ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОВОЙ ГОРЕЛКИ БЫТОВОГО ПРИБОРА Российский патент 2013 года по МПК F23N5/10 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к термоэлектрическому предохранительному исполнительному устройству, приспособленному для газовой горелки бытового прибора, в частности - печей, водонагревателей и других бытовых приборов, питаемых, в предпочтительном случае, природным газом или сжиженным нефтяным газом (СНГ).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Имеются известные газовые горелки бытовых приборов, которые включают в себя термоэлектрические предохранительные устройства, перекрывающие поступление газа к горелке в отсутствие пламени. В состав термоэлектрических предохранительных устройств входят магнитные блоки, соединенные с соответствующей термопарой, в результате чего, пока в горелке поддерживается пламя, соответствующая термопара для контроля пламени поддерживает магнитный блок во включенном состоянии, вследствие чего термоэлектрическое устройство разрешает поступление газа к горелке. В отсутствие пламени термопара охлаждается, оказывается не в состоянии поддерживать подачу напряжения на магнитный блок, в результате чего магнитный блок отключается и поступление газа к горелке перекрывается.

В состав известных из уровня техники магнитных блоков входят электромагнит, рамка, которая прижимается к электромагниту, когда магнитный блок оказывается во включенном состоянии, и закрывающий элемент, который закрывает поступление газа к горелке, прижимаясь к соответствующему гнезду, причем названный закрывающий элемент устроен таким образом, что он соединен с рамкой валом.

С момента зажигания горелки и до тех пор, пока термопара не сможет поддерживать магнитный блок во включенном состоянии, проходит некоторое время, в связи с чем термоэлектрическое устройство должно содержать дополнительное средство, которое - после того как магнитный блок вручную установлен в исходное положение - обеспечивает поддержание магнитного блока во включенном состоянии, до тех пор пока термопара не сможет сделать это самостоятельно.

В ES 0420874 А1 описанное предохранительное устройство также содержит блок кнопки управления, причем пользователь должен привести в действие кнопку управления, которая действует механически на магнитный блок, в частности - на закрывающий элемент магнитного блока, который перемещается вдоль рамки в открытое положение, в котором он делает возможным поступление газа к горелке, поддерживая магнитный блок во включенном состоянии до тех пор, пока поддержание магнитного блока во включенном состоянии не сможет обеспечить термопара.

В US 6886581 В2 магнитный блок расположен внутри корпуса газового клапана, причем магнитный блок расположен таким образом, что он находится, в основном, напротив вала корпуса клапана, в результате чего пользователь должен приводить в действие орган управления корпусом клапана, крепящийся к валу таким образом, что названный вал действует на магнитный блок, поддерживая его в открытом или пропускающем газ положении до тех пор, пока соединенная с магнитным блоком термопара не сможет поддерживать названный магнитный блок во включенном состоянии.

В US 6234189 В1 (ближайший аналог) описывается корпус газового крана или клапана, который содержит шток, размещенный внутри клапана, средства соединения, которые крепят управляющее устройство газового крана к кожуху газового крана и к штоку, что препятствует осевому смещению управляющего устройства, но не мешает вращению вышеупомянутого управляющего устройства, и термоэлектрическое предохранительное устройство, в состав которого входит магнитный блок, находящийся напротив штока, причем магнитный блок первоначально приводится в действие с помощью штока. Кроме того, магнитный блок соединен с термопарой и органом управления, в результате чего, как только магнитный блок приведен в действие механически, и рамка названного магнитного блока коснулась электромагнита названного магнитного блока, орган управления, который приводится в действие некоторым образом при воздействии на устройство управления, способен временно поддерживать магнитный блок во включенном состоянии. Тем временем, зажигают горелку и термопара нагревается и подает к электромагниту ток, достаточный для поддержания магнитного блока во включенном состоянии, причем подача электроэнергии прекращается с органа управления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является предоставление термоэлектрического предохранительного исполнительного устройства, приспособленного для газовой горелки бытового прибора, в соответствии с определением, содержащимся в формуле изобретения.

В состав термоэлектрического предохранительного исполнительного устройства входят электромагнит, который соединен с термопарой, рамка, которая прижимается к электромагниту при включении названного электромагнита, закрывающий элемент, крепящийся к рамке, который в состоянии покоя прижимается к гнезду, предотвращая поступление газа к горелке, и вспомогательные включающие средства, которые соединены с электромагнитом и приспособлены для поддержания названного электромагнита во включенном состоянии до тех пор, пока термопара не сможет поддерживать названный электромагнит во включенном состоянии.

В состав термоэлектрического предохранительного исполнительного устройства также входит поворотный кронштейн, на первом конце которого крепится рамка и на втором конце которого крепится закрывающий элемент, причем поворотный кронштейн поворачивается между положением покоя, при котором поступление газа к горелке перекрыто, и положением срабатывания, при котором электромагнит включен и поступление газа открыто.

