CN107533335A - 用于流量调节的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
流量调节器系统包括流量调节器,其被放置到流体流动路径内从而使在其中流动的流体维持所需流量。所述的流量调节器包括流体垫圈和调节器主体,所述的流体垫圈具有在其中穿过的孔口,所述的调节器主体用于接收所述的流体垫圈。以在第一流体压力和第二流体压力之间的流体压力,所述的流体垫圈旋转地变形以减小或增大所述孔口的尺寸,从而维持所需流量。当流体压力大于或等于所述第二流体压力时,所述的流体垫圈接触所述调节器主体的一部分从而进一步防止所述流体垫圈的旋转变形。此外,所述的流体垫圈径向压缩或扩张以增加或减少所述孔口的尺寸,从而维持所需流量。
Description
发明背景
1.发明领域
本发明一般涉及流量调节器,更具体地但并非限制性地涉及流量调节器,所述流量调节器包括流体垫圈以在更大的流体压力范围内保持所需的流量。
2.背景技术
流量调节器用于多种应用中以控制通过管道的流体的流量,使得在可变的压力条件下流体的流量是均匀的。在多种流量调节器中,为了保持流量,结合了流体垫圈。流体垫圈通常由具有延伸穿过其中的中心孔的柔性弹性材料构成。所述流体垫圈的中心孔在不同的压力条件下扭曲到不同的直径。具体地说,所述孔的直径的大小随着源压力的升高而减小。
图1和2示出了本领域公知的流体垫圈600。所述的流体垫圈600被设计用于在到达初始阈值压力之后维持均匀的流量。具体的说,允许流体通过所述流体垫圈的孔601直到到达初始阈值压力。在到达该初始阈值压力之后,进一步的压力增加,使所述流体垫圈600变形减小所述孔601的直径。如图2所示,在所述初始阈值压力之后,进一步的压力增加使所述流体垫圈600变形,使得所述孔601的直径减小,从而随着压力的增加保持所所需的流量。
在多种应用中,流体垫圈的使用受到限制,因为它们只能在有限的压力范围内调节流体的流量。例如,在典型的流体垫圈中,流体垫圈相对于压力的操作范围受到限制,并且一旦压力增加超过工作范围,则流量快速降低。如图3所示,当压力增加超过工作范围时,所述孔的直径减小到流量快速下降的程度。在多种应用中所需的是在更大的压力范围内维持流体流量或多或少相同的流体垫圈。
饮料分配器是需要在一定压力范围内调节流体流速的一种应用。为了使饮料分配器产生适当的品尝喷泉饮料(tasting fountain drink),饮料分配器必须保持正确的水与糖浆的比例。为了达到适当的水与糖浆比例,饮料分配器必须调节水和糖浆的流速。维持正确的水与糖浆比对于饮料分配器来说可能难以实现。例如,水压力取决于位置,并且也可能受到从饮料分配器分配饮料的用户数量的影响,为了以与水压无关地实现正确的水与糖浆比,饮料分配器使用陶瓷流量调节器,其使用陶瓷套筒和活塞。陶瓷流量调节器使用具有侧孔的陶瓷套筒和移动并阻碍侧孔相应于压力变化的弹簧加载的陶瓷活塞。使用陶瓷流量调节器的饮料分配器在调节给定压力范围内的水和糖浆的流动方面是有效的,从而产生适当的品尝分配的饮料。然而,陶瓷流量调节器在制造上十分昂贵。使用带有流体垫圈的流量调节器的手动阀替换陶瓷流量调节器将是控制饮料分配器制造成本的一种方式。
因此,带有流体垫圈的流量调节器在更大的压力范围内保持期望的流体流速将是有用的。同时,集成带有流体垫圈的流量调节器的饮料分配器将是饮料分配行业的改进。
发明内容
根据本发明,流量调节器系统的流量调节器被放置到流体流动路径内。所述的流量调节器包括流体垫圈和接收所述流体垫圈的调节器主体。
所述的流体垫圈包括设置在支撑壁上的板。所述板包括穿过其中的孔口、入口表面和出口表面。所述的板的出口表面和所述的支撑壁在其间限定了一个腔室。所述的调节器主体包括在其中接收所述的流体垫圈的流体垫圈座,设置在所述流体垫圈座的扩散器组件和包括流体导管入口和流体导管出口的流体导管。流体垫圈座包括壁和邻接壁的流体垫圈接收表面。流体垫圈的支撑壁位于邻接所述壁的流体垫圈接收表面上。所述的扩散器组件包括设置在流体垫圈座中心的扩散器、与所述扩散器相邻的至少一个流体垫圈止动件以及至少一个扩散器通道。此外,一旦流体垫圈座接收流体垫圈,则所述的扩散器组件和流体垫圈限定圆周通道。所述的流体垫圈、扩散器组件和流体导管入口形成输送路径,其中所述流体垫圈的孔与所述输送路径连通,以将流体输送到所述扩散器组件和流体导管入口。