CN105579389B - 具有单个分配点的模块化阀阵列 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可以用在饮品分配器中的阀分配系统。特别地，阀分配系统具有独立的阀模块部件，其控制饮品或饮品组分的流动，且多个阀模块部件可以合并，以形成能够分配多种饮品和/或饮品组分的系统。

Description

具有单个分配点的模块化阀阵列
本申请要求享有根据35U.S.C.§119(e)的于2013年6月7日提交的美国临时申请No.61/832,599的申请日的权益，在此通过引用并入其全部内容。
背景技术
技术领域
本发明总地涉及饮品分配器领域，且更具体地涉及一种模块化阀组件，其中阀模块阵列连接至歧管，用于通过单个喷嘴分配点分配多种不同的饮品。
发明内容
本发明涉及用于通过单个喷嘴分配点分配多种饮品的阀组件。本发明的一个方面认为需要一种模块化阀组件，其能够容易地扩展，以允许分配更多类型的饮品。阀模块具有多个流体路径和流体控制以及截流部件，用于控制通过每个路径的流体的流动。歧管配置成接收至少一个阀模块，但是也可以配置成接收多个阀模块。阀模块可以容易地添加到歧管，以扩展阀组件的分配能力。歧管还包括用于将流体引导到扩散器的路径，扩散器将流体释放到单个喷嘴分配点。
附图说明
图1是具有两个流体路径的阀模块的侧向立体图。
图2是歧管的俯视立体图。
图3是彼此连接的阀组件、歧管和喷嘴的侧向立体图。
图4示出了密封件、糖浆端(tips)、扩散器和喷嘴。
图5示出了定位在壳体内的阀组件的阵列。
具体实施方式
现在参考附图，图1-5示出了阀组件的实施例。如图5中，阀组件50使用一个或多个阀模块10，例如如图1所示，以创建能够分配不同饮品的可扩展的阀的阵列。阀模块10包含流体路径11、12，其可以接合到歧管20。当阀模块10连接到歧管20时，阀模块10的流体路径11、12与歧管21、22中的对应的路径接合。图2中更详细地示出了歧管20和歧管路径21和22。以此方式，流体可以经过阀模块10中的流体路径11、12并进入歧管21、22的相应的路径，其将流体按路线引入共同的分配点23。在共同的分配点23处，扩散器31(例如如图4所示)将流体扩散至喷嘴32，在此处，流体可以与其它流体混合以创建饮品。阀模块中的流体控制器13、14和截流部件15、16控制流经路径的流体的量。虽然图1中的阀模块10示出为具有两组流体路径11、12，但是可以理解，每个阀模块10都可以具有任何数量的路径。
具体参考图1，阀模块10示出为具有两个单独的流体路径11、12。流体路径11、12彼此不连通。每个流体路径11、12由截流部件15、16以及流体控制部件13、14控制。共同地，截流部件15、16和流体控制部件13、14控制流经流体路径11、12的流体的流速(或使流动完全停止)。虽然截流部件15、16和流体控制部件11、12单独地示出在图1的实施例中，但是由单个部件来控制路径的流动和截流也是可以的。
在一个实施例中，截流部件15、16可以是设计为1/4转扭转开启(1/4turn twiston)的螺线管，其无需工具移除、安装或维护。螺线管可以使用24V直流牵拉和柱塞式组件(24v DC direct pull and plunger assembly)，但是可替换地，还可以使用具有电控制件的达到并保持(hit-and-hold)螺线管。对于流动控制部件，可以使用陶瓷压差流动控制件(differential pressure ceramic flow control)。在替换实施例中，流动控制部件可以包括在流量反馈上起作用的步进电机旋转控制件。
