专利名称：燃料油燃烧器用热表面点火控制器的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及燃料燃烧装置的控制，具体地说，涉及使用烧结得完全致密、没有空隙的热表面点火器电极的燃料油燃烧器，它还包括一个控制装置，后者预热点火器，然后试点火，在此期间，启动鼓风机马达，向燃烧室提供燃料油，如果在不到一秒内检测不到火焰，该装置便掉电，必须重新尝试启动。
便携式强制通风煤油加热器一般都有一个外壳，包围着一个燃烧室。空气鼓入燃烧室。燃烧器位于燃烧室的一端，而燃烧器一般都装有燃料喷嘴，喷嘴往往装有喷射器，喷入的气流将由喷嘴送入的燃料带入、搅拌和雾化。喷嘴和喷射器一起将可燃的燃料-空气混合物送入燃烧室。装有点火器，将混合物点燃，在初始点火之后便发生连续的燃烧。一般，在连续的燃烧过程中，鼓入的空气热流从加热器中与燃烧器相对的另一端排出，其余的热量通过加热器的外壳辐射。
上述一般类型的便携式空间加热器往往装有一个直接火花式点火器和一个马达。马达通常驱动风机，向燃烧室和喷射器送风，并操作燃料泵或空压机，将燃料送入燃烧室。
当便携式空间加热器正常运转时，燃烧在接近燃烧器所在的一端进行。但当空气流量减小时，火焰就会伸向燃烧室的另一端，对正常燃烧而言氧气的供应变得不适当。不适当的空气可能是风机运行不正常或空气进、出燃烧室的通道堵塞造成的。
燃烧器火焰低于正常温度也说明运行不正常和可能处于危险状态。
熄火时最好关掉便携式空间加热器。这可能是由于点火失败、燃料喷嘴堵塞或者燃料用尽造成的。
另外，许多现有的燃烧燃料油的便携式加热器利用火花隙点火。(有些用加热到热得足以点燃气体燃料的特定温度的加热线圈)。
热表面点火系统(HSI)在诸如煤气衣服烘干机、煤气炉、烧煤气的炉子和锅炉等装置用来点燃煤气，代替并取消不断燃点着小煤气焰已有20多年。热表面型低电压点火器(12和24伏)是用专利陶瓷/金属互化物材料制成的。这些点火器用于紧凑的低瓦数煤气点火装置。元件在不到3-5秒之内达到点火温度，大约利用40瓦。点火器用强抗氧化陶瓷和金属互化物的复合材料制成。这样，热表面点火器没有火焰或火花。它们仅通过加热至要求温度来点燃燃料空气混合物。这样的点火器还没有应用到燃油系统上，因为点火器材料是多孔的，而油进入多孔的孔穴，造成对燃烧器操作有害的材料堆积。
已经研制出100至240伏热表面点火器，其中的材料经过压缩并烧结到完全致密，不留空隙，从而产生高性能的陶瓷复合材料。它能在诸如1300至1600℃的非常高的温度下运行。这种高电压热表面点火装置的应用，对本发明建造燃油加热器的应用特别有吸引力。它们与现有的煤气焰、加热线圈及火花隙点火系统相比，提供了独特的优点。
不论情况如何，只要现有加热器运行不正常，就会造成不充分或不完全燃烧，或者喷入的燃料不燃烧，从而产生极易着火的液体或有害烟气的危险。现有装置包括了多种燃料燃烧装置用的安全控制回路，用以防止诸如便携式空间加热器等装置中不恰当的燃烧或熄火造成的许多往往是不利的后果。
这样，在美国专利No.3,713,766中，预试点火期由双金属热开关决定，预定的一段时间过去之后，如果没有点燃，该开关即将电源切断并撤离。若要重新启动，则需将双金属接点手动复位。但是，在燃烧器工作过程中，如果由于某种原因熄火了，则会自动重新引发一个新的试点火期。如果堆积在燃烧室的燃料着火，那将是危险的。另外，如果检测火焰的光电池在运行的过程中短路，燃烧器就会继续运行，因为电路检测不出光电池已经短路。在这种情况下，装置会认为有火焰，因为有火焰时，光电池的电阻很小，类似于短路。这种控制要求黑暗的燃烧室来启动。但是，如果这个控制电路不加以锁定，则如果因为燃烧室内有光而阻止启动，则会出现不良后果。这样，在揭去盖子的情况下，如果有人走得很近，将光线挡住，控制就会启动马达。另外，在所加线电压的每个周期中，火花点火总是不断进行的。最后，这里有一个电火花点火电路。
