CN112984564B - 节能环保一体式炉灶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及节能环保一体式炉灶，包括灶台、主控制器、火焰高低调节系统，主控制器安装在灶台上，主控制器连接有锅具传感器、风机电源、点火电源、按键以及电磁阀。灶台上设置有灶芯、风机以及点火开关，风机与风机电源连接，点火开关与点火电源连接，灶芯的正上方设置有与灶台固定连接的支架，锅具传感器安装在支架上，灶芯连接有燃料管道，风机与电磁阀安装在燃料管道上。主控制器在启动后对锅具传感器进行激活与读取操作，并根据锅具的有无通过继电器对风机电源、点火电源以及电磁阀进行控制。利用锅具传感器对炉芯位置的锅具进行有无检测，能够根据采集到的反馈信号，利用主控制器调整合适的火焰大小，提高燃气的使用效率。
Description
技术领域
本发明涉及家用厨具技术领域，尤其是涉及节能环保一体式炉灶。
背景技术
随着我国国民经济的不断提升，人们的生活水平逐渐向更高的标准迈进，因此也带动了餐饮业的迅猛发展。炉具作为餐饮业必不可少的设施，其良好的的使用性能为企业的发展提供了技术保障。能源问题是当今社会的头号问题，也是全世界关注的焦点话题，中国作为一个能源相对紧缺的国家，如何提升燃气的使用效率是全社会所关注的一个研究重点。以2006年兴起的“杜绝空烧”为时间点，国内的餐饮业炉具用具生产厂商普遍开展了相关研究，燃气费用的增长同时也增加了企业的支出负担。
现有的技术中，影响炉灶热效率的因素有两个方面：一是气体燃料燃烧的完全程度(即燃烧效率)，二是燃烧产生的热量被利用的程度(即热利用效率)，目前市面上的节能型炉灶的节能效率低下，使用过程中存在污染环境和安全隐患等实际问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供节能环保一体式炉灶，其利用单片机装置实时控制燃气阀的开启状态，结合现代传感器技术，对炉灶释放燃气时为提高燃烧效率进行优化控制，自动调整合适的火焰大小，提高燃气的使用效率，从而达到节约燃气的目的。在实现高效节能的基础上，更加重视使用过程中的安全性和减少环境污染，具有十分重要的经济和实用的价值。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
节能环保一体式炉灶，包括灶台、主控制器、火焰高低调节系统，所述主控制器安装在所述灶台上，所述主控制器连接有锅具传感器、风机电源、点火电源、按键以及电磁阀；
所述灶台上设置有灶芯、风机以及点火开关，所述风机与所述风机电源连接，所述点火开关与所述点火电源连接，所述灶芯的正上方设置有与所述灶台固定连接的支架，所述锅具传感器安装在所述支架上，所述灶芯连接有燃料管道，所述风机与所述电磁阀安装在所述燃料管道上；
所述主控制器在启动后对所述锅具传感器进行激活与读取操作，并根据锅具的有无通过继电器对所述风机电源、点火电源以及电磁阀进行控制。
通过上述技术方案，在安装时，将锅具传感器安装在灶台顶部正对炉芯的支架上，大致确定锅具放置在炉芯后与锅具传感器的距离，将电磁阀安装在炉灶燃料阀之前的燃料管道中，主控制器安装在便于开启的位置，将炉灶风机电源、点火电源分别与主控制器上对应电源连接。在使用时，将电源接入主控制器，打升主控制器电源开关，将炉具放置在炉芯后与锅具传感器之间的距离通过主控制器上的按健输入主控制器，最后按下主控制器上工作按钮即可使炉灶进行节能控制工作。
本发明利用锅具传感器对炉芯位置的锅具进行有无检测，能够根据采集到的反馈信号，利用主控制器实时的控制电磁阀的开启状态、点火电源与风机电源的输出功率以及风机的转速，自动调整合适的火焰大小，提高燃气的使用效率，从而达到节约燃气最佳目的。
