TWM564116U - 超流溫控燃氣開關 - Google Patents

Abstract

一種超流溫控燃氣開關，包括具有流入口與流出口的開關本體，在流入口與流出口之間設有閥體以開閉燃氣通路，流入口的前段與後段分別形成安全閥室與熱動閥室，以各自安裝安全閥與熱動閥，二閥室之間具有環狀的熱動閥座，安全閥室由孔徑前小後大的前閥室與後閥室構成。安全閥包含套入前閥室的圓筒狀安全閥座、前段套進安全閥座而後段處於後閥室的支架、支持於支架軸向滑動的安全閥塞，及平時將安全閥塞保持在開閥位的壓力彈簧；當安全閥塞前後方的燃氣壓力差大於壓力彈簧的彈性力時，將使安全閥塞前進並密著於安全閥座而遮斷燃氣。熱動閥包括平常被低熔點焊料固定在開閥位的熱動閥塞，及作為動力源的壓縮彈簧；當焊料遇熱熔化時，熱動閥塞將藉壓縮彈簧的彈性力前進而密著於熱動閥座，遮斷燃氣。同時，透過擴大後閥室與支架之間的流路截面減少壓力損失。

Description

超流溫控燃氣開關

本創作係關於一種燃氣開關，尤指一種可以在流量異常與溫度高於限定溫渡時，自動遮斷燃氣，並且減少壓力損失的燃氣開關。

因為安全對策上的要求，因此開發出具備安全閥與熱動閥的燃氣開關，例如以本申請人名義提出的本國新型專利第M504185號『燃氣開關』便是其一。該燃氣開關包括具有燃氣通路的殼體，在燃氣通路的流入口與流出口之間設有閥體，藉著旋動操作連接於閥體的旋鈕，使閥體改變閥位，達到開閉燃氣通路的作用。所述安全閥與熱動閥設置在流入口內，其中安全閥包含一具有前、後閥口的套筒、一具有流通路的支架，及一支持於該支架軸向滑動的閥塞，該閥塞平時被一壓力彈簧迫向後方使流通路保持暢通。當發生如燃氣軟管破裂、脫離燃氣器具等事故，致流出口側壓力異常遽降時，閥塞即抗拒壓力彈簧的彈性力，並藉其前後方的燃氣壓力差前進而密著於前閥口，遮斷燃氣通路，停止供氣，避免引發氣爆。所述熱動閥具有一以低熔點焊料固定在開閥位的熱動閥塞，及一當作動力源的壓縮彈簧；當發生如火災等情況致焊料因為高熱而熔化時，壓縮彈簧的彈性力將使熱動閥塞前進，使其密著於後閥口而閉塞燃氣通路，遮斷燃氣，防止災害擴大。

前揭燃氣開關因為在燃氣通路上安裝閥體、安全閥及熱動閥等組件，使燃氣通路的一部分受到限制，因此下游壓力將從受限區域開始減小，而導致壓力損失。壓力損失即能量損失，不僅下游壓力會降低，流量與流速同樣也會減小，進而影響燃氣器具的工作性能。

當然，在燃氣開關中安裝閥組件並不是造成壓力損失的唯一原因。其他如燃氣在流動時因為摩擦、管路直徑縮小或流經管道突然變化的彎頭、管接頭及閥口等局部障礙處時，也會導致壓力損失，降低燃氣器具的工作性能。

本創作乃為解決上述問題所成，其目的在於提供一種可以減少壓力損失的超流溫控燃氣開關。

具體實現本創作的超流溫控燃氣開關，包含一開關本體，具有一流入口與一流出口，該流入口與流出口之間形成一閥體室，該流入口的前段與後段分別形成一安全閥室與一熱動閥室，該安全閥室由一前閥室與一後閥室構成，該後閥室的內徑大於該前閥室的內徑，該熱動閥室與安全閥室之間隔著一環狀的熱動閥座，該熱動閥座從該流入口的內壁沿徑向向內延伸而成，並且界定出一流通路；一閥體，設置在該閥體室內，該閥體藉著一連接在上面的驅動機構而旋動，使該流入口與流出口連通或不連通；一安全閥，包括一組裝於該前閥室的安全閥座，該安全閥座具有一流通路；一前段套入該安全閥座的流通路而後段處於該後閥室的支架；一穿過該支架為軸向滑動自如的安全閥塞，該安全閥塞具有一滑桿，該滑桿的後端沿徑向擴張形成一桿尾；及一裝 套在該滑桿上的壓力彈簧，該壓力彈簧的二端分別頂抵於該支架和桿尾，以藉其彈性力使該安全閥塞退後，保持該安全閥座的流通路為開放狀態；當該安全閥塞前方與後方的燃氣壓力差大於該壓力彈簧的彈性力時，將使該安全閥塞前進並密著於該安全閥座，而遮斷該安全閥座的流通路；及一熱動閥，設置在該熱動閥室內，包含一平常被低熔點焊料保持在開閥位的熱動閥塞，及一作為該熱動閥塞動力源的壓縮彈簧；當該焊料熔化時，該壓縮彈簧的彈性力將使該熱動閥塞前進並密著於該熱動閥座，而閉塞該熱動閥座的流通路。

