專利名稱：燃燒控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于燃燒裝置的控制設(shè)備。本發(fā)明適合用于具有熱水供應(yīng)功能的燃燒裝置的控制設(shè)備。
背景技術(shù)：
以燃?xì)鉄崴鳛榇淼娜紵b置具有控制設(shè)備，所述控制設(shè)備在其控制中心內(nèi)配備有微型計算機，從而操作控制各種執(zhí)行機構(gòu)，例如用于切換燃?xì)獾墓?yīng)/停止的燃?xì)怆姶砰y、用于調(diào)節(jié)燃?xì)夤?yīng)的定量閥、用于調(diào)節(jié)燃燒鼓風(fēng)的風(fēng)扇電機。
從而，如果以及當(dāng)微型計算機失去控制時，那么燃?xì)夤?yīng)或送風(fēng)失去控制，導(dǎo)致過量燃燒或意外熄滅。此外，那可能引起風(fēng)扇失控，從而由于空氣燃料比失衡而導(dǎo)致燃燒狀態(tài)的惡化。因此，在專利文獻1中披露了一種處理這種問題的方法。
在專利文獻1中披露的控制設(shè)備包括兩個微型計算機，并且通過兩個微型計算機之間的通信從而相互監(jiān)控它們的操作，從而防止所述微型計算機失控。
專利文獻2和專利文獻3雖然不涉及燃燒裝置，但是也披露了多個計算機相互監(jiān)控的發(fā)明。
專利文獻1JP2002-318003A專利文獻2JP02-28735A專利文獻3JP02-230458A

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題上述專利文獻1中披露的控制設(shè)備其中安裝有主微型計算機和副微型計算機，前者執(zhí)行中央控制，后者執(zhí)行輔助控制。從而，由主微型計算機控制的細(xì)節(jié)以及由副微型計算機控制的細(xì)節(jié)取決于燃燒裝置的應(yīng)用或型號，并且由此選擇要安裝的微型計算機的性能。
可以對將被選擇作為副微型計算機的微型計算機要求高性能，其導(dǎo)致了組件的低兼容度問題。
此外，對于燃燒裝置自然要求安全性，并且最近，比以往要求更高的安全性。這就是為什么應(yīng)當(dāng)通過雙重或三重防御措施避免潛在的危險狀態(tài)，例如形成過大的火焰、在燃料噴射期間意外熄火、或從熱水器中供應(yīng)極高溫的水。
根據(jù)上述觀點，專利文獻1中所述的控制器遺留了要改進的問題。具體的，根據(jù)專利文獻1中的構(gòu)造，副微型計算機能夠在主微型計算機故障的情況下停止(bring down)燃燒裝置，但是本身不具有對燃燒裝置進行異常檢測的功能。因此，在主微型計算機發(fā)生了不會使其失控而僅導(dǎo)致多個信號誤測的輕微故障的情況下，雖然應(yīng)當(dāng)進行緊急停機，但是可能不會停止燃燒。
在專利文獻2和3中披露的技術(shù)僅是監(jiān)控微型計算機的失控。
考慮到本領(lǐng)域的上述問題和缺陷，因此本發(fā)明的目的是提供一種燃燒控制設(shè)備，其能夠使用具有較低性能的副微型計算機，并且能夠確保比以往更高的安全性。
解決技術(shù)問題的方法為了達到上述目的，這里所提供的本發(fā)明的一個方面是提供一種用于燃燒裝置的燃燒控制設(shè)備，包括主控制器和副控制器，主控制器適于負(fù)責(zé)燃燒裝置的整體控制，并適于執(zhí)行用于切斷燃料供應(yīng)的切斷，而副控制器適于與主控制器相獨立地執(zhí)行燃料供應(yīng)的切斷，其中主和副控制器每個都適于接收至少一個指示燃燒裝置的操作狀態(tài)的信號，從而當(dāng)該信號滿足預(yù)定的停止條件時執(zhí)行緊急切斷，以及其中主和副控制器的停止條件是這樣的，即副控制器與主控制器相比不易于執(zhí)行切斷。
在本方面中的燃燒控制設(shè)備明確地在主控制器和副控制器的功能之間進行了區(qū)分，主控制器負(fù)責(zé)燃燒裝置的整體控制。因此，對副控制器所要求的性能相對較低，從而擴展了用作副控制器的設(shè)備的選擇。
此外，在本方面中，一旦符合預(yù)定的停止條件，不僅主控制器，而且副控制器也執(zhí)行緊急切斷，從而即使它們中任一個出現(xiàn)問題也必然切斷燃料供應(yīng)。
此外還有，由于主和副控制器的停止條件是這樣的，即副控制器與主控制器相比不易于執(zhí)行切斷，所以在正常操作期間不會導(dǎo)致由于錯誤而致使燃燒停止的問題。
近來，由于燃燒裝置在不同燃燒條件下執(zhí)行燃燒，所以可能短時間地增大燃燒程度或者可能增大或降低送風(fēng)量。這種情況在短期內(nèi)恢復(fù)，既不是異常燃燒也不是危險狀況。因此，通常對主控制器配置這樣的設(shè)置或程序，即設(shè)備不由在預(yù)料范圍內(nèi)的波動而停止。從而，如果由副控制器確定異常的閾值低于(在這種方式中更容易確定為異常)主控制器的閾值，會在當(dāng)不期望燃燒停止時頻繁執(zhí)行緊急切斷，這將會導(dǎo)致更多的不利。
另一方面，副控制器能夠在其中安裝與主控制器中相同的程序，但是安裝與主控制器中的程序相同的程序使得它們的異常標(biāo)準(zhǔn)彼此一致，導(dǎo)致這樣的不穩(wěn)定狀態(tài)，即不確定哪一個將首先檢測異常以執(zhí)行由主和副控制器的檢測操作的波動而導(dǎo)致的切斷。那是不期望的。
另外，在副控制器中安裝與主控制器中相同的程序的這種方法，違背了上述降低對副控制器所要求的性能的目的。
此外，實際上有這樣一種情況，即在每個機型中提供有專用燃燒裝置，所述專用燃燒裝置具有取決于該燃燒裝置的機型的例如異常判定標(biāo)準(zhǔn)的條件。在這種情況下，主控制器需要適用于這種型號的硬件或軟件，但是通過制定主和副控制器的停止條件以使得副控制器與主控制器相比不易于執(zhí)行切斷，從而使副控制器可以普遍地應(yīng)用于不同型號的燃燒裝置。
因此本方面通過制定主和副控制器的停止條件以使得副控制器與主控制器相比不易于執(zhí)行切斷，從而限制了副控制器進行的切斷，在改善安全性和提升兼容性之間取得了平衡。
這里，輸入到主控制器的“指示燃燒裝置的操作狀態(tài)的信號”的數(shù)量一般不等于輸入到副控制器的“指示燃燒裝置的操作狀態(tài)的信號”的數(shù)量。例如，在十個傳感器連接到燃燒裝置的情況下，來自十個傳感器的信號優(yōu)選都輸入到主和副控制器，但可以是來自十個傳感器的信號輸入到主控制器，而來自八個傳感器的信號輸入到副控制器。此外，具有相同功能的傳感器連接到鄰近的位置，可以是來自一個傳感器的信號輸入到主控制器，而來自其它傳感器的信號輸入到副控制器。
包含有燃燒控制設(shè)備的燃燒裝置能夠加熱液體，并且每個停止條件是液體溫度超過或恰好等于預(yù)定值。
采取這種構(gòu)造以在燃燒器中包含上述方面。當(dāng)液體溫度超過或恰好等于預(yù)定值時，本方面執(zhí)行切斷，獲得了高安全性。
每個停止條件優(yōu)選是檢測到燃燒狀態(tài)異常和/或燃燒狀態(tài)異常的起因。
在本方面中，燃燒狀態(tài)異常的起因包括這樣一種狀況，即風(fēng)扇的送風(fēng)量或轉(zhuǎn)數(shù)在預(yù)定范圍之外，而這種狀況持續(xù)了預(yù)定時段。起因還包括這樣一種狀況，即用于控制燃燒量的如定量閥的閥的開度在預(yù)定范圍之外，而這種狀況持續(xù)了預(yù)定時段。起因還包括這樣一種狀況，即火焰或設(shè)備的特定部件的溫度在預(yù)定范圍之外，而這種狀況持續(xù)了預(yù)定時段。
