CN1411543A - 具有文火系统的电子燃气炉灶控制装置及其方法 - Google Patents

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克里斯塔·B·舒特
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Abstract

一种电子驱动的燃气炉灶控制系统，该系统能够响应触动敏感用户接口，且能够提供预定范围的烹调和文火水平的BTU输出，这种系统具有两种互补的加热模式操作。以预定水平的火焰提供第一种加热模式操作，以通过电形式制定电磁操作调制气阀的“开”、“关”顺序形成对BTU输出的文火水平的较宽选择。利用脉冲－宽度一调制(PWM)输出信号、通过电调节火焰水平提供第二种烹调模式的操作，以形成BTU输出的烹调水平的较宽范围选择。还提供了一种点火系统，该系统在不会产生有害电磁干扰的情况下，能够确保燃气的正确点燃。

Description

具有文火系统的电子燃气炉灶控制装置及其方法
技术领域
本发明总的来说涉及一种燃气设备的控制装置，特别是一种具有火焰定序文火系统的电子启动燃气炉灶的火焰均衡控制装置。
背景技术
虽然文火温度可在电子炉灶中容易实现，但是对于燃气烹调设备而言，文火温度至今仍是复杂的问题。传统燃气炉灶的操作通常是利用手动驱动机械促动旋钮，通过转动配套的燃气比例阀进行燃气流的无级变化设定来进行的。最常见的是，通过将印制在旋钮上的电平指示器与印制在直接包围旋钮的炉灶表面上的固定指示器相比较，以实现烹调水平的调节。利用这类旋钮和配套的无级阀，通常对于用户来说难以准确地将阀重新调节至BTU输出的预定理想级别，因此，很难实现可重复性。这一结果是在文火模式的烹调中更应关注的问题。在这种模式的操作中，如果以略高于推荐温度的温度进行烹调，则可能会出现破坏如巧克力和调味品这样的美味食品的情况。另外，机械式旋钮通常易于损坏和磨损并且经常受到出现在烹调区域的污物(如油脂)以及通常经在烹调表面上安装机械阀所必需的开放区域渗入的水分的侵蚀。也易于造成机械式泄露旋钮的。火花点火器通常用于确保燃气的点燃并通常通过上述机械式旋钮的旋转启动。最常见的是，将如火焰检测器这样的集成传感器用于连续监测燃气的正常燃烧。这类传感器通常能够对火花点火模块提供反馈信息，以确保未点燃燃气时重新进行点火。但是，已证明通过这类传感器难以检测非常小的火焰，且经常会引发火花点火器响应虚假探测差错信息产生不必要的放电。本领域技术人员还知道火花点火器会发出可经常干扰在其附近处工作的电子设备的强电磁干扰(EMI)。还知道在电子控制器中使用的微型控制器非常易于受到EMI放射的影响，因此在燃气烹调设备中与火花点火模块一起使用时，通常需要辅助的防护。由于它们具有较大的孔径尺寸，因此，能够产生高BTU输出的燃烧器对于文火是不适合的，其中的一个原因在于较小的火焰在这种条件下具有自灭的趋势。因此，一些炉灶已安装有文火燃烧器，其特点在于具有较小的孔径且能够输出稳定的低于平均值的BTU输出。其通常具有的效果是：减小了能够在给定烹调表面上提供高BTU输出的有效燃烧器的数量。已采用包括火焰定序的各种方法来提供具有低温度输出的燃气烹调设备来提供文火。以定时方式按顺序打开和关闭火焰提供了一种理想方法，该方法可由也能产生高BTU输出的燃烧器实现非常低的BTU输出，但是，现有技术的文火系统通常包括在每一个火焰开/关周期后进行燃气同步重新点燃，以致使燃气炉灶的文火控制装置的结构更复杂。另外，在文火模式期间燃气的反复重新点燃经常具有连续产生有害电磁干扰的不良效果。由于机械阀通常用于调节燃气流，因此，通常应加设辅助的电控“开/关”周期性工作的电磁阀，以在文火模式中提供火焰的“开/关”顺序，从而会使系统成本提高并出现可靠性问题。
Rossi等人的美国专利No.4,376,626(Device for the control of asequential burner of a cooking appartus)披露了一种用于烹调设备中至少一个顺序燃烧器的控制装置，其以组合形式包括：一个减速同步马达以及一个能够由该马达转动驱动的鼓，一个与该鼓结合的电路，其包括至少一个压靠在鼓表面上的电触点以及至少一根导电导轨，该导轨以允许燃烧器根据作为电触点在鼓上位置的函数变化的加热顺序工作的方式设置在鼓上，以及用于调节触点相对于导电导轨位置的装置，以使燃烧器加热顺序的持续时间可以逐步、连续变化。
