CN116136272A - 一种燃气比例阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃气比例阀，包括阀座、阀盖、阀芯组件、连接部件、驱动皮膜和压力发生装置；驱动皮膜具有相背的第一表面和第二表面，驱动皮膜连接在阀座的上，阀盖具有容纳腔，压力发生装置设置在容纳腔内，用以向第二表面施加第一压力；在阀座内部设置有第一隔板，以将阀座的内腔分合成进气腔和排气腔，排气腔内的燃气第一表面施加第二压力，驱动皮膜能够在第一压力和第二压力的共同作用下产生形变；阀芯组件设置在第二通孔中，并连接在连接部件上，当驱动皮膜产生形变时，能够通过阀芯组件调整流经第一通孔的燃气流量。其不仅制作成本低，而且还能够对燃气的流量进行精确控制。

Description

一种燃气比例阀

技术领域

本发明涉及燃气流量调节技术领域，特别涉及一种燃气比例阀。

背景技术

所谓燃气比例阀，就是能够连续调节燃气流量的燃气阀门。在众多燃气设备上，控制温度就需要控制加热量，也就需要控制燃气的流量，因此燃气比例阀获得较广泛的应用，例如家用热水器等。

现有的燃气比例阀的驱动方式大多为伺服电机、步进电机或电磁铁控制电流等方法，通过与改变气体的流通面积的阀门共同工作，实现调节燃气流量的目的。由于伺服电机、步进电机或电磁铁需要与之配套的驱动器进行驱动，因此制作成本较高，同时还存在控制精度差的缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃气比例阀，不仅制作成本低，而且还能够对燃气的流量进行精确控制。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种燃气比例阀，包括阀座、阀盖、阀芯组件、连接部件、驱动皮膜和压力发生装置；

所述驱动皮膜具有相背的第一表面和第二表面，所述驱动皮膜连接在所述阀座的上表面上，以使所述第一表面与所述阀座的上表面之间形成测压空间，所述阀盖具有容纳腔，所述容纳腔在所述阀盖的一侧形成第一开口，所述阀盖固定连接在所述阀座的上表面上，并且所述第一开口正对所述第二表面，所述压力发生装置设置在所述容纳腔内，用以向所述第二表面施加第一压力；

在所述阀座内部设置有第一隔板，以将所述阀座的内腔分合成进气腔和排气腔，所述第一隔板上设置有用以连通所述进气腔和所述排气腔的第一通孔，在所述阀座上具有与所述进气腔对应的进气口和与所述排气腔对应的排气口，外部燃气能够通过所述进气口进入所述进气腔，然后流经所述第一通孔进入所述排气腔，并通过所述排气口排出到所述阀座之外，所述阀体的内壁上设置有用以将所述排气腔与所述测压空间连通的测压通道，使进入所述排气腔内的燃气能够通过所述测压通道进入所述测压空间，以对所述第一表面施加第二压力，所述驱动皮膜能够在所述第一压力和所述第二压力的共同作用下产生形变；

在所述阀座的上表面上与所述测压空间对应的位置设置有第二通孔，所述连接部件可活动设置在所述第二通孔中，并与所述驱动皮膜固定连接，所述阀芯组件设置在第二通孔中，并连接在所述连接部件上，使所述驱动皮膜产生形变时，能够通过所述连接部件带动所述阀芯组件运动，以通过所述阀芯组件调整流经所述第一通孔的燃气流量。

较优地，所述阀芯组件包括阀杆、阀片和支架；

所述支架包括第二隔板和排气管，所述排气管的轴线与所述第二隔板垂直，并且一端固定连接在所述第二隔板上，另一端处于自由状态，在所述第二隔板上设置有与所述排气管轴线重合的第三通孔，在所述排气管的侧壁上设置有调节通孔，所述支架固定连接在所述第一通孔之内，并且所述排气管位于所述排气空间之内，以使所述进气腔内的燃气能够通过所述第三通孔进入所述排气管，再通过所述调节通孔进入所述排气腔；

