专利名称：家用燃气灶防干烧控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃气灶控制装置，尤其是一种家用燃气灶防干烧控制装置。
背景技术：
现有的家用燃气灶具一般都采用脉冲点火，图l是脉冲点火装置的结构示意图，图 2是其电路方框图，图l的脉冲点火装置包括电源IO、脉冲点火电路20、设于燃烧器 上的点火电极、气阀l、电磁阀2、热电偶3，所述旋塞阀1与所述电磁阔2串联，即必 须两个阀全打开时，燃烧器才能通入可燃气，只要其中之一关闭，燃烧器5均无气。所 述热电偶3的两个输出端分别连接电磁阀2的激磁线圈6的两端，所述气阀1是由旋塞 阀7、点火开关Kl、操控旋塞阀7和点火开关Kl的按压旋钮4所组成。下压按压旋钮4， 使Kl接通脉冲点火电路20，电极上产生放电火花，同时使电磁阀2打开；旋转按压旋 钮4即使旋塞阀7开启，燃气由输气管进入燃烧器5并被电极上的放电火花引燃，火焰 加热热电偶7，热电偶产生的热电势使电磁阀维持打开状态。数秒钟后，松开按压旋钮4， 按压旋钮4的旋转位置不变，旋塞阀7仍然保持开启状态，按压旋钮在弹簧8的作用下 向上回到原始高度，此时点火开关K1切断，由于电磁阀和旋塞阀都处于开启状态，燃烧 器继续燃烧。
所述电路包括电源和脉冲点火电路， 一与旋塞阀联动的点火开关Kl连接电源与脉冲 点火电路，当点火开关K1接通时，电源向脉冲点火电路供电，脉冲点火电路产生高压脉 冲，并通过设于燃烧器上的放电电极放电产生火花，用于点燃燃气；同时点火开关Kl 还将电源与电磁阀接通，令电磁阀打开，燃起经由旋塞阀和电磁阀由燃烧器喷出，并被 点燃。数秒后，松开按压旋钮，Kl断开，脉冲点火电路及电磁阀均被切断。由于此时热 电偶3的偶接端部已被加热，产生热电势，维持电磁阀处于开启位置。
上述脉冲点火装置具有意外熄火自动关闭功能，当发生意外熄火时，可自动关闭燃 气管路，防止燃气泄漏。
但是这种燃气灶具不具备防干烧过热保护功能，使用者离开炉灶时，常发生烧干锅 的情况，造成炊具损坏，严重的将引发火灾事故。
有大量有关防过烧自动控温的燃气灶控制装置的专利申请。如
申请号91217975. 9温控燃气炉及锅，其主要是有电热磁安全阀的热电偶固定在燃
烧器上部，其回路中串接微动开关，燃烧器中孔内有顶杆，可吸附在底部装有软磁体的 锅底上，当锅内温度达到居里点，顶杆跌下，触动微动开关，切断热电偶的回路是安全 阀切断燃气源。所述炉及锅水烧开，饭煮熟时可自动熄火，亦可作普通燃气炉用，遇意 外熄火可自动切断气源，安全性好。该专利结构简单，当需要在锅底设置软磁体，使用 受锅限制。
ZL96250293.6燃气灶微电脑控制器，该控制器有弹片即作为控制核心，通过热敏电 阻作温度传感器，配合A/D转换部件检测锅底温度，有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，实现定时烹煮，自动煮开水，超温报警熄火等功能。该 控制器控制精度高，功能强，安全可靠，适用于带温度传感器的燃气灶具。
申请号00106948. 9燃烧装置，本发明揭示一种燃烧装置，能正确地进行燃烧运转停 止时的燃烧装置的动作处理，使用方便且操作性好，所述燃烧装置有温度传感器检测普 通燃气灶在燃烧运转中被加热的主体灶箱顶板的温度，当其达到过热判定温度以上时， 就强制地对电磁阀进行关闭，并利用提示灯和提示蜂鸣器进行提示，然后，当温度传感 器检测温度低于能使普通燃气灶再次运转温度以下时，利用提示灯和提示蜂鸣器对此进 行提示。
