專利名稱：燃料的點(diǎn)火裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料的點(diǎn)火裝置，它至少有一個(gè)燃燒室，而且被設(shè)置點(diǎn)燃裝置。例如，這類裝置可被使用于集中供暖(CH)系統(tǒng)中的氣體點(diǎn)火加熱器和加熱鍋爐中。在培育小雞或其它動(dòng)物的穩(wěn)定的反射加熱器中通常沒有點(diǎn)燃裝置。這類加熱系統(tǒng)往往有大量的燃燒室，例如用來使大空間溫度恒定、均布。因此在這種情況下，使全部燃燒室點(diǎn)燃是個(gè)十分重要的問題。
點(diǎn)燃眾多燃燒器的慣用方法是以手工逐個(gè)點(diǎn)火。那無疑是一種高耗時(shí)的工作，而以人力為高成本的觀點(diǎn)，這是一種昂貴的方案。所以這類燃燒器一經(jīng)手工點(diǎn)燃，在無供熱需求期間就幾乎一定是置之以一種最低運(yùn)行模式中。這避免了該燃燒器再用時(shí)每次要重新點(diǎn)火的麻煩。燃燒器以最低運(yùn)行模式工作從勞力成本考慮是便宜的，但從燃料消耗考慮卻是昂貴的。而且，在燃燒室處于最低運(yùn)行模式時(shí)，產(chǎn)生相對(duì)多的一氧化碳。一氧化碳對(duì)處于該被加熱的區(qū)域內(nèi)的人或動(dòng)物是有害的。
一種解決方案是給每個(gè)燃燒室均配置可集中控制的電點(diǎn)火裝置。這方案有兩個(gè)缺點(diǎn)，首先，這樣的裝置依賴動(dòng)力供應(yīng)。如果動(dòng)力供應(yīng)出故障，這就意味著由于某種因素而出故障的燃燒室不再能夠被點(diǎn)燃。這樣就會(huì)例如對(duì)培養(yǎng)的動(dòng)物的穩(wěn)定有極大危險(xiǎn)，連續(xù)地保持培育動(dòng)物的空間溫度恒定是非常重要的。此外，這種電的解決方案是昂貴的，因?yàn)樗婕皬?fù)雜的熱測(cè)量。
本發(fā)明致力于解決這些問題。即本發(fā)明涉及一種用于點(diǎn)燃燃料的裝置，其點(diǎn)火裝置無需供給昂貴的電能就可點(diǎn)燃燃料。
為此，本發(fā)明提供一種在前序中介紹的那種裝置，其特征在于，點(diǎn)火機(jī)構(gòu)具有一個(gè)與流體管道連接的可動(dòng)件，在該管路中的流體的流動(dòng)在該可動(dòng)件的前后端間產(chǎn)生一個(gè)壓力差來迫使可動(dòng)件運(yùn)動(dòng)，使可動(dòng)件與點(diǎn)火元件接觸，從而使可動(dòng)元件的運(yùn)動(dòng)通過點(diǎn)火元件產(chǎn)生一個(gè)點(diǎn)火溫度，燃料由于該點(diǎn)火溫度產(chǎn)生而燃燒，流體管道既可以是為此而將燃料至少供應(yīng)給一個(gè)燃燒室的管道，也可以是一種流過至少被一個(gè)加燃燒室加熱的流體的流體管道。
因此，燃燒室用這種裝置就可以借助流體流動(dòng)的動(dòng)能產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)來點(diǎn)燃。所以，只要流體一流動(dòng)，就可使可動(dòng)件被激勵(lì)而實(shí)現(xiàn)燃燒室的點(diǎn)火。因此無需為了點(diǎn)燃燃燒室而向該裝置提供動(dòng)力。本申請(qǐng)中涉及具有眾多燃燒室的穩(wěn)定加熱，通過擰轉(zhuǎn)集中氣體進(jìn)口開關(guān)，這些被連接的燃燒室就能容易地被同時(shí)點(diǎn)燃。因此，該可燃?xì)怏w就形成使可動(dòng)元件運(yùn)動(dòng)的流體。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步改進(jìn)方案，該點(diǎn)燃機(jī)構(gòu)具有閥機(jī)構(gòu)及彈簧機(jī)構(gòu)，這兩個(gè)機(jī)構(gòu)在可動(dòng)件上施加一個(gè)與壓力差產(chǎn)生的力相反方向的彈力，在閥機(jī)構(gòu)的打開位置上時(shí)，可動(dòng)件兩端的壓力差小于閥機(jī)構(gòu)處于關(guān)閉時(shí)的壓力差。在該閥處于閉合位置時(shí)，該彈力比由所述壓力差所產(chǎn)生的力小，在閥機(jī)構(gòu)處于打開位置時(shí)，彈力則大于壓力差所產(chǎn)生的力，從而可根據(jù)閥機(jī)構(gòu)在其第一、二位置間的周期替位，可動(dòng)件自身重復(fù)地運(yùn)動(dòng)。
可動(dòng)件的重復(fù)運(yùn)動(dòng)使燃燒室或可能有的點(diǎn)火燃燒室中的燃料反復(fù)點(diǎn)燃，這樣的反復(fù)點(diǎn)燃，例如在流入燃燒室，非必要的點(diǎn)燃燃燒室或燃料燃燒室中的燃料流太小，即流入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足而還沒被點(diǎn)燃使第一次點(diǎn)燃失敗時(shí)是必要的。
