专利名称：用于液化和存储流体的系统和方法
技术领域：
本发明涉及流体从气态到液态的液化，以及在液态下的流体的存储。
背景技术：
已知用于液化和存储在环境温度和压力下处于气态的流体的系统。然而，这种系统易受由能够在该系统的液化和/或存储组件中收集到的湿气所引发的不可靠性、低效率以及无效的影响。此外，由于在存储期间液化的流体开始汽化为气态，所以用于液化和存储流体的常规系统不提供有效的机制来调节配置为存储液化的流体的存储组件内的压力。
发明内容
本发明的一个方面涉及配置为将流体从气态液化为液态并存储液化的流体的系统。在一个实施例中，该系统包括液化组件、存储组件、导管、流体干燥器以及流体引导组件。液化组件配置为将流体流从气态液化为液态。存储组件与液化组件流体连通，并且配置为存储已经由液化组件液化的流体。导管具有流体输入端，并配置为在流体输入端接收来自流发生器的所述流体的气流，并将所述流体的所述气流传送至用于液化的所述液化组件。流体干燥器布置为与所述导管内的气体流体流流体连通，并配置为在所述气体流体流到达所述液化组件之前从所述气体流体流去除湿气。流体引导组件配置为选择性地排出存储在所述存储组件内的已经汽化为所述气态的流体。所述流体引导组件配置为使得将选择性地排出的流体的至少一部分引导通过所述流体干燥器，以去除累积在所述流体干燥器内的湿气。本发明的另一方面涉及存储液化的流体的方法。在一个实施例中，该方法包括存储已经由液化组件液化的流体，所述液化组件配置为将所述流体从气态液化为液态；以及排出已经汽化为所述气态的存储的流体，其中，至少一部分所述流体通过配置为从引入到用于液化的所述液化组件的流体去除湿气的流体干燥器排出，使得由排出的流体去除已经累积在所述流体干燥器中的湿气。本发明的又一方面涉及配置为存储液化的流体的系统。在一个实施例中，该系统包括存储构件，用于存储已经由液化组件液化的流体，所述液化组件配置为将所述流体从气态液化为液态；以及排出构件，用于排出已经汽化为所述气态的存储的流体，其中，至少一部分所述流体通过配置为从引入到用于液化的所述液化组件的流体去除湿气的流体干燥器排出，使得由排出的流体去除已经累积在所述流体干燥器中的湿气。通过参照附图考虑以下描述和所附权利要求，本发明的这些和其它目的、特征和特性、以及操作的方法、和结构的相关元件的功能、和部件的组合、和制造的经济将会变得更加明显，所有附图形成本说明书的一部分，其中相似的参考数字表示各图中对应的部分。在本发明的一个实施例中，于此示例的结构部件是按比例绘制的。然而，应当清楚的理解这些图仅是为了示例和描述的目的而并非限制本发明。此外，还应当理解在于此的任何一个实施例中所示的或所描述的结构特征也能够用于其它实施例中。然而，应当清楚的理解这些图仅是为了示例和描述的目的而并非意在作为本发明的限制的定义。除非上下文明确地指定，否则用在说明书和权利要求中的单数形式的“一”包括多个指示物。
图I示例了根据本发明的一个或多个实施例，配置为将流体从气态液化为液态并且存储液化的流体的系统；图2示例了根据本发明的一个或多个实施例，准备液化组件以开始将流体流从气态液化为液态的方法；图3示例了根据本发明的一个或多个实施例，准备液化组件以开始将流体流从气态液化为液态的方法；
图4示例了根据本发明的一个或多个实施例，存储液化的流体的方法；以及图5示例了根据本发明的一个或多个实施例，将流体从气态液化为液态并且存储液化的流体的方法。
具体实施例方式图I示意性地示例了配置为将流体从气态液化为液态并且存储液化的流体的系统10。在一个实施例中，流体是氧。然而，这并非意在限制，并且，在液化和/或存储除了氧以外的流体的系统中并入于此描述的系统10的一个或多个特征落入本公开的范围内。通过非限制的范例的方式，流体可以是氮或其它流体。如以下所讨论的，系统10包括增强系统10和/或其中的单个部件的耐久性、寿命、可靠性、效率的特征。在一个实施例中，系统10包括控制器12、液化组件14、存储组件16、流体引导组件18和/或其它部件。将控制器12配置为在系统10中提供信息处理以及控制能力。同样，控制器12可以包括数字处理器、模拟处理器、设计为处理信息的数字电路、设计为处理信息的模拟电路、状态机和/或其它用于电处理信息的机构中的一个或多个。尽管在图I中控制器12示为为单个实体，但这仅是为了示例的目的。在一些实施中，控制器12可以包括多个处理器。这些处理器可以物理地位于相同装置内，或者控制器12可以表示协调操作的多个装置的处理功能性。