БЫТОВОЙ ПРИБОР С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ КЛАПАНОМ Российский патент 2018 года по МПК F16K31/40 

Область техники

Данное изобретение относится к бытовому прибору с электромагнитным клапаном, содержащим мембрану.

Уровень техники

В бытовых приборах возможно использование электромагнитных клапанов с мембранами для включения и выключения потока в напорных трубопроводах.

Патентный документ ЕР 685672 А1, например, описывает стиральную машину с электромагнитным клапаном для переключения подачи воды, включающим в себя мембрану и пружину с низким коэффициентом жесткости. С помощью такого электромагнитного клапана возможно включение и отключение подачи воды, однако невозможно точное управление интенсивностью потока.

В выложенной (неакцептованной) заявке WO 89/02557 А1 показан соленоидный клапан.

В выложенной (неакцептованной) заявке JP Н07198058 А показан электромагнитный клапан.

В выложенной (неакцептованной) заявке US 2012/0228535 А1 показан электромагнитный клапан.

В патентном документе US 4178573 показан механизм клапана, который может приводиться в действие электрическим способом.

В патентном документе US 5299775 показана конструкция клапана смесителя.

В выложенной (неакцептованной) заявке DE 19948446 А1 показана перспективная пружина всасывающего клапана, в особенности, для нагнетания в регулируемой тормозной системе.

В выложенной (неакцептованной) заявке FR 1323338 показан электромагнитный клапан.

В выложенной (неакцептованной) заявке GB 2044409 показан клапан с возможностью электрического управления.

В выложенной (неакцептованной) заявке DE 19801363 А1 показан многоступенчатый клапан, в частности, соленоидный клапан.

Раскрытие изобретения

В основе изобретения лежит задача указать такой бытовой прибор с электромагнитным клапаном, что возможно его использование для управления интенсивностью потока или давлением.

Эта задача решена предметом с признаками по независимому пункту. Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются предметом фигур, описания и зависимых пунктов.

Согласно аспекту изобретения задача решена бытовым прибором с электромагнитным клапаном, включающим в себя мембрану с отверстием для предварительного регулирования, распределительную цапфу для запирания отверстия предварительного регулирования и пружинное устройство для силового воздействия на распределительную цапфу, в котором пружинное устройство имеет первый коэффициент жесткости пружины для прижимания распределительной цапфы к отверстию для предварительного регулирования при закрытом отверстии для предварительного регулирования и второй коэффициент жесткости пружины для удержания распределительной цапфы в положении равновесия при открытом отверстии для предварительного регулирования. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что имеется возможность управлять интенсивностью потока воды в зависимости от входного тока или входного напряжения в катушке электромагнита.

В предпочтительном варианте осуществления бытового прибора предусмотрен напорный трубопровод. То есть в бытовом приборе имеется, в частности, напорный трубопровод. Электромагнитный клапан используется предпочтительно для управления интенсивностью потока в напорном трубопроводе и/или давлением в напорном трубопроводе. Это означает, в частности, что посредством электромагнитного клапана управляют интенсивностью потока и/или давлением в напорном трубопроводе или имеется возможность такого управления.

Под электромагнитным клапаном понимается, в частности, клапан, который подвергается воздействию электромагнита. В электромагнитном клапане непрямого действия для открывания и закрывания используется разность значений рабочего давления. Привод электромагнитного клапана непрямого действия предпочтительно имеет функцию управления, которая разгружает основной уплотнительный элемент, например, мембрану или поршень.

Под бытовым прибором понимается устройство, которое используется для ведения домашнего хозяйства. Оно может представлять собой крупное бытовое устройство, такое, как, например, стиральная машина, сушильная машина для белья, посудомоечная машина, или холодильный аппарат - например, холодильник, морозилка или комбинированный холодильник-морозильник. Однако это может быть и мелкое бытовое устройство, как, например, водонагреватель, кофейный автомат или кухонный комбайн.

