本发明一般涉及一种煤气管路的安全防爆装置，特别涉及一种煤气管路在发生减压失效而使煤气流量异常时可顺向自动封闭的安全阀装置。 随着人类生活水平的提高，煤气已成为当今家家户户生活上所必需的燃料能源之一，其中，筒（罐）装煤气便是人们最早使用的煤气能源设备之一;如附图中图8A-图8B所示，一般筒装煤气包括一高压钢瓶P，其内充入经压缩的高压瓦斯气体（以下均称煤气），一个煤气源出口总开关S，一减压用调整器（简称减压器）A，一低压管路L及煤气灶具B等，由于装配容易，使用方便，极受用户欢迎。然而，使用中的高压钢瓶P内具有约6Kg/cm2（相当60，000毫米水柱压力）的高压煤气，经由减压器A予以减压，减至所设定的300毫米水柱左右的低压煤气后，不加安全控制措施便直接输至低压管路L的煤气灶具B上使用。由于各机件使用寿命有限，难免发生故障，一旦减压器A出现故障，无法减压，则高于低压两百倍的高压煤气冲过低压管路将导致低压管路无法承受而爆破，造成大量煤气外泄酿成意外灾害，使煤气受害事件屡闻不鲜。经查其原因有三，第一是有人使用煤气后往往忘记关闭煤气源总开关S，使低压管路一旦因腐蚀而破裂，或意外脱落或减压器动作膜片破裂等而导致煤气泄漏;第二是机件故障，例如减压器每天使用时，其阀片的通断次数相当频繁，无法统计其次数，长期使用势必造成阀片材料的疲劳老化而破裂，使阀片形成凹陷而不能再关紧，或因长期使用，阀片上沉积有来自管路内的锈化物或其他污物而使阀门无法紧闭，以致造成减压失效，此种情况与自来水龙头阀片长期使用受损后关不死而漏水的现象相同;第三是天灾地祸等紧急情况或鼠类咬破低压管路所造成地低压管路断裂大量煤气泄漏。此外，还有人为疏忽因素所造成的泄漏，例如有人常因开煤气灶烧着一壶水或一锅汤，又因临时的突发事件匆忙外出，忘关灶火，当开水或汤液烧开后外溢而扑灭灶火，造成长时间煤气外泄，或因灶火未熄灭而继续燃烧长达数小时之久，而将水壶及汤锅整个烧毁，因高温传热，再引燃煤气管路而造成煤气大量外泄后，弥漫于厨房空间，当人们发现或闻到煤气后，尤其在夜间，唯一的下意识便是想先打开电气开关，开灯看个究竟，然而打开关时，开关接点的火花瞬间形成煤气的引爆源。即使人们不打开电气开关，一般厨房内均设有电冰箱及保温热水器等电气设备的自动温控通一断开关，同样是大量煤气泄漏后的煤气引爆源。因此根据统计得知，世界上各地区每年因煤气受害事件造成的意外伤亡，可谓不计其数，而且煤气引爆后所造成的人员伤亡情形最为惨重，观其原因，在煤气的使用上所发生的事故远在使用电气造成的事故的数倍以上，而煤气使用设备上的安全保护措施常被忽略，远不及电气设备上的安全保护措施，如保险丝或无熔丝开关等严密措施的万分之一。为了防止煤气设备使用后万一疏忽忘关煤气总开关所造成的灾害，日本实用新型专利公告昭43-27101号曾提出一种以定时器控制低压煤气管路的开关，可在设定时间到达后自动关闭煤气管路，以防止意外灾害事件发生，其构思虽佳，但该定时器所控制的煤气阀门的关闭（朝下）方向与煤气压力流向（朝上）方向相反，即为逆压控制阀门，一旦煤气源总开关处的减压器减压失效，发生骤增的异常煤气流量时，高压的煤气压力势必大于用以紧闭阀门的压缩弹簧的作用力从而轻易推开减压器的阀门，因此，同样会造成开关阀失控的煤气泄漏意外事件，使该定时关闭所控制的煤气开关阀的保护功能完全失效，这正是逆向控制煤气阀门的致命缺陷。
因此，本发明的主要目的在于提供一种可以避免煤气灾害事件发生的可顺向自动封闭的安全阀装置，其中，该顺向关闭安全阀设置在高压转换为低压的转换腔室内的出口处，使之在正常低压状态下可受定时装置的控制而作定时启闭煤气管路之用，而在异常事故发生或因机件故障使减压失效，低压煤气管路发生异常流量时，可借助高压煤气的顺向压力作用而自动紧闭阀门，使其不再受定时装置控制，以便杜绝煤气泄漏确保了煤气使用的绝对安全。
