TWI402351B

TWI402351B - 豎爐排氣閥

Info

Publication number: TWI402351B
Application number: TW96103270A
Authority: TW
Inventors: Emile Lonardi; Lionel Hausemer; Lutwin Franziskus
Original assignee: Wurth Paul Sa
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2013-07-21
Also published as: UA92632C2; JP4890567B2; JP2009526181A; CN101379199B; AU2007213830B2; ZA200806325B; KR101236997B1; BRPI0707442B1; CA2637210A1; EA200801768A1; CA2637210C; AU2007213830A1; CN101379199A; ES2323522T3; BRPI0707442A2; DE602007000813D1; KR20080091855A; EA012646B1; WO2007090747A1; US20100201051A1

Description

豎爐排氣閥

本發明一般而言係有關於一種用於豎爐之排氣閥，尤其是關於一種用於鼓風爐當中控制氣體從高壓豎爐流出至大氣之排氣閥。

依據爐子設計，鼓風爐通常在高於大氣壓約1－3巴操作壓力下操作。排氣閥，同時稱作釋壓閥或防爆閥，通常裝設在鼓風爐喉部，用於控制一從高壓爐內部經由排氣導管流至大氣的氣體。它們能夠降低壓力，如果爐內壓力超過一大於操作壓力的特定允許值。它們可同時當作應用於通風鼓風爐的停工排氣裝置來使用，當其以低流量來操作時。

如此之排氣閥，如US 4 158 367所揭露，通常包括：一結合排氣導管的閥座；一可移動關閉元件，其具有一與閥座配合之周圍密封表面；和一連接關閉元件之作動機構，用於將關閉元件移動於一閥座上之關閉位置和一遠離閥座之開啟位置之間。在正常操作期間，爐喉壓力係受連續監測的，如果壓力超過允許值，排氣閥，藉作動機構的使用，以自動和受控方式被開啟。為了確保操作安全、避免臨界壓力和爆炸危險，例如，萬一作動機構故障，排氣閥一般設計為釋放閥。為了達成此效果，作動機構額外配置一具有彈性偏壓機構的安全裝置，彈性偏壓機構用於將關閉元件偏壓頂靠在閥座上面。當爐內壓力超過允許值時，該安全裝置能在不需要操作作動機構情況下，允許關閉元件安全開啟。萬一前述控制開啟程序失效，排氣閥僅藉由作用在關閉元件上抵抗偏壓機構之彈性壓力的上舉作用力被開啟。

在依據US 4 158 367的排氣閥當中，關閉元件具有一般內凹中心關閉表面。之後，其然而較佳使用一具有一般外凸中心關閉表面之關閉元件，例如，圓錐或球帽形狀，如US 3 601 357所揭露。就閥的關閉而言，與內凹表面比較，一般外凸關閉表面係於空氣動力學上有利的。事實上，當與US 4 158 367內所說明之內凹關閉表面相比較時，外凸關閉表面，在閥關閉期間，將受到較小的摩擦。如將被瞭解的，一旦排氣閥已經被開啟，將需要排氣閥穩定且迅速的關閉，以避免過度壓力損失，造成爐子生產製程上的不良影響。

基於安全理由，在排氣閥安全開啟期間，一特定壓力降低應該在一特定時間內達成。可達成壓力降低顯然係依據氣體產量而定。針對特定閥件直徑，氣體產量依據開啟高度等因素而定，亦即係依據在安全開啟期間關閉元件和閥座間距離而定。開啟高度之決定在於：由外流爐氣所造成的上舉作用力與由彈性偏壓機構所產生關閉作用力間的作用力平衡。由於它們的空氣動力構型，具有外凸形狀關閉表面之習知關閉元件，雖然關於促進關閉係較佳的，但是僅允許有限上舉作用力作用在關閉元件之上，所以針對特定閥直徑僅允許有限的壓力降低。

