專利名稱：管道壓力測量裝置、節(jié)能爐灶及節(jié)能爐灶系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管道壓力測量裝置，尤其涉及一種測量燃氣管道內(nèi)壓力的管道壓力測量裝置，以及安裝了該測量裝置的節(jié)能爐灶，還涉及由若干該節(jié)能爐灶構(gòu)成的節(jié)能爐灶系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，爐灶燃燒逐漸向節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展。在燃氣燃燒過程中，經(jīng)過測試可以得出當(dāng)燃氣和空氣的比例達到要求的比例時，其燃燒是最充分的，亦即是這種燃燒是最節(jié)能環(huán)保的。但是，對于大型廚房來說，要確保在燃燒的每一個時刻燃空比都達到最佳比例，幾乎是不可能做到的。因為在大型廚房里，會通過管道安裝幾十臺，但是，這些爐灶都是通過一根大管道與外圍的燃氣源相連接，所有爐灶再根據(jù)具體的位置分布設(shè)置在大管道上。如此一來，在忙碌的時候，可能幾十臺爐灶同時工作，即外圍的燃氣源通過大管道同時向這些爐灶供氣；或者在空閑的時候，只有一臺或者幾臺爐灶處于工作狀態(tài)。在爐灶安裝的時候，即已確定每一爐灶的供氣管道的供氣量。但是，在不同的時段(空閑時段和忙碌時段)，由于大管道的供氣量是一定的，處于工作狀態(tài)的爐灶數(shù)量則會直接影響到處于工作狀態(tài)的爐灶上的燃氣到達爐灶時的壓力大小，若處于忙碌狀態(tài)，燃氣壓力必然要小一些，空閑時，只有幾臺爐灶處于工作狀態(tài)時 ，則到達爐灶的燃氣壓力要大一些。這些差異均會造成到達爐灶的燃氣實際量發(fā)生變化。如此一來，要確保爐灶上的燃空比處于理想狀態(tài)是不可能的。這一原因造成了燃燒中的爐灶燃燒不充分或發(fā)生爐響，對廚房環(huán)境造成噪音污染且造成燃氣浪費，當(dāng)燃燒不充分時還會產(chǎn)生大量的有毒氣體。目前，為了解決這一問題，思路為:在燃氣的進氣量發(fā)生變化的同時，調(diào)節(jié)空氣進風(fēng)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，以調(diào)整空氣的進氣量，保證燃空比處于最佳比例。市場上也出現(xiàn)了一些新的設(shè)備以期解決上述問題。如有人想到直接在燃氣進氣管道中設(shè)置壓力傳感器，根據(jù)獲得的壓力數(shù)據(jù)來對風(fēng)機的轉(zhuǎn)速進行實時的調(diào)節(jié)，以確保燃空比的不變。但是這種設(shè)備顯然是不成熟的。在燃氣從開采到制備的過程中，存在著一種介于氣態(tài)和液態(tài)的物質(zhì)，該物質(zhì)混合在燃氣中。當(dāng)外界的環(huán)境條件發(fā)生些許變化時，這一物質(zhì)很可能從氣態(tài)變成液態(tài)，或者從液態(tài)變成氣態(tài)。燃氣在燃燒過程中，由于安裝在燃氣管道上的壓力傳感器上的孔過小，該孔很容易被上述物質(zhì)封堵。這樣，既不能實時測量燃氣管道的壓力變化，還必須更換新的壓力傳感器才能繼續(xù)實施該方法。這就造成了成本的大量增力口。目前，燃燒不充分與國家要求的節(jié)能環(huán)保之間的對立，亟待找到一個新的方法來解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、且能實時測量管道壓力的管道壓力測量裝置。本發(fā)明還提供了一種節(jié)能效果極佳的節(jié)能爐灶。本發(fā)明還提供了一種能節(jié)省大量燃氣，且能時刻保證爐灶燃燒達到最佳燃空比的節(jié)能爐灶系統(tǒng)。
