CN102288233B - 一种限流器和用于降低流体阻力的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种用于在大流量时可以减少流体阻力的限流器。本发明还描述了一种根据上述方法减少流体阻力的装置。

Description

一种限流器和用于降低流体阻力的方法
技术领域
本发明关于一种限流器和用于限流器中调节流体阻力的方法。具体地，本发明用于在大流量时减少流体阻力以增加动态流量范围。
背景技术
通过限流器测量流量是一种常用的方法，这种方法对于液体和气体都适用，例如通风器中的限流器。通风器应用的例子在美国专利5265594和瑞典专利529989中都有揭示。
在美国专利5265594中揭示了限流器如何通过控制阀中的气体通道上流来测量气体流量。
在瑞典专利529989中揭示了限流器如何通过调节阀气体通道下流来测量气体流量。
限流器的具体形式可以有很多种，例如，通过引导液体流过至少一个狭窄的管路、多种形式的网、烧结流体可过管路或者裂缝。
在美国专利4006634中，揭示了一种包括差分压力计和当流量增加时减少的变量限流器。在这个发明中，所述限流器包括具有形成多个圆形形状的垂下物的径向裂缝的薄膜。由于在薄膜上难以切出很细的缝隙，所以在这个发明中流体阻力相对较小，因为难以测量低流量。
发明内容
本发明的一个目的是相对于当前公知的使用在大流量下弯曲的垂下物的设计(例如美国专利4006634)提供较大的初始流体阻力。
本发明的另一目的是提供一种具有限流作用的装置当大流量时减少流体阻力。这对于消除乱流引起的流体阻力和增加动态流体测量范围有重要意义。
将装置设计成根据本发明得到的或者以上提到的形状，就可能得到本发明的限流器。
这些目标通过以下的独立权利要求的装置和方法来实现，一些特殊的实施方式在从属权项中。
因此，本发明主要为了减轻或者消除现有技术中的上述一个或者多个不足之处，通过单个的或者任意组合的权利要求提出的装置和方法来解决。
根据本发明的一个方面，提供了一种可变限流器。该限流器包括具有可动部的有弹性的金属薄片；液体可过阀体；所述有弹性的金属薄片安装在液体可过阀体旁边，所述可动部张紧地压在所述液体可过阀体上，通过流过所述液体可过阀体和有弹性的金属薄片的流量加大时会加大所述可动部分的位移，从而导致经过所述限流器的液体流量是可变的。
为了在流量增大时减少流体阻力，在所述液体可过阀体旁设置有稀疏的有弹性的具有垂下物的金属薄片。由于所述垂下物处于张紧状态，当小流量时流体阻力大，当流量增大时流体阻力小。所述有弹性的金属薄片优选地弯曲并且使它的凸起侧与液体可过阀体相对。所述有弹性的金属薄片可以是圆锥形、部分圆锥形或者圆柱形。所述管路的横截面可以是圆形和/或椭圆形和/或多边形。
本发明的一个实施例通过安装在固定的限流器旁边的下流具有垂下物的金属薄片，所述金属薄片的形式可以是网状或者其他液体可过材料。
本发明的一个优选实施例是将上述垂下物预紧地压在固定的限流器上。这种方法可以使低流量时的流体阻力最大化。一种优选地预紧所述垂下物的方式是弯曲所述具有垂下物的金属薄片使垂下物的凸起侧与限流器相对，他们具有匹配的形状。所述垂下物在这种情况下由于预紧而压在限流器上。所述金属薄片具有曲率，例如圆锥形、球形或者圆柱形。
另一种本发明较佳实施例提供了一种具有被上述提到的垂下物覆盖的孔或者薄的材料的限流器。
在所述可变限流器的一些实施例中，所述液体可过阀体具有可以使液体流过所述垂下物的开口。
增加这些开口或者孔，或者也可以是材料中更薄的部分，可以通过减少更多流体阻力来提高可变限流阀的效果。
在所述可变限流器的一些实施例中，在所述液体可过阀体的上流端和有弹性的金属薄片的下流端连接了一个差分压力计。
本发明一方面还提出了一种用于限流器的流量上升时降低流体阻力的方法，所述方法包括通过在液体可过阀体旁放置具有张紧可动部(例如有弹性的垂下物)的有弹性的金属薄片，因此当流量增加时所述可动部的运动增加相当于产生一个可变的限流器，通过所述限流器提供了可变的液体流量。
