TW201643833A - 危險氣體緊急快閉裝置 - Google Patents

Abstract

本創作是一種危險氣體緊急快閉裝置，其包含氣體探測器、控制器、電磁閥、氣壓驅動組件、快閉閥與顯示燈。氣體探測器用於探測危險氣體的濃度；控制器電連接氣體探測器、顯示燈以及電磁閥，氣壓驅動組件通過電磁閥外接高壓氣體供應源，快閉閥接設於一瓦斯氣體管線中，氣壓驅動組件能驅快閉閥開關瓦斯氣體管線；當危險氣體的濃度過高，顯示燈接收控制器輸出的控制訊號以警示該危險氣體的濃度過高；控制器還令電磁閥開啟，使外部高壓氣體輸入氣壓驅動組件中，用以驅動快閉閥立即關閉瓦斯氣體管線。本創作在危險氣體濃度過高時，除了可以發出警告，還可以自動關閉瓦斯氣體管線，防止意外發生。

Description

危險氣體緊急快閉裝置

本創作係有關於一種緊急快閉裝置，特別是一種可以偵測危險氣體濃度，自動將瓦斯關閉的危險氣體緊急快閉裝置。

瓦斯為現代人生活中不可或缺的一部份，除了可以烹煮食物外，沐浴也需要瓦斯將水燒熱。雖然瓦斯的使用帶來許多便利性，相對地若使用不慎，也可能帶來許多傷害。舉例來說，若瓦斯燃燒不完全或熱水器設置不當，一氧化碳將瀰漫在室內空間中，一氧化碳為一種無色無味的氣體，很容易被人體吸收，若室內的一氧化碳濃度增加，會導致室內人員一氧化碳中毒或死亡，或因瓦斯外洩導致氣爆意外，這類傷害都會對我們的生命財產造成相當嚴重的威脅及損失。

瓦斯外洩或一氧化碳濃度過高時，通常只要將瓦斯氣體管線關閉，就可以防止瓦斯繼續外洩，但是當人們發現瓦斯外洩或一氧化碳濃度過高時，有時都已經太遲，而導致意外的發生。而且，傳統的警報器都只是發出警鈴或顯示燈告知人們瓦斯外洩或一氧化碳濃度過高，需要依賴人力手動將瓦斯氣體管線關閉以防止意外發生。但當發出警鈴或顯示燈時，靠近瓦斯氣體管線是件非常危險的事，而且當警鈴響起或顯示燈亮時，一氧化碳可能已經累積一定濃度，靠近瓦斯氣體管線的危險性更為提高。

因此，存在一種需求，設計一種危險氣體緊急快閉裝置，在危險氣體濃度過高時，除了可以發出警告，還可以自動關閉瓦斯氣體管線，防止意外發生。

本創作的目的在設計一種危險氣體緊急快閉裝置，透過此危險氣體緊急快閉裝置，可以在危險氣體濃度過高時，自動將瓦斯管線關閉，降低意外發生的機率。

根據上述之目的，本創作提供一種危險氣體緊急快閉裝置，其包含： 一氣體探測器，用於探測一危險氣體的濃度； 一控制器，其電連接該氣體探測器，當該危險氣體的濃度過高，該控制器輸出一控制訊號； 一顯示燈，其電連接該控制器，接收該控制訊號以警示該危險氣體的濃度過高； 一電磁閥，其電連接該控制器，且受控於控制器用以開關一高壓氣體供應源； 一氣壓驅動組件，係通過電磁閥連接該高壓氣體供應源；以及 一快閉閥，係用以接設於一瓦斯氣體管線中，該快閉閥連接氣壓驅動件而能被驅動旋轉啟閉，當該電磁閥受控開啟時，高壓氣壓供應源能對氣壓驅動組件輸入高壓氣體而使氣壓驅動組件帶動快閉閥將該瓦斯氣體管線關閉。

