專利名稱：一種燃氣熄火保護自控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及了燃氣灶具領(lǐng)域，具體地說為一種燃氣熄火保護自控裝置，適用于各種燃氣灶具，尤其適用于家用燃氣灶具。
目前，隨著燃氣灶具進入千家萬戶，保障灶具的安全可靠使用已提到日程上來，為此不少與灶具配套的安全保護裝置不斷被推出問世。這些燃氣保護裝置有的著重解決連續(xù)脈沖打火問題，保證灶具萬無一失的可靠打火，有的著重解決燃氣熄火保護問題，即故障熄燃后可發(fā)生報警并自動關(guān)機等等，這些裝置與灶具配套后，對灶具的安全方便使用起到了積極的作用。但是這些裝置本身由于電路、結(jié)構(gòu)等方面的原因存在著一些諸如功能單一、性能不大可靠等問題，如有的裝置熄火后雖能保護關(guān)機，但需要人工再次點燃灶具，有的裝置雖有二次復燃功能，但不能連續(xù)打火，使用可靠性較差，所有這些不足又給燃氣灶具保護裝置的推廣使用帶來一定的不便。
本實用新型的目的在于推出一種具有連續(xù)脈沖打火、意外故障熄火保護、回火保護，二次復燃點火、定時操作等功能的一種功能齊全、結(jié)果簡單、能與灶具直接配合使用的燃氣灶具保護器——燃氣熄火保護自控裝置，以保證燃氣灶具的安全可靠使用。
本實用新型的任務是根據(jù)火焰離子導電原理，利用兩個反映火焰燃燒狀況(燃燒或熄滅)的探針與一電子電路和機械機構(gòu)的配合工作來實現(xiàn)的。具體控制裝置由點火探針、測火探針、高壓發(fā)生器和控制盒等部件組成。點火探針為一耐高溫金屬探針、裝在高壓發(fā)生器的支架上，位于灶頭處，其末端連接在高壓發(fā)生器的輸出端上，用于二次復燃點火。測火焰探針亦為耐高溫金屬探針，有兩個，一為熄火保護探針，裝在高壓發(fā)生器的一個支架上，位于灶頭處，用于探測熄火故障，一個是回火保護探針，裝載控制盒的機殼上，位于灶頭尾部，用于探測回火故障。測火焰探針的一端是通過火焰、灶頭殼體與地構(gòu)成回路，另一端分別連接到控制盒內(nèi)的電路中。高壓發(fā)生器可產(chǎn)生萬伏以上的高壓，單獨裝在一個支架內(nèi)，置于灶具的橫梁上，為了防止裝在支架上的測火探針遇水發(fā)生短路，本實用新型中的高壓發(fā)生器支架為一耐熱絕緣支架。控制盒為一金屬盒，裝在灶具的板面上，控制盒內(nèi)裝有控制電路板、電磁鐵和一機械執(zhí)行機構(gòu)，控制盒上裝有氣閥的旋塞軸旋鈕和定時調(diào)節(jié)復位開關(guān)。為了便于更換電池和安全起見，電源盒設(shè)在控制盒外側(cè)，盒上設(shè)有交流插孔。高壓發(fā)生器與控制盒分離設(shè)置。為了使控制裝置的電路與灶具的氣路同步啟動工作，本實用新型將控制裝置的電源開關(guān)設(shè)在機殼內(nèi)，受機械執(zhí)行機構(gòu)的控制工作。
本實用新型的控制電路包含有連續(xù)脈沖點火電路、報警電路、執(zhí)行電路和定時電路，各電路的工作分別由一或門電路與晶體放大開關(guān)電路、振蕩電路、阻容分壓延時電路和電磁鐵的配合工作來實現(xiàn)的。測火焰探針相當一探測傳感元件輸入型號給控制電路。工作時，接通氣路的同時接通了控制電路，各工作電路處于待工作狀態(tài)，電信號通過門電路首先接通連續(xù)脈沖點火電路，使高壓發(fā)生器產(chǎn)生高壓，實現(xiàn)電脈沖點火或二次復燃點火，若在規(guī)定時間內(nèi)點火不成(主要指二次復燃點火)，則經(jīng)過一定的阻容延時(相當于打火時間)后通過門電路接通了報警電路實現(xiàn)蜂鳴報警，與此同時，再經(jīng)過一段阻容延時(相當于報警時間)又通過門電路接通執(zhí)行電路，電磁鐵工作(釋放銜鐵)，通過機械執(zhí)行機構(gòu)關(guān)閉灶具旋塞閥，實現(xiàn)了熄火復燃和熄火故障保護(報警、關(guān)機)。回火保護是由回火保護探針觸發(fā)一開關(guān)管進而接通報警、執(zhí)行電路來實現(xiàn)的。