專利名稱：氣閥關(guān)閉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣閥關(guān)閉裝置；更具體地，涉及一種能夠自動(dòng)斷開燃?xì)鈿饬鞯臍忾y，以防止燃?xì)馐鹿拾l(fā)生。
背景技術(shù)：
目前家庭或飯店等經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所常采用燃?xì)鉅t、燃?xì)庠罨蛉細(xì)忮仩t烹制食物或者取暖。燃?xì)庥镁咄ǔ２捎靡夯蜌?LPG)或液化天然氣(LNG)。
燃?xì)庥镁咄ㄟ^燃?xì)夤艿琅c室外的燃?xì)夤藁蛴扇細(xì)夤?yīng)廠商提供的設(shè)備相連接，并接收燃?xì)?。為控制通過燃?xì)夤艿赖牧髁?，在燃?xì)庥镁吲c燃?xì)夤拗g的預(yù)定位置處設(shè)置氣閥。如果燃?xì)庥扇細(xì)夤藁蛉細(xì)夤艿佬孤?，則會(huì)引發(fā)危險(xiǎn)。燃?xì)庑孤┛赡軐?dǎo)致嚴(yán)重后果，甚至可能發(fā)生爆炸。因此，須采取措施盡力防范燃?xì)庥镁呶ｋU(xiǎn)。在韓國(guó)法律規(guī)定必須安裝氣閥。氣閥允許使用者打開或關(guān)閉氣流通道，從而避免事故發(fā)生。
當(dāng)使用者使用燃?xì)庥镁吲腼兓虿膳瘯r(shí)，使用者首先打開氣閥，為燃?xì)庥镁吖?。此后，使用者通過扭動(dòng)燃?xì)庥镁唿c(diǎn)火器，打火點(diǎn)燃燃?xì)狻Ｈ細(xì)庥镁呤褂猛戤吅?，使用者扭?dòng)關(guān)閉燃?xì)庥镁唿c(diǎn)火器，關(guān)閉氣閥，斷開通向燃?xì)庥镁叩臍饬?。如上所述，燃?xì)庥镁呤褂们昂?，氣閥的打開或關(guān)閉必須通過使用者手動(dòng)進(jìn)行，這種氣閥控制方式使使用者覺得麻煩。因此，使用者常使用僅需控制打火器的氣閥，而氣閥始終保持開通狀態(tài)。由于在使用者出門時(shí)氣閥門保持常開狀態(tài)，則發(fā)生事故可能性較大。即，目前常用的氣閥，例如機(jī)械旋塞式氣閥，應(yīng)用于燃?xì)庥镁咧袆t不具備足夠的安全性。
為克服傳統(tǒng)氣閥的上述問題，引入具有定時(shí)器的自動(dòng)氣閥。自動(dòng)氣閥在使用者設(shè)定的時(shí)間可自動(dòng)關(guān)閉氣閥。自動(dòng)氣閥包括環(huán)繞旋鈕設(shè)置的電機(jī)、凸輪和偏心盤。在該處連接定時(shí)器。使用者通過定時(shí)器設(shè)定氣閥關(guān)閉的時(shí)間，自動(dòng)氣閥將對(duì)定時(shí)器作出響應(yīng)，自動(dòng)關(guān)閉氣閥。
但是，具有定時(shí)器的自動(dòng)氣閥也并不方便，因?yàn)槭褂谜呙看问褂脮r(shí)都必須設(shè)置定時(shí)器。如果對(duì)于烹飪而言使用者設(shè)定時(shí)間太短，則使用者必須頻繁延長(zhǎng)定時(shí)器的時(shí)間，或者烹飪時(shí)須重新打開氣閥。如果使用者設(shè)定時(shí)間太長(zhǎng)，則削弱其防止燃?xì)馐鹿拾l(fā)生的作用。因此，有必要研制具有理想安全特性的氣閥，在使用者意外保持閥門開通時(shí)，可實(shí)現(xiàn)最短的氣閥開通時(shí)間，而不會(huì)對(duì)使用者帶來影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的之一在于提供一種氣閥關(guān)閉裝置，通過取消使用燃?xì)庵暗亩〞r(shí)器時(shí)間設(shè)定操作，在燃?xì)庥镁呤褂脮r(shí)盡量減少定時(shí)器的延遲操作，而能夠允許使用者方便地使用燃?xì)庥镁叨恍枰裢庑⌒臍忾y。
本發(fā)明另一目的在于提供氣閥關(guān)閉裝置，在使用燃?xì)庵蟮臄?shù)十秒或數(shù)秒之內(nèi)斷開氣閥，以保證使用者的安全。
本發(fā)明再一目的在于提供氣閥關(guān)閉裝置，在使用者意外保持閥門開通時(shí)，在超過使用者設(shè)定的安全開通時(shí)間后即關(guān)閉氣閥，除非使用者希望長(zhǎng)時(shí)使用或者使用者能夠調(diào)節(jié)該裝置。
本發(fā)明又一目的在于提供氣閥關(guān)閉裝置，能夠?qū)θ細(xì)庑孤┖蜏囟燃右詸z測(cè)。
本發(fā)明再又一目的在于提供氣閥關(guān)閉裝置，當(dāng)氣閥開通且僅使用低能耗電磁閥時(shí)，能夠用電最大程度延長(zhǎng)電池使用壽命。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在燃?xì)庥镁叩娜細(xì)夤?yīng)通道上安裝氣閥關(guān)閉裝置，該裝置包括氣流檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述燃?xì)夤?yīng)通道上的氣流量；控制單元，用于根據(jù)輸入信號(hào)確定所述氣閥的關(guān)閉時(shí)間，并產(chǎn)生關(guān)閉信號(hào)以關(guān)閉所述氣閥，所述輸入信號(hào)表示所述氣流檢測(cè)單元所檢測(cè)并傳送的氣流量；以及驅(qū)動(dòng)單元，用于根據(jù)來自所述控制單元的關(guān)閉信號(hào)關(guān)閉所述氣閥。
氣流檢測(cè)單元可包括管道，其設(shè)置在所述燃?xì)夤?yīng)通道上，在所述氣閥周圍，并具有不均勻的橫截面面積；以及傳感器，其連接成與所述控制單元交換信號(hào)，并具有至少兩個(gè)取壓口以測(cè)量所述管道不均勻橫截面面積區(qū)域的壓力。
