CN209116394U - 一种触摸式燃气灶控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种触摸式燃气灶控制装置：包括控制盒，舵机，主动齿轮，套齿，燃气开关旋钮和控制模块，舵机有舵机齿轮，控制盒有环形器，舵机齿轮与环形器同轴心，控制盒和舵机的下部均固定安装在燃气灶台面上，舵机齿轮固定连接到所述主动齿轮，所述主动齿轮通过齿轮耦合到所述套齿，主动齿轮上平面与套齿平齐且高度为套齿的1到2倍之间，所述套齿嵌套安装在所述燃气开关旋钮外侧。

Description

一种触摸式燃气灶控制装置

技术领域

本实用新型涉及燃气灶火力控制器技术领域，特别是一种触摸式燃气灶火力控制装置。

背景技术

中国人烹饪食物讲究色香味俱全，在烹饪食物时，喜欢使用明火，而不太喜欢使用电磁炉。煲汤时更是喜欢使用砂锅在燃气灶上长时间炖，但是由此带来的问题时，经常遇到忘记关火的情况，特别是老年人，这种情况下轻则烧坏烹饪器具，重则引起火灾。

市场上有燃气灶生产厂家开始生产带有定时控制的燃气灶，但是为一体化设计，用户需要购买整个燃气灶才能实现升级。如果能够针对现有的燃气灶，设计一种轻便式升级方案，则不仅节约成本，而且方便用户升级，易于被普通大众接受。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种触摸式燃气灶控制装置，替换现有的燃气灶开关旋钮，燃气灶内部结构不用做任何改动，普通用户即可实现燃气灶升级为具有定时功能，升级后，燃气灶点火方式不变，还是向下按压燃气开关同时逆时针旋转，点火完毕后，触摸式燃气灶控制装置根据设定的模式调节火力大小或者进行倒计时熄火操作。

为达到上述目的，本实用新型的一种触摸式燃气灶控制装置：包括控制盒，舵机，主动齿轮，套齿，燃气开关旋钮和控制模块，所述舵机有舵机齿轮，所述控制盒有环形器结构，舵机齿轮与环形器同轴心，控制盒和舵机的下部均固定安装在燃气灶台面上，舵机齿轮固定连接到所述主动齿轮的内凹槽，所述主动齿轮通过齿轮耦合到所述套齿，主动齿轮上平面与套齿平齐且高度为套齿高度的1倍至2倍之间，所述套齿嵌套安装在所述燃气开关旋钮外侧，所述控制模块安装在控制盒内部。

本实用新型的有益效果是：控制盒和舵机的下部都直接粘贴安装在燃气灶台面上，舵机齿轮与控制盒的环形器同轴心，主动齿轮直接嵌套安装在舵机齿轮顶部，主动齿轮与套齿通过齿轮耦合，套齿紧紧套在燃气开关旋钮外侧，舵机转动时，通过主动齿轮带动套齿旋转，进而带动燃气开关旋钮旋转，实现火力大小调节和熄火操作；设置主动齿轮上表面与套齿平齐且高度为套齿高度的1倍至2倍之间目的在于，用户点火向下按压套齿时，主动齿轮与套齿仍处于耦合状态，保证舵机任何时候都能有效驱动燃气开关旋钮转动，控制模块安装在控制盒内部，方便用户与本实用新型的装置进行交互，整个装置不会增加燃气开关的高度，方便燃气灶的使用。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述控制模块包括处理器、显示装置、输入装置、舵机驱动电路、触摸信号转换电路、蓝牙收发装置和电源。所述显示装置、输入装置、舵机驱动电路、触摸信号转换电路、蓝牙收发装置和电源均与处理器通过线路连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：便于通过输入装置和显示装置调节定时熄火时间，通过舵机驱动电路控制只在需要转动燃气开关旋钮时给舵机供电，当用户点火时不给舵机供电，失去电力后，舵机齿轮跟随用户调节火力而旋转，通过触摸信号转换电路接收用户触摸信号，使得用户主动调节火力旋钮时，关闭舵机供电，避免因为舵机在定位状态时锁定位置从而导致用户旋转不了火力旋钮，通过蓝牙收发装置连接外部蓝牙装置，提供更多火力调节方案，或者进行远程熄火操作。

