CN201706553U - 单针高压自动点火及熄火保护控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种单针高压自动点火及熄火保护控制系统，属于燃烧设备领域。该系统主要包括单针探头结构，燃气控制单元，复合点火控制模块，及熄火保护模块。利用本实用新型所述单针探头结构，作为点火装置，及火焰探头，即将炉灶的点火装置和火焰探头结合在单针探头结构上，改善了炉灶的内部设计，减少了内部传输部件，节约了成本，且是炉灶内部的部件集约化程度提高，减少了单个部件的故障率。

Description

单针高压自动点火及熄火保护控制系统

技术领域

本实用新型属于炉灶领域。

背景技术

随着炉灶结构的不断改进，及安全性能的考量，目前的炉灶，特别是燃气型灶台，都摒弃了传统的明火引燃方式，而是通过安装高压自动点火探针，进行点火。而为了消除安全隐患，在炉灶改进过程中，添加了用于监测灶头火焰燃烧情况的火焰监测探针，并根据探测结果及燃气的传送释放状态，判定炉灶的工作状态，防止炉灶在熄火状态下还是持续的释放燃气，造成财产损失及人身伤亡。

但是在实际操作过程中，进行点火和监控时，是采用的双针探头，其中一个探头用来点火，另外一个探头用来探测火焰的燃烧状态。两个探头是分离式的，不仅使灶台设计难度加大，而且增加了成本，且鉴于炉灶使用时的工作环境，使设备的故障率增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是提一种单针高压自动点火及熄火保护控制系统，在炉灶设计过程中，将点火探针及火焰监测探针合并为一个探针，其具体实施方式如下：

单针探头结构，它是设置在炉灶中对应着燃烧盘的位置，连接下述的复合点火控制模块，及熄火保护模块，用于炉灶点火，及探测火焰状态的结构；

燃气控制单元，它是用于连接下述复合点火控制模块，及熄火保护模块，通过该些模块的控制指令的设定，及上述单针探头结构的火焰探测结果，对灶台燃气阀的开启闭合动作进行控制的结构；

复合点火控制模块，它是连接前述的单针探头结构，用以控制点火高压电源向前述的单针探头结构的电源传输状态，以及控制灶台燃气阀开启，灶台燃气管道进入燃气释放状态；

熄火保护模块，它是对应着前述的单针探头结构的熄火保护结构，根据前述的单针探头结构所获得的火焰状态，以及燃气控制单元的燃气释放状态，控制灶台燃气阀，来决定灶台燃气管道燃气的传输状态。

所述探针设置有螺旋结构。

所述螺旋结构为下面直径大，上面直径小的锥形弹簧结构。

所述燃气控制单元设置有小火燃气阀驱动模块，它是用以电路控制系统出现故障时，控制灶台燃气阀中小火燃气阀，防止其误动作的结构。

所述燃气控制单元设置有大火燃气阀驱动模块，它是用于驱动和检测灶台燃气阀中大火燃气阀，在电路控制系统出现故障时，控制灶台燃气阀中大火燃气阀，防止其误动作，及在硬件出现异常时能检测到错误，并在软件中予以处理，确保系统安全的结构。

所述单针高压自动点火及熄火保护控制系统，还设置有工作状态指示模块，它是用于通过单针探头结构所探测的灶台火焰燃烧状态、燃气供应状态，通过指示装置，显示灶台使用状态的结构。

对应着前述的单针探头结构，设置有火焰探测模块，它是用于通过离子探测方式，探测炉灶燃气燃烧时的火焰状态，判定炉头是否正常工作的结构。

所述单针高压自动点火及熄火保护控制系统设置有电源电路模块，它是采用隔离变压器降压，在输入端采用压敏电阻提供保护，防止浪涌电压对电路的冲击，经过隔离后提供系统电源动力供给的结构。

所述复合点火控制模块设置有高压高频点火驱动模块，它是用于在点火时，采用外接大功率高压高频火花点火器，提供高能量的点火脉冲电流的结构。

所述单针高压自动点火及熄火保护控制系统设置有自我检测模块，它是用于当系统开始执行点火指令，及处理正常工作时，监测系统的工作性能，在监测到系统错误时，发送关闭灶台燃气阀指令，关闭灶台燃气阀的结构。

本实用新型的优点是：利用单针探头结构，作为点火装置，及火焰探头。在刚使用灶台时，通过复合点火控制模块在向所述单针探头结构输送高压电流时，同时通过燃气控制单元开启炉灶燃气阀，输送燃气，达到点火目的。而在灶台使用过程中，所述单针探头结构实时探测灶头的火焰燃烧状态，并把这些探测到信息传输至熄火保护模块，然后根据燃气控制单元传送燃气阀的状态，确定炉灶是否正常工作，如果探测到火焰熄灭，而燃气阀还是处于开启状态，就会自动关闭燃气阀。

