Конструкция клапана и бытовой прибор
Изобретение относится к области бытовых приборов, в частности к конструкции клапана и бытовому прибору. Конструкция клапана содержит седло клапана, образующее канал текучей среды, вход и выход. Канал текучей среды содержит первый проход и второй проход. Первый проход сообщается с выходом и входом, а второй проход сообщается с выходом. Конструкция клапана также содержит переключающий клапан, прикрепленный к седлу клапана и содержащий подвижный элемент, расположенный перед первым проходом и вторым проходом. Переключающий клапан обеспечивает возможность выборочного нахождения подвижного элемента в первом или втором положении при управлении электрическим сигналом. При этом, когда подвижный элемент находится в первом положении, подвижный элемент блокирует сообщение между вторым проходом и входом, а когда подвижный элемент находится во втором положении, подвижный элемент обеспечивает сообщение второго прохода с входом. Когда подвижный элемент находится в первом положении или во втором положении, первый проход сообщается с входом. Таким образом конструкция клапана может иметь более широкий спектр применения и может удовлетворить потребность людей в конструкции «умного» клапана. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящая заявка относится к области разработок бытовых приборов и, в частности, к конструкции клапана и бытовому прибору.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящее время в газовых плитах, представленных на рынке, для регулирования потока газа обычно используются механические клапаны. Однако механические клапаны не могут регулировать размер газового потока с помощью программы и уровень мощности огня приходится регулировать вручную, что снижает степень интеллекта и не может удовлетворить потребность людей в «умных» газовых плитах.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к конструкции клапана и бытовому прибору.
Конструкция клапана, предлагаемая в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, включает в себя седло клапана и переключающий клапан. Переключающий клапан крепится к седлу клапана, причем седло клапана образует канал текучей среды, вход и выход. Канал текучей среды включает в себя первый проход и второй проход, причем первый проход сообщается с выходом и входом, а второй проход сообщается с выходом. Переключающий клапан включает в себя подвижный элемент, причем переключающий клапан обеспечивает возможность выборочного нахождения подвижного элемента в первом или втором положении при управлении электрическим сигналом. Когда подвижный элемент находится в первом положении, подвижный элемент блокирует сообщение между вторым проходом и входом, а когда подвижный элемент находится во втором положении, подвижный элемент обеспечивает сообщение второго прохода с входом.
В вышеописанной конструкции клапана переключающий клапан обеспечивает возможность подвижного элемента находиться в разных положениях при управлении электрическим сигналом, контролировать, сообщаются ли второй проход и вход, и дополнительно осуществлять регулирование различными потоками текучей среды на выходе. Таким образом, конструкция клапана может иметь более широкий спектр применения и может удовлетворить потребность людей в конструкции «умного» клапана.
В некоторых вариантах осуществления изобретения конструкция клапана включает в себя регулирующий элемент, причем регулирующий элемент частично расположен в первом проходе и выполнен с возможностью регулирования потока текучей среды в первом проходе, когда регулирующий элемент перемещается. Таким образом, повышается эффективность точного регулирования потока текучей среды.
В некоторых вариантах осуществления изобретения регулирующий элемент соединен с седлом клапана с возможностью вращения или регулирующий элемент соединен с седлом клапана с возможностью скольжения. Таким образом, поток газа в первом проходе можно дополнительно регулировать путем вращения регулирующего элемента и тем самым осуществлять регулировку размера пламени газовой плиты.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, когда регулирующий элемент находится в разных положениях регулировки, зазор между регулирующим элементом и внутренней стенкой первого прохода изменяется. Таким образом, поток текучей среды, проходящий через первый проход, можно регулировать, регулируя зазор между регулирующим элементом и внутренней стенкой первого прохода, что позволяет повысить эффективность точного регулирования потока текучей среды.
В некоторых вариантах осуществления изобретения нижняя периферийная сторона регулирующего элемента имеет определенный угол наклона. Таким образом, он может с легкостью использоваться в других конструкциях. В некоторых вариантах осуществления изобретения направление вращения регулирующего элемента связано с размером потока текучей среды первого прохода. Таким образом, размер потока текучей среды можно регулировать в соответствии с различными направлениями вращения регулирующего элемента.
В некоторых вариантах осуществления изобретения первый проход включает в себя первый участок и второй участок, где первый участок имеет направление выдвижения, отличное от направления выдвижения второго участка, причем первый участок сообщается с входом, второй участок сообщается с первым участком и выходом, а боковая стенка второго участка образует ограничивающую канавку, выполненную с возможностью ограничения величины регулировки, осуществляемой регулирующим элементом. Таким образом, разные направления выдвижения изменяют направление потока текучей среды, что делает конфигурацию регулирующего элемента удобной; кроме того, размер потока текучей среды первого прохода можно дополнительно регулировать с помощью ограничивающей канавки для более точного потока текучей среды, регулируемого конструкцией клапана.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, когда нижняя часть регулирующего элемента сопряжена с внутренней стенкой ограничивающей канавки, регулирующий элемент достигает положения регулировки, при котором первый проход имеет минимальный поток. Таким образом, обеспечивается точность минимального потока в первом проходе.
