Комбинированный запорный и обратный клапан со встроенным измерением расхода, давления и/или температуры и беспроводным питанием

Данное изобретение относится к клапану и более конкретно к комбинированному клапану для использования в жидкостной системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Система с беспроводным питанием содержит комбинированный запорный и обратный клапан с беспроводным питанием для жидкостной системы, содержащий запорный отсечной клапан, выполненный с возможностью предотвращения потока текучей среды в жидкостной системе, включая обеспечение возможности технического обслуживания жидкостной системы, обратный клапан, выполненный с возможностью предотвращения обратного потока и циркуляции самотеком в жидкостной системе, которые могут вредить жидкостной системе, и комбинацию из одного или более датчиков, выполненную с возможностью считывания соответствующей комбинации из одного или более результатов измерений давления, температуры или расхода потока текучей среды в жидкостной системе и обеспечения сигнализации датчиков, содержащей информацию о соответствующей комбинации из одного или более результатов измерений давления, температуры или расхода, считываемых из потока текучей среды в жидкостной системе; и встроенный беспроводной приемник питания, выполненный с возможностью приема сигнализации беспроводного питания и обеспечения энергии для питания комбинации из одного или более датчиков. Это обеспечивает максимальную экономию энергии, так как насос и система работают в необходимом оптимальном режиме. 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Ссылка на родственные заявки

Приоритет настоящей заявки испрашивается по предварительной заявке на патент США с номером 62/217355 (документ поверенного № F-B&G-X0023//911-19.23-1), зарегистрированной 11 сентября 2015 г. и полностью включенной в настоящую заявку путем ссылки.

Предпосылки создания изобретения

1. Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к клапану и, более конкретно, к комбинированному клапану для использования в жидкостной системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (Heating, Ventilation and Air Conditioning, HVAC).

2. Краткое описание предшествующего уровня техники

Все большее число современных жидкостных систем HVAC использует частотно-регулируемые приводы и насосы с регулируемой частотой вращения. В большинстве таких известных систем требуются отсечные и обратные клапаны и устройства для измерения расхода, которые устанавливаются постоянно или временно для контроля расхода в системе. При постоянной установке в жидкостных системах HVAC эти известные устройства для измерения расхода занимают дополнительное пространство и повышают потери напора в системе. Кроме этого в зависимости от типа используемого устройства для измерения расхода могут потребоваться дополнительные трубопроводные участки.

Использование временных средств для измерения расхода может быть трудоемким и предоставлять, в зависимости от типа используемой технологии, различную степень точности, переносимости данных и возможности протечки воды.

Кроме того, патент США №9366582 (документ №911-19.11-2//F-B*G-X0009), который переуступлен правопреемнику настоящей заявки и полностью включен в описание путем ссылки, раскрывает одну такую известную комбинацию запорного и обратного клапанов. Такая известная комбинация запорного и обратного клапанов, подобная той, которая раскрыта в патенте '582, требует, чтобы ее датчики, которые, например, могут включать некоторую комбинацию датчиков давления, температуры или расхода, питались с использованием конфигурации постоянно смонтированного источника питания. Однако использование такой конфигурации постоянно смонтированного источника питания может вызывать или создавать многочисленные проблемы и неудобства, связанные с соединением или связью такого постоянно смонтированного источника питания с такими датчиками, как описано ниже:

Например, есть потребность в физическом доступе к постоянно смонтированному источнику питания, или около него, для включения питания комбинированного клапана, имеющего в себе такие датчики. Есть также потребность физически прокладывать, соединять или подключать электропроводку от постоянно смонтированного источника питания к комбинированному клапану. Электропроводка, проложенная от постоянно смонтированного источника питания к комбинации из одного или более датчиков, может вызывать или приводить к связанным с электропроводкой помехам. Помехи, связанные с электропроводкой для подключения к такому постоянно смонтированному источнику питания, могут вызывать и создавать электрические и механические угрозы безопасности в системе HVAC в целом, например, особенно через какое-то время.

