專利名稱：調(diào)節(jié)器和調(diào)節(jié)器驅(qū)動控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機電調(diào)節(jié)器，適于與包括如斷開閥或隔離閥的機械驅(qū)動控制裝置相配合。
本發(fā)明還涉及一種用于調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)器機構(gòu)，例如，包括那些用于控制如家用烹飪烤盤、烤架和烤箱的電負載供電的能量調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)器機構(gòu)。該調(diào)節(jié)器機構(gòu)特別適于那些包含安全特性的位置控制和閥機構(gòu)驅(qū)動。
本發(fā)明還涉及一種流體流量控制，特別是氣體流量控制，其中對流量進行測量或者控制需要變化的流量。本發(fā)明最特別地涉及危險或可燃流體的流量控制，并且典型用途是對工業(yè)和家庭的燃氣設備的流量控制，包括供熱鍋爐、燃氣灶和燃氣路等。
在一種示例性配置中，本發(fā)明涉及提供一種具有至少一個按比例和/或無限可調(diào)輸出的機電動作氣體閥。
在下面的介紹中，本發(fā)明的調(diào)節(jié)機構(gòu)將被稱為“氣體閥”，但是，沒有限制任何特定流體或氣體或本發(fā)明中使用這一適宜名稱的內(nèi)容的特定用途。
術(shù)語“能量調(diào)節(jié)器”通常是指具有切換觸點的控制裝置，將其可操作地連接在電源和負載之間的電路中，用于選擇性地切斷或允許電流流向負載。該術(shù)語還指適于控制或調(diào)節(jié)流向負載的電流流量的具有可觸發(fā)切換裝置的控制裝置。同樣包含在上述術(shù)語含義范圍內(nèi)的是通常關(guān)于恒溫器、電阻器和電位器的調(diào)節(jié)器。
但是本發(fā)明并不限于傳統(tǒng)類型的能量調(diào)節(jié)器，在傳統(tǒng)類型的能量調(diào)節(jié)器中，使用例如溫度的主控制參數(shù)來影響引起例如通過負載的電流流量或者通過閥門流向燃燒嘴的燃氣流量的參數(shù)變化的源。
當由一個主控制參數(shù)驅(qū)動時，本發(fā)明的范圍同樣考慮到了影響或調(diào)節(jié)引起輔助參數(shù)變化的源或輔助參數(shù)本身的設備。
背景技術(shù)：
利用雙金屬部件隨溫度的偏轉(zhuǎn)來實現(xiàn)在例如家用烹具中的調(diào)節(jié)功能早就普及了。特別用于該目的，由藏在調(diào)節(jié)器內(nèi)與雙金屬部件的活動腿緊密相連的加熱部件對雙金屬部件進行加熱。典型的，將該偏轉(zhuǎn)用于驅(qū)動切換機構(gòu)打開和閉合電源到負載的電接觸。如果將調(diào)節(jié)器集成在靠前安裝的用戶控制面板上，可以由旋轉(zhuǎn)凸輪裝置來確定雙金屬片驅(qū)動切換機構(gòu)的設置。但是，在下面的介紹中，除去了旋轉(zhuǎn)凸輪裝置。
同樣已知集成補償部件去補償周圍溫度的變化，使得雙金屬片的偏轉(zhuǎn)更準確地取決于對雙金屬片進行加熱的加熱部件的溫度。
在已經(jīng)公認的現(xiàn)有技術(shù)中，加熱部件通常通過控制裝置從用于給負載供電的同一電源，即主電源通電。這樣，當給負載通電時，加熱裝置開始對雙金屬部件的活動腿加熱。當發(fā)生隨溫度變化的偏轉(zhuǎn)時，斷開對負載和加熱裝置供電的電源，加熱裝置冷卻。當雙金屬部件的活動腿返回到它的正常(冷)位置時，切換機構(gòu)重新建立(進行)重新將負載接到加熱器電源的電路。加熱器再次通電，循環(huán)重新開始。
本發(fā)明用于克服現(xiàn)有調(diào)節(jié)器的某些復雜性和缺點，特別用于實現(xiàn)一種適于驅(qū)動或調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)器機構(gòu)，優(yōu)選地使用標準電控電路和裝置提供呈比例和/或無限可變控制的控制。
同樣已知采用例如彈簧承載的螺線管裝置打開和閉合氣體閥來調(diào)節(jié)氣體流量。但是，在可變的溫度條件下使用現(xiàn)有的例如那些在工業(yè)和家庭烹具和鍋爐系統(tǒng)中的螺線管，很難獲得與設備壽命在時間上一致的運行。已知的解決方案經(jīng)常是復雜而昂貴的。
為了提供相對便宜、牢固的能夠經(jīng)受這樣運行條件的螺線管動作閥，可以將結(jié)構(gòu)限制為簡單的開/關(guān)閥，但可能不能實現(xiàn)精確的中間或“確保關(guān)閉”控制。對于氣體閥(和其它控制裝置)，關(guān)閉狀態(tài)導致零氣體流量或者這樣作為通過調(diào)整權(quán)威測試的最小流量是非常重要的。確保關(guān)閉狀態(tài)對應于電源關(guān)閉狀態(tài)，即，設備關(guān)閉或最終掉電狀態(tài)也是非常重要的。
此外，常規(guī)的基于螺線管的控制器具有明顯的包括例如溫度限制的運行限制。在商業(yè)或家庭爐子(烹具)中，需要控制器能夠在150℃下運行。此外，螺線管可能有電噪聲和物理噪聲。當螺線管在50HZ的主電源下運轉(zhuǎn)時，在裝置的面板或殼體中會出現(xiàn)不想要的振動。同樣已知該螺線管可能是狀態(tài)敏感的，使得設備的位置和方向受到限制。這在高溫下尤為顯著。
在下面的詳細介紹中也考慮了可供選擇的氣體閥，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到氣體閥技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒑腿斯?、機電和氣動裝置一起被提供。最近，電控氣體閥的需求已經(jīng)導致許多用于控制閥的可選配置的發(fā)展。
出于費用原因和為了符合標準，特別是涉及能效，需要使用具有低能耗的簡單零件。出于這個原因，加上雙金屬部件的低故障率和安裝的陶瓷加熱部件，盡管具有相對小的可運動量，雙金屬機電調(diào)節(jié)器還是受到重視?？梢钥吹娇色@得的偏轉(zhuǎn)力明顯大于從備選的例如包括壓電彎片的高可靠源所獲得的調(diào)節(jié)力。
因此本發(fā)明致力于克服流體流量閥伴生的一些缺點，特別是實現(xiàn)一種在一定范圍內(nèi)無限變化并適合用于標準電控電路和裝置的氣體閥。
本發(fā)明的一個目的是試圖減少現(xiàn)有技術(shù)控制裝置中已知的缺點和限制，并提供一種具有最少部件量的可電控調(diào)節(jié)器機構(gòu)，其便于生產(chǎn)線裝配，具有低制造公差、高可靠性以及便于直接作用控制。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種可電控調(diào)節(jié)器機構(gòu)，其可以和包含閥的標準控制或調(diào)節(jié)器裝置接駁以實現(xiàn)成比例和/或無限可變的輸出控制。
