CN110873213B - 燃气比例阀及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气比例阀及燃气热水器，该燃气比例阀包括主阀体、分段阀体及稳压件，主阀体具有依次连通的进气腔、过气腔及排气腔，排气腔的内壁开设有与过气腔连通的过气口；分段阀体与主阀体连接，分段阀体内分段腔，分段腔的内壁开设有第一排气口和第二排气口，分段腔与排气腔连通形成空腔；稳压件与主阀体和/或分段阀体连接，稳压件包括位于空腔内的分隔部，分隔部具有贯穿的束流孔，束流孔靠近第一排气口设置，以使第一排气口的排气量大于第二排气口的排气量。本发明改进了燃气比例阀的结构，使从燃气比例阀排出的燃气能够更加充分的燃烧。

Description

燃气比例阀及燃气热水器

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，尤其涉及一种燃气比例阀及燃气热水器。

背景技术

现有燃气比例阀在燃气热水器运行过程中可以起到控制燃气流量以及稳定燃气压力的作用，燃气比例阀具有分段腔，以及，与分段腔连通的两个排气孔，两个排气孔连接有不同数量喷嘴，燃气比例阀内的燃气进入到分段腔内，并通过两个排气孔从多个喷嘴喷出并燃烧，以对燃气热水器内的水进行加热。

其中，当燃气比例阀内的气体在进入到排气腔内后，无法在两个排气孔之间按照合理的比例进行分配，使得连接喷嘴数量较少的排气孔中分配的燃气过多，而导致燃气燃烧不充分的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种燃气比例阀，旨在对燃气比例阀内的燃气进行合理的分配，使自燃气比例阀的分段腔排出的燃气能够更加充分的燃烧。

为实现上述目的，本发明提出一种燃气比例阀，所述燃气比例阀包括：

主阀体，具有依次连通的进气腔、过气腔及排气腔，所述排气腔的内壁开设有与所述过气腔连通的过气口；

分段阀体，与所述主阀体连接，所述分段阀体内分段腔，所述分段腔的内壁开设有第一排气口和第二排气口，所述分段腔与所述排气腔连通形成空腔；

稳压件，与所述主阀体和/或所述分段阀体连接，所述稳压件包括位于所述空腔内的分隔部，所述分隔部具有贯穿的束流孔，所述束流孔靠近所述第一排气口设置，以使所述第一排气口的排气量大于所述第二排气口的排气量。

优选地，所述第一排气口和所述第二排气口沿所述分段腔的周向分布，所述束流孔相对所述分段腔偏心设置，以使所述束流孔靠近所述第一排气口。

优选地，所述过气口开设于所述排气腔远离所述分段腔一侧的底面，所述稳压件呈板状设置，所述稳压件的板面与所述排气腔的底面相对。

优选地，所述束流孔与所述排气口偏心设置。

优选地，所述束流孔的中心线相对所述过气口的中心偏移的距离小于或等于10mm。

优选地，所述主阀体上具有第一限位部，所述分段阀体上具有第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部分别位于所述稳压件的两侧，以限制所述稳压件沿所述排气腔和所述分段腔的排列方向移动。

优选地，所述束流孔包括多个子孔，多个所述子孔组成第一子孔组和第二子孔组，所述第一子孔组中的子孔靠近所述第一排气口设置，所述第二子孔组中的子孔靠近所述第二排气口设置，所述第一子孔组中的子孔的横截面面积之和，大于所述第二子孔组中的子孔的横截面面积之和。

优选地，所述束流孔的横截面面积与所述过气口的面积的比值小于或等于95％。

优选地，所述主阀体内设置有阀芯，所述阀芯相对所述主阀体移动以开启或封闭所述过气口，所述主阀体内开设有限位孔，所述限位孔供所述阀芯插入，以对所述阀芯沿径向方向的移动进行限制。

