Газорегулирующая арматура
Изобретение относится к газорегулирующей арматуре. Газорегулирующая арматура снабжена датчиком, посредством которого воспринимается режим работы главной горелки. При этом датчик связан с термоэлектрическим клапаном безопасного розжига таким образом, что при изменении режима эксплуатации главной горелки с «включено» на «выключено» термоэлектрический клапан безопасного розжига принимает закрытое положение под воздействием сигнала, посылаемого от датчика. Изобретение позволяет снизить энергопотребление газовой отопительной печи до возможного минимума. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Область техники
Изобретение относится к газорегулирующей арматуре для газовой отопительной печи в соответствии с ограничительной частью п.1 формулы изобретения.
Уровень техники
Известно множество вариантов выполнения газорегулирующей арматуры для отопительной печи или подобных установок. Эти устройства предназначены для розжига (зажигания) и регулирования газового потока, поступающего к горелке.
В патентном документе DE 19746788 С1 описана газорегулирующая арматура, предпочтительно предназначенная для установки в газовой каминной печи или подобном устройстве. Она обеспечивает эксплуатацию и контроль горелок. Горелка подразделена на запальную горелку и главную горелку. Для этого газорегулирующая арматура содержит пусковой блок с системой безопасного розжига и запорной системой для предотвращения повторного включения, а также устройство управления потоком газа, текущего к главной горелке. Посредством пьезоэлектрического запального элемента, относящегося к пусковому блоку, производится розжиг вручную газового потока, текущего к запальной горелке.
Сходная газорегулирующая арматура известна также из патентного документа DE 10305929.6. Она также содержит пусковой блок с системой безопасного розжига и устройство управления потоком газа к главной горелке. Однако в этой газорегулирующей арматуре для управления и розжига служит электронное устройство управления. Дополнительно возможен также розжиг потока газа, идущего к запальной горелке, с помощью пьезоэлектрического запального элемента.
Недостаток обоих решений состоит в том, что после пуска в действие газовой отопительной печи запальное пламя остается гореть до выключения печи.
Раскрытие изобретения
В основе изобретения лежит задача создания газорегулирующей арматуры, которая после ввода в действие газовой отопительной печи при положении «выключено» главной горелки переводит в положение «выключено» также и запальную горелку для снижения до возможного минимума энергопотребления газовой отопительной печи. Газорегулирующая арматура должна иметь также по возможности простую конструкцию.
Согласно изобретению задача решается благодаря тому, что газорегулирующая арматура снабжена датчиком, посредством которого воспринимается режим эксплуатации (работы) главной горелки. При этом датчик связан с термоэлектрическим клапаном безопасного розжига таким образом, что при изменении режима эксплуатации главной горелки с «включено» на «выключено» термоэлектрический клапан безопасного розжига принимает закрытое положение под воздействием сигнала, посылаемого от датчика.
При этом было найдено решение, благодаря которому устраняются и другие упомянутые недостатки известных решений уровня техники. Кроме того, решение характеризуется конструктивной простотой и простым принципом действия.
Другие имеющие преимущества примеры осуществления представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.
В выгодном примере выполнения газорегулирующей арматуры между датчиком и термоэлектрическим клапаном безопасного розжига расположен элемент выдержки времени. За счет этого могут не приниматься во внимание кратковременные выключения главной горелки для того, чтобы устранить слишком частые процессы розжига и связанные с ним нагрузки на запальное устройство.
Далее, могут использоваться различные виды датчиков. Датчик может представлять собой датчик расхода потока, который воспринимает (определяет) режим работы главной горелки посредством проверки того, течет ли газовый поток к главной горелке.
В особенно простом примере выполнения датчик представляет собой датчик температуры, который воспринимает (определяет) режим эксплуатации главной горелки по температуре на главной горелке.
Дополнительная возможность создается за счет того, что датчик непосредственно связан с устройством управления потоком газа, текущего к главной горелке, для восприятия (определения) режима работы главной горелки.
Краткий перечень фигур
Изобретение более подробно поясняется далее на примере исполнения. На чертеже схематично изображена газорегулирующая арматура на виде в разрезе в открытом положении.
