CN2050553U - 可燃气体自动引燃装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型可燃气体的自动引燃装置，涉及到可 燃气体燃烧器的自动引燃；在常规的温差控制电路上 装放了可关断逆变器和自举整流器，构成一种打开燃 烧阀后便自动点火，着火后电路又自动进入休眠状 态；在非正常熄火后电路又自动启动，重新点火的新 型全自动电子引燃装置。它应用于天然气、煤气、液 化气和沼气的燃烧系统。单台材料成本10元以下， 既能与燃烧器厂家配套，也能单独与已有燃烧灶具的 千家万户配套成全自动点火燃烧灶具，实施方便。

Description

本实用新型是可燃气体的自动引燃装置，它涉及到天然气、煤气、液化石油气和沼气在燃烧时的自动点火装置。采用温差电桥、差动放大器、可关断逆变器和自举整流构成。能使可燃气体自动引燃或非正常熄火后重新点燃的全自动引燃装置。

现在市售的各种燃烧器引燃系统一般可分二大类：第一类是热能引燃，通常采用电热丝放热、火柴引火等；第二类是高压电能放电引燃，最为广泛应用的有四种：一种是采用压电晶体，人工手动压发弹簧产生冲击去激发压电晶体，产生高压电能，击穿气体产生放电火花引燃燃气；机械方法控制，不消耗外界电能。二种是采用逆变器和可控硅电容放电器，将电池的低压能量转变为高压电能，击穿气体产生放电火花，引燃燃气；具有低工作电压，连续火花放电，引火率高，均靠人工操作点火。三种是采用交流或直流（大于3伏电压）供电，以升压变压器初级线川贮能，断开初级电源，在次级感应高压电能，击穿气体产生放电火花，引燃燃气；具有电路简单，也需人工操作。四种是专利号为85200975，采用温度元件直接控制可控硅电容放电系统的放电，在脉冲变压器次级产生高压电能，击穿气体产生放电火花，引燃燃气，具有电路结构简单，能自动点火，非正常熄火后也能自动重新引燃。

综合上述所述，都在不同程度上存在各自的不足，大部份靠人工操作，单次点燃率低，使用不方便；在非正常熄火后不能自动地重新引燃燃气，有可能导致燃气泄漏，产生灾害。有的虽采用了热电偶式电磁燃气阀，但打火时不方便，系统成本高，且在常明火被吹灭时，仍有燃气泄漏；有的因工作电压高，易产生漏电伤人事故；有的因控制电路过于简单，而存在着火响应低，并受环境温度影响等问题。

本实用新型的目的在于保持已有燃气引火的优点，克服它们所存在的不足，提供一种自动化程度高，工作电压低，耗能小，控制反应快，环境温度变化对系统影响小，并可依用户要求很方便地加装气敏控制部分，形成较安全的电子自动点火系统。

