CN1139015C - 比例控制气阀 - Google Patents

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Abstract

一种比例控制气阀，包括：一阀体，其设有入口、与入口相通的第一隔室、与第一隔室相通的的第二隔室、与第二隔室相通的第三隔室、与第一隔室相通的第四隔室、与第四隔室相通的第五隔室，和与第五隔室相通的出口；以及一安装在第一隔室内的电磁总成；一主膜片设在入口和第三隔室之间；一调节膜片安装在第五隔室内；及一伺服马达。本发明的比例控制气阀运用极少量的能便可线性控制相当大范围的气体流量。

Description

比例控制气阀
本发明涉及一种运用极少量的能便可线性控制相当大范围的气体流量的比例控制气阀。此外，它还具有可靠的运作模式。
控制气体燃料流速的习知方法之一，是在加热装置内安置若干气体燃烧器米达成。需要小火时，便只让那些燃烧器其中之一些运作。需要较大的火时，就让更多的燃烧器在装置内运作。另一种在加热装置内控制气体燃料流速的习知方式是在燃烧器中使用若干电磁气阀以控制气体燃料的流速。
然而，让许多燃烧器同时运作的结果虽然能增加热输出，但许多燃烧器的运作也会导致成本的增加，而且无法线性控制气体流量。同样地，让许多电磁气阀在一燃烧器内运作时，由于需要更多的气阀，所以会使加热成本增加，而且也不能线性调节气流。
利用若干气体燃烧器来操作习知的加热装置时，因为各燃烧器都需一个控制运作的气体电磁阀，所以其成本一般来说都变得很高。习知的气体电磁阀必须以人工，利用开关等方式来控制气体流量。然而，以此方式，也无法线性控制气体流量。
因为习知的气体电磁阀不能控制大范围的气体燃料流速，所以使用习知气体电磁阀的典型加热装置都要从最小火至最大火的范围设定之间选择流速。这种限定范围的设定，反映出习知气体电磁阀不能调节大范围的气体燃料流量，由气体电磁阀对气体燃料流量所提供的小范围调节具有许多缺点。其中一项缺点是气体电磁阀不能符合使用者要求精确热温的需求。另一项缺点在于习知气体电磁阀因为所提供的热设定范围有限，所以气体燃料流量范围小，以致使用者可能被迫采用超出需要的较高热设定，造成浪费能源的情形。
此外，习知气体电磁阀的结构很复杂，在运作上需要相当大的能源。习知气体电磁阀通常包括一个设有固定铁芯的磁性电路、若干磁体及一个磁性构件。线圈架是可活动地设在固定铁芯的外周边，同时本身缠绕一磁性线圈。磁体内装设一个与固定铁芯外周边隔开一预定距离的套管。有个促动部设有这固定铁芯。因此，可见习知气体电磁阀的结构复杂。
再者，加热装置内的气体燃料的点火如果在未经手动关掉的情况下自动停止，习知气体电磁阀也没有可让气体燃料流量停流的配备。于是，气体燃料仍会按照人工开关的热范围设定所定的流速继续流动，直到以手动关掉这个加热装置为止。此举是种潜在危险性极高的情况。
因此，本发明的目的即在于提供一种能排除和减轻前述缺点的比例控制气阀。
本发明的目的在于提供一种能同时控制气体压力及流速的比例控制气阀。
本发明的另一目的是提供一种可让伺服马达利用无滞后的回馈装置予以精确控制的比例控制气阀。
本发明的再一目的是提供一种能被线性控制的比例控制气阀。
本发明的又一目的是提供一种易于从比例阀转换成调节阀的比例控制气阀。
本发明的另一目的是提供一种能以模糊逻辑技术控制的比例控制气阀。
本发明的再一目的是提供一种结构简单和易于制造的比例控制气阀。
本发明的又一目的是提供一种易于维护的比例控制气阀。
本发明是指一种运用极少量的能便可线性控制相当大范围的气体流量的比例控制气阀。此外，它还具有可靠的运作模式。
本发明提供一种比例控制气阀，其特征在于包括：一阀体，其设有一个具备第一孔口的入口，一个经由第一孔口而与入口相通的第一隔室，一个经均衡孔口与第一隔室相通的的第二隔室，一个与第二隔室相通的第三隔室，一个经由第二孔口而与第一隔室相通的第四隔室，一个与第四隔室相通的第五隔室，和一个与第五隔室相通的出口；以及一安装在第一隔室内以控制从第一隔室经由第二孔口而流到第四隔室的气体的电磁总成；一主膜片，其是设置在入口与第三隔室之间；一安装在主膜片下方、可驱使主膜片往上移动而将一个从入口通往第三隔室的通道闭合的阀弹簧；一调节膜片，其是安装在第五隔室内；一调整弹簧，其是安装在调节膜片上；一与调节膜片连接以控制从第四隔室流到出口的气体的流速的调整杆；和一伺服马达，其在驱动方面是与调整杆连接。从而这比例控制气阀只需少量的能便可同时控制气体压力及流速。
所述的比例控制气阀，其特征在于：另包括一个控制伺服马达的控制器。
所述的比例控制气阀，其特征在于：该伺服马达在驱动方面是与一个顶住调整弹簧顶部的调整螺丝连接。
所述的比例控制气阀，其特征在于：该电磁总成能闭合及开启第二孔口。
所述的比例控制气阀，其特征在于：该控制器是一种以出口压力跟一预设值作比较、在出口压力不等于预设压力时、便驱动伺服马达而将调整杆的位置加以调整、使出口压力不论入口压力的变化均能保持恒定的控制器。
本发明的比例控制气阀能同时控制气体压力及流速，可让伺服马达利用无滞后的回馈装置予以精确控制，并且能被线性控制。
本发明的比例控制气阀易于从比例阀转换成调节阀，能以模糊逻辑技术控制。
本发明的比例控制气阀结构简单、易于制造、易于维护。
本发明的比例控制气阀运用极少量的能便可线性控制相当大范围的气体流量，此外，它还具有可靠的运作模式。
以下本发明将配合附图所示的较佳实施例进行详细说明，显然即可明白本发明的其它许多优点及特点。
附图图面的简要说明：
图1是显示本发明的工作原理的示意图；
图2是本发明的一横剖视图；
图3是本发明的一俯视图；
图4是本发明的一纵剖视图；
图5是沿图2中线A-A所截取的一剖视图。
为求易于了解本发明的原理，现请参阅如图所示的实施例。
参阅图1至图5，本发明的比例控制气阀包括阀体1、主膜片8、阀弹簧5、电磁总成10、调节膜片16、调整杆17、调整弹簧19、第一齿轮23、第二齿轮24和伺服马达25。阀体1的底部设有阀盖2，并在一端设有入口151和在另一端设有出口161，此外另设有第一隔室101、第二隔室102、第三隔室103、第四隔室104和第五隔室105。入口151有个与第一隔室101相通的孔口1511，该第一隔室101则设有均衡孔口71并设有电磁总成10。第一隔室101与第四隔室104之间也设有一孔口81。电磁总成10是用以控制气体从第一隔室101流入第四隔室104。第一隔室101经均衡孔口71与第二隔室102相通，该第二隔室102又与第三隔室103相通。主膜片3的底侧设有一膜板4，同时主膜片3是被设置在入口151与第三隔室103之间，并可利用阀弹簧5驱使它往上顶住入口151与第三隔室103之间的通道。辅助膜片16被设置在第五隔室105内，并可利用调整弹簧19驱使它离开一马达螺杆24。辅助膜片16设有一个安装在第四隔室104与第五隔室105之间的阀元件。第五隔室105与出口161相通。伺服马达25设有一能随着该伺服马达24转动的曲柄(未显示)。伺服马达25可以属于任何习知的设计，并未把它视为本发明的一部份。
当电磁总成10往下移动而将孔口81闭合时，施加到主膜片3两边的气体压力即均等，使主膜片3保持闭合，因而气体无法流过本发明的气阀。当电磁总成10往上移动而将孔口81开启时，气体会先经由孔口1511流入第一隔室101，接着被分成两股支流并分别经由均衡孔口71及孔口81流入第二隔室102和第四隔室104。其后，这两股支流其中一股会流入第三隔室103对主膜片3的底部施加压力。然而，因为从入口151流来的主气流会分成两股支流，且这两股支流各自的压力均低于主气流，以致主气流会将主膜片3推开，于是能使主气流流到出口161。在主膜片3被开启时，调节膜片16即会经由位在出口161的回馈电位计80或感压器90而感应到出口压力。同时，另一股支流会流过由调整弹簧19控制的调整杆17。伺服马达25在驱动方面是被连接到与齿轮22啮合的齿轮23，齿轮22又转而被连接到设于调整弹簧19顶部的马达螺杆24，以致在开动伺服马达25时，齿轮22和23就旋转而驱动调整螺丝20以改变调整弹簧19的张力，于是对出口161所流出的气体达成控制其压力及流速的目的。有个控制器26会以出口压力跟一预设值作比较，据以控制伺服马达25，因而在出口压力不等于预设压力时，供应到伺服马达25的动力即被切断，从而节省操作气阀所需的动力。控制器26属于现有技术，因而在此不另予详述。
虽然本发明的某些新特点己予说明，但本发明并不以前述的实施例所详述的为限。

