专利名称：用于控制水增压系统的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉朋于控制7Xit压(water-pressurizatkm)系统的装置。 更*^地，本发明涉及能够有效维#^保护住宅或工业用途的7赠压系统
的最薄弱部分的装置。
在下文中，描述将与住宅领域中的应用相关，但显而易见的是本发明不应
被认为翱限于这一#錢途。
背景技术：
众所周知应用于液压设备的水增压系统主要装备有电泵、压力开关、和膨 04盲(expansion vessel )。
打开设备的^^f可一个旋Sii龙头会引起设备的、;^a回路中压力的快速下
降。膨胀箱恢复(restore)先前积聚的水，防止压力的急剧下降。当由压力开 关检测到的压力低于预设的干预阈值时，电接触闭合从而启动水泵。
接下来龙头的关闭51慰彭^H隔膜的膨胀并伴随电路中压力的增加。 一旦 艇在反方向Ji^过去启动(deactivation)阈值，压力开关就断开电接触，中 断泵的供电。
使用压力计可以检查压力开关，的启动"*启动的压力阀值。
隔M^^4f是系统最易损坏的点。所ii^m^包括金属外壳和在其中的橡 胶隔膜，由与管道(液压回路)相连的金属板限制。这一结构标识两个室 (chamber )。在m隔膜内构成的第一室^^"水。由隔膜的外壁和金属容器形 成的第二室则由压缩空气占据。
崎麟回路中压力的增力口，隔膜内所含水的^P、也会增加。因此，室中 所含空气的^K就会减少，这决定了 #身FM隔跑彭胀的室中压力的增加。
崎絲回路中压力的,氐，则产生相反的过程；即，含气室压缩隔膜的
压力更大，从而'MJ^a回路中先前积聚的7K^能量。
可以^^易g解，^^交隔膜在工作中与金属相磨蚀，长时间后这将导致
4磨损。解决膨IMf磨损的问M不可能的。
但是，应该注意到隔膜的磨损主要是由于隔膜难以在如下理想状态下工作
这一事实引起的
.预4hf尝(pre^charging)空气等于电泵的启动压力(最小压力)； .去启动压力(最大压力)不高于最小压力的约两倍(例如60^65% )。 另 一个非常重要的方面力彭胀箱相对于水的需求而言尺寸通常不够大。
这涉及电泵的更多次启动，由此导致了其快il^损，显然连同压力开关和 隔膜也一^^损。itb^卜，i^i导致了甚至高于适当尺寸设备三倍的能量消耗(主 要由于电泵的开动)。
还产生了7JCJ^曾大和减小的恼人影响，iiA因为'絲回路中每^X
升水压力就会M小变化到最大。
另一愤于导IO^M鼻隔膜明^^损的因^bl:渗透现象，即，制造隔膜的 Ait^l^f空气的;^透性。
非常少的""^分预充空气会在长时间后穿过隔膜^^交i^水中，这导致了 更高的工作量，更大的磨损，以及隔膜本身狄常的变形。
这种现^tt著，预4M尝压力和开关接通压力的差异就越大(即，预充就 嫩氐)并使得最九a力大于最小压力的两倍。
以上现象是^4页域技;^员/^口的，实际上，膨l^i在生产它的工厂里以 预设的初始预4M尝压力(在1.5巴范围内)进4^^hf尝。所述预4M尝压力能使安 ^v员在无需酉e^压缩机的情况下叙己^/压力开力膨E^系统。
然而，压力常常不組因为已知在大多数清况下离厂压力开关从1.2 e^^准
到2.4巴。
因此，安^A员通过提高最大控制压力来才交准压力开关，并且常常趋于同 时提高最小值。但是在这两种情况的^"个中，安^A员铜,修 iJ^M貪的 预^M尝压力。
特别地，在带有可购得部件的增压系统的叙己中，安装人员常会发现以3 巴预4M尝的膨胀箱和以1巴^^f亍开关导通的压力开关。这#^^膨胀箱有80% 絲效利用。
相a，在压力开关i议电泵的启动阈值为3巴，膨^I盲预4M尝为1巴的
情况下，则会出现水趋于在膨胀箱中静滞的效果，因为它不排空，并且隔膜过度工作，因此以上i议除了静滞的7jc产生刺激性气p^Mt—事实^t,还会由于 it^J"磨损和变形大幅缩短了膨^^本身的耐用期(duration )。
最后，在压力不足的情况下，在由压力开关引起的电泵启动的最大压力和 最小压力之间会产生过大的差，由此系Mit当工作，因而解决适当^M夺水传送 到^fM者的问题，但却付出了隔膜耐用期缩短的高昂代价。
对于增压系统，也可能产生明显不重要的但仍然是缺点的现象。非常辆
的习惯是通过按压通常位于膨^Ti金属外壳顶部的气阀柄来检查在高压容器中 是否仍絲在预州尝。
以上现象的^A是因为系统一旦安^^就不再透明和随着时间的流逝鈔口不