所述安全閥座的流通路具有一因內徑差而形成的段差部，該安全閥的支架包含一套筒與一架體，該套筒以干涉配合方式套入該安全閥座的流通路，直到其頂抵於該流通路的段差部；該架體一體形成於該套筒的後方，並且處於該開關本體的後閥室內，該後閥室的內徑大於該支架架體的外徑，以擴大燃氣進入該安全閥支架的流路截面。

所述安全閥座與該前閥室之間通過一裝套在該安全閥座的O形環保持氣密。

所述熱動閥室具有一因內徑差而產生的段差部；該熱動閥又包含一托架，該托架包括一圓筒狀的托架本體，及從該托架本體的外周向外輻射的若干翼片，該托架本體具有一收納孔，該翼片的外緣與該熱動閥室的內壁形成干涉配合，該翼片的前緣頂抵於該熱動閥室的段差部，並且該翼片之一沿徑向擴大而界定出一凹槽，該凹槽的底部具有一與該收納孔連通的孔洞；該熱動閥塞包含一套入該托架本體的收納孔為軸向滑動自如的短 管，及一圍繞該短管外周的環狀溝槽；該壓縮彈簧的前段套進該熱動閥塞的短管內，後段裝入該托架本體的收納孔中，且二端分別頂抵於該熱動閥塞與托架本體；該熱動閥還包含一設置在該孔洞中的鋼珠，該低熔點焊料填充於該凹槽以固定該鋼珠，使該鋼珠的下部經由該孔洞嵌入該熱動閥塞的環狀溝槽內，將該熱動閥塞保持開閥位；當該焊料熔化致該鋼珠鬆動時，該熱動閥塞藉該壓縮彈簧的彈性力而前進並密著於該熱動閥座，而閉塞該熱動閥座的流通路。

