CN104364594B - 电磁止回阀 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于运输制冷系统的空气交换板(20)中的阀，其包括被构造和配置成定位在所述空气交换板(20)相邻处且可在第一位置与第二位置之间移动的阀盖(102)。所述阀盖(102)包括磁性部分。弹性挠性构件(110)耦接到所述阀盖(102)且被构造和配置成耦接到所述空气交换板(20)。所述弹性挠性构件(110)将所述阀盖(102)偏压到第一位置。电磁体(150)相对于所述阀盖(102)定位在所述空气交换板(20)内。控制器耦接到所述电磁体(150)以选择性地施加电力来使所述阀盖(102)在所述第一位置与所述第二位置之间移动。

Description

电磁止回阀

相关申请的交叉引用

本申请要求在2012年6月25日提交的美国临时专利申请第61/663,868号的权益，此申请的内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明一般涉及运输制冷系统，且更明确地说，涉及一种运输制冷系统的空气交换阀。

背景技术

运输制冷系统用于控制封闭区域（例如拖车上的绝缘箱、卡车、集装箱）中的环境。制冷系统从封闭区域吸收热量并将箱子外部的热量释放到环境中。通常以这种制冷系统运输的易腐烂的物品随着时间呼吸，将氧转化为二氧化碳。如果氧的浓度太低，或二氧化碳的浓度太高，那么货物可能被损坏。新鲜的空气交换通过将新鲜空气抽吸到系统中且迫使二氧化碳排出排气孔而避免了这种结果。抽吸到制冷系统中的新鲜空气量必须有限，因为空气会使易腐烂物品干燥且因为来自系统的电力必须用来冷却空气。

发明内容

根据本发明的一个实施方案，提供了一种用于运输制冷系统的空气交换板中的阀，其包括被构造和配置成定位在空气交换板相邻处且可在第一位置与第二位置之间移动的阀盖。所述阀盖包括磁性部分。弹性挠性构件耦接到所述阀盖且被构造和配置成耦接到所述空气交换板。所述弹性挠性构件将所述阀盖偏压到第一位置。电磁体相对于所述阀盖定位在所述空气交换板内。控制器耦接到所述电磁体以选择性地施加电力来使所述阀盖在所述第一位置与所述第二位置之间移动。

根据本发明的另一实施方案，提供了一种运输制冷系统，其包括具有壁的集装箱。传感器检测集装箱内的状态。空气交换板与集装箱壁定位在一起并且包括进气导管。空气交换阀相邻于进气导管安装到空气交换板且包括可在第一位置与第二位置之间移动的阀盖。弹性挠性构件耦接到阀盖且将阀盖偏压到第一位置。空气交换阀还包括电磁体，其相对于阀盖与空气交换板定位在一起。控制器耦接到电磁体以响应于来自传感器的信号而选择性地施加电力到电磁体来使阀盖在第一位置与第二位置之间移动。

根据本发明的又一实施方案，提供了一种用于操作具有被构造成存储货物的集装箱的运输制冷系统的方法，其包括检测集装箱内的氧含量。如果氧含量大于或等于阈值，那么施加电力到电磁体。集装箱内的氧含量被再次检测。如果氧含量低于阈值，那么从电磁体去除电力。阀盖由弹性挠性构件偏压到第一位置。

将从下文结合附图的描述更显而易知这些和其它优点以及特征。

附图说明

在说明书的结论部分的权利要求书中特别指明和清楚要求被视为本发明的主题。将从下文结合附图的详细描述显而易知本发明的前述和其它特征以及优点，其中：

图1是运输制冷系统的一部分的截面图；

图2是打开的空气交换阀的透视图；

图3是闭合的空气交换阀的透视图；

图4是空气交换板的透视图；

图5是空气交换板的透视图；和

图6是另一空气交换阀的截面图。

具体实施方式

参考图1，图示了示例性运输制冷系统10的一部分的简化示意图。系统10包括用于存储货物（例如易腐烂货物）的集装箱12。集装箱12的至少一个壁14包括空气交换板20。空气交换板20包括至少一个进气导管22、至少一个排气导管24、空气交换阀100和传感器26。进气导管22从系统外部（例如从大气）接收富氧空气。集装箱12内的富二氧化碳空气流动通过排气导管24且排放到集装箱12外部。在一个实施方案中，传感器26被构造成检测集装箱12中的氧量，并且基于检测到的氧含量来选择性地操作空气交换阀100。更明确地说，如果检测到的氧含量低于预定值，那么与传感器26通信的控制器28将打开空气交换阀100，使得富氧空气将流动穿过进气导管22并进入集装箱12中。应了解传感器26可选地可被构造成感测集装箱12中的二氧化碳量。

空气交换阀100相邻于进气导管22安装到空气交换板20且可在闭合位置与打开位置之间移动，在闭合位置中，抑制气流通过进气导管22，而在打开位置中，允许气流通过进气导管22。空气交换阀100通过控制器28电耦接到传感器26。在系统的正常操作期间，当传感器26确定集装箱12中的氧处于可接受的水平时，阀100保持在闭合位置且禁止或基本上抑制流动通过进气导管22。然而，如果传感器26确定氧含量低，那么阀100打开，从而允许富氧空气流动通过进气导管22并进入集装箱12中。

现参考图2和图3，图示了空气交换阀100。空气交换阀100包括安装到弹性挠性构件110的阀盖102，阀盖102可在打开位置与闭合位置之间移动。阀盖102可以由磁性材料或基于铁的钢制成。阀盖102被尺寸化使得当阀盖102处于闭合位置时，阀盖102抑制气流通过空气交换板20的进气导管22。在一个实施方案中，弹性挠性构件110的一部分112耦接到阀盖102的第一表面104，例如在第一表面104的中心。弹性挠性构件110与阀盖102之间的替代连接在本发明的范围内。在一个实施方案中，弹性挠性构件110由具有细粒结构的金属片制成，使得弹性挠性构件110在平行于细粒的方向上增大了挠性且在垂直于细粒的方向上增大了刚性。弹性挠性构件110将阀盖102偏压到打开位置。在一个实施方案中，当阀盖102处于打开位置（见图2）时，弹性挠性构件110位于平面内且耦接到弹性挠性构件110的阀盖102的第一表面104平行于所述平面且邻接所述平面。当阀盖102处于闭合位置（图3中所示）时，耦接到阀盖102的弹性挠性构件110的部分112在空气交换板20的方向上延伸出平面。

阀盖102可额外包括至少一个密封机构108（图5）用于与空气交换板20的一部分接合。密封机构108可连接到与阀盖102的第一表面104相反的第二表面106（图5）或与其整体式形成。在一个实施方案中，密封机构108是大体v形峰，其从阀盖102的第二表面106延伸以接合空气交换板20上的垫圈而密封各自进气导管22。弹性挠性构件110包括具有第一孔116的第一凸缘114和具有第二孔122的第二凸缘120。第一凸缘114和第二凸缘120共面且位于弹性挠性构件110的相对侧上。第一间隔件118相邻于第一孔116安装到第一凸缘114且第二间隔件124相邻于第二孔122安装到第二凸缘120。第一和第二间隔件118、124在空气交换板20方向上垂直于弹性挠性构件110的平面延伸。间隔件118、124可用于以固定距离将弹性挠性构件110的一部分耦接到空气交换板20。

图4和图5是当空气交换阀100处于打开位置和闭合位置时空气交换板20的截面图。电磁体150容置在空气交换板20内。在一个实施方案中，电磁体150包括铁芯和包覆铁芯的电线152。电磁体150的电线152耦接到控制器28，使得可将电力选择性地施加到电线152。至少一个进气导管22布置成相邻于电磁体150。进气导管22延伸通过空气交换板20且进入集装箱12中。空气交换阀100使用多个紧固件（例如螺钉）安装到空气交换板20的外表面21。紧固件可分别延伸通过弹性挠性构件110的凸缘114、120中的孔116、122和相邻的间隔件118、124而进入空气交换板20中。间隔件118、124界定弹性挠性构件110平面与空气交换板20之间的空间，使得阀盖102可在打开位置与闭合位置之间移动。

如图4中所示，在运输制冷系统10操作期间，空气交换阀100由弹性挠性构件110偏压到打开位置。当阀盖102打开时，空气可流动通过空气交换板20的进气导管22。大气与集装箱12内部之间的压力差将空气抽吸通过打开的进气导管22且进入集装箱12中。

如果传感器26检测到集装箱12内的氧含量已经达到可接受的水平，那么传感器26产生信号且将其发送给耦接到电磁体150的控制器28。控制器28通过施加电力给电线152而闭合阀100。当施加电力时，电磁体150产生吸引阀盖102的磁场，使得阀盖102的密封机构108在进气导管22周围建立密封。只要控制器继续给电磁体150供电，阀100就将保持闭合。当传感器26确定集装箱12中的氧含量太低时，传感器26产生另一信号且将其发送给控制器28。接着，控制器28停止给电磁体150的电线152提供电力，从而消除吸引阀盖102的磁场。因为电磁体150不再吸引阀盖102，所以弹性挠性构件110能够将阀盖102偏压到打开位置。密封机构108再次与空气交换板20的表面21分离以允许空气流动通过进气导管22且进入集装箱12中。

在图6所示的替代实施方案中，空气交换阀200相对于空气交换板20的表面21枢转，而不是如上所述平行于空气交换板20移动。阀盖202的第一端204可用弹性挠性构件210和至少一个紧固件220安装到空气交换板20。加强板212相邻于紧固件220固定到第一端204，加强板212将阀盖202牢固地夹在闭合位置。磁性材料214（例如铁芯或永久磁体）安装在阀盖202的自由端206附近。磁性材料214相对于空气交换板的电磁体150定位，使得当电磁体150产生磁场时，磁性材料214被吸引到电磁体150。在正常操作期间，阀盖202被弹性挠性构件210偏压到打开位置。当电力被施加到电磁体150时，磁性材料214被吸引到电磁体150的磁场且阀盖202保持在闭合位置。当从电磁体150去除电力时，消除吸引永久磁体214的磁力且弹性挠性构件210将阀盖202偏压到打开位置。止挡件230可布置成相邻于阀盖202的自由端206来限制阀盖202相对于空气交换板20的成角度移动。虽然希望在电力故障的情况下提供打开的阀200，但在本发明的范围内可将电力施加到电磁体150来打开阀200而不是使其闭合。

虽然已经仅结合有限数量的实施方案来详细描述本发明，但是应容易理解本发明不限于这些公开的实施方案。更确切地说，可以修改本发明以并入之前未描述的任何数量的变化、改变、替换或等效配置，但其需与本发明的精神和范围相称。此外，虽然已经描述了本发明的各种实施方案，但应当理解本发明的方面可仅包括所述实施方案中的一些。因此，本发明不应被视为受限于上文的描述，而是仅受限于所附权利要求书的范围。

Claims (13)

1.一种用于运输制冷系统的空气交换板，其包括：

进气导管；

电磁空气交换阀，其相邻于所述进气导管安装到所述空气交换板上；

所述电磁空气交换阀包括：

阀盖，其被定位在所述空气交换板相邻处且可在打开位置与闭合位置之间移动，所述阀盖包括磁体部分；

弹性挠性构件，其耦接到所述阀盖且被耦接到所述空气交换板以将所述阀盖偏压到打开位置；

电磁体，其相对于所述阀盖定位在所述空气交换板内，和

控制器，其将电力选择性地施加到所述电磁体来使所述阀盖在所述打开位置与所述闭合位置之间移动。

2.根据权利要求1所述的空气交换板，其中所述阀盖由基于铁的钢制成。

3.根据权利要求1所述的空气交换板，其中所述阀盖包括永久磁体。

4.根据权利要求1所述的空气交换板，其中所述弹性挠性构件包括多个细粒使得所述弹性挠性构件平行于所述多个细粒增大了挠性且垂直于所述多个细粒增大了刚性。

5.根据权利要求1所述的空气交换板，其中当所述阀盖处于所述打开位置时，所述弹性挠性构件位于平面内。

6.根据权利要求1所述的空气交换板，其中当所述阀盖处于所述闭合位置时，所述弹性挠性构件在所述电磁体的方向上从平面延伸。

7.一种运输制冷系统，其包括：

具有壁的集装箱；

传感器，其用于检测所述集装箱内的状态；

根据前述权利要求1-6中任一项所述的空气交换板，其布置在所述集装箱的所述壁内。

8.根据权利要求7所述的运输制冷系统，其中所述传感器检测所述集装箱内的氧量。

9.根据权利要求7所述的运输制冷系统，其中所述传感器检测所述集装箱内的二氧化碳量。

10.一种用于操作运输制冷系统的方法，所述运输制冷系统具有被构造成存储货物的集装箱并且是根据权利要求7所述的运输制冷系统，所述方法包括：

检测所述集装箱内的氧含量；

如果所述氧含量大于或等于阈值，那么施加电力到电磁体；

检测所述集装箱内的所述氧含量；

如果所述氧含量低于所述阈值，那么从所述电磁体去除电力；和

用弹性挠性构件将阀盖偏压到打开位置，所述弹性挠性构件被耦接到所述阀盖，并且所述阀盖包括磁体部分。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述氧含量由所述集装箱内的传感器检测。

12.根据权利要求10所述的方法，其中控制器耦接到所述运输制冷系统的传感器和所述电磁体两者。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述控制器响应于来自所述传感器的信号而将电力施加到所述电磁体或从其去除电力。