Stand der Technik
[0001] Es ist bereits eine Gasventilvorrichtung vorgeschlagen worden, welche eine erste
Ventileinheit und eine zweite Ventileinheit aufweist, die in einem Betriebszustand
gemeinsam eine Fluidleitung öffnen oder schließen. Die erste Ventileinheit und die
zweite Ventileinheit sind in einem montierten Zustand durch ein Verbindungselement
der Gasventilvorrichtung magnetisch aneinander gekoppelt. Die Gasventilvorrichtung
weist zudem eine Spule auf, welche an der ersten Ventileinheit angeordnet ist. Eine
Ansteuereinheit versorgt in einem Betriebszustand die Spule zu einer Ansteuerung der
Ventileinheiten. In dem Betriebszustand versorgt die Ansteuereinheit die Spule mit
einer elektrischen Spannung, welche von Null verschieden ist. Bei angelegter Spannung
sind die Ventileinheiten beide geöffnet, wodurch ein Fluid durch die Fluidleitung
strömen kann. Um die Fluidleitung zu schließen, trennt die Ansteuereinheit die Spule
von der elektrischen Spannung. Die Ansteuereinheit versorgt die Spule demnach lediglich
mit einer einzigen von Null verschiedenen elektrischen Spannung.
[0002] Die
DE 20220630 U1 zeigt eine Vorrichtung zum Regeln und Absperren eines Fluidstromes gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Die
DE 202010015938 U1 zeigt ein Gasregelgerät.
Offenbarung der Erfindung
[0003] Die Erfindung geht aus von einer Gasventilvorrichtung mit zumindest einer ersten
Ventileinheit und zumindest einer zweiten Ventileinheit, die dazu vorgesehen sind,
eine Fluidleitung wenigstens im Wesentlichen zu öffnen und/oder zu schließen, mit
zumindest einer Spule, welche zu einer Ansteuerung der ersten Ventileinheit und und
der zweiten Ventileinheit vorgesehen ist und besonders bevorzugt an der ersten Ventileinheit
angeordnet ist, und mit einer Ansteuereinheit, die dazu vorgesehen ist, die Spule
zur Ansteuerung der Ventileinheiten mit zumindest einer elektrischen Spannung zu versorgen.
Dabei ist die Ansteuereinheit dazu vorgesehen, die Spule in wenigstens einem ersten
Betriebszustand mit zumindest einer ersten elektrischen Spannung und in wenigstens
einem zweiten Betriebszustand mit zumindest einer von der ersten elektrischen Spannung
insbesondere wesentlich verschiedenen zweiten elektrischen Spannung zu versorgen,
welche beide von Null verschieden sind. Bei angelegter zweiter elektrischer Spannung
ist die erste Ventileinheit geöffnet und die zweite Ventileinheit geschlossen. Eine
Sensoreinheit ist dazu vorgesehen ist, zumindest eine Sensorkenngröße hinsichtlich
einer Anwesenheit von Fluid in wenigstens einem Abschnitt der Fluidleitung zu detektieren,
wobei die Ansteuereinheit dazu vorgesehen ist, mittels der Sensorkenngröße zumindest
einen Schließzustand der zweiten Ventileinheit zu überprüfen.
[0004] Die Gasventilvorrichtung ist insbesondere zumindest ein Teil, insbesondere eine Unterbaugruppe,
eines Heizsystems. Insbesondere weist die Gasventilvorrichtung die Fluidleitung auf.
[0005] Unter einer "Ventileinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die
zu einer Schließung, insbesondere einer Absperrung, und/oder zu einer Öffnung der
Fluidleitung vorgesehen ist und welche die Fluidleitung in wenigstens einem Betriebszustand
öffnet und/oder schließt. Insbesondere weist die Ventileinheit zumindest ein und vorteilhaft
genau ein Ventilelement auf, welches in wenigstens einem Betriebszustand die Fluidleitung
öffnet und/oder schließt. Das Ventilelement ist insbesondere zumindest teilweise und
vorzugsweise wenigstens zu einem Großteil aus zumindest einem magnetischen Material
ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich könnte das Ventilelement mit zumindest einem
weiteren Element verbunden und/oder mit zumindest einem weiteren Element gekoppelt
sein, welches insbesondere wenigstens zu einem Großteil aus zumindest einem magnetischen
Material ausgebildet sein könnte. Ein magnetisches Material könnte insbesondere ein
permanentmagnetisches Material, beispielsweise ein ferromagnetisches Material sein.
Unter "wenigstens zu einem Großteil" soll insbesondere zu einem Anteil von mindestens
70 %, insbesondere zu mindestens 80 %, vorteilhaft zu mindestens 90 % und vorzugsweise
zu mindestens 95 % verstanden werden. Die Ventileinheit weist insbesondere zumindest
ein Ventilgehäuse auf, in welchem insbesondere das Ventilelement beweglich gelagert
ist. Insbesondere weist die Ventileinheit zumindest ein Federelement auf, welches
das Ventilelement in wenigstens einem montierten Zustand insbesondere beweglich relativ
zu dem Ventilgehäuse lagert. Das Federelement ist insbesondere an dem Ventilgehäuse
befestigt.
[0006] Unter einer "Spule" soll insbesondere ein induktives Bauelement mit zumindest einer
insbesondere bestimmten Induktivität verstanden werden. Die Spule weist insbesondere
zumindest ein Stromführungselement auf, welches insbesondere in wenigstens einem Betriebszustand
elektrischen Strom führt, insbesondere leitet. Insbesondere weist die Spule zumindest
fünf, insbesondere zumindest zehn, vorteilhaft zumindest fünfzehn, bevorzugt zumindest
zwanzig Wicklungen des Stromführungselements auf. Die Spule weist insbesondere zumindest
einen Ansteuerkontakt zu einer Ansteuerung durch die Ansteuereinheit auf. Insbesondere
stellt die Spule in Abhängigkeit einer Ansteuerung durch die Ansteuereinheit in wenigstens
einem Betriebszustand ein magnetisches Feld bereit. Unter der Wendung, dass die Spule
"an der ersten Ventileinheit angeordnet" ist, soll insbesondere verstanden werden,
dass die Spule in wenigstens einem montierten Zustand in einem Nahbereich der ersten
Ventileinheit angeordnet und insbesondere an der ersten Ventileinheit befestigt ist.
