CN115867371A - 用于工业除尘器的阀设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于产生空气脉冲(1100)以清洁预分离器(120)的空气过滤器(125)的阀设备(900)，该阀设备(900)包括：主阀封闭本体(950)，布置成密封在阀设备(900)的高压(P2)所在的一侧和低压(P3)所在的一侧之间的通道(951)；控制本体(940)，连接至主阀封闭本体(950)，使得主阀封闭本体(950)的位置由控制本体(940)的位置来确定；控制腔室(930)，部分地由控制本体(940)限定，由此控制腔室(930)的容积可以相对于控制本体(940)的位置变化；以及控制腔室阀(920)，具有打开状态和封闭状态以用于调节控制腔室中的压强(P1)，其中，控制腔室(930)经由构造有连接通路孔口(936)的连接通路(935)流体地连接至低压(P3)所在的一侧，其中，控制腔室阀(920)构造有比连接通路孔口(936)大的孔口，使得控制腔室阀(920)设置成克服连接通路(935)，并且其中，控制腔室阀(920)的状态由触发装置(910，980)来确定。该设备也包括布置在高压(P2)所在的一侧和低压(P3)所在的一侧之间的弹性触发隔膜(980)，其中，控制腔室阀(920)的状态由弹性触发隔膜(980)的位置来确定。

Description

用于工业除尘器的阀设备
技术领域
本公开涉及与建筑设备一起使用的除尘装置。公开了用于将堆积在预分离器(例如旋风分离器装置)中的灰尘倾倒至灰尘容器中的舱口。也公开了用于清洁预分离器空气过滤器和其他空气过滤器的设备。
背景技术
切割、钻孔、研磨和/或拆除混凝土、砖块以及其他硬质建筑材料产生灰尘和泥浆。这些灰尘和泥浆可以由除尘器收集并且以可控的方式从建筑现场移除。除尘器通过叶轮和电机设备产生真空来收集灰尘和泥浆，即类似于家用真空吸尘器。许多工业级除尘器包括预分离器或者旋风分离器装置，随后是例如高效颗粒空气(HEPA)过滤器的主过滤器。
在操作期间，灰尘逐渐堆积在预分离器腔室内部，并且需要定期清空至灰尘容器中，例如一次性袋子或者其他类型的灰尘容器。一次性灰尘容器的一个实例是例如在US2018/0192838中所讨论的
Figure BDA0003990449470000011
装袋***。
舱口机构使预分离器腔室和灰尘容器分离。已知多个舱口机构，例如铰接部式金属舱口，但是已知这种舱口会损坏甚至刺穿灰尘容器袋，并且不可能总是能够有效地将堆积的灰尘和泥浆清空至灰尘容器中。WO2017/171596讨论了一种基于具有网格和网的孔口与由柔性材料制成的软管装置相结合的舱口机构。这种舱口机构不太可能损坏灰尘容器袋。
某些形式的灰尘，比如细小的混凝土灰尘，在预分离器的底部堆积时容易凝结和结块。这种堆积的灰尘可能难以有效地从预分离器清空。WO2017/171596中提出的设计不可能总是提供最佳的清空性能。因此，需要改进的用于工业级除尘器的预分离器舱口机构。
预分离器或者旋风分离器通常包括空气过滤器，该过滤器在操作过程中逐渐变得夹带颗粒，即堵塞。因此，需要定期清洁该过滤器。众所周知的是通过释压阀产生反向的空气推力或者空气脉冲来清洁预分离器中的空气过滤器，如例如WO 2017/171596、WO 2017/025305和EP3619453中所讨论的。然而，产生这种反向的空气推力的释压阀的设计不是笔直向前的。需要改进的用于产生这种空气脉冲的阀设备以允许以方便的方式有效地清洁过滤器。
发明内容
本公开的目的是提供用于工业级除尘器的阀设备，其至少减轻上述问题中的一些问题。
通过用于产生空气脉冲以清洁预分离器的空气过滤器的阀设备来实现该目的。该设备包括：主阀封闭本体，布置成密封在阀设备的高压所在的一侧和低压所在的一侧之间的通道；控制本体，连接至主阀封闭本体，使得主阀封闭本体的位置由控制本体的位置来确定；控制腔室，部分地由控制本体限定，由此控制腔室的容积可以相对于控制本体的位置变化；以及控制腔室阀，具有打开状态和封闭状态以用于调节控制腔室中的压强。控制腔室经由构造有连接通路孔口的连接通路流体地连接至低压所在的一侧，并且控制腔室阀构造有比连接通路孔口大的孔口，使得控制腔室阀设置成在处于打开状态时克服连接通路。控制腔室阀的状态由触发装置来确定。
