單向清管器與管道組合的制作方法
【專利摘要】清管器（10）被一管道（21）中的推進(jìn)液體推進(jìn)向前。所述清管器（10）具有一上游端（13），一下游端（11），以及一中間部（12）。所述中間部具有與其相關(guān)聯(lián)的一幾何形狀可變的腔室（16），以及一個或多個向外延伸的外爪齒（15）。所述爪齒相對于一縱向軸線（9）能自動向外移動，以響應(yīng)一下游壓力與一上游壓力之間的一壓力差。所述清管器配置成：當(dāng)所述上游壓力小于所述下游壓力時，響應(yīng)下游壓力與上游壓力之間壓力差的腔室?guī)缀涡螤畹母淖円鹚鲆粋€或多個爪齒自動向外移動。當(dāng)所述爪齒配置以后，限制所述清管器向上游移動。本發(fā)明也揭露了不同的相關(guān)系統(tǒng)（5）及方法。
【專利說明】單向清管器與管道組合
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及管道及清管器，具有顆粒漿料管道的一些實(shí)施例的特定應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]國際專利申請第W02011/094798號，題為“管道輸送系統(tǒng)”，描述了在管道內(nèi)協(xié)同運(yùn)輸?shù)那骞芷髦g的間隔內(nèi)運(yùn)輸顆粒的系統(tǒng)。該系統(tǒng)依靠止回閥來限制間隔分開的清管器與設(shè)置于其間的漿料的反向，或者向上游移動。雖然這種方案對大部分應(yīng)用有益，但仍需要有一些可選擇的方案，比如允許替代泵與止回閥設(shè)計(jì)的方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個或多個實(shí)施例中，提供了一種清管器。所述清管器包括一上游端，一下游端，以及設(shè)置于二者之間的一中間部。所述中間部具有與其相關(guān)聯(lián)的一幾何形狀可變的腔室。所述中間部還具有一個或多個向外延伸的外爪齒。所述一個或多個爪齒會相對于一縱向軸線自動向外移動，以響應(yīng)一下游壓力與一上游壓力之間的一壓力差。所述清管器配置成:當(dāng)所述上游壓力小于下游壓力時，響應(yīng)下游壓力與上游壓力之間壓力差的所述腔室?guī)缀涡螤畹母淖児璉起所述一個或多個爪齒自動向外移動。
[0004]所述清管器可以包括與所述中間部關(guān)聯(lián)的一柔性外壁，所述腔室由所述柔性壁環(huán)繞周邊界定，并且所述一個或多個爪齒配置為與所述柔性壁一起移動。所述腔室可以是全封閉的。所述清管器可以包括形成所述腔室一下游邊界的一下游朝向壁。所述中間部可以還包括一個延伸于所述腔室內(nèi)的一實(shí)質(zhì)剛性環(huán)形壁，所述環(huán)形壁具有貫穿其的數(shù)個端口，所述一個或多個爪齒具有貫穿所述環(huán)形壁的安裝部。所述下游朝向壁可以設(shè)置在所述中間部的下游。所述一個或多個爪齒可以至少包括遠(yuǎn)離縱向軸線向外延伸且在縱向上彼此間隔的第一與第二外爪齒。所述一個或多個爪齒可以以一種連續(xù)的方式環(huán)繞包圍所述清管器的一縱向軸線。所述一個或多個爪齒是剛性的。
[0005]在一些實(shí)施例中，所述一個或多個爪齒能自動向內(nèi)與向外移動，以響應(yīng)一下游壓力與一上游壓力之間的一壓力差；其中，響應(yīng)下游壓力與上游壓力之間壓力差的腔室?guī)缀涡螤畹母淖円鹚鲎X自動向內(nèi)與向外移動，以使:a)當(dāng)所述上游壓力小于所述下游壓力時，所述一個或多個爪齒自動向外移動；b)當(dāng)所述上游壓力大于所述下游壓力時，所述一個或多個爪齒自動向內(nèi)移動。