В предпочтительном варианте осуществления бытового прибора первый коэффициент жесткости пружины меньше, чем второй коэффициент жесткости пружины. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что распределительная цапфа удерживается на отверстии для предварительного регулирования незначительной силой, и для приведения ее в действие требуется незначительная электрическая мощность. В положении равновесия распределительная цапфа для предварительного регулирования, напротив, удерживается со значительным усилием.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора пружинное устройство содержит первую пружину с первым коэффициентом жесткости и вторую пружину со вторым коэффициентом жесткости. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что посредством двух разных пружин возможно осуществление пружинного устройства простым способом.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора первая пружина и вторая пружина расположены параллельно или последовательно. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что имеется возможность простым способом комбинировать свойства пружин.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора первая пружина имеет большую длину, чем вторая пружина. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что сначала оказывает действие первая пружина, закрывая отверстие для предварительного регулирования, до тех пор, пока, начиная с определенной степени сжатия, не начнет действовать вторая пружина, удерживая положение равновесия.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора первая пружина и/или вторая пружина образованы спиральными пружинами. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что используются надежные и легко изготавливаемые пружины.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора первая спиральная пружина и/или вторая спиральная пружина опираются на корпус электромагнитного клапана. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что имеется возможность передачи усилий от распределительной цапфы на корпус.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора вторая спиральная пружина расположена внутри первой спиральной пружины. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что конструкция электромагнитного клапана получается компактной.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора первая спиральная пружина расположена внутри второй спиральной пружины. Благодаря этому также достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что конструкция электромагнитного клапана получается компактной.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора первая спиральная пружина имеет направление намотки витков, противоположное направлению намотки второй спиральной пружины. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что предотвращается зацепление спиральных пружин друг за друга.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора пружинное устройство содержит одну пружину, имеющую первый участок с первым коэффициентом жесткости и второй участок со вторым коэффициентом жесткости. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что возможно осуществление электромагнитного клапана посредством единственной пружины.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора первый участок пружины примыкает к распределительной цапфе. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что сначала сжимается первый участок пружины, а затем посредством второго участка пружины удерживается положение равновесия.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора распределительная цапфа имеет стержень для проникновения в отверстие для предварительного регулирования. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что достигается тонкое регулирование выходного давления.

В предпочтительном варианте осуществления бытового прибора стержень имеет меньший диаметр, чем отверстие для предварительного регулирования. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что имеется возможность расположить стержень внутри отверстия для предварительного регулирования.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора стержень образован уплотнительной головкой для уплотнения отверстия для предварительного регулирования. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что конструкция стержня получается простой и стабильной.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора положение равновесия уплотнительной головки достигнуто или достигается, когда уравновешивают друг друга силы, которые действуют на уплотнительную головку. Это означает, в частности, что положение равновесия уплотнительной головки соответствует такой ее позиции, в которой силы, действующие на уплотнительную головку, уравновешиваются. Благодаря этому достигается, например, техническое преимущество, состоящее в том, что в сумме больше никакие силы не действуют на уплотнительную головку.

