为混合及清洗目的而将液体喷射于液体容器中的系统和方法
【专利摘要】一种系统，包括带有旋转头（106）的混合器（100），该旋转头配备有用于将液体（L）喷射到容器（40）中的喷嘴（112）。至少一个驱动构件（21;109）旋转所述旋转头（106），使得所述液体（L）以预定模式被喷射到所述容器（40）中。处理单元（30）被配置为接收第一操作参数（ωA;qA）和第二操作参数（ωB;qB），二者分别表示所述容器（40）中液体内容（48）的混合以及对所述容器（40）的内表面（41）的清洗。所述处理单元（30）随后响应于所述操作参数（ωA;qA;ωB;qB）来控制所述驱动构件（21;109），从而分别进行所述混合和清洗。还揭示了一种相关的方法及计算机可读介质。
【专利说明】为混合及清洗目的而将液体喷射于液体容器中的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种被配置为将液体喷射于容器中的系统。该系统包括带有进口和旋转头的混合器，所述进口用于接收液体，所述旋转头配备有用于将液体喷射到所述容器中的喷嘴。该系统还包括驱动构件，用于使所述旋转头绕至少一个轴旋转，从而使所述液体以预定模式被喷射到所述容器中。
【背景技术】
[0002]现如今，例如在液体之主体需要进行浓度和温度差异的均衡、传热强化、固体溶解、不混溶液体弥散或者气体喷射(sparging)等应用过程中，有各种各样的技术用来对存储在储罐中的液体进行混合。
[0003]在不同的应用领域中常常有不同需求。例如，在带有啤酒发酵罐或酵母储罐的应用中，应用混合通常是为了得到配料(ingredient)浓度和温度的均匀性。在食品、化妆品和制药工业内，执行的常常是将非常精确及细微量的材料混合到相对较大体积的液体中。在制浆造纸、印刷、石油化工、塑料以及采矿工业中，常常要混合带有粗颗粒(coarseparticles)的液体。因此为了得到符合要求的混合，在需求上会有显著差异，并且常常是由不同类型的旋转叶轮或者是通过为一个应用领域专门设计的液体喷射喷嘴来执行混合。常常设置挡板(baffle)来防止由于旋转叶轮等的效用而造成的储罐中液体的整体旋转或漩润。
[0004]一般而言，在液体已经经过混合后将液体从其进行混合的储罐中排出，并且必须在开始下一次混合操作前对该储罐进行清洗。所述清洗出于若干原因而移除残留物，例如为了避免交叉污染、为了避免形成污染层、以及为了准备出干净的储罐用于另一批产品。用来喷射而与液体内容(liquid content)混合的液体常常与该液体内容属于同一类型。用来喷射而清洗储罐的液体一般是清洗液体，其会逐渐被要从储罐中清洗掉的液体所污染。
[0005]有若干种不同的设置来完成清洗。由US2009/0173362A1可获知这样一种仅与清洗有关的系统。该文献揭示了一种储罐清洗验证工艺。该工艺涉及这样一种喷头，可从储罐外面对其位置、旋转角度和速度进行外部控制和检测。
[0006]然而，在一些示例中，同样的设置同时用于混合和清洗。例如，专利文献EP1324818A1揭示了一种带有喷注器件的设置，其适于将液体喷射流引入储罐内的大量液体中以便形成对大量液体的搅拌。喷注喷嘴适于绕着第一轴以及绕着垂直于或非垂直于该第一轴的第二轴旋转。在储罐清空时，所述喷注器件可通过讲液体喷洒到储罐壁上来清洗储。
[0007]在专利文献US4166704A和US5620250A中描述了与混合或清洗相关的其他技术。US2005/0207268A1涉及混合和清洗的结合。为了形成搅动和搅拌，一注或多注液体喷射流被弓I入到储te中。
[0008]以上所述的技术通常能够对储罐(容器)的液体内容进行混合，并在完成混合且排出所述内容后对储罐进行清洗。
[0009]然而，这些技术对于在需要混合不同类型的液体内容的广泛应用领域内执行高效混合无能为力，特别是如果应当付出相当努力来进行储罐的后续清洗和/或如果用于混合及清洗的时间及资源须保持得尽可能低的时候。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于改善上述技术及现有技术。尤其是，其目的在于提供一种系统，针对大量应用而言,该系统进行(effect)液体内容的混合还有容器内表面的清洗，同时还相对高效地避免资源的过度使用。
