具有多燃料性能的气体阀的制作方法
具有多燃料性能的气体阀的制作方法
【专利说明】具有多燃料性能的气体阀
[0001]相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年5月22日提交的名称为“具有多燃料性能的气体阀”的美国临时专利申请号61/826，355的优先权，该专利申请的内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
[0002]本发明涉及一种可容易地进行修改以便调节具有不同的每单位体积热值的气体的气体阀。
【背景技术】
[0003]多年来已通过若干方式解决了如何在气体烧烤炉和类似烹饪用具上使用多种气体燃料的问题。一个问题是两种气体(如丙烷和天然气)具有非常不同的每单位体积热值，SP，丙烷具有大约2500 BTU/立方英尺的热值而天然气具有大约1000 BTU/立方英尺的热值。期望避免要求使用两个不同的阀，即，使用可进行修改从而允许从要求较高体积流量的低热值气体转换成要求较低体积流量的高热值气体的单个阀。使用于本申请的代表性的阀具有带有内部通道的实心锥，该锥在铸造或锻造的阀体内部旋转以便对准塞中的开口，其中在阀体侧部和端部中的开口使气体能够以各种体积流率流动。
[0004]一种先前的方法概述于Car Ison的美国专利第4,020,870号中，其中在较高BTU/hr率下的体积流量差是由附加到阀体排出端的最后孔中的变化而操作的，并且在较低BTU/hr率下的体积率差是由与锥同轴的螺钉所操作，使该锥前进或缩回以阻塞或打开用于测量流量的一对小孔中的一个。对于高热值气体而言将螺钉设置成仅使一对孔开放，并且对于低热值气体而言将所设置的螺钉设置成使两对孔开放。
[0005]另一种方法概述于Massey的美国专利第5，009，393号中，其中在低BTU/hr率下的不同气体的体积流量差是由在打开或关闭另一个低流量孔的旋转锥内部的外部可调节套筒所操作，为低热值气体打开该孔并为低热值气体关闭该孔。如前述的现有技术中，通过由向下插入管状阀杆的工具所驱动的旋转对该套筒进行调节。
[0006]在Zhang的美国专利第7，458，386号中，这个构思还被认为是利用在旋转锥内部的可调节套筒来改变用于不同气体的低BTU/hr率，并且利用外部可调节的最后孔的新设计来改变用于不同气体的高BTU/hr功。
[0007]应当理解的是，在所有上述三种情况下，需要两种重新构造，一种构造是在通常插入燃烧器中的最后孔处，一种是通过用从炉具外部向下插入阀杆的工具进行调整。
[0008]一种不同的方法描述于Parrish的美国专利申请公开第2008/0289615号。同轴双级最后孔被构造成具有由与给内级进料的普通端口结合的阀锥的一侧的旁路给料的外级。在锥的另一侧是只给内级进料的普通端口。对于高热值气体而言使用只给内级进料的锥的一侧，并且对于低热值气体而言使用给内级和外级两个级进料的锥的一侧。设计了一种限制装置以允许阀的重新构造取决于所使用的气体来利用锥两侧的任一侧。应当理解的是，该设计的意图是能够仅用一种重新构造而改变，该改变原则上可以从用具的外部实施。
[0009]在Hsiao的美国专利申请公开第2009/0235988号中，锥具有两组相对布置的大的(高流量)和小的(低流量)孔，其中一组具有旁通孔，该旁通孔设置成形成流动到定位在与阀锥同轴的正常构造最后孔的近旁的次级最后孔的其它流动。对于高热值气体，使阀锥旋转以便与流量控制孔接合，这些流量控制孔不具有定位成与流量控制孔协作的旁通孔。对于低热值气体，所需的增加的流量是通过使锥旋转使其与流量控制孔接合而获得，这些流量控制孔具有定位成与流量控制孔协作的旁通孔。在高流率下，通过增加旁通而建立流量的差。在低流率下，看起来流量的差是通过不同尺寸的低流量孔而建立。
[0010]在美国专利第7,156，370、7，641，470、7,651，330、7，950，834、7,963，763、7,967，
005、和8，092，212号中由六113匕114所采用的方法是显著不同的，因为在低流率下不同气体的流率差是利用通过用限制或限定阀锥旋转的各种装置将阀锥转动到两个相继的位置而进入的两个低流量孔而实现，第一位置进入用于较低热值气体的相对较大尺寸的低流量孔并且第二位置进入用于较高热值气体的相对较小尺寸的低流量孔。在高流量条件下的流率差是通过改变可拆除的最后孔或者通过使用两个串联的孔而实现，当把较大尺寸孔放置在相对于较小尺寸孔的内部使得当拆除与较高热值气体匹配的较小尺寸的孔时，使与较低热值气体匹配的较大尺寸孔暴露并发挥作用。应当理解的是，在此方法中需要重新构造阀锥旋转定义并且重新构造最后孔从而实现期望的气体类型转换。
[0011 ] Carvalho在美国专利申请公开第2013/0000624号中定义了实现由Albizuri所描述的限制阀锥旋转的另一个装置。
[0012]May在美国专利申请公开第2011/0030501号中同样地定义了实现由Albizuri所描述的限制阀锥旋转的另一个装置。
[0013]应当明显的是，在现有技术中存在很大的限制(单独地和成组地)。例如，Carlson、Massey、Zhang、Albi zur 1、Carvalho和May都要求执行两种重新构造以执行从一种气体转换到另一种气体。在Parrish的情况下(只要求单次重新构造)，对于两种不同的气体类型从关闭到高流量再到低流量的操作是在相反的旋转方向下执行的，这会使用户感到困惑并且会违反产品安全认证规定。在Hsiao的情况下(只要求单次重新构造)，在低热值气体情况下的双出口显著地使配合的燃烧器的设计复杂化，而对于两种气体类型该燃烧器应理想地工作。在各种现有技术的设计中存在其它缺点，例如制造复杂性、难以由外部目视检查来确定将阀设置、以及难以获得流量从高流量到低流量的线性变化。
【发明内容】
[0014]本发明所提出的阀具有在阀体内部的旋转锥，该阀体具有在塞中的端口。该阀具有阀体，其中使在塞中和在阀体中的端口旋转地对准从而产生各种流率。在本发明的阀中，用于在高流量情况下调节流量的最后孔可以采用两种不同的构造而制造，其中构件延伸进入阀体并进一步延伸进入旋转锥的内侧。密封件是用于按路线发送流动经过旁路和孔，该孔被正确地设计尺寸以便用于低流率的不同类型气体。
[0015]正如将基于详细说明和说明书中所看见的，该装置具有相对于现有技术的若干优点。第一，从一种类型气体转换到另一种类型气体仅需要一次重新构造，因为孔变化将改变阀的低流量和高流率两者。第二，对于两种不同的气体类型，阀旋转和致动弧线将是完全地不变，这在允许单次重新构造的现有技术设计中并非如此。第三，本发明的新型阀的制造能够利用非常简单的技术而实现，这些技术将不会给这种装置的任何制造商带来挑战。例如，该阀的最后组件是由按照与标准不可转换阀相同顺序进行组装的相同数量的部件所组成。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的气体阀的分解视图；
图2是图1中所示气体阀中的可旋转圆锥形插入件的放大透视图；
图3是示出处在关闭位置的图1的气体阀的组装剖视图；
图4是示出处在高流量位置的图1的气体阀的组装截面透视图；
图5是示出处在低流量位置的图1的气体阀的组装截面透视图；
图6是示出处在中等流量位置的图1的气体阀的组装截面透视图；
图7是大致地与气体输入通道对准的以透视图示出的图1的气体阀的组装截面透视图；图8A示出了图1的气体阀的一替代实施例，其中纵向槽是形成于阀体中而不是形成于圆锥形插入件中，其中示出气体阀处在关闭位置；
图8B示出了图8A的气体阀，其中示出气体阀处在高流量位置；
图8C示出了图8B的气体阀，其中示出气体阀处在低流量位置；
图9A是图1的气体阀的一个替代实施例，其中圆锥形插入件设置有用于在各流动条件之间进行选择的第一孔和第二孔，其中气体阀位于关闭位置；
图9B是图9A的气体阀的一替代实施例，其中气体阀位于高流量位置；
图9C是图9A的气体阀的一替代实施例，其中气体阀位于低流量位置；
图10示出了图1的气体阀的一替代实施例，其中孔构件构造有用于低流量孔和低流量旁路的替代位置；
图11是图1的气体阀的一替代实施例，其中孔构件具有关于螺纹和密封构件的替代构造；
图12是图1的气体阀的一替代实施例，其中由孔盖将孔构件固定。
【具体实施方式】
[0017]现在参照图1-图7，其示出了本发明的气体阀10。气体阀10包括阀体12。阀体12具有气体源连接部14和主体部16。主体部 16限定主通道17，该主通道具有螺纹端18和部件端
