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CN111692405B - 燃气电磁阀 - Google Patents

燃气电磁阀 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种燃气电磁阀，燃气电磁阀具备：抵抗施力机构(5)的作用力而吸附电枢(3)电磁铁，其中该吸附电枢借助阀轴而与阀体连结，即使在电枢与电磁铁抵接的抵接部存在有液状异物，也不用增强施力机构的作用力而通过电磁铁的激磁解除就能够使电枢从电磁铁脱离。施力机构构成为：该施力机构5的作用力作用于与阀轴的轴线斜交的方向，或者电枢与电磁铁抵接的抵接部的面积重心相对于阀轴的轴线而偏心，或者，在电枢或者电磁铁上、且在电枢被电磁铁吸附时的成为电枢与电磁铁抵接的抵接部的部分位置形成有贯穿孔或者凹槽。另外俯视时阀体的重心与电枢的重心之中的至少一方相对于电枢被电磁铁吸附时的电枢与电磁铁抵接的抵接部的面积重心而偏心。

Description

燃气电磁阀
技术领域
发明涉及一种设置于燃气炉具等燃气器具的燃气流路上的燃气电磁阀。
背景技术
以往，这种燃气电磁阀具备：与阀壳内的阀座对置的阀体、借助阀轴而与阀体连结的电枢、与电枢对置配置的且通过吸附电枢而将阀体保持在离开阀座的开阀位置或者落座于阀座的闭阀位置的电磁铁、以及对阀体向电枢离开电磁铁的方向施力的施力机构(例如，参照专利文献1)。
另外，当电枢被电磁铁吸附时的电枢与电磁铁抵接的抵接部存在有：因为什么不明原因而混入于燃气中的液状的异物时，电枢就会贴附于电磁铁，即使解除电磁铁的激磁也不能够使电枢容易地从电磁铁脱离。因此，需要增强施力机构的作用力，利用电磁铁的激磁解除，来使电枢从电磁铁脱离。其结果为，需增加：用来抵抗施力机构的作用力而将电枢吸附保持于电磁铁所需要的电力，从而难以实现省电力化。
专利文献
专利文献1：日本特开2013－36559号公報。
发明内容
本发明是鉴于以上的问题点而完成的，其课题在于提供一种燃气电磁阀，即使在电枢与电磁铁抵接的抵接部存在有液状异物，也不用增强施力机构的作用力而利用电磁铁的激磁解除就能够使电枢从电磁铁脱离。
本申请提供一种设置于燃气流路上的燃气电磁阀，把具备下述构成作为前提，即，其具备：与阀壳内的阀座对置的阀体、借助阀轴而与阀体连结的电枢、与电枢对置配置的且通过吸附电枢而将阀体保持在从阀座离开的开阀位置或者落座于阀座的闭阀位置的电磁铁、以及对阀体朝向电枢从电磁铁离开的方向施力的施力机构。另外，为了解决上述课题，本申请的第1发明的特征在于，施力机构构成为：该施力机构的作用力作用于与阀轴的轴线斜交的方向，另外，本申请的第2发明的特征在于，电枢被电磁铁吸附时的电枢与电磁铁抵接的抵接部的面积重心相对于阀轴的轴线而偏心，此外，本申请的第3发明的特征在于，在电枢或电磁铁，且在电枢被电磁铁吸附时的成为电枢与电磁铁抵接的抵接部的部分位置，形成有贯穿孔或者凹槽。
另外，为了解决上述课题，本申请的第4发明是设置于燃气流路上的燃气电磁阀，所述燃气电磁阀具备：与阀壳内的水平的阀座对置的阀体、借助朝向上方延伸的阀轴而与所述阀体连结的电枢、与电枢对置配置的且通过吸附电枢而将阀体保持在从阀座离开的开阀位置或者落座于阀座的闭阀位置的电磁铁、以及对阀体朝向电枢从电磁铁离开的方向施力的施力机构，其特征在于，俯视时阀体的重心与电枢的重心之中的至少一方相对于电枢被电磁铁吸附时的电枢与电磁铁抵接的抵接部的面积重心而偏心。
