專利名稱：燃氣灶具空燃比自控裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種安裝在燃氣灶具上的可以自動控制燃氣與空氣的流量比的
>J-U ρ α裝直。
背景技術：
中餐炒菜常需要猛火，特別是粵菜更需要猛火爆炒，為滿足需求，常采用鼓風式燃燒器。傳統(tǒng)的非預混鼓風燃燒器看似火力十足，但實際熱效率并不高，其主要原因是由于空氣與燃氣比例不匹配(不是空氣過量，就是燃氣過量)，即空燃比不匹配，所以影響到了燃燒效果；此外，傳統(tǒng)的非預混鼓風燃燒器是空氣與燃氣邊混合邊燃燒，混合不均且過?？諝獠?好控制，所以造成了燃燒不完全、煙氣污染高(氮氧化物排放量高)的缺點。為克服上述問題，現(xiàn)設計出一種鼓風全預混燃燒器，該鼓風全預混燃燒器的特點是設有預混室，使用時，預混用燃氣與預混用空氣先在預混室內預混，并達到完全燃燒理論空-燃比，然后再由火孔碗處燃燒。與這個鼓風全預混燃燒器相對應的是，預混用燃氣與預混用空氣在進行均勻混合時，需要通過合理控制預混用燃氣和預混用空氣的流量來達到理論空燃比，如何合理控制預混用燃氣和預混用空氣的流量比，是一個急需解決的問題。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種與鼓風全預混燃燒器配合使用的、可以合理控制預混用燃氣和預混用空氣的流量比的燃氣灶具空燃比自控裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種燃氣灶具空燃比自控裝置，其特征在于包括有主火調節(jié)閥、風門調節(jié)閥、火力調節(jié)器和控制器。所述主火調節(jié)閥設置在與鼓風全預混燃燒器連通的預混燃氣輸送管上。所述風門調節(jié)閥設置在與鼓風全預混燃燒器連通的預混空氣輸送管上。所述火力調節(jié)器與控制器信號連接、用于給控制器發(fā)送火力大小信號。所述控制器包括有電源模塊、單片機和PWM輸出模塊，所述電源模塊用于給單片機和PWM輸出模塊供電，所述單片機接收火力調節(jié)器發(fā)來的火力大小信號并對火力大小信號進行處理，然后再通過PWM輸出模塊給主火調節(jié)閥、風門調節(jié)閥發(fā)送控制信號、控制主火調節(jié)閥和風門調節(jié)閥的開度。所述火力調節(jié)器可為轉動調節(jié)形式的電位器或滑動調節(jié)形式的電位器。所述電位器的歐姆調節(jié)范圍可為O IOK歐姆。所述PWM輸出模塊可通過硅膠耐高溫線與主火調節(jié)閥、風門調節(jié)閥信號連接。與現(xiàn)有技術相比本實用新型具有以下特點和有益效果本實用新型可根據燃氣供給量自動調節(jié)風量，達到預混用燃氣和預混用空氣實時匹配的效果，從而提高燃燒器的火焰溫度，達到安全環(huán)保的要求。本實用新型與鼓風全預混燃燒器相配合使用，可以使燃氣充分燃燒，大大減少了燃燒廢氣的排放，減少燃燒廢氣對空氣的影響，所以解決了燃氣灶具燃燒不充分、燃燒效率低、燃氣和空氣配比不合理、操作不方便的技術問題，可以使燃氣灶具達到節(jié)能環(huán)保的要求。本實用新型在結構上大膽采用創(chuàng)新性設計，使燃燒器空燃比不可調的問題得到充分解決，避免了回火和爆燃等現(xiàn)象，安全性得到了提升。本實用新型是一種小型化、多樣化、經濟化、系列化的產品，具有體積小、結構簡單、成本低廉的優(yōu)點。本實用新型能夠滿足各種燃氣灶具的需要，可應用于多種鼓風式燃氣灶具，對雙眼和四眼灶具也能夠使用。本實用新型使用安裝方便可靠，尤其是安放靈活機動，改造原有燃氣灶具方便，可克服常規(guī)風門機構操作不方便的困難。本實用新型安裝在燃氣灶具上，可以隨機選擇電位器形式，根據廚師的需要，靈活 的搭建人機交流的平臺，使用戶可以以自己的方式調節(jié)火焰大小，還可以根據不同的燃氣灶具設置單片機里的應用程序，使輸出曲線調整到最佳狀態(tài)。操作時，只需要按一下按鈕，就可以完成點火、開閥、燃燒等一系列繁瑣操作，減輕了人工操作的不變，提高了自動化程度。
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。圖I是本實用新型安裝在燃氣灶具上的示意圖。圖2是控制器的設計原理圖。圖3是控制器電源和脈沖輸出模塊電路圖。圖4是電位器的轉角位置為零度時對應的PWM控制脈沖的示意圖。圖5是電位器的轉角位置為九十度時對應的PWM控制脈沖的示意圖。圖6是電位器的轉角位置為一百八十度時對應的PWM控制脈沖的示意圖。圖7是鼓風全預混燃燒器的示意圖。附圖標記1 一常明火電磁閥、2 —主火調節(jié)閥、3 —風門調節(jié)閥、4 一主火電磁閥、5 一風機、6 —鼓風全預混燃燒器、6. I 一預混室、6. 2 一預混燃氣供氣管、6. 3 一預混空氣通道、7 —控制器、7. I —電源模塊、7. 2 一單片機、7. 3 — PWM輸出模塊、8 —手動燃氣閥、9 一預混空氣輸送管、10 —燃氣管道、11 一火力調節(jié)器、12 —燃氣灶具、13 —常明火燃氣輸送管、14 一預混燃氣輸送管、15 —舵機。
具體實施方式
實施例參見圖I所示，這種燃氣灶具空燃比自控裝置，包括主火調節(jié)閥2、風門調節(jié)閥3、火力調節(jié)器11和控制器7。所述主火調節(jié)閥2設置在與鼓風全預混燃燒器6連通的預混燃氣輸送管14上。所述風門調節(jié)閥3設置在與鼓風全預混燃燒器6連通的預混空氣輸送管9上。所述火力調節(jié)器11與控制器7信號連接、用于給控制器7發(fā)送火力大小信號，也就是說火力調節(jié)器11可調節(jié)燃燒負荷，并提供控制器7所需要的信號?；鹆φ{節(jié)器11可以是轉動調節(jié)形式的電位器，也可以是滑動調節(jié)形式的電位器，電位器的歐姆調節(jié)范圍一般為O IOK歐姆。本實施例中，火力調節(jié)器11是轉動調節(jié)形式的電位器。參見圖4，電位器的轉角位置為零度時，對應的PWM控制脈沖為最小脈沖。參見圖5，電位器的轉角位置為九十度時，對應的PWM控制脈沖為中間狀態(tài)脈沖。參見圖6，電位器的轉角位置為一百八十度時，對應的PWM控制脈沖為最大脈沖。所述控制器7包括有電源模塊7. I、單片機7. 2和PWM輸出模塊7. 3，所述電源模塊7. I用于給單片機7. 2和PWM輸出模塊7. 3供電，所述單片機7. 2接收火力調節(jié)器11發(fā)來的火力大小信號并對火力大小信號進行處理，然后再通過PWM輸出模塊7. 3給主火調節(jié)閥2、風門調節(jié)閥3發(fā)送控制信號、控制主火調節(jié)閥2和風門調節(jié)閥3的開度。也就是說，控制器7輸出PWM信號，通過PWM信號控制主火調節(jié)閥2和風門調節(jié)閥3。本實用新型能夠同時控制主火調節(jié)閥2和風門調節(jié)閥3的開度，使預混用燃氣和 預混用空氣的比例始終在最佳的曲線上，達到比例調節(jié)燃燒器的空燃比的目的，換句話說，就是本實用新型可按照程序調節(jié)風氣比例關系。所述PWM是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫，中文叫脈沖寬度調制，簡稱脈寬調制。所述控制器7是一個在燃氣灶具內部安裝的控制裝置，控制器7的位置位于燃氣灶12的內部斜下方，即設置于燃氣灶具底部向上200mm處并靠近風機?？刂破鞯耐庑纬叽鐬?50*230*80mm?？刂破鞯膬炔坑须娐钒搴洼斎胼敵龆俗印？刂破髦械腜WM輸出模塊7. 3通過硅膠耐高溫線與主火調節(jié)閥、風門調節(jié)閥信號連接，硅膠耐高溫線的布線方式為低處沿灶具邊沿布線。使用時，接通電源(220V AC)，本實用新型即開始工作。燃燒設備根據控制器的控制指令進行空燃比調節(jié)(根據用戶需要編制程序)。合上控制器內的電源開關，按動燃氣灶上的開始按鈕，控制器將根據用戶要求的程序執(zhí)行，在控制器的統(tǒng)一控制下，完成點火、開閥、燃燒、常明火保留和空燃比調節(jié)等一系列操作過程。所述燃氣灶具12包括有鼓風全預混燃燒器6，與鼓風全預混燃燒器6連通的常明火燃氣輸送管13、預混燃氣輸送管14和預混空氣輸送管9，以及本實用新型。參見圖7，所述鼓風全預混燃燒器6上設有預混室6. I、預混燃氣供氣管6. 2和預混空氣通道6. 3，預混燃氣供氣管6. 2與預混燃氣輸送管14連通，預混空氣通道6. 3與預混空氣輸送管9連通。所述常明火燃氣輸送管13和預混燃氣輸送管14通過主火電磁閥4與燃氣管道10連接，主火電磁閥4控制燃氣灶具的燃氣供給，并起到安全切斷氣源的作用，燃氣管道10上設有手動燃氣閥8。所述常明火燃氣輸送管13上設有常明火電磁閥1，常明火電磁閥I可以點燃燃氣灶具上的小火燃燒器，使火種在灶具運行時始終保留。