ГАЗОВЫЙ КЛАПАН
GAS VALVE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к газовым клапанам.
ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Газовые клапаны обычно используются для управления или регулирования потока газа, достигающего горелки (или другого устройства данного типа), таким образом регулируют пламя, создаваемое в указанной горелке. Регулирование может означать регулирование объема потока газа, достигающего горелки (регулирующие клапаны), или даже для того, чтобы позволить или не позволить потоку газа проходить по направлению к указанной горелке (двухпозиционные клапаны). Указанные клапаны содержат газовпускное отверстие, через которое они получают газ, проходящий, например, от источника газа, газовыпускное отверстие, через которое отрегулированный поток газа выходит по направлению к горелке, проходное отверстие, которое обеспечивает сообщение впускного отверстия с выпускным отверстием, седло клапана, которое взаимодействует с проходным отверстием для регулирования (или разрешения и/или запрещения) потока газа, тем самым регулируя выпуск потока газа к указанной горелке, и внутренние средства, доступные снаружи.
Внутренние средства могут содержать, например, по меньшей мере один датчик или приводные средства. Например, датчик может представлять собой температурный датчик и может отображать обнаруженную температуру снаружи клапана. Приводные средства оказывают усилие на седло клапана для его перемещения и таким образом заставляют его взаимодействовать с проходным отверстием при подаче питания к ним. В результате, питание необходимо подавать приводным средствам для регулирования потока газа, и в общем подача осуществляется снаружи клапана.
Подобный клапан должен содержать соединение с наружной средой, посредством которого приводным средствам можно подавать питание извне и/или посредством которого датчик отображает обнаруженную температуру, например.
В документе EP1382907A1 раскрыт газовый клапан, содержащий внутренние средства, соединенные с наружной средой, и соединения, которые проходят к наружной среде для обеспечения сообщения или соединения внутренних средств с наружной средой. В данном случае внутренние средства содержат приводные средства, при этом указанные приводные средства соответствуют электромагнитным средствам.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель изобретения заключается в предоставлении газового клапана, как описано в формуле изобретения.
Газовый клапан согласно изобретению содержит газовую камеру с впускным отверстием, выпускным отверстием и проходным отверстием для обеспечения сообщения выпускного отверстия с впускным отверстием, основную часть клапана, которая содержит присоединенное седло клапана, которое взаимодействует с проходным отверстием для регулирования (или разрешения или запрещения) потока газа, внутренние средства, соединенные с наружной средой клапана, средства соединения для обеспечения сообщения или соединения внутренних средств с наружной средой клапана и эластичные средства для запирания газовой камеры герметичным образом от наружной среды клапана за исключением впускного отверстия и выпускного отверстия.
Клапан также содержит металлическую печатную плату, которая прижимает эластичные средства внутрь газовой камеры, при этом печатная плата соединена с внутренними средствами и указанная печатная плата содержит область соединения, которая содержит, по меньшей мере частично, средства соединения и которая доступна снаружи, при этом внутренние средства сообщаются или соединены с наружной средой посредством указанной области соединения.
В результате, внутренняя часть клапана может сообщаться или быть соединена с наружной средой простым и безопасным образом, в то время как эластичные средства постоянно прижаты металлическим материалом, при этом также предоставлено герметичное перекрытие клапана.
Данные и другие преимущества и характеристики изобретения будут очевидны из графических материалов и их подробного описания.
ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
На фиг. 1 изображен перспективный вид первого варианта осуществления клапана согласно изобретению.
На фиг. 2 изображен вид в поперечном сечении клапана по фиг. 1, изображающий впускное отверстие и выпускное отверстие указанного клапана.
На фиг. 3 изображен вид в поперечном сечении клапана по фиг. 1, изображающий область соединения печатной платы указанного клапана.
На фиг. 4 изображен перспективный вид второго варианта осуществления клапана согласно изобретению.
На фиг. 5 изображен вид в поперечном сечении клапана по фиг. 4, изображающий впускное отверстие и выпускное отверстие указанного клапана.
На фиг. 6 изображен вид в поперечном сечении клапана по фиг. 4, изображающий область соединения печатной платы указанного клапана.
На фиг. 7 изображена горизонтальная проекция клапана по фиг. 4 без второй основной части указанного клапана.
На фиг. 8 изображен клапанный блок, содержащий два клапана по фиг. 1 или фиг. 2 соединенные последовательно.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Газовый клапан 300 согласно изобретению содержит газовую камеру 1 с газовпускным отверстием 10, газовыпускным отверстием 11 и проходным отверстием 13 для обеспечения сообщения выпускного отверстия 11 с впускным отверстием 10, например, как изображено в варианте осуществления по фиг. 2.
