流體供給系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】根據(jù)本發(fā)明，恒流閥與三通控制閥一起布置以便提供增強(qiáng)的截止功能。在閉合流量閥期間，以支持閥的彈簧閉合力的方式利用供給流體的壓力，從而抵抗閥響應(yīng)于流體供給壓力涌動(dòng)至高于閥的閾值打開(kāi)水平而打開(kāi)的任何趨勢(shì)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
流體供給系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種使用恒流閥的流體系統(tǒng)，所述恒流閥是常閉的，由高于所選閾值水平的流體供給壓力打開(kāi)，并且當(dāng)打開(kāi)時(shí)用于以基本恒定的壓力和流速輸送流體。
【背景技術(shù)】
[0002]例如通過(guò)美國(guó)專(zhuān)利第6，026，850、6，209，578、7，445，021和7，617，839號(hào)可證明上述類(lèi)型的恒流閥是已知的，所述專(zhuān)利的公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用并入本文中。
[0003]參照?qǐng)D3，并入本發(fā)明的流體系統(tǒng)中的類(lèi)型的恒流閥CFV包括具有內(nèi)部流路12的殼體10，所述內(nèi)部流路12從入口 14通至通常裝配有噴嘴18的出口 16。調(diào)節(jié)組件20包括由柔性隔板24支承的中心轂22，所述柔性隔板將流路12與包含偏置單元的腔室26隔離，所述偏置單元通?？梢园◤椈?8。銷(xiāo)30從中心轂22突出穿過(guò)內(nèi)部殼體壁34中的端口 32。彈簧28用于將調(diào)節(jié)組件20彈性地推到常閉位置，在該位置中，隔板24被壓靠到殼體壁34的圓形肩35以防止流體從入口 14沿流路12流到出口 16。在入口流體壓力高于閾值水平的情況下，彈簧28設(shè)計(jì)為產(chǎn)生和調(diào)整調(diào)節(jié)組件及其隔板遠(yuǎn)離圓形肩35到達(dá)打開(kāi)位置(如圖3所示)的移動(dòng)，在該位置處，銷(xiāo)30及其擴(kuò)大的頭部于是與端口 32共同作用以使得控制和保持從入口 14沿流路12流到出口 16處的噴嘴18并且通過(guò)所述噴嘴18流出的流體的基本恒定的壓力和流速。在殼體的底部設(shè)置端口36，其目的將在下文中加以描述。
[0004]在常規(guī)的流體系統(tǒng)(其一個(gè)實(shí)例在圖4A和圖4B中被描繪)中，有時(shí)，截止閥V1用于控制通過(guò)供給管道38將流體間歇供給到下游的恒流閥CFV ο如上所述，恒流閥由于彈簧28而是常閉的，所述彈簧被設(shè)計(jì)為屈服于高于閾值水平的流體供給壓力。在流體供給壓力高于閾值水平的情況下，如圖4B中所示，閥的調(diào)節(jié)組件20在其期望的控制模式下工作以便以基本恒定的壓力和流速將流體供給到排放管道40。
[0005]然而，經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)表明，即使當(dāng)截止閉合時(shí)，如果不管什么原因供給管道38中的流體壓力涌動(dòng)到比恒流閥的閾值打開(kāi)水平高的水平時(shí)，還是可能會(huì)發(fā)生通過(guò)恒流閥CFV的泄漏。例如，當(dāng)系統(tǒng)用于分配碳酸液體飲料組分時(shí)，可能會(huì)發(fā)生這樣的涌動(dòng)。在分配周期之間，碳酸氣體可能從溶液中出來(lái)，進(jìn)入困在處于截止閥Vi和恒流閥CFV之間的供給管道38內(nèi)的液體中，由此產(chǎn)生足以克服彈簧28閉合力的量的壓力增大，造成瞬間泄漏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明，恒流閥額外地提供截止功能。在閥閉合期間，以支持閥的彈簧閉合力的方式利用流體供給壓力，從而抵抗閥響應(yīng)于流體供給壓力涌動(dòng)到高于閥的打開(kāi)閾值水平而打開(kāi)的任何趨勢(shì)。
[0007]現(xiàn)在將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的這些和其它特征以及本發(fā)明的附帶優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1A至IC是根據(jù)本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例的流體系統(tǒng)的示意圖，其示出了該系統(tǒng)的連續(xù)的操作階段；
[0009]圖2A至2C是根據(jù)本發(fā)明的第二說(shuō)明性實(shí)施例的流體系統(tǒng)的示意圖，其再次示出了該系統(tǒng)的連續(xù)的操作階段；