依托节能环保一体式炉灶，通过传感器感应炉具有无对燃气燃烧情况进行控制，能够将使用过程中锅具拿离过程中这部分能量进行保护，减少不必要的损耗。结合自动控制原理，对节能炉灶进行综合分析，使用过程中，该炉灶节能控制装置对燃气的使用率有较大的提升，同时系统与炉灶采用可分离式，可以随时更换与安装，具有操作简单、可靠性高等优点，是一种可行节能装置。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述主控制器包括单片机以及与所述单片机连接的处理电路单元，所述锅具传感器包括超声波测距探头以及与所述超声波测距探头连接的处理电路模块，所述处理电路模块与所述处理电路单元连接，所述锅具传感器与所述按键连接。
通过上述技术方案，采用超声波测距探头对锅具所在特定距离段进行锅具的有无判定，并将判定结果传输给处理电路模块，处理电路模块将结果发送至处理电路单元，再由处理电路单元发送至单片机。按键主要用于对锅具传感器探测距离及主控制器其他参数的设定，单片机作为整个控制器的处理中心，在启动后对锅具传感器进行激活与读取操作，并根据锅具的有无通过继电器对妙灶风机电源、点火电源、电碰同进行控制，从而实现对梦灶的节能控制。点火电源和风机电源分别用于对炉灶点火系统、风机系统的供电；电磁阀为开关阀，受单片机控制。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述处理电路单元包括故障检测电路以及备用开关电路，所述故障检测单元连接所述处理电路模块用于监测所述超声波测距探头的工作状态，所述灶芯的四周设置有用于支撑锅具的底座，所述底座内安装有压力传感器，所述压力传感器与所述备用开关电路连接；
所述故障检测单元检测到所述超声波测距探头发生故障时，向所述单片机发送信号指令，由所述单片机发送所述信号指令至所述备用开关电路，由所述备用开关电路打开所述压力传感器，所述单片机通过所述压力传感器控制所述电磁阀与所述风机，以调节所述灶芯的火力强度与燃气释放量。
通过上述技术方案，当超声波测距探头发生损坏无法工作时，由故障检测单元检测到故障并将信号指令发送至单片机中，由单片机打开备用开关电路，使得压力传感器能够正常工作。主控制器在控制炉灶的过程中，通过压力传感器能及时准确的检测到当厨具从灶台移走时会自动控制电磁阀调小释放燃气，但不关闭释放燃气，同时配合控制风机调小转速，实现节省燃气而又不使火焰熄灭，杜绝频繁点火，提高了能源的利用率，同时延长了节能环保一体式炉灶的使用寿命。并且通过设置冗余的机构，也就是压力传感器与超声波测距探头的双重保护，实现了炉灶工作的最大化节能控制，具有较强的经济推广价值。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述处理电路单元包括电子点火模块、可调比例电子阀门控制模块、风机调速模块、漏电检测模块、人体感应模块、燃气浓度检测模块、无线通信模块、火焰检测模块、工作状态显示模块、声光报警模块以及自动灭火装置；
所述电子点火模块与所述点火开关连接，所述可调比例电子阀门控制模块连接所述电磁阀用于调节所述电磁阀开启的角度，所述风机调速模块连接所述风机用于调节所述风机的转速。
通过上述技术方案，调节点火开关，使得单片机发出点火指令控制电子点火模块，电子点火模块控制振荡电路的开关使振荡电路的T3副边产生大于 200V的高频交流电，再通过快速恢复二极管给电容充电，当电压超过200V 后触发二极管瞬间击穿放电，在线圈T2的高压绕组副边上产生上万伏高压，击穿空气形成电弧，完成一次电子打火，连续多次打火后即可完成点火过程。在电子点火的过程中，同时启动可调比例电子阀门控制模块配送燃气，并且通过火焰检测模块实时检测火焰，一旦检测到火焰则停止电子点火。一次电子点火过程持续时间最长不会超过6秒，如在6秒内没有检测到火焰则自动关闭燃气配送。
