CN101047079A - 具有隔离的接触件的高压开关 - Google Patents

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Abstract

一种压力开关，其采用与压力介质隔离的电接触件。通过在偏心快动的结构中采用快动叶片，能够提供一种迟滞效果，其中该开关在一种压力下致动，在另一种压力下退动。

Description

具有隔离的接触件的高压开关
技术领域
本发明大体涉及一种压力开关，更具体地，涉及一种能够由高压致动的压力开关，其中接触件与压力介质隔离。
背景技术
压力开关是其中开关动作由周围环境压力触发的开关类型。压力开关已被推荐用于多种机电设备。典型压力开关中的压力检测机构是配置于压力开关中要受到压力介质(例如有压力的空气或气体)冲击的膜片，当达到特定的压力时，膜片移动而使得压力开关的开关接触件被致动。
但是，传统的压力开关倾向于仅在相对较低的压力水平(50-150PSIG)操作。
传统压力开关的另一个问题是它们不够小并且通常在机电设备中占用太多空间。
发明内容
本发明提供了一种压力开关，其能够有效地避免上述传统压力开关的缺点。
在本发明的一个实例中，提供了一种具有与压力介质隔离的接触件的压力开关。
在本发明的另一实例中，提供了一种压力开关，其中开关接触件与压力介质隔离，并提供了一种响应压力而被致动的快动叶片机构。
通过构造在这里描述和示出的典型结构中的快动叶片机构，能够提供滞后响应，其中退动压力水平与致动压力水平不同。
附图说明
从下面详细的描述并参照附图，本发明的特征能够更易于理解，附图中：
图1是根据本发明的实例的没有盖的高压小型开关的前视图；
图2是根据本发明的实例的高压小型开关的横截面视图；以及
图3是根据本发明的实例的高压小型开关的分解视图。
具体实施方式
在结合附图描述实例和优选的实施方式时，为清楚起见采用了特定的术语。然而，本专利说明书的公开内容并非意在限定于所选择的特定术语，应当理解，每个特定元件都包括所有以类似方式工作的技术上的等同元件。
一种克服了传统压力开关的缺点的压力开关的实例包括：耦联到接触件驱动机构的压力检测机构，第一终端，以及耦联到快动叶片的第二终端。第一终端具有附连到其上的第一接触件，并且第二终端的快动叶片具有耦联到其上的第二接触件。该第二接触件通常(即，当没有向快动叶片施加力时)与第一接触件电接触。当压力检测机构检测到压力介质处于或高于致动压力水平时，压力检测机构使接触件驱动机构驱动快动叶片到偏转位置，因此第二接触件不再和第一接触件电接触。当第一接触件和第二接触件间的电接触通过快动叶片的偏转断开时，开关的通过终端的输出发生切换。压力检测机构和接触件驱动机构的组合将压力介质与压力开关的其它部分——特别包括快动叶片——隔离。
压力检测机构可以是任一公知的压力检测装置。压力检测机构的一个实例是配置成检测通过压力通道的压力介质的膜片。膜片机械地耦联到活塞组件，该活塞组件响应于施加到膜片上的力致动快动叶片。
下面参照图1讨论该压力开关实例。当向耦联到活塞下部(或底部)14的橡胶膜片12施加力时，开关10发生了电切换。活塞还包括与下部14互补的上部18。
第一终端26承载固定接触件28。共用终端30具有附连到其上的快动叶片32，可移动接触件34附连到快动叶片32上。终端26和30牢固地保持在活塞上部18和活塞下部14之间。可移动接触件34通常(即，当向膜片施加很小的力或没有施加力时)处于关闭位置，从而其与固定接触件28接触。
图2以横截面视图示出接触件和快动叶片的组合的操作实例。在图2中，示出其部件安装入外壳(如其在工作中的典型设置)的压力致动开关10。外壳包括设置在外壳的下部或基部42上的上盖部分40。膜片保持在基部42和杆44之间。开关元件由外壳保护而免于压力介质，膜片部分12通过杆44中的通道48暴露于外部环境，因此其可以受到由压力介质施加的力。图2的实例中，膜片安装在下方基部42中，该下方基部位于形成外壳底部的盖的盘形元件中。
如在图2中示出，安装在快动叶片32上的可移动接触件34与固定的或通常关闭的接触件28接触，该接触件28与终端26连接。
优选地包括弹簧20，其与活塞上部18的上表面抵接。弹簧20向被螺钉22控制的活塞提供弹簧力。螺钉22可通过螺接到螺钉22上的螺母24调节，使得弹簧力根据压力开关10响应所需的压力增大或减小。
图2的实例中的螺钉22是内六角螺钉，其螺接在螺母24内并且由上盖部分40保持。当转动螺钉22时，活塞上部(或顶部)18上的弹簧20的力改变，该力接着改变需要施加到膜片12上并由此施加在活塞下部(或底部)14上的力的大小，以使得快动叶片32改变位置。在图1和2所示开关的操作中，当橡胶膜片12的变形力引起快动叶片32偏转时，与终端26和30连接的电路中发生电切换。如图2所示配置的快动叶片机构称为“偏心快动(snap over center)”机构。偏心快动机构在快动叶片上形成了凹凸部分，允许当来自膜片12的力施加到快动叶片时快动叶片偏转。通过使如图2中46处大致所示的枢转点偏离中心，快动叶片产生压力滞后响应。也就是说，致动压力水平和退动压力水平相差一个所述压力滞后值，其中，当处于或高于该致动压力水平时，开关致动，当处于或低于该退动压力水平时，开关退动。作为示例，致动压力水平可高于退动压力水平，可选地，致动压力水平也可以低于退动压力水平。调节螺钉50可用来通过调节用于偏心快动机构的止动点改变压力滞后响应值。
当提供可选的弹簧组件时，开关致动的压力水平能够通过调节螺钉22控制，以改变压缩弹簧20的偏置力。该偏置力通过活塞上部(或顶部)18传递以预加载快动叶片32，因此形成开关致动的临界压力。
膜片12响应于来自外界压力的施加的力而扩张，并响应于该压力朝快动叶片32驱动活塞下部14。膜片安装到由基部42和杆44形成的壳体内之后，保留在壳体里，从而膜片12被有效地保持。
图3以分解图示出包括壳体的开关组件。固定接触件28安装到第一终端26适当的孔(未图示)内。另外，快动叶片32保持在活塞上部(或顶部)18和活塞下部(或底部)14之间，并由膜片12的挠曲致动。下方基部42和杆44被紧固件(未图示)保持在一起而形成壳体。
根据本发明的高压开关具有很多用途。例如，其能用于空气压缩机，当达到最大容器压力时关闭压缩机马达，以及当容器压力降到低于预定水平时就启动压缩机马达。在这一点上，具有与这里所述结构类似的高压开关能够配置成在50PSIG至200PSIG之间执行切换动作。通过适当地设置快动叶片，致动点和退动点之间的差能设定成大约25至30PSIG。此外，通过提供其接触件能相当牢固的开关(例如本发明提供的)，该开关能够在15和20安培之间切换。在优选的实施方式中，该开关能够配置为小型(或微型)高压开关，例如大约为1.5”OAL和1.5”直径的尺寸。
上述具体实例和实施方式是说明性的，在不脱离本发明的精神或附带权利要求的范围的情况下，关于这些实施方式能够提出多种变例。例如，在本发明和附带权利要求的范围内，不同说明性实施方式的元件和/或特征可以互相组合和/或互相替代。

