一种电磁阀及自动熄火系统的制作方法

本实用新型涉及燃气灶技术领域，具体涉及一种电磁阀及自动熄火系统。

背景技术：

为了保证安全性，燃气灶中均安装有熄火保护装置，将热电偶与电磁阀相连，热电偶在一定温度下能够产生电流，进而使电磁阀导通打开燃气通路；当热电偶的温度下降时，热电偶中没有电流，电磁阀磁力消失关闭燃气通路，进而实现自动断气的安全保护目的。

发明人在实践中，发现上述现有技术存在以下缺陷:

在烧水锅沸腾后，会出现大量的水蒸汽，由于其他原因使用者往往忘记关火，只有在锅底干烧至温度突然上升时自动关火，并不能及时关火。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电磁阀及自动熄火系统，该实用新型的具体方案如下：

第一方面，本实用新型一个实施例提供了一种自动熄火系统，应用于燃气灶，该熄火系统包括中央处理器和电源，该熄火系统还包括用于采集燃气灶的图像信息的图像采集装置、热电偶和电磁阀，所述电磁阀内设有随着所述电磁阀通断而通断的磁簧开关，所述中央处理器跨接于所述电磁阀和所述热电偶之间，所述电磁阀的另一端与所述热电偶的另一端相连，所述电源通过所述磁簧开关分别与所述中央处理器和所述图像采集装置相连。

进一步，所述电磁阀包括用于封堵燃气通孔的密封堵头，所述密封堵头通过回弹机构与和电磁铁配合的铁片相连；在所述回弹机构上设有随着所述回弹机构移动的永磁件，在靠近所述永磁件的最大位移处设有磁簧开关，所述磁簧开关的导线伸出所述阀体。

进一步，所述回弹机构包括推杆、弹簧和挡止件，所述推杆的一端通过所述永磁件与所述密封堵头相连，所述推杆远离所述永磁件的一端与所述铁片相连，所述弹簧套设于所述推杆上，所述弹簧靠近所述铁片的一端通过所述挡止件挡止配合。

进一步，该熄火系统还包括炊具盖，该炊具盖包括盖体、在所述盖体上开设的阀孔、贯穿所述阀孔的用于被所述图像采集装置识别的空阀体，所述空阀体在蒸汽气流的作用下向上移动至沸水位置时与所述盖体挡止配合。

进一步，所述空阀体与所述盖体之间通过阀杆挡止配合，所述阀杆的一端伸入所述空阀体，在所述阀杆伸入所述空阀体的一端设有挡止件，所述挡止件与所述空阀体挡止配合，所述阀杆远离所述挡止件的一端与所述盖体连接。

第二方面，本实用新型另一个实施例提供了一种电磁阀，应用于燃气灶，该电磁阀包括阀体、电磁铁、与所述电磁铁配合使用的铁片、通过燃气通孔连通的第一通气腔和第二通气腔、一端靠近所述燃气通孔另一端贯穿所述第一通气腔且伸出所述阀体的压杆，其特征在于，在所述燃气通孔靠近所述第二通气腔的一侧的用于封堵所述燃气通孔的密封堵头，所述密封堵头远离所述燃气通孔的一侧设有永磁件，所述永磁件通过回弹机构与所述铁片相连；靠近所述永磁件的最大位移处设有磁簧开关，所述磁簧开关的导线伸出所述阀体。

进一步，所述回弹机构包括推杆、弹簧和挡止件，所述推杆的一端通过所述永磁件与所述密封堵头相连，所述推杆远离所述永磁件的一端与所述铁片相连，所述弹簧套设于所述推杆上，所述弹簧靠近所述铁片的一端与所述挡止件挡止配合。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型实施例提供了一种自动熄火系统，该熄火系统包括中央处理器、电源、用于采集燃气灶的图像信息的图像采集装置、热电偶和电磁阀，电磁阀内设有随着所述电磁阀通断而通断的磁簧开关，该热电偶跨接于电磁阀和中央处理器之间，电磁阀的另一端与中央处理器相连，电源通过磁簧开关分别与中央处理器和图像采集装置相连。本实用新型实施例通过图像采集装置、中央处理器、热电偶、电磁阀、磁簧开关和电源的联动配合，达到自动熄火的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型实施例所提供的一种自动熄火系统的结构示意图；

