自適應(yīng)全預(yù)混燃燒的燃?xì)鉄崴b置制造方法
【專利摘要】一種自適應(yīng)全預(yù)混燃燒的燃?xì)鉄崴b置，包括換熱器、燃燒器、風(fēng)機(jī)、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥、燃?xì)夤堋怏w傳感器、氣體信號檢測單元和控制電路模塊，換熱器的內(nèi)腔形成密閉式燃燒室，燃燒器、氣體傳感器設(shè)置在密閉式燃燒室內(nèi)，風(fēng)機(jī)、燃?xì)夤芊謩e與燃燒器連通，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥串聯(lián)在燃?xì)夤苌?，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥、風(fēng)機(jī)、氣體信號檢測單元、氣體傳感器分別與控制電路模塊電聯(lián)接。由于本發(fā)明采用氣體傳感器探測燃?xì)馊紵鬅煔庵械奶囟怏w含量，故它能有效地在燃?xì)獬煞职l(fā)生變化時，使燃?xì)馀c空氣比例調(diào)整至新的空燃比，以達(dá)到使燃?xì)馔耆紵哪康摹?br>
【專利說明】自適應(yīng)全預(yù)混燃燒的燃?xì)鉄崴b置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種自適應(yīng)全預(yù)混燃燒的燃?xì)鉄崴b置，尤其適用于燃?xì)獠膳療崴疇t、燃?xì)鉄崴鞯取?br>
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，燃?xì)獠膳療崴疇t、燃?xì)鉄崴鞯劝慈細(xì)獾娜紵绞?，特別是燃?xì)馀c空氣的混合方式不同，可劃分為部分預(yù)混燃燒機(jī)型和全預(yù)混燃燒機(jī)型。其中，全預(yù)混燃燒具有以下特點:
燃?xì)馀c空氣在燃燒前按照化學(xué)當(dāng)量比進(jìn)行充分混合后，再進(jìn)行燃燒，其具有眾多優(yōu)點，如燃?xì)馊紵浞帧⑷莘e熱強(qiáng)度高、熱效率高、有害煙氣排放指標(biāo)低等等。但當(dāng)燃?xì)獬煞职l(fā)生變化時，燃?xì)馊紵目杖急染桶l(fā)生了變化，那么燃?xì)馊紵龑霈F(xiàn)異常。由于此時燃?xì)馀c空氣混合物不能在最佳狀態(tài)下燃燒，將出現(xiàn)熱效率下降、燃燒異響、有害煙氣排放量高等不良現(xiàn)象，嚴(yán)重時甚至影響到用戶的正常使用，致使存在燃?xì)獬煞职l(fā)生變化時，原本的全預(yù)混燃燒會出現(xiàn)燃燒狀況不佳的缺陷。
[0003]為克服這缺陷，特對自適應(yīng)全預(yù)混燃燒的燃?xì)鉄崴b置進(jìn)行了研制。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種自適應(yīng)全預(yù)混燃燒的燃?xì)鉄崴b置，它能有效地在燃?xì)獬煞职l(fā)生變化時，使燃?xì)馀c空氣比例調(diào)整至新的空燃比，以達(dá)到使燃?xì)馔耆紵哪康摹?br>
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:它包括換熱器、燃燒器、風(fēng)機(jī)、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥、燃?xì)夤?、控制電路模塊，換熱器的內(nèi)腔形成密閉式燃燒室，燃燒器設(shè)置在密閉式燃燒室內(nèi)，風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口、燃?xì)夤芊謩e與燃燒器的進(jìn)氣口連通，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥串聯(lián)在燃?xì)夤苌?，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥、風(fēng)機(jī)與控制電路模塊電聯(lián)接。在此基礎(chǔ)上，它還包括氣體傳感器、氣體信號檢測單元，氣體傳感器安裝在密閉式燃燒室內(nèi)，氣體信號檢測單元與氣體傳感器、控制電路模塊電聯(lián)接。
[0006]所述的氣體信號檢測單元包括傳感器電流反饋電路、交流高壓產(chǎn)生電路、交流分壓電路、直流分壓電路、濾波電路，傳感器電流反饋電路一端與氣體傳感器電聯(lián)接，傳感器電流反饋電路另一端、交流高壓產(chǎn)生電路分別與交流分壓電路的輸入端電聯(lián)接，交流分壓電路的輸出端通過直流分壓電路與濾波電路的輸入端電聯(lián)接，濾波電路的輸出端與控制電路模塊電聯(lián)接。
[0007]所述的控制電路模塊包括MCU控制單元、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)輸出電路、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥反饋電路，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)輸出電路的輸入端、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥反饋電路的輸出端分別與MCU控制單元電聯(lián)接，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)輸出電路的輸出端、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥反饋電路的輸入端分別與燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥電聯(lián)接。
[0008]所述的控制電路模塊還包括風(fēng)機(jī)調(diào)速輸出控制電路、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋電路，風(fēng)機(jī)調(diào)速輸出控制電路的輸入端、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋電路的輸出端分別與MCU控制單元電聯(lián)接，風(fēng)機(jī)調(diào)速輸出控制電路的輸出端、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋電路的輸入端分別與風(fēng)機(jī)電聯(lián)接。
