CN101153717B - 智能燃气控火方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种智能燃气控火方法及装置，具体是指一种根据灶具是否在灶台上的状态来控制其火力的大小的智能燃气控火方法及实现这种方法的装置。上述的装置包括传感装置、燃气管道系统、电磁阀、电源和连动开关，其中电源、连动开关与电磁阀组成一闭合回路，传感装置控制连动开关，而燃气管道系统包括至少一条可控燃气管道与灶台连接，电磁阀安装在可控燃气管道上。这样通过传感元件探测灶具是否存在的状态信号带动连动开关来控制电磁阀的开关达到控制可控燃气管道开关的目的，这种装置还具有一延时装置，可延长灶具离开灶台后保持大火状态的时间。本发明结构简单，节能性更好，成本低，适合于大规模的工业生产。

Description

智能燃气控火方法及装置

技术领域

本发明涉及一种智能燃气控火方法及装置，具体是指根据灶具是否在灶台上的状态来控制其火力的大小的智能燃气控火方法及装置，属于一般家用炉或灶的零部件的分类中。

背景技术

现在的社会中，各种灶台是家用的必备器具，每家做饭烧菜的时候都需要使用各种灶台，但是在使用这些灶台的时候经常会出现无论灶具在不在灶台上，灶台上的火焰总是一样的，这样是对能源的极大浪费，针对这样的问题人们想出了很多方法来解决：

其中中国专利02259965.7公开了一种自动控火燃气灶，其结构可分为锅具感应模块和控制气路模块，两模块都为机械实现方式。它是通过锅具压在其“开关”的竖直压杆，再由压杆的连动装置带动气路中的阀块的运动来控制气路的开通或者关闭的，从而实现大小火的控制。此装置虽然在气路上增加机械的连动装置，但是配合较难控制，易出现漏气的情况，不利于投入工业生产，且通过阀块的机械运动来控制气路，长时间使用，易出现磨损，导致漏气的情况，可靠性较差。

在中国专利200420062104.7公开了一种新型控火装置，其采用电磁阀控制主通路的开通以及关闭，传感器与电磁阀串连，这里的传感器采用红外收发装置、雷达超声波测距装置、非接触式电磁感应装置和光电式接近传感器其中的一种，当传感器探测到灶具离开灶台后，控制电磁阀关闭，主通路关闭，辅助通路开启使灶台维持一定的火力，当灶具回到灶台之后，通过传感器探测并发送控制信号控制电磁阀开启，主通路开启，增大灶台的火力。这种装置虽然解决了上述的问题并避免了机械结构带来的各种问题，但是其采用传感器要求过高，成本难以保证，并且其探测范围不够准确，而且在其装置运行期间电磁阀必须一直供电，浪费电能。另外，在某些情况下人们希望虽然灶具离开灶台了，但是希望灶台的火焰不至于马上就减小，例如：厨师翻菜时，而上述的两种技术方案均不具备解决这个问题的功能，但是本发明不仅很好的解决了上述两种技术方案自身的缺点还解决了上述的火焰马上减小的问题，另外，本发明还具有结构简单，节能性更好，成本低，适合大规模的生产的特点。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种能够根据灶具是否在灶台上的状态控制灶台上火力大小的智能控火装置，本装置结构简单，功能强，成本低，适合大规模的生产。

为了达到上述的发明目的，本发明采用如下的结构和技术方案：一种智能燃气控火装置，包括传感装置、燃气管道系统、电磁阀、电源和连动开关，其中电源、连动开关与电磁阀组成一闭合回路，传感装置控制连动开关的开启和闭合，而燃气管道系统包括至少一条可控燃气管道与灶台连接，电磁阀安装在可控燃气管道上，燃气管道系统还包括不可控燃气管道，可控燃气管道与不可控燃气管道之间是并联的关系，具体情况中还具有可控与不可控燃气管道之间并联之后串联的情况。

上述的传感元件为接触式传感元件，由于远距离探测传感元件一般价格比较昂贵，并且其在高温条件下的实施的效果一般不稳定，所以选择接触式传感元件，一般选用压力接触式传感元件，例如：压力传感器或者是压敏电阻，当然优选压力传感器。而上述的电磁阀是双稳态电磁阀或单稳态电磁阀，由于用于燃气的双稳态电磁阀由于通过一种状态后不需要维持电流，因此具有耗电节约耗电，并且其结构稳定，因此最好采用的就是双稳态电磁阀，例如200型双稳态电磁阀。另外在中国专利98214766.X中还公布了一种液化石油器双稳态电磁阀，其具有防暴功能又具有良好的稳定性，也可应用在本发明的装置中。

