由小作用力操作的阀门和电磁阀制造技术

本发明专利技术提出一种阀门，它由改进的二步动作开启，该阀门甚至在其入出口之间压差很小时也能可靠地工作而不发生泄漏，还提供了一种采用这种阀门的改进型的电磁阀。本发明专利技术涉及小型开／关阀门和电磁阀，能够在很小作用力下进行操作，并能使用干电池之类的电源。本发明专利技术适合于自动开／关控制的电磁阀，这种阀在城市煤气装置中往往被采用。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于开启和关闭在流体管道中流动的流体的阀门和电磁阀。本专利技术特别与能够由很小作用力和电力(例如用干电池)进行操作的小型开启/关闭阀门和电磁阀相关。本专利技术是针对阀门结构的一种改进，当阀门处于关闭状态时，在阀体和阀座之间先形成部分开启，以消除作用于阀体上的流体背压，然后阀门被完全打开。这种阀门甚至在背压很低的时后，阀门都能可靠地工作而无流体的泄漏。本专利技术还涉及一种利用这种阀门的电磁阀。本专利技术有助于减小阀门的驱动电磁体的尺寸，可以节省动力，并有助于操作的稳定性。迄今为止，有一种由于电池操作的小型电磁阀，如果想把这种阀门作为自动开/关控制的阀门用于城市煤气之类的气体设备中去，则需算出打开和关闭在城市煤气管路中的28毫米直径的阀门(例如用于用户终端)所需的力。例如在电磁阀中流体的气压为500毫米水柱时，要想打开和关闭28毫米直径的阀门，此时处于关闭状态时约有300克的背压力作用于阀门的背部，用于开启和关闭这种阀门的电磁铁需要具有250克的阀门支撑弹力，为此，需要使用具有550克启动拉力和6毫米冲程的大型电磁铁。因而，在现有技术中由于阀门背压力的巨大影响，需要采用大型的电磁铁，从而使采用诸如干电池之类小容量的电源成为不可能的，必须采用工业电源，这样势必引起设备费用的增加。为了平衡阀门的压力，已经提出过附加一个小的先导阀的技术，在阀门开启之前，先打开先导阀，以消除上游和下游间的压差，从而降低用于阀门开启和关闭所需的力，以减小阀门的差动力。按照这一技术，现已存在将先导阀配置在旁路中的结构;还有在阀门构件本身制成带有先导阀门的结构，以便在先导阀打开与阀体打开之间，使阀体的阀杆具有二步动作的结构。这种提供旁路并在其间安装独立的先导阀的传统技术，以及在阀体中组合一独立先导阀的技术具有结构复杂及价格昂贵二个方面的缺点。为了使利用这种阀门的电磁阀可靠地工作，还存在着所使用的电功率的下限值的问题，这一数值在每次操作中有很大的变化。为了保证即使在最大变化值时阀门也能进行开启/关闭操作，必须使用高电压的电池并使设定的功率消耗远远大于每次操作中的实际功率消耗，即留有一个很大的安全系数。人们总希望能进一步减小功率的消耗。用于气体的普通阀门中，要求当阀门向阀座的弹性推动力为80克，并且当背压为1000毫米到20毫米水柱时无泄漏，但在这种普通的阀门(如图9所示)中，背压并不是保持不变的。在用来开启和关闭D＝28毫米阀门的电磁阀中，例如背压为20毫米水柱时，阀门的关闭力几乎是唯一的弹性推力，因而在阀座2和阀体1之间存在着很大的流体泄漏的可能性。在这种传统的例子中，背压低于150毫米水柱时就可能发生泄漏。图中数字3表示阀杆，数字6表示对阀体1的压紧件。本专利技术的目的在于解决上述现有技术中的问题，并提供一种改进的阀门，它能利用很小的作用力或如同电池那样很小的电源进行开启和关闭，而不需要用前面所描述的那种独立的阀门，并且还提供了关于使用这种改进阀门的电磁阀的改进技术。为了克服上述问题，本专利技术采用以下技术手段(1)阀门①一种以很小作用力操作的阀门包括一个阀座，一个安装在阀杆上的阀体，该阀体能够与阀座相接触及脱离开，从而呈现一开启或关闭状态来控制流体的流动。还有一个吸引状态的解除元件，用来拉起或推起阀体上邻近阀座的部分，这一动作是在阀门开启动作刚开始时发生的，它与阀杆的移动相配合，从而使阀体和阀座之间的吸引状态得到解除。②可以使用一种在阀门的开/关方向上具有挠性的阀体，并且吸引状态的解除元件可以由一推起件构成，以便推起邻近阀座的阀体部分。③如另一实施例所示，阀杆安装在阀体上时，二者之间留有间隙，而且吸引状态的解除元件是由一拉起元件构成的，以便在阀杆运动打开阀门的一开始便拉起邻近阀座的阀体部分。