在美国专利No.3,651,327中，火焰晃动造成的波动的控制信号经整流，激励控制装置，即继电器。该线路完全是直流电路。它只对有火焰或者无火焰作出响应，并且试点火期会要求一个单独的电路。它没有启动电路或重新启动电路、无预热电路，亦无热表面点火装置。
在美国专利No.3,672,811中，显然是一种煤气型加热器，在运行过程中，如果光电池短路，就测不出熄火。这样就不会关闭燃料流或鼓风机。它也采用火花隙点火，加上连续火花。没有热表面点火装置。
在美国专利No.3,741,709中，在运行过程中，如果光电池短路，控制系统不会关闭。没有点火预热期，没有试点火期，不断点火，没有热表面点火装置。
在美国专利No.3,393,039中，在点火过程中，如果装置启动失败，则电阻加热器会断开热触点装置的触点，切断电源。它只使用交流电，使用一个机械式继电器，通过探测火焰的热量来使电路继续工作，并有自动再启动。运行时如果熄火则并不关闭。只是不断尝试点火。没有热表面点火器。
在美国专利No.3,537,804中，使用点火线圈而不使用火花隙或点火小火焰。点火线圈的温度用一个光电池探测，当其达到适当温度时，燃料阀门打开。它有试点火期，其间如果不出现火焰，则加热元件将双金属接点打开，切断电源。运行时如果光电池短路，系统只是试图重新启动，并不关闭，除非电路中的加热元件达到预定温度之后双金属开关断开。
本发明涉及一种具有制造得完全致密没有空隙的热表面点火元件的燃油式燃烧器。一个风机向燃烧室提供空气，交-直转换电路将交流转换成直流电压输出。第一控制开关在交流电源与热表面点火器电极之间进行耦合，以便有选择地向热表面点火器电极提供交流电源。第二控制开关在交流电源与风机之间进行耦合，以便有选择地驱动风机。火焰探测器与燃烧室相联系，以产生是否检测到火焰的信号。一个控制装置耦合到直流输出电压和火焰探测器，以便通过开始点火器预热周期和试点火周期来启动及维持燃油燃烧。控制装置产生第一信号给第一控制开关，将交流电压耦合到热表面点火器，以便在一个称为点火器预热期的已知长度的第一预定周期中预热点火器。它还在称为试点火期的第二周期提供热量。它还产生第二信号给马达，以便在试点火期的开始和在称为火焰探测期的紧接在试点火期之后的一个非常短的周期时间里，把燃料和空气都引入燃烧器。如果在火焰探测期里点不着火，它将切断风机马达的电源，切断燃烧室的燃料供应。
一个光电池起着火焰探测器的作用，既产生交流输出信号，又产生一个受周围光线影响的直流成分输出信号。交流信号的频率取决于火焰的晃动。光电池火焰控制电路包括一个电容，接受光电池的输出信号。它隔断光电池所产生的直流电压成分，以防止燃油燃烧器风机马达由于周围光线引起的直流信号而被驱动。它包括一个第一驱动电路，与第一时间常数电路耦合，产生第一信号，以便在预定的第一预热周期预热点火器。在预定的第二试点火期中继续加热点火器。第二时间常数电路与第二驱动电路耦合，给风机马达加电，并基本上仅在第二试点火期内才提供燃料油和空气。第三时间常数电路将该光电池与第二驱动电路耦合，以便在光电池检测出火焰时，使风机维持通电状态。
