CN207299046U - 智能燃气灶 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能燃气灶，包括灶体，灶体的顶部设有锅台，锅台内设有炉头，在炉头的一侧设有火种头，炉头通过燃气管与燃气比例阀连接，火种头通过火种管与燃气比例阀连接，燃气管上设有燃气三通，燃气三通与火种平衡管的一端连接，火种平衡管的另一端通过火种管三通与火种管连接；火种平衡管上设有火种燃气阀；风机与风管的一端连接，风管的另一端与炉头连接；燃气比例阀、火种燃气阀和风机与控制装置电连接。通过对锅空间位置的检测，实现对燃气灶的智能化控制。通过采用控制装置连接燃气比例阀、火种燃气阀和风机的方案，实现了火焰的自动控制，设置的火种平衡管能够避免火种的火焰受到炉头燃气流量的影响。

Description

智能燃气灶

技术领域

本实用新型涉及燃气灶领域，特别是一种智能燃气灶。

背景技术

现有的商用燃气灶中，为确保菜肴的加工质量，通常都需要燃气灶具有较大的火力，燃气量消耗较大，而且燃气的燃烧也会大量消耗室内的氧气。现有技术中也采用了一些方案，例如在不使用时关掉炉头的供气，来节省消耗的燃气。由于厨师的双手需要拿锅和炒勺，因此启闭炉头燃气的操作仅能采用脚部或腰胯部的动作来实现，操作非常不便。

中国专利文献CN 105222176 A记载了一种燃气灶智能控制装置，记载了通过锅体位置检测器，用于检测是否有物体覆盖在出火处；该文献中并未记载锅体位置检测器的具体结构。由于炉膛内温度非常高，设置检测器并确保可靠检测，技术难度较大。

现有技术中还对燃气灶的智能控制提出更多的方案，例如中国专利文献CN101082425 B，记载了一种智能燃气灶，实现了自动化的调节火焰大小，并能够在突然断电时，断开电磁阀，切断气路。中国专利文献CN 102444915 A记载了通过气敏传感器 (8) 、热电偶 (9)、点火探针 (6) 和熄火探针 (7)来检测燃气情况，确保燃气灶的使用安全。现有技术中目前尚无基于减少使用者操作复杂程度的智能燃气灶的整体方案。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种智能燃气灶，能够使燃气灶的操作更为简便，并能够保持火种的强度，优选的方案中，能够根据操作者的动作，智能化的控制燃气灶的工作状态。

本实用新型所要解决的另一技术问题是提供一种智能燃气灶的控制方法，能够根据操作者的动作，智能化的控制燃气灶的工作状态。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种智能燃气灶，包括灶体，灶体的顶部设有锅台，锅台内设有炉头，在炉头的一侧设有火种头，炉头通过燃气管与燃气比例阀连接，火种头通过火种管与燃气比例阀连接，燃气管上设有燃气三通，燃气三通与火种平衡管的一端连接，火种平衡管的另一端通过火种管三通与火种管连接；

火种平衡管上设有火种燃气阀；

风机与风管的一端连接，风管的另一端与炉头连接；

燃气比例阀、火种燃气阀和风机与控制装置电连接。

优选的方案中，风管上还设有风管三通，风管三通与火种补风管连接，火种补风管与火种头连接。

优选的方案中，所述的风管三通中，内腔的两端与风管连接，内腔的侧壁设有火种补风口，火种补风口与火种补风管连接，在内腔的火种补风口设有防风罩，防风罩具有围绕火种补风口的风罩侧壁，还设有风罩底壁，风罩底壁位于火种补风口上游的位置。

