CN101374377A - 一种安全灶头连锁装置与控制原理及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明是为了提供一种解决微波灶、多功能微波炉等微波加热装置微波泄漏问题的安全机构与控制方法。它主要由主要由灶头、复位机构、微动控制装置、限位机构、灶腔组成。广泛应用于微波加热及其相关行业。如微波灶、多功能微波炉等。

Description

一种安全灶头连锁装置与控制原理及其制造方法

一、技术领域：

本发明是一项涉及微波能加热装置的防微波泄漏装置与控制方法。可广泛应用于微波加热及其相关行业。如微波灶、多功能微波炉等。

二、背景技术：

一种全新的浮动式的防微波泄漏装置与控制方法。改变目前普遍使用的静态防微波泄漏的方法。如附图11所示，目前微波炉产品的联锁控制方式普遍由一个常断型微动开关W1(业内俗称：主联锁开关)、一个常通型微动开关W2(业内俗称：监控开关)、一个常断型微动开关W3(业内俗称：次级联锁开关；也有少数产品没有W3)组成。在工作时，微波炉的炉门门钩系统首先触动微动开关W2，导通负载电路；然后再依次触动W1、W3接通主电路；进入预备工作状态。如果炉门门钩系不是先触动W2，而是先触动W1，则会出现短路并烧保险管F的现象发生。

三、发明内容：

本发明专利是为了提供一种解决微波灶、多功能微波炉等微波加热装置微波泄漏问题的安全机构与控制方法。避免在使用微波加热器具时泄漏微波对使用者造成影响。

本发明的安全灶头装置结构如图3所示，主要由灶头(40)、复位机构(50)、微动控制装置(60)、限位机构(113)、灶腔(70)组成。其中灶头(40)与灶腔(70)组成一个可滑动的连接结构。它位在限位机构与复位机构的双重作用下可实现有条件的滑动。而在滑动的过程中，与灶头40通孔40.7相配合的微动控制装置60的触头60.1便可实现内藏与外露两种模式。

在上述的安全灶头装置结构中，沿灶腔(70)周边布置有若干个微动控制装置(60)，微动控制装置(60)与灶腔(70)的相对位置是固定不变的，它直接或间接固定在灶腔(70)、或外壳(20)或支撑底板(21)等固定的结构部件上；微动控制装置(60)上的触头(60.1)是可以上下滑动的弹性触头结构。微动控制(60)是一个包含有一个以上的微动开关的装置(详情参考专利：2008203015386)，它相当于微波炉产品上的门联锁装置(系统)，确保微波吸收发热器(10)不正确放在灶头(40)上，微波加热装置就不能工作的目的。

灶头(40)上设有与多个微波动控制装置(60)位置相同大小相配的通孔(40.7)；微动控制装置(60)上的触头(60.1)可在该通孔内自由动作。灶头下部带有“

”式结构(以下用“冂”代替)，它可以确保灶头在上下滑动过程中，既不会与灶腔体断开或局部断开，又可以保障滑动过程中灶头与灶腔有均匀的间隙。它还具有一定的抑制微波泄漏的作用。

沿灶腔(70)周边布置有若干个相互独立的复位机构(50)；复位机构(50)与灶腔(70)的相对位置是固定的，它直接或间接固定在灶腔(70)、或外壳(20)或支撑底板(21)等固定的结构部件上；复位机构(50)的作用是当微波吸收发热器(10)未置于灶腔上时，使灶头(40)复位至最大上行位置(既常态)。复位机构(50)可采用弹簧复位、电机驱动复位、弹性复位片、杠杆复位等复位形式。当微波吸收发热器(10)置于灶头(40)上时，复位机构的复位力大小还不会成为灶头(40)未下行至最大下行位置的原因。当复位机构使用弹簧复位时，其沿灶腔70周边布置的若干个弹簧可能是相互独立的；可以实现其中一个或部分弹簧早于其它弹簧动作。

