瓦斯控制阀的制作方法

专利名称:瓦斯控制阀的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及一种用于控制瓦斯流量的阀。更具体地，虽然不是唯一的，本发明涉及一种用于控制至瓦斯燃烧器的瓦斯的流量/供应的阀。本发明还涉及一种带有这种阀的器具。
背景技术：
以瓦斯为燃料的器具，如室烧烤炉、烘箱、一般煤气炉灶及嵌入式煤气炉等，一般包括多个燃烧器、通过其将瓦斯燃料供应至燃烧器的一支管或通道、在支管和各燃烧器之间的一燃体阀，以便单独地控制到达每一个阀的瓦斯供应。
以这些瓦斯阀通常基于相同的基本的“栓塞阀/瓦斯旋塞阀”设计，此设计广泛地被该工业接受且为此工业的标准。
此设计包含一个阀主体，而此主体有一锥形空腔，而底部有一瓦斯出口，以及在锥形侧壁上有一瓦斯入口。在该空腔内，可旋转地安装一互补锥形的一栓塞，此栓塞包含有在此栓塞底部中的出口及栓塞侧壁上的入口之间一瓦斯通道。在使用时，转动此栓塞引起栓塞入口与空腔入口的不同程度的重叠，如此调节经过此阀的瓦斯流量。利用与栓塞顶端可啮合的一细长的控制开关件转动栓塞，并以一个盖子将栓塞和开关件保持在阀主体上的适当位置中，此盖还密封旋塞，用螺纹将该盖连接在阀主体上的适当位置中。将一特殊的润滑剂注入在栓塞与空腔侧壁之间，以润滑栓塞运动，同时也有密封的功能。
发明概要本发明目的在于提供对于标准为另一种选择的瓦斯控制阀，在该阀的许多方面和实施例中可以提供许多优点。
从一个方面来看，本发明提供一种瓦斯控制阀，它包括一个阀主体，此主体包含一个瓦斯入口、一个瓦斯出口和在入口与出口之间的瓦斯通道，以及一个阀控制件/开关件，用于控制瓦斯在入口与出口间的流量，该阀控制件包含一个凸轮从动件和一个凸轮表面中的一个，而阀主体有对于凸轮从动件和凸轮表面中的一个的一个互补部分，而凸轮从动件与凸轮表面接触，故当阀控制件转动时，造成凸轮从动件与凸轮表面协作，将阀控制件定位在打开或关闭的位置。
最优先的为阀控制件包括与阀主体上的凸轮表面相接触的凸轮从动件，当转动阀控制件时使凸轮从动件与凸轮表面协作，致使此阀控制件定位在打开或关闭阀的位置。
阀控制件或开关件可包含一细长的柄，该柄可由手动或自动方式来转动，而在其头部有一密封件，例如一个或多个有弹性的“O”型密封圈。凸轮从动件，例如一个栓柱，可被装在阀柄上，然后顺着凸轮表面的起伏移动(或被置于凸轮表面上的某一特定位置)形成该柄的一个纵向运动，从而移动头部与阀主体内的一个阀座或其它密封表面啮合和脱离啮合，造成阀的打开或关闭。
本发明的阀有许多优点。举例来说，在生产制造上较现有技术的旋塞来比较，仅需较少的生产步骤且较简单、成本较低。较现有技术的旋塞阀的零件它使用较少的零件，这是因为它不需一个分开的栓塞或盖子，亦不需用现有技术的润滑剂。从此一观点来看，可以看出此发明将目前技术的栓塞及控制开关件形成为单个件。
并且，现有的旋塞阀的制造需要将旋塞和阀主体进行研磨加工，其中此二零件一起磨削到所要求的公差范围内，而本发明的阀系统不需如此作，能够使用有弹性的“O”型密封圈作为密封件。
一个必须注意的问题，即现有技术的阀有一个趋势，即粘着卡住，故有时需要用较大的力量去转动它。一般炉子中以手操作的，则此一现象不致造成问题，但在一电子式(或其他自动化操作)操控时则可能造成问题。因此，为了使用现有技术阀于电子系统中，以及保证阀总是能够由电动机操作，则需用一较大转矩的电动机，因此也可能需要包括一系列的齿轮来增大输出转矩。在许多场合下这不致造成问题，例如尺寸不是关键问题的场合，但在一些场合空间非常宝贵的地方则会造成问题，例如在电子式瓦斯炉或类似的器具因空间受限，无法容下较大的电机。
此发明的阀不存在粘着卡住的问题，而体积小、低转矩电机也能操控它。本发明打开了一个全新的领域，例如在瓦斯炉技术方面及其类似的领域中使用瓦斯炉具的燃烧器的电子式控制是可知的，并可配置体积小、低转矩电机或其他致动器。
凸轮表面可以为任何适当的形状/外形，用于提供对阀控制件的一合宜的动作。它通常被定向在横向于阀控制件的纵向/轴向打开和关闭运动的一平面内。
凸轮从动件也可以为任一合适的形状，且可在阀控制件上的任一适当位置。它可以包括安装在阀控制件上的一栓柱，例如在其柄上。一般一个栓柱即可，也可使用二个或多个栓柱，例如一对相对的栓柱也可以。在此种情况下，二个或多个相同的凸轮表面须同时存在，例如各自围绕瓦斯通道延伸180度。
较好地凸轮表面包括一倾斜部分，以致凸轮从动件顺着此倾斜部分从低位置往高位置移动，驱使阀控制件从闭合位置运动到打开位置，反之亦反。
此倾斜面在外形高度方面可以连续性地增高，或可以包括不同高度和长度的许多阶梯部分。而凸轮从动件在凸轮表面上可以连续移动，或可以需放在该表面上的某一特定位置，例如以推力将从动凸轮件推离凸轮表面，转动阀控制件将凸轮从动件移到凸轮表面上的一个新位置，然后再让凸轮从动件重新再接触凸轮表面，例如经由一弹簧来偏移。
