KR102002191B1 - 가스 밸브 유닛 - Google Patents

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베에스하 하우스게랫테 게엠베하
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Abstract

본 발명의 주제는 가스 작동식 장치의 가스 버너에 공급되는 가스 유동 체적을 조절하기 위한 가스 밸브 유닛이며, 이 가스 밸브 유닛은 가스 유동 체적의 유동율을 조절하기 위해 병렬로 배열된 복수의 개별적으로 작동할 수 있는 스로틀을 갖는다.

Description

가스 밸브 유닛{GAS VALVE UNIT}
본 발명은 가스 기기, 특히, 가스 조리 기기의 가스 버너에 공급되는 가스 체적 유동을 설정하기 위한 가스 밸브 유닛에 관한 것이다.
상기 유형의 가스 밸브 유닛은 예로서, EP0818655A2 및 WO2004063629 A1에 설명되어 있다. 이런 가스 밸브 유닛은 가스 조리 기기의 가스 버너에 공급되는 가스 체적 유동을 다수의 단계로 제어하기 위해 사용될 수 있다. 이때, 가스 체적 유동은 각 단계에서 재현가능한 크기로 이루어진다. 전체적 가스 밸브 유닛의 관통 유동 단면 및 이에 따른 가스 체적 유동의 크기는 가스 밸브 유닛의 소정 개방/폐쇄 밸브를 개방 또는 폐쇄하여 소정 스로틀 개구를 통한 가스 유동을 허용 또는 방지함으로써 설정된다.
또한, 본 출원의 출원일에 아직 공개되지 않은 특허 출원 "가스 밸브 유닛의 구조"(201002677)에 가스 변환 옵션이 설명되어 있다. 이러한 가스 밸브 유닛에서 가스 변환이 필요한 경우, 덮개 판이 분리되고 가스 밸브 유닛의 밸브 하우징으로부터 제거되어야만 한다. 밸브 하우징과 덮개 판 사이의 연결부가 해제될 때, 밸브 본체가 밀봉 판에 대해 눌러짐으로써 공기가 시스템 내로 도입되게 되고, 그래서, 이는 밸브 하우징으로부터 쉽게 제거될 수 있다. 이 공정에서 손잡이 샤프트는 고정된 방식으로 밸브 하우징에 연결되어 남아 있다. 덮개 판이 제거되었을 때, 밀봉 판, 압력 판 및 하부 가스 분배 판을 개별적 판으로서 또는 복합 판으로서 분리할 수 있다.
덮개 판에 개구가 제공되며, 이는 사용되는 노즐 판의 제어를 가능하게 한다. 상기 개구를 통한 노즐 판 상으로의 미소한 압력은 밀봉 복합 판을 포함하는 노즐이 덮개 판 부착부 외부로 밀어내어지게 한다. 상부 가스 분배 판은 덮개 판 내에 유지될 수 있다. 그후, 노즐 판이 제거되고 변환을 위해 교체될 수 있다. 구성요소의 대응 형상은 단지 하나의 통합 옵션만을 허용한다. 판은 역순으로 덮개 판에서 대체된다. 이 해결책은 가스 유형의 변경 이전에 덮개 판이 분해되어야만 하며, 가스 유형의 변경 이후 재조립되어야만 한다는 단점을 갖는다.
본 발명의 목적은 가스 변환을 위해 구성요소가 분해될 필요가 없는, 서두에 언급한 유형의 가스 밸브 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라서, 가스 밸브 유닛이 가스 체적 유동의 관통 유동율을 설정하기 위해 병렬적으로 배열된 복수(N)의 개별적으로 작동 가능한 스로틀 섹션을 구비한다는 점에서 이 목적이 달성된다.
병렬로 배열된 복수의 스로틀 섹션은 특히 서로 다른 가스 유형의 함수로서 서로 다른 관통 유동율이 설정될 수 있게 한다.
이 공정에서, 스로틀 섹션은 가스 변환을 위해 개별적으로 작동 가능한 스로틀 섹션을 활성화 또는 비활성화함으로써 다양한 방식으로 적절히 조합된다.
예로서, 천연 가스로부터 액화된 가스로 변환할 때 더 이상 노즐 판을 교체할 필요가 없다. 또한, 노즐 판 내에서 다수의 사용이 가능하기 때문에 적어도 하나의 유형의 노즐 판이 제거될 수도 있다. 노즐 판 교체가 불필요하고, 따라서 체결구가 개방될 필요가 없기 때문에, 어떠한 밀봉 점검도 수행할 필요가 없다. 또한, 이러한 이유를 위해 가스 밸브 유닛의 스위치 스트립을 분해할 필요가 없다. 스로틀 섹션의 복수의 가능한 조합은 필요에 따라 규정된 그라데이션(predefined gradation)을 설정하고 따라서, 임의의 가스 유형을 위해 필요한 설정을 달성할 수 있다는 것을 의미한다. 예로서, 낮은 출력 범위에서 사용자 또는 소비자에게 표준 그라데이션이 너무 부정확한 경우, 스로틀 섹션의 다양한 조합 또는 다양한 스로틀 섹션의 도움으로 낮은 출력 범위에서 더 정확한 그라데이션을 설정하는 것이 가능하다.
일 양호한 실시예에서, 각각의 스로틀 섹션은 직렬로 배열된 복수(M)의 스로틀 지점을 갖는다.
또한, 스로틀 지점은 스로틀 요소, 제어 요소 또는 제어 장치라 지칭될 수도 있다.
