Газовый клапан и газовый прибор Российский патент 2022 года по МПК F16K17/20 F16K11/83 F16K7/14 F16K31/06 F24C3/12 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Данная заявка относится к области газовых приборов и, более конкретно, к газовому клапану и газовому прибору.

ПРЕДПОСЫЛКИ

Газовые клапаны являются важнейшими компонентами управления в газовых приборах и используются для открытия или закрытия газопроводов либо обеспечивают регулирование объема поступления газа. Существующие стандарты требуют наличия в газовых приборах двух уплотнительных конструкций. В комбинированной клапанной конструкции из пропорционального клапана и запорного клапана отверстие пропорционального клапана, предназначенное для выпуска газа, непосредственно связано с газовым каналом внутреннего кольца или газовым каналом наружного кольца горелки в газовом приборе согласно известному уровню техники, в результате чего на данной траектории имеется только одна уплотнительная конструкция, и для соответствия стандартам в трубе для первичного впуска газа должен быть расположен запорный клапан, что увеличивает количество элементов газового клапана газового прибора, приводит к высоким производственным затратам и низкой надежности газового клапана, а также увеличивает количество уплотняющих отверстий во всем механизме и, следовательно, потенциальный риск протечки газа. Кроме того, наличие запорного клапана в трубе для первичного впуска газа увеличивает длину указанной трубы, а также повышает себестоимость.

СУЩНОСТЬ

Для решения по меньшей мере одной из проблем известного уровня техники в данном изобретении предложены газовый клапан и газовый прибор, в котором используется указанный клапан.

В вариантах выполнения одного аспекта данного изобретения предложен газовый клапан. Газовый клапан содержит: пробковый клапан, имеющий первое газовпускное отверстие, второе газовпускное отверстие, соединительное отверстие и по меньшей мере одно газовыпускное отверстие, причем пробковый клапан выполнен с возможностью принятия закрытого положения, в котором первое газовпускное отверстие перекрыто относительно соединительного отверстия, первого открытого положения, в котором первое газовпускное отверстие сообщается с соединительным отверстием, и второго открытого положения, в котором второе газовпускное отверстие сообщается с указанным по меньшей мере одним газовыпускным отверстием, при этом газовый клапан содержит пропорциональный клапан, имеющий газовпускное отверстие, первое газовыпускное отверстие и второе газовыпускное отверстие, причем пропорциональный клапан выполнен с возможностью принятия закрытого положения, в котором его газовпускное отверстие перекрыто относительно его первого газовыпускного отверстия, и открытого положения, в котором его газовпускное отверстие сообщается с его первым газовыпускным отверстием и вторым газовыпускным отверстием. Соединительное отверстие пробкового клапана напрямую сообщается только с газовпускным отверстием пропорционального клапана, а второе газовыпускное отверстие пропорционального клапана напрямую сообщается только со вторым газовпускным отверстием пробкового клапана.

В некоторых вариантах выполнения данного изобретения пропорциональный клапан и пробковый клапан содержат выполненный за одной целое корпус, при этом соединительное отверстие пробкового клапана и газовпускное отверстие пропорционального клапана образуют единое соединительное отверстие в указанном корпусе клапана.

В некоторых вариантах выполнения данного изобретения второе газовыпускное отверстие пропорционального клапана и второе газовпускное отверстие пробкового клапана образуют соединительную полость, расположенную за одно целое внутри корпуса клапана, при этом первое газовыпускное отверстие пропорционального клапана сообщается с указанной соединительной полостью.

В некоторых вариантах выполнения данного изобретения газовый клапан содержит корпус и узел сердечника пробкового клапана. Корпус клапана имеет приемную полость, сообщающуюся с первым газовпускным отверстием пробкового клапана, соединительным отверстием, соединительной полостью и газовыпускным отверстием пробкового клапана. Узел сердечника пробкового клапана содержит: центральный компонент, содержащий сердечник, расположенный с возможностью поворота в приемной полости, и приводной компонент. Сердечник пробкового клапана имеет: отверстие для впуска газа, расположенное в соответствии с первым газовпускным отверстием пробкового клапана и соединительным отверстием, канал для впуска газа, сообщающийся с соединительной полостью, и по меньшей мере одну группу отверстий для выпуска газа, расположенных в соответствии с указанным по меньшей мере одним газовыпускным отверстием пробкового клапана. Центральный компонент пробкового клапана выполнен с возможностью принятия закрытого положения, в котором первое газовпускное отверстие пробкового клапана перекрыто относительно соединительного отверстия, первого открытого положения, в котором первое газовпускное отверстие пробкового клапана сообщается с соединительным отверстием через отверстие для впуска газа, и второго открытого положения, в котором первое газовпускное отверстие пробкового клапана сообщается с соединительным отверстием через отверстие для впуска газа, а канал для впуска газа сообщается с соответствующим одним из указанного по меньшей мере одного газовыпускного отверстия пробкового клапана через указанную по меньшей мере одну группу отверстий для выпуска газа. Приводной компонент пробкового клапана выполнен с возможностью приведения в действие центрального компонента пробкового клапана с обеспечением его поворота между указанными закрытым положением, первым открытым положением и вторым открытым положением.

В некоторых вариантах выполнения данного изобретения сердечник пробкового клапана и приемная полость имеют формы перевернутых усеченных конусов, которые соответствуют друг другу, причем сердечник пробкового клапана, имеющий форму перевернутого усеченного конуса, является полым для обеспечения образования указанного канала для впуска газа.

В некоторых вариантах выполнения данного изобретения сердечник пробкового клапана имеет две группы отверстий для выпуска газа, каждая из которых содержит по меньшей мере одно отверстие для выпуска газа, при этом указанные две группы отверстий для выпуска газа расположены на общей окружности или на разных окружностях боковой стенки перевернутого усеченного конуса.

