专利名称：防过热装置和具有该防过热装置的煤气灶的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防过热装置以及包括该防过热装置的煤气灶，更具体地，涉及一种防过热装置，其中定时开关与使用热电偶的磁性开/关单元相结合，使得只是在使用定时开关设置时间之后才对燃烧器点火；一种包括该防过热装置的煤气灶；一种电子防过热装置，当检测到灶火时打开磁性开/关单元，并且当经过预定时间或检测到灶火熄灭时关闭磁性开/关单元；以及一种包括电子防过热装置的煤气灶。
可以说人类文明随着火的使用而发展。随着人类文明的发展，人类使用的燃料得到了发展。最近，不断开发出了直接使用煤气(例如，液化天然气(LNG)、液化石油气(LPG)、和丁烷气)作为用于烹饪或加热的燃料的装置。
这种煤气燃料比油或煤燃料具有更高的热效率，容易加工，并且因为其不会引起空气污染所以具有环境优势。然而，煤气燃料具有由于即使小的火花而导致爆炸或火灾的危险。因此，在法律上强制要求煤气灶具备多种安全装置，并且开发出了既使是用户不小心也仍然安全的产品。在下文中，将煤气灶定义为包括例如用于烹饪的煤气灶、煤气炉和便携式煤气灶等的使用煤气作为燃料来烹饪或加热的装置。
在传统煤气灶中，当由于食物溢出、强风或用户的错误使用而使得灶火熄灭时，未燃煤气流出并且可能引起事故，例如火灾。传统煤气灶的设计使得在操作期间煤气供应通道保持开放。从而，在操作期间即使灶火熄灭，煤气仍不断流出。因此，如果用户未用煤气控制旋钮关掉煤气，则未燃煤气通过燃烧器不断流出。在这种情况下，当用户使用煤气控制按钮对燃烧器再点火时，由于已流出的煤气非常可能发生事故，例如爆炸或火灾。
背景技术：
为了防止事故发生，开发出了包括使用热电偶的磁性开/关单元的煤气灶。在这种煤气灶中，在燃烧器附近安装了热电偶。当燃烧器被点着时，在热电偶中产生热电动势。该热电动势被提供给磁性开/关单元，并且产生磁力，以使煤气供应通道保持开放。因此，当用户按下煤气控制按钮打开煤气供应通道时，煤气被提供给燃烧器以点着燃烧器。此后，由于热电偶产生的热电动势而产生的磁性开/关单元的磁力代替用户的压力来使煤气通道保持开放。因此，当燃烧器中有火时，即使在用户停止按下煤气控制按钮后，磁性开/关单元的磁力仍使煤气供应通道保持开放。然而，当灶火熄灭时，热电偶的热电动势消失，因此磁性开/关单元的磁力也消失。结果，煤气供应通道被阻塞，防止了煤气的流出。
然而，当用户粗心地使具有使用热电偶的煤气开/关单元的煤气灶打开很长时间时，过热可能引起火灾。例如，当用户打开煤气灶之后因为他/她专注于做其它事务而忘记关掉煤气灶时，食物过热或烧焦，这可能引起火灾。为了克服这个问题，传统技术提供了使用定时器的方法。在该方法中，用户可以有选择地设置定时器，并且在经过定时器中设置的时间之后阻塞煤气供应通道。
然而，即使有选择地使用定时器的方法仍不能完全避免用户粗心造成的风险。例如，在打开煤气加热器之后常常发生用户没有设置定时器而出去或小睡，这将引起火灾。
此外，在使用热电偶的煤气开/关单元中，即使当点着了燃烧器时，热电偶仍需要花费一些加热时间来产生充分的热电动势，以允许磁性开/关单元保持煤气供应通道开放。当在该加热时间过去之前用户停止按下煤气控制按钮时，煤气供应通道被阻塞，并且灶火熄灭。这是经常发生的。
此外，用户需要视觉检查安装了利用热电偶的磁性开/关单元的煤气灶中的灶火。然而，当煤气灶被安装在比用户眼睛的正常高度低得多的地方时这种检查是很麻烦的。
发明内容
本发明提供了一种防过热装置，通过该装置，定时开关被安装在包括使用热电偶的磁性开/关单元的煤气灶中，以使得煤气灶只有在使用该定时开关设置了时间之后才工作，并且在经过该时间后阻塞煤气供应通道，从而防止由于用户的粗心而导致的例如爆炸和火灾的事故的发生，还提供了一种包括该防过热装置的煤气灶。
本发明提供了一种电子防过热装置，其在从检测到灶火起经过预定时间后截断煤气供应，而不管用户的操作，从而防止了事故，并且其提供了充足的电动势以使得可以在检测到灶火之后磁性开/关单元立即使煤气供应通道保持开放，并且使得可以容易地在外边检查灶火，还提供了一种包括电子防过热装置的煤气灶。
根据本发明的一方面，提供了一种防过热装置，其包括热电偶，安装在煤气灶的燃烧器处，并且由于灶火而产生热电动势；磁性开/关单元，其由于热电偶的热电动势而产生磁力以便有选择地打开或关闭煤气供应通道；以及定时开关，其安装在热电偶的一个输出端子与磁性开/关单元的一个输入端子之间，在“OFF”状态和设置结束(end-of-set)状态下使两个端子电断开，而当保持时间设置时电连接这两个端子。
根据本发明的另一方面，提供了一种煤气灶，包括燃烧器，该燃烧器通过燃烧煤气产生火；以及防过热装置。所述防过热装置包括热电偶，其安装在燃烧器处并且由于灶火而产生热电动势；磁性开/关单元，其由于热电偶的热电动势而产生磁力，以有选择地打开或关闭把煤气供应给燃烧器的煤气供应通道；以及定时开关，其安装在热电偶的两个输出端子中的一个与磁性开/关单元的两个输入端子中的一个之间，其在“OFF”状态和设置结束状态下使两个端子电断开，而当保持时间设置时电连接这两个端子。
