ГАЗОРЕГУЛИРУЮШАЯ АРМАТУРА Российский патент 2014 года по МПК F24C3/12 

Область техники

Изобретение относится к газорегулирующей арматуре для газовой отопительной печи или для аналогичной установки по ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Газорегулирующая арматура для газовой отопительной печи или для аналогичной установки имеется во множестве различных вариантов исполнения. Она служит для розжига и для управления или регулирования потока газа, поступающего к горелке, обеспечивая безопасность работы установки и обслуживающего ее персонала. В качестве регулирующей величины при этом служит, как правило, температура окружающего пространства, которая регистрируется температурным датчиком, соединенным посредством капиллярной трубки с металлическим сильфоном, т.е. металлическим гофрированным патрубком, в качестве перемещаемого элемента.

При этом имеются устройства для регулирования потока газа, в которых основной поток либо подключается, либо отключается (двухпозиционный регулятор), или же газорегулирующая арматура имеет регулятор, представляющий собой комбинацию двухпозиционного и пропорционального регулятора.

Так, из патентного документа DE 29905204 U1 известна газорегулирующая арматура, работающая без подвода вспомогательной энергии, которая предпочтительно встраивается в отопительные установки для отдельных помещений. В этом устройстве для регулирования потока газа в корпусе после главного клапана расположена система переключения комбинированного типа, с пропорциональным/двухпозиционным регулятором. Воздействие на эту коммутационную систему производится посредством регулировочного приспособления, чувствительного к изменению температуры. Она состоит из температурного датчика, находящегося вне корпуса, и расположенного в устройстве для регулирования потока газа металлического сильфона, которые соединены друг с другом капиллярной трубкой, причем все части наполнены жидкостью. Такие регулировочные приспособления работают по принципу расширения жидкости при повышении температуры. Когда температура на температурном датчике изменяется, то это изменение вызывает соответствующим образом направленное перемещение металлического сильфона. Это перемещение передается на систему переключения.

Поэтому газорегулирующая арматура должна, как правило, быть откалибрована при ее изготовлении. При этой калибровке капиллярная трубка и металлический сильфон подвергаются воздействию температуры, имеющейся в окружающем их пространстве. Если же в процессе последующей практической эксплуатации преобладают другие температуры окружающей среды, это приводит к нежелательному искажению значений исходных температур регулирования по отношению к их заданному уровню, т.е. к установленной желаемой величине. Это искажение становится особенно значительным и неприемлемым, когда речь идет не об относительно постоянном отклонении температуры окружающей среды, а о сильных колебаниях температур. Однако это имеет место почти всегда, когда газорегулирующая арматура с целью достижения компактности конструкции размещается в пределах отопительной газовой установки, то есть вблизи газовой горелки.

Раскрытие изобретения

В основе изобретения лежит проблема создания такой газорегулирующей арматуры, в которой предотвращаются искажения регулируемого значения температуры, вызванные колебаниями температуры окружающей среды. Кроме того, газорегулирующая арматура должна иметь максимально простую конструкцию. Должна также обеспечиваться возможность ее дооснащения без вторжения в пространство, в котором проходит поток газа.

Согласно изобретению проблема решена благодаря тому, что вне пределов пространства, в котором проходит поток газа, регулируемый арматурой, между органом управления, служащим для задания желаемой температуры, и перемещаемым в продольном направлении толкателем находятся один или несколько биметаллических дисков. Посредством толкателя, вводимого в пространство, где проходит поток газа, приводится в действие переключатель, который управляет по меньшей мере одним клапаном для регулирования потока газа к главной горелке. При этом биметаллические диски расположены таким образом, что имеется возможность воздействовать на положение металлического сильфона посредством изменения их высоты, измеренной в направлении движения толкателя, в зависимости от температуры окружающей среды.

Тем самым найдено решение, которое позволяет устранить влияние температуры окружающей среды. Дополнительное расширение металлического сильфона, возникающее при высокой температуре окружающей среды и выражающееся в форме дополнительного перемещения, компенсируется посредством биметаллических дисков. При этом решение отличается простотой конструкции и простым принципом ее действия.

Особенно благоприятно расположение биметаллических дисков по возможности вблизи металлического сильфона, между ним и элементом управления. При этом и они, и сильфон подвергаются одному и тому же температурному воздействию, и происходит очень точная компенсация.

Следующий предпочтительный вариант осуществления получается, если в металлический сильфон упирается промежуточный элемент, в частности, если промежуточный элемент на своей торцевой стороне, обращенной в направлении от металлического сильфона, дополнительно имеет еще осевой палец для приема биметаллических дисков, в этом случае имеющих центральные отверстия, и если палец проходит в направляющем отверстии нажимного элемента, на который опираются биметаллические диски и который жестко связан с органом управления.

При этом варианте осуществления биметаллические диски вместе с промежуточным элементом, а в благоприятном случае также вместе с нажимным элементом образуют узел, который может быть собран предварительно и очень легко устанавливается в процессе изготовления или дооснащения.

