CN103842725B - 用于双线路燃烧器的燃气阀单元 - Google Patents

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Abstract

本发明的主题是一种用于调节通向燃气装置，尤其是燃气烹饪装置的双线路‑燃气燃烧器(1)的燃气体积流的燃气阀单元。燃气阀单元具有一个燃气入口(3)和两个燃气出口(11，12)。按照本发明，向第一燃气出口(11)供给的燃气体积流可以多级地调节以及向第二燃气出口(12)供给的燃气体积流可以多级地调节。为了调节向第一燃气出口(11)供给的燃气体积流，燃气阀单元具有至少两个第一开关阀(15)和至少两个第一节流点(17)，最好至少三个第一开关阀(15)和至少三个第一节流点(17)。同样地，为了调节向第二燃气出口供给的燃气体积流，燃气阀单元具有至少两个第二开关阀(16)和至少两个第二节流点(18)，最好至少四个第二开关阀(16)和至少四个第二节流点(18)。为了控制开关阀(15，16)，设置至少一个磁作用体，最好至少一个永久磁体，其可相对于开关阀(15，16)运动。

Description

用于双线路燃烧器的燃气阀单元
本发明涉及一种用于调节通向燃气装置，尤其是燃气烹饪装置，的双线路-燃气燃烧器的燃气体积流的燃气阀单元，其中，燃气阀单元具有一个燃气入口和两个燃气出口。
在燃气烹饪装置中常常使用燃气燃烧器，其具有两个同心地布置的、带有燃气出口的环。在使用燃气炉灶期间，在带有燃气出口的每个环处燃烧着一个火焰环。如果通向第一燃气出口的两个环的燃气体积流是可以相互分开地调节的，那么该燃气燃烧器被称为双线路-燃气燃烧器。与只具有一个火焰环的常规燃气燃烧器相比较，双线路-燃气燃烧器一般地具有更大的最大燃烧功率。此外，双线路-燃气燃烧器具有在最小燃烧功率和最大燃烧功率之间的特别大的伸展。在最大的燃烧功率下，两个火焰环以尽可能最大的火焰燃烧。在最小的燃烧功率下，只有较小的火焰环以尽可能小的火焰燃烧，而从较大的带有火焰出口的环中没有燃气流出。
用于供给双线路-燃气阀的燃气阀具有一个燃气入口，燃气阀通过该燃气入口被连接到燃气烹饪装置的主燃气管道上。燃气阀的第一燃气出口通入一个较小的、导向具有燃气出口的环的第一分燃气管道中。第二燃气出口连接到一个导向较大的、具有燃气出口的环的第二分燃气管道上。
双线路-燃气阀具有一个惟一的操作元件，借助于它不仅可以调节用于供给第一火焰环的燃气流，而且可以调节用于供给第二火焰环的燃气流。按照双线路-燃气阀的第一可能的结构形式，从完全关闭的双线路-燃气阀出发，在操作操作元件时，首先打开通向较小的、带有燃气出口的环的燃气流。接下来，如果该较小的火焰环已经达到其最大功率，则附加地打开通向较大的、具有燃气出口的环的燃气流，直到该较大的火焰环也已经达到其最大功率。按照第二可能的结构形式，在双线路-燃气阀的完全关闭的位置之后直接跟着的是两个火焰环的最大功率的切换位置。进一步操作操作元件，首先较大的火焰环的功率减小，直到它被完全熄灭。接下来，减小较小的火焰环的功率，直到它达到其最小功率。在这两个实施方式中，依赖于操作元件的位置，或者完全关闭双线路-燃气阀或者仅仅打开通向较小的、带有燃气出口的环的燃气流或者打开通向两个带有燃气出口的环的燃气流。相反不规定，在通向较大的、具有燃气出口的环的燃气流是打开的期间，关闭通向较小的、具有燃气出口的环的燃气流。
已知的用于双线路-燃气燃烧器的燃气阀单元一般地被实施成塞阀，其中，借助于操作元件使阀塞在阀壳体中转动。在这种已知的阀中，希望的燃烧功率的精确调节以及这种调节的重复性证明是困难的。
本发明的目的是，提供一种这种类型的燃气阀单元，其中改善了可调节性。