最好配置鈍化機(jī)構(gòu)，在燃料已被點(diǎn)燃或被燃燒時(shí)，鈍化機(jī)構(gòu)能減低可動(dòng)件兩端之壓力差，從而使可動(dòng)件停止運(yùn)動(dòng)。其理由是在燃燒室已經(jīng)點(diǎn)燃時(shí)沒有必要再重復(fù)地點(diǎn)燃。
推薦在至少一個(gè)燃燒室中配置防護(hù)器，防護(hù)器在燃燒結(jié)束時(shí)通過關(guān)閉機(jī)構(gòu)關(guān)斷燃燒室管道，從而使燃料至少不再流入該燃燒室。防護(hù)器與點(diǎn)燃機(jī)構(gòu)相連，這樣隨著導(dǎo)致可動(dòng)件運(yùn)動(dòng)在可動(dòng)件兩端壓力差的建立而將燃燒室管路關(guān)斷。這樣一來，防護(hù)器防止了燃料以及不正常熄滅的燃燒室火焰留存在不燃燒的燃燒室中，由此而防止在燃燒室空間中爆炸情況產(chǎn)生的可能性。由于通過產(chǎn)生流體壓力差，防護(hù)器使可動(dòng)件運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)火機(jī)構(gòu)就被起動(dòng)。結(jié)果就使已熄火的燃燒室又被自動(dòng)地點(diǎn)燃。很明顯，這種點(diǎn)燃在流體已被停止供給的時(shí)候是決不會(huì)發(fā)生的，因此不會(huì)產(chǎn)生越過可動(dòng)件的流體流動(dòng)。
推薦將可動(dòng)件與關(guān)閉機(jī)構(gòu)連接，從而在可動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)通過點(diǎn)火元件來產(chǎn)生點(diǎn)燃溫度時(shí)，可動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)使關(guān)閉機(jī)構(gòu)打開，使燃料至少流入該燃燒室中。這樣就確保進(jìn)行點(diǎn)火，就有燃料流入該燃燒室中。
根據(jù)本發(fā)明的另一種改進(jìn)方案，點(diǎn)火機(jī)構(gòu)具有一點(diǎn)火燃燒室，例如點(diǎn)火燃燒室用一個(gè)壓電元件、火石或控制放電裝置來點(diǎn)火，這是用在如一種電動(dòng)點(diǎn)火炬(dyno torch)中的發(fā)生器來產(chǎn)生的。壓電元件，火石或控制放電裝置又是由該可動(dòng)件激勵(lì)的。只要點(diǎn)火燃燒室一燃燒，燃燒室的氣體供給源就接著被起動(dòng)。這樣就可以以如傳統(tǒng)的氣體加熱器那樣的方式來實(shí)現(xiàn)，由此而通過附設(shè)的熱電偶將燃燒室氣體供給管道中的氣體閥打開。那種熱電偶設(shè)置于點(diǎn)火燃燒室的火焰中、并產(chǎn)生一小電流。借助于此小電流使該閥運(yùn)作。根據(jù)本發(fā)明的又一改進(jìn)方案，推薦在燃燒室因這種或那種原因而熄火時(shí)，此關(guān)閉機(jī)構(gòu)也將關(guān)斷燃燒室。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可動(dòng)件是一個(gè)由薄膜殼封閉的薄膜，此薄膜將薄膜殼分成兩部分，這兩部分均與流體管道連接，從而使得流經(jīng)該管道的流體充注至少兩個(gè)部份之一時(shí)，在薄膜兩邊產(chǎn)生壓力差，壓力差使該薄膜運(yùn)動(dòng)。該閥機(jī)構(gòu)可以設(shè)置在此薄膜和薄膜殼中，閥機(jī)構(gòu)大體上設(shè)置在該薄膜上的一個(gè)孔中，此孔在兩個(gè)部份之間，薄膜之中，該孔內(nèi)的薄膜閥及閥控制機(jī)構(gòu)之間提供一個(gè)流體通道，從而使得此閥控制機(jī)構(gòu)由于該薄膜運(yùn)動(dòng)而將薄膜閥交替地置于打開和關(guān)斷位置。此實(shí)施例是本發(fā)明的可靠和有效的實(shí)施方案。由于此閥機(jī)構(gòu)是由一個(gè)薄膜殼封閉的，流體泄漏到周圍環(huán)境中的可能性被大大地降低。
流體可以是燃料。在此情況下，根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，至少為一個(gè)的燃燒室的鈍化機(jī)構(gòu)實(shí)質(zhì)上為一個(gè)壓力補(bǔ)償管路，此管路與該薄膜殼的下游側(cè)部份用此燃燒室的燃燒管相連，從而在燃燒室燃燒時(shí)，使該薄膜兩邊的壓力差減少而使該薄膜停止運(yùn)動(dòng)。壓力補(bǔ)償管路可以配置單向閥和緩沖箱，以便在該薄膜閥處于其關(guān)斷位置及燃料通過該流體管道供應(yīng)至燃燒室時(shí)，不管該燃燒室管道上的壓力多大，該薄膜總能完全走完自己的行程，而在薄膜殼下游側(cè)部份中的燃料則能流入緩沖箱。鈍化機(jī)構(gòu)的此實(shí)施方案極為實(shí)用，簡(jiǎn)單，因而也極便宜。