优选的方案中，所述的火种补风管上设有火种补风阀，火种补风阀与控制装置电连接。

优选的方案中，在锅台的位置设有锅压力检测器；

所述的锅压力检测器中，检测杆活动安装在检测滑座上，检测杆的上端伸出在锅台上表面；

在检测杆与检测滑座之间设有用于复位的弹簧；

在检测杆底部的位置设有传感器；

传感器与控制装置电连接。

优选的方案中，所述的传感器为：

在检测杆的底部设有触碰杆，在灶体上设有接触开关；

或者在检测杆的底部设有触发盘，在灶体上设有霍尔传感器；

或者在检测杆的底部设有磁铁块，在灶体上设有巨磁阻传感器。

优选的方案中，所述的检测滑座为两个，位于靠近检测杆两端的位置，在检测杆中部设有限位块，在位于下方的检测滑座与限位块之间设有弹簧。

优选的方案中，还设有光电检测装置，所述光电检测装置设有至少一条位于锅台上方，用于检测锅位置的光线；

所述的光电检测装置中，光电发射器位于背板上，光电接收器位于灶体的上端面；

光电检测装置与控制装置电连接。

优选的方案中，所述的控制装置中，电源模块和输入模块与主控芯片电连接，主控芯片与输出模块和打火模块电连接。

一种采用上述的智能燃气灶的控制方法，包括以下步骤：

s1、启动智能控制模式；

控制装置根据预设条件设定燃气比例阀中炉头比例阀的开度；

s3、当锅压力检测器检测到被压下，控制装置控制燃气比例阀中的火种阀开启，控制装置控制打火模块开始打火，点燃火种头的火种；

s4、延时一段时间t₁后，燃气比例阀中炉头比例阀开启到设定的开度，给炉头供气，点燃炉头火焰；

s5、从打火开始，延时一段时间t₂后，控制装置控制风机启动，为炉头供风；

s6、当锅压力检测器检测到被释放，控制装置控制光电检测装置启动，当光电检测装置检测到锅，则控制装置不执行操作；

当光电检测装置未检测到锅，则开始计时，延时一段时间t₃后,执行下一个步骤的子程序中的一个或多个模块；

若在计时期间，光电检测装置重新检测到锅，则控制装置不执行操作；

若锅压力检测器重新检测到被压下，控制装置关闭光电检测装置，并重新执行步骤s3~s5中的一个或多个步骤。

s7、所述的子程序包括：

a、关闭燃气比例阀中的炉头比例阀；

b、关闭光电检测装置；

c、延时一段时间t₄关闭风机；

d、延时一段时间t₅关闭火种燃气阀；

e、延时一段时间t₆关闭火种补风阀；

f、延时一段时间t₇关闭燃气比例阀中的火种阀；

通过以上步骤，实现智能燃气灶的智能控制。

本实用新型提供的一种智能燃气灶，通过采用控制装置连接燃气比例阀、火种燃气阀和风机的方案，实现了火焰的自动控制，设置的火种平衡管能够避免火种的火焰受到炉头燃气流量的影响。设置的锅压力检测器和光电检测装置，能够通过检测锅的位置，来实现燃气灶的智能控制，尤其是当操作者需要颠锅操作时，也能够正确的控制，并且控制较为可靠，能够在较大程度上避免误操作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的立体结构示意图。

图2为本实用新型的立体结构示意图。

图3为本实用新型的炉头部分结构的主视示意图。

图4为本实用新型的炉头部分结构的仰视示意图。

图5为本实用新型中火种补风结构的结构示意图。

图6为本实用新型中风管三通的结构示意图。

图7为本实用新型的电路控制示意图。

图8为本实用新型中锅压力检测器的结构示意图。

图中：火种头1，炉头2，燃气三通3，燃气管4，火种平衡管5，火种燃气阀6，火种补风管7，火种补风阀8，燃气进口9，燃气控制阀10，燃气比例阀11，主控芯片12，火种管13，风管14，风管三通15，内腔151，风罩侧壁152，风罩底壁153，火种补风口154，延时继电器16，风机17，锅压力检测器18，检测杆181，检测滑座182，限位块183，弹簧184，触发杆185，霍尔传感器186，光电发射器19，光电接收器20，熄火传感器21，加水器22，输入模块23，打火模块24，电源模块25，保护电磁阀26，火种管三通27，灶体28，锅台29，背板30，输出模块31，余热锅32。

