CN110662921A - 改进型气体阀门单元 - Google Patents
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Abstract
一种改进型气体阀门单元，其特征在于，包括：阀体(4)，其设置有进气口(9)，该进气口可流体地连接到气体源和至少一个出气口(10)；主腔室(28)，其至少部分地限定在所述阀体(4)中，放置成与所述进气口(9)流体连通，并设置有与所述出气口(10)流体连通的主出气孔(27)；盘形元件(40)，其容纳在所述主腔室(28)中，被设置有至少一个通孔(42、49)，所述至少一个通孔限定了至少两个区域，所述至少两个区域具有相互不同的通道截面，以使所述主腔室(28)与所述主出气口(27)连通，所述盘形元件(40)可在所述腔室(28)内在至少一个关闭位置与至少两个不同的打开位置之间转动，其中在所述关闭位置上所述主出气口(27)被所述盘形元件(40)的整个部分完全覆盖，而在每个打开位置上由所述盘形元件(40)的所述至少一个通孔(42、49)所限定的对应且不同的通道区域至少部分地面对所述主出气孔(27)，以允许气体从所述腔室(28)穿过所述通道区域(42、49)到达所述主出气孔(27)；以及控制单元(3)，其与所述阀体(4)相关联，并设置有用于使所述盘形元件(40)在所述关闭位置与打开位置之间卡扣旋转以及使所述盘形元件(40)在所述至少两个不同的打开位置之间卡扣旋转的部件。
Description
技术领域
本发明涉及改进型气体阀门单元，特别是用于调节要输送到气体燃烧器的气体的改进型气体阀门单元。
背景技术
已知有多种类型的用于调节流向燃烧器的气体的阀门总成，例如在其中气体通道截面(因而阀门单元的气体流出量)由特定开/关阀门(其打开或关闭相应的出气口)调节的那些阀门总成。
在这些已知的阀门总成中，开/关阀可以通过电磁方式操作，例如借助于电子控制单元单独控制与每个开/关阀门相关联的电磁体，也可以通过机械方式致动电磁体，例如通过移动阀体，以依次导致开/关阀门的打开或关闭。
特别地，WO2014139844描述了一种阀门单元，其中进气口通过多个开/关阀门连接到出气口，每个开/关阀门包括可竖向移动的圆柱形闸板和相应弹簧，该弹簧作用在闸板上以便将其朝向密封件推动，从而关闭与每个开/关阀门相关联的气体通道开口。此外，阀门单元包括致动器元件，相对于所述弹簧，该致动器元件作用于闸板，以使闸板从密封件移开，从而允许阀门打开，从而允许相应的气体通过。该解决方案不是最佳的，因为从构造的角度来看它特别复杂，因此相当昂贵，而且，由于不能适当地使开/关阀门的圆柱形闸板小型化并在气体通道处插入相应的密封件，所以它必须比标准阀门总成大。此外，这种解决方案的较大和不同尺寸要求使用阀门单元到进气轨的特殊定制附件，该附件与当前市场上通常使用的灶具不兼容且不可互换。
此外，这种阀门单元的控制单元允许在各种功率级别之间进行连续调节，根本不允许正确和精确定位在所述功率级别上。
EP2786073描述了一种阀门单元，该阀门单元具有：阀体，其具有与进气口和出气口连通的内腔；以及盘，其相对于所述阀体的内腔连续旋转并且设置有至少两个连接孔，其选择性地将内腔连接到进气口和出气口或与进气口和出气口断开。特别地，在该解决方案中，由旋转轴致动而旋转的转盘被均安装在所述旋转轴周围的弹性元件和推力轴承推动，以保持与阀体内腔表面的直接接触。该解决方案不是完全令人满意的，因为转盘相对于阀体内腔表面的直接接触以及因此而引起的滑动导致盘自身的更大磨损，而不可避免地减少了阀门单元的使用周期。此外，该解决方案不能保证最佳的气密性，此外，金属盘与内腔金属表面的直接接触会引起与这些元件的热膨胀有关的负面影响。
GB662896描述了一种具有阀体的阀门单元，该阀体具有与进气口和出气口连通的内腔，进气口和出气口都限定在阀体自身的同一壁上，还提供了一个盘，该盘在顶部被环形通道覆盖，该盘相对于所述阀体的内腔连续旋转，并且设置有至少两个连接孔，以使进气口与出气口连通；特别地，在GB662896的阀门单元中，盘调节进入和离开所述阀体的内腔的气体。
特别地，在GB662896的阀门单元中，盘放置在腔室的同一壁上，在该壁上限定了进气口连接孔；这样的构造在安全性上是不令人满意的，因为进入气体的过压将趋于引起盘朝腔室内部的提升，这恰恰是因为流入腔室内的气流的方向与盘的可能的提升方向相同。
此外，GB662896的阀门单元包括封闭元件，该封闭元件与阀门单元的控制杆一体地旋转，并且与限定在所述阀体的封闭盖上的四个凹部配合。特别地，一个凹部具有锋利边缘并识别阀门单元的关闭位置，而其他三个凹部具有钝化边缘并识别该单元自身的三个不同的打开位置。因此，在这种情况下，只有将封闭元件插入具有锋利边缘的凹部中才能识别出阀门单元的封闭位置，从而使操作员有卡扣的触感，而封闭元件进入具有钝化边缘的凹部以滑动且渐进的方式出现，即没有任何卡扣触感。该解决方案不能完全令人满意，因为它不允许在不同的打开条件之间进行精确、可靠和可重复的调节。
CN201103717描述了一种阀门单元，该阀门单元具有由两个部分组成的阀体，当该两个部分结合在一起时，限定了与进气口和两个出气口连通的内腔；以及由多个元件组成的调节单元。特别地，这种调节单元包括转盘，该转盘设置有单个通孔并且由转轴驱动而旋转，并且还包括具有半圆形形状的板，其中限定了多个不同尺寸的通孔，并且其固定在出气孔处；特别地，这种出气孔还必须具有适合于容纳/插入所述半圆形板的合适尺寸的半圆形嘴。因此，根据转轴和转盘的角度位置，使得在转盘上限定的唯一通孔面对在固定半圆形板上获得的不同通孔，从而有选择地使内腔与出气孔连接。基本上，在CN201103717的解决方案中，通过在固定且不旋转的部件上获得不同的通孔来改变气体流速。此外，在转盘和固定板之间插入两个附加盘，该附加盘设置有多个孔(全部具有相同的尺寸并且对应于设置在转盘上的单个孔的尺寸)，这些孔被限制/固定到阀门单元主体上(即不与转盘一起旋转)。该解决方案并不完全令人满意，因为它相当复杂并且因此制造成本高。此外，该解决方案要求出气孔的尺寸相当大，因为它必须允许容纳这样一个固定板，在该固定板中获得针对每种特定应用而设置的所有可能的孔，它们的尺寸互不相同。
