CN202360834U - 燃气比例调节阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种燃气比例调节阀，用以关闭及调节燃气的压力及流量。其主要由阀本体、安全总阀模组、微调电磁阀组、间接式微调兼封闭阀、主膜片以及主阀组所构成，该间接式微调兼封闭阀和该主阀组通过微调倍压杠杆、倍压杠杆来分别驱动微调兼封闭阀及驱动主阀，利用杠杆的倍压原理及作用增大微调电磁阀组对微调兼封闭阀的驱动力，并令主膜片对主阀组输出的作用力倍增以得到放大的功率。进而达成燃气大流量要求且又能增加防漏密闭安全性能，并减少耗电且能获得更精准的调节输出的功能。

Description

燃气比例调节阀

技术领域

本实用新型提供一种燃气阀结构的技术，尤指一种使用在燃器具上，用以省力且精准调节燃气压力及流量，进而使燃气与助燃空气能够达成完全燃烧功效的燃气比例调节阀。 

背景技术

如图1所示，现有燃气流量控制阀是在阀体90上设置主封闭阀91、间接封闭阀93以及间接比例调节阀94，且该主封闭阀91、间接封闭阀93、以及间接比例调节阀94都是由电磁线圈所控制的阀体，利用通电后各个电磁铁与线圈来工作及控制。 

前述现有燃气流量控制阀的运作原理，是在阀体90中设有主流道，该主封闭阀91设置于主流道的上游处；该间接封闭阀93及间接比例调节阀94设置于主流道的下游处，且主流道在燃气出口前的位置设有一组主调节阀92；该主调节阀92与该间接比例调节阀94及间接封闭阀93位置相对应，由间接封闭阀93、间接调节阀94和主调节阀92构成第二道封闭并且具有调节功能的比例阀组。 

所述第二道封闭并且具有调节功能的比例阀组，除了上述元件外，进一步包括：背压室95、分隔背压室95及调节主阀出气室的大膜片96、以及与膜片96连动的主调节阀塞97，通过先开启间接封闭阀93的电流，让燃气进入间接调节阀94，再通过间接调节阀94通电的大小来决定主调节阀92的主调节阀塞97开闭的高低位置，进而达到调整燃气流量的目的。 

调整燃气流量的方式是当主封闭阀91、间接封闭阀93、以及间接调节阀94通电工作之后，燃气通过主封闭阀91进入主流道，并由间接封闭阀93以及间接调节阀94调整控制进入背压室95的燃气量，则背压室95中的大膜片96会随着燃气量的增减上升或下降，与大膜片96连动的主调节阀塞97也会随之升高或下降，进而达到控制调整燃气流量并保持稳定的目的。 

上述利用多组电磁阀来控制的目的，无非是要满足“燃气通道必需具备两道防止漏气的闭塞阀门”的基本安全要求，而上述现有技术固然在理论上具有两道封闭燃气的功效，但仍具有下列缺点： 

1.要使用多个电磁阀才能达到封闭且能调节的双重功能。 

2.由于构造复杂的限制，如果燃气流量要求越大，阀门的孔径也要相对的增大，而若弹簧的弹力没有随之加强时，则封阀的相对力量就变小，使膜片的大小也受到限制，则通过膜片压力所能打开的阀门力道也变小，造成封阀效果不确实。 

3.间接调节阀以直流电源通电来激磁线圈，令线圈内的铁芯磁感作精细的位移，来得到与电流相对应的出口流量及压力；然而在实际运作上，往往因为铁芯的磁滞及铁芯与外框的摩擦，使通电上行时和下行时(即电流由小变大、由大变小时)，阀的出口压及流量会有很大的回差(这属于公知技术，其原理不再赘述)，造成该等电磁阀在接收同一个输入电流值信号时，会有不同的流量压力输出差异。 

4.尤其是上述比例调节阀因设有最少三个电磁阀运作，各个电磁阀的线圈均需耗费很大的电力，为了提供这数个电磁阀的工作需求，还必需匹配相等甚至大好几倍安全系数的电源供应变压器及整流器；造成成本以及与安装的空间又多了一些限制。 

