CN110621935B - 具有用于保护燃烧器的热传感器的燃气燃烧器*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃气燃烧器(10)***，特别是用于燃气炊具，其中燃烧器(10)与热电偶(30)结合，该热电偶借助于电路(40)连接于安全阀(50)，其中由于当燃烧器(10)燃烧时热电偶(30)产生电流，前述安全阀(50)保持在允许燃气流向燃烧器(10)的位置，其特征在于，燃烧器(10)进一步与非电恒温器(20)组合，每当燃烧器(10)内的温度(T)超过预先确定的阈值(Ts)，非电恒温器(20)都适于切断将热电偶(30)连接于安全阀(50)的电路(40)。

Description

具有用于保护燃烧器的热传感器的燃气燃烧器***

技术领域

本发明涉及一种用于保护燃烧器的恒温器，其中燃气向燃烧器的流入通过由相关的热电偶供给的安全阀来调节，该热电偶检测在燃烧器自身中火焰的存在。

背景技术

已知的技术，特别是在用于住宅使用的燃气燃烧器领域中，使燃烧器配备有安全阀，通常是电磁阀(即，通过电磁铁激活)，由于通过热电偶产生的电流，该安全阀保持在打开位置以使得燃气能够流入燃烧器，热电偶与同一燃烧器结合并且布置在该燃烧器火焰扩散器的一个或多个孔处。

例如，螺线管安全阀可以位于燃烧器的燃气调节龙头的入口管道中，并可以借助于弹簧保持在其关闭位置，因此防止在龙头内和燃烧器内燃气的流入，当打开燃烧器时该弹簧的推力能够通过操作者手动地暂时克服，或者一旦燃烧器打开，通过在电磁阀中由热电偶产生的电流产生的电磁场暂时克服。

就已知燃烧器的使用安全性而言，该解决方案不能防止可能的回火，即燃烧器内部燃烧的存在，其会损坏燃烧器本身或对用户构成潜在风险。

在燃烧器的领域中，在紧急情况期间，存在各种已知的旨在中断燃气向燃烧器的流动的解决方案，例如阻止回火。

例如，文献JP H07-4651A(以RINNAI的名义)描述配备有解决方案的一种燃烧装置，该解决方案用于在起火或每当燃烧装置的温度应该到达异常值的情况下，关闭用于使燃气流入燃烧装置的电磁阀。

这种***配备有电路，其给燃烧传感器和电气/电子类型的恒温器供电，并且其在燃烧装置中检测到任何异常燃烧和/或异常温度值的情况下被激活。

这种解决方案的一方面是，因为它涉及电气/电子类型的恒温器的使用，所以同样需要通过燃烧装置外部的电气***供电，并因此不能在停电的情况下运行。

可选地，特别是在用于燃气炊具的燃烧器的领域中，每当检测到由燃烧器加热的炉架或接收器过热，都控制燃气流入同一燃烧器。

文献WO2016162526A1描述了配备有安全***的炊具燃烧器，该安全***旨在每当检测到位于燃烧器上的烹饪容器过热，都中断燃气的输送。

为此原因，燃烧器包括产生电压以解决其过热的热电装置，并且该热电装置平行于热电偶定位。借助于二极管(用作开关)，一旦确定的温度阈值达到并由热电装置检测到，就将热电装置产生的电压施加在阀上。

文献US5769622A描述了一种包括燃烧器的设备，燃烧器配备有位于火焰冠(flamecorona)中心的温度传感器。温度传感器包括PTC(正温度系数)热敏电阻，其适于检测位于在燃烧器上的锅的温度。

