CN217977465U - 一种风阀变速控制器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种风阀变速控制器，包括转动轴和变速器，所述转动轴连接风阀阀芯和所述变速器，所述转动轴沿所述阀芯的旋转轴心设置，所述变速器适于放大燃烧器阀门的转动角度，所述变速器适于驱动所述转动轴使所述阀芯转动经过放大后的转动角度，所述阀芯和所述阀门的转动角速度的比值为β，2≤β≤3.5，该风阀变速控制器能够在额定燃气流量内按设定比例无级调节风量的供给，通过风气的准确配比能够使燃烧器各档位下产生的火焰稳定且燃烧充分，具有操作方便、故障率低、制造成本低的特点。

Description

一种风阀变速控制器

技术领域

本申请涉及燃气设备技术领域，具体涉及一种风阀变速控制器。

背景技术

鼓风式燃气燃烧器是通过鼓风机强制给氧与燃气混合燃烧的设备，现有国标对商用鼓风式燃气燃烧器的废气排量及各项指标只针对大火燃烧工况进行了设定，而没有对中小火各段位燃烧工况的指标进行设定，因此市面上的多数产品在大火以外的不同火候的情况下，容易产生风量过剩现象而导致燃气燃烧不充分，一氧化碳排量超标，污染空气环境，浪费燃气。

为了解决这个问题，通常会在鼓风机和燃烧器之间设置风阀来进行控制，风阀能够控制鼓风机向燃烧器提供的风量大小。

但是，现有的燃气设备的风量控制存在以下缺陷：目前较多的风阀都为手动，使用手动风阀时需要同时对手动风阀和燃气阀进行调节，占用双手，同时视野受铁锅影响，不容易看清火候工况，操作较为不便，调节不易同步且不够精准，不能很好的实现风气的配比；另外还有一些电控结构的风阀，普遍具有燃烧工况不稳定，故障率高，产品成本高的问题。

发明内容

本申请的一个目的在于提供一种能够在额定燃气流量内使风气按比例同步调节供给的风气联动比例阀。

本申请的另一个目的在于提供一种能够在额定燃气流量内使风量随燃气流量按比例同步调节供给的联动比例风阀。

本申请的又一个目的在于提供一种能够按比例无级调节风阀风量的风阀变速控制器。

本申请的还一个目的在于提供一种可根据燃气额定流量限流风阀风量的限流风门结构。

为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种风阀变速控制器，包括转动轴和变速器，所述转动轴连接风阀阀芯和所述变速器，所述转动轴沿所述阀芯的旋转轴心设置，所述变速器适于放大燃烧器阀门的转动角度，所述变速器适于驱动所述转动轴使所述阀芯转动经过放大后的转动角度，所述阀芯和所述阀门的转动角速度的比值为β，2≤β≤3.5。

作为改进，所述变速器包括变速件和至少一个传动件，所述传动件连接所述变速件和所述转动轴，所述变速件上设置有输入轴，所述输入轴与联动组件连接，所述变速件适于和所述传动件配合将所述输入轴的活动路径转化为所述转动轴的转动路径。

作为改进，所述变速件包括传动圈，所述传动圈以所述转动轴为轴心转动的嵌置于阀体内，所述传动件包括传动轮，所述转动轴上套设有从动轮，所述传动轮适于传递所述传动圈和所述从动轮之间的转动。

作为改进，所述阀体上设置有端盖，所述端盖适于遮挡及固定所述变速器，所述端盖上开设有沿所述输入轴活动路径设置的第一引导槽，所述输入轴适于穿过所述第一引导槽和所述联动组件连接。

作为改进，所述传动圈上设置有引导杆，所述端盖上开设有沿所述引导杆活动路径设置的第二引导槽，所述引导杆适于在所述第二引导槽内滑动。

作为优选，所述阀芯和所述阀门的转动角速度的比值为3。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：该产品的风阀变速控制器能够对阀芯的活动进行无级控制，变速器通过控制阀芯的运动，能够实现风量大小的无级调控，使阀芯对风量的控制更加精准，从而摆脱火候档位的限制，让火候的变化更加平缓稳定，可避免在风量调节过程中火焰燃烧忽大忽小或突然变化过大影响使用甚至造成危险。