В некоторых вариантах осуществления изобретения седло клапана образует вспомогательное отверстие, выполненное с возможностью образования первого участка, причем вспомогательное отверстие герметично закрыто первым уплотнительным элементом. Таким образом, можно гарантировать, что поток газа не вытечет из вспомогательного отверстия, что обеспечивает хороший герметизирующий эффект.
В некоторых вариантах осуществления изобретения конструкция клапана включает в себя второй уплотнительный элемент, причем второй уплотнительный элемент герметично соединен с местом соединения седла клапана и переключающего клапана. Таким образом, соединение седла клапана и переключающего клапана дополнено герметизирующим барьерным слоем для предотвращения утечки потока текучей среды и обеспечения герметизации стыка между седлом клапана и переключающим клапаном.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, по меньшей мере, седло клапана и переключающий клапан, каждый по отдельности, образуют установочную канавку, причем второй уплотнительный элемент по меньшей мере частично расположен в установочной канавке. Таким образом, второй уплотнительный элемент может быть установлен и позиционирован, и при этом герметизирующий эффект второго уплотнительного элемента может быть более значительным, чтобы предотвратить утечку газа.
В некоторых вариантах осуществления изобретения переключающий клапан включает в себя магнитный элемент, выполненный с возможностью удержания подвижного элемента во втором положении. Таким образом, наличие магнитного элемента дает возможность второму проходу и входу поддерживать сообщенное состояние.
В некоторых вариантах осуществления изобретения подвижный элемент включает в себя часть, притягиваемую магнитным элементом, или изготовлен из материала, притягиваемого магнитным элементом. Таким образом, подвижный элемент может притягиваться магнитным элементом для регулирования размера потока текучей среды.
В некоторых вариантах осуществления изобретения переключающий клапан включает в себя упругий элемент, причем упругий элемент соединен с подвижным элементом и выполнен с возможностью удержания подвижного элемента в первом положении. Таким образом, наличие упругого элемента позволяет подвижному элементу блокировать сообщение второго прохода и входа без включения переключающего клапана.
В некоторых вариантах осуществления изобретения переключающий клапан образует внутри полость для перемещения подвижного элемента, причем подвижный элемент имеет одну часть, расположенную в полости, и другую часть, расположенную в канале текучей среды. Таким образом, размер потока текучей среды можно дополнительно регулировать перемещением подвижного элемента внутри полости.
В некоторых вариантах осуществления изобретения полость снабжена двумя электромагнитными катушками в направлении движения подвижного элемента. Таким образом, можно осуществлять управление подвижным элементом.
Бытовой прибор, представленный вариантами осуществления настоящего изобретения, включает конструкцию клапана в соответствии с любым из описанных выше вариантов осуществления изобретения.
В бытовом приборе, описанном выше, переключающий клапан позволяет подвижному элементу находиться в разных положениях при управлении электрическим сигналом, контролировать, сообщаются ли второй проход и вход, и дополнительно осуществлять регулирование различными потоками текучей среды на выходе. Таким образом, конструкция клапана может иметь более широкий спектр применения, и может удовлетворить потребность людей в конструкции «умного» клапана.
Дополнительные аспекты и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения частью будут приведены ниже в описании, частью станут очевидными из последующего описания или станут понятными при практическом осуществлении вариантов настоящего изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - вид поперечного сечения конструкции клапана в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 - увеличенный вид части I конструкции клапана на фиг. 1;
Фиг. 3 - вид поперечного сечения подвижного элемента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения в первом положении; и
Фиг. 4 - вид поперечного сечения подвижного элемента в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения во втором положении.
Ссылочные номера позиций основных элементов:
конструкция клапана 100, седло клапана 12, вход 122, выход 124, канал текучей среды 126, первый проход 1262, первый участок 12622, второй участок 12624, боковая стенка 1263, второй проход 1264, переключающий клапан 14, упругий элемент 144, регулирующий элемент 16, первый уплотнительный элемент 162, вспомогательное отверстие 164, ограничивающая канавка 166, подвижный элемент 18, установочная канавка 182, второй уплотнительный элемент 184.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны ниже, а примеры вариантов осуществления проиллюстрированы на чертежах, на которых одни и те же или подобные элементы и элементы, имеющие одинаковые или аналогичные функции, обозначены одинаковыми ссылочными позициями во всем описании. Варианты осуществления изобретения, описанные здесь со ссылкой на чертежи, носят пояснительный характер, используются для общего объяснения настоящего изобретения и не должны рассматриваться как ограничение настоящего изобретения.
Нужно иметь в виду, что в описании настоящего изобретения такие термины, как «центральный», «продольный», «поперечный», «длина», «ширина», «толщина», «верхний», «нижний», «передний», «задний», «левый», «правый», «вертикальный», «горизонтальный», «верхняя часть», «нижняя часть», «внутренний», «внешний», «по часовой стрелке» и «против часовой стрелки» следует понимать в соответствии с ориентацией, как описано далее или как показано на приведенных чертежах. Данные относительные термины предназначены для удобства и простоты описания настоящего изобретения и не указывают и не подразумевают, что упомянутые устройства или элементы должны иметь определенную ориентацию или быть сконструированы или работать в определенной ориентации. Кроме того, такие термины, как «первый» и «второй», предназначены для целей описания и не указывают и не подразумевают относительную важность или значимость или количество указанных технических элементов. Таким образом, элементы, определяемые терминами «первый» и «второй», могут включать в себя один или несколько элементов, в явной или неявной форме. В описании настоящего изобретения термин «множество» означает два или более чем два, если не указано иное.
