气体绝缘接口、提供压缩气体的方法及气体系统与流程

文档序号:29972129发布日期:2022-05-11 11:39阅读:127来源:国知局
气体绝缘接口、提供压缩气体的方法及气体系统与流程
气体绝缘接口、提供压缩气体的方法及气体系统
1.本技术主张2020年11月11日提交的美国临时专利申请第63/110993号的根据35usc
§
119(e)规定的优先权,其内容通过引用整体并入本文。
技术领域
2.本发明在一些实施例中涉及一种用于供应压缩空气的方法及设备,更具体地但不排他地,涉及在没有直接人为干预的情况下,尤其是通过消耗压缩空气的人为干预的情况下,用于供应压缩空气的方法及设备。


背景技术:

3.许多用于向气动装置提供压缩空气的现有技术系统通过中央空气储存罐及/或供气网络传送空气压缩机的压缩气体,其可以散布在像医院及/或可拆卸的压力槽(pressure sink)(例如:轮胎)等设施上。
4.压缩空气装置消耗的压缩空气可能会立即触发多个电气操作,例如打开压力开关及打开空气压缩机。
5.这种操作模式可能不适合遵守犹太教法的人在安息日使用,所述法律禁止人们在安息日打开或关闭电机。本发明的一些实施例以不违反犹太教法的方式,例如,通过避免因抽取压缩空气的直接结果而激活电子装置,向装置供应压缩空气。


技术实现要素:

6.根据本发明的一些实施例的一方面,提供了一种气体绝缘接口,用于将一压缩气源与一个或多个压缩气体装置相连接,其特征在于,所述气体绝缘接口包含:一主气罐,用于接收所述压缩气源的压缩气体;一副气罐,用于接收所述主气罐的压缩气体,并向所述一个或多个压缩气体装置提供压缩气体;一主阀,用于控制所述压缩气源与所述主气罐之间的气体连通;一副阀,用于控制所述主气罐与所述副气罐之间的气体连通;以及一控制器,配置为通过多个自动控制操作来控制所述主阀以及所述副阀,并且其控制操作不响应于所述一个或多个压缩气体装置紧接在所述控制操作之前的气体消耗。
7.根据本发明的一些实施例,所述气体绝缘接口还包含一压力表,用于测量所述主气罐中的气体压力,并且将多个气体测量结果传送到所述控制器。
8.根据本发明的一些实施例,所述控制配置为遵循一预定的占空比(duty cycle)操作。
9.根据本发明的一些实施例,所述预定的占空比操作的每个周期包括关闭副阀与打开主阀的一第一周期;以及关闭主阀与打开副阀的一第二周期。
10.根据本发明的一些实施例,所述气体绝缘接口还包含一排空阀,以使得气体能够受控流出所述主气罐,并且其中所述排空阀的打开与所述占空比同步。
11.根据本发明的一些实施例,所述压缩气源是一特定的压缩机以及一中央压缩气罐的其中一个,所述中央压缩气罐配置为在气压降低到一特定阈值以下时启动一连接的中央
压缩机。
12.根据本发明的一些实施例,所述特定的压缩机被编程为以一预定的占空比开始压缩。
13.根据本发明的一些实施例,所述一个或多个压缩气体装置中的至少一个选自于由一升降装置、一床的升降机构、一气动轮椅、一电动代步车(mobility scooter)、一电梯、一电磁控制装置、一手动气阀以及一空气喷嘴所组成的一组装置。
14.根据本发明的一些实施例,所述控制器选自于由一计算机、一工业控制器以及一可编程计算装置所组成的一组装置。
15.根据本发明的一些实施例,所述控制器包括一用户接口,用于允许对所述气体绝缘接口的一占空比操作进行编程。
16.根据本发明的一些实施例,所述气体绝缘接口还包含连接至所述压缩气源的一可拆卸连接器以及连接至所述一个或多个压缩气体装置中的至少一个的一可拆卸连接器中的至少一个。
17.根据本发明的一些实施例,所述气体绝缘接口还包含通向所述压缩气源的一通信通道,所述通信通道用于接收所述压缩气源的状态以及对所述压缩气源的一操作的一占空比进行预编程中的至少一个动作。
18.根据本发明的一些实施例的一方面,提供了一种使用气体绝缘接口提供压缩气体的方法,所述气体绝缘接口包括一主气罐,所述主气罐连接到一压缩气源;以及一副气罐,连接到一个或多个压缩气体装置,所述方法包含:控制一主阀切换所述压缩气源与所述主气罐之间的气体连通;控制一副阀切换所述主气罐与所述副气罐之间的气体连通;以及其中从控制所述主阀以及控制所述副阀中所选择的操作均未响应于所述一个或多个气体压缩装置中的任一个紧接在所述操作之前的气体消耗。
19.根据本发明的一些实施例,所述方法还包含将切换所述主气罐与所述副气罐之间的气体连通以及切换所述主气罐与所述副气罐之间的气体连通与所述压缩气源的一预定的占空比同步。
20.根据本发明的一些实施例,所述方法还包含接收与所述主气罐相关联的一气压测量值的一步骤。
21.根据本发明的一些实施例,所述方法还包含使与预定的占空比相关联的一排空阀同步的一步骤。
22.根据本发明的一些实施例,所述方法还包含以下至少一个步骤:将所述气体绝缘接口连接到所述压缩气源的一步骤;以及将所述一个或多个压缩气体装置中的至少一个连接到所述气体绝缘接口的一步骤。
23.根据本发明的一些实施例,所述方法还包含以下至少一个步骤:对所述压缩气源的一占空比进行编程的一步骤;以及对所述气体绝缘接口的一占空比进行编程的一步骤。
