CN101681171A - 分配阀的预定流量控制模块 - Google Patents

Abstract

流量控制器包括流量控制室、扩散器和固定长度的止动器。该固定长度的止动器包括杆和柱塞。该杆可沿着其纵轴被压缩。流量控制器还包括分离地附接在流量控制主体的接口。将固定长度的止动器的固定部分附接在该接口。流量控制器还包括有多个预定长度的多个固定长度的止动器。安装时将每个固定长度的止动器设置为进入扩散管内预定的距离，以便流过流量控制室的流体产生一定流速。该固定长度的止动器按照预定的长度用颜色编码。

Description

分配阀的预定流量控制模块

技术领域

[101]本申请整体涉及分配设备(dispensing equipment)，且特别，但不以限制的方式，涉及一种改进的流量控制器，用于调节与饮料分配器(dispenser)有关的饮料流体流的流速。

背景技术

[102]标准的后混合饮料分配器将各种饮料流体混合以配制一种饮料。特别是，将一种浓缩液，如用于软饮料的有饮料味的糖浆，的供料与稀释液，如纯的或充碳酸气的水，的供料混合。通常通过分配阀组件的分配喷嘴同时配给浓缩液和稀释液，从而将所需的饮料混合和配送给顾客。因此，将每种饮料流体从饮料流体源通过饮料流体管线流过饮料分配器传送给分配阀组件。标准的后混合饮料分配器一般在各种不同机械装置中包括一种控制经分配阀组件所排放饮料流体流的数量和流速的流量控制器。

[103]流量控制器通常可操作地分为流量控制组件和阀组件。流量控制组件与饮料流体管线相连并从管线接收饮料流体。流量控制组件最佳地调节饮料流体的流速从而从分配喷嘴排放出高质量的饮料。阀组件可操作地与流量控制组件和分配喷嘴连接以便能让所需数量的饮料流体从分配阀组件流到分配喷嘴。

[104]在变化的流量压力下通过维持恒定的浓缩液和稀释液的流速，在后混合饮料分配器中的流量控制组件确保提供浓缩液和稀释液之间合适的混合比。合适的混合比允许分配器提供有恒定质量和味道的饮料。对于一种饮料产品的市场销售和商业上的成功来说需要这样的一致性。但是，目前流量控制组件通常需要受过培训的技术人员很费时间的初始校准以便在所得到的饮料混合物中获得合适的浓缩液/稀释液比率。还有，目前的流量控制组件需要日常例行的人工再校准，因为经过一段时间它们会“漂移”出合适的调节范围。

[105]图1示出按照现有技术的流量控制器10，在美国专利6,328,181号中更详细地有所描述。流量控制器10包括流量控制组件20，该组件20带有具有可调节流量控制的流量控制单元30。如图所示，该控制单元包括流量调节接口40，用于通过改变活塞50在流量控制室60内的位置选择性控制流过流量控制单元的流速。流量调节接口40可操作地与流量控制弹簧70连接，因而使得当流量调节接口40被移位时活塞50也被移位。流量调节接口40包括用于接纳对应的控制输入(如螺丝刀)的调节槽80，以便定位和调节流量调节接口40(即，用螺丝刀顺时针旋转流量调节接口40可使它变紧，从而推动活塞50进一步进入到流量控制室60中并减小流量控制组件20所允许的流速，或者可以使流量调节接口变松得到相反的结果)。

[106]所以，在图1的例子中，需要技术人员在初次设立时校准该装置并且也还可能需要技术人员周期地重新校准因该装置会漂移出合适的调节范围。还有，如在美国专利6,328,181号中描述的那样，对于具有可调节流量控制的流量控制组件，如果有锁定单元90以防止除培训过的技术人员之外的任何人接近流量控制接口40是很有用的。这是试图保持该标定免受未经培训人员的不利影响。无论如何，对可调流量控制器的分配器的操作，已经造成不一致的饮料质量和不必要的劳动力成本。当流量控制装置校准不当，特别是被未经培训的服务技术人员校准时，或者是当流量控制组件在进行重新校准之前漂移出调节范围时，可能损害饮料的完整性。还有，技术人员所需的培训可能是浪费时间和金钱的。

[107]因此，有需要使用流量控制组件对后混合饮料分配器的浓缩液和稀释液两种都提供精确和有效的流速控制。还需要该流量控制组件不会周期性地漂移出校准值。

发明概述

[108]本申请描述用于流体的流量控制器。流量控制器可以包括流量控制室、设置在流量控制室内的扩散器和固定长度的止动器(stop)。将固定长度的止动器设置在扩散管内预定的距离以控制流过流量控制室的流体的流速。

