CN114151824A - 一种燃气烤箱温控系统、燃气烤箱及其温控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种燃气烤箱温控系统、燃气烤箱及其温控方法，一种燃气烤箱温控系统，包括燃烧器，连接有主气路和主气路电磁阀；电磁阀驱动电路，与主气路电磁阀电连接；点火驱动电路，连接有点火器并驱动点火器升温点火；微控制单元，驱动点火驱动电路工作并通过电流采样电路对点火器进行电流采样，微控制单元控制主气路电磁阀接通燃气至燃烧器中点火。一种燃气烤箱，包括上述的燃气烤箱温控系统。一种温控方法，通过微控制单元控制热面点火器进行升温，在热面点火器温度达到点火条件时，主气路电磁阀导通燃气至燃烧器中进行点火燃烧。本发明控制精度更高，对燃气烤箱点火、温度及安全性进行精准控制，结构简化且降低成本。

Description

一种燃气烤箱温控系统、燃气烤箱及其温控方法

技术领域

本发明涉及烘焙设备技术领域，尤其是涉及一种燃气烤箱温控系统、燃气烤箱及其温控方法。

背景技术

燃气烤箱是一种通过燃烧燃气作为热源进行烘烤的烤箱，烤箱性能的好坏取决于对温度控制的精度。现有的燃气烤箱一般采用液涨式温控器和用于控制燃气供应的双金属片控制阀来控制温度，当燃气烤箱内温度超过设定温度时，会触发液涨式温控器发出控制信号给双金属片控制阀，双金属片控制阀关闭，燃气停止供应，停止对烤箱内部加热，当燃气烤箱内温度低于设定温度时，会触发液涨式温控器发出控制信号给双金属片控制阀，双金属片控制阀开启，燃气开始供应，对烤箱内部进行加热。现有的控制模式通过金属片的受热产生机械形变的方式，实现点火和开闭阀的控制，使用一段时间金属片容易产生金属疲劳而影响阀门的开度，控制精度低而且使用时长短。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种燃气烤箱温控系统、燃气烤箱及其温控方法，通过微控制单元实时检测和判断点火器的升温温度，控制电磁阀驱动电路驱动主气路电磁阀打开，接通燃气至燃烧器中进行点火燃烧，替代机械式控制模式，控制精度更高，对燃气烤箱点火、温度及安全性进行精准控制，结构简化且降低采用双金属片控制阀带来的成本。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种燃气烤箱温控系统，包括燃烧器，连接有主气路和通断主气路的主气路电磁阀；电磁阀驱动电路，与主气路电磁阀电连接驱动主气路电磁阀的启闭；点火驱动电路，连接有用于给燃烧器点火的点火器，该点火驱动电路驱动点火器升温点火；微控制单元，驱动点火驱动电路工作并通过电流采样电路获取点火器的通电电流和通电时间的数据，微控制单元输出控制信号使电磁阀驱动电路工作，用以开启主气路电磁阀接通主气路的燃气至燃烧器中点火。

本发明采用上述技术方案，微控制单元通过监控到点火器的电流和通电时间符合点火条件时，即点火器的表面的温度等参数符合点火要求时，微控制单元发出控制信号至电磁阀驱动电路中，电磁阀驱动电路开启主气路电磁阀开启，接通燃气至烤箱的燃烧器中进行点火，采用电子控制方式具有控制精度高，升温温度及时间可调的优点。

进一步地，点火器设置为热面点火器。热面点火器通过点火驱动电路通电后发热升温，当其温度上升至符合点火条件的温度值时，对燃烧器中输入的燃气进行点火。

进一步地，点火驱动电路可设置为脉冲点火驱动电路，用以驱动脉冲点火器点火工作。脉冲点火器的点火频率稳定，电弧长，性能稳定。

进一步地，主气路上还设有控制阀组，该控制阀组与主气路电磁阀串联。控制阀组用于单独控制多个燃烧器，实现燃烧器的独立控制，更好的控制烤箱内的烘烤温度。

进一步地，微控制单元连接有探火检测驱动电路，该探火检测驱动电路连接有设于燃烧器上以检测火焰燃烧状态的火焰探测器。火焰探测器用于探测点火器点火时是否将燃气点燃。

进一步地，微控制单元通过NTC驱动电路电气连接有热敏电阻或红外线温度传感器。热敏电阻温度传感器或红外线温度传感器可用于检测燃烧器中火焰的燃烧温度，微控制单元通过监测火焰温度，更灵活的实现温度控制，提高温控的精度。