緣此，本發明的目的在於提供一種豎爐排氣閥，其被構形，使得在安全開啟期間一增加之上舉作用力可被達成作用在其關閉元件上。

為達成此目的，本發明提出一種用於控制氣體從高壓爐內部通過排氣導管外流至大氣之排氣閥，其包括：一結合該排氣導管的閥座；一可移動關閉元件，其具有一中心關閉表面和一配合閥座的周圍密封表面。應該注意到：中心關閉表面，一般而言可為外凸或甚至整個外凸，包括一至少靠近密封表面的凸出表面。一連接於關閉元件的作動機構，用於將關閉元件移動於一位於閥座上的關閉位置和一遠離閥座的開啟位置之間。依據本發明，關閉元件在周圍密封表面周圍包括一後彎偏斜部份，該後彎偏斜部份包括一偏斜表面，其傾斜關閉表面外凸部份約30°至70°角度範圍。藉此，偏斜部份給予流出並通過閥座和關閉元件間(亦即，一小開口)之一初始氣體一相反於關閉元件最初開啟移動方向的實質速度分量，而不會犧牲氣體產量，尤其在小開口時。

針對特定閥直徑，由於後彎偏斜部份緣故，一增加上舉作用力，藉氣體沿著關閉元件流出排氣導管，傳送給關閉元件。因此，在安全開啟期間，一增加氣體產量可被達成，不需要增加閥直徑(一般係介於400和1000毫米之間)。換句話說，與具有相同直徑習知排氣閥比較，一配置具有毗鄰關閉元件之後彎偏斜部份的排氣閥達成一增加之壓力減少。如果需要，依據本發明之排氣閥可縮減直徑，亦即，建造得更精巧，但與習知技術比較，仍能保證增加或至少保持相同壓力減少。其將更為明瞭：後彎偏斜部份對於一具有至少部份或全然凸出中心關閉表面關閉元件促進關閉能力無顯著影響。如將被明瞭的：一與關閉表面外凸部份偏斜約30°至70°角度範圍，較佳地約40°至60°角度範圍的偏斜表面可相對於上舉作用力和氣體產量達成一最佳的結果。

因此，在一用於達成增加上舉作用力較佳具體實施例當中，後彎偏斜部份包括一偏斜表面，其傾斜一般凸出中心關閉表面或至少傾斜最接近密封表面凸出表面約40°至60°角度範圍。為了避免驟然表面變換造成氣流內擾流，該後彎偏斜部份較佳地包括一安裝在偏斜表面和關閉表面凸出部份間的過渡表面，過渡表面在關閉位置時係大致為水平的。

在一較佳具體實施例當中，為了針對一特定開口高度達成增加上舉作用力和增加氣體產量，關閉表面凸出部份係大致為具有一夾角約在120。至160。範圍內的圓錐狀。在隨後具體實施例當中，其更較佳地：周圍密封表面係由一硬表沈積所製成，其從大致之圓錐表面形成一稍微凸出(例如，達2毫米)，該閥座包括一與周圍密封表面配合的截頭圓錐座表面。該密封表面傾斜排氣導管中心軸之角度為大致圓錐關閉表面夾角的一半。藉此，一可靠的金屬對金屬密封可被達成。替代地，周圍密封表面係與該大致圓錐關閉表面齊平，當閥座包括一與該周圍密封表面配合之截頭圓錐表面。雖然需要更佳加工公差，此具體實施例可提供一圓錐狀金屬對金屬密封，不需要建立焊接和隨後研磨。同時，在此具體實施例當中，密封表面傾斜排氣導管中心軸之角度為大致圓錐關閉表面夾角的一半。

雖然不需要，但是後彎傾斜部份較佳地以圓周密封表面之整個圓周來與關閉元件相鄰，以便將上舉作用力最大化。

較佳地，閥座包括一與關閉元件圓周密封表面配合之閥座表面，同時，閥座包括一向內嵌入閥座表面(較佳位於最裡面)之軟質密封。在具有向內安裝閥座表面和具有位於最內可能位置之軟質密封下，密封上壓力作用表面在排氣閥內被最小化。

為了達成釋放閥設計，作動機構較佳地包括一具有彈性偏壓機構的安全裝置，用於當該高壓爐內部壓力超過一允許值時，在關閉位置逼迫該關閉元件頂靠閥座，使得密封元件能安全開啟，而不需要操作作動機構。

在一有利且精巧之具體實施例當中，作動機構包括：一支臂，其可繞一第一軸樞轉，用於樞轉關閉元件於一閥座上之關閉位置和一遠離該閥座之開啟位置之間；一槓桿，其可繞一第二軸樞轉，且具有一樞接於該支臂之長臂和一樞接用於樞轉該支臂之作動器的短臂。此處，該長臂為可延伸構形，並具有彈性偏壓機構用於偏壓該長臂抵抗延伸，藉此，於該關閉位置，該關閉元件被被彈性迫壓頂靠閥座。

