CN106369638B - 燃气灶及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种燃气灶及其控制方法，其中燃气灶包括进气口及设置于所述进气口的阀体，还包括：氧气浓度传感器，用于检测火焰燃烧区域的氧气浓度；控制器，与所述氧气浓度传感器连接，所述控制器用于在所述氧含量低于预设阈值时，关闭所述阀体。上述燃气灶及其控制方法，通过氧气浓度传感器检测火焰燃烧区域的氧气浓度，当出现低氧燃烧情况时，控制器关闭阀体，从而避免低氧燃烧生成大量一氧化碳造成人体中毒，提高燃气灶的安全性。

Description

燃气灶及其控制方法

技术领域

本发明涉及智能家电领域，尤其涉及一种燃气灶及其控制方法。

背景技术

在人们的日常生活中，燃气灶是一种及其普遍的家用电器。由于燃气灶可能出现燃气泄漏事件，导致燃气中毒或燃气爆炸等安全问题，为了提高安全性，目前市场上的一些燃气灶设置有燃气泄漏检测装置及自动控制阀，当检测到燃气泄漏时，自动控制阀自动关闭，切断燃气来源。然而，在实际应用中，除了燃气泄漏安全隐患之外，燃气灶还可能存在低氧燃烧安全隐患。例如由于燃气灶的结构、锅具和周围空间结构的限制，不能保证氧气的正常补给，燃气在低氧的状态下燃烧，产生黄焰和危害人健康的一氧化碳。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种燃气灶及其控制方法，能够检测低氧燃烧情况，提高燃气灶的安全性。

本发明公开了一种燃气灶，其包括进气口及设置于所述进气口的阀体，还包括：

氧气浓度传感器，用于检测火焰燃烧区域的氧气浓度；

控制器，与所述氧气浓度传感器连接，所述控制器用于在所述氧含量低于预设阈值时，关闭所述阀体。

其中，所述燃气灶还包括：热电偶，用于检测火焰燃烧区域的燃烧温度；

所述控制器还与所述热电偶连接，所述控制器用于根据所述燃烧温度和所述氧气浓度，计算氧调整含量，在所述氧调整含量低于预设阈值时，关闭所述阀体。

其中，所述控制器包括计算模块与控制模块；

所述计算模块用于根据所述燃烧温度和所述氧气浓度，计算氧调整含量；

所述控制模块用于在所述氧调整含量低于预设阈值时，关闭所述阀体。

其中，所述燃气灶还包括报警器；所述报警器与所述控制器连接，用于在关闭所述阀体时发出报警信号。

其中，所述报警器与所述控制模块连接。

其中，所述报警器包括报警声音输出装置。

本发明还公开了一种燃气灶的控制方法，应用于燃气灶，所述燃气灶包括进气口及设置于所述进气口的阀体，所述控制方法包括：

检测火焰燃烧区域的氧气浓度；

判断所述氧气浓度是否低于预设阈值，是则关闭所述阀体。

其中，判断所述氧气浓度是否低于预设阈值之前，还包括步骤：检测火焰燃烧区域的燃烧温度；

判断所述氧气浓度是否低于预设阈值，具体包括以下步骤：

根据所述燃烧温度和所述氧气浓度，计算氧调整含量；

判断所述氧调整含量是否低于预设阈值，是则关闭所述阀体。

其中，关闭所述阀体之后，还包括步骤：发出报警信号。

其中，所述发出报警信号包括：输出报警声音。

上述燃气灶及其控制方法，通过氧气浓度传感器检测火焰燃烧区域的氧气浓度，当出现低氧燃烧情况时，控制器关闭阀体，从而避免低氧燃烧生成大量一氧化碳造成人体中毒，提高燃气灶的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为本发明一实施例的燃气灶的模块结构示意图；

图2为本发明另一实施例的燃气灶的模块结构示意图；

图3为本发明一实施例的燃气灶中控制器的模块结构示意图；

图4a为本发明一实施例的燃气灶的立体结构示意图；

图4b为本发明一实施例的氧气浓度传感器的位置示意图；

图5为本发明一实施例的燃气灶的控制方法的流程示意图；

图6为本发明另一实施例的燃气灶的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，其为本发明一实施例的燃气灶的模块结构示意图。如图1所示，燃气灶100包括：阀体10、氧气浓度传感器20及控制器30，其中阀体10设置于进气口位置，控制器30分别与阀体10和氧气浓度传感器20连接，例如阀体10为自动控制阀，受控于控制器30，当阀体10关闭时，燃气供应通道被切断。

在本实施例中，氧气浓度传感器20用于检测火焰燃烧区域的氧气浓度。例如，氧气浓度传感器20为氧化铬传感器。通过在氧化铬材料两侧各烧结一层多空的铂电极，组成氧浓差电池。例如，氧气浓度为氧浓差电势。

在燃气灶工作时，燃气的燃烧需要不断消耗氧气，由于两侧的氧气补给速度不同，靠近火焰中心的一侧氧气补给速度较慢，另一侧氧气补给速度较快，导致两侧的含氧量不同，使得两侧的铂电极电势存在电势差，即氧浓差电势。