因此，提供了用于产生空气脉冲以清洁预分离器的空气过滤器的坚固且简单的机构。该设备不需要复杂的三通阀等，这是一个优点。该设备提供了能够使主阀封闭本体突然打开以产生明显的空气脉冲的触发机构。
根据一些方面，触发装置包括弹性触发隔膜，该弹性触发隔膜布置在高压所在的一侧和低压所在的一侧之间，使得弹性触发隔膜的位置取决于高压所在的一侧和低压所在的一侧之间的压差，其中，控制腔室阀的状态由弹性触发隔膜的位置来确定，使得控制腔室阀在压差高于阈值时处于打开状态，否则处于封闭状态。
该机构提供用于清洁空气过滤器的自动触发的空气脉冲，从而避免对手动地触发过滤器清洁的操作员的需要。机构本质上是机械的，避免对复杂的控制单元和传感器设备的需要，这是一个优点。
根据一些方面，杆布置成能绕轴线枢转并且布置成将弹性触发隔膜连接至控制腔室阀。该杆提供杠杆作用，这可以根据即将进行的应用对力的要求进行调整，这是一个优点。杆还将触发隔膜与控制腔室间隔开，从而简化设计的功能布局，并且提供减少占用面积的阀设备，这是一个优点。
根据一些方面，阀设备还包括校准装置，该校准装置构造成通过使杆偏置以对抗绕轴线的枢转来确定一阈值。该校准装置可以用于现场调节阀设备的自动触发功能。
根据一些方面，杆能由手动控制装置来操作以使控制腔室阀进入打开状态。因此，自动触发功能可以以方便的方式被取代。
根据一些方面，控制腔室阀和弹性触发隔膜是一体形成的。这进一步减少占用面积并且提供紧凑型设计，这是一个优点。
本文也公开了与上述优点相关联的预分离器和除尘器。
总体上，除非本文中另有明确定义，否则权利要求中使用的所有术语应根据其在技术领域中的普遍含义进行解释。除非另有明确说明，否则对“一/一个/该元件、设施、部件、器件、步骤等”的所有引用均应开放性地解释为指代元件、设施、部件、器件、步骤等中的至少一个例子。除非明确说明，否则本文中公开的任何方法或过程的步骤不必以本文中公开的精确顺序来执行。当阅读所附权利要求和以下说明书时，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员应认识到，在不背离本发明的范围的情况下，可以组合本发明的不同特征以创建除以下描述的实施方式之外的实施方式。
附图说明
现在将参考所附附图更详细地描述本公开，在附图中：
图1A至图1B示出了示例性除尘器；
图2A至图2C示意性地示出了舱口机构；
图3示意性地示出了在封闭位置中的舱口机构；
图4A至图4C示出了在封闭位置中的示例性舱口机构；
图5A至图5C示出了在打开位置中的示例性舱口机构；
图6示出了示例性灰尘容器支架设备；
图7A至图7B示出了附接至舱口机构的灰尘容器支架；
图8示意性地示出了灰尘容器支架设备；
图9A至图9B示出了示例性除尘器盖部；
图10A至图10C示出了用于产生空气脉冲的示例性阀设备；
图10D示意性地示出了触发隔膜的原理；以及
图11A至图11C概念性地示出了空气脉冲的产生。
具体实施方式
在下文中，将参考所附附图更充分地描述本发明，在这些附图中，示出了本发明的某些方面。然而，本发明可以以许多不同的形式呈现，并且不应解释为局限于本文所阐述的实施方式和方面；相反，这些实施方式是通过实例提供的，使得本公开将是全面且完整的，并且将向本技术领域技术人员充分地传达本发明的范围。在整个说明书内容中，相似的标记指代相似的元件。
应当理解，本发明不限于本文中描述的以及附图中示出的这些实施方式；相反，本领域技术人员将认识到，可以在所附权利要求的范围内进行许多改变和修改。特别地，本文中所讨论的不同的阀设备可以与各种不同类型的除尘器一起使用，而不仅仅是用作实例的除尘器设计。
图1A和图1B示出了示例性除尘装置100。该除尘装置可以经由软管连接至灰尘发生器(图1中未示出)，例如岩心钻、地板研磨机、混凝土锯等。来自灰尘发生器的灰尘和泥浆经由入口110进入除尘器。预分离器120布置在入口之后，即相对于进入入口110的气流方向的下游。预分离器可以包括具有预过滤器的旋风分离器，以用于从进入入口110的夹带有颗粒的空气流分离出较大的碎屑颗粒。这些较大的碎屑颗粒可以经由预分离器120的出口130而聚积。舱口机构140布置成在操作期间封闭出口130。图1A也示出了形成除尘器100的上部的除尘器盖101。盖101未在图1B中示出。
预分离器120也可以被称为旋风分离器、旋风分离器罐或者过滤器罐。如上所述，本文中所讨论的舱口机构适用于大部分用于工业用途的除尘器并且不需要布置成密封预分离器。相反，舱口机构可以用于密封任何过滤器罐结构。