具体地,所述流体垫圈的孔与所述扩散器组件连通,使得所述扩散器将流体从流体垫圈的孔输送到扩散器通道中,并且扩散器通道将流体输送到圆周通道中。一旦所述流量调节器系统被放置在所述流体流动路径内,流过流体流动路径的流体接触所述的流体垫圈。在与流体垫圈接触时,流体撞击板的入口表面,在板上产生压力。具体的说,在板的入口表面上产生的压力迫使流体通过流体垫圈的孔并进入所述输送路径。进入所述输送路径的流体填充所述圆周通道,使流体平衡流体垫圈的腔室内的流体压力。流体垫圈的腔室内的相等压力使流体通过流体垫圈的流动稳定并防止流体垫圈在流体垫圈座内产生振动。此外,在圆周通道中收集的流体进入流体导管入口,以经由流体导管输送到流体导管出口。
所述的流体垫圈和调节器主体通过增加和减小流体垫圈的孔的尺寸以期望的流速保持流动通过流体流动路径的流体。尤其是,在第一流体压力和第二流体压力之间的流体压力下,所述流体垫圈旋转地变形,使得支撑壁旋转以增加或减小孔的尺寸。具体地说,流过所述流动路径并接触板的入口表面的流体在第一流体压力和第二流体压力之间产生流体压力。响应于增加的流体压力的流体垫圈的支撑壁围绕内部边缘向内旋转以减小孔的直径,以此保持流体流动路径内所需的流体流速。相反地,流体垫圈的支撑壁响应于流体压力的降低,绕内部边缘向外旋转以增加孔的直径,从而保持流体在流体流动路径内的所需流速。
当流过所述流动路径并接触板的入口表面的流体产生大于或等于第二流体压力的流体压力时,所述流体垫圈接触调节器主体的一部分以防止流体垫圈的进一步的旋转变形。具体的说,流体垫圈止动件在大于或等于第二流体压力的流体压力下接合所述流体垫圈,以防止由于旋转变形而减小孔尺寸的支撑壁的旋转。此外,响应于增加的流体压力,流体积聚在流体垫圈的支撑壁和流体垫圈座的壁之间,使得流体垫圈径向压缩以减小孔尺寸。相反,响应于流体压力的降低,在流体垫圈的支撑壁和流体垫圈座的壁之间的流体减少,使得流体垫圈径向扩张,从而增加了孔的尺寸。
此外,对于上述特征,所述扩散器组件的扩散器可以是可调节的,使得扩散器支架延伸或缩回到流体垫圈的孔中。具体地,调节器主体包括与流体导管的流体导管出口连通的流体室,并且扩散器组件包括安装在流体室内的基座。所述的基座可在流体腔室内线性调节,从而线性调节所述基座延伸或缩回所述的扩散器。更为具体地,所述扩散器包括设置在基座内的轴和尖端,使得基座的线性调节将尖端延伸或缩回到流体垫圈的孔中。将所述扩散器的尖端延伸到所述孔中减小流体流动路径内的流体流速。相反,从流体垫圈的孔中缩回尖端增加流体流动路径内的流体流速。
如上所述的流量调节器系统可适用于允许第一流体与第二流体的组合,使得第一流体和第二流体以期望的流速比组合。在该系统中,第一流量调节器被放置在第一流体流动路径内,第一流体流过其中。第一流量调节器是不可调节的并且以第一流量保持第一流体流过第一流体流动路径。第二流量调节器被放置在第二流体流动路径内,其具有流过其中的第二流体。第二流量调节器是可调节的,使得流过第二流动路径的第二流体的流速可以相对于第一流量被调节到第二流量,其保持期望的流量比。
上述流量调节器包括实现第一流体流动路径和第二流体流动路径之间的期望流量比的方法。该方法提供了一个不可调节的流量调节器和一个可调节的流量调节器。所述不可调节的流量调节器被放置在第一流体流动路径内,并且可调节流量调节器被放置在第二流体流动路径内。测量通过第一流体流动路径的流体的流速。使用通过第一流体流动路径的测量流量来计算第一流体流动路径和第二流体流动路径之间的期望流量比。调节在第二流体流动路径内的可调节流量调节器,使得流过第二流体流动路径的流体以提供第一流体流动路径和第二流体流动路径之间的期望流量比的速率被输送。
附图说明
图1是示出根据现有技术的流体垫圈的图。
图2是示出根据现有技术的流体垫圈的变形的图。
图3是示出根据现有技术的流体垫圈的流动特性的曲线图。
图4-6是示出模块化流量调节器系统的框图。
图7是示出不可调节流量调节器的流体垫圈的俯视透视图。
图8是示出了不可调节流量调节器的流体垫圈的仰视透视图。
图9是示出了不可调节流量调节器的调节器主体的透视图。
图10是示出不可调节流量调节器的调节器主体的俯视图。
图11A-11C是示出不可调节流量调节器的操作的横截面图。
图12是示出可调节流量调节器的流体垫圈的俯视透视图。
图13是示出可调节流量调节器的流体垫圈的仰视透视图。
图14是示出可调节流量调节器的调节器主体的透视图。
图15是示出可调节流量调节器的调节器主体的俯视图。