EP3211308和EP3211309描述了一种阀门单元，其具有阀体，该阀体具有：内腔，其与进气口和出气口连通；以及盘，其相对于所述阀体的内腔连续旋转并且设置有多个连接孔，这些连接孔选择性地连接或断开内腔和出气口。特别地，在该解决方案中，转盘通过旋转轴和控制单元旋转地致动，所述旋转轴和控制单元引起盘自身的连续旋转。基本上，在EP3211308和EP3211309中，没有元件固定/唯一的方式识别转盘的不同角度位置，因此也没有元件允许以精确且可重复的方式限定从阀门单元排出的气体量。该解决方案不是完全令人满意的，因为它不允许在不同的打开状态之间进行精确、可靠和准确的调节，也不允许以适当的方式识别关闭状态。
发明内容
本发明的目的是提出一种改进型气体阀门单元，其没有在此使用的传统阀门总成的缺点。
本发明的另一个目的是提出一种紧凑型阀门单元。
本发明的另一个目的是提出一种阀门单元，该阀门单元允许将出气口流量调节在多个水平上，并且同时确保在关闭状态下具有优良的气密密封。
本发明的另一个目的是提出一种阀门单元，该阀门单元允许高度且容易地定制各种出气口流量水平。
本发明的另一个目的是提出一种阀门单元，其允许大量的使用周期。
本发明的另一个目的是提出一种阀门单元，其可以精确、可靠和可重复地进行调节。
本发明的另一个目的是提出一种阀门单元，该阀门单元减小了控制杆相对于其纵向轴线的任何摆动。
本发明的另一个目的是提出一种阀门单元，该阀门单元与外部安装环境具有高度的隔离性，从而消除了在单元自身内部意外引入液体或物质的任何可能性。
本发明的另一个目的是提出一种阀门单元，其可以与不同类型的气体一起使用，并且其中特别容易从一种类型的气体传换到另一种类型的气体。
本发明的另一个目的是提出一种阀门单元，其与市场上已经存在的阀门单元完全互换。
本发明的另一个目的是提出一种阀门单元，该阀门单元相对于传统阀门单元在结构和功能方面均显示出替代和/或改进的特征。
本发明的另一个目的是提出一种结构简单的阀门单元，该阀门单元可以以低工业成本制造。
根据本发明，通过具有权利要求1所述特征的改进型气阀门单元，实现了所有这些目的自身及其任意组合，以及从以下描述中变得显而易见的其他目的。
附图说明
将借助于通过仅参考附图以非限制性实施例给出的优选实施例进一步解释本发明，在附图中：
图1示出了根据本发明的阀门单元的立体俯视图，其控制单元被局部剖开；
图2示出了其控制元件的底部的视图；
图3a示出了盘形元件的第一实施例的透视图；
图3b示出了盘形元件的替代实施例的透视图；
图4示出了盘形元件下方的密封件的透视图；
图5示出了其俯视图；
图6示出了沿图5中的A-A截取的竖向截面；
图7示出了沿图5中的B-B截取的竖向截面；
图8示出了沿图5中的C-C截取的竖向截面；
图9示出了其侧视图；
图10显示了沿图9中的D-D截取的水平截面，并标出了气流；
图11示出了沿图5中的E-E截取的竖向截面；
图12示出了沿图5中的F-F截取的竖向截面；
图13示出了沿图5中的G-G截取的竖向截面；
图14示出了沿具有盘形元件的第一实施例的图9中的水平截面H-H截取的透视图；
图15示出了沿具有盘形元件的第二实施例的图9中的水平截面H-H截取的透视图。
具体实施方式
从图中可以看出，根据本发明的改进型气体阀门单元2，特别用于控制/调节要输送到气体燃烧器的气体，基本上包括与阀体4相关联的控制单元3。
优选地，阀体4是金属的，并且特别是由挤压的铝制成，其中通过机械加工获得一系列气体通道以及用于容纳特定功能部件的一系列腔室或腔体，这将在下文中更详细地描述。适当地，阀体4可以被限定为一件或彼此接合的几件。
有利地，阀体4具有大致盒形的形状5，优选为平行六面体形状，其具有与控制单元3相关联的第一面6以及与第一面6相对且平行的第二面8，盖子7与其相关联。适当地，由铝片或其他材料，甚至是非金属材料制成的盖子7被固定到阀体4的第二面8，并且在它们之间插入了轮廓定形密封件，以确保这种约束的密封性。
在阀体4上，优选在其侧面上，分别形成有与外部源流体连接的进气口9和与要供给的气体燃烧器流体连接的出气口10。优选地，在阀体4的两个彼此相对的侧面上获得进气口9和出气口10。
有利地，在阀体4中形成有进气口9的侧面上，还设置有用于轮廓定形密封件90的壳体，该密封件插在阀体4与连接到气体供应管线的管道(未示出)之间。适当地，相对于该阀座对称地在阀体4上获得两个螺纹孔91，以允许通过一个或多个接合轮廓定形支架(未示出)的螺钉将阀门单元2固定到连接管道。
有利地，在阀体4中获得出气口10的侧面上设置有突出管道拉伸件。
在阀体4内部获得第一腔室20，该第一腔室20优选为大致圆柱形形状，该第一腔室20连同从阀体自身侧向突出的帽子11一起限定了用于安全阀门12的壳体。适当地，这种截止阀门12是传统类型的，并且优选被构造成仅具有两个状态(即，是处于开/关型的)以根据其状态允许或阻止气流通过。
特别地，安全阀门12包括与弹簧14相关联的闸板13，在没有外部应力的情况下，闸板13保持通道21关闭，该通道使第一腔室20与第二腔室22连通。弹簧14布置成沿与作用在其上的气体相同的方向推动闸板13。优选地，闸板13上作用在腔室20和22之间的通道上的部分是平坦的并且是盘形的。
安全阀门12的闸板13可在如上所述的由弹簧14保持的极限关闭位置和相对的极限打开位置之间轴向移动，该极限关闭位置可在致动联动机构30的第一臂31的作用下达到。适当地，联动机构30的第一臂31作用在支撑闸板13的杆上，从而施加大于弹簧14的弹性反作用力的推力。
由铁质材料制成的安全阀门12的阀体19在其打开位置经受电磁体17的吸引作用，该电磁体17与闸板13对准。第一腔室20由保持电磁体17的插头11封闭，该电磁体17与阀体4的相应管状突出拉伸件的密封性确保了该腔室的适当密封。
