ГАЗОРЕГУЛИРУЮЩИЙ МОДУЛЬ Российский патент 2015 года по МПК F23N5/26 

Область техники

Изобретение относится к устройству для регулирования потока газа с электронным зажиганием для нагревательного устройства, работающего на газе, по ограничительной части первого пункта формулы изобретения.

Уровень техники

Устройства для регулирования потока газа для нагревательного устройства, такого как газовая отопительная печь или аналогичного, имеются во множестве исполнений. Они служат для зажигания и регулирования потока газа, поступающего к горелке.

Так, в патентном документе DE 10305929 В3 описано устройство для зажигания потока газа. Здесь для зажигания потока газа электронный контроллер управляет магнитом предохранителя зажигания, подавая ток удержания, производимый источником напряжения, для удержания в открытом положении термоэлектрического предохранительного клапана зажигания, который перекрывает поток газа. Когда магнит предохранителя возбужден, электромагнит возбуждается кратковременным импульсом напряжения, вследствие чего управляющая тяга, ведущая к предохранительному клапану зажигания, перемещается в продольном направлении, преодолевая силу возвратной пружины настолько, что клапан предохранителя, тарелка которого находится на стержне клапана и подпирается возвратной пружиной в направлении закрытого положения, открывается и при этом воздействует на якорь магнита предохранителя зажигания, жестко связанный со стержнем клапана. Якорь удерживается током удержания, идущим от источника напряжения, до тех пор, пока необходимый ток удержания не начнет подавать термоэлемент, после произведенного зажигания потока газа. Для этого обмотка магнита предохранителя зажигания, с одной стороны, находится в электрической цепи термоэлемента, нагреваемого от зажженного пламени, а с другой стороны, управляется электронным контроллером.

При этом недостатком является то, что приведение в действие может производиться только посредством дистанционного управления. Непосредственно на устройстве управление им невозможно.

Согласно патентному документу DE 10309469 ВЗ возможно, наряду с приведением в действие посредством дистанционного управления, также и зажигание, производимое вручную. Для этого на корпусе устройства для регулирования потока газа подвижно помещен закрывающий элемент, который в своем первом положении накрывает толкатель, служащий для приведения в действие термоэлектрического предохранительного клапана зажигания и основного клапана, и клавишный выключатель пьезоэлектрического элемента зажигания. Во втором положении закрывающего элемента в результате приведения в действие толкателя, которое неизбежно происходит при перемещении закрывающего элемента, обеспечивается нахождение основного клапана в закрытом положении. Кроме того, в этом положении выключатель и толкатель разблокированы таким образом, что становится возможным зажигание потока газа путем воздействия на них вручную.

В этом исполнении недостаток состоит в том, что производимое вручную обслуживание устройства для регулирования потока газа возможно только с дополнительными затратами. Кроме того, приведение в действие сложно и трудоемко.

Раскрытие изобретения

В основе изобретения лежит задача обеспечения простого ручного управления устройством для регулирования потока газа с электронным зажиганием потока газа по ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. В частности, должна обеспечиваться возможность включения и выключения одним движением.

Согласно изобретению проблема решена благодаря тому, что на корпусе расположен связанный с электронным контроллером микровыключатель, который приводится в действие при производимом вручную перемещении толкателя в продольном направлении, с преодолением силы возвратной пружины. В результате этого электронный контроллер получает электрический сигнал, вследствие чего при выключенном состоянии устройства для регулирования потока газа происходит его активация и соответственно зажигание потока газа, проходящего через открытый предохранительный клапан зажигания, тогда как в уже включенном состоянии устройства для регулирования потока газа, напротив, происходит прерывание тока удержания, идущего к термоэлектрическому клапану зажигания, и таким образом деактивация устройства для регулирования потока газа.

Тем самым найдено решение, которым устраняются вышеназванные недостатки уровня техники. Путем производимого вручную перемещения толкателя возможна смена рабочего режима, т.е. включение или выключение, осуществляемое простым способом.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения следует из зависимого пункта формулы изобретения.

Так, удобным вариантом осуществления устройства для регулирования потока газа оказывается исполнение, в котором на корпусе расположен индикатор, позволяющий отображать рабочий режим. Это может быть, например, светодиод, который загорается при включенном положении устройства для регулирования потока газа.