在一个实施例中，如图2所示，燃气灶100还包括热电偶40，热电偶40与控制器30连接，用于检测火焰燃烧区域的燃烧温度。

具体实施中，氧浓差电势与实际氧含量之间的关系与温度有关，即，在不同温度下，即使检测得到相同的氧浓差电势，其对应的实际氧含量也不相同。例如，氧浓差电池的电动势为30mV时，燃烧温度为600℃的氧含量为4.2％，燃烧温度为800℃的氧含量为6％。在同一温度时，氧浓差电势和氧浓度成单调函数。然而燃烧的过程中，随着环境的变化，燃烧的温度是在变化的，因此，需要通过与控制器30连接的热电偶40检测火焰燃烧区域的燃烧温度，以便于控制器30结合燃烧温度和氧浓差电势，计算氧调整含量。

在一个实施例中，如图3所示，控制器30包括计算模块31及控制模块32，其中：

计算模块31用于根据所述燃烧温度和所述氧气浓度，计算氧调整含量。

作为一种实施方式，计算模块31分别与热电偶40和氧气浓度传感器20连接，用于按照预设时间间隔获取燃烧温度和氧气浓度(如氧浓差电势)，例如每隔0.1s获取一次燃烧温度和氧气浓度，例如每隔0.3s获取一次燃烧温度和氧气浓度。其中，上述预设时间间隔越短，获取燃烧温度和氧气浓度的实时性越佳。

在本实施例中，每获取一次燃烧温度和氧气浓度，按照预存的燃烧温度、氧气浓度和氧调整含量之间的对应关系，计算氧调整含量。其中，氧调整含量作为实际氧气浓度的参考值。由于考虑了温度的影响因素，计算得到的氧调整含量更接近实际的氧气浓度，可提高氧气浓度检测的准确性。其中，上述对应关系以查找表、函数关系式或函数图像的形式存储。

控制模块32用于在所述氧调整含量低于预设阈值时，关闭所述阀体。

其中，预设阈值低于普通空气中的氧含量。例如，一般空气中的氧含量为21％，则预设阈值低于21％，例如预设阈值为18％，例如预设阈值为15％，例如预设阈值为10％。

作为一种实施方式，当所述氧调整含量低于预设阈值时，判断燃气在低氧状态下燃烧，为了避免燃烧不充分生成一氧化碳，控制模块32控制阀体10关闭。

作为另一种实施方式，为了准确判断是否为低氧状态，避免误关闭阀体影响用户体验，控制模块32记录氧调整含量持续低于预设阈值的时长。当氧调整含量持续低于预设阈值的时长超过预设时长阈值时，控制模块32控制阀体10关闭。例如，按照预设时间间隔计算在每计算一氧调整含量之后，判断该氧调整含量是否低于预设阈值，若判断结果为是，计数加一，当计数达到预设次数阈值时，控制阀体10关闭。例如，当计数达到300次时，控制阀体10关闭。

在一个实施例中，燃气灶100还包括报警器，所述报警器与所述控制器30连接，用于在关闭所述阀体时发出报警信号。例如，所述报警器与控制模块32连接。

在一个实施例中，报警器包括报警声音输出装置，例如蜂鸣器。

在一个实施例中，报警器包括LED光源，例如红光LED光源，用于发出红光报警信号。由于红色光线穿透力较强，有利于用户及早发现报警信号。

在一个实施例中，燃气灶100还包括流量计，用于检测进气口的燃气流量。控制器30还与流量计连接，接收燃气流量值，当该燃气流量大于预设流量值，并且热电偶检测的燃烧温度低于预设温度值时，控制器30判断发生燃气泄漏事件，关闭所述阀体。其中，预设流量值接近于零，预设温度值远低于火焰温度，例如预设温度值低于300℃，例如预设温度值低于100℃，例如预设温度值接近室温。当燃气流量大于预设流量值并且热电偶检测的温度值低于预设温度值时，即在没有火焰燃烧的情况下检测到燃气流量，说明存在燃气泄漏事件。为了避免燃气泄漏造成安全隐患，当判断存在燃气泄漏事件时，控制阀体10关闭。

在一个实施例中，判断存在燃气泄漏事件时，控制器还30还控制报警器发出报警信号，以提醒用户及时排除燃气泄漏故障。

在一个实施例中，燃气灶100还包括无线通信模块，用于与外部设备建立无线连接。外部设备包括但不限于：手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等。例如，无线通信模块为WiFi模块，用于与外部设备建立WiFi连接；例如，无线通信模块为蓝牙模块，用于与外部设备建立蓝牙连接；例如，无线通信模块为NFC模块，用于与外部设备建立NFC连接；例如，无线通信模块为Zigbee模块，用于与外部设备建立Zigbee连接；例如，无线通信模块包括WiFi模块、蓝牙模块、NFC模块及Zigbee模块中至少一种。