第一腔室20通过第一导管24与进气口9连通，而第二腔室22经由第二导管26与主腔室28连通，该主腔室28优选为大致圆柱形状，在该主腔室中容纳有盘形元件40。
更详细地，第二腔室22包括腔体23，该腔体23形成在阀体4的内部，并且与通道21、第二导管26以及限定在阀体4的第二面8与盖子7之间的副腔室25直接连通。
可以由塑料或金属材料制成的控制联动机构30包括容纳在腔体23内的第一臂31和容纳在副腔室25内的第二臂32。有利地，控制联动机构30的两条臂31和32彼此正交地布置，并且通过连接拉伸件33连接，该连接拉伸件33也容纳在副腔室25中。更详细地，在副腔室25的内部设置有优选为环形的元件34，该元件被固定至阀体4的盖子7和/或第二面8，或者被稳定地保持在它们之间，并且被构造成支撑控制联动机构30，以在所有情况下都允许其旋转，如下面更详细地说明的那样，这是由控制单元3的杆50的轴向移动而引起的。
主腔室28优选在其底部具有主出口孔27，其它通过第三导管29与出气口10连通。
有利地，主腔室28还具有辅助出气孔36，该辅助出气孔36不能由盘形元件40封闭，并且通过第四腔室37与出气口10连通，从而构成盘形元件40的旁通回路。适当地，通过改变方便地容纳在第四腔室37内部的调节螺钉38的轴向位置，旁路电路甚至可以以受控方式闭合或断开。
特别地，辅助出气孔36与第四腔室37的第一区域(优选为下部)连通，在该第一区域中定位有用于改变气体类型的调节螺钉38。然后，适当地，第四腔室37的第二区域(优选为上部)通过第四导管39与出气口10连通。
如上所述，盘形元件40设置在主腔室28内的壁上，在该壁上获得主出口孔27。
有利地，主出口孔27的进口部分小于盘形元件40，特别是在平面图中的其延伸部分中尤其如此。
盘形元件40具有中央通孔41，该中央通孔41被控制单元3的杆50穿过，所述至少一个通孔42、49适当地形成在围绕所述通孔41限定的圆形冠状部分47上。
在盘形元件40中获得的所述至少一个通孔42或49限定了至少两个通道区域，其具有相互不同的通道截面，以使主腔室28与主出口孔27连通。
盘形元件40可在腔室28内在以下位置之间转动：
-至少一个关闭位置，其中主出口孔27完全被盘形元件40的整个部分覆盖，以及
-至少两个不同的，最好是连续的打开位置，在每个打开位置上的相应不同和过渡区域都具有彼此不同的通道截面(其限定在盘元件40的所述至少一个通孔42、49中/从该至少一个通孔42、49中限定)并且至少部分地面对主出口孔27，以允许气体从主腔室28通过限定在所述至少一个通孔42、49中或从所述至少一个通孔42、49中限定的这种通道区域通到主出口孔27。
控制单元3与这样一种装置相关联，该装置用于使所述盘形元件40在所述关闭位置和打开位置之间卡扣旋转，并且用于使所述盘形元件40在所述至少两个不同的打开位置之间卡扣旋转。
特别地，在盘形元件的第一实施例中，提供相互分开且大小不同的多个通孔42(参见图3a)。优选地，通孔42具有不同直径的圆形。适当地，通孔42单独地或与相邻的孔组合地限定具有不同的通道截面的区域，以使主腔室28与主出口孔27连通。
在一个替代实施例中(参见图3b)，提供了单个通孔49，该通孔是连续的并且形成为改变通道间隙的轮廓，从而允许以渐进的方式调节气流。适当地，连续通孔49包括多个区域，并且沿其周向延伸可以具有任何形状和/或尺寸的变化。有利地，连续通孔49通过构成它的多个不同的区域限定一通道间隙，该通道间隙以递增或递减的方式逐渐地和不连续地变化，或者可以具有任何其他合适的形状和/或变化。根据特定应用中要求的气流调节要求确定尺寸。适当地，形成单个连续通孔49的区域限定了具有不同通道截面的区域，以使主腔室28与主出口孔27连通。
例如，如图3b所示，通孔49的轮廓优选形成为从较窄的区域54向较宽的区域56逐渐且连续地增加其径向尺寸。
有利地，使主腔室28独立于盘形元件40的角度位置，与进气口9流体连通。特别地，盘形元件40容纳在主腔室28中，以专门作用于主出口孔27。适当地，盘形元件40作用于其上的主腔室28的壁(并且在其上形成有主出口孔27)与设置有至少一个进口孔的主腔室28的壁不同，该进口孔与进气口9流体连通。
适当地，盘形元件40不作用在被放置成与进气口9流体连通的主腔室28的壁上的事实(或者在作用在单独的壁上的所有情况下)在安全方面是有利的，因为虽然进入主腔室28的气体可能过压，但不会损害整个阀门单元2的密封性；实际上，在本解决方案中，这种可能的过压最多趋向于更多地将盘形元件40推向仅在其上形成主出口孔27的腔室28的壁，并且方便地趋向于将其推向插在盘形元件自身与所述壁之间的密封元件43。
有利地，盘形元件40的通孔41的横截面轮廓与控制单元3的杆50的轮廓相对应，使得后者一体地旋转，但相对于盘形元件40纵向自由移动。为此，更详细地，通孔41(因而穿过其中的杆50的相应下部)可以具有带有直线拉伸件的总体上圆形的横截面。
适当地，在图3a和3b所示的实施例中，为了将出气口流量调节在多个级别上，盘形元件40包括：多个通孔42，其彼此分开并且尺寸增大；或者单个通孔49，其轮廓被设计成限定逐渐增加的通道面积，但是应当理解，在这里未示出的实施例中，这种盘形元件40也可以具有单个通孔42，优选具有基本上圆形的形状，以便对出气口流量进行开关型控制。
有利地，在主孔27和盘形元件40之间插入有密封元件43，特别是通过防止气体在盘形元件40旋转期间在盘形元件40的通孔42或49之间泄漏，来固定该密封元件(即不转动)并且确保阀门单元2在关闭位置的密封性，从而确保元件自身的每个角度位置上的正确气体流量。更详细地，密封元件43被插入盘形元件40和形成有所述主孔27的主腔室28的底部之间。有利地，密封元件43由具有相应的圆形中心孔44的盘形密封件组成，该圆形中心孔44被控制单元3的杆50穿过，并且具有至少一个，优选两个，更优选具有轮廓定形通孔45，面对主孔27，其优选在主腔室28的底部上获得。适当地，具有两个轮廓定形通孔45，以便限定从主腔室28到主出口孔27的两个不同且分开的气体通道，每个通道仅用于一种特定类型的气体。
