CN2407261Y

CN2407261Y - 燃气灶自动安全省气装置

Info

Publication number: CN2407261Y
Application number: CN 99256774
Authority: CN
Inventors: 叶宇学
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2000-11-22
Anticipated expiration: 2009-12-30

Abstract

一种附加在燃气灶的锅爪及进气阀上的燃气灶自动安全省气装置,它由开关盒、直流电机正反转电路、延迟开关、连续电脉冲点火电路组成。燃气灶上设置作为电动气阀轴正反转的触发开关及连续电脉冲点火开关,连续电脉冲点火电路上设置火焰检测器;当燃气灶上没有烹饪器皿时,进气阀关闭,有烹饪器皿时,电机正反转电路接通,电机转动,打开气阀,点火电路接通点火;拿开烹饪器皿,电机反转,气阀关闭。本实用新型具有操作简单、兼容性好、功能更多的特点。

Description

燃气灶自动安全省气装置

本实用新型属于一种燃气灶附加装置。

目前市面上销售以及家庭使用的绝大部分是普通型的燃气灶，这类型的燃气灶大都没有熄火安全保护装置，对燃气灶使用中的空烧[如在燃烧时锅离开灶]，虽然可通过手动调节开关进行人工调节将火调小，亦没有彻底地解决空烧，更何况在实际操作过程中，操作者一手拿锅一手拿锅铲，往往无暇顾及那个调节开关。这样，在燃气灶的使用中有相当一部分燃气是被白白地浪费掉了。而广大家庭正在使用以及市面上库存的这一大批普通型燃气灶，在很长一段时期内不会退出使用。由于使用的燃气种类不同，供气方式的不同，以及生产厂家依外观和某些特定功能的需要使得燃气灶的结构、性能有很大的差异，因而一些功能性零配件的针对性很强，若使用者对原有的功能不太满意，需要更适合自己习惯和主观意愿的功能，就只有去购买具有这些新功能的新的燃气灶，而这对于那些旧灶并没有什么毛病的消费者来说，确实是一件很难的事情。目前还没有不改变原燃气灶的主体结构和主要技术性能的前提下，能够广泛适用于各种不同类型的燃气灶、并使其具有更多的新功能的装置。虽然在一些高档的燃气灶上有连续电脉冲点火以及熄火安全保护装置，但这两个装置基本上是单独运行的。而自动化是现代家庭用品发展趋势，从明火点火到压电陶瓷点火到连续电脉冲点火、遇到意外熄火自动关闭气阀，人工的作用越来越少，但由于现有燃气灶大多采用自重力加人力的控制方式，因而无法完全实现自动化。

本实用新型的目的是提供一种操作简单、使用方便、兼容性好、多功能的燃气灶。

本实用新型的目的是这样实现的：一种燃气灶自动安全省气装置，它由开关盒1、直流电动机正反转电路、延迟开关、连续电脉冲点火电路组成，开关盒1内设置承受烹饪器皿压力的控制杆7，控制杆7下部设置按钮8，按钮下部设置与按钮垂直的金属簧片11，金属簧片11上侧、下侧分别设置开关S₁(10)、S₂(12)，构成关闭、开启开关，电机6设置于燃气灶下，电动机6正、反转后的断电开关S₃(16)、S₄(17)，连续电脉冲点火和延迟开关的触发开关S₅设置于电动机19的开关板15上；开关控制针14固定于电机轴上，控制开关S₃、S₄、S₅的开启、关闭动作；电动机轴位定位板20与限制板固定在电动机19的轴上，呈四分之一圆形，限制板22上有一个半圆形的凸起面；电动机轴与燃气进气孔21连接；火焰检测器13固定于燃气灶的锅爪上，点火电极4位于燃烧器5内或开关盒的底端，点火导线3连接点火电极和连续电脉冲点火和延迟开关的触发开关18。火焰检测器13由热敏电阻或双金属片组成，在没有检测到火焰时处于接通状态。电动机正反转后的断电开关S₃、S₄(16、17)，触发开关S₅位于开关板的同一条半径线上，由开关控制计14拨动，其状态为S₃接通时，S₄、S₅断开；S₃断开时，S₄、S₅接通。电子延迟开关由继电器K、电阻R₁、R₂、电容C₁、稳压管VD₁、二极管VD₂和三级管VT₁、VT₂组成，继电器K由线圈绕组，永磁片33、铁片30、弹簧片28组成，继电器上设置触点K-1、K-2、K-3、K-4(23、24、29、27)，继电器K和常闭触点K-3，常开触点K-4组成熄火安全保护控制件，继电器的铁片30上设置人工控制杆31。

