技术领域
[0001] 本
发明广泛地涉及具有用于控制
燃料流动的装置的家用电器。更具体而言，本发明涉及具有气体控制装置的家用电器，气体控制装置使用自动化
阀致动器来选择性地控制自清洁气体燃料炉灶中的燃料流动。
背景技术
[0002] 例如炉灶或炉子等家用电器常常包括用于表面烹饪的主炉台或灶台、和用于内部
烘焙、烧烤和
烘烤的
烤箱。主炉台和烤箱常常都由气体供给燃料，当与其电气对应物相比时,能够更快速地提供热并且能够提供增强的
温度控制。
[0003] 气体利用管路穿过炉灶主体确定路线，并且被引导至主炉台的每个
燃烧器以及烤箱中的每个燃烧器。通往烤箱的气体常常在配置于炉灶主体内的压
力调节器处与主炉台气体分开，压力调节器从本地设施接收气体供给并且可以用作气体的分配中心，将一个流引导至主炉台并且将不同的流引导至烤箱。
[0004] 一种类型的压力调节器包括形成有输入部和两个输出部的主体，一个输出部用于主炉台气体并且另一个输出部用于烤箱气体。烤箱气体输出部包括手动操作的阀，该手动操作的阀与调节器主体一体地形成，并且在调节器主体的一侧上限定大体
上管状部。手动阀操作器从管状部的一端突出，并且烤箱气体部输出部处于管状部的与阀操作器相对的端部。
[0005] 如对于电烤箱众所周知的那样，气体烤箱也可构造为自清洁式的，即在高热下发生的
热解清洁，其中烤箱温度可能超过750F(约400℃)。热解过程通常花费超过一小时的时间，并且通常将烤箱内容物变为能够容易地从烤箱去除的灰。
[0006] 由于主炉台常常
覆盖在烤箱上面，所以对主炉台输送的气体常常会经过主炉台与烤箱主体之间。如可以预见的那样，紧邻烤箱主体的温度常常极高，并且内部烤箱温度超过750℉。因此，需要在烤箱上方设置大范围的隔离，以在将气体引导至主炉台的气体管道处维持合理的温度。
[0007] 出于成本和制造的观点，期望以有效并且经济的方式减少对于烤箱上方的大范围隔离的需要。
[0008] 众所周知停止或闭
锁到主炉台的气体，以改变烤箱上方的区域中的热要求。其他人利用在制造难度和零件
费用方面结合都会是昂贵的解决方案来着手处理这个问题。在这方面，在炉灶内的主炉台气体管道中引入额外的阀。这些阀是可操作的，以在自清洁期间防止气体到达烤箱上方的区域。这样的方法解决了隔离减少的问题，但仍然存在从制造难度观点和零件花费观点出发在更经济的同时这样做的问题。
发明内容
[0009] 本发明旨在通过提供一种在热解情况期间阻止或停止气体流动到主炉台气体输送管道的装置来解决上述问题。
[0010] 本发明还旨在提供这样的气体控制装置，其在炉灶中的远离烤箱温度的
位置，以经济地利用炉灶内的现存结构的方式，停止气体流动到主炉台。
[0011] 本发明旨在以与针对隔离减少问题的当前方法相比降低了制造成本和零件成本的方式，提供一种针对该问题的解决方案。
[0012] 本发明旨在提供一种具有气体控制装置的家用电器，该气体控制装置结合有现存的压力调节器，现存的压力调节器已经构造为在炉灶中安装在能够从烤箱外部以简单方式进入用于安装和维修的位置。
[0013] 为了这些目的，一种至少部分地由气体供给燃料的家用电器包括气体控制装置。该气体控制装置包括压力调节器，用于从气体设施接收气体并在家用电器内分配气体作为加热用途的燃料。压力调节器限定气体管道，气体管道具有气体入口和至少一个气体出口、以及配置在气体入口与至少一个气体出口中间的阀。该阀包括阀杆，阀杆构造为沿着轴线运动以打开和关闭阀。
[0014] 气体控制装置还包括阀致动器，阀致动器包括远离阀配置的驱动元件。驱动元件为与阀杆操作性地接合以使阀在打开位置与关闭位置之间运动的旋转驱动元件。阀致动器还包括机械联动件组件，机械联动件组件配置在阀杆与驱动元件中间，用于将驱动元件的旋转运动转换为阀杆的线性运动。
[0015] 机械联动件组件优选地包括第一联动件和第二联动件，第一联动件具有附接到驱动元件以随着驱动元件进行旋转运动的刚性主体，第二联动件具有柔性主体部。第二联动件优选地柔性地附接到第一联动件并且柔性地附接到阀杆，用于响应于第一联动件的运动来引起阀杆的线性运动。在阀在打开位置与关闭位置之间运动期间，第二联动件在维持阀杆的轴向运动的同时，容许第一联动件的离轴运动。
