专利名称：燃气具多功能调节控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及以气体为燃料的燃气具的调节和控制，特别是能防止产生意外情况的安全装置。
以天然气、煤气、液化石油气为燃料的灶具已普遍应用于家庭生活中，其它的燃气加热装置也大量应用在广大居民中。目前多数灶具没有必要的安全保护装置，一旦使用有疏乎，即会引起中毒，着火、爆炸、伤人等事故。究其原因，有的是因使用中意外熄火未及时发觉，使用后忘记关气、停火等等。由于长期、日日使用，这种疏乎难以杜绝，因而具有很大的潜在危险。目前有少量燃气灶具带有意外熄火保护装置，该装置以热电偶作传感元件，电磁阀作控制元件所组成。当热电偶感知火焰熄灭现象发生时，电磁阀就自动切断燃气通路。因热电偶产生的电热较弱(≥12mv)，电磁阀不能使用压缩力大的弹簧，灵敏度不高，闭阀动作很慢(需几十秒)；闭阀力较弱，有时电磁阀关闭不严，跑气，漏气现象不可避免，也无漏气报警功能；该保护装置只适用于脉冲点火的灶具，适应范围小，并且一旦出现故障，整台灶具就不能使用，实用性差，造价高，难以推广使用。该装置性能详见国家标准GB12203-90，《热电式燃具熄火保护装置》。
本实用新型的目的是提供一种燃气具多功能调节控制器，该控制器的保护功能启动快，闭阀力度大，无跑气、漏气现象，带有报警功能，安全可靠，能装于各种类型的燃气具上，适应能力强，既使控制器出现故障，原灶具仍能正常使用，其结构简单、造价较低。
本实用新型燃气具多功能调节控制器是这样实现的。设置一个齿轮减速机构，减速机构的末端齿轮上装有输出主轴，在该主轴上安设由磨擦片及弹性压片构成的磨擦传动机构，其弹性压片与该主轴固定连接，输出主轴的一端设有拨轮或拨杆构成的开关拨动机构，并在拨动机构旁安设电源开关，主轴上还设有连杆传动机构，该机构由3-4个连杆构成，也可由卡轮加连杆构成；减速机构初级齿轮与微型电机主轴联接；在燃气具中心火口旁固定安装2个K型热电偶(V1和V2)，V1与V2工作端体积比为50-100∶1，2个热电偶反相串接，并且V1工作端略低于V2工作端；设置由前置放大器、功率放大器、定时器、蜂鸣器、开关构成的电子控制器，前置放大器S采用双运算放大器，反相串连的热电偶V1及V2两端，分别与S的2、3相连，功率放大器BG的基极与S的1相连，BG的发射极与S的8相连，BG的集电极与微电机D串连后接入S的4，构成电机控制电路，蜂鸣器F负极与S的4连接，正极连接定时器J，定时器的正极连接BG的发射极，BG的集电极连接于蜂鸣器与定时器之间，直流电源负极连接电机、蜂鸣器，正极连接定时器的正极，由开关K控制，S的1和2之间并联1个反馈电阻R。
本燃气具多功能调节控制器，设有与燃气具的手动阀杆匹配的连杆传动机构，将连杆输出端的半圆轴孔套装于手动阀杆上，电池盒内装入电池即可使用。使用时像普通燃气具一样操作开关手柄，使手动阀杆向开阀方向旋转，手动阀杆上连杆传动机构带动输出主轴旋转(开关手柄的旋转力足以克服磨擦片的阻力)，主轴一端的开关拨动机构拨动开关并将其闭合，此时燃气具自动点火或手工点火，火口旁的热电偶产生的热电信号逐渐加大，V2热电势始终高于V1(因V1工作端低于V2)，固两信号正负反相串接输入放大器，放大器为负输入，处于截止状态；当发生意外熄火时，因V1与V2的体积比较大，温度下降速度不同，V2热电势下降迅速，V1很快大V2，放大器承正输入，并将信号放大输出，使蜂鸣器报警并使微电机动作，经齿轮减速后带动输出主轴，经减速器减速后，使用在输出主轴的力矩大大增加(大于2kg.cm)，驱动主轴在180°范围内旋转，并由连杆传动机构驱动燃气具手动阀杆向关闭方向旋转，将燃气具阀门关闭；使用定时器时，将其调至所需时间，当到达予定时间后，定时器接通，3V电源直接加在报警器和微电机上，一面报警，一面将阀门关闭。