Осуществление изобретения
Показанная на чертеже газорегулирующая арматура согласно изобретению является прибором для включения и регулирования, который предназначен преимущественно для встраивания в газовую отопительную печь или подобный объект. Данный прибор обеспечивает возможность эксплуатации горелки и ее контроля посредством управления газовым потоком, поступающим к горелке. Горелка состоит в этом исполнении из запальной горелки 32 и главной горелки 33.
Газорегулирующая арматура содержит корпус 1, оснащенный газовым входом 2, выходом 3 для запального газа и выходом 4 для главного газа. В корпусе 1 находятся различные функциональные блоки.
Для управления работой прибора служит электронное устройство 5 управления, которое вместе с источником напряжения находится в отдельном корпусе устройства 6 дистанционного управления, независимого от места расположения газорегулирующей арматуры.
В представленном примере исполнения газорегулировочная арматура имеет следующие функциональные блоки:
- пусковой блок 7 с системой безопасного розжига и главным клапаном 35,
- блок 8 управления потоком газа, текущего к главной горелке 33.
Для управления пусковым блоком 7 в опоре 9 корпуса 1 в продольном направлении проходит приводная тяга 10, которая приводится в действие посредством устройства 6 дистанционного управления с помощью электромагнита 11, расположенного на корпусе 1. При этом необходимая газонепроницаемость обеспечивается, например, кольцом 12 круглого сечения.
При этом перемещение приводной тяги 10 в продольном направлении возможно только против действия возвратной пружины 13, имеющей опору внутри корпуса 1. Исходное положение, занимаемое под действием силы возвратной пружины 13, достигается при контакте контрупора 14 на приводной тяге 10 с не показанным здесь упором. Конец приводной тяги 10 проходит внутрь корпуса 1.
Внутреннее пространство корпуса 1 разделено перегородкой 15 на различные отделения. На одной линии с продолжением приводной тяги 10 в перегородке 15 имеется отверстие 16. Это отверстие 16, с одной стороны, образует главный клапан 35 вместе с головкой 36 клапана на приводной тяге 10. С другой стороны, это отверстие 16 является компонентом клапана 17 безопасного розжига. Между клапаном 17 безопасного розжига и главным клапаном 35 внутри отверстия 16 находится выход 3 для запального газа. Клапан 17 безопасного розжига приводится в действие термоэлектрическим магнитом 18 безопасного розжига, который установлен в опоре корпуса 1 с газонепроницаемым уплотнением и расположен ниже газового входа 2 по направлению газового потока. Термоэлектрический магнит 18 безопасного розжига воздействует на сердечник 19, жестко связанный с тягой 20 клапана, на которой укреплена головка 21 клапана 17 безопасного розжига. Термоэлектрический магнит 18 безопасного розжига возбуждается посредством электронного устройства управления 5, а также посредством термоэлемента 22, создающего запальное пламя.
Конструкция и принцип действия электромагнита 18 безопасного розжига в целом известны специалистам, так что можно обойтись без подробного описания. Следует только отметить, что предусмотрена возвратная пружина 23, которая посредством головки 21 клапана, служащей в качестве опоры пружины, отжимает сердечник 19 от электромагнита 18 безопасного розжига.
В направлении по ходу газового потока за пусковым блоком 7 внутри корпуса 1 находится выключатель 24 блока 8 управления. Выключатель 24 выполнен известным образом так, что обеспечивается модулирующее управление посредством клапана 25 со скачкообразным включением и выключением в диапазоне частичных нагрузок и посредством клапана 26. При этом газовый поток в диапазоне частичных нагрузок ограничивается проходным сечением отверстия 27 в перегородке корпуса.
Толкатель 28, имеющий возможность продольного перемещения и соединенный с выключателем 24 с силовым замыканием, выступает из корпуса 1, одновременно образующего для него опору 29. Посредством, например, кольца 30 круглого сечения обеспечивается необходимая герметизация для исключения выхода газа наружу. Толкатель 28 своим дальним от выключателя 24 концом соединен с приводным устройством 31, которое само по себе известно и здесь подробно не описывается. Управление приводным устройством 31 осуществляется устройством 6 дистанционного управления через электронное устройство 5 управления.