每当温度增加，热敏电阻的电阻都增加。一旦到达确定的电阻阈值，整个热敏电阻上的电压就切断线圈的电源电流，并因此关闭安全阀。

文献KR20140040909A描述了一种包括控制单元和温度传感器的装置，温度传感器布置成穿透通过炊具的头的中心，以便检测用来在火焰上烹调食物的容器的温度。

控制单元驱动旨在调整磁铁的电源的继电器，通过磁铁的电源激活燃气输送。

这种已知的装置包括双金属开关，其适于直接检测用来烹调食物的容器的温度。开关布置在继电器和供电单元之间，继电器通过供电单元供电。

每当双金属开关的上板的温度落到预先确定的温度范围以内，开关都将立即切断控制阀的磁铁的电源，以防止用来烹调食物的容器过热并防止可能产生烟灰。

然而，这些类型的解决方案无法在燃烧器内部的温度达到异常值时控制燃烧器，例如在不希望的回火或其他现象的情况下。

本发明的目的是，通过解决前述现有技术的缺点，增加燃烧器的使用安全性。

本发明的另外的目的是，以一种简单且经济的方式，实现一种具有高使用安全性的燃烧器。

本发明的另外的目的仍然是，实现一种燃烧器，特别是住宅使用的，该燃烧器在相关的火焰扩散器的孔处缺乏火焰时和每当同一燃烧器应会过热(例如，由于回火)时，都防止燃气输送到燃烧器本身。

发明内容

这些目的和其他目的通过一种燃气燃烧器***来实现，其用于住宅，特别是用于燃气炊具，该***的类型是，其中检测外部火焰的热电偶与燃烧器结合，并通过电路连接于安全阀上，并且其中由于当燃烧器燃烧时热电偶产生电流，前述安全阀保持在使得燃气能够流向燃烧器的位置，并且因此在没有由热电偶产生的电流时，安全阀返回防止燃气流向燃烧器的位置，其特征在于，非电恒温器进一步连接于燃烧器以检测燃烧器本身的温度，当燃烧器内的温度超过预先确定的阈值时，该恒温器适于切断将热电偶连接于安全阀的电路。

这种实施例的优点在于，在存在可能导致燃烧器内温度异常升高的现象时，非电恒温器可以干预燃烧器的供应。

此外，这种解决方案不需要将恒温器或安全阀连接于外部的供电线，并且因此不受任何停电的影响。

注意，用于参考恒温器和燃烧器之间的链接的表述“连接用于检测同一燃烧器的温度”，此处是指对前述恒温器的温度敏感的至少部分应用于燃烧器的结构，例如燃烧器的杯、主体或混合器，或者指该部分也可以应用在燃烧器本身内，以便直接检测燃烧器的温度。

同样，对于本领域技术人员将显而易见的是，表述“非电恒温器”表示使用的恒温器是机械类型的，例如流体膨胀恒温器。

根据本发明的优选方面，燃气燃烧器***包括在燃烧器本身内获得的具有文丘里效应的至少一个混合器(文丘里混合器)，并且其中非电恒温器布置在具有文丘里效应的混合器的端部之一，所述非电恒温器配置成每当这种具有文丘里效应的混合器内的温度超过预指定的阈值，都中断将热电偶连接于安全阀的电路。

这种实施例的优点在于，关于检测燃烧器内的温度，恒温器以最佳方式定位。

优选地，非电恒温器包括固定到燃烧器的球管，并且其中该球管包含适于根据温度膨胀的流体，例如液体。

在这种情况下，通常在减小尺寸的管道内引导的流体的膨胀可以机械地作用在将热电偶连接于安全阀的电路上，以便每当燃烧器达到一定温度时都将其切断。

正如已经提到的，这种实施方式的优点在于，即使在没有电流时，它也使得恒温器可以运行。

优选地，球管配备有指向文丘里型混合器的端部之一的底壁。

这种实施方式的优点在于，以这种方式，球管的底壁直接受到混合器内部温度的影响。

优选地，适于根据温度膨胀的流体是油。

正如已经提到的，根据本发明的优选实施例，非电恒温器设置可膨胀元件，可膨胀元件配置为每当球管中包含的流体经历由燃烧器内的温度引起的膨胀时，都切断将热电偶连接于安全阀的电路，当前述温度超过预指定的阈值时。

