TWI779143B - 液體注射裝置及其製造方法 - Google Patents

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佛洛伊德肯特 馬特萊克
布萊恩 Ｅ 金
亞當 埃肯羅特
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美商席諾科技公司
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Abstract

一種用於將例如一液體密封劑之一可施配流體材料（28）注射至一運行之空調系統或製冷系統等之製冷劑管路中之流體注射裝置（10）包含一管（12），管（12）在其出口端處具有一流體出口閥（18），流體出口閥（18）由一閥塞（24）關閉以在其之間提供容納一乾燥惰性氣體之一氣閘腔室（42），該乾燥惰性氣體防止在裝置被使用之前已經過流體出口閥（18）洩漏之任何液體密封劑發生反應，例如發生聚合。在系統運行時，藉由就在使用之前拆卸閥塞（24）並將出口閥（18）連接至系統之一低壓力區且然後將一入口閉合部件（14）連接至系統之一高壓力區來使用裝置（10）。一種製造該裝置之方法包含以惰性氣體來使空氣自裝置移置且然後將材料18引入至管中。

Description

液體注射裝置及其製造方法 [相關申請案之交叉參考]
本申請案主張以弗洛伊德．肯特．馬特拉克(Floyd Kent Matlack)等人之名義在2017年12月21日提出申請且名稱為「流體注射裝置以及其製造及使用方法(Fluid Injection Device and Method of Making and Using the Same)」之臨時專利申請案第62/608,993號之優先權。
本發明係關於一種用於將一流體(例如一密封劑液體)注射至一系統(例如一空調系統或一製冷系統)中之流體注射裝置、以及製作及使用該注射裝置之方法。
用於將一可施配流體(dispensible fluid)(例如一液體密封劑)注射至空調系統及製冷系統中之裝置在此項技術中已為人所知。此等裝置包含一管，該管容納欲經由該管中之一流體出口閥(fluid outlet valve)而自該管施配之一流體。舉例而言，卡西亞比佛利(Cacciabeve)等人在2016年6月23日公開了名稱為「密封劑軟管及使用方法(Sealant Hose and Method of Use)」之公開專利申請案第US 2016/0178107 A1號(「卡西亞比佛利」)。一軟管12容納流體密封劑且以分解圖形式顯示於卡西亞比佛利之第2圖中。如第1圖中所示，軟管12之入口端藉由一製冷劑維護軟管(無編號)連接至一空調歧管壓力計6且其出口端連接至一空調系統(air conditioning system；AC)之維護埠(seryice port；SP)。第3圖顯示將管12之入口端連接至製冷劑維護軟管之一入口閥14，且第 4圖顯示與管12之出口端連接之一出口閥16。可以看出，出口閥16包含一第一殼體54及一第二殼體56且被建構成在藉由空調維護埠之一錐形組件(圖式中未顯示)附接至該維護埠時被打開。將出口閥16連接至維護埠會將該閥打開，俾使來自空調歧管壓力計6之壓力經由出口閥16而施配流體密封劑。
先前技術流體注射裝置(例如卡西亞比佛利之流體注射裝置)所遭遇之一顯著問題係為密封劑在使用之前(例如，在製造、儲存及/或裝運期間)經過流體出口閥時之洩漏。發生此種洩漏可能係由於各閥組件未能彼此完全坐靠或者係因裝運期間之振動等。經驗已表明，例如三元矽烷液體密封劑因經過出口閥時發生甚至非常輕微之洩漏而與水分(例如大氣濕度)接觸亦將有效地使各出口閥組件膠合於一起，進而使得注射裝置變得無用。據報告，在裝置出口端處利用此等先前技術閥之注射裝置之失效程度高至令人無法接受。對因密封劑洩漏而變得無效之注射裝置之過於頻繁之返回及重新加工招致了相當大的花費，更不必說引起顯著的客戶不滿。
