双通道气体控制阀和燃气表的制作方法

1.本公开涉及一种双通道气体控制阀和一种燃气表。


背景技术：

2.气体控制阀可以在打开气流通道和关闭气流通道的开关状态之间进行切换。降低气体控制阀关闭失效的概率是防止气体泄漏、提高气体控制阀可靠性的重要方面。
3.气体控制阀在多种领域得到了广泛应用，特别是在燃气表中。然而，燃气表的安全性仍需要提高，每年都有因燃气泄漏引发的燃气爆炸事故，燃气爆炸的根源是燃气泄漏，当燃气泄漏达到一定的浓度，遇到火源就会发生爆炸。根据调查造成燃气泄漏的原因主要有四：一是在灶具长时间炖汤或烧水之后忘记关灶具开关(特别是老年人)，水沸出浇灭火焰而发生泄漏；二是炉灶开关失效；三是连接胶管老化或联接不牢引起泄漏；四是个别用户对燃气表进行非法改装导致。
4.需要一种安全性更高的气体控制阀以及安全性更高的燃气表。
5.下文中将结合附图对实施本公开的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本公开的特征和优点。


技术实现要素：

6.针对上文提到的问题和需求，本公开提出了一种改进的双通道气体控制阀和一种燃气表，其由于采取了如下技术特征而解决了上述问题，并带来其他技术效果。
7.本公开的至少一实施例提供一种双通道气体控制阀，其中，所述双通道气体控制阀包括壳体、容纳在所述壳体中的第一开关构件和第二开关构件，以及容纳在所述壳体中的第一驱动机构和第二驱动机构。壳体形成有贯穿所述壳体且彼此平行的第一通道和第二通道。其中，第一开关构件配置为沿第一滑道在不阻挡第一通道的打开位置和阻挡第一通道的关闭位置之间移动，第二开关构件配置为沿第二滑道在不阻挡第二通道的打开位置和阻挡第二通道的关闭位置之间移动。其中，第一驱动机构配置为驱动所述第一开关构件在打开位置和关闭位置之间移动，第二驱动机构配置为驱动所述第二开关构件在打开位置和关闭位置之间移动。
8.根据优选方案，第一滑道和第二滑道位于双通道气体控制阀的中心的两侧。
9.根据优选方案，所述壳体包括第一半壳体和第二半壳体，所述第一半壳体和所述第二半壳体形成容纳第一开关构件、第二开关构件、第一驱动机构和第二驱动机构的容纳腔室。其中，所述第一半壳体形成有第一通道第一部分和第二通道第一部分，所述第二半壳体形成有第一通道第二部分和第二通道第二部分，其中第一半壳体的第一通道第一部分与第二半壳体的第一通道第二部分共同形成所述第一通道，且第一半壳体的第二通道第一部分与第二半壳体的第二通道第二部分共同形成所述第二通道。
10.根据优选方案，第一驱动机构包括：第一电机；第一丝杠，其由所述第一电机驱动而旋转；第一螺纹套，其具有内螺纹并套接于第一丝杠，且连接到所述第一开关构件，使得
所述第一丝杠的旋转经由所述第一螺纹套平移而带动第一开关构件在打开位置和关闭位置之间移动。第二驱动机构包括：第二电机；第二丝杠，其由所述第二电机驱动而旋转；第二螺纹套，其具有内螺纹并套接于第二丝杠，且连接到所述第二开关构件，使得所述第二丝杠的旋转经由所述第二螺纹套平移而带动第二开关构件在打开位置和关闭位置之间移动。
11.根据优选方案，所述双通道气体控制阀还包括气体传感器，所述气体传感器安装为感测所述第一通道处的气体的一个或多个气体参数。
12.根据优选方案，所述气体传感器为温压传感器，所述一个或多个气体参数为气体的温度和压力。
13.根据优选方案，所述双通道气体控制阀还包括安装到所述第一半壳体的盖体，所述第一通道穿过所述第一半壳体和所述盖体。所述盖体具有形成在所述盖体的背离所述第一半壳体的外表面中的安装凹槽，所述气体传感器设置在所述安装凹槽中，且所述气体传感器的感测部分通过所述盖体中的连通孔与所述第一通道连通。
14.根据优选方案，所述安装凹槽中设置有定位柱，所述气体传感器和所述盖片设置有与所述定位柱配合的定位孔。
15.根据优选方案，所述双通道气体控制阀还包括盖片，所述盖片盖住气体传感器以将气体传感器固定到盖体。
