PL177671B1 - Zawór regulacyjny, zwłaszcza do przepływowego podgrzewacza wody - Google Patents

Abstract

1. Zawór regulacyjny, zwlaszcza do przeplywowego podgrzewacza wody, do ste- rowania przeplywem gazu w zaleznosci od przeplywu wody, zawierajacy prowadzaca gaz obudowe, prowadzaca wode obudowe i me- chaniczny lacznik, który z jednej strony opiera sie na membranie, której polozenie jest zalezne od przeplywu wody i który wystaje z prze- strzeni wewnetrznej prowadzacej wode obu- dowy na strone zewnetrzna, a z drugiej strony jest polaczony z zaworem sterujacym iloscia gazu, znamienny tym, ze na membranie(24) jest oparta dzwignia (3), której punkt obrotu tworzy wal (4), polaczony na stale dzwignia (3), ulozyskowany szczelnie i wyprowadzony na zewnatrz z prowadzacej wode obudowy (2) i ze wal (4) tworzy punkt obrotu dla drugiej, równiez polaczonej z nim na stale dzwigni (5), która jest polaczona z przesuwnym wzdluznie popychaczem (12), który jest polaczony z za- worem (11), sterujacym iloscia gazu, znaj- dujacym sie w prowadzacej gaz obudowie (1). Fig.1 ( 1 2 ) OPIS PATENTOWY ( 1 9 ) PL (1 1 ) 177671 (13) B 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór regulacyjny, zwłaszcza do przepływowego podgrzewacza wody.

Zawory regulacyjne do przepływowych podgrzewaczy wody znane są od wielu lat i składają się zazwyczaj z części gazowej i części wodnej. Sterowanie gazem jest uruchamiane przez hydrauliczny napęd nastawnika, który zależnie od każdorazowo przepływającej ilości wody wytwarza określony skok zaworu do sterowania ilością gazu. Przy tym skok rozpoczyna się najczęściej od określonej ilości minimalnej, która jest ustalona przez najmniejszą ilość gazu, potrzebną do zapłonu palnika i kończy się z ustaloną ilośc^;ą maksymalną, która jest określona przez techniczne rozplanowanie palnika gazu i wymiennika ciepła.

Jak przedstawiono przykładowo w De 647 449, W części wodnej znajduje się urządzenie sterujące, które posiada membranę, przez którą obudowa włącznika jest podzielona na komory, które przez przewody pozostają w połączeniu z częściami przewodu do cieczy, które znajdują się przed i z tyłu dławika. W części gazowej znajduje się włącznik ciśnieniowy gazu, który posiada zawór z elementem zaworowym, który jest poruszany od innej membrany.

Membrana jest sterowana przez różnicę ciśnień, która jest wywoływana przez dławik w przewodzie gazowym, prowadzącym do palnika. Urządzenie sterujące jest połączone przez pręt z elementem zaworowym, przynależącym do dławika.

Inny zawór do przepływowego podgrzewacza jest opisany w zgłoszeniu WO 94/00716. Także tutaj w części wodnej znajduje się urządzenie sterujące, oznaczone jako włącznik przepływu. Ten włącznik przepływu ma komorę wysokociśnieniową, i komorę niskociśnieniową, które są oddzielone od siebie przez membranę, która opiera się na talerzu membranowym, który jest połączony na stałe z popychaczem, który ze swojej strony jest wyprowadzony

177 671 uszczelniająco z komory niskociśnieniowej. Przy tym membrana, talerz membranowy i popychacz tworzą hydrauliczny napęd nastawnika dla zaworu, sterującego ilością gazu w części gazowej.

