燃氣熱水器用的水氣控制聯動閥的製作方法

2023-09-18 22:41:35 8

專利名稱：燃氣熱水器用的水氣控制聯動閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及燃氣熱水器領域，尤其涉及一種燃氣熱水器用的水氣控制聯動閥改良
結構。
背景技術：
目前，在市政公共建設比較欠缺的地區，例如我國農村地區、城市郊區，還有東南 亞地區、世界上的戰亂地區等，供應的自來水壓力往往不穩定，而且水壓比較低，在極端情 況下水壓可能低於50C匪水柱。在這種情況給人們的生活如使用熱水帶來了極大的不方 便，為此熱水器可以低水壓啟動而又不會發生安全事故，是這些地區必須解決的基本問題， 也是這些地區的人們非常希望解決的問題。涉及燃氣熱水器的低壓啟動技術，關鍵的技術 之一是水氣控制聯動閥的控制能力問題。其中不僅涉及所述水氣控制聯動閥中的進水控制 閥的結構改進，也涉及所述水氣控制聯動閥中的聯動閥的結構改進。改進所述進水控制閥 的結構，是為了使在水管網絡的水壓即使非常低也能讓水可以流通到燃氣熱水器的加熱管 道內，從而防止幹燒現象而發生安全事故；同時也必須改進與所述進水控制閥聯動的所述 聯動閥的結構，使燃氣熱水器的加熱管道存在水流的情況下可以同步開啟相應量的燃氣， 進而加熱水。

發明內容針對燃氣熱水器的低水壓啟動技術的需求，針對所述水氣控制聯動閥中的聯動閥 的結構，本設計特提出一種結構簡單的改進方案，進而更加安全地實現低水壓啟動燃氣熱 水器。 為了達到上述技術目的，本發明採取了下述技術方案 —種燃氣熱水器用的水氣控制聯動閥，包括進氣控制閥、進水控制閥及位於所述 進氣控制閥和進水控制閥之間的聯動閥；其中所述聯動閥包括與所述進氣控制閥的出氣口 連通的燃氣控制通道，所述燃氣控制通道內設置有燃氣控制閥芯，所述燃氣控制閥芯包括 復位彈簧和與所述復位彈簧連接的閥帽；其特徵在於，所述復位彈簧呈部分線段彈簧的圈 口外徑小，另外部分線段彈簧的圈口外徑大的形狀。。 所述水氣控制聯動閥是應用在燃氣熱水器中的控制閥門，它包含進氣控制閥、進 水控制閥及位於所述進氣控制閥和進水控制閥之間的聯動閥；其中所述聯動閥的一端為與 所述進氣控制閥的出氣口連通的燃氣控制通道，另一端為與所述進水控制閥連接的平衡通 道，使所述燃氣控制通道與所述平衡通道基本位於同一中心線上。 所述進氣控制閥是控制燃氣進入熱水器燃燒室的第一道控制閥門，由電磁線圈自 動控制其閥門的開關，本體上還設置有電磁線圈控制機構。所述進水控制閥是控制冷水進 入燃氣熱水器的閥門，其閥腔內設置有彈性密封片，其閥壁上設置有進水孔和出水孔。 所述燃氣控制通道包括進氣口和出氣口 ，在所述進氣口和出氣口之間的通道內設 置燃氣控制閥芯。所述燃氣控制閥芯的復位彈簧的一端頂壓在所述燃氣控制通道的腔壁上
3或所述進氣控制閥的出氣口內的腔壁上，另一端連接並頂壓所述閥帽。所述閥帽在所述復 位彈簧的彈力作用下封閉所述出氣口。當位於所述平衡通道內的聯動直杆移動並傳遞所述 進水控制閥內的水壓力給所述閥帽時就可以壓縮所述復位彈簧，推動所述閥帽並進而開啟 所述出氣口。 所述燃氣控制閥芯的復位彈簧呈部分線段的圈口外徑小，另外部分線段的圈口外 徑大的形狀。其中所述復位彈簧是螺旋性彈簧，其外徑是指彈簧圈口的外徑而不是指彈簧 線本身的線徑。這樣使所述復位彈簧在被壓縮的過程中起始彈力比較小，其後的彈性力比 較均勻。