一种节能型智能化炉灶系统的制作方法

一种节能型智能化炉灶系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及炉灶基础设备领域，更具体的说是涉及一种节能型智能化炉灶系统。本实用新型至少包括炉灶本体及供风控制单元，炉灶本体包括炉体及炉膛，所述炉膛内壁呈上大下小的抛物曲面形碗面状结构，其底部布置有分气盘及点火部，炉膛底部呈孔口直径大于分气盘直径的敞口状，分气盘固接布置于炉膛底部中心处，分气盘边沿与炉膛底部敞口端间的配合间隙构成进风口，炉灶本体还包括导焰筋条，各相邻导焰筋条所围合区域构成火道；导焰筋条上开设导气孔，导气孔的出气口指向火道所在方向且其出气方向与火道处的火焰引导方向同向；供风控制单元出风口连通进风口和/或导气孔布置。本实用新型结构简单合理而实用，其热能利用率高而成本低。
【专利说明】一种节能型智能化炉灶系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及炉灶基础设备领域，更具体的说是涉及一种节能型智能化炉灶系统。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的快速发展，人们的生活节奏和方式也都在发生改变，其燃气灶的采纳及使用也愈加广泛。对于民用或商用灶具，一方面，热效率是其一个重要参数，燃气灶加热速度快而火力猛，产生的温度甚至可达600°C以上，然而，对应的，目前燃气灶上锅具的热吸收效率却仅有20%左右，也即其燃气灶产生的大部分热能均没有得到有效使用，从而致使目前的燃气灶热能使用率极其低下；此外，目前餐饮业所使用的燃气灶，大多数需要手动调节风门，来控制风量的供给，使燃烧火焰及火力达到使用要求，虽然在一定程度上促进了燃气的充分燃烧，但无法根据火力大小来控制供风量，也就是说，燃气和空气混合后的最佳燃烧比例无法控制，不能联动控制，常常会出现档位开关档位变化了，风机却没跟着变化，往往或因风力过小而出现燃气燃烧不充分现象，致使燃烧率低和环境污染等问题，或因其中空气比例过大而导致燃烧热量被风力卷走，从而导致燃烧效果差以及资源浪费问题，这些都是产生燃气灶热能使用率低下现象的本质原因。另一方面，国内当前普遍使用的商用炉灶都带有自来水龙头；目前商用炉灶的自来水龙头大都采用手动开启式水龙头，这就需要厨师在炒菜时进行频繁的手动出停水操作，显然极大的增加了厨师的实际工作量；绝大多数厨师在炒菜过程中因为嫌麻烦，都是打开水龙头让水一直流着的，甚至是在其非工作时段也是如此，全国各类酒楼、酒店、宾馆、食堂等多得数不胜数，每年在此方面浪费掉的优质饮用水资源无法统计。而后来虽然开始出现诸如红外感应水龙头等节水龙头，但是仍都是没有切实有效的应用于餐饮行业中，这是由于餐饮行业的高流水性和连续操作特性，厨师往往需要同时奔波在各道操作工序上，一旦厨师在在接水时需要暂时离开进行其他操作，或者需要长时间大量接水时，显然其身体一旦离开其感应区，就势必导致前述红外感应水龙头的断水现象。如何克服上述现有炉灶系统的不足，提供一种结构合理而实用的炉灶系统，从而有效确保炉灶自身在使用时的高热能使用率和高工作效率，为本领域技术人员近十年来所亟待解决的技术难题。

【发明内容】

[0003]本实用新型的目的为克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单合理而实用的节能型智能化炉灶系统，其热能利用率高而成本低。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案:
[0005]一种节能型智能化炉灶系统，至少包括炉灶本体以及用于控制炉灶本体火力大小的供风控制单元，所述炉灶本体包括炉体及布置于炉体上的炉膛，所述炉膛内壁呈上大下小的抛物曲面形碗面状结构，其底部布置有分气盘以及用于与分气盘间配合生火的点火部，炉膛底部呈孔口直径大于分气盘直径的敞口状，所述分气盘固接布置于炉膛的敞口状底部中心处，分气盘边沿与炉膛底部敞口端间的配合间隙构成进风口，所述炉灶本体还包括沿炉膛内壁周向均布的三根以上的导焰筋条，所述导焰筋条由炉膛底部向其顶部顺延且其布置方向与炉膛母线方向相异布置，各相邻导焰筋条所围合而成的炉膛内壁区域构成用于引导火焰流通的火道；导焰筋条上开设用于辅助进风的导气孔，导气孔的出气口指向火道所在方向且其出气方向与火道处的火焰引导方向同向设置；供风控制单元出风口连通进风口和/或导气孔布置。