控制装置中的火焰探测电路接受光电池交流输出峰-峰振幅电压，如果交流峰-峰振幅和火焰频率处在预定的极限以内，则将第三时间常数电路维持在充电状态。给一个三极管加上使之处于导通状态的偏压，防止第三时间常数电路维持充电。它还有一个截止状态，提供一个信号，使第三时间常数电路维持充电。如果从光电池来的振幅和频率的火焰信号都在预定的范围内，则三极管就会在信号频率每个交替的1/2周期截止一次，以此使充电电压能够加在第三时间常数电路上，维持充电，从而使风机维持通电状态。这样，从光电池接受信号的火焰探测电路是对频率敏感的。它也是对幅度敏感的。因此，如果火焰的频率在预定的范围以内，则第三时间常数电路维持充电状态，而当频率低于预定极限时，第三时间常数电路放电，从而使风机马达被去激励。类似地，当火焰振幅不够大，不在预定的极限以内，则第三时间常数电路放电，就会使风机马达被去激励。
一个锁定电路耦合在风机驱动电路和火焰探测电路三极管之间，从该光电池来的任何信号都不能克服的这样幅度的电压，将它锁定在导通状态。这能防止任何重新启动，除非首先关掉交流电压，并重新加上交流电压，使装置再从头开始。
本发明与现有技术相比，提供许多优点。
首先，它利用热表面点火器，它能点着燃油，而又不会吸收燃油而抑制热表面点火器的功能。其次，它的电子电路非常简单，却具有预热期、试点火期和随后的火焰探测期，其间如果没有火焰出现，系统将被关闭，不仅切断点火装置的电压，而且还关断风机装置，停止向燃烧室提供空气和燃油。本系统还进行锁定，防止由于光电池的信号而使马达重新启动(在盖子揭掉而电源还接通的情况下)。另外，向点火器提供交流线电压，这使加热器在有交流电源的地区得到广泛的应用。这还使将高压交流用于点火器及风机马达，而将低压直流用于可用紧凑的集成电路形成的控制电路。再有，它使用光电池作为火焰探测器，既用交流电平又用频率来探测确定火焰是否已经建立。一个时间常数电路用来控制风机马达的驱动。如果火焰的振幅和频率都正确，则火焰信号的交流部分每个周期都使三极管截止。每当该三极管截止，就有一个充电电压加在时间常数电路上。这使时间常数电路维持充电状态，这就给驱动电路加上一个适当的电压，使风机马达运行。如果火焰的频率正确，但是振幅太低，尽管每个周期都有一个电压加在三极管的基极上，但电压的幅度不足以使三极管截止，这就使该时间常数电路放电。如果电压的水平足够，但是频率太低，三极管会截止，但是截止的时间并不长到足以向该时间常数电路重新充电，这就有可能放电，从而使风机马达停止。使鼓风机马达停止的信号是高电平逻辑信号，后者还耦合回到三极管基极的输入，从而将其锁定在导通状态，使时间常数电路保持放电状态。这样装置就不能重新启动，除非断开主开关，切断装置的交流电压，然后再加上交流电压，以防止意外的重新启动。
这样，本发明的一个目的是提供一种燃油型燃烧器，它利用与燃烧室相联系的热表面点火器元件，点火器元件烧结得完全致密，基本上没有空隙。
本发明的另一个目的是提供一种既利用100至240伏交流线电压来驱动点火器，又用它驱动风机马达，但在其控制电路上仍旧使用低压直流来控制是否将交流电压加在点火器和风机马达上的燃油型燃烧器。
本发明的再一个目的是利用一个偏置于导通状态的三极管，以便基本上没有电压加在时间常数电路上，从而使风机维持断电状态，还有一个交流耦合的输入，当从火焰探测光电池收到每个振幅足够的输入负脉冲时，三极管就转入截止状态，并将一个电压加在时间常数电路上，维持其处于充电状态，从而当检测出有适当的火焰时，使风机保持通电状态。
本发明还有一个目的，是提供一种锁定电路，其功能是只要熄火就将三极管偏置在导通状态，从而防止自动重新启动，并要求该装置手动重新启动。但是，即使燃烧室有火焰，它也允许重新启动。这使燃料的任何过量聚集都能安全地更受控制地燃烧。
