[发明专利]具有燃烧控制装置的锅炉

说明书

本发明涉及具有燃烧控制装置的锅炉，更具体地说，涉及具有这样一种燃烧控制装置，其含有在燃烧时检测火焰波长的光敏晶体管的锅炉。

一般来说，热水器或锅炉控制燃烧检测火焰的方法已经知道有很多种。

Cade的美国专利3,727,073公开了一种火焰传感控制电路。本发明优选实施例的特征是具有一个燃烧器控制装置。Cade利用一向电子放大器提供信号的火焰棒检测器，其进而操作多个继电器回应火焰杆检测器信号。然而，当火焰产生时，在火焰杆上流动的电流强度非常小(大约300μA)。相应地，当使用较长时间时，火焰杆的检测能力由于腐蚀和/或湿度下降并且火焰杆可能功能失常。再者，如果火焰的温度很高，火焰杆在加热时强度下降并可能断掉。

再者，在油锅炉中主要使用硫化镉(CdS)检测类型，CdS检测元件根据火焰的亮度并提供一与亮度成正比的阻值通过锅炉控制燃烧。也就是说，如果亮度增加，阻值就变小，而如果亮度变小，阻值就增加。然而，存在着一个缺点：由于CdS检测元件对可见光敏感，因此检测元件不仅燃烧器产生的火焰，也一起检测任何一般光源(阳光，电灯光等)。另外，油燃烧产生的脏物污染CdS元件，从而降低了检测能力。

Powers的美国专利2,911,540公开了一种包括诸如对火焰电敏感的硫化镉元件的光导元件的火焰检测系统。

除了以上所述的一般型号外还公知一种使用红外线传感器的检测系统。然而，这种型号不流行，因为红外线传感器成本高。还有，红外线传感器还具有一个缺点，就是它易于被锅炉的热所衰耗，从而传感器的输出信号不一致并且传感器的寿命变短。

相应地，需要一种低成本的精密的检测装置来解决以上问题。

为解决以上问题，本发明的第一个目的是提供一种具有燃烧控制装置的锅炉，其通过精密地检测火焰的燃烧状态来最佳地燃烧可燃气体。

本发明的第二个目的是提供一种具有燃烧控制装置的锅炉，所述燃烧控制装置包括价格低并且长时间使用时具有低的传感器功能失常可能性的光敏晶体管。

为达到这些目的，锅炉具有燃烧控制装置，其包括一燃烧时产生火焰的燃烧器；一检测火焰的光波长的光敏晶体管；一安装在燃烧器和光敏晶体管之间的燃烧室盖；以及一安装在燃烧室盖上，与火焰和光敏晶体管成一直线的耐热窗，耐热窗火焰的热传到光敏晶体管而透过火焰的波长。

光敏晶体管还包括一可变电阻，用于校准参考输出值。

提供以下参照附图的描述，本发明及其各种优点和目的将会被更好地理解。其中：

图1是一示意图，表明根据本发明的优选实施例的锅炉燃烧控制装置，

图2是一视图，表明根据本发明的优选实施例的锅炉的燃烧控制电路，以及

图3是表示根据本发明的光敏晶体管的最佳响应曲线示意图。

以下，将参照附图详细描述本发明的一最佳实施例。

图1是一示意图，表明根据本发明的优选实施例的锅炉燃烧控制装置，图2是一视图，表明根据本发明的优选实施例的锅炉的燃烧控制电路。

如图1和图2所示，根据本发明锅炉100具有一燃烧器10，用于通过混合可燃气体中所含的燃料和空气产生火焰F，以及一光敏晶体管30，用于检测火焰F的光波长。一燃烧室盖20安装在燃烧器10和光敏晶体管30之间。

一耐热窗25安装在燃烧室盖20上，与火焰F和光敏晶体管30成一直线，以便耐热窗可以防止火焰的热传入光敏晶体管，而可正常地传感火焰F的光。耐热窗25由透明的耐热材料制成，以便允许火焰F的波长穿透并保持其中的原始物质特性。优选地，耐热窗的材料是云母片，但也可使用其它具有耐热特性的材料。再者，一控制部件40安装在锅炉的燃烧控制装置中，以便根据光敏晶体管30的输出信号控制流入燃烧器的空气量。

因为光敏晶体管的特性各自不同，需要减小其特性差以便通用。因而，一可变电阻35被一体安装在光敏晶体管30中，以便根据特性不同改变电阻值。

光敏晶体管30具有一集电极36以及一发射极37。集电极36连接到电压Vcc，例如5伏特，发射极37接地。再者，一电阻R2和一电容器C1围绕控制部件40安装，以便保护控制部件40。也就是说，电阻R2防止过电流流入控制部件40，电容器C1减小控制部件40的电噪声。

以下，将描述根据本发明的优选实施例的操作。

图3图示根据本发明的光敏晶体管的最佳响应曲线。

在图3中，垂直轴表示在某波长(nm)的灵敏度，斜线区域表示可获得最佳燃烧的区域。