CN114901997A - 在没有火焰的情况下用于燃气燃烧系统的热电安全装置 - Google Patents

在没有火焰的情况下用于燃气燃烧系统的热电安全装置 Download PDF

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Abstract

一种在没有火焰的情况下用于燃气燃烧系统的热电安全装置包括：热电偶(2)，其被配置成检测对应燃烧器中的火焰、产生电压；电磁阀(7)，其电连接至热电偶(2)；以及晶体管(6)，其电连接在热电偶(2)与电磁阀(7)之间，电磁阀(7)被布置成与场效应晶体管直接连接。装置(1)包括向晶体管(6)供电的增压器(5)，晶体管(6)与增压器(5)并联连接，增压器(5)的输出端子(5a)被布置成与晶体管(6)的栅极端子(6a)连接，增压器(5)被配置成对在热电偶(2)中产生的电压进行增压，所获得的电压能够使晶体管(6)保持闭合，以使得电磁阀(7)通电。

Description

在没有火焰的情况下用于燃气燃烧系统的热电安全装置
技术领域
本发明涉及一种在没有火焰的情况下用于燃气燃烧系统的热电安全装置。
背景技术
具有燃烧器的烹饪器具在本领域中是已知的，所述燃烧器中的各个燃烧器具有连接至相应电磁阀的关联热电偶，使得当热电偶检测到燃烧器中存在火焰时，该热电偶产生热电流，该热电流在给定时间能够保持电磁阀通电，从而允许燃气朝着对应燃烧器行进。
EP 0288390A1还描述了一种电路，其中MOSFET布置在热电偶与电磁阀之间，所述MOSFET用作开关。因此，根据先前建立的参数，MOSFET可以断开电路，从而防止电流朝着电磁阀通过，并因此使电磁阀关闭燃气朝着燃烧器的行进，而不管对应燃烧器中是否存在火焰。在这种类型的电路中，MOSFET必须由外部电源供电，以使其作为闭合开关工作，以允许电流朝着电磁阀通过。
JP H09 196362A描述了一种烹饪器具，该烹饪器具包括燃烧器、与电磁阀相关联的热电偶以及通过增压器为电池供电的热电发电装置。当完成点火操作时，开关断开，使得电池不给点火装置供电，但电磁阀保持不变。当通过用户设置火焰来减小燃烧火焰时，热电发电装置的热电动势也减小。当增压器的输出电压从一个电平下降时，通过限流器限制去往电池的电流，其中供应足够的电压以防止电磁阀断开连接。
US 5,599,181A公开了一种烹饪器具，该烹饪器具包括：燃烧器；连接至电磁阀的热电偶，该热电偶能够在燃烧器中存在火焰的情况下使电磁阀通电；连接至增压电路的热电发电元件；以及电池。增压电路允许对由热电发电元件产生的电压进行增压，该热电发电元件又通过负载开关和多触点开关的触点连接至电池。如果电池能量电平下降到所需电平以下，则烹饪器具可以向电池恢复足够量的能量，而不需要诸如电池更换的其它措施。当能量下降到极限以下时，仅需要手动开关上的手动操作来高效地使用多触点开关的开启/关闭对电池进行再充电。
WO 2019/166680A1公开了一种火焰监测系统，该火焰监测系统包括：热电偶，该热电偶被适配成邻近燃烧器布置；以及电磁燃气阀，该电磁燃气阀被适配成开启或关闭燃气去往所述燃烧器的行进，该电磁燃气阀与该热电偶电连接，并且所述电磁燃气阀在它从热电偶接收到特定电流时保持该燃气的行进开启。火焰监测系统还包括中断装置，该中断装置被配置成在预定时间期间中断热电偶与电磁燃气阀之间的电流流动，以使得电压计可以测量热电偶在隔绝状态下的电压，所述预定时间是使得电磁燃气阀在中断期间借助于电磁的实际惯性保持燃气的行进开启的时间。火焰监测系统还包括位于热电偶与燃气电磁阀之间的中断装置，该中断装置被配置成在断开位置中断热电偶与燃气电磁阀之间的电流循环并在闭合位置允许这种循环。中断装置包括MOSFET并且被配置成在没有电源的情况下处于断开位置。该发明的火焰监测系统包括附加电源电路，该附加电源电路被配置成在没有来自干线的电力的情况下在给定的时间间隔内给这种中断装置供电，并且利用这种电力使这种中断装置被布置和/或保持在闭合位置。
发明内容
本发明的目的是提供一种如权利要求中限定的在没有火焰的情况下用于燃气燃烧系统的热电安全装置。
所述热电安全装置包括：热电偶，所述热电偶被配置成检测所述燃气燃烧系统的对应燃烧器中的火焰，所述热电偶产生电压；电磁阀，所述电磁阀电连接至所述热电偶并且被配置成当所述电磁阀由所述热电偶通电时允许燃气朝着所述对应燃烧器行进；以及晶体管，所述晶体管电连接在所述热电偶与所述电磁阀之间。所述电磁阀被布置成与所述晶体管直接连接，所述晶体管是场效应晶体管。