该装置有以下几个特点：

1、操作简单

由于本装置采用全自动化控制，整个燃气灶的使用从点火到杜绝空烧、到意外熄火保护、到使用完后关闭燃气灶进气阀全都无需人工参与，使用方便到放下锅端起锅。

2、兼容性好

由于本装置只是附加在原燃气灶的锅爪及进气阀上，对原燃气灶的其它部分并没有改变，因此也就不会改变原燃气灶的技术性能，无论是使用天燃气、人工煤气还是使用液化石油气，无论是采用管道供应还是瓶装供应，无论是单眼灶还是双眼灶，甚至多眼灶都能适用。

3、功能更多

本装置不仅有独特的禁空烧功能，而且还增加了一般在高档燃气灶上才有的连续电脉冲点火功能，熄火安全保护功能，有所不同的是熄火安全保护功能是通过点火装置，在燃气灶遇到意外熄火时自动点火，使燃气灶重新点燃，一旦在5秒内不能点燃，燃气灶进气阀便自动关闭来实现的。因此，对原来使用普通型燃气灶的用户来说，采用本装置对原燃气灶进行改造更经济更实惠。

本装置采用电动控制，既可用干电池，也可外接室内电源，通过变压器将220V电源变为12V使用，由于本装置设置了断电功能，因此，每当按设计期望，完成了那一动作后，就会自动断电。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1是本实用新型的电路原理图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是图2的局部放大示意图。

图4是图2的局部放大示意图。

图5是图1的部件示意图。

本实用新型的电路如图1所示，它由直流电动机正反转电路、延迟开关、连续电脉冲点火电路和控制机构等几个部分组成。

(1)端起放下烹饪器皿是人们在使用燃气灶时必须有的动作，将这两个动作与燃气灶的操作功能联系起来，设置两个开关，作为电动气阀轴正反转的触发开关，以电力作为操作动力就能很好地实现燃气灶操作的自动化。当燃气灶上没有烹饪器皿时，燃气灶的进气阀处于关闭状态，一旦烹饪器皿放置在燃气灶上，微型电机正反转电路接通，微型电机转动，打开气阀，同时点火电路接通开始点火；拿开烹饪器皿，微型电机反转，气阀关闭。

将烹饪器皿放下时触动电动气阀微型电机顺时针转动的那个开关，作为连续电脉冲点火系统的开关，同时在连续脉冲点火电路上设置一个火焰检测器，只有在火焰检测器检测到火焰后，连续电脉冲点火电路才会断开，否则会继续点火直到燃烧器点燃为止。其具体特征是：

当烹饪器皿放下时，点火开关以及触动电动气阀微型电机顺时针转动的开关闭合，电机转动，燃气灶气阀打开，同时点火装置开始起点火。火点燃后火焰检测器因检测到火焰，迅速断开电源，点火装置停止点火；当烹饪器皿端起时，燃气灶进气阀关闭，虽然火焰检测器因没有检测火焰处于连接状态，但因烹饪器皿端起后点火开关处于断开状态，因此整个点火电路处于断开状态。这样燃气灶的空烧现象没有了，除非烹饪的需要，根本无需通过火力调节钮来节省燃气。