В качестве дальнейшего примера, так как датчики должны быть связаны или соединены с электропроводкой, такие используемые электрические связи или соединения обычно могут быть склонными к отказу, ненадежными на длинных отрезках, и могут легко ухудшать свои параметры через какое-то время, например, из-за влажности, загрязнения, окружающих атмосферных условий и движения, включая вибрации, связанные с некоторыми применениями HVAC и/или окружающей средой. Кроме того, такие датчики, особенно если они не защищены (например, не герметизированы), также могут ухудшать свои параметры через какое-то время, например, из-за воздействия влажности, загрязнения и окружающих атмосферных условий, которые могут вызывать коррозию, например, от воды и воздуха. Кроме того, сами такие датчики дополнительно могут ухудшать свои параметры через какое-то время из-за неожиданного и нежелательного передвижения из-за электропроводки, например, быть поврежденными, вытащенными и разорванными/сломанными в каком-либо таком применении HVAC и/или окружающей среде. Электрические связи или соединения также могут препятствовать или значительно вредить защите таких датчиков во влагостойких корпусах, особенно в герметичных, если это желательно, так как электропроводку нужно проводить в корпус таких датчиков и сквозь него, чтобы обеспечивать их питанием.

Все вышеупомянутые проблемы могут возникать в различных применениях HVAC, например, включая жилые, коммерческие или промышленные применения и/или окружающие среды.

Ввиду этого есть потребность в лучшем способе обеспечения питания для работы комбинированного запорного и обратного клапана, имеющего такие датчики.

Сущность изобретения

В настоящем изобретении предложен комбинированный клапан с беспроводным питанием для применения в жидкостной системе HVAC, сконфигурированный, чтобы функционировать как запорный клапан, обратный клапан и как средство для измерения параметров жидкости, таких как расход, давление и/или температура. Датчики расхода, давления и/или температуры должны быть встроены в этот комбинированный клапан. Эти датчики отличаются способом передачи упомянутых параметров жидкости на различные устройства управления системой HVAC. На основе данных, собранных в комбинированном клапане, сигнал, передаваемый на устройство управления, будет позволять насосу контура системы HVAC регулировать свою характеристику и выполнять необходимые требования системы. В частности, непрерывные измерения расхода, давления и температуры, выполняемые в комбинированном клапане с беспроводным питанием, могут передаваться в спаренное устройство, взаимодействующее с контроллером системы (например, с частотно-регулируемым приводом (Variable Frequency Drive, VFD), с системой управления зданием (Building Management System, BMS) или с другим таким устройством управления). При работе контроллер системы может изменять мощность, подаваемую насосу, и таким образом регулировать характеристику насоса, например, на основе принимаемого сигнала. Это создает непрерывную петлю обратной связи между входом и выходом (Input/Output, I/O), где расход, давление и/или температура являются входными данными, а параметры характеристики насоса - необходимыми выходными данными. Данные могут передаваться также на переносное устройство или удаленное место для мгновенной оценки.

Новый комбинированный запорный и обратный клапан со встроенными датчиками для измерения расхода, давления и/или температуры согласно настоящему изобретению обеспечивает компактные габариты изделия, которые обеспечивают экономию пространства, устраняя потребность в отдельных компонентах в системе HVAC, таких как отдельные запорные клапаны, обратные клапаны, расходомеры, датчики давления и/или термометры, а также электрические элементы связи и соединители для соединения их с источником электропитания. Непрерывная петля обратной связи I/O между встроенными датчиками комбинированного клапана и устройством управления насосом обеспечивает максимальную экономию энергии, так как насос и система работают в необходимом оптимальном режиме.

Согласно некоторым формам осуществления этот новый комбинированный клапан может быть выполнен с возможностью монтажа всех этих компонентов в как можно более компактный корпус для экономии пространства и энергии при установке. Компоненты для измерения расхода, давления и/или температуры, встроенные в этот комбинированный клапан, устраняют возможность протечки, которая обычно существует при вставке измерительных детекторов в клапан или арматуру системы для измерения давления или температуры внутренней текучей среды, и существенно уменьшают ненадежность и отказы из-за вышеупомянутых проблем, связанных с соединением или связью с источником питания. Аналогичным образом предлагаемый комбинированный клапан будет создавать одиночное место потери напора для учета факторов при проектировании системы.

