專利名稱：調(diào)節(jié)器及成套部件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到一種設置有連接氣源的入口連接和與另外的氣體管道系統(tǒng)連接的出口連接的調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器設置有通過減壓器互相連接的高壓腔和低壓腔，使得在使用中低壓腔氣體壓力低于高壓腔氣體壓力。
背景技術：
這樣一個調(diào)節(jié)器在實踐中是常見的，如本說明書圖2所示。這種調(diào)節(jié)器通常直接與諸如氣瓶、氣體發(fā)生器或壓縮機的氣源相連接。氣瓶通常安放在大部分都設立于戶外的所謂氣柜中。氣柜中有多個可與氣瓶連接的調(diào)節(jié)器。調(diào)節(jié)器降低氣源的壓力到工序所需要的壓力，例如，氣源的壓力從幾十巴到幾百巴，而工序所需要的壓力在幾巴甚至低于一巴的范圍內(nèi)。調(diào)解器下游延伸氣體管道系統(tǒng)，通過氣體管道系統(tǒng)氣體流向需要氣體的下游工序。
在不同的使用中，氣體管道系統(tǒng)不能被對需要供應氣體的工序有害的氣體成分所污染，這是很重要的。這里所考慮的這種工序的例子是氣相色譜分析、質(zhì)譜分析和在受調(diào)節(jié)的氣體條件下的生產(chǎn)工序，例如制造晶片、DVD、顯示屏或其類似物的生產(chǎn)工序。同樣為了驅(qū)動靠壓縮空氣工作的機構，壓縮空氣中絕對不能含有濕氣和油以確保驅(qū)動機構可靠和持久的工作是很重要的。壓縮空氣驅(qū)動應用在例如CNC機器或者類似的生產(chǎn)機器中。同樣在焊接應用中，對焊接熔池提供保護的氣體必須是非常純凈且不能含有任何氧氣也是很重要的。
氣源，更具體的是特定的氣瓶總是裝有具有特定純度的氣體，這就意味著氣源裝有對下游工序有害的成分。當這些成分在氣體管道系統(tǒng)擴散后，通常需要用純凈氣體對氣體管道系統(tǒng)沖刷很長時間來使之清潔。在這段時間，繼續(xù)下游工序是不可能的，因為由于氣體管道系統(tǒng)受到污染且需要清潔，不可能有純凈的氣體供應。本發(fā)明的目的是提供一種可以解決這些問題的調(diào)節(jié)器。

發(fā)明內(nèi)容
為此，根據(jù)本發(fā)明，在本文開始所描述的這種類型調(diào)節(jié)器的特征是，它設置用于可互換的指示器單元的連接，這種連接使來自氣源的氣體流過指示器單元，指示器單元具有用于顯示流過指示器單元的氣體中的不合要求成分的裝置。
優(yōu)選地，當諸如氣瓶的新氣源與調(diào)節(jié)器連接時，一個新指示單位也安裝在調(diào)節(jié)器上。當氣瓶裝有足夠純凈的氣體時，大體上整瓶的氣體流過指示器單元時都不會發(fā)生故障，也就是沒有過量的不需要的氣體成分在下游氣體管道系統(tǒng)中擴散。然而，可能發(fā)生的是，氣瓶或者來自壓縮機或氣體發(fā)生器的氣體不滿足規(guī)定的要求并且含有高于預期的不合要求成分。這種情況下，指示器單元不久將顯示不合要求成分可能在下游氣體管道系統(tǒng)中擴散。
根據(jù)本發(fā)明更詳細的說明，用于顯示流過指示器單元的氣體中不合要求成分的裝置可包括指示器材料，指示器材料與這些不合要求成分接觸會改變顏色，指示器材料被包括在透明指示器材料殼體內(nèi)。這種指示器材料在實踐中本身常用于制作過濾器?？紤]到的示例有重鉻酸鉀、硅膠、硫酸及其類似物。
用戶必須定期檢查指示器材料的顏色，以確定從調(diào)節(jié)器流入氣體管道系統(tǒng)的氣體是否還具有要求的純度。
根據(jù)本發(fā)明更詳細的說明，指示器單元設置有至少一個傳感器來檢測指示器材料的顏色。通過這種傳感器來代替用戶進行顏色檢查，顏色檢查可以實現(xiàn)自動化。
根據(jù)本發(fā)明另外一個更詳細的說明，用于顯示不合要求成分的裝置包括溫度傳感器和指示器材料，指示器材料被包括在指示器材料殼體內(nèi)。與這些不合要求成分接觸后指示器材料的溫度上升，溫度傳感器被布置成用來測量這種溫度上升。
當不合要求成分與指示器材料反應時，至少在某些情況下能量以熱的形式釋放。熱可以被溫度傳感器檢測到。當溫度傳感器被布置在靠近其中裝有指示器材料的指示器殼體的下游端部時，傳感器溫度上升意味著指示器單元將出現(xiàn)故障。在這種情況下，相應傳感器產(chǎn)生的信號可以用來終止下游工序和中斷來自氣源的氣體供應。
