一种燃气阀和燃气具的制作方法

本发明涉及燃气具领域，具体涉及一种燃气阀和燃气具。

背景技术：

燃气阀是燃气具的核心控制部件，用于实现对燃气管路的通断或者实现对燃气进气量的调节。现有标准要求在燃气具的中必须有两道密封结构，而相关技术中使用的比例阀和截止阀组合的阀门结构中，比例阀出气口有一路直接连接炉具内环或外环燃气通道，使得这一路只有一道密封结构，为满足标准要求，还需要在总进气管上要布置一个截止阀，这就使得燃气具整机的燃气阀的零部件众多，生产成本高，燃气阀的可靠性变差，另外整机的密封口也很多，增加了漏气的隐患。并且由于总进气管中截止阀的存在，导致主进气管的长度较长，也徒增了成本。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题至少之一，本发明提出一种燃气阀和使用该燃气阀的燃气具。

本发明一方面的实施例提供一种燃气阀，该燃气阀包括：

旋塞阀，所述旋塞阀具有第一旋塞阀进气口、第二旋塞阀进气口、旋塞阀连接口和至少一个旋塞阀出气口；所述旋塞阀具有隔断所述第一旋塞阀进气口与旋塞阀连接口的关闭位置，连通所述第一旋塞阀进气口与旋塞阀连接口的第一打开位置，以及连通所述第二旋塞阀阀进气口与至少一个所述旋塞阀出气口的第二打开位置；

比例阀，所述比例阀具有比例阀进气口、第一比例阀出气口、第二比例阀出气口；所述比例阀具有隔断所述比例阀进气口与所述第一比例阀出气口以及第二比例阀出气口的关闭位置，以及连通所述比例阀进气口与所述第一比例阀出气口以及第二比例阀出气口的打开位置；

其中，所述旋塞阀连接口仅与所述比例阀进气口直接连通，且所述第二比例阀出气口仅与所述第二旋塞阀进气口直接连通。

本发明的一些实施例中，所述比例阀和旋塞阀的阀体一体设置，所述旋塞阀连接口与所述比例阀进气口在所述阀体内形成一体设置的连接孔。

本发明的一些实施例中，所述第二比例阀出气口与所述第二旋塞阀进气口在所述阀体内形成一体设置的连接腔，所述第一比例阀出气口与所述连接腔连通。

本发明的一些实施例中，该燃气阀包括：

所述阀体还包括与所述第一旋塞阀进气口、连接孔、连接腔和旋塞阀出气口连通的容纳腔；

旋塞阀芯部件，所述旋塞阀芯部件包括旋塞阀芯组件和旋塞阀驱动组件；所述旋塞阀芯组件包括能够旋转地设在容纳腔的旋塞阀芯；所述旋塞阀芯包括进气孔、进气通道和至少一组出气孔，所述进气孔与所述第一旋塞阀进气口和连接孔对应设置，所述至少一组出气孔与所述至少一个旋塞阀出气口对应设置，所述进气通道连通所述连接腔；

所述旋塞阀芯组件具有将所述第一旋塞阀进气口与连接孔隔断的关闭位置，通过所述进气孔将所述第一旋塞阀进气口与连接孔连通的第一打开位置，以及通过所述进气孔将所述第一旋塞阀进气口与连接孔连通并且通过至少一组所述出气孔将进气通道与对应的至少一个旋塞阀出气口连通的第二打开位置；所述旋塞阀驱动组件用以驱动所述旋塞阀芯组件在所述关闭位置、第一打开位置和第二打开位置之间转动。

本发明的一些实施例中，所述旋塞阀芯与所述容纳腔的形状为相互配合的倒圆锥台形，所述倒圆锥台形的旋塞阀芯中空形成所述进气通道。

本发明的一些实施例中，所述旋塞阀芯具有两组出气孔，所述两组出气孔中的每组出气孔包括至少一个出气孔，所述两组出气孔位于所述倒圆锥台侧壁的相同或不同圆周上。

本发明的一些实施例中，所述旋塞阀驱动组件包括步进电机，所述步进电机与所述旋塞阀芯传动连接。

本发明另一方面的实施例提供一种燃气具，包括燃烧器和上述的燃气阀，所述燃烧器包括内环燃气通道和外环燃气通道，所述旋塞阀出气口为一个，所述旋塞阀芯上的出气孔对应设置为一组，所述旋塞阀出气口与所述外环燃气通道连通，所述第一比例阀出气口与内环燃气通道连通。