其中，当判断发生燃气泄漏事件时，燃气灶100生成报警信息，并通过上述无线连接向外部设备发送报警信息，以提示用户及时排除燃气泄漏故障。

在一个实施例中，燃气灶100还包括解锁开关，控制器30与所述解锁开关连接，控制器30还用于：在关闭所述阀体10后，若检测到所述解锁开关被按下，则开启所述阀体。这样，在阀体10关闭后，若已排除燃气泄漏故障，或需要强制启动燃气灶时，用户可以通过按下解锁开关开启阀体10，从而恢复燃气供应通道。

在一个实施例中，如图4a所示，燃气灶还包括点火针60、燃烧器70和支架80。如图4b所示，氧气浓度传感器20设置于燃烧器70围成的燃烧区域之中，并且氧气浓度传感器20的顶端高于热电偶40的顶端，因为热电偶40只需与引火槽齐平，即可检测是否燃烧及燃烧温度，而氧气浓度传感器20是要检测火焰燃烧区氧气浓度含量，需要接近甚至接触火焰。

在一较佳实施例中，氧气浓度传感器20伸向燃烧的火焰区，这样，能提高氧气浓度检测的准确度。其中，氧气浓度传感器20长度根据燃烧器的结构参数设置，例如，燃烧器较高时，氧气浓度传感器20的长度相应大一些。

上述燃气灶，通过氧气浓度传感器检测火焰燃烧区域的氧气浓度，当出现低氧燃烧情况时，控制器关闭阀体，从而避免低氧燃烧生成大量一氧化碳造成人体中毒，提高燃气灶的安全性。

请参阅图5，其为本发明一实施例的燃气灶的控制方法的流程示意图。所述控制方法应用于燃气灶，所述燃气灶包括进气口及设置于所述进气口的阀体，如图5所示，所述控制方法包括如下步骤：

S110，检测火焰燃烧区域的氧气浓度。

S120，判断所述氧气浓度是否低于预设阈值，是则执行S130。

S130，关闭所述阀体。

在一个实施例中，步骤S120之前，还包括步骤：检测火焰燃烧区域的燃烧温度；

此时，如图6所示，步骤S120包括以下步骤：

S121，根据所述燃烧温度和所述氧气浓度，计算氧调整含量；

S122，判断所述氧调整含量是否低于预设阈值，是则执行步骤S130。

在一个实施例中，步骤S130之后，所述控制方法还包括：发出报警信号。

在一个实施例中，所述发出报警信号包括：输出报警声音。

在一个实施例中，所述控制方法还包括：检测进气口的燃气流量，当该燃气流量大于预设流量值，并且热电偶检测的燃烧温度低于预设温度值时，判断发生燃气泄漏事件，关闭所述阀体。

在一个实施例中，判断发生燃气泄漏事件之后，所述控制方法还包括：与外部设备建立无线连接，通过所述无线连接向外部设备发送燃气泄漏报警信息。

本发明的实施例还包括，一种燃气灶的控制方法，其应用于上述任一实施例所述燃气灶；又如，一种燃气灶的控制方法，其采用上述任一实施例所述燃气灶实现。

上述燃气灶的控制方法，通过检测火焰燃烧区域的氧气浓度，当出现低氧燃烧情况时，控制器关闭阀体，从而避免低氧燃烧生成大量一氧化碳造成人体中毒，提高燃气灶的安全性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种燃气灶，包括进气口及设置于所述进气口的阀体，其特征在于，所述燃气灶还包括：

控制器，所述控制器包括计算模块与控制模块；

氧气浓度传感器，与所述计算模块连接，用于检测火焰燃烧区域的氧浓差电势；

热电偶，与所述计算模块连接，用于检测火焰燃烧区域的燃烧温度，所述计算模块分别与所述热电偶和所述氧气浓度传感器连接，用于按照预设时间间隔获取燃烧温度和氧浓差电势；所述计算模块用于根据所述燃烧温度和所述氧浓差电势，计算氧调整含量；

所述控制模块用于在所述氧调整含量低于预设阈值时，关闭所述阀体。

2.如权利要求1所述燃气灶，其特征在于，所述燃气灶还包括报警器；所述报警器与所述控制器连接，用于在关闭所述阀体时发出报警信号。

3.如权利要求2所述燃气灶，其特征在于，所述报警器与所述控制模块连接。

4.如权利要求3所述燃气灶，其特征在于，所述报警器包括报警声音输出装置。

5.一种燃气灶的控制方法，应用于如权利要求1至4任一项所述的燃气灶，其特征在于，所述控制方法包括：

采用所述氧气浓度传感器检测火焰燃烧区域的氧气浓度，并计算氧浓差电势；

采用所述热电偶检测火焰燃烧区域的燃烧温度；

根据所述燃烧温度和所述氧浓差电势，计算氧调整含量；

判断所述氧调整含量是否低于预设阈值，是则关闭所述阀体。

6.如权利要求5所述控制方法，其特征在于，关闭所述阀体之后，还包括步骤：发出报警信号。

7.如权利要求6所述控制方法，其特征在于，所述发出报警信号包括：输出报警声音。