具有壓力補償及過壓保護的電磁比例閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種設置在燃氣流道中的電磁比例閥，旨在利用一壓力補償膜片來抵消進氣靜壓異常增高時施加于比例閥塞上壓力，并設有一過壓保護蓋對壓力補償膜片限位，使進氣靜壓異常增高到超過安全值時無法正常開閥，達成提高使用便利性及安全性的目的。
【背景技術】
[0002]在瓦斯燃氣供應系統中，一般是通過燃氣流道內的第一道主封閉閥來控制燃氣流通與否，再通過第二道比例閥精確控制燃氣流量，前述主封閉閥和比例閥都為電磁閥，在主封閉閥及比例閥通電作動之后，燃氣即可依序通過主封閉閥和比例閥輸出供應至外部各類瓦斯爐具供使用者使用。
[0003]實務上，比例閥和主封閉閥的位置可以互換，也就是將比例閥設為第一道閥門，主封閉閥設為第二道閥門，同樣可以達成兩道安全閥的功能，然而比例閥包含設在燃氣流道內的一比例閥口及一閥塞，而且閥塞通常是設于比例閥口的上游位置，因此閥塞必須朝向燃氣流道下游端方向(即燃氣流動方向)關閉閥口，意即比例閥的閥塞必須克服進氣靜壓后，朝向燃氣流動的相反方向開啟閥口。
[0004]如此一來，當燃氣進氣靜壓異常增高時，往往會增加比例閥的開閥壓力，使得開啟比例閥塞的預定電磁驅動力需要較大電力才能驅動開啟，不但增加開閥運作的耗電量，也產生了無法精確控制燃氣流量的缺點，甚至造成比例閥塞不能正常開啟的問題。
[0005]本實用新型設計人曾經設計出一種“由總進氣腔封閥的電磁比例閥”，中國臺灣專利號為TWM511575，旨在利用一設置在總進氣腔內的比例閥塞、以及一與比例閥塞連動的壓力補償膜片或壓力補償閥塞來抵消燃氣進氣靜壓異常而施加于比例閥塞上壓力。此設計經申請人具體實施后發現，當異常進氣靜壓增高，但仍然在可容許電磁比例閥正常運作的安全范圍內時(例如:1000水柱/毫米以內)，確實能夠通過該壓力補償膜片或壓力補償閥塞來抵消，并且克服因異常進氣靜壓增高而無法正常開啟閥塞的問題。
[0006]然而，在極端的案例中，若瓦斯燃氣供應系統中的壓力控制器故障或因為其他原因，造成進氣靜壓異常增高到超過可容許正常運作的安全范圍(例如:1000水柱/毫米以上)時，將使得壓力補償膜片形成被推擠拉扯的狀態，此狀態有可能致使壓力補償膜片破裂，而一旦壓力補償膜片破裂后，不但無法產生補償作用，還有可能會在破裂的壓力補償膜片上產生漏氣的問題。
[0007]有鑒于此，本實用新型設計人乃進一步針對壓力補償的設計加以改良設計，不但能夠在一般使用狀態下滿足壓力補償的要求，還能在進氣靜壓異常增高到超過安全范圍時，有效預防壓力補償膜片可能破裂的情形。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型的目的在于提供一種具有壓力補償及過壓保護的電磁比例閥，當進氣靜壓異常增高，但仍在可容許正常運作的安全范圍時，能夠抵消該異常進氣靜壓，使得開啟比例閥塞的預定電磁驅動力不至于減損，而且當進氣靜壓異常超過一設定的安全范圍時，除了能防止壓力補償膜片破損以外，壓力補償膜片移動后喪失補償作用，還能夠令比例閥塞無法以正常驅動力開閥而維持封閉狀態，達成兼具壓力補償及過壓保護以提高使用便利性及安全性的目的。
[0009]為達成上述目的，本實用新型為一種具有壓力補償及過壓保護的電磁比例閥，該電磁比例閥具有一設置在上游進氣通道與下游二次壓側之間的總進氣腔，該總進氣腔內設有一主閥口、一順著燃氣流向密封主閥口的比例閥塞、一從比例閥塞背面朝向主閥口后部延伸的連桿，其特征在于:
[0010]所述總進氣腔在主閥口的相對應側設有一壓力補償裝置，該壓力補償裝置包含一與連桿浮動連接的壓力補償膜片、以及一設置在壓力補償膜片后部與二次壓側連通的過壓保護蓋；
[0011 ]所述壓力補償膜片與過壓保護蓋之間具有一活動腔室，該總進氣腔內的進氣靜壓異常增高在一設定壓力值以內時，該壓力補償膜片能抵消該異常進氣靜壓并通過連桿在該活動腔室內與比例閥塞同步移動開閥，且異常進氣靜壓增高到超過該設定壓力值時，該壓力補償膜片能夠移動并遠離比例閥塞而頂抵于過壓保護蓋使補償功能喪失，進而讓總進氣腔的進氣靜壓全部施加于比例閥塞而維持封閥。