19。主通道17具有排出段20、锥形段21、部件段22、和输入孔23(图3-图7)。部件端19优选地限定凸缘24。凸缘24优选地限定多个紧固器孔26(图1)。气体源连接部14限定气体输入通道28(图3-图7)，该气体输入通道28经过输入孔23与主通道17的锥形部21连通。锥形部21限定内锥形表面29。排出部20限定内螺纹30。
[0018]可旋转的圆锥形插入件60被接纳在阀体12的部件端19中。如图2A和图2B中的放大视图中所示，圆锥形插入件60具有锥形端部62，该端部具有锥形的外表面64。此外，圆锥形插入件60具有限定阶梯形外表面68的阶梯形端部66。锥形外表面64被配合地接纳在主通道17的锥形部21的内锥形表面29的内部(图3-图7)。圆锥形插入件60限定第一盲孔70(图2A)，该盲孔70限定第一底表面72(图3-图7)和圆柱形表面74。第一盲孔70被限定在圆锥形插入件60的锥形端部62上。第二盲孔76(图2B、图4-图6)限定第二底表面78。第二盲孔76被限定在圆锥形插入件60的阶梯形端部66上。此外，第二盲孔76限定键槽80(图2B、图4)。圆锥形插入件60限定高流量孔82，该高流量孔82将锥形外表面64与第一盲孔70的圆柱形表面74连通。
[0019]现在特别地参照图2A，锥形外表面64限定部分周向过渡槽84，该过渡槽84部分地包围圆锥形插入件60，其中槽84的外边缘与圆锥形插入件60的锥形端部62相隔第一距离86。过渡槽84具有接近于高流量孔82的深端部88。此外，过渡槽84此外具有浅端部90。过渡槽84的深度从高流量孔82到浅端部90减小。浅端部90优选地终止于零深度，S卩，终止于锥形外表面64。渐变的过渡槽84限定中等流量区域91。圆锥形插入件60还限定纵向槽92，该纵向槽92终止于与圆锥形插入件60的锥形端部62相隔第一距离86处。纵向槽92具有与圆锥形插入件60的锥形端部62连通的排出端96。纵向槽92的排出端96具有第一深度98。
[0020]再次参照图1和图3-图7，轴110被接纳在圆锥形插入件60的第二盲孔76的内部。轴110设置有键112(图1、图4)，用于定位在圆锥形插入件60的第二盲孔76的键槽80中。键112是用于促进具有轴110的圆锥形插入件60的旋转。弹簧120被接纳在圆锥形插入件60的第二盲孔76中。弹簧120定位在第二盲孔76的第二底表面78与轴110之间，用于推进圆锥形插入件60的锥形外表面64与阀体插入件12的内锥形表面29密封接触。此外，弹簧120促进当使用者试图使轴110旋转时挤压到转动特征。弹簧120向外挤压轴110，这导致键112挤压抵靠盖板130的内表面。在一个优选实施例中，盖板130的内表面设置有止动件，使得轴110必须被向内挤压抵抗弹簧120的力以便释放键112从而允许轴110的旋转。优选地，将较少的止动件设置在盖板130的内表面上在轴110的周围以便在使轴110旋转时以及在键112在盖板130的内表面上方通过时提供触觉反馈。当实现低、中等和高流量位置中的一个位置时，这些较少的止动件可定位成告知使用者。也可设置其它止动位置。
[0021]盖板130限定用于接纳轴110的轴孔132。用接纳在凸缘24的紧固器孔26的内部的紧固器134，将盖板130附着到在阀体12的部件端19上的凸缘24。
[0022]孔构件140具有排出端142，其限定用延伸部146连接到一起的排出孔143和塞端144。孔构件140限定内部通道148(参见例如图3和图4)，该内部通道148穿过延伸部146并且将排出端142与塞端144连通。排出端142限定与螺纹部152相邻的排出部150。螺纹部152设置用于与阀体12的排出段20的内螺纹30螺纹接合。塞端144被接纳在圆锥形插入件60的第一盲孔70的内部。延伸部146还限定低流量孔154(图1和图3-图7)，该低流量孔154将内部通道148与延伸部146的外表面相连通。
[0023]密封构件160(如0形圈)被接纳在孔构件140的塞端144上，用于与圆锥形插入件60的第一盲孔70的圆柱形表面74密封地接合。
[0024]在图1中，示出了本发明的气体阀10的分解视图。阀体12具有气体源连接部14，从而允许连接到气体源(例如典型种类的气体管歧管)。在阀体12内部旋转的圆锥形插入件60被保持就位并且通过典型的阀杆组件使插入件60旋转，该阀杆组件包括弹簧120和具有键112的可旋转且可轴向移动的轴110，所述键用于将旋转传递给圆锥形插入件60。此外，示出了紧固件134，该紧固件134被接纳在阀体12的紧固件孔26中以便将阀杆组件保持就位。孔构件140被示出为拆开的，利用螺纹部152将孔构件140附接到阀体12。示出的孔构件140具有延伸部146和用于安装密封构件160(例如0形圈)的塞端144。孔构件140还具有排出部150，该排出部150构造成允许孔构件140的旋转并且容纳用于进入燃烧器的气体流动的外部孔143。
[0025]图2中更详细地示出了可旋转圆锥形插入件60，在该图中更详细地示出了关键的设计特征。参照图3-图7将容易地理解的是，圆锥形插入件60限定第一盲孔70，该第一盲孔70形成通向输出、即通向气体阀10的排出孔143的气体通道的一部分。布置在圆锥形插入件60的圆周周围的首先是高流量孔82，当高流量孔82与气体输入通道28的输入孔23对准时该高流量孔82允许气体进入第一盲孔70。接着，存在切割进入圆锥形插入件60的圆周的过渡槽84，随着圆锥形插入件60旋转使得高流量孔82不再与输入孔23直接对准，所述过渡槽减小气体进入第一盲孔70的流量。在此构造中，气体流动经过气体输入通道28，经过输入孔23，再进入过渡槽84，由此气体流动到高流量孔82。然而，由于过渡槽84中面积的逐步减小因而使流量减小。纵向槽92沿圆锥形插入件60的外表面向下延伸。随着我们在下面描述了气体阀10的操作模式，纵向槽92的功能将变得清楚。
[0026]在图3中，我们示出了处在关闭位置的气体阀10的一部分。在这种情况下，阀体12中的气体输入通道28与圆锥形插入件60的没有开口的锥形外表面64的部分对准。在这种情况下，没有气体可以在通到排出孔143的任何通道中流动。应指出的是，在此组装视图中在孔构件140的延伸部146上的塞端144延伸进入圆锥形插入件60的第一盲孔70中，并且密封构件160与第一盲孔70的内直径或圆柱形表面74形成密封面。
[0027]在图4中，我们示出了处在高流量位置的气体阀10的一部分。我们看到旋转圆锥形插入件60的作用，使得高流量孔82与阀体10的气体输入通道28的输入孔23对准。在这种情况下，气体流动经过气体输入通道28，经过输入孔23，并且经过高流量孔82进入由第一盲孔70的第一底表面72与孔构件140的塞端144上的密封构件160所限定的内部空间中。从该内部空间，气体流动向下到孔构件140的内部通道148，然后流动经过限定成产生用于该气体类型的最大流率的排出孔143。
[0028]在图5中，我们示出了处在低流量位置的气体阀10的一部分。我们看到旋转圆锥形插入件60的作用，使得气体输入通道28的输入孔23与纵向槽92对准以便气体经过纵向槽92行进到由孔构件140的延伸部146的外直径与主通道17的排出部20的部分的相应同轴内直径所限定的环形空间。然后，气体流动经过在延伸部146的侧部中的低流量孔154进入孔构件140的内部通道148然后以由低流量孔154的面积所限定的流率经过排出孔143流出。
[0029]通过检阅图2并参照图3-图7，将看到在圆锥形插入件60的中间位置(我们可以将其称为阀的中间位置)，气体输入通道28的输入孔23将能够在沿过渡槽84的一个位置对准，使得所有气体沿过渡槽84行进经过高流量孔82进入由第一盲孔70的第一底表面72与塞端144上的密封构件160所限定的内部空间，如前所述。
[0030]还可以在图6和图7中看到，这两个图中示出了处在略微不同的旋转位置的气体阀10，能够对气体阀10进行设计使得存在一位置，其中气体输入通道28的输入孔23可以与过渡槽84部分地对准(在图7中最佳地示出)并且部分地与纵向槽92对准，使得气体流动沿上文关于中间和低位置描述的两条路径被分开，从而提供设计流率根据圆锥形插入件60的旋转而尽可能地顺利地从高变化到中间再变化到低的另外的能力。在图7中对此进行了进一步的说明，其中我们经过沿气体输入通道28的气体阀10的剖面图观察并且看到暴露的过渡槽84的一部分以及纵向槽92的一部分。