本发明的目的还在于提供一种可顺向自动封闭安全阀装置，当煤气管路内一旦发生异常流量时，立即能采取自行闭锁功能，使之无法借外力再打开顺压自动关闭安全阀，直至煤气管路恢复正常为止。
根据本发明的上述目的，本发明装置的结构主要包括一个壳体，该壳体具有一个可接至高压煤气钢瓶的煤气入口端和一个可接至低压煤气管路设备的煤气出口端，该壳体内部又分为上腔室和下腔室，其中，上腔室与煤气流通路径完全隔绝，并在上腔室内设有一定时装置，而下腔室内设有一减压用的压力调整器，可将入口端的高压煤气予以减压至所需的压力水准，使下腔室成为高压转换为低压的转换腔室。在上腔室与下腔室之间还设置了一个阀室，该阀室与上述煤气出口端相连通，而在该转换腔室的出口处（即该阀门的入口处）设置第一顺压自动封闭安全阀（以下简称顺压阀），该顺压阀在正常工作状态下受上述定时装置的控制而作定时启闭，其开启方向正好与煤气流动的方向相反，即该顺压阀被关闭的方向正好与高压煤气流动的顺向方向一致，故当煤气管路内减压失效发生异常流量时，本发明的顺压阀立即反应并且顺着高压煤气流动方向的压力作顺向封闭，从而达到顺压自动封闭煤气管路之目的。此时，即使使用者不明现状想借助定时装置打开顺压阀，也不可能实现，于是使用者会立即查觉到已发生减压失效或管路内发生异常煤气流量，以便迅速采取防范措施，使煤气造成的灾害减至最低限度。
本发明的主要特征在于第一顺向关闭控制阀设置在煤气高低压转换腔室内的出口处，在正常工作状态下，该第一顺向关闭控制阀受设置于上腔室内的定时器控制作定时启闭，以达到定时自动关闭煤气管路之目的，一旦煤气管路发生异常流量，或减压阀失灵时，在转换腔室内产生高压，本发明的上述第一顺向关闭控制阀便立即顺着异常煤气流量的压力顺向方向而自动紧闭阀门，如煤气管内压力愈大，该第一顺向关闭阀的闭锁效果愈好，而且绝无失灵之误，这正是本发明将第一顺压安全控制阀设于高压转换为低压的转换腔室内出口处的主要发明精神所在。
本发明的另一特征在于壳体的煤气入口处与用于减压的压力调整阀之间另设置一个第二顺向安全控制阀，以便当用于减压的压力调整阀失灵或煤气供应源发生异常高压流量时，可以借助高压煤气的流动压力之顺向作用力自动封闭高压管路，以使煤气管路的下游设备获得保护。
本发明的上述及其他目的，功效及特点可结合以如下附图为参考的具体实例之说明而得到进一步了解，其中
图1A是本发明的第一实施例安全阀处于关闭状态的剖视图;
图1B是图1A的部分动作状态立体图;
图2A是本发明的第一实施例安全阀处于开启状态的剖视图，其中另增设了煤气管路的解除关闭钮及第二安全阀;
图2B是图2A的部分动作状态立体图;图
图3是本发明第一实施例另一应用实例的剖视图;
图4A是本发明具有第一及第二顺向关闭阀的第二实施例处于关闭状态的剖视图;
图4B是图4A的部分动作状态立体图;
图5A是本发明第二实施例处于开启状态的剖视图;
图5B是图5A的部分动作状态立体图;
图6A、图6B是分别表示第二顺向关闭阀的另一实施例的两种状态的剖视图;
图6C是底下具有螺丝装置的第二顺向关闭阀的又一实施例剖视图;
图7A是本发明的安全阀，使用在整个系统中的立体图;
图7B为本发明测漏计如何使用的说明图;
图8A是常用筒装煤气设备的说明图。
图8B是常用减压阀的剖视图。
为简化说明起见，本发明下述说明实例中相同或相关的零件或组件均标以相同的标号，相对应或相关的电组件也标以相同标号。
