CN113008448A - 燃气具的压力感测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃气具的压力感测装置，其主要是将压力传感器安装在燃气通道或两个燃气阀之间而检测燃气压力变化时，能够防止燃气外泄，维持安全性。该装置包含一组由上、下壳体相互气密对合的外壳，其内部设有一电路板、一压力传感器及一端子组，其中：该外壳设有一与燃气通道连通的衔接部，该压力传感器具有一与衔接部连通的侦测管，且该侦测管外围与衔接部之间设有一止漏环；该上、下壳体周围的对合边环绕设置一止漏垫圈，该止漏垫圈供端子组的外侧端穿出外壳并且紧密包覆于每一端子的外周围，以防止万一渗漏到壳体内部的燃气逸出，达到双重防漏的功效。

Description

燃气具的压力感测装置
技术领域
本发明为一种应用在燃气具的压力感测装置，技术内容主要是将压力传感器及传输信号的端子组密封于一壳体内，并且在压力传感器及端子组穿出壳体与外界连通的位置分别设置密封止漏结构，防止燃气外泄。
背景技术
本发明人曾经发明了中国台湾专利TWI655384燃气系统自动检知漏气的方法，主要是在上游燃气阀与下游燃气阀之间的燃气通道内设置一压力感测装置，当上游燃气阀与下游燃气阀依检测步骤以不同顺序关闭后，原本燃气通道内应保持平衡的燃气压力若产生变化，即表示上游燃气阀或者是下游燃气阀可能产生漏气的问题，该压力感测装置可藉由侦测燃气压力的变化来判断，并且通知系统予以警示。
在燃气压力的感测技术及应用上，目前市面上贩卖有MEMS(Micro-ElectricalMechanical Structure；微电机架构)压力传感器，主要将电子、机械、光学、化学、磁学等项目整合到一个单一或多个芯片上，包含感测、处理或致动的功能，具有高性能、低成本、体积小等优点，已被广泛使用在不同领域中，例如使用在洗衣机或洗碗机的水位侦测，或者是胎压侦测等等，若将其应用在上述侦测燃气是否漏气的技术领域上，亦不失为能够具体实施该发明的有效方式。
上述MEMS压力传感器虽然可以应用在燃气具上，但由于燃气具的安全标准十分严格，严禁燃气外泄的可能，因此将传感器设置在压力感测装置内时，需要达到一定的气密程度，才能维持安全性。此外，使用MEMS压力传感器的压力感测装置，需要将MEMS压力传感器焊接在电路板上，再通过电路板上的端子组将侦测信号传输至外部的火力大小控制系统，因此，压力感测装置会设置一连接管与燃气通道连通来侦测燃气压力，以及设置一穿孔让端子组穿出与外部火力大小控制系统电连接，让压力感测装置在侦测管及穿孔的位置有燃气泄漏的可能。
因此，如何在使用MEMS压力传感器的压力感测装置上设置密封止漏的结构，让压力感测装置安装在燃气具时避免燃气外泄，维持安全性，将是本发明人所欲改善的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安装在燃气具上的压力感测装置，该压力感测装置是将压力传感器及传输信号的端子组密封于一壳体内，并且在压力传感器及端子组穿出壳体与外界连通的位置分别设置密封止漏结构，藉此达成双重止漏的功能，维持安全性。
为达成上述目的，本发明提供一种燃气具的压力感测装置，该压力感测装置设置在燃气具的燃气通道上，包含一组由上、下壳体相互气密对合的外壳，该外壳内部设有一电路板以及分别设置在该电路板上的一压力传感器和一具有多个端子的端子组，该压力传感器侦测燃气压力后，通过该电路板及该端子组将压力信号输出，其中：
