专利名称：新颖煤气炉安全自动关闭装置的制作方法
技术领域：
本实用新型系关于一种能促使煤气炉在使用上更为安全、实用的新颖煤气炉安全自动关闭装置，尤指提供一种在煤气进气管与其承接座之间所设置的一组煤气安全阀门装置。
煤气炉乃目前一般家庭普遍采用的烹煮用具，给家庭主妇带来了烹饪工作上的便利；然而，一般煤气炉均缺乏妥善附设的安全装置。往往由于使用者一时疏忽未加注意，如忘记关闭煤气炉即出门或炉火被风吹熄或被烹者之水、食物汤液溢出而扑熄时未查觉……等等，常常造成煤气中毒事件，甚至煤气爆炸火灾事件，也时有所闻。如此不但造成财产无谓损失，亦危及生命安全。
传统煤气炉因有前述缺陷，人们已不断设计出装有安全控制装置的煤气炉，以提供其在使用上的安全性，例如其中一种系利用电磁阀控制蜗形弹簧使煤气开关的旋转轴复归，因而带动煤气开关阀门关闭的控制装置；另一种则是利用集成电路控制马达转动以达到启闭煤气阀门之效果，表面上其所标榜的都有煤气外溢时自动关闭的功效，理论上似乎亦行得通；但实际上却有甚多缺陷，其原因大致有1.这类自动关闭煤气的装置，大体上均系利用马达带动齿轮或利用蜗形弹簧带动齿轮的方式，用以传动煤气开关旋转而关闭煤气阀门。因此其构件多且装配复杂，不但制造成本高，故障率亦高又不易维修。
2.此类煤气自动关闭装置，其动力传动部分的马达、蜗形弹簧及传动齿轮等构件置于煤气阀体间，均需紧密贴合或相互啮合固结为一体，故维修时乃无法更换部分机件，必须更换整套装置，致使其维修成本极高，又非一般煤气器材商行所能为之的。
3.此类煤气炉之点火系统电路与控制电路均相关连，故障或无电时，则其动作即告瘫痪无法使用。故在使用上极其不便，不理想且不实用。
本申请人鉴于煤气炉迫切需要安装确实安全之装置(如日本国政府已宣布自1988年起，未安装安全装置之煤气炉，一律不准出售)，而以往之煤气安全自动控制装置因有上述诸多缺陷与不理想和不实用之处，经数年研究及反覆试制试用，而研制出一种能促使煤气炉在使用上更为安全、实用的新颖煤气炉安全自动关闭装置。
本实用新型的目的旨在提供一种具有“安全阀门控制装置”的煤气炉安全自动关闭装置，其安全阀门装置在常态时保持关闭状态，每当操作煤气炉手压旋钮开关作开启动作时(与一般煤气炉之开启、点火动作相同)，即能启动该煤气炉之安全阀门控制装置以供气至炉头燃烧并令电路装置之电源接通；而当万一不慎炉火熄灭时，则能藉由其电路装置的运作，使其电磁线圈瞬间激磁而产生磁力以吸引其中之电磁操作杆向上作动而脱出作动轴，以致该作动轴即能藉由阀门弹簧之弹力作关闭煤气进气活门的复归动作，使煤气无法再输至炉头上燃烧，达到安全自动关闭煤气的目的。其启闭动作乃为确实且绝对安全可靠；同时，又绝无任何不良现象。
其次，本实用新型的另一目的为设计一种可直接安装在一般煤气炉上使用的煤气炉安全自动装置。其安全阀控制装置安装 在习用煤气阀体的进气端支承座上，故无需改变原有煤气炉之结构及其安装及操作方式，即不论是新的还是旧有煤气炉皆可适用，因此除可节省开发费用、资本外，其兼容性也高，可适用于任何厂家生产和任何牌子的煤气炉。
现配合附图详述本实用新型装置的构造及配合其线路所起到的整体功能。
附图中
图1为本实用新型煤气炉的平面示意图。
图2、3分别为本实用新型煤气炉之正、侧面图。
图4为本实用新型的煤气安全阀门装置与一种习用煤气(炉)阀体装置组装时的纵向断面图。
图5为本实用新型的煤气安全阀门装置与习用煤气(炉)阀体的系统立体图。
图6、7分别为表示本实用新型煤气安全阀门装置的启、闭状态的纵向断面图。
图8为本实用新型安全阀门装置的系统立体图。
图9为本实用新型的电路装置的线路图。
图10为本实用新型的煤气安全阀门装置与另一种习用煤气(炉)阀体的装置组装时的纵向断面图。
如
