EA023082B1 - Исполнительный механизм газового клапана - Google Patents

Исполнительный механизм газового клапана Download PDF

Info

Publication number
EA023082B1
EA023082B1 EA201270139A EA201270139A EA023082B1 EA 023082 B1 EA023082 B1 EA 023082B1 EA 201270139 A EA201270139 A EA 201270139A EA 201270139 A EA201270139 A EA 201270139A EA 023082 B1 EA023082 B1 EA 023082B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
valve
gas
gas valve
valves
open
Prior art date
Application number
EA201270139A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201270139A1 (ru
Inventor
Йорн Науманн
Кристоф Кадо
Стефан Клаусс
Александр Айзенберг
Original Assignee
Бсх Хаусгерете Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бсх Хаусгерете Гмбх filed Critical Бсх Хаусгерете Гмбх
Publication of EA201270139A1 publication Critical patent/EA201270139A1/ru
Publication of EA023082B1 publication Critical patent/EA023082B1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F23N1/007—Regulating fuel supply using mechanical means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N1/00—Regulating fuel supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K25/00—Details relating to contact between valve members and seats
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/16—Fuel valves variable flow or proportional valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/18—Groups of two or more valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/22—Fuel valves cooperating with magnets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
    • F23N2235/12—Fuel valves
    • F23N2235/24—Valve details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N2241/00—Applications
    • F23N2241/08—Household apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86919—Sequentially closing and opening alternately seating flow controllers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87056—With selective motion for plural valve actuator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87056—With selective motion for plural valve actuator
    • Y10T137/8708—Rotation of actuator arm about its pivot and its axis

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)
  • Lift Valve (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)