凸轮表面可以允许阀的节流或仅带有之间受限制的调节的或不可调整的单纯的开/关。阀控制件关于一组阀打开的敏感度和旋转度数可由凸轮的形状来控制。
最好地，在凸轮表面上包含一个“关”凹部，以致凸轮从动件进入此一凹部阀控制件将无法转动。此结构可作为一种安全设置，可防止意外地操作阀。例如小孩误触，且可要求使用者必须先向阀主体内按下阀控制件来将从动凸轮件移出“关”凹部，然后才能转动阀控制件去打开阀。
应该注意此一特色功能并不必须应用在电子控制式瓦斯阀上，这是因为阀致动机构在相关的器具或装置，如电子炊具的主体内是无法接触到的，因此不可能有意外操作发生。此特色功能也可应用于其他类型的非手动式致动器，包括自动化致动器等。
在此还必须提出阀关闭件相对于进入阀主体的运动可以被偏置，例如通过装在阀的柄上的适当弹簧件，亦可被偏置去推动凸轮从动件至凸轮表面上。
当阀控制件能被使用者作纵向移动，例如将凸轮从动件推出“关”凹部或推离凸轮表面时，阀可以包括限制阀控制件(开关件(key))向内移动的结构，以致阀本身无法通过它的纵向移动被打开，除非阀控制件被转动一适当的量，例如到一位置，此处的凸轮从动件处于凸轮表面的倾斜部分上。
此亦提供了进一步的安全措施，可防止有人不经意地移动了阀控制件，例如通过按压在一相关炊具的控制按钮上而意外地开启了阀。
限制结构可采用任何合适的形式，例如在“关”位置时与阀主体的一凸起部分接触的阀控制件上的凸起，以便允许阀控制件的有限的向内移动，例如足以将阀控制件移出凸轮表面内的“关”凹部。例如此凸起可被设置在阀柄上的、保持前述的偏置弹簧的卡圈上。另一方式，可在阀瓦斯通道内侧上、在凸轮表面上方设置一凸起，以便当阀控制件处在关闭位置时接触凸轮从动件和限制它的轴向移动。
在一特别较好的形式中，阀包含一个旁路流动通道，该通道提供一个不变的流量，而此流量为低于主要阀密封所提供的。例如此可被用于在炉具或嵌入式煤气灶的节流的控制中。
此旁路流量最好是由阀控制件内的瓦斯通道提供。因此，阀控制件最好有一煤气通道，该通道在阀控制件的一端(如头端)中的开口与其侧部的开口之间延伸，以便旁路主阀密封，以及在阀入口与出口之间提供了一个不变的瓦斯流量。而此旁路流动可以由阀控制件的旋转和或纵向移动驱动。
当全火焰由主要密封提供时，此旁路流动可维持开的状态。
凸轮表面最好包含有一旁路部分，而此部分可移动或维持住阀控制件在适当位置中，在此位置可让瓦斯通过此旁路通道流动，而不须打开主阀密封。
旁路流通可藉任何合宜方式提供。在一较佳实施例中，沿阀体的主瓦斯流道提供一个瓦斯通路，当阀控制件的侧边开口和瓦斯通道重叠时，产生旁路瓦斯流通。虽然也可以构造用于旋转的组件，但是这重叠现象可以通过阀控制件的纵向移动发生。
较佳地，当阀控制件在“关”位置时，这阀控制件周围设置例如一O形圈的密封件，以及该密封件放置于旁路侧面的开口与瓦斯流道之间。因此，避免了经旁路通道的瓦斯泄漏。
在另一旁路流动控制中，阀控制件可以包括在旁路流道中的一个旁路阀，用于打开或关闭此流道。
通过旁路阀的致动器与阀体的主瓦斯流道的内表面的一部分的接合，可以驱动旁路阀。这部分可以适当地构造外形，以便提供带有适当打开和关闭状态的旁路阀。
阀控制件的轴向和/或旋转活动可使致动器用于接合瓦斯流道的内表面。
旁路阀可设置于阀控制件侧边开口的附近，致动器可延伸通过侧边开口、进入主瓦斯流道。在关闭位置中，致动器可延伸进入在主瓦斯流道中的凹部内，使保持在完全延伸状态，以及旁路阀仍在关闭位置。这凹部可为阀体的主入口或出口的形式。那么，阀控制件的运动可引起致动器离开凹部，以致被强制推入阀控制件的侧边开口内，以及将旁路阀打开。
例如像滑动阀装置，旁路阀亦可设在旁路流道内，但这需在阀控制件增设额外开口，以及在阀体内机另工一额外凹槽。
在关闭位置中、在其中旁路致动器延伸的凹部可能包括一倾斜部分，可让致动器移动出凹部，不会被卡住。
在一种较佳形式中，旁路流量是可调整的。这允许例如依据所使用的瓦斯燃料的类型来设定合宜的节流瓦斯流量。因此，天然瓦斯比液化石油气需要较大的节流孔。
旁路流量可通过改变旁路入口、出口或瓦斯流道的尺寸进行调节。例如，旁路流道的侧开口可用具有进、出口的中空旋塞调节。此旋塞安装在控制阀件内、靠近旁路流道的侧开口，旋转旋塞使旋塞的开口之一与旁路侧出口重叠到或大或小的程度，藉此控制流量。或者，在阀关闭件中可以设置针阀，按需旋转针阀来打开或关闭旁路通道。通过在阀控制件内部的一纵向流道可接触到旋塞或针阀，利用螺丝起子或其他合适工具伸入该纵向流道内拧紧针阀或转动旋塞。
