CN101440965B - 燃气灶无等待点火装置 - Google Patents

Abstract

一种燃气灶无等待点火装置，包括连接有放电针的点火器，火焰感应针，一端可接触火焰，并在感应到火焰后产生接地电流；热电偶，串接在气源电磁阀线圈上；其特征在于还包括火焰感应电路，电源正极和点火器的触发输出端相连，电源负极和火焰感应针的另一端相连；定时驱动电路，电源正极和火焰感应电路的输出端相连，电源负极接地，定时驱动电路的输出端连接气源电磁阀线圈，并且，在热电偶达到可吸合气源电磁阀的电动势之前保持电路导通。与现有技术相比，本发明在点火装置中包含有火焰感应针和热电偶两个启动气源电磁阀的独立装置，并通过火焰感应电路和定时驱动电路配合实现在快速点火后维持电磁阀开启的目的，能够符合国家对燃气灶的安全标准。

Description

燃气灶无等待点火装置

技术领域

本发明涉及一种灶具的点火控制装置，特别是涉及一种嵌入式或台式燃气灶的无等待点火装置。

背景技术

现有技术中，燃气灶具最常用的点火方式通常有两种：一种是热电偶式，另一种是离子感应针式。但是，通常，单独采用上述两种方式之一的燃气灶点火方法都存在着一定的缺陷。

首先，采用离子感应针式的点火方式能够实现快速点火，但是因为感应针的反应比较灵敏，一旦有火焰离开针头，火焰就会自动熄灭，这样很容易产生自动闭阀现象，另外，离子感应针在使用时需要电池供电，耗电量大，当整机电池电量不足时，燃气灶就无法正常点火工作，需要频繁更换电池，从而污染环境；而采用热电偶的点火方式相对于离子感应针式在安全性和实用性上有一定的提高，但热电偶本身的热容量较大，对温度的变化有惰性，采用热电偶式的灶具基本上在点火的时候要按住旋钮几秒，等火焰将热电偶的温度升高到足够开启气源电磁阀后才能放手，否则火焰会自动熄灭，点火等待时间长，给用户使用带来不便；如果减小点火时间，即开阀时间短了，则闭阀时间肯定会长，闭阀时间过长也就意味着燃气泄漏的时间更长，存在一定的安全隐患。

现有专利号为200720156962.1的中国实用新型《一种燃气灶点火系统及燃气灶》公开了一种燃气灶点火系统，包括电源电路、与所述电源电路相连的点火器以及电磁阀；所述电源电路与所述点火器之间串联点火器开关控制电路；所述电源电路与所述电磁阀之间串联电磁阀开关控制电路，所述电磁阀开关控制电路与所述点火器开关控制电路之间串联延时电路。上述专利的点火系统在用户按下点火旋钮后可以立即松手，延时电路可以延长点火时间以及气源电磁阀开启时间，用户不需要在按下并旋开点火旋钮后再持续一段时间可成功点火。但是，上述专利结构中的延时电路结构相对复杂，而且国家标准GB16410-2005强制要求在通往燃烧器的任一燃气通路上，应设置两道可关闭的阀门，一般为旋塞阀和气源电磁阀，两道阀门的功能应是互为独立的，这样，如果一个阀门出现问题，另一个则会防止燃气泄露，起到双保险的作用。上述专利的点火控制方式在按下阀体的微动开关后，气源电磁阀被同时推开并在延时电路作用下保持吸合，这样，在没有点火的情况下气源电磁阀已经被提前打开，不符合国家对燃气灶新的安全标准要求，存在重大的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种以感应针和热电偶相配合来实现气源电磁阀持续开启的燃气灶无等待点火装置，该燃气灶点火装置完全符合在点火后气源电磁阀才被打开的燃气灶国家新标准。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该燃气灶无等待点火装置，包括有

