专利名称：燃气壁炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种壁炉，特别是涉及一种燃气壁炉。
背景技术：
燃气壁炉是使用燃烧气体而取暖。如燃烧煤气、液化气、天然气或沼气等。因为是燃烧气体，而且通常情况下，壁炉是放在室内，因此存在安全是首要的问题。其次，壁炉的燃烧既能快速达到所要求的温度而又能节约燃料；既能将燃烧后的废气彻底排放于室外，又能最大限度地减少热量损失；既能对壁炉内的燃烧状况直观，又能遥控操作自动控制以及安全可靠地运行等，这些均为考核燃气壁炉优劣所必须考虑的问题。
在先技术中的燃气壁炉，一直沿用传统的手动控制点火，手动调整火焰的大小，壁炉内的工作状况不能直观观察。在壁炉点火、调整火焰大小时，甚至必须蹲在地下用手来操作，即费时又费力、又容易损坏控制元件，而且是凭个人的感觉来操作，很难将燃烧控制在最佳状态，更无法精确地控制室内温度，对故障无明确判断。有的壁炉采用长明火点火，只要壁炉一开机长明火就必须点燃直到壁炉停止工作为止。这种结构容易因积碳而产生故障，既不安全，又浪费燃气。
在先技术中的排风系统通常是采用直排式排风系统。如专利号为US4793322的美国专利，提供的一种直排风系统，它是采用双层烟管结构，双层烟管的内管是排烟通道，双层烟管的外管是新鲜空气通道。这种结构的排风系统它可以利用废气排放过程中散发的热量预热进入壁炉内的新鲜空气。这种结构虽然减少了一定的热量损失，但这种结构由于排风速度小，易受外界气压、风速和风向的影响，有时会造成废气排放不畅。因此，这种具有直排式排风系统的燃气壁炉有下述缺陷一是为了加大排烟力度，其排烟管的直径一定要大，烟管转弯处的半径也要大，而且必须要有垂直长度≥4m的烟管部分作为拔风；二是因为排烟风速度较小，则必须要有防倒灌风的装置，否则，将受外界自然风的气压、风速和风向较大的影响。至于有的直排式的结构是排烟管道和新风管道是分道的，这种排烟管道和新风管道分道，排烟管道外壁温度较高，还需要隔热保护。热效率会降低。而且，没有烟道的公寓房不能安装这种燃气壁炉，烟管转弯多的室内也受安装限制。
在先技术中，燃气壁炉的点火装置是采用长明火点火装置。它是利用两个热电偶探测长明火的火焰以此控制点火针和燃烧器上的两燃气通道上电磁阀的开或关，因为它在壁炉的工作过程中，也就是燃烧器的整个燃烧过程中，自始至终地需要长明火的火焰，所以，它不仅浪费能源(燃气)，而且探测元件热电偶长期处在火焰中，容易被烧毁。因此，该长明火点火装置不仅能耗大，要经常更换热电偶，而且不安全(因长明火的存在)。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服上述在先技术中的缺陷提供一种具有自动控制功能、强排风功能和自动脉冲点火而非长明火点火的燃气壁炉。
本实用新型为了达到上述的目的，所采取的技术方案是它包括壳体，位于壳体内的炉膛，位于炉膛内的燃烧器，循环风机，以及连接于燃烧器上燃气管道上的燃气控制阀门，置于炉膛内的平衡式强排风系统，置于壳体上的自动控制系统以及置于燃烧器上的脉冲点火离子检测装置。
本实用新型燃气壁炉的效益显著。
·本实用新型燃气壁炉内因为包括平衡式强排风系统，它是强制排出废气和吸入新鲜空气，所以排烟管的直径可以做得较小，使壁炉的安装条件降低，可以在各种环境下安装。
·因为本实用新型燃气壁炉内包括平衡式强排风系统，强制排烟，排烟的速度可以控制，可以根据烟管安装的长度随意地调节风速，以达到最佳燃烧效果。不受外界自然风的风速、风向和风压地影响，能够防止废气的倒灌。
·本实用新型燃气壁炉因为包括自动控制系统，能够自动控制壁炉内的点火及燃烧器的燃烧，完全克服在先技术中手动控制的缺陷。
·本实用新型的燃烧壁炉内，因为包括自动控制系统，能够比较精确地控制室内的温度，控制温度的误差可以达到≤1℃。
·本实用新型的燃气壁炉内，因为包括自动控制系统，可以联接有显示器，能够通过显示屏直接观察壁炉内的工况。
