CN2106968U - 火焰电离式燃气器具自动保护装置 - Google Patents

Abstract

一种用于燃气热水器、燃气灶具、燃气烘箱等家 庭燃气用具的火焰电离式燃气用具自动保护装置，它 主要采用了离子电流检测电路，用于检测由于燃气燃 烧而产生的离子电流，使本实用新型安全控制自动点 火装置处于稳定的监控状态。当燃气用具突然发生 意外熄火时，能迅速切断燃气用具主燃气管道，防止 大量未燃气体外泄，危及人身安全，同时又能迅速自 动点火，使燃气器具正常使用。

Description

本发明是一种火焰电离式燃气用具熄火保护并自动点火装置。尤其涉及一种家庭燃气用具，如燃气灶具、燃气热水器、燃气烤箱等。

目前市场出售的家庭燃气用具（燃气热水器）熄火保护方式有两种：1、热电隅式；2、光电式。现就这两种保护方式分述如下：

1、热电隅式：热电隅式燃气用具自动保护装置是利用热电隅的工作原理来控制电磁阀工作，关闭燃气管道、防止燃气外泄。在燃气用具正常使用时，燃烧的火焰使热电隅受热产生电流，这一电流使电磁阀动作吸合，从而打开主燃气管道，一旦燃烧火焰突然意外熄灭，这时热电隅因没有热源而冷却，电流消失，使电磁阀动作释放关闭主燃气管道，防至大量燃气外泄。其优点是一旦燃烧火焰突然意外熄灭，可以彻底切断燃气管道，停止向燃气用具继续供气。其缺点有两个：（1）热电隅具有热堕性，它对燃烧火焰突然意外熄灭反应较慢，从燃烧火焰熄灭到切断燃气管道停止向燃气用具继续供气约需30秒左右，在这个惰性时间内，已有大量未燃气体外泄。（2）不能自动点火。当燃气管道被切断停止向燃气用具继续供气之后，不能自动从新点火，而需人工进行操作，将火焰点着。

2、光电式：光电式燃气用具自动保护装置，是利用光敏元件的工作原理来实现自动保护的，当燃气用具正常（燃烧）使用时，火光照射在光敏元件上，通过光－－电转换开关电路控制电子脉冲点火器停止对火种点火，进入监控状态。一旦燃烧火焰突然熄灭，光敏元件因无火光照射，而使光－－电转换开关电路控制脉冲电火器，自动对火各进行点火，直到将燃气（火焰）点着，使光敏元件再次感受到光亮时，再次进行监控状态。其优点是：一旦燃烧火焰突然意外熄灭时，可以迅速自动点火，防止未燃气体外泄。其缺点是：光敏元件易受环境光照亮度影响，一旦意外熄火，如环境亮度大，光敏元件受环境光照后误使光－－电转换开关电路牌监控状态使电子脉冲电火器不能自动点火，造成大量未燃气体外泄，电路失去保护作用，另外燃气管道不能自动切断。

鉴于上述两种燃气用具保护装置存在的缺点，本发明的目的在于克服不足之处，而提供一种具有能迅速切断燃烧气管道和迅速点火功能的火焰电离式燃气用具自动保护装置。

本发明的目的可以通过如下方式达到，用离子电流检测电路（Ⅰ），燃烧状态显示电路（Ⅱ），电磁阀驱动电路（Ⅲ），电子开关电路（Ⅳ）电子振荡电路（Ⅴ），电压提升电路（Ⅵ），脉冲点火电路（Ⅶ）组成本发明。其中离子电流检测电路中（Ⅰ）中的检测棒与三极管BG1的基极连接，BG2的基极连接，组成复合放大电路，将微弱的离子电流放大。这样当电源（K）闭合后，设置在火种管（e）、燃烧器（b）上方的检测棒（a）检测到由于燃气燃烧后在电场的作用下产生的离子电流Ⅰ，使整个电路进行工作，实现本发明：解决现有技术中不足之处。本发明的优点在此装置监控下，火焰突然意外熄灭后，能迅速切断燃气，防止外泄，并且能迅速自动重新点火。

本发明给出如下附图

附图1为本发明方框图

附图2为本发明电路原理图

本发明下面将结合附图1、2作出进一步详述。

本装置由离子电流检测电路（Ⅰ），燃烧状态显示电路（Ⅱ），电磁阀驱动电路（Ⅲ），电子开关电路（Ⅳ），电子振荡电路（Ⅴ），电压提升电路（Ⅵ），脉冲点火电路（Ⅶ），组成。

工作时电源开关K闭合后，向整个电路供电，此时燃烧器（b）或火种管（e）没有点着，离子电流检测电路（Ⅰ）中的检测棒（a）与燃烧器（b）或火种管（e）之间没有离子电流通过，三极管BG1的基极无电流而处于截止状态，使三极管BG2也截止，BG2集电极（A）点为高电位，燃烧状态显示电路（Ⅱ）中的反相器F1的输入端（B）点同是高电位，使得F1输出端（C）点为低电位，使反相器F2输出端（D）点为高电位，三极管BG3导通，发光二极管Dx发光（亮）表示燃烧器（b）、火种管（e）火焰未被点着。

