CN1079813A - “一拧得”燃气安全自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种燃气安全自动控制装置，采用普通 机械定时器使燃气定时或快速关闭。利用火焰的燃 烧特性，经一高效电子线路的控制，能在意外熄火后 采取一系列果断、有效的措施——熄火保护“四步 曲”：一秒内复燃，超过五秒不能复燃立即关阀门；若 不能关便停止点火、报警声长鸣；定时时间到最终还 会切断气源。“四步曲”等于四条防线，确保使用“万无 一失”。该装置适用于国内外各种燃气用具，可用干 电池供电，节省燃气效果良好。

Description

本发明公开了一种用于燃气的安全自动控制装置。

随着燃气日益广泛的应用，人们对它的安全及自动控制越来越重视，因为这不只是为了方便、节能，更关系到用户生命财产之安全。

然而，燃气安全及自动控制技术的发展还远赶不上生产和生活的需要。笔者曾查阅了大量有关资料，尤其是检索了从中国专利法实施至今的全部有关专利申请，注意到这一技术领域，无论国内国外，目前尚处研制阶段。如与本案有关的至关重要的意外熄火保护，现今采用的各种方式均有其明显的不足之处，如气敏器件耗电多、寿命短;双金属片怕高温、易老化、动作迟缓;热敏、光敏等电子器件易受周围环境的干扰;目前国内外使用最广的热电偶反应速度慢（意外熄火后一般要二十秒以上才能关闭燃气），仅适用于变化不大的火焰（如热水器上的长明小火），更别扭的是：在火初约20秒钟操作者必须按或拧阀门不能松手，这就给使用带来了麻烦;近年，有关熄火后复燃技术出现较多，称之谓“扑不灭”，发明人对此持谨慎态度，因熄外熄火后，只是不停地放电点火而不切断燃气，若长时间点不着反而更加危险;像本申请一样采用机械定时控制燃气，也有几个，但结构较复杂，对市售定时器要作较大改动，尤其均无定时钮快速复位从而快速关闭燃气之重要功能;在燃气通路中设置磁伤以除污、节气，单独有此功能者不少，尚未发现与安全及自控装置结合的，因而未能发挥保安、节能的综合效益。

本发明的目的，是制造一种采用机械定时器，能克服上述各种 缺点的燃气安全、节能自动控制装置，以方便用户、节省燃气，确保使用安全。

为此，必须设计出一种用机械定时器控制的、可快速复位的燃气控制机构，一个高性能的火焰传感器，一个能在低电压下工作、低功耗、多功能的自动控制电路。

下面，结合附图，对本发明作详细说明。

附图1是本发明的原理图，〔1〕是定时器，它的定时开关K_T-1与电源〔9〕、报警器〔8〕串联。〔2〕是受定时期控制的燃气阀门，〔3〕是燃烧器，它与电源的一端（如负极）接通，〔6〕是自动控制电路，〔7〕是电子点火器。火焰传感器是置于火焰〔5〕上加有电压的探针〔4〕和燃烧器〔3〕，利用火焰电离特性，能在几十分之一秒内探测出火焰的有无，

附图2是专为本发明设计的燃气控制机构原理示意图，其具体结构可以有多种形式，以便使定时器与燃气阀门有符何需要的合理的空间位置，但基本原理都是用定时器主轴（11）上套的定时凹轮的凹入部分（13）压或松燃阀门的阀片（或旋塞）（15），下面以附图2为例作具体说明：当定时器处于“关”位时，制动杆（19）或连杆（18）的末端伸入定时凹轮的凹入（13），阀片（15）在弹簧（14）的作用下将燃气通路封闭。而当定时器处于其它位置时，在凹轮的压力下，经（19）或（18）使阀片（15）开启。在定时器与阀门压力传接处设有隔离密封机构（17），防止燃气外泄。为使定时器凹轮在紧急情况下快速复位，在定时器传动轮系中设有离合器（20），图2右侧画了该离合器的一种形式：在电磁铁线圈（J）通电时，动铁片（21）受电磁力下压齿轮（24）的轴（23），克服弹片（26）的弹力使齿轮（24）与后级齿轮（25）离合，定时器主轴（11）带动凹轮快速复位。为减小摩擦力， 制动杆（19）或连杆（18）的末端可设有脚轮（27）。连杆（18）或像图2所示作往复运动，也可绕其轴转动以改变力的传递方向。在主轴（11）的拨杆（12）与金属弹片（28）组成开关K_T-2，它与报警器、电源及K_T-1串联，与其它报警控制（如采用三极管BG₁）并联。

附图3是本发明的电路原理图，火焰传感器（31）发出的信号经三极管BG₃控制电子点火器（7），该信号经R、C适当延时（如5秒左右）使BG₂导通J通电，阀门速关，该信号经BG₁，使报警器报警。（32）是一放大电路，它可接受两类信号，正常状态下的如温度（如水沸）、压力（如热水器水压）传感器（33）来的，它先报警，再速关;紧急情况下如热水器缺氧、漏气、火灾（烟雾、高温）传感器（34）来的，它发出的信号不经延时直接驱动报警器与J。