24.根据本发明的一些实施例的一方面,提供了一种气体系统,包含:一压缩气源;一个或多个压缩气体装置,通过一气体绝缘接口连接到所述压缩气源,所述气体绝缘接口包括:一主气罐,用于接收所述压缩气源的压缩气体;一副气罐,用于接收所述主气罐的压缩气体,并向所述一个或多个压缩气体装置提供压缩气体;一主阀,用于控制所述压缩气源与所述主气罐之间的气体连通;一副阀,用于控制所述主气罐与所述副气罐之间的气体连通;
以及一控制器,配置为通过多个控制操作来自动控制所述主阀以及所述副阀,并且其控制操作不响应于所述一个或多个压缩气体装置紧接在所述控制操作之前的气体消耗。
25.根据本发明的一些实施例,所述控制器遵循一预定的占空比操作。
26.根据本发明的一些实施例的一方面,提供了一种接口,位在根据一占空比启动的一压缩机与一压力槽之间,所述接口包含:一控制器,与所述占空比同步;以及一气动阀,位于所述压缩机与所述压力槽之间的一流动路径上,通过所述控制器所述气动阀与所述压缩机的所述占空比同步。
27.根据本发明的一些实施例,所述控制器配置为在所述占空比的一开启部分期间关闭所述气动阀。
28.根据本发明的一些实施例,所述接口还包含一压力储存罐,位于所述压缩机与所述气动阀之间的一流动路径上;以及一压力传感器,响应于所述压力储存罐中的压力,并且其中所述压缩机响应于所述压力传感器,以在当所述压力储存罐中的压力大于一阈值时停止压缩。
29.根据本发明的一些实施例,所述接口还包含一压力释放器,配置为在打开所述气动阀之前,释放所述压力储存罐的压力。
30.根据本发明的一些实施例的一方面,提供了一种从一压缩机向一压力槽供应压力的方法,其特征在于,所述方法包含:根据具有一活动期以及一非活动期的一占空比来启动所述压缩机;在所述活动期阻挡所述压缩机与所述压力槽之间的一流动路径;以及仅在所述非活动期允许沿着所述流动路径流动。
31.根据本发明的一些实施例,所述方法还包含在所述活动期在一储存罐中收集加压气体,并且其中所述流动路径位在所述储存罐与所述压力槽之间。
32.根据本发明的一些实施例,所述方法还包含当所述储存罐中的压力大于一阈值时,在所述活动期关闭所述压缩机。
33.根据本发明的一些实施例,所述方法还包含在所述活动期开始之前释放所述储存罐的压力。
34.除非另有定义,否则本文中使用的所有技术及/或科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。尽管与本文描述的那些类似或等同的方法及材料可以用于本发明的实施例的实践或测试中,但是下面描述了示例性的方法及/或材料。如有抵触,以专利说明书及其定义为准。另外,材料、方法及示例仅是说明性的,并非意图是限制性的。
35.本发明的实施方式的方法及/或系统的实现可以涉及手动、自动或其组合来执行或完成所选择的任务。此外,根据本发明的方法及/或系统的实施方式的实际仪器及设备,可以使用一操作系统通过硬件、软件、固件或它们的一组合来实现所几个选择的任务。
36.例如,根据本发明的实施方式的用于执行选择的任务的硬件可以被实现为一芯片或一电路。作为软件,根据本发明的实施方式的所选任务可以被实现为由一计算机使用任何合适的操作系统所执行的多个软件指令。在本发明的一示例性实施方式中,根据本文所述的方法及/或系统的示例性实施方式的一个或多个任务由一数据处理器执行,例如用于执行多个指令的一计算平台。可选地,所述数据处理器包括一易失性存储器,用于存储指令及/或数据;及/或一非易失性存储器,例如一磁性硬盘及/或可移动介质,用于存储指令及/
或数据。可选地,还提供一网络连接。还可选地提供一显示器及/或一用户输入装置,例如一键盘或鼠标。
附图说明
37.本文仅通过示例,参考附图描述了本发明的一些实施例。现在详细并具体地参考附图,要强调的是,示出的细节是作为示例,并且出于对本发明的实施例的说明性讨论的目的。就此而言,结合附图进行的描述对于本领域技术人员而言显而易见的是可以如何实践本发明的实施例。
38.附图中:
39.图1是根据现有技术的用于向气动装置提供压缩气体的示意性系统;
40.图2a是根据本发明的一些实施例的用于向气动装置提供压缩气体的系统的示意图;
41.图2b是根据本发明的一些实施例的气体绝缘接口的示意图;
42.图3描绘了根据本发明的一些实施例的用于向气动装置提供压缩气体的系统的示例性时间占空比操作;
43.图4是根据本发明的一些实施例的气体绝缘接口的控制器的流程图;
44.图5是根据本发明的一些实施例的气体绝缘接口的操作的流程图;
45.图6是根据本发明的一实施例的用于生产压缩空气的设备的框图;
46.图7是根据本发明的一实施例的包括可选特征的用于生产压缩空气的方法的流程图;
47.图8是根据本发明的一实施例的用于生产压缩空气的设备的示意图;以及
48.图9是根据本发明的一实施例的压缩空气系统的框图。
具体实施方式
49.本发明在一些实施例中涉及一种用于供应压缩空气的方法及设备,更具体地但不排他地,涉及在没有直接人为干预的情况下,尤其是通过消耗压缩空气的人为干预的情况下,用于供应压缩空气的方法及设备。
50.在其一些实施例中,一种方法及设备产生压缩空气,及/或自动产生压缩空气,而无需直接人工干预。
51.为了更好地理解本发明的一些实施例,如图2至图9所示,首先参考图1所示的压缩机系统的构造及操作。
52.在现有技术中,仅通过图1举例说明,用于向气动槽(sink)15及20提供压缩空气的一种系统10从一气源(例如:一空气压缩机25)获得压缩气体。压缩机25向连接到供气网络35的一中央空气储存罐30供气,其可以散布在像医院这样的设施上。