进一步地，微控制单元通过通讯接口电路分别连接有人机界面和外部扩展电路。人机界面用于显示燃烧器中的燃气燃烧温度，以及其它的相关参数，还可供人们手动设置温度控制参数至微控制单元中，实现人机交互功能；外部扩展电路根据实际需要补充设置微控制单元对燃烧器的燃气燃烧的控制。

进一步地，燃烧器设置为至少一个，分别通过控制阀组独立控制，点火器、火焰探测器的数量与燃烧器相适配。燃烧器可设置为大于等于一个，具有灵活控制燃烧器的数量以更好的实现温度控制的效果，满足控制精度高的要求。

进一步地，主气路电磁阀与控制阀组设置为比例阀或可调电磁阀。通过比例阀或可调电磁阀，调节输送燃气的流量，进一步满足温度控制精度的要求。

本发明还提供的另一技术方案是：一种燃气烤箱，包括上述技术方案中任一项所述的燃气烤箱温控系统。

设有本燃气烤箱温控系统的烤箱，通过燃烧器数量的控制以及采用电子控制点火器点火燃烧的方式，替代传统双金属片控制阀，控制精度高和节约了成本；可适应烘烤不同类型的食物，使用更加灵活。

本发明还提供了一种温控方法，包括如下步骤：

采用微控制单元控制热面点火器通电升温，并且由电流采样电路采样热面点火器的电流将其反馈至微控制单元中；

微控制单元根据电流采样电路反馈的热面点火器的通电电流和通电时间信息判断热面点火器的表面温度是否符合点火条件；

当热面点火器的表面温度符合点火条件时，微控制单元控制主气路电磁阀开启，导通主气路中的燃气至燃烧器中，由热面点火器点燃；

微控制单元通过温度传感器实时检测燃气烤箱内的温度，并根据燃气烤箱内温度情况输出控制信号以开启或关闭主气路电磁阀，控制燃气烤箱内燃烧器的燃烧状态。

本发明采用上述技术方案，通过微控制单元启动热面点火器工作，通过电流采样电路采样热面点火器的电流信息，微控制单元判断热面点火器的表面温度符合点火条件时，输出控制信号启动主气路电磁阀将燃气输送至燃烧器中进行点火燃烧，采用电子控制方式代替机械方式，控制方式灵活可调，动作可靠，并通过温度传感器可实时监控烤箱内部的温度，以及时控制燃烧器的燃烧状态，具有烘烤温度可调且温度控制精度高的优点。

本发明还具有如下有益效果是：可采用常用的电磁阀，适应性强；通过设置微控制单元不同的参数，可以适应不同的点火器；可通过测量电流、时间、温度采用等方式，具有多重保护手段，安全系数更高；使用灵活，替代传统的升温机械形变的方式，提高动作的可靠性以及产品的使用寿命。

附图说明

图1是本发明一种燃气烤箱温控系统的系统结构示意图；

图2是本发明一种燃气烤箱温控系统的一种实施方式的电路结构示意图；

图3是本发明一种燃气烤箱温控系统的另一实施方式的电路结构示意图。

附图标记说明：1为燃烧器，2为主气路，4为电磁阀驱动电路，5为点火驱动电路，6为微控制单元，7为探火检测驱动电路，8为NTC驱动电路，9为电源电路，11为通讯接口电路，111为人机界面，112为外部扩展电路，31为主气路电磁阀，32为电磁阀组，51为点火器，52为电流采样电路，53为脉冲点火驱动电路，54为氮化硅点火驱动电路，55为脉冲点火器，56为氮化硅点火器，71为火焰探测器，72为离子探火驱动电路，81为热敏电阻或红外线温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

参照图1至图3所示，一种燃气烤箱温控系统，包括

燃烧器1，连接有主气路2和通断主气路2的主气路电磁阀31；

电磁阀驱动电路4，与主气路电磁阀31电连接驱动主气路电磁阀31的启闭；

点火驱动电路5，连接有用于给燃烧器1点火的点火器51，该点火驱动电路5驱动点火器51升温点火；

微控制单元6，驱动点火驱动电路5工作并通过电流采样电路52获取点火器51的通电电流和通电时间的数据，微控制单元6输出控制信号使电磁阀驱动电路4工作，用以开启主气路电磁阀31接通主气路2的燃气至燃烧器1中点火。

在本实施方式中，微控制单元6通过电流采样电路52监测点火器51的通电电流和通电时间，并通过点火器51的通电时间以判断点火器51的表面温度是否达到点火条件的最低温度，然后输出控制信号至电磁阀驱动电路4中，电磁阀驱动电路4输出电信号控制主气路电磁阀31开启，导通燃气至燃烧器1中由点火器51点火燃烧。其中，点火器51设置为热面点火器。通过升温发热的方式对燃气进行点火，热面对点火器通电时逐渐升温，当其通电时间符合点火条件时，燃烧器1中输入燃气经点火器51点火。

