CN112888899A - 阀门输送设备 - Google Patents
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Abstract
一种气体输送设备(10)具有从一气体入口端(13)延伸至一气体输送端(14)的一输送管(12),沿着所述输送管(12)存在有一入口组件(15)、一压力调节器(16)及一流量调节器(17),其相互配合,以便在各种情况下将所需量的气体供应给被以气体或空气‑气体混合物供给的一设备的一燃烧器(11)。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体输送设备,所述气体输送设备用于将气体供给至存在于气体设备中的燃烧器,或供给空气/气体混合物的燃烧器。
作为非限制性实例,在本文中所讨论的供气设备可包括锅炉、储水热水器、火炉、烤箱、壁炉或其他类似或可相比的设备。
背景技术
已知仅有当将空气/气体混合物的正确组成保持在有效的热流量的范围内时,供气设备才具有高效率及卫生的燃烧过程。
一些已知的气体输送设备具有一压力调节器,所述压力调节器能够限定通过供给气体或一经限定的空气/气体混合物,从输送管排出至设备的燃烧器的气体的输送压力。
压力调节器通常具有与一孔相连接的遮门(shutter)元件,且所述遮门元件被构造成与连接至一调节弹簧的调节膜相配合,以界定所述孔的下游的气体的压力。
调节器规定,通过将调节弹簧的反作用力设置在调节膜上,且因此而设置在遮门上,可确定遮门的下游的气体的压力。
此等已知的解决方案提供通过一机械校准装置的手段来执行压力调节的操作,所述机械校准装置可能是由作用在定义其负载的调节弹簧上的移动构件所操作的。
然而,通过校准装置作用于调节弹簧的负载而绘制调节曲线以获得卫生的燃烧过程,需要实现调节中所涉及的组件的精度,这使得其构造复杂且昂贵。
在使用电子燃烧控制器的应用中,此问题尤为突出。
实际上,在此种应用中,需要极高的调节范围(所述调节范围定义为最大输送流量与最小输送流量之比率),且在整个工作范围内皆有明确定义的调节曲线的斜率。
当在低流量下操作时,已知的压力调节器不允许根据指令获得精确的排出气体的流量的调节特性的发展,无论该指令是作为施加的阻力或是作为移动构件的位移。
亦已知,从压力调节器的排出气体的输送流量与通过调节弹簧施加在调节膜上的反作用力非成线性比例。
亦可使用传感器来确定燃烧特性,所述传感器通过间接测量可验证及调整排出气体的输送,从而实现卫生的燃烧过程。
然而,此等传感器不允许快速、精确地调节排气量,尤其在需要输送少量气体的情况下,因为在此种情况下,传感器的反应时间长且越来越不被接受。
在此方面,上述方面使得对所输送的气体量的调节变得复杂且无法动态地适应于各种情况下所需的气体类型及/或空气/气体比率的可能变化。
因此,需要完善并提供一种克服上述至少一技术缺点的气体输送设备。
本发明的目的是提供一种气体输送设备,所述气体输送设备允许输送在各种情况下根据所需的精确及期望的气体量、在各种情况下所需的气体类型及空气/气体比率,同时确保在各种热流率下的高性能及卫生的燃烧过程。
本发明的另一目的亦在于提供一种气体输送设备,所述气体输送设备能够在低气体流量下,利用增加的斜率获得调节曲线。
申请人已设计、测试及实施本发明,以克服现有技术的缺点并获得此等以及其他的目的及优点。
发明内容
在独立权利要求中所阐述及表征本发明,而从属权利要求描述本发明的其他特征或主要发明构思的变型。
根据上述目的,本发明涉及一种具有从一气体入口端延伸至一气体输送端的一输送管的输送气体的设备,所述输送管,沿着所述输送管存在有:
至少一电动阀入口组件,被构造成分别选择性地开启及关闭所述输送管的一第一通道孔,以允许或阻止气体通过所述第一通道孔而进行输送;
一具有一遮门的压力调节器,所述遮门与存在于所述输送管中的一第二孔相配合,并被构造成调节输送管中的气压,以在压力调节器的下游获得与输入气体的压力无关的基本上恒定的一气压值。
根据一些实施例,所述入口组件包括至少一电动阀且与输送管中的至少一第一孔相配合,以防止或允许气体通过所述至少一第一孔。
根据可能的实施例,所述入口组件包括彼此同轴或分开的两个电动阀。