所述阀片的形状与所述排气管的内腔形状相匹配、并且设置在所述排气管之内，所述阀杆第一端连接在所述连接部件上，另一端穿过所述第三通孔、并连接在所述阀片上，所述驱动皮膜依次通过所述连接部件和所述阀杆带动所述阀片在所述排气管之内沿所述排气管的轴线产生位移，以改变所述阀片与所述调节通孔的相对位置，进而调整所述调节通孔的开启量。

较优地，所述调节通孔的数量为至少两个，至少两个所述调节通孔沿所述排气管的周向均匀布设。

较优地，所述调节通孔在所述排气管处于自由状态的一端形成第二开口，在垂直于所述调节通孔轴线的投影上所述调节通孔的形状为朝向所述第二开口渐扩的形状。

较优地，还包括拉簧；

所述拉簧套设在所述阀杆上，并且两端分别与所述阀杆和所述连接部件连接，所述拉簧能够依靠自身弹力通过所述阀杆带动所述阀片朝向所述第二隔板运动，以使所述阀片能够覆盖所述第二隔板上的所述第三通孔。

较优地，所述第三通孔的形状为朝远离所述排气管方向渐缩的锥台形，所述阀片的形状与所述第三通孔的形状相匹配。

较优地，还包括密封部件；

所述密封部件为具有第四通孔的环形体，所述连接部件穿设在所述第四内孔中，并与所述第四通孔的内壁密封连接，所述密封部件的外边沿密封连接在所述阀座的上表面上，以使所述密封部件能够密封所述连接部件和所述第二通孔内壁之间的间隙。

较优地，所述密封部件采用柔性材质制作。

较优地，还包括调速器，所述压力发生装置为轴流风机；

所述调速器与所述轴流风机电连接，并通过PWM信号调整所述轴流风机的转速。

较优地，还包括承接盘；

所述承接盘采用刚性材质制作，所述承接盘可拆卸连接在所述第二表面上，压力发生装置向所述承接盘施加所述第一压力，使所述承接盘将所述第一压力传递到所述第二表面上。

本发明的燃气比例阀通过采用所述驱动皮膜能够在所述第一压力和所述第二压力的共同作用下产生形变，所述驱动皮膜产生形变时，能够通过所述连接部件带动所述阀芯组件运动，已通过所述阀芯组件调整流经所述第二通孔的燃气流量的技术方案，不仅制作成本低，而且还能够对燃气的流量进行精确控制。

附图说明

图1为本发明的燃气比例阀一实施例结构示意图；

图2为图1中阀座示意图；

图3为图1中阀芯组件示意图。

图中：1-阀座；2-阀盖；3-阀芯组件；4-连接部件；5-驱动皮膜；6-压力发生装置；7-第一表面；8-第二表面；9-测压空间；10-容纳腔；11-第一隔板；12-进气腔；13-排气腔；14-第一通孔；15-进气口；16-排气口；17-测压通道；18-第二通孔；19-阀杆；20-阀片；21-支架；22-第二隔板；23-排气管；24-第三通孔；25-调节通孔；27-拉簧；28-密封部件；29-第四通孔；30-承接盘。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明的燃气比例阀进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

如图1所示，一种燃气比例阀，包括阀座1、阀盖2、阀芯组件3、连接部件4、驱动皮膜5和压力发生装置6。驱动皮膜5具有相背的第一表面7和第二表面8，驱动皮膜5连接在阀座1的上表面上，以使第一表面7与阀座1的上表面之间形成测压空间9，阀盖2具有容纳腔10，容纳腔10在阀盖2的一侧形成第一开口，阀盖2固定连接在阀座1的上表面上，并且第一开口正对第二表面8，压力发生装置6设置在容纳腔10内，用以向第二表面8施加第一压力。如图2所示，在阀座1内部设置有第一隔板11，以将阀座1的内腔分合成进气腔12和排气腔13，第一隔板11上设置有用以连通进气腔12和排气腔13的第一通孔14，在阀座1上具有与进气腔12对应的进气口15和与排气腔13对应的排气口16，外部燃气能够通过进气口15进入进气腔12，然后流经第一通孔14进入排气腔13，并通过排气口16排出到阀座1之外，阀体的内壁上设置有用以将排气腔13与测压空间9连通的测压通道17，使进入排气腔13内的燃气能够通过测压通道17进入测压空间9，以对第一表面7施加第二压力，驱动皮膜5能够在第一压力和第二压力的共同作用下产生形变。在阀座1的上表面上与测压空间9对应的位置设置有第二通孔18，连接部件4可活动设置在第二通孔18中，并与驱动皮膜5固定连接，阀芯组件3设置在第二通孔18中，并连接在连接部件4上，使驱动皮膜5产生形变时，能够通过连接部件4带动阀芯组件3运动，以通过阀芯组件3调整流经第一通孔14的燃气流量。