因此，如何能以简单的构造即能达成燃气大流量要求且又能增加防漏密闭安全性能，并减少耗电且能获得更精准的调节输出功能，为一项急需解决的问题，也是本实用新型在满足前述两道封闭的安全要求的前提下，所欲改进的目标。 

由此，本实用新型人于是潜心研究并配合学理的应用，创作出本实用新型的燃气比例调节阀，来克服先前技术的缺失。 

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种调节效果精准且封闭气密性能优良的燃气比例调节阀，能达成燃气大流量要求且又能增加防漏密闭安全性能，并减少耗电且能获得更精准的调节输出的功能，以兼具多重功效。 

为达成上述目的，本实用新型提供一种燃气比例调节阀，其阀本体包括主流道、调节主阀出气室及主膜片背压室，且阀本体内至少包括：设置在主流道的安全总阀模组、设置在安全总阀模组下游的主阀组、设置在主流道与调节主阀出气室及主膜片背压室之间的间接式微调兼封闭阀、通过电磁线圈的激磁驱动微调膜 片以带动所述微调兼封闭阀的微调电磁阀组以及设置在调节主阀出气室及主膜片背压室之间以控制主阀组启闭及开度的主膜片，其中，该主阀组由主阀杆、主阀加强弹簧及主阀塞所组成，且主阀组设在主膜片内压一侧且保持一间距；该主膜片与主阀组之间设有作为其间连动的倍压杠杆，所述倍压杠杆的中段位置顶压于主阀杆，该倍压杠杆的施力点顶持在主膜片的中心处，使倍压杠杆施力点到支点的长度远大于主阀杆顶压处到支点的长度，以通过倍压杠杆提升主膜片受压时的位移精准度，并同时令主膜片对主阀组输出的作用力倍增。换言之，本实用新型利用倍压杠杆的设置，同时提升了主阀组的开度精确度，并且令主阀组的启闭及开度控制获得更大的控制力，进而令燃气供应的流量及压力值更为稳定。 

其中，所述微调电磁阀组与微调膜片之间由以中间段为支点的微调倍压杠杆所连动，在微调倍压杠杆支点的两端分别顶持微调电磁阀组及微调膜片，并且令微调电磁阀组作动的施力点到支点的长度远大于支点到微调膜片顶持点的长度。 

其中，所述间接式微调兼封闭阀具有相接于主流道的小阀进口、位于小阀进口下游且衔接于调节主阀出气室的小阀出口、分流于小阀进口与小阀出口之间且衔接于主膜片背压室的分压孔，利用小弹簧顶压小阀塞正向封闭于小阀进口，并以顶杆的一端顶接该小阀塞、另一端延伸出至小阀出口而与微调膜片内压侧中心部位所设置的微调板相抵触，该微调膜片的外侧设有通过微调倍压杠杆顶压驱动微调膜片的微调电磁阀组；以利用微调电磁阀组来控制微调膜片的位置，而对调节主阀出气室、主膜片背压室进行精确的压力及流量的控制。 

其中，所述微调电磁阀组包括电磁铁、与电磁铁产生磁感应的电磁线圈线性滑动件，该线性滑动件与电磁铁呈重力方向上、下垂直摆置，由此可减少电磁线圈组运作时因动摩擦所带来的磁滞及回差变大的缺陷。除此之外，安全总阀模组的总阀阀塞，可由总阀电磁阀控制总阀压差膜后驱动总阀杠杆所带动，以使安全总阀模组于微量电流驱动总阀电磁阀后即可控制其启闭状态。 

与现有技术相比，本实用新型具有以下的多重创新功效： 

1.在主膜片大小不改变的前提下，能有效的加强封闭阀门的气密性能，并能以比较低的开阀压力就能使阀门开启，且同时能增大流道的孔径，增加燃气供应的流量。 

2.省略了现有技术专为间接封闭阀而设置的单独功能电磁阀，以兼具安全封闭及比例调节的间接式微调及封闭阀，即省去了现有阀体内的繁复结构及多余的电 功率耗损等缺陷，进而达成降低成本，减少耗电量的功效。 

