CN114060865B - 一种烟机、灶具联动控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟机、灶具联动控制的方法，其特征在于，它是在灶具脉冲点火控制器设置由主控MCU、点火控制单元、运算放大单元及无线通讯单元、燃气灶的点火微动开关及熄火保护装置的基础上，通过实施监测热电偶的热电势Ut，并与热电势的两个极值Umax、Umin进行比较，来判断是否有调节火力，并联动控制烟机调节风机档位。本发明具有使用方便、不易损坏、装饰性好、安全可靠的优点。

Description

一种烟机、灶具联动控制的方法

技术领域

本发明涉及厨房设备技术领域，尤其涉及烟机、灶具联动技术领域。

背景技术

烟机和灶具间的联动控制指烟机风量可随灶具火力自动调节，而对于灶具火力的检测一般采用的是比较模糊的方式，通常是在灶具旋塞阀的阀杆上安装可检测旋转角度的电位器，当旋转旋塞阀调节灶具火力时，对应阀杆上的电位器也会旋转一定的角度，并输出相应的模拟电信号，该模拟电信号即可表示灶具当前的火力大小。

也有专利是在灶具燃烧器内环和外环设置至少两个以上火焰检测探头来检测火焰的长短，通过火焰的长短来表示火力，以此来控制烟机自动调接风量。

现有方案中由于电位器长期转动会存在机械磨损，输出的电信号会漂移，且电位器参数在不同个体间也存在差异，另外不同的旋塞阀的气量控制与其旋塞的角度也存在偏差，当这些偏差积累起来时，就可能出现灶具的实际火力与系统判定的火力不一致的情况，另外电位器的采用也会使灶具的成本变高，内部接线变复杂。

而通过在燃烧器设置多个火焰探头的方案，需对燃烧器的火孔及结构进行特殊设置，且每个探头都需要相应的检测电路，电路及结构较复杂。

申请公布号CN 110686281 A 、申请公布日2020.01.14、申请号 201911035255.0、申请日 2019 .10 .29、发明名称 一种带温度模糊显示功能的联动烟机灶具，、公开了一种带温度模糊显示功能的 联动烟机灶具，包括联动工作的防干烧灶具和烟机，其中防干烧灶具包括相连接的显示屏面板、 控制器和点火装置，控制器与显示屏面板之间通过显示屏连接线相连接，控制器还连接蓝牙天线，显示屏面板上设置有温度模糊显示用的第一显示灯、第二显示灯和第三显示灯；烟机上设置有若干功能键，所述蓝牙天线还与烟机上的蓝牙接收装置相连接。本发明的有益效果是，可根据锅内温度的改变，自动改变烟机的档位，调整方式更加科学合理；防干烧灶具打开，烟机随即打开，防干烧灶具带温度模糊显示功能，烟机会跟随锅内的温度，选择合适的档位，不用人工开启烟机，使用方便，但其也仅仅提供灶具和烟机一种联机调节方法。

中国申请号2007200517969 、申请公布号为 CN201074863Y、申请日为 20070523、申请公布日为20080618的名称为灶具与吸油烟机的智能联动控制装置，包括灶具和吸油烟机，灶具上设置有工作状态检测模块、火力检测模块和信息发射模块。工作状态检测模块包括由热电偶、电阻和运算放大器组成的同相信号放大电路。火力检测模块包括滑片信号选取电路和单片机U1信号处理电路。信息发射模块包括编码电路和射频发射电路；吸油烟机上设置有射频接收模块和单片机U2，接收来自灶具的工作状态和火力大小信息，根据灶具的信息控制吸油烟机启停，并调整吸油烟机的电机转速，且具有遥控对码功能，使一台灶具只能控制一台与其对码成功的吸油烟机；既可手动又可自动的切换开关为用户提供了更多的选择；其信号选取简单、联动控制可靠。这种联机方法虽然利用了热电偶，但其灶具上设置有工作状态检测模块、火力检测模块，仍然显得复杂。

