專利名稱：燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置，特別是涉及這樣一種安全切斷裝置，它包括一個(gè)熱耦和一個(gè)電磁鐵，以便通過瞬時(shí)加到該安全切斷裝置上的反向電動(dòng)勢對其進(jìn)行控制。
由于工業(yè)的發(fā)展，在家庭和辦公室中用于取暖、制冷和做飯目的的燃料的種類自然已發(fā)生了變化。目前，在家庭和辦公室中作為燃料的天然氣和液化石油氣的使用一直處于上升趨勢。在這方面，使用天然氣或液化石油氣作為燃料的燃?xì)馄骶叩玫搅藰O大的發(fā)展。
雖然燃?xì)庠谑褂弥泻芊奖悖涫褂眯枰⌒?。如果使用燃?xì)獠粔蛐⌒?，可能會發(fā)生導(dǎo)致使用者生命危險(xiǎn)的事故或火災(zāi)。一旦發(fā)生火災(zāi)，將會造成大的財(cái)產(chǎn)損失。
所以，在燃?xì)馄骶咧性O(shè)置了一個(gè)安全切斷裝置，用于當(dāng)存在燃?xì)庑孤┪ｋU(xiǎn)時(shí)自動(dòng)地切斷燃?xì)獾墓┙o。例如，當(dāng)燃?xì)庠畹幕鹧姹灰绯龅氖澄飺錅?、或被風(fēng)刮滅時(shí)，或者當(dāng)點(diǎn)火/熄火開關(guān)處于其點(diǎn)火位置而火沒被點(diǎn)燃的情況下時(shí)，所述的安全切斷裝置會自動(dòng)地關(guān)閉燃?xì)獾娜肟凇?br> 這樣一種安全切斷裝置可以具有各種構(gòu)造。由于本發(fā)明涉及一種具有包括一個(gè)熱耦和一個(gè)電磁鐵的構(gòu)造的安全切斷裝置，所以下面僅對這樣一種安全切斷裝置進(jìn)行描述。
現(xiàn)在，將對常規(guī)的用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置進(jìn)行描述。
參考

圖1，圖1示出了一個(gè)常規(guī)的用于燃?xì)鉅t灶的安全切斷裝置。
如圖1所示，該常規(guī)的安全切斷裝置使用了一個(gè)熱耦，該熱耦被做成在兩個(gè)不同的金屬之間產(chǎn)生溫差來產(chǎn)生一個(gè)熱電動(dòng)勢。當(dāng)提供到燃?xì)鉅t灶的燃?xì)恻c(diǎn)燃時(shí)，借助于在該燃?xì)鉅t灶中生成的火焰該熱耦(用參考數(shù)字1表示)產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢。來自該熱耦1的熱電動(dòng)勢被施加到一個(gè)電磁鐵3，該電磁鐵3經(jīng)由電導(dǎo)線被包含在一個(gè)磁功率單元2中。該電磁鐵3借助于施加的電動(dòng)勢產(chǎn)生一個(gè)磁勢。由熱耦產(chǎn)生的電動(dòng)勢可以是250mA和20Mv。由電磁鐵3產(chǎn)生的磁勢吸引著與一安全閥門6連接的金屬板4。
該金屬板4通過一個(gè)單獨(dú)的桿連接到安全閥門6。該安全閥門6由一個(gè)位于磁功率單元2殼體下部中的一個(gè)彈簧5支撐。在磁功率單元2中容納著電磁鐵3和金屬板4。彈簧5用于安全閥門在使燃?xì)馊肟诙丝陉P(guān)閉的方向(在圖1中為向下的方向)頂緊該安全閥門6。
向下的推進(jìn)彈力和由熱耦1生成的電動(dòng)勢使電磁鐵3所產(chǎn)生的磁力以這樣的一種方式近似地確定，即當(dāng)在該金屬板4被向上移動(dòng)要與電磁鐵3接觸的情況下吸引該金屬板4時(shí)，電磁鐵3通過其磁力反抗彈簧5的彈力吸不動(dòng)金屬板4。因此，在該安全切斷裝置中，在初始點(diǎn)火階段通過人工按壓和旋轉(zhuǎn)點(diǎn)火開關(guān)20，安全閥門6被人工地打開。一旦金屬板4被向下移動(dòng)跟電磁鐵3接觸，則由電磁鐵3產(chǎn)生的磁力維持該金屬板4的向下的移動(dòng)狀態(tài)，由此使得安全閥門6被保持在其打開狀態(tài)。
當(dāng)在一預(yù)定的時(shí)間過后需要切斷通過打開的燃?xì)馊肟诙丝谝氲娜細(xì)鈺r(shí)，執(zhí)行下列操作。
如圖1所示，一個(gè)定時(shí)器開關(guān)8被連接在熱耦1與磁功率單元2中之間。該定時(shí)器開關(guān)8在一設(shè)定的時(shí)間處于接通狀態(tài)，然后被關(guān)斷。當(dāng)定時(shí)器開關(guān)8在其處于接通狀態(tài)一預(yù)定時(shí)間后被關(guān)斷時(shí)，由熱耦1生成的電動(dòng)勢被施加到電磁鐵3。當(dāng)電動(dòng)勢的施加被定時(shí)器開關(guān)8切斷時(shí)，電磁鐵3將失掉其磁力，由此借助于彈簧5的向下推進(jìn)的彈力使金屬板4與電磁鐵3脫離。因此，安全閥門6向下移動(dòng)，由此使燃?xì)馊肟诙丝陉P(guān)閉。
按照上述的操作在安全閥門6使燃?xì)馊肟诙丝陉P(guān)閉的情況下，即使是當(dāng)電磁鐵3再次接收到由熱耦1產(chǎn)生的電動(dòng)勢而產(chǎn)生磁力時(shí)，也不可能使金屬板4反抗彈簧5的彈力向電磁鐵3移動(dòng)。換句話說，安全閥門6被維持在其被關(guān)閉的位置直到其被人工打開。
