专利名称：用于监控空气输送量或空气容积流的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1所述的用于监控空气输送量或空气容积流的装置。
包括电气和/或电子仪器的设备，如开关柜，通常必需是带空调的或者有效地进行通风。这种形式的强制通风用于使空气在开关柜中循环并有针对性地对设备通风，因为置入设备的热辐射、还有与环境的热交换可能产生有损功能的柜内部气候。为了保证连续地通风，除了自身的通风装置以外还需要一个附加的控制单元，它借助于空气输送量或空气容积流来监控通风运行状况。
目前经常以纯粹的电结构方式提供用于监控空气输送量或空气体积流的装置。它们通常按照热动力学原理工作。在此一个探测器从内部被加热，以便获得从旁边流过的介质与传感器之间的温度差。因为探测器通过旁边流过的介质被吸收热能，可以推导出介质的流动状态。这种装置需要一个非常复杂的电气系统，它是价格昂贵的并且其顺畅地运行取决于一定的影响参数。因此需要特殊形式的传感器，例如如果要记录较小的流量，则需要较大尺寸的传感器，因为通常使用的探测器在这种情况下没有响应。其结果是，由于附加质量与微小流量的共同作用必需容忍较长的响应时间。因此在工作过程中只有在较长时间后才能测得由于不足够的通风引起的干扰。
其它形式的用于监控空气输送量或空气容积流的装置具有按机械方式运行的结构部件，例如迎流装置，其位置变化能够给出要被检测的介质的信息。为了使迎流装置再返回到初始位置，需要其它的机械运行结构部件，例如弹簧。但是这种附加的结构部件使监控装置更容易发生故障，例如由于磨损增加。尤其是难以相应地设计弹簧，以保证在不同的流速和/或通流率时的空气流监控。
因此本发明的目的是，以简单的方式构造用于监控空气输送量或空气容积流的装置，保证高度可靠性。
这个目的通过一种如权利要求1所述的装置得以实现。
这个目的尤其通过一种用于监控空气输送量或空气容积流的装置得以实现，它具有一个迎流装置，所述迎流装置相对于一支架的位置可以逆着一个保持力FM改变，其中，所述迎流装置可被一个待监控的空气流冲击，以产生其位置变化。在此设有用于产生一个与迎流装置的位置有关的磁场的磁装置、以及用于检测磁场的探测机构和用于产生与磁场有关的测量信号的测量机构，其中所述磁场至少构成保持力FM的一部分。
本发明的一个基本点是，所述迎流装置，其位置通过入射的空气流而发生改变，在流速降低和/或变小的通流率变小时由于磁保持力FM获得一个复位力，这个复位力使迎流装置重新返回到初始位置，而无需一个单独的复位装置。
对于本装置，在一种优选的实施例中规定，所述磁装置包括一个永久磁铁。该永久磁铁起到使本装置按照要求运行的作用，而无需单独供电，例如对于一个电磁铁就需要供电。所述装置可以简单且廉价地制造并几乎无需维护。但是在原理上一个电磁铁也可以满足所期望的功能。
此外作为一种优选的实施例规定，所述永久磁铁安置在迎流装置上，由此也保证简单且廉价的制造。通过将永久磁铁安置在迎流装置上实现了磁场与控制功能的直接耦合，而无需其它结构部件。
本装置的另一可能性是，所述永久磁铁安置在支架上而一个磁性的尤其一个铁磁性的元件安置在迎流装置上。这一方面保护磁铁，另一方面可以通过磁性元件的一个确定的精确尺寸使本装置非常灵敏地适配于流速和/或通流率。
在按照本发明装置的另一有利的实施例中，所述迎流装置包括一个可旋转地悬挂的闸板，使得空气流产生一个作用于闸板上的围绕其悬挂轴线的转矩。这种闸板可以通过简单的机构进行支承。
一种按照本发明的方案规定，所述迎流装置配有至少一个配重或类似的质量平衡元件，由此可以使本装置与重力和位置无关地安装。从而可以使用于监控空气输送量或空气容积流的装置安置在任何位置和任意的方向上。当可供以安装的位置很小或要利用的位置难以接近时，这一点尤其有利。
在一种特殊的实施例中，所述配重通过迎流装置的一个偏心的支承实现。在此有利的是，不必装入其它的结构部件作为配重部件并因此能够方便和廉价地制造本装置。此外，由于减轻了重量而可以使所述迎流装置更迅速地响应低的流速和/或通流率。
也可以选择地或附加地使所述配重至少包括磁装置的一部分。因此在这里也可以减少其它作为质量平衡元件的结构部件数量，由此保证方便且廉价的地制造本装置。同样，使所述迎流装置对低流速和/或通流率的响应特性受到积极的影响。
此外作为一种优选的实施例规定，所述测量机构包括一个舌簧触点，它设置在一个舌簧触点开关里面。在此有利的是，所述舌簧触点响应一个磁场并因此非接触式地操作。因此开关与迎流装置不必通过导线相互连接，因此使本装置具有一种紧凑、简单的结构。