本实用新型还通过设置自我检测模块，实时监测系统的工作状态，在系统出现错误时，执行关闭燃气阀的指令，强制关闭燃气阀，防止因为燃气炉灶恶劣的工作环境，导致系统内部错误时，发生意外。而且，通过设置本系统，炉灶的工作状态可以通过工作状态指示模块，记录并通过指示装置告知用户，让用户实时了解炉灶的工作状态，方便用户操作。

本实用新型将炉灶的点火装置和火焰探头结合在单针探头结构上，改善了炉灶的内部设计，减少了内部传输部件，节约了成本，且是炉灶内部的部件集约化程度提高，减少了单个部件的故障率。

附图说明：

图1是传统的灶台剖视图，为先前技术。

图2是设置有本实用新型所述的单针高压自动点火及熄火保护控制系统的灶台剖视图。

图3是本实用新型所述的单针高压自动点火及熄火保护控制系统的结构框图。

具体实施方式

图1的说明：

图1是传统的灶台剖视图，为先前技术。

参图1所示，所述的点火装置300，主要是用于点燃长明火。点火装置300利用电火花来点燃经预混240所排出的预混气体。参图中所示，相对于燃烧盘210来说，右侧设置有点火电极310。在使用中，点火电极310用于放电，从而点燃包括长明火在内的燃烧火焰。对应着点火电极310，设置有用于导通电流的高压线311。

而离子探针400，设置在燃烧盘210的左侧，用以实现熄火包括的重要基础。所述的离子探针400，是利用火焰的离子导电原理来探测火焰温度及燃烧情况的测量器件。火焰在燃烧过程中，会形成能够导电的离子。熄火保护技术是这样实现的：通过离子探针400可感知火焰是否熄灭；如果熄灭的话，则可立即通过电磁阀来控制及切断燃气通路。

图2的说明：

图2是设置有本实用新型所述的单针高压自动点火及熄火保护控制系统的灶台剖视图。

在本实施例中，所述单针探头结构180，它是设置在炉灶中对应着燃烧盘210的位置，连接下述的复合点火控制模块，及熄火保护模块，用于炉灶点火，及探测火焰状态的结构。

其中，所述复合点火控制模块，它是连接单针探头结构180，用以控制点火高压电源向前述的单针探头结构的电源传输状态，以及控制灶台燃气阀开启，灶台燃气管道进入燃气释放状态。

而所述熄火保护模块，它是对应着前述的单针探头结构的熄火保护结构，根据前述的单针探头结构所获得的火焰状态，以及燃气控制单元的燃气释放状态，控制灶台燃气阀，来决定灶台燃气管道燃气的传输状态。

具体地，如图所示，所述单针探头结构180可以设置为螺旋结构181，为下面直径大，上面直径小的锥形弹簧结构，这样设计可以使单针探头结构180在放置在炉灶中时，弯曲螺旋结构181，以调整单针探头结构180针头的位置，使其处于有效的工作位置。

所述单针探头结构180还设置有点火电极122，它是用于连接复合点火控制模块。在需要点火的时候，由复合点火控制模块向点火电极122传送高压电流，并通过用于控制释放燃气的点火控制结构，控制燃气控制单元，向预混腔240中传输燃气。点火电极122在高压电流导通状态下，发出电火花，点燃预混腔240中的燃气，点火动作完成。为提供高能量的点火脉冲，本控制系统摒弃常规的脉冲点火方式，采用外接大功率高压高频火花点火器，确保点火成功。

而当用户在使用炉灶的过程中，通过设置在所述单针探头结构180的火焰探测模块132，来探测火焰温度及燃烧情况的测量器件。火焰在燃烧过程中，会形成能够导电的离子，通过火焰探测模块130，探测炉头燃料燃烧时的火焰状态，判定炉灶是否正常工作。熄火保护技术是这样实现的：通过离子探针可感知火焰是否熄灭，如果火焰熄灭，且燃气控制单元还属于燃气传输状态，就通过熄火保护模块，控制上述的熄火保护结构，关闭燃气控制单元中的燃气传输通道。而所述单针探头结构180，是采用火焰离子检测，全部使用无源元件构成，采用交流检测方法，能提高火焰检测电路的可靠性。火焰探针和点火针合二为一，简化了结构便于安装。

