專利名稱：用于便攜式煤氣灶的安全設(shè)備和操作該設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于便攜式煤氣灶的安全設(shè)備，更具體地說，本發(fā)明涉及一種這樣的安全設(shè)備，利用該安全設(shè)備，在由于輻射熱或其他在使用中的原因使罐內(nèi)部壓力迅速增加到非正常高壓前，采取安全措施，以阻止罐過熱，并因此避免罐發(fā)生爆炸。另外，本發(fā)明還涉及一種操作該安全設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
如圖1所示，一種普通的煤氣灶包括一個(gè)帶有點(diǎn)火器51的燃燒器50、一個(gè)把罐55安裝到該煤氣灶上或者從該煤氣灶上拆除的裝置51、一個(gè)具有連接到煤氣灶55上的入口和調(diào)節(jié)器52的罐容器53以及一個(gè)封閉和保護(hù)部件的殼體54，其中的調(diào)節(jié)器55用于控制通過氣體入口供應(yīng)到燃燒器50上其他的排放量。該燃燒器50用于通過空氣混合管道(在圖7中用標(biāo)號(hào)103表示)連接到調(diào)節(jié)器52上。
這種便攜式煤氣灶由于具有較輕的重量并且方便攜帶而廣泛地用于在室內(nèi)或者室外烹制食物。該罐(即氣體容器)內(nèi)裝有在2kg/cm2到3kg/cm2(在日本為2kg/cm2)氣體壓力下的丁烷氣。因此，該罐始終存在著危險(xiǎn)，其中如爆炸或者火災(zāi)的安全事故可能由于粗心的使用者或者外面熱源(例如輻射熱)而發(fā)生。
在韓國(guó)LPG安全控制法的條款中規(guī)定，氣體容器必須具有一個(gè)安全設(shè)備，其中當(dāng)該氣體容器的內(nèi)部壓力迅速增加到非正常高壓時(shí)，該設(shè)備能自動(dòng)地切斷在5kg/cm2到7kg/cm2壓力范圍的氣源，其中該數(shù)值范圍被認(rèn)為是危險(xiǎn)壓力，從而避免安全事故發(fā)生。
一個(gè)典型的安全設(shè)備包括一個(gè)可拆卸的安全設(shè)備，利用該設(shè)備，當(dāng)氣體容器內(nèi)部壓力增加到5kg/cm2到7kg/cm2(日本為4kg/cm2到6kg/cm2)的壓力范圍時(shí)，其中該范圍被認(rèn)為是低于爆炸臨界壓力下的危險(xiǎn)壓力，則通過利用增加的壓力來從氣體入口自動(dòng)釋放氣體容器而中斷氣源，同時(shí)還包括一個(gè)流路切斷安全設(shè)備，利用該設(shè)備，當(dāng)氣體容器內(nèi)部壓力增加到5kg/cm2到7kg/cm2的壓力范圍時(shí)，其中該范圍被認(rèn)為是危險(xiǎn)壓力，則通過增加的壓力來自動(dòng)中斷形成在調(diào)節(jié)器內(nèi)的氣體流路，從而切斷氣源。
該可拆卸的安全設(shè)備用于與一個(gè)罐固定/拆卸裝置和接納在調(diào)節(jié)器下面殼體內(nèi)的一個(gè)安全桿配合操作，其中該罐固定/拆卸裝置安裝在煤氣灶的罐容器內(nèi)。
下面參見圖1和2來詳細(xì)描述可拆卸安全設(shè)備。
該罐安裝/拆卸裝置51可滑動(dòng)地把罐55安裝到調(diào)節(jié)器的氣體入口上或者從該入口上拆卸下來，并包括一個(gè)用于接納該罐55的罐容器53、一個(gè)操作連桿58和一個(gè)滑動(dòng)連桿59，其中操作連桿58的一個(gè)端部從該罐容器53向外伸出并通過把手58a的鉸接軸57而與燃燒器50內(nèi)的分隔件56配合，而另一個(gè)端部帶有一個(gè)引導(dǎo)槽58b；而滑動(dòng)連桿59的一個(gè)端部與引導(dǎo)槽58b配合，而另一個(gè)端部帶有座59a，該端部可滑動(dòng)地移動(dòng)到該座內(nèi)。一個(gè)壓縮彈簧60利用作為支撐點(diǎn)的分隔件56而安裝到操作連桿58上。
如圖2A所示，當(dāng)使用者向下按把手58a時(shí)，其中罐55嵌入在罐容器53內(nèi)，則該壓縮彈簧60被拉伸，從而該罐55通過滑動(dòng)連桿59而朝操作連桿58移動(dòng)，以與調(diào)節(jié)器52的氣體入口配合。在該狀態(tài)下，操作連桿58向上移動(dòng)，同時(shí)座59a通過壓縮彈簧60的回復(fù)力與滑動(dòng)連桿59一起向后移動(dòng)，從而罐55與氣體入口分離。
一個(gè)釋放桿61在操作連桿58的較低位置與分隔件56鉸接配合。
因此，當(dāng)罐55的內(nèi)部壓力增加到非正常的高壓時(shí)，安全桿62可自動(dòng)地使與釋放桿61配合的罐55分開，其中安全桿62通過彈性彈簧(未示出)在調(diào)節(jié)器52的較低位置彈性安裝在殼體52a內(nèi)。
具體地說，在使用中，罐55與調(diào)節(jié)器52的氣體入口配合。如果罐55過熱，并因此氣體壓力達(dá)到5kg/cm2到7kg/cm2的水平，則安全桿62借助于增加的壓力自動(dòng)地從殼體52a的較低位置伸出，以推動(dòng)位于安全桿下面的釋放桿61的一個(gè)端部。此時(shí)，釋放端部61的另一個(gè)端部向上移動(dòng)，使操作連桿58向上抬起。結(jié)果，該滑動(dòng)連桿59在壓縮彈簧60的回復(fù)力作用下向后移動(dòng)，從而罐55自動(dòng)地與調(diào)節(jié)器52的氣體注入口分開，因此中斷了到燃燒器50的氣體供應(yīng)，這樣避免了罐爆炸。