具体实施方式

实施例1：

如图1~4中，一种智能燃气灶，包括灶体28，灶体28的顶部设有锅台29，锅台29内设有炉头2，在炉头2的一侧设有火种头1，炉头2通过燃气管4与燃气比例阀11连接，火种头1通过火种管13与燃气比例阀11连接，燃气管4上设有燃气三通3，燃气三通3与火种平衡管5的一端连接，火种平衡管5的另一端通过火种管三通与火种管13连接；通过设置的火种平衡管5，能够将部分燃气管4内的燃气引导到火种管13内，该结构的优点是，由于燃气比例阀11中的炉头比例阀开启后，会降低火种管13内的燃气压力，设置的火种平衡管5通过引入火种管13内的燃气，使火种管13内的燃气压力保持足够大，以使火种头1产生的火焰具有足够的长度，从而确保在后继的控制过程中，足以点燃炉头2的燃气，这对于智能控制过程尤为关键。

火种平衡管5上设有火种燃气阀6；设置的火种燃气阀6便于调节火种平衡管5的通断，以避免燃气比例阀11的炉头比例阀未开启时火种管13内的燃气压力损失。

优选的方案中，在火种头1的位置还设有温度传感器，温度传感器用于检测火种头1火焰的温度，以避免在工作状态下的火种熄灭。在锅台29的位置还设有熄火传感器21，也是用于检测炉头2的燃烧状态，避免在工作状态下熄灭。温度传感器和熄火传感器21均与控制装置电连接。

风机17与风管14的一端连接，风管14的另一端与炉头2连接；

燃气比例阀11、火种燃气阀6和风机17与控制装置电连接。由此结构，通过控制装置控制燃气比例阀11、火种燃气阀6和风机17，从而实现对燃气灶的智能控制。优选的方案如图7中，所述的控制装置中，电源模块25和输入模块23与主控芯片12电连接，主控芯片12与输出模块31和打火模块24电连接。

优选的方案如图3~6中，风管14上还设有风管三通15，风管三通15与火种补风管7连接，火种补风管7与火种头1连接。由此结构，用于给火种头1供风，以使火种燃气的燃烧更为充分。

优选的方案如图6中，所述的风管三通15中，内腔151的两端与风管14连接，内腔151的侧壁设有火种补风口154，火种补风口154与火种补风管7连接，在内腔151的火种补风口154设有防风罩，防风罩具有围绕火种补风口154的风罩侧壁152，还设有风罩底壁153，风罩底壁153位于火种补风口154上游的位置。由此结构，避免高速的风直接冲击火种补风口154，避免火种头1的供风产生较大的波动，防止使火种熄灭。

优选的方案如图4中，所述的火种补风管7上设有火种补风阀8，火种补风阀8与控制装置电连接。由此结构，实现火种补风的自动控制。

优选的方案如图1、2和8中，在锅台29的位置设有锅压力检测器18；

所述的锅压力检测器18中，检测杆181活动安装在检测滑座182上，检测杆181的上端伸出在锅台29上表面；

在检测杆181与检测滑座182之间设有用于复位的弹簧184；

在检测杆181底部的位置设有传感器；

传感器与控制装置电连接。由此结构，当锅被放置在锅台29上时，检测杆181即被压下，从而触发传感器发送电信号，控制装置即检测到锅的状态。

优选的方案中，所述的传感器为：

在检测杆181的底部设有触碰杆，在灶体28上设有接触开关；

或者在检测杆181的底部设有触发盘185，在灶体28上设有霍尔传感器186；

或者在检测杆181的底部设有磁铁块，在灶体28上设有巨磁阻传感器。以上三种方案都是可行的，本例中优选采用霍尔传感器186的方案，因为该方案的能耗较低，可靠性较高。

优选的方案如图8中，所述的检测滑座182为两个，位于靠近检测杆181两端的位置，在检测杆181中部设有限位块183，在位于下方的检测滑座182与限位块183之间设有弹簧184。由此结构，当锅离开锅台29，则检测杆181弹起，同样触发传感器发送电信号，控制装置即检测到锅的离开状态。