В некоторых вариантах выполнения данного изобретения приводной компонент пробкового клапана содержит шаговый двигатель, соединенный посредством трансмиссии с сердечником пробкового клапана.

В некоторых вариантах выполнения данного изобретения часть отверстия для впуска газа перекрывается с отверстиями для выпуска газа в осевом направлении сердечника пробкового клапана, при этом диаметр указанной части отверстия меньше диаметра остальной части отверстия для впуска газа, и центр части отверстия и центр остальной части отверстия расположены на общей окружности боковой стенки сердечника пробкового клапана.

В некоторых вариантах выполнения данного изобретения диаметр отверстия постепенно увеличивается от указанной части отверстия к остальной части отверстия.

В вариантах выполнения согласно другому аспекту данного изобретения предложен газовый прибор, содержащий горелку и вышеописанный газовый клапан. Горелка имеет газовый канал внутреннего кольца и газовый канал наружного кольца. Имеется одно газовыпускное отверстие пробкового клапана, и, соответственно, в сердечнике указанного клапана расположена одна группа отверстий для выпуска газа, при этом газовыпускное отверстие пробкового клапана сообщается с газовым каналом наружного кольца, а первое газовыпускное отверстие пропорционального клапана сообщается с газовым каналом внутреннего кольца.

В вариантах выполнения согласно еще одному аспекту данного изобретения предложен газовый прибор, содержащий горелку и вышеописанный газовый клапан. Горелка имеет газовый канал внутреннего кольца, газовый канал среднего кольца и газовый канал наружного кольца. Имеются два газовыпускных отверстия пробкового клапана, и, соответственно, в сердечнике указанного клапана расположены две группы отверстий для выпуска газа, причем одно из указанных двух газовыпускных отверстий пробкового клапана сообщается с газовым каналом среднего кольца, а другое из двух газовыпускных отверстий пробкового клапана сообщается с газовым каналом наружного кольца, при этом первое газовыпускное отверстие пропорционального клапана сообщается с газовым каналом внутреннего кольца.

Дополнительные аспекты и преимущества данного изобретения отчасти станут частично очевидны из нижеприведенных описаний либо обнаружены при реализации вариантов выполнения данного изобретения на практике.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Различные достоинства и преимущества данного изобретения станут очевидны и более понятны для специалистов в данной области техники из нижеприведенного подробного описания предпочтительных вариантов выполнения. Прилагаемые чертежи приведены исключительно для иллюстрации предпочтительных вариантов выполнения, а не для ограничения данного изобретения. Кроме того, одинаковые или подобные элементы обозначены подобными номерами позиций на всех чертежах, на которых:

фиг. 1 изображает вид сверху газового клапана согласно варианту выполнения данного изобретения,

фиг. 2 изображает предмет данного изобретения в разрезе по линии А-А на фиг. 1,

фиг. 3 изображает предмет данного изобретения в разрезе по линии В-В на фиг. 2,

фиг. 4 изображает предмет данного изобретения в разрезе по линии С-С на фиг. 2,

фиг. 5 изображает предмет данного изобретения в разрезе по линии D-D на фиг. 1,

фиг. 6 изображает предмет данного изобретения в разрезе по линии Е-Е на фиг. 1,

фиг. 7 изображает вид сзади газового клапана согласно варианту выполнения данного изобретения,

фиг. 8 изображает вид в аксонометрии сердечника пробкового клапана в газовом клапане согласно варианту выполнения данного изобретения,

фиг. 9а изображает вид спереди сердечника пробкового клапана, показанного на фиг. 8, фиг. 9b изображает разрез по линии А-А на фиг. 9а, а фиг. 9с изображает разрез по линии В-В на фиг. 9а,

фиг. 10а изображает вид сверху сердечника пробкового клапана, показанного на фиг. 8, а фиг. 10b изображает разрез по линии С-С на фиг. 10а,

фиг. 11 изображает вид слева сердечника пробкового клапана, показанного на фиг. 8,

фиг. 12а изображает вид спереди сердечника пробкового клапана согласно другому варианту выполнения данного изобретения, фиг. 12b изображает вид сбоку сердечника пробкового клапана согласно другому варианту выполнения данного изобретения,

фиг. 13 изображает вид сверху газового клапана согласно другому варианту выполнения данного изобретения,

фиг. 14 изображает схематический вид, иллюстрирующий соединение между газовым клапаном согласно варианту выполнения данного изобретения и головкой горелки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

Ниже приведено подробное описание вариантов выполнения данного изобретения со ссылкой на чертежи. Хотя на чертежах изображены типичные варианты выполнения, следует понимать, что данное изобретение может быть реализовано в различных видах и не ограничено вариантами выполнения, представленными в данном документе. Данные варианты выполнения приведены обеспечения возможности более глубокого понимания данного изобретения и отражения его объема для специалистов в данной области техники.

Газовый клапан согласно вариантам выполнения данного изобретения и газовый прибор, в котором используется указанный клапан, описаны ниже со ссылкой на фиг. 1-14.

В вариантах выполнения согласно одному из аспектов данного изобретения предложен газовый клапан, изображенный на фиг. 1-7. Газовый клапан содержит пробковый клапан, имеющий первое газовпускное отверстие 3, второе газовпускное отверстие, соединительное отверстие и по меньшей мере одно газовыпускное отверстие 4 и выполнен с возможностью принятия закрытого положения, в котором первое отверстие 3 перекрыто относительно соединительного отверстия пробкового клапана, первого открытого положения, в котором первое отверстие 3 сообщается с соединительным отверстием пробкового клапана, и второго открытого положения, в котором второе газовпускное отверстие пробкового клапана сообщается с по меньшей мере одним газовыпускным отверстием 4, при этом газовый клапан содержит пропорциональный клапан, имеющий газовпускное отверстие, первое газовыпускное отверстие 5 и второе газовыпускное отверстие и выполненный с возможностью принятия закрытого положения, в котором газовпускное отверстие пропорционального клапана перекрыто относительно первого газовыпускного отверстия 5 указанного клапана, и открытое положение, в котором его газовпускное отверстие сообщается с его первым газовыпускным отверстием 5 и вторым газовыпускным отверстием.

