CN111256163A

CN111256163A - 电动式气阀装置

Info

Publication number: CN111256163A
Application number: CN201910908279.6A
Authority: CN
Inventors: 近藤秀幸
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2020-06-09
Anticipated expiration: 2039-09-25
Also published as: CN111256163B; JP7120895B2; JP2020091044A

Abstract

本发明提供一种电动式气阀装置，其具备：操作杆(5)，通过电动马达(3)而在轴向上被驱动；以及阀座部件(6)，其能够在轴向上移动，并且，通过电动马达(3)的正转而使操作杆(5)向前进方向的移动，借助阀座部件(6)而将安全阀(2)的阀体(22)推动到开阀位置，即便阀体(22)粘附于阀座部件(6)的端面的安全阀用的阀座(21)，也能够通过将阀体(22)吸附保持在开阀位置之后的电动马达(3)的反转，将阀座(21)从阀体(22)分离开从而打开安全阀(2)。将阀座部件(6)以与操作杆(5)一体地在轴向上移动的方式连结于操作杆(5)。

Description

电动式气阀装置

技术领域

本发明涉及一种设置在向燃烧器供给燃气的燃气供给路上的电动式气阀装置。

背景技术

以往，作为这种电动式气阀装置，众所周知这样在一种电动式气阀装置，即，在阀门壳体内设置有：电磁安全阀；操作杆，其通过电动马达并借助联动机构而在轴向上被驱动；以及阀座部件，将阀门壳体内的空间分隔为轴向上一方的一次侧燃气室和轴向上另一方的二次侧燃气室，并且在轴向上移动自如(例如，参照专利文献1)。这里，将轴向上一方设定为前进方向，并将轴向上另一方设定为后退方向，电磁安全阀具备：阀座，其以面对于一次侧燃气室的方式设置在阀座部件的前进方向侧的端面；阀体，其与阀座相对置；阀弹簧，其将阀体向后退方向施加力而使阀体落座于阀座；吸附片，其借助在前进方向上延伸的阀轴而连结于阀体；以及电磁铁，其与吸附片相对置。另外，阀座部件并不连结于操作杆，通过操作杆向前进方向的移动，阀座部件被操作杆按压而沿着前进方向移动。此外，在阀门壳体内设置有：阀座止动器，其将阀座部件向后退方向的移动在规定的后退端位置进行制止；以及阀座弹簧，其对阀座部件向后退方向施加力。

在上述现有的示例中，通过使电动马达进行正转而使操作杆向前进方向移动，由此将阀座部件从后退端位置向前进方向推动(利用操作杆来推按而移动)，在使阀座抵接于阀体的状态下，使阀体抵抗阀弹簧的作用力而将阀体推动(利用阀座部件来推按而使之移动)至：吸附片抵接于电磁铁的开阀位置，在该状态下，对电磁铁进行通电，由此将阀体吸附保持在开阀位置。然后，通过使电动马达进行反转而使操作杆向后退方向移动，利用阀座弹簧的作用力来使阀座部件追随操作杆而向后退方向移动，使阀座从被吸附保持在开阀位置的阀体分离开，使电磁安全阀打开，从而使燃气从一次侧燃气室经由形成在阀座部件上的阀孔流动到二次侧燃气室。

这里，若电磁安全阀在低温下被长时间放置在闭阀状态，则有时阀体会粘附在阀座上。并且，若发生了这样的粘附，则在上述现有的示例中，在将阀体吸附保持在开阀位置之后，即便使操作杆向后退方向移动，利用阀座弹簧的作用力，仍无法使阀座部件向后退方向移动，从而无法打开电磁安全阀。此外，若使阀座弹簧的作用力增大到能够解除阀体与阀座的粘附，就能够打开电磁安全阀。不过，这样一来，为了使阀座部件从后退端位置起抵抗阀座弹簧的作用力而向前进方向移动，需要增大电动马达的输出。其结果为，增加功耗，与节电的需求背道而驰。

现有技术文献

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电动式气阀装置，该电动式气阀装置是：即便发生了阀体与阀座之间的粘附也能够使电磁安全阀可靠地打开、且结构简单又廉价的电动式气阀装置。

为了解决上述课题，本发明是设置在向燃烧器供给燃气的燃气供给路上的电动式气阀装置，并且在阀门壳体内设置有：电磁安全阀；操作杆，其通过电动马达并借助联动机构而在轴向上被驱动；以及阀座部件，其将阀门壳体内的空间分隔为轴向上一方的一次侧燃气室和轴向上另一方的二次侧燃气室，并且该阀座部件在轴向上移动自如，另外，将轴向上一方设定为前进方向，并将轴向上另一方设定为后退方向，电磁安全阀具备：阀座，其以面对于一次侧燃气室的方式设置在阀座部件的前进方向侧的端面；阀体，其与阀座相对置；阀弹簧，其将阀体向后退方向施加力而使阀体落座于阀座；吸附片，其借助在前进方向上延伸的阀轴而连结于阀体；以及电磁铁，其与吸附片相对置，所述电动式气阀装置的特征在于，阀座部件以与操作杆一体地在轴向上移动的方式连结于操作杆，使电动马达进行正转而使操作杆向前进方向移动，由此使阀座部件向前进方向移动，并使阀座抵接于阀体，在该状态下，使阀体抵抗阀弹簧的作用力而将阀体推动动至：吸附片抵接于电磁铁的开阀位置，并在该状态下，对电磁铁进行通电，由此将阀体吸附保持在开阀位置，然后，使电动马达进行反转而使操作杆向后退方向移动，由此使阀座部件向后退方向移动，使阀座从被吸附保持在开阀位置的阀体分离开，而使电磁安全阀打开，从而使燃气从一次侧燃气室经由形成在阀座部件上的阀孔流动到二次侧燃气室。