53.某些装置,例如槽(sink)20,固定连接到供气网络35,并使用人工操作的阀,例如阀40,以从供气网络35中抽取空气。相反,可拆卸的压力槽15,例如轮胎,例如可以分别使用可拆卸的连接端子45及50、一母连接插头及一公连接插头来连接到供气网络35。
54.一旦压力槽15连接到供气网络,它的移动气罐55由来自供气网络35的压缩空气供给。一旦连接到移动气罐55的一压力表(未示出)显示已经累积了足够的气压,用户将槽15
从供气网络35断开,并且可以自由地移动。
55.槽15及20对压缩空气的消耗可以启动若干电操作。连接到供气网络35的一压力开关65可以立即感测到其气压降低到一预定低气压以下。因此,压力开关65将一关闭的阀70切换到打开状态,并且供气网络35从中央空气储存罐30获取压缩空气,直到其气压升高到一预定的高气压以上。
56.类似地,连接到中央空气储存罐30的一压力开关75感测其气压,如果气压太低,则打开通向压缩机25的一阀80。因此,一压力开关85感测低于一预定阈值的空气压力,并且触发电源90,以启动压缩机25的操作。
57.这种操作模式不适合遵守犹太教法的人在安息日使用,这些法律禁止人们在安息日期间打开或关闭电机。本发明的一些实施例可用于以不违反犹太教法的方式供应压缩空气。
58.概述
59.本发明的一些实施例的一方面涉及一种用于产生压缩空气的动力设备。可选地,所述设备包括控制装置、空气压缩机、压缩空气储存罐、压缩空气供应罐、气动阀、气动压力开关、气动压力表、气动软管、气动耦合装置及/或任何其他常用于生产及/或输送压缩空气的气动元件中的至少一个。
60.在本发明的一些实施例的一方面,本发明可用于向由压缩空气提供动力的机器供应压缩空气,其中供应不依赖于人的任何直接动作。在一些实施例的一方面,本发明可用于以不违反禁止人在安息日期间打开或关闭电机的犹太教法的方式供应压缩空气,例如空气压缩机的马达。例如,在现有的气动系统中,由于供应罐中的空气压力下降到一阈值以下,一个人从供应罐中抽取压缩空气来为气动装置提供动力可能会导致压缩机启动。
61.在一些实施例中,本发明包括用于提供压缩空气供应的方法及设备,而无需直接响应导致压缩空气从供应罐中抽取的人。例如,本发明可以只允许压缩机在占空比(duty cycle)的开启周期(on period)运行,然后仅在没有从设备抽取压缩空气时运行。以此方式,不违反犹太教禁止在安息日期间直接导致压缩机运行的规定,因为所述设备在占空比的开启周期自动重新供应压缩空气,而不会直接响应因人抽取压缩空气所导致的气压降低。
62.公开了一种用于将一压缩气源与多个压缩气体装置连接的气体绝缘接口。在一些实施例中,气体绝缘接口包括一主气罐,用于接收来自压缩气源的压缩气体;以及一副气罐,用于接收来自主气罐的压缩气体。在一些实施例中,压缩空气从副气罐提供到压缩气体装置。气体接口可选地包括一主阀,用于控制压缩气源与主气罐之间的气体连通;一副阀,用于控制主气罐与副气罐之间的气体连通;及/或一控制器。例如,控制器通过多个控制操作自动控制主阀及副阀。替代地或附加地,接口可以包括单个罐及/或多个阀,其控制与压力源及/或压力槽的连接。可选地,控制操作独立于及/或不响应紧接在控制操作之前由任何压缩气体装置消耗的气体。
63.在本发明的一些实施例的一方面中,控制装置以供电及不供电的交替周期的一周期性占空比向压缩机输送电力。运行时,压缩机向储存罐提供压缩空气。可选地,压缩机的电力供应另外由连接到储存罐的一压力开关控制。可选地,当储存罐中的空气压力达到一阈值压力时,压力开关导致停止向压缩机供电。可选地,当控制装置在占空比的开启周期向
压缩机供电及/或检测到压缩机已停止运行时,控制装置停止向压力开关及/或压缩机供电,直到占空比的下一个开启周期开始。
64.可选地,压缩机向一储存罐供应压缩空气。可选地,储存罐连接到一供应罐,由此来自储存罐的压缩空气可以流入供应罐。可选地,储存罐及/或供应罐之间的连接通过一气动阀由控制装置控制。当控制装置使气动阀打开时,压缩空气可以从储存罐流向供应罐。
65.在本发明的一些实施例的一方面中,控制装置仅在限定的时间段内并且仅在压缩机不运行时打开气动阀。定义的时间段可以小于达到占空比的下一个开启周期所需的时间。例如,在本发明的一些实施例中,由打开气动阀引起的储存罐中的压力降低不会使压缩机立即开始运行,而是压缩机仅在下一个占空比的开启周期开始时开始运行,不考虑储存罐中的气压。
66.在本发明的一些实施例的一方面中,控制装置连接到一电源,例如本领域已知的交流电插座及/或直流电蓄电池。电源可以直接连接到本发明的其他部件,例如气动阀、压力开关、压缩机、压力调节器及/或本发明的需要电力来操作的任何其他部件。可选地,当电源直接连接到其他部件时,控制装置可以控制这些部件的运行,例如打开及/或关闭气动阀、打开或关闭压缩机的运行等。替代地或附加地,电源可以直接连接到控制装置,并且控制装置可以向其他部件供电。
67.在本发明的一些实施例的一方面,供应罐中的压缩空气可以连接至气动装置及/或向气动装置提供动力,例如,用于在医院中提升患者的提升装置、用于提升任何物体的提升装置、升高及降低病床的部分、为轮椅提供动力、为电动代步车(mobility scooter)提供动力、为电梯提供动力,及/或任何其他类型的气动机构。
