CN101287877A - 真空文氏管装置和方法 - Google Patents

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Abstract

真空文氏管装置(10)包括具有第一开口(14)、第二开口(16)和第三开口(18)的塞件(12)。第一开口(14)位于塞件(12)中以接纳来自流体源的流体(30)且第一开口(14)具有单个统一的直径(24)。塞件(12)中的第二开口(16)连接到第一开口(14)，且第二开口(16)具有第一直径(20)和第二直径(22)，且第一直径(20)大于第二直径(22)且第二直径(22)与第一开口(14)的单个统一直径(24)相同。此外，第二开口(16)第二直径(22)连接到第一开口(14)。第三开口(18)位于塞件(12)中并向大气打开。第三开口(18)具有第一直径(20)和第二直径(22)，且第一直径(20)大于第二直径(22)，且第二直径(22)小于第一开口(14)的单个统一直径(24)。此外，第三开口(18)第二直径(22)连接到第一开口(14)。此外，第三开口(18)可具有或不具有用来将真空先引导到储存器的附连件(38)。

Description

真空文氏管装置和方法
技术领域
本发明涉及真空文氏管装置和方法。更具体地说，根据一实施例，本发明涉及一种真空文氏管装置，包括具有第一开口、第二开口和第三开口的塞件。特定连接顺序的这些开口的多个不同直径提供此后更完整描述的为本发明的主旨的改进。本发明的真空文氏管装置和方法大大改进了水从喷淋喷头等流动的效率。
背景技术
如申请人获得的多个专利证明的那样，在过去几年对低流量水装置的需求并没有减小。事实上，这种需求逐渐增加。多年来申请人一直致力于构成低流量、高压阀的工作。通常，其目的是构成降低水耗，且因此增加效率并节约成本而不降低用户感觉到的水压的装置。申请人将其在美国专利5,794,643、6,182,703、和6,260,273中所示的现有技术发明以参见的方式纳入本文。尽管这些发明对现有技术进行了显著改进，但是申请人确定还需要进一步改进。仍然需要在尽可能高的压力下向用户传输水的低流量机构，从而使用户不会感觉到水流量的显著降低。
因此，本技术领域需要提供改进的真空文氏管装置和方法，它不包括移动部件，它能够使用现有的喷淋头，且它提供有用、有利的文氏管效应。
发明内容
根据一实施例，本发明的真空文氏管装置和方法包括具有第一开口、第二开口和第三开口的塞件。第一开口位于塞件中以接纳来自流体源的流体。第一开口具有单个统一的直径。塞件中的第二开口连接到第一开口。第二开口具有第一直径和第二直径。第一直径大于第二直径，且第二直径与第一开口的单个统一直径相同。第二开口第二直径连接到第一开口。第三开口位于塞件中并向大气打开。第三开口具有第一直径和第二直径。第一直径大于第二直径，且第二直径小于第一开口的单个统一直径。第三开口第二直径连接到第一开口。根据本发明的另一方面，第二开口第一直径包括向大气开口的，流体穿过其中的较大的张开部分。根据本发明的另一方面，第三开口第一直径包括与较小第二直径连接的较大张开部分。根据另一方面，塞件可移除地附连到喷淋管上。根据另一方面，塞件适配在喷淋管内，且根据另一方面，塞件包括用于将塞件固定到喷淋管的连接件和用于将喷淋头固定到塞件的连接件。
根据本发明的另一方面，第二开口第一直径约为4.5mm且第二开口第二直径和第一开口的直径约为3mm。根据另一方面，第二开口的较大张开部分形成约为45度的角度且深度约为5mm。根据另一方面，第三开口的较大张开部分形成约为45度的角度且深度为约5mm。根据再一方面，第三开口第一直径约为2mm且第三开口第二直径约为1.5mm。
根据本发明的另一实施例，真空文氏管装置包括具有第一开口、第二开口和第三开口的圆柱形塞件。第一开口位于圆柱形塞件内以接纳来自流体源的流体。第一开口具有单个统一直径。圆柱形塞件中的第二开口连接到第一开口。第二开口具有第一直径和第二直径，其中第一直径大于第二直径，且第二直径与第一开口的单个统一直径相同。第二开口第二直径连接到第一开口。第三开口位于圆柱形塞件内，向大气打开，并具有第一直径和第二直径。第一直径大于第二直径且第二直径小于第一开口的单个统一直径。第三开口第二直径连接到第一开口。第二开口第一直径包括向大气开口的，流体穿过其中的较大的张开部分。
根据该发明的另一方面，圆柱形塞件可移除地附连到喷淋管上。根据另一方面，圆柱形塞件适配在喷淋管内。根据另一方面，圆柱形塞件包括用于将圆柱形塞件固定到喷淋管的连接件和用于将喷淋头固定到圆柱形塞件的连接件。
根据本发明的另一方面，第二开口第一直径约为4.5mm且第二开口第二直径和第一开口的直径约为3mm。根据另一方面，第二开口包括形成约为45度的角度且深度约为5mm的较大张开部分。根据本发明的另一方面，第三开口第一直径包括连接到较小第二直径的较大张开部分。根据另一方面，第三开口第一直径约为2mm且第三开口第二直径约为1.5mm。根据另一方面，第三开口的较大张开部分形成约为45度的角度且深度约为5mm。