如果經(jīng)預(yù)定安全開通時(shí)間，氣流量仍未改變，控制單元?jiǎng)t將關(guān)閉信號(hào)傳送至驅(qū)動(dòng)單元。
可根據(jù)燃?xì)庥镁叩臒崃?duì)預(yù)定安全開通時(shí)間進(jìn)行不同設(shè)定。
控制單元以預(yù)定時(shí)間發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以在將關(guān)閉信號(hào)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)單元之前提醒使用者，并在預(yù)定時(shí)間使用者未作出反應(yīng)時(shí)發(fā)送關(guān)閉信號(hào)。
如果管道內(nèi)的氣流停止，在預(yù)定等待時(shí)間后，控制單元可將關(guān)閉信號(hào)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)單元。
控制單元可通過對(duì)打開氣閥后即刻測(cè)得的初始?xì)饬餍盘?hào)值和預(yù)設(shè)基準(zhǔn)值進(jìn)行比較來檢測(cè)燃?xì)馐欠裥孤?，并在檢測(cè)到燃?xì)庑孤r(shí)將關(guān)閉信號(hào)連同報(bào)警信號(hào)一起發(fā)送至驅(qū)動(dòng)單元。
控制單元可判定與傳感器的連接是否正常，并在連接異常時(shí)將關(guān)閉信號(hào)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)單元。
本裝置還包括長(zhǎng)時(shí)使用設(shè)定單元，其連接成可與控制單元交換信號(hào)，并由使用者加以設(shè)定，其中，當(dāng)長(zhǎng)時(shí)使用設(shè)定單元由使用者設(shè)定時(shí)，在設(shè)定的長(zhǎng)時(shí)使用時(shí)間后，控制單元?jiǎng)t將關(guān)閉信號(hào)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)單元。
本裝置還包括溫度檢測(cè)單元，其連接成與所述控制單元交換信號(hào)，用于檢測(cè)周圍溫度。如果所述溫度檢測(cè)單元所檢測(cè)到的溫度高于預(yù)設(shè)基準(zhǔn)溫度，則所述控制單元在發(fā)送報(bào)警信號(hào)后，再將關(guān)閉信號(hào)發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)單元。
在將關(guān)閉信號(hào)發(fā)送至驅(qū)動(dòng)單元后，當(dāng)氣閥未正常關(guān)閉時(shí)，控制單元產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，以提醒使用者。
驅(qū)動(dòng)單元可包括操縱桿，其設(shè)置在氣閥柱栓上，用以在關(guān)閉所述氣閥的第一位置和打開所述氣閥的第二位置之間旋轉(zhuǎn)；杠桿式彈簧，其彈性地將所述操縱桿偏壓至所述第一位置；鎖定桿，其位于所述操縱桿的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑內(nèi)，用以限制所述操縱桿，使之不從所述第二位置移向所述第一位置；解鎖單元，包括電磁閥，當(dāng)接收到所述控制單元的關(guān)閉信號(hào)時(shí)，所述鎖定桿解鎖，從而所述操縱桿由所述第二位置旋轉(zhuǎn)至所述第一位置；以及主體框架，用于容納所述操縱桿、杠桿式彈簧、鎖定桿和解鎖單元，并包括外罩。
解鎖單元可包括頂塊，用于將鎖定桿推離操縱桿的旋轉(zhuǎn)半徑，且具有柱塞槽，用以容納電磁閥的柱塞；和頂簧，以其彈性偏壓頂塊，其中，電磁閥的柱塞在信號(hào)發(fā)送至控制單元之前插入柱塞凹槽，以固定頂塊，并且在接收到控制單元的信號(hào)時(shí)，柱塞與柱塞槽相互分離，以解除對(duì)頂塊的約束。
通過鎖定桿的推動(dòng)操作將操縱桿從第二位置移向第一位置時(shí)，操縱桿的一端朝向與推動(dòng)鎖定桿的方向相反的方向推動(dòng)頂塊，使頂塊返回到在接收到控制單元的信號(hào)之前的初始位置。
驅(qū)動(dòng)單元還可包括解鎖銷，其一端與鎖定桿相連，另一端暴露于主體框架的外罩之外。
所述裝置還可包括固定單元，以將驅(qū)動(dòng)單元的主體框架與氣閥固連。
所述裝置還可包括電源，與控制單元相連并交換信號(hào)，用于為控制單元、傳感器單元和驅(qū)動(dòng)單元供電。
電源可包括盒體，與固定單元的可拆卸槽相連，可進(jìn)行拆裝，并可沿一個(gè)方向上自由移動(dòng)，而電池則插于盒體中。
本控制單元可通過檢測(cè)電池電壓來判定電池壽命，并在所檢測(cè)電池電壓值小于預(yù)設(shè)值時(shí)判定電池壽命終止。


為更好理解本發(fā)明的上述和其他目的及特征，下面將結(jié)合附圖對(duì)以下優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，其中圖1所示為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例氣閥關(guān)閉裝置的透視圖。
圖2所示為根據(jù)圖1中所示氣閥關(guān)閉裝置的分解透視圖。
圖3所示為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例氣閥關(guān)閉裝置的框圖。
圖4所示為沿圖2中所示IV-IV線剖視所得的管道截面圖，其中所述管道檢測(cè)單元相連。
圖5所示為圖3中所示控制單元的控制方法的流程圖。