所述熱動閥塞又包含一沿軸向延伸至該短管內的腔室，該安全閥塞的桿尾與滑桿的後段插入該腔室內。

所述鋼珠的上面覆蓋一墊片，該低熔點焊料隔著該墊片將該鋼珠保持在該孔洞中。

本創作相較於習用技術的功效在於，透過後閥室的內徑大於支架架體的外徑，擴大燃氣進入安全閥支架的流路截面，使燃氣易於流動，進而能減少壓力損失。

至於本創作的詳細技術內容及其他目的與特點參照下面配合附圖的實施例說明即可完全明白。

10,10a‧‧‧燃氣開關

11,11a‧‧‧開關本體

12,12a‧‧‧閥體

13,13a‧‧‧驅動機構

14‧‧‧安全閥

15‧‧‧熱動閥

21‧‧‧流入口

22‧‧‧流出口

23‧‧‧閥體室

24‧‧‧安全閥室

24a‧‧‧前閥室

24b‧‧‧後閥室

25‧‧‧熱動閥室

26‧‧‧熱動閥座

27‧‧‧流通路

28‧‧‧接頭

29‧‧‧接頭

30‧‧‧段差部

32‧‧‧段差部

35a,35b‧‧‧閥座

36‧‧‧流通路

37‧‧‧旋鈕

38‧‧‧連桿

40‧‧‧O形環

41‧‧‧安全閥座

42‧‧‧支架

43‧‧‧安全閥塞

44‧‧‧壓力彈簧

45‧‧‧流通路

46‧‧‧段差部

47‧‧‧套筒

48‧‧‧架體

49‧‧‧止檔

50‧‧‧滑桿

51‧‧‧桿尾

52‧‧‧突出部

61‧‧‧托架

62‧‧‧熱動閥塞

63‧‧‧壓縮彈簧

64‧‧‧鋼珠

65‧‧‧墊片

66‧‧‧低熔點焊料

67‧‧‧托架本體

68‧‧‧翼片

69‧‧‧收納孔

70‧‧‧凹槽

71‧‧‧孔洞

72‧‧‧短管

73‧‧‧環狀溝槽

74‧‧‧腔室

第1圖為本創作超流溫控燃氣開關的軸向(燃氣流動方向)剖面圖，顯示閥體、安全閥塞與熱動閥塞保持在開閥位的狀態，其中箭頭表示燃氣流動路徑，以下同。

第2圖為沿第1圖中A-A線的剖面圖。

第3圖為本創作的元件分解圖。

第4圖為本創作的閥體與熱動閥塞保持在開閥位，安全閥塞作動成閉閥位而遮斷燃氣的剖面圖。

第5圖為本創作的閥體保持在開閥位，熱動閥塞作動成閉閥位，同時將安全閥塞向前推進而遮斷燃氣的剖面圖。

第6圖為本創作另一實施例的軸向剖面圖，顯示閥體使用圓錐狀旋塞的情形。

如第1至第3圖所示，本創作揭示的超流溫控燃氣開關10包含有開關本體11、閥體12、驅動機構13、安全閥14與熱動閥15。其中：開關本體11，具有一燃氣流入口21及一與流入口21連通的燃氣流出口22，在流入口21與流出口22之間形成一開口朝上的閥體室23以接納閥體12。所述流入口21的前段形成一安全閥室24供安裝安全閥14；流入口21的後段則界定出一熱動閥室25以設置熱動閥15。所述安全閥室24由一前閥室24a與一後閥室24b構成，該後閥室24b的內徑大於前閥室24a的內徑。所述熱動閥室25與安全閥室24之間形成一環狀的熱動閥座26，該熱動閥座26乃從流入口21的內壁沿徑向向內延伸而成，並且界定出一流通路27。又，開關本體11在流入口21的外部設置一螺紋接頭28供連接燃氣輸送管(未圖示)，在流出口22的外部提供一連接橡膠軟管(未圖示)的接頭29，該軟管的另一端連接至燃氣器具(未圖式)。所述接頭28與29亦可為其他型式，不受附圖所示實施例的限制。

閥體12，安裝在開關本體11的閥體室23內，並且閥 體12二側各自裝有一合成樹脂製成的環狀閥座35a,35b，具有流通路36的閥體12被挾持於二閥座35a,35b之間為旋動自如，同時達成妥善的氣密。所述閥體12的上方連接驅動機構13的連桿38，閥體12乃藉扭轉驅動機構13的旋鈕37而旋動，使流入口21與流出口22連通或不連通，達到開閉燃氣的作用。由於驅動機構13係屬習知技術，故僅圖示部分元件，不再贅述。

安全閥14，包括一安全閥座41、一支架42、一安全閥塞43與一壓力彈簧44。該安全閥座41為圓筒狀而安裝在開關本體11的前閥室24a內，直到前端頂抵於閥體室23與前閥室24a之間的環狀段差部30，同時透過一裝套在安全閥座41外周的O形環40，在安全閥座41與前閥室24a的接觸面間形成可靠的氣密，如此，將安全閥座41固定在前閥室24a內。所述安全閥座41具有一內徑前小後大的燃氣流通路45，該流通路45因內徑差而在內部形成一段差部46。所述支架42包含一套筒47與一架體48，該套筒47以干涉配合方式套入流通路45的後段，直到其前端頂抵於段差部46為止；該架體48一體形成於套筒47的後方，並且處於開關本體11的後閥室24b，同時架體48的後端具有一沿徑向突出的止檔49，該止檔49頂抵於上述熱動閥座26的內側，如此，將支架42固定在安全閥室24內，防止支架42在安全閥室24內沿燃氣流動的方向滑移。安全閥塞43的外形大致上呈傘狀，具有一穿過支架架體48中心為軸向滑動自如滑桿50，該滑桿50的後端沿徑向擴張形成一桿尾51以支撐壓力彈簧44。所述壓力彈簧44裝套在滑桿50上，並且二端分別頂抵於支架架體48與桿尾51，以藉其彈性力使安全閥塞44 離開安全閥座41，保持流通路45暢通。關於安全閥14的工作原理留待後述，暫且略過。

