CN112555914A - 一种燃气灶防干烧温度传感器 - Google Patents

Abstract

一种燃气灶防干烧温度传感器，三级台阶圆盖状的顶盖与隔热罩、外动管和内动管的上部作紧密固定连接，内动管与定管之间上下滑动连接，外动管与内动管之间套设有弹簧，在顶盖与隔热罩之间设有氟橡胶护套，该护套设有同心的上平台和下凹槽，在上平台上设有凸环，在护套外围设有隔热环、压板，热敏电阻置于护套顶部中心且填充有高温导热硅脂的导热铜帽内。本温度传感器在工作时受燃烧器所产生的高温气体及火焰的干扰小，不会出现因火焰或高温空气干扰而意外关火现象，工作可靠；活动部分伸缩行程长；所需弹簧力小，不会把较轻的锅具顶翻；长期使用也不会因周围环境污染而影响其正常工作。

Description

一种燃气灶防干烧温度传感器

技术领域

本发明涉及燃气灶技术领域，特别涉及一种燃气灶防干烧温度传感器。

背景技术

在现有技术中，燃气灶防干烧的主要手段是在灶具燃烧器中心设置弹性伸缩件，从而通过能紧密接触锅底的温度传感器检测到锅底温度，该温度传感器穿过灶具燃烧器的中空中心，通过杆件和支架固定在燃烧器底部，装有热敏电阻可伸缩的顶部直接与锅底弹性接触，热敏电阻的电信号通过导线引出燃烧器底部至点火控制器，当检测到的温度达到某一阀值时，由点火控制器切断燃气电磁阀电源，从而切断燃气通道而熄火，达到熄火保护防干烧的目的。

上述温度传感器必须满足如下条件：一是燃气灶工作时，温度传感器附近的锅底温度最高可达500℃，由于不同的锅底材料其导热系数不同、锅底厚薄也不同、以及火焰燃烧温度的变化，温度传感器的设置方式和结构应能尽量减少上述三种不利因素的影响，以便能比较准确地检测到锅的内容物的真实温度。

二是日常生活中，锅的形状有大有小、有轻有重、锅底有凹有凸，而且炉架向中心方向有向下的倾斜度，温度传感器必须要有足够大的弹性伸缩行程，但弹力又不能过大。

三是必须在长期使用后不会出现由于污染物积聚在导向滑动部分而影响温度传感器的自由弹性伸缩，更不能因此被卡死而导致失效。

中国专利公告号为CN104296187B、名称为“防干烧控火传感器及利用其的燃气灶”公开了一种燃气灶防干烧温度传感器，它与中国专利公布号为CN109899841A所公开的结构基本相同，其动盖与隔热罩连成一个整体，动盖部分的壁厚在1mm以上，其余部分也有一定的厚度，而且是导热系数较高的金属，热敏电阻安装于动盖顶部中心，上述整体导热系数高，热敏电阻直接安装于动盖内表面，当隔热罩受到燃烧器中心附近高温干扰时，隔热罩所感受到的高温通过顶盖直接传导至热敏电阻，由于动盖外表面积与锅底接触的表面积较大（导热效果与接触面的压强相关，接触面面积越大，压强越小，导热效果下降），再加上隔热罩为刚性体，为了不影响动盖与锅底的良好接触，隔热罩的上边缘必须低于动盖顶部，因而座锅后，隔热罩上部与锅底之间必须留有较大的间隙，这样，高温热空气会通过该间隙流至动盖表面而干扰锅底温度的准确检测，如此多重不利因素造成检测误差大。经实测，使用该结构的温度传感器时，即使用单层锅底、厚度只有不到1mm的不锈钢锅烧水煮沸后约十分钟，热敏电阻感应到的温度会达160℃以上，即锅内容物温度与热敏电阻检测到的温度的温差在60℃以上，当锅用于炒菜或内容物为油时，由于温度传感器受到火焰的干扰，当锅内容物为油或食物开始发生干烧时，其温度约为200℃左右，而此时热敏电阻感应到的温度已达300℃，此时即使将其阀值设至300℃，也会造成锅内容物温度与阀值之间的温差过大而造成锅内容物温度还处于200℃左右就会提前熄火，可见，当使用的锅底材料导热系数更大或锅底厚度更厚的锅具时，检测到的温度与锅内容物温度之间的温差还会更大。