[0011]为了达到这些目的，提供一种被配置为将液体喷射到容器中的系统。该系统包括:I)混合器，包括:进口，用于接收液体；以及旋转头，配备有用于喷射液体到所述容器中的喷嘴，ii)至少一个驱动构件，用于使所述旋转头绕至少一个轴旋转以使得液体以预定模式被喷射到所述容器中，以及iii)处理单元。所述旋转头被设置为以第一预定模式喷射所述液体到所述容器中，以在所述旋转头浸没在液体内容中时进行所述液体内容的混合，所述旋转头通过由所述处理单元响应于第一操作参数而控制的所述至少一个驱动构件来旋转，所述第一操作参数表示所述容器中所述液体内容的混合。所述旋转头被设置为以第二预定模式将所述液体喷射到所述容器中，以在所述液体内容从所述容器中被排出后进行所述容器内表面的清洗，所述旋转头通过由所述处理单元响应于第二操作参数而控制的所述至少一个驱动构件来旋转，所述第二操作参数表示对所述容器的内表面的清洗。
[0012]该系统的益处例如在于，可通过处理单元接收若干个不同的操作参数用于产生喷射液体的预定模式，包括用于混合和清洗这两者的模式。这有助于针对不同的液体和储罐实施定制化的混合和清洗，提供了对能源及资源的更高效使用。
[0013]所述旋转头可在所述旋转头及其喷嘴完全浸没于所述液体内容中时喷射所述液体到所述容器中。
[0014]所述驱动构件可包括使所述旋转头绕第一轴旋转的马达，并且所述处理单元可控制所述马达以及由此所及的所述旋转头绕所述第一轴的旋转。
[0015]所述驱动构件可包括叶轮，所述叶轮响应于被喷射到所述容器中的液体流而使所述旋转头绕第二轴旋转。随后所述处理单元可控制产生待要喷射到所述容器中的所述液体流的泵，以及由此所及的所述叶轮以及所述旋转头绕所述第二轴的旋转。
[0016]所述第一操作参数可指示:所述马达的第一转速，以及被喷射到所述容器中的液体流的第一流率。
[0017]所述第二操作参数可指示:所述马达的第二转速，该第二转速不同于所述第一转速；以及被喷射到所述容器中的液体流的第二流率，该第二流率不同于所述第一流率。
[0018]所述系统可包括存储有若干个不同操作参数的存储器单元，其中每个操作参数关联于:i)呈液体内容的混合或所述内表面的清洗的形式的操作类型，以及ii)待要进行混合或者要从所述内表面清洗掉的液体类型。
[0019]所述处理单元可根据所述操作类型和/或根据所述液体类型而从所述存储器单元接收指示所述马达转速的操作参数。
[0020]所述处理单元可被配置为根据所述操作类型和/或根据所述液体类型而从所述存储器单元接收指示被喷射到所述容器中的液体流的流率的操作参数。
[0021]所述处理单元可包括可编程接口，用于接收及存储:i)表示所述容器中所述液体内容的混合的操作参数，以及ii)表示对所述容器内表面的清洗的操作参数。
[0022]所述系统可包括传感器单元，其连接至所述储罐，并被配置为向所述处理单元发送指示所述储罐中所述液体内容的属性的信号。所述处理单元随后可被配置为响应于所述信号来控制所述驱动构件，用以改变液体被喷射到所述容器中的方式。
[0023]根据本发明的另一方面，提供一种用于喷射液体到容器中的方法。该方法由一系统执行，该系统包括:i)混合器，具有用于接收液体的进口、及配备有用以喷射液体到所述容器中的喷嘴的旋转头；ii)至少一个驱动构件，用于使所述旋转头绕至少一个轴旋转，使得液体以预定模式被喷射到所述容器中；以及iii)处理单元。所述方法包括:接收第一操作参数，所述第一操作参数表示所述旋转头浸没在所述容器的液体内容中时所述液体内容的混合；响应于所述第一操作参数来控制所述驱动构件，使得所述液体以第一预定模式被喷射到所述容器中并进行所述液体内容的混合；接收第二操作参数，所述第二操作参数表示所述液体内容从所述容器中被排出之后对所述容器的内表面的清洗；以及响应于所述第二操作参数来控制所述驱动构件，使得所述液体以第二预定模式被喷射到所述容器中并进行所述容器的所述内表面的清洗。