点火器(1)，其供电电源(U)取自燃气灶具上的电池，该点火器(1)连接有在点火开关(K)闭合时放电的放电针(S1)，该点火器(1)还具有在所述放电针(S1)放电后产生高压脉冲信号的触发输出端(out)；

火焰感应针(S2)，该火焰感应针(S2)一端临近炉头设置，并在感应到该火焰后产生一接地电流；以及

热电偶(T)，临近炉头设置并与燃气灶气源电磁阀的线圈(L)串接；

其特征在于：还包括有

火焰感应电路(2)，其电源正极输入端(u1)和所述点火器(1)的触发输出端(out)相连，该火焰感应电路(2)的电源负极输入端(u2)和所述火焰感应针(S2)的另一端相连；

定时驱动电路(3)，其供电电源正极和所述火焰感应电路(2)的输出端相连，该定时驱动电路(3)的供电电源负极接地，该定时驱动电路(3)的输出端则连接有和热电偶(T)串接的所述气源电磁阀线圈(L)，并且，该定时驱动电路(3)在所述热电偶(T)达到可吸合所述气源电磁阀的电动势之前始终保持电路导通状态。

作为优选，所述的火焰感应电路可以为：包括有运放(IC)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第一电容(C1)、第二电容(C2)以及第三电容(C3)，其中，所述的第一电容(C1)的一端和所述点火器的触发输出端(out)相连，第一电容(C1)的另一端经第十二电阻(R12)后分成两路，第一路接第十一电阻(R11)的一端，第二路和第十电阻(R10)的一端相连，该第十电阻(R10)的另一端作为整个火焰感应电路(2)的反馈端(CRL)连接有火焰感应针(S2)，第十一电阻(R11)的另一端接运放(IC)的正输入端(a)，运放(IC)的负输入端(b)接地；在该运放(IC)的正输入端(a)和负输入端(b)之间还并联有所述的第二电容(C2)、第一二极管(D1)和第二二极管(D2)，第一二极管(D1)的阴极接运放(IC)的正输入端(a)，第一二极管(D1)的阳极接地第二二极管(D2)的阳极接运放(IC)的正输入端，第二二极管(D2)的阴极接地；在运放(IC)的电源正极(VDD)和正输入端(a)之间还串接有第一电阻(R1)，运放(IC)的电源正极(VDD)和输出端(C)之间则串接有第二电阻(R2)，并且，在运放(IC)的输出端(C)和地之间又并联有第三电容(C3)和第三电阻(R3)，第二电阻(R2)和第三电阻(R3)的交接点(d)即为整个火焰感应电路(2)的输出端。

作为优选，所述的定时驱动电路可以为：包括有电解第四电容(C4)、电解第五电容(C5)、NPN型第一三极管(Q1)和PNP型第二三极管(Q2)，其中，所述火焰感应电路(2)的输出端作为整个定时驱动电路的输入端连接所述定时驱动电路的电源正极(VCC)，该定时驱动电路的电源正极(VCC)和所述第五电容(C5)的正极相连，该第五电容(C5)的负极接地，第六电阻(R6)和第七电阻(R7)串联后并接在该第五电容(C5)的两端，并且，第六电阻(R6)和第七电阻(R7)的交接点接所述第一三极管(Q1)的基极，第一三极管(Q1)的发射极接地，第一三极管(Q1)的集电极经第九电阻(R9)接定时驱动电路(3)的电源正极(VCC)，所述第二三极管(Q2)的基极连接在该第一三极管(Q1)的集电极上，第二三极管(Q2)的发射极经第八电阻(R8)接定时驱动电路(3)的电源正极(VCC)，第二三极管(Q2)的集电极接第四电容(C4)的负极，该第四电容(C4)的正极接回定时驱动电路(3)的电源正极(VCC)，所述气源电磁阀线圈(L)的两接线端分别和所述第二二极管(Q2)的集电极及地相连。

为了防止火焰感应电路在输出端的电压过高，所述定时驱动电路在输入端之前还设置有一击穿保护电路，该保护电路同时连接有一个二极管以保证电流信号只能从火焰感应电路的输出端进入定时驱动电路的输入端，防止定时驱动电路的电容在放电时的电流回流。