透明，也因为压力计通常是^^:量安装，并且常常不起作用或不提，确测量。
无^M可，若不排空设备和^^]精确压力计，就没有办法以正确的方式^^i殳 备。显然这需要相当大的花费并且浪费时间，并且需要专妖员。
发明内容
才N居以上所述，本发明的一个目的是提出一种能够基于膨^Tf预^M尝压力 以动态方式控制液压回路增压的装置；从而，才MUi改变管理增压或加热系统 的方式。
4^发明的另一个目的是使^f吏用者本身能够在泵关闭时通过简牟棑空箱中 的水来'ltt系Mit当的^^乍。
本发明的再一个目的是提出一种能够P艮制渗透现象并由此维持膨^^隔膜 的耐用期的装置。
本发明的进一步目的是能够^^则增压设备适当的尺寸(sizing )。
因此，形成本发明特^^的是一种用于控制可安絲'絲回路内的 J^曾 压系统的装置，所述系统包括连接到所ima回路用于在其中泵水的电泵； 和膨04f，其iM有用于控制其中含气室的压力的阀，连接到所ii^回路， 被设计成4M尝所皿压回路在水传送步骤中的压力变化；所i^置的特4^于 压力传感器，安^NJ应于用于^;则所述含气室的压力的所述控制阀的位置； 和电子控制单元，电连接到所述电#所述压力传感器，被设计成借助所i^ 力传感11#续测量所述含气室的压力，从而基于所检测到的压力值操控所述电 泵的启动和去启动。再一次才 本发明，所述电泵的控制可以通过确定该电泵的启动和去启动
压力阈^tl^寻，并JL特别地，所述电泵的所述启动和去启动压力阈值可以是J斤 述去启动压力不高于所g动压力的两倍。
又一次4財居;^发明，所ii^置可以操M所述电泵的控制以使得所ii^胀 箱的所述含气室的气体预4hf尝压力J本上等于所述电泵的启动压力。
jtl^卜，才Nt本发明，在液压回路没有水时所ii^置使負树所ii^胀箱预补 偿压力的测量，从而计算所述电泵的启动和去启动压力阔值。
有利地，才Nt本发明，所述控制单元可以包括针对需水^i十l^斤述电^^
可^i殳时间间隔内(^i^一天一次)的启动-去启动循环次数的器4牛。
再一次才娥本发明，所ii^置包m准设备，由安^a员可以借助该校准 设备确定所^^^g的气室的最小预州尝压力阀值。另外，所述控制单元可以 包^^皮设计^^预4hf尝压力下降到所逸最小预4M尝压力阀值之下的情况下产生 ,言号的鄉殳备。
又一次才財居本发明，所述控制单元可以包括"^^机器件，其被设计成在出 现故障或她的情况下发送电话消息，诸如SMS。
jH^卜，才財居本发明，所述控制单元可以包括用于转不正确安装的指示器， ^te为led或类似物。
有利地，4M居本发明，所ii^置可以包括空气压缩机举元，依_靠它可以恢 复或修 i^斤^彭^^的预4 M尝压力。
3￡#1^#考附图4財居本发明的伏选实施例，通过例示但非限制示例的方
^^翁ii^发明，附图中示出了才N居本发明用于控制水增压系统的装置的操怍方案。
参考附图，可以注意到在图中液压电路由一段伸长管1表示，其中水可以
流动，并且其上安装有增压系统或设备。所述系统包括电泵2和膨胀箱3。 所i^彭胀箱3当然装^^有气阀4,该气阀4安^t金属外壳3'的顶部。 所述用于7jO曾压的系统威设备由诏！有电子控制单元6的装置5来控制，
所述电子控制单元6电连接到所述电泵2以;^安装在所述气阀4上的压力传感器7。M实施方式
如下将描述该装置的操怍。电子控制单元6持续测量膨胀箱3中的压力， 并# 取值控制电泵2以使能电力传送，诸如以合适的压力将水压入管1。
依靠形^L发明i^l的装置5，安^员还能够测量膨^l貪3内的含气室无 水时的压力。换句话说，可以检测膨胀箱3的预^hf尝压力。
基于这*，所述控制单元6自动地计算电泵2启动和去启动压力的阀值， 其中依靠所i^控制单元6本身启动泵2。
因此，该装置以完4^态的方式运行。这保证电泵2的启动和去启动压力 在^f可时刻的变^^是预^M尝压力的函数，由此保ii^胀箱3隔膜以及电泵2 的翻寿命。
电子控制单元6也可以具备有进一步的功能。具体地，所述控制单元6装 备有计数器器件(絲图中示出)，该计数器器件能够^^则电泵启动-去启动的 循环次数并将其与适当的^^]相比较。该数据被賴，并且报fH殳备(絲图 中示出)发信号通知超出可预设##:的^行^^牛。这保障了水嗜压系统各部 分的^JU寿命。实际上已知的是，如果安^设备内的电泵每年完成最大值约 5000次的启动-去启动循环，那么该电泵是大小合适的。
另外，装置5包^^交准设备，安^A员可以借助该校准设^^角定期望的最 小预4M尝压力，若在该最小预4M尝压力之下，则系统^fit/斤述报fH殳备产生 警报。
