CN103234688B - 管道压力测量装置、节能炉灶及节能炉灶系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种结构简单、且能实时测量管道压力的管道压力测量装置，还公开了一种节能效果极佳的节能炉灶以及，能节省大量燃气，且能实时保证炉灶燃烧达到最佳燃空比的节能炉灶系统。其中的压力测量装置通过薄膜层和压力传感器，通过所述薄膜层把测量装置分隔成两个空间，使外围的压力传感器与管道内的介质相分隔，避免介质对传感器的腐蚀损害或堵塞，通过薄膜层的变形以及传感器的信号传输，获得管道内压力大小变化的信息；节能炉灶除了包含上述测量装置，还包括风机和炉灶本体，根据测量装置测得的管道压力变化，调节风机的转速，保证炉灶内的燃空比为最佳；对于炉灶系统，确保每一台处于工作状态的炉灶都具有最佳的燃空比，保证其节能环保效果更佳。本发明可应用于节能炉灶领域。

Description

管道压力测量装置、节能炉灶及节能炉灶系统

技术领域

本发明涉及一种管道压力测量装置，尤其涉及一种测量燃气管道内压力的管道压力测量装置，以及安装了该测量装置的节能炉灶，还涉及由若干该节能炉灶构成的节能炉灶系统。

背景技术

目前，炉灶燃烧逐渐向节能环保方向发展。在燃气燃烧过程中，经过测试可以得出当燃气和空气的比例达到要求的比例时，其燃烧是最充分的，亦即是这种燃烧是最节能环保的。但是，对于大型厨房来说，要确保在燃烧的每一个时刻燃空比都达到最佳比例，几乎是不可能做到的。因为在大型厨房里，会通过管道安装几十台，但是，这些炉灶都是通过一根大管道与外围的燃气源相连接，所有炉灶再根据具体的位置分布设置在大管道上。如此一来，在忙碌的时候，可能几十台炉灶同时工作，即外围的燃气源通过大管道同时向这些炉灶供气；或者在空闲的时候，只有一台或者几台炉灶处于工作状态。在炉灶安装的时候，即已确定每一炉灶的供气管道的供气量。但是，在不同的时段（空闲时段和忙碌时段），由于大管道的供气量是一定的，处于工作状态的炉灶数量则会直接影响到处于工作状态的炉灶上的燃气到达炉灶时的压力大小，若处于忙碌状态，燃气压力必然要小一些，空闲时，只有几台炉灶处于工作状态时，则到达炉灶的燃气压力要大一些。这些差异均会造成到达炉灶的燃气实际量发生变化。如此一来，要确保炉灶上的燃空比处于理想状态是不可能的。这一原因造成了燃烧中的炉灶燃烧不充分或发生炉响，对厨房环境造成噪音污染且造成燃气浪费，当燃烧不充分时还会产生大量的有毒气体。目前，为了解决这一问题，思路为：在燃气的进气量发生变化的同时，调节空气进风风机的转速，以调整空气的进气量，保证燃空比处于最佳比例。市场上也出现了一些新的设备以期解决上述问题。如有人想到直接在燃气进气管道中设置压力传感器，根据获得的压力数据来对风机的转速进行实时的调节，以确保燃空比的不变。但是这种设备显然是不成熟的。在燃气从开采到制备的过程中，存在着一种介于气态和液态的物质，该物质混合在燃气中。当外界的环境条件发生些许变化时，这一物质很可能从气态变成液态，或者从液态变成气态。燃气在燃烧过程中，由于安装在燃气管道上的压力传感器上的孔过小，该孔很容易被上述物质封堵。这样，既不能实时测量燃气管道的压力变化，还必须更换新的压力传感器才能继续实施该方法。这就造成了成本的大量增加。目前，燃烧不充分与国家要求的节能环保之间的对立，亟待找到一个新的方法来解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、且能实时测量管道压力的管道压力测量装置。

本发明还提供了一种节能效果极佳的节能炉灶。

本发明还提供了一种能节省大量燃气，且能时刻保证炉灶燃烧达到最佳燃空比的节能炉灶系统。

本发明管道压力测量装置所采用的技术方案是：该装置由一盒体构成，在所述盒体内设置有一胶质薄膜层，所述薄膜层将所述盒体分隔成两个独立的空间，其中的一个空间设置有与外围管道相连通的进口，另一个空间内设置有压力传感器，在所述薄膜层的靠近所述压力传感器的一面上通过连接件设置一固定板，当所述进口与外围管道连通并有介质流动时，所述薄膜层发生变形，所述固定板压向所述压力传感器，并将压力传递给所述压力传感器，所述压力传感器将承受到的压力转换成电子信号通过导线送给外围的控制器。

