CN103403452A - 燃气阀单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种燃气阀单元,用于调整输送到燃气设备、尤其燃气炊具的燃气燃烧器的燃气体积流,其中该燃气阀单元具有至少两个通-断-阀门(4.1-4.5),其中所述至少两个通-断-阀门(4.1-4.5)通过两个磁有效的物体(6.1,6.2)、尤其永久磁铁相对于所述通-断-阀门的运动操纵。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃气阀单元,用于调整输送到燃气设备、尤其燃气炊具的燃气燃烧器的燃气体积流,其中该燃气阀单元具有至少两个通-断-阀门。
背景技术
例如在文献EP 08 18655A2和WO2004063629 A1中描述了上述形式的燃气阀单元。通过这种燃气阀单元可以多级地控制输送到燃气设备的燃气燃烧器的燃气体积流。在此燃气体积流在每个级具有可重复的大小。调节燃气阀单元总体上的通流横截面并因此调节燃气体积流大小,其方法是通过打开或关闭燃气阀单元的确定的通-断-阀门,并由此释放或中断燃气流流过确定的节流孔。
在已知的这种燃气阀单元中单独电磁地操纵通-断-阀门。为此每个通-断-阀门配置自身的电磁铁,它打开或关闭通-断-阀门。通过电子控制单元实现电磁铁控制。这个电子控制单元处理由燃气设备的操纵人员利用电操纵元件产生的信号,并且相应地控制通-断-阀门的电磁铁。
发明内容
本发明的目的是,提供上述形式的简单构成的燃气阀单元。
这个目的按照本发明由此实现,所述通-断-阀门通过两个磁有效的物体、尤其永久磁铁相对于通-断-阀门的运动操纵。
在优选的实施例中,所述两个磁有效的物体由永久磁铁构成,它们可以相对于所述通-断-阀门运动。
按照另一实施例同样能够,作为各个磁有效的物体设有由铁磁材料制成的本身非磁的物体。然后在通-断-阀门的各个部位设有永久磁铁,由此其磁牵引力根据各磁有效的物体在磁有效的物体与各永久磁铁之间的位置起作用。
通过改变磁有效的物体、尤其永久磁铁相对于要操纵的通-断-阀门的位置或空间方向,实现燃气阀单元的操纵。下面“永久磁铁”的定义代表地也用于其它磁有效的物体。如果通过操纵人员由手实现永久磁铁的运动,为了控制通-断-阀门无需电的元器件。也可以选择利用任意的执行机构、例如电动机使永久磁铁运动。在此由电控制单元控制电动机。这个控制单元能够实现,有选择地机械地通过操纵人员或利用电的执行机构操纵同一燃气阀单元。在加工炊具时可以使结构相同的燃气阀单元不仅与机械的使用节点、例如旋扭组合,而且与电的使用节点、例如触摸感应器组合。
所述燃气阀单元尤其是手动多功能调整仪的一部分,它由阀门部件和适配的点火保险组成。在阀门部件中尤其组合把手或旋扭、永久磁铁、阀门、喷嘴和密封。通过轻的压力可以顶压把手。在此操纵点火保险。所述通-断-阀门或纯铁阀在一个或多个气密的空间里面通过一个或多个弹性的零部件顶压在密封上,由此防止通流到从属的孔或密封孔。弹性的零部件或弹簧支承在气密安置的盖里面。
在盖底面与通-断-阀门的上棱边之间在阀门的关闭状态存在小的缝隙。在盖上方定位永久磁铁,其中优选使通-断-阀门和永久磁铁的布置距离是相同的。永久磁铁由把手尤其利用可旋转的零部件移动,由此实现影响阀门。
在优选的实施例中,所述两个最好由永久磁铁构成的磁有效的物体和通-断-阀门这样构成,根据磁有效的物体的位置或者不打开通-断-阀门,或者正好打开一个通-断-阀门,或者正好打开两个通-断-阀门。这样设计各永久磁铁的参数和永久磁铁的可能位置,使各永久磁铁对于一个时刻最多可以打开一个通-断-阀门。在可旋转的零部件的零位没有永久磁铁地设置在通-断-阀门上面。
所述两个磁有效的物体优选根据可旋转的零部件的角度设置在成排设置的通-断-阀门上面。
