CN111637496A - 一种自动提醒空气供应不足的燃气灶系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动提醒空气供应不足的燃气灶系统及其控制方法，该系统包括：一种自动提醒空气供应不足的燃气灶系统，包括燃气灶本体，还包括：气压检测模块，其用于检测所述燃气灶本体的底壳放置空间内的大气压值；控制模块，其用于分别在所述燃气灶本体工作初始时与工作中，通过所述气压检测模块检测燃气灶本体的底壳放置空间内的大气压值变化过程来判断空气供应是否充足；提醒模块，根据所述控制模块判断空气供应是否充足的结果进行相应的提醒动作；所述控制模块分别与所述气压检测模块、所述提醒模块电连接。
Description
技术领域
本发明特别涉及一种自动提醒空气供应不足的燃气灶系统及其控制方法。
背景技术
家用大气式燃气灶在燃烧过程中，燃气需要预混空气后再进行燃烧，否则燃烧不完全。在消费者使用灶具的过程中，需要给灶具提供足够的空气以便正常燃烧，目前燃气灶一般都是下进风方式进行空气补充，即辅助燃烧用的空气通过燃烧器的下方提供，所以燃气灶一般都在底壳上开有风门以便空气能够顺利的进入到燃烧器中辅助燃烧，因此一般要求燃气灶的底壳风门所处的位置空气需要流通且不能阻挡。对于台式的燃气灶，由于燃气灶位于较为开阔的台面上，可以提供足够的空气辅助燃烧，但有时也会因为台面杂物的阻挡导致空气不足，对于嵌入式的燃气灶，则一般安装在厨房的灶台上，下方有橱柜，灶具下方的橱柜上一般都需要开孔，以便灶具燃烧时有充足的空气进入灶具中进行辅助燃烧。但是在实际的使用过程中，有的不在橱柜上开孔，有的在灶具下方的橱柜靠近风门(空气通过风门进入到灶具内部进行辅助燃烧)的位置附近放置了较多东西，这种情况可能会导致以下问题发生：
第一：可能会导致在灶具燃烧的过程中提供不了足够的空气进行辅助燃烧，会导致燃气燃烧不充分，产生CO等有毒气体，不利于人们身心健康；
第二：由于在燃烧时空气供应不足，在较长时间燃烧时，可能会在密闭的橱柜中和灶具内部形成负压，会把燃烧时产生的大量的热量抽到机器内部，导致内部结构烧坏，气管等不赖高温，容易融化漏气，形成燃气泄露等风险；
第三：由于灶具内部空气不够，流动不畅，内部散热不好，就会导致内部温升高，点火器或者显示操作板可能会由于温升过高而导致失效，甚至损坏，就会影响部件工作时候的稳定性和可靠性，且元器件的使用寿命会缩短。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种自动提醒空气供应不足的燃气灶系统及其控制方法。
一种自动提醒空气供应不足的燃气灶系统，包括燃气灶本体，还包括：
气压检测模块，其用于检测所述燃气灶本体的底壳放置空间内的大气压值；
控制模块，其用于分别在所述燃气灶本体工作初始时与工作中，通过所述气压检测模块检测燃气灶本体的底壳放置空间内的大气压值变化过程来判断空气供应是否充足；
提醒模块，根据所述控制模块判断空气供应是否充足的结果进行相应的提醒动作；
所述控制模块分别与所述气压检测模块、所述提醒模块电连接。
进一步地，所述气压检测模块设置在燃气灶本体的底壳外部或设置在燃气灶本体内部的风门附近。
进一步地，还包括环境气压检测模块，所述环境气压检测模块设置在燃气灶本体的外部。
进一步地，所述提醒模块的提醒动作为声音提醒和/或显示提醒。
一种应用上述自动提醒空气供应不足的燃气灶系统的控制方法，所述控制方法包括如下步骤：
S1：检测燃气灶本体工作初始时的初始大气压值BP初始；
S2：所述气压检测模块实时检测燃气灶本体工作中燃气灶本体的底壳放置空间内的实时大气压值BP实时；
S3：将初始大气压值BP初始与实时大气压值BP实时代入空气判断逻辑来判断空气是否充足，若是，则转入步骤S2；若否，则转入步骤S4；
S4：所述提醒模块发出提醒信号。
进一步地，所述空气判断逻辑为：根据BP实时与BP初始之间的偏差比例值P与程序预设偏差比例值P预设进行比较，若P小于P预设时，则判断为空气充足；若P大于等于P预设时，则判断为空气不足；所述偏差比例值P的计算公式为：偏差比例值P＝(BP初始-BP实时)/BP初始*100％。
进一步地，所述空气判断逻辑为：根据程序预设偏差比例值P预设与BP初始计算出判断值，通过所述判断值与BP实时进行比较，若BP实时大于判断值时，则判断为空气充足；若BP实时小于等于判断值时，则判断为空气不足；所述判断值计算公式为：判断值＝BP初始*(1-P预设)。
进一步地，所述程序预设偏差比例值P预设为百分之5～10之间。
进一步地，在所述步骤S4中，所述提醒模块运行前或运行时或运行后关闭气源，停止所述燃气灶本体的工作。