在另一实施例中，所述舌簧触点开关这样设置，使得它在磁场中产生至少一部分保持力FM。磁性的尤其铁磁性的、在舌簧触点开关中固有的元件已经能够在开关与永久磁铁之间实现牵引。这一点也能够实现本装置的一个简单、紧凑并因此经济的结构，因为无需其它结构部件。
本装置的一个优选实施形式是，所述调整装置这样设计，使得可以调整保持力FM。由此使本装置适配于不同的流速和/或通流率。尤其是可以根据需要适配于流速和/或通流率的临界值。例如要对不同尺寸的要被通风的空间，如具有发热装置的开关柜，进行不同的通风时，这一点是有利的。
在按照本发明的装置的一个特殊实施例中，所述保持力FM的调整能够通过附加地安置在磁场中的磁性的尤其铁磁性的元件实现，它们包括调整装置。因此能够以最简单的方法确定流速和/或通流率的临界值，由此保证所述装置的一种特别可靠的工作方式。
也可以选择或附加地按下述方式调整保持力FM，即，为形成调整装置，所述舌簧触点开关与永久磁铁的距离可以调节。例如可以通过方便地在迎流装置上移动永久磁铁来实现该距离的改变。因此不再需要其它的用于调整保持力FM的元件。
另一按照本发明的实施例规定，所述迎流装置的一个有效面积是可变化的。这一点的特殊优点在于可以改变所述装置的响应灵敏度。
在一个特殊的实施例中所述外壳这样构成，使所述迎流装置的有效面积可以通过构造成外壳的支架改变。这一点例如可以通过在外壳中的开孔改变。因此提供了一个特别经济的批量加工。
在另一有利的实施例中所述迎流装置这样安置，当永久磁铁以相对于舌簧触点开关最短的行程通过保持力FM固定时，该迎流装置在静止状态。由此保证所述装置可以以最简单的方式构成。
本装置的一个优选可能性在于，所述测量机构设置在构造成外壳的支架里面。由此使所述测量机构免受外部影响并因此可以可靠且精确地运行。
本发明的其它实施例由从属权利要求中给出。
下面借助于在附图中详细描述的实施例描述本发明。附图中
图1为一个按照本发明的装置的纵向剖视图；图2a为沿着图1中II-II线的剖视图；图2b为沿着图1中II-II线剖视的放大图。
图1以一个特殊的实施例示出一个按照本发明的用于监控空气输送量或空气容积流2的装置1的纵向剖视图。在此，一个迎流装置构成为可旋转支承的闸板3，在其上在一个磁支架5中安置一个永久磁铁4。所述闸板3悬挂在一个旋转轴承6中并因此由空气流2通过一个旋转运动而进行偏转。所述永久磁铁4在一个垂直于旋转轴线的对称轴线上位于闸板3的边缘上。
因为所述闸板3至少配有磁铁装置，在这里为永久磁铁4的一部分，因此该闸板3配有至少一个配重或类似的质量平衡部件，因此它可以与重力和位置无关地安装。在所示附图中该闸板3偏心地设置，用于通过这种方法借助于不同的面积尺寸提供一个质量平衡。在这个实施例中一个有效的面积部分7作为平衡面积，即，闸板3的那个较大的面积部分，它与空气流2相互作用。所述永久磁铁4设置在一个较小的面积部分8上。
所示附图示出一个舌簧触点开关9，它包括舌簧触点10。该舌簧触点开关9最好浇铸，尤其用于保护玻璃体。通过导线12实现供电。所述开关9在这种情况下这样设置，使永久磁铁4与舌簧触点10之间的相互作用在磁场中产生至少一部分保持力FM。也可以使通常由铁镍合金制成的触点支架11与永久磁铁4的磁场相互作用。
本实施例具有调整装置，它们允许调整保持力FM。如同由图1看到的那样，所述保持力FM以最简单的方式和方法这样进行预调整，即，使舌簧触点开关9与永久磁铁4之间的距离d选择成适合于装置1的一个预期的探测特性。
图2a和2b示出一个沿着图1中II-II截切线的剖视图。图2b示出图2a的一个放大图，用于清楚地表明其它细节。所述旋转支承的闸板3、永久磁铁4、磁铁支架5和舌簧触点开关9在这里再一次以俯视图表示。较小的面积部分8、在磁铁支架5中的永久磁铁4和舌簧触点开关9位于封闭的外壳部分13a的内部并因此处于其保护之下。此外，所述装置1不仅具有流入孔而且具有流出孔14，经由它们空气流2通过装置1被导向。
如图2a和2b所示，所述装置1在活动的闸板3与一个侧面外壳部分13c之间具有一个密封缝隙15，因为所述侧面外壳部分13c在面对闸板3的侧面上以一个半径r2＝r1+x成形，因此半径r2以一个数值x大于圆半径r1，闸板3的有效面积部分7在其旋转运动中以这个圆为轨迹。如果现在按照图2b将一个纵向外壳部分13b装进外壳的一个开孔14里面，则在开孔14a较小和通过密封缝隙15通流时产生一个压力降，因此降低装置的灵敏性。