Budowa takich zaworów stwarza problem, że służący do przeniesienia skoku popychacz wykonuje osiowy ruch i przez ten osiowy ruch popychacz, pomimo istnienia uszczelnienia, przyjmuje cząsteczki wody. Aby uniemożliwić cząsteczkom wody docieranie do przestrzeni prowadzącej gaz, pomiędzy przestrzenią prowadzącą wodę a przestrzenią prowadzącą gaz jest utworzona przestrzeń prowadząca powietrze. Dodatkowo popychacz jest wykonany dwuczęściowo. Pozostaje jednak problem, że przy wzrastającym skoku popychacza, wywoływanym przez wzrastający pobór wody, podtrzymywany przez ciśnienie wody film wodny poprzez osiowy ruch jest transportowany na popychaczu na zewnątrz. Ten film wodny ulatnia się w powietrzu i prowadzi do odkładania wapnia na popychaczu. Przy powrocie popychacza, wywoływanym przez zmniejszający się pobór wody, to odłożone cząsteczki wapnia są przeciągane przez uszczelkę, co prowadzi do jej uszkodzeń i przez to do nieszczelności przy dalszych poborach wody. Dalej przez wzrastające tarcie popychacza powiększa się odchyłka regulacji przepływowego podgrzewacza wody. Zwłaszcza przy zmniejszeniu przepływającej ilości wody, ilość gazu nie zmniejsza się w wymaganej mierze, co prowadzi do wysokiej temperatury wody z połączonym z tym niebezpieczeństwem dla użytkownika. Występujące obrastanie wapnem może tak daleko postępować, że zawór sterujący ilością gazu przy całkowicie zamkniętym dopływie wody pozostaje otwarty, co w efekcie prowadzi do zakłóceń przepływowego podgrzewacza wody, o ile nie istnieje specjalna ochrona przez wysoką temperaturą.

Dzięki zbiornikowi smaru, podwójnym uszczelkom i prowadnicom ceramicznym te negatywne skutki mogą być wprawdzie opóźnione, transport filmu wody przez osiowy ruch popychacza jednak pozostaje i prowadzi zatem do wypadku. Takie środki maja ponadto niedogodność, że podwyższają, wymiary konstrukcyjne zaworu i ostatecznie także koszty wytwarzania.

Zadaniem wynalazku jest udoskonalenie zaworu wspomnianego rodzaju, w którym jest zmniejszone tworzenie się osądów wapnia na popychaczu, wystającym z prowadzącej wodę obudowy, a wpływ takich osądów wapnia na stan regulacji jest całkowicie wykluczony.

Zgodnie z wynalazkiem zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że na membranie jest oparta dźwignia, której punkt obrotu tworzy wał, połączony na stałe z tą dźwignią, ułożyskowany szczelnie i wyprowadzony na zewnątrz z prowadzącej wodę obudowy i że wał tworzy punkt obrotu dla drugiej, również połączonej z nim na stałe dźwigni, która jest połączona z przesuwnym wzdłużnie popychaczem, który jest połączony z zaworem sterującym ilością gazu, znajdującym się w prowadzącej gaz obudowie.

Według wynalazku druga dźwignia poza prowadzącą wodę obudową jest połączona jednoczęściowo z wałem. Przy tym dodatkowo pomiędzy drugą dźwignią a popychaczem jest umieszczony przesuwny element łączący.

Dalsze korzystne wykonanie wynalazku polega na tym, że wał jest prowadzony szczelnie w przestrzeni wewnętrznej prowadzącej gaz obudowy, w której jest umieszczona druga dźwignia.

Korzystnie wał jest wykonany dwuczęściowo, przy czym pierwsza część wału jest wyprowadzona z przestrzeni wewnętrznej prowadzącej wodę obudowy na zewnątrz, a druga część wału z przestrzeni wewnętrznej prowadzącej gaz obudowy na zewnątrz.

Według wynalazku w przesuwnym elemencie łączącym jest umieszczona śruba, oddziaływująca na drugą dźwignię.

Dzięki przekształceniu ruchu skokowego membrany na ruch obrotowy wału jest osiągnięte, że element uszczelniający, potrzebny do uszczelnienia, zazwyczaj pierścień O, uszczelnia wał zawsze w stałym miejscu. Osiowy ruch nie występuje więcej w obszarze uszczelnienia. A zatem odpada dotychczas występujący transport cząsteczek wody z prowadzącej wodę przestrzeni i z tym połączone negatywne skutki. Nawet gdy wystąpi przeciek, pomimo uszczelnienia, znajdującego się pomiędzy prowadzącą wodę obudową a wałem, przez który na końcu wału tworzą się osady wapniowe, to są one bez wpływu na tarcie łożysk

177 671 i stan regulacji. Jako dalszą zaletą jest osiągnięcie, że przy rozwiązaniu według wynalazku odpada, istniejący w opisanym stanie techniki, wpływ ciśnienia wody na ilość przepływową gazu, wynikający ze składowej siły ciśnienia wody, działającej na przekrój poprzeczny popychacza. Ponadto śruba, umieszczona w elemencie przesuwnym umożliwia justowanie skoku membrany i skoku zaworu sterującego ilością gazu.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok częściowy zaworu regulacyjnego według wynalazku dla ogrzewanego gazem przepływowego podgrzewacza wody, przy zamkniętym zaworze sterującym ilością gazu, fig. 2 - widok częściowy zaworu z fig. 1 przy otwartym zaworze sterującym ilością gazu a fig. 3 - przekrój A-A z fig. 1.