圖6所示為圖2中所示操縱桿的后透視圖。
圖7至10所示為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的氣閥關(guān)閉裝置的驅(qū)動(dòng)單元的前視圖。
圖11所示為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的氣閥關(guān)閉裝置的前視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖對(duì)本發(fā)明示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例氣閥關(guān)閉裝置的透視圖，圖2所示為根據(jù)圖1中所示氣閥關(guān)閉裝置的分解透視圖，圖3所示為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例氣閥關(guān)閉裝置的框圖，圖4所示為沿圖2中所示IV-IV線剖視所得的管道截面圖，其中所述管道與檢測(cè)單元相連。
參見圖1至圖4，根據(jù)本實(shí)施例的氣閥關(guān)閉裝置100包括氣流檢測(cè)單元101、控制單元140、驅(qū)動(dòng)單元200、固定單元160和電源170。
根據(jù)本實(shí)施例的氣閥關(guān)閉裝置100可安裝于由燃?xì)夤拗寥細(xì)庥镁?如去除傳統(tǒng)氣閥旋鈕的燃?xì)鉅t或燃?xì)庠?的燃?xì)夤?yīng)通道上。可將一根橡皮管連接至氣閥110底部，以提供燃?xì)夤?yīng)通道。
氣流檢測(cè)單元101包括管道120和傳感器130。參見圖2，管道120置于氣閥110和燃?xì)夤?yīng)通道之間。但本發(fā)明不僅限于此。管道120還可置于燃?xì)夤?yīng)通道上氣閥110周圍的任意位置。根據(jù)本實(shí)施例，管道120通過連接元件113與氣閥110的底部相連。但本發(fā)明不僅限于此，還可形成與氣閥110成一整體的管道120。管道120可具有壓力傳感器結(jié)構(gòu)或質(zhì)量流量傳感器結(jié)構(gòu)。
圖4所示為具有壓力傳感器的管道120。如圖4所示，管道120在本實(shí)施例中具有不均勻的橫截面面積。管道120內(nèi)部包括具有最小橫截面面積的喉管121、具有最大橫截面面積的伸出部分122、以及與喉管121和伸出部分122相連的收口部分123。如果喉管121的橫截面面積太小，則會(huì)極大影響燃?xì)庥镁叩臒崃?jí)。如果喉管121的橫截面面積太大，則壓差會(huì)變得過小而很難區(qū)分燃?xì)庥镁叩耐Ｖ构饧?jí)和第一熱力級(jí)。因此，優(yōu)選地根據(jù)以下情況確定喉管121的橫截面面積。
如果以壓力傳感器作為傳感器130，則傳感器130通過對(duì)具有不同內(nèi)橫截面面積的兩個(gè)位置處所測(cè)得壓力來檢測(cè)氣流。傳感器130與控制單元140相連，以與控制單元140交換信號(hào)。在本實(shí)施例中，傳感器130采用具有兩個(gè)取壓口(第一取壓口131和第二取壓口132)的MEMS型微分壓力傳感器。第一取壓口131與喉管121相連并測(cè)量對(duì)應(yīng)位置的壓力。第二取壓口132與伸出部分122相連并測(cè)量對(duì)應(yīng)位置的壓力。測(cè)量壓力后，傳感器130獲得所測(cè)得壓力之差，并將反映所測(cè)得壓力差的對(duì)應(yīng)信號(hào)值發(fā)送至控制單元140。優(yōu)選采用O形圈或橡膠密封件將第一和第二取壓口131和132連接至管道120，并用環(huán)氧樹脂將整個(gè)檢測(cè)單元加以密封或模塑，以防止燃?xì)庑孤?br> 由于喉管121、伸出部分122和收口部分123在管道120內(nèi)的橫截面面積不同，盡管所施加燃?xì)夤?yīng)壓力相同，燃?xì)馔ㄟ^這些區(qū)域的速度也不相同。因此，在喉管121、伸出部分122和收口部分123所測(cè)得壓力也不盡相同。即，當(dāng)燃?xì)庠诠艿?20內(nèi)流動(dòng)時(shí)，在第一取壓口131和第二取壓口和132之間產(chǎn)生一個(gè)純壓差。由于該壓差與氣流量成比例，則氣流檢測(cè)單元120可產(chǎn)生氣流量變化信號(hào)，并將該氣流量變化信號(hào)發(fā)送至控制單元。當(dāng)管道120內(nèi)無燃?xì)饬鲃?dòng)時(shí)，則無論是否施加燃?xì)夤?yīng)壓力，在第一取壓口131和第二取壓口132之間不會(huì)產(chǎn)生壓差。
控制單元140與傳感器130、驅(qū)動(dòng)單元200、電源170、溫度檢測(cè)單元180和長(zhǎng)時(shí)使用設(shè)定單元190相連，以與其交換信號(hào)?？刂茊卧?40確定是否使用燃?xì)猓瑲忾y是否處于意外開通狀態(tài)，通過代表氣流量狀態(tài)的輸入信號(hào)(從傳感器130所得)判斷是否發(fā)生燃?xì)庑孤？刂茊卧鶕?jù)判定結(jié)果確定關(guān)閉氣閥110的時(shí)間，并控制裝置100關(guān)閉氣閥110。控制單元140置于主體框架210內(nèi)，為印刷電路板(PCB)型。當(dāng)氣閥110開通時(shí)，控制單元140開始通過非電力開關(guān)(如簧片開關(guān))接收電源170所供應(yīng)電能對(duì)操作加以控制。當(dāng)氣閥110關(guān)閉時(shí)，控制單元140定期檢查氣流量，直至電源中斷。當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元200關(guān)閉氣閥110時(shí)，開關(guān)斷開，切斷控制器140的電源。這樣便不會(huì)浪費(fèi)電源170的電池。