[0006]所述各导焰筋条沿炉膛内壁同向盘绕呈螺旋线状，导焰筋条为八根，所述每相邻螺旋线状导焰筋条间的间距由炉膛底部至其顶部逐渐增大。
[0007]所述分气盘上密布有用于输出燃气的气孔，所述气孔沿分气盘的上部盘面环绕布置，其孔口指向炉膛内壁的各火道底部进口且与火道延伸方向同向设置。
[0008]所述导焰筋条外形呈条板状且其板面方向垂直炉膛内壁设置，导气孔出气口位于导焰筋条的两侧板面处，所述导气孔为多个且沿导焰筋条的长度方向顺延布置于其中下段处；所述导焰筋条呈中空状结构，导焰筋条所形成的内腔构成供风控制单元出风口的连通端，所述导气孔贯穿导焰筋条壁体并连通火道与导焰筋条的内腔处；导气孔外形呈锥孔状，其大孔径端连通导焰筋条的内腔，其小孔径端相应连通至火道所在处。
[0009]所述分气盘边沿与炉膛底部敞口端间由连接两者的辐向支架固定设置，所述点火部固定于辐向支架上，点火部包括点火针和与之配合的离子火焰探测器，离子火焰探测器的检测电极位于火焰的燃烧路径处，点火针为两根且两点火针间距0.5cm?1.5cm,点火针针头与分气盘盘面间距0.5cm?1cm。
[0010]所述炉膛顶部的顶端口部设置有用于放置锅具的支脚，所述支脚为三个且沿炉膛顶端口部周向均布设置，支脚的临近操作者一方处的其中一个支脚宽度大于另两处支脚宽
度设置。
[0011]所述供风控制单元包括如下组成部分:档位开关，用于炉灶本体的供风风力调节，档位开关包括可沿指定方向动作的磁体以及沿该磁体动作方向依次布置的一个以上的霍尔传感器，所述霍尔传感器为开关型霍尔传感器，磁体与每一霍尔传感器均 对应的分别形成各档不同进气量的气阀档位；磁体运行于对应霍尔传感器感应区域时，气阀的气门即切换于对应档位处；微处理器，用于接收所述档位开关发送来的当前磁体与霍尔传感器之间的位置状态信息，获得信息处理结果，并向风机控制器发出对应的风机风量控制命令，控制风机控制器相应调节风机以预设档位供风，所述风机出风口构成供风控制单元的出风口 ；供风控制单元还包括用于探测炉灶本体火焰热度的温度探测组件，温度探测组件与微处理器间单向或双向通讯连接且两者间构成可拆卸式配合。
[0012]风机的预设档位与气阀档位数目一致；所述档位开关包括气阀转柄，气阀转柄旋转方向垂直其柄长方向设置且磁体布置于该气阀转柄的其中一端部处，霍尔传感器布置于气阀转柄旋转平面上且环绕气阀转柄所围合成的圆与气阀转柄的转动中心同心设置。
[0013]所述霍尔传感器为5个并依次沿其环绕方向依气阀气门由小到大构成一号气阀档位、二号气阀档位、三号气阀档位、四号气阀档位及五号气阀档位，风机的预设风量相应呈5档；所述档位开关还包括用于关闭气阀气门的零号气阀档位，所述零号气阀档位与霍尔传感器布置位置位于同一圆上且其处于一号气阀档位与五号气阀档位之间，霍尔传感器之间依次紧靠布置。[0014]所述节能型智能化炉灶系统还包括布置于炉灶本体旁侧的供水控制单元，所述供水控制单元包括主动红外探测器，用于探测指定区域并采集相应信号，且所述主动红外探测器与所述微处理器双向通讯连接；
[0015]微处理器:还用于接收主动红外探测器发送来的信号，并向电磁控制阀发出水龙头出停水指令，所述电磁控制阀用于当水龙头处于开启状态时控制水龙头的出停水动作；
[0016]强制开关，所述强制开关为常开式按键开关，所述强制开关启动时使电磁控制阀始终处于开启状态，所述强制开关与微处理器之间为电连接。
[0017]本实用新型的有益效果在于:
[0018]I)、首先针对目前传统灶头结构复杂而难于操作的缺陷，通过采用环绕围合式的炉膛，从而初步保证热能的集中性；更为主要的是，依靠布置于炉膛内的各导焰筋条，从而在每相邻的导焰筋条间人为的形成供火焰流经的火道，又由于导焰筋条的“布置方向与炉膛母线方向相异布置”的特异设计，换句话说，无论导焰筋条按照上述方式如何布置，较之传统火焰的直接沿炉膛内壁“一窜到顶”的传统火焰流经方式，通过人为设计的火道可通过改变及增加火焰的流经路径，以起到延长火焰在炉膛内壁的附着时间的目的，进而也就起到了加强热交换的效果；本实用新型通过保证了火焰在锅底的停留时间，确保了燃料的充分燃烧和热量的高效交换，同时减少了烟气的排放，其热能利用率较高；此外，其导焰筋条的设计又保证了炉膛本身的强度需求，从而可以制作处更为薄壁的炉膛构造，以便于降低其实际成本。本实用新型结构简单而又便于实现，同时亦可有效保证其低制作及使用成本，一举多得；炉膛内壁的碗状设计，在于保证对于其内热能的集中及反射汇聚效果，此处就不再赘述；而炉膛内的螺旋线状导焰筋条的布置，则将其内火道形状人为布置呈上大下小的扇形布局，由分气盘处喷发而出的燃气快而急的在窄小的火道进口处汇集，并在迅速点燃后沿火道所形成的渐宽路径被逐渐平摊开来而均匀燃烧，在此过程中其燃料也即达到充分燃烧目的；