申请号02111254. 1数控智能燃气灶及控制方法，该装置的灶壳上有左、右对称的二 只燃烧器，在灶壳中间且在灶壳内设有电器控制盒，在电器控制盒的后部设有气敏传感 器，在灶壳前部且在灶壳上设有液晶显示控制盒，液晶显示控制盒通过数字控制电路与 电器控制盒连接，燃烧器通过管路与电控调节阀连接，电控调节阀通过管路与总阀连接; 在一燃烧器的侧旁设有压动开关；在一燃烧器的中间顺序设有火焰探测器、点火器、温 度传感器；该装置使用数字电路可编程微控制器实现程序控制功能。本发明的优点具 有全自动电子点火、触摸式火力调节、温度控制功能；防干烧或烧焦及使用火焰感应开 关和气敏感应开关的安全保护功能。
上述三专利均采用微机控制，并根据使用设置不同的使用温度，达到自动控温和熄
火。该装置结构复杂，使用麻烦，并不实用，例如煮米饭，沸腾后需要用小火将水耗干， 耗干的时间与水量和米量有关，很难用一个准确的延时时间来控制且无法自动调节成小 火；又如炒菜，把油温定在13(TC，当温度传感器测得锅底温度达到13(TC时，并不能控 制保持这一温度，对于炒菜定时熄火并没有意义，炒菜的火候掌握随意性很大，无法用 时间限定，因此设置调温和延时意义不大只能使装置的结构复杂，成本高。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、价格低廉、 经济适用的具有防干烧过热保护功能的家用燃气灶防干烧控制装置。
本发明的另一目的在于提供一种通过多分段可调电桥电阻Rx提供多挡位精确控制 的家用燃气灶防干烧控制装置。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是 一种家用燃气灶防干烧 控制装置，包括电源、旋塞阀及其串联的电磁阀、热电偶，其特征在于所述旋塞阀内 设有随按压旋钮旋转而接通的防干烧控制装置供电开关K2;防干烧控制装置由温度传感 器、比较电路和延时保护电路组成，所述温度传感器Rt与锅底接触，其作为比较电路的 输入分压电阻接入比较电路的输入端，比较电路的输出端连接延时保护电路的输入端， 延时保护电路的输出端与电磁阀的线圈两端连接；或者于比较电路内设有多分段可调电 桥电阻Rx以使得控制更为精确。
所述比较电路是由运算放大器U1、接于电源和地之间的串联分压电阻R12和R13以 及接于电源和地之间的温度传感器和电阻R14的串联电路所构成;所述串联分压电阻R12 和R13的节点接运算放大器的输入正，提供一稳定电压；所述接入比较判断电路输入端 的温度传感器Rt和电阻R14串联，作为比较判断电路的输入分压电阻接于电源和地之间， 温度传感器Rt和电阻R14的串联接点接运算放大器Ul的输入负。
所述延时保护电路是由运算放大器U2、接于电源和地之间的串联分压电阻R19和R20 以及接于电源和地之间的电容C5和电阻R23的延时串联电路所构成，所述串联分压电阻 R19和R20的串接点接运算放大器U2的输入正端，电容C5和电阻R23的串接点接于运 算放大器U2的输入负端；所述电阻R23的两端并联反向二极管D14;电源和运算放大器U2的输出端之间接所述电磁阀，且正负端与连接电磁阀的热电偶的正负端相反。
设有一干烧报警延时电路，所述干烧报警延时电路是由运算放大器U3、接于电源和 地之间的串联分压电阻R16和R17以及接于电源和地之间的电容C4和电阻R18的延时串 联电路所构成，所述串联分压电阻R16和R17的串接点接运算放大器U3的输入正端，电 容C4和电阻R18的串接点接于运算放大器U3的输入负端；所述电阻R18的两端并联反 向二极管D11;电源和运算放大器U3的输出端之间接蜂鸣器Fm及脉冲点火电路。
