CN106051795A - 挥发性有机化合物燃烧系统的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种挥发性有机化合物燃烧系统的驱动装置。本发明实施例提供一种挥发性有机化合物燃烧系统包括：内部具有基于气压而运动的活塞(92)且具有连接在所述活塞(92)上的活塞杆(94)的气缸(90)；可延伸地结合在所述气缸(90)的所述活塞杆(94)上且凸出设置以一同做往复的摆锤运动的推进器(60)；以及设置在所述空心轴(27)上用于所述推进器(60)的前进时，通过阻挡一个轮齿的旋转，转换为旋转运动而传递动力的棘轮(62)。

Description

挥发性有机化合物燃烧系统的驱动装置

技术领域

本发明涉及一种能够以简单的结构解决挥发性有机化合物燃烧不充分的问题的挥发性有机化合物燃烧系统的驱动装置。

背景技术

该部分记载的内容是为了向本发明实施例提供背景信息，而不是为了背景技术的实现而提供。

通常挥发性有机化合物(Volatile Organic Compound；以下简称为'VOC')对人类及环境带来恶劣的影响，一直以来被认为是大气污染的主要污染源，而且其种类繁多且广泛存在。

由于挥发性有机化合物具有较强的引火性，是火灾爆发即，安全事故的主要原因，这种挥发性有机化合物主要包括：如沼气的烷气、如甲醇的酒精类、如苯和甲苯的低分子的碳氢化合物、如氯苯的卤族芳香剂化合物、三氯乙烷及如三氯乙烷的卤族溶剂等。

这类挥发性有机化合物粒子本身具有热量和燃烧温度，而且挥发性有机化合物在大气中具有较强的移动性，不仅能诱发气味而且作为麻醉性较强的污染物质广为所知且具有潜在的致癌毒素且能够与氧化氮及其他化学物质发生光化学反应形成臭氧。近来作为大气环境污染源广受关注，旨在去除该挥发性有机化合物的处理装置的开发成为热点。挥发性有机化合物处理装置包括燃烧氧化装置，生物学方式的处理装置等，其中，通过在燃烧氧化装置中使用一般的蓄热板，开发出蓄热式燃烧装置。

蓄热式燃烧装置的基本原理是通过最大可能地回收排放气体的废热，并用于预热吸入气体。通过使用通过直接加热和放热表面宽的陶瓷(Ceramic)的再生(Regeneration)方法取代使用热交换机，从而到达最大化回收废热的目的。陶瓷具有较高的使用温度，最高可达1300℃，在再生过程中能够将温度差控制在30℃左右，从而使热回收率达到95％以上。

蓄热式燃烧装置采用直接使用蓄热剂的热交换方法，热回收率可达到95％以上，是能够大幅地降低燃料消耗的经济型燃烧装置，其具有节能的显著效果、抑制NOx产生量等效果。

图1是说明现有的蓄热式燃烧系统的示意图。

图2是说明现有的蓄热式燃烧装置的腔室的俯视图。

图3是说明现有的蓄热式燃烧系统的驱动装置的侧视图。

参照图1，通常的挥发性有机化合物燃系统，其蓄热式燃烧装置2的圆柱壳体4下部一侧具有流入输送管6使有害气体从处理挥发性有机化合物的工厂流入流入室8，该流入的有害气体在气体分配室15分别十二个腔室中的每一个腔室21供应，经过分隔片16、触媒层18及蓄热层20，并送往燃烧室22，通过燃烧器24燃烧挥发性有机化合物。其中，该气体分配室15位于流入口14上，该流入口14在蓄热式燃烧装置2内风量风向转换装置10的转子12上形成。

另外，有害气体在燃烧室22中燃烧结束后，生成清新气体，该清新气体经过位于转子12的排出口处的腔室例如蓄热层20、触媒层18、分隔片16升温后，经过排出口26或者安装有转子12的空心轴27，最终通过壳体4的排放输送管28向大气中排放。

