CN2184858Y - 燃气灶熄火自停燃气外泄控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气灶熄火自停燃气外泄控 制器装置。属于电子技术及温度测量技术领域，工作 原理是：通过检测燃气灶两个炉盘的火焰温度信号， 与两个炉盘给定的火焰温度信号进行比较放大后，经 半导体逻辑门电路按预先选定的工作程序，进行逻辑 运算，发出开通、关闭半导体无触点开关信号，使串接 在燃气灶燃气管路中的执行元件直流电磁阀得电吸 合，开通燃气通路或失电释放、关闭燃气通路，实现控 制燃气灶意外熄火，燃气外泄的目的。

Description

本发明涉及一种电子技术及温度测量技术燃气灶熄火自停燃气外泄控制器装置。特别是应用了半导体无触点开关电路及半导体逻辑门电路技术，用于完善燃气灶的控制保护功能，防止燃气灶因意外熄火，造成燃气外泄，引起中毒，爆炸等恶性事故的发生。

目前家庭、企事业单位使用的燃气灶有两种形式，一种是两个炉盘各自独立的，一种是两个炉盘组合在一起的。这两种燃气灶的点火及熄火都是通过人为地开通、关闭燃气阀门来完成的。操作过程是这样的：当需要点火使用燃气灶时，首先打开所要使用炉盘的燃气阀门，燃气通过燃气阀门进入该炉盘，经明火点燃开始燃烧，形成火焰，温度上升，然后从事煮饭、作菜、烧水等工作。工作结束后，工作人员关闭此炉盘的燃气阀门，燃气被燃气阀门隔断，炉盘火焰自然熄灭。两个炉盘同时使用，操作过程也是相同的。从上面叙述的目前使用的燃气灶操作过程中，可以看到炉盘停止使用时，熄灭炉盘火焰是靠工作人员关闭炉盘燃气阀门来完成的。这样就存在着燃气灶燃烧使用时，因人为遗忘、睡着了等原因，忘记对燃气灶的照看，使正在燃烧使用的燃气灶因煮饭、炖菜、烧水等煮沸沸腾溢出锅外，熄灭炉盘火焰，但由于没有关闭炉盘燃气阀门，燃气就将通过炉盘外泄，如果发现不及时，极易发生中毒、爆炸等恶性事故。

本发明的任务就是提供一种燃气灶熄火自停燃气外泄控制器装置。来实现燃气灶因意外熄火，自动停止燃气外泄的保护作用。

本发明的任务是以如下方式完成的：在燃气灶的燃气管路中串接一个直流电磁阀，做为本发明的执行元件，用于执行开通、关闭燃气通路的作用。在两个炉盘上分别安装一个测温热电阻，做为检测两个炉盘的火焰温度，为控制器装置提供温度检测信号。当需要使用燃气灶时，首先合上控制器装置电源开关，控制器装置得电开始工作。与电源开关合上的同时，点火电路投入工作，直接给半导体无触点开关电路提供正电压信号，使无触点开关开通，执行元件直流电磁阀得电吸合，允许燃气通过执行元件直流电磁阀，为点燃炉盘燃气做准备。再根据双炉盘同时工作还是不同时工作需要，把半导体逻辑门电路中的逻辑转换开关转到同时工作或不同时工作位置上。双炉盘同时工作时，半导体逻辑门电路执行与逻辑运算，双炉盘不同时工作时，半导体逻辑门电路执行或逻辑运算。上述两项做完后，就按常规打开需要使用炉盘的燃气阀门，燃气就将通过执行元件直流电磁阀、所需要使用炉盘的燃气阀门进入炉盘，经明火点燃开始燃烧，可以进行正常的家务工作了。在点火电路工作，但没有打开燃气阀门，燃气还没有在炉盘中燃烧时，温度检测电路通过两个炉盘上的两只测温热电阻所测得得的两个温度电压信号都弱，分别与较放大电路中固定给定的两个炉盘温度电压信号相比都小，放大后为两个负电压信号。不论此时半导体逻辑门电路的逻辑转换开关在那个位置上，因半导体逻辑门电路在双炉盘同时工作和不同时工作，分别执行的是与逻辑运算和或逻辑运算，比较放大电路输出的两个负电压信号，做为半导体逻辑门电路的输入来说，即为两个低电平输入信号，输入均为低电平信号，输出也必然是低电平信号。半导体逻辑门电路输出高电平、低电平信号，分别控制半导体无触点开关电路的无触点开关开通、关闭，此时由于输出是低电平信号，所以不能使无触点开关开通，无触点开关此刻被点火电路直接开通，使燃气灶具备点火条件，打开燃气阀门，明火点燃燃气、燃气开始在炉盘中燃烧后，温度检测电路通过炉盘上的测温热电阻测得的温度电压信号增强。如果两个炉盘同时燃烧工作，那么两个炉盘的火焰温度电压信号都增强，分别与比较放大电路中的两个炉盘固定给定温度电压信号相比都大，放大后获得两个正电压信号，对半导体逻辑门电路的输入来说，为两个高电平输入。而此时半导体逻辑门电路执行的是与逻辑运算，因输入均为高电平信号，所以输出也为高电平信号。如果是两个炉盘不同时燃烧工作，那么其中一个炉盘燃烧工作，火焰温度高，另外一个炉盘不燃烧，没有火焰、温度低。温度检测电路通过两个炉盘上的测温电阻测得的温度电压信号一个强、一个弱，送入比较放大电路比较放大后，就会获得一个正电压信号、一个负电压信号。此情况下，半导体逻辑门电路执行的是或逻辑运算，因输入两个电平信号，一个为高电平信号，一个为低电平信号，所以半导体逻辑门电路输出也为高电平信号。上述不论两个炉盘是否同时工作，只要半导体逻辑门电路输出为高电平信号，半导体无触点开关电路无触点开关就能获得开通信号。所以在点火电路工作过程中，明火点燃燃气，燃气开始在炉盘中燃烧时，温度检测电路通过测温，使半导体逻辑门电路输出为高电平信号，半导体无触点开关电路的无触点开关此时就由点火电路和半导体逻辑门电路高电平信号共同控制开通。经过短时延时后，点火电路完成点火任务，自动停止工作，不再直接给半导体无触点开关电路提供正电压信号，无触点开关就仅由半导体逻辑门电路来控制开通，控制器装置完成点火过程，转入正常保护运行状态，燃气在需要使用的炉盘中燃烧，进行正常的家务工作。

