CN110056909A - 一种燃气灶离子感应式防回火装置 - Google Patents

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    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/82—Preventing flashback or blowback
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C3/00—Stoves or ranges for gaseous fuels
    • F24C3/12—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C3/126—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges

Abstract

本发明公开了一种燃气灶离子感应式防回火装置，包括设于供气管路上的电磁阀、用于控制燃气灶电气通断的脉冲点火器、用于采集炉头内部回火火焰的离子电流信号的离子探针组件、以及用于根据所述离子电流信号输出电平信号的信号转换电路；所述电磁阀与所述脉冲点火器连接；所述离子探针组件包括离子感应针，所述脉冲点火器包括信号反馈端，所述信号反馈端与所述信号转换电路的信号输出端连接，所述脉冲点火器的信号输入端与所述离子感应针连接；所述信号转换电路用于在获取到所述离子电流信号时，输出低电平，以使所述脉冲点火器根据所述低电平控制所述电磁阀断开。该防回火装置能够及时有效的切断燃气供应，解决燃气灶的回火问题。

Description

一种燃气灶离子感应式防回火装置
技术领域
本发明属于燃气灶技术领域，具体涉及一种燃气灶离子感应式防回火装置。
背景技术
燃气灶在使用中，当燃气和空气混合气体离开火孔的速度等于燃烧速度时，在火孔上形成稳定的火焰，称为正常燃烧。但是当气源的压力降低或升高时，火焰有可能会缩回到灶具内腔，出现灶喷的“爆燃”的燃烧现象就是回火。燃气灶回火会很容易的烧坏灶具的火盖、灶面、阀体、点火器等，损坏灶具，严重的可能造成人们的财产损失甚至危害人们的生命安全，因此应当尽量避免回火现象的发生。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供了一种燃气灶离子感应式防回火装置，其能够及时有效的切断燃气供应，解决了燃气灶的回火问题。
本发明采用了以下技术方案：
一种燃气灶离子感应式防回火装置，包括设于供气管路上的电磁阀、用于控制燃气灶电气通断的脉冲点火器、用于采集炉头内部回火火焰的离子电流信号的离子探针组件、以及用于根据所述离子电流信号输出电平信号的信号转换电路；
所述电磁阀与所述脉冲点火器连接；所述离子探针组件包括离子感应针，所述脉冲点火器包括信号反馈端，所述信号反馈端与所述信号转换电路的信号输出端连接，所述脉冲点火器的信号输入端与所述离子感应针连接；
所述信号转换电路用于在获取到所述离子电流信号时，输出低电平，以使所述脉冲点火器根据所述低电平控制所述电磁阀断开。
进一步的，所述信号转换电路包括电感器、第一电容、第一电阻、比例运算电路、以及用于获取所述火焰信号特征的信号识别电路；
所述第一电容通过所述电感器与离子感应针连接，且所述第一电容的一端与所述比例运算电路的第一端连接；所述第一电容的另一端及所述比例运算电路的第二端分别接地；所述第一电阻与所述第一电容并联；
所述信号识别电路连接于所述比例运算电路的输出端，并输出电平信号至所述信号反馈端。
进一步的，所述比例运算电路包括第一运算放大器、第二电阻和第三电阻，所述第二电阻的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，另一端接地；所述第三电阻的两端分别与所述第一运算放大器的反相输入端及输出端连接。
进一步的，所述信号识别电路包括第二运算放大器、第一二极管、第二二极管、第四电阻、第五电阻和第二电容；
所述第一二极管的正极通过所述第四电阻与所述比例运算电路的输出端连接，所述第一二极管的负极连接于所述第二运算放大器的同相输入端；
所述第二二极管的负极通过所述第五电阻与所述比例运算电路的输出端连接，所述第一二极管的正极连接至所述第二运算放大器的同相输入端；
所述第二电容的一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，另一端接地；
所述第二运算放大器的反相输入端输入参考电压Vref，所述第二运算电路输出端连接所述信号反馈端。
进一步的，所述离子感应针设于炉腔内/引射管内，以采集所述炉腔内/所述引射管内的回火火焰的离子电流信号。
