氣體混合器、氣體混合系統(tǒng)、氣體發(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】用于將第一氣體(G1)與第二氣體(G2)尤其燃燒空氣與燃?xì)饣旌系臍怏w混合器(1，100，200)，優(yōu)選用于氣體發(fā)動(dòng)機(jī)尤其稀薄氣體發(fā)動(dòng)機(jī)，具有氣體殼體，所述氣體殼體具有：文丘里管(20)，在所述文丘里管(20)中在形成混合間隙(60)的情況下布置的用于所述第一氣體(G1)的迎流體(40)；連接在所述文丘里管(20)上的通向進(jìn)流開口(70)的用于所述第二氣體(G2)的進(jìn)流管(30)，所述進(jìn)流開口(70)通向文丘里管(20)；調(diào)整機(jī)構(gòu)，借助于所述調(diào)整機(jī)構(gòu)能眵變化地設(shè)定所述進(jìn)流開口(70)的進(jìn)流橫截面(71)，其中所述調(diào)整機(jī)構(gòu)具有對所述進(jìn)流橫截面(71)限界的第一和第二調(diào)整部件，其中所述第一調(diào)整部件作為第一氣體殼體部分并且所述第二調(diào)整部件作為第二氣體殼體部分形成，其中所述氣體殼體部分(91，92，93，94)中的至少一個(gè)形成所述文丘里管(20)和/或所述進(jìn)流管(30)的部分，而且所述氣體殼體部分(91，92，93，94)中的至少一個(gè)能夠相對于另一個(gè)運(yùn)動(dòng)，其中能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分(93，94)具有線性馬達(dá)(10，10A，10B)的轉(zhuǎn)子。
【專利說明】氣體混合器、氣體混合系統(tǒng)、氣體發(fā)動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的氣體混合器。本發(fā)明還涉及一種氣體混合系統(tǒng)和一種氣體發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]開文所述類型的氣體混合器用于混合第一氣體和第二氣體。尤其就氣體發(fā)動(dòng)機(jī)而言，第一氣體以燃燒空氣的形式亦即新鮮空氣或者稀薄的空氣/燃?xì)?混合物形成，而第二氣體以燃?xì)獾男问叫纬伞Ｔ跉怏w混合器中提供適用于氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的由燃燒空氣和摻混于其的燃?xì)饨M成的空氣燃?xì)?混合物。特別對于稀薄的氣本發(fā)動(dòng)機(jī)而言已證實(shí)重要的是λ比例，即燃?xì)夂腿紵諝獾谋壤?，例如基于稀薄氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的功率需求設(shè)定。例如可從ΕΡ0898064Α1中獲取以文丘里混合器為形式的氣體混合器，該文丘里混合器前置于用于將燃?xì)鈸交旖o燃燒空氣或者稀薄氣體混合物的氣體混合系統(tǒng)中的稀薄氣體發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0003]一般而言，對于文丘里混合器而言可以為了提高空氣/燃?xì)?混合物的混合質(zhì)量而以不同的橫截面工作；例如在ΕΡ2258983Α2中描述了一種文丘里混合器的混合體，其設(shè)有不同的橫截面。在GB154，920中描述了一種開文所述類型的氣體混合器，其具有在文丘里管內(nèi)的可移動(dòng)的迎流體，從而能夠不同地設(shè)定混合間隙。
[0004]在由RMG公司1998年04月的關(guān)于氣體混合器RMG980的文冊中已知一種氣體混合器，其具有在文丘里管內(nèi)的固定的迎流體，具有相對穩(wěn)固的構(gòu)造，正如其在附圖1中作為現(xiàn)有技術(shù)所示出的那樣。用于第二氣體尤其燃?xì)獾倪M(jìn)流橫截面在那里通過對此進(jìn)流橫截面限界的第一氣體殼體部分和第二氣體殼體部分構(gòu)成。在概況中所給出的固定的混合器殼體之間的所確立的進(jìn)流橫截面確定了第一氣體(在文丘里管內(nèi)的空氣或者稀薄的氣體混合物)和第二氣體(在進(jìn)流管中的燃?xì)?之間的混合比。
[0005]期望的是可以變化地設(shè)定的進(jìn)流橫截面。然而對進(jìn)流橫截面限界的能夠適合于驅(qū)動(dòng)的調(diào)整部件卻會(huì)極為復(fù)雜。并且用于對進(jìn)流橫截面限界的調(diào)整部件的調(diào)整機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置也會(huì)是復(fù)雜的。圓錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及為傳力而借助于齒輪推進(jìn)的機(jī)械式驅(qū)動(dòng)裝置相對來說容易受磨損，以致于無論如何在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)都要容忍設(shè)定精度和設(shè)定速度。