所述的击穿保护电路包括相互串联的NPN型第三三极管(Q3)和PNP型第四三极管(Q4)，其中，第三三极管(Q3)基极经第四电阻(R4)和所述火焰感应电路(2)的输出端(out)相连，第三三极管(Q3)发射极接地，第三三极管(Q3)集电极经第五电阻(R5)和第四三极管(Q4)基极相连，该第四三极管(Q4)的发射极连接所述定时驱动电路的电源正极(VCC)，第四三极管(Q4)的集电极和一第三二极管(D3)阳极相连，该第三二极管(D3)阴极接所述第五电容(C5)的正极。

与现有技术相比，本发明的优点在于：在点火装置中包含有两个启动气源电磁阀的独立装置，分别为火焰感应针和热电偶，为实现无等待点火以及在点火后保持气源电磁阀的持续吸合，本发明采用了一火焰感应电路串联的定时驱动电路来达到这一目的，在点火器点火后，感应针接触火焰并给火焰感应电路加电，进而驱动定时驱动电路工作，气源电磁阀被迅速打开，实现无等待点火；同时，热电偶在火焰加热作用下电动势升高，在该热电偶未达到可吸附气源电磁阀的电动势之前，定时驱动电路在延时作用下保持导通状态，继续维持气源电磁阀的吸合，直到热电偶产生可吸合气源电磁阀的电动势。

本发明通过感应针实现了燃气灶的无等待点火，同时，又通过热电偶来维持气源电磁阀的开启，避免了因为感应针过于灵敏而造成意外熄火；并且，本发明通过感应针接触火焰后产生的离子流作为反馈信号，来驱动火焰感应电路的导通，进而实现定时驱动电路的工作，保证在未点火或无火焰时，气源电磁阀不能被提前打开，符合国家对燃气灶的安全标准。

附图说明

图1为本发明实施例的无等待点火装置连接结构原理框图。

图2为本发明的火焰感应电路和定时驱动电路的连接电路结构图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明的燃气灶无等待点火装置，包括有两个可启动气源电磁阀的独立装置，分别为火焰感应针S2以及热电偶T，因为感应针的反应灵敏度高，在点火后可以迅速将气源电磁阀打开，实现无等待点火，但是容易产生自动闭阀；而热电偶在受热后电动势升高，能够吸合气源电磁阀并实现稳定工作，可以避免因意外熄火而造成的气源电磁阀关闭，但热电偶的电动势升高需要一定的加热时间，延长了点火等待时间。

因此，本发明的无等待点火装置的连接结构为如图1所示，该燃气灶点的无等待点火装置包括有：

点火器1，和点火开关K形成一电流回路，该点火器1的供电电源U取自燃气灶具上的电池，点火器1在点火开关K闭合时通过放电针S1放电点火，点火器1还具有在放电针S1放电后输出高平脉冲的触发输出端out；

火焰感应针S2，其一端可接触放电针S1放电后产生的火焰，并在感应到该火焰后产生一接地电流；

热电偶T，串接在燃气灶气源电磁阀的线圈L上；

火焰感应电路2，其电源正极输入端u1和点火器1的触发输出端out相连，该火焰感应电路2的电源负极输入端u2和火焰感应针S2的另一端相连；以及

定时驱动电路3，其供电电源正极和火焰感应电路2的输出端相连，该定时驱动电路3的供电电源负极接地，该定时驱动电路3的输出端则连接有所述的气源电磁阀线圈L，并且，定时驱动电路3在热电偶T达到可吸合气源电磁阀的电动势之前始终保持电路导通状态。

于是，在点火动作后，一旦火焰感应针S2接触到火焰，则通过火焰感应电路2驱动开启气源电磁阀，气源电磁阀开启后通过一个具有延时功能的定时驱动电路3来保持气源电磁阀的开启，直到热电偶T的电动势上升到足以吸合气源电磁阀时，定时驱动电路3断开，由热电偶继续维持对气源电磁阀的开启。