图1，4所示，本实用新型主要系在习用煤气炉1的煤气进气管2与瓦斯(炉)阀体8的进气管承接座81之间，设置一组包含由一煤气安全阀门装置9和一电路装置10构成的煤气安全控制装置4。而在该煤气炉1之炉头5上或附近，除原设有的点火装置7外，再设置一火花探测器6用以导通伺控电路装置10，探测器6安装在习用煤气(炉)阀体8之进气管承接座81上，而本实用新型电路装置10则安装在该煤气(炉)阀体8之下侧或一侧的适当位置，且可随意作拆装操作；还设有一印刷电路基板12(见图5)，用以装置电路装置10及其中之微动开关LS与指示灯R，该指示灯R暴露于习用煤气炉1的面板11(如图2所示)外侧，供使用者得知电路装置10是否已开始运作或断电与否；煤气开关旋钮轴82上装设有一凸轮14，以便在藉助于手控开启该煤气炉开关旋钮3并点火之际，能一并驱动该凸轮14运转而启动微动开关LS并点亮指示灯R及令本实用新型的电路装置10开始运作。为使所述凸轮14能运转自如且确实与微动开关LS经常保持顶触状态，可于该凸轮14前后同轴和煤气开关旋钮轴82上，加装一压迫弹簧16和一垫圈17，且装置一护盖15加以限定。
如图6，7，8所示，本实用新型的煤气安全阀门装置9主要由在一基座90上设置的进气活门装置91，且分设的进、出气孔92、92′以分别与煤气进气管2和煤气阀体8装配连结(如图4，5所示)，及设置的电磁阀93所构成。该进气活门装置91主要由一作动轴910、一活塞911和一活塞压簧912装置在基座90上预设之阶层孔94中所构成(如图8及图6，7中所示)；该作动轴910上分别设有供电磁阀93之衔铁931卡持用的凹环槽913和一扣装活塞911用的凹环槽914。正如图6、7、8所示，该电磁阀93在线圈930通电产生磁力时，即能吸引该电磁操作杆931向上作动脱出作动轴910上之凹环槽913；断电释除磁力时，则能藉由弹簧932之弹力驱使该电磁操作杆931作向下归位还原动作。为防止自阶层孔94之内、外侧发生漏气现象，即可于活塞911后侧的作动轴910上，装置一弹簧915、一垫圈916及一防漏胶圈917，以藉该弹簧915之弹力与垫圈916的压迫力，迫使防漏胶圈917起到止漏作用；又于阶层孔94之孔口以螺纹固定一衬设有胶质垫圈917′的塞盖919。而于活塞911与该塞盖919间，装置一阀门弹簧912和垫圈916′，以压迫活塞911作闭塞瓦斯进气活门95的动作。
现再参照前述各图，详述由上述构件构成的本实用新型装置的机械操作如下当用手压下(如作逆时针方向)旋转煤气炉开关旋钮3时，即能驱动其旋钮轴82带动凸轮14之凸点或凹点(采用凹槽形凸轮时)脱离微动开关LS，使其形成ON(开启)状态，则本实用新型电路装置10开始动作，其上之指示灯R亦随之点亮；与此同时，由该煤气开关旋钮3的压下动作，令其上预设之突点31迫使煤气安全阀门装置9中的作动轴910向前作动，而开启煤气进气活门95(如图6所示)供气至炉头5(如
图1所示)燃烧；且令该作动轴910卡持该煤气安全阀门装置9中的电磁操作杆931，以保持煤气进气活门95之开启状态，以使炉头5持续供气燃烧；仅在万一不慎使炉火熄灭时，则藉由其电路装置10的运作，使其电磁线圈930瞬间激磁而产生磁力以吸引其中的电磁操作杆931向上作动，而脱出所述作动轴910上的凹槽环913，以致该作动轴910即能藉由阀门弹簧912的弹力和垫圈916′对活塞911的压迫，作关闭煤气进气活门95的归复动作，使煤气无法再经由煤气安全控制装置4输至炉头5上燃烧，达到确实安全自动关闭煤气的目的。同时，若烹煮时间过长而炉火并未熄灭(即忘记关煤气炉时)或是在设定时间内无法点燃炉头5时，则亦均能执行自动关闭煤气进气活门95的动作。
现配合图9的电路装置10的图解详述本实用新型的操作及功能。