为减少污染，进一步节省燃气，本发明在燃气阀门适当位置（出气孔处）设置了一对或多对强磁性材料（29）。

本发明不只是综合了燃气控制的各种先进技术，还有多个独创之处，尤其是它的总体效果，是现有国内外类似装置尚未达到的。它有一系列优点，概括起来可表达为：高自动化、高性能、高可靠性、低成本、低功耗、节能、适应性广，可形成系列产品。下面对每项加以解释，以加深对它的认识。

该装置的全部操作，只须拧一下定时旋钮（从1分钟到一个小时随意），其它如通气、点火、熄火保护接入，定时、意外自行处理、报警、关火等均会自动完成;它的高性能表现在多方面，如设有现今世界上最先进的熄火保护一电子式熄火保护，具有开机时间短、意外熄火一秒内可复燃或切断燃气，对工作环境，火焰不作特殊要求，耐高温、长寿命、低造价等许多优点;再如该控制器功能多，并且设置合理、有效、切合实际（如定时、水开先报警，再关火，意外熄火先复燃，接着快速关闭 等等）;它的高可靠性主要表现在对意外（如意外熄火）的处理 多、果断、有效，我们称它为熄火保护“四部曲”;首先在一秒之内开始放电点火，这种几乎连起来的强力脉冲放电，放电99%以上可以复燃，若五秒内点不着即果断地采取第二步：快速切断燃气;若这一步失败，便开始脉冲放电自动停止，报警声会长鸣不息，提醒人们处理;若无人管，它还有最后一招，机械定时时间到自动关闭，因机械定时与电路是否出故障毫无关系，等于独立的一条防线（这也是发明人选用机械定时的原因之一）。“四步曲”等于四道防线，使它的可靠性可达到“万无一失”。

依本申请所提供的，有关技术人员可以实现本发明，但若按发明人精心的设计，全部元件费用在十五左右，整机平时功耗以微安计，可用干电池供电。

本发明的适应性广，表现在两大方面：一是环境适应性，无论何时何地，一般燃气用具可工作的环境它均可适应;二是不论烧何种燃气，对国内外的各种家用燃气用具一单眼、双眼、烤箱、热水器等，均可与之配合使用。它的节能效果超过各种节能器，因为不只是提高了燃烧效率，更能避免各种不必要的浪费（如水开后忘记关火长时间燃烧等等）。

采用本发明提供的技术，可以开发出十多种独立的、性能优良的产品，这是采用机械定时方式的又一大优势。关于具体产品，只要选几个合用的功能即可构成，这里就不必一一介绍。

总之，上述一系列优点使本发明具有强大的生命力，它的广泛普及推广，对于方便用户、节省能源以及确保人们生命财产安全诸方面，都会起积极的作用。

Claims (10)

1、一种燃气安全自控装置，由燃气控制机构、自动控制电路及火焰传感器构成，其特征在于：

燃气控制机构由燃气阀门[2]和机械定时器[1]组成，定时器主轴[11]上套的定时凹轮的凹入部分[13]在阀门封闭弹簧[14]的配合下可直接或通过相应中间传动机构压(阀门开启)或松(阀门关闭)阀片(或阀门旋塞)[15]，在定时器与燃气阀门压力传接处设有隔离密封机构[17]。

火焰感燃器由置于火焰[5]上加有电压的探针[4]和燃烧器[3]组成，电源[9]的一端(如负端)接燃烧器，电源与定时器的开关K₁串联。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述定时器传动轴系中设有离合器〔20〕，它能在电磁力或其它力的作用下，将前、后级齿轮〔24〕与〔25〕离合，使定时器从而使燃气阀门快速回至关闭位置。

3、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述燃气控制机构制动杆〔19〕或连杆〔18〕的末端设有脚轮〔27〕，连杆〔18〕或往复运动，或绕某轴转动，以改变力的传递方向。

4、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述定时器主轴〔11〕的拔杆〔12〕可与一金属弹片〔28〕组成开关K_T-2，该开关与报警器〔35〕、电源〔9〕以及电源开关K_T-1串联，与其它报警控制（如采用三根管BG₁）并联。

5、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述自动控制部分可设有电子脉冲点火机构〔7〕，它受点火控制电路（如三极管BG₂）的控制，而该部分的工作状态或取决于火焰的有无，或由手动操作。

6、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述自动控制部分可设有控制离合器〔20〕的电子开关，它的线圈J与该部分的控制机构（如三极管BG₂）串接。

7、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述自动控制部分的线圈J的控制机构的前面（如三极管BG₂的基极）可设有延时电路（如由RC组成），使从传感器〔31〕或其它信号控制器〔32〕发出的信号延迟适当的时间（如5秒钟）。

8、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述自动控制部分的其它信号，可有正常状态下的如温度（如水沸）、压力（如水压）传感器〔33〕，它发出的信号先驱动报警控制器（如BG₁）再经延时器使丁通电动作。

9、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述自动控制部分的其它信号，可有紧急情况下的如缺氧、漏气、火災（烟雾、高温）传感器〔34〕，它发出的信号不经延时直接驱动报警器与丁。

10、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：在所述燃气阀门（2）内的适当位置，可设一对或数对强磁性材料〔29〕。