适用多种燃气类型及气压的缺氧保护装置性能控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种适用多种燃气类型及气压的缺氧保护装置性能控制系统，包括安装架、引射管、热电偶、点火针，引射管内部设有内螺纹及螺纹台阶，内螺纹与下方喷嘴相连接，螺纹上方台阶部位设有第一混合通道，且该台阶上有二个对称的风孔，风孔的孔径为2.6±0.2mm，设有内径比第一混合通道小的第二混合通道，燃气喷嘴设有两个台阶，台阶高度大于引射管上的风孔内径，喷嘴气孔顶部平面与引射管第一混合通道底部之间的距离为1.5-2mm，喷嘴顶部边缘的台阶落差二大于1mm，点火针端部位于引射管顶部内壁的外侧。本发明可以同时应用于多种燃气种类，并且不同燃气压力下，又能保证其熄火点合格的缺氧保护装置性能控制系统。
【专利说明】适用多种燃气类型及气压的缺氧保护装置性能控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种燃气具的安全防护系统，具体涉及一种适用多种燃气类型及气压的缺氧保护装置性能控制系统。本发明主要应用于使用如液化气(LPG)、天然气(NG)、丁烷(Butane)等燃气的燃气具安全防护装置，使燃气具在缺氧后熄火并自动关断燃气气源，实现安全保护效果。
【背景技术】
[0002]缺氧保护装置，也称ODS(如图1-1至图1-4所示即为两种现有技术中常用的0DS)，广泛应用于室内燃气具，其具体功能是当燃气具在封闭的室内使用时，随着燃气不断燃烧，室内的02不断消耗，同时产生对人体健康不利甚至影响到生命安全的C02、C0等气体，而缺氧保护装置通过感应空气中的各气体成分含量，并在02含量下降到某标准区间或者C02、CO含量上升到某标准区间时，缺氧保护装置火焰自动熄灭，发出控制电信号，将燃气具的气源关断，使其自动熄灭，达到保护人体健康安全的效果。
[0003]缺氧保护装置的感应熄火保护功能，由很多个因素决定，比如:
[0004]1.自身结构:内部燃气和空气的进气量，燃气和空气的混合效果，点火针对火焰的干扰等；
[0005]2.空气成分:如02含量、C02含量等；
[0006]3.燃气种类:如液化气(LPG)、天然气(NG)、丁烧(Butane)等,气体不同，效果不同；
[0007]4.燃气气压:燃气具燃烧时的气源气压不同，ODS自动熄火点也不同；
[0008]5.周围环境:温度、湿度、空气流动性。
[0009]如缺氧保护装置在燃气具上的安装位置、燃气具自身的空间结构等；
[0010]按照当前行业标准，包括CE、CSA等，缺氧保护装置都应具有以下应用性能:
[0011 ] 1.易于点火，如连续两次点火应能保证缺氧保护装置点火成功。其中，燃气气压越高、环境温度越低时，就越难点着火；
[0012]2.无黄焰，即缺氧保护装置自身火焰颜色应为蓝色或淡蓝色,应无黄色,因黄焰对外观、性能不利；
[0013]3.火焰大小合适、燃烧稳定，能点燃燃气具主火，且微风、轻微振动不灭火，以确保正常使用。
[0014]4.适时熄火，这是熄火保护的最重要最必须的功能，按CSA行业内通常应在02的17%-20%含量区间内能灭火，按CE标准则严格要求C02含量在0.8%-1.5%区间时能灭火，同时，CO不能超过lOOppm。
[0015]其中，缺氧保护装置熄火时的02、C02、CO的空气含量，以及当时的温度等各环境参数值，称为其熄火点。缺氧保护装置在相同环境下的熄火点可变并可调的范围越大，则决定着缺氧保护装置在应用时，更能够适应不同的环境变化。