Силы, действующие на уплотнительную головку, включают в себя, например, одну или некоторые из следующих сил: вектор силы тяжести, соответствующей массе распределительной цапфы, направленный по оси распределительной цапфы (то есть сила тяжести), и/или сила давления пружины, вызывающая закрытие отверстия для предварительного регулирования, и/или сила воздействия катушки, которая втягивает распределительную цапфу, и/или давление (то есть сила давления) в промежуточной камере электромагнитного клапана.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора предусмотрена система управления для управления электромагнитным клапаном, выполненная с возможностью регулирования интенсивности потока и/или давления рабочей среды в зависимости от входного тока или входного напряжения катушки электромагнитного клапана. Благодаря этому достигается, в частности, техническое преимущество, состоящее в том, что на электромагнитный клапан прост в управлении, так что, в частности, реализуется возможность надежной эксплуатации.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора система управления содержит таблицу соответствия, которая задает связь между определенным входным напряжением и/или определенным входным током, с одной стороны, и интенсивностью потока и/или давлением текучей среды, с другой стороны. Благодаря этому достигается, в частности, техническое преимущество, состоящее в том, что реализуется эффективное управление электромагнитным клапаном. Таблица записана, например, в памяти системы управления. Система управления предпочтительно управляет электромагнитным клапаном в зависимости от табличных значений.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора предусмотрен датчик интенсивности потока, который предназначен для измерения потока в напорном трубопроводе. Благодаря этому достигается, в частности, техническое преимущество, состоящее в возможности измерения интенсивности потока в напорном трубопроводе.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора предусмотрен датчик давления, который предназначен для измерения давления в напорном трубопроводе. Благодаря этому достигается, в частности, техническое преимущество, состоящее в возможности измерения давления в напорном трубопроводе.

В следующем предпочтительном варианте осуществления бытового прибора образован закрытый контур регулирования, содержащий датчик давления и/или датчик интенсивности потока, и электромагнитный клапан с пружинным устройством, причем посредством закрытого контура регулирования осуществляется управление интенсивностью потока в напорном трубопроводе и/или давлением в напорном трубопроводе или их регулирование, или возможно осуществление такого управления.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления изобретения представлены на чертежах и более подробно описываются ниже.

Показаны:

фиг. 1 - схематичный вид бытового прибора;

фиг. 2А и 2В - вид электромагнитного клапана в поперечном разрезе;

фиг. 3 - вид в поперечном разрезе электромагнитного клапана с пружинным устройством, имеющим два коэффициента жесткости;

фиг. 4 - схематичный вид пружинного устройства;

фиг. 5 - вид в поперечном разрезе электромагнитного клапана с пружинным устройством, имеющим два коэффициента жесткости, и со стержнем.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 показан схематичный вид бытового прибора 100. Бытовой прибор 100 представляет собой, например, стиральную машину, которая включает в себя подвод воды к резервуару 133 для моющего средства с несколькими камерами. В зависимости от интенсивности потока в напорном трубопроводе, ведущем к резервуару 133 для моющего средства, вода проводится в одну из разделенных камер в пределах резервуара для моющего средства. Электромагнитный клапан используется для управления интенсивностью потока в напорном трубопроводе. Электромагнитный клапан представляет собой клапан, который подвергается воздействию электромагнита. В электромагнитном клапане предварительного управления для открывания и закрывания используется разность значений рабочего давления. Привод электромагнитного клапана предварительного управления имеет функцию предварительного управления, которая разгружает основной уплотнительный элемент, например, мембрану или поршень.

На фиг. 2А показан в поперечном разрезе электромагнитный клапан 101 и его компоненты в закрытом положении. Электромагнитный клапан 101 включает в себя входную камеру 125, мембрану 103 с держателем 123 мембраны и отверстия 129 мембраны, промежуточную камеру 121 и распределительную цапфу 107, перемещением которой управляет катушка 117 и которая включает в себя уплотнительную головку 115. Уплотнительная головка 115 изготовлена из резины или другого мягкого материала, чтобы обеспечивать закрытие и уплотнение отверстия 105 для предварительного регулирования. Уплотнительная головка 115 и распределительная цапфа 107 составляют единое целое. Далее, электромагнитный клапан 101 включает в себя выходную камеру 127, опору 131 мембраны и пружину 135, чтобы вызывать закрытие отверстия 105 для предварительного регулирования, когда электромагнитный клапан 101 отключается.

