CN107631039B - 燃气阀装置 - Google Patents

Abstract

一种燃气阀装置，其在筒状的阀壳体(1)内设置有阀体(22、32)、和能够供阀体落座的阀座(21、31)，在阀壳体(1)内设置有阀座部件(6)，该阀座部件(6)与由电动马达(5)在轴向上驱动的操作杆(4)联动地沿轴向移动，在该阀座部件的轴向端部形成有阀座(21、31)，并且设置有以使得燃气不在阀壳体的内周面和阀座部件的外周面之间的间隙流动的方式进行密封的密封部件，能避免阀座部件的滑动阻力因密封部件而增大，从而能避免电动马达的消耗电力增加。密封部件由外周部(71)固定于阀壳体、且内周部(72)固定于阀座部件的膜片(7)构成。优选在轴向上对阀壳体进行分割、且在分割后的2部分(12、13)之间对膜片的外周部进行夹持。

Description

燃气阀装置

技术领域

本发明涉及一种燃气阀装置,其在供燃气在内部流动的筒状的阀壳体内设置有阀体、以及能够供阀体落座的阀座。

背景技术

以往，作为在筒状的阀壳体内组装有电磁安全阀和开闭阀的燃气阀装置，根据专利文献1，已知如下燃气阀装置：在阀壳体内设置有阀座部件，该阀座部件与由电动马达沿轴向驱动的操作杆联动地沿轴向移动。在此，电磁安全阀具备：阀体，群殴能够落座于在阀座部件的轴向一侧的端部所形成的安全阀用阀座；吸附片，其经由朝轴向一侧延伸的阀轴而与上述阀体连结；以及电磁体，其与吸附片对置，开闭阀具备阀体，该阀体能够落座于在阀座部件的轴向另一侧的端部所形成的开闭阀用阀座、且固定于操作杆。另外，在阀壳体内设置有：施力机构，其对阀座部件朝轴向另一侧施力；以及止动机构，其在电磁安全阀的阀体能够落座于安全阀用阀座的规定位置处对阀座部件朝轴向另一侧的移动进行限制。

在该燃气阀装置中，若使操作杆朝轴向一侧移动，则开闭阀的阀体落座于开闭阀用阀座，此后，阀座部件借助经由开闭阀的阀体而发挥作用的按压力与操作杆联动地朝轴向一侧移动。而且，安全阀用阀座与电磁安全阀的阀体抵接，该阀体被阀座部件按压而朝轴向一侧移动，从而使得阀体到达吸附片与电磁体抵接的开阀位置。在该状态下对电磁体通电而将电磁安全阀的阀体吸附于开阀位置，然后使操作杆朝轴向另一侧移动。由此，利用施力机构的作用力使得阀座部件追随操作杆而朝轴向另一侧移动，从而使得安全阀用阀座从吸附于开阀位置的阀体离开而将电磁安全阀打开。然后，在阀座部件恢复至由止动机构限制的规定位置之后，使操作杆朝轴向另一侧进一步移动，由此使得开闭阀的阀体从开闭阀用阀座离开而将开闭阀打开。

在此，在上述现有例的结构中，作为以使得燃气不在阀壳体的内周面和阀座部件的外周面之间的间隙流动的方式进行密封的密封部件，在阀座部件的外周面安装有O形环。然而，O形环是在阀座部件的外周面和阀壳体的内周面之间被压缩而确保密封性的，从而使阀座部件沿轴向移动时的滑动阻力增大。因此，电动马达的消耗电力增大，在使用干电池作为电源的情况下，存在电池寿命缩短的问题。

另外，并不局限于上述的在阀壳体内组装有电磁安全阀和开闭阀的燃气阀装置，只要是如下燃气阀装置便会产生同上所述的问题：在阀壳体内设置有阀座部件，该阀座部件与由电动马达沿轴向驱动的操作杆联动地沿轴向移动，并在阀座部件的外周面安装有对该阀座部件的外周面与阀壳体的内周面之间的间隙进行密封的O形环。

专利文献

专利文献1：日本特开2013-68356号公报

发明内容

鉴于上述问题，本发明的课题在于提供一种燃气阀装置，其能够避免阀座部件的滑动阻力因密封部件而增大，从而能够避免电动马达的消耗电力增加，其中，所述密封部件以使得燃气不在阀壳体的内周面和阀座部件的外周面之间的间隙流动的方式进行密封。

