CN111473133B - 燃气分配器及应用有该燃气分配器的燃气热水器 - Google Patents

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Abstract

一种燃气分配器，包括前管本体、丝杆、第一电机、齿条、阀壳、旋转杆、转动轴及第二电机，前管本体具有进气口就多个沿一直线方向布置的出气口，丝杆平行前述出气口布置方向能转动地设于前管本体内；每个旋转杆一端设有与前述齿条啮合传动的齿轮，另一端设有中空的阀芯，该阀芯具有球形的外壁而与前述阀壳的内腔转动配合并能调节阀壳出气孔的大小。本发明还公开了一种燃气热水器。电机带动丝杆，丝杆驱动齿条横向移动，进而使阀芯相对阀壳作位置变动，从而实现出气孔大小的调节，实现燃气无级分配。

Description

燃气分配器及应用有该燃气分配器的燃气热水器
技术领域
本发明涉及一种燃气热水器的构件，尤其涉及一种燃气分配器。
背景技术
现有燃气分配结构是燃气热水器自动调节燃烧负荷的核心部件，为保证最小负荷到最大负荷的燃烧域足够宽，需要尽量在前管上设计多的腔体，这样通过不同腔体组合实现更多的负荷区间，从而保证热水器能够精准控温。传统的燃气分配系统包括前管件以及安装在前管上的燃气比例阀和电磁阀，每个腔体由一个电磁阀单独控制，由于电磁阀安装空间限制，腔体数量不能太多，通常为2-3个，即燃烧时只有2-3段火。
相关为的文献可以参考专利号为ZL201721662624.5的中国实用新型专利《一种微火分配器及燃气热水器》(公开号CN207610412U)，该专利中的微火分配器器包括互相连接的第一分配器和第二分配器，第一分配器内设有至少一个第一燃气通道，第一燃气通道的出气端连通有至少三个燃气喷嘴，第二分配器内设有至少两个第二燃气通道，其中一个第二
燃气通道连通有三个以下的燃气喷嘴，其余第二燃气通道的出气端连通有至少三个燃气喷嘴，第一燃气通道和第二燃气通道的进气端均通过电磁阀控制启闭。
现有的燃气分配器存在如下不足：首先，腔体较多，对前管本体制造具有较高要求；其次，燃气控制比较简单，燃烧域较窄，只有二段火或三段火，不能满足多种水温的燃烧要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种能实现宽燃烧域的燃气分配器。
本发明所要解决的又一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种无需电磁阀的燃气分配器。
本发明所要解决的又一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种前管本体制造要求低的燃气分配器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种燃气分配器，包括前管本体，该前管本体具有进气口就多个出气口，其特征在于所述的多个出气口沿一直线方向布置；该燃气分配器还包括
丝杆，平行前述出气口布置方向能转动地设于前管本体内；
第一电机，动力输出端与前述丝杆连接，该第一电机能正反转；
底座，能滑动地设于前述丝杆上并具有前述丝杆外螺纹配合的内螺纹；
齿条，弹性地设于前述底座上并能随底座来回移动；
阀壳，为多个，设于各自出气口的内端，每个阀壳内壁具有球形是内腔，该内腔具有与前管本体的内腔体连通的进气孔及与前管本体出气口连接的出气孔；
旋转杆，为多个，每个旋转杆一端设有与前述齿条啮合传动的齿轮，另一端设有中空的阀芯，该阀芯具有球形的外壁而与前述阀壳的内腔转动配合并能调节阀壳出气孔的大小；
转动轴，平行前述丝杆能转动地设于前述前管本体上，该转动轴的横截面为椭圆形而具有长边部和短边部，前述长边部与转动轴轴心的距离大于短边部与转动轴轴心的距离，前述长边部与齿条一侧相抵的状态下，齿条与齿轮保持啮合传动状态；以及
第二电机，动力输出端与前述转动轴连接，该第二电机能正反转。
为使齿条能平稳有序的滑动，所述前管本体的内壁平行丝杆方向设有滑杆，所述的底座上具有贯穿设置于滑杆上的导向孔。
进一步，所述阀壳内壁与阀芯外壁之间设有密封圈。
进一步，所述前管本体呈条形状，所述的电机设于前管本体的外壁，所述的出气口沿着前管本体的长度方向布置于前管本体的一侧，每个出气口的外端均设有喷嘴。
作为优选，所述第一电机和第二电机均为步进电机。
所述的底座上设有始终迫使齿条远离齿轮的弹簧。
弹簧优选如下方式设置：所述的底座具有贯穿孔，两侧横向伸出形成抵靠部，所述齿条的前端贯穿通过前述底座的贯穿孔并具有轮齿，后端形成有底板部，该底板部两端横向延伸，所述的弹簧为二个分别布置于底座两侧，每个弹簧的两端分别与底板部的前端面和抵靠部的后端面相抵。