流体路径11、12配置为在一端与歧管20(见图2)接合，在另一端与后组块(backblock)51(见图5)接合。当截流部件15、16和流体控制部件13、14处于打开位置时，后组块51提供可以流经流体路径11、12的流体。后组块51可以包括至流体源的接合件。后组块51可以进一步包括用于控制流体温度的热交换器。其示例公开在申请人的申请号为61/831,517的美国专利中，在此并入其全部内容。后组块51可以使用如图5中所示的配合的“楔形榫”紧固件52、53紧固到壳体。更具体地，图5示出了后组块上的楔形榫头52以及壳体上的配合的托座53。使用配合的楔形榫特征部将壳体连接至托座提供了附加的益处，其容易拆卸下来清洁。
从后组块51流入阀模块10的流体可以是品牌饮品，或者流体可以是饮品组分(component)，诸如糖浆、浓缩物、水或碳酸水。图1的实施例示出了阀模块10具有两个流体路径11、12。但是，阀模块10可以具有任何数量的流体路径。每个阀模块使用两个流体路径的优点是有能力通过增加或移除阀模块而紧密匹配所需的阀的数量。
可选地，一个或多个阀模块可以与CPU电通信。经由电通信，CPU能够控制阀模块截流部件和/或其流量控制，从而允许CPU有效地控制阀模块中的每个阀模块分配饮品的体积和/或流速。阀模块可以由CPU控制，CPU通过诸如触摸屏幕或常规按钮的输入件接收饮品配方或饮料规格，并操作相关的阀模块10以分配所需的每种流体的量。换句话说，每个阀模块10包括饮品组分，CPU可以操作阀模块10以分配所需的每种饮品组分的正确的量，以创建饮品。CPU可以与计算机可读存储器通信，计算机可读存储器使用非临时存储器储存代表饮品配方的数据。由此，CPU知晓创建饮品所必须分配的每种饮品组分的正确的量。CPU控制每个阀模块10的流量控制部件13、14的打开和闭合。由此，CPU可以将任何期望的阀的组合打开预定的时间段，以分配每种流体的需要的量。
图2示出了与阀模块10接合的歧管20。在图3中，歧管20和阀模块10示出为处于接合配置。在此实施例中使用的歧管20具有五组的双(两个)流体路径。当阀模块10连接至歧管时，每组这些歧管路径与阀模块流体路径接合。由此，图2的歧管能够与5个阀模块接合，此处每个阀模块具有两个流体路径。可以理解，歧管可以配置成接收任何数量的阀模块。类似地，图5中示出的壳体54配置成容纳5个阀模块，但是可以根据用户的需求扩展。
歧管路径21、22将流体引导到共同的分配点23。在图2的实施例中，共同的分配点23定位于歧管中心附近，但是也可以有替代配置。此外，优选地，但不是必须的，每个歧管路径21、22具有从阀模块接口到共同的分配点的略微向下的倾斜。向下倾斜的歧管路径利用重力来帮助将流体移动到共同的分配点。
图2中的歧管路径21、22彼此不流体连通。设想阀模块10的流体路径11、12、且引申开来为歧管路径21、22可以承载不同的风味饮品或饮品组分。将歧管路径21、22分离确保不会发生交叉污染。虽然可能存在期望将多种饮品或饮品组分混合的情况(即，将樱桃浓缩物与可乐饮品混合，或将可乐浓缩物与碳酸水混合)，但是图2的实施例预期这种混合应优选地发生在喷嘴中。
在替换实施例中，歧管路径21、22的分管可以彼此流体连通。例如，可以期望创建将非碳酸水与碳酸水混合以创建中等碳酸水(mid-carbonated water)的共同的歧管路径。
在共同的分配点23处，歧管路径21、22通向扩散器31。图4中示出了扩散器31。分配器31设计为引起流体分散至喷嘴32。在图4的扩散器31中示出的各种脊和缘具有引起流体均匀地在喷嘴中分散的作用。扩散器31提供了引起流体均匀分配到喷嘴中的优点，这是有利的因为其增强了多种流体的混合。例如，当可乐和樱桃风味在喷嘴32中混合时，扩散器31增强了流体的混合。类似地，扩散器31增强了饮品糖浆或浓缩物与水或碳酸水的混合。在图3的实施例中，扩散器31设计为每秒钟使高达4盎司水流动。
