负压发生器及负压发生装置的制作方法

本发明涉及流体计量技术领域，具体而言，涉及一种负压发生器及负压发生装置。

背景技术：

流体计量及控制是计量科学技术的组成部分之一，它与国民经济、国防建设、科学研究有着密切的关系。做好这一工作，对保证产品质量、提高生产效率、促进科学技术的发展都具有重要的作用，特别是在能源危机、工业生产自动化程度愈来愈高的当今时代，灌装企业在生产过程中对于流体定容积、定液位等重要指标所采取的控制技术将直接关系企业节能减排和关系企业效益，与企业的竞争力密切相关。

在桶装水行业，定量灌装、称重灌装都是对流体进行定量控制，但在实际生产中，由于桶装水的桶回收后反复使用，各企业的桶存在规格差异，而水企使用的桶种类来源不一，水行业对桶的标准也一直在讨论和研究中。

由于灌装的桶型多样性，水企在实际生产中将碰到同一规格的桶型存在容积差异的问题，并导致在灌装时易出现灌装液位高低不一致并产生灌冒浪费现象。因此在一条定量灌装生产线上如果同时出现不同规格(或同一规格不同生产厂家)的桶型进行灌装时，大量出现小桶灌冒也是必然。更何况目前大多数中小水企因为成本等种种原因无法采用精确的定量灌装技术，灌冒浪费普遍存在，因此大量中小水企需要一种物美价廉的定液位控制设备满足实际生产需要。

以桶装水灌装为例，现有饮用水定液位的方式通常为两种：电子式和机械式。

一、电子式通常采用电子传感器，通过电导率变化来识别水是否已到设定液位，这种方式需要水具有一定的电导率，电导率低的液体，例如纯净水就无法使用此方式，电子传感器接触液体，本身是否能满足工况要求，例如能否长时间接触食品介质比满足食品级要求，感应头能否长时间满足耐腐蚀或耐氧化要求等，对电子式都提出挑战。

二、电子式采用光识别技术，检测液位是否到达指定液位，由于光对于瓶体的折射有要求，不同容器外壳的折射有差异以及灌装时液体飞溅导致容器外壳折射率的变化都可能导致液位错误识别，该种方法计算复杂，精度较低，无法很好地满足实际需要。

三、机械式通常通过浮子来进行液位识别，用于桶装水灌装时，存在安装体积大，反应慢，构件难满足食品级及高强度工作的要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种负压发生器，该负压发生器结构合理，负压产生稳定。

本发明的另一目的在于提供一种负压发生装置，该负压发生装置包括上述的负压发生器，且该负压发生装置具有上述负压发生器的全部功能。

本发明的实施例是这样实现的：一种负压发生器，包括本体，所述本体设有第一气路通孔和用于液体流通的第一通道，所述第一通道包括相互连通的第一腔体和第二腔体，所述第一气路通孔与所述第二腔体连通；

所述第一腔体的至少部分的横截面积在所述液体的流通方向上逐渐减小，所述第二腔体的与所述第一腔体连通的部分的横截面积在所述液体的流通方向上逐渐增大。

本发明可选的实施例中，在第一方向上，所述第一腔体的外廓包括第一连接段、第二连接段和第三连接段；

所述第二连接段的一端与所述第一连接段连接，所述第二连接段的另一端与所述第三连接段相连，所述第三连接段相对所述第二连接段靠近所述第二腔体；

所述第一连接段和所述第三连接段为直线段，所述第二连接段为弧形段，且所述第二连接段朝向所述本体的外部凹陷。

本发明可选的实施例中，所述第一连接段、所述第二连接段和所述第三连接段的数量分别为两个，两个所述第一连接段之间的最小距离大于两个所述第三连接段之间的最小距离。

本发明可选的实施例中，在所述第一方向上，所述第二腔体包括第一部分、第二部分和第三部分；

所述第二部分分别与所述第一部分和所述第三部分连通且位于所述第一部分和所述第三部分之间，所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分均沿同一方向延伸，所述第一部分位于所述第一腔体的外侧且所述第一部分与所述第一腔体之间具有间隙；