本發(fā)明管道壓力測量裝置所采用的技術(shù)方案是:該裝置由一盒體構(gòu)成，在所述盒體內(nèi)設(shè)置有一膠質(zhì)薄膜層，所述薄膜層將所述盒體分隔成兩個獨立的空間，其中的一個空間設(shè)置有與外圍管道相連通的進口，另一個空間內(nèi)設(shè)置有壓力傳感器，在所述薄膜層的靠近所述壓力傳感器的一面上通過連接件設(shè)置一固定板，當(dāng)所述進口與外圍管道連通并有介質(zhì)流動時，所述薄膜層發(fā)生變形，所述固定板壓向所述壓力傳感器，并將壓力傳遞給所述壓力傳感器，所述壓力傳感器將承受到的壓力轉(zhuǎn)換成電子信號通過導(dǎo)線送給外圍的控制器。所述固定板為鐵板、鋼板、鋁板或具有足夠硬度的木板。所述盒體由兩部分結(jié)合而成，所述薄膜層被兩部分盒體壓緊并保持連接外圍管道的部分為密封狀態(tài)。所述壓力傳感器為懸臂式稱重傳感器、柱式稱重傳感器或S形稱重傳感器。在所述固定板或所述壓力傳感器上設(shè)置有一接觸塊。本發(fā)明節(jié)能爐灶所采用的技術(shù)方案是:該節(jié)能爐灶包含上述管道壓力測量裝置夕卜，還包括爐灶本體和風(fēng)機，所述爐灶本體上的燃氣進氣通道與外圍的燃氣源相連通，所述爐灶本體上的空氣進氣通道與所述風(fēng)機相連通，所述管道壓力測量裝置設(shè)置在所述爐灶本體上的燃氣進氣通道與外圍的燃氣源相連通的通路上且所述進口與所述通路相通，所述風(fēng)機、所述爐灶本體上的點火裝置均與所述控制器電連接。所述爐灶本體包括爐膛、爐腔、金屬爐芯體和進氣區(qū)，所述爐腔與所述爐膛底部連接，所述進氣區(qū)設(shè)置在所述爐腔下方，所述爐腔上部為燃氣和空氣旋轉(zhuǎn)混合區(qū)，所述金屬爐芯體設(shè)置在所述燃氣和空氣旋轉(zhuǎn)混合區(qū)的上方。本發(fā)明節(jié)能爐灶系統(tǒng)所采用的技術(shù)方案是:該節(jié)能爐灶系統(tǒng)包括若干個上述節(jié)能爐灶，它還包括一燃氣主管道，所述若干個節(jié)能爐灶通過所述爐灶本體上的燃氣進氣通道與所述燃氣主管道相連通，每一所述節(jié)能爐灶上的管道壓力測量裝置上的進口設(shè)置在相應(yīng)的燃氣進氣通道上，所述燃·氣主管道與外圍的燃氣源相連通。本發(fā)明管道壓力測量裝置的有益效果是:由于所述管道壓力測量裝置由一盒體構(gòu)成，在所述盒體內(nèi)設(shè)置有一膠質(zhì)薄膜層，所述薄膜層將所述盒體分隔成兩個獨立的空間，其中的一個空間設(shè)置有與外圍管道相連通的進口，另一個空間內(nèi)設(shè)置有壓力傳感器，在所述薄膜層的靠近所述壓力傳感器的一面上通過連接件固定設(shè)置有一固定板，當(dāng)所述進口與外圍管道連通并有介質(zhì)流動時，所述薄膜層發(fā)生變形，所述固定板壓向所述壓力傳感器，并將壓力傳遞給所述壓力傳感器，所述壓力傳感器將承受到的壓力轉(zhuǎn)換成電子信號通過導(dǎo)線送給外圍的控制器，所以，本發(fā)明在使用時，管道內(nèi)的介質(zhì)從所述進口進入到與所述進口相連通著的空間內(nèi)，此時，所述薄膜層受到該介質(zhì)的壓迫，發(fā)生變形，設(shè)置在所述薄膜層另一側(cè)上的固定板亦發(fā)生位移并壓向所述壓力傳感器，所述固定板把從管道內(nèi)的介質(zhì)傳遞過來的壓力傳遞到所述壓力傳感器上，通過其上連接著的導(dǎo)線輸出電信號(電壓信號或電流信號)，經(jīng)信號放大器放大后輸入外圍的控制器，從而獲得管道內(nèi)介質(zhì)的壓力大小。