KR101869119B1

KR101869119B1 - 솔레노이드 밸브용 작동 메커니즘을 갖는 가스 밸브 유닛

Info

Publication number: KR101869119B1
Application number: KR1020137018305A
Authority: KR
Inventors: 외른 나우만
Original assignee: 베에스하 하우스게랫테 게엠베하
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2018-06-19
Also published as: CN103403453B; WO2012080055A2; WO2012080055A3; EP2652401A2; KR20140033322A; HK1191391A1; US20130240767A1; AU2011344471B2; US9206981B2; AU2011344471A1; RU2013129296A; CN103403453A; ES2748927T3; RU2559959C2; EP2652401B1

Abstract

본 발명은 가스 기기, 특히 가스 조리 기기의 가스 버너로 공급되는 가스 체적 유량을 조정하기 위한 가스 밸브 유닛에 관한 것이다. 상기 가스 밸브 유닛은 가스 밸브 유닛의 개방 횡단면을 조정하기 위한 작동 축(31)과, 밸브 하우징(20), 그리고 추가 차단 밸브(40)를 포함한다. 작동 축(31)의 이동은 선형으로 변위 가능한 연결 부재(45)에 의해 차단 부재(40) 상으로 전달 가능하다. 본 발명에 따라 연결 부재(45)는 하나 이상의 스프링(45b)을 포함한다. 본 발명의 개선예에 따라 연결 부재(45)의 스프링(45b)은 압축 스프링으로서 형성된다. 연결 부재(45)의 스프링(45b)은 나선형 스프링으로서 형성되며, 바람직하게는 변화하는 권선 반경을 갖는 나선형 스프링으로서 형성된다.

Description

솔레노이드 밸브용 작동 메커니즘을 갖는 가스 밸브 유닛{GAS VALVE UNIT COMPRISING AN ACTUATION MECHANISM FOR A SOLENOID VALVE}

본 발명은 가스 기기, 특히 가스 조리 기기의 가스 버너로 공급되는 가스 체적 유량을 조정하기 위한 가스 밸브 유닛에 관한 것이며, 상기 가스 밸브 유닛은 가스 밸브 유닛의 개방 횡단면을 조정하기 위한 작동 축과, 밸브 하우징, 그리고 추가 차단 밸브를 포함하고, 작동 축의 이동은 선형으로 변위 가능한 연결 부재에 의해 차단 부재 상으로 전달 가능하다.

차단 밸브를 구비한 언급한 유형의 가스 밸브 유닛들은 보통 안전 가스 밸브로도 지칭된다. 가스 밸브 유닛의 조작 섹션 상에는 대개 회전 노브가 끼워지며, 회전 노브에는 가스 조리 기기의 사용자가 수동으로 접근할 수 있다. 대개 가스 밸브 유닛의 개방 횡단면은 작동 축의 회전을 통해 조정된다. 사용자가 회전 노브를 가압함으로써 차단 밸브는 작동 축의 축방향 변위를 통해 작동자에 의해 개방될 수 있다.

작동 축의 축방향 이동은 선형으로 변위 가능한 연결 부재 상으로 전달된다. 작동 축의 이동이 연결 부재 상으로 전달되는 것은 직접적으로 또는 간접적으로, 예를 들어 이동 방향을 편향하기 위한 장치를 통해 실행될 수 있다. 연결 부재는 차단 밸브의 차단 부재와 직접적으로 또는 간접적으로 접촉한다. 차단 부재의 방향으로 연결 부재가 축방향으로 이동함으로써 차단 부재는 밸브 시트로부터 상승될 수 있고, 그럼으로써 차단 밸브는 개방될 수 있다.

대체로, 차단 밸브는 추가로 자석 유닛을 보유하며, 이러한 자석 유닛에 의해 차단 부재는 차단 부재가 밸브 축의 가압을 통해 수동으로 개방 위치가 된 이후에 이러한 개방 위치로 유지될 수 있다. 그러나, 자석 유닛에 의해 형성 가능한 자력의 크기는 폐쇄된 위치로부터 개방 위치로 차단 부재를 이동시키기에 충분하지 못하다. 대개 자석 유닛은 가스 버너의 영역에 배치된 열전 소자와 연결되는 권선 코일을 포함한다. 열전 소자에 의해 형성된 전압은 자석 유닛의 코일을 통한 전류 흐름을 발생시키고, 이에 따라 가스 버너에서 가스 불꽃이 연소되는 동안 차단 밸브를 개방 유지하는 자력을 형성한다. 가스 불꽃이 소화되면, 차단 밸브는 자동으로 폐쇄되고, 단지 수동으로 작동 축의 가압을 통해 재개방될 수 있다.

선행 기술의 가스 밸브 유닛에서는 차단 부재가 작동 축의 압입을 통해 이러한 압입이 자석 유닛에서 발생하는 한, 개방 방향으로 이동할 수 있다는 문제점이 있다. 작동 축의 압입이 더 큰 힘으로 실행되는 경우에, 이는 차단 부재의 변형을 야기할 수 있으며, 이러한 변형은 차단 밸브의 기능을 저하할 수 있다. 특히, 변형된 차단 부재가 자석 유닛에 의해 더 이상 개방 위치로 유지될 수 없을 수 있는데, 이는 변형에 의해 차단 부재와 자석 유닛 사이에 너무 큰 공극이 존재하기 때문이다.

