专利名称：一种应用在热水器上的分段打开电磁阀的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关一种能以较少的电流分段开启阀门且以更小的电流维持开启状态的电磁阀。
按一般热水器的电磁阀，由于其驱动的电力是用微形的干电池电压较低约(1．5V－3V)，电流出力较小，一般都无法得到较大的吸引行程，阀门的开度都普遍较小，如想要得到较大的开度则必须使电磁阀消耗较大的电流，电磁线圈的线径须较大，电阻相对的减少至数欧姆(3Ω－7Ω)，因此如以3伏特供应电磁阀驱动，电池必须输出接近800毫安(MA)的电流，如此大电流长时间的输出，往往造成电池电压的骤降，严重的影响电池使用寿命，造成必须频频更换电池的弊病。
为了改善以上弊病，市场上亦有一种不须长时间输出此大电流驱动电磁阀而改为仅仅在瞬间(0．5秒)输出大电流驱动电磁阀，后仅以一小电流 (10mA)来维持开启状态的电磁阀面市，其结构是如图一所示；一电磁铁框(1)，在框的内缘绕有一组电阻较小，耗电流较大的强吸电磁线圈(SV1)，在强吸电磁线圈的外缘再绕有一组电阻较大耗电流较小的保持线圈(SV2)，一个固定铁芯(2)固设在铁框(1)的中心孔后端，一个活动被吸铁芯(3)，末端与该固定铁芯(2)前端在未通电前是呈一大行程的距离对应者，该活动被吸铁芯(3)的前端延伸出电磁铁框(1)外，且由一阀塞(4)及弹簧(5)顶持闭塞阀门者。
当使用者启动热水器时，电池的电源先以较大的电流直接输往强吸电磁线圈SV1，此大电流的电力可吸引活动被吸铁芯的未端与固定铁芯的前端贴合，同时保持线圈(SV2)亦具有一较小电流的电源供应，所以当强吸电磁线圈(SV1)的大电流的通电截止时(约0．5秒)，保持线圈(SV2)的小电流可以将与固定铁芯(2)呈贴合状态的活动被吸铁芯(3)吸住，不致使活动被吸铁芯(3)脱离，而以较小的电力维持着开启的状态。
由以上的结构说明，我们可以明显了解到这种结构，虽然可以达到避免长时间耗费大电流吸引的优点，但仍存在着一些弊病无法解决。例如当使用者打开热水器时，因为电磁阀是直接开启主阀门，大量燃气瞬间流出欲被点燃，所以往往使得点火极其困难及危险，即使点着，其爆燃声亦极大，再者由于电池供应强吸电磁线圈的瞬间电流仍然较大，对电池的性能及寿命减低的缺陷仍未见改善。
本实用新型的目的在于，以一分段的大小阀门构造，能够达成以较小的电压开启较小的阀门，且以更小的电流维持开启状态，直到流经此小阀门的小流量燃气被点燃为止，再以一较小消耗电流而缓慢振荡升压继而放电的方式将大阀门瞬间打开，以极小的电流维持开启状态，以达成点火容易，不爆燃的安全功效且同时减少消耗大电流的双重目的。
本实用新型包括有强吸电磁线圈及保持电磁线圈、在保持电磁线圈作用下运行一小段行程的活动小阀门结构和在强吸电磁线圈作用下运行一大段行程的活动大阀门结构，强吸电磁线圈、保持电磁线圈以一前一后叠合、串联在一起，活动小阀门结构套合在活动大阀门结构上。
更具体的，本实用新型包括强吸电磁铁及绕于其上的线圈、保持电磁铁及绕于其上的线圈，强吸电磁铁、保持电磁铁以一前一后叠合在一起、绕于强吸电磁铁之上的线圈与绕于保持电磁铁之上的线圈串联起来，一同构成阀体结构，活动小阀门结构以及活动大阀门结构可由以下方式实现在强吸电磁铁中心孔，安装有强吸固定铁芯、强吸活动铁芯，并且强吸活动铁芯在前，强吸固定铁芯在后，在保持电磁铁中心孔，安装有保持固定铁芯、保持活动铁芯，并且保持活动铁芯在前，保持固定铁芯在后，一非导磁连杆连接于强吸活动铁芯尾端并穿过强吸固定铁芯中心孔与保持活动铁芯相接，保持固定铁芯设置有内孔，孔内安置弹簧，孔上装有向外凸起的保持小铁芯。强吸活动铁芯前端装上大、小阀塞，小阀塞套合在大阀塞内，小阀塞的阀门开在大阀塞上并与大阀塞的阀门相通，小阀塞与弱弹簧相连，大阀塞与强弹簧相连。弱弹簧固定在小阀塞引出的支架上，强弹簧固定在阀体上。
本实用新型结构新颖，使用方便，能以较小的电流即可打开阀门，节省电池电力消耗，防止爆燃，点火安全。
图1是现有热水器电磁阀的整体结构图；图2是本实用新型电磁阀在不使用状态的示意图；图3是本实用新型电磁在点火时第一段小阀塞打开状态时的示意图；图4是本实用新型电磁阀第二段大阀塞被强吸打开状态时的示意图；图5是本实用新型使用的控制回路电原理框图。
图例说明11、强吸电磁铁12、强吸电磁线圈13、保持电磁铁14、保持电磁线圈15、强吸固定铁芯16、保持固定铁芯17、强吸活动铁芯18、强吸活动铁芯前端19、第一段小阀塞20、第二段大阀塞21、第一段弱弹簧22、第二段强弹簧23、强吸活动铁芯未端24、连杆25、保持活动铁芯26、分段保持小铁芯27、小弹簧结合附图，进一步说明本实用新型的具体实施例请参阅图2本实用新型主要是包括有一强吸电磁铁(11)及线圈(12)，一保持电磁铁(13)及线圈(14)，以一前一后方式叠合串连组成一阀体结构，于各电磁铁(11，13)及线圈(12，14)的中心孔未端各设置一强吸固定铁芯(15)及保持固定铁芯(16)，在强吸固定铁芯(15)及保持固定铁芯(16)前面，分别设置强吸活动铁芯(17)与保持活动铁芯(25)，强吸活动铁芯(17)的前端(18)设有一组两段式阀塞(19，20)，该两段阀塞(19，20)中，小阀塞(19)叠合在大阀塞(20)之后，小阀塞(19)的阀门设置在大阀塞(20)之上，并与大阀塞(20)的阀门相通，小阀塞(19)与弱弹簧(21)连接，大阀塞(20)与强弹簧(22)连接，弱弹簧(21)及强弹簧(22)分别顶压住各自的阀门，强吸活动铁芯(17)的未端(23)与强吸固定铁芯(15)前端的距离L+构成大吸引行程，强吸活动铁芯(17)的尾端设置一长条状不导磁的连杆(24)，连杆(24)穿过强吸固定铁芯(15)的中心孔与保持活动铁芯(25)结合；而使保持活动铁芯(25)未端与保持固定铁芯(16)的前端之间的距离L，略小于强吸活动铁芯(17)末端与强吸固定铁芯(15)前端的距离L+，一分段保持小铁芯(26)设置于保持固定铁芯(16)内孔上，由内孔内置的一小弹簧(27)顶压而凸出于保持固定铁芯(16)的前端面，凸出的高度以保持小铁芯(26)的前端离保持活动铁芯(25)的末端的距离1与小吸引行程对应，即凸出的高度为L－1。
参阅图3，热水器被启动后，电磁阀被通以一较小的电压在强吸电磁线圈(12)及保持电磁线圈(14)上，由于强吸电流较小，因此只能使强吸活动铁芯(17)位移一小行程，将其前端(18)的第一段弱弹簧(21)压缩，而使第一段小阀塞(19)打开，且令连杆(24)连带往右位移一段小吸引行程1，使保持活动铁芯(25)的未端与分段保持小铁芯(26)贴合，直至经由被开启的第一段小阀塞(19)所流出的小流量燃气被点燃为止。
如图4所示，当控制电路中振荡升压充电强吸电路(TC)中的高电压电容器被触发释放高压时，强吸电磁铁(11)的线圈(12)受高压放电影响产生激磁，将强吸活动铁芯(17)吸引，压缩强弹簧(22)，使阀塞(20)向右位移一段大吸引行程(L+)，带动连杆(24)并通过连杆(24)的向右运动，使得保持活动铁芯(25)尾端移至保持固定铁芯(16)的前端并完全贴合在一起，同时保持固定铁芯(16)亦由于连杆(24)与保持活动铁芯(25)的推动而向右位移至保持固定铁芯(16)的内孔内，当高压电容器之电位降下后，仍能由保持电磁线圈(14)所提供之磁力作用将保持活动铁芯(25)，维持在与保持固定铁芯(16)的贴合状态直至热水器不再被使用为止。
如图5所示，本实用新型使用的控制电路由高压点火电路(SP)、火花检知电路(SPS)、火焰检知电路(F)、时间控制电路(T)、低压驱动电路(LV)及低电流保持电路(HLC)、振荡升压充电强吸电路(TC)，其中高压点火电路(SP)、火花检知电路(SPS)、火焰检知电路(F)、时间控制电路(T)、低压驱动电路(LV)及低电流保持电路(HLC)采用现有电磁阀通用的电路构成及连接方式，振荡升压充电强吸电路(TC)中连接有高电压电容器。
参阅图4及图5，说明当小量的燃气点燃后，电磁阀如何掀开第二段大阀塞(20)，不耗费大电流即能驱动大吸引行程的吸引动作。当由小阀塞(19)流出的小量燃气被点燃前，图5所示的振荡升充电强吸电路(TC)已开始动作，且将高电压电容器充电至一设定的高电位后停止待命，当触发信号发出而瞬间将此高电压的电力释放于强吸电磁线圈(12)上，强吸电磁线圈(12)受到高电压电容器之瞬间放电而产生激磁，能将强吸活动铁芯(17)吸引，压缩第二段强弹簧(22)，而使第二段大阀塞(20)打开一大吸引行程，同时因连杆(24)之带动使保持活动铁芯(25)亦连带位移完全贴合于保持固定铁芯(16)之前端面，当该高压电容器之电位降下后，仍能由保持电磁线圈(4)所提供之磁力作用将保持活动铁芯(25)维持在与保持固定铁芯(16)的贴合状态直至热水器不再被使用为止，当然该分段保持小铁芯(26)亦同时被压缩而埋入保持固定铁芯(16)之内孔。
权利要求1.一种热水器的电磁阀，包括有强吸电磁线圈及保持电磁线圈、在保持电磁线圈作用下运行一小段行程的活动小阀门结构和在强吸电磁线圈作用下运行一大段行程的活动大阀门结构，其特征在于强吸电磁线圈、保持电磁线圈以一前一后叠合、串联在一起，活动小阀门结构套合在活动大阀门结构上。
2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于包括强吸电磁铁及绕于其上的线圈，保持电磁铁及绕于其上的线圈，强吸电磁铁、保持电磁铁以一前一后叠合在一起、绕于强吸电磁铁之上的线圈与绕于保持电磁铁之上的线圈串联起来，一同构成阀体结构，在强吸电磁铁中心孔，安装有强吸固定铁芯、强吸活动铁芯，并且强吸活动铁芯在前，强吸固定铁芯在后，在保持电磁铁中心孔，安装有保持固定铁芯、保持活动铁芯，并且保持活动铁芯在前，保持固定铁芯在后，一非导磁连杆连接于强吸活动铁芯尾端并穿过强吸固定铁芯中心孔与保持活动铁芯相接，保持固定铁芯设置有内孔，孔内安置弹簧、孔上装有向外凸起的保持小铁芯，强吸活动铁芯前端装上大、小阀塞，小阀塞套合在大阀塞内，小阀塞的阀门开在大阀塞上并与大阀塞的阀门相通，小阀塞与弱弹簧相连，大阀塞与强弹簧相连，弱弹簧固定在小阀塞引出的支架上，强弹簧固定在阀体上。
3.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于强吸活动铁芯的未端与强吸固定铁芯前端的距离L+构成大吸引行程，保持活动铁芯末端与保持固定铁芯的前端之间的距离L，略小于强吸活动铁芯未端与强吸固定铁芯前端的距离L+，一分段保持小铁芯设置于保持固定铁芯内孔上，由内孔内置的一小弹簧顶压而凸出于保持固定铁芯的前端面，凸出的高度以保持小铁芯的前端离保持活动铁芯的未端距离1与小吸引行程对应，即凸出的高度为L－1。
专利摘要一种热水器的电磁阀,包括有强吸电磁线圈及保持电磁线圈、在保持电磁线圈作用下运行一小段行程的活动小阀门结构和在强吸电磁线圈作用下运行一大段行程的活动大阀门结构,强吸电磁线圈、保持电磁线圈以一前一后叠合、串联在一起,活动小阀门结构套合在活动大阀门结构上。本实用新型结构新颖,使用方便,能以较小的电流即可分段打开阀门,节省电池电力消耗,防止爆燃,点火安全。
文档编号F16K31/06GK2413096SQ0022727
公开日2001年1月3日 申请日期2000年1月26日 优先权日2000年1月26日
发明者黄俊诚 申请人:黄俊诚