图2为本实用新型另一个实施例所提供的一种电磁阀；

图3为图2中的电磁阀处于导通状态时的结构示意图；

图4为本实用新型另一个实施例所提供的炊具盖的结构示意图；

图5为图4中的炊具盖处于沸水状态时的结构示意图；

图6为本实用新型另一个实施例所提供的一种自动熄火方法的流程图。

图中：100-燃气灶、200-电磁阀、300-热电偶、400-中央处理器、500-磁簧开关、600-电源、700-图像采集装置、20-阀体、21-第一通气腔、22-第二通气腔、23-燃气入口、24-燃气出口、25-燃气通孔、201-密封堵头、202-永磁件、203-回弹机构、204-铁片、205-电磁铁、206-压杆、2031-推杆、2032-弹簧、2033-弹簧挡止件、501-导线、502-开关支撑架、261-固定凸起、262-密封圈、263-封盖、264-螺栓孔、2051-线圈导线、2052-电磁铁座、700-盖体、701-空阀体、702-阀杆、703-挡止件、704-固定架、705-阀孔。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种电磁阀及自动熄火系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的属于“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的属于只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的属于“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

下面结合附图和具体的实施例来具体的说明本实用新型所提供的一种电磁阀及自动熄火系统的具体方案。

请参阅图1，其示出了本实用新型实施例所提供的一种自动熄火系统的结构示意图，为了解决在水沸腾后一定时间内进行关火的目的，本实施例通过图像采集装置采集燃气灶的图像信息，结合设有磁簧开关的热电偶电磁阀，通过中央处理器来控制热电偶电磁阀的通断，进而控制燃气的通断。该自动熄火系统包括中央处理器400、电源600、图像采集装置700、热电偶300和电磁阀200。

具体的，电磁阀200用于控制燃气通路的通断，在电磁阀200的内部设有燃气通路，电磁阀200在导通后吸合铁片204，进而导通燃气通路。在该电磁阀200内设有随着电磁阀200的通断而通断的磁簧开关500。在电磁阀200导通时，燃气通路导通，此时磁簧开关500闭合；在电磁阀200失电断开时，燃气通路不导通，此时磁簧开关500断开。

电磁阀200的一端与热电偶300的一端相连，电磁阀200的另一端和热电偶300的另一端分别与中央处理器400相连，中央处理器400分别给予电磁阀200和热电偶300一个高电平，在正常状态下，在热电偶300被烧热产生电流后，热电偶300和电磁阀200通路导通，燃气通路导通，磁簧开关500闭合；在需要关火时，中央处理器400给予所述电磁阀200一个低电平时，电磁阀200失电断开，燃气通路断开，磁簧开关500断开。

将磁簧开关500作为电源开关，电源600通过磁簧开关500分别与中央处理器400和图像采集装置700相连，进行供电。

图像采集装置700用于采集燃气灶100的图像，根据图像提取相应的特征信息，将特征信息反馈给中央处理器400，由中央处理器400判断是否关火，在需要关火时，中央处理器400控制电磁阀200的通断。在本实施例中，该图像采集装置700采用具有分析处理功能的摄像头，该图像采集装置700通过有线或者无线连接的方式与中央处理器通信。