煤气灶可以是用于烹饪的煤气灶，其使用液化石油气(LPG)或液化天然气(LNG)作为燃料。用于烹饪的煤气灶可以包括多个燃烧器；用于各个燃烧器的多个热电偶；以及分别对应于多个热电偶的多个磁性开/关单元。定时开关可以包括多个开关，各个开关电连接或断开各个热电偶的两个输出端子中的一个与对应于该热电偶的磁性开/关单元的两个输入端子中的一个，定时开关在“OFF”状态和设置结束状态下关闭所有开关，而当保持时间设置时打开全部开关。
煤气灶可以是利用LPG或LNG作为燃料的煤气炉。
煤气灶可以是使用便携式丁烷气作为燃料的便携式煤气灶。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于安全打开或关闭包括至少一个燃烧器的煤气灶的煤气供应通道的电子防过热装置。所述电子防过热装置包括电源单元，其供应具有预定电动势的直流(DC)电；至少一个热传感器，其检测相应燃烧器的热度并且产生热电动势；输入按钮单元，其从用户接收对于各个燃烧器的工作时间控制信号；至少一个磁性开/关单元，当保持电磁力时其保持通到相应燃烧器的煤气供应通道，并且当电磁力消失时关闭该煤气供应通道；数字显示单元，其以数字形式显示各个燃烧器的工作时间；和控制电路单元，当与磁性开/关单元对应的热传感器的热电动势超过预定阈值时，其进行控制以向各个磁性开/关单元提供电磁力，当经过了工作时间或当热传感器的热电动势没有超过预定阈值时，其进行控制以截断提供给磁性开/关单元的电磁力，并且随着时间流逝控制和管理各个燃烧器的工作时间，所述工作时间是根据工作时间控制信号调整预定基准工作时间而产生的。当没有从输入按钮单元接收到对于燃烧器的工作时间控制信号时，在经过了预定基准工作时间之后，控制电路单元进行控制以截断提供给与燃烧器对应的磁性开/关单元的电磁力。
根据本发明的另一方面，提供了一种煤气灶，包括提供煤气的煤气供应单元；至少一个燃烧器，其通过燃烧所供应的煤气产生火；以及电子防过热装置。所述电子防过热装置包括供电单元，其提供具有预定电动势的DC电源；至少一个热传感器，其检测相应燃烧器的热度并且产生热电动势；输入按钮单元，其从用户接收对于各个燃烧器的工作时间控制信号；至少一个磁性开/关单元，当保持电磁力时其保持通到相应燃烧器的煤气供应通道，并当电磁力消失时关闭该煤气供应通道；数字显示装置，其以数字形式显示各个燃烧器的工作时间；和控制电路单元，当与磁性开/关单元对应的热传感器的热电动势超过预定阈值时，其进行控制将电磁力提供到各个磁性开/关单元，当经过了工作时间或当热传感器的热电动势没有超过预定阈值时，进行控制以截断提供给磁性开/关单元的电磁力，并且随着时间流逝控制和管理各个燃烧器的工作时间，该工作时间是通过根据工作时间控制信号来调整预定基准工作时间而产生的。当没有从输入按钮单元接收到对于一个燃烧器的工作时间控制信号时，在经过了预定基准工作时间之后，控制电路单元进行控制，截断提供给与燃烧器对应的磁性开/关单元的电磁力。
控制电路单元可以包括热电动势放大器，其放大从各个热传感器接收的热电动势，并且当经放大的热电动势超过预定阈值时使热检测信号为ON；产生时钟信号的时钟振荡器；微计算机，当热检测信号为ON时，其使燃烧器控制信号为ON以进行控制将电磁力提供给对应于热传感器的磁性开/关单元，根据由所述时钟振荡器的时钟信号管理的时间信息逐渐缩短基准工作时间或各个燃烧器的工作时间，并且当基准工作时间或工作时间达到0或当热检测信号为OFF时，使燃烧器控制信号为OFF以进行控制来截断提供给磁性开/关单元的电磁力；以及数字形式的信号发生器，其从微计算机接收各个燃烧器的基准工作时间数据或工作时间数据，产生对应于接收数据的数字形式的信号，并将数字形式信号传送到数字显示单元。
图1说明根据本发明第一实施例的煤气灶的防过热装置的结构。
图2是根据本发明第一实施例的包括在防过热装置内的磁性开/关单元的剖面图。
图3A说明根据本发明第一实施例的包括防过热装置的煤气灶的外形。
图3B说明根据本发明第一实施例的包括在防过热装置内的定时开关的“OFF”状态。
图3C说明在根据本发明第一实施例的包括在防过热装置内的定时器中设置了开关时间的状态。
图3D是根据本发明第一实施例的包括在防过热装置内的定时开关的分解图。
图4A说明包括多个燃烧器的煤气灶的防过热装置的结构。
图4B是根据本发明第二实施例的包括在防过热装置内的定时开关的分解图。
图5说明根据本发明的包括电子防过热装置的煤气灶的外形。
图6是根据本发明的电子防过热装置的框图。
图7A到7E是表示根据本发明的电子防过热装置的控制电路单元及其它元件的示例的电路图。
图8是根据本发明的电子防过热装置的微计算机的操作流程图。
具体实施例方式