本發(fā)明的一個特定目的是提供一種流體流量閥或安全切斷裝置，包括可以和例如烹具架和/或爐一起使用的氣體流量調(diào)節(jié)裝置，用于準確控制向爐膛或烤架出口的氣體流量而不考慮裝置運行的溫度。
本發(fā)明的一個額外目的是提供一種無限可變的閥機構(gòu)，其方便適于單口和多口閥使用并便于標準電接口和控制裝置的使用。

發(fā)明內(nèi)容
在其最主要的方面，本發(fā)明提供一種適于和機械驅(qū)動控制裝置或調(diào)節(jié)器配合的機電調(diào)節(jié)器，由此輸出由電動操作調(diào)節(jié)器執(zhí)行的控制功能產(chǎn)生的動作，以及由雙金屬部件的偏轉(zhuǎn)引起的運動。
更具體的，本發(fā)明提供一種調(diào)節(jié)器機構(gòu)，包括在其上安裝了加熱部件的雙金屬部件，該雙金屬部件可以通過對加熱部件通電產(chǎn)生向雙金屬部件的熱傳遞而偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)度直接地和向加熱部件供電的能量相關(guān)，偏轉(zhuǎn)造成調(diào)節(jié)器電樞沿著克服適于使電樞返回其非偏轉(zhuǎn)位置的偏壓裝置的直線路徑運動。
有利的是，雙金屬部件包括活動部分和用于補償周圍溫度影響的補償器部分。
方便地，活動部分包括適于固定到調(diào)節(jié)器電樞上以引起其運動的偏導臂。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到上述配置減輕或至少部分克服螺線管調(diào)節(jié)器的主要已知缺陷。
雙金屬部件偏轉(zhuǎn)本質(zhì)上比螺線管啟動更為可靠，包括更少的運動部件并且相對更便于實施。此外，盡管和壓電彎片的偏轉(zhuǎn)具有類似的偏轉(zhuǎn)范圍，但是，從雙金屬部件獲得的偏轉(zhuǎn)力明顯更大。
在調(diào)節(jié)器機構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)中，雙金屬部件包括響應于安裝其上的加熱部件的活動部分和用于補償周圍溫度影響效果的補償器部分，其中在雙金屬部件的同一片上具有活動部分和補償器部分，并且在調(diào)節(jié)器殼體中的一端固定該雙金屬部件。
使用上述結(jié)構(gòu)形式，自動獲得周圍環(huán)境補償同時基本消除偏轉(zhuǎn)常量變化。
在調(diào)節(jié)器機構(gòu)的優(yōu)先實施例中，該活動部分包括調(diào)整裝置。該調(diào)整裝置便于調(diào)節(jié)器電樞的運動與裝配到該調(diào)節(jié)器的控制器、調(diào)節(jié)器或閥的使用范圍所需的運動的匹配。
因此該設計具有提供最優(yōu)補償，消除雙金屬常量變化問題的優(yōu)點，并且能實現(xiàn)調(diào)節(jié)器和/或要考慮的相應控制的緊湊或者小型化設計。
方便地，雙金屬部件的活動部分和補償器部分是一體的，例如，通過沿其長度的一部分從一端縱向劈開雙金屬條而形成?？蛇x的，在其劈開端固定該雙金屬條。
優(yōu)選地，沖?；蚣す馇懈钤撾p金屬部件并形成所需的三維形狀。
另一方面，本發(fā)明提供一種能量調(diào)節(jié)器，包括調(diào)節(jié)器殼體；安裝在該殼體中的雙金屬部件，并且其適于依靠對安裝在其上的加熱部件的通電而偏轉(zhuǎn)；通過運行調(diào)節(jié)用于輔助控制參數(shù)的開關(guān)或控制裝置的調(diào)節(jié)器電樞；和一個開關(guān)或控制裝置，安裝在連接到調(diào)節(jié)器殼體的第二殼體中并適于容納該調(diào)節(jié)器電樞。
在一種結(jié)構(gòu)中，該控制裝置包括用于調(diào)節(jié)所述輔助控制參數(shù)的電阻器或電位器。
在一種合適的結(jié)構(gòu)中，將開關(guān)安裝在調(diào)節(jié)器殼體中。
短語“輔助控制參數(shù)”中的術(shù)語“輔助”想要表示所控制的參數(shù)是獨立于引起雙金屬部件偏轉(zhuǎn)的溫度或者是獨立于用于給調(diào)節(jié)器的加熱部件通電的電能。但是將認識到可以以一種輔助控制參數(shù)的反饋功能來控制向加熱部件提供的電能以影響其控制。
方便地，在這個或每個殼體中提供電樞導向件以強制電樞沿直線路徑運動。
優(yōu)選的，這個或每個導向件包括密封裝置以確保電加熱或開關(guān)功能與周圍大氣相隔離。在存在可燃氣體或者氣體閥直接與調(diào)節(jié)器相連的大氣環(huán)境中運行調(diào)節(jié)器的情況下，確保不會發(fā)生非受控燃燒是非常重要的?？梢赃x擇性地使用加熱部件的低電壓(24V)通電來代替主電壓的通電，并且可以把調(diào)節(jié)器殼體做得足夠牢固以經(jīng)得住長時間的積聚。
電樞相對于殼體按照一個有代表性的并且優(yōu)選地與給加熱部件通電的電能的增加成比例的量做直線運動。
另一個方面，本發(fā)明提供一種流體流量閥，包括調(diào)節(jié)器殼體；安裝在該殼體中的雙金屬部件，并且其適于依靠對安裝其上的加熱部件通電的而偏轉(zhuǎn)；可包括閥開口裝置的調(diào)節(jié)器電樞；和在供應入口部分和出口部分之間確定的通流孔，其全部形成在連接到調(diào)節(jié)器殼體的第二殼體中，適于容納驅(qū)動閥開口裝置的電樞其中將閥開口裝置連接到通流孔以形成可以釋放的密封。
方便地，將調(diào)節(jié)器電樞連接到具有密封部件通常密封連接到通流孔的閥機構(gòu)。
在一種結(jié)構(gòu)中，該流體閥包括蝴蝶閥，該蝴蝶閥具有蝴蝶閥部件繞其轉(zhuǎn)動的軸，該軸包括齒輪裝置，適于連接到調(diào)節(jié)器電樞并且可以隨著調(diào)節(jié)器電樞的運動而旋轉(zhuǎn)。
在另一種結(jié)構(gòu)中，該流體閥孔包括閥座，可以通過(直接或間接)裝配到調(diào)節(jié)器電樞的閥部件固定，使得當調(diào)節(jié)器的雙金屬部件偏轉(zhuǎn)時，該閥部件從閥座升起以允許流體流過流體閥孔。
在又一種結(jié)構(gòu)中，流體閥孔包括密封裝置，其可以(直接或間接)裝配到調(diào)節(jié)器電樞，使得當調(diào)節(jié)器的雙金屬部件偏轉(zhuǎn)時，提升密封裝置的自由端以打開所形成的密封。
本發(fā)明的再一個方面，提供一種調(diào)節(jié)器驅(qū)動閥機構(gòu)，適于用于控制燃燒和/或危險液體和氣體媒質(zhì)流量類型的流體閥使用，具有供應入口部分和至少一個出口部分，并且在它們之間確定一個通流孔，該閥機構(gòu)包括密封部件，通過逆著閥開口裝置動作的偏壓裝置將該部件保持與通流孔的密封連接，該閥開口裝置包括調(diào)節(jié)器電樞，其可以操作連接到密封部件，以這種方式提升密封部件的自由端以打開所形成的密封。
方便地，偏壓裝置直接作用在調(diào)節(jié)器電樞上，由雙金屬部件來支配它的運動。
優(yōu)選地，密封裝置包括柔性葉片，其保持在懸臂結(jié)構(gòu)中并跨孔擱置。