本结构的工作原理如下空气流2通过入流孔14a到达可旋转支承的闸板3的有效面积部分7。在这个实施例中由于旋转轴承6使要被探测的空气流2在闸板3上产生一个围绕其悬挂轴线的转矩，在旋转轴承中悬挂一个类似摆杆的闸板3。即，闸板3的偏转运动是一个由空气流2引起的旋转运动。所述装置1这样构成，不仅可以探测一个吹入的空气流2而且可以探测一个吸出的空气流。为此所述闸板3可以右旋转也可以左旋转地偏转。流入和流出孔14可逆地工作。在静止状态所述闸板3由于永久磁铁4的磁场与舌簧触点开关9中的磁材料的相互作用保持在静止位置。所述舌簧触点10通过永久磁铁4的磁场接通并且可以在必要时感应出一个警示信号。一个可能是吹或吸的空气流2必需使闸板3相对于磁作用的保持力FM偏转。在此永久磁铁4离开舌簧触点10，因此这个触点由于变弱的磁场而打开。中断的电流回路发出一个正常通风的信号。在空气流2的流速降低和/或通流率减小时所述闸板3又接近其静止位置，因为保持力FM在闸板3的偏转状态起到复位力的作用。如同上面已经提到过的，无需附加的复位机构使闸板3再返回到其初始位置；在舌簧触点开关9中的磁材料与永久磁铁4的磁场之间的相互作用足以使闸板3返回。只要闸板3再接近舌簧触点10，这个触点接通并且可以在必要时重新触发一个警示机构。所述闸板3 “接近”舌簧触点10的概念应当根据所期望的装置1的探测特性区别对待。下面对本装置1结构和工作方式的选择详细地进行相关的探讨。
一般可以使所述迎流装置不由可旋转支承的闸板3构成，而是由板构成，其位置变化通过一个平移的运动实现。该板例如在轨道上导引或者通过多个磁铁吸持并被空气流2带动或抽吸。
所述永久磁铁4在原理上也可以由一个电磁铁代替，它同样固定在磁支架5里面。为电磁铁供电的导线例如可以在旋转轴承内部延伸。
在使用永久磁铁4时这个永久磁铁也可以固定安置在外壳13的一个支架上。所述磁支架5用于支承一个附加的磁性的尤其铁磁性的元件，以便在这种情况下使磁装置装备完全。
如上所述，所述闸板3必需配有至少一个配重或类似的质量平衡部件，以便平衡附加的质量，例如永久磁铁4的质量。这个质量平衡除了闸板3的偏心布置以外也可以通过其它措施实现。一个基本对中支承的闸板3的两个面积可以具有不同的材料，因此其密度差可以带来质量平衡。去除材料或者附加安置部件也可以用于实现平衡。
图1，2a和2b示出一个实施例，其中，所述保持力FM由此进行的预调整是通过选择舌簧触点开关9与永久磁铁4之间的距离d而使之适合于装置1的一个预期探测特性。在所示的示例中这个距离d是恒定的，但是它完全也可以是变化的。为此所述外壳13必需这样构成，使闸板3变化地装进外壳13里面。通过永久磁铁4与舌簧触点开关9的一个例如较大的距离d使保持力FM已经由低流速和/或通流率克服并因此能够改变闸板3的位置。开孔14也可以通过一个罩盖物改变，它作为外壳13的一部分并材料锁合地固定在这个外壳上或者可以从外壳上取下来。在这里“材料锁合”不仅包括通过传统的材料连接方法、如焊接或粘接形成连接而且包括其它的形成连接的方法，尤其是加工一个一体的外壳13。根据开孔14a和密封缝隙15的尺寸可以调节空气流2的压力或抽吸并由此调节装置1的响应灵敏度。附加的磁性的尤其铁磁性的元件允许通过改变磁元件与永久磁铁4的磁场之间的相互作用另外调节保持力FM。所述磁元件最好设置在舌簧触点开关9里面，用于支持触点10的磁作用。由电磁铁感应的磁场的变化也提供了另一调节保持力FM的可能方案。
在图1，2a和2b所示的实施例中，通过设计侧面外壳部件13c的形状使其与闸板3的有效面积部分7在偏转期间的轨迹相适应，从而使密封缝隙15上的泄漏保持尽可能地小。附加的弹性密封唇或密封刷可以进一步遏制泄漏，但是可能增加摩擦。哪个方案是适宜的，取决于装置1的使用场合。此外可以有意地使密封缝隙选择为较宽，因此只在空气流2的一个最小流速和/或最小通流率时开始闸板3的偏转。在太小的流速和/或通流率时可能会由于所预期的泄漏而不能建立足够的使闸板3偏转的风滞压力。
在此要指出，所有上述内容无论是单独还是组合、尤其是在附图中示出的细节都是本发明请求专利保护的重要内容。与此相关的变型对于本领域技术人员来说是容易实现的。
附图标记清单1用于监控空气输送量或空气容积流的装置2空气流3闸板4永久磁铁5磁体支架6旋转轴承7有效的面积部分8较小的面积部分9舌簧触点开关10 舌簧触点11 触点支架12 导线13 外壳13a 封闭的外壳部分13b 纵向外壳部分13c 侧面外壳部分14 开孔14a 减小的开孔d距离r1半径1r2半径权利要求