[0019]此外，布置于导焰筋条上的导气孔，为本实用新型另一个主要要点；即在于通过其导气孔的设置，当火焰在火道上螺旋上升时，一方面依靠进风口的进风能力，通过其由进风口灌入的新鲜的空气，从而供给分气盘处气体赖以燃烧的氧气；另一方面，当燃烧后的火焰沿火道行进时，或直接依靠气流作用，或利用外部送风设备进行送风操作，此时火焰快速上升，导流孔也迅速补充氧气，从而不但进一步提高其燃烧的效率，风道处的与火焰流向同向设置的导气孔的适时鼓风也间接的确保了炉膛内壁的温度，从而保证其实际使用寿命，还可使炉膛的制作材质选用更为宽泛，以在确保其热能利用效率的前提下得以进一步降低其制作重量及成本；通过依靠供风控制单元与进风口乃至导气孔的连通结构，一方面实现了供风控制单元与炉灶本体的彼此连通性，为炉灶本体的实际可靠进风效果的实现提供了保证，另一方面，供风控制单元本身亦可布置呈电控构造，从而实现对于炉灶本体的智能化电控目的，这较之传统的风量进给的无法控制，本实用新型的电控结构显然更能满足供风风能与炉灶本体处热能间的联动效果，以有效提升炉灶本体的热能使用率及利用率。
[0020]2)、分气盘上小孔的布置方向设置，有效确保了燃气能够在析出分气盘上气孔后能得以迅速的进入火道内加以燃烧，以实现其快速补气及燃烧目的；同时分气盘和碗状炉膛内壁配合，整体亦形成一个抛物曲面，以利于将热量聚焦反射于锅具的底部，以提升其热能利用率。[0021]3)、导气孔的实际布置位置，此处进一步限定其布置于导焰筋条的中下段处；这是因为在实际使用时，火焰沿火道升腾至火道中段后，如若继续以导气孔供风助燃，一方面此时燃料燃烧已近尾声，持续供风已无过多意义，另一方面，导气孔的继续供风反而会使原本在锅具底部的燃烧火焰被吹出炉膛外，从而造成热能损失；通过预先布置的导气孔，从而在火焰的实际作用段给予有效助燃，而在火焰逸出处则无需额外开设导气孔，以避免造成诸如热能损失等状况发生。同样，通过布置于分气盘上的辐向支架处的点火部，则可实现本实用新型的电子点火和熄火保护；“离子火焰探测器的检测电极位于火焰的燃烧路径处”，也即离子火焰探测器的检测电极始终是处于能够接触到灶台火焰的位置，从而为灶台的高精度自动控制和安全保护提供前提保证。
[0022]4)、位于炉膛外的支脚，为正常燃气灶灶头的基本设计，以便在支撑锅具的同时提供空气对流的通道。本实用新型特殊的依靠“一宽二窄”的支脚结构，换句话说，其中一个支脚的沿炉膛顶端面的环绕长度要大于另外两个支脚的环绕长度；实际安装时，其宽支脚安装于灶台前方也即使用者所在处，以便于在完成其基本功能的同时，还能提供使用者以遮挡火焰的目的，以便于其更好的作业，并有效提升炉灶本体的使用安全性。
[0023]5)、考虑到传统供风控制单元的机械硬接触型档位开关结构所带来的种种缺陷，通过采用霍尔传感器与磁体的电磁软接触形式，在实际进行点火操作时，驱动气阀转柄并使磁体位于某一霍尔传感器感应区域内，此时气阀即处于相应档位处，该霍尔传感器输出电平信号至与之相连的微处理器处，微处理器实时检测传感器状态，根据霍尔传感器的电平高低而感应出气阀转柄上磁体所处位置，以此判断转柄所处档位，进而向风机控制器发出指令，调整风机转速至相应档位处，从而完成气阀与风机的联动操作；其整个操作过程中，各档位间切换时气阀始终处于打开状态，以满足高效率供气需求，其操作极为简便快捷。
[0024]此外，可拆卸式的温度探测组件的设置，实现了对于整个供风控制单元的系统结构乃至操作流程的精简目的；换句话说，人们只需要在完成系统装配后，通过连接可拆卸式温度探测组件以现场实验测得档位开关处于各个气阀档位时，在系统目前所处海拔、气压等条件下炉灶本体火焰位于最佳燃烧温度时的风机供风量大小，依靠获得参数，一一对照气阀档位来对风机进风量进行预设档位调节并将其信息存档至微处理器处，此时即可直接拆除温度探测组件，仅通过直接依靠预设于微处理器内的各气阀和风机档位信息来进行一对一的绑定目的；实际操作时，当人们将档位开关拧动至某一档位，微处理器根据其内的风机预存对应档位信息，即可通过其操作风机控制器从而完成对于风机的相应档位的接通操作，最终使炉灶本体处于该气阀档位时，其产生火焰始终处于最佳燃烧温度处。其整体操作简便而结构简单实用，无需传统设备的重复信息采集和繁冗的比较过程，微处理器本身的计算过程也因大量多余设定的移除而被极大的简化，甚至仅具备简单程序的芯片即可完成相应任务，从而有利于其成本的低廉化需求，市场前景广阔。
