ГАЗОРЕГУЛИРУЮЩИЙ МОДУЛЬ Российский патент 2017 года по МПК F23N5/26 

Область техники

Изобретение относится к газорегулирующему модулю с электронным зажиганием, предназначенному для работающего на газе нагревательного устройства, по ограничительной части первого пункта формулы изобретения.

Уровень техники

Газорегулирующие модули, предназначенные для нагревательных устройств, таких как газовая отопительная печь, газовый камин, или аналогичных устройств, имеются во множестве исполнений. Они служат для зажигания и регулирования потока газа, поступающего к горелке.

Так, в немецкой заявке на патент DE 102010019960 А1 описано устройство для регулирования потока газа с электронным зажиганием, имеющее электронный блок управления с питанием от источника напряжения. В составном корпусе размещены термоэлектрический клапан предохранителя зажигания и основной клапан, 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 дополнительные вторичные функциональные элементы. По оси клапана предохранителя зажигания и основного клапана расположен толкатель, выступающий из заполняемого газом пространства корпуса и перемещаемый в продольном направлении с преодолением силы возвратной пружины таким образом, что при этом клапан предохранителя зажигания находится в открытом положении, а основной клапан - в закрытом положении.

На корпусе расположен соединенный с электронным контроллером выключатель, который при производимом вручную перемещении толкателя в продольном направлении против силы возвратной пружины переключается. В результате этого электронный контроллер получает электрический сигнал. После этого при выключенном состоянии устройства для регулирования потока газа происходит его активация, тогда как в уже включенном состоянии устройства для регулирования потока газа последнее, напротив, деактивируется, причем посредством реле производится прерывание цепи термоэлектрического тока, и тем самым прерывается ток удержания, идущего к термоэлектрическому клапану предохранителя зажигания.

При этом недостатком является то, что, что для правильного выключения газорегулирующего модуля необходимо использование электрического тока, предоставляемого источником напряжения. Это означает, что при отказе источника напряжения, например, в случае разряженной аккумуляторной батареи, выключение не происходит. Это может представлять собой проблему с точки зрения безопасности.

Раскрытие изобретения

В основе изобретения лежит проблема обеспечения такого простого производимого вручную управления для газорегулирующего модуля с электронным зажиганием потока газа по ограничительной части первого пункта, которое должно позволять производить включение и выключение соответственно одним движением. Кроме того, возможность выключения газорегулирующего модуля должна обеспечиваться также при отказе источника напряжения.

Согласно изобретению проблема решена посредством того, что при активации газорегулирующего модуля магнит предохранителя зажигания возбужден электрическом током, протекающим через первый микровыключатель, при этом на корпусе расположен второй микровыключатель, который приводится в открытое положение при производимом вручную воздействии на толкатель в продольном направлении, с преодолением силы возвратной пружины. Электрически этот микровыключатель включен последовательно в цепи термотока.

Оба микровыключателя приводятся в действие посредством находящихся на толкателе соответствующих им коммутируемых линий таким образом, что первый микровыключатель закрыт, пока не откроется второй микровыключатель, тогда как второй микровыключатель, напротив, закрыт, пока не откроется первый микровыключатель, когда толкатель под действием силы возвратной пружины приходит в свое исходное положение после окончания производимого вручную воздействия.

Тем самым найдено решение, которым устранены вышеназванные недостатки уровня техники. Кроме того, путем производимого вручную воздействия на толкатель легко выполняется смена рабочего режима, т.е. включение или выключение. Помимо этого, обеспечивается выключение также при отказе источника напряжения.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения следует из зависимого пункта формулы изобретения.

Так, благоприятным оказался вариант осуществления газорегулирующего модуля, при котором оба микровыключателя расположены между верхней частью корпуса и крышкой корпуса таким образом, что находящиеся на органе управления коммутируемые линии идентичны. Это позволяет изготавливать коммутируемую линию как легко получаемую поверхность вращения на органе управления.

Краткое описание чертежей

Ниже газорегулирующий модуль согласно изобретению более подробно разъясняется на примере варианта осуществления с привлечением чертежей ближе. На них показаны:

фиг. 1 - вариант исполнения газорегулирующего модуля в изображении с частичным разрезом в закрытом положении,

фиг. 2 - вариант исполнения газорегулирующего модуля в изображении с частичным разрезом при производимом вручную воздействии на толкатель.