本發明藉由在管之出口端處設置一氣閘腔室(airlock chamber)來克服前述洩漏問題，該氣閘腔室容納可係為一乾燥惰性氣體之一惰性氣體。任何洩漏之密封劑在製造、儲存、裝運及搬運期間僅暴露於惰性氣體，且洩漏之密封劑之聚合(polymerization)或其他污染藉此得以避免。
大體而言，本發明提供一種用於在一閉合加壓系統(closed pressurized system)正在運行時經由一流體出口閥將一可施配流體材料(例如一密封劑液體或其他液體)注射至該系統(例如一運行之空調系統或一運行之製冷系統)中之流體注射裝置。(為表達簡潔性，在以下論述中，有時會參考一密封劑或一密封劑液體，然而本發明囊括用於注射其他類型之可施配流體材料之裝置。)本發明之流體注射裝置克服了上述問題，即可施配流體材料於使用前在經過裝置 之流體出口閥時發生洩漏。此係藉由以下來達成：在流體出口閥之下游設置容納一「惰性氣體」(如以下所定義)(例如，一乾燥惰性氣體)之一氣閘腔室，俾使經過流體出口閥而洩漏之任何可施配流體材料僅被暴露於氣閘腔室中之惰性氣體且藉此免於與環境大氣接觸。若需要使可施配流體材料免受水分影響，則惰性氣體在被引入至氣閘腔室中之前被乾燥。閥塞(valved plug)可在就要使用之前由使用者自裝置容易地拆卸，且可施配流體材料以傳統方式經由流體出口閥被排放。另一選擇為，閥塞可被固定至裝置，俾使其不能由使用容易地拆卸或根本不能拆卸。在此種情形中，閥塞被建構成與其中將被注射可施配流體材料之系統連接成流動連通。在此種情形中，可施配流體材料經由氣閘腔室被排放，且氣閘腔室中少量的惰性氣體與可施配流體材料一起被引入至系統中。
具體而言，根據本發明，提供一種用於將一可施配流體材料注射至一加壓系統(pressurized system)中之流體注射裝置，該加壓系統中具有一加壓流體之一相對高壓力區(relatively high pressure zone)及一相對低壓力區(relatively low pressure zone)，該流體注射裝置包含以下組件。一管具有一入口端(inlet end)及一出口端(outlet end)，該入口端上具有一入口閉合部件(inlet closure member)，該入口閉合部件能夠與該高壓力區連接成流體流動連通，且該出口端上具有一出口夾具(outlet fixture)，該出口夾具能夠與該低壓力區連接成流體流動連通。此種可連接性使該注射裝置能夠連接至該加壓系統。該管內界定有設置於該入口閉合部件與該出口夾具間之一閉合儲存腔室(closed storage chamber)，且一可施配流體材料設置於該閉合儲存腔室內。該出口夾具包含一氣閘(airlock)腔室，該氣閘腔室設置於該出口閥之下游且容納對於該可施配流體材料為惰性之一氣體。如此一來，在使用之前自該閉合儲存腔室朝該出口夾具洩漏之任何可施配流體材料僅被暴露於該氣閘腔室中所容納之該氣體。
本發明之其他態樣單獨地或以任何適合之組合形式提供以下附加特 徵其中之一或多者。該出口夾具可包含設置於該管之該出口端處之一出口閥及設置於該出口閥之下游之一閥塞，該出口閥及該閥塞協作以在其之間形成該氣閘腔室；該閥塞可被建構成由一使用者能夠自該裝置容易地拆卸，藉此使該出口閥能夠直接連接至該加壓系統；該閥塞可被建構成與該加壓系統直接連接成流體流動連通；該出口夾具可被建構成在連接至該低壓力區後自動地自一關閉位置切換至一打開位置，且該入口閉合部件可被建構成在連接至該高壓力區後自動地自一關閉位置切換至一打開位置，以允許該加壓流體自該高壓力區穿過該入口閉合部件而進入該裝置中，進而經由該出口夾具將該可施配流體材料施配至該低壓力區中；該入口閉合部件、該出口夾具及該閥塞可各自包含一施克拉德(Schrader)閥；該惰性氣體可處於自約35磅/平方英吋絕對壓(Pounds Per Square Inch Absolute；PSIA)至約65磅/平方英吋絕對壓(例如，自約45磅/平方英吋絕對壓至約55磅/平方英吋絕對壓)之一壓力；且該可施配流體材料可係為適用於密封一閉合系統中之洩漏處之一密封劑液體；該惰性氣體可係為氮氣或者對於該可施配流體材料為化學惰性之任何適合氣體；該惰性氣體可係為一乾燥氣體，該乾燥氣體之水分含量被消除或低至不能夠起始該可施配流體材料之聚合或與該可施配流體材料之其他反應；該管可係為一不透水管；且該閥塞可由一不透水材料(moisture-impermeable material)製成。
