CN112833205B - 比例阀及燃气热水器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种比例阀及燃气热水器，该比例阀包括阀体、阀板和驱动机构，阀体的内部具有流通口，阀板可旋转以在遮蔽流通口和打开流通口之间移动，驱动机构连接于阀板并驱动阀板旋转。该比例阀通过驱动机构驱动阀板转动，以打开或关闭流通口。阀板通过旋转并遮蔽流通口时，此时比例阀关闭，阀板通过旋转并错开流通口时，此时比例阀打开，阀板在打开或关闭流通口的过程中，阀板始终抵靠于流通口并在流通口处滑动，与传统的悬浮式阀芯相比，阀板不会受到气体压力和电磁力的影响，相应的不会产生噪音，也使得阀开度保持恒定，满足燃气热水器精准控温的要求。该燃气热水器通过比例阀实现燃气流量大小的调节，使得燃气热水器的水温恒定。

Description

比例阀及燃气热水器
技术领域
本发明涉及一种比例阀及燃气热水器。
背景技术
目前，常用在壁挂炉上的比例阀有三种形式，分别为动磁芯型比例阀、动线圈型比例阀和动铁芯型比例阀。这三种比例阀均是采用电磁力作为驱动源，若电流存在波动，则性能不稳定，难以实现燃气流量的精准控制。并且，电磁式比例阀的阀芯为悬浮式结构，易产生气震现象。这是由于连接阀芯的阀杆受到气体压力和电磁力的共同影响，进而引发悬浮的阀杆产生不规则抖动，从而产生噪音及比例阀的阀开度不稳定的现象。就电磁式比例阀而言，由于气震现象的存在，即使同一电流值其阀开度也有一定的差异，使热水器的水温出现波动，恒温效果差，不能满足精准控温的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的电磁式比例阀易产生气震现象的缺陷，提供一种比例阀及燃气热水器。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种比例阀，其特点在于，其包括：
阀体，所述阀体的内部具有流通口；
阀板，所述阀板可旋转以在遮蔽流通口和打开流通口之间滑动；以及
驱动机构，所述驱动机构连接于所述阀板并驱动所述阀板旋转。
在本方案中，该比例阀通过驱动机构驱动阀板转动，以打开或关闭流通口。阀板通过旋转并遮蔽流通口时，此时比例阀关闭，阀板通过旋转并错开流通口时，此时比例阀打开，阀板在打开或关闭流通口的过程中，阀板始终抵靠于流通口并在流通口处滑动，与传统的悬浮式阀芯相比，阀板不会受到气体压力和电磁力的影响，相应的不会产生噪音，也使得阀开度保持恒定，满足燃气热水器精准控温的要求。
较佳地，所述驱动机构包括传动杆、齿轮传动组件和驱动电机，所述传动杆的一端连接于所述阀板的一表面，所述齿轮传动组件的两端分别连接于所述传动杆的另一端和所述驱动电机。
在本方案中，驱动电机通过齿轮传动组件驱动传动杆，进而带动阀板开启或关闭流通口。由于齿轮传动的传动比恒定，使阀板的开启或关闭运行平稳，可靠性高，并且还可根据用户需要选择不同的齿轮传动比，以实现增速传动或减速传动。
较佳地，所述齿轮传动组件包括第一齿轮和第二齿轮，所述传动杆远离所述阀板的一端安装有所述第一齿轮，所述驱动电机的电枢轴上安装有所述第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第一齿轮的直径大于所述第二齿轮的直径。
在本方案中，作为驱动轮的第二齿轮小于作为被动轮的第二齿轮，使得驱动轮可用较小的驱动力驱动被动轮，因此可用较小功率的电机作为驱动电机，提高经济效益。
较佳地，所述驱动机构还包括智能控制板，所述驱动电机为步进电机，所述智能控制板与所述驱动电机电连接。
在本方案中，利用步进电机既可正转也可反转的特性，智能控制板通过步进电机控制阀板按精确的角度转动，实现阀板的开启或关闭，达到燃气按比例控制的目的。
较佳地，所述阀板与所述齿轮传动组件分别设于所述流通口的两侧。
在本方案中，传动杆以中部的封闭板为支点在两端受力，使其受力均衡，运行平稳，并且还可利用阀板抵靠于流通口的方式进行限位，无需设置额外多余的固定结构。
较佳地，所述流通口为设于所述阀体内部的封闭板上的多个的开孔，多个所述开孔从所述封闭板的中心至外侧呈放射状排列。
在本方案中，采用上述结构形式，当阀板旋转时，能够沿一条射线成比例地开启或关闭开孔，进而精准控制燃气流量。
较佳地，所述阀板为圆形，所述驱动机构连接于所述阀板的中心，所述阀板上还设有流通窗，所述流通窗可完全容纳所有的所述开孔。
在本方案中，在相同面积的情况下，圆形的阀板转动半径更小，便于设置更小体积的阀体。同时，比例阀通过阀板上的流通窗与开孔位置的错位实现燃气流量的调节。当流通窗正对所有的开孔时，此时比例阀的阀开度最大；当流通窗错开一部分开孔时，此时阀板将错开的这部分开孔遮挡关闭。