在上述一般的燃?xì)馄骶咧校捎谧詿狁?產(chǎn)生的電動(dòng)勢經(jīng)定時(shí)開關(guān)8提供到電磁鐵3，所以該定時(shí)器8開關(guān)總是呈現(xiàn)出20mΩ或更少的接觸電阻。換句話說，定時(shí)器8開關(guān)兩端的感應(yīng)電壓應(yīng)該被維持以便利用施加到電磁鐵3的電動(dòng)勢產(chǎn)生的磁力能夠?qū)崿F(xiàn)吸引金屬板4的操作。
然而，對于定時(shí)器開關(guān)8來說，總是具有20mΩ或更少的接觸電阻是很困難的，因?yàn)橐阎拈_關(guān)幾乎不能保證這樣的一個(gè)接觸電阻值。即使是當(dāng)定時(shí)器開關(guān)8使用了金觸點(diǎn)以便長久地防止氧化和確保不被雜質(zhì)污染時(shí)，也不可能確保防止該定時(shí)器開關(guān)接觸電阻的增加。
鑒于這一原因，隨著定時(shí)器開關(guān)8被使用了很長一段時(shí)間，該定時(shí)器開關(guān)8的接觸電阻將逐漸增加。結(jié)果，產(chǎn)生了這樣一個(gè)問題，即提供到電磁鐵3的電動(dòng)勢被降低。因此，一旦打開安全閥門，用戶應(yīng)該按壓住該安全閥門長一點(diǎn)時(shí)間。在嚴(yán)重的情況下，由熱耦產(chǎn)生的電動(dòng)勢可能被完全切斷，從而使得燃?xì)馄骶卟辉倌苁褂?。因此，一般的安全切斷裝置存在著質(zhì)量漸衰的問題。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置，它能夠提供瞬時(shí)反向電動(dòng)勢，由此控制該燃?xì)馄骶叩腛N/OFF(接通/關(guān)閉)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置，它能夠通過由一熱耦產(chǎn)生的電動(dòng)勢使其開關(guān)狀態(tài)保持一延長的時(shí)間周期。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置，它包括多個(gè)分別與包含在燃?xì)馄骶咧械亩鄠€(gè)燃?xì)馊紵飨嚓P(guān)聯(lián)的安全切斷單元，該安全切斷裝置被做成可選擇地將一電動(dòng)勢施加到所述安全切斷單元中特定的一個(gè)，由此實(shí)現(xiàn)對該特定安全切斷單元的選擇控制。
根據(jù)第一實(shí)施例，本發(fā)明提供一種用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置，它包括一個(gè)用于打開和關(guān)閉燃?xì)馊肟诙丝诘陌踩y門；一個(gè)用于通過熱產(chǎn)生電動(dòng)勢的熱耦；一個(gè)用于接收由熱耦產(chǎn)生的電動(dòng)勢，由此產(chǎn)生用于保持所述安全閥門處于端口打開位置的磁力的磁功率單元；和一個(gè)切斷電路，用于當(dāng)需要其切斷經(jīng)所述燃?xì)馊肟诙丝谔峁┑娜細(xì)鈺r(shí)，向所述磁功率單元提供一個(gè)反向電動(dòng)勢。
根據(jù)第二實(shí)施例，本發(fā)明提供一種用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置，它包括一個(gè)用于提供一預(yù)定量電流的切斷電路；多個(gè)與所述切斷電路并聯(lián)連接的開關(guān)，用于選擇地打開和關(guān)閉自所述切斷電路提供的電流的通路；和多個(gè)分別與所述開關(guān)連接的安全切斷單元，每個(gè)安全切斷單元包括一個(gè)用于打開和關(guān)閉燃?xì)馊肟诙丝诘陌踩y門；一個(gè)用于通過熱產(chǎn)生電動(dòng)勢的熱耦；和一個(gè)用于接收由熱耦產(chǎn)生的電動(dòng)勢、由此產(chǎn)生用于保持所述安全閥門處于端口打開位置的磁力的磁功率單元，從而一個(gè)根據(jù)所述電流生成的反向電動(dòng)勢通過所述開關(guān)中一所選開關(guān)被施加到與該所選開關(guān)相關(guān)聯(lián)的一特定安全切斷單元。
根據(jù)第三實(shí)施例，本發(fā)明提供一種用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置，它包括一個(gè)安全切斷單元，該安全切斷單元包括一個(gè)用于打開和關(guān)閉燃?xì)馊肟诙丝诘陌踩y門；一個(gè)用于通過熱產(chǎn)生電動(dòng)勢的熱耦和一個(gè)用于接收由熱耦產(chǎn)生的電動(dòng)勢、由此產(chǎn)生用于保持所述安全閥門處于端口打開位置的磁力的磁功率單元；一個(gè)點(diǎn)火開關(guān)，用于在燃?xì)馄骶叩狞c(diǎn)火階段人工地將所述安全閥門移到其端口打開位置；一個(gè)用于提供一預(yù)定量電流的切斷電路；一個(gè)定時(shí)器，用于在處于打開狀態(tài)一設(shè)定的時(shí)間后關(guān)閉；和連接在所述安全切斷單元與切斷電路之間的電流通路開關(guān)裝置，用于響應(yīng)點(diǎn)火開關(guān)的點(diǎn)火操作執(zhí)行用于將來自切斷電路的正向電流提供到安全切斷單元，和響應(yīng)所述定時(shí)器的操作執(zhí)行用于將來自切斷電路的反向電流提供到安全切斷單元。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例當(dāng)需要切斷安全切斷裝置中的燃?xì)夤?yīng)時(shí)，一個(gè)瞬時(shí)反向電動(dòng)勢被施加到包括一個(gè)電磁鐵的磁功率單元。被施加的反向電動(dòng)勢具有與被用于維持燃?xì)夤?yīng)(即維持所述安全閥門在其端口打開位置)的電動(dòng)勢的極性相反的極性。因此，在所述極性被改變的瞬間，電磁鐵失去了其磁力，從而使得安全切斷單元被轉(zhuǎn)換到其關(guān)閉(OFF)狀態(tài)。以這種方式，燃?xì)獾奶峁┍磺袛唷?br> 根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的安全切斷裝置被應(yīng)用到一個(gè)包括多個(gè)燃?xì)馊紵鞯娜細(xì)馄骶咧?。在這種情況下，該安全切斷裝置包括單獨(dú)一個(gè)用于產(chǎn)生反向電動(dòng)勢的切斷電路和分別與所述燃?xì)馊紵飨嚓P(guān)聯(lián)的多個(gè)安全切斷單元。該安全切斷單元被連接到所述切斷電路，以便每個(gè)安全切斷單元的燃?xì)夤?yīng)切斷操作能夠被由該切斷電路選擇地控制。
根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的安全切斷裝置包括一個(gè)切斷電路，用于產(chǎn)生用來控制安全切斷單元的ON和OFF操作的電動(dòng)勢，它包括一個(gè)熱耦和一個(gè)電磁鐵。由該切斷電路產(chǎn)生的正向或反向電動(dòng)勢根據(jù)燃?xì)馓峁┗蚯袛嗖僮鞅皇┘拥剿霭踩袛鄦卧１皇┘拥桨踩袛鄦卧恼螂妱?dòng)勢具有比作用在該安全切斷單元上的反向作用力大的量。
根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例，由所述切斷電路產(chǎn)生的用于控制安全切斷單元的燃?xì)夤?yīng)或/和切斷操作的電動(dòng)勢僅被施加一個(gè)預(yù)定時(shí)間，然后被切斷。由于使用了根據(jù)本發(fā)明的所述切斷電路，所以僅產(chǎn)生很小的電阻。
通過下面參考附圖對各實(shí)施例的描述，本發(fā)明的其它目的將會變得更清楚。
圖1是說明用于燃?xì)馄骶叩囊话惆踩袛嘌b置的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例說明用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例說明一個(gè)應(yīng)用于包括多個(gè)燃?xì)鈬姛鞯娜細(xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置的示意圖，該安全切斷裝置具有多個(gè)安全切斷單元；圖4是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例說明用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置的示意圖；圖5是說明用于控制包括在圖4的安全切斷裝置中的第一和第三繼電器的電路的電路圖；和圖6是說明用于控制包括在圖4的安全切斷裝置中的第二繼電器的電路的電路圖。
下面將根據(jù)發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例對用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置進(jìn)行詳細(xì)描述。連同本發(fā)明一起描述的該安全切斷裝置是一個(gè)用來控制允許或切斷向燃?xì)馄骶?例如燃?xì)鉅t灶，燃?xì)饪鞠錉t灶或燃?xì)怙埍?提供燃?xì)獾陌踩y門的裝置。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例說明用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置的構(gòu)造的示意圖。
如圖2所示，該安全切斷裝置包括一個(gè)磁功率單元102，其中容納有一個(gè)電磁鐵103和一個(gè)金屬板104。電磁鐵103構(gòu)成為磁功率單元102的一部分。電磁鐵103繞有一個(gè)線圈。該電磁鐵103的線圈其一端被連接到一螺旋形固定端子112，該螺旋形固定端子112依次經(jīng)一個(gè)與其連接的電導(dǎo)線122連接到一個(gè)熱耦101的一端。電導(dǎo)線122還連接到地113。該電磁鐵103的線圈其另一端經(jīng)一個(gè)連接器111連接到熱耦101的另一端。一個(gè)定時(shí)器118和一個(gè)印刷電路板(PCB)109被串聯(lián)連接到在連接器111和熱耦101之間延伸的電導(dǎo)線119。
熱耦101被配置成通過在兩個(gè)不同金屬之間產(chǎn)生溫差以產(chǎn)生一個(gè)熱電動(dòng)勢。根據(jù)本發(fā)明，熱耦101的兩個(gè)不同的金屬分別是康銅(constantan)和鉻鎳鐵合金(Inconel)。當(dāng)該熱耦101的兩個(gè)不同的金屬被加熱時(shí)，由熱耦101產(chǎn)生正和負(fù)電動(dòng)勢。這兩個(gè)正負(fù)電動(dòng)勢經(jīng)電導(dǎo)線119和122傳送到電磁鐵103的線圈。利用所接收的熱電動(dòng)勢，電磁鐵103產(chǎn)生一個(gè)磁力。由電磁鐵103產(chǎn)生的磁力用來吸引與一安全閥門106連接的金屬板104。
與金屬板104連接的安全閥門106具有同用于垂直運(yùn)動(dòng)的普通結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)將會被描述。安全閥門106通過一個(gè)單一的桿連接到金屬板104。該安全閥門106由一個(gè)彈簧105支撐，該彈簧105位于磁功率單元102的主體下部分中，在磁功率單元102中容納有電磁鐵103和金屬板104。在所示情況中，彈簧5是一個(gè)壓縮螺旋彈簧，用于以安全閥門使燃?xì)馊肟诙丝陉P(guān)閉的方向(在圖2中為向下的方向)頂緊該安全閥門106。由于推進(jìn)彈力相當(dāng)?shù)卮螅砸ㄟ^由熱耦101產(chǎn)生的電動(dòng)勢所產(chǎn)生的磁力來反抗彈簧105的彈力向上移動(dòng)與電磁鐵103脫離開的金屬板104是很困難的。在金屬板104與電磁鐵103接觸的情況下，該電磁鐵103的磁力在金屬板104上施加一個(gè)相當(dāng)大的引力以反抗彈力，以維持金屬板104與電磁鐵103接觸。關(guān)于這一點(diǎn)，該安全閥門106可在初始點(diǎn)火階段通過人工按壓和旋轉(zhuǎn)設(shè)置在該安全閥門106下面的點(diǎn)火開關(guān)120來打開。一旦金屬板104被向上移動(dòng)與電動(dòng)勢103接觸，由電動(dòng)勢103產(chǎn)生的磁力維持該金屬板104的向上移動(dòng)狀態(tài)，由此使得該安全閥門106被維持在其打開狀態(tài)。
所述安全閥門106被容納在一個(gè)閥門件107中。在該閥門件107的所需部位形成所述燃?xì)馊肟诙丝?，以便其通過該安全閥門106被打開和關(guān)閉。僅當(dāng)該安全閥門106被人工打開時(shí)，才可能允許燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)馊肟诙丝凇Ｒ簿褪钦f，當(dāng)通過與所述安全閥門106的下端機(jī)械連接的點(diǎn)火開關(guān)102的點(diǎn)火操作(按壓和旋轉(zhuǎn))使該安全閥門106向上移動(dòng)時(shí)，燃?xì)馊肟诙丝诒淮蜷_。
一個(gè)切斷電路被制作在與定時(shí)器118連接的PCB 109上。該切斷電路用于瞬時(shí)停止所述磁功率單元102的工作。該切斷電路包括一個(gè)供電電壓源121和一個(gè)繼電器110。供電電壓源121提供一個(gè)5V的直流電壓，其一端與地連接，其另一端與繼電器110的一端連接。繼電器110的另一端連接到在連接器111與熱耦101之間延伸的電導(dǎo)線119。該繼電器110以這樣一種方式操作地連接到定時(shí)器118，即當(dāng)定時(shí)器118停止時(shí)該繼電器110被接通。定時(shí)器118被構(gòu)造成在其處于ON狀態(tài)一個(gè)設(shè)定時(shí)間之后停止。
現(xiàn)在將對根據(jù)所述第一實(shí)施例的安全切斷裝置的工作進(jìn)行描述，該第一實(shí)施例分別涉及了燃?xì)馄骶叩狞c(diǎn)火和熄火操作。
在燃?xì)馄骶叩某跏键c(diǎn)火操作中，通過用戶的人工操作執(zhí)行該安全閥門106的打開。即通過用戶的操縱使與安全閥門106的下端連接的點(diǎn)火開關(guān)120向上移動(dòng)，由此使安全閥門106向上移動(dòng)。結(jié)果，燃?xì)馔ㄟ^燃?xì)馊肟诙丝诒灰肴細(xì)鈬姛?。從而，燃?xì)鈬姛鼽c(diǎn)燃引入的燃?xì)狻?br> 當(dāng)熱耦101被通過燃?xì)馊紵鼽c(diǎn)燃的燃?xì)獾幕鹈缂訜釙r(shí)，自該熱耦101生成正和負(fù)電動(dòng)勢。這些正和負(fù)電動(dòng)勢經(jīng)電導(dǎo)線119和122傳遞到電磁鐵103的線圈上。也就是說，當(dāng)用戶向上推動(dòng)該安全閥門106一所需時(shí)間時(shí)，由熱耦101產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢。利用所產(chǎn)生的電動(dòng)勢通過電磁鐵103產(chǎn)生一個(gè)磁力。該磁力連續(xù)地吸住向上移動(dòng)的安全閥門106，由此使安全閥門106維持在其上部的位置上，在該位置燃?xì)馊肟诙丝诒淮蜷_。一旦由熱耦101產(chǎn)生的電動(dòng)勢使磁功率單元102工作，該安全閥門106被保持在其打開狀態(tài)，即使是當(dāng)用戶釋放了用于推壓點(diǎn)火開關(guān)120和安全閥門106的力時(shí)。
現(xiàn)在將對燃?xì)馄骶叩南ɑ鸩僮鬟M(jìn)行描述。