·本实用新型的燃气壁炉内，因为包括脉冲点火离子检测装置，它是脉冲点火，当点燃壁炉内的燃烧器后，就停止发射火焰。因此，克服了在先技术中长明火点火装置所存在的弊端。
·本实用新型燃气壁炉的脉冲点火离子检测装置是离焰检测，能够自动控制点火，自动控制检测以及当燃烧器的燃烧出现异常现象时能够自动切断电源，自动关闭燃气通道上的电磁阀，保证了壁炉的安全使用。
图1、图2是本实用新型燃气壁炉—实施例的外形结构示意图；其中图1是主视图，图2是俯视图；图3是图1的A-A面剖视图；图4是图2的B-B面剖视图；图5是本实用新型平衡式强排风系统的工作状态示意图；图6是本实用新型自动控制系统—实施例的结构示意图；图7是图1中D处的放大图；图8是本实用新型自动控制系统中电脑板—实施例的具体结构示意图；图9是本实用新型脉冲点火离子检测装置—实施例的结构示意图；图10是置于电脑板上控制芯片中—实施例的中央控制系统结构示意图；图11是本实用新型—实施例控制系统的流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例进一步地说明本实用新型燃气壁炉的结构特征。
图1、2是本实用新型燃气壁炉—实施例的外观示意图。如图1、2所示，燃气壁炉包括壳体01，位于壳体01内的炉膛02，位于壳体01上的控制面板03。
图3、图4分别是图1的A-A面剖视图和图2的B-B面剖视图。如图3、图4所示，本实用新型燃气壁炉包括置于炉膛02内的燃烧器9，连接于燃烧器9的燃气管道上的燃气控制阀门11，置于壳体01上的控制系统10，置于燃烧器9上的脉冲点火离子检测装置13以及置于炉膛02内的平衡式强排风系统。所述的平衡式强排风系统包括置于燃烧器8上方的集烟罩6，置于集烟罩6旁的强排风机1，置于强排风机1排烟口上的排烟管2，置于排烟管2出烟口上的排烟进风转换盘3，置于排烟进风转换盘3上内管与排烟管2相连通的双层烟管4，与双层烟管4外管相通的新风分配仓5，一端与新风分配仓5相连通的新风管道7，连接于新风管道7另一端上的并出口对着燃烧器9的新风出口8。炉膛02内置有循环风机(图中未显示)用于热交换。
所述的与双层烟管4外管相通的新风分配仓5置于炉膛02的顶部，这样一方面分配仓内的新鲜气体吸收炉膛顶部的热量，进行热交换，提高热效率；另一方面降低炉顶的温度，省去了隔热填充物等，保证了壁炉的安全。
图5是图3、图4本实用新型平衡式强排风系统工作状态即排烟与新风的流通示意图。如图5所示，当燃烧器9燃烧气体时，所产生的废气被位于燃烧器9上方的集烟罩6收集，由置于集烟罩6旁的强排风机1通过排烟管，排烟进风转换盘3和双层烟管4的内管强制被排出炉膛；此时炉膛02内的废气被排出后，炉膛内形成负压，外面的新鲜空气通过双层烟管4的外管与排烟进风转换盘3进入新风分配仓5内，进入新风分配仓5内的新鲜空气通过新风管道7和新风出口8吹到燃烧器上的燃烧火焰上，起到助燃的作用。至此，炉膛内的废气不断地被强制排出，外面的新鲜空气随之不断地补进炉膛内，致使炉膛内外的气压达到平衡。在本实施例中，双层烟管4的顶端(进气口上)置有内部含有防虫网的烟帽12，以防止外面的杂物、虫子以及空气中的灰尘被带进烟管里。如图5所示。
图6是本实用新型的自动控制系统—实施例的结构示意图。如图6所示，本实用新型的自动控制系统包括含有控制芯片1031的电脑板103，连接于电脑板103上的显示器101，温度探测器102和控制板104，连接于控制板104上的平衡式强排风系统中的强排风机1、脉冲点火离子检测装置13和循环风机14，以及与电脑板103相联通的遥控器105。如图6示，电脑板103通过控制板104控制强排风机1的运转，即控制平衡式强排风系统的工作；电脑板103通过控制板104控制循环风机14的运转，即控制壁炉的热交换运行；电脑板103通过控制板104控制脉冲点火离子检测装置13，即控制壁炉内的燃烧器的燃烧。而且，所有的控制通过操作遥控器均可以达到目的。