下面将参照附图详细说明本发明的实施例。
参照图1，为了防止由于非故意的长时间使用煤气灶而发生过热，根据本发明第一实施例的防过热装置1包括热电偶10、磁性开/关单元20和定时开关40。
热电偶10安装在煤气灶的燃烧器(未示出)处，并由于灶火而产生热电动势。热电偶10基于塞贝克(Seebeck)效应，其中当包括在闭合电路中的两个不同的导电金属在两端电连接并且该两端处于不同温度时，电流流过该闭合电路。其中一个接点(基准接点)保持在预定温度，而另一接点(测量接点)位于灶火附近，由于这两个不同的导电金属之间的温差而获得了热电动势。
磁性开/关单元20由于热电偶10的热电动势产生磁力，从而有选择地打开或关闭与煤气灶的燃烧器相连的煤气供应通道。
参照图2，在磁性开/关单元20中，在圆筒形外壳27内形成空间24。可以在水平方向来回移动的电磁体25和活动杆21放置在空间24内。在活动杆21的一端形成有金属件22和完成元件(finishing element)23。金属件22与电磁体25紧密接触，电磁体25被热电偶10的热电动势磁化。完成元件23被固定到金属件22的后侧，以便有选择地打开或关闭通到外壳27中形成的排气口28的通道。优选地，完成元件23用橡胶材料制成，以便当有选择地截断煤气供应时提高紧固性。
第一弹簧26安装在磁性开/关单元20的活动杆2 1的外圆周的周围，以便缓冲并返回在水平方向上有选择地来回移动的活动杆21。换句话说，第一个弹簧26位于电磁体25与金属件22之间，并且用来返回并缓冲由电磁体25产生的磁力而来回移动的完成元件23。
磁性开/关单元20的外壳27包括进气口29和排气口28，它们与外壳27内的空间24相连；以及连接到排气口28的控制孔30。推针31安装在控制孔30中，以推动活动杆21的一端，从而形成在空间24与排气口28之间煤气流通的通道。定位板32安装在推针31的后侧。第二弹簧37安装在外壳27与定位板32之间的推针31的外圆周的周围。
当旋转煤气控制按钮34时，推针31向活动杆21移动，从而形成在空间24与排气口28之间的煤气流通的通道。当用户在通过旋转煤气控制按钮34点着燃烧器之后从煤气控制按钮34拿开他/她的手时，设置在推针31后侧的定位板32上的第二弹簧37返回推针31。
压力销33安装在煤气灶的主体部分(未示出)或磁性开/关单元20的外壳27处，以便将推针31移向活动杆21。压力销33包括在与安装在推针31处的定位板32后侧垂直的一侧处的压力元件33a，和另一侧的旋转元件33b。
突出件35形成在煤气控制按钮34的后侧中央，而压力件36形成在煤气控制按钮34的外部。突出件35形成在相对于煤气控制按钮34比压力件36稍高的位置，以使得当旋转煤气控制按钮34时，突出件35旋转压力销33来移动推针31和活动杆21，以使得可以向燃烧器提供煤气，然后压力件36压下煤气控制按钮34附近的压电元件(未示出)，以对燃烧器进行点火。
图2中所示的磁性开/关单元20仅仅是本发明的一个实施例，并且本发明的范围不局限于此实施例。因此，本领域的技术人员将很容易理解，具有由于热电偶10的热电动势而产生磁力以有选择地打开或关闭用于将煤气供应到燃烧器的通道的功能的任何类型的磁性开/关单元都可归入本发明的范围。
定时开关40安装在热电偶10的一个输出端子与磁性开/关单元20的一个输入端子之间。定时开关40在“OFF”状态和设置结束状态下使两个端子电断开，而当保持时间设置时电连接这两个端子。
参照图3A到3D，定时开关40包括切换单元42、时间设置按钮44、弹簧46、钟摆、齿轮单元50和切换操作单元52。
在图3A中所示的实施例中，时间设置按钮44被显眼地安装在煤气灶的外前侧，以使得用户可以持有并且旋转它。正常模式下时间设置按钮44保持在“OFF”状态。当用户将时间设置旋钮44旋转到对应于特定时间的位置而设置特定时间时，在经过特定时间之后时间设置旋钮44返回“OFF”或设置结束状态。
图3B说明了处于“OFF”状态的定时开关，图3C说明在其中设置了时间的定时开关，而图3D是定时开关的分解图。
切换单元42的一个端子42a连接到热电偶的输出端子，而另一端子42b连接到磁性开/关单元的输入端子。切换节点42c安装在端子42a处以将该端子42a电连接到另一端子42b。当向切换节点42c施加弹力时，切换单元42的端子42a电连接到另一端子42b。当从切换节点42c去除弹力时，切换单元42的端子42a与另一个端子42b电断开。
弹簧46接收用户通过时间设置旋钮44产生的动能并且将其存储为弹性能形式。在齿轮单元50中将弹簧46的弹性能转换为动能。转换到的动能与钟摆48的摆动周期同步地一次一个地移动齿轮单元50中包含的多个齿轮的齿。齿轮单元50中所包含的最后一个齿轮被固定到轴44a，以将时间设置旋钮44返回到“OFF”或设置结束状态，其中最后一个齿轮与时间设置旋钮44同轴。
