构造成在再生期间运行的除湿器和通风器的制作方法

在先申请的交叉引用

本申请是于2015年8月7日提交的美国专利申请no.14/821,176的部分接续申请，美国专利申请no.14/821,176是于2012年12月18日提交的美国专利申请no.13/718,428的接续申请，美国专利申请no.13/718,428现在的美国专利号为no.9,114,353，于2015年8月25日授权，以上所有申请的全部内容通过引用的方式并入本文。

本发明总体上涉及可在再生期间运行的脱水器。更具体地，本发明总体上涉及用于将从空气进入到与动力相关的设备或机械设备中的水分去除的脱水器，所述脱水器可在再生期间连续地运行。

背景技术：

与动力相关的设备或机械设备诸如为大型动力变压器、涡轮变速箱、断路器、液压流体贮存器、需要干燥空气气体覆盖层以由于其它原因而防止水分污染润滑油、介电流体、矿物油和类似物的机械设备和/或变速箱，与动力相关的设备或机械设备通常包括浸在油中的部件，该油被用于对和与动力相关的设备或机械设备相关联的部件进行隔离、润滑、冷却和/或类似操作。因为油随着温度变化而膨胀和收缩，因此这种与动力相关的设备或机械设备设置有位于油上方的顶部空间，该顶部空间通向大气以控制例如油箱内的压力。

更具体地，随着箱的温度升高，箱中的油膨胀、箱中的压力增大并且驱使顶部空间中的空气的一部分离开箱。当箱开始冷却时，箱中的油收缩、箱中的压力减小并且空气被吸进箱中以使箱中的压力均衡。

常规地，利用除湿器来调整并调节流到箱中和从箱流出的空气。在一些除湿器中，在箱和空气外部之间设置排出孔。阀定位在排出孔和除湿器之间，必要时，通过打开和关闭，该阀控制空气流到箱中以及从箱流出。

通常，脱水器包括诸如硅胶的干燥剂材料以允许在任何水分进入箱中之前将其从空气去除。进入箱中的水分可以是有害的并且具有破坏油的性能、损害与动力相关的设备或机械设备的部件或类似物的能力。然而，当干燥剂接近最大程度的能力或不再能够吸收水分时会产生问题。为此，现有技术的设备已包括了与干燥剂相关联的加热器以使干燥器的干燥被启动。这导致在除湿器的壁上形成冷凝物。当冷凝物返回到液态时，冷凝物经由至少一个排放部从脱水器流出。然而，为了运行加热器，脱水器必须通过操作之前提及的阀而与箱分离，在箱空气从箱流出时被操作和/或在空气根本不流动时被操作。这难以确定，需要复杂的控制回路以操作，并且通常仍导致不连续且不太理想的操作。

因此，将期望提供一种甚至在再生期间能够基本连续地运行的除湿器。

技术实现要素：

本发明在很大程度上满足了前述需求，其中，在一个方面，为构造成连续运行的再生脱水器提供了技术和装置。

根据一个实施例，用于对供应至与动力相关的设备或机械设备的空气进行脱水的脱水器包括：构造成保持干燥剂的第一容纳部；与所述第一容纳部一起布置的第一加热器，所述第一加热器构造成对所述第一容纳部中的干燥剂进行加热；构造成保持干燥剂的第二容纳部；与所述第二容纳部一起布置的第二加热器，所述第二加热器构造成对所述第二容纳部中的干燥剂进行加热；空气入口，所述空气入口构造成将空气引导至所述第一容纳部和所述第二容纳部中的至少一个；排放部，所述排放部构造成使水分能够从所述第一容纳部和所述第二容纳部中的至少一个排放；端口，所述端口构造成：连接至与动力相关的设备或机械设备，并将脱水的空气提供给所述与动力相关的设备或机械设备，并且接收来自所述与动力相关的设备或机械设备的空气；导管，所述导管构造成地将所述端口选择性连接至所述第一容纳部和所述第二容纳部中的一个；以及控制器，所述控制器构造成选择性地使所述第一加热器和所述第二加热器中的一个运行。进一步的实施例包括具有变速箱和上述的脱水器的风力涡轮机。