空气流经由盖101中的一个或多个导管从预分离器120流入一个或多个主过滤器150，该主过滤器在这里示出在过滤器固定件155内部。主过滤器是设计成满足严格的过滤功能要求的过滤器。此主过滤器150可以例如是高效颗粒空气(HEPA)过滤器，但是也可以使用其他空气过滤器。
鼓风机设备160布置在预分离器120和一个或多个主过滤器150的下游。鼓风机设备产生抽吸力或者真空，这使夹带有颗粒的空气流通过入口110，经过预分离器120，并且通过一个或多个主过滤器150而被吸入。在本文中，真空或者真空水平表示空气流中的压强比参考压强水平(比如大气压)低多少。
除尘器100还可以包括控制单元170，该控制单元构造成执行各种控制动作，比如监控在除尘器100中的各个位置处的压强水平以及控制鼓风机设备160。
舱口机构140是除尘器100的重要部分。该舱口是在将预分离器腔室清空至布置在舱口下方的灰尘容器(图1A至图1B中未示出)中时使用的。灰尘容器可以例如是可移除的箱结构或者塑料袋，比如上述的
Figure BDA0003990449470000061
装袋***。如果舱口机构与非刚性的塑料袋灰尘容器***一起使用，那么重要的是，灰尘袋不能经由舱口被吸入预分离器腔室。然而，这并不意味着舱口在操作期间需要气密。
本公开涉及在操作期间封闭以防止灰尘容器被吸入预分离器，同时使得容易地将灰尘清空至灰尘容器中的舱口机构。该舱口机构设计成不损坏塑料袋灰尘容器。
图2A至图2C示意性地示出了根据本公开的舱口机构。本文讨论的舱口机构140大体上适于与预分离器120(例如图1A和图1B中所示出的预分离器)一起使用。
该机构包括具有布置在平面230中的孔口210，该孔口具有外缘220。经由该孔口，所堆积的灰尘和泥浆被倾倒至舱口机构下方的灰尘容器中。为了清空预分离器腔室，首先增加腔室内部的低操作压强，例如通过在过滤器清洁期间打开通向外部大气的导管，或者通过关闭鼓风机设备160。平面230可以自由地限定为以舱口的主清空方向为其法线的某个平面。应当理解，外缘不需要沿着整个周向与平面完全对齐。
至少三个细长的闭孔元件240在相应的铰接端241处沿着外缘220可枢转地附接250。每个闭孔元件包括沿着闭孔元件240的延伸方向与铰接端相对地布置的远端242。这意味着每个闭孔元件以能相对于孔口向内摆动的方式连接至外缘220。
图3示出了在封闭位置中的示例性舱口机构，其中，示出了闭孔元件240进行的枢转运动250。沿着外缘220布置的相邻的闭孔元件240通过可合拢结合构件260进行连接，该可合拢结合构件布置成将远端242引导至距平面230距离d的公共交点270，由此使闭孔元件240布置成绕相应的铰接端241合拢至相互支撑的位置，以封闭舱口机构140。因此，闭孔元件向内摆动至相互支撑的位置，形成倒置的锥形或者金字塔形的结构，在该结构中，远端在尖端处汇合。闭孔元件240可以例如由刚性的或者半刚性的板条结构实现，例如金属杆结构或者细长的塑料结构。
当该结构经受在孔口上方的压强梯度时，闭孔元件240和可合拢结合构件260将被吸向预分离器腔室，即在孔口210的方向上。这将使得闭孔元件240进行枢转，如图3中所示，从而封闭舱口，至少足以使灰尘容器袋不被吸入预分离器腔室。当预分离器腔室中的低压强被释放时，闭孔元件240将不再保持在封闭位置，而是将径向地向外摆动，从而打开舱口。根据一些方面，闭孔元件240构造成具有增加的重量，以便促进舱口通过重力而打开。
该舱口机构不像其它已知的基于金属盖等的舱口机构那样是刚性的。相反，舱口可以整体地由弹性材料制成，该弹性材料在操作期间，例如随着时间的推移在预分离器主腔室中压差变小期间进行移动和/或振动。舱口机构的这一运动防止灰尘和泥浆形成难以清空的固体块。此外，当堆积的尘土获得足够的重量以克服封闭舱口的抽吸力时，舱口机构甚至可以允许灰尘和泥浆穿过舱口机构而不管在孔口上的压强梯度如何。这意味着本文中公开的舱口机构可以根据需要自动地打开，以将灰尘和泥浆倾倒至舱口下方的灰尘容器中。这一自动打开可以例如在空气过滤器125被反向的空气推力清洁时发生。
图4A至图4C示出了在封闭位置中的示例性舱口机构。图5A至图5C示出了在打开位置中的同一示例性舱口机构。