В настоящем описании изобретения, если иное не указано или не ограничено, конструкция, в которой первый элемент находится «на» или «под» вторым элементом, может включать вариант осуществления, в котором первый элемент находится в прямом контакте со вторым элементом, а также может включать вариант осуществления, в котором первый элемент и второй элемент не находятся в прямом контакте друг с другом, а контактируют через дополнительный элемент, образованный между ними. Кроме того, первый элемент «на», «выше» или «поверх» второго элемента может включать вариант осуществления, в котором первый элемент расположен справа или наклонно «на», «выше» или «поверх» второго элемента, или просто означает, что первый элемент находится на большей высоте, чем второй элемент; в то время как первый элемент «ниже», «под» или «внизу» второго элемента может включать вариант осуществления, в котором первый элемент находится справа или под наклоном «ниже», «под» или «внизу» второго элемента, или просто означает, что первый элемент находится на меньшей высоте, чем второй элемент
В описании настоящего изобретения, если иное не указано или не ограничено, термины «установленный», «соединенный», «связанный» и т.п. следует понимать в широком смысле, и они могут означать, например, неподвижное соединение, разъемное соединение или встроенное соединение; они также могут означать механическое или электрическое соединение; они также могут означать прямое соединение или непрямое соединение через промежуточные структуры; они также могут означать внутреннее соединение или взаимодействие двух элементов, что понятно специалистам в данной области техники в соответствии с конкретными ситуациями
В нижеследующем описании представлены различные варианты осуществления или примеры для осуществления различных конструкций настоящего изобретения. Чтобы упростить раскрытие сущности настоящего изобретения, будут описаны некоторые элементы и регулировочные установки. Конечно, эти элементы и регулировочные установки приведены только в качестве примера и не предназначены для ограничения настоящего изобретения. Кроме того, ссылочные номера и/или буквы могут повторяться в различных примерах настоящего описания. Это повторение предназначено для упрощения и ясности и не относится к связи между различными вариантами осуществления и/или установками. Кроме того, в настоящем описании представлены примеры различных процессов и материалов. Однако специалистам в данной области техники понятно, что могут применяться и другие процессы и/или материалы.
Как показано на фиг. 1-4, конструкция 100 клапана в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения включает в себя седло 12 клапана и переключающий клапан 14. Переключающий клапан 14 крепится к седлу 12 клапана. Седло 12 клапана образует канал 126 текучей среды, вход 122 и выход 124. Канал 126 текучей среды включает в себя первый проход 1261 и второй проход 1264. Первый проход 1262 сообщается с выходом 124 и входом 122, а второй проход 1264 сообщается с выходом 124. Переключающий клапан 14 включает в себя подвижный элемент 18, причем переключающий клапан 14 обеспечивает возможность выборочного нахождения подвижного элемента 18 в первом или втором положении при управлении электрическим сигналом. Как показано на фиг. 3, когда подвижный элемент 18 находится в первом положении, подвижный элемент 18 блокирует сообщение между вторым проходом 1264 и входом 122. Как показано на фиг. 4, когда подвижный элемент 18 находится во втором положении, подвижный элемент 18 обеспечивает сообщение второго прохода 1264 с входом 122.
В вышеописанной конструкции 100 клапана переключающий клапан 14 позволяет подвижному элементу 18 находиться в разных положениях при управлении электрическим сигналом, контролировать, сообщаются ли второй проход 1264 и вход 122, и дополнительно осуществлять регулирование различных потоков текучей среды на выходе 124. Таким образом, конструкция 100 клапана может иметь более широкий спектр применения, и может удовлетворить потребность людей в конструкции 100 «умного» клапана.
Вполне понятно, что трудно регулировать уровень мощности огня газовой плиты, регулируя поток газа вручную. К тому же это приводит к большим затратам времени и энергии, усложняя пользование газовой плитой и увеличивая энергопотребление, что сильно снижает эффект пользования такой газовой плитой. Следовательно, чтобы повысить точность регулирования и удобство газового клапана, необходимо усовершенствовать конструкцию 100 клапана, чтобы реализовать управление различными потоками на выходе 124. Кроме того, настоящая конструкция 100 клапана не ограничивается применением в газовых плитах. Она может также применяться в бытовых приборах, в которых необходимо регулировать поток текучей среды. Текучая среда может включать жидкость и газ.
Как показано на фиг. 1-4, в частности, переключающий клапан 14 расположен в верхней части седла 12 клапана, причем седло 12 клапана образует канал 126 текучей среды, выход 124 и вход 122. Когда конструкция 100 клапана применяется в газовой плите, вход 122 может быть соединен с механическим клапаном через первую соединительную трубку, а выход 124 может быть соединен с горелкой через вторую соединительную трубку. Когда газовая плита работает, газовый поток поступает в конструкцию 100 клапана из механического клапана через первую соединительную трубку, затем поступает во вторую соединительную трубку через канал 126 текучей среды и, наконец, поступает в горелку. Кроме того, регулировка уровня мощности огня газовой плиты также может осуществляться механическим клапаном на передней части.
