CN103769321A - 用于分配混合流体的分配组件和方法 - Google Patents

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Abstract

用于分配混合流体的分配组件和方法。一种用于防止在形成混合流体的第一流体组分和第二流体组分之间的超前-滞后状况的分配组件和方法，包括喷嘴和连接到分别容纳第一流体组分和第二流体组分的第一筒和第二筒的混合器嵌件。所述喷嘴具有喷嘴入口，喷嘴入口包括第一腔部和第二腔部。混合器嵌件至少部分地定位于喷嘴入口内，以共同限定相应的第一通路和第二通路。第一通路和第二通路适于将第一流体组分和第二流体组分引导到喷嘴的喷嘴内孔中，以根据预定比例形成预混合流体。喷嘴还适于将预混合流体混合，以从喷嘴分配所混合的流体。

Description

用于分配混合流体的分配组件和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求在2012年10月23日提交的（待决）申请No.61/717,335的优先权，该申请的公开以引用的方式结合到本文中。
技术领域
本发明总体涉及用于混合以及分配两种流体的分配组件和方法。
背景技术
在分配领域中，通常在即将分配之前混合两种或两种以上的流体组分，以形成混合流体。例如，可将第一流体和第二流体（例如第一液体粘合剂组分和第二液体粘合剂组分）混合，以形成可固化的液体粘合剂，用于涂覆到工件或基板上。第一液体组分和第二液体组分各自分离地容纳在双腔室匣内。喷嘴附接到匣的组分出口，并且压力施加到第一液体组分和第二液体组分，以迫使第一液体组分和第二液体组分到喷嘴中。静态混合器也定位于喷嘴内。因此，第一液体组分和第二液体组分行进通过喷嘴内的静态混合器，以从喷嘴头分配，从而涂覆到工件或基板上。尽管该特定示例形成用于分配的可固化液体粘合剂，但可类似地混合任意数目的流体组分以形成混合流体，该混合流体包括供终端使用者使用的任何种类的期望性质。
在许多情况下，两种或两种以上的流体组分以预定比例以不相等的体积被引导到混合喷嘴中。因此，在最初从匣分配流体组分时，可发生超前-滞后状况，其中，预定比例的较小体积的流体组分“滞后”于较高体积的流体组分。这种超前-滞后状况导致最初分配的流体具有不正确比例的流体组分。必须丢弃在初始超前-滞后状况下分配的任何混合流体。
常常，匣出口为并排构造。并排构造产生也具有并排接触的流体组分的流体截面。因此，流体组分保持相对不混合，这可显著降低混合流体的有益性质。例如，不当混合的液体粘合剂可能并非有效地固化，从而造成粘合剂在使用中部分或完全失效。
为了改进流体组分比例准确度和流体组分的混合，静态混合器可包括预混合器，其适于减少超前-滞后并且将流体组分成层为预混合流体。然后，预混合流体部分混合地传递到静态混合器中并且具有更准确的流体组分比例。然而，预混合器常常包括难以形成的复杂几何形状，所述复杂几何形状限定用于流体组分的流体路径。此外，这些复杂的几何形状在匣和喷嘴之间产生显著限制，造成流动问题，特别是对于高粘度流体组分而言。
需要一种用于分配混合流体，例如混合的粘合剂液体的分配组件和方法，其解决了目前的挑战和诸如上文所讨论的那些特征。
发明内容
分配组件的一个示例性实施例包括用于容纳第一流体组分和第二流体组分的第一筒和第二筒、混合器嵌件和喷嘴。所述混合器嵌件具有第一混合器入口和第二混合器入口，用于分别与第一腔室和第二腔室流体连通。喷嘴包括喷嘴主体，喷嘴主体具有喷嘴入口和喷嘴内孔，所述喷嘴内孔延伸穿过喷嘴主体和喷嘴入口。
在一个方面，喷嘴入口包括第一腔部和第二腔部，第一腔部和第二腔部适于接收相应的第一流体组分和第二流体组分。第一腔部被构造为用以将第一体积的第一流体组分引导到喷嘴内孔中。此外，第二腔部被构造为用以将第二体积的第二流体组分引导到喷嘴内孔中。所述第一体积小于所述第二体积。第一腔部和第二腔部适于根据预定比例将第一流体组分和第二流体组分引导到内孔中。
此外，第一腔部和第二腔部具有相应的第一腔部容积和第二腔部容积。所述第一腔部容积小于所述第二腔部容积。第一腔部包括斜坡狭槽，用于将第一流体组分引导到喷嘴内孔中。此外，第二腔部包括大体圆锥形表面，用于将第二流体组分引导到喷嘴内孔中。
在另一个方面，混合器嵌件和第一腔部以及第二腔部共同限定相应的第一通路和第二通路。第一通路被构造为用以将第一体积的第一流体组分引导到喷嘴内孔中。类似地，第二通路被构造为用以将第二体积的第二流体组分引导到喷嘴内孔中。第一流体组分和第二流体组分均被引导到喷嘴内孔中，以形成预混合流体，所述预混合流体具有预定比例的第一流体组分和第二流体组分。此外，喷嘴适于将所述预混合流体混合，用于从喷嘴分配所混合的流体。
