流量开关的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种流量开关(10)，其带有能被流体流过的流动通道(34)以及能依赖于开关体的位置进行磁操作的开关元件(58)，该流动通道具有流体输入口(20)和流体排出口(28)，并且在该流动通道中布置有能借助流体依赖于流量地移动的、永久磁化的开关体(54)。为了以如下方式改进流量开关(10)，即，使其对由流体携带的污物颗粒不敏感，根据本发明提出，在流动通道(34)中布置有由环形腔(38)包围的内管(36)，该内管容纳能移动的开关体(54)，并且该内管具有与流体输入口(20)流动连接的流入开口(42)以及至少一个第一和至少一个第二流出开口(48、50、51)，其中，至少一个第二流出开口(50、51)与至少一个第一流出开口(48)轴向错开地布置，并且这些流出开口通入环形腔(38)中，并且其中，环形腔(38)与流体排出口(28)流动连接。
【专利说明】流量开关【技术领域】
[0001]本发明涉及一种流量开关，其带有能被流体流过的流动通道以及能依赖于开关体的位置进行磁操作的开关元件，该流动通道具有流体输入口和流体排出口，并且在该流动通道中布置有能借助流体依赖于流量地移动的、永久磁化的开关体。
【背景技术】
[0002]这种流动开关例如在能加热的高压清洁机中得到使用，其中，流体，优选水，可以通过泵置于压力下并紧接着借助热交换器被加温。为了确保热交换器仅当泵向它输送流体时才开始运行，在泵与热交换器之间的流动连接中接入本文开头提到类型的流量开关。该流动开关具有流动通道，通过泵置入压力下的流体可以流过该流动通道。在流动通道中布置有永久磁化的开关体，只要流体的流量超过极限值，该开关体可以被流体从静止位置开始移动到接通位置中。在接通位置中，借助开关体可以操作优选布置在流动通道外部的开关元件。以这种方式可以闭合电接触并向高压清洁机的控制装置输送开关信号，从而使得控制装置起动热交换器。如果处于压力下的流体的流量减小直至低于预定的极限值，那么开关体自动转换到其静止位置中。这导致能磁操作的开关元件断开电接触，并且由此高压清洁机的控制装置得到如下信息，即，仅存在不够的流量并且因此热交换器必须被切断。否则存在由热交换器提供的热能仅不充分地被排出或根本没被排出的危险。这可能导致热交换器过热。
[0003]本文开头提到类型的流量开关由DE 90 11 336 Ul公知。这些流量开关在运行期间受到相当大的机械负载，这是因为流过流体通道的流体在很多情况下具有超过200bar的压力，例如250bar的压力，并且经常携带了污物颗粒。携带的污物颗粒可能导致流量开关受到损害，尤其是由流体携带的污物颗粒可能导致开关体的可运动性受到损害。
【发明内容】
[0004]本发明的任务是，以如下方式改进本文开头提到类型的流量开关，即，使其对由流体携带的污物颗粒不敏感。
[0005]根据本发明，该任务在这种类型的流量开关中通过如下方式来解决，即，在流动通道中布置有由环形腔包围的内管，该内管容纳能移动的开关体，并且该内管具有与流体输入口流动连接的流入开口以及至少一个第一和至少一个第二流出开口，其中，至少一个第二流出开口与至少一个第一流出开口轴向错开地布置，并且这些流出开口通入环形腔中，并且其中，环形腔与流体排出口流动连接。 [0006]在根据本发明的流量开关的流动通道中布置有内管，该内管容纳能借助流体依赖于流量地移动的开关体，并且该内管由环形腔包围。经由流入开口，内管与流量开关的流体输入口流动连接，从而使得流体可以经由流入开口流入内管中。通过彼此关于内管的纵轴线轴向错开地布置的第一和第二流出开口，流体可以从内管流入环形腔中，该环形腔与流体排出口流动连接。出乎意料地表明了，通过流量开关的这种设计方案可以明显减小其对污物颗粒的敏感性。如果流体具有超过极限值的流量，那么在内管中的开关体从其静止位置移动到其接通位置中。进入内管中的流体的一部分经由至少一个流出开口从内管流出，而流体的剩余部分则在内管的纵轴线的方向上流过内管直至至少一个第二流出开口，其中，流体的这部分沿着开关体流动。流体经由至少一个第一流出开口和至少一个第二流出开口到达环形腔中，该环形腔在周向上包围内管，并且该环形腔与流体排出口流动连接。流体在内管中分成第一和第二分流，它们经由不同的流动路径流过内管并且然后经由第一和第二排出开口到达环形腔中，减小了污物颗粒在开关体的区域内沉积的危险，从而使得污物颗粒更少地损害开关体的可运动性。