Выход 124 и вход 122 могут иметь форму круглого отверстия, а также могут иметь овальную, продолговатую, многоугольную форму или другие формы, которые специально здесь не ограничиваются.
Кроме того, канал 126 текучей среды может быть разделен на первый проход 1262 и второй проход 1264. Первый проход 1262 сообщается с выходом 124 и входом 122, а второй проход 1264 сообщается с выходом 124. Переключающий клапан 14 снабжен подвижным элементом 18, и при управлении электрическим сигналом положение подвижного элемента 18 может гибко регулироваться для ограничения включения/выключения потока текучей среды во втором канале 1264. Когда подвижный элемент 18 находится в первом положении, сообщение между вторым проходом 1264 и входом 122 блокируется подвижным элементом 18 и газ не может пройти через второй проход 1264 к выходу 124. В этом случае газ может циркулировать только в первом проходе 1262, и подача газа к газовой плите невелика, чтобы обеспечить низкую мощность огня. Когда подвижный элемент 18 находится во втором положении, подвижный элемент 18 обеспечивает сообщение второго прохода 1264 с входом 122, газ может достигать выхода 124 через первый проход 1262 и второй проход 1264, и подача газа к газовой плите большая, чтобы обеспечить высокую мощность огня. Таким образом, наличие подвижного элемента 18 позволяет пользователю осуществлять регулирование потока газа в соответствии с фактическими потребностями.
Как показано на фиг. 1, размер отверстия первого прохода 1262 меньше размера отверстия второго прохода 1264, а размер отверстия второго прохода 1264 может быть меньше размеров входа 122 и выхода 124. Таким образом, во время монтажа, вход 122 и выход 124 могут быть соединены со вторым проходом 1264 справа налево вдоль направления длины А-А конструкции 100 клапана плавно и удобно, что делает внутреннее соединение конструкции 100 клапана более надежным. Кроме того, второй проход 1264 может быть основным проходом, а первый проход 1262 может быть вспомогательным проходом. Второй проход 1264 играет ведущую роль в выходе большого газового потока, а первый проход 1262 играет вспомогательную роль в регулировании движения газового потока. Например, когда требуется большой поток газа, переключающий клапан 14 включается при управлении электрическим сигналом, и приводит подвижный элемент 18 во второе положение, осуществляя полное сообщение первого прохода 1262 и второго прохода 1264 с входом 122; когда требуется меньший поток газа, переключающий клапан 14 при управлении электрическим сигналом приводит подвижный элемент 18 в первое положение и перекрывает сообщение второго прохода 1264, сохраняя сообщение между первым проходом 1262 и входом 122. Таким образом, можно осуществлять быстрое и резкое регулирование потока газа, а также осуществлять плавное регулирование потока газа, что повышает интеллектуальность газовой плиты за счет конструкции 100 клапана.
В некоторых вариантах осуществления изобретения конструкция 100 клапана включает в себя регулирующий элемент 16. Регулирующий элемент 16 частично расположен в первом проходе 1261, причем регулирующий элемент 16 выполнен с возможностью регулирования потока текучей среды в первом проходе 1261, когда регулирующий элемент перемещается. Таким образом, повышается эффективность точного регулирования потока текучей среды.
Как показано на фиг. 1, в частности, регулирующий элемент 16 имеет по существу форму колонны. Нижняя поверхность регулирующего элемента 16 может быть круглой или многоугольной, что специально здесь не ограничивается. Нижняя периферийная сторона регулирующего элемента 16 имеет определенный наклонный угол, и поэтому его можно легко использовать в других конструкциях, например, в воронкообразной конструкции внутренней стенки первого прохода 1262.
Когда регулирующий элемент 16 перемещается в разные положения регулировки вдоль направления высоты В-В конструкции 100 клапана, зазор между регулирующим элементом 16 в различных положениях регулировки и внутренней стенкой первого прохода 1262 будет изменяться. Таким образом, поток текучей среды, проходящий через первый проход 1262, можно регулировать, регулируя размер зазора между регулирующим элементом 16 и внутренней стенкой первого прохода 1262, что позволяет повысить эффективность точного регулирования потока текучей среды. Например, когда регулируется конструкция 100 клапана газовой плиты, регулирующий элемент 16 находится в одном из положений регулировки, зазор между регулирующим элементом 16 и внутренней стенкой первого прохода 1262 изменяется с малого на большой, и поток газа, проходящий через первый проход 1262, увеличивается, что позволяет регулировать пламя и мощность огня газовой плиты, увеличивая мощность огня газовой плиты.
В некоторых вариантах осуществления изобретения регулирующий элемент 16 может быть соединен с возможностью вращения с седлом 12 клапана. Таким образом, поток газа в первом проходе 1262 можно дополнительно регулировать путем вращения регулирующего элемента 16, осуществляя регулировку размера пламени газовой плиты.