Insbesondere ist die Spule in wenigstens einem montierten Zustand wenigstens teilweise
in direktem mechanischem Kontakt mit der ersten Ventileinheit angeordnet. Vorteilhaft
ist das Stromführungselement der Spule in wenigstens einem montierten Zustand um das
erste Ventilgehäuse der ersten Ventileinheit und/oder um das erste Ventilelement der
ersten Ventileinheit herum gewickelt. In wenigstens einem Betriebszustand bewegt die
Spule durch das magnetische Feld insbesondere das Ventilelement der Ventileinheit,
insbesondere des ersten Ventilelements der ersten Ventileinheit und/oder des zweiten
Ventilelements der zweiten Ventileinheit. Beispielsweise könnte das Stromführungselement
der Spule wenigstens zu einem Großteil aus Kupfer und/oder Aluminium bestehen.
[0007] Unter einer "Ansteuereinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche
zumindest eine Versorgungseinheit aufweist, die insbesondere dazu vorgesehen ist,
wenigstens eine elektrische Spannung bereitzustellen, und zumindest eine Steuereinheit
aufweist, die insbesondere dazu vorgesehen ist, die Versorgungseinheit anzusteuern
und insbesondere mittels der Versorgungseinheit die Spule mit elektrischer Spannung
zu versorgen. Die Versorgungseinheit weist insbesondere zumindest eine Spannungsquelle
und/oder zumindest eine Stromquelle auf. Die Steuereinheit weist insbesondere eine
Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit
einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm auf, das dazu vorgesehen
ist, von der Recheneinheit ausgeführt zu werden. Insbesondere steuert die Steuereinheit
in wenigstens einem Betriebszustand die Versorgungseinheit an, die in Abhängigkeit
von der Ansteuerung durch die Steuereinheit elektrische Spannung bereitstellt und
mit der elektrischen Spannung die Spule versorgt.
[0008] Die erste elektrische Spannung und die zweite elektrische Spannung weisen insbesondere
jeweils einen Wert größer als Null auf. Insbesondere ist die erste elektrische Spannung
größer als die zweite elektrische Spannung. Die zweite elektrische Spannung weist
insbesondere einen Wert von maximal 90 %, insbesondere von maximal 80 %, vorteilhaft
von maximal 70 % und vorzugsweise von maximal 60 % des Werts der ersten elektrischen
Spannung auf. Insbesondere weist die zweite elektrische Spannung einen Wert von mindestens
10 %, insbesondere von mindestens 20 %, vorteilhaft von mindestens 30 % und vorzugsweise
von mindestens 40 % des Werts der ersten elektrischen Spannung auf. Die erste elektrische
Spannung und die zweite elektrische Spannung weisen insbesondere dasselbe Vorzeichen
auf. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder
ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion
vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte
Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder
ausführt.
[0009] Erfindungsgemäß ist bei angelegter zweiter elektrischer Spannung die erste Ventileinheit
geöffnet und die zweite Ventileinheit geschlossen. Dadurch kann die zweite Ventileinheit
insbesondere auf eine Funktionsfähigkeit hin überprüft werden. Insbesondere kann überprüft
werden, beispielsweise mittels einer Sensoreinheit, ob in Fluidströmungsrichtung betrachtet
der zweiten Ventileinheit nachgeschaltet, Fluid vorhanden ist.
[0010] Erfindungsgemäß weist die Gasventilvorrichtung eine Sensoreinheit auf, die dazu vorgesehen
ist, zumindest eine Sensorkenngröße hinsichtlich einer Anwesenheit von Fluid in wenigstens
einem Abschnitt der Fluidleitung zu detektieren. Insbesondere ist der Abschnitt der
Fluidleitung, in welchem die Sensoreinheit in wenigstens einem Betriebszustand insbesondere
die Sensorkenngröße hinsichtlich einer Anwesenheit von Fluid detektiert, in Fluidströmungsrichtung
betrachtet den Ventileinheiten, insbesondere der ersten Ventileinheit und der zweiten
Ventileinheit, nachgeschaltet angeordnet. Unter einer "Sensoreinheit" soll insbesondere
eine Einheit verstanden werden, welche zumindest einen Detektor zu einer Detektion
der Sensorkenngröße aufweist und welche dazu vorgesehen ist, einen die Sensorkenngröße
kennzeichnenden Wert auszugeben, wobei es sich bei der Sensorkenngröße vorteilhaft
um eine physikalische und/oder chemische Größe handelt. Dadurch kann insbesondere
eine gezielte Fehlersuche ermöglicht werden. Insbesondere kann durch separate Ansteuerung
der Ventileinheiten ein Schließzustand zumindest einer der Ventileinheiten durch Detektion
von Fluid mittels der Sensoreinheit überprüft werden.