在厨师操作过程中，需要经常颠锅，而且在颠锅过程中，也需要使火焰保持燃烧。仅采用锅压力检测器18则无法实现适当的控制操作。优选的方案如图1中，还设有光电检测装置，所述光电检测装置设有至少一条位于锅台29上方，用于检测锅位置的光线；

所述的光电检测装置中，光电发射器19位于背板30上，光电接收器20位于灶体28的上端面；

光电检测装置与控制装置电连接。由此结构，通过光电检测装置能够检测是否处于颠锅的状态。从而完善了控制的方案，为进一步实现燃气灶的智能化控制奠定结构硬件基础。要获得更优化的控制效果，还需要控制方法进一步优化。

实施例2：

一种采用上述的智能燃气灶的控制方法，包括以下步骤：

s1、启动智能控制模式；使用者通过操作面板进行选择，选择是否采用智能控制的方式，或者手动控制的方式。

控制装置根据预设条件设定燃气比例阀11中炉头比例阀的开度；此处的预设条件是指操作者所需要的火力大小，例如用于爆炒的火焰和用于清炒需要的的火焰就明显不同。前者需要的火焰大于后者的火焰。

s3、当锅压力检测器18检测到被锅的底部压下，控制装置控制燃气比例阀11中的火种阀开启，控制装置控制打火模块24开始打火，点燃火种头1的火种；

s4、延时一段时间t₁后，此处的t₁优选采用1~3秒，燃气比例阀11中炉头比例阀开启到设定的开度，给炉头2供气，由火种点燃炉头火焰；

s5、从打火开始，延时一段时间t₂后，此处的t₂优选采用3~10秒，控制装置控制风机17启动，为炉头供风；使炉头的燃气充分燃烧。

s6、当锅压力检测器18检测到被释放，即锅从锅台29离开，控制装置控制光电检测装置启动，当光电检测装置检测到锅，则控制装置不执行操作；

当光电检测装置未检测到锅，即光电发射器19与光电接收器20之间的光路未被截断，则开始计时，延时一段时间t₃后,执行下一个步骤的子程序中的一个或多个模块；t₃优选采用1~10秒，本例中采用3秒后执行下一个步骤。设置延时t₃的目的是，避免操作者操作不规范，使锅在短时间内离开光电检测装置的检测范围，设置延时t₃后，能够避免过于频繁的执行动作。

若在计时期间，光电检测装置重新检测到锅，则控制装置不执行操作；

若锅压力检测器18重新检测到被压下，控制装置关闭光电检测装置，并重新执行步骤s3~s5中的一个或多个步骤。此处是指若之前s3~s5中的一个为已执行状态，例如，火种仍然存在，则无需再次执行点燃火种的步骤。