图16A-16C是示出可调节流量调节器的操作的横截面图。
图17是表示本发明的流体垫圈与本发明的调节器主体不结合使用时的流动特性的图。
图18是表示本发明的流体垫圈与本发明的调节器主体结合使用时的流动特性的曲线图。
图19和20是示出饮料分配器阀门子组件的透视图。
图21是示出饮料分配器阀门子组件的分解图。
图22是沿着饮料分配器阀门子组件的右侧截取的横截面图,示出了饮料分配器阀门子组件的上阀体。
图23是沿着饮料分配器阀门子组件的左侧示出饮料分配器阀门子组件的上阀体的横截面图。
图24是饮料分配阀门子组件的横截面平面图,示出了饮料分配器阀门子组件的上阀体。
具体实施方式
根据需要,本文公开了本发明的详细实施方案;然而,应当可以理解的是,所公开的实施方案仅是本发明的示例,其可以以各种形式实施。附图并非按比例绘制,并且某些特征可能被夸大以显示特定组件或步骤的细节。
附图4-6示出了包括流量调节器200和流量调节器400的模块化流量调节器系统1。所述模块化流量调节器系统1的流量调节器200和流量调节器400与流体流动路径700和800流体连通。具体地说,流量调节器200插入壳体701内,所述的壳体701在所述流体流动路径700内,流量调节器400插入在壳体801内,所述的壳体801在流体流动路径800内。所述的流体流动路径700从流体源702接收流体,流体源702流动通过流体管道703并进入壳体701中的入口704。流体从入口704流动通过所述的流量调节器200并从壳体701的出口705离开。在离开壳体701之后,流体流动通过流体管道706并到达终端使用点707。流体流动路径800从流体源802接收流体,流体源802流动通过流体管道803并进入壳体801中的入口804。流体从入口804流动通过流量调节器400并从壳体801的出口805排出。在离开壳体801之后,流体流动通过流体管道806并到达终端使用点807。
当插入壳体701和801内时,流量调节器200和流量调节器400分别“保持”流体流动路径700和800内的压力范围内的期望流速。流量调节器200在静态压力范围内保持期望的流速。相反,流量调节器400是动态的,因为它可以调节其中维持期望流量的压力范围。如图4和5所示,流量调节器200和流量调节器400可单独插入系统内,或者可以如图6所示进行组合。通过组合流量调节器200和流量调节器400,模块化流量调节器系统1可以使两个流体源之间的流速“同步”,并在诸如饮料分配阀门的终端使用点1000处组合流体源。图7-11C示出了流量调节器200。流量调节器200包括流体垫圈250和调节器主体300。流量调节器200插入到壳体701中并与流体流动路径700对准,以在所述流体流动路径700内保持期望流速在一定范围的压力。
图7、8和11A-11C示出了所述的流体垫圈250。流体垫圈250由允许所述流体垫圈250耐用而且在压力下变形的任何合适的材料制成,例如含氟弹性体。在压力下的变形允许所述流体垫圈250在一定范围的压力下保持期望的流速,这将在此进行更为详细地解释。
流体垫圈250包括主体251,所述主体251具有支撑壁252和板253。支撑壁252和板253形成腔室255。在优选实施方案中,支撑壁253的形状基本上为圆柱形,并且板253位于支撑壁252的顶部。板253包括入口表面260,入口261,出口表面266和出口262。板253还包括延伸穿过板253的恒定直径的孔口263。入口261允许流体进入孔口263,并且出口262允许流体离开孔口263。此外,孔口263允许流体撞击入口表面260从而通过并进入腔室255。具体地说,撞击入口表面260的流体导致在入口表面260上形成压力。该压力又迫使流体进入入口261并通过孔口263。在通过孔口263之后,流体离开出口262并进入腔室255。
图9-11示出了调节器主体300。调节器主体300包括流体垫圈座310、流体导管320和凹槽361和362,其中所述的凹槽361和362用于在其中接收O形环。流体垫圈座310接收流体垫圈250并且包括壁313、流体垫圈接收表面314、流体导管入口315和扩散器组件340。
扩散器组件340驻留在流体垫圈座310的中心部分内,并且其包括扩散器341、流体垫圈止动件342-347和扩散器通道351-356。扩散器341被设计成将液体分配到扩散器通道351-356中。扩散器341包括第一端381和第二端382,其中扩散器341的横截面积从第一端381逐渐增加到第二端382。流体垫圈止动件342-347接合流体垫圈250以防止在达到第二压力之后流体垫圈250的进一步变形。在此将更为详细地说明流体垫圈止动件342-347的操作。