일 양호한 실시예에서, 직렬로 배열된 스로틀 지점은 라인을 따라 증가하는 개구 단면을 갖는다.
따라서, 작동 샤프트의 회전 각도에 따라 연결된 부하를 증가시키는 것이 가능하다. 예로서, 액화된 가스로부터 천연 가스로의 역방향 변환시, 규정된 개구 단면에 의해 정확한 관통 유동 값을 달성할 수 있다.
다른 양호한 실시예에서, 각각의 스로틀 섹션은 스로틀 섹션을 활성화 및 비활성화하기 위한 스로틀 섹션 스위치를 갖는다.
각각의 스로틀 섹션은 각각의 스로틀 섹션 스위치에 의해 활성화 또는 비활성화될 수 있다.
일 양호한 실시예에서, 각각의 스로틀 섹션은 직렬로 배열된 복수(M)의 스로틀 지점과, 스로틀 섹션을 활성화 및 비활성화하기 위해 스로틀 지점의 하류에 연결된 스로틀 섹션 스위치를 갖는다.
다른 양호한 실시예에서, N 스로틀 섹션 스위치를 트리거하기 위해 트리거 설비가 제공된다. 트리거 설비는 사용되는 가스 유형의 함수로서 N 스로틀 섹션 스위치를 트리거하기 위한 복수의 사전결정된 트리거 프로파일 중 소정 트리거 프로파일을 선택하도록 설정된다. 또한, 트리거 설비는 선택된 트리거 프로파일로 N 스로틀 섹션 스위치를 트리거할 수 있다.
따라서, 각각의 가스 유형을 위해 필요한 가스 체적 유동의 관통 유동율은 트리거 설비에 의해 자동으로 설정될 수 있다.
일 양호한 실시예에서, 가스 밸브 유닛은 복수(M)의 밸브 유닛을 갖는다. i 번째 밸브 유닛은 여기서 스로틀 섹션의 i 번째(i∈[1, ..., M]) 스로틀 지점을 트리거하기 위해 설정된다.
이는 예로서 스로틀 섹션의 제1 스로틀 지점들이 제1 밸브 유닛에 의해 트리거, 특히, 동시에 트리거된다는 것을 의미한다.
다른 양호한 실시예에서, 각각의 밸브 유닛은 다수(N)의 개방/폐쇄 밸브를 갖는다. 여기서, j 번째 개방/폐쇄 밸브는 j 번째(j∈[1, ..., N]) 스로틀 섹션을 트리거하도록 설정된다. 개방/폐쇄 밸브가 폐쇄될 때, 이는 밸브 좌대 상에 안치된다. 이는 밸브 좌대의 개구를 폐쇄한다. 개방/폐쇄 밸브의 밸브 좌대는 바람직하게는 밸브 밀봉 판에 의해 형성되는 공통 구성요소에 의해 형성될 수 있다.
다른 양호한 실시예에서, 각각의 밸브 유닛의 N 개방/폐쇄 밸브는 제어 장치를 작동시킴으로써 동시에 작동될 수 있다. 제어 장치는 예로서 이동 가능한, 자기 작동 장치에 의해, 특히, 영구 자석에 의해 형성된다. 개방/폐쇄 밸브를 개방하기 위해, 스프링의 힘에 맞서는 개방/폐쇄 밸브 위 및 아래에 배열된 영구 자석의 힘에 의해 차단체가 밸브 좌대로부터 상승된다.
이하에서, 용어 "영구 자석"은 다른 자기적 작동체를 나타내기 위해서도 사용된다. 조작자에 의해 수동으로 영구 자석의 이동이 발생하는 경우, 밸브 유닛, 특히, 밸브 유닛의 개방/폐쇄 밸브를 스위칭하기 위해 어떠한 전기적 구성요소도 필요하지 않다. 대안적으로, 영구 자석은 임의의 작동기, 예로서, 전기 모터에 의해 이동될 수도 있다. 여기서, 전기 모터는 전기 제어 유닛 또는 제어 장치에 의해 트리거된다. 이 제어 유닛은 동일한 가스 밸브 유닛이 조작자에 의해 또는 필요에 따라 전기적 작동기에 의해 기계적으로 작동될 수 있게 한다. 조리 기기의 제조 동안, 동일한 구조의 가스 밸브 유닛은 기계적 사용자 인터페이스, 예로서 회전 노브 및 또한 전기적 사용자 인터페이스, 예로서, 터치 스크린 양자 모두와 조합될 수 있다.
일 양호한 실시예에서, 각각의 밸브 유닛의 N 개방/폐쇄 밸브는 차단체, 차단체 상에 작용하는 스프링 및 다수의 분리 벽에 의해 형성되어 N 스로틀 섹션에 가스 체적 유동을 공급한다.
다른 양호한 실시예에서, N 밸브 유닛은 적어도 하나의 자기 작동체, 특히, 영구 자석을 밸브 유닛에 대해 이동시킴으로써 추가적 방식으로 작동될 수 있다.
다른 양호한 실시예에서, 가스 변환을 위한 변환 설비는 가스 밸브 유닛의 작동 샤프트의 영역에 배열된다. 변환 설비는 예로서 스크류로서 구성된다. 가스 유형을 변환하기 위한 스크류는 원추 체결구에 의한 것 보다 손잡이 샤프트 상의 더욱 중앙에 위치될 수 있다.
가스 밸브 유닛은 특히 밸브 부분 및 적응된 점화 보호부로 구성된 수동 작동식 다중 위치 장치의 부분이다. 밸브 부분에는 특히 손잡이 또는 회전 노브, 영구 자석, 밸브, 노즐 및 밀봉부가 통합되어 있다. 손잡이는 가벼운 압력에 의해 가압될 수 있고, 이는 점화 보호를 작동시킨다. 개방/폐쇄 밸브 또는 페라이트 밸브는 하나 이상의 탄성 구성요소에 의해 하나 이상의 가스 밀폐 내의 밀봉부 상에 압력을 가함으로써 연계된 개구 또는 밀봉부 개구로의 관통 유동을 방지한다. 탄성 구성요소 또는 스프링은 가스 밀폐 방식으로 위치되는 덮개 내에 보유된다.
가스 기기를 위한 가스 체결구도 제안되며, 이는 상술한 바와 같이 적어도 하나의 가스 밸브 유닛을 갖는다.
또한, 상술한 바와 같은 가스 체결구를 갖는 가스 기기가 제안된다. 가스 기기는 예로서 가스 오븐이다.
본 발명의 다른 장점 및 세부사항이 개략도에 예시된 예시적 실시예에 기초하여 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 도시 가스를 위한 스위칭 위치에서 가스 밸브의 제1 실시예의 개략적 스위칭 장치를 도시한다.
도 2는 천연 가스를 위한 스위칭 위치에서 가스 밸브 유닛의 제1 실시예의 개략적 스위칭 장치를 도시한다.
도 3은 액화된 가스를 위한 스위칭 위치에서 가스 밸브 유닛의 제1 실시예의 개략적 스위칭 장치를 도시한다.
도 4는 천연 가스를 위한 다른 스위칭 위치에서 가스 밸브 유닛의 제1 실시예의 개략적 스위칭 장치를 도시한다.
도 5는 가스 밸브 유닛의 제2 실시예의 개략적 스위칭 장치를 도시한다.
도 6은 제1 스위칭 위치에서 가스 밸브 유닛의 제2 실시예의 개략적 스위칭 장치를 도시한다.
도 7은 제2 스위칭 위치에서 가스 밸브 유닛의 제2 실시예의 개략적 스위칭 장치를 도시한다.
도 8은 제3 스위칭 위치에서 가스 밸브 유닛의 제2 실시예의 개략적 스위칭 장치를 도시한다.
도 9는 제4 스위칭 위치에서 가스 밸브 유닛의 제2 실시예의 개략적 스위칭 장치를 도시한다.
도 10은 밀봉 복합 판의 하부 면에서 본, 가스 밸브 유닛의 일 실시예를 도시한다.
도 11은 가스 밸브 유닛의 밀봉 복합 판, 노즐 판 및 상부 가스 분배 판의 분해도를 도시한다.
도 12는 도 11로부터의 밀봉 복합 판의 상부 면의 도면이다.
도 13은 가스 밸브 유닛의 밀봉 복합 판, 노즐 판 및 상부 가스 분배 판을 갖는 덮개 판의 일 실시예를 도시한다.
도 1 내지 도 4는 연속적 스위칭 상태에서 본 발명의 가스 밸브 유닛의 개략적 스위칭 장치를 도시한다. 이들은 가스 입력부(1)를 도시하며, 이 가스 입력부에 의해 가스 밸브 유닛이 예로서, 가스 조리 기기의 주 가스 라인에 연결된다. 연소를 위해 제공된 가스는 예로서, 20 mbar 또는 50 mbar의 일정한 압력에서 가스 입력부(1)에 제공된다. 예로서, 가스 조리 기기의 가스 버너에 이어지는 가스 라인이 가스 밸브 유닛의 가스 출력부(2)에 연결된다.
가스 밸브 유닛은 가스 체적 유동의 관통 유동율을 설정하기 위해 병렬적으로 배열된 복수(N)의 개별적으로 작동될 수 있는 스로틀 섹션(3, 4, 5)을 갖는다. 병렬 스로틀 섹션(3, 4, 5)은 가스 입력부(1)와 가스 출력부(2) 사이에 배열된다. 도 1 내지 도 4에서는 N=3이지만, 이는 그 일반적 특징을 구속하는 것으로 이해하지 않아야 한다.
각각의 스로틀 섹션(3, 4, 5)은 직렬로 배열된 다수(M)의 스로틀 지점(3.1-3.4, 4.1-4.4, 5.1-5.4)을 갖는다. 도 1의 M=4이지만, 이는 그 일반적 특성을 제한하는 것으로 이해하지 않아야 한다. 따라서, 제1 스로틀 섹션(3)은 제1 스로틀 지점(3.1), 제2 스로틀 지점(3.2), 제3 스로틀 지점(3.4) 및 제4 스로틀 지점(3.5)을 갖는다. 제2 스로틀 섹션(4) 및 제3 스로틀 섹션(5)은 대응적으로 구조화된다. 스로틀 지점(3.1-3.4, 4.1-4.4, 5.1-5.4)은 라인을 따라 증가하는 개구 단면을 갖는다. 예로서, 스로틀 지점(3.2)의 개구 단면은 따라서 스로틀 지점(3.1)의 개구 단면보다 크다. 또한, 스로틀 지점(3.3)의 개구 단면은 스로틀 지점(3.2)의 개구 단면보다 크다. 또한, 스로틀 지점(3.4)의 개구 단면은 스로틀 지점(3.3)의 개구 단면보다 크다.
