专利名称：一种应用贝塞尔曲线控制燃气流量的燃气灶开关阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃气灶控制燃气流量大小的开关阀，具体为一种应用贝塞尔曲线控制 燃气流量的燃气灶开关阔。
背景技术：
目前通用的燃气灶开关阀通常包括有本体，本体内开设有锥形孔，锥形孔内装配 有可在其内转动的闭子。参见图1 图3，闭子内开有连通气源的轴向孔l'，闭子的侧 壁上于不同的高度处分别开设有贯穿侧壁的大火引气孔2'和小火引气孔3'，通常小 火引气孔3'包括位于同一高度上的间隔设置的一大一小两个小孔，对于那些其旋钮可 转动角度较大的开关阀，其闭子还在两个小孔之间有凹槽4'连接，在闭子外壁上自大 火引火孔2'处延伸开设有一段走向为环向的大火引气槽5'，大火引气槽5'的底壁为 平直壁。本体上设有对应大火引气孔的大火燃气入口和对应小火引气孔的小火燃气入 口，其中，大火燃气入口为燃气灶的外环火供气，小火燃气入口则为燃气灶的内环火 供气。使用时，转动开关阀上旋钮，即带动闭子在本体内转动。通常，只要燃气灶点 燃，内环火即会一直保持有火燃烧状态，只不过在调整火力时，其会由于小火燃气入 口与小火引气孔部位的相对位置的变化而火力有所不同，但总的来说，其对整个燃气 灶的火力变化影响不大。对整个燃气灶的火力调整主要还是针对外环火的调整来实现 的。故以下主要针对外环火的调整来予以说明。当转动闭子，使闭子上的大火引气孔 与本体上的大火燃气入口正对时，气源内的燃气经闭子内的轴向孔、大火引气孔及大
火燃气入口进入燃气灶炉头的燃气流量最大，此时燃气灶的火力最大。而当转动闭 子，使大火引气孔与大火燃气入口逐渐错开时，则燃气流量随二者错开的程度而逐渐 变小，燃气灶的火力也即逐渐变小，当二者完全错开，但大火燃气入口仍与大火引气 槽相通时，自大火引气孔出来的燃气仍能经大火引气槽而进入大火燃气入口，由于离 大火引气孔越远处，大火引气槽的通道截面越小，故火力会进一步变小，直至大火燃 气入口与大火引气槽也完全错开，则外环火完全关闭。虽然，现有通用结构能够实现 对燃气灶火力大小的调节，但实际的调节效果不甚理想，其原因在于1、大火引气槽 的底壁为平直壁，而槽的顶部为闭子的圆形外环，因此其与大火引气孔相连端(起始 端)的截面较大，且该截面的变化趋势是在开始时减小较慢，而到末端时减小较快， 直接导致火力在自最大火处调小时，开始阶段即使闭子旋转了一大段角度火力的变化 也并不明显，而到后期则闭子只稍微转动，火力即有很大的变化，参见图4，可见火力 在两端时变化非常之快。这就导致使用者在使用燃气灶时，会有这样的感觉，即开始 阶段转了半天也不见火力变小，而到后期则稍微一动则火力狂变，对火力的调节非常 不好把握。2、现有的开关阀，通常是本体上大火燃气入口的口径要明显小于闭子上的 大火引气孔开口部的口径，这也导致二者需相对转动一定角度后才能形成错开，而在 此之前的一段则火力完全毫无变化。3、现有开关阀，只在大火引气孔的一侧设置有大 火引气槽，因而其要调小火力时只能往一侧转动，而往另一侧稍有转动即会导致整个 燃气灶关闭的结果，这也让不少消费者颇感不便。
该领域的技术人员对现有通用开关阀尤其是其上的闭子的结构做了一些改进工 作，如中国专禾!J/专利申请公开的CN03244811.2、 CN03263436.6、 CN200520018954.1、 CN200520142277.4及CN87102974A等，但仍没有有效地解决所存在的问题，不甚令人