本发明还提出一种燃气热水器，该燃气热水器包括如上所述的燃气比例阀，所述燃气比例阀包括：

主阀体，具有依次连通的进气腔、过气腔及排气腔，所述排气腔的内壁开设有与所述过气腔连通的过气口；

分段阀体，与所述主阀体连接，所述分段阀体内分段腔，所述分段腔的内壁开设有第一排气口和第二排气口，所述分段腔与所述排气腔连通形成空腔；

稳压件，与所述主阀体和/或所述分段阀体连接，所述稳压件包括位于所述空腔内的分隔部，所述分隔部具有贯穿的束流孔，所述束流孔靠近所述第一排气口设置，以使所述第一排气口的排气量大于所述第二排气口的排气量。

本发明通过使稳压件的隔离部位于燃气比例阀的排气腔和分段腔所组成的空腔内，在稳压件的隔离部上开设束流孔，并使束流孔靠近分段腔内的第一排气口设置，从而使第一排气口的排气量大于所述第二排气口的排气量，当第一排气口连接较多数量的喷嘴，第二排气口连接减少数量的喷嘴时，能够使每个喷嘴喷出的燃气量更加均匀，从而使自第一排气口和第二排气口排出的燃气均能够更加充分的燃烧。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明燃气比例阀一实施例的结构示意图；

图2为图1中燃气比例阀的剖视图，其沿进气腔及过气腔的轴向进行了剖视；

图3为图2中A处的放大图；

图4为与1中燃气比例阀的剖视图，其剖切面与稳压件的板面平行。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种燃气比例阀。

参照图1及图2，燃气比例阀包括相互连接的主阀体10及分段阀体20，主阀体10的内部具有一次连通的进气腔101、过气腔102及排气腔103，在过气腔102的内壁开设有与排气腔103连通的过气口105，该过气口105通过过气通道104与过气腔102连通；分段阀体20内具有分段腔201，在分段腔201的内壁上开设有第一排气口202和第二排气口203；主阀体10与分段阀体20连接后，主阀体10排气腔103与分段阀体20的分段腔201连通形成空腔110，当燃气比例阀内的气体流路开启时，燃气依次流经主阀体10的进气腔101、过气腔102及排气腔103后进入到分段阀体20的分段腔201内，并从分段腔201的内壁上的第一排气口202和第二排气口203流到对应的喷嘴处。

在一实施例中，如图2所示，可以使燃气比例阀还包括稳压件30，该稳压件30与主阀体10和/或分段阀体20连接，且稳压件30具有位于空腔110内的分隔部，该分隔部具有贯穿的束流孔301，该束流孔301用于对自排气腔103内壁上的过气口105排出的燃气进行束流，以使提升主阀体10出气的稳定性，进而提升进入分段腔201中的多个排气口的气流输出的一致性，从而提升比例阀组件运行的稳定性。

需要说明的是，稳压件30的分隔部可以位于排气腔103内，也可以位于分段腔201内，还可以是分隔部的一部分位于排气腔103内，另一部分位于分段腔201内，或者，稳压件30的分隔部位于排气腔103和分段腔201之间，排气腔103通过稳压件30上的束流孔301与分段腔201连通，具体可根据稳压件30与主阀体10和/或分段阀体20的连接方式而定，此处不作限制。

可选地，如图2及图4所示，可以使稳压件30的束流孔301靠近第一排气口202设置，以将更多的燃气分配到第一排气口202处，使第一排气口202的排气量大于第二排气口203的排气量。由此，可以将第一排气口202与较多数量的喷嘴(未示出)连通，将第二排气口203与较少数量的喷嘴连通，从而使排气腔103内的气体在两个排气孔之间按照合理的比例进行分配，使得每个喷嘴喷出的燃气量基本一致，避免出现燃气在第一排气口202和第二排气口203均匀分配，而导致与第二排气口203连通的喷嘴喷出的燃气过多，而无法充分燃烧。