设有一欠压报警电路，所述欠压报警电路是由运算放大器U4、接于电源和地之间的 串联分压电阻Rl和R2，所述分压电阻Rl和R2的串接点接运算放大器U4的输入正端， 所述运算放大器U4的输入负端接电阻R4、 R5，电阻R4的另一端接电源，电阻R5的另 一端接地，电源和地之间接稳压二极管D1，电源Vcc和运算放大器的输出之间接蜂鸣器。
工作时，所述温度传感器Rt与锅底接触，其作为比较电路的输入分压电阻接入比较 电路的输入端，当干烧时，比较电路的输出端输出控制电平，经过适当延时，延时保护 电路的输出端输出与电磁阀的线圈两端相反的电位，切断电磁阀，实施保护。
本发明的结构简单、维修方便，还可以设有干烧报警电路和欠压报警电路，在关闭 气阀停止燃烧的同时以声音报警，提示使用者及时处理。
为对本发明的结构特征及其功效有进一步了解，兹列举具体实施例并结合附图详细 说明如下。
图1是现有脉冲点火燃气灶点火装置示意图； 图2是现有脉冲点火燃气灶点火装置电路方框图； 图3是本发明家用燃气灶防干烧控制装置温度传感器的安装示意图； 图4是本发明家用燃气灶防干烧控制装置的实施例电路方框图； 图5是本发明家用燃气灶防干烧控制装置的实施例电路图； 图6是本发明家用燃气灶防干烧控制装置的另一实施例电路图。
具体实施例方式
以下介绍本发明的一个实施例
一种家用燃气灶防千烧控制装置，包括电源、旋塞阀及其串联的电磁阀、热电偶， 所述旋塞阀内设有随按压旋钮旋转而接通的防干烧控制装置供电开关K2;防干烧控制装 置由温度传感器、比较电路和延时保护电路组成。
所述温度传感器Rt与锅底接触，其作为比较电路的输入分压电阻接入比较电路的输 入端，比较电路的输出端连接延时保护电路的输入端，延时保护电路的输出端与电磁阀 的线圈两端连接。
除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容。
所述比较电路是由运算放大器U1、接于电源和地之间的串联分压电阻R12和R13以 及接于电源和地之间的温度传感器和电阻R14的串联电路所构成;所述串联分压电阻R12
和R13的节点接运算放大器的输入正，提供一稳定电压；所述接入比较判断电路输入端 的温度传感器Rt和电阻R14串联，作为比较判断电路的输入分压电阻接于电源和地之间， 温度传感器Rt和电阻R14的串联接点接运算放大器Ul的输入负，当温度传感器过热， 阻值增大，温度传感器和电阻R14的串联接点电位低于串联分压电阻R12和R13的节点 电位时，运算放大器U1输出低电位。
所述延时保护电路是由运算放大器U2、接于电源和地之间的串联分压电阻R19和R20 以及接于电源和地之间的电容C5和电阻R23的延时串联电路所构成，所述串联分压电阻 R19和R20的串接点接运算放大器U2的输入正端，电容C5和电阻R23的串接点接于运 算放大器U2的输入负端；所述电阻R23的两端并联反向二极管D14;电源和运算放大器 U2的输出端之间接所述电磁阀，且正负端与连接电磁阀的热电偶的正负端相反； 一般情 况下，电容C5和电阻R23的串联接点的输入端电位等于电源电位Vcc，此时运算放大器 输出端输出高电平，对热电偶的输出无影响；当电容C5和电阻R23的串联接点输入低电 位时，运算放大器U2输出低电位，电源Vcc以反向于热电偶的电压方向施加于电磁阀， 使电磁阀断电关闭，同时电源Vcc通过电阻R23给电容C5充电，经一定延时时间，输入 端电位恢复到Vcc，运算放大器输出端输出高电平，不再对热电偶起作用。
