CN207778505U - 防干烧装置及燃气灶 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种防干烧装置及燃气灶，涉及厨房电器技术领域。该装置包括主控芯片、压力检测模块、模数转换模块及火力控制模块，压力检测模块、模数转换模块与主控芯片电连接，压力检测模块与模数转换模块电连接。压力检测模块根据所检测的燃气灶承受的实时压力，向模数转换模块输出模拟实时压力值；模数转换模块将模拟实时压力值转换为数字实时压力值并输出至主控芯片；主控芯片根据数字实时压力值判断锅具是否发生干烧，判断锅具发生干烧时，控制火力控制模块执行关火动作。本申请通过检测燃气灶承受的实时压力来判断锅具是否出现干烧，不易受温度和环境的影响，检测结果更准确，防干烧保护效果更加，不用限制火力大小，提升了用户体验。

Description

防干烧装置及燃气灶

技术领域

本实用新型涉及厨房电器技术领域，具体而言，涉及一种防干烧装置及燃气灶。

背景技术

现阶段，燃气灶已成为居家必不可少的厨房用品，用户使用燃气灶蒸煮食物时，有时忘记关火，锅具内水分减少，锅底温度急剧升高，容易损坏锅具和燃气灶，严重时会引发火灾；基于此，越来越多的用户比较关心燃气灶的使用安全问题，开始出现具有防干烧保护功能的燃气灶。

目前，国内普遍是沿用日韩灶具的防干烧方式，在燃气灶的燃烧器中心设置一个弹簧压动的温度传感器，通过直接检测锅底的温度来判断锅具是否出现干烧，通过调小火力或关火来实现干烧的保护。采用此类方式进行防干烧保护时，为了避免外界温度对燃烧器中心的传感器产生干扰进而引起误判，通常炉头的火力不能做到很大，甚至只能采用单环火的燃烧器，这与用户追求大火力的烹饪方式相违背。另外此方式在燃烧系统的结构设计上要求较高，不能与常规燃烧器进行互换，且弹簧压动的温度传感器成本也较高，在使用寿命上也有要求，长期使用也可能会出现机械卡死的现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种防干烧装置及燃气灶，以在用户使用燃气灶的过程中，通过实时检测燃气灶承受的压力值来判断锅具是否出现干烧，在判断出现干烧时自动关火，避免锅具长时间干烧造成火灾等安全事故。

为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提出一种防干烧装置，应用于燃气灶。所述防干烧装置包括主控芯片、压力检测模块、模数转换模块及火力控制模块，所述压力检测模块、模数转换模块均与所述主控芯片电连接，所述压力检测模块与所述模数转换模块电连接；所述压力检测模块用于检测锅具放入所述燃气灶时，所述燃气灶承受的实时压力，向所述模数转换模块输出模拟实时压力值；所述模数转换模块用于将所述模拟实时压力值转换为数字实时压力值，并将所述数字实时压力值输出至所述主控芯片；所述主控芯片用于根据所述数字实时压力值判断所述锅具是否发生干烧，当判断所述锅具发生干烧时，控制所述火力控制模块执行关火动作。

进一步地，所述主控芯片用于当所述数字实时压力值在连续预设数目个采样周期内的变化值都在预设范围内时，判断所述锅具发生干烧。

进一步地，所述压力检测模块还用于检测所述燃气灶的初始压力，向所述模数转换模块输出模拟初始压力值，所述模数转换模块还用于将所述模拟初始压力值转换为数字初始压力值，并将所述数字初始压力值输出至所述主控芯片；所述主控芯片还用于记录所述数字初始压力值，并根据所述数字初始压力值和所述数字实时压力值判断是否有锅具放入。

进一步地，所述初始压力值为所述燃气灶上没有锅具放入时记录的压力值，所述主控芯片用于当所述数字实时压力值与所述数字初始压力值的差值大于或等于第一预设值时，判断所述燃气灶上有锅具放入。