本控制器的保护功能反应灵敏，启动快，当火焰熄灭后，2-10秒内控制器即发出声响报警，同时开始自动关闭阀门，8秒钟内将阀门关严，同时停止报警。阀门关闭力度大，安全可靠，无跑气、漏气现象。本控制器能装于各种燃气具上，亦可装于手工点火的灶具上，适应能力强。既使控制器出现故障，原灶具仍可继续正常使用，不会造成整台灶具忽然不能使用的情况。本控制器拆装维修都方便，省力，也便于更换新的控制器。本控制器使用1号电池2-3节，一般情况下可使用一年，耗电少，费用低，只须按时更换电池即能可靠地使用。本控制器结构简单，造价较低(约几十元)，与灶具价格比合适，易于普遍应用。本控制器在开关闭合后，电路导通，会有短时报警音响(约3秒钟)，当热电偶升温后，放大器有了负输入处于截止状态时，报警自动停止，这个暂短的音响正好作为点火信号，警示正在点火，对人们有提醒作用，其短暂的关闭作用力，也被手动开阀点火的力所克服，使磨擦片作打滑转动。在开关打开后一分钟内，如未点燃燃气具，控制器将自动启动、关闭阀门，以防泄漏，保证安全。
以下结合附图对本实用新型作进一步描述
图1为本燃气具多功能调节控制器的机械传动部分结构示意图图2为本控制器的电原理图图3双眼燃气灶控制器的电原理图图4为分立式控制器的电原理图图5为分立式控制器的结构示意图图6为与减压器结合的多功能调节控制器结构示意图如
图1所示，本燃气具多功能调节控制器设有一个齿轮减速机构，该减速机构析末端齿轮7上装有输出主轴10，在该主轴上安设由磨擦片8及弹性压片9构成的磨擦传动机构，其中弹性压片与主轴固定连接，输出主轴的一端设有由拨轮或拨杆构成的开关拨动机构11，并在拨动机构旁安设开关K，主轴10的另一端设有连杆传动机构，该机构可由3-4个连杆构成，也可由卡轮5加连杆4构成；减速机构的初级齿轮3与微电机2的主轴联接，电机2与电子控制器1连接。以上为机械传动部分；图2为本控制器的电原理图，在燃气具中心火旁固定安装2个K型热电偶V1、V2，V1与V2工作端体积比为50-100∶1，人个热电偶反相串接，并且V1工作端略低于V2工作端；设置由前置放大器、功率放大器、定时器、蜂鸣器、开关构成的电子控制器，前置放大器S采用双运算放大器，经反相串连的热电偶V1及V2分别与S的2、3相连，功率放大器BG的基极与S的1相连，BG的发射极与S的8相连，BG的集电极与微电极D串接后接入S的4，构成电机控制电路，蜂鸣器F负极与S的4连接，正极连接定时器，定时器的正极连接BG发射极，BG的集电极连接于蜂鸣器与定时器之间，构成定时报警电路，直流电源负极连接电机、蜂鸣器，正极连接定时器正极，由开关K控制，S的1和2之间并联1个反馈电阻R。作为实施例之2可在输出主轴10上安设蜗卷弹簧6(见附
图1)；鉴于大量燃气灶具设有2个火口，由2个开关手柄控制，作为实施例之3，可由2套机械传动机构和2套电机控制电路控制2个个火口的手动阀杆，两个火口共用1个电源和定时报警电路，其电原理图如图3所示，K1左为左火口的电源开关，K1右为右火口的电源开关，在电路中设置1个双刀开关K2，并在蜂鸣器的正极上并联2个二极管D1、D2，双刀开关的2个中点分别与定时器两端连接，其a1、a2分别与K1左、K1右和BG发射极相连，b1、b2分别与D1、D2和BG集电极相连，D1、D2起隔离作用。图中a1、a2、b1、b2是双刀开关K2的4个触点。上述控制器加装于灶具的壳体内才能使用，为使用户已有的灶具能照常使用，减少对燃气具改造的工作量，作为实施例4可在通向燃气具的管路上安装分立式多功能调节控制器，其结构如图5所示。