CN208348603U - 一种家庭燃气管路的安全监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种家庭燃气管路的安全监控系统，其包括相互连接的压力检测阀和管道电磁阀、以及分别与上述两者连接的控制器；所述管道电磁阀用于衔接燃气输入管路，压力检测阀用于衔接家庭管路；所述压力检测阀的腔室包括上腔室和下腔室，两腔室通过一膜片隔绝；两腔室分别设置有压力平衡机构，两压力平衡机构的一端相互抵接且两者分别位于膜片的两侧；所述下腔室设有两个燃气接口、以及启闭燃气接口的摇臂组件，该摇臂组件与下腔室的压力平衡组件驱动连接。在管路检测状态中，即使在停电时，压力检测阀虽然无法发送警报信号，但仍然可以通过压力检测阀检测是否发生泄漏，压力检测阀会自动关闭自身通道。

Description

一种家庭燃气管路的安全监控系统

技术领域

本实用新型属于燃气安全监控的技术领域，具体涉及一种家庭燃气管路的安全监控系统。

背景技术

现有的家庭燃气泄漏报警器，均是采用对泄漏气体进行感应并发出报警，这种燃气泄漏报警器存在以下缺点：燃气泄漏报警器装置的可靠性较低，微小泄漏，燃气气体感应器，感应困难。带电的报警器装置，在发生气体泄漏的情况下，本身就是危险源；泄漏报警器经常发生误报现象。

公告号为CN107606491的中国发明专利《一种室内燃气管路泄漏检测方法》，其公开了一种室内燃气管路泄漏检测方法及其一种压力感应装置。其通过在燃气管路的各个户内管路内安装一压力感应装置；关闭对应的入户管路总阀门，压力感应装置检测户内管路内的压力，当户内管路压力低于设定值时则输出信号锁定入户管路进气端。压力检测装置采用柔性薄膜进行气压感应，装置与燃气管路直接相连，直接检测管路内的燃气压力，灵敏度更高；其结构新颖，内部的检测完全采用机械原理传导信号。

但是，该发明提供一种压力传感器需要额外接入到现有的燃气管路中；燃气管路的分支口越多，导致燃气管路的密封性存在欠缺。对诸多分支口的维护上也相对麻烦，并且停电时，不能有效报警及锁定入户总阀门，还有待研发一种功能性齐全的安全监控系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是要解决上述压力感应装置的检测在停电时无法关闭燃气管路的技术问题，提供一种家庭燃气管路的安全监控系统，其实时监控室内燃气管路，可靠实用。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型所述一种家庭燃气管路的安全监控系统，其包括相互连接的压力检测阀和管道电磁阀、以及分别与上述两者连接的控制器；所述管道电磁阀用于衔接燃气输入管路，压力检测阀用于衔接家庭管路；

所述压力检测阀的腔室包括上腔室和下腔室，两腔室通过一膜片隔绝；两腔室分别设置有压力平衡机构，两压力平衡机构的一端相互抵接且两者分别位于膜片的两侧；所述下腔室设有两个燃气接口、以及启闭燃气接口的摇臂组件，该摇臂组件与下腔室的压力平衡组件驱动连接；

其中，压力检测阀工作时，膜片处于初始张力状态，摇臂组件开启燃气接口；下腔室的气压改变，膜片的张力状态相应改变，气压异常使得两侧的压力平衡机构动作触发警报信号，且摇臂组件关闭燃气接口；控制器接收警报信号并控制管道电磁阀动作。

进一步地，所述控制器控制管道电磁阀动作，其具体地为，控制管道电磁阀的通道关闭、以及控制管道电磁阀锁定已关闭的通道。

进一步地，所述上腔室的压力平衡机构为第一压力平衡组件，其包括：

阀帽，其活动套接压力检测阀的顶部，两者的连接处密封设置；

固定组件，其夹设所述膜片，固定组件抵接下腔室的压力平衡机构；

触发杆，其一端与固定组件连接；触发杆的另一端可滑动塞设于阀帽内；

其中，若被测管路的气压正常时，外拉所述阀帽，使得腔室的气压和两压力平衡机构带动所述膜片向上腔室鼓起，膜片处于初始张力状态；若气压异常时，膜片无法向上腔室鼓起，压力检测阀保持关闭。