流體也可以是液體，例如是水。該至少是一個(gè)的燃燒室則可以是通過熱交換器來加熱液體，液體從熱交換器流向鈍化機(jī)構(gòu)。鈍化機(jī)構(gòu)大體上具有溫度控制閥和管道，溫度控制閥機(jī)構(gòu)自行調(diào)定至第一溫度，而到達(dá)一個(gè)特定溫升、即達(dá)到液體溫度的第一特定調(diào)整值時(shí)，可動(dòng)件兩邊的壓力差通過鈍化機(jī)構(gòu)的管道來減小，從而使可動(dòng)件停止運(yùn)動(dòng)。在溫度控制閥機(jī)構(gòu)通過一個(gè)特定的溫度減低、即達(dá)到第二個(gè)溫度調(diào)定值時(shí)，自行調(diào)整至第二位置，此時(shí)在可動(dòng)件兩邊之壓力差增大而使可動(dòng)件運(yùn)動(dòng)。這樣，該至少為一個(gè)的燃燒室就可通過允許液體流動(dòng)而被點(diǎn)火燃燒，此情況中的液體不是燃料。本發(fā)明的此實(shí)施例，例如可以使用于CH設(shè)備或衛(wèi)生用水的熱水廠中。
在本發(fā)明的每個(gè)實(shí)施例中，燃料可以是可燃?xì)怏w(煤氣)。
本發(fā)明的每個(gè)實(shí)施例可以配置一個(gè)以上的帶有點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的燃燒室。全部均配置有那種點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的燃燒室可以通過在可動(dòng)件兩邊創(chuàng)設(shè)一定流體壓力而在同一時(shí)刻被點(diǎn)火燃燒。在一段時(shí)間之后，全部或絕大多數(shù)燃燒室就被點(diǎn)燃。在某一個(gè)燃燒室損壞的情況下，無需連續(xù)地進(jìn)行逐個(gè)點(diǎn)燃。它可以通過使流體壓力減少來停止，與此同時(shí)，對(duì)于保持燃燒的其它燃燒室來說，其流體壓力仍然維持在足夠高的水平上。
據(jù)說，在美國專利US3562562中公開了一種用于煤氣爐燒燃室點(diǎn)火的裝置，在此裝置中一個(gè)薄膜振動(dòng)，而且此振動(dòng)作用激勵(lì)一個(gè)壓電元件。但是，激勵(lì)其薄膜振動(dòng)所要求的流體壓力是由為此目的而特別設(shè)置的一個(gè)單獨(dú)的真空源來形成的。在大多數(shù)情況下，維持真空需要真空泵，并需要驅(qū)動(dòng)真空泵的電力。在本發(fā)明中，與之相比，為了點(diǎn)火利用液體流動(dòng)，該液體在任何情況下均已存在。在本發(fā)明中被考慮的流體可以是在主燃燒室中待燃燒的燃料，或者是如自來水那樣的由該主燃燒室加熱的介質(zhì)。
在下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的四個(gè)示例性實(shí)施例介紹后，本發(fā)明會(huì)變得更加清楚，附圖為

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的示意圖；圖2展示其閥機(jī)構(gòu)處于關(guān)斷位置時(shí)的圖1局部A的細(xì)節(jié)；圖3展示其閥機(jī)構(gòu)處于打開位置時(shí)的圖1局部A的細(xì)節(jié)；圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的與圖1相似的示意圖；圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例的與圖1相似的示意圖；圖6是本發(fā)明第四實(shí)施例的與圖1相似的示意圖。
在圖1所示的實(shí)施例示意圖中，燃料是流體。燃料也可以是煤氣。此實(shí)施例具有燃燒室1，燃燒室管道2，液體管道3。在液體管道3中，有配置有薄膜5的一個(gè)薄膜殼4，薄膜5將殼4分隔成第一即上游側(cè)部份6及第二即下游側(cè)部份7。第一部份6通過液體管道3及閥體21與燃燒室管道2連通。燃燒室管道2終止于燃燒室1。第二部份7通過壓力補(bǔ)償管道58與燃燒室1與閥體21間的燃燒室管道2連通。在本實(shí)施例中的壓力補(bǔ)償管道58配置有單向閥8，單向閥8只允許從第二部份7流向燃燒室管道2而不允許反向流動(dòng)。在第二部份7與單向閥8之間之一緩沖油箱28連接于壓力補(bǔ)償管道58。流體管道3配置一個(gè)控制對(duì)流體管道3供應(yīng)燃料的燃料開關(guān)59。薄膜5上設(shè)置一個(gè)可由薄膜閥10關(guān)斷的孔14。在薄膜殼4與薄膜5之間設(shè)置彈簧11，從而使與薄膜5垂直的一個(gè)彈性力沿從第二即下游部份壁57至第一部份壁56方向施加于薄膜5上。
在圖2和3中展示了薄膜閥10的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。薄膜閥大體為有一個(gè)終止簧12的閥體13，終止簧12與薄膜5連接。圖2展示閥10的關(guān)斷位置，終止簧12將閥體13壓向薄膜5而使孔14被封閉關(guān)斷。圖3展示閥10的打開位置，圖中的終止簧12與閥體3一起使薄膜5上的孔14敞開。薄膜殼4的壁56和57配置有閥控制機(jī)構(gòu)15，從而使閥控制機(jī)構(gòu)15在薄膜位于所述壁附近處時(shí)，可將薄膜閥10置于其第一位置或第二位置上。為此，閥控制機(jī)構(gòu)配置有一壓力體16及簧17。