本发明另一方面的实施例提供一种燃气具，包括燃烧器和上述的燃气阀，所述燃烧器包括内环燃气通道、中环燃气通道和外环燃气通道，所述旋塞阀出气口为两个，所述旋塞阀芯上的出气孔对应设置为两组，所述旋塞阀出气口中的一个与所述中环燃气通道连通，另一个与外环燃气通道连通，所述第一比例阀出气口与内环燃气通道连通。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明一实施例的燃气阀的俯视图；

图2为本发明图1中a-a方向的剖面结构示意图；

图3为本发明图2中b-b方向的剖面结构示意图；

图4为本发明图2中c-c方向的剖面结构示意图；

图5为本发明图1中d-d方向的剖面结构示意图；

图6为本发明图1中e-e方向的剖面结构示意图；

图7为本发明一实施例的燃气阀的后视图；

图8为本发明一实施例的燃气阀的旋塞阀芯的立体结构示意图；

图9a为图8所示旋塞阀芯的主视图，图9b为图9a中a-a方向的剖面结构示意图，图9c为图9a中b-b方向的剖面结构示意图；

图10a为图8所示旋塞阀芯的俯视图，图10b为图10a中c-c方向的剖面结构示意图；

图11为图8所示旋塞阀芯的左视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

下面参考图1-11说明书本发明实施例的燃气阀和使用其的燃气具。

本发明一方面的实施例提供一种燃气阀，如图1-7所示，该燃气阀包括：

旋塞阀，所述旋塞阀具有第一旋塞阀进气口3、第二旋塞阀进气口、旋塞阀连接口和至少一个旋塞阀出气口4；所述旋塞阀具有隔断所述第一旋塞阀进气口3与旋塞阀连接口的关闭位置，连通所述第一旋塞阀进气口3与旋塞阀连接口的第一打开位置，以及连通所述第二旋塞阀阀进气口与至少一个所述旋塞阀出气口4的第二打开位置；

比例阀，所述比例阀具有比例阀进气口、第一比例阀出气口5、第二比例阀出气口；所述比例阀具有隔断所述比例阀进气口与所述第一比例阀出气口5以及第二比例阀出气口的关闭位置，以及连通所述比例阀进气口与所述第一比例阀出气口5以及第二比例阀出气口的打开位置；

其中，所述旋塞阀连接口仅与所述比例阀进气口直接连通，且所述第二比例阀出气口仅与所述第二旋塞阀进气口直接连通。

本发明的实施例中将比例阀与旋塞阀组合使用，燃气从第一旋塞阀进气口3进入所述燃气阀，并通过所述旋塞阀出气口4和第一比例阀出气口5从燃气阀中流出，实现了两道密封结构，满足标准要求，无需在燃气具的主进气管上设置截止阀，减少了燃气阀的零部件，减少了整机的密封口，增加了可靠性，降低了成本。

本发明的一些实施例中，如图2所示，所述比例阀和旋塞阀的阀体12一体设置，所述旋塞阀连接口与所述比例阀进气口在所述阀体内形成一体设置的连接孔129。本发明的实施例中将比例阀和旋塞阀一体设置，进一步减少了燃气阀的零部件，减少了整机的密封口，增加了可靠性，降低了成本。可通过旋塞阀控制连接孔129与第一旋塞阀进气口3的连通或隔断，从而实现控制燃气是否进入燃气阀的开关功能。

本发明的一些实施例中，如图2所示，所述第二比例阀出气口与所述第二旋塞阀进气口在所述阀体12内形成一体设置的连接腔125，所述第一比例阀出气口5与所述连接腔125连通。进一步减少了燃气阀的零部件，减少了整机的密封口，增加了可靠性，降低了成本。在一实施例中，第一比例阀出气口5可与燃烧器的内环燃气通道连通，实现对燃烧器内环火焰的控制。并且通过比例阀能够控制从连接腔125进入第一比例阀出气口5的燃气的流量大小，从而实现对于火焰大小的控制。