方便地，調(diào)節(jié)器電樞可操作地從與孔的嚙合中“剝離”密封部件以打開建立的密封。
該結(jié)構(gòu)使調(diào)節(jié)器雙金屬部件的偏轉(zhuǎn)特性最大化，以通過剝離密封裝置的導向或末梢邊緣抵消在(例如)供壓側(cè)和低壓側(cè)之間的壓差而打開密封。
有利地，密封裝置為適于在偏壓裝置的壓力下頂著孔形成氣密密封的薄葉片形式。還可以通過正壓差的存在形成氣密密封。
葉片優(yōu)選為金屬的，最好具有拋光層，足夠光滑以直接形成氣密密封?？蛇x的，可以在葉片的一側(cè)提供塑料材料層或薄膜以提供所需的拋光層。
葉片最好包括第一金屬葉片和具有確保氣密密封的拋光層的第二塑料材料葉片。
葉片結(jié)構(gòu)是可以讓塑料材料葉片為一層薄膜的結(jié)構(gòu)。
可選的，葉片包括塑料材料，方便地通過噴涂在其上提供一金屬層，該金屬層可以充分密封以防止在火災時閥被破壞。
在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，偏壓裝置直接作用在葉片上，使葉片變形，在葉片上形成一種“下降”到閥孔內(nèi)的凹面形。這種結(jié)構(gòu)確保在孔口周圍更大的密封面積，免除了必定要記錄預先形成形狀的必要性。
方便的，孔在其孔口周圍具有O形環(huán)或類似的可變形密封部件。
在本發(fā)明的一種示例性結(jié)構(gòu)中，將金屬葉片和塑料材料葉片分開，使得可以進一步把塑料葉片拉(“下降”)到孔內(nèi)，形成比僅僅使面對面接觸更大密封接觸的高質(zhì)量密封。
在葉片和通道的孔之間的插入塑料材料葉片提供了一種便宜、一致的拋光表面，其避免了為實現(xiàn)密封昂貴的拋光金屬與金屬的界面。用于靠著O形環(huán)密封的包覆金屬葉片的塑料的使用處理某些察覺到的缺陷，但是沒有提供使用插入葉片預計的優(yōu)點，插入葉片可以經(jīng)受凹面變形以提供一種增強的密封，主葉片變形的概念上的獨立。
盡管可以將葉片固定在遠離通流孔的點上，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將贊同密封部件葉片的剝離動作確定一個旋轉(zhuǎn)軌跡，該軌跡從葉片的自由邊緣到遠離孔的固定軸，在對應于孔的區(qū)域中越過該葉片。
在該優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，偏壓裝置作用于葉片的地方，葉片真正的轉(zhuǎn)動軸不在固定該葉片的地方，而是在通過偏壓裝置限制該葉片的地方，其中偏壓裝置可以包括一個頁簧。偏壓彈簧作用在一個點上，如果不共軸至少和氣流通道或孔重合。精確的分析顯示，當葉片“剝離”孔或O形環(huán)時，葉片的轉(zhuǎn)軸跨過孔。
當向其提供在10到79毫巴的密封或頂部壓力時，將葉片構(gòu)造形成一種氣密密封。所給的范圍不是想要暗示在其它壓力或壓力范圍的葉片設計無法實現(xiàn)。
優(yōu)選的，將調(diào)節(jié)器電樞布置在連接在該葉片或每個葉片的導向邊緣的可操作連接中，使得在雙金屬部件的通電偏轉(zhuǎn)中，從與孔的密封連接剝離該導向邊緣，由此打開密封。一旦打開密封，電樞必須抵消的力只是偏壓裝置的力。
本發(fā)明還提供一種多口閥，其具有整合形成的閥體，閥體包括多個通流孔，給每一個通流孔提供可獨立作用的閥開啟裝置，每個所述裝置包括一個調(diào)節(jié)器，將調(diào)節(jié)器可操作地連接到孔密封部件，以這種方式抬升密封部件的自由邊用于打開所形成的密封。
多口閥中每個閥的流動特性不必相同。
在一種結(jié)構(gòu)中，給兩口閥提供一對孔密封部件，這兩個密封部件都連接到單獨的閥開啟調(diào)節(jié)器。
在一種優(yōu)選的多口閥結(jié)構(gòu)中，閥體包括至少兩個鑄件，第一鑄件包括一個確定由一系列用于連接單個入口部分到多個出口部分的并排通流孔組成的入口總管，第二鑄件包括用于確定密封的所述入口總管的蓋子。
優(yōu)選的，第一鑄件包括用于閥開啟裝置的固定點。
這種結(jié)構(gòu)便于在一個裝配線上使用時在一系列層中制備多口閥結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的又一個方面，提供一種方法，能夠以最小的操作力打開閥的密封，該方法包括使用懸臂葉片形成密封，由此確定導向或末梢邊；嚙合該末梢邊，以“剝離”葉片的一部分，用于打開形成的密封；和隨后根據(jù)所需的流動控制參數(shù)移動該葉片。
可以看出，能夠預見到為標準控制裝置，特別是多功能或多電路裝置減少元件數(shù)量。
附圖簡要說明參考附圖將更詳細地對本發(fā)明進行介紹，這些附圖和使用根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)器的控制裝置配置，僅以舉例方式表示調(diào)節(jié)器的幾種實施例。這些圖中

圖1a是在活動部分或其臂部具有加熱部件的雙金屬部件結(jié)構(gòu)的透視立體圖；圖2a是適于根據(jù)雙金屬部件的偏轉(zhuǎn)促進電樞向下的調(diào)節(jié)器的第一種結(jié)構(gòu)；圖2b是適于根據(jù)雙金屬部件的偏轉(zhuǎn)促進電樞向上的調(diào)節(jié)器的第二種結(jié)構(gòu)；圖3a是操作電開關(guān)的電樞的示意性視圖；圖3b是操作電位器和開關(guān)的電樞的示意性視圖；圖4a至4c是第一種調(diào)節(jié)器驅(qū)動閥機構(gòu)結(jié)構(gòu)的截面圖；
圖5a是一個氣體出口管的透視立體圖，其定義一個通流孔，和一個密封部件的覆蓋孔部分；圖5b是類似于圖5a的透視立體圖，其中從孔的一側(cè)剝離密封部件的導向邊緣；圖5c是當將密封部件剝離時朝向通體孔的孔的彎曲表面區(qū)域的視圖；圖6a和6b是供本發(fā)明使用的密封部件葉片的平面采樣形狀視圖；圖7a至7d是閥孔和葉片的側(cè)視圖，其中葉片具有與之結(jié)合的用于將其偏壓和通流孔相密封接合的偏壓彈簧，并表示在葉片的導向或末梢邊的調(diào)節(jié)器的漸進作用。
圖8a是一種特別適于作為剝離調(diào)節(jié)器的第一雙金屬部件的具體透視圖；圖8b(I)和圖8b(II)是特別適于作為剝離調(diào)節(jié)器的第二雙金屬部件的側(cè)視圖和平面圖；圖8c(I)和圖8c(II)是特別適于作為剝離調(diào)節(jié)器的第三雙金屬部件的側(cè)視圖和平面圖；圖8d(I)和圖8d(II)是特別適于作為剝離調(diào)節(jié)器的第四雙金屬部件的側(cè)視圖、平面圖和透視圖；圖9a到9c是根據(jù)本發(fā)明的閥組件的正視圖；圖10是一種多口閥組件的具體截面透視圖。
發(fā)明詳細說明從圖1開始參考附圖，通常用參考標號1來表示雙金屬部件。雙金屬部件1包括活動部分或臂3，通過針眼7和周圍的卷簧9將陶瓷基底厚膜加熱器組件5固定在其上。補償器部分10在活動臂3周邊延伸并與之相鄰。換句話說，通過底部區(qū)域12結(jié)合，主臂和補償器部分組成了雙金屬單片的單獨部分。補償器部分包括兩個臂10，它們提供有用于將雙金屬部件固定到固定框架的固定孔14。
