СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗАПАЛЬНОГО ПЛАМЕНИ УСТРОЙСТВА НА ГОРЮЧЕМ ГАЗЕ Российский патент 2022 года по МПК F23N1/00 F23N5/02 

Область техники

Настоящее изобретение относится к системе управления для регулирования запального пламени устройства на горючем газе, к клапанному узлу, содержащему упомянутую систему управления, к устройству на горючем газе, содержащему упомянутую систему управления, и к способу управления запального пламени вышеупомянутого устройства на горючем газе.

Уровень техники

Система согласно изобретению используется, в частности, хотя не исключительно, в технической области устройств для эксплуатации запального пламени обогревательного оборудования на горючем газе, в частности устройств для нагрева окружающих сред/циркуляции воды в системах отопления.

В частности, изобретение относится к устройствам на горючем газе, которые содержат запальную горелку для формирования запального пламени и основную горелку для формирования основного пламени, в которых сжигание инициируется в основной горелке посредством запального пламени.

Устройства на горючем газе, содержащие запальную горелку, типично поддерживают запальное пламя зажженным с момента, когда само устройство включается, до тех пор, пока оно не будет выключено. Это подразумевает большое потребление газа.

Для того чтобы ограничивать объем газа, который такие устройства потребляют, системы управления газа являются известными, которые воздействуют на запальную горелку для того, чтобы гасить запальное пламя, когда основная горелка выключается. Патентная заявка США 2007/0275334 A1 описывает один пример вышеупомянутой системы управления газа. В частности, система управления, описанная в US 2007/0275334 A1, предусматривает использование датчика температуры, расположенного рядом с основным пламенем, формируемым основной горелкой газовой системы, и блока управления, соединенного с клапанным оборудованием, размещенным выше по потоку от запальной горелки относительно направления протекания потока газа, направленного в сторону упомянутой горелки. Датчик температуры электрически соединяется с блоком управления с тем, чтобы приводить в действие упомянутое клапанное оборудование для того, чтобы блокировать газ, направляемый в сторону запальной горелки, когда возникает конкретное условие, т.е. снижение температуры, обнаруживаемой датчиком температуры, в результате выключения основной горелки.

Система управления, описанная в US 2007/0275334 A1, однако, является подверженной нескольким недостаткам. Эти недостатки могут быть идентифицированы как увеличение в структурной сложности устройства на газу в результате того, что датчик температуры находится поблизости от основной горелки, и как необходимость предусматривать датчик температуры, который может выдерживать очень высокие температуры и, следовательно, является относительно дорогостоящим.

Сущность изобретения

Целью настоящего изобретения является предоставление системы управления для регулирования запального пламени устройства на горючем газе, клапанного узла, содержащего упомянутую систему управления, устройства на горючем газе, содержащего упомянутую систему управления, и способа регулирования запального пламени упомянутого устройства на горючем газе, которые преодолевают, по меньшей мере, один из недостатков идентифицированного предшествующего уровня техники.

Эта цель достигается посредством системы управления для регулирования запального пламени устройства на горючем газе, клапанного узла, содержащего упомянутую систему управления, устройства на горючем газе, содержащего упомянутую систему управления, и способа регулирования запального пламени упомянутого устройства на горючем газе в соответствии с соответствующими независимыми пунктами формулы изобретения, прилагаемыми к настоящему описанию.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Согласно первому аспекту изобретения, устройство на газу содержит запальную горелку для формирования запального пламени, основную горелку для формирования основного пламени и клапанный узел. Устройство на газу может быть ассоциировано с системой для отопления окружающих сред.

Клапанный узел содержит вспомогательный клапан, который размещается выше по потоку от запальной горелки для того, чтобы предоставлять возможность/прерывать протекание газа по направлению к запальной горелке, и основной клапан, который размещается выше по потоку от основной горелки (и, в частности, ниже по потоку от вспомогательного клапана) для того, чтобы предоставлять возможность/прерывать протекание газа по направлению к основной горелке.

Согласно одному аспекту изобретения, вспомогательный клапан и основной клапан ассоциируются с соответствующими актуаторами для открытия/закрытия упомянутых клапанов.

Состояние клапанного узла может переходить между выключенным состоянием, запальным состоянием и включенным состоянием. Система управления согласно изобретению может содержать установочное устройство, приспособленное для установки клапанного узла в выключенное, запальное и включенное состояния, как будет четко объяснено в последующем.

В частности, в выключенном состоянии, вспомогательный клапан и основной клапан, оба являются закрытыми, тогда как в запальном состоянии вспомогательный клапан является открытым и остается открытым в результате запального пламени, в то время как основной клапан остается нерабочим, чтобы предоставлять возможность газу протекать по направлению к основной горелке. Во включенном состоянии вспомогательный клапан является открытым, а основной клапан является рабочим, чтобы предоставлять возможность газу протекать по направлению к основной горелке.

В контексте настоящего изобретения основной клапан может рассматриваться как нерабочий, если помещен в состояние, в котором он не может регулироваться и/или приводиться в действие и/или принудительно открываться/закрываться, таким образом, сохраняя нерабочую конфигурацию с течением времени. Нерабочая конфигурация предпочтительно идентифицируется закрытием основного клапана для того, чтобы прерывать поток газа по направлению к основной горелке и предотвращать достижение упомянутым потоком упомянутой основной горелки. Когда основной клапан является нерабочим, основное пламя, следовательно, гасится.

Напротив, основной клапан может считаться "рабочим", если он помещается в состояние, в котором он может регулироваться и/или приводиться в действие и/или принудительно открываться/закрываться, например, на основе рабочих условий устройства на газу, как будет объяснено более подробно в последующем.

Согласно одному аспекту изобретения, когда клапанный узел находится в выключенном состоянии, запальное пламя и основное пламя являются погашенными, в то время как в запальном состоянии запальное пламя является зажженным, а основное пламя является погашенным. Когда клапанный узел находится во включенном состоянии, запальное пламя является зажженным, а основное пламя может быть зажженным или погашенным в зависимости от рабочих условий устройства на газу, например, должно или нет подаваться тепло.

