CN111692402A - 用于燃气热水器的燃气比例阀和燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于燃气热水器的燃气比例阀和燃气热水器，燃气比例阀包括：阀体，阀体内形成有第一阀腔、第二阀腔和阀口，阀口用于连通第一阀腔和第二阀腔，第一阀腔连接有进气口，第二阀腔连接有出气口，阀口连通第一阀腔和第二阀腔；阀芯，阀芯沿上下方向在打开和封闭阀口的位置之间可移动地设在阀体上；第一调压结构和第二调压结构，第一调压结构连接于阀芯的一端，第二调压结构连接于阀芯的另一端，第一调压结构向阀芯施加第一作用力F₁，第二调压结构向阀芯施加第二作用力F₂，第一作用力与第二作用力的方向相反，第一调压结构与第二调压结构的合力F驱动阀芯打开或闭合阀口。

Description

用于燃气热水器的燃气比例阀和燃气热水器

技术领域

本发明涉及燃气设备技术领域，更具体地，涉及一种用于燃气热水器的燃气比例阀和燃气热水器。

背景技术

燃气比例阀是燃气热水器的核心控制部件，通过燃气比例阀的压力调节和稳压功能，能够在燃气进口压力波动的情况下稳定输出压力。同时，燃气比例阀还具有通断燃气管路的作用，在燃气热水器关闭的状态下能够断开燃气通道，阻止燃气的流动和泄漏，保护使用者的人生安全。

相关技术中的燃气比例阀，通过改变通入电磁部的线圈内的电流来调节阀口开度大小，进而调节燃气比例阀的出气压力。然而，一些国家或地区的电流是固定的，因此，上述调压方式并无法实施。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明提出一种用于燃气热水器的燃气比例阀，该燃气比例阀的出气压力稳定。

本发明还提出一种燃气热水器，该燃气热水器燃烧稳定、燃烧效率高且排放有害气体少。

根据本发明用于燃气热水器的燃气比例阀包括：阀体，所述阀体内形成有第一阀腔、第二阀腔和阀口，所述阀口用于连通所述第一阀腔和所述第二阀腔，所述第一阀腔连接有进气口，所述第二阀腔连接有出气口，所述阀口连通所述第一阀腔和所述第二阀腔；阀芯，所述阀芯沿上下方向在打开和封闭所述阀口的位置之间可移动地设在所述阀体上；第一调压结构和第二调压结构，所述第一调压结构连接于所述阀芯的一端，所述第二调压结构连接于所述阀芯的另一端，所述第一调压结构向所述阀芯施加第一作用力F₁，所述第二调压结构向所述阀芯施加第二作用力F₂，所述第一作用力与所述第二作用力的方向相反，所述第一调压结构与所述第二调压结构的合力F驱动所述阀芯打开或闭合所述阀口。

根据本发明实施例的用于燃料热水器的燃气比例阀，通过在阀芯的两端分别连接第一调压结构和第二调压结构，从而可以依靠第一调压结构和/或第二调压结构分别调节阀芯相对于阀口的位置，使得精确调节燃气比例阀的出气压力，保证燃气比例阀的出气压力的稳定。

另外，根据本发明实施例的用于燃气热水器的燃气比例阀，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述第一调压结构包括：电磁部，所述电磁部包括：线圈，所述线圈限定出线槽；铁芯，所述铁芯插入所述线槽内；磁性部，所述磁性部与所述电磁部相对设置，所述阀芯的一端与所述磁性部连接，所述线圈通电时，所述磁性部与所述电磁部之间的排斥力驱动所述阀芯从封闭位置向打开位置方向移动。

可选实施例中，所述电磁部还包括定位架，所述线圈设于所述定位架内，所述铁芯的一端贯穿所述定位架的底板，所述铁芯相对所述线槽可上下位移。

可选实施例中，所述磁性部包括：底盖，所述底盖连接于所述阀体上且限定出容纳腔；磁铁，所述磁铁设在所述容纳腔内；隔膜，所述隔膜夹设在所述底盖和所述阀体之间，将所述容纳腔与所述第一阀腔隔离。

可选实施例中，所述磁性部还包括：护套，所述磁铁卡设在所述护套内；第一弹簧，所述第一弹簧套设在所述护套的外周，所述护套的顶部设有凸缘，所述第一弹簧抵接在所述护套上。