В закрытом положении уплотнительная головка 115 распределительной цапфы 107 контактирует с держателем 123 мембраны. Вследствие этого контакта отверстие 105 для предварительного регулирования закрывается. Когда рабочая среда проникает во входную камеру 125, сначала входная камера 125 наполняется. Часть рабочей среды попадает в промежуточную камеру 121 через отверстия 129 в мембране. В результате этого давление в промежуточной камере 121 поднимается, и мембрана 103 прижимается к опоре 131 мембраны, так что соединение между входной камерой 125 и выходной камерой 127 закрывается. Использование электромагнитного клапана 101 возможно в разных положениях, например, вверх ногами. Электромагнитный клапан 101 выполнен таким образом, что закрывание электромагнитного клапана 101 возможно во всех положениях.

Когда катушка 117 активизируется, распределительная цапфа 107 вместе с уплотнительной головкой 115 перемещается в направлении удаления от держателя 123 мембраны и сжимает пружину 135. Вследствие этого отверстие 105 для предварительного регулирования открывается, так что рабочая среда получает возможность течь в промежуточную камеру 121, чтобы затем стекать через отверстие 105 для предварительного регулирования в выходную камеру 127. Вследствие этого давление внутри промежуточной камеры 121 понижается.

Как только давление в промежуточной камере 121 становится ниже, чем давление во входной камере 125, мембрана 103 приподнимается, так что отверстие, которое соединяет входную камеру 125 и выходную камеру 127 друг с другом, разблокируется. Затем рабочая среда из входной камеры 125 устремляется непосредственно в выходную камеру 127.

На фиг. 2 В показан вид в поперечном разрезе электромагнитного клапана 101 и его составляющих в открытом положении. Когда катушка 117 деактивируется, пружина 135 нажимает на распределительную цапфу 107 в направлении держателя 123 мембраны, так что отверстие 105 для предварительного регулирования закрывается. Тогда давление в промежуточной камере 121 поднимается, и мембрана 103 прижимается к опоре 131 мембраны. Электромагнитный клапан 101 закрыт. Интенсивность потока или давление на выходе зависит от давления при впуске и от отверстия между мембраной 103 и опорой 131 мембраны. Чем больше это отверстие, тем выше интенсивность потока на выходе или на выходное давление рабочей среды. Давление на выходе ограничено давлением при впуске за вычетом потерь в системе.

Отверстие между мембраной 103 и опорой 131 мембраны зависит от давления во входной камере 125 и давления в промежуточной камере 121. Давление в промежуточной камере 121 оценивается упрощенной формулой:

в которой Р1 - давление во входной камере 125, Р5 - давление в промежуточной камере 121, Р11 - давление в выходной камере 127, R4 - полное гидравлическое сопротивление на отверстиях 129 мембраны, a R10 - гидравлическое сопротивление отверстия 105 для предварительного регулирования. Согласно вышеупомянутой упрощенной формуле, если Р1 постоянно и Р11 тоже постоянно (возможно, равно 0), и также постоянно R4, то Р5 зависит преимущественно от R10. R10 зависит от формы и материала отверстия 105 для предварительного регулирования. R10 изменяется также в зависимости от расстояния между уплотнительной головкой 115 и отверстием 105 для предварительного регулирования. Чем больше это расстояние, тем меньше R10. Чем меньше это расстояние, тем больше R10. Следовательно, интенсивность потока на выходе изменяется в зависимости от положения уплотнительной головки 115 относительно отверстия 105 для предварительного регулирования. Следовательно, за счет управления положением уплотнительной головки 115 создается пропорциональный клапан. Поэтому возможно управление интенсивностью потока на выходе или выходным давлением рабочей среды в выходной камере 127 посредством силы тяги, с которой катушка 117 воздействует на распределительную цапфу 107. Управление силой тяги катушки 117 осуществляют посредством электрического тока или напряжения, которое подают на нее. Положение равновесия уплотнительной головки 115 достигается, если уравновешивают друг друга следующие силы: вектор X силы тяжести массы распределительной цапфы, направленной по оси распределительной цапфы 107, сила давления пружины 135 и сила воздействия катушки, которая тянет распределительную цапфу 107, а также давление в промежуточной камере 121.