利用傳統(tǒng)的可分離安全設(shè)備，只有當(dāng)經(jīng)過氣體入口引入到調(diào)節(jié)器內(nèi)的氣壓達(dá)到5kg/cm2到7kg/cm2危險(xiǎn)壓力的程度時(shí)，此時(shí)罐處于過熱狀態(tài)，安全桿用來中斷氣體供應(yīng)。因此，安全設(shè)備不能阻止罐的過熱發(fā)生。換句話說，該安全設(shè)備在罐爆炸前瞬間操作。這樣，存在一個(gè)問題是，該設(shè)備仍然存在有如爆炸或火災(zāi)的固有意外危險(xiǎn)。
圖3A和3B為側(cè)面剖視圖和正面剖視圖，其中分別示出了傳統(tǒng)流路切斷安全設(shè)備的一個(gè)實(shí)例。
如圖3A和3B所示，該流路切斷安全設(shè)備包括一個(gè)可分離地與罐55配合的氣體入口70、一個(gè)對(duì)供應(yīng)到燃燒器的氣體壓力保持在恒定水平的腔室71和一個(gè)對(duì)供應(yīng)到燃燒器氣體量進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)桿。氣體截?cái)嘌b置73安裝在由氣體入口70和腔室71限定的氣體流路中，并當(dāng)氣體壓力增加到預(yù)定水平時(shí)截?cái)嘣摎怏w。該腔室71帶有壓力調(diào)節(jié)裝置74，用于調(diào)節(jié)把供應(yīng)到燃燒器上的氣體壓力調(diào)節(jié)到恒定水平。
該氣體截?cái)嘌b置73包括一個(gè)從氣體流路到后部在直徑上逐漸減少的錐形孔75、一個(gè)與該錐形孔75直接連通的圓孔76、一個(gè)安裝在該錐形孔75和圓孔76內(nèi)并通過氣體壓力向后移動(dòng)的切斷閥77以及對(duì)切斷閥77后部進(jìn)行偏壓的片簧78。
該片簧78與一個(gè)端部向外暴露的返回閥79鄰接。該一個(gè)返回桿安裝在該暴露端的上部，并上下滑動(dòng)以向前推動(dòng)返回閥79。
該切斷閥77包括一個(gè)位于錐形孔75前面的截?cái)嗖?1和一個(gè)位于圓孔76內(nèi)的操作部82。該截?cái)嗖?1在外圓周上設(shè)置一個(gè)O形環(huán)，當(dāng)向后移動(dòng)時(shí)，該環(huán)對(duì)錐形孔75進(jìn)行密封。該操作部82在其外圓周上設(shè)置有O形環(huán)，用于阻止氣體壓力泄漏。另外，一個(gè)噴孔83形成在操作部82前部的圓孔76的一側(cè)上，并與該噴孔83連通。
該壓力調(diào)節(jié)裝置74包括一個(gè)安裝到腔室71上部對(duì)該腔室密封的橡膠板83、一個(gè)對(duì)該橡膠板84向下偏壓的彈簧85、一個(gè)連接到該橡膠板84上的針保持件86和一個(gè)針閥88，其中該針閥的中心部與一個(gè)主體可鉸接地配合，其方式是，該針閥的一個(gè)端部與針保持件86配合，而另一個(gè)端部帶有一個(gè)止動(dòng)件87。標(biāo)號(hào)89表示固定到罐容器底面上的一個(gè)支撐件。
因此，當(dāng)使用者點(diǎn)燃該煤氣灶時(shí)，裝在該腔室71內(nèi)的氣體供應(yīng)到燃燒器，同時(shí)在該腔室71內(nèi)的氣體壓力降低。接著，通過彈簧85向下推動(dòng)橡膠板84，從而可鉸接地與調(diào)節(jié)器52配合的該針閥88與噴孔83隔開，以把氣體從罐內(nèi)引入到該腔室71內(nèi)。如果引入到該腔室71內(nèi)的氣體壓力增加到一個(gè)預(yù)定水平，則該橡膠板84抵抗彈簧85的偏壓力使針閥旋轉(zhuǎn)88，從而截?cái)嘣搰娍?3。此外，當(dāng)由于罐55過熱導(dǎo)致氣體壓力增加到預(yù)定水平時(shí)，在氣體壓力作用下，安裝到氣體流路的切斷閥77向后抵抗片簧78的偏壓力移動(dòng)，以封閉錐形孔75，從而氣體供應(yīng)中斷，以熄滅燃燒器的火焰。
然而，根據(jù)圖3所示的傳統(tǒng)流路切斷安全設(shè)備，需要對(duì)相關(guān)的元件進(jìn)行精密加工以完全切斷氣體流路。如果沒有精密加工，則可能發(fā)生意外事故。另外，即使相關(guān)元件進(jìn)行了精密加工，則氣體仍然滯留在切斷氣體流路中。因此，存在一個(gè)嚴(yán)重問題是，當(dāng)罐過熱時(shí)，該罐有可能爆炸。
為了解決上述問題，在第2001-0008025號(hào)韓國(guó)專利未審查公開文件中公開了一種改進(jìn)流路切斷安全設(shè)備，其中當(dāng)氣體壓力由于罐過熱而增加到預(yù)定水平時(shí)，在該罐內(nèi)氣體向外排放，從而避免罐爆炸。
圖4為一個(gè)傳統(tǒng)流路切斷安全設(shè)備的正面平面圖。
如圖4所示，一個(gè)氣體排放裝置90包括一個(gè)圓孔91、一個(gè)形成在圓孔91一側(cè)與氣體流路連通的通孔92、一個(gè)設(shè)置在通孔92圓周表面的殼體和一個(gè)安全桿96，其中通孔92帶有一個(gè)排放孔93，用于對(duì)朝通孔92流動(dòng)的氣體向外排放，而安全桿96由一個(gè)彈簧95彈性支撐，以緊緊靠近通孔92。一個(gè)盤形蓋子97與殼體94的一個(gè)端部螺旋配合，而向外延伸的一個(gè)噴嘴98與排放孔93配合。
在上面描述的結(jié)構(gòu)中，如參照?qǐng)D3進(jìn)行上面描述的那樣，如果腔室71裝有預(yù)定水平壓力的氣體，則噴孔83由壓力調(diào)節(jié)裝置74的針閥88切斷，從而首先中斷供應(yīng)到腔室71的氣體。在該切斷狀態(tài)下，如果由于罐過熱而氣體壓力連續(xù)增加到預(yù)定水平，則氣體供應(yīng)其次通過操作氣體切斷裝置73來切斷，以熄滅燃燒器的火焰。