[0009]所述的氣體傳感器為CO傳感器、CO2傳感器或O2傳感器。
[0010]所述的換熱器上設(shè)有燃燒器安裝孔、傳感器安裝孔，燃燒器通過燃燒器安裝孔安裝在換熱器內(nèi)，氣體傳感器通過傳感器安裝孔安裝在換熱器內(nèi)。
[0011]所述的風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口設(shè)有進(jìn)風(fēng)管，進(jìn)風(fēng)管內(nèi)設(shè)有文丘里管，燃?xì)夤艿娜細(xì)獬隹谂c文丘里管連通。文丘里管可有效提高空氣和燃?xì)獾囊淞Α?br>
[0012]本發(fā)明同【背景技術(shù)】相比所產(chǎn)生的有益效果:
1、由于本發(fā)明采用氣體傳感器和氣體信號檢測單元探測燃?xì)馊紵鬅煔庵械奶囟怏w含量，如果該氣體含量對應(yīng)的電勢值的大小偏離燃燒最佳狀態(tài)下的電勢大小范圍，控制電路模塊則控制燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥的開度和/或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)空燃比，使燃?xì)馀c空氣的比例重新配合，以使該氣體電勢信號的大小恢復(fù)到燃燒最佳狀態(tài)下的電勢大小范圍，故它能有效地在燃?xì)獬煞职l(fā)生變化時，使燃?xì)馀c空氣比例調(diào)整至新的空燃比，以達(dá)到使燃?xì)馔耆紵哪康摹?br>
[0013]【專利附圖】
【附圖說明】:圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的電路連接框圖；
圖3為圖1中氣體信號檢測單元51的連接框圖；
圖4為圖3的一種電路連接圖；
圖5為圖1中燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)輸出電路、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥反饋電路的具體連接圖；
圖6為圖1中風(fēng)機(jī)調(diào)速輸出控制電路、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋電路的具體連接圖。
[0014]【具體實施方式】:下面以采用CO2傳感器作為氣體傳感器的燃?xì)獠膳療崴疇t為例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，CO傳感器、O2傳感器的原理與CO2傳感器相同，不作重復(fù)陳述。
[0015]參看圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，本實施例包括換熱器1、CO2傳感器2、燃燒器3、風(fēng)機(jī)4、控制電路模塊5、進(jìn)風(fēng)管41、燃?xì)夤?、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥6，換熱器I的內(nèi)腔形成密閉式燃燒室11，CO2傳感器2、燃燒器3設(shè)置在密閉式燃燒室11內(nèi)，風(fēng)機(jī)4的出風(fēng)口與燃燒器3的進(jìn)氣口連通，風(fēng)機(jī)4的進(jìn)風(fēng)口設(shè)有進(jìn)風(fēng)管41，進(jìn)風(fēng)管41內(nèi)設(shè)有文丘里管42，燃?xì)夤?的燃?xì)獬隹谂c文丘里管42連通(即燃?xì)夤?通過風(fēng)機(jī)4與燃燒器3的進(jìn)氣口連通)，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥6串聯(lián)在燃?xì)夤?上，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥6、風(fēng)機(jī)4與控制電路模塊5電聯(lián)接，CO2傳感器2通過CO2氣體信號檢測單元51也與控制電路模塊5電聯(lián)接電聯(lián)接。
[0016]燃?xì)夂脱鯕饣旌?，燃燒后生成的CO2為定值，當(dāng)燃燒不充分時，燃燒產(chǎn)物中的CO2含量必然產(chǎn)生變化，CO2傳感器2通過氣敏元件檢測燃燒產(chǎn)物中的CO2濃度，從而將CO2的濃度對應(yīng)的電勢值輸出，通過測量電動勢從而測量CO2濃度。CO2傳感器2電導(dǎo)率高，靈敏度和選擇特性好，同時也具有穩(wěn)定可靠等特點。
[0017]本發(fā)明中的燃?xì)獬煞质侵溉細(xì)獾慕M成和含量，根據(jù)全預(yù)混原理，當(dāng)燃?xì)庥捎诮M份發(fā)生變化，而使與空氣的空燃比發(fā)生變化，此時燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥6如果不能進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，則組份發(fā)生變化后的燃?xì)饩筒荒芘c空氣實現(xiàn)完全燃燒，將對燃燒產(chǎn)生不利的影響。
[0018]燃?xì)獠膳療崴疇t設(shè)計者通過對燃?xì)獠膳療崴疇t在最佳燃燒下CO2產(chǎn)生的電勢值和煙氣成分進(jìn)行多次測量，確定最佳燃燒下的CO2產(chǎn)生的電勢值的范圍，將此電勢值范圍寫成電控程序輸入到控制電路模塊5中。
[0019]參看附圖3和附圖4所示，所述的CO2氣體信號檢測單元51包括傳感器電流反饋電路511、交流高壓產(chǎn)生電路515、交流分壓電路512、直流分壓電路513、濾波電路514，傳感器電流反饋電路511—端與氣體傳感器2電聯(lián)接，傳感器電流反饋電路511另一端、交流高壓產(chǎn)生電路515分別與交流分壓電路512的輸入端電聯(lián)接，交流分壓電路512的輸出端通過直流分壓電路513與濾波電路514的輸入端電聯(lián)接，濾波電路514的輸出端與控制電路模塊5電聯(lián)接。
