CN103759421B - 带堵塞保护装置的燃气热水器及其检测方法 - Google Patents

Abstract

一种带堵塞保护装置的燃气热水器及其检测方法，包括燃烧器总成、燃烧器顶板、点火针、离焰反馈针、控制器，点火针、离焰反馈针安装在燃烧器顶板上方，还包括外溢反馈针，外溢反馈针安装在燃烧器顶板的侧下方且依次通过火焰检测电路、信号放大电路与控制器电连接，其检测方法包括检测并分析离焰反馈信号、外溢反馈信号等步骤，它能在烟道堵塞、火焰不正常燃烧时及时采取相应措施，使热水器工作时的火焰一直保持在正常的区间范围内，有效保证热水器使用安全。

Description

带堵塞保护装置的燃气热水器及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种带堵塞保护装置的燃气热水器及其检测方法。

背景技术

目前市场上所出售的燃气热水器品种众多，传统的堵塞保护方式主要是依靠风压开关保护。在使用过程中，由于风压开关自身不稳定因素的存在，导致整机安全保护系统的可靠性下降，气候恶劣地区无法正常使用热水器，存在的隐患也对消费者的生命财产安全造成了一定的威胁。为克服上述缺陷，对燃气热水器堵塞保护装置及其检测方法进行了改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带堵塞保护装置的燃气热水器及其检测方法，它能在烟道堵塞、火焰不正常燃烧时及时采取相应措施，使热水器工作时的火焰一直保持在正常的区间范围内，有效保证热水器使用安全。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：带堵塞保护装置的燃气热水器，包括燃烧器总成、燃烧器顶板、点火针、离焰反馈针、控制器，点火针、离焰反馈针安装在燃烧器顶板上方，还包括外溢反馈针，外溢反馈针安装在燃烧器顶板的侧下方且依次通过火焰检测电路、信号放大电路与控制器电连接。