按照本发明，这个目的由此实现，即向第一燃气出口供给的燃气体积流可以多级地进行调节和向第二燃气出口供给的燃气体积流也可以多级地进行调节。通向两个燃气出口中的每个的燃气体积流可在多级中分散地（个别地）切换。不设置中间级的可调节性。每个单独的切换级可以由燃气阀单元的操作人员明确地选择并且是可重复再现的。
优选地，燃气阀单元为了调节向第一燃气出口供给的燃气体积流具有至少两个第一开关阀和至少两个第一节流点，最好至少三个第一开关阀和至少三个第一节流点。开关阀和节流点是燃气阀单元的组成部分。每个节流点都具有确定的流动横截面并且适合于精确地和可复现地限定燃气体积流的大小。借助于开关阀确定其中的哪个节流点被燃气流过和哪个节流点没有被流过。开关阀由操作人员借助于操作元件直接地或间接地进行操作。
同样的情况也适用于调节通向第二燃气出口的燃气体积流。因此，燃气阀单元为了调节向第二燃气出口供给的燃气体积流具有至少两个第二开关阀和至少两个第二节流点，最好至少四个第二开关阀和至少四个第二节流点。第二燃气出口最好配置有比第一燃气出口更多的开关阀和更多的节流点，因为与第二燃气出口配属的第二火焰环的功率范围较大并且在此处具有较大数目的切换级证明是有利的（敏感的）。
特别有利地，为了控制开关阀，设置至少一个磁作用体（以磁的方式作用的部件），最好至少一个永久磁体，其可相对于开关阀运动。开关阀在此处由于最好实施成永久磁体的磁作用体而被操作。开关阀的阀体可以由铁素体的、但不是永久磁化的材料制成，在该材料上通过可运动的永久磁体施加吸引力。在此情况下，只有直接位于永久磁体的空间附近中的那个阀体被永久磁体吸引并且由此相关的开关阀被打开。如果永久磁体又从该开关阀移开，那么该开关阀自动地关闭。备选地，也可以的是，开关阀的阀体由永久磁体的材料构造成，而可运动的磁作用体由铁素体的，但不是永久磁化的材料制成。由此可以实现相同的作用方式。
该装置的一种改进方案规定，设置至少两个磁作用体，最好至少两个永久磁体，其中，第一磁作用体被设置用于控制第一开关阀和第二磁作用体用于控制第二开关阀。第一磁作用体的位置控制通向第一燃气出口的燃气体积流，而第二磁作用体的位置控制通向第二燃气出口的燃气体积流。可以将两个磁作用体的运行相互耦联在一起。但是，也可以使该磁作用体相互独立地运动。
本发明的一种有利的改进方案规定，这样地设置一种用于使至少一个，最好实施成永久磁体的、磁作用体相对于开关阀运动的运动装置，即从完全关闭的燃气阀单元开始，通过操作运动装置，首先操作与第一燃气出口配属的开关阀和接下来操作与第二燃气出口配属的开关阀。该装置规定，在燃气燃烧器工作期间，首先点燃较小的火焰环并且接下来，如果较小的火焰环已经达到其最大功率，则点燃较大的火焰环。在此情况下，不仅对于较小的火焰环而且对于较大的火焰环都具有多个功率级供使用。在较大的火焰环燃烧期间，较小的火焰环继续以最大功率运行。
优选地，依赖于第一磁作用体的位置，或者没有第一开关阀或者正好一个第一开关阀或者正好两个第一开关阀被打开。与此类似地，依赖于第二磁作用体的位置，或者没有第二开关阀或正好一个第二开关阀或者正好两个第二开关阀被打开。开关阀在此情况下继续地依次被打开。如果磁作用体被从一个开关阀移动到下一个开关阀，那么在转接阶段期间两个开关阀被打开。如果可运动的、磁作用体正好布置在一个开关阀的区域中，那么只有这个开关阀被打开。
本发明的一个可能的实施例规定，这样地实施运动装置，在燃气阀单元的一个切换位置的情况下，在该切换位置上至少一个第一开关阀是打开的和全部第二开关阀是关闭的，第二磁作用体被与第一磁作用体同步地运动。在这些切换位置上，在第二磁作用体对面没有可以借助于磁力打开的任何第二开关阀。但是，第二磁作用体与第一磁作用体一起运动。