活動臂3包括和基底加熱器5接觸的根部15，從基底加熱器延伸出去的傾斜部分16和從基底加熱器分隔出來的末梢部分17。事實上只有根部15和與基底加熱器5直接接觸，這使得單位溫度變化引起的活動臂3的偏轉(zhuǎn)差最大。
以在活動臂3的末梢部分17上提供校準螺桿19的方式實現(xiàn)了雙金屬部件的校準。在使用時，在初始設置中使用該校準螺桿19來校準關(guān)于調(diào)節(jié)器應用的雙金屬部件1的偏轉(zhuǎn)作用。
很容易理解，對基底加熱器5通電導致的溫度變化將激勵活動臂3的根部15。杠桿比率將導致活動臂和校準螺桿19一起作為偏轉(zhuǎn)臂推動隨動機構(gòu)、開關(guān)、柱塞、電樞或其它這樣的機構(gòu)在所述偏轉(zhuǎn)的方向上運動。同樣顯而易見的是補償器部分10將補償周圍溫度的變化。
通過例如沖?；蚣す馇懈顝碾p金屬單片中分出活動臂3和補償臂10。在所示的結(jié)構(gòu)中，形成雙金屬部件的構(gòu)造中心的底座區(qū)域12允許補償臂10不受限制地活動。
雙金屬單片的活動臂3和補償臂10的構(gòu)造充分地確保消除偏轉(zhuǎn)常量變化，如果兩個部分是分開構(gòu)成的話將導致偏轉(zhuǎn)常量變化。
通過柔性導線21實現(xiàn)基底加熱器5的電連通，由此可以不影響雙金屬部件的運動。作為選擇，可以使用銅鎳合金或鎳鉻鐵合金條，或者類似材料的條。該連接是通過鉚釘23完成的。為了允許基底加熱器5和活動臂3自由運動而不對電連接過分施加應力，針孔7和卷簧9裝置通過雙金屬部件使加熱器部件5一側(cè)的柔性電接頭連接到不活動的固定點。加熱器部件5的另一側(cè)是自由的，允許無障礙地接近而沒有和雙金屬部件短路的危險。通常使用柔性導線或金屬條21來充當接頭。
將陶瓷基底厚膜加熱器5的電阻器軌道電連接到一個連接導線焊盤。通常使用超聲焊接將接頭21焊在連接導線焊盤上。這樣的焊接可以在超過380℃的環(huán)境溫度中進行并且不會氧化或隨時間惡化。
現(xiàn)在參考圖2a，表示了一種機電調(diào)節(jié)器組件30。該組件30包括殼體31，在殼體中提供有安裝柱32，用于將具有加熱器部件5的雙金屬部件1固定在那它的活動臂3上?；顒颖?構(gòu)成了調(diào)節(jié)器的偏轉(zhuǎn)臂。將調(diào)節(jié)器電樞35限制在第二殼體40提供的導向部件37中，在該第二殼體中提供一偏壓彈簧41來提供使得電樞35返回到非偏轉(zhuǎn)位置的彈簧力。該導向部件37還提供流體密封裝置，用于防止例如燃燒氣體通過殼體31、40中的電樞通道孔進入調(diào)節(jié)器殼體31中。
當對加熱部件5通電時，活動臂3偏轉(zhuǎn)，使得校準螺桿19向下推動電樞(在這一方向上)，其中校準螺桿由雙金屬活動臂3的末梢部分17支撐并和電樞35的上端相鄰。偏轉(zhuǎn)量和雙金屬部件的溫度變化一致，其進而又和提供到加熱部件的通電電能有關(guān)。因此，可以實現(xiàn)比例位置控制或者至少在一定范圍內(nèi)的無限地變化控制。
很容易理解可以將電樞35連接到開關(guān)、電位器、氣體閥或同類裝置。在圖2a所示的結(jié)構(gòu)中，當連接到閥塞時，非偏轉(zhuǎn)電樞位置表示關(guān)閉的閥，而偏轉(zhuǎn)電樞位置表示開口閥位置。在設置中使用校準螺桿19以確保非偏轉(zhuǎn)位置準確對應于關(guān)閉的閥(關(guān)閉)位置。
圖2b表示第二調(diào)節(jié)器組件50，其具有殼體51，同上，在殼體中提供有用于固定雙金屬部件1的安裝柱52。在這種結(jié)構(gòu)中，翻轉(zhuǎn)了雙金屬部件1的位置，因此安排活動臂3向上偏轉(zhuǎn)(在該方向上)。再一次將調(diào)節(jié)器電樞55限制在導向部件57內(nèi)，將導向部件放置在裝有偏壓彈簧61的第二殼體60中。
在這種結(jié)構(gòu)中，由螺紋凸緣或螺母64取代校準螺桿19，其沿著電樞55的相應螺紋位置65預設偏轉(zhuǎn)臂3的末梢部分17的位置。
這一電樞的特定結(jié)構(gòu)相對于切換和位置控制，與第一種等效，其適于直接用于以下閥機構(gòu)，其中將電樞頭67的尺寸和形狀構(gòu)造成閥密封部件69，可操作地頂著閥座(未示出)密封。因此，當雙金屬部件1偏轉(zhuǎn)時，從閥座中收回該閥密封部件69以允許流體流過。偏轉(zhuǎn)量的增加導致更大的流量?？梢月?lián)系與可獲得的流量比照的電樞55的偏轉(zhuǎn)或運動量以提供成比例的流體控制。
將會看出在調(diào)節(jié)器組件30和50這兩種結(jié)構(gòu)中，偏壓彈簧41和61提供了一種失效保險模式。
圖3a和3b分別表示了基本上和在圖2a和2b中所示的相同的機電調(diào)節(jié)器組件，并用相同的參考標號30、50來表示。圖3a中表示的結(jié)構(gòu)是一種調(diào)節(jié)器組件30，其中電樞和前面一樣偏轉(zhuǎn)，卻是除了“設置”開關(guān)SW。提供開關(guān)端部T或作為組件殼體上的鏟形觸點或作為引出端子。開關(guān)SW有利于作為過中心彈簧，當偏轉(zhuǎn)時其到達產(chǎn)生快速動作的點“形成”電路。當雙金屬偏轉(zhuǎn)隨著活動臂3上溫度的下降而減小，開關(guān)彈簧的快速動作確保電樞返回到其非偏轉(zhuǎn)位置。圖3b所示的結(jié)構(gòu)表示可以向第二調(diào)節(jié)器組件50提供相同的功能。對應于圖2b的描述，將雙金屬部件1的偏轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)，使得其直接向上(在所述方位中)。理論上，將電樞55限制在導向件57中并提供偏壓彈簧61以確保電樞返回其非偏轉(zhuǎn)位置。在這種情況下開關(guān)SW不需要是過中心彈簧型開關(guān)。此外，開關(guān)端部T可以是在組件殼體上的鏟形端部或引出端子。類似的，可以將電位器端部POT作為殼體安裝鏟形觸點或作為引出端子。把接觸刷觸點W安裝到繞軸X轉(zhuǎn)動的杠桿臂。將該杠桿臂的另一端裝配到電樞并依靠其偏轉(zhuǎn)運動。理論上，電樞是一種低阻力塑料材料，通過其固定用于移動杠桿臂和/或?qū)崿F(xiàn)攜帶開關(guān)的活動觸點。
所述結(jié)構(gòu)可以用于需要氣體流量調(diào)節(jié)的任何系統(tǒng)。特別是在需要在有限空間中調(diào)節(jié)氣體流量的任意系統(tǒng)中，經(jīng)受較高操作溫度并且成本低。
所示的結(jié)構(gòu)之所以特別有利是因為其允許通過改變驅(qū)動氣體控制閥的電樞位置來精確控制氣體流量，同時展示出以下特性不易受電源浪涌和短暫信號尖峰影響；容易安裝到烹具控制面板后面和/或爐腔內(nèi)；便于遠離烹具面板定位；
比大多數(shù)已知的具有高可靠性的選擇便宜的多；非常確實的運行特性；提供電控流體流量閥；和自動失效保險操作。
調(diào)節(jié)器運動并不限于上面所述的垂直運動或直接作用機構(gòu)。其它選項包括徑向、棘輪和樞軸調(diào)節(jié)器運動。