[0024]本发明的方法可包括由上文关联于本发明系统所描述的多个特征来实现的任意功能并享有对应的优点。例如，该方法可包括与所述系统的多个单元和装置的操作相对应的数个步骤。
[0025]另外，根据本发明的再一个方面，提供一种存储有处理指令的计算机可读介质，该处理指令在被处理单元执行时实施如上所述的方法。
[0026]通过以下的详细描述并从所附权利要求还有附图中，本发明进一步的其他目的、特征、方案及优点将显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]现在将结合说明书所附示意图以示例的方式来描述本发明的实施例，在附图中，
[0028]图1为被配置为将液体喷射于容器中的系统的实施例的示意图；
[0029]图2为示出由图1的系统所执行的用于将液体喷射于容器中的方法的实施例的流程图；以及
[0030]图3为用于图1的系统的可选旋转头的实施例。
【具体实施方式】
[0031]参见图1，其示出被配置为将液体L喷射于容器40中的系统2的实施例。该系统2包括:混合器100 ;至少一个驱动构件21、109，用于混合器100 ;以及处理单元30，其被配置为控制驱动构件21、109并由此控制液体L如何从混合器100喷射出并喷射到容器40中的模式。
[0032]详细而言，混合器100具有经由容器40上部的开口延伸到容器40中的管道101。混合器100具有法兰102，其提供至容器40的稳固连接及紧密密封。位于容器40外面的管道101上部具有用于接收液体L的进口 103。延伸到容器40内的管道101的下部在其端部具有连接法兰105，旋转头106连接至该连接法兰105。
[0033]旋转头106包括壳体107，该壳体107可绕平行于管道101的第一轴Al旋转。第一轴承108设置在连接法兰105与面对连接法兰105的壳体107进口端部之间，使得该壳体107可相对于连接法兰105旋转。
[0034]旋转头106还包括旋转毂110，在该旋转毂110上设置有若干个液体喷射喷嘴112。尽管旋转毂110上可仅有一个喷嘴，但在示出的实施例中旋转毂110上对称地设置有四个喷嘴。第二轴承111设置于旋转毂110与面对旋转毂110的壳体107的出口端部之间，使得该旋转毂110可相对于壳体107旋转。第二轴承111允许旋转毂绕着通常距第一轴Al偏转80-100° (在示出的实施例中为90° )角度的第二轴A2旋转。从而,旋转毂110和喷嘴112能够如所示那样相对于管道101或相对于容器40而以绕着第一轴Al的第一方向Rl以及绕着第二轴A2的第二方向R2旋转。
[0035]进口 103和管道101都具有传统管道的主要形状并且都能够传输要喷射到容器40中的液体L。液体L进入进口 103，被运送到管道101中并朝旋转头106运送。随后液体L在壳体107与连接法兰105的连接处进入旋转头106，并在壳体107与旋转毂110的连接处流出壳体107。旋转毂110接收来自壳体107的液体并将液体L进一步分送至喷嘴112，喷嘴112将液体L喷射到容器40中，使得液体L倾注到容器40的液体内容48中，或者，如果该内容48已经从容器40排出，则使得液体L冲击容器40的内表面41。
[0036]绕着第一轴Al的第一方向Rl上的旋转经由轴104来完成，该轴104延伸自管道101的上端并延伸到旋转头106上与壳体107连接之处。该轴104的直径小于管道101的内径、连接法兰105的内径、以及壳体107进口端的开口直径。这允许液体L流过轴104。当轴104旋转时，壳体107以及由此所及的旋转头106以第一方向Rl旋转。
[0037]管道101连接至连接件23，且齿轮箱22连接至该连接件23。轴104连接至该齿轮箱22，该齿轮箱22进而连接至驱动构件21。该驱动构件21在这里为传统的电动马达11，但也可以使用诸如气动马达等其他类型的马达。在马达21启动时，其造成轴104的旋转并由此使旋转头106以第一方向Rl旋转。