需要说明的是，上述燃气比例阀可以用于燃气热水器，也可以用于其它具有燃气比例阀的产品中，此处不作限制。

在一实施例中，如图2所示，可以使第一排气口202和第二排气口203沿分段腔201的周向分布，并使束流孔301相对分段腔201偏心设置，以使稳压件30上的束流孔301靠近第一排气口202。具体地，可以使束流孔301沿第一排气口202至第二排气口203的方向偏移一定的距离，以使束流孔301的出气口与第一排气口202之间的距离，大于束流孔301的出气口与第二排气口203之间的距离。

如图2所示，可以将排气腔103内的过气口105开设于排气腔103远离分段腔201一侧的底面，使稳压件30呈板状设置，并使稳压件30的板面与排气腔103的底面相对。由此，稳压件30的分隔部也成板状设置，并将空腔110分隔成上下两个腔，稳压件30上束流孔301的进气口也朝向排气腔103的底面，自过气口105排出的燃气经稳压件30上的束流孔301束流后，排放至分隔部上方的腔内，以使稳压件30的加工更加方便，并使束流孔301具有更好的束流和稳压效果。

在一实施例中，如图2及图4所示，可以使束流孔301与排气口偏心设置。可以理解的是，由于束流孔301靠近第一排气口202设置，通过使束流孔301与排气口偏心设置，能够使主阀体10的结构更加紧凑，避免排气口随着束流孔301一起偏移，而导致控制过气口105开启和关闭的控制阀安装不方便的问题。

其中，可以使束流孔301的中心线相对过气口105的中心偏移的距离小于或等于10mm，以避免束流孔301相对排气口偏心的距离过大而导致燃气比例阀的体积过大，而且，还能够避免束流孔301相对排气口偏心的距离过大而导致束流孔301的束流和稳压效果降低。

本实施例中，如图2所示，当稳压件30呈板状设置时，可以使主阀体10上具有第一限位部106，分段阀体20上具有第二限位部204，第一限位部106和第二限位部204分别位于稳压件30的两侧，以限制稳压件30沿排气腔103和分段腔201的排列方向移动，从而实现对稳压件30的定位，使稳压件30的安装更加方便。

具体地，如图2及图3所示，可以使主阀体10靠近分段阀体20的一侧表面凹陷以形成容纳槽，容纳槽的底面凹陷以形成排气腔103，至少部分稳压件30收容于容纳槽内，第一限位部106形成于容纳槽的底面，第二限位部204形成于分段腔201的内壁靠近主阀体10的端面。由此，只需将主阀体10和分段阀体20之间的缝隙进行通过密封件40进行密封，即可防止空腔110内的燃气泄漏，简化了燃气比例阀的结构。其中，可以使密封件40的一部分位于第二限位部204与稳压件30之间，使第二限位部204通过密封件40与稳压件30稳定抵接，降低对稳压件30或分段阀体20的精度要求。

当然，也可以直接将稳压件30夹持在主阀体10和分段阀体20之间，并分别将稳压件30和主阀体10之间的缝隙，以及，稳压件30和分段阀体20之间的缝隙通过密封件40进行密封。

另外，稳压件30也可以单独和主阀体10连接，稳压件30和主阀体10连接的方式有多种，例如：可以将稳压件30和主阀体10一体设置，也可以通过焊接、粘贴、螺钉等方式将稳压件30和主阀体10固定连接，或者，将稳压件30安装到排气腔103内，并使稳压件30和排气腔103紧配合，以达到定位稳压件30的目的。

或者，稳压件30也可以单独和分段阀体20连接，稳压件30和分段阀体20连接的方式有多种，例如：可以将稳压件30和分段阀体20一体设置，也可以通过焊接、粘贴、螺钉等方式将稳压件30和分段阀体20固定连接，或者，将稳压件30安装到分段腔201内，并使稳压件30和分段腔201紧配合，以达到定位稳压件30的目的。