根据本发明的另一方面，产生具有流体流动的真空文氏管的方法包括以下步骤：形成具有第一开口、第二开口和第三开口的圆柱形塞件。将第一开口定位在圆柱形塞件中以接纳来自流体源的流体。第一开口形成具有单个统一直径。将圆柱形塞件中的第二开口连接到第一开口。第二开口具有第一直径和第二直径。第一直径大于第二直径且第二直径与第一开口的单个统一直径相同。第二开口第二直径连接到第一开口。将圆柱形塞件中的第三开口定位成使得它朝向大气打开。第三开口具有第一直径和第二直径，其中第一直径大于第二直径，且第二直径小于第一开口的单个统一直径。第三开口第二直径连接到所述第一开口。在第二开口第一直径中形成向大气开口的，流体穿过其中的较大的张开部分。将圆柱形塞件连接到运载流体的管道上，使得流体从第一开口穿过圆柱形塞件到第二开口。
根据本发明的另一方面，圆柱形塞件可移除地附连到喷淋管上。根据另一方面，形成的第二开口第一直径约为4.5mm且形成的第二开口第二直径和第一开口的直径约为3mm。根据另一方面，形成较大张开部分形成约为45度的角度且深度约为5mm。根据本发明的另一方面，第三开口第一直径包括连接到较小第二直径的较大张开部分。根据另一方面，形成第三开口第一直径约为2mm且第三开口第二直径约为1.5mm。
附图说明
本发明的其它目的、特征和优点将从以下附图中的较佳实施例的详细说明、所附权利要求书中变得更完全明显，其中：
图1是本发明的真空文氏管装置的较佳实施例的局部剖视图；以及
图2是本发明的真空文氏管装置的较佳实施例的局部侧剖图，在每上端有附加螺纹。
具体实施方式
本发明的实施例在图1-2中以示例方式示出。具体参见图1，根据本发明一实施例的真空文氏管装置10包括塞件12。塞件12包括第一开口14、第二开口16和第三开口18。如图所示，第二开口16连接到第一开口14。第二开口16具有第一直径20和第二直径22。从图中可见，第一直径20大于第二直径22。根据本发明的一个方面，第二直径22大约与第一开口14的单个统一直径24相同。同样，第三开口18具有第一直径21和第二直径23。第三开口18的第一直径，同样大于第二直径23。根据本发明，第二直径21通常小于第一开口14的直径24。第三开口的第二直径23连接到如图所示具有单个统一直径24的第一开口14。如这里所使用的，术语“开口”包括塞件12中开口的该长段，如图所示，而不仅限于开口的开端。开口14、16和18具有长度，且根据本发明，开口16和18具有至少两个不同直径的长度，而第一开口14具有单个、统一的直径。应当理解“单个、统一直径”意思是一旦选择了第一开口14的直径，不再有任何其它直径变化。由于各种原因，第一开口14的初始选择的直径可从1mm变化到4mm以允许流体以各种流率和体积进入装置。例如，如果要求每分钟1.0加仑(gpm)的流率，就会使用较小的第一开口14而不是用于1.5gpm流率的尺寸。
还参见图1，根据本发明的一方面，第二开口16包括张开部分26，且较佳的是第三开口18也包括张开部分26。申请人已确定张开部分26通过联合作用而有助于增加真空文氏管装置10的总体效率，以在真空腔点火并如此后将更充分讨论的那样形成时增大横跨压载物的密封的强度。在空气进入(在开口18)和水流出(在第二开口16)的装置两端处的锥形效应(联合作用)，产生比用横跨两入口的直线进口和出口所实现的大得多的抽空矢量。这致使横跨吸气开口、第三开口18的真空强度(以mmHG计)增加，如此后讨论的那样。该增加既直接影响到将氧分子装入移动的水流，同时也对移动的水流的线性加速度提供一个提升。除了更多的传输力(g-cm/sec2)，所实现的最深刻的影响在于移动较少的水的效率的可测量的增加(由于给定增加的真空拉力下载入大气O2∶H2O的8∶1化学计量比)。这是在此揭示和示出的、在大气进气开口18和水流出第二开口16处包括张开部分26的真空文氏管装置10的构造的直接结果。此外，张开部分26允许第三开口18定位成更靠近第一开口。
此外，示出的真空文氏管位于管道28内。管道28设计成将流体30沿方向箭头32的方向传输。通常，流体30是水且管道28是喷淋管。如图所示，塞件12适于直接插入管道28内或附连到管道28上，如此后揭示和讨论的那样。由于大多数管道是圆柱形，根据本发明，塞件12也是圆柱形并适于精确地配合在管道28内，使得没有流体围绕塞件12逸出且迫使所有流体穿过在第一开口14处开始的塞件12。即，引导流体30朝向接纳流体30进入真空文氏管装置10的第一开口14。显然，塞件12可以是现在已知的任何形状或此后开发的、适合使用者选择和需要的任何形状。即，无论管道28是什么形状，塞件12可适配或容纳它并仍然如在此所述那样起作用。
图1还示出了第三开口18直接向大气打开。在塞件12插入管道28内的情况下，必须将管道28中的开口设置成与第三开口18对应，以按本发明的要求提供通向大气的开口。