进一步，所述燃气开关旋钮的上表面为金属材质，下表面为塑料材质，主动齿轮和套齿至少上表面为金属材质。

采用上述进一步方案的有益效果是：燃气开关旋钮的上表面为金属材质使得用户对燃气开关操作时，处理器能有效接收到用户的操作信号从而断开舵机的供电；燃气开关旋钮的下表面为不导电材质使得燃气灶台本身与用户之间处于电气隔离状态，避免发生用户身上的静电传输到燃气灶的情况；主动齿轮和套齿至少上表面为金属材质，使得用户的触摸信号可以有效传达至处理器。

进一步，在处理器和主动齿轮之间设置触摸信号转换电路，转换用户触摸信号为处理器可处理的电压信号。

采用上述进一步方案的有益效果是：用户触摸燃气灶开关时，由于人体皮肤带弱电，能够改变触摸信号转换电路的输入电容值，进而得到过滤的精确的用户触摸信号，该信号值为脉冲信号或低电平信号。

进一步，在处理器和舵机之间设置舵机驱动电路。

采用上述进一步方案的有益效果是：处理器的带载能力通常较弱，允许的负载电流较小，设置舵机驱动电路后，增强了舵机的供电能力，使得舵机能够通过齿轮耦合,正常带动燃气开关旋转。

附图说明

图1为本实用新型的安装结构图；

图2为本实用新型结构的爆炸视图；

图3为本实用新型的控制盒结构图；

图4为本实用新型的舵机结构图；

图5为本实用新型的燃气开关旋钮结构图；

图6为本实用新型的主动齿轮结构图；

图7为本实用新型的套齿结构图；

图8为本实用新型的控制模块构成功能图；

图9为本实用新型的舵机驱动电路图；

图10为本实用新型的触摸信号转换电路图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、控制盒，11、环形器，12、T形台；

2、舵机，21、舵机齿轮；3、主动齿轮,31、内凹槽；

4、套齿；5、燃气开关旋钮；6、燃气灶火力调节杆；7、燃气灶台面；

8、控制模块，81、处理器，82、显示装置，83、输入装置，84、舵机驱动电路，85、触摸信号转换电路，86、蓝牙收发装置，87、电源。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至图10所示，一种触摸式燃气灶控制装置，包括控制盒1，舵机2，主动齿轮3，套齿4，燃气开关旋钮5和控制模块8，所述舵机2有舵机齿轮21，所述控制盒1有环形器11，舵机齿轮21与环形器11同轴心，控制盒1和舵机2的下部均固定安装在燃气灶台面7上，舵机齿轮21固定连接到所述主动齿轮3的内凹槽31，所述主动齿轮3通过齿轮耦合到所述套齿4，主动齿轮3上平面与套齿4平齐且高度为套齿4高度的1倍至2倍之间，所述套齿4嵌套安装在所述燃气开关旋钮5外侧，所述控制模块8安装在控制盒1内部。

所述控制盒1包括环形器11和T形台12，环形器11为中空结构，内圆用于放置舵机2，中空部分可放置控制模块8，下部可粘贴到燃气灶台面7上，T形台12可以安装显示装置82和输入装置83，此处安装便于与用户的交互。

所述舵机2包含有动力输出的舵机齿轮21，舵机2放置在环形器11中间，并与环形器11同轴心。

需要说明的是，本实用新型所说的舵机2指的是由舵盘、减速齿轮组、位置反馈电位计、直流电机和控制电路所构成的舵机，每次舵机上电后，其初始位置都是固定的，通过控制驱动接口的脉冲宽度来控制舵机旋转的角度，舵机内部通过电位计形成闭环控制系统，从而可以实现脉冲宽度与舵机旋转角度成正比或反比的控制关系，并做到在一定的脉冲宽度条件下，锁定住其旋转角度。