我們知道，彈性力F = K(彈簧的彈性係數)XS(彈簧的位移量)，其中彈簧的彈性 係數K在彈簧的線徑、螺距一定的情況下，與彈簧的圈口直徑成反比。在開始壓縮所述復位 彈簧時，由於部分線段的圈口大，因而彈性係數相對較小而首先被最多地壓縮，相比全部線 段是小外徑尺寸的情況，起始壓縮所述復位彈簧所需要的壓力相對要小，這樣也就容易啟 動被所述復位彈簧所抵壓的所述閥帽，從而容易開啟相應量的燃氣。如果水壓提高，相應傳 遞給所述閥帽的力也提高，這時主要壓縮圈口相對比較小的彈簧段，彈性力呈線性上升，與 壓縮普通柱狀彈簧的效果一樣，所述復位彈簧可以進一步被壓縮，進一步開啟加大燃氣的 相應流出量。當水壓減低至所述復位彈簧所設定的最低壓力值時，所述復位彈簧所完全復 位，推動所述閥帽完全關閉所述出氣口 。 進一步的技術方案還可以是，所述復位彈簧的最大外徑處與彈簧兩端的距離相 同，即所述復位彈簧是一種對稱性的腰鼓形彈簧。根據上述基本設計原理，所述復位彈簧最 大外徑處與彈簧兩端的距離可以不相同，甚至大外徑彈簧段還可以位於所述復位彈簧的一 端，而小外徑彈簧段位於另一端，皆是等同的實施方案。 進一步的技術方案還可以是，所述聯動閥還包括平衡通道，所述平衡通道在所述 聯動閥上位於與所述燃氣控制通道對應的另外一端並與所述進水控制閥連接，所述平衡通 道內設置有平衡彈簧和穿過所述平衡彈簧的聯動直杆；所述平衡彈簧外徑呈部分線段彈簧 的圈口外徑小，另外部分線段彈簧的圈口外徑大的形狀。 進一步的技術方案還可以是，所述平衡彈簧最大外徑處與彈簧兩端的距離相同。 進一步的技術方案還可以是，所述燃氣控制閥芯的閥帽的頂端設置有與所述聯動 直杆的頂端適配的閥帽中心盲孔，所述聯動直杆的頂端伸入所述燃氣控制通道內並插入所 述閥帽中心盲孔中。 進一步的技術方案還可以是，所述進水控制閥的閥腔內設置有彈性密封片，所述
聯動直杆的尾端伸入所述進水控制閥的閥腔與所述彈性密封片連接。 與現有技術相比，本發明的有益效果是 由於所述復位彈簧或/和所述平衡彈簧採用部分外徑大，部分外徑小的腰鼓形結
構，使所述水氣控制聯動閥的進水控制閥流過極低水壓時，低水壓所傳遞的低力矩首先壓
縮所述復位彈簧或/和所述平衡彈簧上設置的大外徑的彈簧段，進而開啟所述聯動閥的所
述燃氣控制閥芯；在水壓力比較高時，又能通過所述復位彈簧或/和所述平衡彈簧上設置
的小外徑的彈簧段對其控制，從而對高水壓所需要的燃氣量予以對應控制。
由於本設計方案具有上述優點，使本技術方案可適用於各種燃氣熱水器中的水氣
控制聯動閥的聯動閥。
圖1為應用本設計的水氣控制聯動閥的結構示意圖； 圖2為圖1中的所述復位彈簧4、所述閥帽5與所述聯動直杆7之間連接裝配結構 示意圖； 圖3為應用本設計的所述復位彈簧的結構示意圖； 圖4為應用本設計的所述復位彈簧的結構示意圖； 圖5為應用本設計的所述平衡彈簧的結構示意圖； 圖6為應用本設計的所述平衡彈簧的結構示意圖； 圖7為應用本設計的所述聯動直杆與所述平衡彈簧之間連接結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖，進一步說明本發明的具體實施方式