根据另一实施例，用于对供应至与动力相关的设备或机械设备的空气进行脱水的脱水器包括：用于保持干燥剂的第一容纳构件；第一加热构件，所述第一加热构件用于对所述第一容纳构件中的干燥剂进行加热；用于保持干燥剂的第二容纳构件；第二加热构件，所述第二加热构件用于对所述第二容纳构件中的干燥剂进行加热；空气接收构件，所述空气接收构件用于将空气引导至所述第一容纳构件和所述第二容纳构件中的至少一个；排放构件，所述排放构件用于使水分能够从所述第一容纳构件和所述第二容纳构件中的至少一个排放；设备连接构件，所述设备连接构件用于连接至与动力相关的设备或机械设备并将脱水的空气提供给所述与动力相关的设备或机械设备并且接收来自所述与动力相关的设备或机械设备的空气；连接构件，所述连接构件用于将所述与动力相关的设备或机械设备连接至所述第一容纳构件和所述第二容纳构件中的一个；以及控制构件，所述控制构件用于使所述第一加热构件和所述第二加热构件中的一个运行。进一步的实施例包括具有变速箱和上述的脱水器的风力涡轮机。

根据另一实施例，对将脱水的空气供应至与动力相关的设备或机械设备的脱水器进行再生的方法包括：将干燥剂保持在第一容纳部中；将干燥剂保持在第二容纳部中；连接与动力相关的设备或机械设备并将脱水的空气从所述第一容纳部提供给所述与动力相关的设备或机械设备；在所述与动力相关的设备或机械设备连接至所述第一容纳部时，对所述第二容纳部中的干燥剂进行加热；连接所述与动力相关的设备或机械设备并将脱水的空气从所述第二容纳部提供给所述与动力相关的设备或机械设备；以及在所述与动力相关的设备或机械设备连接至所述第二容纳部时，对所述第一容纳部中的干燥剂进行加热。

根据另一实施例，设备为包括加热器的机械或电子设备，以在再生方法期间对排放部进行加热。再生方法将水分从容纳在其中的干燥剂材料中驱除。加热器防止水分在设备的排放部中冻结。

已经相当概括地概述了本发明的某些实施例，以便可更好地理解本发明的详细说明并且可更好地领会本发明对现有技术的贡献。当然，本发明还存在附加的实施例，该附加的实施例将在下文进行说明并且将形成所附的权利要求的主题。

在这方面，在详细地说明本发明的至少一个实施例之前，应理解，本发明的应用不限于在下述的说明中陈述的或在附图中示出的部件的构造和布置的细节。本发明能够是除了所描述的那些以外的实施例并且能够以多种方式被实践和实施。另外，还应注意，本文采用的用词和术语以及摘要是为了说明的目的，而不应被认为是限制。

照此，本领域技术人员应领会，本公开所基于的概念可容易地用作用于设计用于执行本发明的数个目的的其它结构、方法和系统的基础。因此，重要的是，权利要求被认为包括这种等价的构造，只要它们不偏离本发明的精神和范围。