本發(fā)明還涉及包括諸如氣瓶的氣源、和與根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)器一起使用的指示器單元的成套部件。
而且，本發(fā)明涉及包括根據(jù)本發(fā)明具有指示器單元的調(diào)節(jié)器、和諸如氣瓶的氣源的成套部件。
根據(jù)本發(fā)明更詳細的說明，氣瓶可設置有應答器。


現(xiàn)在參照附圖根據(jù)典型實施例對本發(fā)明進行闡述。
圖1示意性地顯示氣瓶、氣體管道系統(tǒng)和具有指示器單元的調(diào)節(jié)器的裝配；圖2顯示一個從現(xiàn)有技術已知的調(diào)節(jié)器；以及圖3顯示了指示器單元一個典型實施例的剖視圖。
具體實施例方式
圖1示意性地顯示經(jīng)過調(diào)節(jié)器2與氣體管道系統(tǒng)4相連接的氣瓶1和作為調(diào)節(jié)器2一部分的指示器單元17。指示器單元17或者卡頭17設置有可快速更換的接頭部件26，接頭部件26與作為調(diào)節(jié)器2一部分的底座16可拆卸地連接。
代替氣瓶1，可以設置一個壓縮機或者氣體發(fā)生器。氣體管道系統(tǒng)通向工序單元5，以從氣源供應氣體，本例中氣源是氣瓶1。可以選擇的是，在工序單元5的直接上游可布置具有可快速更換的過濾器7的過濾單元6。這種具有可快速更換的過濾器7的過濾單元6在例如先前提交的專利申請NL-1023520中有描述。
圖2中所示的是現(xiàn)有技術的調(diào)節(jié)器2的一個示例。調(diào)節(jié)器2設置有入口連接8，通過入口連接8調(diào)節(jié)器2與氣瓶1連接。進一步，調(diào)節(jié)器2設置有用于與另外的氣體管道系統(tǒng)4連接的出口連接9。在調(diào)節(jié)器殼體10內(nèi)存在高壓腔和低壓腔。兩個腔體通過圖中未顯示但從現(xiàn)有技術已知的減壓器互相連接。壓力計11與高壓腔連通，而壓力計12與低壓腔連通。通過旋鈕13可以設定低壓腔的壓力，也即氣體管道系統(tǒng)中的壓力。進一步，調(diào)節(jié)器設置有可以通過控制旋鈕15操作的截止閥14。
根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)器2與圖2中所示的調(diào)節(jié)器的區(qū)別在于本發(fā)明的調(diào)節(jié)器設置有指示器單元17。指示器單元17或卡頭17包括可快速更換的接頭部件26，接頭部件26與上面提到的底座16通過緊固螺母18可拆卸地連接。底座16可以是調(diào)節(jié)器殼體10的組成部分。然而，圖3中所示的典型實施例中，底座16布置成位于與調(diào)節(jié)器殼體10內(nèi)的低壓腔相連接的管部件19內(nèi)。底座16設置有進氣管線20和排氣管線21。兩個管線可以通過閥部件22、23截止，在底座16上沒有安放卡頭17時，兩個閥部件處于關閉位置。一旦在底座16上安放卡頭17，閥部件22、23被向下壓進，使得在卡頭17的內(nèi)部、進氣管線20和排氣管線21之間形成了一個開放的氣體連通。在松開緊固螺母18并從底座16上移開卡頭17后，彈簧24、25將閥部件22、23拉入關閉位置，這樣進氣管線20和排氣管線21之間的流體連通被切斷。緊固螺母18設置有與底座16的外螺紋嚙合的內(nèi)螺紋。緊固螺母18可以用手簡單地松開和鎖緊。
卡頭17設置有可快速更換的接頭部件26，接頭部件26上固定了一個優(yōu)選是透明的殼體27。殼體27可以用例如玻璃制成。在殼體27內(nèi)，還有指示器材料29被包括在其中的指示器材料殼體28。當與流過的氣體中不合要求成分接觸時，指示器材料29會改變顏色。氣體經(jīng)過進氣管線20進入，經(jīng)過閥部件22流入殼體27，在指示器材料殼體28外且沿著殼體28流動。接著，在頂部，氣體進入指示器材料殼體28內(nèi)并且流過指示器材料29到達閥部件23。經(jīng)過閥部件23，氣體離開排氣管線21后經(jīng)過氣體管道系統(tǒng)4被進一步輸送。因安全原因，在殼體27的周圍布置有可以用例如丙烯酸脂制作的保護套筒30。