设进气口15处的燃气进入压力为P1，也就是说，进气腔12内的燃气压力为P1，当燃气流经第一通孔14进入排气腔13时，在阀芯组件3的调整作用下会产生一定的压降后进入排气腔13，当燃气进入排气腔13中后会通过测压通道17进入测压空间9，形成对第一表面7的第二压力为P2，而此时排气口16出的燃气排出压力也为P2。此时P2＝P1-ΔP，其中ΔP为燃气流经第一通孔14的压降。压力发生装置6对驱动皮膜5的第二表面形成的第一压力为P3，如果P2大于P3则驱动皮膜5带动阀芯组件3朝向阀盖2方向移动，此时阀芯组件3通过调整第一通孔14的燃气流通量，增大燃气的压降ΔP，如果P2小于P3则驱动皮膜5带动阀芯组件3朝向远离阀盖2方向移动，此时阀芯组件3通过调整第一通孔14的燃气流通量，减小燃气的压降ΔP。进而实现了对燃气流量的控制，相对于现有技术，不仅制作成本低，而且能够对燃气的流量控制更加精确。

实施例二

基于实施例一，如图1、3所示，阀芯组件3包括阀杆19、阀片20和支架21。支架21包括第二隔板22和排气管23，排气管23的轴线与第二隔板22垂直，并且一端固定连接在第二隔板22上，另一端处于自由状态，在第二隔板22上设置有与排气管23轴线重合的第三通孔24，在排气管23的侧壁上设置有调节通孔25，支架21固定连接在第一通孔14之内，并且排气管23位于排气空间之内，以使进气腔12内的燃气能够通过第三通孔24进入排气管23，再通过调节通孔25进入排气腔13。阀片20的形状与排气管23的内腔形状相匹配、并且设置在排气管23之内，阀杆19第一端连接在连接部件4上，另一端穿过第三通孔24、并连接在阀片20上，驱动皮膜5依次通过连接部件4和阀杆19带动阀片20在排气管23之内沿排气管23的轴线产生位移，以改变阀片20与调节通孔25的相对位置，进而调整调节通孔25的开启量。

采用这样的技术方案，燃气流经第一通孔14实际上是通过依次流经第三通孔24和调节通孔25来实现的，驱动皮膜5依次通过连接部件4和阀杆19带动阀片20朝向阀盖2方向运动时，阀片20能够将调节通孔25关小(即减小调节通孔25的有效流通面积)，此时该燃气比例阀的燃气流量变小，反之驱动皮膜5依次通过连接部件4和阀杆19带动阀片20朝向远离阀盖2方向运动时，阀片20能够将调节通孔25开大(即增大调节通孔25的有效流通面积)，此时该燃气比例阀的燃气流量变大。

具体地，调节通孔25的数量为至少两个，至少两个调节通孔25沿排气管23的周向均匀布设。在实际制作中，如图3中所示调节通孔25在排气管23处于自由状态的一端形成第二开口，在垂直于调节通孔25轴线的投影上调节通孔25的形状为朝向第二开口渐扩的形状，这样阀片20朝向远离阀盖2方向运动时，能够快速增加调节通孔25的开度，实现了燃起的流通量的快速增加。

