流体供给系统的制作方法
【专利摘要】根据本发明，恒流阀与三通控制阀一起布置以便提供增强的截止功能。在闭合流量阀期间，以支持阀的弹簧闭合力的方式利用供给流体的压力，从而抵抗阀响应于流体供给压力涌动至高于阀的阈值打开水平而打开的任何趋势。
【专利说明】
流体供给系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种使用恒流阀的流体系统，所述恒流阀是常闭的，由高于所选阈值水平的流体供给压力打开，并且当打开时用于以基本恒定的压力和流速输送流体。
【背景技术】
[0002]例如通过美国专利第6，026，850、6，209，578、7，445，021和7，617，839号可证明上述类型的恒流阀是已知的，所述专利的公开内容通过引用并入本文中。
[0003]参照图3，并入本发明的流体系统中的类型的恒流阀CFV包括具有内部流路12的壳体10，所述内部流路12从入口 14通至通常装配有喷嘴18的出口 16。调节组件20包括由柔性隔板24支承的中心毂22，所述柔性隔板将流路12与包含偏置单元的腔室26隔离，所述偏置单元通常可以包括弹簧28。销30从中心毂22突出穿过内部壳体壁34中的端口 32。弹簧28用于将调节组件20弹性地推到常闭位置，在该位置中，隔板24被压靠到壳体壁34的圆形肩35以防止流体从入口 14沿流路12流到出口 16。在入口流体压力高于阈值水平的情况下，弹簧28设计为产生和调整调节组件及其隔板远离圆形肩35到达打开位置(如图3所示)的移动，在该位置处，销30及其扩大的头部于是与端口 32共同作用以使得控制和保持从入口 14沿流路12流到出口 16处的喷嘴18并且通过所述喷嘴18流出的流体的基本恒定的压力和流速。在壳体的底部设置端口36，其目的将在下文中加以描述。
[0004]在常规的流体系统(其一个实例在图4A和图4B中被描绘)中，有时，截止阀V1用于控制通过供给管道38将流体间歇供给到下游的恒流阀CFV ο如上所述，恒流阀由于弹簧28而是常闭的，所述弹簧被设计为屈服于高于阈值水平的流体供给压力。在流体供给压力高于阈值水平的情况下，如图4B中所示，阀的调节组件20在其期望的控制模式下工作以便以基本恒定的压力和流速将流体供给到排放管道40。
[0005]然而，经验已经表明，即使当截止闭合时，如果不管什么原因供给管道38中的流体压力涌动到比恒流阀的阈值打开水平高的水平时，还是可能会发生通过恒流阀CFV的泄漏。例如，当系统用于分配碳酸液体饮料组分时，可能会发生这样的涌动。在分配周期之间，碳酸气体可能从溶液中出来，进入困在处于截止阀Vi和恒流阀CFV之间的供给管道38内的液体中，由此产生足以克服弹簧28闭合力的量的压力增大，造成瞬间泄漏。
【发明内容】
[0006]根据本发明，恒流阀额外地提供截止功能。在阀闭合期间，以支持阀的弹簧闭合力的方式利用流体供给压力，从而抵抗阀响应于流体供给压力涌动到高于阀的打开阈值水平而打开的任何趋势。
[0007]现在将参考附图更详细地描述本发明的这些和其它特征以及本发明的附带优点。
【附图说明】
[0008]图1A至IC是根据本发明的说明性实施例的流体系统的示意图，其示出了该系统的连续的操作阶段；
[0009]图2A至2C是根据本发明的第二说明性实施例的流体系统的示意图，其再次示出了该系统的连续的操作阶段；
[00?0]图3是一种已知丨旦流阀CFV的图不；和
[00?1 ]图4A和4B是易受潜在的泄漏冋题影响的常规流体系统的不意图。
【具体实施方式】