Claims (5)

1.一种比例控制气阀，其特征在于包括：一阀体，其设有一个具备第一孔口的入口，一个经由第一孔口而与入口相通的第一隔室，一个经均衡孔口与第一隔室相通的的第二隔室，一个与第二隔室相通的第三隔室，一个经由第二孔口而与第一隔室相通的第四隔室，一个与第四隔室相通的第五隔室，和一个与第五隔室相通的出口；以及
一安装在第一隔室内以控制从第一隔室经由第二孔口而流到第四隔室的气体的电磁总成；一主膜片，其是设置在入口与第三隔室之间；一安装在主膜片下方、可驱使主膜片往上移动而将一个从入口通往第三隔室的通道闭合的阀弹簧；一调节膜片，其是安装在第五隔室内；一调整弹簧，其是安装在调节膜片上；一与调节膜片连接以控制从第四隔室流到出口的气体的流速的调整杆；和一伺服马达，其在驱动方面是与调整杆连接。
2.如权利要求1所述的比例控制气阀，其特征在于：另包括一个控制伺服马达的控制器。
3.如权利要求1所述的比例控制气阀，其特征在于：该伺服马达在驱动方面是与一个顶住调整弹簧顶部的调整螺丝连接。
4.如权利要求1所述的比例控制气阀，其特征在于：该电磁总成能闭合及开启第二孔口。
5.如权利要求2所述的比例控制气阀，其特征在于：该控制器是一种以出口压力跟一预设值作比较、在出口压力不等于预设压力时、便驱动伺服马达而将调整杆的位置加以调整、使出口压力不论入口压力的变化均能保持恒定的控制器。
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