Клапан 300 согласно изобретению также содержит внутри себя основную часть 3 клапана, которая содержит присоединенное седло 30 клапана, которое взаимодействует с проходным отверстием 13 для того, чтобы позволить или не позволить потоку газа достигать выпускного отверстия 11, и которое взаимодействует с указанным проходным отверстием 13 для регулирования потока газа, который достигает выпускного отверстия 11, и внутренние средства, сообщающиеся или соединенные с наружной средой клапана 300. Клапан 300 может выполнять функцию двухпозиционного клапана, позволяя или не позволяя потоку, поступающему через впускное отверстие 11, достигать выпускного отверстия 11, или выполнять функцию регулирующего клапана, где седло 30 клапана может полностью или лишь частично перекрывать проходное отверстие 13, тем самым регулируя поток газа, который достигает выпускного отверстия 11.
Газовая камера 1, не принимая во внимание впускное отверстие 10 и выпускное отверстие 11, герметично закрыта по отношению к наружной среде посредством эластичных средств 5, в тех областях, где требуется соединение с наружной средой или даже с другой основной частью клапана 300.
Клапан 300 согласно изобретению также содержит металлическую печатную плату 6, предпочтительно изготовленную из алюминия, которая прижимает эластичные средства 5 по направлению к газовой камере 1, позволяя указанным эластичным средствам 5 предоставлять герметичное и безопасное перекрытие газовой камеры 1. Печатная плата 6 соединена с внутренними средствами и содержит область 60 соединения, которая содержит, по меньшей мере частично, средства соединения, внутренние средства, которые сообщаются или соединены с наружной средой посредством указанной области 60 соединения. Область 60 соединения предпочтительно соответствует удлиненной части печатной платы 6, и предпочтительно приспособлена для приема соединительной детали (не изображена на фигурах), тем самым имеется возможность соединения внутренней части клапана 300 с наружной средой очень простым образом. Указанная печатная плата 6 соединена с внутренними средствами посредством по меньшей мере одного соединения, прикрепленного одним концом к указанным внутренним средствам и другим концом - к печатной плате 6, при этом средства соединения соответствуют одной дорожке, которая проходит от области 60 соединения указанной печатной платы 6 к точке, где соединение соединено с печатной платой 6, при этом дорожка соединена с соответствующим соединением.
В первом варианте осуществления, изображенном на фиг. 1-3, клапан 300 выполняет функцию регулирующего клапана, и во втором варианте осуществления, изображенном на фиг. 4-7, клапан 300 выполняет функцию двухпозиционного клапана. В обоих вариантах осуществления внутренние средства содержат приводные средства 20, которые воздействуют на основную часть 3 клапана таким образом, что седло 30 клапана взаимодействует с проходным отверстием 13, и питание приводным средствам 20 подают снаружи клапана 300 по средствам соединения. Приводные средства 20 могут быть электромагнитными, как изображено на фигурах, предпочтительно в данном случае они содержат статичный постоянный магнит 26, подвижную часть 27, и катушку 28, намотанную в подвижной части 27, при этом подвижная часть 27 соединена с седлом 30 клапана основной части 3 клапана. С помощью средств соединения питание подают к катушке 28, при этом указанная катушка 28 получает питание, когда указанные приводные средства 20 получают питание. Когда катушка 28 получает питание, генерируется магнитное поле между указанной катушкой 28 и постоянным магнитом 26, которое создает регулирующую силу F2, тем самым вызывая перемещение подвижной части 27, когда указанная регулирующая сила F2 превышает противодействующую поддерживающую силу F1, оказываемую запирающими средствами 7 клапана 300, при этом седло 30 клапана перемещается совместно с указанной подвижной частью 27. Запирающие средства 7 содержат пружину и при отсутствии подачи питания к приводным средствам 20 заставляют седло 30 клапана полностью перекрывать проходное отверстие 13. Во втором варианте осуществления, в зависимости от величины сила тока, подаваемого катушке 28, можно регулировать перемещение указанного седла 30 клапана, тем самым позволяя регулировать выпуск потока газа из клапана 300. Приводные средства 20 также могут содержать устройство линейного смещения, шаговый двигатель или электронный многоконтактный соединитель, которые могут быть использованы для регулирования газа и не изображены на фигурах.