熱動閥15，包含一托架61、一熱動閥塞62、一壓縮彈簧63、一鋼珠64、一墊片65及低熔點焊料66。該托架61包括一托架本體67，及從托架本體67的外周向外輻射的若干翼片68，托架61一方面透過翼片68的外緣與熱動閥室25的內壁產生干涉配合，一方面藉由翼片68的前緣頂抵於熱動閥室25的段差部32，而達成固定於熱動閥室25的作用。托架本體67概呈圓筒狀，內部具有一收納孔69以接納部分的熱動閥塞62與部分的壓縮彈簧63。所述翼片68之一界定出一凹槽70以容納鋼珠64、墊片65與低熔點焊料66，該凹槽70的底部具有一與收納孔69相通的孔洞71供安裝鋼珠64之用。所述熱動閥塞62包含一套入托架本體67的收納孔69為軸向滑動自如的短管72，及一圍繞短管72外周的環狀溝槽73以配合鋼珠64使用。熱動閥塞62還包含一沿軸向延伸至短管72內的腔室74，以接納安全閥塞43的滑桿50後段及桿尾51，此設計有助於縮短開關本體11的長度。所述壓縮彈簧63的前段套進熱動閥塞62的短管72內，後段裝入托架本體67的收納孔69中。所述鋼珠64與墊片65先後裝進托架本體67的凹槽70後，在凹槽70中填充低熔點焊料66，透過墊片65將鋼珠64保持在孔洞71中，使鋼珠64的下部經由孔洞71嵌入熱動閥塞62的環狀溝槽73內，將熱動閥塞62固定在離開熱動閥座26的閥位，同時使壓縮彈簧63呈張緊狀態以蓄積彈性能。所述焊料最好是使用在溫度80與100℃範圍可熔化的錫基合金，也可以為適當的用途使用在其他的溫度範圍能熔化的其他材料。熱動閥15也可採用前開專利揭示的熱動閥，不受 附圖所示實施例的限制。有關熱動閥15的工作原理同樣留待後述。

如第1圖所示，在燃氣器具正常使用狀態時，安全閥塞43前方與後方的燃氣壓力差小於壓力彈簧44的彈性力。因此，安全閥塞43被該彈簧力迫向後方，使安全閥座41的流通路45保持開放。

當閥體12旋動至開閥位，使其流通路36連通流入口21與流出口22時，燃氣乃循後閥室24b與支架架體48之間的間隙，迂迴進入安全閥座41的流通路45，而經由閥體12的流通路36至流出口22，再通過橡膠軟管供應至燃氣器具。由於後閥室24b的內徑大於支架架體48的外徑，故可在二者之間產生較大的流路截面，使燃氣易於流動而減少壓力損失。

如第4圖所示，當發生如輸氣軟管破裂或其前端由燃氣器具脫落等的異常情況時，安全閥塞43前方與後方的燃氣壓力差即大於壓力彈簧44的彈性力，使安全閥塞43可以藉此壓力前進而密著於安全閥座41，閉塞流通路45，停止供氣，避免引發氣爆。

在安全閥塞43發生作用時，形成於安全閥塞43前端中央的突出部52乃突出於安全閥座41前方，之後人為操作旋鈕37使閥體12轉動90度時，流入口21與流出口22乃由閥體12所阻塞，如此，可確實遮斷燃氣。

在閥體12的旋轉途中，閥體12可向後推動安全閥塞43的突出部52，並因閥體12遮斷燃氣流通時，安全閥塞43前方與後方的燃氣壓力差消失，使安全閥塞43可藉壓力彈簧44 的彈性力離開安全閥座41，自動復歸開閥位，恢復流通路45暢通。

如第5圖所示，當與低熔點焊料66直接接觸的開關本體11因為火災等因素被加熱時，透過熱傳導效應，可迅速將開關本體11的熱度傳至低熔點焊料66；當低熔點焊料66的溫度高於其熔點而熔化時，將使鋼珠64鬆動而失去固定熱動閥塞62的作用，於是熱動閥塞62乃以壓縮彈簧63的彈性力前進，並在脫離托架本體67的途中，通過短管72與收納孔69的滑動配合，使熱動閥塞62不偏不倚地密合於熱動閥座26，同時在二者的接觸面間形成氣密而閉塞流通路27，遮斷燃氣，防止災害擴大。

上述實施例使用的閥體12是一種中間開著孔道的球狀旋塞，但亦可採用圓錐狀旋塞作為閥體。第6圖乃本創作使用圓錐狀旋塞作為閥體12a的實施例剖面圖。本實施例揭示的燃氣開關10a與上述實施例的差異主要在於使用圓錐狀閥體12a開閉燃氣通路，其餘部分完全或實質相同，因此與上述實施例相同的部分均以相同的符號標示，且先前對於上述實施例的說明亦適用於本實施例，不再重複。在本實施例中，開關本體11a在流入口21與流出口22之間形成一開口朝上的閥體室23a，用於收納具有燃氣流通路36的圓錐狀閥體12a，該閥體12a乃藉扭轉驅動機構13a的旋鈕37而旋動，以達開閉燃氣通路的作用。由於圓錐狀閥體12a與閥體室23a可通過機械加工而形成氣密配合，故能省略配合上述球狀閥體12使用的閥座35a,35b。用於旋動圓錐狀閥體12a的驅動機構13a與用以帶動球狀閥體12轉動的驅動機構13在 構造上稍有不同，但均屬前揭專利揭示的習用技術，故不贅述。

