CN2403002Y - 一种磁悬吸式气体流量调节阀口装置 - Google Patents

一种磁悬吸式气体流量调节阀口装置 Download PDF

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Abstract

一种磁悬吸式气体流量调节阀口装置,在阀口本体上设有同轴且轴互平行放置的大、小圆形阀口。在大阀口与小阀之间的轴向截面内包络线是由至少一段任意形状的曲线组成,带永磁体的阀片置于大阀口外侧,在阀片与大、小阀口之间磁悬有导磁阀芯。所述导磁阀芯可以是导磁滚珠或其截面外轮廓由至少一段曲线组成的导磁旋转体。本结构所需调节力小、响应快、精度高、一致性好、可靠性高,而且可任意决定气体流量线性。

Description

一种磁悬吸式气体流量调节阀口装置
本实用新型涉及气体流量调节技术领域，特别是一种用于调节气体流量大小的磁悬吸式气体流量调节阀口装置。
在气体流量调节阀中，特别是用于自动控制的气体流量调节阀，其阀口的结构及精度直接影响气体流量的调节线性度、精度及可靠性。在现有的自动恒温燃气热水器中，往往要求其燃气调节阀具备调节力小、响应快、精度高、一致性好、可靠性高及能根据驱动元件的动作行程特性去满足调节气量线性的要求，同时还要制造方便、成本低，其中包括能同时用作封闭。
在现有的燃气流量调节阀中，使用滚珠式气体流量调节阀口装置基本可以达到调节力小、响应快、精度高、一致性好、可靠性高及能兼作封闭的目的，但由于其滚珠的圆形截面是固有的弧形，而根据驱动元件的动作行程特性需要满足调节气量线性的要求，就只有改变导轨与滚珠接触面的几何形状及小阀口、导轨与滚珠的间隙来改变调节气体流量的调节线性度，但在实际使用过程中，光靠改变导轨与滚珠接触面的几何形状及小阀口、导轨与滚珠的间隙来改变调节气体流量的调节线性，往往不容易满足使用要求，有些情况下甚至非常难于加工，如当需要调节线性相对平缓时，就有可能需要把导轨相对于滚珠接触面部分的几何形状变成靠近小阀口的几何尺寸小、而靠近大阀口的几何尺寸较大，由于一般的阀口几何尺寸都比较小，用通常的压铸或注塑工艺是无法大批量制造的。此外当需要调节的气体流量较大时，由于滚珠与大阀口之间要留有足够的气体通道，大阀口的直径及小阀口与大阀口的平面距离与小阀口的半径即滚珠半径接近倍数关系，而滚珠的重量则与其半径的增加成立方比关系，随着所需气体流量的增大到一定程度时，由于阀口装置体积及滚珠重量的成倍增大，将会使驱动元件的动作力必须随之增大。
本实用新型的目的在于提供一种磁悬吸式气体流量调节阀口装置，它不但具有调节力小、响应快、精度高、一致性好、可靠性高，而且还能够根据驱动元件的动作行程特性去满足阀体调节气量线性的要求、并且制造方便、成本低及可同时作封闭用途。
本实用新型是这样实现的，一种磁悬吸式气体流量调节阀口装置，包括阀口本体、阀片，在阀口本体上设有同轴且相互平行放置的大、小圆形阀口，在大阀口与小阀口之间的轴向截面内包络线是由至少一段任意形状的曲线组成；带永磁体的阀片置于大阀口外侧，在阀片与大、小阀口之间磁悬有导磁阀芯。所述阀片表面或其内部沿大、小阀口轴线对称地装有永磁体。所述导磁阀芯为导磁滚珠或其截面外轮廓由至少一段曲线组成的导磁旋转体。所述导磁旋转体的旋转体可以由非导磁材料制成，在该旋转体内中轴线上装有导磁材料。
该导磁滚珠或导磁旋转体可跟随阀片在小阀口上方中心位置上下移动。
本实用新型当其通径较小时，可用普通的滚珠，而其精度本身就比较高，而小阀口与大阀口之间的轴向截面内包络线形状可以根据实际需要而定且不会增加制造难度。当其通径较大时，采用截面外轮廓呈任意几何形状的旋转体，这样就可以不受滚珠初始中心位置必须在小阀口附近的限制，使得大阀口的直径及小阀口与大阀口的垂直距离不需要成倍增加，多段曲线组成的由非导磁材料与导磁材料组成的导磁旋转体其重量及体积也将大大减小。