定時(shí)器118在其處于ON狀態(tài)一個(gè)設(shè)定時(shí)間之后停止。當(dāng)定時(shí)器108停止時(shí)，操作地與該定時(shí)器108連接的繼電器110從其OFF狀態(tài)轉(zhuǎn)換到其ON狀態(tài)。在繼電器110的ON狀態(tài)，電流通過繼電器110流到電導(dǎo)線119。通過電導(dǎo)線119的電流被引入到電磁鐵103。通過電磁鐵103流動(dòng)的電流具有與熱耦101產(chǎn)生的電動(dòng)勢的極性相反的極性。此時(shí)，因?yàn)橥ㄟ^繼電器110的電流，即反向電動(dòng)勢大大于由熱耦101產(chǎn)生的電動(dòng)勢，所以電磁鐵103的極性被改變。由熱耦101產(chǎn)生的電動(dòng)勢分別為250mA和20mV，相反，由電源121提供的電流和電壓分別為1A和5V。瞬間通過該反向電動(dòng)勢使電磁鐵103的極性改變，電磁鐵103釋放或使與該電磁鐵103接觸的金屬板104推出，通過壓縮螺旋彈簧105的向下推進(jìn)彈力使安全閥門106向下移動(dòng)并與閥門體107的表面部分相接觸。結(jié)果，該安全閥門106使在閥門體107上形成的燃?xì)馊肟诙丝陉P(guān)閉。
當(dāng)在安全閥門106關(guān)閉燃?xì)馊肟诙说那闆r下繼電器110被斷開時(shí)，施加到電磁鐵103的功率，即反向電動(dòng)勢被切斷。反向電動(dòng)勢被提供到電磁鐵103的時(shí)間范圍為1秒到兩秒。在反向電動(dòng)勢施加時(shí)間過后，該反向電動(dòng)勢消失。因此，不存在對接觸電阻不利的影響。該切斷電路產(chǎn)生一個(gè)很小的35mΩ或更小的電阻。該電阻不會對熱耦和磁功率單元產(chǎn)生影響。該電阻也不會對初始點(diǎn)火產(chǎn)生影響。因此，不存在初始點(diǎn)火的延遲。
在這種情況下，因?yàn)橛蔁狁?01產(chǎn)生的電動(dòng)勢不能夠反抗彈力使安全閥門106移動(dòng)，所以安全閥門106被保持在其關(guān)閉位置直到用戶人工打開該安全閥門106為止。
雖然連同安全閥門106被操作地連接到定時(shí)器118(該定時(shí)器118在一個(gè)預(yù)定的ON時(shí)間過后停止)的情況對關(guān)閉安全閥門106的操作進(jìn)行了描述，但當(dāng)存在燃?xì)庑孤┪ｋU(xiǎn)時(shí)也可在一微計(jì)算機(jī)(未示出)的控制下通過在定時(shí)器118的預(yù)定ON時(shí)間到時(shí)之前停止定時(shí)器118強(qiáng)行關(guān)閉安全閥門106。
正如以上描述所表明的，在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的安全切斷裝置中，安全閥門106在初始點(diǎn)火階段被人工打開。該安全閥門106的打開狀態(tài)通過由熱耦101產(chǎn)生的電動(dòng)勢保持。
安全切斷裝置還包括構(gòu)造用來在一所需時(shí)間向安裝在磁功率單元中的電磁鐵提供一反向電動(dòng)勢的切斷電路。當(dāng)需要切斷燃?xì)獾墓?yīng)時(shí)，所述切斷電路向電磁鐵提供一個(gè)反向電動(dòng)勢，該反向電動(dòng)勢高于由熱耦產(chǎn)生的電動(dòng)勢。瞬間該電磁鐵的極性被改變，電磁鐵失去其磁力，由此使得安全閥門關(guān)閉。由于使用該切斷電路所產(chǎn)生的電阻大大低于由于使用一般的切斷開關(guān)產(chǎn)生的接觸電阻。因此，該電阻將不會對熱耦和磁功率單元產(chǎn)生影響。該電阻也不會對初始點(diǎn)火產(chǎn)生影響。因此，不存在初始點(diǎn)火的延遲。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例說明對為燃?xì)馄骶叨O(shè)的多個(gè)安全切斷單元進(jìn)行控制的示意圖，所述燃?xì)馄骶甙ǘ鄠€(gè)燃?xì)鈬姛鳌?br> 根據(jù)該第二實(shí)施例，所述燃?xì)馄骶甙ㄒ粋€(gè)用于產(chǎn)生反向電動(dòng)勢的切斷電路，和多個(gè)與該切斷電路連接的安全切斷單元。各安全切斷單元在它們的OFF操作中由所述切斷電路選擇地控制。
通過由切斷電路生產(chǎn)的電動(dòng)勢控制每個(gè)安全切斷單元的ON/OFF操作的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。該實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同在于多個(gè)安全切斷單元214，215和216被分別提供給多個(gè)燃?xì)馊紵?，和提供一個(gè)單獨(dú)的切斷電路209以把一個(gè)反向電動(dòng)勢施加到各安全切斷單元。切斷電路209分別通過電導(dǎo)線211，212和213連接到安全切斷單元214，215和216。
一個(gè)選擇開關(guān)單元SW3連接在切斷電路209與電導(dǎo)線211，212和213之間。該選擇開關(guān)單元SW3用于選擇將要向其提供反向電動(dòng)勢的安全切斷單元。該選擇開關(guān)單元SW3包括分別與電導(dǎo)線211，212和213連接的多個(gè)開關(guān)217，218和219。在圖3中，參考數(shù)字220是一個(gè)包括在選擇開關(guān)單元SW3中的備用開關(guān)。
在上述的結(jié)構(gòu)中，用戶能夠轉(zhuǎn)換選擇開關(guān)單元SW3的一個(gè)所選開關(guān)的狀態(tài)。當(dāng)選擇開關(guān)單元SW3的一個(gè)所選開關(guān)被轉(zhuǎn)換到其ON狀態(tài)時(shí)，它通過相應(yīng)的電導(dǎo)線將相應(yīng)的安全切斷單元連接到所述切斷電路(這需要接收一個(gè)反向電動(dòng)勢)。