因此提供一种相对简单可靠的检测联机控制方法成为必要。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述全部内容均是现有技术。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种灶具火力检测简单方便可靠、成本低的的烟机、灶具联动控制的方法。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种烟机、灶具联动控制的方法，其特征在于，它是在灶具脉冲点火控制器设置由主控MCU、点火控制单元、运算放大单元及无线通讯单元、燃气灶的点火微动开关及熄火保护装置组成的基础上，通过实施监测热电偶的热电势Ut，并与热电势的两个极值Umax、Umin进行比较，来判断是否有调节火力，并联动控制烟机调节风机档位。

当旋塞阀为最大火状态时，燃气流量最大，中心火盖的出火孔的火焰长度最长，此时热电偶感应头部被火焰的内焰区域烧到，热电偶产生的热电势最小，记为Umin。

当旋塞阀为最小火状态时，燃气流量最小，中心火盖的出火孔的火焰长度最短，此时电偶感应头部被火焰的外焰区域烧到，热电偶产生的热电势最大，记为Umax。

当旋塞阀为中火状态时，中心火盖的出火孔的火焰长度居于最长火焰与最短火焰之间，此时热电偶产生的热电势Ut居于Umin和Umax之间。

作为上述方案的进一步说明，所述控制方法是根据下述状况进行具体控制。

S1、当用户按压旋转旋塞阀进行点火操作时，灶具主控MCU检测到点火微动开关由断开状态变成闭合状态，此时灶具无线通讯单元发送烟机的联动启动信号，联动控制烟机开启，之后实时监测热电偶反馈的热电势。

S2、当监测到热电偶热电势Ut＜Umin时，说明热电偶没被出火孔火焰烧到，火焰可能受到外界环境干扰了，此时不作为灶具火力调节的判定依据。

S3、当监测到热电偶热电势Ut=Umin且在允许的电压偏差范围内时，此时判定灶具旋塞阀调到了最大火位置，主控MCU则驱动无线通讯单元发射高速档给烟机，使风机以高速运行。

S4、当监测到热电偶热电势Umin＜Ut＜Umax时，此时判定灶具旋塞阀处于最大火与最小火之间的中火位置，主控MCU则驱动无线通讯单元发射中速档给烟机，使风机以中速运行。

S5、当监测到热电偶热电势Ut≥Umax时，此时判定灶具旋塞阀处于最小火位置，主控MCU则驱动无线通讯单元发射低速档给烟机，使风机以低速运行。

S6、当监测到点火微动开关由闭合状态变成断开状态，则判定灶具关火，主控MCU则驱动无线通讯单元发射关机信号给烟机，使风机停止运行。。

本发明的有益效果是：

本发明把热电偶热电势作为判定灶具火力的依据，可以在无电位器等位置检测装置的情况下实现烟机档位随灶具火力自动调节的效果，同时可在一定程度上降低灶具的成本，提升性价比。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明是灶具燃烧器及热电偶结构配合图。

图2是本发明燃气灶系统的控制框图。

图3是本发明系统控制流程图。

其中：1、中心火盖；2、出火孔；3、火焰；4、热电偶；5、外火盖。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面描述的实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

实施例1

如图1所示，图1是燃烧器与热电偶的结构配合图，其中燃烧器主要包括中心火盖1和外火盖5，中心火盖1上设置有一个出火孔2，出火孔2旁垂直安装有一个热电偶4，用于对燃气灶进行熄火保护，同时输出火焰3产生的热电势信号给燃气灶脉冲点火控制器。

当燃气灶处于最大火状态时，中心火盖1的出火孔形成的火焰3完全覆盖了热电偶4的感应头部，热电偶感应头部基本处于火焰3的内焰区域；当燃气灶处于最小火状态时，中心火盖的出火孔形成的火焰3变短，热电偶4的感应头部基本处于火焰3的外焰区域。这些可通过调节热电偶4与出火孔2的水平间距实现。