또한, 각 스로틀 섹션(3, 4, 5)은 대응 스로틀 섹션(3, 4, 5)을 활성화 및 비활성화하도록 스로틀 섹션 스위치(3.5, 4.5, 5.5)를 갖는다. 예로서, 제1 스로틀 섹션 스위치(3.5)는 제1 스로틀 섹션(3)을 활성화 및 비활성화하도록 설정된다.
트리거 설비(미도시)는 특히 스로틀 섹션 스위치(3.5, 4.5, 5.5)를 트리거하도록 제공된다. 트리거 설비는 사용되는 가스 유형의 함수로서 스로틀 섹션 스위치(3.5, 4.5, 5.5)를 트리거하기 위해 복수의 사전결정된 트리거 프로파일 중 소정 트리거 프로파일을 선택하고, 선택된 트리거 프로파일로 대응적으로 스로틀 섹션 스위치(3.5, 4.5, 5.5)를 트리거하도록 설정된다.
또한, 가스 밸브 유닛은 병렬 스로틀 섹션(3, 4, 5)의 하류에 배열된 주 스로틀 지점(7)과 스로틀 섹션(3, 4, 5)에 병렬로 배열된 주 밸브 유닛(8)을 갖는다. 또한, 주 밸브 유닛(8)은 주 스위칭 장치라 지칭될 수 있다.
또한, 가스 밸브 유닛은 복수(M)의 밸브 유닛(6.1, 6.2, 6.3, 6.4)(M=4)을 갖는다. 상술한 바와 같이, 도 1에서 N=3이다. 따라서, 각 밸브 유닛(6.1, 6.2, 6.3, 6.4)은 세 개의 개방/폐쇄 밸브(6.1.1, 6.1.2, 6.1.3, 6.2.1, 6.2.2, 6.2.3, 6.3.1, 6.3.2, 6.3.3, 6.4.1, 6.4.2, 6.4.3)를 갖는다. 예로서, 제1 밸브 유닛(6.1)은 제1 스로틀 섹션(3)을 트리거하기 위해 제1 개방/폐쇄 밸브(6.1.1)와, 제2 스로틀 섹션(4)을 트리거하기 위해 제2 개방/폐쇄 밸브(6.1.2)와, 제3 스로틀 섹션(5)을 트리거하기 위해 제3 개방/폐쇄 밸브(6.1.3)를 갖는다. 일반적으로, j 번째 개방/폐쇄 밸브(6.1.1, 6.2.1, 6.3.1, 6.4.1; 6.1.2, 6.2.2, 6.3.2, 6.4.2; 6.1.3, 6.2.3, 6.3.3, 6.4.3)는 j 번째 스로틀 섹션(3-5)을 트리거하도록 설정되며, 여기서, j∈[1, ..., N]이다. 예로서, 밸브 유닛(6.1, 6.2, 6.3 및 6.4)의 제1 개방/폐쇄 밸브(6.1.1, 6.2.1, 6.3.1, 6.4.1)는 제1 스로틀 섹션(3)을 트리거한다.
도 1의 예에서, 모든 3개 스로틀 섹션 스위치(3.5, 4.5, 5.5)가 폐쇄된다. 따라서, 스위칭 단계들은 각각 이들이 주 스로틀 지점(7)을 통해 막힘없이 유동하기 이전에 3개 스로틀 섹션(3, 4, 5)의 부분 유동율(sub rate)에 의해 공통적 방식으로 형성된다. 스로틀 섹션(3, 4, 5)의 이러한 조합은 도시 가스 변형예를 나타낸다. 도시 가스는 가장 낮은 열량값을 가지며, 따라서, 가장 큰 관통 유동율을 필요로 한다.
도 2는 천연 가스를 위한 스위칭 위치의 가스 밸브 유닛의 제1 실시예의 개략적 스위칭 장치를 도시한다. 도 2는 제3 스로틀 섹션(5)을 위한 제3 스로틀 섹션 스위치(5.5)가 개방되어있다는 점에서 도 1과 다르다. 도 2에 따른 스로틀 섹션(3-5)의 이러한 조합에 의해, 가스 관통 유동율의 부분 유동율은 제2 스로틀 섹션(4)과 제1 스로틀 섹션(3)에 의해서만 형성된다.
도 3은 액화된 가스를 위한 스위칭 위치에서 가스 밸브 유닛의 제1 실시예의 개략적 스위칭 장치를 도시한다. 도 3에 따르면, 제1 스로틀 섹션 스위치(3.5)는 폐쇄되어 있고, 제2 스로틀 섹션 스위치(4.5) 및 제3 스로틀 섹션 스위치(5.5)는 개방되어 있다. 따라서, 도 3의 조합에 의해, 가스 관통 유동율의 부분 유동율은 단지 제1 스로틀 섹션(3)에 의해서만 형성된다. 이 설정은 액화된 가스 변형을 나타낸다.
도 4에서, 제1 스로틀 섹션 스위치(3.5)가 개방되어 있으며, 제2 스로틀 섹션 스위치(4.5) 및 제3 스로틀 섹션 스위치(5.5)는 폐쇄되어 있다. 이 조합에서, 가스 관통 유동율의 부분 유동율은 제2 스로틀 섹션(4) 및 제3 스로틀 섹션(5)에 의해 형성된다. 이 설정은 예로서, 천연 가스를 위해 더 크게 낮은 연소 출력을 갖는 버너를 위해 사용될 수 있다.
요약하면, 도 1 내지 도 4의 가스 밸브 유닛의 예시적 스위칭 장치는 재현가능한 방식으로 그리고 필요에 따라 가스 체적 유동의 관통 유동율을 설정하기 위해 규정된 그라데이션을 설정하도록 스로틀 섹션 및 밸브 유닛(스위칭 장치)의 선택된 조합이 가능하다는 것을 보여준다.
도 5는 가스 밸브 유닛의 제2 실시예의 개략적 스위칭 장치를 도시한다. 도 5의 가스 밸브 유닛은 제1 스로틀 섹션(3) 및 제2 스로틀 섹션(4)을 갖는다. 제1 스로틀 섹션(3)은 4개 스로틀 지점(3.1-3.4)을 갖는다. 대응적으로, 제2 스로틀 섹션(4)은 4개 스로틀 지점(4.1-4.4)을 갖는다. 제1 스로틀 섹션(3) 내의 각각의 연결 세그먼트(3.6-3.9) 및 제2 스로틀 섹션(4)의 대응 연결 섹션(4.6-4.9)이 개략적으로 도시되어 있다. 각각의 스로틀 섹션(3, 4)은 입력 세그먼트(3.10 또는 4.10)를 갖는다. 5개 개방/폐쇄 밸브(6.1.1-6.1.5)가 스로틀 섹션(3, 4)에 제공된다. 각 개방/폐쇄 밸브(6.1.1-6.1.4)는 두 개의 스위칭 장치, 즉, 각 스로틀 섹션(3, 4)을 위해 하나씩의 스위칭 장치를 형성한다. 개방/폐쇄 밸브(6.1.5)는 단 하나의 스위칭 장치를 가지며, 그 이유는 이것이 전체 연소 밸브이기 때문이다. 또한, 도 5의 상세도는 개방/폐쇄 밸브(6.1.1)가 차단체(12), 차단체(12) 상에 작용하는 스프링(13) 및 분리 벽(9.1)에 의해 형성된다. 분리 벽(9.1)은 채널들을 입력 세그먼트(3.10 및 4.10)로 분리한다.
도 6 내지 도 9는 다양한 스위칭 위치에서 가스 밸브 유닛의 제2 실시예의 개략적 스위칭 장치를 도시한다. 제1 4개 개방/폐쇄 밸브(6.1.1-6.1.4)의 입력측 표면은 각 경우에 분리 벽(9.1-9.4)에 의해 분할된다. 출력 측부 가스가 가스 출구(2)로 직접적으로 유동하기 때문에 최종 개방/폐쇄 밸브(6.1.5)는 분리 벽에 의해 분할되지 않는다. 개방/폐쇄 밸브(6.1.1-6.1.5)를 개방시키는 것은 각 경우의 가스 입력부(1)를 스로틀 섹션(3, 4)의 소정 세그먼트에 연결하며, 이 소정 세그먼트 내로 각 개방된 개방/폐쇄 밸브(6.1.1-6.1.5)에 의해 가스가 유동한다. 상술한 바와 같이, 스로틀 섹션(3, 4)은 입력 세그먼트(3.10 및 4.10)를 포함하고, 그 내부로, 제1 개방/폐쇄 밸브(6.1.1)가 개방된다. 다른 개방/폐쇄 밸브(6.1.2-6.1.5) 각각은 스로틀 섹션(3, 4)의 연결 세그먼트(3.6-3.9 또는 4.6-4.9)로 개방된다. 입력 세그먼트(3.10 및 4.10)와 제1 연결 세그먼트(3.6 및 4.6) 사이의 전이부 및 인접한 연결 세그먼트(3.6-3.9 및 4.6-4.9) 사이의 전이부는 각 예에서 스로틀 지점(3.1-3.4 또는 4.1-4.4)에 의해 형성된다. 각각의 최종 스로틀 지점(3.4 또는 4.4)은 가스 출력부(2)에 최종 연결 세그먼트(3.9 또는 4.9)를 연결한다.
스로틀 섹션(3)의 스로틀 지점(3.4)은 스로틀 섹션 스위치(3.5)에 의해 폐쇄될 수 있고, 또한, 최종 연결 세그먼트(3.9)를 가스 출력부(2)에 연결할 수 있다.
개방/폐쇄 밸브(6.1.1-6.1.5)는 특히 영구 자석(11)에 의해 작동되며, 이는 개방/폐쇄 밸브(6.1.1-6.1.5)의 라인을 따라 변위될 수 있다. 각각의 개방/폐쇄 밸브(6.1.1-6.1.5)를 개방시키는 힘은 여기서 영구 자석(11)의 자기력에 의해 직접적으로 형성된다. 이 자기력은 스프링(13)의 스프링 힘에 맞서 각각의 개방/폐쇄 밸브(6.1.1-6.1.5)를 개방시킨다.
도 5 및 도 6에 따른 스위칭 위치에서, 단지 제1 개방/폐쇄 밸브(6.1.1)만이 개방되어 있다. 가스 입력부(1)로부터의 가스는 이 제1 개방/폐쇄 밸브(6.1.1)를 통해 입력 세그먼트(3.10 및 4.10) 내로 유동하고, 그곳으로부터 가스 출구(2)로의 경로 상에서 모든 스로틀 지점(3.1-3.4, 4.1-4.4)과 모든 연결 세그먼트(3.6-3.9, 4.6-4.9)를 통과한다. 도 5 및 도 6의 가스 밸브 유닛을 통해 유동하는 가스의 양은 가스 밸브 유닛에 연결된 가스 버너의 최소 출력을 사전결정한다.
도 7은 제1 개방/폐쇄 밸브(6.1.1) 및 제2 개방/폐쇄 밸브(6.1.2) 양자 모두가 개방되는 방식으로 영구 자석(11)이 우측으로 변위되는 스위칭 장치를 도시한다. 가스 입력부(1)로부터의 가스는 개방된 제2 개방/폐쇄 밸브(6.1.2)를 통해 제1 연결 세그먼트(3.6 및 4.6) 내로 유동하며, 그곳으로부터 스로틀 지점(3.2-3.4 및 4.2-4.4)을 거쳐 가스 출력부(2)로 유동한다. 따라서, 가스 출력부(2)로 유동하는 가스는 개방된 개방/폐쇄 밸브(6.1.2)에 기인하여 제1 스로틀 지점(3.1 및 4.1)을 우회한다. 따라서, 도 7에 따른 스위칭 위치에서의 가스 체적 유동은 도 5 및 도 6에 따른 스위칭 위치에서의 가스 체적 유동보다 크다.
가스는 거의 전적으로 제2 개방/폐쇄 밸브(6.1.2)에 의해 제1 연결 세그먼트(3.6 및 4.6)에 공급된다. 개방/폐쇄 밸브(6.1.1 및 6.1.2)가 개방되기 때문에, 제1 연결 세그먼트(3.6 및 4.6)에서와 같이 동일한 압력 레벨이 입력 세그먼트(3.10 및 4.10)에 존재한다. 실질적으로, 어떠한 가스도 그후 입력 세그먼트(3.10 및 4.10)로부터 제1 스로틀 지점(3.1 및 4.1)을 거쳐 제1 연결 세그먼트(3.6 및 4.6)로 유동하지 않는다. 따라서, 가스 밸브 유닛을 통해 전체적으로 유동하는 가스 체적 유동은 영구 자석(11)이 도면에서 추가로 우측으로 이동되어 제1 개방/폐쇄 밸브(6.1.1)가 폐쇄되게 하고 제2 개방/폐쇄 밸브(6.1.2)가 개방 상태로 유지되게 할 때 실질적으로 동일하게 유지된다. 영구 자석(11)을 도면의 우측으로 이동시킴으로써 개방/폐쇄 밸브(6.1.3-6.1.5)가 연속적으로 개방되게 한다. 이는 단계적으로 가스 밸브 유닛을 통한 가스 체적 유동을 증가시킨다.
도 8은 제1 개방/폐쇄 밸브(6.1.1) 및 제2 개방/폐쇄 밸브(6.1.2) 양자 모두가 개방되는 방식으로 영구 자석(11)이 우측으로 변위되는 가스 밸브 유닛의 스위칭 장치를 도시한다. 도 7과는 대조적으로, 스로틀 지점(3.4)은 스로틀 섹션 스위치(3.5)에 의해 폐쇄된다.
가스 입력부(1)로부터의 가스는 개방된 제2 개방/폐쇄 밸브(6.1.2)를 통해 직접적으로 제1 연결 세그먼트(4.6) 내로 유동하고, 그곳으로부터 스로틀 지점(4.2-4.4)을 거쳐 가스 출력부(2)로 유동한다. 다른 가스 경로는 개방/폐쇄 밸브(6.1.2)로부터 제1 스로틀 섹션(3)의 제1 연결 세그먼트(3.6) 내로 이어지고, 그곳으로부터, 스로틀 지점(3.2-3.4)을 거친다. 그러나, 스로틀 지점(3.4)은 스로틀 섹션 스위치(3.5)에 의해 폐쇄되고, 그래서, 어떠한 다른 가스도 연결 세그먼트(3.9)를 거쳐 가스 출력부(2)로 유동할 수 없다.
가스 출력부(2)로 유동하는 가스는 개방된 개방/폐쇄 밸브(6.1.2) 때문에 제1 스로틀 지점(3.1 및 4.1)을 우회한다. 도 8에 따른 스위칭 위치의 가스 체적 유동은 따라서 도 7에 따른 스위칭 위치의 가스 체적 유동보다 작다. 가스는 거의 전적으로 제2 개방/폐쇄 밸브(6.1.2)를 거쳐 제1 연결 세그먼트(3.6 및 4.6)에 공급된다. 개방/폐쇄 밸브(6.1.1 및 6.1.2)가 개방되기 때문에, 제1 연결 세그먼트(3.6 및 4.6)에서와 동일한 압력 레벨이 입력 세그먼트(3.10 및 4.10)에 존재한다. 이때, 실질적으로 어떠한 가스도 입력 세그먼트(3.10 및 4.10)로부터 제1 스로틀 지점(3.1 및 4.1)을 거쳐 제1 연결 세그먼트(3.6 및 4.6)로 유동하지 않는다. 따라서, 가스 밸브 유닛을 통해 전체적으로 유동하는 가스 체적 유동은 영구 자석(11)이 추가로 우측으로 이동할 때 실질적으로 동일하게 유지되어 제1 개방/폐쇄 밸브(6.1.1)가 폐쇄되게 하고, 제2 개방/폐쇄 밸브(6.1.2)는 개방되어 유지된다.
도 9는 최대 개방 위치에서 가스 밸브 유닛의 스위칭 장치를 도시한다. 여기서, 영구 자석(11)은 도면에 예시된 바와 같이 우측의 그 단부 위치에 있다. 영구 자석(11)이 이 위치에 있을 때 최종 개방/폐쇄 밸브(6.1.5)가 개방된다. 이때, 가스는 가스 입력부(1)로부터 최종 연결 세그먼트(3.9 및 4.9)로, 그리고, 가스 출력부(2)로 직접적으로 유동한다. 스로틀 섹션 스위치(3.5)의 위치는 여기서 가스 유동에 영향을 주지 않는다.
도 5 내지 도 9의 예에서, 영구 자석(11) 및 개방/폐쇄 밸브(6.1.1-6.1.5)의 구성요소는 가스 밸브 유닛이 개방될 때 단 하나의 개방/폐쇄 밸브(6.1.1-6.1.5) 또는 단 두 개의 개방/폐쇄 밸브(6.1.1-6.1.5)가 개방되는 방식으로 서로 정합된다. 상술한 스위칭 거동은 또한 예로서, 기계적, 전기적, 공압적, 유압적 또는 그 조합인 다른 구성요소 및 설비에 의해 달성될 수 있다.
하나의 개방/폐쇄 밸브(6.1.1-6.1.4)로부터 인접한 개방/폐쇄 밸브(6.1.2-6.1.5)로의 스위칭 동안, 인접한 개방/폐쇄 밸브(6.1.1-6.1.5) 양자 모두가 단기간 동안 개방된다. 이는 스위칭이 가스 버너로의 가스 공급의 짧은 중단 및 이에 따른 불꽃의 깜박거림 또는 꺼짐을 초래하지 않는 것을 보증한다. 상술한 스위칭 위치는 또한 가스 체적 유동이 스위칭 작업 동안 잠시동안 증가하지 않는 것을 보증한다. 이는 또한 스위칭 작업 동안 가스 불꽃의 플레어링(flaring)을 신뢰성있게 방지한다.
또한, 도 10은 가스 밸브 유닛의 실시예를 도시한다. 도 10은 특히 통합된 밀봉 복합 판 및 통합된 노즐 판을 갖는 덮개 판(14)을 도시한다. 밀봉 복합 판은 밸브 밀봉 판, 압력 판 및 하부 가스 분배 판으로 구성되는 개별 부품으로 구성될 수 있다. 또한, 도 10은 8개 개방/폐쇄 밸브의 분리 벽(9.1-9.8)을 도시한다. 전체 연소 밸브(21)는 어떠한 분리 벽도 갖지 않는다.
도 11은 밀봉 복합 판(15), 노즐 판 및 상부 가스 분배 판(16)의 분해도를 도시한다. 낮은 연소 위치(17)로부터 가스 출력부(2)로의 가스 유동의 경로(18)가 도 11에 개략적으로 도시되어 있다.
도 12는 도 10으로부터의 밀봉 복합 판의 상부 면의 도면을 도시한다.
도 13은 가스 밸브 유닛의 밀봉 복합 판(15), 노즐 판(22) 및 상부 가스 분배 판(16)을 갖는 덮개 판(14)의 일 실시예를 도시한다. 또한, 밀봉 복합 판(15)이 개별 부품, 예로서, 밀봉 판(15.1), 압력 판(15.2) 및 하부 가스 분배 판(15.3)으로 이루어지는 것도 가능하다. 또한, 도 13은 가스 밸브 유닛의 작동 샤프트(20)의 개구의 영역에서 스크류(19)를 도시한다. 스크류(19)는 가스 변환 목적을 위해 설정된다. 스크류(19)가 스크류 칼라까지 나사결합될 때, 다이아프램 밀봉부 아래는 노즐 판(22) 상에 밀봉 방식으로 안치되고, 따라서, 이 경로에 의한 가스 유동을 방지한다.