例如，在一个实施例中，将向下归因于控制器12的功能性在操作地连接至热交换组件14的第一处理器、操作地连接至存储组件16的第二处理器、和/或操作地连接至流体引导组件18的第三处理器之间划分。通过有线通信链接、无线通信链接、网络通信链接和/或专用通信链接，可以实现控制器12与系统10的部件之间的操作连接。在一个实施例中，系统10中所包括的一个或多个通信总线在系统10的部件与控制器12之间路由输出、通信以及控制输入。在一个实施例中，将控制器12与控制接口 13联系在一起。将控制接口 13配置为接收与控制器12对系统10的一个或多个部件的控制有关的控制输入。例如，控制接口 13可以包括用户接口和/或系统接口。将控制接口 13的用户接口配置为提供系统10与用户之间的接口，用户可以通过用户接口提供信息给系统10并从系统10接收信息。这使得能够在用户与系统10之间传输共同地称为“信息”的数据、结果和/或指令以及任何其它可通信项目。适合于包含在控制接口 13的用户接口中的接口装置的范例包括小键盘(keypad)、按钮、开关、键盘、旋钮、控制杆、显示屏、触摸屏、扬声器、麦克风、指示灯、可听报警器以及打印机。在一个实施例中，以下进一步讨论该实施例的功能性，控制接口 13的用户接口实际上包括多个分尚的接口。应当理解本发明也考虑将硬连线或无线的其它通信技术作为控制接口 13的用户接口。例如，本发明考虑可以将控制接口 13的用户接口与由电子存储器提供的可移动存储器接口集成。在此范例中，可以将信息从可移动存储器(例如，智能卡、闪存驱动器、可移动盘等)加载至系统10中，从而使用户能够自定义系统10的实施。适合于与系统10 —起用作控制接口 13的用户接口的其它范例性的输入装置和技术包括但不限于RS-232端口、RF链接、IR链接、调制解调器(电话、电缆或其它)。简而言之，本发明考虑将用于与系统10进行信息通信的任何技术作为控制接口 13的用户接口。将控制接口 13的系统接口配置为接收来自于系统10内的对系统10的部件(例 如液化组件14、存储组件16和/或流体引导组件18的单独部件)的操作进行改变的请求。该请求甚至可以由控制器12本身产生。通过非限制的范例的方式，存储组件16或在执行控制功能性上与存储组件16关联的控制器12可以发出请求来减少或增大输送至用于存储的存储组件16的液化的流体流。将控制接口 13的系统接口配置为接收由与系统10协同操作的其它系统发出的用于系统10的部件的操作的改变的请求。将液化组件14配置为将流体流从气态液化为液态。液化组件14通过从流体中去除热量直到流体相变来液化流体流。液化组件14将流体冷却至完全低于相变。例如，在流体为氧的实施例中，液化组件14在I巴将氧冷却至大约_183°C和/或其它温度。液化组件14可以包括导管20、热交换组件22、阀24和/或其它部件。导管20具有入口 26和出口 28，并且配置为形成将流体从入口 26引导到出口 28的流动路径。将入口 26布置在系统10中来接收由流体气流发生器30提供至系统10的处于气态的流体流。流体气流发生器30可以包括在系统10中以作为系统10的组成部分，或者流体气流发生器30可以在系统10的外部并且也可以耦合至系统10以给系统10提供流体流。通过非限制的范例的方式，流体气流发生器30可以包括压力振荡吸附系统和/或其它气流发生器中的一个或多个。在一个实施例中，导管20包括由诸如铜和/或其它材料的金属材料所形成的管的长度。在一个实施例中，由导管20所形成的流动路径具有盘绕的形状，或者在给定区域内增大流动路径的路径长度的其它一些形状。将热交换组件22布置在系统10内与导管20热连通。将热交换组件22配置为从导管20内的流体去除热量。例如，在一个实施例中，热交换组件22包括冷却与导管20热连通(例如，直接接触)的物体或导管20本身的压缩机致冷系统。控制器12与热交换组件22操作上连通，来控制热交换组件22的操作。这包括控制热交换组件22以在至少第一状态和第二状态下操作。在第一状态下，热交换组件22从导管20内的流体中去除热量来将流体从气态转化为液态。在第二状态下，热交换组件22从导管20内的流体中去除实质上较少的热量。例如，在热交换组件22包括上述的压缩机致冷系统的实施例中，在第二状态下可以减少或者甚至中断包括在热交换组件22中的压缩机的操作。