Пропорциональный клапан имеет пружину 135 с более высоким коэффициентом жесткости, чем у пружины электромагнитного клапана включения/выключения. Пружина 135 в клапане включения/выключения используется для того, чтобы обеспечивать правильное закрытие клапана. Поэтому положение равновесия распределительной цапфы 107 электромагнитного клапана включения/выключения неустойчиво. Если коэффициент жесткости пружины слишком низок, неустойчивость положения распределительной цапфы 107 обусловлена внезапным понижением значения давления Р5, когда распределительная цапфа 107 начинает втягиваться назад силой, действующей со стороны катушки. Это понижение давления заставляет систему реагировать как нелинейная система, в которой существующие силы, направленные вверх, уже не противостоят направленной вниз силе давления Р5 (или, по меньшей мере, противостоят не в той же степени). В результате распределительная цапфа 107 втягивается до тех пор, пока она не упрется в корпус 119 или пока пружина 135 не сожмется полностью, так что электромагнитный клапан полностью открывается.

В случае пружины 135 с более высоким коэффициентом жесткости для начала открывания электромагнитного клапана 101 предоставляется большая сила воздействия катушки. Так как электромагнитный клапан 101 закрыт, давление Р5 соответствует его максимальному значению, и пружина 135 имеет высокий коэффициент жесткости. Когда электромагнитный клапан 101 начинает открываться, в положении распределительной цапфы 107 также проявляется эффект нелинейности вследствие внезапного снижения Р5. Тем не менее, пружина 135 имеет коэффициент жесткости, который достаточно велик, чтобы снова выровнять силы и удерживать распределительную цапфу 107 в положении равновесия. Поскольку пружина 135 имеет высокий коэффициент жесткости, катушка 117 в этом случае предоставляет более высокую силу тяги. Это достигается использованием такой катушки 117, которая имеет большие габаритные размеры и снабжается электропитанием с более высокой мощностью.

На фиг. 3 показан вид в поперечном разрезе электромагнитного клапана 101 с пружинным устройством 109 с двумя коэффициентами жесткости пружины. Пружинное устройство 109 объединяет две разные пружины 109-1 и 109-2. Пружина 109-2 имеет более высокий коэффициент жесткости и короче, чем пружина 109-1. Пружина 109-1 позволяет осуществлять правильное закрывание электромагнитного клапана 101 с относительно низким коэффициентом жесткости пружины. Когда катушка 117 активизируется, она тянет распределительную цапфу 107 вверх. Когда давление Р5 падает, распределительная цапфа 107 удерживается в положении равновесия пружиной 109-2 с большим коэффициентом жесткости. В этой нелинейной системе возможно осуществление катушки 117, требующей незначительного монтажного пространства, за счет того, что она не должна создавать наиболее высокого давления Р5 одновременно с действием более высокого коэффициента жесткости пружины 109-2.

Если пружина 109-2 сжимается, давление Р5 уменьшается уже за счет начального перемещения распределительной цапфы 107. Обе пружины 109-1 и 109-2 могут быть расположены параллельно или последовательно. Электромагнитный клапан 101 в обесточенном положении закрыт (NC - англ.: Normally Closed).

На фиг. 4 показан схематичный вид пружинного устройства 109. В этом пружинном устройстве 109 используется единственная пружина 111 с первым участком 111-1 пружины, имеющим первый коэффициент жесткости, и вторым участком 111-2 пружины, имеющим второй коэффициент жесткости 111-2. Пружина 111 выполнена с двумя разными значениями шага витков и/или диаметра, образуя участок 111-1 пружины и участок 111-2 пружины. Сначала сжимается участок 111-1 с меньшим коэффициентом жесткости пружины.

Второй участок 109-2 пружины сжимается тогда, когда первый участок 109-1 пружины почти полностью сжат. Это позволяет достигать того же воздействия, как и при двух раздельных, параллельно или последовательно расположенных, пружинах с разным коэффициентом жесткости.