所述主动齿轮3为金属材质制造，顶端加盖，内部挖空，中间处有内凹槽31，内凹槽31与舵机齿轮21固定连接。

所述套齿4为金属材质制造，其内孔大小正好可以嵌套安装在燃气开关旋钮5外侧，且上表面与燃气开关旋钮5上表面平齐。

所述燃气开关旋钮5的上表面为金属材质，下表面为塑料材质。

所述控制模块8包括处理器81、显示装置82、输入装置83、舵机驱动电路84、触摸信号转换电路85、蓝牙收发装置86和电源87，所述显示装置82、输入装置83、舵机驱动电路84、触摸信号转换电路85和蓝牙收发装置86均与处理器81通过线路连接。

所述显示装置82用于显示当前装置的状态，包括倒计时时间，是否检测到用户触摸燃气开关旋钮5以及与用户交互设置关闭燃气时间等参数。

所述输入装置83用于用户输入数据，包括设置关闭燃气的时间等参数。

所述舵机驱动电路84设置在处理器81和舵机2之间。

所述触摸信号转换电路85设置在处理器81和主动齿轮3之间，转换用户触摸信号为处理器81可处理电压信号。

所述蓝牙收发装置86用于无线接收外部设置的参数，用户可通过外部蓝牙装置设置更复杂的控制参数，如在不同时间调节燃气火力至不同大小，实现分时段调节火力的复杂功能，设置好之后通过蓝牙收发装置86将数据传输至处理器81，处理器81根据设置的参数控制舵机2的运行。

舵机驱动电路84如图9所示，由晶体管Q1构成，输入控制端连接到处理器81，晶体管Q1的源极和漏极分别连接到电源87和舵机2接线端的正极，当输入控制为高电平时，舵机2获得供电，可正常控制，当输入控制为低电平时，舵机2断开供电，不能工作。

所述触摸信号转换电路85如图10所示，主要器件为555定时器，J1为触摸输入信号，连接到主动齿轮3，同时连接到燃气开关旋钮5的上表面；R1、R2、C1和C2构成555定时器的脉冲产生电路，当没有用户触摸燃气开关旋钮5时，555定时器的输出端输出低电平，当有用户触摸燃气开关旋钮5时，555定时器的输出端输出脉冲电平，处理器81定时查询该输出端的电平情况，从而可以判定是否有用户在操作燃气开关旋钮5；在通常情况下，舵机从任何角度主动旋转到设定角度需要的时间不到3秒，当到达设定角度后，处理器81会控制舵机驱动电路84断开舵机2的供电，但是如果在驱动舵机旋转过程中发生用户触摸燃气开关旋钮5的情况，则处理器81会立即断开舵机2的供电；本实用新型增加触摸信号检测功能及相应的触摸信号转换电路85，原因是用户在手动调整火力大小的过程中，不允许舵机主动控制燃气开关旋钮5，一是做到良好的用户体验，二是保护舵机在执行旋转时，避免外界过大的力矩作用下损坏舵机2。

实施本装置，把舵机齿轮21和控制盒1的环形器11轴心对准，控制盒1和舵机2下部直接粘贴安装在燃气灶台面7上，主动齿轮3直接嵌套安装在舵机2顶部的舵机齿轮21，主动齿轮3与套齿4通过齿轮耦合，套齿4紧紧套在燃气开关旋钮5外侧，舵机2转动时，通过主动齿轮3带动套齿4旋转，进而带动燃气开关旋钮5旋转，实现火力大小调节和熄火操作，且在点火向下按压套齿4时，主动齿轮3与套齿4仍处于耦合状态，使得用户按压和释放燃气开关旋钮5时主动齿轮3和套齿4都处于耦合状态，保证用户触摸信号的正确传输和舵机2能通过主动齿轮3驱动燃气开关旋钮5。