[0012]實施時，所述壓力補償裝置與總進氣腔之間設有一隔板，該隔板與壓力補償膜片之間形成一壓力腔，該隔板上具有一連通總進氣腔與壓力腔的連通孔，所述的連桿穿過該隔板的連通孔后連接于壓力補償膜片，且連通孔的內徑大于該連桿的外徑而形成一間隙，使總進氣腔的進氣靜壓能夠通過該連通孔與連桿之間的間隙連通于壓力腔。
[0013]實施時，所述過壓保護蓋上設有一連通活動腔室與二次壓側的微型通孔。
[0014]實施時，所述壓力補償膜片上設有一能隨著壓力補償膜片同步移動的擋板，所述擋板設有向上凸伸而能夠頂抵于過壓保護蓋的凸部。
[0015]實施時，所述擋板上方設有一帽蓋，該連桿內部設有一穿過連桿后鎖接于帽蓋的螺栓，且該帽蓋與擋板之間設有一補償彈簧，于壓力補償膜片移動并遠離比例閥塞時，該補償彈簧形成一能促使壓力補償膜片復位的彈力。
[0016]實施時，所述連桿內部具有一緩沖空間，該緩沖空間內設有一穿過連桿后鎖接于該壓力補償膜片的擋板上的螺栓，該壓力補償膜片通過該連桿的緩沖空間及螺栓而浮動地與比例閥塞連接，使壓力補償膜片在進氣靜壓異常增高到超過設定壓力值時能夠移動并遠離比例閥塞。
[0017]實施時，所述緩沖空間內進一步設有一接受該螺栓頂抵的補償彈簧，于壓力補償膜片移動并遠離比例閥塞時，該補償彈簧形成一能促使壓力補償膜片復位的彈力。
[0018]相較于現有技術，當進氣靜壓異常增高在一設定壓力值以內，但仍然在可容許電磁比例閥正常運作的安全范圍內時(例如:1000水柱/毫米以內)，通過壓力補償膜片與比例閥塞受壓力方向相反的設計，即可抵消該異常進氣靜壓而達成補償作用，使得開啟比例閥塞的預定電磁驅動力不至于減損，而且當進氣靜壓異常超過一設定壓力時，能使壓力補償膜片移動并頂抵于過壓保護蓋，除了能夠防止壓力補償膜片因拉扯而破損以外，壓力補償膜片因移動并頂抵于過壓保護蓋而喪失補償作用，進而讓進入總進氣腔的進氣靜壓全部施加于比例閥塞，能夠令比例閥塞無法以正常驅動力開閥而維持封閉狀態，達成兼具壓力補償及過壓保護而提高使用便利性及安全性的目的。
[0019]以下依據本實用新型的技術手段，列舉出適于本實用新型的【具體實施方式】，并配合圖式說明如后:
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型第一實施例的結構示意圖。
[0021]圖2是本實用新型第一實施例當進氣靜壓異常增高時的動作示意圖(一)。
[0022]圖3是本實用新型第一實施例當進氣靜壓異常增高時的動作示意圖(二)。
[0023]圖4是圖3的局部放大圖。
[0024]圖5是本實用新型第二實施例的結構示意圖
[0025]圖6是本實用新型第二實施例當進氣靜壓異常增高時的動作示意圖(一)。
[0026]圖7是本實用新型第二實施例當進氣靜壓異常增高時的動作示意圖(二)。
[0027]附圖標記說明:100電磁比例閥；200進氣通道;300二次壓側;400壓力補償裝置；500驅動模塊；10總進氣腔;20主閥口 ； 30比例閥塞;40連桿;41緩沖空間；42螺栓;43補償彈簧;50壓力補償膜片；51擋板;52凸部；53帽蓋;60過壓保護蓋;61微型通孔;70活動腔室;80隔板;81連通孔;90壓力腔。
【具體實施方式】
[0028]如圖1所示，本實用新型為一種具有壓力補償及過壓保護的電磁比例閥，該電磁比例閥100包含一設置在上游進氣通道200與下游二次壓側300之間的總進氣腔10、一位于總進氣腔10出口端的主閥口 20、一順著燃氣流動方向密封主閥口 20的比例閥塞30、以及一從比例閥塞30背面延伸的連桿40，總進氣腔10相對應于主閥口 20的另一側則設有一壓力補償裝置400。
[0029]該壓力補償裝置400包含一與連桿40浮動連接而能夠抵消進氣靜壓異常增高的壓力施加于比例閥塞30上的壓力補償膜片50、以及一設置在壓力補償膜片50后部與二次壓側300連通的過壓保護蓋60。
[0030]上述結構中，由于比例閥塞30在總進氣腔10內是順著燃氣流向密封主閥口20，若進氣靜壓異常增高并施加于比例閥塞30時，可能造成比例閥塞30無法開啟，故當比例閥塞30與壓力補償