На фиг. 5 показан вид в поперечном разрезе электромагнитного клапана 101 с пружинным устройством 109, имеющим два коэффициента жесткости пружины, и стержнем 113. Гидравлическое сопротивление R10 изменяется в зависимости от расстояния между распределительной цапфой 107 и отверстием 105 для предварительного регулирования. Чтобы уменьшить чувствительность гидравлического сопротивления R10 по отношению к положению распределительной цапфы 107, стержень 113 исходит из уплотнительной головки 115. Этот стержень 113, который укреплен на уплотнительной головке 115 и/или распределительной цапфе 107, уменьшает чувствительность гидравлического сопротивления R10 по отношению к положению распределительной цапфы 107. Стержень 113 имеет диаметр, который меньше, чем диаметр отверстия 105 для предварительного регулирования, и длину, которая больше, чем диаметр отверстия 105 для предварительного регулирования. Кроме того, стержень 113 имеет длину, которая больше, чем толщина мембраны 103 и равна глубине отверстия 105 для предварительного регулирования.

Вследствие этого стержень 113 имеет возможность проникать глубоко в отверстие 105 для предварительного регулирования, так что становится возможным точное и тонкое управление потоком при помощи электромагнитного клапана 101. Это позволяет лучше регулировать гидравлическое сопротивление R10 и, следовательно, лучше осуществлять управление потоком и давлением Р5 в промежуточной камере 121 посредством отверстия 105 для предварительного регулирования. В результате этого улучшенного управления осуществляется более плавное регулирование интенсивности потока или давления в выходной камере 127.

Стержень 113 и отверстие 105 для предварительного регулирования могут иметь разные формы. Например, стержень 115 и отверстие 105 для предварительного регулирования имеют круглое поперечное сечение, тогда устанавливаются равномерные условия обтекания вокруг стержня 113. Вследствие этого между стержнем 113 и внутренней стороной отверстия 105 для предварительного регулирования образуется проходящий по окружности зазор, так что при приподнимании стержня поток в зазоре получается ламинарным.

Стержень 113 образован, например, из синтетического материала или из уплотняющего материала уплотнительной головки 115, составляя с ней единое целое. Однако возможно также выполнение стержня 113, образованного металлическим штифтом, выступающим из распределительной цапфы 107. Стержень расположен в центре круглой уплотнительной головки 115, так что создаются равномерные условия обтекания вокруг уплотнительной головки.

Возможно использование электромагнитного клапана 101 с пружинным устройством 109 вместе сдатчиком интенсивности потока, чтобы управлять потоком в напорном трубопроводе при помощи датчика интенсивности потока или давлением напорного трубопровода при помощи датчика давления посредством замкнутой системы автоматического регулирования. Катушка 117 может приводиться в действие переменным током или постоянным током. Однако катушка 117 постоянного тока, работая на основе постоянного тока, имеет более стабильное положение распределительной цапфы 107. Катушка 117 функционирует при подаче на нее электрического тока или напряжения. Чем выше электрический ток в катушке 117, тем выше сила тяги, которая действует на распределительную цапфу 107. Пропорциональный электромагнитный клапан, который в обесточенном положении открыт (NO - англ.: Normally Opened), реализуется на основе того же самого принципа. В этом случае сила, создаваемая катушкой 117, используется для того, чтобы при приложении электрической мощности закрывать электромагнитный клапан 101.

Возможно соединение пружин 109-1 и 109-2 таким образом, что электромагнитный клапан 101 удерживается в состоянии покоя, когда на катушку не подается электрическая мощность. Каждая длина каждой пружины устанавливается в зависимости от свойств системы. Коэффициент жесткости каждой пружины также устанавливают в соответствии с системными качествами. Если пружины 109-1 и 109-2 расположены параллельно, не обязательно расположение одной пружины 109-1 внутри другой пружины 109-2. Вместо этого пружины 109-1 и 109-2 могут быть расположены рядом.