這里，實施例使用了術(shù)語“異?！焙汀拔ｋU”，但是術(shù)語“異常”與術(shù)語“危險”相比具有較寬的概念，并且從而危險狀況(即危險)必然意味著異常。
推薦每個主和副控制器適于接收下列信號中的至少一個(1)來自用于檢測火焰的火焰檢測器的檢測信號；(2)來自風(fēng)扇的轉(zhuǎn)數(shù)檢測信號；(3)來自用于測量火焰溫度的火焰溫度檢測器的檢測信號；(4)來自用于控制燃料供應(yīng)的燃料控制閥的致動信號；(5)來自設(shè)備溫度檢測器的檢測信號，該設(shè)備溫度檢測器用于對燃燒裝置中的任何部件的溫度進行測量。
作為指示燃燒狀態(tài)的信號，這些信號是重要的。
優(yōu)選的，燃燒裝置用于加熱水，并且主和副控制器每個適于接收下列信號中的至少一個(1)來自用于測量水流量的水流量檢測器的檢測信號；(2)來自用于檢測流水的水流檢測器的檢測信號；(3)來自所供熱水溫度檢測器的檢測信號，所述所供熱水溫度檢測器用于測量從燃燒裝置供應(yīng)的熱水的溫度；和(4)來自水溫檢測器的檢測信號，該水溫檢測器用于測量燃燒裝置中的任何部件處的水溫。
作為指示熱水器的操作狀態(tài)的信號，這些信號是重要的。
優(yōu)選的，燃燒裝置包括常閉的且適于間斷供應(yīng)燃料的電磁閥以及適于檢測火焰存在與否的火焰檢測器，并且燃燒裝置用于加熱水，以及進一步包括水流檢測器，該水流檢測器用于檢測是否存在流水，從而根據(jù)如下條件電磁閥被通電、火焰檢測器檢測到火焰、以及水流檢測器檢測到流水，一旦符合預(yù)定的停止條件，則主和副控制器的至少一個執(zhí)行切斷。
本方面的燃燒控制設(shè)備僅當(dāng)上述條件滿足時執(zhí)行切斷，而與燃燒的實際發(fā)生無關(guān)。這降低了根據(jù)燃燒存在和由于控制器故障而做出錯誤決定的風(fēng)險。
優(yōu)選的使用這樣一種構(gòu)造，即通過相互比較信號，在從同一信號源輸入到主和副控制器的信號之間的差值超過一定程度的情況下，主和副控制器的至少一個適于執(zhí)行切斷。
近來，燃燒控制設(shè)備已經(jīng)小型化，具有非常薄的內(nèi)部布線。這常常導(dǎo)致內(nèi)部的斷線或不良的電觸點。因此本方面通過比較從同一信號源輸入到主和副控制器的信號來檢測如斷線這樣的故障。
具體的，從同一信號源輸入到主和副控制器的信號通常應(yīng)當(dāng)相互一致，并且因此如果兩個信號彼此相差很大，則懷疑出現(xiàn)某種異常。因此本方面比較從同一信號源輸入到主和副控制器的信號，在兩個信號之間的差值超過某一程度的情況下，切斷燃料供應(yīng)。
此外，優(yōu)選的使用這種構(gòu)造，即主和副控制器適于在正常狀態(tài)下(at normal times)交替執(zhí)行用于停止燃燒的切斷，而不執(zhí)行切斷的一個控制器適于檢查燃料供應(yīng)的停止。
在本方面中用于燃燒裝置的控制設(shè)備中，主和副控制器交替執(zhí)行一般由控制器執(zhí)行的燃燒停止動作，并且不執(zhí)行切斷的一個控制器檢查燃燒的停止，從而周期性地檢查在正常熱水供應(yīng)操作中副控制器是否正常執(zhí)行燃燒停止動作。因此，當(dāng)在主控制器中發(fā)生異常時，副控制器必然停止燃燒。
這里，“主和副控制器交替執(zhí)行切斷”優(yōu)選意味著，以主控制器執(zhí)行切斷后副控制器執(zhí)行切斷，隨之在副控制器執(zhí)行切斷之后主控制器執(zhí)行切斷的方式，每次由主和副控制器交替執(zhí)行切斷，但是也能夠使用這樣不規(guī)則的方式，即在一個控制器連續(xù)執(zhí)行兩次切斷之后另一個控制器執(zhí)行一次切斷。
具有更為具體的構(gòu)造的本發(fā)明的另一方面是一種用于燃燒裝置的燃燒控制設(shè)備，包括主控制器和副控制器，主控制器包括燃燒控制裝置，其適于在正常條件下控制燃燒裝置的操作；信號輸入部件，來自與燃燒裝置相連接的傳感器的信號被輸入到該信號輸入部件；異常確定裝置，其適于根據(jù)燃燒裝置的控制狀態(tài)和輸入到信號輸入部件的信號來確定異常；停止信號輸出部件，當(dāng)異常確定裝置確定異常時，該停止信號輸出部件適于輸出用于停用裝備的預(yù)定功能的停止信號；主控制器條件存儲部件，其存儲有多個條件，由此所述異常確定裝置確定異常；以及主控制器通信部件，其適于將主控制器所擁有的數(shù)據(jù)傳送給副控制器；以及副控制器包括信號輸入部件，其中將來自與燃燒裝置相連接的傳感器的信號輸入到該信號輸入部件；異常確定裝置，其適于根據(jù)從主控制器傳送的數(shù)據(jù)和輸入到信號輸入部件的信號來確定異常；停止信號輸出部件，其適于當(dāng)異常確定裝置確定異常時輸出用于停用裝備的預(yù)定功能的停止信號；副控制器條件存儲部件，其存儲有多個條件，由此異常確定裝置確定異常；以及副控制器通信部件，其適于接收從主控制器傳送的數(shù)據(jù)；其中在主和副控制器條件存儲部件內(nèi)存儲的確定異常的條件是這樣的，即副控制器與主控制器相比不易于確定異常。
類似地將這些組件具體化的又一個方面是一種用于燃燒裝置的燃燒控制設(shè)備，包括主控制器和副控制器，主控制器包括燃燒控制裝置，其適于在正常條件下控制燃燒裝置的操作；信號輸入部件，來自與燃燒裝置相連接的傳感器的信號被輸入到該信號輸入部件；異常確定裝置，其適于根據(jù)燃燒裝置的控制狀態(tài)和輸入到信號輸入部件的信號來確定異常；停止信號輸出部件，當(dāng)異常確定裝置確定異常時，該停止信號輸出部件適于輸出用于停用裝備的預(yù)定功能的停止信號；主控制器條件存儲部件，其存儲有多個條件，由此所述停止信號輸出部件輸出停止信號；以及主控制器通信部件，其適于將主控制器所檢測到的傳感器檢測數(shù)據(jù)傳送給副控制器，以及接收副控制器所檢測到的傳感器檢測數(shù)據(jù)；以及副控制器包括信號輸入部件，其中將來自與燃燒裝置相連接的傳感器的信號輸入到該信號輸入部件；異常確定裝置，其適于根據(jù)從主控制器傳送的數(shù)據(jù)和輸入到信號輸入部件的信號來確定異常；停止信號輸出部件，其適于當(dāng)異常確定裝置確定異常時輸出用于停用裝備的預(yù)定功能的停止信號；副控制器條件存儲部件，其存儲有多個條件，由此所述停止信號輸出部件輸出停止信號；以及副控制器通信部件，其適于發(fā)送副控制器所檢測到的數(shù)據(jù)，并接收主控制器檢測到的傳感器檢測數(shù)據(jù)；其中在主和副控制器條件存儲部件內(nèi)存儲的確定異常的條件是這樣的，即副控制器與主控制器相比不易于確定異常。
上述這些方面分別具有由主和副控制器兩者執(zhí)行緊急切斷的功能，但是優(yōu)選的當(dāng)副控制器執(zhí)行緊急切斷時，復(fù)位主控制器。
由于主和副控制器的停止條件是這樣的，即副控制器與主控制器相比不易于執(zhí)行切斷，所以在副控制器確定執(zhí)行切斷的情況下主控制器應(yīng)當(dāng)發(fā)生某種異常。因此，在副控制器檢測到預(yù)定停止條件的情況下，本方面不僅切斷了燃料供應(yīng)，而且還停止主控制器。
這里，主控制器優(yōu)選的自動重啟。在實際的電路中，能夠使用這樣的方法，即副控制器在預(yù)定時段內(nèi)傳送復(fù)位信號并且其后釋放該復(fù)位信號，從而重啟主控制器。
包括如上所述的燃燒控制設(shè)備的燃燒裝置確保了改進的安全性。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明中的燃燒控制設(shè)備允許使用具有較低性能的副微型計算機，從而提高了組件的兼容性。此外，在本發(fā)明中用于燃燒裝置的控制設(shè)備確保了比以往更高的安全性。


