专利名称：电脑燃气灶的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动化控制的电脑燃气灶。
众所周知，目前社会上所用的煤气，液化气灶，从开启气阀，点火煮食，调节火势，煮熟关闭气源都得人工操作，并且煮食过程必须人员在场，否则容易发生食物烧焦或汤汁外溢，致使燃气熄灭、外泄、引发事故。据此，人们对燃气灶进行改造，提出增加自控配套装置。如中国专利CN1101972A公开了“液体燃料燃具的多功能保安与控制电路”，它具有自动的打火系统，使灶具有熄火自动复燃能力、漏气报警、闭气的功能。中国专利CN-2286838N公开了“燃气灶微电脑控制器”由单片机发出信息控制电磁阀和继电器动作，以便及时关断气路，实现了定时烹煮，超温报警熄火。中国专利CN-2047759N公开了“燃气自动控制灶具”，它的功能包括自动实现点火、大火定时加热、温控加热、转小火定时加热，漏气火警停气报警。以上装置都只局部解决燃气灶的部分问题。
本发明目的是为了克服以上缺陷，提供一种电脑控制的具有综合性能好、适用性广的电脑燃气灶。(见附
图1)它可用各种燃气作热能，与各种型号的铁锅、铝锅、高压锅相配套，具备煮、焖、炖、煲汤、煮干稀饭、烧开水和定温加热食物的全自动化控制功能。
本发明的方案是燃气灶增设电脑控制板、测温手、电磁燃气开关阀、电动燃气流量调节阀、讯响装置；灶具壳体(1)设计成长方形结构。面板前正中装有一个LED显示屏(7)；调节时钟和温度的按钮(8)；选择各类煮食和锅具的互锁按钮(5)；和对应的发光二级管指示灯(4)；扬声器(9)；灶面后中央装有可以360度自由旋转、上下升降、自由伸长缩短的测温手(6)；电脑控制线路板(附图2、图3所示)，由电、气开关控制装置(图3-1)，燃气量调控装置(图3-2)，自动点火控制装置(图3-3)，温度探测控制装置(图3-4)，智能模糊控制装置(图3-5)，燃气泄漏控制装置(图3-6)六个伺服装置组成；电、气开关控制装置(图3-1)由变压器B1、液晶电子钟、IC1、稳压集成电路U1、继电器K1、音乐集成块IC2、稳压管DW以及电容C、电容C1-4电阻R1-5、R28-29、开关管D7、整流管D1-4、蜂鸣器HTD、扬声器Y、发光二极管LED1-2、电磁阀K4组成；燃气流量控制装置(图3-2)由变压器B2、三端稳压集成U2、IC5、干簧管K5、K8、继电器K6、K7、电机M、进气阀以及开关管D14整流管D8-12、电阻R19-21、电容C9-10、C13-14组成；自动点火控制装置(图3-3)由光敏二极管PD、集成线路IC6、继电器K9、小型变压器B3、高压变压器B4、以及电阻R22-27、电容C11-12、三极管V4、V5、V6、开关管D15、1．5伏干电池，以及点火针组成；温度探测控制装置(图3-4)由可编程温控ICHX1281、微控器HXTMP智能数显温控板、以及继电器K2、三极管V2、开关管D6、按钮AN11-12以及可360度旋转，上下升降、前后可伸缩的机械探测手(6)组成；智能模糊控制装置(图3-5)由IC3、六位互锁按钮AN5-10，二极管D7，六个发光二极管、沸腾指示二极管LED3以及电阻R14-18、R30电容C5-6组成；燃气泄漏控制装置(图3-6)由QM-N5气敏感器，集成电路LM311，三极管V3、继电器K3、以及电阻R7-13、R4、RT、电容C7-8组成；上述燃气开关总阀用24伏的直流电磁阀，燃气流量调节阀由电动机M和调节阀组成。