本發明之又一些態樣單獨地或以任何適合之組合形式提供以下附加特徵其中之一或多者。該出口閥可包含：一閥密封件，能夠自將該出口閥關閉之一關閉位置移動至將該出口閥打開之一打開位置；以及一彈簧，具有一彈簧力且被設置成藉由對該閥密封件強加該彈簧力而將該閥密封件驅使成其關閉位置，並且該氣閘腔室可被設置成使得其中所容納之該惰性氣體之該壓力將該閥密封件驅使成其關閉位置，且該惰性氣體之該壓力可大於該彈簧力；該彈簧力可係為自約25磅/平方英吋絕對壓至約35磅/平方英吋絕對壓，且該惰性氣體之 該壓力可係為自約45磅/平方英吋絕對壓至55磅/平方英吋絕對壓；該可施配流體材料可係為適用於密封一閉合系統中之洩漏處之一密封劑流體；且該管、以及該入口閉合部件及該出口夾具的至少彼等易於與該可施配流體材料接觸之部分係由一不透水材料構成。
本發明之再一態樣提供一種用於將一可施配流體材料注射至一加壓系統中之流體注射裝置，該加壓系統具有一加壓流體之一相對高壓力區及一相對低壓力區，該流體注射裝置包含以下組件。由一不透水材料製成之一管具有一入口端及一出口端，該入口端上具有一入口閉合部件，該入口閉合部件能夠與該高壓力區連接成流體流動連通，且該出口端上具有一出口夾具，該出口夾具能夠與該低壓力區連接成流體流動連通，以藉此使該注射裝置能夠連接至該加壓系統。該出口夾具更具有設置於該管之該出口端處之一出口閥及設置於該出口閥之下游之一閥塞，該出口閥及該閥塞協作以在其之間形成一氣閘腔室。該氣閘腔室容納一惰性氣體，且該閥塞被建構成由一使用者能夠自該裝置容易地拆卸，俾使該出口閥能夠直接連接至該加壓系統。該管內界定有設置於該入口閉合部件與該出口夾具間之一閉合儲存腔室，且一可施配流體材料設置於該閉合儲存腔室內。自該裝置拆卸該閥塞會暴露出該出口閥以使該出口閥能夠直接連接至該低壓力區。該出口閥被建構成連接至該低壓力區，且僅在自該管之該入口端強加之高壓力將該出口閥推開時打開。該入口閉合部件被建構成在連接至該高壓力區後自動地自一關閉位置切換至一打開位置，以允許該加壓流體自該高壓力區穿過該出口閥而進入該裝置中，進而經由該出口閥將該可施配流體材料施配至該等低壓力區中。
本發明之其他態樣單獨地或以任何適合之組合形式提供以下附加特徵其中之一或多者。該入口閉合部件及該閥塞可各自包含一施克拉德閥，且該出口閥可包含僅允許自該裝置向外流動之一單向止回閥(onc-way check valve)； 並且該可施配流體材料可包含適用於密封該加壓系統中之洩漏處之一液體密封劑。
本發明之一方法態樣包含一種製造一流體注射裝置之方法，該裝置包含具有一入口端及一出口端之一管，該方法包含以下步驟。將一出口夾具緊固至該出口端，該出口夾具包含一出口閥及緊固至該出口閥之一閥塞。該閥塞可視需要以可拆卸方式緊固至該出口閥，以由一使用者自該出口閥容易地拆卸。該出口夾具更包含設置於該出口閥與該閥塞間之一氣閘腔室。將該出口夾具打開以使一氣體從中穿過，且向該入口端中並經由該管及該出口夾具注射一惰性氣體以使環境空氣自該裝置移置。將該出口夾具關閉以使一氣體從中穿過，且自該管之該入口端將一可施配流體材料加入至該管中以使該惰性氣體自該管而非自該出口夾具移置。在完成將該可施配流體材料引入至該管中之後，藉由以一入口閉合部件關閉該入口端來密封容納被加入之該可施配流體材料之該管之該入口端。
本發明之另一方法態樣更包含將一入口閉合部件緊固至該入口端，該入口閉合部件被建構成在其中於延伸穿過該入口閉合部件之一閥通道中接納一施克拉德閥；以及將該惰性氣體且然後將該可施配流體材料經由該閥通道加入，此後將該施克拉德閥插入至該閥通道中。
