CN108758628A - 燃烧器及火力自动调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开燃烧器及火力自动调节方法。燃烧器包括流量分配系统和燃烧系统，所述流量分配系统包括一燃气主管、设置于所述燃气主管内的活塞、一端与所述活塞连接的丝杆、与所述丝杆啮合的从动锥形齿轮、与从动锥形齿轮啮合的主动锥形齿轮和驱动主动锥形齿轮转动的伺服电机，所述燃气主管为管道结构，所述燃气主管上设置有多个喷嘴，所述喷嘴中心开有孔，所述燃气主管一端为进气端，燃气主管另一端安装有从动锥形齿轮，所述从动锥形齿轮中心设有内螺纹且与丝杆的外螺纹匹配，所述丝杆可沿燃气主管轴向移动。本发明中活塞的位移取决于伺服电机旋转的角度，两者之间存在线性比例关系，活塞的位移决定了参与燃烧的喷嘴数量，也就决定了燃气流量的大小。

Description

燃烧器及火力自动调节方法
技术领域
本发明涉及燃气设备领域，尤其涉及燃烧器及火力自动调节方法。
背景技术
采用大气式燃烧器的燃烧系统是热水器、壁挂炉、蒸汽机等小型燃气具设备所常见的应用方案，因该系统的燃烧器本身不可自动调节燃气流量，即无法自动调节火力大小，所以该系统都是通过安装在燃烧器进气端的比例阀来自动调节燃气流量大小从而来实现火力自动调节的。因燃烧器无法实现局部燃烧，因此火力调节的比例范围有限，当火力过小时，燃烧器上的感应针将无法感应到火焰，从而导致燃烧系统自动关闭。
专利号：2007200564885公开一种用于燃气热水器的火力调节装置，此专利中采用的技术方案：分气杆通过隔断层分隔为两个互不相通的第一腔体和第二腔体，水气联动阀与分流阀的进气口连通，分流阀第一出气口通过管道与第一腔体连通，另一出气口与第二腔体连通，分流阀上装设有开启或关闭其第一出气口的电磁阀；由于采用水气联动阀内的气阀调节芯控制进气量的大小，同时通过安装在分流阀上的电磁阀的关闭或打开来控制参与燃烧的燃气喷嘴数量，从而大范围调控燃气热水器燃气气量和火力的大小；此技术的不足之处在于：通过开启电磁阀来达到将燃气同时进入分气杆的第一腔体和第二腔体，或关闭电磁阀达到将燃气进入分气杆的第二腔体，这两种情况无法更精确的调节参与燃烧的喷嘴数量来达到火力自动调节的目的。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种燃烧器，该燃烧器通过活塞的位移决定了参与燃烧的喷嘴数量，从而也就决定了燃气流量的大小，即火力大小。
本发明的目的之二是提供火力自动调节方法，控制器受外部反馈信号控制来定义伺服电机的旋转角度，由于伺服电机的旋转角度与活塞的位移两者之间存在线性比例关系，从而达到火力自动调节。
本发明的技术方案如下：
燃烧器，包括流量分配系统和燃烧系统，所述流量分配系统包括一燃气主管、设置于所述燃气主管内的活塞、一端与所述活塞连接的丝杆、与所述丝杆啮合的从动锥形齿轮、与从动锥形齿轮啮合的主动锥形齿轮和驱动主动锥形齿轮转动的伺服电机，所述燃气主管为管道结构，所述燃气主管上设置有多个喷嘴，所述喷嘴中心开有孔，所述燃气主管一端为进气端，燃气主管另一端安装有从动锥形齿轮，所述从动锥形齿轮中心设有内螺纹且与丝杆的外螺纹匹配，所述丝杆可沿燃气主管轴向移动；所述燃烧系统包括烧头、点火针和感应针，所述点火针和感应针须安装在最靠近燃气主管的进气口一端喷嘴所对应的烧头处。
上述多个喷嘴呈“一”字等间距排列。
上述活塞上安装有O型密封圈。
上述主动锥形齿轮与所述从动锥形齿轮垂直设置。
进一步的，还包括电磁阀，所述电磁阀安装于所述燃气主管的进气端处。
进一步的，还包括控制器，所述控制器控制点火针点火、电磁阀的流量调节以及感应针的火力感应。
燃烧器火力自动调节方法，所述感应针实时感应燃烧状态，将信息反馈给控制器，控制器受外部反馈信号控制来定义伺服电机的旋转角度，伺服电机旋转带动主动锥形齿轮转动，从而带动从动锥形齿轮转动，从动锥形齿轮转动使丝杆沿轴向移动，从而带动活塞在燃气主管中滑动；活塞的位移取决于伺服电机旋转的角度，两者之间存在线性比例关系；从而实现火力自动调节。
上述活塞的位移决定了参与燃烧的喷嘴数量。
进一步的，当喷嘴数量越多，燃气调节的比例范围越大。
本发明的有益效果：本发明中活塞的位移取决于伺服电机旋转的角度，两者之间存在线性比例关系，活塞的位移决定了参与燃烧的喷嘴数量，也就决定了燃气流量的大小，即火力大小。
附图说明
图1为本发明燃烧器的剖视图。
图中：100-流量分配系统，101-喷嘴，102-燃气主管，103-丝杆，104-活塞，105-O型密封圈，106-从动锥形齿轮，107-主动锥形齿轮，108-伺服电机，200-燃烧系统，201-烧头，202-点火针，203-感应针，300-控制器，400-电磁阀。
具体实施方式