Abstract

Изобретение относится к газовому клапану, предназначенному для регулировки объемного потока газа, поступающего в газовую горелку газового прибора, в частности газовой варочной плиты, причем газовый клапан содержит по меньшей мере два двухпозиционных клапана. Согласно изобретению двухпозиционные клапаны могут приводиться в действие путем перемещения по меньшей мере одного магнитно активного элемента, в частности постоянного магнита, относительно двухпозиционных клапанов. Для приведения в действие двухпозиционного клапана положение магнитно активного элемента, выполненного предпочтительно в виде постоянного магнита, может изменяться относительно запорного элемента двухпозиционного клапана.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к газовому клапану, предназначенному для регулировки объемного потока газа, поступающего в газовую горелку газового прибора, в частности газовой варочной плиты, причем газовый клапан содержит по меньшей мере два двухпозиционных клапана.
Предшествующий уровень техники
Газовые клапаны указанного типа описаны, например, в патентных публикациях ЕР 0818655 А2 и \νϋ 2004063629 А1. Подобные газовые клапаны обеспечивают многоступенчатую регулировку потока газа, поступающего в газовую горелку газовой варочной плиты. При этом поток газа на каждом уровне характеризуется воспроизводимой величиной. Проходное сечение газового клапана в целом и, тем самым, величина потока газа регулируются путем открывания или закрывания определенных двухпозиционных клапанов газового клапана, в результате чего разрешается или блокируется прохождение газа через определенные дроссельные отверстия.
В известных газовых клапанах такого типа двухпозиционные клапаны имеют раздельное электромагнитное управление. Для этого к каждому из двухпозиционных клапанов присоединен собственный электромагнит, который открывает или закрывает двухпозиционный клапан. Активизация электромагнита осуществляется электронным блоком управления. Этот электронный блок управления обрабатывает сигналы, генерируемые пользователем газовой варочной плиты с помощью электрических органов управления, и соответствующим образом управляет электромагнитами двухпозиционных клапанов.
Сущность изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является разработка более простой конструкции газового клапана такого типа.
Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что двухпозиционные клапаны могут приводиться в действие путем перемещения по меньшей мере одного магнитно активного элемента, в частности постоянного магнита, относительно двухпозиционных клапанов.
В предпочтительном варианте исполнения магнитно активный элемент образован постоянным магнитом, который может перемещаться относительно двухпозиционных клапанов. В другом варианте исполнения магнитно активным элементом может служить даже немагнитный элемент, изготовленный из ферромагнитного материала. В этом случае постоянные магниты расположены в области двухпозиционных клапанов, сила магнитного притяжения которых, в зависимости от положения магнитно активного элемента, действует между магнитно активным элементом и соответствующим постоянным магнитом.
Газовый клапан приводится в действие за счет изменения положения или пространственной ориентации магнитно активного элемента, в частности постоянного магнита, относительно двухпозиционного клапана, который необходимо привести в действие. В дальнейшем термин постоянный магнит будет использоваться для любых магнитно активных элементов. Если пользователь перемещает постоянный магнит вручную, то для переключения двухпозиционных клапанов не потребуются электрические компоненты. В альтернативном варианте постоянный магнит может перемещаться с помощью любого исполнительного элемента, например электродвигателя. При этом электродвигатель активизируется электронным блоком управления. Это позволяет выбирать способ управления таким газовым клапаном между механическим способом (с помощью действий пользователя) и электрическим способом (с помощью электрического исполнительного элемента). При изготовлении варочных плит газовые клапаны одинаковой конструкции могут комбинироваться как с механическими органами управления, например поворотными ручками, так и с электрическими органами управления, например сенсорными кнопками.
Каждый двухпозиционный клапан содержит подвижный запорный элемент, который при закрытом двухпозиционном клапане прилегает к седлу клапана, закрывая, тем самым, отверстие в седле клапана. При открытом двухпозиционном клапане отверстие в седле клапана пропускает газ. Этот поток газа прекращается, когда запорный элемент соответствующего двухпозиционного клапана прилегает к седлу клапана.
Предпочтительно седло клапана выполнено в виде, по существу, ровной поверхности. Ровная поверхность седла клапана образует уплотняющую поверхность, взаимодействующую с запорным элементом. Таким образом, для изготовления седла клапана не требуется механическая обработка, если при этом используется листовой материал. Затем в ровной поверхности нужно только выполнить отверстия. В альтернативном варианте седло клапана может быть выполнено в виде фасонного уплотнения, причем уплотняющая поверхность запорного элемента в этом случае делается плоской. Преимущество этого варианта заключается в том, что уменьшается риск повреждения уплотняющей кромки запорного элемента.
Особенно выгоден вариант, в котором седла по меньшей мере двух двухпозиционных клапанов образованы общей деталью. Эта общая деталь может представлять собой уплотняющую пластину клапана, которая содержит по одному отверстию и присоединенному к отверстию седлу клапана для каждого двухпозиционного клапана. В целесообразном варианте исполнения изобретения каждый двухпозиционный клапан содержит пружину, которая при закрытом двухпозиционном клапане прижимает запорный элемент к седлу клапана. Таким образом, пружина обеспечивает закрывающее усилие двухпозиционного клапана. Она гарантирует надежное закрытие двухпозиционного клапана независимо от монтажного по- 1 023082 ложения газового клапана, например, даже в том случае, если масса запорного элемента противодействует усилию пружины.