正常點燃后，由于火焰中的離子導電，本實用新型中的位于灶頭處的熄火保護探針被接地，造成門電路的輸入電壓低于開門電壓，信號被關(guān)閉。各電路不工作，點火探針不帶高壓。故障熄火后的重新點燃和保護是由于熄火后，測火探針(熄火保護探針)的一端開路，造成輸入電壓大于門管的開門電壓，門電路工作，輸出信號使各電路啟動工作所至。本實用新型的定時功能是有一定時電路與報警、執(zhí)行電路的配合工作來實現(xiàn)的。燃具點燃正常工作后，電信號通過一可調(diào)電位器與電容的定時(延時)后，打開一門電路，輸出信號分別給報警和執(zhí)行電路，實現(xiàn)定時關(guān)機。本實用新型執(zhí)行電路中的電磁鐵是通過與一機械執(zhí)行機構(gòu)的配合工作實現(xiàn)自動關(guān)機的。機械執(zhí)行機構(gòu)為一裝在旋塞軸上的彈簧限位鎖定機構(gòu)，電磁鐵是通過一個杠桿機構(gòu)控制執(zhí)行機構(gòu)工作的。執(zhí)行機構(gòu)隨旋塞軸可在0—90度范圍內(nèi)工作，正常工作時(接通氣路，點燃灶具)，執(zhí)行機構(gòu)隨旋塞軸轉(zhuǎn)到90度位置上，(此時電磁鐵得電吸合工作)，杠桿機構(gòu)的自由端剛好卡入執(zhí)行機構(gòu)彈簧卡環(huán)上的一個定位槽中，將彈簧卡環(huán)鎖定，為故障自動關(guān)機做好準備，(此時旋塞軸可在0—90度范圍內(nèi)自由調(diào)節(jié))。出現(xiàn)故障熄火時，電磁鐵在執(zhí)行電路控制下斷電釋放，杠桿機構(gòu)的自由端便隨著脫離開(滑出)定位槽，旋塞軸在彈簧卡環(huán)的帶動下迅速回到0度位置復位關(guān)機。與此同時，旋塞軸上的一個特制的帶觸臂的壓片將設(shè)在機殼內(nèi)的電源開關(guān)的簧片頂開，電路斷電。
為了使控制裝置的熄火保護功能可靠、保險，本使用新型還給出了一個紅外光敏二極管，二極管裝在機殼上，置于灶頭的正下方，連接在控制電路的輸入電路上(門電路的輸入端)。為了防止外界光線的干擾，引起誤動作，可將紅外光敏二極管裝在一個開孔的暗盒里，使其只感受灶頭的火焰光。本實用新型的工作電源為6伏直流電，也可通過穩(wěn)壓電源外接交流市電工作。
本實用新型由于在灶頭處設(shè)置了高壓打火探針和用于故障探測的熄火、回火保護探針，并設(shè)計了合理的控制電路、執(zhí)行機構(gòu)，使得灶具具有了可連續(xù)脈沖打火、熄火、回火故障保護、熄火二次復燃、定時操作等優(yōu)點，且結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，適用面廣。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)結(jié)合附圖由以下的實施例給出


圖1為本實用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型的控制電路原理圖圖3為本實用新型的執(zhí)行機構(gòu)在關(guān)閉狀態(tài)下的示意圖圖4為本實用新型的執(zhí)行機構(gòu)在打開狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述如
圖1-4，(1)為控制盒，(2)為定時調(diào)節(jié)復位開關(guān)，(3)為旋塞軸(旋鈕)(4)為電源盒，(5)為交流插孔，(6)為探針支架，(7)為測火焰探針，(8)為點火探針，(9)為旁路氣管，(10)為紅外光敏二極管，(11)為點火探針，(12)為測火焰探針，(13)為探針支架，(14)為高壓發(fā)生器，(15)為灶頭，(16)為連續(xù)脈沖打火電路，(17)為報警電路，(18)為執(zhí)行電路，(19)為定時電路，(20)為卡環(huán)，(21)為連接片，(22)為定位槽口，(23)為撥片，(24)為觸臂，(25)為電源開關(guān)，(26)為彈簧，(27)為壓片，(28)為卡舌，(29)為杠桿機構(gòu)，(30)為銜鐵。