[0006]在管道實(shí)施例中，清管器被設(shè)置在一管道內(nèi)，每個清管器包括:一上游端，一下游端，以及設(shè)置于二者之間的一中間部；所述中間部具有與其相關(guān)聯(lián)的一幾何形狀可變的腔室；所述中間部還具有一個或多個向外延伸的外爪齒；所述一個或多個爪齒能自動向外移動，與所述管道的內(nèi)表面配合，以響應(yīng)管道內(nèi)一下游壓力與一上游壓力之間的一壓力差引起的所述腔室?guī)缀涡螤畹母淖?，從而?dāng)上游壓力小于下游壓力時，阻止所述清管器向上游移動；其中，所述一個或多個爪齒與所述管道內(nèi)表面的配合不會阻止所述清管器向下游移動。[0007]當(dāng)所述上游壓力大于所述下游壓力時，所述爪齒可以優(yōu)選地自動向內(nèi)移動，脫離與所述管道內(nèi)表面的配合。當(dāng)所述下游壓力大于所述上游壓力時，所述爪齒可以優(yōu)選地自動向外移動，與所述管道內(nèi)表面配合。所述清管器可以包括位于所述中間部的一柔性外壁；其中，當(dāng)所述下游壓力時大于所述上游壓力時，所述外壁的一外表面自動抵靠所述管道內(nèi)表面，以形成一密封圈，防止液體向上游流動，并且當(dāng)所述下游壓力小于所述上游壓力時，自動移動遠(yuǎn)離所述管道內(nèi)表面，允許上游的液體包圍所述外壁。一第一錐形邊可以環(huán)繞所述清管器的前端，一第二錐形邊環(huán)繞所述清管器的后端。所述錐形邊可以朝向與所述管道的所述內(nèi)表面相接觸的一邊緣逐漸變細(xì)，所述清管器在所述管道內(nèi)被向前推進(jìn)，從而形成一移動密封圈。所述錐形邊可以具有狹縫，以允許所述清管器上游的液體流向下游。優(yōu)選地，所述第一錐形邊狹縫比第二錐形邊狹縫更小且更少，以限制從所述第一與第二錐形邊之間的空間流出的液體的流速，并且使所述空間中的壓力非常接近于所述上游液體壓力，以向內(nèi)推動所述外壁表面，以及使所述爪齒遠(yuǎn)離所述管壁向內(nèi)移動，從而促進(jìn)所述清管器向下游移動。所述錐形邊狹縫可以允許所述清管器上游的一些液體流向下游，當(dāng)所述清管器正在向下游移動時，允許一些上游推進(jìn)液體繞過所述清管器。
[0008]所述管道可以具有一推進(jìn)部，所述推進(jìn)部包括:配置用來沿所述管道移動清管器的一推進(jìn)單元；設(shè)置于所述推進(jìn)單元上游的一上游部；設(shè)置于所述推進(jìn)單元下游的一下游部。其中，所述清管器可以是一第一清管器；并且所述組合可以還包括與第一清管器類似的一第二清管器。所述第一清管器設(shè)置于所述推進(jìn)部的上游部分，且限制所述第一清管器向上游移動，所述第二清管器設(shè)置于所述推進(jìn)部的下游部分，且限制所述第二清管器向上游移動。在一些實(shí)施例中，所述推進(jìn)部還包括一具有一泵送空間的管狀腔室，所述管狀腔室設(shè)置供清管器流過其中。所述推進(jìn)單元可以配置用來交替向泵送空間供應(yīng)動力液體以及從泵送空間移出動力液體。
[0009]在一實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種通過一管道泵送材料的方法。該方法包括在所述管道內(nèi)設(shè)置數(shù)個清管器，使所述清管器彼此間隔設(shè)置，將要被泵送的材料設(shè)置于所述清管器之間；所述數(shù)個清管器包括一第一清管器。所述方法包括沿向下游的方向泵送所述清管器。所述方法包括在泵送過程中自動改變所述第一清管器的構(gòu)型。所述第一清管器的構(gòu)型改變包括a)當(dāng)所述上游壓力低于所述下游壓力時，自動向外配置一個或多個所述第一清管器的爪齒，與所述管道的一內(nèi)部相配合，以響應(yīng)所述第一清管器承受的一下游壓力與所述第一清管器承受的一上游壓力之間的一壓力差；b)當(dāng)所述上游壓力高于所述下游壓力時，自動向內(nèi)收回所述一個或多個爪齒，以響應(yīng)所述壓力差。該方法通過所述一個或多個爪齒與所述管道的一內(nèi)表面的配合，限制所述第一清管器向上游移動。所有或者一些所述清管器在此被描述。因此，在一些實(shí)施例中，所述第一清管器包括一幾何形狀可變的腔室，所述第一清管器構(gòu)型的改變包括改變所述腔室的幾何形狀，以響應(yīng)所述壓力差的正負(fù)的改變。所述清管器優(yōu)選地通過所述管道的推進(jìn)部，同時仍設(shè)置在所述管道內(nèi)，并且與相鄰的清管器通過將要被泵送的材料間隔(也就是說，所述清管器與被泵送的材料沿相同的路徑穿過所述管道，而不是沿一個獨(dú)立的旁路)。