根据本发明的另外的实施例，非电恒温器配置为通过其自身的可膨胀元件作用在与热电偶串联定位的常闭断路器上，切断将热电偶连接于安全阀的电路。

这种实施例的优点在于，非电恒温器使得燃烧器可以在正常条件下运行，并且在存在可能导致燃烧器内温度异常升高的现象时，尽管如此，仍可以干预燃烧器的供应。

根据本发明的另外的可选实施例，非电恒温器配置为通过其自身的可膨胀元件作用以改变与热电偶串联定位的分流开关的位置而切断将热电偶连接于安全阀的电路。

这种实施例的优点在于，它可以将由热电偶馈电的电路应用于燃烧器上，并且每当燃烧器内的温度超过预指定的阈值都运行。

根据本发明的另外的实施例，通过非电恒温器的作用实现的分流开关的位置使得可以打开警示灯。

这种解决方案的优点在于，它可以将燃烧器内的任何异常的存在通知用户。

仍然根据本发明的另外的实施例，非电恒温器配置为在介于250℃至400℃之间的预指定的温度阈值下运行。

这种实施例的优点在于，可以根据应用选择预指定的温度阈值，以确保在尽管低于确定为异常运行的温度但是超过确定为正常运行的温度(甚至在特别恶劣的条件下)并可能损坏燃烧器和/或其附件以及炉架的情况下，非电恒温器进行干预。

本发明的其他特征可以从从属权利要求中推出。

附图说明

借助于在附表中解释说明的图，本发明的进一步的特征和优点将通过阅读以下用于解释目的且没有限制的描述来证明，其中：

图1是根据本发明实施例的设有恒温器的燃烧器***的轴测图；

图2是图1的燃烧器***的局部剖视轴测图；

图3是与图1和图2的燃烧器***相关联的一组元件的轴测图；

图4是图3的主要元件的示意图；

图5是根据本发明的另外的实施例的燃烧器***的示意图；

图6仍然是根据本发明的另外的实施例的燃烧器***的示意图；

图7是应用于燃烧器***的自复位***的示意图；和

图8是应用于燃烧器***的自复位***的变体的示意图。

具体实施方式

首先参考图1，示出了用于燃气炊具的燃烧器，其总体上以数字标号10表示，并且包括在燃烧器10内获得的至少一个文丘里混合器13(在图2的截面中更明显)。

特别地，在此示出的燃烧器10，正如在图4的方案中以示例的方式示出的，是包括旨在限制在炉架(未示出)下方并且配备有具有轴向展开类型的文丘里混合器13的燃烧器杯11的类型，在其上存在配备有分配室和多个火焰扩散器的中间体12，火焰扩散器适于限定两个或更多火焰冠60，火焰扩散器通过它们相关的上盖关闭。例如，可以通过EP2712334B中描述的过程来实现类似的燃烧器。

注意，尽管此处参考类似类型的燃烧器，但是可以使用任何其他的用于住宅使用的燃气燃烧器，例如配备有径向文丘里混合器(例如在DE3123751A中)和/或仅配备有一个火焰冠的类型的燃烧器，用于实现本发明。

回到在此示出的设备，阀龙头55，即，配备有安全电磁阀的龙头，将燃烧器10连接于燃气供应管90，并允许燃气通过出口52流入管道54，管道54连接于燃烧器10的混合器13的燃气入口53。

热电偶30与燃烧器10结合，并借助于电路40连接于安全阀50。

热电偶30位于在燃烧器10的火焰冠60处。

电路40包括绝缘电缆32，该绝缘电缆32从热电偶30的热接点37延伸，并且借助于常闭断路器(NC)70连接于电路40的分支33，所述分支33依次连接于安全阀50或连接于激活阀50的相关快门(shutter)的螺线管。

电路40的第二分支包括将热电偶30连接于安全阀50的裸露接地电缆34。

通常，由于在燃烧器10上存在火焰的情况下由热电偶30产生的电流，安全阀50被保持在打开位置以允许燃气流向燃烧器10，例如借助于连接于电路40并作用在阀50的快门上的电磁铁(致动螺线管)。

相反，已知的是，每当燃烧器上没有火焰，都不会请求电磁铁(螺线管)，并且弹簧使阀门50的快门处于关闭位置，以阻止燃气流向燃烧器10并避免不希望的燃气泄漏。

根据本发明的一方面，燃烧器10还与非电恒温器20结合或连接，该非电恒温器20允许检测同一燃烧器10的温度，并且还配置成每当燃烧器10内的温度T超过预指定的阈值Ts，都中断将热电偶30连接于安全阀50的电路40。

