CN107024002B - 冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置，包括冷凝液收集盒、控制器、电流检测电路、检火电路、检火电极、燃烧器和冷凝液监测电极；检火电路通过检火电极和燃烧器形成电回路；冷凝液监测电极设置在冷凝液收集盒处并与检火电路连接形成电回路；电流检测电路检测通过检火电路的电流信号并传入控制器；控制器根据电流信号判断冷凝液是否堵塞。本发明还公开了所述冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置的监测方法，包括检测通过检火电路的电流信号；根据电流信号监测冷凝液堵塞情况。本发明利用了现有的检火电路实现冷凝液堵塞检测，成本更低；而且通过流过检火电路的电流信号实现冷凝液堵塞的监测，不再受冷凝液内阻大小的影响，可靠性更高。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置及方法。
背景技术
随着国家经济技术的发展和人们生活水平的提高，人们对于环境保护的要求也越来越高，随之而来的是人们对于家用电器产品的能效要求越来越高。
热水炉是利用燃气燃烧加热，从而输出热水供人们使用的装置。由于，冷凝式热水炉能够利用高效的冷凝余热回收装置来吸收热水炉排出的高温烟气中的显热和水蒸汽凝结所释放的潜热，因此冷凝式热水炉的燃气使用效率远远高于现在普通的热水炉，因此其一经推出，冷凝式热水炉便已应用于人们的生产和生活之中。
目前的冷凝炉中已经存在了检火保护装置，该保护装置如图1所示：检火电路的L端和N端之间输出一交流电信号，检火电路的L端连接检火电极，燃烧器连接检火电路的N端。当燃烧器点燃存在火焰时，此时检火保护装置的等价电路如图2所示：检火电路的L端对外输出一路交流电信号，但是由于火焰的单向导电性，此时电路的电流方向为：检火电路L端→检火电极→火焰→燃烧器→检火电路N端，且检火电路的L端此时的电流检测信号为直流信号。
此外，根据标准CJ/T 395-2012要求，冷凝式热水炉（以下简称冷凝炉）还需设置冷凝液堵塞监测装置，当冷凝炉的冷凝液堵塞时，在冷凝炉安全关闭或锁定前，烟气中的COu=1浓度应不大于0.2%。
现有冷凝炉冷凝液监测方式有两种：一种通过纯粹的结构设计，当冷凝液堵塞时，冷凝炉的排烟口的有效排烟面积会减小，利用风压检测装置间接的监测冷凝液堵塞；另一种是利用冷凝液的导电性，在冷凝腔或冷凝液收集装置中安装检测电极，通过专门的检测电路检测电极是否浸入冷凝液，直接判断冷凝液是否堵塞。前者监测方式，对冷凝腔结构要求高，此外还会增加排烟阻力，而且结构设计要求和加工难度较高。后者监测方式需要采用额外的检测电路，成本较高，而且监测方式受冷凝液的内阻大小影响，尤其国内气源成分不统一，产生的冷凝液内阻差异较大，可靠性大打折扣。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种成本低廉，监测精度较高的冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置。
本发明的目的之二在于提供一种所述冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置的监测方法。
本发明提供的这种冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置，包括冷凝液收集盒，还包括控制器、电流检测电路、检火电路、检火电极、燃烧器和冷凝液监测电极；检火电路的L端连接检火电极，检火电路的N端连接燃烧器；冷凝液监测电极设置在冷凝液收集盒处并与检火电路连接，用于在冷凝液堵塞时形成检火电路L端-冷凝液监测电极-检火电路N端电流回路；电流检测电路用于检测通过检火电路的电流信号，并将检测到的电流信号传入控制器；控制器用于根据接收到的电流信号判断冷凝液是否堵塞。
所述的冷凝液收集盒为导电材料制成的冷凝液收集盒。
所述的冷凝液监测电极为一个冷凝液监测电极；所述检火电路的N端与冷凝液收集盒的盒体连接，所述冷凝液监测电极设置在冷凝液收集盒处并与冷凝液收集盒绝缘，且冷凝液监测电极与检火电路的L端连接。
所述的冷凝液收集盒为绝缘材料制成的冷凝液收集盒。
