CN115773464A - 一种防止燃气泄漏的安全装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种防止燃气泄漏的安全装置，包括外壳体，外壳体内设有支撑组件、电源、控制单元、燃气传感器和倾角传感器，外壳体前侧有第一电动推杆，其上侧连接有第二电动推杆，第二电动推杆前侧连接有第三电动推杆，第三电动推杆下方设有连接筒，第三电动推杆从上至下穿入连接筒内并上下分别设置第一水平板、第二水平板，第二水平板嵌装压力传感器，第二水平板下侧设有连接杆，连接杆穿过连接筒连接驱动电机，其输出轴上串联有一个扭矩传感器、轴端安装有喇叭形罩体，罩体内壁上设有橡胶垫层，三个电动推杆、四个传感器和驱动电机均通过控制单元与电源电连接。本装置可以第一时间检测出燃气泄漏和燃气罐过度倾斜，并且可以及时自动关闭燃气罐的阀门。

Description

一种防止燃气泄漏的安全装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种防止燃气泄漏的安全装置及其使用方法。

背景技术

燃气罐使用时一般是通过接在燃气罐阀门出口处的软管与灶具相连，软管一般为橡胶材质，长期使用后因为橡胶老化以及使用过程中的挤压、磨损会出现燃气泄漏的情况，同时，由于某些原因导致燃气罐倾倒也会造成燃气罐安全附件的脱落或损坏而出现燃气的泄漏，泄漏的燃气遇到明火会发生火灾甚至爆炸，严重影响了燃气罐的使用安全。而燃气罐的阀门一般由用户手动开启或关闭，在刚发生泄漏时，如果没有及时发现并关闭阀门则会造成非常严重的后果。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种防止燃气泄漏的安全装置，其可以第一时间检测出燃气泄漏和燃气罐过度倾斜的情况，并且可以及时自动关闭燃气罐的阀门，阻断气源，防止火灾的发生。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述一种防止燃气泄漏的安全装置的使用方法，该方法操作步骤简单，关闭燃气罐阀门的过程完全自动，可以在危险发生前及时阻断气源，防止火灾发生。

为解决上述第一个技术问题，本发明提供了一种防止燃气泄漏的安全装置，包括水平布置的外壳体，外壳体内设有分别向上、下两个方向延伸的支撑组件，外壳体内还设有电源、控制单元、内置燃气检测传感器和倾角传感器，内置燃气检测传感器的探头嵌装于外壳体上，外壳体前侧连接有第一电动推杆，第一电动推杆的活动端竖直向上延伸，第一电动推杆的活动端上侧连接有第二电动推杆，第二电动推杆的活动端水平向前延伸，第二电动推杆的前侧连接有第三电动推杆，第三电动推杆活动端竖直向下延伸，第三电动推杆活动端下方设有竖直布置的连接筒，所述的连接筒为截面形状为方形的空心方筒体，连接筒上下两端均设有穿孔，第三电动推杆活动端从上至下经过位于连接筒上侧的穿孔穿入连接筒内，并设置有与连接筒配合的第一水平板，第一水平板上侧与连接筒上侧板的下侧相贴靠，连接筒内位置上对应第一水平板的下方设有与连接筒配合的第二水平板，第二水平板下侧面与连接筒下侧板的上侧面相贴靠，且第二水平板与第一水平板之间留有间隔，第二水平板上侧嵌装有压力传感器，第二水平板下侧设有竖直向下延伸的连接杆，连接杆下端穿过位于连接筒下侧的穿孔并连接有一个驱动电机，驱动电机输出轴竖直向下布置，驱动电机输出轴上串联有一个扭矩传感器，驱动电机输出轴下端安装有一个开口向下的喇叭形罩体，喇叭形罩体内壁上设有橡胶垫层，第一电动推杆、第二电动推杆、第三电动推杆、压力传感器、驱动电机、内置燃气检测传感器、倾角传感器、扭矩传感器均通过控制单元与电源电连接。

