專利名稱：一種應(yīng)用在熱水器上的分段打開電磁閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是有關(guān)一種能以較少的電流分段開啟閥門且以更小的電流維持開啟狀態(tài)的電磁閥。
按一般熱水器的電磁閥，由于其驅(qū)動的電力是用微形的干電池電壓較低約(1．5V－3V)，電流出力較小，一般都無法得到較大的吸引行程，閥門的開度都普遍較小，如想要得到較大的開度則必須使電磁閥消耗較大的電流，電磁線圈的線徑須較大，電阻相對的減少至數(shù)歐姆(3Ω－7Ω)，因此如以3伏特供應(yīng)電磁閥驅(qū)動，電池必須輸出接近800毫安(MA)的電流，如此大電流長時間的輸出，往往造成電池電壓的驟降，嚴(yán)重的影響電池使用壽命，造成必須頻頻更換電池的弊病。
為了改善以上弊病，市場上亦有一種不須長時間輸出此大電流驅(qū)動電磁閥而改為僅僅在瞬間(0．5秒)輸出大電流驅(qū)動電磁閥，后僅以一小電流 (10mA)來維持開啟狀態(tài)的電磁閥面市，其結(jié)構(gòu)是如圖一所示；一電磁鐵框(1)，在框的內(nèi)緣繞有一組電阻較小，耗電流較大的強吸電磁線圈(SV1)，在強吸電磁線圈的外緣再繞有一組電阻較大耗電流較小的保持線圈(SV2)，一個固定鐵芯(2)固設(shè)在鐵框(1)的中心孔后端，一個活動被吸鐵芯(3)，末端與該固定鐵芯(2)前端在未通電前是呈一大行程的距離對應(yīng)者，該活動被吸鐵芯(3)的前端延伸出電磁鐵框(1)外，且由一閥塞(4)及彈簧(5)頂持閉塞閥門者。
當(dāng)使用者啟動熱水器時，電池的電源先以較大的電流直接輸往強吸電磁線圈SV1，此大電流的電力可吸引活動被吸鐵芯的未端與固定鐵芯的前端貼合，同時保持線圈(SV2)亦具有一較小電流的電源供應(yīng)，所以當(dāng)強吸電磁線圈(SV1)的大電流的通電截止時(約0．5秒)，保持線圈(SV2)的小電流可以將與固定鐵芯(2)呈貼合狀態(tài)的活動被吸鐵芯(3)吸住，不致使活動被吸鐵芯(3)脫離，而以較小的電力維持著開啟的狀態(tài)。
由以上的結(jié)構(gòu)說明，我們可以明顯了解到這種結(jié)構(gòu)，雖然可以達到避免長時間耗費大電流吸引的優(yōu)點，但仍存在著一些弊病無法解決。例如當(dāng)使用者打開熱水器時，因為電磁閥是直接開啟主閥門，大量燃氣瞬間流出欲被點燃，所以往往使得點火極其困難及危險，即使點著，其爆燃聲亦極大，再者由于電池供應(yīng)強吸電磁線圈的瞬間電流仍然較大，對電池的性能及壽命減低的缺陷仍未見改善。
本實用新型的目的在于，以一分段的大小閥門構(gòu)造，能夠達成以較小的電壓開啟較小的閥門，且以更小的電流維持開啟狀態(tài)，直到流經(jīng)此小閥門的小流量燃氣被點燃為止，再以一較小消耗電流而緩慢振蕩升壓繼而放電的方式將大閥門瞬間打開，以極小的電流維持開啟狀態(tài)，以達成點火容易，不爆燃的安全功效且同時減少消耗大電流的雙重目的。
本實用新型包括有強吸電磁線圈及保持電磁線圈、在保持電磁線圈作用下運行一小段行程的活動小閥門結(jié)構(gòu)和在強吸電磁線圈作用下運行一大段行程的活動大閥門結(jié)構(gòu)，強吸電磁線圈、保持電磁線圈以一前一后疊合、串聯(lián)在一起，活動小閥門結(jié)構(gòu)套合在活動大閥門結(jié)構(gòu)上。
