CN101153718A - 燃气灶的防干烧方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气灶的防干烧方法及装置，通过安装在燃烧器上的热电偶以及与热电偶相连并且固定于燃气开关上的一电磁阀的回路的增设串联一限温器，以及通过控制该限温器实现燃气通路自动关闭的方法。本发明在解决了现有技术防熄火的同时，解决了锅具干烧或温度异常升高时，燃气灶气路不能自动关闭的问题，使燃气灶实现了防干烧保护功能，增加了燃气灶的安全性能。

Description

燃气灶的防干烧方法及装置

技术领域

本发明涉及一种改进燃气灶安全性能的方法和装置，特别是涉及一种燃气灶的防干烧方法及装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，燃气灶的安全性能越来越受到重视。专利号为CN02268964.8燃气灶节电快速点火和熄火保护装置的实用新型专利和CN 96110868.1热电式熄火自动关闭安全燃气灶具的发明专利提供的热电偶熄火保护燃气灶的工作原理为：点火时，人手转动阀杆打开气路，同时通过阀体内的连动装置顶开电磁阀，彻底打开气路，从而点燃火焰；热电偶端部在火焰炙烤后温度上升，两种金属在物理作用下产生电流，电流经线路流入电磁阀，形成电磁场，使电磁阀保持吸合状态，因此气路畅通，火焰一直燃烧；当风吹等情况使灶具意外熄火时，热电偶端部温度下降，电流减小，电磁阀脱离吸合，从而关闭气路，解决了灶具不正常熄火时的安全性问题。但是燃气灶的使用过程中还有一个重要的安全问题是在蒸煮、烹调过程中如果锅具内水干时，只有通过人工操作关闭气炉的开关来切断燃气供应，在没有人看守的情况下，就容易出现温度过高而引起安全事故。

专利号为CN00233280.9的实用新型专利公开了一种燃气灶具熄火安全装置，试图解决燃气灶具的防干烧问题。该装置包括在炉头上装设有一检知火焰的热电偶、在一燃气开关上装设有一电磁阀，该热电偶与电磁阀之间是以电线连结，还包括一温度控制开关，该温度控制开关是串联设置在该热电偶与电磁阀之间的电线上，并固设在该燃气灶具上，该装置于不正常熄火或不正常高温下，都可阻断燃气，提高了使用安全性。但是，该方案存在以下致命的缺陷，其一是该方案在点火时需要人手在开关处按压一定的时间，否则热电偶就不能提供必要的吸合电磁阀的电流，人手松开开关旋钮时，火焰就会熄灭，在使用时非常不便；其二，该专利所提供的温度控制开关没有指出具体的开关形式，对于一般的温度控制开关来说，其接触电阻的阻值会直接影响到灶具正常使用时热电偶提供给电磁阀的吸合电流，不但会增加灶具的点火时间，更会导致灶具正常使用时站不住火，从而影响燃气灶的基本使用功能。另外，该专利所提到的温度开关的安装位置中，所提出的装设在炉盘底面的和炉盖外侧面的设置温度250度和360度，就目前国内外民用温控开关来看，无论是在动作温度还是在长期使用的环境温度要求方面都是无法实现的。

发明内容

本发明的目的是针对以上现有技术存在的问题，提供一种燃气灶防干烧方法及装置，从而在锅具干烧或温度异常升高时，实现燃气通路的自动关闭，实现燃气灶的防干烧保护功能。

为实现上述目的，本发明提供了一种燃气灶的防干烧装置，包括安装在燃烧器上的热电偶1、与热电偶1相连并且固定于燃气开关上的一电磁阀3和一用于点火的脉冲打火器，其特征在于，在所述热电偶与电磁阀相连的回路上串联增设一用于限温保护的限温器。

所述的燃气灶的防干烧装置，其中，热电偶1为瞬燃型热电偶，电磁阀3为双线圈电磁阀。所述的瞬燃型热电偶是指热电偶的一个电路与燃气灶脉冲打火器相连，在灶具点火时由脉冲打火器为其提供维持电流的热电偶。所述瞬燃型热电偶与双线圈电磁阀配接使用，形成回路。