作为优选的，所述的支撑组件包括设于外壳体内的第一转轴，第一转轴水平布置长度方向为前后走向，外壳体位置上对应第一转轴的后侧设有沿前后向贯穿外壳体的第一通孔，第一转轴后侧从第一通孔处穿出外壳体并设有转动把手，第一转轴前侧设有同轴布置的第一伞齿轮，外壳体内的上侧、下侧分别设有沿竖直向贯穿外壳体的第二通孔，每个第二通孔内均穿设有第二转轴，每个第二转轴位于外壳体内的一端均设有第二伞齿轮，两个第二伞齿轮均与第一伞齿轮啮合，每个第二转轴周向外侧均设有外螺纹，每个第二转轴外端均超出外壳体并旋接有螺纹套筒，每个螺纹套筒长度方向远离对应第二转轴的外端均设有U形固定叉，外壳体外壁位置上对应每个第二转轴处均设有竖直布置的导向杆，每个螺纹套筒外壁位置上对应导向杆处均设有耳板，每个耳板上均设有导向孔，位置上相对应的导向杆穿过导向孔并与其滑动配合。

作为优选的，还包括若干个外置燃气检测传感器，外置燃气检测传感器与控制单元信号互通，外置燃气传感器内设独立供电单元。

为简单说明问题起见，以下对本发明所述的一种防止燃气泄漏的安全装置均简称为本装置。

为解决上述第二个技术问题，本发明提供了一种防止燃气泄漏的安全装置的使用方法，包括以下步骤：

先将支撑组件在燃气罐挡圈的窗口上固定(燃气罐的阀门一般设于燃气罐的上侧，燃气罐上侧位置上对应阀门的周向外部一般设有圆弧形的挡圈，挡圈上开设有至少一个窗口，该窗口在搬运燃气罐时起到把手的作用，方便将手指插入窗口中提起燃气罐)，具体步骤为：先将本装置的外壳体伸入窗口内，并使得两个U形固定叉分别与窗口的上边缘和下边缘相正对，然后旋转转动把手，此时与第一转轴连接的第一伞齿轮带动两个第二伞齿轮旋转，第二伞齿轮上连接的第二转轴均同步旋转，此时，第二转轴相当于丝杆，螺纹套筒相当于丝杆螺母，两个螺纹套筒在两个第二转轴的驱动下分别向上下两侧同步运动，安装在两个螺纹套筒上的U形固定叉分别对应夹持住窗口的上边缘和下边缘，直至完全抵紧，完成支撑组件的固定。并且根据喇叭形罩体与燃气罐阀门手轮的水平距离预设第二电动推杆的运动行程(安装前在控制器预设了第二电动推杆的水平移动距离，使得喇叭形罩体刚好可以运动至与阀门手轮相正对)；

当内置燃气检测传感器或外置燃气检测传感器检测到燃气泄漏时，以及倾角传感器检测到燃气罐倾斜超过设定的角度后，内置燃气检测传感器、外置燃气检测传感器、倾角传感器会发出对应的反馈信号，反馈信号传递至控制单元，控制单元控制第一电动推杆联动各部件带动喇叭形罩体下行，同时控制第二电动推杆向前运动，当喇叭形罩体与燃气罐阀门手轮相正对时，第二电动推杆停止运动，第一电动推杆带动喇叭形罩体继续下行，喇叭形罩体下侧接触并包裹住阀门手轮时，喇叭形罩体、驱动电机、连接杆、第二水平板均不再移动，此时继续下行的第一水平板与第二水平板之间的间隔逐渐减小，直至第一水平板与第二水平板相接触，此时压力传感器接收到压力信号并反馈给控制单元，控制单元控制第一电动推杆停止运动，同时控制单元控制第三电动推杆下行2-3mm，在第三电动推杆的挤压下，橡胶垫层发生形变使其包裹住燃气罐的阀门手轮(阀门手轮嵌入橡胶垫层2-3mm)，第三电动推杆下行2-3mm运动到位的同时，控制单元控制驱动电机旋转，通过喇叭形罩体带动阀门手轮旋转，自动关闭阀门，当扭矩传感器读数明显增大且趋于稳定时，表示阀门已经完全关闭，此时控制单元控制驱动电机停止旋转。