Для открытия двухпозиционного клапана запорный элемент может подниматься с седла клапана под действием постоянного магнита, преодолевая усилие пружины. Таким образом, каждый двухпозиционный клапан может активно открываться с помощью постоянного магнита. Запорный элемент выполнен из ферромагнитного материала и притягивается постоянным магнитом с целью открытия двухпозиционного клапана. Когда постоянный магнит отведен от запорного элемента или когда постоянный магнит полностью отведен от газового клапана, каждый двухпозиционный клапан автоматически закрывается под действием пружины, прижимающей запорный элемент к седлу клапана.
Также возможен вариант, в котором запорный элемент двухпозиционного клапана выполнен в виде постоянного магнита. В этом случае он может приводиться в действие за счет перемещения немагнитного ферромагнитного элемента относительно запорного элемента. В альтернативном варианте как запорный элемент, так и элемент, который может перемещаться относительно запорного элемента, могут быть выполнены в виде постоянного магнита. В этом случае для приведения в действие двухпозиционных клапанов можно использовать, на выбор, силу притяжения или силу отталкивания постоянных магнитов.
Предпочтительно каждый запорный элемент выполнен в виде, по существу, цилиндрического штока. На оконечности запорного элемента, обращенной к седлу клапана, имеется кольцевая уплотняющая кромка.
Каждый запорный элемент может перемещаться в осевом направлении в корпусе газового клапана. Прочие направления движения запорного элемента не предусмотрены.
Выгодным образом, газовый клапан содержит несколько двухпозиционных клапанов, предпочтительно по меньшей мере четыре двухпозиционных клапана. Количество двухпозиционных клапанов влияет на количество возможных ступеней включения газового клапана.
В особенно выгодном варианте запорные элементы отдельных двухпозиционных клапанов расположены по окружности вокруг оси газового клапана и могут перемещаться параллельно этой оси. В результате образуется кольцевая конструкция, в которой отверстия в уплотняющей пластине клапана также расположены по кругу. Запорные элементы перемещаются перпендикулярно плоскости уплотняющей пластины клапана.
Для приведения в действие двухпозиционного клапана положение магнитно активного элемента, выполненного предпочтительно в виде постоянного магнита, может изменяться относительно запорного элемента двухпозиционного клапана. Запорный элемент притягивается постоянным магнитом, когда запорный элемент находится непосредственно над постоянным магнитом. Во всех прочих положениях постоянного магнита двухпозиционный клапан закрыт воздействующей на него пружиной.
Особенно выгоден вариант, в котором по меньшей мере один магнитно активный элемент, выполненный предпочтительно в виде постоянного магнита, и двухпозиционные клапаны выполнены таким образом, чтобы в зависимости от положения магнитно активного элемента не был открыт ни один двухпозиционный клапан или был открыт только один двухпозиционный клапан или были открыты два расположенных рядом двухпозиционных клапана. Величина постоянного магнита и возможные положения постоянного магнита рассчитаны таким образом, чтобы постоянный магнит мог одновременно открывать не более двух двухпозиционных клапанов. Это имеет место в том случае, когда постоянный магнит находится, по существу, между воображаемыми линиями продолжения обоих запорных элементов. Только один двухпозиционный клапан открыт в том случае, когда постоянный магнит, по существу, находится точно на воображаемой линии продолжения одного запорного элемента. Ни один двухпозиционный клапан не открыт, когда постоянный магнит удален от каждого запорного элемента настолько, что сила магнита оказывается недостаточной для того, чтобы поднять запорный элемент с седла клапана, преодолевая усилие пружины.
В особенно целесообразном варианте исполнения изобретения по меньшей мере один магнитно активный элемент, выполненный предпочтительно в виде постоянного магнита, расположен на компоненте газового клапана, который может поворачиваться вокруг оси газового клапана, причем ось предпочтительно образована включающим валом газового клапана, причем поворотный компонент, например, представляет собой поводок. За счет вращения поворотного компонента постоянный магнит перемещается по круговой траектории. Диаметр этой круговой траектории соответствует, по существу, диаметру окружности, на которой расположены запорные элементы. Это означает, что при повороте поворотного компонента постоянный магнит перемещается над запорными элементами.
В особенно простом варианте исполнения пользователь может вручную поворачивать поворотный компонент вокруг оси. Для этого ни в коем случае не требуются электрические или электронные компоненты. Г азовый клапан приводится в действие исключительно усилием пользователя, которое перемещает постоянный магнит относительно запорных элементов двухпозиционных клапанов.
Также возможен вариант, в котором поворотный компонент может поворачиваться вокруг оси с помощью электрического исполнительного элемента. В качестве электрического исполнительного элемента используется, в частности, электродвигатель, например шаговый электродвигатель. При этом исполнительный элемент активизируется электронным блоком управления, например, в зависимости от
- 2 023082 сигналов электрической панели управления или от автоматизированных функций, например автоматического регулирования мощности или автоматики отключения.
Перечень фигур чертежей
Прочие преимущества и детали изобретения описываются ниже на основании вариантов исполнения, схематично представленных на прилагаемых фигурах, на которых изображено фиг. 1: схема газового клапана с открытым первым двухпозиционным клапаном; фиг. 2: схема с двумя открытыми двухпозиционными клапанами; фиг. 3: схема с открытым последним двухпозиционным клапаном;
фиг. 4: схематичная конструкция газового клапана с закрытыми двухпозиционными клапанами;
фиг. 5: схематичная конструкция с открытым двухпозиционным клапаном;
фиг. 6: схематичная конструкция, в которой открыты два первых двухпозиционных клапана;
фиг. 7: схематичная конструкция с открытым двухпозиционным клапаном;
фиг. 8: схематичная конструкция, в которой открыт последний двухпозиционный клапан;
фиг. 9: схематичная конструкция одного из вариантов газового клапана;
фиг. 10: перспективный вид газового клапана (под углом сверху);
фиг. 11: перспективный вид, на котором показаны двухпозиционные клапаны;
фиг. 12: перспективный вид газового клапана (под углом снизу);