其中，所述燃气控制单元，燃气控制单元，它是用于连接下述复合点火控制模块，及熄火保护模块，通过该些模块的控制指令的设定，及上述单针探头结构的火焰探测结果，对灶台燃气阀的开启闭合动作进行控制的结构。而现在的炉灶都设置有控制提供暂时不使用炉灶时的长明火的燃气管道控制的小火燃气阀，及用于控制炉灶正常燃烧时的燃气管道控制的大火燃气阀。本系统为了精确控制空各个燃气阀的动作，小火燃气阀驱动模块及大火燃气阀驱动模块。

其中的小火燃气阀驱动模块，它是用以电路控制系统出现故障时，控制灶台燃气阀中小火燃气阀，防止其误动作的结构。而大火燃气阀驱动模块，它是用于驱动和检测灶台燃气阀中大火燃气阀，在电路控制系统出现故障时，控制灶台燃气阀中大火燃气阀，防止其误动作，及在硬件出现异常时能检测到错误，并在软件中予以处理，确保系统安全的结构。具体实施中，所述燃气阀继电器采用交流驱动电路，通过燃气阀控制模块控制，可以确保在电路控制系统出现故障时不会出现接通燃气阀的危险状态。

本实用新型还设置了电源电路模块，它是采用隔离变压器降压，在输入端采用压敏电阻提供保护，防止浪涌电压对电路的冲击，经过隔离后提供系统电源动力供给的结构。而处理后的电源，就可以提供各个模块的正常工作，及高压点火时的脉冲电流的传输。

所述单针高压自动点火及熄火保护控制系统，还设置有工作状态指示模块，它是用于通过单针探头结构所探测的灶台火焰燃烧状态、燃气供应状态，通过指示装置，显示灶台使用状态的结构。一般地，上述模块在工作过程中，会传输触发信号给工作状态指示模块。

例如，为方便出现问题时能迅速确定根源，本控制系统提供了三只不同颜色的指示灯，在不同的状态给予指示，指示灯的定义如下：

开机启动：红色LED闪亮一次

正常运行：兰色指示灯亮

错误火焰状态：绿色LED闪烁

点火失败：红色LED点亮(三次点火尝试不着)

熄火次数超过限制：红色和绿色指示灯均点亮(点着后熄火超过3次)

内部故障(控制器本身错误)：绿色LED点亮

而鉴于本实用新型所述系统是用于炉灶内部，处于恶劣的工作环境，点火过程中的高压放电容易干扰燃气控制单元的正常运行。一旦出现异常，必须立即关闭煤气阀门。利用本实用新型所述的自我检测模块，可以在系统开始执行点火指令，及处理正常工作时，监测系统的工作性能，在监测到系统错误时，发送关闭灶台燃气阀指令，关闭灶台燃气阀，防止意外的发生。具体地，在点火器上电初始，首先检测内置安全自检功能，只有检测成功，点火指令才能向下运行，否则进入错误模式。燃气控制单元运行过程中，自我检测模块会前执行清零指令，防止发生误操作。而单针高压自动点火及熄火保护控制系统由于受到外界环境的干扰，模块命令执行出现异常时，都会执行关闭燃气阀门的指令，强制关闭燃气管道的燃气传输，保证人身和财务安全。

所述单针高压自动点火及熄火保护控制系统，结合配置的燃气炉灶，其点火步骤如下：

步骤1，复合点火控制模块接收到点火指令。

步骤2，复合点火控制模块发送燃气阀开启指令于燃气控制单元，控制燃气阀打开，燃气与空气预混，形成混合气体。

步骤3，复合点火控制模块向单针点火结构提供高压电流，在单针点火结构顶端放电，产生电火花。

步骤4，步骤2中所产生的混合气体在步骤3中的电火花作用下燃烧，完成点火动作。

而在实际操作过程中，在点火之前，系统会预先对炉灶燃烧盘及燃气混合腔经行预吹扫，而在两次点火之间，也进行相应的吹扫，以防止残留气体形成爆燃现象。

而本实用新型所述火焰探测及熄火控制流程，其实施步骤如下：

步骤1，单针点火结构通过离子探测方式，探测炉灶燃气的燃烧情况。

步骤2，当火焰探测结果为燃气火焰熄灭时，通过燃气控制单元，探测燃气阀是否关闭，燃气阀关闭，则炉灶属于正常熄火，探测结束，否则，实施步骤3。

步骤3，通过熄火保护模块发送关闭燃气阀指令，燃气控制单元在接受指令后，驱动电源，关闭燃气阀，火焰探测及熄火控制流程结束。

图3的说明：

图3是本实用新型所述的单针高压自动点火及熄火保护控制系统100的结构框图。

如图3所示，所述单针高压自动点火及熄火保护控制系统100设置有燃气控制单元110，它是通过电源电路模块160提供电源动力，并提供其他系统模块及点火电压的电源供应，维持系统的正常工作。