可选示例中，所述磁性部还包括：推杆，所述推杆贯穿所述隔膜，所述推杆的一端连接所述阀芯，所述推杆的另一端与所述护套连接。

根据本发明的一些实施例，所述第二调压结构包括：第一限位件，所述第一限位件设在所述第二阀腔内且限定出第一导向槽；第二弹簧，所述第二弹簧的一端止抵在所述第一限位件上，所述第二弹簧的另一端止抵在所述阀芯上驱使所述阀芯从打开位置向封闭位置运动；调节杆，所述调节杆的一端伸入所述第一导向槽内且相对于第一所述限位件可上下活动。

可选实施例中，所述第二阀腔内还设有第二限位件，所述第二限位件形成于所述第二阀腔的顶面与所述第一限位件相对应，所述第二限位件限定出第二导向槽，所述调节杆的另一端伸入所述第二限位件内。

进一步可选实施例中，所述第二导向槽内设有第三弹簧，所述调节杆的外周壁设有定位凹槽，所述定位凹槽内设有密封垫。

可选示例中，所述调节杆与所述第一导向槽和所述第二导向槽均螺纹连接。

根据本发明实施例的燃气热水器包括上述实施例的燃气比例阀，由于根据本发明实施例的燃气比例阀的出气压力调节精度高，出气压力稳定，因此，根据本发明实施例的燃气热水器的燃烧稳定、燃烧效率高且排放有害气体少。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一些实施例的燃气比例阀的剖视图，阀芯处于封闭位置。

图2是根据本发明一些实施例的燃气比例阀的剖视图，阀芯处于打开位置。

附图标记：

燃气比例阀100；

阀体10；

第一阀腔11；进气口111；

第二阀腔12；

阀口13；

阀芯20；

第一调压结构30；

电磁部31；线圈311；线槽3111；铁芯312；定位架313；螺母314；

磁性部32；底盖321；容纳腔3211；磁铁322；隔膜323；护套324；第一弹簧325；推杆326；

第二调压结构40；

第一限位件41；第一导向槽411；

第二弹簧42；

调节杆43；定位凹槽431；

第二限位件44；第二导向槽441；

第三弹簧45；

截止阀50；

密封垫60。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

由于市政燃气管道内的燃气压力波动较大，因此，燃气比例阀的进气压力相对变化较大，为了向燃气热水器的燃烧室输送压力稳定的燃气，在燃气进入燃烧室之前通过燃气比例阀进行调节。相关技术中的燃气比例阀，通过改变通入电磁部的线圈内的电流来调节阀口开度大小，进而调节燃气比例阀的出气压力。然而，一些国家或地区的电流是固定的，因此，上述调压方式并无法实施。本发明着力于提出一种可以精确调节燃气比例阀的出气压力的燃气比例阀。

下面参照图1-图2，描述根据本发明实施例的用于燃气热水器的燃气比例阀100。该燃气比例阀100包括：阀体10、阀芯20、第一调压结构30和第二调压结构40。燃气比例阀100与市政燃气管道相通，市政燃气管道内的燃气进入燃气比例阀100，经过燃气比例阀100调压之后被引入燃气热水器的分火器，最终通过分火器喷射进入燃烧室内与氧气混合。

具体地，如图1所示，阀体10内形成有第一阀腔11、第二阀腔12和阀口13，阀口13用于连通第一阀腔11和第二阀腔12，第一阀腔11连接有进气口111，第二阀腔12连接有出气口(图未示出)，阀口13连通第一阀腔11和第二阀腔12。换言之，市政燃气管道的燃气从进气口111预先进入第一阀腔11内，穿过阀口13在进入第二阀腔12内，最后从燃气比例阀100的出气口排出。

此外，进气口111处设有截止阀50，通过截止阀50控制进气口111的通断。即燃气热水器不工作时，燃气不进入燃气比例阀100内，避免燃气泄漏，提高燃气热水器的安全性。

阀芯20沿上下方向在打开和封闭阀口13的位置之间可移动地设在阀体10上。也就是说，通过阀芯20控制阀口13的开度，在阀芯20位于封闭位置时，第一阀腔11和第二阀腔12不连通，第一阀腔11内的燃气无法进入第二阀腔12内；在阀芯20位于打开位置时，在市政燃气压力的作用下，第一阀腔11内气体被送到第二阀腔12内，从而实现向燃烧室送气。可以理解的是，燃气从阀口13与阀芯20形成的间隙穿过，间隙大小代表阀口13的开度大小。阀口13与阀芯20的间隙越大，燃气的单位流通量越大；阀口13与阀芯20的间隙越小，燃气的单位流通量越小。也就是说，可以通过调节阀芯20相对于阀口13的位置来改变燃气的流通量，进而实现调节燃气比例阀100的出气压力。