进一步地，所述第一压力平衡机构还包括：

第一弹簧，其一端连接所述压力检测阀的顶部；第一弹簧的另一端抵触所述膜片处于初始张力状态下的固定组件。

进一步地，所述第一压力平衡机构还包括：

被测感应件，其设置在触发杆的置于阀帽内的端部；

检测传感器，其置于阀帽内并感应所述被测感应件，所述检测传感器与控制器连接，用于输出警报信号。

进一步地，所述下腔室的压力平衡机构为第二压力平衡机构，其包括：

摇臂机构，其与阀杆驱动连接；所述摇臂机构的一端与上腔室的压力平衡机构抵接，该摇臂机构与膜片相互联动；

阀杆，其跨设于一燃气接口与下腔室之间，所述阀杆设置有封闭燃气接口的密封塞；所述阀杆受摇臂机构带动，进而启闭燃气接口。

进一步地，所述摇臂机构包括：

传动杆，其可活动地设置在下腔室内，所述传动杆的一端抵触与所述膜片，传动杆的另一端悬空设置；

摇臂，其一端贯穿所述传动杆并悬空设置，摇臂的另一端与阀杆传动连接；

第二弹簧，其套接所述传动杆的悬空端部；第二弹簧的一端抵顶摇臂的贯穿传动杆的端部，第二弹簧的另一端抵顶中空阀体的底部。

进一步地，所述管道电磁阀包括：

中空管体，其内部设有相互连通的第一容腔和第二容腔；

密封组件，其可活动地置于所述第一容腔中，该密封组件包括一磁性金属件；

电磁驱动组件，其包括线圈和磁铁，所述磁铁可活动地夹设于线圈和中空管体之间；所述线圈与控制器连接；

其中，所述电磁驱动组件驱动密封组件封闭两个容腔之间的连通口，进而隔绝第一容腔和第二容腔。

进一步地，所述密封组件还包括：

密封胶垫，其与磁性金属件连接，用于密封隔绝第一容腔和第二容腔；

第三弹簧，其设置有第一容腔内，该第三弹簧的一端抵接磁性金属件，第三弹簧的另一端抵接第一容腔的开口内壁。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本安全监控系统在安装燃气表前可直接装在燃气的管路上；本装置采用膜片进行气压感应，一方面只有当被测管路的气压正常时，压力检测阀才能进入工作，进而检测被测管路的燃气压力。另一方面，该压力检测阀的灵敏度更高，改变了传统的在管路外安装泄漏检测器件的方式，避免了检测器件本身灵敏度低或由于外界因素影响的检测灵敏性问题，可靠性高，可实时监控管路内的燃气气压情况，对微小泄漏等能够及时发现。

2、本装置的膜片的两侧均设置有压力平衡机构。通过外力使两个压力平衡机构及膜片张力发生改变：a、当被测管路的气压正常，两个压力平衡机构、膜片张力以及气体压力三者的相互作用力达成平衡，此时，膜片向上鼓起处于初始张力状态，压力检测阀开始工作。b、如果被测管路的气压异常，导致膜片不能向上鼓起，压力检测阀一直处于关闭状态；且控制器不能控制管道电磁阀。同时，下腔室的压力平衡机构还连接有一启闭燃气接口的摇臂机构，内部完全采用机械原理关闭燃气接口，结构紧凑合理，更加安全可靠。

3、在管路检测状态中，即使在停电时，压力检测阀虽然无法发送警报信号，但仍然可以通过压力检测阀检测是否发生泄漏，压力检测阀会自动关闭自身通道，由于存在泄漏，压力检测阀无法再打开，燃气接口一直处于关闭状态。而当有电时，安全监控系统处于双保险状态，待事故完全解决，才能重新启动安全监控系统。

4、压力检测阀和管道电磁阀两者一体设置，同时接入燃气管路中，能有效减少分支口的设置。确保燃气管路整体的气密性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的一种家庭燃气管路的安全监控系统的结构示意图；