本方法的优点同上述装置的优点，例如，提供一种限流器，当流量增加时减少流体阻力。这对于消除乱流引起的流体阻力和增加动态流体测量范围有重要意义。
所述术语流体阻力是指实际的流体阻力以便于与压力下降进行区分。
附图说明
本发明的特点和优点将在下面描述的具体实施方式中予以展示和表述，请参照附图，其中：
图1所示为本发明通过在金属薄片上切出垂下物结构的实施例的示意图；
图2-4所示为本发明具有弯曲的金属薄片和限流器的实施例的示意图；
图5所示为本发明在垂下物的区域下具有孔的限流器的实施例的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
根据本发明的一个方面，提供了一种可变限流器。该限流器包括具有可动部的有弹性的金属薄片；液体可过阀体；所述有弹性的金属薄片安装在液体可过阀体旁边，所述可动部张紧地压在所述液体可过阀体上，通过流过所述液体可过阀体和有弹性的金属薄片的流量加大时会加大所述可动部分的位移，从而导致经过所述限流器的液体流量是可变的。
为了在流量增大时减少流体阻力，在所述液体可过阀体旁设置有稀疏的有弹性的具有垂下物的金属薄片。由于所述垂下物处于张紧状态，当小流量时流体阻力大，当流量增大时流体阻力小。所述有弹性的金属薄片优选地弯曲并且使它的凸起侧与液体可过阀体相对。所述有弹性的金属薄片可以是圆锥形、部分圆锥形或者圆柱形。所述管路的横截面可以是圆形和/或椭圆形和/或多边形。
本发明的一个实施例通过安装在固定的限流器旁边的下流具有垂下物的金属薄片，所述金属薄片的形式可以是网状或者其他液体可过材料。
本发明的一个优选实施例是将上述垂下物预紧地压在固定的限流器上。这种方法可以使低流量时的流体阻力最大化。一种优选地预紧所述垂下物的方式是弯曲所述具有垂下物的金属薄片使垂下物的凸起侧与限流器相对，他们具有匹配的形状。所述垂下物在这种情况下由于预紧而压在限流器上。所述金属薄片具有曲率，例如圆锥形、球形或者圆柱形。
另一种本发明较佳实施例提供了一种具有被上述提到的垂下物覆盖的孔或者薄的材料的限流器。
在所述可变限流器的一些实施例中，所述液体可过阀体具有可以使液体流过所述垂下物的开口。
增加这些开口或者孔，或者也可以是材料中更薄的部分，可以通过减少更多流体阻力来提高可变限流阀的效果。
在所述可变限流器的一些实施例中，在所述液体可过阀体的上流端和有弹性的金属薄片的下流端连接了一个差分压力计。
本发明一方面还提出了一种用于限流器的流量上升时降低流体阻力的方法，所述方法包括通过在液体可过阀体旁放置具有张紧可动部(例如有弹性的垂下物)的有弹性的金属薄片，因此当流量增加时所述可动部的运动增加相当于产生一个可变的限流器，通过所述限流器提供了可变的液体流量。
本方法的优点同上述装置的优点，例如，提供一种限流器，当流量增加时减少流体阻力。这对于消除乱流引起的流体阻力和增加动态流体测量范围有重要意义。
如图1所示为切割出垂下物结构10的金属薄片1的示意图。所述金属薄片可以连接在如以下描述的限流器上。
一种限流器，对于液体和气体具有设定的可通过性。例如，可以提供一种网状、烧结金属或者陶瓷形式的具有特定孔隙径或室径的固定的限流器，或者其他液体可过材料。例如，限流器被用于流量计中在预定的侧面形成压力差。通过限流器的压力差会被测量，用于测定流量。
如图2所示为本发明的包括弯曲金属薄片21的一部分和限流器20的一部分的实施例的示意图，其中限流器20与所述金属薄片21具有相匹配的形状。在此实施例中，所述限流器和金属薄片是圆柱形。图2中示出了在限流器20与金属薄片21安装在一起之前所述径向弯曲的垂下物22在无张力的状态时的样子。
如图3是所述弯曲的有弹性的金属薄片21和与薄片21形状相配合的限流器20的组装示意图。所述垂下物32以有张力的状态与限流器20连接。
如图4是当流体以图中所示箭头方向流过安装在下流的限流器20与金属薄片21时，所述弯曲的金属薄片21与具有和金属薄片21形状相配合的形状的限流器20的示意图。。图4中示出向内径向弯曲的垂下物42被箭头所示更大流量所弯曲。