[0012]参照图1A至1C，大致以42描绘了根据本发明的一个说明性实施例的流体系统。所述系统设计为通过供给管道44在可变压力下接收流体，并且以基本恒定的压力和流速通过排放管道46将流体输送到大气。该系统42尤其适用于输送碳酸液体饮料组分，尽管不限于此种应用。
[0013]所述系统42包括图3中所示的类型的恒流阀CFV。
[0014]如图1A中所示，恒流阀CFV的弹簧28用于将调节组件20推到常闭位置，以防止流体通过阀从供给管道44流到排放管道46。
[0015]例如可以包括具有已知设计的三通肘节阀的第二阀％具有分别连接到恒流阀CFV的腔室26、供给管道44和排放管道46的第一、第二和第三端口PhPdPP3t3 _V2可以手动操作，或者通过远程供电的螺线管来操作。
[0016]在图1A中所示的情况下，_V2的端口？1和？2是开放的，而端口P3是闭合的。旁路管道48用于将加压流体从供给管道44引导通过端口 PdPP1以及连接管道50而经由端口 36到阀腔室26中。允许进入腔室26的加压流体用于支持弹簧28的闭合力。因此，当在供给管道44中出现压力涌动的情况下，同样的压力涌动将对调节组件20施加额外的闭合力，有效地平衡调节组件从其闭合位置移位的任何趋势，并且确保恒流阀CFV保持闭合。
[0017]为了打开恒流阀CFV，如图1B所示，将阀V2调节为在端口？工保持开放的同时使端口P2闭合并且使端口 P3开放。因此，腔室26中的流体压力通过使流体通过端口 36经由连接管道50、阀端口 P^P3和第二旁路管道52流向排放管道46流出而得以释放。之后，如图1C所示，弹簧28将弹性地调整调节组件20的运动以控制经由排放管道46分配到大气的流体的流量和压力。
[0018]在图2A至2C中描绘了根据本发明的第二说明性实施例的流体系统。在此，第二恒流阀CFV2被并入图1A至IC的流体系统中并且用于提供受控流量的第二流体，其例如可以包括待与经由恒流阀CFV供给的碳酸液体混合的风味浓缩液。
[0019]在由栗等(未示出)产生的可变压力下将第二流体从远程源经由第二供给管道54供给到恒流阀CFV2。恒流阀CFV2的出口 16通过旁路管道56连接到排放管道46，而另一个旁路管道58将恒流阀CFV2的腔室26连接到管道50。
[0020]在图2A中，恒流阀CFV及CFV2都是闭合的，并且通过利用从供给管道44经由旁路管道48、控制阀V2的端口PdPP1以及连接管道50到恒流阀CFV的腔室26，以及经由旁路管道58到恒流阀CFV2的腔室26的流体压力而确保闭合。
[0021]如图2B中所示，恒流阀CFV和CFV2两者的腔室26中的流体压力都通过在允许端口 P1保持开放的同时闭合控制阀V2的端口 P2并且使端口 P3开放而得以释放。这允许流体从恒流阀CFV的腔室26经由管道50和52流到排放管道46，并且从恒流阀CFV2的腔室26经由管道58、50和52流到排放管道46。
[0022]一旦两个恒流阀的腔室26中的流体压力被释放，如图2C所示，恒流阀于是就在其期望控制模式下工作，以便以基本恒定的压力和流速经由排放管道46输送第一和第二流体。
[0023]因此，将看到，在本发明的上述系统的实施例的每一个中，恒流阀在提供流量和压力控制功能之外还提供截止功能，使得阀闭合免受由于被供给到阀的流体中的压力涌动造成的干扰。
[0024]通过采用简单且相对便宜的控制阀、例如三通肘节阀等选择性地施加流体供给压力以打开和闭合恒流阀，消除了对更昂贵的上游截止阀的需求，从而使得降低了整体的系统成本。
【主权项】
