火焰電離式燃氣器具自動保護裝置的製作方法
2023-05-18 04:15:01 1
專利名稱：火焰電離式燃氣器具自動保護裝置的製作方法
技術領域：
本發明是一種火焰電離式燃氣用具熄火保護並自動點火裝置。尤其涉及一種家庭燃氣用具，如燃氣灶具、燃氣熱水器、燃氣烤箱等。
目前市場出售的家庭燃氣用具(燃氣熱水器)熄火保護方式有兩種1、熱電隅式；2、光電式。現就這兩種保護方式分述如下1、熱電隅式熱電隅式燃氣用具自動保護裝置是利用熱電隅的工作原理來控制電磁閥工作，關閉燃氣管道、防止燃氣外洩。在燃氣用具正常使用時，燃燒的火焰使熱電隅受熱產生電流，這一電流使電磁閥動作吸合，從而打開主燃氣管道，一旦燃燒火焰突然意外熄滅，這時熱電隅因沒有熱源而冷卻，電流消失，使電磁閥動作釋放關閉主燃氣管道，防至大量燃氣外洩。其優點是一旦燃燒火焰突然意外熄滅，可以徹底切斷燃氣管道，停止向燃氣用具繼續供氣。其缺點有兩個(1)熱電隅具有熱墮性，它對燃燒火焰突然意外熄滅反應較慢，從燃燒火焰熄滅到切斷燃氣管道停止向燃氣用具繼續供氣約需30秒左右，在這個惰性時間內，已有大量未燃氣體外洩。(2)不能自動點火。當燃氣管道被切斷停止向燃氣用具繼續供氣之後，不能自動從新點火，而需人工進行操作，將火焰點著。
2、光電式光電式燃氣用具自動保護裝置，是利用光敏元件的工作原理來實現自動保護的，當燃氣用具正常(燃燒)使用時，火光照射在光敏元件上，通過光－－電轉換開關電路控制電子脈衝點火器停止對火種點火，進入監控狀態。一旦燃燒火焰突然熄滅，光敏元件因無火光照射，而使光－－電轉換開關電路控制脈衝電火器，自動對火各進行點火，直到將燃氣(火焰)點著，使光敏元件再次感受到光亮時，再次進行監控狀態。其優點是一旦燃燒火焰突然意外熄滅時，可以迅速自動點火，防止未燃氣體外洩。其缺點是光敏元件易受環境光照亮度影響，一旦意外熄火，如環境亮度大，光敏元件受環境光照後誤使光－－電轉換開關電路牌監控狀態使電子脈衝電火器不能自動點火，造成大量未燃氣體外洩，電路失去保護作用，另外燃氣管道不能自動切斷。
鑑於上述兩種燃氣用具保護裝置存在的缺點，本發明的目的在於克服不足之處，而提供一種具有能迅速切斷燃燒氣管道和迅速點火功能的火焰電離式燃氣用具自動保護裝置。
本發明的目的可以通過如下方式達到，用離子電流檢測電路(Ⅰ)，燃燒狀態顯示電路(Ⅱ)，電磁閥驅動電路(Ⅲ)，電子開關電路(Ⅳ)電子振蕩電路(Ⅴ)，電壓提升電路(Ⅵ)，脈衝點火電路(Ⅶ)組成本發明。其中離子電流檢測電路中(Ⅰ)中的檢測棒與三極體BG1的基極連接，BG2的基極連接，組成複合放大電路，將微弱的離子電流放大。這樣當電源(K)閉合後，設置在火種管(e)、燃燒器(b)上方的檢測棒(a)檢測到由於燃氣燃燒後在電場的作用下產生的離子電流Ⅰ，使整個電路進行工作，實現本發明解決現有技術中不足之處。本發明的優點在此裝置監控下，火焰突然意外熄滅後，能迅速切斷燃氣，防止外洩，並且能迅速自動重新點火。
本發明給出如下附圖附
圖1為本發明方框圖附圖2為本發明電路原理圖本發明下面將結合附
圖1、2作出進一步詳述。
本裝置由離子電流檢測電路(Ⅰ)，燃燒狀態顯示電路(Ⅱ)，電磁閥驅動電路(Ⅲ)，電子開關電路(Ⅳ)，電子振蕩電路(Ⅴ)，電壓提升電路(Ⅵ)，脈衝點火電路(Ⅶ)，組成。
