燃气安全装置的制作方法

本实用新型涉及燃气安全领域，尤其涉及一种燃气安全装置。

背景技术：

燃气是气体燃料的总称，它能燃烧而放出热量，供城市居民和工业企业使用。燃气的种类很多，主要有天然气、人工燃气、液化石油气、沼气和煤气等。随着科学技术的不断发展，燃气在城市居民和工业企业中的应用也越来越广泛。燃气和空气混合并达到一定浓度时，遇明火将引起爆炸，这个燃气浓度范围称为爆炸极限。不同种类的燃气的爆炸极限也不同，例如，天然气为5％-15％，液化石油气为1.5％-9.5％等。由于爆炸会引发火灾和极大的人员伤亡，因此在燃气使用时必须防止燃气泄漏的发生。

现有技术中，燃气通过进气管和流量表后直接连接至燃气灶供居民使用，而没有检测燃气泄漏的装置，进气管处会安装一手动阀门，用户可根据需要手动打开或关闭阀门。

现有技术中居民使用燃气时无法实时检测燃气是否发生泄漏，当发生燃气泄漏时很容易发生爆炸和火灾，从而造成巨大的损失。

技术实现要素：

本实用新型提供一种燃气安全装置，能够实时检测燃气浓度，当发生燃气泄漏时，能自动采取相应措施稀释燃气浓度，避免产生爆炸的风险。

本实用新型提供一种燃气安全装置，包括：控制模块和分别与所述控制模块相连的检测装置、喷淋装置、燃气总开关、报警装置和防爆排风装置；

所述检测装置用于检测燃气浓度信息并将检测到的燃气浓度信息反馈给所述控制模块，所述喷淋装置用于喷射氮气或二氧化碳以稀释燃气浓度，所述燃气总开关用于开启或关闭燃气进气管，所述报警装置用于发出报警信号，所述防爆排风装置用于提高空气流动速率以降低燃气浓度；所述控制模块用于根据所述检测装置反馈的燃气浓度信息控制所述喷淋装置、所述燃气总开关、所述报警装置和所述防爆排风装置的开启或关闭。

进一步地，所述喷淋装置包括气体存储装置和喷头，所述喷头通过连接管与所述气体存储装置相连，所述连接管上设置有电磁阀，所述气体存储装置用于存储氮气或二氧化碳。

进一步地，所述控制模块包括a/d转换器、比较器和处理器，所述比较器分别与所述a/d转换器和所述处理器相连；

所述a/d转换器与所述检测装置相连，用于将所述检测装置检测到的燃气浓度信息转换为数字信号并传输至所述比较器；

所述比较器用于将所述数字信号与其预设的阈值进行比较并得出结果，

所述处理器用于根据所述结果控制所述喷淋装置、所述燃气总开关、所述报警装置和所述防爆排风装置的开启或关闭。

进一步地，所述报警装置包括声光报警器和gsm报警器，所述声光报警器用于发出声光报警信号，所述gsm报警器用于发送短信、拨打电话给设定号码。

进一步地，所述声光报警器包括发光二极管和蜂鸣器。

进一步地，还包括显示模块，用于显示燃气浓度及时间、日期信息。

进一步地，所述显示模块为触摸显示屏。

进一步地，还包括存储模块，用于存储燃气浓度及时间、日期信息。

进一步地，还包括远程服务器、用户移动端和物业电脑端，所述远程服务器分别与所述控制模块、所述用户移动端和所述物业电脑端相连。

进一步地，所述用户移动端包括智能手机和智能手环。

本实用新型实施例提供的燃气安全装置能够在发生燃气泄漏时自动检测空气中的燃气浓度，当燃气浓度过高时自动切断燃气进气口，并开启喷淋装置和防爆排风扇，以降低燃气浓度，避免发生爆炸，同时发出声光报警和gsm报警，通知相关人员已发生燃气泄漏，以采取相应的措施；同时，通过设置报警装置的报警等级，使得在不同的燃气浓度下发出不同等级的报警信息，更有利于用户选择不同的处理措施。本实用新型实施例提供的燃气安全装置可以及时检测到燃气泄漏，结构简单，使用方便，安全可靠、灵敏度高、稳定性好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的燃气安全装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的燃气安全装置中的控制模块的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的燃气安全装置中的喷淋装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的燃气安全装置中的报警装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的燃气安全装置在某一使用场景下的结构示意图；

图6为本实用新型另一实施例提供的燃气安全装置的结构示意图；

图7为本实用新型又一实施例提供的燃气安全装置的结构示意图。

附图标记：

1-控制模块；

11-a/d转换器；

12-比较器；

13-处理器；

2-检测装置；

31-喷淋装置；

311-气体存储装置；

312-电磁阀；

313-喷头；

314-连接管；

32-燃气总开关；

33-报警装置；

331-声光报警器；

332-gsm报警器；

34-防爆排风装置；

4-显示模块；

5-存储模块；

6-远程服务器；

7-用户移动端；

8-物业电脑端；

91-进气管；

92-流量表；

93-燃气灶。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面参考附图并结合具体的实施例来描述本实用新型。