盡管建議將所述結(jié)構(gòu)用于開關(guān)閥門，但是該結(jié)構(gòu)也可以用于以下操作需要先關(guān)閉再開啟閥的運動和/或在控制下調(diào)節(jié)閥的開啟和關(guān)閉。該結(jié)構(gòu)還可以包括提供更多智能控制的反饋。
圖4a到4c，展示了一種閥機構(gòu)70。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到可以將所示的閥72(直接或間接)連接到調(diào)節(jié)器電樞。在該優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，該調(diào)節(jié)器電樞由閥調(diào)節(jié)器72本身所形成。該閥機構(gòu)包括一個圓柱體73，其中閥調(diào)節(jié)器72適于沿共同軸路徑運動。該圓柱體確定由通體通道77連接的入口部分75和出口部分76。在圖4a中，機電調(diào)節(jié)器沒有通電，通過安裝到適于旋到閥體73基座中的氣密蓋82上的彈簧80的作用將閥關(guān)閉。在調(diào)節(jié)器72鄰近入口部分75的地方安裝一個O形環(huán)84，以防止氣體或任何其它流體進入到通體通道77中。在出口部分76的相對側(cè)安裝一個類似的O形環(huán)85，用于防止氣體進入機電調(diào)節(jié)器組件殼體(未示出)。當通過加熱部件加熱雙金屬部件1時，如圖4b所示抵消彈簧80的作用而偏轉(zhuǎn)，并漸漸打開閥。如圖4c所示，當加熱部件充分通電并且足夠的熱傳遞充分偏轉(zhuǎn)該活動臂3時，閥將完全打開。
當不再對加熱部件通電時，彈簧迫使閥調(diào)節(jié)器72返回到關(guān)閉位置并且和O形環(huán)84、85一起確保關(guān)閉狀態(tài)。
在下面的氣體閥結(jié)構(gòu)中，將特別要點放在了密封部件(葉片)的剛度特性上。這一重點是探索從更薄(和更敏感)的雙金屬調(diào)節(jié)器和閥密封裝置中獲得好處。將意識到當使用更具剛性的葉片并使用下文中詳述的剝離技術(shù)時，存在具有足夠打開下面所述的閥的偏轉(zhuǎn)力的雙金屬部件。
現(xiàn)在參考圖5a，將意識到為了提供密封防止氣體在箭頭A的一般方向上進入，將需要必要剛性的密封部件91。還可以意識到密封部件91需要的運動量，進而所需的調(diào)節(jié)器運動都取決于對層流(laminar)或平滑流動的需要和所密封的孔的直徑D。一般公認要獲得平滑流動，從孔開始的密封表面的距離必須不少于孔有效流動直徑D的25％。該距離代表氣體可以不受限制流過的圓柱體的彎曲表面區(qū)的高度尺寸h，其等于由通流通道表示的最大流量面積。
孔的面積＝圓柱體的彎曲表面面積πr2＝2πrh∴r＝2hh＝D/4(0.25D)如在本說明書前言中所述，氣體控制閥通常標明當完全打開時可獲得氣體流量存在的最小衰減。這意味著當流量最大時可能將是穿過閥的最小壓降。為了獲得不大于所說的1毫巴的壓降，閥孔需要和向閥或閥組件提供的管子大致相同的直徑。在現(xiàn)有例子中，引入供應管具有4mm的內(nèi)徑，因此閥的密封間隙必須至少為1mm。通過選擇雙金屬調(diào)節(jié)器的合適形狀和結(jié)構(gòu)，例如在此所述的，可以容易獲得所需的運動。
出于各種原因，將閥座定位在閥殼的頂部壓力面處是有利的。但是，在可獲得的現(xiàn)有技術(shù)中，逆著供應或者頂部壓力關(guān)閉密封部件的裝置占有優(yōu)勢。通常，為了確保關(guān)閉或者確保在例如火災或停電的緊急情況下將閥關(guān)閉，這些裝置需要復雜并且昂貴的裝置去適合國家和地方法規(guī)。將清楚了解頂部壓力本身通過提供使得密封部件和閥座緊密配合并使得閥座的可變形O形環(huán)或類似部件發(fā)生形變的配合力，可以確保密封。
在下面的描述中，閥密封部件包括基本的懸臂片，根據(jù)其形狀更大或更小的范圍中利用頂部壓力作用。此外，可以提供關(guān)閉彈簧以在與氣流相同的方向上將密封部件偏壓向閥座。如果偏壓彈簧再次逆著氣體流動動作，很明顯調(diào)節(jié)器上所需的力將增加，由此減小了可獲得的調(diào)節(jié)器偏轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在參考圖5b和5c，在圖5a中展示了一種類型的通流孔92。但是，在這種情況下，將密封部件剝離以確定一個可控氣體流動孔。關(guān)于剝離作用，將由下面的式子定義層流(laminar)條件供水管面積＝剝離孔的面積，Sa(s)在圖5c中表示了所形成的縫或孔的展開形狀，并且可以大致視為具有各種誤差角度的一個三角、雙垂曲線或雙反圓。然后可以一階計算表面面積Sa。
對于三角，其可以表示為Sa(t)＝rh(π-cos-1((r-d)/r)) (1)其中h是孔的最大高度d是基于從閥開口的內(nèi)圓周到弦的較小距離(狹縫弦到在與抬起邊緣相對點上與其平行的切線的距離)。
對于垂曲線，其可以表示為Sa(c)＝2a2sinh(s/2a)-s.h0(2)其中，a是用于等式h＝acosh(s/2a)的垂曲線的常量，h0是當s＝0時h的值s是暴露的孔的弧長，因而s＝2r(π-cos-1((r-d)/r))對于反轉(zhuǎn)圓，其可以表示為Sa(i)＝s(R+h)/2-R2θ (3)其中R＝(s2/4+h2)/2h θ＝cos-1((R-h)/R)使用特定的d和h的值，以及通用面積等式πr2＝Sa(s)，可以計算所需的Sa(t)或Sa(c)或者Sa(i)的值，并且對于特定的管子直徑來確定最小閥部分直徑，例如，對于r＝7和d＝4，s將是28；而在h＝1，a將是90。
密封部件或葉片的剛性對于閥機構(gòu)的功能執(zhí)行很重要。密封部件或葉片需要足夠的柔性以運行優(yōu)選實施例的“剝離作用”。對于大多數(shù)系統(tǒng)，在例如剛性和振動或壓力脈沖的參數(shù)之間找到平衡是必要的，如果證明葉片有足夠柔性，其可以獲得這種平衡。
在圖6a和6b中展示了密封部件105的采樣形狀。所示形狀的變形也可以應用于本發(fā)明。在一端將葉片固定以形成簡單的懸臂由此將葉片的自由或末梢端和孔排列在一條線上將是比較好的。密封部件105可以包括完整的偏壓部件107，其在由調(diào)節(jié)器對葉片進行動作前保持和孔的密封結(jié)合。
為了改變剛性特性可以改變形狀，并且形狀可以包括提高閥功能的特性，例如應變儀電橋，用于提供反饋以控制裝置或基底加熱器引起在葉片上或者與葉片整合的雙金屬部件的偏轉(zhuǎn)。
閥功能的性質(zhì)便于在各層中元件的制造，允許對基本結(jié)構(gòu)的復制作為多輸出系統(tǒng)(多口閥)。
上述結(jié)構(gòu)和類似結(jié)構(gòu)便于實現(xiàn)一種成比例電子閥，該電子閥在防止突然打開并由此引起不受控的流量變動的臨界打開和限制區(qū)域控制下，使用低能量，高運動調(diào)節(jié)器在20-200毫巴范圍中抵抗頂部壓力。