所述的燃气灶防干烧控制装置，设有一干烧报警延时电路，所述干烧报警延时电路 是由运算放大器U3、接于电源和地之间的串联分压电阻R16和R17以及接于电源和地之 间的电容C4和电阻R18的延时串联电路所构成，所述串联分压电阻R16和R17的串接点 接运算放大器U3的输入正端，电容C4和电阻R18的串接点接于运算放大器U3的输入负
端；所述电阻R18的两端并联反向二极管D11;电源和运算放大器U3的输出端之间接蜂 鸣器R21及脉冲点火电路； 一般情况下，电容C4和电阻R18的串联接点的输入端电位等 于电源电位Vcc，此时运算放大器输出端输出高电平，蜂鸣器两端无压降；当电容C4和 电阻R18的串联接点输入低电位时，运算放大器U3输出低电位，蜂鸣器通电报警；同时 电源Vcc通过电阻R18给电容C4充电，经一定延时时间，输入端电位恢复到Vcc，运算 放大器输出端输出高电平，蜂鸣器断电，停止报警。
所述的燃气灶防干烧控制装置，其特征在于设有一欠压报警电路，所述欠压报警
电路是由运算放大器U4、接于电源和地之间的串联分压电阻R1和R2，所述分压电阻R1 和R2的串接点接运算放大器U4的输入正端，所述运算放大器U4的输入负端接电阻R4、 R5，电阻R4的另一端接电源，电阻R5的另一端接地，电源和地之间接稳压二极管D1， 电源Vcc和运算放大器的输出之间接蜂鸣器；当电源电压高于额定电压时，运算放大器 U4输出高电位，蜂鸣器两端无电压降；当电源电压低于额定电压时，运算放大器U4输 出低电位，蜂鸣器两端有电压降，蜂鸣器报警。
图3、图4是本发明防干烧燃气灶点火装置示意图和电路方框图。
本发明提供的燃气灶防干烧控制装置，包括电源IO、由脉冲点火开关K1、脉冲点 火电路20及设于燃烧器5上的点火电极所构成的脉冲点火装置、旋塞阀7及与旋塞阀7 串联的电磁阀2、由热电偶3和所述电磁阀2构成的意外熄火自动关气装置、具有随按 压旋钮4下压而接通的脉冲点火开关Kl的气电联动阀1和防干烧电路30。上述组成结 构与现有技术相同，不详细进行描述。
本发明所提供的燃气灶防干烧控制装置与现有技术的区别主要在于于所述旋塞阀 l内设有随按压旋钮旋转而接通的供电开关K2;所述防干烧控制装置是由温度传感器Rt、 比较电路31和延时保护电路32组成，其中所述温度传感器Rt与锅底接触，其作为比较 电路31的输入分压电阻接入比较电路31的输入端，比较电路31的输出端连接延时保护 电路32的输入端，延时保护电路32的输出端与电磁阀2的线圈两端连接。
图5是本发明燃气灶防干烧控制装置具体电路图。由图可见，所述比较电路是由运 算放大器U1、接于电源和地之间的串联分压电阻R12和R13以及接于电源和地之间的温 度传感器和电阻R14的串联电路所构成；所述串联分压电阻R12和R13的节点接运算放 大器的输入正，提供一稳定的设定电压；如需设定不同动作温度只需在R12处并联电阻 Rx，通过供电开关K2在不同阻值间切换；所述接入比较判断电路31的输入端温度传 感器Rt和电阻R14串联，作为比较判断电路31的输入分压电阻接于电源和地之间，温 度传感器Rt和电阻R14的串联接点接运算放大器Ul的输入负，当温度传感器过热，阻 值增大，温度传感器和电阻R14的串联接点电位低于串联分压电阻R12和R13的节点电 位时，运算放大器U1输出低电位用于控制干烧保护动作延时电路动作。