[0025]6)、实际上，对于磁体与霍尔传感器间的位置及布置状态可为多种，此处借鉴传统的转柄开关构造，将霍尔传感器沿气阀转柄的转动平面周向布置，从而使其整体与气阀转柄转动中心同心的圆形；一旦需要对其进行档位调节，直接拧动气阀转柄至相应角度即可，整体操作简便快捷而可靠性高。
[0026]7)、考虑到炉灶系统的智能化多功能目的，此处还增设有供水控制单元，以方便操作者在进行炉灶操作时的快速取水效果；其工作时，首先使水龙头处于开启状态，也即使水龙头的机械阀门处于开启状态，则此时水龙头的出停水动作由电磁控制阀来控制，也即当微处理器向电磁控制阀发出水龙头出水指令时，电磁控制阀开启，水龙头出水；而当微处理器向电磁控制阀发出水龙头停水指令时，电磁控制阀关闭，水龙头停水。本实用新型通过红外传感部件的设置，在不增加厨师工作量的前提下极大的便捷了厨师的接水效率，无需进行任何操作，只需厨师位于主动红外探测器的探测区域时，水龙头即可开始出水动作，而一旦厨师接水完毕并离开探测区域时，主动红外探测器无法感应厨师身体，微处理器即发出指令至电磁控制阀处而起到关闭水龙头的目的。
[0027]更为重要的是，通过主动红外探测器与微处理器间双向连接关系，从而保证了微处理器对于主动红外探测器的主动控制能力，一旦厨师需要大量接水时，或者厨师在接水操作过程中临时需要离开水龙头旁，只需按动强制开关，此时微处理器就会发出屏蔽主动红外探测器信号；由于主动红外探测器暂时失去功能，此时厨师即使暂时离开主动红外探测器的探测区域，一样可以起到水龙头的无人出水目的，其人性化的设计显然更为满足目前的厨师操作需求，其操作简便、实用性广而炉灶节水性高。
【专利附图】

【附图说明】
[0028]图1为本实用新型的结构示意框图；
[0029]图2为炉膛的工作状态示意图；
[0030]图3为图2的结构俯视图；
[0031]图4为图3的I部分局部放大图；
[0032]图5为供风控制单元的结构示意框图；
[0033]图6为图5的结构细化框图；
[0034]图7为供风控制单元的实际工作实施例图；
[0035]图8为供水控制单元的结构示意框图；
[0036]图9为供水控制单元的实际工作流程图。
[0037]各部分标号对应关系如下:
[0038]A-炉灶本体B-供风控制单元C-供水控制单元a-进风口
[0039]b-火道C-锅具10-炉膛11-导焰筋条Ila-导气孔
[0040]12-支脚20-分气盘21-气孔30-辐向支架41-点火针
[0041]42-离子火焰探测器50-档位开关50a-零号气阀档位
[0042]50b- 一号气阀档位50c_ 二号气阀档位50d_三号气阀档位
[0043]50e_四号气阀档位50f-五号气阀档位51-磁体
[0044]52-霍尔传感器53-气阀转柄60-微处理器70-风机
[0045]80-温度探测组件90-主动红外探测器110-电磁控制阀
[0046]120-强制开关
【具体实施方式】
[0047]为便于进一步理解，下面结合图1-9为本实用新型的具体构造及工作流程作以下叙述:[0048]如图1-4所示，本实用新型的节能型智能化炉灶系统，包括由炉体以及炉膛所构成的炉灶本体及相应的供风控制单元和供水控制单元，其炉膛10处还相应设置分气盘20、配合点火的点火针41以及离子火焰探测器42。炉膛10为采用抛物曲面的带螺旋线状导焰筋条11的碗形结构，开口上端布置有支脚12以便于放置锅具C，其底部呈中空敞口状，敞口处孔径大于分气盘20的盘面直径。分气盘20位于炉膛底10部的敞口处且与其同心布置，炉膛10安装于灶台面板上，其表面与灶台面板对应吻合，炉膛10、分气盘20和锅具c三者之间围合而成的空间形成燃烧室。炉膛10的敞口状底端处与分气盘20盘体之间的配合间隙形成自然风入口也即进风口 a，以便于补充空气，保证燃气的充分燃烧。