根据本发明，通过将阀体吸附保持在开阀位置之后的电动马达的反转，利用借助联动机构和操作杆而被传递来的电动马达的力，将阀座部件向后退方向进行驱动。因此，不同于现有技术那样的通过阀座弹簧的作用力而使阀座部件向后退方向移动，即便发生阀体与阀座之间的粘附，阀座部件也能够通过电动马达的力而向后退方向移动，从而能够可靠地打开电磁安全阀。而且，根据本发明，不需要阀座弹簧，从而还能够简化结构而实现降低成本。

另外，使阀座部件远离或接近于被吸附保持在开阀位置的阀体，来增减阀体与阀座之间的距离，由此能够调节从一次侧燃气室流动到二次侧燃气室的燃气流量。尤其是，只要构成为：在阀体连结有插入于阀孔且朝向后退方向其前端为纤细的针状部，并且伴随着被吸附保持在开阀位置的阀体与阀座之间的距离因为阀座部件向后退方向移动而呈增加，从一次侧燃气室流动到二次侧燃气室的燃气流量也会增加，则能够严密且高精度地调节燃气流量，因而是有利的。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的电动式气阀装置的剖面侧视图。

图2的(a)及(b)是对第1实施方式的电动式气阀装置的动作进行说明的剖面侧视图。

图3是本发明的第2实施方式的电动式气阀装置的剖面侧视图。

图4的(a)及(b)是对第2实施方式的电动式气阀装置的动作进行说明的剖面侧视图。

附图标记说明

A…电动式气阀装置、B…燃烧器、G…燃气供给路、1…阀门壳体、11…一次侧燃气室、12…二次侧燃气室、2…电磁安全阀、21…阀座、22…阀体、22a…阀轴、23…阀弹簧、24…吸附片、25…电磁铁、26…针状部、3…电动马达、4…联动机构、5…操作杆、6…阀座部件、61…阀孔。

具体实施方式

参照图1，A是设置在：向设置于炉具的燃烧器B供给燃气的燃气供给路G上的本发明的实施方式的电动式气阀装置。该气阀装置A具备阀门壳体1，该阀门壳体1具有：燃气流入口1a、和与燃烧器B相连的燃气流出口1b。在该阀门壳体1内，设置有：电磁安全阀2；操作杆5，其通过由步进马达等构成的电动马达3并借助联动机构4而在轴向上被驱动；以及阀座部件6，其将阀门壳体1内的空间分隔成与燃气流入口1a连通的轴向上一方的一次侧燃气室11、和与燃气流出口1b连通的轴向上另一方的二次侧燃气室12，并且阀座部件6能够在轴向上移动自如。

电动马达3搭载在箱体13的外端，该箱体13以包围联动机构4的方式安装在阀门壳体1的轴向另一方的端部。联动机构4由螺杆进给机构构成，该螺杆进给机构由与电动马达3的输出轴31连结的螺母41、和与螺母41拧合并与操作杆5连结的外螺纹部42构成。

将轴向一方设定为前进方向，并将轴向另一方设定为后退方向，电磁安全阀2具备：阀座21，其以与一次侧燃气室11面对的方式设置在阀座部件6的前进方向侧的端面；阀体22，其与阀座21相对置；阀弹簧23，其将阀体22向后退方向施加力而使阀体22落座于阀座21；吸附片24，其借助在前进方向上延伸的阀轴22a而连结于阀体22；以及电磁铁25，其与吸附片24相对置。并且，在使阀体22抵抗阀弹簧23的作用力而将阀体22推动到吸附片24与电磁铁25相抵接的开阀位置(图2的(a)所示的位置)的状态下，对电磁铁25进行通电，由此将阀体22吸附保持在开阀位置。另外，通过在燃烧器B附加设置的省略了图示的火焰检测元件，来检测到失火时或已进行灭火操作时，停止向电磁铁25通电，通过阀弹簧23而使阀体22回归到落座于阀座21的闭阀位置，由此使电磁安全阀2关闭。

此外，在阀座部件6形成有：将一次侧燃气室11与二次侧燃气室12连通起来的阀孔61。由于阀体22以堵塞阀孔61的方式落座在阀座21，所以，在电磁安全阀2的闭阀状态下，从一次侧燃气室11到二次侧燃气室12并无燃气流动。另外，在阀座部件6的外周面，安装有O型圈62来作为密封部件，该密封部件能够将阀座部件6的外周面与阀门壳体1的内周面之间的间隙进行密封。

