CN104154571A - 燃气旋塞阀总成及旋钮的多功能扩展与实际应用 - Google Patents

Abstract

燃气旋塞阀总成及旋钮的多功能扩展与应用，涉及一种在多功能单键智能灶中的应用。其特征在于：在单键智能灶中装有独特的单键操作系统，故本灶具有与众不同的策略，在智能化多功能操作中，不再需要多枚按键来支持，也不需要复杂的燃气电控阀来控制，而只需采用本旋塞阀总成及旋钮，即可实现诸如童锁、暂时停火、定时熄火、预约工作、数据查询、结果报告等功能。与此配合，旋塞阀上的微动开关和压控触点通过导线向单片机提供旋钮的各种操控信息，同时在单片机程序中增加旋钮新功能的相关程序，构成完整的单键操作系统，全面支持单一旋钮的功能扩展与应用。利用软件对燃气灶进行脱胎换骨的功能升级，不必更改硬件，简单易行，可大幅提高性价比。

Description

燃气旋塞阀总成及旋钮的多功能扩展与实际应用

技术领域

本发明涉及一种燃气灶旋塞阀总成及其旋钮，尤其涉及一种燃气灶旋塞阀总成及其旋钮的多功能扩展与实际应用。

背景技术

现有燃气灶旋塞阀总成及其旋钮，除了基本的点火、调火、关火的功能外，也即是电控器（脉冲控制器）的通电启动或通电点火功能外，不能进行多功能的智能化操作，不能在智能燃气灶中使用。

现有的智能燃气灶几乎都需要配置复杂而昂贵的燃气电控调节阀来控制燃气，增加多枚按键以供操作，这增加了电路复杂程度，灶具成本因此大幅攀升，致使性价比不高，实属高价贵族智能灶，难于推广普及，故十年来各大卖场难觅踪影。

发明内容

本发明的目的是：

提供一种与通用旋塞阀总成及旋钮成本相当，又基本达到燃气电控调节阀和多枚控制按键两者功能之总和，可用于单键智能燃气灶的解决方案。

本发明的技术方案是：

一种燃气旋塞阀总成及旋钮的多功能扩展与应用，包括具有旋塞阀总成及旋钮的燃气灶；其旋塞阀总成及旋钮（以下简称旋钮）新功能扩展应用的主要特征在于：

作为燃气灶人机操作界面的旋钮，除保留原有的点火、调火、关火的基本操作功能外，还至少让旋钮增加一项或多项其他操作新功能，如童锁的加锁与解锁操作，暂时停火的快速停火与复燃操作，默认定时熄火的取消与重置操作，用户定时熄火时间的设置与修改操作，间歇式保温燃烧模式的启用与停止操作，预约工作时间的设置与取消操作，查询设置数据与实时数据的访问操作等。

本旋钮新功能扩展与应用的相关技术支持为：

燃气旋塞阀（也称燃气调节阀）总成上配置有检测阀位开闭状态的微动开关以及检测旋钮按压状态的压控触点（也称点火开关），经导线与电控器连接，实时向电控器单片机提供旋钮的各种旋转和点击/按压操作信息（点击/按压合称点按）。同时在电控器单片机程序中增加旋钮新功能的相关处理程序，以构成旋钮新功能所需的后台支持，形成一个完整的多功能单键操作系统，全面支持单一旋钮的功能扩展与应用。

本旋钮的单键多功能操作原理为：

在操作旋钮时，单片机根据燃气灶当时所处的状态、旋钮所处的位置、单次点按旋钮的时间长短、前后两次点按旋钮的间隔时间、以及是否还有相关的后续操作等情况，来判断旋钮的操作控制意图，从而通过燃气灶原有的电磁阀等相关硬件资源来执行指定任务。或者预先定义各操作功能与旋钮操作状态的对应关系，并以对号入座的方式来启动相关程序执行指定任务；例如需要暂时停火时：单击旋钮，单片机即定向启动暂时停火程序，并通过电控器驱动电路令燃气电磁阀关断，从而实现燃烧器的暂时停火。

根据以上技术方案，其旋钮操作信息的采集特征在于：

在单键操作系统中，旋塞阀上的微动开关和压控触点各司其责；微动开关检测旋钮的水平操作即旋转操作，判断旋钮是在关火位置还是开火位置；压控触点检测旋钮的垂直操作即点按操作，其触点的断开与闭合完全跟旋钮被点按的状况同步，能够检测旋钮点按次数、点按时间、点按间隔、后续操作等，能准确反映旋钮的各种点按操作状态；微动开关和压控触点将旋钮操作状态变换为开关量电信号，通过导线向单片机提供旋钮的各种实时操作信息。