[0006]在EP2016994A中描述了一種開文所述類型的氣體混合器，其中文丘里管在變窄的橫截面區(qū)域內(nèi)具有用于燃?xì)獾倪M(jìn)入口，該進(jìn)入口在混合過程期間可以借助調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)變化。在此，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括配備了燃料調(diào)節(jié)口的具有變窄的橫截面的調(diào)節(jié)套筒，其中在相對于用于燃?xì)獾倪M(jìn)入口相對調(diào)整燃料開口時(shí)能夠改變用于燃?xì)獾耐鳈M截面的尺度。變窄的橫截面借助于安置在文丘里管內(nèi)的擠壓體形成。以此雖然可以實(shí)現(xiàn)通流橫截面的較為精確的設(shè)定，然而相應(yīng)的調(diào)節(jié)方法須相對緩慢地實(shí)施，或者說允許的最大調(diào)整力受到限制。另外前述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的機(jī)械構(gòu)造相對復(fù)雜，因此在這種氣體混合器的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)要在磨損和可能的源于污物的受損的情況下容忍設(shè)定精度。
[0007]期望的是一種驅(qū)動(dòng)裝置和調(diào)整機(jī)構(gòu)，其能相對不受制約地在氣體混合器中實(shí)施并且與此同時(shí)也在更長的運(yùn)行時(shí)間內(nèi)允許穩(wěn)定并快速且相對精準(zhǔn)地對用于確定進(jìn)流橫截面的調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在這種境地下，本發(fā)明旨在的任務(wù)是，提供一種氣體混合器，它在技術(shù)方面得到改善。尤其應(yīng)該將調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得相對穩(wěn)定。尤其應(yīng)當(dāng)能夠?qū)⒄{(diào)整機(jī)構(gòu)相對快速且盡管如此依然精確地定位。本發(fā)明的任務(wù)還在于，提供一種相應(yīng)的具有氣體混合器的氣體混合系統(tǒng)以及一種合適的氣體發(fā)動(dòng)機(jī)尤其稀薄氣體發(fā)動(dòng)機(jī)(Magergasmotor)。
[0009]涉及氣體混合器的這個(gè)任務(wù)可以通過一種開文所述類型的氣體混合器解決，其中根據(jù)發(fā)明規(guī)定，第一調(diào)整部件作為第一氣體殼體部分構(gòu)成并且第二調(diào)整部件作為第二氣體殼體部分構(gòu)成，其中所述氣體殼體部分中的至少一個(gè)構(gòu)成了文丘里管和/或進(jìn)流管的一部分,并且所述氣體殼體部分中的至少一個(gè)可以相對另一個(gè)運(yùn)動(dòng)，并且能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分具有線性馬達(dá)的轉(zhuǎn)子。
[0010]確切地說作出如下規(guī)定，即，第一和/或第二氣體殼體部分相對相應(yīng)的另一個(gè)運(yùn)動(dòng)并且形成線性馬達(dá)的能運(yùn)動(dòng)的部件。為此可以在第一和/或第二氣體殼體部分之內(nèi)或之上設(shè)置合適的產(chǎn)生磁場的器件，例如一個(gè)或多個(gè)永磁體、線圈等，其適用于構(gòu)造與定子交互作用的轉(zhuǎn)子。
[0011]這項(xiàng)發(fā)明是出于這樣的考慮，即，開文所述類型的氣體混合器已經(jīng)由于使用用于調(diào)整機(jī)構(gòu)的氣體殼體部分而設(shè)計(jì)的相對穩(wěn)固，以便即便在較長的工作時(shí)間內(nèi)也能夠不帶有值得一提的磨損或污染地運(yùn)行。用于通過對進(jìn)流橫截面限界的第一和第二氣體殼體部分構(gòu)成的調(diào)整機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器被證明還是依然有優(yōu)化的空間的。本項(xiàng)發(fā)明認(rèn)識到，為了設(shè)定進(jìn)流橫截面，所述氣體殼體部分中的至少一個(gè)應(yīng)該能相對另外的一個(gè)運(yùn)動(dòng)。另外本項(xiàng)發(fā)明還認(rèn)識到，氣體殼體部分的運(yùn)動(dòng)最好應(yīng)在文丘里管的縱軸線的方向上進(jìn)行。就此而言本項(xiàng)發(fā)明認(rèn)識到，為了驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或者說為使得調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，線性運(yùn)動(dòng)的方案相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方案提供了根本性的優(yōu)點(diǎn)。因此本項(xiàng)發(fā)明規(guī)定，能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分具有線性馬達(dá)的轉(zhuǎn)子。本項(xiàng)發(fā)明認(rèn)識到，在對進(jìn)流橫截面限界時(shí)，線性馬達(dá)能夠相對簡單地用于氣體殼體部分的相對運(yùn)動(dòng)。
[0012]此外本項(xiàng)發(fā)明的方案利用了線性馬達(dá)的優(yōu)點(diǎn)，以便可以精確地并相應(yīng)于此靈活且高度動(dòng)態(tài)地設(shè)定進(jìn)流橫截面。本項(xiàng)發(fā)明認(rèn)識到，線性馬達(dá)能夠非常出色地用于這個(gè)功能。以這種方式實(shí)現(xiàn)了一種能夠靈活而快速、且還精確定位的調(diào)整機(jī)構(gòu)的定位，此外還有相對大的調(diào)整力可供調(diào)整機(jī)構(gòu)使用。因此實(shí)現(xiàn)了一種特別穩(wěn)定的并且能既精細(xì)又非常動(dòng)態(tài)地校準(zhǔn)的氣體混合器。