图2是燃气灶系统的控制框图，其中脉冲点火控制器主要由主控MCU、点火控制单元、运算放大单元及无线通讯单元构成，同时包含了燃气灶的点火微动开关及熄火保护装置。点火微动开关用于触发脉冲点火控制系统的启动与停止，熄火保护装置为灶具上在用的常规热电偶和电磁阀，一方面对燃气灶进行熄火保护，另一方面将热电偶的热电势信号传输给脉冲点火控制系统。由于热电势信号是比较弱的模拟电压信号，必须经过运算放大单元转换成数字信号后才可被主控MCU识别处理。无线通讯单元是与烟机进行无线数据传输的模块，可为双向或单向通讯，如433MHz射频、蓝牙、2.4G等方式。

目前常规的燃气灶具都是通过调节旋塞阀来控制燃气流量进行火力调节的，当旋塞阀为最大火状态时，燃气流量最大，中心火盖的出火孔的火焰长度最长，此时热电偶感应头部被火焰的内焰区域烧到，由于内焰温度最低，热电偶产生的热电势最小，记为Umin；当旋塞阀为最小火状态时，燃气流量最小，中心火盖的出火孔的火焰长度最短，此时电偶感应头部被火焰的外焰区域烧到，由于外焰温度最高，热电偶产生的热电势最大，记为Umax；当旋塞阀为中火状态时，中心火盖的出火孔的火焰长度居于最长火焰与最短火焰之间，此时热电偶产生的热电势也居于Umin和Umax之间。基于这个机理，可通过实施监测热电偶的热电势Ut，并与热电势的两个极值进行比较，来判断是否有调节火力，并联动控制烟机调节风机档位。

本发明的控制方法具体工作流程如下。

①当用户按压旋转旋塞阀进行点火操作时，主控MCU检测到点火微动开关由断开状态变成闭合状态，此时灶具无线通讯单元发送烟机的联动启动信号，联动控制烟机开启，之后实时监测热电偶反馈的热电势。

②当监测到热电偶热电势Ut＜Umin时，说明热电偶没被出火孔火焰烧到，火焰可能受到外界环境干扰了，如火焰离焰、空气扰动，此时不作为灶具火力调节的判定依据。

③当监测到热电偶热电势Ut=Umin时（在允许的电压偏差范围内），此时判定灶具旋塞阀调到了最大火位置，主控MCU则驱动无线通讯单元发射高速档给烟机，使风机以高速运行。

④当监测到热电偶热电势Umin＜Ut＜Umax时，此时判定灶具旋塞阀处于中火位置（最大火与最小火之间），主控MCU则驱动无线通讯单元发射中速档给烟机，使风机以中速运行。

⑤当监测到热电偶热电势Ut≥Umax时，此时判定灶具旋塞阀处于最小火位置，主控MCU则驱动无线通讯单元发射低速档给烟机，使风机以低速运行。

⑥当监测到点火微动开关由闭合状态变成断开状态，则判定灶具关火，主控MCU则驱动无线通讯单元发射关机信号给烟机，使风机停止运行。

该方案由于把热电偶热电势作为判定灶具火力的依据，可以在无电位器等位置检测装置的情况下实现烟机档位随灶具火力自动调节的效果，同时可在一定程度上降低灶具的成本，提升性价比。

本方案中最大火时热电偶感应头部是被中心火盖的出火孔火焰内焰烧到，热电势最低，而最小火时是被外焰烧到，热电势最高，也可通过结构设计使热电偶感应头部在最大火时被外焰烧到，热电势最高，最小火时通过火焰温度辐射产生热电势，此时热电势最低。

上述实施例中，可直接借用现有燃气灶上的熄火保护热电偶，一个炉头只需要一个热电偶不用增加额外的检火装置，从而可有效降低成本，当然也可以单独设置一个热电偶的检火装置，上述热电偶均与主控MCU。

