ГАЗОБЕЗОПАСНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2014 года по МПК F24C3/12 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к газобезопасному устройству, способному автоматически отключать подачу газа в приспособлении для приготовления пищи (например, в газовой плите, газовой духовой плите, газовой горелке и т.д.), и, в частности, к газобезопасному устройству, способному предотвращать опасность возгорания, вызванного перегревом при приготовлении пищи в приспособлении для приготовления пищи.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В целом, устройство сжигания, которое применяется в приспособлениях для приготовления пищи, использующих сжиженный природный газ (LNG) или сжиженный нефтяной газ (LPG) в качестве топлива, осуществляет операцию нагрева при зажигании искр, за счет приведения газообразного топлива в контакт с воздухом. Нагрев с помощью устройства сжигания позволяет приготавливать пищу.

Таким образом, приспособление для приготовления пищи выполнено из металла, и включает в себя основную часть для приготовления пищи, образованную одним или несколькими грилями, на которые помещается посуда для приготовления пищи, и устройством сжигания, сформированном в грилях.

В этом случае устройство сжигания состоит из горелки, запальной свечи и термопары, имеющей контактную точку нагрева. Искры зажигаются от запальной свечи, после чего операция нагрева осуществляется при сжигании газа в горелке, только когда контактная точка нагрева термопары увеличивается до заранее определенной температуры или выше. Когда контактная точка нагрева термопары не увеличивается до заранее определенной температуры, искры зажигаются от запальной свечи, но операция нагрева не осуществляется при сжигании газа в горелке.

При этом газообразное топливо, поступающее на устройство сжигания приспособления для приготовления пищи, обычно подается через транспортный трубопровод снаружи внутрь строения, когда приспособление для приготовления пищи, например газовая плита или газовая духовая плита, устанавливается для стационарного использования.

Таким образом, газообразное топливо направляется и подается из резервуара-хранилища газоснабжающей компании по подземной транспортной трубе или направляется по трубе подачи газа из газового баллона, установленного на крыше или вне строения. В целом один конец промежуточного клапана (или предохранительного клапана), выполненного с возможностью регулировать поток газа, подключен к одному концу трубы подачи газа, один конец шланга подключен к другому концу промежуточного клапана, и другой конец шланга подключен к приспособлению для приготовления пищи.

Таким образом, газ поступает из трубы подачи газа на устройство сжигания, установленное на приспособлении для приготовления пищи, через шланг, когда промежуточный клапан открыт. В результате, когда пользователь зажигает искры (например, нажимает кнопку или манипулирует поворотным переключателем), газ, распыляемый из устройства сжигания, сгорает для осуществления операции нагрева.

При этом устройство сжигания, установленное на приспособлениях для приготовления пищи, всегда создает опасность несчастного случая, поскольку газ используется в качестве топлива. В уровне техники раскрыты различные предохранительные устройства для решения проблем, касающихся использования газообразного топлива.

В одном примере, когда пользователь забывает, что пища приготавливается с использованием приспособления для приготовления пищи, посуда, в которой находится пища, перегревается, что приводит к закопчению посуды и подгоранию пищи или даже к пожару.

Таким образом, в уровне техники раскрыты предохранительные устройства, выполненные с возможностью обнаруживать перегрев устройства сжигания, когда устройство сжигания перегревается, и автоматически отключать подачу газообразного топлива.

В этом случае в традиционных газобезопасных устройствах электронный клапан выполнен с возможностью электрического соединения с термопарой для определения подачи газа.

Таким образом, газобезопасное устройство действует для обнаружения искр от горелки, преобразования искр в электрический сигнал (т.е. термоэлектродвижущую силу), подачи преобразованного электрического сигнала на электронный клапан и открытия электронного клапана для подачи газа на горелку. В этом случае, когда преобразованный электрический сигнал не подается на электронный клапан, газобезопасное устройство действует для закрытия электронного клапана и отключения подачи газа на горелку.

Однако газобезопасное устройство не может точно регистрировать состояние нагрева посуды, поскольку газобезопасное устройство обнаруживает искры горелки и преобразует искры в электрический сигнал.

Таким образом, традиционные газобезопасные устройства служат для определения открытия/закрытия электронного клапана с использованием электрического сигнала искр вместо прямой регистрации температуры нагрева посуды и определения открытия/закрытия электронного клапана. В этом случае максимальная рабочая температура термопары равна приблизительно 600°C, и точка кипения содержимого посуды, размещенной на горелке, равна приблизительно 100°C. В результате влага, содержащаяся в посуде, испаряется, посуда перегревается.