在使用中，迫使第一流体组分和第二流体组分通过混合器嵌件并且进入到相应的第一通路和第二通路中。迫使第一流体组分沿着在喷嘴入口内的通道通过第一通路进入到喷嘴内孔中。迫使第二流体组分通过第二通路进入到喷嘴内孔中。在迫使第一流体组分通过第一通路时，第一流体组分的速度相对于第二流体组分增加，以大体防止在第一组分和第二组分之间的超前-滞后状况。第一流体组分和第二流体组分彼此相邻定位，以形成预混合流体。预混合流体然后被混合为混合流体并且从喷嘴分配。
结合附图，通过阅读下文图示实施例的详细描述，将了解到本发明的各种额外目的、优势和特征。
附图说明
合并于说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与上文所给出的本发明的一般描述和下文所给出的详细描述一起用于解释本发明。
图1是根据本发明的第一实施例的分配组件的前透视图；
图2是图1所示的分配组件的分解透视图。
图3A是根据图1所示的分配组件的第一实施例的喷嘴的透视图。
图3B是沿着截面线3B-3B截取的图3A的截面图。
图4是根据图1所示的分配组件的第一实施例的喷嘴的透视图。
图5是根据图1所示的分配组件的第一实施例的混合器嵌件的一个实施例的透视图。
图6是沿着截面线6-6截取的图1的截面图。
图7A是沿着图6的截面线7A-7A截取的截面图。
图7B是从图7A所示的喷嘴排放的预混合流体的截面图。
图8是混合器嵌件的替代实施例的透视图。
图9是类似于图6但示意图8所示的混合器嵌件的使用的截面图。
图10A是沿着图9的截面线10A-10A截取的截面图。
图10B是从图10A所示的喷嘴排放的预混合流体的截面图。
图11A是喷嘴的第二实施例的透视图。
图11B是图11A所示的喷嘴的片段图（fragmented view），以更好地示出喷嘴的入口。
图12A是喷嘴的第三实施例的透视图。
图12B是图12A所示的喷嘴的片段图，以更好地示出喷嘴的入口和内孔。
具体实施例
图1和图2涉及根据本发明的原理的用于分配混合流体的分配组件10的说明性实施例。术语“流体”涵盖呈现类似流体的流动特征的任何材料。典型流体可包括但不限于环氧化物、尿烷、甲基丙烯酸酯、硅树脂、聚酯、聚乙烯基硅氧烷和临时粘固剂。虽然这些流体具有许多用途，某些示例性用途可包括粘结、灌封、密封、维修或形成化学锚栓、口腔材料或医用材料。关于术语“远端”和“近端”的使用，应意识到这样的方向旨在描述沿着分配组件10的示例性实施例的相对位置。术语“远端”和“近端”不旨在将本发明限制为本文所描述的任何示例性实施例。分配组件10包括喷嘴12，喷嘴12利用联接件16安装到匣14。根据本发明的示例性实施例，联接件16为U形，其具有第一狭槽18和第二狭槽20。第一狭槽18延伸穿过整个联接件16以限定狭槽开口22。喷嘴12、匣14和联接件16在受让于本发明的受让人的共同待决的美国专利申请No.13/669,641中更详细地描述，并且其公开以引用的方式结合到本文中。
匣14具有分别与第一筒28和第二筒30流体连通的第一出口24和第二出口26。第一筒28和第二筒30包括在第一腔室28a和第二腔室30a（参看图6）内的相应流体组分，并且用于在混合之前隔离两种流体。安装凸缘32邻近第一出口24和第二出口26定位，用于将喷嘴12安装到匣14上。更具体地，喷嘴12邻近第一出口24和第二出口26定位，并且联接件16将喷嘴12连接到匣14，使得第一出口24和第二出口26与喷嘴12流体连通。一般而言，安装凸缘32滑动到第一狭槽18中并且穿过联接件16的狭槽开口22。在联接件16沿着安装凸缘32滑动时，第二狭槽20在喷嘴凸缘34上滑动，直到联接件16卡扣到可释放的固定位置中为止。因此，图1示出喷嘴12被保持与匣14的第一出口24和第二出口26密封流体连通。
关于图2，联接件16从固定位置释放，以滑离凸缘32、34，从而将喷嘴12从匣14移除。混合器嵌件36组装于喷嘴12内。混合器嵌件36在匣14和喷嘴12之间流体连通，以用于预混合分别容纳在第一筒28和第二筒30中的两种流体组分。因此，混合器嵌件36通常定位于喷嘴12和匣14之间并且部分地在喷嘴12和匣14内。虽然喷嘴12、混合器嵌件36和匣14的示例性实施例如上文所描述那样组装和连接，但是应意识到，各种机械结构和方法可用于使腔室28a、30a（参看图6）与喷嘴12流体连通，且混合器嵌件36在其之间流体连通。
