CN101680656B - 组合的通风机/气阀设备 - Google Patents

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Abstract

公开了一种组合的通风机/气阀设备(1)，其至少包括一个设置在壳体(2.1)中的气阀(2)、设置在该气阀后面的喷嘴(3)以及具有多部分通风机壳体(4.1)的邻接的通风机(4)。根据本发明，通风机壳体(4.1)的吸气侧(4.2)设计成气阀(2)固定在其上的喷嘴(3)。

Description

组合的通风机/气阀设备
技术领域
本发明涉及一种组合的通风机/气阀设备，其用于可调节燃气加热装置的燃烧器，所述设备用于适应变化的热负荷和用于突然关闭燃料气体流，特别用于家庭空间加热和热水供应的燃气加热设备。
背景技术
面对有限的矿物燃料资源的背景，为了避免在几乎所有地区限制人类的气候变化，高效、低排燃气加热装置被认为在将来是非常重要的。例如最佳的燃烧，即达到期望的λ值，确保了燃烧装置的低排值和高效率。
期望的λ值在技术上的获得，是通过控制空气/燃气混合比例，通常用气动互连接，即根据空气体积流动速率气动控制气阀来实现。
现有技术有DE 103 18 569 B3和DE 103 61 918，其中步进电机用于所述控制。其他的技术方案描述在WO 2006/000367、DE 10 2004 048986和DE 102 20 773中，它们公开了多种方法，其中除了用于实现最佳燃烧的方法之外，通风机和气阀之间的连接装置也是发明的主题。
前面提到的发明的缺点在于，它们没有提供经济地实现所述组合并使其一体化的解决方案和控制方法。
现有技术中已知的解决方案的其他缺点是，如果气阀侧向设置，那么通风机、喷嘴和气阀的整体很庞大。用于家庭空间的燃气加热设备只有很少提供或完全不提供所需的安装空间。
而且，由于所需要的部件的数目巨大，公差链非常长，鉴于标准的燃气加热设备的耐用性，使得其可靠性变差。此外，大量的部件需要大量的制造步骤，因此导致高成本。
发明内容
因此，本发明的问题是提出一种组合的通风机/气阀设备，该设备第一需要非常小的空间，第二能够以较低成本制造。而且，本发明的问题是提供一种用于燃烧器控制的已知方法的设计方案。
根据本发明，通过一种组合的通风机/气阀设备解决该问题，该设备至少包括一个设置在壳体中的气阀、设置在气阀后面的喷嘴以及邻接的具有多部分通风机壳体的通风机，因此在本发明的第一实施例中，通风机壳体的吸气侧形成为喷嘴，气阀固定在喷嘴上。
为了制造的原因，通风机壳体的吸气侧形成为壳体盖或壳体罩。
优选地，气阀用鳍板(fin)和/或螺纹连接固定于形成为喷嘴的通风机壳体的吸气侧。
在本发明的特别优选的实施例中，形成为喷嘴的通风机壳体的吸气侧和气阀的壳体的至少一部分做成紧凑的整体式部件。与现有技术相比，由于形成为喷嘴的通风机壳体与气阀壳体的组合，不仅可以节省材料，而且在装配期间的制造工作明显减少。
气阀或气阀壳体在相对于通风机壳体的任何位置理论上都是可能的，但是实际上，气阀同心地设置在空气流入通道中、更确切地说在吸气侧上的轴线上是优选的。
根据本发明，喷嘴形成为常规的喷嘴或文氏管。在第一种情况下，空气流过在通风机壳体和气阀之间延伸的、围绕气阀径向地设置的鳍板。被吸入的空气和燃气彼此同心地流动，首先在通风机内混合。在第二种情况下，即喷嘴形成为文氏管的情况下，气阀在其燃气出口侧具有燃气流导向装置，该燃气流导向装置在彼此相向的文氏管锥体的组合区域中包括环形间隙，通过该间隙燃气被进入文氏管的空气吸进，因此燃气和空气被送入设置在通风机上游的混合空间。该混合空间或者是文氏管的容积部分，或者是文氏管和通风机之间的后续部分。