进一步的，所述离子探针组件还包括设于所述炉腔外/引射管外的固定结构，所述离子感应针的一端连接于所述固定结构，另一端伸入至所述炉腔内/引射管内。
进一步的，所述离子探针组件包括多组，多组所述火焰传感器并联于所述信号放大电路的输入端之间。
进一步的，每个炉头至少设有1组所述火焰传感器。
进一步的，所述脉冲点火器为自吸阀型脉冲点火器。
进一步的，所述信号转换电路配备有电源，所述电源为3V的直流电源。与现有技术相比，本发明的有益效果为：
当燃气灶的炉头发生回火时，其回火火焰会引燃燃烧器引射管内部或炉腔内部，其内的离子感应针感应到回火所产生的火焰，并以火焰为导电介质，在电极间形成电流，进而使得离子感应针与信号转换电路形成电路回路，信号转换电路将接收的电流信号处理后，输出低电平信号至脉冲点火器的信号反馈端，脉冲点火器根据接收的低电平信号指令电磁阀关阀，切断燃气的供应，以避免回火的进一步发生。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术作进一步地详细说明：
图1是本发明所述的燃气灶离子感应式防回火装置的结构示意图；
图2是本发明所述的燃气灶离子感应式防回火装置的控制系统原理图；
图3是本发明所述的信号转换电路的电路图；
标记说明：
1、脉冲点火器；11、信号反馈端；12、地线端；2、电磁阀；3、离子探针组件；31、离子感应针；32、固定结构；4、电源连接端；5、点火线；6、微动开关；7、信号线；8、反馈线；9、信号转换电路。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明公开了一种燃气灶离子感应式防回火装置，如图1～3所示，包括设于供气管路上的电磁阀2、用于采集炉头的内部回火火焰的离子电流信号的离子探针组件3、用于控制燃气灶电气通断的脉冲点火器1、以及用于根据离子探针组件3检测到的火焰信号输出电平信号电平信号的信号转换电路9；
电磁阀2与脉冲点火器1连接；离子探针组件3包括离子感应针31，脉冲点火器1包括信号反馈端11，信号反馈端11与信号转换电路9的信号输出端连接，脉冲点火器1的信号输入端与离子感应针31连接。
信号转换电路9用于在获取到离子电流信号时，输出低电平，以使脉冲点火器1根据低电平控制电磁阀2断开。
信号转换电路9配备有电源DC，电源DC为3V的直流电源。电源DC可集合于脉冲点火器内，也可为独立模块。
电磁阀2为自吸式电磁阀2，脉冲点火器1为自吸阀型脉冲点火器。，脉冲点火器1还包括电源连接端44、点火线5、微动开关6、信号线7、反馈线8、地线端12等。
离子感应针31设于炉腔内/引射管内，以采集炉腔内/引射管内的回火火焰离子电流信号。
具体的，如图1所示，离子感应针31的包括两个电极，两个电极位于炉腔内/引射管内。
离子探针组件3还包括设于炉腔外/引射管外的固定结构32，离子感应针31的一端连接于固定结构32，另一端伸入至炉腔内/引射管内。
当燃气灶的炉头发生回火时，其回火火焰会引燃燃烧器引射管内部或炉腔内部，其内的离子感应针31感应到回火所产生的火焰，并以火焰为导电介质，在电极间形成电流，进而使得离子感应针31与信号转换电路9形成电路回路，信号转换电路9将接收的电流信号处理后，输出信号至脉冲点火器1的信号反馈端11，脉冲点火器1根据接收的信号指令电磁阀2关阀，切断燃气的供应，以避免回火的进一步发生。
如图3所示，信号转换电路9包括电感器L、第一电容C1、第一电阻R1、比例运算电路、以及用于获取电信号特征的信号识别电路；
第一电容C1通过电感器L与离子感应针31连接，且第一电容C1的一端与比例运算电路的第一端连接；第一电容C1的另一端及比例运算电路的第二端分别接地；第一电阻R1与第一电容C1并联；
信号识别电路连接于比例运算电路的输出端，并输出电平信号至信号反馈端。
比例运算电路包括第一运算放大器IC1、第二电阻R2和第三电阻R3，第二电阻R2的一端与第一运算放大器的反相输入端连接，另一端接地；
第三电阻R3的两端分别与第一运算放大器的反相输入端及输出端连接。
其中，电感器L为交流信号源，用以提供交变电压；第一电阻R1和第一电容C1用于获取火焰离子电流信号，即离子感应针31电极之间的电流信号；比例运算电路将获取的电流信号比例放大后输出至信号识别电路。
信号识别电路包括第二运算放大器IC2、第一二极管D1、第二二极管D2、第四电阻R4、第五电阻R5和第二电容C2；
第一二极管D1的正极通过第四电阻R4与比例运算电路的输出端连接，第一二极管D1的负极连接于第二运算放大器IC2的同相输入端；
第二二极管D2的负极通过第五电阻R5与比例运算电路的输出端连接，第一二极管D1的正极连接至第二运算放大器IC2的同相输入端；