圖1是使用本發(fā)明中的燃燒控制設(shè)備作為熱水器的控制設(shè)備的電路框圖；圖2是使用本發(fā)明中的燃燒控制設(shè)備作為熱水器的控制設(shè)備的電路圖；圖3是由本發(fā)明中的控制設(shè)備控制的熱水器的示意圖；圖4是示出了在圖1中所示的燃燒控制設(shè)備的部分操作的流程圖；圖5是示出了在圖2中的電磁閥之間的連接關(guān)系的電路圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖，在下面詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
在本實施例中的燃燒控制設(shè)備27用在如圖3所示的熱水器1中。熱水器1以燃?xì)膺\行，將燃?xì)馓峁┑饺紵鹘M2，從而燃燒燃?xì)?。本實施例中的熱水?具有三個燃燒器5、6和7以及分別設(shè)置在它們各自燃?xì)夤?yīng)通道處的燃?xì)怆姶砰y10、11和12。
燃?xì)夤?yīng)通道組合成一個通道，連接到燃?xì)夤?yīng)源13、定量閥15和插在它們之間的主電磁閥16。燃?xì)怆姶砰y10、11和12以及主電磁閥16是常閉閥，并且當(dāng)切斷對電磁線圈的電流供應(yīng)時其被關(guān)閉。
熱水器1具有熱交換器18，并且用于通過燃燒器組2內(nèi)產(chǎn)生的火焰對熱交換器18中的水進行加熱。此外，配置有風(fēng)扇9，用于將空氣吹到燃燒器組2。
熱水流過兩個回路從水供應(yīng)源20通過熱交換器18到熱水供應(yīng)部分21的高溫水回路22，以及繞過熱交換器18連接到高溫水回路22的旁通水通道23。旁通水通道23具有供水調(diào)節(jié)閥25，由此對流過旁通水通道23的水供應(yīng)進行調(diào)節(jié)，從而控制通過熱水供應(yīng)部分21供應(yīng)的熱水的溫度。
多種類型的傳感器設(shè)置在熱水器1中。水流量傳感器29設(shè)置在高溫水回路22中。用于高溫水的溫度傳感器28鄰近于回路22的熱交換器18的出口而設(shè)置，并且用于所供應(yīng)的熱水的溫度傳感器26設(shè)置在回路22與旁通水通道23的連接部分的下游。
鄰近于燃燒器組2設(shè)置火焰桿30和燃燒器傳感器31?；鹧鏃U30用于檢測火焰的存在，而燃燒器傳感器31用于測量火焰的溫度。
還提供有轉(zhuǎn)數(shù)檢測傳感器32，用于檢測風(fēng)扇9的轉(zhuǎn)數(shù)。
接下來，將參照圖1簡要說明本實施例中的燃燒控制設(shè)備27。如圖1所示，燃燒控制設(shè)備27具有兩個微型計算機(控制器)35和36。每個微型計算機35和36是設(shè)置有MPU、RAM和ROM的分立計算機。如已知的微型計算機一樣還設(shè)置有接口電路(未示出)。然而，一個微型計算機36所具有的例如MPU的處理速度的性能以及所具有的RAM和ROM的性能劣于另一個微型計算機35。
在本實施例中，具有較高性能的微型計算機35執(zhí)行作為主控制器35的功能，而具有較低性能的微型計算機36執(zhí)行作為副控制器36的功能。
主控制器35執(zhí)行的功能與包括在已知燃燒控制設(shè)備中的控制器相似，并且主控制器35負(fù)責(zé)燃燒控制設(shè)備27的主控制。具體的，主控制器35設(shè)置有燃燒控制部件，用于在正常條件下控制燃燒裝置的操作，并且更具體的，該操作例如是燃燒器組2的點火、和所供應(yīng)的熱水的溫度或燃?xì)獾恼{(diào)節(jié)、每個電磁閥的打開和關(guān)閉、以及風(fēng)扇9的控制。此外，在遙控裝置75連接到熱水器1的情況下，主控制器35與遙控裝置75通信以從遙控裝置75接收各種命令，并且還執(zhí)行例如將熱水器1的操作狀態(tài)傳送到遙控裝置75的動作。主控制器35具有在常規(guī)燃?xì)鉄崴鞯目刂破髦刑峁┑乃谢竟δ堋?br> 遙控裝置75具有用作操作開關(guān)71的按鈕(操作部分)。當(dāng)用作操作開關(guān)71的按鈕被操作時，所產(chǎn)生的信號通過遙控裝置75傳送到主控制器35，從而切換操作模式。
如上所述，由于主控制器35執(zhí)行的功能與包括在已知燃燒控制設(shè)備中的控制器的功能相似，所以主控制器35設(shè)置有異常檢測部件，用于基于信息檢測異常，所述信息例如是由其自身輸出的控制信號、燃燒裝置的控制狀態(tài)、或從例如每個傳感器的部件輸入到信號輸入部件的信號。一旦檢測到異常，就執(zhí)行緊急關(guān)閉。
主控制器35中的RAM和ROM存儲有確定是否異常的條件。從而，在本實施例中，主控制器35中的RAM和ROM作為主控制器條件存儲部件。
與此相對，副控制器36僅執(zhí)行用于切斷燃料供應(yīng)的切斷。具體的，副控制器36僅控制主電磁閥16以及燃?xì)怆姶砰y10、11和12的打開和關(guān)閉。
副控制器36還設(shè)置有異常檢測部件，用于基于信息檢測異常，所述信息例如是從例如每個傳感器的部件輸入到信號輸入部件的信號。一旦檢測到異常，就執(zhí)行緊急關(guān)閉。副控制器36中的RAM和ROM存儲確定是否異常的條件，其作為副控制器條件存儲部件。
如下所述，存儲在主和副控制器條件存儲部件內(nèi)的用于確定異常的條件是這樣的，即副控制器與主控制器相比不易于確定異常。
兩個控制器35和36分別具有通信部件63和65，用于雙向數(shù)據(jù)通信。具體的，主控制器35具有主控制器通信部件63，用于將主控制器35擁有的數(shù)據(jù)傳送給副控制器36，而副控制器36具有副控制器通信部件65，用于將副控制器36擁有的數(shù)據(jù)傳送給主控制器35。
每個通信部件63和65具有通信端(未示出)。所述通信端通過接口(通信裝置)連接到微處理器(MPU)或通過總線連接到主控制器35的存儲器，并且由此在主控制器35的微處理器和副控制器36的微處理器之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
此外，每個兩個控制器35和36輸出復(fù)位信號到另一個。主控制器35輸出復(fù)位信號到副控制器36，于是已經(jīng)接收到復(fù)位信號的副控制器36執(zhí)行停止和重新啟動。
與此相對，副控制器36輸出復(fù)位信號到主控制器35，于是已經(jīng)接收到復(fù)位信號的主控制器35執(zhí)行停止和重新啟動。
此外還有，非易失性存儲元件70連接到主控制器35。非易失性存儲元件70是EEPROM。
主和副控制器35和36通過總線37連接到火焰檢測電路55、水流量檢測電路56、所供熱水溫度檢測電路57、風(fēng)扇轉(zhuǎn)數(shù)檢測電路58、燃燒器傳感器電路59、定量閥電流檢測電路60、主電磁閥監(jiān)控電路61、燃?xì)怆姶砰y監(jiān)控電路62、和設(shè)備溫度檢測電路64，從而傳送指示燃燒裝置的操作狀態(tài)的信號。設(shè)備溫度檢測電路64連接到位于燃燒裝置中的某些部件上的設(shè)備溫度傳感器33。
因此，來自例如每個傳感器的部件的信號并行輸入到主控制器35和副控制器36。