如图5所示为根据本发明的原则提出了一种在垂下物52的区域下具有孔53的限流器50。图中以箭头方向流过所述限流器的孔的较大流量使垂下物52弯曲。
根据本发明图5所示的装置还可以通过以下方式实现，通过图中箭头所示的流体流经限流器50并进一步的下流经过属于金属薄片50的金属薄片21的垂下物52，在大流量时垂下物向下流弯曲，这样就通过打开限流器的区域而不断减少了流体阻力。
作为孔53的等效形式或者结合孔53，所述限流器也可以设计为稀疏的材料、较大孔隙尺寸、单元尺寸或者过滤器密度，并以上述提到的垂下物覆盖。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种可变限流器，其特征在于，包括：具有可动部的有弹性的金属薄片；液体可过阀体；所述有弹性的金属薄片安装在液体可过阀体旁边，并与所述液体可过阀体具有匹配的形状；所述有弹性的金属薄片是弯曲的并具有凸起的一侧，所述有弹性的金属薄片的凸起的一侧的位置与所述液体可过阀体相对；所述可动部预紧地压在所述液体可过阀体上，通过流过所述液体可过阀体和有弹性的金属薄片的流量加大时会加大所述可动部分的位移，从而导致经过所述限流器的液体流量是可变的。
2.如权利要求1所述的可变限流器，其特征在于：所述金属薄片位于液体可过阀体的下流端。
3.如权利要求1所述的限流器，其特征在于：所述有弹性的金属薄片为圆锥形。
4.如权利要求2所述的限流器，其特征在于：所述有弹性的金属薄片为圆锥形。
5.如权利要求1所述的限流器，其特征在于：所述有弹性的金属薄片为部分圆锥形。
6.如权利要求2所述的限流器，其特征在于：所述有弹性的金属薄片为部分圆锥形。
7.如权利要求1所述的限流器，其特征在于：所述有弹性的金属薄片为圆柱形。
8.如权利要求2所述的限流器，其特征在于：所述有弹性的金属薄片为圆柱形。
9.如权利要求1-8任一项所述的限流器，其特征在于：所述液体可过阀体包括与所述可动部相邻的可以使液体流过的开口。
10.如权利要求1-8任一项所述的限流器，其特征在于：
所述液体可过阀体临近可动部的地方包括材料较薄的部分；
或者，所述液体可过阀体临近可动部的地方具有较大孔隙尺寸或者较大单元尺寸或者较大过滤器密度。
11.如权利要求1-8任一项所述的限流器，其特征在于：所述限流器的管路具有圆形、多边形或者椭圆形的横截面形状。
12.如权利要求9所述的限流器，其特征在于：所述限流器的管路具有圆形、多边形或者椭圆形的横截面形状。
13.如权利要求10所述的限流器，其特征在于：所述限流器的管路具有圆形、多边形或者椭圆形的横截面形状。
14.如权利要求1-8任一项所述的限流器，其特征在于：在所述液体可过阀体的上流端和有弹性的金属薄片的下流端连接了一个差分压力计。
15.如权利要求9所述的限流器，其特征在于：在所述液体可过阀体的上流端和有弹性的金属薄片的下流端连接了一个差分压力计。
16.如权利要求10所述的限流器，其特征在于：在所述液体可过阀体的上流端和有弹性的金属薄片的下流端连接了一个差分压力计。
17.如权利要求11所述的限流器，其特征在于：在所述液体可过阀体的上流端和有弹性的金属薄片的下流端连接了一个差分压力计。
18.如权利要求12或13所述的限流器，其特征在于：在所述液体可过阀体的上流端和有弹性的金属薄片的下流端连接了一个差分压力计。
19.一种用于限流器的流量上升时降低流体阻力的方法，其特征在于：所述方法包括通过在液体可过阀体旁放置具有张紧可动部的有弹性的金属薄片，所述有弹性的金属薄片与所述液体可过阀体具有匹配的形状；所述有弹性的金属薄片是弯曲的并具有凸起的一侧，所述有弹性的金属薄片的凸起的一侧的位置与所述液体可过阀体相对；所述可动部预紧地压在所述液体可过阀体上；因此当流量增加时所述可动部的运动增加相当于产生一个可变的限流器，通过所述限流器提供了可变的液体流量。
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