фиг. 13: перспективный вид, на котором показана нижняя газораспределительная пластина;
фиг. 14: взрывной вид газового клапана под углом снизу;
фиг. 15: вариант схемы согласно фиг. 1-3 в полностью закрытом состоянии;
фиг. 16: вариант схемы в полностью открытом состоянии с одним открытым двухпозиционным клапаном;
фиг. 17: вариант схемы в полностью открытом состоянии с двумя открытыми двухпозиционными клапанами;
фиг. 18: вариант схемы в частично открытом состоянии; фиг. 19: вариант схемы в минимально открытом состоянии.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
На фиг. 1 представлена схема газового клапана согласно изобретению. Виден газовый вход 1, посредством которого газовый клапан подключается, например, к основному газовому трубопроводу газовой варочной плиты. На газовый вход 1 газ, предназначенный для сжигания, поступает при постоянном давлении, например, 20 или 50 миллибар. К газовому выходу 2 газового клапана подключен газовый трубопровод, ведущий, например, к горелке газовой варочной плиты. Газовый вход 1 посредством впускной полости 9 газового клапана соединен с входной стороной двухпозиционных клапанов 3 (3.1-3.5), которых в предлагаемом варианте предусмотрено пять штук. При открытии двухпозиционных клапанов 3 газовый вход 1 соединяется с определенной частью дроссельного участка 5, в которую устремляется газ через открытый двухпозиционный клапан 3. Дроссельный участок 5 содержит входную часть 7, в которую выходит первый двухпозиционный клапан 3.1. Следующие двухпозиционные клапаны 3.2-3.5 выходят, соответственно, в соединительную часть 6 (6.1-6.4) дроссельного участка 5. Переход между входной частью 7 и первой соединительной частью 6.1, а также переходы между любыми двумя соседними соединительными частями 6.1-6.4 образованы дроссельными каналами 4 (4.1-4.5). Последний дроссельный канал 4.5 соединяет последнюю соединительную часть 6.4 с газовым выходом 2. Дроссельные каналы 4.1-4.5 отличаются последовательно увеличивающимся проходным сечением. Размер проходного сечения последнего дроссельного канала 4.5 может быть выбран настолько большим, чтобы последний дроссельный канал 4.5 практически не имел дроссельных функций.
Двухпозиционные клапаны 3 приводятся в действие постоянным магнитом 8, который может смещаться вдоль ряда двухпозиционных клапанов 3. При этом усилие открывания соответствующего двухпозиционного клапана 3 обеспечивается непосредственно силой постоянного магнита 8. Такая магнитная сила открывает соответствующий двухпозиционный клапан 3, преодолевая усилие пружины.
В переключающем положении, показанном на фиг. 1, открыт только первый двухпозиционный клапан 3.1. Через этот двухпозиционный клапан 3.1 газ поступает из впускной полости 9 во входную часть 7, после чего на пути к газовому выходу 2 проходит все дроссельные клапаны 4 и все соединительные части 6. Количество газа, проходящего через клапан, соответствует минимальной мощности газовой горелки, подсоединенной к газовому клапану.
На фиг. 2 схематично показана конструкция, в которой постоянный магнит 8 смещен вправо (направление дано для фигуры) таким образом, чтобы оказался открытым не только первый двухпозиционный клапан 3.1, но и второй двухпозиционный клапан 3.2.
Через открытый второй двухпозиционный клапан 3.2 газ поступает из впускной полости 9 непосредственно в первую соединительную часть 6.1, после чего через дроссельные каналы 4.2-4.5 движется к газовому выходу 2. Газ, поступающий на газовый выход 2, благодаря открытому двухпозиционному клапану 3.2 минует первый дроссельный канал 4.1. Поэтому в переключающем положении, показанном на фиг. 2, поток газа больше, чем в переключающем положении, показанном на фиг. 1. Приток газа в первую соединительную часть 6.1 осуществляется практически исключительно через второй двухпози- 3 023082 ционный клапан 3.2. Благодаря тому, что двухпозиционные клапаны 3.1 и 3.2 открыты, давление во входной части 7 соответствует давлению в первой соединительной части 6.1. Поэтому из входной части 7 газ почти не поступает через первый дроссельный канал 4.1 в первую соединительную часть 6.1. Поэтому поток газа, протекающий, в целом, через газовый клапан, практически не изменяется, когда постоянный магнит 8 смещается дальше вправо (направление дано для фигуры), в результате чего второй двухпозиционный клапан 3.2 остается открытым, а первый двухпозиционный клапан 3.1 закрывается.
При перемещении постоянного магнита 8 вправо (направление дано для фигуры) двухпозиционные клапаны 3.3-3.5 последовательно открываются, в результате чего поток газа через газовый клапан поэтапно увеличивается.
На фиг. 3 схематично показан газовый клапан в максимально открытом положении. При этом постоянный магнит 8 находится в своем конечном положении на правой стороне фигуры. В таком положении постоянного магнита 8 последний двухпозиционный клапан 3.5 открыт. При этом газ поступает из впускной полости 9 непосредственно в последнюю соединительную часть 6.4 и на пути к газовому выходу 2 проходит только последний дроссельный канал 4.5. Этот последний дроссельный канал 4.5 может иметь настолько большое проходное сечение, при котором практически не будет происходить дросселирование потока газа, и газ сможет практически беспрепятственно поступать в газовый клапан.
На фиг. 4-8 схематично показано конструктивное строение газового клапана с переключением согласно фиг. 1-3. На фиг. виден корпус 20 клапана, в котором выполнен газовый вход 1 газового клапана. Внутри корпуса 20 клапана находится впускная полость 9, соединенная с газовым входом 1. Запорные элементы 10 двухпозиционных клапанов 3 направлены в корпусе 20 клапана таким образом, чтобы они могли перемещаться вверх и вниз (направление дано для фигуры). Каждый запорный элемент 10 предварительно напряжен пружиной 11 вниз (направление дано для фигуры). Под действием силы постоянного магнита 8 каждый запорный элемент 10 может быть перемещен вверх (направление дано для фигуры), преодолевая усилие пружины. Пружины 11 прижимают запорные элементы 10 к уплотняющей пластине 12 клапана, благодаря чему запорные элементы 10 герметично закрывают отверстия 12а, имеющиеся в уплотняющей пластине 12 клапана. Под уплотняющей пластиной 12 клапана расположена прижимная пластина 13 с отверстиями 13 а, которые совпадают с отверстиями 12а в уплотняющей пластине 12 клапана. Отверстия 13а в прижимной пластине 13 выходят в отверстия 14а, выполненные в первой газораспределительной пластине 14. На фиг. под первой газораспределительной пластиной 14 находится дроссельная пластина 15 с несколькими дросселирующими отверстиями 18. При этом каждый из дроссельных каналов 4.1-4.4 образован двумя дросселирующими отверстиями 18. Два дросселирующих отверстия 18, относящихся к одному дроссельному каналу 4.1-4.4, соединены между собой посредством отверстий 16а во второй газораспределительной пластине 16. Отверстия 14а в первой газораспределительной пластине, напротив, соединяют расположенные друг рядом с другом дросселирующие отверстия 18 двух соседних дроссельных каналов 4.1-4.5. Последний дроссельный канал 4.5 состоит только из одного дросселирующего отверстия 18, которое посредством совпадающего с ним отверстия 16а во второй газораспределительной пластине 16 выходит в газовый выход 2 газового клапана.
В переключающем положении, показанном на фиг. 4, постоянный магнит 8 находится в конечном положении, в котором все двухпозиционные клапаны 3 закрыты. В результате газовый клапан, по существу, закрыт. Поток газа равен нулю.
На фиг. 5 показана схематичная конструкция газового клапана при открытом первом двухпозиционном клапане 3.1. Газ поступает из газового входа 1 во впускную полость 9, а оттуда через соответствующее первое отверстие уплотняющей пластины 12 клапана, прижимной пластины 13 и первой газораспределительной пластины 14 к дроссельной пластине 15. На пути к газовому выходу 2 газ проходит через все дросселирующие отверстия 18 дроссельной пластины 15, все отверстия 14а первой газораспределительной пластины 14 и все отверстия 16а второй газораспределительной пластины 16.
На фиг. 6 схематично показана конструкция с открытым первым двухпозиционным клапаном 3.1 и с открытым вторым двухпозиционным клапаном 3.2. Благодаря наличию открытого второго двухпозиционного клапана 3.2 дросселирующие отверстия 18 первого дроссельного канала 4.1 шунтируются, в результате чего газ поступает непосредственно во второй дроссельный канал 4.2 и на пути к газовому выходу 2 проходит через остальные дроссельные каналы 4.3-4.5. Поскольку первый двухпозиционный клапан 3.1 открыт, газ может проходить через первый дроссельный канал 4.1. Благодаря тому, что давление с обеих сторон первого дроссельного канала 4.1 одинаково, газ практически не проходит через первый дроссельный канал 4.1.
На фиг. 7 схематично показана конструкция с открытым вторым двухпозиционным клапаном 3.2. Все прочие двухпозиционные клапаны 3.1 и 3.3-3.5 закрыты. Поток газа через газовый клапан практически идентичен потоку газа в положении клапана, показанном на фиг. 6.
Постоянный магнит 8 и компоненты двухпозиционных клапанов 3 согласованы друг с другом таким образом, чтобы при открытом газовом клапане открывался только один двухпозиционный клапан 3 или только два двухпозиционных клапана 3. Во время переключения с одного двухпозиционного клапана 3 на соседний двухпозиционный клапан 3 кратковременно открываются оба соседних двухпозиционных клапана 3. Тем самым гарантируется, что переключение не приведет к кратковременному прекраще- 4 023082 нию подачи газа на газовую горелку и, тем самым, к мерцанию или угасанию огня горелки. Описанное выше переключение также гарантирует, что во время процесса переключения не произойдет кратковременного увеличения потока газа. Кроме того, надежно предотвращается вспыхивание огня горелки во время процесса переключения.
На фиг. 8 схематично показан газовый клапан, у которого открыт только последний двухпозиционный клапан 3.5. При этом газ практически беспрепятственно поступает от газового входа через впускную полость, открытый двухпозиционный клапан 3.5 и присоединенное к нему последнее дросселирующее отверстие 18 на газовый выход.
На фиг. 9 схематично показан один из вариантов газового клапана. В отличие от варианта, показанного на фиг. 4-8, в данном случае газовый выход 2 отходит непосредственно от первой газораспределительной пластины 14. При открытом двухпозиционном клапане 3.5 газ беспрепятственно поступает через газовый вход 1, впускную полость 9, двухпозиционный клапан 3.5, последнее отверстие 12а в уплотняющей пластине 12 клапана, последнее отверстие 13а в прижимной пластине 13 и последнее отверстие 14а в первой газораспределительной пластине 14 на газовый выход 2. В варианте, показанном на фиг. 9, последний дроссельный канал 4.5 (см. фиг. 4-8) отсутствует.
На фиг. 10 представлен перспективный вид (под углом сверху) одного из вариантов исполнения газового клапана. Показан корпус 20 клапана, в котором с возможностью вращения установлен включающий вал 21 газового клапана. К включающему валу 21 присоединен поводок 22, который передает вращение включающего вала 21 на постоянный магнит 8, в результате чего постоянный магнит при повороте включающего вала описывает круговую траекторию. Крышка 27 образует поверхность скольжения для постоянного магнита 8 и обеспечивает определенное расстояние между постоянным магнитом 8 и двухпозиционными клапанами 3. Кроме того, на фиг. показан газовый выход 2, а также исполнительный рычаг 23 не показанного на фиг. магнитного клапана, установленный в газовом входе 1. Исполнительный рычаг 23 соединен с включающим валом таким образом, чтобы при осевом нажатии включающего вала исполнительный рычаг 23 выдвигался из корпуса 20 клапана. Таким образом, путем нажатия на включающий вал 21 можно открывать магнитный клапан. Отверстия 24 служат для крепления магнитного клапана на корпусе клапана.
На фиг. 11 представлен вид, аналогичный фиг. 10, за вычетом поводка 22 и постоянного магнита 8. На фиг. 11 показаны, в частности, расположенные по окружности запорные элементы 10 двухпозиционных клапанов 3. К каждому из запорных элементов 10 присоединена пружина 11, которая прижимает запорный элемент 10 вниз (направление дано для фиг.). На фиг. 11 для примера показана одна из пружин
11.
На фиг. 12 представлен перспективный вид (под углом снизу) газового клапана. На ней показана, в частности, крышка 17, которая прижимает друг к другу прочие не показанные на фиг. пластины, уплотняющую пластину 12 клапана, прижимную пластину 13, первую газораспределительную пластину 14, дроссельную пластину 15 и вторую газораспределительную пластину 16. Необходимое для этого усилие обеспечивается винтом 25.