为了解决上述课题，本发明的燃气阀装置在供燃气在内部流动的筒状的阀壳体内设置有：阀体；以及能够供阀体落座的阀座，在阀壳体内设置有阀座部件，该阀座部件与由电动马达在轴向上驱动的操作杆联动地沿轴向移动，在该阀座部件的轴向端部形成有阀座，并且设置有密封部件，该密封部件以使得燃气不在阀壳体的内周面和阀座部件的外周面之间的间隙流动的方式进行密封，该燃气阀装置的特征在于，密封部件由膜片(bellofram)构成，该膜片的外周部固定于阀壳体，该膜片的内周部固定于阀座部件。

根据本发明，由膜片构成密封部件，从而与使用O形环作为密封部件的现有例相比，阀座部件的滑动阻力大幅减小。因此，能够降低电动马达的消耗电力而延长电池寿命。

但是，还考虑了如下方案：在阀壳体的内周面形成径向上的阶梯部，利用弹簧将膜片的外周部按压于该阶梯部，由此确保膜片的外周部和阀壳体之间的密封性。然而，如此一来，为了不使外周部以外的部分与阶梯部发生干扰、或者不使外周部越过阶梯部，需要慎重地将膜片插入于阀壳体内，从而组装作业变得繁琐。对此，若在轴向对阀壳体进行分割、且在阀壳体被分割后的一侧的部分与另一侧的部分之间对膜片的外周部进行夹持，则组装作业性会得到提高。

另外，在本发明中，为了不使阀座部件因膜片的径向上的挠曲而沿径向移动，需要在阀座部件的外周面的轴向上的一部分形成与阀壳体的内周面滑动接触的环状突起部。然而，若仅设置环状突起部，则阀座部件有可能会以环状突起部为支点而倾斜，从而有可能产生阀座部件相对于阀壳体的倾转。因此，在本发明中，优选地，不仅设置上述环状突起部，而且还在阀座部件的与环状突起部隔开的部分设置引导部，该引导部与阀壳体的内周面接近且对置，并用于抑制阀座部件倾斜。

此外，在本发明中，优选地，膜片由以其内周部埋入于阀座部件的状态而成型的橡胶制的成型品构成。据此，能够可靠地使膜片的内周部与阀座部件密接，从而能够确保密封性。

在该情况下，优选地，设置有与膜片一体的筒部，该筒部在阀座部件的内部从膜片的内周部沿轴向延伸，并且该筒部的端部在阀座露出，由在阀座露出的筒部的端部构成阀密封件，该阀密封件用于确保阀体落座于阀座时的密封性。据此，无需另外设置阀密封件，从而能够实现成本的降低。

另外，燃气阀装置在阀壳体内组装有电磁安全阀和开闭阀，与上述的现有例相同，电磁安全阀具备：阀体，其能够落座于在阀座部件的轴向一侧的端部所形成的安全阀用阀座；吸附片，其经由朝轴向一侧延伸的阀轴而与上述阀体连结于；以及电磁体，其与吸附片对置，开闭阀具备阀体，该阀体能够落座于在阀座部件的轴向另一侧的端部所形成的开闭阀用阀座、且固定于操作杆，在阀壳体内设置有：施力机构，其对阀座部件朝轴向另一侧施力；以及止动机构，其在电磁安全阀的阀体能够落座于安全阀用阀座的规定位置处对阀座部件朝轴向另一侧的移动进行限制，其中，当设置有与在阀座部件的内部从膜片的内周部沿轴向延伸的膜片一体的筒部时，只要使得筒部的端部在开闭阀用阀座露出、且由该筒部的端部构成开闭阀用的阀密封件即可，其中，该开闭阀用的阀密封件用于确保开闭阀的阀体落座于开闭阀用阀座时的密封性。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的燃气阀装置的剖视图。

图2是第一实施方式的燃气阀装置的动作说明图。

图3是本发明的第二实施方式的燃气阀装置的剖视图。

图4是本发明的第三实施方式的燃气阀装置的剖视图。

图5是本发明的第四实施方式的燃气阀装置的剖视图。

附图标记说明

1…阀壳体、12…轴向一侧部分(阀壳体被分割后的一侧的部分)、13…轴向另一侧部分(阀壳体被分割后的另一侧的部分)、2…电磁安全阀、21…安全阀用阀座、22…阀体、22a…阀轴、24…吸附片、25…电磁体、3…开闭阀、31…开闭阀用阀座、32…阀体、4…操作杆、5…电动马达、6…阀座部件、61…止动机构、62…施力机构、64…环状突起部、65…引导部、7…膜片、71…外周部、72…内周部、73…筒部、73a…阀密封件。

