ТЕРМОПАРА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЛАМЕНИ С ГАЗОВЫМ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫМ КЛАПАНОМ

Полезная модель относится к бытовым газовым приборам, и может быть использована для контроля горения пламени газовых горелок, например, в бытовых газовых приборах вместо крана с автоматикой контроля горения.
Известен способ контроля пламени и устройство для его осуществления Патент РФ №97110569 1998 г. МКИ F23D 14/72 [1], где датчик горения пламени выполнен в виде регулируемого металлического электрода, контролирующего проводимость воздушного зазора между горелкой и электродом, выдающим сигнал на электронный усилитель, а от него - на удерживающую катушку электромагнитного клапана подачи газа к горелке. При этом рабочая часть контролирующего электрода выполнена диаметром 1,5-3 мм и заканчивается заостренным наконечником с углом от 30 до 60°, а в схему электронного усилителя введена времязадающая емкость, обеспечивающая задержку отключения газа при пропадании пламени, и сигнализатор срабатывания отключающего устройства.
Однако устройство имеет ряд недостатков:
а) если над горелкой есть невентилируемая зона, то в ней появляется застойный медленно разрушающийся слой, что приводит к позднему отключению предохранительного клапана, загазованности рабочего пространства и к аварийно опасной ситуации.
б) устройство не работает при отсутствии электропитания.
Известно устройство Патент РФ №2313728 МПК F23D 14/72 [2] термопара для контроля пламени с газовым предохранительным клапаном, включающая электрическое соединение приводного электромагнита с термопарой через контактный штырь, заключенного в металлический корпус, и разъемы "фаза" и "земля", которые ориентированы радиально относительно оси предохранительного клапана, причем электрическое соединение выполнено в виде соединительного устройства, предохранительный клапан снабжен корпусом, контргайкой, которая соединена с корпусом предохранительного клапана, а соединительное устройство имеет изолированный корпус, в который параллельно изолированно друг от друга с помощью перегородки установлены разъемы "земля" и "фаза", при этом внешняя поверхность контргайки входит в компенсационный контакт с разъемом "земля", а разъем "фаза" - с контактным штырем, разъемы выполнены со стопорными приспособлениями, которые взаимодействуют с соответствующими стопорными упорами корпуса соединительного устройства.
Устройство имеет ряд недостатков:
а) окисляющийся контакт термопары и клапана приводит к преждевременному отключению устройства,
б) вероятность утечки по сальнику и по уплотнению винта малого расхода в процессе износа, по креплению устройства к коллектору,
в) большая масса корпуса устройства,
г) затрудненный контроль рабочего положения устройства
Задачей полезной модели является надежный и простой контроль пламени горелки и рабочего положения устройства.
Поставленная задача достигается тем, что термопара для контроля пламени с газовым предохранительным клапаном содержит: блок питания, блок управления расходом газа, блок автоматики контроля горения с термопарой контроля пламени, причем постоянный магнит прикреплен к штоку электромагнита блока автоматики контроля пламени для воздействия на геркон, установленный в разрыв цепи электропитания блока управления расходом газа, а термопара контроля пламени соединена с электромагнитом блока автоматики контроля горения одним проводом, функции второго выполняют гальванически связанные элементы конструкции прибора, где постоянный магнит нагреваясь до точки Кюри соответствующей перегреву устройства, прекращает воздействие на контакт геркона, с возможностью обесточивания электромагнита блока управления для прекращения подачи газа к горелке.
Включение и выключение электропитания блока управления, работа регулятора расхода обеспечивается постоянным магнитом, специальная поляризация которого обеспечивает эффективный контроль пламени горелки. К торцу штока и ярму электромагнита могут быть прикреплены постоянные магниты с разными полюсами, и выполнять, как минимум три функции: включать, выключать герконный контакт и уменьшать ток удержания, что позволит значительно уменьшить энергозатраты на удержание штока во взведенном состоянии, а при обесточивании возвратная пружина легко отрывает шток от постоянного магнита.