更具體的，本實用新型包括強吸電磁鐵及繞于其上的線圈、保持電磁鐵及繞于其上的線圈，強吸電磁鐵、保持電磁鐵以一前一后疊合在一起、繞于強吸電磁鐵之上的線圈與繞于保持電磁鐵之上的線圈串聯(lián)起來，一同構(gòu)成閥體結(jié)構(gòu)，活動小閥門結(jié)構(gòu)以及活動大閥門結(jié)構(gòu)可由以下方式實現(xiàn)在強吸電磁鐵中心孔，安裝有強吸固定鐵芯、強吸活動鐵芯，并且強吸活動鐵芯在前，強吸固定鐵芯在后，在保持電磁鐵中心孔，安裝有保持固定鐵芯、保持活動鐵芯，并且保持活動鐵芯在前，保持固定鐵芯在后，一非導(dǎo)磁連桿連接于強吸活動鐵芯尾端并穿過強吸固定鐵芯中心孔與保持活動鐵芯相接，保持固定鐵芯設(shè)置有內(nèi)孔，孔內(nèi)安置彈簧，孔上裝有向外凸起的保持小鐵芯。強吸活動鐵芯前端裝上大、小閥塞，小閥塞套合在大閥塞內(nèi)，小閥塞的閥門開在大閥塞上并與大閥塞的閥門相通，小閥塞與弱彈簧相連，大閥塞與強彈簧相連。弱彈簧固定在小閥塞引出的支架上，強彈簧固定在閥體上。
本實用新型結(jié)構(gòu)新穎，使用方便，能以較小的電流即可打開閥門，節(jié)省電池電力消耗，防止爆燃，點火安全。


圖1是現(xiàn)有熱水器電磁閥的整體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實用新型電磁閥在不使用狀態(tài)的示意圖；圖3是本實用新型電磁在點火時第一段小閥塞打開狀態(tài)時的示意圖；圖4是本實用新型電磁閥第二段大閥塞被強吸打開狀態(tài)時的示意圖；圖5是本實用新型使用的控制回路電原理框圖。
圖例說明11、強吸電磁鐵12、強吸電磁線圈13、保持電磁鐵14、保持電磁線圈15、強吸固定鐵芯16、保持固定鐵芯17、強吸活動鐵芯18、強吸活動鐵芯前端19、第一段小閥塞20、第二段大閥塞21、第一段弱彈簧22、第二段強彈簧23、強吸活動鐵芯未端24、連桿25、保持活動鐵芯26、分段保持小鐵芯27、小彈簧結(jié)合附圖，進一步說明本實用新型的具體實施例請參閱圖2本實用新型主要是包括有一強吸電磁鐵(11)及線圈(12)，一保持電磁鐵(13)及線圈(14)，以一前一后方式疊合串連組成一閥體結(jié)構(gòu)，于各電磁鐵(11，13)及線圈(12，14)的中心孔未端各設(shè)置一強吸固定鐵芯(15)及保持固定鐵芯(16)，在強吸固定鐵芯(15)及保持固定鐵芯(16)前面，分別設(shè)置強吸活動鐵芯(17)與保持活動鐵芯(25)，強吸活動鐵芯(17)的前端(18)設(shè)有一組兩段式閥塞(19，20)，該兩段閥塞(19，20)中，小閥塞(19)疊合在大閥塞(20)之后，小閥塞(19)的閥門設(shè)置在大閥塞(20)之上，并與大閥塞(20)的閥門相通，小閥塞(19)與弱彈簧(21)連接，大閥塞(20)與強彈簧(22)連接，弱彈簧(21)及強彈簧(22)分別頂壓住各自的閥門，強吸活動鐵芯(17)的未端(23)與強吸固定鐵芯(15)前端的距離L+構(gòu)成大吸引行程，強吸活動鐵芯(17)的尾端設(shè)置一長條狀不導(