CN104296187A - 防干烧控火传感器及利用其的燃气灶 - Google Patents

Abstract

一种防干烧控火传感器，包括温度检测装置和锅具状态检测装置，温度检测装置与灶具上锅具的底部相接触用于检测灶具上锅具底部的温度并输出电气信号，锅具状态检测装置用于检测灶具上是否放置锅具并输出数字信号，锅具状态检测装置安装在温度检测装置上，利用该防干烧控火传感器的燃气灶，其控制器根据灶具用防干烧控火传感器传递的信号控制电磁阀、自吸阀的开闭，防干烧和控火功能不需要通过分开的电路控制，使燃气灶控制系统简单，且燃气阀和电磁阀均受控制器控制，控制精度和灵活度较高。

Description

防干烧控火传感器及利用其的燃气灶

技术领域

本发明涉及到一种防干烧控火传感器及利用其的燃气灶，适用于燃气灶领域。

背景技术

在现有技术中，如专利号为CN101275754B的专利所述，灶具的防干烧控制系统通过独立安装在锅具底部的热敏电阻实现，控火控制系统通过压动开关、电源、燃气阀形成的单独回路实现，线路连接复杂；由压动开关作为触动信号，直接控制燃气阀的状态，压动开关触动信号没有通过控制器的处理，当误操作或频繁操作时，无法通过控制器避免燃气阀动作，控制精度和灵活度低，为克服这些缺陷，对燃气灶的防干烧控火系统进行了改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种防干烧控火传感器及利用其的燃气灶，它线路连接简单，能有效提高控制精度和灵活度高。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种防干烧控火传感器，包括温度检测装置和锅具状态检测装置，温度检测装置与灶具上锅具的底部相接触用于检测灶具上锅具底部的温度并输出电气信号，锅具状态检测装置用于检测灶具上是否放置锅具并输出数字信号，锅具状态检测装置安装在温度检测装置上。

所述的温度检测装置包括动盖、热敏电阻、弹性部件、中空的固定轴、温度检测导线，固定轴固定在灶具的炉头上且设有安装凸台，热敏电阻与动盖的顶部相接触，弹性部件一端顶住动盖顶部，另一端安装在固定轴的安装凸台上，温度检测导线的一端与热敏电阻电连接，另一端穿过中空的固定轴与外部电路连接，所述的锅具状态检测装置包括磁控装置、磁铁、磁控导线，磁铁安装在固定轴外表面，磁控装置根据对磁铁磁场的感应情况，输出开或关的数字信号，磁控导线一端与磁控装置电连接，另一端与外部电路连接。

所述的磁控装置为安装在温度检测装置导线上并随温度检测装置导线上下运动的磁控开关，磁控开关根据是否感应到磁铁的磁场，输出开或关的数字信号。

所述的磁控装置包括安装在温度检测装置导线上并随温度检测装置导线上下运动的消磁块和安装在固定轴外表面且与磁铁位置相对一侧的磁控开关，磁控开关根据感应到的磁铁的磁场变化，输出开或关的数字信号。

所述的磁控开关包括壳体及依次设置的弹性元件、S极磁铁、动触点、固定触点、N极磁铁，弹性元件一端与壳体连接，另一端与S极磁铁连接，动触点和固定触点与磁控装置导线连接。

所述的温度检测装置还包括隔热罩、卡环，隔热罩罩在动盖外部、固定轴的上端，动盖的顶部凸出隔热罩的顶部，卡环设置在固定轴的下端。

所述的锅具状态检测装置还包括固定在固定轴上的磁铁安装支架，磁铁安装在磁铁安装支架上。

一种燃气灶，包括燃烧器、进气通路、电源、控制器、电磁阀，自吸阀、中心气路、外环气路、热电偶，燃烧器设有中心火盖和外环火盖，中心气路通过电磁阀连通进气通路与中心火盖，外环气路依次通过电磁阀、自吸阀连通进气通路与外环火盖，电磁阀、自吸阀与控制器电连接，还包括安装在燃烧器中间位置的上述的防干烧控火传感器，防干烧控火传感器中的温度检测装置、锅具状态检测装置与控制器电连接，控制器根据灶具用防干烧控火传感器传递的电气信号控制电磁阀、自吸阀的开闭。

所述的热电偶直接与电磁阀的电连接，控制电磁阀的开闭。

本发明同背景技术相比所产生的有益效果：由于本发明的防干烧控火传感器包括温度检测装置和锅具状态检测装置，温度检测装置与灶具上锅具的底部相接触用于检测灶具上锅具底部的温度并输出电气信号，锅具状态检测装置用于检测灶具上是否放置锅具并输出数字信号，锅具状态检测装置安装在温度检测装置上，燃气灶使用上述防干烧控火传感器的方案，将温度检测装置和锅具状态检测装置组合为防干烧控火传感器，通过该传感器可以使燃气灶同时实现防干烧和控火功能，不需要通过分开的电路控制，使燃气灶控制系统简单，且燃气阀和电磁阀均受控制器控制，控制精度和灵活度较高。