如图2所示，为本发明的燃气灶无等待点火装置中的火焰感应电路2和定时驱动电路3的具体电路连接图：

其中，火焰感应电路2包括有运放IC、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1、第二电容C2以及第三电容C3，这里，运放IC采用型号为LM393的双电压比较器；第一电容C1的一端和点火器的触发输出端out相连，第一电容C1的另一端经第十二电阻R12后分成两路，第一路接第十一电阻R11的一端，第二路和第十电阻R10的一端相连，该第十电阻R10的另一端作为整个火焰感应电炉的反馈端连接有火焰感应针，第十一电阻R11的另一端接运放IC的正输入端a，运放IC的负输入端b接地；在该运放IC的正输入端a和负输入端b之间还并联有所述的第二电容C2、第一二极管D1和第二二极管D2，第一二极管D1的阴极接运放IC的正输入端a，第一二极管D1的阳极接地第二二极管D2的阳极接运放IC的正输入端，第二二极管D2的阴极接地；在运放IC的电源正极VDD和正输入端a之间还串接有第一电阻R1，运放IC的电源正极VDD和输出端c之间则串接有第二电阻R2，并且，在运放IC的输出端c和地之间又并联有第三电容C3和第三电阻R3，第二电阻R2和第三电阻R3的交接点d即为整个火焰感应电路2的输出端；

在火焰感应电路2在输出端2经第四电阻R4和第三三极管Q3基极相连，第三三极管Q3发射极接地，第三三极管Q3集电极经第五电阻R5和第四三极管Q4基极相连，第四三极管Q4的发射极则和定时驱动电路的电源正极VCC相连，第四三极管Q4的集电极还串接有第三二极管D3；

定时驱动电路3包括有两个电解电容：第五电容C5、第六电容C6，以及两个三极管：第一三极管Q1、第二三极管Q2，其中，上述第三二极管D3的阳极和第四三极管Q4的集电极相连，第三二极管D3的阴极则和第五电容C5的正极相连，第五电容C5的正极又连接定时驱动电路的电源正极VCC，且该第五电容C5的负极接地；第六电阻R6和第七电阻R7串联后并接在第五电容C5的两端，并且，第六电阻R6和第七电阻R7的交接点接第一三极管Q1的基极，第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的集电极经第九电阻R9接定时驱动电路3的电源正极VCC，第二三极管Q2的基极连接在该第一三极管Q1的集电极上，第二三极管Q2的发射极经第八电阻R8接定时驱动电路3的电源正极VCC，第二三极管Q2的集电极接第四电容C4的负极，该第四电容C4的正极接回定时驱动电路3的电源正极VCC，第二二极管Q2的集电极及地还分别和气源电磁阀线圈L的两接线端相连。

本发明的燃气灶点火装置的工作原理如下：

当按下点火开关K，点火器1通过放电针S1放电点火，点火器1的触发输出端out同时产生高压脉冲信号，而火焰感应针S2可感应到由放电针S1放电后产生的火焰，火焰可以看做是一个二极管，该火焰感应针S2的金属头部即会产生离子电流，使得火焰感应针S2和接地的底壳4之间形成一个电流通路，于是，火焰感应电路2的电源正极输入端u1通过点火器1的触发输出端out加上正电压，火焰感应电路2的电源负极输入端u2在火焰感应针S2接触到火焰后接地；

于是，第一电容C1开始充电，在经第十二电阻R12和第十电阻R10分压后，将一个正向电位输入运放IC的正输入端a，第一二极管D1、第二二极管D2为了于是运放IC在输出端c产生一个正脉冲，并通过第三三极管Q3和第四三极管Q4的功率放大后驱动定时驱动电路3工作，其中，连接在第四三极管Q4集电极上的第三二极管D3能够保证电流的单向导通，防止定时驱动电路3中的电容在放电时回流，定时驱动电路4加电导通后开始给第四电容C4、第五电容C5充电，同时产生可吸合气源电磁阀的磁场，以保持气源电磁阀在开启状态。