Однако традиционные газобезопасные устройства действуют для обнаружения искр, пока рабочая температура термопары не достигнет максимальной температуры приблизительно 600°C, преобразования искр в электрический сигнал (т.е. термоэлектродвижущую силу) и отключения подачи газа. Таким образом, традиционные газобезопасные устройства часто отказывают, поскольку подача газа через электронный клапан не отключается, когда рабочая температура термопары не достигает температуры приблизительно 600°C несмотря на то, что влага, содержащаяся в посуде, полностью испаряется при температуре приблизительно от 100 до 150°C и поверхность посуды коптится.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема

Таким образом, настоящее изобретение призвано решать проблемы предыдущего уровня техники, и, таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение газобезопасного устройства, способного обеспечивать возможность закрытия электронного клапана, подключенного к термопаре, для отключения подачи газа, когда температура теплового излучения, непосредственно излучаемого с поверхности посуды, превышает заранее установленный уровень температуры, в то время как посуда нагревается посредством искрового зажигания горелки, тем самым предотвращая опасность перегрева и, таким образом, пожара вследствие небрежности пользователя, когда пользователь готовит пищу.

Техническое решение

Один аспект настоящего изобретения предусматривает газобезопасное устройство, включающее в себя запальную свечу, горелку, термопару, выполненную с возможностью генерировать термоэлектродвижущую силу при зажигании искр в горелке, и блок электронного клапана, с которым термопара электрически соединена множеством соединительных линий и который открывается и закрывается для управления подачей газа на горелку согласно переносу термоэлектродвижущей силы, генерируемой в термопаре. В данном случае защитные переключающие блоки, выполненные с возможностью определения, переносится ли термоэлектродвижущая сила, генерируемая в термопаре, на блок электронного клапана в случае изменения температуры теплового излучения на поверхности посуды, и, одновременно, управления подачей газа, соединены последовательно с одной из множества соединительных линий, соединяющих термопару с блоком электронного клапана.

В этом случае защитный переключающий блок может представлять собой биметаллический переключатель, установленный на одной стороне горелки и выполненный с возможностью выключения для отключения переноса термоэлектродвижущей силы на блок электронного клапана, когда температура теплового излучения превышает заранее установленный уровень температуры, и включения для переноса термоэлектродвижущей силы на электронный клапан, когда температура теплового излучения ниже заранее установленного уровня температуры.

Кроме того, заранее установленная температура может находиться в диапазоне от 180 до 200°C.

Положительные результаты

Как описано выше, поскольку газобезопасное устройство согласно настоящему изобретению выполнено с возможностью закрывать электронный клапан, подключенный к термопаре, для отключения подачи газа, когда температура теплового излучения, непосредственно излучаемого с поверхности посуды, превышает заранее установленный уровень температуры, в то время как посуда нагревается посредством искрового зажигания горелки, что позволяет предотвращать опасность перегрева и, таким образом, пожара вследствие небрежности пользователя, когда пользователь готовит пищу.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие признаки, аспекты и преимущества предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения будут более полно описаны в нижеследующем подробном описании, приведенном со ссылками на прилагаемые чертежи. В чертежах:

фиг.1 - схематический вид в перспективе, демонстрирующий конфигурацию газобезопасного устройства согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 - схематический вид в разрезе, демонстрирующий, что газ поступает, когда защитный переключающий блок включен, согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг.3 - схематический вид в разрезе, демонстрирующий, что подача газа прекращается при отключении защитного переключающего блока согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Далее предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи.

На фиг.1 показан схематический вид в перспективе, демонстрирующий конфигурацию газобезопасного устройства согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения, на фиг.2 показан схематический вид в разрезе, демонстрирующий, что газ поступает, когда защитный переключающий блок включен, согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения, и на фиг.3 показан схематический вид в разрезе, демонстрирующий, что подача газа прекращается при отключении защитного переключающего блока согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения.

Согласно фиг.1-3 газобезопасное устройство согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя запальную свечу 1, горелку 2, термопару 3, выполненную с возможностью генерировать термоэлектродвижущую силу при зажигании искр в горелке 2, и блок 4 электронного клапана, с которым термопара 3 электрически соединена множеством линий L1 и L2, выполненный с возможностью открываться и закрываться для управления подачей газа на горелку 2 согласно переносу термоэлектродвижущей силы, генерируемой в термопаре 3. В данном случае защитные переключающие блоки 10 выполнены с возможностью соединения последовательно с одной линией L2 из множества линий L1 и L2.