在这一实例中，孔口210具有圆形的形状，并且公共交点270位于孔口的中心处。然而，其他形状也是可以的。例如，可以使用椭圆形的孔口形状，其中，闭孔元件240具有不同的长度，以便绕对应的铰接端241合拢至共同支撑的位置，从而封闭舱口机构140。
根据一些其他方面，孔口210具有其中相等尺寸的面的数量等于闭孔元件240的数量的多边形的形状。
公共交点270可以位于孔口中的任何位置，例如，偏移到一侧，只要公共交点270距平面230距离d即可。然后，闭孔元件240在绕铰接端241枢转时进行匹配以在公共交点处汇合。
在图4A至图4C和图5A至图5C中所示出的实例中，六个闭孔元件240沿着孔口210的外缘220均匀地间隔布置。闭孔元件240经由在每个闭孔元件240的铰接端241处的弹性部(即，将闭孔构件与外缘分离以允许闭孔构件进行枢转的橡胶或软塑料部分)进行枢转地附接。每个闭孔元件构造成具有远端242，该远端具有与相邻的闭孔元件相匹配的多边形的形状。在这种情况下，该多边形的形状具有两个相对的切向面243以及两个径向面244，如图4C中所示，其中两个相对的切向面以约60度的锐角布置以便与相邻的闭孔元件相接。
根据另一实例，闭孔元件240经由在每个闭孔元件240的铰接端241处的铰接部进行枢转地附接。该铰接部可以例如是琴式铰接部等。
可合拢结合构件260优选地但不一定由柔性片材制成。作为使用类似橡胶的柔性片材的替代方案，铰接部也可以用于允许合拢。这里的重要特征是，合拢构件在绕相应的铰接段枢转期间将闭孔元件引导至共同支撑的位置。
在图4A至图4C和图5A至图5C中所示出的实例中，可合拢结合构件260布置有合拢标示，该合拢标示构造成沿着从相邻的闭孔元件之间的外缘的中间的点朝向孔口210的几何中心的线延伸。优选地，可合拢结合构件260整体地形成为弹性材料(例如橡胶)的管状元件，即类似软管的柔性结构或者其他弹性的圆形结构，闭孔元件240附接至该管状元件。闭孔元件240也可以模制到管状结构中或者以其他方式与管状结构形成整体。如上所述，为了促进舱口机构在将灰尘和泥浆清空至灰尘容器期间的打开，以相对大的重量布置闭孔元件可能是有利的，其中，该重量根据除尘器的功率进行构造。
再次参考图1A和图1B，一些除尘器100包括灰尘容器支架设备180。图6示出了这一灰尘容器支架设备180的实例。本文中公开的舱口机构140中的一些构造成保持灰尘容器设备。根据这些方面，参考例如图4B和图5B，舱口机构140的外缘220包括具有第一凸缘420和第二凸缘430的边缘部410，这些凸缘从边缘部径向地向外延伸并具有轴向间隔a。
再参考图6，第一凸缘420和第二凸缘430构造成与灰尘容器支架设备180上的凸缘630配合，该凸缘径向地向内延伸Ri以与舱口机构上的第一凸缘和第二凸缘配合。
灰尘容器支架180包括管状本体610，该管状本体在第一端部外缘611和第二端部外缘612之间延伸。凸缘630以与第一端部外缘611连接的方式径向地向内延伸Ri。凹槽部620以与第二端部外缘连接的方式径向地向内延伸Ro。该凹槽部620构造成保持灰尘容器810，例如
Figure BDA0003990449470000101
装袋***。
图7A至图7B示出了通过这些径向的凸缘附接至舱口机构140的灰尘容器支架180。
图8示意性地示出了灰尘容器组件800，该灰尘容器组件包括根据本教导的安装在舱口机构上的灰尘容器支架设备。注意灰尘容器810如何压合820并安装在凹槽部620中，其中灰尘容器的端部区段840被挤压在舱口机构140的第一凸缘420和第二凸缘430与灰尘容器支架180的凸缘630之间。灰尘容器通过密封构件830(例如拉链扎带、缆线扎带、一根线等)进行密封。
灰尘容器支架180布置成通过将第一端部外缘611推到舱口机构上而安装在舱口机构140上，其中，凸缘630构造成使灰尘容器810在凸缘和舱口机构140之间保持在位。由此，灰尘容器可以容易地安装在除尘器上。灰尘容器被保持在这些凸缘之间的位置中使得不需要附加的紧固器件就将灰尘容器保持在位。
图9A示出了示例性除尘器盖部101。该盖部101包括用于产生空气脉冲以清洁预分离器120中的空气过滤器的示例性阀设备900。应当理解，本文中讨论的阀设备的原理适用于各种应用，并且不局限于以附图中示出的精确方式进行安装。
本文中讨论的阀设备900构造成在需要时(即当空气过滤器开始变得夹带有过多的颗粒而无法进行有效的除尘操作时)自动地产生空气脉冲以清洁预分离器的空气过滤器。