[0038]为了实现第二方向R2上的旋转，在壳体107内部设置有呈叶轮109状的驱动构件109。叶轮109的旋转由经壳体107从壳体107的进口端通向出口端的液体L的流动而诱发。当叶轮109旋转时，其旋转运动用来使旋转头106产生旋转，或者更具体而言，用来使旋转毂110产生沿第二方向R2的旋转。可采用任意适当的设置叶轮109并将叶轮109的旋转运动传递给旋转毂110的技术来，例如在通过引用合并于此的专利文献EP1324818A1中所揭示的技术。
[0039]液体回路50被连接至容器40并被连接至混合器100，用于实现应当从喷嘴112喷射并喷射到容器40中的液体L的流动。该液体回路50沿其下游方向包括液体源51、第一阀52、第一连接点53、泵54、第二连接点55、以及第二阀58。在第二阀58之后，该液体回路50连接至混合器100的进口 103。容器40的底部在所述第一连接点53处连接至液体回路50。液体出口 57经由第三阀56连接至第二连接点55。第二液体源60经由第四阀61连接至容器40。
[0040]泵54例如可为齿轮泵、润滑油泵、离心泵或者其他合适类型的泵。阀52、56、58、61可为蝶形阀、球心阀、或者其他合适类型的阀。来自液体源51的液体通常为要在容器40中进行混合的液体或者组成要在容器40中进行混合的液体的主要部分的液体。第二液体源60的液体内容62可为要与来自液体源51的液体进行混合的液体，或者其可为要用来清洗容器40的液体。视预定混合或清洗应用的需要，可将类似第二液体源50这样的额外液体源连接至容器40。
[0041]通过打开第一阀52，以及通过关闭第二阀58和第三阀56 (或者视泵的类型而使泵54停机)，液体可从液体源51馈送并经由第一连接点53馈送到容器40中。由此容器40可填充有液体内容48。容器40通常填充到这样的程度，使得液体内容48完全覆盖旋转头106及所有喷嘴112。因而，液体内容的表面49远高于旋转头106和喷嘴112。
[0042]通过关闭第一阀52和第三阀56，打开第二阀58并使泵54运转，容器40的液体内容48可经由液体回路50和混合器100而循环。由于随后液体L被喷射到液体内容48中，因此所述循环使液体内容48产生混合，这有效地造成液体内容48的搅动。
[0043]通过关闭第一阀52和第二阀58，打开第三阀56并使泵54运转，可通过将液体内容48传输至液体出口 57而使液体内容48从容器40排出。在本文中，当液体内容48被排出时，容器40中通常仍然存在一些内容，也即，排出液体内容并不必然意味着将全部的液体内容完全从容器40中移除。在排出之后存在于容器40中的内容通常会在由混合器100所执行的清洗过程中被清洗掉。
[0044]可通过打开第四阀61将第二液体源60的液体内容62引入容器40中。如果这是在混合操作中完成的，则第二液体源60的液体内容62被有效地混合到容器40的内容48中。
[0045]当第二液体源60的液体内容62为清洗液体时，则该液体内容62在(经过混合的)液体内容48排出之后被引入到容器40中。然后通过关闭第一阀52和第三阀56、通过打开第二阀58并使泵54运转来进行清洗。然后液体L成为被排到容器40中的清洗液体并冲击内表面41，其有效地进行内表面41的清洗。一般而言，在进行清洗时容器40中的清洗液体并不覆盖旋转头106，也即，旋转头106和喷嘴112随后并不浸没在液体内容中。
[0046]马达21及叶轮109形成提供第一方向Rl和第二方向R2上的旋转的驱动构件21、109。混合器100包括用于控制驱动构件21、109的处理单元30。详细而言，处理单元30具有与输入/输出装置36 (I/O)连接并控制输入/输出装置36的中央处理单元31 (CPU)。所述输入/输出装置36进而连接至马达21并连接至泵54。CPU31为传统类型的中央处理单元或微处理器，并代表能够执行计算机程序指令的那部分处理单元30，而且是执行处理单元30功能的主要元件。
