CN101482185A - 双路比例出气的燃气阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及双路比例出气的燃气阀，包括壳体及与进气口、出气口连通的进气腔、稳压腔、分流阀室和出气腔，比例阀设有圆锥形阀芯，其一端设在进气腔，另一端设在稳压腔并通过阀芯翼顶角及盖板的螺旋曲面体与步进电机连接；分流阀设有圆锥形凹形阀芯，与其接触的隔板设为圆锥形凸形体，阀芯和凸形体上分别设有两个出气孔，阀芯一出气孔在圆周方向的开口是与其相应的凸形体上出气孔开口的两倍。本发明通过具有伸缩行程的比例阀及旋转角度的分流阀，实现细微控制比例流量；顺着气流方向关闭阀门，减小驱动力；分别控制单双路比例出气，小气量点火改善传统热水器点火爆燃现象，便于程序调节燃气流量，本发明控制燃气流量的曲线弧度增大，适用范围更广。

Description

双路比例出气的燃气阀
技术领域
本发明涉及燃气阀，尤其是一种用于燃气燃烧装置，可以通过双气路分段控制出气的燃气阀。
背景技术
目前，市场上现有的燃气灶或燃气热水器一般都要使用控制燃气输出比例的燃气比例阀，这类比例阀通常由两只电磁阀组成，其中之一为开关电磁阀，另一只为比例开关电磁阀，比例阀的阀芯后端设有永久磁铁，以及由电磁阀所驱动的间隔封闭气体的胶膜片。这类比例阀有以下缺陷：一是由于比例阀的关闭方向与燃气气流的流向相反，比例阀关闭时需要承受逆向压力，所以要求电磁阀的推力较大，相关材料及其结构强度也要相应提高，造成材料浪费；二是比例阀输出燃气的通道是单一气路，在打开燃气热水器点火时，由于燃气流量瞬间增大，往往会造成燃气爆燃的现象。
发明内容
针对以上现有燃气阀的不足，本发明的目的是提供一种通过双气路分段控制输出燃气，可以顺着气流方向关闭气阀，并且点火时不会爆燃的燃气阀。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
双路比例出气的燃气阀，包括壳体和设在壳体上的进气口和出气口，所述壳体内设有相互依次连通的进气腔、稳压腔、分流阀室和出气腔，进气口与进气腔连通，出气口与出气腔连通，在进气腔与稳压腔之间设有比例阀，分流阀室与出气腔之间设有分流阀；所述比例阀和分流阀分别连接有驱动装置；
所述驱动装置可以驱动比例阀打开或关闭进气腔与稳压腔之间的通道，驱动装置可以驱动分流阀打开或关闭分流阀室与出气腔之间的通道；
所述分流阀室与出气腔之间的通道设为一个以上相互独立的通道，分流阀通过驱动装置可以分别控制分流阀室与每个独立出气通道之间的连通。
作为本发明的优选技术方案，所述分流阀室与出气腔之间的通道设为两个相互独立的通道，分流阀通过驱动装置可以分别控制分流阀室与两个独立出气通道之间的连通。
作为本发明的优选技术方案，所述比例阀设有圆锥形阀芯，与其接触的进气腔与稳压腔之间的通道接触面相应设为圆锥面，比例阀芯一端设在进气腔内并通过弹簧与壳体连接，另一端设在稳压腔内并通过传动装置与驱动装置连接；
所述分流阀设有圆锥形斜盘凹形阀芯，与其接触的分流阀室和出气腔之间的隔板相应设为圆锥形斜盘凸形体，斜盘凸形体上设有两个相互独立的出气通孔，斜盘凹形阀芯通过弹簧紧密压合在斜盘凸形体上，斜盘凹形阀芯上相应开有两个出气孔。
作为本发明的优选技术方案，所述比例阀圆锥形结构的一端设为环形平面，该环形平面与进气腔的接触面之间设有密封圈。
作为本发明的优选技术方案，所述比例阀设有的弹簧是圆锥形压缩弹簧，其阀芯的锥面内设有安装弹簧的导棒，分流阀设有的弹簧是圆柱形压缩弹簧。
作为本发明的优选技术方案，所述分流阀斜盘凹形阀芯上的两个出气孔以及斜盘凸形体上的两个出气孔分别相对于圆心对称，其中斜盘凹形阀芯上的一个出气孔在圆周方向的开口宽度是与其相应的斜盘凸形体上出气孔开口宽度的两倍。
作为本发明的优选技术方案，所述出气腔内还设有隔板，隔板分成的两个出气通道分别与分流阀室的两个出气通道相连通。