在流过导管20的流体的液化期间，控制器12控制热交换组件22在第一状态下操作。因种种理由，控制器12可以将热交换组件22的操作从第一状态切换到第二状态。例如，如果用户将系统10关闭或暂停(例如，通过对控制器12的输入)，则控制器12可以控制热交换组件22在第二状态下操作。作为另一范例，如果达到存储组件16的存储容量，则控制器12可以控制热交换组件22在第二状态下操作，以暂停用于存储的液体流体的产生。仍作为另一范例，如果流体气流发生器30当前未产生处于气态的流体流，则控制器12可以控制热交换组件22在第二状态下操作。在热交换组件22在第一状态下操作期间，当液化流过导管20的流体的时候，流体内的湿气(例如，水蒸气和/或液体)从流体冻析出，在导管20内形成霜。在流体的液化期间，该霜不倾向于粘住自身或粘住导管20中的流体处于气态的那部分导管中(例如，导管20相对接近入口 26的部分)的导管20的壁。但是，在导管20的后面的段中(导管20相对接近出口 28的段)，流体已经转化为液态，流体通过导管20的流速实质上减缓。流速的此下降可能引起霜在导管20的后面的段中的导管20内积累，并且引起堵塞。 在一个范例性的实施例中，导管20的内径从入口 26到出口 28减小。导管20的内径的渐进的减小可以引起流体内的霜积累并堵塞导管20。此外，在常规液化系统中，如果热交换组件22在第二状态下操作，则导管20内的温度增高。这可以引起导管20内的霜软化(尽管在大多数实施中，温度不会高到足以完全融化)。一旦使热交换组件22返回到第一状态，就可以进一步软化霜，并且然后由通过导管20的初始流体流来使霜沿导管朝向出口 28下行迁移。此软化的霜可以更易于粘住导管20的壁和/或它自身以形成堵塞。由于导管20内的堵塞导致停机时间、需要维护(例如，清洗或更换导管20)、引起对系统10的其它部件和/或流体气流发生器30的间接损害、和/或具有其它负面影响，因此导管20内的堵塞被认为是负面事件。将阀24配置为选择性地将流体从导管20的出口 28引导到任一存储组件16或者在出口 28将流体排出系统10。在一个实施例中，阀24可在第一模式和第二模式下是操作。在第一模式下，阀24将流体从导管20的出口 28排出系统10。这可以包括将流体排出到大气和/或一些废物接收器。在第二模式下，阀24将流体从导管20的出口 28引导到存储组件16。通过控制器12将控制阀24控制在第一模式与第二模式之间。将控制器12配置为控制阀24来减少导管20内的堵塞。这包括在第二状态与第一状态之间切换热交换组件22的时候操作阀24来净化有湿气的导管20。例如，在一个实施例中，控制接口 13接收指示控制器12应当将热交换组件22从第二状态切换到第一状态来启动(或再启动)液化组件14内的流体的液化的控制信号。在对该控制信号的响应中，当处于气态的流体从流体气流发生器30 (或其它一些气源)流过导管20时，控制器12控制阀24在第一模式下操作。这可以在实际上将热交换组件22从操作的第二状态切换到操作的第一状态之前发生。在启动液化组件14内的流体的液化之前通过导管20的处于气态的流体流对具有源自先前操作的导管20内的残留霜的导管20进行净化。在一个范例性的实施例中，控制器12在第一模式下操作阀24达预定时间量。可以基于用户输入确定预定时间量。在一个实施例中，系统10还包括处于或靠近阀24的排出装置的一个或多个传感器，该传感器检测由阀24排出的流体中的湿气含量。控制器12可以在第一模式下操作阀24直到由阀24排出的流体中的湿气含量落在预定阈值之下。可以基于用户输入来确定预定阈值。一旦处于气态的流体流净化了导管20内的湿气，控制器12就控制阀24在第二模式下操作，并且控制液化组件14来启动导管20内流体的液化。这可以包括将热交换组件22从操作的第二状态切换到操作的第一状态。存储组件16与液化组件14流体连通，并且配置为存储已经由液化组件14液化的流体。在一个实施例中，存储组件16包括贮液器32以及一个或多个传感器34。可以以杜瓦容器形成存储组件16的一些或全部。将贮液器32配置为保存由存储组件16从液化组件14接收到的液化的流体。通过与阀24流体连通的入口 36将液化的流体接收到存储组件16中，使得在第二模式下阀24的操作将流体从液化组件14引导到入口 36。处于气态的流体通过与流体引导组件18流