본 발명의 과제는 차단 밸브의 기능이 지속적으로 확실히 보장되는 가스 밸브 유닛을 제공하는 것이다.

상기 과제는 본 발명에 따라서 연결 부재가 하나 이상의 스프링을 포함함으로써 해결된다. 연결 부재에 특히 큰 힘이 가해지는 경우, 스프링은 구부러지고, 이와 같이 차단 밸브의 부품들의 손상을 방지한다. 이와 동시에, 스프링은 정상 작동력이 스프링에 의해 전달되도록 구성된다. 스프링은 사용자에 의한 작동 축의 가압시 차단 밸브가 개방되고, 이어서 차단 부재가 예를 들어 열전 소자에 의해 전류를 공급받는 자석 유닛에 의해 자동으로 개방 유지될 수 있도록 보장한다. 본 발명과 관련하여, "스프링"이란 부재의 구성 및/또는 재료와는 무관하게 힘에 따라 형태가 변화하고 그리고/또는 길이가 변화하는 각각의 부재를 의미한다. 예를 들어 권선된 금속 스프링 또는 사출 성형된 플라스틱 스프링이 고려된다.

연결 부재가 가압력의 전달에 적합한 경우가 바람직하다. 이 경우, "가압력"이라는 개념은 선형으로 작용하는 힘을 의미한다.

연결 부재의 스프링은 바람직하게 압축 스프링으로서 형성된다. 압축 스프링은 선형으로 힘이 작용할 때 자신의 길이를 변화시킨다.

또한, 연결 부재의 스프링이 나선형 스프링으로서 형성되는 경우가 바람직하다.

바람직하게 나선형 스프링은 일정한 권선 반경 또는 변화하는 권선 반경을 갖는다. 권선 반경이 일정한 경우에, 나선형 스프링은 원통 형태를 갖는다. 이러한 나선형 스프링의 직경은 스프링 길이에 걸쳐 일정하다. 권선 반경이 변화하는 나선형 스프링에서, 나선형 스프링이 하나의 첫 위치에서 이러한 첫 번째 위치로부터 축방향으로 이격된 다른 위치에서보다 더 작은 직경을 갖도록 나선형 스프링의 길이에 걸쳐 권선 반경이 변화한다.

바람직하게 연결 부재는 밸브 하우징 내에서 나선형 스프링의 최대 권선 반경을 갖는 영역에서 안내된다. 권선 반경이 일정한 나선형 스프링에서, 나선형 스프링의 전체 길이가 최대 권선 반경을 갖는 영역이다. 최대 권선 반경을 갖는 영역은 일반적으로 연결 부재의 가장 넓은 위치이다.

차단 부재는 폐쇄 스프링에 의해 폐쇄 위치로 예압된다. 이에 따라, 차단 밸브가 휴지 위치에서 항상 닫혀 있도록 보장된다. 작동 축의 수동식 가압을 통해 차단 밸브는 폐쇄 스프링의 힘에 대항하여 개방될 수 있다. 폐쇄 위치에서 차단 부재는 차단 밸브의 밸브 시트에 접하도록 위치하고, 이와 같이 가스 밸브 유닛을 통한 가스 관류를 방지한다.

바람직하게 연결 부재의 스프링의 스프링 상수는 폐쇄 스프링의 스프링 상수보다 크다. 따라서, 작동 축의 가압은 우선 첫째로 폐쇄 스프링의 압축을 야기하고, 이에 따라 차단 밸브의 개방을 야기한다. 차단 밸브가 최대로 개방되고 차단 부재가 최종 정지부에 접한 후에야, 연결 부재에 작용하는 힘은 상승하고, 이에 따라 연결 부재의 스프링의 압축은 강화된다. 따라서, 차단 부재에 최대로 작용하는 힘은 연결 부재의 스프링을 통해 제한된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 작동 축의 축 방향 이동을, 연결 부재의 축 방향 이동이면서 상기 작동 축의 축 방향 이동에 대해 실질적으로 수직인 상기 축 방향 이동으로 전환하는 편향 장치가 제공된다. 이러한 편향 장치는 특히 가스 밸브 유닛의 치수가 작동 축의 종방향으로 제한되는 경우에 필요하다.

이 경우, 편향 장치는, 조작 섹션의 맞은편에 위치하는 작동 축의 단부의 영역에서 작동 축에 배치되는 제1 슬라이딩 부재를 포함한다. 작동 축의 조작 섹션은 예를 들어 회전 노브가 끼워질 수 있는 섹션이다. 조작 섹션의 맞은편에 위치하는 작동 축의 단부는 가스 밸브 유닛의 하우징 내부에 위치한다.

바람직하게는, 제1 슬라이딩 부재는, 제1 원추형 부재의 첨단이 작동 축의 조작 섹션으로부터 이격되는 방향으로 향하는 방식으로, 제1 원추형 부재로서 형성된다. 슬라이딩 부재가 원추형 부재로서 형성되는 것은 슬라이딩 부재의 공간 범위(spatial extent)가 작동 축의 회전 위치와는 무관하다는 장점을 갖는다.

편향 장치는, 적어도 작동 축을 가압하는 동안, 제1 슬라이딩 부재와 접촉하여 위치되는 제2 슬라이딩 부재를 포함한다.

제2 슬라이딩 부재는 제2 원추형 부재로서 형성되고, 제2 원추형 부재의 중심축은 작동 축에 대해 실질적으로 수직으로 배치되며, 제2 원추형 부재의 첨단은 제1 슬라이딩 부재의 방향으로 향한다. 제1 슬라이딩 부재의 축방향 변위시 2개의 슬라이딩 부재들은 서로에 대해 활주하고, 제2 슬라이딩 부재는 제2 슬라이딩 부재의 축방향으로 변위된다.

바람직하게 제2 슬라이딩 부재는 작동 축을 향한 연결 부재의 단부에 배치된다. 이로 인해, 제2 슬라이딩 부재의 축방향 이동은 자동으로 연결 부재의 축방향 이동을 야기한다.

바람직하게 연결 부재는 스프링 와이어가 연결 부재의 이동 방향에 대해 평행하게 배향되어 있는 하나 이상의 섹션을 갖는다. 이러한 섹션에서 스프링 와이어는 종방향으로 부하가 가해지고, 이에 따라 부하 방향으로 스프링 작용을 갖지 않는다. 이는 나선형 스프링도 형성하는 동일한 스프링 와이어의 섹션이다.

제2 슬라이딩 부재는 스프링 와이어에 고정되고, 바람직하게는 연결 부재의 이동 방향에 대해 평행인 스프링 와이어의 섹션에 고정되는 것이 특히 바람직하다.

특히 바람직한 실시예에 따라, 개방 횡단면을 조정하기 위한 가스 밸브 유닛은 2개 이상의 개폐 밸브들과, 개폐 밸브들의 스위칭 위치에 따라서 가스로 관류될 수 있는 하나 이상의 스로틀 개구부(throttle opening)를 각각 포함하는 2개 이상의 스로틀링부를 포함한다. 따라서, 개방 횡단면의 조정은 개폐 밸브들의 원하는 개방 및 폐쇄를 통해 실행된다. 이는 작동 축의 회전을 통해 실행된다. 예를 들어, 개폐 밸브들의 개방 및 폐쇄를 위해서는 개폐 밸브들에 걸쳐 이동하는 영구 자석이 제공될 수 있다. 바로 영구 자석의 영역에 위치하는 각각의 개폐 밸브는 자력에 의해 개방된다. 이에 반해, 차단 밸브는 기계력에 의한 작동 축의 가압을 통해 개방된다. 이어서, 차단 밸브는 전자기력에 의해, 예를 들어 불꽃 모니터링을 위한 열전 소자에 의해 형성된 전압에 의해 개방 유지될 수 있다.

본 발명의 추가의 장점들과 상세 내용은 개략도들에 도시된 실시예에 따라 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 제1 개폐 밸브가 개방된 조건에서 개폐 밸브들과 스로틀링부들의 스위칭 배치를 도시한 개략도이다.
도 2는 2개의 개폐 밸브가 개방된 조건에서 스위칭 배치를 도시한 개략도이다.
도 3은 최종 개폐 밸브가 개방된 조건에서 스위칭 배치를 도시한 개략도이다.
도 4는 개폐 밸브들이 폐쇄된 조건에서 가스 밸브 장치를 도시한 개략적 구성도이다.
도 5는 폐쇄된 상태에서 본 발명에 따르는 가스 밸브 유닛을 도시한 개략적 구성도이다.
도 6은 차단 밸브가 개방된 경우 가스 밸브 유닛을 도시한 도면이다.
도 7은 차단 밸브가 개방되고 개폐 밸브가 개방된 경우 가스 밸브 유닛을 도시한 도면이다.
도 8은 작동 축이 가압되지 않은 조건에서 개방된 가스 밸브 유닛을 도시한 도면이다.
도 9는 폐쇄된 상태의 차단 밸브를 도시한 도면이다.
도 10은 개방된 차단 밸브를 도시한 도면이다.
도 11은 작동 축이 완전하게 가압된 조건에서 개방된 차단 밸브를 도시한 도면이다.
도 12는 가스 밸브 유닛을 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 3에는 가스 밸브 유닛의 개폐 밸브들(3)(3.1 내지 3.5)과 스로틀링부들(4)(4.1 내지 4.5)의 스위칭 배치가 도시되어 있다. 그러나 여기에 본 발명에 따르는 차단 밸브 및 연결 부재는 도시되어 있지 않다.