该外壳设有一衔接部，该衔接部顶部具有一通孔与该燃气通道连通，该压力传感器具有一延伸设置于衔接部内的侦测管，该侦测管外侧端与该通孔连通而能够侦测由燃气通道而来的燃气压力，且该侦测管外围与衔接部之间设有一能避免燃气泄漏的止漏环；以及
该上、下壳体周围的对合边环绕设置一止漏垫圈，该止漏垫圈被上、下壳体的对合边压抵，从而使上、下壳体相互密合地将该电路板密封于该外壳内，且该止漏垫圈在相对于端子组的位置一体成型设有一气密垫，该气密垫供端子组的每一端子的外侧端穿出外壳，并且紧密包覆于每一端子的外周围。
藉由上述构造，该外壳在压力传感器与燃气通道连接的位置设置有止漏环，以防止燃气进入外壳内，并且在该上、下壳体的对合边环绕设置有止漏垫圈，该止漏垫圈上一体成型一气密垫来紧密包覆于每一端子的外周围，让端子组的外侧端从外壳穿出时，能通过气密垫维持气密，以进一步防止渗入外壳内的燃气逸出，达到双重防漏的功效。
以下进一步说明各元件的实施方式：
实施时，该端子组包含一设置在外壳内部并供多个端子定位的端子台，该气密垫设有多个供每一端子外侧端穿出的穿孔，该穿孔的内径小于每一端子的外径，且该气密垫的内侧面紧抵于端子台的外侧面。
实施时，该气密垫的厚度大于止漏垫圈的厚度，且该上壳体及下壳体的对合边分别设有一相互对合压抵该气密垫的上、下定位槽。
实施时，该上壳体或下壳体沿着对合边的厚度的内围设有一供止漏垫圈定位的环形定位部。
实施时，该端子组的外侧端设置在一插接座上，该插接座两侧分别设有一固定凸块，该上壳体或下壳体在对合边的厚度上分别设有一供对应的固定凸块嵌入固定的固定槽。
实施时，该外壳的衔接部外部设有一衔接管，且该外壳设置在一安装固定在该燃气通道的安装座上，该安装座具有一套设在该衔接管外围的套管，该套管远离衔接管的另一端与该燃气通道连通，使燃气通道的燃气压力能通过套管、衔接管、通孔而被压力传感器的侦测管所侦测。
实施时，该外壳的衔接管外部包覆有一能反应燃气压力的膜片，该膜片内侧与衔接部之间填充有液态油，使燃气通道的燃气压力能透过膜片而以液态油为介质被压力传感器的侦测管所侦测。
实施时，该外壳的衔接管外围与该安装座的套管内围之间设有一能够防止燃气泄漏的第二止漏环。
实施时，该安装座的套管内设有一能够过滤燃气杂质的滤网。
实施时，该电路板上设置有温度补偿回路，该温度补偿回路包括一能够侦测环境温度的温度补偿模块以及一零点调整模块，其中，该温度补偿模块侦测环境温度后，将环境温度传输至零点调整模块，该零点调整模块能接收压力传感器所侦测的压力以及温度补偿模块所侦测的环境温度，并以该环境温度相对应的压力值作为零点来补偿压力传感器所侦测到的压力，从而输出正确的压力值。
相较于先前技术，本发明在外壳上可能发生漏气的部位，包括：外壳与接近燃气通道的连接处、上、下壳体的对合边以及端子从外壳穿出的位置，分别设有止漏环、止漏垫圈以及气密垫，特别是止漏垫圈与气密垫一体成型，该气密垫并紧密包覆于每一端子的外周围，让端子组穿出外壳时能够通过气密垫维持气密功能，以防止万一渗漏到壳体内部的燃气逸出，达到双重防漏的功效。
以下依据本发明的技术手段，列举出适于本发明的实施方式，并配合图式说明如下：
附图说明
图1：本发明的立体外观图。
图2：本发明的立体分解图。
图3：本发明另一角度的立体分解图。
图4：本发明的结构剖视图。
图5：本发明另一角度的结构剖视图
图6：本发明第二实施例的结构剖视图。
图7：本发明设置在瓦斯热水器燃气通道的位置示意图。
图8：本发明设置在瓦斯炉燃气通道的位置示意图。