本發明之其他方法態樣以任何適合之組合形式包含以下附加步驟其中之一或多者。首先將該可施配流體材料引入至該管中的該出口夾具處或鄰近該出口夾具處，藉此隨著更多材料被引入至該管中而使該可施配流體材料之液位朝該入口端增加；該入口閉合部件及該閥塞各自包含相應之施克拉德閥，且該出口閥可包含僅允許自該裝置向外流動之一單向止回閥；且例如以一套管(ferrule)將該入口閉合部件緊固至該管之該入口端，並例如以一套管將該出口夾具緊固至該管之該出口端。
如本文中及申請專利範圍中所使用，以下用語具有所指示含義。用語「可施配流體材料」意指可施配之液體、膏料、凝膠等，包括但不限於液體聚合物、液體聚合物前驅物、其中懸浮有細顆粒固體之液體、膠態懸浮液(colloidal suspension)、凝膠、以及更一般而言可流動非氣態材料、及該等材料其中之二或更多者之混合物。雖然用語「惰性氣體」可包含經典之惰性氣體，然而該用語未必意指惰性氣體之化學定義，而是意指對於可施配流體材料為惰性之氣體。在本上下文中，「惰性」意指將不會不利地影響可施配流體材料(例如，因使可施配流體材料發生聚合或以其他方式受到不利影響)之氣體。一「下游」或「上游」位置或結構指示相對於可施配流體材料自裝置被排放之方向所感測到的一位置或結構。一「乾燥」惰性氣體係為水分已被消除或被充分減少俾使會受水分不利影響之可施配流體材料在製造、裝運及儲存期間不會因與該乾燥惰性氣體接觸而受到不利影響的氣體。所提及之一「運行」系統意指處於運行中且因此具有一高壓力區及一低壓力區之一系統。
10:流體注射裝置
12:管
12a:入口端
12b:出口端
14:入口閉合部件
16:第一套管
18:流體出口閥
18a:出口通道
18b:凸肩
19:出口閥密封件
20:第二套管
21:出口夾具
22:螺紋出口套圈
22a:內螺紋
24:閥塞
24a:外螺紋
26:儲存腔室
28:可施配流體材料/密封劑
30:施克拉德閥
35:螺旋彈簧
36:螺旋彈簧
38:止回閥或單向施克拉德閥(或類似閥)
40:致動器銷
42:氣閘腔室
44:流體出口閥密封墊圈/止回閥密封墊圈
46:密封劑儲器
48:填充管
第1圖係為本發明之注射裝置之一個實施例之立面圖；第2圖係為第1圖所示裝置之閥塞組件之一實施例的相對於第1圖放大之剖視立面圖；第3A圖係為顯示閥塞與流體注射裝置對準之示意性局部剖視立面圖；第3B圖係為與第3A圖對應但顯示閥塞被安裝於流體注射裝置中之視圖；以及第4A圖及第4B圖顯示根據本發明一方法實施例之注射裝置之製造中之步驟。
現在參照第1圖，其顯示由一管12構成之一流體注射裝置10，管12具有一入口端12a及一相對之出口端12b。管12被建構成在其中界定一儲存腔室26，在儲存腔室26內容納有一可施配流體材料28。入口端12a具有一入口閉合部件14，入口閉合部件14藉由一第一套管16緊固至入口端12a1。入口閉合部件14可由任何適合之材料(金屬(例如，鋼)、塑膠或其他材料)製成，且包含一適合之傳統閥，例如安裝於延伸穿過入口閉合部件14之一閥通道(無編號)中之一施克拉德閥30。出口端12b上具有一出口夾具21，出口夾具21由以下構成：一流體出口閥18，藉由一第二套管20緊固至管12；一螺紋出口套圈(threaded outlet collar)22，安裝於出口閥18上；以及一閥塞24，旋擰至出口套圈22上。出口套圈22具有內螺紋或者以其他方式被建構成嚙合閥塞24，且在閥塞24被拆卸後將出口套圈22附接至位於一空調系統或其他閉合系統之低壓力區製冷劑管路中之一維護埠，如以下所述。閥塞24具有螺紋或以其他方式被建構成由出口套圈22嚙合，以將閥塞24鄰近出口閥18定位。
管12較佳由一不透水材料構成，且可係為透明或半透明的，或者可至少具有一透明或半透明區段，以使一使用者能夠看見儲存腔室26內所容納之可施配流體材料28並觀察到此種可施配流體材料經由管12被輸送以自出口閥18排放。管12可例如係為聚二氟乙烯(例如由阿科瑪公司(Arkema,Inc.)以商標Kynar出售之聚二氟乙烯)，或者管12可係為任何其他適合之材料。