可通过两个相应的固定弹簧以将电动阀固定在一常闭位置,相对于与电动阀中的一个或两个相连接的至少一电动线圈的作用,电动阀可分别被定位在一开启位置。
根据一些实施例,所述压力调节器是伺服调节型。
根据一些实施例,所述压力调节器包括一第一调节膜,所述第一调节膜连接至遮门并界定一第一调节室。此第一调节膜被构造成响应于在第一调节室中的压力变化而使遮门相对于第二孔移动,从而调节通过第二孔的气流的流量。
根据一些实施例,遮门的一侧连接至第一调节膜,且遮门的另一侧连接至一弹性元件,所述弹性元件被构造成在第二孔的关闭方向上向所述遮门施加一力。
根据一些实施例,所述第一调节室通过存在于遮门中的通道流体连接至输送管。
因此,通道与第一调节室形成用于气体朝向输送端的一分路通道。当在入口处的压力增加及/或在出口处的压力超过所需值时,在分路通道及调节室内的气体量增加,从而增加负载损失,并使在出口处的压力恢复至所需值。当在出口处的压力降低至低于所需值时,第一调节膜会移动,以使遮门远离第二孔移动,从而降低负载损失,并将在出口处的压力提高至所需值。
根据可能的实施例,所述压力调节器包括一第二调节膜,所述第二调节膜界定一第二补偿室,所述第二补偿室通过一第一通道与所述第一调节室流体相连接,且通过一第二通道与输送管流体相连接。
根据一些实施例,所述第二膜将所述第二补偿室与一第三调节室分隔开,所述第三调节室与外部环境相连通并受到承受环境压力。
所述第二调节膜被构造成朝向/远离第一连通通道移动,以便分别降低或增加第二补偿室的尺寸,以便根据在第二补偿室中的压力、在出口处的气体的压力及大气压之间的压力差来增加或降低其内的压力。
根据本发明的一特征方面,输送设备亦包括一流量调节器,其位于压力调节器的下游,并被构造成调节排出输送管的气体的流量。
根据一些实施例,所述流量调节器包括:
一安装在输送管中的固定体且所述固定体具有一通孔,
一移动体,具有与所述通孔相配合的一遮门部分,以及
一移动构件,被构造成将所述遮门部分定位在相对于所述通孔的位置,以在各种情况下根据其相对位置界定一有限的区域,以使气体通过。
根据一些实施例,移动构件可使遮门部分至少在开启位置及部分关闭位置之间移动,在此位置中,通孔分别是开启的,而通孔通过遮门部分部分地被关闭。
根据可能的解决方案,遮门部分包括一弹性片,例如一翼片,所述弹性片可相对于固定体的通孔被定位,以确定气体的通过截面并因此确定输送流量。弹性片通过移动构件而被定位。
根据一些实施例,移动构件可包括一杆,所述杆的第一端在使用过程中与弹性片接触,且所述杆的第二端连接至一线性致动器,所述线性致动器被构造成将所述杆沿其纵轴进行定位及移动。
根据可能的实施例,所述杆的第一端包括一卵形体,所述卵形体在使用过程中被定位成与弹性片接触。根据一些实施例,卵形体相对于杆的纵轴是偏心。
根据一些实施例,作用在弹性片上的移动构件可被构造成允许所述杆围绕着其本身的纵轴旋转。
所述杆的旋转,优选地在组装步骤中手动驱动,用于将杆相对于弹性片正确地定位,以将卵形体定向在正确的位置。
根据可能的实施例,固定体的通孔可具有设置有一线性周边轮廓的一第一部分,以及设置有一锥形周边轮廓的一第二部分,其中第一部分及第二部分通过具有一指数周边轮廓的一连接部分而彼此相连接。
根据可能的实施例,所述移动构件包括一步进马达、线性致动器及/或旋转致动器,或相似的另一类型或可比较的移动构件。
根据可能的变型的实施例,所述移动构件可包括电磁或压力类型或另一类型的调节元件。
根据可能的解决方案,所述移动构件是通过一控制及指令单元进行控制以被驱动,以便根据需要调节从输送端排出的气体的输送流量。
所述控制及指令单元亦可被配置为相对于所使用的气体类型来调适移动构件的功能。
根据可能的实施例,所述移动构件具有一设置有一蜗杆的转轴,且移动体沿其外周边的至少一部分具有与蜗杆相啮合的一齿形部分,所述移动体被构造成相对于所述第二移动构件的动作绕着与所述通孔的放置平面正交的一旋转轴旋转。
根据另一变型的实施例,固定体及移动体可具有管状形状,例如,圆柱形。
在此情况下,移动体与固定体同轴,且具有可相对于固定体的通孔定位的通孔,以允许气体的输送。
取决于两个通孔的相互位置,在各种情况下皆定义不同的通道部分,所述通道部分决定所输送气体的流量。