燃气流导向装置形成为盖，或优选为罩。
在本发明的第二实施例中，组合的通风机/气阀设备至少包括一个设置在壳体中的气阀、设置在该气阀后面的喷嘴以及邻接的具有多部分通风机壳体的通风机。在这种情况下，通风机壳体的部分和气阀的壳体这样成形，使得在装配状态下它们一起形成喷嘴和进入该喷嘴中的燃气流动路径两者。
在本发明的特别有利的实施例中，气阀由两个壳体部件构成，因此，第一壳体部件通过存在于通风机壳体中的形成的元件而形成，而气阀的互补的第二壳体部件形成为连接于通风机壳体的盖。在这里，该盖和被该盖覆盖的通风机壳体的部分在装配条件下一起形成喷嘴和进入该喷嘴中的燃气流动路径两者。该形成的元件能够设置在通风机壳体的任何位置，但是优选设置在通风机壳体的吸气侧上或前侧上。
此外，不同地形成的顶部件可以设置在喷嘴前面，以形成各种吸气侧空气流动分布。该顶部件还提供以特别简单的方式结合传感器的可能性。
形成为第一壳体部件的通风机壳体的所述形成的元件和形成为气阀的第二壳体部件的盖每个都优选地设计为互补的壳体一半。
与现有技术相比，本发明的显著的优点和特征主要是：
·通风机/气阀设备的通风机壳体和喷嘴的组合，或通风机壳体、喷嘴和阀壳体的组合，或通风机壳体和阀壳体的组合减少了所需部件的数目、公差链、装配工作和空间需求。
·与现有技术的气阀的气动控制相比，对于不同燃气之间和不同燃气质量之间的变化，电子控制组合能够更好地起作用，特别是在小压力变化的情况下。
·利用文氏管和通风机上游的混合空间，能够用已经完全混合的燃料气供给通风机。
·结合在阀壳体中的或例如在文氏管中的传感器可靠地确保燃烧所期望的λ值，同时不需要附加的空间。
·螺纹连接的使用能够使不同制造商的气阀以简单且毫无问题的方式连接于通风机。
附图说明
当结合附图仔细阅读下面的本发明优选的、非限制性的示范性实施例的详细描述时，本发明的目的和优点将变得清楚，其中：
图1是组合的通风机/气阀设备的剖视图，具有形成为喷嘴的通风机壳体的吸气侧和鳍板；
图2是组合的通风机/气阀设备的剖视图，具有文氏管和燃气流导向装置；
图3是组合的通风机/气阀设备的剖视图，具有形成为喷嘴的通风机壳体的吸气侧和前侧螺纹连接；
图4是组合的通风机/气阀设备的剖视图，具有文氏管和燃气流导向装置；
图5是组合的通风机/气阀设备的剖视图，具有气阀2，在实施例的第一种形式中气阀2具有两个壳体部件；
图5.1是根据图5的通风机/气阀设备的透视图；
图6是组合的通风机/气阀设备的剖视图，具有气阀2，在实施例的第二种形式中气阀2具有两个壳体部件；
图6.1是根据图6的通风机/气阀设备的透视图。
具体实施方式
图1图解组合的通风机/气阀设备1的剖视图，其具有形成为喷嘴3的通风机壳体4.1的吸气侧4.2和鳍板5。该组合的通风机/气阀设备1主要包括具有壳体2.1的气阀2、设置在该气阀2后面的喷嘴3以及邻接的形成为径向通风机的通风机4，其具有多部分通风机壳体4.1。本发明的这个实施例的特征在于，通风机壳体4.1的吸气侧4.2形成为喷嘴3，气阀2通过用在喷嘴3和阀2的壳体2.1之间延伸的鳍板5固定于喷嘴3。通风机壳体4.1的吸气侧4.2形成为盖，其能够配合于形成为罐状的互补的第二壳体4.1。气阀2同心地设置在通风机4的空气流入通道7内。尽管燃气10轴向地通过气阀2，空气11通过围绕气阀2漏斗状地延伸的喷嘴3被吸入。用于制备由燃气10和吸入的空气11形成的燃料气的混合空间8在通风机4内。