所述第一腔体与所述第二部分连通，所述第一气路通孔与所述第一部分连通。

本发明可选的实施例中，在所述第一方向上，所述第二部分的外廓包括两个第四连接段，两个所述第四连接段之间的距离逐渐增大。

本发明可选的实施例中，所述本体还包括中间部和位于所述中间部两端的第一连接部，两个所述第一连接部的远离所述本体中心的一侧分别设有环形槽。

本发明实施例还提供一种负压发生装置，包括灌装头、管道、压力控制器、气路管线和上述的负压发生器；

所述灌装头设有用于液体连通的第二通道，所述负压发生器和所述灌装头均与所述管道连通，所述负压发生器位于所述液体的流通方向的上游，所述灌装头位于所述液体的流通方向的下游；

所述灌装头的靠近所述负压发生器的一端设有第二气路通孔，所述灌装头还设有第三气路通孔，所述第三气路通孔的一端与所述第二气路通孔连通，其另一端抵近于所述灌装头的远离所述负压发生器的一端端面；

所述第一气路通孔分别通过所述气路管线与所述第二气路通孔和所述压力控制器连通。

本发明可选的实施例中，所述第三气路通孔内置于所述灌装头的内壁。

本发明可选的实施例中，所述第二气路通孔与所述第二通道之间具有间隙。

本发明可选的实施例中，所述第一腔体的轴线、所述第二腔体的轴线和所述灌装头的轴线位于同一直线上。

本发明实施例的有益效果是：该负压发生器的结构合理、实用性强，负压产生稳定，使用寿命长。

该负压发生装置的结构紧凑，灌装效率高，无需使灌装介质与电子传感器件接触，能够确保食品安全，且能够快速识别压力，不受电导率、折射率影响，抗干扰能力强，通过及时检测压力变化，向控制装置传送压力变化信号，从而有效避免灌冒现象发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的负压发生器的结构示意图；

图2为图1的a-a的剖视示意图；

图3为本发明实施例2提供的负压发生装置的结构示意图；

图4为本发明实施例2提供的灌装头的结构示意图；

图5为图4的b-b的剖视示意图。

图标：10-本体；11-第一连接部；20-第一腔体；21-第一连接段；22-第二连接段；23-第三连接段；30-第二腔体；31-第一部分；32-第二部分；33-第三部分；34-第四连接段；40-第一气路通孔；50-灌装头；51-第二通道；52-第二气路通孔；53-第三气路通孔；60-管道；70-气路管线；80-压力控制器；110-环形槽；531-第一段；532-第二段。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参阅图1所示，本发明实施例提供一种负压发生器，该负压发生器包括本体10。

参阅图2所示，具体地，本体10包括中间部和位于中间部两端的第一连接部11，其中，两个第一连接部11上分别设有环形槽110，该环形槽110内设有密封圈，以增强密封效果，该负压发生器与管道60之间则可通过快接结构连接。

本实施例中，中间部大致呈圆柱形，而第一连接部11相对中间部凸出，第一连接部11固定设在中间部径向的外表面。由此，整个本体10的长度实际则为中间部的长度。

参阅图2所示，进一步地，本体10设有用于液体流通的第一通道，且该第一通道沿本体10的轴向延伸，第一通道贯穿本体10的两端，此外，本体10还设有第一气路通孔40，第一气路通孔40大致沿本体10的径向延伸，第一气路通孔40主要用于分别与外部的压力控制器80和第一通道内相连通，以感应压力的变化。

参阅图2所示，本实施例中，第一通道包括第一腔体20和第二腔体30，第一气路通孔40与第二腔体30连通。

参阅图2所示，在第一方向上，第一腔体20的外廓包括第一连接段21、第二连接段22和第三连接段23；此处的第一方向，即为图2所示的剖面线所在平面，且由第一腔体20指向第二腔体30。

第一连接段21的一端与第一连接段21连接，第二连接段22的另一端与第三连接段23相连，第三连接段23相对第二连接段22靠近第二腔体30，其中，第一连接段21和所述第三连接段23为直线段，第二连接段22为弧形段，且第二连接段22朝向本体10的外部凹陷。

第一连接段21、第二连接段22和第三连接段23的数量分别为两个，两个第一连接段21之间的最小距离大于两个第三连接段23之间的最小距离，由此可知，在液体流入第一腔体20的方向上，第一连接段21所在区域的横截面积不变，第二连接段22所在区域的横截面积逐渐变小，第三连接段23所在区域的横截面积不变，且第一连接段21所在区域的横截面积大于第二连接段22所在区域的横截面积，第二连接段22所在区域的横截面积大于第三连接段23所在区域的横截面积，这样，当定量液体由第一腔体20的一端进入时，受第一腔体20结构的约束，将使得第一腔体20和第二腔体30的气压出现变化。