Witham等人的美国专利No.5,575,638(Stove burner simmercontrol)披露了一种燃烧器的控制装置，其在一定响应范围内、能够响应促动器中用户可选择的操作提供脉冲火焰顺序。以微型控制器为基础的控制模块以取决于预定范围内促动器位置的预定时间顺序切换一个燃烧器点火控制件和一个用于对燃烧器提供燃气的电动阀。最好控制一个炉灶中多个燃烧器的一个或多个燃烧器以便进行脉冲式顺序操作，且最好采用旋钮形式的、用于每一信道的单促动器提供一个简单的用户接口，以便最好在低燃气流速或文火烹调范围内利用脉冲式火焰顺序。
Clifford等人的美国专利No.6,116,230披露了一种燃气设备，其包括一个燃烧器，一根导管，一个控制电路以及一个阀。利用所述控制电路对阀提供脉冲—宽度—调制信号，因此，阀能够确保从一个燃料源向燃烧器流动的燃料具有大致线性流速。Clifford等人的燃气设备使用了一个火花点火器。
因此，需要这样一种电控燃气炉灶设备，该设备能够由也可产生高BTU输出的燃气燃烧器输送出理想的文火温度。还需要这样一种电子燃气炉灶设备，该设备能够通过一直接水平—调拨控制件对热量水平进行细微、准确和反复的控制，从而使用户能更精确地选择有效及可控的温度。还需要这样一种燃气炉灶设备，该设备能够在不会产生有害电磁干扰的情况下，确保重新点燃火焰。同样需要这样一种燃气炉灶的火焰—定序文火系统，该系统将燃气流动调制以及“开/关”定序功能结合至一个气阀中。最后，需要这样一种燃气炉灶设备，该设备装有用于实现燃烧器启动和温度设定选择的用户电子触动接口。发明目的
本发明的目的在于提供解决现有技术中存在的问题的实际方法，从而能够完全满足上述需要。
本发明的一个主要的目的在于提供一种燃气炉灶设备，这种设备在每一个有效的燃烧器中，能够输出非常低的加热能量，同时保持输出非常高的BTU输出的能力，且还能在整个烹调水平范围内实现微小、精确及反复的控制。本发明的另一个目的在于提供一种燃气炉灶设备，该设备具有一种以电容性触动用户接口为特点的新颖的电子控制装置，因此其特征在于提供了一扁平、光滑且密封的烹调表面。这种电容性触动接口有助于对通常易于弄脏并难以触及的表面的维护。电容性触动接口提供的其它优点是：能够避免与机械装置相关的磨损和损坏，并且还能够防止如油脂这样的污物以及水分到达炉灶设备内部的敏感元件。
本发明的另一个目的在于提供一种电子控制装置，其能够同时控制用于计量从平均值至高BTU输出的被输送至燃烧器的燃气流的阀的调制，以及以火焰的预定平均水平制定火焰的“开”和“关”顺序，以提供足够的文火温度。另一个目的在于提供燃气炉灶的电子控制，其特征在于一个直接调拨键盘输入系统和一个数字式目视用户接口，以便实现预定烹调水平的可重复性和准确的再选择。本发明的另一个目的在于确保起始时燃气的点燃以及提供一种火焰的定序重新点燃系统，这种系统无需在文火烹调模式期间同步进行火焰的开/关循环，且不会产生有害的电磁干扰。
发明概述
本发明通常涉及燃气烹调设备领域，且更特别涉及一种用于燃气炉灶设备的以微型控制器为基础的电子控制器和文火系统。在一个最佳实施例中，本发明给出了一种具有控制件的燃气家用炉灶，但应理解本发明的技术内容也适用于工业和商业燃气炉灶设备。
本发明具有以下特征：一个电容性触动键盘接口；一个完全电子控制的系统，其用于控制流过调制阀的燃气流；一个通过一脉冲—宽度—调制(PWM)口驱动的新型调制阀，其能够无级控制燃气流同时还能够提供一个“关闭”位置，因此，所述电动调制阀消除了对用以在文火操作期间制定火焰“开”和“关”顺序的辅助在线电磁阀的需要；以及通过电子控制系统控制和监测的陶瓷热表面点火器，其在不会产生电磁干扰的情况下，能够实现稳定的重新点燃。
通过使用电驱动的调制阀，可选择地对每一个独立燃烧器提供天然气或丙烷燃气，从而消除了对机械阀以及伸出用户操纵台的促动器旋钮的需要，并有助于维护这些表面。燃气的点燃是通过温度检测监测的，而陶瓷热表面点火器也是通过电流检测监测的。即使在出现错误条件的情况下，也会保证安全性特点，如主在线阀的关闭以及点火器的切断。并且，还能形成如视觉和声音警报这样的特点，从而对用户提供出现严重错误情况的可靠指示。
附图的简要说明
图1为根据本发明制得的炉灶系统的基本框图。
图2为可以与本发明一起使用的多种可能的用户接口中一个接口的例子。
图3a和3b共同显示了用于本发明一个最佳实施例的控制软件的流程图。
最佳实施例的详细描述
图1为根据本发明制造的一种炉灶系统的基本框图。图1所示的炉灶具有一个或多个设置在一块陶瓷玻璃面板109上的燃烧器114；一个电子控制在线安全气阀112；一个或多个电子控制在线调制阀113；一根燃气管线123，其用于通过在线阀的控制，将燃气从主燃气源导引至燃烧器；一个用户接口面板110，其最好位于由一块陶瓷玻璃面板109的丝网印制部分标记出的部分处；一个或多个温度传感器118；一个或多个热表面点火器117；以及一个控制器111，该控制器可根据在用户接口处输入的用户选择来控制每一个气阀，所述设备是通过一个适当的已编程微型控制器101控制的。