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发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用贝塞尔曲线控 制燃气流量的燃气灶开关阔，以克服现有开关阀燃气流量调节在后端变化速率过快的 缺点，实现对燃气灶火力大小的平稳调节。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为本发明应用贝塞尔曲线控制燃气 流量的燃气灶开关阀，其具有本体和可转动地装配在本体内的闭子，闭子内开有连通 气源的轴向孔，闭子的侧壁上开设有贯穿侧壁的大火引气孔，闭子的外壁上开设有一 段连通大火引气孔的走向为环向的大火引气槽，本体上设有与大火引气孔相对应的大 火燃气入口，其特征在于所述大火引气槽的底壁与垂直于所述闭子轴线的平面相交的 曲线是与闭子该处的外圆偏心的圆弧形贝塞尔曲线或者是S形贝塞尔曲线或者是由多段 圆弧平滑连接而成的弯向闭子中心的多段圆弧贝塞尔曲线；并且，该圆弧形贝塞尔曲
线的曲率半径不小于闭子该处外圆的半径，该s形贝塞尔曲线的弯向闭子中心的那段曲
线的最小曲率半径不小于闭子该处外圆的半径，该多段圆弧贝塞尔曲线的最小曲率半 径不小于闭子该处外圆的半径且离所述大火引气孔越远则其曲率半径越接近所述闭子 该处外圆的半径。大火引气槽既可设置在大火引气孔的前侧，也可设置在其后侧，更 可以将大火引气孔设置在大火引气槽的中部，但总的来说，以大火引气孔的前侧有一 段弯向闭子中心的引气槽为佳(在本说明书中所说的前侧/前段等是以开关阀在开启时 闭子按照通常的逆时针方向旋转为参照的，前侧/前段对应的是闭子在开启时转动方向 的反向。)，这样人们在逆时针打开开关阀后，再继续逆时针旋转，则火力将逐渐变 小，比较符合人们通常的使用习惯。理论上，所述圆弧形贝塞尔曲线、S形贝塞尔曲 线、多段圆弧贝塞尔曲线三者之中应以多段圆弧贝塞尔曲线在调控火力的平缓程度方 面为佳，但其制造难度相对较大，所述圆弧形贝塞尔曲线在制造上较为容易，S形贝塞
尔曲线如果是由两段外切的圆弧线连接而成的S形贝塞尔曲线，则其制造最为简单。
在实验中发现，曲线的曲率半径过大或过小都不太好，过大的话，底壁比较平 直，难以得到平缓调控火力的效果，过小的话，则会导致整个开关阀在制造方面比较 麻烦且需要开关阀具有很大的可旋转角度才能实现整个的开关及调控操作，甚至于无 法得到需要的小火效果。因此所述圆弧形贝塞尔曲线的曲率半径与所述闭子该处外圆
的半径之比优选为i.2 1 : i。所述s形贝塞尔曲线优选由两段外切的圆弧线连接而成， 且该s形贝塞尔曲线的弯向闭子中心的那段圆弧线的曲率半径与所述闭子该处外圆的半 径之比优选为i.2 1 : i。
所述大火引气孔开口于所述圆弧形贝塞尔曲线的中部，且所述圆弧形贝塞尔曲线 在所述大火引气孔的两侧呈对称分布。所述大火引气孔开口于所述s形贝塞尔曲线的中 部，且所述s形贝塞尔曲线的弯向闭子中心的那段圆弧线为所述大火引气槽的前段。所 述大火引气孔开口于所述多段圆弧贝塞尔曲线的中部，且所述多段圆弧贝塞尔曲线在 所述大火引气孔的两侧呈对称分布。这样的设置可实现从最大火处往两侧转动闭子均 可获得将火力调小的效果，能兼顾不同使用者的使用习惯。
为进一步提高火力调整的平缓性，所述大火引气孔与所述大火燃气入口的孔径之 比以0.85~1.2 : i为宜，优选为i : i，且所述大火引气孔的孔径为如所述开关阀用于
液化气，则大火引气孔的孔径为3.0 3.5mm，如所述开关阀用于人工气，则大火引气孔 的孔径为5.0 7.0mm。
所述大火引气孔为一外高内低的倾斜孔。
所述大火引气槽的截面形状为口大底小的梯形或者三角形或者半圆形。 由于本发明在闭子上采用了具合理底壁曲线的大火引气槽，因而克服了现有开关