在此优选第一磁有效的物体在可旋转零部件的第一角度设置在成排的通-断-阀门的第一通-断-阀门上面。第二磁有效的物体在这个角度不设置在通-断-阀门的上面。这个结构提供燃气体积流的基本负荷。
如果可旋转的零部件继续旋转,则产生的角度大于第一角度,因此在达到第二角度时第二磁有效的物体设置在第一通-断-阀门上面,并且也在可旋转的零部件继续旋转时保持在第一通-断-阀门上面。而第一磁有效的物体根据可旋转零部件的变大的角度在衔接在第一通-断-阀门上的通-断-阀门上面导引。因此第二磁有效的物体与第一通-断-阀门共同作用地提供燃气体积流的基本负荷。第一磁有效的物体在这种情况下可以与其它通-断-阀门共同作用地提供燃气体积流的各自的附加负荷,根据磁有效的物体位于哪个通-断-阀门上面。
下面的示例具有5个通-断-阀门并且假设,第(i+1)角度大于第(i)角度,可以清楚地表明这一点。对于可旋转的零部件的第一角度第一永久磁铁在第一通-断-阀门上面。因此提供基本负荷。
对于可旋转的零部件的第二角度第一永久磁铁在第二通-断-阀门上面,并且第二永久磁铁在第一通-断-阀门上面。对于可旋转的零部件的第三角度第一永久磁铁在第三通-断-阀门上面,并且第二永久磁铁在第一通-断-阀门上面。因此利用第一通-断-阀门提供基本负荷并且利用第三通-断-阀门提供附加负荷。
对于可旋转的零部件的第四角度第一永久磁铁在第四通-断-阀门上面,并且第二永久磁铁在第一通-断-阀门上面。类似地,对于可旋转的零部件的第五角度第一永久磁铁在第五通-断-阀门上面,并且第二永久磁铁在第一通-断-阀门上面。
如上所述,优选设有多个N个通-断-阀门,其中每个通-断-阀门具有一可运动的截止体,它在通-断-阀门关闭时顶靠在阀座上并由此封闭阀座中的孔或阀孔。所述孔尤其具有不同的直径。优选所述第二至第n个孔具有增加的直径。因此接通的附加负荷可以根据旋转角加大。
如上所述,每个通-断-阀门具有一可运动的截止体,它在通-断-阀门关闭时顶靠在阀座上并由此封闭阀座中的孔。在打开通-断-阀门时阀座中的孔被燃气通流。当各通-断-阀门的截止体顶靠在阀座上时,中断这个燃气流。
所述阀座最好由基本平面的表面构成。所述阀座的平面的表面形成相对于各截止体的密封面,在这种情况下截止体通过凸起的密封棱边构成。因此如果为了加工阀座使用平板材料的话,则为了加工阀座本身无需机械加工步骤。因此只需在平面的表面中加工出孔。可以选择由成型密封构成阀座,则截止体在其密封面上平面地构成。这个变化的优点是,减少损伤截止体上的密封棱边的危险。
特别有利的是,至少两个通-断-阀门的阀座由一个公共的零部件形成。这个公共的零部件可以由阀密封板形成并且对于每个通-断-阀门具有一孔或阀孔和一附属于孔的阀座。每个通-断-阀门尤其具有一弹簧,它在通-断-阀门关闭时顶压截止体在阀座上。因此该弹簧产生通-断-阀门的关闭力。因此该弹簧保证,与燃气阀单元的安装位置无关地,例如也当截止体的重力反向作用于弹簧力的时候,可靠地封闭通-断-阀门。
为了打开通-断-阀门,利用永久磁铁的力反向作用于弹簧力可以从阀座上抬起截止体。因此每个通-断-阀门可以利用至少一永久磁铁主动地打开。所述截止体由铁磁材料构成并且为了打开通-断-阀门由相应的永久磁铁牵引。当各永久磁铁离开截止体运动时,或者当永久磁铁完全远离燃气阀单元时,各个通-断-阀门由于弹簧力自动地关闭,弹簧力顶压截止体在阀座上。
也能够使所述通-断-阀门的截止体由永久磁铁构成。可以由此实现操纵,使非磁化的铁磁的物体相对于截止体运动。也可以选择不仅截止体而且相对于截止体运动的物体都由永久磁铁构成。在这种情况下为了操纵通-断-阀门可以有选择地使用永久磁铁的牵引力或推斥力。
优选每个截止体由基本圆柱形的顶杆构成。所述截止体在其面对阀座的端部上最好具有环形的密封棱边。