68.在本发明的一些实施例中,可以在一现有的压缩气源(例如:如图1所示)之间提供一绝缘接口,以在安息日及/或假日根据犹太教法供应压缩气体。替代地或附加地,压缩气源(例如:如图1所示)在安息日及/或假日根据犹太教法供应压缩气体。
69.本公开的气体可以是大气、干燥空气、氮气、二氧化碳或由设施中或家庭中的压缩气体装置消耗的任何其他气体。为方便起见,以下描述中使用的是医疗及工业环境中最常用的气体空气。
70.示例性实施例::
71.在详细解释本发明的至少一个实施方式之前,应当理解,本发明的应用并不一定限于在以下描述中阐述及/或在附图或示例中示出的结构的细节以及部件及/或方法的布置。本发明能够具有其他实施方式,或是能够以各种方式被实践或执行。
72.除非另有定义,否则本文中使用的所有技术及/或科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。本文提供的材料、方法及示例仅是说明性的,并非意图是限制性的。
73.所描述的方法的步骤可以以其他顺序执行、重复或跳过。
74.气体绝缘接口的实施例(图2a、图2b、图3、图4):
75.根据本发明的一些实施例的用于向气体槽15及20提供压缩气体的示例性系统100在图2a及图2b中示意性地描绘。系统100包括一气体绝缘接口105,用于将一压缩气源(图2a示例中的一压缩机25)与压缩气体槽15(例如:一气动轮椅)连接。
76.压缩机25可以被编程以在不依赖于出口气体压力的情况下以一预定的占空比开
始压缩。
77.在一些实施例中,压缩气源是中央压缩气罐30,其在其气压降低到一特定阈值以下时启动一压缩机25。
78.在图2a的示例中,气体绝缘接口105包括用于连接到压缩机25的一可拆卸连接器115的一可拆卸连接器110,及/或用于连接到槽15的一可拆卸连接器50的一可拆卸连接器120。仅作为示例,连接器50及110可以是公连接器,而连接器115及120是可拆卸母连接器。
79.在一些实施例中,在安息日开始之前,例如周五下午晚些时候,绝缘接口通过配合可拆卸连接器110及115连接到压缩机25。在周六傍晚结束的安息日期间,需要压缩空气操作的观察者,通过配合可拆卸连接器50及120连接压缩空气装置(例如:槽15或20),并在不立即启动电气装置的情况下消耗空气,如下文进一步详述。
80.替代地或附加地,气体绝缘接口105固定地连接到一压缩气源(例如,压缩机25或罐30)或是一固定的压缩气体装置(例如,槽20)。
81.图2b的绝缘接口105包括一主气罐130,用于接收来自压缩气源(例如,压缩机25)的压缩空气;以及一副气罐135,用于接收来自一主气罐130的压缩空气,并提供给例如任何压缩空气槽15、20。绝缘接口105还包括一主阀140,用于控制压缩气源(例如,压缩机25)与主气罐130之间的空气连通;一副阀145,用于控制主气罐130与副气罐之间的气体连通;及/或一控制器150。可选地,控制器150在多个控制操作中自动控制主阀140及/副阀145,例如读取状态、打开及关闭。
82.一可选的压力表155可以测量主气罐130中的气体压力,并且将多个气体测量值传送到控制器150。
83.由控制器150控制并连接到主气罐130的一可选的排空阀160允许空气受控流出主气罐130。
84.在一些实施例中,压缩气体装置是一升降装置(lifting device)(例如,一电梯(elevator)可以连接到加压气体源,例如槽20)、一床的升降机构、一气动轮椅(例如,气动轮椅可以可逆地连接到加压气源,例如:槽15)、一电动代步车(mobility scooter)、一电梯、一电磁控制装置、一手动气阀、一空气喷嘴(air jet)等中的任何一个。
85.在一些实施例中,控制器150包括一计算机、一工业控制器及/或一可编程计算装置。
86.在一些实施例中,控制器150的控制操作不响应紧接在压缩气体槽15或20中的任一个的控制操作之前的空气消耗。因此,通过在安息日期间使用绝缘接口105来实现犹太教法律禁止在安息日期间开启或关闭电机。提供绝缘接口105的绝缘操作模式的任何操作方法都包括在本发明的框架中。
87.实现绝缘操作模式的示例性方法是让控制器150遵循一预定的占空比操作,如图3的示例性时间占空比200所示,其中示出了两个后续周期。每个周期包括关闭副阀145以及打开主阀140的一第一周期205,以及关闭主阀140以及打开副阀145的一第二周期210。因此,在不依赖于压缩空气槽15或20的任何用户的最近操作的情况下,压缩气源(例如,压缩机25)可以在第一周期205中向主气罐130提供压缩空气。在第二周期210中,副电动阀145在整个周期210内保持打开,并且主气罐130根据罐135上方的罐130的压力边缘自由地向副气罐135提供压缩空气。
88.在一些实施例中,例如当压缩气源是一中央气罐30时,它可以通过具有比主气罐130高得多的压力来提供压缩空气,并且随后可以启动来自压缩机25的压缩空气供应。
89.在一些实施例中,例如,当压缩气源是一压缩机25时,如果主气罐130的压力小于一特定阈值,则压缩机25可以被预编程,以在第一周期205开始后开始运行。为此,控制器150可以具有一压缩机接口220,所述压缩机接口220连接到通向压缩机25的一通信通道225,用于接收其状态,并且根据接口105的占空比对压缩机25的操作的占空比进行预编程。通信通道225可以是有线或无线信道。