另因（B）点为高电位，使电磁阀驱动电路（Ⅲ）中的反相器F4输出端（E）点为低电位，三极管BG4截止，电磁阀（J）因没有导通电流而不能动作吸合，因此使燃气用具的主燃气管道关闭，燃气不能外泄（流出）。再因反相器F1输出端（C）点为低电位，使电子开关电路中的反相器F3输出端（F）点为高电位、开关二极管D1处于反偏状态不导通，这时由F5、F6、R6、R7、C1组成的振荡器起振，输出脉冲信号启动由三极管、升压变压器B1组成的电压提升电路（Ⅵ），将电压提升为100V左右的交流电压，经由二极管D2整流后给电容C2充电，同时C3由于R9的存在充电慢于C2、R9、R10、C3、R11、D3组成触发电路，当C3充电使N点的电位达到触发二极管D3的触发电压时，D3导通，给可控硅GB6提供触发电压，BG6导通，电容C2两端充电电压经由BG6和脉冲变压器B2的L1放电，在B2的L2上感应出1.2万伏高压放电火花。因BG6导通后使N点的电位降低，二极管D3截止，BG6无触发电压截止。当C3再次充电使（N）点电位升高，同时再次使D3导通，并触发BG6导通，C2再次通过BG6、B2的L1放电，在B2的L1上感应出高压放电。就这样形成连续的脉冲放电火花，对燃烧器（b）火种管（e）进行点火，在火焰未被点着之前，整个电路稳定的工作在脉冲点火状态，直至将火焰点着。

当火种管（e）燃烧器（b）中火焰被点着后，部分燃气分子将会被热分解成为碳原子团，并发射热电子而成为碳离子，在检测棒（a）与火种管（e）燃烧器（b）之间加上电压时，碳离子在电场作用下发生漂移，在检棒（a）与火种管（e）燃烧器（b）之间形成离子电流Ⅰ，当离子电流Ⅰ流通时，Ⅰ使BG1导通，从而使BG2也导通，BG2集电极（A）点电位由高电位转为低电位，反相器F1输入端（B）也为低电压，输出端C点转为高电位，反相器F2输出端D点为低电位，使BG3截止，发电二极管Dx熄灭。表示火种管（e）燃烧器（b）中火焰被点着。由于（B）点为低电位， 反相器F4输出端（E）点为高电位，使BG4导通，电磁阀（J）有电流导通，因此动作吸合将燃气用具的燃气管道打开。由于反相器F1输出端（C）点为高电位，使得反相器F3输出端（F）为低电位，开关二极管D1导通，由F5、F6、R6、R7、C1组成的振荡器由于D1导通而停止振荡，使由BG5、B1组成的电压提升电路（Ⅵ）没有启动脉冲信号而截止，线圈B1的L2上没有感应电压，使脉冲点火电路（Ⅶ）停止输出高压点火脉冲。整个电路处于监控状态。

综上所述，只要火种管（e）或燃烧器（b）中火焰正常燃烧，那么在检测棒（a）与火种管（e）或燃烧器（b）之间就必然在电场的作用下产生离子电流（Ⅰ），电路检测到火焰正常燃烧就稳定在监控状态，一旦火焰突然意外熄灭，电路检测到离子电流消失，整个电路各点的电位发生变化，燃烧状态显示二极管Dx发光（亮），电磁阀（J）动作关闭燃气用具主燃气管道，防止未燃烧燃气外泄，脉冲点火电路进行自动点火。因此，整个电路形成点火－监控－意外熄火保护（关闭主燃气管道）－点火－控制的闭环系统，实现燃气用具熄火保护和自动点火功能。发明主要采用了火焰离子电流检测方法进行安全控制、自动点火，在国内为首创。

Claims (2)

1、一种燃器具使用的火焰电离式脉冲自动点火保护装置(以下简称保护装置)由离子电流检测电路(Ⅰ)、燃烧状态显示电路(Ⅱ)、电磁阀驱动电路(Ⅲ)、电子开关电路(Ⅳ)、电子振荡电路(Ⅴ)、电压提升电路(Ⅵ)、脉冲点火电路组成，其特征在于：

(1)、由处于燃气器具的火种管(e)、燃烧器(b)上方的火焰检测棒(a)、与保护装置电路中的三极管BG1、BG2、电阻R1、R2组成离子电流检测电路(Ⅰ)。其中三极管BG1的基极与火种管(e)、燃烧器(b)上方设置的火焰检测棒(a)连接，BG1的发射极与三极管BG2的基极连接组成离子电流检测电路，将火焰燃烧产生的微弱的离子电流检测出并放大，给控制电路提供火焰燃烧或熄灭的信号；

(2)、由保护装置电路中的反相器F1、F2、三极管BG3、电阻R3、R5、发光二极管DX组成燃烧状态显示电路，根据离子电流检测电路提供的信号以发光二极管DX的亮、灭直观的显示火焰燃烧、熄灭；

(3)、由保护装置电路中的反相器F4。三极管BG4、电阻R4、电磁阀J组成电磁阀驱动电路，根据离子电流检测电路提供的信号打开或关闭主气阀起到熄灭火后的保护作用；

(4)、由保护装置电路中的反相器F5、F6、产R6、R7和电容C1组成电子振荡电路将直流电压为交流电压起到逆变作用；

(5)、由保护装置电路中的反相器F3、二极管D1组成电子开关电路根据离子电流检测电路提供的信号控制电子振荡器的振荡和停止；

(6)、由保护装置电路中的三极管BG5和升压变压器B1组成电压提升电路将振荡器提供的经过直流变交流逆变的低电压提升；

(7)、由保护装置电路中的二极管D2、电容C2、C3、电阻R8、R9、R10、R11、触发二极管D3、可控硅BG6、脉冲变压器B2组成脉冲点火电路，将提升的电压变为脉冲高压电火点燃燃气器具的火种管、燃烧器中的燃气使之正常燃烧；

2、如权利要求1所述的一种燃气器具使用的火焰电离式脉冲自动点火保护装置，其特征在于火焰燃烧时在电场的作用下能够产生离子电流，利用离子电流来检测火焰的燃烧与熄灭以达到熄火保护、脉冲自动点火等各控制功能。

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