本實施例中的燃燒控制設(shè)備27進一步包括設(shè)備驅(qū)動電路42，用于將來自電源V1的電力提供給電磁閥驅(qū)動電路46。在本實施例中，設(shè)備驅(qū)動電路42是用于操作燃料供應(yīng)系統(tǒng)的電源線，其被分為兩條線，包括用于將電力提供給繼電器中的線圈以操作如圖2所示的各電磁閥的一條線；以及用于將電力提供給如圖5所示的各電磁閥自身的電磁線圈的一條線。在任一線中，切斷流過電路的電流將會關(guān)閉電磁閥，從而切斷了提供給燃燒器組2的燃料。如果燃燒存在，則將停止燃燒，并且如果不存在燃燒，則防止燃燒啟動。
每個主和副控制器35和36輸出電力切斷信號，電力切斷信號輸入到OR電路40。OR電路40通過設(shè)備驅(qū)動電路42將該信號傳送到電力切斷電路43。
這里，電力切斷電路43插入在驅(qū)動電源45和電磁閥驅(qū)動電路46之間的線上，并且用于切斷施加到主電磁閥16和燃?xì)怆姶砰y10、11和12的電壓。
由于主電磁閥16和燃?xì)怆姶砰y10、11和12如上所述正常關(guān)閉，所以通過電力切斷電路43的操作而切斷提供到每個電磁閥的電壓，由此關(guān)閉每個電磁閥，以停止向燃燒器組2供應(yīng)燃?xì)狻?br> 此外，電壓檢測電路47插入在電力切斷電路43和電磁閥驅(qū)動電路46之間，使得來自電壓檢測電路47的信號輸入到主控制器35。
如上所述，從主和副控制器35和36輸出的電力切斷信號通過OR電路40輸入到電力切斷電路43，從而基于來自主或副控制器35或36的電力切斷信號的輸出，操作電力切斷電路43來切斷施加到每個電磁閥的電壓，因而停止向燃燒器組2供應(yīng)燃?xì)狻?br> 通過由主控制器35檢查來自電壓檢測電路47的信號，從而確定是否切斷來自驅(qū)動電源45的電流。具體的，電壓檢測電路47用于確定是否將電流提供給電磁閥驅(qū)動電路46，并且同時用于間接地檢查是否將燃料提供給燃燒器組2(切斷檢查部件)。
通過由主和副控制器35和36檢查來自主電磁閥監(jiān)控電路和燃?xì)怆姶砰y監(jiān)控電路的信號，從而確定是否有電流流過每個電磁閥。
使用框圖在上面說明了控制設(shè)備27的簡明構(gòu)造，而在圖2中示出了實際的電路。具體的，主和副控制器35和36分別具有停止信號輸出端50和51。每個停止信號輸出端50和51作為停止信號輸出部件。
這里，主控制器35的停止信號輸出端50在熱水器1的正常操作期間輸出Hi信號，而一旦檢測到異常就輸出Lo信號。
與此相對，副控制器36的停止信號輸出端51在熱水器1的正常操作期間是Lo，而一旦檢測到異常就變?yōu)殚_路。
設(shè)備驅(qū)動電路42用于從如圖2中所示的驅(qū)動電源V1向每個繼電器RL10、RL11、RL12和RL16的線圈提供電流。設(shè)備驅(qū)動電路42包括電磁閥驅(qū)動電路46。
電磁閥驅(qū)動電路46用于控制對燃?xì)怆姶砰y10、11和12以及主電磁閥16通電，并且如圖2所示，主要包含繼電器RL10、RL11、RL12和RL16中的線圈以及晶體管Q10、Q11、Q12和Q16，所述晶體管用于這些繼電器RL10、RL11、RL12和RL16的驅(qū)動控制。這里，每個繼電器的附圖標(biāo)記對應(yīng)于每個電磁閥的附圖標(biāo)記。通過對各線圈通電，每個繼電器RL10、RL11、RL12和RL16的觸點變?yōu)殚]合。
主控制器35將繼電器驅(qū)動信號傳送到晶體管Q10、Q11、Q12和Q16的基極端子。從主控制器35輸入的繼電器驅(qū)動信號導(dǎo)通每個晶體管Q10、Q11、Q12和Q16，以將電流提供給每個繼電器RL10、RL11、RL12和RL16，并且由此操作繼電器觸點(圖5)從而為燃?xì)怆姶砰y10、11和12以及主電磁閥16的電磁線圈通電。通過給如上所述常閉的電磁線圈通電，打開每個電磁閥。因此，對每個繼電器RL10、RL11、RL12和RL16的通電操作其繼電器觸點，每個繼電器觸點相對于用于燃?xì)怆姶砰y的電源而串連連接到每個電磁閥的線圈，使得將電流提供給每個電磁閥的線圈，從而打開每個電磁閥。
電力切斷電路43用于切斷到設(shè)備驅(qū)動電路42的電流，并且具體的，能夠一齊切斷提供給每個繼電器RL10、RL11、RL12和RL16的所有電力。在本實施例中，電力切斷電路43主要包含插入在用于繼電器RL10、RL11、RL12和RL16的電源V1和繼電器之間的晶體管Q2。具體的，晶體管Q2是PNP晶體管，其發(fā)射極端子連接到電源V1，而其集電極端子連接到繼電器RL10、RL11、RL12和RL16的端部。輸入到基極端子的電力切斷信號關(guān)斷晶體管Q2，以切斷施加到每個繼電器的電壓。
此外，本實施例以這種方式構(gòu)成，即晶體管Q3的集電極端子連接到構(gòu)成電力切斷電路43的晶體管Q2的基極端子，從而晶體管Q3的關(guān)斷關(guān)斷了晶體管Q2。即，晶體管Q3的關(guān)斷向晶體管Q2輸入了電力切斷信號。
圖1中所示的OR電路40主要包含晶體管Q3和晶體管Q4。晶體管Q3和Q4位于主和副控制器35和36以及構(gòu)成電力切斷電路43的晶體管Q2之間。主控制器35的停止信號輸出端50連接到晶體管(PNP型)Q4的發(fā)射極端子，而副控制器36的停止信號輸出端51連接到晶體管Q4的基極端子。
晶體管(PNP型)Q4的集電極端子連接到晶體管(NPN型)Q3的基極端子。
此外，晶體管(NPN型)Q3的發(fā)射極端子接地。
如上所述，主控制器35的停止信號輸出端50在熱水器1的正常操作期間輸出Hi信號，并且一旦檢測到異常就輸出Lo信號(Lo有效信號)，而副控制器36的停止信號輸出端51在熱水器1的正常操作期間是Lo，并且一旦檢測到異常就變?yōu)殚_路。因此，在熱水器1的正常操作期間，隨著基極變?yōu)長o，晶體管(PNP型)Q4導(dǎo)通，導(dǎo)致使晶體管(PNP型)Q4的發(fā)射極為H。因此，在熱水器1的正常操作期間，導(dǎo)通晶體管Q4以使得晶體管Q3導(dǎo)通，其還將導(dǎo)通晶體管Q2，使得設(shè)備驅(qū)動電路42通電，從而將電流提供給繼電器RL10、RL11、RL12和RL16，使打開每個電磁閥成為可能。
在圖1所示的電路中，設(shè)置在燃?xì)怆姶砰y10、11和12以及主電磁閥16的驅(qū)動電路處的繼電器RL10、RL11、RL12和RL16都能夠根據(jù)來自主控制器35的信號獨立地打開和關(guān)閉。從而，在熱水器1的正常操作期間，使設(shè)備驅(qū)動電路42通電，從而在收到來自主控制器35的信號時磁化每個繼電器RL10、RL11、RL12和RL16的線圈以連接其觸點，從而打開每個電磁閥10、11、12和16。
另一方面，一旦檢測到停止條件，主或副控制器35或36就切斷設(shè)備驅(qū)動電路42的通電。具體的，關(guān)斷晶體管(PNP型)Q4以關(guān)斷晶體管Q2和Q3，從而切斷提供給每個繼電器RL10、RL11、RL12和RL16的電流。
具體的，當(dāng)主控制器35檢測到異常或危險條件或其起因時，停止信號輸出端50變?yōu)長o以使得晶體管Q3的基極為Lo，從而關(guān)斷晶體管Q3。這使得晶體管Q2關(guān)斷，從而切斷提供給每個繼電器RL10、RL11、RL12和RL16的電流。
此外，當(dāng)副控制器36檢測到停止條件時，副控制器36也切斷到設(shè)備驅(qū)動電路42的電流。具體的，停止信號輸出端51變?yōu)殚_路以斷開晶體管Q4的基極，從而關(guān)斷晶體管Q4。這將關(guān)斷晶體管Q3和Q2，從而切斷提供給每個繼電器RL10、RL11、RL12和RL16的電流。
電壓檢測電路(切斷檢查部件)47由晶體管(NPN型)Q5構(gòu)成。