本装置的优点：本装置通过内置燃气检测传感器可以第一时间检测出燃气泄漏情况，倾角传感器可以实时监测燃气罐的倾斜情况，当燃气罐过度倾斜时，可以第一时间判断出燃气罐即将倾倒，此时通过第一电动推杆、第二电动推杆对阀门进行定位，然后通过第三电动推杆将喇叭形罩体与阀门的手轮抵紧，最后通过驱动电机带动喇叭形罩体旋转及时关闭燃气罐的阀门，阻断气源，防止火灾的发生。本装置整体结构简单，支撑组件可以适配各种尺寸的窗口，而且通过U形固定叉与窗口边缘固定效果好，运行稳定，安装方便。

附图说明

图1是本装置的结构示意图。

图2是图1中A部的局部放大图。

图3是本装置的使用状态示意图。

具体实施方式

参见图1-图3，一种防止燃气泄漏的安全装置，包括水平布置的外壳体1，外壳体1内设有分别向上、下两个方向延伸的支撑组件，外壳体1内还设有电源11、控制单元12、内置燃气检测传感器13和倾角传感器131，内置燃气检测传感器13的探头嵌装于外壳体1上，外壳体1前侧连接有第一电动推杆2，第一电动推杆2的活动端竖直向上延伸，第一电动推杆2的活动端上侧连接有第二电动推杆3，第二电动推杆3的活动端水平向前延伸，第二电动推杆3的前侧连接有第三电动推杆4，第三电动推杆4活动端竖直向下延伸，第三电动推杆4活动端下方设有竖直布置的连接筒5，所述的连接筒5为截面形状为方形的空心方筒体，连接筒5上下两端均设有穿孔51，第三电动推杆4活动端从上至下经过位于连接筒5上侧的穿孔51穿入连接筒5内，并设置有与连接筒5配合的第一水平板52，第一水平板52上侧与连接筒5上侧板的下侧相贴靠，连接筒5内位置上对应第一水平板52的下方设有与连接筒5配合的第二水平板53，第二水平板53下侧面与连接筒5下侧板的上侧面相贴靠，且第二水平板53与第一水平板52之间留有间隔，第二水平板53上侧嵌装有压力传感器531，第二水平板53下侧设有竖直向下延伸的连接杆54，连接杆54下端穿过位于连接筒5下侧的穿孔51并连接有一个驱动电机6，驱动电机6输出轴竖直向下布置，驱动电机6输出轴上串联有一个扭矩传感器61，驱动电机6输出轴下端安装有一个开口向下的喇叭形罩体7，喇叭形罩体7内壁上设有橡胶垫层71，第一电动推杆2、第二电动推杆3、第三电动推杆4、压力传感器531、驱动电机6、内置燃气检测传感器13、倾角传感器131、扭矩传感器61均通过控制单元12与电源11电连接。

所述的支撑组件包括设于外壳体1内的第一转轴8，第一转轴8水平布置长度方向为前后走向，外壳体1位置上对应第一转轴8的后侧设有沿前后向贯穿外壳体1的第一通孔14，第一转轴8后侧从第一通孔14处穿出外壳体1并设有转动把手81，第一转轴8前侧设有同轴布置的第一伞齿轮82，外壳体1内的上侧、下侧分别设有沿竖直向贯穿外壳体1的第二通孔15，每个第二通孔15内均穿设有第二转轴83，每个第二转轴83位于外壳体1内的一端均设有第二伞齿轮84，两个第二伞齿轮84均与第一伞齿轮82啮合，每个第二转轴83周向外侧均设有外螺纹，每个第二转轴83外端均超出外壳体1并旋接有螺纹套筒85，每个螺纹套筒85长度方向远离对应第二转轴83的外端均设有U形固定叉86，外壳体1外壁位置上对应每个第二转轴83处均设有竖直布置的导向杆87，每个螺纹套筒85外壁位置上对应导向杆87处均设有耳板88，每个耳板88上均设有导向孔89，位置上相对应的导向杆87穿过导向孔89并与其滑动配合。

还包括若干个外置燃气检测传感器，外置燃气检测传感器与控制单元12信号互通，外置燃气传感器内设独立供电单元(外置燃气检测传感器及无线或有限信号传递组件均为现有的成熟技术，为简单说明问题起见，本实施例附图中未示出外置燃气检测传感器)。