进一步地，在所述步骤S1中，所述初始大气压值BP初始在燃气灶本体点火前或点火中或点火后通过所述气压检测模块和/或环境气压检测模块进行获取。
与现有技术相比，本发明的至少包括以下有益效果：
本发明通过所述气压检测模块来检测燃气灶本体的底壳放置空间内燃气灶本体初始工作时与工作中的大气压值，所述控制模块根据所述气压检测模块检测到的初始大气压值与实时大气压值进行对比判断燃气灶底壳放置空间内的空气是否充足，若不足时通过提醒模块对用户进行提醒并关闭气源停止燃气灶工作，从而提高燃气灶工作过程中的安全、稳定与可靠性，且结构简单，使用方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的控制流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本发明请求保护的技术方案范围。
如图1-2所示，一种自动提醒空气供应不足的燃气灶系统，包括：
一种自动提醒空气供应不足的燃气灶系统，包括燃气灶本体1，所述燃气灶本体1包括点火器、调节阀以及设置在燃气灶本体1内部的风门10，所述风门10用于使空气能够顺利的进入到燃烧器中辅助燃烧(一般灶具在安装时会由安装师傅通过调节风门10来调节火焰状态，从而满足正常燃烧时所需的空气量，使燃烧达到最佳状态)，还包括：
气压检测模块2，其用于检测所述燃气灶本体1的底壳放置空间内的大气压值；
控制模块3，其用于分别在所述燃气灶本体1工作初始时与工作中，通过所述气压检测模块2检测燃气灶本体1的底壳放置空间内的大气压值变化过程来判断空气供应是否充足；
提醒模块4，根据所述控制模块3判断空气供应是否充足的结果进行相应的提醒动作，所述提醒模块4的实施例一：若判断空气供应为充足时，提醒动作为空气充足的声音提醒或空气充足的显示提醒，若判断空气供应为不足时，提醒动作为空气不足的声音提醒或空气不足的显示提醒；
所述提醒模块4的实施例二：当判断空气为充足时，所述提醒模块4不做任何提醒动作，只在判断空气为不足时才做提醒动作，提醒动作为声音提醒或显示提醒；
所述控制模块3分别与所述气压检测模块2、所述提醒模块4电连接，所述电连接为有线电连接或无线电连接，所述控制模块3具有灶具的脉冲点火、熄火检测保护等功能，通过读取所述气压检测模块2的气压值或气压的转换值，并根据空气判断逻辑判断后来控制提醒模块4进行相应的提醒动作。
本发明所述气压检测模块2设置在燃气灶本体1的底壳外部或设置在燃气灶本体1内部的风门10附近，便于检测燃气灶本体1的底壳放置空间内的大气压值，所述气压检测模块2设置在燃气灶本体1内部的风门10附近时，能够提高大气压值的检测精度；
本发明还包括环境气压检测模块，所述环境气压检测模块设置在燃气灶本体1的外部，所述环境气压检测模块用于检测燃气灶本体1工作初始时的初始大气压值BP初始，控制模块3可根据程序预设或用户设定选择初始大气压值BP初始是通过环境气压检测模块来检测或通过气压检测模块2来检测，再或者环境气压检测模块与气压检测模块2同时检测并取平均值。
本发明所述提醒模块4的提醒动作为声音提醒和/或显示提醒，所述声音提醒为蜂鸣声和/或语音提示等相关的声音提示，所述显示提醒为控制面板的显示提示和/或灯光闪烁。
一种应用上述自动提醒空气供应不足的燃气灶系统的控制方法，包括如下步骤：
S1：检测燃气灶本体1工作初始时的初始大气压值BP初始；
S2：所述气压检测模块2实时检测燃气灶本体1工作中燃气灶本体1的底壳放置空间内的实时大气压值BP实时；
S3：将初始大气压值BP初始与实时大气压值BP实时代入空气判断逻辑来判断空气是否充足，若是，则转入步骤S2；若否，则转入步骤S4；
S4：所述提醒模块4发出提醒信号。
本发明所述空气判断逻辑的实施例一：根据BP实时与BP初始之间的偏差比例值P与程序预设偏差比例值P预设进行比较，若P小于P预设时，则判断为空气充足；若P大于等于P预设时，则判断为空气不足，所述偏差比例值P的计算公式为：偏差比例值P＝(BP初始-BP实时)/BP初始*100％，具体地，设置程序预设偏差比例值P预设＝10％，当检测到初始大气压值BP初始为0.095MPa，在燃气灶本体1工作中检测到的实时大气压值BP实时为0.0855MPa，则偏差比例值P为(0.095-0.0855)/0.095*100％＝10％，因偏差比例值P等于程序预设偏差比例值P预设，因此判断为空气不足。