因環(huán)境原因，如果殼體27與可快速更換的接頭部件26可拆卸地連接是有利的。如果指示器材料殼體28與可快速更換的接頭部件26可拆卸地連接是更加有利的。指示器單元17優(yōu)選地還設置有應答器31。在本典型實施例中，應答器31布置在殼體27上。然而也可將應答器31裝在指示器材料殼體28、保護套筒30或者可快速更換的接頭部件26上。
可選擇的是，指示器材料殼體28上可以設置傳感器32′和32來測量指示器材料29的顏色改變或者檢測指示器材料29的溫度上升。
傳感器32′和32產(chǎn)生的信號可以例如通過應答器31自動地傳輸?shù)娇刂破?4?？刂破?4于是可以通過聲和/或光信號向用戶發(fā)出警告。控制器34還可以進一步執(zhí)行動作，該動作包括例如向用戶建議更換相應的氣瓶1和更換相應的卡頭17。進一步，動作可以包括自動關閉截止閥14，使得給氣體管道系統(tǒng)的氣體供應被阻斷。為此，截止閥14自然地應該允許自動激發(fā)，例如因為它是電磁截止閥。
進一步，可選擇的是，可以沿著指示器材料殼體28設置刻度33，通過刻度33用戶可以確定氣瓶1是否需要用新的氣瓶1來替換。事實上，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)污染成分的濃度隨著氣瓶1中氣體逐漸耗盡而增加。結果是指示器材料的顏色改變出現(xiàn)的越來越快，并且指示器材料29不僅顯示不合要求成分而且還吸收這些成分，從而從氣流中去除這些成分。因此，氣體逐漸耗盡的氣瓶比充滿氣體的氣瓶指示器材料更快的飽和。這是為什么圖3中典型實施例的刻度33不是線性的而是對數(shù)性的原因。
因為差不多飽和的指示器3同樣預示著，至少通常是，氣瓶1差不多空了，傳感器32產(chǎn)生的信號通過控制器34可以用于自動向供應者訂購新的氣瓶?？蛇x擇的是，氣瓶1可以設置一個與控制器34連通的應答器35。這樣，例如，可以包括保護裝置，通過保護裝置可以檢驗相應的氣瓶1是否的確裝有連接到調(diào)節(jié)器2的氣體。實際上，用戶在實踐中將錯誤的氣瓶1連接到調(diào)節(jié)器2并不罕見。很明顯這將產(chǎn)生嚴重的后果，意味著下游氣體管道系統(tǒng)4就需要用合適的氣體進行很長時間的沖刷。通過控制器檢查帶有應答器35的氣瓶1是否的確適合并且用于連接到調(diào)節(jié)器2，調(diào)節(jié)器2設置有帶有應答器31的指示器單元3，這種錯誤就可以預防，至少被及時發(fā)現(xiàn)。為了降低產(chǎn)生更進一步錯誤的可能性，氣體管道系統(tǒng)4也可以設置一個應答器36?？刂破?4就可以檢查來自具有應答器35的氣瓶1的氣體是否與具有應答器31的卡頭17匹配、且是否與具有應答器36的氣體管道系統(tǒng)4匹配。如果這些檢查是肯定的，這就排除了錯誤的氣源或錯誤的卡頭17被連接到相應的氣體管道系統(tǒng)4的風險。甚至可以給更換貼有標記的氣瓶的用戶提供一個應答器，這樣控制器34可以確定更換氣瓶1的人實際上是不是被授權這樣做。
另外，具有應答器35的氣瓶1還有這樣的優(yōu)點，即氣瓶很容易被供應者和使用者發(fā)現(xiàn)。實際上，在實踐中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，至少10％的氣瓶丟失。通過設置有應答器35的氣瓶1，可以顯著降低這個比例。
顯然，本發(fā)明并不只局限于描述的典型實施例，在如權利要求書所限定的本發(fā)明框架內(nèi)進行各種修改是可能的。
根據(jù)本發(fā)明的調(diào)節(jié)器的另外的優(yōu)點在于，指示器單元17在某種程度上同時具有過濾作用，以及指示器材料29吸收不合要求成分直到其飽和并故障。為此，例如對于焊接使用，裝有稍低等級氣體的氣瓶與氣體管道系統(tǒng)連接，仍舊只有滿足要求的氣體將到達工序。這樣，通過相對便宜的氣瓶，仍然可以進行通常需要裝有較高等級氣體的更昂貴氣瓶的工序。
權利要求
1.一種調(diào)節(jié)器，設置有連接到諸如氣瓶、壓縮機或者氣體發(fā)生器的氣源(1)的入口連接(8)，并且設置有與另外的氣體管道系統(tǒng)(4)連接的出口連接(9)，調(diào)節(jié)器(2)設置有通過減壓器互相連接的高壓腔和低壓腔，使得在使用中低壓腔氣體壓力低于高壓腔氣體壓力，調(diào)節(jié)器(2)設置有用于可互換的指示器單元(17)的連接(16)，連接(16)使得來自氣源(1)的氣體流過指示器單元(17)，指示器單元(17)設置有用于顯示流過指示器單元(17)的氣體中不合要求成分的裝置。