进一步地，所述主控芯片还用于当所述数字实时压力值与所述数字初始压力值的差值在预设时间内均小于或等于第二预设值时，判断所述锅具移开。

进一步地，所述主控芯片还用于在判断所述锅具移开时，控制所述火力控制模块将所述燃气灶的火力调小。

进一步地，所述防干烧装置还包括放大电路，所述放大电路与所述压力检测模块及所述模数转换模块均电连接，所述放大电路用于将所述模拟实时压力值进行放大后输出至所述模数转换模块；所述模数转换模块用于将放大后的所述模拟实时压力值转换为所述数字实时压力值。

进一步地，所述燃气灶包括面板，所述压力检测模块设置所述面板上，并与所述面板刚性连接。

进一步地，所述模数转换模块为时间数字转换器。

第二方面，本实用新型实施例还提出一种燃气灶，包括防干烧装置。所述防干烧装置包括主控芯片、压力检测模块、模数转换模块及火力控制模块，所述压力检测模块、模数转换模块均与所述主控芯片电连接，所述压力检测模块与所述模数转换模块电连接；所述压力检测模块用于检测锅具放入所述燃气灶时，所述燃气灶承受的实时压力，向所述模数转换模块输出模拟实时压力值；所述模数转换模块用于将所述模拟实时压力值转换为数字实时压力值，并将所述数字实时压力值输出至所述主控芯片；所述主控芯片用于根据所述数字实时压力值判断所述锅具是否发生干烧，当判断所述锅具发生干烧时，控制所述火力控制模块执行关火动作。

相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的防干烧装置及燃气灶，该防干烧装置应用在燃气灶上，包括主控芯片、压力检测模块、模数转换模块及火力控制模块，所述压力检测模块、模数转换模块均与所述主控芯片电连接，所述压力检测模块与所述模数转换模块电连接。所述压力检测模块用于检测锅具放入所述燃气灶时，所述燃气灶承受的实时压力，向所述模数转换模块输出模拟实时压力值；所述模数转换模块用于将所述模拟实时压力值转换为数字实时压力值，并将所述数字实时压力值输出至所述主控芯片；所述主控芯片用于根据所述数字实时压力值判断所述锅具是否发生干烧，当判断所述锅具发生干烧时，控制所述火力控制模块执行关火动作。在本申请中，通过检测燃气灶承受的实时压力来判断锅具是否出现干烧，相比现有技术采用弹簧压动的温度传感器直接检测锅底温度来判断锅具是否出现干烧的方式，不易受温度和环境的影响，检测结果更准确，防干烧保护效果更加，不用限制燃气灶炉头的火力大小，用户体验较好。

本实用新型实施例的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的防干烧装置的功能模块示意图。

图2示出了本实用新型另一实施例所提供的防干烧装置的功能模块示意图。

图3示出了本实用新型实施例提供的燃气灶的压力随时间的变化示意图。

图4示出了本实用新型实施例所提供的防干烧装置判定坐锅、干烧及移锅的流程示意图。

图标：100-防干烧装置；110-主控芯片；120-压力检测模块；130-模数转换模块；140-火力控制模块；150-放大电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参照图1，为本实用新型实施例所提供的防干烧装置100的功能模块示意图。该防干烧装置100可应用在燃气灶上，用于实现锅具的防干烧保护，避免锅具因长时间干烧引起火灾等安全事故。

在本实施例中，所述防干烧装置100包括主控芯片110、压力检测模块120、模数转换模块130及火力控制模块140，所述压力检测模块120、模数转换模块130均与所述主控芯片110电连接，所述压力检测模块120与所述模数转换模块130电连接。