[0013]本項(xiàng)發(fā)明的有利的改型能由從屬權(quán)利要求得到，從屬權(quán)利要求詳細(xì)地給出了其他優(yōu)選的、在所涉任務(wù)的范疇內(nèi)對具有其他優(yōu)點(diǎn)的發(fā)明方案進(jìn)行改型的可能性。
[0014]優(yōu)選的是，擴(kuò)散室在進(jìn)流管的匯入部之前通過在文丘里管的內(nèi)側(cè)面上的拱頂限界。這個(gè)拱頂構(gòu)成了文丘里管的使得混合間隙進(jìn)一步變窄的壁體。具有進(jìn)流橫截面的進(jìn)流開口有利地設(shè)置于這個(gè)拱頂?shù)淖罡咛帯?br> [0015]有利的是，在第一轉(zhuǎn)換中，能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分作為環(huán)件形成，該環(huán)件沿著文丘里管的內(nèi)圍對環(huán)形拱頂限界。
[0016]有利的是，在第二轉(zhuǎn)換中，在一側(cè)能夠運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分在文丘里管的第一側(cè)面上形成并且在另一側(cè)能夠運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分在文丘里管的第二側(cè)面上形成。
[0017]優(yōu)選迎流體呈長條形。尤其迎流體以其較長的軸線沿著文丘里管的縱軸線延伸。有利的是，混合間隙橫向于文丘里管的縱軸線且橫向于迎流體的較長軸線形成。這樣的布置在由第一氣體迎流方面被證明是非常有利的，并且同時(shí)可以使第一和第二氣體良好地充分混合。
[0018]在一種對發(fā)明方案改型的第一變型中可以規(guī)定，僅第一氣體殼體部分能夠相對固定的第二氣體殼體部分運(yùn)動(dòng)，尤其沿著縱軸線，能夠借助線性馬達(dá)推動(dòng)。相反，類似可以讓僅第二氣體殼體部分相對固定的第一氣體殼體部分運(yùn)動(dòng)，尤其沿著縱軸線，能夠通過線性馬達(dá)推動(dòng)。有利的是，第一氣體殼體部分是在第一氣體的流動(dòng)方向上首先遭受迎流的氣體殼體部分。由此可以有利地保證主流動(dòng)阻力由固定的氣體殼體部分承受。
[0019]在先前所述的第一變型的一種特別優(yōu)選的改型中經(jīng)證明有利的是，借助固定的氣體殼體部分確立進(jìn)流開口的縱向位置。文丘里管中混合間隙的尺寸于是有利地基本確定為進(jìn)流橫截面與迎流體之間的間距。之前所述的第一變型就此而言涉及這樣一種氣體混合器，其中，進(jìn)流橫截面可變，然而混合間隙本身具有固定的自由橫截面。有利的是，可以如此為在混合間隙處的變窄而設(shè)對相對固定的壓力損失。這樣可以使氣體混合器即便在第二氣體的入流條件不同的情況下也能相對穩(wěn)定地帶有良好混合結(jié)果地運(yùn)行。在第一變型的范疇中被證明特別優(yōu)選的是，縱向位置在平行于迎流體的縱軸線走向的部段的區(qū)域內(nèi)確立。優(yōu)選平行于迎流體的縱軸線走向的部段是迎流體的近似柱筒形部分的一部分。這樣可以在相對小的混合阻力下實(shí)施摻混。
[0020]在同樣優(yōu)選的改型的第二變型中經(jīng)證明特別有利的是，不僅第一而且第二氣體殼體部分都能夠運(yùn)動(dòng)并且第一和第二氣體殼體部分都可以相對相應(yīng)的另外那個(gè)運(yùn)動(dòng)。這么做的好處是，混合間隙能沿著文丘里管縱軸線的設(shè)定地變換。為此例如可以不僅讓第一而且可以讓第二氣體殼體部分在流動(dòng)方向上沿著縱軸線“向后”運(yùn)動(dòng)。也可以將混合間隙設(shè)定在更為靠前的位置上，方式是，不僅將第一而且將第二氣體殼體部分沿著縱軸線“向前”調(diào)難
iF.0
[0021]在一種特別優(yōu)選的改型的范疇中，借助通向文丘里管的進(jìn)流開口的變化的縱向位置可以將混合間隙的尺寸基本上確立為進(jìn)流橫截面和迎流體之間的間距。通過這種方法可以除了變化的進(jìn)流橫截面外也還變化地設(shè)定混合間隙的橫截面。當(dāng)在沿著迎流體的混合路徑上期望變化的壓力損失時(shí)，這樣做具有優(yōu)點(diǎn)。
[0022]另外經(jīng)證明特別有利的是，縱向位置在橫向于迎流體的縱軸線走向的部段的區(qū)域內(nèi)確立。根據(jù)進(jìn)流橫截面的絕對縱向位置的情況給出混合間隙的另外的橫截面。尤其為此將迎流體的相應(yīng)的部分構(gòu)造為近似細(xì)微變窄的部分。此外，通過如此已然本身利于流動(dòng)并且有利混合的迎流體形狀，當(dāng)進(jìn)流橫截面“向后”運(yùn)動(dòng)時(shí)混合間隙增長地變大。
[0023]在氣體混合器的一種特別優(yōu)選的在構(gòu)造方面的改型的范疇中，第一和/或第二氣體殼體部分是文丘里管的壁體。為此壁體以特別優(yōu)選的方式構(gòu)造成在進(jìn)流管的匯入部之上的彎拱到文丘里管的內(nèi)腔中的拱頂?shù)男螤?。在進(jìn)流管的匯入部與拱頂中的進(jìn)流橫截面之間能夠?qū)崿F(xiàn)用于第二氣體的合適的擴(kuò)散效應(yīng)。
