CN202613490U - 燃气灶具空燃比自控装置 - Google Patents

Abstract

一种燃气灶具空燃比自控装置，包括有主火调节阀、风门调节阀、火力调节器和控制器，所述主火调节阀设置在与鼓风全预混燃烧器连通的预混燃气输送管上，所述风门调节阀设置在与鼓风全预混燃烧器连通的预混空气输送管上，所述火力调节器与控制器信号连接、用于给控制器发送火力大小信号，所述控制器包括有电源模块、单片机和PWM输出模块，所述电源模块用于给单片机和PWM输出模块供电。本装置可根据燃气供给量自动调节风量，达到预混用燃气和预混用空气实时匹配的效果，从而提高燃烧器的火焰温度，达到安全环保的要求。本装置与鼓风全预混燃烧器相配合使用，可以使燃气充分燃烧，大大减少了燃烧废气的排放，减少燃烧废气对空气的影响。

Description

燃气灶具空燃比自控装置

技术领域

本实用新型涉及一种安装在燃气灶具上的可以自动控制燃气与空气的流量比的装置。

背景技术

中餐炒菜常需要猛火，特别是粤菜更需要猛火爆炒，为满足需求，常采用鼓风式燃烧器。传统的非预混鼓风燃烧器看似火力十足，但实际热效率并不高，其主要原因是由于空气与燃气比例不匹配（不是空气过量，就是燃气过量），即空燃比不匹配，所以影响到了燃烧效果；此外，传统的非预混鼓风燃烧器是空气与燃气边混合边燃烧，混合不均且过剩空气不好控制，所以造成了燃烧不完全、烟气污染高（氮氧化物排放量高）的缺点。

为克服上述问题，现设计出一种鼓风全预混燃烧器，该鼓风全预混燃烧器的特点是设有预混室，使用时，预混用燃气与预混用空气先在预混室内预混，并达到完全燃烧理论空-燃比，然后再由火孔碗处燃烧。与这个鼓风全预混燃烧器相对应的是，预混用燃气与预混用空气在进行均匀混合时，需要通过合理控制预混用燃气和预混用空气的流量来达到理论空燃比，如何合理控制预混用燃气和预混用空气的流量比，是一个急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种与鼓风全预混燃烧器配合使用的、可以合理控制预混用燃气和预混用空气的流量比的燃气灶具空燃比自控装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种燃气灶具空燃比自控装置，其特征在于：包括有主火调节阀、风门调节阀、火力调节器和控制器。

所述主火调节阀设置在与鼓风全预混燃烧器连通的预混燃气输送管上。

所述风门调节阀设置在与鼓风全预混燃烧器连通的预混空气输送管上。

所述火力调节器与控制器信号连接、用于给控制器发送火力大小信号。

所述控制器包括有电源模块、单片机和PWM输出模块，所述电源模块用于给单片机和PWM输出模块供电，所述单片机接收火力调节器发来的火力大小信号并对火力大小信号进行处理，然后再通过PWM输出模块给主火调节阀、风门调节阀发送控制信号、控制主火调节阀和风门调节阀的开度。

所述火力调节器可为转动调节形式的电位器或滑动调节形式的电位器。

所述电位器的欧姆调节范围可为0～10K欧姆。

所述PWM输出模块可通过硅胶耐高温线与主火调节阀、风门调节阀信号连接。

与现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：本实用新型可根据燃气供给量自动调节风量，达到预混用燃气和预混用空气实时匹配的效果，从而提高燃烧器的火焰温度，达到安全环保的要求。

本实用新型与鼓风全预混燃烧器相配合使用，可以使燃气充分燃烧，大大减少了燃烧废气的排放，减少燃烧废气对空气的影响，所以解决了燃气灶具燃烧不充分、燃烧效率低、燃气和空气配比不合理、操作不方便的技术问题，可以使燃气灶具达到节能环保的要求。