本发明实施例的燃气比例阀100具有第一调压结构30和第二调压结构40，其中，第一调压结构30连接于阀芯20的一端，如图1中的阀芯20的下端，第二调压结构40连接于阀芯20的另一端，如图1中的阀芯20的上端，第一调压结构30向阀芯20施加第一作用力F₁，第二调压结构40向阀芯20施加第二作用力F₂，第一作用力与第二作用力的方向相反，第一调压结构30与第二调压结构40的合力F驱动阀芯20打开或闭合阀口13。即通过从阀芯20的两端分别施加不同方向的作用力，从而调整阀芯20相对阀口13位置，进而调整燃气比例阀100的出气压力。

由于阀芯20的一端受力于第一调压结构30，阀芯20的另一端受力于第二调压结构40，阀芯20相对于阀口13的位置取决于作用于阀芯20上的合力F，合力F等于F₁和F₂之和。因此，可以通过改变第一调压结构30或第二调压结构40的作用力，或者同时改变第一调压结构30和第二调压结构40的作用力，来调整燃气比例阀100的出气压力。

由此，根据本发明实施例的用于燃料热水器的燃气比例阀100，通过在阀芯20的两端分别连接第一调压结构30和第二调压结构40，从而可以依靠第一调压结构30和/或第二调压结构40分别调节阀芯20相对于阀口13的位置，使得精确调节燃气比例阀100的出气压力，保证燃气比例阀100的出气压力的稳定。

在本发明一些实施例中，第一调压结构30包括：电磁部31和磁性部32。具体地，电磁部31包括：线圈311和铁芯312。如图1所示，线圈311限定出线槽3111，铁芯312插入线槽3111内。磁性部32与电磁部31相对设置，阀芯20的一端与磁性部32连接。即通过磁性部32与电磁部31之间产生的排斥力来改变阀芯20相对于阀口13的位置，例如，线圈311通电时，磁性部32与电磁部31之间的排斥力驱动阀芯20从封闭位置向打开位置方向移动。由于第一调压结构30与第二调压结构40的作用力方向相反，因此，在该实施例中，第二调压结构40的作用力F₂用于驱动阀芯20从打开位置向封闭位置方向移动。

在该实施例中，在线圈311没有通电时阀芯20位于封闭位置，即燃气比例阀100为常闭阀，由于磁性部32对铁芯312之间具有相互吸引力，这样，阀芯20的一端被向下牵拉，使得阀芯20与阀口13配合的更加紧密，从而使得燃气热水器在不工作时，燃气比例阀100密封性佳，不至于泄露燃气。

可选实施例中，如图1所示，电磁部31还包括定位架313，线圈311设于定位架313内，铁芯312的一端贯穿定位架313的底板，铁芯312相对线槽3111可上下位移。例如，在电流为定值的情况下，铁芯312上调，铁芯312位于线槽3111的长度增长，电磁部31与磁性部32之间的排斥力增大，铁芯312与磁铁322之间的吸力也增大，由于铁芯312与磁铁322的吸力的增幅大于排斥力的增幅。因此，第一调压结构30对阀芯20向上的推力整体减小，阀口13的开度减小，燃气比例阀100的出气压力也减小。又例如，在电流为定值的情况下，铁芯312下调，铁芯312位于线槽3111的长度减短，电磁部31与磁性部32之间的排斥力减小，铁芯312与磁铁322之间的吸力也减小，由于铁芯312与磁铁322的吸力的减幅大于排斥力的减幅。因此，第一调压结构30对阀芯20向上的推力整体增大，阀口13的开度增大，燃气比例阀100的出气压力也增大。

在该实施例中，铁芯312可以通过螺母314固定在底板上。这样，当需要调节铁芯312在线槽3111内的长度时，可以先旋松螺母314，再上下移动铁芯312以改变铁芯312在线槽3111内的长度。

可选实施例中，如图1和图2所示，磁性部32包括：底盖321、磁铁322和隔膜323。具体地，底盖321连接于阀体10上且限定出容纳腔3211。隔膜323夹设在底盖321和阀体10之间，将容纳腔3211与第一阀腔11隔离。也就是说，底盖321限定出用于放置磁铁322的空间，并通过隔膜323防止燃气进入容纳腔3211内，避免燃气泄漏。当第一调压结构30驱动阀芯20从闭合位置向打开位置方向移动，隔膜323也随之向上运动。