Кроме того, некоторые формы осуществления предлагаемого комбинированного клапана могут включать встроенный беспроводной приемник питания, например, для питания различных внутренних датчиков и для осуществления передачи данных. Беспроводная передача энергии может осуществляться удаленным передатчиком с использованием любой подходящей технологии беспроводной передачи, среди которых преобразование радиочастотной (Radio Fequency, RF) энергии в постоянный ток (Direct Current, DC), выполняемое в комбинированном клапане, является предпочтительным способом.

При работе в качестве запорного отсечного клапана этот новый комбинированный клапан предотвращает поток текучей среды, что, таким образом, обеспечивает возможность технического обслуживания в насосе или системе. При работе в качестве обратного клапана этот новый комбинированный клапан предотвращает обратный поток и циркуляцию самотеком, которые при своем появлении являются вредными для функционирования насоса или системы.

Согласно некоторым формам осуществления изобретения измерение расхода может происходить посредством встроенного электромагнитного, электромеханического или механического устройства для измерения расхода, используемого в комбинации с измерениями давления и/или температуры. Эти датчики могут быть сконфигурированы с возможностью выдачи данных в реальном времени, которые могут фиксироваться контроллером системы для записи условий работы для пользователя. Данные, собранные в этом новом комбинированном клапане, в некоторых формах осуществления могут беспроводным образом передаваться в спаренное устройство, которое взаимодействует с контроллером системы (VFD, BMS или другим) и с насосом. Контроллер системы также может беспроводным образом передавать обновления состояния в комбинированный клапан. Контроллер системы может быть сконфигурирован с возможностью заставлять насос повышать или понижать частоту вращения, например, в зависимости от удовлетворения соответствующих оптимальных условий системы. Некоторые формы осуществления изобретения могут быть сконфигурированы для использования проводного соединения для передачи данных между новым комбинированным клапаном и контроллером системы.

Беспроводная передача энергии может быть сконфигурирована для питания различных встроенных датчиков комбинированного клапана и осуществления передачи данных из нового комбинированного клапана в контроллер насоса, таким образом, устраняя помехи, электрические и механические угрозы безопасности и улучшая механическую наладку всей системы.

Для примера, когда позволяется удаленным передатчиком, RF сигнализация для питания устройства может непрерывно питать внутренние датчики, или периодически питать внутренние датчики, или питать внутренние датчики на основе частоты считывания и/или передачи данных, или их некоторой комбинации.

В частности, и в качестве дальнейшего примера, фактическое применение/реализация может включать или принимать форму использования непрерывного беспроводного электропитания для модуля клапана. Встроенные датчики клапана могут питаться дискретными пакетами энергии для сбора и передачи данных в пределах модуля клапана. Передача данных от клапана к приводу VFD (назад в насос) может быть сконфигурирована так, чтобы происходить в дискретных наборах данных, например, не менее чем один раз в секунду.

Примеры конкретных форм осуществления

Согласно некоторым формам осуществления настоящее изобретение может принимать форму системы или устройства, например, такую как система с беспроводным питанием, содержащая:

комбинированный запорный и обратный клапан с беспроводным питанием для жидкостной системы, содержащий

запорный отсечной клапан, выполненный с возможностью предотвращения потока текучей среды в жидкостной системе, включая обеспечение возможности технического обслуживания жидкостной системы,

обратный клапан, выполненный с возможностью предотвращения обратного потока и циркуляции самотеком в жидкостной системе, которые могут вредить жидкостной системе, и

комбинацию из одного или более датчиков, выполненных с возможностью считывания соответствующей комбинации из одного или более результатов измерений давления, температуры или расхода потока текучей среды в жидкостной системе и обеспечения сигнализации датчиков, содержащей информацию о соответствующей комбинации из одного или более результатов измерений давления, температуры или расхода, считываемых из потока текучей среды в жидкостной системе; и

встроенный беспроводной приемник питания, выполненный с возможностью приема сигнализации беспроводного питания и обеспечения энергии для питания комбинации из одного или более датчиков.

Согласно некоторым формам осуществления система или устройство могут также включать одну или более из следующих особенностей:

Встроенный беспроводной приемник питания может быть выполнен с возможностью приема сигнализации беспроводного питания в виде радиочастотной (RF) сигнализации и преобразования RF сигнализации в сигнализацию постоянного тока (DC) для питания комбинации из одного или более датчиков.

