CN1114789C - 燃烧控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明旨在以电池或把商用电源的交流电转换成直流电的电源电路作为电源的燃烧控制电路中，减小最大负载电流。具有：利用电磁力开启安全阀(14)的开阀电路(23)、将安全阀(14)保持为开启状态的保持电路(24)、给燃烧器(2)点火的点火电路(25)和检测燃烧器(2)的着火情况的火焰棒电路(26)。通过点火操作使开阀电路(23)在短时间内工作，同时使保持电路(24)和点火电路(25)在指定的点火时间内工作。并且，在开阀电路(23)的工作结束时才使火焰棒电路(26)工作。

Description

燃烧控制电路

技术领域

本发明涉及适用于热水器等燃烧器的燃烧控制电路，更详细地说，也就是涉及以电池或把商用电源的交流电转换成直流电的电源电路为电源的燃烧控制电路。

背景技术

在燃烧器中，作为防止失火时放出煤气的对策，在燃烧器的供应燃料的管道上设置电磁安全阀，该电磁安全阀利用电磁力或按钮的操作力而开启，由利用电磁力保持开启状态。要使该燃烧器工作时，在点火操作时开启电磁安全阀，然后，在用热电偶或火焰棒检测燃烧器的着火的期间，将电磁安全阀保持为开启状态而继续运转。另外，当热电偶或火焰棒检测到燃烧器失火时，就关闭电磁安全阀，防止放出煤气。

这里，作为开启电磁安全阀的方式，有利用按钮的操作力来开启的机械方式和使大电流通过设置在电磁安全阀上的电磁铁利用电磁力来开启的电气方式。

采用电气方式时，在燃烧控制电路中设置将燃烧器点着的点火电路、开启电磁安全阀的开阀电路、将电磁安全阀保持为开启状态的保持电路和检测燃烧器的着火情况同时在燃烧器着火时使保持电路工作的着火检测电路。并且，在进行点火操作时，使点火电路工作一定时间，同时在开始点火操作时使开阀电路工作短时间从而开启电磁安全阀。并且，在点火电路进行工作的一定时间内，在开阀电路停止工作后也使保持电路工作从而将电磁安全阀保持为开启状态。在点火电路的工作结束之后，如果燃烧器点着火了，就根据着火检测电路的信号由保持电路使电磁安全阀保持为开启状态，从而继续进行燃烧。另一方面，如果燃烧器没有点着火，则着火检测电路就使保持电路停止工作，从而关闭电磁安全阀，防止放出煤气。

这里，在着火检测电路中有时使用热电偶，但热电偶从开始工作到产生检测温度所需的电动势需要一定的预热时间。因此，在着火检测电路中使用热电偶时，在点火电路的工作结束之后，还必须由保持电路将电磁安全阀保持为开启状态，直至经过热电偶的预热时间。因此，在点火电路工作的过程中，燃烧器未着火时，由于在到达热电偶的预热时间之前电磁安全阀保持为开启状态，所以，将会释放出煤气。

与此相反，如果由使用火焰棒检测燃烧器的着火的火焰棒电路构成着火检测电路，即使不像热电偶那样进行预热也可以检测温度。因此，在点火电路工作的过程中燃烧器已着火时在点火电路的工作结束之后，火焰棒电路便立即检测燃烧器的点火情况并使保持电路工作，从而可以使电磁安全阀保持为开启状态。这样，使用了火焰棒电路时，在进行点火操作时可以使点火电路和保持电路的工作时间一致。因此，在点火电路的工作结束的同时，点火操作时的保持电路的工作就停止。所以，火焰棒电路未检测到燃烧器的着火时，火焰棒电路就禁止保持电路工作，电磁安全阀便立即关闭。这样，便可可靠地防止由于点火错误而引起煤气泄漏。

作为燃烧控制电路用的电源电池而一般使用的锰干电池，如图5所示，其利用率随负载电流的变化而变化。这里。所谓的利用率，就是通常判断电池的寿命时所使用的值，利用率高，电池的寿命长，利用率低，电池的寿命短。由此可知，使用电池时所需的电流即负载电流越大利用率越低，从而电池的寿命也越短。另外，利用率还随各个电池而有偏差。在图5中，a线表示是多个电池中利用率最高的电池的特性；b线表示是利用率最低的电池的特性。如图5所示，当负载电流小时，a和b的利用率之差基本上是一定的，当负载电流超过500mA时，利用率低的电池从一开始其降低率就很大，从而a和b的利用率之差增大。即电池的寿命的偏差也增大。