所述的外溢反馈针与离焰反馈针平行设置。

所述的燃烧器总成一侧的外壳上设有安装孔，外溢反馈针一端穿过安装孔伸入燃烧器总成内部，外溢反馈针另一端固定在燃烧器总成的外壳上。

所述的外溢反馈针伸入燃烧器总成的一端可深入至燃烧器总成中与安装孔相对的一侧。

所述的外溢反馈针安装在燃烧器顶板侧下方5～20mm处，所述的离焰反馈针安装在燃烧器顶板正上方5～12mm处。

所述的外溢反馈针安装在燃烧器顶板侧下方13mm处，所述的离焰反馈针安装在燃烧器顶板正上方9mm处。

一种上述带堵塞保护装置的燃气热水器的检测方法，包括如下步骤：

1）开机，再依次打开水阀、启动风机、脉冲点火、控制器打开燃气阀门，脉冲点火的同时计时器开始计时，然后同时进入步骤2）和3）；

2）判断离焰反馈针是否检测到火焰信号，如是则说明火焰反馈正常，然后进入6），如否则进入步骤4）；

3）判断外溢反馈针是否检测到火焰信号，如是则进入5），如否则提示火焰未发生外溢，然后进入6）；

4）判断点火次数是否达到上限，如是则关闭气阀进而提示火焰故障，如否则再次点火，重新进入步骤2）；

5）判断外溢信号持续时间是否≥稳定外溢时间T1，如是则关闭气阀进而提示火焰外溢故障，如否则提示火焰未发生外溢，然后进入6）；

6）判断是否同时满足火焰反馈正常和火焰未发生外溢两个条件，如是则正常燃烧，如否则关闭气阀，提示燃烧异常。

从步骤1）进入步骤3）之前还包括如下步骤：

7）判断计时器时间是否≥稳定燃烧时间T2，如是则进入步骤3），如否则进入步骤8）；

8）判断外溢反馈针是否检测到火焰信号，如否则提示火焰未发生外溢，然后进入6），如是则进入步骤9）；

9）判断外溢信号持续时间是否≥初期外溢时间T3，如是则关闭气阀，进而提示火焰外溢故障，如否则提示火焰未发生外溢。

所述的T1为0.3～1.5s,所述的T2为15～30s，所述的T3为0.8～3s。

本发明同背景技术相比所产生的有益效果：由于本发明带堵塞保护装置的燃气热水器采用同时包括离焰反馈针、外溢反馈针，外溢反馈针安装在燃烧器顶板的侧下方且依次通过火焰检测电路、信号放大电路与控制器电连接的方案，其检测方法包括检测并分析离焰反馈信号、外溢反馈信号等步骤，在烟道堵塞、火焰不正常燃烧时，能根据火焰离焰、外溢情况的不同采取不同的保护措施，使热水器工作时的火焰一直保持在正常的区间范围内，有效保证热水器使用安全。

附图说明：图1为本发明连接结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为本发明的系统电路框图。

图4为本发明的反馈信号逻辑框图。

图5为本发明的检测方法流程图。

具体实施方式：参看附图1、附图2、附图3、附图4，本实施例包括燃烧器总成5、燃烧器顶板1、点火针4、外溢反馈针3、离焰反馈针2、控制器，点火针4、离焰反馈针2安装在燃烧器顶板1的上方，外溢反馈针3安装在燃烧器顶板1的侧下方且依次通过火焰检测电路、信号放大电路与控制器电连接。

所述的外溢反馈针3与离焰反馈针2平行设置。由于离焰反馈针2安装在燃烧器顶板1的上方，外溢反馈针3与离焰反馈针2平行设置，可使外溢反馈针3的长度与整个燃烧器的长度相当，检测范围覆盖整个燃烧器，达到检测范围最大化。

所述的燃烧器总成5的外壳上设有安装孔，外溢反馈针3一端穿过安装孔伸入燃烧器总成5内部，外溢反馈针3另一端固定在燃烧器总成5的外壳上，外溢反馈针3与燃烧器总成5外壳可以卡扣连接或螺纹连接。

优选地，所述的外溢反馈针3深入燃烧器总成5的一端可伸入至燃烧器总成5中与安装孔相对的一侧。由于火焰外溢，可能存在于整个燃烧器的不同方位，因此外溢反馈针3的深入燃烧器总成5中与安装孔相对的一侧，可使外溢反馈针检测到整个燃烧器的外溢情况，保护效果最佳。

优选地，所述的外溢反馈针3安装在燃烧器顶板侧下方5～20mm处，如8mm、13mm、15mm、18mm,本实施例中为13mm处，因烟道堵塞时，火焰无法正常向上燃烧，只能从燃烧器两侧向下燃烧，如不及时采取措施，会出现火焰从燃烧器总成5下方流出，烧坏热水器，引发火灾。

进一步地，所述的离焰反馈针2安装在燃烧器顶板正上方5～12mm处，如7mm、9mm、10mm等，本实施例中为9mm。烟道堵塞时还可能有离焰现象的产生，离焰会导致熄火、燃烧不充分、一氧化碳中毒等现象的发生，因此离焰时也必须采取保护措施，保证热水器使用安全。

参看附图2，点火针4、离焰反馈针2所在的水平面为上位面，燃烧器顶板1（未显示出）所在的水平面为中间面，外溢反馈针3所在的水平线面为下位面，3个面互相平行。

参看附图3，点火针4连在脉冲点火器上，脉冲点火器连在控制器上，由控制器控制点火信号；离焰反馈针2经信号放大电路后连至控制器的一个端口；外溢反馈针3经信号放大电路后连至控制器的另一端口；控制器通过分析两个端口的逻辑状态来判断火焰的燃烧状态，分别对各燃烧状态采取不同的措施。

参看附图4，本发明的信号逻辑关系为：

正常燃烧时，火焰根部位于燃烧器顶板1上，即在中间线上，火焰烧到离焰反馈针2，此时离焰反馈针2能测到火焰信号，外溢反馈针3未能测到火焰信号，燃烧处于正常状态，无需采取任何保护。