体连通的出口 38从贮液器32释放。处于液态的流体通过流体液体出口 39从贮液器32释放。将传感器34配置为产生传送与忙液器32内的压力有关的信息的输出信号。在一个实施例中，将传感器34布置在出口 38处或靠近出口 38。传感器34与控制器12操作上连通，使得由传感器34产生的输出信号传输至控制器12。在贮液器32内的液化的流体的存储期间，流体的温度可以开始升高(例如，由于液化的流体与环境温度之间极大的温差)。由于温度升高，一些流体将开始从液态汽化为气态。由于流体的气态比液态需要更大的体积，所以汽化的流体引起贮液器32内的压力升高。在某些点处，如果没有减轻此压力增高，则贮液器32会泄漏和/或破裂。在常规系统中，将阀放置在减轻由汽化引起的贮液器32内的压力的出口 38处或靠近出口 38。例如，可以将阀配置为在预定阈值水平开启以将一些汽化的气体排出到大气，从而使贮液器32内的压力回到阈值水平以下。例如，如果压力升高到某一预定阈值以上，则可以将高压力出口 41配置为机械开启或“断裂”。然而，用于调节贮液器32内的压力的此机制是低效的。大体上，浪费了在液化存储在贮液器32中的最终汽化并排出的流体中使用的资源。此外，排出一些汽化的流体不能解决剩余的液化的流体的温度蠕变。将系统10配置为比常规系统更有效的调节贮液器32内的压力。不是简单地排出贮液器32内的一些流体，系统10减小贮液器32内的温度，从而将一些汽化的流体冷凝回到液体形式来降低贮液器32内的压力。在一个实施例中，控制器12接收由传感器34产生的输出信号，并且确定贮液器32内的压力是否太高(例如，高于阈值)。如果压力太高。则产生控制信号，使控制器12控制液化组件14来着手待引入至贮液器32内的附加流体的液化。从液化组件14接收到贮液器32中的液化的流体的温度远低于贮液器32内的流体从液态转化为气态的汽化温度。同样地，从液化组件14到贮液器32中的附加的液化的流体的引入降低了贮液器32内的总体温度。典型地，刚刚汽化的流体的温度不比汽化温度高很多。因此，由附加的流体的引入引起的贮液器32内的总体温度的降低导致至少一些汽化的气体的冷凝，而这又反过来降低了贮液器32内的压力。如果液化组件14当前未液化流体，则液化组件14着手附加流体的液化包括开始液化流体。如果液化组件14当前液化流体，则液化组件14着手附加流体的液化包括增大液化的流体的量。例如，如果液化组件14以给定速度液化流体，则可以增大液化的速度来着手附加流体的液化。如将会理解的，系统10响应于贮液器32内的提升的温度的此操作表面上与常规系统的响应正好相反。不是从贮液器32释放流体，系统10增加更多流体，并且依靠附加的流体的相对较冷的温度，通过引起汽化的流体的冷凝来降低贮液器32内的压力。由于用于存储在贮液器32内的已经干燥和液化的流体不是简单地排放到大气中，所以这种调节贮液器32内的压力的解决方案比常规解决方案更加有效。将流体引导组件18配置为在流体气流发生器30与系统10之间、在存储组件16与大气之间、和/或在系统10与一个或多个其它目的地之间引导流体。在一个实施例中，流体引导组件18包括流体输入端40、导管42、流体干燥器44、第一阀46和第二阀48。将流体输入端40配置为接收由流体气流发生器30产生的流体流。在一个实施例 中，流体输入端40使流体气流发生器能够可移动地与系统10耦合，使得能够将由流体气流发生器30产生的处于气态的流体流接收到系统10中用于处理和/或存储。将导管42配置为将在流体输入端40所接收到的处于气态的流体流传送到液化组件14来液化。导管42在流体输入端40与液化组件14之间形成用于处于气态的流体流的流动路径。在一个实施例中，导管42包括一个或多个由诸如铜的金属材料、诸如PVC或聚乙烯的非金属材料、和/或其它材料所形成的管的长度。在一个实施例中，导管42包括安放流体干燥器44、第一阀46、和/或第二阀48中的一个或多个的多头导管。将流体干燥器44布置在由导管42形成的流动路径上，使得通过去往液化组件14的途中的流体干燥器44引导在流体输入端40接收到的气体流体流。将流体干燥器44配置为在流体流到达液化组件14之前从处于气态的流体流去除湿气。如上面所讨论的，在液化组件14中,流体流中的湿气能够引起动作(causing)及与它关联的缺点。此外流体流中的湿气可以在最终存储在存储组件16中的液化的流体中引起杂质。因此，流体干燥器44的功能对系统10的效率、有效性、可靠性和/或耐用性可以是有意义的。在一个实施例中，流体干燥器44包括保存干燥剂的盒或容器。由于处于气态的流体通过盒，所以干燥剂从流体流去除了湿气。在一个实施例中，用另外类型的湿气提取介质来替代干燥剂。将第一阀46布置在流体干燥器44与流体输入端40之间的由导管42形成的流动路径中。第一阀46在第一模式和第二模式下选择性地操作。