气体流量控制器制造技术

在调节气体燃烧装置的气体燃烧量时所采用的一种气体流量控制器．该气体流量控制器的结构中，用马达转动位于开关内部的关闭件．在该关闭件的轴线方向上设置有多个孔，在关闭件外壁周向设置有与孔一一对应的多个槽．该开关用于变换、打开和关闭多个孔口通道．根据来自辩别开关位置的位置确定装置信号来驱动马达．该气体流量控制器的优点在于能够保证高的气体流量精度、高的缩减比和低的能量消耗．（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于专门用电器装置驱动的气体流量控制器，此流量控制器用于控制供给厨房机械、加热炉或热水供应炉的燃油气等可燃气的燃烧量。根据燃烧对象的情况，气体流量控制器适用于要求控制气体的燃烧量的多种应用。近来，通过调节用电量来控制这种控制，很简单但又经常使用的控制器是由图1所示具有电磁阀组成的控制器，该控制器包含有若干个相互并联安装在通向燃烧器1的多个气体通道2上的电磁阀，以及若干个具有不同直径的孔口，而这些孔口都串联到对应的电磁阀上。当所有的电磁阀3打开，达到最大的气体燃烧量，而当仅仅具有最小直径的孔口4的电磁阀打开时，就达到最小的气体燃烧量。根据多个电磁阀的组合，气体燃烧量就可在最大和最小燃烧量之间阶跃地变化，很显然，当所有电磁阀关闭，燃烧也就停止。图2所示为一可连续改变燃烧量的气体控制器之可供选择的实例。沿着进口6和出口7之间的气体通道5上有一个阀门口8和阀门9，该阀的端点由附有永久磁铁11的膜片10支撑着。由磁铁心12和激磁线圈13组成的电磁装置14面对永久磁铁安装，根据输入激磁线圈13的电流大小来调节进入气体通道5的气体流量，尤其当电流流过激磁线圈13就使得磁铁芯12的极性引起对永久磁铁111产生斥力，阀门9便从阀门口8移开以允许气体流出。出口7处的气体压力由斥力大小和膜片10的有效压力承受面所决定，这样根据输入激磁线圈13的电流大小便能控制位于气流下游端燃烧器上所施加的气体压力。与上述情况相反，如果一软的弹性件15加到阀门9的表面，当电流不输入激磁线圈13时，永久磁铁11就吸引磁铁芯12，气流就中断。(请参阅日本未经审查技术公开号为NO55-49137)。图3至图10所示为另一个具有手动开关的气体控制器实例，它能多级调节气体燃烧量。在气体开关中，壳体18有一气体进口16和出口17，关闭件21可转动地安装，在它的侧壁有一气体通气口19与气体入口16相配合，关闭件21的轴向形成一导向孔20，与气体通气口19相连。在开关壳体18中形成了其通道端在下游与气体出口17相通的小缩减比的第一通道22、中缩减比的第二通道23和大缩比的第三通道24。通过在关闭件侧壁形成的气体通气口25和26，第一和第二通道22和23的端部在其上游向导向孔20打开，第三通道24的端部在其上游向开关壳体18底面的腔室27打开，此腔室与导向孔20相连，所以气体流量能分三级变化(请参阅日本未经审查技术公开号为NO59-21324)。在上述实例中，如果控制轴28压下，而先导阀29打开，导向孔20通过在气流下游的侧壁上形成的气体通气口30和阀29与先导气体出口31相连。一个与控制轴28相配合的压电点火装置32和肉眼辨认转动位置的转动显示装置33都安装在控制轴28的基座上。上述常规流量控制器发现并不满意，尤其图1所示实例需要相当多的电磁阀，结果造成控制器尺寸大，这就不适于装在其它应用装置上，深入一步，因为当全部电磁阀打开时，总电磁变大，所产生的热量影响到与之相连的装置而且还需要庞大和昂贵的供电线路。图2所示的控制器有一最大流量与最小流量比值(即缩减比)的限定。