而且，风量风向转换装置10的转子12基于马达30，以大约4RPM的速度低速旋转，并密闭设置在与壳体4的下部十二个腔室对应且具有穿孔的隔离垫板13的下侧并旋转。

参照图1和图2，转子12具有连通流入管道6和蓄热式燃烧装置2的特定腔室a的流入口14及连通相对于特定腔室a的腔室b和输出管道28的排出口26，而且空心轴27的下端凸出设置在输送管7的下侧。

参照图3，空心轴27通过中心轴线上的排出口26的一部分设置在转子12上，空心轴27的下端设置有棘轮62。通过具有向内侧的长孔66的推杆58，将发动机54的旋转运动转换为直线运动并向推进器60传递，推进器60具有驱动装置53以驱动设置在空心轴27上的棘轮62的旋转。

随着棘轮62的旋转，转子12的流入口14区域不断变化，而位于流入口14区域的腔室21也自然发生改变。

如上所述，通过反复执行经流入管道6流入的有害气体经燃烧处理后经过输出管道28排出的过程，蓄热层20和触媒层16能够持续保持一定温度。由此，通过自然预热流入的有害气体，能够缩短有害气体的燃烧时间、减少不必要热能浪费。

发明内容

如上所述，由于驱动装置结构复杂因此带来诸多问题，其中，推杆的长孔受到磨损，导致直线运动距离发生变化，由此带来棘轮旋转不稳定的问题。

另一严重的问题是，推杆不能基于旋转轮旋转而产生水平平行的直线运动，而是进行伴随上下运动的直线运动。

图4是说明现有的蓄热式燃烧系统的驱动装置的作用的示意图。以下参照图4对推杆的作用进行详细说明。

通过施加电源驱动发动机，则使设置在旋转轴的旋转轮连续旋转。旋转轮旋转，则配置在导引机构固定轴的推杆进行前后退运动。即，参照图4(a)和图4(b)，当向推杆传递旋转力的导引机构固定轴从A位置移至长孔的第一点P1，则导引机构固定轴推动推杆直至导引机构固定轴移至B位置，并通过推进器推动棘轮的一个轮齿，从而使棘轮旋转一定角度。

参照图4(b)和图4(c)，导引机构固定轴从B位置移至C位置的期间，由于推杆沿着长孔滑动，不能向推杆传递旋转动力，因此推进器保持停止状态。在此状态下，导引机构固定轴移至长孔的第二点P2且位于C位置。参照图4(c)和图4(d)，在C位置向推杆传递旋转动力后退至D位置。由此推进器通过互动移至棘轮的下一个轮齿。综上所述，推杆沿着旋转轮的B-D轴做直线运动，同时沿着A-C轴做上下运动。

由于所述上下运动，棘轮的旋转时很难调节间隙，择转子不能实现有效的旋转。其结果，由于腔室的旋转不规则，导致不能充分燃烧挥发性有机化合物，从而降低了处理挥发性有机化合物的效率，从而导致恶化大气污染问题发生。

本发明的实施例的目的在于，提供一种能够解决上述技术问题的装置。

本发明一实施例涉及的一种挥发性有机化合物燃烧系统的驱动装置，其具有挥发性有机化合物燃烧系统，该系统包括：内部设置有十二个腔室且所述十二个腔室的上部具有燃烧室的蓄热式燃烧装置、位于所述蓄热式燃烧装置的下侧同时由流入管道和输出管道构成的输送管、中央具有空心轴且可旋转地设置在所述输送管的内部同时具有连通所述流入管道和所述蓄热式燃烧装置的特定腔室a的流入口及连通与所述特定腔室a相对的腔室b和所述输出管道的排出口的转子、结合在所述空心轴的下端且驱动所述转子旋转一定角度的驱动装置，其中，所述驱动装置由内部具有基于气压而运动的活塞且具有连接在所述活塞上的活塞杆的气缸；可延伸地结合在所述气缸的所述活塞杆上且凸出设置以一同做往复的摆锤运动的推进器；以及设置在所述空心轴上当所述推进器前进时以一个轮齿咬合并旋转并通过转换为旋转运动并传递动力的棘轮构成。