图2是本实用新型的一种家庭燃气管路的安全监控系统的压力检测阀的剖视图；

图3是本实用新型的一种家庭燃气管路的安全监控系统的管道电磁阀的剖视图；

图中：1-压力检测阀、11-膜片、12-上腔室、13-下腔室、14-阀帽、2-第二压力平衡机构、21-阀杆、211-密封塞、22-摇臂机构、221-传动杆、222-摇臂、223-第二弹簧、3-第一压力平衡机构、31-固定组件、32-触发杆、321-被测感应件、33-检测传感器、34-第一弹簧、4-管道电磁阀、41-中空管体、42-密封组件、421-磁性金属件、43-电磁驱动组件、431-线圈、432-磁铁。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型所述的一种家庭燃气管路的安全监控系统，其通过检测管路内的燃气压力对燃气进行监控。在管路检测状态时，如果检测到室内燃气管路的压力低于设定值，表示室内管路有泄漏，则输出相应信号报警并封闭本安全监控系统的燃气接口。在燃气使用状态时，如果检测到燃气压力高于设定值也表示管路内压力非正常状态而输出信号报警。

通过在燃气输入管路和家庭管路之间安装一压力检测阀和管道电磁阀，两者通过一控制器连接；管道电磁阀用于衔接燃气输入管路和压力检测阀；该压力检测阀具有欠压、超压、失压自动关闭和手动复位的功能；

开启压力检测阀进入工作，该安全监控方法包括以下两种状态：

燃气使用状态：压力检测阀和管道电磁阀两者的通道开启，燃气输入管路和家庭管路连通，供于用户日常使用燃气；此时，压力检测阀检测整体管路的气压；当燃气管路的气体压力异常时，压力检测阀输出警报信号给控制器，控制器控制管道电磁阀关闭，同时压力检测阀自闭内部通道；

管路检测状态：通过控制器关闭管道电磁阀的内部通道，隔绝燃气输入管路和家庭管路，此时，压力检测阀监控家庭管路是否发生泄漏；若发生泄漏，气体压力异常使压力检测阀输出警报信号给控制器，控制器锁定管道电磁阀已关闭的内部通道，同时压力检测阀自闭内部通道。

具体地通过以下实施例1和2进行解释说明。

实施例1

如图1～图2所示，本实用新型所述的一种家庭燃气管路的安全监控系统，其包括压力检测阀1、管道电磁阀4和控制器。所述控制器分别与压力检测阀1和管道电磁阀4连接。所述控制器用于控制固定电磁阀的动作，其具体地为，控制管道电磁阀4的通道开启、通道关闭、以及控制管道电磁阀4锁定已关闭的通道。同时，控制器接收压力检测阀1的警报信号，控制管道电磁阀4的通道关闭、以及控制管道电磁阀4锁定已关闭的通道。

具体地，所述压力检测阀1包括阀体、膜片11、第一压力平衡机构3和第二压力平衡机构2。所述膜片11将阀体的腔室划分成互不连通的上腔室12和下腔室13；所述下腔室13设置有两个燃气接口；所述第一压力平衡机构3置于上腔室12内并与所述膜片11连接；所述第二压力平衡机构2跨设于所述下腔室13和一燃气接口之间；其中，正常状态下，膜片11处于初始张力状态；下腔室13的气压改变使膜片11的张力变化，进而第一压力平衡机构3动作并触发警报信号，第二压力平衡机构2封闭燃气接口。

具体地，阀体包括上壳体、下壳体和一膜片11。组装时，上壳体、下壳体扣合在一起形成阀体的腔室，膜片11位于其中将阀体的腔室分隔为两个互不连通的上腔室12和下腔室13。其中，下腔室13即下壳体的部分开设有两个燃气接口，上述两个燃气接口均连接有一体的管路接头；下壳体、膜片11及燃气管路形成一个密闭的腔体；下腔室13的气压与燃气管道的气压一样。上壳体的腔体不密闭，上腔室12的气压为大气压。

其中，上壳体的顶部具有管状的突出部，该突出部套接有一阀帽14。所述阀帽14中部开有一与上腔室12联通的通孔。阀帽14的底部设置有套接突出部的环形凹槽，阀帽14的一部分帽体嵌入式地置于突出部内，该部分为拉塞；另一部分置于突出部外，阀帽14与突出部的接触处均可密封设置。