所述固定板为铁板、钢板、铝板或具有足够硬度的木板。

所述盒体由两部分结合而成，所述薄膜层被两部分盒体压紧并保持连接外围管道的部分为密封状态。

所述压力传感器为悬臂式称重传感器、柱式称重传感器或S形称重传感器。

在所述固定板或所述压力传感器上设置有一接触块。

本发明节能炉灶所采用的技术方案是：该节能炉灶包含上述管道压力测量装置外，还包括炉灶本体和风机，所述炉灶本体上的燃气进气通道与外围的燃气源相连通，所述炉灶本体上的空气进气通道与所述风机相连通，所述管道压力测量装置设置在所述炉灶本体上的燃气进气通道与外围的燃气源相连通的通路上且所述进口与所述通路相通，所述风机、所述炉灶本体上的点火装置均与所述控制器电连接。

所述炉灶本体包括炉膛、炉腔、金属炉芯体和进气区，所述炉腔与所述炉膛底部连接，所述进气区设置在所述炉腔下方，所述炉腔上部为燃气和空气旋转混合区，所述金属炉芯体设置在所述燃气和空气旋转混合区的上方。

本发明节能炉灶系统所采用的技术方案是：该节能炉灶系统包括若干个上述节能炉灶，它还包括一燃气主管道，所述若干个节能炉灶通过所述炉灶本体上的燃气进气通道与所述燃气主管道相连通，每一所述节能炉灶上的管道压力测量装置上的进口设置在相应的燃气进气通道上，所述燃气主管道与外围的燃气源相连通。

本发明管道压力测量装置的有益效果是：由于所述管道压力测量装置由一盒体构成，在所述盒体内设置有一胶质薄膜层，所述薄膜层将所述盒体分隔成两个独立的空间，其中的一个空间设置有与外围管道相连通的进口，另一个空间内设置有压力传感器，在所述薄膜层的靠近所述压力传感器的一面上通过连接件固定设置有一固定板，当所述进口与外围管道连通并有介质流动时，所述薄膜层发生变形，所述固定板压向所述压力传感器，并将压力传递给所述压力传感器，所述压力传感器将承受到的压力转换成电子信号通过导线送给外围的控制器，所以，本发明在使用时，管道内的介质从所述进口进入到与所述进口相连通着的空间内，此时，所述薄膜层受到该介质的压迫，发生变形，设置在所述薄膜层另一侧上的固定板亦发生位移并压向所述压力传感器，所述固定板把从管道内的介质传递过来的压力传递到所述压力传感器上，通过其上连接着的导线输出电信号（电压信号或电流信号），经信号放大器放大后输入外围的控制器，从而获得管道内介质的压力大小。在本发明中，使用一胶质薄膜层使得被测管道内的介质与外围的传感器隔开，避免介质对传感器的腐蚀损害或堵塞。其结构简单，且能实时测量管道内的压力大小变化，是一种全新的经济型压力测量装置。

本发明节能炉灶的有益效果是：由于该节能炉灶包含了上述管道压力测量装置外，还包括炉灶本体和风机，所述炉灶本体上的燃气进气通道与外围的燃气源相连通，所述炉灶本体上的空气进气通道与所述风机相连通，所述管道压力测量装置设置在所述炉灶本体上的燃气进气通道与外围的燃气源相连通的通路上且所述进口与所述通路相通，在所述通路上还设置有用于控制燃气进气量的电磁阀组，所述风机、所述炉灶本体上的点火装置和所述电磁阀组均与所述控制器电连接，所以，本发明通过所述管道压力测量装置，能实时获得管道内压力的大小，根据管道内燃气的压力变化以及燃气空气比之间的关系，通过控制器调节风机的转速，确保燃气的进气量与空气进气量之比维持在最佳状态，保证燃烧充分，达到节能环保的要求，其节能效果极佳。

本发明节能炉灶系统的有益效果是：由于该节能炉灶系统包括若干个上述节能炉灶，它还包括一燃气主管道，所述若干个节能炉灶通过所述炉灶本体上的燃气进气通道与所述燃气主管道相连通，每一所述节能炉灶上的管道压力测量装置上的进口设置在相应的燃气进气通道上，所述燃气主管道与外围的燃气源相连通，所以，通过所述管道压力测量装置实时获得每一炉灶上的燃气进气压力，根据压力变化和炉灶燃气空气比之间的关系，实时调节相应风机的转速，保证每一台处于工作状态中的炉灶的燃空比均达到最佳比例，保证燃烧的充分性，从而使整个炉灶系统消耗的燃气量达到最佳，故其能节省大量燃气。