用户点火完毕释放燃气开关旋钮5后，处理器81通过触摸信号转换电路85识别到用户的释放，此时开始默认时间的倒计时，在倒计时过程中，定期检测触摸信号转换电路85是否有用户有效触摸信号，如有则重置倒计时时间至默认值，重新开始倒计时；用户还可以通过输入装置83调整倒计时时间，延长或缩短关闭燃气的时间，用户的调整操作均可以通过显示装置82显示，以便用户确认调整是否有效；在倒计时结束前，用于还可以通过外部蓝牙设备连接到本装置的蓝牙收发装置86，连接成功，可以设置不同时段不同火力以及关闭燃气的时间，参数设置完毕后，均通过蓝牙收发装置86传输到处理器81执行。

在默认的倒计时时间内用户无触摸燃气开关旋钮5的操作或者设定的倒计时时间到了之后，本装置会驱动舵机2推动燃气开关旋钮5旋转关闭燃气，燃气关闭后，完成本装置的一次周期任务，用户再次手动点火后，本装置重新开始一个周期的任务。

由于本装置没有实时检测燃气开关旋钮5旋转角度的传感器连接至处理器81，如果在倒计时时间内，用户手动旋转燃气开关旋钮5关闭燃气，处理器81并不知道这样的用户操作，所以在倒计时结束时，仍然会驱动舵机2旋转到关闭燃气的位置，但是这并不影响系统的执行效果及安全性，本装置是安全可靠的。

本装置最大的特点是不增加燃气开关旋钮的高度，在横向扩展控制装置和动力传输机构，方面用户的操作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。

Claims (5)

1.一种触摸式燃气灶控制装置，其特征在于：包括控制盒(1)，舵机(2)，主动齿轮(3)，套齿(4)，燃气开关旋钮(5)和控制模块(8)；所述舵机(2)有舵机齿轮(21)，所述控制盒(1)有环形器(11)，舵机齿轮(21)与环形器(11)同轴心，所述控制盒（1）和舵机(2)的下部均固定安装在燃气灶台面(7)上，舵机齿轮(21)固定连接到所述主动齿轮(3)的内凹槽(31)；所述主动齿轮(3)通过齿轮耦合到所述套齿(4)，主动齿轮(3)上平面与套齿(4)上平面平齐且高度为套齿(4)高度的1倍至2倍之间，所述套齿(4)嵌套安装在所述燃气开关旋钮(5)外侧；所述主动齿轮(3)为金属材质制造，中间处有内凹槽(31);所述套齿(4)为金属材质制造，其孔内径大小与燃气开关旋钮(5)外径一致；所述燃气开关旋钮(5)的上表面为金属材质，下表面为塑料材质。

2.根据权利要求1所述的一种触摸式燃气灶控制装置，其特征在于：所述控制模块(8)包括处理器(81)、显示装置(82)、输入装置(83)、舵机驱动电路(84)、触摸信号转换电路(85)、蓝牙收发装置(86)和电源(87)，所述显示装置(82)、输入装置(83)、舵机驱动电路(84)、触摸信号转换电路(85)和蓝牙收发装置(86)均与处理器(81)通过线路连接。

3.根据权利要求2所述的一种触摸式燃气灶控制装置，其特征在于：所述舵机驱动电路(84)信号输入端和输出端分别通过线路连接到处理器（81）和舵机（2）。

4.根据权利要求3所述的一种触摸式燃气灶控制装置，其特征在于：所述触摸信号转换电路(85)信号输入端和输出端分别通过线路连接到主动齿轮(3)和处理器（81）。

5.根据权利要求4所述的一种触摸式燃气灶控制装置，其特征在于：所述控制模块(8)安装在控制盒(1)内部。