在正常工作情况下，家务工作完成后，人为关闭所使用炉盘的燃气阀门，燃气被燃气阀门隔断，炉盘火焰自然熄灭。温度检测电路通过两个炉盘的两只测温热电阻，测得的两个炉盘温度电压信号都减弱，经比较放大电路比较放大后，输出两个负电压信号，此两个负电压信号送入半导体逻辑门电路后，不论是执行与逻辑还是或逻辑，都将得到的是低电平信号。低电平信号就使半导体无触点开关电路无触点开关关闭，执行元件直流电磁阀失电释放，关闭执行元件直流电磁阀，阻断燃气通过，与燃气阀门一起到双重保护作用。在非正常工作情况下，一种是燃气灶是在双炉盘同时燃烧工作状态，只要其中的一个炉盘因人为遗忘等原因，造成煮饭、炖菜、烧水等沸腾溢出锅外，熄灭炉盘火焰，那么该炉盘的温度就将下降，温度检测电路测得的温度电压信号就将减弱，经比较放大电路比较放大后，得到的是负电压信号，另外一个炉盘燃烧，得到的是正电压信号。如果是两个炉盘都意外熄灭，就将得到两个负电压信号。不论是一个负电压信号还是两个负电压信号，由于此工作状态半导体逻辑门电路执行的是与逻辑运算，因而半导体逻辑门电路输出都为低电平信号，都会使半导体无触点开关电路无触点开关关闭，执行元件直流电磁阀就会失电释放，阻断燃气通过执行元件直流电磁阀，完成防止燃气经意外熄火没有关闭燃气阀门的炉盘外泄的目的。与此同时报警电路工作，发出报警信号。另外一种是燃气灶在双炉盘不同时工作状态，一个炉盘燃烧工作，另外一个炉盘不燃烧工作。如果意外情况发生，熄灭了燃烧工作的炉盘火焰，那么温度检测电路测得的两个炉盘温度电压信号将都是弱电压信号，因此情况下半导体逻辑门电路执行的是或逻辑运算，所以输入都为低电平信号，输出为低电平信号，同样会使半导体无触点开关电路无触点开关关闭，执行元件直流电磁阀失电释放，阻断燃气通过，完成防止燃气外泄的目的，报警电路发出报警信号。上述叙述的即为本发明燃气灶熄火自停燃气外泄控制器装置的整个工作原理。

另外本发明燃气灶熄火自停燃气外泄控制器装置不论是在双炉盘同时工作状态，还是在双炉盘不同时工作状态，在燃烧使用过程中还可以根据临时需要转换工作状态，不需要停止燃气灶燃烧工作，重新点火转换。如果燃气灶首先以双炉盘同时工作来运行，而其中的一个炉盘工作完毕，需要停止使用，那么就首先把半导体逻辑门电路的逻辑转换开关转到双炉盘不同时工作位置上，然后把停止使用的炉盘燃气阀门关闭，该炉盘自然熄灭，另外使用的炉盘在燃烧工作，控制器装置转入到双炉盘不同时工作状态，进行保护运行。如果燃气灶首先以双炉盘不同时工作状态来运行，而临时又需要双炉盘同时燃烧工作，那么就首行打开没有燃烧使用炉盘的燃气阀门，明火点燃该炉盘，然气开始在此炉盘中燃烧，然后把半导体逻辑门电路的逻辑转换开关转到双炉盘同时工作位置上，控制器装置就转入到双炉盘同时工作状态，进行保护运行。