若令：灶头重量为G₁；微波吸收发热器总重量为G₂；复位机构总的复位力为：G₃；微波动控制装置总的复位力为G₄。在本发明中，它们则同时满足以下两个力学关系：

(一)：G₁+G₂>G₃+G₄

(二)：G₁<G₃

限位机构(113)的作用是限制灶头(40)的最大上行位置的目的，确保灶头不会在复位机构的作用下将灶头与腔体分离。如图4、图9所示，当限位机构上面的限位面113.1与固定架315贴合时，既达到限位目的。限位机构133沿灶腔周边布置，数量不限。当限位机构与复位弹簧配合使布置时，还可起到保护复位弹簧的作用。

另外，限位机构也可以采用在灶头(40)沿周边增加或设置若干个限位块(40.2)、配合在灶腔周边上设置的相对应的若干个限位槽(70.1)组成卡槽式限位机构。限位机构还可以是其它的能达到相同目的的结构。

灶腔(70)是一个微波谐振腔，它与微波吸收发热器(10)共同组成一个密封的微波谐振腔。灶腔上还设有与灶头(40)“冂”式结构相配合的结构70.2。如附图12。

上述的灶头(40)在与微波吸收发热器(10)接触处还可以设有吸波材料镶块(40.4)，如图4。

上述的灶头(40)在与灶腔(70)的接触处还可能设有吸波材料镶块(40.3)，如图4。

上述的灶头(40)在与微波吸收发热器(10)接触处还可以设有微波扼流槽(40.1)结构。

上述灶头40与微波吸收发热器10的接触处设有微波扼流槽结构(40.1)阵列，该扼流槽根据1/4波长传输线的阻抗变换原理设计而成。有结构简单、抑制微波泄露效果优异的好处。

上述的灶头(40)与微波吸收发热器(10)接触处的外形轮廓跟它与之接触的微波吸收发热器(10)部分的轮廓相似。例如图7所示，“L”型的结构可适用于平底的微波吸收发热器。而图1、图4的则适用于弧形的微波吸收发热器。

上述装置中还设有温度控制器30，它一般安放在可以最好地感应灶腔内最高温度的地方。如灶头40上。

在上述装置中，在灶头40上方还可能设有搁架120，它放置在灶头40上方的固定部件(如外壳20)之上；用来支撑下行至极限时的微波吸收发热器10，还能保护安全装置、提高安全灶头装置的效果；如附图1所示。

如图1、图6所示，上述结构中的微动控制装置还有隐蔽式微动控制装置61，由于隐蔽式微动控制装置61的安放处的灶头40没有通孔40.5结构；因而隐蔽式微动控制装置触头(61.1)仅与灶头接触而不与微波吸收发热器(10)接触，所以该处隐蔽式微动控制装置(61)的触头61.1是隐蔽。但隐蔽式微动控制装置(61)拥有与其它微动控制装置(60)相同的动作条件。

为确保上述安全装置能正常有效地运作，通过在控制电路的主线路上串联一组由一个以上(不含一个)的常断型微动开关组成的主微动开关组SW1来控制电路通断，如附图2、附图3所示(图中的省略号代表未画上的若干个同类型微动开关，下同)。

如附图2机械控制式电路原理图所示，在整个控制电路中，主线路上串联着一组由一个以上的常断型微动开关组成的主微动开关组SW1；在主微动开关组SW1后再串接负载，负载之后接着一组至少由一个(一个或多一个)常断型微动开关组成的次微动开关组SW3；同时在负载和次微动开关组SW3之间并联着一组至少由一个(一个或多一个)常通型微动开关并联而组成的监控微动开关组SW2。

