CN106122645B - 用于流体回路的连接装置 - Google Patents

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Abstract

连接装置(10)包括能释放地直接彼此连接的两个热膨胀阀(12、12')，每个阀(12、12')均被构造成安装至流体回路的相应区段(C、C')的端部并且能在打开位置与关闭位置之间转换，其中，阀根据流体温度分别允许和防止流体流动通过该装置(10)。

Description

用于流体回路的连接装置
技术领域
本发明涉及一种能在第一操作位置与第二操作位置之间转换的用于流体回路的连接装置，在第一操作位置中，允许两个相邻回路区段的液压连接，并且在第二操作位置中，其中，允许两个相邻回路区段断开，而不会引起流体从回路中流失，其中，可在负载下(即，在两个回路区段中至少一个包含处于压力下的流体的情况下)执行两个回路区段的连接和断开的操作。
背景技术
从US 3,291,152中已知上述类型的用于流体回路的连接装置。
上述类型的用于流体回路的连接装置因其缩写SSQD(自密封快速断开)而被普遍知晓。已知的SSQD装置通常使用机械弹簧以确保在断开操作期间封闭构件是关闭的，从而防止流体从待断开的两个回路区段流失至外部。这些已知的装置具有很多缺点，首要一个缺点在于，一旦两个回路区段已连接，它们就会产生在回路内传播的压力波(所谓的“流体冲击(fluid hammer)”)。为了避免压力波可能损害回路的对过压状态特别敏感的部件的风险，必须采用合适的测量，例如，安装布置成吸收回路内的压力峰值储能器。此外，已知的连接装置很重且体积大，而且结构复杂并且因此也特别昂贵，以至于其专门用于非常特定的应用，例如，航天工业。
US 2015/0114607公开了一种双相流体回路，其包括：蒸发器装置，该蒸发器装置被布置为接收来自热体的热量；冷凝器装置，该冷凝器装置被布置为将热传递至冷体；第一管道，气相的工作流体通过该第一管道从蒸发器装置流动至冷凝器装置；以及第二管道，液相的工作流体通过该第二管道从冷凝器装置流动至蒸发器装置。回路还包括：一对第一热膨胀阀，这一对第一热膨胀阀分别位于在冷凝器装置的上游和下游，并且被构造为根据通过冷凝器装置的工作流体的温度防止或允许工作流体在回路内流动；以及一对第二热膨胀阀，这一对第二热膨胀阀分别位于蒸发器装置的上游和下游，并且被构造为根据通过蒸发器装置的工作流体的温度防止或允许工作流体在回路内流动。当两个第一(和/或两个第二)热膨胀阀均处于关闭位置时，可以将介于所述阀之间的回路区段拆开，例如以用于更换冷凝器装置(和/或蒸发器装置)，而不必清空整个回路。然而，根据这个已知的解决方案，两个第一(或者两个第二)阀与介于其间的回路区段的断开引起容纳在所述回路区段中的工作流体流失，在工作流体是有害流体(例如，有毒的、活性的或者非常热的流体)的情况下，这必须要避免。因此，这种已知的解决方案不能在不引起流体从回路流失的前提下允许两个相邻回路区段断开。
发明内容
本发明的目标在于提供一种用于流体回路的连接装置，其不受以上讨论的现有技术的缺点的影响，也就是说，其完全避免了由于两个回路区段的连接引起的回路内压力峰值的形成，与已知的SSQD装置相比，该连接装置重量较轻、体积较小、结构较简单并且价格较低廉，并且使得可以在不引起流体从回路中流失的前提下断开两个回路区段。
根据本发明通过用于流体回路的连接装置完全实现了这个目的和其他目的，该连接装置包括能释放直接彼此连接的两个热膨胀阀，每个阀均被构造成安装至相应的回路区段的端部并且能在打开位置与关闭位置之间转换，其中，每个阀根据由阀感测的流体温度分别允许和防止流体流动通过连接装置。
允许或防止流体流动通过连接装置的热膨胀阀的使用使得可以提供这样一种具有简单的设计、重量轻、体积不大、而且不昂贵的装置，并且因此其适于大规模使用。
根据本发明的实施方式，两个热膨胀阀被构造成以一种方式转换到关闭位置，从而当流体温度低于给定阈值时，允许两个回路区段断开。根据本发明的可替换实施方式，两个热膨胀阀被构造成以一种方式转换到关闭位置，从而当流体温度高于给定阈值时，允许两个回路区段断开。
优选地，两个阀均包括：管状壳体，该管状壳体被构造成在其第一端部处连接至相应的回路区段并且在与第一端部相对的第二端部处连接至另一阀的壳体并且在该第二端部处具有阀座，该阀座界定一贯通开口；封闭构件，该封闭构件能相对于阀座移动以控制流体流动通过贯通开口；以及，温敏控制装置，该温敏控制装置用于根据流体温度控制封闭构件的移动以关闭或打开贯通开口。
附图说明
从下文中的仅以非限制性的实例的方式参考附图给出的详细描述中将使本发明的其他的特征和优点变得显而易见，附图中：
图1是根据本发明的实施方式的连接装置的等距视图；
图2是图1的连接装置的前视图；
图3和图4分别是图1的连接装置在打开位置和关闭位置的轴向截面图；
图5和图6分别是根据本发明的另一实施方式的用于流体回路的连接装置在打开位置和关闭位置的轴向截面图；以及
图7是根据本发明的用于流体回路的另一连接装置的轴向截面图。
具体实施方式
首先参照图1至图4，根据本发明第一实施方式的用于流体回路的连接装置(在下文中仅称为“装置”)总体上用10表示。装置10旨在液压连接分别用C和C'表示的两个相邻回路区段，并且被构造为即使在两个回路区段中至少一个包含处于压力下的流体时允许两个回路区段C和C'断开而不引起流体从回路中流失。