[0020]參看附圖5，所述的控制電路模塊5包括MCU控制單元、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)輸出電路、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥反饋電路，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)輸出電路的輸入端、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥反饋電路的輸出端分別與MCU控制單元電聯(lián)接，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)輸出電路的輸出端、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥反饋電路的輸入端分別與燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥6電聯(lián)接。當(dāng)需要調(diào)節(jié)C02產(chǎn)生的電勢值時，MCU控制單元通過燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)輸出電路將電信號給燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥6，調(diào)整燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥6的開度，然后燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥反饋電路將燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥6接收到的信號反饋給MCU控制單元，判斷燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥6是否接收到完整的電信號。
[0021]參看附圖6，所述的控制電路模塊5還包括風(fēng)機(jī)調(diào)速輸出控制電路、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋電路，風(fēng)機(jī)調(diào)速輸出控制電路的輸入端、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋電路的輸出端分別與MCU控制單元電聯(lián)接，風(fēng)機(jī)調(diào)速輸出控制電路的輸出端、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋電路的輸入端分別與風(fēng)機(jī)4電聯(lián)接。當(dāng)需要調(diào)節(jié)CO2產(chǎn)生的電勢值時，MCU控制單元通過風(fēng)機(jī)調(diào)速輸出控制電路將電信號給風(fēng)機(jī)4，調(diào)整風(fēng)機(jī)4的風(fēng)速，然后風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋電路將風(fēng)機(jī)4接收到的信號反饋給MCU控制單元，判斷風(fēng)機(jī)4是否接收到完整的電信號。
[0022]即控制電路模塊5可通過調(diào)節(jié)燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥6的開度和/或風(fēng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速來改變空燃比，從而使CO2產(chǎn)生的電勢值維持在正常范圍內(nèi)。既可以單獨調(diào)節(jié)燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥進(jìn)而控制進(jìn)燃?xì)饬浚部梢詥为氄{(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)4轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)進(jìn)空氣量，如果檢測到的CO2產(chǎn)生的電勢值與預(yù)設(shè)的值偏差較大，可同時調(diào)節(jié)燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥6的開度和風(fēng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速，以最快的速度將空燃比調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。
[0023]換熱器I上設(shè)有燃燒器安裝孔、傳感器安裝孔，燃燒器3通過燃燒器安裝孔安裝在換熱器I內(nèi)，CO2傳感器2通過傳感器安裝孔安裝在換熱器I內(nèi)，安裝方便。
[0024]工作時，CO2氣體信號檢測單元51不斷地將CO2傳感器2檢測到的CO2產(chǎn)生的電勢值信號傳遞給控制電路模塊5，如果燃?xì)鉄嶂蛋l(fā)生變化或燃?xì)獬煞职l(fā)生變化，以至檢測到的實際CO2產(chǎn)生的電勢值偏離設(shè)置值，則控制電路模塊5輸出信號給燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥6和/或風(fēng)機(jī)4進(jìn)行調(diào)節(jié)，使燃?xì)馀c空氣比例重新匹配，以使CO2產(chǎn)生的電勢值恢復(fù)到設(shè)置值范圍內(nèi)。
[0025]燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥6輸出一個電流值，即可以對應(yīng)一個固定的燃?xì)饬髁?。在燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥
6輸出電流一定的情況下，如果CO2產(chǎn)生的電勢值超過一定的范圍，就說明機(jī)器不在正常的燃燒工況內(nèi)，則需要改變?nèi)細(xì)庹{(diào)節(jié)閥6的開度和/或風(fēng)機(jī)4的轉(zhuǎn)速以適應(yīng)燃燒工況的變化，最終達(dá)到最佳的工況。