附图说明

图1是根据本申请的一个优选实施例的风阀打开时的结构示意图；

图2是根据本申请的一个优选实施例的风阀的拆分结构视图；

图3是根据本申请的一个优选实施例的阀芯的整体结构视图；

图4是根据本申请的一个优选实施例的变速器的内部结构视图；

图5是根据本申请的一个优选实施例的风阀的俯视图；

图6是根据本申请的一个优选实施例的风阀的右视图；

图7是根据本申请的一个优选实施例图6中沿A-A方向的风阀打开时的剖面视图；

图8是根据本申请的一个优选实施例图6中沿A-A方向的风阀关闭时的剖面视图；

图9是根据本申请的一个优选实施例的端盖的整体结构视图；

图10是根据本申请的一个优选实施例的风阀关闭时的结构示意图。

图中：1、阀体；11、气流通道；111、风眼；12、安装口；2、阀芯；21、风门；211、包容部；212、第二弧形部；3、控制器；31、转动轴；32、变速器；321、变速件；3211、输入轴；3212、引导杆；322、传动件；323、从动轮；33、联动组件；331、第一连杆；332、第二连杆；4、端盖；41、第一引导槽；42、第二引导槽；43、下陷部；5、支架板；6、限流组件；61、限流舌板；611、第一弧形部。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本申请和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本申请的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本申请做进一步说明：

如图1至10所示，本申请的一个优选实施例包括与燃烧器连接的风阀和燃气阀，燃烧器优选使用鼓风式燃气燃烧器，例如中餐燃气炒菜灶、炊用燃气大锅灶、燃气蒸箱、燃气工业炉等。

和风阀连接强制给氧的供风设备，可以为鼓风机、增压泵、气泵等设备，风阀适于通过上述供风设备向燃烧器提供风量，燃气阀适于向燃烧器提供燃气，风阀包括阀体1、阀芯2 和控制器3，阀体1上设置有气流通道11，气流通道11连接阀体1上的进风口和出风口，阀芯2可以在气流通道11的任意位置(包括进风口和出风口)进行开闭控制，阀芯2设置于阀体1内，燃气阀上设置有阀门，控制器3适于使阀芯2随阀门的开闭对气流通道11进行开闭，阀芯2完全打开气流通道11之前，阀芯2的开闭速度和阀门的开闭速度的比值为α，α≠1，α小于1时，阀芯2的开闭速度小于阀门的开闭速度；α大于1时，阀芯2的开闭速度大于阀门的开闭速度，阀芯2的开闭速度和阀门的开闭速度的比值优选为3。

通过风阀和燃气阀的联动结合，将风阀的风量与燃气阀的燃气流量相关联，解放双手，只需要操作燃气阀即可同时进行风气的联动调节，无需观察火候工况，操作简单方便不费力，风阀和燃气阀之间具有变化比例，可对风气进行配比供给输送，使燃烧器在不同火候情况下都具有稳定的燃烧工况，燃气的燃烧更为充分，能够节省燃料并保护环境。

阀芯2可以以转动开启或者平开的方式实现对气流通道11的开闭控制。

阀芯2为转动开启的方式时，阀芯2转动设置于阀体1内，阀门转动设置于燃气阀上，控制器3适于使阀芯2依据阀门的转动速度进行转动速度不同但速比大小不变的转动，阀芯2 上设置有风门21，阀芯2适于转动使风门21开启或关闭气流通道11，燃气阀的燃气流量达到燃烧器所需最大燃气流量时，风门21适于完全开启气流通道11。

可以将阀芯2的开闭速度和阀门的开闭速度的变化视为阀芯2和燃气阀的阀门的转动角速度的变化，因此阀芯2和燃气阀的阀门的转动角速度的比值为β，2≤β≤3.5，β的最优选为3，这个转动速度可以通过改变变速器32的变速效率或联动组件33的长度、形状、角度等参数来进行调节，提升对不同燃烧器的适应性。