В результате, получается термоэлектрическое предохранительное исполнительное устройство, которое может первоначально быть включено вспомогательными включающими средствами; при этом пользователю не требуется, будь то вручную или посредством подачи избыточного электрического тока, возвращать рамку в положение, при котором она прижата к сердечнику электромагнита. Таким образом, термоэлектрическое предохранительное исполнительное устройство первоначально включается вспомогательными включающими средствами и поддерживается во включенном состоянии названными включающими средствами до тех пор, пока термопара не сможет поддерживать вышеупомянутый электромагнит во включенном состоянии.

Эти и другие преимущества и характеристики изобретения станут очевидными в свете его чертежей и подробного описания.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг.1 показан перспективный вид корпуса клапана, в состав которого входит составляющее изобретение термоэлектрическое предохранительное исполнительное устройство.

На Фиг.2 показан перспективный вид термоэлектрического предохранительного исполнительного устройства, показанного на Фиг.1.

Фиг.3 представляет собой вид сверху термоэлектрического предохранительного исполнительного устройства, показанного на Фиг.1.

Фиг.4 представляет собой продольное сечение термоэлектрического предохранительного исполнительного устройства, показанного на Фиг.3, взятое по линии IV-IV.

На Фиг.5 показана система автоматического зажигания горелки, в состав которой входит термоэлектрическое предохранительное исполнительное устройство, показанное на Фиг.1.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На Фиг.1 показан корпус клапана 1, приспособленный для горелки бытового газового прибора, в частности - печей или нагревателей, не показанных на рисунках, в состав которого входят ведущий вал 2, приспособленный для присоединения устройства управления, не показанного на фигурах, конический регулирующий элемент, не показанный на Фиг.1, который регулирует выход газа к горелке, где конический регулирующий элемент приводится в действие ведущим валом 2, канал выпуска газа 12 и термоэлектрическое предохранительное исполнительное устройство, которое предотвращает поступление газа к горелке в отсутствие пламени. В состав корпуса клапана 1 входят другие элементы, известные из уровня техники, которые не являются необходимыми для понимания изобретения и поэтому не включены в описание.

Кроме того, в состав горелки 6, показанной на фиг.5, также входят средства зажигания 3, которые создают необходимую искру в горелке 6 и которые приводятся в действие вспомогательными включающими средствами 4, где средства зажигания 3 соединены с корпусом клапана 1, как показано на Фиг.1, и термопара контроля пламени 7, которые соединены с термоэлектрическим предохранительным исполнительным устройством, которое функционирует описанным ниже способом.

В состав термоэлектрического предохранительного исполнительного устройства 10, показанного подробно на фиг.2-4, входят кожух 11, канал выпуска газа 12, встроенный в кожух 11 электромагнит 21, показанный подробно на фиг.4, который содержит сердечник 21а, предпочтительно - U-образной формы, и одну катушку 21b, намотанную на сердечник 21а, ферромагнитная рамка 20, которая прижимается к поперечным свободным поверхностям 19 электромагнита 21, когда названный электромагнит 21 включается, закрывающий элемент 23, крепящийся к рамке 20, который в состоянии покоя термоэлектрического предохранительного исполнительного устройства 10 прижимается к гнезду 13а канала выпуска газа 12, и поворотный кронштейн 22, на первом конце 22а которого крепится рамка 20 и на втором конце 22b которого крепится закрывающий элемент 23. В состав термоэлектрического предохранительного исполнительного устройства 10 также входят средства 27 возврата поворотного кронштейна 22 из положения срабатывания, в котором электромагнит 21 включается и закрывающий элемент 23 отделяется от гнезда 13а, в положение покоя, в котором закрывающий элемент 23 прижимается к гнезду 13а для перекрытия поступления газа к горелке.

В состав термоэлектрического предохранительного исполнительного устройства 10 также входит металлическая муфта 17, обеспечивающая электрическое подключение к массе, на которой крепится электромагнит 21, где соединительная клемма 18 подключается на конце, противоположном электромагниту 21, через который к названному термоэлектрическому предохранительному исполнительному устройству 10 подключаются термопара 7 и вспомогательное включающее устройство, показанные схематично на Фиг.5.