90.可选地,压力表155以及排空阀160用于如下启动压缩机25的操作。压缩机25配置成如果其出口处的压力由于连接到主气罐130而低于第一阈值压力,则压缩机25开始工作,并且继续工作,直到压力升高到第二阈值压力。如果压力表155测量的压力高于第一阈值,则控制器150打开排空阀160,使得在一周期170期间,压力下降到低于第一阈值,并且压缩机25开始工作。替代地或另外地,在主气罐中的副气罐135连接到压缩机25及/或中央空气储存罐30之前,排空阀160可以自动打开。
91.或者,例如,排空阀可在每个周期或每个其他周期自动启动。另一种选择是控制器150通过通信通道225接收压缩机25的状态,并且在压缩机没有工作5秒的情况下激活排空阀,例如,在第一周期205已经开始之后。在一些实施例中,接口可仅包括一个罐(例如,没有副气罐135的主气罐130)。
92.在一些实施例中,(例如,没有副气罐135的主气罐130)在填充罐130之前,可以关闭阀145及/或可以打开排空阀160,以排空罐130及/或压缩机的中央空气储存装置30。可选地,当阀140打开及/或压缩机25运行固定时间及/或直到罐30及/或130达到一阈值压力时,排空阀160关闭。在一固定时间之后及/或当罐30及/或130达到一阈值压力时,阀140关闭。一旦阀140关闭,阀145就打开,并且系统可用于供应压缩空气。可选地,周期重新开始(例如,通过关闭阀145及/或打开排空阀160开始填充周期,例如,如上所述。)
93.例如,多个后续周期之间的典型持续时间在5至20分钟的范围内。例如,第一周期205的典型持续时间在1至5分钟的范围内。例如,第二周期210的典型持续时间在0.5至3分钟的范围内。例如,(第三)排空周期210的典型持续时间在20至120秒的范围内。
94.主气罐130的指定容积可高于副气罐135的指定容积,例如2至5倍。此外,主气罐130可以承受比副气罐所承受的压力更高的压力,例如,1.3至2.5倍。
95.在压缩气源是一中央罐30的情况下,其容积及最大压力可以分别比主气罐130高2至5以及1.5至3.0倍。
96.在一些实施例中,控制器150包括一图形用户接口(graphical user interface,gui)230,用于允许操作员将控制器占空比操作提前编程为安息日期间的自动操作。
97.描述控制器150的操作的示例性流程图在图4的流程图中示出。例如,“允许打开一阀”意味着控制器150感测阀的状态。如果阀已经打开,则允许它保持打开状态。如果阀是关闭的,则控制器150打开它。
98.例如,周期可以通过检查404周期的状态来开始402。如果占空比激活,则控制器150可选地允许406副阀145关闭及/或允许408主阀140打开。然后,控制器150可选地感测410主气罐130的压力,并且例如,如果压力高于用于启动压缩机25的低阈值,则允许412排空阀160打开。一旦压力低于低阈值,压缩机25可选地自动启动414。可选地,当压缩机运行
时,检查416主气罐中的压力416。当主气罐130中的压力升高到高阈值以上时,可选地停止压缩机操作。例如,然后,压缩机自动停止运行,例如,控制器150关闭418主阀140及/或打开420副阀145,直到周期结束。
99.在一些实施例中,当控制器检查404占空比的状态时,如果它不是激活的,则控制器允许422打开副阀145,及/或允许424关闭主阀140。
100.一种操作气体绝缘接口实施例的方法(图2a、图2b、图3、图5):
101.使用气体绝缘接口105提供压缩气体的方法500呈现在图5的流程图中。气体绝缘接口105包括可连接560到一压缩气源(例如,压缩机25)的主气罐130;以及可连接到槽15及/或20(例如,压缩气体装置)的副气罐135。所述方法包括控制主阀140切换压缩气源(例如,压缩机25)与主气罐130之间的气体连通的一步骤530,以及控制副阀145切换主气罐130与副气罐135之间的气体连通的一步骤535。方法500还包括一步骤570,不响应于紧接在由槽15、20(例如,压缩气体装置)中的任一个操作之前的气体消耗。
102.在一些实施例中,方法500还包括遵循一预定的占空比操作的一步骤540。
103.在一些实施例中,方法500还包括接收主气罐130中压力的一气压测量值的一步骤525。
104.在一些实施例中,方法500还包括切换与主气罐130连接的一排空阀160的步骤545及550、打开它的步骤545以及关闭它的步骤550。
105.在一些实施例中,方法500还包括将气体绝缘接口105连接到压缩气源(例如,压缩机25)的一步骤515以及将一槽15(例如,压缩气体装置)连接到气体绝缘接口105的一步骤520。可选地,当装置接收到足够的加压气体时,将其从接口断开555。
106.在一些实施例中,方法500还包括使用压缩机接口220以及通信通道225对压缩机25的占空比进行编程的一步骤505,以及使用一图形用户接口230对气体绝缘接口105的占空比进行编程的一步骤510。
107.注意,方法500的步骤可以以不同于图5的顺序的顺序执行、重复或跳过。注意,可能不存在用户接口及/或用户接口可以由一辅助装置(例如,通过网络及/或有线连接及/或无线连接与控制器150通信的个人计算设备)提供。