所述的冷凝液监测电极为两个冷凝液监测电极；所述检火电路的N端与第一冷凝液监测电极连接，检火电路的L端与第二冷凝液监测电极连接；
本发明还提供了一种所述冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置的监测方法，包括如下步骤：
S1. 检测通过检火电路的电流信号；
S2. 根据步骤S1得到的电流信号，按照如下规则对冷凝液堵塞情况进行监测：
若检测到的电流信号为0，则表明冷凝式热水炉未点火；
若检测到的电流信号为直流信号，则表明冷凝式热水炉未出现冷凝液堵塞；
若检测到的电流信号为交流信号，则表明冷凝式热水炉出现冷凝液堵塞。
本发明提供的这种冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置及监测方法，通过设置专用的冷凝液监测电极，并将所述监测电极与已有的检火电路连接，并通过监测流过检火电路的电流信号实现冷凝液堵塞的监测，因此本发明利用了现有的检火电路实现冷凝液堵塞的检测，成本更低，而且本发明通过监测流过检火电路的电流信号实现冷凝液堵塞的监测，不再受冷凝液内阻大小的影响，极大提高了监测装置的可靠性。
附图说明
图1为现有的检火保护装置的电路连接示意图。
图2为现有的检火保护装置的等价电路示意图。
图3为本发明的第一实施例的电路连接示意图。
图4为本发明的第二实施例的电路连接示意图。
图5为本发明的冷却液未堵塞时的等价电路示意图。
图6为本发明的冷却液堵塞时的等价电路示意图。
图7为本发明的冷却液堵塞后的等价电路示意图。
图8为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
如图3所示为本发明的第一实施例的电路连接示意图：该实施例中，冷凝液收集盒为绝缘材料制成；此时，本发明提供的这种冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置，包括冷凝液收集盒、控制器、电流检测电路、检火电路、检火电极、燃烧器和冷凝液监测电极；冷凝液监测电极为两个冷凝液监测电极；检火电路的L端通过电流检测电路连接检火电极，检火电路的N端连接燃烧器；冷凝液监测电极设置在冷凝液收集盒处，检火电路的N端与第一冷凝液监测电极连接，检火电路的L端与第二冷凝液监测电极连接，冷凝液监测电极用于在冷凝液堵塞时形成检火电路L端-冷凝液监测电极-检火电路N端电流回路；电流检测电路用于检测通过检火电路的电流信号，并将检测到的电流信号传入控制器；控制器用于根据接收到的电流信号判断冷凝液是否堵塞。当冷凝液堵塞时，此时冷凝液会在冷凝液收集盒中累积，当冷凝液收集盒中累积的冷凝液同时没过第一和第二冷凝液监测电极时，第一和第二冷凝液监测电极之间导通。
如图4所示为本发明的第二实施例的电路连接示意图：该实施例中，冷凝液收集盒为导电材料制成；此时，本发明提供的这种冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置，包括冷凝液收集盒、控制器、电流检测电路、检火电路、检火电极、燃烧器和冷凝液监测电极；冷凝液监测电极为一个冷凝液监测电极；检火电路的L端通过电流检测电路连接检火电极，检火电路的N端连接燃烧器；冷凝液监测电极设置在冷凝液收集盒处，检火电路的N端与冷凝液收集盒的盒体连接，所述冷凝液监测电极设置在冷凝液收集盒处并与冷凝液收集盒绝缘，且冷凝液监测电极与检火电路的L端连接，冷凝液监测电极用于在冷凝液堵塞时形成检火电路L端-冷凝液监测电极-检火电路N端电流回路；电流检测电路用于检测通过检火电路的电流信号，并将检测到的电流信号传入控制器；控制器用于根据接收到的电流信号判断冷凝液是否堵塞。当冷凝液堵塞时，此时冷凝液会在冷凝液收集盒中累积，当冷凝液收集盒中累积的冷凝液没过冷凝液监测电极时，冷凝液监测电极和冷凝液收集盒导通。
本发明提供的这种冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置的工作过程如下：
当冷凝式热水炉正常点火且冷凝液未发生堵塞时，此时检火电路的L端和N端仅仅通过检火电极-火焰-燃烧器连接，其等价电路图如图5所示；此时，电流检测模块检测到流过检火电路的电流为一直流信号。