在本發(fā)明中，使用一膠質(zhì)薄膜層使得被測管道內(nèi)的介質(zhì)與外圍的傳感器隔開，避免介質(zhì)對傳感器的腐蝕損害或堵塞。其結(jié)構(gòu)簡單，且能實時測量管道內(nèi)的壓力大小變化，是一種全新的經(jīng)濟型壓力測量裝置。本發(fā)明節(jié)能爐灶的有益效果是:由于該節(jié)能爐灶包含了上述管道壓力測量裝置夕卜，還包括爐灶本體和風(fēng)機，所述爐灶本體上的燃氣進氣通道與外圍的燃氣源相連通，所述爐灶本體上的空氣進氣通道與所述風(fēng)機相連通，所述管道壓力測量裝置設(shè)置在所述爐灶本體上的燃氣進氣通道與外圍的燃氣源相連通的通路上且所述進口與所述通路相通，在所述通路上還設(shè)置有用于控制燃氣進氣量的電磁閥組，所述風(fēng)機、所述爐灶本體上的點火裝置和所述電磁閥組均與所述控制器電連接，所以，本發(fā)明通過所述管道壓力測量裝置，能實時獲得管道內(nèi)壓力的大小，根據(jù)管道內(nèi)燃氣的壓力變化以及燃氣空氣比之間的關(guān)系，通過控制器調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，確保燃氣的進氣量與空氣進氣量之比維持在最佳狀態(tài)，保證燃燒充分，達到節(jié)能環(huán)保的要求，其節(jié)能效果極佳。本發(fā)明節(jié)能爐灶系統(tǒng)的有益效果是:由于該節(jié)能爐灶系統(tǒng)包括若干個上述節(jié)能爐灶，它還包括一燃氣主管道，所述若干個節(jié)能爐灶通過所述爐灶本體上的燃氣進氣通道與所述燃氣主管道相連通，每一所述節(jié)能爐灶上的管道壓力測量裝置上的進口設(shè)置在相應(yīng)的燃氣進氣通道上，所述燃氣主管道與外圍的燃氣源相連通，所以，通過所述管道壓力測量裝置實時獲得每一爐灶上的燃氣進氣壓力，根據(jù)壓力變化和爐灶燃氣空氣比之間的關(guān)系，實時調(diào)節(jié)相應(yīng)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，保證每一臺處于工作狀態(tài)中的爐灶的燃空比均達到最佳比例，保證燃燒的充分性，從而使整個爐灶系統(tǒng)消耗的燃氣量達到最佳，故其能節(jié)省大量燃氣。


圖1是所述管道壓力測量裝置的第一種整體結(jié)構(gòu)示意 圖2是所述管道壓力測量裝置的第二種整體結(jié)構(gòu)示意 圖3是實施例一中所述管道壓力測量裝置的整體結(jié)構(gòu)示意 圖4是所述節(jié)能爐灶的整體結(jié)構(gòu)示意 圖5是所述爐灶本體的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例1:
如圖1、圖2所示，本實施例具體為管道壓力測量裝置。該裝置由一盒體11構(gòu)成。在所述盒體11內(nèi)設(shè)置有一膠質(zhì)薄膜層12。所述薄膜層12將所述盒體11分隔成兩個獨立的空間，其中的一個空間設(shè)置有與外圍管道相連通的進口 13，另一個空間內(nèi)設(shè)置有壓力傳感器
14。在所述薄膜層12的靠近所述壓力傳感器14的一面上通過連接件固定設(shè)置有一固定板