Częściowo przedstawiony na fig. 1 zawór regulacyjny dla ogrzewanego gazem przepływowego podgrzewacza wody posiada prowadzącą gaz obudowę 1 i prowadzącą wodę obudowę 2.

Obudowa 2, obok innych znanych dla fachowca i nieistotnych dla zrozumienia wynalazku bliżej nie wyjaśnionych elementów konstrukcyjnych posiada włącznik przepływu 21, który służy jako zabezpieczenie przed brakiem wody.

Ten włącznik przepływu 21 posiada komorę wysokociśnieniową 22 i komorę niskociśnieniową 23, które są oddzielone między sobą przez talerz membranowy 25, na którym opiera się membrana 24. Komora niskociśnieniowa 23 jest zamknięta przez pokrywę 26, która z jedn^ej strony jest połączona z obudową 2, a z drugiej strony, nie pokazanej strony z prowadzącą gaz obudowę 1. Na pokrywie 26 opiera się sprężyna naciskowa 27, które swoim drugim końcem przylega do talerza membranowego 25.

Na talerzu membranowym 25 opiera się jednym końcem wykorbiona dźwignia 3, która swoim drugim końcem jest połączona na stałe z wałkiem 4, uszczelnionym w pokrywie 26 i ułożyskowanym obracalnie. Przy tym wałek 4 tworzy jednocześnie punkt obrotu dla drugiej dźwigni 5. Korzystnie jest, gdy wałek 4 i dźwignia 5 są wykonane jednoczęściowo w postaci kabłąka 6 (fig. 3).

Prowadząca gaz obudowa 1, obok innych znanych dla fachowca i nieistotnych dla zrozumienia wynalazku, bliżej nie wyjaśnionych elementów konstrukcyjnych, posiada zawór 11 sterujący ilością gazu. Zawór 11 znajduje się w przestrzeni 13, ukształtowanej w postaci garnka, w której dnie 14 znajduje się ruchliwie wzdłużnie popychacz 12, który jest połączony z talerzem zaworowym 111 zaworu 11 sterującego ilością gazu. Talerz zaworowy 111 w kierunku zamykania jest obciążony przez sprężynę powrotną 112, która swoim drugim końcem opiera się na dnie 114. Popychacz 12 na swoim końcu, odwróconym od zaworu 11, który wystaje do stojącej w połączeniu z otoczeniem, przestrzeni 16 w prowadzącej gaz obudowie 1, posiada wykorbienie 121, które służy do zamocowania przesuwnego elementu łączącego 17.

Przesuwny element łączący 17 jest w tym przykładzie wykonania częścią kształtową, ukształtowaną w postaci U. W części łączącej oba ramiona znajduje się otwór 171, przykładowo zaopatrzony w gwint, który służy do przyjęcia przestawialnego w kierunku wzdłużnym elementu, przykładowo śruby 174. Ponadto jedno z obu ramion jest wykonane jako przedłużone i na swoim końcu 172 zagięte. W zagiętym końcu 172, w osiowym przedłużeniu otworu 174 znajduje się wybranie 173, które służy do przyjęcia przewężenia 121 popychacza 12.

W tak utworzonym przesuwnym elemencie łączącym 17 jest ułożyskowana, już opisana powyżej, dźwignia 5. W tym przykładzie wykonania część wspomnianego kabłąka 6, pod działaniem siły sprężyny powrotnej 112 i sprężyny naciskowej 27 opiera się na śrubie 174.

