一种智能灶具火焰围边装置技术领域
本发明涉及一种智能灶具火焰围边装置，属于智能家居技术领域。
背景技术
灶具，即炊具，灶具按使用气种分为：天燃气灶、人工煤气灶、液化石油气灶 电磁
灶；按材质分为：有铸铁灶、不锈钢灶、搪瓷灶。 按灶眼分为：单眼灶、双眼灶、多眼灶；按点
火方式分为：电脉剖点火灶、压电陶瓷点火灶；按安装方式分为：台式灶、嵌入式灶；随着技
术水平的不断提高，灶具的各方面都在不断的改进，包括灶具点火放置，供气源的接入，外
观样式，都是在为使用者提供一个更好的使用体验，比如一个最简单的设计，就是火焰围
边，这是一个封闭式环式装置，用于套设在火焰区的外围，将火焰一周围起来，这样当锅具
假设在火焰围边上边缘进行使用时，如此不仅最大限度使得火焰不会受到周围环境气流的
影响，而且能够使得火焰所在区域的温度急剧上升，提升火焰燃烧效率，但是现有的火焰围
边也有着不足之处，由于其包围于火焰的一周，当将锅具架设在火焰围边的顶边上时，从外
面无法观察到火焰区的情况，这样若点火失败，或者燃烧过程中火焰熄灭，则涌出的燃气将
得不到燃烧，即造成了燃气的泄露，将是十分危险的事。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种针对现有灶具火焰围边装置结构进行改
进，引入智能检测控制装置，能够有效提高使用安全性的智能灶具火焰围边装置。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种智能灶具火
焰围边装置，包括环形封闭圈、燃气浓度传感器和控制模块，以及分别与控制模块相连接的
电源、滤波电路、语音报警器、至少一台微型风扇；其中，燃气浓度传感器经过滤波电路与控
制模块相连接，电源经过控制模块分别为语音报警器和各台微型风扇进行供电，同时，电源
依次经过控制模块、滤波电路为燃气浓度传感器进行供电；燃气浓度传感器设置于环形封
闭圈内壁上，环形封闭圈内部沿环形一周设置空腔，控制模块和滤波电路设置于环形封闭
圈内部空腔的内壁上，滤波电路包括运放器A1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四
电阻R4、第一电容C1和第二电容C2；其中，燃气浓度传感器与滤波电路输入端相连接，滤波
电路输入端依次串联第一电阻R1、第二电阻R2、运放器A1的同向输入端，运放器A1的输出端
连接滤波电路输出端，滤波电路输出端与控制模块相连接；第一电容C1的其中一端与第一
电阻R1、第二电阻R2之间的导线相连接，另一端与运放器A1的输出端相连接；第二电容C2的
其中一端与运放器A1的同向输入端相连接，另一端接地；运放器A1的反向输入端串联第三
电阻R3，并接地；第四电阻R4串联在运放器A1的反向输入端与输出端之间；环形封闭圈的内
壁上设置贯穿外部空间与内部空腔的各个出气孔，环形封闭圈的外壁上设置贯穿外部空间
与内部空腔的各个进气孔，且各个出气孔的位置与各个进气孔的位置彼此不相错位布置；
各台微型风扇沿环形封闭圈一周、设置于环形封闭圈的内部空腔中，且各台微型风扇的工
作气流方向由环形封闭圈外壁指向内壁。
作为本发明的一种优选技术方案：所述各台微型风扇均为微型无刷电机风扇。
作为本发明的一种优选技术方案：所述控制模块为微处理器。
作为本发明的一种优选技术方案：所述微处理器为ARM处理器。
作为本发明的一种优选技术方案：所述电源为外置电源。
本发明所述一种智能灶具火焰围边装置采用以上技术方案与现有技术相比，具有
以下技术效果：
（1）本发明设计的智能灶具火焰围边装置，针对现有灶具火焰围边装置结构进行改进，
引入智能检测控制装置，针对传统形状的环形封闭圈内部设置贯穿其一周的空腔，通过设
置于环形封闭圈内壁上的燃气浓度传感器进行实时工作，检测获得火焰区域的燃气浓度检
测结果，并上传至控制模块进行分析，控制模块根据分析结果进行相应控制，其中，针对燃
气浓度检测结果大于预设阈值情况，即燃气在火焰熄灭的情况下继续输出，控制模块控制
设置于环形封闭圈内部空腔中的各个微型风扇工作，并基于环形封闭圈外壁、内壁分别所
设计的进气孔、出气孔，不断向环形封闭圈所围绕的火焰区进行送风，最大限度限度将继续
输出的燃气限制于环形封闭圈与燃烧器皿之间的空间中，同时，由控制模块通过语音报警
器进行报警，在提高燃气燃烧效率的同时，保证了实际使用的安全性；
（2）本发明设计的智能灶具火焰围边装置中，针对各台微型风扇，均进一步设计采用微