所述压力检测模块120用于检测锅具放入所述燃气灶时，所述燃气灶承受的实时压力，向所述模数转换模块130输出模拟实时压力值。

在本实施例中，所述燃气灶包括面板，所述压力检测模块120设置所述面板上，并与所述面板刚性连接。可选地，所述压力检测模块120粘接在所述面板的内表面，或者通过刚性材料与面板连接进行压力的传递。应理解，在本实施例中，所述压力检测模块120与面板必须采用刚性连接，才能保证压力检测模块120能直接感应到面板上的压力变化，若为柔性连接，则会对传递的压力产生缓冲作用，进而导致压力检测模块120检测的实时压力不准确。

在本实施例中，当锅具发生干烧时重量减小，会使面板上的压力减小，产生微小的形变，所述压力检测模块120可对锅具干烧时引起的面板的微小形变进行检测，输出模拟实时压力值。

所述模数转换模块130用于将所述模拟实时压力值转换为数字实时压力值，并将所述数字实时压力值输出至所述主控芯片110。

在本实施例中，所述压力检测模块120输出的模拟实时压力值是模拟的电信号，模数转换模块130在接收到该模拟实时压力值后，将其转换为数字实时压力值，输出至主控芯片110，以便主控芯片110对数字实时压力值进行处理。

可选地，所述模数转换模块130采用时间数字转换器(Time to DigitalConverters,TDC)，该时间数字转换器内置高分辨率的A/D转换器，能够将模拟的电信号转换为数字信号。

所述主控芯片110用于根据所述数字实时压力值判断所述锅具是否发生干烧，当判断所述锅具发生干烧时，控制所述火力控制模块140执行关火动作。

在本实施例中，所述主控芯片110具体用于当所述数字实时压力值在连续预设数目个采样周期内的变化值都在预设范围内时，判断所述锅具发生干烧。

其中，该采样周期为微秒级，例如，设采样周期为2μs，预设数目为5，预设范围为0～b(b为预设的出现干烧时的最小压力变化阈值)，当主控芯片110判断数字实时压力值在连续5个2μs的采样周期内，该数字实时压力值的变化值F_k都在该预设范围内(即0≤F_k≤b)，则判断锅具发生干烧。应理解，之所以通过连续预设数目个采样周期内的变化值而不是某一个采样周期的变化值来判断干烧，是为了避免锅具在实际使用中因为受到振动或人为触碰而导致面板承受的压力出现的微小变化，导致干烧的误判。

在本实施例中，所述压力检测模块120还用于检测所述燃气灶的初始压力，向所述模数转换模块130输出模拟初始压力值，所述模数转换模块130还用于将所述模拟初始压力值转换为数字初始压力值，并将所述数字初始压力值输出至所述主控芯片110；所述主控芯片110还用于记录所述数字初始压力值，并根据所述数字初始压力值和所述数字实时压力值判断是否有锅具放入。

其中，所述初始压力值为所述燃气灶上没有锅具放入时记录的压力值，所述主控芯片110具体用于当所述数字实时压力值与所述数字初始压力值的差值大于或等于第一预设值时，判断所述燃气灶上有锅具放入。

例如，防干烧装置100启动后，主控芯片110记录并存储数字初始压力值F₁，此时燃气灶上没有锅具放入(燃气灶未坐锅)。某一时刻，主控芯片110获取到数字实时压力值F₂与所述数字初始压力值F₁的差值大于或等于第一预设值a，即F₂-F₁≥a(a为预设的压力常数，可以是g级别)，此时主控芯片110判定压力突然变大，为有锅具放入(燃气灶坐锅)。

可选地，在本实施例中，所述主控芯片110还用于根据所述数字实时压力值与所述数字初始压力值判断所述燃气灶上的锅具是否移开。其中，所述主控芯片110具体用于当所述数字实时压力值与所述数字初始压力值的差值在预设时间内均小于或等于第二预设值时，判断所述锅具移开。

例如，当数字实时压力值F_n与数字初始压力值F₁的差值在预设时间内(连续5秒内)都小于或等于第二预设值(接近于0)时，可判断所述锅具移开。

所述主控芯片110还用于在判断所述锅具移开时，控制所述火力控制模块140将所述燃气灶的火力调小。

在本实施例中，在判断锅具移开时，通过自动调小火力，可以减少大火空烧的危险，减少能源的浪费。

请参照图2，本实用新型另一实施例所提供的防干烧装置100的功能模块示意图，与上一个实施例相比，本实施例中的防干烧装置100还包括放大电路150，所述放大电路150与所述压力检测模块120及所述模数转换模块130均电连接。

所述放大电路150用于将所述模拟实时压力值进行放大后输出至所述模数转换模块130，所述模数转换模块130用于将放大后的所述模拟实时压力值转换为所述数字实时压力值。

由于压力检测模块120输出的模拟实时压力值及模拟初始化压力值一般为比较微弱的模拟电信号，故在实际应用中，通常会将该微弱的电信号通过放大电路150放大至合适的值，便于后续模数转换模块130以及主控芯片110进行处理。

下面，将对本申请提供的防干烧装置100的工作原理进行详细说明。如图3所示，为本申请中燃气灶的压力F-时间t变化示意图。其中，t₁时刻对应的压力值为主控芯片110记录的数字初始压力值F₁，此时燃气灶未坐锅；t₂时刻对应的压力值为数字实时压力值F₂，相对于数字初始压力值F₁发生压力突变，且F₂-F₁≥a，燃气灶坐锅，其中，t₂和t₁之间为ms级别的时间变化；从t_m时刻开始，燃气灶的压力开始逐渐变小，从t_n时刻开始，燃气灶的压力趋近于稳定状态，其中，干烧可能发生在t_m～t_n之间，也可能是在t_n时刻后，只要数字实时压力值的变化值F_k在连续预设数目个采样周期内的变化值都在预设范围内，就判断锅具发生干烧；若从t_n时刻开始，数字实时压力值F_n与数字初始压力值F₁的差值在预设时间内都接近于0，则判断移锅。

如图4所示，为本申请提供的防干烧装置100判定坐锅、干烧及移锅的流程示意图。燃气灶初始状态为无锅状态，防干烧装置100正常运行后，主控芯片110通过模数转换模块130获取压力检测模块120检测燃气灶的初始压力，记录下数字初始压力值；而后通过模数转换模块130获取压力检测模块120检测燃气灶的实时压力，并获得数字实时压力值，当数字实施压力值与数字初始压力值大于或等于第一预设值时，判断燃气灶上有锅具放入(即坐锅)；在燃气灶上有锅具放入的前提下，主控芯片110继续实时获取燃气灶对应的数字实时压力值，然后判断数字实时压力值在连续预设数目个采样周期内的变化值是否都在预设范围内，如果是，则判断燃气灶上的锅具发生干烧，并控制火力控制模块140执行关火动作；如果没在预设范围内，则进行移锅判定，即判断数字实时压力值与数字初始压力值的差值在预设时间内是否均小于或等于第二预设值，如果是，判断燃气灶上的锅具移开(即移锅)，控制火力控制模块140调小燃气灶上的火力；如果既没有发生干烧又没有发生移锅，则主控芯片110可重复上述步骤，继续根据获得的数字实时压力值及数字初始压力值进行判定，在实现防干烧保护的同时，做到智能检测锅具的有无，在锅具移开后自动调小火力，避免灶具一直大火工作，减少大火空烧的危险，用户体验较高。

