专利名称：用于安全控制的燃气灶头装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于燃气灶具安全控制装置，特别涉及一种用于安全控制的燃气灶头装置。
目前已有的燃气灶头不具有用于安全控制系统的探测和传感功能。现有的燃气灶具的安全控制系统的探测和传感器采用热电偶，而热电偶的热惰性影响装置的动作反应时间，甚至可达20秒的时间滞后，反应不及时。采用光敏式火焰检测装置，如有紫外光、兰紫光、近红外光和硅光电池、光敏电阻等检测元件。这些光敏式火焰检测装置不能准确地检测出微小火焰，并易受环境光的干扰。采用中红外光检测元件、热释电检测元件也同样存在检测微小火焰不准确问题，而且价格过高。以上各种光敏元件都存在易受环境光干拢的问题。热释电元件还存在易受人体和其它热物干拢的问题。采用的火焰导电式检测装置，以燃烧器外壳为一个电极，置于长明火中的镍铬棒为另一个电极，在两个电极上施以高电压，利用火焰形成电流通路，以电流来反映火焰的有无，这种方案用于灶具上会产生如下问题1、欲检测微小火焰，镍铬棒必须贴近灶头，而两个电极上是施以高压的，电极会受外力作用而触及灶头，发生短路事故，不安全。
2、当火焰很小时，火焰的跳动会产生错误的信号，造成误动作。
3、如果在灶具上也设置独立的长明火，将使灶头结构复杂，增加成本。
4、存在镍铬棒的成本和使用期限问题。
综上所述，目前还没有使用方便、反应迅速、经久耐用、价格低廉和安全可靠的用于灶具控制的检测和传感装置。
本实用新型的目的是提供一种用于安全控制的燃气灶头装置，可用于燃气灶具安全控制系统，直接作为探测和传感装置，克服上述的缺点和不足，达到使用方便、反应迅速、经久耐用、价格低廉和安全可靠的灶具控制装置。
本实用新型的目的是这样实现的一种用于安全控制的燃气灶头装置，由灶头体、火盖和控制电路组成，其特征在于在灶头体和火盖接合部位之间有耐热绝缘层，从灶头体上连接一导线作为一极，从火盖上连接一导线作为另一极，从这两极引出的信号经信号放大电路到报警电路。
从报警电路再控制关断电路。
从灶头体和火盖上这两极引出的信号也同时经比较电路再到报警电路，再控制关断电路；并从这两极引出的信号也同时控制定时电路。
其电路为火焰检测元件的负极(火盖)接电源正(V+)，正极(灶头体)接电阻R1，电阻R1接T1基极，由T1发射极输出的信号经二极管D1、电阻R3作用于晶体管T2的基极；T1发射极输出信号经D4、R6作用于晶体管T5的基极，T5的导通使光电耦合器G次级接通定时电路的电源，定时电路开始计数定时，定时电路由IC1(CD4584)和IC2(CD4040)组成，IC1的1个施密特触发器IC1-1与C1、R7构成振荡源，由IC1的2脚输出脉冲送到IC2的10脚，IC2对CP脉冲进行分频，从而实现定时提示的目的；IC2的12脚出现高电平的时刻对应的定时时间为80分钟，IC2的15脚、14脚、12脚、13脚、4脚产生高电平的时刻分别对应于定时时间40分、20分、10分、5分和2.5分钟；定时时间可由用户旋动灶具前面板上的开关K1来设定；IC2的12脚输出10分钟定时提示信号，信号经C3、R9作用于IC1的3脚，IC1的4脚输出信号送到IC1的5脚，IC1的6脚输出为窄脉冲，用于触发音乐声讯响器XQ2的控制端，使XQ2只放一遍音乐；熄火报警电路由T2、T3、T4、讯响器XQ及电阻等组成，当火焰意外熄灭时，T1发射极为低电平，使T2截