根据此变型,可通过线性致动器或旋转致动器将移动体的通孔相对于固定体的通孔定位。
根据一可能的变型,在输送端的下游连接有空气/气体混合装置,所述空气/气体混合装置配备有能够输送所需量的空气的风扇,以便在各种情况下在出口处获得具有所需空气/气体比率的混合物。
附图说明
从以下作为非限制性实例给出的一些实施例的描述,并参考附图,本发明的这些与其他特征将变得显而易见:
图1示意性地显示根据本发明的可能的实施例的用于输送气体的设备;
图2a是根据一变型的实施例的用于输送气体的设备的示意图;
图2b是根据一可能的实施例的用于输送气体的设备的示意图;
图3是根据一可能的实施例的用于输送气体的设备的一部分的剖面图;
图4是用于输送气体的设备的流量调节器的固定体的俯视图;
图5是根据一可能的实施例的流量调节器的元件的剖面图;
图6示意性地显示特征流量与指令之间的关系,以及其如何在低流量下进行调节;
图7是根据变型的实施例的流量调节器的剖面图;
图8是根据本发明的一可能的实施例的用于输送气体的设备的流量调节器的分解图;
图9是根据本文所描述的变型的实施例的流量调节器的剖面图;
图10是根据本文所描述的其他的实施例的流量调节器的元件的剖面图。
为了协助理解,在可能的情况下使用相同的参考标号来标识附图中相同的共同元件。应当理解,一实施方式的元件及特征可方便地结合至其他的实施例中,而无需进一步的说明。
具体实施方式
本文参考附图所描述的实施例涉及一种气体输送设备10,所述气体输送设备10供给存在于气体供给设备中的燃烧器11,或供给空气/气体混合物的燃烧器11。
本文所讨论的气体供给设备包括锅炉、储水热水器、火炉、烤箱、壁炉或其他类似或可比较的设备,其中至少一燃烧器11供有天然气、甲烷、丙烷或其他气体或空气/气体混合物。
气体输送设备10具有从气体的入口端13延伸至气体的输送端14的输送管12。
在使用期间,输送管12的一侧连接至一气体供给源,而输送管12的另一侧连接至一气体燃烧器。
根据一些实施例,沿着输送管12具有一入口组件15、一压力调节器16以及一流量(flow rate)调节器17。
根据可能的实施例,入口组件15被构造成分别选择性地开启及关闭存在于输送管12中的至少一第一通道孔19,以允许或防止气体通过所述第一通道孔而进行输送。
根据一些实施例,入口组件15包括至少一电动阀18a。
根据可能的解决方案,入口组件15具有与至少一第一孔19相配合的两个电动阀18a及18b,通过两个相应的固定弹簧20a及20b以将两个电动阀18a及18b固定在一常闭位置。
根据可能的实施例,两个电动阀18a及18b可彼此同轴或彼此分离。
参见图3,两个电动阀18a及18b可沿着输送管12彼此连续地定位。在此情况下,举例而言,电动阀18a及18b分别与各自的孔19a、19b相连接。
电动阀18a及18b被构造成分别定位在相应的孔19a、19b的开启位置中,与至少一电馈线圈21的作动相关联。
根据一些实施例,入口组件15可包括单一电馈线圈21,其可在功能上与电动阀18a及18b相关联。
根据可能的变型,入口组件15可包括两个馈电线圈21,每个馈电线圈与对应的电动阀18a及18b相关联。
根据可能的实施例,当线圈21被馈电时,其与两个固定弹簧20a及20b所施加的固定力形成对比,且定位两个电动阀18a及18b,以便开启孔19a、19b,从而允许气体通过其而输送。
在两个不同且个别的电动阀18a及18b的情况下,各线圈21在使用期间通过与相应的电动阀18a及18b相关联的个别固定弹簧20a及20b所施加的固定力形成对比。
根据一些实施例,电动阀18a及18b可在垂直于第一孔19的放置平面的共同方向上被定位。
入口组件15执行一安全功能,因为倘若发生故障或需要干预气体输送设备10,或与气体输送设备10相连接的气体供给装置,则可驱动入口组件15以迅速地停止气体输送。
入口组件15可被构造成无需更改即可更换的或更换输送管12的第一孔19。
其允许使用具有不同特性的入口组件15,而无需修改输送管12,尤其是第一孔19的几何形状。
压力调节器16被构造成调节输送管12中的气压,以便在压力调节器16本身的下游供应基本上恒定在一期望值附近的气压,而与在入口处的气体的压力Pin无关。
根据一些实施例,压力调节器16是伺服辅助型或伺服调节型。