阀设备中的一些也可以手动地操作，取代自动功能。为此，在盖101上布置有诸如按钮或者旋钮的手动控制装置910。
图9B示出了阀设备900的细节，将在下面更详细地讨论。图10A至图10C示出了用于产生空气脉冲以清洁预分离器120的空气过滤器125的示例性阀设备900。设备900包括主阀封闭本体950，该主阀封闭本体布置成密封在阀设备900的高压P2所在的一侧和阀设备900的低压P3所在的一侧之间的通道951。高压所在的一侧可以例如经由流体导管901连接至大气压，同时低压所在的一侧可以与机械操作压强相关联，即连接至空气过滤器125上游的除尘流中的点。
阀设备900还包括控制本体940，该控制本体连接至主阀封闭本体950，使得主阀封闭本体950的位置由控制本体940的位置来确定。换句话说，如果控制本体940移动，主阀封闭本体950也移动。注意这一运动相对于图10A中的主阀封闭本体950所在的平面是纵向的或者垂直的，但是这种精确的构造不是必要的特征。主阀封闭本体950的位置可以由控制本体940的位置以许多不同的方式来确定，例如经由杠杆设备、经由线材或者通过一些其他的机械连杆的形式。
控制腔室930部分地由控制本体940限定。在图10A至图10B的实例中，控制腔室是由弹性隔膜密封的空间，该弹性隔膜能够上下移动以限制或扩大控制腔室的容积。因此，控制腔室930的容积相对于控制本体940的位置是可变的。实施这种类型的控制腔室的其他方式将例如包括缸体和活塞设备，或者气囊设备。如果控制腔室930内部的压强P1小于控制腔室外部的压强P2，那么控制本体940将由于力F1而移动，以限制控制腔室930中的容积。这一运动也将主阀封闭本体950拉至密封位置。另一个力F2由于低压P3所在的一侧和高压P2所在的一侧之间的压差而作用在主阀封闭本体950上。
此外，在阀设备900中包括具有打开状态和封闭状态的控制腔室阀920，以用于调节控制腔室中的压强P1。当该阀打开以增加控制腔室中的压强(例如从机械操作压强增加到大气压)时，主阀封闭本体移位至非密封位置。控制本体940的有效区域可以布置成比主阀封闭本体950的有效区域大。
以前已经提出了用于打开和封闭主阀封闭本体950的这种通用类型的控制腔室机构，参见例如WO 2017/025305和EP3619453 A1。因此，本文将不会更详细地讨论该控制腔室机构的操作的基本机构和原理，即使下面将讨论关于图11A至图11C的实例。
不同于已知的阀设备，此阀设备可以在空气过滤器变得夹带有颗粒并且需要清洁时，或者在操作员阻塞入口110时自动地触发。为此，阀设备900可选地包括弹性触发隔膜980，该弹性触发隔膜布置在高压P2所在的一侧和低压P3所在的一侧之间，使得弹性触发隔膜980的位置取决于高压P2所在的一侧和低压P3所在的一侧之间的压差。控制腔室阀920在阀设备900中的状态布置成由弹性触发隔膜980的位置来确定，使得控制腔室阀920在压差高于阈值时处于打开状态，否则处于封闭状态。
由于隔膜是弹性的，因此其将弯曲并且被吸向隔膜的较低压强的一侧，如图10D中所示。因此，附接至隔膜的连接构件981将根据隔膜980两侧上的压差来移动。
图10A至图10C中所示出的阀设备900在如何调节控制腔室930中的压强P1以触发用于清洁空气过滤器的空气脉冲的方面也不同于已知的阀设备。阀设备900包括连接通路935，该连接通路将控制腔室930流体地连接至低压P3所在的一侧。连接通路935是相对较窄的导管，该导管从低压P3所在的一侧延伸至控制腔室930中(连接通路孔口936通向控制腔室930中，从例如图10A中可以推断的)。
因此，当使用除尘器时，空气可以经由连接通路935不断地从控制腔室930被吸向低压P3所在的一侧。因此，只要控制腔室阀920处于封闭状态，控制腔室930中就会产生低压。控制腔室阀920构造有比连接通路935的孔口936大的孔口，这意味着控制腔室阀布置成在处于打开状态时克服连接通路孔口936。在这种情况下，“克服(overcome)”意味着如果控制腔室阀920是打开的，那么控制腔室内部的压强增加，尽管连接通路935不断地将控制腔室连接至低压P3所在的一侧。应当注意，连接通路935在空气脉冲被触发时不是封闭的，这意味着不需要如WO 2017/025305中的复杂的三通阀等。
例如，控制腔室阀920的孔口的直径可以是在对于圆形孔口的15mm的量级上，这意味着面积大概是175mm2。这一较大的孔口容易克服连接通路孔口936，该连接通路孔口可以是在对于对应于约2mm2面积的圆形孔口的约1.6mm量级上。