在上述实施例中，虽然本发明没有公开点火控制单元、运算放大单元及无线通讯单元的具体电路原理，然后在现有技术中，上述单元均有现成可供参考的现有技术，本发明在此不作进一步列举，其仍然属于公开充分，在上述公开前提下，本领域的普通技术人员不难得到具体的技术方案加以实施。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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”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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个 以上，除非另有明确具体的限定。

 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据 具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之 “下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通 过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表 述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。

Claims (6)

1.一种烟机、灶具联动控制的方法，其特征在于，它是在灶具脉冲点火控制器设置由主控MCU、点火控制单元、运算放大单元及无线通讯单元、燃气灶的点火微动开关及熄火保护装置组成的基础上，通过实施监测热电偶的热电势Ut，并与热电势的两个极值Umax、Umin进行比较，来判断是否有调节火力，并联动控制烟机调节风机档位；

当旋塞阀为最大火状态时，燃气流量最大，中心火盖的出火孔的火焰长度最长，此时热电偶感应头部被火焰的内焰区域烧到，热电偶产生的热电势最小，记为Umin；

当旋塞阀为最小火状态时，燃气流量最小，中心火盖的出火孔的火焰长度最短，此时电偶感应头部被火焰的外焰区域烧到，热电偶产生的热电势最大，记为Umax；

当旋塞阀为中火状态时，中心火盖的出火孔的火焰长度居于最长火焰与最短火焰之间，此时热电偶产生的热电势Ut居于Umin和Umax之间。

2.根据权利要求1所述的烟机、灶具联动控制的方法，其特征在于，所述控制方法是根据下述状况进行具体控制：

S1、当用户按压旋转旋塞阀进行点火操作时，灶具主控MCU检测到点火微动开关由断开状态变成闭合状态，此时灶具无线通讯单元发送烟机的联动启动信号，联动控制烟机开启，之后实时监测热电偶反馈的热电势；

S2、当监测到热电偶热电势Ut＜Umin时，说明热电偶没被出火孔火焰烧到，火焰可能受到外界环境干扰了，此时不作为灶具火力调节的判定依据；

S3、当监测到热电偶热电势Ut=Umin且在允许的电压偏差范围内时，此时判定灶具旋塞阀调到了最大火位置，主控MCU则驱动无线通讯单元发射高速档给烟机，使风机以高速运行；

S4、当监测到热电偶热电势Umin＜Ut＜Umax时，此时判定灶具旋塞阀处于最大火与最小火之间的中火位置，主控MCU则驱动无线通讯单元发射中速档给烟机，使风机以中速运行；

S5、当监测到热电偶热电势Ut≥Umax时，此时判定灶具旋塞阀处于最小火位置，主控MCU则驱动无线通讯单元发射低速档给烟机，使风机以低速运行；

S6、当监测到点火微动开关由闭合状态变成断开状态，则判定灶具关火，主控MCU则驱动无线通讯单元发射关机信号给烟机，使风机停止运行。

3.根据权利要求1所述的烟机、灶具联动控制的方法，其特征在于，所述无线通讯单元是与烟机进行无线数据传输的模块，可为双向或单向通讯，如433MHz射频、蓝牙、2.4G方式中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的烟机、灶具联动控制的方法，其特征在于，所述热电偶为燃气灶上的熄火保护原有的热电偶，一个炉头只有一个热电偶的检火装置。

5.根据权利要求4所述的烟机、灶具联动控制的方法，其特征在于，所述热电偶感应火焰是通过在灶具燃烧器的中心火盖上设置一个出火孔，热电偶垂直安装在出火孔旁来实现。

6.根据权利要求4所述的烟机、灶具联动控制的方法，其特征在于，所述热电偶为在燃烧器的中心火盖上另外设置，热电偶与运算放大单元、主控MCU电联接。

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