[0016] 优选地，调节器最初构造为具有烤箱气体出口和主炉台气体出口，并且阀与烤箱气体出口操作性地相关联。调节器被重新构造为具有与主炉台气体出口操作性地相关联的阀。这样，本发明利用现存的炉灶零件来操作支持并且
定位与炉灶的主要气体进入点相邻的阀。
[0017] 优选地，第二联动件形成为
螺旋弹簧。进一步优选的是本发明包括第三联动件，第三联动件柔性地附接到第一联动件并且柔性地附接到第二联动件。第三联动件可以形成为刚性臂构件。
[0018] 本发明还优选地包括与驱动元件操作性地相关联的
开关，用于响应于阀致动器动作而启动
信号。开关可包括开关主体和开关操作器，其中开关操作器从开关主体向外突出。第一联动件可以形成有
凸轮表面，用于与开关操作器选择性地接合，从而启动表示阀位置的信号。
[0019] 优选的是，驱动元件为构造为进行部分回转运转的电动
马达，其中马达构造为沿着第一方向转动部分回转以关闭阀，并且马达构造为沿着不同于第一方向的第二方向转动部分回转以打开阀。部分回转可以为约四分之一圈。
[0020] 优选地，该气体控制装置包括
控制器，控制器用于生成操作阀的信号并将该
信号传输到驱动元件。许多炉灶利用
电子控制器来管理烹饪和清洁操作。本气体控制装置的控制可以编程到这样的电子控制器中，用于自动控制对主炉台的燃料输送。
[0021] 本发明还针对于炉灶。为此，一种自清洁气体燃料炉灶包括炉灶主体和安装到炉灶主体上的主炉台，并且主炉台具有至少一个气体燃烧器。在炉灶主体内安装有烤箱，并且烤箱具有至少一个气体燃烧器。还包括气体控制装置。该气体控制装置包括压力调节器，压力调节器用于从气体设施接收气体并且在家用电器内分配气体作为加热用途的燃料。压力调节器限定气体管道，气体管道具有气体入口和至少一个气体出口。在气体入口与至少一个气体出口中间配置有阀，并且阀包括阀杆，阀杆构造为沿着轴线运动以打开和关闭阀。该气体控制装置还包括阀致动器，阀致动器包括远离阀配置的驱动元件。驱动元件为与阀杆操作性地接合以使阀在打开位置与关闭位置之间运动的旋转驱动元件。阀致动器还包括机械联动件组件，机械联动件组件配置在阀杆与驱动元件中间，用于将驱动元件的旋转运动转换为阀杆的线性运动。
[0022] 优选地，机械联动件组件包括第一联动件和第二联动件，第一联动件具有附接到驱动元件以随着驱动元件进行旋转运动的刚性主体，第二联动件具有柔性主体部。第二联动件柔性地附接到第一联动件并且柔性地附接到阀杆，用于响应于第一联动件的运动来引起阀杆的线性运动。在阀在打开位置与关闭位置之间运动期间，第二联动件在维持阀杆的轴向运动的同时，容许第一联动件的离轴运动。
[0023] 进一步优选的是，调节器最初构造为具有烤箱气体出口和主炉台气体出口，其中阀与烤箱气体出口操作性地相关联，优选地，调节器被重新构造为具有与主炉台气体出口操作性地相关联的阀。
[0024] 优选地，第二联动件形成为
螺旋弹簧。进一步优选的是，本发明包括第三联动件，第三联动件柔性地附接到第一联动件并且柔性地附接到第二联动件。第三联动件可以形成为刚性臂构件。
[0025] 自清洁气体燃料炉灶优选地还包括与阀致动器操作性地相关联的开关，用于响应于阀致动器动作而启动信号。开关可包括开关主体和开关操作器。开关操作器从开关主体向外突出，并且第一联动件形成有凸轮表面，用于与开关操作器选择性地接合，以启动表示阀位置的信号。
[0026] 优选的是，驱动元件为构造为进行部分回转运转的电动马达。马达构造为沿着第一方向转动部分回转以关闭阀，并且马达构造为沿着不同于第一方向的第二方向转动部分回转以打开阀。
[0027] 如上文也已经讨论的那样，本发明还可以包括控制器，用于生成操作阀的信号并将该信号传输到驱动元件。该控制器构造为每当进入自清洁模式时就将关闭阀的信号传输到马达。控制器还构造为接收由开关启动来指示阀被关闭的信号，并且作为响应传输点亮灯的信号，从而向使用者指示阀被关闭从而防止气体到达主炉台。