參考圖7a至圖7d，其中展示閥座101，包括在氣體通流通道103一端的孔102和O形環(huán)密封104，在其上面布置有如圖6a和6b所示類型的葉片105。這些葉片105提供有塑料材料層，特別是塑料膜106形式的薄層，其具有一層拋光，當可操作地壓向O形環(huán)104的時候確保氣密性。通過和孔102排成一線并且能輕微彎曲該葉片使其“歪”入閥孔中的偏壓彈簧，促使葉片105和孔102密封接合。如圖7a所示，當啟動調(diào)節(jié)器時，在葉片的自由端105b，調(diào)節(jié)器的提升部件或表面在箭頭B所示方向上推動葉片。當啟動調(diào)節(jié)器時，通過調(diào)節(jié)器的提升表面將包含薄膜106的葉片的自由端105b提升。如圖7b所示，朝著O形環(huán)104將葉片105和薄膜106剝離，直到如圖7c所示，打開密封并且氣體流動便利。由于沒有將薄膜106拉入孔102(例如可以在圖7a中見到的)的壓差，在這一階段葉片和薄膜排在一起。隨著調(diào)節(jié)器抬高其自由端105b，葉片105順著剝離路徑繼續(xù)運動。優(yōu)選的，在偏壓彈簧和葉片鄰接的點上限定剝離運動的一端，但是，葉片105的彈性和相對剛性將確保也帶動彈簧107向上，由此增加了流體流通路徑，進而增加了流體流量。圖7d表示在調(diào)節(jié)器的作用下，葉片105帶著偏壓彈簧向上，閥位于其完全打開位置。
圖8a至8d表示全部使用公用標號說明的雙金屬調(diào)節(jié)器的各種結(jié)構(gòu)。在圖8a中展示了第一種雙金屬調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)，其包括可以固定到連接器組塊上的連接器板113。在連接器板113上確定安裝孔115，用于通過組塊或直接將該板固定到閥殼(未示出)中。將一對補償臂117和連接器板113整合形成，并通過活動臂118連接到抬升表面120，該表面可操作地接合到限定密封部件的葉片的自由端(105b)。在活動臂上提供陶瓷加熱部件122。使用導體條125連接加熱部件的自由端，其它終端通過雙金屬部件公共連接。當加熱部件通電時，雙金屬材料的活動臂118引起抬升表面120偏轉(zhuǎn)，支撐葉片的自由端。
圖8b(I)和圖8b(II)表示第二種雙金屬調(diào)節(jié)器110，其具有用于將調(diào)節(jié)器固定到閥殼的安裝孔115。該雙金屬包括補償器117和活動臂118，和前面一樣活動臂支撐加熱部件122。定位抬升表面120，使其和葉片105的導向邊緣105b接合以克服通流孔102的O形環(huán)104所建立的密封。
圖8c(I)和圖8c(II)和在圖8b(I)和圖8b(II)中所示的相類似，但是，僅使用了一個單獨的補償臂117，并且以一個角度呈現(xiàn)雙金屬調(diào)節(jié)器110來利用可獲得的空間。
除了布置加熱部件122和雙金屬材料的補償臂117相對金屬表面熱接觸之外，圖8d(I)和圖8d(II)所示的調(diào)節(jié)器和在圖8c(I)和圖8c(II)中所示的一致。這種結(jié)構(gòu)便于在對于在此之前由調(diào)節(jié)器提供的偏轉(zhuǎn)相反方向的通電偏轉(zhuǎn)，當從完全打開到完全關(guān)閉切換時產(chǎn)生更快的響應時間。
提供也在圖8d(III)示出的這種特性的調(diào)節(jié)器的優(yōu)點在于，比一直等到活動臂的溫度下降到允許調(diào)節(jié)器電樞或者抬升表面自然轉(zhuǎn)換到其非偏轉(zhuǎn)位置要好，通過在該補償臂或每個補償臂117上的加熱部件112通電所提供的反向偏轉(zhuǎn)，促使更快地響應。
圖9a至9c表示一種閥殼150，將根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)的閥機構(gòu)155安裝在其中。該殼體包括用于連接氣體供應的入口連接157，和頂部壓力封裝159，在封裝159中安裝閥機構(gòu)155，用于密封閥座162，閥座限定引到出口連接165的孔，將出口連接165連接到需要調(diào)節(jié)氣流的設備或裝置。
最后，參考圖10，展示了一種多口閥組件200。在此情況下，這種結(jié)構(gòu)表示一種設計相對簡單的使用四個獨立操作的本發(fā)明閥機構(gòu)的多口閥。和前面一樣，該組件包括具有入口連接207的殼體202，該入口連接用于將氣體饋送到頂部壓力封裝209(為了清楚，沒有帶蓋)，在封裝209中安裝閥機構(gòu)215。每個閥機構(gòu)215包括一個例如類似于在圖8a中所示類型的調(diào)節(jié)器110，用于操縱密封部件或葉片105，密封部件或葉片調(diào)節(jié)通過由出口通道223的孔222確定的閥座的氣體流動。每個出口通道223引向在殼體202側(cè)壁中的出口連接225。由金屬或金屬合金鑄造殼體或者作為選擇使用適當?shù)乃芰喜牧翔T模殼體。將相同或不同的閥機構(gòu)通過連接組件228安裝到殼體。把調(diào)節(jié)器的電連接110制成殼體的非承壓底部封裝229，以允許簡單的到功率控制電路的連接，固定蓋子230以確定封裝209、229。
從圖10中將看到孔222的通流通道223，進一步通過O形環(huán)密封232確定的閥座。還可以看到在和孔222重合的位置上閥機構(gòu)215的偏壓彈簧107和葉片105鄰接。如下面更詳細的介紹，接觸點大致在O形環(huán)232半徑內(nèi)側(cè)1mm處。由此，當向上偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器110的抬升表面120時，葉片的自由邊緣105b被抬起，并且逆著彈簧107的偏壓，使用最小抬升力將其從所示位置剝離以打開密封。在閥機構(gòu)的大多數(shù)優(yōu)選實施例中，葉片具有如圖6a中所示的輪廓，并具有上述參考圖7a到7d的單獨柔性膜。
對于剛性葉片，電樞的抬升力可能會被限制，并且最大密封力也要相應減小。盡管在向前流動方向上可以建立足夠的密封，但是當保持密封時一些應用(和/或調(diào)節(jié))需要閥在反方向上經(jīng)受壓力。一些負責鑒定家庭和商業(yè)應用中的閥的使用的標準授權(quán)或管理組織，他們經(jīng)常需要對閥的質(zhì)量或“耐久度”進行測試。對于剛性葉片，在反向壓力測試中不會使用60g的密封力去保持密封。
對于柔性葉片和打開所建立的密封的剝離運動，可以提供600g向上的密封力，但是只需要60g的調(diào)節(jié)器抬升力去剝離葉片的自由端并打開密封。
可以利用機械優(yōu)點允許相當?shù)脑O計自由量和/或在制造公差上的變化。盡管其補償了某些設計缺陷，對于等于260g重量的目標密封力，施加到O形環(huán)的壓縮力是比較小的。理論上，O形環(huán)至少要壓縮到75微米(0.075mm)，但是如下表所示，在260g處可獲得壓縮載荷在2和4微米(0.002和0.004mm)之間。
使用在O形環(huán)的半徑內(nèi)側(cè)1mm的下壓力數(shù)據(jù)位置，即，偏壓彈簧作用在與閥座O形環(huán)相連的葉片上，在不同條件下進行密封的泄漏率測試。也對偏壓彈簧的失調(diào)進行測試以確定制造或組裝缺陷的影響。