Краткое описание графических материалов

Ниже устройство согласно изобретению для регулирования потока газа более подробно разъясняется на основе варианта осуществления с использованием чертежей. На них показаны:

фиг.1 - вариант исполнения устройства для регулирования потока газа в изображении с частичным разрезом, в закрытом положении,

фиг.2 - вариант исполнения устройства для регулирования потока газа в изображении с частичным разрезом, при приведении в действие.

Осуществление изобретения

Представленный на фигурах пример устройства согласно изобретению для регулирования потока газа представляет собой управляющий и регулирующий прибор, предназначенный для монтажа в нагревательные или аналогичные устройства, работающие на газе. Оно позволяет осуществлять контроль горелки и управление ею, управляя количеством поступающего к горелке газа. Горелка в этом варианте осуществления состоит из непоказанной запальной горелки и основной горелки, также не представленной.

Показанное на фигурах и описываемое ниже устройство для регулирования потока газа состоит из корпуса 1, в котором находятся различные функциональные блоки, частично приводимые в действие извне посредством элементов управления. Корпус составлен из верхней части 2 и нижней части 3, между которыми имеется плоское уплотнение 4, обеспечивающее их уплотнение относительно наружного пространства, а также крышки 5. Кроме того, на корпусе 1 имеются вход 6 газа, выход 7 запального газа и основной выход 8 газа. Устройство имеет следующие функциональные блоки: блок приведения в действие с предохранителем зажигания, блок управления количеством газа, поступающегося к основной горелке.

Для управления служит не показанный электронный контроллер, который в этом примере находится, вместе с источником напряжения, в отдельном пространственно независимом непредставленном корпусе.

Для приведения устройства в действие в месте 9 опоры верхней части 2 проходит толкатель 10, перемещаемый в продольном направлении, конец которого входит внутрь корпуса 1, причем необходимая герметичность обеспечивается, например, круглыми кольцами 11. При этом движение толкателя 10 в продольном направлении возможно только с преодолением силы возвратной пружины 16, укрепленной в верхней части 2. На выступающем наружу конце толкателя 10 укреплен элемент 13 управления, на боковой поверхности которого имеется контур 14 включения. Между верхней частью 2 и крышкой 5 укреплен микровыключатель 12, переключающий элемент 15 которого приводится в действие посредством контура 14 включения.

На участке толкателя 10, входящем внутрь верхней части 2, расположена с возможностью перемещения тарелка 20 клапана, относящаяся к основному клапану 19, которая под действием силы закрывающей пружины 21, прилегающей одной стороной к верхней части 2, а другой стороной к тарелке 20 клапана, опирается на упор 22, укрепленный на толкателе 10. Исходное положение, принимаемое под действием силы возвратной пружины 16, достигается благодаря тому, что тарелка 20 клапана основного клапана 19 прилегает к верхней части 2.

Внутренний объем пространства корпуса, образованного его верхней частью 2 и нижней частью 3, разделяется стенкой 24 на различные области. Разделительная стенка 24 имеет отверстие 17, находящееся на прямой, продолжающей толкатель 10. Одна сторона этого отверстия, обращенная к верхней части 2, представляет собой седло 25 клапана для тарелки 20 клапана и таким образом образует в сочетании с ней основной клапан 19, в то время как другая сторона отверстия 17 образует седло 28 клапана, относящееся к предохранительному клапану 26 зажигания. Между обоими седлами 25, 28 клапанов в отверстие 17 впадает отверстие 18 для запального газа, ведущее к выходу запального газа. На предохранительный клапан 26 зажигания воздействует герметично расположенный в месте опоры на корпусе 1 термоэлектрический магнит 27 предохранителя зажигания, который находится ниже входа 6 газа по направлению потока. Термоэлектрический магнит 27 предохранителя зажигания воздействует на якорь, жестко соединенный со стержнем 29 клапана, на котором укреплена тарелка 30 предохранительного клапана 26 зажигания. Термоэлектрический магнит 27 предохранителя зажигания приводится в возбужденное состояние электронным контроллером, а также термоэлементом - под действием запального пламени.