[0016]当前的缺氧保护装置，大多能满足LPG燃气的性能要求，比如成功点火、熄火点合格等，但随着社会的发展变化，丁烧(Butan)、天然气(NG)的逐渐普遍使用，当前缺氧保护装置的结构设计的熄火点可变可调范围过小的问题就暴露出来，比如对丁烷，要么熄火点合格，但不易点燃甚至点不着，要么好点火但熄火点不合格，或者是出现黄焰等现象，比如熄灭断气时C02空气百分含量远高于1.5%甚至超过2.5%。而在NG的应用上，当前的缺氧保护装置实际是达不到C02在0.8%?1.5%这个熄火点范围要求的，通常会在3%?5%，所以只能用作长明火(为燃气具提供火源，但不提供熄火保护功能的伪缺氧保护装置)。
【发明内容】
[0017]本发明的目的是提供一种适用多种燃气类型及气压的缺氧保护装置性能控制系统，本发明就是根据缺氧保护装置的性能受到很多因素影响的特点，针对当前行业内的缺氧保护装置对气种类型适应度低的现状，设计一种可以同时应用于多种燃气，如液化气(LPG, Propane )、天然气(NG)、丁烧(Propane )等燃气种类,并且在多种不同燃气压力下，又能保证其熄火点合格的缺氧保护装置性能控制系统。
[0018]为了达到上述目的，本发明有如下技术方案:
[0019]本发明的一种适用多种燃气类型及气压的缺氧保护装置性能控制系统，包括安装架、引射管、热电偶、点火针，所述引射管、热电偶、点火针分别固定在安装架上，所述引射管内部设有内螺纹及螺纹台阶，内螺纹与下方喷嘴相连接，螺纹上方台阶部位设有燃气和外部空气初次混合的第一混合通道，且该台阶上有二个对称的风孔，风孔的孔径为
2.6±0.2mm，在第一混合通道上方设有内径比第一混合通道小的第二混合通道，所述燃气喷嘴设有两个台阶，台阶高度大于引射管上的风孔内径，且风孔的位置位于该台阶底部至顶部之间，喷嘴气孔顶部平面与引射管第一混合通道底部之间的距离为1.5-2_，喷嘴顶部边缘的台阶落差二大于1mm，所述点火针端部位于引射管顶部内壁的外侧。
[0020]其中，所述第二混合通道内径为4.0mm，引射管总长度为45mm。
[0021]其中，所述喷嘴气孔在缺氧保护装置采用丁烷时，喷嘴气孔的内径为0.15±0.02mm。
[0022]其中，所述喷嘴气孔在缺氧保护装置釆用液化气时，喷嘴气孔的内径为0.16±0.02mm。
[0023]其中，所述喷嘴气孔在缺氧保护装置釆用天然气时，喷嘴气孔的内径为
0.24±0.02mm。
[0024]本发明的优点在于:
[0025]首先，采用本发明，可以简化缺氧保护装置的种类规格，减少其部件加工、生产组装的工序数量和成本，并能提高产品的一致性，能实现标准化生产。其次，本发明相比较现有技术常用的缺氧保护装置，其熄火点具有变化范围很广的特点，可以通过部分微调，即可获得适用于如液化气(LPG, Propane)、天然气(NG)、丁烧(Propane)等燃气种类，并且在多种不同燃气压力下，在应用于不同燃气具结构以及室内环境时，都能使缺氧保护装置获得合格的熄火点和很好的满足点火无黄焰等常规性能要求，大大拓宽了缺氧保护装置的应用范围。
【专利附图】
【附图说明】[0026]图1-1为现有技术可拆卸的缺氧防护装置示意图；
[0027]图1-2为图1-1的俯视图；
[0028]图1-3为现有技术不可拆卸的缺氧防护装置示意图；
[0029]图1-4为图1-3的俯视图；
[0030]图2为本发明引射管的示意图；
[0031]图3为本发明喷嘴的示意图；
[0032]图4为本发明引射管与喷嘴配合的示意图；
[0033]图5为现有技术喷嘴边缘台阶落差的示意图；
[0034]图6为本发明喷嘴边缘台阶落差的示意图；
[0035]图7为本发明点火针端部与引射管顶部内壁的示意图；
[0036]图8为本发明可拆卸的缺氧防护装置示意图；
[0037]图9为本发明不可拆卸的缺氧防护装置示意图。