根据可能的实施例,压力调节器16设置有与在输送管12中所存在的第二孔23相配合的遮门(shutter)22。
根据一些实施例,压力调节器16包括一第一调节膜24,所述第一调节膜24连接至遮门22,且能够界定与输送管12分离但与其相连通的第一调节室25。
根据一些实施例,第一调节室25通过一通道32与输送管12相连通。
根据一些实施例,遮门22是中空的,且在遮门22的内部设有用于气体的通道32。
根据一些实施例,通道32设有具有一较小的通道截面的至少一狭窄部32a。
第一调节膜24被构造成响应于在第一调节室25中所发生的压力变化且相对于出口压力Pout,而相对于第二孔23移动遮门22。
特别地,第一调节膜24被构造成施加作用在遮门22上的力,以使遮门22从第二孔23移开,且当出口压力Pout低于所需值时,允许输送管12中的气体穿过遮门22;当出口压力Pout高于所需值时,向相反方向施加力,从而使遮门22靠近第二孔23。
根据一些实施例,压力调节器16包括一调节弹簧26,所述调节弹簧26连接至第一调节膜24,且被构造成在第一调节膜24上施加一弹力,且因此在与其相连接的遮门22上施加弹力,以沿第二孔23的关闭方向移动。
因此,弹簧26及第一调节室25中的压力有助于改变遮门22相对于第二孔23的位置,且因此限定遮门22本身下游的气体的压力。
根据一些实施例,例如参见图2a的描述,调节室25可分为通过一连通通道29而彼此连接的一第一子室27及一第二子室28。
根据一些实施例,第一子室27可设置在遮门22的下方,以便从底部向上施加力以使其从第二孔口23移开,且第二子室28可设置在其上方,并与输送管12的上部相对应。
根据其他的实施例,例如参见图2b的描述,第一调节室25可为单件的。第一调节室25可设置在遮门主体22的上方,以便从上方向下施加力,以使其从第二孔23移开。
根据可能的实施例,压力调节器16包括一第二调节膜30,所述第二调节膜30界定一第二补偿室31,所述第二补偿室31通过一第一通道31a与第一调节室25流体相连接,且通过第二通道31b与第二孔23的下游的输送管12相连接。
根据一些实施例,第二调节膜30将第二补偿室31与第三调节室33分隔开,所述第三调节室33例如通过一孔33a与外部环境相连通,且因此承受环境压力Pamb。
之后,第二调节膜30的一侧承受环境压力Pamb,第二调节膜30的另一侧承受伺服调节压力Pservo及出口压力Pout,且被构造成朝向/远离第一通道31a移动。第二调节膜30的移动通过第一通道31a的气体的通过截面的增加或降低,以便根据在第二补偿室31中的压力Pservo及/或在出口处Pout的气体的压力,以及大气压Pamb之间的压力差,来分别降低或增加其中的压力。
因此,第二调节膜30的移动亦决定第二补偿室31的尺寸的增大或减小。
由于通过弹簧26的压缩所界定的力,以及通过第一调节室25中的压力,因此此种构造允许第二孔23的下游的气体压力及第二补偿室31中的气体压力恒定,而与入口压力Pin无关。
根据一些实施例,可提供一弹性元件,例如一第二弹簧77,被构造成沿第一通道31a的关闭方向在第二调节膜30上施加一弹力。
根据一些实施例,亦可存在另一弹性元件,例如一第三弹簧78,所述第三弹簧78相对于第二弹簧77在相对侧上连接至第二调节膜30,且被构造成在与第二弹簧77相反的方向上,于调节膜30上施加一弹力。
根据一些实施例,亦可提供机械校准装置79,所述机械校准装置79可通过被构造成例如作用在第二弹簧77上的移动构件来命令,以便在可能的维持之后,或倘若所使用的气体的种类已改变,例如在输送设备10的初始校准步骤中调节其负载。
根据实施例的变型,机械校准装置79可包括一手动驱动的蜗杆。
根据本发明的一方面,气体输送设备10亦具有位于压力调节器16的下游的流量调节器17。
流量调节器17包括:一固定体34,安装在输送管12中且具有一通孔35;以及一具有与通孔35相配合的遮门部分37的移动体36,。
遮门部分及通孔35相对于彼此可移动,以在各种情况下根据其相对位置界定一有限的区域S。
根据一些实施例,流量调节器17包括一移动构件38,所述移动构件38配置为相对于通孔定位遮门部分37。