[00?0]圖3是一種已知丨旦流閥CFV的圖不；和
[00?1 ]圖4A和4B是易受潛在的泄漏冋題影響的常規(guī)流體系統(tǒng)的不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]參照?qǐng)D1A至1C，大致以42描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例的流體系統(tǒng)。所述系統(tǒng)設(shè)計(jì)為通過(guò)供給管道44在可變壓力下接收流體，并且以基本恒定的壓力和流速通過(guò)排放管道46將流體輸送到大氣。該系統(tǒng)42尤其適用于輸送碳酸液體飲料組分，盡管不限于此種應(yīng)用。
[0013]所述系統(tǒng)42包括圖3中所示的類(lèi)型的恒流閥CFV。
[0014]如圖1A中所示，恒流閥CFV的彈簧28用于將調(diào)節(jié)組件20推到常閉位置，以防止流體通過(guò)閥從供給管道44流到排放管道46。
[0015]例如可以包括具有已知設(shè)計(jì)的三通肘節(jié)閥的第二閥％具有分別連接到恒流閥CFV的腔室26、供給管道44和排放管道46的第一、第二和第三端口PhPdPP3t3 _V2可以手動(dòng)操作，或者通過(guò)遠(yuǎn)程供電的螺線管來(lái)操作。
[0016]在圖1A中所示的情況下，_V2的端口？1和？2是開(kāi)放的，而端口P3是閉合的。旁路管道48用于將加壓流體從供給管道44引導(dǎo)通過(guò)端口 PdPP1以及連接管道50而經(jīng)由端口 36到閥腔室26中。允許進(jìn)入腔室26的加壓流體用于支持彈簧28的閉合力。因此，當(dāng)在供給管道44中出現(xiàn)壓力涌動(dòng)的情況下，同樣的壓力涌動(dòng)將對(duì)調(diào)節(jié)組件20施加額外的閉合力，有效地平衡調(diào)節(jié)組件從其閉合位置移位的任何趨勢(shì)，并且確保恒流閥CFV保持閉合。
[0017]為了打開(kāi)恒流閥CFV，如圖1B所示，將閥V2調(diào)節(jié)為在端口？工保持開(kāi)放的同時(shí)使端口P2閉合并且使端口 P3開(kāi)放。因此，腔室26中的流體壓力通過(guò)使流體通過(guò)端口 36經(jīng)由連接管道50、閥端口 P^P3和第二旁路管道52流向排放管道46流出而得以釋放。之后，如圖1C所示，彈簧28將彈性地調(diào)整調(diào)節(jié)組件20的運(yùn)動(dòng)以控制經(jīng)由排放管道46分配到大氣的流體的流量和壓力。
[0018]在圖2A至2C中描繪了根據(jù)本發(fā)明的第二說(shuō)明性實(shí)施例的流體系統(tǒng)。在此，第二恒流閥CFV2被并入圖1A至IC的流體系統(tǒng)中并且用于提供受控流量的第二流體，其例如可以包括待與經(jīng)由恒流閥CFV供給的碳酸液體混合的風(fēng)味濃縮液。
[0019]在由栗等(未示出)產(chǎn)生的可變壓力下將第二流體從遠(yuǎn)程源經(jīng)由第二供給管道54供給到恒流閥CFV2。恒流閥CFV2的出口 16通過(guò)旁路管道56連接到排放管道46，而另一個(gè)旁路管道58將恒流閥CFV2的腔室26連接到管道50。
[0020]在圖2A中，恒流閥CFV及CFV2都是閉合的，并且通過(guò)利用從供給管道44經(jīng)由旁路管道48、控制閥V2的端口PdPP1以及連接管道50到恒流閥CFV的腔室26，以及經(jīng)由旁路管道58到恒流閥CFV2的腔室26的流體壓力而確保閉合。
[0021]如圖2B中所示，恒流閥CFV和CFV2兩者的腔室26中的流體壓力都通過(guò)在允許端口 P1保持開(kāi)放的同時(shí)閉合控制閥V2的端口 P2并且使端口 P3開(kāi)放而得以釋放。這允許流體從恒流閥CFV的腔室26經(jīng)由管道50和52流到排放管道46，并且從恒流閥CFV2的腔室26經(jīng)由管道58、50和52流到排放管道46。
[0022]一旦兩個(gè)恒流閥的腔室26中的流體壓力被釋放，如圖2C所示，恒流閥于是就在其期望控制模式下工作，以便以基本恒定的壓力和流速經(jīng)由排放管道46輸送第一和第二流體。
[0023]因此，將看到，在本發(fā)明的上述系統(tǒng)的實(shí)施例的每一個(gè)中，恒流閥在提供流量和壓力控制功能之外還提供截止功能，使得閥閉合免受由于被供給到閥的流體中的壓力涌動(dòng)造成的干擾。