附图说明

图1为本发明防干烧控火传感器的一种结构示意图；

图2为图1的截面剖视图；

图3为本发明的防干烧控火系统的另一种结构示意图；

图4为图3的截面剖视图；

图5为图1和图3中磁控开关921的结构图；

图6为本发明燃气灶的连接结构示意图；

图7为图6的控制连接框图；

图8为本发明电路原理图。

具体实施方式

参看附图1、附图2、附图3、附图4、附图5，一种防干烧控火传感器，包括温度检测装置91和锅具状态检测装置92，温度检测装置91与灶具上锅具的底部相接触用于检测灶具上锅具底部的温度并输出电气信号，锅具状态检测装置92用于检测灶具上是否放置锅具并输出数字信号，锅具状态检测装置92安装在温度检测装置91上。将温度检测装置91与锅具检测装置92合成一个传感器器内，可以同时实现防干烧功能和控火功能，不需要单独设置两种结构和电路，线路连接简单，产品整体简洁。

 进一步地，所述的温度检测装置91包括动盖911、热敏电阻912、弹性部件914、中空的固定轴915、温度检测导线916，固定轴915固定在灶具的炉头上且设有安装凸台918，热敏电阻912与动盖911的顶部相接触，弹性部件914一端顶住动盖911顶部，另一端安装在固定轴915的安装凸台918上，温度检测导线916的一端与热敏电阻912电连接，另一端穿过中空的固定轴915与外部电路连接，本实施例中，温度检测导线916的另一端与燃气灶的控制器电连接。所述的锅具状态检测装置92包括磁控装置、磁铁923、磁控导线924，磁铁923安装在固定轴915外表面，磁控装置根据对磁铁923磁场的感应情况，输出开或关的数字信号，磁控导线924一端与磁控装置电连接，另一端与外部电路连接，本实施例中，磁铁923为永久磁铁，所产生磁场稳定。磁控导线924的另一端与燃气灶的控制器1电连接。

具体地，所述的磁控装置的一种结构为安装在温度检测装置导线916上并随温度检测装置导线916上下运动的磁控开关921，磁控开关根据是否感应到磁铁923的磁场，输出开或关的数字信号。

为了使磁控装置进一步简化，所述的磁控装置的另一种结构为包括安装在温度检测装置导线916上并随温度检测装置导线916上下运动的消磁块925和安装在固定轴915外表面且与磁铁923位置相对一侧的磁控开关921，磁控开关921根据感应到的磁铁923的磁场变化，输出开或关的数字信号。

两种结构中，所述的磁控开关921包括壳体及依次设置的弹性元件9211、S极磁铁9212、动触点9213、固定触点9214、N极磁铁9215，弹性元件9211一端与壳体连接，另一端与S极磁铁9212连接，动触点9213和固定触点9214与磁控装置导线924连接。本发明中的磁控开关921都是常开型的，自由状态下，在弹性元件9211的拉力作用下，克服S极磁铁9212和N极磁铁9215的吸引力，动触点9213与固定触点9214分离，保持开关断开。

进一步地，所述的温度检测装置91还包括隔热罩913、卡环917，隔热罩913罩在动盖911外部、固定轴915的上端，动盖911的顶部凸出隔热罩913的顶部，卡环917设置在固定轴的下端。由于防干烧控火传感器9是安装在炉头中部的，周围环境温度过高，增加隔热罩913可以对其起到保护作用，防止温度过高损坏防干烧控火传感器9。由于动盖911要与锅具底部接触并可上下运动，因此动盖911的顶部凸出隔热罩913的顶部。卡环917便于将防干烧控火传感器9固定在灶具的炉头上。

所述的锅具状态检测装置92还包括固定在固定轴915上的磁铁安装支架922，磁铁923安装磁铁安装支架922上，固定牢靠，不易脱落。

参看附图6、附图7，一种燃气灶，包括燃烧器、进气通路73、电源12、控制器1、电磁阀82，电磁阀座81、自吸阀62、自吸阀座61、中心气路71、外环气路72、热电偶11、锅具5、炉架4、灶台面3、旋钮10、电源12，燃烧器设有中心火盖21和外环火盖22，中心气路71通过电磁阀82连通进气通路73与中心火盖21，外环气路72依次通过电磁阀82、自吸阀62连通进气通路73与外环火盖22，电磁阀82、自吸阀62与控制器1电连接，还包括安装在燃烧器中间位置的上述的防干烧控火传感器9，防干烧控火传感器9中的温度检测装置91、锅具状态检测装置92与控制器1电连接，控制器1根据灶具用防干烧控火传感器9传递的信号控制电磁阀82、自吸阀62的开闭。

