TWM496073U - 低耗電的強吸緩點火電磁閥 - Google Patents

Description

低耗電的強吸緩點火電磁閥

本創作有關於一種低耗電的強吸緩點火電磁閥，特別是針對設置在燃氣之輸送管道上的燃氣電磁閥，尤其涉及一種可先小流量開閥點火，隨後大流量開閥增加火力，而且能夠以低耗電手段自動保持最大開閥量之新型者。

習知的燃氣電磁閥技術，通常應用於瓦斯爐、熱水器或其他燃燒燃氣以產生火燄等燃燒設備上，一般是將若干電磁閥安裝在瓦斯等燃氣的輸送管道上，可分別開啟及關閉燃氣輸出至前述燃燒設備，並且管制燃氣輸出之流量。

該電磁閥之結構主要是在燃氣的輸送管道上設置一閥體，該閥體內具有一連接該燃氣輸送管道的燃氣流道、一設於該燃氣流道上的閥口，以及一設於閥口上的閥塞，該閥塞可經由一閥桿接受一電磁驅動模組的驅動；當電磁驅動模組接受建築電源或電池供電時，可驅使閥桿帶著閥塞移動，而開啟及關閉該閥口。

傳統上，為了防止燃氣電磁閥開啟瞬間因燃氣量供應太大而造成無法點燃，甚或暴燃的現象，通常皆設計為兩段式供氣，以防止前述無法點燃而造成燃氣外洩，並且防止暴燃現象所造成的安全問題。

所謂兩段式供氣，其設計通常是在燃氣的輸送管道上設置一母火電磁閥及一主火電磁閥，當使用者開啟燃燒設備時，先開啟母火電磁閥來供應少量燃氣，令燃燒設備點燃母火，隨後再開啟主火電磁閥，來供應主火所需相對較為大量的燃氣，令燃燒設備產生強旺的火燄；在供應大量燃氣時，由於母火已預先點燃，因此相對較為大量的燃氣即可立即通過母火來引燃，而不會發生前述無法點燃主火或主火暴燃等現象。

上述先前技術利用母火電磁閥和主火電磁閥來兩段式供氣 的設計，在實施上固然能夠解決點燃主火過程中安全上的隱憂，但是設置兩組電磁閥會造成整體閥體的體積龐大，而且通常兩組電磁閥是各自藉由其電磁驅動模組來驅動，如果分別控制母火和主火的兩組電磁閥其中之一故障，即造成燃燒設備具無法使用的情形，其故障率相對較高，無論對製造商或使用者而言，皆有其不便之處。

此外，當上述電磁閥之閥口開啟至最大開閥量時，若仍以同樣大的電流來保持閥口於最大開閥量，將較為耗電；特別是當以電池之電源來供電時，非常容易耗盡電池電源，相當不環保。有鑑於此，本創作人乃累積多年相關領域的研究以及實務經驗，特創作出一種低耗電的強吸緩點火電磁閥，藉以改善上述習知技術的缺失。

本創作之目的在於提供一種低耗電的強吸緩點火電磁閥，特別是指一種可先小流量開閥點火隨後大流量開閥增加火力之低耗電的強吸緩點火電磁閥，並可利用單一動線圈驅動模組來驅動母火和主火之閥塞，而能夠以低耗電手段自動保持最大開閥量，以克服傳統分別設置母火和主火電磁閥而導致體積龐大、製作成本較高、故障率高及耗電等缺失。

為達成上述目的，本創作之低耗電的強吸緩點火電磁閥，包括：一動線圈驅動模組、一可接受動線圈驅動模組驅動的閥桿、一連接閥桿的兩段式閥塞組、一設於閥桿的移動路徑上的固定電磁線圈，以及一設於閥桿上的被吸磁定位片，其特徵在於：動線圈驅動模組包含一能接受不同大小電流而控制移動量的動線圈，以及套設於該動線圈外圍的至少一磁鐵環及至少一鐵芯環，該閥桿連接於動線圈，使該動線圈能夠驅動閥桿帶動該兩段式閥塞組依序以第一段小流量開閥及第二段大流量開閥後斷電，並且在第二段大流量開閥狀態時，被吸磁定位片能夠移動到貼近固定電磁線圈，通過供應一微小電流至固定電磁線圈產生磁力而吸附被吸磁定位片，以保持兩段式閥塞組於全開狀態，產生以極小耗電量又可以保持最大開閥量的效果。