型无刷电机风扇，使得本发明所设计智能灶具火焰围边装置在实际使用中，能够实现静音
工作，既保证了所设计智能灶具火焰围边装置所具有的高效火焰燃烧性能和安全检测保护
功能，又能保证其工作过程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计；
（3）本发明设计的智能灶具火焰围边装置中，针对控制模块，进一步设计采用微处理
器，并具体采用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对所设计智能灶具火焰围边装置的扩
展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；
（4）本发明设计的智能灶具火焰围边装置中，针对电源，进一步设计采用外置电源，能
够有效保证所引入智能检测控制装置取电、用电的稳定性，进而有效保证了所设计智能灶
具火焰围边装置在实际应用工作中的稳定性。
附图说明
图1是本发明所设计智能灶具火焰围边装置的结构示意图；
图2是本发明所设计智能灶具火焰围边装置中滤波电路的示意图。
其中，1. 环形封闭圈，2. 控制模块，3. 燃气浓度传感器，4. 微型风扇，5. 空腔，
6. 出气孔，7. 进气孔，8. 语音报警器。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明设计了一种智能灶具火焰围边装置，包括环形封闭圈1、燃气浓
度传感器3和控制模块2，以及分别与控制模块2相连接的电源、滤波电路、语音报警器8、至
少一台微型风扇4；其中，燃气浓度传感器3经过滤波电路与控制模块2相连接，电源经过控
制模块2分别为语音报警器8和各台微型风扇4进行供电，同时，电源依次经过控制模块2、滤
波电路为燃气浓度传感器3进行供电；燃气浓度传感器3设置于环形封闭圈1内壁上，环形封
闭圈1内部沿环形一周设置空腔5，控制模块2和滤波电路设置于环形封闭圈1内部空腔的内
壁上，如图2所示，滤波电路包括运放器A1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻
R4、第一电容C1和第二电容C2；其中，燃气浓度传感器3与滤波电路输入端相连接，滤波电路
输入端依次串联第一电阻R1、第二电阻R2、运放器A1的同向输入端，运放器A1的输出端连接
滤波电路输出端，滤波电路输出端与控制模块2相连接；第一电容C1的其中一端与第一电阻
R1、第二电阻R2之间的导线相连接，另一端与运放器A1的输出端相连接；第二电容C2的其中
一端与运放器A1的同向输入端相连接，另一端接地；运放器A1的反向输入端串联第三电阻
R3，并接地；第四电阻R4串联在运放器A1的反向输入端与输出端之间；环形封闭圈1的内壁
上设置贯穿外部空间与内部空腔的各个出气孔6，环形封闭圈1的外壁上设置贯穿外部空间
与内部空腔的各个进气孔7，且各个出气孔6的位置与各个进气孔7的位置彼此不相错位布
置；各台微型风扇4沿环形封闭圈1一周、设置于环形封闭圈1的内部空腔中，且各台微型风
扇4的工作气流方向由环形封闭圈1外壁指向内壁。上述技术方案所设计的智能灶具火焰围
边装置，针对现有灶具火焰围边装置结构进行改进，引入智能检测控制装置，针对传统形状
的环形封闭圈1内部设置贯穿其一周的空腔5，通过设置于环形封闭圈1内壁上的燃气浓度
传感器3进行实时工作，检测获得火焰区域的燃气浓度检测结果，并上传至控制模块2进行
分析，控制模块2根据分析结果进行相应控制，其中，针对燃气浓度检测结果大于预设阈值
情况，即燃气在火焰熄灭的情况下继续输出，控制模块2控制设置于环形封闭圈1内部空腔5
中的各个微型风扇4工作，并基于环形封闭圈1外壁、内壁分别所设计的进气孔7、出气孔6，
不断向环形封闭圈1所围绕的火焰区进行送风，最大限度限度将继续输出的燃气限制于环
形封闭圈1与燃烧器皿之间的空间中，同时，由控制模块2通过语音报警器8进行报警，在提
高燃气燃烧效率的同时，保证了实际使用的安全性。
基于上述设计智能灶具火焰围边装置技术方案的基础之上，本发明还进一步设计
了如下优选技术方案：针对各台微型风扇4，均进一步设计采用微型无刷电机风扇，使得本
发明所设计智能灶具火焰围边装置在实际使用中，能够实现静音工作，既保证了所设计智
能灶具火焰围边装置所具有的高效火焰燃烧性能和安全检测保护功能，又能保证其工作过