108.图6是根据本发明的一实施例的用于生产压缩空气的设备的框图。在一些实施例中,设备可包括一个或多个控制装置602、储存罐604a、供应罐604b、空气压缩机606、气动阀608、压力开关610、压力调节器612、空气软管、气动耦合硬件及/或于生产及/或递送及/或使用压缩空气的其他气动装置614。
109.在本发明的一些实施例中,储存罐604a可包括压缩空气储存罐,如本领域已知的。在本发明的一些实施例中,储存罐604a可以从一压缩机接收压缩空气及/或可以将压缩空气输送到一供应罐604b。储存罐604a还可连接到一压力开关610。
110.在本发明的一些实施例中,供应罐604a可包括一压缩空气储存罐,如本领域已知的。在本发明的一些实施例中,供应罐604a可以从另一个储存罐(例如,现有技术的压缩机系统)接收压缩空气,及/或将压缩空气供应到外部气动装置614(例如,直接无副供应罐604b)。可选地,供应罐604a连接到气动阀608。
111.在本发明的一些实施例中,压力开关610包括一气压传感器、一可控电路及/或调节感测气压阈值的一装置。气压的阈值水平可以由一外部控制器,例如控制装置602调节,
及/或可以手动调节,例如由人调节一控制旋钮或控制杆。压力开关610可以连接到一空气储存罐604a,及/或压力传感器可以检测储存罐604a中的气压水平。控制器602可以包括一可控电路,其可以允许电力从一电源616流到一外部装置,例如一压缩机606,例如当测量的气压低于一阈值时,及/或当测量的压力高于一阈值时,防止电流及/或电压流向外部装置。
112.在本发明的一些实施例中,压缩机606可以是一电动空气压缩机。可选地,压缩机606可以从压力开关610、控制装置602及/或从任何其他电路接收电力。可选地,压力开关610及/或控制装置602可以控制打开及/或关闭到压缩机606的电源。可选地,压缩机606可以直接连接到电源一616,及/或压力开关610及/或控制装置602可以连接到压缩机606,并且控制压缩机606自身开启及/或关闭。
113.在本发明的一些实施例中,气动阀608可以是一电控气动阀608。可选地,气动阀608可以连接在储存罐604a与供应罐604b之间,及/或控制允许或不允许压缩空气从储存罐604a流到供应罐604b。可选地,气动阀608可以连接到控制装置602,及/或从控制装置602接收控制信号,例如,打开及关闭储存罐604a与供应罐604b之间的连接。
114.可选地,空气软管可以是气动空气软管。可选地,空气软管可以连接在各种装置之间,例如,压缩机606、储存罐604a、气动阀608、供应罐604b、压力调节器612及/或用于生产及/或供应压缩空气的任何其他装置。
115.在本发明的一些实施例中,气动装置614可以包括一个或多个装置,例如过滤器、电磁(solenoid)控制装置、阀、电气控制电缆、先导阀(pilot valve)、手动空气阀、连接器硬件、连接器配件、压力表、换能器、软管、管道、空气喷嘴、歧管及/或本领域已知的任何其他气动装置。
116.在本发明的一些实施例中,控制装置602可以是一计算机、一工业控制器及/或具有接收数据输入能力的任何其他装置,例如指示压缩机606是否正在运行的信号,以及基于接收到的输入向外部装置输出信号的能力,例如指示一气动阀608以防止压缩空气通过的信号。例如,控制装置可以包括开关控制、开环控制、前馈控制、闭环控制及/或任何其他类型的控制系统。可选地,控制装置602可以包括一可编程计算装置,由此用户可以输入操作的参数,例如,占空比的开启的时间长度、占空比的关闭的时间长度、气动阀608的时间长度可以是打开的、储存罐604a中压力的阈值及/或与本发明的实施例的操作相关的任何其他参数。可选地,控制装置602包括一用户接口。
117.图7是根据本发明的一实施例的用于生产压缩空气的方法的流程图。在一些实施例中,方法可以以一控制装置(例如,控制器)检查704压力源的占空比开始702。
118.可选地,当进入开启时期时,控制装置向气动阀发送信号,如果气动阀打开,则控制装置关闭阀,从而防止706压缩空气从储存罐流向供应罐。可选地,在压缩机运行的开启期间,控制装置防止气动阀被打开。
119.可选地,在开启周期期间,控制装置及/或压力开关检测708供应罐是否已达到一期望压力。如果没有,控制器选项直接或通过压力开关提供电源来操作710压缩机。
120.可选地,压力开关连续测量储存罐中的气压。
121.可选地,当压力开关检测708到测量的气压高于阈值时,压力开关使压缩机关闭712及/或停止714压缩机的操作。
122.可选地,当控制装置检测到在占空比的开启周期的期间压缩机被关闭712时,控制
装置使716压缩机的电力供应被关闭712。
123.可选地,当占空比继续完成当前开启周期,然后完成下一个关闭周期时,占空比进入下一个开启周期。
124.可选地,当压缩机不运行时,控制装置允许720a、720b气动阀在占空比的关闭周期的期间及/或占空比的开启周期的期间在一可编程的时间段内打开。可选地,气动阀可以随时由用户手动打开。在一些实施例中,通过控制装置关闭气动阀优先于手动打开。
125.可选地,当压力开关检测708到测量的气压低于一阈值时,压力开关允许压缩机接收功率并运行710。