3.本实用新型的微调电磁阀组与微调膜片之间的连动，是利用中间段为支点的微调倍压杠杆来达成，即具有能够较为省力地驱动微调膜片来调节流量及压力的性能，所以以相对较小的电功率即可轻易的开启间接式微调及封闭阀，而且又能以相对较小的电流来根据比例调节燃气的压力及流量；除了可节省消耗电流之外，相对于线圈长期使用升温的问题也获得改善，并且供应激磁所需的电源变压装置也可采用功率及温升效果较小的规格，从而使电源供应更趋稳定而精准。 

4.所述微调电磁阀组的线性滑动件与电磁铁之间的滑动，采取呈垂直重力上、下的摆置，因此可使得线性滑动件与电磁铁之间不存在横向的运动摩擦，因而能减少电磁线圈组运动时因动摩擦所带来的磁滞现象，进而能大幅降低调节误差，从而达成精准控制的功效。 

附图说明

图1是现有技术燃气流量调节阀装置构造示意图。 

图2是本实用新型的常闭态样示意图。 

图3是本实用新型的微调电磁阀组结构示意图。 

图4是本实用新型的安全总阀模组开启示意图。 

图5是本实用新型的小阀塞的开度较小的示意图。 

图6是本实用新型的小阀塞的开度较大的示意图。 

图7是本实用新型微调电磁阀组的另一实施态样。 

图8是本实用新型的间接式微调电磁阀组的装配示意图。 

附图标记说明：10-阀本体；11-主流道；12-调节主阀出气室；13-主膜片背压室；14-主膜片；15-阀本体进气口；16-阀本体出气口；20-安全总阀模组；21-总阀阀塞；22-总阀电磁阀；23-总阀压差膜；24-总阀杠杆；30-主阀组；31-主阀杆；32-主阀加强弹簧；33-主阀塞；34-倍压杠杆；40-间接式微调兼封闭阀；41-小阀进口；42-小阀出口；43-分压孔；44-小弹簧；45-小阀塞；46-顶杆；47-微调膜片；48-微调板；50-微调电磁阀组；51-微调倍压杠杆；52-电磁线圈；53-微调电磁铁。 

具体实施方式

以下根据本实用新型的技术手段，列举出本实用新型的优选的实施方式，并配合附图进行详细说明。 

如图2所示，燃气比例调节阀的阀本体10包括主流道11、调节主阀出气室12及主膜片背压室13，且至少包括设置在主流道11的安全总阀模组20、设置在安全总阀模组下游的主阀组30、设置在主流道11与调节主阀出气室12及主膜片背压室13之间的间接式微调兼封闭阀40、通过电磁线圈的激磁驱动微调膜片以带动微调兼封闭阀40的微调电磁阀组50，设置在调节主阀出气室12及主膜片背压室13之间以控制主阀组30启闭及开度的主膜片14。 

该主阀组30由主阀杆31、主阀加强弹簧32及主阀塞33所组成，且主阀组30设在主膜片14内压一侧且保持一间距，该主膜片14与主阀组30之间设有作为其间连动的倍压杠杆34，前述倍压杠杆34的中段位置顶压于主阀杆31，该倍压杠杆34的施力点顶持在主膜片14的中心处，使倍压杠杆34施力点到支点的长度远大于主阀杆31顶压处到支点的长度，以通过倍压杠杆34提升主膜片14受压时的位移精准度，并同时令主膜片14对主阀组30输出的作用力倍增。 

主阀组30和安全总阀模组20同时构成主流道11中两道防止气体燃料泄漏的主要安全封闭功能，不同于安全总阀模组20，该主阀组30除具有封闭的安全功能外，其和另设的间接式微调兼封闭阀40合并构成动作则能达成兼具流量和压力的调节功能。并且该安全总阀模组20的总阀阀塞21，由总阀电磁阀22控制总阀压差膜23后驱动总阀杠杆24后所带动，以使安全总阀模组20在微量电流驱动总阀电磁阀22之后即可控制其启闭状态。 