燃气阀优选使用燃气球阀，依据国家对商用燃气灶供气阀门的相关标准规定，只限于选用球阀和旋塞阀这两种类型，旋塞阀的流量较小不适合用于商用鼓风式燃气燃烧器，因此优选使用燃气球阀与风阀组合，实现风气的比例联动。

燃气阀的阀门和风阀的阀芯2皆设置为转动开闭的形式，使阀门和阀芯2能够在开启的转动角度呈比例变化的情况下使通过两者的燃气流量和风量之间也具有较为接近的比例，增加燃气流量和风量的配比精准度，提升燃气燃烧工况的稳定性。

由于风阀内的风速较快，阀芯2在和气流通道11配合出风时，需要能够在气流通道11打开任意大小的情况下都保持阀芯2的稳定，避免气流通道11忽大忽小影响燃气燃烧工况的稳定性，因此阀芯2和阀体1转动连接的形式能够提升阀芯2的运行稳定性，同时安装方便，故障率较低。

如图1至4所示，控制器3包括转动轴31和变速器32，转动轴31连接阀芯2和变速器32，转动轴31沿阀芯2的旋转轴心设置，变速器32适于放大阀门的转动角度，变速器32 适于驱动转动轴31使阀芯2转动经过放大后的阀门转动角度。

根据商用燃气灶的压力与流量所需，一般使用4分球阀，如有特大流量也可使用6分球阀，这些燃气阀的阀门开启至关闭的运动轨迹通常为90°，但燃烧器的额定燃气流量由燃烧器内的喷嘴限定，一个燃烧器想要达到燃烧所需最大流量，燃气阀的阀门通常只需要开启 30°左右即可基本满足，超过这个角度，燃气阀的转动则为空行程，风量则由鼓风机输入风阀，若风阀和燃气阀同步转动，当风阀转动轨迹经过三分之一时，输出的风量远不够燃气所需风量，所以风阀在和燃气阀同步转动的过程中需要增速。

阀芯2的转动轴31和阀门之间设置的变速器32能够对阀芯2的转动轨迹进行增速，让燃气阀在达到燃烧器燃烧所需最大流量时，阀芯2能够跟随燃气阀完全打开风阀的气流通道 11，满足大火情况下的燃烧使用，同时变速器32能够让燃气阀在达到燃烧器燃烧所需最大流量之前的转动开合角度与阀芯2呈固定比例，让燃气流量和风量在中小火的情况下能够稳定保持固定配比，提升燃气的燃烧效率，使其燃烧更加充分，同时能够稳定燃烧器的燃烧工况，避免火焰忽大忽小。

变速器32和阀门之间设置有联动组件33，阀门转动时，联动组件33适于通过变速器 32带动转动轴31同时进行转动，通过变速器32和联动组件33的配合，实现阀芯2与阀门的同步比例转动，降低风阀和燃气阀的操作难度，实现风气的自动配比。

变速器32包括变速件321和至少一个传动件322，传动件322连接变速件321和转动轴31，变速件321上设置有输入轴3211，输入轴3211与联动组件33连接，变速件321适于和传动件322配合将输入轴3211的活动路径转化为转动轴31的转动路径，联动组件33能够将阀门的转动转化并放大为活动路径，变速器32能够根据放大后的活动路径等比转化至转动轴31上，实现阀门和转动轴31之间的具有比例的同步转动，变速器32可以根据风阀结构设置在阀体1内或阀体1外。

变速器32设置于阀体1内时，变速件321包括传动圈，传动圈以转动轴31为轴心转动的嵌置于阀体1内，传动件322包括传动轮，转动轴31上套设有从动轮323，传动轮适于传递传动圈和从动轮323之间的转动，将变速器32集成至阀体1内，使风阀的结构更加紧凑，能够在无需增加风阀体1积的情况下实现对阀芯2的变速控制，降低风阀对安装空间大小的需求。

如图9所示，阀体1上设置有端盖4，端盖4适于遮挡及固定变速器32，端盖4用于保护和稳定变速器32的结构。

端盖4上开设有沿输入轴3211活动路径设置的第一引导槽41，输入轴3211适于穿过第一引导槽41和联动组件33连接，第一引导槽41能够对输入轴3211的活动路径进行限制和和保护，提升变速器32和联动结构运行的稳定性。