本实用新型在结构上大胆采用创新性设计，使燃烧器空燃比不可调的问题得到充分解决，避免了回火和爆燃等现象，安全性得到了提升。

本实用新型是一种小型化、多样化、经济化、系列化的产品，具有体积小、结构简单、成本低廉的优点。

本实用新型能够满足各种燃气灶具的需要，可应用于多种鼓风式燃气灶具，对双眼和四眼灶具也能够使用。

本实用新型使用安装方便可靠，尤其是安放灵活机动，改造原有燃气灶具方便，可克服常规风门机构操作不方便的困难。

本实用新型安装在燃气灶具上，可以随机选择电位器形式，根据厨师的需要，灵活的搭建人机交流的平台，使用户可以以自己的方式调节火焰大小，还可以根据不同的燃气灶具设置单片机里的应用程序，使输出曲线调整到最佳状态。操作时，只需要按一下按钮，就可以完成点火、开阀、燃烧等一系列繁琐操作，减轻了人工操作的不变，提高了自动化程度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

    图1是本实用新型安装在燃气灶具上的示意图。

图2是控制器的设计原理图。

图3是控制器电源和脉冲输出模块电路图。

图4是电位器的转角位置为零度时对应的PWM控制脉冲的示意图。

图5是电位器的转角位置为九十度时对应的PWM控制脉冲的示意图。

图6是电位器的转角位置为一百八十度时对应的PWM控制脉冲的示意图。

    图7是鼓风全预混燃烧器的示意图。

  附图标记：1－常明火电磁阀、2－主火调节阀、3－风门调节阀、4－主火电磁阀、5－风机、6－鼓风全预混燃烧器、6.1－预混室、6.2－预混燃气供气管、6.3－预混空气通道、7－控制器、7.1－电源模块、7.2－单片机、7.3－PWM输出模块、8－手动燃气阀、9－预混空气输送管、10－燃气管道、11－火力调节器、12－燃气灶具、13－常明火燃气输送管、14－预混燃气输送管、15－舵机。

具体实施方式

实施例参见图1所示，这种燃气灶具空燃比自控装置，包括主火调节阀2、风门调节阀3、火力调节器11和控制器7。

所述主火调节阀2设置在与鼓风全预混燃烧器6连通的预混燃气输送管14上。

所述风门调节阀3设置在与鼓风全预混燃烧器6连通的预混空气输送管9上。

所述火力调节器11与控制器7信号连接、用于给控制器7发送火力大小信号，也就是说火力调节器11可调节燃烧负荷，并提供控制器7所需要的信号。火力调节器11可以是转动调节形式的电位器，也可以是滑动调节形式的电位器，电位器的欧姆调节范围一般为0～10K欧姆。

本实施例中，火力调节器11是转动调节形式的电位器。参见图4，电位器的转角位置为零度时，对应的PWM控制脉冲为最小脉冲。参见图5，电位器的转角位置为九十度时，对应的PWM控制脉冲为中间状态脉冲。参见图6，电位器的转角位置为一百八十度时，对应的PWM控制脉冲为最大脉冲。

所述控制器7包括有电源模块7.1、单片机7.2和PWM输出模块7.3，所述电源模块7.1用于给单片机7.2和PWM输出模块7.3供电，所述单片机7.2接收火力调节器11发来的火力大小信号并对火力大小信号进行处理，然后再通过PWM输出模块7.3给主火调节阀2、风门调节阀3发送控制信号、控制主火调节阀2和风门调节阀3的开度。也就是说，控制器7输出PWM信号，通过PWM信号控制主火调节阀2和风门调节阀3。

本实用新型能够同时控制主火调节阀2和风门调节阀3的开度，使预混用燃气和预混用空气的比例始终在最佳的曲线上，达到比例调节燃烧器的空燃比的目的，换句话说，就是本实用新型可按照程序调节风气比例关系。

所述PWM是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，中文叫脉冲宽度调制，简称脉宽调制。

所述控制器7是一个在燃气灶具内部安装的控制装置，控制器7的位置位于燃气灶12的内部斜下方，即设置于燃气灶具底部向上200mm处并靠近风机。控制器的外形尺寸为350*230*80mm。控制器的内部有电路板和输入输出端子。控制器中的PWM输出模块7.3通过硅胶耐高温线与主火调节阀、风门调节阀信号连接，硅胶耐高温线的布线方式为低处沿灶具边沿布线。

使用时，接通电源（220V AC），本实用新型即开始工作。燃烧设备根据控制器的控制指令进行空燃比调节（根据用户需要编制程序）。合上控制器内的电源开关，按动燃气灶上的开始按钮，控制器将根据用户要求的程序执行，在控制器的统一控制下，完成点火、开阀、燃烧、常明火保留和空燃比调节等一系列操作过程。