切换操作单元52包括旋转体53和切换杠杆54。切换操作单元52的旋转体53安装在轴44a处，时间设置旋钮44也安装在此处。在一部分旋转体53处形成凹槽53a。切换杠杆54的一端旋转固定到定时开关的外壳56。切换杠杆54包括在一部分处的第一突起54a，其对应于旋转体53的凹槽53a；以及在与第一突起54a相对的部分处的第二突起54b，其驱动切换节点42c。
因此，当时间设置旋钮44处于“OFF”状态时，如图3B所示，切换操作单元52的第一突起54a啮合旋转体53的凹槽53a，第二突起54b不对切换节点42c施力。结果，切换单元42的两个端子42a和42b保持电断开。
同时，如图3C所示，当用户旋转时间设置旋钮44时，切换操作单元52的第一突起54a脱离旋转体53的凹槽53a，因此，第二突起54b对切换节点42c施力。结果，切换单元42的两个端子42a和42b保持电连接，直到时间设置旋钮44返回到“OFF”或设置结束状态。
当根据本发明的煤气灶包括多个燃烧器时，如图4A所示，为各个燃烧器提供热电偶10和磁性开/关单元20。如图4B所示，作为对应于定时开关40的元件，定时开关60包括切换单元62、时间设置旋钮(未示出)、弹簧66、钟摆68、齿轮单元70和切换操作单元72。定时开关60的时间设置旋钮、弹簧66、钟摆68、齿轮单元70和切换操作单元72与定时开关40的这些元件具有相同的功能，因此省略其详细说明。
定时开关60的切换单元62包括多个开关62a。各个开关62a的一端连接到各热电偶10的两个输出端子中的一个，另一端连接到相应磁性开/关单元20的两个输入端子中的一个。定时开关60的切换操作单元72在“OFF”或设置结束状态下没有分别对包括在所有开关62a内的任何切换节点62c施力。然而，当保持时间设置时，切换操作单元72对所有切换节点62c同时施力以打开所有开关62a。在此情况下，多个开关62a相互绝缘。因此，在未在定时开关60中设置时间的状态下，由各个热电偶10基于相应点燃的燃烧器的火而产生的电动势未被传输到相应的磁性开/关单元20。结果，用户不能在未在定时开关60中设置时间的情况下使用任何燃烧器。
图3A到4B中所示的机械定时开关40和60仅仅是本发明的实施例，本发明的范围并不限于这些实施例。因此，本领域技术人员将会很容易理解本发明的范围包括任何定时开关，只要其控制热电偶与磁性开/关单元之间的电流，使得在处于“OFF”或设置结束状态时使热电偶和磁性开/关单元电断开，而当保持时间设置时连接，即使该定时开关是以电的方式而不是机械方式操作的。
在下文中，将详细说明根据本发明的煤气灶的操作。
下面的说明涉及用户不设置定时开关40而试图打开根据本发明的煤气灶的情况。
当用户保持并且逆时针方向旋转煤气控制旋钮34时，旋转突出件35旋转压力销33，以向前移动推针31和活动杆21，从而向燃烧器提供煤气。此后，由于具有绞合卷簧(twisted coil spring)形状的压力销33的弹性，压力件36压下压电元件(未示出)，以点着燃烧器。因此，由于灶火，热电偶10产生热电动势。然而，包括热电偶10和磁性开/关单元20的闭合电路中的定时开关40电断开电路，因此，磁性开/关单元20未产生磁力。
此后，当用户放开煤气控制按钮34时，第二弹簧37的弹力向后移动推针31，并且弹簧26的弹力使活动杆2 1回到初始位置。结果，完成元件23阻塞了通向形成于外壳27中的排气口28的通道。因此，不再向燃烧器提供煤气，从而火熄灭。从而，用户如果不操作定时开关40则不能正常使用根据本发明的煤气灶。
下面的说明涉及用户在使用定时开关40设置期望时间之后试图打开根据本发明的煤气灶的情况。
当用户通过旋转时间设置旋钮44设置期望时间时，切换操作单元52的第一突起54a脱离旋转体53的凹槽53a，由此第二突起54b对切换节点42c施力，从而电连接切换单元42的两个端子42a和42b。结果，包括热电偶10和磁性开/关单元20的闭合电路导电。
此后，当用户保持并且逆时针方向旋转煤气控制旋钮34时，旋转突出件35旋转压力销33，以向前移动推针31和活动杆21，从而向燃烧器提供煤气。此后，由于具有绞合卷簧形状的压力销33的弹性，压力件36压下压电元件(未示出)，以便点着燃烧器。因此，热电偶10由于灶火产生热电动势，并且由于从热电偶10传送的热电动势，磁性开/关单元20的电磁体25产生磁力，以吸引金属件22和完成元件23并且保持该吸引状态。
因此，即使用户放开煤气控制按钮34，尽管被前移的推针31被第二弹簧37的弹力返回到初始位置，完成元件23也不会阻塞通向形成在外壳27中的排气口28的通道，从而使用于煤气供应的通道保持打开。结果，灶火得到保持，并且用户可以正常地使用煤气灶。
此后，弹簧46的弹性能被转换为齿轮单元50的动能。该动能与钟摆48的摆动周期同步地一次一个地移动包括在齿轮单元50内的多个齿轮中的每一个的多个齿。