本发明的一些实施例中，如图1-7所示，该燃气阀包括：

所述阀体12还包括与所述第一旋塞阀进气口3、连接孔129、连接腔125和旋塞阀出气口4连通的容纳腔22；

旋塞阀芯部件2，所述旋塞阀芯部件包括旋塞阀芯组件和旋塞阀驱动组件；所述旋塞阀芯组件包括能够旋转地设在容纳腔22的旋塞阀芯21；所述旋塞阀芯21包括进气孔213、进气通道211和至少一组出气孔212，所述进气孔213与所述第一旋塞阀进气口3和连接孔129对应设置，所述至少一组出气孔212与所述至少一个旋塞阀出气口4对应设置，所述进气通道211连通所述连接腔125；

所述旋塞阀芯组件具有将所述第一旋塞阀进气口3与连接孔129隔断的关闭位置，通过所述进气孔213将所述第一旋塞阀进气口3与连接孔129连通的第一打开位置，以及通过所述进气孔213将所述第一旋塞阀进气口3与连接孔129连通并且通过至少一组所述出气孔212将进气通道211与对应的至少一个旋塞阀出气口4连通的第二打开位置；所述旋塞阀驱动组件用以驱动所述旋塞阀芯组件在所述关闭位置、第一打开位置和第二打开位置之间转动。

本发明的一些实施例中，如图1-7所示，该燃气阀包括：

所述阀体12还包括与所述连接孔129连通的比例阀进气腔123和连通所述比例阀进气腔123与所述连接腔125的出气阀孔124；

比例阀芯部件1，所述比例阀芯部件1包括比例阀芯组件11和比例阀驱动组件10；所述比例阀芯组件11具有封闭所述出气阀孔124的关闭位置和打开所述出气阀孔124的打开位置；所述比例阀驱动组件10用以驱动所述比例阀芯组件11在关闭位置和打开位置之间移动。

由于燃气阀已经包含了比例阀和旋塞阀分别与阀体形成的两道密封结构，满足标准要求，因此无需再在主进气管上设置截止阀，因此显著减少了燃气具所使用的燃气阀的零部件数量，节约成本，并且提高了可靠性；另外也减少了整机的密封口，减少了漏气的隐患。进一步，在本实施例中，燃气阀串接于燃气管道上，燃气到达燃气具之前先流经燃气阀，由燃气阀控制燃气管道的通断和燃气进气量的大小。燃气流经燃气阀时，先进入旋塞阀，旋塞阀可通过控制旋塞阀芯21的转动位置控制燃气的通断，即在旋塞阀芯的关闭位置时，第一旋塞阀进气口3不与连接孔129连通，而在第一打开位置，第一旋塞阀进气口3与连接孔129连通。燃气通过连接孔129进入比例阀芯部件1的比例阀进气腔123后，通过控制比例阀芯组件11与出气阀孔124的靠近与远离来控制出气阀孔124的开闭以控制燃气的通断，并且通过控制比例阀芯组件11与出气阀孔124的间隙大小来控制燃气的进气量的大小。燃气由比例阀进气腔123经过出气阀控124进入连接腔125，由于第一比例阀出气口5与连接腔125连通，燃气可由第一比例阀出气口5流出燃气阀。进入连接腔125的燃气进入旋塞阀21的出气通道211，在旋塞阀的第二打开位置，第一旋塞阀进气口3仍然通过进气孔213与连接孔129连通，且通过至少一组所述出气孔212将进气通道211与对应的旋塞阀出气口4连通，并且可通过控制旋塞阀芯21的出气孔212与旋塞阀出气口4的重合面积的大小实现控制燃气的进气量的大小，从而实现通过对燃气进气量的双重控制，可以对总体燃气量的进气量实现精确控制且调节范围更宽。在将该燃气阀用于燃气具时，通过比例阀一步精准控温，再通过旋塞阀二步调节，通过旋塞阀和比例阀共同控制燃气的通断和进气量的大小实现双重精确控温。另外避免了现有的比例阀由于自身结构限制，其内外环不能单独调节，只能实现内外环火力同大同小，外环自动通断的功能，不能实现内外环独立工作，使用场景局限的问题。