参阅图2所示，本实施例中，第一腔体20和第二腔体30连通。

第二腔体30包括第一部分31、第二部分32和第三部分33，第一部分31、第二部分32和第三部分33的形状相对规则，以便于液体流动。

第二部分32分别与第一部分31和第三部分33连通且位于第一部分31和第三部分33之间，第一部分31、第二部分32和第三部分33均沿同一方向延伸，换言之，第二腔体30的第一部分31靠近第一腔体20，第二腔体30的第三部分33相对远离第一腔体20。

第一气路通孔40与第一部分31连通，第一部分31位于第一腔体20的外侧且第一部分31与第一腔体20之间具有间隙，其中，第一部分31的横截面呈圆环状，而第一腔体20对应的第三连接段23则位于第一部分31内，但第一部分31并未与第一腔体20直接连通，这样，当定量液体进入第一腔体20内时，由于第一腔体20的横截面积变化，使得在第一气路通孔40处产生负压，且由于第一腔体20形状规则，其产生的负压也较为稳定。

参阅图2所示，本实施例中，在第一方向上，第二部分32的外廓包括两个第四连接段34，两个第四连接段34之间的距离逐渐增大，以便于负压的产生。

综上，该负压发生器的结构合理，实用性强，负压产生稳定。

实施例2

参阅图3所示，本发明实施例还提供一种负压发生装置，该负压发生装置包括灌装头50、管道60、压力控制器80、气路管线70和上述的负压发生器。

参阅图4和图5所示，本实施例中，灌装头50主要用于伸入至水罐中进行灌装，因此，灌装头50大致呈圆柱状。

为方便将灌装头50与管件连通，在灌装头50的靠近负压发生器的一端设有第二连接部，第二连接部的靠近负压发生器的一侧同样设有环形槽110，该环形槽110的竖直截面大致呈半圆状，且该环形槽110内设有密封圈，以对灌装头50和管道60之间进行密封，其中，灌装头50与管道60之间可通过快接结构连接。

参阅图5所示，具体地，灌装头50设有用于液体连通的第二通道51，第二通道51也呈圆柱状，第二通道51沿灌装头50的轴向延伸，由此，液体可依次进入负压发生器和灌装头50，负压发生器和灌装头50均与管道60连通，负压发生器位于液体的流通方向的上游，灌装头50位于液体的流通方向的下游。

参阅图5所示，灌装头50的靠近负压发生器的一端设有第二气路通孔52，第二气路通孔52大致沿灌装头50的径向延伸，第二气路通孔52与第二通道51之间具有间隙，也就是第二气路通孔52与第二通道51之间并未连通，但第二气路通孔52靠近于第二通道51的内表面。

参阅图5所示，灌装头50还设有第三气路通孔53，第三气路通孔53的一端与第二气路通孔52连通，第三气路通孔53的另一端抵近于灌装头50的远离负压发生器的一端端面，第三气路通孔53包括第一段531和第二段532。

参阅图5所示，为使该灌装头50的结构更加紧凑，因此，将第三气路通孔53内置于灌装头50的侧壁内，一方面，可以无需增加另外的管路，另一方面，这样的结构更加紧凑。

参阅图5所示，具体地，第一段531和第二段532相互连通，第一段531呈弧形，换言之，第一段531沿灌装头50的径向分布，而第二段532则沿灌装头50的轴向分布，且第二段532的远离第一端的一端靠近灌装头50的远离负压发生器的一端端面，但并未连通，以便感应气压的变化。

为使液体进入该负压发生装置后更加流畅，第一腔体20的轴线、第二腔体30的轴线以及第二通道51的轴线均位于同一直线上。

参阅图3所示，第一气路通孔40分别通过气路管线70与第二气路通孔52和压力控制器80连通。

灌装时，灌装液体通过负压发生器时，将在负压发生器的第一气路通孔40处产生负压，空气通过第三气路通孔53至第二气路通孔52再至第一气路通孔40处进行补充，在灌装过程中，第一气路通孔40、第二气路通孔52和第三气路通孔53并未与液体接触，从而使得气路管线70内的压力处于相对稳定的状态；当液面升高至第三气路通孔53的底部以上时，将在气路管线70中立刻形成一个相对较高的负压值，通过压力控制器80迅速采集负压值的变化，然后将信号输出至外部的控制装置，从而及时控制阀门的关闭，有效避免了灌冒现象的产生。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。