燃气控制单元110用以连接重合点火控制模块120、熄火保护模块130、小火燃气阀驱动模块140，及大火燃气阀驱动模块150。

其中，重合点火控制模块120通过高压高频点火驱动模块121给单针探测结构180提供高压高频的点火电流。

熄火保护模块130通过火焰探测模块131，及单针探测结构180探测炉灶的火焰燃烧状况。

单针探测结构180放置于炉灶200的燃烧盘210附近，实现点火功能及火焰探测功能。

小火燃气阀驱动模块140，及大火燃气阀驱动模块150，通过电磁继电器，分别连接炉灶200的小火燃气阀220，及大火燃气阀230，然后根据系统的指令，驱动电磁继电器，开启或者关闭燃气阀。而且在自我保护模块170的协同监视下，当探测到系统100有问题时，会发送指令给小火燃气阀驱动模块140，及大火燃气阀驱动模块150，强制的关闭小火燃气阀220，及大火燃气阀230，防止意外发生。

另外，整个系统100的工作状态都可以通过工作状态指示模块190所连接的指示装置的信号，进行实时监控。

以上是对本实用新型的描述，而非限制，基于本实用新型思想的其它实施方案，亦在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单针高压自动点火及熄火保护控制系统，适用于燃气灶台，其特征在于该系统包括：

单针探头结构，它是设置在炉灶中对应着燃烧盘的位置，连接下述的复合点火控制模块，及熄火保护模块，用于炉灶点火，及探测火焰状态的结构；

燃气控制单元，它是用于连接下述复合点火控制模块，及熄火保护模块，通过该些模块的控制指令的设定，及上述单针探头结构的火焰探测结果，对灶台燃气阀的开启闭合动作进行控制的结构；

复合点火控制模块，它是连接前述的单针探头结构，用以控制点火高压电源向前述的单针探头结构的电源传输状态，以及控制灶台燃气阀开启，灶台燃气管道进入燃气释放状态；

熄火保护模块，它是对应着前述的单针探头结构的熄火保护结构，根据前述的单针探头结构所获得的火焰状态，以及燃气控制单元的燃气释放状态，控制灶台燃气阀，来决定灶台燃气管道燃气的传输状态。

2.根据权利要求1所述的单针高压自动点火及熄火保护控制系统，其特征在于：所述探针设置有螺旋结构。

3.根据权利要求2所述的单针高压自动点火及熄火保护控制系统，其特征在于：所述螺旋结构为下面直径大，上面直径小的锥形弹簧结构。

4.根据权利要求1所述的单针高压自动点火及熄火保护控制系统，其特征在于：所述燃气控制单元设置有小火燃气阀驱动模块，它是用以电路控制系统出现故障时，控制灶台燃气阀中小火燃气阀，防止其误动作的结构。

5.根据权利要求1所述的单针高压自动点火及熄火保护控制系统，其特征在于：所述燃气控制单元设置有大火燃气阀驱动模块，它是用于驱动和检测灶台燃气阀中大火燃气阀，在电路控制系统出现故障时，控制灶台燃气阀中大火燃气阀，防止其误动作，及在硬件出现异常时能检测到错误，并在软件中予以处理，确保系统安全的结构。

6.根据权利要求1所述的单针高压自动点火及熄火保护控制系统，其特征在于：所述单针高压自动点火及熄火保护控制系统，还设置有工作状态指示模块，它是用于通过单针探头结构所探测的灶台火焰燃烧状态、燃气供应状态，通过指示装置，显示灶台使用状态的结构。

7.根据权利要求1所述的单针高压自动点火及熄火保护控制系统，其特征在于：对应着前述的单针探头结构，设置有火焰探测模块，它是用于通过离子探测方式，探测炉灶燃气燃烧时的火焰状态，判定炉头是否正常工作的结构。

8.根据权利要求1所述的单针高压自动点火及熄火保护控制系统，其特征在于：所述单针高压自动点火及熄火保护控制系统设置有电源电路模块，它是采用隔离变压器降压，在输入端采用压敏电阻提供保护，防止浪涌电压对电路的冲击，经过隔离后提供系统电源动力供给的结构。

9.根据权利要求1所述的单针高压自动点火及熄火保护控制系统，其特征在于：所述复合点火控制模块设置有高压高频点火驱动模块，它是用于在点火时，采用外接大功率高压高频火花点火器，提供高能量的点火脉冲电流的结构。

10.根据权利要求1所述的单针高压自动点火及熄火保护控制系统，其特征在于：所述单针高压自动点火及熄火保护控制系统设置有自我检测模块，它是用于当系统开始执行点火指令，及处理正常工作时，监测系统的工作性能，在监测到系统错误时，发送关闭灶台燃气阀指令，关闭灶台燃气阀的结构。

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