当冷凝式热水炉正常点火且冷凝液发生堵塞且冷凝液监测电极流过电流时，此时检火电路的L端和N端将有两条电流通路进行连接，其一为通过检火电极-火焰-燃烧器连接，其二为通过冷凝液监测电极（包括通过第一冷凝液监测电极和第二冷凝液监测电极导通，或者通过冷凝液监测电极-冷凝液收集盒盒体）连接，其等价电路图如图6所示；此时，电流检测模块检测到的流过检火电路的电流为一路直流信号（通过检火电极-火焰-燃烧器）和一路交流信号（通过冷凝液监测电极）的叠加信号，该检测电流为交流信号。因此，当电流检测模块检测到交流信号时，则表明此刻发生了冷凝液堵塞。
当冷凝式热水炉发生冷凝液堵塞时，此时控制器立即控制冷凝式热水炉断开气源，同时燃烧器熄火，此时其等价电路图则如图7所示。
如图8所示为本发明的方法流程示意图：本发明提供的这种所述冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置的监测方法，包括如下步骤：
S1. 检测通过检火电路的电流信号；
S2. 根据步骤S1得到的电流信号，按照如下规则对冷凝液堵塞情况进行监测：
若检测到的电流信号为0，则表明冷凝式热水炉未点火；
若检测到的电流信号为直流信号，则表明冷凝式热水炉未出现冷凝液堵塞；
若检测到的电流信号为交流信号，则表明冷凝式热水炉出现冷凝液堵塞。
Claims (6)
1.一种冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置，包括冷凝液收集盒，其特征在于还包括控制器、电流检测电路、检火电路、检火电极、燃烧器和冷凝液监测电极；检火电路的L端连接检火电极，检火电路的N端连接燃烧器；冷凝液监测电极设置在冷凝液收集盒处并与检火电路连接，用于在冷凝液堵塞时形成检火电路L端-冷凝液监测电极-检火电路N端电流回路；电流检测电路用于检测通过检火电路的电流信号，并将检测到的电流信号传入控制器；控制器用于根据接收到的电流信号判断冷凝液是否堵塞；
当冷凝式热水炉正常点火且冷凝液未发生堵塞时，此时检火电路的L端和N端仅仅通过检火电极-火焰-燃烧器连接， 此时，电流检测模块检测到流过检火电路的电流为一直流信号；
当冷凝式热水炉正常点火且冷凝液发生堵塞且冷凝液监测电极流过电流时，此时检火电路的L端和N端将有两条电流通路进行连接，其一为通过检火电极-火焰-燃烧器连接，其二为通过冷凝液监测电极连接；此时，电流检测模块检测到的流过检火电路的电流为一路直流信号和一路交流信号的叠加信号，该叠加信号为交流信号；因此，当电流检测模块检测到交流信号时，则表明此刻发生了冷凝液堵塞。
2.根据权利要求1所述的冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置，其特征在于冷凝液收集盒为导电材料制成的冷凝液收集盒。
3.根据权利要求2所述的冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置，其特征在于所述的冷凝液监测电极为一个冷凝液监测电极；所述检火电路的N端与冷凝液收集盒的盒体连接，所述冷凝液监测电极设置在冷凝液收集盒处并与冷凝液收集盒绝缘，且冷凝液监测电极与检火电路的L端连接。
4.根据权利要求1所述的冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置，其特征在于所述的冷凝液收集盒为绝缘材料制成的冷凝液收集盒。
5.根据权利要求4所述的冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置，其特征在于所述的冷凝液监测电极为两个冷凝液监测电极；所述检火电路的N端与第一冷凝液监测电极连接，检火电路的L端与第二冷凝液监测电极连接。
6.一种权利要求1~5之一所述的冷凝式热水炉的冷凝液堵塞监测装置的监测方法，包括如下步骤：
S1. 检测通过检火电路的电流信号；
S2. 根据步骤S1得到的电流信号，按照如下规则对冷凝液堵塞情况进行监测：
若检测到的电流信号为0，则表明冷凝式热水炉未点火；
若检测到的电流信号为直流信号，则表明冷凝式热水炉未出现冷凝液堵塞；
若检测到的电流信号为交流信号，则表明冷凝式热水炉出现冷凝液堵塞。
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