CN112628802B - 燃气灶及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家用电器技术领域，具体涉及一种燃气灶及其控制方法。一种燃气灶包括：燃气阀，用于控制炉头处燃气管路的通断，燃气阀上连接有热电偶电路和瞬吸电路，热电偶电路和瞬吸电路均可单独用于控制燃气阀的开闭；点火电路，用于点燃炉头处的燃气；以及检火电路，适于检测炉头处是否存在火焰，于燃气灶点火时，检火电路检测到炉头处的火焰后，控制单元停止瞬吸电路工作。本发明中的燃气灶在点火过程中，检火电路检测炉头处是否存在火焰，若是存在的话，证明点火成功，此时将信号反馈给控制模块，控制模块控制瞬吸电路在延迟一定时间后停止工作，从而减少瞬吸电路的耗能。

Description

燃气灶及其控制方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，具体涉及一种燃气灶及其控制方法。

背景技术

市场上的家用燃气灶大多采用的是热电偶电磁阀式的安全熄火保护装置。

现有技术中的热电偶的输出线与燃气安全阀维阀线圈是串联的，燃气安全阀的吸合需要热电偶产生的热电势电流维持，但因热电偶的热惰性，当旋钮打开时，产生的小火需要燃烧热电偶一段时间后才能维持燃气安全阀的吸合，燃气管路才会打开。因此此种方式点火后需要用户手动维持按压火力旋钮或者电路做一定的延时吸阀，火焰判断不及时，用户体验不好。

为了解决上述问题，现有技术中存在瞬吸型点火方式，即在燃气安全阀上增加了强吸线圈，当旋钮打开时，控制器控制强吸线圈打开燃气安全阀，打开燃气管路，触发点火。但因不能准确的判断出是否点火成功，为了保证有效的点火，需要系统上设定强吸线圈的吸合时间一般在6－15秒，一般多采用8秒的设定时间，此种设计容易造成电源的浪费，且因固定时间的设置，当快速成功点火后，即实际点火时间小于系统设置的点火时间时，点火针会继续点火，给用户造成不好的使用体验。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的燃气灶中的瞬吸型点火方式因控制不精准易造成电能浪费的缺陷，从而提供一种燃气灶及其控制方法。

为了解决上述问题，本发明提供了一种燃气灶，包括：燃气阀，用于控制炉头处燃气管路的通断，所述燃气阀上连接有热电偶电路和瞬吸电路，所述热电偶电路和所述瞬吸电路均可单独用于控制所述燃气阀的开闭；点火电路，用于点燃所述炉头处的燃气；以及检火电路，适于检测所述炉头处是否存在火焰，于所述燃气灶点火时，所述检火电路检测到所述炉头处的火焰后，控制单元停止所述瞬吸电路工作。

可选地，所述热电偶电路具有设置在所述炉头上的热电偶，所述热电偶与所述燃气阀中的维持线圈串联。

可选地，所述燃气阀还包括串联在所述瞬吸电路上的强吸线圈。

可选地，所述检火电路包括设置在所述炉头处的检火元件，所述检火元件用于检测所述炉头处的火焰状态。

可选地，所述检火元件被构造为检火针。

可选地，所述检火针连接在所述点火电路上，用于点燃所述炉头处的燃气。

可选地，还包括触发开关以及为所述燃气灶提供电能的电源，所述触发开关用于为所述控制单元提供点火信号。

本发明中还提供了一种燃气灶控制方法，包括：控制单元控制点火电路工作；控制单元控制瞬吸电路工作；控制单元控制热电偶电路工作；检火电路检测炉头处是否存在火焰；若是，控制瞬吸电路延迟预设时间后停止工作。

可选地，包括在所述控制瞬吸电路延迟预设时间后停止工作之后，所述控制单元控制所述点火电路停止工作。

可选地，在所述控制单元控制所述点火电路停止工作之后，若所述检火电路检测到所述炉头处不存在火焰，则控制所述热电偶电路停止工作。

可选地，所述预设时间为5s。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明中的燃气灶包括：燃气阀，用于控制炉头处燃气管路的通断，燃气阀上连接有热电偶电路和瞬吸电路，热电偶电路和瞬吸电路均可单独用于控制燃气阀的开闭；点火电路，用于点燃炉头处的燃气；以及检火电路，适于检测炉头处是否存在火焰，于燃气灶点火时，检火电路检测到炉头处的火焰后，控制单元停止瞬吸电路工作。