本智能燃气控火装置还包括用于延迟灶台火焰状态由大变小的延时装置，这种延时装置是机械式延时装置，在采用机械式延时装置时，其与传感装置连接来达到延长时间的目的，该机械式延时装置包括套筒、通气孔、复位弹簧、活塞、压片、转簧以及密封圈组成，活塞与传感装置连接并安装在套筒中并与套筒之间以密封圈密封，而传感装置安装在套筒底部与顶部的中孔中，套筒的顶部和底部均设有通气孔，复位弹簧的两端分别安装在活塞与套筒底部上，压片一端由转簧安装在所述套筒顶部的内侧并严密的盖在套筒顶部所设的通气孔上。

机械延时装置还包括一可调节压片与通孔之间间隙大小的调节螺杆，其安装在上套筒的顶部并与压片相配合，这样可以通过微调调节螺杆改变压片与套筒顶部的间隙大小来改变上述机械延时装置的延时时间，实际上如果没有设置上述的调节螺杆，则上述机械延时装置在工作过程中，当活塞向上移动之后将通过传感装置与套筒之间的间隙排出。

在机械延时装置中的套筒可以包括两个相互配合的上套筒与下套筒，它们之间采用螺纹连接、铆接、焊接或者卡接，优选螺纹连接；或者该套筒也可以包括上盖、下盖与中筒，它们之间采用螺纹连接、铆接、焊接或者卡接，优选螺纹连接，当然能够组成具有上述套筒的方案具有很多种，在这里并不一一赘述。

通过采用上述的结构以及技术方案后，即可通过本装置智能的控制灶台火力的大小，本发明具有结构简单，成本低，同时又能达到更好的节约能源的效果，并且适合于大规模的工业生产。

附图说明

图1显示的是本发明应用在单环灶台上的实施例的结构原理图；

图2显示的是本发明应用在双环灶台上的实施例的结构原理图；

图3A显示的是本发明采用单燃气通路的实施例的一种状态图；

图3B显示的是本发明采用单燃气通路的实施例的另一种状态图；

图4显示的是本发明采用机械延时装置并应用在双环灶台上的实施例的结构原理图；

图5显示的是本发明采用的机械延时装置的实施例的结构剖视示意图；

图6显示的是本发明采用的机械延时装置的另一实施例的结构剖视示意图。

附图中所列各部件名称如下：

11探棒，12单环灶台，13电磁阀，14连动开关，15电源，16燃气进给装置，17灶具，18电路，19燃气主通路，20燃气辅通路，21双环灶台内环，22双环灶台外环，23机械延时装置

具体实施方式

由于不同的灶台其通路结构有所不同，所以本装置在不同灶台上的应用的结构也有所不同，但是其中的原理相同，下面就针对典型的单环以及双环的灶台上应用本装置的情况结合附图加以说明。

图1显示的是本发明应用在单环灶台上的结构原理图，在图1中11代表的传感元件为探棒，探棒11本身可以是压力传感器，实际上只要是能感知灶具重量并能耐高温而且满足能够带动连动开关14的作用即可，探棒11伸出单环灶台12一定的高度，优选5mm，并应满足当灶具17放置在单环灶台12上后能够通过灶具17的自身重量将探棒11压下并带动连动开关。这样，当灶具17放置在单环灶台12上时即压动上述探棒11向下带动连动开关14上使其闭合，这里的单环灶台12与燃气供给装置16通过燃气管道连接，通过上述过程后图中的电路18导通，电路18中除了连接上述的连动开关14外，还包括电磁阀13以及电源15，这里的电磁阀13优选双稳态电磁阀(本节下面的说明的电磁阀在这里默认为双稳态电磁阀)，电路18导通后，双稳态电磁阀通过电源15输入的正脉冲电流使其内部的阀塞打开使得燃气主通路19打开，(燃气主通路19即是可控燃气管道)这时燃气主通路19与燃气辅通路20同时为燃气灶输送燃气使得灶台12的火力变大，而当由于各种需要使灶具17离开灶台12的时候，上述的探棒11回到原来的位置，这时候连动开关14恢复原来的状态，这样双稳态电磁阀中通过一负脉冲电流，使得其内部阀塞关闭而将燃气主通路19闭合，此时只有燃气辅通路20提供燃气从而使得灶台上的火力变小。通过上述结构以及工作的过程就达到了可根据灶具是否在灶台上的状态来控制灶台上火力大小的目的。

需要说明的是在上述双稳态电磁阀在上述脉冲转换的过程中是不需要持续电流进行维持的，因此，这样相比于单稳态电磁阀具有明显节能的优点，当然本发明也可以采用单稳态电磁阀，例如型号为131的单稳态电磁阀。