移动构件38可被构造成使遮门部分37至少在一开启位置及一部分关闭位置之间移动,在所述开启位置,通孔35是开启的,且用于气体的通道部分S具有一最大尺寸;在所述关闭位置,通孔35通过遮门部分37部分地被关闭,且通道部分S的尺寸小于最大尺寸。
根据一些实施例,移动构件38被构造成相对于通孔35将遮门部分37定位在多个不同的位置,以便在各种情况下限定期望的通道部分S的尺寸。
根据可能的实施例,例如参见图4及图5,移动体36的遮门部分37可包括一弹性片52,所述弹性片可通过移动构件38分别相对于固定体34的通孔35定位。
弹性片52的一端可通过合适的附接装置53,例如螺杆或其他,附接至固定体34。
根据可能的实施例,移动构件38包括一杆54,所述杆54具有位于与弹性片52相接触的第一端55及连接至一线性致动器56的第二端。
线性致动器56被构造成沿着其纵轴Z而定位所述杆54。其允许相对于通孔35定位弹性片52,从而限定所输送的气体的流量。
例如,线性致动器56可包括一伺服马达、一步进马达,一将移动转换为一线性移动的机构,或另一类似或可比较的构件。
气体通过通孔35的通过截面分别由弹性片52相对于通孔35的位置确定,所述位置又由所述杆54沿其纵轴Z来界定。
由于此实施例包括有限数量的部件,因此其不仅简化流量调节器17的几何形状,亦允许以受控的方式进行调节,将气体流量Q连接至由移动构件38在各种情况下所确定的遮门部分37的位置的功能关系。
申请人已发现,可根据通过移动构件38所限定的遮门部分37或弹性片54的位置,并利用在低气体流量下增加的梯度而获得气体流量Q的明确定义的调节曲线。
在所述杆54的纵轴Z及在一点上与弹性翼片52相切的平面之间界定角度α,其中弹性翼片52附接至固定体34。
申请人已发现,随着角度α的增加,气体流量Q的调节曲线的变化根据指令d而变化,无论是将其理解为杆54沿纵轴Z的延伸,或是理解为驱动杆54的致动器56的多个步骤。例如,驱动杆54的致动器56具有多个步骤。例如参见,图6所示的示意性展开图。
在图6中,箭头示意性地显示调节曲线如何根据角度α而变化。
根据可能的实施例,如图5所示,通孔35的轮廓可为一圆弧。
亦可提供通孔35的不同轮廓。
申请人已发现,通过减小通孔35的轮廓的曲率半径,流量Q的调节曲线的斜率根据指令d而增加。
根据可能的实施例,固定体34的通孔35具有至少一具有线性周边轮廓的第一部分57及至少一具有锥形周边轮廓的第二部分58。
第一部分57及第二部分58通过一连接部分59而彼此相连接。
根据可能的有利实施例,所述连接部分59具有一优选的指数周边轮廓。
申请人已发现,通过从具有线性周边轮廓的连接部分59至具有指数周边轮廓的连接部分59,流量Q的调节曲线的斜率根据指令d而增加。
根据可能的实施例,杆54与弹性片52相接触的第一端55包括一卵形体,所述卵形体定位在与弹性片52相接触处。
卵形体60有利地相对于杆54的纵轴Z偏心。
根据可能的有利实施例,齿轮60与弹性片52的接触点相对于杆54的纵轴Z是偏心的。
根据一些实施例,移动构件38包括例如步进型的电动马达61,所述电动马达61设置有连接至或限定杆54的驱动轴,所述驱动轴被构造成使杆54在预定位置轴向移动。
根据可能的实施例,例如参见图10及图11,输送管12可至少部分地由一上盖62向上关闭,且移动构件38,在示例情况下为电动马达61,可通过其本身的驱动轴而安装在其上方,即,杆54穿过在其上所形成的合适的通孔63。
根据一些实施例,上盖元件62可被成形为限定适合于容纳移动构件38的容纳壳体65的至少一下部分65a的壳体座64,从而确保其稳定及精确定位。
根据可能的变型,下部分65a可在通孔63内延伸穿过上部的上盖元件62。
根据一些实施例,电动马达61可为气密型,即,被构造成防止气体通过其泄漏至周围环境,或至少将其保持在法规所规定的限制之下。
根据一些实施例,例如参见图11至图12,电动马达61可为非气密型,以便降低流量调节器17的总成本,并因此降低设备10的总成本。
根据此等变型,流量调节器17可包括一密封装置66,所述密封装置66被构造成保证移动构件38的密封,从而防止气体或空气-气体混合物从输送管12逸出至外部环境。
根据一些实施例,例如参见图9,密封装置66包括被构造成与杆54相配合的环形垫圈67,以确保杆54的径向密封。