上述负载回路中，还设有功率调节开关P。

上述负载回路的主线路中，还串联有温度控制器CT。

上述负载回路的主线路中，还串联有保险管F。

如图3PCB控制电脑板电路原理图所示，在整个控制电路中，主线路上串联着一组由一个以上(不含一个)的常断型微动开关组成的主微动开关组SW1；在主微动开关组SW1后再串接负载，同时与负载并联的是一组少由一个(一个或多一个)常通型微动开关并联而组成的监控微动开关组SW2；在并联电路之后接一个由PCB控制电脑板控制的可控制电路通断的继电器RE。在PCB板的启动信号开关CN2之间串联一组至少由一个(一个或多一个)常断型微动开关组成的次微动开关组SW3’，在PCB控制电脑板系统中，只有当启动信号开关CN2接通后，PCB控制电脑板中的程序才会处理相关的输入信号并接通继电器RE；若启动信号开关CN2尚未接通，PCB控制电脑板中的程序既不会处理相关的输入信号，也不会接通继电器RE，此时整个回路断开。

上述安全机构及安全控制电路，在常态时(此时灶头上未放置微波吸收发热器10)，灶头40在复位机构113的作用下处于P40_3位置(如附图5)。安放在微动控制装置(60)及隐蔽式微动控制装置(61)上的主微动开关组SW1处于断开状态，监控微动开关组SW2处于接通状态，次微动开关组SW3或SW3’处也处理断开状态。温度控制器30(即附图2、附图2中的CT)处于接通状态。功率调节开关P{或PCB控制电脑板}处于零率设置状态。

使用前，一般先接通电源，功率调节开关P一般处于零功率设置状态{若PCB控制电脑板控制方案则PCB控制电脑板处于电源接通、CN2断开状态}；在将微波吸收发热器10正确放于灶头40上之前，其微动控制装置上的微动开关均处于常态。灶头40上放入微波吸收发热器10后，在微波吸收发热器10的作用下，灶头40开始下行，既而触动所有微动控制装置60和隐蔽式微动控制装置(61)上的触头而接通主回路。由于该装置能满足所需的触动次序和要求(触动次序和要求为：先断开监控微动开关再接通主微动开关、次微动开关；若主微动开关组SW1{若为PCB控制电脑板控制方案则还需接通次微动开关组为SW3’}中任何一个微动开关未触动便无法接通主回路，同时若监控微动开关组SW2中任何一个微动开关未先断开则整个电路会出现短路烧保险的情况发生。详情请参考专利：2008203015386)，所以在微动开关动作过程中，监控微动开关组SW2中的微动开关会先于主微动开关组W1上的微动开关，而不会出现断路烧保险的情况发生；{若为PCB控制电脑板控制则灶头下行过程中最后还会接通PCB控制电脑板中的启动信号开关CN2}。此时只需打开功率调节开关P(同时接通次微动开关组SW3)并根据工作要求调节所需功率便可{若为PCB控制电脑板控制则通过PCB控制电脑板设置}，这样微波发生装置(如微波灶、多功能微波炉等)便可安全运行了。

在使用过程中，当微波灶中的温度达到一定限度时，装置中的温度控制器30便会自动切断主电路；当温度降到一定程度时温度控制器30还可以自动或通过手动复位，接通电源。

在使用过程中，如果使用者将微波吸收发热器10拿起或拿开，微波发生装置均会自动断开电源并在断开后灶头40与微波吸收发热器10会继续同步上行一定距离。如附图5所示，在正常工作时，在微波吸收发热器10的作用下，灶头40处于P40_1位置，限位块处于P1位置，微动控制装置触头60.1处于P60.1_1位置。当微波吸收发热器10被拿起，灶头40在复位机构复位力的作用下开始紧跟微波吸收发热器10上行，微动控制装置上的触头在自身复位力的作用下也紧跟微波吸收发热器10上行而进入复位阶段。当灶头40上行至P40_2位置时，限位块跟随至P2位置；而微动控制装置触头60.1则上行到了复位位置P60.1_2位置，因为切断供电电源，微波发生系统停止工作。若微波吸收发热器10此时停止上行转而下行，则电源自动接通，微波发生系统开始工作，灶头40紧贴微波吸收发热器10；若微波吸收发热器10此时继续上行，则灶头40继续紧跟微波吸收发热器10上行到P40_3位置，限位块同步上行到P3位置并与灶腔70上的限位槽70.1重合，此时灶头40在此位置由于受限位机构的作用而不再继续上行；此位置为灶头40与微波吸收发热器10的分合位置。