以下將參考圖5對(duì)控制單元140的操作進(jìn)行說明。
當(dāng)使用者打開氣閥110時(shí)，開關(guān)接通，給控制單元140供電?？刂茊卧?40開始檢測(cè)氣閥110底部或燃?xì)庥镁呤欠衤?。在剛打開氣閥110后，通常燃?xì)獠涣魅肴細(xì)庥镁?，因?yàn)槿細(xì)庥镁呱刑幱谖袋c(diǎn)燃狀態(tài)。如果發(fā)生漏氣，則盡管燃?xì)庥镁咛幱谖袋c(diǎn)燃狀態(tài)，但傳感器130檢測(cè)到氣流。即，控制單元140將初始?xì)饬鞯男盘?hào)值(剛打開氣閥110時(shí)傳感器130所測(cè)得的氣流量)與預(yù)設(shè)基準(zhǔn)值(燃?xì)馕戳鲃?dòng)時(shí)檢測(cè)單元所發(fā)送的信號(hào)值)進(jìn)行比較。即，當(dāng)燃?xì)馕葱孤r(shí)，傳感器130所發(fā)送的信號(hào)值即等于預(yù)設(shè)基準(zhǔn)值。因此，如果所接收的信號(hào)值等于基準(zhǔn)值，則控制單元140判定燃?xì)馕葱孤?。反之，如果所接收到的信?hào)值不等于基準(zhǔn)值，則控制單元140判定燃?xì)庑孤?。從而，控制單?40發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通知使用者發(fā)生燃?xì)庑孤?，并控制裝置100關(guān)閉氣閥110。
如果燃?xì)馔Ｖ购?即在傳感器130未檢測(cè)到壓差之后)經(jīng)過了等待時(shí)間t2，則控制單元140判定燃?xì)馕丛谑褂弥小Ｈ缓?，控制單?40控制裝置關(guān)閉氣閥110。即，當(dāng)燃?xì)夤?yīng)達(dá)預(yù)定時(shí)間后停止時(shí)，控制單元140不立即關(guān)閉氣閥。過了預(yù)定等待時(shí)間t2后，控制單元140發(fā)送信號(hào)關(guān)閉氣閥。優(yōu)選將等待時(shí)間t2設(shè)為約10秒鐘或約30秒鐘。當(dāng)使用者希望在熄滅燃?xì)庥镁吆蟮牡却龝r(shí)間t2之內(nèi)重新點(diǎn)燃燃?xì)庥镁邥r(shí)，由于使用者不必重新打開氣閥，這便為使用者提供了更多方便。驅(qū)動(dòng)單元200的電能消耗也可通過減少關(guān)閉氣閥的次數(shù)得以最小化，從而延長(zhǎng)電源170的電池壽命。
如果燃?xì)獬掷m(xù)流動(dòng)超過安全開通時(shí)間t1而未發(fā)生改變，則控制單元140以預(yù)定時(shí)間發(fā)出報(bào)警聲或圖2所示LED發(fā)光。如果使用者在報(bào)警時(shí)間t3內(nèi)沒有反應(yīng)，則控制單元140判定氣閥處于意外開通狀態(tài)，并發(fā)送信號(hào)關(guān)閉氣閥110。報(bào)警時(shí)間可設(shè)為約幾十秒至約幾分鐘。
如果使用者在安全開通時(shí)間t1和報(bào)警時(shí)間t3期間改變氣流量，例如，控制其熱力或打開其他燃?xì)庥镁撸瑒t控制單元140不發(fā)送信號(hào)關(guān)閉氣閥110。如果使用者對(duì)氣流量變化作出反應(yīng)，則控制單元140判定使用者在每個(gè)燃?xì)饬髁孔兓瘯r(shí)刻都在使用燃?xì)?，并通過將無氣流變化時(shí)間設(shè)為0而重新設(shè)定安全開通時(shí)間t1的初始基準(zhǔn)點(diǎn)。
相應(yīng)地，即使使用者意外使氣閥長(zhǎng)時(shí)間處于開通狀態(tài)，在超出安全開通時(shí)間t1后，控制單元140也會(huì)關(guān)閉氣閥110，從而安全切斷氣流。如果使用者連續(xù)驅(qū)動(dòng)燃?xì)庥镁?，則會(huì)檢測(cè)到氣流量變化，氣閥110受控制得以持續(xù)開通。
安全開通時(shí)間t1表示使氣閥處于開通狀態(tài)而不會(huì)導(dǎo)致燃?xì)馐鹿仕试S的最長(zhǎng)時(shí)間。優(yōu)選將安全開通時(shí)間t1設(shè)為盡可能短。不過，如果安全開通時(shí)間t1設(shè)得太短，這會(huì)給使用者帶來不便，因?yàn)闄z查氣閥是否開通，不管是否因意外均可能發(fā)出報(bào)警，使用者不得不頻繁地對(duì)報(bào)警信號(hào)作出反應(yīng)。相反，如果安全開通時(shí)間t1設(shè)得太長(zhǎng)，則會(huì)極大降低其防止發(fā)生燃?xì)馐鹿实墓π?。因此，?yōu)選將安全開通時(shí)間t1設(shè)為約10分鐘至約30分鐘。
優(yōu)選根據(jù)燃?xì)庥镁叩臒崃Σ煌O(shè)定燃?xì)忾_通時(shí)間t1。熱力越強(qiáng)，安全開通時(shí)間t1設(shè)得越短；熱力越弱，安全開通時(shí)間t1設(shè)得越長(zhǎng)。以燃?xì)鉅t為例，對(duì)燃?xì)鉅t的第一熱力級(jí)別，優(yōu)選將安全開通時(shí)間t1設(shè)為約20至30分鐘；對(duì)第二熱力級(jí)別，將安全開通時(shí)間t1設(shè)為約15分鐘；對(duì)第三熱力級(jí)別，或使用兩個(gè)燃燒裝置時(shí)，則將安全開通時(shí)間t1設(shè)為約10分鐘。如上所述，由于傳感器130根據(jù)管道120內(nèi)的氣流量發(fā)出不同信號(hào)，控制單元140可判定熱力級(jí)別，并根據(jù)熱力級(jí)別確定關(guān)閉氣閥110的時(shí)間。