Основной клапан предпочтительно является клапаном с сервоприводом, т.е. он ассоциируется с соленоидным клапаном для регулирования схемы сервопривода, которая принудительно открывает основной клапан, когда соленоидный клапан возбуждается, т.е. когда актуатор для соленоидного клапана возбуждается посредством сигнала питания через схему электропитания. В частности, возбуждение актуатора для соленоидного клапана соответствует возбуждению соленоида самого актуатора посредством сигнала питания.

Согласно одному аспекту изобретения, термоэлемент размещается рядом с запальной горелкой с тем, чтобы возбуждаться посредством запального пламени. Термоэлемент формирует упомянутый сигнал питания, когда возбуждается посредством запального пламени.

В частности, соленоидный клапан основного клапана электрически соединяется с термоэлементом посредством схемы электропитания.

Формирование сигнала напряжения термоэлементом, т.е., формирование сигнала питания, предпочтительно помещает основной клапан в состояние, в котором он является работающим. Альтернативно, основной клапан может считаться неработающим.

В частности, основной клапан содержит седло и затвор, который ассоциируется с упомянутым седлом для прерывания потока газа по направлению к основной горелке, затвор принудительно открывает седло посредством соленоидного клапана и закрывать его посредством пружины. Актуатор для основного клапана может, следовательно, содержать схему сервопривода, упомянутую выше.

Согласно одному аспекту изобретения, основной клапан может считаться работающим, если схема электропитания актуатора для упомянутого клапана снабжается энергией посредством вышеупомянутого сигнала питания. Напротив, основной клапан может считаться неработающим, если упомянутая схема электропитания не снабжается энергией посредством вышеупомянутого сигнала питания.

Вспомогательный клапан содержит конкретное седло и конкретный затвор, который воздействует на упомянутое седло для прерывания потока газа по направлению к запальной горелке.

Согласно одному аспекту изобретения, вспомогательный клапан ассоциируется с магнитным узлом с системой запуска, предпочтительно системой ручного запуска. Затвор вспомогательного клапана удерживается в позиции открытия конкретного седла посредством возбуждения магнитного узла, которое формируется посредством напряжения, согласующегося с напряжением термоэлектрического генератора, например, термопары, которое ассоциируется с запальным пламенем запальной горелки. Затвор вспомогательного клапана принудительно закрывает седло посредством конкретной пружины магнитного узла. Актуатор для открытия/закрытия вспомогательного клапана может быть идентифицирован посредством магнитного узла. Магнитный узел может содержать актуатор для открытия/закрытия вспомогательного клапана.

В частности, магнитный узел может содержать термопару, которая размещается у запальной горелки с тем, чтобы возбуждаться посредством запального пламени, электромагнит (например, двухпозиционный электромагнит, имеющий упругий возврат), который действует на затвор вспомогательного клапана, и электрическую схему, которая соединяет термопару с электромагнитом для того, чтобы возбуждать упомянутый магнит посредством термопары. Актуатор для открытия/закрытия вспомогательного клапана может содержать электромагнит.

Когда запальное пламя гасится, магнитный узел, следовательно, не возбуждается, и вспомогательный клапан в результате закрывается, если вспомогательный клапан принудительно не открывается посредством системы запуска. Напротив, запальное пламя, которое является зажженным, возбуждает магнитный узел посредством термопары, напряжение, сформированное в упомянутой термопары, удерживает вспомогательный клапан в открытой позиции, когда оно достигает достаточно высокого значения.

Согласно одному аспекту изобретения, система запуска содержит шток актуатора, на котором установлен затвор вспомогательного клапана, и кнопку управления, которая ассоциируется вращательным образом со штоком актуатора.

Кнопка управления может вращаться вокруг оси продольной протяженности штока актуатора, и упомянутый шток может скользить в осевом направлении относительно корпуса клапанного узла. Скользящее перемещение штока актуатора в первом направлении принудительно открывает вспомогательный клапан, в противоположность эластичному, упругому средству возврата, такому как пружина, которая заставляет затвор вспомогательного клапана закрывать конкретное седло.

Кнопка управления делает возможным установку клапанного узла в выключенное, запальное и включенное состояние. В частности, кнопка управления может поворачиваться так, чтобы иметь возможность позиционироваться в трех различных предварительно заданных угловых позициях. Установочное устройство системы управления может, следовательно, быть идентифицировано посредством упомянутой кнопки управления.

В первой угловой позиции, называемой выключенной позицией, упругое возвратное средство, ассоциированное с затвором вспомогательного клапана, удерживает упомянутый клапан в закрытой позиции, и магнитный узел, следовательно, не возбуждается (в результате отсутствия пламени на термопаре).

Во второй угловой позиции, называемой запальной позицией, кнопка управления может быть нажата с тем, чтобы перемещать в осевом направлении шток актуатора. Перемещение штока актуатора вынуждает вспомогательный клапан открываться, что предоставляет возможность потоку газа достигать запальной горелки. Запальное пламя, сформированное запальной горелкой, например, посредством пьезоэлектрического воспламенителя, следовательно, снабжает термопару энергией, которая, в свою очередь, возбуждает магнитный узел, тем самым удерживая затвор вспомогательного клапана в открытой позиции. Во второй угловой позиции, в частности, прежде чем запальное пламя формируется запальной горелкой, основной клапан является нерабочим.

В третьей угловой позиции, называемой включенной позицией, вспомогательный клапан удерживается открытым посредством магнитного узла, возбуждаемого посредством термопары, в то время как основной клапан является рабочим.

Согласно одному аспекту изобретения, система управления содержит обнаруживающее устройство, которое является приспособленным для обнаружения, по меньшей мере, запального состояния, более предпочтительно, для обнаружения запального и включенного состояний клапанного узла, и для формирования сигнала состояния, который представляет обнаруженное состояние клапанного узла.