流量调节器200以下列方式组装。O形环插入凹槽361和362内以在流量调节器200和壳体701之间提供密封。流体垫圈250与流体垫圈座310对齐,使得流体垫圈250的孔口263位于扩散器341的上方。流体垫圈250安装在流体垫圈座310内,使得其支撑壁252邻接壁313和流体垫圈接收表面314。一旦流体垫圈250安装在流体垫圈座310内,流体垫圈250的支撑壁252围绕流体垫圈座310的流体导管入口315。由于围绕流体垫圈座310的流体导管入口315,流体垫圈250和扩散器组件340形成了轴向通道350,其接收来自扩散器通道351-356的流体。此外,流体垫圈250的出口表面266和扩散器组件340形成了输送路径,其将流体输送进入所述的周向通道350。
在组装之后,流量调节器200插入壳体701内,使得流量调节器200与入口704对准。具体地,流量调节器200插入壳体701内,使得安装了流体垫圈250的流体垫圈座310与从流体管道703引导的入口704对准。此外,流量调节器200的流体导管320与出口705对准。一旦插入到壳体701中,流量调节器200将流体从入口704输送到出口705。
流量调节器200按照以下方式操作以将流体从入口704输送到出口705。流体离开流体源702并开始流动通过流体管道703。流体进入壳体701的入口704,其中所述流体接触流体垫圈250。在与流体垫圈250接触时,流体撞击流体垫圈250的入口表面260,导致开始在入口表面260上形成流体压力。当压力开始在入口表面260上形成时,流体被迫进入入口261并通过流体垫圈250的孔口263。在通过孔口263之后,流体离开出口265并进入腔室255。一旦流体进入腔室255,流体通过上述的输送路径输送到周向通道350。在优选的实施方案中,流体接触扩散器341并且从扩散器341的第一端381移动到第二端382。流体从扩散器341的第二端382分发到扩散器通道351-356中。流体从扩散器通道351-356输送到周向通道350中并被收集在其中。流体填充周向通道350,从而均衡流体垫圈250的腔室255内的流体压力。流体压力的这种均衡使通过流体垫圈250的流体流动稳定,并且防止流体垫圈250在流体垫圈座310内的振动。此外,在圆周通道350中收集的流体离开周向通道350并进入导管入口315,以经由流体导管320输送到出口705。流体离开出口705并被流体管线706输送到终端源707。
除了将流体从入口704输送到壳体701的出口705之外,流量调节器200还在一定范围的压力下调节流体流速。当流体撞击流体垫圈250的入口表面260的流体压力达到初始的第一压力时,流体流速的调节开始。即使达到通常与流体垫圈相关联的第二压力之后,流量调节器200继续调节流体流量。
一旦流体撞击流体垫圈250的入口表面260引起的流体压力增加到达到初始第一压力的点,流体垫圈250可旋转地变形,以保持初始第一压力和第二压力之间的期望流速。具体地说,在初始第一压力和第二压力之间,支撑壁252围绕内部边缘270旋转,以增加或减小孔163的直径以保持所需的流速。压力增加超过初始第一压力使支撑壁252围绕支撑壁252的内部边缘270向内旋转,直到达到第二压力。如图11B所示,支撑壁252的向内旋转使流体垫圈250变形,使得孔263的直径减小。相反,第二压力和初始第一压力之间的压力降低导致支撑壁252围绕支撑壁252的内部边缘270向外旋转,直到达到初始第一压力。支撑壁252的向外旋转使流体垫圈250变形,使得孔263的直径增加。
一旦压力增加超过第二压力,流体垫圈250与流体垫圈止动件342-347组合允许流体垫圈250继续保持期望的流量。在达到第二压力之后,流体垫圈止动件342-347接合流体垫圈250,以防止流体垫圈250的进一步的旋转变形。特别地,随着压力增加超过第二压力,流体垫圈250接触流体垫圈止动件342-347,使得支撑壁252停止围绕其内部边缘270向内旋转,从而防止孔口163的直径的由于旋转变形进一步减小。在流体垫圈250接触流体垫圈止动件342-347之后,进一步的压力增加超过第二压力使得流体垫圈250径向压缩。具体来说,流体开始积聚在流体垫圈250的支撑壁252和流体垫圈座310的壁313之间。如图11C所示,流体垫圈250的支撑壁252和流体垫圈座310的壁313之间的流体积聚径向地压缩流体垫圈250的支撑壁252,导致孔口263的直径减小以保持流体流速。