图7是图1的D处的放大图，是本实用新型控制面板03-实施例的结构示意图。如图7所示，置于壳体01上的控制面板03，经放大后如图7所示，控制面板03上包含开机闪烁标记031，定时指示标记032，风机风速显示标记033，分为高、中、低三档，开/关机标记034，设定温度标记035，复位指示灯036以及按钮037。
图8是图6中电脑板103-实施例的结构示意图。如图8所示，本实施例中电脑板103包含控制芯片1031，连接于控制芯片1031上的驱动芯片1033，遥控器接收头1034，连接控制板的继电器组1035和显示器驱动芯片1036，连接到驱动芯片1033上的蜂鸣器1037和按钮连接键1038，连接于控制芯片1031上的电源1032。本实施例中，其控制芯片1031为CPU芯片(或称中央处理器芯片)。
图9是本实用新型脉冲点火离子检测装置13-实施例的结构示意图，如图9所示，本实用新型的脉冲点火离子检测装置13包括置于燃烧器9上的点火针131，与点火针131并排平行置放的检测针132，与控制板104相连接的控制器133，置于控制器133内与点火针131相连接的高压点火模块1331，置于控制器133内与检测针131相连接的离子检测模块1332，置于控制器133内与燃气控制阀门(或称电磁阀)11和离子检测模块1332相连接的阀门控制模块1333。
图10是本实用新型置于控制芯片1031内的中央控制系统(软件)，它包括信息输入模块0031，分别与信息输入模块0031相联接的信息处理分配模块0032和跟踪监测信息模块0033，与信息处理分配模块0032和跟踪监测信息模块0033相联接的控制信息发送模块0034。
所述的信息输入模块0031用于接收通过遥控器或控制面板上的按钮输入的开/关信号，温度范围的设定，风机风速的设定，运行时间的设定和监测信号等，并将接收到的信息传入信息处理分配模块0032中；所述的信息处理分配模块0032用于对信息输入模块0031传入的信息进行处理，即先将模拟信息转换成数字信号，经过换算后再换成模拟信号，按照不同的模拟信号分配到的不同控制部位的信息输入到控制信息发送模块0032内；比如，当揿下遥控器或控制面板上按钮的开/关按钮后，信息输入模块0031接收到开机的信号后，将此信号传入到信息处理分配模块0032内；信息处理分配模块0032接受到此信息后，将此开机的模拟信号转换成数字信号，根据此数字信号换算成电压信号(模拟信号)，按照燃气壁炉运行的程序，此电压信号应该分送到强排风机上。因为壁炉在开始运行时，首先需要将遗留在炉膛内的废气排除干净，防止引起燃烧器的爆炸。所以，将此电压信号输入控制信息发送模块0034后，控制信息发送模块0034通过控制板将此信号传送到强排风机上，首先起动强排风机排除废气；所述的控制信号发送模块0034用于发送信息处理分配模块0032输送的信息，并负责将此控制信息和所传送到的控制位置通知跟踪监测信息模块0033以及发送到显示器上以便实时显示壁炉内的工况；所述的跟踪监测信息模块0033用于跟踪监测从控制信息发送模块0034告知的控制信息和控制位置；并将所检测到信息输送到信息输入模块0031内；例如，当接收到控制信息发送模块0034通知点火针已停止发射点火脉冲时，跟踪监测信息模块0033通过控制板向检测针收取检测燃烧器火焰的信息，无论是检测有或没有火焰的信号都将此信息输送到信息输入模块0031内，信息输入模块再将此信息传入信息处理分配模块；信息处理分配模块当收到的是检测没有火苗信号时，说明燃烧器运行不正常，信息处理分配模块向控制信息发送模块发出关闭燃气控制阀门的信号，使燃烧器停止燃烧。因为此时，需要停止燃烧器的燃烧，检查壁炉内运行状况是否正常或重新点燃点火针再继续发射点火脉冲。