在结合实际的实施例中，形成为喷嘴3的通风机壳体4.1的吸气侧4.2、鳍板5和气阀2的壳体2.1做成一个部件。但是，在根据图1的图示中，只有涉及通风机4的气阀2的壳体2.1的前部、鳍板5和通风机壳体4.1共同形成为一体式部件。气阀2另外还具有在附图中未示出的传感器，用于燃烧装置的λ控制电路或其他控制电路中。例如，设置在阀壳体2.1中形成为压力传感器的传感器能够用作阀的电子设备的接口。由于部件和功能的一体化，所需部件的数目可以减少，与现有技术的已知方案相比，这种方案的主要优点在于装配工作更少。而且，一体化的控制，或者更确切地说传感器和控制电路的其他部件使燃烧有效地进行成为可能，这样就提高了排放气体品质和改善了能量利用。为了使不同制造商的气阀2或燃气配件可以用于根据本发明的组合的通风机/气阀设备1，只有形成为喷嘴3的通风机壳体4.1的吸气侧4.2必须相应地构造。从制造的观点看，与气阀2具有不同连接的数个通风机壳体盖4.1会被提供。
图2示出组合的通风机/气阀设备1的剖视图，其具有文氏管3.1和燃气流导向装置9。根据图2的方案的特点是形成为文氏管3.1的喷嘴3，正如根据图1的方案一样，它形成在通风机壳体4.1的吸气侧4.2上，具体说，在通风机壳体4.1的盖上。文氏管3.1在其远端具有螺纹连接6，通过利用该螺纹连接6气阀2固定于文氏管3.1。正如可以看到的，气阀2的第一部件在文氏管3.1内，而被螺纹连接6限定的气阀2的第二部件在文氏管3.1的外面。在前侧上位于文氏管3.1内的气阀2的第一部件具有燃气流导向装置9，该燃气流导向装置9形成为从气阀2的燃气流出侧2.2延伸到螺纹连接6的罩。因此，燃气10经受流动方向的反向。在彼此相向的文氏管3.1的锥体组合区域中，燃气流导向装置9具有环形间隙9.1，通过该间隙9.1燃气10被进入文氏管3.1的空气吸入。所述环形间隙9.1能够在燃气流导向装置9的圆周上几乎完全延伸，或部分地延伸。空气11和被空气11带入的燃气10甚至在进入通风机4之前就开始混合，其中喷嘴空间用作气体10、11的混合空间8。气阀2另外还具有未示出的传感器，用在λ控制电路或燃烧装置的其他控制电路中。例如，设置在阀壳体2.1中为压力传感器的传感器可以用作阀的电子设备的接口。而且，可以设置位于文氏管3.1的区域中用于流动速率测量的传感器。文氏管3.1的使用增强参与燃烧的气体10、11的混合，这使燃烧能够更有效地运行，因此实现较少的有害排放物。
图3示出组合的通风机/气阀设备1的剖视图，其具有形成为喷嘴3的通风机壳体4.1的吸气侧4.2和前侧螺纹连接6。就燃气10和空气11的流动模式而论，这种方案对应于图1的图示。但是，与图1的图示明显不同的是在其燃气流出侧2.2上的阀壳体2.1具有外螺纹，而在通风机4的通风机转子轴线区域中的喷嘴3具有内螺纹。以这种方式，螺纹连接6确保了气阀2连接于通风机4，或形成为喷嘴3的通风机壳体4.1的吸气侧4.2。这种方案的主要优点在于为了将气阀2固定于通风机4，气阀2仅仅需要被拧入，使得当选择想要的气阀2时，根据本发明的组合的通风机/气阀设备1的使用者在技术上不受限制。如根据图1的方案所述，在这种方法中还提供传感器的使用。