微波吸收发热器10放入灶头40之上而准备启动微波灶时的灶头运行次序刚好与上述相返。

如果采用限位柱限位方式，其灶头运作方式与上述相似，只是它是利用限位面113.1与固定块315贴合来达到限制灶头40上行位置的目的的。

上述安全机构装置与控制方法的特征在于在接通主回路之前，灶头40与微波吸收发热器10已处于闭合状态下且下行了一定距离；在断开主回路之后，灶头40与微波吸收发热器10继续处于闭合状态并保持一定的上行距离。

四：附图及标记说明：

1、附图说明：

图1：安全灶头装置在微波灶中的应用示意(灶头处于最大下行位置)

图2：安全灶头电气控制原理图(默认断开状态)

图3：安全灶头电气控制原理图(电脑板控制方式)

图4：图1局部放大图(安全灶头装置详图)

图5：以卡槽式限位机构分析灶头动作机理(微动控制装置触头作局部放大)

图6：图1局部方大图(蔽式微动控制装置触头与灶头接触示意)

图7：在平底型微波吸收发热器的应用示意

图8：安全灶头装置在微波灶中的应用示意(灶头处于最大下上行位置)

图9：安全灶头装置在微波灶中的应用示意(限位柱机构)

图10：常见的两种灶头形式。

图11：目前技术控制方法原理图

2、附图标记补充说明：

10：微波吸收发热器，20：外壳，21：支撑底板，30：温度控制器，40：灶头，40.1：灶头上的微波扼流槽，40.2：限位块，40.3：吸波材料镶块1，40.4：吸波材料镶块2，40.9：“冂”式结构，50：复位机构，60：微动控制装置，60.1：微动控制装置触头，70：灶腔体，70.1：灶腔体上的限位槽，80：高压变压器，90：电动机1，91：散热叶片及电动机2，92：微波发生器(磁控管)，93：波导，94：功率调节开关，112：固定支架，113：限位机构，113.1：限位面，120：搁架，130：高压电容。140：高压二极管，315：固定架。

F：保险管，CT：温度控制器，SW1：主微动开关组，SW2：监控微动开关组，SW3：次微动开关组，SW3’：CN2次微动开关组，P：功率调节开关，RE：继电器。

五：具体实施方式：

例一：本实施例以机械控制方式(旋钮功率控制方式)为基础。其安全装置包括灶头(40)、复位机构(50)、微动控制装置(60)、限位机构(113)、灶腔(70)。其控制方法采用附图2的原理图。

使用前，一般先接通电源，功率调节开关P一般处于零功率设置状态；在将微波吸收发热器10放于灶头40上之前，其微动控制装置上的微动开关均处于常态。灶头40上放入微波吸收发热器10后，在微波吸收发热器10的作用下，灶头40开始下行，既而触动所有微动控制装置60和隐蔽式微动控制装置(61)上的触头而接通主回路。由于该装置能满足所需的触动次序和要求，所以在微动开关动作过程中，监控微动开关组SW2中的微动开关会先于主微动开关组W1上的微动开关，而不会出现断路烧保险的情况发生。此时只需再打开功率调节开关P(在打开功率调节天关的过程中同时接通次微动开关组SW3)并根据工作要求调节所需功率便可，这样微波发生装置(如微波灶、多功能微波炉等)便可安全运行了。