作为本发明的优选技术方案，所述驱动装置包括两只步进电机，其中一只步进电机通过传动装置与比例阀连接，该传动装置包括与步进电机转轴连接的比例阀阀芯，该阀芯一端设有翼顶角，以及设在壳体盖板上的螺旋曲面凸体，步进电机驱动比例阀阀芯旋转，并通过翼顶角和螺旋曲面凸体使比例阀产生轴向伸缩运动，从而实现打开或关闭比例阀；
另一只步进电机通过传动装置与分流阀连接，该传动装置包括与步进电机转轴连接的销轴，以及与销轴适配的分流阀斜盘凹形阀芯轴孔。
作为本发明的优选技术方案，所述进气口设有滤网。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明通过巧妙配置步进电机，驱动具有一定伸缩行程的比例阀及具有一定旋转角度的分流阀，实现细微控制燃气阀输出燃气的比例流量；顺着气流压力方向的比例阀关闭方式，可以减小关闭阀门的驱动力以及减少相关材料的使用，节省了成本；开有两个气流通道的分流阀输出燃气时能够分别控制单路或双路比例出气，步进电机可以细微控制气流通道的开闭，实现第一路小气量点火起动，改善了传统热水器点火时的爆燃现象，便于程序调节燃气流量，从单孔小流量点火至全开，加上另一孔从小流量至全部打开，使本发明比例阀控制燃气流量的曲线弧度增大，适用范围更广。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视结构示意图；
图3是本发明比例阀芯的结构示意图；
图4是图3的中心剖视结构示意图；
图5是本发明比例阀芯与步进电机连接的结构示意图；
图6是本发明分流阀芯的结构示意图；
图7是图6的中心剖视结构示意图；
图8是本发明分流阀芯的俯视结构示意图；
图9至图13是本发明分流角度对照的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图8所示，其中图2的标记名称如下：1.进气口、2、斜盘凸形体、3.前盖板、4.步进电机、5.滤网、6.出气孔、7.后盖板、8.燃烧器接口、9.出气分流隔板、10.分流阀芯、11.比例阀芯、12.比例阀芯弹簧、13.分流阀芯弹簧、14.进气路线、15.出气路线。
双路比例出气的燃气阀，包括壳体和设在壳体上的进气口1和燃烧器接口8，进气口1内设有滤网5，壳体上设有前盖板3和后盖板7，壳体内设有相互依次连通的进气腔、稳压腔、分流阀室和出气腔，进气口1与进气腔连通，出气口8与出气腔连通，在进气腔与稳压腔之间设有比例阀，分流阀室与出气腔之间设有分流阀；比例阀和分流阀分别连接设置在壳体上的两只步进电机4，步进电机4可以驱动比例阀打开或关闭进气腔与稳压腔之间的通道，驱动分流阀打开或关闭分流阀室与出气腔之间的通道；分流阀室与出气腔之间的通道设为两个相互独立的通道，出气腔内设有出气分流隔板9，隔板9分成的两个出气通道分别与分流阀室的两个出气通道相连通，分流阀通过步进电机4可以分别控制分流阀室与两个独立出气通道之间的连通。如图1和图2所示，出气孔6及另一个出气通道分别与出气口61和62连通。
本实施例中，比例阀设有圆锥形阀芯11，与其接触的进气腔与稳压腔之间的通道接触面相应设为圆锥面，阀芯11的一端设为环形平面，该环形平面与进气腔的接触面之间设有密封圈113，阀芯11的锥面内设有安装弹簧的导棒115，圆锥形压缩弹簧12套设在导棒115上并与进气腔后盖板7连接，后盖板7上相应设有弹簧定位凸环，以保持比例阀运行稳定。阀芯11的另一端设在稳压腔内，壳体前盖板3上设有螺旋曲面凸体42，比例阀阀芯11的一端设有翼顶角111，步进电机4驱动比例阀阀芯11旋转，螺旋曲面凸体42的螺旋曲面421通过推动翼顶角111使阀芯11产生轴向伸缩运动，从而实现打开或关闭比例阀。