當(dāng)一定時(shí)器(未示出)在處于其ON狀態(tài)一設(shè)定時(shí)間后停止時(shí)，與該定時(shí)器操作連接的繼電器210從其OFF狀態(tài)轉(zhuǎn)換到ON狀態(tài)。在繼電器210的ON狀態(tài)，由切斷電路產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢被送到所選的安全切斷單元。
因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例在熄火操作中可以使用一個(gè)單一的定時(shí)器來有選擇地對多個(gè)燃?xì)鈬姛鬟M(jìn)行控制，所以可以使制造成本降低而同時(shí)實(shí)現(xiàn)安全熄火。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例說明通過使用由一安全切斷單元產(chǎn)生的電動(dòng)勢對安全切斷裝置的初始點(diǎn)火和熄火操作進(jìn)行控制的示意圖。
根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，該安全切斷裝置包括一個(gè)整流器單元，用于對從該裝置外側(cè)接收的交流電壓(第一和第二電壓輸入)整流。來自第一電壓(正電壓)和第二電壓(負(fù)電壓)分別經(jīng)電導(dǎo)線319和322被耦合到安全切斷單元。在圖4中，該安全切斷單元用參考數(shù)字300表示。繼電器RY1，RY2和RY3被連接在整流單元和安全切斷單元300之間。根據(jù)繼電器單元RY1，RY2和RY3的ON/OFF操作，施加到所述安全切斷單元300的電壓的極性被改變。
第一繼電器RY1其活動(dòng)端子C和C′被分別連接到整流單元的第一端子(正端子)和第二端子(負(fù)端子)。第一繼電器RY1包括兩個(gè)分別具有活動(dòng)端子C和C′的開關(guān)SW4和SW5。兩個(gè)固定端子NC和NO選擇地連接到開關(guān)SW4的活動(dòng)端子C，相反，兩個(gè)固定端子NC′和NO′選擇地連接到開關(guān)SW5的活動(dòng)端子C′。
開關(guān)SW4的固定端子NC被連接到開關(guān)SW5的活動(dòng)端子C′。第二和第三繼電器RY2和RY3以并聯(lián)方式連接到開關(guān)SW4的固定端子NC。第二和第三繼電器RY2和RY3通過電導(dǎo)線319被連接到安全切斷單元的負(fù)端子上。開關(guān)SW5的端子NC′通過電導(dǎo)線322被連接到安全切斷單元的正端子上。這里，該安全切斷單元的負(fù)和正端子被分別定義為接收由熱耦產(chǎn)生的負(fù)和正電動(dòng)勢的端子。
圖5和6為分別說明用于分別控制圖4中所示繼電器的ON/OFF操作的電路的電路圖?，F(xiàn)在將對具有圖4結(jié)構(gòu)的安全切斷裝置的初始點(diǎn)火和熄火操作進(jìn)行描述。與該初始點(diǎn)火和熄火操作相關(guān)的控制電路的操作將結(jié)合圖5和6進(jìn)行描述。
圖4所示的電路被做成在初始點(diǎn)火階段的一個(gè)預(yù)定時(shí)間內(nèi)向安全切斷單元施加一個(gè)正向電動(dòng)勢。該正向電動(dòng)勢足以吸動(dòng)所述安全閥門。這些將會被更詳細(xì)地描述。
當(dāng)用戶將點(diǎn)火開關(guān)320開到其點(diǎn)火位置時(shí)，包含在圖5所示控制電路中的一個(gè)開關(guān)SW2被接通。該SW2被操作地連接到圖4所示的點(diǎn)火開關(guān)320。在開關(guān)SW2的ON狀態(tài)，三極管Q5被通過開關(guān)SW2流動(dòng)的電流導(dǎo)通。在三極管Q5的ON狀態(tài)，在由電阻R9和R10與電容C5確定的充放電時(shí)間期間建立起一個(gè)通過第一和第三繼電器RY1和RY3延伸的電流通路。結(jié)果，第一繼電器RY1轉(zhuǎn)換其活動(dòng)端子C和C′的位置，與之相反，第三繼電器RY3被接通。
就是說，第一繼電器RY1(其活動(dòng)端子C和C′最初已分別與固定端子NC和NC′連接)以這樣一種方式轉(zhuǎn)換，即活動(dòng)端子C和C′被分別連接到固定端子NO和ON′。因此，當(dāng)由整流器單元整流的第一電壓(正電壓)和第二電壓(負(fù)電壓)分別通過第一繼電器RY1的端子NO和ON′時(shí)，它們的電壓通路改變了。結(jié)果，負(fù)電壓通過與第三繼電器RY3連接到電導(dǎo)線319流動(dòng)，與之相反，正電壓通過電導(dǎo)線322流動(dòng)。因此，電流I2通過安全切斷單元以與由熱耦300產(chǎn)生的電動(dòng)勢相同的方向流動(dòng)。施加到該安全切斷單元的電流大大于由由熱耦300產(chǎn)生的電動(dòng)勢。因此，電磁鐵303產(chǎn)生了一個(gè)比向下壓迫安全閥門的彈力大的磁力。
