专利名称：自动关闭燃气电磁阀的制作方法
技术领域：
本实用新型与燃气的监测和控制有关，与报警装置有关，与转轴式电磁阀有关。
传统的燃气监测控制装置功能单一，只有燃气报警器一种，由气敏元件、漏气检测电路，与门电路，开关电路，振荡电路，蜂呜器组成。只是在燃气泄漏后发出报警声响，通知人们去关气、开门窗。但是在生活中，有时仅有报警声响是不够的，例如临时停气，主人忘关气阀外出，一旦来气后燃气大量溢出，即使报警也无人关闭气源。有时虽有报警声，但由于种种原因未能听见，不能及时处理，因而不能保证避免物质和生命损失。由于燃气不能定时自动关闭，使用时一般不敢离人，否则容易把锅烧坏，食物烧糊。特别是中途若有急事非外出不可时，更不方便。
传统的电磁阀结构复杂，加工不易，成本较高。不适宜用于日常生活气源的自动关闭。也不适于与定时，报警装置配套使用。
本实用新型的目的是提供一种结构简单，制造方便，成本低廉的电磁阀，可与电子监控装置配套使用，自动关闭气源。
本实用新型的电磁阀由转轴式气阀，弩机结构和电磁铁组成。机结构有弧形槽，槽内装有弧形臂，弧形槽与弧形臂一端由弹性元件连接，弧形臂的另一端与气阀转杆一端固定连接。转杆另一端与转轴式气阀的转轴固连，转杆可由弧形臂带动旋转90°，弧形臂上有一卡口，一杠杆可绕一铰轴转动，其一端可卡在弧形臂卡口上，该端固连有一磁性件。杠杆的另一端与一弹性元件连结，磁性件靠近一电磁铁，磁性件可由电磁铁吸附而使杠杆从卡口脱开。
本实用新型的自动关闭燃气报警定时器由电源电路、气敏元件，漏气检测电路，初始延迟电路，与门电路，开关电路，定时电路，振荡电路，干簧继电器，自动关闭燃气电磁阀，排风扇和蜂呜器组成。与门电路为四二输入与门或三个与门电路 和一个二极管，电子开关电路也为三个，定时电路通过与门电路4，或二极管，开关电路1控制自动关闭燃气电磁阀，漏气检测电路通过与门电路3，开关电路2控制排风扇，漏气检测电路通过与门电路2，开关电路3控制蜂呜器。自动关闭燃气电磁阀的结构如上面所述。
本实用新型的电源电路由变压器，电桥，滤波电容组成。气敏元件在加热条件下工作，有加热电路。漏气检测电路由时基电路，电阻和电容组成，初始延迟电路由时基电路，电阻和电容组成，有发光二极管作延迟到时显示。电子开关1、2由三极管、电阻和干簧继电器组成，电子开关3由三极管和电阻组成。定时电路由时基电路，电阻，电容组成，振荡器由三极管，二极管和电阻组成。电磁阀线圈与电源之间有整流二极管和触点开关。电磁阀的弧形臂一端有一触点开关接触件，并且有一拨 连接转杆，弧形臂上有一手柄。
刚通电时初始延迟电路输出低电平，与门也输出低电平，电子开关断路，干黄继电器断开，电磁阀无电流通过，燃气保持开通。数分钟后，初始延迟电路输出高电平，本实用新型处于检测状态。设置初始延迟电路的目的是防止通电初气敏元件不稳定而发生误报警。如果检测环境空气正常，漏气检测电路输出低电平，上述状态不变。如果发生漏气，不论是天燃气，煤气，液化气，沼气，气敏元件阻值变化促使漏气检测电路输出高电平，与门1、2、3也输出高电平，电子开关1、2、3接通，干簧继电器闭合，电磁阀通电吸合关闭气源。同时排风扇打开，振荡电路工作，蜂呜器报警。当室内空气恢复正常，值后，气敏元件阻值的变化使漏气检测输出低电平，与门1、2、3输出低电平，电子开关1、2、3断路，干簧继电器断开，排风扇，振荡器停止工作，蜂呜器报警声停止。气敏元件的报警浓度为0.3～1％可选，约相当于天燃气爆炸下限浓度的1／16～1／5。
当使用定时器时，将定时器开关接通电源，最初定时器电路输出低电平，与门4输出低电平，电子开关1断路，干簧继电器断开，电磁阀线圈无电流，气阀开通。到时间后，定时器路输出高电平，电子开关1通路，干簧继电器闭合，电磁阀通电吸合杠杆上的磁性件关闭气源。
本实用新型处于用气状态时，先将电磁阀的弩机结构的弧形臂顺时针板转90°弧度。拨叉带动转杆，转轴随之转动90°，使气阀开通杠杆的下端在弹簧的作用下向左移动卡入弧形臂的缺口。同时弧形臂的接触件使与电磁铁线圈串接的触点开关接通。