延时保护电路接受来自比较电路的信号控制电磁阀延时动作一段时间，待热电偶冷 却后断电，使电磁阀处于关闭状态，防止燃气溢出。具体电路是由运算放大器U2、接于 电源10和地之间的串联分压电阻R19和R20以及接于电源和地之间的电容C5和电阻R23 的延时串联电路所构成，所述串联分压电阻R19和R20的串接点接运算放大器U2的输入 正端，电容C5和电阻R23的串接点接于运算放大器U2的输入负端；所述电阻R23的两 端并联反向二极管D14;电源和运算放大器U2的输出端之间接所述电磁阔，且正负端与 连接电磁阀的热电偶的正负端相反； 一般情况下，电容C5和电阻R23的串联接点的输入 端电位等于电源电位Vcc，此时运算放大器输出端输出高电平，对热电偶的输出无影响； 当电容C5和电阻R23的串联接点输入低电位时，运算放大器U2输出低电位，电源Vcc 以反向于热电偶的电压方向施加于电磁阔，使电磁阀断电关闭，阻断燃气流向燃烧器， 实现关火断气。同时电源Vcc通过电阻R23给电容C5充电，经一定延时时间。输入端电 位恢复到Vcc，运算放大器输出端输出高电平，不再对热电偶起作用。由于经过一定时 间的强制熄火，热电偶己处于冷却状态，所产生的热电势不足以使电磁阀吸合，保持断 气。
为告知使用者己发生干烧，本发明还设有一干烧报警延时电路，所述干烧报警延时 电路是由运算放大器U3、接于电源和地之间的串联分压电阻R16和R17以及接于电源和 地之间的电容C4和电阻R18的延时串联电路所构成，所述串联分压电阻R16和R17的串 接点接运算放大器U3的输入正端，电容C4和电阻R18的串接点接于运算放大器U3的输 入负端；所述电阻R18的两端并联反向二极管D11;电源和运算放大器U3的输出端之间 接蜂鸣器Fm及脉冲点火电路； 一般情况下，电容C4和电阻R18的串联接点的输入端电 位等于电源电位Vcc，此时运算放大器输出端输出高电平，蜂鸣器Fm两端无压降；当电 容C4和电阻R18的串联接点输入低电位时，运算放大器U3输出低电位，蜂鸣器通电报 警；同时电源Vcc通过电阻R18给电容C4充电，经一定延时时间，输入端电位恢复到
Vcc，运算放大器输出端输出高电平，蜂鸣器Fm断电，停止报警。报警时间过长会造成 电池消耗过大。
本发明还设有一欠压报警电路40以提醒用户及时更换电池，所述欠压报警电路40 是由运算放大器U4、接于电源和地之间的串联分压电阻Rl和R2，所述分压电阻Rl和 R2的串接点接运算放大器U4的输入正端，所述运算放大器U4的输入负端接电阻R4、R5， 电阻R4的另一端接电源，电阻R5的另一端接地，电源和地之间接稳压二极管D1，电源 Vcc和运算放大器的输出之间接蜂鸣器FM;当电源电压高于额定电压时，运算放大器U4 输出高电位，蜂鸣器两端无电压降；当电源电压低于额定电压时，运算放大器U4输出低 电位，蜂鸣器FM两端有电压降，蜂鸣器Fm报警。
以下本发明的另一个实施例。
一种多档位的家用燃气灶防干烧控制装置，包括电源、旋塞阀及其串联的电磁阀、 热电偶，所述旋塞阀内设有随按压旋钮旋转而接通的防干烧控制装置供电开关K2;防干 烧控制装置由温度传感器、比较电路和延时保护电路组成，所述比较电路内设有用以设 定不同动作档位的多分段可调电桥电阻Rx (参阅图6)，选取不同的电阻Rx值，可以 调整干烧报警温度设置，适应不同烹调作业要求，使燃气灶能够适应多种需要。
调整电阻Rx值的方式，可以采用线绕电位器或分档电阻器的结构，单独或者与供 电开关K2同步联动。如图6所示，多分段可调电桥电阻Rx采用单独结构，其余结构可 部分或全部釆用上述实施例电路。
权利要求
1、一种家用燃气灶防干烧控制装置，包括电源、旋塞阀及其串联的电磁阀、热电偶，其特征在于所述旋塞阀内设有随按压旋钮旋转而接通的防干烧控制装置供电开关K2；防干烧控制装置由温度传感器、比较电路和延时保护电路组成，所述温度传感器Rt与锅底接触，其作为比较电路的输入分压电阻接入比较电路的输入端，比较电路的输出端连接延时保护电路的输入端，延时保护电路的输出端与电磁阀的线圈两端连接。