在控制器壳体12上设置一个密封气室18，该气室设有进气管接头20、出气管接头22，并于顶部设有膜片封装口21，封装口21上覆盖玻纹胶膜片19，用带有法兰的弹簧套16压紧，膜片19上设有保护板17，保护板上安设弹簧15，控制阀杆一端穿过压簧15中心，与保护板中心固接，另端穿出弹簧套顶部与弹簧之间的调节板27伸出弹簧套外，并且与连杆传动机构13相连，连杆传动机构13的另端装于减速器输出主轴10之上，主轴10一端伸出壳体外并在端部安设控制手柄31，定时器28装于壳体12之上；该分立式控制器电路如图4所示，由电阻R1、R2、R3，电位器W1、1.5V电源、开关K3形成一个电桥，构成参比电路，开关K1、K3同装于开关拨动机构旁，电位器W1的中点与前置放大器S的2连接，设于火口的热电偶V反相串接于参比电路的R1、R2之间引出点上并与S的3相连，在R2两端并联一电容器C1作为延时电路，在S的1和8之间增设旁路电容C2起稳定电路作用。本分立式控制器在使用时应先旋转主轴10上的控制手柄，使开关K1、K2同时闭合，电源接入电路。由于设有延时电路，电容C1充电，约60秒钟充电停止，使R2两端阻抗等于R2的纯电阻值为止。在C1充电期间里，桥路有一个负参比信号输出通过电偶V加在放大器输入端，使放大器处于截止状态。这段时间为用户点燃灶具的时间，如灶具未点燃，热电偶无热电势将此参比信号抵消，致使放大器有正输入，控制器将会发出报警，并自动关闭控制阀。出现意外熄火时，热电热下降，很快低于参比信号，放大器有正输入，控制器发出报警并关闭控制阀，达到熄火保护的目的。实施例之5，为了使用户了解燃气具进口的燃气压力，可在密封气室18的上部设置测压孔23，测压孔之上设有储液室25，有测压膜片24将测压孔封盖住，储液室上方设出液孔26，该孔与设于壳体12上的压力显示管29相连；作为实施例之6，可在电源与开关电路上并联一个电压表30，可使用户随时了解控制器的电源电，以便及时更换电池；实施例之7为与调压器结合的调节控制器，适用于液化石油器的燃气具，安装使用更加方便。如图6所示，在控制器壳体下部连接一个调压器，由调压器的胶膜片37中心连接一根提升阀杆35，该阀杆穿过调压器的调压弹簧、调压板36，上端引出调压器顶部，控制器的连接传动机构是这样构成的减速器输出主轴10上固接一个拨杆31拨杆另端铰接推杆32，横连杆设于调压器上方，其一端与壳体铰接，另一端连接控制弹簧器40，该弹簧垂直放置并且上端固定于壳体上，提升阀杆上端穿过横连杆中部的通孔并在端部安设限位块，推杆32的下端铰接于横连杆靠近弹簧的一侧。当装于主轴10的控制阀手柄调至关阀位置，拨杆31与推杆32折曲，控制弹簧将横连杆提起，并通过限位块将提升阀杆35升高，该阀杆拨动减压阀内的阀芯连片39及阀芯杆38，使阀芯杆将燃气进口堵死，达到关闭阀门的目的。将手柄调至开的位置，拨杆与推杆伸直，推动横连杆克服控制弹簧的拉力向下移动，提升阀杆随之下降，阀门被打开。由定时器发出的关阀信号，或由热电偶传来的关阀信号亦可通过电机控制电路、减速机构、磨擦传动机构使主轴10旋转，亦可将阀关闭，提升阀杆的动作与上述手动控制相同。
权利要求1.燃气具多功能调节控制器，其特征是设有一个齿轮减速机构，该减速机构的末端齿轮上装有输出主轴(10)，在该主轴上安设由磨擦片(8)及弹性压片构成的磨擦传动机构，其中弹性压片与主轴(10)固定连接，输出主轴(10)的一端设有由拨轮或拨杆构成的开关拨动机构，并在拨动机构旁安设开关(K)，主轴(10)上还设有连杆传动机构，该机构可由3-4个连杆构成，也可由卡轮5加连杆4构成；减速机构的初级齿轮3与微电机2的主轴联接；在燃气具中心火旁固定安装2个K型热电偶V1、V2，V1与V2工作端体积比为50-100∶1，2个热电偶反相串接，并且V1工作端略低于V2工作端；设置由前置放大器、功率放大器、定时器、蜂鸣器、开关构成的电子控制器，前置放大器S采用双运算放大器，经反相串连的热电偶V1及V2分别与S的2、3相连，功率放大器BG的基极与S的1相连，BG的发射极与S的8相连，BG的集电极与微电极D串接后接入S的4，构成电机控制电路，蜂鸣器F负极与S的4连接，正极连接定时器，定时器的正极连接BG发射极，BG的集电极连接于蜂鸣器与定时器之间，构成定时报警电路，直流电源负极连接电机、蜂鸣器，正极连接定时器正极，由开关K控制，S的1和2之间并联1个反馈电阻R。