附图说明

图1示出了根据本发明构造的再生脱水器的透视图。

图2示出了图1的再生脱水器的横截面。

图3示出了图1的再生脱水器的局部分解视图。

图4示出了图1的再生脱水器的侧视图。

图5示出了根据本发明构造的再生脱水器以及与动力相关的设备或机械设备的示意图。

图6示出了根据本发明构造的控制器以及与动力相关的设备或机械设备的示意图。

图7示出了运行根据本发明的再生脱水器的方法。

图8示出了再生脱水器的另一方向的透视图，该图示出了根据本发明构造的动力和数据电缆连接器的细节。

具体实施方式

现在将参照附图来对本发明进行说明，在附图中，类似的附图标记自始至终指代类似的部件。有利地，本发明的实施例提供了一种能够在再生期间运行的再生脱水器。

图1示出了根据本发明构造的再生脱水器的透视图；图2示出了图1的再生脱水器的横截面；图3示出了图1的再生脱水器的局部分解视图；以及图4示出了图1的再生脱水器的侧视图。现在参照图1至图4，其示出了根据本发明的脱水器10。如图1所示，脱水器10包括双容器12，在本发明的示例性方面，双容器可以由玻璃或透明的塑性材料形成，透明的塑性材料诸如为聚碳酸酯。也可以设想其它的材料，并且在本发明的范围内。在本发明的示例性方面，如图1所示，容器12可具有大致圆筒形的形状。本发明也考虑其它形状。附加地，脱水器10可包括安装结构54，安装结构被构造成接纳用于附连到期望的结构的机械紧固件。

如图2和图3所示，容纳部13和容纳部14可被安装在双容器12的内部内并且各自可被用于容纳干燥剂。加热器15可被定位在容纳部14内，加热器17可被定位在容纳部13内。加热器15、17被用于增加容纳在容纳部13和容纳部14中的干燥剂的温度，以从容纳在每个容纳部中的干燥剂驱除水分。也可设想加热器15、17的其它布置和构型，并且在本发明的范围内。

加热器15、17可以是发热装置类型的任何加热器，发热装置包括但不限于电阻加热器、能够保持自调节运行的正温度系数(ptc)加热器和类似物。

在本发明的示例性实施例中，容纳部14和容纳部13可以至少部分地包括在容纳部13、14中提供开口的筛网材料。开口使空气能够流到容纳部13、14中并且在流到与动力相关的设备或机械设备中之前暴露于容纳部中的干燥剂。然而，筛网材料可以将尺寸设置成将干燥剂保持在其中。在本发明的同一或另一示例性方面，干燥剂可以涂覆有指示物质，指示物质使干燥剂的颜色根据干燥剂所保持的水分的量而变化。容纳部13、14中的开口使得能够从容纳部13、14的外部观察干燥剂，因此使得能够确定干燥剂的状况。容纳部13、14中的开口还使得水分能够从干燥剂容纳部逸出。

排放部24联接至每个容器12的底部。由于水分在加热过程或其它过程期间从容纳部13、14释放，水分可聚集在容器12的内壁上或在容器12内的其它位置处。之后，水分可冷凝并通过重力行进到容器12的底部，并且通过排放部24离开脱水器10。内部纤维过滤纸40可布置在容纳部13、14下方，以防止污染物进入容器12或防止容纳部13、14中的干燥剂从容器12掉出。容器12可进一步包括下壳体42，下壳体可包括排放部24。

脱水器10的排放部24可进一步与加热器15、17中的一个或两个热连通，这正如在2012年9月10日提交的、题为冷天气再装载除湿通风器(cold-weatherrechargingdehydratingbreather)的美国专利申请no.13/608,245中公开的，该申请的全部内容通过引用的方式并入本文。在这种构型中，加热器15、17可对排放部24进行加热并且限制从脱水器10的排放部24排放的水分的凝固。

脱水器10可进一步包括布置在容纳部13、14上方的填充端口44。塞46可布置在填充端口44中。塞46可以带有螺纹并且可以与可被布置在填充端口44上的螺纹配合。塞46可以被移除，使得维护人员能够通过填充端口44将额外的干燥剂添加到容纳部13、14，检查容纳部13、14或进行类似操作。

脱水器10可通过上安装端口48连接至与动力相关的设备或机械设备，并将输送转移至与动力相关的设备或机械设备。

控制柜52可提供从容器12到与动力相关的设备或机械设备的导管。附加地，控制柜52可包括控制脱水器10的运行所必须的控制回路。控制柜52可进一步包括动力导管802和数据导管804，数据导管为动力线、数据线和类似物提供进入和离开控制柜52的通道。