[0047]例如呈闪存、硬盘或EEPROM (电子可擦除可编程只读存储器)等形式的计算机可读介质32 (也称为存储器单元)被连接至CPU31，且计算机程序33 (具有实施一个或多个软件应用的软件指令)被存储在该计算机可读介质32上。该计算机可读介质32可存储各种数据及控制参数，且所述软件指令33通常包括实施此处所述的处理单元30的功能的软件指令。所述软件指令33包括用于控制马达21的模块34和用于控制泵54的模块35。在本文中，控制泵54意味着对液体L的流动进行控制。由于液体的流动控制叶轮109的旋转运动，所以处理单元30由此控制叶轮109，也即，处理单元30控制呈叶轮形式的驱动构件109。
[0048]进而，根据例如包括以太网技术的工业通信领域内的通用标准来实施处理单元30。这包括对例如经由输入/输出装置36与例如呈普通个人计算机形式的控制台70进行通信的支持。这还包括处理单元30向马达21发送信号Sm的能力和向泵54发送信号Sp的能力，其中马达21响应于所述信号Sm以预定的每分钟转数来运转，而泵54响应于所述信号Sp以这样的速率运转，该速率产生要被喷射到容器40中的液体L的流动的预定流率。
[0049]并且，处理单元30可包括可编程接口 38，该可编程接口 38允许操作者在类似于存储器单元32的存储器单元中和/或在类似于进一步描述的存储器单元39的另一存储器单元中输入操作参数。所述操作参数随后可通过处理单元30或经由例如控制台70而被直接输入。所述处理单元30因而能够(即被配置为)接收并存储表示容器的液体内容的混合的操作参数，以及表示容器内表面清洗的各操作参数。所述可编程接口可择地在控制台70中得以实施。
[0050]为便于开发，这里所述的软件指令33(即用于执行处理单元30的操作的计算机程序代码)可利用诸如Java、CjP /或C++等高级编程语言来编写，但也可用诸如但不限于解释型语言等其他编程语言来编写。用于处理单元30的操作的一些模块或程式可用汇编语言或微码来编写以优化性能和/或内存利用。还须理解，由处理单元30执行的功能步骤可通过使用诸如CPU31等一个或多个处理器、分立的硬件组件、一个或多个专用集成电路、信号处理器或微处理器来实施。
[0051]控制台70可访问例如呈闪存、硬盘或EEPROM等形式并存储有若干操作参数的存储器单元39 (即计算机可读介质)。所述操作参数可被传输至处理单元30并为其所用，以操作呈马达21和泵54形式的驱动构件21、54。所述操作参数可根据预定的操作类型(A、B、C、D)来构造，其中每种类型的操作表示(即指示)预定类型的液体的混合或者预定类型的液体的清洗。对于该实施例，每种类型的操作关联于马达21的转速、由泵54产生的流率、以及可能还有表示该类型操作会进行多长时间的时间值或另一停止条件。例如，操作A表示马达21应当以ω A每分钟转数的转速运转(运行)，泵54应当使液体L产生qA m3/小时的流率，并且马达21和泵54应当运转tA分钟。
[0052]因而第一操作参数包括操作参数ωΑ、qA，可选地还包括tA。如稍后将要描述的，在一些实施例中第一操作参数仅包括qA就已足够。如所示，第一操作参数coA、qA、tA与表示预定液体的混合或清洗的预定操作类型A相关联。相应地，第二操作参数ωΒ、qB、tB与表示预定液体的混合或清洗的预定操作类型B (不同于操作A)相关联。ωΑ、ωΒ通常由发送至马达21的信号Sm携带至马达21，而qA、qB则经由发送至泵54的信号Sp携带至泵。
[0053]所揭示的操作参数仅用作示例性实施例，也可实施其他的参数。例如，可使用与时间相关的控制参数，从而使得马达21的转速和/或由泵54产生的液体L流的流率随时间而变化。这包括可定期(例如以固定间隔)将马达21的转速和/或由泵54产生的流率设为零。无论如何，存储器单元39中的不同操作参数仍然与呈液体内容48的混合或者内表面41的清洗的形式的操作类型相关联，以及与要进行混合或者要从内表面41清洗掉的液体类型相关联。液体类型的示例为啤酒、牛奶、原油、煤油以及在需要混合和清洗的工业过程中所使用的所有其他液体。操作类型的示例为混合、清洗、以及不同等级和速率的混合和清洗。
[0054]即使存储器单元39示出为连接至控制台70，但用于操作参数的存储器单元39可以被看成是包括在系统2中。附加地或可选地，控制台70可被包括在系统2中。另外，通过将操作参数直接存储于处理单元30的存储器单元32中，可省掉用于操作参数的存储器单元39，处理单元30随后可直接获取所述操作参数而无需与控制台70通信。无论如何，在一些时间点处处理单元30从存储器单元接收操作参数。如所述，去向容器40中的喷射可以是用于进行混合或者清洗的喷射。