其將瞭解到：依據本發明排氣閥特別適合配置在豎爐當中，尤其是鼓風爐當中。

本發明更進一步詳述和優勢，將從下面未限制性具體實施例的詳細說明與隨附圖式的參考，而變得更明瞭。

圖1表示一排氣閥，其整體係以元件編號10標識，就如傳統安裝在諸如鼓風爐(未表示)的高壓豎爐之喉部者。排氣閥10包括一關閉元件12和一同軸安裝於具有一400毫米至1000毫米之典型內徑並與該爐喉連通之排氣導管16上的靜止閥座14。該排氣閥10更包括一作動機構，其整體係以元件編號18標識，用於將關閉元件12移動於一關閉位置(在圖1中以實線表示)和一開啟位置(在圖1中以虛線表示)之間。

作動機構18包括一該關閉元件12藉球窩接頭裝載在其第一末端的支臂20。支臂20第二末端藉一軸23樞接於一靜止機架24，用於樞轉關閉元件12於開啟和關閉位置之間。作動機構18更包括一作動器26，例如，一液壓或氣動汽缸，其在25樞接於機架24，且其活塞28樞接一彎曲槓桿30，更精確地說，係在31樞接於彎曲槓桿30之短槓桿臂32。彎曲槓桿30藉軸33樞接於靜止機架24於介於其短槓桿臂32和其長槓桿臂34之間的彎曲區域。槓桿30之長槓桿臂34經由連桿36連接於支臂20。如圖1所示，連桿36在37連接於支臂20和在39連接於槓桿30之兩連接係可樞轉的。所有樞接23、25、31、33、37、39具有垂直於圖1平面之平行旋轉軸。

作動機構18之上述結構在原則上係為人熟知的，且在US 4 158 367有更詳細說明。針對有關作動機構18操作詳述，我們可參考隨後文件(尤其是參考US 4 158 367中圖9和圖10說明)。如將於其它內文明瞭到的：在正常操作期間，藉由關閉元件12之樞轉，作動機構使排氣閥10開啟至一完全位於氣體流出排氣導管16路徑之外的位置，亦即，一遠離靜止閥座14的位置上。

圖2十分概略地表示處於關閉位置之排氣閥10和部份作動機構18。圖2更圖示說明一安全裝置40的構形，其係作動機構18的一部份。安全裝置40具有用於彈性逼迫關閉元件12頂靠閥座14之彈性偏壓機構。這些機構係由彎曲槓桿30之長槓桿臂34之一彈簧偏壓伸縮結構所形成。為達成此效果，長臂34係為可延伸構型，並包括一活塞桿42和一汽缸導引44，活塞桿42係可滑動地相對於汽缸導引44裝載。一壓縮彈簧46安裝在導引44當中，以便朝導引44內部彈性偏壓活塞桿42，亦即，以便收縮長槓桿臂34。由於作動機構18連桿結構係處於關閉位置，所以壓縮彈簧46彈性偏壓關閉元件12以頂靠閥座14，如圖2所清楚表示的。壓縮彈簧46可由任何本身習知的適當機構所形成，例如，藉複數個安裝在導引44內部之所謂”貝氏墊圈(Belleville washers)”。

參考圖1和圖2，其將明瞭：若排氣導管16內壓力(亦即在爐喉內壓力)超越允許值(設定壓力)，安全裝置40允許關閉元件12在不需要作動器26作動下，安全開啟。當此類設定壓力施加在關閉元件12上之作用力超過安全裝置40施加在關閉元件12上之彈性偏壓作用力時，關閉元件12被抬離閥座14，產生一安全開啟。此之達成在於：支臂20可樞轉，並抵抗壓縮彈簧46之作用，造成長槓桿臂34經由連桿36的延伸。作動器26之操作因此不需用於安全開啟。緣此，壓縮彈簧46係預先拉緊至一相對應設定壓力的偏壓，亦即在關閉元件12上施加之最大允許壓力(考慮機構18適當之槓桿比例)。精於此項技術人士應該同時瞭解：作動機構18被設計，以便在排氣閥10關閉位置自行鎖固。事實上，從圖2所示關閉位置，排氣閥10僅能藉長槓桿臂34延伸被開啟，亦即，抵抗壓縮彈簧46作用。因此，作動器26不需被操作來保持關閉元件12在閥座14上的密封嚙合。如果最大允許壓力並未超過，排氣閥10便保持關閉。其將瞭解：安全裝置40並不需要具有上述結構。其它結構，例如，US 4 158 367和US 3 601 357所揭露者，只要安全開啟可被保證者皆可。