在使用过程中，当微波灶中的温度达到一定限度时，装置中的温度控制器30会自动切断主电路；当温度降到一定程度时温度控制器30还可以自动或通过手动复位，接通电源。

在使用过程中，如果使用者将微波吸收发热器10拿起或拿开，微波发生装置均会自动断开电源并在断开后灶头40与微波吸收发热器10会继续同步上行一定距离。如附图5所示，在正常工作时，在微波吸收发热器10的作用下，灶头40处于P40_1位置，限位块处于P1位置，微动控制装置触头60.1处于P60.1_1位置。当微波吸收发热器10被拿起，灶头40在复位机构复位力的作用下开始紧跟微波吸收发热器10上行，微动控制装置上的触头在自身复位力的作用下也紧跟微波吸收发热器10上行而进入复位阶段。当灶头40上行至P40_2位置时，限位块跟随至P2位置；而微动控制装置触头60.1则上行到了复位位置P60.1_2位置，因为切断供电电源，微波发生系统停止工作。若微波吸收发热器10此时停止上行转而下行，则电源自动接通，微波发生系统开始工作，灶头40紧贴微波吸收发热器10；若微波吸收发热器10此时继续上行，则灶头40继续紧跟微波吸收发热器10上行到P40_3位置，限位块同步上行到P3位置并与灶腔70上的限位槽70.1重合，此时灶头40在此位置由于受限位机构的作用而不再继续上行；此位置为灶头40与微波吸收发热器10的分合位置。

微波吸收发热器10放入灶头40之上而准备启动微波灶时的灶头运行次序刚好与上述相返。

该实施方案也可以采用限位柱113的限位结构，采用该限位结构后，灶头40的动作方式与上面的相似，不同之处是它利用限位面113.1与固定块315贴合来达到限制灶头40上行位置的目的的。

该方案中，至少包含一个隐蔽式微动控制装置。

例二：电脑程序式(电脑板控制方式)：

本实施例以机械控制方式(旋钮功率控制方式)为基础。其安全装置包括灶头(40)、复位机构(50)、微动控制装置(60)、限位机构(113)、灶腔(70)。其控制方法采用附图3的原理图。

使用前，一般先接通电源，PCB控制电脑板即进入电源接通、CN2断开状态；在将微波吸收发热器10正确放于灶头40上之前，其微动控制装置上的微动开关均处于常态。灶头40上放入微波吸收发热器10后，在微波吸收发热器10的作用下，灶头40开始下行，既而触动所有微动控制装置60和隐蔽式微动控制装置(61)上的触头而接通主回路。由于该装置能满足所需的触动次序和要求，所以在微动开关动作过程中，监控微动开关组SW2中的微动开关会先于主微动开关组W1上的微动开关，而不会出现断路烧保险的情况发生，同时灶头下行过程中还会接通PCB控制电脑板中的启动信号开关CN2。此时只需通过PCB控制电脑板进行工作设置，这样微波发生装置(如微波灶、多功能微波炉等)便可安全运行了。

在使用过程中，当微波灶中的温度达到一定限度时，装置中的温度控制器30便会自动切断主电路；当温度降到一定程度时温度控制器30还可以自动或通过手动复位，接通电源。

在使用过程中，如果使用者将微波吸收发热器10拿起或拿开，微波发生装置均会自动断开电源并在断开后灶头40与微波吸收发热器10会继续同步上行一定距离。如附图5所示，在正常工作时，在微波吸收发热器10的作用下，灶头40处于P40_1位置，限位块处于P1位置，微动控制装置触头60.1处于P60.1_1位置。当微波吸收发热器10被拿起，灶头40在复位机构复位力的作用下开始紧跟微波吸收发热器10上行，微动控制装置上的触头在自身复位力的作用下也紧跟微波吸收发热器10上行而进入复位阶段。当灶头40上行至P40_2位置时，限位块跟随至P2位置；而微动控制装置触头60.1则上行到了复位位置P60.1_2位置，因为切断供电电源，微波发生系统停止工作。若微波吸收发热器10此时停止上行转而下行，则电源自动接通，微波发生系统开始工作，灶头40紧贴微波吸收发热器10；若微波吸收发热器10此时继续上行，则灶头40继续紧跟微波吸收发热器10上行到P40_3位置，限位块同步上行到P3位置并与灶腔70上的限位槽70.1重合，此时灶头40在此位置由于受限位机构的作用而不再继续上行；此位置为灶头40与微波吸收发热器10的分合位置。