图9：本发明设置温度补偿回路的示意图。
附图标记说明：100-压力感测装置；200-燃气具；201-燃气通道；202-上游燃气阀；203-下游燃气阀；204-腔室；10-外壳；11-上壳体；12-下壳体；13-衔接部；131-衔接管；14-通孔；15-环形定位部；16-上、下定位槽；20-电路板；30-压力传感器；31-侦测管；32-止漏环；40-端子组；41-端子；42-端子台；50-插接座；51-固定凸块；52-固定槽；60-止漏垫圈；61-气密垫；62-穿孔；70-安装座；71-套管；72-第二止漏环；73-滤网；80-膜片；81-液态油；90-温度补偿回路。
具体实施方式
如图1至图5所示，本发明为一种燃气具的压力感测装置100，包含有一外壳10，该外壳10内部设有一电路板20以及分别设置在该电路板20上的一压力传感器30和一端子组40。
该外壳10由一上壳体11及一下壳体12相互气密对合而组成，该上壳体11或下壳体12设有一衔接部13，图示中，该衔接部13设置在上壳体11，并在顶部设有一通孔14与燃气具的燃气通道连通。
该压力传感器30具有一侦测管31，该侦测管31的外侧端延伸至衔接部13内并与该通孔14连通，使燃气通道的燃气压力能通过衔接部13的通孔14而被压力传感器30的侦测管31所侦测，达到侦测燃气压力的功能；其中，该侦测管31外围与衔接部13之间设有一止漏环32，以避免燃气泄漏至外壳10内部。
该上、下壳体11、12周围的对合边环绕设置一止漏垫圈60，该止漏垫圈60被上、下壳体11、12的对合边压抵，从而使上、下壳体11、12相互密合地将该电路板20密封于该外壳10内。实施时，该上壳体11或下壳体12沿着对合边的厚度的内围设有一环形定位部15，图示中，该环形定位部15设置在上壳体11，该环形定位部15的形状与止漏垫圈60相对应，可供止漏垫圈60定位。
实施时，该端子组40包含多个设置在该电路板20上的端子41以及一设置在外壳10内部并供多个端子41定位的端子台42。该止漏垫圈60在相对于端子组40的位置一体成型设有一气密垫61，该气密垫61的厚度上设有多个穿孔62，多个穿孔62可供每一端子41的外侧端穿出，让该压力传感器30侦测到的燃气压力，通过电路板20及端子组40将信号传输到外壳10的外部。
该穿孔62的内径小于每一端子41的外径，使气密垫61能紧密包覆于每一端子41的外周围，该端子组40的外侧端从穿孔62穿出气密垫61后，可设置在一插接座50上，以方便外部连接器(未显示)与插接座50上的端子组40电连接，藉此传输侦测信号至外部火力大小控制系统。
此外，当该端子组40的外侧端穿出气密垫61后，该气密垫61的内侧面紧抵于端子台42的外侧面，同时能密封多个穿孔62，使气密垫61在插接座50组装后，位于该插接座50与端子台42之间。
再者，该气密垫61的厚度能够大于或等于止漏垫圈60的厚度，图示中，该气密垫61的厚度是大于止漏垫圈60的厚度，且该上壳体11及下壳体12的对合边分别设有一相互对合的上、下定位槽16，该上、下定位槽16能够压抵该气密垫61的上、下两侧，使外壳10内部能够保持气密。
该插接座50实施时，在两侧分别设有一固定凸块51，该上壳体11或下壳体12在对合边的厚度上分别设有一供对应的固定槽52，在上壳体11或下壳体12对合密封时，能通过固定槽52上、下压抵、夹持于该固定凸块51，避免插接座50从外壳10上脱落。