图8示出了再生脱水器的另一方向的透视图，该图示出了根据本发明构造的动力和数据电缆通道的细节。

控制柜52可进一步包括控制柜水分排出孔62，控制柜水分排出孔使控制柜52能够在必要时通到大气。脱水器10可进一步包括空气入口58，空气入口布置在容器12和容器12的顶部60之间。空气入口58使空气能够被接纳到脱水器10中，空气在经由安装端口48流到与动力相关的设备或机械设备中之前暴露于保持在容纳部13、14中的干燥剂。空气入口58可在容器12的顶部60之间提供360°的开口。空气入口58可利用其它的构型。

因此，例如，当油29在与动力相关的设备或机械设备的箱27内膨胀时，顶部空间(headspace)中的空气被驱使离开箱27并进入控制柜52中。之后，空气可通过容器12从控制柜52流出。因此，箱27中的空气压力大于容器12中的空气压力，箱中的空气压力随后平衡。

当大气压力大于箱27内部的空气压力时，空气能够通过空气入口58被提供到顶部空间并进入容器12中。之后，空气可暴露于容纳部13或容纳部14中的干燥剂，然后可流到箱27中以使压力平衡。当例如箱27和大气之间不存在压力差时，将不会存在气流。

图5示出了根据本发明构造的再生脱水器以及与动力相关的设备或机械设备的示意图。具体地，图5示出了脱水器10的具体布置并且示出了双容器12、控制柜52和容纳部13、14。图5进一步示出了将容纳部13或容纳部14连接至导管64的电磁阀66。如图5所示，当前，容纳部14通过电磁阀66连接至导管64。另一方面，容纳部13没有连接至导管64。因此，空气能够通过空气入口58进入容器12并且穿过容纳部14和电磁阀66。之后，空气将流经导管64并且可穿过过滤器68。过滤器68可以是0.1微米可更换式过滤器并且可以包括过滤器保持架。也可设想没有过滤器以及其它的过滤器布置。之后，空气可流到与动力相关的设备或机械设备200的箱27。应注意，图1至图5示出了保持的类似的两个容纳部13、14。附加地，可以考虑的是，多于两个的容纳部可以布置在脱水器10中并且这种多个容纳部的构思在本发明的范围内。

图6示出了根据本发明构造的控制器以及与动力相关的设备或机械设备的示意图。电磁阀66的操作可由控制器100控制。具体地，控制器100可使用任何类型的时序控制来开/关电磁阀66，以将容纳部13连接至导管64或将容纳部14连接至导管64。具体地，控制器100可包括计时器，该计时器操作电磁阀66以将容纳部13、14中的一个连接至导管64；并且启动容纳部13、14中的另一个中的相应的一个加热器15、17。

在具体的方面，控制器100可包括处理器102，处理器执行应用指令来操作电磁阀66，并且还执行应用指令来启动加热器15、17。控制器100可包括驱动器122以将启动信号128提供给电磁阀66并且因此激励电磁阀66。控制器100可进一步包括加热器驱动器124，加热器驱动器将启动信号130提供给加热器15、17中的每个，或提供给与加热器15、17相关联的继电器以选择性地启动加热器15、17中的每个。控制器100可进一步包括随机存取存储器101以存储数据、与本发明共同使用的应用指令和类似物。控制器100可进一步包括只读存储器106以存储用于控制器100的各种固件和类似物。

附加地，控制器100可包括显示器108。显示器108可以是led显示器、lcd显示器、led灯、状态灯或类似物中的一个或多个，以便为用户或维护人员提供多种输出界面。在一个具体的方面中，显示器108可包括指示动力被脱水器10和/或控制器100接收、脱水器10的状态、控制器100的状态和/或类似物的led。控制器100可进一步包括输入设备118。输入设备118可以是小键盘、键盘、usb输入端、火线(firewire)和/或类似物。输入设备118使用户或维护人员能够与控制器100交互。输入设备118和显示器108可以以触摸屏的形式被构造在一起。