使用者可能希望在相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)使用燃?xì)庥镁摺４藭r(shí)，使用者希望有意將氣閥110開通狀態(tài)保持約2至3小時(shí)。如果安全開通時(shí)間t1設(shè)為在相對(duì)較短的時(shí)間后關(guān)閉氣閥110，則使用者必須重新打開氣閥110。為克服給使用者帶來的這種不便，根據(jù)本實(shí)施例的氣閥關(guān)閉裝置包括長(zhǎng)時(shí)使用設(shè)定單元190。根據(jù)本實(shí)施例，采用按鈕型的長(zhǎng)時(shí)使用設(shè)定單元190。參見圖2和圖3，長(zhǎng)時(shí)使用設(shè)定單元190的一端凸出于外罩211外，另一端與PCB型控制單元140相連交換信號(hào)。當(dāng)使用者通過長(zhǎng)時(shí)使用設(shè)定單元190設(shè)置進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)段使用時(shí)，控制單元140不會(huì)關(guān)閉氣閥110，直至長(zhǎng)時(shí)使用設(shè)定時(shí)間t4結(jié)束。長(zhǎng)時(shí)使用設(shè)定時(shí)間t4結(jié)束后，控制單元140關(guān)閉氣閥110。優(yōu)選在氣閥110關(guān)閉時(shí)解除長(zhǎng)時(shí)使用功能，在氣閥開通時(shí)重設(shè)安全開通時(shí)間t1。
根據(jù)本實(shí)施例的氣閥關(guān)閉裝置包括溫度檢測(cè)單元180，與控制單元140相連并與其交換信號(hào)。根據(jù)本實(shí)施例，優(yōu)選將溫度檢測(cè)單元180直接安裝于控制單元140上。通常采用如熱量計(jì)等溫度傳感器作為溫度檢測(cè)單元180。如果溫度檢測(cè)單元180檢測(cè)溫度高于預(yù)設(shè)基準(zhǔn)溫度，則控制單元140在輸出報(bào)警信號(hào)后關(guān)閉氣閥110。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的氣閥關(guān)閉裝置具備火警功能和氣閥關(guān)閉功能。
通過檢查傳感器130輸出的信號(hào)是否在正常輸出范圍內(nèi)或低于正常輸出范圍，控制單元140檢測(cè)控制單元140與傳感器130之間的連接是否正常。如果控制單元140判定傳感器130未連接，則控制單元140輸出報(bào)警信號(hào)通知使用者，并控制關(guān)閉氣閥110。
控制單元140另一功能是檢測(cè)驅(qū)動(dòng)單元200是否正常關(guān)閉氣閥110。即，控制單元140在向驅(qū)動(dòng)單元200發(fā)出控制信號(hào)關(guān)閉氣閥110后自動(dòng)輸出報(bào)警信號(hào)。如上所述，如果氣閥110正常關(guān)閉，則開關(guān)斷開，電源切斷。這樣則不產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。如果氣閥110異常關(guān)閉，則產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。如此，使用者可對(duì)報(bào)警信號(hào)作出適當(dāng)反應(yīng)。
控制單元140通過檢測(cè)電源170的電池電壓以判定電池172的壽命。如果電池電壓低于預(yù)定值，則控制單元140判定電池172的壽命即將終止。然后，控制單元140發(fā)出報(bào)警信號(hào)通知使用者更換電池。
再次參見圖2，驅(qū)動(dòng)單元200根據(jù)控制單元140所輸出信號(hào)關(guān)閉氣閥100。驅(qū)動(dòng)單元200包括主體框架210、操縱桿220、杠桿式彈簧221、鎖定桿230和解鎖單元240。
驅(qū)動(dòng)單元200的組成構(gòu)件由主體框架210支撐。在主體框架210和外罩211上形成通孔212和213，以便操縱桿220的底部和頂部穿過。
參見圖2與圖6，操縱桿220插入于氣閥110的柱栓111并與其固連，并且操縱桿220打開和關(guān)閉氣閥110。因此，操縱桿220由圖7中所示第一位置A(即關(guān)閉位置)沿箭頭C方向旋轉(zhuǎn)至圖8中所示的第二位置B(即開通位置)。操縱桿220包括位于中央的簧套單元223、頂面上形成的旋鈕222、以及其底部上形成的環(huán)狀固定單元224。旋鈕222通過外罩211的通孔213暴露于外部。固定單元224穿過主體框架210的通孔212插于氣閥110的柱栓111中。在固定單元224的中央形成插槽225，用于插入并連接氣閥110的柱栓111。操縱桿220的預(yù)制區(qū)切為錐形，以避免在操縱桿220旋轉(zhuǎn)時(shí)阻礙頂塊250。在固定單元224的末端形成約束端224a。
杠桿式彈簧221插入操縱桿220的簧套單元223中，并由主體框架210支撐。杠桿式彈簧221以其彈性將操縱桿220偏壓至圖7中所示第一位置A。這樣，氣閥110便通過杠桿式彈簧221保持關(guān)閉狀態(tài)。