当点火器1点火结束后，火焰感应电路2的触发输出端out恢复零电位，此时，第一电容C1放电，运放IC的正输入端a电位为负电位，因此，运放IC翻转输出低电平，定时驱动电路3的电源电压被切断，第四电容C4、第五电容C5放电，并通过第六电阻R6、第七电阻R7的限流和分压后将第一三极管Q1、第二三极管Q2导通，气源电磁阀在电容放电的延时时间内保持继续吸合。

另一方面，热电偶T被火焰加热后产生电动势，在热电偶T为达到可吸附气源电磁阀的电动势之前，定时驱动电路3通过延时作用保持气源电磁阀的吸合，一旦定时驱动电路3断开，热电偶T此时已达到一定的电动势，可以继续吸合气源电磁阀，维持气源电磁阀的开启。

气源电磁阀开启过程的时间大约为毫秒级别，点火过程可以视为无等待点火，在火焰感应针接触到火焰后，通过火焰感应电路2给定时驱动电路3加电，定时驱动电路3开始工作并可维持约6秒左右的时间，然后，定时驱动电路3断开，热电偶T则在火焰加热约4秒左右的时间后其电动势就上升到足以维持气源电磁阀吸合的电压，在定时驱动电路3切断后可以通过热电偶T的电动势产生的磁场继续维持气源电磁阀的吸合，使得气源电磁阀保持开启状态。

本发明的无等待点火装置，是以火焰感应针S2来确认火焰是否被点燃，只有在感应针S2接触到火焰的情况下，火焰感应电路2才会获得供电电源并启动，进而驱动定时驱动电路3工作，实现对气源电磁阀的吸合，这样，燃气灶的使用就更为安全、可靠；

如果点火后火焰熄灭或者炉头没有火焰产生，则感应针在没有接触火焰的情况下，感应针和接地底壳4之间就无法形成一个电流通路，火焰感应电路2的电源负极输入端悬空，火焰感应电路2无法启动，定时驱动电路也就无法工作，气源电磁阀不开启；若点火后火焰又被熄灭，则原先已经开启的气源电磁阀在火焰熄灭后又会重新关闭，燃气通路被切断，保证了使用安全性，也符合国家对燃气灶的新安全标准。

本实施例的点火装置可以适用于单眼燃气灶，也可以适用于多眼燃气灶。

此外，若在使用中火焰感应电路损坏或因发生故障而判断失效，则可以手动按住阀体而强制打开燃气通道，在维持3～5秒后，热电偶产生的电流即可维持气源电磁阀的吸合，因此，在这种特殊情况下，热电偶可以独立实现对气源电磁阀的吸合而不需要火焰感应电路的支持。

Claims (5)

1.一种燃气灶无等待点火装置，包括有

点火器(1)，其供电电源(U)取自燃气灶具上的电池，该点火器(1)连接有在点火开关(K)闭合时放电的放电针(S1)，该点火器(1)还具有在所述放电针(S1)放电后产生高压脉冲信号的触发输出端(out)；

火焰感应针(S2)，该火焰感应针(S2)一端临近炉头设置，并在感应到该火焰后产生一接地电流；以及

热电偶(T)，临近炉头设置并与燃气灶气源电磁阀的线圈(L)串接；

其特征在于：还包括有

火焰感应电路(2)，其电源正极输入端(u1)和所述点火器(1)的触发输出端(out)相连，该火焰感应电路(2)的电源负极输入端(u2)和所述火焰感应针(S2)的另一端相连；