[0024]通過(guò)采用簡(jiǎn)單且相對(duì)便宜的控制閥、例如三通肘節(jié)閥等選擇性地施加流體供給壓力以打開(kāi)和閉合恒流閥，消除了對(duì)更昂貴的上游截止閥的需求，從而使得降低了整體的系統(tǒng)成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于通過(guò)供給管道在可變壓力下接收流體并且用于以基本恒定的壓力和流速將所述流體通過(guò)排放管道輸送到大氣的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 恒流閥，所述恒流閥具有從入口通至出口的內(nèi)部流路，所述入口連接到所述供給管道，并且所述出口連接到所述排放管道;將所述流路與腔室隔離的調(diào)節(jié)組件；以及在所述腔室中的偏置單元，所述偏置單元用于將所述調(diào)節(jié)組件彈性地推到閉合位置以防止流體在所述供給管道中的壓力低于閾值水平的情況下沿所述流路流動(dòng)，并且用于在所述供給管道中的流體壓力高于所述閾值水平的情況下彈性地調(diào)整所述調(diào)節(jié)組件的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng);和 具有連接到所述腔室的第一端口、連接到所述供給管道的第二端口和連接到所述排放管道的第三端口的控制閥，所述控制閥能夠在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié):在所述第一狀態(tài)下，第一和第二端口是開(kāi)放的以允許加壓流體從所述供給管道進(jìn)入所述腔室中，并且所述第三端口是閉合的以將所述腔室與所述排放管道隔離，因此所述腔室中的流體壓力等于所述供給管道中的流體壓力，從而確保在所述供給管道中的流體壓力高于所述閾值水平的情況下，所述調(diào)節(jié)組件保持閉合;在所述第二狀態(tài)下，所述第二端口是閉合的以將所述腔室與所述供給管道隔離，并且第一和第三端口是開(kāi)放的以將所述腔室連接到所述排放管道，由此釋放所述腔室中的流體壓力并且使得所述調(diào)節(jié)組件的運(yùn)動(dòng)僅抵抗所述偏置單元的閉合力。2.—種用于通過(guò)第一和第二供給管道在可變壓力下接收第一和第二流體并且用于以基本恒定的壓力和流速將所述流體通過(guò)排放管道輸送到大氣的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 第一恒流閥，所述第一恒流閥具有從第一入口通至第一出口的第一內(nèi)部流路，所述第一入口連接到所述第一供給管道，并且所述出口連接到所述排放管道;將所述第一內(nèi)部流路與第一腔室隔離的第一調(diào)節(jié)組件；以及在所述第一腔室中的偏置單元，所述偏置單元用于將所述第一調(diào)節(jié)組件彈性地推到閉合位置以防止所述第一流體在所述第一供給管道中的壓力低于閾值水平的情況下沿所述第一流路流動(dòng)，并且用于在所述第一供給管道中的流體壓力高于所述閾值水平的情況下彈性地調(diào)整所述第一調(diào)節(jié)組件的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)； 第二恒流閥，所述第二恒流閥具有從第二入口通至第二出口的第二內(nèi)部流路，所述第二入口連接到所述第二供給管道，并且所述第二出口連接到所述排放管道;將所述第二流路與第二腔室隔離的第二調(diào)節(jié)組件；以及在所述第二腔室中的偏置單元，所述偏置單元用于將所述第二調(diào)節(jié)組件彈性地推到閉合位置以防止流體在所述第二供給管道中的壓力低于閾值水平的情況下沿所述第二流路流動(dòng)，并且用于在所述第二供給管道中的流體壓力高于所述閾值水平的情況下彈性地調(diào)整所述第二調(diào)節(jié)組件的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng);和 具有連接到第一和第二腔室的第一端口、連接到所述第一供給管道的第二端口和連接到所述排放管道的第三端口的控制閥，所述控制閥能夠在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間進(jìn)行調(diào)節(jié):在所述第一狀態(tài)下，第一和第二端口是開(kāi)放的以允許加壓流體從所述第一供給管道進(jìn)入所述第一和第二腔室中，并且所述第三端口是閉合的以將所述腔室與所述排放管道隔離，因此，所述第一和第二腔室中的流體壓力等于所述第一供給管道中的流體壓力，從而確保在所述第一供給管道中的流體壓力高于第一和第二控制閥的閾值水平的情況下，第一和第二調(diào)節(jié)組件保持閉合;在所述第二狀態(tài)下，所述第二端口是閉合的以將所述第一和第二腔室與所述第一供給管道隔離，并且第一和第三端口是開(kāi)放的以將所述第一和第二腔室連接到所述排放管道，由此釋放所述第一和第二腔室中的流體壓力并且使得所述第一和第二調(diào)節(jié)組件僅反抗所述偏置單元的閉合力。3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述第一流體是碳酸液體，而所述第二流體是液體添加劑。
【文檔編號(hào)】G05D7/03GK105900034SQ201480072456
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年1月8日
【發(fā)明人】約翰·R·牛頓, 彼得·J·布魯克
【申請(qǐng)人】環(huán)球農(nóng)業(yè)技術(shù)及工程有限公司