Чтобы иметь возможность легко производить изменения в настройке температуры также и в последующее время, предпочтительно включение в состав нажимного элемента какого-либо настроечного элемента, на который опираются биметаллические диски и положение которого в осевом направлении является регулируемым.

Краткий комментарий к чертежам

Ниже изобретение описывается более подробно на примере варианта осуществления, при этом показаны:

фиг.1 - газорегулирующая арматура согласно изобретению, частично в разрезе.

фиг.2 - фрагмент А газорегулирующей арматуры согласно изобретению для регулирования потока газа с фиг.1.

фиг.3 - измененный фрагмент А газорегулирующей арматуры согласно изобретению с фиг.1.

Осуществление изобретения

Представленная в качестве примера на фиг.1 газорегулирующая арматура представляет собой управляющее и регулирующее устройство, которое предпочтительно предназначено для встраивания его в установку газового отопления или аналогичную установку. Оно делает возможным управление горелкой и контроль над ней путем регулирования подводимого к горелке количества газа.

Газорегулирующая арматура состоит из корпуса 1, который имеет обозначенный стрелкой направления вход 2 газа и выход 3 газа, тоже обозначенный стрелкой направления, а также выход 4 газа, предназначенного для розжига. В корпусе 1 размещены следующие функциональные блоки, перечисленные в направлении течения газа:

- узел включения с соответствующим элементом 5 управления,

- клапан безопасного розжига и главный клапан с блокировкой повторного включения,

- регулятор 6 давления,

- узел 7 регулировки в зависимости от температуры для потока газа, подводимого к главной горелке.

Конструкция и принцип действия узла включения, клапана безопасного розжига и главного клапана, а также регулятора 6 давления специалистам известны. Поэтому здесь мы отказываемся от более подробного описания и пояснения деталей в данном варианте осуществления.

В корпусе 1, ниже главного клапана в направлении потока газа к главной горелке, после регулятора 6 давления расположен клапан, вызывающий включение и отключение потока в области частичной нагрузки. Он управляется выключателем.

Толкатель 8, который перемещается в продольном направлении и связан с переключателем посредством соединения с силовым замыканием, выступает из пространства корпуса 1, в котором проходит поток газа. Своим концом, противоположным переключателю, толкатель 8 опирается на металлический сильфон 9. Металлический сильфон 9 через капиллярную трубку 10 соединен с температурным датчиком 11. Металлический сильфон 9, капиллярная трубка 10 и температурный датчик 11 наполнены термоактивной жидкостью.

На металлический сильфон 9, на его противоположной толкателю 8 стороне, опирается (в данном варианте осуществления - предпочтительным образом, через шар 12) промежуточный элемент 13, осевой палец 15 которого, находящийся на его противоположной сильфону 9 торцевой стороне, проходит в отверстии 16 нажимного элемента 14, который, в свою очередь, проходит, завинчиваясь, внутри резьбы трубообразной насадки 19, относящейся к корпусу 1, чтобы имелась возможность производить настройку по температуре в процессе изготовления. Нажимной элемент 14, в свою очередь, жестко связан с управляющим элементом 18 для установки желаемого значения температуры, например запрессован.

Палец 15 проходит сквозь несколько биметаллических дисков 17 с отверстиями в центре, эти диски с одной стороны опираются на торец промежуточного элемента 13, противоположный металлическому сильфону 9, а с другой стороны - на нажимной элемент 14. Каждый из биметаллических дисков 17 имеет изогнутую форму, которая вызывает уменьшение его монтажной высоты при нагревании.

В одном из представленных на фиг.3 видоизмененных вариантов исполнения в нажимной элемент 14 в центре его торцевой стороны ввинчен настроечный элемент 23, причем настроечный элемент в этом случае, конечно, снабжен отверстием 16. На этот настроечный элемент 23 опираются биметаллические диски 17. Через отверстие 24 в элементе 18 управления возможно также последующее изменение настройки температуры, предпринятой при изготовлении.

Выбираемое количество и конструкция биметаллических дисков 17 зависит от размера компенсируемого хода металлического сильфона 9 и от передаваемых сил. При помощи конструкции из биметаллических дисков возможно достижение известными способами различных воздействий. Так, пачка биметаллических дисков 17 с одинаково направленным прогибом в состоянии выдерживать более высокие силовые нагрузки, однако может компенсировать ход лишь на такое же расстояние, как и один биметаллический диск 17. Если биметаллические диски 17 располагаются парами с противоположно направленным прогибом, то значение хода биметаллических дисков 17 складывается. Однако возможна передача усилия только такой же величины, как и с помощью всего одного биметаллического диска 17.

Итак, в этом варианте осуществления применяются четыре биметаллических диска 17, которые установлены парами с противоположным направлением прогиба и компенсируют влияние температуры окружающей среды на блок 7 температурного регулирования.