[0024]尤其經(jīng)證明有利的是，固定的氣體殼體部分構(gòu)成文丘里管的壁體的一部分，這個(gè)部分橫向于文丘里管的縱軸線走向。有利的是，壁體的橫向于文丘里管的縱軸線走向的部分構(gòu)成拱頂?shù)膹澒安糠?。例如?jīng)證明有利的是-無論對于前述第一變型還是第二變型-一個(gè)固定的氣體殼體部分構(gòu)成拱頂?shù)挠髅娌⑶乙粋€(gè)固定的氣體殼體部分構(gòu)成拱頂?shù)呐帕髅妗τ谥八龅牡谝蛔冃投钥梢詢?yōu)選地僅讓一個(gè)能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分在前面的固定的氣體殼體部分和后面的固定的氣體殼體部分之間運(yùn)動(dòng)。對于之前所述的第二變型而言可以讓兩個(gè)能夠運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分在前述的在前面的固定的氣體殼體部分和后面的固定的氣體殼體部分之間能夠沿軸向運(yùn)動(dòng)。能夠運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分的運(yùn)動(dòng)會(huì)因此相對較小地受到流動(dòng)阻力，即可以少摩擦且?guī)в邢鄬π〉牧α恐С龅赜删€性馬達(dá)轉(zhuǎn)換。這有利于快速且還精確地對能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分定位并從而有利于進(jìn)流橫截面的快速且精確地可調(diào)性。
[0025]尤其可以讓能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分僅僅構(gòu)成文丘里管的壁體的一部分，這個(gè)部分平行于文丘里管的縱軸線延伸。由此可以實(shí)際地忽略能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分的流動(dòng)阻力。
[0026]線性馬達(dá)的定子原則上可以被安排在轉(zhuǎn)子對面的在結(jié)構(gòu)性實(shí)況的范疇中的每個(gè)針對性提供的位置上。經(jīng)證明特別優(yōu)選的是，線性馬達(dá)的定子安置在不對進(jìn)流橫截面限界的殼體部分上。這樣可以讓線性馬達(dá)在進(jìn)流區(qū)域內(nèi)相對污物及類似物得到保護(hù)的情況下得到安置。特別優(yōu)選的是，線性馬達(dá)的定子可以在進(jìn)流管上形成。線性馬達(dá)由此能相對節(jié)省空間地得到安置。
[0027]優(yōu)選每個(gè)能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分具有線性馬達(dá)的轉(zhuǎn)子。
[0028]現(xiàn)在借助附圖來描述本項(xiàng)發(fā)明的實(shí)施例。它們不應(yīng)必定按比例示出所述實(shí)施例，而是，用于闡釋的附圖被實(shí)施為示意的并且/或者略微失真的形式。在對能從附圖中直接識別的教導(dǎo)的補(bǔ)充方面援引所屬的現(xiàn)有技術(shù)。其中要顧及的是，可以關(guān)于實(shí)施形式的形式和細(xì)節(jié)采取多種多樣的變例和變動(dòng)，而不會(huì)偏離本發(fā)明的總體思路。在說明書、附圖和權(quán)利要求中公開的發(fā)明特征可以不僅單獨(dú)地而且也可以任意組合地對發(fā)明改型具有意義。此外所有源自至少兩個(gè)在說明書、附圖和/或權(quán)利要求中公開的特征的組合也落入發(fā)明范疇。本項(xiàng)發(fā)明的總體思路不限于在下面所展示和描述的優(yōu)選實(shí)施形式的具體形式或者不限于相對于在權(quán)利要求書中要求保護(hù)的內(nèi)容所限定的內(nèi)容。對于所給出的測量范圍而言即便處于所述臨界值之內(nèi)的數(shù)值也都應(yīng)作為極限值公開并且能夠任意地使用和保護(hù)。出于簡明的原因，下文使用相同的附圖標(biāo)記來用于一致或者相似的部件或擁有一致或者相似功能的部件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)在下面對優(yōu)選實(shí)施例的說明中并借助附圖給出；所述附圖中:
[0030]圖1示出一種氣體混合器，正如其從RMG公司的RMG980的文冊中的現(xiàn)有技術(shù)中已知的那樣；
[0031]圖2是按優(yōu)選的第一實(shí)施形式的氣體混合器的結(jié)構(gòu)性布置方案的剖面圖；
[0032]圖3是按優(yōu)選的第二實(shí)施形式的氣體混合器的結(jié)構(gòu)性布置方案的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1在剖面圖中示出了從現(xiàn)有技術(shù)中基本已知的用于實(shí)施氣體混合器I的可能性。氣體混合器I由丘以T形地相向的文丘里管2和進(jìn)流管3構(gòu)成。在文丘里管2內(nèi)固定了迎流體4。此外文丘里管2的壁體沿著內(nèi)圍通過拱頂5在進(jìn)流管3的匯入部3.1上方翻起(ausgestolpt)。在拱頂5和迎流體4之間如此關(guān)于文丘里管2的縱軸線A對稱的環(huán)形的混合間隙6。在其幾近最小的尺度上所述拱頂5具有進(jìn)流開口 7，該進(jìn)流開口作為環(huán)形開口允許氣體從進(jìn)流管3進(jìn)流。文丘里管中的開口 8可以用來測量壓力。
[0034]這種依照文丘里原理所構(gòu)建的氣體混合器I可以利用文丘里管2連接在用于第一氣體Gl的氣體管路上，第一氣體在流過氣體混合器I時(shí)被強(qiáng)制地在混合間隙6的區(qū)域內(nèi)加速并從而混合間隙3的區(qū)域內(nèi)的靜壓力相對于進(jìn)流管3的壓力比例降低。從而第二氣體G2從進(jìn)流管3首先被吸入到由拱頂5限界的擴(kuò)散室并然后再經(jīng)進(jìn)流開口 7被吸入到文丘里管2中。這樣，第二氣體G2在迎流體4的排流側(cè)的區(qū)域中與第一氣體Gl混合。第一氣體Gl與第二氣體G2之間的混合比例按照文丘里原理原則上遵從冪指數(shù)的-視情況線性逼近的-特性，所述特性基本上通過進(jìn)流開口 7的進(jìn)流橫截面7.1確定。進(jìn)流橫截面理應(yīng)相對精確并盡可能靈活地以相對高的動(dòng)態(tài)來設(shè)定。