Таким образом, защитный переключающий блок 10 является биметаллическим переключателем, который находится в выключенном состоянии, когда температура теплового излучения находится в диапазоне от 180 до 200°C, и во включенном состоянии, когда температура теплового излучения меньше или равна 180°C. Защитный переключающий блок 10 выполнен с возможностью установки на одной стороне горелки 2, чтобы непосредственно принимать тепловое излучение, генерируемое из посуды 100, когда посуда 100 нагревается горелкой 2.

В данном случае блок 4 электронного клапана имеет традиционную конструкцию, включающую в себя канал впуска газа. Таким образом, блок 4 электронного клапана включает в себя предохранительный клапан 4a, подключенный к линии подачи газа, электромагнит 4b, пружину 4c и металлическую пластину 4d, подключенную к одной линии L1 из множества линий L1 и L2 для осуществления прямолинейного возвратно-поступательного движения.

Таким образом, блок 4 электронного клапана сконфигурирован так, что термопара 3 генерирует термоэлектродвижущую силу от 20 до 750 мВ от искрового зажигания в горелке 2 и подает генерируемую термоэлектродвижущую силу на электромагнит 4b по линии L2. В этом случае электромагнит 4b притягивает металлическую пластину 4d, соединенную с предохранительным клапаном 4a, одновременно генерируя магнитную силу, таким образом, подавая газ на горелку 2 путем открытия предохранительного клапана 4a.

При этом, когда термоэлектродвижущая сила не генерируется в термопаре 3, блок 4 электронного клапана не переносит термоэлектродвижущую силу на электромагнит 4b по линии L2. Таким образом, магнитная сила не генерируется в электромагните 4b, и металлическая пластина 4d, притянутая к электромагниту 4b, возвращается в первоначальное положение под действием возвращающей силы пружины 4c, тем самым отключая подачу газа на горелку 2 путем закрытия предохранительного клапана 4a.

ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Как описано выше, газобезопасное устройство согласно одному иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения выполнено с возможностью генерировать термоэлектродвижущую силу приблизительно от 20 до 750 мВ в термопаре 3, сформированной на одной стороне горелки 2, когда посуда 100 нагревается при включении горелки 2 посредством операции зажигания запальной свечи 1 в состоянии, когда посуда 100, содержимое которой подлежит приготовлению, помещена на горелку 2, как показано на фиг.1-3.

В этом случае тепловое излучение излучается в радиальном направлении при нагревании посуды 100. Затем, когда температура излучаемого теплового излучения не превышает заранее установленного уровня температуры 160°C, биметаллический переключатель, который является защитным переключающим блоком 10, выполненным открытым одной стороне горелки 2, находится во включенном состоянии. Таким образом, генерируемая термоэлектродвижущая сила переносится на электромагнит 4b в блоке 4 электронного клапана через линию L2 и биметаллический переключатель, который является защитным переключающим блоком 10.

В результате электромагнит 4b притягивает металлическую пластину 4d, подключенную к предохранительному клапану 4a, как показано на фиг.2.

В данном случае упругая сила пружины 4c, входящей в состав блока 4 электронного клапана для поддержки предохранительного клапана 4a, применяется в направлении влево, но упругая сила, прикладываемая в направлении влево, больше, чем магнитная сила, генерируемая в электромагните 4b вследствие термоэлектродвижущей силы, генерируемой в термопаре 3. Таким образом, магнитная сила, генерируемая вследствие термоэлектродвижущей силы термопары 3, может не превышать упругую силу пружины 4c, что затрудняет притягивание металлической пластины 4d, находящейся на определенном расстоянии от него.

Таким образом, предохранительный клапан 4a, входящий в состав блока 4 электронного клапана, после начального зажигания горелки 2 может открываться, позволяя пользователю вручную нажимать кнопку зажигания (не показана).

Таким образом, когда термоэлектродвижущая сила, генерируемая в термопаре 3 применяется и переносится для поддержания в открытом состоянии предохранительного клапана 4a, открытого посредством ручного манипулирования кнопкой зажигания, электромагнит 4b может притягивать металлическую пластину 4d, соединенную с предохранительным клапаном 4a.

Таким образом, когда электромагнит 4b тянет металлическую пластину 4d в направлении вправо, как показано на фиг.2, предохранительный клапан 4a, подключенный к металлической пластине 4d, также получает возможность перемещаться для открытия канала впуска газа блока 4 электронного клапана, таким образом, подавая газ на горелку 2 через открытый канал впуска газа, как описано выше.