另一只步进电机4通过销孔传动装置与分流阀的分流阀芯10连接，该传动装置包括与步进电机4转轴连接的销轴，以及与销轴适配的分流阀芯10的轴孔101。分流阀芯10设为圆锥形斜盘凹形结构，与其接触的分流阀室和出气腔之间的隔板相应设为圆锥形斜盘凸形体2，斜盘凸形体2上设有两个相互独立的出气通孔，分流阀芯10通过圆柱形压缩弹簧13紧密压合在斜盘凸形体2上，分流阀芯10上相应开有两个出气孔102和103，出气孔102和103相对于圆心对称，斜盘凸形体2上的两个出气孔也相对于圆心对称，其中分流阀芯10上的出气孔102在圆周方向的开口宽度是与其相应的斜盘凸形体2上出气孔开口宽度的两倍。
图9至图13所示为分流阀分流角度对照图，图上有斜线的部份为打开的通孔，A表示关闭，B表示第一段小火点火，C表示第一段全部打开，D表示第一段全部打开加开二段小火，E表示两段全开。
以上实施例中的分流阀芯10也可以开一个、三个或更多出气孔，与其对应的结构作出相应改动，同样也能实现控制气流通道的开闭。不论分流阀芯10上开有多少出气孔，都应认为落入本发明的保护范围内。

Claims (9)

1、一种双路比例出气的燃气阀，包括壳体和设在壳体上的进气口和出气口，其特征是：所述壳体内设有相互依次连通的进气腔、稳压腔、分流阀室和出气腔，进气口与进气腔连通，出气口与出气腔连通，在进气腔与稳压腔之间设有比例阀，分流阀室与出气腔之间设有分流阀；所述比例阀和分流阀分别连接有驱动装置；
所述驱动装置可以驱动比例阀打开或关闭进气腔与稳压腔之间的通道，驱动装置可以驱动分流阀打开或关闭分流阀室与出气腔之间的通道；
所述分流阀室与出气腔之间的通道设为一个以上相互独立的通道，分流阀通过驱动装置可以分别控制分流阀室与每个独立出气通道之间的连通。
2、根据权利要求1所述的双路比例出气的燃气阀，其特征是：所述分流阀室与出气腔之间的通道设为两个相互独立的通道，分流阀通过驱动装置可以分别控制分流阀室与两个独立出气通道之间的连通。
3、根据权利要求1或2所述的双路比例出气的燃气阀，其特征是：所述比例阀设有圆锥形阀芯，与其接触的进气腔与稳压腔之间的通道接触面相应设为圆锥面，比例阀芯一端设在进气腔内并通过弹簧与壳体连接，另一端设在稳压腔内并通过传动装置与驱动装置连接；
所述分流阀设有圆锥形斜盘凹形阀芯，与其接触的分流阀室和出气腔之间的隔板相应设为圆锥形斜盘凸形体，斜盘凸形体上设有两个相互独立的出气通孔，斜盘凹形阀芯通过弹簧紧密压合在斜盘凸形体上，斜盘凹形阀芯上相应开有两个出气孔。
4、根据权利要求3所述的双路比例出气的燃气阀，其特征是：所述比例阀圆锥形阀芯的一端设为环形平面，该环形平面与进气腔的接触面之间设有密封圈。
5、根据权利要求3所述的双路比例出气的燃气阀，其特征是：所述比例阀设有的弹簧是圆锥形压缩弹簧，比例阀阀芯的锥面内设有安装弹簧的导棒，分流阀设有的弹簧是圆柱形压缩弹簧。
6、根据权利要求3所述的双路比例出气的燃气阀，其特征是：所述分流阀斜盘凹形阀芯上的两个出气孔以及斜盘凸形体上的两个出气孔分别相对于圆心对称，其中斜盘凹形阀芯上的一个出气孔在圆周方向的开口宽度是与其相应的斜盘凸形体上出气孔开口宽度的两倍。
7、根据权利要求3所述的双路比例出气的燃气阀，其特征是：所述出气腔内还设有隔板，隔板分成的两个出气通道分别与分流阀室的两个出气通道相连通。
8、根据权利要求1或2所述的双路比例出气的燃气阀，其特征是：所述驱动装置包括两只步进电机，其中一只步进电机通过传动装置与比例阀连接，该传动装置包括与步进电机转轴连接的比例阀阀芯，该阀芯一端设有翼顶角，以及设在壳体盖板上的螺旋曲面凸体，步进电机驱动比例阀阀芯旋转，并通过翼顶角和螺旋曲面凸体使比例阀产生轴向伸缩运动，从而实现打开或关闭比例阀；
另一只步进电机通过传动装置与分流阀连接，该传动装置包括与步进电机转轴连接的销轴，以及与销轴适配的分流阀斜盘凹形阀芯轴孔。
9、根据权利要求1所述的双路比例出气的燃气阀，其特征是：所述进气口设有滤网。
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