其中，隔膜323可以为弹性材料制备而成，例如，橡胶，这样，可以避免隔膜323被拉断。此外，隔膜323有一段为弧形，由此，可以适应于其向上运动，进一步防止隔膜323断裂。

可选示例中，如图1和图2所示，磁性部32还包括：护套324和第一弹簧325。其中，磁铁322卡设在护套324内，第一弹簧325套设在护套324的外周，护套324的顶部设有凸缘，第一弹簧325抵接在护套324上。在第一调压结构30驱动阀芯20从封闭位置向打开位置运动时，第一弹簧325阻碍护套324向上运动，也就是说，第一调压结构30对阀芯20的作用力为电磁部31与磁性部32的排斥力，磁铁322与铁芯312的吸力和第一弹簧325的弹力的合力，因此，在调节燃气比例阀100的出气压力时，也可以通过改变第一弹簧325的弹力来实现，从而进一步提高燃气比例阀100的出气压力的可调节精度。

此外，通过将第一弹簧325套设在护套324外周，可以提高磁铁322在运动过程中的稳定性，防止晃动，进而提高阀芯20运动过程中的稳定性，使得燃气比例阀100内部的气流较为稳定，解决气流不均的问题。

进一步可选示例中，磁性部32还包括：推杆326。推杆326贯穿隔膜323，推杆326的一端连接阀芯20，推杆326的另一端与护套324连接。即护套324的上下位移牵拉着推杆326同步上下位移，从而改变阀芯20相对于阀口13的位置，进而有效调节燃气比例阀100的出气压力。

在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，第二调压结构40包括：第一限位件41、第二弹簧42和调节杆43。其中，第一限位件41设在第二阀腔12内且限定出第一导向槽411。第二弹簧42的一端止抵在第一限位件41上，第二弹簧42的另一端止抵在阀芯20上。调节杆43的一端伸入第一导向槽411内且相对于第一限位件41可上下活动。也就是说，第二弹簧42向阀芯20施加向下的弹力，驱使阀芯20从打开位置向封闭位置运动。在第一调压结构30的作用力不变的情况，可以通过改变第二弹簧42的压缩量，进而改变阀芯20相对于阀口13的位置。例如，将调节杆43上调时，调节杆43作用于第一限位件41的力变小，使得第一限位件41与阀芯20的间距增大，从而使得第二弹簧42的压缩量减小，第二弹簧42作用于阀芯20的弹力减小，阀口13的开度增大，燃气比例阀100的出气压力也随之增大；将调节杆43下调时，调节杆43作用于第一限位件41的力变大，使得第一限位件41与阀芯20的间距减小，从而使得第二弹簧42的压缩量增大，第二弹簧42作用于阀芯20的弹力增大，阀口13的开度减小，燃气比例阀100的出气压力也随之减小。

可选实施例中，如图1和图2所示，第二阀腔12内还设有第二限位件44，第二限位件44形成于第二阀腔12的顶面与第一限位件41相对应，第二限位件44限定出第二导向槽441，调节杆43的另一端伸入第二限位件44内。也就是说，调节杆43的一端插入第一导向槽411内，调节杆43的另一端插入第二导向槽441内，通过第一限位件41和第二限位件44定位调节杆43，使得调节杆43沿着第一导向槽411和第二导向槽441内上下移动时可以保持直线运动，避免其发生晃动，保证燃气在燃气比例阀100内均匀地流动，稳定出气压力。

进一步可选示例中，第二导向槽441内设有第三弹簧45，调节杆43的外周壁设有定位凹槽431，定位凹槽431内设有密封垫。在该实施例中，通过第三弹簧45进一步限定调节杆43，防止其晃动。并通过密封垫防止燃气从第二导向槽441内向外泄露，提高燃气比例阀100的密封性。

进一步可选示例中，调节杆43与第一导向槽411和第二导向槽441均螺纹连接。这样，通过旋转调节杆43就可以调整调节杆43的位置，进而改变调节杆43对第一限位件41的作用力，进而改变第一限位件41与阀芯20的间隙，调整弹簧的压缩量，实现对燃气比例阀100的出气压力的调节。