本发明中的燃气灶在点火过程中，控制模块控制瞬吸电路工作，在瞬吸电路的作用下，燃气阀打开，管路中的燃气通向炉头处，被点火电路作用点燃。同时检火电路检测炉头处是否存在火焰，若是存在的话，证明点火成功，此时将信号反馈给控制模块，控制模块控制瞬吸电路在延迟一定时间后停止工作，从而减少瞬吸电路的耗能，在瞬吸电路停止工作后，热电偶电路控制燃气阀保持打开状态，以保证燃气能继续通向炉头处。

2.本发明中的燃气灶包括检火针连接在点火电路上，用于点燃炉头处的燃气，本发明中将检火针设计成同时具备检火和点火的功能，简化了炉头处的结构。

3.本发明中的燃气灶控制方法中在控制单元控制点火电路停止工作之后，若检火电路检测到炉头处不存在火焰，则控制所述瞬吸电路停止工作，闭合所述燃气阀。在燃气灶正常点火后，若灶头处因意外原因导致火焰熄灭，此时检火电路检测到炉头处不存在火焰，检火电路将火焰变化的信号反馈给控制单元，控制单元接收到变化后，立即发出关阀命令，闭合燃气阀，防止燃气外泄。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明提供的实施例1的燃气灶的结构示意图；

图2为本发明提供的实施例1的检火电路的结构示意图；

图3为本发明提供的实施例1的瞬吸电路的结构示意图。

附图标记说明：

1－燃气阀；11－维持线圈；12－强吸线圈；

2－炉头；

3－控制单元；

4－热电偶；

5－检火元件；

6－触发开关；

7－电源；

8－检火模块；

9－高压放电模块；

A－点火电路；B－瞬吸电路；C－热电偶电路；D－检火电路。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示，为本实施例提供的一种燃气灶，包括：燃气阀1，用于控制炉头2处燃气管路的通断，燃气阀1上连接有热电偶电路和瞬吸电路，热电偶电路和瞬吸电路均可单独用于控制燃气阀1的开闭；点火电路，用于点燃炉头2处的燃气；以及检火电路，适于检测炉头2处是否存在火焰，于燃气灶点火时，检火电路检测到炉头2处的火焰后，控制单元3停止瞬吸电路工作。

本实施例中的燃气灶在点火过程中，控制模块控制瞬吸电路工作，在瞬吸电路的作用下，燃气阀打开，管路中的燃气通向炉头处，被点火电路作用点燃。同时检火电路检测炉头处是否存在火焰，若是存在的话，证明点火成功，此时将信号反馈给控制模块，控制模块控制瞬吸电路在延迟一定时间后停止工作，从而减少瞬吸电路的耗能，在瞬吸电路停止工作后，热电偶电路控制燃气阀保持打开状态，以保证燃气能继续通向炉头处。

在上述实施方式的基础上，作为进一步地限定，本实施例中的热电偶电路具有设置在炉头2上的热电偶4，热电偶4的热端与燃气阀1中的维持线圈11串联，热电偶4的冷端连接在燃气灶的底壳上，与地面连通。热电偶4在加热的状态下，会产生热电势电流，热电势电流作用在维持线圈11上，从而使维持线圈11吸合燃气阀，保持燃气阀处于打开的状态。本实施例中的燃气阀1还包括串联在瞬吸电路上的强吸线圈12，瞬吸电路为强吸线圈12提供其所需要的电流，在电流的作用下，瞬吸电路能驱动强吸线圈12瞬间吸合燃气阀，使燃气阀打开，从而保证燃气管路中的燃气流向炉头。具体的，如图3所示，给出了瞬吸电路对燃气阀的控制电路原理：

强吸开阀过程：当开关按压时，触发开关6接通控制单元3供电，控制单元3发出开阀命令，a端输出高电平，因Q1为NPN管，可饱和导通，燃气阀的线圈公共端对地导通；b端输出低电平，因Q2为PNP管，为也饱和导通，此时强吸线圈得电吸合，燃气阀打开，此时可以点火燃烧。

维持吸阀过程：因Q1导通，当热电偶被火焰加热一定时间后，其热电势产生的电流可流过维持线圈，此时燃气阀可维持打开状态，强吸线圈可通过Q2截止即b端输出高电平控制关闭。

关阀过程：触发开关6断开，控制单元3停止工作，a、b端都会输出低电平，VCC也为0V，所以两组线圈都不能得电而关闭燃气阀。

意外熄火：灶具火焰意外熄灭后，火焰检测电路的电平会立即改变，控制单元接收到变化后，立即发出关阀命令，a端输出低电平，b端输出高电平，Q1、Q2都截止，两组线圈都失电，保证燃气阀可靠关闭。