s7、所述的子程序包括：

a、关闭燃气比例阀11中的炉头比例阀；

b、关闭光电检测装置；

c、延时一段时间t₄关闭风机17；以下的计时均从计时t₃后重新开始计时。t₄优选的采用1~10秒。本例中采用1秒。

d、延时一段时间t₅关闭火种燃气阀6； t₆在执行了步骤a之后执行，优选采用0~3秒。本例中采用0秒。即和关闭炉头比例阀同时执行。

e、延时一段时间t₆关闭火种补风阀8；t₆优选的采用1~10秒。本例中采用1秒。即和风机同时关闭。

f、延时一段时间t₇关闭燃气比例阀11中的火种阀；t₇选的采用3~30秒。本例中采用15秒。

通过以上步骤，实现智能燃气灶的智能控制。

实施例3：

以下以一个具体的示例来进一步说明本实用新型的控制方法。一种智能燃气灶，包括灶体28，灶体28的顶部设有锅台29和背板30，背板上设有加水器22，加水器22下方设有余热锅32。锅台29内设有炉头2，炉头2的一侧设有火种头1，燃气进管与燃气比例阀11的燃气进口9连接，燃气比例阀11内设有两组电磁阀，其中连接炉头2的一组为比例电磁阀，称为炉头比例阀，连接火种头1的通断式电磁阀，称为火种阀。 主控芯片12输出两路控制信号至燃气比例阀11，一组为开关信号，控制连接火种头1的通断式电磁阀，一组为PWM占空比电信号控制连接炉头2的比例电磁阀。其中比例阀的电控部分与主控芯片12电连接，由主控芯片12输出的PWM占空比电信号进行开度控制。控制方式为PID控制。还设有旋钮或LED面板，旋钮或LED面板与主控芯片12的输入模块23电连接，将调节信号输入至主控芯片12内。还设有燃气控制阀10，通过燃气控制阀10手工调节开度，或手工启闭。当需要采用智能控制模式时，应将燃气控制阀10的开度调节至最大。在锅台29的周边还设有熄火传感器21，当出现熄火故障时，能够自动关闭保护电磁阀26，切断整个燃气的进口，确保安全。

在燃气管4和火种管13之间设有火种平衡管5，火种平衡管5上设有火种燃气阀6，火种燃气阀6为电控比例阀，火种燃气阀6与主控芯片12的输出模块连接，优选由主控芯片12输出的PWM占空比电信号进行开度控制，也可以仅采用开关控制。火种头1附近的温度传感器与主控芯片12的输入模块23电连接，以将温度检测信号输入至主控芯片12。根据温度传感器在炉头处于燃烧状态下的火种的温度来控制火种燃气阀6开度的大小。火种平衡管5的直径小于燃气管4的直径。

如图3中，风管14将风机17与炉头2连接在一起，以利用风机提高燃气的燃烧效率，空气与燃气在炉头内充分混合后燃烧。风管14通过风管三通15与火种补风管7连接，火种补风管7与火种头1连通，火种补风管7的直径小于风管14的直径。风管三通15为扩径的结构，并在火种补风口154的位置设有防风罩。在火种补风管7上设有火种补风阀8。由于风量的控制缺少反馈信号，在本例中火种补风阀8采用手动流量调节阀。一次调节后即可不再改动。风机17的驱动电机采用变频电机，变频电机的变频器与主控芯片12的输出模块31电连接，通过主控芯片12输出的一路PWM信号，控制风机17的转速和延时启闭时间。

还设有锅压力检测器18，锅压力检测器18设置在锅台29的位置，锅压力检测器18与主控芯片12电连接，主控芯片12与打火模块24电连接。所述的锅压力检测器18中，检测杆181活动的安装在检测滑座182内，检测杆181的端头部分的伸出到锅台29之外，在检测杆181上设有限位块183，限位块183与下方的检测滑座182之间设有弹簧184，以使检测杆181的端头趋于伸出到锅台29之外，在检测杆181的底部固设有金属材质的触发杆185，触发杆185的一侧设有霍尔传感器186，当锅将检测杆181压下或锅被拿起时，触发杆185的上下运动，使霍尔传感器186产生一个不同的位置信号。还设有光电检测装置，光电发射器19和光电接收器20设置在锅台29上方的位置，光电发射器19与光电接收器20之间的光线连线，在锅被端起颠锅时被锅所阻挡；本例中，将光电发射器19设置在背板30上，光电发射器19发射的光线倾斜向下射入到灶体28边缘的光电接收器20，从而形成闭合的光路。