一种防止燃气泄漏的安全装置的使用方法，包括以下步骤：

燃气罐9的阀门91一般设于燃气罐9的上侧，燃气罐9上侧位置上对应阀门91的周向外部一般设有圆弧形的挡圈92，挡圈92上开设有至少一个窗口921，该窗口921在搬运燃气罐9时起到把手的作用，方便将手指插入窗口921中提起燃气罐9。本装置使用时，先将本装置的外壳体1伸入窗口921内，并使得两个U形固定叉86分别与窗口921的上边缘和下边缘相正对，然后旋转转动把手81，此时与第一转轴8连接的第一伞齿轮82带动两个第二伞齿轮84旋转，第二伞齿轮84上连接的第二转轴83均同步旋转，此时，第二转轴83相当于丝杆，螺纹套筒85相当于丝杆螺母，两个螺纹套筒85在两个第二转轴83的驱动下分别向上下两侧同步运动，安装在两个螺纹套筒85上的U形固定叉86分别对应夹持住窗口921的上边缘和下边缘，直至完全抵紧，完成支撑组件的固定。当内置燃气检测传感器13检测到燃气泄漏或倾角传感器131检测到燃气罐即将倾倒而发出反馈信号时，反馈信号传递至控制单元12，控制单元12控制第一电动推杆2联动各部件带动喇叭形罩体7下行，同时控制第二电动推杆3向前运动，当喇叭形罩体7与燃气罐9阀门91手轮相正对时，第二电动推杆3停止运动(安装前在控制器预设了第二电动推杆3的水平移动距离，使得喇叭形罩体7刚好可以运动至与阀门91手轮相正对)，第一电动推杆2带动喇叭形罩体7继续下行，让喇叭形罩体7下侧接触并包裹住阀门91手轮时，喇叭形罩体7、驱动电机6、连接杆54、第二水平板53均不再移动，此时继续下行的第一水平板52与第二水平板53之间的间隔逐渐减小，直至第一水平板52与第二水平板53相接触，此时压力传感器531接收到压力信号并反馈给控制单元12，控制单元12控制第一电动推杆2停止运动，同时控制单元12控制第三电动推杆4下行2-3mm，由于喇叭形罩体7内壁上设有橡胶垫层71，在第三电动推杆4的挤压下，橡胶垫层71发生形变使其紧紧包裹住燃气罐9的阀门91手轮(阀门手轮嵌入橡胶垫层2-3mm)，第三电动推杆4下行2-3mm运动到位的同时，控制单元12控制驱动电机6旋转，通过喇叭形罩体7带动阀门91手轮旋转，自动关闭阀门91。当扭矩传感器61读数明显增大且趋于稳定时，表示阀门已经完全关闭，此时控制单元12控制驱动电机6停止旋转。

本装置的优点：本装置通过内置燃气检测传感器13可以第一时间检测出燃气泄漏情况，通过倾角传感器131可以实时监测燃气罐9的倾斜情况，当燃气罐9过度倾斜时，可以第一时间判断出燃气罐9即将倾倒，此时通过第一电动推杆2、第二电动推杆3对阀门91进行定位，然后通过第三电动推杆4将喇叭形罩体7与阀门91的手轮抵紧，最后通过驱动电机6带动喇叭形罩体7旋转及时关闭燃气罐9的阀门91，阻断气源，防止火灾的发生。本装置整体结构简单，支撑组件可以适配各种尺寸的窗口921，而且通过U形固定叉86与窗口921边缘固定效果好，运行稳定，安装方便。

Claims (4)