旋塞阀芯可根据实际需要设置任意合适的形状，例如圆锥形台形、圆柱形等。在本发明的另一实施例中，如图2、8-11所示，旋塞阀芯21与容纳腔22的形状为相互配合的倒圆锥台形，倒圆锥台形的旋塞阀芯21中空形成进气通道211。如此，容纳腔22的侧面与旋塞阀芯21的外周面通过楔形面配合，使得旋塞阀芯21与容纳腔22的密封性较好，能够最大限度降低燃气逸出的风险。此外，进一步，旋塞阀芯部件可设置有用于压紧旋塞阀芯21的弹簧，保证旋塞阀芯21与容纳腔22的密封性。

在本发明的其中一实施例中，如图1、4所示，本发明的阀体的具有一个与容纳腔22连通的旋塞阀出气口4，旋塞阀出气口4可与燃烧器的燃气通道连通，例如与燃烧器的外环燃气通道连通，可以实现对外环燃气通道的燃气的通断以及进气量大小的单独控制。与之对应的，在一实施例中，旋塞阀芯21可设置一组出气孔，该一组出气孔包括至少一个出气孔，出气孔位于倒圆锥台侧壁的相同圆周上。

在本发明的另一实施例中，本发明的阀体的具有两个与容纳腔22连通的旋塞阀出气口，两个旋塞阀出气口可分别与燃烧器的不同燃气通道连通，可以实现对不同燃气通道的燃气的通断以及进气量大小的单独控制。

在本发明的另一实施例中，旋塞阀芯21可具有两组出气孔，两组出气孔中的每组出气孔包括至少一个出气孔，两组出气孔位于倒圆锥台侧壁的相同或不同圆周上。可以理解地，一组出气孔与一个旋塞阀出气口对应设置，位于同一组中的出气孔可以位于相同的圆周上或不同的圆周上。优选地，在一实施例中，两组出气孔位于不同圆周上，且同一组中的出气孔位于相同的圆周上，由于两组出气孔位于不同的圆周上，与两组出气孔分别对应的旋塞阀出气口也位于不同的圆周上，使得两组出气孔不会相互影响，可以分开单独控制燃气的通断或者进气量的大小。

进一步地，现有技术中使用的旋塞阀做到线性调节需要在阀芯上设置异型孔，例如为渐开线孔，这样的话会提高加工难度，增加成本。本发明实施例中的燃气阀，由于在比例阀芯部件已经能够实现进气量的精准调节，在一实施例中，在旋塞阀芯部件进行进一步的调节时，只需要在旋塞阀芯上设置常规结构的出气孔即能够实现。在一实施例中，如图8-11所示，出气孔212为沿倒圆锥台外侧壁周向设置的圆形通孔，进气孔213为沿倒圆锥台外侧壁周向设置的长条沉孔，出气孔212与出气通道211连通，进气孔不与出气通道211连通。

本发明的另一实施例中，旋塞阀驱动组件可为电驱动和手动驱动。电驱动例如可为电机驱动，电机驱动包括步进电机、伺服电机等。在另一优选的实施例中，如图所示，旋塞阀驱动组件包括步进电机20，步进电机20与旋塞阀芯21传动连接。通过步进电机能够实现对旋塞阀芯的旋转位置的精准控制。另外，比例阀驱动组件和旋塞阀驱动组件均能够接收控制信号，可以协同实现对燃气的通断或者进气量大小的控制，显著提高了燃气进气量的控制精度。

在本发明的另一实施例中，如图2所示，本发明的阀体12还包括上盖121、阀体本体122和下盖126。上盖121盖合在阀体本体122的一上部开口上，安装管部128自该上部开口的边缘向下延伸形成，安装管部128的下端开口形成出气阀孔124。比例阀芯组件11容纳于阀体12内，包括比例阀芯112和套设于阀芯的密封件111。比例阀芯组件11至少一部分设在安装管部128的内侧，比例阀芯组件11在关闭位置时，密封件111抵接在安装管部128的出气阀孔124上。下盖126实现阀体本体122的一下部开口的密封，并且形成连接腔125。