15。當(dāng)所述進口13與外圍管道連通并有介質(zhì)流動時，所述薄膜層12發(fā)生變形，所述固定板15壓向所述壓力傳感器14，并將壓力傳遞給所述壓力傳感器14，所述壓力傳感器14將承受到的壓力轉(zhuǎn)換成電子信號通過導(dǎo)線送給外圍的控制器2。所述固定板15為鐵板、鋼板、鋁板或具有足夠硬度的木板。所述盒體11由兩部分結(jié)合而成，所述薄膜層12被兩部分盒體壓緊并保持連接外圍管道的部分為密封狀態(tài)。在所述固定板15或所述壓力傳感器14上設(shè)置有一接觸塊16。所述壓力傳感器14為懸臂式稱重傳感器、柱式稱重傳感器或S形稱重傳感器。在本實施例中，所述壓力傳感器14選用懸臂式稱重傳感器，如圖3所示。此時，所述懸臂式稱重傳感器141的一端通過連接件固定在所述盒體11的內(nèi)壁上。在所述懸臂式稱重傳感器141的另外一端上連接有傳感器支撐架142。若所述接觸塊16設(shè)置在所述壓力傳感器上時，對于本實施例，所述接觸塊16設(shè)置在所述傳感器支撐架142上。當(dāng)所述傳感器支撐架142受到壓力擠壓時， 所述壓力會繼續(xù)被傳遞到所述懸臂式稱重傳感器141上，此時，所述懸臂式稱重傳感器檢測到變化，從而輸出電信號給外圍的控制器2。根據(jù)壓力單位換算，0.001公斤力/平方厘米=1克力/平方厘米=98.0665帕。利用上述懸臂式稱重傳感器作為管道壓力測量裝置中的壓力傳感器來對管道內(nèi)壓力進行測量時，其測量過程如下:
當(dāng)有介質(zhì)從所述進口 13進入到相應(yīng)的空間時，所述薄膜層12受到壓力作用發(fā)生變形，固定板15發(fā)生相應(yīng)位移并壓向所述壓力傳感器14，所述薄膜層12發(fā)生變形到一定程度，固定板15通過所述接觸塊16推壓至所述傳感器支撐架142上，并將力傳遞到所述懸臂式稱重傳感器141的一側(cè)端點上。所述固定板15的面積與傳感器單位面積受力大小形成倍數(shù)關(guān)系，通過該倍數(shù)關(guān)系可以使所述懸臂式稱重傳感器所測得的每克重量值轉(zhuǎn)換成管道壓力每平方厘米克力。如所述固定板的面積設(shè)定為40平方厘米，假定所述懸臂式稱重傳感器測得的重量值換算為壓強I克力/平方厘米，則管道內(nèi)壓力=1/40克力/平方厘米=2.4516625帕。實際上，懸臂式稱重傳感器的精確度為0.01克，對于固定板為40平方厘米的管道壓力測量裝置所測壓力的精確度則為0.0245帕。若加大所述固定板的面積，則所測得的壓力的精確度會更高。換言之，利用本發(fā)明管道壓力測量裝置來實時測量管道內(nèi)壓力能獲得更高的精確度，能精確跟蹤管道內(nèi)壓力的變化。在本實施例中，所稱的管道主要是指用于傳輸燃氣的燃氣管道，管道內(nèi)的介質(zhì)是指燃氣。根據(jù)上述分析，利用本發(fā)明管道壓力測量裝置來測量燃氣管道內(nèi)壓力的精度更高，從而能精確跟蹤管道內(nèi)壓力的變化，根據(jù)管道壓力變化和燃氣空氣比之間的關(guān)系，調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，控制進入爐灶的空氣量，使得進入爐灶的燃氣空氣之比更精準，爐灶燃燒效果更佳。實施例二:
如圖4和圖5所示，本實施例公開了一種節(jié)能爐灶。該節(jié)能爐灶包含有實施例一中所述的管道壓力測量裝置。它還包括爐灶本體3和風(fēng)機4，所述爐灶本體3上的燃氣進氣通道與外圍的燃氣源相連通，所述爐灶本體3上的空氣進氣通道與所述風(fēng)機4相連通，所述管道壓力測量裝置設(shè)置在所述爐灶本體3上的燃氣進氣通道與外圍的燃氣源相連通的通路上且所述進口 13與所述通路相通，在所述通路上還設(shè)置有用于控制燃氣進氣量的電磁閥組5，所述風(fēng)機4、所述爐灶本體3上的點火裝置和所述電磁閥組5均與所述控制器2電連接。所述爐灶本體3包括爐膛31、爐腔32、金屬爐芯體33和進氣區(qū)34，所述爐腔32與所述爐膛31底部連接，所述進氣區(qū)34設(shè)置在所述爐腔32下方，所述爐腔32上部為燃氣和空氣旋轉(zhuǎn)混合區(qū)，所述金屬爐芯體33設(shè)置在所述燃氣和空氣旋轉(zhuǎn)混合區(qū)的上方。在本實施例中，通過所述管道壓力測量裝置精確測量燃氣管道內(nèi)的壓力。根據(jù)管道壓力變化和燃氣空氣比之間的關(guān)系，再通過外圍的控制器實時控制所述風(fēng)機4的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)送風(fēng)量，保證進入爐灶的燃氣和空氣之比達到更佳，使爐灶的燃燒效果更好。實施例三:
在本實施例中，公開了一種包含了實施例二所述的節(jié)能爐灶的節(jié)能爐灶系統(tǒng)。該系統(tǒng)還包括一燃氣主管道，所述若干個節(jié)能爐灶通過所述爐灶本體3上的燃氣進氣通道與所述燃氣主管道相連通，每一所述節(jié)能爐灶上的管道壓力測量裝置上的進口 13設(shè)置在相應(yīng)的燃氣進氣通道上，所述燃氣主管道與外圍的燃氣源相連通。

本發(fā)明主要是針對廚房中的爐灶系統(tǒng)而言。所述燃氣主管道向廚房中的處于工作狀態(tài)的爐灶進行供氣。根據(jù)每一處于工作狀態(tài)的爐灶上的管道壓力測量裝置實時測得的相應(yīng)爐灶管道的燃氣壓力，通過傳感器輸出信號，即得到管道內(nèi)壓力的實時變化，從而根據(jù)管道壓力變化和燃氣空氣比之間的關(guān)系，實時改變風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)進風(fēng)量，保證爐灶內(nèi)的燃空比達到最佳狀態(tài)，使爐灶燃燒的效果更佳。綜上所 述，本發(fā)明可應(yīng)用于節(jié)能爐灶領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種管道壓力測量裝置，其特征在于:該裝置由一盒體(11)構(gòu)成，在所述盒體(11)內(nèi)設(shè)置有一膠質(zhì)薄膜層(12)，所述薄膜層(12)將所述盒體(11)分隔成兩個獨立的空間，其中的一個空間設(shè)置有與外圍管道相連通的進口(13)，另一個空間內(nèi)設(shè)置有壓力傳感器(14)，在所述薄膜層(12)的靠近所述壓力傳感器(14)的一面上通過連接件設(shè)置一固定板(15)，當(dāng)所述進口(13)與外圍管道連通并有介質(zhì)流動時，所述薄膜層(12)發(fā)生變形，所述固定板(15)壓向所述壓力傳感器(14)，并將壓力傳遞給所述壓力傳感器(14)，所述壓力傳感器(14 )將承受到的壓力轉(zhuǎn)換成電子信號通過導(dǎo)線送給外圍的控制器(2 