所述热电安全装置包括向所述晶体管供电的增压器，所述晶体管与所述增压器并联连接，并且所述增压器的输出端子被布置成与所述晶体管的栅极端子连接。所述增压器被配置成对在所述热电偶中产生的所述电压进行增压，所获得的电压能够使所述晶体管保持闭合，以使得所述电磁阀通电。
因此获得了一种热电安全装置，所述热电安全装置可以被致动而不管所述燃烧器中是否存在火焰，该热电安全装置是自供电的，不需要通过任何外部电源对其供电。
另外，所述电磁阀的脱离接合由所述晶体管控制，即，在所述电磁阀因为当所述热电偶在所述对应燃烧器的火焰关闭后冷却时没有足够的电流到达所述电磁阀而脱离接合之前，所述晶体管断开，由此电流自动地不能到达所述电磁阀，并且所述电磁阀脱离接合。因此，获得了一种热电安全装置，所述热电安全装置在没有火焰的情况下具有更大的响应时间，而实际上不会对所述电磁阀在存在火焰的情况下通电所花费的时间造成不利影响。
另外，一旦所述晶体管已被供电以使得它作为闭合开关工作，在所述增压器中产生的过电压就可以用于其它功能，诸如闪烁LED类型的供电发光指示器、RFID或在燃气烹饪器具中使用的电池充电系统。
鉴于附图和本发明的详细描述，本发明的这些和其它优点和特征将变得显而易见。
附图说明
图1示出了根据本发明的在没有火焰的情况下用于燃气燃烧系统的热电安全装置的电气图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的在没有火焰的情况下用于燃气燃烧系统的热电安全装置1的电气图。热电安全装置1包括：热电偶2，该热电偶2被配置成检测燃烧系统中的火焰，特别是燃烧系统的燃烧器中的火焰；以及电磁阀7，该电磁阀7电连接至热电偶2并且被配置成允许或防止燃气朝着燃烧器行进。在存在火焰的情况下，热电偶2加热，产生能够保持电磁阀7通电的电压，从而允许燃气朝着对应燃烧器行进。在没有火焰的情况下，热电偶2冷却到不能产生能够保持电磁阀7通电的电压从而电磁阀7防止燃气朝着燃烧器行进的程度。
燃气燃烧系统优选地是结合有热电安全装置1的燃气器具。具体地，所述燃气器具是燃气炉灶面，尽管热电安全装置1可以结合到现有技术中已知的任何其它类型的燃气器具(例如，燃气炉)中。此外，燃气器具可以包括一个燃烧器或多个燃烧器，各个燃烧器包括相应的热电安全装置1。燃气电磁阀在现有技术中是已知的，因此认为无需在本申请中描述该燃气电磁阀。
热电安全装置1还包括电连接在热电偶2与电磁阀7之间的晶体管6。晶体管6用作开关，其允许作用于电磁阀7，而不管热电偶2是否检测到火焰。换句话说，借助于未描绘的控制，尽管热电偶2检测到燃烧器中的火焰，但电磁阀7仍可以被作用成断电。
热电安全装置1包括为晶体管6供电的增压器5，该增压器5被配置成对在热电偶2中产生的电压进行增压，从而在增压器5的输出端处获得能够保持晶体管6闭合以使得电磁阀7通电的电压。增压器5被配置成将热电偶2的毫伏的空载电压增压到晶体管6的标称电压，所述标称电压大于约1.5V。晶体管6的标称电压优选为约3V。
晶体管6是场效应晶体管，优选地是MOSFET型晶体管。晶体管6包括栅极端子6a、漏极端子6b和源极端子6c，增压器5的输出端子5a被布置成连接至晶体管6的栅极端子6a。
晶体管6用作开关。具体地，当它在截止区工作时，源极端子6c与漏极端子6b之间没有导通，因此它作为断开开关工作，而不管热电偶2是否检测到火焰的存在。在所述实施方式中，当晶体管6供有从1.5V开始的电压时，晶体管6允许电流通过，当晶体管6达到标称电压时，晶体管6作为闭合开关工作。
当热电偶2检测到火焰的存在时，它产生被称为空载电压的电压，该电压通过增压器5被放大。当达到晶体管6的标称电压时，晶体管6作为闭合开关工作，从而允许电磁阀7通电。从那时起，热电偶2从空载工作变成负载工作。从那时起，实际上在热电偶2中产生的所有热电流直接通过晶体管6，增压器5消耗非常少的电流。
当火焰关闭时，热电偶2开始冷却，产生更少的热电流，此时晶体管6断开，电磁阀7脱离接合，从而关闭燃气朝着燃烧器行进。电磁阀7的脱离接合由晶体管6控制，即，在电磁阀7因为当热电偶2在对应燃烧器的火焰关闭后冷却时没有足够的电流到达该电磁阀7而脱离接合之前，晶体管6断开，由此电流自动地不能到达电磁阀7，并且电磁阀7脱离接合。
另外，一旦晶体管6已被供电以使得它作为闭合开关工作(即，当它供有标称电压时)，在增压器5中产生的过电压就可以用于其它功能，诸如闪烁LED类型的供电发光指示器、RFID或在燃气烹饪器具中使用的电池充电系统。

Claims (3)

1.一种在没有火焰的情况下用于燃气燃烧系统的热电安全装置，所述热电安全装置包括：热电偶(2)，所述热电偶(2)被配置成检测所述燃气燃烧系统的对应燃烧器中的火焰，所述热电偶(2)产生电压；电磁阀(7)，所述电磁阀(7)电连接至所述热电偶(2)，并且被配置成当所述电磁阀由所述热电偶(2)通电时允许燃气朝着所述对应燃烧器行进；以及晶体管(6)，所述晶体管(6)电连接在所述热电偶(2)与所述电磁阀(7)之间，所述电磁阀(7)被布置成与所述晶体管(6)直接连接，所述晶体管(6)是场效应晶体管，其特征在于，所述热电安全装置包括向所述晶体管(6)供电的增压器(5)，所述晶体管(6)与所述增压器(5)并联连接，并且所述增压器(5)的输出端子(5a)被布置成与所述晶体管(6)的栅极端子(6a)连接，所述增压器(5)被配置成对在所述热电偶(2)中产生的所述电压进行增压，所获得的电压能够使所述晶体管(6)保持闭合，以使得所述电磁阀(7)通电。
2.根据权利要求1所述的热电安全装置，其中，所述晶体管(6)是MOSFET。
3.一种燃气燃烧系统，所述燃气燃烧系统包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的热电安全装置。
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