所述第一压力平衡机构3包括上述阀帽14、固定组件31、触发杆32和检测传感器33。具体地，所述固定组件31包括夹板和支撑件。所述夹板为圆环状并置于上腔室12内紧贴膜片11的一侧；所述支撑件呈铆钉状，其凸柱的一端贯穿膜片11和夹板。进而支撑柱与夹板夹设所述膜片11，并将连接处密封设置。

触发杆32，其一端与所述支撑柱的凸柱连接；触发杆32的另一端可滑动塞设于阀帽14内的通孔内，该端设置有被测感应件321，其为一磁铁。触发杆32塞设于阀帽14内，进而阀帽14封闭上腔室12的开口。检测传感器33包括磁感应传感器和信号发射组件。优选地，所述拉塞在通孔内设置有凸起的卡环，所述触发杆32的外壁为匹配该卡环的阶梯状结构。拉塞的卡环与触发杆32的阶梯设置有容错空间。

阀帽14、膜片11和测压装置的工作原理如下：

在燃气管路的气压稳定下，阀帽14外拉带动膜片11向上腔室12鼓起。此时，第一压力平衡机构3的第一弹簧34压缩，弹力、气体压力、以及第二压力平衡机构2的杠杆力重新达到平衡，使膜片11处于初始张力状态。膜片11的向上鼓起，带动触发杆32在阀帽14的通孔内上移。关闭室内燃气通道的总阀门，当室内管路的燃气泄漏时。下腔室13的压力减小，膜片11张力状态相应改变，并向下腔室13方向释放张力，膜片11复位，进而带动触发杆32缩回。触发杆32在容错空间内滑动，并不带动阀帽14下移，进而触发杆32上的磁铁远离阀帽14上的磁感应传感器，产生感应信号并通过信号发射组件传递而出，从而进行报警。

优选地，所述第一压力平衡机构3还包括一个第一弹簧34，第一弹簧34的一端连接在上壳体的凸起部的内壁。当室内燃气管路发生异常气压增大时，鼓起的膜片11受到下腔室13的压强增大，鼓起的幅度增大，触发杆32继续上移，进而触发杆32上的磁铁反方向的远离阀帽14上的磁感应传感器，产生感应信号并通过信号发射组件传递而出，从而进行报警。此时第一弹簧34的另一端抵顶膜片11上的夹板，保护膜片11变形过大而损坏。

第二压力平衡机构2，其包括阀杆21和摇臂机构22，所述摇臂机构22可活动地设置在下壳体的限位座内。阀杆21的一端与摇臂机构22连接；阀杆21的另一端贯穿所述燃气接口，且该端设置有密封塞211，摇臂机构22的动作带动阀杆21的移动，实现燃气接口的开启和闭合。

具体地，所述摇臂机构22包括了传动杆221、第二弹簧223和摇臂222。所述传动杆221其可活动地设置在限位座内，所述传动杆221的一端抵触与所述膜片11。传动杆221的另一端悬空设置，第二弹簧223自该端其套接所述传动杆221，第二弹簧223的一端连接阀体的底部。具体地，所述传动杆221的中段镂空，摇臂222的一端贯穿所述传动杆221并悬空设置，第二弹簧223抵顶摇臂222的贯穿传动杆221的端部。摇臂222的另一端与阀杆21传动连接。

膜片11和联动装置的工作原理如下：

在管路检测状态下，管道电磁阀4已经关闭。若家庭管路发生泄漏时，下腔室13的压力减小，膜片11张力状态相应改变，膜片11复位。进而膜片11抵顶摇臂机构22，传动杆221下压，同时带动摇臂222转动，拉动阀杆21封闭燃气接口。通过此设计，即使在停电时，测压装置无法发送警报信号，且管道电磁阀4无法工作，但通过压力检测阀1内置的第二压力平衡机构2关闭燃气接口，进而关闭燃气输入的通道。确保用户的安全。