第二电容C2的一端与第二运算放大器的同相输入端连接，另一端接地；
第二运算放大器IC2的反相输入端输入参考电压Vref，第二运算电路输出端连接信号反馈端11。
信号识别电路通过比较由比例运算电路输出的电压与参考电压，输出反馈电压至信号反馈端11，脉冲点火器1根据信号反馈端11接收的信号发出相应的指令。
燃气灶的炉头正常燃烧器时，R1中无电流通过，IC1输出零电位，C2上的电压为零；A点电位高于B点电位，IC2输出高电位信号，使脉冲点火器1保持正常工作状态。
当燃气灶的炉头发生回防火时，火焰产生高温，两电极中有单向脉动电流i通过，在R1上产生上负下正的电压，经过C1滤波，在运算放大器IC1的输出端产生放大了的负向脉动电压，经过R5、D2对电容C2充电，其极性为上负下正，使运算放大器IC2输入端的A点电位低于B点电位，IC2输出低电压信号，使脉冲点火器1发出指令使燃气控制电磁阀2关阀。
如图1所示，离子探针组件3包括多组，多组火焰传感器并联于信号放大电路的输入端之间，以适用于设有多个炉头的燃气灶。
每个炉头至少设有1组火焰传感器。
本发明所述的燃气灶离子感应式防回火装置的其它内容参见现有技术，在此不再赘述。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种燃气灶离子感应式防回火装置，其特征在于：包括设于供气管路上的电磁阀、用于控制燃气灶电气通断的脉冲点火器、用于采集炉头内部回火火焰的离子电流信号的离子探针组件、以及用于根据所述离子电流信号输出电平信号的信号转换电路；
所述电磁阀与所述脉冲点火器连接；所述离子探针组件包括离子感应针，所述脉冲点火器包括信号反馈端，所述信号反馈端与所述信号转换电路的信号输出端连接，所述脉冲点火器的信号输入端与所述离子感应针连接；
所述信号转换电路用于在获取到所述离子电流信号时，输出低电平，以使所述脉冲点火器根据所述低电平控制所述电磁阀断开。
2.根据权利要求1所述的燃气灶离子感应式防回火装置，其特征在于：所述信号转换电路包括电感器、第一电容、第一电阻、比例运算电路、以及用于获取所述火焰信号特征的信号识别电路；
所述第一电容通过所述电感器与离子感应针连接，且所述第一电容的一端与所述比例运算电路的第一端连接；所述第一电容的另一端及所述比例运算电路的第二端分别接地；所述第一电阻与所述第一电容并联；
所述信号识别电路连接于所述比例运算电路的输出端，并输出电平信号至所述信号反馈端。
3.根据权利要求2所述的燃气灶离子感应式防回火装置，其特征在于：所述比例运算电路包括第一运算放大器、第二电阻和第三电阻，所述第二电阻的一端与所述第一运算放大器的反相输入端连接，另一端接地；所述第三电阻的两端分别与所述第一运算放大器的反相输入端及输出端连接。
4.根据权利要求2所述的燃气灶离子感应式防回火装置，其特征在于：所述信号识别电路包括第二运算放大器、第一二极管、第二二极管、第四电阻、第五电阻和第二电容；
所述第一二极管的正极通过所述第四电阻与所述比例运算电路的输出端连接，所述第一二极管的负极连接于所述第二运算放大器的同相输入端；
所述第二二极管的负极通过所述第五电阻与所述比例运算电路的输出端连接，所述第一二极管的正极连接至所述第二运算放大器的同相输入端；
所述第二电容的一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接，另一端接地；
所述第二运算放大器的反相输入端输入参考电压Vref，所述第二运算电路输出端连接所述信号反馈端。
5.根据权利要求1所述的燃气灶离子感应式防回火装置，其特征在于：
所述离子感应针设于炉腔内/引射管内，以采集所述炉腔内/所述引射管内的回火火焰的离子电流信号。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的燃气灶离子感应式防回火装置，其特征在于：所述离子探针组件还包括设于所述炉腔外/引射管外的固定结构，所述离子感应针的一端连接于所述固定结构，另一端伸入至所述炉腔内/引射管内。
7.根据权利要求1所述的燃气灶离子感应式防回火装置，其特征在于：所述离子探针组件包括多组，多组所述火焰传感器并联于所述信号放大电路的输入端之间。
8.根据权利要求1所述的燃气灶离子感应式防回火装置，其特征在于：每个炉头至少设有1组所述火焰传感器。
9.根据权利要求1所述的燃气灶离子感应式防回火装置，其特征在于：所述脉冲点火器为自吸阀型脉冲点火器。
10.根据权利要求1所述的燃气灶离子感应式防回火装置，其特征在于：所述信号转换电路配备有电源，所述电源为3V的直流电源。
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