[0026]本發(fā)明在燃?xì)獬煞职l(fā)生變化時,能使燃?xì)獠膳療崴疇t適應(yīng)燃?xì)獾淖兓?快速自動對空氣與燃燒比例進(jìn)行調(diào)節(jié)，使燃?xì)馀c空氣比例調(diào)整至新的空燃比，調(diào)節(jié)燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥6和/或風(fēng)機(jī)4使混合氣體達(dá)到最佳燃燒狀態(tài)，以達(dá)到使燃?xì)馔耆紵哪康?，從而有效避免出現(xiàn)熱效率下降、燃燒異響、有害煙氣排放高等不良現(xiàn)象，進(jìn)而保障用戶的正常使用。
【權(quán)利要求】
1.一種自適應(yīng)全預(yù)混燃燒的燃?xì)鉄崴b置，包括換熱器(I)、燃燒器(3)、風(fēng)機(jī)(4)、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥(6)、燃?xì)夤?8)、控制電路模塊(5)，換熱器(I)的內(nèi)腔形成密閉式燃燒室(11)，燃燒器(3)設(shè)置在密閉式燃燒室(11)內(nèi)，風(fēng)機(jī)(4)的出風(fēng)口、燃?xì)夤?8)分別與燃燒器(3)的進(jìn)氣口連通，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥(6 )串聯(lián)在燃?xì)夤?8 )上，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥(6 )、風(fēng)機(jī)(4 )與控制電路模塊(5)電聯(lián)接，其特征在于還包括氣體傳感器(2)、氣體信號檢測單元(51)，氣體傳感器(2)安裝在密閉式燃燒室(11)內(nèi)，氣體信號檢測單元(51)與氣體傳感器(2 )、控制電路模塊(5 )電聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)全預(yù)混燃燒的燃?xì)鉄崴b置，其特征在于所述的氣體信號檢測單元(51)包括傳感器電流反饋電路(511)、交流高壓產(chǎn)生電路(515)、交流分壓電路(512)、直流分壓電路(513)、濾波電路(514)，傳感器電流反饋電路(511)—端與氣體傳感器(2)電聯(lián)接，傳感器電流反饋電路(511)另一端、交流高壓產(chǎn)生電路(515)分別與交流分壓電路(512)的輸入端電聯(lián)接，交流分壓電路(512)的輸出端通過直流分壓電路(513)與濾波電路(514)的輸入端電聯(lián)接，濾波電路(514)的輸出端與控制電路模塊(5)電聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)全預(yù)混燃燒的燃?xì)鉄崴b置，其特征在于所述的控制電路模塊(5)包括MCU控制單元、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)輸出電路、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥反饋電路，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)輸出電路的輸入端、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥反饋電路的輸出端分別與MCU控制單元電聯(lián)接，燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)輸出電路的輸出端、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥反饋電路的輸入端分別與燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥(6)電聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自適應(yīng)全預(yù)混燃燒的燃?xì)鉄崴b置，其特征在于所述的控制電路模塊(5)還包括風(fēng)機(jī)調(diào)速輸出控制電路、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋電路，風(fēng)機(jī)調(diào)速輸出控制電路的輸入端、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋電路的輸出端分別與MCU控制單元電聯(lián)接，風(fēng)機(jī)調(diào)速輸出控制電路的輸出端、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速反饋電路的輸入端分別與風(fēng)機(jī)(4)電聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項所述的自適應(yīng)全預(yù)混燃燒的燃?xì)鉄崴b置，其特征在于所述的氣體傳感器(2)為CO傳感器、CO2傳感器或O2傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項所述的自適應(yīng)全預(yù)混燃燒的燃?xì)鉄崴b置，其特征在于所述的換熱器(I)上設(shè)有燃燒器安裝孔、傳感器安裝孔，燃燒器(3)通過燃燒器安裝孔安裝在換熱器(I)內(nèi)，氣體傳感器(2)通過傳感器安裝孔安裝在換熱器(I)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項所述的自適應(yīng)全預(yù)混燃燒的燃?xì)鉄崴b置，其特征在于所述的風(fēng)機(jī)(4)的進(jìn)風(fēng)口設(shè)有進(jìn)風(fēng)管(41)，進(jìn)風(fēng)管(41)內(nèi)設(shè)有文丘里管(42)，燃?xì)夤?8)的燃?xì)獬隹谂c文丘里管(42)連通。
【文檔編號】F24H9/20GK104296392SQ201410551400
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】葉遠(yuǎn)璋, 孫云帆, 喬中利, 歐金橋 申請人:廣東萬和新電氣股份有限公司