Кроме того, система управления согласно изобретению содержит блок управления, который функционально соединяется с обнаруживающим устройством для того, чтобы принимать сигнал состояния, и с актуатором для вспомогательного клапана для того, чтобы закрывать упомянутый клапан.

Согласно одному аспекту изобретения, обнаруживающее устройство содержит датчик на эффекте Холла, который ассоциируется с кнопкой управления системы запуска для того, чтобы формировать выходной сигнал, который представляет запальное состояние и, предпочтительно, включенное состояние клапанного узла. Датчик на эффекте Холла предпочтительно электрически соединяется с блоком управления, который конфигурируется, чтобы активировать упомянутый датчик и принимать выходной сигнал, сформированный посредством этого датчика.

Когда кнопка управления находится в выключенной позиции, датчик на эффекте Холла не является активным, тогда как в запальной и включенной позициях, упомянутый датчик активируется посредством блока управления. В частности, магнитный элемент (магнит) является объединенным с кнопкой управления, тогда как датчик на эффекте Холла соединяется с корпусом, выполненным из ферромагнитного материала, который размещается поблизости от кнопки управления для того, чтобы предоставлять сигнал напряжения в ответ на действие магнитного поля, создаваемого упомянутым магнитом, на датчике на эффекте Холла. Вращение кнопки управления определяет угловое смещение магнитного элемента относительно корпуса, выполненного из ферромагнитного материала, которое, следовательно, изменяет сигнал напряжения, подаваемый датчиком на эффекте Холла.

Согласно одному аспекту изобретения, магнитный элемент размещается в запальной позиции кнопки управления. Датчик на эффекте Холла предпочтительно, по существу, накладывается на магнитный элемент, когда кнопка управления находится в запальной позиции.

Согласно одному аспекту изобретения, блок управления содержит таймер.

Согласно одному аспекту изобретения, блок управления конфигурируется, чтобы запускать таймер, когда сигнал состояния, принятый обнаруживающим устройством, представляет запальное состояние, и приводить в действие актуатор для вспомогательного клапана для того, чтобы закрывать упомянутый клапан, когда время, измеренное таймером, достигает предварительно заданного предела, тем самым гася запальное пламя.

Блок управления предпочтительно содержит первое переключающее устройство, которое размещается в электрической схеме, которая соединяет термопару с электромагнитом магнитного узла для размыкания упомянутой электрической схемы, когда время, измеренное таймером, достигает предварительно заданного предела. Другими словами, блок управления содержит первое переключающее устройство, размещенное в электрической схеме, которая соединяет термопару с актуатором для вспомогательного клапана. Размыкание первого переключающего устройства отключает подачу питания к актуатору для вспомогательного клапана, тем самым закрывая упомянутый клапан.

Эти признаки, следовательно, предоставляют возможность гашения запального пламени, после того как клапанный узел был в запальном состоянии в течение некоторого интервала времени, тем самым останавливая потребление газа устройством на газу.

Предварительно заданный предел предпочтительно находится между 1 и 10 днями.

Согласно одному аспекту изобретения, обнаруживающее устройство также является приспособленным для обнаружения включенного состояния клапанного узла и формирования сигнала состояния, который представляет обнаруженное состояние клапанного узла.

Блок управления может быть сконфигурирован, чтобы останавливать таймер и сбрасывать время, измеренное упомянутым таймером, когда сигнал состояния, принятый обнаруживающим устройством, представляет включенное состояние.

Эти признаки являются особенно полезными для первого варианта осуществления, в котором основной клапан всегда является открытым для того, чтобы предоставлять возможность протекания газа по направлению к основной горелке для того, чтобы зажигать основное пламя или поддерживать его зажженным, когда клапанный узел находится во включенном состоянии. Основной клапан, следовательно, закрывается, когда состояние клапанного узла переходит из включенного состояния в запальное состояние или выключенное состояние, тем самым приводя в результате к гашению основного пламени.

Этот вариант осуществления может быть ассоциирован с ручным управлением системой отопления, использующей устройство на газу.

Во втором варианте осуществления изобретения система управления содержит термостат, который функционально соединяется с блоком управления, термостат содержит датчик температуры для обнаружения окружающей температуры, т.е. температуры окружающей среды вокруг термостата. В этом случае, блок управления конфигурируется, чтобы запускать таймер, когда сигнал состояния, принятый обнаруживающим устройством, представляет включенное состояние, и когда окружающая температура, обнаруженная датчиком температуры, больше, или равна, предварительно заданного порогового значения.

Таймер, следовательно, запускается только после того, как окружающая температура, обнаруженная датчиком температуры, становится ниже упомянутого порогового значения.

Согласно одному аспекту изобретения, термостат функционально соединяется с актуатором для основного клапана для того, чтобы открывать и закрывать его на основе температуры, обнаруженной датчиком температуры.

Другими словами, термостат функционально соединяется с актуатором для основного клапана для того, чтобы приводить в действие актуатор для основного клапана, так что упомянутый клапан закрывается, когда окружающая температура, обнаруженная датчиком температуры, больше, или равна, предварительно заданного порогового значения, тем самым гася основное пламя.

В частности, термостат соединяется со схемой питания актуатора для основного клапана посредством второго переключающего устройства, которое открывается/закрывается по сигналу, приходящему от датчика температуры: если окружающая температура, обнаруженная датчиком температуры, больше, или равна, предварительно заданного порогового значения, второе переключающее устройство размыкается, тогда как, если окружающая температура, обнаруженная датчиком температуры, ниже предварительно заданного порогового значения, второе переключающее устройство замыкается.

Когда второе переключающее устройство является разомкнутым, соленоидный клапан не возбуждается, и основной клапан, следовательно, закрывается. Таким образом, предотвращается достижение потоком газа основной горелки, тем самым гася основное пламя.