上述目的可以这样来达到（见附图）：

整个系统由电池〔22〕提供能量，并由干簧管〔25〕、磁体〔23〕及安装于燃烧阀上的磁屏闭开关〔24〕组成防触点污染的电源开关；由热敏元件〔2〕、〔3〕、可调电阻〔27〕和电阻〔26〕构成温差电桥，其中热敏元件〔2〕用于感受燃气燃烧时的温度，热敏元件〔3〕用于感受环境温度，它们的温差通过温差电桥输出，送至差动放大器〔4〕的输入端，由差动放大器〔4〕予以放大，放大后的温差信号通过电阻〔5〕传输到施密特触发器〔6〕的输入端，利用施密特〔6〕的特性，将温差信号变换为温度上、下限开关信号，此信号由施密特触发器〔6〕的反相输出端输出，控制由电阻〔7〕、晶体三极管〔8〕、〔9〕和逆变变压器〔10〕所构成的可关断逆变器的工作；当温差值大于等于设定的温差上限时（此状态对应于燃气点燃后的状态），施密特触发器〔6〕输出低电平，可关断逆变器便关断；当温差值小于等于设定的温差下限时（此状态对应于燃气非正常熄灭状态或未点燃状态），施密特触发器输出高电平，可关断逆变器工作，定将电池〔22〕的低压电能变换为电压较高的非对称交变脉冲能量，由逆变变压器〔10〕的次级线川输出；此能量通过由半导体二极管〔11〕、〔12〕、电容器〔15〕、〔21〕和脉冲变压器〔16〕的初级线川所构成的自举整流器，整流为较高电压的直流能量，并贮存于电容器〔15〕中；与此同时，由电阻〔13〕、〔20〕、电容器〔19〕、双向触发二极管〔14〕和单向可控硅〔18〕构成的自激振荡触发放电回路，并联于电容器〔15〕与脉冲变压器〔16〕的初级线川所串联成的回路两端，通过单向可控硅〔18〕周期性地导通，将电容器〔15〕上所贮存的电场能在脉冲变压器〔16〕的初级线川上周期性地释放，再通过电磁感应在脉冲变压器〔16〕的次级线川上感应出高压脉冲电压，在放电针〔17〕上周期性地放电，产生强烈的电火花，引  燃可燃气体，达到引火的目的。当燃烧器被引燃后，其燃烧所产生的高温通过热辐射方式在传热器〔1〕上产生较高的温度，再由传热器〔1〕传导给热敏元件〔2〕，使温差电桥失去平衡，输出较大的温差信号，该温差信号通过差动放大器〔4〕予以放大后，温度值大于或等于设定的温差上限时，施密特触发器〔6〕输出为低电平，将可关断逆变器关断，使可控硅电容放电系统失去能量来源而停止工作，火花放电便终止；此时整个点火系统仅以很小的能量消耗来维持控制电路的工作、系统处于休眠状态，以保持在燃气非正常熄灭，引起温度变化，热传器感受其变化后，使电路能重新迅速地启动可关断逆变器，在放电针上产生电火花，重新自动地引燃燃气。

可关断逆变器的工作原理：

当施密特触发器〔6〕的反相输出端输出为高电平时，通过电阻〔7〕为晶体三极管〔8〕提供一基极偏流，经晶体三极管〔8〕放大后，直接输出到晶体三极管〔9〕的基极，为它提供一基极偏流，通过晶体三极管〔9〕的再放大，在逆变变压器〔10〕的初级线川中产生电流；此电流由于逆变变压器〔10〕的初级线川电感的作用，成指数规律增长，正是由于此变化，在逆变变压器〔10〕的初级线川上产生自感电动势，该自感电动势在设计上使晶体三极管〔8〕的发射极电位下降；但此时晶体三极管〔8〕的基极电位不变，从而使晶体三极管〔8〕的U_be增大，由于晶体三极管〔8〕、〔9〕接成互补型直接偶合放大器，晶体三极管〔8〕的U_be变大将引起晶体三极管〔9〕的饱和，上述为一强烈的正反馈过程；当逆变变压器〔10〕初级线川中的电流达到晶体三极管〔9〕的饱和电流值后，线川中的电流将不再增加，电流的变化终止，由电磁感应定律可知，逆变变压器〔10〕初级线川中的自感电动势消失，从而晶体三极管〔8〕的发射极电位回升，这一过程同前述一样为强烈的正反馈过程，它反过来使晶体三极管〔8〕、〔9〕迅速退出饱和区，进入截止区。上述过程的反复进行，便形成自激振荡，在电磁感应的作用下，逆变变压器〔10〕的次级线川输出交变的脉冲电压。当施密特触发器〔6〕的反相输出为低电平时，晶体三极管〔8〕截止，使晶体三极管〔9〕无基极偏流而截止，逆变变压器〔10〕的初级线川中无电流通过，此时可关断逆变器处于关断状态，它基本上不耗能。