实施例一

图1为本实用新型实施例提供的燃气安全装置的结构示意图，参照图1所示，本实用新型实施例提供的燃气安全装置包括控制模块1以及分别与控制模块1相连的检测装置2、喷淋装置31、燃气总开关32、报警装置33和防爆排风装置34。其中，检测装置2用于检测空气中的燃气浓度信息，并将其反馈给控制模块1，控制模块1根据检测装置2所反馈的信息来控制喷淋装置31、燃气总开关32、报警装置33和防爆排风装置34执行相应的动作，例如，控制模块1控制喷淋装置31喷射氮气或二氧化碳，以稀释空气中的燃气浓度，同时控制燃气总开关32断开燃气进气管，防止燃气进一步泄露，也可以控制报警装置33发出报警信号，通知用户已发生燃气泄漏，或者控制防爆排风装置2开启，加大空气流通速率，以稀释空气中的燃气浓度，当燃气浓度降低至安全范围后，控制模块1再控制这些装置关闭，恢复燃气的正常使用。

检测装置2是用来检测空气中的燃气浓度，可以是常规的传感器，检测装置2的位置可根据实际情况进行安装，例如，当燃气为液化石油气时，由于液化石油气的密度比空气大，漏气时液化石油气将下降于地面，这时需要将检测装置2安装在地面；当燃气为天然气时，由于天然气的密度比空气小，漏气时天然气将上升至天花板，此时需要将检测装置2安装在天花板。当使用其他类型的燃气时也可以根据燃气的密度而选择不同的安装位置，以更准确地检测到燃气浓度。

图2为本实用新型实施例提供的燃气安全装置中的控制模块的结构示意图，参照图2所示，在一个示例性的实施例中，控制模块1包括a/d转换器11、比较器12和处理器13，a/d转换器11与检测装置2相连，比较器12分别与a/d转换器11和处理器13相连，处理器13分别与喷淋装置31、燃气总开关32、报警装置33和防爆排风装置34相连。检测装置2将检测到的燃气浓度信息反馈给a/d转换器11，a/d转换器11则将这些信息转换为数字信号，再将该数字信号传输至比较器12，比较器12则将收到的数字信号与其预设的阈值进行比较，得到相关结果，再将相关结果传输至处理器13，处理器13对相关结果进行处理分析，并传输信号至喷淋装置31、燃气总开关32、报警装置33和防爆排风装置34，使这些装置执行相关动作。

例如，比较器12中可以预设几个阈值：第一阈值、第二阈值、第三阈值，比较器12分别将燃气浓度与三个阈值比较，得到结果，例如燃气浓度在第一阈值和第二阈值之间，燃气超标，比较器12再将该结果传给处理器13，处理器13则进行处理分析，并控制各个装置执行相关动作，例如，喷淋装置31喷射氮气或二氧化碳，燃气总开关32断开燃气进气管，报警装置33发出报警信号、防爆排风装置34启动等，应当注意的是，这些装置可以同时启动，也可以根据不同的燃气浓度分批启动，这里对此不作限制，用户可以根据需要进行设置。反之，当燃气浓度降低至安全范围时，控制模块1则控制这些装置执行相反的动作，例如，关闭喷淋装置31、报警装置33和防爆排风装置34，打开燃气总开关32，使燃气进气管连通，使燃气恢复正常使用，为了安全起见，也可以将控制模块1设置为只能自动断开燃气总开关32，而不能自动打开燃气总开关32，由用户排出泄漏风险后再手动打开，防止发生再泄漏风险。

图3为本实用新型实施例提供的燃气安全装置中的喷淋装置的结构示意图，参照图3所示，喷淋装置31用于喷射氮气或二氧化碳以稀释空气中的燃气浓度，以免空气中的燃气浓度过高而发生爆炸。喷淋装置31包括气体存储装置311、电磁阀312、喷头313和连接管314，气体存储装置311和喷头313通过连接管314相连，电磁阀312设置在连接管314上，用于接通或断开连接管314，气体存储装置311用于存储氮气或二氧化碳，可以为一存储罐，存储罐可放在橱柜中，这里对气体存储装置311的类型和放置位置不作限定。喷头313用于将气体存储装置311中的氮气或二氧化碳喷射而出，以稀释空气中的燃气浓度。当燃气浓度超标时，由控制模块1控制电磁阀312连通连接管314，从而使氮气或二氧化碳从喷头处喷射而出；另一方面，可以在气体存储装置311出口处设置一喷射泵，使得气体喷射速率更快。同样的，根据燃气的类型不同，喷头313的安装位置也不同，当燃气为天然气时，喷头313可安装在天花板上，由上至下喷射氮气或二氧化碳，当燃气为液化石油气时，喷头313可安装在地面，由下至上喷射氮气或二氧化碳，这里对喷头313的安装位置不作限定。喷淋装置可以按照现有的消防喷淋装置进行设置，区别在于，消防喷淋装置中喷射的是水，而本实施例中的喷淋装置喷射的是氮气或二氧化碳。