微波吸收发热器10放入灶头40之上而准备启动微波灶时的灶头运行次序刚好与上述相返。

该实施方案也可以采用限位柱113的限位结构，采用该限位结构后，灶头40的动作方式与上面的相似，不同之处是它利用限位面113.1与固定块315贴合来达到限制灶头40上行位置的目的的。

该方案中，至少包含一个隐蔽式微动控制装置。

Claims (13)

1. 【权利要求1】一种带防微波泄露的安全灶头连锁装置，它主要包括灶头(40)、复位机构(50)、微动控制装置(60)、限位机构(113)、灶腔(70)。该装置的特征在于灶头(40)与灶腔(70)构成一个滑动连接，它位在限位机构与复位机构的双重作用下可实现有条件的滑动；而在滑动的过程中，与灶头40通孔40.7相配合的微动控制装置60的触头60.1便可实现内藏与外露两种模式；沿灶头周边布置有若干个微动控制装置(60)。
2. 【权利要求2】一种带防微波泄露的安全灶头连锁装置的控制方法，它由温度控制器CT、保险管F、相互串联的主微动开关组SW1、直接接通电源两极且相互并联的监控微动开关组SW2组成。其特征在于控制电路的主线路上串联一组由一个以上(不含一个)的常断型微动开关组成的主微动开关组SW1；电源两极之间接着一组由一个或多个常通型微动开关并联而组成的监控微动开关组SW2。
3. 【权利要求3】根据权利要求1所述，其特征在于灶头40与微波吸收发热器10的接触处带有微波扼流槽结构(40.1)阵列。
4. 【权利要求4】根据权利要求1所述，灶头40上带有

   

   式结构，其特征在于灶头40通过式结构与灶腔70构成滑动连接，确保灶头40在运行过程中整个装置的安全。
5. 【权利要求5】根据权利要求1所述，灶头40上方与微波吸收发热器10接触，其特征在于灶头(40)与微波吸收发热器(10)接触处的外形轮廓跟它与之接触的微波吸收发热器(10)对应部部分的轮廓相似。
6. 【权利要求6】根据权利要求2所述，其控制方法中还包括监控功率调节器部分的次微动开关组SW3。
7. 【权利要求7】根据权利要求1所述，隐蔽式微动控制装置61的触头61.1仅能与灶头40接触；其特征在于该触头无法用手或相关测试指触及到，该触头通过灶头40的压触使其动作。
8. 【权利要求8】根据权利要求1、权利要求7所述，其特征在于该安全灶头装置中至少包含有一个隐蔽式微动控制装置61。
9. 【权利要求9】根据权利要求1所述，沿安全装置灶头40周边布置有若干个微动控制装置(60)，其特征在于该微动控制装置的触头60.1通过微波发热器10的压触使其动作。
10. 【权利要求10】根据权利要求1所述，为进一步地减少残余微波的泄露，其特征在于灶头40与灶腔70的接触处设有吸波材料镶块40.3；灶头40与微波吸收发热器10接触处设有吸波材料镶块40.4。这两处吸波材料镶块既可各自独立设有，也可同时设有。
11. 【权利要求11】根据权利要求2、权利要求6所述，当利用PCB电脑板控制功率时。其特征在于PCB电脑板启动信号开关CN2之间串联着由N(N≥1)个常断型微动开关组成的次微动开关组SW3’。
12. 【权利要求12】根据权利要求1所述，该装置还包括搁架120，其特征在于它位灶头40上方的固定部件之上。
13. 【权利要求13】根据权利要求1所述；在使用弹簧复位时，其特征在于沿灶腔70周边布置的若干个弹簧是相互独立的弹簧。

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