所述的燃气灶的防干烧装置，其中，限温器2的温度控制范围为165±5℃；并且限温器2垂直固定于燃气灶盛液盘的下表面，水平位置在燃气灶燃烧器的内外环火焰之间。

所述限温器2为一常闭限温器或一限温保护装置。其中，常闭限温器是指在指定温度以下保持闭合，而当温度达到限定温度以后则自动断开的温度控制器。

所述限温保护装置包括一外壳21，外壳21内设置有一双金属片23，以及通过双金属片23受热变形控制电路通断的双触点通断器22、一支点24和一压簧25，外壳21内部可充惰性气体。上述限温保护装置中的双金属片可以由记忆合金代替。其中，双金属片是指由粘接在一起的热膨胀系数不同的两种金属组成，当受热时，热膨胀系数高的金属片带动热膨胀系数低的金属片向其一侧弯曲变形；而当温度恢复时，恢复金属本来形状的一种热敏装置。所述记忆合金是指一种特殊的合金，经过合适的热过程，能够回复到变形前的形状的特定合金。所述双触点通断器是在温度限制范围内保持闭合，在温度超过限制范围时，通过双金属片或记忆合金的变形控制电路通断的开关装置。其中，双触点通断器22由一与固定支点24和压簧25相连的第一通电片221和通过导线分别与电磁阀3和热电偶1相连的第二通电片222和第三通电片223构成，其中，A端接热电偶1，B端接电磁阀3。当温度在限定范围之内时，第一通电片221与第二通电片222和第三通电片223的触点接通，双触点通断器22保持导通状态；当温度超过限定范围是，双触点通断器22断开。

本发明提供的一种燃气灶的防干烧方法，其特征在于包括以下步骤：

打火时，人手转动阀杆5打开气路，气流从气路入口4进入燃气灶，同时通过阀体6内的连动装置顶开电磁阀3，彻底打开气路，从而点燃火焰并经气路出口7喷出，装在燃烧器上的热电偶1端部在火焰炙烤后温度上升产生电流；电流经限温器2流入电磁阀3，形成电磁场，使电磁阀3保持吸合状态，气路畅通，火焰一直燃烧，燃气灶正常工作，以及

当燃气灶具温度升高至限温器2限定的温度时，限温器2发生动作使上述由热电偶供电使电磁阀吸合的电路断开，电磁阀脱离吸合，燃气气路断开。

所述的燃气灶的防干烧方法，其特征在于，更包含以下步骤：热电偶和燃气灶脉冲点火器有一个连接线，在灶具点火的瞬间，脉冲点火器会提供给热电偶一个维持电流；热电偶将此电流导入双线圈电磁阀的其中一个线圈，实现电磁阀的吸合，使气路导通，灶具能迅速点火并站住火。其中，限温器2为一常闭限温器或一限温保护装置，该限温器2垂直固定于盛液盘的下表面，水平位置在燃气灶灶头的内外环火焰之间；且限温器的温度控制范围为165±5℃。

所述的燃气灶的防干烧方法，其特征在于，更包含以下步骤：

当燃气灶正常工作时，所述限温保护装置中双触点通断器上的第一通电片221与第二通电片222和第三通电片223的触点接通，通断器保持导通；

当温度超过限温保护装置的限定范围时，限温保护装置中的双金属片或记忆合金片23受热变形，向双触点通断器22一侧弯曲，挤压压簧25使第一通电片221沿支点24转动，从而使第一通电片221与通电片222和223的触点脱离，使与热电偶1与电磁阀3相连的电路断开，电磁阀3脱离吸合，气路关闭；