控制器12与第一阀46操作上连通，并且控制器12在第一模式和第二模式之间控制第一阀46的操作。在第一模式下，第一阀46沿导管42朝向液化组件14引导在流体输入端40接收的处于气态的流体流。在第二模式下，第一阀46从系统10排出在流体输入端40接收的处于气态的流体流。这可以包括将流体流排出到大气和/或废物接收器。在一个实施例中，控制器12控制第一阀46来减低引入到系统10的湿气。这可以延长流体干燥器44 (或其中的部件)的寿命，并且减少到达液化组件14和/或存储组件16的湿气。在一些实例中，当流体气流发生器30开始产生流体流时，由流体气流发生器30产生的流体流中的湿气含量可以从初始水平(在着手流体产生时存在)下降到较低的平衡水平。例如，流体气流发生器30可以使用吸附技术，一旦启动，该技术产生相对于在正在进行的操作期间所存在的典型湿气水平具有提升的湿气水平的流体流。
在一个实施例中，为了减轻由在流体输入端40接收的流体流引入到系统10中的湿气，当流体气流发生器30着手流体流的产生时，控制器12控制第一阀46在第二模式下操作，以将在流体输入端40接收的流体流排出系统10，直到流体流的湿气含量减小。一旦在流体输入端40接收的流体流的湿气水平减小，控制器12就控制第一阀46在第一模式下操作，使得在流体输入端40接收的流体流通过导管42输送到液化组件14。为了确保减小流体流的湿气水平，从流体气流发生器30着手流体流的产生起，控制器12可以控制第一阀46在第二模式下操作预定时间段。时间段可以基于用户输入。时间段可以是大约30分钟、大约60分钟、大约90分钟或者其它持续时间。基于与流体气流发生器30的通信(例如，通过控制接口 13)，控制器12确定流体气流发生器30已经着手流体流的产生。
作为非限制的替代，控制器12可以依靠流体流中湿气的直接测量来控制第一阀46。流体流中湿气的直接测量可以通过控制器12从包括在系统10中的在流体输入端40与第一阀46之间的传感器、和/或从流体气流发生器30自身(如果流体气流发生器30包括湿气传感器)获得。控制器12可以将通过传感器和/或流体气流发生器30的湿气的测量与预定阈值比较。预定阈值可以基于用户输入来确定。预定阈值可以是大约_60°C结露点和/或其它湿气水平。第二阀48位于由导管42形成的流动路径中，第二阀48在流体干燥器44的与第一阀46相反的侧。第二阀48可在第一模式和第二模式下操作。在第一模式下，第二阀48将导管42形成的流动路径内的流体流传输至用于液化的液化组件的导管20。在第二模式下，第二阀48将导管42的流动路径与存储组件16的出口 38连通。控制器12控制第二阀48的操作来干燥流体干燥器44，这延长流体干燥器44的寿命、增强第一阀46的有效性和/或提供其它好处。通常，在操作期间，控制器12控制第二阀48在第一模式下操作来将导管42内的流体流引导到用于液化的液化组件14。然而，控制器12周期性地控制第二阀48在第二模式下操作短暂的时间段。与第二阀48的此切换结合，控制器12也控制第一阀46在它的第二模式下操作。这使得存储在存储组件16中且已经汽化为气态的一些流体引入到导管42中，并且继续通过导管42行进来通过第一阀46从系统10中排出。通过上述内容将会理解，在由液化组件14的液化之后，存储在存储组件16中的流体是相对干燥的。在通过第二阀48引入到导管42的干燥的流体流过流体干燥器44时，通过第二阀48引入到导管42的干燥的流体将去除累积在流体干燥器44中的一些湿气，并且通过第一阀46将湿气从系统10中排出。可以通过一个或多个触发事件来触发控制器12以上述的方式控制第一阀46和第二阀48来干燥流体干燥器44。在一个实施例中，触发事件是存储组件16的贮液器32内流体量和/或压力升高至需要将贮液器32内的一些流体排出到大气的水平。在一个实施例中，触发事件是从流体干燥器44被干燥的先前时间起的时间段的经过。在一个实施例中，触发事件是已经由液化组件14液化的某一流体量的确定(例如，在控制器12内)。在一个实施例中，触发事件是用户命令的接收(例如，通过控制接口 13)。通过从存储组件16排出的流体的猝发(burst)去除流体干燥器44中的湿气可以通过提升流体干燥器44的温度来增强。为了利用这个，在一个实施例中，流体引导组件18包括配置为在通过流体干燥器44从存储组件16排出流体的期间提升流体干燥器44的温度的加热器50。加热器50可以将流体干燥器44的温度提升到大约75°C以上，和/或环境温度以上的其它温度。