下表列出的測試結(jié)果確定在不同密封力下對O形環(huán)應用油脂的效果。

測試產(chǎn)生令人鼓舞的結(jié)果，但是，經(jīng)過幾個開關(guān)循環(huán)之后，油脂趨于轉(zhuǎn)移，并且密封效率下降。盡管發(fā)現(xiàn)高拋光的葉片表面能保持良好的密封，但是也看到這很昂貴并且經(jīng)過污染和鏡面擦傷而容易失效。
上面詳細介紹的優(yōu)化解決方案是使用一種具有光滑表面磨光的單獨柔韌塑料材料膜。金屬葉片在上述膜報廢的情況下通過形成足夠緊密的密封來提供防火保護(火災將破壞塑料膜)。金屬葉片還充分均勻地圍繞O形環(huán)執(zhí)行對來自彈簧的密封力。此外，可以將薄膜中心壓到或拉到O形環(huán)的頂部之下(典型地達到1.5mm)并且纏繞在O形環(huán)的上方和內(nèi)側(cè)表面，增加了接觸面積，超過了通過葉片本身獲得的接觸面積。密封效果與密封的接觸面積有關(guān)，因此，使用柔韌薄膜的接觸面積在使用葉片所獲得的兩倍的范圍內(nèi)。柔韌薄膜還可以更好地應付可以是偏壓彈簧地下壓力接觸點偏移的裝配變化。薄膜更易于采用回旋凹面形，當接觸點遠離O形環(huán)的中心時就需要這種形狀。因此，薄膜就消除了對于昂貴的高拋光葉片的需要，這種葉片要獲得最佳運作就需要復雜的形狀和高準確度的定位。
上面的介紹論證了與家用氣體及用于燃氣中央加熱鍋爐、燃氣灶和烹具的控制有關(guān)的閥機構(gòu)和多口閥的功能。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到閥機構(gòu)和多口閥的應用并不受這樣的限制并且超越了可能需要氣體檢測量的工業(yè)用氣的場合。在醫(yī)療或獸醫(yī)領(lǐng)域中可以使用一種電控閥用于定時釋放麻醉劑或止痛氣體。
當然可以理解本發(fā)明并不受在此所述的特定細節(jié)的限制，這些細節(jié)僅僅是以舉例的方式給出的，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以進行各種修改和替換。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)器機構(gòu)，包括固定在其一端的雙金屬部件，雙金屬部件具有安裝在其上的加熱部件，其特征在于，該雙金屬部件可以通過對加熱部件通電產(chǎn)生向雙金屬部件的熱傳遞而偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)度直接地和向加熱部件供電的能量相關(guān)，偏轉(zhuǎn)造成調(diào)節(jié)器電樞沿著克服適于使電樞返回其非偏轉(zhuǎn)位置的偏壓裝置的直線路徑運動。
2.如權(quán)利要求1的調(diào)節(jié)器機構(gòu)，其特征在于，其中雙金屬部件包括偏轉(zhuǎn)臂，適于將該偏轉(zhuǎn)臂連接到調(diào)節(jié)器電樞以引起其運動。
3.如權(quán)利要求2的調(diào)節(jié)器機構(gòu)，其特征在于，其中該偏轉(zhuǎn)臂是或包括用于補償周圍溫度影響作用的補償臂。
4.如前面任一權(quán)利要求的調(diào)節(jié)器機構(gòu)，其特征在于，該雙金屬部件包括對加熱部件敏感的主臂和用于補償周圍溫度影響作用的補償臂，這里在同一片雙金屬上形成該主臂和補償臂，并在調(diào)節(jié)器殼體中一端固定該雙金屬部件。
5.如前面任一權(quán)利要求的調(diào)節(jié)器機構(gòu)，其特征在于，在殼體內(nèi)的安裝柱上可調(diào)整地固定該雙金屬部件，該雙金屬部件包括調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置便于調(diào)節(jié)器電樞的運動與裝配到該調(diào)節(jié)器的控制器、調(diào)節(jié)器或閥的使用范圍所需的運動的匹配。
6.如權(quán)利要求4或權(quán)利要求5的調(diào)節(jié)器機構(gòu)，其特征在于，雙金屬部件的主臂和補償臂是一體的，例如，通過沿其長度的一部分從一端縱向劈開雙金屬條而形成，在其劈開端固定該雙金屬條。
7.一種調(diào)節(jié)器驅(qū)動的能量調(diào)節(jié)器，包括調(diào)節(jié)器殼體；安裝在該殼體中的雙金屬部件，并且其適于依靠對安裝在其上的加熱部件的通電而偏轉(zhuǎn)；通過運行調(diào)節(jié)用于輔助控制參數(shù)的開關(guān)或控制裝置的調(diào)節(jié)器電樞；和一個開關(guān)或控制裝置，其安裝在連接到調(diào)節(jié)器殼體的第二殼體中并適于容納該調(diào)節(jié)器電樞。
8.如權(quán)利要求7的調(diào)節(jié)器驅(qū)動的能量調(diào)節(jié)器，其特征在于，控制裝置包括用于調(diào)節(jié)所述輔助控制參數(shù)的電阻器或電位器。
9.如權(quán)利要求7或權(quán)利要求8的調(diào)節(jié)器驅(qū)動的能量調(diào)節(jié)器，其特征在于，在這一個或每個殼體中提供電樞導向件以強制電樞沿直線路徑運動。
10.如權(quán)利要求9的調(diào)節(jié)器驅(qū)動的能量調(diào)節(jié)器，其特征在于，這一個或每個導向件包括密封裝置以確保電加熱或開關(guān)功能與周圍大氣相隔離。
11.如權(quán)利要求7至10中任一權(quán)利要求的調(diào)節(jié)器驅(qū)動的能量調(diào)節(jié)器，其特征在于，電樞相對于殼體按照一個直接與提供給加熱部件通電的電能變化成比例的量做直線運動。
12.一種調(diào)節(jié)器驅(qū)動的流體流量閥，包括調(diào)節(jié)器殼體；安裝在該殼體中的雙金屬部件，并且其適于依靠對安裝其上的加熱部件的通電而偏轉(zhuǎn)；可包括閥開口裝置的調(diào)節(jié)器電樞；和在供應入口部分和出口部分之間確定的通流孔，其全部形成在連接到調(diào)節(jié)器殼體的第二殼體中，適于容納驅(qū)動閥開口裝置的電樞，其中將閥開口裝置連接到通流孔以形成可以釋放的密封。
13.如權(quán)利要求12的調(diào)節(jié)器驅(qū)動的流體流量閥，其特征在于，將調(diào)節(jié)器電樞連接到具有密封部件通常密封連接到通流孔的閥機構(gòu)。
14.如權(quán)利要求12或權(quán)利要求13的調(diào)節(jié)器驅(qū)動的流體流量閥，其特征在于，該流體閥包括蝴蝶閥，該蝴蝶閥具有蝴蝶閥部件繞其轉(zhuǎn)動的軸，該軸包括齒輪裝置，適于連接到調(diào)節(jié)器電樞并且可以隨著調(diào)節(jié)器電樞的運動而旋轉(zhuǎn)。
15.如權(quán)利要求12或權(quán)利要求13的調(diào)節(jié)器驅(qū)動的流體流量閥，其特征在于，該流體閥孔包括閥座，可以通過(直接或間接)裝配到調(diào)節(jié)器電樞的閥部件固定，使得當調(diào)節(jié)器的雙金屬部件偏轉(zhuǎn)時，該閥部件從閥座升起以允許流體流過流體閥孔。
