CN111895145A - 一种气体管路通断的液封方法和装置 - Google Patents

一种气体管路通断的液封方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种气体管路通断的液封方法和装置,对需通断控制的气路设置可实现液封的U形液槽,通过丝杠升降装置控制一定体积的占液滑块浸入或离开槽液使液位升高或降低,进而使液封封闭或开启。液槽为上宽下窄结构,液槽内部被隔板分为两个大小不同的空间。可升降占液装置位于体积较大的一侧,减小气路开通时对气流通道的阻碍。占液滑块上下为锥形结构,减小进出槽液时的阻力。驱动装置可选择电机或手轮。本装置结构简单可靠,适合有气路通断控制的领域使用。

Description

一种气体管路通断的液封方法和装置
技术领域
本发明属于气体管路控制领域,具体涉及一种气体管路通断的液封方法和装置。
背景技术
建筑通常会有间歇性通风的需求,因此要求通风系统气体管路有通断的功能,需要气路连通时能够快速开启,保证通风顺利进行;气路阻断时要尽量稳定,一侧气体不会泄露到另一侧。例如建筑的厨卫等空间在使用过程中会产生异味,需要排风系统将有异味气体及时排入公共的风井中,当排风结束,若不采取阻断气路的止回措施,由于公共风井内压力的波动,风井内的气体可能会倒流入住户室内,造成室内异味,影响室内的卫生和室内人员的健康。其它有间歇性气体输送的领域,也有对气体管路快速通断控制的需求。
为了防止气体管路阻断时两侧气体相互连通,现有的气路通断和止回专利及产品常采用止回挡板等方式。当排风装置打开时,挡板在风压的作用下抬起,使气流能够通过;当排风扇关闭,挡板会在重力或弹簧的作用下落下,起到阻隔作用。止回挡板的优势在于结构简单,成本较低。其缺点在于挡板常常存在密封不严的问题,无法实现气路的完全封闭,例如建筑风井内出现负压时挡板会被吸起,导致异味气体倒流;另外,当需要开启气路时,挡板可能无法完全开起,限制了气路通流能力。部分专利通过增加电控装置使挡板的开闭与排风扇等装置的开闭进行联动,使挡板能够完全开启,这种方式可有效减小排风阻力,但并不能解决因挡板无法完全密封的问题。
液封可不受压力影响,持续可靠地阻断两侧气体的连通。目前应用在建筑中的液封主要为排水系统中的水封,在此应用领域中水封只需要保持封闭,而水封可能由于水蒸发而起不到封闭作用,因此该领域涉及到控制水封液位的相关专利主要采用添加液位传感器以控制补水管的方式以保证水封维持在一定的高度,并无控制水封液位升降的需求和功能。液封在燃气输送领域应用时有一定的通断需求,有部分专利采用控制活动钟阀离开或浸入密封水,利用水位的降低或升高直接连通或封闭出气口,但要求出气口管道是倾斜的,且出气口大小受水位抬升高度的限制,从而会对气体管路造成较大阻力,同时不便于对现有气体管路进行改造。
发明内容
为了解决现有技术中的问题,本发明提供一种气体管路通断的液封方法和装置,解决现有技术中气体管路通断效果不佳及装置结构复杂不实用的问题。本发明的技术方案如下:
一种气体管路通断的液封方法,对需通断控制的气路设置液封U形槽,U形槽内含一上置的隔板而与槽底之间存在一定的距离,当需阻断气路时控制占液物体浸入槽液中,直至液位上升并没过隔板,使得U形槽两侧的气路阻隔;当需要开启气路时,控制占液物体离开槽液,使得液位降低至隔板之下,两侧气体管路连通。
进一步地,所述占液物体可采取两种形式,一种是由一系列占一定体积的小型占液单元通过软连接的形式相连构成,且占液单元的比重大于槽液的比重;另一种是整体型,为一单独的占一定体积的物块,且物块的比重大于槽液的比重。
一种气体管路通断的液封装置,包括进风管、出风管、风管接口、U形槽、隔板、可升降占液装置;所述进、出风管通过所述风管接口连接于U形槽两侧;所述隔板将U形槽分成两个大小不等的空间,隔板上端与液槽装置相连,隔板底部距离U形槽底部有一定距离;所述可升降占液装置位于U形槽内空间大的一侧,包括丝杠、定位杆、占液滑块、轴承座以及驱动装置;所述丝杠贯穿所述滑块,通过旋转控制占液滑块位置的升降;所述定位杆与丝杠平行并穿过占液滑块的一侧,保证占液滑块运动时的平衡;所述驱动装置位于丝杠顶端并与之相连,为丝杠提供转动动力。
