燃气识别装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生活领域，尤其涉及一种燃气识别装置。
【背景技术】
[0002] 燃气是人们日常生活中不可缺少的能源，燃气灶、燃气热水器都已经是广泛应 用的家用电器。现在我国常用的燃气包括NG(Natural Gas)天然气和LPG(Liquefied Petroleum Gas)液化石油气两种，由于不同燃气的工作方式不同，对燃气部件的结构要求 不一样，大部分家用燃气设备都只能适用其中一种，若输入错误的燃气，会造成燃气泄露引 起的突发性爆燃、CO中毒或燃烧过猛引起火灾等事故。因此为了能适用多种燃气，有必要 发明一种燃气自动识别装置，以保证多功能电器不会因输入燃气错误而引发财产和人生安 全事故。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是：利用不同燃气在燃烧工作时的压力不同设计一种 能够自动识别不同燃气的燃气自动识别装置。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种燃气识别装置，包括一壳 体，所述壳体包括一燃气入口、一低压燃气出口和一高压燃气出口；壳体内包括一杠杆、第 一活塞、第二活塞和一气体通路；所述第一活塞通过第一拉杆与杜杆的第一端相连，且第一 活塞下方设有一弹簧；所述第二活塞通过第二连杆与杠杆的第二端相连；所述第一活塞位 于所述燃气入口一侧，所述第二活塞位于所述燃气出口 一侧，且位于低压燃气出口和高压 燃气出口之间。
[0005] 本发明的有益效果在于：利用杠杆连接两个活塞，不同压力下活塞位置不同，使得 燃气从相应的出口排出，能够实现自动识别压力不同的燃气。
【附图说明】
[0006] 图1为本发明实施例一的燃气识别装置结构示意图；
[0007] 图2为本发明实施例一的燃气识别装置通入低压燃气时的受力分析图；
[0008] 图3为本发明实施例一的燃气识别装置通入高压燃气时的受力分析图；
[0009] 图4为本发明实施例二的燃气识别装置结构示意图；
[0010] 图5为本发明实施例二的燃气识别装置通入低压燃气时的气路图；
[0011] 图6为本发明实施例二的燃气识别装置通入高压燃气时的气路图；
[0012] 标号说明：
[0013] 1、壳体；2、杠杆工作空腔；3、第一活塞空腔；31、第一活塞；32、第一活塞杆；33、弹 簧；34、第一密封胶垫；35、第一开口；4、第二活塞空腔；41、第二活塞；42、第二活塞杆；43、 第二密封胶垫；44、第三密封胶垫；45、第二开口；46、第三开口；47、第四开口；5、气体通路； 6、燃气入口；7、低压燃气出口；8、高压燃气出口；91、支架；92、支点；93杠杆；10、第一作用 点；11、第二作用点。
【具体实施方式】
[0014] 为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附 图予以说明。
[0015] 本发明最关键的构思在于：利用杠杆连接两个活塞，压力不同的燃气使活塞处于 不同位置，从而使燃气从相应的出口排出。
[0016] 请参照图1以及图2,一种燃气识别装置，包括一壳体，所述壳体包括一燃气入口、 一低压燃气出口和一高压燃气出口；壳体内包括一杜杆、第一活塞、第二活塞和一气体通 路；所述第一活塞通过第一拉杆与杠杆的第一端相连，且第一活塞下方设有一弹簧；所述 第二活塞通过第二连杆与杠杆的第二端相连；所述第一活塞位于所述燃气入口一侧，所述 第二活塞位于所述燃气出口一侧，且位于低压燃气出口和高压燃气出口之间。
[0017] 从上述描述可知，本发明的有益效果在于：利用杠杆连接两个活塞，不同压力下活 塞位置不同，使得燃气从相应的出口排出，能够实现自动识别压力不同的燃气。
[0018] 进一步的，所述气体通路为一弯曲的延时气路。
[0019] 由上述描述可知，能够避免在刚开始通高压燃气时气流瞬间作用在第二活塞上， 阻碍活塞上升。