点火驱动电路5可设置为脉冲点火驱动电路53，用以驱动脉冲点火器55点火工作。在其他实施方式中，点火驱动电路5还可设置为氮化硅点火电路54，用以驱动氮化硅点火器56点火工作。

主气路2上还设有控制阀组32，该控制阀组32与主气路电磁阀31串联。燃烧器1设置为至少一个，分别通过控制阀组32独立控制，点火器51、火焰探测器71的数量与燃烧器1相适配。通过控制阀组32独立控制燃烧器1的燃气输入，主气路2上由主气路控制阀31进行整体通断，当燃烧器1设置为1个或以上时，每个燃烧器1中均相适配的设置点火器51、火焰探测器71，进行点火和火焰探测。

微控制单元6连接有探火检测驱动电路7，该探火检测驱动电路7连接有设于燃烧器1上以检测火焰燃烧状态的火焰探测器71。其中，探火检测驱动电路7可设置为离子探火驱动电路72，与火焰探测器71连接。

微控制单元6通过NTC驱动电路8电气连接有热敏电阻或红外线温度传感器81。

微控制单元6通过通讯接口电路11分别连接有人机界面111和外部扩展电路112。

主气路电磁阀31与控制阀组32设置为比例阀或可调电磁阀。

本发明在具体实施时，燃烧器1的数量可为2个，燃烧器1的输入端连接主气路2，燃烧器1可采用火排式燃烧器，可对烤箱中的食物每个面都进行均匀加热；两个燃烧器1分别位于燃气烤箱的上部和下部，可同时燃烧和分别独立燃烧，以便对食物的两面进行同时烘烤和独立烘烤，烘烤效果较佳。

主气路电磁阀31设置在主气路2的进气管道上，用于控制主气路2的流通截面大小。

点火器51优选为热面点火器，用于将燃烧器1输出端的燃气点燃，进一步地，点火器51还可设置为陶瓷发热元件，陶瓷发热元件既可以起到点火作用，亦可起到长明火的作用。陶瓷发热元件的强度极好，不易折断，适用于长时间不间断工作，其产生的温度点燃燃气，配合微控制单元6具有较好的使用效果。

本发明通过热敏电阻或红外线温度传感器81可快捷的采集烤箱中燃烧器1的温度信息，响应速度快，并通过NTC驱动电路8进行驱动以及反馈至微控制单元6中，微控制单元6实施监测并根据实际温度情况做出相应的控制信号，驱动点火或关火，有效提高温度控制精度。

本实施方式中，微控制单元6包括MCU模块，用于控制主气路电磁阀31及电磁阀组32在热面点火器达到设定点火温度后开启，微控制单元6具有实时温度采样的功能，通过电源电路9连接外接电源进行供电，供电电压可以为120伏交流电，亦可通过电锤供电。

本发明还公开一种燃气烤箱，包括上述具体实施方式所述的燃气烤箱温控系统。

本发明公开了一种温控方法，包括如下步骤：

采用微控制单元6控制热面点火器通电升温，并且由电流采样电路52采样热面点火器的电流将其反馈至微控制单元6中；

微控制单元6根据电流采样电路52反馈的热面点火器的通电电流和通电时间信息判断热面点火器的表面温度是否符合点火条件；

当热面点火器的表面温度符合点火条件时，微控制单元6控制主气路电磁阀31开启，导通主气路2中的燃气至燃烧器1中，由热面点火器点燃；

微控制单元6通过温度传感器实时检测燃气烤箱内的温度，并根据燃气烤箱内温度情况输出控制信号以开启或关闭主气路电磁阀31，控制燃气烤箱内燃烧器1的燃烧状态。

本发明的燃气烤箱，通过人机界面111或外部扩展电路112设定参数，微控制单元6根据接收到的信息控制热面点火器通电，热面点火器开始升温，在热面点火器的表面温度达到点燃燃气的条件时，微控制单元6开工至主气路电磁阀31及电磁阀组32开启，燃气进入燃烧器1中并通过点火器51点燃，其中微控制单元6通过火焰探测器71可以实时监测燃烧器1的火焰燃烧情况，判断其是否正常燃烧及是否因故障熄火，微控制单元6监控获取燃烧器1的燃烧状态的信息后，做出相应的动作，以保持燃烧器1的正常工作，具有较高的安全使用性能。