根据第1发明，即使电枢因为液状异物的影响而贴附于电磁铁，也能够通过作用于与阀轴的轴线斜交的方向的施力机构的作用力，电枢以从与电磁铁抵接的抵接部的单侧的外边缘被剥离开的方式倾斜，从而贴附很容易地被解除。此外，根据第2发明，通过施力机构的作用力，电枢以下述的方式倾斜，即，从比与电磁铁抵接的抵接部的面积重心更接近于阀轴的轴线侧的外边缘被剥离开的方式，从而贴附很容易地被解除。此外，根据第3发明，燃气从外部经由贯穿孔或者凹槽而侵入于电枢与电磁铁抵接的抵接部，从而贴附很容易地被解除。此外，根据第4发明，电枢以下述的方式倾斜，即，从俯视时比与电磁铁抵接的抵接部的面积重心更接近于阀体的重心或电枢的重心那一侧的外边缘被剥离开的方式，从而贴附很容易地被解除。
这样，根据第1～第4发明，即使电枢因为液状异物的影响而贴附于电磁铁，该贴附也很容易地被解除，因此，不用增强施力机构的作用力而利用电磁铁的激磁解除就能够使电枢从电磁铁脱离。因此，能够减少：用来抵抗施力机构的作用力而将电枢吸附保持于电磁铁所需要的电力，从而实现省电力化。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的燃气电磁阀的截面侧视图。
图2(a)是对第1实施方式的燃气电磁阀的电磁铁进行了激磁的状态下的截面侧视图，图2(b)是对第1实施方式的燃气电磁阀的电磁铁的激磁进行了解除的瞬时的截面侧视图。
图3本发明的第2实施方式的燃气电磁阀的截面侧视图。
图4(a)是对第2实施方式的燃气电磁阀的电磁铁进行了激磁的状态下的截面侧视图，图4(b)是对第2实施方式的燃气电磁阀的电磁铁的激磁进行了解除的瞬时的截面侧视图。
图5(a)是本发明的第3实施方式的燃气电磁阀的截面侧视图，图5(b)是第3实施方式的燃气电磁阀的电枢的俯视图。
图6(a)是本发明的第4实施方式的燃气电磁阀的截面侧视图，图6(b)是第4实施方式的燃气电磁阀的电枢的俯视图。
图7是对本发明的第5实施方式的燃气电磁阀的电磁铁进行了激磁的状态下的截面侧视图。
图8是对本发明的第6实施方式的燃气电磁阀的电磁铁进行了激磁的状态下的截面侧视图。
符号的说明
1…阀壳，13…阀座，2…阀体，21…阀轴，3…电枢，32…贯穿孔，33…凹槽，4…电磁铁，5…施力机构，O…电枢与电磁铁抵接的抵接部的面积重心，G2…阀体的重心，G3…电枢的重心。
具体实施方式
参照图1，本发明的第1实施方式的燃气电磁阀是常闭式。该燃气电磁阀具备：阀体2，其与阀座13对置，其中该阀座13设置在具有燃气流入口11和燃气流出口12的阀壳1内；电枢3，其借助阀轴21而连结于阀体2；电磁铁4，其与电枢3对置地配置，通过吸附电枢3而将阀体2保持在从阀座13离开的开阀位置；以及施力机构5，其对阀体2朝向电枢3从电磁铁4离开的方向施力。
电磁铁4的构成包括：中心的圆柱状的铁芯41；电磁线圈42，其配置成隔着绕线管42a而卷绕在铁芯41的周围；板状的框体43，其具有供铁芯41的阀壳1侧的端部经由O型圈43a而嵌合的中心孔，并借助由非磁性体构成的密封板43b而被紧固连接于阀壳1的端面。并且，当利用朝向电磁线圈42的通电而对电磁铁4进行激磁时，如图2的(a)所示那样，电枢3以横跨于铁芯41的一端和框体43这两者的方式被吸附。
施力机构5由夹在电枢3的外周面的阀体2侧的端部所形成的突起部31与框体43之间的螺旋弹簧构成，该施力机构5隔着电枢3而对阀体2朝向使电枢3从电磁铁4离开的方向施力。并且，该施力机构5是以线圈的卷绕中心线与阀轴21的轴线斜交的方式来形成。因此，施力机构5的作用力如图2的(a)中的箭头a所示那样，作用于与阀轴21的轴线斜交的方向。