[0035]另外，迎流體4能夠視流動(dòng)條件的情況而得到設(shè)計(jì)，以便一方面實(shí)現(xiàn)氣體Gl和G2盡可能良好的完全混合，而且另一方面便于盡快地重新設(shè)定均等的流動(dòng)條件。盡管如此在現(xiàn)有技術(shù)中第一和第二氣體Gl、G2之間的混合比例可通過合適的流速閥來設(shè)定。
[0036]本項(xiàng)發(fā)明的方案認(rèn)識到，視設(shè)計(jì)而定，進(jìn)流開口 70應(yīng)該能夠相對精確并且盡可能靈活地、帶有相對高的動(dòng)態(tài)地設(shè)定。該方案利用線性馬達(dá)10、10a、10b來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，正如下文闡釋的那樣。
[0037]圖2示例性地展示了基本以改型的第一變型的方案為基礎(chǔ)的第一氣體混合器
100。
[0038]氣體混合器100具有丘以T形地相向的文丘里管20和進(jìn)流管30。文丘里管20在比沿著縱軸線A延伸并且具有固定的迎流體40，該迎流體關(guān)于縱軸線A對稱并且以其縱向軸線關(guān)于縱軸線A共線地布置。文丘里管20的壁體構(gòu)成了拱頂50，該拱頂彎拱到文丘里管20的內(nèi)腔中。在拱頂50和迎流體40之間從而形成混合間隙60，它環(huán)形地圍繞迎流體40在迎流體40的外表面和拱頂50的外表面之間走向；這在拱頂50和迎流體40之間的最小間距的位置上體現(xiàn)。另外，在拱頂50內(nèi)形成開口 80。其首要用于加固迎流體40。作為開口，其當(dāng)然也可以用于壓力平衡或者用于安置測量探頭或類似物。
[0039]在進(jìn)流管30的匯入部31的上方從而形成環(huán)狀的圍繞著迎流體40走向的擴(kuò)散室51，該擴(kuò)散室由拱頂50限界。在拱頂50內(nèi)的進(jìn)流開口 70具有進(jìn)流橫截面71，它在當(dāng)前可以變化地設(shè)定，而對于圖2中所表示的第一實(shí)施形式而言混合間隙60的橫截面61則是固定的。橫截面61、71的尺寸基本取決于氣體混合器100、200的構(gòu)造尺寸。具體地，在當(dāng)前，橫截面61以例如約40mm的尺寸形成,而進(jìn)流橫截面71可以在例如Omm和15mm之間的尺寸范圍內(nèi)變化地設(shè)定。這樣的尺寸被證實(shí)對于具有最大最小直徑比D/d為大約120mm80mm的迎流體40而言是特別優(yōu)選的。
[0040]通過這種方式能夠利用圖2所示的氣體混合器100將第一氣體Gl-這里是新鮮空氣的形式-與第二氣體G2-這里是燃?xì)獾男问嚼缣烊粴?、生物氣或者其他含甲烷的氣體-以特別有利的方式按照借助圖1所闡釋的文丘里原理混合成空氣燃?xì)饣旌衔颎1+G2。
[0041]進(jìn)流開口 70的進(jìn)流橫截面71在當(dāng)前能通過能運(yùn)動(dòng)的第二氣體殼體部分93設(shè)定，它可以在固定的第一氣體殼體部分91和固定的第二氣體殼體部分92之間來回運(yùn)動(dòng)，以便對進(jìn)流開口 70的進(jìn)流橫截面71根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定。在當(dāng)前，固定的第一氣體殼體部分91作為拱頂50的迎流側(cè)的彎拱的部分形成。固定的第二氣體殼體部分92作為拱頂50的排流側(cè)的彎拱的部分形成。能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93具有僅平行于縱軸線A走向的外側(cè)面，該外側(cè)面能夠齊平地與固定的第一和第二氣體殼體部分91、92的首先相鄰的外側(cè)面閉合。能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93在其運(yùn)動(dòng)中從而幾乎不會(huì)受到壓力或者類似的、第一氣體Gl或者說氣體混合物G1+G2在文丘里管20內(nèi)流動(dòng)的流動(dòng)阻力的阻礙。能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93從而可以相對無阻地-即實(shí)際上自由地-運(yùn)動(dòng)。
[0042]在當(dāng)前從而形成一種調(diào)整機(jī)構(gòu)90，通過它可以變化地設(shè)定進(jìn)流開口 70的進(jìn)流橫截面71，并且調(diào)整機(jī)構(gòu)90由固定的第一氣體殼體部分91和能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93形成。這兩個(gè)氣體殼體部分91、93形成文丘里管20的壁體的一部分，即在當(dāng)前具體為拱頂50的壁體的一部分。在當(dāng)前，能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93通過以線性馬達(dá)10為形式的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)。具體地說，為此在能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93上形成線性馬達(dá)10的轉(zhuǎn)子11，而線性馬達(dá)的定子12則固定于進(jìn)流管30 (在一側(cè))或者說文丘里管20 (在另一側(cè))的材料上或者說壁體中。