鎖定桿230位于操縱桿220的旋轉(zhuǎn)半徑內(nèi)，以防止操縱桿220由圖8中所示第二位置B旋轉(zhuǎn)至圖7中所示第一位置A。鎖定桿230一端通過鉸連軸231與主體框架210的底端連接，鎖定桿230的另一端為自由端。鉸簧232位于鉸式軸231，由主體框架210支撐，并朝向操縱桿220旋轉(zhuǎn)半徑的內(nèi)向彈性地偏壓鎖定桿230的另一端234。參見圖8，當(dāng)操縱桿220由使用者操作位于第二位置B時(shí)，即氣閥處于開通狀態(tài)時(shí)，鎖定桿230的另一端234通過鉸簧232沿箭頭方向D旋轉(zhuǎn)，并由約束端224a止動(dòng)。這樣，操縱桿220便固定于第二位置B并受到約束而不能返回位置A。當(dāng)鎖定桿230通過外力作用沿箭頭D的反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，因?yàn)椴倏v桿220失去其約束作用，則通過杠桿式彈簧221的彈力將操縱桿220旋轉(zhuǎn)至第一位置A。鎖定桿230的另一端234優(yōu)選為錐形，以防在解鎖時(shí)受到操縱桿220的阻力作用。
解鎖單元240根據(jù)控制單元140發(fā)出的關(guān)閉信號(hào)解除鎖定桿230的約束作用，以關(guān)閉氣閥110。即，當(dāng)解鎖單元240接到控制單元140發(fā)出的關(guān)閉信號(hào)時(shí)，解鎖單元240使鎖定桿230沿操縱桿220旋轉(zhuǎn)半徑的外方向(即箭頭方向D)旋轉(zhuǎn)，從而使操縱桿220由第二位置B旋轉(zhuǎn)至第一位置A。根據(jù)本實(shí)施例，解鎖單元240包括頂塊250和電磁閥260。
頂簧251位于頂塊250的一端，由主體框架210支撐。頂簧251沿圖8中所示箭頭方向E彈性地偏壓頂塊250。頂塊250另一端的加壓?jiǎn)卧?53置于與鎖定桿230一側(cè)的凸起233相對(duì)處。固定槽252形成于頂塊250底部中央，用以裝入電磁閥260的柱塞261。當(dāng)柱塞261插入固定槽252時(shí)，頂塊250被限制在箭頭方向E上移動(dòng)。
柱塞彈簧262置于電磁閥260的柱塞261上。柱塞彈簧262沿向上方向(即圖8所示箭頭方向F)彈性地偏壓柱塞261。當(dāng)接收到控制單元140發(fā)出的信號(hào)時(shí)，電磁閥260壓下柱塞261。從而，頂塊250失去外力作用并沿箭頭方向E移動(dòng)。
手動(dòng)解鎖銷270包括暴露于外罩211外的頂端，以及插入并固定于在鎖定桿230上形成的解鎖銷插槽235中的底端271。使用者可通過將手動(dòng)解鎖銷270移至右邊，以手動(dòng)關(guān)閉氣閥。如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，當(dāng)因誤操作而造成氣閥110未自動(dòng)關(guān)閉時(shí)，通過在裝置100上設(shè)置的用于手動(dòng)關(guān)閉氣閥的手動(dòng)解鎖銷270，使用者可手動(dòng)關(guān)閉氣閥110。從而可更有效地防止燃?xì)馐鹿实陌l(fā)生。而且，每次使用燃?xì)庥镁吆螅褂谜叨伎墒謩?dòng)關(guān)閉氣閥。
以下將參考圖7至圖10對(duì)根據(jù)本實(shí)施例驅(qū)動(dòng)單元200的操作進(jìn)行說明。圖7至圖10為驅(qū)動(dòng)單元的前視圖，為方便起見，圖中未顯示主體框架210的外罩211、控制單元140、操縱桿220的操縱鈕222和杠桿式彈簧221。
圖7顯示關(guān)閉狀態(tài)的氣閥110。即，圖7所示為操縱桿220在第一位置A處。圖8顯示開通狀態(tài)的氣閥110。即，圖8所示為操縱桿220在第二位置B處。
參見圖7，杠桿式彈簧211保持操縱桿220為關(guān)閉狀態(tài)。鎖定桿230的另一端234的側(cè)面與操縱桿220的固定單元224外周相接觸。當(dāng)使用者為使用燃?xì)庥镁邔⒉倏v桿220沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)約90°到達(dá)第二位置B時(shí)，鎖定桿230的另一端234便與圖6中所示的固定單元224的切除部分相對(duì)。此時(shí)，鎖定桿230受鉸簧232的彈力作用而沿操縱桿220旋轉(zhuǎn)半徑的內(nèi)向方向上移動(dòng)，且鎖定桿230的另一端由操縱桿220的約束端224a止動(dòng)。從而，操縱桿220便固定于第二位置B，以將氣閥110保持開通狀態(tài)。由于電磁閥260的柱塞261插于頂塊250的固定槽252中，頂塊250不能沿箭頭方向E移動(dòng)。
當(dāng)接收到控制單元140發(fā)出的關(guān)閉信號(hào)時(shí)，電磁閥260壓低柱塞261，如圖9所示。從而，柱塞261的頂端與頂塊250的固定槽252分離。然后，頂塊250通過頂簧251的彈力作用沿箭頭方向E移動(dòng)，頂塊250的加壓?jiǎn)卧?53推動(dòng)鎖定桿230側(cè)的凸起233。
如圖10所示，通過對(duì)頂塊250不斷加壓，將鎖定桿230推向操縱桿220旋轉(zhuǎn)半徑的向外方向。于是，操縱桿220受杠桿式彈簧221作用沿順時(shí)針方向，即箭頭G方向旋轉(zhuǎn)。最終關(guān)閉氣閥。同時(shí)，當(dāng)操縱桿220旋轉(zhuǎn)時(shí)，約束端224a推動(dòng)頂塊250的加壓端254。如果頂塊250向后充分移動(dòng)，則電磁閥260的柱塞261受柱塞彈簧262作用沿箭頭方向F升高，從而插入頂塊250的固定槽252中。
盡管此后氣閥110開通，即，盡管操縱桿220旋轉(zhuǎn)至第二位置B，如圖8所示，頂塊250并不向前移動(dòng)，直至電磁閥260的柱塞261下降。
最終，解鎖單元240將操縱桿220的旋轉(zhuǎn)力矩轉(zhuǎn)換為頂簧251的彈力并儲(chǔ)存其彈性能量。然后，解鎖單元240利用所儲(chǔ)存的彈性能量釋放鎖定桿230。而電磁閥260恰好需要克服頂塊250的固定槽252的摩擦力的能量。因而，可使用耗電較少的小電磁閥。即，這種方式比將電磁閥260的柱塞261直接作為頂塊250使用更有效。即，用釋放鎖定桿230這種方式比用電磁閥260的柱塞261推動(dòng)鎖定桿230更有效。