所述預混空氣輸送管9的進口處設有風機5，風機5提供燃燒所需氧氣，通過預混空氣輸送管9到達鼓風全預混燃燒器6 ;同時預混用燃氣經過預混燃氣輸送管14上的主火調節(jié)閥2后到達鼓風全預混燃燒器6，與預混用空氣進行混合燃燒。所述燃氣灶具12由燃氣管道10提供氣源及相應壓力，經過常明火電磁閥I、主火電磁閥4的快速開關，產生急促的氣流團，在鼓風全預混燃燒器的噴嘴的噴口處有點火裝置，燃氣被點燃后噴出，形成火球狀燃燒氣團。在常明火電磁閥I、主火電磁閥4的的關閉作用下，氣體再次積聚壓力，從而產生第二次噴射。依此循環(huán)，連續(xù)噴射，根據噴射和間隔時間控制，可形成連續(xù)火球或火柱的噴射效果。所述燃氣灶具12的注意事項燃氣灶具12為燃氣裝置，須由專業(yè)人員安裝、拆卸及維修；燃氣灶具12在運行過程中，不得擺放易燃物品；安裝使用前應仔細檢查燃氣管線，確?，F(xiàn)場安全。參見


圖1-3，所述主火調節(jié)閥2和風門調節(jié)閥3的開度都是由調節(jié)閥中的舵機15驅動調節(jié)的，而主火調節(jié)閥2的舵機和風門調節(jié)閥3的舵機都是用PWM脈沖調節(jié)來驅動的，所述主火調節(jié)閥中的舵機鑲嵌式固定于預混燃氣輸送管上，風門調節(jié)閥中的舵機鑲嵌式固定于預混空氣輸送管上，內部連接風門調節(jié)閥的風門葉片。參見圖2、圖3，本實施例中，控制器7使用555芯片產生脈沖信號，利用脈沖信號分別控制主火調節(jié)閥2的舵機和風門調節(jié)閥3的舵機的轉角位置?？刂破?對主火調節(jié)閥2進行調節(jié)(在O 90度)，同時控制風門調節(jié)閥3的開度，使風風門調節(jié)閥3與主火調節(jié)閥2匹配。
權利要求1.一種燃氣灶具空燃比自控裝置，其特征在于包括有主火調節(jié)閥(2)、風門調節(jié)閥(3)、火力調節(jié)器(11)和控制器(7)； 所述主火調節(jié)閥(2)設置在與鼓風全預混燃燒器(6)連通的預混燃氣輸送管(14)上； 所述風門調節(jié)閥(3)設置在與鼓風全預混燃燒器(6)連通的預混空氣輸送管(9)上； 所述火力調節(jié)器(11)與控制器(7 )信號連接、用于給控制器(7 )發(fā)送火力大小信號； 所述控制器(7)包括有電源模塊(7. I)、單片機(7. 2)和PWM輸出模塊(7. 3)，所述電源模塊(7. I)用于給單片機(7. 2)和PWM輸出模塊(7. 3)供電，所述單片機(7. 2)接收火力調節(jié)器(11)發(fā)來的火力大小信號并對火力大小信號進行處理，然后再通過PWM輸出模塊(7. 3)給主火調節(jié)閥(2)、風門調節(jié)閥(3)發(fā)送控制信號、控制主火調節(jié)閥(2)和風門調節(jié)閥(3)的開度。
2.根據權利要求I所述的燃氣灶具空燃比自控裝置，其特征在于所述火力調節(jié)器(11)為轉動調節(jié)形式的電位器或滑動調節(jié)形式的電位器。
3.根據權利要求2所述的燃氣灶具空燃比自控裝置，其特征在于所述電位器的歐姆調節(jié)范圍為O IOK歐姆。
4.根據權利要求I所述的燃氣灶具空燃比自控裝置，其特征在于所述PWM輸出模塊(7. 3)通過硅膠耐高溫線與主火調節(jié)閥(2)、風門調節(jié)閥(3)信號連接。
專利摘要一種燃氣灶具空燃比自控裝置，包括有主火調節(jié)閥、風門調節(jié)閥、火力調節(jié)器和控制器，所述主火調節(jié)閥設置在與鼓風全預混燃燒器連通的預混燃氣輸送管上，所述風門調節(jié)閥設置在與鼓風全預混燃燒器連通的預混空氣輸送管上，所述火力調節(jié)器與控制器信號連接、用于給控制器發(fā)送火力大小信號，所述控制器包括有電源模塊、單片機和PWM輸出模塊，所述電源模塊用于給單片機和PWM輸出模塊供電。本裝置可根據燃氣供給量自動調節(jié)風量，達到預混用燃氣和預混用空氣實時匹配的效果，從而提高燃燒器的火焰溫度，達到安全環(huán)保的要求。本裝置與鼓風全預混燃燒器相配合使用，可以使燃氣充分燃燒，大大減少了燃燒廢氣的排放，減少燃燒廢氣對空氣的影響。
文檔編號F23N1/02GK202613490SQ20122027899
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月14日 優(yōu)先權日2012年6月14日
發(fā)明者王宇, 高春梅, 陳力生, 王增輝 申請人:北京市公用事業(yè)科學研究所, 北京市燕山工業(yè)燃氣設備有限公司, 北京市燃氣集團有限責任公司