环形垫圈67可包括单型或双型的密封唇68,亦称为“唇环”,其朝向环形垫圈67的中央部分延伸,以便在杆54上限定滑动密封。
根据其他的实施例,环形垫圈67可设置在壳体座64的内部,且具有与其大致上相匹配的形状。通过此种方式,马达61的容纳壳体65的下部分65a被定位在环形垫圈67上方的壳体座64中,从而防止环形垫圈67的不期望的轴向移动,否则可能由于杆54的滑动而发生所述轴向移动。根据可能的变型的实施例,例如参见图10,密封装置66包括由柔性材料所制成的波纹管密封件69,所述波纹管密封件69附接54杆54且被构造成根据杆54的轴向移动而延伸及收缩。
波纹管密封件69被构造成在径向方向上完全围绕杆54。
在图10中示例性显示杆54及波纹管密封件69的两个可能的位置,其中收缩位置以实线显示,且延伸位置以虚线显示。
波纹管密封件69在收缩位置可具有多个折叠部,此等折叠部本身折叠且收集在包装中,所述包装倾向于在延伸位置中延伸。
根据一些实施例,波纹管密封件69的下端70限制在杆54上,靠近杆54的第一端55,而波纹管密封件69的上端71限制在上盖元件62上。
根据一些实施例,下端70包括一下密封环72,所述下密封环72向内侧突出,且被构造成用作一径向密封元件。所述杆54可设置有适合容纳及固定下密封环72的配合座73。
根据一些实施例,上端71包括被构造成用作轴向密封元件的上密封环74,所述上密封环74在使用期间被压缩在上盖元件62与容纳壳体65之间。
根据不同的实施例,亦可提供一薄的导向套筒75,其形状形成为围绕容纳壳体65的下部分65a,所述容纳壳体65的下部分65a在通孔23的下方延伸,从而为杆54留下一通气间隙,且在上部分遵循上部的上盖元件62的轮廓。
另一密封环76亦可设置在导向套筒75与马达61的容纳结构之间。
倘若膜破裂,则在杆54与导向件75之间的干涉间隙确保了泄漏的可控,以便遵守安全规定。
根据可能的变型的实施例,例如参见图8及图9进行描述,第二移动构件38可被构造成允许杆54绕着其纵轴Z旋转。
杆54的旋转,优选地在组装步骤的期间手动驱动,用于相对于弹性片52正确地定位所述杆54。
通过使所述杆54绕其纵轴Z旋转,倘若存在卵形体60,则可调节卵形体60与弹性片52的接触点的位置。
根据可能的实施例,移动构件38可包括一手动驱动的螺杆(screw)。
根据可能的实施例,移动构件38具有设置有一蜗杆(worm screw)40的转轴39,且移动体36沿着其外周边的至少一部分具有与蜗杆40相接合的齿部41。
根据可能的实施例,移动体36被配置为相对于移动构件38的动作绕着与所述通孔35的放置平面正交的一旋转轴X旋转。
根据一可能的实施例,转轴X基本上垂直于两个电动阀18a及18b及/或遮门22的移动的轴线。
由于气体输送设备10具有有限的体积,因此气体输送设备10的此种构造是特别有利的,其简化组装及/或维护操作,其亦允许容纳输送管12的延伸部分,且由于流量不分流而确定较低的负载损失。
取决于转数、供给步骤,或者亦取决于移动构件38的电指令信号,可定义遮门部分37及通孔35的相对位置。
此相对位置允许根据气体的种类限定流量。通过根据气体的种类在各种情况下调整相对位置,可精确地供应所需量的气体。
根据可能的实施例,流量调节器17包括一弹性推力体42,所述弹性推力体42定位成与移动体36相接触且与输送管12的一抵接部43相接触,或与一抵接体44定位成与抵接部43相接触。
弹性推力体42被构造成在移动体36上朝固定体34施加一推力,以在当遮门部分37处于部分关闭的状态时,将通孔35减小至最小。
根据可能的实施例,流量调节器17包括一圆柱体45,所述圆柱体45附接至固定体34或形成为固定体34的一部分,所述固定体34插入至存在于移动体36中的通孔46中,且能够限定移动体36本身的转轴X。
根据一变型,弹性推力体42被插入至圆柱体45中并与其配合,以限定弹性推力体42沿其作用的推力方向。
根据可能的实施例,固定体34可具有与移动体36相配合的一个或另一个突出参考部分47,其被定位成以限定用于定位遮门部分37的机械参考。
换句话说,当移动体36与突出参考部分47中的一个或另一个相邻接时,移动体36被构造为不能在一个旋转方向或另一个旋转方向上进一步旋转。