程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计；还有针对控制模块2，进一步
设计采用微处理器，并具体采用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对所设计智能灶具火
焰围边装置的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；不仅如此，
针对电源，进一步设计采用外置电源，能够有效保证所引入智能检测控制装置取电、用电的
稳定性，进而有效保证了所设计智能灶具火焰围边装置在实际应用工作中的稳定性。
本发明设计了智能灶具火焰围边装置在实际应用过程当中，具体包括环形封闭圈
1、燃气浓度传感器3和ARM处理器，以及分别与ARM处理器相连接的外置电源、滤波电路、语
音报警器8、至少一台微型无刷电机风扇；其中，燃气浓度传感器3经过滤波电路与ARM处理
器相连接，外置电源经过ARM处理器分别为语音报警器8和各台微型无刷电机风扇进行供
电，同时，外置电源依次经过ARM处理器、滤波电路为燃气浓度传感器3进行供电；燃气浓度
传感器3设置于环形封闭圈1内壁上，环形封闭圈1内部沿环形一周设置空腔5，ARM处理器和
滤波电路设置于环形封闭圈1内部空腔的内壁上，滤波电路包括运放器A1、第一电阻R1、第
二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1和第二电容C2；其中，燃气浓度传感器3与
滤波电路输入端相连接，滤波电路输入端依次串联第一电阻R1、第二电阻R2、运放器A1的同
向输入端，运放器A1的输出端连接滤波电路输出端，滤波电路输出端与ARM处理器相连接；
第一电容C1的其中一端与第一电阻R1、第二电阻R2之间的导线相连接，另一端与运放器A1
的输出端相连接；第二电容C2的其中一端与运放器A1的同向输入端相连接，另一端接地；运
放器A1的反向输入端串联第三电阻R3，并接地；第四电阻R4串联在运放器A1的反向输入端
与输出端之间；环形封闭圈1的内壁上设置贯穿外部空间与内部空腔的各个出气孔6，环形
封闭圈1的外壁上设置贯穿外部空间与内部空腔的各个进气孔7，且各个出气孔6的位置与
各个进气孔7的位置彼此不相错位布置；各台微型无刷电机风扇沿环形封闭圈1一周、设置
于环形封闭圈1的内部空腔中，且各台微型无刷电机风扇的工作气流方向由环形封闭圈1外
壁指向内壁。实际应用中，将所设计的智能灶具火焰围边装置架设在火焰一周，当需要使用
时，只需将待燃烧器皿放置于环形封闭圈1的顶边上，然后控制灶具点火、供气进行燃烧，与
此同时，设置于环形封闭圈1内壁上的燃气浓度传感器3实时工作，检测获得环形封闭圈1所
围绕区域的燃气浓度检测结果，并经具体所设计的滤波电路实时上传至ARM处理器当中，其
中，燃气浓度传感器3将检测获得的燃气浓度检测结果实时上传至滤波电路当中，滤波电路
针对所接收到的燃气浓度检测结果进行实时滤波处理，滤除其中的噪声数据，以获得更加
精确的燃气浓度检测结果，然后，滤波电路将经过滤波处理的燃气浓度检测结果继续上传
至ARM处理器当中，由ARM处理器针对所获燃气浓度检测结果进行实时分析，并根据分析结
果进行相应控制，其中，当燃气浓度检测结果小于预设阈值时，ARM处理器据此判断此时，燃
气正进行正常燃烧，则ARM处理器据此不做任何进一步控制；当燃气浓度检测结果大于或等
于预设阈值时，则ARM处理器据此判断此时火焰可能熄灭，所输出的燃气没有得到充分燃
烧，则ARM处理器随即控制与之相连接的各台微型无刷电机风扇开始工作，由于各台微型无
刷电机风扇的工作气流方向由环形封闭圈1外壁指向内壁，则基于环形封闭圈1外壁、内壁
分别所设计的进气孔7、出气孔6，各台微型无刷电机风扇不断向环形封闭圈1所围绕的火焰
区进行送风，最大限度限度将无火焰燃烧情况下继续输出的燃气限制于环形封闭圈1与燃
烧器皿之间，同时，由控制模块2通过语音报警器8进行报警，如此，本发明所设计智能灶具
火焰围边装置在实际应用提高燃气燃烧效率的同时，保证了实际使用的安全性。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施
方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下
做出各种变化。