④在这种情况下，阀门应由具有刚性或挠性的阀体构成。阀门也可以采用如下构成方式阀杆的轴线相对于阀体的轴线位置发生偏移。⑤阀门最好由阀座和安装在阀杆上的阀体组成，并且阀体能够与阀座相接触及分开，由此呈现一打开或关闭的状态从而实现对流体流动的控制。如果阀座的内径为D毫米，用于压紧阀体的压紧部分的直径为d毫米，则应符合以下关系方能令人满意D×20%＞D-d＞1毫米(2)电磁阀本专利技术也应用于如下组成的电磁阀。它包括一个磁轭一个固定在磁轭上的固定铁芯;一个能够与固定铁芯相接触并分开的可移动铁芯;一个围绕着由磁轭、固定铁芯和可移动铁芯组成的磁路而绕制的电绕组，当通电时，绕组便移动可动铁芯;一个插在可动铁芯和固定铁芯之间的第一弹簧，用来使可动铁芯和固定铁芯相分离;一个安装在可动铁芯的阀杆安装孔中的阀杆;一个阀座;一个安装在阀杆上并能与阀座相接触及分离的阀体，由此呈现一打开或关闭状态从而实现对流体流动的控制;还有一个插在阀杆和可移动铁芯之间的第二弹簧，使可动铁芯克服第一弹簧的推力而被吸引到固定铁芯上，该过程发生在电绕组刚开始通电的步骤中，此时，在流体压力的作用下，阀体与阀座尚保持在吸引状态。阀门的结构如下所述(a)电磁阀具有一个吸引状态的解除元件，用来部分解除阀体对阀座的吸引状态，它是在上述的起步过程中，通过阀杆的运动推起或拉起了邻近阀座的阀体部分而实现的。在装配阀杆时，阀杆相对于上述阀杆装配孔的环形壁具有一个间隙量，仅有一个环形的线性部位与环形壁保持接触。(b)结构应满足下列关系式，式中阀座的内径是D毫米，压在阀体上的压盖部位的直径是d毫米D×20%＞D-d＞1毫米。(c)与上述(b)相结合，电磁阀还可以带有一个吸引状态的解除元件，该元件在阀门作开启运动的起始阶段，通过阀杆的运动，将阀体上邻近阀座的部位推起或拉起，使阀体和阀座之间的吸引状态得到部分解除。(d)在上述(c)中，其结构可以如下所述阀杆相对于上述阀杆装配孔的环形壁具有一个间隙量，仅有一个环形的线性部位与环形壁相接触。以下对附图作简要说明。附图说明图1是按照本专利技术的第一实施例的阀门的操作截面图，其中图1(a)图解了阀门的关闭状态，图1(b)图解了阀杆在阀开启方向刚刚开始动作的状态;图2是按照本专利技术第二个实施例解释的阀门动作剖面图，其中图2(a)图解了阀的关闭状态，图2(b)图解了阀在开启方向上刚刚开始动作时的状态;图3展示的是图2的零件图解，其中图3(a)是一侧视图，图3(b)是一平面图;图4是按本专利技术第三个实施例图解的阀门剖视图;图5是按本专利技术第四个实施例图解的阀门剖视图;图6是实施本专利技术的电磁阀的垂直剖视图，所使用的阀如图1所示;图7展示的是图6中所示的阀杆及其邻近部位的垂直剖视图;图8是实施本专利技术的第四个实施例的电磁阀的阀杆及其相邻部位的放大垂直剖面图;图9是一个常规的阀门的图解。本专利技术的阀门和电磁阀将在下面加以详细描述(1)阀门下面将参照解释性的附图1(a)和1(b)对本专利技术的第一实施例加以描述。本实施例的阀门包括一个阀座2，安装在阀杆3上并能相对阀座2作接触和脱离运动的阀体1，从而呈现一打开状态或关闭状态，以控制流体的流动。阀体1在阀门开/关方向上具有挠性，还有一个可以部分解除阀体1与阀座2间的吸引状态的吸引状态解除元件，该解除动作是在阀杆3开启阀门的动作刚开始时，通过推起阀体1的位于接近阀座的部位而实现的。在该实施例中，作为吸引状态解除元件，是将一个具有突起部位5的推起元件4装在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由很小的作用力操作的阀门，它包括：一个阀座；一个安装在阀座上并能与阀座相接触并分离的阀体，从而呈现打开或关闭状态以控制流体的流动；以及一个吸引状态的解除元件，当阀门开启时，随着阀杆的运动，解除元件推起或拉起阀体邻近阀座处的部 位，实现局部打开，从而部分解除所述阀体与阀座之间的吸引状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：上津原常男，饭尾谦二，高津雅树，安藤祜一，
申请(专利权)人：三菱材料株式会社，米库工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]