由于当阀门口8的一部分与阀门9接触时，阀门口8处的空隙变得很小，这样电流和输入气体压力之间变化关系的重复性变得不稳定，因此，对于需要可供选择的缩减比的实际应用，这种控制器就不适用了。由于永久磁铁和磁路的制造误差，对各个产品就会有不同的电流与气压之间的变化关系，因此在产品制造时就必须确定最大和最小燃烧量时的电流值，此外，当电流未输入时，依靠永久磁铁的吸力施加到阀门上的压力是微弱的，就不能取得可靠的气密性。在图3至图10所示实例中，气体从关闭件21侧壁所形成的气体通气口19引入，通过内导向孔20既可导入关闭件21侧壁的通道22，23又可导入与关闭件21底腔27相通的通道24，这样气体可受到三种调节即大、中、小缩减比的调节，并从气体出口17输出。因此，如果气体需要多级调节，例如五级或六级调节，这就需要采用增大直径的大尺寸的关闭件21。由于此原因或其他原因，上例的控制器不适宜大量生产，因用这种控制器装在家用器具上外部尺寸太大。在图6至图9中，上图表示图4中的关闭件21沿X-X剖面线所取的剖视图，中图表示图4中的关闭件21沿Y-Y剖面线所取的剖视图，下图表示图4中关闭件21沿Z-Z剖面线所取的剖视图。本专利技术是针对解决上述常遇到的难题而提供一种能取得大的气体流量缩减比和高精度的气体流量且操作所需的电能很小这样一种流量控制器。本专利技术的气体流量控制器包含有一个用于变换打开或关闭在气路上相互平行布置的多个通道的开关;一个具有与多个通道对应的多个孔口的多孔板;一个用于转动开关的马达驱动装置;一个具有安装在开关轴上的位置信号发生器和响应位置信号的位置判断电路、用于判断开关的目前位置的位置确定装置;以及一个响应目标信号和来自位置确定装置的目前位置信号以对马达驱动装置发送驱动信号的驱动控制装置。在本专利技术气体流量控制器的上述结构中，依靠马达驱动装置的驱动力来转动开关达到变换、打开或关闭这些多个通道依照开关停止位置，能选择气体流过的一组通道处于予先确定的状态。在通道上备有具有不同直径的多个孔口的多孔板。依照开关停止位置来确定穿孔板的一组所要求的孔口，就能使气流从最大的燃烧量到最小的燃烧量成阶跃变化。依靠孔径大小来确定缩减比，这样缩减比可以按要求来设计。深入一步，既然气体流量精度只取决于孔径，这就能达到高精度。在使开关停止时使用的位置确定装置一直用装在开关轴上的位置信号发生器来监视目前位置，而目前位置包括开关停下来时的位置和开关尚未停下时的中间位置。当由于燃烧量需要改变，目标位置也相应改变，在确定开关是顺时针或逆时针转动后，通过目前位置与目标位置的比较，驱动控制装置就向马达驱动装置发出一个驱动信号。当目标位置与目前位置重合在一起，驱动信号就终止以使开关停下。转动马达驱动装置只需很短时间，在此期间，气体燃烧量就改变了，结果，所产生的热量可忽略不计。在电源额定值内，电源工作很短时间，因而就能很容易实现采用体积小、重量轻的电源。很明显，马达驱动装置的工作时间比气体燃烧时间短得多。图1表示一常规气体流量控制器的示意图。图2表示另一常规气体流量控制器的剖面图;图3表示一常规开关的局部剖视图;图4是常规的关闭件的前视图;图5为图4所示关闭件的纵向剖视图;图6、7、8、9为图4所示关闭件的各个转角位置时的开关横向剖视图;图10是根据先有技术表明气体流量变化的曲线图;图11表示根据本专利技术气体控制器的第一个实施例主要部件的剖视图;图12是气体控制器关闭件的透视图;图13表示关闭件的孔与槽之间位置关系的展开图;图14表示多孔板的平面图;图15表示位置信号发生器的平面图;图16表示绝对型编码器的滑动接触面的图案，图17表示位置信号发生器的另一个实例之特性曲线图;图18表示位置信号发生器的另一个绝对型编码器之滑动接触面的图案;图19