本实施例中，当稳压件30呈板状设置时，可以使稳压件30为矩形板、圆形板等等，具体可根据排气腔103和分段腔201的结构而定。

另外，稳压件30上的束流孔301可以为圆形孔、方形孔、椭圆形孔等形状，此处不作限制，只需使束流孔301具有束流和稳压作用即可。

或者，稳压件30上的束流孔301可以包括多个通孔，具体地，可以使束流孔301包括多个子孔(未示出)，多个子孔组成第一子孔组和第二子孔组，第一子孔组中的子孔靠近第一排气口202设置，第二子孔组中的子孔靠近第二排气口203设置，第一子孔组中的子孔的横截面面积之和，大于第二子孔组中的子孔的横截面面积之和，以使多个子孔组成的束流孔301具有束流和稳压效果的同时，还能够对燃气进行合理分配，将更多的燃气分配到第一排气口202处，使第一排气口202的排气量大于第二排气口203的排气量。

需要说明的是，第一子孔组中的子孔数量可以为一个或多个，第二子孔组中的子孔数量也可以为一个或多个，此处不作限制。

本实施例中，可以使稳压件30上的束流孔301的横截面面积与过气口105的面积的比值小于或等于95％，以使稳压件30上的束流孔301具有较好的束流和稳压效果。以束流孔301为圆形孔，过气口105为圆形口为例，可以使束流孔301的直径与过气口105的直径的比值小于或等于95％。另外，需要说明的是，当束流孔301包括多个子孔时，则束流孔301的横截面面积是指束流孔301的所有子孔的横截面面积之和。

其中，可以使束流孔301的横截面面积与过气口105的面积的比值更小，以进一步提高束流孔301的束流和稳压效果。例如：可以使束流孔301的横截面面积与过气口105的面积的比值为80％、70％、50％等等，此处不作限制。

本实施例中，如图2所示，主阀体10内设置有阀芯11，阀芯11相对移动以开启或封闭过气口105，通过稳压件30上的束流孔301的束流作用，能够避免阀芯11在流经过气口105的气流的作用下左右摆动，而导致燃气输出不稳定的问题。

其中，可以在主阀体10内开设有限位孔(未示出)，该限位孔供阀芯11插入，以对阀芯11沿径向方向的移动进行限制，防止阀芯11在流经过气口105的气流的作用下左右摆动，此时，稳压件30上的束流孔301可以只起到使气流合理分配的作用，从而使稳压件30上的束流孔301能够相对过气口105偏移更大的距离。

当通过阀芯11控制过气口105开启或封闭时，如图2所示，可以使阀芯11包括相互连接的阀芯杆111和阀芯帽112，阀芯11插入过气口105，阀芯帽112至少部分位于排气腔103内，阀芯帽112随阀芯11移动以开启或封闭过气通孔。

其中，可以在排气腔103的内壁上设置导向部(未示出)，并在导向部上开设导向孔，使阀芯帽112位于导向孔内，以对阀芯帽112沿径向方向的移动进行限制。或者，也可以在过气孔内设置导向部(未示出)，并在导向部上开设导向孔，使阀芯杆111位于导向孔内，以对阀芯杆111沿径向方向的移动进行限制。

本实施例中，可以使阀芯帽112与稳压件30之间的距离大于或等于7mm，以使稳压件30对自过气口105排气的燃气具有较好的束流效果，并避免稳压件30对阀芯帽112的移动造成干扰。

如图2所示，燃气比例阀还包括：膜片12、固定片13、固定座14及密封盖15，主阀体10的表面开设有与过气腔102连通的安装口，该安装口用于供膜片12、固定片13等安装到过气腔102内，其中，膜片12位于阀芯杆111远离阀芯帽112的一端，并与阀芯杆111过盈配合组装；固定片13，过盈套设在阀芯杆111上，相对于膜片12远离阀芯帽112设置；固定座14内开设有固定通孔，该固定通孔供阀芯杆111远离阀芯帽112的一端插入，以将固定座14与阀芯杆111远离阀芯帽112的一端连接；密封盖15用于密封安装口，可以使磁铁16、固定座14等部件的至少一部分收容于密封该面向过气腔102一侧的凹槽内，以缩小过气腔102的体积。

