专利名称：燃气炉灶的自动点火保安装置的制作方法
技术领域：
本实用新型燃气炉灶的自动点火保安装置，属于气体燃料燃烧器的安全装置，特别适用于家用燃气炉灶。
燃气燃烧的自动点火装置通常是与燃烧器开关连动的，打开气门的同时，产生电火花的装置。目前，在家用燃烧器炉上使用的有压电点火和高压脉冲点火两类。它们的共同特点是灶具开关同时控制点火机构和气门。对于压电点火机构来说，虽然装置比较简单，但在打开灶具时，必须有一定力度和速度，并且压电火花只打火一次，必须与气门打开同步，否则可能造成燃气不能燃烧，从而引起泄漏。对于高压脉冲电火花点火装置，一般由灶具开关控制点火电路的接通和断开。在灶具开关打开气门时，点火电路即工作，电火花点燃气体，待气体燃烧后，松开灶具开关，点火电路断开。这两种只有点火装置的燃气灶具，一旦点火后燃火意外熄灭，可燃气体就会泄漏，造成中毒、爆炸等意外事故。
为了杜绝燃烧器意外熄火造成的燃气泄漏，已有人研制成功并开始销售带有熄火保护装置的新型灶具。其原理是在燃烧器附近除安装有点火装置外，还安装有热电偶。利用热电偶受热后产生的热电动势来控制燃气进气管道上的电磁阀。一旦燃烧器意外熄火，热电偶产生的电动势不足以维持电磁阀的吸合，电磁阀就关闭燃气管道，阻止燃气的泄漏，保证了安全。但这类灶具的开关门打开时，需同步完成三个动作打开气门、打开(吸合)电磁阀、启动点火装置，因此，灶具开关比较复杂，连动部件多，容易产生故障。这类灶具保安装置的另一个缺点是，意外熄火后，不能自动再次点火，而且由于依靠热电势维持电磁阀的吸合，在点燃后，必须待燃烧一段时间(约15－30秒)后，才能松开灶具开关，否则由于热电偶建立的热电势尚不足以维持电磁阀吸合，从而会关闭进气管道而导致熄火。另外，在意外熄火后，要待热电偶的热电势下降到不足以维持电磁阀的吸合时，才能关闭阀门，在这段时间(约30秒)仍有燃气泄漏出来。
为了检测燃气的泄漏以确保安全，市场上已有多种使用气敏元件制作的气体泄漏报警和关闭气阀的安全装置。由于气敏元件自身的缺陷离散性大，灵敏度低，对多种气味都敏感，常引起误动作、误报警，或者由于油污封堵而不能工作，无法达到安全使用燃气灶具的目的。
本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺点，设计一种燃气炉灶的自动点火保安装置，杜绝因燃气泄漏造成意外事故，而且使灶具使用简单、方便、安全、可靠。
本实用新型包括脉冲点火电路，电磁阀，热电偶及控制电路，本实用新型的特征在于控制电路中有限幅放大电路，上限、下限比较器。
本实用新型的控制电路还包括自举电路。
本实用新型还可以包括报警器和报警电路，必要时可连接排气机，在有燃气泄漏时自动启动排气。还可以加入定时燃烧的功能。
本实用新型的基本电路结构方框图如图1的点划线框所示。图中1为安装在燃烧器附近的热电偶，2为限幅放大电路3与4分别为上限与下限比较器，5为自举电路，6为或非门，当打开灶具气门开关的同时，接通控制电路电源。此时灶具尚未燃烧，热电偶1的热电动势为0，限幅放大电路2的输出信号亦为零(低电平)，比较器的输出信号也是低电平，经或非门6倒相，6的输出为高电平。将此输出高电平送至点火、报警及电磁阀控制电路9控制脉冲电路点火，从而燃烧器燃烧。燃烧器燃烧后，热电偶1产生电动势，经限幅放大电路2放大，当限幅放大电路2输出的信号电平高于下限比较器的电位而低于上限比较器的电位时，下限比较器4输出高电平，上限比较器输出低电平，于是或非门6输出低电平，控制电路9使点火电路仃止点火。当燃烧器燃烧一段时间后(约10－15秒)，热电偶1的热电动势经限幅放大电路2放大后上限比较器亦输出高电平，仍不能点火，也就是说，在燃烧器点燃后的正常燃烧过程中，点火电路不会工作。在燃烧器气门关闭时，同时切断电源，等待重新点火。