按照本发明设计的电脑燃气灶与现有的各类燃气灶以及各类控制技术相比，有如下优点1、电脑燃气灶具有定时开、关燃气阀，自动温度调节、控制，自动点火、熄火、燃气泄漏报警并关闭气源，人工智能模糊控制、定温加热、奏乐告示等多种功能。
2、全自动火势控制，起时旺火烧煮，当锅内食物达到沸点时自动调节火势，维持沸点温度，若低于沸点温度又可自动转为大火加热。食物煮熟自动关闭燃气阀及电源。若定温加热，达到设定温度时即关闭气源。
3、可以预定煮食时间，24小时任意选择，并可一天五次设定，届时电脑燃气灶将按设定时间自动完成煮食过程，一次设定反复使用，可以随心所欲。并且配有备用电源，不受停电影响。
4、操作简便。只要设定好时间，选择好煮食种类，放上锅具、食物，按动电钮，测温手将自动从灶体内升起，自动调节高度和方位，并将测温头压在锅盖上，到设定时间时，即可自动煮食，煮熟奏乐告示并自动关闭燃气及电源。
5、电脑燃气灶适用性广。只要配上相应的燃烧器和调节阀，煤气、液化气、天然气、沼气都适用，且无须专用锅具，任何型号的铝锅、铁锅、高压锅都可以配套使用。
6、具有人工智能模糊控制功能。在无人监视下自动进行煮、焖、炖、煲汤、煮干饭、稀饭、烧开水等多种烹调，且汤汁不外溢，食物不烧焦，煮熟程度恰到好处；并可进行食物定温加热，满足日常生活各种需求。
7、自动点火。一开启燃气阀即自动点火，燃气点燃后自动停止点火；若因外界原因导致火焰熄灭时，又将自动重新点火，再次点燃燃气。
8、节能。自动控制火势，煮食物时，可分强、弱两种火势，并可自动调节。
9、安全可靠。设有多重安全保护装置，(1)自动限定燃气供应时间；(2)自动脉冲点火，火焰意外熄灭时重新点火，直至点燃燃气；(3)遇到燃气泄漏，可报警并自动关闭电源及气源。可避免食物烧焦，燃气熄灭外泄等意外事故的发生，保证用户的人身、财产安全，10、测温手可360度自由旋转，上下升降、前后伸缩，操作自如，无须与锅具连体使用。
下面通过最佳实例，并结合
图1，图2，图3，图4来进一步对电脑燃气灶煮食全过程进行描述。
图1是本电脑燃气灶正面外观示意图。图2是本电脑燃气灶的电路结构示意图。图3是本电脑燃气灶的电路原理图。图4是本电脑燃气灶测温手的构造图。
附
图1中的(1)为壳体，(2)为燃烧器，(3)为支架，(4)LED指示灯，(5)八位互锁按钮，(6)测温手，(7)、时间、温度显示屏，(8)时间、温度调节按钮，(9)扬声器，(10)橡胶脚垫。
附图3中的(1)为电气开关控制装置，(2)为燃气流量控制装置，(3)为自动点火控制装置，(4)为温度探测控制装置，(5)为智能模糊控制装置，(6)为燃气泄露控制装置。
附图4中的(17)为横向支撑杆，(18)为固定螺丝，(19)为固定螺丝，(20)为竖向支撑杆，(21)为球体，(22)为底板，(23)为温度探测头。
参照附
图1、2、3、4所示，壳体的尺寸为720mm×476mm×200mm(长×宽×高)。由0．5mm不锈钢锻压成型做表面，四角呈弧型，并外加一层铁氟龙漆，做到不沾油。垫脚用橡胶注成。壳体、燃烧器、进气管等燃气灶的各构件由紧固件固定。电子应具备一天可五开、五关、定时定闹功能，电源用1．5伏电池一节(5号)供电，电池盒和电子钟外壳联在一起；显示屏和温度显示屏共用。它和微控器HXTMP智能数显温控板，六位互锁按钮(5)，发光二极管(4)(φ3)，扬声器(9)，分别固定在壳体