每个截止体在燃气阀单元的阀体里面轴向运动地导引。
如果所述各个通-断-阀门的截止体设置在围绕燃气阀单元轴的圆轨迹上,并且所述截止体可以平行于这个轴运动,则得到特别有利的结构。由此存在环形的结构,在其中所述阀板的孔设置在圆轨迹上。垂直于阀密封板的平面实现截止体的运动。
为了操纵各通-断-阀门可以改变永久磁铁相对于各通-断-阀门截止体的位置。当所述截止体直接位于各永久磁铁下方时,则由各永久磁铁牵引截止体。否则利用作用于截止体上的弹簧力关闭通-断-阀门。
本发明的特别适宜的扩展结构规定,两个最好由永久磁铁构成的磁有效的物体设置在围绕燃气阀单元的轴可旋转的燃气阀单元的零部件上,其中该轴最好由燃气阀单元的开关轴构成。在可旋转的零部件旋转时,所述永久磁铁在圆轨迹上运动。但是跟随第一永久磁铁的第二永久磁铁只运动到第一通-断-阀门上面的位置。所述圆轨迹的直径基本等于截止体所在的圆轨迹的直径。这意味着,在可旋转的零部件旋转时第一永久磁铁可以在所有通-断-阀门的截止体上面运动。
一特别简单的结构规定,通过操纵人员由手围绕轴旋转可旋转的零部件。由此无需任何电的或电子的零部件。仅仅通过操纵人员的手动力实现燃气阀单元的操纵,手动力可以使永久磁铁相对于通-断-阀门的截止体运动。
同样能够利用电的调整机构围绕轴旋转可旋转的零部件。对于电的调整机构尤其可以使用电动机、例如步进电机。在此所述调整机构由电控制单元控制,例如根据电的使用节点的电信号或者根据自动的功能、例如自动的功率调节或断开自动机。
附图说明
借助在附图中所示的实施例详细解释本发明的其它优点和细节。附图示出:
图1 燃气阀单元的示意控制结构,具有关闭的通-断-阀门,
图2 燃气阀单元的示意控制结构,具有利用第一永久磁铁打开的第一通-断-阀门,
图3 燃气阀单元的示意控制结构,具有利用第二永久磁铁打开的第一通-断-阀门,
图4 燃气阀单元的示意控制结构,具有打开的第一通-断-阀门和打开的第二通-断-阀门,
图5 燃气阀单元的示意控制结构,具有利用第二永久磁铁打开的第一通-断-阀门,
图6 燃气阀单元的示意控制结构,具有打开的第一通-断-阀门和打开的第三通-断-阀门。
具体实施方式
图1至6示出按照本发明的燃气阀单元的控制结构的相互衔接的控制状态。可以看出燃气入口1,通过它使燃气阀单元例如连接在燃气炊具的主燃气管道上。在燃气入口1上存在用于燃烧的恒定压力的燃气,例如20mbar或50mbar。在燃气阀单元的燃气出口2上连接例如导引到燃气炊具的燃烧器的燃气管道。燃气入口1通过燃气阀单元的燃气入口室3与在本实施例中5个通-断-阀门4(4.1至4.5)的入口端连接。通过打开通-断-阀门4使燃气入口1分别与燃气出口室5连接。在燃气入口室2与燃气出口室5之间设置密封板或阀密封板9。
通-断-阀门4可以通过两个永久磁铁6(6.1,6.2)相对于通-断-阀门4的运动操纵。
在此两个永久磁铁6和通-断-阀门4这样构成,根据永久磁铁6的位置或者不打开通-断-阀门4,或者正好打开一个通-断-阀门4,或者正好打开两个通-断-阀门4。
为此在各个通-断-阀门4.1至4.5里面在喷嘴板11里面配置孔8.1至8.5。在打开通-断-阀门4.1至4.5时燃气可以从燃气入口室3进入到燃气出口室5。
通-断-阀门4.1至4.5的阀座最好由一个公共的零部件形成。这个公共的零部件例如是阀密封板9。
每个通-断-阀门4.1至4.5具有弹簧10.1至10.5,它在通-断-阀门4.1至4.5关闭时顶压截止体7(7.1-7.5)在阀座上。在通-断-阀门4关闭时可运动的截止体7顶靠在阀座上并由此封闭喷嘴板11里面的孔8。
为了打开通-断-阀门4利用永久磁铁6的力克服弹簧力使截止体7从阀座上抬起。截止体7例如由基本圆柱形的顶杆构成。