在周圍，即使由于在煤氣灶或罐內(nèi)積聚的潛熱使煤氣灶周圍竄出火焰，或者氣體壓力增加到預(yù)定水平，如13kg/cm2到15kg/cm2，則氣體排放裝置90的安全桿96抵抗彈簧95的偏壓力向后移動(dòng)，以打開通孔92，從而在罐內(nèi)的氣體經(jīng)過噴嘴98向外排放。這樣，即使罐持續(xù)過熱，也不會(huì)爆炸。
然而，該氣路切斷安全設(shè)備具有如下的一些問題首先，帶有安全桿96的殼體94從錐形孔75處延伸，并從調(diào)節(jié)器52的側(cè)面突出，從而該通孔92通過彈簧95操作的安全桿96打開或關(guān)閉。這樣，調(diào)節(jié)器的體積增加，同時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。另外，由于一般的便攜式煤氣灶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)明顯改變，則其生產(chǎn)率降低，同時(shí)制造成本增加。
第二，由于排放孔93形成在調(diào)節(jié)器內(nèi)部，則要設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的噴嘴98來向外排放氣體。
第三，由于氣體經(jīng)過排放孔93向外排放，則當(dāng)易燃物質(zhì)放置煤氣灶附近時(shí)，存在產(chǎn)生第二火災(zāi)的問題。
最后，與圖3涉及的現(xiàn)有技術(shù)類似，需要精確地加工相關(guān)部件，以完全切斷氣體流路。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于便攜式煤氣灶的安全設(shè)備和操作該安全設(shè)備的方法，利用該設(shè)備和方法，在罐的內(nèi)部壓力增加到5kg/cm2到7kg/cm2的水平時(shí)，需要量的氣體從罐排放到用于氣體燃燒的燃燒器中，這作為初步安全措施，從而避免了管的過熱和二次火災(zāi)事故發(fā)生，同時(shí)還提高了利用氣體燃燒煤氣灶的熱效率。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于便攜式煤氣灶的安全設(shè)備和操作該安全設(shè)備的方法，利用該設(shè)備和方法，在預(yù)定安全措施后，如果罐的內(nèi)部壓力迅速增加到高于排放到燃燒器內(nèi)氣體壓力水平時(shí)，該罐自動(dòng)從氣體入口分離，這作為預(yù)備安全措施，從而避免罐爆炸。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種用于便攜式煤氣灶的安全設(shè)備和操作該安全設(shè)備的方法，利用該設(shè)備和方法，在沒有明顯改變煤氣灶內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況下，提高了裝配和生產(chǎn)率。
為了達(dá)到上面目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于便攜式煤氣灶的安全設(shè)備，其中該煤氣灶包括一個(gè)帶有點(diǎn)火器的燃燒器；一個(gè)連接罐的氣體入口；一個(gè)具有用于把從氣體入口供應(yīng)的氣體排放到燃燒器的主氣體排放管道的調(diào)節(jié)器；一個(gè)位于燃燒器和調(diào)節(jié)器的主氣體排放管道之間的空氣混合管道；一個(gè)垂直形成在調(diào)節(jié)器下部、并具有與通孔連通的內(nèi)部路徑的殼體，其中通孔與調(diào)節(jié)器上氣體流路的下部連接；一個(gè)通過彈簧彈性安裝到內(nèi)部路徑上的安全桿，其中當(dāng)罐的內(nèi)部壓力增加到不超過爆炸臨界壓力的危險(xiǎn)壓力范圍P1時(shí)，該安全桿的末端在氣體壓力P1作用下經(jīng)過形成在殼體下部上孔向外伸出；以及一個(gè)裝置，該裝置具有一個(gè)釋放桿，該釋放桿圍繞安全桿轉(zhuǎn)動(dòng)，以分離該罐，該安全設(shè)備包括一個(gè)安全操作元件，該安全操作元件安裝在通孔和安全桿上部之間，并由一個(gè)彈簧而被彈性支撐，其中該彈簧具有低于彈簧S1彈性力的彈性力，同時(shí)該安全桿由一個(gè)氣體壓力來操作，其中該壓力高于罐的排放壓力并低于氣體壓力P1；一個(gè)氣體排放路徑，該氣體排放路徑形成在安裝有安全操作元件的殼體的一個(gè)側(cè)壁上，并通過該安全操作元件來打開/關(guān)閉；以及一個(gè)輔助氣體排放路徑，該輔助氣體排放路徑與主氣體排放管道并聯(lián)，并具有一個(gè)氣體排放噴嘴，其中該主氣體排放管道具有連接到氣體排放路徑的一端和安裝到空氣混合管道上的另一端。
內(nèi)部路徑分成比通孔寬的第一內(nèi)部路徑和比第一內(nèi)部路徑寬的第二內(nèi)部路徑。該安全操作元件安裝到第一內(nèi)部路徑上，同時(shí)安全桿安裝在第二內(nèi)部路徑上。
安全操作元件包括一個(gè)第一鄰近部和一個(gè)第二鄰近部，其中第一鄰近部具有對(duì)應(yīng)于通孔內(nèi)徑的外徑，以與通孔的外圓周緊密接觸，而第二鄰近部與第一鄰近部的下端部一體形成，并具有與內(nèi)部路徑的內(nèi)徑對(duì)應(yīng)的外徑，同時(shí)在第二鄰近部的底部形成了一個(gè)垂直突出部，用于接納彈簧。
第一和第二鄰近部在其外圓周上分別設(shè)置第一和第二槽，同時(shí)第一和第二O形圈分別插入到第一和第二槽內(nèi)。
氣體排放路徑的一個(gè)入口位于第一O形圈和第二O形圈之間，其中第一O形圈插入到第一鄰近部的外圓周，而第二O形圈插入到第二鄰近部的外圓周。