Как вариант, соединительное отверстие пробкового клапана напрямую сообщается только с газовпускным отверстием пропорционального клапана, а второе газовыпускное отверстие пропорционального клапана напрямую сообщается только со вторым газовпускным отверстием пробкового клапана.

При совместном использовании пропорционального клапана и пробкового клапана в вариантах выполнения данного изобретения газ поступает в газовый клапан через первое газовпускное отверстие 3 пробкового клапана и выходит из газового клапана через газовыпускное отверстие 4 пробкового клапана и первое газовыпускное отверстие 5 пропорционального клапана, так что могут быть реализованы две уплотнительные конструкции и удовлетворены стандартные требования, что исключает необходимость применения запорного клапана в трубе газового прибора, обеспечивающей первичный впуск газа, уменьшает количество элементов газового клапана и количество уплотняющих отверстий во всем механизме, повышает надежность и снижает затраты.

В некоторых вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 2, пропорциональный клапан и пробковый клапан содержат выполненный за одно целое корпус 12, при этом соединительное отверстие пробкового клапана и газовпускное отверстие пропорционального клапана образуют единое соединительное отверстие 129 в корпусе 12 клапана. Расположение пропорционального клапана и пробкового клапана за одно целое согласно вариантам выполнения данного изобретения дополнительно уменьшает количество элементов газового клапана и количество уплотняющих отверстий во всем механизме, повышает надежность и снижает затраты. Сообщение или перекрытие соединительного отверстия 129 и первого газовпускного отверстия 3 пробкового клапана может регулироваться посредством пробкового клапана с обеспечением реализации функции включения/выключения, отвечающей за поступление или не поступление газа в газовый клапан.

В некоторых вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 2, второе газовыпускное отверстие пропорционального клапана и второе газовпускное отверстие пробкового клапана образуют единую соединительную полость 125 в корпусе 12 клапана, при этом первое газовыпускное отверстие 5 пропорционального клапана сообщается с соединительной полостью 125, что может дополнительно уменьшить количество элементов газового клапана и количество уплотняющих отверстий во всем механизме, повысить надежность и снизить затраты. В одном варианте выполнения первое газовыпускное отверстие 5 пропорционального клапана может сообщаться с газовым каналом внутреннего кольца горелки для обеспечения контроля пламени горелки по внутреннему кольцу. Пропорциональный клапан может регулировать расход газа, поступающего в первое газовыпускное отверстие 5 пропорционального клапана из соединительной полости 125, для обеспечения управления размером пламени.

В некоторых вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 1-7, газовый клапан содержит: корпус 12, который дополнительно имеет приемную полость 22, сообщающуюся с первым газовпускным отверстием 3 пробкового клапана, соединительным отверстием 129, соединительной полостью 125 и газовыпускным отверстием 4 пробкового клапана, и узел 2 сердечника пробкового клапана, содержащий центральный компонент пробкового клапана и приводной компонент пробкового клапана. Центральный компонент пробкового клапана содержит сердечник 21, расположенный с возможностью поворота в приемной полости 22. Сердечник 21 пробкового клапана имеет: отверстие 213 для впуска газа, расположенное в соответствии с первым газовпускным отверстием 3 пробкового клапана и соединительным отверстием 129, канал 211 для впуска газа, сообщающийся с соединительной полостью 125, и по меньшей мере одну группу отверстий 212 для выпуска газа, расположенных в соответствии с указанным по меньшей мере одним газовыпускным отверстием 4 пробкового клапана. Центральный компонент пробкового клапана выполнен с возможностью принятия закрытого положения, в котором первое газовпускное отверстие 3 пробкового клапана перекрыто относительно соединительного отверстия 129, первого открытого положения, в котором первое газовпускное отверстие 3 пробкового клапана сообщается с соединительным отверстием 129 через отверстие 213 для впуска газа, и второго открытого положения, в котором первое газовпускное отверстие 3 пробкового клапана сообщается с соединительным отверстием 129 через отверстие 213 для впуска газа, а канал 211 для впуска газа сообщается с указанным соответствующим по меньшей мере одним газовыпускным отверстием 4 пробкового клапана через по меньшей мере одну группу отверстий 212 для выпуска газа. Приводной компонент пробкового клапана выполнен с возможностью приведения в действие центрального компонента пробкового клапана с обеспечением его поворота между указанными закрытым положением, первым открытым положением и вторым открытым положением.

Как показано на фиг.12а и 12b, в осевом направлении сердечника 21 пробкового клапана часть отверстия 213 для впуска газа перекрывается с отверстием 212 для выпуска газа, при этом диаметр указанной части отверстия меньше диаметра остальной части отверстия 213, и центр указанной части отверстия и центр остальной части отверстия расположены на одной и той же окружности боковой стенки сердечника 21 пробкового клапана.

Из вышеизложенного понятно, что отверстие 213 для впуска газа и отверстие 212 для выпуска газа сердечника 21 пробкового клапана имеют перекрывающуюся часть в периферическом направлении, но данная часть отверстия 213 имеет уменьшенный диаметр в положении, соответствующем отверстию 212 для выпуска газа. Следовательно, положение перекрывающейся части отверстия может обеспечить увеличение расстояния между данной частью отверстия 213 для впуска газа и отверстием 212 для выпуска газа, то есть увеличить длину уплотняющей поверхности между указанными отверстиями, что делает конструкцию более надежной и позволяет избежать смешивания поступающего газа и выпускаемого газа. Специалист в данной области техники может определить диаметр отверстия и расстояние с учетом требований, что подробно не описывается и не регламентируется данным документом.