[0010]本發(fā)明介紹將具有清管器的推進(jìn)單元用作移動止回閥的一些例子與相關(guān)方法。
【專利附圖】

【附圖說明】[0011]圖1顯示本發(fā)明管狀清管器的一實(shí)施例的半剖側(cè)視圖。
[0012]圖2顯示圖1的清管器的剖面?zhèn)纫晥D，其位于一部分管道內(nèi)。
[0013]圖3顯示清管器的一可選實(shí)施例的部分剖面?zhèn)纫晥D，其具有分段爪齒。
[0014]圖4顯示清管器的另一可選實(shí)施例的部分剖面?zhèn)纫晥D，其具有一止回閥。
[0015]圖5顯示清管器的另一可選實(shí)施例的部分剖面?zhèn)纫晥D，其具有磁鐵。
[0016]圖6顯示清管器的另一可選實(shí)施例的部分剖面?zhèn)纫晥D，其前端封閉。
[0017]圖7顯示另一可選清管器的剖面?zhèn)纫晥D，其具有外圍圈，處于收縮狀態(tài)。
[0018]圖8顯示圖7的清管器的剖面?zhèn)纫晥D，其處于膨脹狀態(tài)。
[0019]圖9顯示另一可選清管器的剖面?zhèn)纫晥D，其具有充滿液體的一密封腔，處于收縮狀態(tài)。
[0020]圖10顯示圖9的清管器的剖面?zhèn)纫晥D，其處于膨脹狀態(tài)。
[0021]圖11顯示在一輸送管道內(nèi)的一柔性管推進(jìn)單元。
[0022]圖12顯示在一輸送管道內(nèi)的管狀格網(wǎng)推進(jìn)裝置。
[0023]圖13顯示在一輸送管道內(nèi)的一磁力驅(qū)動推進(jìn)單元。
[0024]圖14顯示圖12所述管狀格網(wǎng)的細(xì)節(jié)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下討論的是各種清管器與相關(guān)組合及方法。下面在將所述管道運(yùn)載的漿料分成離散的片段或者批次的環(huán)境下討論所述清管器。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不做這樣的限制，并且所述清管器可以被用來在管道中運(yùn)載任何液體或者漿料。
[0026]請參閱圖1-2，所述清管器，一般標(biāo)號為10，可以具有一環(huán)繞縱向軸線9的實(shí)質(zhì)管狀形狀。所述清管器10具有顯示于圖1-2中打開的一下游端11，以及優(yōu)選是封閉的一上游端14。一中間部12設(shè)置于所述下游端11與所述上游端14之間，并且包括相對于縱向軸線9周圍環(huán)繞一幾何形狀可變的腔室16的彈性外部或外圍壁8。一閉壁13可以形成所述腔室16的一上游邊界。所述中間部12包括至少一個，并且優(yōu)選數(shù)個由向外延伸突起形成的外爪齒15，所述爪齒15優(yōu)選為朝上游方向向外傾斜的形狀，雖然這不是在所有實(shí)施例中需要的。所述上游端14可以包括一可擴(kuò)展的邊或唇，當(dāng)所述清管器10的上游壓力足夠超過所述清管器10的下游壓力時，所述可擴(kuò)展的邊或唇向外移動。