[0055]预定操作参数的作用在于以预定模式将液体喷射到容器40中。所述预定模式确定液体内容48的混合好到什么程度或者容器40的内表面41被清洗到什么程度。所述模式基于时间而描述液体L沿什么方向从喷嘴112喷射出，并且作为沿方向Rl和R2旋转的结果。因而，驱动单元21、54的控制使得液体L以预定模式被喷射到容器40中。通常是通过以不同的操作参数运行驱动单元21、54并观察针对各种液体的结果来经验性地确定到底那种预定模式最适合于某种液体的混合或清洗。当已经发现满意的结果时，将操作参数记录并存储于存储器单元39中。更多关于以预定模式喷射液体的信息参见专利文献EP1324818A1。
[0056]通常，可将用于各种液体混合及清洗的操作参数存储于由系统2的制造商所维护的知识数据库中。容器40的形状有时可能与所述清洗或混合相关，进而便可针对每种类型的容器来创建一个知识数据库。无论如何，存储器单元39通常可从这一知识数据库中加载信息，这便减少了对合适的操作参数进行经验性确定的需要。
[0057]传感器单元37连接至储罐40，用于经由输入/输出装置36向处理单元30发送信号Ss，该信号Ss指示储罐40中液体内容48的属性。所述属性的示例可为温度，pH值，粘度值，指示毒素、营养素、信息素(pheromones)、葡萄糖、氧、或渗透度(osmolality)等的分子水平，并且传感器单元37所属的类型适于检测一种或多种所例示的属性或其他属性。传感器单元37连接至接收信号Ss的输入/输出装置36。进而信号Ss指示储罐40中液体内容48的属性，且处理单元30响应于该信号Ss来控制马达21和/或泵54。该控制通常包括例如通过增大或减小马达21的转速和/或由泵54所产生的流率来对液体L如何被喷射到容器40中进行改变。
[0058]参见图2，示出一种用于将液体L喷射到容器40中的方法。该方法由系统2执行并包括若干个重复执行的步骤，其中，在第一次重复的第一步骤204中，处理单元30接收例如关联于操作A的第一操作参数ωΑ、qA、tA。在该实施例中,所述第一操作参数ωΑ、qA、tA包括用于马达21转速的操作参数ω A以及用于泵54的操作参数qA至少之一。所述第一操作参数还可包括表示操作参数《A、qA的生效持续多长时间的时间参数tA。一般而言，所述第一操作参数《A、qA、tA由处理单元30接收并来自存储器单元39,或者如果参数存储于存储器单元32，则直接接收或获取自处理单元30中的存储器单元32。
[0059]在下一步骤206中，根据所述第一操作参数，或者更准确而言，根据用于马达21转速的操作参数ωΑ以及用于泵54的操作参数qA，对马达21和泵54进行控制，使得液体L以第一预定模式被喷射到容器40中。
[0060]在最后的步骤S208中，确定是否应当停止马达21和泵54的控制，也即，确定液体L的喷射是否完成。停止条件可包括确定所经过的时间t超出时间参数tA。
[0061]这之后，重复所述方法并再次执行步骤204、206和208。然而，在下一次重复中，接收新的第二操作参数，例如为关联于操作B的第二操作参数《B、qB、tB，且相应地对马达21和泵54进行控制直至满足达到的停止条件。[0062]一般而言，第一操作参数(例如关联于操作A)表示并进行容器40中液体内容的混合，这时旋转头106浸没在液体内容48中。自然，在执行所述混合前，容器40填充有液体内容48。下一操作参数(例如关联于操作B)表示并进行容器40内表面41的清洗。自然，在所述方法的重复之间，经过混合的内容48被从容器40中排出，并且清洗液体被喷射或馈送到容器40中。
[0063]如前文所述，可完成对要进行混合的内容的填充、对分别填充和喷射清洗液体的混合后的内容的喷射。所述填充和喷射操作通常可由控制台70、由控制单元30、或者由用于过程控制的另一系统来控制。
