專利名稱：液體分配裝置流量調(diào)節(jié)器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及分配液滴的裝置，特別是，但不只是，涉及用于分配例如液態(tài)氮的低溫液體滴的設備的流量調(diào)節(jié)器。
液化氣體一般是大量地用于工業(yè)，因此可用慣常方法計量。然而，有的時候，可能只需要輸送少量的，例如達幾毫升的液化氣體。此種需要當瓶裝飲料時可能產(chǎn)生。常常希望每一瓶的頸部能盛有主要是含有對飲料的質(zhì)量沒有壞作用的諸如氮氣的氣體。另外，即使氮氣不是為此原因所需的，也已發(fā)現(xiàn)，在盛有飲料的封閉的塑料瓶或金屬瓶中，由于溫度下降的結果，可產(chǎn)生局部真空，該局部真空可使瓶或罐壁向內(nèi)收縮，因此在安裝瓶塞之前用少量的氮氣(或其它合用氣體)填充頸部空間將可防止產(chǎn)生此類局部真空。該氣體還可用來增加薄壁罐的壁的壓力，借此增加其對被壓扁的抗力。
以前的解決輸送或分配液態(tài)氮(或其它液化氣體)滴問題的嘗試包括在GB2092552中所述的那種，其中，隔熱的液態(tài)氮箱在其內(nèi)底面上設有閥并在其外部上表面上設有致動器。該致動器經(jīng)一長桿與閥相連，使得在工作中每當桿上下移動時便可致動閥。該裝置雖然提供了分配液滴的足夠好的方法但也的確遇到了與臨時或長期輸送線停止有關的問題，在此期間，液體冷凍劑可經(jīng)閥泄漏，而這是不安全的，臟亂的，浪費的并可招致輸送器的凍結。結冰，雖然不會損壞設備，但可引起起動期間的問題，因那時閥可能卡住，或結冰可能打斷液體冷凍劑自罐的順暢流動，從而使所分配的液態(tài)氮的量不均勻或不精確。
本發(fā)明的一個目的是提供一種分配低溫液體滴的分配器，其可減少并且可能克服與上述裝置有關的問題。
因此，本發(fā)明提供一種分配低溫液體滴的分配器，它包括一個盛裝低溫液體的罐，該罐有允許液體冷凍劑從該罐排出的出口孔；和控制裝置，用于控制液體冷凍劑自該罐的流動，其特征在于該流動控制裝置包括使經(jīng)過該出口的液體冷凍劑的背壓升高的裝置，借此減少或抑制冷凍劑自該出口的流動。
可以理解，通過使液體冷凍劑的背壓增加，將可減少對機械閥的依賴，從而減少并可能消除與其相關的泄漏。
最好是，該背壓升高裝置包括比在該出口處的任何液體冷凍劑的壓力高的高壓氣源，并在其中，該氣體被引向該出口，以影響該背壓。
有利的是，該背壓升高裝置包括一個包圍該出口且可限定在其內(nèi)產(chǎn)生該背壓的一個區(qū)域的壁部份。
在一種特別方便的裝置中，該背壓升高裝置包括由于液體冷凍劑汽化的結果而產(chǎn)生的氣體。
在一種更加方便的裝置中，該背壓升高裝置包括由于為潛在用途貯存于該液體分配器中的液體冷凍劑的汽化的結果而產(chǎn)生的氣體。
有利的是，該壁部份由包圍該出口且在其內(nèi)部產(chǎn)生該背壓的一個環(huán)構成。
最好是，該分配器包括將該加壓的背壓氣體輸送到靠近該出口區(qū)域的導管裝置。
方便的是該導管裝置通過該壁部份和/或該環(huán)。
現(xiàn)結合附圖僅以舉例方式更具體地介紹本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明的液體冷凍劑滴分配器及流量調(diào)節(jié)器的剖視圖；圖2是沿圖1的箭頭A方向所取的分配器和流量調(diào)節(jié)器的剖視詳圖；圖3是安裝著類似于圖1或2所示的那種裝置的瓶裝線或罐裝線的一部份的示意圖。