综上所述，本实用新型实施例所提供的防干烧装置及燃气灶，该防干烧装置应用在燃气灶上，包括主控芯片、压力检测模块、模数转换模块及火力控制模块，所述压力检测模块、模数转换模块均与所述主控芯片电连接，所述压力检测模块与所述模数转换模块电连接。所述压力检测模块用于检测锅具放入所述燃气灶时，所述燃气灶承受的实时压力，向所述模数转换模块输出模拟实时压力值；所述模数转换模块用于将所述模拟实时压力值转换为数字实时压力值，并将所述数字实时压力值输出至所述主控芯片；所述主控芯片用于根据所述数字实时压力值判断所述锅具是否发生干烧，当判断所述锅具发生干烧时，控制所述火力控制模块执行关火动作。本申请采用简单的结构设计就可实现燃气灶防干烧保护的功能，通过高精度的压力检测来判断面板的微小形变是由干烧后锅具重量减小引起的，相比现有技术采用弹簧压动的温度传感器直接检测锅底温度来判断锅具是否出现干烧的方式，不易受温度和环境的影响，不会出现机械性的卡死及弹簧压动寿命失效的情况，不用设计专门的燃烧系统以及限制火力的大小，通用性较高，检测结果更准确，防干烧保护效果更加。此外，本申请的防干烧装置及燃气灶在实现防干烧保护的同时，还能做到智能检测锅具的有无，在锅具移开后自动调小火力，避免灶具一直大火工作，减少大火空烧的危险，极大提升了用户使用体验。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种防干烧装置，应用于燃气灶，其特征在于，所述防干烧装置包括主控芯片、压力检测模块、模数转换模块及火力控制模块，所述压力检测模块、模数转换模块均与所述主控芯片电连接，所述压力检测模块与所述模数转换模块电连接；

所述压力检测模块用于检测锅具放入所述燃气灶时，所述燃气灶承受的实时压力，向所述模数转换模块输出模拟实时压力值；

所述模数转换模块用于将所述模拟实时压力值转换为数字实时压力值，并将所述数字实时压力值输出至所述主控芯片；

所述主控芯片用于根据所述数字实时压力值判断所述锅具是否发生干烧，当判断所述锅具发生干烧时，控制所述火力控制模块执行关火动作。

2.如权利要求1所述的防干烧装置，其特征在于，所述主控芯片用于当所述数字实时压力值在连续预设数目个采样周期内的变化值都在预设范围内时，判断所述锅具发生干烧。

3.如权利要求1所述的防干烧装置，其特征在于，所述压力检测模块还用于检测所述燃气灶的初始压力，向所述模数转换模块输出模拟初始压力值，所述模数转换模块还用于将所述模拟初始压力值转换为数字初始压力值，并将所述数字初始压力值输出至所述主控芯片；

所述主控芯片还用于记录所述数字初始压力值，并根据所述数字初始压力值和所述数字实时压力值判断是否有锅具放入。

4.如权利要求3所述的防干烧装置，其特征在于，所述初始压力值为所述燃气灶上没有锅具放入时记录的压力值，所述主控芯片用于当所述数字实时压力值与所述数字初始压力值的差值大于或等于第一预设值时，判断所述燃气灶上有锅具放入。

5.如权利要求4所述的防干烧装置，其特征在于，所述主控芯片还用于当所述数字实时压力值与所述数字初始压力值的差值在预设时间内均小于或等于第二预设值时，判断所述锅具移开。

6.如权利要求5所述的防干烧装置，其特征在于，所述主控芯片还用于在判断所述锅具移开时，控制所述火力控制模块将所述燃气灶的火力调小。

7.如权利要求1所述的防干烧装置，其特征在于，所述防干烧装置还包括放大电路，所述放大电路与所述压力检测模块及所述模数转换模块均电连接，所述放大电路用于将所述模拟实时压力值进行放大后输出至所述模数转换模块；

所述模数转换模块用于将放大后的所述模拟实时压力值转换为所述数字实时压力值。

8.如权利要求1所述的防干烧装置，其特征在于，所述燃气灶包括面板，所述压力检测模块设置所述面板上，并与所述面板刚性连接。

9.如权利要求1所述的防干烧装置，其特征在于，所述模数转换模块为时间数字转换器。

10.一种燃气灶，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的防干烧装置。