直在工作，一个起始点火校验电路45也能校验出火焰确认电路40（而其供电是来自电源30的）产生了火焰检测信号的异常情况。这个情况导至校验电路45产生一个输出信号，以便中止阀门控制电路35和点火控制电路36的动作。刚一记录下异常条件时，安全定时电路46启动阀门驱动电路35，关闭阀门V₁，其中定时电路46在一个预定的时间间隔之内，接收无火焰检测信号，这时阀门控制电路34通过阀门驱动电路35动作使阀门V₁打开。同时，由于从阀门控制电路34和火焰确认电路40的输出信号，使驱动电路33驱动鼓风机103。当电路36从火焰确认电路40接收火焰检测信号时，引燃控制电路36被用来控制火花驱动电路38，以便切断变压器初级绕组的电源，使电极301之间的火花熄灭。

火焰检测电路39和火焰确认电路40的详细电路如图3所示，其中的低压电源41有一个低压变压器，该变压器的初级绕组通过电源30被用来给燃烧检测电路40提供交流电。火焰检测电路39具有电极间隙301，与电极301相串联的变压器的初级绕组HC，以及当电极301之间出现火焰时被供电的低压变压器的次级绕组L_C。该低压变压器将其次级绕组通过一个电容器C₁和一个电阻器R₁与一个包含有电容器C₂、C₃，电阻器R₂～R₆，一个二极管D₁和一个齐纳二极管ID₁的低通滤波器网络相串联。该低通滤波器网络通过一只场效应晶体管FET连接到一个包含有一个电阻器R₇，一个电容器C₄和一个比较器C_p的火焰检测网络上。

另一方面，一对以其负极性端相连接的齐纳二极管具有相反的n型半导体，并且这些齐纳二极管测定了从次级绕组HC以及从低压变压器的次级绕组L_C施加到电极之间的击穿电压，以致于因次级绕组HC的电压发展成雪崩击穿，由于这个电压是次级绕组L_c提供的，因而不会影响交流电源。

于是就上述的电路结构而言，通过供电的低压变压器，交流电源在次级绕组L_C两端产生了交流电压。在电极间隙301之间没有火焰的情况下，齐纳二极管阻止绕组L_C与电压施加到火焰确认电路40上。由于S点的电位高于K点电位，使比较器CP的输出端OP变为低电平，就表示引燃喷咀203没有产生火焰。在这种情况下，一旦给阀门控制电路34供电就动作，则通过阀门驱动电路35打开第一阀门V₁，同时命令引燃控制电路36，通过火花驱动电路38，给电压放大器电路37上的变压器初级绕组通电。这就在次级绕组HC两端感应出升压电压，导至齐纳二极管进入雪崩击穿，在电极301之间建立起一个火花。于是，这样建立起的火花能点燃从喷咀203喷出的可燃气体，产生了出现在电极301之间的火焰，把次级绕组HC的交流电压整流后给火焰确认电路40供电，由于S点的电位下降到低于K点电位，使比较器C_p的输出端OP从低电平转变为高电平，这表示引燃喷咀203可以点燃从它自己喷口喷出的可燃气体。并且产生火焰，因此，导至火焰确认电路40产生一个引燃信号，使引燃控制电路36通过火花驱动电路38将电压放大器电路37中的初级绕组断电，去掉次级绕组HC两端的电压，以便熄灭电极301之间的火花。

综上所述显而易见，可燃气体是由电极间隙301点燃的，电极中的火花是由齐纳二极管发生雪崩击穿产生的，使比较器的输出转变为一个高电平。这一点能够节省一只电容器，而在现有技术的解决办法中，电容器放电可以把比较器转变为一个高电平。本发明的这种解决办法降低了制造成本，同时确保随电极间隙之间的火焰变化的快速检测。由于不需要电容器，与含有一个电容器其充电时间变化的现有技术装置相比，实现了一种快速的均匀的引燃操作。

对流过电极间隙301之间的电流并不是总需要整流，当比较器的输出转变为高电平时，电极间隙301之间的电导也是足够了，以致可以省去一般需要的交流电源。

可以注意到，可以将一个稳压器安装在恒压电路31中，提供一个减小了纹波的电压。在本发明中，引燃和火焰监视装置是结合一个热风发生器的，然而，不管燃料的种类是什么，是可燃气体或是石油。本装置可以用于烧开水的装置，淋浴装置或者类似设备的各种各样的燃烧器。

尽管本发明已予以说明，并就一个最佳实施方案予以描述，但是应该理解为在不脱离本发明范围的情况下，其形式和细节均可有各种变化和省略。

Claims (4)

1、一个引燃和火焰监测装置包括：

(a)用于引燃从喷咀喷出的可燃气并作为火焰检测元件的打火花电极部件；

(b)一个其次级绕组与所说的打火电极部件相串联连接的电压变压器；

(c)一个与所说的打火电极部件和所说的电压变压器的次级绕组相串联连接的，以便检测所说的电极部件之间是否存在火焰的火焰检测电路；

(d)一个与所说的火焰检测电路相串联连接的低压电源；

(e)一个安排用于当火焰在所说的两电极之间增大时，根据所说的火焰检测电路输出一个信号，断开初级绕组电源的方式来中断所说的次级绕组电压源的点火控制电路；

(f)一个与所说的打火电极部件和所说的变压器的次级绕组相并联连接的稳压二极管元件，当变压器的初级绕组接通电源时，从所说的低压电源以及所说的变压器的次级绕组施加一个电压，以便使所说的低压电源与所说的燃烧检测电路电气上断开，并且由于发生雪崩击穿而熄灭两电极之间的火花。

2、一个根据权利要求1的引燃和火焰监测装置，其中所说的低压电源是交流的，而所说的稳压二极管元件是具有相反n型半导体的齐纳二极管。

3、一个根据权利要求1或2的引燃和火焰监控装置，其中所说的在电极部件之间的火焰将来自所说的低压电源的交流电流整流。

4、一个基本上按照上文所描述的并结合附图说明的引燃和火焰监测装置。

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