具体实施方式

参照图1，本发明的实施方式的燃气阀装置具备：筒状的阀壳体1；电磁安全阀2，其配置于阀壳体1内的靠近轴向一侧(图1中的右侧)的部分；开闭阀3，其以与电磁安全阀2串联的方式配置于阀壳体1内的靠近轴向另一侧(图1中的左侧)的部分；操作杆4，其从轴向另一侧插入于阀壳体1内；电动马达5，其搭载于在阀壳体1的轴向另一侧的端部安装的箱体11的外端面；以及树脂制或者黄铜、铝合金等金属制的阀座部件6，其设置为在阀壳体1内与操作杆4联动地沿轴向移动。

在电动马达5的输出轴51固定有螺母52，将在操作杆4的轴向另一侧的端部形成的外螺纹部41旋入于该螺母52。而且，通过电动马达5的正反旋转而使得操作杆4沿轴向进行往返运动。

在阀壳体1开设有：燃气流入口1a，其位于电磁安全阀2的上游侧；以及燃气流出口1b，其位于开闭阀3的下流侧。而且，当电磁安全阀2和开闭阀3均打开时，燃气从燃气流入口1a向燃气流出口1b流动，从而将燃气供给至省略图示的炉具等燃气器具的燃烧器。

电磁安全阀2具备：安全阀用阀座21，其形成于阀座部件6的轴向一侧的端部；橡胶制的阀体22，其能够落座于上述阀座21；阀弹簧23，其对阀体22朝轴向另一侧施力而使得该阀体22落座于安全阀用阀座21；吸附片24，其经由朝轴向一侧延伸的阀轴22a而与阀体22连结；以及电磁体25，其与吸附片24对置。而且，在对阀体22进行按压使其克服阀弹簧23的作用力而移动至吸附片24与电磁体25抵接的开阀位置的状态下对电磁体25通电，由此将阀体22吸附保持于开阀位置。另外，当利用附设于燃烧器的火焰检测元件检测到燃烧器失火时，停止对电磁体25通电，利用阀弹簧23而使得阀体22恢复至落座于安全阀用阀座21的闭阀位置。由此，将电磁安全阀2关闭而防止燃气流出。

在阀壳体1内设置有：止动机构61，其由在阀壳体1的内表面形成的径向上的阶梯部构成，利用该止动机构61，在电磁安全阀2的阀体22能够落座于安全阀用阀座21的规定位置处对阀座部件6朝轴向另一侧的移动进行限制；以及施力机构62，其由螺旋弹簧构成，利用该施力机构62，对阀座部件6朝轴向另一侧施力、且借助弹力而将阀座部件6保持于上述规定位置。

开闭阀3具备：开闭阀用阀座31，其形成于阀座部件6的轴向另一侧的端部；以及阀体32，其能够落座于上述阀座31、且固定于操作杆4的轴向一侧的端部。阀体32具备：主阀体部321，其落座于阀座31以将阀孔63封闭，其中，该阀孔63以在安全阀用阀座21和开闭阀用阀座31开口的方式开设于阀座部件6；以及针阀状的副阀体部322，其插入于阀孔63。另外，在主阀体部321的与开闭阀用阀座31对置的端面粘贴有橡胶制的阀密封件32a。另外，在阀体32形成有旁通孔32b，该旁通孔32b始终将阀孔63和开闭阀3的下游侧连通。而且，在主阀体部321落座于开闭阀用阀座31的状态下，使得最小量的燃气流动。