图2显示是通过本发明控制具有双环结构的灶台的火力大小的结构原理图，图中灶台具有双环结构，它包括双环灶台内环21和双环灶台外环22，其中双环灶台外环22与燃气主通路19单独连接(燃气主通路19即为可控燃气管道)，双环灶台内环21与燃气辅通路20单独连接。当灶具17压下探棒11后电路18的导通过程以及双稳态电磁阀的工作过程与上述图1中的单环灶台的工作的过程是一致的，此时双稳态电磁阀将燃气主通路19打开，燃气主通路19与燃气辅通路20分别对上述双环灶台外环22与双环灶台内环21提供燃气，这时灶台火力变大；当灶具17离开灶台之后，探棒11回到原位，双稳态电磁阀关闭燃气主通路，此时只有燃气辅通路20为双环灶台内环21提供燃气使得火力变小。

这里只对双环结构的灶台对应的双燃气管道的情况做了描述，其实质多环灶台的火力控制也可以采用上述的方法，只是根据实际情况需要对实现这种方法的装置做进一步改动，需要增加双稳态电磁阀的数量以及适当改变其连接组合，但无论怎样改变，只要是可控燃气管道通过电磁阀控制均落在本发明的保护范围内。

图3A与图3B分别显示的是采用单一燃气通路情况下的不同状态的结构原理图，如图中所示的灶台只有一燃气通路19，它本身亦为可控燃气管道。如图3A中所示当灶台上有灶具的时候，压动探棒11使连动开关14闭合，这时向双稳态电磁阀输送正脉冲信号，上述双稳态电磁阀处于导通状态，燃气通路全开放，灶台上的火力变大；如图3B中所示的灶台上的灶具离开灶台之后，探棒11和连动开关14恢复原始的状态，这时候双稳态电磁阀中通过负脉冲信号，上述的双稳态电磁阀处于闭合状态，但是此处的闭合状态并非真正的将燃气通路完全闭合，而是将燃气通路部分闭合，这样通过双稳态电磁阀的燃气流量明显减少，对应的灶台上的火力变小。通过这样的简化装置也可以达到上述的节约能源，它只采用了单一一条燃气通道，这样更加节省材料与加工组装难度，适合大规模的工业生产。

图4显示的是本发明采用机械延时装置并在双环灶台上应用的实施例的结构原理图，其具体的工作方式类似于图2中显示的实施例的工作方式，均是通过控制电磁阀的开关来智能的控制燃气灶上火焰的大小，但是所不同的是，在图中探棒11下连接的机械延时装置23，当探棒11被灶具17压下而带动连动开关14时，机械延时装置23并不起任何作用，因此在这个过程中其与图2显示的实施例的工作过程一样，但是当灶具17离开灶台时，这时的机械延时装置23产生作用，延迟探棒11恢复原状态的时间，这样在灶具离开灶台之后的一小段时间内灶台上的火焰都不会减小，但是探棒11最终会恢复原来的初始状态，使得上述的电磁阀13关闭，因此同样达到了智能控制火焰大小的目的，同时又解决了因为某种原因当灶具短暂离开灶台的时间内还要保持灶台上火焰的状态的矛盾。

图5显示的是本发明采用的机械延时装置的实施例的结构剖视示意图，本实施例中的套筒采用的是两部分结构其包括上套筒231、下套筒232，它们组成机械延时装置23的主体并可以采用螺纹连接、焊接、铆接、卡接等多种连接方式，优选采用螺纹连接，探棒11安装在上述的上套筒231以及下套筒232所设置的中孔中，探棒11在套筒的空腔内还设置一与空腔之间气密性良好的活塞235，在活塞235与套筒的侧壁之间还安装一用于加强气密性的密封圈236，活塞235与下套筒232底部之间设置一复位弹簧234用于固定上述活塞在套筒空腔内的位置，其中复位弹簧234两端分别连接套筒底部与活塞上。另外在上、下套筒231、232的顶部和底部均设置有一通气孔233、238，通气孔238由在套筒的内侧安装一压片237盖住，压片237与上套筒231的顶部通过转簧239连接，另外，在探棒11与下套筒232中孔之间也有一圈用于加强气密性的密封圈2311。

工作时，灶具对探棒11施加压力，探棒11推动活塞235在套筒内部向下运动，由于活塞235与套筒之间以及探棒11与下套筒232之间的气密性能良好，所以，下套筒232与活塞235之间的气体通过通气孔233向外迅速排出，同时由于上套筒231与活塞235之间的空间的气压迅速减小，所以气体通过压力顶开压片237通过上述的通孔238流入活塞与上套筒232之间的空间内，这时活塞235压缩复位弹簧234并沿着套筒内壁向下移动带动连动开关14，在这个过程中上述机械延时装置23并未妨碍探棒11的运动，而是使这个过程与未安装机械延时装置23的时候一样；但是当灶具离开灶台，同时上述的探棒11失去压力的时候，活塞235在复位弹簧234的作用下向上迅速移动，挤压活塞235与上套筒231之间空间的空气，使其压力迅速增大，但是空气不能通过上述通孔238流出来减小压力，因此这时空气只能通过上述的上套筒的中孔缓慢的排出直到上述的复位弹簧234恢复到原来的自然状态，这个过程即可以达到延长探棒11恢复初始状态所需要的时间的目的，同时也就延长了电磁阀13关闭所需要的时间，从而控制灶台上的火焰在灶具离开灶台的一小段时间内还可以保持大火状态，如果在这段时间内灶具又返回到灶台上，则可以继续持续大火状态，如果灶具在延时装置延长的这段时间内未返回到灶台上，则在恢复弹簧恢复到初始状态之后，灶台上的火焰则会变成小火状态。

