CN102472411B - 指示压力释放装置启动的设备与方法 - Google Patents

Abstract

提出一种用于冷藏系统压力释放阀的启动指示器。在一个实施例中，指示器包括覆盖压力释放阀的出口通道的盖。当制冷剂通过压力释放阀排出冷藏系统时，盖可由制冷剂至少部分地移动。在另一实施例中，当释放阀排出制冷剂时，输出信号的传感器发射改变的信号。启动通知装置，以指示压力释放阀已经启动。

Description

指示压力释放装置启动的设备与方法

 相关申请的交叉引用

该申请要求了2009年8月25日申请的序列号为61/236,749的美国临时专利申请以及2009年8月26日申请的序列号为61/237,097的美国临时专利申请的优先权，并且其全部内容作为参考合并在此。

背景技术

基本冷藏系统包括四个部件：压缩机、制冷剂散热热交换器、膨胀阀以及蒸发器。在压缩机中，压缩制冷剂气体。通过压缩，加热该气体。加热的气体流过制冷剂散热热交换器、或气体冷却器，其可以由冷藏空间外侧的盘管组成。盘管提供较大的表面积，将来自制冷剂的热通过该表面积释放至冷藏空间外侧的空气。当将热从制冷剂传递至空气时，制冷剂冷却。随后迫使冷却的制冷剂穿过膨胀阀，其具有这种小开口，从而将制冷剂转变为冷的、迅速移动的薄雾，当其穿过蒸发器时蒸发，蒸发器由冷藏空间中的盘管组成。当冷的薄雾蒸发时，制冷剂将热从冷藏空间中抽走，从而冷却冷藏空间。制冷剂穿出冷藏空间至压缩机，在那里循环再次开始。

冷藏系统为闭合系统，其利用压力操作。可以想象的是，可能出现不合需要的或过度地高压，其对冷藏系统的效率有影响。当压力对系统材料与结构的结构完整性产生过重负担时，过度的高压还可以增加损坏的危险，并且造成安全危害。

作为压力调节装置，冷藏系统通常装配有一个或多个压力释放阀，以帮助防止压力变得过高。这些阀通常用管道连接至压缩机，以通过释放包含在其中的加压的制冷剂而释放压力。某些冷藏系统具有用管道连接至作为制冷剂储存器的接收器的压力释放阀。

压力释放阀可以是一次性使用的阀，其开启以释放压力，并且后来不再关闭。或者它们可以是可重新密封阀，其开启以释放压力，并且随后关闭，以使得冷藏系统连续操作。冷藏系统的连续操作非常重要，尤其当压力释放阀的启动可能不引人注意地进行了一段时间周期，或当修理有必要但不能立即完成时。

通常为弹簧加载类型的可重新密封阀设计成当系统中的压力达到或超过预定高压水平时从冷藏系统释放制冷剂。当释放制冷剂时，用管道与阀连接的冷藏系统的部件中的压力降低。当压力降低至预定水平之下时，弹簧加载阀设计成关闭。例如，弹簧加载压力释放阀具有密封件，通常为弹性O型环，其通过弹簧压迫至密封的位置。在密封的位置中，弹簧力将阀头压在阀座上，密封件介于两者之间。当系统中的作用于密封件与阀头上的压力变得比由弹簧施加的压力加外部大气的压力之和更大时，系统内部的压力压低弹簧，移动阀头以将密封件挤压至开启位置，从而产生用于系统内部制冷剂的出口。当制冷剂排出，并且系统内部的压力下降至低于外部大气压加弹簧力之和时，随后弹簧应当会回复至其全部长度，并且压力释放阀应当会重新密封冷藏系统。

不幸地是，可重新密封的压力释放阀经常不能正确地重新密封，意味着密封件不能正确地重新座落以形成紧密密封。虽然这些阀的一个中的初始座落可以令人满意地密封冷藏系统，但是在重新密封过程中，有多种因素使得密封件不正确地座落，包括但并不限于O型环的不对准，O型环的微观裂纹，以及聚集在密封表面上的油或碎片。作为不正确重新密封的结果，冷藏系统会带有未被发现的泄漏地连续运行，其使得制冷剂损失增加，运行效率降低。

发明内容

提供一种设备和方法，以指示何时已经启动压力释放阀。在一个实施例，压力释放阀启动指示器包括设置于压力释放阀出口通道的至少一部分上的盖。通过流出出口通道的制冷剂移动盖的至少一部分，以使得盖的位移指示制冷剂已经流出了出口通道。

在另一实施例中，提供一种指示压力释放阀启动的方法。该方法包括用盖覆盖压力释放阀的出口通道的至少一部分，并且随后用流出出口通道的制冷剂移动盖的至少一部分。

在另一实施例中，压力释放阀启动指示器包括具有至少一个出口通道的压力释放阀、传感器以及与传感器相电磁通信的通知装置。

在另一实施例中，指示压力释放阀启动的方法包括提供压力释放阀，将与通知装置相信号通信的传感器连接至压力释放阀的部件，启动压力释放阀，改变通过传感器发射的信号，并且启动通知装置。

附图说明

为了进一步理解本发明，请参照本发明的以下需结合附图阅读的详细说明，其中：

图1为示例了现有技术的可重新密封的压力释放阀的截面侧视图，其中，阀是弹簧加载的，并且阀处于密封位置；

图2为示例了现有技术的图1中的释放阀处于开启位置的截面侧视图；

图3为示例了另一现有技术的释放阀的截面侧视图；

图4为根据本发明的一个实施例，具有启动指示器的未启动的、可重新密封的压力释放阀的示意性侧视图；

图5为在启动后，图4的可重新密封的压力释放阀与启动指示器的示意性侧视图；

图6为根据本发明的一个实施例，具有启动指示器的可重新密封的压力释放阀的示意性侧视图；

图7为在启动后，图6的可重新密封的压力释放阀与启动指示器的示意性侧视图；

图8为根据本发明的一个实施例，具有启动指示器的可重新密封的压力释放阀的示意性侧视图；

图9为在启动后，图8的可重新密封的压力释放阀与启动指示器的示意性侧视图；

图10为示出了根据本发明的使用电触点的一个实施例的电释放阀启动指示器的截面侧视图；

图11为示出了根据本发明的使用应变计的另一实施例的电释放阀启动指示器的截面侧视图；

图12为示出了根据本发明的使用压力传感器的另一实施例的电释放阀启动指示器的截面侧视图。

具体实施方式

提供一种指示器，以指示何时已经启动压力释放阀（即，打开以排放制冷剂）。指示器与现有的压力释放阀一起工作，包括但并不限于图1-3中描绘的那种。虽然为了描述指示器，此处示例了图1-3的特定阀，但本领域技术人员将认识到，能够以多种显而易见的方式使用或改变指示器以与各种其他压力释放阀一起使用。

图1与2示例了典型的现有弹簧加载压力释放阀。阀10包括具有入口端14与出口端18，并且限定出腔室24的细长的阀体12。入口端14具有用于将阀10直接或间接地连接至冷藏系统的外螺纹部分22。入口端14处的螺纹部分22限定出入口通道16。出口端18具有与腔室24相流体连通的后出口通道20。

在入口端14处的腔室24中，阀头28具有环形凹槽36。O型环密封件32通过凹槽36装配并且保持到合适位置。螺旋弹簧26连接至在凹槽36的相对侧上的阀头28。弹簧26穿过腔室18朝向出口端18延伸。弹簧26压缩在出口端处的套管34与阀头28之间。在图1中描绘的密封位置中，弹簧26相对于阀座30挤压阀头28与O型环密封件32，以将腔室24与入口通道16密封开。阀座30为阀体12的内圆周部分，其围绕入口通道16。弹簧26的压缩与克服密封所需要的力可以通过旋拧套管34而调节。套管34上的外螺纹38接合阀体12上的内螺纹40，使得能旋拧套管以更加靠近入口端14或更加靠近出口端18。

在操作中，当加压的制冷剂穿过入口通道16时，其相反于由弹簧26施加的力将压力施加在阀头28与O型环密封件32上。当施加于阀头28与O型环密封件32上的制冷剂的力低于弹簧26的偏压力时，O型环32接合阀座34，以使得释放阀保持如图1中所示的关闭。当制冷剂的力超过弹簧26的偏压力时，O型环32离开阀座，并且如图2所示，O型环32与阀头28从入口通道16朝向出口端18移动。通过允许某些制冷剂穿过腔室24从出口通道16流出冷藏系统，并且流出后出口通道20，打开从入口通道16到腔室24的流动连通释放了制冷剂压力。

图3示例了压力释放阀的另一实施例，其中，通过一个或多个位于阀体12侧边上的侧出口通道42排出制冷剂。可以将塞子44旋拧入出口端18，以关闭并且密封后出口通道20，并且增加通过侧出口通道42离开的制冷剂的力。

与图1-3中示例的压力释放阀联合地，图4-9示例了启动指示器的机械实施例。首先参照图1与2，在该例子中可被描述为套筒、帽或罩的盖52覆盖出口端18的一部分，包括出口通道20。盖52具有冲击表面54，其面对后出口通道20。从冲击表面54开始，套筒56围绕阀体12的外圆周朝向入口端16延伸。套筒56的长度仅需要足以将冲击表面54在后出口通道20上稳定在合适的位置，以使得通过后出口通道20离开的制冷剂将在冲击表面54上施加力，以移动盖52。然而，更长的套筒56将提供更好的稳定性。可替换地，盖52可以是无套筒的帽，或粘附至围绕后出口通道20的端面的补片。在另一可替换实施例中，盖52可以是填充后出口通道20的凝胶体、油脂、或其他的粘性流体。

当移动盖52时，其可以被完全从压力释放阀10吹掉，如图5中所描绘的，或其可以被在释放阀10上移动一段距离。盖52的位移指示释放阀10已经打开。为了使在盖52没有完全从释放阀10上吹掉时更加容易辨别盖52已经移动，可以使用标记。标记可以是阀体12上的记号58，定位于套筒56的端部的边缘的正下方，以使得当移动盖52时，记号可见。另外，其可以沿套筒56的边缘或靠近套筒56的边缘定位，看得见，以使得在盖52移动之后，记号与套筒56的边缘之间的距离将容易辨别。

为了在通过释放阀10排放制冷剂时，能移动盖52，盖52不能被装配得太紧。如果施加以移开盖52的力不超过将盖52保持于合适位置的力，则盖就被过紧地保持在合适的位置了。另一方面，将盖52足够牢固地固定，足以防止其意外地移动。为了防止盖52意外移动，将在套筒56的内表面上采用临时固定机构。固定机构可以包括，但并不限于唇缘、微凸（nudge）或其他突出物。图4中示例的固定机构60为具有围绕阀体12的外表面的干涉装配的突出物，从而将盖52保持在合适位置直至制冷剂通过后出口通道20被释放。将突出物60设置成靠近冲击表面54而不是远离冲击表面54，提供对突出物60的更大的结构支撑，以维持摩擦力。还需要突出物60移动更短的距离。

可替换地，固定机构可以将盖52的至少一部分半永久地连接至压力释放阀10。例如，在固定机构60与冲击表面54之间，盖52可以是穿孔的，或以其他方式松驰地连接至盖52的剩余部分，以使得固定机构60将其套筒56部分固定至合适的位置，并且允许包含冲击表面的盖52部分撕破或撕开。穿孔可以设置在冲击表面54上，以使得冲击表面的仅一部分撕裂。而且，固定机构60可以远离冲击表面定位，以提供更多面积设置穿孔。

当使用这种固定机构时，其固定力应当比从压力释放阀10内部推在其上的压力更强。除了此前提及的凸缘、微凸或其他突出物，还可以使用粘合剂、螺丝钉、螺栓、插销或其他已知的紧固机构。固定机构60仍可以通过工具或手移开，但并不通过启动压力释放阀。通过工具或手的可移动使得能实现压力释放阀启动指示器的移除和更换。

可替换地，可以使用不需要穿孔就容易地在排出制冷剂的力之下撕裂的材料。纸、薄/弱的织物、薄塑料以及薄橡胶都是例子。对盖的撕裂或其他损坏是将指示制冷剂通过压力释放阀10排出冷藏系统的位移。

可替换地将突出物设置在释放阀10的阀体12中。而且，凹陷62，例如环形凹槽可以与突出物60联合使用。如果将突出物60设置于盖52中，那么可以将凹陷62设置于释放阀10的阀体12中，以接收突出物60，并且辅助固定盖52。相似地，如果将突出物60设置于阀体12中，那么可以将凹陷62设置于盖52中。

作为另一个固定冲击表面54直至制冷剂排出释放阀10的机构，可使用粘合剂。可以在套筒56与阀体12之间使用粘合剂。另外，盖52可以是胶带或补片形式，例如，覆盖后出口路径，并且仅粘附至面对冲击表面54的出口端18的表面。

图6与7示例了可替换的指示器，与侧面释放的压力释放阀10联合使用。盖72为包围阀体12的环、套筒或带，从而覆盖侧出口通道42。其可以紧固地或贴合地装配至阀体12，以便当侧出口通道42未被使用时，其不从在侧出口通道42上的位置滑落。而且，可以使用防止环沿轴向滑动，但不防止环撕开、吹掉或提升并轴向移动的突出物、凹陷、粘合剂或其他已知的紧固装置将环保持在合适位置。盖72因其为完全360度的环而获得在其定位中的稳定性。然而，盖72可以仅围绕阀体72的圆周的一部分延伸，或其可以仅覆盖侧出口通道42，而且不再覆盖更多。当盖72不围绕阀体12的至少一半圆周延伸时，粘合剂或其他紧固装置可能必须要临时固定盖72以防止沿径向移动。

当如图7中所示，压力释放阀10通过侧出口通道42排出制冷剂时，制冷剂在盖52上施加力。移动或损害在每一个侧出口通道72上直接定位于排出制冷剂的路径中的盖52的至少一部分。盖52的移动，或对它的损害向人指示释放阀10已经打开。例如，如果盖52包围阀体12超过一半，则盖52可以撕裂、弯曲或折曲以从释放阀10被吹掉。制冷剂可以仅在侧出口处的盖52上吹出一个贯穿的孔，或其可以吹掉盖52的较大部分。其还可以径向扩展，或从阀体12的表面提升并且轴向移动，朝向或远离入口端14。可以使用标记辅助人们辨别移动。如果盖包阀体12少于一半，则制冷剂可以撕裂、弯曲盖和/或将盖从阀体12吹掉。

图8与9示例了与侧面释放的压力释放阀10联合使用的另一可替换指示器。盖82为环、套筒或带，围绕阀体12，从而覆盖侧出口通道42。盖82从其最靠近入口端14的端部至其相对端逐渐变细，以使得排出每侧出口通道42的制冷剂都冲击盖82，并且施加轴向力以及径向力。轴向力使得盖82轴向移动，从而指示释放阀10排出制冷剂，如图9中描绘的。

斜坡84可以定位于阀体12与盖82之间，从而支撑盖82，并且辅助固定盖82，同时侧出口通道保持未被使用。当盖82轴向移动时，斜坡84还辅助引导盖82。

盖82与斜坡84均可以包围阀体12的小于整个圆周的部分。盖82可以通过使其围绕阀体12的基本上大于一半圆周的部分而被径向固定至阀体12。可替换地，并且尤其如果盖82包围阀体12小于一半圆周，则斜坡84可以连接至阀体12，并且盖82可以可滑动地连接至斜坡84。被可滑动地连接指的是盖82通过斜坡84特征与盖82特征之间的相互作用而保持在合适位置直至排出制冷剂，其后，连接至少部分地松开，以便盖82可以沿斜坡84沿阀体12的细长方向轴向滑动。例如，斜坡84可包含轨道，盖82可滑动地连接至该轨道，以使得盖82可以滑动，但不能从阀体12上提升离开。轨道84可以是窄的或者以其它方式在盖82滑入就位时在盖82上提供张力，以将其固定在合适位置。此外，可能与凹陷相结合的突出物可能足以将盖82固定在合适位置直至排出制冷剂。