这样，本发明涉及一种燃油型燃烧器，它包括燃油的燃烧室；提供交流线电压的电源；与该燃烧室相联系的热表面点火器元件；烧结得完全致密基本上没有空隙的该点火器的电极；由马达驱动的风机，用来向燃烧室提供燃料油和空气；耦合至交流电源的交-直转换器，提供直流输出；耦合在交流电源和热表面点火器之间的第一可控开关；耦合在交流电源和风机马达之间的第二可控开关；与燃烧室相联系的火焰探测器，用来在探测到有火焰时产生一个电信号；和耦合到直流输出、火焰探测器以及第一和第二可控开关的控制装置，用来在第一预定的预热期用交流电压预热热表面点火器，在第二预定的试点火期给风机马达加电并继续加热热表面点火器，并仅在试点火期的开始和紧接在试点火期之后一个短的火焰探测周期内，给风机马达加电。如果有火焰，但仍不足以使光电池产生振幅和频率恰当的交流信号，则切断送往装置的燃料和空气，使装置停止。停止之后，装置提供一个锁定方式，防止意外的重新启动，从而使该加热器对维修人员更安全。
本发明的这些和其他更详细的目的，在下文中将有更详细的揭示，其中相同的标号代表相似的元件，其中
图1是这个新发明的方框图；图2是本发明相应的电路图；以及图3是本发明用的热表面点火器的简要示意图。
图1是新型燃油型燃烧器10的框图，图中示明燃烧室外壳12和燃烧室13，均用虚线表示，它们中间的一个装有热表面点火器14和与之非常接近的火焰探测器或光电池18。在外壳12内有风机马达16，它不仅向燃烧室提供空气，而且提供燃料油。点火器的驱动器20有选择地将热表面点火器14和从电源24经线25到点火器14的交流线电压耦合。线电压可以是110V或者220V交流。类似地，马达驱动开关22有选择地将电线25上的线电压耦合到风机马达16上，以便向燃烧室12提供燃料及空气。
交流电压源24还通过开关27耦合到众所周知的交-直转换器26，在线28上产生直流输出电压信号。在电线28上直流电压一般可以是12伏。接110伏交流线电压伏时，R10的值为2.7K欧姆，5瓦。接220伏交流线电压伏时，R10的值为5.5K欧姆，10瓦。
当开关27闭合时，电源24来的电压加在交-直转换器26上，电线28上的直流电压开始向第一时间常数电路32和第二时间常数电路34充电。例如，第一时间常数32可能只有10秒左右。它的输出耦合到“与非”门驱动器36，它在线38上输出逻辑低电平使点火器驱动器上的可控硅开关20闭合，将线25上的交流线电压提供给热表面点火器14，使其开始加热。由方框32代表的时间常数TC1的时间周期长约10秒。前5秒为加热周期，其间点火器被加热至适当温度。
在第一时常数32开始起作用的同时，由方框34代表的第二时间常数，TC2，也开始起作用。这个时间常数周期长约5秒，它在线40上耦合到“与非”门42。这使线44上无输出，线44包括二极管45，并与“与非”门驱动器46的输入及由方框48代表的第三时间常数电路TC3耦合。当5秒时间常数过去之后，不仅点火器14达到试点火的适当温度，而且第二时间常数34在线40上的输出变成低电平，使线44上“与非”门42的输出变高，通过二极管45连接到第三时间常数48和“与非”门驱动器46的输入。这使“与非”门驱动器46在线47上通往马达驱动电路22的输出变低，并使该电路起作用。然后，驱动电路22将线25上的交流电压耦合到风机马达16，它开始向燃烧室12提供燃料油和空气。