圖3顯示一用於裝配圖1排氣閥10之新式關閉元件12’。圖3同時顯示一被設計以配合該新式關閉元件12’之改良型閥座14’。關閉元件12’具有一中心部份50，其具有一當閥10關閉時面向排氣導管16內部的下中心關閉表面52。如將從圖3明瞭，中心關閉表面52大體而言具有一外凸形狀。當然其不需要整個外凸，其可例如在其中心部份係扁平或內凹的，但是中心關閉表面52應該在至少接近其密封表面(下文將說明)被提供之周圍處係外凸的。事實上，中心關閉表面52被設計成促進和加速閥10的關閉(例如，使用作動機構18或手動)，使用需要克服由外流爐子氣體造成阻力之相當小努力，允許關閉元件12’朝閥座14’快速移動。換句話說，在中心部份50之中心關閉表面52係設計成一種空氣動力鼻頭方式設計，使其在閥門10關閉移動期間受到最小阻力以經由氣體迅速運動。其將因此瞭解到：中心部份50之下表面不需要整個外凸。其將同時瞭解到：所謂”大體而言外凸”之目的在含括任何確保上述氣動優勢之形狀，其因此包括各種可能形狀，中心關閉表面52可諸如圓錐、球帽或尖頂拱形狀。

在圖3所示之具體實施例當中，中心關閉表面52係在中心具有圓尖的大致圓錐形。其將瞭解到：碟狀關閉元件12’具有旋轉實體形狀，亦即，關閉元件12’和中心關閉表面52係呈圍繞中心軸A旋轉對稱。正圓錐之夾角α，大體而言外凸中心關閉表面52之形狀所依據者，係以相當大值選取，亦即，係於120°至160°之範圍，較佳地，係於130°至150°之範圍。

如圖3所示，關閉元件12’更包括一周圍密封表面54，其位於關閉元件12’之一圓周外圍部份56下側，並與閥座14’之一閥座表面58相配合。周圍密封表面54可由一獨立插入物形成或與關閉元件12’一起成型，並由適當材料製成，諸如堅硬金屬合金。在此實施例當中，周圍密封表面54係與中心關閉表面52齊平，亦即，處於相同幾何圖形表面。

在另一具體實施例當中，一硬表沈積形成該密封表面54。在後者實施例當中，硬表沈積形成一從關閉元件12，之圓錐主要表面的微凸出，其凸出厚度可為數十分之一毫米到若干毫米之間。一充分厚度之硬表沈積(例如5毫米)，可藉依據此目的而在關閉元件12’內被提供之適當凹槽上的堆焊被製造。硬表沈積藉研磨被造形，以給予其圓形截面，亦即，一大半徑(例如500至2000毫米)圓弧外形。當密封表面54靜置在閥座表面58之上時，倘若額外軟質密封(將於下文詳述，參見圖4)失效或不見，則此類圓弧外形將提供一可靠的金屬對金屬接合。

環形密封表面54與垂直線(其在排氣閥10被關閉時與軸A重疊)傾斜角度為定義中心關閉表面52之夾角α的一半。如圖3更進一步看到，閥座14’包括一用於裝載閥座14’(例如裝在排氣導管16上)之環形閥座凸緣60。

圖4更詳細顯示閥座14’，特別是閥座表面58。如將被瞭解到的，環形閥座表面58以相對於周圍密封表面54共軛(結合)方式造型，因此依據截頭圓錐表面具有定義中心關閉表面52相同夾角α。緣此，閥座表面58傾斜垂直線(或軸A，當排氣閥10關閉時)一角度β，其等於α/2，係於60°至80°範圍，較佳地，係65°至75°範圍。如圖4更進一步看到，閥座14’包括一額外軟質密封62，例如，一由抗熱連接材料所製成之環狀”O”形密封，其安裝在鳩尾槽64當中。其將瞭解到：軟質密封62係內嵌在閥座表面58最內側部份，亦即，最靠內之可能半徑位置。另外，閥座表面58安裝在閥座凸緣60內側之上，如圖4所顯示。藉此，在閥座表面58特別在軟質密封62之壓力作用表面(排氣導管16內側)係最小化。圖4同時顯示一閥座14’之圓形內緣66。