而一旦出现意外熄火，火焰检测器因没有检测到火焰使点火电路接通，点火装置迅速点火，若在5秒左右时间没有点燃燃气灶燃烧器，燃气灶进气阀便立刻关闭。这样，燃气外泄的隐患没有了，起到了安全保护的作用。

图中S₁、S₂为整个电路的关闭、开启开关，它们设置于燃气灶锅爪2的附加开关盒1内，其结构如图23，通过控制杆7、按钮8来实现开启、关闭这类运作，当烹饪器皿落在控制杆7上的时候，受烹饪器皿重量的压力，控制杆7向下移动，并推动按钮8下压，这样金属簧片11向下移，开关S₁断开，开关S₂接通；当烹饪器皿拿开后，金属簧片复位，推动按钮8上移，开关S₂断开，开关S₁接通。

S₃、S₄为微型电机实现正转、反转后的断电开关，S₅为连续电脉冲点火和延迟开关的触发开关，它们均设置于微型电机的开关板15上，如图24，通过固定在电机轴上的开关控制针14来完成开启、关闭的动作，三个开关位于开关板的同一条半径线上，依靠开关控制针14拨动同时动作，且只在两种组合内变换，当S₃接通时，S₄、S₄断开；当S₃断开时，S₄、S₅接通。

电机的正反转采用功率运放TCA0372的电动机正反转控制电路来实现。TCA0372片内有2个运放，可以并联连接，由此构成单源的电动机正反转控制电路。当A点的电位高于B点时，即V_A＞V_B，电动机正转CW；而V_A＜V_B时，电动机反转CCW；V_A＝V_B时，电动机停转；根据实际的需要，将A、B的电位变化固定在两个相应的值上，这样不仅可以使电机控制在较理想的转速内，而且还可以使A、B两点的电位值始终处在V_A＞V_B、V_A＜V_B这两种情况下。

由于电机的正反转动控制着燃气灶进气阀门的开启和关闭，这样电机轴转动后的轴位的精确性尤其重要，参照图4，可以看出，电机轴位的控制是由电动机轴位定位板20和电动机轴位定位板限制板22来实现的，电动机轴位定位板20固定在电动机的轴上，呈四分之一圆形，电动机轴位定位板限制板上有一个半圆形的凸起面，限制电动机轴位定位板只能在另一个半圆内活动，当电机正转反转后，燃气进气孔便始终处于完全开通或关闭状态。

S₆(13)为点火系统火焰检测器，它由热敏电阻或双金属片组成，在没有检测到火焰时处于接通状态，并利用附加开关盒1固定在燃气灶的锅爪上。

连续电脉冲点火装置的点火电极4，根据燃气灶的结构固定在附加开头盒1的底部或如图2固定在燃烧器的中心。

继电器K、电阻R₁、电阻R₂、电容C₁稳压管VD₁、二极管VD₂和三极管VT₁、VT₂组成了电子延迟开关。继电器K和它的常闭触点K-3，常开触点K-4组成熄火安全保护制件。

初始状态：S₁、S₃、S₆、K-3接通，S₂、S₄、S₅、K-1、K-2、K-4断开，整个电路处于断开状态，气阀处于关闭状态。当烹饪器皿落在锅爪2上时，控制杆7下移，并推动按钮8下移，从而使金属簧片11下移，S₁断开，S₂接通，此时A点的电位大于B点的电位，电机正转，燃气灶进气阀完全打开。在燃气灶进气阀完全打开的同时开关控制杆14拨动开关S₃、S₄、S₅，S₃断开，S₄、S₅接通。S₅接通后，电路中产生一组宽频信号，由三极管VT₃组成的正反馈放大电路，将选定的电流放大，并通过耦合线圈T1升压，升压后的交流电经二极管VD₃整流后，对电容C₂、C₃充电。当C₂上的电压达到单结晶管VT₄的导通电压时，VT₄迅速导通，产生一触发信号，使可控硅VS₁导通。VS₁通电后，C₃上储存的电压迅速通过VS₁高压线圈T₂初级放电，在T₂的次级产生一个8-15KV的高压脉冲，并通过一对电极放电，引燃燃气。第一放电过程结束，电路自动重复进行第二放电过程，于是在电极间频频产生电火花。放电周期取决于R₄和C₂的时间常数。