由方框48代表的第三时间常数电路具有非常短的时间常数，例如，由0.6到0.95秒。如果在此时间周期，即，火焰探测期内探测不出火焰，第三时间常数电路48放电，导致“与非”门驱动器46在线47上的输出变高，它使马达驱动电路22不起作用，从而将风机马达的交流电压25切断，这样就使系统停止。在这样的情况下，要试图重新启动，必须将开关27断开，以初始化全部电路，然后再闭合以便尝试重新启动。
但是，如果光电池18探测到火焰，则在线52上出现适当的信号，光电池火焰控制电路50将在线54上通过二极管56断断续续地向第三时间常数电路48发脉冲，使之维持充电状态，这样，“与非”门驱动器46在线47上提供适当的输出信号，使开关22维持加在风机马达16上的交流电压。
第一时间常数32过去之后，“与非”门驱动器36在线38上的输出通过二极管39耦合到非门驱动器42的输入，这使线44上的输出变低，通过二极管45耦合到第三时间常数48。如果第三时间常数电路48没有收到从光电池火焰控制电路50来的输入，它将在不到一秒的时间内放电，从而如前所述，切断风机马达的电源。
这样，如上所述，利用图1的电路与现有技术相比有几个好处。首先，热表面点火器用于油燃烧系统是新的。它们已经用在煤气系统上，但由于碳的形成，几个循环之后就妨碍它们的使用，所以没有用在燃油的系统上。其次，既将交流线电压用在点火器上，又用在鼓风机马达上，使它具有现有装置所没有的通用性。第三，控制电路采用低压直流，使控制电路在制造上简单经济，而同时用高压交流电作为点火器和风机马达电源。第四，采用三个时间常数电路是新的。第一时间常数电路预热热表面点火器，预热期结束时，第二时间常数电路34接通风机马达电源，提供燃料和空气。试点火期结束时，如果探测不到火焰，那么，第一时间常数电路就通过二极管39和“与非”门42产生输出信号，使第三时间常数电路48放电。如果在小于一秒的时间内第三时间常数电路48放电，驱动器46在线47上的输出使开关22将风机马达16的电源切断。第三时间常数电路48的这个小于一秒的放电时间称为火焰测试期。
另外，下面参考图2将会看到，光电池火焰控制电路50是以一种独特的方式起作用的。最后，为了保证在第三时间常数电路48探测到“无火焰”状态时，燃料不会堆积在燃烧室12内，来自线47上驱动器46的用于切断风机马达电源的输出信号也通过线51上锁定电路49耦合到光电池火焰控制电路50，使之失去作用，从而使之不能用来向第三时间常数电路提供假信号，来维持风机马达16的状态，或许由于该马达意外的重新启动而意外地伤害维修人员。
图2公开了图1方框图的细节，是本发明的完整的电路图。如图1所示，当开关闭合而接通电源时，24处的交流线电压在线25上耦合到点火器驱动器20、马达驱动器22和交-直转换器26。交-直转换器26在线28上产生12伏电压。一旦达到CMOS的逻辑阈值，第一时间常数电路32和第二时间常数电路34就开始充电。第一时间常数电路32内的电容C6和电阻R9的接点接到“与非”门36的输入。另一个输入是12伏直流。这使引脚10的输出，线38电位基本上降到地电位。线38上的这个地电位耦合到点火器驱动器电路20内的光电路23，造成可控硅21的门电压，并使它导通。这使交流线电压耦合到点火器14，并开始预热阶段。