图3A和图3B示出了用于与分配组件10使用的喷嘴12的一个实施例。喷嘴12具有喷嘴主体38，喷嘴主体38具有远端部40和近端部42，远端部40和近端部42经由在其之间延伸的喷嘴内孔44而流体连通。远端部40包括与喷嘴内孔44流体连通的喷嘴出口46。喷嘴出口46大体上呈锥形，以使得从喷嘴出口46分配的混合流体缩窄，从而在操作期间增加精确度。静态混合器47也定位于喷嘴内孔44内。
图4示出了喷嘴入口48的额外细节。近端部42包括具有内表面49的喷嘴入口48和也与喷嘴内孔44流体连通的开口50。开口50由喷嘴凸缘34附近的外周边缘32限定。外周边缘52还在喷嘴入口48内向远端延伸，以进一步限定开口50。开口50延伸到内表面49的边缘53。内表面49进一步向外周边缘52的远端延伸，以限定第一腔部54和第二腔部55，所述第一腔部54和第二腔部55原本（otherwise）集成到内表面49中。第一腔部54和第二腔部55具有相应的第一腔部容积和第二腔部容积；然而，第一腔部容积小于第二腔部容积。
第一腔部54由内表面49的第一表面部分56限定。第一表面部分56界定于边缘52和内边缘57之间。内边缘57从边缘53并且绕喷嘴内孔44延伸，以便在喷嘴入口48内排除（exclude）喷嘴内孔44。根据图4所示的示例性实施例，第一表面部分56大体是平面的，但包括通道58。通道58从第一表面部分56向远端延伸到喷嘴内孔44。更具体地，通道58包括在开口50和喷嘴内孔44之间的斜坡狭槽62。
第二腔部55由内表面49的第二表面部分63限定。第二表面部分63界定于边缘53与内边缘57之间，以便在喷嘴入口48内包括喷嘴内孔44。根据图4所示的示例性实施例，第二表面部分63包括大体从边缘53向喷嘴内孔44倾斜的大体圆锥形的表面64。第二表面部分63还包括切口65，切口65与混合器嵌件36协作，以确保混合器嵌件36正确地定位于喷嘴入口48内，如图6所示。
关于图4和图6，通过增加从匣14到喷嘴内孔44的更小比例的流体组分的速度来实现超前-落后状况的减少。可通过改变流体组分压力和/或选择第一腔部54和第二腔部55的适当几何形状以分别形成适于预定比例的较小体积区域和较大体积区域来实现这样的速度增加。因此，在迫使混合流体的流体组分进入并且通过第一腔部54和第二腔部55时，流体组分大致同时以预定比例进入喷嘴内孔44。根据图4所示的喷嘴入口48的示例性实施例，通道58、斜坡狭槽62和大体圆锥形表面64均一体到喷嘴入口48的内表面49中。
图5和图6示出了结合喷嘴12和匣14使用以将流体组分完全混合在一起的混合器嵌件36的第一实施例。关于匣14，混合器嵌件36适于可移除地连接到第一出口24和第二出口26。混合器嵌件36包括芯凸缘68，芯凸缘68具有从芯凸缘68向近端延伸的第一突起60和第二突起72，第一突起70和第二突起72分别适于密封于第一出口24和第二出口26内。呈孔形式的第一混合器入口74和第二混合器入口76延伸通过第一突起70和第二突起72，用于将来自匣14的流体组分流体地传送远离芯凸缘68。
混合器嵌件36还包括从芯凸缘68向远端突出的混合器元件78。一般而言，第一腔部54和第二腔部55的几何形状结合混合器元件78，在流体组分从匣14流动到喷嘴出口46时操作地混合流体组分。混合器元件78通常定位于芯凸缘68上，至少部分地在第一混合器入口74和第二混合器入口76之间。混合器元件78还包括分别相对邻近第一混合器入口74和第二混合器入口76的第一侧壁80和第二侧壁82，第一侧壁80和第二侧壁82由在其间延伸的一对横向壁84、86连接。侧壁80、82和横向壁84、86各沿着混合器元件78向远端延伸到混合器端88。为了确保移动通过第一混合器入口74和第二混合器入口76的流体组分流动到喷嘴12中，如下文所描述的那样，混合器嵌件36具有与喷嘴12的第二表面部分63中的切口65协作的掣子（detent）89。根据示例性实施例，如果混合器嵌件36正确地定位于喷嘴入口48内，则掣子89插入到切口65中。然而，如果混合器嵌件36不正确地定位在喷嘴入口48内，则在完全插入到喷嘴入口48中之前，掣子89接触第一表面部分56，以指示不正确定位。因此，掣子89在与喷嘴12组装期间确保混合器嵌件36的正确定向，以在制造过程期间减小不正确组装的可能性。
混合器元件78包括混合器通道90，混合器通道90在所述一对横向壁84、86之间从第一侧壁80延伸通往混合器端88。更具体地，混合器通道90包括混合器斜坡狭槽91。第一混合器入口74结合混合器通道90和第一腔部54共同地限定第一通路54a，如在图6中更详细地示出。此外，第二混合器入口76结合所述一对横向壁84、86、第二侧壁82和第二腔部55共同地限定第二通路55a，同样在图6中更详细地示出。
