压力响应膜制造技术

压力响应装置、系统以及关联的方法。该压力响应装置包括凸缘部分、中央部分以及设置在凸缘部分和中央部分之间的带角度的平截头体部分，同时带角度的平截头体部分设置成在经历预定的压力差时致动。压力响应系统可以包括凸出部、导电拱，或者设置成指示对于预定的压力差的响应的光发射器。压力响应装置可以为电池装置，同时压力响应构件设置成形成导电路径的一部分直到达到预定的压力条件为止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压力响应膜 描述 相关申请的交叉引用 本申请要求享有2007年5月8日由Geof Brazier和Arnold Mundt提交的标题 为压力响应膜(PRESSURE RESPONSE MEMBRANE)的美国临时申请No. 60/924， 306的优先权，特别地，其公开内容通过引用并入于此。 领域 本公开内容大致上涉及压力响应构件。具体地，本公开内容涉及响应于经历预定 大小的流体压力而弯曲的(buckled)、折叠的(collapsed)或以其它形式移动的压力响应 构件。 背景 有很多类型的处理、运输或利用压縮流体的系统。为了确保这些类型的系统的安 全，每个这样的系统一般都包括设计成防止系统的超压(或者至少在系统的超压过程中提 供警报指示)的安全装置。在紧急情况中，当系统中的流体达到不安全水平时，流体的压力 作用在安全装置上以产生开口以便从系统释放流体。除了产生开口之外，安全装置可以简 单地提供报警警告，指示危险的超压情形正在发生。在实际上破裂或以其它形式对环境开 放的装置中，将流体通过开口排放到环境或安全储存器能降低系统中的压力，并防止系统 的另一部分由于流体的高压力而失效。 常用的安全装置的例子包括破裂盘(rupture disk)和爆炸面板(e邓losion panel)。这些安全装置可以被连接到加压系统以将装置的某部分暴露于系统中的加压流 体。经常，该装置的暴露于流体的一部分设置成在流体达到预定的压力时破裂或撕开。盘 或者面板的撕开或破裂产生开口 ，加压流体流动通过该开口以减小系统中的压力。因此，此 类型的安全装置是自毁的，并且在每次使用后必须更换。 一般地，为了更换这些安全装置中 的一个，需要对系统进行一些拆卸以便盘或者面板可以正确地与系统接合。 另外，在安全装置设计成破裂或自动打开(S卩，自毁的安全装置)的地方，生产和 形成经常需要在装置的材料上进行精确地划痕或以其它形式削弱装置的材料，以便确保在 特定位置和压力下打开。例如，破裂盘的形成经常包括对装置的材料进行划痕、切割、蚀刻 或细化，以便勾画出预定的爆裂模式(burst pattern)。该精确的机加工引起制造时间 以及机械设备的增加，从而增加了制造成本。 在反向弯曲(reverse buckling)破裂盘压力释放装置的领域，凹下/凸起形结 构已经被用作是一种提供可靠的且可再生的压力响应装置的手段。已知的反向弯曲装 置被设计成使得当结构的凸起侧被暴露于预定的超压力时，该结构弯曲并倒置，引起凸 起侧面折叠成凹下形状。而且，处于预定的超压力时，破裂盘一般地设计成不仅倒置，而且 还通过位于盘下游的切割装置而打开，或者通过在制造工艺的过程中由划痕、蚀刻或其它 方法产生的弱化线而打开。 在用于可靠的反向弯曲压力响应的凹下/凸起形结构的广泛的范畴内，存在有 很多的形状子集，比如，例如位于中心的球面圆顶、偏移的球面圆顶、锥形以及截头锥形(truncated pyramid shape)。经常地用于已知反向弯曲装置中的球面圆顶形状具有很多 缺点。例如，大致上球面形状的圆顶结构在超压条件的过程中经常仅仅部分地折叠。另外， 球面形状的、部分圆顶的结构可能会以不规则的或不均匀、不对称的方式反转，从而引起不 一致的结果，特别是对于较小的名义尺寸，比如1〃 /25mm以下的直径。而且，在装运和包装 的过程中，球面形是易受影响的，并且经常遭受损害，或在装运和包装的过程中遭受错误处 理，这将不利地影响想要的响应压力(经常引起在压力低于设定压力时破裂或打开)。最 终，形成可再生的爆裂模式所需的划痕和蚀刻增加了总体成本和与制造相关联的利润。 有对于克服上文中的一个或更多缺陷和/或现有技术中的其它缺陷的压力响应结构的需要。 概述 依据一个实施方式，压力响应装置包括凸缘部分、具有入口侧和出口侧的中央 部分，以及设置在凸缘部分和中央部分之间的带角度的平截头体部分(angled frustum portion)。