。 如圖1和圖2所示， 一種燃氣熱水器用的水氣控制聯動閥，所述水氣控制聯動閥是 應用在燃氣熱水器中的控制閥門，包括進氣控制閥1、進水控制閥2及位於所述進氣控制閥 1和進水控制閥2之間的聯動閥3 ;其中所述聯動閥3的左端的燃氣控制通道31與所述進 氣控制閥1的出氣口 10連通，右端的平衡通道32的腔壁與所述進水控制閥2連接，所述燃 氣控制通道31與所述平衡通道32位於同一中心線上。 所述進氣控制閥1是控制燃氣進入熱水器燃燒室的第一道控制閥門，由電磁線圈 自動其閥門的開關，本體上還設置有電磁線圈控制機構(圖中未畫出)。 所述進水控制閥2是控制冷水進入燃氣熱水器的閥門，其閥腔內設置有彈性密封 片20。所述彈性密封片20將所述進水控制閥2的閥腔分為左側平衡腔21和右側貯水腔 22。其次，所述進水控制閥2上設置有與所述右側貯水腔22連通的進水口 23和出水口 24。 所述燃氣控制通道31包括進氣口 311和出氣口 312，在所述進氣口 311和出氣口 312之間的通道內設置燃氣控制閥芯，其中所述燃氣控制通道31的進氣口 311與所述進氣 控制閥1的出氣口 IO連通。所述燃氣控制閥芯包括復位彈簧4和與所述復位彈簧連接的 閥帽5 ;所述燃氣控制閥芯的復位彈簧4的一端頂壓在所述進氣控制閥1的出氣口 10的腔 內壁上，另一端連接並頂壓所述閥帽5。所述閥帽5在所述復位彈簧4的彈力作用下封閉所 述出氣口 312。 所述平衡通道32內設置有平衡彈簧6和穿過所述平衡彈簧6的聯動直杆7 ;所述 聯動直杆7呈直線杆狀。 所述燃氣控制閥芯的閥帽5的頂端設置有與所述聯動直杆7的頂端適配的閥帽中 心盲孔50。 所述聯動直杆7的頂端伸入所述燃氣控制通道31內並插入所述閥帽中心盲孔50 中，所述聯動直杆7的尾端伸入所述進水控制閥2的左側平衡腔21並與所述彈性密封片20 連接。這樣當所述進水控制閥2的右側貯水腔22內從所述進水口 23開始進水時，其水壓推 動所述彈性密封片20向左移動，所述彈性密封片20再推動所述聯動直杆7向左移動。所 述平衡通道32內的聯動直杆7移動並傳遞所述進水控制閥2內的水壓力給所述閥帽7時， 就可以壓縮所述復位彈簧4並開啟所述出氣口 312。 其次，所述聯動直杆7穿過所述平衡通道32的腔壁320進入所述燃氣控制通道31時，所述聯動直杆7與所述腔壁320之間予以徑向密封，防止所述燃氣控制通道31內的燃 氣洩露；同理，所述聯動直杆7穿過所述平衡通道32進入所述進水控制閥2時，所述聯動直 杆7與所述平衡通道32和所述進水控制閥2之間共用壁體之間予以徑向密封，防止所述進 水控制閥2內的水洩露。 如圖3所示，所述燃氣控制閥芯的復位彈簧4是螺旋形彈簧，其呈兩端部線段彈簧 的圈口外徑小，中間線段彈簧的圈口外徑大的對稱性腰鼓形，具有最大外徑的中間線段彈 簧41與彈簧兩端部的距離相同。在開始壓縮所述復位彈簧4時，由於中間線段彈簧41的 圈口外徑比兩端線段彈簧42的圈口外徑大，彈性係數小首先被最多地壓縮，起始壓縮所述 復位彈簧4所需要的壓力相對比較小，這樣也就容易啟動被所述復位彈簧4所抵壓的所述 閥帽5，從而相對低水壓力情況下容易開啟相應量的燃氣。 如圖4所示，所述復位彈簧4進一步還可以設計為，所述復位彈簧4的圈口外徑比
較大的線段彈簧41距左端面的長度大於距右端面的長度，皆是等同的應用方案。 如圖7所示，所述平衡通道32內的聯動直杆7上設置卡簧71和凸塊72，所述凸
塊72可滑動地套在所述聯動直杆7上，所述平衡彈簧6和所述凸塊72的一端通過所述卡
簧71被定位在所述聯動直杆7上。其中所述聯動直杆7上設置凹槽，所述卡簧71卡入凹