止，T2集电极为高电平，该信号经D2、R5作用于T3基极，由T3、T4构成的复合管导通，连接在复合管T3、T4集电极上的讯响器XQ1工作，发出短声(即断续声)报警信号，连接在XQ1发光二极管LED1闪光，告知用户火没点着或火灭了，经过一定时间，则由连接在复合管T3、T4集电极上的关断电路IC4(CD4024)和T6与T7组成的复合管和电磁铁M组成的执行器将供气阀F1关闭；比较电路当火焰被汤、水等浇灭时，T1的发射极电位(V2)值比正常值高出1伏左右，比较器将这种异常现象检测出来并报警，比较器由单电源运算放大器IC3(CA3140)及电阻等构成，从T1发射极经电阻R12到IC3的3脚，电位器RP1两端跨接电源，RP1的滑动端输出电压为标准电压，其值大于正常V2的最大值，正常工作时，IC3的6脚为低电平。当火焰被汤水浇灭时，T1的发射极电压(V2)将高出电位器RP1输出的标准电压1伏左右，IC3的6脚变为高电平，该信号经D3、R5使T3、T4导通，XQ1发出报警信号；关断电路及执行器该部分由IC4(CD4024)、T6、T7、执行器(电磁铁M1)、脱扣阀F1)构成，T4集电极信号在报警时呈脉冲，正好用于计数定时，每个脉冲对应一声音响，T4集电极输出脉冲送到IC4(CD4024)的1脚，IC4对输入脉冲进行分频；
IC4的6脚出现高电平的时刻对应于XQ1发出8个短声(即8个脉冲)。IC4的6脚输出信号经R10作用于T6的基极，T6、T7组成的复合管导通，电磁铁M得电使脱扣阀F1关闭，从而切断气源。
本实用新型的优点是此用于安全控制的燃气灶头装置，经久耐用、反应迅速、安全可靠、使用方便并且价格低廉。本发明不仅适用于灶具生产厂家，也适用于正在使用的各种型号燃气灶具的改造，改造工作量甚小。
以下结合
实施例图1是用于安全控制的燃气灶头装置示意图图2是用于安全控制的燃气灶头装置的电器结构框图图3是用于安全控制的燃气灶头装置的控制面板图图4是用于安全控制的燃气灶头装置的电路图本发明的关键是将现有的燃气灶具的灶头本身改造成为火焰检测元件。无论哪种型号的灶具，只要在灶头的灶头体1和火盖2之间附加耐热绝缘片3(或耐热绝缘圈)，即构成火焰检测元件，从灶头体上连接一导线作为一个电极(正极)5，从火盖上连接一导线作为另一个电极(负极)4。其结构示意图见图1。两个电极之间串联1只电阻，当有火焰时，形成闭合电路，两极之间的电势(即电阻上的电压在400毫伏至700毫伏之间，具体数值与灶头端口尺寸有关，开路电势高于700毫伏。
由于灶头的灶头体与火盖本身成为检测元件(传感器)，因此这种火焰检测元件经久耐用，其寿命即灶头的寿命，这是本发明的关键，也是与现有技术的明显不同与区别。显然，这种检测元件几乎没有增加费用，不但适用于灶具生产厂家，也适合对大量的正在使用的灶具进行改造。
本装置的电器结构框图见图2，它由火焰检测元件(灶头的灶头体与火盖的两极)经放大电路到带短声(断续声)报警器的报警电路再控制关断电路及执行器。火焰检测元件同时经比较电路到报警电路；火焰检测元件同时还直接控制带音乐声讯响器的定时电路。
以下按信息的传递途径加以说明电路(图4)1、信号放大电路火焰检测元件的负极(火盖)接电源正(V+)，正极(灶头体)接电阻R1。电阻R1接T1基极，电源电势与检测到的电势叠加后作用于晶体管T1的基极，T1导通，由T1发射极输出的信号经二极管D1、电阻R3作用于晶体管T2的基极。