图6示出了具有定位于喷嘴入口48和匣14内的混合器嵌件36的第一实施例的分配组件10。匣14包括在第一腔室28a内的第一流体组分92和在第二腔室30a内的第二流体组分94。当压力施加到第一流体组分92和第二流体组分94时，迫使第一流体组分92沿着由箭头96指示的第一流动路径，并且迫使第二流体组分94沿着由箭头98指示的第二流动路径。如上文所描述，匣14、混合器嵌件36和喷嘴12沿着第一流动路径96和第二流动路径98流体连通，使得第一流体组分92和第二流体组分94可根据预定比例通过第一流动路径96和第二流动路径98排放。关于预定比例，各排放第一体积的第一流体组分92和第二体积的第二流体组分94。一般而言，被排放的第一体积小于被排放的第二体积。
参考图5和图6，第一混合器入口74和第二混合器入口76的尺寸适于抵靠第一出口24和第二出口26密封。此外，喷嘴入口48安装于混合器嵌件36上，使得芯凸缘68在开口50内并且抵靠在喷嘴入口48内的第一腔部54和第二腔部55。混合器元件78延伸到喷嘴入口48中，以分隔（partition）并且如上文所描述进一步限定第一通路54a和第二通路55a。关于第一通路54a，通道58与混合器通道90对准，以便限定在喷嘴12内的喷嘴内孔44的内部100，如图7A所示。关于第二通路55a，第二侧壁82、所述一对横向壁84、86和喷嘴入口48大体对准，以限定喷嘴内孔44的外部101，如图6和图7A所示。外部101至少部分地并且相邻地包围内部100。因此，第一流动路径96通常在第二流动路径98内导向。
给定所述一对横向壁84、86和混合器通道90大体上是平面的，第一流体组分92和第二流体组分94大体作为预混合流体102通过混合器通道90排放，所述预混合流体102具有如图6和图7B所示的截面102a。预混合流体102包括第一流体组分92，第一流体组分92具有大体上矩形的截面部分103。第一流体组分92然后在预混合流体102内夹在一对第二流体组分94之间，所述一对第二流体组分94中的每一个均具有大体半圆形的截面部分104。因此，喷嘴入口48和混合器嵌件36形成第一流体组分92和第二流体组分94的预混合流体102，以进入到静态混合器47中。第一流体组分92和第二流体组分94的这样的制备促进了在静态混合器47内的第一流体组分92和第二流体组分94的有效扩散，以更有效地形成均匀混合流体。
图8和图9示出了结合喷嘴12和匣14使用以将流体组分完全混合在一起的混合器嵌件105的第二实施例。关于匣14，混合器嵌件105适于可移除地连接到第一出口24和第二出口26。混合器嵌件105包括芯凸缘106，芯凸缘106具有从芯凸缘106向近端延伸的第一突起60和第二突起110，并且第一突起108和第二突起110分别适于插入到第一出口24和第二出口26中。呈孔形式的第一混合器入口112和第二混合器入口114延伸通过第一突起108和第二突起110，以用于将来自匣14的流体组分流体地传送远离芯凸缘106。
混合器嵌件105还包括从芯凸缘106向远端突出的混合器元件116。一般而言，第一腔部54和第二腔部55的几何形状结合混合器元件116，在流体组分从匣14流动到喷嘴出口46时操作地混合流体组分。混合器元件116通常至少部分地在第一混合器入口112和第二混合器入口114之间定位于芯凸缘106上。混合器元件116还包括分别相对邻近第一混合器入口112和第二混合器入口114的第一侧壁118和第二侧壁120，第一侧壁118和第二侧壁120由在其间延伸的一对横向壁122、124连接。侧壁118、120和横向壁122、124每个均沿着混合器元件116向远端延伸到混合器端部126。为了确保移动通过第一混合器入口112和第二混合器入口114的流体组分流动到喷嘴12内，如下文所描述的那样，混合器嵌件105具有与喷嘴12的第二表面部分63中的切口65协作的掣子127。根据示例性实施例，如果混合器嵌件105正确地定位在喷嘴入口48内，则掣子127插入到切口65中。然而，如果混合器嵌件105不正确地位于喷嘴入口48内，则在完全插入到喷嘴入口48中之前，掣子127接触第一表面部分56，以指示不正确定位。因此，掣子127在与喷嘴12组装期间确保混合器嵌件105的正确定向，以在制造过程器件减小不正确组装的可能性。