位于由陶瓷玻璃面板109的丝网印制部分标记出的部分处的用户接口面板110最好还包括一个或多个用于向用户显示涉及炉灶状态的目视指示器116，如七段LED显示器，离散LED显示器，线条LED显示器，LCD显示器以及真空荧光显示器；一声音信号器125，如外部驱动或内置驱动压声元件、磁换能器或Maylar扬声器，其用于提供选定一个触动键的声音指示124且还用于每当探测到系统错误时提供声音警报；以及一系列电容敏感键贴片115，每一个键贴片均具有一个电容场119，该电容场是由一个电容性键盘解码接口模块102产生，探测和分析的且能够对放在与一个电容敏感键贴片115配合的任意一个电容场119附近的手和手指121作出电反应。
基于微型控制器的控制器111包括一系列模块，这些模块专用于驱动并监测由微型控制器101控制的系统中的各种元件。
目视指示器116的显示元件是通过一个显示—电力—驱动模块103驱动的，显示—电力—驱动模块103最好包括一系列输出位移寄存器(集成电路)，电源—驱动器集成电路的多个信道，转换—驱动器集成电路的多个信道，且其还可包括使用了离散晶体管的激励电路。
一块由离散晶体管电路构成的功率模块126驱动声音接口125。如果声音接口由一个或多个内置驱动声音信号器制成，那么功率模块则不是必需的。
一块阀—电力驱动模块包括一个用于驱动主安全阀112的电力继电器或一个三端双向可控硅开关模块107和一个用于驱动调制阀113的达林顿阵列集成电路或一系列离散晶体管108。
还设有一块点火器—电力驱动模块105且其包括一个用于驱动一个或多个陶瓷热表面点火器117的电力继电器或三端双向可控硅开关模块。还设有一个电流传感器模块104，以便监测流过热表面点火器117的电流。
设置适当的放大模块106，以便以适当的电压幅度向微型控制器101的一个模拟—数字输入口输送可靠的温度传感器数据。放大对于一些传感器并不是必需的，因此，例如，如果所使用的温度传感器为热敏电阻，那么模块106也可以是一种简单的分压器电路。
在以微型控制器为基础的控制器111中最好设有一块正弦平方波转换器输入模块127，以便在文火模式期间，以可靠的时间基线对微型控制器101提供“开/关”火焰顺序周期的适当定时。正弦平方波转换器输入模块127可以由一个二极管整流输入电路构成，从而能够分接一部分常规AC电源电压并将其输送给一个以晶体管为基础的电路。与提升电阻器相连的该电路提供了一种以由AC电压电源线传送的50Hz或60Hz信号为代表的矩形波作为输出。
另外，以微型控制器为基础的控制器111最好包括一个具有串行或并行通信接口的电容性键盘解码接口模块102，其能够探测并分析用户的触动状态。所述电容性键盘解码模块最好包括：一个具有一串行或并行通信接口的电容矩阵译码器集成电路，用于提供用户触动接口的一部分陶瓷玻璃面板109(最好为丝网印制的)，以及一系列电容传感键贴片115，这些键贴片设置在位于陶瓷玻璃面板109的用户触动接口部分标记出的部分处。键的敏感性可单独进行调整以适合键尺寸，键形状和键在用户接口键盘上的位置。用于键盘接口的电容检测可以如Philipp的美国专利NO.5,730,165所披露的进行，该专利中所披露的全部内容可在本申请中参考使用。在美国专利NO.5,730,165中，电容场传感器使用了单块耦合板，以探测电容相对于地线的变化。该设备包括一个用于对一传感电极充电的电路，以及一个从传感电极除去电荷并将其输送至一个电荷探测电路的开关元件。
一种合适的电容性键盘解码接口102为可从英国南安普顿和宾夕法尼亚州匹兹堡的Quantum Research Group Ltd购得的QM1型，或最好为可以从该公司购得的QT60320型以及QT60321型Matrix Scan IC’s。Matrix Scan IC’s的QT60320型系列为以上面提到的Philipp的发明为基础的电容性键盘解码接口系列，它们使用了设置在一键矩阵结构中的双耦合电容板传感器。
以微型控制器为基础的控制器111最好还包括一个微型控制器集成电路101，该电路具有集成特点，即以下所列出的特点：
a)一个用于与一电容性键盘解码器集成电路连接的双向串行通信口；
b)一个用于与显示接口电路连接的串行外围设备接口；
c)一个用于控制燃气调制阀的脉冲—宽度—调制(PWM)输出口：
d)一个用于60Hz信号探测的输入口；
e)一个用于控制主燃气电磁安全阀的输出口；
f)一个用于与一声音信号器连接的输出口；