根据以上技术方案，其旋钮的操作特征之一在于：

本旋钮作为单键操作系统唯一可操作旋钮/按键，对各种不同功能的定向操作可用点击次数来区分，如单击、双击、三击、…… N击；也可用按压时间的长短来区分，如短按、中按、长按、加长按、超长按……；另外还有紧随前次点按之后的关联后续点按等；以此各种不同的操作手法来分别定向操作启动各种不同的功能。

根据以上技术方案，其旋钮的操作特征之二在于：

为方便操作，在点按旋钮过程中伴有声/光提示。例如在按下旋钮尚未松手时，会听到“嘀、嘀……”的提示声，在“嘀”一声后松手即是短按，在“嘀、嘀”二声后松手即是中按，在三声、四声、五声后松手即是长按、加长按、超长按，以此类推。同理，在一声、二声……N声后松手可视为单击、双击……N击，以此来简化点击操作。如按压超时或点击超次（到终点）则系统长鸣，提示点按溢出或无效或另转指定功能。为确认操作，系统根据操作的最终结果利用声/光进行播报，例如定时设置结束后，一长声表示10分钟，一短声表示1分钟。

根据以上技术方案，其旋钮的操作特征之三在于：

为高效操作旋钮，避免无谓耗时，单键操作系统根据操作窗口对数值大小的依赖，对旋钮的按压时长和/或点击次数进行上限封顶，在超限点按发生之时，系统将正常点按时的确认性短声改为提示性长鸣，其后便保持静默，告诉用户勿需往下操作避免无用功。上限封顶根据需要有长有短，如3声或3击后封顶长鸣，也可20声后封顶长鸣。

根据以上技术方案，其系统清零复位的操作特征在于：

当用户不再需要自己设置的功能及参数并想立即清除时，可通过燃气灶旋钮关火一次或暂时停火一次，让系统复位清零便可进入初始状态。也可通过定义的旋钮操作来清除，如按下旋钮在长鸣时松手即可。

根据以上技术方案，其旋钮在长鸣后的操作特征在于：

旋钮在按出长鸣声时松手可定义为灶具恢复初始状态（系统清零），在长鸣声结束后松手可定义为放弃本次操作即维持系统原状，或另转指定功能，如自动播报当前定时熄火的剩余时间。

本发明的有益效果是：

1、本旋钮用于智能灶时，不需多枚按键支持，而是直接利用本旋钮来进行新功能的操作和控制，这可简化生产节省费用；

2、这是一个为普通燃气灶增加新功能的通用方法，具有普遍意义。在添加不同应用程序为燃气灶增加各种新功能时，本旋钮在单键操作系统的协调下，可以有条不紊的从容应对，进行各种相关新功能的操作和控制，这为频繁变换品种提供一个特别简单的捷径。

附图说明

图1是一种同时装有微动开关和压控触点的燃气旋塞阀总成。

图2是采用双电磁阀的双眼单键智能灶方框图。

图3是采用一个公用进气总阀的双眼单键智能灶方框图。

图4是采用一个公用进气总阀的半边智能半边普通的双眼单键智能灶方框图。

图5是标准型单眼单键智能灶方框图。

图6是双路双阀气路方框图。

图7是双路总阀气路方框图。

图8是单路单阀气路方框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。 

实施例1，参见图1。

图示是一种通用结构的燃气旋塞阀总成，使用十分广泛。阀体1上有气路结构，有转轴2和安装在转轴2顶端的旋钮3，通过旋钮3可以对旋塞阀转轴2进行手动旋转和/或按压操作。阀体1上还有安装微动开关4的安装支座和安装压控触点5的安装平台。图中4a是微动开关4的引出端。图中5a是压控触点5的静触点引出端，5b是压控触点5的动触端，动触端5b通过转轴2与金属阀体1形成了电气连接。微动开关和压控触点通过转轴的机械结构与旋钮的操作联动，使微动开关和压控触点接通或断开。

微动开关和压控触点通过导线与电控器连接，控制电控器（脉冲点火控制器）是否通电点火工作（开/关机）。微动开关和压控触点在普通燃气灶中，基本就是一个电源开关或启动开关的作用，其功能十分单一，在实际使用中仅根据电路特点选择安装其中一个即可。