混合器元件116包括混合器通道128，混合器通道128在所述一对横向壁122、124之间从第一侧壁118延伸通往混合器端部126。更具体地，混合器通道128包括混合器斜坡狭槽129，混合器斜坡狭槽129流体地连接到延伸穿过混合器端部126的混合器内孔130。第一混合器入口112结合混合器通道128和第一腔部54共同地限定另一第一通路54b，如在图9中更详细地示出。此外，第二混合器入口114结合所述一对横向壁122、124、第二侧壁120和第二腔部55共同地限定第二通路55b的另一实施例，同样在图9中更详细地示出。
图9示出了具有定位于喷嘴入口48和匣14内的混合器嵌件105的第二实施例的分配组件10'。匣14包括在第一腔室28a内的第一流体组分92和在第二腔室30a内的第二流体组分94。当压力施加到第一流体组分92和第二流体组分94时，迫使第一流体组分92沿着由箭头136指示的第一流动路径，并且迫使第二流体组分94沿着由箭头138指示的第二流动路径。如在上文大体描述，匣14、混合器嵌件105和喷嘴12沿着第一流动路径136和第二流动路径138流体连通使得第一流体组分92和第二流体组分94可通过第一流动路径136和第二流动路径138排放。关于预定比例，各排放第一体积的第一流体组分92和第二体积的第二流体组分94。一般而言，被排放的第一体积小于被排放的第二体积。
参考图8和图9，第一混合器入口112和第二混合器入口114的尺寸适于抵靠第一出口24和第二出口26密封。此外，喷嘴入口48安装于混合器嵌件105上，使得芯凸缘106在开口50内并且抵靠在喷嘴入口48内的第一腔部132和第二腔部134。混合器元件116延伸到喷嘴入口48中，以分隔并且如上文所描述进一步限定第一通路54b和第二通路55b。关于第一通路54b，通道58与混合器通道128对准，以限定在喷嘴12内的喷嘴内孔44的内部140，如图10A所示。关于第二通路55b，第二侧壁120、所述一对横向壁122、124、混合器端部126和喷嘴入口48大体对准，以限定喷嘴内孔44的外部141，如图10A所示。外部141邻近地大体包围内部140。因此，第一流动路径136在第二流动路径138内导向。
给定混合器端部126大体为圆柱形，且具有穿过其延伸的混合器内孔130，第一流体组分92和第二流体组分94通常以具有如图10B所示的截面142a的预混合流体142通过混合器通道128和混合器内孔130排放。预混合流体142包括在第二流体组分94内的第一流体组分92，所述第一流体组分92具有大体圆形截面部分144，所述第二流体组分94具有环状截面部分146。因此，喷嘴入口48和混合器嵌件105形成第一流体组分92和第二流体组分94的预混合流体142，以进入到喷嘴内孔44中。
图11A和图11B示出了喷嘴212的第二替代实施例。例如，喷嘴212可与在附图中未示出的替代的匣一起使用，所述替代的匣具有细分成半圆形第一出口和第二出口的单个出口端口，半圆形的第一出口和第二出口为D形并且背靠背定位。喷嘴212具有喷嘴主体238，喷嘴主体238为大体圆柱形并且具有远端部240和近端部242，远端部240和近端部242经由延伸穿过喷嘴主体238的喷嘴内孔244而流体连通。喷嘴内孔244也为大体圆柱形。远端部240包括与喷嘴内孔244流体连通的喷嘴出口246。喷嘴出口246大体上呈锥形，以使从喷嘴出口246分配的混合流体缩窄，从而在操作期间增加精确度。近端部242包括具有内表面249的喷嘴入口248以及同样与喷嘴内孔244流体连通的开口250。
开口250由喷嘴凸缘234附近的外周边缘32限定。外周边缘252也在喷嘴入口248内向远端延伸，以进一步限定开口250。开口250延伸到内表面249的边缘253。内表面249还远离外周边缘252延伸以限定第一腔部254和第二腔部255，第一腔部254和第二腔部255原本一体到内表面249中。第一腔部254和第二腔部255具有相应的第一腔部容积和第二腔部容积。第一腔部260的容积小于第二腔部容积266的容积。此外，喷嘴212可包括指示器特征（未图示），所述指示器特征适于确保第一腔部254和第二腔部255与相应的半圆形第一出口和第二出口正确对准。
第一腔部254由内表面249的第一表面部分256限定。第一表面部分256界定于边缘253和内边缘257之间。内边缘257从边缘253并且围绕喷嘴内孔244延伸，以在喷嘴入口248内排除喷嘴内孔244。根据图11A和图11B所示的示例性实施例，第一表面部分256大体上为平面的，但包括深通道258。深通道258从第一表面部分256向远端延伸到喷嘴内孔244。更具体地，深通道258包括在开口250和喷嘴内孔244之间的深斜坡狭槽262。