本发明所述空气判断逻辑的实施例二：根据程序预设偏差比例值P预设与BP初始计算出判断值，通过所述判断值与BP实时进行比较，若BP实时大于判断值时，则判断为空气充足；若BP实时小于等于判断值时，则判断为空气不足，所述判断值计算公式为：判断值＝BP初始*(1-P预设)，具体地，设置程序预设偏差比例值P预设＝10％，当该燃气灶本体1点火时，检测到初始大气压值BP初始为0.095MPa(比标准大气压低，说明该燃气灶使用地域海拔高于海平面约417米，因为海拔每升高12米，大气压减少约133pa)，则判断值为0.095*(1-10％)＝0.0855MPa，当燃气灶本体1工作中检测到的实时大气压值BP实时大于0.0855MPa时，则判断为该空间内基本能满足燃气灶本体1燃烧时空气的需求量，燃气灶本体1可以正常工作；当燃气灶本体1工作中检测到的气压值小于等于0.0855MPa时，则判断为该橱柜空间的不能满足燃气灶燃烧时空气的需求量，提醒消费者保持充足的空气用于燃气灶的燃烧，同时关闭电磁阀以关闭气源，停止燃气灶本体1的工作。
本发明优选地，所述程序预设偏差比例值P预设为百分之5～10之间。
本发明在所述步骤S4中，所述提醒模块4运行前或运行时或运行后关闭气源，停止所述燃气灶本体1的工作，进入到步骤S4时，可先运行提醒模块4，经过程序预设提醒时间后，再关闭气源，停止所述燃气灶本体1的工作；或者，先关闭气源，停止所述燃气灶本体1的工作后，再运行提醒模块4；再或者，同时运行提醒模块4和关闭气源停止所述燃气灶本体1的工作。
本发明在所述步骤S1中，所述初始大气压值BP初始在燃气灶本体1点火前或点火中或点火后通过所述气压检测模块2和/或环境气压检测模块进行获取，所述燃气灶本体1点火前为未收到点火信号时，所述燃气灶本体1点火中为收到点火信号时，所述燃气灶本体1点火后为燃气灶本体1成功点火之后，优选地，在燃气灶本体1点火中即收到点火信号时，获取所述初始大气压值BP初始，此时获取的初始大气压值BP初始更为准确。
本发明所述的燃气灶本体1可为台式的燃气灶或嵌入式的燃气灶，所述嵌入式的燃气灶的底壳一般设置在橱柜5内，以嵌入式的燃气灶为例的具体工作流程如下：
控制模块3检测是否有点火信号，优选地，检测到点火信后通过控制模块3读取气压检测模块2检测燃气灶本体1工作初始时燃气灶本体1的底壳放置空间内的初始大气压值BP初始，(BP:Barometric Pressure,大气压)，初始大气压值BP初始，用于判断当前燃气灶本体1所处环境是否为较为密闭的空间、空气流通不畅的基准值。由于1个标准大气压＝101.325kPa＝0.101325MPa≈0.1MPa，该大气压值为海平面上的值，即海拔为0时的大气压值，大气压值随海拔高度改变而变化，即当高度增加，大气压减少，而高度降低，大气压增加，由于使用燃气灶本体1的用户可能处于不同的海拔高度的地区，因此不同地区的大气压值也不一样，因此需要在燃气灶本体1工作初始时读取大气压值作为基准来进行判断，不能用标准大气压值来作为基准值进行逻辑判断。在燃气灶工作中，控制模块3读取气压检测模块2实时检测燃气灶本体1的底壳放置空间内的实时大气压值BP实时，根据检测到的初始大气压值BP初始与实时大气压值BP实时代入空气判断逻辑运算，预先设置程序预设偏差比例值P预设，根据BP实时与BP初始之间的偏差比例值P与P预设比较，若P小于P预设时，则判断为空气充足，则转入步骤S2；若P大于等于P预设时，则判断为空气不足，则转入步骤S4,步骤S4为控制模块3驱动提醒模块4运行，提醒用户当前燃气灶底壳放置空间内的空气流通不畅，需要保持充足的空气用于燃气灶本体1的燃烧，同时通过电磁阀关闭气源，停止燃气灶本体1的工作。
具体案例一：
一款带上述自动提醒空气供应不足的燃气灶，使用天然气，左右炉均测试天然气条件下4.5KW负荷,该燃气灶本体1嵌入到如下尺寸的灶台和橱柜5上面：灶台宽0.5m，燃气灶本体1下方的橱柜5尺寸为长为0.7m，高为0.8m，则橱柜5里面的空气体积为0.5*0.7*0.8＝0.28m3。
左右炉最大负荷均为4.5KW，每个炉头在最大负荷燃烧时需要消耗的燃气流量约为0.45m3/小时{把4.5KW换算为热负荷即4.5*860＝3870KCal(1KW电功能量相当于860KCal热量)，通常天然气的热值为8000-8500KCal，取热值为8500KCal,则灶具单眼的最大耗气量为：3870/8500＝0.455m3/小时}，即单炉头在最大火力档工作时，消耗的天然气为0.45m3/小时，双头同时工作在最大火力档时，消耗的天然气为0.9m3/小时。