当温度恢复至正常温度时，限温保护装置中的双金属片或记忆合金恢复原来的形状，从而使双触点通断器中压簧在恢复正常长度的过程中，带动第一通电片221以支点为轴转动，从而实现与第二通电片222和第三通电片223的触点接触，限温保护装置22恢复导通状态；并且，装置内部充有的惰性气体可以有效防止内部机构因反复运动而产生的氧化。

通过采用以上方案，本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

第一，本发明实现了在锅具干烧或非正常高温时，燃气通路的自动关闭，使燃气灶具有防干烧保护的功能；同时，由于本发明是在现有通行的燃气灶熄火保护结构的基础上实现的，因此使灶具具有了熄火保护和防干烧保护双重功能，安全性能大大提高；同时，由于使用的瞬燃型热电偶配接双线圈电磁阀，能在灶具点火时提供给热电偶8-10秒的维持电流，使得灶具能够较快的点燃并站住火，解决了现有技术点火时间较长的问题；

第二，本发明将限温器安装在燃气灶盛液盘内表面，并且对应于内外环火焰之间的位置，通过从灶具锅底在正常使用时和干烧危险时反射回来的热量不同，能更准确的区分和反映灶具的状态，控制更加精确；同时由于该位置离火苗中心较远，因此设定温度较低，使限温器、电磁阀等器件的要求相应降低，节约了成本；

第三，本发明提供的限温保护装置，使用了双金属片或记忆合金和双触点通断器，由于在预设的温度限制以下开关保持接通，而过热时金属片变形使开关断开，因此该装置反映灵敏，热惰性小；并且由于内部充有惰性气体防止了金属片的氧化，使该装置较其他的双金属结构使用寿命大大延长；

第四，本发明提供的方案采用的热电偶与限温器的共同使用，能够解决因燃气灶压力过低，燃气流速缓慢等原因造成的灶具回火问题，防止回火时火焰在燃烧器内燃烧，从而增加了燃气灶的安全性能。同时，本发明可适用于各种类型的燃气灶具，通用性好，结构简单，制造安装容易，易于直接转换到工业生产。

下面结合附图对本发明的燃气灶防干烧方法及装置进行详细说明。

附图说明

图1为本发明燃气灶防干烧装置的电气原理图；

图2为本发明实施例二中限温保护装置的示意图。

以下为本发明的附图标记和部件名称的对应关系：

1-热电偶；2-限温器；3-电磁阀；4-气路入口；5-阀杆；

6-阀体；7-气路出口(喷嘴)；

21-外壳；22-双触点通断器；221-第一通电片；222-第二通电片；

223-第三通电片；23-双金属片或记忆合金；24-支点；25-压簧；

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，本发明所采用的技术方案包括安装在燃烧器上的热电偶1、与热电偶1相连并且固定于燃气开关上的一电磁阀3和一用于点火的打火器，其特征在于，在所述热电偶1与电磁阀3相连的回路上串联增设一用于限温保护的限温器2。其中，热电偶1为瞬燃型热电偶，电磁阀3为双线圈电磁阀。所述瞬燃型热电偶是指热电偶的一个电路与燃气灶脉冲打火器相连，在灶具点火时由脉冲打火器为其提供维持电流的热电偶。所述瞬燃型热电偶与双线圈电磁阀配接使用，形成回路。由于瞬燃型热电偶1除感应火焰的一个电路外，还和脉冲点火器有一个连接线，在灶具点火的瞬间，脉冲点火器会提供给热电偶一个维持8-10秒的电流。而热电偶将此电流导入双线圈电磁阀的其中一个线圈，实现电磁阀的吸合，使燃气气路导通，灶具能较快的点燃并站住火。而普通的热电偶在点火后，要等火焰把热电偶头部烧热，才能形成吸合电磁阀、打开气路必要的电流。因此此种灶具点火时一般要人手按压在旋钮至少几秒种，火焰才能站住。不然，由于热电偶还没有热，没有必要的吸合电磁阀的电流产生，气路没有自动打开，手离开旋钮后，火焰就会熄灭。