В отличие от этого, т.е. когда второй переключатель является замкнутым, основной клапан открывается, после того как соленоидный клапан возбуждается посредством сигнала питания. Таким образом, поток газа может достигать основной горелки для того, чтобы формировать основное пламя.

Термостат предпочтительно содержит второе переключающее устройство в дополнение к датчику температуры.

Согласно одному аспекту изобретения блок управления электрически соединяется со вторым клапанным устройством (предпочтительно посредством схемы электропитания), с тем чтобы запускать таймер, когда сигнал состояния, принятый обнаруживающим устройством, представляет включенное состояние, и когда второе переключающее устройство является разомкнутым.

Когда клапанный узел находится во включенном состоянии, и температура, обнаруженная датчиком температуры, больше, или равна, предварительно порогового значения, основной клапан, следовательно, закрывается, и таймер запускается. Если время, измеренное таймером, достигает предварительно заданного предела, вспомогательный клапан будет закрыт.

Согласно одному аспекту изобретения, блок управления конфигурируется, чтобы останавливать и сбрасывать таймер, когда сигнал состояния, принятый обнаруживающим устройством, представляет включенное состояние, и когда окружающая температура, обнаруженная датчиком температуры, ниже предварительно заданного порогового значения. Следует отметить, что, в этом состоянии, основное пламя является зажженным, и таймер, следовательно, не нужно запускать, но является полезным возвращать упомянутый таймер в первоначальное состояние для того, чтобы измерять время в более поздний момент.

Согласно одному аспекту изобретения, блок управления снабжается энергией посредством термопары, которая размещается рядом с запальной горелкой, с тем, чтобы возбуждаться посредством запального пламени. Альтернативно, блок управления снабжается энергией посредством аккумулятора.

Когда блок управления снабжается энергией, он активирует датчик на эффекте Холла.

Согласно одному аспекту изобретения, система управления содержит индикатор, предпочтительно, звуковой и/или визуальный индикатор, который функционально соединяется с блоком управления для того, чтобы издавать предупредительный сигнал, когда питающее напряжение для блока управления достигает предварительно заданного условия, т.е., оно достигает предварительно заданного значения, которое гарантирует, что блок управления работает правильно.

Этот признак является особенно полезным, если блок управления снабжается энергией посредством термоэлемента. В действительности, напряжение, формируемое посредством термоэлемента, достигает нормального напряжения, которое предоставляет возможность блоку управления работать правильно, обычно после переходного периода с момента, когда запальное пламя зажигается.

Следует отметить, что клапанный узел и/или устройство на газу может содержать систему управления согласно одному или более признакам, описанным выше.

Согласно одному аспекту изобретения, способ для регулирования запального пламени устройства на горючем газе содержит этапы:

- обнаружения состояния клапанного узла,

- активации таймера, если обнаруженное состояние упомянутого клапанного узла является запальным состоянием, и

- закрытия вспомогательного клапана, когда время, измеренное таймером, достигает предварительно заданного предела, тем самым гася запальное пламя.

Согласно одному аспекту изобретения, вышеупомянутый способ также содержит этапы:

- обнаружения окружающей температуры посредством датчика температуры термостата,

- активации таймера, если обнаруженное состояние клапанного узла является включенным состоянием, и если обнаруженная окружающая температура больше, или равна, предварительно заданного порогового значения, и

- закрытия вспомогательного клапана, когда время, измеренное таймером, достигает предварительно заданного предела.

Способ регулирования запального пламени устройства на горючем газе может содержать этап остановки таймера и сброса времени, измеренного им, если обнаруженный сигнал состояния является сигналом включенного состояния.

Альтернативно, таймер может быть остановлен, и время, измеренное им, может быть сброшено, если обнаруженный сигнал состояния, является сигналом включенного состояния, и если окружающая температура, обнаруженная датчиком температуры, ниже предварительно заданного порогового значения.

Краткое описание чертежей

Дополнительные признаки и преимущества изобретения станут яснее из последующего подробного описания предпочтительного варианта его осуществления, который иллюстрируется в качестве неограничивающего примера, со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг. 1 и 2 являются схематичными видами устройства на газу, содержащего систему управления согласно изобретению,

Фиг. 3 является схематичным видом клапанного узла согласно изобретению, и

Фиг. 4 является видом в разрезе детали клапанного узла согласно изобретению.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения

Со ссылкой на фиг. 1 и 2, прежде всего, ссылочный номер 100 указывает систему управления для регулирования запального пламени устройства 200 на горючем газе в целом.

Устройство на газу 200 содержит запальную горелку 1 для формирования запального пламени, основную горелку 2 для формирования основного пламени и клапанный узел 300.

Клапанный узел 300 содержит вспомогательный клапан 3, который размещается выше по потоку от запальной горелки 1 для того, чтобы предоставлять возможность/прерывать протекание газа по направлению к запальной горелке 1, и основной клапан 4, который размещается выше по потоку от основной горелки 2 для того, чтобы предоставлять возможность/прерывать протекание газа по направлению к основной горелке 2. Вспомогательный клапан и основной клапан ассоциируются с соответствующими актуаторами 10, 4a для открытия/закрытия упомянутых клапанов.

Состояние клапанного узла 300 может переходить между выключенным состоянием, запальным состоянием и включенным состоянием. В выключенном состоянии вспомогательный клапан 3 и основной клапан 4, оба являются закрытыми, тогда как, в запальном состоянии, вспомогательный клапан 3 является открытым, а основной клапан 4 является нерабочим, чтобы предоставлять возможность газу протекать по направлению к основной горелке 2. Во включенном состоянии вспомогательный клапан 3 является открытым, и основной клапан 4 является рабочим, чтобы предоставлять возможность газу протекать по направлению к основной горелке 2.