當(dāng)線性馬達(dá)10被通電的情況下-按照位置規(guī)定-能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93從而可以在固定的第一和第二氣體殼體部分91、92之間僅僅沿著縱軸線A的方向來回運(yùn)動(dòng)。這個(gè)或者這些線性馬達(dá)10的圍繞氣體殼體部分93的柱筒式圓周多重布置的這個(gè)轉(zhuǎn)子或這些轉(zhuǎn)子11的軸線a從而平行于文丘里管20的縱軸線A走向。很顯然，圖2的剖面圖只示出多個(gè)線性馬達(dá)10或者一個(gè)唯一的環(huán)形的線性馬達(dá)10的總體環(huán)狀的布置方式的剖面圖，所述線性馬達(dá)具有多個(gè)用于構(gòu)造轉(zhuǎn)子11或者定子12的元件。這樣的措施可以用多種方式來描述由唯一的或者多個(gè)線性馬達(dá)10形成的合適的線性馬達(dá)系統(tǒng)，而不會(huì)偏離按權(quán)利要求的總體要求保護(hù)的發(fā)明方案。
[0043]為了在構(gòu)造上變換，能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93具有在剖面中呈近似Z形的橫截面-不然則環(huán)形設(shè)計(jì)_。其中Z形橫截面的第一支臂93.1 (或者說具有較小橫截面的環(huán)形的第一曲線)形成拱頂50的壁體的一部分。Z式橫截面的第二支臂93.2(或者說具有較大橫截面的環(huán)形的第二曲線)是線性馬達(dá)10的轉(zhuǎn)子11的支架。這兩個(gè)橫截面部分93.1、
93.2 (較小直徑的環(huán)件以及較大直徑的環(huán)件)與一體地超過近似垂直于縱軸線a豎立的部分93.3—體連接。Z形橫截面的這兩個(gè)支臂93.1、93.2沿著軸線a正如文丘里管的縱軸線A定向。為了能夠推動(dòng)能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93，被拱頂50包圍的擴(kuò)散室51通過拱頂50的后方的固定的氣體殼體部分92得到相應(yīng)延長。能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93的運(yùn)動(dòng)就此而言在擴(kuò)散室51中進(jìn)行并且使其隨著進(jìn)流橫截面71的增大而擴(kuò)大且隨著進(jìn)流橫截面71的減小而縮小。
[0044]當(dāng)前描述的第一實(shí)施方式以特別優(yōu)選的方式適用于附加地設(shè)定第一氣體Gl和第二氣體G2的基于進(jìn)流橫截面71的混合比例。
[0045]除比之外，圖2中所示的第一實(shí)施方式具有迎流體40的有利構(gòu)造的輪廓。這個(gè)迎流體沿著縱軸線A在進(jìn)流開口 70的縱向位置上具有近似柱筒形的部分41，這個(gè)部分具有平行于縱軸線A走向的外表面42。這樣可以首先保證在進(jìn)流橫截面71的全部變化上都留住混合間隙60的恒定的橫截面61。遍及能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93的調(diào)整幅度，迎流體40具有本身錐形變窄的部分43，這個(gè)部分具有橫向于縱軸線A走向的表面44。[0046]圖3示出氣體混合器200，其基本遵從第二變型的方案。它也具有按發(fā)明所構(gòu)造的具有子調(diào)整機(jī)構(gòu)90a、90b的調(diào)整機(jī)構(gòu)90'，該調(diào)整機(jī)構(gòu)在下文與圖2的氣體混合器100的變型有別地加以闡釋。對于其他一致的或者類似的部件或者一致或類似功能的部件使用如圖2中的相同附圖標(biāo)記在此方面援引對圖2的說明。
[0047]在當(dāng)前，調(diào)整機(jī)構(gòu)9(V也利用拱頂50的壁體的氣體殼體部分構(gòu)成。然而在當(dāng)前，調(diào)整機(jī)構(gòu)90'只以能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分構(gòu)成，也就是以能運(yùn)動(dòng)的第一氣體殼體部分93和能運(yùn)動(dòng)的第二氣體殼體部分94構(gòu)成。這兩個(gè)能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93、94具有環(huán)形的近似Z形的橫截面，如同圖2所描述過的那樣。其中具有較小直徑的環(huán)件朝向能夠變換地設(shè)定的進(jìn)流開口 70。具有較大橫截面的環(huán)件分別支承線性馬達(dá)10a、10b的定子11a、lib。具有較小橫截面的環(huán)件以93.1或者說94.1表示。較大橫截面的環(huán)件以932或者說94.2表示。將這兩個(gè)環(huán)件連接的基本垂直于縱軸線A延伸的環(huán)段以93.3或者說94.3表示。