薄膜5通過連接桿18與一個(gè)壓電點(diǎn)火件20連接。連接桿18與薄膜殼4的中心線61平行，中心線61沿與壁56,57垂直的方向延伸。壓電點(diǎn)火件20壓在從市場(chǎng)上買得到的一種標(biāo)準(zhǔn)熱電偶防護(hù)器62的一個(gè)壓力桿19上。熱電偶防護(hù)器62配置有在閥殼21中的一個(gè)安全閥9。在壓力桿19上壓電元件20與閥殼21之間安置了簧22。在閥殼21與安全閥9之間有安全簧23，安全簧23將安全閥9沿平行于中心線61的方向朝閥殼21推。這樣一來，就將燃燒室管道2與流體管道3切斷。壓力桿19延伸得使它在薄膜5在薄膜殼4的壁56附近時(shí)就不能到達(dá)安全閥9處。如果在薄膜殼4中的薄膜5從壁56朝壁57運(yùn)動(dòng)，壓力桿19延伸得那么遠(yuǎn)，以至于使壓力桿19可以將安全閥9從其在閥殼21中的調(diào)定位置上推動(dòng)。在此情況下，燃燒室管道2就與流體管道3連通。
壓電點(diǎn)火件20通過高壓線24與點(diǎn)火電極25連接。如果壓電件20被強(qiáng)制地壓擠，它就產(chǎn)生一通過高壓線24傳遞至點(diǎn)火電極25的高電壓。此高電壓通過點(diǎn)火電極25與燃燒室1之間的火花來釋放。
安全閥9和安全簧23構(gòu)成熱電偶防護(hù)器的一部份，熱電偶防護(hù)器還配置有熱電偶26和線圈27。熱電偶26被安裝在燃燒室，當(dāng)被點(diǎn)燃時(shí)能產(chǎn)生一個(gè)熱電偶電流。熱電偶26與線圈27連接，從而使該熱電偶電流可通過線圈27產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)。此磁場(chǎng)可在安全閥9上產(chǎn)生吸力。在熱電偶26被足夠加熱時(shí)，該吸力在安全閥處于打開狀態(tài)時(shí)會(huì)比安全簧23的相互作用的彈力更大，由此而使煤氣供應(yīng)管2與流體管道3相互連通。
圖1所示的實(shí)施例的流體為可燃?xì)怏w，本實(shí)施例操作情況如下所述。在起始狀態(tài)，燃燒室1沒有點(diǎn)燃，而且燃料開關(guān)59是關(guān)斷的，因此，還沒有燃料流過流體管道3。這種情況如圖1所示，安全閥9是關(guān)斷的，薄膜5則處于薄膜殼4的壁56附近處，薄膜閥10也是關(guān)斷的。通過擰開燃料開關(guān)59就自動(dòng)地開始了燃燒室1的點(diǎn)火程序。之后，燃料就流過流體管道，并進(jìn)入薄膜殼4的第一部份6中。燃料的壓力使薄膜5克服簧11的彈力從壁56移向壁57。在薄膜5移動(dòng)期間，薄膜5借助連接桿18，壓電元件及壓力桿18推動(dòng)安全閥9，使之打開。在安全閥9離開其調(diào)定位置時(shí)，燃料就從流體管道3及閥殼21流向燃料供給管道2、進(jìn)入燃燒室1。單向閥8防止燃料經(jīng)壓力補(bǔ)償管道58從燃燒室管道2流入第二部份7。之后，薄膜5就完成了其在薄膜殼中朝壁57的運(yùn)動(dòng)，由此而使壓電元件在壓力桿19和連接桿18之間被強(qiáng)制壓縮。這樣就以在前說過的那種方式在點(diǎn)火電極25和燃燒室1之間產(chǎn)生控制放電火花，從而使已流入燃燒室1中的燃料能被點(diǎn)燃。
當(dāng)薄膜5到達(dá)壁57時(shí)，連接于此壁上的閥控制機(jī)構(gòu)15就將閥10打開，結(jié)果使第二部份7被經(jīng)孔14從第一部份來的燃料充注。于是就使薄膜5上的壓力減小。從某一時(shí)刻起，由于該燃料壓力減少得那么多，以至于薄膜5上的彈簧11的彈力大于其上的燃料壓力所產(chǎn)生的力。才到達(dá)這一時(shí)刻時(shí)，薄膜5就從壁7朝壁6返回。由此也使壓力桿19返回，從而使壓力桿19不再能使安全閥9打開。
如果即使從點(diǎn)火電極25產(chǎn)生點(diǎn)火電火花，但燃料室1并沒被點(diǎn)燃，由于安全簧23的彈力而使安全閥9關(guān)斷，從而使燃燒室管道2再次與流體管道3斷開。薄膜5朝薄膜殼4的壁56并在此處由閥控制機(jī)構(gòu)15將薄膜閥10關(guān)斷。借助單向閥8使已流入第二部份、緩沖罐28及壓力補(bǔ)償管道58的燃料可流入燃料管道2。結(jié)果使在薄膜5上的燃料壓力再次增大，迫使薄膜5如上所述那樣又朝薄膜殼4的壁6運(yùn)動(dòng)。薄膜5一再重復(fù)這種運(yùn)動(dòng)，直到燃燒室1被點(diǎn)燃為止。
如果燃燒室1已被點(diǎn)燃，熱電偶防護(hù)器就能使安全閥9以上述方式維持于打開狀態(tài)，從而使燃料可連續(xù)地從燃燒室管2流入燃燒室1。薄膜5向壁56運(yùn)動(dòng)，在該處閥控制機(jī)構(gòu)15再次將薄膜閥10關(guān)斷。在此情況下，由于在燃燒室管道2的燃料推壓?jiǎn)蜗蜷y8使之關(guān)斷，故沒有燃料經(jīng)壓力補(bǔ)償管道58和單向閥8從第二部份7及緩沖油箱28流出。這樣，在此循環(huán)或不多幾個(gè)接續(xù)的薄膜5運(yùn)動(dòng)循環(huán)后，第二部份7，壓力緩沖罐28及壓力補(bǔ)償管道58就注滿燃料。這樣就可以防止第一、二部份6、7間的壓力差再次產(chǎn)生，從而使在此循環(huán)或不多幾個(gè)后續(xù)循環(huán)后使薄膜5停止運(yùn)動(dòng)。