综上所述，本实用新型实施例提供了一种自动熄火系统，该熄火系统包括中央处理器400、电源600、用于采集燃气灶100的图像信息的图像采集装置700、热电偶300和电磁阀200，电磁阀200内设有随着所述电磁阀200通断而通断的磁簧开关500，该热电偶300跨接于电磁阀200和中央处理器400之间，电磁阀200的另一端与中央处理器400相连，电源600通过磁簧开关500分别与中央处理器400和图像采集装置700相连。在图像采集装置采集相应的图像并提取相应的特征信息，将特征信息反馈给中央处理器400，中央处理器400在判断出需要关火时，由中央处理器400控制电磁阀200失电断开，燃气通路断开，燃气灶100自动关火，同时磁簧开关500断开，中央处理器400和图像采集装置700断电停止工作，达到自动熄火的目的。

优选的，请参阅图2和图3，该电磁阀200包括阀体20、电磁铁205、铁片204、第一通气腔21、第二通气腔22、燃气通孔25、压杆206、密封堵头201、永磁件202、回弹机构203和磁簧开关500。具体的：

在电磁阀200的阀体20的内部设有第一通气腔21和第二通气腔22，其中第一通气腔21和第二通气腔22用于为燃气提供通路，同时为其他各个零部件提供容置空间。在第一通气腔21的侧壁上开设有一开口作为燃气入口23，在第二通气腔22的侧壁上开设另一开口作为燃气出口24，第一通气腔21和第二通气腔22之间通过燃气通孔25连通。

在第二通气腔22中设有密封堵头201、回弹机构203、电磁铁205、铁片204和磁簧开关500，该密封堵头201通过回弹机构203与铁片204相连，该铁片204与电磁铁205配合，在该回弹机构203上设有随着回弹机构203移动的永磁件202，在靠近永磁件202的最大位移处设有磁簧开关500，该磁簧开关500的导线501伸出阀体20。其中，在密封堵头201下压回弹机构203，并带动永磁件202向下移动至最大位移处时，永磁件202靠近磁簧开关500，磁簧开关500闭合，且燃气通道打开，当电磁铁205得电吸合铁片204时，燃气通路持续导通；在电磁铁205失电释放铁片204时，铁片204通过回弹机构203带动密封堵头201和永磁件202向上移动，封住燃气通孔25，此时燃气通道堵塞，燃气通路断开，同时由于永磁件202远离磁簧开关500，磁簧开关500断开。

具体到本实施例中，永磁件202可以是永磁盘，也可以是其他形式的在靠近磁簧开关500时使该磁簧开关500磁化闭合的永磁件202，该磁盘的形状可以是圆形或者方形，该永磁盘的形状在此不做限制。

优选的，磁簧开关500通过开关支撑架502与阀体20固定连接，该开关支撑架502可以是固定于阀体20上的支撑架，也可以是与阀体20一体成型的凸起。

其中，密封堵头201可以是密封圈，也可以是其他形式的用于密封的元件。

优选的，请再次参阅图2和图3，该回弹机构203包括推杆2031、弹簧2032和弹簧挡止件2033，推杆2031的一端通过永磁件202与密封堵头201相连，推杆2031远离永磁件202的一端与铁片204相连，弹簧2032套设于推杆2031上，弹簧2032靠近铁片204的一端通过弹簧挡止件2033挡止配合。该弹簧挡止件2033可以是固定于阀体20上的用于挡止弹簧2032的挡止件，也可以是与阀体20一体成型的凸起。具体到本实施例中，推杆2031和弹簧2032均不导磁，具体的，推杆2031和弹簧2032采用不导磁的不锈钢材料。

优选的，请再次参阅图2和图3，在第一通气腔21中设有一压杆206，在自由状态时，该压杆206的一端位于燃气通孔25的上方，另一端穿出阀体20。在按压该压杆206时，该压杆206靠近燃气通孔25的一端沿该燃气通孔25向下移动并压着密封堵头201和永磁件202向下移动至最大位移处与电磁铁205接触，此时，燃气通孔25打开，燃气通路导通，在热电偶300被烧热产生电流后，电磁阀200导通吸合铁片204，进而燃气通路保持导通的状态。