氣體排放路徑在該氣體排放路徑入口的上部形成有一個(gè)第一階梯部，而第二鄰近部的上端部與該第一階梯部鄰近。
安全桿在其上端部形成有一個(gè)槽，該槽用于接納彈簧的末端部，其中該彈簧支撐在安全操作元件的第二鄰近部的底部上。
第二階梯部形成在第一和第二路徑之間的交界面上，從而安全桿的上端部抵靠在該第二階梯部上。
當(dāng)罐的內(nèi)部壓力達(dá)到氣體壓力P0時(shí)，該氣體排放路徑通過由于氣體壓力P0導(dǎo)致的向下移動(dòng)的安全操作元件而打開。
氣體壓力P0處于2kg/cm2到3kg/cm2(日本為2kg/cm2)的一般壓力范圍中的最高壓力3kg/cm2之上，并在5kg/cm2到7kg/cm2(日本為4kg/cm2到6kg/cm2)的危險(xiǎn)范圍中的最低壓力5kg/cm2之下。P1為5kg/cm2到7kg/cm2危險(xiǎn)壓力范圍。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，在一個(gè)用于便攜式煤氣灶的安全設(shè)備中，其中該煤氣灶包括一個(gè)帶有點(diǎn)火器的燃燒器；一個(gè)連接罐的氣體入口；一個(gè)具有用于把從氣體入口供應(yīng)的氣體排放到燃燒器的主氣體排放管道的調(diào)節(jié)器；一個(gè)位于燃燒器和調(diào)節(jié)器的主氣體排放管道之間的空氣混合管道；一個(gè)垂直形成在調(diào)節(jié)器下部、并具有與通孔連通的內(nèi)部路徑的殼體，其中通孔與調(diào)節(jié)器上氣體流路的下部連接；一個(gè)通過彈簧彈性安裝到內(nèi)部路徑上的安全桿，其中當(dāng)罐的內(nèi)部壓力增加到不超過爆炸臨界壓力的危險(xiǎn)壓力范圍P1時(shí)，該安全桿的末端在氣體壓力P1作用下經(jīng)過形成在殼體下部上孔向外伸出；以及一個(gè)裝置，該裝置具有一個(gè)釋放桿，該釋放桿圍繞安全桿轉(zhuǎn)動(dòng)，以分離該罐，操作該安全設(shè)備的方法包括a)當(dāng)罐的內(nèi)部壓力達(dá)到氣體壓力P0的范圍時(shí)，其中該P(yáng)0高于正常氣體壓力的最高水平，同時(shí)低于危險(xiǎn)壓力的最低水平，同時(shí)高于罐充氣壓力并低于氣體壓力P1時(shí)，其中該氣體壓力P1低于爆炸臨界壓力，則由氣體壓力P1通過彈簧S0來使安全操作元件向下移動(dòng)，其中的安全操作元件彈性安裝在通孔和安全桿上部之間，從而該通孔打開與內(nèi)部路徑連通。
b)根據(jù)該安全操作元件的下落，打開氣體排放路徑，其中該氣體排放路徑形成在安裝有安全操作元件的殼體的一個(gè)側(cè)壁上，并通過該安全操作元件來打開/關(guān)閉；c)當(dāng)經(jīng)由氣體流路和通孔供應(yīng)到內(nèi)部路徑上的氣壓壓力為P0的氣體經(jīng)過排放路徑排放時(shí)，通過位于氣體排放路徑和空氣混合管道之間的輔助氣體排放管道，氣體供應(yīng)到用于燃燒的燃燒器上，從而罐的內(nèi)部壓力維持在較低壓力狀態(tài)；以及
d)在步驟d后，當(dāng)由于持續(xù)輻射熱，罐內(nèi)部壓力迅速增加到氣體壓力P1時(shí)，其中該氣體壓力P1比經(jīng)過輔助氣體排放管道排放的氣體壓力P0大，則通過氣體壓力P1，安全操作元件向下移動(dòng)，同時(shí)通過彈簧S1彈性安裝在安全操作元件底部的安全桿向下移動(dòng)，從而殼體的下部上形成的末端部經(jīng)過形成在殼體下部上孔向外伸出，以通過操作釋放桿使罐自動(dòng)與氣體入口分離，因此中斷氣體供應(yīng)。
在步驟c中，當(dāng)通過燃燒罐的內(nèi)部壓力維持在較低壓力時(shí)，通過壓縮彈簧S0的回復(fù)力，下降的安全操作元件返回到其初始安全位置，以封閉氣體排放路徑，同時(shí)在罐內(nèi)的氣體經(jīng)過主氣體排放管道供應(yīng)到燃燒器。
直到罐的內(nèi)部壓力增加到比爆炸臨界壓力低的氣體壓力P1前，步驟a到c持續(xù)重復(fù)進(jìn)行。
氣體壓力P0處于一般壓力范圍中的最高壓力3kg/cm2之上，并在危險(xiǎn)壓力范圍中的最低壓力5kg/cm2之下。


通過參照附圖的詳細(xì)描述的優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，本發(fā)明的上面和其他特征以及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
圖1為傳統(tǒng)便攜式煤氣灶的透視圖；圖2A和2B為示出了圖1中調(diào)節(jié)器安全桿的操作狀態(tài)的側(cè)視圖；圖3A和3B為示出了用于便攜式煤氣灶傳統(tǒng)安全設(shè)備的一個(gè)實(shí)例的側(cè)面剖視圖以及正面剖視圖；圖4為示出了傳統(tǒng)安全設(shè)備另一個(gè)實(shí)例的正面剖視圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的、用于便攜式煤氣灶的安全設(shè)備的縱向剖視圖；圖6示出了圖5中安全設(shè)備的操作狀態(tài)，其中圖6A為示出了安全操作元件操作狀態(tài)的縱向剖視圖，而圖6B為示出了安全桿的操作狀態(tài)的縱向剖視圖；以及圖7為示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的便攜式煤氣灶主要部分的透視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖來更更充分地描述本發(fā)明，其中描述了發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