装置10包括分别用12和12'表示的一对热膨胀阀。阀12例如通过螺丝(未示出)安装至第一回路区段C的端部，而阀12'例如通过螺丝(未示出)安装至第二回路区段C'的端部。两个阀12和12'例如通过螺丝(未示出)能释放地直接彼此连接。两个阀12和12'中的每一个可在打开位置(在图3中示出的)与关闭位置(在图4中示出的)之间转换，其中，根据由阀感测到的流体温度分别允许和防止流体流动通过装置10。特别地，在图3和图4中示出的实施方式中，两个阀12和12'被构造成使得在流体的工作温度下均处于打开位置并且被构造成当流体温度降到低于(或者最多等于)流体的工作温度的给定阈值以下时转换到关闭位置。
优选地，如在所示的实施方式中，两个阀12和12'彼此相同。两个阀的对应部分和元件用相同的参考标号表示，其中给阀12'加了上撇。
每个阀12、12'均包括沿着纵轴线x延伸的管状壳体14、14'。壳体14、14'在相对的轴向端部中的一个处关闭，即在阀12、12'通过壁15、15'被连接至相应回路区段C、C'的端部处关闭，该壁具有允许流体流动通过所述壁的多个开口17、17'。在其轴向端部中的一个处，壳体14、14'形成第一安装凸缘16、16'，以用于连接至相应的回路区段C、C'，而在相对的轴向端部处，壳体14、14'形成第二安装凸缘18、18'，以用于连接至装置10的另一个阀12'、12的壳体14'、14。在所述第二轴向端部处，壳体14、14'具有阀座20、20'，该阀座界定贯通开口22、22'以使流体从该贯通开口中流过。通过封闭构件24、24'控制流动通过贯通开口22、22'的流体。在阀12、12'的打开位置中，如在图3中所示，封闭构件24、24'与阀座20、20'间隔开，并且因此允许流体流动通过贯通开口22、22'，而在阀的关闭位置中，如在图4中所示，封闭构件24、24'靠置在阀座20、20'上，并且因此防止流体流动通过贯通开口22、22'。
每个阀12、12'还包括温敏控制装置，该装置能操作地与封闭构件24、24'关联以根据由阀感测的流体温度控制封闭构件在打开位置与关闭位置之间的转换。在这种情况下，当由阀感测的流体温度降低到上述阈值以下时，封闭构件24、24'从打开位置转换至关闭位置，而当由阀感测的流体温度超过上述阈值时，则会发生相反的运动，也就是说，从关闭位置到打开位置的运动。在本文提出的实施方式中，控制装置由波纹管26、26'形成，该波纹管可以沿着纵轴线x延伸并且在其端部处固定至封闭构件24、24'并且在相对端部处固定至壁15、15'。波纹管26、26'密封地填充有气体或液体，并且因此当流动通过装置的温度增大时波纹管膨胀、变长，而当流体的温度减小时，波纹管收缩、变短。两个阀12、12'的波纹管26、26'的延长引起相应封闭构件24、24'移动远离相应阀座20、20'，从而允许流体流动通过该装置。相反，两个阀12、12'的波纹管26、26'的缩短引起相应封闭构件24、24'移动靠近相应阀座20、20'，直至贯通开口22、22'被完全关闭。一旦贯通开口22、22'已关闭，并且因此中断了流体流动通过该装置，两个阀12、12'的壳体14、14'以及两个回路区段C、C'就可以彼此断开而不引起流体从回路中流失。
在图5和图6中示出了本发明的可替换实施方式，其中，与图3和图4中的部分和元件对应的部分和元件已给予相同的参考标号。这个实施方式与图3和图4中示出的实施方式的不同之处基本上仅在于，阀12、12'在这种情况下被构造为在流体的工作温度下两个阀都处于打开位置，并且被构造成当流体温度超过高于(或者最多等于)流体的工作温度的给定阈值时转换到关闭位置。在这种情况下，因此，由于流体温度增大所引起的每个阀12、12'的波纹管26、26'的膨胀使得封闭构件24、24'抵靠阀座20、20'移动，并且因此贯通开口22、22'关闭，而由于流体温度的减小所引起的波纹管26、26'的收缩使得封闭构件24、24'移动远离阀座20、20'，从而允许流体流动通过贯通开口22、22'。因此，还是在这种情况下，一旦贯通开口22、22'已关闭，并且由此中断了流体流动通过装置，由于流体温度增大至上述阈值以上，两个阀12、12'的壳体14、14'以及两个回路区段C、C'可以彼此断开而不引起流体从回路中流失。
最后参照图7，其中，与先前附图中的部分和元件对应的部分和元件已给予相同的参考标号，在控制装置由波纹管构成的情况下，构成装置10的两个阀12、12'中的每个阀的壁15、15'可具有相应的孔28、28'，每个孔均与相应的波纹管26、26'连通并且设置有相应的弹簧阀(本身已知的但未示出)以允许对波纹管26、26'进行加压和减压。
从上文提供的描述中，使用根据本发明的连接装置能够实现的优点是显而易见的。该装置结构简单、价格低廉、重量轻并且体积小，因此非常适于大规模使用。此外，由于装置的两个阀的封闭钩件从打开位置转换至关闭位置或者反之亦然，所以其并非以突然的方式而是逐渐地实现，该装置避免了在连接两个回路区段的操作过程中产生压力波。最后，根据本发明的连接装置允许两个相邻的回路区段断开而不引起流体从回路中流失，这在有害流体的情况下是特别有利的。
当然，本发明的原理保持不变，结构细节和实施方式可与仅以非限制实例方式描述的和示出的结构细节和实施方式有很大不同。