工作時電源開關K閉合後，向整個電路供電，此時燃燒器(b)或火種管(e)沒有點著，離子電流檢測電路(Ⅰ)中的檢測棒(a)與燃燒器(b)或火種管(e)之間沒有離子電流通過，三極體BG1的基極無電流而處於截止狀態，使三極體BG2也截止，BG2集電極(A)點為高電位，燃燒狀態顯示電路(Ⅱ)中的反相器F1的輸入端(B)點同是高電位，使得F1輸出端(C)點為低電位，使反相器F2輸出端(D)點為高電位，三極體BG3導通，發光二極體Dx發光(亮)表示燃燒器(b)、火種管(e)火焰未被點著。
另因(B)點為高電位，使電磁閥驅動電路(Ⅲ)中的反相器F4輸出端(E)點為低電位，三極體BG4截止，電磁閥(J)因沒有導通電流而不能動作吸合，因此使燃氣用具的主燃氣管道關閉，燃氣不能外洩(流出)。再因反相器F1輸出端(C)點為低電位，使電子開關電路中的反相器F3輸出端(F)點為高電位、開關二極體D1處於反偏狀態不導通，這時由F5、F6、R6、R7、C1組成的振蕩器起振，輸出脈衝信號啟動由三極體、升壓變壓器B1組成的電壓提升電路(Ⅵ)，將電壓提升為100V左右的交流電壓，經由二極體D2整流後給電容C2充電，同時C3由於R9的存在充電慢於C2、R9、R10、C3、R11、D3組成觸發電路，當C3充電使N點的電位達到觸發二極體D3的觸發電壓時，D3導通，給可控矽GB6提供觸發電壓，BG6導通，電容C2兩端充電電壓經由BG6和脈衝變壓器B2的L1放電，在B2的L2上感應出1.2萬伏高壓放電火花。因BG6導通後使N點的電位降低，二極體D3截止，BG6無觸發電壓截止。當C3再次充電使(N)點電位升高，同時再次使D3導通，並觸發BG6導通，C2再次通過BG6、B2的L1放電，在B2的L1上感應出高壓放電。就這樣形成連續的脈衝放電火花，對燃燒器(b)火種管(e)進行點火，在火焰未被點著之前，整個電路穩定的工作在脈衝點火狀態，直至將火焰點著。
當火種管(e)燃燒器(b)中火焰被點著後，部分燃氣分子將會被熱分解成為碳原子團，並發射熱電子而成為碳離子，在檢測棒(a)與火種管(e)燃燒器(b)之間加上電壓時，碳離子在電場作用下發生漂移，在檢棒(a)與火種管(e)燃燒器(b)之間形成離子電流Ⅰ，當離子電流Ⅰ流通時，Ⅰ使BG1導通，從而使BG2也導通，BG2集電極(A)點電位由高電位轉為低電位，反相器F1輸入端(B)也為低電壓，輸出端C點轉為高電位，反相器F2輸出端D點為低電位，使BG3截止，發電二極體Dx熄滅。表示火種管(e)燃燒器(b)中火焰被點著。由於(B)點為低電位，反相器F4輸出端(E)點為高電位，使BG4導通，電磁閥(J)有電流導通，因此動作吸合將燃氣用具的燃氣管道打開。由於反相器F1輸出端(C)點為高電位，使得反相器F3輸出端(F)為低電位，開關二極體D1導通，由F5、F6、R6、R7、C1組成的振蕩器由於D1導通而停止振蕩，使由BG5、B1組成的電壓提升電路(Ⅵ)沒有啟動脈衝信號而截止，線圈B1的L2上沒有感應電壓，使脈衝點火電路(Ⅶ)停止輸出高壓點火脈衝。整個電路處於監控狀態。