Система с беспроводным питанием может содержать удаленный передатчик, выполненный с возможностью обеспечения RF сигнализации с использованием беспроводной передачи энергии.

Удаленный передатчик может быть сконфигурирован для обеспечения RF сигнализации, или для непрерывного питания комбинации датчиков, или для периодического питания комбинации датчиков, или для питания комбинации датчиков на основе частоты считывания и/или передачи данных, или их некоторой комбинации.

Комбинация из одного или более датчиков может питаться дискретными пакетами энергии для сбора и передачи данных внутри комбинированного запорного и обратного клапана с беспроводным питанием.

Система с беспроводным питанием может содержать беспроводное устройство передачи данных, выполненное с возможностью приема сигнализации датчиков и обеспечения беспроводной передачи данных сигнализации датчиков, содержащей информацию о комбинации из одного или более результатов измерений давления, температуры или расхода, считываемых из потока текучей среды в жидкостной системе, при этом встроенный беспроводной приемник питания может быть выполнен с возможностью обеспечения питания для питания устройства беспроводной передачи данных и осуществления беспроводной передачи данных.

Встроенный беспроводной приемник питания может содержать некоторую комбинацию следующих схем: беспроводной приемник, выполненный с возможностью приема сигнализации беспроводного питания в виде беспроводной сигнализации RF питания; преобразователь беспроводной энергии в питание DC для преобразования сигнализации беспроводного RF питания в сигнализацию питания DC для питания одного или более датчиков; и/или модуль снабжения питанием DC, выполненный с возможностью обеспечения питанием DC комбинации из одного или более датчиков.

Один или более датчиков могут содержать датчики DC, сконфигурированные для приема сигнализации DC и считывания соответствующей комбинации из одного или более результатов измерений давления, температуры или расхода потока текучей среды в жидкостной системе.

Один или более датчиков могут быть полностью защищены и помещены в защищенный корпус, например герметичный, без потребности в связи или соединении с электропроводкой питания.

Система с беспроводным питанием может быть жидкостной системой HVAC или составлять ее часть для использования в жилых, коммерческих или промышленных применениях.

Преимущества изобретения

Этот тип системы с беспроводным питанием согласно настоящему изобретению, например, для использования в системе HVAC в жилых, коммерческих и промышленных применениях, имеет многочисленные преимущества, приведенные ниже. Например, нет потребности в физическом доступе к постоянно смонтированному источнику питания у или около комбинированного клапана, имеющего один или более датчиков, для его включения. Нет также потребности физически прокладывать, соединять или подключать электропроводку от постоянно смонтированного источника питания к комбинированному клапану. Так как нет никакой электропроводки, проложенной от постоянно смонтированного источника питания к комбинированному клапану, это устраняет любые неблагоприятные влияния помех, связанных с электропроводкой, например, которые могут возникать при использовании такой электропроводки, как описано выше. Устранение помех, связанных с электропроводкой, устраняет также любые электрические и механические угрозы безопасности, которые иначе могут быть вызваны или созданы любыми такими помехами, связанными с электропроводкой, в системе HVAC в целом, например, особенно через какое-то время.

В качестве дальнейшего примера, так как датчики не должны быть связаны или соединены электропроводкой с постоянно смонтированным источником питания, то это устраняет потребность в любых таких электрических связях или соединениях, а также устраняет все проблемы, возникающие через какое-то время, из-за влажности, загрязнения, окружающих атмосферных условий и движения, включая вибрации, связанные с некоторыми применениями HVAC и/или окружающей средой. Устранение потребности в электрических связях или соединениях позволяет также защитить такие датчики во влагостойком корпусе, особенно герметичном, если это необходимо в соответствии с применением. Кроме того, так как датчики не должны быть связаны или соединены электропроводкой с постоянно смонтированным источником питания, это вероятно существенно уменьшит и даже устранит повреждение для самих таких датчиков через какое-то время из-за влажности, загрязнения и окружающих атмосферных условий, которые могут вызвать коррозию, например, от воды и воздуха, особенно если такие датчики не защищены другим способом (например, герметичным). Кроме того, такие датчики также не могут ухудшать свои параметры через какое-то время из-за неожиданного и нежелательного передвижения из-за такой электропроводки, быть поврежденными, вытащенными и разорванными/сломанными в любом таком применении HVAC и/или окружающей среде.