16.根据优选方案，所述感测部分突出以插入所述连通孔，并且所述感测部分的形状与所述连通孔的开口的形状匹配。
17.根据优选方案，所述连通孔包括在第一通道的延伸方向上延伸的第一孔部分和第二孔部分，所述感测部分突出以插入所述连通孔的第一孔部分中，并且所述感测部分的形状与所述连通孔的第一孔部分的形状匹配，所述第二孔部分与所述第一孔部分连接，所述第二孔部分配置为开口于第一通道并且沿垂直于第一通道的延伸方向的水平面从所述第一孔部分偏移。
18.根据优选方案，所述双通道气体控制阀还包括第一波纹管和第二波纹管。第一波纹管围绕所述第一丝杠设置，且一端连接到第一电机的壳体，另一端连接到所述第一螺纹套。第二波纹管围绕所述第二丝杠设置，且一端连接到第一电机的壳体，另一端连接到所述第二螺纹套。
19.根据优选方案，所述第一螺纹套的侧壁上设置有用于连接到第一开关构件的连接部，所述第二螺纹套的侧壁上设置有用于连接到第二开关构件的连接部。
20.本公开的至少一实施例提供一种燃气表，其包括燃气表壳体，以及用于对气体的流量进行测量的燃气表机芯和根据前文任一项所述的双通道气体控制阀。其中，燃气表机芯和双通道气体控制阀容纳在所述燃气表壳体内。其中，所述燃气表壳体包括燃气表壳体气流入口和燃气表壳体气流出口，所述燃气表壳体气流入口与所述双通道气体控制阀的第一通道连通，且所述燃气表壳体气流出口与所述双通道气体控制阀的第二通道连通，使得燃气能够经由燃气表壳体气流入口和双通道气体控制阀的第一通道进入燃气表的机芯，以及从机芯经由双通道气体控制阀的第二通道和燃气表壳体气流出口离开燃气表。
21.根据优选方案，第一开关构件配置为在燃气表为正常工作状态时处于打开状态，以允许燃气流经燃气表，且在在燃气表为正常非工作状态时处于关闭状态，以关断流经燃气表的燃气。其中，第二开关构件配置为处于常开状态，且仅在第一开关构件失效时处于关
54.卡接凹槽1511
具体实施方式
55.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
56.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排出其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对准置关系，当被描述对象的绝对准置改变后，则该相对准置关系也可能相应地改变。
57.总体上，本公开的双通道气体控制阀包括壳体、容纳在所述壳体中的第一开关构件和第二开关构件、和容纳在所述壳体中的第一驱动机构和第二驱动机构。
58.壳体形成有贯穿所述壳体设置且彼此平行的的第一通道115和第二通道116。第一通道115和第二通道116优选位于壳体的两个端部。第一开关构件配置为在不阻挡第一通道115的打开位置和阻挡第一通道的关闭位置之间移动，第二开关构件配置为在不阻挡第二通道116的打开位置和阻挡第二通道的关闭位置之间移动。第一驱动机构配置为驱动所述第一开关构件在打开位置和关闭位置之间移动，第二驱动机构配置为驱动所述第二开关构件在打开位置和关闭位置之间移动。
59.这样，本公开的双通道气体控制阀为一种一体式双阀结构，在同一个壳体上设置有两个贯穿的通道。如后文所述，这两个通道在安装到燃气表上时可分别作为进气通道和出气通道。其中，该双通道气体控制阀具有两套独立的关闭机构，即，可利用第一驱动机构驱动所述第一开关构件在打开位置和关闭位置之间移动，也可利用第二驱动机构驱动所述第二开关构件在打开位置和关闭位置之间移动，两套驱动机构独立地可动，从而两个开关构件可以独立地打开和关闭。
