[發明專利]連接系統

有效

• 申請號: 200580046276.2
• 申請日: 2005-11-08
• 公開（公告）號: CN101099062A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: 約爾格·韋斯特米爾;諾貝特·特勞;賴納·米特雷爾;哈拉爾德·哈根
• 申請（專利權）人: 福士自動車有限責任公司
• 主分類號: F16L37/088
• 分類號: F16L37/088;F16J15/02;F16J15/06
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司
• 代理人: 黃威;徐金偉

技術領域

本發明涉及一種用于導通施加了比參考壓力高的壓力的流體尤其是導通二氧化碳的系統的管道、配件或組件的連接系統。?

背景技術

在汽車中，用于導通加壓液體的系統可以是例如空調設備的冷卻回路。在這種系統中，至今使用各種鹵素-碳氫化合物例如叫做R134a的、主要由聚四氟乙烯組成的公知的冷卻劑。由于所有的有機物都是透氣的，所以雖然使用了密封件，但(主要由于周邊密封件的滲透)仍然不可避免一定量的冷卻劑從較高壓力的空間流到較低壓力的空間。其中，滲透引起的泄漏量是由壓力和溫度等運行條件、所用彈性密封件的滲透性和密封件的幾何尺寸來決定的。?

其中，由于滲透通過周邊密封件的液體的量是由密封材料的滲透常數、密封過程所依據的時間例如一年、要密封的壓力和變形的周邊密封件的橫截面積與通過該密封件的滲透長度之比來決定的，后者是由這兩個連接件之間的變形的密封件的軸向尺寸來確定的。從這些前提條件出發，在預先給定系統壓力和預先給定運行持續時間的情況下，為了達到很小的泄漏量，變形的周邊密封件的橫截面積應盡可能選用小一些，而平均的滲透長度則應盡可能選得大一些。但實際上這種尺寸確定是受限制的，因為用來保證一個連接系統的基本功能的適用性的密封件也要求對被連接件的制造公差起補償作用，而這種要求是與上述的要求對立的。與用含鹵素的冷卻劑產生的一般壓力相比，在用?二氧化碳作為空調設備的冷卻劑時，熱交換過程中的壓力和溫度都需要增加。所以表征二氧化碳的空調設備在運行過程中產生的壓力上限約為160巴，下限約為35巴，從而使上述的密封問題更加尖銳化。?

為了解決上述問題，歐洲專利申請EP?1?469?247?A9提出了一個上述的那類連接系統，在該連接系統中，未擠壓的周邊密封件的橫截面積、槽的深度和間隙寬度是這樣匹配的：使垂直于軸向延伸的變形周邊密封件的橫截面積與接觸長度之比位于一定的范圍，在該范圍內，由于滲透引起的通過周邊密封件的流體的量在該周邊密封件被流體飽和的狀態內與這個比例呈現非線性的關系。?

這個連接系統在實際應用中已證明是合格的，所以例如為導通CO₂?的系統提供了持久的、滲透小的管接頭連接。由歐洲專利申請EP?1?469247?A9提出的插塞式連接的結構特點是，在滲透被減少到最低限度的情況下，周邊密封件的垂直于軸向延伸的橫截面積與接觸長度之比保持較小，而且密封件的優先擠壓大于30％特別是大于50％。?

但從這個在常規尺寸連接系統不存在的組合特征中除了產生有利的很小的滲透外，卻帶來了一個與周邊密封件的粘彈性的特性有關的問題，即作為一個對該連接系統產生不利影響的伴隨現象是，例如施加一個強的壓力產生的大的擠壓和形成長的接觸長度隨著時間的推移而可導致摩擦阻力的增加。特別是上述參數的組合可導致周邊密封件的靜摩擦力的過大的增加，直至其“粘合”為止，尤指在其外直徑上。由于這種“粘合”，甚至高的系統壓力也不再可能把該周邊密封件軸向推入該槽中，所以該周邊密封件在安裝后在承受運行條件產生的流體壓力的情況下不再可能緊貼在槽壁上。這反過來又會造成這樣的不利后果，即產生不希望的大的滲透出口面積并增加滲透。?

詳細地說存在下列問題：在上述那種系統的連接件進行插接時，由于公差的原因，一個設置在這兩個連接件之一上的鎖緊件必須以一定的間隙嵌入一個設置在另一個連接件上的對應的輪廓中。所以插接系統一般都有一定的軸向間隙并在插入件插入時稍微多插一些。然后通過往回拉或往回推這兩個連接件之一以檢驗插接，或在稍后加系統壓力時，這兩個連接件重新相互推開，直至鎖緊件接觸為止。在這個運動過程中，最好周邊密封件也一起運動。如果周邊密封件由于相應大的壓力和接觸長度而在相當短的時間后就與連接件的接觸面、特別是在其外周邊上與作為殼體件構成的連接件的內周邊由于靜摩擦系數的增加而“粘合”則是特別嚴重的情況，但如果沒有出現這種情況，且設置在確定滲透側上的周邊密封件的接觸面從其在運行狀態內貼合的槽壁上沿著軸向被推開，從而(如上所述)在周邊密封件和相應槽壁的接觸面之間的空隙內產生不希望的大的滲透出口面，在這種情況下，周邊密封件即使在稍后適合從其軸向作用方向加一個系統壓力來把它推到槽壁上，但該周邊密封件不再可能被推動，也不復可能緊貼到槽壁上。對上述那類連接系統來說，插接本身至加最大壓力之間的時間間隔被視為起決定性作用的時段。這個時段可能從幾小時到幾天。?