经过了用户设置的时间后，包括在齿轮单元50内的最后的齿轮将时间设置旋钮44返回到“OFF”或设置结束状态。因此，切换操作单元52的第一突起54a与旋转体53的凹槽53a啮合，第二突起54b不对切换节点42c施力。结果，切换节点42c被弹力返回到初始位置，从而，切换单元42的两个端子42a和42b被电断开。因此，热电偶10产生的热电动势不会传输到磁性开/关单元20，并且电磁体25的磁力消失。结果，活动杆21被第一个弹簧26的弹力返回到初始位置，因此，完成元件23阻塞通到形成于外壳27中的排气口28的通道。结果，不向燃烧器提供煤气，从而熄灭灶火。
图5说明包括根据本发明的电子防过热装置的煤气灶130的外形。图6是根据本发明的电子防过热装置150的框图。
参照图5，煤气灶130包括三个燃烧器132。在煤气灶130的外壳的正面安装对应于三个燃烧器132的三个煤气控制开关134、显示四位数字的发光器件(LED)显示器136、三个按钮(即，选择按钮、向上按钮和向下按扭)138和对应于三个燃烧器132的三个LED灯140。尽管图5中未示出，但是煤气灶130包括煤气供应单元，其从丁烷气容器、液化石油气(LPG)容器或液化天然气(LNG)软管向各个燃烧器132提供煤气；和电子防过热装置，其以电子方式打开或关闭从煤气提供单元到各个燃烧器132的煤气供应通道。
在电子防过热装置中，预先设置例如30到120分钟的基准工作时间。因此，在检测到燃烧器132的点火后经过了该基准工作时间时，电子防过热装置关闭煤气供应通道，以关闭燃烧器132。换句话说，即使当用户忘记煤气灶130处于打开状态而出去或去睡觉时，在经过了基准工作时间之后电子防过热装置仍然能完全熄灭燃烧器132。
同时，用户可以使用选择按钮选择要显示在LED显示器136上的燃烧器132并且使用向上按钮和向下按钮改变基准工作时间，来重置各个燃烧器132的工作时间(即，直到煤气供应通道关闭的时间段)。这里，将表示所选燃烧器132的号码以及所选燃烧器132的工作时间显示在LED显示器136上。
此外，当各个燃烧器132的温度超过预定阈值时，电子防过热装置使煤气供应通道保持打开，而当各个燃烧器132的温度未超过预定阈值时，关闭煤气供应通道。电子防过热装置打开与煤气供应通道打开的燃烧器132对应的LED灯140。因此，在用户通过压下并且旋转相应的煤气控制旋钮134而点着燃烧器132之后，用户不需要在热电偶产生充足的热电动势之前保持按下，从而使得磁性开/关单元保持煤气供应通道打开而无需视觉检查燃烧器132的火。
参照图6，根据本发明的煤气灶的电子防过热装置包括供电单元152、至少一个热传感器154、输入按钮单元156、煤气传感器158、至少一个磁性开/关单元162、至少一个操作指示灯164、数字显示单元166、扬声器168和控制电路单元160。优选地，在煤气灶中提供与燃烧器132的数目相同的热传感器154、磁性开/关162和操作指示灯164。
供电设备152提供对于操作电子防过热装置150的各个部件所需的预定电动势(例如5V)的直流(DC)电。可以通过使用电池的方法、使用经衰减和整流的交流(AC)电源的方法、或在正常状态下使用经衰减和整流的交流电源而在电源故障时使用充电电池的方法，来实现供电单元152。图7A是表示供电单元152的示例的电路图。
热传感器154检测由各个燃烧器132的火产生的热并产生热电动势。热传感器154可以用作热电偶。热电偶安装在各个燃烧器132的附近，并且由于燃烧器132的火产生热电动势。热电偶基于塞贝克效应，其中当包含在闭合电路中的两个不同的导电金属在两端被电连接并且该两端处于不同温度时，电流通过该闭合电路。其中一个接点(基准接点)保持预定温度，而另一个接点(测量接点)位于灶火附近，由于该两个不同导电金属之间的温差而获得热电动势。
输入按钮单元156可以由三个按钮138组成，即，选择按钮、向上按钮和向下按钮，如图5所示，以便从用户接收对于各个燃烧器132的工作时间控制信号。当用户使用选择按钮选择燃烧器132时，表示所选燃烧器132的号码和工作时间显示在数字显示单元166上。此后，当用户再次按下选择按钮时，选择接下来点火的另一燃烧器132。选择燃烧器132的顺序是预定的。同时，当电子防过热装置150具有当前时间显示功能时，响应于选择按钮的按下，当前时间、第一燃烧器的工作时间、第二燃烧器的工作时间和第三燃烧器的工作时间顺序地显示在数字显示单元166上。用户可以通过按下向上按钮或向下按钮增加或减少显示在数字显示单元166上的当前时间或工作时间。
煤气传感器158检测到周围煤气并且产生电动势。本领域技术人员能够很容易从各种类型的商品化煤气传感器中为本发明选择适当的煤气传感器。
当保持电磁力时，磁性开/关单元162保持通到燃烧器132的煤气供应通道，而当电磁力消失时，关闭煤气供应通道。磁性开/关单元162的结构和操作与图2中所示的磁性开/关单元20类似或相同，因此省略其详细说明。
操作指示灯164指示各个燃烧器132是否被点着，并且可以通过LED灯140实现，如图5所示。