В заключение, удаление вышеупомянутой постоянной электропроводки и соответствующих физических связей или соединений обеспечивает множество важных краткосрочных и долгосрочных преимуществ и выгоду для всей системы HVAC, особенно по сравнению с системами, подобными системе, описанной в вышеупомянутом патенте '582. Ввиду этого настоящее изобретение обеспечивает лучший способ обеспечения питания для работы комбинированного запорного и обратного клапана, имеющего такие датчики.

Краткое описание чертежей

Чертежи содержат следующие фигуры, выполненные не в масштабе:

На фиг. 1 показана схема системы с беспроводным питанием согласно некоторым формам осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 2 показана схема жидкостной системы, которая содержит систему с беспроводным питанием, показанную на фиг. 1, комбинацию насоса и контроллера насоса, и систему HVAC, согласно некоторым формам осуществления настоящего изобретения.

Фигуры содержат номера позиций и линии-выноски, которые используются для подробного описания каждой фигуры ниже. На чертеже подобные элементы на различных фигурах обозначены подобными номерами позиций и линиями-выносками. Кроме того, не каждый элемент показан и/или помечен номером позиции и линией-выноской на каждой фигуре, чтобы уменьшить загромождение чертежей в целом.

Подробное описание изобретения

Фиг. 1-2

На фиг. 1 показана система или устройство, например, такая как система с беспроводным питанием, в целом обозначенная как 10, характеризующаяся комбинированным запорным и обратным клапаном 20 с беспроводным питанием в комбинации со встроенным беспроводным приемником 40 питания (иначе преобразователем беспроводной энергии в DC питание и беспроводным приемником).

Комбинированный запорный и обратный клапан 20 с беспроводным питанием может быть сконструирован для жидкостной системы, в целом обозначенной как 60 и показанной на фиг. 2, например, для обработки текучей среды F, текущей через трубопровод Р. Для примера, жидкостная система 60 может содержать систему HVAC 62, скомпонованную в связи с насосом 64 и контроллером 66 насоса, соединенных соответствующим трубопроводом. Согласно некоторым формам осуществления контроллер 66 насоса может быть выполнен с возможностью обеспечения передачи сигнализации управления для приведения в действие удаленного передатчика 68, например, согласно изложенному здесь.

Комбинированный запорный и обратный клапан 20 с беспроводным питанием может содержать следующее:

запорный отсечной клапан 22, выполненный с возможностью предотвращения в жидкостной системе 60 (фиг. 2) циркуляции текучей среды, включая обеспечение возможности технического обслуживания жидкостной системы 60,

обратный клапан 24, выполненный с возможностью предотвращения в жидкостной системе 60 обратного потока и циркуляции самотеком, которые могут вредить жидкостной системе 60, и

комбинацию 26 из одного или более датчиков 28, 30, 32, выполненную с возможностью считывания соответствующей комбинации из одного или более результатов измерений давления, температуры или расхода потока текучей среды в жидкостной системе 60 и обеспечения сигнализации датчиков SPTF, содержащей информацию о соответствующей комбинации из одного или более результатов измерений давления, температуры или расхода, считываемых из потока текучей среды в жидкостной системе 60.

Встроенный беспроводной приемник 40 питания может быть выполнен с возможностью приема сигнализации беспроводного питания SRF и обеспечения сигнализации питания (например, сигнализации SDC постоянного тока (DC)) для питания, например, комбинации из одного или более датчиков 28, 30, 32.

Согласно некоторым формам осуществления система или устройство 10 может содержать также одну или более из следующих особенностей:

Встроенный беспроводной приемник 40 питания может быть выполнен с возможностью приема сигнализации беспроводного питания SRF в виде радиочастотной (RF) сигнализации и преобразования RF сигнализации в сигнализацию DC SDC для питания комбинации из одного или более датчиков 28, 30, 32. На фиг. 1 показан встроенный беспроводной приемник 40 питания, обеспечивающий сигнализацию DC SDC для комбинации 26; и как будет очевидно специалистам в данной области техники, сигнализация DC SDC понимается как средство, например, через постоянную проводку к одному или более датчикам 28, 30, 32, для обеспечения питания каждого датчика. Постоянная проводка не показана, чтобы уменьшить загромождение чертежа. Другими словами, согласно некоторым формам осуществления настоящего изобретения встроенный беспроводной приемник 40 питания понимается физически связанным или соединенным с одним или более датчиками 28, 30, 32 и беспроводным устройством 34 передачи данных, так, чтобы встроенный беспроводной приемник 40 питания мог снабжать, а один или более датчиков 28, 30, 32 и беспроводное устройство 34 передачи данных могли принимать подходящую сигнализацию DC SDC для питания одного или более датчиков 28, 30, 32 и беспроводного устройства 34 передачи данных.