本方案设计的可关断逆变器的主要技术特征是：反馈网络的损耗极小，电路起振迅速，控制方便。

自举整流器的工作原理：

在可关断逆变器工作时，设其输出的正、负半周峰值电压分别为U_＋、U_－，并假定在某一时刻，逆变变压器〔10〕的次级线川输出为交变脉冲的负半周，其与电容〔21〕相联的一端为正，另一端为负；则此时，半导体二极管〔11〕截止，〔12〕导通，通过半导体二极管〔12〕对电容器〔21〕充电，其所充电压极性为电容器〔21〕与逆变变压器〔10〕的次级线川相联的一端为正，电容器〔21〕与半导体二极管〔12〕正端相联的一端为负；当逆变变压器〔10〕的次级线川输出接着来的脉冲正半周时，逆变变压器〔10〕的次级线川与半导体二极管〔11〕、〔12〕相联的一端为正，与电容器〔21〕相联的一端为负，此电压与负半周时对电容器〔21〕上充的电压为串联叠加，其值为：U_＋＋｜U_－｜，此叠加电压使半导体二极管〔12〕截止，〔11〕导通，该电压通过脉冲变压器〔16〕的初级线川对电容器〔15〕充电，达到稳态后，电容器〔15〕上充得的电压近似地为U_＋＋｜U_－｜，其上所贮存的电量为Q；通过对比单相半波、全波和倍压整流可知，本实用新型中所设计的整流电路，在电路参数与单相半波、全波和倍压整流电路参数相等的前提下，可使电容器〔15〕上贮存的电荷为倍压整流的一倍，而电压近视地等于倍压整流的电压值。现定义本实用新型所设计的整流方式为自举整流方式；由上述分析可知，此整流方式特别适用于需用电容放电的整流电路。

申请对象与已有技术相比具有各种优点；采用低工作电压，自动化程度高，响应灵敏，引燃率高；特别是非正常熄火后能自动重新点燃，减少了可燃气体外泄，安全可靠；单台材料成本不大于10元，经济效益好，既能与已有的燃烧器厂家配套，又能单独与千家万户的燃烧灶具配套，实施方便。

本实用新型的实施例之一是在一盒体内装上附图所示元件。

附图为本实用新型的原理图。

附图中标号为：传热器〔1〕。热敏元件〔2〕、〔3〕，差动放大器〔4〕，电阻〔5〕、〔7〕、〔13〕、〔20〕、〔26〕，施密特触发器〔6〕，晶体三极管〔8〕、〔9〕，逆变变压器〔10〕，半导体二极管〔11〕、〔12〕，电容器〔15〕、〔19〕、〔21〕、双向触发二极管〔14〕，单向可控硅〔18〕，脉冲变压器〔16〕，放电针〔17〕，电池〔22〕，磁体〔23〕，磁屏闭开关〔24〕，干簧管〔25〕、可调电阻〔27〕。

Claims (4)

1、一种新型的可燃气体自动引燃装置，它涉及到燃用天燃气、煤气、液化石油气、沼气等燃烧器的自动引燃装置。由传热器、电阻、电容、三极管、二极管、干簧管、开关、磁体构成，本实用新型的特征在于：

a、在施密特触发器[6]的反相输出端与晶体三极管[8]的基极间串联了一个电阻[7]，晶体三极管[8]的发射集与逆变变压器[10]的初级反馈绕组的同名端相联，而它的集电极则与晶体三极管[9]的基极相联，晶体管[9]的发射极与干簧开关的输出端相联，它的集电极与逆变变压器[10]的初级振荡绕组的非同名端相联，逆变变压器[10]的初级绕组中心抽头与电池[22]负极相联。

b、逆变变压器[10]的次级绕组的一端与电容[21]相联，另一端与半导体二极管[11]的正极，半导体二极管[12]的负极相联，电容器[21]的另一端与半导体二极管[12]的正极，电阻[20]的一端，电容器[19]的一端，单向可控硅[18]的正端及脉冲变压器[16]的初级绕组的一端相联，半导体二极管[11]的负极与电阻[13]的一端，单向可控硅[18]的负极及电容器[15]的一端相联，电阻[13]的另一端与电阻[20]的另一端，电容器[19]的另一端及双向触发二极管[14]的一端相联，双向触发二极管[14]的另一端与单向可控硅[18]的控制极相联，电容器[15]的另一端与脉冲变压器[16]的初级绕组的另一端相联，脉冲变压器[16]的次级绕组两端分别与放电针[17]的两端相联。

2、根据权利要求1所述的自动引燃装置，其特征是由温差电桥、差动放大器、施密特触发器，可关断逆变器、自举整流吻合构成。

3、根据权利要求1所述的自动引燃装置，其特征是单向可控硅〔18〕可调换成双向可控硅。

4、根据权利要求1所述的自动引燃装置，其特征是晶体三极管NPN型可调换成PNP型，晶体管PNP型调换成NPN型，其电源极性相反。

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