与此同时，第二时间常数电路34在线40上C5与R6接点上产生一个逐渐降低的电压。这个电压耦合到第二“与非”门42的一个输入端。另一个输入端也接12伏直流。这使“与非”门42在线44上产生一个低输出，通过二极管45作为输入接到第三“与非”门46，直至时间常数电路的电压降到使门42转为导通的电位为止。当第二时间常数电路34电压下降后，这是“与非”门46的低输入，故在线47上产生高的输出，并耦合到马达驱动电路22。高的输出不能使该电路起作用，因为它要求地电平。但是，当来自第二时间常数电路34的电压已经降到CMOS逻辑阈值电平，“与非”门42在线44上产生一个高的输出，并耦合到二极管45作为“与非”门46的输入。这在线47上产生一个给马达驱动电路22的低的输出。它激活光电路17，给可控硅15提供一个门电压，使之导通，将交流线电压耦合到风机马达，从而向燃烧室提供燃料和空气。
在来自第二“与非”门42的输出高电平激励第三“与非”门46、使风机马达启动的同时，它还向含有并联电容C3和电阻R12的第三时间常数电路48充电。这个时间常数电路非常快，只延续0.6至0.95秒。第三时间常数电路48基本上在与第一时间常数电路32终了的同时开始放电。当这个时间过去时，一个低的信号输入第一“与非”门36，使线38上输出高电平，切断点火器14的电源。它还通过二极管39耦合到线40，迫使“与非”门46输出高电平，通过二极管45输入第三“与非”门46以及第三时间常数电路48。如果这时检测不到火焰，第三时间常数电路48放电至低电压，使第三“与非”门46在线47上输出高电平，使驱动器门28不起作用，从而切断风机马达16的电源。这样装置就不起作用。与此同时，来自第三“与非”门46在线47上的使不起作用的高电平输出，通过由二极管D5和电阻R13组成的锁定电路49，在线51上产生一个输出，耦合到光电池火焰控制电路50中的三极管Q1的基极。这个大信号使三极管Q1导通，并使线54二极管56基本上接地，这样便保证第三时间常数电路48不能通过光电池火焰控制电路50中的三极管Q1进行充电。这样，该电路有效地使(装置)不起作用，并将其锁定于该状态。
为了重新启动，必须断开开关27，使所有电路初始化，然后将开关27重新闭合，从头开始重新启动。
在紧接于试点火期之后的火焰测试期中，如果光电池18检测到火焰，线51上的信号通过电容C1耦合到光电池火焰控制电路50中的三极管Q1的基极。因为光电池18由于摇曳闪动的火焰而产生交流输出电压，如果光电池18输出的峰-峰振幅足够高，负向脉冲将通过电容C1加在Q1的基极，从而使之截止。当它截止时，线28上的12伏直流信号通过电阻R4耦合到二极管56，向电容C3充电，从而给第三时间常数电路48充电。这样，在从光电池18接收的波形的一般主频率为30赫的每个负脉冲过程中，三极管Q1截止，使直流电压从线28上的直流电压源通过电阻R4向电容C3充电，应该提醒，它放电很快。只要频率周期在足于使电容C3能不断地以比正半周的放电速度快的速度重新充电的范围内，那么，风机马达就能保持导通状态。
另外，线52上来自光电池18的火焰信号的直流成分被电容C1阻隔，所以周围的光线不能激活电路。但是，火焰很慢，以致通过电容C1的信号的峰-峰振幅不足以克服Q1基极上的偏置电压而使之截止，则电容C3以及第三时间常数电路就会放电，装置就会关断。这样，由光电池检测出来的、并耦合到线52上三极管Q1的信号，不论是其频率还是其峰-峰振幅，都必须在预定的范围以内，才能使电路不断地让风机马达保持接通电源。
第一时间常数电路32具有约10秒的时间常数周期。第二时间常数电路34具有约5秒的时间常数周期，而第三时间常数电路48具有约0.6至0.95秒的时间常数周期。另外，从图2中可以看出，“与非”门46在线47上的输出，当它是高时，就会使风机马达电路22不起作用，它通过锁定电路49和二极管D5耦合到光电池火焰控制电路50中的三极管Q1的基极，以防止该三极管被虚假的信号导通。这样，该电路被锁定，防止其重新启动，除非通过开关27切断交流电源。