60.下文参见附图描述本公开的优选实施方式。图中限定了“第一竖直方向”(用“z”表示)、垂直于第一竖直方向z的“第二水平方向”(用“x”表示)和垂直于第一竖直方向z、第二水平方向x的“第三水平方向”(用“y”表示)。其中图1示出了根据本公开的一实施例的双通道气体控制阀的立体图，图2示出了图1所示的双通道气体控制阀的各个不同角度的视图，图3示出了图1所示的双通道气体控制阀的分解立体图，图4a示出了图1所示的双通道气体控制阀的密封构件、盖体、气体传感器和盖片的分解透视图，图4b示出了密封构件的具体结构，图5示出了图1所示的双通道气体控制阀的螺纹套的分解透视图，图6示出了图1所示的双通道气体控制阀的波纹管的透视图，图7示出了图1所示的双通道气体控制阀的第一连接件的透视图，图8示出了图1所示的双通道气体控制阀的第二连接件的透视图，图9a和图9b分别示出了图1所示的盖体的立体图和俯视图，图9c和图9d分别示出了沿图9b中线b-b和线a-a截取的剖视图，图9e示出了图9d中圆圈部分的放大视图。
61.如图1至图3所示，双通道气体控制阀的壳体优选包括第一半壳体111(这里，也称
为“上壳体”)、第二半壳体112(这里，也称为“下壳体”)。第一半壳体111和第二半壳体112通过诸如螺钉的紧固件接合以形成容纳腔室，第一和第二开关构件、第一和第二驱动机构以及其他辅助部件可以容纳在该容纳腔室中。其中，所述第一半壳体形成有第一通道第一部分115-1和第二通道第一部分116-1，所述第二半壳体形成有第一通道第二部分115-2和第二通道第二部分116-2，其中第一半壳体的第一通道第一部分与第二半壳体的第一通道第二部分共同形成所述第一通道115，且第一半壳体的第二通道第一部分与第二半壳体的第二通道第二部分共同形成所述第二通道116。
62.优选地，第一驱动机构包括第一电机、由所述第一电机驱动而旋转的第一丝杠，以及具有内螺纹并套接于第一丝杠的第一螺纹套。第一螺纹套连接到所述第一开关构件。从而，所述第一丝杠的旋转经由所述第一螺纹套平移而带动第一开关构件在打开位置和关闭位置之间移动。其中，壳体设置有用于第一开关构件滑动的第一滑道，以及用于第二开关构件滑动的第二滑道。优选地，第一滑道由第一半壳体上的滑动轨道和第二半壳体上设置的相对应的滑动轨道共同形成。类似地，第二滑道由第一半壳体上的另一滑动轨道和第二半壳体上设置的、与所述另一滑动轨道相对应的滑动轨道共同形成。优选地，第一滑道和第二滑道位于双通道气体控制阀的中心的两侧。
63.类似地，第二驱动机构包括第二电机、由所述第二电机驱动而旋转的第二丝杠，以及具有内螺纹并套接于第二丝杠的第二螺纹套。第二螺纹套连接到所述第二开关构件。从而，所述第二丝杠的旋转经由所述第二螺纹套平移而带动第二开关构件在打开位置和关闭位置之间移动。其中，第一半壳体或第二半壳体可设置有支撑第二开关构件滑动的滑道。
64.两套驱动机构的运动原理相同，即电机驱动丝杠旋转(经由传动组件驱动或直接驱动)，螺纹套一方面套接在旋转的丝杠上，一方面还连接到开关构件。壳体可设置有用于开关构件在打开位置和关闭位置之间平移移动的滑道。由于开关构件在壳体的限制下只能平移移动，因此螺纹套被限制为只能在第二水平方向x上移动，而不能绕丝杠旋转。需要说明的是，两套驱动机构在结构上可以存在不同。
65.优选地，如图3和图5所示，第一开关构件可包括基座121和设置在基座121上的封板122，第一螺纹套具体可连接到所述第一开关构件的基座121，类似地，第二开关构件可包括基座121’和设置在基座121’上的封板122’，第二螺纹套具体可连接到所述第二开关构件的基座121’。替换地，第一开关构件可为一体式结构。
66.优选地，所述双通道气体控制阀还包括第一波纹管157和第二波纹管157’。第一波纹管围绕所述第一丝杠设置，且一端连接到电机壳体，另一端连接到所述第一螺纹套155。第二波纹管围绕所述第二丝杠设置，且一端连接到电机壳体，另一端连接到所述第二螺纹套155’。
67.下面参照图3和图6-8具体描述驱动机构的波纹管、螺纹套等部件之间的安装方式。在附图中，相同名称的部件用相同的附图数字表示，但通过数字后的上标将两个部件进行区分。例如，157和157’均为波纹管，其由于分别用于第一驱动机构和第二驱动机构而分别称为第一波纹管157和第二波纹管157’。下文中，为了避免重复描述，对彼此对应的、相同名称的部件不再区分“第一”和“第二”。