[0028] 根据上文，本发明提供了这样的能力：减少烤箱与主炉台气体输送管道之间的隔离，同时以意外且有效的方式利用预先存在的压力调节器，来以降低与针对该问题的其它方法相关联的制造成本和零件成本的方式，提供对于输送到主炉台的气体的切断或闭锁。这样，本发明提供一种自动主炉台气体切断阀，用于在烤箱自清洁期间使用，该自动主炉台气体切断阀有效并且经济地实施，同时提供顺畅的阀操作和更长的阀寿命。
附图说明
[0029] 图1为
燃气灶的侧视图，该燃气灶被拆开以示意性地示出家用电器中的气体分配系统，家用电器特别地为炉灶并且结合有根据本发明的优选
实施例的主炉台气体控制装置；图2为图1所示的气体控制装置的
框图；
图3为根据本发明的一个优选实施例的气体控制装置的立体图；
图4为图3所示的气体控制装置的后视立体图；
图5为图3所示的气体控制装置的压力调节器区域的立体图；
图6为图3所示的气体控制装置的仰视平面图；
图7为根据本发明的一个优选实施例的处于阀打开位置的气体控制装置的仰视立体图；
图8为根据图7所示的优选实施例的处于阀关闭位置的气体控制装置的立体图；以及图9为根据本发明的第二优选实施例的气体控制装置的仰视立体图。
具体实施方式
[0030] 现在转至附图，并且更具体而言转至图1，家用电器以10示出，在该情况下为炉灶。炉灶10包括带面板的主体12和主炉台18，带面板的主体12具有烤箱22，烤箱22中配置有至少一个燃烧器24，主炉台18包括配置在该主炉台18上的多个燃烧器20。气体控制装置40与炉灶10的后部相邻地配置。应该理解炉灶10在内部示意性地描绘，并且部件可能未按照实际描绘或按照比例描绘。
[0031] 气体管线26从炉灶10外部的气体设施(管线或罐)进入气体控制装置40。气体管道36从气体控制装置40接收并分配气体。气体输送分成第一气体管线30和第二气体管线28，第一气体管线30将气体引导至主炉台18的燃烧器20，第二气体管线28将气体引导至烤箱22的燃烧器24。可以看出，引导至燃烧器20的气体管线30在烤箱22和第一烤箱燃烧器24上方延伸。这是本发明能够进行隔离减少的区域。
[0032] 使用者可操作的控件16设置于控制台14上，以控制包括烤箱操作的炉灶操作，烤箱操作包括热解清洁。电气布线34提供控件16与本发明的气体控制装置40之间的通信。此外，在控制台16上设置有指示灯光或灯38，以指示气体由于气体控制装置40的操作而可用于主炉台还是关断。另外，以38表示的指示灯光可伴有声响警告。
[0033] 应该指出的是本发明的气体控制装置40并未与调节烹饪操作的火焰的使用者可操作的节流控件可操作地接合。但是，当本气体控制装置40停止到主炉台18的气体时，这样的使用者可操作的节流控件由于气体缺乏而无效，气体缺乏是由本气体控制装置40关闭到主炉台18和相关联的燃烧器18的气体而引起的。
[0034] 本发明的气体控制装置40及其与炉灶10的操作关系在图2中以框图形式示出。在这里，气体从入口26通过气体管道36被引导至压力调节器52。压力调节器52除了其它活动外，向外引导气体通过出口28到达烤箱并且通过出口30到达主炉台。在压力调节器
52内，在气体入口26与通向主炉台的出口30中间配置有阀64，以控制气体到主炉台18的流动，如图1所示。
[0035] 根据本发明的一个方面，可以使用某种类型的压力调节器52用于提高成本节约。为此，具有一个气体入口和两个气体出口的常规压力调节器可以包括引导至主炉台的第一气体出口和引导至烤箱的第二气体出口。阀与烤箱气体出口相关联。这样的压力调节器可以以简单的方式重新构造为本发明的一部分，从而提供提高的成本节约。当使用这样的压力调节器时，烤箱气体管线和主炉台气体管线与上文所讨论的构造相反，其中阀与主炉台气体管线相关联并且烤箱气体管线不与阀相关联。