圖4展示本發(fā)明第二實(shí)施例，在此實(shí)施例中點(diǎn)火機(jī)構(gòu)裝備有點(diǎn)火燃燒室29。點(diǎn)火燃燒室29用燃燒室管道60與閥殼21連接。壓力桿19包括閥殼內(nèi)的關(guān)斷閥30及簧31。隨著薄膜5從壁56朝壁57運(yùn)動(dòng)，壓力桿19將關(guān)斷閥推向一個(gè)設(shè)定位置，從而使燃料從流體管道流入點(diǎn)火燃燒室29。在本實(shí)施例中，點(diǎn)火電極25及熱電偶26均安裝于鄰近點(diǎn)火燃燒室29處，從而使點(diǎn)火電極25能夠使點(diǎn)火燃燒室29點(diǎn)火燃燒，而熱電偶26則被點(diǎn)火燃燒的點(diǎn)火燃燒室29加熱。點(diǎn)火燃燒室被設(shè)置得如果燃料流入燃燒室1，它就能使該燃料室燃燒。
與第一實(shí)施例那樣，圖4所示實(shí)施例的操作也是以燃料系統(tǒng)使薄膜5運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的，由于薄膜運(yùn)動(dòng)而在點(diǎn)火電極25處產(chǎn)生點(diǎn)火火花。在這種情況下，不是燃燒室1，而是點(diǎn)火燃燒室29被從壁56運(yùn)動(dòng)至壁57的薄膜5的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的點(diǎn)火火花點(diǎn)燃。在此刻，向燃燒室1的燃料供給是被關(guān)閉閥30關(guān)斷的。在壁57的閥控制機(jī)構(gòu)15將薄膜閥10置于其打開位置后，薄膜5從壁57朝壁56運(yùn)動(dòng)，結(jié)果使壓力桿19將關(guān)閉閥30從其在閥殼21內(nèi)的設(shè)定位置上移開。在點(diǎn)火燃燒室已被點(diǎn)燃時(shí)，如果熱電偶防護(hù)器繼續(xù)將安全閥維持打開，燃料就能流入燃燒室1的燃料供給管2中。之后，該燃料就被燃燒的點(diǎn)火燃燒室29點(diǎn)燃。在本實(shí)施例中，單向閥8及緩沖罐28均是多余的，燃燒室管道2可以直接通過壓力補(bǔ)償管道58與第二部份7連接。這種連接可以確保。當(dāng)燃燒室1正在燃燒，就可使薄膜5兩邊的壓力差減小而使薄膜5停止運(yùn)動(dòng)。
圖5展示本發(fā)明的第三實(shí)施例，本實(shí)施例在將薄膜5的運(yùn)動(dòng)傳遞到連接桿18方面與第一實(shí)施例不同。在本實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)傳遞是通過兩桿33,34及一個(gè)傳遞桿34來實(shí)現(xiàn)的。傳遞桿34與薄膜5連接并且沿與連接桿18成90°的方向從薄膜殼4延伸出來。傳遞桿34在薄膜殼4外的一端上配置接頭35，接頭35上有平行于連接桿18延伸的槽36。兩桿32,33在槽36中的端部相互鉸接。桿33的另一端鉸接于一個(gè)L形板37，其鉸接點(diǎn)與連接桿18處于同一直線上。桿32的另一端與連接桿18鉸接。在這種肘節(jié)杠桿機(jī)構(gòu)中，薄膜從壁56朝57的運(yùn)動(dòng)的第一部份產(chǎn)生放大3的連接桿運(yùn)動(dòng)，結(jié)果使安全閥9能通過壓力桿19從其設(shè)定位置推開。在此之后，薄膜5從壁56朝壁57運(yùn)動(dòng)的第二部份產(chǎn)生對(duì)壓電元件20的壓縮。實(shí)現(xiàn)這些需要力，通過這種肘節(jié)桿機(jī)構(gòu)要比用第一實(shí)施例中所用的直接傳遞連接能更好地將其實(shí)現(xiàn)。
在圖6所示的實(shí)施樣例中，流體和燃料是彼此分開的。例如燃料可以是天然氣，流體則可以主要為水。燃燒室安置成在點(diǎn)火時(shí)，它通過熱交換器38加熱在流體管3中流動(dòng)的水。第一、二隔間6和7分別用各自的管道39、40與流體管道連接。管道39,40從薄膜殼分支出來并且用一配置有閥42的分支管41相連接。閥42用一個(gè)溫度傳感器43控制，傳感器43用來測(cè)量流體管道3中流體的溫度。這樣來控制閥42，當(dāng)處于流體的第一溫度調(diào)定值或有特定溫升時(shí)，使控制閥42打開；在流體處于第二溫度調(diào)定值或有一特定降溫時(shí)，就使閥42關(guān)閉。在流體管道中與管道40連接處配有一個(gè)文氏管44。燃料管道44被配置通過連接桿47與薄膜46連接的閥45。薄膜46將薄膜殼48分成兩部份49,50。第一部份通過管道51與流體管道3連接，第二部份通過管道52與流體管道3連接。在流體管道3與管道52連接處配置一個(gè)文氏管53。在薄膜46與薄膜殼48之間安置一個(gè)簧54，從而使得該彈力通過連接桿47沿著薄膜46關(guān)閉閥45的方向移動(dòng)薄膜46。在流體管道3中還有流體開關(guān)55。