[0011] Erfindungsgemäß ist die Ansteuereinheit dazu vorgesehen, mittels der Sensorkenngröße
zumindest einen Schließzustand der zweiten Ventileinheit zu überprüfen. Die Ansteuereinheit
ist insbesondere dazu vorgesehen, die Spule über eine insbesondere vorbestimmte Zeitdauer
mit der zweiten elektrischen Spannung zu versorgen. Beispielsweise könnte die insbesondere
vorbestimmte Zeitdauer einen Wert in einem Bereich von 4 s bis 7 s annehmen. Insbesondere
ist die Ansteuereinheit dazu vorgesehen, bei genügendem Schließzustand der zweiten
Ventileinheit im Anschluss an die insbesondere vorbestimmte Zeitdauer die Spule mit
einer dritten elektrischen Spannung zu versorgen, welche insbesondere von Null verschieden
sein und/oder einen Wert von wenigstens im Wesentlichen Null aufweisen könnte. Die
dritte elektrische Spannung ist insbesondere von der ersten elektrischen Spannung
und von der zweiten elektrischen Spannung verschieden und weist insbesondere einen
Wert auf, welcher insbesondere wesentlich kleiner ist als ein Wert der ersten elektrischen
Spannung und als ein Wert der zweiten elektrischen Spannung. Die Ansteuereinheit ist
insbesondere dazu vorgesehen, bei ungenügendem Schließzustand der zweiten Ventileinheit
im Anschluss an die insbesondere vorbestimmte Zeitdauer zumindest eine Warnung auszugeben
und/oder einen Betrieb eines die Gasventilvorrichtung aufweisenden Heizsystems zu
unterbinden. Hierdurch kann ein Bediener insbesondere vor einem vollständigen Defekt
der zweiten Ventileinheit über eine Fehlfunktion informiert werden, wodurch die zweite
Ventileinheit insbesondere ausgetauscht und/oder ein verlässlicherer Betrieb eines
die Gasventilvorrichtung aufweisenden Heizsystems ermöglicht werden kann. Beispielsweise
könnte die Sensoreinheit zumindest einen Gassensor aufweisen, der in wenigstens einem
Betriebszustand die Sensorkenngröße detektieren könnte. Die Sensoreinheit könnte beispielsweise
das durch die Fluidleitung strömende Gas und/oder ein Feuergas, insbesondere einen
Rauch, detektieren, der insbesondere bei einem Entzünden des durch die Fluidleitung
strömenden Fluids entstehen könnte. Alternativ oder zusätzlich könnte die Sensoreinheit
zumindest einen Temperatursensor aufweisen, der in wenigstens einem Betriebszustand
eine Temperatur, insbesondere an einem Ausgang der Fluidleitung und/oder an zumindest
einem Heizausgang, zu welchem die Fluidleitung führen könnte, detektieren könnte.
Bei Abwesenheit einer Flamme, welche insbesondere durch ein Entzünden des durch die
Fluidleitung strömenden Fluids entstehen könnte, und/oder eines durch die Fluidleitung
strömenden Fluids, könnte die Sensoreinheit in wenigstens einem Betriebszustand insbesondere
eine Temperatur der Flamme detektieren, wodurch bei angelegter zweiter elektrischer
Spannung insbesondere eine Fehlfunktion der zweiten Ventileinheit gefolgert werden
könnte. Bei Abwesenheit einer Flamme, welche insbesondere durch ein Entzünden des
durch die Fluidleitung strömenden Fluids entstehen könnte, und/oder eines durch die
Fluidleitung strömenden Fluids, könnte die Sensoreinheit in wenigstens einem Betriebszustand
insbesondere eine Temperatur in dem Abschnitt der Fluidleitung und/oder an einem Ausgang
der Fluidleitung und/oder an zumindest einem Heizausgang, zu welchem die Fluidleitung
führen könnte, detektieren, wodurch bei angelegter zweiter elektrischer Spannung insbesondere
eine Funktionstüchtigkeit, insbesondere eine korrekte Funktionsweise, der zweiten
Ventileinheit gefolgert werden könnte. Dadurch kann insbesondere eine hohe Sicherheit
für einen Bediener bereitgestellt und/oder eine Funktionstüchtigkeit zumindest einer
der Ventileinheiten überprüft werden.
[0012] Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Gasventilvorrichtung kann insbesondere
eine hohe Flexibilität erreicht werden. Insbesondere können mittels verschiedener
elektrischer Spannungen verschiedene Ventileinheiten geöffnet und/oder geschlossen
werden. Besonders vorteilhaft können geringe Kosten erzielt werden. Es kann insbesondere
durch einfache Programmierung der Ansteuereinheit, insbesondere durch einfache zusätzliche
Programmierung der aus dem Stand der Technik bekannten Ansteuereinheit, eine Möglichkeit
zu einer gezielten Ansteuerung einzelner der Ventileinheiten geschaffen werden. Insbesondere
kann auf eine zweite Spule, welche insbesondere an der zweiten Ventileinheit angeordnet
sein könnte, verzichtet werden. Insbesondere kann zumindest eine der Ventileinheiten
durch die gezielte Ansteuerung auf eine Funktionsfähigkeit überprüft werden.
[0013] Ferner wird vorgeschlagen, dass bei angelegter erster elektrischer Spannung die Ventileinheiten
beide geöffnet sind, wodurch insbesondere ein ungehinderter Durchfluss von Fluid,
insbesondere von Gas, durch die Fluidleitung ermöglicht werden kann.
[0014] Bei Abwesenheit einer elektrischen Spannung an der Spule und/oder bei einer an der
Spule anliegenden dritten elektrischen Spannung mit einem Wert von Null sind die Ventileinheiten
insbesondere beide geschlossen. Insbesondere ist bei zumindest einer geschlossenen
Ventileinheit ein Durchfluss von Fluid, insbesondere von Gas, durch die Fluidleitung
wenigstens im Wesentlichen blockiert.
[0015] Beispielsweise könnte in Fluidströmungsrichtung betrachtet zunächst die zweite Ventileinheit
und der zweiten Ventileinheit in Fluidströmungsrichtung nachgeschaltet die erste Ventileinheit
angeordnet sein. Vorzugsweise ist die zweite Ventileinheit der ersten Ventileinheit
in Fluidströmungsrichtung betrachtet nachgeschaltet. Insbesondere passiert ein, insbesondere
bei angelegter erster elektrischer Spannung, durch die Fluidleitung in Fluidströmungsrichtung
fließendes Fluid zunächst die erste Ventileinheit und anschließend die der ersten
Ventileinheit nachgeschaltete zweite Ventileinheit. Dadurch kann bei geschlossenen
Ventileinheiten die Fluidleitung insbesondere besonders sicher verschlossen werden.