光电发射器19和光电接收器20与主控芯片12电连接，主控芯片12与燃气比例阀11电连接。由此结构，还能够通过光电发射器19和光电接收器20设置在锅台29检测颠锅的信号，在颠锅过程中，炉头2的火焰不会熄灭。本例中，采用了锅压力检测器18和光电检测装置共同的控制来实现燃气灶的智能化控制。本例中的控制方式是，当处于智能控制模式下，将锅放到锅台29上，打火模块24即自动点火。而将锅拿起后，则主控芯片12在延时0~3秒后，启动光电检测装置，检测是否光电发射器19和光电接收器20的光路被截断，若没有被截断，则在延时1~3秒后关闭燃气比例阀11。若是则保持燃气比例阀11状态不变。由此结构，能够根据操作者的使用方式，自动控制火焰。例如，在炒菜过程中，如果操作者颠锅，则火焰不会自动关闭，若操作者去上菜，洗锅或者添加作料，则火焰会短暂的关闭炉头2的火焰。并开始计时，达到预定时间后，连火种头1的火焰也自动关闭，再计时达到预定时间后，保护电磁阀26关闭，将整个燃气供应切断。需要再次按下启动旋钮或LED控制屏打火启动。若在预定时间内将锅放在锅台29上，则燃气比例阀11自动开启，炉头2点火；若火种头1已经关闭，则开启燃气比例阀11的同时，控制打火模块24即自动点火。

也可以采用纯手动的模式，以旋钮或手柄控制点火。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能燃气灶，包括灶体（28），灶体（28）的顶部设有锅台（29），锅台（29）内设有炉头（2），在炉头（2）的一侧设有火种头（1），炉头（2）通过燃气管（4）与燃气比例阀（11）连接，火种头（1）通过火种管（13）与燃气比例阀（11）连接，其特征是：燃气管（4）上设有燃气三通（3），燃气三通（3）与火种平衡管（5）的一端连接，火种平衡管（5）的另一端通过火种管三通与火种管（13）连接；

火种平衡管（5）上设有火种燃气阀（6）；

风机（17）与风管（14）的一端连接，风管（14）的另一端与炉头（2）连接；

燃气比例阀（11）、火种燃气阀（6）和风机（17）与控制装置电连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能燃气灶，其特征是：风管（14）上还设有风管三通（15），风管三通（15）与火种补风管（7）连接，火种补风管（7）与火种头（1）连接。

3.根据权利要求2所述的一种智能燃气灶，其特征是：所述的风管三通（15）中，内腔（151）的两端与风管（14）连接，内腔（151）的侧壁设有火种补风口（154），火种补风口（154）与火种补风管（7）连接，在内腔（151）的火种补风口（154）设有防风罩，防风罩具有围绕火种补风口（154）的风罩侧壁（152），还设有风罩底壁（153），风罩底壁（153）位于火种补风口（154）上游的位置。

4.根据权利要求3所述的一种智能燃气灶，其特征是：所述的火种补风管（7）上设有火种补风阀（8），火种补风阀（8）与控制装置电连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能燃气灶，其特征是：在锅台（29）的位置设有锅压力检测器（18）；

所述的锅压力检测器（18）中，检测杆（181）活动安装在检测滑座（182）上，检测杆（181）的上端伸出在锅台（29）上表面；

在检测杆（181）与检测滑座（182）之间设有用于复位的弹簧（184）；

在检测杆（181）底部的位置设有传感器；

传感器与控制装置电连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能燃气灶，其特征是所述的传感器为：

在检测杆（181）的底部设有触碰杆，在灶体（28）上设有接触开关。

7.根据权利要求5所述的一种智能燃气灶，其特征是所述的传感器为：在检测杆（181）的底部设有触发盘（185），在灶体（28）上设有霍尔传感器（186）。

8.根据权利要求5所述的一种智能燃气灶，其特征是所述的传感器为：在检测杆（181）的底部设有磁铁块，在灶体（28）上设有巨磁阻传感器。

9.根据权利要求5所述的一种智能燃气灶，其特征是：所述的检测滑座（182）为两个，位于靠近检测杆（181）两端的位置，在检测杆（181）中部设有限位块（183），在位于下方的检测滑座（182）与限位块（183）之间设有弹簧（184）。

10.根据权利要求5所述的一种智能燃气灶，其特征是：还设有光电检测装置，所述光电检测装置设有至少一条位于锅台（29）上方，用于检测锅位置的光线；

所述的光电检测装置中，光电发射器（19）位于背板（30）上，光电接收器（20）位于灶体（28）的上端面；

光电检测装置与控制装置电连接。