数字显示单元166分别以数字形式显示各个燃烧器132的工作时间，并且可以通过显示四位LED显示器136实现，如图5所示。
扬声器168在控制电路单元160的控制下产生告警音。
当热传感器154的热电动势超过预定阈值时，控制电路单元160控制电子防过热装置150以向磁性开/关单元162提供电磁力，并且当热传感器154的热电动势未超过预定阈值时，截断向磁性开/关单元162提供的电磁力。这里，控制电路单元160控制电子防过热装置，以向磁性开/关单元162提供电磁力，并且同时向操作指示灯164提供电力，以使得可以通知用户燃烧器132中是否存在火。
此外，当在热传感器154的热电动势超过预定阈值之后经过了基准工作时间时，控制电路单元160控制电子防过热装置150以截断提供给与热传感器154对应的磁性开/关单元162的电磁力。控制电路单元160根据通过输入按钮单元156输入的工作时间控制信号改变基准工作时间，并且存储和管理对于各个燃烧器132的工作时间。各个燃烧器132的工作时间随着时间流逝而缩短。当工作时间达到值0时，控制电路单元160控制电子防过热装置150以截断提供给磁性开/关单元162的电磁力。
同时，当热传感器154的电动势超过预定值时，控制电路单元160控制扬声器168来产生告警音。
控制电路单元160包括热电动势放大器170、时钟振荡器172、微计算机174和数字形式信号发生器176。
图7A到7E是表示控制电路单元160及其它相关元件的示例的电路图。图7B中所示的热电动势放大器170放大从热传感器154接收的热电动势，当经放大的热电动势超过预定阈值时，使热检测信号为ON，并且向微计算机174传送热检测信号。
参照图7C，微计算机174从煤气传感器158接收煤气检测信号、从热电动势放大器170接收热检测信号、从输入按钮单元156接收工作时间控制信号并且接收由时钟振荡器172产生的时钟信号。微计算机174的内部寄存器(未示出)管理各个燃烧器的工作时间，以使得当热检测信号为ON时设置基准工作时间，并且此后能够根据由时钟信号管理的时间流逝或由工作时间控制信号来改变基准工作时间。当热检测信号为ON时，微计算机174使燃烧器控制信号为ON，以控制要提供给对应于热传感器的磁性开/关单元162的电磁力。当随着由时钟信号管理的时间流逝各个燃烧器的工作时间缩短到0时，或当热检测信号为OFF时，微计算机174使燃烧器控制信号为OFF，以进行控制来截断提供给对应于燃烧器的磁性开/关单元162的电磁力，并且将燃烧器的工作时间重置为0。如图7C所示，优选地，燃烧器控制信号控制用于与各个燃烧器对应的操作指示灯164的电力，以及用于与燃烧器对应的磁性开/关单元162的电磁力。图7D说明了由燃烧器控制信号控制的磁性开/关单元162的示例。
根据用户对选择按钮的操作，微计算机174向数字形式信号发生器176传送从当前时间、第一燃烧器的工作时间、第二燃烧器的工作时间、第三燃烧器的工作时间和第四燃烧器的工作时间中选择的一个数据。然后，数字形式信号发生器176产生用于形成对应于接收数据的数字的数字形式信号，以控制数字显示单元166显示数字。图7E说明了由数字形式信号控制的数字显示单元166的示例。
此外，当必须通知用户重要操作(例如使燃烧器控制信号为OFF以截断提供给磁性开/关单元162的电磁力)的结果时，微计算机174产生告警信号以控制扬声器168输出告警音。
在下文中，将参照图8说明微计算机174的操作。
当向微计算机174提供电力时，在步骤S100中根据来自煤气传感器158的煤气检测信号确定煤气灶的周围空气中是否检测到煤气。当煤气检测信号处于ON状态时，微计算机174控制扬声器168在预定时间段内输出告警音，并且在步骤S220中终止操作。
此后，在步骤S110，微计算机174根据来自热电动势放大器170的热检测信号确定各个燃烧器132是否被点着。当该热检测信号处于ON状态时，确定燃烧器132已经点着。然而，当热检测信号处于OFF状态时，确定燃烧器132被熄灭。在热检测信号保持在ON状态的情况下，如果在步骤S120燃烧器132的工作时间达到0，即如果预定工作时间结束，则在步骤S130，微计算机174控制扬声器168输出指示燃烧器132的火被熄灭的告警音。当用于燃烧器132的热检测信号从ON转为OFF(也就是说，当燃烧器132的火意外或有意熄灭)时，在步骤S140，微计算机174将燃烧器132的工作时间重置为0。此外，当用于燃烧器132的热检测信号处于OFF状态时，或当燃烧器132的工作时间达到0时，在步骤S140，微计算机174使燃烧器控制信号为OFF，以控制磁性开/关单元162来截断提供给燃烧器132的煤气，并且进行控制以关闭对应于燃烧器132的操作指示灯164。
当热检测信号从OFF转为ON时，分配基准工作时间作为燃烧器132的工作时间。此外，当热检测信号处于ON状态，并且燃烧器132的工作时间被设置为除0外的另一值时，在步骤S150，燃烧器控制信号保持在ON状态。当燃烧器控制信号处于ON状态时，磁性开/关单元162打开通到燃烧器132的煤气供应通道以保持点着状态，并且打开操作指示灯164，以使用户可以识别燃烧器132的点着状态。