当燃气泄漏或定时器到时间后，如前所述电磁铁线圈中有电流通过。电磁阀吸合杠杆上的磁性件使杠杆下端向右移动，离开弧形臂缺口，弧形臂在弹簧作用下作逆时针运动，拨叉带动转杆转动90°关闭气阀。同时接触件使触点开关断开，使电磁铁线圈中不再有电流通过。此时为关气状态。
本实用新型的电磁阀结构简单，加工方便，成本低廉，与电子监控装置配套使用在所定时间到限或燃气泄漏时能可靠的自动关闭气源，在家用燃气炉具上有广泛的用途。使用该电磁阀的报警、定时器，在漏气超限时不但能报警通知人们打开门窗，且能自动开启排风扇更新环境空气。更重要的是能立即自动关闭气源。定时器能使人们在用气的同时能兼做其它事情，甚至外出而无后顾之忧，能节省时间，节省能源，保证用气安全。
图1为本实用新型自动关闭燃气报警、定时器方框图。
图2为自动关闭燃气报警、定时器电路图。
图3为74LS08集成块。
图4为NE555集成块。
图5为自动关闭燃气报磁阀结构图，处于开启状态。
图6为自动关闭燃气电磁阀处于关闭状态图。
如下是本实用新型的实施例实施例1本实用新型的自动关闭燃气电磁阀由转轴式气阀20，弩机结构21，电磁铁12构成，弩机机构有弧形槽3，位于弧形槽3内的弧形臂2，弧形槽 与弧形臂间有弹簧14。弧形臂有卡口6，手柄1，接触柄10，其触点可使电磁铁线圈线路上触点开关11接通。有拨叉8与转轴式气阀的转杆7连结，转杆7与转轴9固连。有杠杆4可绕铰轴17转动，其一端可与弧形臂卡口配合。该端固连有铁板13，另一端连有弹簧5，铁板13可由电磁铁12吸附。使用时先将手柄1板至左方，使弧形臂2在弧形槽3内作顺时针弧形运动，至杠杆4在小弹簧5的作用下，下端向左移动卡入缺口6为止，这时杠杆7被拨叉8带动转动，转轴9随之顺时针转动90°，使气阀开通。同时接触臂10使与电磁铁线圈串接的触点开关11接通。此时为用气状态。当漏气或定时器到时间后，电磁铁线圈中有电流流过，电磁铁12在线圈中电流作用下，吸合铁板13，使杠杆4的下端向右移动，离开缺口6，弧形臂2在弹簧14作用下作逆时针弧形运动，拨叉8带动轴杆7关闭气阀。同时触点11断开，电磁铁线圈中不再有电流通过。此时为关气状态。
实施例2本实用新型的自动关闭燃气报警，定时器由电源电路，气敏元件，加热电路，漏气检测电路，初始延迟电路，与门电路，定时电路，电子开关1、2、3，干簧继电器1、2，振荡器，自动关闭燃气电磁阀，排风扇，蜂呜器组成。
电源电路由D1－4，C1组成。气敏元件为Q，Q在加热条件下工作，加热电路由L3，D5，C2，R1组成。漏气检测电路由IC2，R3，Rt，W1，R4，C7组成。热敏电阻Rt的设置是对气敏元件Q进行温度补偿。气敏元件Q在正常空气中其阻值约为200KΩ，在1％浓度甲烷气体中约为60KΩ，在此范围内阻值与浓度呈线性关系。
初始延迟电路由IC1，C3，R2，C5组成，发光二极管D8，R5为延迟到时显示。与门电路为74LS08集成块，为有四组二输入端与门，有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14接线脚。与门IC4－1，IC4－2，IC4－3，IC4－4代表74LS08集成块。在图2的电路中，IC4－4实际上只起单向导电作用，完全可用一只普通二极管代替。在本实用新型中，74LS08有四组二输入端与门，与门电路1、2、3只用了三组，故将剩余一组之输入端并接，以代替二极管作单向导通之用。
电子开关1由BG4，R13，R14和干簧继电器15组成，电子开关2由BG1，R7，R8，R9组成，电子开关3由BG5，R15，R16和干簧继电器16组成。排风扇18由干簧继电器16控制，电磁铁12由干簧继电器15控制。D6为二极管将交流电整流为直流电供 电磁铁12使用。
报警电路由振荡器电路和蜂呜器17组成。振荡电路包括BG2，BG3，R10，R11，R12，D7。
定时电路由IC3，C4，R6，W2，C6组成。K1为定时电路电源开关。