燃气总开关32安装在燃气进气管处，用于控制燃气进气管的连通或断开，燃气总开关32可以为一电磁阀，当燃气浓度超标时，由控制模块1控制该电磁阀断开燃气进气管，以避免燃气进一步泄露。

防爆排风装置34可以为一防爆排风扇，采用防爆电源，以免在打开排风装置时发生燃气爆炸。

图4为本实用新型实施例提供的燃气安全装置中的报警装置的结构示意图，参照图4所示，报警装置33包括声光报警器331和gsm报警器332，声光报警器331用于发出声光报警信号，gsm用于发送短信、拨打电话给设定号码。声光报警器331包括发光二极管和蜂鸣器，发光二极管发出不断闪烁的光，蜂鸣器则发出报警声音，以提醒用户燃气泄漏情况。

具体地，声光报警器331可以设置为根据不同的燃气浓度而发出不同等级的报警信号，例如，声光报警器331包括三个红色发光二极管、一个绿色发光二极管和一个蜂鸣器，当检测到的燃气浓度低于第一阈值(例如为1％)时，控制模块1控制绿色发光二极管工作，三个红色发光二极管和蜂鸣器不工作，表示燃气浓度处在安全范围内；当检测到的燃气浓度在第一阈值和第二阈值(例如为5％)之间时，控制模块1控制一个红色发光二极管和蜂鸣器工作，蜂鸣器音量较小，绿色发光二极管和另外两个红色发光二极管不工作，表示燃气浓度已轻度超标；当检测到的燃气浓度在第二阈值和第三阈值(例如为15％)之间时，控制模块1控制两个红色发光二极管和蜂鸣器工作，蜂鸣器音量适中，绿色发光二极管和另外一个红色发光二极管不工作，表示燃气浓度已中度超标，此时可以使控制模块1同时控制gsm报警器332工作，向指定电话(例如物业或110)发短信或拨打电话，通知其已发生燃气泄漏信息(包括燃气浓度、时间、地点等)；当检测到的燃气浓度超过第三阈值时，控制模块1控制三个红色发光二极管和蜂鸣器工作，蜂鸣器音量开到最大，绿色发光二极管不工作，表示燃气浓度已严重超标。用户可以根据声光报警信号的不同等级而采取不同的行动措施。

下面将结合一个实际的应用场景来详细介绍本实施例中的燃气安全装置的工作原理。

图5为本实用新型实施例提供的燃气安全装置在某一使用场景下的结构示意图，参照图5所示，本实施例提供的燃气安全装置用于某一厨房中，其中使用的燃气为天然气。在没有安装本实施例的燃气安全装置的厨房中，燃气通过进气管91、流量表92至燃气灶93，在进气管91处也安装有一阀门，以控制进气管的连通和断开，但是阀门通常为手动阀门，需要手动进行关闭，也没有专门检测燃气浓度的装置，因此往往是在燃气浓度超标严重时，才手动关闭阀门，但是为时已晚。

在安装本实施例中的燃气安全装置的厨房中，进气管91处安装有燃气总开关32，其与控制模块1(图5中未出)相连，燃气总开关32为一电磁阀，可由控制模块1控制其打开或关闭。由于此处使用的是天然气，因此，检测装置2和喷淋装置313均安装在天花板上，以便于检测空气中的燃气浓度以及喷射氮气或二氧化碳，报警装置33可以安装在墙面且靠近地面的位置。