图12-16C示出了流量调节器400。流量调节器400包括流体垫圈450和调节器主体500。流量调节器400与流量调节器200的不同之处在于,流量调节器400是可调节的,允许流量调节器400被操纵保持期望流量的压力范围。流量调节器400插入壳体801中并与流体流动路径800对准,以在一定范围的压力下保持流体流动路径800内的期望流速。
图12、13和16A-16C示出了流体垫圈450。流体垫圈450由允许流体垫圈450耐用但也能够在压力下变形的任何合适的材料制成,例如含氟弹性体。在压力下的变形允许流体垫圈450在一定范围的压力下保持所需的流速,在此将更加详细地解释。
流体垫圈450包括主体451,所述的主体451具有支撑壁452和板453。支撑壁452和板453形成腔室455。板453包括围绕凹入表面457的边缘456。在优选的实施方案中,支撑壁452的形状基本上为圆柱形,并且板453位于支撑壁452的顶部。板453包括入口461、出口表面466和出口462。板453还包括延伸穿过板453的恒定直径的孔口463。入口461允许流体进入孔口463并且出口462允许流体离开孔口463。此外,孔口463允许流体撞击板453从而穿过其中并进入腔室455。尤其是,撞击板453的流体导致压力建立在凹入表面457上。该压力又迫使流体进入入口461并通过孔口463。在通过孔463之后,流体离开出口462并进入腔室455。
在优选的实施方案中,流体垫圈450和流体垫圈250包括不同的形状以适应不同粘度的流体。例如,流体垫圈250被设计成以较少粘性的流体例如水来操作,而流体垫圈450被设计成与更粘稠的流体例如饮料糖浆一起操作。应当理解的是,流量调节器200和400可以根据流过其中的流体的粘度而组合流体垫圈250或流体垫圈450。
图14-16示出了调节器主体500。调节器主体500包括流体垫圈座510、导管520、流体腔室521、通道522、扩散器组件541和用于在其中接收O形环的凹槽561和562。流体垫圈座510接收流体垫圈450并且包括壁513、流体垫圈接收表面514、流体导管入口515和流体垫圈止动件542-545。流体垫圈止动件542-545接合流体垫圈450,以防止在达到第二压力之后流体垫圈450的进一步变形。在此将更为详细地说明流体垫圈止动件542-545的操作。
扩散器组件541位于流体腔室521内,并且包括扩散器563、基部583和用于接收O形环的凹槽587。扩散器563包括轴580和尖端585。尖端585包括第一端581和第二端582,其中尖端585的横截面积从第一端581逐渐增加到第二端582。此外,扩散器563的轴580插入并固定在基座583内。基座583包括与调节器主体500内部的螺纹表面配合的螺纹,从而允许扩散器组件560安装在流体腔室521内。一旦扩散器组件541安装在流体腔室521内,扩散器563的一部分驻留在导管520的中心部分和流体垫圈450的孔口463中。
基座583允许尖端585的第一端581延伸或缩回到流体垫圈450的孔口463中。尤其是,通过经由接合表面584旋转底座583,使用者可将尖端585的第一端581延伸或缩回到流体垫圈450的孔口463中。将尖端585的第一端581延伸或缩回到流体垫圈450的孔463中允许流量调节器400调节流量调节器400将保持的期望流量的压力范围,这将在下文中进行更为详细地解释。
流量调节器400以下列方式组装。O形环插入凹槽561和562内,以在流量调节器400和壳体801之间提供密封。扩散器563的轴580插入并固定在基座583内。O形环插入凹槽587内,以在扩散器组件541和流体腔室521之间提供密封。基座583的螺纹与调节器主体500内部的螺纹表面配合,从而将扩散器组件541安装在流体腔室521内。流体垫圈450与流体垫圈座510对齐,使得流体垫圈450的孔口463位于扩散器563的上方。流体垫圈450安装在流体垫圈座510内,使得其支撑壁452邻接壁513和流体垫圈接收表面514。此外,扩散器541的第一端581位于孔口463内。一旦流体垫圈450安装在流体垫圈座510内,流体垫圈450的支撑壁452围绕流体垫圈座510的流体垫圈止动件542-545。由于围绕流体垫圈座510的垫圈止动件542-545,流体垫圈450和垫圈止动件542-545产生与通道550连通的圆周通道551。此外,流体垫圈450的出口表面466、扩散器组件541和垫圈止挡件542-545形成输送路径,该输送路径通过路径550将流体输送到周向通道551和从圆周通道551输送流体。