При этом диаметр отверстия постепенно увеличивается от указанной части отверстия к остальной части отверстия, и переходная часть между ними принимает вид плавно изменяющегося отверстия. Разумеется, в дополнение к плавно изменяющемуся отверстию переходная часть может иметь ступенчатый вид или другие переходные формы, которые не регламентируются данным документом.

В некоторых вариантах выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 1-7, газовый клапан содержит: корпус 12 клапана, дополнительно имеющий полость 123 для впуска газа в пропорциональном клапане, сообщающуюся с соединительным отверстием 129, и выпускное отверстие 124 клапана, связывающее полость 123 с соединительной полостью 125, и узел 1 сердечника пропорционального клапана, содержащий центральный компонент 11 пропорционального клапана и приводной компонент 10 пропорционального клапана. Центральный компонент 11 пропорционального клапана принимает закрытое положение для закрытия выпускного отверстия 124 клапана и открытое положение для открытия указанного отверстия 124. Приводной компонент 10 пропорционального клапана приводит в действие центральный компонент 11 пропорционального клапана с обеспечением его перемещения между указанными закрытым и открытым положениями.

Поскольку газовый клапан содержит две уплотнительные конструкции, образованные пропорциональным клапаном с корпусом клапана и пробковым клапаном с корпусом клапана, и соответствует стандартным требованиям, отсутствует необходимость в установке какого-либо запорного клапана в трубе для первичного впуска газа, что значительно уменьшает количество элементов газового клапана, используемого в газовом приборе, снижает затраты и повышает надежность, кроме того, также уменьшается количество уплотнительных отверстий во всем приборе, что снижает потенциальный риск протечки газа. Более того, в данном варианте выполнения газовый клапан соединен последовательно с газовой трубой, и газ проходит через газовый клапан, прежде чем достигнет газового прибора, при этом газовый клапан управляет подключением-отключением газовой трубы и количеством подводимого газа. При прохождении через газовый клапан газ сначала поступает в пробковый клапан, который может управлять прохождением газа путем регулирования поворотного положения сердечника 21 пробкового клапана. То есть при закрытом положении сердечника пробкового клапана первое газовпускное отверстие 3 пробкового клапана не сообщается с соединительным отверстием 129, а при первом открытом положении указанное первое отверстие 3 сообщается с соединительным отверстием 129. После того, как газ через соединительное отверстие 129 поступает в полость 123 центрального компонента 1 пропорционального клапана, прохождение газа регулируется путем управления открытием и закрытием выпускного отверстия 124 клапана таким образом, что осуществляется управление указанным компонентом 11 с обеспечением его приближения или удаления от отверстия 124, а количество подводимого газа регулируется путем регулирования размера зазора между центральным компонентом 11 пропорционального клапана и выпускным отверстием 124. Газ поступает в соединительную полость 125 из полости 123 пропорционального клапана через выпускное отверстие 124, и поскольку первое газовыпускное отверстие 5 пропорционального клапана сообщается с соединительной полостью 125, газ может выходить из газового клапана через указанное отверстие 5. Газ, поступающий в соединительную полость 125, попадает в канал 211 для впуска газа в пробковом клапане 21. При втором открытом положении пробкового клапана его первое газовпускное отверстие 3 по-прежнему сообщается с соединительным отверстием 129 через отверстие 213 для впуска газа, а канал 211 для впуска газа сообщается с соответствующим газовыпускным отверстием 4 пробкового клапана через по меньшей мере одну группу отверстий 212 для выпуска газа. Количество поступающего газа может регулироваться путем регулирования размера перекрывающейся области отверстий 212 для выпуска газа в сердечнике 21 пробкового клапана и газовыпускного отверстия 4 пробкового клапана, что обеспечивает двойной контроль количества поступающего газа и точный контроль общего потребления газа в более широком диапазоне регулирования. При использовании газового клапана в газовом приборе пропорционального клапана осуществляет первичный точный контроль температуры, а затем пробковый клапан осуществляет последующую вторичную регулировку, так что пробковый клапан и пропорциональный клапан могут выполнять совместное управление прохождением газа и количеством поступающего газа для обеспечения двойного точного контроля температуры. Кроме того, можно избежать конструктивных ограничений, присущих существующим пропорциональным клапанам (в которых подачу по внутреннему и наружному кольцам нельзя регулировать по отдельности, а можно прибавлять или убавлять одновременно, и автоматически включать и выключать можно только наружное кольцо, тогда как внутреннее кольцо не может работать независимым образом), что уменьшает проблему ограниченных сценариев применения.

Сердечник пробкового клапана может быть выполнен в любой подходящей форме в соответствии с фактическими потребностями, такой как форма усеченного конуса, цилиндрическая форма и т.д. В другом варианте выполнения данного изобретения, который изображен на фиг. 2 и 8-11, сердечник 21 пробкового клапана и приемная полость 22 имеют форму перевернутых усеченных конусов, которые соответствуют друг другу, при этом сердечник 21 в форме перевернутого усеченного конуса является полым с обеспечением образования канала 211 для впуска газа. Таким образом, боковая поверхность приемной полости 22 подогнана к наружной периферической поверхности сердечника 21 при помощи клиновидной поверхности, и уплотнение между указанными сердечником 21 и полостью 22 улучшено с обеспечением сведения к минимуму риска протечки газа.

Кроме того, центральный компонент пробкового клапана может быть выполнен с пружиной для сжатия сердечника 21, чтобы обеспечить герметизацию сердечника 21 и приемной полости 22.