自动关闭燃气电磁阀由电磁铁12，转轴式气阀15，弩机结构16组成。具体形状，结构如实施例1所描述。K2为与电磁铁12线圈串接的触点开关。其触点即电磁阀结构中的触点11。
IC1，IC2，IC3为NE555时基电路，有1、2、3、4、5、6、7、8脚。BG1－5可用任何NPN硅管，只要β≥40即可。
本实用新型工作时，IC2的2、6脚电位为ViVi＝ (RQ)/((R3＋Rt)＋RQ) ·VD (1)①式中RQ为气敏元件内阻，VD为电源电路输出电压。
正常空气时，RQ较大，Vi＞ 2/3 VD，IC27脚之放电晶体管导通，Vi电位变为Vi＝ (RQ∥(W1＋R4))/(〔RQ∥(W1＋R4)〕＋(R3＋Rt)) ·VD (2)这时由于仍为Vi＞ 1/3 VD，故IC2之3脚输出低电平。
燃气泄漏时，RQ的阻值随空气中燃气浓度的增大而降低，当低到使Vi≤ 1/3 VD时，IC2之输出翻转为高电平，这时放电晶体管截止，Vi之值重新由①式决定，仍能满足Vi＜ 2/3 VD，故IC2保持输出高电平。此后如果因采取措施使室内空气中的燃气浓度降低，则RQ会逐渐增大，当空气恢复正常值时，RQ的增大使Vi≥ 2/3 VD，则IC2之输出翻转为低电平，7脚之内部放电晶体管导通，Vi重新由②式决定。
由于气敏元件在通电初期阻值下降很多，然后逐渐上升，数分钟后才达到稳定，为防止通电初期的误报警，特设置初始延迟电路IC1。刚通电时C3的等效电阻很小，2、6脚电位Vi＞ 2/3 VD，IC1输出低电平。随着C3通过R2充电，Vi电位逐渐降低，当Vi≤ 1/3 VD时，IC1输出翻转为高电平，发光二极管D8发亮，此后IC1一直保持高电平输出。
无燃气泄漏时，与门IC4－2输出低电平，电子开关BG1截止，R8两端压降甚小，振荡器不工作。同样电子开关BG4，BG5也处于断路状态。燃气泄漏时，与门输出高电平，BG1导通，R8两端压降接近VD，振荡路开始工作报警。同样BG4，BG5也导通，干簧继电器线圈中有相当电流通过，干簧管闭合接通电磁阀；关闭气源，并开启排风扇。当空气恢复正常值时，漏气检测电路重新输出低电平，与门也输出低电平，BG1，BG4，BG5均截止，排风扇、振荡器停止工作。电磁阀的工作状态如实施例1所述。
定时电路原理与延迟电路相同，平时K1断开，IC3不工作，当要用定时器时才使K1接通电源。
IC1，IC2，IC3的工作点仅与VD的一定比例有关，电源无需采用特殊稳压措施。
权利要求1.自动关闭燃气电磁阀，其特征在于由转轴式气阀，弩机机构，电磁铁组成。弩机机构有弧形槽，弧形槽内装有弧形臂，弧形槽和弧形臂一端由一弹性元件连接，弧形臂的另一端与转轴式气阀的转杆一端固定连接，转杆另一端与气阀转轴固连，转杆，转轴可由弧形臂驱动旋转90°，弧形臂上有一卡口与一杠杆一端卡合，杠杆可绕支点转动，可卡合端处有一磁性件，另一端与一弹性元件连接。磁性件靠近一电磁铁，电磁铁通电后可吸附磁性件，使杠杆卡端离开弧形臂卡口，弧形臂在预加载荷弹性元件作用下转动，驱动气阀转杆、转轴旋转90°。
2.权利要求1提出的自动关闭燃气电磁阀，其特征在于所说的弹性元件为弹簧，所说的弧形臂上有一手柄，弧形臂一端部有一拨叉连接转杆，另有一触点开关接触件，电磁铁线圈串接有一触点开关，接触件在卡口被杠杆卡住时使触点开关接通，在非卡住状态时使触点开关断路。
专利摘要本实用新型包括自动关闭燃气电磁阀和使用该电磁阀的自动关闭燃气报警、定时器。电磁阀由转轴式气阀，弩机机构，电磁铁组成。结构简单，加工方便，成本低廉，与电子监控装置配套使用能可靠地自动关闭气源。报警定时器包括定时电路，漏气控测电路，与门电路，初始延迟电路，开关电路等，能可靠地控制电磁阀，蜂呜器，排风扇。在定时到限或燃气泄漏时能自动关闭气源，自动开启排风扇清洁被漏气污染的环境，自动报警。
文档编号F16K37/00GK2052470SQ8821283
公开日1990年2月7日 申请日期1988年4月2日 优先权日1988年4月2日
发明者王一中, 郭琬玲 申请人:王一中, 郭琬玲