通-断-阀门4.1至4.5的截止体7.1至7.5设置在围绕燃气阀单元的轴的圆轨迹上。截止体7可平行于这个轴运动。
为了操纵通-断-阀门4.1至4.5可以改变永久磁铁6.1,6.2相对于通-断-阀门4.1至4.5的截止体7.1至7.5的位置。在此两个永久磁铁6.1,6.2尤其根据可旋转的零部件的角度设置在成排设置的通-断-阀门4.1至4.5上面。
在按照图1的控制位置不打开通-断-阀门4.1至4.5。因此不会有燃气从燃气入口室3流到燃气出口室5。所有通-断-阀门4.1至4.5密封在密封板9上。
如果永久磁铁6.1,6.2从零位移动,它们接近第一通-断-阀门4.1,并且在那里通过第一永久磁铁6.1的牵引力起作用,使第一通-断-阀门4.1向着盖12牵引。因此打开第一通-断-阀门4.1。由此第一永久磁铁6.1对于可旋转零部件的第一角度设置在成排的通-断-阀门4.1至4.5的第一通-断-阀门4.1上面,该零部件起到使永久磁铁6.1,6.2移动的作用。而第二永久磁铁6.2不设置在通-断-阀门4.1至4.5上并由此不承担打开功能。
通过打开第一通-断-阀门4.1使燃气通过密封板9中的孔、然后通过位于其下面的喷嘴板11中的孔8流动。喷嘴板11尤其起到通-断-阀门4.1至4.5的对应支承的作用。
在按照图2的控制位置最小可能的燃气量、所谓的基本负荷从燃气入口室3流动到燃气出口室5。
在图3至6的接着的控制位置中通-断-阀门4.1总是保持打开,由此通过孔8.1进入的燃气在燃气出口2总是作为基本负荷提供。按照图3至6由第二永久磁铁6.2承担打开第一通-断-阀门4.1。第一永久磁铁6.1根据可旋转的零部件变大的角度在衔接在第一通-断-阀门4.1上的通-断-阀门4.2至4.5上面导引。由此第一永久磁铁6.1调整成,与其它通-断-阀门4.2至4.5共同作用地提供对于基本负荷的燃气流的各附加负荷。具体地说:
参照图3,第一永久磁铁6.1和第二永久磁铁6.2继续在第二通-断-阀门4.2的方向上移动,直到第二永久磁铁6.2直接处于第一通-断-阀门4.1上面。如上所述,第二永久磁铁6.2在图4至6的接着的控制过程中不继续移动。按照图2第一永久磁铁6.1还没有设置在第二通-断-阀门4.2上面,因此第二通-断-阀门4.2还关闭。
参照图4,只有第一永久磁铁6.1继续在第二通-断-阀门4.2的方向上移动,直到它打开。
在这一控制位置通过第一通-断-阀门4.1流动基本负荷。另一燃气量通过第二通-断-阀门4.2流动到燃气出口室5。
孔8(8.1至8.5)尤其具有至少两个不同的直径。优选第二至第五孔8.2至8.5具有增加的孔横截面序列。因此通过继续旋转可旋转的零部件逐渐地增加附加负荷。
参照图5,第一永久磁铁6.1继续在第三通-断-阀门4.3的方向上移动。在第三通-断-阀门4.3打开之前,第二通-断-阀门4.2关闭。在这个瞬间只有基本负荷利用第一通-断-阀门4.1从燃气入口室3流动到燃气出口室5。
但是如果第一永久磁铁6.1足够靠近第三通-断-阀门4.3,则打开这个通-断-阀门(见图6)。通过打开的通-断-阀门4.3并且通过下面的孔8.3现在相对于图4变化的燃气量流动到燃气出口室5,然后继续在燃气出口2的方向上流动。这个变化的燃气量尤其受到孔8.2和8.3的不同孔横截面的影响。
图1至6的燃气阀单元的上述控制结构表示,在各个控制级实现相对于基本负荷变化的燃气量。根据孔横截面的形状也总是提供相对于基本负荷增加的燃气量。此外独立实现所提供燃气量的锯齿形轮廓。
图1至6的上述控制状态可以有利地精确地重复。此外从密封板在流动方向上看去通-断-阀门的结构也是非常简单的,因为可以省去喷嘴板的复穿孔和其它燃气分配板。利用两个永久磁铁的磁调整对于操纵人员如同刻槽起作用。因此操纵人员具有触觉的反馈。此外触觉也由于使用永久磁铁轻松地滑动。因此在通-断-阀门的控制过程中也无需油脂,由此不会导致控制点移动。在通-断-阀门上也不存在如同在常见的具有锥体和外壳的阀门中那样的摩擦损失。通过按照本发明的结构提供约320°的旋转行程。可以由环或由闸板构成阀门组。本燃气阀单元可以用于各种燃气形式,也用于液化气。
附图标记清单
1 燃气入口
2 燃气出口
3 燃气入口室
4 通-断-阀门
5 燃气出口室
6 永久磁铁
7 截止体
8 孔
9 阀密封板
10 弹簧
11 喷嘴板
12 盖
13 外壳
14 底板。
Claims (15)
1.一种燃气阀单元,用于调整输送到燃气设备、尤其燃气炊具的燃气燃烧器的燃气体积流,其中该燃气阀单元具有至少两个通-断-阀门(4),其特征在于,所述至少两个通-断-阀门(4)通过两个磁有效的物体、尤其永久磁铁(6)相对于通-断-阀门(4)的运动操纵。
2. 如权利要求1所述的燃气阀单元,其特征在于,所述两个最好由永久磁铁(6)构成的磁有效的物体和所述通-断-阀门(4)这样构成,根据磁有效的物体的位置或者不打开通-断-阀门(4),或者正好打开一个通-断-阀门(4),或者正好打开两个通-断-阀门(4)。
3. 如权利要求2所述的燃气阀单元,其特征在于,所述两个磁有效的物体(6)根据可旋转的零部件的角度设置在成排设置的通-断-阀门(4)上面。
4. 如权利要求3所述的燃气阀单元,其特征在于,第一磁有效的物体(6)在可旋转零部件的第一角度设置在成排的通-断-阀门(4.1至4.5)的第一通-断-阀门(4.1)上面。
5. 如权利要求3或4所述的燃气阀单元,其特征在于,第二磁有效的物体(6.2)从大于第一角度的第二角度开始保持设置在第一通-断-阀门(4.1)上,并且第一磁有效的物体(6.1)根据可旋转零部件的变大的角度在衔接在第一通-断-阀门(4.1)上的通-断-阀门(4.2至4.5)上面导引。
6. 如权利要求5所述的燃气阀单元,其特征在于,所述第二磁有效的物体(6.2)与第一通-断-阀门(4.1)共同作用地调整,用于提供燃气体积流的基本负荷,并且第一磁有效的物体(6.1)与其它通-断-阀门(4.2至4.5)共同作用地调整,用于提供燃气体积流的各自的附加负荷。
7. 如上述权利要求中任一项所述的燃气阀单元,其特征在于,设有多个(N)通-断-阀门(4.1至4.5),其中每个通-断-阀门(4)具有一可运动的截止体(7),它在通-断-阀门(4)关闭时顶靠在阀座上并由此封闭阀座中的孔(8)。
8. 如权利要求7所述的燃气阀单元,其特征在于,所述孔(8)具有不同的直径。
9. 如权利要求7或8所述的燃气阀单元,其特征在于,所述第二至第n个孔具有依次增加的孔横截面。
10. 如权利要求7至9中任一项所述的燃气阀单元,其特征在于,所述通-断-阀门(4)的阀座由一个公共的零部件形成,它最好由阀密封板(9)形成。
11. 如权利要求7至10中任一项所述的燃气阀单元,其特征在于,每个通-断-阀门(4)具有一弹簧(10),它在通-断-阀门(4)关闭时顶压截止体(7)在阀座上。
12. 如权利要求7至10中任一项所述的燃气阀单元,其特征在于,为了打开通-断-阀门(4)利用设置在通-断-阀门上的永久磁铁(6)的力克服弹簧力从阀座上抬起截止体(7)。
13. 如权利要求7至12中任一项所述的燃气阀单元,其特征在于,所述各个通-断-阀门(4)的截止体(7)设置在围绕燃气阀单元的轴的圆轨迹上,并且所述截止体(7)可以平行于这个轴运动,其中该轴最好由燃气阀单元的开关轴构成。
14. 一种燃气配件具有至少一如权利要求1至13中任一项所述的燃气阀单元。
15. 一种燃气设备,它具有如权利要求14所述的燃气配件。
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