68.参见附图，波纹管157/157’围绕丝杠154/154’设置，使得其一端通过第一连接件158/158’连接到电机壳体151/151’，其另一端通过第二连接件159/159’连接到螺纹套155/
155’。波纹管157/157’可具有第一凸缘部1571和第二凸缘部1572，第一连接件158/158’卡接到电机壳体151以将第一凸缘部1571夹在电机壳体151与第一连接件158/158’之间，第二连接件159/159’卡接到螺纹套155/155’以将第二凸缘部1572/1572’夹在螺纹套155/155’与第二连接件159/159’之间。第一连接件158/158’具有第一圆盘形主体和至少两个(例如，两个、三个或更多个)第一凸耳1581，每个第一凸耳具有径向向内突出的第一突起部1582。电机壳体151/151’具有圆柱形部，承载丝杠154/154’的一个轴承(未示出)可以容纳在该圆柱形部中。电机壳体151/151’的外表面上设置有与第一突起部1582对应的卡接凹槽1511。第一连接件158/158’的第一突起部1582卡接到该卡接凹槽1511中，使得波纹管157/157’的第一凸缘部1571被固定到圆柱形部与第一圆盘形主体之间。第二连接件159/159’具有第二圆盘形主体和至少两个(例如，两个、三个或更多个)第二凸耳1591，每个第二凸耳1591中设置有卡接开口1592。螺纹套的外表面上设置有与卡接开口1592对应的卡接突起1554。螺纹套155/155’的卡接突起1554卡接到卡接接口1592中使得波纹管157/157’的第二凸缘部1572被固定螺纹套155/155’与第二圆盘形主体之间。波纹管157/157’通过第一连接件158/158’和第二连接件159/159’连接在电机壳体151/151’与螺纹套155/155’之间，使得波纹管157/157’的装配更加方便、可靠。
69.优选地，所述第一螺纹套155的侧壁上设置有用于连接到第一开关构件的连接部，所述第二螺纹套155’的侧壁上设置有用于连接到第二开关构件的连接部。具体可参见图5，螺纹套155/155’的侧壁上的连接部包括第一矩形凹槽1551、第二矩形凹槽1552，以及在第二水平方向x上在第一矩形凹槽1551与第二矩形凹槽1552之间的矩形壁1553。开关构件可以设置有连接突起(未示出)，分别接合到螺纹套的第一矩形凹槽和第二矩形凹槽中。这种连接部的设置有利于开关构件与螺纹套155/155’的可靠连接和简单装配。
70.优选地，在第一通道处包括一个安装到所述第一半壳体的盖体113，且在在第二通道处包括安装到所述第二半壳体的另一盖体113’。每个盖体可通过诸如螺钉的紧固件接合到相应的半壳体。所述第一通道115穿过所述第一半壳体和所述盖体113，所述第二通道穿过所述第二半壳体和所述第二盖体。
71.优选地，所述盖体113具有形成在所述盖体的背离所述第一半壳体的外表面中的安装凹槽1132，以用于安装气体传感器140。
72.优选地，气体传感器140安装为感测所述第一通道115(其在安装到燃气表时可以作为进气通道)处的气体的一个或多个气体参数。优选地，所述气体传感器为温压传感器，所述一个或多个气体参数为气体的温度和压力。通过该气体传感器可以获得第一通道的温度和压力，以用于判断燃气泄漏。
73.具体参见附图3，所述气体传感器设置在所述盖体113的安装凹槽中，且所述气体传感器的感测部分通过所述盖体中的连通孔与所述第一通道连通。
74.优选地，所述双通道气体控制阀还设置有盖片114，用于盖住气体传感器140，以将气体传感器固定到盖体113。气体传感器140配置为感测第一通道115处的气体的一个或多个气体参数。
75.具体地，气体传感器140可设置在盖体113的形成在盖体113的径向凸缘1131的背离密封构件130的外表面中的安装凹槽1132中。盖体113还具有连通孔1133，其一端设置在安装凹槽1132中以开口于气体传感器140的感测部分，另一端延伸到径向凸缘1131的面向