如上所述，在燃烧控制电路中设置利用电磁力开启电磁安全阀的开阀电路和火焰棒电路时，就需要用于使这些电路工作的负载电流，为了使点火电路工作，与所需要的负载电流相结合，在点火操作开始时就流过较大的负载电流。因此，当这些负载电流的总和超过例如500mA时，如果是利用率低的电池，有时在电池的指定更换日期之前电池就消耗净从而提前结束寿命，从而电池更换的次数增加，给用户带来不便。

还有，作为燃烧控制电路的电源，有时还使用把商用电源的交流电转换成直流电的电源电路。这时，用于使上述各电路的负载电流比较大时，为了适应点火操作时的大负载电流，构成电源电路的变压器或硅电桥等部件必需选用额定值较高的大型部件，从而将招致机器的大型化和成本提高。

发明内容

鉴于以上情况，本发明的研究课题就在于减小点火操作初始的负载电流，使上述的缺陷不致于发生。

为了解决上述问题，本发明的燃烧控制电路是以电池或把商用电源的交流电转换成直流电的电源电路作为电源的燃烧控制电路，其特征在于：具有给燃烧器点火的点火电路；设置在给燃烧器送燃料的管道上的，利用电磁力来控制上述管道的导通和关闭的电磁安全阀门；开启该电磁安全阀的开阀电路；将电磁安全阀保持为开启状态的保持电路和用火焰棒来检测燃烧器的点火情况并在上述燃烧器已着火时使上述保持电路工作的火焰棒电路。通过点火操作，使开阀电路工作第1设定时间，同时使上述点火电路和上述保持电路工作比上述第1设定时间长的第2设定时间，在上述开阀电路的工作结束时，使火焰棒电路开始工作。

按照本发明，在进行点火操作时，不是使点火时所需的所有电路同时工作，而是在开阀电路的工作结束后才使火焰棒电路开始工作，所以，可以减小进行点火操作时的负载电流。因此，在作为燃烧控制电路的电源使用电池时，可以抑制由电池的个体差异引起的利用率即寿命的偏差增大。这样，即使从一开始就是利用率低的电池，其降低率也不会极端地增大，所以，可以防止在电池的指定更换日期之前电池就消耗净而给用户带来不便的现象。

另外，作为燃烧控制电路的电源使用把商用电源的交流电转换成直流电的电源电路时，由于进行点火操作时的负载电流小，所以，可以使构成电源电路的变压器或硅电桥等部件采用额定值小的小型部件，从而可以实现机器的小型化和降低成本。

附图说明

图1是应用本发明电路的热水器的一例的正视图。

图2是在热水器中设置的煤气阀门组件的示意剖面图。

图3是本发明一个实施例的方框图。

图4是表示各电路的工作时间的时序图。

图5是表示电池的负载电流和利用率之间的关系曲线图。

图6是改变电源后的另一实施例的框图。

具体实施方式

实施例：

下面，说明将本发明的燃烧控制电路的一个实例应用于图1所表示的热水器1的实施例。

热水器1具有煤气燃烧器2和把该煤气燃烧器2作为热源的热交换器3。另外还具有设置在热水器1的下端与接在自来水管(图中未示出)上的水管用接头4连接的水阀组件5和设置在热水器1的下端与接在煤气管(图中未示出)上的煤气管用接头6连接的煤气阀组件7。

通过热交换器3的热交换水路8和不通过热交换器3的傍路水路9连接在水阀组件5的下流一侧。该热交换水路8的下流端和傍路水路9的下流端与设置在热水器1的下端中央部分的混合部10连接。另外，出水喷头11通过弯管12与该混合部10连接。

水阀组件5通过用户进行按钮13的按下操作，使从图中未示出的自来水管向热水器1通水或关水。另外，通过用户旋转操作按钮13进行向上述两水路8，9的通水量的调整。由于此构造与现有的众所周知的构造没有特别的区别，所以，省略其详细说明。

如图2所示，在煤气阀组件17中，从上流一侧开始顺序设置电磁安全阀14、水压应动阀15、煤气控制器16和煤气量调节阀17。水压应动阀15利用在水阀组件5中设置的水控制器(图中未示出)连动的控制杆15a在通水时进行挤压而开阀。另外，在控制杆15a上设置使用于电磁安全阀14开闭的开关18进行通/断的操纵夹头18a。如图1所示，煤气量调节阀17通过与设置在热水器1的前面的操作控制杆17a啮合的齿轮17b，与操作控制杆17b连动地调节煤气量。