应当理解，控制腔室阀920的孔口和连接通路936的孔口不需要是圆形的，或者甚至不需要是规则的形状。为了使控制腔室阀920能够克服连接通路936，孔口面积是重要的。控制腔室阀920的孔口在面积上大约两倍是足够的，尽管可以优选更大的差异，例如十倍或者更多。孔口的差异越大，对触发的响应越快。然而，过大的控制腔室阀孔口可能导致结构上的困难。
当控制腔室阀920进入打开状态时，控制腔室中的压强由于打开与大气压的连接而迅速增加，即控制腔室内部的压强迅速地从机械操作压强变为大气压。连接通路在减少压强中的作用被克服，因此主阀控制本体移位到非密封位置，从而产生空气脉冲以清洁过滤器。
如上所述，当空气过滤器变得夹带有颗粒并且需要清洁时，机构可以使用触发隔膜980来自动地触发，或者该机构可以通过例如手动控制装置910来手动地触发。机构也可以通过电致动的控制装置(例如螺线管)来触发，该电驱动的控制装置布置成响应于有线或者无线控制信号而使控制腔室阀920进入打开状态。因此，机构可以通过控制单元170进行电触发，或者甚至经由远程控制装置的无线电信号进行远程触发。
应当理解，无论阀设备是否包括自动触发装置，包括控制腔室阀920的机构都可以单独地使用，该控制腔室阀布置成具有比连接通路的孔口大的孔口。即，该设备也可以与手动控制装置910一起用作用于触发空气脉冲的唯一器件。
总而言之，参考图10A至图10C，本文中公开了用于产生空气脉冲1100以清洁预分离器120的空气过滤器125的阀设备900。阀设备900包括主阀封闭本体950，该布置成密封在阀设备900的高压P2所在的一侧和低压P3所在的一侧之间的通道951；控制本体940，连接至主阀封闭本体950，使得主阀封闭本体950的位置由控制本体940的位置来确定；控制腔室930，部分地由控制本体940来限定，由此控制腔室930的容积可相对于控制本体940的位置变化；以及控制腔室阀920，具有打开状态和封闭状态以用于调节控制腔室中的压强P1。控制腔室930经由构造成具有连接通路孔口936的连接通路935流体地连接至低压P3所在的一侧，并且控制腔室阀920构造有比连接通路孔口936大的孔口，使得控制腔室阀920布置成在处于打开状态时克服连接通路935。控制腔室阀920的状态由触发装置910、980来确定。
阀设备900的一些可选的细节在图10C中示出。在这里，也参考图10B，杆921布置能绕轴线922枢转并且布置成将弹性触发隔膜980连接至控制腔室阀920。因此，当压差P2-P3增加时，弹性触发隔膜980被吸向低压所在的一侧(压强P3，在图10C中向下)。弹性触发隔膜980的这一运动经由连接构件981向下拉动杆。向下拉力F4在足够大时转化为由杆921进行枢转运动，使得控制腔室阀920突然打开。
可选的偏置构件925，在这里是板簧，构造成对抗这种枢转运动。该偏置构件是可选的校准装置925、990的一部分。因此，根据一些方面，阀设备900还包括校准装置925、990，该校准装置构造成通过偏置杆以对抗绕轴线922的枢转来确定一阈值。该校准装置可以例如是具有调谐螺栓990以确定偏置力的类似图10A和图10C中所示的板簧的弹性构件。当然，螺旋弹簧或者其他弹性构件也可以用于相同的偏置效果。
杆921可选地布置成可由手动控制装置910来操作以使控制腔室阀920进入打开状态。该手动控制装置910示例为图10C中的直接致动杆921的按钮。然后，该手动控制装置替代自动触发功能，以独立于压差P2-P3而产生空气脉冲。
根据其他方面，控制腔室阀920和弹性触发隔膜980是一体形成的。这意味着当压差超过阈值时，弹性触发隔膜980直接将控制腔室阀920拉至打开状态，可能首先克服由弹性构件施加的偏置力，该弹性构件构造成将控制腔室阀920偏置到封闭位置。
参考图10B，阀设备900可选地包括主阀偏置构件970，该主阀偏置构件布置成使主阀封闭本体950偏置以对通道951进行密封。该主阀偏置构件可以由图10B中所示的螺旋弹簧来实现。