燃气灶工作原理：用户把锅具5放置到炉架4上，温度检测装置9.1上的热敏电阻912根据锅具5底部的温度状态，可以输出相应的电气信号。当温度达到某一设定值时，灶具控制器1会发出指令，通过其上的驱动电路驱动电磁阀82的工作，电磁阀82闭合时，进气管路73关闭 ，灶具燃烧熄灭，实现防干烧功能。

同时，本实施例中，对于磁控装置的第一种结构，在灶具上未放置锅具的情况下，此结构的磁控开关921的位置高于磁铁923的位置，当放置锅具时，温度检测装置91的动盖911受锅具5的重力推压下行，磁控开关随温度检测装置导线916向下运动，进入磁铁923产生的磁场内，此时会加大S极磁铁9212和N极磁铁9215的吸引力，克服了弹性元件9211的拉力，因此磁控开关闭合并通过磁控导线924向控制器1输出有坐锅的数字信号。

对于磁控装置的第二种结构，在灶具上未放置锅具的情况下，此结构的消磁块的位置高于磁铁923的位置，当放置锅具时，温度检测装置91的动盖911受锅具5的重力推压下行，消磁块925随温度检测装置导线916向下运动，进入磁铁923产生的磁场内，此时磁铁923产生的磁场被消弱，磁控开关921感应到所处磁场的消弱，S极磁铁9212和N极磁铁9215的吸引力加大，克服了弹性元件9211的拉力，因此磁控开关闭合并通过磁控导线924向控制器1输出有坐锅的数字信号。

控制器1接收到该有坐锅的数字信号后，控制自吸阀62打开，外环气路72打开，灶具的火力由中心气路71和外环气路72供给，为额定负荷。用户把锅具5搬离炉架4时，温度检测装置91的动盖911上行复位，上述磁控装置第一种结构中设置在温度检测装置导线916上的磁控开关921或第二种结构中消磁块925跟随动盖911的行程上行，当其上行离开磁铁923的磁场区域时，磁控开关921的断开，该开关断开的信号就作为一个无坐锅的数字信号，发给主控制器1，然后控制自吸阀62的关闭，外环气路72关闭，灶具的火力减小至只有中心气路71的供给负荷，从而实现在用户拿开锅具时的控火功能，减少能源消耗。

现有技术中，防干烧控制通过控制器1控制一个自吸阀，热电偶熄火保护通过控制器1控制使用另一个电磁阀，导致负载过多，成本增加，本发明所述的热电偶11直接与电磁阀82电连接，控制电磁阀82的开闭。即所述的防干烧系统的电磁阀82，和灶具的熄火保护系统中的电磁阀82是同一负载，能有效较少负载数量，降低成本。参看附图8的具体电路，当热电偶11检测到火焰信号时，电磁阀82获得的电压一直是负向的，电磁阀82处于打开状态，当热电偶11未检测到火焰信号时，电磁阀82关闭，燃气灶关闭，当热敏电阻912检测到锅具5底部温度过高时，将相应的电气信号通过温度检测导线916传送给控制器1，控制器1向电磁阀82输入正向电压，电磁阀82关闭，燃气灶关闭，实现防干烧功能。

附图8示出了本发明的电路原理图，包括：

一个单片机IC1、一个谐振器XT1、一个复位电路、一个驱动自吸阀62线圈工作的驱动电路和一个驱动电磁阀82线圈工作的驱动电路。

单片机IC1通过输入端口P2.0和热敏电阻912即Rx的端子CN2连接，用于接收经过热敏电阻912即Rx转换的温度电气信号。输入端口P2.0连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接地；输入端口P2.0连接电容C2的一端，电容C2的另一端接地。电阻R2和电容C2的连接，可以对热敏电阻912即Rx的信号进行过滤，排除干扰。

单片机IC1通过输入端口P1.4和二极管D1的负向端连接，二级管D1的正向端和磁控开关921的端子CN1一端连接，磁控开关921的端子CN1的另一端连接于+3V电源。磁控开关921为单片机IC1提供开关信号，二极管D1限制电路的电流方向，避免损坏单片机IC1。

自吸阀62的电路包括：作为驱动电路开关检测的三极管Q1和与之相连的二极管D2。

三极管Q1通过限流电阻R3与单片机IC1输出端口相连，用于接收单片机IC1的输出电平，若输出的为高电平，则三极管Q1导通。

其中，所述三极管Q1的发射极连接二极管D2的负向端，二极管D2的正向端接地；自吸阀62线圈和二极管D2并联于电路中。电阻R3作为基级限流电阻，使三极管Q1能工作在饱和导通状态；二极管D2防止自吸阀62线圈的感应电流回流，消除感应电流对电路的影响。

