CN109519965A - 一种火焰动力间歇式先导燃烧控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种火焰动力间歇式先导燃烧控制器，第一电源、第二电源、热电和/或光电装置，当热电和/或光电装置暴露于火焰时，对第一电源充电；点火器和控制器，其中，控制器和点火器接收来自第二电源的电力，用于在安装之后初始启动，之后控制器和点火器在后续操作期间从第一电源接收电力。

Description

一种火焰动力间歇式先导燃烧控制器

技术领域

本发明涉及火焰动力间歇式先导燃烧控制器技术领域，具体是一种火焰动力间歇式先导燃烧控制器。

背景技术

能量效率对于诸如热水加热器，空间加热器和熔炉的气动设备而言越来越重要。在许多气动设备中，使用火焰驱动的火焰动力间歇式先导燃烧控制器，其中来自常备引燃火焰的能量用于为火焰动力间歇式先导燃烧控制器供电。因此，可能不需要外部电源。然而，许多这样的系统，如果引燃火焰熄灭，则火焰动力间歇式先导燃烧控制器会损失电力。为了提高能源效率，已经开发出间歇式试验系统。间歇式先导系统通常具有火花点火系统，该火花点火系统在每次呼叫加热到燃气动力设备时点燃引燃火焰。一旦点火引燃火焰，就可以启动燃气动力设备的主阀，使引燃火焰点燃主燃烧器。一旦满足热量要求，主燃烧器和引燃火焰可以熄灭，从而节省能量和成本。

间歇式先导系统通常在成功点火序列之后从能够使用来自引燃器，主燃烧器或两者的火焰发电的热电装置(例如，热电堆)获得电力。在一些情况下，来自热电装置的电能可以存储在能量存储装置(例如，电容器)中，该能量存储装置可以用于响应随后的热量需求来点燃引燃火焰。

在初始安装时，或者在长时间不使用之后，能量存储装置(例如，电容器)可能不会存储足够的电荷来点燃引燃火焰和/或为火焰动力间歇式先导燃烧控制器供电。因此，许多间歇式先导系统包括压电点火器。在许多这样的系统中，用户需要手动按下按钮以激活压电点火器，同时按住气体按钮以打开导阀。一旦引燃火焰被点燃，用户必须继续按住燃气按钮，直到引燃火焰可以加热热电装置(例如，热电堆)或充分激活光电装置以产生足够的电力来保持导阀打开，在某些情况下，可能需要较长时间。对于用户来说，该过程可能是不方便的，乏味的并且容易出错。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种火焰动力间歇式先导燃烧控制器，以提高能源效率。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种火焰动力间歇式先导燃烧控制器，包括：

第一电源、第二电源、热电和/或光电装置，当热电和/或光电装置暴露于火焰时，对第一电源充电；

点火器和控制器，其中，控制器和点火器接收来自第二电源的电力，用于在安装之后初始启动，之后控制器和点火器在后续操作期间从第一电源接收电力。

优选的，所述第一电源包括电容器。

优选的，所述第一电源包括电池。

优选的，所述火焰动力间歇式先导燃烧控制器安装在燃气动力设备中，并且所述燃气动力设备具有动力源。

优选的，所述第二电源包括电池。

优选的，所述第二电源包括电容器。

优选的，所述第二电源能够由所述热电和/或光电装置再充电。

优选的，所述第二电源包括交直流转换器。

(三)有益效果

本发明提供了一种火焰动力间歇式先导燃烧控制器。具备以下有益效果：

包括第一电源和与第一电源分开的第二电源，热电和/或光电装置，当热电和/或光电装置暴露时第一电源对点火器和控制器，当第一电源具有足够的可用功率时，控制器和/或点火器可以从第一电源接收电力。当第一电源没有足够的电力时，控制器和/或点火器可以从第二电源接收电力。

附图说明

图1为本发明的火焰动力间歇式先导燃烧控制器的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种技术方案：

图1是火焰动力间歇式先导燃烧控制器100的示意图。火焰动力间歇式先导燃烧控制器100可用于例如点燃气体动力设备的燃烧器组件150的间歇引燃火焰，例如作为热水器，锅炉，炉子等。在一些情况下，火焰动力间歇式先导燃烧控制器100可包括控制器110，一个或多个第一电源(例如，运行时电源120)，一个或多个第二电源(例如，启动电源170)，至少一个热电和/或光电装置160，点火器140和燃烧器组件150，在一些情况下，点火器140可包括能够转换具有第一电压的电能的火花电路142(例如，低压电源的电压)到火花杆145所使用的第二较高电压，以产生用于点燃引燃火焰的火花。燃烧器组件150可包括引燃器157和主燃烧器159，其可位于燃烧室152内。