Система 10 с беспроводным питанием может содержать удаленный передатчик 68 (см. фиг. 2) выполненный с возможностью обеспечения RF сигнализации SRF с использованием беспроводной передачи энергии. Удаленный передатчик 68 может быть сконфигурирован для обеспечения RF сигнализации SRF, или для непрерывного питания комбинации датчиков 28, 30, 32, или для периодического питания комбинации датчиков 28, 30, 32, или для питания комбинации датчиков 28, 30, 32, например, на основе частоты считывания и/или передачи данных, или их некоторой комбинации. Контроллер 66 насоса может быть выполнен с возможностью обеспечения подходящей сигнализации управления на удаленный передатчик 68, чтобы обеспечивать RF сигнализацию SRF с использованием беспроводной передачи энергии. Удаленные передатчики, подобные элементу 68, например, для обеспечения подходящей RF сигнализации, подобной сигнализации SRF, известны в данной области техники, и объем изобретения не предназначен быть ограниченными их любым конкретным типом или видом, который известен в настоящее время или будет разработан в будущем.

Для примера, комбинация из одного или более датчиков 28, 30, 32 может питаться дискретными пакетами энергии для сбора и передачи данных, в пределах комбинированного запорного и обратного клапана 20 с беспроводным питанием. Иначе говоря, контроллер 66 насоса может быть выполнен с возможностью подачи сигнализации управления на удаленный передатчик 68 для питания каждого из датчиков 28, 30, 32 соответствующим дискретным пакетом энергии для соответствующего сбора и передачи данных, например, в зависимости от применения. В сущности, контроллер 66 насоса и удаленный передатчик 68 могут быть выполнены с возможностью выборочно обеспечивать соответствующие дискретные пакеты энергии для выборочного сбора и передачи данных от выбранных датчиков.

Система 10 с беспроводным питанием может содержать беспроводное устройство 34 передачи данных, выполненное с возможностью приема сигнализации SP, ST, SF от датчиков 28, 30, 32 и обеспечения сигнализации SP, ST, SF датчика в виде беспроводной передачи данных сигнализации датчиков SPTF, содержащей информацию о комбинации из одного или более результатов измерений давления, температуры или расхода, считываемых из потока текучей среды в жидкостной системе 60. На фиг. 1 показано беспроводное устройство 34 передачи данных, расположенное в комбинации 26, или образующее ее часть, с обменом сигнализацией между каждым датчиком 28, 30, 32 и беспроводным устройством 34 передачи данных, которые могут включать сигнализацию датчиков SP, ST, SF, передаваемую от каждого датчика в беспроводное устройство 34 передачи данных. Согласно изложенному здесь, встроенный беспроводной приемник 40 питания может быть выполнен также для обеспечения питания в виде сигнализации DC SDC для питания беспроводного устройства 34 передачи данных и обеспечения беспроводной передачи данных, например, обратно на контроллер 66 насоса (фиг. 2).

Для примера встроенный беспроводной приемник 40 питания может включать или принимать форму беспроводного приемника 40а выполненного с возможностью приема сигнализации беспроводного питания SRF в форме беспроводной сигнализации RF питания, а также сигнала передачи состояния SST от контроллера 66 (фиг. 2). Встроенный беспроводной приемник 40 питания может также включать или принимать вид преобразователя 40b беспроводной энергии в питание DC, выполненного с возможностью преобразования принимаемой беспроводной сигнализации RF питания в сигнализацию питания DC для питания комбинации из одного или более датчиков 28, 30, 32. Встроенный беспроводной приемник 40 питания может также содержать модуль питания DC (не показан), выполненный с возможностью подачи сигнализации питания DC к комбинации из одного или более датчиков 28, 30, 32. На фиг. 1 и 2 встроенный беспроводной приемник 40 питания понимается как содержащий схемы для реализации всех вышеупомянутых функциональных возможностей преобразования беспроводного питания и приема. Как понятно специалистам в данной области техники, встроенный беспроводной приемник 40 питания и связанные с ним функциональные возможности могут быть реализованы в одной отдельной схеме, модуле или блоке, а также как две или более отдельные схемы, модули или блоки. Иначе говоря, возможности изобретения не предназначены быть ограниченными какой-либо конкретной реализацией структуры и функциональных возможностей встроенного беспроводного приемника 40 питания.