В одном варианте выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 1 и 4, корпус клапана согласно данному изобретению имеет газовыпускное отверстие 4 пробкового клапана, сообщающееся с приемной полостью 22, при этом указанное отверстие 4 может сообщаться с газовым каналом горелки, например с газовым каналом наружного кольца горелки, с обеспечением возможности индивидуального контроля прохождения газа и количества газа, поступающего в газовый канал наружного кольца. Соответственно, в одном варианте выполнения сердечник 21 пробкового клапана может иметь одну группу отверстий для выпуска газа, которая содержит по меньшей мере одно отверстие для выпуска газа, при этом отверстия для выпуска газа расположены на общей окружности боковой стенки перевернутого усеченного конуса.

В другом варианте выполнения данного изобретения корпус клапана согласно изобретению имеет два газовыпускных отверстия пробкового клапана, сообщающихся с приемной полостью 22, причем указанные два газовыпускных отверстия могут сообщаться соответственно с разными газовыми каналами горелки, что может обеспечить раздельное управление прохождением газа и количеством поступающего газа в разных газовых каналах.

В другом варианте выполнения данного изобретения сердечник 21 пробкового клапана может иметь две группы отверстий для выпуска газа, каждая из которых содержит по меньшей мере одно отверстие для выпуска газа, при этом указанные две группы отверстий для выпуска газа расположены на одной окружности или разных окружностях боковой стенки перевернутого усеченного конуса. Понятно, что одна группа отверстий для выпуска газа расположена в соответствии с одним газовыпускным отверстием пробкового клапана, и отверстия для выпуска газа, входящие в одну и ту же группу, могут быть расположены на одной и той же окружности или на разных окружностях. Предпочтительно в одном варианте выполнения две группы отверстий для выпуска газа расположены на разных окружностях, при этом отверстия для выпуска газа, входящие в одну и ту же группу, расположены на одной и той же окружности. Поскольку две группы отверстий для выпуска газа расположены на разных окружностях и газовыпускные отверстия пробкового клапана, соответствующие двум группам отверстий, также расположены на разных окружностях, указанные две группы не будут влиять друг на друга и могут обеспечивать отдельный и индивидуальный контроль прохождения газа или количества поступающего газа.

Кроме того, пробковый клапан, используемый в данной области техники, требует выполнения профильного отверстия в сердечнике клапана, например эвольвентного отверстия, для обеспечения линейного регулирования, что повышает сложность обработки и затраты. В газовом клапане согласно вариантам выполнения данного изобретения, поскольку центральный компонент пропорционального клапана уже может обеспечивать точную регулировку поступающего газа, в одном варианте выполнения для дальнейшей регулировки посредством центрального компонента пробкового клапана необходимо выполнить лишь обычное отверстие для выпуска газа в сердечнике пробкового клапана. В одном варианте выполнения, изображенном на фиг. 8-11, отверстия 212 для выпуска газа представляют собой круглые отверстия, расположенные вдоль окружного направления наружной боковой стенки перевернутого усеченного конуса, а отверстие 213 для впуска газа представляет собой длинное приемное отверстие, проходящее вдоль окружного направления наружной боковой стенки перевернутого усеченного конуса, при этом отверстие 212 для выпуска газа сообщается с каналом 211 для выпуска газа, а отверстие для впуска газа не сообщается с указанным каналом 211.

В другом варианте выполнения данного изобретения приводной компонент пробкового клапана может быть приведен в действие электрическим способом и вручную. Например, электрическое приведение в действие может осуществляться с помощью электродвигателя, причем электродвигатель содержит шаговый двигатель, серводвигатель и т.п. В другом предпочтительном варианте выполнения приводной компонент пробкового клапана содержит шаговый двигатель 20, соединенный посредством трансмиссии с сердечником 21 пробкового клапана, как показано на чертежах. Шаговый двигатель обеспечивает точное управление положением поворота сердечника пробкового клапана. Кроме того, как приводной компонент пропорционального клапана, так и приводной компонент пробкового клапана могут принимать управляющие сигналы и взаимодействовать с обеспечением контроля прохождения газа или количества поступающего газа, что значительно повышает точность управления поступающим газом.

В другом варианте выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 2, корпус 12 клапана согласно изобретению также содержит верхнюю крышку 121, основной корпус 122 и нижнюю крышку 126. Верхняя крышка 121 закрывает верхнее отверстие основного корпуса 122, от кромки которого вниз проходит установочная трубка 128, причем нижнее отверстие установочной трубки 128 образует выпускное отверстие 124 клапана. Центральный компонент 11 пропорционального клапана расположен в корпусе 12 клапана и содержит сердечник 112 пропорционального клапана и уплотнительный элемент 111, установленный поверх указанного сердечника. По меньшей мере часть центрального компонента 11 пропорционального клапана расположена на внутренней стороне установочной трубки 128, и уплотнительный элемент 111 примыкает к выпускному отверстию 124 трубки 128, когда центральный компонент 11 находится в закрытом положении. Нижняя крышка 126 обеспечивает герметизацию нижнего отверстия основного корпуса 122 и образует соединительную полость 125.

В варианте выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 2, центральный компонент 1 пропорционального клапана в газовом клапане дополнительно содержит диафрагму 127, которая представляет собой приблизительно кольцевую конструкцию, имеющую внутренний конец и наружную окружную кромку. Наружная окружная кромка диафрагмы прикреплена к корпусу 12, а внутренний конец диафрагмы прикреплен к сердечнику 112 пропорционального клапана. В частности, как показано на чертеже, наружная окружная кромка диафрагмы 127 прикреплена к основному корпусу 122, а внутренний конец диафрагмы прикреплен к сердечнику 112 пропорционального клапана. В радиально наружном направлении от центральной оси диафрагмы 127 указанная диафрагма 127 выполнена в виде изогнутой дуги. Когда центральный компонент 11 пропорционального клапана перемещается вниз, он вызывает перемещение вниз диафрагмы 127. При изменении давления газа в установочной трубке 128, например, когда давление газа в трубке 128 слишком велико, диафрагма 127 испытывает давление в направлении изнутри наружу, в результате чего она изгибается вверх и вызывает перемещение центрального компонента 11 пропорционального клапана вверх с обеспечением уменьшения зазора между уплотнительным элементом 111 и установочной трубкой 128. В результате может быть обеспечено регулирование давления и повышена стабильность давления поступающего газа. Кроме того, давление газа, поступающего в горелку, может быть более стабильным, и сгорание газа может более полным.

