CN101837263B

CN101837263B - 液体同步混合输送系统

Info

Publication number: CN101837263B
Application number: CN2010101847407A
Authority: CN
Inventors: 里昂·汉恩
Original assignee: Individual
Current assignee: Han Minghai
Priority date: 2009-08-16
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2030-05-12
Also published as: CN101837263A; WO2011022120A1; US8292123B2; US20110036866A1

Abstract

本发明提供了一种液体同步混合输送系统，包括：多个容器，每个容器均具有过流排液孔，用于将容器中的液体限制在特定的容量；一排垂直间隔分布的定容积排液孔，所述各个容器上的过流排液孔位于同一高度；各个容器上的彼此对应的定容积排液孔位于同一高度；分送装置，包括多支管，通过多个管道分别配接各个容器的定容积排液孔，还包括位于至少一个管道中，但不位于所有的管道中的液流控制装置，用于控制从容器的定容积排液孔向下流动的液流。本发明的有益效果是：液体，尤其是化学组成物可以从液体流开始便根据需要的比例而相应的控制。

Description

液体同步混合输送系统

技术领域

本发明涉及一种液体同步混合输送系统，尤其是涉及两个或两个以上容器的同步流动的液体同步混合输送系统。

背景技术

在多种应用场合中，不同液体需要按精确比例混合。以受控的速度分送特定量的液体能控制混合液的组成。传统上，这个工序是通过天平标尺或定量泵来实现的。定量泵除了能提供特定容量的液体外还可以控制液流的比例。然而，为了保持精确，所有这些装置都必须定期校准。如果天平标尺或定量泵不准，自前一次调校后的所有测量都可能存在问题，从而可能导致召回并重新生产问题产品。

汽油和乙醇常按一定比例调配形成引擎燃料。混合比例的改变可能导致燃料性能产生不好的变化。因为乙醇会吸收空气中的水份，所以汽油和乙醇在送达本地分销商前不宜混合。在油罐车上，把容器用一定比例和数量的汽油和乙醇装满有很多方法。

将两种液体以特定比例混合到共同容器的一种方法是先把一定数量的液体倒出来，然后再往同一个容器里加入另一种液体。因为它不需要用到任何特殊的装置，这种方法经常使用。但该方法的不足之处在于混合比例的精确度取决于测量转移液体量的装置的精确度。该方法的另一个缺点就是在不使用其它帮助混合的装置情况下，在容器内液体会呈现明显的分层现象。

上述方法通常应用于油罐车到达燃料零售商处之前，在分销处将乙醇和汽油转移到车上。这种技术通俗的称为“溅泼混合”，即推定液体会在容器内溅泼导致均匀混合，然而，汽油和乙醇在到达零售商处常常并未良好的混合均匀，这可能对车辆产生负面影响，因为车辆接受不了燃料中含有不均匀的乙醇混合比例。

这种方法还存在另一个缺点，就是在开始将两种液体转移到接收容器时，其流量很有可能控制不佳，导致了两种成分的比例失调，从而带来不希望得到的结果。

另一种选择，两种液体通过泵以预设的流速输送以达到所需的比例。这种方法需要控制两种液体精确的流速，来达到需求的混合比例。和很多电子测量装置一样，液体流速控制器的准确度会随着时间的推移而偏移，因此需要定期校准，很有可能还要采取其它预防和维护手段。如果发现刻度不准，自上一次校准开始的所有混合物品质都会受到质疑。

现有技术的混合装置通常采用大容积容器混合不同容器中的液体，而不考虑其液体可能远远偏离需要的比例。

因此，需要有一种技术，其可以测量和控制分送的液体量和液体的流速，不必定期校准。

发明内容

本发明的目的在于解决上述的技术问题，提供一种同步混合比例准确、维护方便的液体同步混合输送系统。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种液体同步混合输送系统，包括：多个容器，每个容器均具有过流排液孔，用于将容器中的液体限制在特定的容量；一排垂直间隔分布的定容积排液孔，所述各个容器上的过流排液孔位于同一高度；各个容器上的彼此对应的定容积排液孔位于同一高度；分送装置，包括多支管，通过多个管道分别配接各个容器的定容积排液孔，还包括位于至少一个管道中，但不位于所有的管道中的液流控制装置，用于控制从容器的定容积排液孔向下流动的液流。