도들에서 가스 유입구(1)가 확인되며, 이 가스 유입구에 의해서는 가스 밸브 유닛이 예컨대 가스 조리 기기의 주 가스 라인에 연결된다. 가스 유입구(1)에는 연소를 위해 제공되고 예컨대 20밀리바 또는 50밀리바의 일정 압력을 갖는 가스가 존재한다. 가스 밸브 유닛의 가스 유출구(2)에는, 예컨대 가스 조리 기기의 가스 버너로 이어지는 가스 라인이 연결된다. 가스 유입구(1)는 가스 밸브 유닛의 가스 유입 챔버(9)를 통해 본 실시예에 따라 5개인 개폐 밸브(3)(3.1 내지 3.5)의 유입 측과 연결된다. 개폐 밸브들(3)의 개방을 통해 가스 유입구(1)는 스로틀 섹션(5)의 특정 섹션이면서 개방된 개폐 밸브(3)를 통해 가스가 내부로 유입되는 상기 특정 섹션과 각각 연결된다. 스로틀 섹션(5)은 내부로 제1 개폐 밸브(3.1)가 통해 있는 유입 섹션(7)을 포함한다. 추가 개폐 밸브들(3.2 내지 3.5)은 스로틀 섹션(5)의 연결 섹션(6)(6.1 내지 6.4) 내로 각각 통해 있다. 유입 섹션(7)과 제1 연결 섹션(6.1) 사이의 전환부뿐 아니라, 연결 섹션들(6.1 내지 6.4) 중에서 2개의 인접한 연결 섹션 사이의 전환부들은 각각 스로틀링부(4)(4.1 내지 4.5)에 의해 형성된다. 최종 스로틀링부(4.5)는 가스 유출구(2)와 최종 연결 섹션(6.4)을 연결한다. 스로틀링부들(4.1 내지 4.5)은 순서대로 증가하는 개방 횡단면을 보유한다. 최종 스로틀링부(4.5)의 관류 횡단면은, 최종 스로틀링부(4.5)가 실제로 스로틀 기능을 보유하지 않을 정도의 크기로 선택될 수 있다.

개폐 밸브들(3)의 작동은 개폐 밸브들(3)의 열을 따라 이동될 수 있는 영구 자석(8)에 의해 이루어진다. 이 경우, 각각의 개폐 밸브(3)를 개방하기 위한 힘은 영구 자석(8)의 자력에 의해 직접 형성된다. 상기 자력은 스프링 힘에 대항하여 각각의 개폐 밸브(3)를 개방한다.

도 1에 따르는 스위칭 위치에서 제1 개폐 밸브(3.1)만이 개방된다. 상기 개폐 밸브(3.1)를 통해 가스는 가스 유입 챔버(9)로부터 유입 섹션(7) 내로 유입되며, 그 다음 이 유입 섹션으로부터 가스 유출구(2)로 향하는 경로 상에서 모든 스로틀링부(4) 및 모든 연결 섹션(6)을 통과한다. 밸브 유닛을 관류하는 가스의 양은 가스 밸브 유닛에 연결된 가스 버너의 최소 출력을 사전 설정한다.

도 2에는, 제1 개폐 밸브(3.1)뿐 아니라 제2 개폐 밸브(3.2)도 개방되는 방식으로 영구 자석(8)이 도면에서 우측 방향으로 이동되는 스위칭 배치가 개략적으로 도시되어 있다.

개방된 제2 개폐 밸브(3.2)를 통해, 가스는 가스 유입 챔버(9)로부터 제1 연결 섹션(6.1) 내로 직접 유입되며, 그 다음 제1 연결 섹션으로부터 스로틀링부들(4.2 내지 4.5)을 통해 가스 유출구(2)로 흐른다. 가스 유출구(2)로 흐르는 가스는 개방된 개폐 밸브(3.2)를 바탕으로 제1 스로틀링부(4.1)를 우회한다. 그러므로 도 2에 따르는 스위칭 위치에서 가스 체적 유량은 도 1에 따르는 스위칭 위치에서의 가스 체적 유량보다 더 많다. 제1 연결 섹션(6.1)으로 향하는 가스 공급은 실제로 제2 개폐 밸브(3.2)를 통해서만 이루어진다. 열려 있는 개폐 밸브들(3.1 및 3.2)을 바탕으로, 유입 섹션(7) 내에는 제1 연결 섹션(6.1) 내에서와 동일한 압력 레벨이 존재한다. 그러므로 유입 섹션(7)으로부터 제1 스로틀링부(4.1)를 통해 제1 연결 섹션(6.1) 내로는 추가로 가스가 거의 흐르지 않는 것이나 다름없다. 그로 인해 영구 자석(8)이 추가로 도면에서 우측 방향으로 이동되고 그럼으로써 제2 개폐 밸브(3.2)가 개방된 상태에서 제1 개폐 밸브(3.1)가 폐쇄된다면, 전체적으로 가스 밸브 유닛을 관류하는 가스 체적 유량은 실제로 변하지 않는다.

영구 자석(8)이 도면에서 우측 방향으로 이동하는 것을 통해, 개폐 밸브들(3.3 내지 3.5)은 연속해서 개방되며, 그럼으로써 가스 밸브 유닛을 통과하는 가스 체적 유량은 단계별로 증가된다.

도 3에는, 최대 개방된 위치에서 가스 밸브 유닛의 스위칭 배치가 개략적으로 도시되어 있다. 여기서, 영구 자석(8)은 도면에서 우측에서 자신의 최종 위치에 위치된다. 최종 개폐 밸브(3.5)는 영구 자석(8)의 상기 위치에서 개방된다. 이 경우, 가스는 가스 유입 챔버(9)로부터 곧바로 최종 연결 섹션(6.4) 내로 유입되고 가스 유출구(2)로 향하는 경로 상에서 최종 스로틀링부(4.5)만을 통과한다. 상기 최종 스로틀링부(4.5)는, 실제로 가스 유량의 스로틀링이 발생하지 않으면서 가스는 실제로 스로틀링되지 않는 방식으로 가스 밸브 유닛을 관류할 수 있는 정도의 관류 횡단면을 보유할 수 있다.

도 4에는, 도 1 내지 도 3에 따르는 스위칭 배치를 포함하는 가스 밸브 유닛의 구조적 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 여기서도 본 발명에 따르는 차단 밸브는 마찬가지로 도시되어 있지 않다.

도 4에서는 내부적으로 가스 밸브 유닛의 가스 유입구(1)가 형성되는 밸브 몸체(20)가 확인된다. 밸브 몸체(20)의 내부에는 가스 유입구(1)와 연결되는 가스 유입 챔버(9)가 위치된다. 개폐 밸브들(3)의 차단 몸체들(10)은, 도면에서 상부 및 하부 방향으로 이동될 수 있는 방식으로, 밸브 몸체(20) 내에서 안내된다. 각각의 차단 몸체(10)는 스프링(11)에 의해 도면에서 하부 방향으로 예압된다. 영구 자석(8)의 힘에 의해 차단 몸체(10)는 스프링(11)의 힘에 대항하여 도면에서 상부 방향으로 이동될 수 있다. 스프링들(11)은 차단 몸체들을 밸브 밀봉판(12) 상으로 가압하며, 그럼으로써 차단 몸체들(10)은 밸브 밀봉판(12) 내에 제공되어 있는 개구부들(12a)을 기체 밀봉 방식으로 밀폐하게 된다. 밸브 밀봉판(12)의 하부에는, 밸브 밀봉판(12) 내의 개구부들(12a)에 상응하는 개구부들(13a)을 포함하는 압력판(13)이 배치된다. 압력판(13) 내의 개구부들(13a)은 제1 가스 분배판(14) 내 개구부들(14a) 내로 통해 있다. 도면에서, 제1 가스 분배판(14)의 하부에는, 복수의 스로틀 개구부(18)를 포함하는 스로틀 판(15)이 위치된다. 이 경우, 스로틀링부들(4.1 내지 4.4) 각각은 2개의 스로틀 개구부(18)에 의해 형성된다. 하나의 스로틀링부(4.1 내지 4.4)에 속하는 2개의 스로틀 개구부(18)는 제2 가스 분배판(16) 내 개구부들(16a)에 의해 각각 서로 연결된다. 그와 반대로, 제1 가스 분배판 내 개구부들(14a)은 2개의 인접한 스로틀링부(4.1 내지 4.5)의 스로틀 개구부들이면서 서로 나란하게 위치하는 상기 스로틀 개구부들(18)을 연결한다. 최종 스로틀링부(4.5)는 하나의 스로틀 개구부(18)로만 구성되며, 이 스로틀 개구부는 제2 가스 분배판(16) 내 상응하는 개구부(16a)를 통해 가스 밸브 유닛의 가스 유출구(2) 내로 통해 있다.

도 4에 따르는 스위칭 위치에서, 영구 자석(8)은, 모든 개폐 밸브(3)가 폐쇄되어 있는 최종 위치에 위치된다. 따라서, 가스 밸브 유닛은 전체적으로 폐쇄된다. 가스 체적 유량은 영(0)과 동일하다. 상기 스위칭 위치에서 출발하여 영구 자석(8)은 도면에서 우측 방향으로 이동되며, 그럼으로써 영구 자석(8) 아래에 배치되는 개폐 밸브들(3)은 각각 개방된다.

도 5 내지 도 8에는, 본 발명에 따르는 가스 밸브 장치의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 여기서는 연결 부재(45)가 확인되지만, 연결 부재(45)의 일부인 스프링은 확인되지 않는다. 여기서는 중앙에 배치되는 작동 축(31)을 포함하고 실질적으로 회전 대칭인 밸브 하우징(20)이 확인된다. 예컨대 5개인 개폐 밸브(3)는 작동 축(31)을 중심으로 원호를 따라 배치된다. 작동 축(31)의 상부 단부에는 작동 축의 조작 섹션(29)이 위치되고, 이 조작 섹션 상에는 예컨대 회전 노브가 끼워질 수 있다. 작동 축(31)의 하부 단부에는 작동 장치(25)가 배치되고, 이 작동 장치의 바깥쪽 단부에는 영구 자석(8)이 배치된다. 작동 축(31)의 회전 시, 영구 자석(8)은 원호를 따라 개폐 밸브들(3)의 옆을 지나서 이동된다. 각각 정확히, 영구 자석(8) 바로 위쪽에 위치되는 개폐 밸브들(3)은 영구 자석(8)의 자력을 통해 개방된다. 위에서 작동 축(31)의 상에는 예컨대 사용자가 직접 잡을 수 있는 회전 노브가 끼워질 수 있다.

밸브 몸체의 윗면에는 덮개부(30)가 형성되고, 이 덮개부 내에는 하부에서 상부 방향으로 밸브 밀봉판(12), 압력판(13), 제1 가스 분배판(14), 스로틀 판(15) 및 제2 가스 분배판(16)이 배치된다. 이들 판(12 내지 16)은 덮개부(30)의 탈거를 통해 접근할 수 있다. 판들(12 내지 16)에 대한 접근은 상부로부터, 다시 말해 작동 축(31)이 밸브 하우징(20)으로부터 돌출되는 동일한 측에서부터 이루어진다.

또 다른 가스 유형에 대한 가스 밸브 유닛의 매칭을 위해, 특히 스로틀 판(15)이 교환된다. 스로틀 판(15) 내에는, 가스 체적 유량의 크기를 결정적으로 확정하는 스로틀 개구부들(18)이 위치된다. 상부 방향으로 덮개부의 탈거 후에, 모든 판(12 내지 16)은 덮개부(30) 내에 위치된다.

추가로, 상기 그림에 도시되어 있지 않은 차단 밸브(40)를 작동시키기 위한 배치가 확인된다. 상기 배치는 작동 축(31)에 고정되는 제1 슬라이딩 부재(41)를 포함한다. 제1 슬라이딩 부재(41)는, 연결 부재(45)를 통해 차단 밸브의 밸브 몸체에 연결되는 제2 슬라이딩 부재(42)와 접촉한다. 두 슬라이딩 부재(41, 42)는 원추형 몸체에 의해 형성된다. 제3 원추형 몸체(43)는 커플링 장치(26)의 부분으로서 이용되고, 이 커플링 장치에 의해 작동 축(31)의 회전 운동이 작동 장치(25) 상으로 전달된다. 커플링 장치(26)는 실질적으로 슬롯 형태의 홈부(28) 내로 삽입되는 캐리어(27)로 구성된다.

도 5에 도시된 위치에서, 가스 밸브 유닛은 완전하게 폐쇄된 위치에 위치된다. 작동 축(31)의 회전 위치는, 영구 자석(8)이 개폐 밸브(3)의 하부에 위치되지 않고 그에 따라 모든 개폐 밸브(3)가 폐쇄되어 있는 방식으로 선택된다. 그 외에, 작동 축(31)은 축 방향으로 압입되어 있지 않다. 제2 슬라이딩 부재(42)는 좌측 정지 위치에 위치된다. 제1 슬라이딩 부재(41)가 원추형 몸체로서 형성되는 것을 바탕으로, 작동 축(31)과 그에 따라 제1 슬라이딩 부재(41)의 단독 회전 운동은 제2 슬라이딩 부재(42)의 위치에 어떠한 영향도 미치지 않는다. 동일한 이유에서, 작동 축(31)의 하부 단부는 마찬가지로 (제3) 원추형 몸체(43)에 의해 형성된다.

도 5에 따르는 스위칭 위치에서, 가스 밸브 유닛의 밸브 하우징(20) 내에는 폐쇄된 차단 밸브(40)로 인해 가스가 존재하지 않는다.

이후, 스위칭 축(31)이 축 방향에서 하부 방향으로 압입된다면, 차단 밸브(40)가 개방되고 밸브 하우징(20)은 가스로 채워진다.

가스 밸브 유닛의 상기 상태는 도 6에 도시되어 있다. 이 경우, 제1 슬라이딩 부재(41)는 연결 부재(45)를 포함하는 제2 슬라이딩 부재(42)를 도면에서 우측 방향으로 가압시킨 상태이다. 연결 부재(45)는 차단 밸브(40)의 차단 부재(44)에 직접 작용하며(도 10 참조), 그럼으로써 차단 밸브는 개방된다. 그럼으로써 도면에서 하부에 위치하는 가스 밸브 유닛의 영역은 가스로 채워진다(점들로 도시된 표면 참조). 또한, 그와 반대로, 개폐 밸브들(3)은 폐쇄되며, 그럼으로써 가스 밸브 유닛의 관류 횡단면은 또한 영(0)과 동일해진다.

도 6에서, 그 외에도, 제3 원추형 몸체(43)의 슬롯 형태의 홈부(28) 내에 삽입되어 있는 평평한 캐리어(27)를 포함하는 커플링 장치(26)가 형성되어 있는 점이 확인된다. 작동 축(31)의 축 방향 이동은 캐리어(27)와 홈부(28)로 이루어진 상기 조합을 통해 보상될 수 있으며, 그럼으로써 상기 이동은 개폐 밸브들(3)의 작동 장치(25)로는 전달되지 않는다.

도 7에는, 차단 밸브(40)가 작동 축(31)의 압입을 통해 개방되어 있고 그 외에 개폐 밸브들(3) 중에서 하나의 개폐 밸브가 영구 자석(8)에 의해 개방되어 있는, 가스 밸브 유닛의 추가 작동 위치가 도시되어 있다. 이제 가스는, 상기 개방된 개폐 밸브(3)를 통해, 가스 유출구(2)의 방향으로 개폐 밸브의 상부 영역 내로도 유입된다. 여기서 차단 밸브(40)는 제1 슬라이딩 부재(41), 제2 슬라이딩 부재(42) 및 연결 부재(45)를 통해 기계적인 방식으로 개방 위치에 고정된다.

이와 반대로, 도 8에는, 차단 밸브(40)의 차단 부재(44)가 본 그림에는 도시되어 있지 않은 전자석의 힘에 의해 개방 위치에 고정되어 있는, 가스 밸브 유닛의 작동 위치가 도시되어 있다. 여기서 작동 축(32)은 압입되지 않은 위치에 위치되며, 그럼으로써 제1 슬라이딩 부재(41)는 제2 슬라이딩 부재(42) 상으로 힘을 가하지 않게 된다. 가스 밸브 유닛은 작동 진행 중에, 가스 밸브 유닛과 연결된 가스 버너에서 불꽃이 연소될 때 상기 위치에 위치된다.

차단 밸브(40)를 작동하기 위한 본 발명에 따른 장치는 도 9, 도 10 및 도 11에 따라 하기에 더욱 상세하게 설명된다. 여기서는 각각 제1 슬라이딩 부재(41), 제2 슬라이딩 부재(42), 스프링에 의해 형성되는 연결 부재(45), 차단 부재(44) 및 자석 유닛(50)이 확인된다. 차단 밸브(40)의 폐쇄된 휴지 위치는 차단 몸체(10)에 작용하는 폐쇄 스프링(51)을 통해 보장된다. 제2 슬라이딩 부재(42)는 도면의 우측인 측면에 의해 연결 부재(45)와 연결된다.

연결 부재(45)는 연속적으로 스프링 와이어로부터 만곡되어 있다. 이러한 연결 부재는 연결 부재(45)의 이동 방향에 대해 평행하게 배향되어 있는 섹션(45a)을 갖는다. 이러한 섹션(45a)에서 연결 부재(45)는 스프링 작용을 하지 않는다. 나선형으로 권선된 섹션에서 스프링 와이어는 스프링(45b)의 기능을 한다. 스프링(45b)은 스프링(45b)의 종방향으로 변화하는 권선 반경을 갖는다. 이는 스프링(45b)의 인접한 권선부들이 서로 지지되거나, 서로 마찰되거나, 서로 끼이는 일없이 스프링(45b)의 압축을 가능하게 한다. 스프링(45b)의 최대 권선 반경을 갖는 영역(45c)은 반경 방향으로 차단 밸브(40)의 하우징에 지지된다. 마찬가지로 반경 방향으로 차단 밸브(40)의 하우징에 지지되는 제2 슬라이딩 부재(42)와 공통적으로, 스프링(45b)의 영역(45c)은 연결 부재(45)의 가능한 이동 방향을 규정한다.

도 9에 따르는 도해에서, 작동 축(31)은 압입되어 있지 않다. 차단 밸브(40)는 폐쇄 스프링(51)의 힘에 의해 폐쇄되어 있다. 연결 부재(45)는 차단 몸체(10)에 대해 간격을 갖는다.

도 10에 따르는 스위칭 위치에서 작동 축(31)은 압입되며, 그럼으로써 제2 슬라이딩 부재(42)는 연결 부재(45)와 함께 도면에서 좌측 방향으로 이동되고, 차단 부재(44)는 폐쇄 스프링(51)의 힘에 대항하여 자신의 밸브 시트로부터 상승된다. 그럼으로써 차단 밸브(40)는 가스에 의해 관류될 수 있게 된다.

도 11에 따르는 도해에서, 작동 축(31)은 마찬가지로 압입되어 있지만, 도 10에 따르는 위치보다 더욱 많이 압입되어 있다. 그 결과로, 제2 슬라이딩 부재(42)도 도면에서 좌측 방향으로 도 10에서보다 더 많이 이동된다. 제2 슬라이딩 부재(42)의 상기 추가 이동이 차단 밸브(40)의 차단 부재(44) 상으로 전달되지 않도록 하기 위해, 연결 부재(45)는 스프링으로서 형성된다. 그러나 연결 부재(45)를 형성하는 스프링(45b)은 차단 밸브(40)의 폐쇄 스프링(51)보다 훨씬 더 강성으로 형성된다. 스프링(45b)으로서 연결 부재(45)의 형성은, 특히 작동 축(31)이 과도하게 큰 힘으로 가압될 때 차단 밸브(40)의 손상을 방지하는데 도움이 된다.

도 12에는, 본 발명에 따르는 가스 밸브 유닛이 횡단면도로 도시되어 있다. 여기에서는 차단 밸브(40) 내로 곧바로 통해 있는 가스 유입구(1)가 도시되어 있다. 차단 밸브(40) 중에서, 특히 차단 몸체(10), 폐쇄 스프링(51) 및 자석 유닛(50)이 확인된다.

스프링(45b)으로서 형성되는 연결 부재(45)는 제2 슬라이딩 부재(42)에서 차단 몸체(10) 상으로 압축력을 전달하기 위해 적합하다. 이 경우, 제2 슬라이딩 부재(42)는, 작동 축(31)으로부터 형성되는 제1 슬라이딩 부재(41) 상에서 활주한다.