进一步地,所述U形槽为上宽下窄的结构,可升降占液装置所在一侧为楔形,保证占液滑块离开或浸入槽液中时液位可以较为快速地改变。该侧液槽体积较大,便于使用较大体积的占液装置来增加占液时液位提升的高度,减少液料的使用量;同时使得滑块在上抬后不占据流道过多的空间,减少流道通流阻力。液槽整个侧壁面或部分侧壁面为透明材料,方便观测液位或液槽内部情况。
进一步地,所述U形槽中的槽液无味、无毒、不易挥发,保证槽液的体积较为固定,形成的液封较稳定。
进一步地,所述占液滑块沿着丝杠和定位杆竖直上下移动,其上下部分呈棱锥形,以尽量减小进出槽液时受到的阻力,占液滑块内部为中空结构,且丝杆和定位杆不穿越中空腔体,在保证占液滑块体积满足需求的前提下节省制造材料。
进一步地,所述驱动装置与丝杠顶端相连,驱动装置有两种形式,一种是电机驱动,电机有位于U形槽内部或外部两种形式,电机与丝杠顶端连接并置于电机架上,提供动力使丝杠转动;另一种是手轮驱动,手轮在U形槽外侧与丝杠顶端相连,由操作人员转动手轮为丝杠转动提供动力。
进一步地,所述电机对所述丝杠的旋转的控制可与气路中风机的开启和关闭形成联动。当风机开启时,电机控制丝杠转动使占液滑块上升,直到占液滑块上升到最高位置时转动停止;当风机关闭,电机控制丝杠反向转动使占液滑块下降,直到占液滑块全部浸入槽液,待形成稳定的液封后转动停止。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明对需通断控制的气路设置液封U形槽,通过占液物体浸入或离开槽液使液位升高或降低,来实现液封的封闭或开启。与现有的气路止回挡板装置相比,该装置在气路需要保持阻断时,可以实现气路的完全阻隔,能有效避免气路两侧因气压波动等原因而连通;且当气路需要开通时,不会对两侧气路的连通造成阻碍。
2、该装置应用了丝杠导轨滑块机构的原理实现对占液滑块位置的准确控制,丝杠导轨滑块机构中滑块运动的摩擦阻力较小;且该装置中占液滑块上下部分为锥形,其进出槽液受到的阻力也较小。上述两个设计可减小驱动装置所需能耗。
3、该装置液槽上宽下窄的形状,当占液滑块离开槽液时液位可快速下降,气路迅速开启;同时可升降占液装置所在侧的液槽体积较大,占液滑块抬升时不占据流道过多体积。上述两个设计可减小气体流动阻力,减小气体输送能耗。
4、该装置原理和结构简明,运行维护简单,便于对现有气体管路进行改造,适合有间歇性通风或通气控制需求的行业推广使用。
本发明能够根据需求实现U形槽气路的通断,方法具有较强的实用性,装置结构简单可靠,对气流通道阻碍较小,便于控制。
附图说明
图1是一种气体管路通断的液封装置示意图:(a)整体;(b)侧视图;
图2是一种气体管路通断的液封装置占液滑块浸入槽液中液封关闭状态示意图;
图3是一种气体管路通断的液封装置液封开启气路连通状态示意图:(a)可升降占液装置位于进风侧;(b)可升降占液装置位于出风侧;
图4是一种气体管路通断的液封装置以手轮为驱动装置的示意图;
图中:1进风管、2风管接口、3U形槽、4隔板、5丝杠、6定位杆、7占液滑块、8轴承座、9电机、10电机架、11出风管、12手轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行作详细描述。
图1为一种气体管路通断的液封装置示意图。该示意图为动力机构为电机且电机外置的情况。包含进风管1、风管接口2、U形槽3、隔板4、丝杠5、定位杆6、占液滑块7、轴承座8、电机9、电机架10、出风管11。其中U形槽3被隔板4分为两个大小不等的空间。丝杠5和定位杆6纵向贯穿U形槽3的进风侧。由安装在电机架10上的电机9控制丝杠5旋转,并带动占液滑块7上下运动,定位杆6穿过滑块的一侧保持其运动时的平衡。