进一步的，所述液流控制装置通过手动阀控制以设定粗调液流大小。

进一步的，所述液流控制装置为长型的浮子，所述浮子包括第一端和第二端，第一端和第二端之间具有开口，液流向上绕过第二端，进入开口，向下从第一端流出。

进一步的，当液流压力增加时推动其第二端，所述液流控制装置的开口减小；当液流压力减小其释放第二端，所述液流控制装置的开口增大。

进一步的，所述第一端固定设置，第二端根据向下的液流压力而相应移动。

进一步的，所述第一端为空心，第二端为实心。

进一步的，所述位于第一端和第二端之间的开口为弹簧式结构，以允许第二端内外伸缩。

进一步的，所述位于第一端和第二端之间的开口为凹槽，以允许第二端内外伸缩。

进一步的，所述各个容器的横截面区域的面积的比例和各个容器中的液体的最终混合比例一致。

进一步的，所述各种液体进入共同的接受容器的即时混合比例和各种液体最终总体的化合或混合比例相同。

本发明的目的还通过以下技术方案来实现：

一种液体同步混合输送系统，其特征在于，包括：第一容器，用于储存第一化学液体，包括过流排液孔以限制第一化学液体在第一容器中的容量，第一容器上垂直间隔分布一排定容积排液孔；第二容器，用于储存第二化学液体，包括过流排液孔以限制第二化学液体在第二容器中的容量，第二容器上垂直间隔分布一排定容积排液孔；分送装置，包括多支管，通过两个管道分别配接第一容器和第二容器的定容积排液孔，还包括位于两个管道的其中之一上的液流控制装置，用于控制从第一容器或第二容器的定容积排液孔的向下流动的第一化学液体或第二化学液体，其中第一化学液体和第二化学液体流入共同接收容器的即时比例和第一化学液体和第二化学液体最终整体的化合或混合比例基本相同。

进一步的，所述液流控制装置为空心结构，设有玉米型的塞子根据液流压力沿液流控制装置内外移动。

进一步的，所述第一容器和第二容器的横截面区域的面积的比例和各个容器中的液体的最终混合比例一致。

进一步的，所述第一种化学液体为汽油，所述第二种化学液体为乙醇。

本发明的有益效果主要体现在：液体，尤其是化学组成物可以从液体流开始便根据需要的比例而相应的控制，从而液体分送和混合精确，充分，并且无需校准。本发明应用广泛，例如，可用于汽油，柴油等液体的混合。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方案作进一步说明：

图1为本发明的具体实施例的具有两个独立容器的液体分送系统。

图2A为一种可在图1中使用的示例性的液流控制装置。

图2B为另一种可在图1中使用的示例性的液流控制装置。

图3为另一种可在图1中使用的示例性的液流控制装置。

1 容器A 29 排液口HB4

3 容器B 200 液流控制装置

5 管A 20 浮子FA

7 管B 202 第一端

9 手动阀MVB 204 第二端

11 过流排液口HA 206 螺旋弹簧

12 过流排液口HB 250 液流控制装置

15 排液口HA1 252 第一端

17 排液口HA2 254 第二端

19 排液口HA3 300 液流控制装置

21 排液口HA4 302 第一端

23 排液口HB1 304 第二端

25 排液口HB2 306 特定结构

27 排液口HB3

具体实施方式

有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式之较佳具体实施方式的详细说明中，将可清楚的呈现。然而本领域技术人员将意识到此处的参考了附图的具体描述仅仅用于示例目的，本发明并不局限于此。

图1表示了一种从两个不同容器中按照预先设定比例混合两种液体(如：汽油和乙醇)的结构，这两个容器尺寸可以不同。为了方便阐述，大一点的汽油容器标记为容器A1，小一点的乙醇容器标记为容器B3。容器A1和容器B3通过多支管分送装置连接，其中包括了管A5和管B7。

用来设置粗液流和自我调节液流的手动阀MVB装置安装在管B内。每个容器内都有相同高度的过流排液口，标记为过流排液口HA 11和过流排液口HB 12，分别在容器A1和容器B3内。容器A1和容器B3还分别具有4个额外的定容积排液口，它们垂直由上而下布置，容器A的4个额外的定容积排液口分别标记为排液口HA1 15，排液口HA2 17，排液口HA319，排液口HA4 21。容器B3的4个额外的定容积排液口位于对应的相同的高度，分别标记为排液口HB1 23，排液口HB2 25，排液口HB3 27，排液口HB4 29。各个容器内的各个阀，以及过流点均装有传感器来探测实际液体流。这些传感器可服务于一种控制系统中，用于远程启动需要开启的对应阀。各个排液口对应的阀门和传感器在图1中均有展示，不再一一说明。

如图1所示，在接近容器顶部的位置安装有过流口。在一种实施方式中，各个容器的过流口的垂直高度都与其他容器的过流口的高度相同。在任何特定高度，各个容器的横截面的表面积比例是相同的。每个容器会注入液体直到过量，来确保容量最大化、或者达到了所需的容量。过量的液体通过过流口或过流管流出，储存在外部的储水管或容器里以便将来使用。通常，采用一个传感器来检测是否有液体流过过流口，以指示这一步骤是否实现。很多型号的传感器都可以应用在此。

这些一个或多个分送口，或定容积排液口，在一个特定的分送口和过流排液口之间，在容器的一侧垂直分布，分别对应特定的液体容积。每个排液口均设置了阀门，以防止液体通过这个排放口不必要的流出。当一个特定的阀门打开，超出这个阀门、并低于过流排液口的那部分液体将通过这个排放口管道流出，以传输特定体积的液体。

图1仅展示了具有两个容器，即容器A1和容器B3的结构。本领域技术人员将容易的想到这些技术也可以应用于两个以上的容器。相应的，每个额外的容器也具有类似的设计，装配有和第一个容器高度相同的分送口，而直径可以有所区别。

在往接收容器(未显示)里分送液体之前，每个分送管连接到一个共用的多支管。在一个或多个向多支管输送液体的管道内装有手动阀和自调节的机械装置来控制通过水管的液体流。

在具体操作中，在若干垂直的容器中将液体注入到相同高度的过流排液口之后，各个容器的相同高度的排液阀打开。相应的液体自上而下进入各自独立的排液管，然后通过多支管并流到一起。通过合适的液流控制装置(如：浮子)和位于一个或多个独立排液管中的手动阀，在液体分送中各个容器中的液体高度会变的相同，从而实现所有容器中的液体同步分送。这保证从多支管流出的液流中每种液体的比例保持不变。

图2A为一种示例的液流控制装置200，具体为浮子FA 20。该液流控制装置200是一个第一端202和第二端204之间的中部设有螺旋弹簧的浮子。尽管在图2A中第一端202看起比较短，第二端204看起来较长，但是这种设置并非必需的。根据一种具体实施方式，第一端是空心的，允许液体通过，第二端是密闭的，阻挡液体通过，这样以使得第二端被驱使反应液流压力。