本發(fā)明的用于便攜式煤氣灶的安全設(shè)備包括一個(gè)殼體101、一個(gè)氣體排放路徑25以及一個(gè)輔助氣體排放管道26，該殼體101與一個(gè)調(diào)節(jié)器52中的氣體流路的一側(cè)連接并在高于一個(gè)普通壓力的最高水平或者低于危險(xiǎn)壓力P0的最低水平下面操作，氣體排放路徑25與殼體101的一側(cè)連接，用于排放氣體，而輔助氣體排放管道26串聯(lián)到主氣體排放管道104上，并具有一個(gè)氣體排放噴嘴27，其中主氣體排放管道104具有與氣體排放路徑25連接的一端和安裝到一個(gè)空氣混合管道103的另一端。
如圖1到4所述，根據(jù)本發(fā)明的便攜式煤氣灶除了構(gòu)成安全設(shè)備的部件之外，還包括一個(gè)帶有點(diǎn)火器的燃燒器50、一個(gè)用于把罐55安裝到該煤氣灶或者從該煤氣灶上拆除的裝置51和一個(gè)罐容器53，其中該罐容器53具有一個(gè)調(diào)節(jié)器52，該調(diào)節(jié)器與一個(gè)調(diào)節(jié)桿72配合來控制供應(yīng)到燃燒器50上的氣體排放量。該調(diào)節(jié)器52的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)便攜式煤氣灶中的相同，其中該50用于經(jīng)由一個(gè)空氣混合管道(在圖7中用標(biāo)號(hào)103表示)連接到調(diào)節(jié)器52上。因此，在附圖中，相似部件用相同標(biāo)號(hào)表示，在這里對(duì)這些部件的描述省略。
圖5為用于本發(fā)明便攜式煤氣灶的安全設(shè)備的縱向剖視圖。圖6三春柳圖5中安全設(shè)備的操作狀態(tài)。圖7為示出了本發(fā)明便攜式煤氣灶的主要部分的透視圖。
如圖5到7所示，本發(fā)明的用于便攜式煤氣灶的安全設(shè)備包括一個(gè)殼體101、一個(gè)安全操作元件11(第一安全設(shè)備)和安全桿13(第二安全設(shè)備)。其中該殼體101與通孔100a連通，而該通孔100a與形成在調(diào)節(jié)器52上的氣體流路100的下部連接，而殼體101具有一個(gè)第一內(nèi)部路徑100b和一個(gè)第二內(nèi)部路徑100c，這兩個(gè)路徑均具有比通孔100a較大的直徑，同時(shí)第一和第二內(nèi)部路徑與調(diào)節(jié)桿72垂直；而安全操作元件11通過一個(gè)彈簧S0彈性地安裝到第一內(nèi)部路徑100b的上部，而安全桿13通過彈簧S1彈性安裝到第二內(nèi)部路徑100c上，并通過彈簧S0與安全操作元件11隔開。
一個(gè)盤形蓋子107與殼體101的下表面螺旋配合，并在其下面中心設(shè)置有一個(gè)孔(未示出)，經(jīng)過該孔，該安全桿13可通過給定的氣體壓力向外伸出。
該安全操作元件11包括一個(gè)第一鄰近部11a和一個(gè)第二鄰近部11b，其中該第一鄰近部11a具有一個(gè)與通孔100a的內(nèi)徑相對(duì)應(yīng)的外徑，以與該通孔100a的外圓周緊密接觸，而第二鄰近部11b與第一鄰近部11a的下端部一體形成，并具有與內(nèi)部路徑100b的內(nèi)徑對(duì)應(yīng)的外徑，同時(shí)在第二鄰近部的底部形成了一個(gè)垂直突出部11c，用于接納彈簧S0。
該第一和第二鄰近部11a和11b在其外圓周分別具有第一和第二槽14和15。第一和第二O形圈16和17分別插入到第一和第二槽14和15內(nèi)。
與第一內(nèi)部路徑100b連通的氣體排放路徑25在該氣體排放路徑25入口下部形成一個(gè)第一階梯部19。該第一階梯部19具有一個(gè)寬度比通孔100a較大但比第一內(nèi)部路徑100b的窄的環(huán)槽18。插入到第一鄰近部11a外圓周的第一O形圈16接納在環(huán)槽18內(nèi)。安全操作元件11的第二鄰近部11b的上端部與第一階梯部19鄰近。
第一O形圈16插入到環(huán)槽18內(nèi)的原因是，在通過給定壓力作用下，安全操作元件11降低，然后通過彈簧S0的回復(fù)力返回其初始位置，第二鄰近部11b的上端部與第一階梯部19鄰近，以把恒定水平的壓力施加到插入到第一鄰近部11a內(nèi)的第一O形圈16，從而阻止第一O形圈16變形。
該安全桿13包括頭部13a和軸13b，該頭部13a緊密地安裝于比第一路徑100b寬的第二路徑100c，并且在其上端部具有槽13c，而軸13b從頭部13a的底部垂直地突伸。安裝在安全操作元件11的底部上的彈簧S0的末端座于該槽13c內(nèi)。氣密的第三和第四O形圈22和23插入到以給定間隔彼此隔開的第三和第四槽20和21中，作為安全操作元件11。
具體地說，由于安全桿13通過彈簧S1安裝，其中該彈簧具有比彈簧S0彈性力叫大的彈性力，則該安全桿的上端部可緊密地抵靠在第二鄰近部11b的下端部。為了阻止這種抵靠，第二階梯部24形成在第一和第二路徑100b和100c之間的交界面上，從而該安全桿13的上端部抵靠在第二階梯部24上，并因此不與安全操作元件11的下端部接觸。
當(dāng)氣體壓力增加到剛好低于5kg/cm2到7kg/cm2(日本為4kg/cm2到6kg/cm2)的氣體壓力P1的氣體壓力P0時(shí)，其中該壓力不超過爆炸臨界壓力，即當(dāng)氣體壓力達(dá)到大于3kg/cm2或小于4kg/cm2(日本大于2kg/cm2或者小于4kg/cm2)，并具有低于彈簧S1的彈性力，則該彈簧S0被壓縮。因而，當(dāng)從氣體流路100中引入的氣體壓力高于S0的彈性力時(shí)，該安全操作元件11(第一安全設(shè)備)通過氣體壓力P0而降低，其中該氣體壓力P0比罐的排放壓力高，同時(shí)比氣體壓力P1較低，同時(shí)安全桿13通過氣體壓力P1而降低，其中該氣體壓力比氣體壓力P0和第一彈簧S1的彈性力較高，從而安全桿的端部從殼體101向外伸出。