Działanie zaworu według wynalazku dla przepływowego podgrzewacza wody jest następujące:

Z chwilą, poboru wody, przez działanie ssące nie przedstawionej dyszy Venturiego, znajdującej się w prowadzącej wodę obudowie 2 powstaje różnica ciśnień pomiędzy komorą wysokociśnieniową 22 a komorą niskociśnieniowa 23, która powoduje ruch skokowy membrany 24. Ten ruch skokowy przez talerz membranowy 25 jest przenoszony na dźwignię 3. Na podstawie stałego połączenia pomiędzy dźwignią 3 a wałem 4 ten ruch skokowy jest przemieniany w ruch obrotowy, który jest przenoszony poza obudowę 2 na dźwignię 5, a przy tym

177 671 jednocześnie, ponieważ wał 4 jest także miejscem obrotu dla dźwigni 5, ponownie przemieniany na ruch skokowy, za pomocą przesuwnego elementu łączącego 17. Ten ruch skokowy oddziaływuje na popychacz 12, przez co zamknięty dotąd zawór 11 sterujący ilością gazu (fig. 1) jest otwierany. W zależności od ilości potrzebnej wody i nastawionej wielkości różnicy ciśnień, na podstawie różnego działania ssącego dyszy Venturiego, także zawór 11 sterujący ilością gazu jest bardziej lub mniej otwarty. Na fig. 2 jest wprawdzie pokazane maksymalne otwarcie zaworu 11, to jednak rozumie się, że także są możliwe położenia pośrednie.

Aby na podstawie tolerancji wykonawczych móc uzyskać przyporządkowanie pomiędzy skokiem membrany 24 a skokiem zaworu 11, okazało się jako korzystne zastosowanie elementu justującego. Zadanie to przyjmuje w tym przykładzie wykonania umieszczona w przesuwnym elemencie łączącym 17 śruba 174, oddziałująca na dźwignię 5 (fig. 1 i 2), której głębokość wkręcenia może być zmieniana, korzystnie przez otwór 175 w obudowie 1.

Zawór według wynalazku oczywiście nie jest ograniczony do przedstawionego przykładu wykonania. Przykładowo wał 4 może być umieszczony szczelnie w przestrzeni wewnętrznej prowadzącej gaz obudowy 1, przy czym rozumie się, że wtedy dźwignia 5 musi być również umieszczona w przestrzeni wewnętrznej obudowy 1. Dalej wał 4 może być wykonany dwuczęściowo, przy czym pierwsza część wału 4 jest wyprowadzona z przestrzeni wewnętrznej obudowy 2 na stronę zewnętrzną, natomiast drugą część wału 4 jest wprowadzona z przestrzeni wewnętrznej obudowy 1 do strony zewnętrznej. Justowanie odbywa się wtedy korzystnie pomiędzy przepustem obudowy 2 a przepustem obudowy 1.

177 671

Fig.2

177 671

Fig.3

177 671

Fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Zawór regulacyjny, zwłaszcza do przepływowego podgrzewacza wody, do sterowania przepływem gazu w zależności od przepływu wody, zawierający prowadzącą gaz obudowę, prowadzącą wodę obudowę i mechaniczny łącznik, który z jednej strony opiera się na membranie, której położenie jest zależne od przepływu wody i który wystaje z przestrzeni wewnętrznej prowadzącej wodę obudowy na stronę zewnętrzną, a z drugiej strony jest połączony z zaworem sterującym ilością gazu, znamienny tym, że na membranie(24) jest oparta dźwignia (3), której punkt obrotu tworzy wał (4), połączony na stałe dźwignią (3), ułożyskowany szczelnie i wyprowadzony na zewnątrz z prowadzącej wodę obudowy (2) i że wał (4) tworzy punkt obrotu dla drugiej, również połączonej z nim na stale dźwigni (5), która jest połączona z przesuwnym wzdłużnie popychaczem (12), który jest połączony z zaworem (11), sterującym ilością gazu, znajdującym się w prowadzącej gaz obudowie (1).
2. 2. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że druga dźwignia (5) jest poza obudową (2) połączona jednoczęściowo z wałem (4).
3. 3. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że pomiędzy drugą dźwignią (5) a popychaczem (12) jest umieszczony przesuwny element łączący (17).
4. 4. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że wał (4) jest prowadzony szczelnie w przestrzeni wewnętrznej obudowy (1), w której jest umieszczona druga dźwignia (5).
5. 5. Zawór według zastrz. 4, znamienny tym, że wał (4) jest wykonany dwuczęściowo, przy czym pierwsza część wału (4) jest wyprowadzona z przestrzeni wewnętrznej obudowy (2) na zewnątrz, a drugą część wału (4) z przestrzeni wewnętrznej obudowy (1) na zewnątrz.
6. 6. Zawór według zastrz. 3, znamienny tym, że w przesuwnym elemencie łączącym (17) jest umieszczona śruba (174), oddziałująca na dźwignię (5).