T1发射极输出电压在2-3伏范围内，与灶头端口尺寸有关。
2、定时电路及短声讯响器当用户使用灶具而又不在厨房时，为防止遗忘，设置定时提示电路，可选择2.5分、5分、10分、20分、40分和80分中的任何一档。
T1发射极输出信号经D4、R6作用于晶体管T5的基极，T5的导通使光电耦合器G次级接通定时电路的电源，电路开始计数定时。
IC1(CD4584)的1个施密特触发器IC1-1与C1、R7构成振荡源。由IC1的2脚输出脉冲送到IC2(CD4040)的10脚，IC2的CP脉冲进行分频，从而实现定时提示的目的。IC2的1脚出现高电平的时刻对应的定时时间为80分钟，IC2的15脚、14脚、12脚、13脚、4脚产生高电平的时刻分别对应于定时时间40分、20分、10分、5分和2.5分钟。定时时间可由用户旋动灶具前面板上的开关K1来设定。
图4中，IC2的12脚输出10分钟定时提示信号，信号经C3、R9作用于IC1的3脚，IC1的4脚输出信号送到IC1的5脚，IC1的6脚输出为窄脉冲，用于触发音乐声讯响器XQ2的控制端，使XQ2只放一遍音乐，此后，每隔10分钟放一遍音乐，声音悦耳，又达到提示效果。
3、熄火报警电路及短声讯响器该电路由T2、T3、T4、讯响器XQ及电阻等组成。
当火焰意外熄灭时，T1发射极为低电平，使T2截止，T2集电极为高电平，该信号经D2、R5作用于T3基极，T3、T4导通，XQ1工作，发出短声(即断续声)报警信号，告知用户火没点着或火焰被风吹灭了，经过一定时间，用户仍未处理，则由关断电路和执行器将供气阀关闭。
发出报警信号时，发光二极管LED1闪光。
4、比较电路在使用灶具过程中还可能发生另外一种意外情况，即火焰被汤、水等浇灭。当出现这种意外时，T1的发射极电位(V2)值比正常值高出1伏左右，利用比较器将这种异常现象检测出来并报警。
比较器由单电源运算放大器IC3(CA3140)及电阻等构成。电位器RP1的滑动端输出电压为标准电压，其值大于正常V2的最大值，正常工作时，IC3的6脚为低电平。当火焰被汤水浇灭时，T1的发射极电压(V2)将高出电位器RP1输出的标准电压1伏左右，IC3的6脚变为高电平，该信号经D3、R5使T3、T4导通，XQ1发出报警信号。
5、关断电路及执行器该部分由IC4(CD4024)、T6、T7、执行器(电磁铁M1)、脱扣阀F1)构成。电磁铁M1及脱扣阀F1为外选件，不包括在本装置内。
T4集电极信号在报警时呈脉冲，正好用于计数定时，每个脉冲对应一声音响，T4集电极输出脉冲送到IC4(CD4024)的1脚，IC4对输入脉冲进行分频。图4中，IC4的6脚出现高电平的时刻对应于XQ1发出8个短声(即8个脉冲)。IC4的6脚输出信号经R10作用于T6的基极，T6、T7导通，电磁铁得电使脱扣阀关闭，从而切断气源。
权利要求1.一种用于安全控制的燃气灶头装置，由灶头体、火盖和控制电路组成，其特征在于在灶头体和火盖接合部位之间有耐热绝缘层，从灶头体上连接一导线作为一极，从火盖上连接一导线作为另一极，从这两极引出的信号经信号放大电路到报警电路。
2.根据权利要求1所述的用于安全控制的燃气灶头装置其特征在于从报警电路再控制关断电路。
3.根据权利要求1或2所述的用于安全控制的燃气灶头装置其特征在于从这两极引出的信号也同时经比较电路再到报警电路，再控制关断电路；并从这两极引出的信号也同时控制定时电路。