[0031]在一个替代实施例中，将纵向槽92从圆锥形插入件60重新定 位到阀体12。纵向槽92还可由在圆锥形插入件60上和在阀体12上的特征的组合所形成。现在参照图8A-图8D，示出替代的气体阀210处在关闭位置(图8A)、高流量位置(图8B)、和低流量位置(图8C)。在图8A中，可以看出，通过圆锥形插入件260的锥形端部262上的延伸部293将形成在阀体212中的阀体槽292与气体输入通道228的连通阻塞。此外，气体输入通道228与由孔构件140的塞端144和第一盲孔270、即由第一底表面272和圆柱形表面274所限定的内部空间的连通被阻塞。因此，阀210处在“关闭”位置，因为没有气体可以流动进入内部通道148并且从孔构件140的排出孔143流出。
[0032]图8B示出了处在高流量构造的替代气体阀210，其中使圆锥形插入件260旋转使得高流量孔282与气体输入通道228连通。因此，气体能够在穿过内部通道148且从排出孔143流出之前流动经过气体输入通道228、经过高流量孔282并且进入孔构件140的塞端144。气体还能够以关于图8C中所说明的相同的方式流动经过低流量孔154。
[0033]图8C示出了处在低流量构造中的替代的气体阀210，其中使圆锥形插入件260旋转使得气体能够经过阀体槽292并且进入主通道217和低流量孔154并且经过内部通道148，其中气体经过孔构件140的排出孔143而排出。气体输入通道228与由孔构件140的塞端144以及第一底表面272和圆柱形表面274所限定的内部空间的连通阻塞。因此，经过排出孔143的所有气流必须经过低流量孔154。
[0034]在另一个替代实施例中，可由具有第一流量孔382a(图9B)和第二流量孔382b(图9C)而不是如图1-图7的实施例中所讨论的单个高流量孔82(图2和图4)的圆锥形插入件360来代替圆锥形插入件60。现在参照图9A-图9C，分别示出替代的气体阀310处在关闭位置(图9A)、高流量位置(图9B)、和低流量位置(图9C)。在图9A中，可以看到圆锥形插入件360被定位成使得在气体输入通道328与由孔构件140的塞端144和第一盲孔370(即，第一底表面372和圆柱形表面374)所限定的内部空间之间不存在连通。因此，阻塞气体流动经过孔构件140和排出孔143。
[0035]图9B示出了处在高流量构造的替代的气体阀310，其中使圆锥形插入件360旋转，使得第一流量孔382a(图9B)将气体输入通道328与由孔构件140的塞端144、第一底表面372和圆柱形表面374所限定的内部空间连通。因此，气体引导经过第一流量孔382a，进入内部通道148并且从排出孔143中排出。
[0036]图9C示出了处在低流量构造中的替代的气体阀310，其中使圆锥形插入件360旋转使得第二流量孔382b将气体输入通道328与由主通道317的内侧和孔构件140的延伸部146的外侧所限定的环形空间连通。因此，气体被引导经过低流量孔354、进入内部通道148并从排出孔143中排出。
[0037]在另一个实施例中，如图10中所示，可用旁通孔454代替低流量孔154并且以如低流量孔482的方式重新定位到孔构件440的塞端444。高流量或旁通孔454位于在塞端444与排出部450之间的孔构件440的纵向壁上。因此，为了实现高流量，当使用孔构件440时圆锥形插入件60的定位是在图1-图7中所示的实施例中的圆锥形插入件60的位置的反向，S卩，是图1-图7的圆锥形插入件60的低流量位置。类似地，为了实现低流量，当使用孔构件440时圆锥形插入件60的定位是图1-图7中所示实施例中的圆锥形构件60的位置的反向，S卩，是当使用于图1-图7的实施例中时是圆锥形构件60的高流量位置。
[0038]在另一个实施例中，将阀体12的内螺纹30重新定位到圆锥形插入件60的锥形端部62的内表面。现在参照图11，示出了一替代实施例，其中孔构件540具有塞端544，该塞端544设置有用于与圆锥形插入件560的内螺纹530接合的螺纹551。密封构件561(例如0形圈)位于密封部552上与排出部550相邻。排出孔543由排出部550所限定。低流量孔554由在排出部550与塞端544之间的孔构件540的纵向壁所限定。
[0039]在图12中所示的另一个实施例(S卩，替代的气体阀610)中，通过孔盖662将孔构件640固定在阀体612的内部，该孔盖662可螺纹地接纳在阀体612的螺纹端618上的外螺纹630上。在图12的实施例中，排出孔643形成于孔盖662中而不是如图1-图7的实施例中所示形成于孔构件140的排出部150中。孔构件640限定低流量孔654。
[0040]现在，应当理解的是，将气体阀10、210、310、610的构造从高热值气体改变为低热值气体是简单的。所要求的是具有两个单独的孔构件140、440、540，即，第一孔构件和第二孔构件。在低热值气体的情况下，孔构件140、440、540的低流量限制孔154、354、482、654和排出孔143、643以及孔盖662的尺寸可设计成相对地大于与孔154、354、482、654，在代替的孔构件140、440、540上的排出孔143、643以及用于高热值气体的孔盖662相对应的孔。
[0041]也可以理解的是，可以将一些区别的特征机械加工或压印进入孔构件140、440、540、640和孔盖662的一些部分以便在用于两种类型气体的两个孔构件之间进行区分。区分的其它方式可以包括但不限于标记，例如不同的颜色、材料或标记。
[0042]现在将理解本发明如何简单地复制现有阀领域的特征，但加入了孔构件140、440、540、640的独特和新的特征，其密封进入标准气体阀的旋转的圆锥形插入件60、260、360、560的内部，因此允许改变用于不同类型气体的高和低流率而仅需要对孔构件140、440、540、640和孔盖662进行替换。
[0043 ]应当理解的是，密封构件160、561仅仅是提供可以由0形圈或者由本领域已知的其它装置所提供的密封的装置，甚至包括在孔构件140、440、540、640的塞端144、444、544上的进入可旋转圆锥形插入件60、260、360、560的第一盲孔70、270、370中的精密机械加工配合。这可以通过0形圈的省略和塞端144、444、544的重新构造以用于密封进入与第一盲孔70、270、370的内直径或圆柱形表面74、274、374的最小间隙配合而实现。
[0044]因此，本发明非常适合于执行这些目的并且实现上述的以及本发明所固有的目标和优点。虽然为了本公开的目的已描述了当前优选实施例，但许多变化和修改对于本领域技术人员是明显的。这种改变和修改被包含在由权利要求书所限定的本发明的精神内。
【主权项】
1.一种气体阀，包括: 用于取向在关闭位置、第一流量位置和第二流量位置中的一个位置的可旋转构件； 其中在所述关闭位置，所述可旋转构件阻塞输入通道； 其中在所述第一流量位置，所述可旋转构件允许进入所述可旋转构件的流量； 其中在所述第二流量位置，所述可旋转构件允许在所述可旋转构件周围的流量； 其中所述第一流量位置允许大于所述第二流量位置的流量。2.如权利要求1所述的气体阀，其中: 在第三流量位置，所述可旋转构件允许进入所述可旋转构件和在所述可旋转构件周围的流量； 其中所述第三流量位置允许是在所述第一流量位置与所述第二流量位置的流量之间的中间的流量。3.一种气体阀，包括: 用于取向在关闭位置、第一流量位置和第二流量位置中的一个位置的可旋转构件； 其中在所述关闭位置，所述可旋转构件阻塞输入通道； 其中在所述第一流量位置，所述可旋转构件允许在所述可旋转构件周围的流量； 其中在所述第二流量位置，所述可旋转构件允许进入所述可旋转构件的流量； 其中所述第一流量位置允许大于所述第二流量位置的流量。4.如权利要求3所述的气体阀，其中: 在第三流量位置，所述可旋转构件允许进入所述可旋转构件和在所述可旋转构件周围的流量； 其中所述第三流量位置允许是在所述第一流量位置和所述第二流量位置的流量之间的中间的流量。5.—种气体阀，包括: 限定空腔的主体； 与所述空腔连通的输入通道； 在所述空腔中的旋转构件，其中所述旋转构件限定外表面和内室，所述旋转构件限定将所述输入通道与所述内室连通的第一端口，其中所述旋转构件和所述主体限定在这两者之间的界面； 限定在所述主体与所述旋转构件之间的所述界面处的第二通道，所述第二通道具有第一端和第二端； 限定排出通道的空心塞构件，所述空心塞构件具有壁、排出端和内端，所述内端被接纳在所述旋转构件的所述内室的内部，所述排出端限定排出孔，所述壁限定将所述空心塞构件的所述壁的外部与所述排出通道连通的辅助端口； 其中所述旋转构件 可旋转到第一位置，其中所述第一端口与所述输入通道建立气体流道以便允许气体从所述输入通道、经过所述第一端口流动、进入所述内室、进入所述空心塞构件的所述排出通道并且从所述排出孔中流出； 其中所述旋转构件可旋转到第二位置，其中所述第二通道在所述第二通道的所述第一端与所述辅助端口建立来自所述输入通道的气体流道，从而允许从所述输入通道、经过所述第二通道流动、经过所述辅助端口流动进入所述空心塞构件的所述排出通道，并从所述排出孔中流出。