阀控制件之主密封例如在阀控制件的所处位置范围内的一端部处可对阀体的瓦斯流道的侧壁或内表面进行密封，且可以仅在阀控制件移动一设定距离后打开，因此这主密封的移动超出侧壁范围，例如达到瓦斯流道的端部外。在阀控制件沿着主瓦斯流道纵向运动时主密封仍能在它的范围内维持关闭状态，例如以便置于节流模式。
或者，阀件可密封于例如横向于阀件的移动方向而设置的密封阀座。这具有下列优点当密封件(例如O型圈)磨损时，在关闭位置中仍旧紧密地密封该阀，这是因为密封件中的任何磨损能够被在关闭状态中稍许更进入处在阀体中的阀控制件吸收，同时密封件稍许较低地处在阀座中。
阀控制件可进一步对主瓦斯流道的阀座和内表面进行密封。
在本发明的一较佳实施例中，瓦斯阀为一个自动调温器的形式。
如上所述，本发明可特别用于电子控制瓦斯阀，通常而言，是一个自动控制瓦斯装置和器具，且这阀包括自动致动器，例如像电动机的电致动器，用于移动阀控制件。这电动机可呈任何合适形式，例如伺服或步进电动机。
可以设置微型开关或跳开开关、或其它合适的开关装置，用于检测阀的位置，例如是否它处在“关”位置，以及可以在关闭阀时与在阀控制件中，例如在它的阀杆中的一凹槽或凸起相啮合。
该阀的电子和/或自动的致动的可能性在于它自己的一重要特性，且从另一方面来看，本发明提供一个自动瓦斯阀，此阀包括瓦斯入口、瓦斯出口及其流道的一阀体，且包括一个阀控制件，用于控制瓦斯在入口和出口之间的流量，控制阀件包括凸轮从动件，该从动件与阀体的凸轮表面接触，控制阀件的转动带动凸轮从动件与凸轮表面协作和对阀控制件定位，用于打开或关闭该阀，以及，其中由自动致动器控制阀控制件。并且，从另一方面看，本发明提供电子瓦斯阀组件，该组件包括一阀体，该阀体具有瓦斯入口和出口以及进、出口间的瓦斯流道，另包括一个阀控制件，用于控制进、出口间的瓦斯流量，而阀控制件包括凸轮从动件，该从动件与阀体的凸轮表面相接触，阀控制件转动造成凸轮从动件与凸轮表面协作和对阀控制件定位，用于打开或关闭阀，这组件包括用以控制阀控制件的电子致动器。
从另一方面看，可见到本发明提供包括一凸轮从动件和在使用中凸轮从动件可在上面移动的一凸轮表面的一瓦斯阀，凸轮从动件在凸轮表面的移动，使瓦斯阀打开或关闭。
从又一方面看，本发明提供包括一阀体上的凸轮表面和装在阀体内的阀件上的一从动件的一瓦斯阀，转动阀件造成从动件在凸轮表面上移动，且阀件在垂直于转动方向的一方向上移动。
从又一方面看，本发明提供包括一阀体和一开关件的一瓦斯控制阀，其中开关件包括一个用于密封阀体的O形圈，此开关件由凸轮机构运动，使O形密封环与阀体接合或松开。较佳地，此开关件其中包括一个旁路流道，用于在O形密封圈周围提供一旁路流量。
从又一方面看，本发明提供一瓦斯控制阀，其中O形密封圈是由凸轮作用来打开或关闭，其中，其上安装O形密封圈的阀开关件中设置一旁路流道。
本发明可延伸到结合有上述瓦斯控制阀的任何一个或多个的瓦斯器具或装置。
因此，本发明可视为提供一种瓦斯器具，它包括瓦斯控制阀，其中该阀包括一具有瓦斯入口、出口和进出口之间的流道的阀体，且包括控制进出口之间瓦斯的一流量阀控制件，而阀控制件包括一凸轮从动件，该从动件与阀体的凸轮表面接触，阀控制件转动造成凸轮从动件与凸轮表面协作，用于对阀控制件定位，以打开或关闭阀。
较佳地，该瓦斯器具是一个自动和或电子控制的瓦斯器具，包括用于自动地或电子地运动控制阀件的一致动器。
瓦斯阀可应用于如瓦斯烧烤炉、瓦斯炉具和壁炉、瓦斯加热器、瓦斯干燥器和瓦斯热水器等。
这阀可利用任何合适的材料及尺寸制造。主O形密封圈可用氟橡胶、腈橡胶或硅橡胶制造，阀体及阀控制件可用铝和/或铜制造。
附图简要说明将参照附图以举例方式说明本发明的较佳实施例。会理解到附图的细节并不是用于取代本发明的先前的概述，在附图中用相同的标号表示相同的结构件
图1是按照本发明的一实施例的控制阀的立体图；图2是按照图1的阀的入口侧视图；图3是沿着图2中的线“III-III”之断面图；图4是沿着图2中线“IV-IV”的断面图；图5是图1中阀体的立体图；图6是图5阀体的入口侧视图；图7是按照图1的阀的阀件的侧视图；图8是按照本发明的第二实施例的阀的俯视图；图9是沿着图8中线“IX-IX”的断面图；图10是按照图9的阀的入口侧视图；图11是图9的节流控制器的放大图；图12是按照本发明的第三实施例的控制阀立体图；
图13是图12的阀的全侧断面图；图14是按照本发明第四实施例的控制阀全侧断面图；图15是沿着图2的线“IV-IV”的断面图；图16是图15的阀体的另一侧视图；图17是沿着图16的箭头“A-A”方向的全侧断面图。
最佳实施例的详细描述参照图1-4，一个手动瓦斯控制阀1包括一个阀体2及一个可运动地装于阀体2中的阀控制件3。
该阀体2有一个瓦斯入口4及出口5，及连接入口4与出口5的瓦斯流道6。