第四實(shí)施例的操作情況如下。圖6展示初始狀態(tài)，在此時(shí)的流體開關(guān)是關(guān)閉的，因此無液體流動(dòng)。安全閥9和閥45也是關(guān)閉的，薄膜5則處于壁56附近處。當(dāng)流體開關(guān)打開時(shí)，就自動(dòng)開始燃燒室1的點(diǎn)火程序。就在此刻，由于流體的壓力而使流體流入流體管道3。這種流動(dòng)通過管道51和52在薄膜殼48內(nèi)第一、二部份49、50之間產(chǎn)生壓力差。流體壓力的大小使得其作用于薄膜46上的力大于彈簧54的彈力。結(jié)果就使薄膜46運(yùn)動(dòng)而打開閥45和燃料管道44。如果該流體的溫度相對(duì)較低，分支管道41會(huì)被閥42關(guān)閉。結(jié)果就使管道39，40中的液體流動(dòng)在薄膜5兩邊產(chǎn)生壓力差，從而使如在第一實(shí)施樣例中介紹過的點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的點(diǎn)火循環(huán)開始進(jìn)行。流體壓力的大小必須能在薄膜5上施加一個(gè)比彈簧11的反向彈力大的力。
如果點(diǎn)火已經(jīng)被成功地進(jìn)行，在熱交換器38中的水就被燃燒室1加熱。當(dāng)達(dá)到流體溫度的第一設(shè)定值時(shí)，溫度傳感器43就在一特定時(shí)間打開閥42。其結(jié)果是使薄膜5兩邊的壓力差減小，使薄膜5終止運(yùn)動(dòng)。由于通過閥45及安全閥處于打開位置而維持著向燃燒室1的燃料供給，燃燒室就在此期間連續(xù)燃燒?？赏ㄟ^關(guān)閉流體開關(guān)55來關(guān)斷燃燒室1。結(jié)果就使液體流停止，因而向燃燒室1供給燃料也就被關(guān)閉的閥45關(guān)閉。
四個(gè)實(shí)施例中的每一個(gè)均可以被配置一個(gè)以上的附帶點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的燃燒室1。所有的燃燒室1均可以通過將配合作用的薄膜5置于一定流體壓力下來被點(diǎn)火燃燒。在一段時(shí)間之后，全部或絕大部份燃燒室1均會(huì)被點(diǎn)燃。在有一個(gè)燃燒室1出故障的情況下，所述的點(diǎn)火循環(huán)無需繼續(xù)進(jìn)行。它可以通過減低流體壓力來終止，從而使出故障的燃燒室1的薄膜5停止運(yùn)動(dòng)，而其它燃燒室則繼續(xù)燃燒。
很清楚，本發(fā)明不局限于所介紹的實(shí)施例，在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍可以作出各種改進(jìn)。
燃料可以是任何流體燃料，氣體或液體燃料兩者均可。流體可以是任何流體物質(zhì)，例如可以是氣體或氣體混合物；天然氣、空氣；也可以是液體，例如液體燃料，水；或者是氣一液混合物。
對(duì)于本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來說十分清楚，閥8,9,10,30,42,45和5可以各種不同方式配置。此外，也很清楚彈簧11,12,16,22,23和54可以設(shè)計(jì)成各種形式和種類。閥控制機(jī)構(gòu)15可以配置在薄膜殼4或薄膜5上。在后一種情況時(shí)，不是薄膜閥10，而是一種更小的閥可被配置在薄膜殼4中。
可以各種不同方法來使薄膜5兩邊的壓力差減小。例如可以通過在實(shí)施例中已介紹過的方法，用薄膜閥10或閥控制機(jī)構(gòu)15；或通過適宜于置于薄膜殼4外的閥機(jī)構(gòu)和分支管道控制薄膜5的運(yùn)動(dòng)和/或位置，或以別的機(jī)構(gòu)和/或方法來控制薄膜5兩邊的壓力差。這樣，薄膜5就無需配置薄膜閥10了。
本發(fā)明并非用來將流體壓力差轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)的可動(dòng)件5的種類和/或形狀，局限于在薄膜殼4中的薄膜5。可以用一個(gè)活塞替代薄膜5，此活塞可以大體是在有與薄膜殼4同樣功能的一個(gè)汽缸體中滑動(dòng)。之后，可以與結(jié)合薄膜5介紹的類似方式配置一個(gè)閥機(jī)構(gòu)，閥機(jī)構(gòu)使該活塞在汽缸中進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。活塞的運(yùn)動(dòng)以與結(jié)合薄膜5介紹的相似方式用來激發(fā)火花發(fā)生元件如壓電元件。采用許多別的可動(dòng)件也是可以的，例如氣球，至少有一個(gè)可收縮壁的隔間，或其它可因流體壓力而運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
可以用各種方法來確保點(diǎn)火燃燒溫度，例如可以用已介紹過的利用壓電元件20的方法，或用帶摩擦輪的火石，動(dòng)力發(fā)生器或可用于點(diǎn)火的其它機(jī)構(gòu)。