带角度的平截头体部分被构造成在经历引起中央部分的运动的预定的压力差时 致动。 依据另一个实施方式，压力响应系统包括凸缘部分、中央部分以及设置在凸缘部 分和中央部分之间的带角度的平截头体部分。中央部分为实质上平坦的，并且突出部被可 操作地连接到中央部分。该带角度的平截头体部分被设置成在经历引起中央部分的运动的 预定的压力差时致动而不破裂，并且平截头体部分的致动引起突出部指示压力响应。 依据另一个实施方式，压力响应系统包括压力响应装置，该压力响应装置具有凸 缘部分、中央部分以及设置在凸缘部分和中央部分之间的带角度的平截头体部分。该带角 度的平截头体部分被设置成在经历引起中央部分的运动的预定的压力差时致动。导体被设 置成在带角度的平截头体部分致动之前与中央部分形成电气线路连接，并且在带角度的平 截头体部分致动时电气线路连接被中断。 依据另一个实施方式，电池装置包括外部触点接头(exterior contactterminal)和定位在电池装置内的压力响应构件，该压力响应构件具有第一构造和第二构造，该压力响应构件包括被带角度的平截头体部分围绕的中央部分。处于第一构造时，该压力响应构件形成电池装置内的导电路径的一部分，并且在电池装置经历预定的压力条件时，压力响应构件达到第二构造，并且不再形成电池装置内的导电路径的一部分。 依据另一个实施方式，一种测试压力响应系统的方法包括提供压力响应构件，该压力响应构件包括凸缘部分、中央部分以及凸缘部分和中央部分之间的带角度的平截头体部分；对中央部分的一个表面施加增加的压力差；并且记录带角度的平截头体部分致动时的压力。 依据另一个实施方式，一种响应于超压情形的方法包括提供压力响应构件，该压力响应构件包括凸缘部分、中央部分以及凸缘部分和中央部分之间的带角度的平截头体部分，其中，压力响应构件具有第一构造和第二构造。在第一构造时，压力响应构件暴露于压力源，以使得压力响应构件通过采取第二构造来响应于压力源中预定的压力。 本公开内容的其它目的和优势在接下来的描述中将被部分地阐述，且部分地将通过描述而变得明显，或者可以通过本公开内容的实践而被学习。本公开内容的目的和优势将通过附加的权利要求中具体地指出的元素和组合而被实现和得到。 应理解，前述大致的描述和接下来的详细描述仅仅是示例性和解释性的而不限制本专利技术，如所要求的。 附图简述 附图，其被包括于本说明书中并形成本说明书的一部分，示出了若干个实施方式， 并且和描述一起起到解释公开内容的原理的作用。 附图说明图1为现有技术的反向弯曲装置(reverse buckling device)的横截面图，该反 向弯曲装置被用在用于中断电池电路的系统中。 图2为图1的现有技术的反向弯曲装置在反向弯曲装置折叠之后的横截面图。 图3A为依据本公开内容的一个实施方式的压力响应构件的透视图。 图3B为依据本公开内容的一个实施方式的具有弱化线的压力响应构件的透视图。 图3C为依据本公开内容的一个实施方式的具有形成一条线的缺口 (indentation)的压力响应构件的透视图。 图3D为依据本公开内容的一个实施方式的具有形成两条线的缺口的压力响应构 件的透视图。 图4为图3A的压力响应构件的横截面图。 图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力响应装置，其包括：凸缘部分；中央部分，所述中央部分具有入口侧和出口侧；带角度的平截头体部分，其设置在所述凸缘部分和所述中央部分之间；且其中，所述带角度的平截头体部分设置成在经历引起所述中央部分的运动的预定的压力差时致动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-5-8 60/924,306一种压力响应装置，其包括凸缘部分；中央部分，所述中央部分具有入口侧和出口侧；带角度的平截头体部分，其设置在所述凸缘部分和所述中央部分之间；且其中，所述带角度的平截头体部分设置成在经历引起所述中央部分的运动的预定的压力差时致动。2. 如权利要求1所述的系统，其中，在致动时，所述中央部分的位移引起电路的打开。3. 如权利要求1所述的系统，其中，在致动时，所述中央部分的位移引起电路的关闭。4. 如权利要求1所述的系统，其中，在致动时，所述中央部分的位移引起光探测器和光 发射器装置的不对准。