这样，总而言之，接通电源时，直流电源电压从0升至12伏。只要一达到CMOS的逻辑阈值电压，三个“与非”门36，42和46即被初始化。“与非”门36使点火器驱动电路20中的可控硅21导通，将交流线电压送到点火器装置14。经过4.5至5.5秒点火器预热时间之后，第三“与非”门46令风机马达驱动电路22中的可控硅15导通，将交流线电压送到马达16上。点火器14再继续保持通电状态约3.5至5秒的试点火期之后，才由于第一时间常数电路32放完电而断电。当风机马达16接通通电时，将空气送入现有技术众所周知的虹吸喷嘴，后者将燃料油从油箱向上吸入，与此同时，装在马达轴上的风扇将二次燃烧空气鼓入燃烧室装置。在试点火期，如果整个系统都“运行”，则雾化了的燃料被点火器14点着，在燃烧室12建立火焰。光电池18位于燃烧室的后部，监视燃烧室12内的火焰。如果光电池18在燃烧室内检测到适当数量的火焰，一个多频率、变振幅的火焰信号便被送到光电池火焰控制电路50，而风机马达驱动电路22则保持导通状态。如果由于某种原因，燃烧室内没有建立起适当的火焰，则在第三时间常数电路48放完电而试点火期过后，在一秒之内“与非”门46使风机马达驱动电路22截止。由于断燃料的状态而“正常关闭”之后，例如，为安全起见，由锁定电路49来的信号使控制进入锁定方式，这时风机马达不能再被接通，除非通过开关27关掉电源，再重新接通电源。
虽然已经联系最佳实施例描述了本发明，但并不打算将本发明的范围限制在前述的特定形式，相反，准备包括由后附的权利要求书所定义的本发明的精神和范围以内可能包括的方案、修改和等同物。
权利要求
1.一种燃油型燃烧器，其特征在于它包括燃料油的燃烧室，提供至少120伏交流的电源，与所述燃烧室相联系的热表面点火器电极，该点火器电极被烧结得完全致密，基本上没有空隙，由马达驱动的风机，用来向所述燃烧室提供燃料油和空气，耦合至所述电源、用来提供直流电压输出的交-直转换器，耦合在所述交流电源与所述热表面点火器之间的第一可控开关，耦合在所述交流电源与所述风机之间的第二可控开关，与所述燃烧室相联系的火焰探测器，如果检测到火焰就用来产生电信号，耦合到所述直流输出电压、所述火焰探测器和所述第一及第二可控开关的控制装置，用于在第一预定的预热期以及第二预定的试点火期、接通所述第一可控开关以便用交流电压加热所述热表面点火器，仅在第二试点火期接通第二可控开关、以便用交流电压使所述风机马达运转，所述风机马达仅在试点火期的开始阶段接通交流电压，并在紧接在所述试点火期之后的火焰测试期继续加电，而如果在所述火焰探测期未见引燃，则使所述风机断电。
2.如权利要求1中的燃油型燃烧器，其特征在于这样的控制装置包括第一时间常数电路，用来为第一可控开关产生第一信号，所述可控开关将所述交流电压耦合到所述热表面点火器，以便在预定的第一时间周期中预热所述点火器，并在预定的第二试点火期继续让点火器继续保持预热状态，第二时间常数电路，用来为第二可控开关产生第二信号，以便在预定的第二时间周期的开始阶段将所述交流电压耦合到所述风机马达，以及与第二时间常数电路相联系的第三时间常数电路，如果检测到火焰，就让所述风机马达继续运转，而如果在预定的第三时间周期内检测不到火焰，就切断所述风机马达的电源。
3.如权利要求1中的燃油型燃烧器，其特征在于它还包括作为所述火焰探测器的光电池，所述光电池产生具有受周围光线影响的直流成分的交流输出信号，其峰-峰振幅决定于火焰的量，而其频率取决于火焰的晃动。