В непосредственной близости к пламени главной горелки 33 установлен датчик 34 температуры, в данном примере выполнения терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом. Он связан электрическими средствами с электронным устройством 5 управления, которое, в свою очередь, имеет связь для управления магнитом 18 безопасного розжига термоэлектрического клапана 17 безопасного розжига. По причинам, которые будут подробнее объяснены ниже, в электронное устройство 5 управления встроен элемент выдержки времени.
Газорегулирующая арматура работает следующим образом.
После ввода в действие и соответствующего ему розжига запального пламени посредством запального электрода 37 может быть приведено в действие приводное устройство 31 с помощью устройства 6 дистанционного управления и электронного устройства 5 управления. При этом выключатель 24 известным образом переводится резким скачком в открытое положение. Постоянное количество газа, ограниченное отверстием 27, течет через выход 4 для главного газа к главной горелке 33 и зажигается запальным пламенем. Пламя горит с минимальной высотой, и датчик 34 температуры нагревается. При дальнейшем воздействии на приводное устройство 31 поток газа к главной горелке равномерно увеличивается. Теперь выключатель 24 находится в модулирующем диапазоне, и клапан 25 открывается равномерно до достижения максимального газового потока.
Если вследствие снижения энергопотребности выключатель 24 переводят в закрытое положение посредством приводного устройства 31, то есть вначале закрывается клапан 25 и затем также клапан 26, это приводит к тому, что пламя главной горелки 33 гаснет и температура на датчике 34 температуры снижается. Эта информация оценивается в электронном устройстве 5 управления, и на ее основании закрывается термоэлектрический клапан 17 безопасного розжига. При этом, как уже было указано выше, в данном примере выполнения закрытие клапана 17 безопасного розжига происходит не сразу, а с выдержкой времени. Это предусмотрено для того, чтобы при необходимости через короткое время вновь разжечь главную горелку 33, как это бывает, в частности, при регулировании температуры помещения, избежать нового розжига запальной горелки 32 и дополнительной нагрузки на запальное устройство.
Само собой разумеется, что газорегулирующая арматура по изобретению не ограничивается представленным примером исполнения. В рамках изобретения возможны различные изменения, модификации и комбинации.
Так, очевидно, что газорегулирующая арматура может иметь кроме указанных блоков дополнительные функциональные блоки, например регулятор давления и т.д. Считывание данных датчика 34 температуры также может производиться не непрерывно, а через определенные промежутки времени и/или только при приводе в действие приводного устройства 31.
Далее, может быть предусмотрено прямое управление клапаном 17 безопасного розжига и его закрытие, например, в том случае, когда не имеется электронного устройства 5 управления.
1. Газорегулирующая арматура для газовой отопительной печи или подобных объектов, содержащая термоэлектрический клапан (17) безопасного розжига и главный клапан (35), которые совместно служат как для безопасного розжига, так и для разделения газового потока на частичные потоки к главной горелке (33) и к запальной горелке (32), а также расположенный за главным клапаном (35) блок (8) управления газовым потоком, текущим к главной горелке (33), и другие вспомогательные функциональные элементы, отличающаяся тем, что газорегулирующая арматура снабжена датчиком (34), посредством которого воспринимается режим работы главной горелки (33), причем датчик (34) связан с термоэлектрическим клапаном (17) безопасного розжига таким образом, что при изменении режима работы главной горелки (33) с «включено» на «выключено» термоэлектрический клапан (17) безопасного розжига принимает закрытое положение под воздействием сигнала, посылаемого от датчика (34), причем между датчиком (34) и термоэлектрическим клапаном (17) безопасного розжига расположен элемент выдержки времени.
2. Газорегулирующая арматура по п.1, отличающаяся тем, что датчик (34) представляет собой датчик расхода потока, выполненный с возможностью определения режима работы главной горелки (33) по газовому потоку, текущему к главной горелке (33).
3. Газорегулирующая арматура по п.1 или 2, отличающаяся тем, что датчик (34) представляет собой датчик температуры, выполненный с возможностью определения режима работы главной горелки (33) по температуре на главной горелке (33).
4. Газорегулирующая арматура по п.1 или 2, отличающаяся тем, что датчик (34) для восприятия режима работы главной горелки (33) связан с устройством (8) управления.