[0049]由于导焰筋条11对于炉膛10的支撑强度以及导气孔Ila的吹气降温效应，炉膛10可采用更为轻质多孔的耐火材料制成，其抛物曲面碗状结构可有效达到收集燃烧热量和将其热量反射回锅具C的目的；反射的热量焦点位于锅具c锅底一定面积内，保证了炉膛10的辐射热量和燃烧火焰的对流热量的高效利用，确保了灶台热能的提高效果，并减少了辐射和对流热量的损失。
[0050]炉膛10内表面的螺旋式辐向筋也即导焰筋条11的设计，其数量一般为η > 3条，以用来划分η条火道。火道b路径上阔下窄，用于改变火焰的路径，延长火苗在锅底的停留时间，以得到人为的加强热交换的目的。考虑到商用灶台一般都采用鼓风机提高火力，本实用新型通过采用火道b的螺旋式通道结构，从而产生螺旋式的火焰，保证了火焰在锅具c锅底的停留时间，确保了充分燃烧和热量的交换，减少了烟气的排放；同时，依靠布置于导焰筋条11上的导气孔11a，更是确保了对于火道b内流经火焰的空气补充效果，从而进一步提高其燃烧效率；导气孔Ila的实际布局，以限于导焰筋条11的中段乃至下段处开设为佳，从而避免因开设于导焰筋条11上段而产生的诸如热量损失等状况发生。
[0051]分气盘20上设置的一多圈均匀斜向的小孔也即气孔21，其小孔开孔方向指向并沿着火道b的方向开设，并同时可以考虑酌情增加其他正常朝向的喷气孔以达到结合使用目的；分气盘20的上述构造，有利于在确保适时供气确保后续燃烧的同时快速产生旋转的火焰，以进一步提升火焰在火道内的持续燃烧效率。
[0052]经实践，本实用新型采用抛物曲面炉膛10反射热量，利于集中火力于锅具c锅底，充分利用了热辐射和热对流，提高了热效率，减少了热量的流失；采用螺旋式辐向筋也即导焰筋条11的构造，增加了炉膛10的强度，从而可以适当减小炉膛10的厚度以降低其制作及使用成本；采用螺旋式的火道b设计，延长了燃烧热量的热交换时间，提高了热交换率；在构成螺旋式火道b的导焰筋条11上增加沿火道b方向布置的导气孔11a，便于气流将炉膛10下面的热空气交换进燃烧室，增加了供氧量，保证了其充分燃烧性能，其导气孔Ila的进气设计又间接的降低了炉膛的温度，一举多得。在分气盘20周围预留点火针41和离子火焰探测器42，可实现电子点火和熄火保护，有利于实现灶台的自动控制和安全保护。
[0053]实际上，仅对于炉灶本体A的改进并不能完整实现本实用新型的设计初衷，此处再依靠对于供风控制单元B的布置，一方面依靠供风控制单元B与炉膛10处导气孔Ila间的直接物理连通，从而与进风口 a处的自然风一起来满足对于炉膛10内空气的供氧需求；另一方面，依靠对于供风控制单元B的线路改进，从而在上述基础上进一步实现本系统的高效能利用目的，具体为:
[0054]供风控制单元B包括由气阀转柄53以及若干霍尔传感器52构成的档位开关50、与档位开关50间单向连接设置的微处理器60、风机控制器、风机70以及外置式的可拆卸温度探测组件80，其中霍尔传感器52围绕于气阀转柄53旋转平面处且与其转动中心同心布置，而与霍尔传感器52相应呈感应配合设置的磁体51则直接的设置与气阀转柄53端部处，最终构成整体的供风控制单元。
[0055]风机70的动力来自220V/50hz的交流电机，风机70经风机控制器外接220V电源，风机70的速度由风机控制器调节。
[0056]风机控制器与微处理器60相连，所述微处理器60安装于炉灶本体A内。使用者根据需要，调整炉灶本体A上的档位开关50，微处理器60接收档位开关50传过来的信号，根据火力大小(也即分气盘20处出气量大小)，控制风机控制器，进而达到以预设风机档位来控制风机70供风量的目的，使炉灶本体A灶膛获得最高炉温，获得最佳供风量，最终实现自动的逐档配风目的，其在安装调试完毕后，即可全程再无需温度检测传感器参与，也无传统比较器的繁复比较过程，其操作简便快捷。
[0057]更具体则为:使风机70转速档位数与档位开关50档位数相同，如本实用新型实施图4中，将档位开关50分为5档，风机70也分为5档，档位开关50转柄指零的时候，也即磁体51位于图7所示的档位开关50的零号气阀档位50a处，气阀不供气，而气阀供气量按顺时针方向逐渐增强且磁体51位于某一霍尔传感器52感应区域时，微处理器60方才通过接收到的电平信号而控制风机控制器，进而达到控制风机70转速也即供风量的目的。图7中当操作档位开关50处于一号气阀档位50b时，风机70相应以预设供气量最小的第一档进行供风；当档位开关处于二号气阀档位50c时,风机70则处于供气量稍大于第一档时的第二档处，三号气阀档位50d、四号气阀档位50e、五号气阀档位50f的相应操作均以此类推。