有利地，密封元件43的圆形孔44具有比杆50和盘形元件40的横截面更大的横截面，使得密封元件43保持不动并且独立于与穿过其的杆50的旋转。优选地，盘形元件40的通孔41具有凸缘边缘46，该凸缘边缘将其横向保持并用作杆50的引导件。
控制单元3包括：杆50；轮廓定形元件51，该轮廓定形元件51与所述杆成一体地旋转和平移；以及外覆盖元件52，该外覆盖元件52与阀体4的第一面6固定并成一体。
控制单元3还包括弹性元件53，该弹性元件作用在盘形元件40的与密封元件43接触的面相对的那面上。特别地，优选包括螺线管弹簧的弹性元件53被杆50纵向穿过并且在压缩下工作，以推动盘形元件40与密封元件43接触，从而确保阀门单元2的高水平密封性。
更详细地，当弹性元件53的一端作用在盘形元件40上时，所述弹性元件的另一端作用在与所述杆50成一体的支座上，从而将杆50推压并保持在其行进位置的上端(即远离阀体4)。
优选地，这种支座由轮廓定形元件51限定，该轮廓定形元件51优选由塑料材料制成并且可以被安装在杆50上或与杆50制成为一件。适当地，轮廓定形元件51具有一个内部凹部55，该凹部用作弹性元件53的引导件。
有利地，轮廓定形元件51具有安全元件容纳座70，该安全元件容纳座70优选是环形的并且是金属的，在轮廓定形元件自身损坏或完全断裂的情况下，该安全元件容纳座70保持将弹性元件53推向盘形元件40和密封元件43，从而确保阀门单元2的高水平密封性。
特别地，轮廓定形元件51包括冠状齿轮57，其与控制单元3的推动器58配合以限定由杆50、轮廓定形元件51和盘形元件40组成的旋转单元的卡扣状旋转。适当地，这种卡扣状旋转由推动器58在限定在冠状齿轮57的齿62之间的后继切口63中的接合而产生，并且为使用者提供了所述旋转单元的移动的灵敏触觉感并且允许以精确且可重复的方式限定盘形元件40的多个角度位置。
特别地，推动器58在轮廓定形元件51的给定切口63内的接合对应于杆50的精确且完全限定的角度位置，并且对应于主腔室28与主出口孔27之间的预定连接条件，因此通过特定的且易于识别的通道截面对应于出气口10，该通道截面由一个或多个通孔42限定在盘形元件40上获得的多个分离的孔之间，或者由在盘形元件40上获得的轮廓定形开口49的特定的且易于限定的部分/区域。适当地，冠状齿轮57的每个切口63对应于不同的通道截面，该通道截面限定于在所述盘形元件40中限定的所述至少一个通孔42或49中/从其中限定。换句话说，由杆50、轮廓定形元件51和盘形元件40组成的旋转单元的角度位置是固定的并且是预定的(并且优选对应于该成形元件的冠状齿轮57的切口63的数量)，并这确保了从阀门单元2流出并传送到燃烧器的气体在杆50的各个角度位置上具有可重复性，从而也保证了由燃烧器产生的功率的可重复性。
适当地，推动器58由销钉限定，该销钉在弹簧的压缩作用下通过卡扣在冠状齿轮57的切口63内而接合。有利地，通过作用于推动器58的与冠状齿轮57的切口63配合的端部的构造和/或作用于冠状齿轮57的切口63的形状/尺寸/布置和/或作用在推动器自身的弹簧上，可以适当地改变(根据需要)上述旋转单元的卡扣状运动的触感(触觉)的灵敏度以及引起这种运动所需的力。
适当地，在这里未示出的实施例中，推动器58在始终保持相同的卡扣接合的同时，可以与杆50成一体以便与杆50一起旋转，而冠轮57可以与阀体4成一体，因此冠轮57可以与阀体4保持固定。
杆50优选由金属材料(例如黄铜或铝)制成，并且依次分别穿过弹性元件53、盘形元件40的通孔41以及密封元件43的通孔44，并最好在主腔室28的底部处插入到在阀体4中获得的相应校准孔64中。适当地，在杆50的位于阀体4的校准孔64内的部分的外表面处设置一个或多个用于相应密封件的基座，以便在杆的联接区域处具有与阀体4的适当密封性。
杆50位于阀体4内部的下端61的轮廓包括与控制联动机构30的第二臂32配合的适当轮廓，以通过第一臂31的作用而引起控制联动机构30的旋转和安全阀门12的打开。
适当地，杆50相对于阀体4位于外部的上部65用于被约束到由使用者抓握的控制旋钮(未示出)，以便致动阀门单元2并检查/调节通过的气流。
覆盖元件52从外部保护轮廓定形元件51并封闭主腔室28的顶部。优选地，外部覆盖元件52由金属材料(例如金属板材或压铸金属)或塑料材料制成。
特别地，外部覆盖元件52通过固定螺钉固定到阀体4，并且有利地，在联接区域处在它们之间插入密封件以允许密封限定在它们之间的主腔室28。
有利地，外部覆盖元件52包括校准的管状拉伸件67，杆50的相应部分被插入在管状部分67中并在其中被引导。适当地，在杆50的穿过校准管状拉伸件67的部分的外表面处设置一个或多个用于相应密封件的基座，以便在杆与阀体52的连接区域处具有适当的密封性。
适当地，杆50在顶部处在形成于阀体4中的校准孔64内以及在底部上在外部覆盖元件52的校准管状拉伸件67中的引导插入，使得杆自身的间隙和摆动最小化。
此外，覆盖元件52在侧面形成有用于推动器58的壳体座69，其与轮廓定形元件51的冠状齿轮57配合。
有利地，覆盖元件52在内部设置有轮廓71，该轮廓71例如由插入两个台阶之间的壁限定，并且轮廓定形并且布置成使得仅在对其施加竖向推动之后才允许杆50旋转。特别地，为此目的，轮廓定形元件51(与杆50成一体)设置有适当的凸起72，在杆50相对于角度位置0°没有做工旋转的情况下，该凸起72为容纳并锁定在轮廓71内，因此，只有在通过杆自身的轴向推动将凸起72从轮廓71上清除之后，杆50才能旋转。
在杆50和覆盖元件52周围施加保护帽60，该保护帽优选为波纹管形并且由塑料或弹性体材料制成，以使阀体4的内部与外部隔离，从而防止液体、污物或其他材料进入所述阀体的腔室。适当地，这种帽子60轴向地锁定在杆50上获得的合适的凹槽66中，然后接合在形成于覆盖元件52中的合适的基座中，以避免侧向移位。