[0016] Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Gasventilvorrichtung zumindest ein Verbindungselement
aufweist, das die erste Ventileinheit und die zweite Ventileinheit in wenigstens einem
montierten Zustand magnetisch miteinander koppelt. Unter einem "Verbindungselement"
soll insbesondere ein Element verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, ein
von der Spule bereitgestelltes magnetisches Feld von der ersten Ventileinheit zu der
zweiten Ventileinheit zu lenken. In wenigstens einem montierten Zustand überbrückt
das Verbindungselement insbesondere einen Abstand zwischen der ersten Ventileinheit
und der zweiten Ventileinheit wenigstens im Wesentlichen. Dadurch kann insbesondere
auf eine zweite Spule, welche insbesondere an der zweiten Ventileinheit angeordnet
sein könnte, verzichtet werden, wodurch insbesondere geringe Kosten ermöglicht werden
können.
[0017] Das Verbindungselement könnte beispielsweise ein von der Spule an der ersten Ventileinheit
bereitgestelltes magnetisches Feld wenigstens im Wesentlichen unverändert an die zweite
Ventileinheit lenken. Vorzugsweise überträgt das Verbindungselement ein von der Spule
an der ersten Ventileinheit bereitgestelltes magnetisches Feld insbesondere wesentlich
abgeschwächt an die zweite Ventileinheit. Beispielsweise könnte das Material, aus
welchem das Verbindungselement wenigstens zu einem Großteil bestehen könnte, einen
hohen magnetischen Übertragungswiderstand aufweisen. Insbesondere weist ein magnetisches
Feld an der zweiten Spule einen Wert von maximal 90 %, insbesondere von maximal 80
%, vorteilhaft von maximal 70 % und vorzugsweise von maximal 60 % eines Werts des
von der Spule an der ersten Ventileinheit bereitgestellten magnetischen Felds auf.
Insbesondere weist ein magnetisches Feld an der zweiten Spule einen Wert von mindestens
10 %, insbesondere von mindestens 20 %, vorteilhaft von mindestens 30 % und vorzugsweise
von mindestens 40 % eines Werts des von der Spule an der ersten Ventileinheit bereitgestellten
magnetischen Felds auf. Dadurch kann insbesondere eine hohe Flexibilität erzielt und/oder
die zweite Ventileinheit wenigstens teilweise unabhängig von der ersten Ventileinheit
betätigt werden.
[0018] Zudem wird vorgeschlagen, dass die erste Ventileinheit und zweite Ventileinheit unterschiedliche
Schließkräfte aufweisen. Insbesondere sind zu einer Betätigung der ersten Ventileinheit
und zu einer Betätigung der zweiten Ventileinheit verschiedene magnetische Felder,
insbesondere verschiedene magnetische Feldstärken, vonnöten. Unter einer "Schließkraft"
einer Ventileinheit soll insbesondere eine Kraft verstanden werden, welche vonnöten
ist, um die Ventileinheit ausgehend von einem geöffneten Zustand der Ventileinheit
in einen geschlossenen Zustand der Ventileinheit zu überführen. Die Schließkraft einer
Ventileinheit ist insbesondere wenigstens im Wesentlichen definiert, insbesondere
bestimmt und/oder festgelegt, durch zumindest eine Federkonstante des Federelements
der Ventileinheit und/oder durch zumindest eine Magnetisierbarkeit des Ventilelements
der Ventileinheit und/oder durch zumindest eine Magnetisierbarkeit zumindest eines
mit dem Ventilelement der Ventileinheit verbundenen Elements und/oder durch zumindest
einen Reibungskoeffizienten zumindest einer Reibung, welche insbesondere bei einer
Bewegung des Ventilelements relativ zu dem Ventilgehäuse auftritt. Ein erstes Federelement
der ersten Ventileinheit und ein zweites Federelement der zweiten Ventileinheit weisen
insbesondere verschiedene Federkonstanten auf. Dadurch kann insbesondere eine bedarfsgerechte
Ansteuerung und/oder Betätigung der Ventileinheiten ermöglicht werden.
[0019] Eine besonders hohe Flexibilität kann insbesondere erreicht werden durch ein Heizsystem
mit zumindest einer erfindungsgemäßen Gasventilvorrichtung. Das Heizsystem könnte
beispielsweise einen insbesondere kombinierten Brennwertkessel und/oder einen insbesondere
kombinierten Boiler aufweisen. Alternativ oder zusätzlich könnte das Heizsystem beispielsweise
Vorrichtungen aufweisen, welche zumindest zwei Ventileinheiten, insbesondere zumindest
zwei Fluidventileinheiten, aufweisen könnte, wie beispielsweise einen Brenner und/oder
eine Gasventilvorrichtung mit mehreren Gasventileinheiten.
[0020] Eine Flexibilität kann insbesondere weiter gesteigert werden durch ein Verfahren
zu einem Betrieb zumindest einer erfindungsgemäßen Gasventilvorrichtung, mit zumindest
einer ersten Ventileinheit und zumindest einer zweiten Ventileinheit, durch die eine
Fluidleitung wenigstens im Wesentlichen geöffnet und/oder geschlossen wird, mit zumindest
einer Spule, durch welche die erste Ventileinheit und die zweite Ventileinheit angesteuert
wird und vorzugsweise beide Ventileinheiten angesteuert werden und welche besonders
bevorzugt an der ersten Ventileinheit angeordnet sind, wobei die Spule zur Ansteuerung
der Ventileinheiten mit zumindest einer elektrischen Spannung versorgt wird, wobei
die Spule in zumindest einem ersten Betriebszustand mit zumindest einer ersten elektrischen
Spannung und in zumindest einem zweiten Betriebszustand mit zumindest einer von der
ersten elektrischen Spannung insbesondere wesentlich verschiedenen zweiten elektrischen
Spannung versorgt wird, welche beide von Null verschieden sind und wobei bei angelegter
zweiter elektrischer Spannung die erste Ventileinheit geöffnet und die zweite Ventileinheit
geschlossen wird.