dǎo)磁的連桿(24)，連桿(24)穿過強吸固定鐵芯(15)的中心孔與保持活動鐵芯(25)結(jié)合；而使保持活動鐵芯(25)未端與保持固定鐵芯(16)的前端之間的距離L，略小于強吸活動鐵芯(17)末端與強吸固定鐵芯(15)前端的距離L+，一分段保持小鐵芯(26)設(shè)置于保持固定鐵芯(16)內(nèi)孔上，由內(nèi)孔內(nèi)置的一小彈簧(27)頂壓而凸出于保持固定鐵芯(16)的前端面，凸出的高度以保持小鐵芯(26)的前端離保持活動鐵芯(25)的末端的距離1與小吸引行程對應(yīng)，即凸出的高度為L－1。
參閱圖3，熱水器被啟動后，電磁閥被通以一較小的電壓在強吸電磁線圈(12)及保持電磁線圈(14)上，由于強吸電流較小，因此只能使強吸活動鐵芯(17)位移一小行程，將其前端(18)的第一段弱彈簧(21)壓縮，而使第一段小閥塞(19)打開，且令連桿(24)連帶往右位移一段小吸引行程1，使保持活動鐵芯(25)的未端與分段保持小鐵芯(26)貼合，直至經(jīng)由被開啟的第一段小閥塞(19)所流出的小流量燃氣被點燃為止。
如圖4所示，當(dāng)控制電路中振蕩升壓充電強吸電路(TC)中的高電壓電容器被觸發(fā)釋放高壓時，強吸電磁鐵(11)的線圈(12)受高壓放電影響產(chǎn)生激磁，將強吸活動鐵芯(17)吸引，壓縮強彈簧(22)，使閥塞(20)向右位移一段大吸引行程(L+)，帶動連桿(24)并通過連桿(24)的向右運動，使得保持活動鐵芯(25)尾端移至保持固定鐵芯(16)的前端并完全貼合在一起，同時保持固定鐵芯(16)亦由于連桿(24)與保持活動鐵芯(25)的推動而向右位移至保持固定鐵芯(16)的內(nèi)孔內(nèi)，當(dāng)高壓電容器之電位降下后，仍能由保持電磁線圈(14)所提供之磁力作用將保持活動鐵芯(25)，維持在與保持固定鐵芯(16)的貼合狀態(tài)直至熱水器不再被使用為止。
如圖5所示，本實用新型使用的控制電路由高壓點火電路(SP)、火花檢知電路(SPS)、火焰檢知電路(F)、時間控制電路(T)、低壓驅(qū)動電路(LV)及低電流保持電路(HLC)、振蕩升壓充電強吸電路(TC)，其中高壓點火電路(SP)、火花檢知電路(SPS)、火焰檢知電路(F)、時間控制電路(T)、低壓驅(qū)動電路(LV)及低電流保持電路(HLC)采用現(xiàn)有電磁閥通用的電路構(gòu)成及連接方式，振蕩升壓充電強吸電路(TC)中連接有高電壓電容器。
參閱圖4及圖5，說明當(dāng)小量的燃氣點燃后，電磁閥如何掀開第二段大閥塞(20)，不耗費大電流即能驅(qū)動大吸引行程的吸引動作。當(dāng)由小閥塞(19)流出的小量燃氣被點燃前，圖5所示的振蕩升充電強吸電路(TC)已開始動作，且將高電壓電容器充電至一設(shè)定的高電位后停止待命，當(dāng)觸發(fā)信號發(fā)出而瞬間將此高電壓的電力釋放于強吸電磁線圈(12)上，強吸電磁線圈(12)受到高電壓電容器之瞬間放電而產(chǎn)生激磁，能將強吸活動鐵芯(17)吸引，壓縮第二段強彈簧(22)，而使第二段大閥塞(20)打開一大吸引行程，同時因連桿(24)之帶動使保持活動鐵芯(25)亦連帶位移完全貼合于保持固定鐵芯(16)之前端面，當(dāng)該高壓電容器之電位降下后，仍能由保持電磁線圈(4)所提供之磁力作用將保持活動鐵芯(25)維持在與保持固定鐵芯(16)的貼合狀態(tài)直至熱水器不再被使用為止，當(dāng)然該分段保持小鐵芯(26)亦同時被壓縮而埋入保持固定鐵芯(16)之內(nèi)孔。