定时驱动电路(3)，其供电电源正极和所述火焰感应电路(2)的输出端相连，该定时驱动电路(3)的供电电源负极接地，该定时驱动电路(3)的输出端则连接有和热电偶(T)串接的所述气源电磁阀线圈(L)，并且，该定时驱动电路(3)在所述热电偶(T)达到可吸合所述气源电磁阀的电动势之前始终保持电路导通状态。

2.根据权利要求1所述的燃气灶无等待点火装置，其特征在于：所述的火焰感应电路包括有运放(IC)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第一电容(C1)、第二电容(C2)以及第三电容(C3)，其中，

所述的第一电容(C1)的一端和所述点火器的触发输出端(out)相连，第一电容(C1)的另一端经第十二电阻(R12)后分成两路，第一路接第十一电阻(R11)的一端，第二路和第十电阻(R10)的一端相连，该第十电阻(R10)的另一端作为整个火焰感应电路(2)的反馈端(CRL)连接有火焰感应针(S2)，第十一电阻(R11)的另一端接运放(IC)的正输入端(a)，运放(IC)的负输入端(b)接地；在该运放(IC)的正输入端(a)和负输入端(b)之间还并联有所述的第二电容(C2)、第一二极管(D1)和第二二极管(D2)，第一二极管(D1)的阴极接运放(IC)的正输入端(a)，第一二极管(D1)的阳极接地第二二极管(D2)的阳极接运放(IC)的正输入端，第二二极管(D2)的阴极接地；在运放(IC)的电源正极(VDD)和正输入端(a)之间还串接有第一电阻(R1)，运放(IC)的电源正极(VDD)和输出端(c)之间则串接有第二电阻(R2)，并且，在运放(IC)的输出端(c)和地之间又并联有第三电容(C3)和第三电阻(R3)，第二电阻(R2)和第三电阻(R3)的交接点(d)即为整个火焰感应电路(2)的输出端。

3.根据权利要求1所述的燃气灶无等待点火装置，其特征在于：所述的定时驱动电路包括有电解第四电容(C4)、电解第五电容(C5)、NPN型第一三极管(Q1)和PNP型第二三极管(Q2)，其中，

所述火焰感应电路(2)的输出端作为整个定时驱动电路的输入端连接所述定时驱动电路的电源正极(VCC)，该定时驱动电路的电源正极(VCC)和所述第五电容(C5)的正极相连，该第五电容(C5)的负极接地，第六电阻(R6)和第七电阻(R7)串联后并接在该第五电容(C5)的两端，并且，第六电阻(R6)和第七电阻(R7)的交接点接所述第一三极管(Q1)的基极，第一三极管(Q1)的发射极接地，第一三极管(Q1)的集电极经第九电阻(R9)接定时驱动电路(3)的电源正极(VCC)，所述第二三极管(Q2)的基极连接在该第一三极管(Q1)的集电极上，第二三极管(Q2)的发射极经第八电阻(R8)接定时驱动电路(3)的电源正极(VCC)，第二三极管(Q2)的集电极接第四电容(C4)的负极，该第四电容(C4)的正极接回定时驱动电路(3)的电源正极(VCC)，所述气源电磁阀线圈(L)的两接线端分别和所述第二二极管(Q2)的集电极及地相连。

4.根据权利要求3所述的燃气灶无等待点火装置，其特征在于：所述定时驱动电路在输入端之前还设置有一击穿保护电路。

5.根据权利要求4所述的燃气灶无等待点火装置，其特征在于：所述的击穿保护电路包括相互串联的NPN型第三三极管(Q3)和PNP型第四三极管(Q4)，其中，第三三极管(Q3)基极经第四电阻(R4)和所述火焰感应电路(2)的输出端(out)相连，第三三极管(Q3)发射极接地，第三三极管(Q3)集电极经第五电阻(R5)和第四三极管(Q4)基极相连，该第四三极管(Q4)的发射极连接所述定时驱动电路的电源正极(VCC)，第四三极管(Q4)的集电极和一第三二极管(D3)阳极相连，该第三二极管(D3)阴极接所述第五电容(C5)的正极。

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