专利名称：安全型燃氧火焰控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及燃气用具，尤其是涉及安装在燃气快速热水器和家用煤气灶中的燃气点火及安全装置。
目前，大多数煤气仍使用火柴点火，随着燃具制造业的发展和人们生活水平的提高，近年来采用单次压电陶瓷点火煤气灶的使用面逐年增加，但这些灶具均无相应的安全装置。压电陶瓷点火存在着火率低、操作不便、机构磨损大、寿命短、需配置引火装置以及点火时燃气泄出量大等缺点。无安全装置则在遇到火焰被风吹灭或被汤水淋灭等意外熄火情况发生时，燃气大量溢出，造成严重事故。最近，连续式脉冲点燃装置和热电偶式安全装置已开始用于煤气灶，但从安全性讲仍不能从根本上解决问题，因为热电偶具有较大的热惯性，热电偶控制的电磁阀吸合或脱开需有一段时间，虽然在熄火时最终能关闭气源，防止事态扩大，但热电偶的温度降至使电磁阀脱开和关闭气源的时间需30秒左右，因此仍有大量燃气溢出，对安全和人体健康极为不利，同时消耗了大量燃气。对于热水器，其点火操作通常采用压电陶瓷式为多，也有采用连续脉冲点火方式，在熄火保护方面大多采用热电偶式安全装置。在缺氧保护上采用能产生反电势的热电偶，但还有部分产品无熄火和缺氧安全装置。因此，热水器同样存在与灶具类似的缺陷，从现有煤气灶和热水器这二类燃气用具的使用情况看，由于在安全装置使用上存在上述问题，故因燃气大量溢出造成火灾或因缺氧造成人身伤亡事故时有发生，所以必须对燃气用具使用安全性问题要引起足够重视。
本实用新型的目的是为了克服上述缺点，在点火上采用大能量连续式火花发生电路，确保燃气具有极高的着火率，有效地减少点火时燃气的泄出。并且还具有操作方便、机械磨损小、寿命长、不需引火装置、结构简单等优点，在安全装置方面，可提供三种不同的方式供不同型式的燃气用具采用。
本实用新型的控制器包括火花发生电路1、火花控制电路2、火焰检测电路3、火焰检测器4、欠压显示电路5、电磁阀驱动电路6、缺氧火焰检测器7、缺氧火焰检测电路8。根据不同配置，本实用新型可以有以下三种形式1、维持火焰的熄火保护型(见图1)在开启燃气阀门并接通电源后，火花发生电路的由变压器102、振荡管103和电阻101组成的一次升压电路将升压后电压经过二极管104向电容109充电，同时通过电阻105向电容106充电，当电容106的电压大于触发管107的触发电平时，可控硅108导通，使电容109放电，通过变压器110实现二次升压并在高压端发出点火火花，由于电容106放电，使可控硅108触发端电平下降，可控硅108即进入截止状态，电容109复至充电状态，重复上述过程，使火花发生电路发生连续点火火花。当火花将喷出燃烧器的燃气点燃后，火焰与火焰检测器4接触，形成火焰电流，火焰电流通过晶体管305将晶体管304基极取自于电容109的交变电压拉平，从而使开关晶体管206截止，晶体管206的截止，使开关晶体管201形成基极电流而导通，晶体管201导通使晶体管103失去基极电流，致使火花发生电路1停止工作，因此当燃气一旦点燃后，控制器即自行停止点火，只要有火焰，就一直维持这种状态。如果在燃烧过程中火焰突然熄灭或火焰偏离检测器，则火焰电流立即消失，此时，晶体管304发射极转为低电平，晶体管207产生基极电流并导通，使晶体管201失去基极电流而截止，晶体管103又复至工作状态，即又进入点火状态，直至将燃气点燃后自行停止点火。这种型式可以确保因熄火而溢出的燃气立即被点燃，达到熄火保护的目的。采用这种方法具有耗能省，电路简单，无电磁阀被燃气腐蚀等优点，但不宜用于熄火后必须切断气源的场合。
2、关闭气源的熄火保护型(见图2)这种型式的火花发生电路1、火花控制电路2、火焰检测电路3、和火焰检测器与上述型式相同，不同之处是增加了电磁阀驱动电路6。在开启燃气阀门和接通电源时，点火头即开始对燃烧器点火，同时，由于晶体管304集电极呈高电平，晶体管604截止，使晶体管601形成基极电流而导通，向电磁阀线圈供电，因为在开启燃气阀门时，操作机构已将推杆按出使动磁体与定磁体相碰，所以线圈在通电后将动磁体吸合，在推杆退出后仍处吸合状态，此时燃气通道是打开的。与上述型式相同，在燃烧器被点燃后，立即自行停止点火，只要有火燃，就一直维持燃烧状态。如果火焰消失，即火焰电流消失，晶体管304发射极转低电平，晶体管604导通，晶体管601截止，由于电容器606的作用，线圈在延时数秒后自动失电，动磁体在弹簧作用下脱开，并使密封件关闭燃气通道，达到了熄火保护的目的。延时时间可根据需要随意设定，采用延时方式的目的是防止因偶然出现的火焰偏离造成线圈失电。使用此种型式的控制器时，在因熄火而关闭气源后如需继续使用燃具，则需先关闭电源后对燃具重新进行启动操作。