第二腔部255由内表面249的第二表面部分263限定。第二表面部分263界定于边缘253和内边缘257之间，以在喷嘴入口248内包括喷嘴内孔244。根据图11A和图11B所示的示例性实施例，第二表面部分263包括大体从边缘253向喷嘴内孔244倾斜的深的大体圆锥形表面264。
一般而言，通过增加从匣14（参看图6和图8）到喷嘴内孔244的较小比例流体组分的速度来实现超前-滞后状况的降低。可通过改变流体组分压力和/或选择第一腔部254和第二腔部255的适当几何形状以分别形成适于预定比例的较小体积和较大体积来实现这样的速度增加。因此，在迫使混合流体的流体组分进入并且通过第一腔部254和第二腔部255时，流体组分大体上同时以预定比例进入喷嘴内孔244。
根据图11A和图11B所示的喷嘴入口248的示例性实施例，深通道258、深斜坡狭槽262和深的大体圆锥形表面264每个均一体到喷嘴入口245的内表面249中。此外，参考图4、图11A和图11B，具有深斜坡槽262的深通道258和深的大体圆锥形表面264每个均沿着大体圆柱形喷嘴内孔244比喷嘴12的第一实施例的具有斜坡槽62的通道58和大体圆锥形表面64延伸更远。由此，喷嘴212可适应需要这样的几何差异的用于混合各种流体组分的各种类型的静态混合器47（参看图3B）。
图12A和图12B示出了喷嘴312的第三替代实施例。例如，喷嘴312可与在附图中未示出的替代的匣一起使用，所述替代的匣具有细分成半圆形第一出口和第二出口的单个出口端口，熟时半圆形的第一出口和第二出口为D形并且背靠背定位。喷嘴312具有喷嘴主体338，喷嘴主体238为大体长方体并且具有远端部340和近端部342，远端部340和近端部342经由在其间延伸的喷嘴内孔344而流体连通。喷嘴内孔344也大体为长方体。远端部340包括与喷嘴内孔344流体连通的喷嘴出口346。喷嘴出口346大体呈锥形，以使从喷嘴出口346分配的混合流体缩窄，从而在操作期间增加精确度。近端部342包括具有内表面349的喷嘴入口348以及同样与喷嘴内孔344流体连通的开口350。
开口350由喷嘴凸缘334附近的外周边缘32限定。外周边缘352也在喷嘴入口348内向远端延伸，以进一步限定开口350。开口350延伸到内表面349的边缘353。内表面349进一步远离外周边缘352延伸，以限定第一腔部354和第二腔部355，第一腔部354和第二腔部355原本一体到内表面349中。第一腔部354和第二腔部355具有相应的第一腔部容积和第二腔部容积。第一腔部354的容积小于第二腔部355的容积。此外，喷嘴312可包括指示器特征（未图示），该指示器特征适于确保第一腔部354和第二腔部355与相应的半圆形第一出口和第二出口正确对准。
第一腔部354由内表面349的第一表面部分356限定。第一表面部分356界定于边缘353和内边缘357之间。内边缘357从边缘353并且围绕喷嘴内孔344延伸，以在喷嘴入口348内排除喷嘴内孔344。根据图12A和图12B所示的示例性实施例，第一表面部分356大体上为平面的，但包括浅通道358。浅通道358从第一表面部分356向远端延伸到喷嘴内孔344。更具体地，浅通道358包括在开口350和喷嘴内孔344之间的浅斜坡狭槽362。
第二腔部355由内表面349的第二表面部分363限定。第二表面部分363界定于边缘353和内边缘357之间，以在喷嘴入口348内包括喷嘴内孔344。根据图12A和图12B所示的示例性实施例，第二表面部分363包括大体从边缘353向喷嘴内孔344倾斜的浅的大体圆锥形的表面364。
一般而言，通过增加从匣14（参看图6和图8）到喷嘴内孔344的较小比例流体组分的速度来实现超前-滞后状况的降低。可通过改变流体组分压力和/或选择第一腔部354和第二腔部355的适当几何形状以分别形成适于预定比例的较小体积和较大体积来实现这样的速度增加。因此，在迫使混合流体的流体组分进入并且通过第一腔部354和第二腔部355时，流体组分大致同时以预定比例进入喷嘴内孔344。
根据图12A和图12B所示的喷嘴入口348的示例性实施例，浅通道358、浅斜坡狭槽362和浅的大体圆锥形表面364每个均一体到喷嘴入口245的内表面349中。此外，参考图4、图12A和图12B，具有浅斜坡狭槽362的浅通道358和浅的大体圆锥形表面364每个均沿着大体圆柱形喷嘴内孔344比喷嘴12的第一实施例的具有斜坡狭槽62的通道58和大体圆锥形表面64延伸更远。由此，喷嘴312可适应需要这样的几何差异的用于混合各种流体组分的各种类型的静态混合器47（参看图3B）。