6.如权利要求5所述的阀，其中: 所述第二通道是由所述旋转构件中的凹口所构成。7.如权利要求5所述的阀，其中: 所述第二通道是由所述主体中的凹口所构成。8.如权利要求5所述的阀，其中: 所述第二通道是由所述旋转构件中的凹口和所述主体中的凹口所构成。9.如权利要求5所述的阀，其中: 所述旋转构件限定用于测量进入所述第一端口的流量的渐变的沟槽。10.如权利要求5所述的阀，还包括: 接近所述空心塞构件的所述内端的密封件，用于将所述空心塞构件的外侧与所述旋转构件的所述内室的内侧之间密封。11.如权利要求5所述的阀，其中: 当所述旋转构件旋转到关闭位置时，所述输入通道被所述旋转构件的所述外表面阻塞。12.如权利要求5所述的阀，其中: 所述旋转构件可旋转到第三位置，其中建立气体流道，所述气体流道允许气体从所述输入通道流动经过所述第二通道、经过所述辅助端口并进入所述空心塞构件的所述排出通道并且从所述排出孔中流出；并且 建立第三气体流道，该第三气体流道经过所述输入通道、经过在所述旋转构件上的渐变的沟槽、进入所述内室、并且进入所述空心塞构件的所述排出通道，并且从所述排出孔中流出，使得气体流动经过所述第二通道和所述第三气体流道。13.如权利要求12所述的阀，其中: 在所述第三位置，气体流量是在所述第一位置的气体流量与在所述第二位置的气体流量之间的中间流量。14.一种气体阀，包括: 限定空腔的主体； 与所述空腔连通的输入通道； 在所述空腔中的旋转构件，其中所述旋转构件限定外表面和内室，所述旋转构件限定将所述输入通道与所述内室连通的第一端口、和将所述输入通道与所述内室连通的第二端P; 限定排出通道的空心塞构件，所述空心塞构件具有壁、排出端和内端，所述内端被接纳在所述旋转构件的所述内室的内部，所述排出端限定排出孔，所述壁限定将所述空心塞构件的所述壁的外部与所述排出通道连通的辅助端口； 在所述空心塞构件的所述内端与所述内室的内壁之间所形成的密封件； 其中所述旋转构件可旋转到第一位置，其中所述第一端口与所述输入通道建立气体流道以便允许气体从所述输入通道、经过所述第一端口流动、进入在所述密封件的第一侧上的所述内室、进入所述空心塞构件的所述排出通道，并且从所述排出孔中流出； 其中所述旋转构件可旋转到第二位置，其中所述第二端口与所述辅助端口建立气体流道以便允许从所述输入通道、经过所述第二端口流动、进入在所述密封件的第二侧上的所述内室、经过所述辅助端口流动、进入所述空心塞构件的所述排出通道并从所述排出孔中流出。15.如权利要求14所述的阀，其中: 所述旋转构件处在所述第一位置时的气体流量大于所述旋转构件处在所述第二位置时的气体流量。16.—种将气体阀从关闭位置重新构造到所选择的气体流量位置的方法，包括以下步骤: 将阀体内部的可旋转插入件取向到关闭位置，以利用所述可旋转插入件的外表面阻塞从输入通道到输出通道的流动； 使所述可旋转插入件在所述阀体的内部在第一方向上从所述关闭位置旋转到高流量位置，以便将所述输入通道与高流量孔连通从而引导气体流动经过所述高流量孔并从排出孔中流出； 使所述可旋转插入件在所述阀体内部在所述第一方向上从所述高流量位置旋转到低流量位置以便将所述输入通道与低流量孔连通，从而引导气体流动经过由形成于所述可旋转插入件和所述主体中的一个的表面中的纵向槽所构成的第二通道，从而引导气体从空心塞构件的外部流动并且经过辅助通道并且从所述排出孔中流出； 其中处在所述高流量位置的气体流量大于处在所述低流量位置的气体流量。17.如权利要求16所述的方法，其中: 所述空心塞构件被接纳在由所述可旋转插入件所限定的空腔内部。18.如权利要求16所述的方法，其中: 所述可旋转插入件限定包括所述第二通道的凹口。19.如权利要求16所述的方法，其中: 所述阀体限定包括所述第二通道的凹口。20.如权利要求16所述的方法，其中: 使所述可旋转插入件旋转以便将所述输入通道与所述高流量孔连通从而引导气体流动经过所述高流量孔的所述步骤还包括选择所述可旋转插入件的旋转位置从而与在用于测量进入所述高流量孔的流量的所述可旋转插入件上的渐变沟槽的期望深度相对应的步骤。21.—种适合于从第一燃料构造重新构造到第二燃料构造的气体阀，所述气体阀包括: 限定空腔的阀体； 与所述空腔连通的输入通道； 被接纳在所述空腔中的旋转构件，其中所述旋转构件限定外表面和内室，所述旋转构件限定用于将所述输入通道与所述内室连通的主端口，其中所述旋转构件和所述阀体限定在这两者之间的界面； 限定第一排出通道的第一空心塞构件，所述第一空心塞构件具有壁、排出端和第一内端，所述第一内端被接纳在所述旋转构件的所述内室的内部，所述排出端限定第一排出孔，所述壁限定将所述第一空心塞构件的所述壁的外部与所述第一排出通道连通的第一辅助端口；用于将所述输入通道经由所述第一辅助端口与所述第一排出通道连通的第一辅助通道； 限定第二排出通道的第二空心塞构件，所述第二空心塞构件具有壁、排出端和第二内端，所述第二内端被接纳在所述旋转构件的所述内室的内部，所述排出端限定第二排出孔，所述壁限定将所述第二空心塞构件的所述壁的外部与所述第二排出通道连通的第二辅助端口； 第二辅助通道，用于将所述输入通道经由所述第二辅助端口与所述第二排出通道连通； 其中所述第一空心塞构件的所述第一辅助端口和所述第一排出孔中的至少一个的尺寸被设计成接纳具有第一热值的气体； 其中所述第二空心塞构件的所述第二辅助端口和所述第二排出孔中的至少一个的尺寸被设计成接纳具有第二热值的气体； 其中所述第一空心塞构件和所述第二空心塞构件中的一个构件附着到使用于具有所述第一热值或第二热值中的一个热值的气体的所述阀体； 其中所述旋转构件可旋转到关闭位置，在所述关闭位置中不建立从所述输入通道到所述第一排出通道和所述第二排出通道中的一个排出通道的气体流道； 其中所述旋转构件可旋转到第一位置，在所述第一位置中建立从所述输入通道到所述第一排出通道和所述第二排出通道中的一个排出通道的第一气体流道； 其中所述旋转构件可旋转到第二位置，其中建立从所述输入通道到所述第一排出通道和所述第二排出通道中的一个排出通道的第二气体流道。22.如权利要求21所述的阀，其中: 所述第一辅助通道是由在所述阀体与所述旋转构件之间的所述界面处的通道所构成； 所述第二辅助通道是由在所述阀体与所述旋转构件之间的所述界面处的通道所构成。23.—种用于将气体阀从第一燃料构造重新构造到第二燃料构造的方法，包括以下步骤: 选择第一空心塞构件和第二空心塞构件中的一个空心塞构件，其中所述第一空心塞构件具有尺寸被设计成用于具有第一热值的气体的端口，并且所述第二空心塞构件具有尺寸被设计成用于具有第二热值的气体的端口； 将所选择的空心塞构件插入在阀体中的旋转构件； 使所述旋转构件旋转以选择关闭位置、第一流道和第二流道中的一个。24.如权利要求23所述的方法，其中: 使所述旋转构件旋转到所述关闭位置的步骤导致不建立从所述气体阀的输入通道到排出通道的气体流道。25.如权利要求23所述的方法，其中: 其中使所述旋转构件旋转以选择所述第一流道的所述步骤导致建立从所述气体阀的输入通道、经过所述旋转构件以及从排出通道中流出的第一气体流道。26.如权利要求23所述的方法，其中: 其中使所述旋转构件旋转以选择所述第二流道的所述步骤导致建立从所述气体阀的输入通道、在所述旋转构件的周围以及从排出通道中流出的气体流道。
【专利摘要】一种适合于气体烧烤炉的双流量气体阀，其允许使用者选择用于不同热值气体的阀并选择用于各气体的高流量位置和低流量位置中的一个位置。该气体阀包括主体和与主体连通的输入通道。在一个实施例中，主体中的旋转构件限定将输入通道与内室连通的第一端口。旋转构件限定在旋转构件外部的另一条通道。旋转构件可旋转到第一位置以便激活经过旋转构件的高流量，或者可旋转到第二位置以便激活外部低流量通道。
【IPC分类】F24C3/12
【公开号】CN105492830
【申请号】CN201480041415
【发明人】A.W.卡勒
【申请人】W.C.布拉德利公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年5月22日
【公告号】US20140345704, WO2014190144A1
【专利说明】具有多燃料性能的气体阀