藉由上述構造，當供電驅使該動線圈驅動模組驅動閥桿時，動線圈能接受大小電流而反應其移動量，進而先以一小電流驅使該兩段式閥塞組隨著閥桿移動至第一段開閥位置，以供應小流量燃氣而點燃母火， 隨後再以一大電流驅使兩段式閥塞組移動至第二段開閥位置，以供應大流量燃氣，接受母火引燃而生成強旺主火火燄；同時，該被吸磁定位片亦可隨著閥桿移動，當兩段式閥塞組移至第二段開閥位置時，供應一小電流至固定電磁線圈，令被吸磁定位片被固定電磁線圈吸磁，以定位兩段式閥塞組於該第二段開閥位置，以持續保持開閥狀態。

據此，可將小流量供應燃氣和大流量供應燃氣等兩種開閥運作之結構模組成單一電磁閥結構，並且藉由固定電磁線圈在最大開閥量時才通磁一微小電流，對兩段式閥塞組做吸持保持，此時可停止供電至動線圈驅動模組，進而節省電力的消耗。依此，本創作特別適用於使用電池驅動燃氣電磁閥的燃燒設備，例如當應用於採用電池供電之熱水器時，即可大幅降低電池之耗電量，由於耗電量極小，可增加電池使用時間，產生環保的效果，並且避免頻繁更換電池的困擾。

以下進一步說明各元件之實施方式：實施時，包括有一閥體，該閥體內設有一燃氣流道，以及一設於該燃氣流道上的第一閥口，該兩段式閥塞組包含一可接受該閥桿驅動而啟閉該第一閥口的第一閥塞、一設於該第一閥塞上且連通該燃氣流道的第二閥口、一可接受該閥桿驅動而啟閉該第二閥口的第二閥塞。

實施時，該閥桿連接於該動線圈驅動模組與第一閥塞之間，該第二閥塞設於該動線圈驅動模組與第一閥塞之間，該被吸磁定位片設於該動線圈驅動模組與第二閥塞之間，該固定電磁線圈設於該動線圈驅動模組與被吸磁定位片之間。

實施時，該第一閥塞藉由該第二閥口活動套設於該閥桿上，且閥桿上套設有一可驅動該第一閥塞啟閉該第一閥口的第一彈簧，以及一可驅動該第二閥塞啟閉該第二閥口的第二彈簧。

實施時，該第一彈簧驅動該第一閥塞關閉該第一閥口，該第二彈簧驅動該第二閥塞關閉該第二閥口，該閥桿遠離該動線圈驅動模組的一端設有一外徑大於該第二閥口的凸部，該第一閥塞位於該第二閥塞與凸部之間，且第一閥塞與凸部之間具有一距離空間，該動線圈驅動模組驅使該閥桿帶著該第二閥塞和凸部位移該距離空間而開啟該第二閥口，該凸部於位移該距離空間之後推動該第一閥塞開啟該第一閥口。

實施時，該動線圈繞設於一中空的線架上，該線架中空部位活動套設於一鐵芯柱外圍，該且鐵芯柱頂部設有一外徑大於動線圈的頂蓋。

實施時，設置在動線圈外圍的磁鐵環及鐵芯環分別為複數個交錯重疊排列。

實施時，鄰近於動線圈底部的鐵芯環內徑小於動線圈外徑，並貼靠於鐵芯柱外圍，進而將動線圈封閉在磁鐵環及鐵芯環內圍與鐵芯柱外圍之間，以減少漏磁、提高磁效能。

實施時，該被吸磁定位片為鎳鐵片。

實施時，該固定電磁線圈固定於一鎳鐵環上，該鎳鐵環設於該閥桿的線性移動路徑上。

相較於先前技術，本創作實具有如下之優點：

1.動線圈可接受不同大小電流，令兩段式閥塞組之開閥量和電流大小呈正比，依此接受小電流而開啟第二閥塞供應小流量燃氣、中電流而部分開啟第一閥塞供應中流量燃氣、大電流而全部開啟第一閥塞供應大流量燃氣，且中電流和大電流之間的變化可以控制第一閥塞的開閥量，當電流變化時即可調整第一閥塞呈現不同的開閥量。

2.當大電流驅使第一閥塞全開時，該被吸磁定位片恰好貼靠於固定電磁線圈上，此時可將動線圈斷電，並供電至固定電磁線圈，令固定電磁線圈產生磁力而吸附被吸磁定位片，用來保持第一閥塞於全開狀態，產生可以極小耗費電流又可以保持最大開閥量的效果。

3.動線圈被封閉在磁鐵環及鐵芯環內圍與鐵芯柱外圍之間，使該部位形成一封閉的磁場，因此可以減少漏磁，提高磁效能，使動線圈只需接受極小電流即能夠驅動閥桿及兩段式閥塞組，達成低耗電以及省電之目的。