有利地，外覆盖元件52还具有外边缘59，该外边缘与气体变化调节螺钉38配合，以将其保持在适当的位置并防止其抽出。特别地，这确保了第四腔室37(在该第四腔室37中容纳有调节螺钉38)的密封，即使该第四腔室37完全被松开。
根据本发明的阀门单元2的操作如下。
使用者通过作用在附接到杆50上以使其在旋转和平移方面都是一体的旋钮(未示出)上来致动阀门单元2。
当带有杆50的控制旋钮保持在0°的角度位置并且没有受到任何轴向推动时，阀门单元2处于关闭状态。特别地，在这种状态下，安全阀门12被弹簧14保持在关闭状态，从而其闸板13关闭从第一腔室20朝向第二腔室22的通道21。此外，在这种状态下，盘形元件40处于关闭状态，这意味着其通孔42或轮廓定形通孔49的任何区域都不面对密封元件43和主腔室28的主出口孔27的开口45。换句话说，盘形元件40的冠部47的整个部分完全覆盖密封元件43和主出口孔27的开口45。
基本上，在这种情况下，从进气口9进入的气体不会穿过阀门单元2，因此不会到达出气口10，因此保证了单元自身的有效密封。
为了打开阀门单元2，以便使气体到达燃烧器并因此允许其点燃，使用者先轴向按下旋钮，然后再按下控制杆，同时逆时针旋转它以使其达到给定的操作角度。
特别地，在杆50的轴向推动之后，其下端61与控制联动机构30的第二臂32接触，并使控制联动机构相对于环形元件34旋转。更详细地，由于联动机构30的这种旋转，联动机构自身的第一臂31以其腿部压在安全阀门12的杆上以轴向地推动安全阀门12的杆，即，逆着弹簧14的反作用而朝向通道21的打开状态移动安全阀门自身的闸板13。这允许位于第一腔室20中的气体(其通过第一导管24来源于进气口9)流入第二腔室22，并从该第二腔室22通过第二导管26到达主腔室28。
在不存在控制旋钮和与之成一体的杆50相对于角度位置0°的可操作旋转的情况下，盘形元件40保持其关闭状态。基本上，在这种情况下，没有气体通过出气口10逸出，这是因为随着安全阀门12的打开而到达主腔室28的气体仍被阻挡在该腔室中，而这又是因为主出口孔27被盘形元件40的整个部分封闭/覆盖。
相反，旋钮(因而杆50)的逆时针旋转也引起盘形元件40的旋转，该盘形元件40与杆自身一体地旋转。适当地，在旋转时，杆50必须定位在预定角度位置，该预定角度位置由与覆盖元件52相关联的推动器58在与杆自身成一体的轮廓定形元件51的冠状齿轮57的切口62之一内的接合而限定。在所述角度位置处，盘形元件40的给定且完全确定的通孔42全部或部分面对密封元件43和主孔27的开口45，从而限定第一通道区域(具有相应的第一通道截面)以使主腔室28通过第三导管29与出气口10连通。在盘形元件40在这样的角度位置处设置有单个轮廓定形通孔49的情况下，轮廓定形通孔49的给定且完全确定的通孔区域全部或部分地面对密封元件43和主孔27的开口45，以限定第一通道区域(具有相应的第一通道截面)，以使主腔室28通过第三导管29与出气口10连通。
因此，与被供给有由阀门单元2控制的气体的燃烧器(图中未示出)相关联的传统火花塞的手动或自动致动，引起燃烧器自身点火，该燃烧器的火焰也作用在传统热电偶上以产生电磁体17的供电电压，从而即使在释放旋钮和杆50之后也保持安全阀门12打开。
有利地，盘形元件40的通孔42(参见图3a)具有减小的直径(沿顺时针圆周展开方向)，使得在杆50的每个预定角度位置处，即由推动器58在轮廓定形元件51的冠状齿轮57的相应切口63中的接合而设定的位置处，盘形元件40的多个通孔中的一个(或多个)不同的通孔42限定通道截面/主腔室28与主出口孔27之间的连接，其不同于(优选小于)先前开口所限定的那个孔的通道截面/连接。
有利地，盘形元件40的连续通孔49(参见图3b)具有从区域56朝向区域54(即，沿顺时针周向展开方向)减小的径向延伸，使得在杆50的每个预定角度位置处，即通过推动器58在轮廓定形元件51的冠状齿轮57的相应切口63中的接合而设定的角度位置处，连续轮廓定形开口49的不同区域限定了主腔室28与主出口孔27之间的通道截面/连接，其不同于(优选小于)由开口自身的先前区域限定的通道截面/连接。适当地，如上所述，连续轮廓定形开口49可以具有任何形状，例如，一体地或部分地以渐进不连续方式(以台阶方式)增大或减小的形状，使得在杆50的每个预定角度位置处，通过连续轮廓定形开口49的确定区域(该区域定位成面对所述主出口孔27)限定的通道间隙(截面)与通过开口自身的所述确定区域的上游和/或下游区域所限定的通道间隙(截面)不同。
基本上，杆50的卡扣旋转还引起与其成一体的盘形元件40的卡扣旋转，以便选择性地将主腔室28与出气口10连接/断开，和/或改变它们之间的连接通道截面的宽度，来调节气流，该气流通过从阀门单元2排出而供给连接到单元自身的出气口10的相应燃烧器。
特别地，通过从0°位置开始以卡扣方式转动杆50，主出口孔27首先借助于较大直径的盘形元件40的通孔42(参见图3a)，或者借助于元件自身的连续轮廓定形开口49的较宽区域56(参见图3b)，或者借助于连续开口49的任何其他具有适当轮廓或尺寸的终端区域，而与主腔室28连接，由此允许较大的气体流向出气口10并到达由阀门单元2控制的相应燃烧器，从而达到最大功率级别。随后，继续杆50的逆时针卡扣旋转，从而主出口孔27通过直径逐渐减小的通孔42或轮廓定形开口49逐渐变窄的区域与主腔室28连接，相应地，减少的气体流量使燃烧器无法达到较低的功率级别，直到达到最终角度位置，该位置标识燃烧器达到的最小功率级别，在该位置中，主出口孔27借助于以下方式连接到主腔室28：盘形元件40中具有较小直径的通孔42(参见图3a)，或者形成在盘形元件A 40中的轮廓定形开口49的较窄区域54(参见图3b)。