Впрочем, конструкция и принцип действия магнита 27 предохранителя зажигания знакомы специалисту, так что от описания дальнейших подробностей можно отказаться. Необходимо только еще подчеркнуть, что возвратная пружина 31 через тарелку 30 клапана, служащую в качестве опоры пружины, стремится оттянуть якорь от магнита 27 предохранителя зажигания.

В направлении движения потока за блоком приведения в действие внутри корпуса 1 находится блок управления количеством газа, идущего к основной горелке (не показан, поскольку специалисту известен). Обычно он состоит из выключателя, который управляет потоком газа, поступающим на основную горелку.

Выключатель выполнен, например, таким образом, что в диапазоне частичных нагрузок модулирующее управление осуществляется посредством первого клапана путем дискретного включения и выключения при помощи второго клапана. При этом поток в случае неполной нагрузки ограничивается при помощи регулируемого сопла.

Управляющая тяга, соединенная с переключателем и перемещаемая в продольном направлении, выступает наружу из корпуса 1, одновременно образующего для него опору, и соединена с элементом 23 управления.

На торцевой поверхности крышки находится индикатор, в этом варианте осуществления - светодиод 32, который соединен с электронным контроллером и включен таким образом, что он светится при включенном устройстве для регулирования потока газа.

Устройство для регулирования потока газа функционирует следующим образом.

На фиг.1 устройство для регулирования потока газа показано в выключенном состоянии. На элемент 13 управления воздействует возвратная пружина 16, и он находится в своем исходном положении. При этом основной клапан 19 открыт, но магнит 27 предохранителя зажигания не возбужден, так что предохранительный клапан 26 зажигания закрыт, и газ не может проходить к горелке.

Чтобы включить устройство для регулирования потока газа, нужно посредством элемента 13 управления передвинуть толкатель 10 в его продольном направлении, преодолевая силу возвратной пружины 16, так что будет иметь место положение, показанное на фиг.2.

При этом сначала закрывается основной клапан 19, а затем предохранительный клапан 26 зажигания открывается настолько, что якорь прилегает к магниту 27 предохранителя зажигания. Теперь запальный газ имеет возможность проходить через отверстие 18 для запального газа к выходу 7 запального газа и оттуда через непоказанный трубопровод запального газа к запальной горелке. Кроме того, посредством контура 14 включения приводится в действие включающий элемент 15 микровыключателя 12, и в результате подачи электрического сигнала, отправляемого в электронный контроллер, последний воспламеняет газ, вытекающий из запальной горелки.

Как только запальный факел загорается, через термоэлемент, нагретый запальным факелом, к магниту 27 предохранителя зажигания проходит ток удержания, так что с этого момента предохранительный клапан 26 зажигания удерживается в открытом положении. Одновременно загорается светодиод 32. Элемент 13 управления уже больше не нужно удерживать, и он возвращается под воздействием возвратной пружины 16 в исходное положение, при этом основной клапан 19 открывается.

Теперь имеется возможность известным способом при помощи элемента 23 управления привести в действие выключатель, что приводит сначала к резкому открыванию второго клапана. Постоянный поток газа, ограниченный этим отверстием, устремляется через основной выход 8 газа по основному газопроводу, также не представленному, к основной горелке и воспламеняется запальным факелом. Пламя горит с минимальной высотой. При дальнейшем воздействии на элемент 23 управления поток газа, устремляющийся к основной газовой горелке, равномерно увеличивается, так как теперь первый клапан постепенно открывается, вследствие чего достигается равномерное повышение количества газа, протекающего через первый клапан.

Если элемент 13 управления приводится в действие в активизированном состоянии устройства для регулирования потока газа, которое показывается светящимся светодиодом 32, то основной клапан 19 закрывается, и тем самым поток газа к основной горелке прерывается. В результате одновременно производимого воздействия на выключатель 12 снова подается электрический сигнал на электронный контроллер, и таким образом подача тока от термоэлемента к магниту зажигания предохранителя 27 прерывается. Предохранительный клапан 26 зажигания больше не удерживается магнитом 27 предохранителя зажигания и переходит в закрытое положение, как только воздействие на элемент 13 управления больше не оказывается, и он возвращается в свое исходное положение. Кроме того, гаснет также светодиод 32. Устройство для регулирования потока газа находится в деактивированном состоянии.