На фиг. 13 представлен вид, аналогичный фиг. 12, со снятой крышкой 17. На этой фиг. видна вторая газораспределительная пластина 16 с отверстиями 16а. Через эти отверстия 16а видны вырезы дроссельной пластины 15 с находящимися в них дросселирующими отверстиями 18. Также видно, что каждая пара дросселирующих отверстий 18 соединена отверстием 16а второй газораспределительной пластины 16.
Слоеная конструкция газового клапана проиллюстрирована на взрывном виде фиг. 14. На этой фиг. виден корпус 20 клапана с направляющими отверстиями 26 для не показанных на этой фиг. запорных элементов 10 двухпозиционных клапанов 3. Перечисленные ниже пластины вкладываются в корпус 20 клапана в следующей последовательности: уплотняющая пластина 12 клапана, прижимная пластина 13, первая газораспределительная пластина 14, дроссельная пластина 15, вторая газораспределительная пластина 16, крышка 17. Винт 25 прижимает друг к другу пластины 12, 13, 14, 15, 16, 17, опирающиеся на корпус 20 клапана.
В предлагаемом варианте исполнения пластины 12, 13, 14, 15, 16, 17 вставлены в корпус 20 клапана по отдельности. Также возможен вариант, в котором пластины 12, 13, 14, 15, 16, 17 будут изготавливаться в виде готового пакета, то есть их можно будет вставить в корпус клапана и извлечь из него только вместе. Для переоснащения газового клапана на другой тип газа потребуется, в зависимости от конструкции, поменять только дроссельную пластину 15 или полный пакет пластин 12, 13, 14, 15, 16, 17.
На фиг. 15 показан вариант схемы, представленной на фиг. 1-3. Расположение дроссельного участка 5 с дроссельными каналами 4 (4.1-4.5) в точности соответствует конструкции, показанной на фиг. 1-3. Расположение впускной полости 9 и двухпозиционных клапанов 3 (3.1-3.5) также соответствует варианту исполнения, показанному на фиг. 1-3. В отличие от варианта исполнения, показанного на фиг. 1-3, газовый вход 1 находится на правой стороне (направление дано для фиг.) впускной полости 9. Впрочем, положение газового входа 1 относительно впускной полости 9 и, тем самым, направление движения газа внутри впускной полости 9 не имеет значения для функционирования газового клапана. Внутри дроссельного участка 5 газ (аналогично конструкции, показанной на фиг. 1-3) движется в направлении слева
- 5 023082 направо. Следовательно, левый дроссельный канал 4.1 (направление дано для фиг.) обозначен как первый дроссельный канал. Правый дроссельный канал 4.5 (направление дано для фиг.) обозначен как последний дроссельный канал. В дальнейшем, в соответствии с этим порядком (аналогично варианту исполнения, показанному на фиг. 1-3), левый (направление дано для фиг.) двухпозиционный клапан 3.1 обозначается как первый двухпозиционный клапан, а правый (направление дано для фиг.) двухпозиционный клапан 3.5 обозначается как последний двухпозиционный клапан.
В переключающем положении, показанном на фиг. 15, постоянный магнит 8 находится справа от последнего двухпозиционного клапана 3.5. Таким образом, постоянный магнит 8 не воздействует ни на один из двухпозиционных клапанов 3, вследствие чего ни один из двухпозиционных клапанов 3.1-3.5 не открыт. В результате газовый клапан полностью закрыт, а соединение между газовым входом 1 и газовым выходом 2 полностью блокировано.
Чтобы открыть газовый клапан из этого переключающего положения, постоянный магнит 8 смещается влево в область последнего двухпозиционного клапана 3.5.
Такое переключающее положение, в котором газовый клапан максимально открыт, показано на фиг. 16. При этом газ движется от газового входа 1 через открытый последний двухпозиционный клапан 3.5 и последний дроссельный канал 4.5 непосредственно к газовому выходу 2. Проходное сечение последнего дроссельного канала 4.5 может быть большим настолько, что практически полностью исключает дросселирование потока газа. В этом случае газ практически беспрепятственно проходит через газовый клапан.
При перемещении постоянного магнита 8 влево (направление дано для фиг.) поток газа через газовый клапан можно поэтапно ограничивать. На фиг. 17 показано промежуточное положение постоянного магнита 8, в котором этот магнит открывает оба двухпозиционных клапана 3.4 и 3.5. При этом поток газа, поступающий на газовый выход 2, практически идентичен потоку газа в переключающем положении, показанном на фиг. 16.
В переключающем положении, показанном на фиг. 18, постоянный магнит открывает только двухпозиционный клапан 3.4. На пути к газовому выходу 2 поток газа проходит через дроссельные каналы 4.4 и 4.5. Проходное сечение дроссельного канала 4.4 меньше проходного сечения дроссельного канала 4.5, в результате чего осуществляется некоторое ограничение потока газа.
На фиг. 19 газовый клапан показан в минимальном открытом положении, в котором открыт только двухпозиционный клапан 3.1. На пути к газовому выходу 2 газ проходит через все дроссельные каналы 4.1-4.5. Сечение дроссельных каналов 4 увеличивается в направлении движения газа на дроссельном участке 5. Таким образом, регулирующийся поток газа определяется дроссельным каналом 4.1, который имеет самое меньшее проходное сечение. При расчете проходных сечений также учитывается аэродинамическое сопротивление прочих дроссельных каналов 4.2-4.5, влияющее на поток газа.
В конструкции, показанной на фиг. 15-19, газовый клапан оказывается в максимально открытом положении сразу же после вывода клапана из закрытого положения. Это выгодно тем, что газовые трубопроводы и горелка, расположенные за газовым клапаном, особенно быстро наполняются газом. Кроме того, зажигание горелки может происходить при максимальном потоке газа сразу же после открытия газового клапана, в результате чего облегчается процесс зажигания.
Список ссылочных обозначений газовый вход газовый выход (3.1-3.5) двухпозиционные клапаны (4.1-4.5) дроссельные каналы дроссельный участок (6.1-6.4) соединительная часть входная часть постоянный магнит впускная полость запорный элемент пружина уплотняющая пластина клапана
12а отверстия прижимная пластина
13а отверстия первая газораспределительная пластина
14а отверстия дроссельная пластина вторая газораспределительная пластина
16а отверстия крышка дросселирующие отверстия
- 6 023082 корпус клапана включающий вал поводок исполнительный рычаг отверстия винт направляющие отверстия крышка