Возможно расположение пружины 109-2 внутри пружины 109-1 или наоборот. Если одна пружина 109-2 расположена внутри другой пружины 109-1, возможно такое выполнение направления витков и расстояния между витками пружин 109-1 и 109-2, что предотвращается зацепление пружин 109-1 и 109-2 друг за друга. При этом может учитываться также диаметр пружин 109-1 и 109-2. Кроме того, имеется также возможность комбинировать больше двух пружин 109-1 и 109-2, чтобы получить несколько участков с дальнейшими коэффициентами жесткости пружин для регулирования потока или давления.

Основные преимущества электромагнитного клапана 101 - это уменьшение шума вследствие активации электромагнитного клапана 101 посредством постепенного повышения или снижения без резких толчков, уменьшение шума благодаря управлению потоком в напорных трубопроводах и возможность управлять интенсивностью потока или давлением внутри бытового прибора 100. Возможна замена регулировки с закрытым контуром регулирования на управление на основе табличных данных, в которых определенная область одного из значений задаваемого напряжения предполагает соответствие определенной области интенсивности выходного потока или давления. Это, в частности, уменьшает сложность проводного монтажа. Возможно выполнение электромагнитного клапана 101 небольшого размера при простом управлении и надежной эксплуатации. Электромагнитный клапан 101 позволяет регулировать интенсивность потока или давление рабочей среды в зависимости от тока или напряжения на входе катушки 117.

Все признаки, разъясненные и показанные в сочетании с отдельными вариантами исполнения изобретения, могут быть предусмотрены в предмете изобретения в различных комбинациях, чтобы реализовать их предпочтительные воздействия одновременно.

Область защиты настоящего изобретения определена пунктами формулы и не ограничивается признаками, разъясненными в описании или показанными на фигурах.

Обозначения

100 бытовой прибор

101 электромагнитный клапан

103 мембрана

105 отверстие для предварительного регулирования

107 распределительная цапфа

109 пружинное устройство

109-1 пружина

109-2 пружина

111 пружина

111-1 участок пружины

111-2 участок пружины

113 стержень

115 уплотнительная головка

117 катушка

119 корпус

121 промежуточная камера

123 держатель мембраны

125 входная камера

127 выходная камера

129 отверстие мембраны

131 опора мембраны

133 резервуар для моющего средства

135 пружина

Изобретение относится к бытовому прибору с электромагнитным клапаном (101), содержащим мембрану (103) с отверстием (105) для предварительного регулирования, распределительную цапфу (107) для запирания отверстия (105) для предварительного регулирования и пружинное устройство (109) для силового воздействия на распределительную цапфу (107). Пружинное устройство (109) имеет первый коэффициент жесткости пружины для прижимания распределительной цапфы (107) к отверстию (105) для предварительного регулирования при закрытом отверстии (105) для предварительного регулирования и второй коэффициент жесткости пружины для удержания распределительной цапфы (107) в положении равновесия при открытом отверстии (105) для предварительного регулирования. Первый коэффициент жесткости пружины меньше, чем второй коэффициент жесткости пружины. 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Бытовой прибор (100) с электромагнитным клапаном (101), содержащим мембрану (103) с отверстием (105) для предварительного регулирования, распределительную цапфу (107) для запирания отверстия (105) для предварительного регулирования, и пружинное устройство (109) для силового воздействия на распределительную цапфу (107), отличающийся тем, что пружинное устройство (109) имеет первый коэффициент жесткости пружины для прижимания распределительной цапфы (107) к отверстию (105) для предварительного регулирования при закрытом отверстии (105) для предварительного регулирования и второй коэффициент жесткости пружины для удержания распределительной цапфы (107) в положении равновесия при открытом отверстии (105) для предварительного регулирования, причем первый коэффициент жесткости пружины меньше, чем второй коэффициент жесткости пружины.