如圖3更進一步看到和圖5之更詳細表示，新式關閉元件12’包括一相對氣體離開排氣導管16最初流動方向(參看圖1)向後彎曲或向下彎折之後彎偏斜部份70。後彎偏斜部份70安裝在密封表面54周圍，亦即，位在關閉元件12，之外圍部份56中的密封表面54之徑向外側上。換句話說，外圍部份56的部份徑向地突出於周圍密封表面54外，並形成後彎偏斜部份70。如將可瞭解的，後彎偏斜部份70被造形，以給予通過閥座14’和關閉元件12’之間之一氣體流(亦即，安全開啟期間)一相反於關閉元件12’最初開啟運動之速度分量。後面的觀點將從下面圖6說明變得更清楚。如圖5所示，後彎偏斜部份70包括兩主要表面：一內傾斜過渡表面72和一外傾斜偏斜表面74。過渡表面72相對中心關閉表面52(和密封表面54)傾斜，以便大致上係垂直軸A，亦即，在關閉位置時呈水平，過渡表面72促進了關閉表面52(和密封表面54)和偏斜表面74之間相當平順表面轉變。後彎偏斜部份70之偏斜表面74相對關閉表面52傾斜一30°至70°範圍之γ角度但較佳40°至60°。其將瞭解：雖然是較佳的，但是後彎偏斜部份70不需要在整個圓周上鄰接關閉元件12’。如圖5更進一步看到，外圍部份56更包括一環鄰後彎偏斜部份70的圓形外緣76。另外，表面54、72、74之間的過渡部分係圓形的，亦即，沒有尖銳邊緣。

圖6表示後彎偏斜部份70在新式關閉元件12’上的功能。圖6表示一氣體在安全開啟期間外流經過新式關閉元件12’和閥座14’間的流線模擬。在安全開啟期間，關閉元件12’在閥座14’之上開啟高度(抬離高度)，以編號77標識者，通常是在若干厘米範圍內。如圖6流線78所表示，氣體流出，以箭頭79標識者，順著一最初向上、接著平行排氣導管16、隨後側向、最後部份向下之彎曲途徑。其將瞭解，流道之形成乃由於後彎偏斜部份70給予氣體外流79一速度分量，其相反於關閉元件12’最初開啟運動，並因此相反於最初氣體於排氣導管16內的流動方向。藉此，當與具有相同直徑之習知技術的排氣閥熟知關閉元件比較時，一增加整體上舉作用力，如箭頭80所標識者，由該外流氣體施加在封閉元件12’之上。因此，一增加開啟高度77(針對壓縮彈簧46所施加特定彈性偏壓作用力)被達成。開啟高度77增加造成氣體產量增加，因此，在安全開啟額外期間，增加壓力降低。另外，針對超過時間特定要求下的壓力降低，關閉元件12’以及因此閥座14’與習知技術排氣閥相較具有縮小直徑。

關於圖6，其可注意：流線78已針對現有關閉元件12’和閥座14’在特定壓力下經由數值有限元素計算獲得。關閉元件12’外圍部份56，包括後彎偏斜部份70(連帶其表面部份72、偏斜表面74及圓形外緣76)以及閥座14’，例如具有角度β和圓形邊緣66，係被構形，以便最小化外流氣體79內之擾流。如將同時瞭解，各別角度α、β、γ被更進一步選取，以便最大化在一特定開啟高度77(參見圖8)可達成的氣體產量。

具有後彎偏斜部份70之新式關閉元件12’的另一優勢將從圖7中變得更明瞭。圖7是一上舉作用力F(參見圖6中之80)為安全開啟高度h(參見圖6中之77)之函數的圖表，用於比較施加在新式關閉元件(參見圖3至圖6中之12’)上之上舉作用力F與施加在習知技術具有相同密封直徑但無後彎偏斜部份70之關閉元件(參見圖1和圖2中之12)上的上舉作用力F。用於新式關閉元件12’之繪製曲線係以三角形作記號，同時，用於習知關閉元件12之繪製曲線係以圓圈作記號。從圖7，其很顯然：使用新式關閉元件12’，所獲得之上舉作用力(參見圖6中之80)在一比習知關閉元件12更長的開啟高度h區間裡係開啟高度h(參見圖5中77)之遞增函數。因為安全裝置40所造成的彈性偏壓作用力係大致正比於開啟高度h，在安全開啟期間所達成的開啟高度h(參見圖6中77)在使用新式關閉元件12’(針對特定壓縮彈簧46)情況下將顯著地增大。