可选实施例中，阀芯20包括密封板，密封板的一端位于第一阀腔11内，密封板的另一端位于第二阀腔12内，密封板形成有与阀口13配合的密封面，阀芯20位于封闭位置时，密封面与阀口13配合，阀芯20位于打开位置时，密封面与阀口13分离。

根据本发明实施例的燃气热水器包括上述实施例的燃气比例阀100，由于根据本发明实施例的燃气比例阀的出气压力调节精度高，出气压力稳定，因此，根据本发明实施例的燃气热水器的燃烧稳定、燃烧效率高且排放有害气体少。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种用于燃气热水器的燃气比例阀，其特征在于，包括：

阀体，所述阀体内形成有第一阀腔、第二阀腔和阀口，所述阀口用于连通所述第一阀腔和所述第二阀腔，所述第一阀腔连接有进气口，所述第二阀腔连接有出气口，所述阀口连通所述第一阀腔和所述第二阀腔；

阀芯，所述阀芯沿上下方向在打开和封闭所述阀口的位置之间可移动地设在所述阀体上；

第一调压结构和第二调压结构，所述第一调压结构连接于所述阀芯的一端，所述第二调压结构连接于所述阀芯的另一端，所述第一调压结构向所述阀芯施加第一作用力F₁，所述第二调压结构向所述阀芯施加第二作用力F₂，所述第一作用力与所述第二作用力的方向相反，所述第一调压结构与所述第二调压结构的合力F驱动所述阀芯打开或闭合所述阀口。

2.根据权利要求1所述的用于燃气热水器的燃气比例阀，其特征在于，所述第一调压结构包括：

电磁部，所述电磁部包括：

线圈，所述线圈限定出线槽；

铁芯，所述铁芯插入所述线槽内；

磁性部，所述磁性部与所述电磁部相对设置，所述阀芯的一端与所述磁性部连接，所述线圈通电时，所述磁性部与所述电磁部之间的排斥力驱动所述阀芯从封闭位置向打开位置方向移动。

3.根据权利要求2所述的用于燃气热水器的燃气比例阀，其特征在于，

所述电磁部还包括定位架，所述线圈设于所述定位架内，所述铁芯的一端贯穿所述定位架的底板，所述铁芯相对所述线槽可上下位移。

4.根据权利要求2所述的用于燃气热水器的燃气比例阀，其特征在于，

所述磁性部包括：

底盖，所述底盖连接于所述阀体上且限定出容纳腔；

磁铁，所述磁铁设在所述容纳腔内；

隔膜，所述隔膜夹设在所述底盖和所述阀体之间，将所述容纳腔与所述第一阀腔隔离。

5.根据权利要求4所述的用于燃气热水器的燃气比例阀，其特征在于，所述磁性部还包括：

护套，所述磁铁卡设在所述护套内；

第一弹簧，所述第一弹簧套设在所述护套的外周，所述护套的顶部设有凸缘，所述第一弹簧抵接在所述护套上。

6.根据权利要求5所述的用于燃气热水器的燃气比例阀，其特征在于，所述磁性部还包括：推杆，所述推杆贯穿所述隔膜，所述推杆的一端连接所述阀芯，所述推杆的另一端与所述护套连接。

7.根据权利要求2所述的用于燃气热水器的燃气比例阀，其特征在于，所述第二调压结构包括：

第一限位件，所述第一限位件设在所述第二阀腔内且限定出第一导向槽；

第二弹簧，所述第二弹簧的一端止抵在所述第一限位件上，所述第二弹簧的另一端止抵在所述阀芯上驱使所述阀芯从打开位置向封闭位置运动；

调节杆，所述调节杆的一端伸入所述第一导向槽内且相对于第一所述限位件可上下活动。

8.根据权利要求7所述的用于燃气热水器的燃气比例阀，其特征在于，所述第二阀腔内还设有第二限位件，所述第二限位件形成于所述第二阀腔的顶面与所述第一限位件相对应，所述第二限位件限定出第二导向槽，所述调节杆的另一端伸入所述第二限位件内。

9.根据权利要求8所述的用于燃气热水器的燃气比例阀，其特征在于，所述第二导向槽内设有第三弹簧，所述调节杆的外周壁设有定位凹槽，所述定位凹槽内设有密封垫。

10.根据权利要求8所述的用于燃气热水器的燃气比例阀，其特征在于，所述调节杆与所述第一导向槽和所述第二导向槽均螺纹连接。

11.一种燃气热水器，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的燃气比例阀。

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