在图4-9中描绘的每个实施例中，盖52、72、82可以是各种材料的。例如，金属、橡胶、塑料、纸、胶体以及油脂或其他粘性物质均是合适的。更强的材料，例如轻金属与塑料更加适合盖不会撕裂，但通过移动指示制冷剂排放的实施例。不坚固的材料，例如纸更加适合通过盖54、72、82的撕裂或其他损害而指示制冷剂排放的实施例。凝胶体或油脂更加适合于仅覆盖出口通道20、42，并且通过被从出口通道20、42吹掉来指示制冷剂排放。凝胶体或油脂相对容易并且便宜地作为盖52而实施。弹性材料，例如橡胶可以对通过沿与制冷剂流动的方向不平行的方向移动而指示制冷剂排放的实施例有利。例如，当制冷剂排出侧面释放的压力释放阀10时，其可以在盖52、72、82的表面与阀体12之间施加推力。盖52、72、82可以径向扩展，从而减少摩擦或其他将其固定于适合位置的力，其后，盖52、72、82可以更加容易轴向移动。保持材料重量轻使得排出压力释放阀10的制冷剂移动盖52、72、82的任务变得容易。

与图1-3中示例的压力释放阀联合地，图10-12示例了利用传感器的启动指示器的电实施例。参照图10，电触点102附接在阀头28与阀体12的内表面之间。电触点112可以很薄，以在两个以其他方式配合表面之间连接，或其可以在两个非配合表面之间延伸。当制冷剂压力压缩弹簧26时，电触点102断开，中断信号。电触点102可以通过电线132连接至通知装置130，包括但并不限于计算机、控制器、显示器或某些形式的感觉指示器，例如，光或声发生器，以使得当电触点102断开时，启动通知装置130，以指示人们压力释放装置10已经排放制冷剂。可替换地，可以将电触点102定位于其他表面，只要其中一个表面在压力释放阀的启动过程中移动。例如，电触点102可以定位于弹簧26的两个表面之间，或从弹簧26至阀体12上一点地定位。

并且，在不断开电触点102的情况下可以断开电连接，以使得电连接在压力释放阀10重新密封之后恢复。断开电触点102有利于产生压力释放阀10已经启动的连续指示，同时，仅断开电连接以便其可以重建有利于一旦压力释放阀10重新密封后就使通知装置130停止工作。然而，可以将逻辑电路或控制器配置成继续启动指示，即使在压力释放阀10重新密封之后，直至通过操作者检查压力释放阀10，以确定其正确重新密封。

图11示例了安装在如根据图4-9所描绘的盖114上的应变计或相似传感器的使用。可以使用盖的任意实施例，尽管图11示例了侧面释放的压力释放阀10以及作为盖114的弹性带。该实施例中，制冷剂从出口通道20、42排出，以弹性地移动盖114。在该移动之前，应变计112产生电信号，其电特性随应变计112的形状而改变。在移动过程中，当移动盖114时，邻近或连接的应变计112弯曲或折曲，使得由应变计112产生的发射信号改变。

应变计112可以在不使用盖114的情况下连接至压力释放阀10，以使得应变计112的至少一部分处于流路中，并且在压力释放阀10的启动过程中折曲。然而，盖114连接至应变计112的另外的松驰端，以辅助保持应变计112在压力释放阀10启动之前不折曲。可替换地，应变计112或其他相似传感器可以连接在弹簧26或其他移动部件上，以使得当通过制冷剂压力压缩的弹簧26时，应变计112弯曲或折曲，使得在其产生的电信号中发生改变。

应变计112可以与通知装置130信号相连接，或者直接地，例如通过电线132的方式，或者间接地通过逻辑电路或处理器（未示出）。通知装置130可以包括，但并不限于计算机、控制器、显示器或某些其他能够作为感觉指示器的装置，例如光或声发生器。当应变计112改变其发射信号时，启动通知装置130以向人们指示压力释放阀10排出制冷剂。