Claims (14)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Газовый клапан, предназначенный для регулировки объемного потока газа, поступающего в газовую горелку газового прибора, причем газовый клапан содержит по меньшей мере два двухпозиционных клапана (3), при этом двухпозиционные клапаны (3) могут приводиться в действие путем перемещения по меньшей мере одного магнитно активного элемента относительно двухпозиционных клапанов (3), отличающийся тем, что по меньшей мере один магнитно активный элемент выполнен в виде постоянного магнита (8) с возможностью перемещения таким образом, чтобы в первой позиции не был открыт ни один двухпозиционный клапан (3), во второй позиции был открыт только один двухпозиционный клапан (3), а в третьей позиции были открыты два расположенных рядом двухпозиционных клапана (3).
  2. 2. Газовый клапан по п.1, отличающийся тем, что каждый двухпозиционный клапан (3) содержит подвижный запорный элемент (10), который при закрытом двухпозиционном клапане (3) прилегает к седлу клапана, закрывая, тем самым, отверстие (12а) в седле клапана.
  3. 3. Газовый клапан по п.1 или 2, отличающийся тем, что седло клапана выполнено в виде, по существу, ровной поверхности.
  4. 4. Газовый клапан по п.2 или 3, отличающийся тем, что седла по меньшей мере двух двухпозиционных клапанов (3) образованы общей деталью, которая предпочтительно представляет собой уплотняющую пластину (12) клапана.
  5. 5. Газовый клапан по одному из пп.2-4, отличающийся тем, что каждый двухпозиционный клапан (3) содержит пружину (11), которая при закрытом двухпозиционном клапане (3) прижимает запорный элемент (10) к седлу клапана.
  6. 6. Газовый клапан по одному из пп.2-5, отличающийся тем, что для открытия двухпозиционного клапана (3) запорный элемент (10) может подниматься с седла клапана под действием постоянного магнита (8), преодолевая усилие пружины (11).
  7. 7. Газовый клапан по одному из пп.2-6, отличающийся тем, что каждый запорный элемент (10) выполнен в виде, по существу, цилиндрического штока.
  8. 8. Газовый клапан по одному из пп.2-7, отличающийся тем, что каждый запорный элемент (10) может перемещаться в осевом направлении в корпусе (20) газового клапана.
  9. 9. Газовый клапан по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что газовый клапан содержит несколько двухпозиционных клапанов (3), предпочтительно по меньшей мере четыре двухпозиционных клапана (3).
  10. 10. Газовый клапан по одному из пп.2-9, отличающийся тем, что запорные элементы (10) отдельных двухпозиционных клапанов (3) расположены по окружности вокруг оси газового клапана и могут перемещаться параллельно этой оси, причем ось предпочтительно образована включающим валом (21) газового клапана.
  11. 11. Газовый клапан по одному из пп.2-10, отличающийся тем, что для приведения в действие двухпозиционного клапана (3) положение магнитно активного элемента, выполненного предпочтительно в виде постоянного магнита (8), может изменяться относительно запорного элемента (10) двухпозиционного клапана (3).
  12. 12. Газовый клапан по одному из пп.1-11, отличающийся тем, что по меньшей мере один магнитно активный элемент, выполненный предпочтительно в виде постоянного магнита (8), расположен на компоненте газового клапана, который может поворачиваться вокруг оси газового клапана, причем ось предпочтительно образована включающим валом (21) газового клапана, причем поворотный компонент, например, представляет собой поводок (22).
  13. 13. Газовый клапан по п.12, отличающийся тем, что поворотный компонент выполнен с возможностью поворота вокруг оси вручную пользователем.
  14. 14. Газовый клапан по п.12 или 13, отличающийся тем, что поворотный компонент выполнен с возможностью поворота вокруг оси с помощью электрического исполнительного элемента.
EA201270139A 2009-07-24 2010-07-15 Исполнительный механизм газового клапана EA023082B1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09290590 2009-07-24
EP10290113 2010-03-08
PCT/EP2010/060176 WO2011009793A1 (de) 2009-07-24 2010-07-15 Betätigungsmechanismus einer gasventileinheit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201270139A1 EA201270139A1 (ru) 2012-10-30
EA023082B1 true EA023082B1 (ru) 2016-04-29