风机调速模块对配送氧气的风机调速是通过控制双向可控硅导通控制角来实现的，风机调速模块发出控制信号控制双向可控硅的控制角来触发双向可控硅的导通，实现对配送氧气的风机供电电压有效值的控制，也就实现对配送氧气的风机的调速控制。双向可控硅导通的控制角越小则供电输出的电压有效值越高，配送氧气风机的转速越快，配送到节能炉灶的氧气则越多。风机调速模块根据预置火力强度在控制释放适量燃气的同时也控制着配送氧气的风机的适当转速，充分提高燃气的燃烧效率。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述漏电检测模块包括漏电测试电路与漏电信息传输模块，所述漏电测试电路用于在系统开始通电启动后主动进行漏电测试；
所述漏电信息传输模块连接所述漏电测试电路用于将漏电信息传输至所述单片机，由所述单片机紧急采取安全保护性措施，所述单片机通过所述可调比例电子阀门控制模块关闭所述电磁阀，控制所述声光报警模块发出警报指令进行报警，同时快速切断所述风机电源与所述点火电源。
通过上述技术方案，主控制器在控制风机配送适量的氧气时一旦发生漏电将直接影响在厨房中的人体生命安全，因此漏电检测电路模块的灵敏度和可靠性对在厨房的人体生命安全具有重要的保护作用。
漏电测试电路在系统开始通电启动后要主动进行漏电测试，用来判断系统的漏电检测模块能否正常有效的工作；另一方面是主控制器在正常的运行过程中，如果风机万一不幸发生漏电的情况，漏电测试电路能够立即检测到漏电，由漏电信息传输模块将漏电信息及时通知单片机，使单片机紧急采取安全保护性措施，紧急关闭释放燃气使炉灶熄火，在发出警报指令至声光报警模块，声光报警模块进行报警后快速切断供电电源，漏电测试电路的检测结果采用中断方式将漏电信息及时反馈到单片机中。
此发明具有漏电测试和漏电自动检测功能，漏电测试是保证漏电自动检测电路能正常工作，当检测到漏电发生时智能控制器能紧急自动关闭燃气的释放，快速切断系统的供电电源，保护现场工作人员的生命安全。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述人体感应模块配置为人体感应器，所述燃气浓度检测模块配置为烟雾传感器，所述火焰检测模块配置为火焰传感器；
所述人体感应器用于检测人体是否在所述灶台的周围，所述烟雾传感器用于实时检查监测厨房环境的燃气浓度，所述火焰传感器用于实时检测燃气是否在燃烧。
通过上述技术方案，当炉灶释放燃气后，能通过火焰传感器及时检测燃气在燃烧，防止火苗意外熄灭而使燃气污染环境。主控制器有完善的决策系统和自动报警功能，大大提高了使用环境的安全性。通过烟雾传感器能实时检查监测厨房环境的燃气浓度，当燃气浓度超标时，决策系统预判可能发生火灾时则会自动启动灭火装置，同时通过无线通信发出指令启动各个节点的声光报警模块。
炉灶在工作时主控制器自动开启人体感应器来检测入体是否在厨房，否则自动减小火力，如长时间没有人员在厨房，则会自动关闭燃气释放并歇火，防止发生火灾，进一步提升了节能环保一体式炉灶的使用安全性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述单片机配置为可编程的STC12C5A60S2单片机，所述按键与所述工作状态显示模块连接，所述按键配置为触摸式控制按键。
通过上述技术方案，此型号单片机功耗低、宽电压工作，抗干扰能力强，非常适合供电恶劣环境下工作。内部自带有8路精度A/D转换器，实现连接传感器电路进行A/D转换时无须外加A/D转换电路，只需要通过软件进行简单的设置即可，可以简化硬件电路，降低生产成本。采用触摸式控制按键不但可以使炉灶更加美观，而且便于炉灶清洗，触摸式控制按键具有漂移自动补偿功能，邻近按键抑制功能，可以防止由于温度、湿度或其它环境变化而引发的按键误操作。
本发明是针对炉灶释放燃气时为提高燃烧效率进行优化控制的，在实现高效节能的基础上，更加重视在使用过程中的安全性和减少环境污染。因此系统功能的软件实现在具体控制时非常注意对燃气浓度超标、电气漏电、发生火灾等特殊情况的紧急处理。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述火焰高低调节系统包括基座、连杆以及调节开关，所述基座安装在所述灶台内，所述灶芯上下滑动设置在所述基座内；