图11是本实用新型自动控制系统—实施例的控制流程图。如上述(图10)置于控制芯片内的中央控制系统的结构，其具体的控制流程为如图11所示第1步201，开始—开机按下遥控器或控制面板上的开/关按钮，起动自动控制系统置于电脑板内控制芯片里的中央控制系统(软件)，发出壁炉开始运行的信息；第2步202，输入起动信息中央控制系统内的信息输入模块将此起动信息传入信息处理分配模块，信息处理分配模块接到此起动信息后，进入壁炉的运行程序，首先起动强排风机排除炉膛内的废气，因为排出废气后，以防止燃烧器的爆燃，起到安全作用。即信息处理分配模块向控制信息发送模块输送起动强排风机的信号(电压信号)，控制信息发送模块通过控制板将此起动信号发送到强排风机上，强排风机开始运转，控制信息发送模块并同时将该信息发送到跟踪监测信息模块中；第3步203，监测强排风机是否已起动5秒钟中央控制系统的跟踪监测信息模块接收到起动强排风机的信息后，跟踪监测强排风机是否起动或已工作达到5秒钟。因为通常情况下，强排风机的工作达到5秒钟后，炉膛内遗留下的废气已基本被排除，这时可以起动燃烧器上的点火针，以发射点火脉冲；第4步204，起动点火针，并打开燃气控制阀门当中央控制系统内的跟踪监测模块监测到强排风机已工作达到5秒钟后，将此信息经过信息输入模块输送到信息处理分配模块中，信息处理分配模块接到此信息后，根据运行程序，下一步应该起动燃烧器上的点火针，点燃燃烧器。因此信息处理分配模块向控制信息发送模块发送起动点火针发射脉冲点火和打开燃气控制阀门的信息，此信息通过控制板传送到脉冲点火离子检测装置内的控制器上，置于控制器内的阀门控制模块打开燃气控制阀门使燃气同时进入点火针和燃烧器内，并同时高压脉冲点火模块向点火针发射高压脉冲信号，使点火针向着燃烧器上发射点火脉冲，点燃燃烧器；第5步205，监测点火针发射点火脉冲是否达到10秒钟跟踪监测信号模块跟踪检测点火针发射点火脉冲是否达到10秒钟，因为通常情况下，连续发射点火脉冲10钟后，燃烧器上的燃气就已经被点燃；第6步206，停止点火针发射点火脉冲中央控制系统的跟踪监测信息模块监测到点火针发射点火脉冲已达到10秒钟，此时燃烧器应该被点燃，跟踪监测信息模块将此信息通过信息输入模块输进信息处理分配模块，信息处理分配模块根据运行程序，停止点火针发射点火脉冲，所以信息处理分配模块通知控制信息发送模块发出信息，此信息通过控制板到置于脉冲点火离子检测装置内控制器上的高压脉冲点火模块停止向点火针发射高压点火脉冲，使点火针停止发射点火脉冲，并将此信息输入跟踪监测信息模块中；第7步207，监测燃烧器是否被点燃当跟踪监测信息模块接收到点火针已停止发射点火脉冲后，它通过控制板到置于控制器上的离子检测模块向检测针收取燃烧器的燃烧信息(燃烧火苗)，如果跟踪监测信息模块监测到燃烧火苗后，说明燃烧器已被点燃，因为此时点火针已停止发射点火脉冲，此时所检测到的火苗必定是燃烧器发出的火苗(通常称为此种检测为离焰检测)，当燃烧器被点燃后，进行下一步；如果检测针没有检测到火苗，说明燃烧器未被点燃，需要再重新起动脉冲点火离子检测装置，即重复上述第4步；第8步208，起动循环风机，开始进行热交换当中央控制系统跟踪监测信息模块接收到由控制板传送的检测针检测到火苗的信息后，将此信息通过信息输入模块输送到信息处理分配模块，信息处理分配模块根据运行程序，当燃烧器被点燃后，已产生热量，需要起动循环风机进行热交换，所以发出起动循环风机的信号(通常情况下，是电压信号)，控制信息发送模块通过控制板将此信号送到循环风机上，循环风机被起动(在本实施例中，循环风机的风速，分为高、中、低三档可调)；第9步209，设定温度范围或运行时间通过遥控器或控制面板上的按钮设定温度范围或设定运行时间，本实施例中，温度的范围为16℃-35℃，此信息设定后，即刻输送到中央控制系统中；第10步2010，监测燃烧器的运行状况当上述步骤都进行完毕后，跟踪监测信息模块开始定时，或连接，或随时(按需要时)通过控制板到置于脉冲点火离子检测装置内控制器里的离子检测模