PL228885B1 - Układ do rozpoznawania obecności garnka nad palnikiem w kuchence gazowej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ rozpoznawania obecności garnka w kuchence gazowej za pomocą termopary.

W nowoczesnych kuchniach gazowych termopara jest wykorzystywana jako element zabezpieczający przed niekontrolowanym zgaśnięciem płomienia w palniku. Może być to spowodowane nieprawidłowym działaniem iskrownika podczas zapalania, zalaniem lub chwilowym spadkiem ciśnienia zasilania gazu.

W termoparze wykorzystywany jest efekt Seebeck'a. Polega on na generowaniu napięcia na styku dwóch metali, które są ze sobą połączone i znajdują się w dwóch temperaturach. Następuje zamiana energii cieplnej na elektryczną. Napięcie to można zmierzyć i na tej podstawie oszacować wartość temperatury.

Termopara znajduje się w palniku kuchenki w roli urządzenia zabezpieczającego. W przypadku obecności płomienia generowane jest napięcie, które powoduje podtrzymanie działania zaworu sterującego dopływem gazu. W momencie zaniku płomienia, napięcie spada do zera, powodując jego automatyczne zamknięcie.

W opisie patentowym US2432145 A opisano zastosowanie termopary do wykrywania obecności ognia w otoczeniu. Patent ten stanowi punkt wyjściowy do zastosowania termopary do wykrywania ognia w kuchence gazowej.

Autorzy rozwiązania opisanego w US 5391074 A przedstawili dedykowaną konstrukcję kuchenki gazowej wraz z termoparą i układem sterowania, dzięki której można zrezygnować z zastosowania okapu. Termopara służy jako element zabezpieczający.

Z opisu patentowego US 5674065 znane jest także urządzenie wykorzystujące termoparę jako zabezpieczenie przed zanikiem płomienia oraz stos termoelektryczny do sterowania przepływem gazu.

W artykule The Development of Safety Sensor Equipped Gas Stoves, opublikowanym podczas International Gas Union Research Conference 2011 opisano system detekcji obecności garnka za pomocą termistora oraz termopary pokazany na fig. 1 rysunku, na którym 1 oznacza termistor, a 2 termoparę. Wyłącza on dopływ gazu przy temperaturze przekraczającej 250 st. C. W systemie tym wymagany jest dodatkowy element związany z termistorem, co utrudnia montaż pokrywy palnika oraz utrudnia jego czyszczenie.

Przedmiotem wynalazku jest układ do rozpoznawania obecności garnka nad palnikiem w kuchence gazowej składający się z termopary zabezpieczającej oraz połączonego z układem sterującym czujnika pomiaru napięcia na termoparze, np. wzmacniacza pomiarowego. Korzystnym jest kiedy układ wyposażony jest dodatkowo w połączony z układem sterującym czujnik do odczytu aktualnego położenia pokrętła sterującego dopływem gazu, korzystnie w postaci potencjometru albo enkodera obrotowego. Wyjątkowo korzystnym jest, kiedy układ sterujący wyposażony jest w urządzenie, które w przypadku braku obecności naczynia nad palnikiem generuje ostrzegawczy sygnał dźwiękowy i też steruje zaworem odcinającym gaz.

W rozwiązaniu według wynalazku termopara znajdująca się w płomieniu ma dwa zastosowania. Po pierwsze zabezpiecza przed niekontrolowanym zanikiem płomienia. Po drugie służy do wykrywania obecności garnka. W tym celu mierzone jest na niej napięcie za pomocą wzmacniacza pomiarowego. Naczynie znajdujące się nad płomieniem powoduje zmianę położenia obwiedni płomienia oraz utrudnia przepływ powietrza. Powoduje to wzrost temperatury w obrębie termopary. Zdjęcie naczynia powoduje spadek jej wartości, natomiast jego umieszczenie - jej wzrost.

Zmiana wielkości płomienia, poprzez zmianę otwarcia zaworu za pomocą pokrętła sterującego, powoduje zmianę temperatury w obrębie otoczenia pracy palnika. Z tego względu konieczne jest wykorzystanie dodatkowej zmiennej w postaci układu mierzącego stopień otwarcia zaworu. Może to być potencjometr albo enkoder obrotowy.

Jednocześnie, należy nadmienić, że dzięki zastosowaniu wzmacniacza pomiarowego o wysokiej impedancji wejściowej, działanie układu nie wpływa na pierwszą, podstawową funkcjonalność termopary w kuchence gazowej, a mianowicie zabezpiecza przed niekontrolowanym zanikiem płomienia.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest zbudowanie systemu zabezpieczającego przed potencjalnym pożarem oraz niepotrzebnymi kosztami związanymi z nadmiernym zużyciem gazu, wywołanymi brakiem zgaszenia płomienia w przypadku zdjęcia garnka z palnika.

Wynalazek w przykładzie realizacji przedstawiono na rysunku, na którym fig. 2 przedstawia schemat ideowy układu.

PL 228 885 Β1

Układ do rozpoznawania obecności garnka nad palnikiem w kuchence gazowej składa się z termopary zabezpieczającej 3 standardowo umieszczonej obok palnika oraz połączonego z układem sterującym 5 czujnika pomiaru napięcia w postaci wzmacniacza pomiarowego 4. Układ wyposażony jest dodatkowo w połączony z układem sterującym 5 czujnik do odczytu aktualnego położeniu pokrętła sterującego dopływem gazu w postaci potencjometru 7. Nadto układ sterujący połączony jest z urządzeniem sterującym zaworem odcinającym gaz 6.

Wynalazek może znaleźć zastosowanie w nowoczesnych kuchniach gazowych. Układ może być połączony z systemem, w którym brak obecności naczynia nad palnikiem spowoduje pojawienie się dźwięku ostrzegającego, bądź też z zaworem odcinającym gaz.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ do rozpoznawania obecności garnka nad palnikiem w kuchence gazowej, znamienny tym, że składa się z termopary zabezpieczającej (3) oraz połączonego z układem sterującym (5) czujnika pomiaru napięcia na termoparze (4), korzystnie wzmacniacza pomiarowego.
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że posiada połączony z układem sterującym (5) czujnik do odczytu aktualnego położeniu pokrętła sterującego dopływem gazu, korzystnie potencjometr lub enkoder obrotowy (7).
3. 3. Układ według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że układ sterujący (2) połączony jest z urządzeniem, które w przypadku braku obecności naczynia nad palnikiem generuje ostrzegawczy sygnał dźwiękowy lub też steruje zaworem odcinającym gaz (6).