所述控制单元6还包括用于用信号告知装置5不正确安装的指示器，例如 LED或类似物。
最后，控制单元6包括4t^机器件(在图中不可见)，可以凭^i刻t^机器 件向维修人员发送电话信息(如SMS)以用信号通M障或^t。
M,装置5可以装备有空^￡缩才#元，安^员或维修人员可以借助 该空^a缩才傳元'l^^或修 iJ^Mf 3的预#1^尝。
在装置出现故障的情况下，操控该装置以使其不中断对负载水的传送，即
使在该装置没有被4^e操控的情况下也是如此。
基于以上描述，可以注意到本发明的差^#征是所描述的装置能够基， 4hf尝压力做出自动校准，以及电泵的启动-去启动压力阀侣是动态的。已经才M居本发明的优选实施例通过示例性而非限制性的例子清楚描述了本
发明，但是可以贿，；^4页域技权员可以做出变^^/或修改而不背离由所附
^U，J要求定义的相应保护范围。
权利要求
1、一种用于控制水增压系统的装置(5)，所述系统可以安装在液压回路(1)中，所述系统包括连接到所述液压回路(1)并用于在其中泵水的电泵(2)；和膨胀箱(3)，所述膨胀箱(3)设置有用于控制其中含气室的压力的阀(4)，连接到所述液压回路(1)，并且被设计成在水传送阶段补偿所述液压回路(1)经历的压力变化；所述装置(5)的特征在于包括压力传感器(7)，所述压力传感器(7)可以安装在相应于所述控制阀(4)的位置，用于检测所述含气室的压力；和电子控制单元(6)，所述电子控制单元(6)电连接到所述电泵(2)和所述压力传感器(7)，并且被设计成借助所述压力传感器(7)持续测量所述含气室的压力，从而基于检测到的压力值操控所述电泵(2)的启动或去启动。
2、 jn^利要求i所述的装置(5),其特4^于对所述电泵(2)的控制是 通过确定所述电泵(2)的启动和去启动压力阈佳jy寻的。
3、 H又利要求2所述的装置(5), ^4衫4于对于所述电泵(2)的所述 启动和去启动压力阈值，所ii去启动压力不高于所述启动压力的两倍。
4、 如在前权利要求中的任一项所述的装置(5)，，征在于以所i^彭^T貴 (3)的所述含气室中的空气预4M尝压力差本上等于所述电泵(2)的启动压力的方式^^控所述电泵(2)。
5、 如权利要求4所述的装置(5)， ^#絲于可以在雜回路(1)无水 时测量所iil彭胀箱(3)的预4hf尝压力，以计算所述电泵(2)的启动和去启动 压力阀 值。
6、 如在前权利要求中的4—项所述的装置(5)，其特征在于所述电子控制 单元(6)包括针对需水J^十I^斤述电泵(2)在M为一天一次的可预设时间 间隔内的启动-去启动循环次数的器件。
7、 如在前权利要求中的^-"项所述的装置(5)，其特4^于所#置(5) 包括校准器，安^v员可借助所述校准器确定所ii^J胀箱(3)的含气室的最 小预^hf尝压力阈值；和^f皮设计^^预^hf尝压力降到所^小预州尝压 力阀值之下时产生报f^f言号的报^i殳备。
8、 如在前权利要求中的任一项所述的装置(5),其特4^于所述控制单元 (6)包^^皮设计#出现,或5^:的情况下发送如SMS的电话消息的4汰机器件。
9、 如在前权利要求中的^^项所述的装置(5)， ^特4^于所述控制单元 (6)包括用于警告不正确^^的指示器，M为LED或刻以物。
10、 如在前权矛漆求中的^-项所述的装置(5)， ^#4^于所#置(5)包括空^￡缩才#元,借助所述空^a缩才^元可以'l^l或修 i^斤iii^Mi(3)的预^M尝压力。
全文摘要
本发明涉及一种用于控制可安装在液压回路(1)中的水增压系统的装置(5)，所述系统包括连接到所述液压回路(1)的用于在其中泵水的电泵(2)；以及膨胀箱(3)，该膨胀箱(3)设置有用于控制其内含气室的压力的阀(4)，连接到所述液压回路(1)，并且被设计成在水传送阶段补偿所述液压回路(1)经历的压力变化；所述装置(5)进一步包括压力传感器(7)，所述压力传感器被安装在相应于所述控制阀(4)的位置，用于检测所述含气室的压力；以及电子控制单元(6)，所述电子控制单元电连接到所述电泵(2)和所述压力传感器(7)，被设计成借助所述压力传感器(7)持续测量所述含气室的压力，从而基于检测到的压力值操控所述电泵(2)的启动或去启动。
文档编号G05D16/20GK101689057SQ200880015879
公开日2010年3月31日 申请日期2008年5月13日 优先权日2007年5月15日
发明者埃尔曼诺·马丁内洛 申请人:埃尔曼诺·马丁内洛