126.在一些实施例中,在操作710压缩机及/或将储存罐连接到气源之前,压力会从储存罐释放。
127.图8是根据本发明的一实施例的用于生产压缩空气的设备的示意图。在本发明的一些实施例的一方面,控制装置802控制电源810,电源以供电及不供电的交替周期的周期性占空比向压缩机804输送电力。
128.可选地,控制装置包括打开/关闭。可选的,当控制装置打开时,控制装置进入占空比的开启周期的开始。可选地,当控制装置关闭时,整个装置关闭。
129.可选地,占空比开启周期以及关闭周期可以基本上相等,开启周期可以长于关闭周期,及/或关闭周期可以长于开启周期。可选地,开启及/或关闭时间段可以是从0.1到5秒、5到30秒、30到120秒、120到1200秒、1200到10,000秒及/或任何其他时间段。
130.在本发明的一些实施例的一方面,当达到阈值压力值时,压力开关806可以关闭压缩机804。为了关闭压缩机,压力开关可以防止电力到达压缩机,及/或与压缩机804的一控制连接可以导致压缩机804自身关闭。
131.在本发明的一些实施例的一方面,压力开关806可以向控制装置802发送已达到阈值压力值的信号,然后控制装置802可以关闭压缩机804。为了关闭压缩机804,控制装置802可以防止电力到达压缩机804,及/或控制装置802可以具有与压缩机804的一控制连接,并且使压缩机804自身关闭。可选地,控制装置802可以独立于经由压力开关806向压缩机804供电而为压力开关806的功能供电。
132.在本发明的一些实施例的一方面,控制装置802可以从压缩机804接收指示压缩机804是否正在运行的数据信号。可选地,当控制装置802接收到指示在占空比的开启周期的期间压缩机804没有运行的数据信号时,控制装置802可以使向压缩机804的电力供应关闭,例如通过停止向压缩机804供电,通过停止向压力开关806供电810,及/或通过对压力开关806的控制信号来关闭电力供应。
133.可选地,当控制装置802接收到指示压缩机804正在运行的数据信号时,控制装置802向气动阀812发送数据信号,使阀812关闭。
134.在本发明的一些实施例的一方面,控制装置802控制气动阀812的打开以及关闭。例如,控制装置802可以在一定义的时间段内并且仅当压缩机804未运行时打开气动阀812。定义的时间段可以在5到30秒、30秒到2分钟、2到10分钟,及/或在压缩机804的下一次操作开始之前结束的任何其他时间段。可选地,在允许压缩机804开始运行之前,气动阀812由控制装置802关闭。附加地或替代地,控制装置802可以在启动压缩机804之前及/或在压缩机804的开启周期之前清空供应储存罐814。例如,气动阀812可以具有往一压力释放(例如,外
部大气)的一出口,用于排空压力。替代地或附加地,也可以有一单独的压力释放/排空阀。
135.在本发明的一些实施例的一方面,气动阀812可以手动打开及/或关闭,例如通过转动一旋钮、启动一电控制及/或启动一气动阀812的任何其他方法。替代地及/或另外地,控制装置802可凌驾于气动阀812的手动打开及/或关闭。例如,当控制装置802关闭气动阀812时,打开阀812的手动操作会无法生效。
136.在本发明的一些实施例中,一气动装置(即,一轮椅及/或一老人推车及/或一多用途推车及/或一升降机及/或病床)可以在压缩空气中运行,并且在安息日受到遵守安息日的犹太人控制,但不亵渎安息日。可选地,装置可以在由一压力罐816动力供应的压缩空气上运行,其从一固定压缩系统再填充。替代地或另外地,气动装置包括一车载压缩机及/或电源(例如,电池)。压力可以高也可以低。在一些实施例中,自身不具有压缩机的车辆会使用较高的压力,从而允许车辆以高压压缩空气的形式存储更多能量。
137.在本发明的一些实施例的一方面,压力开关806检测储存罐814中的一阈值气压。阈值压力可以在50至100磅每平方英寸(psi)之间、在100至150psi之间、在150至300psi之间、在300至2000psi之间、在2000至3000psi之间、在3000至4500psi之间、在4500至6000psi之间及/或任何其他范围的气压。可选地,与由本发明提供动力的气动装置的要求相比,储存罐中的压力可以为1.5:1、2:1、3:1及/或任何其他比例。在优选实施例中,与由本发明提供动力的一气动装置的所需压力相比,储存罐814中的压力可以是2:1的比例。
138.可选地,与供应罐816中的压力相比,储存罐814中的压力可以是1.5:1、2:1、3:1及/或任何其他比例。在优选实施例中,储存罐814与供应罐816中的压力相比可以是2:1的比例。
139.可选地,可以调节压力调节器820以提供基本上恒定的压力。例如,当需要100psi的压力时,压力调节器820可以被调节,以从供应罐816供应100psi。可选地,压力调节器820可以手动调节及/或由控制装置802控制。
140.在本发明的一些实施例的一方面,供应罐816可从气动阀812拆卸及/或可以有一单独的移动供应罐816及/或一固定供应罐(例如,如图4所示)。可选地,可拆卸的供应罐816可以连接到移动及/或远程气动装置,从而自本发明的其他部件远程提供气动压力。可选地,供应罐816可以可移除地连接到出口阀822,以重新填充压缩空气。在优选实施例中,当供应罐816可以远离本发明的其他部件可拆卸地配置时,储存罐的气压可以是3000至4500psi。本发明的部件可选地使用空气软管824连接在一起。