燃烧气被点燃后，热敏电阻或双金属片开关S₆受热，S₆立刻断开，点火停止。

一般来说，连续电脉冲点火的点火率很高，可达100％。

当S₅接通时，电流另一路到延时开关电路，电源通过R₁向电容C₁充电，由于充电需要一定的时间，所以C₁的上端呈现低电平，VD₁、VT₁、VT₂均截止，继电器K线包无电流通过，常开接点K-1、K-2打开。随着充电的不断进行，C₁上端的电平不断升高，若此时燃气仍没有点燃，当C₁上端的电位高于稳压管VD₁的击穿电压即稳压值VT₁、VT₂的开门电平之和时，VT₁击穿，VT₁、VT₂饱和导通，继电器得电吸合，接点K-2闭合，使继电器K线包通电自锁；K-1闭合使电容C₁电荷泄放，可为第二次作延迟准备。K-3断开，使电机无法正转，K-4接通，使电机反转后关掉燃气灶进气阀，同时固定在电机上的开关控制针拨动S₃、S₄、S₅，S₃接通，S₄、S₅断开。由于图5所示永磁片33吸柱铁片30的作用，即使在断电后，K-3不能接通，K-4也不会断开。

当VD₁的击穿值一定时，继电器吸合的延迟时间长短主要取决于R₁和C₁的时间常数。R₁和C₁的数值乘积愈大，延迟时间就愈长，反之就短。图1所示数据约5秒钟左右。

正是有了这5秒钟的延迟时间，整个燃气灶全自动化安全省气装置才能实现既可以保证正常点火，又可以使燃气灶在意外熄火后重新点燃。若不能重新点燃则在5秒钟后关掉燃气灶进气阀，从而起到安全保护作用。当燃气灶燃烧器点燃后，热敏电阻或双金属片开关S6受热断开，若燃气灶燃烧器遇风或遭水等意外情况火焰熄灭，热值下降，S₆接通，由于此时S₅处于接通状态，连续电脉冲点火电路重新开始点火，若在5秒钟内点燃，则继续执行燃烧任务，若在5秒钟内不能点燃，继电器K-4接通，K-3断开，电机反转，电机转动后气阀关闭，S₄、S₅断开，电源被切断，电机停止，K-4、K-3在图5永磁片33吸柱铁片30的作用下保持K-4接通、K-3断开状态，使电机无法正转并打开燃气灶进气阀。在这种意外熄火后装置产生了保护作用的情形下，若要重新点燃煤气灶时则要通过图5人工控制杆31，将其拨至正常状态，使铁片30与永磁片33分开即可。考虑到许多人在使用燃气灶时在熄火后习惯将锅放在灶上，这时可在锅放下前将图5人工控制杆31拨至非常正常状态，使铁片30与永磁片33吸合后再放下锅，此时燃气灶全自动化安全省气装置便不会启动。

当烹饪器皿从正在燃烧的燃气灶上拿走后，金属簧片11迅速复位，S₂断开，S₁接通，电机反转电路接通，电机反转，关掉燃气灶进气阀。与此同时，S₄、S₅断开，反转电路被切断，S₅接通，为电机正转重新打开燃气灶进气阀作准备。

这样，随着烹饪器皿的端起放下，开关S₁、S₂一断一合地互换变化，电机便反转正转，燃气灶进气阀关闭或打开，整个操作过程简单到只需端起、放下烹饪器皿，且在诸如起锅往外盛菜食、洗锅时无需去拧小燃气灶的调节阀来节省燃气，只要一起锅，燃气灶的气阀便完全关闭了，根本不会有空烧现象出现。