本实用新型与现有技术相比，除具有所需调节力小、响应快、精度高、一致性好、可靠性高的优点外，还具有可以任意决定气体流量线性，制造方便及当所需调节流量较大时，阀口装置的体积及重量仍然比较小。
图1是本实用新型在小流量情况下采用滚珠时的结构示意图。
图2是本实用新型在小流量情况下采用滚珠时的另一结构示意图。
图3是本实用新型在大流量情况下采用任意导磁旋转体的结构示意图。
图4是实施例3阀片1向上移动一段距离后的结构示意图。
实施例1：本例是当气体调节流量比较小时，导磁阀芯采用导磁滚珠4。
参见图1所示，阀片1是用橡胶制成，中心装有永磁体2，在阀口本体3上设有同轴且相互平行放置的大、小圆形阀口6、5，在大阀口6与小阀口5之间的轴向截面内包络线是由三段连续曲线构成的，阀片1置于大阀口6外侧。当阀片1沿中心轴上下移动时，导磁滚珠4在永磁体2的作用下紧贴阀片1表面且跟随其同步移动。当阀片1紧贴大阀口6时，处于封闭位置，导磁滚珠4的中心位置处于小阀口5的平面上方。当阀片1向上移动时，由于小阀口5与大阀口6之间的轴向截面内包络线7是根据驱动阀片上、下移动的动作行程特性和所需气体流量线性要求而定的、由多段曲线组成的，当阀片1向上移动时，导磁滚珠4亦跟随向上移动，在不同的位置上，滚珠4的表面与内包络线7之间的间隙就会产生相应的变化，从而改变了气体等效通道而达到调节气量的目的。阀口本体3采用注塑成型。
实施例2：
参见图2所示，本实施例中小阀口5与大阀口6之间的轴向截面包络线7是由三段半径为无限大的曲线即直线组成，以满足另一种气体调节线性的需要，除此之外，其结构及工作原理与实施例1相同。
实施例3：
参见图3所示，本实施例是当气体调节流量较大时，导磁阀芯采用其截面外轮廓由多段连续曲线组成的旋转体9，其中心装有导磁材料8。其中旋转体9用注塑成型。由于采用了旋转体9，就不需要象例1、例2所示那样，其大阀口6的直径必须大于滚珠4的直径接近一倍，以便当滚珠向上移动时，气体有足够大的通道；也不必使小阀口5与大阀口6的垂直距离必须大于导磁滚珠4的半径，使得阀口装置的体积大大缩小。同时由于阀片1直径不需成倍加大，也大大减少了封闭力。此外，由于阀芯采用了塑料旋转体9与导磁材料8的组合，其重量也大为减少，使得驱动阀片的动作元件可采用与实施例1、例2相接近的动作力，就可调节更大的流量。本实施例的其他结构原理与实施例1、2相同，图4表示了本实施例中阀片1向上移动一段距离后的结构，其气体流动方向如图4中箭头所示。

Claims (4)

1、一种磁悬吸式气体流量调节阀口装置，包括阀口本体、阀片，其特征在于，在阀口本体上设有同轴且相互平行放置的大、小圆形阀口，在大阀口与小阀口之间的轴向截面内包络线是由至少一段任意形状的曲线组成；带永磁体的阀片置于大阀口外侧，在阀片与大、小阀口之间磁悬有导磁阀芯。
2、根据权利要求1所述的磁悬吸式气体流量调节阀口装置，其特征在于，所述阀片表面或其内部沿大、小阀口轴线对称地装有永磁体。
3、根据权利要求1所述的磁悬吸式气体流量调节阀口装置，其特征在于，所述导磁阀芯为导磁滚珠或其截面外轮廓由至少一段曲线组成的导磁旋转体。
4、根据权利要求3所述的磁悬吸式气体流量调节阀口装置，其特征在于，所述导磁旋转体的旋转体可以由非导磁材料制成，在该旋转体内中轴线上装有导磁材料。
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