[0001]相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年5月22日提交的名称为“具有多燃料性能的气体阀”的美国临时专利申请号61/826，355的优先权，该专利申请的内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
[0002]本发明涉及一种可容易地进行修改以便调节具有不同的每单位体积热值的气体的气体阀。
【背景技术】
[0003]多年来已通过若干方式解决了如何在气体烧烤炉和类似烹饪用具上使用多种气体燃料的问题。一个问题是两种气体(如丙烷和天然气)具有非常不同的每单位体积热值，SP，丙烷具有大约2500 BTU/立方英尺的热值而天然气具有大约1000 BTU/立方英尺的热值。期望避免要求使用两个不同的阀，即，使用可进行修改从而允许从要求较高体积流量的低热值气体转换成要求较低体积流量的高热值气体的单个阀。使用于本申请的代表性的阀具有带有内部通道的实心锥，该锥在铸造或锻造的阀体内部旋转以便对准塞中的开口，其中在阀体侧部和端部中的开口使气体能够以各种体积流率流动。
[0004]一种先前的方法概述于Car Ison的美国专利第4,020,870号中，其中在较高BTU/hr率下的体积流量差是由附加到阀体排出端的最后孔中的变化而操作的，并且在较低BTU/hr率下的体积率差是由与锥同轴的螺钉所操作，使该锥前进或缩回以阻塞或打开用于测量流量的一对小孔中的一个。对于高热值气体而言将螺钉设置成仅使一对孔开放，并且对于低热值气体而言将所设置的螺钉设置成使两对孔开放。
[0005]另一种方法概述于Massey的美国专利第5，009，393号中，其中在低BTU/hr率下的不同气体的体积流量差是由在打开或关闭另一个低流量孔的旋转锥内部的外部可调节套筒所操作，为低热值气体打开该孔并为低热值气体关闭该孔。如前述的现有技术中，通过由向下插入管状阀杆的工具所驱动的旋转对该套筒进行调节。
[0006]在Zhang的美国专利第7，458，386号中，这个构思还被认为是利用在旋转锥内部的可调节套筒来改变用于不同气体的低BTU/hr率，并且利用外部可调节的最后孔的新设计来改变用于不同气体的高BTU/hr功。
[0007]应当理解的是，在所有上述三种情况下，需要两种重新构造，一种构造是在通常插入燃烧器中的最后孔处，一种是通过用从炉具外部向下插入阀杆的工具进行调整。
[0008]一种不同的方法描述于Parrish的美国专利申请公开第2008/0289615号。同轴双级最后孔被构造成具有由与给内级进料的普通端口结合的阀锥的一侧的旁路给料的外级。在锥的另一侧是只给内级进料的普通端口。对于高热值气体而言使用只给内级进料的锥的一侧，并且对于低热值气体而言使用给内级和外级两个级进料的锥的一侧。设计了一种限制装置以允许阀的重新构造取决于所使用的气体来利用锥两侧的任一侧。应当理解的是，该设计的意图是能够仅用一种重新构造而改变，该改变原则上可以从用具的外部实施。
[0009]在Hsiao的美国专利申请公开第2009/0235988号中，锥具有两组相对布置的大的(高流量)和小的(低流量)孔，其中一组具有旁通孔，该旁通孔设置成形成流动到定位在与阀锥同轴的正常构造最后孔的近旁的次级最后孔的其它流动。对于高热值气体，使阀锥旋转以便与流量控制孔接合，这些流量控制孔不具有定位成与流量控制孔协作的旁通孔。对于低热值气体，所需的增加的流量是通过使锥旋转使其与流量控制孔接合而获得，这些流量控制孔具有定位成与流量控制孔协作的旁通孔。在高流率下，通过增加旁通而建立流量的差。在低流率下，看起来流量的差是通过不同尺寸的低流量孔而建立。
[0010]在美国专利第7,156，370、7，641，470、7,651，330、7，950，834、7,963，763、7,967，
005、和8，092，212号中由六113匕114所采用的方法是显著不同的，因为在低流率下不同气体的流率差是利用通过用限制或限定阀锥旋转的各种装置将阀锥转动到两个相继的位置而进入的两个低流量孔而实现，第一位置进入用于较低热值气体的相对较大尺寸的低流量孔并且第二位置进入用于较高热值气体的相对较小尺寸的低流量孔。在高流量条件下的流率差是通过改变可拆除的最后孔或者通过使用两个串联的孔而实现，当把较大尺寸孔放置在相对于较小尺寸孔的内部使得当拆除与较高热值气体匹配的较小尺寸的孔时，使与较低热值气体匹配的较大尺寸孔暴露并发挥作用。应当理解的是，在此方法中需要重新构造阀锥旋转定义并且重新构造最后孔从而实现期望的气体类型转换。
[0011 ] Carvalho在美国专利申请公开第2013/0000624号中定义了实现由Albizuri所描述的限制阀锥旋转的另一个装置。
[0012]May在美国专利申请公开第2011/0030501号中同样地定义了实现由Albizuri所描述的限制阀锥旋转的另一个装置。
[0013]应当明显的是，在现有技术中存在很大的限制(单独地和成组地)。例如，Carlson、Massey、Zhang、Albi zur 1、Carvalho和May都要求执行两种重新构造以执行从一种气体转换到另一种气体。在Parrish的情况下(只要求单次重新构造)，对于两种不同的气体类型从关闭到高流量再到低流量的操作是在相反的旋转方向下执行的，这会使用户感到困惑并且会违反产品安全认证规定。在Hsiao的情况下(只要求单次重新构造)，在低热值气体情况下的双出口显著地使配合的燃烧器的设计复杂化，而对于两种气体类型该燃烧器应理想地工作。在各种现有技术的设计中存在其它缺点，例如制造复杂性、难以由外部目视检查来确定将阀设置、以及难以获得流量从高流量到低流量的线性变化。
【发明内容】
[0014]本发明所提出的阀具有在阀体内部的旋转锥，该阀体具有在塞中的端口。该阀具有阀体，其中使在塞中和在阀体中的端口旋转地对准从而产生各种流率。在本发明的阀中，用于在高流量情况下调节流量的最后孔可以采用两种不同的构造而制造，其中构件延伸进入阀体并进一步延伸进入旋转锥的内侧。密封件是用于按路线发送流动经过旁路和孔，该孔被正确地设计尺寸以便用于低流率的不同类型气体。
[0015]正如将基于详细说明和说明书中所看见的，该装置具有相对于现有技术的若干优点。第一，从一种类型气体转换到另一种类型气体仅需要一次重新构造，因为孔变化将改变阀的低流量和高流率两者。第二，对于两种不同的气体类型，阀旋转和致动弧线将是完全地不变，这在允许单次重新构造的现有技术设计中并非如此。第三，本发明的新型阀的制造能够利用非常简单的技术而实现，这些技术将不会给这种装置的任何制造商带来挑战。例如，该阀的最后组件是由按照与标准不可转换阀相同顺序进行组装的相同数量的部件所组成。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的气体阀的分解视图；
图2是图1中所示气体阀中的可旋转圆锥形插入件的放大透视图；
图3是示出处在关闭位置的图1的气体阀的组装剖视图；
图4是示出处在高流量位置的图1的气体阀的组装截面透视图；
图5是示出处在低流量位置的图1的气体阀的组装截面透视图；
图6是示出处在中等流量位置的图1的气体阀的组装截面透视图；
图7是大致地与气体输入通道对准的以透视图示出的图1的气体阀的组装截面透视图；图8A示出了图1的气体阀的一替代实施例，其中纵向槽是形成于阀体中而不是形成于圆锥形插入件中，其中示出气体阀处在关闭位置；
图8B示出了图8A的气体阀，其中示出气体阀处在高流量位置；
图8C示出了图8B的气体阀，其中示出气体阀处在低流量位置；
图9A是图1的气体阀的一个替代实施例，其中圆锥形插入件设置有用于在各流动条件之间进行选择的第一孔和第二孔，其中气体阀位于关闭位置；
图9B是图9A的气体阀的一替代实施例，其中气体阀位于高流量位置；
图9C是图9A的气体阀的一替代实施例，其中气体阀位于低流量位置；
图10示出了图1的气体阀的一替代实施例，其中孔构件构造有用于低流量孔和低流量旁路的替代位置；
图11是图1的气体阀的一替代实施例，其中孔构件具有关于螺纹和密封构件的替代构造；
图12是图1的气体阀的一替代实施例，其中由孔盖将孔构件固定。
【具体实施方式】
[0017]现在参照图1-图7，其示出了本发明的气体阀10。气体阀10包括阀体12。阀体12具有气体源连接部14和主体部16。主体部 16限定主通道17，该主通道具有螺纹端18和部件端