來自驅(qū)動電源V1的電源線在晶體管Q2的下游處并行分支，并且連接到晶體管(NPN型)Q5的基極端子。晶體管(NPN型)Q5的集電極端子連接到主控制器35的電壓檢測信號連接端52，并且還通過電阻連接到低壓電源53。
晶體管(NPN型)Q5的發(fā)射極端子接地。
一旦導(dǎo)通來自電源V1的電源線，電流就流過晶體管(NPN型)Q5的基極，從而導(dǎo)通晶體管Q5，這使得主控制器35的電壓檢測信號連接端52為Lo。
與此相對，當(dāng)關(guān)閉電源V1的電源線時，電流不提供給晶體管(NPN型)Q5的基極，導(dǎo)致晶體管Q5關(guān)斷，這樣對主控制器35的電壓檢測信號連接端52施加低電壓。
主電磁閥監(jiān)控電路61和燃?xì)怆姶砰y監(jiān)控電路62通過監(jiān)控施加到這些閥上的驅(qū)動電壓，分別檢測主電磁閥和燃?xì)怆姶砰y是打開的還是關(guān)閉的，當(dāng)主電磁閥16和/或燃?xì)怆姶砰y10、11和12打開時，輸出閥監(jiān)控信號。具體的，燃?xì)怆姶砰y監(jiān)控電路62由如下電路構(gòu)成，該電路用于監(jiān)控施加到燃?xì)怆姶砰y10、11和12的線圈兩側(cè)的電壓。這里，如果燃?xì)怆姶砰y監(jiān)控電路62僅能夠檢測電磁閥是打開的還是關(guān)閉的，就足夠了，并且因此，例如可以使用其他這樣的構(gòu)造來監(jiān)控提供給線圈的電流。
此外，火焰檢測電路55通過鄰近于燃燒器5、6和7設(shè)置的火焰桿30來檢測是否發(fā)生燃燒，并且當(dāng)發(fā)生燃燒時輸出火焰檢測信號。此外，水流量檢測電路56基于由位于熱交換器18上游的水流量傳感器29檢測到的信號，來測量水流量，并且當(dāng)水流量超過最小操作水量時輸出水流檢測信號。在這種情況下，每個水流量傳感器29和水流量檢測電路56用作水流檢測器，用于檢測水流的存在或不存在，但水流量檢測電路56可以根據(jù)水流量連續(xù)地改變其輸出。在這種情況下，水流量傳感器29和水流量檢測電路56用作水流量檢測器，用于測量水流量。
這里，可以分別設(shè)置水流量檢測器和水流檢測器。
所供熱水溫度檢測電路57用于根據(jù)來自用于所供應(yīng)的熱水的溫度傳感器26的信號而測量最終從出水口流出的熱自來水的溫度。燃燒器傳感器電路59用于根據(jù)來自燃燒器傳感器31的信號而測量火焰溫度。定量閥電流檢測電路60用于檢測輸入到定量閥的電信號以測量定量閥的開度。
風(fēng)扇轉(zhuǎn)數(shù)檢測電路58用于根據(jù)來自轉(zhuǎn)數(shù)檢測傳感器32的信號而測量風(fēng)扇9的轉(zhuǎn)數(shù)。
接下來，在下面將說明本實施例中的燃燒控制設(shè)備的功能。
本實施例使用主和副控制器35和36作為熱水器1的控制裝置。主控制器35控制熱水器的每個部件的操作，包括打開和關(guān)閉電磁閥，而副控制器36僅控制主電磁閥16以及燃?xì)怆姶砰y10、11和12的打開和關(guān)閉。
由于本實施例中的燃燒控制設(shè)備27的特征在于主電磁閥16以及燃?xì)怆姶砰y10、11和12的打開和關(guān)閉控制，說明書著重于這點。
如果熱水器1出現(xiàn)異?；蛭ｋU操作狀態(tài)，則關(guān)閉主電磁閥16以及燃?xì)怆姶砰y10、11和12，而且在熱水器1的正常操作期間，正常地打開和關(guān)閉主電磁閥16以及燃?xì)怆姶砰y10、11和12。
從而，在當(dāng)熱水器1正常操作和出現(xiàn)異常時的兩種情況下，都關(guān)閉主電磁閥16以及燃?xì)怆姶砰y10、11和12，這將分開說明。
首先，在下面將說明在熱水器1的正常操作期間，主電磁閥16以及燃?xì)怆姶砰y10、11和12的打開和關(guān)閉控制。
本實施例中的燃燒控制設(shè)備27以這種方式構(gòu)成，即副控制器36共用在正常熱水供應(yīng)操作中涉及的燃燒停止動作，所述正常熱水供應(yīng)操作在由主控制器35執(zhí)行的熱水器每個部件的控制之中。
這里，如果在燃燒器5、6和7的燃燒期間滿足任何預(yù)定條件，這樣通過例如關(guān)閉水龍頭的操作使熱交換器18的水流量下降到最小操作水量之下，或在正常熱水供應(yīng)操作中在遙控裝置的操作開關(guān)上進行關(guān)閉操作，這種熱水器1就執(zhí)行燃燒器5、6和7的燃燒停止動作。由于在正常操作中停止燃燒的條件本身是公知的，所以省略詳細(xì)說明。
在本實施例的燃燒控制設(shè)備27中，兩個控制器35和36執(zhí)行雙向數(shù)據(jù)通信，使得在正常操作期間的燃燒停止請求從主控制器35傳送到副控制器36。
在共用上述燃燒停止動作中，一旦通過數(shù)據(jù)通信接收到由主控制器35給出的執(zhí)行燃燒停止動作的命令，副控制器36就從停止信號輸出端51輸出停止信號。更具體的，停止信號輸出端51是開路的，從而切斷了提供到每個繼電器RL10、RL11、RL12和RL16的電流。換句話說，由副控制器36切斷了到設(shè)備驅(qū)動電路42的電流。
主控制器35中安裝有程序，用于確定在由于例如關(guān)閉水龍頭的操作而必須停止燃燒器中的燃燒時，主控制器35和副控制器36的哪一個應(yīng)當(dāng)執(zhí)行燃燒停止動作。在由副控制器36執(zhí)行燃燒停止動作的情況下，主控制器35將該命令發(fā)送到副控制器36以執(zhí)行燃燒停止動作。
這里，本實施例這樣設(shè)置該程序，使得主和副控制器35和36每次以這樣一種方式交替地執(zhí)行燃燒停止動作，即在主控制器35執(zhí)行動作之后副控制器36執(zhí)行動作，并且隨后在副控制器36執(zhí)行動作之后主控制器35執(zhí)行動作。
這是為了通過在正常熱水供應(yīng)操作期間停止輸出而周期性地執(zhí)行燃燒停止動作，從而確定停止功能是否正常運行，所述功能包括例如電力切斷電路43或電磁閥驅(qū)動電路46的燃料控制系統(tǒng)的電路的功能，并且因此由主控制器35和副控制器36每次交替執(zhí)行動作是有效的。因此，如果在這種目的的范圍內(nèi)，能夠使用這樣一種不規(guī)則的方法，即在主控制器35連續(xù)執(zhí)行兩次動作之后，副控制器36執(zhí)行一次動作。簡而言之，僅在能夠確定副控制器36的燃燒停止功能是否正常運行時，才可以適當(dāng)?shù)馗淖兎謸?dān)燃燒停止動作的具體方法。此外，還期望在燃燒之前進行點火，以確定那時主和副控制器35和36是否正常工作。
在該程序確定由主控制器35執(zhí)行燃燒停止動作的情況下，其自身的控制停止輸出繼電器驅(qū)動信號以關(guān)閉每個電磁閥，從而執(zhí)行該動作。
在由主或副控制器35或36以這種方式執(zhí)行燃燒停止動作時，主控制器35基于來自電磁閥監(jiān)控電路61和62的信號確定是否正常地完成了熄滅(熄滅檢測動作)。如果沒有正常完成，則隨后的動作將使燃燒停止。
在主控制器35沒有正常執(zhí)行燃燒停止動作的情況下，主控制器35通過通信將執(zhí)行燃燒停止動作的命令輸出給副控制器36，從而使副控制器36執(zhí)行該動作。相反的，在副控制器36沒有正常執(zhí)行燃燒停止動作的情況下，主控制器35停止輸出繼電器驅(qū)動信號，從而執(zhí)行該動作。