[0036] 参考图2，可以使用马达72来操作阀64。马达72也操作开关96。控制器32经由电气布线34与开关96和马达72电气通信。控制器32构造为除了其它方面之外，向马达72发送用于阀操作的信号。控制器32还从开关96接收指示马达72已经被激活从而操作阀64的信号。控制器32向指示灯光38发送信号，以向使用者指示阀64是关闭的并且因此没有气体可用于主炉台。将在下文中提供压力调节器52、马达72和开关96的更详细讨论。
[0037] 如在本文中进一步讨论的那样，提供本发明的气体控制装置40，以自动切断对主炉台的气体输送，主要在自清洁操作期间使用。另外还想到除自清洁操作之外，气体控制装置将是选择性地可操作的，以选择性地切断对主炉台的气体输送，用于维修和维护目的。
[0038] 现在转至图3，气体控制装置总体上以40示出，并且包括安装到两层托架42上的压力调节器52和马达72。托架42包括处于第一高度的第一平台44和处于第二高度的第二平台46，其中两个平台44、46都基本上为平面的。平台44、46由竖直壁48彼此分开并且附接。如在下文中将更详细地说明的那样，在竖直壁48中形成有进入开口50，支持总体上以70示出的阀致动器装置。托架42构造为在炉灶内部安装在用于从本地设施接收气体的气体进入区域附近。
[0039] 如图6所示，使用常规
紧固件74（其可为螺钉）将气体压力调节器52安装到第一平台44上。如图3和图4所示，压力调节器52包括大体上正方形的调节器主体54，调节器主体54中形成有气体入口58和两个气体出口60、62。气体入口58从炉灶外部的气体供应设施(未图示)接收气体，并且形成在调节器主体54的一端上。管状部与调节器主体54在其侧部一体地形成，并且形成气体管道56，气体管道56包括将气体引导至主炉台的第一气体出口60。与第一气体出口60相邻地配置的第二气体出口62将气体引导至烤箱。
[0040] 阀64配置在管道56内，以通过可操作来在打开位置与关闭位置之间运动而控制到第一气体出口60的气体进入。包含在管道56内的阀64在图3中未示出，但在图2的框图中示出。参考图5，阀64包括可动阀杆68，可动阀杆68装配在管道56内，并且阀杆68穿过
阀体或盖66中的孔口突出，以沿着由管道56限定的线性轴线进行轴向运动。本领域技术人员将理解阀杆68的往复运动将打开和关闭阀64。阀杆68从阀体66向外突出以连接到阀致动器部件，这将在下文中更详细地说明。
[0041] 如图3和图6所示，设置阀致动器70，以在热解烤箱清洁的情况下，使阀64选择性地从打开位置运动到关闭位置。阀致动器70包括若干部件，包括可作为驱动元件工作的电动马达72。马达72包括电气连接器76并使用紧固件74安装到第二平台46上，紧固件74在本情况下为常规的螺钉。
[0042] 马达72为电动马达，构造为使其电枢运动经过一次部分回转，在本发明的情况下为大约四分之一圈，根据马达72的激励沿着任一方向。提供机械联动件组件，以将马达电枢的旋转运动转换为阀杆68的线性运动，并且参考图6，机械联动件组件包括使用螺钉82附接到马达72上的呈四分之一盘凸轮78形式的刚性联动件。如将在下文中更详细地说明的那样，凸轮78包括形成在其侧缘上的凸轮表面80。
[0043] 臂84远离凸轮78突出，并且使用臂钩88柔性地安装到凸轮78上，臂钩88松动地装配于形成在凸轮48中的孔口中。臂84穿过竖直壁48中的进入开口50。当操作阀64时，凸轮78的运动使臂84在与阀杆轴线大体上对准的位置与臂84倾斜到离轴位置或偏移位置的位置之间运动。
[0044] 参考图5，螺旋弹簧90使用形成在弹簧90上的弹簧钩92而柔性附接到阀杆68上。参考图3和图7，弹簧90的另一端包括柔性地附接到第二臂钩86的第二钩94。弹簧柔性线圈容许凸轮78和臂84运动到偏移位置。与柔性安装结构一起，弹簧线圈在阀致动器70操作期间减轻了施加在阀杆68上的任何侧向力的影响，并且缓冲由于马达72起动所造成的任何冲击力。
[0045] 利用上述构造，由马达72驱动使凸轮78沿顺
时针方向的旋转将臂84拉离阀体66，并且在弹簧90上施加力，弹簧90继而将力传递到阀杆68，从而使阀杆68与阀64一起沿着轴线在马达72的总体方向上线性运动，从而关闭阀64。