优选的，该阀体20靠近电磁铁205的一端设有封盖263，在各个部件装入阀体后，通过封盖263与阀体配合锁紧密封。具体的，在阀体靠近封盖263的一端设有固定凸起261，在进行密封时，在封盖263与固定凸起261之间加装密封圈262，并通过螺栓孔264固定连接。

优选的，在封盖263上靠近电磁铁205的侧面上设有一开口，电磁铁205的电磁铁座2052穿过该开口伸出阀体外。电磁铁205的线圈导线2051通过该电磁铁座2052引出。

优选的，请参阅图4和图5，该自动熄火系统还包括炊具盖，该炊具盖用于被图像采集装置700识别，该炊具盖包括盖体700、阀孔705和空阀体701，具体的，该阀孔705开设于该盖体700上，该空阀体701贯穿于阀孔705中，阀孔705与空阀体701之间间隙配合，该空阀体701在蒸汽气流的作用下向上移动至沸水位置时与盖体700挡止配合。在蒸汽气流的作用下，空阀体701向上移动至沸水位置处，图像采集装置700识别到该空阀体701时，说明此时水已沸腾，中央处理器400根据预设条件判断关火时间，在需要关火时，中央处理器400控制电磁阀200断开，进而关火。

需要说明的是，该沸水位置并不是指某一特定的高度，而是指在蒸汽气流的作用下空阀体701被吹起之后，即为沸水位置。

优选的，在空阀体701上至少设有一个气孔，该气孔用于对炊具内进行释压。

优选的，请再次参阅图4和图5，空阀体701与盖体700之间通过阀杆702挡止配合，该阀杆702的一端伸入该空阀体701之中。在阀杆702伸入空阀体701的一端设有挡止件703，在蒸汽气流的作用下，空阀体701向上移动至沸水位置时，空阀体701与盖体700之间通过挡止件703挡止配合。在阀杆702远离挡止件703的一端与盖体700连接。具体到本实施例中，该空阀体701为中空的壳体，在该空阀体701的底部设有一通孔，用于供阀杆702穿过，挡止件703可以是长度大于该通孔的挡止杆，也可以是其他的大于该通孔的元件。

优选的，请再次参阅图4和图5，阀杆702通过固定架704与盖体700连接，该固定架704可以是与盖体700连接的u形支架，阀杆702远离挡止件703的一端与该u形支架连接；固定架704也可以是其他形状的，能够起到固定支撑阀杆702作用的支架。

基于与上述自动熄火系统相同的实用新型构思，请参阅图6，其示出了本实用新型另一个实施例提供的一种自动熄火方法的流程图，该自动熄火方法首先通过将中央处理器跨接于热电偶和电磁阀之间，在电磁阀中设有随着电磁阀通断而通断的磁簧开关，该磁簧开关跨接于中央处理器与电源之间，该熄火方法还包括以下步骤：

步骤s001，通过图像采集装置采集燃气灶的图像，并根据机器学习模型提取图像的特征信息。

本实用新型实施例所涉及的机器学习模型可以采用caffe深度学习框架和faster-rcnn网络架构，但不限于使用此深度学习方法及此网络架构；像加州伯克利分校的caffe、蒙特利尔理工学院的theano、瑞士人工智能实验室idsia的brainstorm、普林斯顿大学的marvin等任意一种都可以作为此深度学习的框架；像ssd、faster-rcnn等可以作为此建模的一个网络架构。由于本实用新型实施例所采用的机器学习模型为现有技术，且本实用新型的实用新型点不在于模型的建立，因此不再赘述。

根据图像采集装置采集到的图像信息训练机器学习模型，首先需要根据训练的目的采集多组不同场景下水沸腾的图像信息作为训练样本，包括水沸腾前的图像信息，例如未放置炊具的图像信息、炊具在不同灶位的图像信息、放置有不同炊具的图像信息、水未沸腾的图像信息，以及水沸腾后的图像信息，例如包括水沸腾后的水蒸汽的图像信息、炊具盖上被水蒸汽吹起来后的该空阀体的形状、空阀体的颜色的图像信息。