中国专利公布号CN108663134A公开的一种NTC测温探头，其内装热敏电阻1的支撑管9直接外套不锈钢外罩10，外界热传导的路径更短，炉头燃烧时产生的高温会直接传导到热敏电阻，因而不锈钢外罩10外围的高温对热敏电阻1产生的不良影响比上述把隔热罩与动盖底部连接结构所产生的不良影响更大。

中国专利公告号CN206176471U公开了一种“燃气灶防干烧装置”，在固定管6内装有导线固定插管7，但该导线固定插管7如其所述只是为了保护导线使之不会因摩擦而破损，其上下滑动是靠固定管6外壁与外壳3沿轴线向下延伸形成的移动导向套（见说明书第三页倒数第一行）内壁导向，这与上述几种所提及的公开技术（如公布号CN109899841A所述由外套管2收缩部分内壁与支撑件1外壁作滑动导向）是相同的结构，这种结构很容易在灶具使用过程中令固定管外壁积满污物而造成上下滑动受阻或致卡死（即使增加了防尘罩，但在灶具的通常使用条件下；仍会对直接暴露在外的固定管外壁不断积累污垢，而这些污垢如不拆卸炉头是无法清理的）。上述几种现有技术中，温度传感器与锅底接触面积都比较大，需要增加压强才可以提高温度传感器与锅底之间的导热效果，同时还必须要有足够大的弹簧力，经检测，上述的弹簧起始力应超过1.5N，压缩后的压力应超过3N，这对于锅及其内容物总重较轻时就会很容易被顶翻，由于导向套的长度已占用了一段较长的伸缩行程，为了使导向效果更好，就必须减少伸缩行程，如导向套长度减少，会造成导向效果不好或致容易卡死，因而上述装置的伸缩行程不足（只有25mm左右）。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种安装于燃气灶燃烧器中心的燃气灶防干烧温度传感器，它受燃烧火焰及高温干扰小，对采用不同导热系数、不同厚薄的材料制造的锅的内容物温度进行间接检测，也不会产生较大的测量误差，本温度传感器伸缩行程长、所需伸缩弹簧力小，能适应底部为不同形状及不同重量的锅使用，即使长期使用也不会因为处于污染的使用环境而影响其使用效果。

本发明所提出的技术解决方案是这样的：

一种燃气灶防干烧温度传感器，所述防干烧温度传感器主要由热敏电阻、导热铜帽、氟橡胶护套、隔热罩、压板、隔热环、顶盖、外动管、弹簧、内动管、定管、定管卡和耐高温绝缘导线组成；所述隔热罩呈圆筒形，在隔热罩上端部外壁设有防扰环；所述顶盖呈三级台阶圆盖状，设有第1级台阶、第2级台阶和中空的第3级台阶；所述氟橡胶护套设有上平台和下凹槽，在所述上平台上表面设有向上凸起的凸环，所述内动管上端部与下凹槽紧配合连接，位于凸环外侧部分的上平台设有隔热环，压板与隔热环外缘平面和隔热罩上端面压接连接；所述顶盖位于隔热罩上部且通过第1级台阶外壁与隔热罩内壁紧配合连接，所述外动管上端部外壁与所述顶盖第2级台阶内壁紧配合连接，所述内动管上端部外壁与所述顶盖第3级台阶内壁紧配合连接；所述内动管下部外壁与所述定管上中部内壁滑动配合连接，所述外动管下端部设有向内折弯的限位环边，所述定管上部外壁与限位环边匹配对应处固设有定管卡，该定管卡设有至少一个与设在所述外动管内壁至少一条竖向凸条匹配对应的凹口，在外动管内壁与内动管外壁所形成的空腔中的第2级台阶与定位卡之间设有弹簧；在所述氟橡胶护套的上平台中央处固设有导热铜帽，所述导热铜帽内中空处装有热敏电阻并通过耐高温高导热硅脂填充，所述热敏电阻的两个电极引脚通过耐高温绝缘导线经内动管和定管引出；所述定管下部固定在燃气灶燃烧器中空的底部中央处。