在具体操作中，流动的液体通过长的第二端204的外部，从长的第二端204的方向接近液流控制装置200，并通过螺旋弹簧206到达液流控制装置内部，并通过具有短扣的远端的开口流出。液流控制装置的向上端，即长的第二端204，可以来回移动，但向下的端，即较短的第一端202，是机械固定在其位置上的。换句话说，液流控制装置200是按照液体压力来工作的。若果压力增加(快速液流)，长的第二末端204挤压螺旋弹簧206，减小螺旋弹簧的开口，从而减少液流。同样的，如果液体压力减小(慢液流)，长端204释放螺旋弹簧206，从而增加液流。

图2B为另一种液流控制装置250，具体为浮子FB。液流控制装置250包括两部分：短钉252和长钉254。短钉252和长钉254通过凹槽上下收合，从而可在凹槽中留出开口。类似于浮子FA，浮子FB具有固定的向下端(短钉252)，和可根据液流压力朝短钉252来回移动的向上端(长钉254)。根据一种具体实施方式，向上端和向下端的末尾部分伸缩式的重叠，即具有可内外弯曲的短钉252和长钉254，以完成向上端向下方向的运动。

当向上端向下推动时，短钉252和长钉254的重叠部分增加，减少了凹槽的开口大小，导致通过短钉252的液流减少。当为流速减小，针对向上端的压力减少，两个部分之间的重叠部分减少，开口增大而增加液流通过短钉252的通过量。

液流控制装置200或液流控制装置250根据液流压力变化而相应运作。根据一种具体实施方式，浮子可用可伸缩的材料制作，例如，侧壁有穿孔或能透气的的合成橡胶。在过度水量的压缩下，气孔或孔眼压缩，限制了通过装置的液流量。

根据一种具体实施方式，位于多支管的一个或多个入口的液流控制装置为圆柱体插入物，其向下端固定在一个位置，向上端能来回移动，回应液流的冲击。这个液流控制装置是空心的圆柱体，侧壁具有开口，允许液体进入圆柱体的中心。液流控制装置的尾端，面向液流方向的向下端是打开的，允许液体从圆柱体侧壁的开口流出。向上端是关闭的。液体从管子流下，冲击关闭的那一端，把向下的压力传递给液流控制装置，从而导致侧壁开口量的减少，限制液流通过液流控制装置。

在这里所作的描述，其它液流控制装置也可能做到，如，第一部分是一个固定在一个位置上的管，第二部分是类似于玉米粒的东西(子弹形状)，能通过液流压力推动或拉出以控制液流。

图3为一种示例性的设计的液流控制装置300，包括了位于第一端302上的开口，其用来接收从第二端304流出的液体。液体流速通过液流控制装置300被一特定构造306所控制。在一种具体实施方式中，特定结构306表现为一个玉米粒状的塞头，其通过液流压力推动或拉出来控制液流，并用来阻止特定构造306封闭液体流动。

根据应用场合，可能存在有两个或两个以上的容器，其中液流的垂直高度相同。这些容器内包含的总的液体容量通过混合可以达到最终要求的混合液体比例。通过在至少一个排放管中使用自动调节的液流控制装置，同步相应容器和其他容器中的液流速度，以保持所有容器所有时间的排放液体可控制。这保证了各个液体进入共用排放管到达接收容器中的即时比例和各个液体最终的混合比例是一样的。因此，不会出现各种液体大幅的分隔。

本发明的具体实施方式中所描述的化学液体为汽油和乙醇，然而其同样也可用于所有燃料的混合，以及以此为基础原理的所有的液体同步混合输送系统。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离本发明的所附的权利要求范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。因此，本发明所要保护的范围是通过所附属的权利要求规定的，而不是通过上述实施例的描述.