图11A至图11C概念性地示出了由本文公开的阀设备产生的空气脉冲。图11A示出了控制腔室阀920处于封闭位置以及在控制腔室中普遍存在低压的操作状态。控制腔室中的低压可以例如通过将控制腔室连接至除尘器100的低压所在的一侧来获得。主阀封闭本体950由于由控制本体940产生的力F1和可选的例如由弹性元件970产生的偏置力F3的组合而处于密封位置并且克服由高压P2(通常为大气压)和压强P3(由鼓风机设备160产生的真空)之间的压差而施加在主阀封闭本体950上的力F2。注意，控制本体940的有效面积a1比主阀封闭本体950的有效面积大。对于相同的压差，当P1＝P3时，与力F2相比，力F1将更大。
在图11B中，控制腔室阀920打开以增加控制腔室930内部的压强P1，例如增加至大气压P1＝P2。因此，力F1减少，使得F1与F3的组合不再克服力F2。因此，主阀封闭本体950突然离开密封位置，由此空气从空气过滤器125的上游强制进入预分离器。这会产生空气脉冲1100，该空气脉冲将颗粒推离过滤器壁外部，从而清洁空气过滤器125。
在图11C中，压强P3已经增加，使得F2减小。现在，F1和F3的组合克服F2以再次将主阀封闭本体950设置在密封位置中。这一过程可以重复进行，直到空气过滤器125不再夹带有颗粒。

Claims (24)

1.一种阀设备(900)，用于产生空气脉冲(1100)以清洁预分离器(120)的空气过滤器(125)，所述阀设备(900)包括：
主阀封闭本体(950)，布置成密封位于所述阀设备(900)的高压(P2)所在的一侧和低压(P3)所在的一侧之间的通道(951)；
控制本体(940)，连接至所述主阀封闭本体(950)，使得所述主阀封闭本体(950)的位置由所述控制本体(940)的位置来确定；
控制腔室(930)，部分地由所述控制本体(940)限定，由此所述控制腔室(930)的容积能够相对于所述控制本体(940)的位置变化；以及
控制腔室阀(920)，具有打开状态和封闭状态以用于调节所述控制腔室中的压强(P1)，
其中，所述控制腔室(930)经由构造有连接通路孔口(936)的连接通路(935)流体地连接至所述低压(P3)所在的一侧，
其中，所述控制腔室阀(920)构造有比所述连接通路孔口(936)大的孔口，使得所述控制腔室阀(920)布置成在处于所述打开状态时克服所述连接通路(935)，并且
其中，所述控制腔室阀(920)的状态由触发装置(910，980)来确定。
2.根据权利要求1所述的阀设备(900)，其中，所述触发装置包括手动控制装置(910)，所述手动控制装置设置成使所述控制腔室阀(920)进入所述打开状态。
3.根据权利要求1或2所述的阀设备(900)，其中，所述触发装置包括电致动的控制装置，所述电致动的控制装置设置成响应于有线或者无线控制信号而使所述控制腔室阀(920)进入所述打开状态。
4.根据前述权利要求中任一项所述的阀设备(900)，其中，所述触发装置包括弹性触发隔膜(980)，所述弹性触发隔膜布置在所述高压(P2)所在的一侧和所述低压(P3)所在的一侧之间，使得所述弹性触发隔膜(980)的位置取决于所述高压(P2)所在的一侧和所述低压(P3)所在的一侧之间的压差，
其中，所述控制腔室阀(920)的状态由所述弹性触发隔膜(980)的位置来确定，使得所述控制腔室阀(920)在所述压差大于一阈值时处于所述打开状态，否则处于所述封闭状态。
5.根据权利要求4所述的阀设备(900)，其中，所述控制腔室阀(920)和所述弹性触发隔膜(980)是一体形成的。
6.根据权利要求4或5所述的阀设备(900)，其中，能绕一轴线(922)枢转的杆(921)被设置成将所述弹性触发隔膜(980)连接至所述控制腔室阀(920)。
7.根据权利要求6所述的阀设备(900)，还包括校准装置(925，990)，所述校准装置构造成通过使所述杆偏置以对抗绕所述轴线(922)的枢转来确定所述阈值。
8.根据权利要求6或7所述的阀设备(900)，其中，所述杆(921)能由所述手动控制装置(910)来操作以使所述控制腔室阀(920)进入所述打开状态。
9.根据前述权利要求中任一项所述的阀设备(900)，包括主阀偏置构件(970)，所述主阀偏置构件设置成使所述主阀封闭本体(950)偏置以对所述通道(951)进行密封。
10.根据前述权利要求中任一项所述的阀设备(900)，其中，所述低压(P3)所在的一侧与所述预分离器(120)的所述空气过滤器(125)上游的压强相关联，并且其中，所述高压所在的一侧与大气压相关联。
11.根据前述权利要求中任一项所述的阀设备(900)，其中，所述控制腔室阀(920)构造成所述控制腔室阀的孔口面积是所述连接通路孔口(936)的孔口面积的至少两倍。