电磁阀82的电路包括：作为驱动电路开关检测的三极管Q2和与之相连的二极管D3。

三极管Q2通过限流电阻R4与单片机IC1输出端口相连，用于接收单片机IC1的输出电平，若输出的为高电平，则三极管Q2导通。

其中，所述三极管Q2的发射极连接二极管D3的负向端，二极管D3的正向端接地；电磁阀82线圈和二极管D3并联于电路中。电阻R4作为基级限流电阻，使三极管Q2能工作在饱和导通状态；二极管D3防止电磁线圈82即L2的感应电流回流，消除感应电流对电路的影响。 

Claims (9)

1.一种防干烧控火传感器，其特征在于包括温度检测装置(91)和锅具状态检测装置(92)，温度检测装置（91）与灶具上锅具的底部相接触用于检测灶具上锅具底部的温度并输出电气信号，锅具状态检测装置(92)用于检测灶具上是否放置锅具并输出数字信号，锅具状态检测装置(92)安装在温度检测装置(91)上。

2.根据权利要求1所述的防干烧控火传感器，其特征在于所述的温度检测装置(91)包括动盖（911）、热敏电阻(912)、弹性部件（914）、中空的固定轴（915）、温度检测导线（916），固定轴（915）固定在灶具的炉头上且设有安装凸台（918），热敏电阻(912)与动盖（911）的顶部相接触，弹性部件（914）一端顶住动盖（911）顶部，另一端安装在固定轴（915）的安装凸台（918）上，温度检测导线（916）的一端与热敏电阻(912)电连接，另一端穿过中空的固定轴（915）与外部电路连接，所述的锅具状态检测装置(92)包括磁控装置、磁铁（923）、磁控导线（924），磁铁（923）安装在固定轴（915）外表面，磁控装置根据对磁铁（923）磁场的感应情况，输出开或关的数字信号，磁控导线（924）一端与磁控装置电连接，另一端与外部电路连接。

3.根据权利要求2所述的防干烧控火传感器，其特征在于所述的磁控装置为安装在温度检测装置导线（916）上并随温度检测装置导线（916）上下运动的磁控开关（921），磁控开关（921）根据是否感应到磁铁（923）的磁场，输出开或关的数字信号。

4.根据权利要求2所述的防干烧控火传感器，其特征在于所述的磁控装置包括安装在温度检测装置导线（916）上并随温度检测装置导线（916）上下运动的消磁块（925）和安装在固定轴（915）外表面且与磁铁（923）位置相对一侧的磁控开关（921），磁控开关（921）根据感应到的磁铁（923）的磁场变化，输出开或关的数字信号。

5.根据权利要求3或4所述的防干烧控火传感器，其特征在于所述的磁控开关（921）包括壳体及依次设置的弹性元件（9211）、S极磁铁（9212）、动触点（9213）、固定触点（9214）、N极磁铁（9215），弹性元件（9211）一端与壳体连接，另一端与S极磁铁（9212）连接，动触点（9213）和固定触点（9214）与磁控装置导线（924）连接。

6.根据权利要求2所述的防干烧控火传感器，其特征在于所述的温度检测装置(91)还包括隔热罩（913）、卡环（917），隔热罩（913）罩在动盖（911）外部、固定轴（915）的上端，动盖（911）的顶部凸出隔热罩（913）的顶部，卡环（917）设置在固定轴的下端。

7.根据权利要求2所述的防干烧控火传感器，其特征在于所述的锅具状态检测装置(92)还包括固定在固定轴（915）上的磁铁安装支架（922），磁铁（923）安装在磁铁安装支架（922）上。

8.一种燃气灶，包括燃烧器、进气通路（73）、电源（12）、控制器（1）、电磁阀（82），自吸阀（62）、中心气路（71）、外环气路（72）、热电偶（11），燃烧器设有中心火盖（21）和外环火盖（22），中心气路（71）通过电磁阀（82）连通进气通路（73）与中心火盖（21），外环气路（72）依次通过电磁阀（82）、自吸阀（62）连通进气通路（73）与外环火盖（22），电磁阀（82）、自吸阀（62）与控制器（1)电连接，其特征在于还包括安装在燃烧器中间位置的权利要求1～7任一项所述的防干烧控火传感器（9），防干烧控火传感器（9）中的温度检测装置(91)、锅具状态检测装置（92）与控制器（1)电连接，控制器(1)根据灶具用防干烧控火传感器（9）传递的电气信号控制电磁阀（82）、自吸阀（62）的开闭。

9.根据权利要求8所述的燃气灶，其特征在于所述的热电偶（11）直接与电磁阀（82）的电连接，控制电磁阀（82）的开闭。