请同时参阅图2及图3所示，该间接式微调兼封闭阀40具有相接于主流道11的小阀进口41、位于小阀进孔41下游且衔接于调节主阀出气室12的小阀出口42、分流于小阀进口41与小阀出口42之间且衔接于主膜片背压室13的分压孔43，且以小弹簧44顶压小阀塞45正向封闭于小阀进口41，又以顶杆46的一端顶接该小阀塞45、另一端延伸出至小阀出口42而与微调膜片47内压侧中心部位所设置的微调板48相抵触，该微调膜片47的外侧设有顶压驱动微调膜片47的微调电磁阀组50；以利用微调电磁阀组50来控制小阀塞45的位置，而对调节主阀出气室12、主膜片背压室13进行精确的压力控制。 

微调电磁阀组50与微调膜片47之间由以中间段为支点的微调倍压杠杆51所 连动，在微调倍压杠杆51支点的两端各顶持着微调电磁阀组50及微调膜片47，并令微调电磁阀组50工作的施力点到支点的长度远大于支点到微调膜片47顶持点的长度。 

在本实用新型燃气比例调节阀没接受任何讯号时，阀本体10由阀本体进气口15进入的燃气首先被设置在主流道11的安全总阀模组20所密闭阻隔，燃气无法进入主流道11；此时若在总阀阀塞21与阀口上因为有污垢造成燃气泄漏至主流道11时，燃气是无法直接自阀本体出气口16泄出；其主要原因在于主流道11与阀本体出气口16之间设有主阀组30，主阀塞33能将从总阀阀塞21泄漏过来的燃气阻隔住；而同时分流到间接式微调兼封闭阀40的泄漏燃气也因其上的小阀塞45受小弹簧44的顶压而被阻隔，以达到各具有两道安全封闭燃气的功效。 

请参阅图4，当总阀阀塞21打开，燃气进入主流道11内时；因微调电磁阀组50尚未接受讯号要求通电激磁，故小阀塞45依然密闭，燃气无法进入主膜片背压室13，主阀杆31主阀塞33受主阀加强弹簧32的顶压，将主阀组30紧密闭合，阀本体出气口16依然保持无燃气的供应。 

参阅图5至图6，待微调电磁阀组50接受通电激磁讯号时，通过磁力的产生能先克服小弹簧44的弹力而先将小阀塞45顶开，微调电磁阀组50的电流再增大时能继续使微调膜片47上的微调板48根据电流的大小作不同的位移而改变微调板48与小阀出口42之间的间隙，也使流出小阀出口42的流量产生变化，同时也改变并调节了由小阀进口41分流至主膜片背压室13的流量大小，从而能使主膜片14因受压力的不同能作不同大小的位移，因在主膜片14与偏移的主阀组30之间有一倍压杠杆34的连动，使主膜片14受来自微调膜片所分压过来的燃气压力将产生的位移及力量而能够将主阀组30作不同大小开度的开启，也即当微调电磁阀组50的电流越大，微调板48与小阀出口42之间的间隙就越小，从小阀出口42流出到阀本体出气口16的流量就越小，同时，从小阀进口41分流至主膜片背压室13的流量反而就越大，主膜片14所受的压力就越大，顶压倍压杠杆34的位移也就越多，主阀杆31压缩主阀加强弹簧32的力道也越大，使得主阀塞33的开度也跟着变大，通往阀本体出气口16的流量及压力就变大。 

相反的，当微调电磁阀组50的电流越小，微调板48与小阀出口42之间的间隙就越大，从小阀出口42流出到阀本体出气口16的流量就越大；同时，从小阀进口41分流至主膜片背压室13的流量反而较小，主膜片14所受的压力同时变小， 顶压倍压杠杆34的位移也变小，则主阀杆31被压缩主阀加强弹簧32顶回，使得主阀塞33的开度也跟着变小，通往阀本体出气口16的流量及压力就变小了。 