这里，在本实施方式中，阀座部件6以与操作杆5一体地轴向移动的方式连结于操作杆5。此外，在本实施方式中，阀座部件6是与操作杆5一体的，但也可以将与操作杆5成分体的阀座部件连结于操作杆5。

在已进行点火操作时，首先，使电动马达3进行正转而使操作杆5向前进方向移动。据此，在使阀座部件6向前进方向移动而使阀座21抵接于阀体22的状态下，使阀体22按压移动至开阀位置，通过向电磁铁25进行通电，而将阀体22吸附保持在开阀位置。接下来，使电动马达3进行反转，并且，对省略了图示的点火器进行通电。此时，利用借助联动机构4和操作杆5而传递来的电动马达3的力，将阀座部件6如图2的(b)所示那样向后退方向进行驱动。因此，不同于如上述现有示例示出的通过阀座弹簧的作用力而使阀座部件6向后退方向移动，即便发生阀体22与阀座21之间的粘附，阀座部件6也能够通过电动马达3的力而向后退方向移动，从而能够可靠地打开电磁安全阀2。然后，通过电磁安全阀2的开阀，燃气从一次侧燃气室11经由形成在阀座部件6的阀孔61而流动到二次侧燃气室12，能够可靠地使燃烧器B进行点火。而且，不需要阀座弹簧，从而还能够简化结构而实现降低成本。

此外，使阀座部件6远离或接近于被吸附保持在开阀位置的阀体22，来增减阀体22与阀座21之间的距离，由此能够调节从一次侧燃气室11流动到二次侧燃气室12的燃气流量。然而，将燃气流量严密且高精度地调节是很困难的。

对此，对能够提高燃气流量的调节精度的图3和图4所示的第2实施方式进行说明。第2实施方式的基本结构与上述第1实施方式的结构并无特别差异，对与第1实施方式相同的部件、部位，标注与上述相同的附图标记。第2实施方式与第1实施方式的不同点在于，在阀体22连结有：插入于阀孔61、且朝向后退方向其前端为纤细的针状部26。

在第2实施方式中，如图4的(a)所示，也是在将阀体22推动到开阀位置的状态下，对电磁铁25进行通电，由此将阀体22吸附保持在开阀位置。然后，如图4的(b)所示，使阀座部件6向后退方向移动，伴随着阀体22与阀座21的距离增加，从一次侧燃气室11流动到二次侧燃气室12的燃气流量增加。并且，能够通过针状部26的作用，来严密且高精度地调节燃气流量。

如上所述，参照附图，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，在上述实施方式中，作为密封部件，虽然使用O型圈62来密封阀座部件6的外周面与阀门壳体1的内周面之间的间隙，但也可以使用：在阀座部件6的外周面和阀门壳体1的内周面分别固定有内周部和外周部的波形隔膜(bellow phragm)。另外，在上述实施方式中，虽然由螺杆进给机构来构成联动机构4，但也可以由凸轮机构、齿轮齿条机构等构成联动机构4。

Claims

1.一种电动式气阀装置，其是设置在向燃烧器供给燃气的燃气供给路上的电动式气阀装置，

在阀门壳体内设置有：电磁安全阀；操作杆，其通过电动马达并借助联动机构而在轴向上被驱动；以及阀座部件，其将阀门壳体内的空间分隔为轴向上一方的一次侧燃气室和轴向上另一方的二次侧燃气室，且该阀座部件在轴向上移动自如，

将轴向上一方设定为前进方向，并将轴向上另一方设定为后退方向，

电磁安全阀具备：阀座，其以与一次侧燃气室面对的方式设置在阀座部件的前进方向侧的端面；阀体，其与阀座相对置；阀弹簧，将阀体向后退方向施加力而使阀体落座于阀座；吸附片，其借助在前进方向上延伸的阀轴而连结于阀体；以及电磁铁，其与吸附片相对置，

所述电动式气阀装置的特征在于，

阀座部件以与操作杆一体地在轴向上移动的方式连结于操作杆，

使电动马达进行正转而使操作杆向前进方向移动，由此使阀座部件向前进方向移动，并使阀座抵接于阀体，在该状态下，使阀体抵抗阀弹簧的作用力而将阀体推动到吸附片抵接于电磁铁的开阀位置，并在该状态下，对电磁铁进行通电，由此将阀体吸附保持在开阀位置，然后，使电动马达进行反转而使操作杆向后退方向移动，由此使阀座部件向后退方向移动，使阀座从被吸附保持在开阀位置的阀体分离开，而使电磁安全阀打开，从而使燃气从一次侧燃气室经由形成在阀座部件上的阀孔流动到二次侧燃气室。

2.根据权利要求1所述的电动式气阀装置，其特征在于，

在所述阀体连结有：插入于所述阀孔、且朝向后退方向其前端为纤细的针状部，

随着被吸附保持在开阀位置的阀体与所述阀座之间的距离因为所述阀座部件向后退方向移动而呈增加，从所述一次侧燃气室流动到所述二次侧燃气室的燃气流量会增加。