所述灶芯连接有进气导管，所述灶台内固定连接有支撑杆，所述连杆的中间部分设置在所述支撑杆上形成杠杆，所述连杆的一端与所述灶芯的底部铰接连接，另一端与所述调节开关连接。
通过上述技术方案，火焰分为外焰、内焰和焰心三部分，外焰的温度是最高的，普通的炉灶并没有很好地利用这一科学原理，只能调节火焰的大小，不能调节火焰的高低，当火焰小的时候，外焰无法直接接触锅底，当火焰大的时候，直接接触锅底的又是内焰和焰心，没有充分利用火焰的热能，造成了能源的浪费。
通过控制调节开关，使其带动连杆驱动灶芯在基座内上下移动，从而便于控制火焰的高低位置，使得火焰的外焰部分始终与锅底保持接触，让外焰的能量很好地得到了利用，以达到充分节能的目的。同时由于燃气燃烧充分，排放的有害气体也能相应减少，达到环境保护的目的。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述调节开关的开关轴上设置有铁片，所述铁片远离所述开关轴的一端与所述连杆的一端连接。
通过上述技术方案，通过转动调节开关，开关轴带动铁片转动，从而使得铁片在圆周的位置上移动。当铁片移动到圆周的顶部时，由于连杆与支撑杆形成的杠杆的原理，连杆驱动灶芯使其处于基座内最低的位置，当铁片移动到圆周的底部时，连杆驱动灶芯使其处于基座内最高的位置。转动调节开关，即可实现灶芯高度的调节，结构简单实用，具有较强的经济推广价值。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.本发明利用锅具传感器对炉芯位置的锅具进行有无检测，能够根据采集到的反馈信号，利用主控制器实时的控制电磁阀的开启状态、点火电源与风机电源的输出功率以及风机的转速，自动调整合适的火焰大小，提高燃气的使用效率，从而达到节约燃气最佳目的。
2.当超声波测距探头发生损坏无法工作时，由故障检测单元检测到故障并将信号指令发送至单片机中，由单片机打开备用开关电路，使得压力传感器能够正常工作。主控制器在控制炉灶的过程中，通过压力传感器能及时准确的检测到当厨具从灶台移走时会自动控制电磁阀调小释放燃气，但不关闭释放燃气，同时配合控制风机调小转速，实现节省燃气而又不使火焰熄灭，杜绝频繁点火，提高了能源的利用率，同时延长了节能环保一体式炉灶的使用寿命。并且通过设置冗余的机构，也就是压力传感器与超声波测距探头的双重保护，实现了炉灶工作的最大化节能控制，具有较强的经济推广价值。
3.当炉灶释放燃气后，能通过火焰传感器及时检测燃气在燃烧，防止火苗意外熄灭而使燃气污染环境。主控制器有完善的决策系统和自动报警功能，大大提高了使用环境的安全性。通过烟雾传感器能实时检查监测厨房环境的燃气浓度，当燃气浓度超标时，决策系统预判可能发生火灾时则会自动启动灭火装置，同时通过无线通信发出指令启动各个节点的声光报警模块。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明展示主控制器的结构框图。
图3为本发明展示电子点火模块的电路图。
图4为本发明展示风机调速模块的电路图。
图5为本发明展示漏电检测模块的电路图。
图6为本发明展示火焰高低调节系统的结构示意图。
附图标记：1、灶台；11、灶芯；12、风机；13、点火开关；14、支架；15、燃料管道；16、底座；2、主控制器；3、锅具传感器；4、按键；5、电磁阀； 6、单片机；61、故障检测电路；62、备用开关电路；63、压力传感器；64、电子点火模块；65、可调比例电子阀门控制模块；66、风机调速模块；67、漏电检测模块；68、人体感应模块；69、燃气浓度检测模块；70、无线通信模块；71、火焰检测模块；72、工作状态显示模块；73、声光报警模块；74、自动灭火装置；81、基座；82、连杆；83、调节开关；84、进气导管；85、支撑杆；86、铁片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的节能环保一体式炉灶，包括灶台1、主控制器2、火焰高低调节系统，主控制器2安装在灶台1上，主控制器2连接有锅具传感器 3、风机电源、点火电源、按键4以及电磁阀5。