Zeichnung
[0021] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung
und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren
Kombinationen zusammenfassen.
[0022] Es zeigen:
- Fig. 1
- ein erfindungsgemäßes Heizsystem mit einer erfindungsgemäßen Gasventilvorrichtung
in einer schematischen Darstellung,
- Fig. 2
- eine Fluidleitung, eine erste Ventileinheit, eine zweite Ventileinheit, ein Verbindungselement
und eine Spule der Gasventilvorrichtung in einem ersten Betriebszustand bei angelegter
erster elektrischer Spannung in einer schematischen Darstellung,
- Fig. 3
- die Fluidleitung, die erste Ventileinheit, die zweite Ventileinheit, das Verbindungselement
und die Spule in einem zweiten Betriebszustand bei angelegter zweiter elektrischer
Spannung in einer schematischen Darstellung und
- Fig. 4
- die Fluidleitung, die erste Ventileinheit, die zweite Ventileinheit, das Verbindungselement
und die Spule in einem dritten Betriebszustand bei angelegter dritter elektrischer
Spannung in einer schematischen Darstellung.
[0023] Fig. 1 zeigt ein Heizsystem 30 mit einer Gasventilvorrichtung 10. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist das Heizsystem 30 als ein Brenner ausgebildet. Das Heizsystem
30 weist eine Heizsystemoberfläche 34 auf. Die Heizsystemoberfläche 34 ist in einem
Betriebszustand einem Bediener zugewandt. In einem Betriebszustand findet oberhalb
der Heizsystemoberfläche 34 eine Erhitzung statt.
[0024] Das Heizsystem 30 weist zumindest einen Heizausgang 32 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist das Heizsystem 30 mehrere Heizausgänge 32 auf. Im Folgenden wird lediglich einer
der Heizausgänge 32 beschrieben. Von mehrfach vorhandenen Objekten ist in den Figuren
jeweils lediglich eines mit einem Bezugszeichen versehen.
[0025] Der Heizausgang 32 ist an einem Ausgang einer Fluidleitung 16 angeordnet (vgl. Fig.
2 bis 4). Die Gasventilvorrichtung 10 weist die Fluidleitung 16 auf. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist die Fluidleitung 16 als eine Gasleitung ausgebildet.
[0026] Die Gasventilvorrichtung 10 weist eine erste Ventileinheit 12 und eine zweite Ventileinheit
14 auf. In einem Betriebszustand öffnen und/oder verschließen die Ventileinheiten
12, 14 die Fluidleitung 16 im Wesentlichen. In Fluidströmungsrichtung 22 betrachtet
ist die zweite Ventileinheit 14 der ersten Ventileinheit 12 nachgeschaltet.
[0027] Die erste Ventileinheit 12 ist als eine Magnetventileinheit ausgebildet. Die erste
Ventileinheit 12 weist ein erstes Ventilelement 36 auf (vgl. Fig. 2 bis 4). Das erste
Ventilelement 36 schließt und/oder öffnet in einem Betriebszustand die Fluidleitung
16. Die erste Ventileinheit 12 weist ein erstes Ventilgehäuse 38 auf. In einem montierten
Zustand ist das erste Ventilelement 36 beweglich in dem ersten Ventilgehäuse 38 gelagert.
Die erste Ventileinheit 12 weist ein erstes Federelement 40 auf. In einem montierten
Zustand lagert das erste Federelement 40 das erste Ventilelement 36 beweglich relativ
zu dem ersten Ventilgehäuse 40.
[0028] Die zweite Ventileinheit 14 ist als eine Magnetventileinheit ausgebildet. Die zweite
Ventileinheit 14 weist ein zweites Ventilelement 42 auf (vgl. Fig. 2 bis 4). Das zweite
Ventilelement 42 schließt und/oder öffnet in einem Betriebszustand die Fluidleitung
16. Die zweite Ventileinheit 14 weist ein zweites Ventilgehäuse 44 auf. In einem montierten
Zustand ist das zweite Ventilelement 42 beweglich in dem zweiten Ventilgehäuse 44
gelagert. Die zweite Ventileinheit 14 weist ein zweites Federelement 46 auf. In einem
montierten Zustand lagert das zweite Federelement 46 das zweite Ventilelement 42 beweglich
relativ zu dem zweiten Ventilgehäuse 44.
[0029] Die Gasventilvorrichtung 10 weist eine Spule 18 auf. In einem montierten Zustand
ist die Spule 18 an der ersten Ventileinheit 12 angeordnet. Die Spule 18 stellt in
einem Betriebszustand ein magnetisches Feld an der ersten Ventileinheit 12 bereit.
Die Spule 18 ist zu einer Betätigung der Ventileinheiten 12, 14 vorgesehen. In Abhängigkeit
einer Ansteuerung durch eine Ansteuereinheit 20 betätigt die Spule 18 in einem Betriebszustand
die Ventileinheiten 12, 14.
[0030] Die Gasventilvorrichtung 10 weist die Ansteuereinheit 20 auf (vgl. Fig. 1). In einem
Betriebszustand steuert die Ansteuereinheit 20 die Ventileinheiten 12, 14 mittels
der Spule 18 an. Zu einer Ansteuerung der Ventileinheiten 12, 14 versorgt die Ansteuereinheit
20 die Spule 18 mit elektrischen Spannungen. Im Folgenden werden beispielhaft drei
verschiedene elektrische Spannungen beschrieben, welche drei verschiedene Zustände
der beiden Ventileinheiten nach sich ziehen.