在组装之后,流量调节器400插入壳体801内,使得流量调节器400与流体流动路径800对准。具体地说,流量调节器400插入壳体801内,使得具有安装流体垫圈450的流体垫圈座510与从流体源802引出的入口804对准。此外,流量调节器400的通道522与出口805对齐。一旦插入壳体801中,流量调节器400将流体从入口804输送到出口805。
流量调节器400以以下方式操作以将流体从糖浆入口804输送到出口805。流体离开流体源802并开始流动通过流体管道803。流体进入壳体801的入口804,其中流体接触流体垫圈450。当与流体垫圈450接触时,流体撞击流体垫圈450的板453,导致开始在凹入表面457上形成的流体压力。当压力开始在凹入表面457上形成时,流体被迫进入入口461并通过流体垫圈450的孔口463。在通过孔463之后,流体离开出口465并进入流体垫圈450的腔室455。进入腔室455的流体流过路径550并进入周向通道551。流体填充周向通道551,从而均衡流体垫圈450的腔室445内的流体压力。流体压力的这种均衡稳定流体通过流体垫圈450的流动并防止流体垫圈450在流体垫圈座510内的振动。此外,流过孔口463的流体接触扩散器563并从尖端585的第一端581移动到第二端582。扩散器563的尖端585将流体分发通过流体导管入口515并进入导管520。从导管520将流体输送到流体腔室521中并将其收集在流体腔室521中。流体通过通道522离开流体腔室521用于输送到出口805。流体离开壳体801的出口805,并通过流体管道806输送到终端源807。除此之外,扩散器563将多余的流体分发到通路550中。流体从该路径输送到周向通道551并收集在其中。流体填充周向通道551,从而均衡流体垫圈450的腔室445内的流体压力。流体压力的这种均衡稳定流体通过流体垫圈450的流动并防止流体垫圈450在流体垫圈座510内的振动。此外,收集在输送周向通道551中的流体经由通道550从周向通道551行进并进入流体导管入口515,以经由导管520输送到出口805。
除了将流体从入口804输送到壳体801的出口805之外,流量调节器400还在一定范围的压力下调节流体流速。流体流速的调节从流体撞击到流体垫圈450的入口表面460的流体引起的流体压力达到初始的第一压力时开始。即使达到通常与流体垫圈相关联的第二压力,流量调节器400继续调节流体流速。
一旦由流体撞击流体垫圈450的入口表面460引起的流体压力增加到达到初始第一压力的点,则流体垫圈450可旋转地变形,以保持在初始第一压力和第二压力之间的期望流速。具体而言,在初始第一压力和第二压力之间,支撑壁452围绕内部边缘470旋转以增加或减小孔口463的直径以保持所需的流速。压力增加超过初始阈值第一压力导致支撑壁452围绕支撑壁452的内部边缘470向内旋转,直到达到第二压力。如图16B所示,支撑壁452的向内旋转使流体垫圈450变形,使得孔口463的直径减小。相反,第二压力和初始第一压力之间的压力降低导致支撑壁452围绕支撑壁452的内部边缘470向外旋转,直到达到初始第一压力。支撑壁452的向外旋转使流体垫圈450变形,使得孔口463的直径增加。
一旦压力增加超过第二压力,流体垫圈450与流体垫圈止动件542-545组合允许流体垫圈450继续保持期望的流速。在达到第二压力之后,流体垫圈止动件542-545接合流体垫圈450,以防止流体垫圈450的进一步旋转变形。特别是,当压力增加超过第二压力时,流体垫圈450接触流体垫圈止动件542-545,使得支撑壁452停止围绕其内部边缘470向内旋转。在流体垫圈450接触流体垫圈止动件542-547之后,超过第二压力的进一步的压力增加导致流体垫圈450径向压缩。如图16C所示,流体垫圈450的支撑壁452和流体垫圈座510的壁513之间的流体积聚径向地压缩流体垫圈450的支撑壁452,导致孔口463的直径减小从而保持流体流速。