同时，当管路出现泄漏时，压力检测阀1无法开启，膜片11无法向上凸起，摇臂机构22关闭燃气接口。直至事故解决完，才能重新启动压力检测阀1。并且与管道电磁阀4一同处于双保险状态，事故解决完，才能重新启动安全监控系统。

本实用新型所述的一种家庭燃气管路的安全监控系统工作原理是：

本安全监控系统在安装燃气表前可直接装在燃气的管路上；本装置采用膜片进行气压感应，一方面只有当被测管路的气压正常时，压力检测阀才能进入工作，进而检测被测管路的燃气压力。另一方面，该压力检测阀的灵敏度更高，改变了传统的在管路外安装泄漏检测器件的方式，避免了检测器件本身灵敏度低或由于外界因素影响的检测灵敏性问题，可靠性高，可实时监控管路内的燃气气压情况，对微小泄漏等能够及时发现。

本装置的膜片的两侧均设置有压力平衡机构。通过外力使两个压力平衡机构及膜片张力发生改变：a、当被测管路的气压正常，两个压力平衡机构、膜片张力以及气体压力三者的相互作用力达成平衡，此时，膜片向上鼓起处于初始张力状态，压力检测阀开始工作。b、如果被测管路的气压异常，导致膜片不能向上鼓起，压力检测阀一直处于关闭状态；且控制器不能控制管道电磁阀。同时，下腔室的压力平衡机构还连接有一启闭燃气接口的摇臂机构，内部完全采用机械原理关闭燃气接口，结构紧凑合理，更加安全可靠。

在管路检测状态中，即使在停电时，压力检测阀虽然无法发送警报信号，但仍然可以通过压力检测阀检测是否发生泄漏，压力检测阀会自动关闭自身通道。通过压力检测阀内部的膜片、压力平衡机构、摇臂组件的机械结构和原理实现，确保用户的安全。而当有电时，安全监控系统处于双保险状态，待事故完全解决，才能重新启动安全监控系统。

实施例2

本实施例2所述的一种家庭燃气管路的安全监控系统，其与实施例1的结构相似，原理一样，具体对管道电磁阀进行描述：

所述管道电磁阀4包括中空管体41、密封组件42和电磁驱动组件43。

如图3所示，具体地，所述中空管体41的内壁为阶梯状结构，使中空管体41的内部具有并列的第一容腔和第二容腔。所述第一容腔和第二容腔均为的柱形容腔，第一容腔的直径大于第二容腔；两者之间的交界平面为该阶梯状结构的阶梯平台，其呈一环形。

密封组件42包括磁性金属件421和设置在磁性金属件421上的密封胶垫。磁性金属件421的外轮廓匹配第一容腔，同时，磁性金属件421的外壁设置有多个内凹的燃气通道。当密封胶垫和阶梯平台接触时，隔绝第一容腔和第二容器，即实现管路内的封闭。所述磁性金属为一铁块。

具体地，电磁驱动组件43包括套设在中空管体41外壁的支架、饶设在支架上的线圈431、置于线圈431与中空管体41之间的磁铁432、以及覆盖支架和线圈431的铝壳。所述支架为绕线盘，其内壁凹设有一环状凹槽，其用于容置所述磁铁432。磁铁432为环状，可在所述环状凹槽内，沿中空管体41的轴向移动。所述铝壳包括铝罩和铝盖，两者的对接完全遮蔽支架和线圈431，起到保护和隔离的作用。

本实施例2的管道电磁阀的工作原理：

工作时，当线圈接通电源时，磁铁在洛伦兹力的作用下沿中空管体的轴向移动，带动密封组件也沿中空管体的轴向移动，直至密封胶垫与阶梯平台接触并贴紧，即实现管路的封闭，阻止燃气通过。当需要打开管路的时候，线圈再次通电，并且电流反向，此时通电线圈产生一个与之前相反的洛伦兹力，磁铁移动并使封闭组件朝反向移动，密封胶垫与阶梯平台分离，打开管路。