阀控制件3包括阀柄7及阀头8。阀头8有一弹性O形密封圈9，可当阀关闭时对瓦斯流道6的入口部分10的内壁密封。
阀件3亦包括一个用于节流控制的一第二或旁路瓦斯流道11，此用于连接阀件3的头端的瓦斯入口12及侧部中的瓦斯出口13。
阀1经由阀体2的凸缘15的螺栓孔安装于瓦斯器具。当安装时，瓦斯入口4需连接在瓦斯供给支管上，瓦斯出口5需连到瓦斯器具，例如燃烧器或煤气炉灶的炕头，此连接工作可以如本领域的熟练人员所理解的任何标准方式来安装，以及可以使用合适的O形密封圈、夹子等，例如在图3、4中的虚线所示，在瓦斯流道入口部分10的突出部分的外缘周围可以设置一O形密封圈。
在图3、4中将使一控制钮16装在阀柄7的自由端，以便允许手动向内推压和转动阀柄7，从而打开或关闭阀1。
参阅3、4，阀件3由弹簧17偏压至它的闭合位置(至附图中的左侧)，此弹簧安装在阀体2的金属垫圈18与位于阀柄7的沟槽20内的金属夹19之间，此金属垫圈18亦将O形密封圈21保持在阀体2内的适当位置中，以致在阀柄7周围提供密封作用。
阀可置于经其中节流通道11使主瓦斯入口3及出口4连通的一节流位置中，阀1亦可放在主燃烧/火焰最大位置中，在此位置O形密封圈9让瓦斯流过阀头8及主流道6。
阀件3的移动通过使用者驱动控制钮16以及通过由阀柄7侧面延伸的凸起或栓柱22来控制。凸起22起到一凸轮从动件的作用，它在流道6的内部端处的阀体2上提供的凸轮表面23上运动。凸轮表面23是在一横向于细长的阀控制开关件3的纵轴线的平面上，且凸轮从动件栓柱22与凸轮表面23的相互作用造成阀控制开关件的轴向或纵向移动。此位移接着移动柄7末端的头部8和O形圈9进入与移出与阀体2的内壁10的密封接合。
如图5及6所示，凸轮表面23通常包括一个“关”凹部24、一个提供全燃烧的主斜面25、一个在主斜面26的下端的节流部分26及一个在主斜面上端的阻挡部分27。
在“关”位置，栓柱22位于“关”凹部24内，预防阀柄7的任何转动。这有助于防止阀1的误开。
欲开阀1，亦即在节流或全燃烧位置，阀柄7首先需被向内推，以便将栓柱22从“关”凹部24升起，并在阻挡部分27上。然后能以逆时针方向(从使用者的观点)转动这阀柄7，因此栓柱22置于凸轮表面23的斜面部分25。当放开时，栓柱22将置于斜面处25，且由柄弹簧17的偏压使它保持依靠于斜面。
进一步旋转阀柄7，不向内推进，通过沿着凸轮表面23上的栓柱22的移动来控制阀1的打开。
因此，为了节流控制，旋转柄7，直到栓柱22置于斜面处25的下端。在此位置，柄7在阀体2内并未完全被拉动以便密封件9从瓦斯流道6的内部10移开，因此瓦斯主流动被截止。然而，如图4所示，当栓柱22置于斜面区25的下端时阀件3的旁路瓦斯出口13可从“关”位置充分移动，因此它处于瓦斯通路28上方的位置，此瓦斯从阀件12经过流道11、流出出口13沿着瓦斯通路28进入瓦斯流道6，并流出主瓦斯出口5到达相关燃嘴，这样就提供了节流控制。
必须指出的是阀件3在“关”位置时栓柱22在“关”凹部24，一个O形圈29阻止位于柄出口13与主瓦斯流道6之间的瓦斯泄漏。同时，超出节流控制26的栓柱22的旋转是由节流瓦斯通路28的其中一个肋29来防止的。
为提供瓦斯全流量旋转柄7，因此栓柱22沿斜面25从节流位置26移向阻挡部分27。当栓柱22沿着斜面25移动时柄7被拉入阀体2，密封件9移动离开瓦斯流道的内部10，因而允许围绕阀头8的瓦斯的完全流动。
应该注意在瓦斯流道6的入口末端10是逐渐缩小的，在阀头8关的时候，用于引导O形圈回入流道6。
为关断瓦斯流量，阀柄7应该被再压下，然后顺时针旋转(从使用者的观点)。这让栓柱22移过阻挡部分27上方，置于“关”凹部24上。放开柄7，藉弹簧17作用力，让栓柱22置于“关”凹部24内。利用抵靠节流瓦斯通路肋29的另一个的栓柱22来防止柄7过度的顺时针方向旋转。
作为进一步安全特征，当阀控制件在“关”位置，从图3看，阀控制件3在左侧可能需有一个突出物，例如夹子19的一部分，它与阀左侧末端突起部分作用，以限制阀控制件3的纵向移动，以及阻止主O形圈的开启。当按钮16在“关”位置时，这能避免因不留意的压在控制钮16上而不慎打开阀1。当阀控制件处在斜面区25时，这突出物和隆起的部分必须脱离，使阀能打开。这安全特性亦能通过瓦斯流道6中凸轮表面上、例如在“关”凹部24的区域内的有一合适的突出物提供，对阀柄7有一类似的限制移动，避免仅仅通过阀控制件3的压入让在“关”位置的阀打开。
阀的又一特征是当阀控制件3已部分向内推且旋转离开“关”位置时，在栓柱22是在凸轮表面23上面时，亦可由使用者全部向内推而打开主密封9。由此，当栓柱22在节流位置26时，使用者能将阀控制件3完全推入阀体2，以便全开阀1，然后去除控制按钮16的压力，让栓柱22置于节流位置26。这让使用者产生全火焰以点燃瓦斯并立即将瓦斯控制在节流流量。这与现有技术相反，现有技术是用处在全火焰位置的栓塞点燃煤气，然后必须转动阀经过全火焰位置，以便达到节流位置。因此本发明能提供容易开启的节流控制。