在一个实施例中，加热器50包括产生废热的液化组件14的部件，或由液化组件14的一个或多个部件产生的废热加热的元件。通过非限制的范例，在热交换组件22包括压缩机致冷器的实施例中，加热器50能够使用由与热交换组件22关联的致冷压缩机产生的废热。应当理解不是意在将流体引导组件18的配置限制于所描述的用于减小引入到上述的系统10的湿气的机构。能够装配以实现上述机制的阀和/或导管配置的无限多种排列中的阀和/或导管的其它配置落入本公开的范围内。图2示例了准备液化组件来开始将处于气态的流体流液化为液态的方法52。以下介绍的方法52的操作意在是不例性的。在一些实施例中，方法52可以由一个或多个未描述的附加操作来实现，和/或不具有所讨论的一个或多个操作来实现。此外，图2中示例且在以下所描述的方法52的操作的顺序不是意在限制。在一个实施例中，方法52由系统执 行，该系统包括图I中所示且在上文所描述的系统10的至少一些特征。然而，在其它实施例中，方法52能够在其它上下文中实施而不脱离本公开的范围。在操作54，从流体气流发生器接收流体气流发生器已经着手用于液化的处于气态的流体流的产生的消息。在一个实施例中，操作54由与控制器12(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似的控制器执行。在操作56，接收由流体气流发生器产生的处于气态的流体流。可以在配置为液化流体流的系统的流体输入端接收流体流。在一个实施例中，操作56由与流体引导组件18的流体输入端40 (图I中示出并且在上文中描述)相同或相似的流体引导组件的流体输入端来执行。在操作58，排出在流体输入端接收的流体流(例如，到大气)。在一个实施例中，操作58由与流体输入端流体连通的阀来执行。例如，阀可以与第一阀46(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似。在操作60，确定从流体气流发生器的流体流的排出是否应当继续。在一个实施例中，此确定包括确定自流体气流发生器着手流体流的产生以来是否已经过去预定时间段而使得流体流中的湿气含量减小。在一个实施例中，在操作60的确定包括检测从流体气流发生器接收的流体流中的湿气含量，并且基于检测器湿气含量的确定(例如，将湿气含量与阈值比较)。操作60可以由控制器执行，该控制器与流体气流发生器和/或将流体流排出到大气的阀中的一个或两者操作上连通。例如，控制器可以与控制器12(图I中示出并且在上文中描述)相似或相同。如果在操作60作出流体流的排出应当继续的确定，则方法52返回到操作58。如果在操作60作出流体流的排出不应当继续的确定，则方法52进行到操作62。在操作62，停止流体流的排出，并且将流体流输送到用于液化的液化模块。在一个实施例中，通过阀停止将流体流排出到大气，并且用与流体引导组件18(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似的流体弓I导组件将流体流输送到液化模块。图3示例了准备液化组件来开始将处于气态的流体流液化为液态的方法66。以下介绍的方法66的操作意在是不例性的。在一些实施例中，方法66可以由一个或多个未描述的附加操作来实现，和/或不具有所讨论的一个或多个操作来实现。此外，图3中示例并且以下所描述的方法66的操作的顺序不是意在限制。在一个实施例中，方法66由系统执行，该系统包括图I中所示且在上文所描述的系统10的至少一些特征。然而，在其它实施例中，方法66能够在其它上下文中实施而不脱离本公开的范围。在操作68，在与配置为将流体从气态液化为液态的液化组件关联的导管的入口接收处于气态的流体流。在一个实施例中，操作68由与导管20的入口 26(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似的导管的入口执行。在操作70，接收控制信号。控制信号指示应当将与液化组件关联的热交换组件从第二状态切换到第一状态。在第一状态下，热交换组件从导管内的流体中去除热量来将流体从气态转化为液态。在第二状态下，热交换组件从导管内的流体中去除的热量实质上少于在第一状态下所去除的热量。在一个实施例中，操作70由与控制器12(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似的控制器来执行。在操作72，响应在操作70的控制信号的接收，在导管的入口接收的流体从入口到 出口通过导管之后，该流体被排出(例如，到大气)。