槽中從而實現定位。 如圖1所示，所述平衡彈簧6的一端頂壓在所述平衡通道32內的腔壁320上，另一 端頂壓在所述凸塊72上。這樣當所述聯動直杆7被所述彈性密封片20推動向左移動時， 所述平衡彈簧6被壓縮並對所述聯動直杆7施加反向的復位彈力。其次在所述平衡通道32 的外側還可以設置微動開關(圖中未畫出)，所述凸塊72隨同所述聯動直杆7的移動時，還 可以驅動所述平衡通道32的外側的微動開關動作。 如圖5所示，所述平衡彈簧6是螺旋形彈簧，其呈兩端部線段彈簧的圈口外徑小， 中間線段彈簧的圈口外徑大的對稱性腰鼓形，圈口外徑最大的中間線段彈簧61與彈簧兩 端的距離相同。 如圖6所示，所述平衡彈簧6還可以設計為，其圈口外徑比較大的線段彈簧61位 於左端，圈口外徑比較小的線段彈簧62位於右端，皆是等同的應用方案。由於線段彈簧61 的圈口外徑比線段彈簧62的圈口外徑大，彈性係數小首先被最多地壓縮，起始壓縮所述平 衡彈簧6所需要的壓力相對比較小，這樣也就容易相對低水壓力情況下容易開啟相應量的 燃氣。
權利要求一種燃氣熱水器用的水氣控制聯動閥，包括進氣控制閥、進水控制閥及位於所述進氣控制閥和進水控制閥之間的聯動閥；其中所述聯動閥包括與所述進氣控制閥的出氣口連通的燃氣控制通道，所述燃氣控制通道內設置有燃氣控制閥芯，所述燃氣控制閥芯包括復位彈簧和與所述復位彈簧連接的閥帽；其特徵在於，所述復位彈簧呈部分線段彈簧的圈口外徑小，另外部分線段彈簧的圈口外徑大的形狀。
2. 根據權利要求1所述的燃氣熱水器用的水氣控制聯動閥，其特徵在於，所述復位彈 簧的最大外徑處與彈簧兩端的距離相同。
3. 根據權利要求1或2所述的燃氣熱水器用的水氣控制聯動閥，其特徵在於，所述聯動 閥還包括平衡通道，所述平衡通道在所述聯動閥上位於與所述燃氣控制通道對應的另外一 端並與所述進水控制閥連接，所述平衡通道內設置有平衡彈簧和穿過所述平衡彈簧的聯動 直杆；所述平衡彈簧呈部分線段彈簧的圈口外徑小，另外部分線段彈簧的圈口外徑大的形 狀。
4. 根據權利要求3所述的燃氣熱水器用的水氣控制聯動閥，其特徵在於，所述平衡彈 簧最大外徑處與彈簧兩端的距離相同。
5. 根據權利要求3所述的燃氣熱水器用的水氣控制聯動閥，其特徵在於，所述燃氣控 制閥芯的閥帽的頂端設置有與所述聯動直杆的頂端適配的閥帽中心盲孔，所述聯動直杆的 頂端伸入所述燃氣控制通道內並插入所述閥帽中心盲孔中。
6. 根據權利要求5所述的燃氣熱水器用的水氣控制聯動閥，其特徵在於，所述進水控 制閥的閥腔內設置有彈性密封片，所述聯動直杆的尾端伸入所述進水控制閥的閥腔與所述 彈性密封片連接。
7. 根據權利要求3所述的燃氣熱水器用的水氣控制聯動閥，其特徵在於，所述平衡通 道內的聯動直杆上設置卡簧和凸塊，所述凸塊可滑動地套在所述聯動直杆上，所述平衡彈 簧和所述凸塊的一端通過所述卡簧被定位在所述聯動直杆上。
專利摘要燃氣熱水器用的水氣控制聯動閥，包括進氣控制閥、進水控制閥及位於進氣控制閥和進水控制閥之間的聯動閥；其中聯動閥包括與進氣控制閥的出氣口連通的燃氣控制通道，燃氣控制通道內設置有燃氣控制閥芯，燃氣控制閥芯包括復位彈簧和與所述復位彈簧連接的閥帽；復位彈簧呈兩端部外徑小，中間段外徑大的腰鼓形，使水氣控制聯動閥的進水控制閥流過極低水壓時，低水壓所傳遞的低力矩首先壓縮所述復位彈簧設置的大外徑的彈簧段，進而開啟所述聯動閥的所述燃氣控制閥芯；由於本實用新型具有上述優點，使本實用新型可適用於各種燃氣熱水器中的水氣控制聯動閥的聯動閥。
文檔編號F16K31/126GK201448447SQ20092005428
公開日2010年5月5日 申請日期2009年4月10日 優先權日2009年4月10日
發明者張衛民 申請人:張衛民