5. 如权利要求1所述的系统，其中，在致动时，所述中央部分的位移引起视觉指示器在 凹槽上方伸出，从而提供致动的视觉指示。6. 如权利要求1所述的装置，其中，所述带角度的平截头体部分和由所述凸缘部分界 定的平面之间的角度在大约10度到大约60度之间。7. 如权利要求1所述的装置，其中，所述带角度的平截头体部分和由所述凸缘部分界 定的平面之间的角度在大约15度到大约35度之间。8. 如权利要求1所述的装置，其中，所述带角度的平截头体部分是对称的截头圆锥的 形状。9. 如权利要求1所述的装置，其中，所述带角度的平截头体部分是不规则的截头圆锥 的形状。10. 如权利要求1所述的装置，其中，所述带角度的平截头体部分是不规则的截头圆顶 的形状。11. 如权利要求1所述的装置，其中，所述中央部分还包括缺口 。12. 如权利要求11所述的装置，其中，所述缺口界定处于所述中央部分的所述入口侧 的腔，并且其中，所述缺口界定处于所述中央部分的所述出口侧的乳头状突起。13. 如权利要求ll所述的装置，其中，所述缺口界定处于所述中央部分的所述出口侧 的腔，并且其中，所述缺口界定处于所述中央部分的所述入口侧的乳头状突起。14. 如权利要求11所述的装置，其中，所述缺口界定线，所述线具有中点，所述中点与 所述压力响应装置的顶点一致。15. 如权利要求11所述的装置，其中，所述缺口界定第一线和第二线，所述第一线和所 述第二线在所述压力响应装置的顶点交叉。16. 如权利要求1所述的装置，其中，所述中央部分呈现实质上平坦的形状。17. 如权利要求1所述的装置，其中，所述中央部分呈现实质上圆顶形形状。18. 如权利要求1所述的装置，其还包括形成在所述中央部分和所述带角度的平截头 体之间的弱化线，所述弱化线设置成促进所述装置的破裂。19. 如权利要求1所述的装置，其中，所述压力响应装置是由组成为不锈钢、铝、镍以及 其合金、碳、石墨或塑料的材料组中的材料构造的。20. 如权利要求1所述的装置，其中，所述压力响应装置是由组成为成型或冲压金属 巻、成型或冲压板材、机加工金属、机加工石墨、机加工塑料材料、铸造或模塑的制造技术组中的技术构造的。21. —种压力响应系统，其包括 压力响应装置，所述压力响应装置包括 凸缘部分，中央部分，以及带角度的平截头体部分，其设置在所述凸缘部分和所述中央部分之间； 其中，所述中央部分为实质上平坦的； 突出部，所述突出部被可操作地连接到所述中央部分；其中，所述带角度的平截头体部分设置成在经历引起所述中央部分的运动的预定的压 力差时致动而不破裂；且其中，所述平截头体部分的致动引起所述突出部指示压力响应。22. 如权利要求21所述的压力响应系统，其中，所述突出部包括导电拱，所述系统还包括第一电路接头； 第二电路接头；且其中，所述导电拱设置成使所述第一 电路接头和所述第二电路接头之间的电路成为完 整的电路。23. 如权利要求21所述的压力响应系统，其中，所述导电拱设置成在所述带角度的平 截头体部分致动之后使所述第一电路接头和所述第二电路接头之间的电路成为完整电路。24. 如权利要求23所述的压力响应系统，其进一步包括夹具，所述夹具设置成在所述 带角度的平截头体部分致动之后将所述导电拱保持在所述第一电路接头和所述第二电路 接头之间。25. 如权利要求21所述的压力响应系统，其中，所述导电拱设置成在所述带角度的平 截头体部分致动之前使所述第一电路接头和所述第二电路接头之间的电路成为完整电路； 且其中，所述系统设置成在所述带角度的平截头体部分致动时移除所述导电拱并中断所 述第一 电路接头和所述第二接头之间的电路。26. 如权利要求25所述的压力响应系统，其还包括 带齿的构件，其连接所述中央部分和导电电路； 带齿的齿轮；其中，所述带齿的构件设置成在所述带角度的平截头体部分致动时与所述带齿的齿轮 啮合；且其中，在所述带齿的齿轮被所述带齿的构件啮合时，所述导电拱被所述带齿的齿轮移除。27. 如权利要求21所述的压力响应系统，其中，所述突出部包括设置成发射信号的光 发射器，其还包括光探测器，其设置成探测和识别所述信号。28. 如权利要求27...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰夫布拉齐尔，阿诺德蒙特，
申请(专利权)人：BSB安全系统有限公司，
类型：发明
国别省市：IE[爱尔兰]