还如图所示，管道28可延伸超过塞件12的长度和第二开口16。在一些情况下，喷淋头(未示出)可附连到管道28上超过第二开口16，而可适合于用户的用途。在任何情况下，有或没有张开部分26的第二开口16是当流体30沿前述方向箭头32的方向穿过塞件12时流体从中穿过的开口。然后，同样流体30进入第一开口14，穿过塞件12并在第二开口16处流出塞件12，如图所示。显然，当喷淋头附连到塞件12时，第二开口是间接“向大气打开”的。
根据本发明的另一方面，第二开口16的第一直径20约为4.5mm。此外，根据本发明的该方面，第二开口16第二直径22和单个统一直径24约为3.0mm。同样，第三开口18第一直径21大于第三开口18第二直径23。此外，第三开口18第二直径23小于为第一开口14选择的任何直径。根据本发明的一方面，第三开口18第一直径是2.0mm且第三开口第二直径23是1.5mm且小于第一开口14的直径。申请人已确定这些直径一起作用而产生特别的文氏管效应，如此后将更完整讨论的那样。在任何情况下，这些特定直径的变化包含在本发明的范围内，只要将在此以及通过附图所讨论和揭示的设置保持成第二开口16第一直径20大于第二开口16第二直径22且第三开口18第一直径21大于第三开口18第二直径23、且第二直径23小于第一开口14的直径，以及开口的连接为所述那样。此外，根据本发明的一方面，第二开口16和第三开口18的张开部分26形成约45度的角度，如图所示。还有，张开部分26的深度约5mm。再则，只要保持相对尺寸和定位，各种角度和深度都包含在本发明的范围内。
现参见图2，揭示了本发明的真空文氏管10的另一实施例的局部侧剖图。根据该实施例，塞件12包括连接件34和连接件36。根据一方面，连接件34是一组外螺纹且连接件36是一组内螺纹。因而，在管道28具有外螺纹(未示出)处，连接件36内螺纹用于将塞件12附连到管道28端部。其后，喷淋头(未示出)可使用连接件34外螺纹附连到塞件12上。显然，现在已知或此后开发的、对连接本发明的真空文氏管装置10有用的任何连接都包含在本发明范围内。
在操作中，真空文氏管装置10放置成与管道28连结。这可是通过如上所述将塞件12放置在管道28内并提供对应于第三开口18的开口或它可通过真空文氏管10相对管道28放置的连接件34和/或36。但是一旦完成就位，流体30沿方向箭头32的方向流动，如图所示，从而使流体首先通入第一开口14。一旦选定后，第一开口14具有单个统一直径24。即，不同的塞件12可构造成各种直径的第一开口，还是在一旦选定后，在任何图中所示的塞件12中第一开口12的直径不再变化。由于流体30通入第一开口14，申请人已确定那是少量的水(大约是0.001ml)从第三出口18逸出。这起到了使文氏管效应起作用的引子的作用。申请人已确定除非在第一开口14处进口和第二开口16处出口之间有“压载效应”，否则就不会发生这种现象。压载效应在百分之几秒中瞬时发生，并就在其后面形成真空密封。如果不立即在其后面形成真空密封，文氏管效应条件无法形成且水直接通过第三开口18离开而通到敞开的大气。借助于第一直径20和21和第二直径22和23的联合，通过申请人认定压载效应的作用而形成真空密封。也就是说，通过大和小直径联合的、所描述的开口的联合形成压载效应。
一旦形成真空文氏管效应后，局部压力梯度转回到流体从其流出的第二开口16的方向上，且利用流体30的流动流的权利作为其能量源而使真空强度变得更强。申请人已确定本发明的真空文氏管10可拉动极强的-26.6英寸HG的真空压力。仅使用流体30(例如水)的流动流作为能量源来产生这么大量的真空在本行业中是未曾听说过的。在以前申请人能产生的最大压力是-21.4英寸HG。这表示文氏管的总体强度有大于24％的增加。此外，这可通过申请人的装置直接转化成约18％的效率增加。该效率已由申请人通过根据时间的移动水量的标准测试并以每分钟加仑对其进行测量而测得。总之，作为其文氏管效应强度增加的结果，申请人的本发明在节水的领域的改进中可提供相当大的优越性。
通过本发明的文氏管效应有效性的其它说明，可将附连管线(以虚线示出)附连到第三开口18。当附连后，附连管线38在相对的未连接到第三开口18的附连管线端部(未示出)产生吸力并因此在第三开口18的远距离处产生吸力。

Claims (20)

1.一种真空文氏管装置，包括：
a)塞件，具有第一开口、第二开口和第三开口；
b)所述第一开口位于所述塞件中以接纳来自流体源的流体，所述第一开口具有单个统一的直径；
c)所述塞件中的所述第二开口连接到所述第一开口，所述第二开口具有第一直径和第二直径，其中所述第一直径大于所述第二直径且所述第二直径与所述第一开口的所述单个统一直径相同，且其中所述第二开口第二直径连接到所述第一开口；以及