在上述实施方式的基础上，作为进一步地限定，检火电路包括设置在炉头2处的检火元件5，检火元件5用于检测炉头处的火焰状态。本实施例中的检火元件5被构造为检火针。如图2所示，检火针连接在检火模块上，检火模块8里设置有相应的火焰检测电路。当燃气灶的炉头处产生火焰时，火焰对检火针进行加热，产生电离子。火焰检测电路中采用离子电流检测的方法进行设计，火焰产生的电离子，在火焰检测电路中产生电压差而形成电流，并被火焰检测电路处理后形成可识别的火焰信号，从而被控制单元3所识别。

在上述实施方式的基础上，作为进一步地限定，如图2中所示，检火针连接在点火电路上，用于点燃炉头2处的燃气，检火针和点火针为同一结构，以简化结构设计。其电路的检测原理如下：

点火过程：点火开关闭合后，控制单元3得电复位，立即发出点火命令，高压放电模块9通过高压包(升压变压器)产生约12KV的高压，通过点火/检火针对机壳放电，引燃可燃气体。TVS为半导体放电管，作用是在放电点火时可瞬间击穿，使高压包放电电流流通次级回路。

检火过程：控制单元3通过对点火的间隙控制，利用这段时间来检测火焰，即没有高压放电时才检测火焰信号。火焰检测电路需产生一个150V左右的脉冲调制电压加载在火焰两端，便于火焰离子电流的传递；由于TVS的导通电压设定比调制电压高，在检火时相当于开路。点火/检火针感应到的离子电流经过高压包次级线圈到火焰检测电路后输出一个电平值给控制单元3判断，进行一定延时后关闭点火命令，完成检火过程。

如图1所示，本实施例中还包括触发开关6以及为燃气灶提供电能的电源7，本实施例中的触发开关6用于为控制单元3提供点火信号，其为燃气灶上常见的旋转按钮，本实施例中的旋转按钮在按下旋转后松手即可完成打火，不需要长按去点燃火焰。本实施例中的电源7为常见的电池结构。作为变形的实施方式，电源还可为常见的充电电池等，以减少电池的更换频率。

如上述，本实施例中的燃气灶的控制动作过程如下：

触发开关旋转到点火位置并按下后，接通电池正极，给控制电源供电，控制单元上电复位后，立即发出燃气阀的开阀强吸命令，瞬吸电路控制燃气通路被打开，控制单元同时给点火电路发点火命令，点火/检火针高压放电，引燃燃气。燃气被点燃后，控制单元3利用点火电路放电脉冲间隔时间，使检火电路工作，点火/检火针的工作状态此时为检火，当检测到火焰离子后，检火电路输出信号，发送到控制单元3，控制单元3判断火焰存在，发出停止点火命令，维持检火状态。灶具正常工作约5S后，利用热电偶受热产生电流使维持线圈工作，维持燃气阀吸合，此时强吸线圈断电，以节省电池电量。当灶具意外熄火时，点火/检火针火焰离子信号中断，检火电路无输出信号，控制单元立即发出关阀信号，瞬吸电路立即断开燃气阀线圈电流，强制关闭燃气安全阀，确保灶具使用安全。

实施例2

本实施例提供了一种燃气灶控制方法，执行的主体为上述实施例1中的燃气灶，其包括如下步骤：

S1：控制单元控制点火电路工作；在给到点火信号后，控制单元同时给点火电路发点火命令，点火/检火针高压放电，为引燃燃气作出准备。其中点火信号的给出是通过用户开启触发开关实现的。

S2：控制单元控制瞬吸电路工作；在给到点火信号后，控制单元控制瞬吸电路工作，燃气阀中的强吸线圈工作，燃气管路打开，在点火电路的作用下，实现点火。

S3：控制单元控制热电偶电路工作；在给到点火信号后，控制单元控制热电偶电路工作，以产生热电势去控制维持线圈的工作。

S4：检火电路检测炉头处是否存在火焰；

S5：若是，控制瞬吸电路延迟预设时间后停止工作，本实施例中是将瞬吸电路延迟5s后，控制瞬吸电路停止工作，强吸线圈断电，此时维持线圈接替强吸线圈维持燃气阀的打开，保证燃气阀的正常工作。

在上述实施方式的基础上，作为进一步地限定，还包括在控制瞬吸电路延迟预设时间后关闭之后，控制单元控制点火电路停止工作，因此时能有效的保证炉头处的火焰被点燃，处于节省能源的角度，可控制点火电路停止工作，但是检火电路继续工作，以实时检测火焰的状态。