图6显示的是本发明采用的机械延时装置的另一实施例的结构剖视示意图。它所采用的技术方案类似于图5中显示的机械延时装置的实施例的技术方案，但是它在上套筒231中孔与探棒11之间增加了一密封圈2312，这样就增强了它们之间的气密性，另外在上套筒231的顶部安装一调位螺杆2310，通过它可以调节压片237盖住通孔238的程度。在工作过程中，当灶具压下探棒11的工作过程与图5中的实施例的工作过程一致，在这里不作特殊说明了，但是当灶具离开灶台，探棒11与活塞235向上移动之后，由于探棒11与上套筒中孔之间增加了一密封圈2312，导致气体不能从这个缝隙排出，因此，气体只有通过通孔238与盖片237之间的间隙排出，当调动上述调位螺杆2310改变上述的通孔238与盖片237之间的间隙的时候则控制了气体的流量也就控制了该机械延时装置的延时时间，所以这种机械延时装置还具有调节延时时间的功能。

当然，可以与探棒配合而同时又起到延长时间的机械延时装置并非只有上述的两种结构，很多机械结构也可以；同时也并非一定要采用机械延时装置，可以采用电子延时装置，但是只要能够满足达到上述的延时的目的的装置并用于本发明的装置上即落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能燃气控火装置，包括传感装置、燃气管道系统、电磁阀、电源和连动开关，所述的电源、连动开关与电磁阀组成一闭合回路，所述的传感装置控制所述的连动开关的开启和闭合，其特征在于，所述的燃气管道系统包括至少一条可控燃气管道与灶台连接，电磁阀安装在可控燃气管道上，所述的智能燃气控火装置还包括用于延迟灶台火焰状态由大变小的延时装置，所述的延时装置为机械延时装置。

2.根据权利要求1所述的一种智能燃气控火装置，其特征在于，所述的传感装置为接触式传感元件。

3.根据权利要求1所述的一种智能燃气控火装置，其特征在于，所述的电磁阀是双稳态电磁阀或单稳态电磁阀，所述的燃气管道系统还包括不可控燃气管道，所述的可控燃气管道与不可控燃气管道并联。

4.根据权利要求1所述的一种智能燃气控火装置，其特征在于，所述的机械延时装置包括套筒、通气孔、复位弹簧、活塞、压片、转簧以及密封圈，所述传感装置为探棒，活塞与所述的探棒连接并安装在套筒中并与套筒之间以密封圈密封，所述的探棒安装在所述的套筒底部与顶部的中孔中，所述的套筒的顶部和底部均设有通气孔，所述的复位弹簧的两端分别安装在活塞与套筒底部上，所述的压片一端由转簧安装在所述套筒顶部的内侧并严密的盖在套筒顶部所设的通气孔上。

5.根据权利要求4所述的一种智能燃气控火装置，其特征在于，所述的机械延时装置还包括一可调节压片与通气孔之间间隙大小的调节螺杆，其安装在套筒的顶部并与压片相配合。

6.根据权利要求4或5所述的一种智能燃气控火装置，其特征在于，所述的机械延时装置还包括用于排出活塞与所述套筒顶部之间气体的排气孔，所述的排气孔为所述探棒与套筒顶部的中孔之间的缝隙。

7.根据权利要求4或5所述的一种智能燃气控火装置，其特征在于，所述的套筒由相互配合的上盖、下盖与中筒组成，所述的相互配合的各个部分之间采用螺纹连接、铆接、焊接或者卡接。

8.一种智能燃气控火方法，其特征在于，通过传感装置探测灶台上灶具的存在状态与否获得一状态信号，再通过该状态信号控制连动开关进一步达到控制在可控燃气通道上的电磁阀的开关，最终通过电磁阀控制可控燃气通道的开关来控制灶台上的火力的大小，所述的传感装置还连接一延长灶台火焰由大变小所需时间的机械延时装置，当灶具离开灶台而通过传感装置探测到灶具不在之后，所述延时装置将延迟一段时间再控制所述的电磁阀的开关断开，从而电磁阀关闭而灶台火焰由大变小。

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