该外壳10实施时，能够如图8所示，可直接安装在燃气通道的两个燃气阀之间，或者是如图7所示，通过一安装座70安装在燃气通道的上游燃气阀与下游燃气阀之间，具体实施时，亦不排除直接安装在瓦斯管上。请一并参阅图4，该外壳10的衔接部13外部设有一衔接管131，该安装座70具有一套设在该衔接管131外围的套管71，并在衔接管131外围与套管71内围之间设有第二止漏环72；该套管71远离衔接管131的另一端与该燃气通道连通，使燃气通道内的燃气压力能通过套管71、衔接管131、通孔14而被压力传感器30的侦测管31所侦测，达到侦测燃气压力的功能。
如图1至图5所示，藉由上述构造，该外壳10在压力传感器30与燃气通道连接的位置设置有止漏环32，以防止燃气进入外壳10内，并且在该上、下壳体11、12的对合边环绕设置有止漏垫圈60，该止漏垫圈60上一体成型一气密垫61来紧密包覆于每一端子41的外周围，让端子组40的外侧端从外壳10穿出时，能通过气密垫61维持气密，以进一步防止渗入外壳10内的燃气逸出，达到双重防漏的功效。
另外，该安装座70的套管71内设有一滤网73，该滤网73能够过滤燃气杂质，防止压力传感器30的侦测管31被杂质阻塞，维持其压力感测的准确性。
再如图6所示，实施时，该外壳10的衔接管131外部包覆有一能反应燃气压力的膜片80，该膜片80内侧与衔接部13之间填充有液态油81，使燃气通道内的燃气压力能透过膜片80以液态油81为介质被压力传感器30的侦测管31所侦测。
液态油81是较为稳定的介质，不容易受温度的影响改变体积，能够更精准的反应燃气压力、防止燃气对压力传感器30腐蚀，而且膜片80与衔接部13之间填充液态油81还能够达到气密的功能，进一步加强止漏功能。
如图7、图8所示的实施方式，压力感测装置100是以设置在燃气具200的燃气通道201的两个燃气阀之间为例，该燃气通道201内装设有相互连通的上游燃气阀202与下游燃气阀203，使燃气通道201在上游燃气阀202与下游燃气阀203之间形成一腔室204，该压力感测装置100设置在该腔室204，利用压力感测装置100侦测腔室204内的燃气压力变化，来侦测燃气阀是否漏气。
当使用者先关闭下游燃气阀203，再关闭上游燃气阀202时，理论上，上游燃气阀202的上游端与腔室204内的燃气压力相同，若上游燃气阀202产生漏气，燃气持续通过上游燃气阀202进入并累积在腔室204内，该压力感测装置100便会侦测到腔室204内的燃气压力增加，从而判断出上游燃气阀202漏气。
当使用者先关闭上游燃气阀202，再关闭下游燃气阀203时，理论上，下游燃气阀203的下游端与腔室204内的燃气压力相同，若下游燃气阀203产生漏气，腔室204内的燃气持续通过下游燃气阀203释出，该压力感测装置100便会侦测到腔室204内的燃气压力降低，从而判断出下游燃气阀203漏气。
请参阅图9，值得一提的是，由于压力传感器30因元件本身的特性较容易受到环境温度的影响，导致压力侦测的结果可能无法满足上述检测漏气的实际应用，因此实施时，前述的电路板上可以设置温度补偿回路90，用以补偿环境温度对于压力传感器30的影响。如图9所示，该温度补偿回路90包括一能够侦测环境温度的温度补偿模块以及一零点调整模块，其中，温度补偿模块侦测环境温度后，将环境温度传输至零点调整模块，该零点调整模块能接收压力传感器30所侦测的压力以及温度补偿模块所侦测的环境温度，并以该环境温度相对应的压力值作为零点(基准)来补偿压力传感器30所侦测到的压力，从而输出正确的压力值，避免压力传感器30因温度变化而产生误差。