19。主通道17具有排出段20、锥形段21、部件段22、和输入孔23(图3-图7)。部件端19优选地限定凸缘24。凸缘24优选地限定多个紧固器孔26(图1)。气体源连接部14限定气体输入通道28(图3-图7)，该气体输入通道28经过输入孔23与主通道17的锥形部21连通。锥形部21限定内锥形表面29。排出部20限定内螺纹30。
[0018]可旋转的圆锥形插入件60被接纳在阀体12的部件端19中。如图2A和图2B中的放大视图中所示，圆锥形插入件60具有锥形端部62，该端部具有锥形的外表面64。此外，圆锥形插入件60具有限定阶梯形外表面68的阶梯形端部66。锥形外表面64被配合地接纳在主通道17的锥形部21的内锥形表面29的内部(图3-图7)。圆锥形插入件60限定第一盲孔70(图2A)，该盲孔70限定第一底表面72(图3-图7)和圆柱形表面74。第一盲孔70被限定在圆锥形插入件60的锥形端部62上。第二盲孔76(图2B、图4-图6)限定第二底表面78。第二盲孔76被限定在圆锥形插入件60的阶梯形端部66上。此外，第二盲孔76限定键槽80(图2B、图4)。圆锥形插入件60限定高流量孔82，该高流量孔82将锥形外表面64与第一盲孔70的圆柱形表面74连通。
[0019]现在特别地参照图2A，锥形外表面64限定部分周向过渡槽84，该过渡槽84部分地包围圆锥形插入件60，其中槽84的外边缘与圆锥形插入件60的锥形端部62相隔第一距离86。过渡槽84具有接近于高流量孔82的深端部88。此外，过渡槽84此外具有浅端部90。过渡槽84的深度从高流量孔82到浅端部90减小。浅端部90优选地终止于零深度，S卩，终止于锥形外表面64。渐变的过渡槽84限定中等流量区域91。圆锥形插入件60还限定纵向槽92，该纵向槽92终止于与圆锥形插入件60的锥形端部62相隔第一距离86处。纵向槽92具有与圆锥形插入件60的锥形端部62连通的排出端96。纵向槽92的排出端96具有第一深度98。
[0020]再次参照图1和图3-图7，轴110被接纳在圆锥形插入件60的第二盲孔76的内部。轴110设置有键112(图1、图4)，用于定位在圆锥形插入件60的第二盲孔76的键槽80中。键112是用于促进具有轴110的圆锥形插入件60的旋转。弹簧120被接纳在圆锥形插入件60的第二盲孔76中。弹簧120定位在第二盲孔76的第二底表面78与轴110之间，用于推进圆锥形插入件60的锥形外表面64与阀体插入件12的内锥形表面29密封接触。此外，弹簧120促进当使用者试图使轴110旋转时挤压到转动特征。弹簧120向外挤压轴110，这导致键112挤压抵靠盖板130的内表面。在一个优选实施例中，盖板130的内表面设置有止动件，使得轴110必须被向内挤压抵抗弹簧120的力以便释放键112从而允许轴110的旋转。优选地，将较少的止动件设置在盖板130的内表面上在轴110的周围以便在使轴110旋转时以及在键112在盖板130的内表面上方通过时提供触觉反馈。当实现低、中等和高流量位置中的一个位置时，这些较少的止动件可定位成告知使用者。也可设置其它止动位置。
[0021]盖板130限定用于接纳轴110的轴孔132。用接纳在凸缘24的紧固器孔26的内部的紧固器134，将盖板130附着到在阀体12的部件端19上的凸缘24。
[0022]孔构件140具有排出端142，其限定用延伸部146连接到一起的排出孔143和塞端144。孔构件140限定内部通道148(参见例如图3和图4)，该内部通道148穿过延伸部146并且将排出端142与塞端144连通。排出端142限定与螺纹部152相邻的排出部150。螺纹部152设置用于与阀体12的排出段20的内螺纹30螺纹接合。塞端144被接纳在圆锥形插入件60的第一盲孔70的内部。延伸部146还限定低流量孔154(图1和图3-图7)，该低流量孔154将内部通道148与延伸部146的外表面相连通。
[0023]密封构件160(如0形圈)被接纳在孔构件140的塞端144上，用于与圆锥形插入件60的第一盲孔70的圆柱形表面74密封地接合。
[0024]在图1中，示出了本发明的气体阀10的分解视图。阀体12具有气体源连接部14，从而允许连接到气体源(例如典型种类的气体管歧管)。在阀体12内部旋转的圆锥形插入件60被保持就位并且通过典型的阀杆组件使插入件60旋转，该阀杆组件包括弹簧120和具有键112的可旋转且可轴向移动的轴110，所述键用于将旋转传递给圆锥形插入件60。此外，示出了紧固件134，该紧固件134被接纳在阀体12的紧固件孔26中以便将阀杆组件保持就位。孔构件140被示出为拆开的，利用螺纹部152将孔构件140附接到阀体12。示出的孔构件140具有延伸部146和用于安装密封构件160(例如0形圈)的塞端144。孔构件140还具有排出部150，该排出部150构造成允许孔构件140的旋转并且容纳用于进入燃烧器的气体流动的外部孔143。
[0025]图2中更详细地示出了可旋转圆锥形插入件60，在该图中更详细地示出了关键的设计特征。参照图3-图7将容易地理解的是，圆锥形插入件60限定第一盲孔70，该第一盲孔70形成通向输出、即通向气体阀10的排出孔143的气体通道的一部分。布置在圆锥形插入件60的圆周周围的首先是高流量孔82，当高流量孔82与气体输入通道28的输入孔23对准时该高流量孔82允许气体进入第一盲孔70。接着，存在切割进入圆锥形插入件60的圆周的过渡槽84，随着圆锥形插入件60旋转使得高流量孔82不再与输入孔23直接对准，所述过渡槽减小气体进入第一盲孔70的流量。在此构造中，气体流动经过气体输入通道28，经过输入孔23，再进入过渡槽84，由此气体流动到高流量孔82。然而，由于过渡槽84中面积的逐步减小因而使流量减小。纵向槽92沿圆锥形插入件60的外表面向下延伸。随着我们在下面描述了气体阀10的操作模式，纵向槽92的功能将变得清楚。
[0026]在图3中，我们示出了处在关闭位置的气体阀10的一部分。在这种情况下，阀体12中的气体输入通道28与圆锥形插入件60的没有开口的锥形外表面64的部分对准。在这种情况下，没有气体可以在通到排出孔143的任何通道中流动。应指出的是，在此组装视图中在孔构件140的延伸部146上的塞端144延伸进入圆锥形插入件60的第一盲孔70中，并且密封构件160与第一盲孔70的内直径或圆柱形表面74形成密封面。
[0027]在图4中，我们示出了处在高流量位置的气体阀10的一部分。我们看到旋转圆锥形插入件60的作用，使得高流量孔82与阀体10的气体输入通道28的输入孔23对准。在这种情况下，气体流动经过气体输入通道28，经过输入孔23，并且经过高流量孔82进入由第一盲孔70的第一底表面72与孔构件140的塞端144上的密封构件160所限定的内部空间中。从该内部空间，气体流动向下到孔构件140的内部通道148，然后流动经过限定成产生用于该气体类型的最大流率的排出孔143。
[0028]在图5中，我们示出了处在低流量位置的气体阀10的一部分。我们看到旋转圆锥形插入件60的作用，使得气体输入通道28的输入孔23与纵向槽92对准以便气体经过纵向槽92行进到由孔构件140的延伸部146的外直径与主通道17的排出部20的部分的相应同轴内直径所限定的环形空间。然后，气体流动经过在延伸部146的侧部中的低流量孔154进入孔构件140的内部通道148然后以由低流量孔154的面积所限定的流率经过排出孔143流出。
[0029]通过检阅图2并参照图3-图7，将看到在圆锥形插入件60的中间位置(我们可以将其称为阀的中间位置)，气体输入通道28的输入孔23将能够在沿过渡槽84的一个位置对准，使得所有气体沿过渡槽84行进经过高流量孔82进入由第一盲孔70的第一底表面72与塞端144上的密封构件160所限定的内部空间，如前所述。
[0030]还可以在图6和图7中看到，这两个图中示出了处在略微不同的旋转位置的气体阀10，能够对气体阀10进行设计使得存在一位置，其中气体输入通道28的输入孔23可以与过渡槽84部分地对准(在图7中最佳地示出)并且部分地与纵向槽92对准，使得气体流动沿上文关于中间和低位置描述的两条路径被分开，从而提供设计流率根据圆锥形插入件60的旋转而尽可能地顺利地从高变化到中间再变化到低的另外的能力。在图7中对此进行了进一步的说明，其中我们经过沿气体输入通道28的气体阀10的剖面图观察并且看到暴露的过渡槽84的一部分以及纵向槽92的一部分。