阀在调节流量时不够平缓的缺点，特别是在两端变化率过快的缺点，获得了比较平缓 的流量特性曲线，使使用者能非常方便地调整燃气灶的火力，以满足使用要求。
图l是现有闭子的立体示意图2是图1的正视图3是图2的B-B剖视图4是本发明实施例一与现有开关阀的流量特性曲线对比图5是本发明实施例一的立体分解示意图6是本发明实施例一的正视图7是图6的俯视图8是图6的C-C剖视图9是图6的A-A剖视图10是本发明实施例一中闭子的立体示意图； 图ll是图10的中闭子的正视图； 图12是图11的D-D剖视图； 图13是图12的E-E剖视图14a 图14s是实施例一开关阀开启及火力调节过程中大火引气孔与大火燃气入 口相对位置变化图15是本发明实施例二的闭子的正视图； 图16是图15的F-F剖视图。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。 实施例一
如图5 图14s，本实施例应用贝塞尔曲线控制燃气流量的燃气灶开关阀，其具有本 体1和可转动地装配在本体1内的闭子2，闭子2内开有连通气源的轴向孔3，闭子2的侧 壁的上部开设有一个外高内低且贯穿侧壁的大火引气孔4，下部则开设有贯穿侧壁的小 火引气孔5，小火引气孔包括一大一小两个小孔，两个小孔之间有凹槽6连接，且小孔 51在凹槽6的前端而大孔52在凹槽6的后端。本体1上设有与大火引气孔4及小火引气孔5 分别相对应的大火燃气入口7及小火燃气入口8。大火引气孔4与大火燃气入口7的孔径 相同，均为3.5mm。闭子2的外壁上开设有一段连通大火引气孔4的走向为环向的大火 引气槽9，该大火引气槽9的截面形状为口大底小的梯形，其底壁与垂直于所述闭子2轴 线的平面相交的曲线(以下简称底壁曲线IO)是一条由两段外切的圆弧线连接而成的S 形贝塞尔曲线。所述大火引气孔开口于底壁曲线10的中部，且该底壁曲线10的弯向闭 子中心的那段圆弧线为所述大火引气槽9的前段，该前段圆弧线的曲率半径与所述闭子 该处外圆的半径之比为l.l : 1。
参见图14a 图14s，通常在燃气灶点火时，使用者都是压下开关阀的旋钮后将其逆 时针旋转90度，即使闭子2相对于本体l上的大火燃气入口7从图14a的位置转到图14j的 位置，此时大火引气孔4正对大火燃气入口7，燃气灶的火力最大。如要将火力调小， 只需转动闭子即可，既可顺时针转也可逆时针转，但因为本实施例的底壁曲线10采用 的是S形贝塞尔曲线，且该底壁曲线10的弯向闭子中心的那段圆弧线为大火引气槽9的 前段，故以逆时针转动可获得更为平缓的调节效果。由图14k 图14s可见，闭子2逆时 针转动角度越大，则大火引气槽9的截面积越小，因而可容通过的燃气流量也越小，故 火力逐渐减小，直至燃气灶的外环火完全关闭。并且，由于大火引气槽9的底壁曲线10 的特殊设计，使得在调小火力的过程中，燃气流量的变化非常平缓，因而使用者可非 常方便地将燃气灶调到自己所需的火力。参见图4，可见本实施例开关阀在调节火力时
其变化更为平缓而不会出现稍微转动闭子2则火力突然变大或变小的情况，特别是自最 大火力处按逆时针方向转动闭子2调小火力时，其表现尤为平缓。
实施例二
如图15、 16所示，并参见实施例一中附图，本实施例与实施例一的区别仅在于闭 子2的大火引气槽9的底壁曲线10有所不同。本实施例中闭子的大火引气槽9的底壁曲线 IO为一段圆弧形贝塞尔曲线，其曲率半径与闭子2该处外圆的半径之比为1.1 : 1。大火 引气孔4开口于该底壁曲线10的中部，且底壁曲线10在大火引气孔4的两侧呈对称分 布。实验数据表明，本实施例在调节火力大小时，其自火力最大处不管是顺时针还是 逆时针转动闭子2，均能获得如实施例一中逆时针转动闭子2那样的平缓的调节效果。