所述氟橡胶护套的凸环的高度为0.5～1mm、环宽为0.5～1mm。所述防扰环与隔热罩上端面之间的间距为0.5～1.5mm，该防扰环的环宽为1～3mm。所述氟橡胶护套的上平台外壁与隔热罩上端部内壁之间的间距为1～2mm。所述隔热罩、防扰环、外动管、内动管、定管和定管卡均采用304不锈钢材料制成；所述顶盖、压板、隔热环均采用310不锈钢材料制成。所述顶盖、压板和隔热环的厚度均为0.15～0.2mm。

与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：

本发明由于采用了三级台阶圆盖状的顶盖与圆筒状的隔热罩、圆筒状的外动管、圆筒状的内动管的上部作紧密固定连接，内动管与圆筒状的定管之间作上下滑动连接，在外动管与内动管之间套设有弹簧，在顶盖与隔热罩上端部之间设有氟橡胶护套，该护套的圆平台上设有向上凸出的圆凸环，热敏电阻通过耐高温高导热硅脂固定在氟橡胶护套中心套管上端部的导热铜帽内。高温热空气必须绕过隔热罩顶部的防扰环外侧而减少了对热敏电阻检测值的干扰，由于隔热环上端平面稍为高于圆凸环的上端面，当不座锅时，该凸环不会与高温热空气直接接触而损坏或加速其老化；当座锅后，由于氟橡胶所具有的柔软弹性特性可以使隔热环上端部作上下弹性移动，从而使隔热环上端部可以接近甚至直接紧贴锅底，在导热铜帽周围形成一个接近封闭的隔热空间。上述结构能使燃气灶燃烧器燃烧时所产生的高温气体及火焰对测温的热敏电阻干扰最少，因而，对锅的内容物的真实温度检测更准确；由于内动管与定管之间为上下滑动连接，温度传感器活动部分的上下伸缩行程比较长（可达40mm），所需的复位弹簧力也比较小（约0.75N），不会将较轻的锅具顶翻。由于有隔热罩、防扰环和隔热环的三重防护和对氟橡胶护套的圆凸环的防护，即使长期工作，热敏电阻及其附近零件受外围环境污染很少，即使长期工作都不需拆卸下来清洗。由于燃烧器是中空结构，因而工作时锅内圆周中心的温度低于圆周中心外围温度约20℃至30℃，当温度传感器可以最大限度地排除外周火焰及热空气的干扰时，其实时检测到的锅底温度也会低于锅内容物温度，因而可以把干烧关火阀值设定在230℃左右，就可以保证在使用不同锅具或锅具空烧或装载不同内容物时，其锅内温度达到260℃至295℃范围时才关闭电磁阀，可以做到既防干烧，又不会出现因误动作而意外关火的现象。

附图说明

图1是本燃气灶防干烧温度传感器结构示意图。

图2是图1所示氟橡胶护套主视示意图。

图3是图2的俯视示意图。

图4是图1所示顶盖主视示意图。

图5是图4的俯视示意图。

图6是图1所示定管卡连接结构主视示意图。

图7是图6的俯视示意图。

图8是图1所示压板的俯视示意图。

图9是图1所示隔热环主视示意图。

图中标记说明：1.热敏电阻；2.导热铜帽；3.氟橡胶护套；3-1.上平台；3-2.下凹槽；3-3.凸环； 4.隔热罩；4-1.防扰环；4-2压板；4-3隔热环；4-3-1隔热环上端部；4-3-2隔热环外缘平面；5.顶盖；5-1.第1级台阶；5-2.第2级台阶；5-3.第3级台阶；6.外动管；6-1、限位环边；7.弹簧；8.内动管；9.定管；10.定管卡；10-1.凹口；11.耐高温绝缘导线。

具体实施方式

通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。

参见图1～图所示，一种燃气灶防干烧温度传感器，所述防干烧温度传感器主要由热敏电阻1、导热铜帽2、氟橡胶护套3、隔热罩4、压板4-2、隔热环4-3、顶盖5、外动管6、弹簧7、内动管8、定管9、定管卡10和耐高温绝缘导线11组成；所述隔热罩4呈圆筒形，在隔热罩4上端部外壁设有防扰环4-1；所述顶盖5呈三级台阶圆盖状，设有第1级台阶5-1、第2级台阶5-2和中空的第3级台阶5-3；所述氟橡胶护套3设有上平台3-1和下凹槽3-2，在所述上平台3-1上表面设有向上凸起的凸环3-3，所述内动管8上端部与下凹槽3-2紧配合连接，位于凸环3-3外侧部分的上平台3-1设有隔热环4-3，压板4-2与隔热环外缘平面4-3-2和隔热罩4上端面压接连接；所述顶盖5位于隔热罩4上部且通过第1级台阶5-1外壁与隔热罩4内壁紧配合连接，所述外动管6上端部外壁与所述顶盖5第2级台阶5-2内壁紧配合连接，所述内动管8上端部外壁与所述顶盖5第3级台阶5-3内壁紧配合连接；所述内动管8下部外壁与所述定管9上中部内壁滑动配合连接，所述外动管6下端部设有向内折弯的限位环边6-1，所述定管9上部外壁与限位环边6-1匹配对应处固设有定管卡10，该定管卡10设有至少一个与设在所述外动管6内壁至少一条竖向凸条匹配对应的凹口10-1，在外动管6内壁与内动管8外壁所形成的空腔中的第2级台阶5-2与定位卡10之间设有弹簧7；在所述氟橡胶护套3的上平台3-1中央处固设有导热铜帽2，所述导热铜帽2内中空处装有热敏电阻1并通过耐高温高导热硅脂填充，所述热敏电阻1的两个电极引脚通过耐高温绝缘导线11经内动管8和定管9引出；所述定管9下部固定在燃气灶燃烧器中空的底部中央处。

所述氟橡胶护套3的凸环3-3的高度为0.5～1mm、环宽为0.5～1mm。所述防扰环4-1与隔热罩4上端面之间的间距为0.5～1.5mm，该防扰环4-1的环宽为1～3mm。所述氟橡胶护套3的上平台3-1外壁与隔热罩4上端部内壁之间的间距为1～2mm。所述隔热罩4、防扰环4-1、外动管6、内动管8、定管9和定管卡10均采用304不锈钢材料制成；所述顶盖5、压板4-2、隔热环4-3均采用310不锈钢材料制成。所述顶盖5、压板4-2和隔热环4-3的厚度均为0.15～0.2mm。

本燃气灶防干烧温度传感器的工作过程是这样的：定管9固定在燃气灶燃烧器中空的底部中央，导热铜帽2上顶部在弹簧7的作用下压向锅底，隔热环上端部4-3-1接近或紧贴锅底，由于导热铜帽2的直径小（φ2～4mm）、表面积也小，因而只需用比较小的弹簧力（如0.75N）就可以让导热铜帽2表面产生比较大的压强而使其压紧锅底，从而提高其导热效果。由于热敏电阻1被耐高温高导热系数的硅脂包围，导热铜帽2所感应到的温度可高效传至热敏电阻1，因而可以准确检测到锅底的真实温度。由于隔热罩4外壁外的高温热空气必须绕过防扰环4-1，从而减少了对热敏电阻1的检测值的干扰。所采用的氟橡胶护套3的导热系数低、耐高温可达350℃，且上平台3-1上表面设有凸环3-3，而隔热环4-3上端部4-3-1稍高于氟橡胶护套3的凸环3-3上端部，可以保证不座锅时也不会受到高温热气侵扰而加速老化。氟橡胶护套3的柔性弹性可以使座锅时隔热环上端部4-3-1尽量接近甚至紧贴锅底，氟橡胶护套3外周壁与隔热罩4内壁之间有1～2mm的间距，可以起到有效的隔热作用，这样在锅底与上平台3-1之间就会形成一个多层隔热的闭合空间，以尽量减少外围热空气因对流导热而对导热铜帽2的导热效果的影响。由于顶盖5的材料是采用导热系数只有304不锈钢约2/3的310不锈钢，而且厚度只有0.15～0.2mm，故传热小，再加上有高热阻的氟橡胶保护套3的隔热保护，所以能够大幅度减少外围高温环境对热敏电阻1的影响。由于本温度传感器的伸缩导向是通过定管9与内动管8之间上下滑动实现的，其伸缩行程长度可达40mm，不会出现因要加长导向长度而必须减少其伸缩行程的现象。由于动作部件位于温度传感器内部，故不存在外围污染环境的影响，无论在工作过程中外围发生任何环境污染问题，都不会影响其上下伸缩运动。本实施例中，弹簧7的起始力为0.75N。