所述燃气灶具12包括有鼓风全预混燃烧器6，与鼓风全预混燃烧器6连通的常明火燃气输送管13、预混燃气输送管14和预混空气输送管9，以及本实用新型。参见图7，所述鼓风全预混燃烧器6上设有预混室6.1、预混燃气供气管6.2和预混空气通道6.3，预混燃气供气管6.2与预混燃气输送管14连通，预混空气通道6.3与预混空气输送管9连通。

所述常明火燃气输送管13和预混燃气输送管14通过主火电磁阀4与燃气管道10连接，主火电磁阀4控制燃气灶具的燃气供给，并起到安全切断气源的作用，燃气管道10上设有手动燃气阀8。

所述常明火燃气输送管13上设有常明火电磁阀1，常明火电磁阀1可以点燃燃气灶具上的小火燃烧器，使火种在灶具运行时始终保留。

所述预混空气输送管9的进口处设有风机5，风机5提供燃烧所需氧气，通过预混空气输送管9到达鼓风全预混燃烧器6；同时预混用燃气经过预混燃气输送管14上的主火调节阀2后到达鼓风全预混燃烧器6，与预混用空气进行混合燃烧。

所述燃气灶具12由燃气管道10提供气源及相应压力，经过常明火电磁阀1、主火电磁阀4的快速开关，产生急促的气流团，在鼓风全预混燃烧器的喷嘴的喷口处有点火装置，燃气被点燃后喷出，形成火球状燃烧气团。在常明火电磁阀1、主火电磁阀4的的关闭作用下，气体再次积聚压力，从而产生第二次喷射。依此循环，连续喷射，根据喷射和间隔时间控制，可形成连续火球或火柱的喷射效果。

所述燃气灶具12的注意事项：燃气灶具12为燃气装置，须由专业人员安装、拆卸及维修；燃气灶具12在运行过程中，不得摆放易燃物品；安装使用前应仔细检查燃气管线，确保现场安全。

参见图1-3，所述主火调节阀2和风门调节阀3的开度都是由调节阀中的舵机15驱动调节的，而主火调节阀2的舵机和风门调节阀3的舵机都是用PWM脉冲调节来驱动的，所述主火调节阀中的舵机镶嵌式固定于预混燃气输送管上，风门调节阀中的舵机镶嵌式固定于预混空气输送管上，内部连接风门调节阀的风门叶片。参见图2、图3，本实施例中，控制器7使用555芯片产生脉冲信号，利用脉冲信号分别控制主火调节阀2的舵机和风门调节阀3的舵机的转角位置。控制器7对主火调节阀2进行调节（在0～90度），同时控制风门调节阀3的开度，使风风门调节阀3与主火调节阀2匹配。

Claims (4)

1.一种燃气灶具空燃比自控装置，其特征在于：包括有主火调节阀（2）、风门调节阀（3）、火力调节器（11）和控制器（7）；

所述主火调节阀（2）设置在与鼓风全预混燃烧器（6）连通的预混燃气输送管（14）上；

所述风门调节阀（3）设置在与鼓风全预混燃烧器（6）连通的预混空气输送管（9）上；

所述火力调节器（11）与控制器（7）信号连接、用于给控制器（7）发送火力大小信号；

所述控制器（7）包括有电源模块（7.1）、单片机（7.2）和PWM输出模块（7.3），所述电源模块（7.1）用于给单片机（7.2）和PWM输出模块（7.3）供电，所述单片机（7.2）接收火力调节器（11）发来的火力大小信号并对火力大小信号进行处理，然后再通过PWM输出模块（7.3）给主火调节阀（2）、风门调节阀（3）发送控制信号、控制主火调节阀（2）和风门调节阀（3）的开度。

2.根据权利要求1所述的燃气灶具空燃比自控装置，其特征在于：所述火力调节器（11）为转动调节形式的电位器或滑动调节形式的电位器。

3.根据权利要求2所述的燃气灶具空燃比自控装置，其特征在于：所述电位器的欧姆调节范围为0～10K欧姆。

4.根据权利要求1所述的燃气灶具空燃比自控装置，其特征在于：所述PWM输出模块（7.3）通过硅胶耐高温线与主火调节阀（2）、风门调节阀（3）信号连接。

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