限温器2垂直固定于盛液盘的下表面，水平位置在燃气灶燃烧器的内外环火焰之间，通过感触盛液盘温度的变化，间接反映锅具的温度状态。限温器2为常闭限温器，即在指定温度以下保持闭合，而当温度达到限定温度以后则自动断开的温度控制器。常闭限温器2在低于设定温度时保持闭合状态，在温度升高至设定温度以上时断开，从而断开电磁阀和热电偶间形成的回路，使得电磁阀脱离吸合，气路断开。常闭限温器可以是自动复位，也可是手动复位，其中优选自动复位的常闭限温器在出现异常高温的危险情况时实现保护，在保护动作后5-10分钟，常闭限温器2可自动恢复正常。

另外，限温器2采用触点镀金或是镀金银合金的方式，在延长触点寿命的同时，可将接触电阻从普通限温器要求的50毫欧降至15毫欧以下，从而降低了因串入限温器2影响到灶具正常站火的可能性。同时由于限温器2采用陶瓷外壳，增加了限温器的耐候性和耐久性。

点火时，人手转动阀杆5打开气路一段，气流从气路入口4进入燃气灶，同时通过阀体6内的连动装置顶开电磁阀3，彻底打开气路，从而点燃火焰并经气路出口7喷出。装在灶头上的热电偶1端部在火焰炙烤后温度上升，两种金属产生温差，从而在物理作用下产生电流。电流经限温器2通过线路流入电磁阀3，形成电磁场，使电磁阀3保持吸合状态，因此气路畅通，火焰一直燃烧，燃气灶正常工作。同时，由于热电偶1为瞬燃型热电偶，即热电偶的一个电路与燃气灶脉冲打火器相连，在灶具点火时由脉冲打火器为其提供维持电流的热电偶。所述瞬燃型热电偶与双线圈电磁阀配接使用，形成回路。在灶具点火瞬间，脉冲点火器会提供给热电偶一个8-10秒的维持电流，而热电偶1将此电流导入双线圈电磁阀3的其中一个线圈，实现电磁阀3的吸合，使气路导通，灶具能较快的点燃并站住火。

在燃气灶正常工作时，由于盛液盘温度较低，常闭限温器2闭合，线路保持畅通；但是，如果蒸煮、烹调过程中锅具内水干时，锅具温度会异常升高，反射到盛液盘的温度也会升高，当温度上升到常闭限温器2预先设定的温度时，常闭限温器2动作，断开热电偶电路，使电磁阀3脱离吸合，气路关闭，从而实现锅具干烧时自动关火的功能。当由于风吹等情况使灶具意外熄火时，热电偶端部温度下降，电流减小，电磁阀3脱离吸合，从而关闭气路。由于常闭限温器2在低温时闭合，因此不影响燃气灶在意外熄火时的熄火保护功能。因此，本发明提供的燃气灶具具有熄火保护和防干烧保护两种功能，安全性能得到很大提高。

限温器2垂直固定于盛液盘的下表面，水平位置在燃气灶燃烧器的内外环火焰之间，通过感触盛液盘温度的变化，间接反映锅具的温度状态。由于灶具正常使用时和干烧危险时的热平衡温度不同，因此从锅具底部反射回来的热量不同，限温器通过感知锅具反射回来的热量多少来控制开关。因此，限温器2的温度范围设定在165±5℃。

经实验证明，对于炒菜、蒸煮、油炸等日常所用的各种烹调方式，通过在燃气灶盛液盘内表面，并且对应于内外环火焰之间的位置上安置温度限度为165±5℃的限温器，既可以在干烧情况下实现高温保护，同时，在灶具正常使用情况不会出现保护误动的情况，即使对于锅具直径小到12cm的奶锅，其在大火状态下干烧都可实现可靠保护。另外，将限温器2的优选温度设定在165度，是因为在这一温度下，锅具内的实际温度虽然很高，但是却不足以引起安全事故；限温器感应到这一温度后，断开电路，燃气灶可以在15-20秒内熄火，足以保证燃气灶使用的安全性和可靠性。同时，由于这一温度相对较低，对于限温器本身以及连接在线路中的电磁阀的精度要求相对降低，因此，大大节约了燃气灶的制造成本。