一种燃气热水器，包括壳体、燃气分配器、热交换器和燃气进气管，前述燃气分配器和热交换器设于壳体内，前述燃气进气管与燃气分配器的前管本体的进气口连接，前述燃气分配器的外端形成有燃烧室，前述的热交换器靠近燃烧室设置。
与现有技术相比，本发明的优点在于：第一电机带动丝杆，丝杆驱动齿条横向移动，进而使阀芯相对阀壳作位置变动，从而实现出气孔大小的调节，实现燃气无级分配，燃烧域拓宽；同时，第二电机带动转动轴旋转，可以控制齿条与齿轮是否啮合，控制方式更加多样丰富。前管本体和电磁阀只需各一个，节省安装空间，另外前管本体只需要一个内腔，因此降低制造要求。
附图说明
图1为实施例结构示意图。
图2为实施例的反面视图。
图3为实施例分解图。
图4为实施例剖视图。
图5为实施例单个球阀打开最大时的状态图。
图6为实施例单个球阀关闭时的状态图。
图7为底座、弹簧及齿条装配放大图。
图8为实施例使用状态参考图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1、图2、图3和图4所示，本实施例中的燃气分配器包括前管本体1、第一电机3、底座9、丝杆2、齿条4、阀壳53、旋转杆5、转动轴8及第二电机81，前管本体1具有进气口11就多个出气口12，多个出气口12沿一直线方向布置。正常使用时，前管本体1上设有盖板(图中无显示)，以使整个内腔处于密封状态。
丝杆2平行出气口12布置方向能转动地设于前管本体1内；第一电机3动力输出端与丝杆2连接，第一电机3能正反转；本实施例中的第一电机3采用步进电机。
底座9能滑动地设于丝杆2上并具有丝杆2外螺纹配合的内螺纹，齿条4通过弹簧92弹性地设于底座9上并能随底座9来回移动，弹簧92始终迫使齿条4远离齿轮51。结合图7所示，具体地，底座9具有贯穿孔，两侧横向伸出形成抵靠部91，齿条4的前端贯穿通过底座9的贯穿孔并具有轮齿41，后端形成有底板部42，该底板部42两端横向延伸，弹簧92为二个分别布置于底座9两侧，每个弹簧92的两端分别与底板部42 的前端面和抵靠部91的后端面相抵。
阀壳53为多个，设于各自出气口12的内端，每个阀壳53内壁具有球形是内腔，该内腔具有与前管本体1的内腔体连通的进气孔及与前管本体1出气口12连接的出气孔；阀壳53和阀芯52形成球阀。
旋转杆5为多个，每个旋转杆5一端设有与齿条4啮合传动的齿轮51，另一端设有中空的阀芯52，该阀芯52具有球形的外壁而与阀壳53的内腔转动配合并能调节阀壳 53出气孔的大小。阀壳53内壁与阀芯52外壁之间设有密封圈54。
结合图4所示，转动轴8平行丝杆2能转动地设于前管本体1上，转动轴8的横截面为椭圆形而具有长边部82和短边部83，长边部82与转动轴8轴心的距离大于短边部 83与转动轴8轴心的距离，长边部82与齿条4一侧相抵的状态下，齿条4与齿轮51 保持啮合传动状态。
当转动轴8转动到短边部的时候弹簧92将齿条4弹出，无法咬合齿轮，这样就可以跳开不需要打开的喷嘴。需要打开的喷嘴孔可以将转动轴8转到长边部，让齿条与齿轮咬合。
第二电机81，动力输出端与转动轴8连接，该第二电机81能正反转，本实施例中的第二电机81采用步进电机。
前管本体1的内壁平行丝杆2方向设有滑杆6，底座9上具有贯穿设置于滑杆6上的导向孔。滑杆6可以使齿条4平稳滑动。
本实施例中的前管本体1呈条形状，第一电机3设于前管本体1的外壁，出气口 12沿着前管本体1的长度方向布置于前管本体1的一侧，每个出气口12的外端均设有喷嘴13。
如图8所示，燃气热水器包括壳体7、燃气分配器10、热交换器72和燃气进气管 73，燃气分配器10和热交换器72设于壳体7内，燃气进气管73与燃气分配器10的前管本体1的进气口11连接，燃气分配器10的外端形成有燃烧室71，热交换器72靠近燃烧室设置。
本实施例中齿轮51齿数与齿条4齿数之比为4:1，齿条4完整通过时齿轮51正好转1/4圈。
工作原理：初始状态时，齿条4在最右端，如图6所示，气路是不相通的；工作时，第一电机3带动丝杆2转动，齿条4在丝杆2和滑杆6的作用下，实现向左的移动，同时齿条4与齿轮51啮合并带动齿轮51转动，齿轮51通过旋转杆5传动使阀芯52转动，当齿条4退出啮合，球体转过1/4圈，状态如图5所示，即气路相通。所以只需控制进第一电机3的运动，让齿条4运动到不同位置，即可实现不同个数的气路相通。当然在某个位置的时候，某个出气口上的阀芯52和阀壳53配合能打开部分气路。
本实施例可以实现燃气无级分配，燃烧域宽；前管本体和电磁阀只需各一个，节省空间。
每个喷嘴单独设置一个球阀结构，通过齿条4与齿轮51的啮合运动来控制每个球阀的开闭以实现燃气无级分配。