根据未示出的另一变型的实施例,固定体34及移动体36可具有一管状形状,例如,一圆柱形。
在此种情况下,移动体36与固定体34同轴且具有一通孔,所述通孔可相对于固定体34的通孔35定位,以允许气体的输送。
取决于两个通孔的相对位置,在各种情况下皆确定通道部分,从而确定所输送气体的流量。
根据此变型,移动体36的通孔可藉助于移动构件38相对于固定体34的通孔35而定位,所述移动构件38在此种情况下可包括一线性致动器或一旋转致动器。
根据可能的变型,一空气/气体混合装置49可设置在输送端14的下游,且设有一风扇50,所述风扇50能够输送期望的空气量,以在各种情况下获得具有所需空气/气体比率的混合物。
根据可能的解决方案,移动构件38由一控制及指令单元51所控制,并以协调的方式被驱动,以便调节离开输送端14的气体的输送流量。
所述控制及指令单元51可与气体供给设备相连接,例如,控制及指令单元51可为旨在执行多种功能的锅炉的控制板。
根据可能的变型,控制及指令单元51可为锅炉的控制板外部的电子板。
可相对于一或多个量来限定输出流量及排出输送端14的气体的压力,所述量是选自由所使用的气体的种类、遮门部分37的位置、第二孔23下游的气体压力所组成的群组,其又是压力调节器16的遮门22的位置的函数,与作用在其上的力的总和相关,所述总和由气体的压力以及由弹性元件26、77、78的弹力决定。
根据一些实施例,可提供校准装置,所述校准装置被配置为校准由弹性元件77、78所施加的弹力,所述弹性力可由控制及指令单元51而被命令。
根据可能的实施例,控制单元51限定输送流量以及由风扇50所输送的空气量,以获得期望的空气/气体比率。
本发明的优点之一是,由于压力调节器16与流量调节器17相结合,因此可在各种情况下确定气体流量的正确功能特性及提供给移动构件38的指令信号。
实际上,基于气体的种类,可限定压力调节器16的一或多个弹性元件77、78的特定弹力,所述特定弹性力又限定针对排出压力调节器16本身的气体的流量的函数关系的特定校准曲线。
此外,取决于通孔35及/或配合遮门部分37的构造,可根据指令d定义气体流量Q的特定曲线。
换句话说,气体输送设备10允许通过选择第二孔23的下游的气体的合适压力来参数化气体流量及提供给移动构件38的指令信号之间的功能关系。
为了在无流量调节器17的情况下获得相同的结果,实际上有必要在各种情况下更换压力调节器16及/或校准或修改膜片24、30或弹性元件26、77、78。
显然,在不脱离本发明的领域和范围的情况下,可对气体输送设备10进行如前所述的修改及/或增加部件。
亦清楚的是,尽管已经参考一些具体示例描述本发明,然而本领域技术人员当然应当能够实现具有如在权利要求书中所描述的特征的气体输送设备10的许多其他等效形式,且因此全部在其所界定的保护范围内。在所附权利要求书中,括号内的标记的唯一目的是为了便于阅读;在特定的权利要求中所要求保护的领域中,其不应被视为限制性因素。
Claims (12)
1.一种将气体或空气-气体混合物供给至一设备内的至少一燃烧器(11)的气体输送设备,其特征在于:所述气体输送设备具有从一气体入口端(13)延伸至一气体输送端(14)的一输送管(12),沿着所述输送管(12)存在有:
一入口组件(15),所述入口组件(15)具有至少一电动阀(18a、18b),并且与存在于所述输送管(12)中的至少一第一孔(19)相配合,所述至少一电动阀(18a、18b)在每种相对于所述第一孔(19)且与至少一电馈线圈(21)的动作有关的情况下被定位;
一具有一遮门(22)的伺服调节型的压力调节器(16),所述遮门(22)与存在于所述输送管(12)中的一第二孔(23)相配合,并被构造成调节输送管(12)中的气压,以在压力调节器(16)的下游获得与输入气体的压力无关的基本上恒定的一气压值;
一流量调节器(17),被构造成与所述输送端(14)相对应地调节所述气体的流量,包括一固定在所述输送管(12)中的固定体(34),且所述固定体(34)具有一通孔(35)、一具有与所述通孔(35)相配合的一遮门部分(37)的移动体(36),以及一移动构件(38),所述移动构件(38)被构造成将所述遮门部分(37)定位在相对于所述通孔(35)的位置,以在各种情况下根据其往复位置定义用于气体通过的确定部分(S)。