当操作煤气炉时，压下(左)旋转开关旋钮3，使煤气安全阀门打开供气至煤气开关，并且使煤气开关产生压电点火，引燃炉火，同时使微动开关LS通路，指示灯R亮，定时器集成电路IC1(TIMERICl)通电。当该集成电路(TIMERICl)通电时，其高电位输出端即有一高电位输出至晶体管TR1(为－PNP型)，当P点(即设置于炉头适当位置之火花探测器)因炉头燃烧而感应呈低电位，于是晶体管(TR1)之基极因呈低电位而导通，集电极因而产生高电位加到晶体管(TR2)的基极。晶体管TR2为－NPN型，因此晶体管(TR2)的集电极经射极导通接地，所以电容器C1呈低电位无法充电，因此该定时器集成电路(TIMERIC1)因无法触发，以致低电位之输出端无法导通接地。因此煤气炉在常态下炉火燃烧不会有自动关闭及蜂呜器BZ之动作。另一方面安全记忆装置的定时器集成电路IC4(TIMERIC4)也因微动开关LS接通而开始动作，电流由电阻R11经电容C6开始充电，当电容器之容量达到2／3电源电压时(正常情况下约数十分钟或1小时以上)，则该集成电路(TIMERIC4)触发，其低压输出端接地导通，于是晶体管TR3、TR4之基极因呈低电位而导通，于是晶体管TR3、TR4之集电极各有一高电位输出至集成电路(TIMERIC2、TIMERIC3)的输入端，所以集成电路IC2，IC3(TIMERIC2、TIMEERIC3)的高电位输出端同时各有一高电位输出加到安全电磁阀线圈930及蜂鸣器BZ，使煤气炉能达到自动关闭及报警的效果。同时电流各由电阻R8、电阻R10使电容器C3及C4继续充电。当电容器C3及C4充电至约2／3电源电压时，定时器集成电路IC2，IC3触发。因此高电位输出端截止，煤气安全阀门装置9之电磁阀93之线圈930及蜂呜器BZ停止动作，正常时集成电路IC2之高电位输出时间约为0.5秒(集成电路TIMERIC2控制煤气安全阀门装置9之电磁阀93之线圈930)，只要瞬间激磁即可达到关闭煤气进气活门95的动作。集成电路IC3动作时间约为数十秒至数分钟，以能达到蜂呜警告之效果，直至设定时限之后便会自动停止报警。
现再说明一旦发生煤气熄火或煤气未引燃等情形如煤气炉之炉火被风吹灭、或为水所浇灭，或者是点火时未引燃炉头5著火燃烧等。设置于炉头之火花探测器6测出没有火苗时则P点呈现高电位，于是晶体管之基极有一电位存在故晶体管TRI的集电极截止，使晶体管TR2的基极为低电位，由于晶体管TR2为NPN型，所以集电极与射极不导通接地，因此电流由电阻R6经电容器C1开始充电构成时间常数，常况约0.5－2秒，当电容器C1充电到约电源电压之2／3时，则集成电路IC1被触发，则集成电路的低电位输出端导通，因此晶体管TR3及TR4的基极有一低电位，以致晶体管TR3、及TR4之集电极各有一高电位输出至集成电路IC2及IC3的输入端，所以，集成电路IC2及IC3的高电位输出端各有一高电位输出促使进气活门装置91之电磁阀93的线圈930及蜂呜器BZ动作，同时电流各由电阻R8及R10使电容器C3及C4继续充电至集成电路触发，而使集成电路IC2及IC3之输出端截止而停止动作。当操作定时开关时，旋转转换开关SW以选择不同之电阻R12、R13……等等，以限制不同的电流输入，使电容器C6达到所需触发电压而构成不同的时序周期，则即可藉以轻易达到分段选择时间的控制目的一一即随意设定使用瓦斯炉暨烹煮之时间长短。
上述实例为一种煤气进气管承接座81位于煤气阀体8之上侧或一侧的实施例。若煤气进气管承接座81′位于煤气(炉)阀体8′之后侧时，则如
图10所示，只要将煤气安全阀门装置9的出气孔92′设置成平行于作动轴910而不用其上之弹簧915、垫圈916及防漏胶圈917等，并将该煤气安全阀门装置9直接装在该煤气(炉)阀体8′后端的瓦期进气管承接座81′上即可。其操作使用方式与其所装电路装置，以及其特点功效等均与前述实例者相同，故不另赘述。