В первом и втором вариантах осуществления, печатная плата 6 соединена с приводными средствами 20 посредством двух соединений 21 и 22, прикрепленных одним концом к указанным приводным средствам 20 (к катушке 28) и другим концом к печатной плате 6, при этом средства соединения соответствуют двум дорожкам 41 и 42, которые проходит от области 60 соединения указанной печатной платы 6 к точке, где соединения 21 и 22 соединены с печатной платой 6, при этом каждая дорожка 41 и 42 соединена с соответствующим соединением 21 и 22. Во избежание возможных коротких замыканий, дорожки 41 и 42 покрыты электроизоляционным материалом.
В первом варианте осуществления клапан 300 также содержит привод 301, который работает снаружи и который предпочтительно содержит переключатель. При эксплуатации указанный привод 301, давит на седло 30 клапана, перемещая его противоположно силе, оказываемой запирающими средствами 7, тем самым открывая проходное отверстие 13. Путем подачи питания приводным средствам 20 указанное проходное отверстие 13 удерживают в открытом состоянии, и при отсутствии указанной подачи питания, прикладывается запирающая сила F1 и запирающие средства 7 вызывают запирание указанного проходного отверстия 13 (при условии, что приводом 301 не управляют извне).
Внутренние средства клапана 300 согласно изобретению могут быть размещены в газовой камере 1, например, как происходит в первом варианте осуществления. Эластичные средства 5 содержат отверстие для каждого соединения, при этом соединение проходит сквозь указанное отверстие для соединения с печатной платой 6. Печатная плата 6 может содержать соответствующее отверстие для каждого соединения, при этом соединение проходит сквозь указанное отверстие после прохождения сквозь соответствующее отверстие в эластичных средствах 5. Указанное соединение соединено с лицевой поверхностью печатной платы 6, противоположной лицевой поверхности, которая давит на эластичные средства 5, и соответствует одному штырю (или проводу), предпочтительно изготовленному из меди, при этом дорожка образована на указанной лицевой поверхности, противоположной лицевой поверхности, которая давит на указанные эластичные средства 5. Для обеспечения герметичности газовой камеры 1 эластичные средства 5 содержат удлиненную часть 50 для каждого отверстия печатной платы 6, которая проходит сквозь соответствующее отверстие, так что указанные эластичные средства 5 окружают соединение когда оно проходит сквозь отверстие печатной платы 6. Соединение также может быть непосредственно присоединено к лицевой поверхности печатной платы 6, которая давит на эластичные средства 5 и предпочтительно соответствует одному медному проводу, при этом на указанной лицевой поверхности образована дорожка.
Благодаря использованию металлической печатной платы 6 эластичные средства 5 прижаты металлическими материалами и, помимо этого, внутренние средства могут быть соединены с наружной средой простым образом, который не влияет на герметичную природу газовой камеры 1. Указанные внутренние средства также могут быть расположены в указанной газовой камере 1, так что размер двухпозиционного клапана может быть значительно уменьшен по сравнению с известным уровнем техники. Помимо этого, когда внутренние средства расположены в газовой камере 1, не требуется какого-либо уплотнения между указанной газовой камерой 1 и возможной воздушной камерой 2 для размещения указанных внутренних средств, поскольку наличие указанной воздушной камеры 2 не обязательно.
Когда внутренние средства расположены в газовой камере 1, клапан 300 содержит основную часть 302, и основная часть 302 может содержать корпус 303 для размещения печатной платы 6. Указанная печатная плата 6 прикреплена к основной части 302, например, с помощью заклепок или других эквивалентных средств соединения. Основная часть 302 также предпочтительно содержит дополнительный корпус 304 в области 60 соединения, адаптированный для того, чтобы позволить вставку соединительной детали, например, который также служит для защиты указанной области 60 соединения.
Клапан 300 согласно изобретению также может содержать воздушную камеру 2, где расположены внутренние средства, например, как происходит во втором варианте осуществления. Клапан 300 содержит первую основную часть 100, которая содержит газовую камеру 1, и вторую основную часть 200, которая содержит воздушную камеру 2 и которая соединена с первой основной частью 100, при этом внутренние средства размещены внутри воздушной камеры 2 и эластичные средства 5 размещены между указанной воздушной камерой 2 и газовой камерой 1, при этом указанная газовая камера 1 герметично закрыта относительно указанной воздушной камеры 2. Печатная плата 6 расположена в воздушной камере 2 и вторая основная часть 200 содержит стенку 29 внутреннего периметра, которая давит на лицевую поверхность печатной платы 6, предпочтительно на внешний край указанной печатной платы 6, так что указанная печатная плата 6, удерживается на месте и оказывает давление на эластичные средства 5 противоположной лицевой поверхностью. В указанном втором варианте осуществления эластичные средства 5 предпочтительно содержат мембрану. Требуемые соединения непосредственно соединены с лицевой поверхностью печатной платы 6, противоположной лицевой поверхности, оказывающей давление на эластичные средства 5, и предпочтительно каждое содержит провод (который может быть покрыт изоляционным материалом). Требуемые дорожки выполнены на указанной лицевой поверхности печатной платы 6, противоположной лицевой поверхности, оказывающей давление на указанные эластичные средства 5. Первая основная часть 100 предпочтительно содержит выступ 15 для защиты области 60 соединения, который также может служить опорой для указанной области 60 соединения, также обеспечивая жесткость указанной области 60 соединения.