传动圈上设置有引导杆3212，端盖4上开设有沿引导杆3212活动路径设置的第二引导槽42，引导杆3212适于在第二引导槽42内滑动，第二引导槽42能够对引导杆3212的活动路径进行限制和保护，引导杆3212优选和输入轴3211沿转动轴31的轴心对称，能够提升变速器32运行的稳定性，避免变速器32在联动过程中因受力不均发生运行卡顿等问题。

端盖4在第一引导槽41和第二引导槽42的外侧设置有下陷部43，保证第一引导槽41 和第二引导槽42结构强度的同时，能够减少端盖4的体积，降低端盖4的重量，起到节省成本和使风阀轻量化的作用

端盖4和阀体1之间可夹持固定支架板5，支架板5能够和整机设备等支撑物进行连接，实现对风阀的固定。

变速器32的结构可以使用齿轮传动结构、蜗轮蜗杆传动结构、带传动结构、链传动结构等多种传动结构，优选使用齿轮转动结构，传动过程更加精准稳定，耐久性强，不易故障。

传动轮可以选用连轴齿轮，数量优选为两个，并沿转动轴31的轴心对称设置，连轴齿轮能够和端盖4连接提升稳定性，两个连轴齿轮能够进一步提升运行稳定性，传动圈优选使用内齿圈，连轴齿轮作为过桥齿轮，从动轮323和传动轮之间以及传动轮和传动圈之间相互齿接。

风阀优选使用三通风阀，控制器3能够设置在三通风阀除进风口和出风口外的剩余通道口内，安装方便，结构紧凑稳定，不会因增加风阀的体积而需要占用过多的空间，增加对安装环境的适应性。

联动组件33包括第一连杆331和第二连杆332，第一连杆331和第二连杆332相互铰接，第一连杆331跟随阀门转动，第二连杆332和变速器32连接，第一连杆331适于通过转动带动第二连杆332移动并使变速器32运作，利用机械连接能够保证变速器32和阀门之间的连接更加稳定，且联动组件33可以设置在转动轴31的360°内的任何一个位置上，只需调节第一连杆331和第二连杆332的长度和夹角，使第一连杆331能够无论正转或反转都能使第二连杆332在两个活动点位之间进行移动。

阀芯2为平开的方式时，可以通过齿轮齿条等结构将阀门的转动运动转化为阀芯2的平滑运动，实现对气流通道11开口大小的变化控制，也能够实现等同于上述阀芯2和阀门开闭速度的联动加速或减速。

如图5至8所示，阀体1上还设置有限流组件6，限流组件6适于改变气流通道11的最大风量，可根据燃气额定流量设定限流，确保气流通道11的最大风量能够和燃烧器额定使用的最大燃气流量保持比例。

如图5所示，气流通道11打开时，风门21适于配合限流组件6在气流通道11处形成远离气流通道11边缘的风眼111，避免风门21在气流通道11的边缘处打开而形成风眼111时风眼111的出风面过小，能够使风眼111在扩大的过程中出风面的变化更均匀。

限流组件6包括限流舌板61，限流舌板61设置于气流通道11内，限流舌板61的下部适于贴合至风门21的外表面，能够在风门21关闭气流通道11时，提升限流舌板61和风门 21之间配合的密封性。

限流舌板61的端部可以设置有第一弧形部611，与之相对的，风门21的开闭侧需要设置有第二弧形部212，第一弧形部611的形状和第二弧形部212的形状相互配合，第一弧形部611可以为弧形凸起也可以为弧形凹陷，即第一弧形部611为弧形凸起时，第二弧形部212为弧形凹陷；第一弧形部611为弧形凹陷时，第二弧形部212为弧形凸起，由于气流通道11通常为圆形，第一弧形部611和第二弧形部212的设置能够使风眼111的开关进度更加接近于圆滑过渡，让气流通道11的开幅过程更均匀，提升风量变化的均匀性，进而提升风阀对风量控制的精准性。