以上实施例说明及图式，仅举例说明本发明的较佳实施例，并非以此局限本发明的范围；凡与本发明的目的、构造、装置、特征等近似或相雷同者，均应属本发明的专利范围。

Claims (10)

1.一种燃气具的压力感测装置，该压力感测装置设置在燃气具的燃气通道上，包含一组由上、下壳体相互气密对合的外壳，该外壳内部设有一电路板以及分别设置在该电路板上的一压力传感器和一具有多个端子的端子组，该压力传感器侦测燃气压力后，通过该电路板及该端子组将压力信号输出，其特征在于：
该外壳设有一衔接部，该衔接部顶部具有一通孔与该燃气通道连通，该压力传感器具有一延伸设置于衔接部内的侦测管，该侦测管外侧端与该通孔连通而能够侦测由燃气通道而来的燃气压力，且该侦测管外围与衔接部之间设有一能避免燃气泄漏的止漏环；以及
该上、下壳体周围的对合边环绕设置一止漏垫圈，该止漏垫圈被上、下壳体的对合边压抵，从而使上、下壳体相互密合地将该电路板密封于该外壳内，且该止漏垫圈在相对于端子组的位置一体成型设有一气密垫，该气密垫供端子组的每一端子的外侧端穿出外壳，并且紧密包覆于每一端子的外周围。
2.如权利要求1所述的燃气具的压力感测装置，其特征在于，该端子组包含一设置在外壳内部并供多个端子定位的端子台，该气密垫设有多个供每一端子外侧端穿出的穿孔，该穿孔的内径小于每一端子的外径，且该气密垫的内侧面紧抵于端子台的外侧面。
3.如权利要求1或2所述的燃气具的压力感测装置，其特征在于，该气密垫的厚度大于止漏垫圈的厚度，且该上壳体及下壳体的对合边分别设有一相互对合压抵该气密垫的上、下定位槽。
4.如权利要求3所述的燃气具的压力感测装置，其特征在于，该上壳体或下壳体沿着对合边的厚度的内围设有一供止漏垫圈定位的环形定位部。
5.如权利要求1或2所述的燃气具的压力感测装置，其特征在于，该端子组的外侧端设置在一插接座上，该插接座两侧分别设有一固定凸块，该上壳体或下壳体在对合边的厚度上分别设有一供对应的固定凸块嵌入固定的固定槽。
6.如权利要求1或2所述的燃气具的压力感测装置，其特征在于，该外壳的衔接部外部设有一衔接管，且该外壳设置在一安装固定在该燃气通道的安装座上，该安装座具有一套设在该衔接管外围的套管，该套管远离衔接管的另一端与该燃气通道连通，使燃气通道的燃气压力能通过套管、衔接管、通孔而被压力传感器的侦测管所侦测。
7.如权利要求6所述的燃气具的压力感测装置，其特征在于，该外壳的衔接管外部包覆有一能反应燃气压力的膜片，该膜片内侧与衔接部之间填充有液态油，使燃气通道的燃气压力能透过膜片以液态油为介质被压力传感器的侦测管所侦测。
8.如权利要求6所述的燃气具的压力感测装置，其特征在于，该外壳的衔接管外围与该安装座的套管内围之间设有一能够防止燃气泄漏的第二止漏环。
9.如权利要求6所述的燃气具的压力感测装置，其特征在于，该安装座的套管内设有一能够过滤燃气杂质的滤网。
10.如权利要求1所述的燃气具的压力感测装置，其特征在于，该电路板上设置有温度补偿回路，该温度补偿回路包括一能够侦测环境温度的温度补偿模块以及一零点调整模块，其中，该温度补偿模块侦测环境温度后，将环境温度传输至零点调整模块，该零点调整模块能接收压力传感器所侦测的压力以及温度补偿模块所侦测的环境温度，并以该环境温度相对应的压力值作为零点来补偿压力传感器所侦测到的压力，从而输出正确的压力值。
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