灶台1上设置有灶芯11、风机12以及点火开关13，风机12与风机电源连接，点火开关13与点火电源连接，灶芯11的正上方设置有与灶台1固定连接的支架 14，锅具传感器3安装在支架14上，灶芯11连接有燃料管道15，风机12与电磁阀5安装在燃料管道15上。主控制器2在启动后对锅具传感器3进行激活与读取操作，并根据锅具的有无通过继电器对风机电源、点火电源以及电磁阀5进行控制。
进一步的，主控制器2包括单片机6以及与单片机6连接的处理电路单元，锅具传感器3包括超声波测距探头以及与超声波测距探头连接的处理电路模块，处理电路模块与处理电路单元连接，锅具传感器3与按键4连接。
采用超声波测距探头对锅具所在特定距离段进行锅具的有无判定，并将判定结果传输给处理电路模块，处理电路模块将结果发送至处理电路单元，再由处理电路单元发送至单片机6。
按键4主要用于对锅具传感器3探测距离及主控制器2其他参数的设定，单片机6作为整个控制器的处理中心，在启动后对锅具传感器3进行激活与读取操作，并根据锅具的有无通过继电器对妙灶风机电源、点火电源、电碰同进行控制，从而实现对梦灶的节能控制。点火电源和风机电源分别用于对炉灶点火系统、风机系统的供电；电磁阀5为开关阀，受单片机6控制。
参照图2，处理电路单元包括故障检测电路61以及备用开关电路62，故障检测单元连接处理电路模块用于监测超声波测距探头的工作状态，灶芯11的四周设置有用于支撑锅具的底座16，底座16内安装有压力传感器63，压力传感器63与备用开关电路62连接；
故障检测单元检测到超声波测距探头发生故障时，向单片机6发送信号指令，由单片机6发送信号指令至备用开关电路62，由备用开关电路62打开压力传感器63，单片机6通过压力传感器63控制电磁阀5与风机12，以调节灶芯11 的火力强度与燃气释放量。
当超声波测距探头发生损坏无法工作时，由故障检测单元检测到故障并将信号指令发送至单片机6中，由单片机6打开备用开关电路62，使得压力传感器63能够正常工作。主控制器2在控制炉灶的过程中，通过压力传感器63 能及时准确的检测到当厨具从灶台1移走时会自动控制电磁阀5调小释放燃气，但不关闭释放燃气，同时配合控制风机12调小转速，实现节省燃气而又不使火焰熄灭，杜绝频繁点火，提高了能源的利用率，同时延长了节能环保一体式炉灶的使用寿命。并且通过设置冗余的机构，也就是压力传感器63与超声波测距探头的双重保护，实现了炉灶工作的最大化节能控制，具有较强的经济推广价值。
其中，参照图2，处理电路单元包括电子点火模块64、可调比例电子阀门控制模块65、风机调速模块66、漏电检测模块67、人体感应模块68、燃气浓度检测模块69、无线通信模块70、火焰检测模块71、工作状态显示模块72、声光报警模块73以及自动灭火装置74。
电子点火模块64与点火开关13连接，可调比例电子阀门控制模块65连接电磁阀5用于调节电磁阀5开启的角度，风机调速模块66连接风机12用于调节风机12的转速。
参照图3，调节点火开关13，使得单片机6发出点火指令控制电子点火模块64，电子点火模块64控制振荡电路的开关使振荡电路的T3副边产生大于 200V的高频交流电，再通过快速恢复二极管给电容充电，当电压超过200V后触发二极管瞬间击穿放电，在线圈T2的高压绕组副边上产生上万伏高压，击穿空气形成电弧，完成一次电子打火，连续多次打火后即可完成点火过程。在电子点火的过程中，同时启动可调比例电子阀门控制模块65配送燃气，并且通过火焰检测模块71实时检测火焰，一旦检测到火焰则停止电子点火。一次电子点火过程持续时间最长不会超过6秒，如在6秒内没有检测到火焰则自动关闭燃气配送。