1 가스 입력부
2 가스 출력부
3 제1 스로틀 섹션
3.1-3.4 제1 스로틀 섹션의 스로틀 지점
3.5 제1 스로틀 섹션의 스로틀 섹션 스위치
3.6-3.9 연결 세그먼트
3.10 입력 세그먼트
4 제2 스로틀 섹션
4.1-4.4 제2 스로틀 섹션의 스로틀 지점
4.5 제2 스로틀 섹션의 스로틀 섹션 스위치
4.6-4.9 연결 세그먼트
4.10 입력 세그먼트
5 제3 스로틀 섹션
5.1-5.4 제3 스로틀 섹션의 스로틀 지점
5.5 제3 스로틀 섹션의 스로틀 섹션 스위치
6.1 제1 밸브 유닛
6.1.1-6.1.5 개방/폐쇄 밸브
6.2 제2 밸브 유닛
6.2.1-6.2.3 개방/폐쇄 밸브
6.3 제3 밸브 유닛
6.3.1-6.3.3 개방/폐쇄 밸브
6.4 제4 밸브 유닛
6.4.1-6.4.4 개방/폐쇄 밸브
7 주 스로틀 지점
8 주 밸브 유닛
9.1-9.8 분리 벽
10 가스 입력 챔버
11 영구 자석
12 차단체
13 스프링
14 덮개 판
15 밀봉 복합 판
15.1 밀봉 판
15.2 압력 판
15.3 하부 가스 분배 판
16 상부 가스 분배 판
17 하부 연소 위치
18 경로
19 스크류
20 작동 샤프트를 위한 개구
21 전체 연소 밸브
22 노즐 판

Claims (14)

  1. 가스 기기의 가스 버너에 공급되는 가스 체적 유동을 설정하기 위한 가스 밸브 유닛에 있어서,
    가스 밸브 유닛은 가스 체적 유동의 관통 유동율을 설정하기 위해 병렬로 배열된 복수(N)의 개별적으로 작동 가능한 스로틀 섹션(3, 4, 5)을 구비하고,
    각각의 스로틀 섹션(3, 4, 5)은 직렬로 배열된 복수(M)의 스로틀 지점(3.1-3.4, 4.1-4.4, 5.1-5.4)을 갖고,
    복수(M)의 밸브 유닛(6.1, 6.2, 6.3, 6.4)이 제공되고, i 번째 밸브 유닛(6.1, 6.2, 6.3, 6.4)은 스로틀 섹션(3, 4, 5)의 i 번째 스로틀 지점(3.1, 4.1, 5.1, 3.2, 4.2, 5.2, 3.3, 4.3, 5.3, 3.4, 4.4, 5.4)을 트리거하도록 설정되며, 여기서, i∈[1, ..., M]인 것을 특징으로 하는 가스 밸브 유닛.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 직렬로 배열된 스로틀 지점(3.1-3.4, 4.1-4.4, 5.1-5.4)은 라인을 따라 증가하는 개구 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 가스 밸브 유닛.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 각각의 스로틀 섹션(3, 4, 5)은 스로틀 섹션(3, 4, 5)을 활성화 및 비활성화하기 위한 스로틀 섹션 스위치(3.5, 4.5, 5.5)를 갖는 것을 특징으로 하는 가스 밸브 유닛.
  5. 제1항에 있어서, 각각의 스로틀 섹션(3, 4, 5)은 직렬로 배열된 복수(M)의 스로틀 지점(3.1-3.4, 4.1-4.4, 5.1-5.4)과 스로틀섹션(3, 4, 5)을 활성화 및 비활성화하기 위해 스로틀 지점(3.1-3.4, 4.1-4.4, 5.1-5.4)의 하류에 배열된 스로틀 섹션 스위치(3.5, 4.5, 5.5)를 갖는 것을 특징으로 하는 가스 밸브 유닛.
  6. 제4항에 있어서, M 스로틀 섹션 스위치(3.5, 4.5, 5.5)를 트리거하기 위해 트리거 설비가 제공되고, 트리거 설비는 사용되는 가스 유형의 함수로서 M 스로틀 섹션 스위치(3.5, 4.5, 5.5)를 트리거하기 위해 복수의 트리거 프로파일 중 소정 트리거 프로파일을 선택하고, 선택된 트리거 프로파일로 M 스로틀 섹션 스위치(3.5, 4.5, 5.5)를 트리거하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 가스 밸브 유닛.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 각각의 밸브 유닛(6.1, 6.2, 6.3, 6.4)은 다수(N)의 개방/폐쇄 밸브(6.1.1, 6.1.2, 6.1.3, 6.2.1, 6.2.2, 6.2.3, 6.3.1, 6.3.2, 6.3.3, 6.4.1, 6.4.2, 6.4.3)를 가지고, j 번째 개방/폐쇄 밸브(6.1.1, 6.2.1, 6.3.1, 6.4.1, 6.1.2, 6.2.2, 6.3.2, 6.4.2, 6.1.3, 6.2.3, 6.3.3, 6.4.3)는 j 번째 스로틀 섹션(3-5)을 트리거하도록 설정되며, 여기서, j∈[1, ..., N]인 것을 특징으로 하는 가스 밸브 유닛.
  9. 제8항에 있어서, 각각의 밸브 유닛(6.1, 6.2, 6.3, 6.4)의 N 개방/폐쇄 밸브(6.1.1, 6.1.2, 6.1.3, 6.2.1, 6.2.2, 6.2.3, 6.3.1, 6.3.2, 6.3.3, 6.4.1, 6.4.2, 6.4.3)는 제어 장치를 작동시킴으로써 동시에 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 가스 밸브 유닛.
  10. 제8항에 있어서, 각각의 밸브 유닛(6.1, 6.2, 6.3, 6.4)의 N 개방/폐쇄 밸브(6.1.1, 6.1.2, 6.1.3, 6.2.1, 6.2.2, 6.2.3, 6.3.1, 6.3.2, 6.3.3, 6.4.1, 6.4.2, 6.4.3)는 차단체(12), 차단체(12) 상에 작용하는 스프링(13) 및 N 스로틀 섹션(3-5)으로 가스 체적 유동을 공급하기 위한 다수의 분리 벽(9.1-9.4)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 밸브 유닛.
  11. 제1항에 있어서, M 밸브 유닛(6.1, 6.2, 6.3, 6.4)은 적어도 하나의 자기 작동체(11)를 밸브 유닛(6.1, 6.2, 6.3, 6.4)에 대해 이동시킴으로써 추가적 방식으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 가스 밸브 유닛.
  12. 제1항, 제3항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 가스 변환을 위한 변환 설비가 가스 밸브 유닛의 작동 샤프트(20)의 영역에 배열되는 것을 특징으로 하는 가스 밸브 유닛.
  13. 제1항, 제3항 또는 제5항 중 어느 한 항에 기재된 적어도 하나의 가스 밸브 유닛을 갖는 가스 체결구.
  14. 제13항에 기재된 가스 체결구를 갖는 가스 기기.
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