關(guān)于共用上述燃燒停止動作，主控制器35在存儲器中記錄與由主控制器35本身執(zhí)行燃燒停止動作或向副控制器36發(fā)送命令以執(zhí)行燃燒停止動作相關(guān)的歷史?；诘玫降挠涗?，執(zhí)行上述交替的燃燒停止動作。
接下來，下面將說明如果熱水器1中存在異常或危險操作狀態(tài)時的燃燒停止動作。
當(dāng)滿足預(yù)定停止條件時，本實施例中的燃燒控制設(shè)備27關(guān)閉主電磁閥16以及燃?xì)怆姶砰y10、11和12。本實施例中的燃燒控制設(shè)備12具有多個停止條件以提高安全性，并且因此，不僅在燃燒狀態(tài)中發(fā)生異常或供應(yīng)極高溫度的水時，而且在檢測到這些狀態(tài)的起因時，就停止燃燒。
“異?！崩绨ㄎ慈既?xì)?未燃燃料)泄漏和燃燒器的無水燃燒。具體的，盡管燃料供應(yīng)到燃燒器，而燃燒器單元不進行燃燒，這種情況應(yīng)當(dāng)是未燃燃?xì)獾男孤?。換句話說，盡管主電磁閥16打開以及至少一個燃?xì)怆姶砰y10、11和12打開，但沒有檢測到火焰，這種情況意味著未燃燃?xì)獾男孤?。那意味著異?！?br> 此外，盡管燃料被提供到燃燒器單元且燃燒器單元在燃燒，而沒有水提供給熱交換器，這種情況應(yīng)當(dāng)是無水燃燒。換句話說，盡管燃?xì)怆姶砰y10、11和12中的至少一個打開并且檢測到火焰，但根本沒有供應(yīng)水或供應(yīng)了水但低于熱水器的最小操作水量(MOQ)，這種情況意味著無水燃燒。那意味著異常。
此外還有，用于所供應(yīng)熱水的溫度傳感器26測量到例如90℃或更高的高溫，這種情況可能有燙傷危險。
此外再有，風(fēng)扇9的轉(zhuǎn)數(shù)沒有增加，這種情況可能不是即刻危險的，但是這種狀態(tài)持續(xù)預(yù)定的時段會導(dǎo)致異常燃燒。類似的，定量閥15的全開狀態(tài)持續(xù)預(yù)定的時段或火焰的異常溫度可能是危險的一種。
根據(jù)從每個傳感器輸入到主和副控制器35和36的信號或主控制器35本身所具有的信息以及信號，來確定異常。主控制器35本身所具有的信息以及信號通過通信裝置傳送到副控制器36，使得副控制器36根據(jù)從主控制器35發(fā)送的信息而確定它們。
由于如每個傳感器這樣的裝置所檢測的并指示燃燒裝置的操作狀態(tài)的信號被并行輸入到主和副控制器35和36，因此副控制器36使用直接接收的信號確定異常。
每個控制器35和36單獨將狀況確定為異?；蛭ｋU。這里，主控制器35和副控制器36執(zhí)行的將狀況確定為異?；蛭ｋU的標(biāo)準(zhǔn)是相互不同的。
具體的，在本實施例中，副控制器36執(zhí)行確定的閾值高于主控制器35執(zhí)行確定的閾值。換句話說，副控制器36僅當(dāng)檢測到具有較高程度的異常或危險的狀況時才確定該狀況為異?；蛭ｋU。副控制器36的標(biāo)準(zhǔn)比主控制器35的標(biāo)準(zhǔn)高大約在10至30％的范圍內(nèi)。
更具體的，當(dāng)用于所供應(yīng)熱水的溫度傳感器26測量到85℃時，主控制器35確定該狀況為異常，而傳感器26測量到90℃時，副控制器36才確定該狀況為異常。副控制器36在85℃時不輸出停止信號。
在燃燒器傳感器31測量到高于800℃的狀況持續(xù)150秒之后，主控制器35確定該狀況為異常，并且輸出停止信號，而在此條件下副控制器36不輸出停止信號。副控制器36在上述狀況持續(xù)200秒之后才確定該狀況為異常。
此外，在風(fēng)扇9的轉(zhuǎn)數(shù)計數(shù)為1000rpm的狀況持續(xù)10秒之后，主控制器35確定該狀況為異常，而副控制器36在這種狀況持續(xù)20秒之后確定該狀況為異常。
在例如定量閥15的電流值的數(shù)值高或低的狀況持續(xù)4秒之后，主控制器35確定該狀況為異常，而副控制器36在這種狀況持續(xù)5秒之后才確定該狀況為異常。
如上所述，副控制器36確定狀況為異?；蛭ｋU的標(biāo)準(zhǔn)是這樣的，即與主控制器35相比，副控制器36不易于確定異常。例子說明如下。
這包括這種情況，即值的范圍，例如被確定為危險的溫度或轉(zhuǎn)數(shù)，在兩個控制器35和36之間不同，并且后者的標(biāo)準(zhǔn)高于控制器35的標(biāo)準(zhǔn)。例如，一個確定從50到80范圍的值為危險，而另一個確定從60到70范圍的值為危險。它們之間的邊界線可以不同，如80或更高或者90或更高的范圍的值。此外，可以有兩個危險范圍，其包含較高值的范圍和較低值的范圍，其中主控制器35確定這兩個范圍都是危險范圍，而副控制器36確定其中一個范圍是危險范圍。換句話說，這是這樣一種情況，即缺少其中一個標(biāo)準(zhǔn)。
具體的，有這樣一種情況，即，作為溫度傳感器所檢測的溫度的異常標(biāo)準(zhǔn)，主控制器35具有由高溫標(biāo)準(zhǔn)和低溫標(biāo)準(zhǔn)組成的兩個標(biāo)準(zhǔn)，并且一旦檢測到任一個標(biāo)準(zhǔn)時就確定為異常，而副控制器36僅使用高溫標(biāo)準(zhǔn)，不使用低溫標(biāo)準(zhǔn)。
此外，在兩個控制器35和36之間所檢測的項目可能不同。
例如，它們中的一個將項目A、B、C和D合在一起的狀況確定為異常，其中，而它們中的另一個將項目A、B和C或者A、B、C、D和E合在一起的狀況確定為異常。項目的組合可以以這樣的方式進行替換，即一個使用具有A、B、C和D的狀況，而另一個使用具有A、B、C和E的狀況。
此外還有，兩個控制器35和36之間的檢測頻率可能不同。例如，當(dāng)某種狀況在預(yù)定時段內(nèi)發(fā)生10次時，主控制器35確定為危險，而當(dāng)該狀況發(fā)生20次時，副控制器甚至才確定為危險。
此外再有，兩個控制器35和36之間檢測時間的長度可能不同。例如，當(dāng)某種狀況持續(xù)發(fā)生五秒時，主控制器35確定為危險，而當(dāng)該狀況持續(xù)發(fā)生十秒時，副控制器甚至才確定為危險。
在主或副控制器36檢測到異常之后，立即執(zhí)行熄滅操作(切斷操作)。具體的，切斷提供給設(shè)備驅(qū)動電路42的電流。在燃燒實際發(fā)生的情況下執(zhí)行熄滅操作，但是在本實施例中，如圖4所示，如果符合條件，所得到的狀況認(rèn)為是燃燒，所述條件是將電流提供給常閉電磁閥10、11、12和16而間斷地供應(yīng)燃料、火焰檢測電路55檢測火焰、以及水流量檢測電路56檢測水流。具體的，由于即使主控制器35失控也必須執(zhí)行熄滅操作，所以如果設(shè)備面對如上所述的狀況，就認(rèn)為該狀況為燃燒，而不等待確定燃燒是否實際發(fā)生。
這里，這種未燃燃?xì)庑孤┑臓顩r是例外，并且當(dāng)火焰檢測電路55沒有檢測到火焰時執(zhí)行熄滅操作(切斷操作)。
當(dāng)主控制器35檢測到異?；蛭ｋU時，主控制器35輸出停止信號以關(guān)閉每個電磁閥10、11、12和16。具體的，一旦由主控制器35檢測到異常，來自主控制器35的信號就切斷提供給設(shè)備驅(qū)動電路42的電流。更具體的，主控制器35的停止信號輸出端50變?yōu)長o，以使得晶體管Q3的基極為Lo，從而關(guān)斷晶體管Q3。這關(guān)斷了晶體管Q2，從而切斷了提供給每個繼電器RL10、RL11、RL12和RL16的電流。結(jié)果，切斷了提供給每個電磁閥10、11、12和16的電流，使每個電磁閥10、11、12和16關(guān)閉，從而停止燃?xì)夤?yīng)。