当燃气烤箱内的温度达到设定温度时，微控制单元6控制主气路电磁阀31及电磁阀组32关闭，此时燃气停止供应，燃气烤箱内由于缺乏热源持续加热，燃气烤箱内的温度会下降，当下降至设定温度时，微控制单元6控制主气路电磁阀31及电磁阀组32开启，燃气恢复供应至燃烧器1中，热面点火器将燃气点燃，对燃气烤箱内部进行加热，通过循环控制进而维持燃气烤箱内的温度在设定范围内，以保证对食物的充分烘烤。其中对于燃气烤箱内的温度检测可通过热敏电阻或红外线温度传感器81实现。

在一些实施例中，热敏电阻温度传感器或红外线温度传感器的数量可根据需要进行调整，针对烤箱的上部、中部及下部的不同部位进行实时检测，根据不同类型的烤箱而进行选择。在一些实施例中，燃烧器1的数量亦可根据实际需要进行调整，分别位于烤箱的上部、下部、左侧部及右侧部等部位，实现多点烘烤，对于食物的烘烤更全面。

本燃气烤箱中的主气路电磁阀31及电磁阀组32可选用比例阀或用电机驱动的可调节流量的阀门，实现燃气的流量控制，进一步地起到温度调节的效果。

综上所述，本发明已如说明书及图示内容，制成实际样品且经多次使用测试，从使用测试的效果看，可证明本发明能达到其所预期之目的，实用性价值乃无庸置疑。以上所举实施例仅用来方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (11)

1.一种燃气烤箱温控系统，其特征在于：包括

燃烧器(1)，连接有主气路(2)和通断主气路(2)的主气路电磁阀(31)；

电磁阀驱动电路(4)，与所述主气路电磁阀(31)电连接驱动主气路电磁阀(31)的启闭；

点火驱动电路(5)，连接有用于给燃烧器(1)点火的点火器(51)，该点火驱动电路(5)驱动所述点火器(51)升温点火；

微控制单元(6)，驱动点火驱动电路(5)工作并通过电流采样电路(52)获取所述点火器(51)的通电电流和通电时间的数据，微控制单元(6)输出控制信号使电磁阀驱动电路(4)工作，用以开启主气路电磁阀(31)接通主气路(2)的燃气至燃烧器(1)中点火。

2.根据权利要求1所述的燃气烤箱温控系统，其特征在于：所述点火器(51)设置为热面点火器。

3.根据权利要求1所述的燃气烤箱温控系统，其特征在于：所述点火驱动电路(5)可设置为脉冲点火驱动电路(53)，用以驱动脉冲点火器(55)点火工作。

4.根据权利要求1所述的燃气烤箱温控系统，其特征在于：所述主气路(2)上还设有控制阀组(32)，该控制阀组(32)与主气路电磁阀(31)串联。

5.根据权利要求4所述的燃气烤箱温控系统，其特征在于：所述微控制单元(6)连接有探火检测驱动电路(7)，该探火检测驱动电路(7)连接有设于燃烧器(1)上以检测火焰燃烧状态的火焰探测器(71)。

6.根据权利要求1所述的燃气烤箱温控系统，其特征在于：所述微控制单元(6)通过NTC驱动电路(8)电气连接有热敏电阻或红外线温度传感器(81)。

7.根据权利要求1所述的燃气烤箱温控系统，其特征在于：所述微控制单元(6)通过通讯接口电路(11)分别连接有人机界面(111)和外部扩展电路(112)。

8.根据权利要求5所述的燃气烤箱温控系统，其特征在于：所述燃烧器(1)设置为至少一个，分别通过控制阀组(32)独立控制，所述点火器(51)、火焰探测器(71)的数量与所述燃烧器(1)相适配。

9.根据权利要求4所述的燃气烤箱温控系统，其特征在于：所述主气路电磁阀(31)与控制阀组(32)设置为比例阀或可调电磁阀。

10.一种燃气烤箱，其特征在于：包括上述权利要求1至9任一项所述的燃气烤箱温控系统。

11.一种温控方法，其特征在于，包括如下步骤：

采用微控制单元(6)控制热面点火器通电升温，并且由电流采样电路(52)采样热面点火器的电流将其反馈至微控制单元(6)中；

微控制单元(6)根据电流采样电路(52)反馈的热面点火器的通电电流和通电时间信息判断热面点火器的表面温度是否符合点火条件；

当热面点火器的表面温度符合点火条件时，微控制单元(6)控制主气路电磁阀(31)开启，导通主气路(2)中的燃气至燃烧器(1)中，由热面点火器点燃；

微控制单元(6)通过温度传感器实时检测燃气烤箱内的温度，并根据燃气烤箱内温度情况输出控制信号以开启或关闭主气路电磁阀(31)，控制燃气烤箱内燃烧器(1)的燃烧状态。

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