PL206983B1 - Armatura do regulacji przepływu gazu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest armatura do regulacji przepływu gazu, z elektronicznym zapłonem dla gazowego pieca grzewczego.

Armatury do regulacji przepływu gazu dla gazowych pieców grzewczych, lub tym podobnych urządzeń, są znane w wielu postaciach wykonania. Służą one do zapalania i regulacji strumienia gazu, dopływającego do palnika. Ponieważ położenie wbudowania jest często niekorzystne dla przeprowadzenia przestawienia, istnieją liczne rozwiązania, w których stosowane są układy elektroniczne.

W opisie DE 103 05 929 B3 Zgł aszającego jest opisany sposób i uk ł ad do zapalania strumienia gazu. W tym przypadku, w celu zapalenia strumienia gazu za pomocą elektronicznego zespołu sterującego, steruje się magnesem poprzez wytworzenie prądu trzymania, wysyłanego ze źródła napięcia, w celu otwarcia termoelektrycznego zaworu bezpieczeń stwa zapł onu, blokują cego strumień gazu. Gdy wzbudzony zostanie magnes, wówczas za pomocą impulsu napięcia wzbudza się krótkotrwale elektromagnes, wskutek czego drążek uruchamiający, usytuowany w jednej płaszczyźnie z zaworem bezpieczeństwa zapłonu, jest przesuwany tak daleko w kierunku wzdłużnym wbrew sile sprężyny cofającej, że zawór bezpieczeństwa zapłonu, którego talerzyk zaworowy jest ułożyskowany na drążku zaworowym i jest obciążony w kierunku zamykania za pomocą sprężyny powrotnej otwiera się, i przy tym przylega do zwory magnesu, która jest trwale połączona z drążkiem zaworowym. Zwora jest tak długo przytrzymywana przez prąd trzymania, doprowadzany ze źródła napięcia, aż po przeprowadzonym zapaleniu strumienia gazu, ogniwo termoelektryczne wytworzy konieczny prąd trzymania. W tym celu uzwojenie magnesu jest z jednej strony połączone z obwodem prądu elementu termoelektrycznego, ogrzewanego przez płomień zapalający, a z drugiej strony jest sterowane przez elektroniczny zespół sterujący.

Niedogodnością jest to, że w przypadku wyłączenia źródła napięcia, przykładowo z powodu rozładowania baterii lub uszkodzenia, ewentualna eksploatacja gazowego pieca grzewczego może być wprawdzie kontynuowana, jednakże po wyłączeniu nie jest już możliwe ponowne zapalenie strumienia gazu, a tym samym uruchomienie gazowego pieca grzewczego.

Z opisu GB 2 295 220 A znana jest inna postać wykonania urzą dzenia do zapalania gazu do elektrycznego sterowania zapłonu palnika gazowego. W tym przypadku, za pomocą wyłącznika, cewka elektromagnesu jest przyłączona do źródła napięcia sieci. Dzięki wzbudzeniu cewki elektromagnesu, poprzez człon uruchamiający zostaje otwarty zawór gazu, dzięki czemu gaz może wpływać do palnika, gdzie jest zapalany elektrycznie. Po upływie ustalonego okresu, cewka elektromagnesu zostaje odłączona od sieci i człon uruchamiający wraca w swoje położenie wyjściowe. Stan otwarcia zaworu gazowego zostaje przejęty przez zespół elektromagnesu, który jest zasilany w prąd przez element termoelektryczny, na który oddziałuje palący się płomień gazowy.

Aby w przypadku wyłączenia napięcia sieci podczas eksploatacji palnika gazowego uniemożliwić zamknięcie zaworu gazowego, urządzenie do zapalania gazu może być wyposażone w dodatkową baterię, za pomocą której, w ograniczonym zakresie, może być utrzymana eksploatacja, albo z tego samego powodu człon uruchamiają cy może być uruchamiany ręcznie, w celu otwarcia zaworu gazu.

W tej postaci wykonania również nie jest moż liwe zapalenie palnika gazowego w przypadku wyłączenia napięcia sieciowego. Ponadto niedogodnością jest to, że nie ma ochrony przed niepożądanym, ręcznym uruchomieniem członu uruchamiającego, jak jest to przewidziane w przypadku awarii, w celu utrzymania strumienia gazu, przepł ywają cego do palnika gazowego.

Zadaniem wynalazku jest umożliwienie przeprowadzanie ręcznego sterowania zapłonem w przypadku armatur do regulacji przepł ywu gazu z elektronicznym zapł onem strumienia gazu z tym, że niezamierzone uruchomienie ręczne powinno być uniemożliwione. Ponadto, niezależnie od rodzaju zapłonu, powinno być zagwarantowane bezpieczeństwo, aby podczas zapalania palnika główny strumień gazu do palnika nie mógł być doprowadzany. Poza tym konstrukcja armatury do regulacji przepływu gazu powinna być jak najprostsza.

Zgodnie z wynalazkiem zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że na obudowie jest umieszczony przestawny element nakrywający, który w pierwszym położeniu osłania popychacz i przycisk piezoelektrycznego elementu zapłonowego, natomiast w drugim położ eniu osłania zawór główny i uwalnia przycisk i popychacz tak, że umożliwione jest ręczne uruchomienie zapłonu strumienia gazu.

PL 206 983 B1

Korzystnie element nakrywający posiada prowadnicę jarzmową, której nachylenie jest tak wykonane, że w jego drugim położeniu zawór główny znajduje się w położeniu osłoniętym.

Według wynalazku prowadnica jarzmowa posiada zatrzask dla pierwszego i drugiego położenia elementu nakrywającego.

Zgodnie z wynalazkiem element nakrywający jest ukształtowany w postaci tarczy, osadzonej obrotowo na czopie i posiada środki uwalniające, które w jego drugim położeniu uwalniają przycisk i popychacz, który korzystnie jest wykonany wielocz ęściowo.

Dzięki wyposażeniu armatury w element nakrywający, w sposób niezawodny zostało uniemożliwione niepożądane ręczne uruchomianie, prowadzące do zapalenia strumienia gazu. Pomimo tego, w razie potrzeby, przykł adowo w przypadku wyłączenia napię cia, w prosty sposób moż liwe jest rę czne zapalenie gazu zapłonowego. Niezależnie od rodzaju zapłonu, zapewnione jest to, że w przypadku zapalenia przerwany jest dopływ głównego strumienia gazu do palnika głównego. Przy tym rozwiązanie charakteryzuje się prostą budową i łatwym sposobem działania.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w korzystnej postaci wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia armaturę do regulacji przepływu gazu w częściowym przekroju, w położeniu zamknięcia, przy nastawieniu „zapłon elektroniczny, fig. 2 - armaturę z fig. 1 w położeniu zamknięcia, przy nastawieniu „zapłon ręczny, fig. 3 - armaturę z fig. 1 w położeniu otwarcia, fig. 4 - armaturę w widoku A według fig. 1, a fig. 5 - armaturę w widoku B według fig. 2.

Przedstawiona na fig. 1 przykładowa armatura do regulacji przepływu gazu stanowi przyrząd włączający i regulujący, który jest przeznaczony korzystnie do wbudowania w ogrzewanym gazem piecu kominowym, lub w tym podobnym piecu. Umożliwia ona obsługę i kontrolę palnika, dzięki sterowaniu ilości gazu, wpływającego do palnika. W tym przykładzie wykonania, palnik składa się z nie przedstawionego palnika zapłonowego i również nie przedstawionego palnika głównego.

Armatura do regulacji przepływu gazu składa się z obudowy 1, w której znajdują się różne zespoły funkcjonalne, które w części mogą być uruchamiane z zewnątrz, poprzez elementy obsługowe. Obudowa jest zestawione z części górnej 2 i części dolnej 3, między którymi umieszczona jest płaska uszczelka, jak również z pokrywy 5. Ponadto obudowa 1 posiada wlot gazu 2, wylot gazu zapłonowego 7 i główny wylot gazu 8.

Armatura do regulacji przepływu gazu posiada następujące zespoły funkcjonalne:

- ukł ad uruchamiają cy z zabezpieczeniem zapł onu,

- zespół sterują cy dla iloś ci gazu, przepł ywają cego do gł ównego palnika,

- piezoelektryczny element zapalają cy.

Do sterowania służy nie przedstawiony elektroniczny zespół sterujący, który znajduje się razem ze źródłem napięcia w oddzielnej, niezależnej od miejsca zabudowy armatury, obudowie.

Do uruchomienia układu uruchamiającego służy drążek uruchamiający 10, który jest prowadzony wzdłużnie przesuwnie w miejscu łożyskowania 9 w obudowie 1, który swoim końcem jest wsunięty do wnętrza obudowy 1 i przykładowo uszczelniony za pomocą pierścieni uszczelniających 11. Między częścią górną 2 a pokrywą 5 zamocowany jest elektromagnes 12, uruchamiany za pomocą układu zdalnego sterowania. Ponadto w tej komorze znajduje się piezoelektryczny element zapłonowy, który może być uruchamiany ręcznie za pomocą przycisku 13, który wystaje z pokrywy 5.

W elektromagnesie 12 znajduje się rdzeń 14, przesuwny osiowo wobec drążka uruchamiającego 10, który razem z drążkiem uruchamiającym 10 tworzy popychacz 10, 14. Dzięki takiemu podziałowi popychacza 10, 14 na dwie części jest uproszczony montaż. Odwrócona od obudowy 1 powierzchnia czołowa rdzenia 14 jest widoczna przez wybranie 15, znajdujące się w pokrywie 5.

Na czopie 16 (fig. 4 i 5), znajdującym się na pokrywie 5, jest ułożyskowany obrotowo tarczowy element nakrywający 17, który na swojej powierzchni dolnej posiada prowadnicę jarzmową 18, oddziaływującą na rdzeń 14. W pierwszym położeniu zatrzaśnięcia (fig. 4) element nakrywający 17 osłania przycisk 13 i wybranie 15, natomiast w drugim położeniu zatrzaśnięcia (fig. 5), uzyskiwanym przez jego przekręcenie, przycisk 13 i rdzeń 14 elektromagnesu 12 są swobodnie dostępne przez znajdujące się w elemencie nakrywającym 17 środki uwalniające 32, 33, przykładowo w postaci otworu, wybrania.

Na sięgającym do wnętrza części górnej 2 obszarze drążka uruchamiającego 10 jest prowadzony przesuwnie, przynależący do zaworu głównego 19, talerzyk zaworowy 20, który pod wpływem działania sprężyny zamykającej 21, przylegającej z jednej strony do części górnej 2, a z drugiej strony do talerzyka zaworowego 20, opiera się na zderzaku 22, znajdującym się na drążku uruchamiającym 10, utworzonym przykładowo przez tarczę zabezpieczającą, osadzoną w rowku. Przy tym ruch drążka uruchamiającego 10 w kierunku wzdłużnym jest możliwy jedynie wbrew działaniu siły

PL 206 983 B1 sprężyny powrotnej 23, opierającej się w obudowie 1. Położenie wyjściowe, przyjmowane pod wpływem działania sprężyny powrotnej 23, uzyskuje się dzięki temu, że talerzyk zaworowy 20 zaworu głównego 19 przylega do części górnej 2.

Wnętrze obudowy 1, utworzone z części górnej 2 i części dolnej 3, jest podzielone za pomocą przegrody 24 na różne komory. Wykonana na przedłużeniu drążka uruchamiającego 10, przegroda 24 posiada otwór, którego strona zwrócona do części górnej 2 tworzy gniazdo zaworowe 25 dla talerzyka zaworowego 20, dzięki czemu jest utworzony zawór główny 19, natomiast druga strona tworzy gniazdo zaworowe 28, przynależące do zaworu bezpieczeństwa zapłonu 26. Pomiędzy gniazdami zaworowymi 25,28 jest usytuowany kanał 34 dla gazu zapłonowego, prowadzący do wylotu 7 dla gazu zapłonowego.

Zawór bezpieczeństwa zapłonu 26 jest wyposażony w termoelektryczny magnes 27, umieszczony gazoszczelnie w obudowie 1, w obszarze wlotu gazu 6. Termoelektryczny magnes 27 oddziaływuje na zworę, która jest połączona na stałe z drążkiem zaworowym 29, na którym jest zamocowany talerzyk zaworowy 30 zaworu bezpieczeństwa zapłonu 26. Termoelektryczny magnes 27 jest wzbudzany poprzez elektroniczny zespół sterujący jak również przez ogniwo termoelektryczne, wystawione na działanie płomienia zapłonu.

Dalsza budowa i sposób działania termoelektrycznego magnesu 27 są znane specjalistom, dlatego dalsze szczegóły budowy nie będą opisane. Należy jeszcze zwrócić uwagę na to, że sprężyna powrotna 31 dąży do odciągnięcia zwory poprzez talerzyk zaworowy 30, służący jako podparcie sprężyny, od magnesu 27.

W kierunku przepływu, za układem uruchamiającym, wewnątrz obudowy 1 znajduje się wyłącznik, który steruje ilością gazu, dopływającego do palnika głównego. Wyłącznik jest wykonany w ten sposób, że modulujące sterowanie uzyskuje się poprzez pierwszy zawór o skokowym włączaniu i wyłączaniu w obszarze częściowego obciążenia poprzez drugi zawór. Przy tym przepływ częściowego obciążenia jest ograniczony przez regulowaną dyszę. Przesuwny wzdłużnie popychacz, połączony zamknięciem siłowym z wyłącznikiem, wystaje z obudowy 1, stanowiącej jednocześnie jego miejsce łożyskowania, przy czym przykładowo za pomocą pierścienia uszczelniającego zapewniona jest wymagana szczelność gazowa w kierunku na zewnątrz. Swoim końcem odwróconym od wyłącznika, popychacz jest połączony z elementem obsługowym 35.

W obszarze swojego obwodu zewnę trznego, element obsługowy 35 posiada uzę bienie, w które wchodzi zębnik, przynależący do przekładni. Przekładnia jest sprzężona z zamocowanym na obudowie 1 zespołem napędowym 36, który stanowi silnik elektryczny. W celu uniemożliwienia przeciążenia silnika, między zespołem napędowym 36 a elementem obsługowym 35 umieszczone jest, znane specjalistom i dlatego bliżej nie opisane, sprzęgło przeciążeniowe. Sterowanie zespołem napędowym 36 realizuje się za pomocą układu zdalnego sterowania poprzez elektroniczny zespół sterujący.

W przypadku normalnego działania armatury do regulacji przepływu gazu, uruchomienie elektronicznego zespołu sterującego przeprowadza się za pomocą układu zdalnego sterowania. Przez elektroniczny zespół sterowania jest w ten sposób uruchamiany za pomocą impulsu elektronicznego elektromagnes 12, że drążek uruchamiający 10 jest poprzez rdzeń 14 przesuwany w kierunku zaworu bezpieczeństwa zapłonu 26. Przy tym najpierw zamyka się zawór główny 19, a następnie zawór bezpieczeństwa zapłonu 26 otwiera się na tyle, żeby zwora przylegała do magnesu 27, który zostaje wzbudzony przez elektroniczny zespół sterujący, dzięki czemu zwora jest utrzymywana przez płynący prąd trzymania w tym położeniu, to znaczy w położeniu otwarcia zaworu bezpieczeństwa zapłonu 26, natomiast drążek uruchamiający 10, z powodu odwzbudzenia elektromagnesu 12 po zakończeniu impulsu i pod wpływem działania sprężyny powrotnej 23, ponownie przyjmuje położenie wyjściowe tak, że gaz zapłonowy może płynąć kanałem 34 do wylotu 7 gazu zapłonowego, a stamtąd przez nie przedstawiony przewód gazu zapłonowego do palnika zapłonowego, gdzie jest on zapalany.

Po zapaleniu się płomienia zapłonowego, poprzez elektroniczny zespół sterujący zostaje uruchomiony zespół napędowy 36. Dzięki temu w znany sposób otwiera się wyłącznik, przy czym dochodzi do gwałtownego otwarcia drugiego zaworu. Stała ilość gazu przepływa poprzez główny wylot 8 gazu do nie przedstawionego głównego przewodu, połączonego z palnikiem głównym, gdzie zostaje zapalona za pomocą płomienia zapłonowego. Płomienie palą się z minimalną wysokością. Następnie zespół napędowy 36 równomiernie zwiększa ilość gazu, przepływająca do głównego palnika gazowego, ponieważ pierwszy zawór jest ciągle otwierany tak, że uzyskuje się równomierne zwiększenie ilości gazu, przepływającego przez pierwszy zawór, aż do uzyskania maksymalnej ilości gazu.

PL 206 983 B1

W przypadku nagłego wyłączenia elektronicznego zespołu sterującego, przykładowo z powodu rozładowania baterii, element nakrywający 17, który znajduje się zazwyczaj w przedstawionym na fig. 4 pierwszym położeniu zatrzaśnięcia, przyporządkowanym do elektronicznego zapłonu, musi zostać przekręcony w położenie przedstawione na fig. 5. Podczas tego ruchu, rdzeń 14 jest przesuwany przez prowadnicę jarzmową 18 w kierunku wzdłużnym tak daleko, aż zawór główny 19 zostanie zamknięty przez drążek uruchamiający 10. Następnie, za pomocą przedmiotu, zwyczajowo dostępnego w gospodarstwie domowym, wywiera się siłę na powierzchnię czołową rdzenia 14 tak, że drążek uruchamiający 10 zostaje przesunięty do dołu w celu otwarcia zaworu bezpieczeństwa zapłonu 26 (fig. 2) i zostaje uruchomiony przycisk 13 piezoelektrycznego urzą dzenia zapłonowego i za pomocą powstałej iskry zapłonowej gaz zapłonowy zostaje zapalony.

Po ogrzaniu ogniwa termoelektrycznego przez palący się płomień zapłonowy, uzyskuje się niezbędny prąd trzymania, dzięki czemu można zakończyć oddziaływanie siłą na rdzeń 14 i tym samym przesunąć element nakrywający 17 w położenie zamknięcia, przedstawione na fig. 4. Pod wpływem działania sprężyny powrotnej 23 drążek uruchamiający 10 i przycisk 13 przyjmują swoje położenie wyjściowe. Główny zawór 19 zostaje otwarty, a zawór bezpieczeństwa zapłonu 26 jest przytrzymywany w znany sposób przez termoelektryczny magnes 27 (fig. 3). Za pomocą ręcznego uruchomienia elementu obsługowego 25, można poprzez wyłącznik regulować ilość gazu, płynącego do palnika głównego.

Jest oczywiste, że oprócz już wymienionych urządzeń, armatura do regulacji przepływu gazu może posiadać jeszcze dalsze zespoły funkcjonalne, przykładowo regulator ciśnienia, i tym podobne urządzenia.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Armatura do regulacji przepływu gazu, z elektronicznym zapłonem dla ogrzewanego gazem pieca kominowego, lub tym podobnego pieca, zawierająca termoelektryczny zawór bezpieczeństwa zapłonu i zawór główny, które to zawory razem tworzą zarówno zabezpieczenie zapłonu, jak również do podziału strumienia gazu na strumienie częściowe dla palnika głównego i palnika zapłonowego, i które razem z dalszymi elementami funkcjonalnymi są umieszczone w wieloczęściowej obudowie, popychacz, umieszczony osiowo względem zaworu bezpieczeństwa zapłonu i zaworu głównego, który wystaje z obudowy i jest przesuwny poprzez elektromagnes w kierunku wzdłużnym wbrew działaniu siły sprężyny powrotnej, znamienna tym, że na obudowie (1) jest ułożyskowany element nakrywający (17), który w pierwszym położeniu przykrywa popychacz (10, 14) i przycisk (13) piezoelektrycznego elementu zapłonowego, natomiast w drugim położeniu osłania zawór główny (19) i uwalnia przycisk (13) i popychacz (10, 14) do ręcznego uruchomienia zapłonu.
2. 2. Armatura według zastrz. 1, znamienna tym, że element nakrywający (17) posiada prowadnicę jarzmową (18), której nachylenie jest tak wykonane, że w jego drugim położeniu zawór (19) znajduje się w położeniu osłoniętym.
3. 3. Armatura według zastrz. 2, znamienna tym, że prowadnica jarzmowa (18) posiada zatrzask dla pierwszego i drugiego położenia elementu nakrywającego (17).
4. 4. Armatura według zastrz. 3, znamienna tym, że element nakrywający (17) jest ukształtowany w postaci tarczy, osadzonej obrotowo na czopie (16) i posiada środki uwalniające (32, 33), które w jego drugim położeniu uwalniają przycisk (13) i popychacz (10, 14).
5. 5. Armatura według zastrz. 4, znamienna tym, że popychacz (10, 14) jest wykonany wieloczęściowo.