[0064]参见图3，示出用于图1系统的旋转头206的另一实施例。旋转头206设置在与图1中管道101类似的管道201的下端。旋转头206包括经由轴承208连接至管道201的球形主体207，该轴承208允许旋转头206绕着平行于管道201的轴Al的第一方向旋转。液体可从管道201进入旋转头206并经由主体207中的若干个狭缝271-274从旋转头206被喷射出。所述狭缝271-274以常规方式从多个方向喷射流体以形成旋转头206的旋转运动，并且如本领域内所公知，预定的液体流使旋转头206产生预定转速。由此，接下来，狭缝271-274形成驱动构件，该驱动构件提供旋转头206绕轴Al的旋转，使得液体以预定模式被喷射到容器中。
[0065]在该实施例中不再需要图1中的马达21那样的马达，并且处理单元30接收指示液体L流率的第一操作参数,可能还接收停止基准(criteria)。自然,在这种情况下,存储器单元39并不包括任何用于操作图1中马达21的参数。除了旋转头不同以及无需马达的操作之外，这两个实施例都相似。
[0066]根据以上描述，接下来，虽然已经描述及显示了本发明的各种实施例，但本发明不限于此，而是还可以所附权利要求中所限定的保护主题范围内的其他方式来实施。例如，可以使用其他手段来实现旋转头沿一个或多个方向的旋转，并且其满足驱动构件仅具有一个驱动机构或结构来提供旋转头的旋转。
【权利要求】
1.一种系统，被配置为针对混合及清洗容器(40)的目的而将液体(L)喷射到所述容器(40)中，该系统包括: 混合器(100)，包括:进口( 103)，用于接收液体(L)；以及旋转头(106)，配备有用于将液体(L)喷射到所述容器(40)中的喷嘴(112)， 至少一个驱动构件(21 ； 109)，用于使所述旋转头(106)绕至少一个轴(Al，A2)旋转以使得液体(L)以预定模式被喷射到所述容器(40)中，其特征在于所述系统还包括处理单元(30 )，从而 所述旋转头(106)被设置为以第一预定模式将所述液体(L)喷射到所述容器(40)中，以在所述旋转头(106)浸没在液体内容(48)中时进行所述液体内容的混合，所述旋转头(106)通过由所述处理单元(30)响应于第一操作参数(oA;qA)而加以控制的所述至少一个驱动构件 (21; 109)来旋转，所述第一操作参数(?A;qA)表示所述容器(40)中所述液体内容(48)的混合，并且从而 所述旋转头(106)被设置为以第二预定模式将所述液体(L)喷射到所述容器(40)中，以在所述液体内容(48)从所述容器(40)中被排出后进行所述容器(40)的内表面(41)的清洗，所述旋转头(106)通过由所述处理单元(30)响应于第二操作参数(ω B; qB)而加以控制的所述至少一个驱动构件(21; 109)来旋转，所述第二操作参数(coB;qB)表示对所述容器(40)的内表面(41)的清洗。
2.根据权利要求1所述的系统，其中在所述旋转头(106)及其喷嘴(112)完全浸没于所述液体内容(48 )中时，所述旋转头(106 )将所述液体(L)喷射到所述容器(40 )中。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中 所述驱动构件(21; 109)包括使所述旋转头(106)绕第一轴(Al)旋转的马达(21)，以及所述处理单元(30)控制所述马达(21)以及由此所及的所述旋转头(106)绕所述第一轴(Al)的旋转。
4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其中 所述驱动构件(21; 109)包括叶轮(109)，所述叶轮(109)响应于要被喷射到所述容器(40)中的液体(L)流而使所述旋转头(106)绕第二轴(A2)旋转，以及 所述处理单元(30)控制产生待要喷射到所述容器(40)中的液体(L)流的泵(54)，以及由此所及控制所述叶轮(109)以及所述旋转头(106)绕所述第二轴(A2)的旋转。