透過上述的危險氣體緊急快閉裝置，當該控制器檢知危險氣體濃度超過一設定值時，該顯示燈能顯示生該危險氣體的濃度過高的警示訊號，警告住戶可能有瓦斯外洩或瓦斯燃燒不完全，且同時透過電磁閥與快閉閥將瓦斯氣體管線關閉，因瓦斯氣體管線關閉後使瓦斯不再輸送，防止住戶因瓦斯燃燒不完全造成一氧化碳中毒，或因瓦斯外洩造成氣爆，進而降低意外的發生。

以下配合圖式及本創作較佳實施例，進一步闡述本創作為達成預定目的所採取的技術手段。

圖1為本創作之危險氣體緊急快閉裝置的方塊圖。如圖1所示，危險氣體緊急快閉裝置10包含一氣體探測器11、一控制器12、一電磁閥13、一顯示燈14、一重置開關15、一快閉閥16以及一氣壓驅動組件17，或進一步包含一警報器18。

該氣體探測器11電連接控制器12，該控制器12電連接該電磁閥13與顯示燈14，該快閉閥16係用以連接於一提供瓦斯流通的氣體管線20中，該電磁閥13用以控制一高壓氣體供應源的開關，該氣壓驅動組件17連接快閉閥16，且氣壓驅動組件17通過該電磁閥13連接高壓氣體供應源，氣壓驅動組件17能受控驅動該快閉閥16開關該氣體管線。所述重置開關15電連接電磁閥13，用以切換電磁閥13至關閉狀態，停止高壓氣體供應源的高壓氣體輸入氣壓驅動組件17內，同時，使氣壓驅動組件17變換至連通外界的狀態，使輸入氣壓驅動組件17內的高壓氣體通過電磁閥13排放至外界，氣壓驅動組件17反向作動復位，並帶動快閉閥16開啟瓦斯氣體管線20，使瓦斯於氣體管線20中流通。該重置開關15亦電連接該控制器12以重置該控制器12，使該控制器12驅動該顯示燈14顯示藍燈。該警報器18在氣壓驅動組件17驅動快閉閥16之關閉同時警示住戶危險氣體濃度過高。

該氣體探測器11可為探測一氧化碳、二氧化碳或瓦斯等危險氣體的探測器，用於探測空氣中危險氣體的濃度。該氣體探測器11會將所檢測之危險氣體濃度訊號傳遞給控制器12。該控制器12接收到檢測危險氣體濃度訊號，比對危險氣體濃度是否過高，若危險氣體濃度過高，該控制器12輸出一控制訊號。該控制器12的功能可以由電子電路結構或可程式積體電路所構成。該控制訊號用於啟動電磁閥13，且用於控制顯示燈14顯示不同顏色的燈號。該控制器12還可通過一繼電器19而電性連接該電磁閥13，透過繼電器19啟動電磁閥13。當電磁閥13開啟時，高壓氣體供應源會通過開啟的電磁閥13對氣壓驅動組件17輸入高壓氣體，藉由高壓氣體驅動氣壓驅動組件17帶動快閉閥16立即關閉該氣體管線。另外，該控制訊號同步傳送到顯示燈14，在接收控制訊號時，顯示燈14顯示紅燈，表示危險氣體的濃度過高，而警報器18則依據氣壓驅動組件17帶動快閉閥16關閉氣體管線的動作而產生閃爍燈光或聲音等警示訊號，以通知住戶確認空氣是否流通，打開窗戶或往外疏散。透過上述之危險氣體緊急快閉裝置10，當危險氣體濃度過高時，自動關閉瓦斯氣體管線，將危險氣體造成的傷害降低最低。在本創作的較佳實施例中，警報器18包含一警鈴181與一警報燈182，但在不同實施例中，警報器18可以僅包含警鈴181或警報燈182，在此並不侷限。

當危險氣體濃度降低，且顯示燈14顯示黃燈，使用者可透過手動方式按下危險氣體緊急快閉裝置10的重置開關15，使電磁閥13切換至關閉狀態，停止高壓氣體供應源的高壓氣體通過電磁閥13輸入至氣壓驅動組件17內，輸入氣壓驅動組件17內的高壓氣體通過電磁閥13排放至外界，使氣壓驅動組件17復位，並帶動快閉閥16開啟氣體管線20。