Осуществление изобретения

Представленный на фигурах в качестве примера газорегулирующий модуль согласно изобретению представляет собой устройство для управления и регулирования, предназначенное для монтажа в газовых нагревательных устройствах или аналогичных устройствах. Он позволяет осуществлять обслуживание горелки и управление ею посредством регулирования количества газа, идущего к горелке.

Горелка в этом варианте осуществления состоит из не показанной запальной горелки и из основной горелки, также непредставленной.

Показанный на фигурах и описанный в последующем газорегулирующий модуль согласно изобретению состоит из корпуса 1, в котором находятся различные функциональные блоки, частично управляемые органами 17; 28 управления снаружи. Корпус составлен из верхней части 2 и нижней части 3, внешнюю плотность между которыми обеспечивает плоское уплотнение 4, а также из крышки 5. Далее корпус 1 имеет вход 6 газа, выход 7 газа, предназначенного для зажигания, и выход 8 основного газа. Модуль имеет следующие функциональные блоки:

* Пусковой блок с предохранителем зажигания

* Блок управления для потока газа, идущего к основной горелке.

Для управления служит непоказанный электронный блок управления, который в данном примере находится вместе с источником напряжения в отдельном, непоказанном корпусе с независимым местоположением.

Для приведения в действие в опоре 9 верхней части 2 проведен перемещаемый в продольном направлении толкатель 10, который концом входит во внутреннюю часть корпуса 1, причем необходимая герметичность обеспечивается, например, при помощи круглого кольца 11. При этом движение толкателя 10 в продольном направлении возможно только с преодолением силы возвратной пружины 12, укрепленной в верхней части 2.

Между верхней частью 2 и крышкой 5 укреплены, кроме того, первый микровыключатель 13, который электрически соединен с электронным блоком управления, и второй микровыключатель 14, который включен последовательно в электрическую цепь термотока. При этом при закрытом положении газорегулирующего модуля микровыключатель 13 находится в открытом положении, а микровыключатель 14 - в закрытом положении. Это достигается при помощи коммутационной линии 15 для переключающего элемента 18 первого микровыключателя 13 и коммутационной линии 16 для переключающего элемента 19 второго микровыключателя 14. Обе коммутационные линии 15, 16 находятся на боковой поверхности органа 17 управления, который укреплен на выступающей наружу части толкателя 10.

Имеется возможность, как выполнено в этом варианте осуществления, благоприятным образом расположить оба микровыключателя 13; 14 в разных положениях на верхней части 2 так, что коммутируемые линии 15; 16 идентичны и поэтому выполняются в виде простой в изготовлении поверхности вращения на органе 17 управления.

На участке толкателя 10, выступающем внутрь верхней части 2, подвижно помещена относящаяся к основному клапану 20 тарелка 21 клапана, которая опирается на упор 23, находящийся на толкателе 10, под действием силы закрывающей пружины 22, прилегающей одной стороной к верхней части 2, а другой стороной - к тарелке 21 клапана. Исходное положение, принимаемое под действием силы возвратной пружины 12, достигается посредством того, что тарелка 21 клапана основного клапана 20 прилегает к верхней части 2.

Разделительная стенка 24 делит внутреннее пространство корпуса 1, образованное верхней частью 2 и нижней частью 3, на различные камеры. В разделительной стенке 24 имеется отверстие 32, которое находится на одной прямой с продолжением толкателя 10 и сторона которого, обращенная к верхней части 2, образует седло 25 клапана для тарелки 21 клапана, и тем самым, в сочетании с последней, основной клапан 20, в то время как другая сторона отверстия 32 образует седло 27 клапана, относящееся к клапану 26 предохранителя зажигания. Между обоими седлами 25, 27 клапанов в отверстие 32 впадает отверстие 33 газа для зажигания, ведущее к выходу 7 газа для зажигания. На клапан 26 предохранителя зажигания воздействует герметично расположенный в опоре корпуса 1 термоэлектрический магнит 34 предохранителя зажигания, который находится ниже входа 6 газа по направлению потока. Термоэлектрический магнит 34 предохранителя зажигания действует на тягу, жестко соединенную со стержнем 29 клапана, на котором укреплена тарелка 30 клапана 26 предохранителя зажигания. Термоэлектрический магнит 34 предохранителя зажигания возбуждается посредством электронного блока управления, а также посредством термоэлемента, подвергаемого воздействию факела зажигания.