所述装置的实施例还可包括至少一个以上的如下技术特征。

所述棘轮可具有十二个轮齿且所述活塞做直线往返运动以使所述棘轮的每一个轮齿分别旋转30度。

所述棘轮可具有十二个轮齿且所述活塞的行程距离d通过以下公式计算：

d＝l*tanθ；其中，l代替棘轮的中心至推进器和活塞杆的结合部的距离，θ代替棘轮的一个轮齿旋转的角度，可设置为30度。

所述推进器可延伸地设置在所述活塞杆上以基于设置在所述棘轮的上下部的支撑导引机构的引导而做往返摆锤运动且具有基于弹簧的伸长而阻挡所述棘轮的一个轮齿的阻挡突起部。

本发明另一实施例涉及的一种挥发性有机化合物燃烧系统，包括：内部设置有十二个腔室且所述十二个腔室的上部具有燃烧室的蓄热式燃烧装置；位于所述蓄热式燃烧装置的下侧同时由流入管道和输出管道构成的输送管；中央具有空心轴且可旋转地设置在所述输送管的内部同时具有连通所述流入管道和所述蓄热式燃烧装置的特定腔室a的流入口及连通与所述特定腔室a相对的腔室b和所述输出管道的排出口的转子；以及由内部具有基于气压而运动的活塞且具有连接在所述活塞上的活塞杆的气缸；可延伸地结合在所述气缸的所述活塞杆上且凸出设置以一同做往复的摆锤运动的推进器；以及设置在所述空心轴上当所述推进器前进时以一个轮齿咬合并旋转通过转换为旋转运动并传递动力的棘轮构成的驱动装置。

所述装置的实施例还可包括至少一个以上的如下技术特征。

所述棘轮可具有十二个轮齿且所述活塞做直线往返运动以使所述棘轮的每一个轮齿分别旋转30度。

所述棘轮可具有十二个轮齿且所述活塞的行程距离d通过以下公式计算：

d＝l*tanθ；

其中，l代替棘轮的中心至推进器和活塞杆的结合部的距离，θ代替棘轮的一个轮齿旋转的角度，可设置为30度。

所述推进器可延伸地设置在所述活塞杆上以基于设置在所述棘轮的上下部的支撑导引机构的引导而做往返摆锤运动且具有基于弹簧的伸长而阻挡所述棘轮的一个轮齿的阻挡突起部。

如上所述，根据本发明实施例，对于挥发性有机化合物燃烧系统的驱动装置，通过使用气缸简化结构，能够实现装置的轻型化。

而且，由于结构简单能够提高燃烧系统的氧化和热回收效率。

而且，通过气缸的水平直线运动，能够以一定的角度正规且准确地推动棘轮，从而能够解决挥发性有机化合物的燃烧不充分的问题。

而且，通过解决背景技术中所述的推杆的长孔磨损问题，能够提高装置的耐久性和持久性。

附图说明

图1是说明现有的蓄热式燃烧系统的示意图。

图2是说明现有的蓄热式燃烧装置的腔室的俯视图。

图3是说明现有的蓄热式燃烧系统的驱动装置的侧视图。

图4是说明现有的蓄热式燃烧系统的驱动装置作用的示意图。

图5是说明本发明涉及的驱动装置与转子的空心轴结合状态的侧视图。

图6是说明本发明涉及的气缸内部结构的一例的侧向截面图。

图7是说明本发明涉及的驱动装置的推进器和棘轮的俯视图。

图8是说明本发明涉及的驱动装置作用的侧视图。

图9是说明本发明涉及的驱动装置作用的俯视图。

附图标记说明

52：驱动装置 60：推进器

62：棘轮 68：阻挡突起部

70：支撑导引机构 80：底部支架

82：旋转轴 90：气缸

92：活塞 94：活塞杆

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施例进行详细说明。标注附图标记时，即使相同技术特征在不同的附图中出现，也尽可能使用了相同的附图标记。同时还要注意，在通篇说明书中，如果认为对相关已知的技术特征和功能的具体说明可能会导致本发明主题不清楚，则省略其详细说明。