图4示出组合的通风机/气阀设备1的剖视图，其具有文氏管3.1和燃气导向装置9，在不需要单独的阀壳体2.1的情况下，文氏管3.1的前侧端和气阀2通过螺纹连接6彼此连接。在其远端，文氏管3.1具有螺纹连接6，通过使用该螺纹连接6，气阀2固定于文氏管3.1。正如看到的，气阀2的第一部件在文氏管3.1内，而被螺纹连接6限定的气阀2的第二部件在文氏管3.1的外面。在前侧上位于文氏管3.1内的气阀2的第一部件具有燃气流导向装置9，其形成为从气阀2的燃气流出侧2.2延伸到螺纹连接6的罩。因此，燃气10经受流动方向的反向。在彼此相向的文氏管3.1锥体的组合的区域中，燃气流导向装置9具有环形间隙9.1，通过该间隙9.1燃气10被进入文氏管3.1的空气吸入。所述环形间隙9.1能够在燃气流导向装置9的圆周上几乎完全延伸，或部分地延伸。空气11和被空气11带进的燃气10甚至在进入通风机4之前就开始混合，其中喷嘴空间用作气体10、11的混合空间。这种方案的主要优点在于，为了将气阀2固定于通风机4，气阀2仅仅需要被拧入，因此当选择想要的气阀2时，根据本发明的组合的通风机/气阀设备1的使用者在技术上不受限制。气阀2相对于通风机4可以设置在任何位置，其中对于通风机4的通风机转子轴线的轴向取向是优选的。当气阀2，例如，由步进电机和电磁线圈构造时，该步进电机和电磁线圈安装在通风机盖之间。这个方案的另一个优点是不需要各种密封，并且文氏管3.1可以设计为在其长度、形状和直径上可变。关于传感器、阀作用器(valve actor)和DC电机的布线工作可以整合，因此空间需求进一步减少。如图2所示，在这个方案中也提供传感器的使用。
图5示出组合的通风机/气阀设备1的剖视图，其具有气阀2，在实施例的第一种形式中该气阀2具有两个壳体部件。图5.1图解根据图5的方案的附属透视图。在这里，第一壳体部件通过存在于通风机壳体4.1中的形成的元件13而形成。该形成的元件13具有大致对应于气阀2的形状的外形。然而，气阀2的互补的第二壳体部件形成为连接于通风机壳体4.1的盖14。该盖14和被该盖14覆盖的通风机壳体4.1的部件，在装配条件下一起形成喷嘴3和进入喷嘴中3的燃气流动路径两者。因此，气阀2设置在其沿着气阀2的纵轴线的方向延伸的两个壳体部件13、14之间。在这个方案中，该形成的元件13直接设置在通风机4的吸气侧4.2上。形成为第一壳体部件的通风机壳体4.1的形成的元件13和形成为第二壳体部件的气阀2的盖14每个形成为互补的壳体一半。
图6示出组合的通风机/气阀设备1的剖视图，具有气阀2，在实施例的第二种形式中气阀2具有两个壳体部件13、14。图6.1图解根据图6的方案的附属透视图。在这里，第一壳体部件通过存在于通风机壳体4.1中的形成的元件13而形成。该形成的元件13具有大致对应于气阀2的形状的外形。然而，气阀2的互补的第二壳体部件形成为连接于通风机壳体4.1的盖14。该盖14和被该盖14覆盖的通风机壳体4.1的部件在装配条件下一起形成喷嘴3和进入喷嘴中3的燃气流动路径两者。因此，气阀2设置在其沿着气阀2的纵轴线的方向延伸的两个壳体部件13、14之间。在这个方案中，该形成的元件13直接设置在通风机4的前侧上。形成为第一壳体部件的通风机壳体4.1的形成的元件13和形成为第二壳体部件的气阀2的盖14每个形成为互补的壳体一半。
根据图5和图6的方案的明显优点是简化的设计，其导致更快的装配。由于通风机壳体4.1或通风机壳体4.1的部件已经各自用作气阀2的第一壳体部件和盖14用作气阀2的第二壳体部件这一事实，因此实际的喷嘴3和进入喷嘴3中的燃气流动路径只有在装配之后才形成，该组合的通风机/气阀设备1的结构明显地被简化，这导致较短的制造时间。与图1至图4的方案相比，该组合的通风机/气阀设备1的公差链和外部尺寸额外地可以明显减小。
术语
  1   组合的通风机/气阀设备
  2   气阀
  2.1   气阀壳体
  2.2   燃气流出侧
  3   喷嘴
  3.1   文氏管
  4   通风机