下述说明中所称的顺压关闭是指顺着煤气压力流动方向关闭阀门，而顺压阀是指被控阀门由开启状态转为关闭状态保匙琶浩?向及其压力作用方向的顺向进行的，也就是说顺压阀被定时器控制作定时逆压开启阀门，而不是定时闭合阀门，一旦阀门被高压顺向关闭即不再受定时器控制，直到煤气管路的煤气流量恢复正常为止。
在本发明的可取实施例中，顺压阀的操作方式分为第一实施例的水平操作方式及第二实施例的垂直操作方式，两方式的功效无差异，只是水平操作方式的顺压阀的传动构件较为简单。
现参照图1和图2，说明本发明第一实施例，在本实施例中顺向自动封闭安全阀（以下简称顺压阀）采用了水平操作方式，该阀包括一个壳体10，壳体的上方为上腔室11，内设定时器110，定时器下方设一传动构件115，该传动构件受定时器110输出主轴111上的凸轮112的顶压而动作，该定时器110可以借助旋钮119的旋转而上紧其内的弹簧（图中未示出）而动作，壳体10的下方是下腔室12，其内设一用以减压的压力调整装置15可将壳体的煤气入口13处6Kg/cm2的高压煤气予以转换，减至0.3Kg/cm2的低压，则使该下腔室成为压力转换腔室12，该转换腔室12的入口120被压力调整装置15的可动阀体151所封闭，转换腔室下部装设通常的压力调整装置15，但其阀体151上为全密闭式，与通常的设有漏气孔的阀体不同。在该上、下腔室之间设有一第一阀室16，该阀室16做成横向阶梯式内壁，其中该阀室最右端为最小通孔161，以供阀杆17伸入上腔室11内，使阀杆17的右端凹槽170可被传动构件115带动，阀杆17的最左端设一主阀体171，主阀体171后套设一偏压弹簧172顶持在主阀体171与主阀室16之间，而在副阀室16A内设一气密式密封圈173套置于阀杆17上，以使阀杆17在作往复运动时，煤气不能泄漏至上腔室11内，使上腔室与煤气路径完全隔绝。在主阀室16与转换腔室12之间设一阀孔121，该阀孔为转换腔室的出口。壳体10的煤气出口14是一个连接头，其右端以螺纹配合方式紧固于上述主阀室16的出口处上，借助这种螺纹配合还将阀杆17锁固在阀室16内。当定时器110被操作而上紧弹簧时，凸轮112便顶开传动构件115，传动构件便将阀杆17的凹槽170往右拉动，主阀体171也右移从而打开阀门，如图2所示示，此时在转换腔室12内储有的煤气便经由阀孔121进入第一阀室16，然后由煤气出口14输至低压管路再送入煤气灶内。当设定时间一到，计时器110的凸轮112松开传动构件115，使第一阀室16恢复呈图1所示的关闭状态，由此可知该顺压阀体171被启开的方向是与煤气流向相逆，换言之，该顺压阀关闭的方向正好与煤气流向相同，因此称之为顺向关闭安全阀（简称顺压阀），于是当减压器15的可动阀体151与转换腔室12的入口120的气密性因使用日久而磨损耗后或因其间沉积有污物而影响其密合性时，即极容易造成减压器15的减压失效，此时，大量的高压煤气势必立即充斥于转换腔室12内，并进入第一阀室16、配合压缩弹簧172以顺向紧密阀口，当转换腔室内的压力越大，其闭锁作用力也越大，因此，如果将传动构件115的厚度预先设定，例如在1毫米以下时，只要转换腔室12内的高压煤气压力强度超过1Kg/cm2以上，第一顺向安全阀即无法被定时器所操作，以便杜绝使用者不明真相而随意打开第一顺压阀所造成的危险。这一点是本发明安全措施上的另一层保障，也是本发明的一大特色。