非电恒温器20，或机械类型的非电恒温器，具有其自身对温度敏感的部分，该部分直接固定于燃烧器10的部件，以便容易地检测其温度，并且优选地，非电恒温器20位于混合器13的端部之一(例如在图1和2中示出)，并且被配置为每当混合器13内部的温度T超过预指定的阈值Ts，都中断将热电偶30连接于安全阀50的电路40。

注意，尽管此处示出的实施例中，非电恒温器20位于文丘里混合器13的端部，但是该非电恒温器20可以选择性地布置在燃烧器10的杯或主体上的任何其他位置，该位置允许有效地检测燃烧器10内的温度。

优选地，非电恒温器20包括固定于燃烧器10的球管(bulb)24，诸如借助于固定于燃烧器10的杯11的法兰15，例如借助于螺钉16，，并且其中球管24包含适于根据温度T膨胀的流体。

特别地，根据本发明的优选方面，非电恒温器20的球管24配备有面对文丘里型混合器13的端部之一的底壁25。

正如图2和图4中特别示出的，在此处示出的本发明的特别实施例中，非电恒温器20的球管24的底壁25布置在燃烧器10的杯11的表面或部件(例如，文丘里混合器13的封闭盖)上，在被导向燃烧器10的主体12的分配室和相关的火焰扩散器之前，从文丘里混合器13头出来的燃气-主要空气可燃混合物流朝向燃烧器10的杯11的表面或部件。

优选地，包含在球管24内并且适于根据温度膨胀的流体是油。

如图3和图4所示，非电动恒温器20设置了以可膨胀的波纹管部分26结尾的毛细管22。

这种配置使得当包含在球管24中的流体由于燃烧器10内的温度T经受膨胀时(当前述温度T超过预指定的阈值Ts时)，能够中断将热电偶30连接于安全阀40的电路40。

特别地，在燃烧器10内的温度T异常升高的情况下，包含在非电恒温器20的球管24中的流体膨胀并且通过毛细管22到达可膨胀的波纹管部分26，波纹管部分26作用在常闭断路器(NC)70上以打开它，并因此打开将热电偶30的热接点37连接于安全阀50的电路40的分支。

在这种情况下，不再请求阀50的电磁铁(螺线管)，并且弹簧使阀50的快门处于关闭位置，以中断燃气向燃烧器10的流动，并保护其免受其他温度升高的影响。

在图5示出的本发明的一个变体中，电路40包括与热电偶30串联定位的分流开关80，而不是常闭断路器(NC)70。

在这种情况下，在燃烧器10内的温度T异常升高的情况下，非电恒温器20能够作用在分流开关80上，使得热电偶30为电路的附加分支71供电，该分支71例如连接于警示灯72，警示灯72指示异常发生。

即使在这种情况下，分流开关80的改变的位置也确保不再请求阀50的电磁铁，并且确保弹簧使阀50的快门处于关闭位置以防止燃气流向燃烧器10。

在图6示出的本发明的另一变体中，非电恒温器20配置成通过辅助开关75的干预来激活辅助电路76。

特别地，辅助电路76能够设置适于供给警示灯72的辅助电源78。

同样在这种情况下，在燃烧器10内的温度T异常升高的情况下，非电恒温器20可以作用在辅助开关75上以激活警示灯72，该警示灯72指示异常发生。

在前述示例中，术语警示灯指任何类型的已知光学和/或声学检测器。

优选地，非电恒温器20配置为在介于250℃和400℃之间的预指定的温度阈值Ts下运行。

优选地，建立温度阈值，以便非电恒温器20能够在尽管低于异常运行的温度但是高于正常运行温度的温度下(甚至在特别恶劣的条件下)进行干预，例如由在炉架顶部下方的喷油器处着火造成的，其可能会损坏燃烧器和/或其附件以及炉架。

仍然根据本发明，常闭断路器70和辅助开关75以及分流开关80都能够配备有自复位***90、90'，该自复位***每当燃烧器10内的温度T下降到T_f阈值以下，都能够使其返回其初始位置，以复位非电恒温器20的球管24中包含的油的初始条件。