实施例二：

本发明的这种实施方式与实施例一相同，不同之处在于限温器2为一限温保护装置。如图1-2所示，所述限温保护装置包括一外壳21，外壳21内设置有一双金属片23，以及通过双金属片23受热变形控制电路通断的双触点通断器22、一支点24和一压簧25，外壳21内部可充惰性气体。外壳21可以用铜、铁、铁镍合金、陶瓷等材料制成。其中，所述双金属片可由记忆合金替代。

所述双金属片23是指由粘接在一起的热膨胀系数不同的两种金属组成，当受热时，热膨胀系数高的金属片带动热膨胀系数低的金属片向其一侧弯曲变形；而当温度恢复时，恢复金属本来形状的一种热敏装置。双金属片分别采用Mn75Ni15Cu10和Ni36两种不同膨胀系数的金属制合而成，由于所属技术领域的普通技术人员可以通过改变金属片的厚度来实现在指定温度变形从而控制保护开关的通断，在此不再赘述。

所述双触点通断器22由一与固定支点24和压簧25相连的第一通电片221和通过导线分别与电磁阀3和热电偶1相连的第二通电片222和第三通电片223构成，其中，A端接热电偶1，B端接电磁阀3。当温度在限定范围之内时，第一通电片221与第二通电片222和第三通电片223的触点接通，通断器保持导通状态。当温度超过限定范围时，双金属片23受热变形，向双触点通断器一侧弯曲，挤压压簧25使第一通电片沿支点24转动，从而使第一通电片221与通电片222和223的触点脱离，使与热电偶1与电磁阀3相连的电路断开，电磁阀3脱离吸合，气路关闭，防止了灶具的过热或干烧，实现了燃气灶的防干烧功能。当温度降低后，原已膨胀弯曲的金属片23又会慢慢的恢复到原来的状态。由于双金属片在反复的冷热变化和运动中非常容易氧化，因此本发明在限温保护装置外壳内部充惰性气体，从而有效防止了双金属片及外壳内部其他构件的氧化，提高了装置的可靠性，使用寿命明显提高。

另外，上述限温保护装置中，双金属片23可以由Cu-Zn记忆合金片代替，其它结构均不需发生变化。由于所属技术领域的普通技术人员可以通过改变合金中金属的配比来实现在指定温度控制保护开关的通断，在此不再赘述。

限温保护装置垂直固定于盛液盘的下表面，水平位置在燃气灶灶头的内外环火焰之间。限温保护装置通过感触盛液盘温度的变化，间接反映锅具的温度状态。由于灶具在正常使用时和干烧危险时的热平衡温度不同，因此从锅具底部反射回来的热量不同，双金属片或记忆合金23通过感知锅具反射回来的热量，通过自身受热变形的特性控制双触点通断器22。限温保护装置的温度范围设定在165±5℃。经实验证明，对于炒菜、蒸煮、油炸等日常所用的各种烹调方式，通过在上述特定位置安置温度限度为165±5℃的限温保护装置，既可以在干烧情况下实现高温保护，同时，在灶具正常使用情况不会出现保护误动的情况，即使对于锅具直径小到12cm的奶锅，其在大火状态下干烧都可实现可靠保护。另外，将限温保护装置的优选温度设定在140度，是因为在这一温度下，锅具内的实际温度虽然很高，但是却不足以引起安全事故；限温保护装置感应到这一温度后，断开电路，燃气灶可以在15-20秒内熄火，足以保证燃气灶使用的安全性和可靠性。同时，由于这一温度相对较低，对于限温装置本身以及连接在线路中的电磁阀的精度要求相对降低，因此，大大节约了燃气灶的制造成本。