在说明本发明时，可以使用第一、第二、ⅰ)、ⅱ)、a)、b)等用语。这些用语仅仅是为了区分相应技术特征与其他技术特征，并非限定其本质、次序或顺序等。而且如果说明书中使用‘包括’或者‘具备’叙述组成要素之间的关系时，如果没有明确的相反的记载，是指还包括其他组成要素，而不是指排除其他组成要素。而且，说明书中使用的'…部'，'模块'等用语是指执行至少一个功能或者操作的单位，其可通过硬件或者软件以及硬件与软件的结合实现。

以下参照附图记载的详细说明是举例说明本发明的实施形态，但其并非唯一仅有的例子。

对于与现有技术相同的部分，参照图1和图2进行说明。

图5是说明本发明涉及的驱动装置与转子的空心轴结合状态的侧视图。

图6是说明本发明涉及的气缸内部结构的一例的侧向截面图。

图7是说明本发明涉及的驱动装置的推进器和棘轮的俯视图。

参照如图1和图5，挥发性有机化合物燃烧系统的驱动装置52结合在空心轴27的下端，用于驱动转子12使其旋转一定角度。

该驱动装置52包括底部支架80、上端部与空心轴27的下端结合且下端部可旋转地设置在底部支架80的上端的旋转轴82、与旋转轴82结合并一同旋转的棘轮62、与旋转轴82相距一定间距且设置在底部支架80的上端的气缸90、可延伸地设置在气缸90的活塞杆94的推进器60。

底部支架80设置在底部用以支撑驱动装置52。

在此，对驱动气缸90的气压系统内的动力源、气压发生部、气压净化部、控制单元不进行图示。而且，图6是气缸90的示例，图示反复运动的气缸，但不限于此。

参照图6，气缸90由圆柱的气缸筒104和固定布置在气缸筒104的两端部的头套96及杆套102构成外形。气缸90包括在气缸筒104与头套96和杆套102之间的空间内并沿着气缸筒104的内壁可移动地设置的活塞92及端部连接固定在活塞92上并可滑动地穿过杆套102的活塞杆94。

另外，头套96和杆套102上分别形成有供空气流入流出的第一端口98和第二端口100并通过第一端口98和第二端口100，压缩空气能够流入气缸筒104内。

参照图5、图6及图7，可延伸地结合在活塞杆94上的推进器60伴随活塞杆94的前后退直线往返运动一同进行往返摆锤运动。即，如果活塞杆94向A方向前，则推进器60向A'方向移动，如果活塞杆94向B方向后退，则推进器60向B'方向移动。而且，推进器60具有基于弹簧9的伸长而阻挡棘轮62的一个轮齿的阻挡突起部68。

推进器60基于设置于棘轮62的上下部的支撑导引机构70的引导准确地进行往返摆锤运动。

棘轮62具有十二个轮齿且角度均匀能够与十二个腔室21保持一致，且设置在用于旋转风量风向转换装置10的转子12的空心轴27上。

推进器60向前时，推动阻拦阻挡突起部68的棘轮60的一个轮齿，从而将气缸90的直线运动转换为旋转运动并向空心轴27传递动力。

参照图6(a)，通过施加电源，驱动气压系统(未图示)，向头套96的第一端口98提供压缩空气，并排放经过杆套102的第二端口100流入气缸筒104内的压缩空气，伴随着活塞92向前(A方向)活塞杆94也随之向前(A方向)。参照图6(b)，通过杆套102的第二端口100提供压缩空气，并从头套96的第一端口98排放压缩空气，伴随着活塞92后退(B方向)活塞杆94也随之后退(B方向)。