除了上述特征之外,流量调节器400是可调节的,以允许操作者设定流过其中的流体的流速。具体地说,将扩散器563的第一端581延伸或缩回到流体垫圈450的孔口463中改变流体流速。尤其是,将扩散器563延伸到孔口463中封闭孔口463,从而产生较低的流速。相反,从孔463缩回扩散器563使孔口463扩张,从而产生更高的流速。流量调节器400的可调节性允许可调流量调节器400和流量调节器200之间的流量的同步。具体地说,操作者可以调节通过流量调节器400的流体的流速,使得流量调节器200和400的流体流速保持在期望的比率,这将在本文中进行更为详细地描述。
流量调节器200和流量调节器400的实施方案改进了现有的流量控制器。如图1和图2所示,现有的流体垫圈是块形的,因为支撑壁和流体垫圈的板在支撑壁的内部边缘和流体垫圈的孔口处连接。现有的流体垫圈通过围绕流体垫圈的内部边缘旋转来控制流动。尤其是,改变支撑壁的刚度来控制流动。然而,现有的流体垫圈的形状使得控制在一定压力范围内的流动变得困难。具体来说,如果支撑壁太硬,则流动曲线将升高到所需范围之外(如F1所示)。相反,如果支撑壁太柔软,一旦达到外部压力极限,流量曲线将急剧下降(如F2所示)。在当前实施方案中,流体垫圈250和流体垫圈450的形状被改变以允许旋转和径向压缩。具体地,如图11A所示,从支撑壁252和板253移除材料以减小流体垫圈250的主体251的周向厚度。同样,如图16A所示,从支撑壁452和板453移除材料,从而减小流体垫圈450的主体451的周向厚度。通过分别减小流体垫圈250和450的主体251和451的周向厚度,流体垫圈250和450更容易旋转并允许径向压缩,如图11C和16C所示。然而,如图3所示,结合旋转和径向压缩将导致过大的变形产生流量vs.压力曲线。如图11B所示,为了防止过度变形,当流体垫圈250与调节器主体300的流体垫圈止动件342-347组合防止流体垫圈250的过度旋转时,允许流体垫圈250的径向压缩。类似地,如图16B所示,当流体垫圈450与调节器主体500的流体垫圈止动件542-545组合防止了流体垫圈450的过度旋转时,允许流体垫圈450的径向压缩。如果仅发生旋转,则将产生图17所示的流量vs.压力曲线。由于流体垫圈250和流体垫圈450分别与流体垫圈止动件342-347和流体垫圈止动件542-545组合旋转和径向压缩,所以图18中所示的流量vs.压力曲线基本上完全产生。
模块化流量调节器系统1可用于需要在一定压力范围内调节流量的任何系统中。为了示例的目的并且有助于理解模块化流量调节器系统I,模块化流量调节器系统1可以结合在图19-24所示的饮料分配阀子组件10内。在优选的实施方案中,饮料分配阀子组件10被设置用于使用手动阀组件进行机械操作,然而,本领域普通技术人员将可以认识到,饮料分配器阀子组件10可被设置为使用电动阀组件进行电气操作。当被插入饮料分配器阀子组件10中时,流量调节器200在稀释剂流动路径内保持期望的流速,并且可调节流量调节器400在糖浆流动路径内保持期望的流速。此外,当被插入饮料分配器阀子组件10中时,流量调节系统1的流量调节器200和流量调节器400使它们的流速“同步”以保持适当的糖浆与水的比例,从而形成适当的品尝饮料。
饮料分配阀子组件10包括盖11、阀门主体12、杯杠杆臂18、喷嘴20、下壳板22、糖浆阀门34、稀释阀门44、阀门启动器60和垂直安装板124,其中所述阀门主体还包括上阀体14和下阀体16,所述的垂直安装板124与所述上阀体14整体形成。
上阀体14包括糖浆导管24和通过其的稀释剂导管26。糖浆导管24从垂直安装板124中的糖浆入口通过下阀体16中的孔30延伸到喷嘴20。糖浆导管24包括用于在其中接收流量调节器400的流量调节器腔室126。稀释剂导管26从垂直安装板124中的稀释剂入口端口延伸通过下阀体16中的稀释剂孔32直至喷嘴20。稀释剂管道26包括用于在其中接收流量调节器200的流量调节器腔室128。在流量调节器400和流量调节器200已经定位在它们各自的腔室126和128中之后,保持器170通过螺钉174连接到上阀体14。
下阀体16包括稀释孔32和糖浆孔30。稀释剂孔32从流量调节器200接收稀释剂。在接收稀释剂之后,稀释剂流动通过稀释剂通道并进入喷嘴20。糖浆孔30从流量调节器400接收糖浆。在接收糖浆之后,糖浆流动通过糖浆通道并进入喷嘴20。