图2为一种气体管路通断的液封装置占液滑块浸入槽液中液封关闭状态示意图。当气路需保持阻断时,占液滑块7保持在较低的位置,完全浸入于U形槽3中的槽液中。由于占液滑块7占据一定的体积,槽液的液位会保持在高于隔板4底部的高度,形成液封,使进、出风侧的气体隔绝。
图3为一种气体管路通断的液封装置液封开启气路连通状态示意图,其中(a)为可升降占液装置位于进风侧情况;(b)为可升降占液装置位于出风侧情况。当气路需开通时,气路风机启动,与之相联动的电机9启动控制丝杠5旋转,使占液滑块7上升,直到到达U形槽3顶部电机停止。占液滑块7从槽液中上升过程中由于不再在槽液中占据体积,因此槽液的液位下降至低于隔板4底部,使得U形槽3的进风侧与出风侧相连通。
图4为一种气体管路通断的液封装置以手轮为驱动装置的示意图。将电机9和电机架10替换为手轮12,通过操作人员根据需求手动控制手轮12并带动丝杠5旋转实现使占液滑块7上下运动控制液封开闭,实现气体管路的通断功能。
以上对本发明做了示例性的描述,应该说明的是,在不脱离本发明的核心的情况下,任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种气体管路通断的液封方法,其特征在于,对需通断控制的气路设置液封U形槽,U形槽内含一上置的隔板,隔板与槽底之间有一定的距离,当需阻断气路时控制占液物体浸入槽液中,直至液位上升并没过隔板,使得U形槽两侧的气路阻隔;当需要开启气路时,控制占液物体离开槽液,使得液位降低至隔板之下,两侧气体管路连通。
2.根据权利要求1所述的气体管路通断的液封方法,其特征在于,所述占液物体可采取两种形式,一种是由一系列占固定体积的小型占液单元通过软连接的形式相连构成,且占液单元的比重大于槽液的比重;另一种是整体型,为一单独的占固定体积的物块,且物块的比重大于槽液的比重。
3.一种气体管路通断的液封装置,其特征在于,包括进风管、出风管、风管接口、U形槽、隔板、可升降占液装置;所述进、出风管通过所述风管接口连接于U形槽两侧;所述隔板将U形槽分成两个大小不等的空间,隔板上端与液槽装置相连,隔板底部距离U形槽底部有固定距离;所述可升降占液装置位于U形槽内空间大的一侧,包括丝杠、定位杆、占液滑块、轴承座以及驱动装置;所述丝杠贯穿所述占液滑块,通过丝杠旋转控制占液滑块位置的升降;所述定位杆与丝杠平行并穿过占液滑块的一侧,保证占液滑块运动时的平衡;所述驱动装置位于丝杠顶端并与之相连,为丝杠提供转动动力。
4.根据权利要求3所述的气体管路通断的液封装置,其特征在于,所述U形槽为上宽下窄的结构,可升降占液装置所在一侧为楔形且该侧液槽体积较大,液槽整个侧壁面或部分侧壁面为透明材料,便于观察槽液的液位。
5.根据权利要求3所述的气体管路通断的液封装置,其特征在于,所述U形槽中的槽液无味、无毒、不易挥发,槽液体积较为固定。
6.根据权利要求3所述的气体管路通断的液封装置,其特征在于,所述占液滑块沿着丝杠和定位杆竖直上下移动,其上下部分呈锥形,占液滑块内部为中空结构,且丝杆和定位杆不穿越中空腔体。
7.根据权利要求3所述的气体管路通断的液封装置,其特征在于,所述驱动装置与丝杠顶端相连,驱动装置有两种形式,一种是电机驱动,电机有位于U形槽内部或外部两种形式,电机与丝杠顶端连接并置于电机架上,提供动力使丝杠转动;另一种是手轮驱动,手轮在U形槽外侧与丝杠顶端相连,由操作人员转动手轮使丝杠旋转。
8.根据权利要求7所述的气体管路通断的液封装置,其特征在于,所述电机对所述丝杠的驱动控制与气路中风机的开启和关闭形成联动;当风机开启时,电机控制丝杠转动使占液滑块上升,直到占液滑块上升到最高位置时转动停止;当风机关闭,电机控制丝杠反向转动使占液滑块下降,直到占液滑块全部浸入槽液,在形成稳定的液封后转动停止。
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