2、 根据权利要求1所述的家用燃气灶防干烧控制装置，其特征在于所述比较电路是由运算放大器U1、接于电源和地之间的串联分压电阻R12和R13以及接于电源 和地之间的温度传感器和电阻R14的串联电路所构成；所述串联分压电阻R12和R13 的节点接运算放大器的输入正，提供一稳定电压；所述接入比较判断电路输入端的温 度传感器Rt和电阻R14串联，作为比较判断电路的输入分压电阻接于电源和地之间， 温度传感器Rt和电阻R14的串联接点接运算放大器U1的输入负。
3、 根据权利要求1所述的家用燃气灶防干烧控制装置，其特征在于所述延时 保护电路是由运算放大器U2、接于电源和地之间的串联分压电阻R19和R20以及接于 电源和地之间的电容C5和电阻R23的延时串联电路所构成，所述串联分压电阻R19 和R20的串接点接运算放大器U2的输入正端，电容C5和电阻R23的串接点接于运算 放大器U2的输入负端；所述电阻R23的两端并联反向二极管D14;电源和运算放大器 U2的输出端之间接所述电磁阀，且正负端与连接电磁阀的热电偶的正负端相反。
4、 根据权利要求1所述的家用燃气灶防干烧控制装置，其特征在于设有一干 烧报警延时电路，所述干烧报警延时电路是由运算放大器U3、接于电源和地之间的串 联分压电阻R16和R17以及接于电源和地之间的电容C4和电阻R18的延时串联电路 所构成，所述串联分压电阻R16和R17的串接点接运算放大器U3的输入正端，电容 C4和电阻R18的串接点接于运算放大器U3的输入负端；所述电阻R18的两端并联反 向二极管D11;电源和运算放大器U3的输出端之间接蜂鸣器Fm及脉冲点火电路。
5、 根据权利要求1所述的家用燃气灶防干烧控制装置，其特征在于设有一欠 压报警电路，所述欠压报警电路是由运算放大器U4、接于电源和地之间的串联分压电 阻Rl和R2，所述分压电阻Rl和R2的串接点接运算放大器U4的输入正端，所述运算 放大器U4的输入负端接电阻R4、 R5，电阻R4的另一端接电源，电阻R5的另一端接 地，电源和地之间接稳压二极管D1，电源Vcc和运算放大器的输出之间接蜂鸣器。
6、 一种家用燃气灶防干烧控制装置，包括电源、旋塞阀及其串联的电磁阀、热 电偶，其特征在于所述旋塞阀内设有随按压旋钮旋转而接通的防干烧控制装置供电 开关K2;防干烧控制装置由温度传感器、比较电路和延时保护电路组成，所述比较电 路内设有用以设定不同动作档位的多分段可调电桥电阻Rx，所述温度传感器Rt与锅 底接触，其作为比较电路的输入分压电阻接入比较电路的输入端，比较电路的输出端 连接延时保护电路的输入端，延时保护电路的输出端与电磁阀的线圈两端连接。
全文摘要
本发明公开了一种家用燃气灶防干烧控制装置，包括电源、旋塞阀及其串联的电磁阀、热电偶，其特征在于所述旋塞阀内设有随按压旋钮旋转而接通的防干烧控制装置供电开关K2；防干烧控制装置由温度传感器、比较电路和延时保护电路组成，所述温度传感器Rt与锅底接触，其作为比较电路的输入分压电阻接入比较电路的输入端，比较电路的输出端连接延时保护电路的输入端，延时保护电路的输出端与电磁阀的线圈两端连接。也可于比较电路内设有用以设定不同动作档位的多分段可调电桥电阻Rx。本发明结构简单、价格低廉、经济适用。
文档编号F24C3/12GK101382303SQ20071014604
公开日2009年3月11日 申请日期2007年9月7日 优先权日2007年9月7日
发明者儒 孙, 鹏 张, 王召兴, 甄月英, 申伟斌, 翁伍云, 赵寿娥 申请人:海尔集团公司;青岛海尔洗碗机有限公司