在上述实施方式的基础上，作为进一步地限定，在控制单元控制点火电路停止工作之后，若检火电路检测到炉头处不存在火焰，则控制单元控制燃气阀闭合。检火电路当检测不到火焰时，将信号发送给控制单元，控制单元通过控制瞬吸电路切断维持线圈和强吸线圈的电流，将燃气阀闭合，从而防止燃气的泄露。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种燃气灶，其特征在于，包括：

燃气阀(1)，用于控制炉头(2)处燃气管路的通断，所述燃气阀(1)上连接有热电偶电路和瞬吸电路，所述热电偶电路和所述瞬吸电路均可单独用于控制所述燃气阀(1)的开闭；

点火电路，用于点燃所述炉头(2)处的燃气；

以及检火电路，适于检测所述炉头(2)处是否存在火焰，于所述燃气灶点火时，所述检火电路检测到所述炉头(2)处的火焰后，控制单元(3)停止所述瞬吸电路工作；

所述热电偶电路具有设置在所述炉头(2)上的热电偶(4)，所述热电偶(4)与所述燃气阀(1)中的维持线圈(11)串联；

所述燃气阀(1)还包括串联在所述瞬吸电路上的强吸线圈(12)；

还包括触发开关(6)以及为所述燃气灶提供电能的电源(7)，所述触发开关(6)用于为所述控制单元(3)提供点火信号；

NPN管(Q1)，所述NPN管(Q1)的控制端与所述控制单元(3)的a端连接，所述NPN管(Q1)的一端与所述强吸线圈(12)的第一端连接，所述NPN管(Q1)的另一端接地；

PNP管(Q2)，所述PNP管(Q2)的控制端与所述控制单元(3)的b端连接，所述PNP管(Q2)的一端与供电电压(VCC)连接，所述PNP管(Q2)的另一端与所述强吸线圈(12)的第二端连接；

所述瞬吸电路对所述燃气阀(1)的控制电路原理包括：

强吸开阀过程：所述触发开关(6)接通上述控制单元(3)供电，所述控制单元(3)发出开阀命令，所述a端输出高电平，所述b端输出低电平，此时强吸线圈(12)得电吸合，所述燃气阀(1)打开，此时可以点火燃烧；

维持吸阀过程：因所述NPN管(Q1)导通，当所述热电偶(4)被火焰加热一定时间后，其热电势产生的电流可流过维持线圈(11)，此时所述燃气阀(1)可维持打开状态，所述强吸线圈(12)可通过所述PNP管(Q2)截止即所述b端输出高电平控制关闭；

关阀过程：所述触发开关(6)断开，所述控制单元(3)停止工作，所述a端、所述b端都会输出低电平，所述供电电压(VCC)也为0V，所述维持线圈(11)和所述强吸线圈(12)都不能得电而关闭所述燃气阀(1)；

意外熄火：灶具火焰意外熄灭后，检火电路的电平会立即改变，所述控制单元(3)接收到变化后，立即发出关阀命令，所述a端输出低电平，所述b端输出高电平，所述NPN管(Q1)、所述PNP管(Q2)都截止，所述维持线圈(11)和所述强吸线圈(12)都失电，保证所述燃气阀(1)关闭。

2.根据权利要求1所述的燃气灶，其特征在于，所述燃气阀(1)还包括串联在所述瞬吸电路上的强吸线圈(12)。

3.根据权利要求1或2所述的燃气灶，其特征在于，所述检火电路包括设置在所述炉头(2)处的检火元件(5)，所述检火元件(5)用于检测所述炉头处的火焰状态。

4.根据权利要求3所述的燃气灶，其特征在于，所述检火元件(5)被构造为检火针。

5.根据权利要求4所述的燃气灶，其特征在于，所述检火针连接在所述点火电路上，用于点燃所述炉头(2)处的燃气。

6.一种燃气灶控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至5任一项所述的燃气灶，该控制方法包括：

控制单元控制点火电路工作；

控制单元控制瞬吸电路工作；

控制单元控制热电偶电路工作；

检火电路检测炉头处是否存在火焰；

若是，控制瞬吸电路延迟预设时间后停止工作。

7.根据权利要求6所述的燃气灶控制方法，其特征在于，包括在所述瞬吸电路延迟预设时间后停止工作之后，所述控制单元控制所述点火电路停止工作。

8.根据权利要求7所述的燃气灶控制方法，其特征在于，在所述控制单元控制所述点火电路停止工作之后，若所述检火电路检测到所述炉头处不存在火焰，则控制单元控制所述燃气阀闭合。

9.根据权利要求6－8任一项所述的燃气灶控制方法，其特征在于，所述预设时间为5s。

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