本实施例优选地，所述密封组件还包括一第三弹簧，其设置在第一容腔内。所述第三弹簧的一端与磁性金属件连接，另一端抵顶连接在第一容腔的内壁。通过此设计，打开燃气通道时，第三弹簧避免密封组件过位移动，造成电磁阀的功能丧失，无法关闭燃气通道。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种家庭燃气管路的安全监控系统，其特征在于，其包括相互连接的压力检测阀和管道电磁阀、以及分别与上述两者连接的控制器；所述管道电磁阀用于衔接燃气输入管路，压力检测阀用于衔接家庭管路；

所述压力检测阀的腔室包括上腔室和下腔室，两腔室通过一膜片隔绝；两腔室分别设置有压力平衡机构，两压力平衡机构的一端相互抵接且两者分别位于膜片的两侧；所述下腔室设有两个燃气接口、以及启闭燃气接口的摇臂组件，该摇臂组件与下腔室的压力平衡组件驱动连接；

其中，压力检测阀工作时，膜片处于初始张力状态；下腔室的气压变化，使得膜片带动两侧的压力平衡机构动作触发警报信号，摇臂组件关闭燃气接口；控制器接收警报信号并控制管道电磁阀动作。

2.根据权利要求1所述的家庭燃气管路的安全监控系统，其特征在于，所述上腔室的压力平衡机构为第一压力平衡组件，其包括：

阀帽，其活动套接压力检测阀的顶部，两者的连接处密封设置；

固定组件，其夹设所述膜片，固定组件抵接下腔室的压力平衡机构；

触发杆，其一端与固定组件连接；触发杆的另一端可滑动塞设于阀帽内；

其中，外拉所述阀帽，腔室的气压和两压力平衡机构带动所述膜片向上腔室鼓起，膜片处于初始张力状态。

3.根据权利要求2所述的家庭燃气管路的安全监控系统，其特征在于，所述第一压力平衡机构还包括：

第一弹簧，其一端连接所述压力检测阀的顶部；第一弹簧的另一端抵触所述膜片处于初始张力状态下的固定组件。

4.根据权利要求2所述的家庭燃气管路的安全监控系统，其特征在于，所述第一压力平衡机构还包括：

被测感应件，其设置在触发杆的置于阀帽内的端部；

检测传感器，其置于阀帽内并感应所述被测感应件，所述检测传感器与控制器连接，用于输出警报信号。

5.根据权利要求1所述的家庭燃气管路的安全监控系统，其特征在于，所述下腔室的压力平衡机构为第二压力平衡机构，其包括：

摇臂机构，其与阀杆驱动连接；所述摇臂机构的一端与上腔室的压力平衡机构抵接，该摇臂机构与膜片相互联动；

阀杆，其跨设于一燃气接口与下腔室之间，所述阀杆设置有封闭燃气接口的密封塞；所述阀杆受摇臂机构带动，进而启闭燃气接口。

6.根据权利要求5所述的家庭燃气管路的安全监控系统，其特征在于，所述摇臂机构包括：

传动杆，其可活动地设置在下腔室内，所述传动杆的一端抵触与所述膜片，传动杆的另一端悬空设置；

摇臂，其一端贯穿所述传动杆并悬空设置，摇臂的另一端与阀杆传动连接；

第二弹簧，其套接所述传动杆的悬空端部；第二弹簧的一端抵顶摇臂的贯穿传动杆的端部，第二弹簧的另一端抵顶中空阀体的底部。

7.根据权利要求1所述的家庭燃气管路的安全监控系统，其特征在于，所述管道电磁阀包括：

中空管体，其内部设有相互连通的第一容腔和第二容腔；

密封组件，其可活动地置于所述第一容腔中，该密封组件包括一磁性金属件；

电磁驱动组件，其包括线圈和磁铁，所述磁铁可活动地夹设于线圈和中空管体之间；所述线圈与控制器连接；

其中，所述电磁驱动组件驱动密封组件封闭两个容腔之间的连通口，进而隔绝第一容腔和第二容腔。

8.根据权利要求7所述的家庭燃气管路的安全监控系统，其特征在于，所述密封组件还包括：

密封胶垫，其与磁性金属件连接，用于密封隔绝第一容腔和第二容腔；

第三弹簧，其设置有第一容腔内，该第三弹簧的一端抵接磁性金属件，第三弹簧的另一端抵接第一容腔的开口内壁。