发生离焰时，火焰根部上移，移出中间线和上位线这个区间，超出上位线，此时离焰反馈针2未能测到火焰信号，外溢反馈针3也未能测到火焰信号，系统判定为离焰，采取火焰故障保护，如关闭燃气阀。由于点火不成功时，离焰反馈针2也检测不到火焰，因此这种情况下输出的是火焰保障信号，虽然控制器也会关闭燃气阀，但故障代码不同，便于维修人员找出故障原因。

发生轻微火焰外溢时，火焰根部还在燃烧器顶板1上，即在中间线上，火焰烧到离焰反馈针2，离焰反馈针2能测到火焰信号，同时有火焰已下沉烧到外溢反馈针3上，外溢反馈针3也能测到火焰信号，系统判定为火焰外溢，采取堵塞保护，如关闭燃气阀。

发生严重火焰外溢时，火焰根部下移，移出中间线和下位线这个区间，超出下位线，此时离焰反馈针2未能测到火焰信号，同时有火焰已下沉烧到外溢反馈针3上，外溢反馈针3能测到火焰信号，系统判定为火焰严重外溢，采取堵塞保护，如关闭燃气阀。

本发明的方案，在燃气热水器烟道堵塞，发生离焰或火焰外溢时，能在不使用风压开关的情况下根据火焰离焰、外溢情况的不同及时采取保护措施，输出不同的提示信号，使热水器工作时的火焰一直保持在外溢反馈针3之上、离焰反馈针2之下的区间范围内，有效保证热水器使用安全。

参看附图5，结合图4中的逻辑关系，本发明检测方法，包括如下步骤：

1）开机，再依次打开水阀、启动风机、脉冲点火、控制器打开燃气阀门，脉冲点火的同时计时器开始计时，然后同时进入步骤2）和3）；

2）判断离焰反馈针2是否检测到火焰信号，如是则说明火焰反馈正常，然后进入6），如否则进入步骤4）；

3）判断外溢反馈针3是否检测到火焰信号，如是则进入5），如否则提示火焰未发生外溢，然后进入6）；

4）判断点火次数是否达到上限，如是则关闭气阀进而提示火焰故障，如否则再次点火，重新进入步骤2）；

5）判断外溢信号持续时间是否≥稳定外溢时间T1，如是则关闭气阀进而提示火焰外溢故障，如否则提示火焰未发生外溢，然后进入6）；

6）判断是否同时满足提示火焰反馈正常和提示火焰未发生外溢两个条件，如是则正常燃烧，如否则关闭气阀，提示燃烧异常。

从步骤1）进入步骤3）之前还包括如下步骤：

7）判断计时器时间是否≥稳定燃烧时间T2，如是则进入步骤3），如否则进入步骤8）；

8）判断外溢反馈针是否检测到火焰信号，如否则提示火焰未发生外溢，然后进入6），如是则进入步骤9）；

9）判断外溢信号持续时间是否≥初期外溢时间T3，如是则关闭气阀，进而提示火焰外溢故障，如否则提示火焰未发生外溢，然后进入6）。

优选地，所述的T1为0.3～1.5s,所述的T2为15～30s，所述的T3为0.8～3s，本发明中选定T1为1s，T2为2S,T3为20s。

本发明中离焰反馈针2的检测信号用A表示，检测到离火焰信号则A=1，未检测到火焰信号则A=0，外溢反馈针火焰3信号用B表示,检测到离火焰信号则B=1，未检测到火焰信号则B=0。

一般情况下，打开燃气阀门后，在判断是否有外溢信号后，如果检测到该外溢信号持续时间≥T1，即≥0.3～1.5s，则说明确实是堵塞引起的外溢，需要关闭气阀，提示火焰外溢故障，如果检测到的外溢信号持续时间小于T1，即小于0.3～1.5s，则说明是偶然外溢，并非烟道堵塞，无需采取保护措施。