控制器100可进一步包括具有相关联的天线116的发射器114。发射器114可被用于连接至无线保真协议通信信道、蜂窝通信信道或类似物。发射器114可被配置成接收来自用户的软件更新、接收状态请求和类似物。发射器114可进一步发射：问题、状态、维护问题和/或类似物。控制器100可进一步包括一个或多个模数转换器112。模数转换器112可接收来自传感器132(传感器1至n)的多个传感器输入。模数转换器112可将模拟传感器输入转换成数字信号，使得数字信号可以被转递至处理器102。传感器132可包括用于检测环境湿度的湿度传感器、检测箱27的顶部空间中的湿度的湿度传感器或检测脱水器10内的湿度的湿度传感器。传感器可包括检测箱27的温度、脱水器10的温度或环境温度的温度传感器。传感器可进一步包括检测箱27中的压力、脱水器10内的压力或环境压力的压力传感器。

传感器可包括电流传感器以检测通至加热器15、17的电流。该传感器可监控加热器15、17的正确运行。控制器100可包括下述的方法：当纵柱(column)再生并且电流传感器针对该纵柱没有检测到流至加热器15、17的电流时，之后控制器100可产生警报，该警报可以发送至远程监控设施。

传感器可包括下述的传感器：检测脱水器10中的压力或穿过脱水器10的空气流动以确定脱水器10是否被塞住。控制器100可包括下述的方法：当确定脱水器10被塞住时，控制器100可产生警报，该警报可以发送至远程监控设施。

控制器100可进一步包括其它输入型设备，其它输入型设备例如包括双列直插式组件(dip)开关输入126。也可设想其它输入类型并且形成本发明的范围的一部分。关于这一点，用户或维护人员能够设定双列直插式组件开关输入126的双列直插式组件开关，以设定供控制器100使用的多种功能性作用。例如，双列直插式组件开关可设定电磁阀66多久被激励一次，双列直插式组件开关可设定加热器15、17被启动多长时间，加热器启动可被延时多长时间，和/或类似物。例如，第一双列直插式组件开关可指示电磁开关和加热器启动的七日频率，第二双列直插式组件开关可指示电磁开关加热器启动的14日频率，等等以此类推。

图7示出了运行根据本发明的再生脱水器的方法。具体地，图7示出了脱水器运行方法500，该脱水器操作方法可通过使用脱水器10或与诸如为控制器100的控制器结合的类似类型的脱水器和/或类似物来被实施。

在502中，方法500确定期望的容纳部切换频率。更具体地，电磁阀66应当多久在容纳部13和容纳部14之间切换一次。关于这一点，502中的容纳部切换频率可以基于预设值，基于ram(随机存取存储器)101中的存储值，基于双列直插式组件开关输入126构型或基于类似物。

之后在504中，方法500确定加热器运行的期望的延时。关于这一点，在电磁阀66下次被激励之前，加热器15、17中的一个的启动可以被延时一定量的时间。该延时有助于确保具体的容纳部13、14不会在闲置时吸收水分。关于这一点，加热延时可以基于预设值、基于ram101中的存储值，基于双列直插式组件开关构型126或基于类似物。在一个示例中，开/关电磁阀的频率是每7日，加热器的延时可以是6日以确保具体的容纳部13、14最近经过再生。

在步骤506中，方法500可以确定期望的加热时间。关于这一点，加热时间可以基于预设值、基于ram101中的存储值，基于双列直插式组件开关构型126或基于类似物。

接下来，在步骤508中，确定是否是时候切换容纳部。基于在步骤502中确定的容纳部切换频率，可以设置定时器，并且当时间已到期时，方法将前进到步骤510。如果定时器未到期，步骤508将循环，直到时间到期。

之后，在步骤510中，电磁阀66可被激励以将当前连接的容纳部13、14断开并且连接至另外的容纳部13、14。关于这一点，之前连接的容纳部13、14可能处于其需要被再生的时刻。在步骤510中，该容纳部13、14可出于再生的目的而被断开。另外的容纳部13、14最近已被再生并且准备好使用并连接至箱27。

断开的容纳部13、14可通过启动相应的加热器15、17立即进行再生。然而，与步骤512结合，相应的加热器15、17的启动可等待期望的延时时间。该延时时间确保具体的容纳部13、14可在更接近于其结合下一步骤510被实施的时刻接受再生。