Со ссылкой на фиг. 3, основной клапан 4 является клапаном с сервоприводом, т.е., он ассоциируется с соленоидным клапаном 5 для регулирования схемы сервопривода, которая принудительно открывает основной клапан 4, когда соленоидный клапан 5 возбуждается посредством термоэлемента 29, т.е. когда актуатор для соленоидного клапана 5 возбуждается по сигналу питания через схему 5a электропитания. Сигнал питания приходит от термоэлемента 29, который снабжается энергией посредством запального пламени.

Актуатор 4a для открытия/закрытия основного клапана 4, следовательно, содержит схему сервопривода, упомянутую выше.

Основной клапан 4 содержит седло 6 и затвор 7, ассоциированный с упомянутым седлом 6, для прерывания протекания газа по направлению к основной горелке 2, при этом затвор 7 принудительно открывает седло 6 посредством соленоидного клапана 5 и принудительно закрывает седло посредством пружины 8.

Вспомогательный клапан 3 содержит конкретное седло 9 и конкретный затвор 9a, который воздействует на упомянутое седло 9 для того, чтобы прерывать протекание газа по направлению к запальной горелке 1.

Вспомогательный клапан 3 ассоциируется с магнитным узлом 11 с системой 12 запуска, которая является предпочтительно системой ручного запуска. Актуатор 10 для вспомогательного клапана 3 для открытия/закрытия вспомогательного клапана 3 может быть идентифицирован посредством магнитного узла 11. Магнитный узел 11 может содержать актуатор 10.

Магнитный узел 11 содержит термопару 13, размещенную у запальной горелки 1 с тем, чтобы возбуждаться посредством запального пламени, электромагнит 14 (предпочтительно электромагнит 14 ручного запуска) и электрическую схему 15, которая соединяет термопару 13 с электромагнитом 14. Электромагнит 14 возбуждается посредством термопары 13. Актуатор 10 может содержать электромагнит 14.

Таким образом, запальное пламя, которое зажжено, возбуждает магнитный узел 11 посредством термопары 13, напряжение, созданное посредством упомянутой термопары, открывает и удерживает вспомогательный клапан 3 в открытой позиции, когда оно достигает достаточно высокого значения.

Со ссылкой на фиг. 3, система 12 запуска содержит шток 16 актуатора и кнопку 17 управления, которая вращательным образом ассоциируется со штоком 16 актуатора. Кнопка 17 управления может вращаться вокруг продольной оси штока 16 актуатора и может быть подвержена нажатию вдоль упомянутой оси, вынуждая шток 16 актуатора скользить, что, таким образом, принудительно открывает вспомогательный клапан 3, в противоположность пружине 18, которая заставляет затвор 9a закрывать конкретное седло 9.

Кнопка 17 управления делает возможным установку клапанного узла в выключенное, запальное и включенное состояние, являясь вращаемой и позиционируемой в трех отдельных предварительно заданных угловых позициях, которые соответственно называются выключенной, запальной и включенной.

В выключенной позиции пружина 18 удерживает вспомогательный клапан 3 в закрытой позиции, и магнитный узел 11, следовательно, не возбуждается в результате отсутствия пламени у термопары 13.

В запальной позиции кнопка 17 управления может быть нажата, тем самым открывая вспомогательный клапан 3, который предоставляет возможность потоку газа достигать запальной горелки 1. Запальное пламя, создаваемое посредством запальной горелки 1, снабжает термопару 13 энергией, которая, в свою очередь, возбуждает магнитный узел 11, тем самым удерживая затвор 9a в открытой позиции. В запальной позиции основной клапан 4 является нерабочим, в частности, прежде чем запальное пламя создается посредством запальной горелки.

Во включенной позиции вспомогательный клапан 3 удерживается открытым посредством магнитного узла 11, который возбуждается посредством термопары 13, в то время как основной клапан 4 является рабочим.

Система 100 управления содержит обнаруживающее устройство 19, которое является приспособленным для обнаружения, по меньшей мере, запального состояния, более предпочтительно, обнаружения запального и включенного состояния клапанного узла 300 и формирования сигнала состояния, который представляет обнаруженное состояние клапанного узла.

Система 100 управления также содержит блок 20 управления, который функционально соединяется с обнаруживающим устройством 19 для того, чтобы принимать сигнал состояния, и с актуатором 10 для вспомогательного клапана 3 для того, чтобы закрывать упомянутый клапан.

Со ссылкой на фиг. 4, обнаруживающее устройство 19 содержит датчик 21 на эффекте Холла, который ассоциируется с кнопкой 17 управления для того, чтобы формировать выходной сигнал, который представляет запальное состояние, и предпочтительно включенное состояние, клапанного узла 200. В частности, датчик 21 на эффекте Холла электрически соединяется с блоком 20 управления, который конфигурируется, чтобы активировать упомянутый датчик и принимать выходной сигнал, сформированный им.

Когда кнопка 17 управления находится в выключенной позиции, датчик 21 на эффекте Холла не является активным, тогда как в запальной и включенной позициях, упомянутый датчик запускается посредством блока 20 управления.

Все еще со ссылкой на фиг. 4, магнитный элемент (магнит) 22 составляет одно целое с кнопкой 17 управления, тогда как датчик 21 на эффекте Холла предпочтительно соединяется с корпусом 23, изготовленным из ферромагнитного материала, который размещается поблизости от кнопки 17 управления для того, чтобы подавать сигнал напряжения в ответ на действие магнитного поля, создаваемого магнитом 22, на датчик 21, 23 на эффекте Холла.

Вращение кнопки 17 управления определяет угловое смещение магнитного элемента 22 относительно корпуса 23, выполненного из ферромагнитного материала, которое, следовательно, изменяет сигнал напряжения, подаваемый датчиком 21 на эффекте Холла.

Магнитный элемент 22 размещается в запальной позиции кнопки управления.

Блок 20 управления содержит таймер 24. В частности, таймер формируется как код программы, хранящейся в блоке хранения блока 20 управления.