在本发明的一实施方式中，如图2所示，燃气阀的比例阀芯部件1还设置有膜片127，膜片127为具有内端和外周沿的近似环状结构，膜片的外周沿固定在阀体12上，膜片的内端固定在比例阀芯112上。具体地，如图所示，膜片127的外周沿固定在阀体本体122上，膜片的内端固定在比例阀芯112上。从膜片127的中心轴线沿径向向外的方向，膜片127形成为弯折的拱形。比例阀芯组件11向下运动时，带动膜片127向下运动。当安装管部128内的燃气压力波动时，例如，当安装管部128内的燃气压力过大时，膜片127受到由内向外的压力，使膜片127向上弯曲，膜片127带动比例阀芯组件11向上移动，从而可以减小密封件111与安装管部128之间的间隙，由此可以调节压力，提高燃气进气的压力稳定性。并且使得进入燃烧器的燃气压力更加稳定，燃烧的更加充分。

在本发明的另一实施例中，如图2所示，密封件111套设在比例阀芯112的下端的外周面上，密封件111的外周面为向外并向下倾斜延伸的弧形面。密封件不易变形，增加密封件横向的厚度，增加了气密性。

在本发明的另一实施例中，如图2所示，比例阀驱动组件10通过控制比例阀芯组件11的上下移动控制比例阀芯组件11与出气阀孔124接触和分离，将比例阀芯组件11一部分设于出气阀孔124一侧，另一部分设于出气阀孔124另一侧。密封件111止抵在阀体12的安装管部128上，从而切断燃气的供应。比例阀驱动组件10可以为电磁驱动和手动驱动，电磁驱动可以采用通电线圈产生磁场对磁体的磁力，手动驱动可采用齿轮齿条机构，优选地，比例阀驱动组件10采用电磁驱动。

进一步地，如图2所示，比例阀驱动组件10包括：永磁体103，位于比例阀芯112的上方，且与比例阀芯112相互固定；阀调节线圈102，位于永磁体103的上方；铁芯101，嵌设于阀调节线圈102内。在本实施例中，当比例阀芯部件1关闭时，密封件111止抵在阀体12的安装管部128上，从而切断燃气的供应。当需要使用燃气时，开启比例阀芯部件1，此时，位于永磁体103上方的阀调节线圈102通电并产生磁场，使位于阀调节线圈102内部的铁芯101带有磁性，设置铁芯101和永磁体103的极性相同，因此铁芯101和永磁体103互斥，推动永磁体103向下，由于永磁体103和比例阀芯11相互固定，永磁体103带动比例阀芯11下移，密封件111远离安装管部128，此时密封件111与安装管部128之间形成间隙，燃气通过密封件111与安装管部128的间隙从旋塞阀出气口3进入连接腔125。通过调节通过阀调节线圈102的电流大小来控制间隙的大小，从而控制燃气的通过量。例如，当需要增大燃气的通过量时，只需增大通过阀调节线圈102的电流即可。

本发明另一方面的实施例提供一种燃气具，包括燃烧器和上述的燃气阀，所述燃烧器包括内环燃气通道和外环燃气通道，所述旋塞阀出气口4为一个，所述旋塞阀芯21上的出气孔212对应设置为一组，所述旋塞阀出气口4与所述外环燃气通道连通，所述第一比例阀出气口5与内环燃气通道连通。由于旋塞阀出气口4和第一比例阀出气口5的燃气的通断或者进气量的大小可通过燃气阀分开单独控制，因而内环燃气通道连通与外环燃气通道连通的燃烧火焰可以同大同小，也可以分开单独控制火力大小，具有更加丰富的适用场景，实现按需调节。

本发明另一方面的实施例提供一种燃气具，包括燃烧器和上述的燃气阀，所述燃烧器包括内环燃气通道、中环燃气通道和外环燃气通道，所述旋塞阀出气口为两个，所述旋塞阀芯21上的出气孔对应设置为两组，所述旋塞阀出气口中的一个与所述中环燃气通道连通，另一个与外环燃气通道连通，所述第一比例阀出气口5与内环燃气通道连通。由于旋塞阀出气口和第一比例阀出气口5的燃气的通断或者进气量的大小可通过燃气阀分开单独控制，因而内环燃气通道连通、中环燃气通道与外环燃气通道连通的燃烧火焰可以同大同小，也可以分开单独控制火力大小，具有更加丰富的适用场景，实现按需调节。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，本发明实施例中涉及的“第一”、“第二”等的描述，该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。