在步骤514中，相应的加热器15、17可被启动期望的加热时间。关于这一点，加热时间可以基于预设值，基于ram101中的存储值，基于双列直插式组件开关构型126或基于类似物。

因此，本发明的脱水器10提供多个容纳部13、14，其各自具有其自身的加热器15、17。与控制器100和方法500结合的脱水器10能够以给定的时间使用容纳部13、14中的一个。另外的容纳部13、14可通过使用相应的加热器15、17而再生，使得当脱水器10经由电磁阀66切换到另外的容纳部13、14时，脱水器10可使用新再生的容纳部13、14。关于这一点，可通过脱水器10向与动力相关的设备或机械设备连续地提供脱水的空气。几乎不存在停机时间。

这例如，向与动力相关的设备或机械设备提供了连续供应的脱水的空气，这确保了与动力相关的设备或机械设备的低成本维护、和与动力相关的设备或机械设备一起使用的油的低成本维护和/或类似物。脱水器10对包括风力涡轮的与动力相关的设备或机械设备尤其有用。具体地，风力涡轮机包括变速箱，变速箱具有容纳在其中的油。脱水器10为风力涡轮机变速箱提供基本连续脱水空气源以确保高性能、低维护成本和类似物。然而，任何与动力相关的设备、与机械相关的设备或容纳有流体的可有促进防止和/或减少水分浸入的容器能够利用本公开的脱水器。例如，与动力相关的设备、与机械相关的设备或容纳有流体的容器可包括但不限于变压器、有载分接头变换器、涡轮机变速箱、断路器、液压流体贮存器、机械设备、变速箱和/或类似物。

本发明可经由通信信道通过有线/无线通信能力在任何类型的计算设备中实施，该计算设备例如为台式计算机、个人计算机、笔记本电脑/移动计算机、个人数字助理(pda)、移动电话、平板电脑、云计算设备和类似物。

本发明可包括通信信道，该通信信道可以是使用已知的协议的任何类型的有线的或无线的电子通信网络，例如有线/无线局域网络(lan)、有线/无线个人局域网络(pan)、有线/无线家庭局域网络(han)、有线/无线广域网络(wan)、校园网络、城域网络、企业专用网络、虚拟专用网络(vpn)、互联网络、中枢网络(bbn)、全球区域网络(gan)、因特网、内联网、外联网、覆盖网、蜂窝电话网、个人通讯服务(pcs)，已知的协议诸如为全球移动通讯系统(gsm)、cdma(码分多址移动通信系统)、w-cdma(宽带码分多址移动通信系统)、无线保真(wi-fi)、蓝牙，和/或类似物，和/或它们中的两个或多个的组合。

进一步根据本发明的各种实施例，本文中说明的方法用于用下述的专用硬件设备来运行，该专用硬件设备包括但不限于：pc、pda、半导体、专用集成电路(asic)、可编程序逻辑阵列、云计算设备、以及构造成实施本文中说明的方法的其它硬件设备。

还应注意，可选地，本发明的如在本文中说明的软件实施方案被存储在下述的有形的存储介质上，诸如：磁性介质，例如磁盘或磁带；磁光介质或光学介质。例如磁盘；或固态介质，例如存储卡，或容纳一种或多种只读(非易失)存储器、随机存取存储器或其它可重写(易失)存储器的其它封装件。邮件的数字化文件附件或其它独立的信息档案文件或档案文件组被认为是相当于有形的存储介质的发布介质。因此，本发明被认为包括有形的存储介质或发布介质，有形的存储介质或发布介质如本文中所列出的并且包括本领域公认的等同物和后继的介质，本文中的软件实施方案存储在该有形的存储介质或发布介质中。

根据详细的说明书，本发明的许多特征和优点很明显，因此，所附的权利要求意在涵盖本发明的落在本发明的真实精神和范围内的所有这种特征和优点。进一步，因为本领域技术人员容易想到许多改型和变型，所以不期望将本发明限于示出的和说明的精确构造和操作，并且因此，所有适合的改型和等价物被视为落入本发明的范围内。