由于煤气阀组件7具有以上所述的结构，所以，用户按下按钮13给热水器1通水时，由图中未示出的水控制器使控制杆15a在图2中向左侧挤压开启水压应动阀15，同时，控制杆15a上的夹头18a与控制杆15a一起向图2中的左侧移动，从而开关18接通。这样，便将后面所述的电磁安全阀14开启，向燃烧器2供给煤气，将其点火。

如图1所示，在热水器1中设置有给燃烧器2点火的点火插头19、在进行点火操作时检测燃烧器2的着火情况的火焰棒20和检测点火操作结束后燃烧器2的着火状态的火焰检测用的热电偶21。此外，在热交换器3的侧面，在燃烧器2的上方设置检测缺氧引起的燃烧器2的不完全燃烧情况的热电偶22。

图3表示本实施例的燃烧控制电路，该电路的电源是电池31。在电磁安全阀14中设有阻值小、产生大电磁力的第1线圈14a和阻值大、产生小电磁力的第2线圈14b。并且，在燃烧控制电路中设置给第1线圈14a通电从而利用大的电磁力来开启电磁安全阀14的开阀电路23和给第2线圈通电从而利用小的电磁力来保持开启状态的保持电路24。

燃烧控制电路中还设置使点火插头19产生火花放电从而将燃烧器2的点火的点火电路25、根据流过火焰棒20的电流来检测燃烧器2的着火情况的火焰棒电路26和检测燃烧器2的失火及不完全燃烧的失火及缺氧检测电路27。以及极性连接的上述2个热电偶21，22的电动势输入该失火及缺氧检测电路27。

这里，火焰棒电路26在火焰棒20中流过电流时即在燃烧器2处于着火状态时输出高电平信号。另外，当火焰棒20中未通过电流时即燃烧器2处于失火状态时输出低电平信号。

失火及缺氧检测电路27在所输入的热电偶21的电动势超过指定的着火判别值时即在燃烧器2处于着火状态时输出高电平信号。另外，失火及缺氧检测电路27在燃烧器2失火从而热电偶21的电动势下降到小于指定的失火及缺氧判别值时输出低电平信号。另外，当燃烧器2发生不完全燃烧从而处于缺氧状态时，燃烧器2的火苗就会升高。从而加热热电偶22，这样，在热电偶22中就产生电动势。该电动势和热电偶21的电动势相互抵消从而使输入失火及缺氧检测电路27的电动势减小。这样，当输入电动势下降到失火及缺氧判别值以下时，失火及缺氧检测27就输出低电平信号。

另外，在本实施例的燃烧控制电路中，还设置有从上述开关18接通的时刻开始计时的第1至第3的3个定时电路28₁、28₂，28₃。第1定时电路28₁，从开头18接通时刻开始，在第1设定时间T₁(例如0.4秒)内输出高电平的信号，由该第1定时电路28₁的高电平的输出信号使开阀电路23工作，向第1线圈14a通电，从而将电磁安全阀14开启。

第2定时电路28₂从开关18接通的时刻开始，在比第1设定时间T1长的第2设定时间T2(例如0.8秒)内输出高电平的信号，由该第2定时电路28₂的高电平的输出信号使点火电路25工作，同时使保持电路24工作，向第2线圈14b通电，从而将电磁安全阀14保持为开启状态。

第3定时电路28₃从开关18接通的时刻开始，在与热电偶21的加热等待时间相当的第3设定时间T₃(例如30秒)内输出高电平的信号(图中未示出)。另外，还将第3定时电路28₃的输出信号输入“与”门电路29。此外，在开阀电路23工作时输出的信号通过“非”门电路30输入“与”门电路29。因此，当开阀电路23停止工作时，就从“非”门电路30输出高电平的信号，于是，在从开阀电路23的工作结束时刻到经过第3设定时间T₃的期间内从“与”门电路29输出高电平的信号，并由该输出信号使火焰棒电路26工作。

除了第2定时电路28₂的输出信号输入保持电路24外，火焰棒电路26和失火及缺氧检测电路27的输出信号也输入保持电路24。这样，当从该各电路26、27输出高电平的信号时，保持电路24也工作，从而向第2线圈14b通电。

按照上述结构通过点火操作，即通过按钮13的按下操作进行通水而使开关18接通时，如图4所示，从开关18接通的时刻开始，在第1设定时间T₁内开阀电路23工作。另外，同时在第2设定时间T2内，保持电路24和点火电路25工作。这样，电磁安全阀14便由电磁力而开启，成为开启状态，从而煤气供给燃烧器2，由点火插头19将燃烧器2点火。

并且，在经过第1设定时间T₁后，开阀电路23的工作结束时，从“非”门电路30向“与”门电路29发送高电平的信号。另外，同时在第3设定时间T₃内，从第3定时电路28₃向“与”门电路29输入高电平的信号。因此，由“与”门电路29向火焰棒电路26输入高电平的信号，从而火焰棒电路26开始工作。

这样，在经过第1设定时间T₁时，开阀电路23的工作结束，但在第2设定时间T2内保持电路24继续工作，所以，电磁安全阀14仍处于开启状态。另外，在第2设定时间T2内，由点火电路25使点火插头19工作，进行点火作业。

在经过第2设定时间T2时，第2定时电路28₂的信号不向保持电路24输入，但此时若燃烧器2已着火，则在经过第2设定时间T2后，也从火焰棒电路26向保持电路24发送信号，保持电路24继续工作，从而燃烧器2的燃烧继续进行。还有，虽然图中未示出，但是，从开关18接通的时刻开始到经过第3设定时间T₃的期间内，从热电偶21产生所需的电动势，因此，在火焰棒电路26结束工作之前，失火及缺氧检测电路27开始工作。并且，在经过第3设定时间T3后，由失火及缺氧检测电路27的信号使保持电路24工作，电磁安全阀14保持在开启状态，从而燃烧器2的燃烧继续进行。

这里，开阀电路23的负载电流约为410mA，保持电路24的负载电流约为6mA，点火电路25的负载电流约为80mA，火焰棒电路26的负载电流约为20mA。因此，如果在开关18接通的时刻这些电路23，24，25，26全部工作，则最大负载电流就是516mA，但是，在本实施例中，由于在开阀电路23的工作结束时才使火焰棒电路26开始工作，所以，最大负载电流是496mA。这样，在本实施例中，可以降低进行点火操作时所需的最大负载电流。具体地说，就是使最大负载电流小于500mA，所以可以抑制由图5所示的电池个体差引起的利用率的偏差增大的倾向。因此，不会发生电池在指定的更换日期之前耗净而增加电池更换次数等，给用户带来的不便。

另外，在上述实施例中，作为燃烧控制电路的电源是使用电池，但是，以把商用电源32的交流电转换成直流电的电源电路33作为电源的燃烧控制电路也可以和上述一样构成。在本实施例中，除了将图3中的电源即电池31利用将商用电源32的交流电变换为直流电的电源电路33构成外，和图3的上述实施例一样，所以，省略其详细说明。按照本实施例，如上所述，由于最大负载电流减小，所以，作为构成电源电路33的变压器34，或硅电桥35等部件可以采用额定值小的小型部件，从而可以实现机器的小型化和降低成本。

以上说明了将本发明应用于热水器的燃烧控制电路的实施例，但是，对于烹调用燃烧器及暖气等其他燃烧器的燃烧控制电路同样也可以应用本发明。

Claims (2)

1.一种以电池作为电源的燃烧控制电路，其特征在于包括：给燃烧器点火的点火电路；设置在燃烧器的燃料供给管道上的利用电磁力来进行该燃料供给管道的导通和关闭的电磁安全阀；开启该电磁安全阀的开阀电路；将电磁安全阀保持为开启状态的保持电路和使用火焰棒来检测燃烧器的着火情况并在燃烧器已着火时使上述保持电路工作的火焰棒电路；

通过点火操作使上述开阀电路在第1设定时间内工作，同时使上述点火电路和上述保持电路在比第1设定时间长的第2设定时间内工作，在上述开阀电路的工作结束时，才使火焰棒电路开始工作。

2.一种以把商用电源的交流电转换成直流电的电源电路作为电源的燃烧控制电路，其特征在于包括：

将燃烧器点火的点火电路；设置在燃烧器燃料供给管道上的利用电磁力进行该燃料供给管道的导通和关闭操作的电磁安全阀；开启该安全阀的开阀电路；将电磁安全阀保持为开启状态的保持电路和使用火焰棒来检测燃烧器的着火情况并在燃烧器已着火时使保持电路工作的火焰棒电路；

通过点火操作使上述开阀电路在第1设定时间内工作，同时使上述点火电路和上述保持电路在比第1设定时间长的第2设定时间内工作，在上述开阀电路的工作结束时才使火焰棒电路开始工作。

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