現(xiàn)請參閱圖1，低溫罐10包括底部12，底部12有允許液體冷凍劑從罐10排出的出口孔14。與該出口孔配合并在使用時可操作以允許或抑制低溫液體從罐10流出的閥16緊置于底部12的上方。閥16包括由例如鋁制成的輕質(zhì)桿16a，并有與孔14的錐面部分14a嚙合的圓端16b。諸如電磁裝置18的磁性裝置全部置于罐10之外但可在罐10內(nèi)產(chǎn)生磁力，從而可使該閥16在開和閉位置間移動。
致動器18可以包括任何一種的一系列已知磁場發(fā)生器，但最方便的還是類似于圖1所示的那種包括多個線圈和鐵心的裝置。雙鐵心裝置包括兩個鐵心20，其每個近端20a布置得靠近到閥部份，足以能使在那里產(chǎn)生的任何磁場可作用于閥16的磁鐵部分26。桿20的遠端20b經(jīng)一簡單的磁環(huán)21連接起來，而磁環(huán)21有一孔21a，在工作時，液體冷凍劑滴可通過該孔。方便的作法是，兩個線圖22，28可以反向纏繞，以便在其近端產(chǎn)生不同的極性。在這類裝置中，磁鐵部份26不必有其自已的磁而可只包括鋼部份。磁鐵部份26只將鐵心端20a之間的間隙G橋接，以便每當線圈激磁時完成磁回路。彈簧30和導向裝置32設置得可使閥向敞開的位置偏置并在工作時引導閥。方便的作法是，導向裝置32和彈簧30安裝在支架34上，支架3 4包括一對立柱36，而立柱36有其上裝有彈簧的導向裝置32和固定點38。銷40用于限制閥行程。
將直流電供給線圈22，28，以便在鐵心20的近端附近產(chǎn)生磁場，從而使分配器工作。磁場吸引(在適當?shù)难b置中為排斥)閥16的磁鐵24或磁鐵部份26，從而將桿的圓端吸向關閉位置，以便阻塞出口孔14的錐形部分14a。當電流一被切斷，彈簧30將桿16拉回，讓液體冷凍劑通過孔14。只要接通和切斷電流，就可以開始控制該閥，從而允許或抑制冷凍液自罐10的流動。并關的頻率越快，每分鐘冷凍液滴的數(shù)量越多。以每分鐘1800多個循環(huán)的工作是可行的。很明顯，我們也可用交流電，以便電磁地將閥在開和閉位置之間驅(qū)動。在這樣的裝置中，我們只需改變電流的頻率，以控制閥工作的速度。
本發(fā)明的特點看圖1和2的底部則可看得最清楚，其包括由螺釘(未示出)固定于基板12并包圍著出口14的環(huán)42。環(huán)42的內(nèi)表面44有效地限定一個壁部份，該壁部份形成區(qū)域R的邊界，在該區(qū)域R中可產(chǎn)生后壓P。在罐46中可找到適用的氣源，而罐46用于貯存在上述的分配裝置中為萬一備用的液體冷凍劑。這樣的罐46可以包括一個現(xiàn)場液態(tài)氮氣箱，用于將液相或氣相的氮供給一系列現(xiàn)場設備中的任何一個。一般來講，這類罐將“汽化”氣體排入大氣，而正是這種否則即浪費掉的氣體被用于本裝置中?，F(xiàn)再參閱圖1和圖2，一個或多個供應管道48用于將“汽化”氣體輸經(jīng)環(huán)42，并將其排入?yún)^(qū)域R中，在區(qū)域R中，該氣體使出口14的背壓升高，假如該壓力足夠高，則將有效地阻塞自罐10的液體冷凍劑的流動。示意性地示于50處的流量和/或壓力控制裝置可予以設置，用于調(diào)節(jié)區(qū)域R處的背壓。很顯然，本發(fā)明的一些不同的裝置將可展現(xiàn)于本領域的普通技術人員面前，例如，加壓氣體可取自工廠壓縮空氣源或取自任何其它適用的瓶裝或管道氣源。
