CN115899777A - 一种燃气灶防烫提醒方法及燃气灶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃气灶的防烫提醒方法，包括：获取燃烧器加热后锅支架的第一温度与燃烧参数和加热时间的关系式以及燃烧器停止加热后降温过程中锅支架的第二温度与第一温度、燃烧参数集合和降温时间的关系式；之后通过监测燃烧器的加热时间，并将加热时间代入到加热后锅支架温度的关系式中，即得到燃烧器停止加热时刻的锅支架温度Y₁；最后将预设防烫提醒的锅支架温度阈值和Y₁代入到降温过程中的计算关系式中，计算得到降温时间，当时间小于降温时间时，则进行防烫提醒；当时间大于降温时间，则停止防烫提醒。还公开了一种应用有上述防烫提醒方法的燃气灶。该方法无需新增器件或材料来检测灶具的温度，成本低，且无需担心器件或材料的损耗问题。

Description

一种燃气灶防烫提醒方法及燃气灶

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烫提醒方法及燃气灶。

背景技术

燃气灶的燃烧器在燃烧过程中会产生大量的热量，并传递给锅支架和灶具面板。但是由于燃气灶停止使用后，灶具面板上局部区域仍有余温，特别是锅支架区域工作温度很高，在清洁时无法明确获知其实际温度，从而容易造成烫伤。为了避免发生烫伤，故增加防烫提醒功能。目前防烫提醒判定方式大体有传感器检测法和感温材料显示法，当然最简单的方式还有通过设定固定时间，当燃烧器停止固定时间后即可以进行擦拭。

如申请号为CN201610251176.3(申请公布号为CN105737213A)的中国发明专利公开了《一种具有防烫提示功能的燃气灶》，该燃气灶包括与控制器电连接的防烫提示装置及安装在燃烧器和/或灶具面板上热度检测装置，热度检测装置用于检测燃烧器和/或灶具面板的热度，控制器用于在热度检测装置检测到的实时热度在预设的提醒范围内时生成防烫提示指令，防烫提示装置用于根据所述的防烫提示指令进行防烫提示；该燃气灶为上述的传感器检测法，通过热度检测装置检测燃烧器和/或灶具面板的热度，从而根据传感器采集的温度进行防烫。

又如申请号为ZL201920028837.5(授权公告号为CN210035594U)的中国实用新型公开了《一种带有防烫提醒功能的燃气灶》，燃气灶本体的顶面中心处开设有安装槽，安装槽的两端对称开设有卡槽，安装槽内安装有防烫提醒装置盒，防烫提醒装置盒的两端部对称设置有卡条，防烫提醒装置盒的顶面安装有LED变色灯，该燃气灶为上述的感温材料显示法，通过在燃气灶本体安装的LED变色灯，可以随温度变化而变化，当温度达到40℃时，会发出警报红色灯光，提醒擦拭人员或相关人员勿要用手或者其他身体部位接触灶体表面。

但由于现有的防烫方式存在如下使用局限性：一、虽然传感器检测法比较简单，但传感器的成本高，并且由于在长期高温使用状态下，传感器容易损坏；二、与传感器检测法相同的时，感温材料显示法也存在寿命短、衰减严重的问题；三、固定时间判定法由于时间很难控制，时间过长或过短都会影响最终的防烫效果。

因此，需要对现有的燃气灶防烫提醒方法进行改进。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术，而提供一种能准确防烫且不易损耗的燃气灶防烫提醒方法。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述燃气灶防烫提醒方法的燃气灶。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种燃气灶的防烫提醒方法，燃气灶包括燃烧器和围绕该燃烧器布置的锅支架，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、获取燃烧器的燃烧参数集合q，燃烧参数集合q中至少包括一个燃烧参数，并获取燃烧器加热后锅支架的第一温度y₁(t₁)与燃烧参数集合q和加热时间t₁的关系式；具体为：

y₁(t₁)＝f₁(t₁，q)

其中，f₁(.)为燃烧器加热后锅支架的第一温度y₁(t₁)与燃烧参数集合q和加热时间t₁之间的关系函数；

步骤2、获取燃烧器停止加热后降温过程中锅支架的第二温度y₂(t₂)与第一温度y₁(t₁)、燃烧参数集合q和降温时间t₂的关系式；具体为：

y₂(t₂)＝f₂(y₁(t₁)，t₂，q)

其中，f₂(.)为停止加热后的降温过程中锅支架的第二温度y₂(t₂)与第一温度y₁(t₁)、燃烧参数集合q和降温时间t₂之间的关系函数；

步骤3、持续监测燃烧器的阀体是否打开且燃烧器是否产生火焰，并在燃烧器的阀体打开且燃烧器产生火焰的情况下，开始计时；

步骤4、持续监测燃烧器的阀体是否关闭或燃烧器是否停止产生火焰，并在燃烧器的阀体关闭或燃烧器停止产生火焰的情况下，停止计时，并获取当前计时时间T₁；

步骤5、将当前计时时间T₁作为加热时间，并代入到步骤1的关系式中，得到燃烧器停止加热时刻的锅支架温度Y₁；

步骤6、预设防烫提醒的锅支架温度阈值Y₂，并将锅支架温度阈值Y₂作为第二温度值，将该锅支架温度阈值Y₂和步骤5的锅支架温度Y₁代入到步骤2中的关系式中，计算得到降温时间T₂；

步骤7、从燃烧器的阀体关闭或燃烧器停止产生火焰的时刻开始计时，当时间小于降温时间T₂时，则进行防烫提醒；当时间大于降温时间T₂，则停止防烫提醒。

本方案中，所述步骤1中y₁(t₁)的计算公式为：

其中，Q为单位时间内燃烧器提供给锅支架的热量；a₁为燃烧器燃烧过程中的换热系数；S为锅支架的面积；c为锅支架的比热容；m为锅支架的质量；y₀为燃烧器所处的环境温度，Q、a₁、S、c、m和y₀均为燃烧参数集合q中的已知参数。

本方案中，所述步骤2中y₂(t₂)的计算公式为：

其中，a₂为燃烧器停止燃烧后的换热系数，a₂为燃烧参数集合q中的已知参数。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用有上述燃气灶防烫提醒方法的燃气灶，包括：

灶具面板；

燃烧器，至少局部伸出于灶具面板之上；

锅支架，设于灶具面板上，并围绕燃烧器布置；

热电偶，邻近所述燃烧器设置；

其特征在于：还包括：

电压检测模块，用于检测燃烧器阀体的电压；

电动势检测模块，用于检测热电偶的电动势；

控制器，与电压检测模块和电动势检测模块相连接。

为了实现防烫报警，还包括计时模块和设于灶具面板上的报警模块，所述报警模块和计时模块均与控制器相连接，所述控制器被配置成：根据所述电压检测模块和电动势检测模块的检测结果以控制计时模块和报警模块进行对应动作。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过检测燃烧器的工作时间即可计算得到燃烧器停止燃烧时的锅支架温度，并结合燃烧器停止加热后锅支架降温过程的关系式，从而能计算得到锅支架降温至预设防烫提醒的锅支架温度阈值所需要的时间。因此该方法无需新增器件或材料来检测灶具的温度，成本低，且无需担心器件或材料的损耗问题。

附图说明

图1为本发明实施例中燃气灶的结构示意图；

图2为本发明实施例中燃气灶防烫提醒方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本实施例中的燃气灶包括灶具面板1、燃烧器2、锅支架3、热电偶4、电压检测模块(图中未示出)、电动势检测模块(图中未示出)和控制器(图中未示出)。

其中燃烧器2至少局部伸出于灶具面板之上；上述的燃烧器2为现有燃气灶上的公知结构，在此不展开赘述；锅支架3设于灶具面板1上，并围绕燃烧器2布置；热电偶4邻近燃烧器2设置，该热电偶4主要用于检测燃烧器2是否燃烧用，即燃烧器2燃烧产生火焰后，该热电偶4的电动势会发生改变，反之，当燃烧器2未产生火焰后，该热电偶4的电动势不发生改变；电压检测模块用于检测燃烧器阀体的电压，该电压检测模块的结果主要用于后续供控制器判断阀体是否打开或关闭；该阀体可以为燃烧器上设置的点火针；电动势检测模块用于检测热电偶的电动势，该电动势检测模块的结果主要用于后续供控制器判断燃烧器是否产生火焰；控制器与电压检测模块和电动势检测模块相连接，以获取阀体的打开情况和燃烧器的火焰情况。

另外还包括计时模块(图中未示出)和设于灶具面板1上的报警模块(图中未示出)，报警模块和计时模块均与控制器相连接，控制器被配置成：根据电压检测模块和电动势检测模块的检测结果以控制计时模块和报警模块进行对应动作。本实施例中计时模块为具备计时功能的计时器，另外报警模块为具备声光报警功能的报警器。

本实施例中燃气灶的防烫提醒方法主要用于对锅支架的温度进行防烫提醒，如图2所示，燃气灶的防烫提醒方法包括如下步骤：

步骤1、获取燃烧器的燃烧参数集合q，燃烧参数集合q中至少包括一个燃烧参数，并获取燃烧器加热后锅支架的第一温度y₁(t₁)与燃烧参数集合q和加热时间t₁的关系式；具体为：

y₁(t₁)＝f₁(t₁，q)

其中，f₁(.)为燃烧器加热后锅支架的第一温度y₁(t₁)与燃烧参数集合q和加热时间t₁之间的关系函数；

步骤2、获取燃烧器停止加热后降温过程中锅支架的第二温度y₂(t₂)与第一温度y₁(t₁)、燃烧参数集合q和降温时间t₂的关系式；具体为：

y₂(t₂)＝f₂(y₁(t₁)，t₂，q)

其中，f₂(.)为停止加热后的降温过程中锅支架的第二温度y₂(t₂)与第一温度y₁(t₁)、燃烧参数集合q和降温时间t₂之间的关系函数；

步骤3、持续监测燃烧器的阀体是否打开且燃烧器是否产生火焰，并在燃烧器的阀体打开且燃烧器产生火焰的情况下，开始计时；本实施例中采用多次检测阀体是否打开和多次燃烧器是否产生火焰，以防止检测错误而导致的干扰；

步骤4、持续监测燃烧器的阀体是否关闭或燃烧器是否停止产生火焰，并在燃烧器的阀体关闭或燃烧器停止产生火焰的情况下，停止计时，并获取当前计时时间T₁；

步骤5、将当前计时时间T₁作为加热时间，并代入到步骤1的关系式中，得到燃烧器停止加热时刻的锅支架温度Y₁；

步骤6、预设防烫提醒的锅支架温度阈值Y₂，并将锅支架温度阈值Y₂作为第二温度值，将该锅支架温度阈值Y₂和步骤5的锅支架温度Y₁代入到步骤2中的关系式中，计算得到降温时间T₂；

步骤7、从燃烧器的阀体关闭或燃烧器停止产生火焰的时刻开始计时，当时间小于降温时间T₂时，则进行防烫提醒；当时间大于降温时间T₂，则停止防烫提醒。

本实施例中燃烧器加热过程中锅支架的温度遵循的关系式为：

Q＝a₁*S*[y₁(t)-y₀]+c*m*y₁′(t)

其中，Q为单位时间内燃烧器提供给锅支架的热量，单位为：W/s；a₁为燃烧器燃烧过程中的换热系数，由材质、形状等特征确定，单位为：W/(℃*m2)；S为锅支架的面积，单位为：m2；y₁(t)为燃烧器加热时间为t时锅支架的温度；y₀为燃烧器所处的环境温度；c为锅支架的比热容，单位为J/(kg*℃)；m为锅支架的质量，单位为kg；y₁′(t)为y₁(t)的导数(即单位时间内锅支架温度的变化率)；Q、a₁、S、c、m和y₀均为燃烧参数集合q中的已知参数；

根据上述计算得到，燃烧器加热过程中锅支架温度为：

另外燃烧器停止加热后降温过程中锅支架的温度遵循的关系式为：

c*m*y₂′(t)+a₂*S*[y₂(t)-y₀]＝0

其中，a₂为燃烧器停止燃烧后的换热系数，a₂为燃烧参数集合q中的已知参数；

由加热过程公式得到散热时的初始温度：

可得温度降至防烫温度y₂：

由散热过程公式可得防烫提醒需要的时间为：

因c、m、a1、a2、y₂、y₀、S、Q均为已知项，故根据燃烧时间即可换算出防烫提醒需要的时间。

Claims (5)

1.一种燃气灶的防烫提醒方法，燃气灶包括燃烧器和围绕该燃烧器布置的锅支架，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、获取燃烧器的燃烧参数集合q，燃烧参数集合q中至少包括一个燃烧参数，并获取燃烧器加热后锅支架的第一温度y₁(t₁)与燃烧参数集合q和加热时间t₁的关系式；具体为：

y₁(t₁)＝f₁(t₁，q)

其中，f₁(.)为燃烧器加热后锅支架的第一温度y₁(t₁)与燃烧参数集合q和加热时间t₁之间的关系函数；

步骤2、获取燃烧器停止加热后降温过程中锅支架的第二温度y₂(t₂)与第一温度y₁(t₁)、燃烧参数集合q和降温时间t₂的关系式；具体为：

y₂(t₂)＝f₂(y₁(t₁)，t₂，q)

其中，f₂(.)为停止加热后的降温过程中锅支架的第二温度y₂(t₂)与第一温度y₁(t₁)、燃烧参数集合q和降温时间t₂之间的关系函数；

步骤3、持续监测燃烧器的阀体是否打开且燃烧器是否产生火焰，并在燃烧器的阀体打开且燃烧器产生火焰的情况下，开始计时；

步骤4、持续监测燃烧器的阀体是否关闭或燃烧器是否停止产生火焰，并在燃烧器的阀体关闭或燃烧器停止产生火焰的情况下，停止计时，并获取当前计时时间T₁；

步骤5、将当前计时时间T₁作为加热时间，并代入到步骤1的关系式中，得到燃烧器停止加热时刻的锅支架温度Y₁；

步骤6、预设防烫提醒的锅支架温度阈值Y₂，并将锅支架温度阈值Y₂作为第二温度值，将该锅支架温度阈值Y₂和步骤5的锅支架温度Y₁代入到步骤2中的关系式中，计算得到降温时间T₂；

步骤7、从燃烧器的阀体关闭或燃烧器停止产生火焰的时刻开始计时，当时间小于降温时间T₂时，则进行防烫提醒；当时间大于降温时间T₂，则停止防烫提醒。

2.根据权利要求1所述的防烫提醒方法，其特征在于：所述步骤1中y₁(t₁)的计算公式为：

其中，Q为单位时间内燃烧器提供给锅支架的热量；a₁为燃烧器燃烧过程中的换热系数；S为锅支架的面积；c为锅支架的比热容；m为锅支架的质量；y₀为燃烧器所处的环境温度，Q、a₁、S、c、m和y₀均为燃烧参数集合q中的已知参数。

3.根据权利要求2所述的防烫提醒方法，其特征在于：所述步骤2中y₂(t₂)的计算公式为：

其中，a₂为燃烧器停止燃烧后的换热系数，a₂为燃烧参数集合q中的已知参数。

4.一种应用有上述权利要求1～3任一项所述的燃气灶防烫提醒方法的燃气灶，包括：

灶具面板；

燃烧器，至少局部伸出于灶具面板之上；

锅支架，设于灶具面板上，并围绕燃烧器布置；

热电偶，邻近所述燃烧器设置；

其特征在于：还包括：

电压检测模块，用于检测燃烧器阀体的电压；

电动势检测模块，用于检测热电偶的电动势；

控制器，与电压检测模块和电动势检测模块相连接。

5.根据权利要求4所述的燃气灶，其特征在于：还包括计时模块和设于灶具面板上的报警模块，所述报警模块和计时模块均与控制器相连接，所述控制器被配置成：根据所述电压检测模块和电动势检测模块的检测结果以控制计时模块和报警模块进行对应动作。

Images