1.尤其是通风器的用于监控空气输送量或空气容积流(2)的装置(1)，其中-所述装置(1)具有一个迎流装置(3)，该迎流装置相对于一支架的位置可以逆着一个保持力FM改变；-所述迎流装置(3)可被一个待监控的空气流(2)冲击，以产生其位置变化；-设有用于产生一个与迎流装置(3)的位置有关的磁场的磁装置(4)；-设有用于检测磁场的探测机构；-设有用于产生与磁场有关的测量信号的测量机构(9)；以及-所述磁场至少构成保持力FM的一部分。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁装置包括一个永久磁铁(4)。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述永久磁铁(4)安置在迎流装置(3)上。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述永久磁铁(4)固定地安置在支架(13)上并且一个磁性的尤其铁磁性的元件安置在迎流装置(3)上。
5.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述迎流装置包括一个这样的可旋转悬挂的闸板(3)，使得空气流(2)在闸板(3)上产生一个围绕其悬挂轴线的转矩。
6.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述迎流装置(3)配有至少一个配重或类似的质量平衡部件，该迎流装置可以与重力和位置无关地安装。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述迎流装置(3)偏心地支承并且所述迎流装置(3)的一个较大面积部分(7)作为配重。
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述配重还包括至少部分的磁装置(4)。
9.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述测量机构包括一个舌簧触点(10)，它设置在一个舌簧触点开关(9)里面。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述舌簧触点开关(9)这样设置，使它在磁场中产生至少一部分保持力FM。
11.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述调整装置这样设置，使得可以调整保持力FM。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述调整装置包括可附加地安置在磁场中的磁性的尤其铁磁性的元件。
13.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，为了形成调整装置，所述舌簧触点开关(9)与永久磁铁(4)的距离可以调整。
14.如权利要求11至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述迎流装置(3)的一个有效面积是可改变的。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，外壳(13)这样设计，使得迎流装置(3)的有效面积可以通过构造成外壳(13)的支架进行改变。
16.如权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述迎流装置(3)这样安置，即，当永久磁铁(4)通过保持力FM与舌簧触点开关(9)保持最短距离时，迎流装置(3)在静止状态。
17.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述测量机构(9)设置在构造成外壳(13)的支架里面。
全文摘要
本发明涉及一种尤其是通风器的用于监控空气输送量或空气容积流的装置，它可以用于特别小的流速和/或通流率。本装置能够没有延迟地响应风速和/或通流率的变化，并以尽可能无磨损的结构部件经济且简单地制造。为此，所述装置具有一个迎流装置，该迎流装置相对于一支架的位置可以逆着一个保持力F
文档编号G01P13/00GK1708660SQ200380102175
公开日2005年12月14日 申请日期2003年10月30日 优先权日2002年10月31日
发明者H·艾森豪尔 申请人:斯特格控股有限公司