管12之不透水性使管能夠搭配與水高度反應之可施配流體材料一起使用。舉例而言，一種適合且市面有售之可施配流體材料係為包含與水分高度反應之三元矽烷之一液體密封劑。當與水分接觸時，此種三元矽烷密封劑將在幾小時內發生聚合以形成一固體。因此，重要的是，使此等可施配液體密封劑維持與水分隔離而不接觸，直至密封劑液體被施配至空調系統或製冷閉合系統中以填充系統製冷劑管路中之任何洩漏處(例如針點(pin-point)開口)為止。 如以上所提到，在使用前洩漏之密封劑發生聚合可使流體注射裝置變得無用。由於密封劑液體遍及閉合系統製冷劑管路而分散，因此任何此類開口皆與密封劑接觸，密封劑藉由與水分(例如大氣濕度或在針點開口之外部處存在之冷凝水)反應以發生聚合並密封洩漏位點而堵塞洩漏處。
參照第2圖，閥塞24(及出口套圈22)係由金屬(例如，鋼)、塑膠、或係疏水性且形成一可靠防水層之其他材料製成。閥塞24具備一止回閥或一單向施克拉德閥(或類似閥)38，止回閥或單向施克拉德閥(或類似閥)38在其打開時容許氣體或液體從中流過但在關閉時阻止氣體或液體從中流過。閥38包含一螺旋彈簧35及一致動器銷40。在閥塞24之上游端處界定有一氣閘腔室42。
第3A圖顯示作為藉由將閥塞24之外螺紋24a(第3A圖)與出口套圈22之內螺紋22a(第3A圖)嚙合而將閥塞24旋入至套圈22中的準備，使閥塞24與出口套圈22對準。如第3B圖中所示，當與出口套圈22以螺紋方式緊密嚙合時，閥塞24坐靠於一流體出口閥密封墊圈44上，流體出口閥密封墊圈44位於出口閥18之基底處。氣閘腔室42與出口通道18a對準且容納相對於儲存腔室26內所容納之可施配流體材料28為惰性之一氣體，例如乾燥氮氣。惰性(對於材料28)氣體亦填充出口閥18的位於出口閥密封件19之下游側上之部分。使閥塞24牢固地坐靠於閥密封墊圈44上會形成一氣密密封，以防止空氣(及水分)接觸可能已在出口閥密封件19周圍洩漏之任何密封劑28。閥18具有延伸穿過出口閥18之長度之一出口通道18a，以在儲存腔室26內之可施配流體材料28與氣閘腔室42之間提供一流動路徑。在出口閥18之本體中形成有一凸肩(shoulder)18b。當出口閥密封件19處於第3A圖及第3B圖所示位置(即，牢固地坐靠於凸肩18b上)時，穿過出口通道18a之流動路徑被阻擋。螺旋彈簧36容納於出口閥18的直徑較通道18a大之一腔室(無編號)中，當出口閥密封 件19如在第3A圖及第3B圖中所觀看被向下移置時，即，當沿朝閥塞24之方向被移置時，該無編號腔室與通道18a進行流動連通。
第4A圖及第4B圖中示意性地例示以惰性(對於材料28)氣體填充裝置10(亦即，向流體注射裝置10中引入惰性氣體)以及以可施配流體材料28(例如，一適合之液體密封劑)填充儲存腔室26。如第4A圖中所示，出口夾具21被安裝至管12之出口端12b上，但入口閉合部件14(第1圖)尚未被安裝於入口端12a上。將一團乾燥惰性氣體(氮氣或一類似之惰性氣體)自入口端12a注射至空的管12中，如第4A圖中之無編號箭頭所示。所注射之氣體用於使環境空氣(及水分)自管12藉由出口夾具21、經由出口閥18及閥塞24移置，進而在出口夾具21中(包括在氣閘腔室42中)將空氣替換成惰性氣體。閥塞24之閥38藉由一構件(圖中未顯示)保持打開，以允許流動之惰性氣體自閥塞24排出。在惰性氣體被引入至管總成(管12、以及出口夾具21之各組件)之所有內部區域之後，將閥38關閉，且然後以密封劑28來填充管12，如第4B圖中所示。在入口閉合部件14未就位但出口夾具21(其包含閥塞24)在管12上就位之情況下，藉由惰性端12a將密封劑28引入至裝置10之總成中。密封劑28係自一密封劑儲器46藉由一填充管48被引入至儲存腔室26(第4A圖)中。儲存腔室26如在第4B圖中所觀看自底向上(即，自出口端12b朝入口端12a)被填充。密封劑28使管12之經潤濕區域中(即，管12的容納可施配流體材料28之部分(即，儲存腔室26)中)之氮氣移置。管12之入口端12a然後由入口閉合部件14關閉，以形成一完全氣密密封，且對裝置10之組裝完成。