В частности, регулирующий элемент 16 может иметь наружную резьбу, а в способе соединения регулирующего элемента 16 и седла 12 клапана может использоваться резьбовое соединение. В процессе вращения регулирующего элемента 16 могут быть два разных направления вращения. Например, когда направление вращения является направлением вращения по часовой стрелке, зазор между регулирующим элементом 16 и внутренней стенкой первого прохода 1262 изменяется с большого на маленький; а когда направление вращения является направлением вращения против часовой стрелки, зазор между регулирующим элементом 16 и внутренней стенкой первого прохода 1262 изменяется с малого на большой. Вполне понятно, что в других примерах направления вращения и изменение размера зазора также могут иметь иную связь, которая специально здесь не ограничивается. То есть направление вращения регулирующего элемента 16 связано с размером потока текучей среды в первом проходе 1262. Таким образом, величина потока текучей среды может регулироваться в соответствии с различными направлениями вращения регулирующего элемента 16.
В других вариантах осуществления изобретения регулирующий элемент 16 также может быть соединен с седлом 12 клапана с возможностью скольжения. Таким образом, также может быть реализована регулировка потока текучей среды в первом проходе 1262.
В некоторых вариантах осуществления изобретения первый проход 1262 включает в себя первый участок 12622 и второй участок 12624. Направление выдвижения первого участка 12622 отличается от направления выдвижения второго участка 12624. Первый участок 12622 сообщается с входом 122, а второй участок 12624 сообщается с первым участком 12622 и выходом 124. Боковая стенка 1263 второго участка 12624 образует ограничивающую канавку 166, причем ограничивающая канавка 166 выполнена с возможностью ограничения количества, регулируемого регулирующим элементом 16. Таким образом, разные направления выдвижения изменяют направление потока текучей среды, что делает конфигурацию регулирующего элемента 16 удобной; кроме того, размер потока текучей среды в первом проходе 1262 можно дополнительно регулировать с помощью ограничивающей канавки 166 для более точного потока текучей среды, регулируемого конструкцией 100 клапана.
В частности, как показано на фиг. 1 и 2, первый проход 1262 может состоять из первого участка 12622 и второго участка 12624. Направление выдвижения первого участка 12622 идет вдоль направления длины А-А конструкции 100 клапана, направление выдвижения второго участка 12624 идет вдоль направления высоты B-B конструкции 100 клапана, при этом направления выдвижения первого участка 12622 и второго участка 12624 перпендикулярны друг другу. Таким образом, процесс, осуществляющийся в первом участке и втором участке достаточно прост. При эксплуатации, текучая среда течет из входа 122 в первый участок 12622, затем во второй участок 12624 через первый участок 12622 и наконец к выходу 124 через второй участок 12624. Таким образом, различные направления выдвижения изменяют направление потока текучей среды, осуществляя эффективное направление текучей среды к выходу 124.
Ограничивающая канавка 166 расположена наклонно на периферийной боковой стенке 1263 второго участка 12624, причем ограничивающая канавка 166 расположена под определенным углом к горизонтальной плоскости. Регулируя регулирующий элемент 16, зазор между регулирующим элементом 16 и ограничивающей канавкой 166 изменяется, и расход газового потока также соответственно изменяется. Чем меньше зазор между регулирующим элементом 16 и ограничивающей канавкой 166, тем меньше газовый поток, что дополнительно ограничивает величину регулировки, осуществляемую регулирующим элементом 16. Воронкообразная конструкция внутренней стенки первого прохода 1262, описанная выше, может образовывать ограничивающую канавку 166.
В частности, ограничивающая канавка 166 может иметь форму воронки для удобного направления потока текучей среды к выходу 124. Например, когда конструкция 100 клапана находится в закрытом состоянии, поток текучей среды проходит через первый участок 12622 первого прохода 1262; проход газового потока может быть облегчен за счет угла наклона ограничивающей канавки 166, благодаря чему он быстро проходит ко второму участку 12624 по наклонному направлению и далее к выходу 124. Когда нижняя часть регулирующего элемента 16 сопряжена с внутренней стенкой ограничивающей канавки 166, регулирующий элемент 16 достигает положения регулировки, при котором первый проход 1262 имеет минимальный поток. Таким образом, обеспечивается точность минимального потока в первом проходе 1262.
В некоторых вариантах осуществления изобретения седло 12 клапана образует вспомогательное отверстие 164, выполненное с возможностью образования первого участка 12622, причем вспомогательное отверстие 164 герметично закрыто первым уплотнительным элементом 162. Таким образом, можно гарантировать, что поток газа не вытечет из вспомогательного отверстия 164, что обеспечивает хороший герметизирующий эффект.
В частности, вспомогательное отверстие 164 может быть круглым отверстием, квадратным отверстием или отверстием другой формы. Наличие вспомогательного отверстия 164 облегчает обработку и изготовление конструкции 100 клапана. Первый уплотнительный элемент 162 может иметь форму шара, куба или другую неправильную формы, которая специально здесь не ограничивается. Первый уплотнительный элемент 162 может быть изготовлен из металлического или неметаллического материала и иметь размер, соответствующий вспомогательному отверстию 164. Первый уплотнительный элемент 162 может плотно герметизировать вспомогательное отверстие 164, предотвращая вытекание газового потока из вспомогательного отверстия 164.
В некоторых вариантах осуществления изобретения конструкция 100 клапана включает в себя второй уплотнительный элемент 184, причем второй уплотнительный элемент 184 герметично соединен с местом соединения седла 12 клапана и переключающего клапана 14. Таким образом, соединение седла 12 клапана и переключающего клапана 14 дополнено герметизирующим барьерным слоем для предотвращения утечки потока текучей среды и обеспечения герметизации стыка между седлом 12 клапана и переключающим клапаном 14.