[109]固定长度的止动器可以包括杆和柱塞。该杆可以包括可压缩的材料，使该杆可沿其纵轴被压缩。可压缩材料可以包括弹簧。扩散管可以包括中空的圆筒体，柱塞可以包括实心的圆柱体。扩散管的内半径略大于柱塞的半径。扩散管可以包括若干扩散管开口。

[110]流量控制器还可以包括限定流量控制室的流量控制主体和分离地加接到流量控制主体的接口。固定长度的止动器的固定部分加接到该接口。固定长度的止动器延伸到流量控制室内预定的距离。

[111]固定长度的止动器可以包括可压缩材料使固定长度的止动器沿着其纵轴可被压缩。该可压缩材料可以包括弹簧。

[112]流量控制器还进一步包括有若干预定长度的若干固定长度的止动器。安装时，将每个固定长度的止动器设置在扩散管内预定的距离以便产生流过流量控制室流体的某一流速。固定长度的止动器按照预定的长度用颜色编码。

[113]本申请还描述了控制流过流量控制室的液体流速的方法。该方法可以包括提供若干不同尺寸的固定长度的止动器，确定流过流量控制室的液体所需的流速，选择该若干不同尺寸的固定长度的止动器之一，将不同尺寸固定长度的止动器中选定的一种设置在流量控制室内，使液体以所需的流速流过流量控制室。

附图说明

[114]图1是说明已知可调流量控制器一个例子的分解图。

[115]图2是本文描述的流量控制器的等距图。

[116]图3是图2的流量控制器的分解图。

具体实施方式

[117]现在参考附图，在各图中相同的数字代表相同的元件，图2示出本文描述的流量控制器100。如上所述，打算将流量控制器100与现有技术中已知的饮料分配器阀组件(未示出)一起使用。作为这些饮料分配器阀组件之一的一部分，流量控制器100可与一个或多个饮料流体管线(未示出)连接并与其流体连通从而使流量控制器100从饮料流体管线接收饮料流体，如后混合的浓缩液、后混合的稀释液，或者预先混合的饮料流体。流量控制器100可操作以控制由饮料分配器阀组件的分配喷嘴(未示出)所排放的饮料流体流的数量和流速。

[118]如图2所示，可将流量控制器100分成两部分：流量控制组件110和阀组件120。总的来说，可将流量控制组件110可操作地与饮料流体管线连接并从该管线接收饮料流体。流量控制组件110调节饮料流体的流速从而从分配喷嘴排出高质量的饮料。可将阀装置120可操作地与流量控制组件110和分配喷嘴两者连接。因而阀组件120可以允许所需数量的饮料流体从分配阀装置流到分配喷嘴。

[119]流量控制装置110可以包括歧管入口130和流量控制主体140。流量控制主体140又是歧管150的一部分。歧管150还有一部分可以是阀装置120的阀主体160。阀装置120还可以包括电耦合器170和歧管出口180。

[120]如图3所示，流量控制组件100还可以分成帽罩单元190和流量控制单元200。总的来说，当从饮料流体管线接收饮料流体时，在饮料流体所施加的变化的流动压力下流量控制单元200可以保持恒定的饮料流体流速。因此，当饮料流体连通到分配喷嘴时流量控制器100可以建立良好的流速，而饮料分配器需要良好的流速以便提供具有恒定质量和味道的各种饮料。帽罩单元190可以帮助固定流量控制单元200的机械装置，将该机械装置定位在流量控制室210内并关闭该系统。

[121]特别是，歧管150可以支持流量控制组件100和阀组件120并与它们可操作地连接。流量控制主体140可将流量控制单元200和帽罩单元190固定在那里。可将图3中的阀组件120进一步分配以便包括感应器单元220。感应器单元220通过线圈组件230可以控制流过流量控制器100的饮料流体量。因而，实际上，线圈组件230用作用于排放所需数量饮料流体的阀。本发明所属技术领域的普通技术人员将能认识到通过其他的装置也能实现这个功能。

[122]流量控制主体140可以限定流量控制室210。沿着流量控制室210可以设置帽罩单元190和流量控制单元200。流量控制主体140还可以包括至少一个固定部件240用于以螺纹方式接纳对应的流量控制螺钉250。尽管固定部件240优选地构造成接纳螺钉，本发明所属技术领域的普通技术人员将会认识到，可以固定部件240可被构造为接纳沿着流量控制室210附着帽罩单元190和流量控制单元200的任何装置。歧管入口130可操作地连接流量控制室210并与其流体连通并从流量控制主体140向外伸出以从饮料流体管线接收饮料流体。

[123]以类似的方式，阀主体160可将感应器单元220固定在那里。阀主体160可以限定阀室260。沿着阀室260可以设置感应器单元220。阀主体160可以包括至少一个固定部件270用于以螺纹方式接纳对应的阀螺钉280。