当运行时电源120具有足够的可用功率时，控制器110和/或点火器140可以从运行时电源120接收电力。当运行时电源120没有足够的可用功率时，控制器110和/或点火器140可以从启动电源170接收电力。当引燃器157或主燃烧器159中的至少一个可操作时，热电和/或光电装置160可用于为控制器110供电，对运行时电源120充电和/或对启动装置充电。在一些情况下，可以使用一个或多个功率转换器180来调节由热电和/或光电装置160提供的能量。

火焰动力间歇式先导燃烧控制器100可以在气动设备内使用，用于控制燃烧器组件150以维持特定温度，例如指定的水温，指定的空气温度等。例如，火焰动力间歇式先导燃烧控制器100可用于热水器中，以将热水器中的水保持在特定温度。在一些情况下，控制器110可以被配置为从用户接收指定的温度设定点，例如通过使用调节元件197等。控制器110可以被编程为通过使用从一个或多个温度传感器196接收的感测水温将热水器中的水温维持在指定的设定点温度。为了保持设定点，功率转换器180可用于将电压从第一电压电平转换为第二电压电平以供一个或多个电子电路(例如，控制器110)使用，例如从大约200毫伏到大约3伏。在一些情况下，功率转换器180可用于将电压从第一电压电平或第二电压电平转换为第三电压电平以供另一电子电路(例如，点火器140)使用，例如从约3伏特开始大约170伏特。功率转换器180可以直接连接到一个或多个电源(例如，运行时电源120，启动电源170，热电和/或光电装置160等)或者通过一个或多个电源连接。电源转换器180可以包括一个或多个DC-DC电压转换器，例如线性转换器或开关模式转换器。在一些情况下，功率转换器180可以包括一个或多个降压转换器，升压转换器，降压-升压转换器，单端初级电感器转换器(SEPIC)，uk转换器等。在一些情况下，功率转换器180可以包括调节电路，例如调节器和/或滤波器(例如，低通滤波器，高通滤波器，带通滤波器，带阻滤波器等)，以提供稳定的直流电压。

控制器110的输入114,116,117可以从一个或多个传感器接收一个或多个用户命令和/或输出。在所示的示例中，输入114可以被配置为从开关(例如，瞬时开关194)接收用户命令，诸如命令控制器点燃引燃火焰。输入117可以被配置为接收温度设定点信息，例如通过使用调节元件197，输入116可以被配置为接收从一个或多个传感器(例如，一个或多个)接收的传感器信号(例如，温度反馈信号)。温度传感器)与火焰动力间歇式先导燃烧控制器100相关联。

在一些情况下，运行时电源120能够在正常操作期间为火焰动力间歇式先导燃烧控制器100的一个或多个其他部件提供电力。例如，控制器110，先导阀137和点火器140可以在引燃器157的点火序列期间从运行时电源120接收电能。运行时电源120可以集成在燃气动力设备内并且可以是能够通过接收和存储从热电和/或光电装置160接收的电力进行再充电。运行时电源120可以包括一个或多个能够存储电能的装置，例如电容器，可充电电池，一个或多个串联连接的电池和/或能够存储电能的另一装置。

随着时间的推移，例如在气体动力设备关闭的延长的持续时间期间，由运行时电源120存储的能量可以放电。在其他情况下，例如在引燃器157和/或主燃烧器159的一个或多个故障点火序列之后，由运行器电源120存储的能量可能被点火器的火花杆145产生的多个火花耗尽。在一个示例中，火花电路142可以包括如上所述的DC-DC转换器。当运行时电源120的存储能量水平低于指定阈值(例如，指定电压)时，控制器110可以被配置为从启动电源170接收电力。在一些情况下，阈值用于可以使用一个或多个分立电气元件(例如一个或多个电阻器)来设置电压，电容器，电感器，二极管，晶体管和/或集成电路，例如比较器和/或处理器。在一些情况下，控制器110可以使用存储在存储器115中的一个或多个指令从存储器115读取阈值和/或计算阈值。在一些情况下，指定的阈值可以固定在预定水平。在其他情况下，根据需要，指定阈值可以是可配置的和/或可适应的。

如上所述，控制器110可以被配置为从启动电源170接收电力，例如当在运行时电源120中存储的能量不足时，例如在安装之后的初始加电序列期间和/或在长时间不使用相关的气动设备和/或重复试验后没有成功(例如，气体中断)。可以在安装之前对启动电源170进行预充电。例如，制造商或安装者可在安装气动设备之前提供一个或多个充电电池和/或预充电电容器。在一些情况下，一个或多个启动电源170可以设置在气动设备的外部和/或与气动设备集成。一种或多种类型的启动电源170的示例可包括电池。