[0048]這兩個(gè)能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93、94都能目多在固定的第一氣體殼體部分和固定的第二氣體殼體部分91、92之間運(yùn)動(dòng)。由此可以對環(huán)段93.1和94.1之間的進(jìn)流開口 70的進(jìn)流橫截面71進(jìn)行變化的設(shè)定。為此，環(huán)段93.2,94.2在基本由固定的氣體殼體部分91、92在擴(kuò)散室51內(nèi)形成的凹槽中走向，所述凹槽起著引導(dǎo)件的作用；也就是說作為用于第一和第二線性馬達(dá)10a、10b的轉(zhuǎn)子IlaUlb的支架的引導(dǎo)件。其中一部分的引導(dǎo)凹槽表面由線性馬達(dá)10a、10b的定子12a、12b構(gòu)成。類似于借助圖2所闡釋的實(shí)施形式，擴(kuò)散室51在形成引導(dǎo)凹槽的情況下利用固定的第一和第二氣體殼體部分91、92得到延長。其中引導(dǎo)凹槽51a用于引導(dǎo)較大橫截面的環(huán)段93.2。引導(dǎo)凹槽51b在此用于引導(dǎo)較大橫截面的環(huán)段
94.2。
[0049]原則上線性馬達(dá)10a、10b被持續(xù)通電。進(jìn)流橫截面71可以通過不同的方式變化地調(diào)整。一方面線性馬達(dá)IOb可保持不被操縱而操縱線性馬達(dá)10a，也就是說被通電并且受到位置預(yù)設(shè)參量的加載。利用這種方式，能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分94保持在相同位置上，而另外的能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93相對能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分94根據(jù)位置預(yù)設(shè)參量運(yùn)動(dòng)并且使得進(jìn)流橫截面71擴(kuò)大或者縮小。
[0050]在交換用于線性馬達(dá)IOa和IOb的角色的情況下，反向的過呈-也就是在操縱線性馬達(dá)IOb的同時(shí)線性馬達(dá)IOb靜上-也同樣是可以的。
[0051]然而首先與圖2的第一實(shí)施形式不同的是，圖3的氣體混合器不僅提供了設(shè)定進(jìn)流橫截面71的可能性，而且也還提供了變化地設(shè)定混合間隙60的橫截面61的可能性。從根本上由此能夠變化地設(shè)定在混合路徑上的壓力損失并從而產(chǎn)生對進(jìn)流管30中第二氣體G2的抽吸效應(yīng)。在當(dāng)前由此實(shí)現(xiàn)的是，進(jìn)流開口 70被布置在縱軸線A的縱向位置上，這個(gè)縱向位置位于橫向于迎流體40的縱軸線走向的部段43的區(qū)域內(nèi)。迎流體40在此具有橫向于縱軸線走向的表面44，以便形成近以錐形變窄的部分43。柱筒形的部分-對于氣體混合器100而言具有表面42的部分41在當(dāng)前缺失。在本身錐形變窄的部分43上直接連接了迎流側(cè)的部分45。
[0052]結(jié)果氣體混合器200的調(diào)整元件90'以能運(yùn)動(dòng)的第一氣體殼體部分93和能運(yùn)動(dòng)的第二氣體殼體部分94構(gòu)成，其中這兩個(gè)氣體殼體部分93、94對進(jìn)流橫截面71限界并且同時(shí)是拱頂50的壁體的部分。能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93、94能分別單個(gè)地通過獨(dú)有的線性馬達(dá)10a、10b驅(qū)動(dòng)，即本身單獨(dú)或者兩者同時(shí)按照相應(yīng)的位置預(yù)設(shè)參量運(yùn)動(dòng)。當(dāng)能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分93、94同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)流開口 70可以沿著縱軸線被定位于希望的縱向位置上。接下來的相對運(yùn)動(dòng)-可由兩個(gè)線性馬達(dá)10a、10b或者僅由其中之一引起-可在此后設(shè)定進(jìn)流橫截面71。
[0053]附圖標(biāo)記清單
[0054]1、100、200氣體混合器
[0055]10、10a、IOb 直線電機(jī)
[0056]11、11a、Ilb 轉(zhuǎn)子
[0057]12、12a、12b 定子
[0058]2、20文丘里管
[0059]3、30 進(jìn)流管
[0060]31匯入部
[0061]4、40 迎流體
[0062]42外表面
[0063]43變窄的部分
[0064]45迎流側(cè)的部分
[0065]5、50 拱頂
[0066]51擴(kuò)散室
[0067]6、60混合間隙
[0068]61橫截面
[0069]7、70 進(jìn)流開口
[0070]7.1,71進(jìn)流橫截面
[0071]8、80用于固定迎流體4、40的開口
[0072]Gl第一氣體
[0073]G2第二氣體
[0074]G1+G2空氣燃?xì)饣旌衔?br> [0075]90、90'、90a、90b 調(diào)整機(jī)構(gòu)
[0076]91、92、93氣體殼體部分
[0077]93.1、93.2、93.3、94.1、94.2 支臂、環(huán)件、環(huán)段
[0078]A、a縱軸線
【權(quán)利要求】