在本發(fā)明實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，如果發(fā)生意外的燃燒停止，防護(hù)器將關(guān)閉氣體管道至燃燒室1的供給。但是，在燃燒室1安全動(dòng)作的基本精神中，這樣的配置是屬于建議性的。它可以是如在實(shí)施例中的那樣配置有熱電偶26的熱電偶防護(hù)器62，或者是一種配置有紅外線傳感器，雙金屬或溫度敏感傳感器的防護(hù)器，或者是其它測(cè)量在燃燒室1中是否有火焰存在的可以了解到的各種其它機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)均是根據(jù)測(cè)量結(jié)果來控制對(duì)燃燒室1的燃料供應(yīng)的。
壓電元件20也可以安置得與壓力桿19平行而不是與之在一條直線上，而薄膜或活塞的運(yùn)動(dòng)可以有選擇地通過傳遞機(jī)構(gòu)，或同時(shí)進(jìn)行操作。
流體管道和燃料管道可以用所有適用的材料和方式制造。
注意本發(fā)明中涉及的術(shù)語燃燒室應(yīng)該作廣義地理解。因此，其內(nèi)有一定量可燃?xì)怏w被引起周期性爆炸的一種逐烏炮(Scare crow cannon)中的點(diǎn)火空間也可被認(rèn)為是本發(fā)明意義上的燃燒室。在此情況下，該點(diǎn)火機(jī)構(gòu)被用來實(shí)現(xiàn)周期性的爆炸。
權(quán)利要求
1.一種燃料的點(diǎn)火裝置，其特征為它至少具有一個(gè)燃燒室(1)，此裝置具有一個(gè)點(diǎn)火元件(20)，它有一個(gè)與流體管道(3)連接的可動(dòng)件(5)，從而使得在流體管道(3)中的流體流動(dòng)時(shí)在可動(dòng)件(5)兩邊產(chǎn)生一個(gè)壓力差而使可動(dòng)件(5)運(yùn)動(dòng)，該可動(dòng)件(5)與點(diǎn)火元件(20)相連接，是該可動(dòng)件(5)的這種運(yùn)動(dòng)通過點(diǎn)火元件(20)產(chǎn)生了一個(gè)因此使燃料點(diǎn)燃的點(diǎn)火溫度，該流體管道(3)或者是用于向至少一個(gè)燃燒室(1)供給燃料用的一個(gè)燃料管道，或者是被至少一個(gè)燃燒室(1)加熱的流體所流經(jīng)的一個(gè)流體管道。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，點(diǎn)火機(jī)構(gòu)具有閥機(jī)構(gòu)(10)及彈簧機(jī)構(gòu)(11)，彈簧機(jī)構(gòu)在可動(dòng)件(5)上施加一個(gè)與壓力差所產(chǎn)生的力方向相反的彈力，在閥機(jī)構(gòu)(10)處于打開位置時(shí)的可動(dòng)件(5)兩邊的壓力差要比閥機(jī)構(gòu)(10)關(guān)斷時(shí)的小，在處于所述關(guān)斷位置時(shí)，該彈力小于壓力差產(chǎn)生的力，在處于閥機(jī)構(gòu)(10)的打開位置時(shí)，彈力大于壓力差所產(chǎn)生的力，從而使得根據(jù)閥機(jī)構(gòu)(10)在第一、二位置間周期地變換其位置，可動(dòng)閥(5)的運(yùn)動(dòng)被自行重復(fù)進(jìn)行。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，至少為一個(gè)的燃燒室(1)具有鈍化機(jī)構(gòu)(58,28,8,41,42,43)，在燃料已被點(diǎn)燃或燃燒時(shí)，鈍化機(jī)構(gòu)將可動(dòng)件(5)兩邊的流體壓力差減低而使可動(dòng)件(5)停止運(yùn)動(dòng)。
4.如前面任意權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，在至少為一個(gè)的燃燒室(1)上配置有一防護(hù)器(62)，防護(hù)器(62)因燃燒終止而通過關(guān)閉機(jī)構(gòu)(9)將燃燒室管道(2)關(guān)閉，從而使燃料不流入該燃燒室(1)中，防護(hù)器(62)與點(diǎn)火機(jī)構(gòu)相連，從而使得燃料室管道(2)的關(guān)閉在可動(dòng)件(5)兩邊產(chǎn)生壓力差，此壓力差導(dǎo)致可動(dòng)件(5)運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，可動(dòng)件(5)與關(guān)閉機(jī)構(gòu)(9)相連，從而在可動(dòng)件(5)的運(yùn)動(dòng)通過點(diǎn)火元件(20)產(chǎn)生點(diǎn)燃溫度時(shí)，使得關(guān)閉機(jī)構(gòu)(9)因可動(dòng)件(5)運(yùn)動(dòng)而打開，使燃料流入該燃燒室(1)中。
6.如權(quán)利要求1-4之一的裝置，其特征在于，點(diǎn)火機(jī)構(gòu)有一個(gè)點(diǎn)火燃燒室(29)。
7.如權(quán)利要求4或6的裝置，其特征在于，關(guān)閉機(jī)構(gòu)(9)因燃燒室(1)停止燃燒也將點(diǎn)火燃燒室(29)的燃燒室管道(60)關(guān)斷。