Как показано на фиг. 1, в частности, переключающий клапан 14 может быть неподвижно соединен с седлом 12 клапана с помощью винтового соединения или с помощью защелки, сварки, посадки с натягом или комбинации вышеупомянутых способов. Например, в настоящем варианте осуществления изобретения переключающий клапан 14 неподвижно соединен с седлом 12 клапана с помощью винта. Место соединения седла 12 клапана и переключающего клапана 14 зажимается вторым уплотнительным элементом 184, и зазор между седлом 12 клапана и переключающим клапаном 14 может быть плотно герметизирован для предотвращения утечки газа. Седло 12 клапана и переключающий клапан 14 плотно прижимают второй уплотнительный элемент 184, а соединение седла 12 клапана и переключающего клапана 14 дополнено герметизирующим барьерным слоем для предотвращения утечки потока текучей среды и обеспечения герметизации стыка между седлом 12 клапана и переключающим клапаном 14.
Кроме того, второй уплотнительный элемент 184 может иметь кольцеобразную форму, а также может иметь овальную форму, рейстрековую форму или другие комбинированные формы, которые специально здесь не ограничиваются. Второй уплотнительный элемент 184 может быть изготовлен из мягкого материала, такого как резина и силикон.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, по меньшей мере, седло 12 клапана и переключающий клапан 14, каждый по отдельности, образуют установочную канавку 182, причем второй уплотнительный элемент 182 по меньшей мере частично расположен в установочной канавке 182. Таким образом, второй уплотнительный элемент 184 может быть установлен и позиционирован, и при этом герметизирующий эффект второго уплотнительного элемента 184 может быть более значительным, чтобы предотвратить утечку газа.
В частности, в одном примере седло 12 клапана и переключающий клапан 14, каждый по отдельности, образуют установочную канавку 182, причем две установочные канавки 182 соответствуют друг другу по положению, при этом одна часть второго уплотнительного элемента 184 расположена в установочной канавке 182 седла 12 клапана, а другая часть второго уплотнительного элемента 184 расположена в установочной канавке 182 переключающего клапана 14. В другом примере седло 12 клапана образует установочную канавку 182, причем второй уплотнительный элемент 184 может быть частично или полностью расположен в установочной канавке 182 седла 12 клапана. В еще одном примере переключающий клапан 14 образует установочную канавку. 182, причем второй уплотнительный элемент 184 может быть частично или полностью расположен в установочной канавке 182 переключающего клапана 14. Наличие установочной канавки 182 позволяет второму уплотнительному элементу 184 герметизировать соединение седла 12 клапана и переключающего клапана 14, предотвращая утечку газового потока из места установки седла 12 клапана и второго уплотнительного элемента 184. С одной стороны, можно гарантировать хороший герметизирующий эффект второго уплотнительного элемента 184; с другой стороны, монтаж и позиционирование второго уплотнительного элемента 184 могут быть более устойчивыми, предотвращая смещение второго уплотнительного элемента 184 во время монтажа, что может оказать нежелательное влияние на герметичность конструкции 100 клапана.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, как показано на фиг. 2-4, переключающий клапан 14 включает в себя магнитный элемент (не показан), причем магнитный элемент выполнен с возможностью удержания подвижного элемента 18 во втором положении. Таким образом, наличие магнитного элемента дает возможность второму проходу 1264 и входу 122 поддерживать сообщенное состояние.
В частности, подвижный элемент 18 может включать в себя часть, притягиваемую магнитным элементом, или быть изготовлен из материала, притягиваемого магнитным элементом. Таким образом, подвижный элемент 18 может притягиваться магнитным элементом для регулирования размера потока текучей среды. Например, подвижный элемент 18 может включать в себя компонент, изготовленный из железа, или подвижный элемент 18 может включать в себя другой магнитный элемент, или весь подвижный элемент 18 выполнен из железа. В одном примере переключающий клапан 14 может быть заливным клапаном, а подвижный элемент 18 может служить пробкой заливного клапана. Магнитный элемент может быть постоянным магнитным элементом (например, постоянным магнитом), причем постоянный магнитный элемент может быть расположен в верхней части переключающего клапана 14. Таким образом, переключающий клапан 14 всегда может притягивать подвижный элемент 18 постоянным магнитным элементом без потребления электроэнергии. В этом случае подвижный элемент 18 находится во втором положении, а конструкция 100 клапана находится в открытом и рабочем состоянии. Понятно, что магнитный элемент также может быть установлен в других положениях переключающего клапана 14, но не ограничивается нахождением в верхней части переключающего клапана 14.
В некоторых вариантах осуществления изобретения переключающий клапан 14 включает в себя упругий элемент 144, причем упругий элемент 144 соединен с подвижным элементом 18, при этом упругий элемент 144 выполнен с возможностью удержания подвижного элемента 18 в первом положении. Таким образом, наличие упругого элемента 144 позволяет подвижному элементу 18 блокировать сообщение второго прохода 1264 и входа 122 без включения переключающего клапана 14.