[124]如所述，歧管150可以包括歧管出口180，它可与阀室260可操作地连接并从阀主体160伸出以从流量控制器100排出饮料流体。此外，歧管150可以装设耦合通道(coupling channel)(未示出)用于引导饮料流体从流量控制组件110流到阀组件120，从而可操作地使流量控制组件110与阀组件120连接。

[125]如图3所示，流量控制单元200可以包括固定长度的止动器290，它推动饮料流体进入流量控制室210。事实上，固定长度的止动器290可以使与进入的饮料流体相关联的不利的高压或低压减幅。流量控制单元200还可以包括设置在固定长度的止动器290周围的扩散器套管300。可对于若干扩散器出口310设置扩散器套管300以便与固定长度的止动器290一起工作，当饮料流体流过流量控制装置110到阀装置120时提供所需的流速。

[126]固定长度的止动器290可以包括杆320和柱塞330。杆320可以是实心的金属圆柱体，尽管可以使用其他的形状和材料。在圆柱体的一端，可将杆320的外表面制成螺纹从而可将它接纳在带螺纹的开口内。在圆柱体的另一端，可将杆320连接到柱塞330。柱塞330也可以是实心的金属圆柱体，尽管可以使用其他的形状和材料。柱塞330的直径可以比杆320的大，虽然这并非必需的。柱塞330的尺寸可以这样确定使得可将它插入到扩散器套管300中，它可以包括中空的金属圆筒体，尽管可以使用其他的形状和材料。扩散器套管300的内半径可以略大于柱塞330的半径。杆320的一部分可以用可压缩材料制成，如弹簧，从而在使用时固定长度的止动器290可沿着其纵轴被压缩，尽管图3中没有示出这种替代方案。

[127]帽罩单元190可以包括接口340，它可以构造成与固定长度的止动器290连接。如所述，固定长度的止动器290的杆320可以有螺纹，从而可由设置在接口340中的带螺纹的开口接纳。本发明所属技术领域的普通技术人员将能认识到，为了达到这个目的其他的固定装置也是可能的。可以在接口340中设计带螺纹的开口以接受固定长度的止动器290的固定部分。因此，当将固定长度的止动器290适当地安装在接口340中且将接口合适地附着到流量控制室210时(如下面详细描述那样)，柱塞330将伸入到流量控制室210内预定的(即已知的)长度。

[128]接口还可以包括可插入穿过流量控制单元保持器360的旋钮350，其确保当接口340与流量控制主体140连接时可被有利地定位。这又可以保证固定长度的止动器290(已经将它螺纹拧入到接口340中固定的长度)有利地定位在扩散器套管300和流量控制室210(如上所述)内。可以使用密封件370和380以便防止进入的饮料流体流过流量控制室210时的渗漏。

[129]在操作中，饮料流体可从饮料流体管线流入歧管入口130并被引导进入扩散器套管300。然后饮料流体可能遇到设置在扩散器套管300(被设置在流量控制室210内)内的柱塞330。接着饮料流体可以流过柱塞330的头部和经过由柱塞330的外半径和扩散器套管300的内半径所限定的空间。随后饮料流体可通过扩散管出口310流出这个空间。当饮料液体流过该装置的这个区域时，柱塞330在扩散器套管300内并与扩散管出口310相关的定位可以给预所需的流速。在这一点，可引导饮料流体流过流量控制组件110的流量控制室210并通过连接通道(未示出)到阀组件120的阀室260。

[130]阀组件120的操作可以允许饮料流体继续前进到分配器喷嘴或者可以阻止其进一步流动。例如，在阀的关闭位置，阀组件120可以阻止流体继续流动。在阀的打开位置，如要求从饮料分配器配给所需的饮料时，阀组件120可允许饮料流体流过该单元。尽管该功能可由现有技术中已知的几个装置来实现，图3中示出的例子说明具有活塞390设置在阀室260中并可操作地与线圈组件230连接的感应器单元220，用于选择性地限制饮料流体流到支管出口180。线圈装置230可以包括线圈元件400和与线圈元件400可操作地连接的致动元件(actuator element)410，从而线圈元件400和致动元件410配合工作以选择性地控制活塞390的位置从而限制饮料液体的流动。因此，当要求从饮料分配器分配所需的饮料时，可送出电流通过线圈元件400使致动元件410磁化。致动元件410又可将电动势给予活塞390使它提升和露出打开的通道以允许流体流到歧管出口180，然后流体通过喷嘴排出。用这种方式，阀组件120可以控制在分配器喷嘴放出的饮料数量。