141.图9是根据本发明的一实施例的一压力供应装置900及一压力驱动装置901的框图。在一些实施例中,一压力源900可以被设计为根据犹太哈拉卡(jewish halacha)在安息日及/或假日向一压力驱动装置901供应压力。
142.在一些实施例中,控制装置902控制及/或接收来自一电源904及/或一气动阀的数据。在一些实施例中,控制装置可以控制一压缩机906及/或一压力开关。替代地或另外地,压缩机906及/或压力开关908可以独立于控制装置902起作用。例如,包括压缩机906及/或压力开关610及/或压缩空气罐912的一压缩气源可以根据一固定的占空比被供电。在周期的开启部分期间,压力开关908可感测储存罐912中的压力。当压力低于一阈值时,压缩机906可被启动,以向储存罐912供应加压空气。当压力高于阈值时,可以停用压缩机906。在占空比的关闭部分期间,压缩机906可选地被无条件地停用。可选地,压缩机906及/或气动阀
910被控制而不管压缩空气供应罐914中的压力状态及/或压力驱动装置901的压力供应。
143.在一些实施例中,在占空比的开启部分期间,控制装置关闭压缩空气储存罐912与供应罐914及/或压力驱动装置901之一或两者之间的气动阀910。可选地,在全部或部分的占空比的关闭部分,控制装置打开压缩空气储存罐912与供应罐914及/或压力驱动装置901之一或两者之间的气动阀910。
144.在一些实施例中,在打开气动阀910之前,从压缩空气供应罐914及/或压缩空气储存罐912释放压力,例如,气动阀910可以具有一压力释放通道,在压缩机906的占空比开始之前,所述压力释放通道被打开,以释放压力。
145.在一些实施例中,多个可逆连接器916a、916b允许压力驱动装置901与压力供应装置900之间的可逆连接。替代地或附加地,压力驱动装置901可以固定地连接到压力供应装置900。
146.在一些实施例中,一压力驱动装置901可以直接从气动阀910接收压缩空气(例如,在这样的实施例中,可能没有与储存罐912分开的一供应罐914)。例如,在占空比的开启部分期间,压力驱动装置901不能接收空气。
147.在一些实施例中,一压力驱动装置901可以接收来自供应罐914的压缩。例如,在占空比的开启部分期间,压力驱动装置901在通过气动阀910与储存罐912及/或压缩机906相隔离的同时能够接收来自供应罐914的空气。
148.在一些实施例中,一压力驱动装置901可以包括一移动压力罐918及/或多个气动装置920。
149.预计在本技术成立的专利期间,将会开发出许多相关的压力源及/或气动装置,这些术语的范围预先包括所有此类新技术。
150.如本文所用,术语“约”是指约
±
10%。
151.术语“包含”(comprises)、“包含”(comprising)、“包括”(includes)、“包括”(including)、“具有”(having)及其词形变化是指“包括但不限于”。
152.术语“由......组成”(consisting of)意指“包括并且限于”。
153.术语“基本上由......组成”(consisting essentially of)是指组合物、方法或结构可包括另外的成分、步骤及/或部件,但前提是另外的成分、步骤及/或部件实质上不改变所要求保护的组合物、方法或结构的基本特征及新特征。
154.本文所使用的单数形式“一(a)”、“一(an)”及“所述(the)”包括复数引用,除非上下文另外明确指出。例如,术语“一化合物”或“至少一化合物”可以包括多个化合物,包括其混合物。
155.在整个申请中,本发明的各种实施方式可以以一范围形式呈现。但应当理解是,范围形式的描述仅仅是为了方便及简洁,不应被解释为对本发明的范围的强行限制。因此,范围的描述应当被认为已经具体公开了所有可能的子范围以及范围内的单个数值。例如,对从1到6的一范围的描述应视为已明确公开了例如从1至3、从1至4、从1至5、从2至4、从2至6、从3至6等子范围,以及在所述范围内的单个数值,例如1、2、3、4、5及6。无论范围的宽度皆适用。
156.每当在本文中指示一数值范围时,其意在包括在指示的范围内的任何引用数字(分数或整数)。短语“在一第一指示数字与一第二指示数字之间的范围”以及“自一第一指
示数字至一第二指示数字的范围”在本文中可互换使用,并且意在包括第一及第二指示数字以及它们之间的所有分数及整数。
157.尽管已经结合其特定实施例描述了本发明,但很明显,对于本领域技术人员而言,许多替代、修改及变化会是显而易见的。因此,其旨在包括落入所附权利要求的精神及广泛范围内的所有此类替代、修改及变化。
158.本说明书中提及的所有出版物、专利及专利申请均在本文中通过引用整体并入本说明书中,达到如同每个单独的出版物、专利或专利申请被具体及单独地指出通过引用并入本文的相同程度。另外,本技术中任何参考文献的引用或识别不应被解释为承认这样的参考文献可作为本发明的现有技术。在使用章节标题的范围内,不应将其解释为必然的限制。
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