제1 슬라이딩 부재(41)의 하부에는 커플링 장치(26)를 포함하는 제3 원추형 부재(43)가 위치되고, 커플링 장치는 작동 축(31)의 회전 운동을 영구 자석(8) 상으로 전달한다. 영구 자석(8)은 자신의 자력을 이용하여 영구 자석 바로 위쪽에 위치하는 개폐 밸브(3)를 각각 개방한다.

1: 가스 유입구
2: 가스 유출구
3(3.1 내지 3.5): 개폐 밸브
4(4.1 내지 4.5): 스로틀링부
5: 스로틀 섹션
6(6.1 내지 6.4): 연결 섹션
7: 유입 섹션
8: 영구 자석
9: 가스 유입 챔버
10: 차단 몸체
11: 스프링
12: 밸브 밀봉판
12a: 개구부
13: 압력판
13a: 개구부
14: 제1 가스 분배판
14a: 개구부
15: 스로틀 판
16: 제2 가스 분배판
16a: 개구부
17: 폐쇄판
18: 스로틀 개구부
20: 밸브 하우징
25: 작동 장치
26: 커플링 장치
27: 캐리어
28: 홈부
29: 조작 섹션
30: 덮개부
31: 작동 축
32: 덮개판
33: 호브 하우징
34: 작동판
40: 차단 밸브
41: 제1 슬라이딩 부재
42: 제2 슬라이딩 부재
43: 제3 원추형 몸체
44: 차단 부재
45: 연결 부재
45a: 평행 섹션
45b: 스프링
45c: 최대 권선 반경을 갖는 영역
50: 자석 유닛
51: 폐쇄 스프링

Claims

가스 기기의 가스 버너로 공급되는 가스 체적 유량을 조정하기 위한 가스 밸브 유닛이며, 상기 가스 밸브 유닛은,
밸브 하우징(20)과,
가스 밸브 유닛의 개방 횡단면을 조정하기 위한 작동 축(31)과,
차단 밸브(40)와,
작동 축(31)을 차단 밸브(40)로 전달하는 선형으로 변위 가능한 연결 부재(45)를 포함하고,
상기 선형으로 변위 가능한 연결 부재(45)는 스프링(45b)을 구비하고, 상기 스프링(45b)은 스프링의 길이 방향으로 변화하는 권선 반경을 갖는 나선형 스프링이고, 상기 스프링의 길이 방향은 상기 선형으로 변위 가능한 연결 부재(45)의 선형 변위 방향을 따르는 방향이고,
스프링(45b)의 권선 중 최대 권선 반경을 갖는 스프링의 일부분은 반경 방향으로 밸브 하우징(20)과 접촉하는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛.
제1항에 있어서, 연결 부재(45)는 가압력을 전달하도록 구성된 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 연결 부재(45)의 스프링(45b)은 압축 스프링으로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛.
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제1항에 있어서, 연결 부재(45)는 밸브 하우징(20) 내에서 나선형 스프링의 최대 권선 반경을 갖는 영역(45c)에서 안내되는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 차단 밸브(40)의 차단 부재(44)는 폐쇄 스프링(51)에 의해 폐쇄 위치로 예압되는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛.
제7항에 있어서, 연결 부재(45)의 스프링(45b)의 스프링 상수는 폐쇄 스프링(51)의 스프링 상수보다 큰 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 작동 축(31)의 축 방향 이동을, 연결 부재(45)의 축 방향 이동이면서 상기 작동 축의 축 방향 이동에 대해 실질적으로 수직인 축 방향 이동으로 전환하는 편향 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛.
제9항에 있어서, 상기 편향 장치는, 조작 섹션(29)의 맞은편에 위치하는 작동 축(31)의 단부의 영역에서 작동 축(31)에 배치되는 제1 슬라이딩 부재(41)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛.
제10항에 있어서, 상기 편향 장치는, 적어도 작동 축(31)을 가압하는 동안, 제1 슬라이딩 부재(41)와 접촉하여 위치되는 제2 슬라이딩 부재(41)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛.
제11항에 있어서, 제2 슬라이딩 부재(42)는 작동 축(31)을 향한 연결 부재(45)의 단부에 배치되는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛.
제1항에 있어서, 연결 부재(45)는 스프링 와이어가 연결 부재(45)의 이동 방향에 대해 평행하게 배향되어 있는 하나 이상의 섹션(45a)을 갖는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛.
제11항에 있어서, 제2 슬라이딩 부재는 스프링 와이어에 고정되는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 개방 횡단면을 조정하기 위한 가스 밸브 유닛은 2개 이상의 개폐 밸브들(3)과, 개폐 밸브들(3)의 스위칭 위치에 따라서 가스로 관류될 수 있는 하나 이상의 스로틀 개구부(18)를 각각 포함하는 2개 이상의 스로틀링부(4)를 갖는 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛.
제1항에 있어서, 상기 가스 기기는 가스 조리 기기인 것을 특징으로 하는, 가스 밸브 유닛.