[0058]本实用新型工作时，使用者根据需要，调整档位开关50处于相应档位处以控制气阀气门的进气量大小，档位开关50的气阀转柄53 —端内装有磁体51，当档位开关50关闭时，所述磁体51不与所述任何一个霍尔传感器52相对，也即磁体51位于图7所示的零号气阀档位50a处,此时霍尔传感器无输出电平信号,微处理器60判断气阀未供气,风机70不转；当档位开关50打开，转动气阀转柄53，所述磁体51位置发生变化，当气阀转柄53转到某一档位时，此时磁体51相对的某一霍尔传感器52产生电平信号,微处理器60根据检测到的该霍尔传感器52电平由低到高的变化量，判断气阀转柄53所处档位，进而向风机控制器发出指令，调整风机70转速之相应档位进行供风。
[0059]考虑到霍尔传感器52的灵敏度，此处需注意各霍尔传感器52的空间分布位置；实际安装时可以通过可调电位器以达到调整其灵敏度的目的，以使磁体51在某一气阀档位时，不会同时对其他气阀档位的霍尔传感器52产生影响。
[0060]与传统的使用寿命不长而操作繁复的在线测温控制系统不同，考虑到不同环境(不同海拔、不同气压、不同供气方式等)下火焰燃烧效能的差异，本实用新型的最佳供风量是通过现场实验的方法获得，实际测出档位开关50供气量大小和风机70供风量大小与炉膛10温度之间的相应关系，再将测得后的最优控制参数存放在微处理器60中，从而实现自动的档位配风；换句话说，本实用新型的设计理念在于:利用档位开关50，再通过同步调节风机70供风量，同时利用温度探测组件80检测炉膛10内的温度，当炉膛10内获得最高温度时，其所对应的风机70供风量参数为当前火力下的最优控制参数，之后再通过对于该最优控制参数的存储，从而完成其参数存档操作；使用时，即可再无需温度探测传感组件80而直接通过预存参数进行控火目的，最终达到其结构乃至操作上的极大简化目的。考虑到工作环境、海拔、供气方式等因素，导致燃气管道内压力、空气中氧气的浓度均不同，最终导致气阀供气大小和风机70供风量的关系不同，因此必须采用现场实验的方式来确定相应风机70的档位所对应的供风量大小；同时，为精简其整体系统，利用可拆卸式的温度探测组件80，从而在完成存档信息后，即可直接拆除相应的温度探测组件80，以简化其系统结构和整体成本，同时也利于为微处理器60的实际计算运行降低了负担，以保证燃烧过程的最优控制。
[0061]此外，本实用新型可以通过加装应急开关，从而实现紧急或临时状态下的手动对于风机70的调节供风控制，以使本实用新型的使用范围更广；使用者可根据需要在两种方式中自由切换，使用更方便，以提高炉灶本体A使用的可操作性。
[0062]上述结构，实际上已经初步的完成智能化炉灶系统的雏形，此外，本系统还通过供水控制单元C的增设，从而更进一步的实现炉灶系统的高效能利用效果，具体包括:控制开关即强制开关120、主动红外探测器90、电磁控制阀110、水龙头和微处理器60五部分组成，电磁控制阀110安装在水龙头上，以起到控制水龙头出停水的目的，连接框图如图8所示。
[0063]控制开关，是厨师的手动控制端，一旦被按下，主动红外探测器90则不起作用，电磁控制阀Iio始终处于打开状态，以满足某些特定需求；电磁控制阀110由微处理器60统一控制。
[0064]主动红外探测器90，由红外发射器、红外接收器组成。本实用新型采用的是反射式主动红外探测器，红外发射器和红外接收器处于同一端。当有人站在灶台前时，红外发射器调制的固定频率的红外光发射到人体反射后进入同端的红外接收器，光信号被转换为电信号输入微处理器60。
[0065]微处理器60，除却用作供风控制单元B处信息处理外，此处还可集成用来接收控制开关和主动红外探测器90传回的信号，并向电磁控制阀110输出控制信号，具体工作过程参见图8所示。
[0066]图9为供水控制单元C的工作流程图，其具体过程描述为:系统上电后，先对硬件进行初始化，然后检测控制开关的状态。控制开关正常时为常开状态，若被按下，则为闭合状态。若控制开关为闭合状态，微处理器60向电磁阀(也即电磁控制阀110)传输打开控制指令；若控制开关为常开状态，系统对电磁控制阀110的控制由主动红外探测器90检测结果决定。主动红外探测器90向预设的指定区域检测时发现有障碍物，微处理器60向电磁控制阀110传输打开控制指令，反之，主动红外探测器90向预设的指定区域检测时发现无障碍物时，微处理器60向电磁控制阀110传输闭合控制指令。
[0067]主动红外探测器90工作原理:微处理器60首先向主动红外探测器90发送频率为f0的脉冲波形，同时，检测主动红外探测器90的信号接收端的信号，并对信号进行频率为&的带通滤波；如果其检测到了 &信号，说明主动红外探测器90被障碍物遮挡，微处理器60向电磁控制阀110输出开启控制指令；否则，向电磁控制阀110输出关闭控制指令。
[0068]为防止偶然有人从灶台前走动而引起系统的扰动，可考虑系统每次检测到灶台前有障碍物时，通过一定次数的复检。若复检后确认该障碍物仍存在，微处理器60向电磁控制阀110输出开启控制指令，否则，向电磁控制阀110输出关闭控制指令。针对厨师在灶台前工作期间偶然的快速往复移动导致系统的多次扰动的情况，本实用新型也可在上述基础上再增加一定次数的复检，即系统检测到灶台前无障碍物时，若复检后确认仍无障碍物，微处理器60向电磁控制阀110输出关闭控制指令，具体参照图9所示。
[0069]图9中各参数表示为=Ii1为收到频率&回波的次数，为大于等于O的整数；n2为未收到频率fo回波的次数，为大于等于O的整数A为确认指定区域内有障碍物时，所对应的连续收到频率fo回波的次数，即复检次数，由系统内部设定；N2为确认指定区域内无障碍物时，所对应的未连续收到频率fo回波的次数，即复检次数，由系统内部设定。
[0070]供水控制单元C的进一步具体实施例:
[0071]I)、当系统上电后，厨师还没有站在灶台前，这时主动红外探测器90没有被遮挡，微处理器60向电磁控制阀110输出“关闭”控制指令，关闭水龙头，水龙头没有水流。当厨师站在灶台前时，主动红外探测器90被遮挡，微处理器60向电磁控制阀110输出“打开”控制指令，打开水龙头，水龙头产生水流供厨师使用。
[0072]2)、若厨师需要接很多水，而人又需要离开灶台去做其它事情时，通过直接按下控制开关，微处理器60根据控制开关被按下的状态向电磁控制阀110输出“始终打开”控制指令，水龙头处于始终打开状态。
[0073]本实用新型依靠主动红外探测器90的布置，在保证厨师操作便捷化的同时确保了其水龙头的高节省性能；又由于强制开关的设置，起到了厨师即使暂时离开主动红外探测器90的探测区域，一样可以达成水龙头的无人出水目的，人性化程度高，设计合理科学，显然更为满足目前的厨师操作需求；本实用新型通过上述设计，其操作简便、实用性广而炉灶节水性高，可有效实现对于整个炉灶系统的辅助操作目的。
【权利要求】
1.一种节能型智能化炉灶系统，其特征在于:至少包括炉灶本体(A)以及用于控制炉灶本体(A)火力大小的供风控制单元(B)，所述炉灶本体(A)包括炉体及布置于炉体上的炉膛(10)，所述炉膛(10)内壁呈上大下小的抛物曲面形碗面状结构，其底部布置有分气盘(20)以及用于与分气盘(20)间配合生火的点火部，炉膛(10)底部呈孔口直径大于分气盘(20)直径的敞口状，所述分气盘(20)固接布置于炉膛(10)的敞口状底部中心处，分气盘(20)边沿与炉膛(10)底部敞口端间的配合间隙构成进风口(a)，所述炉灶本体(A)还包括沿炉膛(10)内壁周向均布的三根以上的导焰筋条(11)，所述导焰筋条(11)由炉膛(10)底部向其顶部顺延且其布置方向与炉膛(10)母线方向相异布置，各相邻导焰筋条(11)所围合而成的炉膛内壁区域构成用于引导火焰流通的火道(b);导焰筋条(11)上开设用于辅助进风的导气孔(11a)，导气孔(Ila)的出气口指向火道(b)所在方向且其出气方向与火道(b)处的火焰引导方向同向设置；供风控制单元(B)出风口连通进风口(a)和/或导气孔(Ila)布置； 所述供风控制单元(B)包括如下组成部分: 档位开关(50)，用于炉灶本体(A)的供风风力调节，档位开关(50)包括可沿指定方向动作的磁体(51)以及沿该磁体(51)动作方向依次布置的一个以上的霍尔传感器(5 2 ),所述霍尔传感器(52)为开关型霍尔传感器，磁体(51)与每一霍尔传感器(52)均对应的分别形成各档不同进气量的气阀档位；磁体(51)运行于对应霍尔传感器(52)感应区域时，气阀的气门即切换于对应档位处； 微处理器(60)，用于接收所述档位开关(50)发送来的当前磁体与霍尔传感器(52)之间的位置状态信息，获得信息处理结果，并向风机控制器发出对应的风机风量控制命令，控制风机控制器相应调节风机(70)以预设档位供风，所述风机(70)出风口构成供风控制单元(B)的出风口 ； 供风控制单元(B)还包括用于探测炉灶本体(A)火焰热度的温度探测组件(80)，温度探测组件(80)与微处理器(60)间单向或双向通讯连接且两者间构成可拆卸式配合。