2.如权利要求1所述的设备,其特征在于:所述压力调节器(16)包括:一第一调节膜(24),所述第一调节膜(24)连接至所述遮门(22),并界定一第一调节室(25),所述第一调节室(25)通过一通道(32)流体连接至所述输送管(12);以及一弹性元件(26),被构造成在所述第二孔(23)的关闭方向上向所述遮门(22)施加一力,其中,所述第一调节膜(24)被构造成相对于所述第二孔(23)移动所述遮门(22),以响应于排出气体的压力变化。
3.如权利要求2所述的设备,其特征在于:所述压力调节器(16)包括一第二调节膜(30),所述第二调节膜(30)在一侧上界定一第二补偿室(31),所述第二补偿室(31)通过一第一通道(31a)流体连接至所述第一调节室(25)以及通过一第二通道(31b)流体连接至所述输送管(12),所述第二调节膜(30)并且在另一侧上界定一第三调节室(33),所述第三调节室(33)承受环境压力,其中,所述第二调节膜(30)被构造成至少根据介于所述第二补偿室(31)及/或所述排出气体中的压力与环境压力之间的一压力差而移动。
4.如权利要求1至3中任一项所述的设备,其特征在于:所述遮门部分(37)包括一弹性片(52),所述弹性片(52)可通过所述移动构件(38)相对于所述通孔(35)在各种情况下被定位,其中,所述移动构件(38)包括一杆(54),所述杆(54)具有与所述弹性片(52)相接触的一第一端(55)及与一线性致动器(56)相连接的一第二端,所述线性致动器(56)被构造成将所述杆(54)沿其纵轴(Z)进行定位。
5.如权利要求4所述的设备,其特征在于:所述杆(54)的所述第一端(55)包括位于与所述弹性片(52)相接触的一卵形体(60),其中所述卵形体(60)相对于所述纵轴(Z)偏心。
6.如前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于:所述固定体(34)的所述通孔(35)具有设置有一线性周边轮廓的至少一第一部分(57),以及设置有一锥形周边轮廓的至少一第二部分(58),其中所述第一部分(57)及所述第二部分(58)通过具有一指数周边轮廓的一连接部分(59)而彼此相连接。
7.如权利要求1至3中任一项所述的设备,其特征在于:所述移动构件(38)具有设置有一蜗杆(40)的一转轴(39),且所述移动体(36)沿着其外周边的至少一部分具有与所述蜗杆(40)相啮合的一齿形部分(41),所述移动体(36)被构造成相对于所述移动构件(38)的动作绕着与所述通孔(35)的放置平面正交的一旋转轴(X)旋转。
8.如前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于:所述移动构件(38)包括选自由一伺服马达、一步进马达(61)、一线性致动器及/或旋转致动器以及一手动驱动的螺杆所组成的群组中的移动构件。
9.如前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于:所述流量调节器(17)包括一密封装置(66),所述密封装置(66)被构造成确保所述移动构件(38)的密封,从而防止气体或空气-气体混合物从所述输送管(12)逸出至外部环境。
10.如权利要求4及9所述的设备,其特征在于:所述密封装置(66)包括一环形垫圈(67),所述环形垫圈(67)被构造成与所述杆(54)相配合,以确保所述杆(54)的径向密封。
11.如权利要求4及9所述的设备,其特征在于:所述密封装置(66)包括由柔性材料所制成的波纹管密封件(69),所述波纹管密封件(69)的一下端(70)被限制至所述杆(54)上,且所述波纹管密封件(69)的一上端(71)被限制至一上盖元件(62),并且所述波纹管密封件(69)被构造成根据所述杆(54)的轴向移动而伸展及收缩。
12.如前述权利要求中任一项所述的设备,其特征在于:所述入口组件(15)包括两个电动阀(18a、18b),所述两个电动阀(18a、18b)彼此同轴的且分别与一各自的孔(19a、19b)相连接。
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