Claims (6)

1.一种燃气灶防干烧温度传感器，其特征在于：所述防干烧温度传感器主要由热敏电阻（1）、导热铜帽（2）、氟橡胶护套（3）、隔热罩（4）、压板（4-2）、隔热环（4-3）、顶盖（5）、外动管（6）、弹簧（7）、内动管（8）、定管（9）、定管卡（10）和耐高温绝缘导线（11）组成；所述隔热罩（4）呈圆筒形，在隔热罩（4）上端部外壁设有防扰环（4-1）；所述顶盖（5）呈三级台阶圆盖状，设有第1级台阶（5-1）、第2级台阶（5-2）和中空的第3级台阶（5-3）；所述氟橡胶护套（3）设有上平台（3-1）和下凹槽（3-2），在所述上平台（3-1）上表面设有向上凸起的凸环（3-3），所述内动管（8）上端部与下凹槽（3-2）紧配合连接，位于凸环（3-3）外侧部分的上平台（3-1）设有隔热环（4-3），压板（4-2）与隔热环外缘平面（4-3-2）和隔热罩（4）上端面压接连接；所述顶盖（5）位于隔热罩（4）上部且通过第1级台阶（5-1）外壁与隔热罩（4）内壁紧配合连接，所述外动管（6）上端部外壁与所述顶盖（5）第2级台阶（5-2）内壁紧配合连接，所述内动管（8）上端部外壁与所述顶盖（5）第3级台阶（5-3）内壁紧配合连接；所述内动管（8）下部外壁与所述定管（9）上中部内壁滑动配合连接，所述外动管（6）下端部设有向内折弯的限位环边（6-1），所述定管（9）上部外壁与限位环边（6-1）匹配对应处固设有定管卡（10），该定管卡（10）设有至少一个与设在所述外动管（6）内壁至少一条竖向凸条匹配对应的凹口（10-1），在外动管（6）内壁与内动管（8）外壁所形成的空腔中的第2级台阶（5-2）与定位卡（10）之间设有弹簧（7）；在所述氟橡胶护套（3）的上平台（3-1）中央处固设有导热铜帽（2），所述导热铜帽（2）内中空处装有热敏电阻（1）并通过耐高温高导热硅脂填充，所述热敏电阻（1）的两个电极引脚通过耐高温绝缘导线（11）经内动管（8）和定管（9）引出；所述定管（9）下部固定在燃气灶燃烧器中空的底部中央处。

2.根据权利要求1所述燃气灶防干烧温度传感器，其特征在于：所述氟橡胶护套（3）的凸环（3-3）的高度为0.5～1mm、环宽为1.2～5mm。

3.根据权利要求1所述燃气灶防干烧温度传感器，其特征在于：所述防扰环（4-1）与隔热罩（4）上端面之间的间距为0.5～1.5mm，该防扰环（4-1）的环宽为1～3mm。

4.根据权利要求1所述燃气灶防干烧温度传感器，其特征在于：所述氟橡胶护套（3）的上平台（3-1）外壁与隔热罩（4）上端部内壁之间的间距为1～2mm。

5.根据权利要求1所述燃气灶防干烧温度传感器，其特征在于：所述隔热罩（4）、防扰环（4-1）、外动管（6）、内动管（8）、定管（9）和定管卡（10）均采用304不锈钢材料制成；所述顶盖（5）、压板（4-2）、隔热环（4-3）均采用310不锈钢材料制成。

6.根据权利要求5所述燃气灶防干烧温度传感器，其特征在于：所述顶盖（5）、压板（4-2）和隔热环（4-3）的厚度均为0.15～0.2mm。

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