参照图4，风机调速模块66对配送氧气的风机12调速是通过控制双向可控硅导通控制角来实现的，风机调速模块66发出控制信号控制双向可控硅的控制角来触发双向可控硅的导通，实现对配送氧气的风机12供电电压有效值的控制，也就实现对配送氧气的风机12的调速控制。
双向可控硅导通的控制角越小则供电输出的电压有效值越高，配送氧气风机12的转速越快，配送到节能炉灶的氧气则越多。风机调速模块66根据预置火力强度在控制释放适量燃气的同时也控制着配送氧气的风机12的适当转速，充分提高燃气的燃烧效率。
在本实施例中，漏电检测模块67包括漏电测试电路与漏电信息传输模块，漏电测试电路用于在系统开始通电启动后主动进行漏电测试。漏电信息传输模块连接漏电测试电路用于将漏电信息传输至单片机6，由单片机6紧急采取安全保护性措施，单片机6通过可调比例电子阀门控制模块65关闭电磁阀5，控制声光报警模块73发出警报指令进行报警，同时快速切断风机电源与点火电源。
主控制器2在控制风机12配送适量的氧气时一旦发生漏电将直接影响在厨房中的人体生命安全，因此漏电检测电路模块的灵敏度和可靠性对在厨房的人体生命安全具有重要的保护作用。
漏电测试电路在系统开始通电启动后要主动进行漏电测试，用来判断系统的漏电检测模块67能否正常有效的工作；另一方面是主控制器2在正常的运行过程中，如果风机12万一不幸发生漏电的情况，漏电测试电路能够立即检测到漏电，由漏电信息传输模块将漏电信息及时通知单片机6，使单片机6紧急采取安全保护性措施，紧急关闭释放燃气使炉灶熄火，在发出警报指令至声光报警模块73，声光报警模块73进行报警后快速切断供电电源。参照图5，漏电测试电路的检测结果采用中断方式将漏电信息及时反馈到单片机6中。
此发明具有漏电测试和漏电自动检测功能，漏电测试是保证漏电自动检测电路能正常工作，当检测到漏电发生时智能控制器能紧急自动关闭燃气的释放，快速切断系统的供电电源，保护现场工作人员的生命安全。
其中，人体感应模块68配置为人体感应器，燃气浓度检测模块69配置为烟雾传感器，火焰检测模块71配置为火焰传感器。人体感应器用于检测人体是否在灶台1的周围，烟雾传感器用于实时检查监测厨房环境的燃气浓度，火焰传感器用于实时检测燃气是否在燃烧。
当炉灶释放燃气后，能通过火焰传感器及时检测燃气在燃烧，防止火苗意外熄灭而使燃气污染环境。主控制器2有完善的决策系统和自动报警功能，大大提高了使用环境的安全性。通过烟雾传感器能实时检查监测厨房环境的燃气浓度，当燃气浓度超标时，决策系统预判可能发生火灾时则会自动启动灭火装置，同时通过无线通信发出指令启动各个节点的声光报警模块73。
炉灶在工作时主控制器2自动开启人体感应器来检测入体是否在厨房，否则自动减小火力，如长时间没有人员在厨房，则会自动关闭燃气释放并歇火，防止发生火灾，进一步提升了节能环保一体式炉灶的使用安全性。
在本实施例中，单片机6配置为可编程的STC12C5A60S2单片机，按键4与工作状态显示模块72连接，按键4配置为触摸式控制按键。
此型号单片机6功耗低、宽电压工作，抗干扰能力强，非常适合供电恶劣环境下工作。内部自带有8路精度A/D转换器，实现连接传感器电路进行A/D 转换时无须外加A/D转换电路，只需要通过软件进行简单的设置即可，可以简化硬件电路，降低生产成本。采用触摸式控制按键不但可以使炉灶更加美观，而且便于炉灶清洗，触摸式控制按键具有漂移自动补偿功能，邻近按键4抑制功能，可以防止由于温度、湿度或其它环境变化而引发的按键4误操作。
本发明是针对炉灶释放燃气时为提高燃烧效率进行优化控制的，在实现高效节能的基础上，更加重视在使用过程中的安全性和减少环境污染。因此系统功能的软件实现在具体控制时非常注意对燃气浓度超标、电气漏电、发生火灾等特殊情况的紧急处理。