2.根据权利要求1所述的燃气具多功能调节控制器，其特征在于减速器输出主轴(10)上装有蜗卷弹簧(6)。
3.根据权利要求1或2所述的燃气具多功能调节控制器，其特征在于由2套机械传动机构和2套电机控制电路，控制2个火口的手动阀杆，2个火口共用1个定时报警电路，在电路中设置一个双刀开关，并在蜂鸣器正极上并联2个二极管D1、D2，双刀开关的2个中点分别与定时器的两端相连，其a1、a2分别与2个火口的开关K1左、K1右以及BG发射极相连，b1、b2分别与D1、D2以及BG集电极相连。
4.根据权利要求1所述的燃气具多功能调节控制器，其特征在于设置一个密封气室(18)，该气室设于控制器壳体上，它设有进气管接头和出气管接头，上部设有膜片封装口(21)，封装口上覆盖玻纹胶膜片(19)，用带有法兰的弹簧套(16)压紧，膜片上设有保护板，保护板上安设压簧，控制阀杆(14)一端穿过压簧(15)与保护板固接，另端穿出弹簧套顶部与压簧之间的调节板(27)伸出弹簧套外，并与连杆传动机构(13)相连，连杆传动机构的另一端装于减速器输出主轴(10)之上，主轴(10)一端伸出壳体外并在端部上安设控制手柄，定时器装于壳体之上；由电阻R1、R2、R3、，电位器W1、1.5V电源、开关K3形成一个电桥，构成参比电路，开关K1、K3同装于开关拨动机构旁，电位器W1的中点与前置放大器S的2连接，设于火口的热电偶V反相串接于参比电路的R1、R2间引出点上并与S的3相连，在R2两端并联一电容器C1作为延时电路，在S的1和8之间增设旁路电容C2。
5.根据权利要求1所述的燃气具多功能调节控制器，其特征在于在密封室(18)的上部设置测压孔(23)，测压孔之上设有储液室(25)，有测压膜片(24)将测压孔封盖住，储液室上方设出液孔(28)，该孔与设于壳体上的压力显示管29相连。
6.根据权利要求4所述的燃气具多功能调节控制器，其特征在于在电源与开关的电路上并联一个电压表。
7.根据权利要求4所述的燃气具多功能调节控制器，其特征在于在控制器壳体下部连接一个调压器，由调压器的胶膜片37中心连接一根提升阀杆(35)，该阀杆穿过调压器的调压弹簧，调压板，上端引出调压器顶部；控制器的连杆传动机构是这样构成的，减压器输出主轴(10)上固接一个拨杆(31)，拨杆另端铰接推杆(32)，横连杆设于调压器的上方，其一端与壳体铰接，另一端连接控制弹簧，该弹簧垂直放置并且上端固定于壳体上，提升阀杆上端穿过横连杆中部的通孔并在端部安设限位块，推杆的下端铰接于横连杆靠近弹簧的一侧。
专利摘要一种燃气具多功能调节控制器，由电机、齿轮减速机构、摩擦传动机构，连杆传动机构，开关拨动机构及热电偶连接电子控制器构成，电子控制器采用电池供电，由前置放大器、功率放大器、电机构成电机控制电路，并设有定时报警电路。在发生意外熄火时能在10秒钟内自动将阀门关闭并报警，垂阀一分钟内未点火也自动关阀，可定时控制用火时间。本控制器关阀力度大，安全可靠、不会发生泄漏，结构简单，造价较低、实用性能、适合普遍应用。
文档编号F24C3/12GK2244677SQ9620467
公开日1997年1月8日 申请日期1996年3月26日 优先权日1996年3月26日
发明者韩瑞文 申请人:韩瑞文