权利要求
1.一种应用贝塞尔曲线控制燃气流量的燃气灶开关阀，其具有本体和可转动地装配在本体内的闭子，闭子内开有连通气源的轴向孔，闭子的侧壁上开设有贯穿侧壁的大火引气孔，闭子的外壁上开设有一段连通大火引气孔的走向为环向的大火引气槽，本体上设有与大火引气孔相对应的大火燃气入口，其特征在于所述大火引气槽的底壁与垂直于所述闭子轴线的平面相交的曲线是与闭子该处的外圆偏心的圆弧形贝塞尔曲线或者是S形贝塞尔曲线或者是由多段圆弧平滑连接而成的弯向闭子中心的多段圆弧贝塞尔曲线；并且，该圆弧形贝塞尔曲线的曲率半径不小于闭子该处外圆的半径，该S形贝塞尔曲线的弯向闭子中心的那段曲线的最小曲率半径不小于闭子该处外圆的半径，该多段圆弧贝塞尔曲线的最小曲率半径不小于闭子该处外圆的半径且离所述大火引气孔越远则其曲率半径越接近所述闭子该处外圆的半径。
2、 根据权利要求l所述的燃气灶开关阀，其特征在于所述圆弧形贝塞尔曲线的曲率半径与所述闭子该处外圆的半径之比为i.2 1: i。
3、 根据权利要求l所述的燃气灶开关阀，其特征在于所述S形贝塞尔曲线由两段外切的圆弧线连接而成，且该s形贝塞尔曲线的弯向闭子中心的那段圆弧线的曲率半径与 所述闭子该处外圆的半径之比为i.2-i: i。
4、 根据权利要求2所述的燃气灶开关阀，其特征在于所述大火引气孔开口于所述圆弧形贝塞尔曲线的中部，且所述圆弧形贝塞尔曲线在所述大火引气孔的两侧呈对称 分布。
5、 根据权利要求3所述的燃气灶开关阀，其特征在于所述大火引气孔开口于所述S 形贝塞尔曲线的中部，且所述S形贝塞尔曲线的弯向闭子中心的那段圆弧线为所述大火 引气槽的前段。
6、 根据权利要求l所述的燃气灶开关阀，其特征在于所述大火引气孔开口于所述 多段圆弧贝塞尔曲线的中部，且所述多段圆弧贝塞尔曲线在所述大火引气孔的两侧呈 对称分布。
7、 根据权利要求1至6中任一权利要求所述的燃气灶开关阀，其特征在于所述大火 引气孔与所述大火燃气入口的孔径之比为0.85 1.2: 1，且所述大火引气孔的孔径为 如所述开关阀用于液化气，则大火引气孔的孔径为3.0 3.5mm，如所述开关阀用于人工 气，则大火引气孔的孔径为5.(K7.0mm。
8、 根据权利要求1至6中任一权利要求所述的燃气灶开关阀，其特征在于所述大火 引气孔为一外高内低的倾斜孔。
9、 根据权利要求7所述的燃气灶开关阀，其特征在于所述大火引气孔与所述大火 燃气入口的孔径之比为l : 1。
10、根据权利要求1至6中任一权利要求所述的燃气灶开关阀，其特征在于所述大 火引气槽的截面形状为口大底小的梯形或者三角形或者半圆形。
全文摘要
本发明公开了一种应用贝塞尔曲线控制燃气流量的燃气灶开关阀，其具有本体和闭子，闭子的外壁上开设有一段连通大火引气孔的大火引气槽，本体上设有对应的大火燃气入口，其特征在于所述大火引气槽的底壁曲线是与闭子该处的外圆偏心的圆弧形贝塞尔曲线或者是S形贝塞尔曲线或者是由多段圆弧平滑连接而成的弯向闭子中心的多段圆弧贝塞尔曲线。其克服了现有开关阀在调节流量时不够平缓的缺点，特别是在两端变化率过快的缺点，获得了比较平缓的流量特性曲线，使使用者能非常方便地调整燃气灶的火力，以满足使用要求。
文档编号F24C3/12GK101368627SQ20081012125
公开日2009年2月18日 申请日期2008年9月19日 优先权日2008年9月19日
发明者张伟国, 钧 梁, 茅忠群 申请人:宁波方太厨具有限公司;浙江新涛电子机械股份有限公司