Устройство согласно изобретению для регулирования потока газа, конечно, не ограничивается представленным вариантом осуществления. Напротив, возможны отклонения, видоизменения и комбинации без выхода за рамки изобретения.

Так, например, подразумевается, что описанный выше блок управления количеством газа, идущего к основной горелке, может и отсутствовать, если на основную горелку должно поступать постоянное количество газа и этот поток газа не требуется регулировать. С другой стороны, устройство для регулирования потока газа может иметь, например, и дальнейшие функциональные блоки, например регулятор давления или аналогичные.

Чтобы при включении устройства для регулирования потока газа избежать необходимости удерживать элемент 13 управления до начала поступления тока удержания на магнит 27 предохранителя зажигания, имеется, например, также возможность сначала - до тех пор, пока не активизируется термоэлемент, -обеспечивать подачу необходимого тока удержания от источника напряжения, послав дополнительно электрический сигнал на электронный контроллер.

Обозначения

1. корпус 2. верхняя часть 3. нижняя часть 4. плоское уплотнение 5. крышка 6. вход газа 7. выход запального газа 8. основной выход газа 9. место опоры 10. толкатель 11. круглое кольцо 12. выключатель 13. элемент управления 14. контур включения 15. переключающий элемент 16. возвратная пружина 17. отверстие 18. отверстие для запального газа 19. основной клапан 20. тарелка клапана 21. закрывающая пружина 22. упор 23. элемент управления 24. разделительная стенка 25. седло клапана 26. предохранительный клапан зажигания 27. магнит предохранителя зажигания 28. седло клапана 29. стержень клапана 30. тарелка клапана 31. возвратная пружина 32. светодиод

Устройство для регулирования потока газа, которое обеспечивает простоту обслуживания, производимого вручную. В частности, включение и выключение производятся одним движением. Для этого на корпусе расположен соединенный с электронным контроллером микровыключатель, который переключается при производимом вручную перемещении толкателя, расположенного по оси предохранительного клапана зажигания и основного клапана. В результате электронный контроллер получает электрический сигнал, вследствие чего при выключенном состоянии устройства для регулирования потока газа происходит его активация и тем самым зажигание потока газа, идущего через открытый предохранительный клапан зажигания, тогда как в уже включенном состоянии устройства для регулирования потока газа, напротив, происходит прерывание тока удержания, идущего на термоэлектрический клапан предохранителя зажигания, и тем самым дезактивация устройства для регулирования потока газа. Устройство для регулирования потока газа пригодно для зажигания потока газа, поступающего к горелке, и его регулирования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для регулирования потока газа с электронным зажиганием, предназначенное для работающего на газе нагревательного устройства или аналогичного устройства, содержащее электронный контроллер, питаемый от источника напряжения, термоэлектрический предохранительный клапан (26) зажигания и основной клапан (19), которые в совокупности служат как в качестве предохранителя зажигания, так и для разделения потока газа на части, предназначаемые для основной горелки и запальной горелки, и которые вместе с дополнительными, вторичными функциональными элементами размещены в составном корпусе (1), толкатель (10), расположенный по оси предохранительного клапана (26) зажигания и основного клапана (19), выступающий из заполняемого газом пространства корпуса (1) и перемещаемый в продольном направлении с преодолением силы возвратной пружины (16) таким образом, что при этом предохранительный клапан (26) зажигания находится в открытом положении, а основной клапан (19) - в закрытом положении, отличающееся тем, что на корпусе (1) расположен соединенный с электронным контроллером микровыключатель (12), который при производимом вручную перемещении толкателя (10) в продольном направлении против силы возвратной пружины (16) переключается так, что электронный контроллер получает электрический сигнал, вследствие чего при выключенном состоянии устройства для регулирования потока газа происходит его активация и тем самым зажигание потока газа, проходящего через открытый предохранительный клапан (26) зажигания, тогда как при включенном состоянии устройства для регулирования потока газа происходит прерывание тока удержания, идущего на термоэлектрический предохранительный клапан (26) зажигания, и тем самым дезактивация устройства для регулирования потока газа.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на корпусе (1) расположен индикатор, предпочтительно светодиод (32), для отображения режима работы.