Один или более датчиков 28, 30, 32 могут быть датчиками DC, выполненными с возможностью приема сигнализации DC SDC, считывания соответствующей комбинации из одного или более результатов измерений давления, температуры или расхода потока текучей среды в жидкостной системе и подачи сигнализации датчиков SP, ST, SF, например, в беспроводное устройство 34 передачи данных.

Согласно некоторым формам осуществления изобретения один или более датчиков 28, 30, 32 могут быть полностью защищены и помещены в защищенный корпус, например герметичный, без потребности в связи или соединении с электропроводкой питания, так что датчик не подвергается воздействию или не портится из-за влажности, загрязнения и окружающих атмосферных условий, которые могут вызывать неправильное функционирование и/или коррозию, например, от воды и воздуха.

Фиг. 2: Жидкостная система 60

Для примера на фиг. 2 показана жидкостная система 60 как одна возможная форма осуществления для системы 10 с беспроводным питанием. Формы осуществления предполагаются, и объем изобретения предназначен для включения использования системы 10 с беспроводным питанием в другие типы или виды систем, которые или известны в настоящее время или будут разработаны в будущем.

Жидкостная система 60 содержит систему HVAC 62, насос 64 и контроллер 66. Как будет очевидно специалистам в данной области техники, системы HVAC, подобные элементу 62, известны в данной области техники, и объем изобретения не предназначен быть ограниченным любым их конкретным типом или видом, который известен теперь или будет разработан в будущем. Кроме того, насосы, подобные элементу 64, и контроллеры насоса, подобные элементу 66, также известны в данной области техники, и объем изобретения не предназначен быть ограниченным любым их конкретным типом или видом, который известен теперь или будет разработан в будущем.

На фиг. 2 контроллер 66 насоса может быть выполнен с беспроводным передатчиком для обеспечения беспроводной передачи сигнализации контроллера SST, содержащей информацию о запросе на передачу состояния от контроллера 66 в систему 10 с беспроводным питанием. Для примера встроенный беспроводной приемник 40 питания может быть выполнен с возможностью приема сигнализации беспроводного передатчика контроллера SST и подачи соответствующей сигнализации беспроводного передатчика контроллера на беспроводное устройство 34 передачи данных для обработки запроса на передачу состояния. Беспроводное устройство 34 передачи данных может быть выполнено с возможностью беспроводной передачи в ответ данных сигнализации датчиков SPTF, содержащей информацию с подходящим ответом передачи состояния. На фиг. 2 беспроводное устройство 34 передачи данных не показано, чтобы уменьшить загромождение чертежа. Читатель отсылается к фиг. 1, на которой показан этот элемент и его взаимосвязь с различными датчиками 28, 30, 32.

Преобразователи беспроводной энергии в питание DC

Преобразователи беспроводной энергии в питание DC, которые принимают радиочастотную (RF) сигнализацию и преобразовывают ее в сигнализацию постоянного тока (DC), известны в данной области техники; и объем изобретения не предназначен быть ограниченным любым их конкретным типом или видом, например, который известен теперь или будет разработан в будущем. Для примера читатель отсылается к патенту США №8461817, который полностью включен в данную заявку путем ссылки.

Беспроводные передатчики/приемники

Беспроводные передатчики/приемники, которые передают/принимают беспроводную сигнализацию, известны в данной области техники и объем изобретения не предназначен быть ограниченными каким-либо их конкретным типом или видом, например, который известен теперь или будет разработан в будущем.