附图说明

图1是所述管道压力测量装置的第一种整体结构示意图；

图2是所述管道压力测量装置的第二种整体结构示意图；

图3是实施例一中所述管道压力测量装置的整体结构示意图；

图4是所述节能炉灶的整体结构示意图；

图5是所述炉灶本体的整体结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1、图2所示，本实施例具体为管道压力测量装置。该装置由一盒体11构成。在所述盒体11内设置有一胶质薄膜层12。所述薄膜层12将所述盒体11分隔成两个独立的空间，其中的一个空间设置有与外围管道相连通的进口13，另一个空间内设置有压力传感器14。在所述薄膜层12的靠近所述压力传感器14的一面上通过连接件固定设置有一固定板15。当所述进口13与外围管道连通并有介质流动时，所述薄膜层12发生变形，所述固定板15压向所述压力传感器14，并将压力传递给所述压力传感器14，所述压力传感器14将承受到的压力转换成电子信号通过导线送给外围的控制器2。所述固定板15为铁板、钢板、铝板或具有足够硬度的木板。所述盒体11由两部分结合而成，所述薄膜层12被两部分盒体压紧并保持连接外围管道的部分为密封状态。在所述固定板15或所述压力传感器14上设置有一接触块16。所述压力传感器14为悬臂式称重传感器、柱式称重传感器或S形称重传感器。在本实施例中，所述压力传感器14选用悬臂式称重传感器，如图3所示。此时，所述悬臂式称重传感器141的一端通过连接件固定在所述盒体11的内壁上。在所述悬臂式称重传感器141的另外一端上连接有传感器支撑架142。若所述接触块16设置在所述压力传感器上时，对于本实施例，所述接触块16设置在所述传感器支撑架142上。当所述传感器支撑架142受到压力挤压时，所述压力会继续被传递到所述悬臂式称重传感器141上，此时，所述悬臂式称重传感器检测到变化，从而输出电信号给外围的控制器2。

根据压力单位换算，0.001公斤力/平方厘米=1克力/平方厘米=98.0665帕。利用上述悬臂式称重传感器作为管道压力测量装置中的压力传感器来对管道内压力进行测量时，其测量过程如下：

当有介质从所述进口13进入到相应的空间时，所述薄膜层12受到压力作用发生变形，固定板15发生相应位移并压向所述压力传感器14，所述薄膜层12发生变形到一定程度，固定板15通过所述接触块16推压至所述传感器支撑架142上，并将力传递到所述悬臂式称重传感器141的一侧端点上。所述固定板15的面积与传感器单位面积受力大小形成倍数关系，通过该倍数关系可以使所述悬臂式称重传感器所测得的每克重量值转换成管道压力每平方厘米克力。如所述固定板的面积设定为40平方厘米，假定所述悬臂式称重传感器测得的重量值换算为压强1克力/平方厘米，则管道内压力=1/40克力/平方厘米=2.4516625帕。实际上，悬臂式称重传感器的精确度为0.01克，对于固定板为40平方厘米的管道压力测量装置所测压力的精确度则为0.0245帕。若加大所述固定板的面积，则所测得的压力的精确度会更高。换言之，利用本发明管道压力测量装置来实时测量管道内压力能获得更高的精确度，能精确跟踪管道内压力的变化。

在本实施例中，所称的管道主要是指用于传输燃气的燃气管道，管道内的介质是指燃气。根据上述分析，利用本发明管道压力测量装置来测量燃气管道内压力的精度更高，从而能精确跟踪管道内压力的变化，根据管道压力变化和燃气空气比之间的关系，调节风机的转速，控制进入炉灶的空气量，使得进入炉灶的燃气空气之比更精准，炉灶燃烧效果更佳。

实施例二：

如图4和图5所示，本实施例公开了一种节能炉灶。该节能炉灶包含有实施例一中所述的管道压力测量装置。它还包括炉灶本体3和风机4，所述炉灶本体3上的燃气进气通道与外围的燃气源相连通，所述炉灶本体3上的空气进气通道与所述风机4相连通，所述管道压力测量装置设置在所述炉灶本体3上的燃气进气通道与外围的燃气源相连通的通路上且所述进口13与所述通路相通，在所述通路上还设置有用于控制燃气进气量的电磁阀组5，所述风机4、所述炉灶本体3上的点火装置和所述电磁阀组5均与所述控制器2电连接。所述炉灶本体3包括炉膛31、炉腔32、金属炉芯体33和进气区34，所述炉腔32与所述炉膛31底部连接，所述进气区34设置在所述炉腔32下方，所述炉腔32上部为燃气和空气旋转混合区，所述金属炉芯体33设置在所述燃气和空气旋转混合区的上方。