4.根据权利要求所3述的用于安全控制的燃气灶头装置其特征在于其电路为火焰检测元件的负极(火盖)接电源正(V十)，正极(灶头体)接电阻R1，电阻R1接T1基极，由T1发射极输出的信号经二极管D1、电阻R3作用于晶体管T2的基极；T1发射极输出信号经D4、R6作用于晶体管T5的基极，T5的导通使光电耦合器G次级接通定时电路的电源，定时电路开始计数定时，定时电路由IC1(CD4584)和IC2(CD4040)组成，IC1的1个施密特触发器IC1-1与C1、R7构成振荡源，由IC1的2脚输出脉冲送到IC2的10脚，IC2对CP脉冲进行分频，从而实现定时提示的目的；IC2的12脚出现高电平的时刻对应的定时时间为80分钟，IC2的15脚、14脚、12脚、13脚、4脚产生高电平的时刻分别对应于定时时间40分、20分、10分、5分和2.5分钟；定时时间可由用户旋动灶具前面板上的开关K1来设定；IC2的12脚输出10分钟定时提示信号，信号经C3、R9作用于IC1的3脚，IC1的4脚输出信号送到IC1的5脚，IC1的6脚输出为窄脉冲，用于触发音乐声讯响器XQ2的控制端，使XQ2只放一遍音乐；熄火报警电路由T2、T3、T4、讯响器XQ及电阻等组成，当火焰意外熄灭时，T1发射极为低电平，使T2截止，T2集电极为高电平，该信号经D2、R5作用于T3基极，由T3、T4构成的复合管导通，连接在复合管T3、T4集电极上的讯响器XQ1工作，发出短声(即断续声)报警信号，连接在XQ1发光二极管LED1闪光告知用户火没点着或火灭了，经过一定时间，则由连接在复合管T3、T4集电极上的关断电路IC4(CD4024)和T6与T7组成的复合管和电磁铁M组成的执行器将供气阀F1关闭；比较电路当即火焰被汤、水等浇灭时，T1的发射极电位(V2)值比正常值高出1伏左右，比较器将这种异常现象检测出来并报警，比较器由单电源运算放大器IC3(CA3140)及电阻等构成，从T1发射极经电阻R12到IC3的3脚，电位器RP1两端跨接电源，RP1的滑动端输出电压为标准电压，其值大于正常V2的最大值，正常工作时，IC3的6脚为低电平。当火焰被汤水浇灭时，T1的发射极电压(V2)将高出电位器RP1输出的标准电压1伏左右，IC3的6脚变为高电平，该信号经D3、R5使T3、T4导通，XQ1发出报警信号；关断电路及执行器该部分由IC4(CD4024)、T6、T7、执行器(电磁铁M1)、脱扣阀F1)构成，T4集电极信号在报警时呈脉冲，正好用于计数定时，每个脉冲对应一声音响，T4集电极输出脉冲送到IC4(CD4024)的1脚，IC4对输入脉冲进行分频IC4的6脚出现高电平的时刻对应于XQ1发出8个短声(即8个脉冲)。IC4的6脚输出信号经R10作用于T6的基极，T6、T7组成的复合管导通，电磁铁M得电使脱扣阀F1关闭，从而切断气源。
专利摘要一种用于安全控制的燃气灶头装置，由灶头体、火盖和控制电路组成，在灶头体和火盖接合部位之间有耐热绝缘层，从灶头体为一极，从火盖上连接一为另一极，从这两极引出的信号经信号放大电路到报警电路。其优点是经久耐用、反应迅速、安全可靠、使用方便并且价格低廉。本实用新型不仅适用于灶具生产厂家，也适用于正在使用的各种型号燃气灶具的改造，改造工作量甚小。
文档编号F24C3/12GK2243605SQ95224560
公开日1996年12月25日 申请日期1995年10月26日 优先权日1995年10月26日
发明者杨公源, 田浩凌, 马桂兰 申请人:杨公源, 马桂兰, 田浩凌