[0027]當(dāng)清管器10被放置在管道21的一部分時，所述清管器10暴露在所述管道21內(nèi)的各種壓力下。為便于引用，緊鄰所述清管器10下游的管道壓力被稱為所述下游壓力，緊鄰所述清管器10上游的管道壓力被稱為所述上游壓力。所述清管器10，特別是腔室16，改變其幾何形狀，以響應(yīng)所述上游壓力和所述下游壓力的變化。當(dāng)上游壓力小于下游壓力時，所述爪齒15能自動向外移動(相對于軸線9)，以響應(yīng)所述下游壓力與所述上游壓力之間的一壓力差。尤其是，所述腔室16承受較高下游壓力且膨脹。因此，中間部12的壁，以及其上的爪齒15向外擴(kuò)展。所述爪齒15與所述管道21的一內(nèi)表面22相配合，從而限制所述清管器10的逆行(即，向上游)運(yùn)動。因此，所述清管器10有效地充當(dāng)一個在所述管道21內(nèi)的移動止回閥。注意所述管道的內(nèi)表面可以是通常光滑的，但優(yōu)選地包括數(shù)個脊，優(yōu)選地如圖2所示的傾斜的脊，以與所述爪齒15相配合。當(dāng)所述上游壓力大于所述下游壓力時，所述腔室16優(yōu)選地收縮，向內(nèi)拉動所述爪齒15，最終導(dǎo)致所述中間部12中所述彈性壁8的收縮。當(dāng)所述上游壓力大于所述下游壓力時，這種收縮，與/或這樣配置的所述爪齒15的傾斜形狀，允許所述清管器10向下游方向移動。
[0028]如圖1-2所示，所述爪齒15可以形成為環(huán)繞所述腔室16的連續(xù)的脊?？蛇x的，如圖3所示，部分或全部的爪齒15可以形成為一系列片段15A。
[0029]如圖4所示，所述清管器10的一些實(shí)施例可以具有位于壁13上的一個或多個端口 17，一閥18與每個端口 17相連。所述閥18用來關(guān)閉所述相應(yīng)的端口 17，并且所述閥18是比如通過彈性帶19偏移關(guān)閉的，所述彈性帶19通過緊固件19A固定在壁13上，并通過緊固件18A固定于所述閥18上。所述閥18優(yōu)選地作為一個內(nèi)部(相對所述清管器10)止回閥運(yùn)作，當(dāng)所述上游壓力超過所述下游壓力時，允許一有限流量的液體從上游到下游流過所述清管器10，但當(dāng)所述下游壓力超過所述上游壓力時，阻止反向的液體流動。
[0030]如圖5所示，所述清管器10的一些實(shí)施例可以具有比如設(shè)置在壁13上的永久磁性元件31。所述磁性元件31優(yōu)選地在它們離所述清管器10外部最近的末端具有一普通的磁極性。這些末端優(yōu)選地位于與所述清管器10相當(dāng)接近的地方，但是被所述清管器10包圍。
[0031]如圖6所示，所述清管器10的一些實(shí)施例具有一個被下游朝向壁封閉的下游端，以包圍腔室16。在圖6中，壁IlA形成所述清管器10的下游壁，并且包圍腔室16。所述封閉的腔室16優(yōu)選地充滿一不可壓縮液體。
[0032]請參閱圖7-8，在所述清管器10的一些實(shí)施例中，所述中間部12可能具有設(shè)置在腔室16中的一剛性內(nèi)壁42，所述爪齒15穿過所述壁42。例如，一個環(huán)形管部可形成壁42，合適的端口 43，44位于所述壁42上。所述內(nèi)壁42有助于維持所述清管器最小的形狀，比如當(dāng)所述清管器10處于收縮或收回狀態(tài)時(圖7)。端口 43允許所述爪齒15的安裝部穿過壁42。例如，一個懸臂式臂41可能偏離所述爪齒15向內(nèi)并為所述爪齒15提供一安裝部。每個爪齒15的一安裝部15B延伸自安裝臂41，通過相應(yīng)的端口 43，至對應(yīng)的爪齒15的配合部。端口 44容許腔室16內(nèi)部的液體在內(nèi)壁42的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間流動。請注意,位于中間部12的所述柔性外圍壁8設(shè)置于壁42外側(cè)，并且連接柔性前壁IlA包圍腔室16。
[0033]圖7-8中的所述清管器10還包括一上游邊14A與下游邊14B。所述邊14A，14B是柔性的，并且朝各自的尖端逐漸變細(xì)。所述尖端接觸管道的內(nèi)表面(圖中虛線48所示)以形成抵靠著的移動密封圈。上游邊14A包括優(yōu)選為凹槽形狀的開口 14C，所述開口 14C容許液體從上游側(cè)進(jìn)入位于所述管道內(nèi)表面48與中間部12的所述外圍壁8之間的空間49。由于下游邊14B形成的所述移動密封圈，所述上游的液體不會流到所述下游側(cè)。因此，中間部12的所述外圍壁8暴露于所述上游液體壓力之下。