由于天然气的爆炸极限为5％-15％，因此，在本场景下，控制模块1可以设置3个阈值，例如，2％、5％和15％，根据不同的阈值，报警装置有四种不同的工作状态。当检测到的燃气浓度小于2％时，燃气浓度值处于合理范围，控制模块1只控制报警装置33亮绿灯，表明情况正常；当检测到的燃气浓度超过2％但低于5％时，控制模块1控制燃气总开关32关闭，切断进气管91，同时控制报警装置亮一个红灯，并使蜂鸣器发出声音，音量较小；当检测到的燃气浓度超过5％但低于15％时，控制模块1控制燃气总开关32关闭，切断进气管91，同时控制喷淋装置31的电磁阀312打开，使喷头313喷射氮气或二氧化碳，以稀释燃气浓度，同时控制防爆排风装置34启动，加快空气流通速率，以进一步稀释燃气浓度，同时控制报警装置33亮两个红灯，蜂鸣器发出中等音量的声音，并控制gsm报警器332向物业或110发送短信或拨打电话，通知其燃气浓度已超标至爆炸极限，需紧急处理，同时用户根据该报警信号尽快离开现场；当检测到的燃气浓度超过15％时，控制模块1控制燃气总开关32关闭，切断进气管91，同时控制喷淋装置31的电磁阀312打开，使喷头313喷射氮气或二氧化碳，以稀释燃气浓度，同时控制防爆排风装置34启动，加快空气流通速率，以进一步稀释燃气浓度，同时控制报警装置33亮三个红灯，蜂鸣器发出音量最大的声音，提醒用户燃气浓度已严重超标，并尽快逃离现场。

应当注意的是，这里的阈值只是示例性的说明，并不代表一定非要这样设置，在实际应用中，用户可以根据不同的需要对阈值及报警装置33的等级进行设置，例如，可以将燃气浓度处于爆炸极限作为最危险的情况，处于最高报警等级，同时，也可以只设置两个阈值，或者燃气浓度超过1％即关闭燃气总开关32等等，本实施例中对这些均不作限定。另一方面，当燃气浓度降低至2％以下时，控制模块1则控制燃气总开关32打开，喷淋装置31、报警装置33、防爆排风装置34关闭，进行燃气的正常使用。

本实用新型实施例提供的燃气安全装置能够在发生燃气泄漏时自动检测空气中的燃气浓度，当燃气浓度过高时自动切断燃气进气口，并开启喷淋装置和防爆排风扇，以降低燃气浓度，避免发生爆炸，同时发出声光报警和gsm报警，通知相关人员已发生燃气泄漏，以采取相应的措施；同时，通过设置报警装置的报警等级，使得在不同的燃气浓度下发出不同等级的报警信息，更有利于用户选择不同的处理措施。本实用新型实施例提供的燃气安全装置可以及时检测到燃气泄漏，结构简单，使用方便，安全可靠、灵敏度高、稳定性好。

实施例二

图6为本实用新型另一实施例提供的燃气安全装置的结构示意图，参照图6所示，在实施例一的基础上，本实施例提供的燃气安全装置还包括显示模块4和存储模块5，显示模块4和存储模块5分别与控制模块1相连，显示模块4用于显示燃气浓度、时间及日期等信息，例如，可以实时显示当前时刻的燃气浓度。存储模块5用于存储历史数据信息，例如，历史燃气浓度信息、燃气总开关动作信息、喷淋装置动作信息、报警装置动作信息、防爆排风装置动作信息，在某一时刻各个装置的状态，执行了哪些操作等等，所有这些信息都存储在存储模块5中，进一步地，这些信息可以在显示模块4显示出来，用户可根据需要调取相关信息记录。例如，显示模块4可以为一触摸屏，用户可通过触摸屏调取并查看存储模块5中的历史数据信息。另一方面，存储模块5上可以设置外接口，例如，外接usb接口，通过该usb接口，用户可以将存储模块5上的历史数据信息拷贝下来，用于进一步地分析。

本实施例提供的燃气安全装置具有显示模块4和存储模块5，用户可以通过显示模块4清楚的看到实时的燃气浓度，从而更方便的采取相应措施，另一方面，通过设置存储模块5可以帮助用户导出历史数据信息并对其进行分析，从而更好地预防燃气泄漏。

实施例三

图7为本实用新型又一实施例提供的燃气安全装置的结构示意图，参照图7所示，在实施例一和实施例二的基础上，本实施例提供的燃气安全装置还包括远程服务器6、用户移动端7和物业电脑端8，远程服务器6与控制模块1相连，用户移动端7和物业电脑端8分别与远程服务器6相连，控制模块1将燃气浓度及报警信息上传至远程服务器6，远程服务器6再将该信息通过网络传输到用户移动端7和物业电脑端8，便于物业管理人员和不在家中的用户知晓用户家中的燃气泄漏状况并采取相应的措施，有效避免燃气泄漏产生爆炸和火灾等风险。用户移动端7可以为智能手机、智能手环等移动设备，方便用户随身携带。

本实施例提供的燃气安全装置通过设置用户移动端7和物业电脑端8，燃气浓度及报警信息通过远程服务器6同步传送至用户移动端7和物业电脑端8，使得物业管理人员和不在家中的用户知晓用户家中的燃气泄漏状况并采取相应的措施，有效避免燃气泄漏产生爆炸和火灾等风险。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，所使用的术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“顶端”、“底端”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”“轴向”、“周向”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或原件必须具有特定的方位、以特定的构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成为一体；可以是机械连接，也可以是电连接或者可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以使两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。