最优的实施例之所以以T2为分界，区分不同的时间段分别检测信号，是因为T2之前为燃烧初期状态，T2之后为稳定燃烧状态，而燃烧初期相对比稳定燃烧状态更易出现燃烧不稳定、火焰偶然外溢的情况，因此初期外溢时间T3相对于稳定外溢时间T1要更长，分开不同时段检测，准确性更高，实用性更强。

Claims (9)

1.一种带堵塞保护装置的燃气热水器，包括燃烧器总成（5）、燃烧器顶板（1）、点火针（4）、离焰反馈针（2）、控制器，点火针（4）、离焰反馈针（2）安装在燃烧器顶板（1）上方，其特征在于还包括外溢反馈针（3），外溢反馈针（3）安装在燃烧器顶板（1）的侧下方且依次通过火焰检测电路、信号放大电路与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的带堵塞保护装置的燃气热水器，其特征在于所述的外溢反馈针（3）与离焰反馈针（2）平行设置。

3.根据权利要求1所述的带堵塞保护装置的燃气热水器，其特征在于所述的燃烧器总成（5）一侧的外壳上设有安装孔，外溢反馈针（3）一端穿过安装孔伸入燃烧器总成（5）内部，外溢反馈针（3）另一端固定在燃烧器总成（5）的外壳上。

4.根据权利要求3所述的带堵塞保护装置的燃气热水器，其特征在于所述的外溢反馈针（3）伸入燃烧器总成（5）的一端可深入至燃烧器总成（5）中与安装孔相对的一侧。

5.根据权利要求1～4任一项所述的带堵塞保护装置的燃气热水器，其特征在于所述的外溢反馈针（3）安装在燃烧器顶板侧下方5～20mm处，所述的离焰反馈针（3）安装在燃烧器顶板正上方5～12mm处。

6.根据权利要求5所述的带堵塞保护装置的燃气热水器，其特征在于所述的外溢反馈针（3）安装在燃烧器顶板侧下方13mm处，所述的离焰反馈针（3）安装在燃烧器顶板正上方9mm处。

7.一种权利要求1～6任一项所述的带堵塞保护装置的燃气热水器的检测方法，其特征在于包括如下步骤：

1）开机，再依次打开水阀、启动风机、脉冲点火、控制器打开燃气阀门，脉冲点火的同时计时器开始计时，然后同时进入步骤2）和3）；

2）判断离焰反馈针（2）是否检测到火焰信号，如是则说明火焰反馈正常，然后进入6），如否则进入步骤4）；

3）判断外溢反馈针（3）是否检测到火焰信号，如是则进入5），如否则提示火焰未发生外溢，然后进入6）；

4）判断点火次数是否达到上限，如是则关闭气阀进而提示火焰故障，如否则再次点火，重新进入步骤2）；

5）判断外溢信号持续时间是否≥稳定外溢时间T1，如是则关闭气阀进而提示火焰外溢故障，如否则提示火焰未发生外溢，然后进入6）；

6）判断是否同时满足火焰反馈正常和火焰未发生外溢两个条件，如是则正常燃烧，如否则关闭气阀，提示燃烧异常。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于从步骤1）进入步骤3）之前还包括如下步骤：

7）判断计时器时间是否≥稳定燃烧时间T2，如是则进入步骤3），如否则进入步骤8）；

8）判断外溢反馈针是否检测到火焰信号，如否则提示火焰未发生外溢，然后进入6），如是则进入步骤9）；

9）判断外溢信号持续时间是否≥初期外溢时间T3，如是则关闭气阀，进而提示火焰外溢故障，如否则提示火焰未发生外溢。

9.根据权利要求8所述的所述的检测方法，其特征在于所述的T1为0.3～1.5s,所述的T2为15～30s，所述的T3为0.8～3s。