较佳地，所述封闭板的朝向所述阀板的表面具有限位部，所述限位部设于所述流通口的一侧且位于所述流通窗的内部，并用于限制所述阀板在所述流通窗覆盖的角度范围内转动。
在本方案中，限位部用于限制阀板在一定角度范围内转动，该一定角度范围为流通窗覆盖的范围，以防止阀板不受限制的持续转动。
较佳地，所述封闭板朝向所述阀板的表面具有凸起部，所述凸起部的数量为多个，多个所述凸起部环设于所述阀板的周侧。
在本方案中，多个凸起部围绕阀板设置，并且将环状的阀板的转动保持在凸起部围成的环状区域内，以使得阀板转动平稳，提高可靠性。
较佳地，所述比例阀还包括电磁阀，所述阀体具有进口和出口，所述流通口位于所述进口和所述出口之间并用于将所述进口和所述出口连通，所述电磁阀设于所述阀体内且位于所述进口与所述流通口之间并用于开启或关闭所述进口与所述流通口之间的通道。
在本方案中，比例阀还包括一个电磁阀，电磁阀为设在阀体内的一个通断阀，在燃气流动的方向上，流通口设置在电磁阀的后方。电磁阀开启，燃气从流通口流过，电磁阀关闭，流通口无燃气流过。在其他的方案中，流通口也可设置在电磁阀的前方。
一种燃气热水器，其包括上述的比例阀。
在本方案中，该燃气热水器通过比例阀实现燃气流量大小的调节，由于比例阀通过阀板旋转与流通口配合的设计，使得阀板不会受到气体压力和电磁力的影响，相应的也就不会产生气震现象，使热水器的水温恒定，满足燃气热水器精准控温的要求。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：该比例阀通过驱动机构驱动阀板转动，以打开或关闭流通口。阀板通过旋转并遮蔽流通口时，此时比例阀关闭，阀板通过旋转并错开流通口时，此时比例阀打开，阀板在打开或关闭流通口的过程中，阀板始终抵靠于流通口并在流通口处滑动，与传统的悬浮式阀芯相比，阀板不会受到气体压力和电磁力的影响，相应的不会产生噪音，也使得阀开度保持恒定，满足燃气热水器精准控温的要求。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的比例阀的立体结构示意图。
图2为本发明一较佳实施例的比例阀的分解结构示意图。
图3为本发明一较佳实施例的比例阀的俯视图。
图4为沿图3中A-A线截取的比例阀的截面结构示意图。
图5为本发明一较佳实施例的比例阀中的电磁阀处于开启状态的内部结构示意图。
附图标记说明：
阀体11
流通口111
阀板12
流通窗121
驱动机构13
传动杆131
齿轮传动组件132
第一齿轮1321
第二齿轮1322
驱动电机133
封闭板14
限位部141
凸起部142
电磁阀15
进口16
出口17
燃气流动方向100
具体实施方式
下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1-图5所示，本实施例公开了一种比例阀，该比例阀包括阀体11、阀板12和驱动机构13。阀体11的内部具有流通口111，阀板12可旋转以在遮蔽流通口111和打开流通口111之间滑动，驱动机构13连接于阀板12并驱动阀板12旋转。
在本实施例中，该比例阀通过驱动机构13驱动阀板12转动，以打开或关闭流通口111。阀板12通过旋转并遮蔽流通口111时，此时比例阀关闭，阀板12通过旋转并错开流通口111时，此时比例阀打开，阀板12在打开或关闭流通口111的过程中，阀板12始终抵靠于流通口111并在流通口111处滑动，与传统的悬浮式阀芯相比，阀板12不会受到气体压力和电磁力的影响，相应的不会产生噪音，也使得阀开度保持恒定，满足燃气热水器精准控温的要求。同时，通过阀板12遮蔽流通口111来调节流通口111的开度，调节精度更高。
如图1和图2所示，驱动机构13包括传动杆131、齿轮传动组件132和驱动电机133。传动杆131的一端连接于阀板12的一表面，齿轮传动组件132的两端分别连接于传动杆131的另一端和驱动电机133。驱动电机133通过齿轮传动组件132驱动传动杆131，进而带动阀板12开启或关闭流通口111。由于齿轮传动的传动比恒定，使阀板12的开启或关闭运行平稳，可靠性高，并且还可根据用户需要选择不同的齿轮传动比，以实现增速传动或减速传动。
如图2所示，齿轮传动组件132包括第一齿轮1321和第二齿轮1322，传动杆131远离阀板12的一端安装有第一齿轮1321，驱动电机133的电枢轴上安装有第二齿轮1322，第一齿轮1321与第二齿轮1322啮合。其中，第一齿轮1321的直径大于第二齿轮1322的直径，使得驱动轮可用较小的驱动力驱动被动轮，因此可用较小功率的电机作为驱动电机133，提高经济效益。
驱动机构13还包括智能控制板(图中未示出)，驱动电机133为步进电机，智能控制板与驱动电机133电连接。利用步进电机既可正转也可反转的特性，智能控制板通过步进电机控制阀板12按精确的角度转动，实现燃气的按比例控制。