因此，電磁鐵303能夠通過由施加給它的電動(dòng)勢產(chǎn)生的磁力吸動(dòng)金屬板304，由此向上移動(dòng)安全閥門306。在這種情況中，電動(dòng)勢被加到電磁鐵303上大約5秒鐘。在這一應(yīng)用時(shí)間內(nèi)，熱耦300被充分地加熱，由此產(chǎn)生了一個(gè)電動(dòng)勢。當(dāng)用戶在大約5秒的應(yīng)用時(shí)間過后通過釋放推壓點(diǎn)火開關(guān)320的力關(guān)閉該點(diǎn)火開關(guān)320時(shí)，開關(guān)SW2被斷開。結(jié)果，該第一繼電器RY1以這樣的方式轉(zhuǎn)換，即其活動(dòng)端子C和C′被分別連接到固定端子NC和NC′。在第一繼電器RY1的該轉(zhuǎn)換的狀態(tài)，繼電器RY3被斷開。
因此，向安全切斷單元提供來自整流器單元的正和負(fù)電壓的通路被切斷。然而，在此時(shí)，金屬板304通過由熱耦300產(chǎn)生的電動(dòng)勢與電磁鐵303接觸。在此種結(jié)構(gòu)中，即使當(dāng)僅按壓點(diǎn)火開關(guān)320一個(gè)很短的時(shí)間，也可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。這是因?yàn)榍袛嚯娐防闷溟y門打開功能補(bǔ)償了點(diǎn)火開關(guān)320的閥門按壓時(shí)間。
現(xiàn)在將結(jié)合附圖6對熄火操作中向安全切斷單元提供一個(gè)反向電動(dòng)勢的操作進(jìn)行描述。
當(dāng)包含在圖6控制電路中的定時(shí)器開關(guān)SW1被維持在其ON狀態(tài)一設(shè)定時(shí)間后，它轉(zhuǎn)換到其OFF狀態(tài)。在該開關(guān)SW1的OFF狀態(tài)，包含在圖6控制電路中的三極管Q1截止，從而使得三極管Q2導(dǎo)通。該三極管Q2也包括在圖6的控制電路中。當(dāng)三極管Q2導(dǎo)通時(shí)，通過第二繼電器RY2延伸的一電流通路被建立。因此，在由電阻R1和電容C1確定的充電時(shí)間期間，電壓被施加到該第二繼電器RY2。
同時(shí)，第一繼電器RY1處在這樣一個(gè)狀態(tài)，即它的活動(dòng)端子C和C′被分別連接到固定端子NC和NC′。因此，由整流器單元整流并輸出的第一電壓(正電壓)在通過第一繼電器RY1的固定端子NC和第二繼電器RY2后流過電導(dǎo)線319，與之相反，由整流器單元整流并輸出的第二電壓(負(fù)電壓)在通過第一繼電器RY1的固定端子NC′后流過電導(dǎo)線322。
在此時(shí)，電磁鐵303的極性被改變。結(jié)果，反向電流流過電磁鐵303，以便其瞬時(shí)失去其磁力。這是，在向下推進(jìn)彈力的作用下，金屬板304立即與電磁鐵303分離。結(jié)果，安全閥門306將燃?xì)馊肟诙丝陉P(guān)閉。
在上面的操作過程中，雖然熱耦301連續(xù)地產(chǎn)生電動(dòng)勢，但是電磁鐵303的極性被由整流器經(jīng)切斷電路提供的反向電動(dòng)勢改變，因?yàn)樵摲聪螂妱?dòng)勢大大于由熱耦301產(chǎn)生的電動(dòng)勢。由熱耦301產(chǎn)生的電動(dòng)勢為250mA和20mV，而由電源提供的功率是1A和5V。
當(dāng)?shù)诙^電器RY2被轉(zhuǎn)換到其OFF狀態(tài)時(shí)，由整流器單元施加的反向電動(dòng)勢被切斷。在這種情況下，雖然由熱耦301產(chǎn)生的正向電動(dòng)勢被施加到電磁鐵303上，但它不能反抗彈力吸動(dòng)金屬板。
從第二實(shí)施例的電源221或與整流器單元連接的第三實(shí)施例的電源提供的功率是從電池、交流220V 50/60Hz電源或交流110V 50/60Hz電源獲得的功率。
從以上描述可以看到，本發(fā)明提供了一種用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置，它能夠?qū)崿F(xiàn)對其安全閥門的自動(dòng)控制，而無需使用任何導(dǎo)致增加電阻的切斷開關(guān)。因此，該安全切斷裝置使可靠性得到了改進(jìn)并且降低了制造成本。本發(fā)明也可應(yīng)用在具有多個(gè)燃?xì)鈬姛鞯娜細(xì)馄骶咧?。在這種情況下，該安全切斷裝置包括多個(gè)分別與這些燃?xì)鈬姛飨嚓P(guān)聯(lián)的安全切斷單元。通過用于對其控制的選擇開關(guān)將所述安全切斷單元連接到一個(gè)定時(shí)器和一個(gè)切斷電路上。因?yàn)樵摪踩袛嘌b置僅使用了一個(gè)定時(shí)器和一個(gè)切斷電路(它們是很貴的)，而使用了多個(gè)廉價(jià)的選擇開關(guān)，所以它降低了制造成本。由于可以通過一個(gè)單一的定時(shí)器對多個(gè)安全切斷單元進(jìn)行控制，所以在使用的實(shí)用和方便性方面野火獲得了改進(jìn)。
雖然為了說明的目的以對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會懂得，可以對本發(fā)明做出各種改進(jìn)、添加和替換，而不脫離所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍和精神。
權(quán)利要求