旋塞阀阀体上的两个安装位置是供安装微动开关和压控触点的备选结构，供应商根据客户订单要么只安装微动开关，要么只安装压控触点。但有时供应商在装配旋塞阀总成过程中，将两个配件全部装上形成通用型旋塞阀总成，那只是为了扩大适配范围给燃气灶工厂在生产中多一个临时性的选择。故旋塞阀总成即使同时安装有微动开关和压控触点，在一台普通燃气灶中也只选择其中之一进行连接使用。该旋塞阀旋钮仅在开机点火时按压旋转一次，在燃气灶着火工作后，对旋钮的任何点击或按压都毫无意义。

本发明所述的旋塞阀总成，是利用原燃气灶的通用型旋塞阀总成，将可选择使用的微动开关和压控触点定格为：必须同时安装检测阀位开闭状态的微动开关以及检测旋钮按压状态的压控触点，其微动开关和压控触点必须同时通过导线与电控器连接，以便实时向安装有单键操作系统的单片机提供旋钮的各种操作信息，让单键智能灶有效识别旋钮的各种操作，判断操作目的，定向启动相关程序或功能，以实现单键智能灶的多种智能化的实用功能。

实施例2～5分别参见图2～5，相应的气路结构参见图6～8，旋塞阀的操作和结构参见实施例1和图1。 

所谓单键是指一个燃烧器的所有功能操作均由本旋钮来实现。图中所示电磁阀是指安装在进气通道上的燃气电磁阀，其动作由电控器电磁阀驱动电路控制。图中所示电控器又称脉冲点火控制器，其内有高压脉冲点火电路，熄火保护电路，电磁阀驱动电路，蜂鸣器，单片机等，分别用导线与外部器件如微动开关，压控触点，点火针，感应针（热电偶），燃气电磁阀等连接。本电控器单片机装有单键操作系统，故具有与众不同的思想和策略，在智能化的多功能操作中，不再需要多枚按键来支持，也不需要燃气电控阀来控制，而是巧妙利用本旋塞阀总成及旋钮，即可实现多种智能化操作和控制。

实施例2：参见图2和图6。是一台双电磁阀的双眼单键智能灶，左右两个燃烧器各自拥有独立的电磁阀，其特点是两个燃烧器的燃烧工况互不影响，每个燃烧器都可根据功能需要单独控制。

实施例3：参见图3和图7。是一台总电磁阀的双眼单键智能灶，左右两个燃烧器共用一个总电磁阀，其特点是若两边同时使用，虽然两边均可设置熄火时间，但本例以最后设置的时间为准（也可先到为准或后到为准）；如两边都未设置，则以默认定时熄火时间后到的为准，到时关闭总电磁阀。这是少用电磁阀降低成本的一个实施方案。

实施例4：参见图4和图7。是一台总电磁阀的双眼半边智能灶，是在实施例3的基础上进一步简化，只让左边是智能灶，右边仍是普通灶，是智能和普通相融合的实施方案。

实施例5：参见图5和图8。是一台典型的单眼单键智能灶，也是本发明最小最简单的实施方案。

本旋钮在单键操作系统中，微动开关检测旋钮的旋转操作，判断燃气灶是在关火待机状态还是开火工作状态。在关火待机时电控器进入节电休眠状态，当有点按时才被唤醒接受相关操作。在开火工作时电控器进入正常状态，全面响应旋钮的各种操作。压控触点检测旋钮的点击/按压操作，其触点的通断完全跟旋钮点按状态同步，能够检测旋钮点按次数、点按时间、点按间隔、后续操作等，能准确反映旋钮的各种点按操作状态。微动开关和压控触点将旋钮的机械旋转/点击/按压等操作状态转换为开关量的电信号，通过导线与电控器连接，以便向单片机提供旋钮的各种实时操作信息。