操作
参考图1、图2、图6、图7A和图7B，在使用中，混合器嵌件36定位于喷嘴入口48内，以共同地限定第一通路54a和第二通路55a。通过滑动联接件16以连接喷嘴12和匣14形成分配组件10来将喷嘴12附接到匣14。由第一腔室28a和第二腔室30a将压力施加到第一流体组分92和第二流体组分94。更具体地，第一流体组分92和第二流体组分94可被同时加压，以分别沿着第一流动路径136和第二流动路径138推动第一流体组分92和第二流体组分94。沿着这些流动路径136、138行进，第一流体组分92和第二流体组分94通过第一混合器入口和第二混合器入口排放到相应的第一通路54a和第二通路55a内。
第一流体组分92被迫使从第一通路54a通过通道58朝向喷嘴内孔44。顺着通道58，沿着斜坡槽62引导第一流体组分92，以将第一流体组分92传递到喷嘴内孔44中。第二流体组分94沿着大体圆锥形表面64从第二通路55a被引导至喷嘴内孔44中。第一流体组分92在其通过第一通路54a时相对于经过第二通路55a的第二流体组分94加速。因此，在朝向喷嘴内孔44被引导的第一流体组分和第二流体组分之间的超前-滞后状况被降低或者通常完全防止。
关于在喷嘴入口48内的混合器嵌件36的第一实施例，第一流体组分92被进一步迫使从通道58到混合器通道90中并且沿着混合器斜坡狭槽91。第一流体组分92在喷嘴内孔44的内部100处离开第一通路54a的混合器斜坡狭槽91。此外，第二流体组分94在喷嘴内孔44的外部101处离开第二通路55a。第一流体组分92和第二流体组分94形成具有截面102a的预混合流体102，使得第一流体组分92成层（layered）为在第二流体组分94层之间的大体平面层。更具体地，邻近沿着第二流动路径98被迫使成为大体半圆形截面部分104的第二流体组分94，第一流体组分92沿着第一流动路径96被迫使成为大体矩形的截面部分102。第二流体组分94根据预定比例至少部分地并且邻近地包围第一流体组分92。
关于在图9、图10A和图10B所示的第一腔部54和第二腔部55内的混合器嵌件105的第二实施例，第一流体组分92进一步被从通道58推动到混合器通道90和混合器内孔130中。第一流体组分92在喷嘴内孔44的内部140处离开第一通路54b的混合器内孔130。此外，第二流体组分94在喷嘴内孔44的外部141处离开第二通路55b。第一流体组分92和第二流体组分94形成具有截面142a的预混合流体142。更具体地，邻近沿着第二流动路径138被迫使成为环状截面部分146的第二流体组分94，第一流体组分92沿着第一流动路径136被迫使成为圆形截面部分102。第二流体组分94根据预定比例相邻地大体包围第一流体组分92。
无论图6的混合器嵌件36或图9的混合器嵌件105结合分配组件10还是分配组件10'使用，预混合流体进入静态混合器47并且沿着图3B所示的喷嘴12的长度向远端行进。预混合流体然后混合为混合流体并且从喷嘴出口46被分配。
虽然通过描述本发明的一个或多个实施例示意了本发明，并且相当详细地描述了实施例，但并不旨在局限或以任何方式限制所附权利要求的范围到这些细节。额外的优势和修改对于本领域技术人员而言将显而易见。例如，将意识到，利用根据本文所描述的本发明的另一混合器嵌件，第一流体组分92和第二流体组分94可在其它位置或以其它层数成层。因此，本发明的更广泛的范围并不限于所图示和描述的具体细节、代表性分配组件和方法和说明性示例。因此，可以偏离这些细节而不偏离一般发明构思的范围或精神。

Claims (20)

1.一种用于在分配第一流体组分和第二流体组分的混合物时降低或防止超前-滞后状况的喷嘴，所述喷嘴包括：
喷嘴主体，所述喷嘴主体具有喷嘴入口和喷嘴内孔，所述喷嘴内孔从其延伸穿过，所述喷嘴入口包括第一腔部和第二腔部，所述第一腔部适于接纳所述第一流体组分，所述第二腔部适于接纳所述第二流体组分，所述第一腔部被构造为用以将第一体积的所述第一流体组分引导到所述喷嘴内孔中，并且所述第二腔部被构造为用以将第二体积的所述第二流体组分引导到所述喷嘴内孔中，所述第一体积比所述第二体积小，
其中，所述第一腔部和所述第二腔部适于根据预定比例将所述第一流体组分和第二流体组分引导到所述内孔中。
2.根据权利要求1所述的喷嘴，其中，所述第一腔部具有第一腔部容积，并且所述第二腔部具有第二腔部容积，所述第一腔部容积比所述第二腔部容积小。
3.根据权利要求1所述的喷嘴，其中，所述第一腔部包括斜坡狭槽，用于将所述第一流体组分引导到所述喷嘴内孔中。
