專利名稱：管道壓力測量裝置、節能爐灶及節能爐灶系統的制作方法
技術領域：
本發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壓力的管道壓力測量裝置，以及安裝了該測量裝置的節能爐灶，還涉及由若干該節能爐灶構成的節能爐灶系統。
背景技術：
目前，爐灶燃燒逐漸向節能環保方向發展。在燃氣燃燒過程中，經過測試可以得出當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能環保的。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，所有爐灶再根據具體的位置分布設置在大管道上。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。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，處于工作狀態的爐灶數量則會直接影響到處于工作狀態的爐灶上的燃氣到達爐灶時的壓力大小，若處于忙碌狀態，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生變化。如此一來，要確保爐灶上的燃空比處于理想狀態是不可能的。這一原因造成了燃燒中的爐灶燃燒不充分或發生爐響，對廚房環境造成噪音污染且造成燃氣浪費，當燃燒不充分時還會產生大量的有毒氣體。目前，為了解決這一問題，思路為:在燃氣的進氣量發生變化的同時，調節空氣進風風機的轉速，以調整空氣的進氣量，保證燃空比處于最佳比例。市場上也出現了一些新的設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置壓力傳感器，根據獲得的壓力數據來對風機的轉速進行實時的調節，以確保燃空比的不變。但是這種設備顯然是不成熟的。在燃氣從開采到制備的過程中，存在著一種介于氣態和液態的物質，該物質混合在燃氣中。當外界的環境條件發生些許變化時，這一物質很可能從氣態變成液態，或者從液態變成氣態。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能環保之間的對立，亟待找到一個新的方法來解決。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、且能實時測量管道壓力的管道壓力測量裝置。本發明還提供了一種節能效果極佳的節能爐灶。本發明還提供了一種能節省大量燃氣，且能時刻保證爐灶燃燒達到最佳燃空比的節能爐灶系統。
本發明管道壓力測量裝置所采用的技術方案是:該裝置由一盒體構成，在所述盒體內設置有一膠質薄膜層，所述薄膜層將所述盒體分隔成兩個獨立的空間，其中的一個空間設置有與外圍管道相連通的進口，另一個空間內設置有壓力傳感器，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置一固定板，當所述進口與外圍管道連通并有介質流動時，所述薄膜層發生變形，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換成電子信號通過導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。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置有一接觸塊。本發明節能爐灶所采用的技術方案是:該節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機相連通，所述管道壓力測量裝置設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，所述爐腔與所述爐膛底部連接，所述進氣區設置在所述爐腔下方，所述爐腔上部為燃氣和空氣旋轉混合區，所述金屬爐芯體設置在所述燃氣和空氣旋轉混合區的上方。本發明節能爐灶系統所采用的技術方案是:該節能爐灶系統包括若干個上述節能爐灶，它還包括一燃氣主管道，所述若干個節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，每一所述節能爐灶上的管道壓力測量裝置上的進口設置在相應的燃氣進氣通道上，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成，在所述盒體內設置有一膠質薄膜層，所述薄膜層將所述盒體分隔成兩個獨立的空間，其中的一個空間設置有與外圍管道相連通的進口，另一個空間內設置有壓力傳感器，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置有一固定板，當所述進口與外圍管道連通并有介質流動時，所述薄膜層發生變形，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換成電子信號通過導線送給外圍的控制器，所以，本發明在使用時，管道內的介質從所述進口進入到與所述進口相連通著的空間內，此時，所述薄膜層受到該介質的壓迫，發生變形，設置在所述薄膜層另一側上的固定板亦發生位移并壓向所述壓力傳感器，所述固定板把從管道內的介質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線輸出電信號(電壓信號或電流信號)，經信號放大器放大后輸入外圍的控制器，從而獲得管道內介質的壓力大小。在本發明中，使用一膠質薄膜層使得被測管道內的介質與外圍的傳感器隔開，避免介質對傳感器的腐蝕損害或堵塞。其結構簡單，且能實時測量管道內的壓力大小變化，是一種全新的經濟型壓力測量裝置。本發明節能爐灶的有益效果是:由于該節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機相連通，所述管道壓力測量裝置設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，在所述通路上還設置有用于控制燃氣進氣量的電磁閥組，所述風機、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，本發明通過所述管道壓力測量裝置，能實時獲得管道內壓力的大小，根據管道內燃氣的壓力變化以及燃氣空氣比之間的關系，通過控制器調節風機的轉速，確保燃氣的進氣量與空氣進氣量之比維持在最佳狀態，保證燃燒充分，達到節能環保的要求，其節能效果極佳。本發明節能爐灶系統的有益效果是:由于該節能爐灶系統包括若干個上述節能爐灶，它還包括一燃氣主管道，所述若干個節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，每一所述節能爐灶上的管道壓力測量裝置上的進口設置在相應的燃氣進氣通道上，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，根據壓力變化和爐灶燃氣空氣比之間的關系，實時調節相應風機的轉速，保證每一臺處于工作狀態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消耗的燃氣量達到最佳，故其能節省大量燃氣。
圖1是所述管道壓力測量裝置的第一種整體結構示意 圖2是所述管道壓力測量裝置的第二種整體結構示意 圖3是實施例一中所述管道壓力測量裝置的整體結構示意 圖4是所述節能爐灶的整體結構示意 圖5是所述爐灶本體的整體結構示意圖。
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構成。在所述盒體11內設置有一膠質薄膜層12。所述薄膜層12將所述盒體11分隔成兩個獨立的空間，其中的一個空間設置有與外圍管道相連通的進口 13，另一個空間內設置有壓力傳感器
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置有一固定板
15。當所述進口13與外圍管道連通并有介質流動時，所述薄膜層12發生變形，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將承受到的壓力轉換成電子信號通過導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。在所述固定板15或所述壓力傳感器14上設置有一接觸塊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設置在所述壓力傳感器上時，對于本實施例，所述接觸塊16設置在所述傳感器支撐架142上。當所述傳感器支撐架142受到壓力擠壓時， 所述壓力會繼續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壓力進行測量時，其測量過程如下:
當有介質從所述進口 13進入到相應的空間時，所述薄膜層12受到壓力作用發生變形，固定板15發生相應位移并壓向所述壓力傳感器14，所述薄膜層12發生變形到一定程度，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關系，通過該倍數關系可以使所述懸臂式稱重傳感器所測得的每克重量值轉換成管道壓力每平方厘米克力。如所述固定板的面積設定為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，利用本發明管道壓力測量裝置來實時測量管道內壓力能獲得更高的精確度，能精確跟蹤管道內壓力的變化。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，管道內的介質是指燃氣。根據上述分析，利用本發明管道壓力測量裝置來測量燃氣管道內壓力的精度更高，從而能精確跟蹤管道內壓力的變化，根據管道壓力變化和燃氣空氣比之間的關系，調節風機的轉速，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能爐灶。該節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機4相連通，所述管道壓力測量裝置設置在所述爐灶本體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，在所述通路上還設置有用于控制燃氣進氣量的電磁閥組5，所述風機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34，所述爐腔32與所述爐膛31底部連接，所述進氣區34設置在所述爐腔32下方，所述爐腔32上部為燃氣和空氣旋轉混合區，所述金屬爐芯體33設置在所述燃氣和空氣旋轉混合區的上方。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的壓力。根據管道壓力變化和燃氣空氣比之間的關系，再通過外圍的控制器實時控制所述風機4的轉速，調節送風量，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能爐灶的節能爐灶系統。該系統還包括一燃氣主管道，所述若干個節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，每一所述節能爐灶上的管道壓力測量裝置上的進口 13設置在相應的燃氣進氣通道上，所述燃氣主管道與外圍的燃氣源相連通。
本發明主要是針對廚房中的爐灶系統而言。所述燃氣主管道向廚房中的處于工作狀態的爐灶進行供氣。根據每一處于工作狀態的爐灶上的管道壓力測量裝置實時測得的相應爐灶管道的燃氣壓力，通過傳感器輸出信號，即得到管道內壓力的實時變化，從而根據管道壓力變化和燃氣空氣比之間的關系，實時改變風機的轉速，調節進風量，保證爐灶內的燃空比達到最佳狀態，使爐灶燃燒的效果更佳。綜上所 述，本發明可應用于節能爐灶領域。
權利要求
1.一種管道壓力測量裝置，其特征在于:該裝置由一盒體(11)構成，在所述盒體(11)內設置有一膠質薄膜層(12)，所述薄膜層(12)將所述盒體(11)分隔成兩個獨立的空間，其中的一個空間設置有與外圍管道相連通的進口(13)，另一個空間內設置有壓力傳感器(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置一固定板(15)，當所述進口(13)與外圍管道連通并有介質流動時，所述薄膜層(12)發生變形，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 )將承受到的壓力轉換成電子信號通過導線送給外圍的控制器(2 )。
2.根據權利要求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.根據權利要求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。
4.根據權利要求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.根據權利要求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)上設置有一接觸塊(16)。
6.一種包含如權利要求5所述的管道壓力測量裝置的節能爐灶，其特征在于:該節能爐灶還包括爐灶本體(3)和風機(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機(4)相連通，所述管道壓力測量裝置設置在所述爐灶本體(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.根據權利要求6所述的節能爐灶，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(34)，所述爐腔(32)與所述爐膛(31)底部連接，所述進氣區(34)設置在所述爐腔(32)下方，所述爐腔(32)上部為燃氣和空氣旋轉混合區，所述金屬爐芯體(33)設置在所述燃氣和空氣旋轉混合區的上方。
8.一種包含若干個如權利要求7所述的節能爐灶的爐灶系統，其特征在于:該爐灶系統還包括一燃氣主管道，所述若干個節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，每一所述節能爐灶上的管道壓力測量裝置上的進口( 13)設置在相應的燃氣進氣通道上，所述燃氣主管道與外圍的燃氣源相連通。
全文摘要
本發明公開了一種結構簡單、且能實時測量管道壓力的管道壓力測量裝置，還公開了一種節能效果極佳的節能爐灶以及，能節省大量燃氣，且能實時保證爐灶燃燒達到最佳燃空比的節能爐灶系統。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的介質相分隔，避免介質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，獲得管道內壓力大小變化的信息；節能爐灶除了包含上述測量裝置，還包括風機和爐灶本體，根據測量裝置測得的管道壓力變化，調節風機的轉速，保證爐灶內的燃空比為最佳；對于爐灶系統，確保每一臺處于工作狀態的爐灶都具有最佳的燃空比，保證其節能環保效果更佳。本發明可應用于節能爐灶領域。
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 優先權日2013年4月15日
發明者曾文洲 申請人:曾文洲