[0007]有利的是，内管的流入开口布置在面向流体输入口的第一内管端侧上。在这种设计方案中，流体关于内管的纵轴线在轴向方向上进入内管中并且可以至少直至到达至少一个第一流出开口地在轴向方向上流过内管。在这种情况下，流体可以出现到开关体的端侧上并且使其在轴向方向上移动。
[0008]在有利实施方式中，至少一个第一流出开口和至少一个第二流出开口布置在内管的套上。因此，流体经由第一和第二流出开口在径向方向上离开内管。
[0009]永久磁化的开关体在处于压力下的流体流入时冲击式地从其静止位置移动到其接通位置中。在这种情况下，存在如下危险，即，开关体被流体压向机械止挡面并由此受到显著的碰撞负载。这可能导致开关体消磁。为了抵抗这种危险，在本发明特别优选的设计方案中，背离流体输入口的第二内管侧被封闭并且至少一个第二流出开口与第二内管端侧轴向错开地布置。这种设计方案导致，在至少一个第二流出开口与第二内管端侧之间的区域中汇集流体，该流体使开关体在其朝向第二内管端侧的方向运动时制动并由此防止开关体冲击式地碰撞到止挡面上。因此，在至少一个第二流出开口与第二内管端侧之间的流体形成针对开关体的阻抑。由此，开关体由于碰撞负载而消磁的危险是非常小的。
[0010]有利的是，流动通道由外管形成，该外管与内管同轴地定向，其中，流体排出口布置在外管的管周侧的区域中，并且其中，至少一个流出开口定位在流体排出口的高度上。在这种设计方案中，流体的流过至少一个第一流出开口的部分可以在径向方向上流过联接到第一流出开口上的环形腔，以便之后到达流量开关的流体排出口。由此，流量开关反作用于流体的流动阻力可以保持得很小。
[0011 ] 在本发明有利的实施方式中，流体输入口布置在第一外管端侧上。
[0012]有利地，第一外管端侧与输入线路连接。外管和输入线路优选构成一体式线路布置。有利的是，外管垂直于输入线路定向。
[0013]在有利的实施方式中，背离流体输入口的第二外管端侧借助栓塞封闭，其中，在外管内部在栓塞上布置有内管的封闭元件。因此，栓塞可以形成用于封闭元件的支座。
[0014]在本发明的优选设计方案中，栓塞能够与外管可拆卸地连接。尤其可以规定，栓塞可以拧入外管中。
[0015]在本发明的特别优选的设计方案中，至少一个第一流出开口与至少一个第二流出开口之间的轴向间距至少相当于开关体的长度。如果流量开关在这种设计方案中被处于压力下的流体流过，那么只要流体流量超过极限值，流量开关就自动占据在至少一个第一流出开口与至少一个第二流出开口之间的接通位置。流体的一部分可以从开关体的端侧在朝向至少一个第一流出开口的方向上转向，而流体的剩余部分则可以在纵向方向上绕流过内管中的开关体并且在开关体的下游到达至少一个第二流出开口。在这种设计方案中，第一和第二流出开口的位置预定了开关体的接通位置，这是因为只要开关体的轴向延伸尺寸不大于至少一个第一流出开口与至少一个第二流出开口之间的轴向间距，那么开关体就占据至少一个第一流出开口与至少一个第二流出开口之间的位置。
[0016]优选地，第一流出开口的流动横截面的和小于第二流出开口的流动横截面的和。这确保了流体的较大部分沿着开关体流过内管直至至少一个第二流出开口，而仅流体的较小部分经由至少一个第一流出开口从内管流出。
[0017]例如可以规定，第一流出开口的流动横截面的和是第二流出开口的流动横截面的和的一半那么大。
[0018]在有利的实施方式中，流量开关具有唯一的第一流出开口。优选地，唯一的第一流出开口关于内管的纵轴线布置在流体排出口的高度上。有利的是，唯一的第一流出开口在内管的周向上与流体排出口错开地定位。特别有利的是，唯一的第一流出开口在内管的周向上相对流体排出口以10°至45°之间的角错开地布置。
[0019]在有利的设计方案中，内管具有两个第二流出开口，它们关于内管的纵轴线布置在相同的高度上。在本发明的有利设计方案中，这两个第二流出开口在周向上以小于180°，例如以60°至120°的角，彼此错开地布置。
[0020]以有利的方式，这两个第二流出开口的流动横截面分别与唯一的第一流出开口的流动横截面是相同的。
[0021]有利的是，内管中的开关体由环形间隙包围，该环形间隙的径向延展尺寸是至少0.5mm。有利地,包围开关体的环形间隙的径向延展尺寸是至少0.8mm。由此,通过由流体携带的污物颗粒损害可运动性的危险可以保持得特别小。
[0022]包围内管的环形腔的径向延展尺寸优选是至少0.5mm,尤其是至少0.8mm。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]以下结合附图对本发明有利实施方式的描述用于详细阐释。其中:
[0024]图1示出根据本发明的流量开关的有利实施方式的示意性剖视图，其中，该流量开关的开关体占据静止位置，以及
[0025]图2示出图1中流量开关的示意性剖视图，其中，开关体占据接通位置。
【具体实施方式】
[0026]在附图中示意性示出了根据本发明的流量开关的在其使用位置中的优选实施方式，该流量开关整体上用附图标记10标注。流量开关包括构造为水平定向的管件的输入线路12，竖直定向的外管14联接到其上，该外管的纵轴线15垂直于输入线路的纵轴线16定向。在输入线路12与外管14之间的过渡区域中，外管14限定了第一外管端侧18，其具有流体输入口 20，通过该流体输入口，例如通过高压清洁机的泵置于压力下的流体可以流入外管14中。背离输入线路12的第二外管端侧22由栓塞24封闭，该栓塞可以拧入外管14中。
[0027]柱体形的外管周侧26在第一外管端侧18与第二外管端侧22之间延伸，该外管周侧在外管14的纵轴线15的方向上与输入线路12的纵轴线16错开地具有流体排出口 28，在该流体排出口上成形有排出接头30。在附图中仅部分示出的排出管32联接到排出接头30上，通过该排出管可以将流体输送到高压清洁机的直通式加热器。
[0028]在流体输入口 20与栓塞24之间，外管14限定了流动通道34，在该流动通道内布置有内管36。内管36在流动通道34内有环形腔38包围并且在第一内管端侧40上具有流入开口 42，而背离流体输入口 20的第二内管端侧44借助封闭体46封闭，该封闭体在轴向方向上支撑在栓塞24上。
[0029]柱体形的内管周侧47在第一内管端侧40与第二内管端侧44之间延伸。大约在流体排出口 28的高度上，内管周侧47具有唯一的第一流出开口 48，其在内管36的周向上相对流体排出口 28以大约45°的角错开地定位。
[0030]关于外管14的纵轴线15在朝向封闭体46的方向上与第一流出开口 28错开地，内管周侧47具有两个第二流出开口 50、51，它们关于纵轴线15布置在相同的高度上并且在内管36的周向上以小于180°的角，在所示实施例中以大约90°的角，彼此错开地布置。第一流出开口 48以及两个第二流出开口 50、51通入环形腔48中，该环形腔在周向上包围内管36。
[0031]在内管36中能移动地布置有永磁体54形式的永久磁化的开关体。永磁体54设计成柱体形并且在其整个长度上由环形间隙56包围，该环形间隙在永磁体54与内管36之间延伸。
[0032]永磁体54与布置在外管14的外侧上的、能磁操作的舌簧触点形式的开关元件共同作用。借助舌簧触点58，依赖于高压清洁机的控制装置的永磁体54的位置可以提供电信号。
[0033]经由输入线路12、流体输入口 20以及流入开口 42，处于压力下的流体，优选水，可以在竖直方向上向上流入内管36中。如果流入的流体的流量达到了预定的极限值，那么永磁体54抵抗其重力从其在图1中示出的静止位置竖直向上移动到其在图2中示出的接通位置中。在接通位置中，永磁体54占据在第一流出开口 48与两个第二流出开口 50、51之间的位置，并且舌簧触点由永磁体闭合。永磁体54的长度小于第一流出开口 48的中点与第二流出开口 50、51的中点的轴向间距。流入内管36中的流体的一部分可以经由直接布置在处于接通位置中的永磁体54下方的第一流出开口 48和环形腔38流向流体排出口 28，而流入内管36中的流体的剩余部分则在竖直方向上沿着永磁体54向上流过环形间隙56直至其面向封闭体56的上端侧，以便于是经由第二流出开口 50、51在径向方向上从内管36流出并紧接着在竖直方向上流过包围内管36的环形腔38直至流体排出口 28。
[0034]在两个流出开口 50、51与封闭体46之间汇集了防止永磁体54在从静止位置移出时冲撞到封闭体46上的流体。具体而言,永磁体54由流过流量开关10的流体以如下方式可靠地保持在其在图2中示出的接通位置中，其方式为，永磁体以能再现的方式占据在第一流出开口 48与两个第二流出开口 50、51之间的位置。
[0035]在周向上包围永磁体54的环形间隙56在径向方向上具有大于0.5mm,尤其是至少
0.8mm的延展尺寸。环形腔38的径向延展尺寸同样是至少0.5mm,尤其是至少0.8mm。这确保了在环形间隙56中以及在环形腔38中实际上不会聚积由处于压力下的流体携带的污物颗粒。
[0036]如果流体流中断，那么永磁体54由于其重力自动转换到其在图1中示出的静止位置中，从而使得舌簧触点58自动占据其断开位置。