在此，如果在电枢3被吸附于电磁铁4时的电枢3与电磁铁4抵接的抵接部存在有：因为什么不明原因而混入于燃气中的液状的异物时，电枢3会被贴附于电磁铁4，即使解除电磁铁4的激磁也不能够使电枢3容易地从电磁铁4脱离。但是，根据本实施方式，在解除电磁铁4的激磁时，通过作用于朝向与阀轴21的轴线斜交的方向上的施力机构5的作用力，如图2(b)夸张性地所示那样，电枢3倾斜成：从与电磁铁4抵接的抵接部的单侧的外边缘被剥离开，从而贴附很容易地被解除。因此，不用增强施力机构5的作用力而利用电磁铁4的激磁解除就能够使电枢3从电磁铁4脱离。因此，能够减少：用来抵抗施力机构5的作用力而将电枢3吸附保持于电磁铁4所需要的电力，从而实现了省电力化。另外，优先为，阀轴21即便与电枢3一起倾斜，也会使得阀体2可靠地落座于阀座13上地，以稍微具有游隙的方式将阀轴21连结于阀体2。
接下来，对图3所示的本发明的第2实施方式的燃气电磁阀进行说明。第2实施方式的燃气电磁阀是被用作安全阀。该燃气电磁阀具备：阀体2，与阀座13的轴向上一侧对置，其中该阀座13设置在具有燃气流入口11和燃气流出口12的阀壳1内；电枢3，其借助沿着轴向一侧延伸的阀轴21而连结于阀体2；电磁铁4，其与电枢3的轴向一侧对置配置，通过吸附电枢3而将阀体2保持在从阀座13离开的开阀位置；以及施力机构5，其对阀体2朝向电枢3从电磁铁4离开的方向(轴向另一侧)施力。电磁铁4由一对铁芯41a、41b和外设于一个铁芯41a的电磁线圈42构成。
阀座13形成于：内插于铝压铸合金制的阀壳1内的树脂制的内壳体14。此外，在阀壳1内的轴向另一侧的端部附近设置有：燃气流出口12的上游侧的主阀用阀座15。并且，在阀壳1内设置有：从轴向另一侧的端部插入的操作杆6，在该操作杆6固定有：与主阀用阀座15的轴向一侧对置的主阀用阀体7，并且，通过恢复弹簧61而借助主阀用阀体7来对于操作杆6朝向轴向另一侧施力。
操作杆6在点火操作时被朝向轴向一侧进行推动操作。而且，通过该推动操作，主阀用阀体7从主阀用阀座15离开而使主阀开阀，并且操作杆6抵接于燃气电磁阀的阀体2而将阀体2推动到电枢3抵接于电磁铁4的开阀位置。在该状态下，对电磁线圈42通电，来对电磁铁4进行激磁，将电枢3吸附成横跨于一对铁芯41a、41b，并将阀体2保持在开阀位置。然后，虽然解除操作杆6对阀体2的按压，但主阀恢复移动到：被维持在开阀状态的图4(a)所示的位置，并在该状态待机。当燃烧器失火时，停止朝向电磁线圈42的通电，解除电枢3对电磁铁4的吸附，利用施力机构5的作用力而使阀体2恢复到落座于阀座13的闭阀位置。
在此，在第2实施方式中，使电枢3被电磁铁4吸附时的电枢3与电磁铁4抵接的抵接部(电枢3相对于电磁铁4的抵接部、或者电磁铁4相对于电枢3的抵接部)的面积重心O相对于阀轴21的轴线而偏心。另外，电枢3与电磁铁4抵接的抵接部的面积重心O是指：电枢3的电磁铁4侧的端面与电磁铁4的电枢3侧的端面之中的大小呈较小一方的端面的面积重心。在本实施方式中，与电枢3的电磁铁4侧的端面相比，电磁铁4的电枢3侧的端面呈较小，因此，后者的端面的面积重心成为：电枢3与电磁铁4抵接的抵接部的面积重心O。而且，使电磁铁4的一个铁芯41a的电枢3侧的端面的面积大于另一个铁芯41b的电枢3侧的端面的面积。因此，电枢3与电磁铁4抵接的抵接部的面积重心O相对于阀轴21的轴线而偏向一侧的铁芯41a侧。