适当地，在杆50的最终角度位置处，在第四腔室37中的气体变化调节螺钉38的不同程度拧紧可以方便地旋开以使其头部抵靠在覆盖元件52的外边缘59上，以允许改变通过旁通回路36、37、39的最小气流，该最小气流不受盘形元件40的控制而到达出气口10，这允许阀门单元2与不同类型的气体一起使用。特别地，调节螺钉38在其腔室37内部的轴向位置允许关闭或调节通过旁通回路36、37和39的气流。
更详细地，如果使用LPG气体，则调节螺钉38被完全拧紧在第四腔室37内，以完全停止通过旁通回路36、37和39的气体流到达出气口10，因此仅通过主出口孔27并由盘形元件40控制的主气流到达。
如果使用甲烷气体，则将调节螺钉38拧松，以使除通过主出口孔27并由盘形元件40控制的主气流之外，通过回路36、37和39且不受盘形元件40控制的旁通气流也到达输出端10。
适当地，安全阀门12对于杆50的任何角度位置始终是活动的，因此，在由阀门单元2设定的任何功率级别下，燃烧器火焰的熄灭都会导致电磁体17的电中断，从而因为它不再被供应，所以导致闸板13以传统方式被弹簧14推向通道21的关闭位置而移位，由此而中断连接到进气口9的第一腔室20与连接到主腔室28的第二腔室22之间的气流。
从上面可以明显看出，根据本发明的阀门单元比传统的阀门总成更具优势，特别是：
-通过避免使用锥形闸板，它允许在关闭状态下实现更有效的密封，但同时允许通过改变控制杆的角度位置来调节从阀门单元排出的气流，
-推动器和冠状齿轮之间的相互作用限定了使用者在触觉水平上轻易感知到的一卡扣旋转，这允许限定控制杆的与燃烧器功率级别中的相等数量级别对应的多个角度位置，这很容易识别并且可重复，
-弹性元件(该弹性元件推动盘形元件与密封件接触或者与固定且不旋转的另一个密封元件接触)的存在，确保了阀门单元的高水平密封性，
-进气(进而在主腔室内)的可能过压，可能将盘形元件推向密封件，从而确保阀门单元的密封也超出压力和流量极限条件，
-通过改变形成在盘形元件上的通孔的直径，就可以轻松且高度定制地调节阀门单元的出气口流量，从而调节燃烧器的功率级别，
-只需更改轮廓定形元件的冠状齿轮中设置的凹部(与推动器卡扣接合)的数量，即可轻松且高度地定制燃烧器的功率级别，
-它可以与任何类型的气体一起使用，并且还可以通过简单地作用于位于从外面很容易接近的位置上的气体更换螺钉来改变要在阀门单元中使用的气体类型(例如，从甲烷变为LPG，反之亦然)，
-控制杆通过覆盖元件上的校准孔保持在外部，而在阀体上获得的校准孔保持在内部的事实，允许减少杆自身的摆动，
-帽子的使用允许使阀门单元的内部组件与免意外引入液体或其他外部物质完全隔离，
-它非常紧凑，即使在很小的空间内也可以容纳下，
-它可以以低工业成本制造。
特别地，与已知的解决方案不同，特别是与GB662896和CN201103717不同，根据本发明的解决方案是唯一具有盘的，该盘自身具有多个不同通道截面的区域，从而允许从主腔室朝向出气口的不同气体通道，同时该盘可以通过旋转控制单元来以卡扣方式旋转。特别地，最好，尽管构造简单，但是这种解决方案允许在多个相互不同的打开状态之间精确、可靠和准确地调节阀门单元。
Claims (45)
1.一种改进型气体阀门单元，其特征在于，该气体阀门单元包括：
-阀体(4)，其设置有进气口(9)，所述进气口能流体连接到气体源和至少一个出气口(10)；
-主腔室(28)，其至少部分地限定在所述阀体(4)中，与所述进气口(9)流体连通并且设置有与所述出气口(10)流体连通的主出气孔(27)；
-盘形元件(40)，其容纳在所述主腔室(28)中，设置有至少一个通孔(42、49)，所述至少一个通孔限定至少两个区域的，所述至少两个区域具有相互不同的通道截面，以使所述主腔室(28)与所述主出气孔(27)连通，所述盘形元件(40)能在所述腔室(28)内在至少一个关闭位置与至少两个不同的打开位置之间转动，其中在所述关闭位置上所述主出气孔(27)被所述盘形元件(40)的整个部分完全覆盖，而在每个打开位置上由所述盘形元件(40)的所述至少一个通孔(42、49)限定的对应且不同的通道区域至少部分地面对所述主出气孔(27)，以允许气体从所述腔室(28)通过所述通道区域(42、49)到达所述主出气孔(27)；以及
-控制单元(3)，其与所述阀体(4)相关联，并且设置有用于使所述盘形元件(40)在所述关闭位置和打开位置之间卡扣旋转并且使所述盘形元件(40)在所述至少两个不同的打开位置之间卡扣旋转的部件。
2.根据权利要求1所述的阀门单元，其特征在于，具有相互不同的通道截面的所述至少两个区域仅限定在所述盘形元件(40)中，所述盘形元件能转动以使所述主腔室(28)与所述主出气孔(27)连通。
3.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述主腔室(28)与所述进气口(9)流体连通，而与所述盘形元件(40)的角度位置无关。
4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述盘形元件(40)容纳在所述主腔室(28)中，以仅作用在所述主出气孔(27)上。
5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述主出气孔(27)的截面尺寸至少在其进气口部分处小于所述盘形元件(40)的平面延伸部。
6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述阀体(4)是大致盒形的，并且包括第一面(6)，其与所述控制单元(3)相关联。
7.根据前一权利要求所述的阀门单元，其特征在于，所述阀体(4)包括第二面(6)，其与所述第一面(6)相对且平行，并且盖子(7)与所述第二面相关联。
8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述阀体(4)包括侧面，在所述侧面上分别形成所述进气口(9)和至少一个出气口(10)，该进气口流体地连接到所述外部源，而该出气口与要供给的气体燃烧器流体连接。