參見圖2和圖11，固定單元160將驅(qū)動(dòng)單元200與氣閥110固定。固定單元160通過螺釘或螺柱栓與驅(qū)動(dòng)單元200的主體框架210相連，氣閥置于其間。固定單元160和主體框架210處形成外殼凹槽162和214，用以容納氣閥110的六角形外周邊緣112。外殼凹槽162和214緊貼氣閥110的六角形外周邊緣112，以使操縱桿220的固定單元234和氣閥的柱栓111沿軸向排列。矩形槽163形成于固定單元的后表面，以使電源170的電源箱171連于此處。從而，這種可拆卸型電源箱171比螺釘接合型更為方便，且可以以任何傾斜角度固定電源箱171。
根據(jù)本實(shí)施例，電源170為氣閥關(guān)閉裝置各組成部分供電。電源170包括電源箱171，其通過與固定單元160矩形槽163的連接而可沿一個(gè)方向移動(dòng)；電池172，置于電源箱171內(nèi)。由于電源箱171與固定單元160以可拆卸方式連接，因此，當(dāng)電池壽命終止時(shí)，使用者可很方便地更換電池。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的氣閥關(guān)閉裝置檢測(cè)氣流量，可判定燃?xì)馐欠裨谑褂弥?，氣閥是否處于意外開通狀態(tài)，氣閥是否設(shè)為長(zhǎng)時(shí)使用，通過所測(cè)得氣流量判定燃?xì)馐欠裥孤?，并根?jù)判定結(jié)果自動(dòng)關(guān)閉氣閥。因而可防止燃?xì)馐鹿实陌l(fā)生，且使用更方便。
根據(jù)本發(fā)明的氣閥關(guān)閉裝置可測(cè)量檢測(cè)燃?xì)庑孤┖蜏囟?，因而可進(jìn)一步有效防止燃?xì)馐鹿实陌l(fā)生。
此外，根據(jù)本發(fā)明的氣閥關(guān)閉裝置僅在氣閥打開時(shí)使用電源。從而最大程度延長(zhǎng)了電池壽命。而且，利用耗電低的小電磁閥關(guān)閉氣閥，可為使用者提供了更多方便。
盡管已通過一些優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，很顯然，對(duì)本發(fā)明技術(shù)人員而言，在不背離權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明精神或范圍的條件下，可對(duì)本發(fā)明所述優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行多種變型與更改。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)置在燃?xì)庥镁叩娜細(xì)夤?yīng)通道中的氣閥關(guān)閉裝置，包括氣流檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述燃?xì)夤?yīng)通道上的氣流量；控制單元，用于根據(jù)輸入信號(hào)確定所述氣閥的關(guān)閉時(shí)間，并產(chǎn)生關(guān)閉信號(hào)以關(guān)閉所述氣閥，所述輸入信號(hào)表示所述氣流檢測(cè)單元所檢測(cè)并傳送的氣流量；以及驅(qū)動(dòng)單元，用于根據(jù)來自所述控制單元的關(guān)閉信號(hào)關(guān)閉所述氣閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述氣流檢測(cè)單元包括管道，其設(shè)置在所述燃?xì)夤?yīng)通道上，在所述氣閥周圍，并具有不均勻的橫截面面積；以及傳感器，其連接成與所述控制單元交換信號(hào)，并具有至少兩個(gè)取壓口以測(cè)量所述管道不均勻橫截面面積區(qū)域的壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，如果經(jīng)過預(yù)定安全開通時(shí)間，所述氣流量仍未改變，則所述控制單元將關(guān)閉信號(hào)傳送至所述驅(qū)動(dòng)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，根據(jù)燃?xì)庥镁叩臒崃Χ鴮?duì)所述預(yù)定安全開通時(shí)間進(jìn)行不同設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述控制單元以預(yù)定時(shí)間發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以便在將關(guān)閉信號(hào)發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)單元之前提醒使用者，并在預(yù)定時(shí)間未收到使用者響應(yīng)時(shí)發(fā)送關(guān)閉信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，如果管道內(nèi)的氣流停止，則在預(yù)定等待時(shí)間后，所述控制單元將關(guān)閉信號(hào)發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述控制單元通過對(duì)打開所述氣閥后即刻檢測(cè)到的初始?xì)饬餍盘?hào)值和預(yù)設(shè)基準(zhǔn)值進(jìn)行比較以檢測(cè)燃?xì)馐欠裥孤?