Claims (8)

1.一种燃气分配器，包括前管本体(1)，该前管本体(1)具有进气口(11)就多个出气口(12)，其特征在于所述的多个出气口(12)沿一直线方向布置；该燃气分配器还包括
丝杆(2)，平行前述出气口(12)布置方向能转动地设于前管本体(1)内；
第一电机(3)，动力输出端与前述丝杆(2)连接，该第一电机(3)能正反转；
底座(9)，能滑动地设于前述丝杆(2)上并具有前述丝杆(2)外螺纹配合的内螺纹；
齿条(4)，弹性地设于前底座(9)上并能随底座(9)来回移动；
阀壳(53)，为多个，设于各自出气口(12)的内端，每个阀壳(53)内壁具有球形是内腔，该内腔具有与前管本体(1)的内腔体连通的进气孔及与前管本体(1)出气口(12)连接的出气孔；
旋转杆(5)，为多个，每个旋转杆(5)一端设有与前述齿条(4)啮合传动的齿轮(51)，另一端设有中空的阀芯(52)，该阀芯(52)具有球形的外壁而与前述阀壳(53)的内腔转动配合并能调节阀壳(53)出气孔的大小；
转动轴(8)，平行前述丝杆(2)能转动地设于前述前管本体(1)上，该转动轴(8)的横截面为椭圆形而具有长边部(82)和短边部(83)，前述长边部(82)与转动轴(8)轴心的距离大于短边部(83)与转动轴(8)轴心的距离，前述长边部(82)与齿条(4)一侧相抵的状态下，前述齿条(4)与齿轮(51)保持啮合传动状态；以及
第二电机(81)，动力输出端与前述转动轴(8)连接，该第二电机(81)能正反转。
2.根据权利要求1所述的燃气分配器，其特征在于所述前管本体(1)的内壁平行丝杆(2)方向设有滑杆(6)，所述的底座(9)上具有贯穿设置于滑杆(6)上的导向孔。
3.根据权利要求1所述的燃气分配器，其特征在于所述阀壳(53)内壁与阀芯(52)外壁之间设有密封圈(54)。
4.根据权利要求1所述的燃气分配器，其特征在于所述前管本体(1)呈条形状，所述的第一电机(3)设于前管本体(1)的外壁，所述的出气口(12)沿着前管本体(1)的长度方向布置于前管本体(1)的一侧，每个出气口(12)的外端均设有喷嘴(13)。
5.根据权利要求1所述的燃气分配器，其特征在于所述第一电机(3)和第二电机(81)均为步进电机。
6.根据权利要求1所述的燃气分配器，其特征在于所述的底座(9)上设有始终迫使齿条(4)远离齿轮(51)的弹簧(92)。
7.根据权利要求6所述的燃气分配器，其特征在于所述的底座(9)具有贯穿孔，两侧横向伸出形成抵靠部(91)，所述齿条(4)的前端贯穿通过前述底座(9)的贯穿孔并具有轮齿(41)，后端形成有底板部(42)，该底板部(42)两端横向延伸，所述的弹簧(92)为二个分别布置于底座(9)两侧，每个弹簧(92)的两端分别与底板部(42)的前端面和抵靠部(91)的后端面相抵。
8.一种应用有权利要求1～7中任一一种燃气分配器的燃气热水器，包括壳体(7)、燃气分配器(10)、热交换器(72)和燃气进气管(73)，前述燃气分配器(10)和热交换器(72)设于壳体(7)内，前述燃气进气管(73)与燃气分配器(10)的前管本体(1)的进气口(11)连接，前述燃气分配器(10)的外端形成有燃烧室(71)，前述的热交换器(72)靠近燃烧室设置。
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