[0038]图中:1、感应头；2、点火针；3、引射管；4、打火器；5、喷嘴套；6、风孔；7、导线；8、安装架一 ；8_1、安装架二 ；9、第一混合通道；10、第二混合通道；11、喷嘴；12-1、台阶落差一 ；12-2、台阶落差二 ；13、喷嘴气孔；14、点火针端部与引射管顶部内壁的间距；L12、喷嘴气孔顶部平面与引射管第一混合通道底部之间的距离。
【具体实施方式】
[0039]以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0040]参见图1-1至图9，本发明的一种适用多种燃气类型及气压的缺氧保护装置性能控制系统，由安装架、引射管、热电偶、点火针组成，所述引射管、热电偶、点火针分别固定在安装架上，所述引射管内部设有内螺纹及螺纹台阶，内螺纹与下方喷嘴相连接，螺纹上方台阶部位设有燃气和外部空气初次混合的第一混合通道，且该台阶上有二个对称的风孔，风孔的孔径为2.6±0.2mm，在第一混合通道上方设有内径比第一混合通道小的第二混合通道，所述燃气喷嘴设有两个台阶，台阶高度大于引射管上的风孔内径，且风孔的位置位于该台阶底部至顶部之间，喷嘴气孔顶部平面与引射管第一混合通道底部之间的距离为
1.5-2mm，喷嘴顶部边缘的台阶落差二大于1mm，所述点火针端部位于引射管顶部内壁的外侦U。所述第二混合通道内径为4.0_，引射管总长度为45_。所述喷嘴气孔在缺氧保护装置采用丁烷时，喷嘴气孔的内径为0.15±0.02mm。所述喷嘴气孔在缺氧保护装置采用液化气时，喷嘴气孔的内径为0.16±0.02mm。所述喷嘴气孔在缺氧保护装置采用天然气时，喷嘴气孔的内径为0.24±0.02mm。
[0041]本发明的引射管设计的特点在于:
[0042]〈1>采用较小内径的第二混合通道。相较现有技术使用的内径4.4_?4.5_，本发明的设计采用的内径为4.0mm ；
[0043]<2>风孔的数量固定。采用2个风孔，且相对于第一混合通道的中心轴对称；
[0044]<3>风孔的孔径规格固定一种。现有技术风孔的孔径为2.7mm?Φ 4.5mm,规格繁多，本发明则固定米用风孔的孔径为2.6±0.2mm,仅一种规格；
[0045]〈4>引射管总长度L固定。而现有技术为40mm?45mm,本发明采用引射管总长度45mm。[0046]本发明喷嘴结构的特点，见图3、图4。
[0047]喷嘴上设有两个台阶，台阶高度比引射管上的风孔内径尺寸要大l_3mm，并且设计风孔的位置位于台阶底部至顶部之间，然后通过控制喷嘴台阶部位的外径大小，即可控制空气进入的量，从而实现对ODS熄火点的性能控制。
[0048]除此之外，在本发明中，还要增加的新设计特点在于:
[0049]<1>第一混合通道采用实际有效混合长度L12较短的结构，见图4。设计喷嘴与引射管装配到位之后，喷嘴气孔顶部平面与引射管第一混合通道底部，也就是第一混合通道和第二混合通道过渡圆台的起始面之间的间距，现有技术ODS采用的有效长度多为L12=3mm?15mm,本发明设计则较小，如:L12=2mm ；
[0050]<2>喷嘴结构内部的喷嘴和外部的喷嘴套配合结构优化。
[0051]现有技术的喷嘴套上，喷嘴的安装部位顶部结构多设计为落差很小的台阶，如台阶内径为3mm，则其上方燃气透出的台阶内径为2.8mm。而喷嘴则多为较薄的不锈钢材料，冲压成型并经过顶针顶入喷嘴套。
[0052]实际上，由于喷嘴顶部形状会因为其自身的顶部外侧倒角，以及顶针顶入动作时产生变形，故装入喷嘴套之后，常常因为喷嘴套上的该台阶落差太小而形成图5所示的不确定效果，得不到设计期望的效果，最后导致喷嘴气孔位置上下位置不一，影响到ODS性能的稳定性和一致性。