[0020] 进一步的，所述第一活塞位于第一活塞空腔内，所述第二活塞位于第二活塞空腔 内。
[0021] 进一步的，所述第一活塞空腔的上端设有第一开口，所述第一开口连接所述气体 通路。
[0022] 进一步的，所述第二活塞空腔的上端设有第二开口，下端设有第三开口，侧面设有 第四开口，所述第二开口连接所述低压燃气出口，所述第三开口连接所述高压燃气出口，所 述第四开口连接所述气体通路。
[0023] 进一步的，当燃气入口输入低压燃气时，弹簧保持最长状态，第一活塞处于高位， 第二活塞处于低位，所述低压燃气从低压燃气出口排出。
[0024] 进一步的，当燃气入口输入高压燃气时，弹簧受到压缩，第一活塞下降，第二活塞 上升，所述高压燃气从高压燃气出口排出。
[0025] 进一步的，所述低压燃气是NG天然气。
[0026] 进一步的，所述高压燃气是LPG液化石油气。
[0027] 由上述描述可知，能够根据压力不同自动识别不同的燃气。
[0028] 实施例一
[0029] 请参照图1，本发明的实施例一为：一种燃气自动识别装置，能够识别压力不同的 NG天然气和LPG液化石油气。所述燃气自动识别装置包括一壳体1，所述壳体1可以为一 柱体，其材质以不会受燃气损害为宜。所述壳体1内部设有一杠杆工作空腔2、第一活塞空 腔3、第二活塞空腔4、一气体通路5、一燃气入口 6、一低压燃气出口 7和一高压燃气出口 8。
[0030] 所述杠杆工作空腔2位于壳体1下方，内设有一杠杆装置，所述杠杆装置包括一支 架91，支架91的支点92上设有一杠杆93。所述支架91可以位于杠杆93的中间或偏离中 间的位置，其具体位置可根据低压和高压气体的气压以及流速等计算获得。
[0031] 所述第一活塞空腔3内设有第一活塞31、连接第一活塞31的第一活塞杆32以及 环绕第一活塞杆32的弹簧33 ;所述弹簧33可与第一活塞31连接，也可以不连接，只是卡 在第一活塞下方；所述第一活塞空腔3上方设有第一密封胶垫34。所述第一活塞空腔3靠 近所述燃气入口 6 -侧设置，且其上端有一连接气体通路5的第一开口 35。所述第一活塞 杆32下端穿过第一活塞空腔3的底面延伸至杠杆工作空腔2,并与杠杆93 -端活动连接。
[0032] 所述第二活塞空腔4内设有第二活塞41、连接第二活塞41的第二活塞杆42,所述 第二活塞空腔4的上下端分别设有第二密封胶垫43和第三密封胶垫44。所述第二活塞空 腔4靠近低压燃气出口 7和高压燃气出口 8 -侧设置，且其上端设有一连接所述低压燃气 出口 7的第二开口 45,下端设有一连接所述高压燃气出口 8的第三开口 46,侧面中部则设 有一连接所述燃气通路5的第四开口 47。所述第二活塞杆42穿过第二活塞空腔4底端延 伸至杠杆工作空腔2,并与所述杠杆93的另一端活动连接。当第二活塞杆42处于最低位置 时，第二活塞空腔侧面的第四开口 47与上端的第二开口 45相通，即气体通路5与低压燃气 出口 7相通；当第二活塞杆42处于最高位置时，第二活塞空腔侧面的第四开口 47与下端的 第三开口 46相通，即气体通路5与高压燃气出口 8相通。优选的，为了防止第二活塞上升 时偏离垂直方向而从第四开口倾斜或进入气体通路，第二活塞的厚度以大于或等于第四开 口的纵向尺寸为宜。另外，为了避免第二活塞堵塞燃气出口，第二活塞空腔在第四开口上方 和下方的部分的纵向尺寸均以大于或等于第二活塞厚度为宜。
[0033] NG天然气的工作压力一般小于1700Pa，而LPG燃气压力一般大于2700Pa(所述压 力均是相对大气压而言，因此本装置的研究中不考虑大气压力的影响）。在未通燃气前，弹 簧处于压力最小状态，第一密封活塞处于最高位置，贴合于第一密封胶垫上，保证气密性； 第二密封活塞则由于杠杆的作用处于最低位置，贴合于下端的第三密封胶垫上。在燃气入 口接通NG天然气时，第一活塞受到的气压较小，无法将活塞向下推动，第一活塞保持初始 状态，使得通过的气体从低压燃气出口排出。在燃气入口接通LPG液化石油气时，由于LPG 燃气工作压力比NG燃气大，其产生的压力将第一活塞往下推，并通过杠杆将第二活塞抬起 至紧密贴合上方的第二密封胶垫，从而堵住低压燃气出口，LPG燃气从高压燃气出口排出。