[0031]在一个替代实施例中，将纵向槽92从圆锥形插入件60重新定 位到阀体12。纵向槽92还可由在圆锥形插入件60上和在阀体12上的特征的组合所形成。现在参照图8A-图8D，示出替代的气体阀210处在关闭位置(图8A)、高流量位置(图8B)、和低流量位置(图8C)。在图8A中，可以看出，通过圆锥形插入件260的锥形端部262上的延伸部293将形成在阀体212中的阀体槽292与气体输入通道228的连通阻塞。此外，气体输入通道228与由孔构件140的塞端144和第一盲孔270、即由第一底表面272和圆柱形表面274所限定的内部空间的连通被阻塞。因此，阀210处在“关闭”位置，因为没有气体可以流动进入内部通道148并且从孔构件140的排出孔143流出。
[0032]图8B示出了处在高流量构造的替代气体阀210，其中使圆锥形插入件260旋转使得高流量孔282与气体输入通道228连通。因此，气体能够在穿过内部通道148且从排出孔143流出之前流动经过气体输入通道228、经过高流量孔282并且进入孔构件140的塞端144。气体还能够以关于图8C中所说明的相同的方式流动经过低流量孔154。
[0033]图8C示出了处在低流量构造中的替代的气体阀210，其中使圆锥形插入件260旋转使得气体能够经过阀体槽292并且进入主通道217和低流量孔154并且经过内部通道148，其中气体经过孔构件140的排出孔143而排出。气体输入通道228与由孔构件140的塞端144以及第一底表面272和圆柱形表面274所限定的内部空间的连通阻塞。因此，经过排出孔143的所有气流必须经过低流量孔154。
[0034]在另一个替代实施例中，可由具有第一流量孔382a(图9B)和第二流量孔382b(图9C)而不是如图1-图7的实施例中所讨论的单个高流量孔82(图2和图4)的圆锥形插入件360来代替圆锥形插入件60。现在参照图9A-图9C，分别示出替代的气体阀310处在关闭位置(图9A)、高流量位置(图9B)、和低流量位置(图9C)。在图9A中，可以看到圆锥形插入件360被定位成使得在气体输入通道328与由孔构件140的塞端144和第一盲孔370(即，第一底表面372和圆柱形表面374)所限定的内部空间之间不存在连通。因此，阻塞气体流动经过孔构件140和排出孔143。
[0035]图9B示出了处在高流量构造的替代的气体阀310，其中使圆锥形插入件360旋转，使得第一流量孔382a(图9B)将气体输入通道328与由孔构件140的塞端144、第一底表面372和圆柱形表面374所限定的内部空间连通。因此，气体引导经过第一流量孔382a，进入内部通道148并且从排出孔143中排出。
[0036]图9C示出了处在低流量构造中的替代的气体阀310，其中使圆锥形插入件360旋转使得第二流量孔382b将气体输入通道328与由主通道317的内侧和孔构件140的延伸部146的外侧所限定的环形空间连通。因此，气体被引导经过低流量孔354、进入内部通道148并从排出孔143中排出。
[0037]在另一个实施例中，如图10中所示，可用旁通孔454代替低流量孔154并且以如低流量孔482的方式重新定位到孔构件440的塞端444。高流量或旁通孔454位于在塞端444与排出部450之间的孔构件440的纵向壁上。因此，为了实现高流量，当使用孔构件440时圆锥形插入件60的定位是在图1-图7中所示的实施例中的圆锥形插入件60的位置的反向，S卩，是图1-图7的圆锥形插入件60的低流量位置。类似地，为了实现低流量，当使用孔构件440时圆锥形插入件60的定位是图1-图7中所示实施例中的圆锥形构件60的位置的反向，S卩，是当使用于图1-图7的实施例中时是圆锥形构件60的高流量位置。
[0038]在另一个实施例中，将阀体12的内螺纹30重新定位到圆锥形插入件60的锥形端部62的内表面。现在参照图11，示出了一替代实施例，其中孔构件540具有塞端544，该塞端544设置有用于与圆锥形插入件560的内螺纹530接合的螺纹551。密封构件561(例如0形圈)位于密封部552上与排出部550相邻。排出孔543由排出部550所限定。低流量孔554由在排出部550与塞端544之间的孔构件540的纵向壁所限定。
[0039]在图12中所示的另一个实施例(S卩，替代的气体阀610)中，通过孔盖662将孔构件640固定在阀体612的内部，该孔盖662可螺纹地接纳在阀体612的螺纹端618上的外螺纹630上。在图12的实施例中，排出孔643形成于孔盖662中而不是如图1-图7的实施例中所示形成于孔构件140的排出部150中。孔构件640限定低流量孔654。
[0040]现在，应当理解的是，将气体阀10、210、310、610的构造从高热值气体改变为低热值气体是简单的。所要求的是具有两个单独的孔构件140、440、540，即，第一孔构件和第二孔构件。在低热值气体的情况下，孔构件140、440、540的低流量限制孔154、354、482、654和排出孔143、643以及孔盖662的尺寸可设计成相对地大于与孔154、354、482、654，在代替的孔构件140、440、540上的排出孔143、643以及用于高热值气体的孔盖662相对应的孔。
[0041]也可以理解的是，可以将一些区别的特征机械加工或压印进入孔构件140、440、540、640和孔盖662的一些部分以便在用于两种类型气体的两个孔构件之间进行区分。区分的其它方式可以包括但不限于标记，例如不同的颜色、材料或标记。
[0042]现在将理解本发明如何简单地复制现有阀领域的特征，但加入了孔构件140、440、540、640的独特和新的特征，其密封进入标准气体阀的旋转的圆锥形插入件60、260、360、560的内部，因此允许改变用于不同类型气体的高和低流率而仅需要对孔构件140、440、540、640和孔盖662进行替换。
[0043 ]应当理解的是，密封构件160、561仅仅是提供可以由0形圈或者由本领域已知的其它装置所提供的密封的装置，甚至包括在孔构件140、440、540、640的塞端144、444、544上的进入可旋转圆锥形插入件60、260、360、560的第一盲孔70、270、370中的精密机械加工配合。这可以通过0形圈的省略和塞端144、444、544的重新构造以用于密封进入与第一盲孔70、270、370的内直径或圆柱形表面74、274、374的最小间隙配合而实现。
[0044]因此，本发明非常适合于执行这些目的并且实现上述的以及本发明所固有的目标和优点。虽然为了本公开的目的已描述了当前优选实施例，但许多变化和修改对于本领域技术人员是明显的。这种改变和修改被包含在由权利要求书所限定的本发明的精神内。
【主权项】
1.一种气体阀，包括: 用于取向在关闭位置、第一流量位置和第二流量位置中的一个位置的可旋转构件； 其中在所述关闭位置，所述可旋转构件阻塞输入通道； 其中在所述第一流量位置，所述可旋转构件允许进入所述可旋转构件的流量； 其中在所述第二流量位置，所述可旋转构件允许在所述可旋转构件周围的流量； 其中所述第一流量位置允许大于所述第二流量位置的流量。2.如权利要求1所述的气体阀，其中: 在第三流量位置，所述可旋转构件允许进入所述可旋转构件和在所述可旋转构件周围的流量； 其中所述第三流量位置允许是在所述第一流量位置与所述第二流量位置的流量之间的中间的流量。3.一种气体阀，包括: 用于取向在关闭位置、第一流量位置和第二流量位置中的一个位置的可旋转构件； 其中在所述关闭位置，所述可旋转构件阻塞输入通道； 其中在所述第一流量位置，所述可旋转构件允许在所述可旋转构件周围的流量； 其中在所述第二流量位置，所述可旋转构件允许进入所述可旋转构件的流量； 其中所述第一流量位置允许大于所述第二流量位置的流量。4.如权利要求3所述的气体阀，其中: 在第三流量位置，所述可旋转构件允许进入所述可旋转构件和在所述可旋转构件周围的流量； 其中所述第三流量位置允许是在所述第一流量位置和所述第二流量位置的流量之间的中间的流量。5.—种气体阀，包括: 限定空腔的主体； 与所述空腔连通的输入通道； 在所述空腔中的旋转构件，其中所述旋转构件限定外表面和内室，所述旋转构件限定将所述输入通道与所述内室连通的第一端口，其中所述旋转构件和所述主体限定在这两者之间的界面； 限定在所述主体与所述旋转构件之间的所述界面处的第二通道，所述第二通道具有第一端和第二端； 限定排出通道的空心塞构件，所述空心塞构件具有壁、排出端和内端，所述内端被接纳在所述旋转构件的所述内室的内部，所述排出端限定排出孔，所述壁限定将所述空心塞构件的所述壁的外部与所述排出通道连通的辅助端口； 其中所述旋转构件 可旋转到第一位置，其中所述第一端口与所述输入通道建立气体流道以便允许气体从所述输入通道、经过所述第一端口流动、进入所述内室、进入所述空心塞构件的所述排出通道并且从所述排出孔中流出； 其中所述旋转构件可旋转到第二位置，其中所述第二通道在所述第二通道的所述第一端与所述辅助端口建立来自所述输入通道的气体流道，从而允许从所述输入通道、经过所述第二通道流动、经过所述辅助端口流动进入所述空心塞构件的所述排出通道，并从所述排出孔中流出。