此外，根據(jù)來自電壓檢測電路(切斷檢查裝置)47的信號，確認(rèn)是否切斷了提供給每個繼電器RL10、RL11、RL12和RL16的電流。具體的，當(dāng)來自驅(qū)動電源V1的電源線是接通時，主控制器35的電壓檢測信號連接端52為Lo。然而，當(dāng)來自驅(qū)動電源V1的電源線是斷開的、同時主控制器35沒有故障地輸出停止信號并且執(zhí)行熄滅操作(切斷操作)時，低電壓施加到主控制器35的電壓檢測信號連接端52。因此，如果以及當(dāng)將預(yù)定電壓施加到電壓檢測信號連接端52時，確認(rèn)來自驅(qū)動電源V1的電源線是否變?yōu)閿嚅_的。
此外還有，還可以根據(jù)從電磁閥監(jiān)控電路61和62輸出的電磁閥監(jiān)控信號，來確定是否沒有故障地執(zhí)行熄滅操作。
當(dāng)副控制器36檢測到異常時，副控制器36輸出停止信號以切斷提供給設(shè)備驅(qū)動電路42的電流，從而關(guān)閉電磁閥10、11、12和16。具體的，當(dāng)副控制器36檢測到異常時，停止信號輸出端51變?yōu)殚_路從而斷開晶體管Q4的基極，因此關(guān)斷了晶體管Q4。這將關(guān)斷晶體管Q3和Q2，從而切斷了提供給每個繼電器RL10、RL11、RL12和RL16的電流。結(jié)果，切斷了提供給每個電磁閥10、11、12和16的電流，使每個電磁閥10、11、12和16關(guān)閉，從而停止燃?xì)夤?yīng)。
如上所述，由于副控制器36的異常標(biāo)準(zhǔn)高于主控制器35的異常標(biāo)準(zhǔn)，所以如果以及當(dāng)主控制器35正常操作時，從主控制器35輸出的信號關(guān)閉每個電磁閥10、11、12和16。這防止了副控制器36由于主控制器35所預(yù)期的燃燒狀態(tài)發(fā)生波動而做出反應(yīng)，并且當(dāng)不期望停止燃燒時避免燃燒停止，獲得益處。
當(dāng)副控制器36確定狀況為異?；蛭ｋU并切斷提供給設(shè)備驅(qū)動電路42的電流時，副控制器36同時輸出復(fù)位信號給主控制器35。已經(jīng)接收到復(fù)位信號的主控制器35停止、重啟、并且初始化。
具體的，如上所述，由于副控制器36的異常標(biāo)準(zhǔn)高于主控制器35的異常標(biāo)準(zhǔn)，所以如果主控制器35正常操作時主控制器35應(yīng)當(dāng)在先檢測到異常。因此，如果副控制器36檢測到異?；蛭ｋU，那么主控制器可能發(fā)生了事故。從而，本實施例在副控制器36檢測到異?；蛭ｋU的情況下，通過副控制器36的命令重新啟動主控制器35。
由于主控制器35檢測到異常從而切斷提供給設(shè)備驅(qū)動電路42的電流的事實是對主控制器35的正常操作的證明，所以不必復(fù)位主控制器35。顯而易見，不必重新啟動副控制器36。
重新啟動后，主控制器35重新開始與副控制器36通信。如果在這時不能與副控制器36通信，那么通信故障的信息被記錄在非易失性存儲器元件70(EEPROM)中。在維護中讀取該信息并有助于維修等。
主控制器35執(zhí)行到非易失性存儲器元件70(EEPROM)中的記錄。
隨后，未示出的顯示或警報告知異常。例如，示出通信故障的錯誤指示顯示在顯示器上。
在重啟主控制器35之后不能重新開始與副控制器36通信的情況下，由于不能預(yù)料正常的燃燒操作或如果發(fā)生異常的即時動作，所以不將操作恢復(fù)為“操作ON模式”。
這里，“操作ON模式”表示在預(yù)備的燃燒狀態(tài)中等待的待機模式，而其中燃燒不能立即開始的模式是“操作OFF模式”。
在重新開始通信的情況下，根據(jù)從副控制器36發(fā)送的消息，確認(rèn)主控制器35的最近停止是否是由從副控制器36發(fā)送的復(fù)位信號引起的。換句話說，確定主控制器35的停止是否基于副控制器36檢測到某種異?；蛭ｋU情況。此外，確定副控制器36是否如上所述已經(jīng)檢測到主控制器35的異常而對主控制器35進行了復(fù)位。
如上所述，在本實施例的燃燒控制設(shè)備27中，副控制器36接收來自如傳感器以及主控制器35的部件的信號。因此，副控制器36使用其自身的標(biāo)準(zhǔn)確定異常狀況，從而執(zhí)行切斷以切斷燃料供應(yīng)并還對主控制器35進行重啟。本實施例中的燃燒控制設(shè)備27原則上允許主控制器35恢復(fù)到停止以前的操作狀態(tài)，但是，在燃燒是由副控制器36檢測到異常而停止的情況下，不應(yīng)立即執(zhí)行燃燒的重新啟動。因此，如果以及當(dāng)來自副控制器36的消息表示最近的停止是由副控制器36檢測到異常而導(dǎo)致時，主控制器35將這種狀態(tài)記錄到非易失性存儲器元件70(EEPROM)并且進行預(yù)定顯示。此時的顯示示出了錯誤指示，其指出了停止原因。
類似的，在副控制器36已經(jīng)檢測到主控制器35的異常而復(fù)位主控制器35的情況下，停止操作而不恢復(fù)到操作ON模式。
此外還有，本實施例中的燃燒裝置具有特定的燃燒停止功能。具體的，當(dāng)在從每個傳感器輸入到主控制器35的信號和從每個傳感器輸入到副控制器36的信號之間存在預(yù)定差值時，本實施例中的控制設(shè)備關(guān)閉主電磁閥16以及燃?xì)怆姶砰y10、11和12。
在本實施例中，由于來自如傳感器的部件的信號被并行輸入到主和副控制器35和36，所以兩個控制器的信號相互一致。雖然理論上信號應(yīng)當(dāng)完全相互一致，但是實際上在模-數(shù)轉(zhuǎn)換中可以觀察到某些誤差。然而，在兩個控制器的信號相差超過估計范圍的情況下，認(rèn)為有故障，例如斷線或短路。因此，本實施例將從每個傳感器輸入到主控制器35的信號與從每個傳感器輸入到副控制器36的信號進行比較，并且當(dāng)在它們之間存在預(yù)定差值時關(guān)閉主電磁閥16以及燃?xì)怆姶砰y10、11和12。
由主控制器35比較兩個控制器的信號。在本實施例的燃燒控制設(shè)備27中，兩個控制器35和36執(zhí)行雙向數(shù)據(jù)通信，由此將從例如傳感器中載入到副控制器36的信息傳送到主控制器35。隨后，主控制器35在兩個信號之間進行比較。當(dāng)在兩個信號之間存在例如20％或更大的差異時，主控制器35輸出停止信號以關(guān)閉主電磁閥16以及燃?xì)怆姶砰y10、11和12。雖然可以對用于將狀況確定為異常的、輸入到兩個控制器35和36的信號之間的差值進行任意設(shè)置，但是優(yōu)選的當(dāng)存在大約10到30％的差值時確定狀況為異常。
上述實施例示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但不限于此且在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)可以對本發(fā)明進行多種修改。
例如，本發(fā)明應(yīng)用到上述實施例中的燃?xì)鉄崴髦?，但是不限于此，并且其可?yīng)用于使用油作燃料的熱水器。此外，本發(fā)明應(yīng)用于除了熱水器之外的設(shè)置有燃燒部件的燃燒裝置(例如，氣熱單功能化燃燒裝置)。