流通口111为设于阀体11内部的封闭板14上的多个的开孔，多个开孔从封闭板14的中心至外侧呈放射状排列。当阀板12绕传动杆131旋转时，能够沿一条射线成比例地开启或关闭开孔，进而精准控制燃气流量。
如图2所示，阀板12为圆形，驱动机构13连接于阀板12的中心，阀板12上还设有流通窗121，流通窗121可完全容纳所有的开孔。在相同面积的情况下，圆形的阀板12转动半径更小，便于设置更小体积的阀体11。同时，比例阀通过阀板12上的流通窗121与开孔位置的错位实现燃气流量的调节。当流通窗121正对所有的开孔时，此时比例阀的阀开度开得最大；当流通窗121错开一部分开孔时，此时阀板12将错开的这部分开孔遮挡关闭。
如图1所示。为了平衡传动杆131的受力，阀板12与齿轮传动组件132分别设于流通口111的两侧。传动杆131穿过封闭板14并以其为支点在两端受力，使其受力均衡，运行平稳，并且还可利用阀板12抵靠于封闭板14的方式进行限位，无需设置额外多余的固定结构。
如图3所示，封闭板14的朝向阀板12的表面具有限位部141，限位部141设于流通口111的一侧且位于流通窗121的内部，并用于限制阀板12在流通窗121覆盖的角度范围内转动。限位部141用于限制阀板12在一定角度范围内转动，该一定角度范围为流通窗121覆盖的范围，以防止阀板12不受限制的持续转动。
如图1所示，封闭板14朝向阀板12的表面具有凸起部142，凸起部142的数量为多个，多个凸起部142环设于阀板12的周侧。多个凸起部142围绕阀板12设置，并且将环状的阀板12的转动保持在凸起部142围成的环状区域内，以使得阀板12转动平稳，提高可靠性。
如图4和图5所示。比例阀还包括一个电磁阀15，电磁阀15为设在阀体11内在进气通路上的一个通断阀。该电磁阀15可以是现有技术中带皮膜的电磁阀。阀体11还具有进口16和出口17，流通口111位于进口16和出口17之间并用于将进口16和出口17连通，电磁阀15设于阀体11内且位于进口16与流通口111之间并用于开启或关闭进口16与流通口111之间的通道。电磁阀15开启，燃气从流通口111流过，电磁阀15关闭，流通口111无燃气流过。燃气流动方向100如图5中箭头标识所示。在其他的实施例中，流通口可设置在电磁阀的上游。
本实施例还提供一种燃气热水器，其包括上述的比例阀。该燃气热水器(图中未示出)通过比例阀实现燃气流量大小的调节，由于比例阀通过阀板12旋转与流通口配合的设计，使得阀板12不会受到气体压力和电磁力的影响，相应的也就不会产生气震现象，使热水器的水温恒定，提高用户体验。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种比例阀，其特征在于，其包括：
阀体，所述阀体的内部具有流通口；
阀板，所述阀板可旋转以在遮蔽流通口和打开流通口之间滑动；以及
驱动机构，所述驱动机构连接于所述阀板并驱动所述阀板旋转；
所述流通口为设于所述阀体内部的封闭板上的多个的开孔，多个所述开孔从所述封闭板的中心至外侧呈放射状排列；
当所述阀板旋转时，所述阀板沿一条射线成比例地开启或关闭所述开孔；
所述驱动机构包括传动杆、齿轮传动组件和驱动电机，所述传动杆的一端连接于所述阀板的一表面，所述齿轮传动组件的两端分别连接于所述传动杆的另一端和所述驱动电机；
所述阀板与所述齿轮传动组件分别设于所述流通口的两侧。
2.如权利要求1所述的比例阀，其特征在于，所述齿轮传动组件包括第一齿轮和第二齿轮，所述传动杆远离所述阀板的一端安装有所述第一齿轮，所述驱动电机的电枢轴上安装有所述第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第一齿轮的直径大于所述第二齿轮的直径。
3.如权利要求1所述的比例阀，其特征在于，所述驱动机构还包括智能控制板，所述驱动电机为步进电机，所述智能控制板与所述驱动电机电连接。
4.如权利要求1所述的比例阀，其特征在于，所述阀板为圆形，所述驱动机构连接于所述阀板的中心，所述阀板上还设有流通窗，所述流通窗可完全容纳所有的所述开孔。
5.如权利要求4所述的比例阀，其特征在于，所述封闭板的朝向所述阀板的表面具有限位部，所述限位部设于所述流通口的一侧且位于所述流通窗的内部，并用于限制所述阀板在所述流通窗覆盖的角度范围内转动。
6.如权利要求1-5中任一项所述的比例阀，其特征在于，所述比例阀还包括电磁阀，所述阀体具有进口和出口，所述流通口位于所述进口和所述出口之间并用于将所述进口和所述出口连通，所述电磁阀设于所述阀体内且位于所述进口与所述流通口之间并用于开启或关闭所述进口与所述流通口之间的通道。
7.一种燃气热水器，其特征在于，其包括如权利要求1-6中任一项所述的比例阀。
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