由安全操作元件11打開/關(guān)閉的氣體排放路徑25經(jīng)過殼體101的一個(gè)側(cè)壁水平地延伸，其中該殼體連接安全操作元件11的第二鄰近部11b，從而經(jīng)過氣體流路100供應(yīng)到100a和第一內(nèi)部路徑100b的氣體排放到燃燒器。
優(yōu)選的是，氣體排放路徑25形成在位于第一和第二O形圈16和17之間的殼體的一個(gè)側(cè)壁上，其中該第一O形圈16插入到第一鄰近部11a的外圓周上，而第二O形圈17插入到第二鄰近部11b的外圓周上。
在正常的燃燒狀態(tài)下，即當(dāng)S0的彈性力大于氣體流路100內(nèi)的氣體壓力時(shí)，氣體排放路徑25被安全操作元件11封閉。然而，當(dāng)氣體壓力高于彈簧S0的彈性力時(shí)，氣體排放路徑25被安全操作元件11打開，其中由于氣體壓力，安全操作元件11被降低到與彈簧S0的壓縮程度對(duì)應(yīng)的距離。
如圖7所示，氣體排放路徑25連接到輔助氣體排放路徑26上，以與空氣混合管道103連通。該輔助氣體排放路徑26為一般的銅管。輔助氣體排放路徑26的一端連接到形成在調(diào)節(jié)器52底部的氣體出口(未示出)上，而另一端連接到空氣混合管道103的中心部上。另外，輔助氣體排放路徑26與主氣體排放管道104并聯(lián)，用于把氣體供應(yīng)到燃燒器上，從而實(shí)現(xiàn)正常的燃燒狀態(tài)。一個(gè)噴嘴27與輔助氣體排放路徑26的前端配合。
優(yōu)選的是，噴嘴27具有盡可能小的直徑。如果該噴嘴的直徑較大，則大量壓縮氣體經(jīng)過輔助氣體排放路徑26供應(yīng)到燃燒器50內(nèi)，從而發(fā)生火災(zāi)。例如，該噴嘴的直徑在0.1到0.4mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是在0.15到0.35mm之間。
具體地說，當(dāng)由于外部受熱導(dǎo)致罐過熱時(shí)，在內(nèi)部壓力增加到危險(xiǎn)壓力前的瞬間，操作根據(jù)本發(fā)明的安全操作元件。因此，當(dāng)在寒冷天氣或地區(qū)使用煤氣灶時(shí)，由于周圍較低溫度而很難加熱罐，因此，不能操作安全操作元件11。
在這種情況下，由于通過安全操作元件11封閉氣體排放路徑25，則從罐引入到調(diào)節(jié)器的氣體經(jīng)過主氣體排放管道104供應(yīng)到燃燒器內(nèi)。
僅在安全操作元件操作時(shí)，位于氣體排放路徑25和空氣混合管道103之間的輔助氣體排放路徑26用來把氣體從調(diào)節(jié)器中供應(yīng)到燃燒器，此時(shí)，輔助氣體排放路徑26具有調(diào)節(jié)熱源的功能，就象主氣體排放管道104一樣。
標(biāo)號(hào)28表示插入到安裝在氣體排放路徑25上輔助氣體排放路徑26外圓周的O形圈，用于隔絕空氣，而99表示用于固定后覆蓋氣體流路100端部的螺栓。
下面參照?qǐng)D5到7來描述本發(fā)明的安全設(shè)備的操作。
首先，當(dāng)罐55安裝到調(diào)節(jié)器52的氣體入口70上時(shí)，從罐55排放的氣體經(jīng)過氣體入口70供應(yīng)到氣體流路100。在這種情況下，氣體推動(dòng)針閥88，被供應(yīng)到腔室71內(nèi)，其中針閥用于打開/封閉形成在氣體流路100上端部的噴孔。
供應(yīng)到腔室71內(nèi)的氣體經(jīng)由形成在底部的氣體出口供應(yīng)到燃燒器50內(nèi)，以備點(diǎn)燃。此時(shí)，坐放在燃燒器50上的烹飪用具被加熱，從該烹飪用具底部產(chǎn)生的輻射熱被傳遞到罐。如果輻射熱較大，則罐內(nèi)部壓力也因此增加。
如果罐內(nèi)部壓力增加，則供應(yīng)到調(diào)節(jié)器52的其他量也增加，同樣，大量氣體供應(yīng)到腔室71，從而增加了腔室71內(nèi)的壓力。因此，操作針閥88，以重復(fù)地打開和封閉噴孔83，以把從調(diào)節(jié)器52排放出的氣體壓力維持在一個(gè)恒定水平。此時(shí)，如果罐膨脹壓力比從調(diào)節(jié)器52排放出的恒定壓力高，則罐內(nèi)部壓力迅速增加。
因此，如圖6A所示，當(dāng)罐內(nèi)部壓力達(dá)到剛好低于氣體壓力P1(5kg/cm2到7kgcm2)的氣體壓力P0(大于3kg/cm2或小于5kgcm2)時(shí)，其中的氣體壓力P1不超過爆炸的臨界壓力，安全操作元件11通過壓力壓縮彈簧S0并被降低。
此時(shí)，由安全操作元件11封閉的氣體排放路徑25打開，然后充在氣體流路100內(nèi)的氣體經(jīng)由與氣體排放路徑25連接的輔助氣體排放路徑26排放到空氣混合管道103。該排放的氣體供應(yīng)到用于燃燒的燃燒器50內(nèi)。
在氣體經(jīng)由氣體排放路徑25在一定程度上排放后，罐55的內(nèi)部壓力降低到預(yù)定水平以下，換句話說，罐維持在較低壓力狀態(tài)。該降低的安全操作元件11由壓縮彈簧S0的彈性力推動(dòng)，以封閉第二階梯部24。這樣，煤氣灶返回到正常的燃燒狀態(tài)，其中氣體僅僅經(jīng)由主氣體排放管道104而被供應(yīng)。
上述過程持續(xù)重復(fù)，直到罐的內(nèi)部壓力增加到5kg/cm2到7kgcm2的壓力P1。