4.如权利要求3中的燃油型燃烧器，其特征在于所述控制装置还包括光电池火焰控制电路，用来产生输出信号，根据是否检测到火焰而使所述风机马达通电或断电，以及电容器，用来接收所述火焰控制电路用的所述光电池的输出信号，该电容器隔断所述光电池所产生的所述直流电压分量，防止所述燃油型燃烧器的风机马达由于周围光线造成的直流电平而通电。
5.如权利要求4中的燃油型燃烧器，其特征在于所述控制装置还包括耦合至所述第一可控开关的第一驱动电路，所述第一时间常数电路耦合到第一驱动电路，以产生所述第一信号，使所述点火器在预定的第一时间周期中被预热，并在预定的第二试点火期继续加热；耦合至所述风机马达的第二驱动电路，所述第二时间常数电路耦合到所述第二驱动电路，以便在预定的第二试点火期的开始阶段让所述风机马达通电，提供所述燃料油和空气，以及所述第三时间常数电路耦合在所述光电池与第二驱动电路之间，如果在不迟于所述第三时间周期过去之前，所述光电池检测到所述火焰，就让所述风机马达维持通电状态。
6.如权利要求5中的燃油型燃烧器，其特征在于所述光电池火焰探测电路还包括用来接收和检测所述光电池交流峰-峰振幅和取决于所述火焰的晃动的所述频率的传感电路，其作用是，如果所述交流峰-峰振幅和所述火焰频率在预定的限度内，就使所述第三时间常数电路维持在充电状态。
7.如权利要求6中的燃油型燃烧器，其特征在于所述传感电路还包括耦合到所述第三时间常数电路的三极管，当它被偏置得处于导通状态时，所提供的信号不足以维持所述第三时间常数电路处于所述充电状态，当它被偏置得处于截止状态时，提供一个信号来维持所述第三时间常数电路处于所述充电状态，所述电容这样耦合到所述三极管，使得其振幅和频率均处于所述预定的范围内的火焰信号，在所述信号频率的每一周期使所述三极管截止，维持所述第三时间常数电路处于所述充电状态，从而使所述风机马达维持通电状态。
8.如权利要求6中的燃油型燃烧器，其特征在于所述传感电路是对频率敏感的。
9.如权利要求6中的燃油型燃烧器，其特征在于所述传感电路是对振幅敏感的。
10.如权利要求8中的燃油型燃烧器，其特征在于当所述频率在所述预定的范围内时，所述第三时间常数电路保持充电，而当所述频率低于所述预定极限时，所述第三时间常数电路放电，从而使风机马达处于断电状态。
11.如权利要求7中的燃油型燃烧器，其特征在于还包括锁定电路，该锁定电路耦合在所述第二驱动电路与所述光电池火焰控制电路之间，使得运转过程中熄火时，所述锁定电路使所述三极管导通，使所述第三时间常数电路不能充电，从而使风机马达处于断电状态。
12.如权利要求7中的燃油型燃烧器，其特征在于所述锁定电路在所述火焰控制电路与所述第二驱动电路之间还包括二极管，用来给所述三极管加上偏压，防止所述三极管截止，以免向所述第三时间常数电路提供充电电压，从而防止马达意外地重新启动。
全文摘要
燃油型燃烧器包括点火器，电源电路，交—直转换器及控制电路。控制电路具有第一时间常数电路，用来在预定的试点火期内预热点火器，并维持点火器于点火温度，第二时间常数电路，用来在与试点火期重合的预定时间里启动风机马达，向燃烧室提供燃料和空气，以及第三时间常数电路，当检测到具有足够的振幅和频率的火焰时，维持风机马达处于通电状态，而当检测不到火焰时，使风机马达处于断电状态。锁定电路使得检测不到火焰时装置不能重新启动，除非切除电源然后重新加上电源。
文档编号F23N5/08GK1153884SQ9611343
公开日1997年7月9日 申请日期1996年10月4日 优先权日1995年10月5日
发明者H·W·麦科伊 申请人:迪沙国际公司