实施例三

基于实施例二，如图1、3所示，还包括拉簧27，拉簧27套设在阀杆19上，并且两端分别与阀杆19和连接部件4连接，拉簧27能够依靠自身弹力通过阀杆19带动阀片20朝向第二隔板22运动，以使阀片20能够覆盖第二隔板22上的第三通孔24。采用这个样的技术方案，当该燃气比例阀不工作时，拉簧27可以通过自身弹力驱动阀片20将第三通孔24覆盖，使该燃气比例阀保持关闭状态。而在阀片20将第三通孔24打开时，则是驱动薄膜5通过连接部件4对拉簧27进行压缩，同时通过连接部件4和阀杆19驱动阀片20运动。

在实际制作中地，第三通孔24的形状为朝远离排气管23方向渐缩的锥台形，阀片20的形状与第三通孔24的形状相匹配。这样可以保证阀片20对第三通孔24进行覆盖的严密性。

实施例四

基于实施例一，如图1所示，还包括密封部件28，密封部件28为具有第四通孔29的环形体，连接部件4穿设在第四内孔中，并与第四通孔29的内壁密封连接，密封部件28的外边沿密封连接在阀座1的上表面上，以使密封部件28能够密封连接部件4和第二通孔18内壁之间的间隙。这样能够避免进气腔12中的燃气通过第二通孔18进入测压空间9中，进而保证第二压力P2上的精确在实际制作中，密封部件28采用柔性材质制作，以使密封部件28能够随着连接部件4的运动而产生形变，避免当连接部件4在第二通孔18中运动时，密封部件28会对其形成阻碍。

实施例五

基于，还包括调速器(图未示出)，压力发生装置6为轴流风机；调速器与轴流风机电连接，以调整轴流风机的转速，进而控制第一压力P3。在实际使用中调速器可以通过PWM信号调整轴流风机的转速，从而根据PWM信号的不同获改变第一压力P3的值。

进一步地，如图1所示，还包括承接盘30，承接盘30采用刚性材质制作，承接盘30可拆卸连接在第二表面8上，压力发生装置6向承接盘30施加第一压力，使承接盘30将第一压力传递到第二表面8上。这样能够使第二表面8所承受的第一压力更加均匀。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种燃气比例阀，其特征在于：

包括阀座(1)、阀盖(2)、阀芯组件(3)、连接部件(4)、驱动皮膜(5)和压力发生装置(6)；

所述驱动皮膜(5)具有相背的第一表面(7)和第二表面(8)，所述驱动皮膜(5)连接在所述阀座(1)的上表面上，以使所述第一表面(7)与所述阀座(1)的上表面之间形成测压空间(9)，所述阀盖(2)具有容纳腔(10)，所述容纳腔(10)在所述阀盖(2)的一侧形成第一开口，所述阀盖(2)固定连接在所述阀座(1)的上表面上，并且所述第一开口正对所述第二表面(8)，所述压力发生装置(6)设置在所述容纳腔(10)内，用以向所述第二表面(8)施加第一压力；

在所述阀座(1)内部设置有第一隔板(11)，以将所述阀座(1)的内腔分合成进气腔(12)和排气腔(13)，所述第一隔板(11)上设置有用以连通所述进气腔(12)和所述排气腔(13)的第一通孔(14)，在所述阀座(1)上具有与所述进气腔(12)对应的进气口(15)和与所述排气腔(13)对应的排气口(16)，外部燃气能够通过所述进气口(15)进入所述进气腔(12)，然后流经所述第一通孔(14)进入所述排气腔(13)，并通过所述排气口(16)排出到所述阀座(1)之外，所述阀体的内壁上设置有用以将所述排气腔(13)与所述测压空间(9)连通的测压通道(17)，使进入所述排气腔(13)内的燃气能够通过所述测压通道(17)进入所述测压空间(9)，以对所述第一表面(7)施加第二压力，所述驱动皮膜(5)能够在所述第一压力和所述第二压力的共同作用下产生形变；