[131]所以，在受控的和恒定的流速下可以传送所需数量的饮料流体。这样，可以使用2个或多个这样的流量控制器100来供给有所需组分比例一致的混合饮料(即，要求一种或多种液体饮料组分混合物的饮料)。通过在每个流量控制器100中使用合适尺寸的固定长度的止动器290可以实现这个目的。更特别的是，每个流量控制器100可以装配有特定的固定长度的制动器290(它可以有与其他固定长度的止动器290的不同长度)从而使组合的效果(这是因为每个固定长度的止动器290在它的各自流量控制器的液体饮料组分中产生特定的流速)在混合的饮料中产生合适的组分比例。

[132]例如，饮料“Z”可以包括饮料组分“X”和饮料组分“Y”的混合物。还有，为了这个简化的例子，饮料Z中X和Y的合适比例是60％X和40％Y。因此，这需要各流量控制器100有彼此一致和特定的流速从而在得到的饮料混合物中产生基本合适的比例。考虑到这方面，可以构造若干固定长度的止动器290以使以某些长度间隔覆盖一系列的固定长度，即，可构造出一组固定长度的止动器290。各固定长度的止动器290的不同长度对于一种特定的饮料组分可以代表不同的流速(或者对于一组类似的饮料组分可以代表不同的流速，该组类似的饮料组分相对流速有基本相同的物理特性，如密度、粘度等)。在该组中每个固定长度的止动器290在安装时可以造成柱塞330在扩散器套管300中不同的位置，并因此造成通过该装置的特定饮料组分的不同流速。

[133]止动器290可按照所需的流速用颜色编码，即，红的止动器290可有一种流速，而绿的止动器290将有不同的流速，等等。止动器290可以适应范围广泛的各种流体和流体特性。

[134]继续当前的例子，使用该组的每个固定长度的止动器290可以测试通过流量控制单元200的饮料组分X的流速。同样，使用该组的每个固定长度的止动器290可以测试通过流量控制单元200的饮料组分Y的流速。可以使用得到的试验结果决定固定长度的止动器290的何种组合产生饮料Z有利的60-40混合物。在现场，通过简单地将两个相关的固定长度的止动器插入到接口340中可以有效地安装它们。此后，每次当饮料分配器需要饮料Z时，可以很方便地使用这种已知的固定长度的止动器290的组合。进一步，使用该固定长度的止动器290意味着在使用中流速将不“漂移”，这将提供更加一致的流速并消除了对重新校准的需要。

Claims (15)

1、一种流体的流量控制器，包括：

流量控制室；

设置在该流量控制室内的扩散器；和

固定长度的止动器；

其中将该固定长度的止动器设置进入所述扩散器内预定的距离以便控制流过所述流量控制室的流体的流速。

2.如权利要求1所述的流量控制器，其中所述固定长度的止动器包括杆和柱塞。

3.如权利要求2所述的流量控制器，其中该杆包括可压缩材料从而该杆可以沿着其纵轴被压缩。

4.如权利要求3所述的流量控制器，其中所述可压缩材料包括弹簧。

5.如权利要求2所述的流量控制器，其中所述扩散器包括中空的圆筒体且所述柱塞包括实心的圆柱体。

6.如权利要求5所述的流量控制器，其中所述扩散器的内半径略大于柱塞半径。

7.如权利要求1所述的流量控制器，其中所述扩散器包括若干扩散管开口。

8.如权利要求1所述的流量控制器，还包括：

限定流量控制室的流量控制主体；和

分离地附接到流量控制主体的接口。

9.如权利要求8所述的流量控制器，其中将固定长度的止动器的固定部分附接到该接口。

10.如权利要求9所述的流量控制器，其中固定长度的止动器延伸预定的距离到流量控制室中。

11.如权利要求1所述的流量控制器，其中固定长度的止动器包括可压缩材料从而使固定长度的止动器可沿其纵轴被压缩。

12.如权利要求11所述的流量控制器，其中所述可压缩材料包括弹簧。

13.如权利要求1所述的流量控制器，还包括：

包括多个预定的长度的多个固定长度的止动器；其中将每个固定长度的止动器设置在进入扩散器内预定的距离以便流过流量控制室时流体产生一定的流速。

14.如权利要求13所述的流量控制器，其中该多个固定长度的止动器按照该多个预定的长度用颜色编码。

15.一种控制流过流量控制室的液体流速的方法，包括：

提供多个不同尺寸的固定长度的止动器；

确定液体流过流量控制室的所需的流速；

选择该多个不同尺寸的固定长度止动器之一；

将不同尺寸固定长度的止动器之中选定的一止动器设置在流量控制室内；和使液体以所需的流速流过流量控制室。

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