[0034]當(dāng)所述下游壓力大于所述上游壓力以及因此腔室16內(nèi)部的壓力時，前壁11向內(nèi)移動，腔室16的幾何形狀改變。由于腔室16是全封閉的，這導(dǎo)致所述中間部12中所述柔性外圍壁8的向外移動，以及因此爪齒15的向外移動。所述爪齒15與所述管道內(nèi)表面48配合，以限制所述清管器10向上游移動。參見圖8。因此，所述清管器10實(shí)際上已成為一個關(guān)閉的止回閥。在一些實(shí)施例中，所述中間部12的所述外圍壁8同樣可以接觸所述管道內(nèi)表面48，如圖8所示。當(dāng)所述上游壓力增加到超過所述下游壓力時，空間49施加于中間部12的所述外圍壁8的壓力，向內(nèi)推動外圍壁8抵靠于所述內(nèi)壁42，從而再次改變腔室16的幾何形狀。中間部12的外圍壁的這種移動，允許所述爪齒15向內(nèi)收回(朝向縱向軸線9)，優(yōu)選地在相應(yīng)的安裝臂41收縮偏移之下。參見圖7。當(dāng)所述爪齒15收回時，允許所述清管器10可以容易朝下游移動；因此，當(dāng)所述爪齒15收回時，所述清管器10實(shí)際上成為一個可沿管道移動的打開的止回閥。注意當(dāng)腔室16對所述上游壓力與所述下游壓力之間的壓力差變化作出反應(yīng)時，腔室16內(nèi)部的液體通過端口 43、44向內(nèi)與向外流動。
[0035]所述清管器10的另一實(shí)施例展示于圖9-10中。本實(shí)施例與圖7-8的所述實(shí)施例類似，但下游朝向壁IlB帽是相對于下游端11顯著凹陷的。此外，一第二剛性內(nèi)壁42A密封結(jié)合內(nèi)壁42與柔性壁IlB (比如通過卡環(huán)45)。圖7-8的所述實(shí)施例，腔室16是全封閉的，并且容納一適當(dāng)?shù)牟豢蓧嚎s液體。與前壁IlA類似，柔性壁IlB響應(yīng)所述上游壓力與所述下游壓力之間的壓力差變化，導(dǎo)致所述腔室16幾何形狀的改變。因此，當(dāng)所述下游壓力大于所述上游壓力時，壁IlB被往上游方向推動，導(dǎo)致所述爪齒15配置與所述管道內(nèi)表面48相配合，如圖10所示。當(dāng)所述上游壓力大于所述下游壓力時，壁IlB被往下游方向推動，導(dǎo)致所述爪齒15收回，脫離與所述管道內(nèi)表面48的配合，如圖9所示。每個爪齒15的一安裝部15B延伸自所述安裝臂41，并按圖7-8相關(guān)描述運(yùn)作。
[0036]一可選特征，顯示于圖9-10，是所述下游邊14D可以包括狹縫14D，所述狹縫14D允許一些液體流向并流出所述清管器10下游的所述管道。因此，所述狹縫14D容許一些上游液體繞過所述清管器，同時仍允許所述清管器向下游移動。所述狹縫14D優(yōu)選地小于與/或少于開口 14C，這對流經(jīng)下游邊14B的液體提供了比對流經(jīng)上游邊14A的液體更大的阻力。結(jié)果是從所述空間49流出液體流速受限制，從而使空間49中的壓力非常接近于所述上游液體壓力。因此，具有此種特征的所述清管器10的運(yùn)作是類似于以上所討論的，但當(dāng)所述上游壓力超過所述下游壓力時，允許一小部分所述上游推進(jìn)液體繞過所述清管器10，并加入所述下游液體，有點(diǎn)類似于圖4相關(guān)討論的繞道行為，但以一種不同的方式。