1.用于將第一氣體(Gl)和第二氣體(G2)尤其燃燒空氣和燃?xì)饣旌系臍怏w混合器(1、100、200),優(yōu)選用于氣體發(fā)動(dòng)機(jī)尤其稀薄氣體發(fā)動(dòng)機(jī),具有氣體殼體,所述氣體殼體具有: -文丘里管(20) -在所述文丘里管(20)內(nèi)在形成混合間隙(60)的情況下布置的、用于所述第一氣體(Gl)的迎流體(40)， -連接在所述文丘里管(20)上的通向進(jìn)流開口(70)的、用于所述第二氣體(G2)的進(jìn)流管(30)，所述進(jìn)流開口通向文丘里管(20)， -調(diào)整機(jī)構(gòu)，借助于所述調(diào)整機(jī)構(gòu)能夠變化地設(shè)定所述進(jìn)流開口(70)的進(jìn)流橫截面(71)，其中所述調(diào)整機(jī)構(gòu)具有對所述進(jìn)流橫截面(71)限界的第一和第二調(diào)整部件 其特征在于， 所述第一調(diào)整部件作為第一氣體殼體部分并且所述第二調(diào)整部件作為第二氣體殼體部分形成，其中所述氣體殼體部分(91、92、93、94)中的至少一個(gè)形成所述文丘里管(20)和/或所述進(jìn)流管(30)的部分，而且 所述氣體殼體部分(91、92、93、94)中的至少一個(gè)能夠相對于另一個(gè)運(yùn)動(dòng)，其中 能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分(93、94)具有線性馬達(dá)(10、10A、10B)的轉(zhuǎn)子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體混合器，其特征在于，所述迎流體(40)沿著所述文丘里管(20)的縱軸線(A)延伸并且混合間隙(60)橫向于縱軸線地形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的氣體混合器，其特征在于，僅所述第一氣體殼體部分(93)能夠相對于固定的第二氣體殼體部分(91)運(yùn)動(dòng)或者僅所述第二氣體殼體部分能夠相對于固定的第一氣體殼體部分運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)的氣體混合器，其特征在于，借助于固定的氣體殼體部分(91)來確立所述進(jìn)流開口(70)的縱向位置并且所述混合間隙(60)的尺寸基本作為在所述進(jìn)流橫截面(71)和所述迎流體(40)之間的間隔來確立。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的氣體混合器，其特征在于，所述縱向位置在所述迎流體(40)的近似柱筒形部分的平行于所述迎流體(40)的縱軸線(A)走向的部段的區(qū)域內(nèi)確立。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或者2、5中任一項(xiàng)的氣體混合器，其特征在于，不僅第一而且第二氣體殼體部分(93、94)都能夠運(yùn)動(dòng)，而且第一和第二氣體殼體部分能夠相對相應(yīng)另外一個(gè)運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求1、2或者5、6中任一項(xiàng)的氣體混合器，其特征在于，借助于通向文丘里管(20)的進(jìn)流開口(70)的變化的縱向位置，混合間隙(60)的尺寸基本作為在所述進(jìn)流橫截面(71)和所述迎流體(40)之間的間距來確立。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或者6、7中任一項(xiàng)的氣體混合器，其特征在于，所述縱向位置在所述迎流體(40)的近似錐形變窄的部分的橫向于所述迎流體(40)的縱軸線走向的部段的區(qū)域中確立。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的氣體混合器，其特征在于，第一和/或第二氣體殼體部分(91、92、93、94)構(gòu)成所述文丘里管的壁體的部分，其中所述壁體構(gòu)造了在所述文丘里管的內(nèi)腔中彎拱的、逾越所述進(jìn)流管的匯入部的拱頂(50)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)的氣體混合器，其特征在于，能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分(93,94)只形成所述文丘里管的壁體的一部分，這個(gè)部分平行于所述文丘里管(20)的縱軸線㈧延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)的氣體混合器，其特征在于，固定的氣體殼體部分(91,92)構(gòu)成所述文丘里管(20)的壁體的一部分，這個(gè)部分橫向于所述文丘里管的縱軸線⑷走向。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)的氣體混合器，其特征在于，所述線性馬達(dá)(10、IOaUOb)的定子(12、12a、12b)在不對所述進(jìn)流橫截面(71)限界的氣體殼體部分上設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)的氣體混合器，其特征在于，所述線性馬達(dá)的定子(12、12a、12b)在進(jìn)流管(30)上形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)的氣體混合器，其特征在于，每個(gè)能運(yùn)動(dòng)的氣體殼體部分(93,94)具有線性馬達(dá)(IOUOaUOb)的轉(zhuǎn)子(IlUlaUlb) ?
15.氣體混合系統(tǒng)或者氣體發(fā)動(dòng)機(jī)尤其稀薄氣體發(fā)動(dòng)機(jī)，具有按權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的氣體混合器。
【文檔編號】F23D14/62GK103917767SQ201280024272
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月19日
【發(fā)明者】J·普林茨, M·奧德馬特, A·恩斯特 申請人:Mtu腓特烈港有限責(zé)任公司