[0031] In einem ersten Betriebszustand versorgt die Ansteuereinheit 20 die Spule 18 mit
einer ersten elektrischen Spannung, welche von Null verschieden ist. Bei angelegter
erster elektrischer Spannung sind die Ventileinheiten 12, 14 beide geöffnet (vgl.
Fig. 2). Die Fluidleitung 16 ist bei angelegter erster elektrischer Spannung geöffnet
und zu einem Durchfluss von Fluid geeignet. Bei angelegter erster elektrischer Spannung
fließt in einem ersten Betriebszustand Fluid im Wesentlichen ungehindert durch die
Fluidleitung 16.
[0032] In einem zweiten Betriebszustand versorgt die Ansteuereinheit 20 die Spule 18 mit
einer von der ersten elektrischen Spannung verschiedenen zweiten elektrischen Spannung,
welche von Null verschieden ist. Die zweite elektrische Spannung weist einen Wert
auf, welcher wesentlich kleiner ist als ein Wert der ersten elektrischen Spannung.
Bei angelegter zweiter elektrischer Spannung ist die erste Ventileinheit 12 geöffnet
und die zweite Ventileinheit 14 geschlossen (vgl. Fig. 3). Die Fluidleitung 16 ist
bei angelegter zweiter elektrischer Spannung durch die zweite Ventileinheit 14 geschlossen.
Bei angelegter zweiter elektrischer Spannung ist in einem zweiten Betriebszustand
ein Durchfluss von Fluid durch die Fluidleitung 16 durch die zweite Ventileinheit
14 im Wesentlichen blockiert.
[0033] Zu einer Überprüfung eines Schließzustands der zweiten Ventileinheit 14 weist die
Gasventilvorrichtung 10 eine Sensoreinheit 24 auf (vgl. Fig. 1). In einem Betriebszustand,
insbesondere in einem zweiten Betriebszustand, detektiert die Sensoreinheit 24 eine
Sensorkenngröße hinsichtlich einer Anwesenheit von Fluid in einem Abschnitt 26 der
Fluidleitung 16 (vgl. Fig. 2 bis 4). In Fluidströmungsrichtung 22 betrachtet ist der
Abschnitt 26 der Fluidleitung 16 der zweiten Ventileinheit 14 nachgeschaltet. Die
Sensoreinheit 24 übermittelt in einem Betriebszustand, insbesondere in einem zweiten
Betriebszustand, die Sensorkenngröße an die Ansteuereinheit 20. In einem Betriebszustand,
insbesondere in einem zweiten Betriebszustand, überprüft die Ansteuereinheit 20 mittels
der Sensorkenngröße einen Schließzustand der zweiten Ventileinheit 14.
[0034] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel detektiert die Sensoreinheit 24 in einem Betriebszustand,
insbesondere in einem zweiten Betriebszustand, eine Anwesenheit oder eine Abwesenheit
einer Flamme an dem Heizausgang 32. Die Ansteuereinheit 20 überprüft in einem Betriebszustand,
insbesondere in einem zweiten Betriebszustand, mittels der Sensorkenngröße, ob bei
anliegender zweiter elektrischer Spannung eine Entzündung einer Flamme an dem Heizausgang
32 möglich ist. In dem in Fig. 3 dargestellten Fall ist die zweite Ventileinheit 14
in einem zweiten Betriebszustand bei anliegender zweiter elektrischer Spannung vollständig
geschlossen. In einem zweiten Betriebszustand ist bei anliegender zweiter elektrischer
Spannung eine Entzündung einer Flamme an dem Heizausgang 32 unmöglich.
[0035] Die Gasventilvorrichtung 10 weist ein Verbindungselement 28 auf (vgl. Fig. 2 bis
4). Das Verbindungselement 28 besteht zu einem Großteil aus einem metallischen Material,
wie beispielsweise aus einem Blech. In einem montierten Zustand koppelt das Verbindungselement
28 die erste Ventileinheit 12 und die zweite Ventileinheit 14 magnetisch miteinander.
Das Verbindungselement 28 überträgt in einem Betriebszustand, insbesondere in einem
ersten Betriebszustand und/oder in einem zweiten Betriebszustand und/oder in einem
dritten Betriebszustand, ein von der Spule 18 an der ersten Ventileinheit 12 bereitgestelltes
magnetisches Feld wesentlich abgeschwächt an die zweite Ventileinheit 14.
[0036] Bei angelegter erster elektrischer Spannung ist ein von der Spule 18 an der ersten
Ventileinheit 12 bereitgestelltes magnetisches Feld ausreichend, um die erste Ventileinheit
12 zu öffnen und/oder geöffnet zu halten. Bei angelegter erster elektrischer Spannung
ist ein von der Spule 18 an der ersten Ventileinheit 12 bereitgestelltes und von dem
Verbindungselement 28 an die zweite Ventileinheit 14 gelenktes magnetisches Feld ausreichend,
um die zweite Ventileinheit 14 zu öffnen und/oder geöffnet zu halten.
[0037] Bei angelegter zweiter elektrischer Spannung ist ein von der Spule 18 an der ersten
Ventileinheit 12 bereitgestelltes magnetisches Feld ausreichend, um die erste Ventileinheit
12 zu öffnen und/oder geöffnet zu halten. Bei angelegter zweiter elektrischer Spannung
ist ein von der Spule 18 an der ersten Ventileinheit 12 bereitgestelltes und von dem
Verbindungselement 28 an die zweite Ventileinheit 14 gelenktes magnetisches Feld unzureichend,
um die zweite Ventileinheit 14 zu öffnen und/oder geöffnet zu halten.