Работа автоматики контроля горения обозначается световыми и звуковыми сигналами, а при отсутствии электропитания от сети прибор, не отключаясь, имеет возможность включения как минимум резервного электропитания для этого в схеме блока управлением расхода газа предусмотрено времязадерживающее приспособление необходимое и достаточное для перехода на резервное питание.
Блок управления выполняет четыре функции - включение, выключение, регулирование расхода газа и контроль горения пламени горелки прибора, а также как минимум световую и звуковую индикацию всех перечисленных функций
Устройство поясняется блок схемой на фиг.1
Термопара для контроля пламени с газовым предохранительным клапаном 1 содержит: газовую горелку 2, блок питания 3, блок управления расходом газа 8 с предохранительным клапаном, термопару контроля пламени 11, электромагнит 9, провод 14 термопары 11, шток электромагнита 6, постоянный магнит 5 прикрепленный к штоку электромагнита 9, геркон 7, ручку управления 4, провода 15, 16, пламя горелки 10, возвратную пружину 12 расположенную на штоке электромагнита 6, светодиод 13, гальванически связанные элементы конструкции 17
Работает термопара для контроля пламени с газовым предохранительным клапаном 1 следующим образом. Розжиг газовой горелки 2 осуществляется нажатием на шток 6 ручкой управления 4, постоянный магнит 5 прикрепленный на штоке 6 электромагнита 9 перемещается к геркону 7 магнитное поле постоянного магнита 5 замыкает контакт геркона 7. Электроток от блока питания 3 по проводам 15 16 подается на блок управления расходом газа 8, открывая подачу газа к горелке 2. После розжига горелки 2 пламя 10 нагревает термопару 11, в которой образуется ЭДС подаваемое на обмотку электромагнита 9 удерживающего шток 6 и возвратную пружину 12 во взведенном состоянии при этом загорается светодиод 13. Блок управления расходом газа 8 с предохранительным клапаном в положении «открыто», причем ЭДС подается по одному проводу 14, а вторым проводником ЭДС являются гальванически связанные элементы 17 конструкции бытового прибора 1. При погасании пламени 10 термопара 11 остывает, ЭДС в электромагните 9 убывает и возвратная пружина 12 перемещает шток 6 с постоянным магнитом 5 в исходное положение. Магнит 5 прекращает воздействие на контакт геркона 7, цепь питания блока управления расходом газа 8 разрывается, обесточивает блок управления 8 и предохранительный клапан перекрывает расход газа. Светодиод 13 гаснет. Предохранительный клапан в положении «закрыто» сопровождается звуковым сигналом.
При перегреве блока 8 температура на постоянном магните 5 достигает точки Кюри, магнитное поле постоянного магнита 5 ослабевает, контакт геркона 7 размыкается, электропитание блока 8 прекращается, газ перекрывается, пламя 10 гаснет. Возможно, как минимум прекращение подачи газа при отсутствии гальванической связи между элементами конструкции прибора 1. Гальваническая связь меду элементами конструкции
обеспечивается самонарезными крепежными винтами. Места контакта для обеспечения гальванической связи покрыты слабо окисляющимся покрытием.
При осуществлении полезной модели могут быть получены следующие технические результаты:
а) уменьшение вероятности утечки газа,
б) снижение массы,
в) уменьшение габаритных размеров,
г) повышение надежности и безопасности.
Изготовлен и испытан в составе бытового прибора опытный образец, возможен запуск в массовое производство.
Источник информации:
1. Патент РФ №97110569 1998 г. МКИ F23D 14/72 Способ контроля пламени и устройство для его осуществления (71) Залесский В.Ф. (72) Егоров К.Е. Гнетов Б.В. Соколовский Е.Б. (Аналог)
2. Патент РФ №2313728 2006 г. МКИ F23D 14/72 Термопара для контроля пламени с газовым предохранительным клапаном ГУИРАДО Хосе Антонио (ES (Прототип)