在步骤S160，用户可以使用选择按钮选择当前时间或点着的燃烧器其中之一的工作时间。这里，选择模式被记录在微计算机174的寄存器中。当在步骤S170，选择模式被确定为燃烧器模式时，在步骤S180和S190中，微计算机174控制数字显示单元166显示使用选择按钮选中的点着的燃烧器的工作时间，并且使得可以使用输入按钮单元156的向上按钮或向下按扭重置燃烧器的工作时间。当在步骤S170将选择模式确定为时间模式时，在步骤S200和S210，微计算机174控制数字显示单元166以显示当前时间，并且使得可以使用输入按钮单元156的向上按钮或向下按扭重置当前时间。
当向微计算机174提供电力时，重复步骤S100到S210。
尽管已经参照本发明的优选实施例特别表示并且说明了本发明，但是本领域的技术人员会理解在不偏离本发明范围的前提下，可以进行各种变化。因此，上述实施例可被认为不是限制性的而仅是说明性的。本发明的范围由附加的权利要求定义，并且所有在权利要求定义的范围内进行的修改被归入本发明。
工业适用性根据本发明的防过热装置，在点着煤气灶前用户需要操作定时开关来设置工作时间以使用煤气灶，并且在经过了工作时间之后煤气灶的灶火完全熄灭。
因此，如果用户忘记关掉煤气灶，则在经过了用户预先设置的工作时间之后灶火自动熄灭，从而防止事故发生。
此外，根据本发明的电子防过热装置，当在点着燃烧器之后经过了预定时间时，煤气供应完全被截断，而不管用户的认可或操作，从而防止发生由于用户的粗心而导致的事故。
此外，根据本发明的电子防过热装置，当检测到灶火时，立即将充足的电动势提供给磁性开/关单元，以便使煤气供应通道保持开放。因此，在使用煤气控制旋钮点着燃烧器之后，用户无需持续按下煤气控制按钮，以使热电偶产生充分的热电动势来使磁性开/关单元保持煤气提供通道打开。此外，本发明提供用于很容易检查煤气火的装置，以使得用户无需通过他/她的眼睛直接检查火。
权利要求
1.一种防过热装置，用于防止由于煤气灶的无意的长时间使用而出现过热，所述防过热装置包括热电偶，其安装在所述煤气灶的燃烧器处，并且由于灶火而产生热电动势；磁性开/关单元，其由于所述热电偶的热电动势而产生磁力，以便有选择地打开或关闭煤气供应通道；以及定时开关，其安装在所述热电偶的一个输出端子与所述磁性开/关单元的一个输入端子之间，当处于“OFF”状态和设置结束状态时使所述两个端子电断开，而当保持时间设置时电连接所述两个端子。
2.一种煤气灶，其使用煤气作为燃料来产生热量，其包括燃烧器，其通过燃烧煤气来产生火；以及防过热装置，包括热电偶，其安装在所述燃烧器处并且由于灶火而产生热电动势；磁性开/关单元，其由于所述热电偶的热电动势而产生磁力，以有选择地打开或关闭把煤气供应给所述燃烧器的煤气供应通道；以及定时开关，其安装在所述热电偶的两个输出端子中的一个与所述磁性开/关单元的两个输入端子中的一个之间，当处于“OFF”状态和设置结束状态时使所述两个端子电断开，而当保持时间设置时电连接所述两个端子。
3.根据权利要求2所述的煤气灶，其中所述煤气灶是用于烹饪的煤气灶，其使用液化石油气(LPG)或液化天然气(LNG)作为燃料。
4.根据权利要求3所述的煤气灶，其中所述用于烹饪的煤气灶包括多个燃烧器；用于所述各个燃烧器的多个热电偶；以及分别对应于所述多个热电偶的多个磁性开/关单元，并且所述定时开关包括多个开关，各个开关电连接或断开各个热电偶的两个输出端子中的一个和对应于所述热电偶的磁性开/关单元的两个输入端子中的一个，所述定时开关在所述“OFF”状态和所述设置结束状态下关闭所有开关，而当保持所述时间设置时打开全部开关。
5.根据权利要求2所述的煤气灶，其中所述煤气灶是利用LPG或LNG作为燃料的煤气炉。
6.根据权利要求2所述的煤气灶，其中所述煤气灶是使用便携式丁烷气作为燃料的便携式煤气灶。
7.一种电子防过热装置，用于安全地打开或关闭包括至少一个燃烧器的煤气灶的煤气供应通道，所述电子防过热装置包括供电单元，其供应具有预定电动势的直流(DC)电；至少一个热传感器，其检测相应燃烧器的热度并且产生热电动势；输入按钮单元，其从用户接收对于各个燃烧器的工作时间控制信号；至少一个磁性开/关单元，当保持电磁力时其保持通到相应燃烧器的煤气供应通道，并且当所述电磁力消失时关闭所述煤气供应通道；数字显示单元，其以数字形式显示各个燃烧器的工作时间；和控制电路单元，当对应于所述磁性开/关单元的热传感器的热电动势超过预定阈值时，其进行控制将所述电磁力提供给各个磁性开/关单元，当工作时间结束或当所述热传感器的热电动势未超过预定阈值时，其进行控制以截断提供给所述磁性开/关单元的所述电磁力，并且随着时间流逝控制和管理各个燃烧器的工作时间，所述工作时间是根据所述工作时间控制信号调整预定基准工作时间而产生的，其中当没有从所述输入按钮单元接收到对于燃烧器的所述工作时间控制信号时，在经过了所述预定基准工作时间之后，所述控制电路单元进行控制以截断提供给与所述燃烧器对应的磁性开/关单元的电磁力。