图1所示的正前方相应位置；自动点火装置(图3-3)中的电源用1．5伏电池一节(2号)由专用盒固定在机体内。电磁阀型号为Q23XD-2L，工作电压为直流24伏，装在壳体内的后面，进气口与橡皮软管连接，出气口通过铝管与燃烧器的进气阀连接；电动机M工作电压为直流12伏，电动机的主轴端装有永久磁铁，它和燃烧器的进气阀通过齿轮相吻接，带动进气阀正、反转，调节进入燃烧器的燃气量；干簧管K5为常开式的。干簧管K8为常闭式的，分别装在电机M轴的两侧，常闭干簧管K8所装位置，处在电机带动进气阀转至燃烧器火焰最旺时，电机M轴磁体刚好使其吸开的位置；常开干簧管K5所装位置处在电机反转，带动进气阀转至燃烧器火焰最弱位置。(能保持锅内沸腾温度，又不熄灭)，即电机M轴上磁体刚好吸合干簧管K5的位置上；变压器B2选用功率40瓦，输出电压为24伏和12伏二档，变压器B1功率为3瓦，输出电压7．5伏，电脑板上的六个伺服机构的零配件按电路原理(图3)中所标型号和标值安装以上变压器和电脑板均装在不锈钢盒子内，固定在壳体内正前方中央处。燃烧器选择，如果是用液化气就选液化气用的燃烧器；若用煤气就用煤气燃烧器；测温手可以设计成电动的，也可以设计成手动的，本机测温手为手动的，结构如(图4)所示，其支撑构件设计成可360度旋转、上下升降、前后伸缩，以便适应压在不同型号的铁锅、铝锅、高压锅的盖子上；其横、竖向支撑杆(17、20)均用不同长度和直径的四根不锈钢管套接而成，其中三根可以有限度伸长或缩短；竖向支撑杆(20)中最大直径的一根的一端和直径20mm的球体焊接，球体(21)装在50×30×26的不锈钢盒子内，盒的底面中央部份冲压成直径22mm的弧形面，以和球体(21)吻合，以使竖向支撑杆可以360度旋转；另一端和横向支撑杆(17)用螺丝连接固定，横向支撑杆(17)的另一端和一个规格为45×20×15的不锈钢盒(23)焊接，盒内装有可编程温控ICHX1281，测温头和电脑板的连接导线从横、竖向支撑杆内通过；光敏二极管装在燃烧器(2)的一侧，能接收燃烧器上的火光位置上。
煮食时电脑燃气灶的工作程序是1、定时提供各伺服机构电源，开启燃气总阀，调好燃气流量。见图(3-1)，用按钮AN1、AN2。设置好定时时间，用AN11、AN12设定好最高温度，用AN5-10选好煮食种类，拉起测温手，调节高度、角度将测温手压在锅盖上，接上交流电源，变压器B1次级输出7．5伏电压，经D1-D4整流，三端稳压集成U1稳压输出直流5伏，向电、气开关控制装置和燃气泄漏控制装置供电，此时LED1指示管亮，表示供电正常。当液晶电子钟有定时信号输出或按压启动钮AN4，IC1②脚呈低电平，③脚输出高电平，继电器K1吸合，触头K1-1接通变压器B2电源，各功能装置得电，进入伺服工作状态，此时LED2指示管亮，表示进入煮食程序，电磁阀K4得电吸合，见图(3-1)，打开了燃气阀，同时继电器K6、K7的常闭触点向电机M供电，电机M转动，当附有磁体的转轴接近常闭干簧管K7时，干簧管K7吸开，电机M失电停转，此时燃气调控阀开到最大，同时IC1进入延时计时状态，控制燃气阀开启的时间，当达到预置时间(约30分钟)就关闭燃气总阀。避免个别伺服机构失灵而造成事故。
2、点燃燃气，开始煮食。