块从检测针上检测燃烧器所发射的火焰状态，如果检测针没有检测到火焰，说明燃烧器的燃烧不正常，此时应该关闭燃气控制阀门，停止供气，检查整机的状况，然后再重新开始，重新起动，即进行上述第2步202；如果检测针检测到火焰，说明燃烧器运行正常，则进行下一步；第11步2011监测温度或运行时间中央控制系统通过联接在电脑板上的温度探测器检测温度(室内)，或通过时钟(在本实施例中，分为时钟和分钟)计量时间，如果还没有达到设定的温度或设定的时间，燃烧器继续运行；如果测量的温度已经达到设定的温度，，或已到达设定的时间，则进行下一步；第12步2012，关闭燃气控制阀门，暂停燃烧器的工作如果测量的温度已经达到所设定的温度，或者运行时间已到达设定的时间，则关闭燃气控制阀门，使燃烧器暂停工作；第13步2013，当温度降低到低于设定温度时，或已低于设定温度3℃时，再起动燃烧器的工作中央控制系统中的跟踪监测信息模块不断地通过温度探测器检测室内温度，当检测到的温度低于设定的温度时，在本实施例中，当检测室温已低于设定温度3℃时，需要再起动燃烧器的工作，即重复上述第4步204。
如上所述的流程，当开/关按钮一按，设定温度或设定时间信息—传入中央控制系统中，壁炉(整机)即会自动地运行。所以本实用新型的燃气壁炉操作简便，运行安全可靠。
权利要求1.一种燃气壁炉，它包括壳体，位于壳体内的炉膛，位于炉膛内的燃烧器，循环风机，以及连接于燃烧器上燃气管道上的燃气控制阀门，其特征在于包括置于炉膛内的平衡式强排风系统，置于壳体上的自动控制系统以及置于燃烧器上的脉冲点火离子检测装置。
2.根据权利要求1所述的燃气壁炉，其特征在于所述的平衡式强排风系统包括置于燃烧器上方的集烟罩，置于集烟罩旁的强排风机，置于强排风机排风口上的排烟管，置于排烟管出烟口上的排烟进风转换盘，置于排烟进风转换盘上内管与排烟管相连通的双层烟管，与双层烟管外管相通的新风分配仓，一端与新风分配仓相连通的新风管道，连接于新风管道另一端的并出口对着燃烧器的新风出口。
3.根据权利要求2所述的燃气壁炉，其特征在于所述的与双层烟管外管相通的新风分配仓置于炉膛的顶部。
4.根据权利要求2所述的燃气壁炉，其特征在于在双层烟管的进气口上置有内部含有防虫网的烟帽。
5.根据权利要求1所述的燃气壁炉，其特征在于所述的自动控制系统包括含有控制芯片的电脑板，连接于电脑板上的显示器，温度探测器以及与循环风机，平衡式强排风系统和脉冲点火离子检测装置相连接的控制板。
6.根据权利要求5所述的燃气壁炉，其特征在于自动控制系统还包括与电脑板联通的遥控器。
7.根据权利要求5所述的燃气壁炉，其特征在于自动控制系统包括置于控制芯片内的中央控制系统。
8.根据权利要求7所述的燃气壁炉，其特征在于中央控制系统包括信息输入模块，分别与信息输入模块相联接的信息处理分配模块和跟踪监测信息模块，与信息处理分配模块和跟踪监测信息模块相联接的控制信息发送模块。
9.根据权利要求1或5所述的燃气壁炉，其特征在于所述的脉冲点火离子检测装置包括置于燃烧器上的点火针，与点火针并排平行置放的检测针，与控制板相连接的控制器，置于控制器内与点火针相连接的高压脉冲点火模块，置于控制器内与检测针和高压脉冲点火模块相连接的离子检测模块以及置于控制器内的与燃气控制阀门和离子检测模块相连接的阀门控制模块。
专利摘要一种燃气壁炉，它包括壳体，位于壳体内的炉膛，位于炉膛内的燃烧器，循环风机，平衡式强排风系统，置于壳体上的自动控制系统，置于燃烧器上的脉冲点火离子检测装置。其中平衡式强排风系统是强制排出废气和吸入新鲜空气，不受外界自然风速、风向和风压的影响，自动控制系统自动控制脉冲点火离子检测装置和壁炉的整体运行，可以直接观察壁炉内的工况。
文档编号F23L17/00GK2921633SQ20062004412
公开日2007年7月11日 申请日期2006年7月21日 优先权日2006年7月21日
发明者杨学凯 申请人:杨学凯