液体燃料燃具的多功能保安与控制电路制造技术

一种燃具用保安和自控电路，特别适用于液体和气体燃料灶具，它具有适应一个或多个灶眼的高灵敏度探测电路，全自动的打火系统，使灶具有熄火自动复燃能力和熄火预防预报能力，对失火、过热、溢水、漏气等有扩展输入端能实现及时报警闭气。对停气、胶管损坏、供气故障和儿童玩弄灶具等情况都有限时闭气和报警的能力。本电路还配有电子定时器。电磁阀控制信号为脉冲形式。故还有省时省电使用方便特点。本电路易于集成化而成为燃具用多功能高档通用保护和控制集成电路。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种液体燃料燃具尤其是燃气灶使用的多功能高档保安及控制线路。近年来，燃具的保安及控制技术步入家用燃气灶。应当说，在家用燃气灶上应用这种技术，与工业炉和其它民用燃具相比，是最困难的一种。因为，其低售价很难承受这种复杂技术，何况一般家用灶是双眼灶，需双套探测与控制系统，而且对检测灵敏度要求更高需测中心火和多环火，而且火焰易受多种因素干扰。这就是家用灶具不能像家用燃气热水器那样广泛采用保安控制，尤其是离子式火焰检测控制技术的主要原因。然而燃气灶的安全控制问题同样是很突出的问题，因为燃气灶使用量最大而且发展快，其使用条件复杂，操作人员没有限制，灶具一般无检修保障(用到出问题为止)。故发生、危险的机会更多，对人身、财产的威协很大。91100663.X号专利(台湾省申请)是较好的一种保安和控制技术。特别是在定时、节电、电源显示和防范地震安装不良引起事故方面有良好设计。如上所述家用燃气灶是燃具中成本限制大而对性能要求很高的一个大难题，欲解决这个问题，而且确保许多“非正常”条件下有实用性，还有一些需要进一步改进和增加功能之处1、火焰检测与点火之间应实现闭环控制，增加熄火复燃和熄火预防功能，提高安全性和使用方便性。2、把6V电池供电降低为3V供电，或交流供电，或3V、交流两用，增加实用性。3、采用两个或几个火焰检测与放大电路，但报警控制逻辑和打火电路公用一套，两个电磁阀门改用一个总电磁阀。这样成本降低较多，而且更安全(譬如，一个灶头出问题，就应当把总供气阀关闭)。4、应进一步提高离子探测灵敏度，保证灶具在微火及尖底锅压火等情况下的检测稳定性，防止非正常情况误控误报(这种困扰用户无法接受)。5、进一步改进定时器，上案所提供的定时器分6段定时，最长时间仅30分钟，阶梯误差最大达15分钟，有较大局限性。6、报警信号与定时报讯信号应明显区分，因为定时报讯是正常情况，与报警混同有虚惊一场之虞。7、报警信号在危险未排除之前停报(上案仅5秒钟报讯)是不安全的，应当持续到人为干予为止才安全。8、定时时间到达后，有时无需关气(经常情况是，调节火力或继续使用)，最好改成闭气、报讯任意选择。9、应当增加自动与手动工作模式转换(这类自动控制装置具备应急使用状态，是必需的)。10、未探测到火焰时关闭供气总阀的时间以5秒左右为宜，而且此时还应关闭打火电路。上案两秒钟时限较短，会增加“多余闭气”的机会，使用不便;建议在无火焰时即刻报警(仅给0.25秒抗干扰时间常数)这样可以对儿童玩弄灶具加强监视效果。11、增加首次开启灶具时供气管排放空气延时功能，提高打火成功率和减少误控误报机会，同时要保证而后连续操作时，没有这种延时，使用方便。12、增加灶具两供气锥阀皆关闭后的延时闭气、关闭电源的功能，且不应报警。这是一个重要功能，因为用户经常在关闭灶具时忘记关闭总阀或气瓶角阀，有很大的潜在危险。在这个闭阀时限内，再次开启灶具，应照用无误，确保方便。13、可以用简单的增加逻辑门输入端的办法扩充传感器输入口，至少也应能选择使用过热(防回火)、火灾、溢水、机械(包括倾倒，破坏应力等)和气敏传感器。使灶具保护功能臻于完备。14、为降低成本，保证电路质量，降低功耗，应在电路设计时尽量采用CMOS器件和逻辑电路，以便进一步集成为专用IC。本专利技术的目的在于提供一种具有以上14项改进性能的可以通用于各种流体燃具的、便于集成化的、低功耗高档保安及控制电路，而其复杂程度和成本与上案相当，以便使这种技术在燃具尤其是灶具方面有助于提高档次并在市场有立足之地。当然，一个良好的燃具还需要有其它改进的技术，这些技术包括本申请人另案申请的低压逆变升压电路，双斜面火管燃烧器，火焰离子探环及可调探针，增益式低功耗保险阀和高级家用燃气灶等5项专利，仅供整厂家参考。