另一種填充流體注射裝置10之方法係為以被完全組裝之一裝置10開始，只不過自入口閉合部件14省略了施克拉德閥30。如前一段落[0025]中所述來實施以入口氣體吹掃且然後以可施配流體材料填充裝置10。藉由設置於入口閉合部件14中之開口並藉由延伸穿過入口閉合部件14之閥通道而將填充管48 插入。在惰性氣體吹掃及可施配流體材料加入完成且自裝置10完全抽回填充管48之後，將施克拉德閥30插入至入口閉合部件14之閥通道中，以完成對裝置10之組裝。
裝置10之所得結構使得即使流體出口閥18在使用之前(即，在製造、儲存或裝運期間)洩漏密封劑，洩漏之密封劑亦不會發生聚合或被污染，乃因出口夾具21的包括氣閘腔室42在內之所有內部區域皆填充有乾燥惰性氣體，該乾燥惰性氣體由閥塞24及止回閥密封墊圈44並由出口閥18(其可係為一施克拉德閥)保持被截留。因此，在裝置10被使用之前已經過出口閥18洩漏之任何密封劑不具有水來與之反應，並且因此其不發生聚合且不將出口閥18膠合成關閉位置。
就在使用之前，藉由將閥塞24自出口套圈22旋下來拆卸閥塞24，如第3A圖中所示。(第3A圖用於例示閥塞24如上所述在連接至螺紋套圈22之前的位置以及在裝置10之使用時間自螺紋套圈22拆下閥塞24之後的位置。)使用者將閥塞24拆卸會使得使用者能夠將流體注射裝置10之出口套圈22旋擰至正被維護之閉合系統(例如，一加熱、通氣、空調(heating,ventilation,air conditioning；HVAC)系統)之施克拉德維護埠(圖中未例示)上，以將密封劑28引入至系統製冷劑管路中。通常，加壓閉合系統之維護埠及歧管連接器埠包含與各閥(所例示實施例之出口閥18以及入口閉合部件14之閥30)之相應運行銷接觸之一結構，以在將裝置10連接至加壓系統後自動地打開彼等閥。通常，維護埠及歧管連接器埠包含施克拉德閥等，以在形成連接時亦打開系統埠。
對於本發明之實踐，將陷獲於閥塞24與出口閥18間之內部區域中(即，氣閘腔室42中)之氮氣或其他惰性氣體加壓至一適合之壓力(例如，自約35磅/平方英吋絕對壓至約65磅/平方英吋絕對壓之一壓力，例如，約45磅/平方英吋絕對壓至55磅/平方英吋絕對壓之一壓力，例如約50磅/平方英吋絕對 壓)係為有用但非必需的。由於此壓力高於由螺旋彈簧36強加於密封件19上之力，因此惰性氣體自背側(密封件19的面向螺旋彈簧36之側)將附加壓力置於出口閥密封件19上。因此，經加壓之惰性氣體迫使出口閥密封件19抵靠凸肩18b，進而使得密封件19形成一更緊密之密封且因此使得密封劑28更難以在密封件19周圍洩漏。此情形之優點係為，若出口閥密封件19唯一地藉由螺旋彈簧36所強加之壓力而維持就位，則關於螺旋彈簧36應施加多大的力會存在限制。有利地，螺旋彈簧36使得出口閥密封件19能夠在自約25磅/平方英吋絕對壓至35磅/平方英吋絕對壓之一壓力下(例如，在約30磅/平方英吋絕對壓下)打開，以使得密封劑28能夠流動至正被處理之系統中。此意味著，由螺旋彈簧36施加之彈簧力應僅對出口閥密封件19施加有限之力，而此使得密封劑28較易於在出口閥密封件19周圍洩漏。使用處於例如50磅/平方英吋絕對壓之壓力的氮氣使得能夠對出口閥密封件19之背側強加一更高力，以改良密封。當在使用之前拆卸閥塞24時，50磅/平方英吋絕對壓之壓力被解除，俾在使用中，密封劑或其他可施配流體材料28為自裝置10排放僅需要克服由螺旋彈簧36強加之較低壓力。使用50磅/平方英吋絕對壓之乾燥氮氣使得能夠繼續使用一30磅/平方英吋絕對壓之彈簧壓力，其中氮氣對密封件19強加一更高壓力以消除或減少洩漏。
在使用中，入口閉合部件14被緊固至正被處理之一系統之一高壓力區，例如，被緊固至一歧管出口埠，且在如通常情況那樣裝置10並不長至足以將歧管出口埠連接至正被處理之加壓系統之一低壓力區處之一維護埠時藉由一適合之製冷維護軟管被緊固。出口閥18藉由螺紋出口套圈22被緊固至正被處理之空調系統或製冷閉合系統之一相對低壓力端處之一維護埠。在藉由排放埠中之一柄腳(tang)(圖中未顯示)連接至排放埠之後，施克拉德閥30之一彈簧(圖中未顯示)被按壓，如此項技術中所熟知。歧管上之一傳統閥被打開，俾使高壓力區中之製冷劑作用於入口閉合部件14內所容納之施克拉德閥30上，以 將閥30打開。由高壓力區中之製冷劑產生之壓力藉由施克拉德閥30及儲存腔室26迫使可施配流體材料28(例如，一液體密封劑)流出儲存腔室26，自此處經由出口閥18進入閉合系統之一低壓力區中。當液體密封劑已被排放時，可將歧管上之閥關閉且將裝置與系統斷開連接。作為另一選擇，閥塞24可被建構成連接至一系統維護埠，其中可施配密封劑經由出口閥18及閥塞24被排放。