圖2為本創作之危險氣體緊急快閉裝置的控制流程圖。如圖2所示，在步驟S201中，顯示燈14顯示藍燈，表示此時戶內的危險氣體濃度在安全範圍內。在步驟S202中，氣體探測器所探測到危險氣體的濃度是否超出一設定值，此設定值是預先設定於控制器12中。若危險氣體的濃度超出設定值，進入步驟S203。若危險氣體的濃度沒有超出設定值，回到步驟S201，顯示燈14依舊顯示藍燈。在步驟S203中，開啟電磁閥，讓高壓氣體供應源會通過開啟的電磁閥13對氣壓驅動組件17輸入高壓氣體，藉由高壓氣體驅動氣壓驅動組件17帶動快閉閥16立即關閉該氣體管線。在步驟S204，顯示燈14從藍燈轉換為紅燈。在步驟S205，檢查危險氣體濃度是否依舊過高，若依舊過高，回到步驟S204，顯示燈14依舊顯示紅燈。若危險氣體濃度已經降至安全範圍內，進入步驟S206。在步驟S206中，顯示燈14顯示黃燈，而瓦斯氣體管線依舊為快閉閥16關閉中，進入步驟S207。在步驟S207中，確認是否手動按下重置開關15，以關閉電磁閥13並通過氣壓驅動組件17帶動快閉閥16切換至開啟狀態，讓瓦斯重新在瓦斯氣體管線中流通，並回到步驟S201。若在步驟S207中不關閉電磁閥13與開啟快閉閥16，回到步驟S206，顯示燈14持續顯示黃燈。透過上述的步驟，由顯示燈14指示，使用者知道是否危險氣體的濃度過高，也可以知道何時可將按下重置開關15以重置(reset)本創作的危險氣體緊急快閉裝置10。

如圖3所示，為本創作危險氣體緊急快閉裝置中之氣壓驅動組件與快閉閥16之一較佳實施例的平面示意圖。該快閉閥16可為一般習知的球閥，其包含一內有閥室的閥體161、一閥塊162以及一閥桿163，閥體161係接設於該氣體管線20中，亦即閥體161分別連接氣體管線的一進氣段與一氣體使用段，該閥塊162係可旋轉地裝設於閥體161的閥室中，使快閉閥16得以開關，該閥桿163係接設於閥塊162上且伸出閥體161外，連接該氣壓驅動組件17，使快閉閥16能被旋轉開關氣體管線20。

該氣壓驅動組件17包含一氣壓缸171、一轉動軸174、一齒輪175以及一齒條176以及二微動開關177、178，該氣壓缸171包含一缸體1710、一活塞172以及一彈簧173，所述缸體1710係一內有腔室1711的中空體，該缸體1710軸向相對的兩端分為一第一端1712與一第二端1713，第一端1712中具有一連通腔室1711的氣孔，且通過氣孔連接電磁閥13，該活塞172係可沿缸體1710軸向運動地裝設於缸體1710的腔室1711中，彈簧173裝設於缸體1710內部之第二端1713端壁與活塞172之間，該轉動軸174係垂直於缸體1710軸向穿過缸體1710的腔室1711且位於活塞172與電磁閥13之間，轉動軸174一端軸向連接快閉閥16的閥桿163，齒輪175固接於轉動軸174上且位於腔室1711中，齒條176一端連接於活塞172朝向第一端的一側且與齒輪175相嚙合。所述齒條176另一端還可藉由一設置缸體1710內的支架179輔助支撐，使齒條176能隨同活塞172軸向直線運動。