在开启燃气阀和调控燃气流量的同时，点火装置通电，通过点火针产生高压脉冲点火，点燃了燃烧器上的燃气(见图3-3)。在燃烧器未点燃前光线弱。光敏二极管PD内阻大，此时IC6②脚呈低电平，③脚输出高电平，继电器K9吸合，接通高压发生器的电源，通过V4管、变压器B3振荡，高压变压器B4输出高压脉冲，在点火针产生点火脉冲，点燃了燃烧器，开始煮食。光敏二极管PD在燃气点燃后，受光线照射，内阻迅速下降，向IC6②脚输入高电平，IC6③脚输出低电平，继电器K9释放，高压发生器失电，点火脉冲停止。由于光敏二极管PD和高压发生器之间互相制约，一旦某种原因火焰熄灭，高压发生器又重新输出点火脉冲，点燃燃烧器后，光敏二极管PD受光线照射，IC6③脚又输出低电平，继电器K9释放，高压发生器又失电，停止点火脉冲输出，保证燃烧器火焰不至意外熄灭，造成事故。
3、煮食火势控制。
见(图3-4)，燃气流量控制装置由温控器ICHX1281，HXTMP数显温控板；继电器K2；集成电路IC3、IC5；继电器K6、K7；干簧管K5、K8和直流电机M等组成。从(图3-2)可知，当电源一接通，燃气调控阀已开至最大，接通电源后，控温装置就开始工作，压在锅盖上的测温头就在检测锅内温度(测温手可以随意升降，随锅高低而定)，在温度低于沸点温度时，可调温控ICHX1281的DQ脚为低电平，当锅内温度达到沸腾温度时，即达到ICHX1281预置的最高温度时，QD脚激活，输出高电平，通过电容C13输向(图3-2)中的IC5②脚，电路翻转，IC5③脚输出低电平，继电器K6、K7吸合，电机M得电反转，当附在转轴上的磁体靠近常开干簧管K5时，K5闭合，向IC6②脚送去一个负脉冲，IC6③脚输出高电平，K6、K7失电释放，电机M停转，此时燃气调控阀刚好调至微火状态，继续煮食。
4、煮食人工智能模糊控制。
当锅内食物温度达到沸腾温度时，以IC3和电阻R14-R18、R30、LED3以及电容C5、C6组成的人工煮食智能模糊控制装置开始工作。见(图3-5)，由于温控器DQ脚激活状态为高电平，Q管导通，继电器K2通电吸合，接通了模糊控制装置电源，指示灯LED3亮表示锅内已达沸腾状态。IC3进入暂稳态，开始计时，电路通过R14、R15、R16、R17、R18中设定的组合向电容C6充电，当达到食物煮熟的时间时，(即各种食物在沸腾后达到煮熟所需时间)此时IC3⑥、⑦脚电压达到电源电压的2／3，电路翻转，由IC3③脚向(图3-1)中的IC1⑥、⑦输入一个正向电压，瞬隙短路，使IC1电路翻转，继电器K1失电释放，变压器B2断电，电磁阀K4释放，关闭了燃气总阀，同时关断了各伺服机构的电源，(图3-1)中的音乐集成块ICKD153得电，触发端受到IC3③脚正向电势的触发，扬声器响，告诉主人煮食工作结束。
5、一接上电源(图3-6)，由QM-N5、LM311、继电器K3、三极管3DG6以及电阻R7-13、R4Rt和电容C7-8组成的燃气泄漏报警装置即开始工作。在煮食中若燃气泄漏，空气中的CO增加，当CO达到一定浓度时，QM-N5极间电阻变小，检测电信号增大，经放大，继电器K3吸合，常开触头K3-1闭合，将电容C4短路，IC1⑥-⑦脚电压升高，IC1电路翻转，继电器K1失电，各伺服机构失电，电磁阀闭合，关断了燃气源和电源，制止了事故发生。