Claims

1.一种液体同步混合输送系统，其特征在于，包括：

多个容器，每个容器均具有过流排液孔，用于将容器中的液体限制在特定的容量；一排垂直间隔分布的定容积排液孔，所述各个容器上的过流排液孔位于同一高度；各个容器上的彼此对应的定容积排液孔位于同一高度；

分送装置，包括多支管，通过多个管道分别配接各个容器的定容积排液孔，还包括位于至少一个管道中，但不位于所有的管道中的液流控制装置，用于控制容器从定容积排液孔向下流动的液流；

所述各个容器的横截面区域的面积的比例和各个容器中的液体的最终混合比例一致；

所述各种液体进入共同的接受容器的即时混合比例和各种液体最终总体的化合或混合比例相同。

2.根据权利要求1所述的液体同步混合输送系统，其特征在于：所述液流控制装置通过手动阀控制以设定粗调液流大小。

3.根据权利要求1所述的液体同步混合输送系统，其特征在于：所述液流控制装置为长型的浮子，所述浮子包括第一端和第二端，第一端和第二端之间具有开口，液流向上绕过第二端，进入开口，向下从第一端流出。

4.根据权利要求3所述的液体同步混合输送系统，其特征在于：当液流压力增加时推动其第二端，所述液流控制装置的开口减小；当液流压力减小其释放第二端，所述液流控制装置的开口增大。

5.根据权利要求3所述的液体同步混合输送系统，其特征在于：所述第一端固定设置，第二端根据向下的液流压力而相应移动。

6.根据权利要求3所述的液体同步混合输送系统，其特征在于：所述第一端为空心，第二端为实心。

7.根据权利要求3所述的液体同步混合输送系统，其特征在于：所述位于第一端和第二端之间的开口为弹簧式结构，以允许第二端内外伸缩。

8.根据权利要求3所述的液体同步混合输送系统，其特征在于：所述位于第一端和第二端之间的开口为凹槽，以允许第二端内外伸缩。

9.一种液体同步混合输送系统，其特征在于，包括：

第一容器，用于储存第一化学液体，包括过流排液孔以限制第一化学液体在第一容器中的容量，第一容器上垂直间隔分布一排定容积排液孔；

第二容器，用于储存第二化学液体，包括过流排液孔以限制第二化学液体在第二容器中的容量，第二容器上垂直间隔分布一排定容积排液孔；

分送装置，包括多支管，通过两个管道分别配接第一容器和第二容器的定容积排液孔，还包括位于来自两个管道的其中之一上的液流控制装置，用于控制从第一容器或第二容器的定容积排液孔向下流动的第一化学液体或第二化学液体，其中第一化学液体和第二化学液体流入共同接收容器的即时比例和第一化学液体和第二化学液体最终整体的化合或混合比例基本相同；

所述第一容器和第二容器的横截面区域的面积的比例和各个容器中的液体的最终混合比例一致。

10.根据权利要求9所述的液体同步混合输送系统，其特征在于：所述液流控制装置通过手动阀控制以设定粗调液流大小。

11.根据权利要求9所述的液体同步混合输送系统，其特征在于：所述液流控制装置为长型的浮子，所述浮子包括第一端和第二端，第一端和第二端之间具有开口，液流向上绕过第二端，进入开口，向下从第一端流出。

12.根据权利要求11所述的液体同步混合输送系统，其特征在于：当液流压力增加时推动其第二端，所述液流控制装置的开口减小；当液流压力减小其释放第二端，所述液流控制装置的开口增大。

13.根据权利要求11所述的液体同步混合输送系统，其特征在于：所述第一端固定设置，第二端根据向下的液流压力而相应移动。

14.根据权利要求11所述的液体同步混合输送系统，其特征在于：所述位于第一端和第二端之间的开口为弹簧式结构，以允许第二端内外伸缩。

15.根据权利要求11所述的液体同步混合输送系统，其特征在于：所述位于第一端和第二端之间的开口为凹槽，以允许第二端内外伸缩。

16.根据权利要求9所述的液体同步混合输送系统，其特征在于：所述液流控制装置为空心结构，设有玉米型的塞子根据液流压力沿液流控制装置内外移动。

17.根据权利要求9所述的液体同步混合输送系统，其特征在于：所述第一种化学液体为汽油，所述第二种化学液体为乙醇。