В частности, в одном варианте осуществления изобретения переключающий клапан 14 образует внутри полость для перемещения подвижного элемента 18, причем одна часть подвижного элемента 18 расположена в полости, и другая часть подвижного элемента 18 расположена в канале текучей среды 126. Таким образом, размер потока текучей среды можно дополнительно регулировать перемещением подвижного элемента 18 внутри полости. Боковая грань полости снабжена электромагнитной катушкой. Первоначально, когда на катушку не подается питание, как показано на фиг. 3, упругий элемент 144 создает направленную вниз силу действия (направленное вниз толкающее усилие) на подвижный элемент 18 для удержания подвижного элемента 18 в первом положении, причем второй проход 1264 не сообщается с входом 122. Когда на катушку подается питание (направление тока является первым направлением), магнитное поле, создаваемое катушкой, создает направленную вверх силу действия и притягивает подвижный элемент 18, и преодолевая силу действия упругого элемента 144, перемещает подвижный элемент 18 из первого положения во второе положение; как показано на фиг. 4, второй проход 1264 сообщается с входом 122. В частности, в приведенном выше варианте осуществления заливочного клапана постоянный магнит может располагаться в верхней части полости, и в процессе перемещения подвижного элемента 18 из первого положения во второе положение расстояние между постоянным магнитом и подвижным элементом 18 уменьшается. Когда подвижный элемент 18 находится во втором положении, постоянный магнит находится в контакте с подвижным элементом 18, причем постоянный магнит притягивает подвижный элемент 18 и преодолевает силу действия упругого элемента 144 для удержания подвижного элемента 18 во втором положении. Таким образом, сообщение второго прохода 1264 и входа 122 может поддерживаться без потребления электроэнергии переключающим клапаном 14, что позволяет экономить энергию. Когда на катушку снова подается питание (направление тока является вторым направлением, противоположным первому направлению), магнитное поле, создаваемое катушкой, отталкивает подвижный элемент 18 и создает направленную вниз силу действия. Направленная вниз сила действия магнитного поля катушки преодолевает направленную вверх силу притяжения постоянного магнита, или направленная вниз сила действия упругого элемента 144 и направленная вниз сила действия магнитного поля катушки совместно преодолевают направленную вверх силу притяжения постоянного магнита, причем подвижный элемент 18 может отрываться от притяжения постоянного магнита и перемещаться из второго положения вниз в первое положение, при этом второй проход 1264 не сообщается с входом 122.
В другом варианте осуществления изобретения внутренняя полость переключающего клапана 14 может быть снабжена двумя электромагнитными катушками в направлении движения подвижного элемента 18, т.е. первой катушкой и второй катушкой. Первая катушка расположена над второй катушкой. Когда на первую катушку подается питание, а на вторую катушку питание не подается, первая катушка оказывает на подвижный элемент 18 направленную вверх силу действия. Когда на первую катушку не подается питание, а на вторую катушку питание подается, вторая катушка оказывает на подвижный элемент 18 направленную вниз силу действия. Остальной принцип действия относится к приведенному выше описанию. Таким образом, можно осуществлять управление подвижным элементом 18.
Понятно, что в других вариантах осуществления изобретения, исходя из другого положения упругого элемента 144, упругий элемент 144 может также оказывать на подвижный элемент 18 направленное вниз тянущее усилие для удержания подвижного элемента 18 в первом положении.
В приведенном примере упругий элемент 144 представляет собой пружину. Понятно, что в других вариантах осуществления упругий элемент 144 также может представлять собой другие элементы, обладающие свойством упругости.
Выполнение конструкции клапана согласно вариантам осуществления настоящего изобретения описано посредством конкретного варианта осуществления.
Переключающий клапан 14 представляет собой заливной клапан, текучая среда представляет собой газ (газ может включать сжиженный газ и природный газ), а бытовой прибор представляет собой газовую плиту. Как показано на фиг. 3, конструкция 100 клапана находится в обычном закрытом состоянии, при этом газовая плита не включена.
Конструкция 100 клапана получает положительный импульсный сигнал, посылаемый программным управлением газовой плиты в тот момент, когда газовая плита зажигается, заливной клапан притягивает подвижный элемент 144 вверх, причем заливной клапан всегда может притягивать подвижный элемент в зависимости от внутреннего постоянного магнита, не потребляя электроэнергию. В этом случае конструкция 100 клапана находится в открытом и рабочем состоянии, газ проходит плавно по всей газовой линии, а регулировка уровня огневой мощности плиты осуществляется передним механическим клапаном.
Как показано на фиг. 3, основной газовый тракт представлен сплошными линиями со стрелками. Газ поступает через вход 122, проходит через второй проход 1264 под подвижным элементом 144 и достигает выхода 124. Как показано на фиг. 3 и 4, вспомогательный газовый тракт представлен пунктирными линиями со стрелками. Газ проходит через проход вокруг подвижного элемента 18, течет через регулирующий элемент 16 и затем достигает выхода 124. Поток газа, проходящий через вспомогательный тракт, может свободно регулироваться регулирующим элементом 16 и может быть большим или маленьким. В частности, газовая плита с другим источником газа при той же нагрузке может быть отрегулирована до номинального расхода просто с помощью регулирующего элемента 16.