此外，这样地实施运动装置，在燃气阀单元的一个切换位置上，在该切换位置上，至少一个第二开关阀是打开的，第一磁作用体在第二磁作用体运动期间不一起运动。第一磁作用体的运动行程在此情况下例如借助于一个止挡来限制。因此，在这些切换位置上，仅仅第二磁作用体运动。
为此这样地实施运动装置，在至少一个打开的第二开关阀情况下同时地至少一个第一开关阀，最好正好一个第一开关阀是打开的。第一磁作用体在此例如借助于所述的止挡固定在一个位置上，在该位置上，第一磁作用体打开第一开关阀。一般地，它是这样的第一开关阀，在该第一开关阀情况下通向第一燃气出口的燃气体积流的大小是最小的。
燃气阀单元包括第一节流路段，在该第一节流路段中第一节流点成行地布置并且该第一节流路段各在两个相邻的第一节流点之间具有一个连接段，各一个第一开关阀在打开的状态下将该连接段与燃气入口连通。这些节流点是一个接着一个的并且成行地布置。依赖于哪个开关阀是打开的的情况，燃气流引导通过一个，两个或多个节流点。
与此类似地，燃气阀单元包括第二节流路段，在该第二节流路段中第二节流点成行地布置并且各在两个相邻的第二节流点之间具有一个连接段，各一个第二开关阀在打开的状态下将该连接段与燃气入口连通。
在第一节流路段的燃气流动方向上看，第一节流路段的节流点具有增大的流动横截面。与此类似，在第二节流路段中的燃气流动方向上看，第二节流路段的节流点也具有增大的流动横截面。由此，在第一线路中，在燃气流动方向上跟随在打开的开关阀之后的那个节流点将燃气体积流带向相关的燃气出口。在节流路段中相互跟随的节流点具有较大的流动横截面和具有对燃气体积流比较而言较小的节流作用。
本发明的其它的优点和细节将借助于在示意图中示出的实施例进行详细说明。附图中所示：
图1是一个双线路-燃气燃烧器，
图2是一个按照本发明的、作为双线路-燃气阀的燃气阀单元，
图3是关闭的双线路-燃气阀的切换位置，
图4是双线路-燃气阀在第一和第二切换位置之间的切换位置，
图5是双线路-燃气阀在第三切换位置上的切换位置，
图6是双线路-燃气阀在第四切换位置上的切换位置，
图7是双线路-燃气阀在第九切换位置上的切换位置。
图1显示了双线路-燃气燃烧器1，如其通常在燃气炉灶中使用的那样。双线路-燃气燃烧器1包括具有第一燃气出口31的内燃烧器21，和具有第二燃气出口32的外燃烧器22。通过第一燃气出口31和第二燃气出口32流出的燃气体积流，和由此在内燃烧器21处的第一火焰环和在外燃烧器22处的第二火焰环的火焰大小，可以相互分开地进行调节。在双线路-燃气燃烧器1的最小功率情况下，仅仅在内燃烧器21处存在火焰。在双线路-燃气燃烧器1的最大功率情况下，不仅在内燃烧器21处而且在外燃烧器22处存在火焰。在最小功率和最大功率之间可以逐级地提高双线路-燃气燃烧器1的功率，其方法是，从最小功率出发，首先增大内燃烧器21处的火焰大小并且接着接入外燃烧器22，然后逐级地增大它的火焰。
图2显示了按照本发明，作为双线路-燃气阀2实施的燃气阀单元，其用于供给这种双线路-燃气燃烧器1。双线路-燃气阀2具有一个惟一的燃气入口3，第一燃气出口11和第二燃气出口12。第一燃气出口11被设置用于与双线路-燃气燃烧器1的内燃烧器21连接，而第二燃气出口12被设置用于与双线路-燃气燃烧器1的外燃烧器22连接。通向第一燃气出口11的燃气流通过第一开关阀15控制，它们可以借助于第一磁作用体5操作。以类似的方式，通向第二燃气出口12的燃气流通过第二开关阀16控制，它们可以借助于第二磁作用体6操作。
在一个优选实施方式中，磁作用体5，6各由一个永久磁体形成。开关阀15，16各具有非磁化的、铁磁体的阀体，当由永久磁体形成的磁作用体5，6被定位到相应的阀体上方上时，它们将吸引力施加到该阀体上。在一个备选的实施方式中，可以将开关阀15，16的阀体实施成永久磁体，而可运动的、磁作用体5，6由非磁化的铁磁材料制成。