Конструкция и принцип действия магнита 34 предохранителя зажигания в остальном знакомы специалисту, так что от описания дальнейших подробностей можно отказаться. Следует только подчеркнуть, что возвратная пружина 31 стремится отвести тягу от магнита 34 предохранителя зажигания при помощи тарелки клапана 30, служащей в качестве опоры для пружины.

За пусковым блоком в направлении движения потока внутри корпуса 1 находится непоказанный, поскольку он известен специалисту, блок управления для потока газа, идущего к основной горелке. Он состоит, как правило, из переключателя, который управляет количеством газа, устремляющимся к основной горелке.

Переключатель выполнен, например, таким образом, что модулирующее управление осуществляется посредством первого клапана со ступенчатым включением и выключением в диапазоне частичной нагрузки посредством второго клапана. При этом расход при неполной нагрузке ограничивается регулируемым соплом.

Управляющая тяга, находящаяся в соединении с переключателем и перемещаемая в продольном направлении, выступает из корпуса 1, который одновременно образует для нее опору, и связана с органом 28 управления.

Принцип действия газорегулирующего модуля описан ниже:

На фиг. 1 газорегулирующий модуль показан в выключенном состоянии. Орган 17 управления находится под воздействием возвратной пружины 12 в его исходном положении. При этом основной клапан 20 открыт, но магнит 34 предохранителя зажигания не возбужден, так что клапан 26 предохранителя зажигания закрыт, и газ не может проходить к горелке.

Чтобы включить газорегулирующий модуль, толкатель 10 должен переместиться в его продольном направлении посредством органа 17 управления, преодолевая силу возвратной пружины 12, так, что получится положение, показанное на фиг. 2.

При этом сначала закрывается основной клапан 20, а затем клапан 26 предохранителя зажигания открывается настолько, что тяга прилегает к магниту 34 предохранителя зажигания. Теперь газ для зажигания имеет возможность устремляться через отверстие 33 для газа для зажигания к выходу 7 газа для зажигания и оттуда через не представленный трубопровод газа для зажигания к запальной горелке.

Одновременно посредством коммутируемой линии 15 и переключающего элемента 18 замыкают первый микровыключатель 13, и подаваемым вследствие этого в электронный блок управления электрическим сигналом достигается, с одной стороны, прохождение электрического тока через первый микровыключатель 13 на магнит 34 предохранителя зажигания, и, с другой стороны, зажигание газа, вытекающего из запальной горелки, при помощи электронного блока управления. Далее посредством коммутируемой линии 16 воздействуют на переключающий элемент 19 второго микровыключателя 14 так, что микровыключатель 14 приходит в свое открытое положение, вследствие чего цепь термотока прерывается.

Как только факел зажигания загорается, посредством термоэлемента, подвергаемого воздействию факела зажигания, подготавливается подача тока удержания на магнит 34 предохранителя зажигания, однако он еще не может проходить из-за прерванного состояния цепи термотока. Только когда производимое вручную воздействие на орган 17 управления прекращается, толкатель снова приходит в свое исходное положение, основной клапан 20 открывается, и осуществляется воздействие на микровыключатели 13; 14. При этом размыкание первого микровыключателя 13 происходит только после того, как второй микровыключатель уже замкнут, чтобы обеспечивать сохранение возбужденного состояния магнита 34 предохранителя зажигания, теперь вследствие приложенного термоэлектрического напряжения.

Воздействие на переключатель известным образом возможно посредством органа 28 управления, при этом сначала происходит резкое открывание второго клапана. Постоянное количество газа, ограниченное отверстием, протекает через выход основного газа 8, сквозь главный газопровод, также не представленный, к основной горелке и зажигается факелом зажигания. Пламя горит с минимальной высотой. При дальнейшем воздействии органа 28 управления поток газа равномерно увеличивается, так как теперь первый клапан непрерывно открывается, в результате чего достигается равномерное увеличение количества газа, протекающего через первый клапан.

Если воздействие на орган 17 управления происходит при активизированном состоянии газорегулирующего модуля, то основной клапан 20 закрывается, и тем самым поток газа к основной горелке прерывается. Воздействием на микровыключатель 14, также происходящим одновременно с этим, прерывается вручную цепь термотока. Магнит 34 предохранителя зажигания больше не возбуждается, и, таким образом, клапан 26 предохранителя зажигания больше не удерживается. Как только воздействие на орган 17 управления прекращается и он возвращается в свое исходное положение, клапан 26 предохранителя зажигания также переходит в закрытое положение. Газорегулирующий модуль находится в деактивированном состоянии.