Как показано на фиг. 3, конструкция 100 клапана получает отрицательный импульсный сигнал, посылаемый программным управлением, заливочный клапан выбрасывает подвижный элемент, герметизирует и перекрывает основной газовый тракт. В этом случае конструкция 100 клапана находится в закрытом и рабочем состоянии, а регулировка уровня мощности огня плиты регулируется величиной потока, проходящего через регулирующий элемент 16.
Посылая положительные и отрицательные импульсные сигналы программой газовой плиты и контролируя открытие и закрытие заливного клапана, можно осуществить быстрое переключение между большим и малым режимами огня газовой плиты, а после завершения переключения заливной клапан не потребляет заряд батареи газовой плиты до получения следующего импульсного сигнала, посланного программой.
Бытовой прибор в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения включает в себя конструкцию 100 клапана в соответствии с любым из приведенных выше вариантов осуществления.
В бытовом приборе, описанном выше, переключающий клапан 14 позволяет подвижному элементу 18 находиться в разных положениях при управлении электрическим сигналом, контролировать, сообщаются ли второй проход 1264 и вход 122, и дополнительно осуществлять регулирование различными потоками текучей среды на выходе 124. Таким образом, конструкция 100 клапана может иметь более широкий спектр применения, и может удовлетворить потребность людей в конструкции 100 «умного» клапана.
В частности, бытовой прибор включает в себя, помимо прочего, газовую плиту, водонагреватель, стиральную машину, посудомоечную машину, диспенсер для воды, водоочиститель или другие бытовые приборы, требующие регулирования потока. Бытовой прибор интеллектуально реализует управление различными потоками текучей среды под управлением программы конструкции 100 клапана, что не только экономит поток текучей среды бытового прибора, но также позволяет пользователю легко и точно им управлять.
Ссылка в данном описании на «вариант осуществления», «некоторые варианты осуществления», «схематический вариант осуществления», «пример», «конкретный пример» или «некоторые примеры» означает, что конкретный элемент, конструкция, материал или характеристика, описанные в связи с вариантом осуществления или примером включен по меньшей мере в один вариант осуществления или пример настоящего изобретения. Таким образом, схематическое преставление приведенных выше фраз в настоящем описании не обязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления или примеру. Кроме того, конкретные элементы, конструкции, материалы или характеристики могут быть объединены любым подходящим образом в одном или нескольких вариантах осуществления или примерах.
1. Конструкция клапана, содержащая:
седло клапана, образующее канал текучей среды, вход и выход, причем канал текучей среды содержит первый проход и второй проход, при этом первый проход сообщается с выходом и входом, а второй проход сообщается с выходом; и
переключающий клапан, прикрепленный к седлу клапана и содержащий подвижный элемент, расположенный перед первым проходом и вторым проходом, причем переключающий клапан обеспечивает возможность выборочного нахождения подвижного элемента в первом или втором положении при управлении электрическим сигналом, при этом, когда подвижный элемент находится в первом положении, подвижный элемент блокирует сообщение между вторым проходом и входом, а когда подвижный элемент находится во втором положении, подвижный элемент обеспечивает сообщение второго прохода с входом; и когда подвижный элемент находится в первом положении или во втором положении, первый проход сообщается с входом.
2. Конструкция клапана по п. 1, отличающаяся тем, что конструкция клапана содержит регулирующий элемент, причем регулирующий элемент частично расположен в первом проходе и выполнен с возможностью регулирования потока текучей среды в первом проходе, когда регулирующий элемент перемещается.
3. Конструкция клапана по п. 2, отличающаяся тем, что регулирующий элемент соединен с седлом клапана с возможностью вращения; или регулирующий элемент соединен с седлом клапана с возможностью скольжения.
4. Конструкция клапана по п. 2, отличающаяся тем, что первый проход содержит первый участок и второй участок, где первый участок имеет направление выдвижения, отличное от направления выдвижения второго участка, причем первый участок сообщается с входом, второй участок сообщается с первым участком и выходом, а боковая стенка второго участка образует ограничивающую канавку, выполненную с возможностью ограничения величины регулировки, осуществляемой регулирующим элементом.
5. Конструкция клапана по п. 4, отличающаяся тем, что седло клапана образует вспомогательное отверстие, выполненное с возможностью образования первого участка, причем вспомогательное отверстие герметично закрыто первым уплотнительным элементом.
6. Конструкция клапана по п. 1, отличающаяся тем, что конструкция клапана содержит второй уплотнительный элемент, герметично соединенный с местом соединения седла клапана и переключающего клапана.
7. Конструкция клапана по п. 6, отличающаяся тем, что по меньшей мере седло клапана и переключающий клапан, каждый по отдельности, образуют установочную канавку, причем второй уплотнительный элемент по меньшей мере частично расположен в установочной канавке.
8. Конструкция клапана по п. 1, отличающаяся тем, что переключающий клапан содержит магнитный элемент, выполненный с возможностью удержания подвижного элемента во втором положении.
9. Конструкция клапана по п. 1, отличающаяся тем, что переключающий клапан содержит упругий элемент, причем упругий элемент соединен с подвижным элементом и выполнен с возможностью удержания подвижного элемента в первом положении.
10. Бытовой прибор, содержащий конструкцию клапана по любому из пп. 1-9.
