專利名稱：用于安全控制的燃氣灶頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于燃氣灶具安全控制裝置，特別涉及一種用于安全控制的燃氣灶頭裝置。
目前已有的燃氣灶頭不具有用于安全控制系統(tǒng)的探測和傳感功能?，F(xiàn)有的燃氣灶具的安全控制系統(tǒng)的探測和傳感器采用熱電偶，而熱電偶的熱惰性影響裝置的動作反應時間，甚至可達20秒的時間滯后，反應不及時。采用光敏式火焰檢測裝置，如有紫外光、蘭紫光、近紅外光和硅光電池、光敏電阻等檢測元件。這些光敏式火焰檢測裝置不能準確地檢測出微小火焰，并易受環(huán)境光的干擾。采用中紅外光檢測元件、熱釋電檢測元件也同樣存在檢測微小火焰不準確問題，而且價格過高。以上各種光敏元件都存在易受環(huán)境光干攏的問題。熱釋電元件還存在易受人體和其它熱物干攏的問題。采用的火焰導電式檢測裝置，以燃燒器外殼為一個電極，置于長明火中的鎳鉻棒為另一個電極，在兩個電極上施以高電壓，利用火焰形成電流通路，以電流來反映火焰的有無，這種方案用于灶具上會產(chǎn)生如下問題1、欲檢測微小火焰，鎳鉻棒必須貼近灶頭，而兩個電極上是施以高壓的，電極會受外力作用而觸及灶頭，發(fā)生短路事故，不安全。
2、當火焰很小時，火焰的跳動會產(chǎn)生錯誤的信號，造成誤動作。
3、如果在灶具上也設置獨立的長明火，將使灶頭結(jié)構(gòu)復雜，增加成本。
4、存在鎳鉻棒的成本和使用期限問題。
綜上所述，目前還沒有使用方便、反應迅速、經(jīng)久耐用、價格低廉和安全可靠的用于灶具控制的檢測和傳感裝置。
本實用新型的目的是提供一種用于安全控制的燃氣灶頭裝置，可用于燃氣灶具安全控制系統(tǒng)，直接作為探測和傳感裝置，克服上述的缺點和不足，達到使用方便、反應迅速、經(jīng)久耐用、價格低廉和安全可靠的灶具控制裝置。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種用于安全控制的燃氣灶頭裝置，由灶頭體、火蓋和控制電路組成，其特征在于在灶頭體和火蓋接合部位之間有耐熱絕緣層，從灶頭體上連接一導線作為一極，從火蓋上連接一導線作為另一極，從這兩極引出的信號經(jīng)信號放大電路到報警電路。
從報警電路再控制關(guān)斷電路。
從灶頭體和火蓋上這兩極引出的信號也同時經(jīng)比較電路再到報警電路，再控制關(guān)斷電路；并從這兩極引出的信號也同時控制定時電路。
其電路為火焰檢測元件的負極(火蓋)接電源正(V+)，正極(灶頭體)接電阻R1，電阻R1接T1基極，由T1發(fā)射極輸出的信號經(jīng)二極管D1、電阻R3作用于晶體管T2的基極；T1發(fā)射極輸出信號經(jīng)D4、R6作用于晶體管T5的基極，T5的導通使光電耦合器G次級接通定時電路的電源，定時電路開始計數(shù)定時，定時電路由IC1(CD4584)和IC2(CD4040)組成，IC1的1個施密特觸發(fā)器IC1-1與C1、R7構(gòu)成振蕩源，由IC1的2腳輸出脈沖送到IC2的10腳，IC2對CP脈沖進行分頻，從而實現(xiàn)定時提示的目的；IC2的12腳出現(xiàn)高電平的時刻對應的定時時間為80分鐘，IC2的15腳、14腳、12腳、13腳、4腳產(chǎn)生高電平的時刻分別對應于定時時間40分、20分、10分、5分和2.5分鐘；定時時間可由用戶旋動灶具前面板上的開關(guān)K1來設定；IC2的12腳輸出10分鐘定時提示信號，信號經(jīng)C3、R9作用于IC1的3腳，IC1的4腳輸出信號送到IC1的5腳，IC1的6腳輸出為窄脈沖，用于觸發(fā)音樂聲訊響器XQ2的控制端，使XQ2只放一遍音樂；熄火報警電路由T2、T3、T4、訊響器XQ及電阻等組成，當火焰意外熄滅時，T1發(fā)射極為低電平，使T2截止，T2集電極為高電平，該信號經(jīng)D2、R5作用于T3基極，由T3、T4構(gòu)成的復合管導通，連接在復合管T3、T4集電極上的訊響器XQ1工作，發(fā)出短聲(即斷續(xù)聲)報警信號，連接在XQ1發(fā)光二極管LED1閃光，告知用戶火沒點著或火滅了，經(jīng)過一定時間，則由連接在復合管T3、T4集電極上的關(guān)斷電路IC4(CD4024)和T6與T7組成的復合管和電磁鐵M組成的執(zhí)行器將供氣閥F1關(guān)閉；比較電路當火焰被湯、水等澆滅時，T1的發(fā)射極電位(V2)值比正常值高出1伏左右，比較器將這種異?，F(xiàn)象檢測出來并報警，比較器由單電源運算放大器IC3(CA3140)及電阻等構(gòu)成，從T1發(fā)射極經(jīng)電阻R12到IC3的3腳，電位器RP1兩端跨接電源，RP1的滑動端輸出電壓為標準電壓，其值大于正常V2的最大值，正常工作時，IC3的6腳為低電平。當火焰被湯水澆滅時，T1的發(fā)射極電壓(V2)將高出電位器RP1輸出的標準電壓1伏左右，IC3的6腳變?yōu)楦唠娖?，該信號?jīng)D3、R5使T3、T4導通，XQ1發(fā)出報警信號；關(guān)斷電路及執(zhí)行器該部分由IC4(CD4024)、T6、T7、執(zhí)行器(電磁鐵M1)、脫扣閥F1)構(gòu)成，T4集電極信號在報警時呈脈沖，正好用于計數(shù)定時，每個脈沖對應一聲音響，T4集電極輸出脈沖送到IC4(CD4024)的1腳，IC4對輸入脈沖進行分頻；
IC4的6腳出現(xiàn)高電平的時刻對應于XQ1發(fā)出8個短聲(即8個脈沖)。IC4的6腳輸出信號經(jīng)R10作用于T6的基極，T6、T7組成的復合管導通，電磁鐵M得電使脫扣閥F1關(guān)閉，從而切斷氣源。
本實用新型的優(yōu)點是此用于安全控制的燃氣灶頭裝置，經(jīng)久耐用、反應迅速、安全可靠、使用方便并且價格低廉。本發(fā)明不僅適用于灶具生產(chǎn)廠家，也適用于正在使用的各種型號燃氣灶具的改造，改造工作量甚小。
以下結(jié)合
實施例圖1是用于安全控制的燃氣灶頭裝置示意圖圖2是用于安全控制的燃氣灶頭裝置的電器結(jié)構(gòu)框圖圖3是用于安全控制的燃氣灶頭裝置的控制面板圖圖4是用于安全控制的燃氣灶頭裝置的電路圖本發(fā)明的關(guān)鍵是將現(xiàn)有的燃氣灶具的灶頭本身改造成為火焰檢測元件。無論哪種型號的灶具，只要在灶頭的灶頭體1和火蓋2之間附加耐熱絕緣片3(或耐熱絕緣圈)，即構(gòu)成火焰檢測元件，從灶頭體上連接一導線作為一個電極(正極)5，從火蓋上連接一導線作為另一個電極(負極)4。其結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。兩個電極之間串聯(lián)1只電阻，當有火焰時，形成閉合電路，兩極之間的電勢(即電阻上的電壓在400毫伏至700毫伏之間，具體數(shù)值與灶頭端口尺寸有關(guān)，開路電勢高于700毫伏。
由于灶頭的灶頭體與火蓋本身成為檢測元件(傳感器)，因此這種火焰檢測元件經(jīng)久耐用，其壽命即灶頭的壽命，這是本發(fā)明的關(guān)鍵，也是與現(xiàn)有技術(shù)的明顯不同與區(qū)別。顯然，這種檢測元件幾乎沒有增加費用，不但適用于灶具生產(chǎn)廠家，也適合對大量的正在使用的灶具進行改造。
本裝置的電器結(jié)構(gòu)框圖見圖2，它由火焰檢測元件(灶頭的灶頭體與火蓋的兩極)經(jīng)放大電路到帶短聲(斷續(xù)聲)報警器的報警電路再控制關(guān)斷電路及執(zhí)行器?；鹧鏅z測元件同時經(jīng)比較電路到報警電路；火焰檢測元件同時還直接控制帶音樂聲訊響器的定時電路。
以下按信息的傳遞途徑加以說明電路(圖4)1、信號放大電路火焰檢測元件的負極(火蓋)接電源正(V+)，正極(灶頭體)接電阻R1。電阻R1接T1基極，電源電勢與檢測到的電勢疊加后作用于晶體管T1的基極，T1導通，由T1發(fā)射極輸出的信號經(jīng)二極管D1、電阻R3作用于晶體管T2的基極。
T1發(fā)射極輸出電壓在2-3伏范圍內(nèi)，與灶頭端口尺寸有關(guān)。
2、定時電路及短聲訊響器當用戶使用灶具而又不在廚房時，為防止遺忘，設置定時提示電路，可選擇2.5分、5分、10分、20分、40分和80分中的任何一檔。
T1發(fā)射極輸出信號經(jīng)D4、R6作用于晶體管T5的基極，T5的導通使光電耦合器G次級接通定時電路的電源，電路開始計數(shù)定時。
IC1(CD4584)的1個施密特觸發(fā)器IC1-1與C1、R7構(gòu)成振蕩源。由IC1的2腳輸出脈沖送到IC2(CD4040)的10腳，IC2的CP脈沖進行分頻，從而實現(xiàn)定時提示的目的。IC2的1腳出現(xiàn)高電平的時刻對應的定時時間為80分鐘，IC2的15腳、14腳、12腳、13腳、4腳產(chǎn)生高電平的時刻分別對應于定時時間40分、20分、10分、5分和2.5分鐘。定時時間可由用戶旋動灶具前面板上的開關(guān)K1來設定。
圖4中，IC2的12腳輸出10分鐘定時提示信號，信號經(jīng)C3、R9作用于IC1的3腳，IC1的4腳輸出信號送到IC1的5腳，IC1的6腳輸出為窄脈沖，用于觸發(fā)音樂聲訊響器XQ2的控制端，使XQ2只放一遍音樂，此后，每隔10分鐘放一遍音樂，聲音悅耳，又達到提示效果。
3、熄火報警電路及短聲訊響器該電路由T2、T3、T4、訊響器XQ及電阻等組成。
當火焰意外熄滅時，T1發(fā)射極為低電平，使T2截止，T2集電極為高電平，該信號經(jīng)D2、R5作用于T3基極，T3、T4導通，XQ1工作，發(fā)出短聲(即斷續(xù)聲)報警信號，告知用戶火沒點著或火焰被風吹滅了，經(jīng)過一定時間，用戶仍未處理，則由關(guān)斷電路和執(zhí)行器將供氣閥關(guān)閉。
發(fā)出報警信號時，發(fā)光二極管LED1閃光。
4、比較電路在使用灶具過程中還可能發(fā)生另外一種意外情況，即火焰被湯、水等澆滅。當出現(xiàn)這種意外時，T1的發(fā)射極電位(V2)值比正常值高出1伏左右，利用比較器將這種異常現(xiàn)象檢測出來并報警。
比較器由單電源運算放大器IC3(CA3140)及電阻等構(gòu)成。電位器RP1的滑動端輸出電壓為標準電壓，其值大于正常V2的最大值，正常工作時，IC3的6腳為低電平。當火焰被湯水澆滅時，T1的發(fā)射極電壓(V2)將高出電位器RP1輸出的標準電壓1伏左右，IC3的6腳變?yōu)楦唠娖剑撔盘柦?jīng)D3、R5使T3、T4導通，XQ1發(fā)出報警信號。
5、關(guān)斷電路及執(zhí)行器該部分由IC4(CD4024)、T6、T7、執(zhí)行器(電磁鐵M1)、脫扣閥F1)構(gòu)成。電磁鐵M1及脫扣閥F1為外選件，不包括在本裝置內(nèi)。
T4集電極信號在報警時呈脈沖，正好用于計數(shù)定時，每個脈沖對應一聲音響，T4集電極輸出脈沖送到IC4(CD4024)的1腳，IC4對輸入脈沖進行分頻。圖4中，IC4的6腳出現(xiàn)高電平的時刻對應于XQ1發(fā)出8個短聲(即8個脈沖)。IC4的6腳輸出信號經(jīng)R10作用于T6的基極，T6、T7導通，電磁鐵得電使脫扣閥關(guān)閉，從而切斷氣源。
權(quán)利要求1.一種用于安全控制的燃氣灶頭裝置，由灶頭體、火蓋和控制電路組成，其特征在于在灶頭體和火蓋接合部位之間有耐熱絕緣層，從灶頭體上連接一導線作為一極，從火蓋上連接一導線作為另一極，從這兩極引出的信號經(jīng)信號放大電路到報警電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于安全控制的燃氣灶頭裝置其特征在于從報警電路再控制關(guān)斷電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于安全控制的燃氣灶頭裝置其特征在于從這兩極引出的信號也同時經(jīng)比較電路再到報警電路，再控制關(guān)斷電路；并從這兩極引出的信號也同時控制定時電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求所3述的用于安全控制的燃氣灶頭裝置其特征在于其電路為火焰檢測元件的負極(火蓋)接電源正(V十)，正極(灶頭體)接電阻R1，電阻R1接T1基極，由T1發(fā)射極輸出的信號經(jīng)二極管D1、電阻R3作用于晶體管T2的基極；T1發(fā)射極輸出信號經(jīng)D4、R6作用于晶體管T5的基極，T5的導通使光電耦合器G次級接通定時電路的電源，定時電路開始計數(shù)定時，定時電路由IC1(CD4584)和IC2(CD4040)組成，IC1的1個施密特觸發(fā)器IC1-1與C1、R7構(gòu)成振蕩源，由IC1的2腳輸出脈沖送到IC2的10腳，IC2對CP脈沖進行分頻，從而實現(xiàn)定時提示的目的；IC2的12腳出現(xiàn)高電平的時刻對應的定時時間為80分鐘，IC2的15腳、14腳、12腳、13腳、4腳產(chǎn)生高電平的時刻分別對應于定時時間40分、20分、10分、5分和2.5分鐘；定時時間可由用戶旋動灶具前面板上的開關(guān)K1來設定；IC2的12腳輸出10分鐘定時提示信號，信號經(jīng)C3、R9作用于IC1的3腳，IC1的4腳輸出信號送到IC1的5腳，IC1的6腳輸出為窄脈沖，用于觸發(fā)音樂聲訊響器XQ2的控制端，使XQ2只放一遍音樂；熄火報警電路由T2、T3、T4、訊響器XQ及電阻等組成，當火焰意外熄滅時，T1發(fā)射極為低電平，使T2截止，T2集電極為高電平，該信號經(jīng)D2、R5作用于T3基極，由T3、T4構(gòu)成的復合管導通，連接在復合管T3、T4集電極上的訊響器XQ1工作，發(fā)出短聲(即斷續(xù)聲)報警信號，連接在XQ1發(fā)光二極管LED1閃光告知用戶火沒點著或火滅了，經(jīng)過一定時間，則由連接在復合管T3、T4集電極上的關(guān)斷電路IC4(CD4024)和T6與T7組成的復合管和電磁鐵M組成的執(zhí)行器將供氣閥F1關(guān)閉；比較電路當即火焰被湯、水等澆滅時，T1的發(fā)射極電位(V2)值比正常值高出1伏左右，比較器將這種異?，F(xiàn)象檢測出來并報警，比較器由單電源運算放大器IC3(CA3140)及電阻等構(gòu)成，從T1發(fā)射極經(jīng)電阻R12到IC3的3腳，電位器RP1兩端跨接電源，RP1的滑動端輸出電壓為標準電壓，其值大于正常V2的最大值，正常工作時，IC3的6腳為低電平。當火焰被湯水澆滅時，T1的發(fā)射極電壓(V2)將高出電位器RP1輸出的標準電壓1伏左右，IC3的6腳變?yōu)楦唠娖?，該信號?jīng)D3、R5使T3、T4導通，XQ1發(fā)出報警信號；關(guān)斷電路及執(zhí)行器該部分由IC4(CD4024)、T6、T7、執(zhí)行器(電磁鐵M1)、脫扣閥F1)構(gòu)成，T4集電極信號在報警時呈脈沖，正好用于計數(shù)定時，每個脈沖對應一聲音響，T4集電極輸出脈沖送到IC4(CD4024)的1腳，IC4對輸入脈沖進行分頻IC4的6腳出現(xiàn)高電平的時刻對應于XQ1發(fā)出8個短聲(即8個脈沖)。IC4的6腳輸出信號經(jīng)R10作用于T6的基極，T6、T7組成的復合管導通，電磁鐵M得電使脫扣閥F1關(guān)閉，從而切斷氣源。
專利摘要一種用于安全控制的燃氣灶頭裝置，由灶頭體、火蓋和控制電路組成，在灶頭體和火蓋接合部位之間有耐熱絕緣層，從灶頭體為一極，從火蓋上連接一為另一極，從這兩極引出的信號經(jīng)信號放大電路到報警電路。其優(yōu)點是經(jīng)久耐用、反應迅速、安全可靠、使用方便并且價格低廉。本實用新型不僅適用于灶具生產(chǎn)廠家，也適用于正在使用的各種型號燃氣灶具的改造，改造工作量甚小。
文檔編號F24C3/12GK2243605SQ95224560
公開日1996年12月25日 申請日期1995年10月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月26日
發(fā)明者楊公源, 田浩凌, 馬桂蘭 申請人:楊公源, 馬桂蘭, 田浩凌