1.一种用于通过供给管道在可变压力下接收流体并且用于以基本恒定的压力和流速将所述流体通过排放管道输送到大气的系统，所述系统包括: 恒流阀，所述恒流阀具有从入口通至出口的内部流路，所述入口连接到所述供给管道，并且所述出口连接到所述排放管道;将所述流路与腔室隔离的调节组件；以及在所述腔室中的偏置单元，所述偏置单元用于将所述调节组件弹性地推到闭合位置以防止流体在所述供给管道中的压力低于阈值水平的情况下沿所述流路流动，并且用于在所述供给管道中的流体压力高于所述阈值水平的情况下弹性地调整所述调节组件的调节运动;和 具有连接到所述腔室的第一端口、连接到所述供给管道的第二端口和连接到所述排放管道的第三端口的控制阀，所述控制阀能够在第一状态和第二状态之间进行调节:在所述第一状态下，第一和第二端口是开放的以允许加压流体从所述供给管道进入所述腔室中，并且所述第三端口是闭合的以将所述腔室与所述排放管道隔离，因此所述腔室中的流体压力等于所述供给管道中的流体压力，从而确保在所述供给管道中的流体压力高于所述阈值水平的情况下，所述调节组件保持闭合;在所述第二状态下，所述第二端口是闭合的以将所述腔室与所述供给管道隔离，并且第一和第三端口是开放的以将所述腔室连接到所述排放管道，由此释放所述腔室中的流体压力并且使得所述调节组件的运动仅抵抗所述偏置单元的闭合力。2.—种用于通过第一和第二供给管道在可变压力下接收第一和第二流体并且用于以基本恒定的压力和流速将所述流体通过排放管道输送到大气的系统，所述系统包括: 第一恒流阀，所述第一恒流阀具有从第一入口通至第一出口的第一内部流路，所述第一入口连接到所述第一供给管道，并且所述出口连接到所述排放管道;将所述第一内部流路与第一腔室隔离的第一调节组件；以及在所述第一腔室中的偏置单元，所述偏置单元用于将所述第一调节组件弹性地推到闭合位置以防止所述第一流体在所述第一供给管道中的压力低于阈值水平的情况下沿所述第一流路流动，并且用于在所述第一供给管道中的流体压力高于所述阈值水平的情况下弹性地调整所述第一调节组件的调节运动； 第二恒流阀，所述第二恒流阀具有从第二入口通至第二出口的第二内部流路，所述第二入口连接到所述第二供给管道，并且所述第二出口连接到所述排放管道;将所述第二流路与第二腔室隔离的第二调节组件；以及在所述第二腔室中的偏置单元，所述偏置单元用于将所述第二调节组件弹性地推到闭合位置以防止流体在所述第二供给管道中的压力低于阈值水平的情况下沿所述第二流路流动，并且用于在所述第二供给管道中的流体压力高于所述阈值水平的情况下弹性地调整所述第二调节组件的调节运动;和 具有连接到第一和第二腔室的第一端口、连接到所述第一供给管道的第二端口和连接到所述排放管道的第三端口的控制阀，所述控制阀能够在第一状态和第二状态之间进行调节:在所述第一状态下，第一和第二端口是开放的以允许加压流体从所述第一供给管道进入所述第一和第二腔室中，并且所述第三端口是闭合的以将所述腔室与所述排放管道隔离，因此，所述第一和第二腔室中的流体压力等于所述第一供给管道中的流体压力，从而确保在所述第一供给管道中的流体压力高于第一和第二控制阀的阈值水平的情况下，第一和第二调节组件保持闭合;在所述第二状态下，所述第二端口是闭合的以将所述第一和第二腔室与所述第一供给管道隔离，并且第一和第三端口是开放的以将所述第一和第二腔室连接到所述排放管道，由此释放所述第一和第二腔室中的流体压力并且使得所述第一和第二调节组件仅反抗所述偏置单元的闭合力。3.如权利要求2所述的系统，其中所述第一流体是碳酸液体，而所述第二流体是液体添加剂。
【文档编号】G05D7/03GK105900034SQ201480072456
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年1月8日
【发明人】约翰·R·牛顿, 彼得·J·布鲁克
【申请人】环球农业技术及工程有限公司