2.根据权利要求1所述的节能型智能化炉灶系统，其特征在于:所述各导焰筋条(11)沿炉膛(10)内壁同向盘绕呈螺旋线状，导焰筋条(11)为八根，所述每相邻螺旋线状导焰筋条(11)间的间距由炉膛(10)底部至其顶部逐渐增大。
3.根据权利要求1或2所述的节能型智能化炉灶系统，其特征在于:所述分气盘(20)上密布有用于输出燃气的气孔(21)，所述气孔(21)沿分气盘(20)的上部盘面环绕布置，其孔口指向炉膛(10)内壁的各火道(b)底部进口且与火道(b)延伸方向同向设置。
4.根据权利要求2所述的节能型智能化炉灶系统，其特征在于:所述导焰筋条(11)外形呈条板状且其板面方向垂直炉膛(10)内壁设置，导气孔(Ila)出气口位于导焰筋条(11)的两侧板面处，所述导气孔(Ila)为多个且沿导焰筋条(11)的长度方向顺延布置于其中下段处；所述导焰筋条(11)呈中空状结构，导焰筋条(11)所形成的内腔构成供风控制单元(b)出风口的连通端，所述导气孔(Ila)贯穿导焰筋条(11)壁体并连通火道(b)与导焰筋条(11)的内腔处；导气孔(Ila)外形呈锥孔状，其大孔径端连通导焰筋条(11)的内腔，其小孔径端相应连通至火道(b)所在处。
5.根据权利要求1或2或4所述的节能型智能化炉灶系统，其特征在于:所述分气盘(20)边沿与炉膛(10)底部敞口端间由连接两者的辐向支架(30)固定设置，所述点火部固定于辐向支架(30)上，点火部包括点火针(41)和与之配合的离子火焰探测器(42)，离子火焰探测器(42)的检测电极位于火焰的燃烧路径处，点火针(41)为两根且两点火针(41)间距0.5cm~1.5cm,点火针(41)针头与分气盘(20)盘面间距0.5cm~1cm。
6.根据权利要求1或2或4所述的节能型智能化炉灶系统，其特征在于:所述炉膛(10)顶部的顶端口部设置有用于放置锅具的支脚(12)，所述支脚(12)为三个且沿炉膛(10)顶端口部周向均布设置，支脚(12)的临近操作者一方处的其中一个支脚宽度大于另两处支脚宽度设置。
7.根据权利要求1所述的节能型智能化炉灶系统，其特征在于:风机(70)的预设档位与气阀档位数目一致；所述档位开关(50)包括气阀转柄(53)，气阀转柄(53)旋转方向垂直其柄长方向设置且磁体(51)布置于该气阀转柄(53)的其中一端部处,霍尔传感器(52)布置于气阀转柄(53 )旋转平面上且环绕气阀转柄(53 )所围合成的圆与气阀转柄(53 )的转动中心同心设置。
8.根据权利要求7所述的节能型智能化炉灶系统，其特征在于:所述霍尔传感器(52)为5个并依次沿其环绕方向依气阀气门由小到大构成一号气阀档位、二号气阀档位、三号气阀档位、四号气阀档位及五号气阀档位，风机(70)的预设风量相应呈5档；所述档位开关(50)还包括用于关闭气阀气门的零号气阀档位，所述零号气阀档位与霍尔传感器(52)布置位置位于同一圆上且其处于一号气阀档位与五号气阀档位之间，霍尔传感器(52)之间依次紧靠布置。
9.根据权利要求1所述的节能型智能化炉灶系统，其特征在于:所述节能型智能化炉灶系统还包括布置于炉灶本体(A)旁侧的供水控制单元(C)，所述供水控制单元(C)包括主动红外探测器(90)，用于探测指定区域并采集相应信号，且所述主动红外探测器(90)与所述微处理器(60)双向通讯连接； 微处理器(60):还用于接收主动红外探测器(90)发送来的信号，并向电磁控制阀(110)发出水龙头出停水指令，所述电磁控制阀(110)用于当水龙头处于开启状态时控制水龙头的出停水动作； 强制开关(120)，所述强制开关(120)为常开式按键开关，所述强制开关(120)启动时使电磁控制阀(110)始终处于开启状态，所述强制开关(120)与微处理器(60)之间为电连接。
【文档编号】F24C3/12GK203687119SQ201320704307
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】夏光超, 杨迪, 葛铜川, 姚立茹 申请人:安徽翰翔仪器设备有限公司