[0037]所述清管器10可用于各種組合中。例如，所述清管器10可用于如圖11所示的推進(jìn)組合5。圖11顯示插入一輸送管道3中的一推進(jìn)部40，所述管道3具有一入口 I與一出口 2。一入口止回閥部21包圍一上游清管器10，且具有自己的入口 32與出口 33。在入口止回閥部21A的所述管道3的內(nèi)壁具有突起22以配合所述清管器10。一出口止回閥部21B包圍一上游清管器10，且具有自己的入口 32A與出口 33A。在入口止回閥部21B的所述管道3的內(nèi)壁同樣具有突起22以配合所述清管器10。推進(jìn)部40具有一由剛性壁44組成的管狀腔室，并具有一入口 41和一出口 42。柔性管47密封連接在入口 41和出口 42上，并包圍一中間清管器10。一環(huán)形空間43形成于所述柔性管47的外部與管狀腔室44的內(nèi)部之間。推進(jìn)單元45通過所述管狀腔室44壁上的端口 46有效地連接到所述管狀空間43，從而將一推進(jìn)液體交替地通過所述推進(jìn)單元45注入所述管狀空間43 (借此朝關(guān)閉它的方向擠壓柔性管47)，以及交替地通過所述推進(jìn)單元45從所述管狀空間43中抽出(借此朝打開它的方向擴(kuò)大所述閉合柔性管47)，實(shí)現(xiàn)一連續(xù)不斷地重復(fù)的泵送動作。由于泵送動作，所述清管器10將流經(jīng)所述柔性管47，以及因此所述推進(jìn)部40。
[0038]圖12展示一與圖11類似的配置，但具有一不同的推進(jìn)單元。圖12中的所述推進(jìn)組合5包括一推進(jìn)部50，所述推進(jìn)部50具有由剛性壁、入口 51和出口 52形成的一管狀腔室54。一管狀格網(wǎng)57安裝于入口 51和出口 52上，并包圍中間清管器10。一環(huán)形空間53形成于所述管狀格網(wǎng)57的外部與所述管狀腔室54的內(nèi)部之間。推進(jìn)單元55通過所述管狀腔室54壁上的端口 56有效地連接到所述管狀空間53，從而將一推進(jìn)液體交替地通過所述推進(jìn)單元55注入所述管狀空間53 (并進(jìn)入所述管狀格網(wǎng)內(nèi)部)，以及交替地通過所述推進(jìn)單元55從所述管狀空間53 (并從所述管狀格網(wǎng)內(nèi)部)中抽出，實(shí)現(xiàn)一連續(xù)不斷地重復(fù)的泵送動作。所述管狀格網(wǎng)57的細(xì)節(jié)顯示于圖14中。同上，由于泵送動作，所述清管器10將流經(jīng)所述推進(jìn)部50。
[0039]圖14展示了圖12中的所述管狀格網(wǎng)的細(xì)節(jié)。管狀格網(wǎng)57包括數(shù)個U形槽84，其中，所述格網(wǎng)82上未穿孔的區(qū)域顯示為陰影，且支持?jǐn)R柵83 (且支撐帶81支撐所述擱柵83)顯示為虛線，以表示它們安裝于所述格網(wǎng)82的外表面，以限制中間帶85的向外偏轉(zhuǎn)，從而限制了液體從所述管狀格網(wǎng)57流出時穿過的通孔的尺寸。所述格網(wǎng)57是一由彈性材料制成的穿孔的薄片。在這個例子中，每個U形穿孔84具有一懸臂式中間帶85，安裝于(或者延續(xù)于)所述薄片一端:因此所述懸臂式中間帶85可以作為一個彈性懸臂向所述管狀格網(wǎng)57內(nèi)部自由彈性偏轉(zhuǎn)，從而增加了液體向所述管狀格網(wǎng)內(nèi)流入時穿過的通孔的尺寸。關(guān)于所述格網(wǎng)細(xì)節(jié)更多的信息，請參閱美國專利申請公開第2011/0011790號，對應(yīng)于國際專利申請第PCT/AU2009/000401號，該專利被引用合并于此。
[0040]圖13展示了一與圖11類似的配置，但具有一不同的推進(jìn)單元。圖13的所述推進(jìn)部或組合5包括一具有一剛性管狀腔室64的推進(jìn)部60，所述剛性管狀腔室64具有一入口61和出口 62，并包圍一中間清管器10。所述剛性管狀腔室64被數(shù)個電線圈65環(huán)繞，所述數(shù)個電線圈65選擇性地創(chuàng)建一磁場。對于具有如圖5所示的磁性元件31的清管器10，所述磁場吸引所述磁性元件31。所述線圈65通過逐步通電，以不斷向前移動所述管狀腔室64中相應(yīng)的清管器10，穿過管狀腔室64，從而實(shí)現(xiàn)一泵送的動作?？梢岳斫獾氖?，由于泵送動作，所述清管器10將流過推進(jìn)部60。