d)所述第三开口位于所述塞件中，向大气打开，所述第三开口具有第一直径和第二直径，其中所述第一直径大于所述第二直径，且所述第二直径小于所述第一开口的所述单个统一直径，且其中所述第三开口第二直径连接到所述第一开口。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二开口第一直径包括所述流体穿过其中的朝向大气开口的较大的张开部分。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述塞件可移除地附连到喷淋管。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述塞件适配在喷淋管内。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述塞件包括用于将所述塞件固定到喷淋管的连接件和用于将喷淋头固定到所述塞件的连接件。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二开口第一直径约为4.5mm且所述第二开口第二直径和所述第一开口的直径约为3.0mm。
7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述较大张开部分形成约为45度的角度且深度约为5mm。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第三开口第一直径约为2.0mm且所述第三开口第二直径约为1.5mm。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第三开口第一直径包括较大的张开部分。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述较大的张开部分形成约为45度的角度且深度约为5mm。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括连接到所述第三开口的附连管线。
12.一种真空文氏管装置，包括：
a)圆柱形塞件，具有第一开口、第二开口和第三开口；
b)所述第一开口位于所述圆柱形塞件内以接纳来自流体源的流体，所述第一开口具有单个统一的直径；
c)所述圆柱形塞件中的所述第二开口连接到所述第一开口，所述第二开口具有第一直径和第二直径，其中所述第一直径大于所述第二直径，且所述第二直径与所述第一开口的所述单个统一直径相同，且其中所述第二开口第二直径连接到所述第一开口；
d)所述第三开口位于所述圆柱形塞件内，向大气打开，所述第三开口具有第一直径和第二直径，其中所述第一直径大于所述第二直径，且所述第二直径小于所述第一开口的所述单个统一直径，且其中所述第三开口第二直径连接到所述第一开口；以及
e)其中所述第二开口第一直径和第三开口第一直径包括较大的张开部分。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述圆柱形塞件可移除地附连到喷淋管。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括连接到所述第三开口的附连管线。
15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述较大张开部分形成约为45度的角度且深度约为5mm。
16.一种产生有液体流动的真空文氏管的方法，所述方法包括以下步骤：
a)形成具有第一开口、第二开口和第三开口的圆柱形塞件；
b)将所述第一开口定位在所述圆柱形塞件中以接纳来自流体源的流体，且其中所述第一开口形成为具有单个统一直径；
c)将所述圆柱形塞件中的所述第二开口连接到所述第一开口，其中所述第二开口具有第一直径和第二直径，且其中所述第一直径大于所述第二直径，且所述第二直径与所述第一开口的所述单个统一直径相同，且其中所述第二开口第二直径连接到所述第一开口；以及
d)将所述圆柱形塞件中的所述第三开口定位成使得它朝向大气打开，其中所述第三开口具有第一直径和第二直径，且其中所述第一直径大于所述第二直径，且所述第二直径小于所述第一开口的所述单个统一直径，且其中所述第三开口第二直径连接到所述第一开口；
e)在所述第二开口第一直径和所述第三开口第一直径中形成较大的张开部分；以及
f)将所述圆柱形塞件连接到运载流体的管道上，使得所述流体从所述第一开口穿过所述圆柱形塞件到所述第二开口。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括将附连管线连接到所述第三开口的步骤。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二开口第一直径形成约为4.5mm且所述第二开口第二直径和所述第一开口的直径形成约为3.0mm。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述较大的张开部分形成约为45度的角度且深度约为5mm。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第三开口第一直径形成为约2.0mm且所述第三开口第二直径和所述第一开口的直径形成为约1.5mm。
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