Кроме того, в состав кожуха 11 входят корпус 13, внутри которого плотно устанавливается электромагнит 21, рамка 20, закрывающий элемент 23 и поворотный кронштейн 22. Корпус 13 ограничен нижней поверхностью 13b, которая включает отверстие 16, через которое проходит, по меньшей мере, частично, муфта 17, которая действует в качестве гнезда электромагнита и которая самим электромагнитом 21 крепится к кожуху 11 через названное отверстие 16. После того как муфта 17 прикрепилась к кожуху 11, поперечные свободные поверхности 19 сердечника 21а, к которым прижимается рамка 20, выдвигаются относительно поверхности кожуха 11, которая действует в качестве гнезда 13а для закрывающего элемента 23, в результате чего при включении электромагнита 21 зазор между названным гнездом 13а и закрывающим элементом 23 оказывается достаточным для обеспечения поступления газа к горелке, а в положении покоя, когда закрывающий элемент 23 прижимается к гнезду 13а, зазор между свободными поверхностями 19 и рамкой 20 оптимизирован для возврата электромагнита 21 в исходное положение с помощью электронного привода, без необходимости выполнения указанного возврата вручную.

Кроме того, на нижней поверхности 13b корпуса 13 неподвижные опоры 24 поворотного кронштейна 22 расположены неподвижным образом, то есть соединены друг с другом посредством пластины 25, крепящейся к обеим опорам 24 и расположенной, в основном, перпендикулярно к поворотному кронштейну 22, как показано на фиг.2. Пластина 25, которая является, в основном, прямоугольной, содержит выступ 25b, который выступает в осевом направлении и на котором соединяются средства возврата 27.

Наконец, в состав поворотного кронштейна 22 входит выступ 22f, который выступает в осевом направлении из поверхности 22 с поворотного кронштейна 22, который обращен в сторону пластины 25, причем средства возврата 27 поворотного кронштейна 22 соединяются на выступе 22f. Выступ 22f поворотного кронштейна 22, который, в основном, смещен относительно одной из осей симметрии названного поворотного кронштейна 22, определяет ось поворота названного поворотного кронштейна 22. Кроме того, в состав средств возврата 27 входит пружина, вследствие чего посредством пружины 27 поворотный кронштейн 22 соединен с пластиной 25 и оказывается возможным его поворот между положением покоя и положением срабатывания.

Термоэлектрическое предохранительное исполнительное устройство 10 крепится к корпусу клапана 1 через кожух 11, для чего кожух 11 содержит на конце, противоположном каналу выпуска газа 12 и отверстию 16, основание 14, причем основание 14 включает в себя наружные лапки 15, посредством которых оно крепится к исполнительному устройству 10 - к корпусу клапана 1, и углубление 14а, в которое вставляется уплотнительная шайба, не показанная на фигурах. Термоэлектрическое предохранительное исполнительное устройство 10 может быть легко и быстро установлено на корпусе клапана 1, причем термоэлектрическое предохранительное исполнительное устройство 10 может устанавливаться на различные корпуса клапана 1. Кроме того, при указанной конфигурации облегчается техническое обслуживание, так как можно легко заменить любой элемент, образующий часть предохранительного исполнительного устройства 10.

Наконец, на Фиг.5 показана система автоматического зажигания, приспособленная для горелки бытового газового прибора, в состав которой входит термоэлектрическое предохранительное исполнительное устройство 10, вспомогательные включающие средства 4, содержащие электронный привод, соединенный с термоэлектрическим предохранительным исполнительным устройством 10 посредством соединительной клеммы 18, термопара 7, соединенная с термоэлектрическим предохранительным исполнительным устройством 10 посредством соединительной клеммы 18 и расположенная поблизости от соответствующей горелки 6, и средства зажигания от искры 3, соединенные с электронным приводом и расположенные поблизости от горелки 6.

Когда пользователь приводит в действие управляющий выключатель 5 для розжига соответствующей горелки 6, управляющий выключатель 5 отправляет соответствующую команду электронному приводу, чтобы последний поставил необходимую электроэнергию к электромагниту 21 для его включения, вследствие чего рамка 20 окажется притянутой, где пользователю не требуется воздействовать непосредственно на электромагнит 20 и вручную прижимать рамку 20 к электромагниту 21. Электронный привод поставляет необходимую электроэнергию для привлечения рамки 20 к электромагниту 21 и поддержания электромагнита включенным в течение определенного периода времени, одновременно с воздействием на средства зажигания 3, чтобы последние создали необходимые искры.

При розжиге пламени термопара 7 нагревается и создает электроэнергию, которая поступает к электромагниту 21, чтобы последний мог оставаться включенным без потребления энергии. Таким образом, система зажигания может получать начальное питание от стандартных батарей.

По истечении заданного начального времени электронный привод прекращает подачу электроэнергии к исполнительному устройству 10, в результате чего, если пламени нет или оно слишком слабое, чтобы позволить термопаре 7 создать достаточную электроэнергию для поддержания электромагнита 21 во включенном состоянии, поворотный кронштейн 22 исполнительного устройства 10 находится в состоянии покоя, перекрывая поступление газа к горелке.