В частности, блок хранения размещается в микроконтроллере 25 блока 20 управления.

Блок 20 управления конфигурируется, чтобы запускать таймер 24, когда сигнал состояния, принятый обнаруживающим устройством 19, представляет запальное состояние, и приводить в действие актуатор 10 для вспомогательного клапана 3 для того, чтобы закрывать упомянутый клапан, когда время, измеренное таймером 24, достигает предварительно заданного предела, тем самым гася запальное пламя.

В частности, блок 20 управления содержит первое переключающее устройство 20a, которое размещается в электрической схеме 15, которая соединяет термопару 13 с электромагнитом 14 магнитного узла 11 и для размыкания упомянутой электрической схемы 15, когда время, измеренное таймером 24, достигает предварительно заданного предела.

Предварительно заданный предел предпочтительно находится между 1 и 10 днями.

Обнаруживающее устройство 19 также является приспособленным для обнаружения включенного состояния клапанного узла 300 и формирования сигнала состояния, который представляет обнаруженное состояние клапанного узла 300. Блок 20 управления может быть сконфигурирован, чтобы останавливать таймер 24 и сбрасывать время, измеренное им, когда сигнал состояния, принятый обнаруживающим устройством 19, представляет включенное состояние.

Этот признак является особенно полезным в устройствах на газу 200, в которых основной клапан 1 всегда является открытым, когда клапанный узел 300 находится во включенном состоянии. Основной клапан 1, следовательно, закрывается, когда состояние клапанного узла 200 переходит из включенного состояния в запальное или выключенное состояние, например, посредством кнопки 17 управления.

Со ссылкой на фиг. 1, в частности, система 100 управления содержит термостат 26, который функционально соединяется с блоком 20 управления, термостат 26 содержит датчик 27 температуры для обнаружения окружающей температуры, т.е. температуры окружающей среды вокруг термостата 26.

В этом варианте осуществления изобретения блок 20 управления конфигурируется, чтобы запускать таймер 24, когда сигнал состояния, принятый обнаруживающим устройством 19, представляет включенное состояние, и когда окружающая температура, обнаруженная посредством датчика 27 температуры, больше или равна, предварительно заданного порогового значения.

Следует отметить, что термостат 26 функционально соединяется с актуатором 4a для основного клапана 4 для того, чтобы открывать и закрывать упомянутый клапан на основе температуры, обнаруженной посредством датчика 27 температуры (когда клапанный узел находится во включенном состоянии).

В частности, термостат 26 соединяется со схемой 5a питания актуатора 4a для основного клапана 4 посредством второго переключающего устройства 28, которое размыкается/замыкается по сигналу, приходящему от датчика 27 температуры: если окружающая температура, обнаруженная посредством датчика 27 температуры, больше, или равна, предварительно заданного порогового значения, второе переключающее устройство 28 размыкается, тогда как, если окружающая температура, обнаруженная посредством датчика 27 температуры, ниже предварительно заданного порогового значения, второе переключающее устройство 28 замыкается.

Термостат 26 содержит второе переключающее устройство 28.

Когда второе переключающее устройство 28 является разомкнутым, соленоидный клапан 5 не возбуждается, и основной клапан 4, следовательно, закрывается и предотвращает достижение потоком газа основной горелки.

Когда второе переключающее устройство 28 замыкается, основной клапан 5 открывается, и поток газа может, следовательно, достигать основной горелки для того, чтобы формировать основное пламя.

Блок 20 управления может быть сконфигурирован, чтобы останавливать и сбрасывать таймер 24, когда сигнал состояния, принятый обнаруживающим устройством 19, представляет включенное состояние, и когда окружающая температура, обнаруженная посредством датчика 17 температуры, меньше предварительно заданного порогового значения.

Со ссылкой на фиг. 1 и 2, блок 20 управления снабжается энергией посредством термоэлемента 29, который размещается у запальной горелки 1, так, чтобы возбуждаться посредством запального пламени. DC/DC-преобразователь 30 предпочтительно предусматривается между термоэлементом 29 и микроконтроллером 25.

Альтернативно, блок 20 управления может снабжаться энергией посредством аккумулятора.

Система 100 управления содержит индикатор 31, предпочтительно звуковой индикатор, который функционально соединяется с блоком 20 управления для того, чтобы издавать (краткий) предупредительный сигнал, когда напряжение питания блока 20 управления достигает предварительно заданного значения, которое гарантирует, что блок управления работает правильно.

Изобретение, следовательно, добивается изложенных целей и имеет преимущества, упомянутые выше относительно известных решений.

Система управления для регулирования запального пламени устройства на горючем газе, устройство на газе (200) содержит запальную горелку (1) для формирования запального пламени, основную горелку (2) для формирования основного пламени и клапанный узел (300), который содержит вспомогательный клапан (3), который размещается выше по потоку от запальной горелки (1) для того, чтобы предоставлять возможность/прерывать протекание газа по направлению к запальной горелке (1), и основной клапан (4), который размещается выше по потоку от основной горелки (2) для того, чтобы предоставлять возможность/прерывать протекание газа по направлению к основной горелке (2), состояние клапанного узла (300) является переходящим между выключенным состоянием, в котором вспомогательный клапан (3) является закрытым, запальным состоянием, в котором вспомогательный клапан (3) является открытым, а основной клапан (4) является нерабочим, чтобы предоставлять возможность газу протекать по направлению к основной горелке (2), и включенным состоянием, в котором вспомогательный клапан (3) является открытым, а основной клапан (4) является рабочим, чтобы предоставлять возможность газу протекать по направлению к упомянутой основной горелке (2). Система (100) управления содержит обнаруживающее устройство (19), приспособленное для обнаружения, по меньшей мере, запального состояния клапанного узла (300) и формирования сигнала состояния, который представляет обнаруженное состояние клапанного узла (300), и блок (20) управления, содержащий таймер (24), блок (20) управления функционально соединяется с обнаруживающим устройством (19) для того, чтобы принимать сигнал состояния, и с актуатором (10) для вспомогательного клапана (3) для того, чтобы закрывать упомянутый клапан. Блок (20) управления конфигурируется, чтобы запускать упомянутый таймер (24), когда сигнал состояния, принятый обнаруживающим устройством (19), представляет запальное состояние, и приводить в действие актуатор (10) для вспомогательного клапана (3) для того, чтобы закрывать упомянутый клапан, когда время, измеренное таймером (24), достигает предварительно заданного предела, тем самым гася запальное пламя. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система управления для регулирования запального пламени устройства на горючем газе, упомянутое устройство на газе (200) содержит:

- запальную горелку (1) для создания запального пламени,

- основную горелку (2) для создания основного пламени, и

- клапанный узел (300), содержащий вспомогательный клапан (3), который расположен выше по потоку от упомянутой запальной горелки (1) для того, чтобы обеспечивать/прерывать протекание газа по направлению к упомянутой запальной горелке (1), и основной клапан (4), который расположен выше по потоку от упомянутой основной горелки (2) для того, чтобы обеспечивать/прерывать протекание газа по направлению к основной горелке (2),

при этом состояние упомянутого клапанного узла (300) может переходить между выключенным состоянием, в котором вспомогательный клапан (3) является закрытым, запальным состоянием, в котором вспомогательный клапан (3) является открытым, а основной клапан (4) является нерабочим, чтобы предоставлять возможность потоку газа протекать по направлению к основной горелке (2), и включенным состоянием, в котором упомянутый вспомогательный клапан (3) является открытым, а упомянутый основной клапан (4) является рабочим, чтобы предоставлять возможность потоку газа протекать по направлению к основной горелке (2), система (100) управления содержит:

- обнаруживающее устройство (19), выполненное с возможностью обнаружения, по меньшей мере, запального состояния упомянутого клапанного узла (300) и для формирования сигнала состояния, который представляет обнаруженное состояние упомянутого клапанного узла (300),

- блок (20) управления, содержащий таймер (24), упомянутый блок (20) управления функционально соединен с упомянутым обнаруживающим устройством (19) с тем, чтобы принимать упомянутый сигнал состояния, и с актуатором (10) для упомянутого вспомогательного клапана (3) для того, чтобы закрывать его,

при этом упомянутый блок (20) управления выполнен с возможностью:

- запуска упомянутого таймера (24), когда сигнал состояния, принятый обнаруживающим устройством (19), представляет запальное состояние, и

- приведения в действие упомянутого актуатора (10) для вспомогательного клапана (3) для того, чтобы закрывать упомянутый клапан, когда время, измеренное таймером (24), достигает предварительно заданного предела, тем самым гася запальное пламя.

2. Система управления по п. 1, в которой упомянутое обнаруживающее устройство (19) также выполнено с возможностью обнаружения включенного состояния упомянутого клапанного узла (300) и формирования сигнала состояния, который представляет обнаруженное состояние клапанного узла (300), упомянутый блок (20) управления выполнен с возможностью остановки упомянутого таймера (24) и сбрасывать время, измеренное упомянутым таймером, когда сигнал состояния, принятый упомянутым обнаруживающим устройством (19), представляет включенное состояние.

3. Система управления по п. 1, в которой упомянутая система (100) управления содержит термостат (26), который функционально соединяется с упомянутым блоком (20) управления, упомянутый термостат (26) содержит датчик (27) температуры для обнаружения окружающей температуры, при этом упомянутое обнаруживающее устройство (19) также выполнено с возможностью обнаружения включенного состояния упомянутого клапанного узла (300) и формирования сигнала состояния, который представляет обнаруженное состояние упомянутого клапанного узла, упомянутый блок (100) управления выполнен с возможностью:

- запуска упомянутого таймера (24), когда сигнал состояния, принятый упомянутым обнаруживающим устройством (19), представляет включенное состояние, и окружающая температура, обнаруженная упомянутым датчиком (27) температуры, больше или равна предварительно заданного порогового значения, и

- приведения в действие упомянутого актуатора (10) для упомянутого вспомогательного клапана (3) для того, чтобы закрывать упомянутый клапан, когда время, измеренное упомянутым таймером (24), достигает предварительно заданного предела, тем самым, гася запальное пламя.

4. Система управления по п. 3, в которой упомянутый блок (100) управления выполнен с возможностью остановки и сброса упомянутого таймера (24), когда сигнал состояния, принятый упомянутым обнаруживающим устройством (19), представляет включенное состояние, и окружающая температура, обнаруженная упомянутым датчиком (27) температуры, ниже упомянутого предварительно заданного порогового значения.

5. Система управления по п. 3 или 4, в которой упомянутый термостат (26) функционально соединен с актуатором (4a) для упомянутого основного клапана (4) для того, чтобы приводить в действие упомянутый актуатор (4a), так что упомянутый основной клапан (4) закрывается, когда окружающая температура, обнаруженная упомянутым датчиком (27) температуры, больше или равна упомянутого предварительно заданного порогового значения, тем самым, гася основное пламя.

6. Система управления по любому из предшествующих пунктов, в которой упомянутый актуатор (10) для упомянутого вспомогательного клапана (10) является частью магнитного узла (11) упомянутого клапанного узла, упомянутый магнитный узел (11) также содержит термопару (13), которая размещена у запальной горелки (1) с тем, чтобы возбуждаться посредством запального пламени, и электрическую схему (15), которая соединяет упомянутую термопару (13) с электромагнитом (14) упомянутого актуатора для того чтобы снабжать его энергией, при этом упомянутый блок (100) управления содержит первое переключающее устройство (20a), которое размещено между упомянутой термопарой и упомянутым электромагнитом (14) в упомянутой электрической схеме для того, чтобы размыкать упомянутую электрическую схему, когда время, измеренное упомянутым таймером (24), достигает предварительно заданного предела.