Family

ID=43256418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201270139A EA023082B1 (ru) 2009-07-24 2010-07-15 Исполнительный механизм газового клапана

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8667988B2 (ru)
EP (1) EP2457023B1 (ru)
KR (1) KR20120042851A (ru)
CN (1) CN102472488B (ru)
AU (1) AU2010275355B2 (ru)
EA (1) EA023082B1 (ru)
ES (1) ES2593108T3 (ru)
HK (1) HK1171066A1 (ru)
WO (1) WO2011009793A1 (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8286594B2 (en) 2008-10-16 2012-10-16 Lochinvar, Llc Gas fired modulating water heating appliance with dual combustion air premix blowers
US8517720B2 (en) 2008-10-16 2013-08-27 Lochinvar, Llc Integrated dual chamber burner
AU2010275354B2 (en) * 2009-07-24 2014-11-27 Bsh Hausgerate Gmbh Switch of a gas valve unit
US8844472B2 (en) * 2009-12-22 2014-09-30 Lochinvar, Llc Fire tube heater
US8960234B2 (en) * 2010-05-20 2015-02-24 Bsh Bosch Und Siemens Hausgeraete Gmbh Gas valve unit for a dual circuit burner
US8540209B2 (en) * 2010-09-15 2013-09-24 University of Pittsburgh—of the Commonwealth System of Higher Education Active combustion flow modulation valve
US8881769B2 (en) 2010-09-20 2014-11-11 Bsh Bosch Und Siemens Hausgeraete Gmbh Structure of a gas-valve unit
US9097436B1 (en) 2010-12-27 2015-08-04 Lochinvar, Llc Integrated dual chamber burner with remote communicating flame strip
US8662071B2 (en) * 2011-02-14 2014-03-04 Bsh Home Appliances Corporation Household gas appliance with a magnetically controlled gas supply system
US11753610B2 (en) 2011-03-03 2023-09-12 PB Funding Group, LLC Self healing controller for beer brewing system
BR112013030715B1 (pt) 2011-05-30 2021-03-23 Fpt Motorenforschung Ag Aparelho de motor turbocomposto superalimentado
PL2756229T3 (pl) * 2011-09-16 2017-10-31 Bsh Hausgeraete Gmbh Zespół zaworu gazowego
US9464805B2 (en) 2013-01-16 2016-10-11 Lochinvar, Llc Modulating burner
US9574771B2 (en) * 2013-12-30 2017-02-21 American Air Liquide, Inc. Method and burner using the curie effect for controlling reactant velocity for operation in pre-heated and non-pre-heated modes
US9739395B2 (en) * 2014-01-09 2017-08-22 Dresser-Rand Company Grid valve apparatus
ES2747990T3 (es) * 2014-05-22 2020-03-12 Bsh Hausgeraete Gmbh Válvula de gas, punto de cocción y aparato de cocción a gas
US20200149640A1 (en) * 2018-11-14 2020-05-14 Picobrew, Inc. Magnetically Operated Multi-Port Valve
ES2776073B2 (es) 2019-01-28 2021-11-17 Llana Enrique Gonzalez Valvula mecanica para fluidos.

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3874296T2 (de) * 1987-11-27 1993-03-25 Sdecc Modulierendes gasversorgungstriebwerk fuer brenner einer vorrichtung in der art eines gaskessels.
DE10249938A1 (de) * 2002-10-24 2004-05-13 Abb Research Ltd. Ventilanordnung
EP1640664A2 (en) * 2004-09-16 2006-03-29 General Electric Company Control valve assembly for controlling gas flow in gas combustion systems

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1403016A (fr) * 1964-04-29 1965-06-18 Thermiguides Robinet pneumatique à commande magnétique non électrique, plus particulièrement pour machines textiles
US4481389A (en) * 1982-08-02 1984-11-06 Liquid Level Lectronics, Inc. Magnetic control device
DE19627539A1 (de) 1996-07-09 1998-01-15 Gaggenau Werke Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Flammengröße gasbetriebener Koch- oder Backgeräte
CN2431445Y (zh) 2000-05-26 2001-05-23 中外合资宁波埃美柯铜阀门有限公司 磁力启闭阀
DE502004012305D1 (de) 2003-01-13 2011-04-28 Bsh Bosch Siemens Hausgeraete Gaskochstelle
US8020586B2 (en) * 2008-12-06 2011-09-20 International Business Machines Corporation One-step flow control for crossing channels

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3874296T2 (de) * 1987-11-27 1993-03-25 Sdecc Modulierendes gasversorgungstriebwerk fuer brenner einer vorrichtung in der art eines gaskessels.
DE10249938A1 (de) * 2002-10-24 2004-05-13 Abb Research Ltd. Ventilanordnung
EP1640664A2 (en) * 2004-09-16 2006-03-29 General Electric Company Control valve assembly for controlling gas flow in gas combustion systems

Also Published As

Publication number Publication date
US20120132836A1 (en) 2012-05-31
AU2010275355B2 (en) 2014-10-23
KR20120042851A (ko) 2012-05-03
US8667988B2 (en) 2014-03-11
HK1171066A1 (zh) 2013-03-15
CN102472488A (zh) 2012-05-23
WO2011009793A1 (de) 2011-01-27
CN102472488B (zh) 2016-06-01
EP2457023A1 (de) 2012-05-30
AU2010275355A1 (en) 2012-02-02
EP2457023B1 (de) 2016-09-07
ES2593108T3 (es) 2016-12-05
EA201270139A1 (ru) 2012-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA023082B1 (ru) Исполнительный механизм газового клапана
EA020365B1 (ru) Клапанное устройство газового прибора
US8960234B2 (en) Gas valve unit for a dual circuit burner
KR101715983B1 (ko) 2개의 가스 배출구를 포함하는 가스 밸브 유닛
RU2536438C1 (ru) Газовый клапанный блок, газовая арматура, оснащенная газовым клапанным блоком, и газовый прибор, оснащенный газовым клапанным блоком
EA022147B1 (ru) Переключатель газового клапана
US7741941B2 (en) Dual armature solenoid valve assembly
KR101833086B1 (ko) 가스 밸브 유닛의 구조
CN103703316B (zh) 用于双回路燃烧器的燃气阀单元
JP2015031481A (ja) 火力調節装置
WO2007098790A1 (en) A valve unit for controlling a combustible gas supply
US20160215975A1 (en) Gas burner assembly for a gas hob, gas hob and gas oven
JP6862054B2 (ja) 燃焼用ガス量制御装置、および、その駆動方法
KR101924242B1 (ko) 양정 편향 시스템을 포함한 가스 밸브 유닛
WO2007098789A1 (en) A valve unit
CZ20022964A3 (en) Fuel injection valve

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM