一种具有可自动降温的点火器系统

陈敏

摘 要：现有家用大气式燃气灶由于所处工作环境不同，导致在工作过程中灶具内部温升差异较大，当灶具内部温升较高时，处于灶具内部的点火器外壳以及内部的元器件的温度也会相应升高，当温度超过元器件的使用温度限值时，会导致元器件损伤，降低元器件的使用寿命，降低点火器的可靠性能，甚至直接损坏不能使用。因此灶具在使用过程中如果内部温度过高，点火器可能会由于温升过高而导致失效，甚至损坏。通过检测点火器内部温度的变化来进行外围散热风扇的驱动，保证点火器内部的温度保持在安全范围以内，从而保证点火器的电子元器件均在额定温度下工作，可以保证点火器性能的可靠，延长点火器的使用寿命。

关键词：灶具点火器、点火器散热

现有家用大气式燃氣灶由于所处工作环境不同，导致在工作过程中灶具内部温升差异较大，比如载环境温度较高的夏季工作时灶具内部的温升和在冬季工作时灶具内部的温升差异很大;采用上进风燃烧器的灶具内部温升比采用下进风燃烧器的灶具内部温升高很多;在密闭空间（灶具放置的橱柜位置不开孔，空气不流通）工作时灶具内部温升比在开孔橱柜放置的灶具内部温升高很多。当灶具内部温升较高时，处于灶具内部的点火器外壳以及内部的元器件的温度也会相应升高，当温度超过元器件的使用温度限值时，会导致元器件损伤，降低元器件的使用寿命，降低点火器的可靠性能，甚至直接损坏不能使用。因此灶具在使用过程中如果内部温度过高，点火器可能会由于温升过高而导致失效，甚至损坏。

为解决上述问题，设计一种具有可自动降温的点火器系统及控制方法，即在点火器外壳安装一个小风扇，与点火器内部电控板相连，且点火器内部安装有测温部件用于测试点火器内部的温度，当检测到点火器内部的温度达到某一温度阀值时，点火器启动风扇进行降温散热，当检测到点火器内部的温度降低达到某一温度阀值时，停止风扇运转，停止降温散热。保持点火器内部的温度低于某一温度值，保证点火器元器件在安全的温度范围内，保证点火器的性能稳定，延长使用寿命。

该可自动降温的点火器系统见《结构示意图》：包括S4点火器、S3壳体、S2控制器和S1风扇。其中S4点火器用于灶具的脉冲点火，熄火检测保护等功能;S3壳体为S4点火器的外部壳体，用于保护S4点火器内部的S2控制器，以及为S1风扇提供安装载体;S2控制器用于检测是否有点火信号，进行点火和熄火保护，进行点火器内部温度的检测，根据检测哒的温度值判断后进行散热风扇的控制，以达到降低温度的目的;S1风扇执行S2控制器的控制命令，用于对S4点火器进行降温。该控制过程见《控制流程图》所示：

第一步：S4点火器内部的S2控制器检测是否有点火信号，如有，则进行点火，进入第二步流程，否则继续等待检测是否有点火信号;

第二步：S4点火器点火，检测到点火成功后，进入到第三步流程;

第三步：S4点火器内部的S2控制器检测控制器上的关键元器件或者其他关键位置的实时温度T，进入到下一步流程;

第四步：温度值比较：比较测到的实时温度值T与温度阀值T高温，当实时温度值T小于温度阀值T高温时，继续返回第三步流程，继续检测温度;当实时温度值T大于温度阀值T高温时，进入到下一步流程;

第五步：S2控制器启动S1风扇进行散热，进入到下一步流程;

第六步：S4点火器内部的S2控制器检测控制器上的关键元器件或者其他关键位置的实时温度T，进入到下一步流程;

第七步：温度值比较：比较测到的实时温度值T与温度阀值T低温，当实时温度值T大于温度阀值T低温时，继续返回第六步流程，继续检测温度;当实时温度值T小于温度阀值T低温时，进入到下一步流程;

第八步：S2控制器关闭S1风扇，不进行散热，返回第六步流程，继续检测温度;

下面通过一个实际案例来进行详细说明：

一款带上述可自动降温的点火器系统的燃气灶，对该款燃气灶进行密闭环境下实际测试（左右炉都进行最大负荷进行测试，左右炉均测试天然气条件下4.5KW负荷），且在整个测试过程中控制风扇停止运转，测试数据见《全密闭温升测试数据》表，从表里面的实际测试数据可以看到，在环境温度30℃情况下进行密闭测试，当用最大负荷进行测试，燃烧105分钟后和燃烧120分钟后的各个主要部件的温升数据已经稳定，达到温度平衡，当燃烧60分钟后主要部件均超过90℃，当燃烧75分钟后主要部件均超过100℃，由此可见，在密闭环境下，消费者使用超过一小时以上时，点火器内部的主要元器件的温升都较高，对元器件的性能有损伤，会降低元器件的使用寿命，甚至会使点火器失效不能使用。当温度超过85℃时，对元器件的损伤较大，因此我们设置温度阀值T高温=85℃，降低到75℃以下对元器件较为安全，因此设置温度阀值T低温=75℃。可以把测温部件安装在点火器电容或者其他主要元器件处。

当该机器在正常环境下工作时，检测到放置于主要元器件处的温度值T≥T高温=85℃时，开启风扇降温，继续测试主要元器件处的温度值T，当测试到的温度值T降低到T≤T低温=75℃时，关闭风扇，以此循环。

通过上述运行，可以保证点火器主要元器件的温度值处于合理安全的范围，保证元器件的性能不下降，延长使用寿命。