[0053]为此，本发明设计结构中，加大此台阶落差，从现有技术的0.2mm?0.4mm加大为Imm以上，从实际来看并不会影响喷嘴气孔的检验等效果，从而保证喷嘴顶入到位后，直接是喷嘴气孔所在的顶部平面与该台阶落差面重合，确保大批量生产时喷嘴气孔的位置一致性，效果见图6 ；
[0054]〈3>采用较小且大小固定的内径的喷嘴气孔，与引射管的第一混合通道、第二混合通道配合，尤其是引射管上新设计的小内径的第二混合通道，使ODS火焰具有更好的性能，具有更倾向于无黄焰，更易于高压低温点火，熄火点可选范围更大，如:
[0055]丁烷(Butane):喷嘴气孔内径 0.15±0.02mm，现有技术为 0.19±0.02_;
[0056]液化气(LPG):喷嘴气孔内径0.16±0.02mm，常规为0.19±0.02mm;
[0057]天然气(NG):喷嘴气孔内径0.24±0.02mm，常规为0.35±0.2mm，长明火；
[0058]〈4>配置合适的喷嘴外径，见图3所示。其中，丁烷和液化气需要的氧气较多，因此调控外径较大，而天然气需要的氧气较少，所以调控外径较小，例如:
[0059]丁烧(Butane):喷嘴外径 4mm ?6_ ;
[0060]液化气(LPG):喷嘴外径4mm?6_ ；
[0061]天然气(NG):喷嘴外径5.5mm?7mm ;；
[0062]本发明还采用点火针低干扰系统，效果见图7，以确保点火针电极丝的出电火花的端部位置，处于引射管最面的混合通道内孔以外，避免该电极丝端部因伸入ODS主要火焰区而对ODS性能产生更多不稳定的干扰因素。
[0063]考虑到第二混合通道内径和喷嘴气孔孔径都较小，最后产生的火焰较小，故应用于ODS上时，将引射管、点火针、热电偶等安装位置整体上移5-10mm，以确保ODS能点燃燃气具。
[0064]显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【权利要求】
1.一种适用多种燃气类型及气压的缺氧保护装置性能控制系统，包括安装架、引射管、热电偶、点火针，所述引射管、热电偶、点火针分别固定在安装架上，其特征在于:所述引射管内部设有内螺纹及螺纹台阶，内螺纹与下方喷嘴相连接，螺纹上方台阶部位设有燃气和外部空气初次混合的第一混合通道，且该台阶上有二个对称的风孔，风孔的孔径为.2.6±0.2mm，在第一混合通道上方设有内径比第一混合通道小的第二混合通道，所述燃气喷嘴设有两个台阶，台阶高度大于引射管上的风孔内径，且风孔的位置位于该台阶底部至顶部之间，喷嘴气孔顶部平面与引射管第一混合通道底部之间的距离为1.5-2_，喷嘴顶部边缘的台阶落差二大于1mm，所述点火针端部位于引射管顶部内壁的外侧。
2.按照权利要求1所述的一种适用多种燃气类型及气压的缺氧保护装置性能控制系统，其特征在于:所述第二混合通道内径为4.0_，引射管总长度为45_。
3.按照权利要求1所述的一种适用多种燃气类型及气压的缺氧保护装置性能控制系统，其特征在于:所述喷嘴气孔在缺氧保护装置采用丁烷时，喷嘴气孔的内径为.0.15±0.02mm。
4.按照权利要求1所述的一种适用多种燃气类型及气压的缺氧保护装置性能控制系统，其特征在于:所述喷嘴气孔在缺氧保护装置采用液化气时，喷嘴气孔的内径为.0.16±0.02mm。
5.按照权利要求1所述的一种适用多种燃气类型及气压的缺氧保护装置性能控制系统，其特征在于:所述喷嘴气孔在缺氧保护装置采用天然气时，喷嘴气孔的内径为.0.24±0.02mm。
【文档编号】F24C3/12GK103512056SQ201210218876
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月26日 优先权日:2012年6月26日
【发明者】王明芳, 张义秋 申请人:宁波市比利仕燃器科技有限公司