以下依據本創作之技術手段，列舉出適於本創作之實施方式，並配合圖式說明如後：

1‧‧‧閥體

10‧‧‧燃氣流道

100‧‧‧輸送管道

101‧‧‧第一段開閥位置

102‧‧‧第二段開閥位置

11‧‧‧第一閥口

2‧‧‧動線圈驅動模組

20‧‧‧線架

21‧‧‧動線圈

22‧‧‧磁鐵環

23‧‧‧鐵芯環

24‧‧‧鐵芯柱

25‧‧‧頂蓋

3‧‧‧閥桿

4‧‧‧兩段式閥塞組

41‧‧‧第一閥塞

42‧‧‧第二閥口

43‧‧‧第二閥塞

5‧‧‧固定電磁線圈

50‧‧‧鎳鐵環

6‧‧‧被吸磁定位片

71‧‧‧第一彈簧

72‧‧‧第二彈簧

8‧‧‧凸部

9‧‧‧距離空間

第一圖係本創作較佳實施例的立體分解圖。

第二圖係第一圖實施例的剖示圖。

第三圖係第二圖次一使用狀態的局部放大剖示圖。

第四圖係第三圖次一使用狀態的剖示圖。

第五圖係第四圖次一使用狀態的剖示圖。

請參閱第一至第三圖，揭示出本創作之實施方式的圖式，由上述圖式說明本創作之低耗電的強吸緩點火電磁閥，包括有一設於燃氣之輸送管道100上的閥體1，該閥體1內設有一連接該燃氣之輸送管道100的燃氣流道10，以及一設於該燃氣流道10上的第一閥口11，並於該閥體1內設置包括一動線圈驅動模組2、一閥桿3、一兩段式閥塞組4、一固定電磁線圈5及一被吸磁定位片6。

該動線圈驅動模組2設於閥體1頂端內部，且動線圈驅動模組2包含有一動線圈21，以及套設於該動線圈21外圍的至少一磁鐵環22及至少一鐵芯環23，該鐵芯環23設於各磁鐵環22之間，且動線圈21繞設於一中空的線架20上，該線架20中空部位活動套設在一位於中心位置的鐵芯柱24外圍，該且鐵芯柱24頂部設有一外徑大於動線圈21的頂蓋25。

當動線圈21接受供電時，該磁鐵環22和鐵芯環23與動線圈21之間能產生磁感應，而引動該動線圈21帶著線架20於磁鐵環22和鐵芯環23內部沿著垂直方向進行線性移動。

圖示中，設置在動線圈21外圍的磁鐵環22及鐵芯環23分別為複數個交錯重疊排列，且鄰近於動線圈21底部的鐵芯環23內徑小於動線圈21外徑，並貼靠於鐵芯柱24外圍，進而將動線圈21及線架20封閉在磁鐵環22及鐵芯環23內圍與鐵芯柱24外圍之間，使該部位形成一封閉的磁場，因此可以減少漏磁，提高磁效能，則動線圈21只需接受一極小電流即能夠驅動閥桿3及兩段式閥塞組4，達成低耗電以及省電之目的。

該閥桿3垂直配置於該動線圈驅動模組2下方，且閥桿3頂端經由該線架20連接該動線圈21，而使閥桿3能夠接受該動線圈驅動模組2驅使，而沿著垂直方向進行線性移動。

該兩段式閥塞組4連接於該閥桿3底端，而能夠隨著閥桿3 沿著垂直方向進行線性移動，進而能夠移動至一可小流量供應燃氣的第一段開閥位置101(如第三圖所示)，以及一可大流量供應燃氣的第二段開閥位置102(如第五圖所示)。

該固定電磁線圈5固定於一鎳鐵環50上，且固定電磁線圈5隨著該鎳鐵環50固定於閥體1內壁相對於該閥桿3外圍的位置，而使固定電磁線圈5位於閥桿3的線性移動路徑上。

該被吸磁定位片6可為鎳鐵片，且被吸磁定位片6套設於該閥桿3底端，而能夠隨著閥桿3沿垂直方向進行線性移動，且被吸磁定位片6於該兩段式閥塞組4移至該第二段開閥位置102時能夠貼靠固定電磁線圈5，並且被固定電磁線圈5吸磁，而定位該兩段式閥塞組4於該第二段開閥位置102。

在更加具體的實施上，本創作也包括：該兩段式閥塞組4包含一可接受該閥桿3驅動而啟閉該第一閥口11的第一閥塞41、一設於該第一閥塞41中央且連通該燃氣流道10的第二閥口42、一可接受該閥桿3驅動而啟閉該第二閥口42的第二閥塞43。