燃气灶全自动化安全省气装置最好方式：

由于市面上现存及家庭正在使用的各类燃气灶本身具有一些功能，利用本装置改造后，其原有的功能要么可停用(如点火开关)要么与本装置重复(如熄火保护装置)，从某种意义上来说这也是一种资源浪费，因此，最好的方式是将本装置直接用于燃气灶的生产上。同时为了使燃气灶的外观更美观功能装置不外露，并提高点火开关的灵每性，可对燃气灶全自动化安全省气装置进行以下改造。

1、将双金属式火焰检测器改为光电式检测器。它的工作原理是：当燃气灶在非工作状态时由于没有火光照射在光敏电阻上，光敏电阻阻值最小，点火电路处于开通状态，进气阀处于关闭状态；当烹饪器皿放置燃气灶上后气阀打开，燃烧气被点燃，发出的火光照射在光敏电阻上，此时光敏电阻阻值增大并逐步趋向绝缘体阻值，点火电路处于断开状态。当由于某种原因燃烧器意外熄火时，光敏电阻将由于光照而减小电阻，使点火电路重新开通，并进行点火。为避免在强光下发生误动作，光敏电阻装在一只内部涂黑的管子里，并调节其管口方向对准焰心即可。此光敏电阻与一般光敏电阻不同的是，在没有火炮照射在光敏电阻上时，光敏电阻阻值最小，反之，光敏电阻阻值最大。

2、将装置内的开关组与燃气灶的锅支架融为一体，以锅支架的上下移动作为各功能开关的开启关闭动作，除将原装置的双金属片改为光敏电阻外，整个装置的电路没有改变。

Claims

1、一种燃气灶自动安全省气装置，它由开关盒(1)、直流电动机正反转电路、延迟开关、连续电脉冲点火电路组成，开关盒(1)内设置承受烹饪器皿压力的控制杆(7)，控制杆(7)下部设置按钮(8)，按钮下部设置与按钮垂直的金属簧片(11)，金属簧片(11)上侧、下侧分别设置开关S₁(10)、S₂(12)构成关闭、开启开关；电机(6)设置于燃气灶下，电动机(6)正、反转后的断电开关S₂(16)、S₄(17)，连续电脉冲点火和延迟开关的触发开关S₅设置于电动机(19)的开关板(15)上；开关控制针(14)固定于电机轴上，控制开关S₃、S₄、S₅的开启、关闭动作；电动机轴位定位板(20)与限制板固定在电动机(19)的轴上，呈四分之一圆形，限制板(22)上有一个半圆形的凸起面；电动机轴与燃气进气孔(21)连接；火焰检测器(13)固定于燃气灶的锅爪上，点火电极(4)位于燃烧器(5)内或开关盒(1)的下部，点火导线(3)连接点火电极和连续电脉冲点火和延迟开关的触发开关(18)。

2、根据权利要求1所述的燃气灶自动安全省气装置，其特征在于火焰检测器S₆(13)由热敏电阻或双金属片组成，在没有检测到火焰时处于接通状态。

3、根据权利要求1所述的燃气灶自动安全省气装置，其特征在于电动机正反转后的断电开关S₃、S₄(16、17)，触发开关S₅位于开关板的同一条半径线上，由开关控制计(14)拨动，其状态为S₃接通时，S₄、S₅断开；S₃断开时，S₄、S₅接通。

4、根据权利要求1所述的燃气灶自动安全省气装置，其特征在于电子延迟开关由继电器K、电阻R₁、R₂、电容C₁、稳压管VD₁、二极管VD₂和三级管VT₁、VT₂组成，继电器K由线圈绕组，永磁片(33)、铁片(30)、弹簧片(28)组成，继电器上设置触点K-1、K-2、K-3、K-4(23、24、29、27)，继电器K和常闭触点K-3，常开触点K-4组成熄火安全保护控制件，继电器的铁片(30)上设置人工控制杆(31)。