根据以上结构，若使操作杆4朝轴向一侧移动，则开闭阀3的阀体32落座于开闭阀用阀座31，此后，阀座部件6借助经由开闭阀3的阀体32而发挥作用的按压力与操作杆4联动地朝轴向一侧移动。而且，安全阀用阀座21与电磁安全阀2的阀体22抵接，如图2(a)所示，阀体22克服阀弹簧23的作用力而被按压至开阀位置。在该状态下对电磁体25通电而将阀体22吸附保持于开阀位置。接下来，使操作杆4朝轴向另一侧移动。此时，阀座部件6借助施力机构62的作用力而追随操作杆4地朝轴向另一侧移动、且移动至由止动机构61限制的规定位置。通过该移动而使得安全阀用阀座21从吸附保持于开阀位置的阀体22离开，由此将电磁安全阀2打开。然后，如图2(b)所示，相对于被限制于规定位置的阀座部件6，操作杆4进一步朝轴向另一侧移动，使得开闭阀3的阀体32的主阀体部321以规定距离从开闭阀用阀座31离开，由此将适合于点火的量的燃气供给至燃烧器而对燃烧器进行点火。然后，利用电动马达5对操作杆4的位置进行调节，由此利用副阀体部322而进行燃气流量的调节。

在此，在本实施方式中，当产生打开故障时，使操作杆4朝轴向一侧移动，该打开故障是指：在燃烧器失火时，即使发出了电磁安全阀2的关闭指令，电磁安全阀2的阀体22也保持于开阀位置不变。由此，安全阀用阀座21与处于开阀位置的阀体22抵接，电磁安全阀2被关闭而能防止燃气流出。另外，即使因电动马达5的故障、垃圾的夹入等原因而导致操作杆4在与电磁安全阀2的阀体22的开阀位置对应的前进端位置处被锁止，由于电磁安全阀2被关闭，因此也能够防止燃气流出。因此，能够实现：产生电磁安全阀2的打开故障时、操作杆4在前进端位置处被锁止时的失效保护。

但是，作为以使得燃气不在阀壳体1的内周面和阀座部件6的外周面之间的间隙流动的方式进行密封的密封部件，还考虑了在阀座部件6的外周面安装O形环。然而，O形环是在阀座部件6的外周面和阀壳体1的内周面之间被压缩而确保密封性的，从而使得阀座部件6沿轴向移动时的滑动阻力增大。因此，电动马达5的消耗电力增大，在使用干电池作为电源的情况下，存在电池寿命缩短的问题。

因此，在本实施方式中，由橡胶制的膜片7构成以使得燃气不在阀壳体1的内周面和阀座部件6的外周面之间的间隙流动的方式进行密封的密封部件，其中，膜片7的外周部71固定于阀壳体1，膜片7的内周部72固定于阀座部件6。据此，与使用O形环作为密封部件的情形相比，阀座部件6的滑动阻力大幅减小。因此，能够降低电动马达5的消耗电力，从而能够延长电池寿命。

另外，在本实施方式中，将阀壳体1分割成如下的轴向上的两部分：将电磁安全阀2包围的轴向一侧部分12；以及将开闭阀3包围的轴向另一侧部分13。而且，在轴向一侧部分12和轴向另一侧部分13之间对膜片7的外周部71进行夹持。

另外，如图3所示的第二实施方式那样，还考虑了如下方案：不在轴向上对阀壳体1进行分割，在阀壳体1的内周面形成径向阶梯部1c，利用弹簧1d而将膜片7的外周部71按压于该阶梯部1c，由此确保膜片7的外周部71和阀壳体1之间的密封性。然而，如此一来，为了不使外周部71以外的部分与阶梯部1c发生干扰、或者不使外周部71越过阶梯部1c，需要慎重地将非常容易变形的膜片7插入于阀壳体1内，从而组装作业变得繁琐。对此，如图1、图2所示的上述第一实施方式那样，若在阀壳体1的轴向一侧部分12和轴向另一侧部分13之间对膜片7的外周部71进行夹持，则有利于提高组装作业性。

另外，在第一实施方式和第二两实施方式这两个实施方式中，为了不使阀座部件6因膜片7的径向上的挠曲而沿径向移动，在阀座部件6的外周面的轴向上的一部分、例如在轴向另一侧的端部形成有环状突起部64，该环状突起部64与阀壳体1的内周面滑动接触。然而，若仅设置环状突起部64，则阀座部件6有可能会以环状突起部64为支点而倾斜，从而有可能产生阀座部件6相对于阀壳体1的倾转(こじり)。

因此，在第一实施方式和第二实施方式这两个实施方式中，在阀座部件6的与环状突起部64隔开的部分、例如在阀座部件6的轴向中间部分设置有引导部65，该引导部65与阀壳体1的内周面接近且对置，并用于抑制阀座部件6倾斜。据此，能够防止因阀座部件6倾斜而产生阀座部件6相对于阀壳体1的倾转。