所述轉動軸174遠離快閉閥16的另一端伸出缸體1710外，且具有二上下間隔排列的凸塊1741、1742，該氣壓驅動組件17設於缸體1710外側設置有二微動開關177、178，該二微動開關177、178分別對應該轉動軸174之該二凸塊1741、1742旋轉路徑處，該二微動開關177、178分別電連接警報器18的警鈴181與警報燈182，用以在氣壓驅動組件17帶動快閉閥16切換至關閉狀態時，通過轉動軸174上的該二凸塊1741、1742分別觸壓該二微動開關177、178的按壓件1771、1781，以啟動警報器18的警鈴181與警報燈182。

當電磁閥13開啟時，高壓氣壓供應源輸出的高壓氣體會通過電磁閥13輸入缸體1710的腔室1711中，利用高壓氣體推動活塞172朝缸體1710第二端1713方向移動且壓縮彈簧173，同時通過連接活塞172上的齒條176與齒輪175結合而驅動轉動軸174旋轉，並由轉動軸174帶動快閉閥16中的閥塊162旋轉一角度，使快閉閥16切換至關閉狀態，讓瓦斯氣體不會從氣體管線的輸出端通過快閉閥16進入氣體使用段，達到關閉瓦斯氣體的效果。同時，被驅動旋轉的轉動軸163利用其二凸塊1741、1742分別觸壓下該二微動開關177、178的按壓件167，使該二微動開關161分別使警報器18的警鈴181響起與警報燈182亮起警報燈光。如此，當危險氣體的濃度過高時，控制器12可以自動控制快閉閥16立即關閉瓦斯氣體管線，讓危害降至最低。

當通過重開關15使電磁閥13關閉時，高壓氣體供應源的高壓氣體不再通過電磁閥13輸入缸體1710內，使缸體1710的腔室1711通過電磁閥13連通外界，腔室1711中之高壓氣體通過電磁閥13排放至外界，因腔室1711內的氣體壓力降低，彈簧173利用被壓縮蓄積的彈性能推動活塞172朝缸體1710第一端1712方向運動，使活塞172朝缸體1710第一端1712方向運動時，彈簧173同時伸長回復，通過連接活塞172上的齒條176與齒輪175結合而驅動轉動軸174反向旋轉，並由轉動軸174帶動快閉閥16中的閥塊162反向旋轉一角度，使快閉閥16切換至開啟狀態。

透過本創作的危險氣體緊急快閉裝置，當危險氣體濃度過高時，警報器以警報燈與警鈴方式，讓外界知道此處的危險氣體濃度過高，應該開窗、檢查瓦斯是否外漏或應該往外處疏散，並透過控制器12控制快閉閥16關閉瓦斯氣體管線，無需手動關閉瓦斯氣體管線，讓危險氣體濃度不再升高，降低因危險氣體所造成的危害。

雖然本創作的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，任何熟習此技藝者，在不脫離本創作之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本創作的範疇內，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧危險氣體緊急快閉裝置
11‧‧‧氣體探測器
12‧‧‧控制器
13‧‧‧電磁閥
14‧‧‧顯示燈
15‧‧‧重置開關
16‧‧‧快閉閥
161‧‧‧閥體
162‧‧‧閥塊
163‧‧‧閥桿
17‧‧‧氣壓驅動組件
171‧‧‧氣壓缸
1710‧‧‧缸體
1711‧‧‧腔室
1712‧‧‧第一端
1713‧‧‧第二端
172‧‧‧活塞
173‧‧‧彈簧
174‧‧‧轉動軸
1741、1742‧‧‧凸塊
175‧‧‧齒輪
176‧‧‧齒條
177、178‧‧‧微動開關
1771、1781‧‧‧按壓件
179‧‧‧支架
18‧‧‧警報器
181‧‧‧警鈴
182‧‧‧警報燈
19‧‧‧繼電器
20‧‧‧氣體管線

圖1為本創作之危險氣體緊急快閉裝置的電路方塊示意圖。 圖2為本創作之危險氣體緊急快閉裝置的控制流程圖。 圖3為本創作之快閉閥的平面示意圖。

10‧‧‧危險氣體緊急快閉裝置

11‧‧‧氣體探測器

12‧‧‧控制器

13‧‧‧電磁閥

14‧‧‧顯示燈

15‧‧‧重置開關

16‧‧‧快閉閥

17‧‧‧氣壓驅動組件

18‧‧‧警報器

181‧‧‧警鈴

182‧‧‧警報燈

19‧‧‧繼電器

20‧‧‧氣體管線

Claims (9)