[0041]在一些實(shí)施例中，所述清管器10可以包括一個或多個貨物運(yùn)載隔間(未圖示)，用于在所述管道3中運(yùn)載貨物。這些隔間可以優(yōu)選地設(shè)置于腔室16上游，或其它需要的地方。
[0042]熟悉本項(xiàng)技術(shù)的人員將意識到，如本發(fā)明方向的例子所示，在不脫離廣泛描述的本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明做許多變形與/或修改。所述本發(fā)明實(shí)施例，因此，需要全部視為說明性而非限制性的，且任一所述實(shí)施例或它們的例子的特征，可能適應(yīng)于，或擴(kuò)展到其它實(shí)施例或例子。
【權(quán)利要求】
1.一種清管器，其特征在于，包括: 一上游端，一下游端，以及設(shè)置于二者之間的一中間部； 所述中間部具有與其相關(guān)聯(lián)的一幾何形狀可變的腔室；所述中間部還具有一個或多個向外延伸的外爪齒； 所述一個或多個爪齒相對于一縱向軸線能自動向外移動，以響應(yīng)一下游壓力與一上游壓力之間的一壓力差； 其中，當(dāng)所述上游壓力小于所述下游壓力時，響應(yīng)下游壓力與上游壓力之間壓力差的腔室?guī)缀涡螤畹母淖円鹚鲆粋€或多個爪齒自動向外移動。
2.如權(quán)利要求1所述的清管器，其特征在于: 進(jìn)一步包括與所述中間部關(guān)聯(lián)的一柔性外壁； 其中所述腔室由所述柔性壁環(huán)繞周邊界定； 其中所述一個或多個爪齒配置與所述柔性壁一起移動。
3.如權(quán)利要求1 所述的清管器，其特征在于，所述腔室是全封閉的。
4.如權(quán)利要求1所述的清管器，其特征在于，還包括形成所述腔室一下游邊界的一下游朝向壁。
5.如權(quán)利要求4所述的清管器，其特征在于: 其中所述中間部還包括一個延伸于所述腔室內(nèi)的一實(shí)質(zhì)剛性環(huán)形壁，所述環(huán)形壁具有數(shù)個貫穿其的端口； 其中所述一個或多個爪齒具有貫穿所述環(huán)形壁的安裝部。
6.如權(quán)利要求4所述的清管器，其特征在于，所述下游朝向壁設(shè)置在所述中間部的下游。
7.如權(quán)利要求1所述的清管器，其特征在于，所述一個或多個爪齒至少包括遠(yuǎn)離縱向軸線向外延伸且在縱向上彼此間隔的第一與第二外爪齒。
8.如權(quán)利要求1所述的清管器，其特征在于，所述一個或多個爪齒以一種連續(xù)的方式環(huán)繞于所述清管器的一縱向軸線。
9.如權(quán)利要求1所述的清管器，其特征在于: 其中所述一個或多個爪齒能自動向內(nèi)與向外移動，以響應(yīng)一下游壓力與一上游壓力之間的一壓力差； 其中響應(yīng)下游壓力與上游壓力之間壓力差的腔室的幾何形狀的改變引起所述突起向內(nèi)與向外移動，以致: 當(dāng)所述上游壓力小于所述下游壓力時，所述一個或多個爪齒自動向外移動； 當(dāng)所述上游壓力大于所述下游壓力時，所述一個或多個爪齒自動向內(nèi)移動。
10.如權(quán)利要求1所述的清管器，其特征在于，所述一個或多個爪齒是剛性的。
11.一種管道組合，其特征在于，包括: 具有一內(nèi)表面的一管道； 設(shè)置在管道內(nèi)的一清管器，所述清管器包括: 一上游端，一下游端，以及設(shè)置于二者之間的一中間部； 所述中間部具有與其相關(guān)聯(lián)的一幾何形狀可變的腔室；所述中間部還具有一個或多個向外延伸的外爪齒；所述一個或多個爪齒能自動向外移動，與所述管道的內(nèi)表面配合，以響應(yīng)由所述管道內(nèi)一下游壓力與一上游壓力之間的一壓力差引起的所述腔室?guī)缀涡螤畹母淖?，從而?dāng)所述上游壓力小于所述下游壓力時，阻止所述清管器向上游移動； 其中所述一個或多個爪齒與所述管道內(nèi)表面的配合不會阻止所述清管器向下游移動。