本发明虽以较佳实施例揭示如上，然而其并非用于限定本发明的范围，任何未脱离本发明的精神和范围所做出的修改和变更，均未超过本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种燃气灶的防干烧装置，包括安装在燃烧器上的热电偶、与热电偶相连并且固定于燃气开关上的一电磁阀和一用于点火的脉冲打火器，其特征在于，在所述热电偶与电磁阀相连的回路上串联增设一用于限温保护的限温器。

2.根据权利要求1所述的燃气灶的防干烧装置，其特征在于，所述热电偶为瞬燃型热电偶，所述电磁阀为双线圈电磁阀。

3.根据权利要求1所述的燃气灶的防干烧装置，其特征在于，所述限温器的温度控制范围为165±5℃。

4.根据权利要求3所述的燃气灶的防干烧装置，其特征在于，所述限温器垂直固定于盛液盘的下表面，水平位置在燃气灶燃烧器的内外环火焰之间。

5.根据权利要求3或4所述的燃气灶的防干烧装置，其特征在于，所述限温器为一常闭限温器或一限温保护装置。

6.根据权利要求5所述的燃气灶的防干烧装置，其特征在于，所述限温保护装置包括一外壳，外壳内设置有一双金属片，以及通过双金属片受热变形控制电路通断的双触点通断器、一支点和一压簧，外壳内部可充惰性气体。

7.根据权利要求6所述的燃气灶的防干烧装置，其特征在于，所述双金属片可以由记忆合金片替代。

8.根据权利要求6或7所述的燃气灶的防干烧装置，其特征在于，所述双触点通断器由一与固定支点和压簧相连的第一通电片和通过导线分别与电磁阀和热电偶相连的第二通电片和第三通电片构成，当温度在限定范围之内时，第一通电片与第二通电片和第三通电片的触点接通，双触点通断器保持导通状态；当温度超过限定范围时，双触点通断器断开。

9.一种燃气灶的防干烧方法，其特征在于包括以下步骤：

打火时，人手转动阀杆打开气路，气流从气路入口进入燃气灶，同时通过阀体内的连动装置顶开电磁阀，彻底打开气路，从而点燃火焰并经气路出口喷出，装在燃烧器上的热电偶端部在火焰炙烤后温度上升产生电流；电流经限温器流入电磁阀，形成电磁场，使电磁阀保持吸合状态，气路畅通，火焰一直燃烧，燃气灶正常工作，以及

当燃气灶具温度升高至限温器限定的温度时，限温器发生动作使上述由热电偶供电使电磁阀吸合的电路断开，电磁阀脱离吸合，燃气气路断开。

10.根据权利要求9所述的燃气灶的防干烧方法，其特征在于，更包含以下步骤：

在灶具点火的瞬间，与热电偶连接的脉冲点火器会提供给热电偶一个维持电流；热电偶将此电流导入双线圈电磁阀的其中一个线圈，实现电磁阀的吸合，使气路导通，灶具能迅速点火并站住火。

11.根据权利要求10所述的燃气灶的防干烧方法，其特征在于，更包含以下步骤：

当燃气灶正常工作时，燃气灶限温保护装置中双触点通断器上的第一通电片与第二通电片和第三通电片的触点接通，通断器保持导通；

当温度超过限温保护装置的温度限定范围时，限温保护装置中的双金属片或记忆合金片受热变形，向双触点通断器一侧弯曲，挤压压簧使第一通电片沿支点转动，从而使第一通电片与第二通电片和第三通电片的触点脱离，使与热电偶与电磁阀相连的电路断开，电磁阀脱离吸合，气路关闭；

当温度恢复至正常温度时，限温保护装置中的双金属片或记忆合金恢复原来的形状，从而使双触点通断器中压簧在恢复正常长度的过程中，带动第一通电片以支点为轴转动，从而实现与第二通电片和第三通电片的触点接触，限温保护装置恢复导通状态；并且，装置内部充有的惰性气体可以有效防止内部机构因反复运动而产生的氧化。

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