權(quán)利要求1.一種熱水器的電磁閥，包括有強吸電磁線圈及保持電磁線圈、在保持電磁線圈作用下運行一小段行程的活動小閥門結(jié)構(gòu)和在強吸電磁線圈作用下運行一大段行程的活動大閥門結(jié)構(gòu)，其特征在于強吸電磁線圈、保持電磁線圈以一前一后疊合、串聯(lián)在一起，活動小閥門結(jié)構(gòu)套合在活動大閥門結(jié)構(gòu)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁閥，其特征在于包括強吸電磁鐵及繞于其上的線圈，保持電磁鐵及繞于其上的線圈，強吸電磁鐵、保持電磁鐵以一前一后疊合在一起、繞于強吸電磁鐵之上的線圈與繞于保持電磁鐵之上的線圈串聯(lián)起來，一同構(gòu)成閥體結(jié)構(gòu)，在強吸電磁鐵中心孔，安裝有強吸固定鐵芯、強吸活動鐵芯，并且強吸活動鐵芯在前，強吸固定鐵芯在后，在保持電磁鐵中心孔，安裝有保持固定鐵芯、保持活動鐵芯，并且保持活動鐵芯在前，保持固定鐵芯在后，一非導(dǎo)磁連桿連接于強吸活動鐵芯尾端并穿過強吸固定鐵芯中心孔與保持活動鐵芯相接，保持固定鐵芯設(shè)置有內(nèi)孔，孔內(nèi)安置彈簧、孔上裝有向外凸起的保持小鐵芯，強吸活動鐵芯前端裝上大、小閥塞，小閥塞套合在大閥塞內(nèi)，小閥塞的閥門開在大閥塞上并與大閥塞的閥門相通，小閥塞與弱彈簧相連，大閥塞與強彈簧相連，弱彈簧固定在小閥塞引出的支架上，強彈簧固定在閥體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁閥，其特征在于強吸活動鐵芯的未端與強吸固定鐵芯前端的距離L+構(gòu)成大吸引行程，保持活動鐵芯末端與保持固定鐵芯的前端之間的距離L，略小于強吸活動鐵芯未端與強吸固定鐵芯前端的距離L+，一分段保持小鐵芯設(shè)置于保持固定鐵芯內(nèi)孔上，由內(nèi)孔內(nèi)置的一小彈簧頂壓而凸出于保持固定鐵芯的前端面，凸出的高度以保持小鐵芯的前端離保持活動鐵芯的未端距離1與小吸引行程對應(yīng)，即凸出的高度為L－1。
專利摘要一種熱水器的電磁閥,包括有強吸電磁線圈及保持電磁線圈、在保持電磁線圈作用下運行一小段行程的活動小閥門結(jié)構(gòu)和在強吸電磁線圈作用下運行一大段行程的活動大閥門結(jié)構(gòu),強吸電磁線圈、保持電磁線圈以一前一后疊合、串聯(lián)在一起,活動小閥門結(jié)構(gòu)套合在活動大閥門結(jié)構(gòu)上。本實用新型結(jié)構(gòu)新穎,使用方便,能以較小的電流即可分段打開閥門,節(jié)省電池電力消耗,防止爆燃,點火安全。
文檔編號F16K31/06GK2413096SQ0022727
公開日2001年1月3日 申請日期2000年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月26日
發(fā)明者黃俊誠 申請人:黃俊誠