12.根据前述权利要求中任一项所述的阀设备(900)，其中，所述控制腔室阀(920)构造有一圆形孔口，该圆形孔口的直径在10-20mm之间，并且优选地，约15mm，并且其中，所述连接通路(936)具有一圆形孔口，该圆形孔口的直径在1-3mm之间，并且优选地，约1.6mm。
13.一种阀设备(900)，用于产生空气脉冲(1100)以清洁预分离器(120)的空气过滤器(125)，所述阀设备(900)包括：
主阀封闭本体(950)，布置成密封在所述阀设备(900)的高压(P2)所在的一侧和低压(P3)所在的一侧之间的通道(951)；
控制本体(940)，连接至所述主阀封闭本体(950)，使得所述主阀封闭本体(950)的位置由所述控制本体(940)的位置来确定；
控制腔室(930)，部分地由所述控制本体(940)限定，由此所述控制腔室(930)的容积能够相对于所述控制本体(940)的位置变化；
控制腔室阀(920)，具有打开状态和封闭状态以用于调节所述控制腔室中的压强(P1)；以及
弹性触发隔膜(980)，布置在所述高压(P2)所在的一侧和所述低压(P3)所在的一侧之间，使得所述弹性触发隔膜(980)的位置取决于所述高压(P2)所在的一侧和所述低压(P3)所在的一侧之间的压差，
其中，所述控制腔室阀(920)的状态由所述弹性触发隔膜(980)的位置来确定，使得所述控制腔室阀(920)在所述压差大于一阈值时处于所述打开状态，否则处于所述封闭状态。
14.根据权利要求13所述的阀设备(900)，其中，所述触发装置包括手动控制装置(910)，所述手动控制装置设置成使所述控制腔室阀(920)进入所述打开状态。
15.根据权利要求13或14所述的阀设备(900)，其中，所述触发装置包括电致动的控制装置，所述电致动的控制装置设置成响应于有线或者无线控制信号而使所述控制腔室阀(920)进入所述打开状态。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的阀设备(900)，其中，所述触发装置包括弹性触发隔膜(980)，所述弹性触发隔膜布置在所述高压(P2)所在的一侧和所述低压(P3)所在的一侧之间，使得所述弹性触发隔膜(980)的位置取决于所述高压(P2)所在的一侧和所述低压(P3)所在的一侧之间的压差，
其中，所述控制腔室阀(920)的状态由所述弹性触发隔膜(980)的位置来确定，使得所述控制腔室阀(920)在所述压差大于一阈值时处于所述打开状态，否则处于所述封闭状态。
17.根据权利要求16所述的阀设备(900)，其中，所述控制腔室阀(920)和所述弹性触发隔膜(980)是一体形成的。
18.根据权利要求16或17所述的阀设备(900)，其中，能绕一轴线(922)枢转的杆(921)被设置成将所述弹性触发隔膜(980)连接至所述控制腔室阀(920)。
19.根据权利要求18所述的阀设备(900)，还包括校准装置(925，990)，所述校准装置构造成通过使所述杆偏置以对抗绕所述轴线(922)的枢转来确定所述阈值。
20.根据权利要求18或19所述的阀设备(900)，其中，所述杆(921)能由所述手动控制装置(910)来操作以使所述控制腔室阀(920)进入所述打开状态。
21.根据权利要求13至20中任一项所述的阀设备(900)，包括主阀偏置构件(970)，所述主阀偏置构件设置成使所述主阀封闭本体(950)偏置以对所述通道(951)进行密封。
22.根据权利要求13至21中任一项所述的阀设备(900)，其中，所述低压(P3)所在的一侧与所述预分离器(120)的所述空气过滤器(125)上游的压强相关联，并且其中，所述高压所在的一侧与大气压相关联。
23.根据权利要求13至22中任一项所述的阀设备(900)，其中，所述控制腔室阀(920)构造成所述控制腔室阀的孔口面积是所述连接通路孔口(936)的孔口面积的至少两倍。
24.根据权利要求13至23中任一项所述的阀设备(900)，其中，所述控制腔室阀(920)构造有一圆形孔口，该圆形孔口的直径在10-20mm之间，并且优选地，约15mm，并且其中，所述连接通路(936)具有一圆形孔口，该圆形孔口的直径在1-3mm之间，并且优选地，约1.6mm。
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