另外，如图4所示的第三实施方式那样，引导部65也可以设置于阀座部件6的轴向一侧的端部。另外，引导部65可以为环状，或者也可以呈放射状地设置多个。

接下来，对图5所示的第四实施方式进行说明。在第四实施方式中，膜片7由以内周部72埋入于阀座部件6的状态而成型的橡胶制的成型品构成。据此，能够可靠地使膜片7的内周部72与阀座部件6密接，从而能够确保密封性。另外，阀座部件6可以是树脂制、金属制的任一种。

在第四实施方式中，还设置有与膜片7成一体的筒部73，该筒部73在阀座部件6的内部从膜片7的内周部72沿轴向延伸，并且该筒部73的端部在开闭阀用阀座31露出。而且，由在开闭阀用阀座31露出的筒部73的端部构成阀密封件73a，该阀密封件73a用于确保开闭阀3的阀体32落座于开闭阀用阀座31时的密封性。据此，无需将分体的阀密封件32a设置于如第一实施方式至第三实施方式那样的阀体32，从而能够实现成本的降低。

另外，在第四实施方式中，并未如第一实施方式至第三实施方式那样在阀座部件6设置引导部65，但是，当然也可以设置引导部65。

以上虽然参照附图对本发明的实施方式进行了说明，但是，本发明并不限定于此。例如，在上述实施方式中，在开闭阀3的阀体32设置有副阀体部322、旁通孔32b，但是，也可以将上述副阀体部322、旁通孔32b省略。另外，在上述实施方式中，在阀壳体1内组装有电磁安全阀2和开闭阀3，但是，也可以将电磁安全阀2和开闭阀3中的一者省略。

Claims (5)

1.一种燃气阀装置，其在供燃气在内部流动的筒状的阀壳体内设置有：阀体；以及能够供阀体落座的阀座，

在阀壳体内设置有阀座部件，该阀座部件与由电动马达在轴向上驱动的操作杆联动地沿轴向移动，

在该阀座部件的轴向端部形成有阀座，并且设置有密封部件，该密封部件以使得燃气不在阀壳体的内周面和阀座部件的外周面之间的间隙流动的方式进行密封，

所述燃气阀装置的特征在于，

密封部件由膜片构成，该膜片的外周部固定于阀壳体，该膜片的内周部固定于阀座部件，

在所述阀座部件的外周面的轴向上的一部分形成有环状突起部，该环状突起部与所述阀壳体的内周面滑动接触，并且，在阀座部件的与环状突起部隔开的部分设置有引导部，该引导部与阀壳体的内周面接近且对置，并用于抑制阀座部件倾斜。

2.根据权利要求1所述的燃气阀装置，其特征在于，

在轴向上对所述阀壳体进行分割，在阀壳体被分割后的一侧的部分与另一侧的部分之间对所述膜片的外周部进行夹持。

3.根据权利要求1或2所述的燃气阀装置，其特征在于，

所述膜片由以其内周部埋入于所述阀座部件的状态而成型的橡胶制的成型品构成。

4.根据权利要求3所述的燃气阀装置，其特征在于，

设置有与膜片一体的筒部，该筒部在所述阀座部件的内部从膜片的内周部沿轴向延伸，并且该筒部的端部在阀座露出，

由在阀座露出的筒部的端部构成阀密封件，该阀密封件用于确保所述阀体落座于阀座时的密封性。

5.根据权利要求4所述的燃气阀装置，其特征在于，

在所述阀壳体内组装有电磁安全阀和开闭阀，

电磁安全阀具备：阀体，其能够落座于在所述阀座部件的轴向一侧的端部所形成的安全阀用阀座；吸附片，其经由朝轴向一侧延伸的阀轴而与该电磁安全阀的阀体连结；以及电磁体，其与吸附片对置，

开闭阀具备阀体，该开闭阀的阀体能够落座于在阀座部件的轴向另一侧的端部所形成的开闭阀用阀座、且固定于操作杆，

在阀壳体内设置有：施力机构，其对阀座部件朝轴向另一侧施力；以及止动机构，其在电磁安全阀的阀体能够落座于安全阀用阀座的规定位置处对阀座部件朝轴向另一侧的移动进行限制，其中，

与所述膜片一体的筒部的端部在开闭阀用阀座露出，由该筒部的端部构成开闭阀用的阀密封件，该开闭阀用的阀密封件用于确保开闭阀的阀体落座于开闭阀用阀座时的密封性。

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