图7示出了阀件3，也示出了节流调节塞31。调节塞31用于节流时之瓦斯流量控制。
调节塞31装于流道32内，此流道经过阀柄7，亦为节流瓦斯流道11之延续。调节塞31包括本体部分33及外围的螺纹34，该螺纹与安装通道32中的螺纹相啮合。同时也包括收纳螺丝起子或类似工具的尾端的夹槽35以及一个O形圈密封件36，该密封件用来密封安装流道32以与节流瓦斯流道11分开。
阀体部分33可以是中空的，且可以包括在其周边上的孔口37，该孔口在使用中邻近阀件出口13，且在其端部38有一孔口，用于连通节流瓦斯流道11。利用合适的工具所进行的调节塞31的旋转能引起孔口37与阀件出口13某种程度的重叠，因此在节流时控制瓦斯流量。或者，塞子31不需有孔口37及38，可用一个针阀替代。
通常在装阀1时，对调整塞31仅设定一次。这可让相同阀用于不同种类的瓦斯，如天然气或液化气。因此液化气在节流时需比天然气用更小的瓦斯小孔。
以上所述控制阀1用凸轮表面及凸轮从动栓柱来控制，而用O形圈密封，能比标准瓦斯旋塞阀使用较少的零件及易于制造。例如标准瓦斯旋塞阀在阀体及塞子中需较高级公差，因此难以完成，并需要此两零件的研磨加工及注入特殊密封润滑剂，在现有瓦斯阀不需做此工作。
现在将参照图8到11描述本发明的第二实施例，与以上实施例类似的部分用相同的标号表示。
这实施例包括一阀体2、一阀控制件/开关件3、一从动件栓柱22及一凸轮表面23。但是，在这实施例中，瓦斯入口4是在阀体侧，出口5是在阀体的端部。并且，在该实施例中，阀1以电子控制而不是手动控制，具备一个控制钮16，阀柄7包括接收电动机40的转子39之狭槽38。还包括一凹槽41，用于由微行开关42接合，用于确定阀1位于“关”位置。电动机40例如可能是一个伺服电动机或步进电动机。
电动机40及微行开关41可连接到一个控制系统，此系统经由电动机信号和微型开关42的驱动或不驱动通过电动机40来驱动阀1和监测阀1的位置。
将装在相关的瓦斯器具中的阀1由电子控制，因不会被使用者接触到，故不须设安全保护去避免意外打开。因此，在能旋转前此处不需压下阀柄7。或者，阀1的操作是完全通过附连的电动机40产生的阀件3的旋转进行的。
在这实施例中，O形圈9对在瓦斯流道6的台阶处的阀座43密封，节流控制采用不同的形式。
节流控制是经由阀件3的瓦斯流道11来提供，阀件3连接端部入口12和侧向出口13。但是，在此情况下，侧向出口13的开或关是由阀零件3旋转驱动的节流阀件44所引起(而不是上述实施例的通过节流控制的纵向运动)。
从图11的放大图形可看到，节流阀组件44包括有基部46和延伸到阀件3的侧向开口13之外的突出部分47的驱动件45。一个O形密封圈48装在基部46上围绕着突出部分47。
O形圈48围绕出口13的内周边密封阀座49，且用弹簧50偏置到“关”位置，此弹簧位于驱动元44的基部46与保持圆盘51之间，此圆盘固定在其中装有节流阀组件44的凹槽52的端部内。
在“关”位置主O形圈9对阀座43密封，另由突出部分47延伸到阀入口4内，节流O形圈48对阀座49密封。
当阀件3转过90°时，从动件栓柱22不会与凸轮表面23的隆起部25接合，因此阀零件3不会带到阀体2之内，且主O形圈9不是从阀座43移出。然而，这节流驱动件45的突部分47与瓦斯流道6的内壁接触并向内移动，从而打开节流阀组件44，并让瓦斯由入口4流经节流流道11到出口5。这提供了节流控制。
应该注意驱动件45的基部46具有用于瓦斯流过的许多孔或包含一组径向壁，瓦斯可在诸径向臂之间流过。
并且，在图10中可看出，入口4的边缘有一斜面53，随着阀件3转至90°位置，突出部分47与斜面接触。这帮助突出物47内移，以避免突出部分47碰到入口4的侧边。
当阀件3旋转超过90°位置，从动凸轮栓柱22与凸轮表面23的突起25相接触，且当栓柱沿突起25移动时阀件3被拉入阀体2之内，主O形圈9从阀座43移开，因此让瓦斯从入口4经瓦斯流道6通过阀头8并由出口5流出，栓柱22进一步沿凸轮表面23移动时阀头8从阀座43移动更远，因此瓦斯流量更大。
应该注意在狭槽38内的电动机转子39的连接阀柄被拉入阀体2同时仍能与转子39的一部分保持啮合。
为了关阀1时可旋转阀件3，因此突出部分47再延伸到出口5内，且栓柱22不再位于凸轮表面23的隆起25上。这可在同一打开方向继续多旋转些柄7，反方向转过360°来完成。
阀1包括螺丝孔54和在曲面凹槽中的合适的密封件55，用于将阀1的入口4装于相关器具中的管状瓦斯导轨或支管的附近处，如本领域中已知的那样。在图10中可见到螺丝孔54′亦由阀出口末端提供，以便固定地连接燃烧器管(未示出)，用于将瓦斯从出口5传送到器具的瓦斯燃烧器。