[0038] Die erste Ventileinheit 12 und die zweite Ventileinheit 14 weisen unterschiedliche
Schließkräfte auf. Eine Federkonstante des ersten Federelements 40 und eine Federkonstante
des zweiten Federelements 46 weisen voneinander verschiedene Werte auf, welche beide
von Null verschieden sind. Beispielsweise könnte die erste Ventileinheit eine Schließkraft
aufweisen, welche im Wesentlichen 150 mbar entsprechen könnte. Beispielsweise könnte
die zweite Ventileinheit eine Schließkraft aufweisen, welche im Wesentlichen 50 mbar
entsprechen könnte.
[0039] In einem dritten Betriebszustand versorgt die Ansteuereinheit 20 die Spule 18 mit
einer von der ersten elektrischen Spannung und von der zweiten elektrischen Spannung
verschiedenen dritten elektrischen Spannung. Die dritte elektrische Spannung weist
einen Wert auf, welcher wesentlich kleiner ist als ein Wert der zweiten elektrischen
Spannung. Bei angelegter dritter elektrischer Spannung sind die Ventileinheiten 12,
14 beide geschlossen (vgl. Fig. 4). Die Fluidleitung 16 ist bei angelegter dritter
elektrischer Spannung durch die Ventileinheiten 12, 14 geschlossen. Bei angelegter
dritter elektrischer Spannung ist in einem dritten Betriebszustand ein Durchfluss
von Fluid durch die Fluidleitung 16 durch die Ventileinheiten 12, 14 im Wesentlichen
blockiert.
[0040] Die Ansteuereinheit 20 versorgt die Spule 18 in einem dritten Betriebszustand mit
der dritten elektrischen Spannung im Anschluss an eine Überprüfung eines Schließzustands
der zweiten Ventileinheit 14, und zwar insbesondere im Fall eines korrekten Schließzustands
der zweiten Ventileinheit 14 und/oder bei fehlgeschlagener Entzündung einer Flamme
an dem Heizausgang 32.
1. Gasventilvorrichtung mit zumindest einer ersten Ventileinheit (12) und zumindest einer
zweiten Ventileinheit (14), die dazu vorgesehen sind, eine Fluidleitung wenigstens
im Wesentlichen zu öffnen und/oder zu schließen, mit zumindest einer Spule (18), welche
zu einer Ansteuerung der ersten Ventileinheit (12) und der zweiten Ventileinheit (14)
vorgesehen ist, und mit einer Ansteuereinheit (20), die dazu vorgesehen ist, die Spule
(18) zur Ansteuerung der Ventileinheiten (12, 14) mit zumindest einer elektrischen
Spannung zu versorgen, wobei die Ansteuereinheit (20) dazu vorgesehen ist, die Spule
(18) in wenigstens einem ersten Betriebszustand mit zumindest einer ersten elektrischen
Spannung und in wenigstens einem zweiten Betriebszustand mit zumindest einer von der
ersten elektrischen Spannung verschiedenen zweiten elektrischen Spannung zu versorgen,
welche beide von Null verschieden sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei angelegter zweiter elektrischer Spannung die erste Ventileinheit (12) geöffnet
und die zweite Ventileinheit (14) geschlossen ist, wobei eine Sensoreinheit (24),
die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Sensorkenngröße hinsichtlich einer Anwesenheit
von Fluid in wenigstens einem Abschnitt (26) der Fluidleitung (16) zu detektieren,
wobei die Ansteuereinheit (20) dazu vorgesehen ist, mittels der Sensorkenngröße zumindest
einen Schließzustand der zweiten Ventileinheit (14) zu überprüfen.
2. Gasventilvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei angelegter erster elektrischer Spannung die Ventileinheiten (12, 14) beide geöffnet
sind.
3. Gasventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ventileinheit (14) der ersten Ventileinheit (12) in Fluidströmungsrichtung
betrachtet nachgeschaltet ist.
4. Gasventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein Verbindungselement (28), das die erste Ventileinheit (12) und die zweite
Ventileinheit (14) in wenigstens einem montierten Zustand magnetisch miteinander koppelt.
5. Gasventilvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (28) ein von der Spule (18) an der ersten Ventileinheit (12)
bereitgestelltes magnetisches Feld abgeschwächt an die zweite Ventileinheit (14) überträgt.
6. Gasventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventileinheit (12) und die zweite Ventileinheit (14) unterschiedliche Schließkräfte
aufweisen.
7. Heizsystem mit zumindest einer Gasventilvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche.
8. Verfahren zu einem Betrieb zumindest einer Gasventilvorrichtung (10), nach einem der
Ansprüche 1 bis 6, mit zumindest einer ersten Ventileinheit (12) und zumindest einer
zweiten Ventileinheit (14), durch die eine Fluidleitung wenigstens im Wesentlichen
geöffnet und/oder geschlossen wird, mit zumindest einer Spule, durch welche die erste
Ventileinheit (12) und die zweite Ventileinheit (14) angesteuert wird, wobei die Spule
(18) zur Ansteuerung der Ventileinheiten (12, 14) mit zumindest einer elektrischen
Spannung versorgt wird, wobei die Spule (18) in zumindest einem ersten Betriebszustand
mit zumindest einer ersten elektrischen Spannung und in zumindest einem zweiten Betriebszustand
mit zumindest einer von der ersten elektrischen Spannung verschiedenen zweiten elektrischen
Spannung versorgt wird, welche beide von Null verschieden sind und wobei bei angelegter
zweiter elektrischer Spannung die erste Ventileinheit (12) geöffnet und die zweite
Ventileinheit (14) geschlossen wird.