如
圖1.2，控制盒(1)為一長方形金屬盒，裝在灶具的板面上，盒內(nèi)裝有控制電路板、電磁鐵、執(zhí)行機構(gòu)和一簧片式電源開關(guān)，控制盒上裝有氣閥的旋塞軸(旋鈕)(3)和定時調(diào)節(jié)復位開關(guān)(2)，在控制盒的背面有一探針支架(6)，在控制盒的一側(cè)有一電源盒(4)，高壓發(fā)生器(14)與控制盒分離，單獨設(shè)置在一個絕緣機殼內(nèi)，機殼上裝有探針支架(13)。點火探針(11)裝在探針支架(13)上，置于灶頭處用于二次復燃打火(原灶具上的點火探針(8)是置于灶頭的旁路氣管(9)處，用于正常起燃點火，圖中用虛線表示)。測火焰探針有兩個，探針(12)為熄火保護探針，裝在支架(13)上置于灶頭處，探針的一端通過分壓電阻R11R12接在或門電路的輸入腳12上，另一端通過灶頭(15)的火焰和灶頭殼體接地。探針(7)為回火保護探針，裝在支架(6)上位于灶頭尾部，探針的一端連接在開關(guān)管BG4的基極上，另一端通過灶頭尾部的火焰，灶頭殼體接地。紅外光敏二極管(10)裝在支架(6)上，置于灶頭的正下方，用于探測火焰(熄火保護)，二極管的一端通過分壓電阻R5、R6接到或門電路的輸入腳(13)上，另一端接地。
如圖2，控制電路包含有連續(xù)脈沖點火電路(16)、報警電路(17)、執(zhí)行電路(18)和定時電路(19)，連續(xù)脈沖點火電路(16)有由或門電路IC，復合放大管BG3、BG2，振蕩管BG1，振蕩變壓器B2構(gòu)成的振蕩電路和可控硅3CT，蓄能電容C1及升壓變壓器B1組成。信號由或門電路IC的12腳輸入，11腳輸出后，接在振蕩電路的輸入端(復合管BG3基極)，輸出的振蕩信號經(jīng)二極管D1接在蓄能電容C1上，可控硅3CT跨接在升壓變壓器(高壓發(fā)生器)(B1)的原邊上，構(gòu)成了蓄能電容的放電回路，其觸發(fā)極接在電阻R1R2組成的分壓電路上，敏感電容C1的充電電壓，控制放電回路的通斷，在變壓器B2上感應高壓。報警電路(17)由或門電路、阻容延時電路、晶體放大電路、振蕩變壓器和蜂鳴器組成，有兩條支路，一路由測火焰探針(12)控制的信號由或門電路IC的12腳輸入，11腳輸出，經(jīng)電阻R18、R19，電容C6延時后送入或門電路的9腳，經(jīng)門電路控制，隔離后由4腳輸出，再經(jīng)電阻R23、R24，電容C5蓄能后由放大管BG6和振蕩變壓器B3放大處理后推動蜂鳴器工作；另一路由測火焰探針(7)控制的信號是直接由開關(guān)管BG4導入由5腳輸入或門電路，4腳輸出，經(jīng)電阻R23、R24，電容C5蓄能，BG6、B3放大處理后推動蜂鳴器工作。
執(zhí)行電路(18)由或門電路、阻容延時電路、開關(guān)電路和電磁鐵組成，有兩條支路，由測火焰探針(12)控制的信號由或門電路的12腳輸入，11腳輸出，經(jīng)電阻R18、R19，電容C6延時，送到或門電路的輸入腳9上，由10腳輸出，經(jīng)電阻R20、R21，電容C4延時后將一個反向電壓加到開關(guān)管BG5上，使BG5截止，電磁鐵J失電；由測火焰探針(7)控制的信號是直接經(jīng)開關(guān)管BG4接通，經(jīng)R20、R21、C4延時后由開關(guān)管BG5加到電磁鐵J上的。
定時電路(19)由調(diào)節(jié)電位器W，阻容延時電路和或門電路組成。信號由調(diào)節(jié)電位器W和電容C2定時后送到或門電路的輸入腳1上，由3腳輸出后一路經(jīng)電阻R15直接送到門電路的6腳上，由4腳輸出去接通報警電路；另一路經(jīng)R15、R17和C3延時后送到或門電路的8腳上，由10腳輸出去控制執(zhí)行電路工作。