該閥桿3兩端連接於該動線圈驅動模組2的動線圈21與第一閥塞41之間，該第二閥塞43設於該動線圈驅動模組2與第一閥塞41之間，該被吸磁定位片6設於該動線圈驅動模組2與第二閥塞43之間，該固定電磁線圈5設於該動線圈驅動模組2與被吸磁定位片6之間。

該第一閥塞41藉由該第二閥口42活動套設於該閥桿3上，且閥桿3外圍套設有一可驅動該第一閥塞41啟閉該第一閥口11的第一彈簧71，以及一可驅動該第二閥塞43啟閉該第二閥口42的第二彈簧72。在本實施上，該第一彈簧71能夠驅動該第一閥塞41下移而關閉該第一閥口11，且第二彈簧72能夠驅動該第二閥塞43下移而關閉該第二閥口42。

該閥桿3遠離該動線圈驅動模組2的底端設有一外徑大於該第二閥口42的凸部8，該凸部8實際上可為套置於閥桿3底端的C形扣環，該第一閥塞41位於該第二閥塞43與凸部8之間，且第一閥塞41與凸部8之間具有一距離空間9(如第二圖所示)，該動線圈驅動模組2能夠驅使閥桿3帶著第二閥塞43和凸部8上移該距離空間9，而使第二閥塞43上移開啟 第二閥口42，該凸部8於上移該距離空間9之後能夠推動該第一閥塞41，驅使第一閥塞41上移開啟該第一閥口11。

第二圖並描繪了，當未供電至該動線圈驅動模組2時，該第一彈簧71可驅動該第一閥塞41下移而關閉第一閥口11，且第二彈簧72可驅動該第二閥塞43下移而關閉第二閥口42。如第三圖所示，當供電驅使該動線圈驅動模組2驅動閥桿3期間，可先以一小電流驅使該動線圈21帶著閥桿3上移，使兩段式閥塞組4之第二閥塞43及凸部8隨著閥桿3上移該距離空間9，而使第二閥塞43移至第一段開閥位置101，以開啟該第二閥口42，進而供應小流量燃氣至外部瓦斯爐、熱水器或其他燃燒燃氣以產生火燄等燃燒設備，藉以點燃母火。同時，該凸部8也隨著閥桿3上移該距離空間9，而貼靠於該第一閥塞41底部。

如第四圖所示，接著以一中電流驅使該動線圈21帶著閥桿3上移，使凸部8推動該第一閥塞41繼續上移，以開啟該第一閥口11，進而供應中流量燃氣至燃燒設備，接受母火引燃而生成強旺主火火燄。期間，可藉由電流大小之變化來調整第一閥塞41呈現不同的開閥量。

如第五圖所示，隨後以一大電流驅使該動線圈21帶著閥桿3上移，使凸部8繼續推動該第一閥塞41上移，而使第一閥塞41上移至第二段開閥位置102，以供應大流量燃氣至燃燒設備，進而提升主火的火力。

在此期間，該被吸磁定位片6亦可隨著閥桿3上移，當兩段式閥塞組4之第一閥塞41上移至第二段開閥位置102時，可另外供應一小電流至固定電磁線圈5，令被吸磁定位片6被固定電磁線圈5吸磁，以定位兩段式閥塞組4於該第二段開閥位置102，而持續保持開閥狀態，同時停止供電至動線圈驅動模組2。

據此，可將小流量供應燃氣和大流量供應燃氣等兩種開閥運作之結構模組成單一電磁閥結構，並且藉由固定電磁線圈5在最大開閥量時才通磁一微小電流，對兩段式閥塞組4做吸持保持，此時可停止供電至動線圈驅動模組2，進而節省電力的消耗。依此，本創作特別適用於使用電池驅動燃氣電磁閥的燃燒設備，例如當應用於採用電池供電之熱水器時，即可大幅降低電池之耗電量，由於耗電量極小，可增加電池使用時間，產 生環保的效果，並且避免頻繁更換電池的困擾。同時，克服傳統分別設置母火和主火電磁閥而導致體積龐大、製作成本較高、故障率高及耗電等缺失

以上之實施說明及圖式所示，係舉例說明本創作之較佳實施例，並非以此侷限本創作；舉凡與本創作之構造、裝置、特徵等近似或相雷同者，均應屬本創作之創設目的及申請專利範圍之內，謹此聲明。