图12示例了安装于排出压力释放阀10的制冷剂的流路中的压力传感装置122的使用。压力传感装置122优选地安装于流路中的点处，在该点处压力在制冷剂流动过程中相对较高，例如如图12中所示的靠近入口通道16，或安装于流路变窄的点处。一个这种变窄的点可以是位于侧出口通道42或后出口通道20中的一个处。然而，根据压力感应装置122的敏感性以及检测的最小压力，流路中的任意点都可以是安装压力感应装置122的可接受的位置。

与如根据图10与11所描述的实施例一样，压力感应装置122可以直接或间接与通知装置130相信号连通，包括但并不限于计算机、控制器、显示器或某些形式的感觉指示器，例如光或声发生器，以使得当压力感应装置122改变其发射信号时，启动通知装置130，以向人们指示压力释放装置10已经排出制冷剂。而且，根据图10-12所描绘的每个实施例可以与通知装置130通过电线、光纤或其他电磁介质，例如无线电波方式相信号连通。虽然附图示例了每个传感器102、112、122与通知装置130相直接信号连通，但由每个传感器102、112、122产生的信号可以间接传输至通知装置。例如，由每个传感器产生的信号可以由处理器或其他逻辑电路（未示出）进行处理，或者接受和转发。而且，可以通过已知的方法为每个传感器102、112、122提供电力，例如但并不限于蓄电池或AC电源（未示出）。

尽管已经参照特定典型实施例特别示出并描述了本发明，但本领域技术人员应该理解的是，在不脱离如由可以通过书面说明与附图支持的权利要求限定的本发明的精神与范围的情况下，可以在本发明中实现细节上的各种变化。而且，尽管参照特定数量的元件描述了典型实施例，但应该理解的是，可以利用少于或多于特定数量的元件实现典型实施例。

Claims (12)

1.一种压力释放阀启动指示器，包括：

盖，设置于压力释放阀出口通道的至少一部分上，所述盖的整体通过流出所述出口通道的制冷剂而可移动，以便当移动所述盖时，指示所述制冷剂已经流出所述出口通道，

所述盖包括包围所述压力释放阀的至少一部分的带，所述带具有设置于所述出口通道上的制冷剂冲击表面。

2.根据权利要求1所述的压力释放阀启动指示器，其中，临时固定机构将所述盖保持在所述出口通道上的合适位置，直至启动所述压力释放阀。

3.根据权利要求1所述的压力释放阀启动指示器，其中，所述制冷剂冲击表面非垂直地与制冷剂流出所述出口通道的方向成角度，以便提供力以至少沿所述压力释放阀的轴线的方向移动所述带。

4.根据权利要求1所述的压力释放阀启动指示器，其中，所述压力释放阀包括在外表面上的记号，以使得人们辨别所述盖的移动。

5.根据权利要求1所述的压力释放阀启动指示器，其中，所述盖为粘性物质。

6.根据权利要求1所述的压力释放阀启动指示器，其中，所述盖为胶体或油脂。

7.根据权利要求1所述的压力释放阀启动指示器，其中，还包括所述压力释放阀的外表面上的斜坡，所述斜坡配置成支撑所述盖。

8.根据权利要求1所述的压力释放阀启动指示器，其中，在所述制冷剂停止流出所述出口通道之后，所述带保持移开的状态。

9.根据权利要求1所述的压力释放阀启动指示器，其中，所述指示器还包括连接至所述盖的应变计，以便当制冷剂排出所述压力释放阀时折曲。

10.一种指示压力释放阀启动的方法，所述方法包括：

用盖覆盖压力释放阀的出口通道的至少一部分；并且

以流出所述出口通道的制冷剂移动所述盖的整体，

所述盖包括包围所述压力释放阀的至少一部分的带，所述带具有设置于所述出口通道上的制冷剂冲击表面。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，临时固定机构将所述盖保持在所述出口通道上的合适位置，直至启动所述压力释放阀。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述制冷剂冲击表面成一定角度，以便提供力以沿所述压力释放阀的轴线的方向移动所述带。

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