与第一个实施例的情况相同，第二实施例具有超过标准现有技术的栓塞阀的类似优点。与第一个实施例的主O形圈21的磨损相比，可减少节流阀组件44的O形圈48的磨损，以及，当零件磨损时主密封圈9提供的密封仍维持，因此，当O形圈9磨损时阀件3仅位于阀体2内稍低位置，且O形圈仍紧紧位于阀座43上面。
对于电子系统重要的是在阀件3与阀体2之间极少有磨擦或粘住现象，因此可以使用一个较小、紧凑、低功率及低转矩的电动机40，以替代对于标准的栓塞或旋塞阀设计可能要求的一个大的电动机和齿轮链条。
参考图12和13，将描述按照本发明的瓦斯控制阀的第三实施例。控制阀的第三实施例在具有阀柄7、阀头8及弹性O形圈密封件9的控制件/开关件3，以及包括从阀柄7突出的凸轮从动栓柱22和在阀体2内部的凸轮表面23的凸轮机构，以及阀柄7内的节流控制装置31的结构方面与第一实施例(图1到7)很类似。但是，在第三实施例中，在侧向延伸壳体57内，阀体2包括一个“火焰失效”的安全阀机构56。这“火焰失效”安全阀的构造和操作均在本申请人的先前的国际专利申请PCT/AU00/00949有详细说明(以WO01/11278公布)，此全部内容结合在此作为参考。因此对构造与操作不再于此详述。
在控制阀1的这第三实施例中，进入阀体2的瓦斯入口4是由火焰失效侧延伸壳体(flame-failure side extension casing)57所提供，所以控制阀1适合于装在管状瓦斯供应支管或导轨附近。而在第三实施例中的瓦斯流动方向为经由瓦斯通道6和通过阀头8和“O”型密封圈9，这与如图1至7所示的第一实施例的相反。瓦斯出口5再次是通过在阀主体2的一侧处的一个孔提供，而阀主体末端是用一气密式塞子或盖子58密封。
附图显示了本发明的第四实施例，它是参照图8到11叙述的电子式控制阀的一变化型式。特别是，包括阀主体2、控制件3、瓦斯入口4、凸轮从动栓柱22、凸轮表面23、“O”型密封圈9、阀座43以及节流阀组件44的基本阀结构及操作均与第二个实施例的结构大体上相同。其中的不同点为在第四个实施例中的阀门1包含有一个托架或支架59，该托架用于电动机40和其电源供应部分和电子式控制装置60。
更进一步地，此第四个实施例包含有与阀主体2的出口端连接的一个第三安全阀组件63。该安全阀组件62包括内装有一瓦斯关闭圆盘(shut-off disc)64的一个外壳63，此圆盘经由一弹簧65偏压至与外壳63密封接合形成一密封，此密封是当凸轮从动栓柱22处在“关闭”凹部内时除了“O”型密封圈9之外的第二密封。当电动机40被启动去转动控制开关件和将“O”型密封圈9自阀座43处推出、允许瓦斯流经瓦斯通道6时，柄7的纵向或轴向的位移造成关闭圆盘64的相对应地位移，致使瓦斯能流动通过第二关闭阀到最终的阀出口5。在此第四实施例的阀出口5具有一外螺纹面，该螺纹面连接通至相关的瓦斯燃烧器的一瓦斯管。此关闭阀组件62提供了一个第二安全机构，防止当“O”型密封圈9磨损时造成瓦斯泄漏的可能性。
现参照图15到17示出了按照本发明的第五实施例。在此第五实施例中，瓦斯控制阀是或组合有温度自动调节器，例如适合用来控制瓦斯烤炉的工作温度。此阀的结构非常相似于在图12及13的第三实施例中的结构。即它包括了一个“熄火”安全阀保护机构56，此机构装在阀主体2的侧向延伸外壳57内。控制开关件3的开始转动使加压块66与安全阀56的驱动轴67对齐。
随着此控制开关件被向内压到它的位置中，加压块66接触和压下驱动轴67，以致打开安全门(如WO-01/11278中详述)，使瓦斯能流入瓦斯通道6。同时，凸轮从动栓柱22被推移出“关”凹部24及推向倾斜部位25，接着控制开关件的进一步转动使凸轮从动栓柱沿着凸轮表面23倾斜部分移动，以致轴向移动阀头8及“O”型密封圈9，从而它移动离开依靠着阀主体2的内壁的它的座位。照此作法，则可使瓦斯流动经过一旁路或节流通道68到瓦斯阀的出口5。在此一最初的节流位置，通常就有足够的瓦斯流量通过，以实现足够量的燃烧器火焰，从而使烤箱内腔的炉温达到120℃。此旁路或节流通道68包含有一节流调节塞塞31，此栓塞能被拧进或拧出，用来调节瓦斯流过旁路或节流通道68的流动速率。
一个温度自动调节器组件70装在阀主体2的端部，接近控制阀门的出口5。此温控制组件70包含有一个温控调节器球体71，其位于阀主体的远方，一般在被加热的烤炉内腔内，此温度调节器球体71处于经由一条连接线72与在阀主体2出口端上的一个栓塞和圆盘组件73相热连通的状态中。此栓塞和圆盘组件73一般被称之为温控器“伸缩件(bellows)”。当阀控制件或开关件3进一步从节流位置转动，这些“伸缩件”内的一个密封圆盘构件74在一螺纹上向内移，以致轴向移动离开其密封座位75。此一动作促使更多的瓦斯流入，通过圆盘构件74到阀出口5，然后到瓦斯燃烧器，而使烤箱温度增高。
当烤箱温度增高，则烤箱内腔内的球体71的温度也升高，而此温度增高经由导热连线72传回到栓塞和圆盘组件73。而温控器伸缩件的温度增高促使圆盘件74又朝它的座位向后位移，再次限制流向燃烧器的瓦斯。这又造成火头降低，以及因此烤箱内温度下降，而温度的降低又再经由球体71传输回到伸缩件组件，而温度下降使伸缩件装置再次允许瓦斯流量增大。温控器的操作使烤箱内温度保持在由伸缩件的操作公差所形成的预定范围内的一大致数值处。
可以理解在不脱离在本文中概述的本发明的精神及范畴下，对上述说明可以作出各种各样的修改和或变动。
例如，与逐渐变化的斜面相比较，凸轮表面23可为任何适合的形状，且可由许多台阶部分组成。阀件3亦可包含一个以上的凸轮从动件，例如可以用一相对的凸轮从动栓柱，二者均作用在各自仅在瓦斯通道周围延伸180°的相同形状的凸轮表面上。
要注意的是两个实施例的倾斜部分25在相反的方向上倾斜，如果需要，可以使用任何合适的倾斜方向。
另外，本发明可应用在有些不需要节流控制、而仅须主控制的使用中，在此状况下则不需要提供旁路通道11或类似的通路。
主控制阀，例如“O”型密封圈9，可提供一简单的开/关控制，或能提供一节流控制。
通过阀1的瓦斯流动可以被反向，故入口与出口交换角色，不过较好地是克服瓦斯的压力而打开阀，以在关闭方面提供密封作用。
这些实施例能以手动或自动控制方式使用，能够使用致动器而不是电动机，例如有些型式的自动控制器，如温度自动调节控制器等。
阀可单独使用或与其他阀控制器结合使用，例如结合一种瓦斯安全关闭阀，当瓦斯燃烧器熄灭时可切断瓦斯供气，和/或结合一种温度调节控制阀，例如温度自动调节控制器。
本发明的阀可应用在烤箱、炊具、壁炉、火炉、室外烧烤炉、加热器、烘干器、热水炉等等。
该阀可用任何适宜的材料和任何适当的尺寸制成。
权利要求
1.一种瓦斯控制阀包含一阀主体，此主体具有一瓦斯入口；一瓦斯出口；一在入、出口之间的瓦斯通道；一阀控制件，用于控制出、入口之间的瓦斯流量；其中阀控制件包括有一凸轮从动件，其与阀主体的凸轮表面相接触，当转动此阀控制件时造成凸轮从动件与凸轮表面协作，使阀控制件定位成阀打开或关闭状况。
2.按照权利要求
1的阀，其特征在于阀控制件包含具有一“O”型密封件的一关闭部分。
3.按照权利要求
1或2的阀，其特征在于凸轮表面包含有一倾斜部分，当凸轮从动件沿此倾斜部分移动时促使阀控制件移动，例如轴向或纵向，以便打开阀主体的瓦斯通道，使瓦斯可由此流过。
4.按照权利要求
1到3的任一项的阀，其特征在于凸轮表面包含有一“关”凹部，此凹部可防止凸轮从动件的移动，直到此从动凸轮移出该凹部。
5.按照权利要求
1到4的任一项的阀，其特征在于凸轮表面包含一旁路部分，当凸轮从动件位于该旁路部分上时可定位阀控制件，使在阀控制件内的旁路通道能够提供在阀入口与阀出口之间的连通。
6.按照权利要求
5的阀，其特征在于旁路通道提供节流控制。
7.按照权利要求
1到4的任一项的阀，其特征在于阀控制件包含有一个旁路瓦斯通道，用于提供在阀主体的入、出口之间的瓦斯流动。
8.按照权利要求
7的阀，其特征在于旁路瓦斯通道在阀控制件的侧边部分与端部的开口之间延伸。
9.按照权利要求
7或8的的阀，其特征在于阀主体内的瓦斯通道提供有一瓦斯通路，而阀控制件可移动，以便让旁路通道的侧边开口与瓦斯通路重叠，以允许瓦斯在其间流动。
10.按照权利要求
9的阀，其特征在于阀控制件包括一个密封件，当阀控制件处于关闭位置时此密封件坐落在阀控制件的侧边开口与瓦斯通路之间，阀控制件的运动促使此密封件越过瓦斯通路则瓦斯通路与侧边开口畅通。
11.按照权利要求
5到10的任一项的阀，其特征在于阀控制件包含一个可调节件，用于改变通过旁路通道所传送的瓦斯的数量。
12.按照权利要求
11的阀，其特征在于可调节件控制旁路通道的侧边开口的尺寸。
13.按照权利要求
12的阀，其特征在于可调节件包含一个螺纹部分，它可被转动到部分地阻断旁路的侧面开口。
14.按照权利要求
5到8的任一项的阀，其特征在于其旁路通道包括一个旁路阀，此旁路阀包含有一驱动部分，至少在一位置中该驱动部分与阀主体的瓦斯通道的内部接触，以打开此旁路通道。
15.按照以上任一项权利要求
的阀，其特征在于阀控制件中包含一个关闭部分，当阀在关闭位置时此关闭部分对阀主体的一个内部表面部分密封。
16.按照权利要求
1到15的任一项的阀，其特征在于阀控制件包含有一个关闭部分，当阀在关闭位置时该关闭部分对阀主体的阀座密封。
17.按照以上任一项权利要求
的阀，其特征在于阀控制件被弹簧偏置，以将凸轮从动件推至凸轮表面上。
18.按照以上任一项权利要求
的阀，其特征在于该阀是用于瓦斯燃烧器具中的控制阀。
19.按照以上任一项权利要求
的阀，其特征在于包括有一个自动致动器，用于移动阀控制件。
20.按照权利要求
19的阀，其特征在于致动器为电动机。
21.一种自动瓦斯阀，其中阀包括了一阀主体，该主体具有一瓦斯入口、一瓦斯出口和一出、入口之间的瓦斯通道，并包括有一阀控制件，用于控制瓦斯在出、入口之间的流量，其中此阀控制件包含一凸轮从动件，它与阀主体凸轮表面接触，当转动阀控制件时造成凸轮从动件与凸轮表面的协作，致使阀控制件处在打开或关闭阀的位置，以及，其中，此阀控制件由一个自动致动器来控制。
22.一种电子式瓦斯阀，它包括一个阀主体，此主体具有一瓦斯入口、一瓦斯出口及一个在出、入口之间的瓦斯通道，且包括有一个阀控制件，用于控制瓦斯在出、入口之间的流量，其中阀控制件包含一个凸轮从动件，它与阀主体的凸轮表面相接触，当转动阀控制件时造成凸轮从动件与凸轮表面的协作，致使阀控制件处在打开或关闭阀的位置，且阀控制件是由一电动机来控制的。
23.一种瓦斯阀包括一个凸轮从动件和一个凸轮表面，在使用时可使凸轮从动件在凸轮表面上运动，凸轮从动件在凸轮表面上的移动可促使瓦斯阀的开或关。
24.一种瓦斯阀包括在阀主体上的一凸轮状表面以及在该主体内安装的阀件上的一从动件，当转动阀件时使从动件在凸轮状表面上移动和阀件在垂直于转动方向的方向上移动。
25.一种瓦斯控制阀它包含一个阀主体和开关件，其中开关件包括在其上的一个“O”型密封圈，用来密封阀主体，以及凸轮机构使开关件运动，使此“O”型密封圈与阀主体接合或不接合。
26.按照权利要求
25的阀，其特征在于开关件含有一旁路，用于提供围绕此“O”型密封圈的旁路流动。
27.一种瓦斯控制阀，其中的“O”型圈密封的作用是由一种凸轮机构开启或关闭，以及，其中在其上装有“O”型密封圈的阀开关件中提供一旁路通道。
28.按照以上任一权利要求
的阀，其特征在于此阀可是一温度自动调节器或是与温自动调节器组成一体的。
29.一种瓦斯器具包括一个瓦斯燃烧器和一瓦斯流量控制器，而瓦斯流量控制器包括按照权利要求
1到28的任一项的瓦斯阀。
30.一种瓦斯炉灶，它包含按照权利要求
1-28中任一项的至少一个瓦斯阀，瓦斯阀控制向瓦斯炉灶的一个或多个瓦斯燃烧器供应的瓦斯。
31.一种瓦斯器具它包括有一个瓦斯控制阀，而此阀包括有一阀主体，该主体具有一瓦斯入口、一瓦斯出口及出、入口之间的瓦斯通道，又包括一阀控制件，用于控制瓦斯在入口及出口之间的流量，阀控制件包括有一凸轮从动件，该凸轮从动件与阀主体的凸轮表面相接触，当转动阀控制件时造成凸轮从动件与凸轮表面协作，用于使阀控制件定位在打开或关闭阀的位置。
32.一个自动化的瓦斯器具包括一个瓦斯控制阀，此阀包含一阀主体，该主体具有一瓦斯入口、一瓦斯出口及在出、入口之间的一通道，该瓦斯器具又包括有一阀控制件，用于控制瓦斯在出、入口之间的流量，此阀控制件包含一凸轮从动件，该凸轮从动件与阀主体内的凸轮表面接触，当转动阀控制件时促使从动凸轮与凸轮表面协作，用于使阀控制件定位在打开或关闭阀的位置，而该阀控制件是由一自动控制致动器控制。
33.一种电子式瓦斯器具包括一瓦斯控制阀，该阀包含一阀主体，该主体具有一瓦斯入口、一瓦斯出口及在出、入口之间的一个通道，该瓦斯器具又包括有一阀控制件，用于控制瓦斯在出、入口之间的流量，此阀控制件包含一凸轮从动件，该凸轮从动件与阀主体内的凸轮表面接触，当转动阀控制件时促使从动凸轮与凸轮表面协作，用于使阀控制件定位在打开或关闭阀的位置，而此阀控制件由一自动控制致动器控制。
专利摘要
本发明提供一种瓦斯控制阀(1)，它包含一个阀主体(2)，该阀主体具有一瓦斯入口(4)、一瓦斯出口(5)和在出、入口之间的一瓦斯通道6，还包括一个阀控制件(3)，用以控制瓦斯在入口(4)及出口(5)之间的流量。阀控制件(3)包括阀柄(7)，该阀柄具有一从其侧面突出的形状为一栓柱(22)的凸轮从动件，以及一个位于柄(7)的一端且支承有一“O”型密封圈9的头部(8)，该密封圈与主体内壁紧贴来密封瓦斯出口(5)。在柄(7)上的凸轮从动栓柱与阀主体(2)上的凸轮表面相接合。阀控制件(3)的转动促使凸轮从动栓柱(22)与凸轮表面(23)协作和移动阀控制件(3)，以打开或关闭阀(1)。本发明同时提供一瓦斯器具，它具有一个或多个瓦斯燃烧器和包括依据本发明的至少一个控制阀(1)的一个瓦斯控制器。
文档编号F16K31/05GKCN1666054SQ03815076
公开日2005年9月7日 申请日期2003年5月16日
发明者D·P·詹姆斯 申请人:先进产品控股有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan