CN103649609B - 气体阀及控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种气体阀单元，包括响应于输入信号产生磁场的线圈。阀构件能响应于磁场移动，用于使得阀元件相对于阀开口位移，以调节通过阀开口的气体流动速度。至线圈的输入信号控制阀构件的移动的程度。传感器提供输出，该输出指示在气体阀单元的出口处的气体压力。设置装置提供输入，用于选择至少一个开口流动速度形式，其是出口压力在时间上的函数。阀控制器被配置成部分地基于传感器输出而控制输入信号，以控制阀元件，从而提供随着时间的期望出口压力，其与设置装置选择的打开流动速度形式相应。

Description

气体阀及控制方法
相关申请的交叉引用
本申请是申请日为2011年7月12日，申请号为第13/181,205号的美国专利申请的PCT国际申请，该美国专利申请是申请日为2008年7月14日，申请号为第12/172,444号的美国专利申请的部分继续申请。在此通过引用结合上述申请的全部公开内容。
技术领域
本申请涉及用于控制包括火焰的设备的系统，且更具体地涉及对至这样的设备的燃料的阀控制。
背景技术
本部分的说明仅仅提供关于本申请的背景信息，且不构成现有技术。
通常，使用诸如天然气（即，甲烷）、丙烷或类似的气态烃类等的燃料的设备向燃烧器提供加压的气体输入，该输入由主阀调节。通常地，燃烧器产生大量的热，从而阀仅根据需要提供用于燃烧器的操作的燃料。然而，存在需要调节气体设备的燃烧器供应阀的出口压力调节的情况。这包括模式的改变（即，所希望的火焰强度的改变）和燃料类型的改变（即，从丙烷改为甲烷）。Bauman的公开日为2001年5月3日，公开号为WO/2001/031257的国际专利申请PCT/US1999/028982中建议了通常用于改变气体设备的阀位置的螺线管调节方法。尽管该阀方法已经使用一段时间且具有满意的效果，然而引入完全新的阀设计趋于引起严重的调节困难。对阀设计的新的方法的安全操作的证明将需要很多的研发成本和测试。
发明内容
本部分提供了本公开的大致概括，且并不是完整公开的全部范围或其所有特征。
根据本公开的方面，公开了气体阀单元的示例性实施方式，用于在加热设备中控制气体流动的水平以初始地形成燃烧。在示例性实施方式中，气体阀单元大体包括线圈，其响应于输入信号而产生磁场。阀构件可响应于磁场而移动，以引起阀元件相对于阀开口的位移，从而调节通过阀开口的气体流动速度。至线圈的输入信号控制阀构件相对于阀开口的移动的程度。传感器提供了指示在气体阀单元的出口处的气体压力的输出。设置装置提供了输入，用于选择至少一个打开流动速度形式，其是出口压力在时间上的函数。阀控制器与传感器和设置装置通信。该阀控制器被配置成部分地基于传感器输出而控制至线圈的输入信号，以控制阀元件，从而提供随着时间的期望出口压力，其与设置装置所选择的打开流动速度形式相应。
另一个示例性实施方式包括气体阀单元，用于控制气体燃烧设备中的气体流动速度。该气体阀单元大体包括主隔膜腔室和在该主隔膜腔室中的主隔膜。该主隔膜将阀元件相对于阀开口可控地位移，以响应于主隔膜腔室中的压力改变而调节气体流动速度。伺服调节隔膜被配置成调节至主隔膜腔室的流体流动。步进电机被配置成以步进方式移动，以偏置伺服调节隔膜，用于调节至隔膜腔室的流体流动，从而使得主隔膜和阀元件位移，以控制通过气体阀单元的流动速度。传感器提供了指示在气体阀单元的出口处的压力的输出。阀控制器是可操作的以控制步进电机，使得阀元件相对于阀开口而位移，用于控制至出口的气体流动速度。阀控制器被选择性地配置成控制步进电机移动，以提供选择的打开流动速度形式，其是出口压力在时间上的函数。阀控制器被配置成部分地根据来自传感器的输出而控制至步进电机的输入信号，该来自传感器的输出指示在出口处的压力。
根据这里的说明，其它的应用领域将更明显。应理解，该说明和具体示例仅用作示意的目的，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
这里说明的附图仅是用于示出所选择的实施方式而不是所有可能的实施方式，且不旨在限制本公开的范围。
图1示出了根据本公开的步进电机调节气体阀控制装置的一个实施方式的透视图和示意剖视图；
图2示出了根据本公开用于步进电机调节气体阀系统的控制电路的一个实施方式；
图3示出了通过步进电机调节气体阀控制装置提供燃料的燃料燃烧加热系统的实施方式；
图4示出了天然气与液化丙烷气的压力之间的关系的附图，以及步进电机的一个实施方式用于调节天然气或液化丙烷气的相应步进数量；
图5示出了用于根据本公开的步进电机调节气体阀系统的位置开关的一个实施方式；
图6示出了用于根据本公开的步进电机调节气体阀系统的位置开关的第二实施方式；
图7示出了根据本公开，用于提供期望打开流动速度形式的气体阀单元和阀控制器的第三实施方式；
图8是流程图，示出了阀控制器的操作；
图9是流程图，示出了阀控制器的进一步操作；
图10示出了根据本公开的原理的气体阀单元的第四实施方式，用于提供期望打开流动速度形式；
图11示出了图10的气体阀单元的阀控制器；和
图12示出了根据本公开的原理的图11中所示阀控制器的示意视图。
在附图的视图中以相应的附图标记指示相应的部件。
具体实施方式
以下说明实质上仅仅是示例的且不旨在限制本公开，应用或使用。应理解，在全部附图中，相应的附图标记指示相似或相应的部件和特征。
在示例性实施方式中，如图1中所示提供了步进电机调节的气体阀控制装置100。该步进电机调节气体阀控制装置100包括主隔膜腔室102，和布置在该主隔膜腔室102中的主隔膜104。该主隔膜104响应于主隔膜腔室102中的压力的改变而将阀106相对于阀开口108可控制地（controllably）位移，从而允许调节通过阀开口108的燃料流动。该步进电机调节的气体阀控制装置100还包括伺服调节调节隔膜110，其被配置成调节流至主隔膜腔室102的流体。因此，该伺服-调节隔膜110控制提供至主膜片104的流体压力，以控制流经阀开口108的燃料速度。该步进电机调节气体阀控制装置100还包括步进电机120，其被配置成以步进的方式移动从而将伺服调节隔膜110位移，用于调节至隔膜腔室102的流体流动，以调节流经阀的燃料速度。
因此，第一实施方式提供了在阀108的开口的程度上的步进电机控制，以提供调节的燃料流操作。气体阀控制装置100的第一实施方式由步进电机120控制，而不是通常在调节阀的位置的调节控制中使用的音圈控制器（voicecoil operator）。该使用音圈控制器的常规的调节阀由范围从0至180毫安的毫安信号驱动，其使得音圈移动一距离，该距离与线圈中传导的毫安数成比例。调节炉（modulating furnace）通常具有炉控制器，其确定所需要的加热操作的程度，且产生与期望加热程度相应的毫安信号，以提供相应的燃料流的程度。例如，常规的调节炉控制器可在需要最大的加热负荷（capacity）操作时产生180毫安的信号，且可在需要最小加热操作时产生20毫安信号。然而，该加热要求信号不适用于步进电机操作器，该步进电机操作器根据所需要的步进数量而位移。
步进电机调节气体阀控制装置100优选地包括控制器或者控制电路130，其被配置成接收输入控制信号，从该输入信号获得0至5伏特之间的参考值。该控制电路130被配置成确定所选择的电机步进值，其与所获得的参考值相应，且将步进电机120移动与所选择的电机步进值相应的步进数量，其使伺服调节隔膜110位移并从而控制燃料流通过阀开口108的速度。
步进电机调节气体阀控制装置100的第一实施方式优选地被配置成采用如图2中所示的控制电路130。该控制电路130包括微处理器136，其与电流至电压转换器电路134通信，该电流至电压转换器电路134将调节炉控制器230所提供的从0至180毫安范围的毫安信号转换为0至5伏特（直流电）的参考信号。该参考信号值用于确定电机步进值，其用于确定电机必须转动或移动以将伺服调节隔膜110设定至要求的燃料水平的步进数。该步进电机气体阀控制装置100使用所选择的电机步进值来以步进方式驱动步进电机120，至期望步进电机位置，其使得步进电机120将伺服调节隔膜110位移所希望的距离，且从而调节阀的输出。该控制电路130还包括用于调节步进电机120所进行的步进数量的拨码开关（dip switch）。该拨码开关可以是如图2中所示的线性六位置拨码开关140，或者图1中所示的旋转拨码开关140和双位置跨接线（two-position jumper）132。该拨码开关位置或设置用于增加或减去步进数量，例如增加步进数量以从天然气转换为液化丙烷气。
因此，在步进电机调节气体阀控制装置100的第一实施方式中，该控制装置接收输入控制信号，该输入控制信号是在从0至180毫安范围内的毫安信号。该控制电路130被配置成将接收到的信号从0到180毫安之间的值转换为0到5伏之间的相应参考值。然而，用于步进电机调节气体阀控制装置的控制电路130还可被配置成将脉宽调制信号转换为0至5伏参考信号，从其可确定电机步进值。
在步进电机调节气体阀控制装置100的第一实施方式中，该控制电路130可使用具有一组电机步进值的查找表格，其用于确定步进电机必须移动的合适的步数。该查找表格包括与在0至5伏范围内的多个参考值对应的一组电机步进值，其中控制电路被配置成通过从查找表格选择与从输入控制信号获得的参考值相应的电机步进值而确定合适的电机步进量。该步进值的转换和确定允许步进电机值被炉控制器操作，该炉控制器被设计成调节阀，该阀具有由180毫安信号操作的音圈。
在使用中，步进电机调节气体阀控制装置100可包括在燃料燃烧加热系统200中，该燃料燃烧加热系统200包括由步进电机调节气体阀控制装置100提供燃料的燃烧器210，如图3中所示。该燃料燃烧加热系统200还包括系统控制器230，其与控制器或者控制电路130通信，用于控制步进电机调节气体阀装置100的操作。该系统控制器还可被拨码开关240选择性地配置，该拨码开关240具有与控制器通信的设置，以提供步进打开特征、缓慢打开特征和快速打开特征中的一个。例如，特定燃料燃烧加热系统200可包括系统控制器230，其选择性地被配置成使得每次步进电机调节气体阀100要被打开时，系统控制器230发送信号至步进电机调节气体阀控制装置100，以将步进电机在至少三秒的最少时间段中逐渐地从燃料流动的关闭非流动位置移动至全负荷供应，从而提供缓慢打开特征。该系统控制器230可以可选性地发送信号至步进电机调节气体阀控制装置100，以在小于三秒的时间内将步进电机移动至全负荷燃料流动，从而提供快速打开特征。因此，步进电机调节气体阀控制装置100可被安装在不同的系统中，这些系统各自具有被配置成提供不同步进打开特征的系统控制器230。因此，用于步进电机调节气体阀控制装置100的单个设计可通过使用可配置的系统控制器而有利地用于需要不同操作特征的多个不同的燃料燃烧加热系统，该可配置的系统控制器控制步进电机调节气体阀控制装置的移动以实现期望打开特征。
在上述实施方式中，提供了步进电机气体阀控制装置，其中阀、步进电机和控制电路都是阀产品的部件，该阀产品被设计成被改型（retrofit）至现有的炉中，该炉具有被设计成向音圈式调节阀或者脉宽调制驱动阀提供信号的炉控制器。在这些音圈操作阀中，来自现有的炉控制器的毫安信号被转换为步进电机驱动阀所需要的步进数量，以在期望燃料流动速度运行。
应理解，上述步进电机调节气体阀控制装置使用与步进电机的多个位置对应的一组电机步进值，用于调节调节器，该调节器位置范围在闭合非流动位置至100%全负荷位置之间。上述步进电机调节气体阀控制装置的第一实施方式可与燃烧器210和系统控制器230结合使用，该燃烧器210通过步进电机调节气体阀控制装置100提供燃料，且系统控制器230与控制电路130通信用于控制步进电机调节气体阀控制装置100的操作。当与系统控制器230结合时，系统控制器230可被设计成确定步进数量以在阀被打开时移动步进电机阀，从而控制阀的打开特征。更具体地，系统控制器230可以被选择性地配置成控制步进电机的移动，以提供作为阀的出口压力在时间上的函数的打开特征，如下文中将说明的。
上述步进电机调节气体阀100的第一实施方式能够根据被设计成操作常规的音圈操作阀的调节炉控制器发出的毫安信号来调节燃料流。因此，上述步进电机调节气体阀控制装置被配置成更换初始地安装在现有调节炉中的常规音圈操作调节阀。除了上述方面之外，步进电机调节气体阀控制装置还可被配置成使用天然气或者液化丙烷燃料作为燃料源而运行，如下文中将说明的。天然气燃料或液化丙烷的选择优选地通过作为控制电路板的一部分的跨接线而进行。例如，跨接线选择天然气的位置在提供0至5伏参考值信号的电路中形成一电阻的电连接，该电阻使得参考值保持在0至5伏范围的较低值（lower end）。跨接线选择液化丙烷的位置将电阻从提供0至5伏参考值信号的电路中移除，这使得参考值被移向0至5伏范围的较高值（upperend），其中将提供较多的“步进”数量。实质上，为了实现给定的加热水平，用于液化丙烷气的电机“步进”数量将大于天然气所要求的电机“步进”数量，以解决液化丙烷气的较大的密度和压力，如图3中所示。该选择将查询表格中的值的选择从用于天然气的步进数量转换至用于液化丙烷气的步进数量。可选地，天然/LP气选择可由拨码开关进行，其被配置成提供参考电阻值，该值由控制电路读取以改变参考电压值。类似地，拨码开关选择可以可选地用于使控制电路从与第二燃料相应的第二查询表格选择电机步进值。
步进电机阀控制装置的第一实施方式还可被配置成提供阀的出口压力的调节，以将阀设定为不同的等级。该调节优选地通过在拨码开关140上的设置而完成（如图2中所示）。与如上所述的改变参考电压值的方式相似，拨码开关设置改变控制电路，以使得参考电压在0至5伏范围内改变，从而将电机步进数量从标称值向上或向下调节。通过改变电机步进数量而调节阀的出口压力，允许燃料流动等级设置以实现接近化学计量的燃料与空气燃烧比例。除了调节阀流动之外，当在天然气和液体丙烷气之间转换时，在燃烧器处的孔（未示出）通常也改变。
如图6中所示，拨码开关140B的一个实施方式可包括旋转拨码开关，其在转向一个方向时增加步进数量（例如对于天然气增加5步，至对于液化丙烷气增加12步），且当转向相反方向时减少步进数量。在另一个实施方式中，拨码开关可以是如图5中所示的线性六位置拨码开关140A，其用于选择是增加或减少偏移量，偏移的步进的值或数量，以及该值被设置用于天然气或液化丙烷气。如图5中所示，以+/-所指示的拨码开关140A的第一位置，将选择该设置的步进数量是加至或减自所要求的电机步进数。下四个位置用于选择在偏置中的步进的值或数量，其中四个位置被累计。以1、2、4和8所指示的位置将各自增加1步、2步、4步或8步。因此，如果“1”和“4”拨码开关被设置为接通，则偏移将是5，且如果“1”、“2”和“4”拨码开关被设置为接通，则偏移将是7。如果“1”、“2”、“4”和“8”拨码开关被设置为接通，则偏移将是15，这是最大的步进数量。最后的拨码开关位置用于选择气体阀用于天然气或液化丙烷气，该设置将与点火控制器上选择的气体设置进行比较，用于确定正确的设置。在不一致的情况下，点火控制其将不操作，直到该不一致被更正。
在另一个实施方式中，图5中所示的线性拨码开关将可选地为旋转式拨码开关140B，如图6中所示，其提供相应数量的位置。例如，旋转拨码开关140B可具有0至F的位置，其可提供十六进制最大为15的值。在该情况下，旋转开关被设置在零位置，且根据旋转开关的方向，开关的旋转确定该改变是-或+。每个位置的步进数量也是可编程的，使得旋转一个位置可以是两步电机步进。例如，旋转开关的零或标称位置可被分配标称值8，而旋转开关旋转的位置的数量将乘以每一步的值，例如2。因此，旋转至旋转开关的零位置之下两步将导致标称值8被减去4，得到值4。类似地，旋转在旋转开关的零位置上方三步将导致标称值增加6，得到值14。因此，读取旋转拨码开关140B的值的微处理器将确定开关是否从标称位置旋转（根据开关位置），而旋转是-或+，且将旋转的位置数量乘以每步的值，以确定增加或减去的总的偏移值来得到电机位移值。这样，旋转开关可简单地逆时针或顺时针旋转，以直观地增加或减小电机步进位移值。关于天然气或液化丙烷气的选择，该选择是通过双位置拨码开关进行的。
在本公开的另一个方面，提供了可适用于多个不同燃料燃烧炉的步进电机调节气体阀控制装置的多个实施方式。在图5中所示的步进电机调节气体阀控制装置的第二实施方式中，该控制装置可有利地用于具有不同操作或打开特征的多种炉。该步进电机调节气体阀控制装置包括主隔膜腔室，且主膈膜腔室中的主膈膜响应于主膈膜腔室中的压力改变而使阀相对于阀开口可控制地位移，从而允许调节燃料流动通过阀开口。该步进电机调节气体阀控制装置包括伺服调节隔膜，其被配置成调节至主隔膜腔室的液体流动，从而控制通过阀的燃料流动的速度。该步进电机调节气体阀控制装置还包括步进电机，其被配置成以步进的方式移动，以使伺服调节隔膜位移，用于调节至隔膜腔室的流体流动，从而调节流动通过阀开口的燃料的速度。
步进电机调节气体阀控制装置的第二实施方式包括安装在步进电机调节气体阀控制装置上的控制器，其接收从0至180毫安范围的输入控制信号。该信号通常用于音圈操作调节阀。该控制器被配置成将0至180毫安之间的信号值转换成相应比例的0至5伏之间的参考值。该控制器还包括具有一组电机步进值的查询表格，该电机步进值与0至5伏之间的许多参考值相应。该控制器被配置成从查询表格选择与从输入控制信号获得的参考值相应的电机步进值，且以步进的方式将步进电机移动至选择的电机步进值，以使伺服调节隔膜位移，并从而调节通过阀开口的流体流动的速度。该电机步进值的设置与步进电机的多个位置对应，用于调节调节器，其中该多个位置的范围从关闭非流动位置至全负荷位置。因此，步进电机可移动至多个位置，以形成多个出口流动水平，其范围从至少10%负荷的流动至100%全流动负荷。该控制器优选地被设置在步进电机调节气体阀上，但可以可选地结合至系统控制器中。
在第二实施方式中，步进电机调节气体阀控制装置用于与燃烧器和系统控制器结合使用，该燃烧器通过步进电机调节气体阀控制装置提供燃料，且该系统控制器使用控制电路用于控制步进电机调节气体阀控制装置的操作。当与系统控制器结合时，系统控制器可被设计成在阀要被打开时确定移动步进电机阀的步进的数量，以控制阀的打开特征。更具体地，系统控制器可以选择性地配置成控制步进电机的移动，以提供作为阀的出口压力在时间上的函数的打开特征。
系统控制器被选择性地配置成使得在每次步进电机调节气体阀被打开时，系统控制器可递增地移动步进电机，以提供初始的低压燃料供应，并在之后的短的时间段内移动步进电机以提供增大的较高压力的燃料供应，从而提供步进打开特征。可选地，系统控制器可以被选择性地配置成使得每次步进电机调节气体阀被打开时，系统控制器在至少三秒的最短时间段将步进电机从关闭非流动位置逐步移动至全负荷燃料流动供应，从而提供缓慢打开特征。类似地，系统控制器可以被选择性地配置成使得每次步进电机调节气体阀打开时，系统控制器在少于三秒的时间段将步进电机从关闭非流动位置移动至全负荷燃料流动供应，从而提供快速打开特征。因此，通过使用本发明的步进电机气体阀控制装置，可通过拨码开关选择性地配置系统控制器，该拨码开关具有用于步进打开特征、缓慢打开特征和快速打开特征的设置。
上述可配置的系统控制器将允许一个步进电机气体阀控制装置“SKU”通过每次气体阀要被打开时从炉或系统控制器230获得打开速度和时间而代替多种步进打开、缓慢打开或快速打开阀类型。该系统控制器230可在每次加热循环开始时向步进电机气体阀控制装置提供这些参数。
因此，提供了具有步进电机的阀，可通过炉或系统控制器230将作为压力和时间的函数的打开曲线发送至步进电机气体阀控制装置。进而，该系统控制器230在系统被组装和测试时由炉的制造者编程。在该情况下，可将用于步进电机气体阀控制装置的控制电路130结合至炉或系统控制器230，使得气体阀仅包括步进电机。因此，提供了系统控制器的至少一个实施方式，其被配置成控制步进电机的运行，且还可选择性地配置成提供选自步进打开形式（opening profile）、缓慢打开形式、延迟打开形式和快速打开形式的至少一种打开形式。
根据另一方面，提供了包括步进电机调节气体阀控制装置的燃料燃烧加热系统的多个实施方式。在具有步进电机调节气体阀控制器的燃料燃烧加热系统的一个实施方式中，燃料燃烧系统包括燃烧器，以接收燃料流供应用于在燃料燃烧加热设备中燃烧。该燃料燃烧加热系统还包括用于向燃烧器提供燃料流的步进电机调节气体阀控制装置，其包括主隔膜腔室，和在该主隔膜腔室中的主隔膜。主隔膜响应于主隔膜腔室中的压力的变化而使阀相对于阀开口位移，从而允许调节通过阀开口的燃料流。步进电机调节气体阀控制装置还包括伺服调节隔膜，其被配置成调节至主隔膜腔室的流体流动，从而控制通过阀开口的燃料流的速度。该步进电机调节气体阀控制装置还包括步进电机，其被配置成以步进的方式移动以使伺服调节隔膜位移，用于调节至隔膜腔室的流体流，从而调节通过阀开口的燃料流的速度。该燃料燃烧加热系统包括用于控制步进电机调节气体阀控制装置的运行的系统控制器，以可控制地开始和停止至燃烧器的燃料流。该系统控制器被选择性地配置成控制步进电机的移动，以提供作为阀的出口压力在时间上的函数的打开特征。例如，系统控制器可被选择性地配置成使得在每次步进电机调节气体阀打开时，系统控制器递增地移动步进电机以提供初始的低压燃料供应，且在之后的短时间段内移动步进电机以提供增大的较高压力的燃料供应，从而提供步进打开特征。可选地，该系统控制器可被选择性地配置成使得每次步进电机调节气体阀被打开时，系统控制器在至少三秒的最少时间段内将步进电机逐渐地从关闭非流动位置移动至全负荷燃料流供应，从而提供缓慢打开特征。类似地，系统控制器可被选择性地配置成使得每次步进电机调节气体阀被打开时，系统控制器在少于三秒时间内将步进电机从关闭非流动位置移动至全负荷燃料流供应，从而提供快速打开特征。
根据本公开的另一方面，在图7中示出了气体阀单元的第三优选实施方式。气体阀单元100与图1中所示的第一实施方式相似，且包括在主隔膜腔室102中的主隔膜104。该主隔膜104使阀构件122和阀元件106相对于阀开口108（或阀座103）可控制地位移，以响应于主隔膜腔室102中的压力的变化而调节气体流速度。该气体阀单元100还包括步进电机的线圈120，其被配置成以步进的方式移动来偏置伺服调节隔膜110，该伺服调节隔膜110调节至隔膜腔室102和主隔膜104的流动。因此，步进电机根据来自阀控制器130的输入而控制主隔膜104和阀元件106的移动，以控制通过气体阀单元100的气体流动速度。
由于气体阀单元100是被电子地控制的（通过阀控制器130），因此其能包括被编程至阀控制器130的存储器中的打开流动速度形式（profile）。该打开流动速度形式（或者与初始流动增加相关的曲线）可在制造时被编程至阀控制器130，且可通过设置装置140被现场选择（field-selectable），该设置装置提供输入使得能选择至少一个打开流动速度形式。
尽管步进电机可以可控制地改变至出口105的气体流动速度，如果至所安装的气体阀单元100的实际的入口压力不等于在生产时的校准中输入气体阀单元100的理想的入口压力，则其不能绝对保证气体阀单元100在初始打开阶段提供所要求的出口压力。
为了解决该问题，图7中所示的气体阀单元100包括传感器150，其具有感应在气体阀单元100的出口105处的压力的能力。传感器150还被配置成提供指示在出口105处的压力的输出。因此，可控制气体流动速度以与编程的打开流动速度配置实际匹配（或者随着时间的要求的出口压力）。因此，气体阀单元100和阀控制器130使电子操作的伺服调节隔膜110能根据提供至阀控制器130的压力感应反馈而被控制，该控制器相应地控制步进电机的线圈120用于偏置伺服调节隔膜110以控制阀元件106的移动而形成期望气体流动速度。
应注意，在常规的气体阀中，形成期望气体流动速度等同于形成相应的阀出口压力。为了在燃烧器的下游位置实现期望气体流动速度（如，图3中所示的燃烧器210），阀形成设定打开区域（set opening area），其在至阀的标准入口气体压力下，将形成产生期望气体流动速度的阀出口压力。然而，该提供设定打开区域的方法仅仅在当标准入口压力被提供至阀时起作用。因此，当入口压力不是标准的时，在当点火时的初始打开阶段的气体流动速度是不可靠的。因此，可发生难以点火，干扰点火或者点火失败。
在图7中所示的第三实施方式中，气体阀单元100还包括阀控制器130，其用于控制步进电机以使得阀元件106相对于阀开口108位移，从而控制至出口105的气体流动速度。该阀控制器130可通过设置装置140被选择性地配置，以控制步进电机移动来提供作为出口压力在时间上的函数的选择打开形式。阀控制器130可被配置成根据从指示在出口处的压力的传感器输出获得的压力而控制至步进电机的线圈120的输入信号，以动态地调节阀元件106来实现随着时间的期望出口压力。
具体地，气体阀单元100使用压力传感器150来感应在形成燃烧的打开阶段过程中气体阀单元100的出口105处的压力。压力感应装置150的一个示例性实施方式可包括由隔膜152移动的光衰减器（light attenuator）164，其中压力的改变使得隔膜152升高或降低光衰减器164。该光衰减器164被配置成当它在光发射器170和光感应装置172之间向上和向下移动时改变传递通过该衰减器的光的量，光感应装置172提供指示感应到的作用在隔膜152上的压力的电压输出。该压力传感器的一个示例在2011年2月21日提交的，名称为“Valve And Pressure Sensing Device For Heating Applicances”的美国临时专利申请序列号第61/444,956号中公开，该专利通过引用结合于此。
将多个可选择的打开流动速度形式或者曲线（如，快速打开、缓慢打开、步进打开等）电子地存储在与阀控制器130相关的存储器中。此外，该存储器还可包括多个输入信号（如，至图7中所示的线圈120），其与各可选择的打开流动速度形式相应。该阀控制器130感应在打开时间段过程中随着时间的出口压力，且将其与存储的值进行比较用于选择打开流动形式（profile）。该阀控制器130还可根据感应到的出口压力控制至步进电机的线圈120的输入信号，来根据要求调节阀元件106以维持期望打开流动形式。因此，阀控制器130可动态地补偿入口压力的变化，以实现用于编程至存储器中的给定打开流动形式（profile）的压力随着时间变化的特定函数。此外，阀控制器130还可在相继的气体点火循环过程上将感应出口压力和存储的值之间的差进行平均，用于选择打开流动形式。该阀控制器130可随后选择合适的输入值，其将适应感应的出口压力且最紧密接近选择的打开流动形式或曲线。
参考图8和9，提供了多个流程图用于示出阀控制器130的操作控制。在步骤802，气体阀单元100和/或阀控制器130被配置成感应设置装置140（图7）的位置，该设置装置140例如是拨码开关或者分路跨接线（shuntjumper）。该操作控制在步骤810检测设置装置140或者拨码开关是否出于位置1，该位置1指示“快速打开”打开流动形式的选择，快速打开”打开流动形式作为出口压力在时间上的函数。该阀控制器130被配置成相应地形成至步进电机的线圈120的输入信号，以形成（在步骤812）与选择的“快速打开”打开流动形式相应的初始气体流动速度，且在之后根据感应到的出口压力而控制输入信号以根据需要调节阀元件/气体流动速度，用于维持期望打开流动形式。类似地，操作控制在步骤820检测拨码开关是否处于指示选择“缓慢打开”打开流动形式的位置2，或者在步骤830检测拨码开关是否处于指示选择“步进打开”的打开流动形式的位置3。该阀控制器130被配置成相应地形成至步进电机的线圈120的输入信号，以形成（在步骤822或步骤832）与所选择的“缓慢打开”或“步进打开”打开流动形式相应的气体流动速度。之后，该阀控制器130根据感应到的出口压力控制输入信号，以根据需要调节气体流动速度，从而维持所选择的打开流动形式。如果设置装置140或者拨码开关不处于上述三个位置，则阀控制器130可执行第四个打开形式。该阀控制器130还可被配置成在相继的气体点火循环过程上，将一个或多个实际感应出口压力值与一个或多个存储的值之间的差进行平均，如下文中将说明的。
如上文所说明的，气体阀单元100和阀控制器130可被配置成对于多个所选择的打开流动形式，确定在相继的气体点火循环过程中，实际感应的出口压力值与存储的值之间的差的平均值。参考图9，所示的流程图示出了在多个相继的形成点火的加热请求中阀控制器130的操作控制。在将电源连接至气体阀单元100之后，阀控制器130被配置成在步骤910检查设置装置140，以检测所选择的打开流动速度形式，例如“缓慢打开”，并且开始第一选项，用于提供输入信号（至图7中所示的线圈120），以形成与选择的“缓慢打开”打开流动速度形式相应的气体流动速度。在步骤912，阀控制器130被配置成监测传感器150（图7），且计算并存储对于“缓慢打开”形式的打开时间段中所有传感器采样的传感器输出的改变的速度的总和。该阀控制器130还被配置成确定（在步骤914）在第一打开时间段过程中传感器输出相对于所选择的打开流动形式的误差。一旦满足了加热的需要，则停止气体阀单元100的操作，直到下一次请求加热。在步骤916接收到第二次请求加热之后，阀控制器130被配置成开始第二选项，用于提供输入信号（至图7中的线圈120），以在步骤918形成所选择的“缓慢打开”打开流动速度形式。在步骤920，阀控制器130被配置成监测传感器150（图7），且计算并存储对于“缓慢打开”形式的打开时间段中的所有传感器采样中的传感器输出的改变的速度的总和。该阀控制器130还被配置成在步骤922确定第二打开时间段过程中传感器输出相对于所选择的打开流动形式的误差。在步骤924接收到第三加热请求之后，阀控制器130被配置成开始第三选项，用于提供输入信号（至图7的线圈120），以在步骤926形成所选择的“缓慢打开”打开流动速度形式。在步骤928，阀控制器130被配置成监测传感器150（图7），并且计算和存储对于“缓慢打开”方式的打开时间段中的所有传感器采样中的传感器输出的改变的速度的总和。该阀控制器130还被配置成在步骤930确定第二打开时间段过程中传感器输出相对于选择的打开流动形式的误差。根据传感器输出的改变的速度的所有总和与所有打开时间段过程中的误差的总和的比较（在步骤932），阀控制器130被配置成在未来的加热请求中选择（在步骤934）最密切接近所选择的打开流动形式的合适的选项和/或输入值。因此，阀控制器130可包括存储器，用于存储与一个或多个之前阀打开中形成的打开流动速度相关的数据，且控制器130被配置成执行学习程序（leaning routine），其从一个或多个选项进行选择，其中数据被阀控制器用于随后的至螺线管线圈的输入信号的控制中，以实现最佳打开流动速度形式。
在图7中所示的优选的实施方式中，气体阀单元100包括步进电机，其中至少一个线圈120被配置成偏置伺服调节隔膜110，以控制主隔膜104和阀构件122的移动而改变气体流动速度。因此，图1中的实施方式不是直接作用，因为阀构件122不是由线圈120直接移动，而是由与主调节隔膜104的机械连接而位移阀构件122。提供至步进电机线圈120的具体的输入信号是提供了与随着时间的压力的所选择的打开流动形式相应的期望气体流动速度。然而，可预期气体阀单元的其它实施方式，其中至不同线圈的输入来移动阀构件以改变气体流动速度，如下文中将说明的。
参考图10-11，示出了气体阀单元100’的可选的实施方式。与图7中所示的实施方式相似，气体阀单元100’包括用于可控制地调节气体流动速度的可移动阀构件122。响应于螺线管线圈120产生的磁场，阀构件122相对于阀开口或阀座103移动，以改变至阀出口105的气体流动速度。该阀构件122被配置成根据磁场而移动受控制的量（来改变气体流动速度），该磁场通过提供至螺线管线圈120的输入电压而形成。阀构件122可控制地改变相对于阀座103的打开区域的程度，以改变气体流动速度。因此，阀构件122是直接作用的，因为其响应于电信号移动以改变打开区域，而没有与用于位移阀构件122的隔膜的任何机械连接。提供至螺线管线圈120的输入电压以随着时间的压力的方式而提供与选择的打开流动形式相应的期望气体流动速度。
如图10中所示，气体阀单元100包括第一阀座103A，基本与第一阀座103A对齐的第二阀座103B，和出口105。该气体阀单元100包括第一阀元件106，在第一阀元件106处于打开位置时第一阀元件106与第一阀座103A间隔开，且在第一阀元件106处于关闭位置时第一阀元件106坐靠在第一阀座103A上。该气体阀单元100’包括第二阀元件114，其基本与第一阀元件106对齐，且可相对于第二阀座103B移动，其中在第二阀元件114处于打开位置时第二阀元件114与第二阀座103B间隔开，并且当第二阀元件114处于关闭位置时第二阀元件114坐靠在第二阀座103B上。气体阀单元100还包括阀构件122，其响应于螺线管线圈120产生的磁场而可操作地移动第一阀元件106和第二阀元件114。该阀构件122被配置成将第一和第二阀元件106、114相对于至少第二阀座103B移动，以改变其间的打开区域。阀构件122被配置成根据螺线管线圈120产生的磁场而移动受控制的量，来改变打开区域以提供通过阀单元100的期望气体流动速度。该阀设计的一个示例在2011年2月21日提交的，名称为“Valve And Pressure Sensing Device ForHeating Applicances”的美国临时专利申请序列号第61/444,956号中公开，该申请通过引用结合于此。该气体阀单元包括压力传感器隔膜，用于提供控制螺线管线圈的控制操作的控制信号，以通过阀单元调节气体流动速度，而没有在调节隔膜与阀构件之间的直接机械连接。
图10-11中所示的气体阀单元100还包括设置装置140和与传感器150通信的阀控制器130，该传感器150提供指示在出口105处的感应压力的输出。该设置装置140可包括旋转拨码开关等，其提供输入用于使得能选择至少一个打开流动速度形式。该阀控制器130控制至螺线管线圈120的输入信号，以控制阀元件106的移动而形成通过出口105的期望气体流动速度。该阀控制器130被配置成根据设置装置140的输入以及根据传感器150的输出而控制至螺线管线圈120的输入信号，以控制阀元件106的移动来提供随着时间的期望出口压力，其与设置装置140选择的打开流动速度形式相对应。
参考图12，提供了阀控制器130的示意视图。该控制器130可包括微处理器138，其与被配置成接收高级（high-stage）致动信号的第一连接132通信，以及与被配置成接收低级（low-stage）致动信号（从二级系统控制器230）的第二连接134通信。可选地，可接收脉宽调制或其它等同信号（经由134），该信号指示期望操作负荷水平。该微处理器138可控制开关装置136以将电压可控制地转换至通和断，以提供脉宽调制电压信号至步进电机控制器，用于控制一个或多个线圈，从而控制气体阀单元100的气体流动速度。可选地，微处理器138可控制开关装置136以提供电压的脉宽调制，用于控制提供至线圈120的输入电压信号（如，电压水平）。
在气体阀单元100的多个实施方式中，该阀控制器130还可使用具有一组电机步进值的查询表格，该电机步进值用于确定步进电机必须移动的合适的步进数量。例如，在图1中所示的气体阀单元100中，该查询表格可包括与选择打开流动速度形式相应的一组电机步进值，其中阀控制器130从查询表格选择与设置装置140选择的打开流动速度形式相应的电机步进值（或至线圈120的输入信号值）。该阀控制器130与设置调节装置140通信，且被配置成根据从设置装置140的输入而控制至线圈120的输入信号，以提供与选择的打开流动速度形式相应的随着时间的希望出口压力。
在上述实施方式中，阀控制器130可被可选地配置成使得每次气体阀单元100打开时，阀控制器130可提供至（步进电机或螺线管的）线圈的输入信号用于移动阀构件122，从而提供初始的低压气体流动速度，且在其后的短的时间段内提供输入信号用于移动阀构件而提供较高压力的增大气体流动速度，从而提供步进打开特征。该阀控制器130还可选择性地配置成使得每次气体阀单元100打开时，阀控制器130可控制至（步进电机或螺线管的）线圈的输入信号，用于在至少三秒的最短时间段将阀构件从最小气体流动速度位置逐渐移动至全负荷气体流动速度，从而提供缓慢打开特征。该阀控制器130还被选择性地配置成使得每次气体阀单元100打开时，阀控制器130可控制至（步进电机或螺线管的）线圈的输入信号，用于在少于三秒时间段内移动阀构件以提供全负荷气体流动速度，从而提供快速打开特征。
因此，本领域技术人员应理解，上述实施方式及其组合可应用于具有上述公开特征的任何组合的多种类型的加热系统中，而不需要使用其它的特征。例如，在上述公开的气体阀单元100和阀控制器130的实施方式中，阀单元、线圈120和阀控制器130都是一个阀产品的部件，但也可以是单独的独立部件。应理解，上述的步进电机驱动气体阀和控制器还可用于其它形式的加热设备，包括水加热器和锅炉设备。因此，应理解，可使用所公开的实施方式的变化而不偏离本发明的范围。
提供示例实施方式，使得本公开为彻底的且完全地向本领域技术人员传达了范围。提出了诸如具体元件、装置和方法的示例的多种具体细节，以提供对本公开的实施方式的彻底理解。本领域技术人员应理解，不需要使用具体的细节，示例性实施方式可应用于多种不同形式且不构成对本公开的范围的限制。在一些示例性实施方式中没有具体地说明已知的过程，已知的装置结构，和已知的技术。此外，通过本公开的一个或多个示例性实施方式实现的优点和改进仅为示意的方式而提供，且不限制本公开的范围，这里所公开的示例性实施方式可提供上述优点和改进中的全部或者没有，且仍落入本公开的范围。
这里公开的具体尺寸、具体材料和/或具体形状仅作为示例且不限制本公开的范围。这里的对于给定参数的具体值和值的具体范围的公开不排除在这里所公开的一个或多个示例中有用的其它值或者值的范围。此外，可预见用于这里所说明的具体参数的任何两个具体值可限定适用于给定参数（即，给定参数的第一值和第二值的公开可理解为公开第一和第二值之间的任何值也可用于给定参数）的值得范围的端点。类似地，可理解参数的两个或多个值的范围（无论该范围是嵌套、重叠或不同）的公开包含使用公开的范围的端点所可能要求的所有的值的范围的组合。
这里所示用的术语是用于说明具体的示例性实施方式的目的，而不用做限制。如这里所使用的，单数形式“一”，“一个”和“这个”也可用于包括复数形式，除非上下文另外清楚地指示。词“包括”、“包括有”、“包含”和“具有”是包括的，且因此指示所列出的特征、整数、步骤、操作、构件和/或元件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、构件、元件和/或其组合的存在。这里所说明的该方法步骤、处理和操作不必需以上述或所示的具体顺序构成以实现其性能，除非具体地指示为出现顺序。应理解，可使用另外的或可选的步骤。
当涉及的构件或层为“位于”，“接合至”，“连接至”，或“结合至”另一个构件或层，其可直接位于，接合至，连接至或结合至另一个构件或层，或者插入可能存在的构件或层。相反地，当构件被称作“直接位于”，“直接接合至”，“直接连接至”，或者“直接结合至”另一个构件或层时，可能不存在插入构件或层。其它的用于说明构件之间的关系的词可以相似方式解释（例如，“之间”与“直接之间”，“相邻”与“直接相邻”等）。如这里所使用的，词“和/或”包括一个或多个相关列出词的任何和所有的组合。该术语“约”在应用于指示计算或测量的值时，允许值的一些稍稍的不精确（据有一些精确的值的近似值；大约的或适当地接近值；几乎）。如果，因为一些原因，由“约”所提供的不精确在本领域没有除该常规意义以外的理解，则这里所是用的“约”至少指测量或使用该参数的常规方法所产生的变化。例如，术语“大致”、“约”和“基本地”可用于这里来表示制造公差。
尽管这里可使用词第一、第二、第三等来说明不同的构件、元件、区域、层和/或段，然而这些构件、元件、区域、层和/或段不限于这些词。这些词仅用作将一个构件、元件、区域、层和/或段区别于另一个区域、层或段。当这里使用诸如“第一”、“第二”和其它数值词时，除非上下文清楚地指示否则不表示序列或顺序。因此，下文中所说明的第一构件、元件、区域、层或段可被称为第二构件、元件、区域、层或段而不偏离该示例性实施方式的教导。
空间相关的词，例如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“较低”、“上方”、“较高”等，在这里用于方便如图中所示说明相对于另一个构件或特征的一个构件或特征。空间相关的词可用于除了图中所示的方向还包括使用或工作中的装置的不同方向。例如，如果图中的装置翻转过来，则被描述为另一个构件或特征的“下方”或“之下”的构件将定向为另一个构件或特征的“上方”。因此，示例术语“下方”可包括之上或之下的两个方向。装置可另外地定向（旋转90度或在另一个方向），且相应地解释这里所使用的空间相关描述。
为了示意和说明的目的提供实施方式的前述说明。其不旨在穷举或限制本公开。具体实施方式的各构件或特征通常不限于该具体实施方式，但是在可应用的情况下，是可互换且可用于选择的实施方式，即使没有具体地示出或说明。其还可以多种方式改变。该改变不看作从本公开偏离，且所有该改变都包括在本公开的范围内。

Claims (15)

1.一种用于控制气体燃烧设备中的气体流动速度的气体阀单元，包括：
主隔膜腔室；
在所述主隔膜腔室中的主隔膜，所述主隔膜被配置成使阀元件相对于阀开口可控地位移，以响应于所述主隔膜腔室中的压力的改变而调节气体流动速度；
伺服调节隔膜，其被配置成调节至所述主隔膜腔室的流体流动；
步进电机，其被配置成以步进方式移动以偏置所述伺服调节隔膜，用于调节至所述主隔膜腔室的流体流动，以使得所述主隔膜和所述阀元件位移，从而控制通过所述气体阀单元的气体流动速度；
传感器，其被配置成提供输出，该输出指示在所述气体阀单元的出口处的压力；和
阀控制器，其用于控制所述步进电机，以使得所述阀元件相对于所述阀开口位移，用于控制至所述出口的气体流动速度，所述阀控制器能被选择性地配置成控制所述步进电机的移动，以提供选择的打开流动速度形式，该打开流动速度形式是出口压力在时间上的函数，其中所述阀控制器被配置成部分地基于来自所述传感器的指示所述出口处的压力的输出而控制至所述步进电机的输入信号；
其中
所述阀控制器能被选择性地配置成使得每次所述气体阀单元打开时所述阀控制器控制所述步进电机的移动，以提供初始低压气体流动速度，并且在之后的短时间段内控制所述步进电机的移动以提供较高压力的增大气体流动速度，从而提供步进打开特征；和/或
所述阀控制器能被选择性地配置成使得每次所述气体阀单元打开时，所述阀控制器在至少三秒的最短时间段上将所述步进电机从最小气体流动速度位置逐渐地移动至全负荷气体流动速度，从而提供缓慢打开特征；和/或
所述阀控制器能被选择性地配置成使得每次所述气体阀单元打开时，所述阀控制器控制所述步进电机的移动以在少于三秒的时间段内提供全负荷的气体流动速度，从而提供快速打开特征。
2.如权利要求1所述的气体阀单元，其中：
所述阀控制器能经由设置装置被选择性地配置，以在通过所述气体阀单元的气体流动开始之后控制至所述步进电机的输入信号，以提供具有作为时间的函数而改变的出口压力水平的选择的打开流动速度形式；且
所述选择的打开流动速度形式是步进打开形式、缓慢打开形式和快速打开形式中的一个。
3.一种用于控制气体燃烧设备中的气体流动速度的气体阀单元，包括：
主隔膜腔室；
在所述主隔膜腔室中的主隔膜，所述主隔膜被配置成使阀元件相对于阀开口可控地位移，以响应于所述主隔膜腔室中的压力的改变而调节气体流动速度；
伺服调节隔膜，其被配置成调节至所述主隔膜腔室的流体流动；
步进电机，其被配置成以步进方式移动以偏置所述伺服调节隔膜，用于调节至所述主隔膜腔室的流体流动，以使得所述主隔膜和所述阀元件位移，从而控制通过所述气体阀单元的气体流动速度；
传感器，其被配置成提供输出，该输出指示在所述气体阀单元的出口处的压力；和
阀控制器，其用于控制所述步进电机，以使得所述阀元件相对于所述阀开口位移，用于控制至所述出口的气体流动速度，所述阀控制器能被选择性地配置成控制所述步进电机的移动，以提供选择的打开流动速度形式，该打开流动速度形式是出口压力在时间上的函数，其中所述阀控制器被配置成部分地基于来自所述传感器的指示所述出口处的压力的输出而控制至所述步进电机的输入信号；
与所述阀控制器相关的查询表格，该查询表格包括一组打开流动速度形式配置和与各打开流动速度形式相关的相应一组值，其用于形成作为时间的函数的期望出口压力，其中所述阀控制器被配置成从所述查询表格选择与选择的打开流动速度形式相应的一组值。
4.如权利要求3所述的气体阀单元，还包括设置装置，用于使得能从所述查询表格中的所述一组打开流动速度配置以及与各打开流动速度形式相关的相应一组值进行选择，其中所述阀控制器被配置成从所述查询表格选择与所述设置装置提供的选择相应的一组值。
5.如权利要求3所述的气体阀单元，其中所述阀控制器被配置成基于从所述传感器输出得到的感应压力而控制至所述步进电机的输入信号，该感应压力指示所述出口处的压力，从而调节所述阀元件以实现随着时间的期望出口压力。
6.一种用于控制气体燃烧设备中的气体流动速度的气体阀单元，包括：
主隔膜腔室；
在所述主隔膜腔室中的主隔膜，所述主隔膜被配置成使阀元件相对于阀开口可控地位移，以响应于所述主隔膜腔室中的压力的改变而调节气体流动速度；
伺服调节隔膜，其被配置成调节至所述主隔膜腔室的流体流动；
步进电机，其被配置成以步进方式移动以偏置所述伺服调节隔膜，用于调节至所述主隔膜腔室的流体流动，以使得所述主隔膜和所述阀元件位移，从而控制通过所述气体阀单元的气体流动速度；
传感器，其被配置成提供输出，该输出指示在所述气体阀单元的出口处的压力；和
阀控制器，其用于控制所述步进电机，以使得所述阀元件相对于所述阀开口位移，用于控制至所述出口的气体流动速度，所述阀控制器能被选择性地配置成控制所述步进电机的移动，以提供选择的打开流动速度形式，该打开流动速度形式是出口压力在时间上的函数，其中所述阀控制器被配置成部分地基于来自所述传感器的指示所述出口处的压力的输出而控制至所述步进电机的输入信号，
其中：
所述阀控制器能经由设置装置被选择性地配置；且
所述设置装置包括线性拨码开关和/或旋转拨码开关中的一个。
7.一种气体阀单元，用于控制用于在加热设备中初始地形成燃烧的气体流动水平，该气体阀单元包括：
螺线管线圈，其响应于至该螺线管线圈的输入信号产生磁场；
阀构件，其能响应于所述磁场而移动，用于使阀元件相对于阀开口可控地位移，以调节通过该阀开口的气体流动速度，其中至所述螺线管线圈的所述输入信号控制所述阀构件相对于所述阀开口的移动的程度；
传感器，其提供指示在所述气体阀单元的出口处的气体压力的输出；
设置装置，其提供输入，用于选择至少一个打开流动速度形式，所述打开流动速度形式是出口压力在时间上的函数；和
阀控制器，其与所述传感器和所述设置装置通信，所述阀控制器被配置成控制至所述螺线管线圈的输入信号，以控制所述阀元件的移动，用于控制通过所述出口的气体流动速度，所述阀控制器被配置成部分地基于所述传感器输出而控制至所述螺线管线圈的输入信号，从而控制所述阀元件以提供与所述设置装置选择的所述打开流动速度形式相应的随着时间的期望出口压力；
其中
所述阀控制器能被选择性地配置成使得每次所述气体阀单元打开时所述阀控制器控制至所述螺线管线圈的输入信号，用于移动所述阀构件从而提供初始的低压气体流动速度，且在之后的短时间段内控制至所述螺线管线圈的输入信号用于移动所述阀构件，从而提供较高压力的增大气体流动速度，从而提供步进打开特征；和/或
所述阀控制器能被选择性配置成使得每次所述气体阀单元打开时，所述阀控制器控制至所述螺线管线圈的输入信号以在至少三秒的最短时间段上将所述阀构件从最小气体流动速度位置逐渐地移动至全负荷气体流动速度，从而提供缓慢打开特征；和/或
所述阀控制器能被选择性地配置成使得每次所述气体阀单元打开时，所述阀控制器控制至所述螺线管线圈的输入信号，用于在少于三秒的时间段内移动所述阀构件以提供全负荷气体流动速度，从而提供快速打开特征。
8.一种气体阀单元，用于控制用于在加热设备中初始地形成燃烧的气体流动水平，该气体阀单元包括：
螺线管线圈，其响应于至该螺线管线圈的输入信号产生磁场；
阀构件，其能响应于所述磁场而移动，用于使阀元件相对于阀开口可控地位移，以调节通过该阀开口的气体流动速度，其中至所述螺线管线圈的所述输入信号控制所述阀构件相对于所述阀开口的移动的程度；
传感器，其提供指示在所述气体阀单元的出口处的气体压力的输出；
设置装置，其提供输入，用于选择至少一个打开流动速度形式，所述打开流动速度形式是出口压力在时间上的函数；和
阀控制器，其与所述传感器和所述设置装置通信，所述阀控制器被配置成控制至所述螺线管线圈的输入信号，以控制所述阀元件的移动，用于控制通过所述出口的气体流动速度，所述阀控制器被配置成部分地基于所述传感器输出而控制至所述螺线管线圈的输入信号，从而控制所述阀元件以提供与所述设置装置选择的所述打开流动速度形式相应的随着时间的期望出口压力，
其中所述阀控制器被配置成在通过所述气体阀单元的气体流动开始之后改变至所述螺线管线圈的输入信号，以提供与所述设置装置选择的所述打开流动速度形式相应的随着时间改变的期望出口压力。
9.一种气体阀单元，用于控制用于在加热设备中初始地形成燃烧的气体流动水平，该气体阀单元包括：
螺线管线圈，其响应于至该螺线管线圈的输入信号产生磁场；
阀构件，其能响应于所述磁场而移动，用于使阀元件相对于阀开口可控地位移，以调节通过该阀开口的气体流动速度，其中至所述螺线管线圈的所述输入信号控制所述阀构件相对于所述阀开口的移动的程度；
传感器，其提供指示在所述气体阀单元的出口处的气体压力的输出；
设置装置，其提供输入，用于选择至少一个打开流动速度形式，所述打开流动速度形式是出口压力在时间上的函数；和
阀控制器，其与所述传感器和所述设置装置通信，所述阀控制器被配置成控制至所述螺线管线圈的输入信号，以控制所述阀元件的移动，用于控制通过所述出口的气体流动速度，所述阀控制器被配置成部分地基于所述传感器输出而控制至所述螺线管线圈的输入信号，从而控制所述阀元件以提供与所述设置装置选择的所述打开流动速度形式相应的随着时间的期望出口压力，
其中所述阀控制器被配置成基于所述传感器输出而控制至所述螺线管线圈的输入信号，该传感器输出指示在所述出口处的压力，以调节所述阀元件来实现与所述设置装置所选择的所述打开流动形式相应的在所述出口处随着时间的期望压力。
10.一种气体阀单元，用于控制用于在加热设备中初始地形成燃烧的气体流动水平，该气体阀单元包括：
螺线管线圈，其响应于至该螺线管线圈的输入信号产生磁场；
阀构件，其能响应于所述磁场而移动，用于使阀元件相对于阀开口可控地位移，以调节通过该阀开口的气体流动速度，其中至所述螺线管线圈的所述输入信号控制所述阀构件相对于所述阀开口的移动的程度；
传感器，其提供指示在所述气体阀单元的出口处的气体压力的输出；
设置装置，其提供输入，用于选择至少一个打开流动速度形式，所述打开流动速度形式是出口压力在时间上的函数；和
阀控制器，其与所述传感器和所述设置装置通信，所述阀控制器被配置成控制至所述螺线管线圈的输入信号，以控制所述阀元件的移动，用于控制通过所述出口的气体流动速度，所述阀控制器被配置成部分地基于所述传感器输出而控制至所述螺线管线圈的输入信号，从而控制所述阀元件以提供与所述设置装置选择的所述打开流动速度形式相应的随着时间的期望出口压力，
其中能经由所述设置装置选择的至少一个打开流动速度形式包括步进打开形式，缓慢打开形式和快速打开形式中的至少一个。
11.一种气体阀单元，用于控制用于在加热设备中初始地形成燃烧的气体流动水平，该气体阀单元包括：
螺线管线圈，其响应于至该螺线管线圈的输入信号产生磁场；
阀构件，其能响应于所述磁场而移动，用于使阀元件相对于阀开口可控地位移，以调节通过该阀开口的气体流动速度，其中至所述螺线管线圈的所述输入信号控制所述阀构件相对于所述阀开口的移动的程度；
传感器，其提供指示在所述气体阀单元的出口处的气体压力的输出；
设置装置，其提供输入，用于选择至少一个打开流动速度形式，所述打开流动速度形式是出口压力在时间上的函数；
阀控制器，其与所述传感器和所述设置装置通信，所述阀控制器被配置成控制至所述螺线管线圈的输入信号，以控制所述阀元件的移动，用于控制通过所述出口的气体流动速度，所述阀控制器被配置成部分地基于所述传感器输出而控制至所述螺线管线圈的输入信号，从而控制所述阀元件以提供与所述设置装置选择的所述打开流动速度形式相应的随着时间的期望出口压力；和
与所述阀控制器相关的查询表格，该查询表格包括一组打开流动速度形式配置和与各打开流动速度形式相关的相应一组值，其用于形成作为时间的函数的期望出口压力，其中所述阀控制器被配置成从所述查询表格选择与选择的打开流动速度形式相应的一组值。
12.如权利要求13所述的气体阀单元，其中所述设置装置使得能从所述查询表格中的所述一组打开流动速度配置以及与各打开流动速度形式相关的相应一组值进行选择，其中所述阀控制器被配置成从所述查询表格选择与所述设置装置提供的选择相应的一组值。
13.一种气体阀单元，用于控制用于在加热设备中初始地形成燃烧的气体流动水平，该气体阀单元包括：
螺线管线圈，其响应于至该螺线管线圈的输入信号产生磁场；
阀构件，其能响应于所述磁场而移动，用于使阀元件相对于阀开口可控地位移，以调节通过该阀开口的气体流动速度，其中至所述螺线管线圈的所述输入信号控制所述阀构件相对于所述阀开口的移动的程度；
传感器，其提供指示在所述气体阀单元的出口处的气体压力的输出；
设置装置，其提供输入，用于选择至少一个打开流动速度形式，所述打开流动速度形式是出口压力在时间上的函数；和
阀控制器，其与所述传感器和所述设置装置通信，所述阀控制器被配置成控制至所述螺线管线圈的输入信号，以控制所述阀元件的移动，用于控制通过所述出口的气体流动速度，所述阀控制器被配置成部分地基于所述传感器输出而控制至所述螺线管线圈的输入信号，从而控制所述阀元件以提供与所述设置装置选择的所述打开流动速度形式相应的随着时间的期望出口压力，
其中所述设置装置包括线性拨码开关和/或旋转拨码开关中的一个。
14.一种气体阀单元，用于控制用于在加热设备中初始地形成燃烧的气体流动水平，该气体阀单元包括：
螺线管线圈，其响应于至该螺线管线圈的输入信号产生磁场；
阀构件，其能响应于所述磁场而移动，用于使阀元件相对于阀开口可控地位移，以调节通过该阀开口的气体流动速度，其中至所述螺线管线圈的所述输入信号控制所述阀构件相对于所述阀开口的移动的程度；
传感器，其提供指示在所述气体阀单元的出口处的气体压力的输出；
设置装置，其提供输入，用于选择至少一个打开流动速度形式，所述打开流动速度形式是出口压力在时间上的函数；
阀控制器，其与所述传感器和所述设置装置通信，所述阀控制器被配置成控制至所述螺线管线圈的输入信号，以控制所述阀元件的移动，用于控制通过所述出口的气体流动速度，所述阀控制器被配置成部分地基于所述传感器输出而控制至所述螺线管线圈的输入信号，从而控制所述阀元件以提供与所述设置装置选择的所述打开流动速度形式相应的随着时间的期望出口压力；和
存储器，用于存储与在一个或多个先前阀打开中形成的打开流动速度相关的数据，其中所述阀控制器被配置成执行学习程序，其从一个或多个打开流动速度选择最佳打开流动速度，所述阀控制器在随后至所述螺线管线圈的输入信号的控制中利用该数据以实现最佳打开流动速度形式。
15.一种气体阀单元，用于控制用于在加热设备中初始地形成燃烧的气体流动水平，该气体阀单元包括：
螺线管线圈，其响应于至该螺线管线圈的输入信号产生磁场；
阀构件，其能响应于所述磁场而移动，用于使阀元件相对于阀开口可控地位移，以调节通过该阀开口的气体流动速度，其中至所述螺线管线圈的所述输入信号控制所述阀构件相对于所述阀开口的移动的程度；
传感器，其提供指示在所述气体阀单元的出口处的气体压力的输出；
设置装置，其提供输入，用于选择至少一个打开流动速度形式，所述打开流动速度形式是出口压力在时间上的函数；和
阀控制器，其与所述传感器和所述设置装置通信，所述阀控制器被配置成控制至所述螺线管线圈的输入信号，以控制所述阀元件的移动，用于控制通过所述出口的气体流动速度，所述阀控制器被配置成部分地基于所述传感器输出而控制至所述螺线管线圈的输入信号，从而控制所述阀元件以提供与所述设置装置选择的所述打开流动速度形式相应的随着时间的期望出口压力，
其中所述阀包括压力传感器隔膜，用于提供控制信号以控制所述螺线管线圈的操作，从而调节通过所述阀单元的气体流动速度，而没有在调节隔膜和所述阀构件之间的直接机械连接。
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