9.根据前述权利要求中任一项所述的阀门单元，其特征在于，所述主腔室(28)是大致圆柱形的。
10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于：
所述盘形元件(40)包括多个不同尺寸的通孔(42)，并且能够在所述腔室(28)内在至少一个关闭位置和多个打开位置之间转动，其中在所述至少一个关闭位置上所述主出气孔(27)被所述盘形元件(40)的整个部分完全覆盖，而在每个打开位置上至少一个所述通孔开口(42)全部或部分地面对所述主出气孔(27)，以使所述主腔室(28)通过所述至少一个通孔(42)与所述主出气孔(27)连通，
-所述控制单元(3)设置有用于使所述盘形元件(40)在所述关闭位置与所述多个打开位置之间卡扣旋转的部件。
11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于：
所述盘形元件(40)包括单个连续通孔(49)，其轮廓被定形为沿其延伸部显示多个不同形状和/或不同尺寸的区域，并且能够在所述腔室(28)内在至少一个关闭位置与多个打开位置之间转动，其中在该关闭位置上所述主出气孔(27)被所述盘形元件(40)的整个部分完全覆盖，而在每个打开位置上所述连续轮廓定形通孔(49)的相应区域面对所述主出气孔(27)，以使所述主腔室(28)与所述主出气孔(27)通过所述至少一个轮廓定形的连续通孔(49)连通，
-所述控制单元(3)设置有用于使所述盘形元件(40)在所述关闭位置与所述多个打开位置之间卡扣旋转的部件。
12.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，在所述主出气孔(27)与所述盘形元件(40)之间插置有密封元件(43)，其被固定并且具有至少一个面对所述主出气孔(27)的通孔(45)。
13.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述密封元件(43)包括密封件，优选为插置在所述盘形元件(40)与在其上形成所述主出气孔(27)的所述主腔室(28)的壁之间的盘状密封件。
14.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述盘形元件(40)作用在其上的所述主腔室(28)的壁与设置有与所述进气口(9)流体连通的至少一个进气孔的所述主腔室(28)的壁不同/有区别。
15.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述主出气孔(27)被限定在底座中，特别是在所述主腔室(28)的底部中，而所述进气孔(9)被限定在所述主腔室(28)的侧表面上。
16.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，其包括弹性元件(53)，该弹性元件容纳在所述主腔(28)中并且作用在所述盘形元件(40)上，从而将其推向所述主腔室(28)的在其上获得所述主出气孔(27)的壁。
17.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述弹性元件(53)包括螺线管弹簧，其与所述控制单元(3)相关联并且作用在所述盘形元件(40)的一个面上，从而推动其另一面与所述密封元件(43)接触。
18.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述控制单元(3)包括杆(50)，所述杆具有：在所述阀体(4)外部的一部分，其用于与控制旋钮相关联；以及在所述阀体(4)内部的一部分，其与所述盘形元件(40)成一体地旋转。
19.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述控制单元(3)包括第一元件(57)，其与所述杆(50)成一体地旋转并且通过卡扣接合而与第二元件(58)配合，而该第二元件与所述阀体(4)成一体。
20.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述密封元件(43)具有中心孔(44)，所述中心孔被控制单元(3)的杆(50)穿过并且具有比所述杆(50)和所述盘形元件(40)的横截面更大的横截面，使得密封元件(43)保持不动并且独立于穿过其的所述杆(50)的旋转。
21.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述弹性元件(53)的一端作用在所述盘形元件(40)上，而所述弹性元件(53)的另一端作用在与所述杆(50)成一体的支座上。
22.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述盘形元件(40)具有中央通孔(41)，所述中央通孔被所述控制单元(3)的杆(50)穿过，所述至少一个通孔(42、49)形成在围绕所述通孔(41)限定的圆形冠状部分(47)上。
23.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述盘形元件(40)的通孔(41)的轮廓定形横截面对应于所述控制单元(3)的杆(50)的轮廓定形横截面，使得所述控制单元能一体地旋转，但相对于所述盘形元件(40)能纵向自由移动。
24.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，限定了具有不同通道横截面的区域的所述至少一个通孔(42)包括多个尺寸不同且彼此分开的开口。
25.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述多个通孔(42)是圆形的并且具有不同的直径。