3、关闭气源的熄火及缺氧保护型(见图3)此种型式是在上述型式的基础上增设了缺氧火焰检测电路8和缺氧火焰检测器7。火焰在缺氧条件下燃烧时，由于一次、二次空气中的氧含量下降，从燃烧器火孔喷出的燃气不能正常燃烧，具体表现在出现黄焰和由于燃烧过程延长造成火焰高度增加，如果在火焰上方的适当高度处设置火焰检测器即能对是否缺氧作出判定，因此，缺氧火焰检测器就其原理而言，实质上也是火焰检测器。缺氧火焰检测器7在火焰正常燃烧时与火焰不发生接触，当出现缺氧情况时，就会与火焰发生接触，因接触而形成的火焰电流使晶体管812发射极转为高电平，同时使晶体管804截止，晶体管805导通，晶体管604导通，晶体管601截止，从而使电磁阀失电并关闭氧源，停止燃烧，达到防止缺氧造成的人身伤亡事故的目的。
上述所说的火焰检测器4和缺氧火焰检测器7是由一种耐高温和耐氧化的导电金属制成的。
本实用新型各部分的工作电压均为直流3V，可使用二节1.5V的干电池或输出电压为3V，输出电流大于200mA的整流器。欠压显示电路5是通过发光二极管503的发光来表示干电池能否正常工作。
上述三种型式可以根据燃气用具的使用特点选用，三种型式的基本电路是一致的，因此有很好的通用性。
本实用新型的最明显特点是其火焰检测部分所能达到的优异性能和低的制造成本。与热电偶式安全装置和光电式安全装置的比较情况见下表
综上所述，本实用新型的控制器特别适用于各类燃气用具中，是新一代的燃气点火和安全装置，对提高燃气用具使用性能和使用安全性将起到积极的作用。
图1是维持火焰的熄火保护型电气原理图。
图2是关闭气源的熄火保护型电气原理图。
图3是关闭气源的熄火和缺氧保护型电气原理图。
实施例本实用新型的电子元器件参数分别标注在图1、图2和图3上。
权利要求1.一种由火花发生电路1、火花控制电路2、火焰检测电路3、火焰检测器4、欠压显示电路5、电磁阀驱动电路6、缺氧火焰检测器7、缺氧火焰检测电路8组成的安全型燃气火焰控制器(以下简称控制器)，其特征在于所说的火焰检测电路3是利用火焰整流作用检测火焰电流的方法，并根据检测结果实现对火花发生电路1和电磁阀驱动电路6的控制，其所说火焰检测器4和缺氧火焰检测器8是一种直接伸入火焰中的传感元件。
2.根据权利要求1所述的控制器，其特征是所说的火花发生电路1是通过二次升压的方法获取高压的。
3.根据权利要求1所述的控制器，其特征是所说的火焰检测电路3的输入信号取自火花发生电路1中电容109的左端。
4.根据权利要求1所述的控制器，其特征是所说的火焰检测器4和缺氧火焰检测器7是由耐高温和耐氧化的导电金属制成的。
5.根据权利要求1所述的控制器，其特征是所说的各部分电路的工作电压为直流3伏，可使用二节1.5伏的干电池或输出电压为3伏，输出电流大于200毫安的整流器。
6.根据权利要求5所述的控制器，其特征是当采用干电池作为电源时，是通过欠压显示电路的发光二极管表示干电池是否能正常工作。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的控制器，其特征是所说的火花发生电路1的启动与停止是通过控制晶体管103的基极电流实现的。
8.根据权利要求1所述的控制器，其特征是根据不同的电路单元配置，可以有以下三种型式(1)维持火焰的熄火保护型，由火花发生电路1、火花控制电路2、火焰检测电路3、火焰检测器4、欠压显示电路5组成；(2)关闭气源的熄火保护型，由火花发生电路1、火花控制电路2、火焰检测电路3、火焰检测器4、欠压显示电路5、电磁阀驱动电路6组成；(3)关闭气源的熄火及缺氧保护型，由火花发生电路1、火花控制电路2、火焰检测电路3、火焰检测器4、欠压显示电路5、电磁阀驱动电路6、缺氧火焰检测器7、缺氧火焰检测电路8组成。
专利摘要本实用新型是一种安装在燃气热水器和家用煤气灶中的燃气点火及安全装置。控制器的火焰检测电路是利用火焰整流作用直接检测火焰电流的方法，对火花发生电路，电磁阀驱动电路实现三种不同型式的控制。与热电偶式安全装置和光电式安全装置相比，本实用新型具有着火率高、工作稳定可靠、抗干扰能力强、寿命长、灵敏度高、功能齐全和制造成本低等优点。各类燃气用具采用本控制器后，使操作更为方便，并可有效地防止因熄火而造成燃气外溢和防止因缺氧而造成人身伤亡。
文档编号F24C3/12GK2088208SQ90226510
公开日1991年11月6日 申请日期1990年12月20日 优先权日1990年12月20日
发明者金国强 申请人:宁波市海曙燃气用具经营部