如图6(a)所示，活塞92的一侧与头套96的端部108接触的状态下，如图6(b)所示，活塞行程距离d作为活塞92的一侧移至与杆套102的端部106接触时的移动距离，以能够使棘轮62的1轮齿准确旋转30度为标准设计。

即，参照图7，棘轮62的一个轮齿的旋转角度θ为30度，假设从棘轮62的中心点至推进器60和活塞杆94的结合部的距离为l时，活塞行程距离d通过l*tanθ能够计算。如果活塞通过移动计算出所述活塞行程距离d，则能够使棘轮62的一个轮齿恰好旋转30度，从而能够防止不必要的能量消耗。

从而，能够解决背景技术中提到的基于推杆58的上下运动发生的推进器60和棘轮62的间隙问题。即，气缸90的直线运动的推力能够有效地传递给棘轮62。因此能够使棘轮62的每一个轮齿更加正规地旋转，从而能够大大降低挥发性氧化化合物燃烧不充分的问题。

参照图7，根据所述的活塞杆94的前后退往返运动，活塞杆94前进(A方向)时，基于推进器60推动棘轮62的一个轮齿，使棘轮62向A'方向旋转一定角度。

活塞杆94后退(B方向)时，在阻挡突起部68没有阻挡棘轮62的一个轮齿的状态下，推进器60向B'方向后退。此时，棘轮62为停止状态，基于气压系统的控制单元(未图示)，能够调节停止时间。例如，通过控制气缸速度的速度控制阀门(未图示)调节压缩空气的流量，能够调节停止时间。通过所述停止时间能够防止挥发性有机化合物燃烧不充分。

棘轮62为停止状态时，推进器60后退(B'方向)并向棘轮62的下一轮齿方向移动。此后，气缸90的活塞杆94重新前进(A方向)，推进器60也随之前进(A'方向)，从而推动棘轮62的下一轮齿。此后的操作将反复上述过程。

图6是说明本发明涉及的驱动装置作用的侧视图。

图7是说明本发明涉及的驱动装置作用的俯视图。

参照图6(a)和图8(a)，活塞杆94前进(A方向)时，推进器60推动棘轮62的一个轮齿(A'方向)，参照图6(b)和图8(b)，活塞杆94后退(B方向)时，推进器60向棘轮62的下一个轮齿方向(B'方向)移动。

通过前述的反复动作，推动棘轮62的每一个轮齿，使空心轴27旋转一定角度，从而使风量风向转换装置10的转子12也旋转一定角度。当转子12旋转一定角度时，转子的流入口14和排出口26也沿着旋转方向以每一个腔室21移动。

因此，连通排出口26的腔室b通过吸收高温输出气体的热量并储存，在转子12旋转一定角度时，通过移动流入口14使与其连通的腔室a中流入气体通过该储存的热量得以预热。从而，能够最大化燃烧系统的氧化和热量回收效率。而且，由于将气缸90作为促动器使用，从而提高操作速度且简化结构，能够有利于空间利用。

以上说明仅仅是为了举例说明本实施例的技术思想，只要是本实施例所属的技术领域的技术人员，在不超过本实施例的本质特征的范围内，可进行各种修改和变形。因此，本实施例不是为了限定本实施例的技术思想，而是为了对其进行说明，本实施例的技术思想的范围不限于上述实施例。本实施例的保护范围解释要依据权利要求书，与其等同范围内的所有技术思想均被认为属于本实施例的权利范围。

Claims (8)

1.一种挥发性有机化合物燃烧系统的驱动装置，其特征在于，所述挥发性有机化合物燃烧系统包括：内部设置有十二个个腔室(21)且所述十二个腔室(21)的上部具有燃烧室(22)的蓄热式燃烧装置(2)、位于所述蓄热式燃烧装置(2)的下侧同时由流入管道6和输出管道(28)构成的输送管(7)、中央具有空心轴(27)且可旋转地设置在所述输送管7的内部同时具有连通所述流入管道6和所述蓄热式燃烧装置(2)的特定腔室(a)的流入口(14)及连通与所述特定腔室(a)相对的腔室(b)和所述输出管道(28)的排出口(26)的转子(12)、结合在所述空心轴(27)的下端且驱动所述转子(12)旋转一定角度的驱动装置(52)，