  4.1   通风机壳体
  4.2   吸气侧
  5   鳍板
  6   螺纹连接
  7   空气流入通道
  8   (气体)混合空间
  9   燃气流导向装置
  9.1   环形间隙
  10   燃气、燃气流
  11   空气、空气流
  12   燃料气、燃料气流
  13   形成的元件
  14 盖

Claims (11)

1.一种组合的通风机/气阀设备(1)，所述组合的通风机/气阀设备(1)至少包括一个设置在壳体(2.1)中的气阀(2)、设置在所述气阀后面的喷嘴(3)以及具有多部分通风机壳体(4.1)的邻接的通风机(4)，其中所述通风机壳体(4.1)的吸气侧(4.2)形成喷嘴(3)，所述气阀(2)固定于喷嘴(3)。
2.根据权利要求1所述的组合的通风机/气阀设备(1)，其特征在于所述通风机壳体(4.1)的吸气侧(4.2)形成为壳体盖或壳体罩，其中所述喷嘴(3)形成在所述壳体盖或壳体罩上。
3.根据权利要求1或2所述的组合的通风机/气阀设备(1)，其特征在于所述气阀(2)用鳍板(5)和/或螺纹连接(6)固定于所述喷嘴(3)。
4.根据权利要求3所述的组合的通风机/气阀设备(1)，其特征在于所述通风机壳体(4.1)的吸气侧(4.2)和所述气阀(2)的壳体(2.1)的至少一部分做成紧凑的整体式部件。
5.根据权利要求1或2所述的组合的通风机/气阀设备(1)，其特征在于所述气阀(2)在通风机(4)的所述吸气侧(4.2)上的轴线上同心地设在通风机(4)的空气流入通道(7)中。
6.根据权利要求1或2所述的组合的通风机/气阀设备(1)，其特征在于所述喷嘴(3)形成为文氏管(3.1)。
7.根据权利要求1或2所述的组合的通风机/气阀设备(1)，其特征在于所述气阀(2)在燃气流出侧(2.2)具有燃气流导向装置(9)，其在形成为文氏管(3.1)的所述喷嘴(3)的彼此相向的锥体的组合区域中包括环形间隙(9.1)，通过该间隙(9.1)燃气(10)被流入文氏管(3.1)的空气(11)吸入，使得燃气(10)和空气(11)被送入设置在通风机(4)前面的混合空间(8)。
8.根据权利要求7所述的组合的通风机/气阀设备(1)，其特征在于所述燃气流导向装置(9)形成为罩或形成为盖。
9.一种组合的通风机/气阀设备(1)，至少包括一个设置在壳体(2.1)中的气阀(2)、设置在气阀(2)后面的喷嘴(3)以及具有多部分通风机壳体(4.1)的邻接的通风机(4)，因此通风机壳体(4.1)的一部分和气阀(2)的壳体(2.1)形成为使得装配状态下它们一起形成所述喷嘴(3)和进入所述喷嘴(3)的燃气流动路径两者，所述气阀(2)的所述壳体(2.1)由两个壳体部件(13、14)构成，其中所述气阀(2)的第一壳体部件通过存在于通风机壳体(4.1)中的形成的元件(13)而形成，而所述气阀(2)的互补的第二壳体部件(14)形成为连接于所述通风机壳体(4.1)上的盖(14)，因此所述盖(14)和被所述盖(14)覆盖的通风机壳体(4.1)的部分在装配条件下一起形成喷嘴(3)和进入喷嘴(3)中的燃气流动路径两者。
10.根据权利要求9所述的组合的通风机/气阀设备(1)，其特征在于不同地形成的顶部件设置在喷嘴(3)的前面，以形成各种吸气侧空气流动分布，提供简单地结合传感器的可能性。
11.根据权利要求9或10所述的组合的通风机/气阀设备(1)，其特征在于所述形成的元件(13)设置在通风机壳体(4.1)的吸气侧(4.2)。
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