2. Бытовой прибор (100) по п. 1, отличающийся тем, что пружинное устройство содержит первую пружину (109-1) с первым коэффициентом жесткости пружины и вторую пружину (109-2) со вторым коэффициентом жесткости пружины.

3. Бытовой прибор (100) по п. 2, отличающийся тем, что первая пружина (109-1) и вторая пружина (109-2) расположены параллельно или последовательно.

4. Бытовой прибор (100) по п. 2 или 3, отличающийся тем, что первая пружина (109-1) имеет большую длину, чем вторая пружина (109-2).

5. Бытовой прибор (100) по п. 2 или 3, отличающийся тем, что первая пружина (109-1) и/или вторая пружина (109-2) образованы спиральными пружинами.

6. Бытовой прибор (100) по п. 5, отличающийся тем, что первая спиральная пружина (109-1) и/или вторая спиральная пружина (109-2) опираются на корпус (119) электромагнитного клапана (101).

7. Бытовой прибор (100) по п. 6, отличающийся тем, что вторая спиральная пружина (109-2) расположена внутри первой спиральной пружины (109-1).

8. Бытовой прибор (100) по п. 6, отличающийся тем, что первая спиральная пружина (109-1) расположена внутри второй спиральной пружины (109-2).

9. Бытовой прибор (100) по п. 7 или 8, отличающийся тем, что первая спиральная пружина (109-1) имеет направление витков, противоположное направлению витков второй спиральной пружины (109-2).

10. Бытовой прибор (100) по п. 1, отличающийся тем, что пружинное устройство (109) содержит пружину (111) с первым участком (111-1) пружины, имеющим первый коэффициент жесткости, и со вторым участком (111-2) пружины, имеющим второй коэффициент жесткости (111-2).

11. Бытовой прибор (100) по п. 10, отличающийся тем, что первый участок пружины (111-1) примыкает к распределительной цапфе (107).

12. Бытовой прибор (100) по одному из пп. 1-3, 6-8, 10, 11, отличающийся тем, что распределительная цапфа (107) имеет стержень (113), выполненный с возможностью проникновения в отверстие (105) для предварительного регулирования.

13. Бытовой прибор (100) по п. 12, отличающийся тем, что стержень (113) имеет меньший диаметр, чем отверстие (105) для предварительного регулирования.

14. Бытовой прибор (100) по п. 13, отличающийся тем, что стержень (113) образован уплотнительной головкой (115) для уплотнения отверстия (105) для предварительного регулирования.

15. Бытовой прибор (100) по одному из пп. 1-3, 6-8, 10, 11, 13, 14, отличающийся тем, что предусмотрена система управления для управления электромагнитным клапаном (101), которая выполнена с возможностью регулирования интенсивности потока и/или давления текучей среды в зависимости от входного тока или входного напряжения катушки (117) электромагнитного клапана (101).

16. Бытовой прибор (100) по п. 15, отличающийся тем, что система управления содержит таблицу соответствия, которая задает связь между определенным входным напряжением и/или определенным входным током, с одной стороны, и интенсивностью потока и/или давлением текучей среды, с другой стороны.

17. Бытовой прибор (100) по одному из пп. 1-3, 6-8, 10, 11, 13, 14, 16, отличающийся тем, что предусмотрен датчик интенсивности потока, выполненный с возможностью измерения потока в напорном трубопроводе бытового прибора (100), и/или предусмотрен датчик давления, выполненный с возможностью измерения давления в напорном трубопроводе бытового прибора (100).

18. Бытовой прибор (100) по п. 17, отличающийся тем, что образован закрытый контур регулирования, содержащий датчик давления и/или датчик интенсивности потока, и электромагнитный клапан (101) с пружинным устройством (109), причем обеспечена возможность посредством закрытого контура регулирования управлять потоком в напорном трубопроводе и/или давлением в напорном трубопроводе или регулировать их.