此外，由于点火电路只有在控制器装置接通电源的短时间内工作，为燃气灶点火做准备用，所以在每次燃气灶使用完后，都要关闭控制器装置电源开关，以利于下次使用燃气灶时，控制器装置点火电路再次重新点火工作。

以下将结合附图对本发明做进一步的详细描述。

图1是本发明执行元件直流电磁阀与燃气灶燃气管路连接及测温热电阻安放位置图。

图2是本发明控制器装置的电路方框图。

图1中的（A）、（B）分别为燃气灶的（A）炉盘、（B）炉盘。（AR）、（BR）分别为（A）炉盘、（B）炉盘的测温热电阻。（AF）、（BF）分别为（A）炉盘、（B）炉盘的燃气阀门。（5）为执行元件直流电磁阀。（KZ）为控制器装置控制盒。

图2中温度检测电路（1）通过测温热电阻（AR）、（BR）检测（A）炉盘、（B）炉盘火焰温度，以两个电压信号形式反映。有火焰温度高，电压信号强，没有火焰温度低，电压信号弱。温度检测电路（1）把检测到的（A）炉盘、（B）炉盘火焰温度，以两个电压信号的形式送入到比较放大电路（2）中，分别与（A）炉盘、（B）炉盘固定给定的温度电压信号进行比较。如果炉盘有火焰，温度电压信号强，就会大于固定给定的温度电压信号，放大后输出为正电压信号，反之就为负电压信号。比较放大电路（2）的输出正电压信号、负电压信号，做为半导体逻辑门电路（3）输入来说，分别为高电平输入信号、低电平输入信号。半导体逻辑门电路（3）根据工作时选定的双炉盘同时工作或者双炉盘不同时工作，进行与逻辑运算或者或逻辑运算。在双炉盘同时工作时，只有在双炉盘都燃烧使用，比较放大电路（2）输出都为正电压信号，半导体逻辑门电路（3）输出才为高电平信号。只要有一个炉盘熄火，半导体逻辑门电路（3）输出就为低电平信号。在双炉盘不同时工作时，只要其中任意一个炉盘燃烧工作，比较放大电路（2）的输出就有一个正电压信号，半导体逻辑门电路（3）输出就为高电平信号。只有在燃烧工作的那个炉盘熄火，半导体逻辑门电路（3）输出才为低电平信号。半导体无触点开关电路（4）由半导体逻辑门电路（3）的输出高、低电平信号来控制无触点开关开通、关闭。执行元件直流电磁阀（5）受半导体无触点开关电路（4）的无触点开关控制，当无触点开关开通时，执行元件直流电磁阀（5）得电吸合，开通执行元件直流电磁阀（5），允许燃气通过，进入炉盘燃烧。当无触点开关关闭时，执行元件直流电磁阀（5）失电释放，关断燃气通路，使燃气不能通过执行元件直流电磁阀（5）、熄火没有关闭燃气阀门的炉盘外泄，防止中毒。爆炸事故的发生。同时报警电路（6）工作，发生报警信号。

点火电路（7）只在需要使用燃气灶、接通燃气灶熄火自停燃气外泄控制器装置电源时，随电源的接通，开始工作。它直接给半导体无触点开关电路（4）施加正电压信号，使无触点开关开通，执行元件直流电磁阀（5）得电吸合，开通燃气通路，然后打开所要使用炉盘的燃气阀门，明火点燃，燃气开始在炉盘中燃烧，可以进行正常工作。此时炉盘有火焰，温度上升，使温度检测电路（1）检测到燃烧火焰温度，经比较放大电路（2）比较放大后，送入到半导体逻辑门电路（3）中，按需要的燃气灶使用状态，进行逻辑运算，满足使用条件，输出高电平信号、使半导体无触点开关电路（4）无触点开关能够开通，而此时无触点开关已由点火电路（7）开通，所以无触点开关等于被点火电路（7）和半导体逻辑门电路（3）同时控制开通。经过短时延时后，点火电路（7）自动停止工作，无触点开关就仅由半导体逻辑门电路（3）来控制开通，进行正常的保护运行工作状态。此后点火电路（7）不再参与控制保护工作，只有在下次再重新使用燃气灶时，再进行点火工作。