Объем изобретения

Следует понимать, что, если здесь не заявлено иначе, любая из особенностей, характеристик, вариантов или модификаций, описанных здесь относительно конкретной формы осуществления изобретения, также могут быть применены, использованы или соединены с любыми другими формами осуществления изобретения, описанным здесь. Также, чертеж здесь не обязательно выполнен в масштабе.

Хотя изобретение было описано и проиллюстрировано относительно примеров его осуществления, предшествующие и различные другие дополнения и опущения могут быть сделаны в нем и к нему без не отступления от сущности и объема настоящего изобретения.

1. Система с беспроводным питанием, содержащая:

комбинированный клапан с беспроводным питанием для жидкостной системы, содержащий

запорный отсечной клапан, выполненный с возможностью предотвращения потока текучей среды в жидкостной системе, включая обеспечение возможности технического обслуживания жидкостной системы,

обратный клапан, выполненный с возможностью предотвращения обратного потока и циркуляции самотеком в жидкостной системе, которые могут вредить жидкостной системе, и

один или более датчиков, выполненных с возможностью считывания одного или более соответствующего результата измерения давления, температуры или расхода потока текучей среды в жидкостной системе и обеспечения сигнализации датчика, содержащей информацию об одном или более соответствующем результате измерения давления, температуры или расхода, считываемом из потока текучей среды в жидкостной системе; и

встроенный беспроводной приемник питания, выполненный с возможностью приема сигнализации беспроводного питания и обеспечения энергии для питания одного или более датчиков.

2. Система по п. 1, в которой встроенный беспроводной приемник питания выполнен с возможностью приема сигнализации беспроводного питания в виде радиочастотной сигнализации и преобразования радиочастотной сигнализации в сигнализацию постоянного тока для питания комбинации из одного или более датчиков.

3. Система по п. 2, также содержащая удаленный передатчик, выполненный с возможностью обеспечения радиочастотной сигнализации с использованием беспроводной передачи энергии.

4. Система по п. 3, в которой удаленный передатчик сконфигурирован для обеспечения радиочастотной сигнализации или для непрерывного питания одного или более датчиков, или для периодического питания одного или более датчиков, или для питания одного или более датчиков на основании частоты считывания и/или передачи данных, или их некоторой комбинации.

5. Система по п. 1, в которой один или более датчиков питаются дискретными пакетами энергии для сбора и передачи данных внутри комбинированного запорного и обратного клапана с беспроводным питанием.

6. Система по п. 1, также содержащая беспроводное устройство передачи данных, выполненное с возможностью приема сигнализации датчиков и обеспечения беспроводной передачи данных сигнализации датчиков, содержащих информацию об одном или более результате измерения давления, температуры или расхода, считываемом из потока текучей среды в жидкостной системе,

при этом упомянутый встроенный беспроводной приемник питания также выполнен с возможностью обеспечения энергии для питания беспроводного устройства передачи данных и обеспечения беспроводной передачи данных.

7. Система по п. 1, в которой встроенный беспроводной приемник питания содержит беспроводной приемник, выполненный с возможностью приема сигнализации беспроводного питания в виде радиочастотной сигнализации беспроводного питания.

8. Система по п. 7, в которой встроенный беспроводной приемник питания содержит преобразователь беспроводной энергии в питание постоянного тока, чтобы преобразовывать радиочастотную сигнализацию беспроводного питания в сигнализацию питания постоянного тока для питания одного или более датчиков.

9. Система по п. 8, в которой встроенный беспроводной приемник питания содержит модуль снабжения питанием постоянного тока, выполненный с возможностью обеспечения питанием постоянного тока одного или более датчиков.

10. Система по п. 1, в которой встроенный беспроводной приемник питания содержит преобразователь беспроводной энергии в питание постоянного тока для преобразования сигнализации беспроводного питания в сигнализацию питания постоянного тока для питания одного или более датчиков.

11. Система по п. 1, в которой один или более датчиков являются датчиками постоянного тока, выполненными с возможностью приема сигнализации постоянного тока и считывания одного или более результата измерения давления, температуры или расхода потока текучей среды в жидкостной системе.

12. Система по п. 1, в которой один или более датчиков полностью защищены и заключены в закрытый корпус, включая герметичный, без потребности в связи или соединении с электропроводкой питания.

13. Система по п. 1, которая является жидкостной системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) или составляет ее часть для использования в жилых, коммерческих или промышленных применениях.