7. Система управления по любому из предшествующих пунктов, при этом упомянутое обнаруживающее устройство (19) содержит датчик (21) на эффекте Холла, который связан с кнопкой (17) управления, которая может вращаться так, чтобы быть позиционируемой в трех отдельных угловых позициях для того, чтобы устанавливать упомянутое устройство (200) на газе в выключенное, запальное и включенное состояния.

8. Система управления по любому из предшествующих пунктов, при этом упомянутый блок управления снабжается энергией посредством термоэлемента (29), который размещается у запальной горелки (1) с тем, чтобы возбуждаться посредством запального пламени.

9. Система управления по п. 8, содержащая индикатор (31), предпочтительно звуковой и/или визуальный индикатор, который функционально соединен с упомянутым блоком управления для того, чтобы издавать предупредительный сигнал, когда напряжение питания для упомянутого блока (100) управления достигает предварительно заданного состояния.

10. Система управления по любому из пп. 1-7, в которой упомянутый блок управления снабжается энергией посредством аккумулятора (32).

11. Клапанный узел (300), содержащий:

- вспомогательный клапан (3), который размещен выше по потоку от запальной горелки (1) для того, чтобы обеспечивать/прерывать протекание газа по направлению к упомянутой запальной горелке (1), упомянутая запальная горелка выполнена с возможностью создания запального пламени,

- основной клапан (4), который размещен выше по потоку от основной горелки (2) для того, чтобы обеспечивать/прерывать протекание газа по направлению к упомянутой основной горелке (2), упомянутая основная горелка выполнена с возможностью создания основного пламени, и

- систему управления по любому из пп. 1-10,

при этом состояние клапанного узла (300) может переходить между выключенным состоянием, в котором вспомогательный клапан (3) является закрытым, запальным состоянием, в котором вспомогательный клапан (3) является открытым, а основной клапан (4) является нерабочим, чтобы предоставлять возможность газу протекать по направлению к основной горелке (2), и включенным состоянием, в котором вспомогательный клапан (3) является открытым, а основной клапан (4) является рабочим, чтобы предоставлять возможность газу протекать по направлению к основной горелке (2).

12. Устройство (200) на горючем газе, содержащее:

- запальную горелку (1) для создания запального пламени,

- основную горелку (2) для создания основного пламени, и

- клапанный узел (300), который содержит вспомогательный клапан (3), который размещен выше по потоку от упомянутой запальной горелки (1) для того, чтобы обеспечивать/прерывать протекание газа по направлению к упомянутой запальной горелке (1), и основной клапан (4), который размещен выше по потоку от упомянутой основной горелки (2) для того, чтобы обеспечивать/прерывать протекание газа по направлению к упомянутой основной горелке (2), и

- систему управления по любому из пп. 1-10,

при этом состояние упомянутого клапанного узла (300) может переходить между выключенным состоянием, в котором упомянутый вспомогательный клапан (3) является закрытым, запальным состоянием, в котором упомянутый вспомогательный клапан (3) является открытым, а упомянутый основной клапан (4) является нерабочим, чтобы предоставлять возможность газу протекать по направлению к упомянутой основной горелке (2), и включенным состоянием, в котором упомянутый вспомогательный клапан (3) является открытым, а упомянутый основной клапан (4) является рабочим, чтобы предоставлять возможность газу протекать по направлению к упомянутой основной горелке (2).

13. Способ регулирования запального пламени устройства на горючем газе, упомянутое устройство на газе содержит:

- запальную горелку (1) для создания запального пламени,

- основную горелку (2) для создания основного пламени, и

- клапанный узел (300), который содержит вспомогательный клапан (3), который размещен выше по потоку от упомянутой запальной горелки (1) для того, чтобы обеспечивать/прерывать протекание газа по направлению к упомянутой запальной горелке (1), и основной клапан (4), который размещен выше по потоку от упомянутой основной горелки (2) для того, чтобы обеспечивать/прерывать протекание газа по направлению к упомянутой основной горелке (2),

при этом состояние упомянутого клапанного узла (300) может переходить между выключенным состоянием, в котором вспомогательный клапан (3) является закрытым, запальным состоянием, в котором вспомогательный клапан (3) является открытым, а основной клапан (4) является нерабочим, чтобы предоставлять возможность газу протекать по направлению к основной горелке (2), и включенным состоянием, в котором вспомогательный клапан (3) является открытым, а основной клапан (4) является рабочим, чтобы предоставлять возможность газу протекать по направлению к основной горелке (2), упомянутый способ содержит этапы, на которых:

- обнаруживают состояние упомянутого клапанного узла,

- активируют таймер (24), если обнаруженное состояние упомянутого клапанного узла является запальным состоянием, и

- закрывают вспомогательный клапан, когда время, измеренное упомянутым таймером (24), достигает предварительно заданного предела, тем самым гася запальное пламя.

14. Способ по п. 13, дополнительно содержащий этапы, на которых:

- обнаруживают окружающую температуру посредством датчика (27) температуры термостата (26),

- активируют таймер, если обнаруженное состояние клапанного узла является включенным состоянием, и обнаруженная окружающая температура больше первого предварительно заданного порогового значения или равна ему, и

- закрывают вспомогательный клапан, когда время, измеренное упомянутым таймером (24), достигает упомянутого предварительно заданного предела.

15. Способ по п. 13, дополнительно содержащий этап, на котором останавливают таймер (24) и сбрасывают время, измеренное им, если обнаруженный сигнал состояния является сигналом включенного состояния.

16. Способ по п. 14, дополнительно содержащий этап, на котором останавливают таймер (24) и сбрасывают время, измеренное им, если обнаруженный сигнал состояния является сигналом включенного состояния, и если окружающая температура, обнаруженная посредством датчика (27) температуры, ниже предварительно заданного порогового значения.