如图2所示，可选地，燃气比例阀组件还包括磁铁16、弹性件17及调节阀18，磁铁16与固定座14固定组装；弹性件17的一端与磁铁16或固定座14抵接，另一与密封盖15抵接；调节阀18与磁铁16对应设置，调节阀18用于调节进入分段腔201的气流的压强，其中，在调节阀18通电后，通过生成驱动磁场，驱动阀芯11往返移动。

在该实施例中，通过调节阀18通电形成磁场，处于磁场中的磁铁16在磁场的启动下能够往复移动，进而带动阀芯11往复移动，在阀芯11处于原始状态时，阀芯帽112能够密封过气口105，在阀芯11通过磁铁16带动向下移动时，过气口105打开，实现气流输送，以将电磁能转换为动能，其中，调节阀18通过生成的磁场的强弱，控制阀芯11的开度。

如图2所示，可选地，燃气比例阀组件还包括进气控制阀19及出气控制阀21，进气控制阀19与进气腔101配合设置，进气控制阀19用于控制进气腔101进气；出气控制阀21设置于分段腔201内，并与每个排气口对应设置，出气控制阀21用于控制排气口出气。

其中，可以使进气控制阀19与出气控制阀21均为电磁阀，以使进气控制阀19与出气控制阀21的控制更加方便。

本发明还提出一种燃气热水器，该燃气热水器包括燃气比例阀，该燃气比例阀的具体结构参照上述实施例，由于本发明提出的燃气热水器包括上述燃气比例阀的所有实施例的所有方案，因此，至少具有与所述燃气比例阀相同的技术效果，此处不一一阐述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种燃气比例阀，其特征在于，所述燃气比例阀包括：

主阀体，具有依次连通的进气腔、过气腔及排气腔，所述排气腔的内壁开设有与所述过气腔连通的过气口；

分段阀体，与所述主阀体连接，所述分段阀体内具有分段腔，所述分段腔的内壁开设有第一排气口和第二排气口，所述分段腔与所述排气腔连通形成空腔；

稳压件，与所述主阀体和/或所述分段阀体连接，所述稳压件包括位于所述空腔内的分隔部，所述分隔部具有贯穿的束流孔，所述束流孔靠近所述第一排气口设置，以使所述第一排气口的排气量大于所述第二排气口的排气量；

所述第一排气口和所述第二排气口沿所述分段腔的周向分布，所述束流孔相对所述分段腔偏心设置，以使所述束流孔靠近所述第一排气口。

2.如权利要求1所述的燃气比例阀，其特征在于，所述过气口开设于所述排气腔远离所述分段腔一侧的底面，所述稳压件呈板状设置，所述稳压件的板面与所述排气腔的底面相对。

3.如权利要求2所述的燃气比例阀，其特征在于，所述束流孔与所述排气口偏心设置。

4.如权利要求3所述的燃气比例阀，其特征在于，所述束流孔的中心线相对所述过气口的中心偏移的距离小于或等于10mm。

5.如权利要求2所述的燃气比例阀，其特征在于，所述主阀体上具有第一限位部，所述分段阀体上具有第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部分别位于所述稳压件的两侧，以限制所述稳压件沿所述排气腔和所述分段腔的排列方向移动。

6.如权利要求1所述的燃气比例阀，其特征在于，所述束流孔包括多个子孔，多个所述子孔组成第一子孔组和第二子孔组，所述第一子孔组中的子孔靠近所述第一排气口设置，所述第二子孔组中的子孔靠近所述第二排气口设置，所述第一子孔组中的子孔的横截面面积之和，大于所述第二子孔组中的子孔的横截面面积之和。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的燃气比例阀，其特征在于，所述束流孔的横截面面积与所述过气口的面积的比值小于或等于95%。

8.如权利要求1至6中任意一项所述的燃气比例阀，其特征在于，所述主阀体内设置有阀芯，所述阀芯相对所述主阀体移动以开启或封闭所述过气口，所述主阀体内开设有限位孔，所述限位孔供所述阀芯插入，以对所述阀芯沿径向方向的移动进行限制。

9.一种燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器包括如权利要求1至8中任意一项所述的燃气比例阀。

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