管12方便地被設計成耐受其在附接至任何標準空調系統、製冷系統或類似系統之製冷劑管路時將經受的最高壓力。作為另一選擇，管12可被設置成不同強度，以在不破裂之情況下耐受將在一給定類型之系統中遭遇之最高壓力。較佳地，管12被製造有充足之破裂強度，以抵抗其將在任何標準空調系統、製冷系統或類似系統中遭遇之最高壓力，俾在庫存中僅需要保持一單個部件。
儘管已參照具體實施例詳細地闡述了本發明，然而應瞭解，可對所述實施例作出眾多變化，不過該等變化處於本發明之範圍內。
10‧‧‧流體注射裝置
12‧‧‧管
12a‧‧‧入口端
12b‧‧‧出口端
14‧‧‧入口閉合部件
16‧‧‧第一套管
18‧‧‧流體出口閥
18a‧‧‧出口通道
20‧‧‧第二套管
21‧‧‧出口夾具
22‧‧‧螺紋出口套圈
24‧‧‧閥塞
26‧‧‧儲存腔室
28‧‧‧可施配流體材料/密封劑
30‧‧‧施克拉德閥

Claims (23)

  1. 一種用於將一可施配流體材料注射至一加壓系統中之流體注射裝置，該加壓系統中具有一加壓流體之一相對高壓力區及一相對低壓力區，該流體注射裝置包含：一管，具有一入口端及一出口端，該入口端上具有一入口閉合部件，該入口閉合部件能夠與該高壓力區連接成流體流動連通，且該出口端上具有一出口夾具，該出口夾具能夠與該低壓力區連接成流體流動連通，以藉此使該注射裝置能夠連接至該加壓系統；該管內界定有設置於該入口閉合部件與該出口夾具間之一閉合儲存腔室；一可施配流體材料，設置於該閉合儲存腔室內；該出口夾具包含一出口閥及一氣閘腔室，該氣閘腔室設置於該出口閥之下游且容納對於該可施配流體材料為惰性之一惰性氣體；藉此在使用之前自該閉合儲存腔室朝該出口夾具洩漏之任何可施配流體材料僅被暴露於該氣閘腔室中所容納之該惰性氣體。
  2. 如請求項1所述之裝置，其中該出口閥設置於該管之該出口端處，該出口夾具還包含設置於該出口閥之下游之一閥塞，該出口閥及該閥塞協作以在其之間形成該氣閘腔室。
  3. 如請求項2所述之裝置，其中該閥塞被建構成由一使用者能夠自該裝置容易地拆卸，藉此使該出口閥能夠直接連接至該加壓系統。
  4. 如請求項2所述之裝置，其中該閥塞被建構成與該加壓系統直接連接成流體流動連通。
  5. 如請求項1或請求項2所述之裝置，其中該出口夾具被建構成在連接至該低壓力區後自動地自一關閉位置切換至一打開位置，且該入口閉合部件被建構成在連接至該高壓力區後自動地自一關閉位置切換至一打開位置，以允許該 加壓流體自該高壓力區穿過該入口閉合部件而進入該裝置中，進而經由該出口夾具將該可施配流體材料施配至該低壓力區中。
  6. 如請求項1或請求項2所述之裝置，其中該入口閉合部件、該出口夾具及該閥塞各自包含一施克拉德閥。
  7. 如請求項1或請求項2所述之裝置，其中該惰性氣體處於自約35磅/平方英吋絕對壓至約65磅/平方英吋絕對壓之一壓力。
  8. 如請求項7所述之裝置，其中該惰性氣體處於自約45磅/平方英吋絕對壓至55磅/平方英吋絕對壓之一壓力。
  9. 如請求項7所述之裝置，其中該惰性氣體對於該可施配流體材料係為化學惰性的。
  10. 如請求項9所述之裝置，其中該惰性氣體包含一乾燥氣體，該乾燥氣體之水分含量被消除或低至不能夠起始該可施配流體材料之聚合或與該可施配流體材料之其他反應。
  11. 如請求項2所述之裝置，其中該出口閥包含：一閥密封件，能夠自將該出口閥關閉之一關閉位置移動至將該出口閥打開之一打開位置；以及一彈簧，具有一彈簧力且被設置成藉由對該閥密封件強加該彈簧力而將該閥密封件驅使成其關閉位置，並且該氣閘腔室被設置成使得其中所容納之該惰性氣體之一壓力將該閥密封件驅使成其關閉位置，且該惰性氣體之該壓力大於該彈簧力。