在燃烧过程中如遇意外熄火(例如风吹和水溢)，热电偶电动势下降，当热电动势经限幅放大后的电平低于下限比较器的电平，上、下比较器的输出均为低电平，从而使或非门输出高电平，控制电路9重新使点火电路工作，实现意外熄火后的重新点火。
上述意外熄火后重新点火的时间间隔为从熄火到热电偶电势经限幅放大后的电平低于下限放大器的电位所需的时间。通常由于热电偶所处环境的惯性，这一时间约为30－40秒，这段时间仍会造成燃气泄漏。为了尽可能缩短这一时间，本实用新型还设置自举电路5，为一RC网络。当燃气点燃，热电偶1的热电动热逐渐上升，如前所述，当该电动势经限幅放大电路2放大后，高于下限比较器4的电位，点火即停止。当热电势继续升高而经限幅放大后，高于上限比较器3的电位时，经自举电路5的RC网络作用，迫使下限比较器4箝位在低电平(此时，上限比较器仍输出高电平，或非门6的输出为低电平，点火电路仍不工作)。当意外熄火，热电偶的热电动势经限幅放大后，只要低于上限比较器的电位(时间只需10－15秒)，上限比较器3输出低电平，或非门6即输出高电平，可重新通过控制电路9启动点火。即通过自举电路的作用，使意外熄火后自动重新点火的时间大大缩短，进一步保证了燃烧器的安全使用。
如果在打开灶具气门开关并启动点火电路点火后，燃烧器不能燃烧，则在可设定的时间(例如5－10秒)内，由始终为高电平的或非门6的输出启动点火、报警和电磁阀控制电路9，停止点火电路工作，关闭电磁阀，阻断气源，也可使报警器报警并启动排气机排除可燃气体。
本实用新型安装有电磁阀，除可在无法点燃燃烧器时切断气源的功能外，如增加延时控制电路，还可以具有使燃烧器定时燃烧的功能。
本实用新型的自动点火保安装置，使燃器炉灶具有自动点火，意外熄火后自动再次点火的功能。在无法点燃燃气炉灶时能自动关闭电磁阀，切断气源，杜绝因燃气泄漏造成的意外事故。本实用新型结构简单，成本不高，对现有市场产品作了重大改进，使灶具使用更为简单、安全、可靠，特别适合在家用燃气灶具和燃气热水器上使用。
以下结合附图所示实施例进一步说明本实用新型的具体结构。
图1为本实用新型的基本电路框图。
图2为本实用新型的部件连接图。
图3为本实用新型的电路结构图。
图4为本实用新型的外形视图。
附图所示实施例为家用双眼燃气(液化石油、天然气、煤气)灶的自动点火保安装置。
图1中1与11为燃气灶具二个燃烧器附近的热电偶，2与12为限幅放大电路，3与13为上限比较器，4与14是下限比较器，5与15为自举电路，6与16及7、8为或非门，9为控制点火及实现报警、排气、关闭电磁阀的控制电路。
图2中，21、31为燃气灶具的二个燃烧器，22与32是与图1中1与11相应的热电偶，23与33是二个燃烧器的气门开关和联动的电源开关，24是定时燃烧的定时开关，25为定时指示灯，26为欠电压指示灯，当电源电压不足时提供指示，27为自动排气或手动排气转换开关，28为变压器与稳压电源(如使用直流电源，则为电池)，29与30为交流输入与输出插座，34为电磁阀，35为点火线圈，36为二个燃烧器附近的点火针，37为报警器，38是控制板和控制电路，40为电磁阀复位推杆。