表示根据本专利技术气体控制器的第二个实施例的主要部件剖视图;图20(A)和图20(B)是关闭件的前视图和侧视图;图21表示关闭件的孔、槽与在壳体上形成的通道之间位置关系展开图;图22是多孔板的平面图;图23(A)和图23(B)是联轴节轴的前视图和侧视图;图24表示绝对型编码器的滑动接触面的图案;本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体控制器包括：一个用于变换、打开和关闭多个通道的开关，一个具有与所述多个通道相对应的多个孔口的多孔板，一个用于驱动以使所述开关转动的马达驱动装置，一个具有一个安装在所述开关的轴上的位置信号发生器和一个响应来自所述位置信 号发生器的信号以判断所述开关的位置的位置确定装置，以及一个响应目标位置信号和来自所述位置确定装置的目前位置信号以对所述马达驱动装置发送驱动信号的驱动控制装置。

【技术特征摘要】
JP 1986-5-8 105226;JP 1986-5-8 105232;JP 1986-5-161.一种气体控制器包括一个用于变换、打开和关闭多个通道的开关，一个具有与所述多个通道相对应的多个孔口的多孔板，一个用于驱动以使所述开关转动的马达驱动装置，一个具有一个安装在所述开关的轴上的位置信号发生器和一个响应来自所述位置信号发生器的信号以判断所述开关的位置的位置确定装置，以及一个响应目标位置信号和来自所述位置确定装置的目前位置信号以对所述马达驱动装置发送驱动信号的驱动控制装置。2.如权利要求1所述的气体控制器，其中所述位置信号发生器由绝对型编码器构成，所述编码器采用多种组合的二进制位数编码信号指定多个开关停止位置和中间位置。3.如权利要求1所述的气体控制器，其中所述位置信号发生器由绝对型编码器构成，由所述编码器输出的用于指定多个开关停止位置和中间位置的信号是相应于转动角度的二进制位数编码(格雷码)信号。4.如权利要求1所述的气体控制器，其中所述位置信号发生器由绝对型编码器组成，由所述编码器的输出信号指定多个开关停止位置和中间位置，且其中只有开关的完全关闭位置前后的那些中间位置进行了划分以对应不同的输出信号。5.如权利要求4所述的气体控制器，其中在所述位置信号发生器中，在所述开关的完全关闭位置前后的中间位置处的划分点设定在当所述开关朝着完全关闭位置转动而气体通道刚要关闭之前的位置上。6.如权利要求1所述的气体控制器，包括一个响应所述开关的目标位置信号和来自所述位置确定装置的信号的操作控制装置，一个响应来自所述操作控制装置的信号用于对所述马达驱动装置发送信号的驱动控制装置，和一个用于当所述马达驱动装置置于反向转动时，输出一个驱动停止信号，而经过一预定时间间隔之后，又输出一个反向信号的定时装置。7.如权利要求1所述的气体控制器，包括一个响应所述开关的目标位置信号和来自所述位置确定装置的信号的操作控制装置，一个响应来自所述操作控制装置的信号，用于调节由所述马达驱动装置所确定的速度的速度控制装置，和一个用于起动和停止所述马达驱动装置的运转的起动/停止控制装置。8.如权利要求7所述的气体控制器，其中所述位置信号发生器贮存目标位置信号前后的估计的信号，由此当检测所述估计的信号时，所述速度控制装置使所述马达驱动装置在降低的速度下运转，而当检测到所述目标位置信号时，所述起动/停止控制装置使所述马达驱动装置的运转停止。9.如权利要求8所述的气体控制器，其中在开始驱动所述马达驱动装置时，在一预定时间间...

【专利技术属性】
技术研发人员：白井滋，山本芳雄，长冈行夫，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]