g)一个用于温度监测的模拟—数字转换器的输入口；
h)一个用于控制一燃气点火器模块的输出口；以及
i)一个用于监测燃气点火器电流的模拟一数字转换器输入口。
本领域技术人员应理解可以设置任意所列出类型的多个口。
所述系统的阀部分最好包括一个在线燃气阀组件，对于每一个燃烧器而言，该组件具有一个通常在工业中使用的主在线电磁安全阀112和一个在线调制阀113。在Zachary等人的美国专利NO.5,458,294中披露了一种适合的调制阀，其中，一个变孔节流电磁阀具有多个位置，且这些位置均是通过将一个电压信号作用于调制阀上控制的。如上面提到的Clifford等人的美国专利NO.6,116,230所披露的所有内容那样，Zachary等人的专利NO.5,458,294中所有内容均在本申请中可参考使用。美国专利NO.5,458,294披露了这样一种设备，其用于准确控制流向一个燃烧装置的燃气流，以控制燃烧装置的燃烧器的气流。变孔节流电磁阀起到了控制件的作用。该阀包括一个提升阀，该提升阀在容纳于一具有可变控制面的插入件中的端部处具有一个固定控制面。该提升阀具有在插入件内的多个位置，这些位置包括一个全打开位置和一个全关闭位置。在全打开位置处，检测最大的燃气流，而在全封闭位置检测最小的燃气流。中间的局部打开位置可通过一个与电磁阀相连的电子控制器的信号调节，从而达到燃烧装置的实际、理想的温度。如果希望，当固定控制面移入插入件时，所述固定控制面则可在某些点处接触可变化的控制面，以完全封闭阀体并切断燃气向燃烧装置的流动。
系统的点火部分最好包括一个耐热表面点火器117，该点火器最好被固定至燃烧器的底部128，其能够以在等于或小于3秒的时间内达到设计温度的方式产生1350℃的温度。Croucher等人的美国专利NO.5,892,201披露了一种陶瓷点火器，其包括：(a)一对导电部分，每一个部分均具有第一端，(b)一个设置在导电部分的每个第一端之间且与所述每个第一端电连接的加热区，该加热区具有长度小于0.5cm的导电路径，以及(c)一种接触加热区的非导电热转换材料。Croucher等人的美国专利NO.5,892,201中所披露的全部内容均可在本申请中参考使用。一种适合的耐火陶瓷热表面点火器为由新罕布什尔州米尔福德的Saint-Gobain Industrial Ceramics Inc.制造的型号为M-401的诺顿点火器。
另外，本发明提供了一个或多个温度传感器118，每一个传感器均固定在燃烧器的基座128上且朝向燃烧器的火焰区域，以探测火焰，从而监测通过调制阀113输送至燃烧器114的适当的燃气点火。所述温度传感器可以为任何适当的类型，如：热敏电阻，热电耦，或红外线温度传感器。操作
将以下所描述的连续火焰调整操作模式用于能够通过调制阀安全调节的燃气输出水平的整个范围的部分，其中，通过控制器连续产生火焰且不会使火焰出现“开”和“关”的顺序。将这种连续的火焰调整模式与从低于平均值至高于平均值的BTU输出变化的烹调水平相结合。另外，此处，对于任意特定的燃烧器孔尺寸而言，将火焰的低于平均值水平定义为能够安全保持且不会自动熄灭，通过一个陶瓷热表面点火器能够安全点燃且能够通过火焰探测器容易探测的火焰的最低水平。
在连续—火焰—调整操作模式中，微型控制器101首先对控制器的电力—驱动部分107发送一个信号，驱动安全阀112打开以允许进入系统122的燃气到达在线调制阀113，随后微型控制器101对驱动调制阀113的控制器111的电力—驱动部分108发送一个脉冲—宽度—调制信号，以相应地将阀的开启尺寸调节至用户所选择的理想燃气流水平，从而允许燃气达到燃烧器。因此，这种操作模式能够将火焰高度调节至从低于平均值到高于平均值的BTU输出变化的任意水平的BTU输出。另外，在这一特定的操作模式中，仅在连续火焰调整操作模式的第一阶段期间，对热表面点火器117供电。从允许燃气达到燃烧器时提供并保持点燃，直至通过与被控制的燃烧器配套的适当的温度传感器118探测到火焰为止。如果出现了以下的一个错误条件：未探测到热表面点火器电流，和/或在预定的时间段内未探测到火焰，那么也可以取消点火操作。在出现了任意的这些错误条件的情况下，控制器111自动关闭对应于出故障的燃烧器的安全阀112，热表面点火器117以及调制阀113。随后，产生可视性和声音信号以向用户发出出现故障情况的警报。