图3中各电路元件分别说明如下DT为电磁阀触点，在正常使用时常闭，使气路畅通。一旦出现无法点燃的异常时，则触点断开，切断气源和电源，在重新打开燃气灶具开关前，需人工复位。B为电源，图中为直流6V电源。K1K1’和K2K2’分别为与二个燃烧气气门开关联动的双刀电源开关。RD1与RD2为二个燃烧器附近的热电偶，对应于图1中的1与11。R1、R7是限流电阻，R13、R14是隔离电阻，C7是滤波电容。IC1－a、D3与IC2－a、D6为二个限幅放大器，分别对应于图1中的2与12。IC1－b、R3、W1及IC2－b、R9、W2分别是二个上限比较器，对应于图1中3与13，其中R3、W1，R9、W2提供分压。IC1－c、R2、R4、D4和IC2－c、R8、R10、D7分别是二个下限比较器，与图1中4与14对应，其中二极管D4、D7起隔离作用，电阻R2、R4和R8、R10提供分压。R6、C4、D5、C3、R5与R12、C6、D8、C5、R11为二个自举电路，对应于图1中的5与15，其中R6、C4及R12、C6、起抗干扰作用，D5、D8为隔离二极管。IC3－a、b、c、d为四个或非门，对应于图1中6、16、7和8。上述元件中，R是电阻，C是电容(除C4、C6外为电解电容)，D是二极管，W是电位器。IC1、IC2是型号为LM324的二个集成电路，IC3是型号为CD4001集成电路。
为了保证燃烧器在燃烧后关闭，但在燃烧器尚有余热(以下称热灶)情况下重新使用，本实施例还包括热灶再点火电路。C1、D1、及C2、D2即为二个燃烧器的热灶再点火电路，其中C1、C2是电解电容，D1、D2是隔离二极管。在热灶情况下要在短时间里重新点燃燃烧器，例如当K1接通电源(图3)，接点a、c接通，装置工作，由于热电偶RD尚处在余热环境下，输出向外电动势经限幅放大器IC1－a放大后，其输出电平仍大于下限比较器的输入电平，下限比较器IC1－c输出高电平，导致或非门IC3－a输出低电平，因而不能点火。但此时连动开关K1’的a，c也已接通，电源通过R14向C1充电，迫使IC3－c输入电平升高，从而使IC3－d输出高电平，启动点火。充电结束后，IC3－c的输入电平降低，停止点火，如此时燃烧器仍不燃烧，则因热电偶电动势已降为零，与前述情况一样，点火装置仍可启动点火。
图4是使用本实用新型的自动点火保安装置的家用燃气具的外形视图。图中标号与图2相同。图4A为前视图，图4B为俯视图，图4C为后视图。
权利要求1.一种燃气炉灶的自动点火保安装置，包括脉冲点火电路、电磁阀、热电偶及控制电路，本实用新型的特征在于控制电路中有热电偶电动势的限幅放大电路、上限比较器、下限比较器。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于控制电路中还有自举电路。
3.按权利要求1、2所述的装置，其特征在于控制电路中还包括热灶再点火电路。
专利摘要本实用新型是燃气炉灶的自动点火保安装置，属于气体燃料燃烧器的安全装置，包括脉冲点火电路，电磁阀，热电偶及控制电路，其特征在于控制电路中有限幅放大电路、上限与下限比较器、自举电路和热灶再点火电路。本实用新型具有自动点火、意外熄火后再点火及报警、自动排气、自动关闭和定时燃烧功能，杜绝因燃气泄漏引起的意外事故，使灶具使用更为简单、安全、可靠，特别适合在家用燃气灶具和燃气热水器上使用。
文档编号F24C3/10GK2177893SQ9322668
公开日1994年9月21日 申请日期1993年12月7日 优先权日1993年12月7日
发明者陈云飞, 张显昭 申请人:陈云飞