綜上所述，只要火種管(e)或燃燒器(b)中火焰正常燃燒，那麼在檢測棒(a)與火種管(e)或燃燒器(b)之間就必然在電場的作用下產生離子電流(Ⅰ)，電路檢測到火焰正常燃燒就穩定在監控狀態，一旦火焰突然意外熄滅，電路檢測到離子電流消失，整個電路各點的電位發生變化，燃燒狀態顯示二極體Dx發光(亮)，電磁閥(J)動作關閉燃氣用具主燃氣管道，防止未燃燒燃氣外洩，脈衝點火電路進行自動點火。因此，整個電路形成點火－監控－意外熄火保護(關閉主燃氣管道)－點火－控制的閉環系統，實現燃氣用具熄火保護和自動點火功能。發明主要採用了火焰離子電流檢測方法進行安全控制、自動點火，在國內為首創。
權利要求1.一種燃器具使用的火焰電離式脈衝自動點火保護裝置(以下簡稱保護裝置)由離子電流檢測電路(Ⅰ)、燃燒狀態顯示電路(Ⅱ)、電磁閥驅動電路(Ⅲ)、電子開關電路(Ⅳ)、電子振蕩電路(Ⅴ)、電壓提升電路(Ⅵ)、脈衝點火電路組成，其特徵在於(1)、由處於燃氣器具的火種管(e)、燃燒器(b)上方的火焰檢測棒(a)、與保護裝置電路中的三極體BG1、BG2、電阻R1、R2組成離子電流檢測電路(Ⅰ)。其中三極體BG1的基極與火種管(e)、燃燒器(b)上方設置的火焰檢測棒(a)連接，BG1的發射極與三極體BG2的基極連接組成離子電流檢測電路，將火焰燃燒產生的微弱的離子電流檢測出並放大，給控制電路提供火焰燃燒或熄滅的信號；(2)、由保護裝置電路中的反相器F1、F2、三極體BG3、電阻R3、R5、發光二極體DX組成燃燒狀態顯示電路，根據離子電流檢測電路提供的信號以發光二極體DX的亮、滅直觀的顯示火焰燃燒、熄滅；(3)、由保護裝置電路中的反相器F4。三極體BG4、電阻R4、電磁閥J組成電磁閥驅動電路，根據離子電流檢測電路提供的信號打開或關閉主氣閥起到熄滅火後的保護作用；(4)、由保護裝置電路中的反相器F5、F6、產R6、R7和電容C1組成電子振蕩電路將直流電壓為交流電壓起到逆變作用；(5)、由保護裝置電路中的反相器F3、二極體D1組成電子開關電路根據離子電流檢測電路提供的信號控制電子振蕩器的振蕩和停止；(6)、由保護裝置電路中的三極體BG5和升壓變壓器B1組成電壓提升電路將振蕩器提供的經過直流變交流逆變的低電壓提升；(7)、由保護裝置電路中的二極體D2、電容C2、C3、電阻R8、R9、R10、R11、觸發二極體D3、可控矽BG6、脈衝變壓器B2組成脈衝點火電路，將提升的電壓變為脈衝高壓電火點燃燃氣器具的火種管、燃燒器中的燃氣使之正常燃燒；
2.如權利要求1所述的一種燃氣器具使用的火焰電離式脈衝自動點火保護裝置，其特徵在於火焰燃燒時在電場的作用下能夠產生離子電流，利用離子電流來檢測火焰的燃燒與熄滅以達到熄火保護、脈衝自動點火等各控制功能。
專利摘要一種用於燃氣熱水器、燃氣灶具、燃氣烘箱等家庭燃氣用具的火焰電離式燃氣用具自動保護裝置，它主要採用了離子電流檢測電路，用於檢測由於燃氣燃燒而產生的離子電流，使本實用新型安全控制自動點火裝置處於穩定的監控狀態。當燃氣用具突然發生意外熄火時，能迅速切斷燃氣用具主燃氣管道，防止大量未燃氣體外洩，危及人身安全，同時又能迅速自動點火，使燃氣器具正常使用。
文檔編號F24C3/12GK2106968SQ9120149
公開日1992年6月10日 申請日期1991年1月30日 優先權日1991年1月30日
發明者陶剛, 江予進, 孟凡曾 申請人:洛陽市澗西中原礦山機械研究所