在一个实施例中，操作72由控制位于从导管的出口的下游的阀的控制器来执行。控制器和/或阀可以与控制器12和/或阀24(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似。在操作74，确定流体流是否应当继续排出或引导至用于存储的存储组件。在一个实施例中，在操作74作出的确定包括确定流体流是否已被排出达一会净化具有残留湿气的导管的时间段。时间段可以是预定时间段。操作74可以由与控制器12(图I中示出并且在上文中描述)相似或相同的控制器执行。如果在操作74作出流体流应当继续排出的确定，则方法66返回到操作72。如果在操作74作出流体流不应当继续排出的确定，则方法66进行到操作76。在操作76，将热交换从操作的第二状态切换到操作的第一状态以开始液化通过导管的流体流。在一个实施例中，操作76由与控制器12(图I中示出并且在上文中描述)相似或相同的控制器执行。在操作78，停止通过导管之后的流体流的排出，导致将流体流引导至用于存储的存储组件。在一个实施例中，操作78由控制排出流体流的阀的控制器来执行。控制器和/或阀可以与控制器12和/或阀24(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似。图4示例了存储液化的流体的方法80。以下介绍的方法80的操作意在是示例性的。在一些实施例中，方法80可以由一个或多个未描述的附加操作来实现，和/或不具有所讨论的一个或多个操作来实现。此外，图4中所示例且在下文所描述的方法80的操作的顺序不是意在限制。在一个实施例中，方法80由包括图I所示且在上文所描述的系统10的至少一些特征的系统来实现。然而，在其它实施例中，方法80能够在其它上下文中实施而不脱离本公开的范围。在操作82，存储由液化组件液化的流体。在一个实施例中，液化组件与液化组件14(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似，并且操作82由与存储组件16(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似的存储组件来执行。在操作84，存储在存储组件中并汽化为气态的流体通过流体干燥器排出，流体干燥器配置为从引入到用于液化的液化模块的处于气态的流体去除湿气。操作84的启动可以基于一个或多个触发事件的发生。在一个实施例中，流体干燥器与流体干燥器44(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似，并且操作84由在控制器的控制下的流体引导组件来执行，该流体引导组件和该控制器与流体引导组件18和控制器12(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似。在一个实施例中，在操作86，加热流体干燥器，使得在操作84期间流体干燥器的温度得到提升。操作86可以由与加热器50(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似的加热器来执行。图5示例了将流体从气态液化为液态并且存储液化的流体的方法88。以下介绍的方法88的操作意在是示例性的。在一些实施例中，方法88可以由一个或多个未描述的附加操作来实现，和/或不具有所讨论的一个或多个操作来实现。此外，图5中所示例且在下文所描述的方法88的操作的顺序不是意在限制。在一个实施例中，方法88由包括图I所示且在上文所描述的系统10的至少一些特征的系统来实现。然而，在其它实施例中，方法88能够在其它上下文中实施而不脱离本公开的范围。在操作90，将流体流从气态液化为液态。在一个实施例中，操作90由与液化组件 14(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似的液化组件来执行。在操作92，存储液化的流体。在一个实施例中，操作92由与贮液器32(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似的贮液器来执行。在操作94，检测贮液器内的压力。在一个实施例中，操作94由与传感器34和控制器12(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似的传感器和控制器来执行。在操作96，响应于所检测的压力，调节用于存储的流体的液化。