如圖3、圖4，在執(zhí)行電路的電磁鐵處設(shè)有一杠桿機構(gòu)(29)，電磁鐵通過杠桿機構(gòu)控制執(zhí)行機構(gòu)工作。杠桿的一端連接固定在電磁鐵道銜鐵(30)上，另一端為一卡舌(28)頂在執(zhí)行機構(gòu)的卡環(huán)上。執(zhí)行機構(gòu)為一套在旋塞軸上的彈簧鎖定機構(gòu)，由卡環(huán)(20)、撥片(23)、彈簧(26)和壓片(27)組成。卡環(huán)(20)為一開口的金屬環(huán)，在環(huán)的內(nèi)圓上有一帶中心孔的連接片(21)，卡環(huán)通過中心孔套在旋塞軸上，在卡環(huán)上裝有一彈簧(26)，彈簧的一端固定在機殼上，另一端連接在卡環(huán)上，在卡環(huán)的外圓上有上限位槽口(22)。撥片(23)為帶折邊的金屬片，通過其上的中心孔配裝在旋塞軸上，并卡固在卡環(huán)的連接片(21)上。壓片(27)為一特制圓金屬片，裝在旋塞軸上，壓片上有一帶絕緣的觸臂(24)，壓片通過觸臂(24)可與裝在控制盒內(nèi)的簧片式電源開關(guān)(25)間斷接觸，控制電源的通斷。扭動旋塞軸打開氣閥時，旋塞軸上的撥片(23)帶動卡環(huán)一起轉(zhuǎn)動(彈簧被拉伸)，同時接通電源開關(guān)(25)的，接通電源。當轉(zhuǎn)至90度時，杠桿機構(gòu)上的卡舌(28)剛好進入卡環(huán)的限位槽(22)內(nèi)，將卡環(huán)鎖住定位(此時氣閥全部打開)，旋塞軸可以在0到90度范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)氣量大小，電磁閥處于吸合狀態(tài)。當出現(xiàn)熄火故障時，控制電路使電磁鐵斷電釋放，杠桿機構(gòu)一端的卡舌(28)便在一個作用力下滑出限位槽(22)，卡環(huán)解鎖，在彈簧(26)的作用下，卡環(huán)迅速回轉(zhuǎn)復位，帶動旋塞軸回轉(zhuǎn)90度，關(guān)閉氣閥，與此同時，壓片(27)通過其觸臀將電源開關(guān)的簧片頂開斷電。
權(quán)利要求1.一種由高壓點火探針、測火焰探針、高壓發(fā)生器、控制盒和執(zhí)行機構(gòu)組成的燃氣熄火保護自控裝置其特征在于(a)高壓點火探針(11)是裝在高壓發(fā)生器機殼上的探針支架(13)上，置于灶頭處，用于二次復燃點火；(b)測火焰探針有兩根，探針(12)為熄火保護探針裝在探針支架(13)上，置于灶頭處，探針(7)為回火保護探針，裝在控制盒背面的探針支架(6)上，置于灶尾處；(c)控制盒(1)為一長方形金屬盒，裝在灶具的面板上，盒內(nèi)裝有控制電路板、電磁鐵、執(zhí)行機構(gòu)和簧片式電源開關(guān)，控制盒上設(shè)有旋塞軸即旋扭(3)和定時調(diào)節(jié)復位開關(guān)(2)，控制盒的背面有一探針支架(6)，在控制盒的一側(cè)有一電源盒(4)、高壓發(fā)生器(14)與控制盒分離，單獨設(shè)置在一個絕緣殼內(nèi)，殼上裝有探針支架(13)；(d)控制電路板中包有連續(xù)脈沖點火電路(16)、報警電路(17)、執(zhí)行電路(18)和定時電路(19)，連續(xù)脈沖點火電路(16)有由或門電路IC、復合放大管BG3、BG2、振蕩管BG1、振蕩變壓器B2構(gòu)成的振蕩電路和可控硅3CT、蓄能電容C1及升壓變壓器即高壓發(fā)生器B1組成，信號由或門電路IC的12腳輸入，11腳輸出后接在振蕩電路的輸入端即復合管BG3的基極，輸出的振蕩信號經(jīng)二極管D1接在蓄能電容C1上，可控硅3CT跨接在高壓發(fā)生器B1(14)的原邊上，構(gòu)成蓄能電容C1的放電回路，其觸發(fā)極接在電陰R1R2組成的分壓電路上，控制放電回路的通斷；(e)報警電路(17)由或門電路、阻容延時電路、晶體放大電路、振蕩變壓器和蜂鳴器組成，有兩條支路，一路由測火焰探針(12)控制的信號由或門電路IC的12腳輸入，11腳輸出，經(jīng)電陰R18R19、電容C6延時后送入或門電路的9腳，經(jīng)門電路控制隔離后由4腳輸出，再經(jīng)電阻R23、R24、電容C5蓄能后由放大管BG6和振蕩變壓器B3放大處理推動蜂鳴器工作；另一路由測火焰探針(7)控制的信號是直接由開關(guān)管BG4導入由5腳輸入門電路，4腳輸出，經(jīng)電阻R23、R24、電容C5蓄能、BG6、B3放大處理后推動蜂鳴器工作；(f)執(zhí)行電路(18)由或門電路、阻容延時電路，開關(guān)電路和電磁鐵組成，有兩條支路，由測火焰探針(12)控制的信號由門電路的12腳輸入，11腳輸出，經(jīng)電阻R18R19電容C6延時送到門電路的9腳上，由10腳輸出經(jīng)電阻R20、R21、電容C4延時后將一個反向電壓加到開關(guān)管BG5上，使BG5截止，電磁鐵J失電；由測火焰探針(7)控制的信號是直接經(jīng)開關(guān)管BG4接通，經(jīng)R20、R21、C4延時后由開關(guān)管BG5加到電磁鐵J上的；(g)定時電路(19)是由調(diào)節(jié)電位器W阻容延時電路和門電路組成，信號由電位器W和電容C2定時后由門電路的1腳輸入，3腳輸出后，一路經(jīng)電阻R15直接送到門電路的6腳上，由4腳輸出去接通報警電路；一路經(jīng)R16R17和C3延時后送到門電路的8腳上，由10腳輸出去控制執(zhí)行電路工作；(h)在執(zhí)行電鐵路的電磁鐵處設(shè)有一杠桿機構(gòu)(29)，杠桿的一端連接固定在電磁鐵的銜鐵(30)上，另一端為一卡舌(28)抵在執(zhí)行機構(gòu)上；(i)執(zhí)行機構(gòu)為一套在旋塞軸上的彈簧鎖定機構(gòu)，由卡環(huán)(20)、撥片(23)、彈簧(26)和壓片(27)組成，卡環(huán)(20)為一開口的金屬環(huán)，通過其中心孔套在旋塞軸上，在卡環(huán)上裝有一彈簧(26)，彈簧的一端固定在機殼上，另一端連接在卡環(huán)上，在卡環(huán)的外圓上有一限位槽口(22)、撥片(23)為一帶折邊的金屬片，通過其中心孔配裝在旋塞軸上并卡固在卡環(huán)上，壓片(27)為一帶有絕緣觸臂(24)的圓金屬片，裝在旋塞軸上，壓片的觸臀可與控制盒內(nèi)簧片式電源開關(guān)間斷接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的自控裝置，其特征在于測火焰探針(12)的一端通過分壓電阻R11、R12接在或門電路的輸入腳12上，另一端通過灶頭火焰、灶頭殼體接地。
3.如權(quán)利要求1所述的自控裝置，其特征在于測火焰探針(7)的一端接在開關(guān)管BG4的基極上，另一端通過灶頭尾部的火焰，灶頭殼體接地。
4.如權(quán)利要求1所述的自控裝置，其特征在于在該控制裝置中還設(shè)置了一個紅外光敏二極管(10)，二極管裝在控制盒的支架(6)上，置于灶頭處，其一端通過分壓電阻R5R6接在或門電路的輸入腳(13)上，另一端接地。
專利摘要本實用新型公開了一種燃氣熄火保護自控裝置，可與各種燃氣灶具配套使用。該裝置由二次復燃高壓點火探針、熄火保護探針、回火保護探針和控制盒組成?？刂坪袃?nèi)裝有控制電路板、電磁鐵、執(zhí)行機構(gòu)和電源開關(guān)，控制電路包含有一連續(xù)脈沖點火電路、報警電路、執(zhí)行電路和定時電路，執(zhí)行電路通過電磁鐵控制執(zhí)行機構(gòu)工作，執(zhí)行機構(gòu)為一裝在旋塞軸上的彈簧限位鎖定機械，控制氣閥的關(guān)閉和電源的通斷。該裝置功能齊全，使用安全可靠。
文檔編號F24C3/12GK2226708SQ95212058
公開日1996年5月8日 申請日期1995年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月30日
發(fā)明者梅磊明, 任兆忠 申請人:張家口市宣化區(qū)燃料公司