1.一种防止燃气泄漏的安全装置，其特征在于：包括水平布置的外壳体，外壳体内设有分别向上、下两个方向延伸的支撑组件，外壳体内还设有电源、控制单元、内置燃气检测传感器和倾角传感器，内置燃气检测传感器的探头嵌装于外壳体上，外壳体前侧连接有第一电动推杆，第一电动推杆的活动端竖直向上延伸，第一电动推杆的活动端上侧连接有第二电动推杆，第二电动推杆的活动端水平向前延伸，第二电动推杆的前侧连接有第三电动推杆，第三电动推杆活动端竖直向下延伸，第三电动推杆活动端下方设有竖直布置的连接筒，所述的连接筒为截面形状为方形的空心方筒体，连接筒上下两端均设有穿孔，第三电动推杆活动端从上至下经过位于连接筒上侧的穿孔穿入连接筒内，并设置有与连接筒配合的第一水平板，第一水平板上侧与连接筒上侧板的下侧相贴靠，连接筒内位置上对应第一水平板的下方设有与连接筒配合的第二水平板，第二水平板下侧面与连接筒下侧板的上侧面相贴靠，且第二水平板与第一水平板之间留有间隔，第二水平板上侧嵌装有压力传感器，第二水平板下侧设有竖直向下延伸的连接杆，连接杆下端穿过位于连接筒下侧的穿孔并连接有一个驱动电机，驱动电机输出轴竖直向下布置，驱动电机输出轴上串联有一个扭矩传感器，驱动电机输出轴下端安装有一个开口向下的喇叭形罩体，喇叭形罩体内壁上设有橡胶垫层，第一电动推杆、第二电动推杆、第三电动推杆、压力传感器、驱动电机、内置燃气检测传感器、倾角传感器、扭矩传感器均通过控制单元与电源电连接。

2.根据权利要求1所述的一种防止燃气泄漏的安全装置，其特征在于：所述的支撑组件包括设于外壳体内的第一转轴，第一转轴水平布置长度方向为前后走向，外壳体位置上对应第一转轴的后侧设有沿前后向贯穿外壳体的第一通孔，第一转轴后侧从第一通孔处穿出外壳体并设有转动把手，第一转轴前侧设有同轴布置的第一伞齿轮，外壳体内的上侧、下侧分别设有沿竖直向贯穿外壳体的第二通孔，每个第二通孔内均穿设有第二转轴，每个第二转轴位于外壳体内的一端均设有第二伞齿轮，两个第二伞齿轮均与第一伞齿轮啮合，每个第二转轴周向外侧均设有外螺纹，每个第二转轴外端均超出外壳体并旋接有螺纹套筒，每个螺纹套筒长度方向远离对应第二转轴的外端均设有U形固定叉，外壳体外壁位置上对应每个第二转轴处均设有竖直布置的导向杆，每个螺纹套筒外壁位置上对应导向杆处均设有耳板，每个耳板上均设有导向孔，位置上相对应的导向杆穿过导向孔并与其滑动配合。

3.根据权利要求1所述的一种防止燃气泄漏的安全装置，其特征在于：还包括若干个外置燃气检测传感器，外置燃气检测传感器与控制单元信号互通，外置燃气传感器内设独立供电单元。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种防止燃气泄漏的安全装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

先将支撑组件在燃气罐挡圈的窗口上固定，并且根据喇叭形罩体与燃气罐阀门手轮的水平距离预设第二电动推杆的运动行程；当内置燃气检测传感器或外置燃气检测传感器检测到燃气泄漏时，以及倾角传感器检测到燃气罐倾斜超过设定的角度后，内置燃气检测传感器、外置燃气检测传感器、倾角传感器会发出对应的反馈信号，反馈信号传递至控制单元，控制单元控制第一电动推杆联动各部件带动喇叭形罩体下行，同时控制第二电动推杆向前运动，当喇叭形罩体与燃气罐阀门手轮相正对时，第二电动推杆停止运动，第一电动推杆带动喇叭形罩体继续下行，喇叭形罩体下侧接触并包裹住阀门手轮时，喇叭形罩体、驱动电机、连接杆、第二水平板均不再移动，此时继续下行的第一水平板与第二水平板之间的间隔逐渐减小，直至第一水平板与第二水平板相接触，此时压力传感器接收到压力信号并反馈给控制单元，控制单元控制第一电动推杆停止运动，同时控制单元控制第三电动推杆下行2-3mm，在第三电动推杆的挤压下，橡胶垫层发生形变使其包裹住燃气罐的阀门手轮，第三电动推杆运动到位的同时，控制单元控制驱动电机旋转，通过喇叭形罩体带动阀门手轮旋转关闭阀门，当扭矩传感器读数明显增大且趋于稳定时，表示阀门已经完全关闭，此时控制单元控制驱动电机停止旋转。

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