При этом тепловое излучение излучается в радиальном направлении при нагревании посуды 100. Затем, когда температура излучаемого теплового излучения превышает заранее установленный уровень температуры 160°C (например, от 160 до 200°C), влага, содержащаяся в пище, находящейся в посуде 100, полностью испаряется. В результате биметаллический переключатель, который является защитным переключающим блоком 10, выполненным открытым одной стороне горелки 2, находится в выключенном состоянии, в то время как биметаллический переключатель непосредственно принимает тепловое излучение.

В результате,биметаллический переключатель, соединенный последовательно с биметаллическим переключателем, размыкается, и, таким образом, термоэлектродвижущая сила, генерируемая от искрового зажигания горелки 2, не подается на электромагнит 4b, входящий в состав блока 4 электронного клапана, по линии L2, и электромагнит 4b теряет свою магнитную силу. Таким образом, металлическая пластина 4d, притянутая электромагнитом 4b, возвращается в первоначальное положение под действием возвращающей силы пружины 4c.

В этом случае электромагнит, подключенный к металлической пластине 4d, также возвращается в первоначальное положение для перекрывания канала впуска газа, сформированного в блоке 4 электронного клапана. В этом случае подача газа на горелку 2 через блок 4 электронного клапана приостанавливается, тем самым прекращая нагрев посуды 100, которая испускает тепловое излучение, температура которого превышает заранее установленный уровень температуры, устраняя зажигание горелки 2. Это позволяет предотвратить опасность возгорания, вызванного перегревом, при котором влага, содержащаяся в пище, находящейся в посуде 100, полностью испаряется.

Выше были подробно описаны предпочтительные иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения. Однако следует понимать, что подробное описание и конкретные примеры, хотя и указывают предпочтительные варианты осуществления изобретения, приведены лишь в порядке иллюстрации, поскольку специалисты в данной области техники на основании этого подробного описания могут предложить различные изменения и модификации в рамках объема изобретения.

ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к газобезопасному устройству, способному предотвращать опасность возгорания, вызванного перегревом при приготовлении пищи в приспособлении для приготовления пищи. Таким образом, газобезопасное устройство можно применять в приспособлениях для приготовления пищи, например в газовой плите, газовой духовой плите, газовой горелке и т.д.

Изобретение относится к газобезопасному устройству, например к газовым плитам, горелкам и т.д. Газобезопасное устройство содержит запальную свечу, горелку, расположенную на области поверхности, термопару, выполненную с возможностью генерировать термоэлектродвижущую силу при зажигании искр в горелке, блок электронного клапана, с которым термопара электрически соединена множеством соединительных линий и который открывается и закрывается для управления подачей газа на горелку согласно переносу термоэлектродвижущей силы, генерируемой в термопаре, биметаллический переключатель, соединенный последовательно с одной из множества соединительных линий и расположенный на другой области поверхности, отличной от области поверхности, на которой расположена горелка, причем биметаллический переключатель выполнен с возможностью отклика на изменение в температуре теплового излучения на поверхности сосуда, выключения для отключения переноса термоэлектродвижущей силы на блок электронного клапана, когда температура теплового излучения превышает заранее установленный уровень температуры, и включения для переноса термоэлектродвижущей силы на электронный клапан, когда температура теплового излучения ниже заранее установленного уровня температуры. Технический результат: предотвращение опасности перегрева, пожара вследствие небрежности пользователя при приготовлении пищи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Газобезопасное устройство, содержащее
запальную свечу,
горелку, расположенную на области поверхности,
термопару, выполненную с возможностью генерировать термоэлектродвижущую силу при зажигании искр в горелке,
блок электронного клапана, с которым термопара электрически соединена множеством соединительных линий и который открывается и закрывается для управления подачей газа на горелку согласно переносу термоэлектродвижущей силы, генерируемой в термопаре,
биметаллический переключатель, соединенный последовательно с одной из множества соединительных линий и расположенный на другой области поверхности, отличной от области поверхности, на которой расположена горелка;
причем биметаллический переключатель выполнен с возможностью отклика на изменение в температуре теплового излучения на поверхности сосуда, выключения для отключения переноса термоэлектродвижущей силы на блок электронного клапана, когда температура теплового излучения превышает заранее установленный уровень температуры, и включения для переноса термоэлектродвижущей силы на электронный клапан, когда температура теплового излучения ниже заранее установленного уровня температуры.

2. Газобезопасное устройство по п.1, в котором заранее установленная температура находится в диапазоне от 180 до 200°С.