此处，将文火模式的操作定为用于BTU输出水平整个范围中的最低部分的操作模式。在文火模式的操作中，微型控制器101首先对控制器的电力—驱动部分107发送一个信号，驱动安全阀112打开以允许进入系统122的燃气到达在线调制阀113。随后，微型控制器101对驱动调制阀113的控制器111的电力—驱动部分108发送一个预定的脉冲—宽度—调制信号，以相应地将阀的开启尺寸调节至预定的燃气流水平，从而允许燃气达到燃烧器。在这种文火模式的操作中，对于任何特定的燃烧器孔尺寸而言，设定脉冲—宽度—调制(PWM)输出电平以提供预定的低于平均高度水平的火焰，这时的火焰能够被安全地保持且不会自动熄灭，通过陶瓷热表面点火器能够安全地被点燃，且能够容易地被火焰探测器探测到。在特定模式的操作中，通过微型控制器101将驱动与以文火模式工作的燃烧器配套的调制阀的脉冲—宽度—调制输出连续设定为“开”和“关”时序。启动通过适合的软件程序以及60Hz探测模块127控制的一个时基定序器，触发驱动调制阀的PWM输出，因此，以适时的方式变换火焰的“开”和“关”。在时序的“关”部分期间，在未对调制阀提供PWM信号时，该阀返回其“关”位置，并封闭开口，从而阻止燃气到达在文火操作模式下的燃气燃烧器。在时序的“开”部分期间，将PWM输出设定为低于平均水平的BTU输出，从而提供能够被点燃、维持且由温度传感器检测的最安全的低水平火焰。对应由用户选择的理想文火水平形成“开”和“关”周期。作为其一个例子，对于一种由用户选择的特定的输出水平而言，当出现火焰时，“开”时间可以等于1秒，而当未出现火焰时，“关”时间等于7秒，以产生与以相同的预定火焰高度水平产生的理想恒定火焰相关的比值为超过或等于1：8的BTU输出。另外，在特定模式的操作期间，通过点火器电力驱动模块105连续对热表面点火器117提供电力，通过点火器—电流传感器模块104持续监测热表面点火器117，以越过时间—设计—温度周期提供瞬间点火过程。另外，在火焰时序动作的每一“开”部分期间，均读取温度传感器输出。因此，提供并维持了点火，直至用户选择了除在文火模式操作范围内提供的电力水平以外的燃烧器电力水平，并且如果出现了以下错误条件中的一个条件：未探测到热表面点火器电流和/或在时序周期的“开”阶段未探测到火焰，那么也可取消点火。在出现任意这些错误条件的情况下，控制器111自动关闭安全阀112，热表面点火器117以及调制阀113。随后，产生可视性和声音信号以对用户发出出现故障情况的警报。
BTU输出的整个范围可以从非常低变化至非常高，且具有不定数目的步骤，这些步骤中的许多步骤可在文火模式操作下工作，而其它的许多步骤可在连续火焰调整模式的操作下工作。例如，一种特定的控制能够任意提供44级BTU输出，其中，最低的十四级可以在文火模式的操作下工作，而可以以连续的火焰调整操作模式调整剩余的30级。此处，仅将上面提到的例子作为本发中一种可能的实施方案，并且其不应构成对本发明的限制。本领域的普通技术人员易于理解：仅通过适合的软件程序便能够容易地确定出可能的烹调水平步骤的总数，以及这些步骤中预定以文火操作模式或以连续火焰调整操作模式工作的部分。下面对控制软件程序进行说明。控制软件
图3a和3b一起描述了用于本发明一个最佳实施例的控制软件的流程图，其使用了常规的流程图符号。下面的表I显示了用于在图3a和3b中共同说明的控制软件的步骤。
步骤   执行的功能
300启动燃料器子程序
301测试：是否启动了至少一个燃烧器？
302关闭安全阀
303扫描用于用户输入的键盘
304测试：是否选择了一个燃烧器的OFF键？
305关闭点火器；停止PWM的输出；使燃烧器的显示器清屏
306转到主程序
307测试：是否选择了一个燃烧器的ON键？
308在所选择的燃烧器显示器中显示“0”；输入所选择的燃烧器
程序模式
308.1测试：燃烧器是否处于程序模式？
309测试：是否选择了燃烧器的BTU水平？
310所选择的BTU水平是否为文火水平？
311激励热表面点火器，等(文火模式—参见说明书)
312激励热表面点火器，等(连续火焰调整模式—参见说明书)
313测试：是否探测到所选择的热表面点火器的电流？
314测试：是否探测到所选择的热表面点火器的电流？
315测试：在所选择的燃烧器中是否探测到火焰？
315.1以预定时间周期探测的环形火焰
316测试：在所选择的燃烧器中是否探测到火焰？
316.1以预定时间周期探测的环形火焰
317显示适当的错误代码；发出声音警报
318切断适当的热表面点火器
                表I控制软件流程步骤