Газорегулирующий модуль согласно изобретению, разумеется, не ограничивается представленным вариантом осуществления. Напротив, возможны изменения, отклонения и сочетания, без выхода за рамки изобретения.

Так, например, подразумевается, что возможен отказ от названного и описанного выше блока управления количеством газа, проходящего к основной горелке, если к основной горелке должно идти постоянное количество газа и регулировать этот поток газа не требуется. С другой стороны, возможно, например, наличие в газорегулирующем модуле и дальнейших функциональных блоков, как, например, вышеназванного регулятора давления.

Обозначения

1. корпус

2. верхняя часть

3. нижняя часть

4. плоское уплотнение

5. крышка

6. вход газа

7. выход газа для зажигания

8. выход основного газа

9. опора

10. толкатель

11. круглое кольцо

12. возвратная пружина

13. первый микровыключатель

14. второй микровыключатель

15. коммутируемая линия для первого микровыключателя

16. коммутируемая линия для второго микровыключателя

17. орган управления

18. переключающий элемент первого микровыключателя

19. переключающий элемент второго микровыключателя

20. основной клапан

21. тарелка клапана

22. закрывающая пружина

23. упор

24. разделительная стенка

25. седло клапана

26. клапан предохранителя зажигания

27. седло клапана

28. орган управления

29. стержень клапана

30. тарелка клапана

31. возвратная пружина

32. отверстие

33. отверстие газа для зажигания

34. магнит предохранителя зажигания.

Изобретение относится к энергетике. Газорегулирующий модуль с электронным зажиганием, предназначенный для работающего на газе нагревательного устройства, в котором включение и отключение производятся в каждом случае одним движением. Кроме того, обеспечивается отключение газорегулирующего модуля даже при отказе источника напряжения. Изобретение позволяет обеспечить простое ручное управление. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Газорегулирующий модуль с электронным зажиганием, предназначенный для работающего на газе нагревательного устройства, содержащий электронный блок управления, питаемый от источника напряжения, термоэлектрический клапан (26) предохранителя зажигания, подвергаемый воздействию магнита (34) предохранителя зажигания, и основной клапан (20), которые в совокупности служат как в качестве предохранителя зажигания, так и для разделения потока газа на части, предназначаемые для основной горелки и для запальной горелки, и которые размещены в составном корпусе (1); толкатель (10), расположенный соосно с клапаном (26) предохранителя зажигания и основным клапаном (20), выступающий из заполняемого газом пространства корпуса (1) и выполненный с возможностью перемещения в продольном направлении с преодолением силы возвратной пружины (12) таким образом, что клапан (26) предохранителя зажигания находится в открытом положении, а основной клапан (20) - в закрытом положении; и расположенный на корпусе (1) и соединенный с электронным блоком управления микровыключатель (13), при этом микровыключатель (13) выполнен с возможностью перехода в закрытое положение при производимом вручную перемещении толкателя (10) в продольном направлении против силы возвратной пружины (12) так, что при выключенном состоянии газорегулирующего модуля электронный блок управления получает электрический сигнал, обеспечивающий активацию блока управления и тем самым зажигание потока газа, проходящего через открытый клапан (26) предохранителя зажигания, отличающийся тем, что при активации газорегулирующего модуля магнит (34) предохранителя зажигания возбужден электрическим током, протекающим через микровыключатель (13), при этом на корпусе (1) расположен второй микровыключатель (14), который включен последовательно в цепь термотока и который выполнен с возможностью приведения в открытое положение при производимом вручную перемещении толкателя (10) в продольном направлении против силы возвратной пружины (12), при этом оба микровыключателя (13; 14) выполнены с возможностью приведения в действие посредством находящихся на толкателе (10) соответствующих им коммутируемых линий (15; 16) таким образом, что первый микровыключатель (13) закрыт, пока не откроется второй микровыключатель (14), тогда как при приведении толкателя (10) в исходное положение под действием силы возвратной пружины (12), напротив, второй микровыключатель (14) закрыт, пока не откроется первый микровыключатель (13).

2. Газорегулирующий модуль по п. 1, отличающийся тем, что оба микровыключателя (13; 14) расположены между верхней частью (2) корпуса (1) и крышкой (5) корпуса (1) таким образом, что находящиеся на органе (17) управления коммутируемые линии (15; 16) идентичны.