密封构件130的内表面以与第一通道115连通。气体传感器140的感测部分通过连通孔1133与第一通道115的气体连通以感测气体的诸如温度和压力的气体参数。在本实施例中，连通孔1133弯折地延伸，而不是沿直线延伸，这有助于防止燃气的泄漏。具体地，连通孔1133包括在第一竖直方向z上延伸的第一孔部分11331和在第一竖直方向z上延伸并与第一孔部分连接的第二孔部分11332。
76.感测部分突出以插入连通孔1133的第一孔部分11331，并且感测部分的形状与连通孔1133的第一孔部分11331的形状匹配，以避免气体的泄漏。第二孔部分11332配置为开口于径向凸缘1131的面向密封构件130的内表面以与第一通道115连通。为了使连通孔1133弯折地延伸，第二孔部分11332沿垂直于第一竖直方向的水平面从第一孔部分11331偏移。此外，可以利用盖片114盖住气体传感器140以将气体传感器140固定到盖体113上。在本实施例中，安装凹槽1132中设置有定位柱1134，气体传感器140和盖片114设置有与定位柱1134配合的定位孔。这样，可以方便地定位和保持气体传感器140和盖片114。例如，该气体传感器140可以为压力传感器。例如，气体阀门可以设置在燃气表的壳体中，使得气体阀门的第一通道115与壳体的进气口连通。当燃气表被拆卸时(例如，在非正常操作的情况下)，气体传感器140的感测部分将失压。当气体传感器140感测到该失压时，可以指示燃气表被拆卸或改装。例如，该气体传感器140可以如前文所述地为温压传感器。由于气体的压力和温度彼此相关，因此可以同时感测部分处的气体的压力和温度。通过分析气体的该温度和该压力二者，可以更准确地判断燃气表是否被拆卸和改装。
77.参见附图4b，密封构件130可包括第一环形部分131和第二环形部分132以及延伸穿过第一环形部分131和第二环形部分132的中心孔口133，该第一环形部分131从第二环形部分132径向延伸。第一半壳体111围绕该位置处的气流通道(具体可为第一通道115)设置有容纳凹槽1111。盖体113具有围绕气流通道的径向凸缘1131。密封构件130的第一环形部分131容纳在容纳凹槽1111中并且被盖体113的径向凸缘1131盖住，使得第一环形部分131被夹在容纳凹槽1111的底部壁和盖体113的径向凸缘1131之间并且使得密封构件130的中心孔口133与气流通道对齐以供气体流动通过。当开关构件移动到关闭气流通道的位置时，密封构件130被开关构件的封板122压靠，从而密封气流通道。
78.本公开中，第一通道115和第二通道116均是在第一竖直方向z上延伸的柱形通道，其彼此同轴地布置。而开关构件在垂直于第一竖直方向z的第一水平方向x上移动以关断气流通道，即关断通过第一通道和第二通道的气体流动。因此，气体的流动不需要改变方向，减小了气体的压力损失。
79.本公开还提出一种燃气表，其包括燃气表壳体以及用于对气体的流量进行测量的燃气表机芯和前文所述的双通道气体控制阀，其中，燃气表机芯和双通道气体控制阀容纳在所述燃气表壳体内。所述燃气表壳体包括燃气表壳体气流入口和燃气表壳体气流出口，所述燃气表壳体气流入口与所述双通道气体控制阀的第一通道连通，且所述燃气表壳体气流出口与所述双通道气体控制阀的第二通道连通，使得燃气能够经由燃气表壳体气流入口和双通道气体控制阀的第一通道进入燃气表的机芯，以及从机芯经由双通道气体控制阀的第二通道和燃气表壳体气流出口离开燃气表。
80.其中，第一开关构件配置为在燃气表为正常工作状态时处于打开状态，以允许燃气流经燃气表，且在在燃气表为正常非工作状态时处于关闭状态，以关断流经燃气表的燃
气。其中，第二开关构件配置为处于常开状态，且仅在第一开关构件失效时处于关闭状态以关断流经燃气表的燃气。由此，可以极大地降低燃气表的燃气关闭失效的概率，从而防止燃气气体泄漏、提高双通道气体控制阀以及燃气表的可靠性。
81.本公开的范围并非由上述描述的实施方式来限定，而是由所附的权利要求书及其等同范围来限定。