该机器学习模型所提取的图像的特征信息包括：被加热的炊具所在的灶位信息、炊具类型信息、沸水条件信息，其中沸水条件信息包括水蒸汽特征是否符合沸水水蒸汽特征的信息、炊具盖上的空阀体的位置信息是否符合沸水位置特征的信息、空阀体上标记的颜色信息等，并将所判断出的灶位信息、炊具类型信息、沸水条件信息发送给中央处理器。

步骤s002，中央处理器根据图像的特征信息判断关火时间。

中央处理器根据灶位信息、炊具类型信息、阀体信息和/或水蒸汽特征信息来判断是否需要关火及相应的关火时间。例如，若判断出预设值为1号的灶位上放置有烧水炊具，并且达到沸水条件时，中央处理器在延时第一预设时间后关火；若判断出预设值为1号的灶位上放置有蒸煮炊具时，并且达到沸水条件时，中央处理器在延时第二预设时间后关火。

步骤s003，在达到关火时间后，中央处理器控制电磁阀失电，进而关闭燃气通道，同时磁簧开关断开，中央处理器失电停止工作。

中央处理器控制电磁阀失电，此时电磁阀释放铁片，铁片在回弹机构的作用下回复至初始位置，密封堵头也随着回弹机构回复至初始位置，堵塞燃气通孔，也即关闭燃气通道，达到关火的目的，同时设置于回弹机构上的永磁件远离磁簧开关，磁簧开关断开，也即中央处理器与电源之间的通路被切断，中央处理器断电后停止工作。

综上所述，本实用新型实施例通过图像采集装置采集燃气灶及改进后的炊具的图像信息，并采用现有的机器学习模型提取相应的图像的特征信息，进而通过中央处理器控制改进后的电磁阀的通断，进而控制燃气和中央处理器的通断。

优选的，请再次参阅图4和图5，沸水条件信息为炊具盖上的空阀体的位置信息是否符合沸水位置的信息，该炊具盖包括盖体700、在盖体700上开设的阀孔705、贯穿阀孔705的用于被图像采集装置识别的空阀体701，空阀体701在蒸汽气流的作用下向上移动至沸水位置时与盖体700挡止配合。在蒸汽气流的作用下，空阀体701向上移动至沸水位置处，图像采集装置700识别到该空阀体701的位置时，说明此时水已沸腾。中央处理器400根据预设条件判断关火时间，在需要关火时，中央处理器400控制电磁阀200断开，进而关火。

优选的，请再次参阅图4和图5，空阀体701与盖体700之间通过阀杆702挡止配合，该阀杆702的一端伸入该空阀体701之中。在阀杆702伸入空阀体701的一端设有挡止件703，在蒸汽气流的作用下，空阀体701向上移动至沸水位置时，空阀体701与盖体700之间通过挡止件703挡止配合。在阀杆702远离挡止件703的一端与盖体700连接。具体到本实施例中，该空阀体701为中空的壳体，在该空阀体701的底部设有一通孔，用于供阀杆702穿过，挡止件703可以是长度大于该通孔的挡止杆，也可以是其他的大于该通孔的元件。

优选的，请再次参阅图4和图5，阀杆702通过固定架704与盖体700连接，该固定架704可以是与盖体700连接的u形支架，阀杆702远离挡止件703的一端与该u形支架连接；也可以是其他形状的，起到固定支撑阀杆702作用的支架。

优选的，本实用新型实施例所提供的自动熄火方法实施例中所采用的设有磁簧开关的电磁阀，与自动熄火系统实施例中所采用的设有磁簧开关的电磁阀的结构构造相同，不再赘述。

需要说明的是，本实用新型实施例中所涉及到的中央处理器和热电偶300均为现有燃气灶100中的通用器件。在本实施例中所使用的图像采集装置可以采用具有分析处理功能的摄像头，具体的型号不限，也可以采用其他集成了摄像头的电子设备。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。