1‧‧‧閥體

10‧‧‧燃氣流道

100‧‧‧輸送管道

11‧‧‧第一閥口

2‧‧‧動線圈驅動模組

20‧‧‧線架

21‧‧‧動線圈

22‧‧‧磁鐵環

23‧‧‧鐵芯環

24‧‧‧鐵芯柱

25‧‧‧頂蓋

3‧‧‧閥桿

4‧‧‧兩段式閥塞組

41‧‧‧第一閥塞

42‧‧‧第二閥口

43‧‧‧第二閥塞

5‧‧‧固定電磁線圈

50‧‧‧鎳鐵環

6‧‧‧被吸磁定位片

71‧‧‧第一彈簧

72‧‧‧第二彈簧

8‧‧‧凸部

9‧‧‧距離空間

Claims (10)

1. 一種低耗電的強吸緩點火電磁閥，包括：一動線圈驅動模組、一可接受動線圈驅動模組驅動的閥桿、一連接閥桿的兩段式閥塞組、一設於閥桿的移動路徑上的固定電磁線圈，以及一設於閥桿上的被吸磁定位片，其特徵在於：該動線圈驅動模組包含一能接受不同大小電流而控制移動量的動線圈，以及套設於該動線圈外圍的至少一磁鐵環及至少一鐵芯環，該閥桿連接於動線圈，使該動線圈能夠驅動閥桿帶動該兩段式閥塞組依序以第一段小流量開閥及第二段大流量開閥後斷電，並且在該兩段式閥塞組位於第二段大流量開閥狀態時，被吸磁定位片能夠移動到貼近固定電磁線圈，通過供應一微小電流至固定電磁線圈產生磁力而吸附被吸磁定位片，以保持兩段式閥塞組於全開狀態，產生以極小耗電量又可以保持最大開閥量的效果。
2. 如申請專利範圍第1項所述低耗電的強吸緩點火電磁閥，進一步包括有一閥體，該閥體內設有一燃氣流道，以及一設於該燃氣流道上的第一閥口，該兩段式閥塞組包含一可接受該閥桿驅動而啟閉該第一閥口的第一閥塞、一設於該第一閥塞上且連接該燃氣流道的第二閥口、一可接受該閥桿驅動而啟閉該第二閥口的第二閥塞。
3. 如申請專利範圍第2項所述低耗電的強吸緩點火電磁閥，其中該閥桿連接於該動線圈驅動模組與第一閥塞之間，該第二閥塞設於該動線圈驅動模組與第一閥塞之間，該被吸磁定位片設於該動線圈驅動模組與第二閥塞之間，該固定電磁線圈設於該動線圈驅動模組與被吸磁定位片之間。
4. 如申請專利範圍第3項所述低耗電的強吸緩點火電磁閥，其中該第一閥塞藉由該第二閥口活動套設於該閥桿上，且閥桿上套設有一可驅動該第一閥塞啟閉該第一閥口的第一彈簧，以及一可驅動該第二閥塞啟閉該第二閥口的第二彈簧。
5. 如申請專利範圍第4項所述低耗電的強吸緩點火電磁閥，其中該第一彈簧驅動該第一閥塞關閉該第一閥口，該第二彈簧驅動該第二閥塞關閉 該第二閥口，該閥桿遠離該動線圈驅動模組的一端設有一外徑大於該第二閥口的凸部，該第一閥塞位於該第二閥塞與凸部之間，且第一閥塞與凸部之間具有一距離空間，該動線圈驅動模組驅使該閥桿帶著該第二閥塞和凸部位移該距離空間而開啟該第二閥口，該凸部於位移該距離空間之後推動該第一閥塞開啟該第一閥口。
6. 如申請專利範圍第1至5項其中任一項所述低耗電的強吸緩點火電磁閥，其中該動線圈繞設於一中空的線架上，該線架中空部位活動套設在一位於中心位置的鐵芯柱外圍，該且鐵芯柱頂部設有一外徑大於動線圈的頂蓋。
7. 如申請專利範圍第6項所述低耗電的強吸緩點火電磁閥，其中設置在動線圈外圍的磁鐵環及鐵芯環分別為複數個交錯重疊排列。
8. 如申請專利範圍第7項所述低耗電的強吸緩點火電磁閥，其中該複數鐵芯環中，鄰近於動線圈底部的鐵芯環內徑小於動線圈外徑，並貼靠於鐵芯柱外圍，進而將動線圈封閉在磁鐵環及鐵芯環內圍與鐵芯柱外圍之間。
9. 如申請專利範圍第1至5項其中任一項所述低耗電的強吸緩點火電磁閥，其中該被吸磁定位片為鎳鐵片。
10. 如申請專利範圍第9項所述低耗電的強吸緩點火電磁閥，其中該固定電磁線圈固定於一鎳鐵環上，該鎳鐵環設於該閥桿的線性移動路徑上。