6.如权利要求5所述的阀，其中: 所述第二通道是由所述旋转构件中的凹口所构成。7.如权利要求5所述的阀，其中: 所述第二通道是由所述主体中的凹口所构成。8.如权利要求5所述的阀，其中: 所述第二通道是由所述旋转构件中的凹口和所述主体中的凹口所构成。9.如权利要求5所述的阀，其中: 所述旋转构件限定用于测量进入所述第一端口的流量的渐变的沟槽。10.如权利要求5所述的阀，还包括: 接近所述空心塞构件的所述内端的密封件，用于将所述空心塞构件的外侧与所述旋转构件的所述内室的内侧之间密封。11.如权利要求5所述的阀，其中: 当所述旋转构件旋转到关闭位置时，所述输入通道被所述旋转构件的所述外表面阻塞。12.如权利要求5所述的阀，其中: 所述旋转构件可旋转到第三位置，其中建立气体流道，所述气体流道允许气体从所述输入通道流动经过所述第二通道、经过所述辅助端口并进入所述空心塞构件的所述排出通道并且从所述排出孔中流出；并且 建立第三气体流道，该第三气体流道经过所述输入通道、经过在所述旋转构件上的渐变的沟槽、进入所述内室、并且进入所述空心塞构件的所述排出通道，并且从所述排出孔中流出，使得气体流动经过所述第二通道和所述第三气体流道。13.如权利要求12所述的阀，其中: 在所述第三位置，气体流量是在所述第一位置的气体流量与在所述第二位置的气体流量之间的中间流量。14.一种气体阀，包括: 限定空腔的主体； 与所述空腔连通的输入通道； 在所述空腔中的旋转构件，其中所述旋转构件限定外表面和内室，所述旋转构件限定将所述输入通道与所述内室连通的第一端口、和将所述输入通道与所述内室连通的第二端P; 限定排出通道的空心塞构件，所述空心塞构件具有壁、排出端和内端，所述内端被接纳在所述旋转构件的所述内室的内部，所述排出端限定排出孔，所述壁限定将所述空心塞构件的所述壁的外部与所述排出通道连通的辅助端口； 在所述空心塞构件的所述内端与所述内室的内壁之间所形成的密封件； 其中所述旋转构件可旋转到第一位置，其中所述第一端口与所述输入通道建立气体流道以便允许气体从所述输入通道、经过所述第一端口流动、进入在所述密封件的第一侧上的所述内室、进入所述空心塞构件的所述排出通道，并且从所述排出孔中流出； 其中所述旋转构件可旋转到第二位置，其中所述第二端口与所述辅助端口建立气体流道以便允许从所述输入通道、经过所述第二端口流动、进入在所述密封件的第二侧上的所述内室、经过所述辅助端口流动、进入所述空心塞构件的所述排出通道并从所述排出孔中流出。15.如权利要求14所述的阀，其中: 所述旋转构件处在所述第一位置时的气体流量大于所述旋转构件处在所述第二位置时的气体流量。16.—种将气体阀从关闭位置重新构造到所选择的气体流量位置的方法，包括以下步骤: 将阀体内部的可旋转插入件取向到关闭位置，以利用所述可旋转插入件的外表面阻塞从输入通道到输出通道的流动； 使所述可旋转插入件在所述阀体的内部在第一方向上从所述关闭位置旋转到高流量位置，以便将所述输入通道与高流量孔连通从而引导气体流动经过所述高流量孔并从排出孔中流出； 使所述可旋转插入件在所述阀体内部在所述第一方向上从所述高流量位置旋转到低流量位置以便将所述输入通道与低流量孔连通，从而引导气体流动经过由形成于所述可旋转插入件和所述主体中的一个的表面中的纵向槽所构成的第二通道，从而引导气体从空心塞构件的外部流动并且经过辅助通道并且从所述排出孔中流出； 其中处在所述高流量位置的气体流量大于处在所述低流量位置的气体流量。17.如权利要求16所述的方法，其中: 所述空心塞构件被接纳在由所述可旋转插入件所限定的空腔内部。18.如权利要求16所述的方法，其中: 所述可旋转插入件限定包括所述第二通道的凹口。19.如权利要求16所述的方法，其中: 所述阀体限定包括所述第二通道的凹口。20.如权利要求16所述的方法，其中: 使所述可旋转插入件旋转以便将所述输入通道与所述高流量孔连通从而引导气体流动经过所述高流量孔的所述步骤还包括选择所述可旋转插入件的旋转位置从而与在用于测量进入所述高流量孔的流量的所述可旋转插入件上的渐变沟槽的期望深度相对应的步骤。21.—种适合于从第一燃料构造重新构造到第二燃料构造的气体阀，所述气体阀包括: 限定空腔的阀体； 与所述空腔连通的输入通道； 被接纳在所述空腔中的旋转构件，其中所述旋转构件限定外表面和内室，所述旋转构件限定用于将所述输入通道与所述内室连通的主端口，其中所述旋转构件和所述阀体限定在这两者之间的界面； 限定第一排出通道的第一空心塞构件，所述第一空心塞构件具有壁、排出端和第一内端，所述第一内端被接纳在所述旋转构件的所述内室的内部，所述排出端限定第一排出孔，所述壁限定将所述第一空心塞构件的所述壁的外部与所述第一排出通道连通的第一辅助端口；用于将所述输入通道经由所述第一辅助端口与所述第一排出通道连通的第一辅助通道； 限定第二排出通道的第二空心塞构件，所述第二空心塞构件具有壁、排出端和第二内端，所述第二内端被接纳在所述旋转构件的所述内室的内部，所述排出端限定第二排出孔，所述壁限定将所述第二空心塞构件的所述壁的外部与所述第二排出通道连通的第二辅助端口； 第二辅助通道，用于将所述输入通道经由所述第二辅助端口与所述第二排出通道连通； 其中所述第一空心塞构件的所述第一辅助端口和所述第一排出孔中的至少一个的尺寸被设计成接纳具有第一热值的气体； 其中所述第二空心塞构件的所述第二辅助端口和所述第二排出孔中的至少一个的尺寸被设计成接纳具有第二热值的气体； 其中所述第一空心塞构件和所述第二空心塞构件中的一个构件附着到使用于具有所述第一热值或第二热值中的一个热值的气体的所述阀体； 其中所述旋转构件可旋转到关闭位置，在所述关闭位置中不建立从所述输入通道到所述第一排出通道和所述第二排出通道中的一个排出通道的气体流道； 其中所述旋转构件可旋转到第一位置，在所述第一位置中建立从所述输入通道到所述第一排出通道和所述第二排出通道中的一个排出通道的第一气体流道； 其中所述旋转构件可旋转到第二位置，其中建立从所述输入通道到所述第一排出通道和所述第二排出通道中的一个排出通道的第二气体流道。22.如权利要求21所述的阀，其中: 所述第一辅助通道是由在所述阀体与所述旋转构件之间的所述界面处的通道所构成； 所述第二辅助通道是由在所述阀体与所述旋转构件之间的所述界面处的通道所构成。23.—种用于将气体阀从第一燃料构造重新构造到第二燃料构造的方法，包括以下步骤: 选择第一空心塞构件和第二空心塞构件中的一个空心塞构件，其中所述第一空心塞构件具有尺寸被设计成用于具有第一热值的气体的端口，并且所述第二空心塞构件具有尺寸被设计成用于具有第二热值的气体的端口； 将所选择的空心塞构件插入在阀体中的旋转构件； 使所述旋转构件旋转以选择关闭位置、第一流道和第二流道中的一个。24.如权利要求23所述的方法，其中: 使所述旋转构件旋转到所述关闭位置的步骤导致不建立从所述气体阀的输入通道到排出通道的气体流道。25.如权利要求23所述的方法，其中: 其中使所述旋转构件旋转以选择所述第一流道的所述步骤导致建立从所述气体阀的输入通道、经过所述旋转构件以及从排出通道中流出的第一气体流道。26.如权利要求23所述的方法，其中: 其中使所述旋转构件旋转以选择所述第二流道的所述步骤导致建立从所述气体阀的输入通道、在所述旋转构件的周围以及从排出通道中流出的气体流道。
【专利摘要】一种适合于气体烧烤炉的双流量气体阀，其允许使用者选择用于不同热值气体的阀并选择用于各气体的高流量位置和低流量位置中的一个位置。该气体阀包括主体和与主体连通的输入通道。在一个实施例中，主体中的旋转构件限定将输入通道与内室连通的第一端口。旋转构件限定在旋转构件外部的另一条通道。旋转构件可旋转到第一位置以便激活经过旋转构件的高流量，或者可旋转到第二位置以便激活外部低流量通道。
【IPC分类】F24C3/12
【公开号】CN105492830
【申请号】CN201480041415
【发明人】A.W.卡勒
【申请人】W.C.布拉德利公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年5月22日
【公告号】US20140345704, WO2014190144A1
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