在一些情况下，预充电电源可包括存储指定量能量的能量存储装置，能量产生装置和/或从发电装置接收电力的AC线路适配器。在一些情况下，电源可以包括两个或更多个串联连接的电池，其中一个或多个串联连接的电池可以用作运行时电源120，并且另一个或多个串联连接的电池可以用作启动电源170。

在一些情况下，可以设想阻尼器可以用作启动动力源170，例如，气动装置可以包括在排气口上的阻尼器，用于控制通风。在这种情况下，控制器110可以包括一个或多个输出，以使用电动机控制阻尼器的操作。一些电动机(例如，永磁电动机，步进电动机等)可用于在机械驱动时发电。例如，用于控制阻尼器的步进电机可以机械驱动(例如，通过手动，使用钻头等)以指定的速率(例如，在约200RPM至约1000RPM之间等)旋转以用于生产。交流电压。在这种情况下，启动电源170可以包括电路(例如，滤波器，整流器，功率转换器等)。

控制器110可以使用存储在存储器115中的算法来操作，该算法控制或至少部分地控制气体动力设备的一个或多个部件，例如点火器140和/或将燃料供应到燃烧器的一个或多个阀。燃气装置的燃烧器组件150。在一些情况下，控制器110可以使用控制点火器140的点火序列的一个或多个参数的算法来操作，例如火花的定时，点火器140产生的火花的能量水平和/或管理能量水平。向间歇式先导火焰动力间歇式先导燃烧控制器系统(例如，运行时电源120，启动电源170，热电和/或光电装置160，电源转换器180等)提供电力的一个或多个能源的一部分。在某些情况下，控制器110可以使用由热电和/或光电装置160产生的能量来监控引燃器157，主燃烧器159或两者的操作。例如，控制器110可以确定特定点火尝试的成功或失败，例如通过监测热电和/或光电装置160是否在预定时间量内产生能量。在一个示例中，控制器110可以包括微控制器，诸如PIC微控制器，ARM核微控制器等，并且可以被配置为使用嵌入式操作系统来操作算法。在一些情况下，控制器110可以被配置为经由通信端口(未示出)重新编程。在某些情况下，间歇式先导火焰动力间歇式先导燃烧控制器和系统100可包括计时器(未示出)。当提供时，计时器可以是控制器110的组成部分，或者可以作为单独的部件提供。

火焰动力间歇式先导燃烧控制器100的存储器115可以与控制器110通信。在一些情况下，存储器115可以是控制器110的组成部分，包括作为单独的存储器设备，或两者。控制器110可以通过一条或多条数据线(例如数据总线121)与存储器115通信。存储器115可以用于存储任何所需的信息，例如上述控制算法，设定点，调度时间，限制等。例如，电压限制，温度限制，火花能量限制等。在一些情况下，存储器115可包括用于存储指令的部分123，例如点火序列算法，以及用于存储关于点火序列的信息的数据部分127(例如，一个或多个阈值，火花电压电平，延时，清洗时间，一些恢复等等。存储器115可以是任何合适类型的存储设备，包括但不限于RAM，ROM，EEPROM，闪存，硬盘驱动器和/或类似物。在一些情况下，控制器110可以将信息存储在存储器115内，并且可以随后检索所存储的信息。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种火焰动力间歇式先导燃烧控制器，其特征在于：包括：

第一电源、第二电源、热电和/或光电装置，当热电和/或光电装置暴露于火焰时，对第一电源充电；

点火器和控制器，其中，控制器和点火器接收来自第二电源的电力，用于在安装之后初始启动，之后控制器和点火器在后续操作期间从第一电源接收电力。

2.根据权利要求1所述的一种火焰动力间歇式先导燃烧控制器，其特征在于：所述第一电源包括电容器。

3.根据权利要求1所述的一种火焰动力间歇式先导燃烧控制器，其特征在于，所述第一电源包括电池。

4.根据权利要求3所述的一种火焰动力间歇式先导燃烧控制器，其特征在于，所述火焰动力间歇式先导燃烧控制器安装在燃气动力设备中，并且所述燃气动力设备具有动力源。

5.根据权利要求4所述的一种火焰动力间歇式先导燃烧控制器，其特征在于，所述第二电源包括电池。

6.根据权利要求5所述的一种火焰动力间歇式先导燃烧控制器，其特征在于，所述第二电源包括电容器。

7.根据权利要求6所述的一种火焰动力间歇式先导燃烧控制器，其特征在于，所述第二电源能够由所述热电和/或光电装置再充电。

8.根据权利要求7所述的一种火焰动力间歇式先导燃烧控制器，其特征在于，所述第二电源包括交直流转换器。