2.如權利要求1所述調(diào)節(jié)器，其特征在于，用于顯示流過指示器單元(17)的氣體中不合要求成分的裝置包括指示器材料(29)，指示器材料(29)與所述不合要求成分接觸會改變顏色，指示器材料(29)被包裝在透明指示器材料殼體(28)內(nèi)。
3.如權利要求2所述調(diào)節(jié)器，其特征在于，用于顯示不合要求成分的裝置包括顏色傳感器(32′)，顏色傳感器(32′)布置成用來檢測指示器材料(29)的顏色改變。
4.如權利要求1所述調(diào)節(jié)器，其特征在于，用于顯示不合要求成分的裝置包括溫度傳感器(32)和指示器材料(29)，指示器材料(29)被包括在指示器材料殼體(28)內(nèi)，指示器材料(29)與所述不合要求成分接觸溫度上升，并且溫度傳感器(32)布置成用來測量所述溫度上升。
5.如權利要求1或2所述調(diào)節(jié)器，其特征在于，連接包括設置有出口(37)和入口(38)的可快速更換的接頭(16)，指示器單元(17)的入口(39)和出口(40)可分別連接到出口(37)和入口(38)，指示器單元(17)包含指示器材料(29)。
6.如上述任一權利要求所述調(diào)節(jié)器，其特征在于，指示器單元(17)設置有應答器(31)。
7.如權利要求3或4和6所述調(diào)節(jié)器，其特征在于，應答器(31)也分別包括顏色傳感器和溫度傳感器。
8.如權利要求6或7所述調(diào)節(jié)器，其特征在于，應答器(31)還包括顏色改變傳感器。
9.如上述任一權利要求所述調(diào)節(jié)器，其特征在于，指示器單元(17)設置有沿著指示器材料殼體(28)設置的刻度(33)。
10.如上述任一權利要求所述調(diào)節(jié)器，其特征在于，指示器單元(17)設置有沿著指示器材料殼體(28)布置在不同位置的傳感器(32，32′)，傳感器(32，32′)布置成用來檢測在相應指示器單元(17)的位置的指示器材料殼體(28)內(nèi)指示器材料(29)的狀態(tài)變化，同時設置有控制器(34)，控制器(34)與傳感器(32，32′)相連接、且可根據(jù)傳感器(32，32′)產(chǎn)生的信號進行動作。
11.如權利要求10所述調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述動作包括向用戶建議更換相應的氣源(1)。
12.如權利要求10或11所述調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述動作包括向用戶建議更換相應的指示器單元(17)。
13.如權利要求10所述調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述動作包括自動關閉截止閥(14)，使得向氣體管道系統(tǒng)(4)的氣體供應被阻斷。
14.如上述任一權利要求所述調(diào)節(jié)器，其特征在于，調(diào)節(jié)器(2)設置有截止閥(14)。
15.一種成套部件，包括諸如氣源(1)的氣源和如上述任一權利要求所述調(diào)節(jié)器(2)一起使用的指示器單元(17)。
16.一種成套部件，包括如上述任一權利要求所述具有指示器單元(17)的調(diào)節(jié)器(2)和諸如氣瓶的氣源(1)。
17.如權利要求15或16所述成套部件，其特征在于，氣源(1)設置有應答器(25)。
全文摘要
一種調(diào)節(jié)器，設置有連接到諸如氣瓶、壓縮機或者氣體發(fā)生器的氣源(1)的入口連接(8)，并且設置有與另外的氣體管道系統(tǒng)(4)連接的出口連接(9)，調(diào)節(jié)器(2)設置有通過減壓器互相連接的高壓腔和低壓腔，使得在使用中低壓腔氣體壓力低于高壓腔氣體壓力，調(diào)節(jié)器(2)設置有用于可互換的指示器單元(17)的連接(16)，連接(16)使得來自氣源(1)的氣體流過指示器單元(17)，指示器單元(17)設置有用于顯示流過指示器單元(17)的氣體中不合要求成分的裝置。
文檔編號F17C7/00GK1629527SQ200410102208
公開日2005年6月22日 申請日期2004年12月16日 優(yōu)先權日2003年12月17日
發(fā)明者馬里納斯·弗蘭斯·范德馬斯 申請人:Sgt新加坡控股公司