[0034] 本发明上述设计中需要满足以下两个条件：
[0035] 条件1 :在通低压NG燃气时，弹簧力足够将第一活塞抬起，紧密贴合上端的第一密 封胶垫，从而保证第二活塞紧密贴合下端的第三密封胶垫。
[0036] 条件2:在通高压LPG燃气时，弹簧力不足以抬起第一活塞，且在燃气压力作用下， 抬起第二活塞至上端的第二密封胶垫处时，弹簧力仍不能完全支撑第一活塞。
[0037] 如何能够满足上述两个条件是本领域技术人员根据杠杆两端受力平衡状况能够 计算得到的。
[0038] 下面分别对通不同燃气时燃气识别装置内部平衡状态的受力情况进行分析，以举 例说明如何实现上述条件。
[0039] 如图2所示为NG燃气气路受力分析图。本发明设计中各个接触部位产生的摩擦 力非常小，相对于其他作用力，可以忽略不计，因此，在分析过程不考虑摩擦力产生的影响。 另外设计中默认第一活塞杆和第二活塞杆工作过程中气密性完好，均只做上下移动，因此 动力臂Ll和阻力臂L2均不会发生变化。
[0040] 下面分别分析各个作用点的受力情况，对于第一作用点10 :即第一活塞杆和杠杆 相连接处：
[0041] L1为动力臂，Fa NG状态时第一作用点10的动力，F' a i为反作用力
[0042] L2为阻力臂，Fa 2为NG状态时第二作用点11的阻力，F' a 2为反作用力
[0043] 第一活塞杆的质量为Iii1，第二活塞杆的质量为m2;第一活塞的质量为M i，横向截面 积S1，第二活塞的质量为M2，横向截面积S2，重力加速度为g，重力G = mg。
[0044] NG燃气的工作压力为PN，LPG燃气的工作压力为。气体产生的压力：FN= P NS， Fl= PLS〇
[0045] 通NG燃气时，P1N、P2N分别为第一活塞和第二活塞在通气稳定后的气体压力。刚通 入气体时，P in= P N, P2n= 〇 ;当通气稳定后，P 1N= P 2N= P N〇
[0046] 通LPG燃气时，Pp Pa分别为第一活塞和第二活塞在通气稳定后的气体压力。刚 通入气体时，Plt= P L·，Pa= 〇 ;当通气稳定后，P 1L·= P 2L·= P L·。
[0047] 在NG燃气状态时，^为第一密封胶垫对第一密封活塞的挤压力，f 2为第三密封胶 垫44对第二密封活塞的挤压力。
[0048] 在LPG燃气状态时，第一密封活塞未受密封胶垫的挤压，f1= 0, f 2为第二密封胶 垫43对第二密封活塞的挤压力。
[0049] 弹簧系数K，自然长度为X，X为NG状态下的弹簧总长；
[0050] 弹簧弹力：F' = KX = K( X - X D 公式①
[0051] 杜杆平衡条件=Fa1L1= Fa 2L2
[0052] 第一密封活塞受力情况A+F' = F^+Mk+A，其中F1S杠杆对第一活塞的作用力， F'为弹簧对活塞的作用力，，即=F1= F 1N+Mlg+ffF'
[0053] = PwSi+Mig+ffK ( X - X D 公式②
[0054] 第一作用点 10 受力情况：Fa1= -F' a m lg+Fi
[0055] = π^+ΡΑ+?ν^+?^-Κ ( X - X J
[0056] = (M^m1) g+P1NS!+f ( χ - χ j)公式③
[0057] 第一活塞只要满足在通NG气体时，密封胶垫对其的作用力f\> 0且f2> 0,即可 保证第一活塞和第二活塞分别贴紧上方的密封胶垫和下方的密封胶垫，确保气体从NG流 出。
[0058] 对于第二作用点11 :即第二活塞杆和杠杆相连接处：
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