1. Gas valve device having at least one first valve unit (12) and at least one second
valve unit (14), which are provided for at least substantially opening and/or closing
a fluid line, having at least one coil (18), which is provided for actuating the first
valve unit (12) and the second valve unit (14), and having an actuation unit (20),
which is provided for supplying at least one electrical voltage to the coil (18) for
actuating the valve units (12, 14), wherein the actuation unit (20) is provided for
supplying at least one first electrical voltage to the coil (18) in at least one first
operating state and at least one second electrical voltage, which differs from the
first electrical voltage, to said coil in at least one second operating state, both
electrical voltages differing from zero, characterized in that, with the second electrical voltage applied, the first valve unit (12) is open and
the second valve unit (14) is closed, wherein a sensor unit (24) is provided for detecting
at least one sensor characteristic value with regard to a presence of fluid in at
least one section (26) of the fluid line (16), wherein the actuation unit (20) is
provided for checking at least one closure state of the second valve unit (14) by
means of the sensor characteristic value.
2. Gas valve device according to Claim 1, characterized in that, with the first electrical voltage applied, the valve units (12, 14) are both open.
3. Gas valve device according to either of the preceding claims, characterized in that the second valve unit (14) is arranged downstream of the first valve unit (12) as
viewed in the fluid flow direction.
4. Gas valve device according to one of the preceding claims, characterized by at least one connection element (28), which magnetically couples to one another the
first valve unit (12) and the second valve unit (14) in at least one assembled state.
5. Gas valve device according to Claim 4, characterized in that the connection element (28) transmits in a weakened form to the second valve unit
(14) a magnetic field provided by the coil (18) on the first valve unit (12).
6. Gas valve device according to one of the preceding claims, characterized in that the first valve unit (12) and the second valve unit (14) have different closure forces.
7. Heating system having at least one gas valve device (10) according to one of the preceding
claims.
8. Method for operating at least one gas valve device (10) according to one of Claims
1 to 6, having at least one first valve unit (12) and at least one second valve unit
(14), by way of which a fluid line is at least substantially opened and/or closed,
and having at least one coil, by way of which the first valve unit (12) and the second
valve unit (14) are actuated, wherein at least one electrical voltage is supplied
to the coil (18) for actuating the valve units (12, 14), wherein at least one first
electrical voltage is supplied to the coil (18) in at least one first operating state
and at least one second electrical voltage, which differs from the first electrical
voltage, is supplied to said coil in at least one second operating state, both electrical
voltages differing from zero, and wherein, with the second electrical voltage applied,
the first valve unit (12) is open and the second valve unit (14) is closed.
1. Dispositif de vanne à gaz comprenant au moins une première unité de vanne (12) et
au moins une deuxième unité de vanne (14), lesquelles sont conçues pour fermer et/ou
ouvrir au moins sensiblement une conduite de fluide, comprenant au moins une bobine
(18) qui est conçue pour une commande de la première unité de vanne (12) et de la
deuxième unité de vanne (14), et comprenant une unité de commande (20) qui est conçue
pour alimenter la bobine (18) avec au moins une tension électrique en vue de commander
les unités de vanne (12, 14), l'unité de commande (20) étant conçue pour alimenter
la bobine (18) avec au moins une première tension électrique dans un premier mode
de fonctionnement et avec au moins une deuxième tension électrique, différente de
la première tension électrique, dans un premier mode de fonctionnement, lesquelles
sont toutes deux différentes de zéro, caractérisé en ce que lorsque la deuxième tension électrique est appliquée, la première unité de vanne
(12) est ouverte et la deuxième unité de vanne (14) est fermée, une unité de détection
(24) étant conçue pour détecter au moins une grandeur caractéristique de détecteur
pour ce qui concerne une présence de fluide dans au moins une portion (26) de la conduite
de fluide (16), l'unité de commande (20) étant conçue pour vérifier au moins un état
de fermeture de la deuxième unité de vanne (14) au moyen de la grandeur caractéristique
de détecteur.
2. Dispositif de vanne à gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que lorsque la première tension électrique est appliquée, les unités de vanne (12, 14)
sont toutes deux ouvertes.
3. Dispositif de vanne à gaz selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième unité de vanne (14) est branchée à la suite de la première unité de vanne
(12) vue dans le sens de l'écoulement du fluide.
4. Dispositif de vanne à gaz selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par au moins un élément de liaison (28) qui réalise un couplage magnétique de la première
unité de vanne (12) et de la deuxième unité de vanne (14) dans au moins un état monté.
5. Dispositif de vanne à gaz selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de liaison (28) transmet à la deuxième unité de vanne (14), affaibli, un
champ magnétique fourni à la première unité de vanne (12) par la bobine (18).
6. Dispositif de vanne à gaz selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première unité de vanne (12) et la deuxième unité de vanne (14) possèdent des
forces de fermeture différentes.
7. Système de chauffage comprenant au moins un dispositif de vanne à gaz (10) selon l'une
des revendications précédentes.
8. Procédé pour faire fonctionner au moins un dispositif de vanne à gaz (10) selon l'une
des revendications 1 à 6, comprenant au moins une première unité de vanne (12) et
au moins une deuxième unité de vanne (14), par lesquelles une conduite de fluide est
au moins sensiblement fermée et/ou ouverte, comprenant au moins une bobine par laquelle
la première unité de vanne (12) et la deuxième unité de vanne (14) sont commandées,
la bobine (18) étant alimentée avec au moins une tension électrique en vue de commander
les unités de vanne (12, 14), la bobine (18) étant alimentée avec au moins une première
tension électrique dans un premier mode de fonctionnement et avec au moins une deuxième
tension électrique, différente de la première tension électrique, dans un premier
mode de fonctionnement, lesquelles sont toutes deux différentes de zéro, et lorsque
la deuxième tension électrique est appliquée, la première unité de vanne (12) étant
ouverte et la deuxième unité de vanne (14) étant fermée.