Когда внутренние средства расположены в воздушной камере 2, вторая основная часть 200 содержит металлическую конструкцию 23, которая непосредственно соединена с металлической конструкцией 14 первой основной части 100, при этом металлическая конструкция 23 второй основной части 200 содержит окно 24, сквозь которое проходит область 60 соединения печатной платы 6, так что к ней можно получить доступ снаружи. Указанная металлическая конструкция 23 также содержит углубление внутреннего периметра, которое делает возможным наличие внутренней стенки 29. Благодаря углублению, металлическая конструкция 23 может прижимать печатную плату 6 к внутренней стенке 29, эластичные средства 5 к контактной поверхности, как изображено на фиг. 6, и даже может опираться на металлическую конструкцию 14 первой основной части 1, а также к указанной контактной поверхности, тем самым предоставляя герметичное и безопасное перекрытие между двумя основными частями 100 и 200. Эластичные средства 5 таким образом сжаты металлическими средствами: металлической печатной платой 6 и металлическими конструкциями 14 и 23. Указанные металлические конструкции 14 и 23 предпочтительно изготовлены из алюминия.
Когда внутренние средства расположены в воздушной камере 2, на эластичные средства 5 могут давить лишь металлическая печатная плата 6, металлические конструкции 14 и 23, обладающие возможностью соединяться вместе для соединения основных частей 100 и 200 непосредственно или посредством указанной печатной платы 6, хотя в любом случае вторая конструкция 23 также давит на печатную плату 6 для того, чтобы удерживать ее на своем месте.
Когда внутренние средства содержат приводные средства, через область 60 соединения печатной платы 6 может быть подано питание приводным средствам 20 и другие дополнительные сигналы (и/или также могут быть выведены другие дополнительные сигналы), такие как сигналы управления, например, в случае, если приводные средства 20 содержат шаговый двигатель. В данном случае печатная плата 6 содержит дополнительные дорожки, которые достигают шагового двигателя (или электронного многоконтактного соединителя) или точки, где указанный двигатель соединен с указанной печатной платой 6 посредством проводов, штырей или другого типа соединения.
В клапане 300 согласно изобретению внутренние средства могут содержать по меньшей мере один датчик, расположенный в газовой камере 1 или в воздушной камере 2, при ее наличии, помимо приводных средств, при этом требуемые сигналы достигают указанного датчика, проходя сквозь область 60 соединения печатной платы 6 и/или сигналы, сгенерированные датчиком, направляют наружу сквозь указанную область 60 соединения. В данном случае печатная плата 6 содержит дополнительные дорожки, которые достигают датчика или точки, где указанный датчик соединен с указанной печатной платой 6 посредством проводов, штырей или другого типа соединения. Внутренние средства также могут содержать по меньшей мере один датчик и приводные средства 20, при этом, предпочтительно, приводные средства 20 и датчик расположены в одной и той же камере 1 или 2. В клапане 300 согласно изобретению внутренние средства также могут содержать по меньшей мере один датчик и не содержать каких-либо приводных средств.
Клапанный блок 1000 может содержать клапан 300 или даже два клапана 300, соединенные последовательно, как изображено в качестве примера на фиг. 8. В данном случае, первый клапан 300 содержит газовпускное отверстие 10 и второй клапан 300 содержит газовыпускное отверстие 11, при этом клапанный блок 1000 содержит сообщающий канал, не изображенный на фигурах, между первым клапаном 300 и вторым клапаном 300. Возможны различные конфигурации для обоих клапанов 300. В одной конфигурации, например, первый клапан 300 выполняет функцию регулирующего клапана и регулирует количество газа, который течет по направлению ко второму клапану 300, и указанный второй клапан 300 выполняет функцию двухпозиционного клапана, позволяя или не позволяя потоку газа проходить по направлению к газовыпускному отверстию 11. В другой конфигурации, например, первый клапан 300 выполняет функцию двухпозиционного клапана и позволяет или не позволяет потоку газа проходить по направлению ко второму клапану 300, и указанный второй клапан 300 выполняет функцию регулирующего клапана и регулирует количество газа, который течет по направлению к газовыпускному отверстию 11.