經(jīng)過這樣的重復(fù)過程，如果罐55因輻射熱而導(dǎo)致過熱，并因此內(nèi)部壓力增加到壓力P1，則安全操作元件11抵抗彈簧S0和S1的彈性力而降低，從而使安全桿13降低。被降低安全桿13的較低端部經(jīng)過下蓋12的孔而伸出。
因此，釋放桿(61)(參見圖2)由安全桿13的突出下端部推動(dòng)，從而罐55從調(diào)節(jié)器52的氣體入口自動(dòng)分離，以完全阻斷氣體供應(yīng)。
在上面描述中，當(dāng)罐在使用中由于輻射熱而過熱并因此罐內(nèi)部壓力達(dá)到剛好低于5kg/cm2到7kgcm2的預(yù)定壓力(大于3kg/cm2或者小于5kgcm2)時(shí)，通過操作安全操作元件(第一安全設(shè)備)，需要量的氣體從罐內(nèi)排放到燃燒器，用于氣體燃燒，從而阻止了罐過熱，同時(shí)也提高了采用其他燃燒的煤氣灶的熱效率。另外，如果罐內(nèi)部壓力迅速增加到比排放到燃燒器氣體壓力高的水平時(shí)，通過操作作為后續(xù)安全措施的安全桿，罐自動(dòng)與氣體入口分離，從而避免了罐爆炸。
然而，本發(fā)明可具有不同形式，而不應(yīng)該限制成這里描述的實(shí)施例。相反，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，提供這些實(shí)施例，以便該公開內(nèi)容是全面和徹底的，并將完全覆蓋發(fā)明的范圍。在附圖中，為了清楚起見，各層和區(qū)域的厚度被放大。在整個(gè)說明書中，相似標(biāo)號(hào)表示相似部件。
權(quán)利要求
1.一種用于便攜式煤氣灶的安全設(shè)備，該安全設(shè)備包括一個(gè)殼體(101)，該殼體連接到調(diào)節(jié)器(52)內(nèi)氣體流路的一側(cè)，用于在通常壓力最高水平之上或者危險(xiǎn)壓力P0最低水平以下來操作；一個(gè)氣體排放路徑(25)，該氣體排放路徑(25)連接到殼體(101)的一側(cè)，用于排放氣體；以及一個(gè)輔助氣體排放管道(26)，該輔助氣體排放管道(26)與主氣體排放管道(104)并聯(lián)，并具有一個(gè)氣體排放噴嘴(27)，其中該主氣體排放管道(104)具有連接到氣體排放路徑(25)的一端和安裝到空氣混合管道(103)上的另一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的安全設(shè)備，其中該殼體(101)包括一個(gè)內(nèi)部路徑(100b、100c)，所述內(nèi)部路徑與連接到調(diào)節(jié)器(52)內(nèi)氣體流路下部的通孔(100a)連通；一個(gè)安全桿(13)，該安全桿通過彈簧(S1)彈性安裝到內(nèi)部路徑(100b、100c)上，其中當(dāng)罐的內(nèi)部壓力增加到不超過爆炸臨界壓力的危險(xiǎn)壓力范圍P1時(shí)，該安全桿的端部通過氣體壓力P1而經(jīng)過形成在殼體(101)下部的一個(gè)孔向外伸出；以及一個(gè)安全操作元件(11)，該安全操作元件安裝在通孔(100a)和安全桿(13)上部之間，并由一個(gè)彈簧(S0)彈性支撐，其中該彈簧(S0)具有低于彈簧(S1)彈性力的彈性力，同時(shí)該安全桿由一個(gè)氣體壓力P0來操作，其中該壓力P0高于罐(55)的排放壓力并低于氣體壓力P1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的安全設(shè)備，其中內(nèi)部路徑(100b、100c)分成比通孔(100a)寬的第一內(nèi)部路徑(100b)和比第一內(nèi)部路徑寬的第二內(nèi)部路徑(100c)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的安全設(shè)備，其中安全操作元件(11)包括一個(gè)第一鄰近部(11a)和一個(gè)第二鄰近部(11b)，其中第一鄰近部(11a)具有對(duì)應(yīng)于通孔(100a)內(nèi)徑的外徑，以與通孔(100a的外圓周緊密接觸，而第二鄰近部(11b)與第一鄰近部(11a)的下端部一體形成，并具有與第一內(nèi)部路徑(100b)的內(nèi)徑對(duì)應(yīng)的外徑，同時(shí)在第二鄰近部的底部形成了一個(gè)垂直突出部(11c)，用于接納彈簧(S0)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的安全設(shè)備，其中第一和第二鄰近部(11a)和(11b)在其外圓周上分別設(shè)置有第一和第二槽(14和15)，同時(shí)第一和第二O形圈(16、17)分別插入到第一和第二槽(14和15)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的安全設(shè)備，其中氣體排放路徑(25)的一個(gè)入口位于第一O形圈(16)和第二O形圈(17)之間，其中第一O形圈(16)插入到第一鄰近部(11a)的外圓周，而第二O形圈(17)插入到第二鄰近部(11b)的外圓周。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6的安全設(shè)備，其中氣體排放路徑(25)在該氣體排放路徑入口的上部形成有一個(gè)第一階梯部(19)，而第二鄰近部(11b)的上端部抵靠在該第一階梯部(19)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2的安全設(shè)備，其中該安全桿(13)在其上端部形成有一個(gè)槽(13c)，該槽用于接納彈簧(S0)的末端部，其中該彈簧(S0)支撐在安全操作元件的第二鄰近部(11b)的底部上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的安全設(shè)備，其中第二階梯部(24)形成在第一和第二路徑(100b和100c)之間的交界面上，從而安全桿(13)的上端部抵靠在該第二階梯部(24)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的安全設(shè)備，其中當(dāng)罐的內(nèi)部壓力達(dá)到氣體壓力P0時(shí)，該氣體排放路徑(25)通過由于氣體壓力P0導(dǎo)致的向下移動(dòng)的安全操作元件(11)而打開。