按照本发明的燃气阀的一个单独的支线的基本结构，尤其是磁作用体5，6与开关阀15，16的共同作用的方式和在燃气阀内部中的燃气引导，对应于在2009年7月27日提交的欧洲专利申请09290589.2，09290590.0和09290591.8的主题的结构。
在图2中所示的位置上，两个磁作用体5，6位于开关阀15，16旁边，因此开关阀15，16都不是打开的。双线路-燃气阀2由此被完全关闭。在操作双线路-燃气阀2时，磁作用体5，6被沿着反时针方向围绕轴线8运动。磁作用体5，6的运动在此情况下首先同步地进行，直到第一磁作用体5接触止挡7。接下来，只有第二磁作用体6还围绕轴线8运动，而第一磁作用体5留在止挡7处。在磁作用体5，6的运动行程的第一部分中，只有第一磁作用体运动经过开关阀15，而还没有任何开关阀15，16位于第二磁作用体6的区域中。只有在运动行程的第二部分期间，在该运动行程中仅仅第二磁作用体6被运动，该第二磁作用体6才被引导经过第二开关阀16，其在此情况下被依次操作。
以下借助于示意图3至7说明在不同的切换位置上在双线路-燃气阀2内部中的切换。可以分别看见第一磁作用体5，第二磁作用体6，第一开关阀15(15.1，15.2，15.3)，第二开关阀16(16.1至16.6)，第一节流点（节流位置）17(17.1，17.2，17.3)和第二节流点（节流位置）18(18.1至18.6)。如果至少一个第一开关阀15是打开的，那么燃气流的第一支线从燃气入口3经由该打开的第一开关阀15和通过至少其中一个节流点17通到第一燃气出口11。如果至少一个第二开关阀16是打开的，那么燃气流的第二支线从燃气入口3经由该打开的第二开关阀16和通过至少其中一个第二节流点18通到第二燃气出口12。第一节流点17.1，17.2和17.3具有三个按照顺序变大的横截面。流向第一燃气出口11的燃气体积流决定性地仅仅通过位于燃气流中的第一节流点17限定。如果例如开关阀15.1是打开的，那么尤其是节流点17.1确定燃气体积流的大小。如果开关阀15.2是打开的，那么节流点17.2确定燃气体积流，在打开的开关阀15.3下燃气体积流通过节流点17.3确定。最后的节流点17.3可以具有这样大小的流动横截面，使得实际上对燃气体积流不再进行节流。第二开关阀16与第二节流点18相结合的切换和作用方式，在通向第二燃气出口12的燃气体积流的支线中，是类似的。
图3显示了关闭的双线路-燃气阀1的切换位置“0”。在该切换位置上，两个磁作用体5，6在附图中位于第一开关阀15和第二开关阀16的左边。磁作用体5，6的这个位置对应于在图2中所示的切换位置。在此情况下，全部开关阀15，16借助于弹簧力被关闭。在燃气入口3处存在的燃气既不能够流向第一燃气出口11也不能够流向第二燃气出口12。
如果两个实施成永久磁体的磁作用体5，6，从按照图3的位置出发，被向在附图中向右运动，那么首先第一开关阀15.1打开。磁作用体5，6进一步向右运动，那么附加地第一开关阀15.2打开。
这个切换位置在图4中示出。在此情况下，达到第一燃气出口11的燃气流的最大部分流动通过打开的开关阀15.2和节流点17.2和17.3。通过打开的开关阀15.1和节流点17.1进来的燃气流比较小，可以忽略不计。如果使磁作用体5，6继续向附图中右边运动，那么开关阀15.1关闭和只有开关阀15.2保持打开。此时在该切换位置上到达第一燃气出口11的燃气体积流与在按照图4的切换位置上的燃气体积流是相同的。对于双线路-燃气阀的正常工作特别重要的是，在从打开的开关阀15.1转换到打开的开关阀15.2期间在此期间两个开关阀15.1和15.2是打开的，因为这保证连续的燃气流动并且防止燃气火焰在转换过程期间不希望的熄灭。