本专利技术的实施概述如下(细节实施例中叙述)本专利技术的电路方框图如附图说明图1，其中包括定时器1，传感器2(可有M路)，报警电路3，自动点火电路6及1-n路离子探极T1-TN和1-n路点火电极I1-IN，电源4(提供直流电压+V和由+V变换升压的VDD)，控制逻辑电路5，阀驱动电路7以及定时闭阀选择按键K1，自动手动状态转换按键K2，手动打火按钮K3，N路旋塞位置开关P1-PN(当闭阀时，将对应的探极接地)，LED1是黄色定时显示发光管，LED2是红色报警发光管，LED3是绿色电源显示发光管，当定时器选用电子钟时其显示则为数码管。高灵敏度火焰探测，由高灵敏度探极和高阻抗匹配放大器(实际是两级CMOS斯密特触发器，它较晶体管前置放大简单而稳定)组成。该电路对2毫米高微火仍能正常地控制逻辑电路的工作。且后级触发器与逻辑判断是兼用一个电路，有益于降低成本。定时器可以采用数字钟电路如LM8361等。简化方案是采用阻容振荡和多级计数器，调阻改变频率，再通过选择分频端，可连续定时且使定时范围达1小时以上。定时输出是定宽脉冲和恒值开关信号两种，适用电磁阀的触发控制和电器(如排风扇)的通断控制。声光报警电路主要由两个可控振荡器和发光二极管组成，报警和定时用逻辑门来加以判断，两个振荡器中一个是音频主振，另一个为低频调制振荡器。这都是通用的电路，也可以变通，不赘述。停机延时闭阀电路是用灶具两个旋塞阀上联动的触点来控制门的状态，当两个灶眼均关闭时，“或”门两输入端搭地，通过RC放电时间常数获得延时，该时间以5分钟为参考值。延时信号整形后送到微分电路产生关闭阀门、电源显示的信号，值得一提的是，这个电路在首次开机时还可以获得数钞钟的打火延时，以等待排除供气管内的空气。而再次开机供气，因定时电容已存储电荷故无排气延时，能即刻打火，即这个延时关机功能并不影响每次炊事过程中的正常使用，相当方便。本专利技术的点火和火焰探测是闭环系统，点火输出信号受定时、火焰探测、以及延时关机信号共同控制，而且火焰检测的控制也有数秒钟的延时，这个延时就是打火的最长限时，超过这个时间就判定为不具备打火条件，自动停止打火，同时发出闭阀和报警信号，确保安全。该延时能防止误动作。显然，由于是闭环控制，所以本电路具备熄火后自动复燃能力、不正常燃烧预防熄火能力(也有报警信号)，以及出现任何灭火因素时(如停气、管路故障、儿童玩灶具等)，发出报警和关闭供气阀门，充分保障安全用灶。在报警电路，闭阀电路控制中扩充一个传感器输入口RT。它可以接入多种传感器信号，像热敏电阻，湿敏电阻，光敏，气敏(需要外电路)机械触点等均可，使发生任何失火溢水，过热有害气外逸，甚至机械(如地震)故障均能报警、闭气。电路的设计考虑了电池节电问题，主要由电路合理结构和器件选择，如尽量少用分立元件而采用CMOS逻辑电路，并以此优使本电路易于集成化。本案的供电电路采用3V干电池和低压逆变升压技术(已另集申请专利)来产生12V的VDD电压，电池节数减小一倍而VDD提高一倍，性能明显改善。可见本专利技术以比较简单的形式达到了许多性能改进、增加了重要功能，而且易于集成化，使之成为高档燃具专用电路。当然，使用标准CMOS电路(如4000系列)及部份分立元件也是可行的。图2是根据本专利技术提供的一个实施例，虚线框内是便于集成化的部分。图中，OCS1是定时器用振荡器，RP为带开关指数电位器，C1，RP确定定时振荡频率，开关K4向定时器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体燃料具尤其是燃气灶具的保安和自动控制电路，它有火焰探测放大电路、阀门控制电路，其特征在于，它具有１－ｎ个离子火焰检测电路和公用的自动点火控制电路，具有一个公用的总气阀控制电路，具有一个扩展的１－ｍ个路传感器输入口，一个与各单元电路相连系的多功能控制逻辑电路，还包括开机与关机延时电路，打火限时电路，还具有自动－人工转换和定时闭阀选择和人工点火开关。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：富良，富晓鸥，富晓雪，
申请(专利权)人：富良，富晓雪，富晓鸥，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]