参照图6，火焰高低调节系统包括基座81、连杆82以及调节开关83，基座 81安装在灶台1内，灶芯11上下滑动设置在基座81内。灶芯11连接有进气导管 84，灶台1内固定连接有支撑杆85，连杆82的中间部分设置在支撑杆85上形成杠杆，连杆82的一端与灶芯11的底部铰接连接，另一端与调节开关83连接。
火焰分为外焰、内焰和焰心三部分，外焰的温度是最高的，普通的炉灶并没有很好地利用这一科学原理，只能调节火焰的大小，不能调节火焰的高低，当火焰小的时候，外焰无法直接接触锅底，当火焰大的时候，直接接触锅底的又是内焰和焰心，没有充分利用火焰的热能，造成了能源的浪费。
通过控制调节开关83，使其带动连杆82驱动灶芯11在基座81内上下移动，从而便于控制火焰的高低位置，使得火焰的外焰部分始终与锅底保持接触，让外焰的能量很好地得到了利用，以达到充分节能的目的。同时由于燃气燃烧充分，排放的有害气体也能相应减少，达到环境保护的目的。
进一步的，调节开关83的开关轴上设置有铁片86，铁片86远离开关轴的一端与连杆82的一端连接。通过转动调节开关83，开关轴带动铁片86转动，从而使得铁片86在圆周的位置上移动。当铁片86移动到圆周的顶部时，由于连杆82与支撑杆85形成的杠杆的原理，连杆82驱动灶芯11使其处于基座81内最低的位置，当铁片86移动到圆周的底部时，连杆82驱动灶芯11使其处于基座81内最高的位置。转动调节开关83，即可实现灶芯11高度的调节，结构简单实用，具有较强的经济推广价值。
本实施例的实施原理为：在安装时，将锅具传感器3安装在灶台1顶部正对炉芯的支架14上，大致确定锅具放置在炉芯后与锅具传感器3的距离，将电磁阀5安装在炉灶燃料阀之前的燃料管道15中，主控制器2安装在便于开启的位置，将炉灶风机电源、点火电源分别与主控制器2上对应电源连接。在使用时，将电源接入主控制器2，打升主控制器2电源开关，将炉具放置在炉芯后与锅具传感器3之间的距离通过主控制器2上的按健输入主控制器2，最后按下主控制器2上工作按钮即可使炉灶进行节能控制工作。
本发明利用锅具传感器3对炉芯位置的锅具进行有无检测，能够根据采集到的反馈信号，利用主控制器2实时的控制电磁阀5的开启状态、点火电源与风机电源的输出功率以及风机12的转速，自动调整合适的火焰大小，提高燃气的使用效率，从而达到节约燃气最佳目的。
其依托节能环保一体式炉灶，通过传感器感应炉具有无对燃气燃烧情况进行控制，能够将使用过程中锅具拿离过程中这部分能量进行保护，减少不必要的损耗。结合自动控制原理，对节能炉灶进行综合分析，使用过程中，该炉灶节能控制装置对燃气的使用率有较大的提升，同时系统与炉灶采用可分离式，可以随时更换与安装，具有操作简单、可靠性高等优点，是一种可行节能装置。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.节能环保一体式炉灶，其特征在于：包括灶台(1)、主控制器(2)、火焰高低调节系统，所述主控制器(2)安装在所述灶台(1)上，所述主控制器(2)连接有锅具传感器(3)、风机电源、点火电源、按键(4)以及电磁阀(5)；所述灶台(1)上设置有灶芯(11)、风机(12)以及点火开关(13)，所述风机(12)与所述风机电源连接，所述点火开关(13)与所述点火电源连接，所述灶芯(11)的正上方设置有与所述灶台(1)固定连接的支架(14)，所述锅具传感器(3)安装在所述支架(14)上，所述灶芯(11)连接有燃料管道(15)，所述风机(12)与所述电磁阀(5)安装在所述燃料管道(15)上；所述主控制器(2)在启动后对所述锅具传感器(3)进行激活与读取操作，并根据锅具的有无通过继电器对所述风机电源、点火电源以及电磁阀(5)进行控制；所述主控制器(2)包括单片机(6)以及与所述单片机(6)连接的处理电路单元，所述锅具传感器(3)包括超声波测距探头以及与所述超声波