在图5中所示的切换位置“3”上，磁作用体5，6位于开关阀15.3的区域中。在此情况下，通向第一燃气出口11的燃气体积流是最大的。在燃气入口3处进入的燃气直接在具有最大的开口横截面的节流点17.3之前流动通过打开的开关阀15.3。在第二燃气出口12的方向上的燃气流在该切换位置上继续被关闭。
如果双线路-燃气阀2现在继续在打开方向上被操作，那么第一磁作用体5保留在它的按照图6的位置上并且只有第二磁作用体6继续运动。
这个切换位置“4”在图6中示出。可以看见，通向第一燃气出口11的流动路径经由打开的第一开关阀15.3被保持打开并且由此双线路-燃气燃烧器1的内燃烧器21处的火焰以最大尺寸（规模）继续燃烧。附加地，第二开关阀16.1被打开，因此燃气可以从燃气入口3出发经由该打开的第二开关阀16.1和通过全部第二节流点18.1至18.6流向第二燃气出口12。在双线路-燃气燃烧器1的外燃烧器22处的火焰在此情况下以最小尺寸（规模）燃烧，其中，燃气体积流的大小决定性地通过附图中位于最左边的第二节流点18.1的横截面来给定。
如果双线路-燃气阀2现在继续在打开方向上被操作，那么依次地打开第二开关阀16.2至16.6，其中保证，在每个转换过程期间始终有两个第二开关阀16.1至16.6是被打开的并且在任何时候都不关闭全部的第二开关阀16.1至16.6。第一开关阀15.3在此情况下总是保持打开。
图7显示了在切换位置“9”上的双线路-燃气阀2。在此情况下，第二磁作用体6位于在第二开关阀16.6的区域中其右边的止挡处。在第二燃气出口12的方向上的燃气流由此直接地从燃气入口3流动通过在第二节流点18.6之前的打开的第二开关阀16.6。通向第二燃气出口12的燃气流由此被调节到一个最大值。第二节流点18.6的尺寸被设计成如此大小，使得它实际上对燃气流不节流。
当在关闭方向上操作双线路-燃气阀2时，两个磁作用体5，6按照相反的顺序运动。从切换位置“9”出发，首先只使第二磁作用体往回运动，直到全部的第二开关阀16被关闭。接下来使两个磁作用体5，6同步地往回运动，也直到全部的第一开关阀15被关闭。由此在往回切换期间，首先减小通向第二燃气出口12的燃气流并且接着减小通向第一燃气出口11的燃气流。
对双线路-燃气阀2的操作借助于合适的运动装置来进行。该运动装置例如可以包括可手动操作的旋钮（转动手柄）。旋钮的转动此时使磁作用体5，6相对于开关阀15，16以上述方式移动。
备选地，也可以为运动装置装配合适的调节机构（致动器），例如电动步进马达或者电动马达与传动机构的组合机构。该调节机构此时可以借助于合适的电子控制机构进行控制。该电子控制机构此时自动地或按照与控制机构连接的电子的用户接口的输出信号来操作调节机构，该用户接口例如可以由触摸屏，滑动器或可取下的磁性按钮来形成。借助于电子控制机构也可以实现对燃气阀单元的部分自动的或全自动的控制。
附图标记表
1双线路-燃气燃烧器
2双线路-燃气阀
3燃气入口
5第一磁作用体
6第二磁作用体
7止挡
8轴线
11第一燃气出口
12第二燃气出口
15(15.1至15.3)第一开关阀
16(16.1至16.6)第二开关阀
17(17.1至17.3)第一节流点
18(18.1至18.6)第二节流点
21内燃烧器
22外燃烧器
31第一燃气出口
32第二燃气出口

Claims (15)