4.根据权利要求1所述的喷嘴，其中，所述第二腔部包括大体圆锥形表面，用于将所述第二流体组分引导到所述喷嘴内孔中。
5.根据权利要求1所述的喷嘴，其中，所述喷嘴入口还包括开口，所述开口适于将混合器嵌件至少部分地插入在其中，以共同限定第一通路和第二通路。
6.根据权利要求5所述的喷嘴，其中，所述喷嘴入口被构造为用以将所述混合器嵌件定位在其中。
7.一种用于在分配第一流体组分和第二流体组分的混合物时降低或防止超前-滞后状况的分配组件，所述分配组件包括：
具有第一腔室的第一筒，具有第二腔室的第二筒，所述第一腔室和所述第二腔室用于容纳所述第一流体组分和所述第二流体组分，
混合器嵌件，所述混合器嵌件具有第一混合器入口和第二混合器入口，所述第一混合器入口和所述第二混合器入口分别与所述第一腔室和所述第二腔室流体连通；
喷嘴，所述喷嘴包括喷嘴主体，所述喷嘴主体具有喷嘴入口和喷嘴内孔，所述喷嘴内孔从其延伸穿过，所述喷嘴入口具有第一腔部和第二腔部；
第一通路，所述第一通路由所述混合器嵌件和所述第一腔部共同限定，所述第一通路被构造为用以将第一体积的所述第一流体组分引导到所述喷嘴内孔中；以及
第二通路，所述第二通路由所述混合器嵌件和所述第二腔部共同限定，所述第二通路被构造为用以将第二体积的所述第二流体组分引导到所述喷嘴内孔中；
其中，所述第一通路和所述第二通路适于将所述第一流体组分和所述第二流体组分引导到所述喷嘴内孔中，以形成预混合流体，所述预混合流体具有预定比例的所述第一流体组分和所述第二流体组分，所述喷嘴适于混合所述预混合流体，以从所述喷嘴分配所混合的流体。
8.根据权利要求7所述的分配组件，其中，所述第一腔部具有第一腔部容积，并且所述第二腔部具有第二腔部容积，所述第一腔部容积比所述第二腔部容积小。
9.根据权利要求7所述的分配组件，其中，所述第一腔部包括斜坡狭槽，用于将所述第一流体组分引导到所述喷嘴内孔中。
10.根据权利要求7所述的分配组件，其中，所述第二腔部包括大体圆锥形表面，用于将所述第二流体组分引导到所述喷嘴内孔中。
11.根据权利要求7所述的分配组件，其中，所述喷嘴入口被构造为用以将所述混合器嵌件可移除地定位在其中。
12.根据权利要求7所述的分配组件，其中，所述第一通路和所述第二通路彼此流体隔离。
13.根据权利要求7所述的分配组件，其中，所述混合器嵌件具有混合元件，所述第一通路和所述第二通路适于分别将所述第一流体组分和所述第二流体组分形成为具有截面的预混合流体，所述截面具有所述第一流体组分的大体矩形截面部分，所述大体矩形截面部分被夹在所述第二流体组分的一对大体半圆形截面部分之间。
14.根据权利要求7所述的分配组件，其中，所述混合器嵌件具有混合元件，所述第一通路和所述第二通路适于分别将所述第一流体组分和所述第二流体组分形成为具有截面的预混合流体，所述截面具有所述第一流体组分的大体圆形截面部分，所述大体圆形截面部分被所述第二流体组分的大体环状截面部分至少部分地包围。
15.一种用于在从喷嘴分配第一流体组分和第二流体组分的混合物时利用混合器嵌件来降低或防止超前-滞后状况的方法，所述方法包括：
迫使所述第一流体组分和所述第二流体组分通过所述混合器嵌件并进入到相应的第一通路和第二通路中：
迫使所述第一流体组分沿着在喷嘴入口内的通道通过所述第一通路进入到喷嘴内孔中；
迫使所述第二流体组分通过所述喷嘴入口内的所述第二通路进入到所述喷嘴内孔中；
增加所述第一流体组分的速度，以大体防止所述超前-滞后状况；
在所述喷嘴的喷嘴内孔中将所述第一流体组分与所述第二流体组分相邻地定位，以形成预混合流体；
将所述预混合流体混合成混合流体；以及
从所述喷嘴分配所述混合流体。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：沿着斜坡狭槽将所述第一流体组分引导到所述喷嘴内孔中。
17.根据权利要求15所述的方法，还包括：沿着大体圆锥形表面将所述第二流体组分引导到所述喷嘴内孔中。
18.根据权利要求15所述的方法，还包括：使所述第一流体组分和第二流体组分抵靠彼此成层，以形成所述预混合流体。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述第一流体组分的层在所述第二流体组分的层之间是大体平面的。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述第二流体组分的层大体包围所述第一流体组分的层。
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