5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其中所述第一操作参数(《A;qA)指示: 所述马达(21)的第一转速(ωΑ)，以及 要被喷射到所述容器(40)中的液体(L)流的第一流率(qA)。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述第二操作参数(coB;qB)指示: 所述马达(21)的第二转速(ωΒ)，该第二转速(ωΒ)不同于所述第一转速(ωΑ),以及要被喷射到所述容器(40)中的液体(L)流的第二流率(qB)，该第二流率(qB)不同于所述第一流率(qA)。
7.根据权利要求1-6任一项所述的系统，其中所述系统包括存储有若干个不同操作参数的存储器单元(39)，其中每个操作参数关联于: 呈液体内容(48)的混合或所述内表面(41)的清洗的形式的操作类型，以及 待要进行混合或者要从所述内表面(41)清洗掉的液体类型。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述处理单元(30)根据所述操作类型而从所述存储器单元(39)接收指示所述马达(21)转速的操作参数。
9.根据权利要求7或8所述的系统，其中所述处理单元(30)根据所述操作类型而从所述存储器单元(39)接收指示待要喷射到所述容器(40)中的液体(L)流的流率的操作参数。
10.根据权利要求7-9任一项所述的系统，其中所述处理单元(30)根据所述液体类型而从所述存储器单元(39)接收指示所述马达(21)转速的操作参数。
11.根据权利要求7-10任一项所述的系统，其中所述处理单元(30)根据所述液体类型而从所述存储器单元(39)接收指示待要喷射到所述容器(40)中的液体(L)流的流率的操作参数。
12.根据权利要求1-11任一项所述的系统，其中所述处理单元(30)包括可编程接口(38)，用于接收及存储: -表示所述容器(40)中液体内容(48)的混合的操作参数，以及 -表示所述容器(40)内表面(41)的清洗的操作参数。
13.根据权利要求1-12任一项所述的系统，包括传感器单元(37)，连接至所述储罐(40)，并且该传感器单元(37)被配置为向所述处理单元(30)发送指示所述储罐(40)中所述液体内容(48)的属性的信号(Ss)，其中所述处理单元(30)被配置为响应于所述信号(Ss)来控制所述驱动构件(21; 109)以改变液体(L)被喷射到所述容器(40)中的方式。
14.一种用于将液体(L)喷射于容器(40)中的方法,该方法由一系统执行,该系统包括:混合器(100)，具有用于接收液体(L)的进口(103)、以及配备有用以将液体(L)喷射到所述容器(40)中的喷嘴(112)的旋转头(106);至少一个驱动构件(21; 109)，用于使所述旋转头(106)绕至少一个轴(Al，A2)旋转以使得液体(L)以预定模式被喷射到所述容器(40)中；以及处理单元(30);所述方法包括: -接收(204)第一操作参数(oA;qA),所述第一操作参数(coA;qA)表示所述旋转头(106)浸没在所述容器(40)的液体内容(48)中时所述液体内容(48)的混合， -响应于所述第一操作参数(oA;qA)来控制(206)所述驱动构件(21; 109),使得所述液体(L)以第一预定模式被喷射到所述容器(40)中并进行所述液体内容(48)的混合，-接收(204)第二操作参数(所述第二操作参数(coB;qB)表示所述液体内容(48)从所述容器(40)中被排出之后对所述容器(40)的内表面(41)的清洗，以及 -响应于所述第二操作参数来控制(206)所述驱动构件(21; 109)，使得所述液体(L)以第二预定模式被喷射到所述容器(40)中并进行所述容器(40)的所述内表面(41)的清洗。
15.一种存储有处理指令的计算机可读介质，该处理指令在被处理单元(30)执行时实施根据权利要求14所述的方法。
【文档编号】B01F5/10GK103619456SQ201280030791
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年6月13日 优先权日:2011年6月29日
【发明者】H·法尔斯特-汉森 申请人:阿尔法拉瓦尔股份有限公司