Claims (6)

1.一种用于流体回路的连接装置(10)，所述连接装置(10)被布置为液压地连接相邻的两个回路区段(C、C')并且允许所述两个回路区段(C、C')在负载下的断开而不引起流体从所述回路中流失，
其中，所述连接装置(10)包括能释放地直接彼此连接的两个热膨胀阀(12、12')，
其中，所述两个热膨胀阀(12、12')中的每个热膨胀阀均根据流体温度而能在打开位置与关闭位置之间转换，在所述打开位置和所述关闭位置中，所述每个热膨胀阀分别允许和防止流体流动通过所述连接装置(10)，
其中，所述两个热膨胀阀(12、12')中的每个热膨胀阀均包括：
管状壳体(14、14')，所述管状壳体被构造成在所述管状壳体的第一端部处连接至相应的回路区段(C、C')并且在相对端部处连接至另一热膨胀阀(12'、12)的壳体(14、14')，并且所述壳体在所述相对端部处具有阀座(20、20')，所述阀座界定一贯通开口(22、22')，
封闭构件(24、24')，所述封闭构件能相对于所述阀座(20、20')移动以控制流体流动通过所述贯通开口(22、22')，以及
温敏控制装置(26、26')，所述温敏控制装置用于根据所述流体温度控制所述封闭构件(24、24')的移动以关闭或打开所述贯通开口(22、22')，
其中，所述每个热膨胀阀(12、12')的所述管状壳体(14、14')在所述相对端部处具有安装凸缘(18、18')以用于连接到所述另一热膨胀阀(12、12')的所述管状壳体(14、14')，
其中，所述两个热膨胀阀(12、12')的所述安装凸缘(18、18')彼此直接接触，并且
其中，所述两个热膨胀阀(12、12')的所述阀座(20、20')连同相应的所述封闭构件(24、24')设置在所述相对端部处以彼此面向。
2.根据权利要求1所述的连接装置，其中，当所述流体温度低于给定阈值时，所述两个热膨胀阀(12、12')被构造成转换至所述关闭位置，并由此允许所述两个回路区段(C、C')的断开。
3.根据权利要求1所述的连接装置，其中，当所述流体温度高于给定阈值时，所述两个热膨胀阀(12、12')被构造成转换至所述关闭位置，并由此允许所述两个回路区段(C、C')的断开。
4.根据权利要求1所述的连接装置，其中，所述两个热膨胀阀(12、12')彼此相同。
5.根据权利要求1所述的连接装置，其中，所述温敏控制装置(26、26')包括填充有气体或液体的波纹管，所述波纹管在该波纹管的第一端部处固定至所述封闭构件(24、24')并且在该波纹管的相对端部处固定至所述壳体(14、14')，借此由于所述流体温度的变化所引起的所述波纹管(26、26')的体积的变化使得所述封闭构件(24、24')相对于所述阀座(20、20')移动。
6.根据权利要求5所述的连接装置，其中，所述两个热膨胀阀(12、12')中的每个热膨胀阀的壳体(14、14')均具有孔(28、28')，所述孔与相应的热膨胀阀(12、12')的波纹管(26、26')连通，并且所述孔设置有相应的弹簧阀以允许所述相应的热膨胀阀(12、12')的波纹管(26、26')的加压和减压。
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