本旋钮在单键操作系统支持下，可实现单键智能灶的全部操作控制。其操作定义和操作方法与众不同，具有自己单键操作的鲜明特征，现通过以下实施例进一步说明。

实施例6（多功能款）：其硬件载体为上述实施例1和实施例2～5中的任一款。

假定本单键智能灶具有以下10项功能：

功能1：童锁的加锁与解锁功能：加锁后不能通气不能点火，解锁后可正常使用；

功能2：暂时熄火的快速熄火与复燃功能：（洗锅时）点按旋钮立即熄火，（放锅时）点按旋钮立即复燃，勿需旋转旋钮；

功能3：默认定时熄火时间的取消与重置功能：本系统默认自带20分钟固定定时熄火功能，以策安全。亦可在中途任一时刻取消剩余时间而重新开始新的20分钟计时；

功能4：用户定时熄火时间的设置与修改功能：可由用户自己设定熄火时间，也可随时修改或取消；

功能5：对先前设置的定时熄火时间的查询功能：可指定查询设置的时间；

功能6：对当前定时熄火的剩余时间的查询功能：可指定查询剩余的时间；

功能7：间歇式保温燃烧模式的启用与停止功能：间歇式燃烧可以是燃烧1分钟，再停歇6分钟，周而复始，可在任一时刻启用与停止；

功能8：清除用户设置数据恢复初始化功能：可清除用户自己设置的功能和数据，让单键智能灶恢复到默认的初始状态；

功能9：全程操作引导与提示功能：为方便快捷地操控本灶，系统具有全程操作跟踪引导与节点提示；

功能10：操作后的最终结果播报功能：用户操作结束后，系统随即播报操作结果，以便发现偏差或确认结果。

针对以上10项功能，本单键操作系统对旋钮多功能的定向操作有如下定义。

1、在待机时，按下旋钮3声后松手即加童锁；再按旋钮待长鸣时松手即解童锁。以此实现功能1。

2、在着火工作时（以下相同），按1声即可。此时智能灶临时熄火，其后任何点击均为复燃。以此实现功能2。

3、按2声即可。此时默认熄火重新开始20分钟倒计时（原时间作废），以此实现功能3。

4、紧随上一条2声之后若点按即进入用户熄火时间设置。如点按三声则定时3分钟，若不再按总定时就这3分钟；若再按二声则定时20分钟，总共定时3＋20＝23分钟；

若想先定十位，后定个位可如下操作：按到长鸣结束后重新操作，按五声则定时50分钟，再按一声则定时1分钟，总共定时50＋1＝51分钟；

系统随后5长1短声报告结果。若不满意可回到第2条重新开始；或者干脆按出长鸣声松手进行清除。以此实现功能4。

5、按3声即可。这是查询熄火的设置时间，1长声代表10分钟，1短声代表1分钟。以此实现功能5。

6、按4声即可。这是查询熄火的剩余时间，按长10短1播报。以此实现功能6。

7、按5声即可。这是启动间歇式保温燃烧模式，其后任何点击皆可退出。以此实现功能7。

8、按N声即可。若还有新功能则继续定义，如没有则在5短声后改为长鸣声，待长鸣声结束后松手便可放弃本次操作。

9、按出长鸣声松手即可。此时用户设置的功能及参数均被清除，燃气灶恢复初始状态。以此实现功能8。

10、系统对旋钮的各种操作进行跟踪并提示：

ａ．如待机时按住旋钮不放，本例蜂鸣器则3短1长声结束。因为待机时只需3声即可满足加锁最长需要，多了无用且浪费时间；

ｂ．在选择功能时按住旋钮不放，本例为5短1长声结束。因为只有5个选择，故5声足矣；

ｃ．在定时熄火时间设置时按住旋钮不放，则9短1长声结束。因为数值最高是9，少了不行；

ｄ．在点按旋钮时，按1声松手即单击或短按，按2声松手即双击或中按，按3声松手即三击或长按，以此类推；

ｅ．按出长鸣声时松手本例定义为灶具恢复初始状态（系统清零）；

ｆ．在长鸣声结束后松手本例定义为放弃本次操作，系统维持原状；

ｇ．另外，在采取多击操作方式时，每次点击均伴有短声提示，以确认操作成功。在超出规定的点击次数后，系统长鸣提示操作无效；

以上描述表明已实现上述功能9。

11、当操作涉及数据时，如设置熄火时间，用户操作结束后，系统随即用若干长短声报告时间设置的长短，以便发现偏差或确认结果。这在前面第3条熄火时间的设置中已经体现。故已实现上述功能10。

12、另外，如果还要增加预约工作时间的设置与取消功能，可作如下操作：按N声进入预约窗口，先设置延迟工作的时间，待播报后，再设置熄火时间，待播报后即完成全部操作。设置预约时间的方法与设置熄火时间的方法相同，不再描述。如需取消，按出长鸣声松手即可（没有足够的安保措施请勿使用本功能）。

实施例7（定时专款）：其硬件载体与实施例6完全相同。

本实施例7与实施例6相比，减少一个临时熄火功能，减少一个间歇燃烧功能，合并了设置时间和剩余时间的查询功能，但大大强化定时设置过程，大大改善定时操作体验。

本实施例有如下定义：

1、在待机时，按3声加锁（3声后长鸣），按出长鸣声解锁；

2、在工作时，按1声、2声……20声松手（20声后长鸣），即定时熄火设置为10分、20分……200分，如再按1声、2声……9声松手（9声后长鸣），即定时熄火时间追加1分、2分……9分；