8.根据权利要求7所述的电子防过热装置，进一步包括至少一个操作指示灯，其指示相应燃烧器是否点燃，其中所述控制电路进行控制将电磁力提供给相应磁性开/关单元，并且同时进行控制将电力提供给相应操作指示灯。
9.根据权利要求7所述的电子防过热装置，进一步包括煤气传感器，其检测周围煤气并产生电动势；以及扬声器，产生告警音，其中，当来自所述煤气传感器的电动势超过预定阈值时，所述控制电路单元控制所述扬声器以产生告警音。
10.根据权利要求7至9中任一权利要求所述的电子防过热装置，其中所述控制电路单元包括热电动势放大器，其放大从各个热传感器接收的热电动势，并且当所述经放大的热电动势超过预定阈值时使热检测信号为ON；产生时钟信号的时钟振荡器；微计算机，当所述热检测信号为ON时，其使燃烧器控制信号为ON以进行控制将电磁力提供给对应于所述热传感器的磁性开/关单元，根据由所述时钟振荡器的时钟信号管理的时间信息逐渐缩短所述基准工作时间或各个燃烧器的工作时间，并且当所述基准工作时间或所述工作时间达到0或当所述热检测信号为OFF时，使所述燃烧器控制信号为OFF以进行控制来截断提供给所述磁性开/关单元的电磁力；和数字形式信号发生器，其从所述微计算机接收基准工作时间数据或各个燃烧器的工作时间数据，产生与接收到的数据相对应的数字形式信号，将所述数字形式信号传送到所述数字显示单元。
11.一种煤气灶，其使用煤气作为燃料来产生热量，包括提供煤气的煤气供应单元；至少一个燃烧器，其通过燃烧所供应的煤气来产生火；以及电子防过热装置，包括供电单元，其提供具有预定电动势的直流(DC)电源；至少一个热传感器，其检测相应燃烧器的热度并且产生热电动势；输入按钮单元，其从用户接收各个燃烧器的工作时间；至少一个磁性开/关单元，当保持电磁力时其保持通到相应燃烧器的煤气供应通道，并且当所述电磁力消失时关闭所述煤气供应通道；数字显示单元，其以数字形式显示各个燃烧器的工作时间；和控制电路单元，当对应于所述磁性开/关单元的热传感器的热电动势超过预定阈值时，其进行控制将所述电磁力提供给各个磁性开/关单元，当经过了工作时间或当所述热传感器的所述热电动势未超过预定阈值时，其进行控制以截断提供给所述磁性开/关单元的电磁力，并且随着时间流逝，控制和管理各个燃烧器的工作时间，所述工作时间是根据所述工作时间控制信号调整预定基准工作时间而产生的，其中当没有从所述输入按钮单元接收到对于燃烧器的所述工作时间控制信号时，在经过了所述预定基准工作时间之后，所述控制电路单元进行控制以截断提供给与所述燃烧器对应的磁性开/关单元的电磁力。
12.根据权利要求11所述的煤气灶，其中电子防过热装置进一步包括至少一个操作指示灯，其指示相应燃烧器是否点燃，其中，所述控制电路进行控制将电磁力提供给相应磁性开/关单元，并且同时进行控制将电力提供给相应操作指示灯。
13.根据权利要求11所述的煤气灶，其中所述电子防过热装置进一步包括煤气传感器，其检测周围煤气并产生电动势；以及扬声器，产生告警音，其中，当来自所述煤气传感器的电动势超过预定阈值时，所述控制电路单元控制所述扬声器以产生告警音。
14.根据权利要求11至13中任一权利要求所述的煤气灶，其中所述控制电路单元包括热电动势放大器，其放大从各个热传感器接收的热电动势，并且当所述经放大的热电动势超过预定阈值时使热检测信号为ON；产生时钟信号的时钟振荡器；微计算机，当所述热检测信号为ON时为了进行控制将电磁力提供给对应于所述热传感器的磁性开/关单元，其使燃烧器控制信号为ON，根据由所述时钟振荡器的时钟信号管理的时间信息逐渐缩短所述基准工作时间或各个燃烧器的工作时间，并且当所述基准工作时间或所述工作时间达到0或当所述热检测信号为OFF时，为了进行控制以截断提供给所述磁性开/关单元的电磁力，使所述燃烧器控制信号为OFF；和数字形式信号发生器，其从所述微计算机接收基准工作时间数据或各个燃烧器的工作时间数据，产生对应于所述接收数据的数字形式信号，将所述数字形式信号传送到所述数字显示单元。
全文摘要
一种防过热装置，其中如果用户忘记关上煤气灶，在经过由用户预先设置的工作时间之后，灶火自动被熄灭，从而防止事故发生。该防过热装置包括安装在煤气灶燃烧器处的热电偶；磁性开/关单元，其由于热电偶的热电动势产生磁力，从而有选择地打开或关闭煤气供应通道；和定时开关，其安装在热电偶的一个输出端子与磁性开/关单元的一个输入端子之间，在“OFF”状态和设置结束状态下使两个端子断路，而当保持时间设置时电连接两个端子。
文档编号F23N5/24GK1688847SQ03824069
公开日2005年10月26日 申请日期2003年9月19日 优先权日2002年10月11日
发明者朴振厦 申请人:朴振厦