如图6所示，当本实用新型微调电磁阀组50在实施时，配合自然重力的辅助，令微调电磁阀组50施力时(拉动)的方向朝向重力方向，换言之在不对抗重力且可通过重力予以辅助施力的情况下，能有效的减少微调电磁阀组50对抗其自身活动组件的重力，而令其电磁线圈52能以更少的电力损耗而完成启闭小阀塞45的动作。 

又如图7所示，是本实用新型微调电磁阀组的另一实施态样，其同样地利用自然重力的辅助，令微调电磁阀组50施力时(推出)的方向朝向重力方向，以减少因对抗重力而损耗的电力，令电磁线圈52能以更少的电力损耗而完成启闭小阀塞45的动作，进而使整体燃气比例调节阀更为省电。 

请参阅图8，显示本实用新型的微调电磁阀组50与阀本体10的组合，可依使用上不同的装配方位，而以选择旋转正负90度的方式，使微调电磁阀组50始终呈垂直重力上下的摆置，以保证微调电磁阀组50的电磁线圈52(如图4所示)与微调电磁铁53(如图4所示)之间的摩擦能减至最小，以减少电磁线圈组运作时因动摩擦所带来的磁滞及回差变大的不精准现象。 

然而，以上所述仅为本实用新型的优选的可行实施例，并非用以限制本实用新型的专利范围，故但凡运用本实用新型说明书及附图内容所为的等效结构变化，均同理包含于本实用新型的范围内，特此声明。 

Claims (6)

1.一种燃气比例调节阀，其阀本体包括主流道、调节主阀出气室及主膜片背压室，且至少包括：设置在所述主流道的安全总阀模组；设置在所述安全总阀模组下游的主阀组；设置在所述主流道与所述调节主阀出气室及所述主膜片背压室之间的间接式微调兼封闭阀；通过电磁线圈的激磁驱动微调膜片以带动所述微调兼封闭阀的微调电磁阀组；以及设置在所述调节主阀出气室及所述主膜片背压室之间以控制所述主阀组启闭及开度的主膜片，其特征在于：

所述主阀组由主阀杆、主阀加强弹簧及主阀塞所组成，且所述主阀组设在所述主膜片内压一侧且保持一间距，所述主膜片与所述主阀组之间设有作为其间连动的倍压杠杆，所述倍压杠杆的中段位置顶压于所述主阀杆，所述倍压杠杆的施力点顶持在所述主膜片的中心处，使所述倍压杠杆施力点到支点的长度远大于所述主阀杆顶压处到支点的长度。

2.根据权利要求1所述的燃气比例调节阀，其特征在于，所述微调电磁阀组与所述微调膜片之间由以中间段为支点的微调倍压杠杆锁连动，在所述微调倍压杠杆支点的两端各顶持着所述微调电磁阀组及所述微调膜片，并令所述微调电磁阀组动作的施力点到支点的长度远大于支点到所述微调膜片顶持点的长度。

3.根据权利要求1或2所述的燃气比例调节阀，其特征在于，所述间接式微调兼封闭阀具有相接于所述主流道的小阀进口、位于小阀进孔下游且衔接于所述调节主阀出气室的小阀出口、分流于所述小阀进口与所述小阀出口之间且衔接于所述主膜片背压室的分压孔，且以小弹簧顶压小阀塞正向封闭于所述小阀进口，又以顶杆的一端顶接所述小阀塞、另一端延伸出至所述小阀出口而与所述微调膜片内压侧中心部位所设置的微调板相抵触，所述微调膜片的外侧设有顶压驱动所述微调膜片的所述微调电磁阀组。

4.根据权利要求1或2所述的燃气比例调节阀，其特征在于，所述微调电磁阀组包括电磁铁、与所述电磁铁产生磁感应的线性滑动件，所述线性滑动件与所述电磁铁呈重力方向上、下垂直摆置。

5.根据权利要求1或2所述的燃气比例调节阀，其特征在于，所述微调电磁阀组施力时的方向朝向重力方向。

6.根据权利要求1或2所述的燃气比例调节阀，其特征在于，所述安全总阀 模组的总阀阀塞，由总阀电磁阀控制总阀压差膜以后驱动总阀杠杆所带动。 

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