11.一個(gè)用于操作便攜式煤氣灶的安全設(shè)備的方法，在該便攜式煤氣灶的安全設(shè)備中，該煤氣灶包括一個(gè)帶有點(diǎn)火器的燃燒器(50)；一個(gè)連接罐(55)的氣體入口(70)；一個(gè)具有用于把從氣體入口(70)供應(yīng)的氣體排放到燃燒器(50)的主氣體排放管道(104)的調(diào)節(jié)器(52)；一個(gè)位于燃燒器(50)和調(diào)節(jié)器(52)的主氣體排放管道(104)之間的空氣混合管道(103；一個(gè)垂直形成在調(diào)節(jié)器(52下部、并具有與通孔(100a)連通的內(nèi)部路徑(100b、100c)的殼體，其中通孔(100a)與調(diào)節(jié)器(52)上氣體流路的下部連接；一個(gè)通過彈簧(S1)彈性安裝到內(nèi)部路徑(100和100c)上的安全桿(13)，其中當(dāng)罐的內(nèi)部壓力增加到不超過爆炸臨界壓力的危險(xiǎn)壓力范圍P1時(shí)，該安全桿的末端在氣體壓力P1作用下經(jīng)過形成在殼體(101)下部上孔向外伸出；以及一個(gè)裝置(51)，該裝置(51)具有一個(gè)釋放桿(61)，該釋放桿圍繞安全桿(13)轉(zhuǎn)動(dòng)，以分離該罐(55)，操作該安全設(shè)備的方法包括a)當(dāng)罐(55)的內(nèi)部壓力達(dá)到氣體壓力P0的范圍時(shí)，其中該壓力P0高于正常氣體壓力的最高水平，同時(shí)低于危險(xiǎn)壓力的最低水平，同時(shí)高于罐充氣壓力并低于氣體壓力P1時(shí)，其中該氣體壓力P1低于爆炸臨界壓力，則由氣體壓力P1通過彈簧(S0)來使安全操作元件向下移動(dòng)，其中的安全操作元件彈性安裝在通孔和安全桿上部之間，從而該通孔打開與內(nèi)部路徑連通；b)根據(jù)該安全操作元件的下落，打開氣體排放路徑，其中該氣體排放路徑形成在安裝有安全操作元件的殼體的一個(gè)側(cè)壁上，并通過該安全操作元件來打開/關(guān)閉；c)當(dāng)經(jīng)由氣體流路和通孔供應(yīng)到內(nèi)部路徑上的氣壓壓力為P0的氣體經(jīng)過排放路徑排放時(shí)，通過位于氣體排放路徑和空氣混合管道之間的輔助氣體排放管道，氣體供應(yīng)到用于燃燒的燃燒器上，從而罐的內(nèi)部壓力維持在較低壓力狀態(tài)；以及d)在步驟d后，當(dāng)由于持續(xù)輻射熱，罐內(nèi)部壓力迅速增加到氣體壓力P1時(shí)，其中該氣體壓力P1比經(jīng)過輔助氣體排放管道排放的氣體壓力P0大，則通過氣體壓力P1，安全操作元件向下移動(dòng)，同時(shí)通過彈簧(S1)彈性安裝在安全操作元件底部的安全桿向下移動(dòng)，從而殼體的下部上形成的末端部經(jīng)過形成在殼體下部上孔向外伸出，以通過操作釋放桿使罐自動(dòng)與氣體入口分離，因此中斷氣體供應(yīng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中在步驟c中，當(dāng)通過燃燒罐的內(nèi)部壓力維持在較低壓力時(shí)，通過壓縮彈簧(S0)的回復(fù)力，下降的安全操作元件返回到其初始安全位置，以封閉氣體排放路徑，同時(shí)在罐內(nèi)的氣體經(jīng)過主氣體排放管道供應(yīng)到燃燒器。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中直到罐的內(nèi)部壓力增加到比爆炸臨界壓力低的氣體壓力P1前，步驟a到c持續(xù)重復(fù)進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于便攜式煤氣灶的安全設(shè)備，利用該設(shè)備，在一個(gè)罐的內(nèi)部壓力由于在使用中輻射熱等迅速增加到非正常高壓前，采取安全措施，以阻止罐過熱，并因此避免該罐爆炸，本發(fā)明還提供一種操作該安全設(shè)備的方法。當(dāng)罐的內(nèi)部壓力達(dá)到剛好低于危險(xiǎn)壓力P1的預(yù)定壓力P0時(shí)，通過操作用彈簧(S0)偏壓的安全操作元件(11)，需要量的氣體從罐排放到用于燃燒的燃燒器，從而把罐維持在較低壓力。如果持續(xù)維持較低壓力，則煤氣灶返回其初始燃燒狀態(tài)，并重復(fù)進(jìn)行該過程，從而提高了采用氣體燃燒煤氣灶的熱效率。此外，如果罐內(nèi)部壓力迅速增加到壓力P0以上，則通過操作由彈簧(S1)偏壓的安全桿(13)，該罐自動(dòng)與氣體入口分離，作為后續(xù)的安全措施。
文檔編號(hào)F23D14/72GK1576703SQ200410054580
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月25日
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