1.一種用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置，包括一個(gè)用于打開和關(guān)閉燃?xì)馊肟诙丝诘陌踩y門；一個(gè)用于通過熱產(chǎn)生電動(dòng)勢的熱耦；一個(gè)磁功率單元，用于接收由熱耦產(chǎn)生的電動(dòng)勢，由此產(chǎn)生用于保持所述安全閥門處于端口打開位置的磁力；和一個(gè)切斷電路，用于當(dāng)需要其切斷經(jīng)所述燃?xì)馊肟诙丝谔峁┑娜細(xì)鈺r(shí)，向所述磁功率單元提供一個(gè)反向電動(dòng)勢。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的安全切斷裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)定時(shí)器，適于在處于ON狀態(tài)一設(shè)定時(shí)間后停止；所述切斷電路操作地與該定時(shí)器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的安全切斷裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)點(diǎn)火開關(guān)，用于在燃?xì)馄骶叩狞c(diǎn)火階段人工地將所述安全閥門移到其端口打開位置。
4.一種用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置，包括一個(gè)用于提供一預(yù)定量電流的切斷電路；多個(gè)與所述切斷電路并聯(lián)連接的開關(guān)，用于選擇地打開和關(guān)閉自所述切斷電路提供的電流的通路；和多個(gè)分別與所述開關(guān)連接的安全切斷單元，每個(gè)安全切斷單元包括一個(gè)用于打開和關(guān)閉燃?xì)馊肟诙丝诘陌踩y門，一個(gè)用于通過熱產(chǎn)生電動(dòng)勢的熱耦，一個(gè)用于接收由熱耦產(chǎn)生的電動(dòng)勢、由此產(chǎn)生用于保持所述安全閥門處于端口打開位置的磁力的磁功率單元；因此，一個(gè)根據(jù)所述電流生成的反向電動(dòng)勢通過所述開關(guān)中一所選開關(guān)被施加到與該所選開關(guān)相關(guān)聯(lián)的一特定安全切斷單元。
5.一種用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置，包括一個(gè)安全切斷單元，該安全切斷單元包括一個(gè)用于打開和關(guān)閉燃?xì)馊肟诙丝诘陌踩y門，一個(gè)用于通過熱產(chǎn)生電動(dòng)勢的熱耦和一個(gè)用于接收由熱耦產(chǎn)生的電動(dòng)勢、由此產(chǎn)生用于保持所述安全閥門處于端口打開位置的磁力的磁功率單元；一個(gè)點(diǎn)火開關(guān)，用于在燃?xì)馄骶叩狞c(diǎn)火階段人工地將所述安全閥門移到其端口打開位置；一個(gè)用于提供一預(yù)定量電流的切斷電路；一個(gè)定時(shí)器，用于在處于打開狀態(tài)一設(shè)定的時(shí)間后關(guān)閉；和連接在所述安全切斷單元與切斷電路之間的電流通路開關(guān)裝置，用于響應(yīng)點(diǎn)火開關(guān)的點(diǎn)火操作執(zhí)行用于將來自切斷電路的正向電流提供到安全切斷單元，和響應(yīng)所述定時(shí)器的操作執(zhí)行用于將來自切斷電路的反向電流提供到安全切斷單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的安全切斷裝置，其中電流通路開關(guān)裝置包括與所述磁功率單元的一個(gè)負(fù)端子連接的第一傳送通路；與所述磁功率單元的一個(gè)正端子連接的第二傳送通路；一個(gè)用于接收從切斷電路輸出的第一電壓(一個(gè)正電壓)和第二電壓(一個(gè)負(fù)電壓)的第一繼電器，該第一繼電器響應(yīng)點(diǎn)火開關(guān)的點(diǎn)火操作執(zhí)行將第一電壓傳送到第二傳送通路和第二電壓傳送到第一傳送通路的開關(guān)操作，和響應(yīng)定時(shí)器的OFF操作執(zhí)行將第一電壓傳送到第一傳送通路和將第二電壓傳送到第二傳送通路的開關(guān)操作；一個(gè)連接在第一繼電器與第一傳送通路之間并操作地與定時(shí)器連接的第二繼電器；一個(gè)連接在第一繼電器與第一傳送通路之間并操作地與點(diǎn)火開關(guān)連接的第二繼電器。
全文摘要
一種用于燃?xì)馄骶叩陌踩袛嘌b置,包括一個(gè)熱耦和一個(gè)電磁鐵,以便可由瞬時(shí)施加其上的一個(gè)反向電動(dòng)勢控制其操作。該安全切斷裝置包括一個(gè)用于打開和關(guān)閉燃?xì)馊肟诘陌踩y門,一個(gè)用于通過熱產(chǎn)生電動(dòng)勢的熱耦,一個(gè)磁功率單元,和一個(gè)切斷電路,用于當(dāng)需要其切斷經(jīng)所述燃?xì)馊肟诙丝谔峁┑娜細(xì)鈺r(shí),向所述磁功率單元提供一個(gè)反向電動(dòng)勢。
文檔編號F23N5/10GK1171518SQ97112129
公開日1998年1月28日 申請日期1997年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月5日
發(fā)明者金賢學(xué) 申請人:Lg電子株式會社