所述驱动装置(52)由内部具有基于气压运动的活塞(92)且具有连接在所述活塞(92)上的活塞杆(94)的气缸(90)；

可延伸地结合在所述气缸(90)的所述活塞杆(94)上且凸出设置以一同做往复摆锤运动的推进器(60)；以及

设置在所述空心轴(27)上当所述推进器(60)前进时与一个轮齿咬合并旋转并通过转换为旋转运动并传递动力的棘轮(62)构成。

2.如权利要求1所述的挥发性有机化合物燃烧系统的驱动装置，其特征在于，所述棘轮(62)具有十二个轮齿且所述活塞(92)做直线往返运动以使所述棘轮(62)的每一个轮齿分别以30度旋转。

3.如权利要求1所述的挥发性有机化合物燃烧系统的驱动装置，其特征在于，所述棘轮(62)具有十二个轮齿且所述活塞(92)的行程距离(d)通过以下公式计算：

d＝l*tanθ；

其中，l代替所述棘轮(62)的中心至推进器(60)和活塞杆(94)的结合部的距离，θ代替棘轮(62)的一个轮齿旋转的角度，设置为30度。

4.如权利要求1所述的挥发性有机化合物燃烧系统的驱动装置，其特征在于，所述推进器(60)可延伸地设置在所述活塞杆(94)上以基于设置在所述棘轮(62)的上下部的支撑导引机构(70)的引导而做往返摆锤运动且具有基于弹簧的伸长而阻挡所述棘轮(62)的一个轮齿的阻挡突起部(68)。

5.一种挥发性有机化合物燃烧系统，其特征在于，所述挥发性有机化合物燃烧系统包括：

内部设置有十二个腔室(21)且所述十二个腔室(21)的上部具有燃烧室(22)的蓄热式燃烧装置(2)；

位于所述蓄热式燃烧装置(2)的下侧同时由流入管道(6)和输出管道(28)构成的输送管(7)；

中央具有空心轴(27)且可旋转地设置在所述输送管(7)的内部同时具有连通所述流入管道(6)和所述蓄热式燃烧装置(2)特定腔室(a)的流入口(14)及连通与所述特定腔室(a)相对的腔室(b)和所述输出管道(28)的排出口(26)的转子(12)；以及

由内部具有基于气压而运动的活塞(92)且具有连接在所述活塞(92)上的活塞杆(94)的气缸(90)；可延伸地结合在所述气缸(90)的所述活塞杆(94)上且凸出设置以一同做往复的摆锤运动的推进器(60)；以及设置在所述空心轴(27)上当所述推进器(60)前进时与一个轮齿咬合并旋转通过转换为旋转运动并传递动力的棘轮(62)构成的驱动装置(52)。

6.如权利要求5所述的挥发性有机化合物燃烧系统，其特征在于，所述棘轮(62)具有十二个轮齿且所述活塞(92)做直线往返运动以使所述棘轮(62)的每一个轮齿分别以30度旋转。

7.如权利要求5所述的挥发性有机化合物燃烧系统，其特征在于，所述棘轮(62)具有十二个轮齿且所述活塞(92)的行程距离(d)通过以下公式计算：

d＝l*tanθ；

其中，l代替所述棘轮(62)的中心至推进器(60)和活塞杆(94)的结合部的距离，θ代替棘轮(62)的一个轮齿旋转的角度，设置为30度。

8.如权利要求5所述的挥发性有机化合物燃烧系统，其特征在于，所述推进器(60)可延伸地设置在所述活塞杆(94)上以基于设置在所述棘轮(62)的上下部的支撑导引机构(70)的引导而做往返摆锤运动且具有基于弹簧的伸长而阻挡所述棘轮(62)的一个轮齿的阻挡突起部(68)。