权利要求1.电脑燃气灶包括燃气灶，其特征是燃气灶中增设电脑控制板、测温手、电磁燃气开关阀、电动燃气流量控制阀、讯响装置；灶具壳体(1)设计成长方形结构，面板前正中装有LED显示屏(7)，调节时钟和温度的按钮(8)、手动启动按钮、选择各类煮食和锅具的互锁按钮(5)和对应的发光二极管指示灯(4)、扬声器(9)；灶面后中央装有可以360°自由旋转，上下升降，前后自由伸缩的测温手(6)；电脑控制线路板由电、气开关控制装置、燃气量调控装置、自动点火控制装置、温度探测控制装置、智能模糊控制装置、燃气泄漏控制装置组成；电、气开关控制装置由变压器B1、液晶电子钟、IC1、U1、继电器K1、音乐集成电路IC2、稳压管DW以及电容C1-4、电阻R1-5、R28-25、开关管D7、整流管D1-4、蜂鸣器HTD、扬声器Y组成，燃气流量控制装置由变压器B2、IC5、干簧管K5、K8、继电器K6、K7、电机M、调节气阀以及开关管D14、整流管D8-12、电阻R19 -21、电容C9-10、C13-14组成；自动点火控制装置由光敏二极管PD、继电器K9、变压器B3、高压变压器B4、以及电阻R22-27、电容C11-12、三极管V4、V5、V6、开关管D15、1．5V干电池，以及点火针组成，温度探测控制装置由可编程温控IcHX1281、微控器HXTMP智能数显温控板、以及继电器K2、三极管V2、开关管D6、按钮AN11-12以及可360°旋转，上下升降，前后可伸缩的测温手(6)组成；智能模糊控制装置由IC3、六位互锁按钮AN5 -10，二极管D7，六个发光二极管，沸腾指示管LED3、以及电阻R14-18、电容C5-6组成；燃气泄漏控制装置由QM-N5气敏感器，集成电路LM311，三极管V3、继电器K3、以及电阻R7-13、R4、RT、电容C7-8组成；上述燃气开关总阀用24V的直流电磁阀，固定在壳体内的背面，进气口与橡皮软管连接，出气口通过铜管或铝管与电动燃气流量控制阀连接，电动燃气流量控制阀由电动机M和调节气阀组成，电机M主轴前端或调节气阀轴前端装有永久磁铁，其轴两侧安装有干簧管K5、K8，干簧管K5为常开式，干簧管K8为常闭式；常闭式干簧管K8所装位置处在电动机带动调节气阀转至燃烧器火焰最旺时，轴上磁体刚好使其常闭触头吸开位置，常开K簧管K5所装位置处在电机反转，带动调节气阀转至燃烧器火焰处于小火时，轴上磁体刚好使其常开触头吸合的位置上。
2.根据权利要求1所描述的电脑燃气灶其特征是可360°旋转，上下升降，前后伸缩的测温手是在锅盖上测温；其横、竖向支撑杆(17、20)均用不同长度和直径的四根不锈钢管套接而成，竖向支撑杆(20)中最大直径的一根的一端和直径20mm的空心球体焊接，球体(21)装在不锈钢盒子内，盒的底层中央部份冲压成直径22mm的弧形面，与球体(21)吻合，另一端和横向支撑杆(17)用螺丝连接固定，横向支撑杆(17)的另一端和一个规格为不锈钢盒(23)焊接，盒内装有可编程温控IcHX1281，测温头和电脑板的连接线从横、竖向支撑杆内通过。
3.根据权利要求1或2所述的电脑燃气灶其特征是灶内设置了3个安全保护装置，分别是(1)、限定燃气供应总时间装置。(2)、自动点火，火焰熄灭又自动点火装置。(3)、燃气泄漏控制装置。
专利摘要电脑燃气灶是在现有燃气灶上增设电脑控制板、测温手、电磁阀、电控流量阀、显示屏、讯响装置。伺服机构由电、气开关控制、自动点火控制、温度探测控制、火力自动控制、智能模糊控制、燃气泄漏控制等装置组成,有三个安全装置:①限定燃气供气时间②自动点火,火焰意外熄灭重新点火③燃气泄漏报警并关气气源。可用煤气、液化气、天然气作热能与各口径的铁锅、铝锅、高压锅配套,任意定时进行煮、焖、炖、煲、烧水和定温加热的全自动化控制。
文档编号F24C3/12GK2429760SQ0020201
公开日2001年5月9日 申请日期2000年1月1日 优先权日2000年1月1日
发明者陈玉山 申请人:陈玉山, 陈力, 杨芳