圖8係一流量Q(氣體產量)為安全開啟高度h之函數圖表，其用於比較使用新式關閉元件(參見圖3至圖6中之12’)所獲得之流量Q與使用相同直徑但無偏斜表面之習知關閉元件(參見圖1和圖2中之12)所獲得之流量Q。用於新式關閉元件12’之繪製曲線係以三角形作記號，同時，用於習知關閉元件12之繪製曲線係以正方形作記號。除了藉開啟高度h在安全開啟期間增加以獲得流量Q增加之外，從圖8其係可顯白：針對任何特定相同開啟高度，由於夾角α(以及閥座角度β)增加緣故和由於新式關閉元件12’與排氣閥14’絕佳等熵效率緣故，一額外流量增加被達成。如將所瞭解的，藉閥直徑增加，更進一步流量增加可被達成。其可注意到：圖7和圖8兩圖表已藉由有限元素模擬以數值方式獲得。其將瞭解：後彎偏斜部份70最佳設計可依據中心關閉表面52本身設計來決定。因此，後彎偏斜表面不同設計可被需求，當使用不同外凸中心關閉表面設計時，例如，球帽形狀。

最後，其仍然需注意：現有排氣閥可以相當簡單方式與新式關閉元件12’和相對應閥座14’配合改進，而不需要修改或更換排氣閥10其它現有零件。

α．．．正圓錐夾角

β．．．閥座角度

γ．．．傾斜角度

h．．．安全開啟高度

A．．．中心軸

F．．．上舉作用力

Q．．．流量(氣體產量)

10．．．排氣閥

12．．．關閉元件

12’．．．新式關閉元件

14．．．靜止閥座

14’．．．改良型閥座

16．．．排氣導管

18．．．作動機構

20．．．支臂

23．．．樞軸(接)

24．．．靜止機架

25．．．樞軸(接)

26．．．作動器

28．．．活塞

30．．．彎曲槓桿

31．．．樞軸(接)

32．．．短槓桿臂

33．．．樞軸(接)

34．．．長槓桿臂

36．．．連桿

37．．．樞軸(接)

39．．．樞軸(接)

40．．．安全裝置

42．．．活塞桿

44．．．汽缸導引

46．．．壓縮彈簧

50．．．中心部份

52．．．下中心關閉表面

54．．．周圍密封表面

56．．．圓周外圍部份

58．．．閥座表面

60．．．環形閥座凸緣

62．．．軟質密封

64．．．鳩尾槽

66．．．圓形內緣

70．．．後彎偏斜部份

72．．．內傾斜過渡表面

74．．．外傾斜偏斜表面

76．．．圓形外緣

77．．．開啟高度(抬離高度)

78．．．流線

79．．．氣體外流

80．．．上舉作用力

圖1係一顯示作動機構用於移動閥於一關閉位置(實線)和一開啟位置(虛線)間之一排氣閥的概略側視圖；圖2係一圖示圖1所示之作動機構之部分的一安全裝置之部份概略視圖；圖3係一部份以側面及部份以剖面顯示用於依據本發明之一排氣閥之一閥座和一關閉元件的組成視圖；圖4係一依據圖3之閥座的分離剖面視圖；圖5係一顯示依據圖3之關閉元件的一後彎偏斜表面之分離剖面視圖；圖6係一顯示依據本發明之排氣閥和圖示說明安全開啟期間氣體流動流線的部份剖面視圖；圖7係一用於比較作用於依據本發明之關閉元件上的上舉作用力和作用於習知技術關閉元件上之上舉作用力之上舉作用力為安全開啟高度之函數的圖表；圖8係一用於在給定開啟高度下比較以依據本發明之關閉元件所達成的流量和以習知技術之關閉元件所達成的流量之流量為安全開啟高度為之函數的圖表。

在這些圖例當中，相同元件在整文中將以相同元件編號表示。