[0046] 在图9中示出了本发明的替代实施例。其中，臂84和弹簧90由细长的即更长的弹簧90'替换，其中弹簧钩94'以上文所描述的方式与凸轮78柔性地配合。
[0047] 弹簧90在阀致动器70操作中起到重要作用。如图7和图8所示，凸轮78使臂84/弹簧90组合运动，或者在图9的情况下，使弹簧90'相对于如图5和图8所示的阀杆68离轴运动。弹簧90的柔性构造以及各个钩86、88、92、94的柔性安装允许侧向柔性，使得基于马达72的
扭矩在离轴方向上通过弹簧90和臂84传递的关闭和打开阀64的力减小，从而不使阀64被约束并且允许更自由地工作。另外，如在本文中其它部分所叙述的那样，弹簧用作
缓冲器，缓冲由于马达72起动所造成的任何冲击力。
[0048] 如图8所示，开关96与马达72相邻地安装到第二平台46上，并且使用电气连接器100连接到炉灶的控制系统，以便向使用者提供主炉台气体不可用的指示，并且向控制器32提供马达72实际上转动了四分之一圈的反馈以关闭该阀，如在上文中关于图2所提到的那样。按钮型开关操作器98从开关96向外突出到凸轮78的凸轮表面80的运动路径中。在阀打开的情况下，凸轮78处于图7所示的位置，其中开关操作器98完全伸长。
[0049] 参考图8，当激活马达72以关闭阀时，随着臂84运动，凸轮78顺时针运动经过其四分之一圈，并在弹簧90上施加拉力，并且凸轮表面80接合并按下开关操作器98，从而闭合
电路，以提供由控制器32使用的指示阀64关闭的信号，如图2所示。
[0050] 参考图2、图7和图8，在操作中，预先编程的控制器32生成用于马达72的信号，以操作阀64来开始阀关闭。控制器32可以基于热解情况开始的多个指示器来操作气体控制装置40。例如，如果使用者使用控件86来选择自清洁，则控制器32可以从控件86接收信号并且激活马达72。此外，自清洁烤箱通常包括闩锁，以将烤箱
门闩锁在关闭位置，从而防止在自清洁期间进入。控制器32也可以从闩锁接收指示热解即将开始的信号。
[0051] 为了关闭阀64，将马达72励磁并且使凸轮78顺时针旋转经过大约四分之一圈，开始于图7所示的位置并且结束于图8所示的位置。这样，凸轮使臂84和弹簧90线性地且侧向地远离阀体66(参考图5)运动，并且因此拉动阀杆68以关闭阀64。马达72还机械地操作开关96，使用与开关操作器98
接触的凸轮表面80向内驱动开关操作器98，并且因此关闭开关96，这继而在被引导至控制器32的布线34上启动指示阀64被关闭的
电信号。一旦阀64关闭，控制器32就向指示器78传输指示在自清洁期间阀被关闭从而没有气体可用于主炉台的信号。
[0052] 一旦完成了自清洁操作，控制器32就向马达72发送自清洁已经结束并且阀64待被打开的信号。来自控制器32的操作信号激励马达72以逆时针运动大体上四分之一圈，开始于图8所示的位置并且结束于图7所示的位置。在该运动期间，如之前那样，沿着相反方向对臂84施加力，即，“推”力，其与弹簧90合作
偏压以关闭阀64。一旦凸轮表面80远离开关操作器98时，开关96就打开，并且从开关到控制器32的信号变成断开状态。控制器32然后向指示器78发出阀打开的信号，并且指示器向使用者提供阀64打开从而气体再次可用于主炉台的这样的信息。
[0053] 基于前文的描述，本发明提供一种有效且廉价的解决方案，来允许减少烤箱与被引导至炉灶的主炉台的气体管道之间的隔离。通过在可能的情况下使用现存零件，本发明提供了一种从制造观点和零件费用观点出发都高效的装置。
[0054] 因此，本领域技术人员将容易理解本发明可以有广泛的用途和应用。虽然以所有当前可预见的实施例描述了本发明，但是可以存在不脱离本发明的本质或范围的本发明的其它不可预见的实施例和
修改、以及变型、变更和等同布置。前文的公开不旨在或者不应解释为限制本发明或者以其他方式排除这样的其它实施例、修改、变型、变更和等同布置，本发明仅由所附
权利要求及其等同物限制。