1.用于调节通向燃气装置的双线路-燃气燃烧器(1)的燃气体积流的燃气阀单元，其中，燃气阀单元具有一个燃气入口(3)和两个燃气出口(11，12)，其中，向第一燃气出口(11)供给的燃气体积流可被多级地调节和向第二燃气出口(12)供给的燃气体积流可被多级地调节, 其特征在于，燃气阀单元为了调节向第一燃气出口(11)供给的燃气体积流具有至少两个第一开关阀(15)和至少两个第一节流点(17)，燃气阀单元包括第一节流路段，在该第一节流路段中第一节流点(17)串联地布置并且其每一个具有一个连接段置于两个相邻的第一节流点(17)之间，第一开关阀(15)在打开的状态下将该连接段与燃气入口(3)相连通。
2.根据权利要求1所述的燃气阀单元，其特征在于，燃气阀单元为了调节向第一燃气出口(11)供给的燃气体积流具有至少三个第一开关阀(15)和至少三个第一节流点(17)。
3.根据权利要求1所述的燃气阀单元，其特征在于，燃气阀单元为了调节向第二燃气出口(12)供给的燃气体积流具有至少两个第二开关阀(16)和至少两个第二节流点(18)。
4.根据权利要求1所述的燃气阀单元，其特征在于，燃气阀单元为了调节向第二燃气出口(12)供给的燃气体积流具有至少四个第二开关阀(16)和至少四个第二节流点(18)。
5.根据权利要求3或4所述的燃气阀单元，其特征在于，为了控制第一和第二开关阀(15，16)，设置至少一个磁作用体(5，6)，其可相对于第一和第二开关阀(15，16)运动。
6.根据权利要求5所述的燃气阀单元，其特征在于，设置至少两个磁作用体(5，6)，其中，第一磁作用体(5)被设置用于控制第一开关阀(15)和第二磁作用体(6)被设置用于控制第二开关阀(16)。
7.根据权利要求5所述的燃气阀单元，其特征在于，用于使至少一个磁作用体(5，6)相对于第一和第二开关阀(15，16)运动的运动装置被如此地设置，使得从完全关闭的燃气阀单元出发，通过操作该运动装置先操作与第一燃气出口(11)配属的第一开关阀(15)和接下来操作与第二燃气出口配属的第二开关阀(16)。
8.根据权利要求6所述的燃气阀单元，其特征在于，依赖于第一磁作用体(5)的位置，没有第一开关阀(15)或者正好一个第一开关阀(15)或者正好两个第一开关阀(15)被打开。
9.根据权利要求6所述的燃气阀单元，其特征在于，依赖于第二磁作用体(6)的位置，没有第二开关阀(16)或者正好一个第二开关阀(16)或者正好两个第二开关阀(16)被打开。
10.根据权利要求7所述的燃气阀单元，其特征在于，所述运动装置被如此地实施，即在燃气阀单元的一个切换位置上，在该切换位置上至少一个第一开关阀(15)是打开的并且全部的第二开关阀(16)是关闭的，使第二磁作用体(6)与第一磁作用体(5)同步地运动。
11.根据权利要求7所述的燃气阀单元，其特征在于，所述运动装置被如此地实施，即在燃气阀单元的一个切换位置上，在该切换位置上，至少一个第二开关阀(16)是打开的，使第一磁作用体(5)在第二磁作用体(6)运动时不一起运动。
12.根据权利要求7所述的燃气阀单元，其特征在于，所述运动装置被如此地实施，即在至少一个打开的第二开关阀(16)情况下同时地至少一个第一开关阀(15)是打开的。
13.根据权利要求1所述的燃气阀单元，其特征在于，燃气阀单元包括第二节流路段，在该第二节流路段中布置有第二节流点(18)和第二开关阀（16），其中，第二节流点(18)串联地布置并且每一个具有一个连接段置于两个相邻的第二节流点(18)之间，第二开关阀(16)在打开的状态下将该连接段与燃气入口(3)相连通。
14.根据权利要求1或13所述的燃气阀单元，其特征在于，在第一节流路段中的燃气流动方向上看，第一节流路段的第一节流点(17)具有增大的流动横截面。
15.根据权利要求13所述的燃气阀单元，其特征在于，在第二节流路段中的燃气流动方向上看，第二节流路段的第二节流点(18)具有增大的流动横截面。
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