16.如權(quán)利要求12或權(quán)利要求13的調(diào)節(jié)器驅(qū)動的流體流量閥，其特征在于，流體閥孔包括密封裝置，其可以(直接或間接)裝配到調(diào)節(jié)器電樞，使得當調(diào)節(jié)器的雙金屬部件偏轉(zhuǎn)時，提升密封裝置的自由端以打開所形成的密封。
17.一種調(diào)節(jié)器驅(qū)動的閥機構(gòu)，適于供用于控制可燃和/或危險液體和氣體媒質(zhì)流體流動類型的流體閥使用，具有供應入口部分和至少一個出口部分，并且在它們之間確定一個通流孔，該閥機構(gòu)包括密封部件，通過逆著閥開口裝置動作的偏壓裝置將該部件保持與通流孔的密封連接，該閥開口裝置包括調(diào)節(jié)器電樞，其可以操作連接到密封部件，以這種方式提升密封部件的自由端以打開所形成的密封。
18.如權(quán)利要求17的調(diào)節(jié)器驅(qū)動的閥機構(gòu)，其特征在于，偏壓裝置直接作用在調(diào)節(jié)器電樞上，由雙金屬部件來支配它的運動。
19.如權(quán)利要求17或權(quán)利要求18的調(diào)節(jié)器驅(qū)動的閥機構(gòu)，其特征在于，密封裝置包括柔性葉片，其保持在懸臂結(jié)構(gòu)中并跨孔擱置。
20.如權(quán)利要求17至19中任一權(quán)利要求的調(diào)節(jié)器驅(qū)動的閥機構(gòu)，其特征在于，調(diào)節(jié)器電樞可操作地從與孔的嚙合中“剝離”密封部件以打開形成的密封。
21.如權(quán)利要求17至19中任一權(quán)利要求的調(diào)節(jié)器驅(qū)動的閥機構(gòu)，其特征在于，密封裝置為適于在偏壓裝置的壓力下頂著孔形成氣密密封的薄葉片形式。葉片優(yōu)選為金屬的，最好具有拋光層，足夠光滑以直接地形成氣密密封。可選的，可以在葉片的一側(cè)提供塑料材料層或薄膜以提供所需的拋光層。葉片最好包括第一金屬葉片和具有確保氣密密封的拋光層的第二塑料材料葉片。葉片結(jié)構(gòu)是可以讓塑料材料葉片為一層薄膜的結(jié)構(gòu)?？蛇x的，葉片包括塑料材料，方便地通過噴涂在其上提供一金屬層，該金屬層可以充分接近密封以防止在火災時閥被破壞。在一種可選結(jié)構(gòu)中，偏壓裝置與葉片接觸放置，使葉片變形，在葉片上形成一種“下降”到閥孔內(nèi)的凹面形。這種結(jié)構(gòu)確保在孔口周圍更大的密封面積，免除了必定要記錄預先形成形狀的必要性。方便的，孔在其孔口周圍具有O形環(huán)或類似的可變形密封部件。在本發(fā)明的一種示例性結(jié)構(gòu)中，將金屬葉片和塑料材料葉片分開，使得可以進一步把塑料葉片拉(“下降”)到孔內(nèi)，形成比僅僅使面對面接觸更大密封接觸的高質(zhì)量密封。在葉片和通道的孔之間的插入塑料材料葉片提供了一種便宜、一致的拋光表面，其避免了為實現(xiàn)密封的昂貴的拋光金屬與金屬的界面。用于靠著O形環(huán)密封的包覆金屬葉片的塑料的使用處理某些察覺到的缺陷，但是沒有提供使用插入葉片預計的優(yōu)點，插入葉片可以經(jīng)受凹面變形以提供一種增強的密封，主葉片變形的概念上的獨立。盡管可以將葉片固定在遠離通流孔的點上，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將贊同密封部件葉片的剝離動作確定一個旋轉(zhuǎn)軌跡，該軌跡從葉片的自由邊緣到遠離孔的固定軸，在對應于孔的區(qū)域中越過該葉片。在該優(yōu)選結(jié)構(gòu)中，偏壓裝置作用在葉片上的地方，葉片真正的轉(zhuǎn)動軸不在固定該葉片的地方，而是在通過偏壓裝置限制該葉片的地方，其中偏壓裝置可以包括一個頁簧。偏壓彈簧作用在一個點上，如果不共軸至少和氣流通道或孔重合。精確的分析顯示，當葉片“剝離”孔或O形環(huán)時，葉片的轉(zhuǎn)軸跨過孔。當向其提供在10到20毫巴的密封或頂部壓力時，將葉片構(gòu)造形成一種氣密密封。所給的范圍不是想要暗示其它壓力或壓力范圍的葉片設計無法實現(xiàn)。優(yōu)選的，將調(diào)節(jié)器電樞布置在連接在該葉片或每個葉片的導向邊緣的可操作連接中，使得在雙金屬部件的通電偏轉(zhuǎn)中，從與孔的密封連接剝離該導向邊緣，由此打開密封。一旦打開密封，電樞必須抵消的力只是偏壓裝置的力。本發(fā)明還提供一種多口閥，其具有整合形成的閥體，閥體包括多個通流孔，給每一個通流孔提供可獨立作用的閥開啟裝置，每個所述裝置包括一個調(diào)節(jié)器，將調(diào)節(jié)器可操作地連接到孔密封部件，以這種方式抬升密封部件的自由邊用于打開所形成的密封。多口閥中每個閥的流動特性不必相同。在一種結(jié)構(gòu)中，給兩口閥提供一對孔密封部件，這兩個密封部件都連接到單獨的閥開啟調(diào)節(jié)器。在一種優(yōu)選的多口閥結(jié)構(gòu)中，閥體包括至少兩個鑄件，第一鑄件包括一個確定由一系列用于連接單個入口部分到多個出口部分的并排通流孔組成的入口總管，第二鑄件包括用于定義密封的所述入口總管的蓋子。優(yōu)選的，第一鑄件包括用于閥開啟裝置的固定點。這種結(jié)構(gòu)便于在一個裝配線上使用時在一系列層中制備多口閥結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的又一個方面，提供一種方法，能夠以最小的操作力打開閥的密封，該方法包括使用懸臂葉片形成密封，由此確定導向或末梢邊；嚙合該末梢邊，以“剝離”葉片的一部分，用于打開形成的密封；和隨后根據(jù)所需的流動控制參數(shù)移動該葉片。
全文摘要
一種調(diào)節(jié)器機構(gòu)，包括一端固定的雙金屬部件(1)，該雙金屬部件具有安裝其上的加熱部件(5)，通過給加熱部件通電產(chǎn)生向雙金屬部件的熱傳遞，而導致雙金屬部件偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)度直接地和向加熱部件供電的能量相關(guān)，偏轉(zhuǎn)造成調(diào)節(jié)器電樞沿著克服適于使電樞返回其非偏轉(zhuǎn)位置的偏壓裝置的直線路徑運動。雙金屬部件包括適于固定到調(diào)節(jié)器電樞以引起其運動的偏導臂(3)。該偏轉(zhuǎn)臂是或包括用于補償周圍溫度影響作用的補償臂(10)。加熱部件，偏轉(zhuǎn)造成調(diào)節(jié)器電樞沿著克服適于使電樞返回其非偏轉(zhuǎn)位置的偏壓裝置的直線路徑運動。
文檔編號F16K31/02GK1898492SQ200380110460
公開日2007年1月17日 申請日期2003年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月24日
發(fā)明者愛德溫·約翰·圖克, 彼得·倫道夫·羅弗特豪斯 申請人:戴蒙德·H·開關(guān)有限公司