В другом варианте выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 2, уплотнительный элемент 111 установлен по наружной окружной поверхности нижнего конца сердечника 112 пропорционального клапана, а наружная окружная поверхность уплотнительного элемента 111 представляет собой изогнутую поверхность, наклоненную в направлении наружу и вниз. Уплотнительный элемент с трудом поддается деформации, его поперечная толщина увеличена, и газонепроницаемость может быть повышена.

В другом варианте выполнения данного изобретения, как показано на фиг. 2, приводной компонент 10 пропорционального клапана управляет контактом и интервалом между центральным компонентом 11 пропорционального клапана и выпускным отверстием 124 клапана путем управления перемещением вверх-вниз указанного компонента 11, во время которого часть компонента 11 расположена с одной стороны выпускного отверстия 124 клапана, а другая его часть расположена с другой стороны указанного отверстия 124. Уплотнительный элемент 111 упирается в установочную трубку 128 корпуса 12, тем самым перекрывая подачу газа. Приводной компонент 10 пропорционального клапана может быть приведен в действие электромагнитным способом и вручную, причем при приведении в действие электромагнитным способом может использоваться обмотка возбуждения, обеспечивающая создание силы магнитного поля для магнита, а при приведении в действие вручную может использоваться механизм реечной передачи. Предпочтительно приводной компонент 10 пропорционального клапана приводится в действие электромагнитным способом.

Кроме того, как показано на фиг. 2, приводной узел 10 пропорционального клапана содержит: постоянный магнит 103, расположенный над сердечником 112 пропорционального клапана и прикрепленный к указанному сердечнику 112, катушку 102 регулировки клапана, расположенную над постоянным магнитом 103, и железный сердечник 101, встроенный в катушку 102 регулировки клапана. В данном варианте выполнения, когда центральный компонент 1 пропорционального клапана закрыт, уплотнительный элемент 111 упирается в установочную трубку 128 корпуса 12, тем самым перекрывая подачу газа. Когда требуется подать газ, центральный компонент 1 пропорционального клапана приводится в действие, и в это время катушка 102 регулировки клапана, расположенная над постоянным магнитом 103, получает питание и генерирует магнитное поле, так что железный сердечник 101, расположенный внутри катушки 102, намагничивается. Сердечник 101 выполнен так, что он имеет ту же полярность, что и постоянный магнит 103, при этом сердечник 101 и магнит 103 отталкиваются друг от друга, толкая постоянный магнит 103 вниз. Поскольку постоянный магнит 103 и центральный компонент 11 пропорционального клапана скреплены друг с другом, постоянный магнит 103 вызывает перемещение компонента 11 вниз, и уплотнительный элемент 111 удаляется от установочной трубки 128, при этом между уплотнительным элементом 111 и установочной трубкой 128 образуется зазор, и газ поступает в соединительную полость 125 из газовыпускного отверстия 3 пробкового клапана через указанный зазор, образованный между элементом 111 и трубкой 128. Количество поступающего газа регулируется путем управления размером зазора, осуществляемого путем регулирования уровня тока для катушки 102. Например, когда необходимо увеличить пропускную способность при подаче газа, достаточно повысить уровень тока в катушке 102.

В вариантах выполнения согласно другому аспекту данного изобретения предложен газовый прибор, содержащий горелку и газовый клапан, описанный выше. Горелка имеет газовый канал внутреннего кольца и газовый канал наружного кольца. Имеется одно газовыпускное отверстие 4 пробкового клапана, и, соответственно, в сердечнике 21 пробкового клапана расположена одна группа отверстий 212 для выпуска газа. Газовыпускное отверстие 4 пробкового клапана сообщается с газовым каналом наружного кольца, а первое газовыпускное отверстие 5 пропорционального клапана сообщается с газовым каналом внутреннего кольца. Поскольку прохождение газа или количество газа, поступающего к газовыпускному отверстию 4 пробкового клапана и первому газовыпускному отверстию 5 пропорционального клапана, может регулироваться газовым клапаном по отдельности, пламя горения в газовом канале внутреннего кольца и пламя горения в газовом канале наружного кольца могут быть в равной степени большими или малыми либо могут регулироваться независимым образом, что расширяет диапазон сценариев применения и обеспечивает регулирование по требованию.

Следует отметить, что применительно к фиг. 1 и 13 пробковый клапан может быть расположен с левой или правой стороны пропорционального клапана. То есть пробковый клапан может быть расположен с левой стороны пропорционального клапана, при этом пропорциональный клапан расположен с правой стороны пробкового клапана, если смотреть на первое газовпускное отверстие 3 пробкового клапана; как вариант, пропорциональный клапан может быть расположен с левой стороны пробкового клапана, при этом пробковый клапан расположен с правой стороны пропорционального клапана, если смотреть на первое газовпускное отверстие 3 пробкового клапана. Указанные две обратные конструкции могут соответствовать головке горелки, при этом внутренние конфигурации и маршруты трубопроводов указанных двух конструкций являются одинаковыми, что может соотноситься с фиг. 1-6 и повторно не описывается.

В одном варианте выполнения, как показано на фиг. 14, пробковый клапан расположен с левой стороны пропорционального клапана, а пропорциональный клапан расположен с правой стороны пробкового клапана. Поскольку обычная головка 6 горелки выполнена с газовым каналом внутреннего кольца, расположенным в центре, и газовым каналом наружного кольца, расположенным с левой стороны, то при сборке всего механизма на основе конструкции данного варианта выполнения не нужно перекрещивать газораспределительные трубы, подсоединенные между корпусом клапана и головкой горелки, так что длина газовых труб может быть минимизирована, а сборка может быть упрощена. В случае конструкции газового клапана, в котором пробковый клапан расположен слева, а пропорциональный клапан расположен справа, газораспределительные трубы должны быть перекрещены. Взаимные положения пробкового клапана и пропорционального клапана могут быть заданы специалистом в данной области техники в соответствии с фактическими потребностями, что не регламентируется данным документом.

В вариантах выполнения согласно еще одному аспекту данного изобретения предложен газовый прибор, содержащий горелку и газовый клапан, описанный выше. Горелка имеет газовый канал внутреннего кольца, газовый канал среднего кольца и газовый канал наружного кольца. Имеются два газовыпускных отверстия 4 пробкового клапана, и, соответственно, в сердечнике 21 пробкового клапана расположены две группы отверстий 212 для выпуска газа. Одно из двух газовыпускных отверстий пробкового клапана сообщается с газовым каналом среднего кольца, а другое отверстие сообщается с газовым каналом наружного кольца. Первое газовыпускное отверстие 5 пропорционального клапана сообщается с газовым каналом внутреннего кольца. Поскольку прохождение газа или количество газа, поступающего к газовыпускным отверстиям 4 пробкового клапана и первому газовыпускному отверстию 5 пропорционального клапана, может регулироваться газовым клапаном по отдельности, пламя горения в газовом канале внутреннего кольца, пламя горения в газовом канале среднего кольца и пламя горения в газовом канале наружного кольца могут быть в равной степени большими или малыми либо могут регулироваться независимым образом, что расширяет диапазон сценариев применения и обеспечивает регулирование по требованию.

Следует понимать, что термины, используемые в описании данного изобретения, предназначены только для описания конкретных вариантов выполнения и не должны считаться ограничивающими данное изобретение. Формы единственного числа подразумевают охватывание множественных форм, если из контекста с очевидностью не следует иное. Слова «содержащий», «вмещающий», «включающий» и «имеющий» являются охватывающими и определяют наличие перечисленных признаков, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают наличия или добавления одного или более других признаков, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их комбинаций. Этапы, процессы и операции способа, описанные в данном документе, не должны толковаться как требующие их обязательного выполнения в определенной последовательности, описанной или проиллюстрированной в данном документе, если последовательность выполнения явно не указана. Следует также понимать, что могут быть использованы дополнительные или альтернативные этапы.

Следует отметить, что выражения, определяющие направление и используемые в вариантах выполнения данного изобретения (такие как вверх, вниз, влево, вправо, спереди, сзади и т.д.), применяются исключительно для пояснения взаимного расположения или перемещения между компонентами, находящимися в конкретном положении (как показано на чертежах), и если указанное конкретное положение изменяется, выражения, определяющие направление, изменяются соответствующим образом.

Кроме того, такие слова, как «первый» и «второй», используемые в вариантах выполнения данного изобретения, применяются только для описательных целей и не должны считаться показывающими или предполагающими относительную важность или значимость либо обозначающими количество указываемых технических признаков. Таким образом, признак, приведенный со словами «первый» и «второй», может охватывать один или более таких признаков. Кроме того, технические решения различных вариантов выполнения могут быть объединены друг с другом при условии, что они могут быть реализованы специалистом в данной области техники. Если технические решения противоречат друг другу или неосуществимы, следует считать, что комбинация технических решений не существует и не находится в рамках объема правовой охраны данного изобретения.

Выше рассмотрены только предпочтительные, конкретные варианты выполнения данного изобретения, однако объем правовой охраны изобретения не ограничен указанными вариантами. Любые изменения или замены, которые могут быть легко придуманы специалистом в данной области техники в рамках технического объема, раскрытого в данном документе, должны охватываться объемом правовой охраны данного изобретения. Таким образом, объем правовой охраны изобретения должен соответствовать объему правовой охраны, определенному формулой изобретения.

Изобретение относится к области газовых приборов, к газовому клапану и газовому прибору. Предложенный газовый клапан содержит: пробковый клапан, имеющий первое газовпускное отверстие (3), второе газовпускное отверстие, соединительное отверстие и по меньшей мере одно газовыпускное отверстие (4), и пропорциональный клапан, имеющий газовпускное отверстие, первое газовыпускное отверстие (5) и второе газовыпускное отверстие, причем газовпускное отверстие пропорционального клапана напрямую сообщается только с соединительным отверстием пробкового клапана, а второе газовыпускное отверстие пропорционального клапана сообщается только со вторым газовпускным отверстием пробкового клапана. Пробковый клапан и пропорциональный клапан используются в комбинации для обеспечения наличия двух уплотнительных конструкций и соответствия стандартным требованиям без необходимости установки запорного клапана в трубе газового прибора, обеспечивающей первичный впуск газа, в результате чего уменьшено количество элементов газового клапана и количество уплотнительных отверстий во всем механизме, повышена надежность и снижены затраты. Благодаря взаимодействию между пропорциональным клапаном и пробковым клапаном газовый прибор, в котором используется описанный газовый клапан, может обеспечивать точное управление пламенем горелки. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Газовый клапан, содержащий:

пробковый клапан, имеющий первое газовпускное отверстие, второе газовпускное отверстие, соединительное отверстие и по меньшей мере одно газовыпускное отверстие и выполненный с возможностью принятия закрытого положения, в котором первое газовпускное отверстие перекрыто относительно соединительного отверстия, первого открытого положения, в котором первое газовпускное отверстие сообщается с соединительным отверстием, и второго открытого положения, в котором второе газовпускное отверстие сообщается с указанным по меньшей мере одним газовыпускным отверстием, и

пропорциональный клапан, имеющий газовпускное отверстие, первое газовыпускное отверстие и второе газовыпускное отверстие и выполненный с возможностью принятия закрытого положения, в котором его газовпускное отверстие перекрыто относительно его первого газовыпускного отверстия, и открытого положения, в котором его газовпускное отверстие сообщается с его первым газовыпускным отверстием и вторым газовыпускным отверстием,

причем соединительное отверстие пробкового клапана напрямую сообщается только с газовпускным отверстием пропорционального клапана, а второе газовыпускное отверстие пропорционального клапана напрямую сообщается только со вторым газовпускным отверстием пробкового клапана.

2. Газовый клапан по п. 1, в котором пропорциональный клапан и пробковый клапан содержат выполненный за одной целое корпус, при этом соединительное отверстие пробкового клапана и газовпускное отверстие пропорционального клапана образуют единое соединительное отверстие в указанном корпусе клапана.

3. Газовый клапан по п. 2, в котором второе газовыпускное отверстие пропорционального клапана и второе газовпускное отверстие пробкового клапана образуют соединительную полость, расположенную за одно целое внутри корпуса клапана, при этом первое газовыпускное отверстие пропорционального клапана сообщается с указанной соединительной полостью.

4. Газовый клапан по п. 3, содержащий:

корпус клапана, имеющий приемную полость, сообщающуюся с первым газовпускным отверстием пробкового клапана, соединительным отверстием, соединительной полостью и газовыпускным отверстием пробкового клапана, и

узел сердечника пробкового клапана, содержащий:

центральный компонент пробкового клапана, содержащий сердечник пробкового клапана, расположенный с возможностью поворота в указанной приемной полости и имеющий:

отверстие для впуска газа, расположенное в соответствии с первым газовпускным отверстием пробкового клапана и соединительным отверстием,

канал для впуска газа, сообщающийся с соединительной полостью, и

по меньшей мере одну группу отверстий для выпуска газа, расположенных в соответствии с указанным по меньшей мере одним газовыпускным отверстием пробкового клапана, и приводной компонент пробкового клапана, причем центральный компонент пробкового клапана выполнен с возможностью принятия закрытого положения, в котором первое газовпускное отверстие пробкового клапана перекрыто относительно соединительного отверстия, первого открытого положения, в котором первое газовпускное отверстие пробкового клапана сообщается с соединительным отверстием через отверстие для впуска газа, и второго открытого положения, в котором первое газовпускное отверстие пробкового клапана сообщается с соединительным отверстием через отверстие для впуска газа, а канал для впуска газа сообщается с соответствующим одним из указанного по меньшей мере одного газовыпускного отверстия пробкового клапана через указанную по меньшей мере одну группу отверстий для выпуска газа,

при этом приводной компонент пробкового клапана выполнен с возможностью приведения в действие центрального компонента пробкового клапана с обеспечением его поворота между указанными закрытым положением, первым открытым положением и вторым открытым положением.

5. Газовый клапан по п. 4, в котором сердечник пробкового клапана и приемная полость имеют формы перевернутых усеченных конусов, которые соответствуют друг другу, причем сердечник пробкового клапана, имеющий форму перевернутого усеченного конуса, является полым для обеспечения образования указанного канала для впуска газа.

6. Газовый клапан по п. 5, в котором сердечник пробкового клапана имеет две группы отверстий для выпуска газа, каждая из которых содержит по меньшей мере одно отверстие для выпуска газа, при этом указанные две группы отверстий для выпуска газа расположены на общей окружности или на разных окружностях боковой стенки перевернутого усеченного конуса.

7. Газовый клапан по любому из пп. 4-6, в котором приводной компонент пробкового клапана содержит шаговый двигатель, соединенный посредством трансмиссии с сердечником пробкового клапана.

8. Газовый клапан по любому из пп. 4-6, в котором часть отверстия для впуска газа перекрывается с отверстиями для выпуска газа в осевом направлении сердечника пробкового клапана, при этом диаметр указанной части отверстия меньше диаметра остальной части отверстия для впуска газа, и центр указанной части отверстия и центр остальной части отверстия расположены на общей окружности боковой стенки сердечника пробкового клапана.

9. Газовый клапан по п. 8, в котором диаметр отверстия постепенно увеличивается от указанной части отверстия к остальной части отверстия.

10. Газовый прибор, содержащий:

газовый клапан по любому из пп. 1-5, 7-9, и

горелку, имеющую газовый канал внутреннего кольца и газовый канал наружного кольца,

при этом имеется одно газовыпускное отверстие пробкового клапана, и, соответственно, в сердечнике пробкового клапана расположена одна группа отверстий для выпуска газа, при этом газовыпускное отверстие пробкового клапана сообщается с газовым каналом наружного кольца, а первое газовыпускное отверстие пропорционального клапана сообщается с газовым каналом внутреннего кольца.

11. Газовый прибор, содержащий: газовый клапан по п. 6 и

горелку, имеющую газовый канал внутреннего кольца, газовый канал среднего кольца и газовый канал наружного кольца,

при этом имеются два газовыпускных отверстия пробкового клапана, и, соответственно, в сердечнике указанного клапана расположены две группы отверстий для выпуска газа, причем одно из указанных двух газовыпускных отверстий пробкового клапана сообщается с газовым каналом среднего кольца, а другое из двух газовыпускных отверстий пробкового клапана сообщается с газовым каналом наружного кольца, при этом первое газовыпускное отверстие пропорционального клапана сообщается с газовым каналом внутреннего кольца.