[0037]流量开关10为流体提供了比较大的环形间隙和环形腔并且其特征在于具有舌簧触点58的在能通过流量开关10的尺寸预定的流体流量的情况下能再现的开关点。如果处于压力下的流体一次性地进入流量开关10中，那么永磁体54从其静止位置转换到其接通位置中，而不会出现永磁体54碰撞到封闭体46并由此受到很强的机械负载的危险，这可能导致永磁体消磁。由于比较大的环形间隙和环形腔，流量开关10仅具有比较小的流动阻力，从而流过流量开关10的流体仅呈现很小的压降。
[0038]像已经提到的那样，流量开关10尤其适合使用在能加热的高压清洁机中，其中，该流量开关接入高压清洁机的泵与高压清洁机的直通式加热器之间的流动连接中。
【权利要求】
1.一种流量开关，所述流量开关带有能被流体流过的流动通道(34)，所述流动通道具有流体输入口(20)和流体排出口(28)，并且在所述流动通道中布置有能借助流体依赖于流量地移动的、永久磁化的开关体(54)，所述流量开关还带有能依赖于开关体(54)的位置进行磁操作的开关元件(58)，其特征在于，在流动通道(34)中布置有由环形腔(38)包围的内管(36)，所述内管容纳能移动的开关体(54)，并且该内管具有与流体输入口(20)流动连接的流入开口(42)以及至少一个第一和至少一个第二流出开口(48、50、51)，其中，所述至少一个第二流出开口(50、51)与所述至少一个第一流出开口(48)轴向错开地布置，并且这些流出开口(48、50、51)通入环形腔中，并且其中，环形腔(38)与流体排出口(28)流动连接。
2.根据权利要求1所述的流量开关，其特征在于，所述流入开口(42)布置在面向流体输入口(20)的第一内管端侧(40)上。
3.根据权利要求1或2所述的流量开关，其特征在于，所述第一和第二流出开口(48、50,51)布置在内管周侧(47)上。
4.根据前述权利要求中任一项所述的流量开关，其特征在于，背离所述流体输入口(20)的第二内管端侧(44)被封闭并且所述至少一个第二流出开口(50、51)与所述第二内管端侧(44)轴向错开地布置。
5.根据前述权利要求中任一项所述的流量开关，其特征在于，所述流动通道(34)由外管(14)形成，所述外管与内管(36)同轴地定向，其中，流体排出口(38)布置在外管周侧(26)的区域中，并且所述至少一个第一流出开口(48)定位在所述流体排出口(28)的高度上。
6.根据权利要求5所述的流量开关，其特征在于，所述流体输入口(20)布置在第一外管端侧(18)上。
7.根据权利要求6所述的流量开关，其特征在于，第一外管端侧(18)与输入线路(12)连接。
8.根据权利要求5、6或7所述的流量开关，其特征在于，背离所述流体输入口(20)的第二外管端侧(22)借助栓塞(24)封闭,其中,在外管(14)内部在栓塞(24)处布置有内管(36)的封闭元件(46)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的流量开关，其特征在于，所述至少一个第一流出开口(48)与所述至少一个第二流出开口(50、51)之间的轴向间距至少相当于开关体(54)的长度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的流量开关，其特征在于，所述第一流出开口(48)的流动横截面的和小于所述第二流出开口(50、51)的流动横截面的和。
11.根据权利要求10所述的流量开关，其特征在于，所述第一流出开口(48)的流动横截面的和是所述第二流出开口(50、51)的流动横截面的和的一半那么大。
12.根据前述权利要求中任一项所述的流量开关，其特征在于，所述内管(36)具有唯一的第一流出开口(48)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的流量开关，其特征在于，所述内管(36)具有两个第二流出开口(50、51)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的流量开关，其特征在于，所述内管(36)具有多个第二流出开口(5 0、51)，所述第二流出开口在轴向上布置在相同的高度上。
【文档编号】H01H35/40GK104040667SQ201280067141
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年2月1日 优先权日:2012年2月1日
【发明者】迈克尔·博姆, 塞巴斯蒂安·特劳特, 斯特凡·埃尔哈特, 罗尔夫·弗里德里希 申请人:阿尔弗雷德·凯驰两合公司