，并在檢測(cè)到燃?xì)庑孤r(shí)將關(guān)閉信號(hào)連同報(bào)警信號(hào)一起發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述控制單元判斷與傳感器的連接是否正常，并在連接異常時(shí)將關(guān)閉信號(hào)發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，還包括長(zhǎng)時(shí)使用設(shè)置單元，其連接成與所述控制單元交換信號(hào)，并由使用者設(shè)定，其中，當(dāng)所述長(zhǎng)時(shí)使用設(shè)置單元由使用者設(shè)定時(shí)，在設(shè)定的長(zhǎng)時(shí)使用時(shí)間后，所述控制單元將關(guān)閉信號(hào)發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，還包括溫度檢測(cè)單元，其連接成與所述控制單元交換信號(hào)，用于檢測(cè)周圍溫度，其中，如果所述溫度檢測(cè)單元所檢測(cè)到的溫度高于預(yù)設(shè)基準(zhǔn)溫度，則所述控制單元在發(fā)送報(bào)警信號(hào)后，再將關(guān)閉信號(hào)發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)單元。
11.根據(jù)權(quán)利要求3至10中的任一項(xiàng)所述裝置，其中，在將關(guān)閉信號(hào)發(fā)送至所述驅(qū)動(dòng)單元后，當(dāng)所述氣閥未正常關(guān)閉時(shí)，所述控制單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以提醒使用者。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)單元包括操縱桿，其設(shè)置在氣閥柱栓上，用以在關(guān)閉所述氣閥的第一位置和打開所述氣閥的第二位置之間旋轉(zhuǎn)；杠桿式彈簧，其彈性地將所述操縱桿偏壓至所述第一位置；鎖定桿，其位于所述操縱桿的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑內(nèi)，用以限制所述操縱桿，使之不從所述第二位置移向所述第一位置；解鎖單元，包括電磁閥，當(dāng)接收到所述控制單元的關(guān)閉信號(hào)時(shí)，所述鎖定桿解鎖，從而所述操縱桿由所述第二位置旋轉(zhuǎn)至所述第一位置；以及主體框架，用于容納所述操縱桿、杠桿式彈簧、鎖定桿和解鎖單元，并包括外罩。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述解鎖單元包括頂塊，用于將所述鎖定桿推離所述操縱桿的所述旋轉(zhuǎn)半徑，且具有柱塞槽，用以裝入所述電磁閥的所述柱塞；和頂簧，其彈性地偏壓所述頂塊，其中，在信號(hào)發(fā)送至所述控制單元之前，所述電磁閥的所述柱塞插入所述柱塞槽，以固定所述頂塊，并且在接收到所述控制單元的信號(hào)時(shí)，所述柱塞與柱塞槽相互分離，以解除對(duì)所述頂塊的約束。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中，當(dāng)通過所述鎖定桿的推動(dòng)操作將所述操縱桿由所述第二位置移向所述第一位置時(shí)，所述操縱桿的一端沿與所述推動(dòng)鎖定桿的方向相反的方向推動(dòng)所述頂塊，使所述頂塊返回到在接收到所述控制單元的信號(hào)之前的初始位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)單元還包括解鎖銷，其一端與所述鎖定桿相連，其另一端暴露于所述主體框架的所述外罩之外。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，還包括固定單元，用于將所述所述驅(qū)動(dòng)單元的主體框架安裝到所述氣閥上。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，還包括電源，其與所述控制單元相連并交換信號(hào)，用于為所述控制單元、所述傳感器單元和所述驅(qū)動(dòng)單元供電。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述電源包括盒體，所述盒體與所述固定單元的槽可拆卸相連，并可沿一方向移動(dòng)，電池插于盒體中。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述控制單元通過檢測(cè)電池電壓來判定電池壽命，并在所檢測(cè)到的電池電壓值小于預(yù)設(shè)值時(shí)判定電池壽命終止。
全文摘要
一種氣閥關(guān)閉裝置，所述裝置包括氣流檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述燃?xì)夤?yīng)通道上的氣流量；控制單元，用于根據(jù)輸入信號(hào)確定所述氣閥的關(guān)閉時(shí)間，并產(chǎn)生關(guān)閉信號(hào)以關(guān)閉所述氣閥，所述輸入信號(hào)表示所述氣流檢測(cè)單元所檢測(cè)并傳送的氣流量；以及驅(qū)動(dòng)單元，用于根據(jù)來自所述控制單元的關(guān)閉信號(hào)關(guān)閉所述氣閥。
文檔編號(hào)F16K37/00GK101059182SQ20061013855
公開日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2006年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月19日
發(fā)明者李慶烈, 皇甫律 申請(qǐng)人:株式會(huì)社美特斯