据此，在解除电磁铁4的激磁时，如图4的(b)夸张性地所示那样，通过施力机构5的作用力，电枢3倾斜成：从比电枢3与电磁铁4抵接的抵接部的面积重心O更接近于阀轴21的轴线侧(另一个铁芯41b侧)的外边缘被剥离开，基于液状异物的贴附也就很容易地被解除。因此，即使第2实施方式也与上述第1实施方式同样地，不用增强施力机构5的作用力就能够实现省电力化。
接下来，对变更了第1实施方式中的一部分的如图5所示的第3实施方式、和图6所示的第4实施方式的燃气电磁阀进行说明。在第3实施方式中，在电枢3上，且在电枢3被电磁铁4吸附时的成为电枢3与电磁铁4抵接的抵接部的部分，形成有贯穿孔32。此外，在第4实施方式中，在电枢3上，且在电枢3被电磁铁4吸附时的成为电枢3与电磁铁4抵接的抵接部的部分，形成有凹槽33。凹槽33需要形成为：能够到达成为电枢3与电磁铁4抵接的抵接部的部分的外边缘。
在第3、第4实施方式中，燃气从外部经由贯穿孔32、凹槽33而侵入于电枢3与电磁铁4抵接的抵接部，从而使得基于液状异物的贴附很容易地被解除。因此，即使第3、第4实施方式也不用增强施力机构5的作用力即可，从而能够实现省电力化。
接下来，对变更了第1实施方式中的一部分之后的图7所示的第5实施方式、和图8所示的第6实施方式的燃气电磁阀进行说明。第5、第6实施方式的燃气电磁阀是以图7、图8的上方作为铅直方向上方的姿势来设置的，阀座13呈水平，阀轴21从阀体2朝向上方延伸。在第5实施方式的燃气电磁阀中，俯视时阀体2的重心G2相对于电枢3被电磁铁4吸附时的电枢3与电磁铁4抵接的抵接部的面积重心O而偏心。具体而言，阀体2厚度在图7中是朝向右方增加的，阀体2的重心G2偏向于阀体2的水平方向中心的右方。在此，阀体2的水平方向中心与电枢3被电磁铁4吸附时的电枢3与电磁铁4抵接的抵接部的面积重心O位于同一铅直线上，俯视时阀体2的重心G2相对于该面积重心O而向右方偏心。另外，在将阀体2的厚度设置成固定的、且使重心G2位于阀体2的水平方向中心位置的燃气电磁阀中，也可以使阀体2的水平方向中心相对于上述面积重心O而偏心，并使阀体2的重心G2在俯视时相对于上述面积重心O而偏心。
在第6实施方式的燃气电磁阀中，俯视时电枢3的重心G3相对于电枢3被电磁铁4吸附时的电枢3与电磁铁4抵接的抵接部的面积重心O而偏心。具体而言，电枢3在图8中的左侧部分设置有缺肉部3a，俯视时电枢3的重心G3相对于电枢3与电磁铁4抵接的抵接部的面积重心O而向右方偏心。
根据第5、第6实施方式，俯视时阀体2的重心G2或者电枢3的重心G3相对于电枢3与电磁铁4抵接的抵接部的面积重心O而向右方偏心，并且通过作用于已向右方偏心的阀体2的重心G2上的阀体2的重量、或者作用于已向右方偏心的电枢3的重心G3上的电枢3的重量，会作用有：使电枢3向右下方倾斜的力矩，当解除电磁铁4的激磁时，电枢3以下述的方式倾斜，即，从图7、图8的右侧(俯视时比上述面积重心O更接近于阀体2的重心G2或者电枢3的重心G3那一侧)的外边缘被剥离开的方式，从而由液状异物引起的贴附很容易地被解除。所以，即便是第5、第6实施方式的燃气电磁阀，也不用增强施力机构5的作用力即可，从而能够实现省电力化。另外，也可以使阀体2的重心G2和电枢3的重心G3一起相对于上述面积重心O而偏心。