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道壓力測量裝置，其特征在于:所述固定板(15)為鐵板、鋼板、鋁板或具有足夠硬度的木板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管道壓力測量裝置，其特征在于:所述盒體(11)由兩部分結(jié)合而成，所述薄膜層(12)被兩部分盒體壓緊并保持連接外圍管道的部分為密封狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的管道壓力測量裝置，其特征在于:所述壓力傳感器(14)為懸臂式稱重傳感器、柱式稱重傳感器或S形稱重傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管道壓力測量裝置，其特征在于:在所述固定板(15)或所述壓力傳感器(14)上設(shè)置有一接觸塊(16)。
6.一種包含如權(quán)利要求5所述的管道壓力測量裝置的節(jié)能爐灶，其特征在于:該節(jié)能爐灶還包括爐灶本體(3)和風(fēng)機(4)，所述爐灶本體(3)上的燃氣進氣通道與外圍的燃氣源相連通，所述爐灶本體(3)上的空氣進氣通道與所述風(fēng)機(4)相連通，所述管道壓力測量裝置設(shè)置在所述爐灶本體(3 )上的燃氣進氣通道與外圍的燃氣源相連通的通路上且所述進口(13)與所述通路相通，所述風(fēng)機(4)、所述爐灶本體(3)上的點火裝置均與所述控制器(2)電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的節(jié)能爐灶，其特征在于:所述爐灶本體(3)包括爐膛(31)、爐腔(32)、金屬爐芯體(33)和進氣區(qū)(34)，所述爐腔(32)與所述爐膛(31)底部連接，所述進氣區(qū)(34)設(shè)置在所述爐腔(32)下方，所述爐腔(32)上部為燃氣和空氣旋轉(zhuǎn)混合區(qū)，所述金屬爐芯體(33)設(shè)置在所述燃氣和空氣旋轉(zhuǎn)混合區(qū)的上方。
8.一種包含若干個如權(quán)利要求7所述的節(jié)能爐灶的爐灶系統(tǒng)，其特征在于:該爐灶系統(tǒng)還包括一燃氣主管道，所述若干個節(jié)能爐灶通過所述爐灶本體(3)上的燃氣進氣通道與所述燃氣主管道相連通，每一所述節(jié)能爐灶上的管道壓力測量裝置上的進口( 13)設(shè)置在相應(yīng)的燃氣進氣通道上，所述燃氣主管道與外圍的燃氣源相連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)簡單、且能實時測量管道壓力的管道壓力測量裝置，還公開了一種節(jié)能效果極佳的節(jié)能爐灶以及，能節(jié)省大量燃氣，且能實時保證爐灶燃燒達到最佳燃空比的節(jié)能爐灶系統(tǒng)。其中的壓力測量裝置通過薄膜層和壓力傳感器，通過所述薄膜層把測量裝置分隔成兩個空間，使外圍的壓力傳感器與管道內(nèi)的介質(zhì)相分隔，避免介質(zhì)對傳感器的腐蝕損害或堵塞，通過薄膜層的變形以及傳感器的信號傳輸，獲得管道內(nèi)壓力大小變化的信息；節(jié)能爐灶除了包含上述測量裝置，還包括風(fēng)機和爐灶本體，根據(jù)測量裝置測得的管道壓力變化，調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，保證爐灶內(nèi)的燃空比為最佳；對于爐灶系統(tǒng)，確保每一臺處于工作狀態(tài)的爐灶都具有最佳的燃空比，保證其節(jié)能環(huán)保效果更佳。本發(fā)明可應(yīng)用于節(jié)能爐灶領(lǐng)域。
文檔編號F24C3/12GK103234688SQ20131013054
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者曾文洲 申請人:曾文洲