雖然阻住一定量的液體所需要的背壓的大小在很大程度上取決于液壓頭和出口的尺寸，但已發(fā)現(xiàn)，當設置有超過6毫米直徑的出口14時，15磅/一平方英時的壓力足以阻住60毫米的液態(tài)氮。
現(xiàn)參閱圖3可見，罐10被置于瓶或罐裝輸送線60的上方，使得在工作時，被分配的冷凍劑(例如為氮)滴62可被直接配入置于其下的瓶或罐64的孔63中。光的或機械的傳感器66可檢測罐或瓶的存在并將信號傳送至控制板68，控制板68按照需要和當需要時起動致動器18的工作。要提供大量的液體冷凍劑，以保證在罐10中保持有足夠的液面高度。
本發(fā)明一般在短期或長期輸送線停止期間工作，在此期間，必須保證液體冷凍劑不經(jīng)閥泄漏及在出口附近或在分配器下方的上部結構上結冰?？赡苄枰峁┠撤N形式的抽氣系統(tǒng)，以保證有足夠量的任何背壓氣體的通入。首先止住加壓的背壓氣體的流動，然后起動控制閥16即可起動分配器。在關機時，加壓的背壓氣體被引向出口14，并有效地阻住液體冷凍劑。
權利要求
1.一種分配低溫液體滴的分配器，它包括一個盛裝低溫液體的罐，該罐有允許液體冷凍劑從該罐排出的出口孔；和控制裝置，用于控制液體冷凍劑自該罐的流動，其特征在于該流動控制裝置包括使經(jīng)過該出口的液體冷凍劑的背壓升高的裝置，借此減少或抑制冷凍劑自該出口的流動。
2.如權利要求1所述的分配器，其特征在于其中，該背壓升高裝置包括比在該出口處的任何液體冷凍劑的壓力高的高壓氣源，并在其中，該氣體被引向該出口，以影響該背壓。
3.如權利要求1或2所述的分配器，其特征在于其中，該背壓升高裝置包括一個包圍該出口且可限定在其內(nèi)產(chǎn)生該背壓的一個區(qū)域的壁部份。
4.如權利要求1-3中任一項所述的分配器，其特征在于其中，背壓升高裝置包括由于液體冷凍劑汽化的結果而產(chǎn)生的氣體。
5.如權利要求1-3中任一項所述的分配器，其特征在于其中，該背壓升高裝置包括由于為潛在用途貯存于該液體分配器中的液體冷凍劑的汽化的結果而產(chǎn)生的氣體。
6.如權利要求3-5中任一項所述的分配器，其特征在于其中，該壁部份由包圍該出口且在其內(nèi)部產(chǎn)生該背壓的一個環(huán)構成。
7.如權利要求2-6中任一項所述的分配器，其特征在于它包括將該加壓的背壓氣體輸送到靠近該出口區(qū)域的導管裝置。
8.如權利要求7從屬于權利要求3-6中任一項所述的分配器，其特征在于其中，該導管裝置通過該壁部份和/或該環(huán)。
9.如附圖1-3所展示及參照其所主要描述的分配器。
全文摘要
一種用于液態(tài)氮滴分配器的流量調(diào)節(jié)器，它包括靠近出口(14)的一個區(qū)域(R)和對該區(qū)域產(chǎn)生背壓(P)的裝置，借此減少或抑制經(jīng)過該出口的液流。合用的增壓氣源是來自大液化氮罐的“汽化”氣體。
文檔編號B65B31/00GK1121579SQ9510848
公開日1996年5月1日 申請日期1995年7月28日 優(yōu)先權日1994年7月28日
發(fā)明者D·G·沃德爾 申請人:英國氧氣集團有限公司