此外，糖浆端33(图4中示出)可以用于将流体从歧管路径21、22引导到扩散器31中。糖浆端33的使用提供了减少后挡板(backplash)的增加的益处，并由此减少了交叉污染的可能性。类似地，密封件34可以用于减少潜在的泄露。在一个实施例中，密封件34为端面密封的硅面密封(face-sealing silicon seal)，其比典型的O形环和孔式组件更容易清洁。
图3示出了安装至歧管20的阀模块10和喷嘴32。在操作中，阀模块10和歧管32可以放置在壳体(未示出)中。为了扩大阀组件的分配能力，另外的阀模块也可以附加至歧管。

Claims (15)

1.一种用于通过共用喷嘴分配点分配多种饮品的阀组件，所述阀组件包括：
多个阀模块，其中所述多个阀模块中的每个阀模块包括：
多个分离的流体路径，
多个流动控制部件，其控制所述多个流体路径中流体的流动，其中为所述多个分离的流体路径中的每个分离的流体路径提供来自所述多个流动控制部件的流动控制部件，以及
多个截流部件，被配置为截断所述多个分离的流体路径中的流体流，其中为所述多个分离的流体路径中的每个分离的流体路径提供来自所述多个截流部件的一个截流部件；
后组块，其将所述多个阀模块耦合至流体源，用于提供流体流至所述多个分离的流体路径；
分配器喷嘴，其形成用于所述多个阀模块的共用喷嘴分配点；
扩散器，其从所述多个阀模块接收所述流体流并将所述流体流扩散到所述分配器喷嘴中；其中
所述多个阀模块中的每一个都具有与所述后组块接合的后面，
所述多个阀模块中的每一个都具有与所述扩散器接合的底面，其中所述底面垂直于所述后面，
所述多个阀模块中的每一个都具有与所述后面相对并垂直于所述底面的前面，以及
所述流动控制部件中的每一个都具有用于控制流体流从其中穿过的流控制装置，每个流控制装置面向所述前面，使得可以进入所述流控制装置，而无需将所述流动控制部件从所述阀组件中移除；
其中，所述每个分离的流体路径从所述后面朝向所述前面水平延伸，并然后垂直向下延伸至所述底面；
其中所述多个分离的流体路径从所述后面朝向所述前面彼此平行延伸，并且其中所述多个分离的流体路径朝向所述底面彼此平行延伸；
其中每个阀模块中的所述多个流动控制部件在彼此的顶部上垂直对准；
其中每个阀模块中的所述多个流动控制部件从所述后面朝向所述前面彼此水平偏移；
其中所述多个截流部件包括第一截流部件和第二截流部件，位于所述底面处并在所述多个分离的流体路径的相对面上彼此面对；
其中所述阀模块被配置为容易被添加和移除，以改变所述阀组件的分配能力。
2.根据权利要求1所述的阀组件，其中每个所述第一截流部件和第二截流部件包括螺线管。
3.根据权利要求1所述的阀组件，其中所述流控制装置包括具有面向所述前面的螺钉头部的螺钉。
4.根据权利要求1所述的阀组件，其中所述底面被配置为手动地耦合至所述扩散器以及从所述扩散器解耦。
5.根据权利要求1所述的阀组件，其中所述扩散器包括从其中穿过的多个孔径，且还包括多个糖浆端，其被接纳在所述多个孔径中，每个糖浆端被配置为分离地引导所述流体的流动至所述分配器喷嘴。
6.根据权利要求5所述的阀组件，还包括密封件，其在所述扩散器上形成密封且与所述多个糖浆端形成密封。
7.根据权利要求6所述的阀组件，其中所述密封件与所述扩散器形成端面密封，以及其中所述多个糖浆端延伸穿过所述密封件并在此与其密封。