Claims (18)

1.一种压力开关，包括：
膜片；
耦联到所述膜片的活塞，其中，当压力介质的力施加到所述膜片时，所述活塞被驱动；
具有固定接触件的第一终端；以及
耦联到快动叶片的第二终端，快动叶片上耦联了可移动接触件，
其中，当所述快动叶片处于所述活塞没有被驱动的静止位置时，所述第一终端的所述固定接触件与所述第二终端的所述可移动接触件电接触，并且
当所述活塞受压时，所述快动叶片偏转到偏转位置，因此可移动接触件不与固定接触件电接触，并且当所述固定接触件和可移动接触件由于所述快动叶片的偏转分开时，所述开关的通过所述终端的输出发生切换。
2.如权利要求1所述的压力开关，其中所述快动叶片构造为偏心快动结构。
3.如权利要求1所述的压力开关，其中所述开关在处于或低于退动水平的第一压力下退动，而在处于或高于不同于所述退动水平的致动水平的第二压力下致动。
4.如权利要求3所述的压力开关，其中所述致动水平高于所述退动水平。
5.如权利要求3所述的压力开关，其中所述致动水平和所述退动水平之间的差能通过适当地设置快动叶片而设定在25至30PSIG的范围内。
6.如权利要求3所述的压力开关，其中所述退动水平在50PSIG至200PSIG范围内。
7.如权利要求3所述的压力开关，还包括将螺钉和螺母机构耦联至所述活塞的压缩弹簧，其中所述退动水平能够通过操作所述螺钉和螺母机构进行调节以改变所述压缩弹簧的弹簧力。
8.如权利要求1所述的压力开关，其中所述压力开关是小型开关。
9.如权利要求1所述的压力开关，其中所述开关尺寸为大约1.5”OAL和1.5”直径。
10.如权利要求1所述的压力开关，其中当所述压力介质的压力处于或高于50PSIG至200PSIG之间的退动水平时，所述快动叶片偏转。
11.如权利要求1所述的压力开关，还包括抵接所述活塞的内表面的弹簧，其中所述弹簧抵靠所述活塞施加弹簧力。
12.如权利要求11所述的压力开关，其中所述弹簧力能够通过操作螺钉进行调节。
13.一种压力开关，包括：
具有第一接触件的第一终端；
耦联到快动叶片的第二终端，该快动叶片具有耦联到其上的第二接触件，当没有向所述快动叶片施加力时，所述第二接触件与所述第一接触件电接触；以及
耦联到接触件驱动机构的压力检测机构，
其中当所述压力检测机构检测到压力介质处于或高于退动水平时，所述压力检测机构触发所述接触件驱动机构以驱动所述快动叶片到偏离位置，由此所述第二接触件不与所述第一接触件进行所述电接触，并且当所述电接触被所述快动叶片的偏转断开时，所述开关的通过所述终端的输出发生切换。
14.如权利要求13所述的压力开关，其中所述压力检测机构和接触件驱动机构的组合将压力介质与所述快动叶片隔开。
15.如权利要求13所述的压力开关，其中所述快动叶片构造成偏心快动结构。
16.如权利要求13所述的压力开关，其中所述开关在处于或低于所述退动水平的第一压力下退动，而在处于或高于不同于所述退动水平的致动水平的第二压力下致动。
17.如权利要求16所述的压力开关，其中所述致动水平高于所述退动水平。
18.如权利要求13所述的压力开关，其中当所述压力介质的压力处于或高于50PSIG至200PSIG之间的所述退动水平时，所述快动叶片偏转。
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