由上述更可确知，本实用新型具备下列特点本实用新型的其一特点主要是以集成电路配合电阻、电容作为“时序控制装置”。每当开启煤气旋钮开关，即可一并驱动微动开关令该时序控制装置开始运作，而在到达设定时间(数十分钟或数小时)时，仍可藉其电路之运作，使其安全阀门装置的线圈瞬间激磁而作关闭煤气并呜笛的动作，以便在忘记关闭煤气炉情况下，仍可实现自动关闭煤气的动作、目的与功效。当然该集成电路及电容，还可利用转换开关以控制不同，电阻或者利用可调式电阻作为“定时开关”以达到时间控制之目的。
本实用新型的再一特点是因本实用新型是利用火花导电控制电路，故其动作至为准确；而且，利用集成电路操作、能于延迟数秒之后输出讯号控制进气活门，故可消除煤气炉火闪烁或浮火造成的误动作，使本实用新型的安全自动控制装置更臻完美。
本实用新型之另一特点为万一安全电路系统出故障时，尚可利用习用煤气开关的手压点火功能继续操作，而煤气阀门系统因原来就利用手压旋钮开关作开启动作，故亦可继续使用。因此，即使电池无电或电路故障时，亦可按正常操作使用无疑。由此可知本实用新型为一种在正常状态下具有安全自动控制装置之煤气炉；而当电池没电或万一故障时亦可保有习用煤气炉之功能，不致断炊，亦即更具实用性。
本实用新型之再一特点为因本实用新型之设计，系将煤气炉概分为三大部分，即习用之煤气开关点火系统、安全自动控制阀门装置和电子控制电路装置三大部分，且各部分拆装非常方便，故在维修上十分简便，连一般煤气行商人均能一告知即可作维修工作。
权利要求1.一种新颖煤气炉安全自动关闭装置，它在煤气炉之煤气进气管与煤气阀体的进气管承接座间，设置一组包含由一煤气安全阀门装置和一电路装置构成的煤气安全控制装置；且于该煤气炉之炉头上或附近，除原设有的点火装置外，并设有一火花探测器用以导通其伺服控制电路装置，其特征在于所述煤气安全控制装置，包括-一基座，设有进、出气孔以分别与煤气进气管和煤气炉阀体装置相连结；-一进气阀门装置，系由-一作动轴，其上分设有一供电磁阀衔铁操作杆夹持用的凹环槽和一扣装活塞用的凹环槽；-一活塞，扣装于所述作动轴上，和-一活塞压簧，套装于所述作动轴上，再一并装在所述基座上预设的阶层孔中所构成-一电磁阀，系由一线圈中装置一弹簧并枢设一可上下作动的电磁操作杆所构成，装置于所述基座上；及-一组电路装置，系由微动开关，指示灯，定时集成电路及蜂呜器组成配置于所述煤气阀体下侧或一侧的适当位置，且可随意作拆装动作，其中的指示灯敞露于习用煤气的面板外侧，借助该电路装置可完成常态下维持炉头燃烧，而故障或意外情况下能自动关闭煤气阀并报警的功能。
2.如权利要求1所述的新颖煤气炉安全自动关闭装置，其特征在于所述煤气进气管承接座位于煤气阀体之后侧；所述煤气安全阀门装置的出气孔设置成与作动轴平行，并未用弹簧、垫圈及防漏胶圈而直接装置在所述煤气(炉)阀体后端的煤气进气管承接座上。
3.如权利要求1所述的新颖煤气炉安全自动关闭装置，其特征在于所述煤气开关旋钮上预设有一突点，且于其轴上套装有一凸轮。
专利摘要一种煤气炉安全自动关闭装置，尤指煤气进气管与其承接座间的一组安全阀门控制装置，在正常情况下，该装置的电路使其作动轴向前作动而开启进气活门，供气至炉头燃烧，且令该作动轴卡持该阀门装置中的电磁操作杆，以保持进气活门的开启状态，但当不慎炉火熄灭或长时间忘关炉火时，均能借其电路装置的运作，使其电磁阀中的操作杆向上作动而脱出作动轴，令该作动轴能借由阀门弹簧的弹力作关闭进气活门的复归动作，从而中断煤气供应，达到安全保护目的。
文档编号F23N5/20GK2071307SQ9020587
公开日1991年2月13日 申请日期1990年5月2日 优先权日1990年5月2日
发明者徐忠雄 申请人:徐忠雄