[发明专利]气体阀及控制方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是申请日为2011年7月12日，申请号为第13/181,205号的美国专利申请的PCT国际申请，该美国专利申请是申请日为2008年7月14日，申请号为第12/172,444号的美国专利申请的部分继续申请。在此通过引用结合上述申请的全部公开内容。

技术领域

本申请涉及用于控制包括火焰的设备的系统，且更具体地涉及对至这样的设备的燃料的阀控制。

背景技术

本部分的说明仅仅提供关于本申请的背景信息，且不构成现有技术。

通常，使用诸如天然气（即，甲烷）、丙烷或类似的气态烃类等的燃料的设备向燃烧器提供加压的气体输入，该输入由主阀调节。通常地，燃烧器产生大量的热，从而阀仅根据需要提供用于燃烧器的操作的燃料。然而，存在需要调节气体设备的燃烧器供应阀的出口压力调节的情况。这包括模式的改变（即，所希望的火焰强度的改变）和燃料类型的改变（即，从丙烷改为甲烷）。Bauman的公开日为2001年5月3日，公开号为WO/2001/031257的国际专利申请PCT/US1999/028982中建议了通常用于改变气体设备的阀位置的螺线管调节方法。尽管该阀方法已经使用一段时间且具有满意的效果，然而引入完全新的阀设计趋于引起严重的调节困难。对阀设计的新的方法的安全操作的证明将需要很多的研发成本和测试。

发明内容

本部分提供了本公开的大致概括，且并不是完整公开的全部范围或其所有特征。

根据本公开的方面，公开了气体阀单元的示例性实施方式，用于在加热设备中控制气体流动的水平以初始地形成燃烧。在示例性实施方式中，气体阀单元大体包括线圈，其响应于输入信号而产生磁场。阀构件可响应于磁场而移动，以引起阀元件相对于阀开口的位移，从而调节通过阀开口的气体流动速度。至线圈的输入信号控制阀构件相对于阀开口的移动的程度。传感器提供了指示在气体阀单元的出口处的气体压力的输出。设置装置提供了输入，用于选择至少一个打开流动速度形式，其是出口压力在时间上的函数。阀控制器与传感器和设置装置通信。该阀控制器被配置成部分地基于传感器输出而控制至线圈的输入信号，以控制阀元件，从而提供随着时间的期望出口压力，其与设置装置所选择的打开流动速度形式相应。

另一个示例性实施方式包括气体阀单元，用于控制气体燃烧设备中的气体流动速度。该气体阀单元大体包括主隔膜腔室和在该主隔膜腔室中的主隔膜。该主隔膜将阀元件相对于阀开口可控地位移，以响应于主隔膜腔室中的压力改变而调节气体流动速度。伺服调节隔膜被配置成调节至主隔膜腔室的流体流动。步进电机被配置成以步进方式移动，以偏置伺服调节隔膜，用于调节至隔膜腔室的流体流动，从而使得主隔膜和阀元件位移，以控制通过气体阀单元的流动速度。传感器提供了指示在气体阀单元的出口处的压力的输出。阀控制器是可操作的以控制步进电机，使得阀元件相对于阀开口而位移，用于控制至出口的气体流动速度。阀控制器被选择性地配置成控制步进电机移动，以提供选择的打开流动速度形式，其是出口压力在时间上的函数。阀控制器被配置成部分地根据来自传感器的输出而控制至步进电机的输入信号，该来自传感器的输出指示在出口处的压力。

根据这里的说明，其它的应用领域将更明显。应理解，该说明和具体示例仅用作示意的目的，而不旨在限制本公开的范围。

附图说明

这里说明的附图仅是用于示出所选择的实施方式而不是所有可能的实施方式，且不旨在限制本公开的范围。

图1示出了根据本公开的步进电机调节气体阀控制装置的一个实施方式的透视图和示意剖视图；

图2示出了根据本公开用于步进电机调节气体阀系统的控制电路的一个实施方式；

图3示出了通过步进电机调节气体阀控制装置提供燃料的燃料燃烧加热系统的实施方式；

图4示出了天然气与液化丙烷气的压力之间的关系的附图，以及步进电机的一个实施方式用于调节天然气或液化丙烷气的相应步进数量；

图5示出了用于根据本公开的步进电机调节气体阀系统的位置开关的一个实施方式；

图6示出了用于根据本公开的步进电机调节气体阀系统的位置开关的第二实施方式；

图7示出了根据本公开，用于提供期望打开流动速度形式的气体阀单元和阀控制器的第三实施方式；

图8是流程图，示出了阀控制器的操作；

图9是流程图，示出了阀控制器的进一步操作；