例如，如果贮液器内的流体汽化引起贮液器内的压力升高(例如，高于预定阈值)，则操作96包括着手附加流体的液化来降低贮液器内的温度。作为另一范例，贮液器内的压力充分低，可以减小被液化用于存储的流体量。在一个实施例中，操作96由与液化组件14(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似的液化组件来执行，液化组件在与控制器12(图I中示出并且在上文中描述)相同或相似的控制器的控制之下。尽管已经基于目前所考虑的最实际和最优选的实施例为示例的目的详细地描述了本发明，但是应当理解这些细节只是为了该目的并且本发明不限于所公开的实施例，相反地，而是意在涵盖在所附的权利要求的精神和范围之内的修改和等同布置。例如，应当理解本发明在可能的程度内预期能够将任何实施例的一个或多个特征与任何其它实施例的一个或多个特征进行组合。
权利要求
1.一种配置为将流体从气态液化为液态并存储液化的流体的系统，所述系统包括 液化组件，配置为将流体流从气态液化为液态； 存储组件，与所述液化组件流体连通，所述存储组件配置为存储已经由所述液化组件液化的流体； 导管，配置为具有流体输入端，并且配置为在所述流体输入端接收来自流发生器的所述流体的气流，并将所述流体的所述气流传送至用于液化的所述液化组件； 流体干燥器，布置为与所述导管内的气体流体流流体连通，所述流体干燥器配置为在所述气体流体流到达所述液化组件之前从所述气体流体流去除湿气；以及 流体引导组件，配置为选择性地排出存储在所述存储组件内的已经汽化为所述气态的流体，其中，所述流体引导组件配置为使得将选择性地排出的流体的至少一部分引导通过所述流体干燥器，以去除累积在所述流体干燥器内的湿气。
2.如权利要求I所述的系统，还包括加热器，所述加热器配置为在排出的流体通过所述流体干燥器排出期间提升所述流体干燥器的温度。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述加热器是所述液化组件的功能部件，所述功能部件在所述液化组件液化所述流体的操作期间产生废热。
4.如权利要求I所述的系统，其中，所述流体干燥器包括干燥剂。
5.如权利要求I所述的系统，其中，所述流体是氧。
6.一种存储液化的流体的方法，所述方法包括 存储已经由液化组件液化的流体，所述液化组件配置为将所述流体从气态液化为液态；以及 排出已经汽化为所述气态的存储的流体，其中，至少一部分所述流体通过配置为从引入到用于液化的所述液化组件的流体去除湿气的流体干燥器排出，使得由排出的流体去除已经累积在所述流体干燥器中的湿气。
7.如权利要求6所述的方法，还包括在所述排出的流体通过所述流体干燥器排出期间，提升所述流体干燥器的温度。
8.如权利要求7所述的方法，其中，由所述液化组件的功能部件来执行所述流体干燥器的所述温度的所述提升，所述功能部件在所述液化组件液化所述流体的操作期间产生废热。
9.如权利要求6所述的方法，其中，所述流体干燥器包括干燥剂。
10.如权利要求6所述的方法，其中，所述流体是氧。
11.一种配置为存储液化的流体的系统，所述系统包括 存储构件，用于存储已经由液化组件液化的流体，所述液化组件配置为将所述流体从气态液化为液态；以及 排出构件，用于排出已经汽化为所述气态的存储的流体，其中，至少一部分所述流体通过配置为从引入到用于液化的所述液化组件的流体去除湿气的流体干燥器排出，使得由排出的流体去除已经累积在所述流体干燥器中的湿气。
12.如权利要求11所述的系统，还包括提升构件，所述提升构件用于在所述排出的流体通过所述流体干燥器排出期间，提升所述流体干燥器的温度。
13.如权利要求12所述的系统，其中，用于提升所述流体干燥器的所述温度的所述提升构件包括所述液化组件的功能部件，所述功能部件在所述液化组件液化所述流体的操作期间产生废热。
14.如权利要求11所述的系统，其中，所述流体干燥器包括干燥剂。
15.如权利要求11所述的系统，其中，所述流体是氧。
全文摘要
将流体从气态液化为液态，并且存储液化的流体。在一个实施例中，流体是氧。采用了增强用于液化流体的系统的耐用性、寿命、可靠性、效率的机构。
文档编号F25J1/02GK102812318SQ201080043002
公开日2012年12月5日 申请日期2010年8月17日 优先权日2009年9月28日
发明者L·布罗凯雷 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司