此外，在上述實施例中，火焰檢測電路55、水流量檢測電路56、所供熱水溫度檢測電路57、風(fēng)扇轉(zhuǎn)數(shù)檢測電路58、燃燒器傳感器電路59、定量閥電流檢測電路60、主電磁閥監(jiān)控電路61、和燃?xì)怆姶砰y監(jiān)控電路62通過總線37連接到主和副控制器35和36，但是所有這些并不是必不可少的。不通過總線，正常的布線顯然能夠?qū)⒚總€電路連接到控制器35和36。此外還有，除它們之外，例如用于測量熱交換器18的溫度的信號、用于測量燃燒膽殼(未示出)的溫度的信號、或來自用于高溫水的溫度傳感器28的信號等信號可以被輸入到主和副控制器35和36。
權(quán)利要求
1.一種用于燃燒裝置的燃燒控制設(shè)備，包括主控制器；和副控制器，主控制器適于負(fù)責(zé)燃燒裝置的整體控制，并適于執(zhí)行用于切斷燃料供應(yīng)的切斷，以及副控制器適于與主控制器相獨立地執(zhí)行燃料供應(yīng)的切斷，其中主和副控制器每個都適于接收至少一個指示燃燒裝置的操作狀態(tài)的信號，從而當(dāng)該信號滿足預(yù)定的停止條件時執(zhí)行緊急切斷，以及其中主和副控制器的停止條件是這樣的，即副控制器與主控制器相比不易于執(zhí)行切斷。
2.如在權(quán)利要求1中限定的燃燒控制設(shè)備，所述燃燒裝置用于加熱液體，其中每個停止條件是液體溫度超過或恰好等于預(yù)定值。
3.如在權(quán)利要求1或2中限定的燃燒控制設(shè)備，其中每個停止條件是檢測到燃燒狀態(tài)的異常和/或燃燒狀態(tài)異常的起因。
4.如在權(quán)利要求1至3之一中限定的燃燒控制設(shè)備，其中主和副控制器每個都適于接收下列信號中的至少一個(1)來自用于檢測火焰的火焰檢測器的檢測信號；(2)來自風(fēng)扇的轉(zhuǎn)數(shù)檢測信號；(3)來自用于測量火焰溫度的火焰溫度檢測器的檢測信號；(4)來自用于控制燃料供應(yīng)的燃料控制閥的致動信號；(5)來自用于對燃燒裝置中的任何部件的溫度進行測量的設(shè)備溫度檢測器的檢測信號。
5.如在權(quán)利要求1至4之一中限定的燃燒控制設(shè)備，所述燃燒裝置用于對水進行加熱，其中主和副控制器每個都適于接收下列信號中的至少一個(1)來自用于測量水流量的水流量檢測器的檢測信號；(2)來自用于檢測流水的水流檢測器的檢測信號；(3)來自所供熱水溫度檢測器的檢測信號，所述所供熱水溫度檢測器用于測量從燃燒裝置供應(yīng)的熱水的溫度；和(4)來自水溫檢測器的檢測信號，所述水溫檢測器用于測量燃燒裝置中的任何部件處的水溫。
6.如在權(quán)利要求1至4之一中限定的燃燒控制設(shè)備，其中所述燃燒裝置包括常閉的且適于間斷供應(yīng)燃料的電磁閥以及適于檢測火焰存在與否的火焰檢測器；和其中所述燃燒裝置用于加熱水，并且進一步包括水流檢測器，用于檢測是否存在流水，從而根據(jù)如下條件電磁閥被通電、火焰檢測器檢測到火焰、以及水流檢測器檢測到流水，一旦符合預(yù)定的停止條件，則主和副控制器的至少一個執(zhí)行切斷。
7.如在權(quán)利要求1至6之一中限定的燃燒控制設(shè)備，其中在從同一信號源輸入到主和副控制器的信號之間的差值超過特定程度的情況下，主和副控制器的至少一個適于執(zhí)行切斷。
8.如在權(quán)利要求1至7之一中限定的燃燒控制設(shè)備，其中主和副控制器適于在正常狀態(tài)下交替執(zhí)行用于停止燃燒的切斷，而不執(zhí)行切斷的一個控制器適于檢查燃料供應(yīng)的停止。
9.一種用于燃燒裝置的燃燒控制設(shè)備，包括主控制器；和副控制器，主控制器包括燃燒控制裝置，其適于在正常條件下控制燃燒裝置的操作；信號輸入部件，來自與燃燒裝置相連接的傳感器的信號被輸入到該信號輸入部件；異常確定裝置，其適于根據(jù)燃燒裝置的控制狀態(tài)和輸入到信號輸入部件的信號來確定異常；停止信號輸出部件，當(dāng)異常確定裝置確定異常時，該停止信號輸出部件適于輸出用于停用裝備的預(yù)定功能的停止信號；主控制器條件存儲部件，其存儲有多個條件，由此所述異常確定裝置確定異常；以及主控制器通信部件，其適于將主控制器所擁有的數(shù)據(jù)傳送給副控制器；以及副控制器包括信號輸入部件，其中將來自與燃燒裝置相連接的傳感器的信號輸入到該信號輸入部件；異常確定裝置，其適于根據(jù)從主控制器傳送的數(shù)據(jù)和輸入到信號輸入部件的信號來確定異常；停止信號輸出部件，其適于當(dāng)異常確定裝置確定異常時輸出用于停用裝備的預(yù)定功能的停止信號；副控制器條件存儲部件，其存儲有多個條件，由此異常確定裝置確定異常；以及副控制器通信部件，其適于接收從主控制器傳送的數(shù)據(jù)；其中在主和副控制器條件存儲部件內(nèi)存儲的確定異常的條件是這樣的，即副控制器與主控制器相比不易于確定異常。
10.一種用于燃燒裝置的燃燒控制設(shè)備，包括主控制器；和副控制器，主控制器包括燃燒控制裝置，其適于在正常條件下控制燃燒裝置的操作；信號輸入部件，來自與燃燒裝置相連接的傳感器的信號被輸入到該信號輸入部件；異常確定裝置，其適于根據(jù)燃燒裝置的控制狀態(tài)和輸入到信號輸入部件的信號來確定異常；停止信號輸出部件，當(dāng)異常確定裝置確定異常時，該停止信號輸出部件適于輸出用于停用裝備的預(yù)定功能的停止信號；主控制器條件存儲部件，其存儲有多個條件，由此所述停止信號輸出部件輸出停止信號；以及主控制器通信部件，其適于將主控制器所檢測到的傳感器檢測數(shù)據(jù)傳送給副控制器，以及接收副控制器所檢測到的傳感器檢測數(shù)據(jù)；以及副控制器包括信號輸入部件，其中將來自與燃燒裝置相連接的傳感器的信號輸入到該信號輸入部件；異常確定裝置，其適于根據(jù)從主控制器傳送的數(shù)據(jù)和輸入到信號輸入部件的信號來確定異常；停止信號輸出部件，其適于當(dāng)異常確定裝置確定異常時輸出用于停用裝備的預(yù)定功能的停止信號；副控制器條件存儲部件，其存儲有多個條件，由此所述停止信號輸出部件輸出停止信號；以及副控制器通信部件，其適于發(fā)送副控制器所檢測到的數(shù)據(jù)，并接收主控制器檢測到的傳感器檢測數(shù)據(jù)；其中在主和副控制器條件存儲部件內(nèi)存儲的確定異常的條件是這樣的，即副控制器與主控制器相比不易于確定異常。
11.如在權(quán)利要求1至10之一中限定的燃燒控制設(shè)備，其中當(dāng)副控制器執(zhí)行緊急切斷時，對主控制器進行復(fù)位。
12.一種燃燒裝置，包括如在權(quán)利要求1至11中的一個所限定的燃燒控制設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括在例如熱水器的裝置中的燃燒控制設(shè)備，并且為該具有改進結(jié)構(gòu)的燃燒控制設(shè)備配備主控制器和副控制器，能夠使用具有較低性能的微型計算機作為副控制器，并且能夠確保比以往更高的安全性。指示燃燒裝置的燃燒狀態(tài)的信號被并行輸入到主控制器(35)和副控制器(36)。一旦滿足預(yù)定的停止條件，主和副控制器(35)和(36)每個都輸出停止信號以切斷提供給設(shè)備驅(qū)動電路(42)的電流。在由主和副控制器輸出停止信號中的停止條件是這樣的，即副控制器(36)與主控制器(35)相比不易于執(zhí)行切斷。
文檔編號F24H1/10GK101052842SQ20068000112
公開日2007年10月10日 申請日期2006年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月26日
發(fā)明者岸本知樹, 高木裕司, 保川雅由, 高林晃, 岡本真一, 橫山裕史, 八島崇, 久保谷賢謙 申請人:株式會社能率, 能率電子科技有限公司