  12. 如請求項11所述之裝置，其中該彈簧力係為自約25磅/平方英吋絕對壓至約35磅/平方英吋絕對壓，且該惰性氣體之該壓力係為自約45磅/平方英吋絕對壓至55磅/平方英吋絕對壓。
  13. 如請求項1或請求項2所述之裝置，其中該可施配流體材料係為適用於密封一閉合系統中之洩漏處之一密封劑流體。
  14. 如請求項1或請求項2所述之裝置，其中該管、以及該入口閉合部件及該出口夾具的至少這些易於與該可施配流體材料接觸之部分係包含一不透水材料。
  15. 一種用於將一可施配流體材料注射至一加壓系統中之流體注射裝置，該加壓系統具有一加壓流體之一相對高壓力區及一相對低壓力區，該流體注射裝置包含：一管，由一不透水材料製成且具有一入口端及一出口端，該入口端上具有一入口閉合部件，該入口閉合部件能夠與該高壓力區連接成流體流動連通，且該出口端上具有一出口夾具，該出口夾具能夠與該低壓力區連接成流體流動連通，以藉此使該注射裝置能夠連接至該加壓系統；該出口夾具更包含設置於該管之該出口端處之一出口閥及設置於該出口閥之下游之一閥塞，該出口閥及該閥塞協作以在其之間形成一氣閘腔室，且該氣閘腔室容納一惰性氣體；該閥塞被建構成由一使用者能夠自該裝置容易地拆卸，藉此使該出口閥能夠直接連接至該加壓系統；該管內界定有設置於該入口閉合部件與該出口夾具間之一閉合儲存腔室；一可施配流體材料，設置於該閉合儲存腔室內；其中自該裝置拆卸該閥塞會暴露出該出口閥以使該出口閥能夠連接至該低壓力區，該出口閥被建構成連接至該低壓力區，且該入口閉合部件被建構成在連接至該高壓力區後自動地自一關閉位置切換至一打開位置，以允許該加壓流體自該高壓力區穿過該入口閉合部件而進入該裝置中，進而經由該出口夾具將該可施配流體材料施配至該等低壓力區中。
  16. 如請求項15所述之裝置，其中該入口閉合部件及該閥塞各自包含一施克拉德閥，且該出口閥包含僅允許自該裝置向外流動之一單向止回閥。
  17. 如請求項15或請求項16所述之裝置，其中該可施配流體材料包含適用於密封該加壓系統中之洩漏處之一液體密封劑。
  18. 如請求項15或請求項16所述之裝置，其中該惰性氣體處於自約45磅/平方英吋絕對壓至55磅/平方英吋絕對壓之一壓力。
  19. 一種製造一流體注射裝置之方法，該裝置包含具有一入口端及一出口端之一管，該方法包含以下步驟：將一出口夾具緊固至該出口端，該出口夾具包含一出口閥及緊固至該出口閥之一閥塞，該出口夾具更包含設置於該出口閥與該閥塞間之一氣閘腔室；將該出口夾具打開以使一氣體從中穿過，且向該入口端中並經由該管及該出口夾具注射一惰性氣體以使環境空氣自該裝置移置；將該出口夾具關閉以使一氣體從中穿過，且自該管之該入口端將一可施配流體材料加入至該管中以使該惰性氣體自該管而非自該出口夾具移置；以及在完成將該可施配流體材料引入至該管中之後，藉由以一入口閉合部件關閉該入口端來密封容納被加入之該可施配流體材料之該管之該入口端。
  20. 如請求項19所述之方法，其中該方法更包含將該閥塞以可拆卸方式緊固至該出口閥，藉此使該閥塞能夠由一使用者自該出口閥容易地拆卸。
  21. 如請求項19或請求項20所述之方法，更包含首先將該可施配流體材料引入至該管中的該出口夾具處或鄰近該出口夾具處，藉此隨著更多材料被引入至該管中而使該可施配流體材料之液位朝該入口端增加。
  22. 如請求項19或請求項20所述之方法，其中該入口閉合部件、該出口閥及該閥塞各自包含相應之施克拉德閥，且該出口閥包含僅允許自該裝置向外流動之一單向止回閥。
  23. 如請求項19或請求項20所述之方法，包含：將一入口閉合部件緊固至該入口端，該入口閉合部件被建構成在其中於延伸穿過該入口閉合部件之一 閥通道中接納一施克拉德閥；以及將該惰性氣體且然後將該可施配流體材料經由該閥通道加入，此後將該施克拉德閥插入至該閥通道中。
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