每立方米的天然气(主要成分为甲烷CH4)完全燃烧需要约10立方米的空气(氧气含量约为21％)，因此当该燃气灶单头工作在最大火力档位时完全燃烧需要提供的空气流量为0.45*10m3/小时＝4.5m3/小时＝75L/min(升/分钟)，两个炉头同时工作在最大火力档位时完全燃烧需要提供的空气流量为0.9*10m3/小时＝9m3/小时＝150L/min(升/分钟)，因此要保持天然气能完全燃烧，则该燃气灶本体1放置的橱柜5空间需要能够提供150L/min(升/分钟)的新空气用于补充燃气灶消耗掉的空气，否则燃气不能完全燃烧，导致产生CO有毒气体；灶具内部的空气流通不畅，导致散热不好，内部的部件特别是点火器、控制器等电子系统的温升过高，导致性能不稳定或者元器件损坏；由于空气供应不足，会大量抽走橱柜5内的空气，同时没有等量的空气补充，造成橱柜5和灶具内部的气压低于外界的气压，形成负压效应，会导致燃气灶燃烧产生的大量热量由于负压进入灶具内部，使得灶具内部的部件进一步温度升高，导致性能不稳定或者部件损坏，从而导致燃气灶损坏。
以上所述的具体实施方式对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自动提醒空气供应不足的燃气灶系统，包括燃气灶本体(1)，其特征在于，还包括：
气压检测模块(2)，其用于检测所述燃气灶本体(1)的底壳放置空间内的大气压值；
控制模块(3)，其用于分别在所述燃气灶本体(1)工作初始时与工作中，通过所述气压检测模块(2)检测燃气灶本体(1)的底壳放置空间内的大气压值变化过程来判断空气供应是否充足；
提醒模块(4)，根据所述控制模块(3)判断空气供应是否充足的结果进行相应的提醒动作；
所述控制模块(3)分别与所述气压检测模块(2)、所述提醒模块(4)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动提醒空气供应不足的燃气灶系统，其特征在于，所述气压检测模块(2)设置在燃气灶本体(1)的底壳外部或设置在燃气灶本体(1)内部的风门附近。
3.根据权利要求1所述的一种自动提醒空气供应不足的燃气灶系统，其特征在于，还包括环境气压检测模块，所述环境气压检测模块设置在燃气灶本体(1)的外部。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种自动提醒空气供应不足的燃气灶系统，其特征在于，所述提醒模块(4)的提醒动作为声音提醒和/或显示提醒。
5.一种如权利要求1至4任一所述的自动提醒空气供应不足的燃气灶系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：
S1：检测燃气灶本体(1)工作初始时的初始大气压值BP初始；
S2：所述气压检测模块(2)实时检测燃气灶本体(1)工作中燃气灶本体(1)的底壳放置空间内的实时大气压值BP实时；
S3：将初始大气压值BP初始与实时大气压值BP实时代入空气判断逻辑来判断空气是否充足，若是，则转入步骤S2；若否，则转入步骤S4；
S4：所述提醒模块(4)发出提醒信号。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述空气判断逻辑为：根据BP实时与BP初始之间的偏差比例值P与程序预设偏差比例值P预设进行比较，若P小于P预设时，则判断为空气充足；若P大于等于P预设时，则判断为空气不足；所述偏差比例值P的计算公式为：偏差比例值P＝(BP初始-BP实时)/BP初始*100％。
7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述空气判断逻辑为：根据程序预设偏差比例值P预设与BP初始计算出判断值，通过所述判断值与BP实时进行比较，若BP实时大于判断值时，则判断为空气充足；若BP实时小于等于判断值时，则判断为空气不足；所述判断值计算公式为：判断值＝BP初始*(1-P预设)。
8.根据权利要求6或7所述的控制方法，其特征在于，所述程序预设偏差比例值P预设为百分之5～10之间。
9.根据权利要求5至7任一所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述提醒模块(4)运行前或运行时或运行后关闭气源，停止所述燃气灶本体(1)的工作。
10.根据权利要求5至7任一所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述初始大气压值BP初始在燃气灶本体(1)点火前或点火中或点火后通过所述气压检测模块(2)和/或环境气压检测模块进行获取。
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