流體供給系統的制作方法
【專利摘要】根據本發明，恒流閥與三通控制閥一起布置以便提供增強的截止功能。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，從而抵抗閥響應于流體供給壓力涌動至高于閥的閾值打開水平而打開的任何趨勢。
【專利說明】
流體供給系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種使用恒流閥的流體系統，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，并且當打開時用于以基本恒定的壓力和流速輸送流體。
【背景技術】
[0002]例如通過美國專利第6，026，850、6，209，578、7，445，021和7，617，839號可證明上述類型的恒流閥是已知的，所述專利的公開內容通過引用并入本文中。
[0003]參照圖3，并入本發明的流體系統中的類型的恒流閥CFV包括具有內部流路12的殼體10，所述內部流路12從入口 14通至通常裝配有噴嘴18的出口 16。調節組件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，所述偏置單元通常可以包括彈簧28。銷30從中心轂22突出穿過內部殼體壁34中的端口 32。彈簧28用于將調節組件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設計為產生和調整調節組件及其隔板遠離圓形肩35到達打開位置(如圖3所示)的移動，在該位置處，銷30及其擴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。在殼體的底部設置端口36，其目的將在下文中加以描述。
[0004]在常規的流體系統(其一個實例在圖4A和圖4B中被描繪)中，有時，截止閥V1用于控制通過供給管道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，所述彈簧被設計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，閥的調節組件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，經驗已經表明，即使當截止閉合時，如果不管什么原因供給管道38中的流體壓力涌動到比恒流閥的閾值打開水平高的水平時，還是可能會發生通過恒流閥CFV的泄漏。例如，當系統用于分配碳酸液體飲料組分時，可能會發生這樣的涌動。在分配周期之間，碳酸氣體可能從溶液中出來，進入困在處于截止閥Vi和恒流閥CFV之間的供給管道38內的液體中，由此產生足以克服彈簧28閉合力的量的壓力增大，造成瞬間泄漏。
【發明內容】
[0006]根據本發明，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，從而抵抗閥響應于流體供給壓力涌動到高于閥的打開閾值水平而打開的任何趨勢。
[0007]現在將參考附圖更詳細地描述本發明的這些和其它特征以及本發明的附帶優點。
【附圖說明】
[0008]圖1A至IC是根據本發明的說明性實施例的流體系統的示意圖，其示出了該系統的連續的操作階段；
[0009]圖2A至2C是根據本發明的第二說明性實施例的流體系統的示意圖，其再次示出了該系統的連續的操作階段；
[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流體系統的不意圖。
【具體實施方式】
[0012]參照圖1A至1C，大致以42描繪了根據本發明的一個說明性實施例的流體系統。所述系統設計為通過供給管道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排放管道46將流體輸送到大氣。該系統42尤其適用于輸送碳酸液體飲料組分，盡管不限于此種應用。
[0013]所述系統42包括圖3中所示的類型的恒流閥CFV。
[0014]如圖1A中所示，恒流閥CFV的彈簧28用于將調節組件20推到常閉位置，以防止流體通過閥從供給管道44流到排放管道46。
[0015]例如可以包括具有已知設計的三通肘節閥的第二閥％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可以手動操作，或者通過遠程供電的螺線管來操作。
[0016]在圖1A中所示的情況下，_V2的端口？1和？2是開放的，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引導通過端口 PdPP1以及連接管道50而經由端口 36到閥腔室26中。允許進入腔室26的加壓流體用于支持彈簧28的閉合力。因此，當在供給管道44中出現壓力涌動的情況下，同樣的壓力涌動將對調節組件20施加額外的閉合力，有效地平衡調節組件從其閉合位置移位的任何趨勢，并且確保恒流閥CFV保持閉合。
[0017]為了打開恒流閥CFV，如圖1B所示，將閥V2調節為在端口？工保持開放的同時使端口P2閉合并且使端口 P3開放。因此，腔室26中的流體壓力通過使流體通過端口 36經由連接管道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將彈性地調整調節組件20的運動以控制經由排放管道46分配到大氣的流體的流量和壓力。
[0018]在圖2A至2C中描繪了根據本發明的第二說明性實施例的流體系統。在此，第二恒流閥CFV2被并入圖1A至IC的流體系統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由恒流閥CFV供給的碳酸液體混合的風味濃縮液。
[0019]在由栗等(未示出)產生的可變壓力下將第二流體從遠程源經由第二供給管道54供給到恒流閥CFV2。恒流閥CFV2的出口 16通過旁路管道56連接到排放管道46，而另一個旁路管道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，并且通過利用從供給管道44經由旁路管道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在允許端口 P1保持開放的同時閉合控制閥V2的端口 P2并且使端口 P3開放而得以釋放。這允許流體從恒流閥CFV的腔室26經由管道50和52流到排放管道46，并且從恒流閥CFV2的腔室26經由管道58、50和52流到排放管道46。
[0022]一旦兩個恒流閥的腔室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由排放管道46輸送第一和第二流體。
[0023]因此，將看到，在本發明的上述系統的實施例的每一個中，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造成的干擾。
[0024]通過采用簡單且相對便宜的控制閥、例如三通肘節閥等選擇性地施加流體供給壓力以打開和閉合恒流閥，消除了對更昂貴的上游截止閥的需求，從而使得降低了整體的系統成本。
【主權項】
1.一種用于通過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排放管道輸送到大氣的系統，所述系統包括: 恒流閥，所述恒流閥具有從入口通至出口的內部流路，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節組件；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節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，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整所述調節組件的調節運動;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和第二狀態之間進行調節:在所述第一狀態下，第一和第二端口是開放的以允許加壓流體從所述供給管道進入所述腔室中，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，所述調節組件保持閉合;在所述第二狀態下，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節組件的運動僅抵抗所述偏置單元的閉合力。2.—種用于通過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排放管道輸送到大氣的系統，所述系統包括: 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;將所述第一內部流路與第一腔室隔離的第一調節組件；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節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，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整所述第一調節組件的調節運動； 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節組件；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節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，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整所述第二調節組件的調節運動;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和第二狀態之間進行調節:在所述第一狀態下，第一和第二端口是開放的以允許加壓流體從所述第一供給管道進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，第一和第二調節組件保持閉合;在所述第二狀態下，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節組件僅反抗所述偏置單元的閉合力。3.如權利要求2所述的系統，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】G05D7/03GK105900034SQ201480072456
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年1月8日
【發明人】約翰·R·牛頓, 彼得·J·布魯克
【申請人】環球農業技術及工程有限公司