以上，参照附图，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不局限于此。例如，在上述第1实施方式的燃气电磁阀中，虽然作为施力机构5的螺旋弹簧的线圈卷绕中心线与阀轴21的轴线斜交，但也可以通过使螺旋弹簧的弹簧托座的位置不同，例如，使设置于电枢3的周向一侧的突起部31与周向另一侧的突起部31的轴向上位置不同，由此施力机构5的作用力就会作用于与阀轴21的轴线斜交的方向。
此外，如第2实施方式的燃气电磁阀那样，在电磁铁4被配置于燃气环境中的情况下，也可以在电磁铁4上，且在电枢3被电磁铁4吸附时的成为电枢3与电磁铁4抵接的抵接部的部分，形成有贯穿孔或者凹槽。并且，在上述第1～第4实施方式中，在解除电磁铁4的激磁时，也能够利用任意机构而使电枢3朝向与相对于电磁铁4而言的抵接方向相正交的方向进行移动。据此，电枢3有可能移动到不存在有液状异物的部分从而贴附被解除。
此外，上述实施方式的燃气电磁阀虽然均是通过将电枢3吸附于电磁铁4而将阀体2保持在从阀座13离开的开阀位置的常闭式的阀，但同样地能够将本发明应用于通过将电枢吸附于电磁铁而将阀体保持在落座于阀座的闭阀位置的常开型的阀。并且，同样地，能够将本发明应用于所谓电机安全阀那样的燃气电磁阀，电机安全阀是指：通过电机而使电磁铁进退自如，并在阀体被保持在闭阀位置的状态下使电磁铁前进并抵接于电枢，在利用电磁铁的激磁来吸附电枢的状态下使电磁铁后退，使阀体抵抗施力机构地移动保持在开阀位置。

Claims (4)

1.一种燃气电磁阀，是设置于燃气流路上的燃气电磁阀，
所述燃气电磁阀具备：与阀壳内的阀座对置的阀体、借助阀轴而与所述阀体连结的电枢、与电枢对置配置的且通过吸附电枢而将阀体保持在从阀座离开的开阀位置或者落座于阀座的闭阀位置的电磁铁、以及对阀体朝向电枢从电磁铁离开的方向施力的螺旋弹簧，其特征在于，
所述螺旋弹簧形成为其线圈的卷绕中心线与阀轴的轴线斜交，由此构成为：该螺旋弹簧的作用力作用于与阀轴的轴线斜交的方向。
2.一种燃气电磁阀，是设置于燃气流路上的燃气电磁阀，
所述燃气电磁阀具备：与阀壳内的阀座对置的阀体、借助阀轴而与所述阀体连结的电枢、与电枢对置配置的且通过吸附电枢而将阀体保持在从阀座离开的开阀位置或者落座于阀座的闭阀位置的电磁铁、以及对阀体朝向电枢从电磁铁离开的方向施力的施力机构，其特征在于，
所述电枢被电磁铁吸附时的电枢与电磁铁抵接的抵接部的面积重心相对于阀轴的轴线而偏心。
3.一种燃气电磁阀，是设置于燃气流路上的燃气电磁阀，
所述燃气电磁阀具备：与阀壳内的阀座对置的阀体、借助阀轴而与所述阀体连结的电枢、与电枢对置配置的且通过吸附电枢而将阀体保持在从阀座离开的开阀位置或者落座于阀座的闭阀位置的电磁铁、以及对阀体朝向电枢从电磁铁离开的方向施力的施力机构，其特征在于，
在所述电枢或者所述电磁铁，且在电枢被电磁铁吸附时的成为电枢与电磁铁抵接的抵接部的部分位置，形成有贯穿孔或者凹槽。
4.一种燃气电磁阀，是设置于燃气流路上的燃气电磁阀，
所述燃气电磁阀具备：与阀壳内的水平的阀座对置的阀体、借助朝向上方延伸的阀轴而与所述阀体连结的电枢、与电枢对置配置的且通过吸附电枢而将阀体保持在从阀座离开的开阀位置或者落座于阀座的闭阀位置的电磁铁、以及对阀体朝向电枢从电磁铁离开的方向施力的施力机构，其特征在于，
俯视时阀体的重心与电枢的重心之中的至少一方相对于电枢被电磁铁吸附时的电枢与电磁铁抵接的抵接部的面积重心而偏心。
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