在本实施例中，通过所述管道压力测量装置精确测量燃气管道内的压力。根据管道压力变化和燃气空气比之间的关系，再通过外围的控制器实时控制所述风机4的转速，调节送风量，保证进入炉灶的燃气和空气之比达到更佳，使炉灶的燃烧效果更好。

实施例三：

在本实施例中，公开了一种包含了实施例二所述的节能炉灶的节能炉灶系统。该系统还包括一燃气主管道，所述若干个节能炉灶通过所述炉灶本体3上的燃气进气通道与所述燃气主管道相连通，每一所述节能炉灶上的管道压力测量装置上的进口13设置在相应的燃气进气通道上，所述燃气主管道与外围的燃气源相连通。

本发明主要是针对厨房中的炉灶系统而言。所述燃气主管道向厨房中的处于工作状态的炉灶进行供气。根据每一处于工作状态的炉灶上的管道压力测量装置实时测得的相应炉灶管道的燃气压力，通过传感器输出信号，即得到管道内压力的实时变化，从而根据管道压力变化和燃气空气比之间的关系，实时改变风机的转速，调节进风量，保证炉灶内的燃空比达到最佳状态，使炉灶燃烧的效果更佳。

综上所述，本发明可应用于节能炉灶领域。

Claims (8)

1.一种管道压力测量装置，其特征在于：该装置由一盒体（11）构成，在所述盒体（11）内设置有一胶质薄膜层（12），所述薄膜层（12）将所述盒体（11）分隔成两个独立的空间，其中的一个空间设置有与外围管道相连通的进口（13），另一个空间内设置有压力传感器（14），在所述薄膜层（12）的靠近所述压力传感器（14）的一面上通过连接件设置一固定板（15），当所述进口（13）与外围管道连通并有介质流动时，所述薄膜层（12）发生变形，所述固定板（15）压向所述压力传感器（14），并将压力传递给所述压力传感器（14），所述压力传感器（14）将承受到的压力转换成电子信号通过导线送给外围的控制器（2）。

2.根据权利要求1所述的管道压力测量装置，其特征在于：所述固定板（15）为铁板、钢板、铝板或具有足够硬度的木板。

3.根据权利要求1所述的管道压力测量装置，其特征在于：所述盒体（11）由两部分结合而成，所述薄膜层（12）被两部分盒体压紧并保持连接外围管道的部分为密封状态。

4.根据权利要求1至3任一项所述的管道压力测量装置，其特征在于：所述压力传感器（14）为悬臂式称重传感器、柱式称重传感器或S形称重传感器。

5.根据权利要求4所述的管道压力测量装置，其特征在于：在所述固定板（15）或所述压力传感器（14）上设置有一接触块（16）。

6.一种包含如权利要求5所述的管道压力测量装置的节能炉灶，其特征在于：该节能炉灶还包括炉灶本体（3）和风机（4），所述炉灶本体（3）上的燃气进气通道与外围的燃气源相连通，所述炉灶本体（3）上的空气进气通道与所述风机（4）相连通，所述管道压力测量装置设置在所述炉灶本体（3）上的燃气进气通道与外围的燃气源相连通的通路上且所述进口（13）与所述通路相通，所述风机（4）、所述炉灶本体（3）上的点火装置均与所述控制器（2）电连接。

7.根据权利要求6所述的节能炉灶，其特征在于：所述炉灶本体（3）包括炉膛（31）、炉腔（32）、金属炉芯体（33）和进气区（34），所述炉腔（32）与所述炉膛（31）底部连接，所述进气区（34）设置在所述炉腔（32）下方，所述炉腔（32）上部为燃气和空气旋转混合区，所述金属炉芯体（33）设置在所述燃气和空气旋转混合区的上方。

8.一种包含若干个如权利要求7所述的节能炉灶的炉灶系统，其特征在于：该炉灶系统还包括一燃气主管道，所述若干个节能炉灶通过所述炉灶本体（3）上的燃气进气通道与所述燃气主管道相连通，每一所述节能炉灶上的管道压力测量装置上的进口（13）设置在相应的燃气进气通道上，所述燃气主管道与外围的燃气源相连通。