在所述阀座(1)的上表面上与所述测压空间(9)对应的位置设置有第二通孔(18)，所述连接部件(4)可活动设置在所述第二通孔(18)中，并与所述驱动皮膜(5)固定连接，所述阀芯组件(3)设置在第二通孔(18)中，并连接在所述连接部件(4)上，使所述驱动皮膜(5)产生形变时，能够通过所述连接部件(4)带动所述阀芯组件(3)运动，以通过所述阀芯组件(3)调整流经所述第一通孔(14)的燃气流量。

2.根据权利要求1所述的燃气比例阀，其特征在于：

所述阀芯组件(3)包括阀杆(19)、阀片(20)和支架(21)；

所述支架(21)包括第二隔板(22)和排气管(23)，所述排气管(23)的轴线与所述第二隔板(22)垂直，并且一端固定连接在所述第二隔板(22)上，另一端处于自由状态，在所述第二隔板(22)上设置有与所述排气管(23)轴线重合的第三通孔(24)，在所述排气管(23)的侧壁上设置有调节通孔(25)，所述支架(21)固定连接在所述第一通孔(14)之内，并且所述排气管(23)位于所述排气空间之内，以使所述进气腔(12)内的燃气能够通过所述第三通孔(24)进入所述排气管(23)，再通过所述调节通孔(25)进入所述排气腔(13)；

所述阀片(20)的形状与所述排气管(23)的内腔形状相匹配、并且设置在所述排气管(23)之内，所述阀杆(19)第一端连接在所述连接部件(4)上，另一端穿过所述第三通孔(24)、并连接在所述阀片(20)上，所述驱动皮膜(5)依次通过所述连接部件(4)和所述阀杆(19)带动所述阀片(20)在所述排气管(23)之内沿所述排气管(23)的轴线产生位移，以改变所述阀片(20)与所述调节通孔(25)的相对位置，进而调整所述调节通孔(25)的开启量。

3.根据权利要求2所述的燃气比例阀，其特征在于：

所述调节通孔(25)的数量为至少两个，至少两个所述调节通孔(25)沿所述排气管(23)的周向均匀布设。

4.根据权利要求2所述的燃气比例阀，其特征在于：

所述调节通孔(25)在所述排气管(23)处于自由状态的一端形成第二开口，在垂直于所述调节通孔(25)轴线的投影上所述调节通孔(25)的形状为朝向所述第二开口渐扩的形状。

5.根据权利要求2所述的燃气比例阀，其特征在于：

还包括拉簧(27)；

所述拉簧(27)套设在所述阀杆(19)上，并且两端分别与所述阀杆(19)和所述连接部件(4)连接，所述拉簧(27)能够依靠自身弹力通过所述阀杆(19)带动所述阀片(20)朝向所述第二隔板(22)运动，以使所述阀片(20)能够覆盖所述第二隔板(22)上的所述第三通孔(24)。

6.根据权利要求5所述的燃气比例阀，其特征在于：

所述第三通孔(24)的形状为朝远离所述排气管(23)方向渐缩的锥台形，所述阀片(20)的形状与所述第三通孔(24)的形状相匹配。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的燃气比例阀，其特征在于：

还包括密封部件(28)；

所述密封部件(28)为具有第四通孔(29)的环形体，所述连接部件(4)穿设在所述第四内孔中，并与所述第四通孔(29)的内壁密封连接，所述密封部件(28)的外边沿密封连接在所述阀座(1)的上表面上，以使所述密封部件(28)能够密封所述连接部件(4)和所述第二通孔(18)内壁之间的间隙。

8.根据权利要求7所述的燃气比例阀，其特征在于：

所述密封部件(28)采用柔性材质制作。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的燃气比例阀，其特征在于：

还包括调速器，所述压力发生装置(6)为轴流风机；

所述调速器与所述轴流风机电连接，以控制所述轴流风机的转速。

10.根据权利要求1至6任意一项所述的燃气比例阀，其特征在于：

还包括承接盘(30)；

所述承接盘(30)采用刚性材质制作，所述承接盘(30)可拆卸连接在所述第二表面(8)上，压力发生装置(6)向所述承接盘(30)施加所述第一压力，使所述承接盘(30)将所述第一压力传递到所述第二表面(8)上。

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