當然，上述實施例可在不脫離本創作的範圍下加以若干變化，故以上的說明所包含及附圖中所示的全部事項應視為例示性，而非用以限制本創作的申請專利範圍。

Claims (6)

1. 一種超流溫控燃氣開關，包含：一開關本體，具有一流入口與一流出口，該流入口與流出口之間形成一閥體室，該流入口的前段與後段分別形成一安全閥室與一熱動閥室，該安全閥室由一前閥室與一後閥室構成，該後閥室的內徑大於該前閥室的內徑，該熱動閥室與安全閥室之間隔著一環狀的熱動閥座，該熱動閥座從該流入口的內壁沿徑向向內延伸而成，並且界定出一流通路；一閥體，設置在該閥體室內，該閥體藉著一連接在上面的驅動機構而旋動，使該流入口與流出口連通或不連通；一安全閥，包括一組裝於該前閥室的安全閥座，該安全閥座具有一流通路；一前段套入該安全閥座的流通路而後段處於該後閥室的支架；一穿過該支架為軸向滑動自如的安全閥塞，該安全閥塞具有一滑桿，該滑桿的後端沿徑向擴張形成一桿尾；及一裝套在該滑桿上的壓力彈簧，該壓力彈簧的二端分別頂抵於該支架和桿尾，以藉其彈性力使該安全閥塞退後，保持該安全閥座的流通路為開放狀態；當該安全閥塞前方與後方的燃氣壓力差大於該壓力彈簧的彈性力時，將使該安全閥塞前進並密著於該安全閥座，而遮斷該安全閥座的流通路；及一熱動閥，設置在該熱動閥室內，包含一平常被低熔點焊料保持在開閥位的熱動閥塞，及一作為該熱動閥塞動力源的壓縮彈簧；當該焊料熔化時，該壓縮彈簧的彈性力將使該熱動閥塞前進並密著於該熱動閥座，而閉塞該熱動閥座的流通路。
2. 如請求項1所述的超流溫控燃氣開關，其中該安全閥座的流通 路具有一因內徑差而形成的段差部，該安全閥的支架包含一套筒與一架體，該套筒以干涉配合方式套入該安全閥座的流通路，直到其頂抵於該流通路的段差部；該架體一體形成於該套筒的後方，並且處於該開關本體的後閥室內，該後閥室的內徑大於該支架架體的外徑，以擴大燃氣進入該安全閥支架的流路截面。
3. 如請求項1所述的超流溫控燃氣開關，其中該安全閥座與該前閥室之間通過一裝套在該安全閥座外周的O形環保持氣密。
4. 如請求項1所述的超流溫控燃氣開關，其中該熱動閥室具有一因內徑差而產生的段差部；該熱動閥又包含一托架，該托架包括一圓筒狀的托架本體，及從該托架本體的外周向外輻射的若干翼片，該托架本體具有一收納孔，該翼片的外緣與該熱動閥室的內壁形成干涉配合，該翼片的前緣頂抵於該熱動閥室的段差部，並且該翼片之一沿徑向擴大而界定出一凹槽，該凹槽的底部具有一與該收納孔連通的孔洞；該熱動閥塞包含一套入該托架本體的收納孔為軸向滑動自如的短管，及一圍繞該短管外周的環狀溝槽；該壓縮彈簧的前段套進該熱動閥塞的短管內，後段裝入該托架本體的收納孔中，且二端分別頂抵於該熱動閥塞與托架本體；該熱動閥還包含一設置在該孔洞中的鋼珠，該低熔點焊料填充於該凹槽以固定該鋼珠，使該鋼珠的下部經由該孔洞嵌入該熱動閥塞的環狀溝槽內，將該熱動閥塞保持開閥位；當該焊料熔化致該鋼珠鬆動時，該熱動閥塞藉該壓縮彈簧的彈性力而前進並密著於該熱動閥座，而閉塞該熱動閥座的流通路。
5. 如請求項4所述的超流溫控燃氣開關，其中該熱動閥塞又包含一沿軸向延伸至該短管內的腔室，該安全閥塞的桿尾與滑桿的後段插入該腔室內。
6. 如請求項4所述的超流溫控燃氣開關，其中該鋼珠的上面覆蓋一墊片，該低熔點焊料隔著該墊片將該鋼珠保持在該孔洞中。