阀体1一侧开设有安装口12，限流舌板61适于从安装口12嵌入并伸至气流通道11内，限流舌板61可以和阀体1可拆卸连接，限流舌板61的一种安装方式为，在限流舌板61 的尾部安装压板，从阀体1外将限流舌板61插入阀体内，将压板固定连接至阀体1外侧的安装口12四周，通过压板实现对限流舌板61的固定定位，方便根据燃烧器的额定最大燃气流量来灵活安装不同规格的限流舌板61，实现对气流通道11的最大出风量的调节和改变。

限流舌板61的宽度优选不大于气流通道11的直径，能够降低阀体1上安装口12的加工难度。

风门21的开闭侧设置有包容部211，当阀体1内没有设置限流组件6时，包容部211适于在气流通道11打开之前和阀体1配合形成开启空行程，当阀体1内设置有限流组件6时，包容部211适于在气流通道11打开之前和限流组件6配合形成开启空行程，通常燃气阀刚开启时有一段空行程，为了使风阀开启和燃气阀同步，风门21也设置包容部211并形成一段相同的空行程，提升使用安全性。

风门21在开闭侧的相反侧的形状与限流舌板61投影至风门21处的形状相同，当风门 21转动开启至最大角度时，风门21的该侧能够与限流舌板61完全重叠，该侧不会在风门21 的转动过程中与气流通道11或限流舌板61发生干涉，影响气流的通过，保证气流通道11在完全打开后通过气流流量的稳定性。

运行原理为：燃气阀关闭时，风阀内的风门21封闭气流通道11，打开燃气阀的阀门时，一开始阀门的转动处于空行程状态，阀门通过控制器3带动风门21活动的过程中，风门21的包容部211和阀体1上的限流舌板61配合位于空行程状态，气流通道11在空行程状态下处于封闭状态，继续转动阀门，阀门打开使燃气流量通过，风门21开启气流通道11，风门 21和限流组件6配合形成风眼111，通过风眼111向燃烧器提供风量，当阀门转动至30°左右时，阀芯2同步转动90°，此时气流通道11完全打开，阀门继续转动不会影响到燃烧器所需的最大额定燃气流量，阀芯2上的风门21也不会影响到气流通道11的风量，两个都进入空行程，阀门的最大转动角一般为90°，阀芯2能够同步跟随阀门最大转动至270°。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种风阀变速控制器，其特征在于：包括转动轴和变速器，所述转动轴连接风阀阀芯和所述变速器，所述转动轴沿所述阀芯的旋转轴心设置，所述变速器适于放大燃烧器阀门的转动角度，所述变速器适于驱动所述转动轴使所述阀芯转动经过放大后的转动角度，所述阀芯和所述阀门的转动角速度的比值为β，2≤β≤3.5。

2.如权利要求1所述的一种风阀变速控制器，其特征在于：所述变速器包括变速件和至少一个传动件，所述传动件连接所述变速件和所述转动轴，所述变速件上设置有输入轴，所述输入轴与联动组件连接，所述变速件适于和所述传动件配合将所述输入轴的活动路径转化为所述转动轴的转动路径。

3.如权利要求2所述的一种风阀变速控制器，其特征在于：所述变速件包括传动圈，所述传动圈以所述转动轴为轴心转动的嵌置于阀体内，所述传动件包括传动轮，所述转动轴上套设有从动轮，所述传动轮适于传递所述传动圈和所述从动轮之间的转动。

4.如权利要求3所述的一种风阀变速控制器，其特征在于：所述阀体上设置有端盖，所述端盖适于遮挡及固定所述变速器，所述端盖上开设有沿所述输入轴活动路径设置的第一引导槽，所述输入轴适于穿过所述第一引导槽和所述联动组件连接。

5.如权利要求4所述的一种风阀变速控制器，其特征在于：所述传动圈上设置有引导杆，所述端盖上开设有沿所述引导杆活动路径设置的第二引导槽，所述引导杆适于在所述第二引导槽内滑动。

6.如权利要求1至5任一权利要求所述的一种风阀变速控制器，其特征在于：所述阀芯和所述阀门的转动角速度的比值为3。

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