直流整流电源（8）把交流220伏电源，整流成控制器装置使用的直流电源，供给控制器装置使用。

Claims (8)

1、一个由温度检测电路(1)比较放大电路(2)半导体逻辑门电路(3)半导体无触点开关电路(4)执行元件直流电磁阀(5)报警电路(6)点火电路(7)直流整流电源(8)构成的燃气灶熄火自停燃气外泄控制器装置，其特征是温度检测电路(1)通过安放在燃气灶(A)炉盘、(B)炉盘上的两只测温热电阻(AR)、(BR)，分别检测(A)炉盘、(B)炉盘的火焰温度，火焰温度信号经温度检测电路(1)以电压信号形式间接获得。

2、按权利要求1规定的控制器装置，其特征是经温度检测电路（1）检测到的（A）炉盘、（B）炉盘火焰温度电压信号，送入比较放大电路（2）中、与（A）炉盘、（B）炉盘固定给定的温度电压信号进行比较，如果燃气在炉盘中燃烧，炉盘火焰温度就高、电压信号就强，将会大于固定给定的温度电压信号，放大后，将获得正电压信号，如果燃气没有在炉盘中燃烧，没有火焰，温度就低，电压信号就弱，将小于固定给定的温度电压信号，放大后，将获得的是负电压信号。

3、按权利要求1规定的控制器装置，其特征是比较放大电路（2）输出的（A）炉盘、（B）炉盘火焰温度电压信号，做为半导体逻辑门电路（3）的输入信号，正电压信号、负电压信号分别为高电平输入信号、低电平输入信号，使用燃气灶时，根据双炉盘同时工作还是不同时工作需要，把半导体逻辑门电路（3）的逻辑转换开关转到同时工作或不同时工作位置上，半导体逻辑门电路（3）在双炉盘同时工作和不同时工作时，分别执行与逻辑运算和或逻辑运算，逻辑运算后，输出高电平信号或低电平信号，控制半导体无触点开关电路（4）无触点开关开通或关闭。

4、按权利要求1规定的控制器装置，其特征是半导体无触点开关电路（4）接到半导体逻辑门电路（3）输出高电平信号或低电平信号后，无触点开关开通或关闭，以控制执行元件直流电磁阀（5）得电开通或失电关闭。

5、按权利要求1规定的控制器装置，其特征是串接在燃气灶燃气管路中的执行元件直流电磁阀（5）受半导体无触点开关电路（4）无触点开关控制，如果无触点开关开通，那么执行元件直流电磁阀（5）就得电吸合，开通燃气灶燃气通路，允许燃气通过执行元件直流电磁阀，进入炉盘中燃烧，如果无触点开关电路（4）无触点开关关闭，那么执行元件直流电磁阀（5）就失电释放，关闭燃气灶燃气通路，燃气就不能通过执行元件直流电磁阀，没有关闭燃气阀门的炉盘外泄。

6、按权利要求1规定的控制器装置，其特征是点火电路（7）只有在使用燃气灶、接通控制器装置电源时，开始工作，直接给半导体无触点开关电路（4）提供正电压信号，使半导体无触点开关电路（4）的无触点开关开通，执行元件直流电磁阀得电吸合，开通燃气灶燃气通路，燃气经所使用炉盘的燃气阀门、进入炉盘，明火点燃燃气，燃气开始在炉盘中燃烧，此时温度检测电路（1）马上就检测到火焰燃烧信号，经比较放大电路（2）、半导体逻辑门电路（3）逻辑运算后，发出开通半导体无触点开关电路（4）无触点开关信号，无触点开关此际受点火电路（7）与半导体逻辑门电路（3）输出信号双重控制开通，经短时延时后，点火电路（7）自动停止工作，无触点开关就仅由半导体逻辑门电路（3）输出信号控制开通，控制器装置进入自动保护运行状态，再次重新使用燃气灶时，点火电路（7）再进行点火工作。

7、按权利要求1规定的控制器装置，其特征是报警电路（6）只在燃气灶意外熄火、半导体逻辑门电路（3）输出低电平信号、半导体无触点开关电路（4）无触点开关关闭时，投入工作，自动报警。

8、按权利要求1规定的控制器装置，其特征是控制器装置的（A）炉盘、（B）炉盘测温热电阻（AR）、（BR）分别安装在（A）炉盘、（B）炉盘上，执行元件直流电磁阀（5）串接在燃气灶燃气管路中，其余控制器装置的全部电器元件均用一块印刷电路板封装在控制器控制盒（KZ）内，利于防水、隔热，控制盒（KZ）可以独立地安装在燃气灶附近的墙壁上，也可以与燃气灶组合在一起。

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