8.根据权利要求5所述的阀组件，其中所述扩散器包括辐射状的外边界表面，其包括多个轴向延伸的背脊，被配置为将水均匀分发至所述分配器喷嘴。
9.根据权利要求8所述的阀组件，其中所述扩散器还包括多个周向延伸的通道，位于所述多个轴向延伸的背脊下方，且被配置为将水均匀分发至所述分配器喷嘴。
10.根据权利要求8所述的阀组件，其中所述分配器喷嘴包括内腔，其具有多个螺旋肋，用于引起通过所述分配器喷嘴的螺旋流。
11.根据权利要求1所述的阀组件，还包括歧管，其被配置为可释放地耦合至所述多个阀模块，使得所述多个阀模块形成可扩展且可缩小的阀模块阵列。
12.根据权利要求11所述的阀组件，其中所述歧管包括从所述多个阀模块到所述共用喷嘴分配点的向下倾斜的路径。
13.根据权利要求12所述的阀组件，还包括容纳所述歧管和所述多个阀模块的壳体，其中所述多个阀模块中的每一个的所述流控制装置在所述前面可进入。
14.一种用于分配多种饮品的阀模块，所述阀模块包括：
多个分离的流体路径；
多个流动控制部件，其控制所述多个分离的流体路径中流体的流动，其中为所述多个分离的流体路径中的每个分离的流体路径提供来自所述多个流动控制部件的流动控制部件；
后组块，其将所述多个阀模块耦合至流体源，用于提供流体流至所述多个分离的流体路径；
其中所述阀模块具有与所述后组块接合的后面、与扩散器接合的底面和与所述后面相对并垂直于所述底面的前面，其中所述底面垂直于所述后面，以及
其中所述流动控制部件中的每一个都具有用于控制流体流从其中穿过的流控制装置，其中每个流控制装置面向所述前面，使得可以进入所述流控制装置；
其中所述多个分离的流体路径的每一个从所述后面朝向所述前面平行延伸，且然后垂直向下延伸至所述底面；
其中每个所述多个分离的流体路径从所述后面朝向所述前面彼此平行延伸，并且其中每个所述多个分离的流体路径朝向所述底面彼此平行延伸；
其中每个阀模块中的所述多个流动控制部件在彼此的顶部上垂直对准；
其中每个阀模块中的所述多个流动控制部件从所述后面到所述前面彼此水平偏移，使得每个阀模块中的所述多个流控制装置彼此水平偏移；
其中所述底面被配置为手动地耦合至所述扩散器以及从所述扩散器解耦；以及
多个截流部件，被配置为截断所述多个分离的流体路径中的流体流，其中为所述多个分离的流体路径中的每个分离的流体路径提供来自所述多个截流部件的一个截流部件；
其中所述多个截流部件包括第一截流部件和第二截流部件，其位于所述多个流体路径中的第一分离的流体路径和第二分离的流体路径中，所述第一截流部件和第二截流部件位于所述底面处且在所述多个流体路径的相对面上彼此面对；
其中所述阀模块被配置为容易被添加和移除。
15.一种用于分配多种饮品的阀模块，所述阀模块包括：
彼此分离的第一流体路径和第二流体路径；
第一流控制装置和第二流控制装置，其被配置为分别控制流过所述第一流体路径和第二流体路径的流体流；以及
第一截流部件和第二截流部件，其被配置为分别截断所述第一流体路径和第二流体路径中的流体流；
其中所述阀模块具有被配置为接收所述流体流的后面、与所述后面横切且被配置为排出所述流体流的底面和与所述后面相对的前面；
其中所述第一流体路径和第二流体路径从所述后面朝向所述前面延伸且然后向下延伸至所述底面；
其中所述第一流控制装置和第二流控制装置经由所述前面可进入；
其中所述第一流控制装置和第二流控制装置关于彼此垂直对准且水平偏移；以及
其中所述第一截流部件和第二截流部件位于所述底面处并在所述第一流体路径和第二流体路径的相对面上彼此面对；
其中所述阀模块被配置为容易被添加和移除。
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