3、按出长鸣时松手，即清空全部设置，恢复默认定时。在长鸣后松手，即自动播报剩余时间和设置时间。

以上3条即是本实施例的全部操作。

从以上实施例6和实施例7看出，本旋钮在单键智能灶的功能和操作大不相同的情况下仍可很好适配，这给多品种生产带来极大方便。

Claims (7)

1.燃气旋塞阀旋钮的多功能扩展与应用，包括具有旋塞阀旋钮的燃气灶，其特征在于：

作为燃气灶人机操作界面的旋钮，除保留原有的点火、调火、关火的基本操作功能外，还至少让旋钮增加一项或多项其他操作新功能，如童锁的加锁与解锁操作，暂时停火的快速停火与复燃操作，默认定时熄火的取消与重置操作，用户定时熄火时间的设置与修改操作，间歇式保温燃烧模式的启用与停止操作，预约工作时间的设置与取消操作，查询设置数据与实时数据的访问操作等；

本旋钮新功能扩展与应用的相关技术支持为：燃气旋塞阀总成上配置有检测阀位开闭状态的微动开关以及检测旋钮按压状态的压控触点，经导线与电控器连接，实时向电控器单片机提供旋钮的各种操作信息；同时在电控器单片机程序中增加旋钮新功能的相关处理程序，以构成旋钮新功能所需的后台支持，形成一个完整的多功能单键操作系统，全面支持本旋钮的功能扩展与应用，以单一旋钮的形式构成多功能的单键智能燃气灶；

本旋钮的单键多功能操作原理为：在所述的多功能单键操作系统中，预先定义旋钮各操作状态与各操作功能的对应关系，并以对号入座的方式来启动相关程序执行指定任务。

2.根据权利要求1所述的旋塞阀旋钮的多功能扩展与应用，其特征在于：

在单键操作系统中，旋塞阀上的微动开关和压控触点各司其责；微动开关检测旋钮的水平操作即旋转操作，判断旋钮是在关火位置还是开火位置；压控触点检测旋钮的垂直操作即点按操作，其触点的断开与闭合完全跟旋钮被点按的状况同步，能够检测旋钮点按次数、点按时间、点按间隔、后续操作等，能准确反映旋钮的各种点按操作状态；微动开关和压控触点将旋钮操作状态变换为开关量电信号，通过导线向单片机提供旋钮的各种实时操作信息。

3.根据权利要求1～2所述的旋塞阀旋钮的多功能扩展与应用，其特征在于：

本旋钮作为单键操作系统的唯一可操作旋钮/按键，对各种不同功能的定向操作可用点击次数来区分，如单击、双击、三击、…… N击；也可用按压时间的长短来区分，如短按、中按、长按、加长按、超长按……；另外还有紧随前次点按之后的关联后续点按等；以此各种不同的操作手法来分别定向启动各种不同的功能。

4.根据权利要求1～3所述的旋塞阀旋钮的多功能扩展与应用，其特征在于：

为方便操作，在点按旋钮过程中伴有声/光提示；例如在按下旋钮尚未松手时，会听到“嘀、嘀……”的提示声，在“嘀”一声后松手即是短按，在“嘀、嘀”二声后松手即是中按，在三声、四声、五声后松手即是长按、加长按、超长按，以此类推；同理，在一声、二声……N声后松手可视为单击、双击……N击，以此来简化点击操作；如按压超时或点击超次（到终点）则系统长鸣，提示点按溢出或无效或另转指定功能；为确认操作，系统根据操作的最终结果利用声/光进行播报。

5.根据权利要求1～4所述的旋塞阀旋钮的多功能扩展与应用，其特征在于：

为高效操作旋钮，避免无谓耗时，单键操作系统根据操作窗口对数值大小的依赖，对旋钮的按压时长和/或点击次数进行上限封顶，在超限点按发生时，系统将正常点按时的确认性短声改为提示性长鸣，其后便保持静默，告诉用户勿需往下操作避免无用功；上限封顶根据需要有长有短，如3声或3击后封顶长鸣，也可20声后封顶长鸣。

6.根据权利要求1～5所述的旋塞阀旋钮的多功能扩展与应用，其特征在于：

旋钮在按出长鸣声时松手可定义为灶具恢复初始状态（系统清零），在长鸣声结束后松手可定义为放弃本次操作即维持系统原状，或另转指定功能，如自动播报当前定时熄火的剩余时间。

7.根据权利要求1～6所述的旋塞阀旋钮的多功能扩展与应用，其特征在于：

当用户不再需要自己设置的功能及参数并想立即清除时，可通过燃气灶旋钮关火一次或暂时停火一次，让系统复位清零便可进入初始状态；也可通过定义的旋钮操作来清除，如按下旋钮在长鸣时松手即可。