8.如權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，可動(dòng)件(5)與關(guān)閉機(jī)構(gòu)(9)相連，從而在可動(dòng)件(5)的運(yùn)動(dòng)通過點(diǎn)火元件(20)產(chǎn)生點(diǎn)火溫度時(shí)，點(diǎn)火燃燒室(29)的燃燒室管道(60)因該運(yùn)動(dòng)而被打開，使燃料流入點(diǎn)火燃燒室(29)，在此之后，燃燒室(1)的燃燒室管道(2)也因可動(dòng)件(5)之運(yùn)動(dòng)而被打開、使燃料流入燃燒室(1)，因而使燃燒室(1)中的燃料被點(diǎn)火燃燒室(29)點(diǎn)燃。
9.如權(quán)利要求2-8之一的裝置，其特征在于，可動(dòng)件(5)是被薄膜殼(4)包圍著的薄膜(5)，此薄膜件(5)將薄膜殼(4)分隔成兩部份(6,7)，兩部份(6,7)與流體管道(3)連接，從而使流過流體管道(3)的流體至少充注入兩部份之一(6)，并在薄膜(5)兩邊產(chǎn)生壓力差，薄膜(5)因此壓力差而運(yùn)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求9的裝置，其特征在于，閥機(jī)構(gòu)(10)被配置于薄膜(5)和薄膜殼(4)中，而且閥機(jī)構(gòu)(10)基本上被配置于薄膜(5)上的孔(14)中，孔(14)在兩部份(6,7)間，在薄膜(5)之孔(14)上的薄膜閥(12,13)及閥控制機(jī)構(gòu)(15、16、17)間提供一個(gè)流體通道，從而使閥控制機(jī)構(gòu)(15、16、17)因薄膜(5)運(yùn)動(dòng)而使薄膜閥(12,13)交替置于打開和關(guān)斷位置。
11.如前面權(quán)利要求任意之一的裝置，其特征在于，該流體為燃料。
12.如權(quán)利要求9-11之一的裝置，其特征在于，至少為一個(gè)的燃燒室(1)的鈍化機(jī)構(gòu)基本上為一個(gè)壓力補(bǔ)償管道(58)，管道(58)用燃燒室(1)的燃燒室管道(2)與薄膜殼(4)的下游側(cè)部份(7)連接，從而在燃燒室(1)燃燒時(shí)，使薄膜(5)兩邊的壓力差減小而使薄膜(5)停止運(yùn)動(dòng)。
13.如權(quán)利要求12的裝置，其特征在于，壓力補(bǔ)償管道(58)有一個(gè)緩沖罐(28)及一個(gè)單向閥(8)，因而在薄膜閥處于關(guān)斷位置及燃料經(jīng)管道(3)供送至燃燒室(1)時(shí)，薄膜(5)無論燃料管道(2)中的壓力如何，仍然能完全走完它的行程，此時(shí)的薄膜殼(4)下游側(cè)部份(7)中的燃料能流入緩沖罐。
14.如權(quán)利要求1-10之一的裝置，其特征在于，該流體是液體。
15.如權(quán)利要求3,5,9-10及14中之一的裝置，其特征在于，至少為一個(gè)的燃燒室(1)適合于通過熱交換器(38)來加熱液體，液體從熱交換器(38)流向鈍化機(jī)構(gòu)，鈍化機(jī)構(gòu)基本上由溫控閥機(jī)構(gòu)(42,43)及管道(41)組成，溫控閥裝置(42,43)通過液體的特定溫升或到達(dá)一個(gè)特定的液體溫度第一設(shè)定值時(shí)而自行置于一個(gè)第一位置，可動(dòng)件(5)兩邊的壓力差借助鈍化機(jī)構(gòu)的管道(41)而減小，從而使可動(dòng)件(5)停止運(yùn)動(dòng)，而在溫控閥機(jī)構(gòu)(42,43)經(jīng)過特定的溫度下降或按到達(dá)液體溫度的一個(gè)第二調(diào)定值時(shí)，而進(jìn)入一個(gè)第二位置，因此使可動(dòng)件(5)兩邊之壓力差增大，從而使可動(dòng)件(5)運(yùn)動(dòng)。
16.如權(quán)利要求14或15的裝置，其特征在于，該液體是水。
17.如前權(quán)利要求任意之一的裝置，其特征在于，該燃料是一種可燃?xì)怏w。
全文摘要
一種用于燃料點(diǎn)火的、至少有一個(gè)燃燒室的裝置,它具有有點(diǎn)火元件的點(diǎn)火機(jī)構(gòu),點(diǎn)火機(jī)構(gòu)還具有與流體管道相連的可動(dòng)件,從而在流體管道內(nèi)流體流動(dòng)時(shí),在可動(dòng)件兩邊產(chǎn)生壓力差,此壓力差使可動(dòng)件運(yùn)動(dòng)?？蓜?dòng)件與點(diǎn)火機(jī)構(gòu)連接,因而可動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)通過點(diǎn)火元件產(chǎn)生使燃料燃燒的一個(gè)點(diǎn)燃溫度。
文檔編號(hào)F23N5/10GK1309263SQ01110849
公開日2001年8月22日 申請(qǐng)日期2001年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月19日
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