自复位***90可以是自动的，例如借助于适当尺寸的弹簧92，正如图7示出的。

可选地，自复位***90’可以是手动的，例如借助于复位按钮94，正如图8示出的。

自然地，在所描述的两种情况下，安全阀都保持关闭，因为由于燃烧器的火焰关闭，热电偶不给它供电。

因此，自复位***90、90'的作用仅仅是再次打开燃烧器，但绝不会自动地或在没有操作者干预的情况下。

通常，一旦确认燃烧器10关闭，例如借助于警示灯72的打开，同一燃烧器的操作者就必须验证导致非电恒温器20干预，并因此导致在异常条件下运行的燃烧器10关闭的原因。

在确定并解决了问题之后，在自动自复位90和手动自复位90'的情况下，操作员都可以再次打开燃烧器10。每当解决了原因，燃烧器10都将会再次正常运行，否则每次出现异常时，恒温器20将会再次干预。

此外，可选地或除了警示灯72之外，辅助电路76还设置任何其他警示装置，例如蜂鸣器或显示器的激活。

显然，由于偶然或特定的动机，可以对所描述的本发明添加修改或改进，但是并不偏离以下要求的本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种燃气燃烧器(10)***，其中热电偶(30)与燃烧器(10)结合并通过电路(40)连接于安全阀(50)，其中由于当燃烧器(10)燃烧时热电偶(30)产生电流，前述安全阀(50)保持在允许燃气流向燃烧器(10)的位置，并且在没有由热电偶产生的电流时，所述安全阀(50)被偏压以返回到防止燃气流向燃烧器(10)的位置，其特征在于，非电恒温器(20)进一步连接到燃烧器(10)的结构上以检测燃烧器(10)自身的温度，当燃烧器(10)内的温度(T)超过预先确定的阈值(Ts)时，该恒温器(20)适于切断将热电偶(30)连接于安全阀(50)的电路(40)。

2.根据权利要求1所述的燃烧器(10)***，该***包括在所述燃烧器(10)内获得的至少一个文丘里混合器(13)，其特征在于，非电恒温器(20)布置在混合器(13)的端部之一处，所述非电恒温器(20)设计成当在所述至少一个混合器(13)内的温度(T)超过预指定的阈值(Ts)时，切断将热电偶(30)连接于安全阀(50)的电路(40)。

3.根据权利要求1或2所述的燃烧器(10)***，其特征在于，非电恒温器(20)包括固定于燃烧器(10)的球管(24)，所述球管(24)包含适合于根据温度(T)进行膨胀的流体。

4.根据权利要求3所述的燃烧器(10)***，其特征在于，所述球管(24)设有面向文丘里混合器(13)的端部之一的底壁(25)。

5.根据权利要求3所述的燃烧器(10)***，其特征在于，适于根据温度进行膨胀的流体是油。

6.根据权利要求3所述的燃烧器(10)***，其特征在于，所述非电恒温器(20)设置可膨胀元件(26)，所述可膨胀元件设计成当前述温度(T)超过预指定的阈值(Ts)，包含在球管(24)中的流体由于燃烧器(10)内的温度(T)经历膨胀时，切断将热电偶(30)连接于安全阀(40)的电路(40)。

7.根据权利要求6所述的燃烧器(10)***，其特征在于，非电恒温器(20)设计成通过其自身的可膨胀元件(26)作用在与热电偶(30)串联布置的常闭断路器(NC)上，切断将热电偶(30)连接于安全阀(50)的电路(40)。

8.根据权利要求7所述的燃烧器(10)***，其特征在于，非电恒温器(20)设计成通过辅助断路器(75)的干预来激活辅助电路(76)。

9.根据权利要求8所述的燃烧器(10)***，其特征在于，辅助电路(76)设置适于给警示灯(72)供电的辅助电源(78)。

10.根据权利要求6所述的燃烧器(10)***，其特征在于，非电恒温器(13)设计成通过其自身的可膨胀元件(26)作用以改变与热电偶(30)串联布置的分流开关(80)的位置，切断将热电偶(30)连接于安全阀(50)的电路(40)。

11.根据权利要求10所述的燃烧器(10)***，其特征在于，通过非电恒温器(13)的作用获得的分流开关(80)的位置允许打开警示灯(72)。

12.根据权利要求1所述的燃烧器(10)***，其特征在于，非电恒温器(20)设计成在250℃至400℃之间的预先确定的温度阈值(Ts)下运行。

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