本实施例也可以在煤气入口端13内装设具有球型阀体的第二顺压安全阀18和一个解除关闭钮19，如图2及图3所示，该第二顺压阀室系分成内小径部130和外大径部131，在正常状态下该阀球停置在大口径部131处的外侧，当煤气管路内发生异常流量，如减压阀15失效时，在第二顺压阀室的大小口径阀道间便形成不同的压力差，小径部130的吸力便大于大径部131，因而使阀球18A往上升吸止在小径部130的阀口上，如图3所示，于是便自动封闭住高压煤气进入转换室12的通路，以确保煤气不会外漏。该解除关闭钮19设在与第二顺压球型阀18的运动方向相垂直的方向上，以便故障解除后，可按压该钮19而将第二顺压球型阀18释离阀口，使本发明的煤气顺向自动封闭安全系统恢复正常，该解除钮19包括一个以螺纹固定于壳体入口处的底座190，一个下端备有较大外径的底部、上端设有螺纹可与上部的按压帽191接合的连杆心192，一个设于连杆心较大外径底部上方的密封圈193及设在按压帽191与底座190间的弹簧194，以及一设在连杆芯192上方的按压帽191，当按压按压帽191时，即可由连杆芯下端未落第二顺压阀18的阀球而立即使煤气管路恢复畅通。
另外本发明的减压器15也可以被省略，如图3所示，顺压阀装置包括一个定时器110，第一顺压水平式杆阀17，一传动构件115，一第二顺压球型阀18以及解除关闭钮19等，由于天然煤气管路是已经转换为低压的管路再送至用户，故减压器15可予省略略，但第二顺压球型阀18及解除关闭钮19则必须设置，向此本实施例可适用于天然煤气管道用户。
本发明的第二实施例中，第一顺压阀采用垂直式操作方式，如图4A、4B、5A及5B中所示，由图中可知，本实施例的结构大体上与第一实施例相同，只是第一阀室16设于上、下腔室之间，该顺压阀17包括一其上具有阀片171及弹性气密阀片171A组成并可作垂直运动的活塞阀芯17A及一压迫活塞阀芯17A的阀杆的偏压弹簧支持构件175，其一端借助螺丝174固定于下腔室内的凸肩172上，由图可知，该第一顺压阀17仍受定时器110径由凸轮112及传动构件115A，透过弹性密封迫紧件114而被控制，使顺向阀17的被启开方向正好与煤气流动方向相反，而闭合方向则与煤气流动方向相同，故同样称之为顺压阀。当煤气管内发生异常流量，例如减压器15失效时，大量的高压煤气必定借助于第一顺压阀17的阀片171及弹簧支持构件175而顺向闭锁阀门。当压力越大时，顺压阀17的闭锁作用力也越大，以防止人为疏忽而打开阀门所造成的意外事件。故本发明的安全保护装置（与第一实施例相同）如同电气电路的完善保护一样严密。因此本发明之第一及第二顺压安全阀的设置对于煤气使用者的安全来说可与电气保护措施相媲美。
此外，为使本发明的上述第二顺压球型阀18的动作更准确可靠，可在阀球18A的前方设一止动构件181，该止动构件181可使煤气通过，从还可阻止阀球18A过度偏离阀口，如图6A、6B所示，必要时还可在阀口或阀内壁上设一个与阀球18A连在一起的细小圈型弹簧182以牵制阀球18A的活动范围，实现了顺压阀即使在振动环境中仍能维持良好的安全闭锁功能。
为使球型阀18的自动封闭功能更加灵敏起见，可在球型阀18的底部设置一可调整阀球18A的水平高度的调整螺丝183，当调整螺丝183往上旋紧时，可使阀球更接近阀口，一旦达到有略大于所预设的异常煤气压力产生时，立即自行封闭阀口（反之则逆然），使第二顺压阀高度发挥其顺向封闭煤气管路的功效。在应用中本发明之安全阀可在第二顺压阀18的侧部，即在减压室12的进气管道130的侧旁设置一个煤气存量计或测漏计42，如图7A所示，以便对如图7B所示的本发明煤气使用系统中的煤气供应源-煤气钢瓶100的煤气贮量多少随时提供指示，同时，当煤气灶60上的开关关闭或煤气源安全阀10关闭后，如发现存量计42的指示偏小时，即表示煤气钢瓶100的压力降低，便充分显示了系统中有煤气泄漏现象。