Если пламя погасло, электронный привод вновь приводит в действие средства зажигания 3, чтобы последние дополнительно вырабатывали искры и зажгли пламя заново. Если повторного розжига пламени не происходит, исполнительное устройство 10 перекрывает поступление газа, так как термопара 7 остыла, отключив в результате электромагнит 21.

Изобретение относится к энергетике. Термоэлектрическое предохранительное исполнительное устройство приспособлено для горелки, в его состав входят электромагнит, который может соединяться с термопарой, рамка, закрывающий элемент, крепящийся к рамке, и вспомогательные включающие средства, которые приспособлены для поддержания названного электромагнита во включенном состоянии до тех пор, пока термопара не сможет поддерживать его во включенном состоянии. В состав исполнительного устройства входит поворотный кронштейн, на первом конце которого крепится рамка и на втором конце которого крепится закрывающий элемент, где кронштейн поворачивается между положением покоя, при котором поступление газа к горелке перекрыто, и положением срабатывания, при котором электромагнит включен и поступление газа открыто, где электромагнит первоначально включается вспомогательными включающими средствами и поддерживается во включенном состоянии названными включающими средствами до тех пор, пока термопара не сможет его поддерживать во включенном состоянии. Изобретение позволяет повысить надежность работы горелки. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Термоэлектрическое предохранительное исполнительное устройство для газовой горелки бытового прибора, в состав которого входят электромагнит (21), который соединен с термопарой (7), рамка (20), которая прижимается к электромагниту (21), когда названный электромагнит (21) включается, закрывающий элемент (23), крепящийся к рамке (20), который в состоянии покоя прижимается к гнезду (13а), предотвращая поступление газа к горелке, и вспомогательные включающие средства (4), которые соединены с электромагнитом (21), отличающееся тем, что в состав термоэлектрического предохранительного исполнительного устройства (10) также входит поворотный кронштейн (22), на первом конце (22а) которого крепится рамка (20), и на втором конце (22b) которого крепится закрывающий элемент (23), причем поворотный кронштейн (22) установлен с возможностью поворота между положением покоя, при котором поступление газа к горелке перекрыто, и положением срабатывания, при котором электромагнит (21) включен, и поступление газа открыто, при этом вспомогательные включающие средства (4) выполнены с возможностью первоначального включения электромагнита (21) и поддержания его во включенном состоянии до тех пор, пока термопара (7) не сможет поддерживать названный электромагнит (21) во включенном состоянии.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в состав электромагнита (21) входят имеющий, в основном, U-образную форму сердечник (21 а) и одна катушка (22а), намотанная на сердечник (21 а), где катушка (22а) соединена с термопарой (7) и вспомогательными включающими средствами (4) с помощью соединительной клеммы (18).

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в его состав входят средства (27) возврата поворотного кронштейна (22) в положение покоя, где поворотный кронштейн (22) связан с неподвижной опорой (24) средствами возврата (27).

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в его состав входит пластина (25), расположенная, в основном, перпендикулярно к поворотному кронштейну (22), через которую названный поворотный кронштейн (22) связан с неподвижной опорой (24), где пластина (25) имеет выступ (25b), на котором средства возврата (27) соединяются, в основном, концентрически.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в состав поворотного кронштейна (22) входит выступ (22f), на котором средства возврата (27) соединяются, в основном, концентрически.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в его состав входит кожух (11), который включает в себя корпус (13), внутри которого находится электромагнит (21), поворотный кронштейн (22), рамка (20) и закрывающий элемент (23), а также канал выпуска газа (12), соединенный с корпусом (13), где электромагнит (21) расположен, в основном, параллельно каналу выпуска газа (12).

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что корпус (13) ограничен нижней поверхностью (13b), которая включает в себя отверстие (16), через которое электромагнит (21) крепится к кожуху (11), и гнездо (13а), к которому прижимается закрывающий элемент (23), где гнездо (13а) расположено, в основном, параллельно нижней поверхности (13b).

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что электромагнит (21) включает в себя свободные поверхности (19), с которыми соприкасается рамка (20), где электромагнит (21) расположен внутри корпуса (13) кожуха (11), вследствие чего свободные поверхности (19) выступают относительно гнезда (13а).

9. Система автоматического зажигания для горелки бытового прибора, отличающаяся тем, что в ее состав входят термоэлектрическое предохранительное исполнительное устройство (10) в соответствии с любым из предыдущих пунктов, термопара (7), которая соединена с термоэлектрическим предохранительным исполнительным устройством (10), и вспомогательные включающие средства (4), которые соединены с термоэлектрическим предохранительным исполнительным устройством (10).

10. Система автоматического зажигания по п.9, отличающаяся тем, что в состав вспомогательных включающих средств (4) входит электронный привод, который, будучи управляемым посредством управляющего выключателя (5), предоставляет электромагниту (21) необходимую электроэнергию для возврата названного электромагнита (21) в исходное положение.