26.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，限定了具有不同通道截面的区域的所述至少一个通孔(43)包括单个通孔(49)，所述单个通孔是连续的并且其轮廓定形为改变沿其延伸部的通道间隙。
27.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述单个通孔(49)包括彼此并排的多个连通通道区。
28.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述第一元件包括冠状齿轮(57)，而所述第二元件包括推动器(58)，所述推动器以卡扣的方式接合在限定在所述冠状齿轮(57)的齿(62)之间的切口(63)内，或反之亦然。
29.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述推动器(58)在所述冠状齿轮(57)的给定切口(63)中的接合对应于借助于给定通道截面在所述主腔室(28)与主出气孔(27)之间的给定连接条件，该给定通道截面由所述盘形元件(40)的所述至少一个通孔(42、49)限定，并且不同于当所述推动器(58)与所述冠状齿轮(57)的其他切口(63)接合时所预期的通道截面。
30.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述第一元件(57)被插置在所述杆(50)的外部和内部之间，和/或其特征在于，所述第二元件(58)与固定到所述阀体(4)上的外部覆盖元件(52)相关联。
31.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述阀门单元包括外部覆盖元件(52)，所述外部覆盖元件从外部保护所述第一元件(57)和/或所述第二元件(58)并且封闭所述主腔室(28)的顶部。
32.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述外部覆盖元件(52)具有内部轮廓(71)，所述内部轮廓被成形并布置成允许所述控制单元(30)的杆(50)仅在对其施加竖向推动之后才旋转。
33.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述杆(50)穿过在所述阀体(4)中获得的底部上的校准孔(64)以及在固定到所述阀体(4)上的覆盖元件(52)中获得的顶部上的校准管状拉伸件(67)。
34.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，其包括安全阀门(12)的第一壳体腔室(20)，所述第一腔室(20)流体地插置在所述进气口(9)和所述盘形元件(40)的所述主壳体腔室(28)之间。
35.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，用于所述弹性元件(53)的端部的所述支座由包括所述冠状齿轮(57)的轮廓定形元件(51)限定。
36.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，设置有用于使所述盘形元件(40)卡扣旋转的部件的所述控制单元(3)还设置有用于使所述安全阀门(12)打开的部件。
37.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述安全阀门(12)包括闸板(13)，所述闸板能沿着成角度的轴线移动，所述成角度的轴线相对于所述控制单元(3)的所述杆(50)的纵向轴线优选地垂直。
38.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，其包括控制联动机构(30、31、32)，其与控制单元(3)的杆(50)和安全阀门(12)配合，以使所述杆(50)的轴向平移导致所述闸板(13)的平移，从而导致所述安全阀门(12)打开。
39.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述控制单元(3)的杆(50)的下端(61)的轮廓被定形为与所述安全阀门(12)的所述控制联动机构(30、31、32)配合。
40.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述阀门单元包括在所述阀体(4)内部的至少一个旁通回路(36、37)，所述旁通回路使所述盘形元件(40)的所述主腔室(28)与所述至少一个出气口(10)流体连通，从而绕过所述盘形元件(40)。
41.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述旁通回路(37)包括在所述主腔室(28)中形成的辅助出气孔(36)，所述辅助出气孔不能被盘形元件(40)封闭并且所述辅助出气孔与出气口(10)连通。
42.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述旁通回路(37)包括腔室(37)，用于容纳调节螺钉(38)，所述调节螺钉能够从所述阀体(4)的外部被操作以控制在所述旁路回路(36、37)中的气流。
43.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述外部覆盖元件(52)具有外边缘(59)，所述外边缘与所述调节螺钉(38)配合以将其保持在适当位置并防止其抽出。
44.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述盘形元件(40)的所述通孔(42)具有根据周向顺时针延伸方向而减小的直径。
45.根据前述权利要求中的一项或多项所述的阀门单元，其特征在于，所述盘形元件(40)的连续轮廓定形开口(49)具有沿着周向顺时针延伸方向减小的径向延伸部。
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