为了更好的说明本发明，现结合实施例及附图作进一步的说明。
如图1所示，燃烧器，包括流量分配系统100和燃烧系统200，流量分配系统100包括一燃气主管102、设置于燃气主管102内的活塞104、一端与活塞104连接的丝杆103、与丝杆103啮合的从动锥形齿轮106、与从动锥形齿轮106啮合的主动锥形齿轮107和驱动主动锥形齿轮107转动的伺服电机108，燃气主管102为管道结构，燃气主管102上设置有多个喷嘴101，喷嘴101中心开有孔，燃气可由此孔喷出，燃气主管102一端为进气端，燃气主管102另一端安装有从动锥形齿轮106，从动锥形齿轮106中心设有内螺纹且与丝杆103的外螺纹匹配，丝杆103可沿燃气主管102轴向移动，但是丝杆103不可在燃气主管102内轴向转动；燃烧系统200包括烧头201、点火针202和感应针203，点火针202和感应针203须安装在最靠近燃气主管102的进气口一端喷嘴101所对应的烧头201处，如此才能确保即使只有一个喷嘴101参与燃烧，点火针202与感应针203都能正常工作；优选的，多个喷嘴101呈“一”字等间距排列，活塞104上安装有O型密封圈，可以保证其密封性，主动锥形齿轮107与从动锥形齿轮106垂直设置。进一步的，还包括电磁阀400，电磁阀400安装于燃气主管102的进气端处。还包括控制器400，控制器300控制点火针202点火、电磁阀400的流量调节以及感应针203的火力感应。
燃气从喷嘴101喷出后，燃气与空气进行一次预混并通过烧头201从上端气孔处喷出，点火针202通过产生高频电弧将烧头201喷出的燃气点燃，感应针203用于感应火焰状态并反馈至控制器300。
本发明的燃烧器火力自动调节方法如下：
控制器300控制点火针202在烧头201的上方产生高频电弧，同时打开电磁阀400，使燃气进入燃气主管102内，然后从喷嘴101喷出，燃气与空气混合后在烧头201上方被点火针202点燃并燃烧。同时感应针203实时感应燃烧状态，并反馈给控制器300。控制器300受外部反馈信号控制来定义伺服电机108的旋转角度。伺服电机108旋转带动主动锥形齿轮107转动，从而带动从动锥形齿轮106转动，从动锥形齿轮106转动使丝杆103沿轴向移动，从而带动活塞104在燃气主管102中滑动。因此，活塞104的位移取决于伺服电机108旋转的角度，两者之间存在线性比例关系。进一步的，活塞104的位移决定了参与燃烧的喷嘴101数量，也就决定了燃气流量的大小，即火力大小。当喷嘴101数量越多，燃气调节的比例范围就越大，例如共20个喷嘴101，则燃气调节比例为5%~100%，即最小火力为5%，远低于使用比例阀的燃烧系统能实现的最小火力，最终能够实现极小火的正常燃烧。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.燃烧器，其特征在于：包括流量分配系统和燃烧系统，所述流量分配系统包括一燃气主管、设置于所述燃气主管内的活塞、一端与所述活塞连接的丝杆、与所述丝杆啮合的从动锥形齿轮、与从动锥形齿轮啮合的主动锥形齿轮和驱动主动锥形齿轮转动的伺服电机，所述燃气主管为管道结构，所述燃气主管上设置有多个喷嘴，所述喷嘴中心开有孔，所述燃气主管一端为进气端，燃气主管另一端安装有从动锥形齿轮，所述从动锥形齿轮中心设有内螺纹且与丝杆的外螺纹匹配，所述丝杆可沿燃气主管轴向移动；所述燃烧系统包括烧头、点火针和感应针，所述点火针和感应针须安装在最靠近燃气主管的进气口一端喷嘴所对应的烧头处。
2.根据权利要求1所述燃烧器，其特征在于：所述多个喷嘴呈“一”字等间距排列。
3.根据权利要求1所述燃烧器，其特征在于：所述活塞上安装有O型密封圈。
4.根据权利要求1所述燃烧器，其特征在于：所述主动锥形齿轮与所述从动锥形齿轮垂直设置。
5.根据权利要求1所述燃烧器，其特征在于：还包括电磁阀，所述电磁阀安装于所述燃气主管的进气端处。
6.根据权利要求1至5任一项所述燃烧器，其特征在于：还包括控制器，所述控制器控制点火针点火、电磁阀的流量调节以及感应针的火力感应。
7.燃烧器火力自动调节方法，其特征在于：所述感应针实时感应燃烧状态，将信息反馈给控制器，控制器受外部反馈信号控制来定义伺服电机的旋转角度，伺服电机旋转带动主动锥形齿轮转动，从而带动从动锥形齿轮转动，从动锥形齿轮转动使丝杆沿轴向移动，从而带动活塞在燃气主管中滑动；活塞的位移取决于伺服电机旋转的角度，两者之间存在线性比例关系。
8.根据权利要求7所述燃烧器火力自动调节方法，其特征在于：所述活塞的位移决定了参与燃烧的喷嘴数量。
9.根据权利要求8所述燃烧器火力自动调节方法，其特征在于：当喷嘴数量越多，燃气调节的比例范围越大。
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