12.如權(quán)利要求11所述的管道組合，其特征在于，所述一個或多個爪齒能自動向內(nèi)移動，脫離與所述管道內(nèi)表面的配合，以響應(yīng)由所述壓力差引起的所述腔室?guī)缀涡螤畹母淖?，從而?dāng)所述上游壓力大于所述下游壓力時，所述一個或多個爪齒能自動向內(nèi)移動。
13.如權(quán)利要求12所述的管道組合，其特征在于: 其中所述清管器包括位于所述中間部的一柔性外壁； 其中所述外壁的一外表面: 當(dāng)所述下游壓力大于所述上游壓力時，自動抵靠所述管道的內(nèi)表面； 當(dāng)所述下游壓力小于所述上游壓力時，自動移動遠(yuǎn)離所述管道的內(nèi)表面。
14.如權(quán)利要求11所述的管道組合，其特征在于: 其中所述管道具有一推進(jìn)部，所述推進(jìn)部包括: 配置用來沿所述管道移動清管器的一推進(jìn)單元； 設(shè)置于所述推進(jìn)單元上游的一上游部； 設(shè)置于所述推進(jìn)單元下游的一下游部； 其中所述清管器是一第一清管器； 還包括一第二清管器，其中，所述第二清管器包括: 一上游端，一下游端，以及設(shè)置于二者之間的一中間部； 所述中間部具有與其相關(guān)聯(lián)的一幾何形狀可變的腔室；所述中間部還具有一個或多個向外延伸的外爪齒； 所述一個或多個爪齒能自動向外移動，與所述管道的內(nèi)表面配合，以響應(yīng)由所述管道內(nèi)一下游壓力與一上游壓力之間的一壓力差引起的所述腔室?guī)缀涡螤畹母淖儯瑥亩?dāng)所述上游壓力小于所述下游壓力時，阻止所述清管器向上游移動； 其中所述一個或多個爪齒與所述管道內(nèi)表面的配合不會阻止所述清管器向下游移動； 其中所述第一清管器設(shè)置于所述推進(jìn)部的上游部，且限制所述第一清管器向上游移動； 其中所述第二清管器設(shè)置于所述推進(jìn)部的下游部。
15.如權(quán)利要求14所述的管道組合，其特征在于: 其中所述推進(jìn)部還包括一具有一泵送空間的管狀腔室，所述管狀腔室設(shè)置供清管器流過其中； 其中所述推進(jìn)單元配置用來交替地為泵送空間供應(yīng)動力液體及從泵送空間移出動力液體。
16.一種通過管道泵送材料的方法，其特征在于，包括: 在所述管道內(nèi)設(shè)置數(shù)個清管器，使所述清管器彼此相對間隔設(shè)置，將要被泵送的材料設(shè)置于所述清管器之間；所述數(shù)個清管器包括一第一清管器； 沿向下游的方向泵送所述清管器；在泵送過程中自動改變所述第一清管器的構(gòu)型； 其中所述第一清管器構(gòu)型的改變包括: 當(dāng)所述上游壓力低于所述下游壓力時，自動向外配置一個或多個所述第一清管器的爪齒，與所述管道的一內(nèi)部配合，以響應(yīng)所述第一清管器承受的一下游壓力與所述第一清管器承受的一上游壓力之間的一壓力差； 當(dāng)所述上游壓力高于所述下游壓力時，自動向內(nèi)收回所述一個或多個爪齒，以響應(yīng)所述壓力差； 其中通過所述一個或多個爪齒與所述管道一內(nèi)表面的配合，限制所述第一清管器向上游移動。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于: 其中所述第一清管器包括一幾何形狀可變的腔室； 其中所述第一清管器的構(gòu)型的改變包括改變所述腔室的幾何形狀，以響應(yīng)所述壓力差的正負(fù)改變。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于: 其中所述管道 包括至少一第一推進(jìn)部； 其中所述泵送包括將所述第一清管器穿過所述第一推進(jìn)部，使所述清管器保留在所述管道中，并通過要泵送的材料與相鄰的清管器間隔。
【文檔編號】F16L55/44GK103987466SQ201280046995
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月28日
【發(fā)明者】伊恩·多伊格 申請人:伊恩·多伊格