测距探头连接的处理电路模块，所述处理电路模块与所述处理电路单元连接，所述锅具传感器(3)与所述按键(4)连接；所述处理电路单元包括故障检测电路(61)以及备用开关电路(62)，所述故障检测电路连接所述处理电路模块用于监测所述超声波测距探头的工作状态，所述灶芯(11)的四周设置有用于支撑锅具的底座(16)，所述底座(16)内安装有压力传感器(63)，所述压力传感器(63)与所述备用开关电路(62)连接；所述故障检测电路检测到所述超声波测距探头发生故障时，向所述单片机(6)发送信号指令，由所述单片机(6)发送所述信号指令至所述备用开关电路(62)，由所述备用开关电路(62)打开所述压力传感器(63)，所述单片机(6)通过所述压力传感器(63)控制所述电磁阀(5)与所述风机(12)，以调节所述灶芯(11)的火力强度与燃气释放量；所述处理电路单元包括电子点火模块(64)、可调比例电子阀门控制模块(65)、风机调速模块(66)、漏电检测模块(67)、人体感应模块(68)、燃气浓度检测模块(69)、无线通信模块(70)、火焰检测模块(71)、工作状态显示模块(72)、声光报警模块(73)以及自动灭火装置(74)；所述电子点火模块(64)与所述点火开关(13)连接，所述可调比例电子阀门控制模块(65)连接所述电磁阀(5)用于调节所述电磁阀(5)开启的角度，所述风机调速模块(66)连接所述风机(12)用于调节所述风机(12)的转速；所述火焰高低调节系统包括基座(81)、连杆(82)以及调节开关(83)，所述基座(81)安装在所述灶台(1)内，所述灶芯(11)上下滑动设置在所述基座(81)内；所述灶芯(11)连接有进气导管(84)，所述灶台(1)内固定连接有支撑杆(85)，所述连杆(82)的中间部分设置在所述支撑杆(85)上形成杠杆，所述连杆(82)的一端与所述灶芯(11)的底部铰接连接，另一端与所述调节开关(83)连接；当超声波测距探头发生损坏无法工作时，由故障检测电路检测到故障并将信号指令发送至单片机中，由单片机打开备用开关电路，使得压力传感器能够正常工作；主控制器在控制炉灶的过程中，通过压力传感器能及时准确的检测到当厨具从灶台移走时会自动控制电磁阀调小释放燃气，但不关闭释放燃气，同时配合控制风机调小转速，实现节省燃气而又不使火焰熄灭，杜绝频繁点火，提高了能源的利用率，同时延长了节能环保一体式炉灶的使用寿命。
2.根据权利要求1所述的节能环保一体式炉灶，其特征在于：所述漏电检测模块(67)包括漏电测试电路与漏电信息传输模块，所述漏电测试电路用于在系统开始通电启动后主动进行漏电测试；所述漏电信息传输模块连接所述漏电测试电路用于将漏电信息传输至所述单片机(6)，由所述单片机(6)紧急采取安全保护性措施，所述单片机(6)通过所述可调比例电子阀门控制模块(65)关闭所述电磁阀(5)，控制所述声光报警模块(73)发出警报指令进行报警，同时快速切断所述风机电源与所述点火电源。
3.根据权利要求1所述的节能环保一体式炉灶，其特征在于：所述人体感应模块(68)配置为人体感应器，所述燃气浓度检测模块(69)配置为烟雾传感器，所述火焰检测模块(71)配置为火焰传感器；所述人体感应器用于检测人体是否在所述灶台(1)的周围，所述烟雾传感器用于实时检查监测厨房环境的燃气浓度，所述火焰传感器用于实时检测燃气是否在燃烧。
4.根据权利要求1所述的节能环保一体式炉灶，其特征在于：所述单片机(6)配置为可编程的STC12C5A60S2单片机，所述按键(4)与所述工作状态显示模块(72)连接，所述按键(4)配置为触摸式控制按键。
5.根据权利要求1所述的节能环保一体式炉灶，其特征在于：所述调节开关(83)的开关轴上设置有铁片(86)，所述铁片(86)远离所述开关轴的一端与所述连杆(82)的一端连接。
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