Нажимной элемент 14 в этом варианте осуществления выполнен разделенным на две части и состоит из верхней части 20 в форме горшка и нижней части 21 в форме трубы, которые жестко соединены друг с другом, например запрессованы. Нижняя часть 21 на стороне, обращенной к верхней части 20, имеет проходящую по окружности расточку 22, на которую может опираться при сборке промежуточный элемент 13. Верхняя часть 20 формирует оболочку для биметаллических дисков 17, находящихся на пальце 15 (фиг.2). Благодаря этому образован узел, который, в частности, позволяет легко производить дооснащение.

Ссылочные обозначения на чертежах

1 - корпус

2 - вход газа

3 - выход газа

4 - выход для зажигания

5 - элемент управления

6 - регулятор давления

7 - блок температурного регулирования

8 - толкатель

9 - металлический сильфон

10 - капиллярная трубка

11 - температурный датчик

12 - шар

13 - промежуточный элемент

14 - нажимной элемент

15 - палец

16 - отверстие

17 - биметаллический диск

18 - элемент управления

19 - насадка

20 - верхняя часть

21 - нижняя часть

22 - расточка

23 - настроечный элемент

24 - отверстие

Изобретение относится к газорегулирующей арматуре для газовой отопительной печи или для аналогичной установки. Газорегулирующая арматура для газовой отопительной печи или для аналогичной установки с термостатическим клапаном безопасного розжига и главным клапаном, которые вместе служат как для обеспечения безопасного розжига, так и для разделения потока газа на поток, идущий к главной горелке, и поток, идущий к запальной горелке печи для газового отопления, с двухпозиционным клапаном, обеспечивающим включение и отключение, который расположен ниже главного клапана на пути потока газа для главной горелки, управляется переключателем и размещен в корпусе вместе с остальными вспомогательными функциональными элементами, причем переключатель приводится в действие посредством перемещаемого в продольном направлении толкателя, который выступает из пространства корпуса, где проходит поток газа, и положение которого изменяется посредством металлического сильфона, соединенного капиллярной трубкой с температурным датчиком, причем металлический сильфон опирается на элемент управления, воздействующий на его положение, приводимый в движение вручную и/или при помощи узла привода, причем между толкателем и элементом управления расположены один или несколько биметаллических дисков, посредством которых можно воздействовать на положение металлического сильфона в зависимости от температуры окружающей среды благодаря изменению размера диска или суммарного размера дисков, измеренного в направлении движения толкателя. Технический результат: предотвращение искажения регулируемого значения температуры, вызванного колебаниями температуры окружающей среды, упрощение конструкции, возможность дооснащения без вторжения в пространство, в котором проходит поток газа. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Газорегулирующая арматура для газовой отопительной печи или для аналогичной установки с термостатическим клапаном безопасного розжига и главным клапаном, которые вместе служат как для обеспечения безопасного розжига, так и для разделения потока газа на поток, идущий к главной горелке, и поток, идущий к запальной горелке печи для газового отопления, с двухпозиционным клапаном, обеспечивающим включение и отключение, который расположен ниже главного клапана на пути потока газа для главной горелки, управляется переключателем и размещен в корпусе (1) вместе с остальными вспомогательными функциональными элементами, причем переключатель приводится в действие посредством перемещаемого в продольном направлении толкателя (8), который выступает из пространства корпуса (1), где проходит поток газа, и положение которого изменяется посредством металлического сильфона (9), соединенного капиллярной трубкой (10) с температурным датчиком (11), причем металлический сильфон (9) опирается на элемент (18) управления, воздействующий на его положение, приводимый в движение вручную и/или при помощи узла привода, отличающаяся тем, что между толкателем (8) и элементом (18) управления расположены один или несколько биметаллических дисков (17), посредством которых можно воздействовать на положение металлического сильфона (9) в зависимости от температуры окружающей среды благодаря изменению размера диска или суммарного размера дисков, измеренного в направлении движения толкателя (8).

2. Газорегулирующая арматура по п.1, отличающаяся тем, что биметаллические диски (17) расположены между металлическим сильфоном (9) и элементом (18) управления.

3. Газорегулирующая арматура по п.2, отличающаяся тем, что на металлический сильфон (9) опирается промежуточный элемент (13) и что биметаллические диски (17) с одной стороны опираются на торец промежуточного элемента 13, противоположный металлическому сильфону 9, а с другой стороны - на элемент (18) управления.

4. Газорегулирующая арматура по п.3, отличающаяся тем, что промежуточный элемент (13) имеет осевой палец (15) для приема биметаллических дисков (17) с отверстиями в их центрах, проходящий через отверстие (16) нажимного элемента (14), жестко связанного с управляющим элементом (18) и упирающегося в биметаллические диски (17).

5. Газорегулирующая арматура по п.4, отличающаяся тем, что с нажимным элементом (14) связан настроечный элемент (23), выполненный с возможностью регулирования его положения и воздействующий в осевом направлении на биметаллические диски (17).