在图3a和3b中能够看到：如果未启动燃烧器301，则关闭燃气系统的的安全阀302。如图3a和3b的流程图所示，周期性地扫描键盘以查找用户输入303，并且，根据在由电容性键盘解码接口触动时所探测到的键的类型，随即通过微型控制器执行由控制软件确定的特定数目的步骤。例如，如果触动了燃烧器的“Off”键304，随后微型控制器将关闭适当的点火器，停止向适当的调制阀的PWM输出，使适当的燃烧器的显示器清屏305并最终返回控制软件的主程序306。如果探测到燃烧器的“On”键307，软件将以程序模式设置适当的燃烧器并通知用户使用适当显示器的条件308。如果选择了燃烧器级别键309，则软件通过使用软件表确定所选择的BTU水平是属于专用于文火模式操作的BTU输出级还是属于专用于连续—火焰—调整模式操作的BTU输出级，并由此选择适当的模式310。虽然两种模式的操作采用了不同的工况311和312，但是在这两种情况下，为了准确地操作均对流经点火器313和314的电流以及火焰点火315和316进行监测。
如果在启动时没有电流流过点火器，和/或在通过控制将燃气导引至燃烧器时未探测到火焰，那么随即产生视觉和声音警报317，并通过停止适当的PWM输出切断故障燃烧器，关闭适当的点火器并使适当的燃烧器显示器清屏305。
在通过由标号311表示的一系列动作所示的文火模式的操作中，即用户选择了文火水平的BTU输出时，微型控制器激励热表面点火器，激励主电磁阀，对适当的调制阀输出预定的PWM电平，将PWM输出定序器设定为所选择的BTU输出水平，在燃烧器显示器中显示所选择的燃烧器水平，并在整个文火操作期间将点火器持续处于“开”的状态。
在由通过标号312表示的一系列动作所示的连续—火焰—调整模式的操作中，即，用户选择了文火水平以外的BTU输出水平时，微型控制器随即激励热表面点火器，激励主电磁阀，对适当的调制阀输出预定的PWM电平，在燃烧器显示器中显示所选择的燃烧器水平，进而，一旦实现火焰的点火，便断开热表面点火器。本发明的使用
为了使用本发明，用户可触动与图2中所示相似的炉灶键盘上的理想控制键。例如，用户可触动一个POWER键201，以激励键盘并启动控制器。随后，用户可触动对应于键盘布置上特定位置的一个特定燃烧器的ON键202，以打开一个特定的燃气燃烧器。用户可触动箭头键203，以提高或降低所选择燃烧器的燃气能量水平并通过目视接口204获得新选定能量水平的可视指示。如果在键盘的布置上设置一个“滑触头”控制件，那么用户则能够沿滑触头控制件移动手指以控制特定燃烧器的热量水平。用户可直接触动任意一个POWER级别数字205或用于低的“L”206或用于高的“H”207。用户可触动特定燃烧器的“off”键208以使其关闭或触动POWER键201以使每一个启动的燃烧器关闭。在图2中给出的特定键盘布置的实施例表示的是一种适于炉灶的触敏键盘布置。最好，键盘布置通过使用数字、符号或其它标记，以尽可能清楚和直观的方式对用户提供各种可得的控制功能。本领域技术人员将理解可以制造出各种具有相应程序功能的键盘，它们适用于燃气或混合气/电子炉灶的不同用途。工业实用性
本发明适用于家庭和商业烹调，并提供了一种电子控制燃气炉灶，其具有多种加热模式，其中包括准确控制的文火以及安全特点。
虽然在附图中已说明并在前面的详细描述中已描述了本发明的特定实施例，但是应理解本发明不应局限于此处所描述的特定实施例，在不脱离本发明范围的情况下可进行各种重新布置，改进以及变换。本领域技术人员能够容易地确定本发明的实质性特点，且在不脱离本发明思想和范围的情况下，可以对本发明作出各种变化和改进以使其适用不同的用途和条件。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
25.一种加热装置，其包括：
一个燃烧器；
一个电子控制器，其用于电子控制第一机构和第二机构；
用于控制流至所述燃烧器的燃气流的所述第一电子控制机构能够对所述燃烧器提供至少两种不同水平的连续燃气流，以及
用于控制流至所述燃烧器燃气流的所述第二电子控制机构能够停止并启动燃气向所述燃烧器的流动，其中所述第一机构和所述第二机构的结合能够获得低于由燃气仅从所述第一机构连续流动所获得的温度。
26.根据权利要求25所述的加热装置，其中：所述第一电子控制机构能够提供30种不同水平的燃气流。
27.根据权利要求25所述的加热装置，其中：在所述燃烧器中产生火焰，其中，所述电子控制器能够控制所述第二机构，以便以预定水平的火焰定序火焰的打开和关闭。
28.根据权利要求27所述的加热装置，其中：所述控制器包括一个微型控制器，其中，定序打开和关闭火焰是通过所述微型控制器控制的。
29.根据权利要求28所述的加热装置，其中：所述微型控制器还包括一个脉冲宽度调制输出口和一个A/D转换器。
30.根据权利要求27所述的加热装置，其中：通过时间控制定序开关火焰。
31.根据权利要求27所述的加热装置，其中：以设定至低于平均值的BTU输出水平完成对开关火焰的定序。
32.根据权利要求27所述的加热装置，其中：利用打开时间为1秒、关闭时间为8秒的燃气流完成对开关火焰的定序。
33.根据权利要求25所述的加热装置，其中：所述控制器使用了用于控制第一机构的脉冲—宽度—调制。
34.根据权利要求25所述的加热装置，其还包括一个点火器，其中，当使用所述第二机构时，所述点火器能够保证火焰的再点燃。
35.根据权利要求34所述的加热装置，其中：在所述文火模式期间，所述点火器不必与火焰的开/关周期同步。
36.根据权利要求35所述的加热装置，其中：在使用所述第二机构时，对所述点火器连续提供动电力。
37.根据权利要求34所述的加热装置，其中：所述点火器包括一耐热表面点火器。
38.根据权利要求37所述的加热装置，其中：所述点火器包括一能够实现稳定的再次点燃的陶瓷热表面点火器。
39.根据权利要求25所述的加热装置，其还包括一个主在线电磁安全阀。
40.根据权利要求25所述的加热装置，其还包括多个燃烧器，其中，对于每一个所述燃烧器而言，所述装置包括一个所述第一电子控制机构以及一个所述第二电子控制机构。
41.根据权利要求25所述的加热装置，其中：所述第一机构包括一个可变孔的电磁阀，该电磁阀具有多个由所施加电压信号控制的位置。
42.根据权利要求25所述的加热装置，其中：单气阀包括所述第一电子控制机构以及一个所述第二电子控制机构。
43.根据权利要求25所述的加热装置，其还包括：一个点火器，在所述第一电子控制机构提供燃气流时，用于点燃燃气。
44.根据权利要43所述的加热装置，其中：所述点火器为热线式点火器。
45.根据权利要求43所述的加热装置，其还包括：一个点火器，其在所述第一电子控制机构和所述第二电子控制机构提供燃气流时，用于点燃燃气。
46.根据权利要求45所述的加热装置，其中：当使用所述第二电子控制装置来停止和启动流向所述燃烧器的燃气流时，能够持续将所述点火器设定在打开状态。
47.根据权利要求43所述的加热装置，还包括：一个电路，其用于通过探测温度或探测所述点火器中的电流监测点火。
48.根据权利要求25所述的加热装置，其还包括：一个用户接口。
49.根据权利要求48所述的加热装置，其中：所述用户接口包括一个调拨式控制件。
50.根据权利要求48所述的加热装置，其中：所述用户接口包括触动开关。
51.根据权利要求50所述的加热装置，其中：所述触动开关包括一个触动贴片。
52.根据权利要求48所述的加热装置，其中：所述用户接口包括一个电容性触动键盘。
53.根据权利要求48所述的加热装置，其中：所述用户接口包括一个电源键，一个接通键，多个功率电平控制键，以及一个关闭键。
54.根据权利要求25所述的加热装置，其还包括：一个用于显示每一个燃烧器烹调水平的数字视觉显示器。
55.根据权利要求54所述的加热装置，其中：所述数字视觉显示器包括一个LED，LCD，或一个真空荧光显示器。
56.根据权利要求25所述的加热装置，其还包括：一个固定至一燃烧器底部的温度传感器。
57.根据权利要求56所述的加热装置，其还包括：一个点火器以及一个用于探测在所述点火器中流动的电流的电路，其中，如果没有电流在所述点火器中流动或未通过所述温度传感器探测到升高的温度，则产生视觉和声音警报。
58.一种气阀，其包括一个第一电子控制流体控制机构和一个与所述第一电子控制流体控制机构不同的第二电子控制流体控制机构，其中，能够一起使用所述第一电子控制流体控制机构和所述第二电子控制流体控制机构以对燃烧器温度进行控制。
59.一种加热方法，其包括以下步骤：电激励一个点火器，电设定一个调制阀的电平，以及电设定一个定序器以提供一个所选择的BTU输出水平。
60.根据权利要求59所述的方法，还包括显示所述已选择水平的步骤。

Claims (24)

1.一种炉灶，其包括一个或多个燃气燃烧器，一个或多个气阀，连接每一个所述阀以控制燃气流至其中一个所述燃气燃烧器；一个用户接口，其用于用户对所述一个或多个燃气燃烧器中的每一个输入燃烧器加热水平；一个可操作的控制器，其可根据所述用户向对应的一个所述气阀的输入来控制每一个所述气阀；一个或多个点火器，连接每一个所述点火器以确保对被输送至所述燃气燃烧器的燃气进行点火；以及一个或多个温度传感器，连接并设置每一个所述传感器来监测每一所述燃烧器中火焰的情况，所述炉灶的特征在于：可以采用第一或第二模式交替工作，所述第一模式具有在预定较低的第一和较高的第二加热水平之间连续变化的连续火焰调整模式，且所述第二模式具有间歇式火焰，以便产生用于文火操作的低于所述较低的第一加热水平的加热水平，通过所述一个或多个气阀，将所述间歇式火焰控制在开、关状态之间，根据用户的输入、通过由所述控制器提供的脉冲—宽度调制电信号控制所述气阀。
2.根据权利要求1所述的炉灶，其特征在于：所述用户接口包括一个或多个触敏贴片。
3.根据权利要求1所述的炉灶，其特征在于：每一个所述气阀均包括一个被相应控制的电磁操作调制气阀，其中，在其完全关闭位置处未检测到燃气流动状态。
4.根据权利要求3所述的炉灶，其特征在于：每一个所述气阀均包括一个被相应控制的电磁操作调制气阀，其中，在其完全打开位置处检测到最大燃气流。
5.根据权利要求4所述的炉灶，其特征在于：所述每一个所述气阀均包括一个被相应控制的电磁操作调制气阀，该阀也能够提供任意的中间控制位置。
6.根据权利要求1所述的炉灶，其特征在于：所述用户接口包括多个触敏贴片，可操作这些贴片以通过一组预定的用户可选择的步骤来选择燃烧器加热水平。
7.根据权利要求6所述的炉灶，其特征在于：所述用户可选择的步骤的最低部分对应于气阀流体设定的火焰“开/关”定序模式。
8.根据权利要求6所述的炉灶，其特征在于：所述用户可选择的步骤的最高部分对应于所述气阀的流体设定的连续火焰调整模式。
9.根据权利要求6所述的炉灶，其特征在于：所述每一用户可选择的步骤对应于在预定范围的流体设定中的所述气阀的多个流体设定。
10.根据权利要求2所述的炉灶，其特征在于：所述用户接口还包括一个目视接口，该接口包括从以下显示器中选择出的一台显示器：
a)七段LED显示器，
b)离散LED显示器，
c)线条LED显示器，
d)LCD显示器，
e)真空荧光显示器，以及
f)场发射显示器。
11.根据权利要求2所述的炉灶，其特征在于：所述用户接口还包括一个声音接口，该声音接口包括从以下元件中选出的一台信号器：
a)一个外部驱动的压声元件，
b)一个内置式压声元件，
c)一个外部驱动的磁换能器，
d)一个内置驱动磁换能器，
e)一个外部驱动的Maylar扬声器，以及
f)一个内置驱动的Maylar扬声器。
12.根据权利要求1所述的炉灶，其特征在于：所述点火器包括一个耐热表面点火器。
13.一种炉灶，其包括：
a)一个或多个燃气燃烧器，
b)一个或多个气阀，每一个所述气阀均被连接以控制流向其中一个所述燃气燃烧器的燃气流，
c)一个用户接口，用于用户对所述一个或多个燃气燃烧器中的每一个输入燃烧器的加热水平，
d)一个控制器，其可操作以根据对相应的一个或多个气阀中的一个进行的用户输入来控制所述一个或多个气阀中的每一个，
e)一个或多个点火器，每一个所述点火器均被连接以确保点燃被传送至所述燃气燃烧器的燃气，以及
f)一个或多个温度传感器，连接并设置每一个所述传感器以监测在每一个所述燃烧器中出现的火焰。
14.根据权利要求13所述的炉灶，其特征在于：所述用户接口包括一个或多个触敏贴片。
15.根据权利要求13所述的炉灶，其特征在于：每一个所述气阀均包括一个被相应控制的电磁操作调制气阀，在所述调制气阀中，在其完全关闭的位置处不会检测到燃气流动的状态。
16.根据权利要求13所述的炉灶，其特征在于：每一个所述气阀均包括一个被相应控制的电磁操作调制气阀，在所述调制气阀中，在其完全打开的位置处检测到最大的气流。
17.根据权利要求15或16所述的炉灶，其特征在于：每一个所述气阀均包括一个被相应控制的电磁操作调制气阀，这些气阀也能够提供任意的中间控制位置。
18.根据权利要求1所述的炉灶，其特征在于：所述用户接口包括多个触敏贴片，这些贴片可操作以便以一组预定的用户可选择的步骤来选择燃烧器的加热水平。
19.根据权利要求18所述的炉灶，其特征在于：所述用户可选择的步骤的最低部分对应于气阀中流体设定的火焰“开/关”定序模式。
20.根据权利要求18所述的炉灶，其特征在于：所述用户可选择的步骤的最高部分对应于气阀中流体设定的连续火焰调整模式。
21.根据权利要求18所述的炉灶，其特征在于：每一个所述用户可选择的步骤均对应于在预定范围的流体设定中的所述气阀的多个流体设定。
22.根据权利要求13所述的炉灶，其特征在于：所述用户接口还包括一个目视接口，该目视接口包括从以下显示器中选择出的一台显示器：
a)七段LED显示器，
b)离散LED显示器，
c)线条LED显示器，
d)LCD显示器，
e)真空荧光显示器，以及
f)场发射显示器。
23.根据权利要求13所述的炉灶，其特征在于：所述用户接口还包括一个声音接口，该声音接口包括从以下元件中选出的一台信号器：
a)一个外部驱动的压声元件，
b)一个内置驱动压声元件，
c)一个外部驱动的磁换能器，
d)一个内置驱动的磁换能器，
e)一个外部驱动的Maylar扬声器，以及
f)一个内置驱动的Maylar扬声器。
24.根据权利要求13所述的炉灶，其特征在于：所述点火器包括一个耐热表面点火器。
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