1. 一種危險氣體緊急快閉裝置，其包含： 一氣體探測器，用於探測一危險氣體的濃度； 一控制器，其電連接該氣體探測器，當該危險氣體的濃度過高，該控制器輸出一控制訊號； 一顯示燈，其電連接該控制器，接收該控制訊號以警示該危險氣體的濃度過高； 一電磁閥，其電連接該控制器，且受控於控制器用以開關一高壓氣體供應源； 一氣壓驅動組件，係通過電磁閥連接該高壓氣體供應源；以及 一快閉閥，係用以接設於一瓦斯氣體管線中，該快閉閥連接氣壓驅動件而能被驅動旋轉開關，當該電磁閥受控開啟時，高壓氣壓供應源能對氣壓驅動組件輸入高壓氣體而使氣壓驅動組件帶動快閉閥將該瓦斯氣體管線關閉。
2. 如請求項1所述之危險氣體緊急快閉裝置，其中，該快閉閥包含一內有閥室的閥體、一閥塊以及一閥桿，閥體連接該氣體管線，該閥塊係可旋轉地裝設於閥室中，用以啟閉閥體，該閥桿接設於閥塊上且伸出閥體外； 該氣壓驅動組件包含一氣壓缸、一轉動軸、一齒輪以及一齒條，該氣壓缸包含一內有腔室的缸體、一活塞以及一彈簧，該缸體軸向相對的兩端分為一第一端與一第二端，第一端中具有一連通腔室的氣孔，且通過氣孔連接電磁閥，該活塞係可沿缸體軸向運動地裝設於腔室中，彈簧裝設於缸體內部之第二端端壁與活塞之間，該轉動軸係垂直於缸體軸向穿過腔室且位於活塞與電磁閥之間，轉動軸一端軸向連接快閉閥的閥桿，齒輪固接於轉動軸上且位於腔室中，齒條一端連接於活塞朝向第一端的一側且與齒輪相嚙合。
3. 如請求項2所述之危險氣體緊急快閉裝置，其中該危險氣體緊急快閉裝置還包含有一警報器，該警報器包含一警報燈與一警鈴；該氣壓驅動組件之轉動軸遠離快閉閥的另一端伸出缸體外，且具有二間隔排列的凸塊，該氣壓驅動組件設於缸體外側設置有二具有按壓件的微動開關，該二微動開關分別對應於該轉動軸之該二凸塊旋轉路徑處，該二凸塊可選擇地觸碰該二微動開關的按壓件，該二微動開關分別電連接該警報燈與警鈴，當該危險氣體的濃度高時，該警報燈顯示紅燈，且該警鈴響起。
4. 如請求項1至3中任一項所述之危險氣體緊急快閉裝置，其中該氣體探測器為探測一氧化碳、二氧化碳或瓦斯氣體的探測器。
5. 如請求項1至3中任一項所述之危險氣體緊急快閉裝置，其中，該電磁閥電連接一重置開關，所述重置開關用以關閉電磁閥。
6. 如請求項5所述之危險氣體緊急快閉裝置，其中，該重置開關電連接該控制器以重置該控制器。
7. 如請求項1至3中任一項所述之危險氣體緊急快閉裝置，其中，該控制器通過一繼電器電連接電磁閥。
8. 如請求項1至3中任一項所述之危險氣體緊急快閉裝置，其中，該氣體探測器為探測一氧化碳、二氧化碳或瓦斯氣體的探測器，該電磁閥電連接一重置開關，所述重置開關用以關閉電磁閥，該控制器通過一繼電器電連接電磁閥。
9. 如請求項8所述之危險氣體緊急快閉裝置，其中，該重置開關電連接該控制器以重置該控制器。