糖浆阀门34,优选是闸板阀(paddle valve),位于由下阀体16的上部和上阀体14的下部形成的糖浆阀腔室36中。糖浆阀门34通过糖浆导管24的开和关控制糖浆流动。糖浆阀门34接触糖浆阀座38且其包括启动杠杆臂40,所述的启动杠杆臂40还包括远端42,远端42延伸到下阀体16的外部,并且使用任何合适的方式连接到固定到下板22上的偏置构件43,例如杆70。偏置构件43将糖浆阀门34偏压到常闭位置。
稀释剂阀门44,优选是闸板阀,位于在下阀体16的上部和上阀体14的下部之间形成的稀释剂室46中。稀释剂阀门44通过稀释剂导管26的开和关控制稀释剂流动。稀释剂阀门44接触稀释剂阀座39且其包括启动杠杆臂46,所述的启动杠杆臂46进一步包括远端48,该远端48延伸到下阀体16的外部,并且使用任何合适的方式连接到固定到下板22上的偏置构件49,例如杆71。偏置构件49将糖浆阀门34偏压到常闭位置。
杯杠杆臂18固定在位于上阀体14中的销81和82上。特别地,杯杠杆臂18包括孔58和59,销81和82插入其中。销81和82允许杯杠杆臂18围绕枢转轴线54枢转。此外,偏置构件56固定到杯杆臂18和阀门主体12上。杯杠杆臂18具有静止位置和启动位置,其中偏置构件56将杯杠杆臂18偏压到静止位置。在启动位置,杯杠杆臂18操作阀门启动器60,以分别同时打开糖浆阀门34和稀释剂阀门44,从而使饮料从喷嘴20分配。
阀门启动器60包括铰链61,铰链61使用与上阀体14中的孔91接合的销83固定到上阀体14。一旦固定到上阀体14上,销83允许阀门启动器60绕枢轴点67枢转。阀门启动器60包括杯杠杆接口64和闸板阀接口66。杯杠杆接口64接合杯杠杆18,并且闸板阀接口66分别接合糖浆阀门34和稀释剂阀门44的远端42和48。此外,阀门启动器60在阀门启动位置和阀门释放位置之间移动。
下壳体板22提供用于上阀体14和下阀体16的连接点。下壳体板22包括用于接收杯杠杆臂18的孔93,用于接收喷嘴20的孔94,用于接收和固定偏置构件43和49的杆70和71,以及用于接收螺钉的孔95-100。通过在下壳体板22上的孔95-100放置的螺钉将上阀体14和下阀体16彼此固定到下壳体板22。
喷嘴20与饮料分配器阀门子组件10结合,以从糖浆导管24和稀释剂导管26输送稀释剂。在接收糖浆和稀释剂之后,喷嘴20将糖浆(产品)和稀释剂混合以产生分配的饮料。喷嘴20限定了围绕扩散器的混合腔室,如本领域中公知的。扩散器摩擦地接合下阀体16,并且喷嘴20装配到下壳体板22的孔94中且摩擦地接合下壳体板22。
饮料分配阀门子组件10以如下方式组装。流量调节器400和流量调节器200被放置在其各自的腔室126和128中。保持器170通过螺钉174连接到上阀体14,从而将可调节流量调节器400和流量调节器200固定在上阀体14内。阀门启动器60的铰链61与上阀体14中的孔91和92对准。销83通过孔91和92以及铰链61分别放置,以此固定阀门启动器60和上阀体14。上阀体14的销81和82上插入杯杠杆臂18的孔58和59。偏置构件56固定到杯杠杆臂18和阀体12上。一旦固定到杯杠杆臂18和阀体12上,偏置构件56将杯杠杆臂18偏压到静止位置。
糖浆阀门34和稀释剂阀门46分别安置在糖浆阀座38和稀释剂阀座39中。上阀体14被放置在下阀体16的上方并与其抵接,形成糖浆阀门腔室36和稀释剂室46。此外,将上阀体14放置在下阀体16上方导致阀门启动器60的闸板阀接口66分别与糖浆阀门34的远端42和稀释剂阀门44的远端48接合。
偏置构件43和49分别插入下壳体板22的杆70和71上。一旦偏压构件43和49就位,下壳体板22的孔94与下阀体16的通道31和33对齐,并且下壳体板22的孔93与杯杠杆臂18对准。杯杠杆臂18的一部分通过下壳体板22的孔93放置,螺钉插入孔95-100中,从而将上阀体14和下阀体16彼此固定到下壳体板22上。在将上阀体14和下阀体16固定到下壳体板22上时,糖浆阀门34和稀释剂阀门46的远端42和48接触各自的偏置构件43和49。偏置构件43和49将糖浆阀门34和稀释剂阀门46偏压到常闭位置。此外,偏置构件43和49向糖浆阀门34和稀释剂阀门46的远端42和48施加力。所施加的力使糖浆阀门34和稀释剂阀门46的远端42和48接合阀门启动器60的闸板阀接口66,使得阀门启动器60围绕其枢转点67枢转并移动到其阀门释放位置。
在操作中,杯杠杆臂18接合阀门启动器60以打开闸板阀34和44。具体来说,当杯杠杆臂18的底端被手持杯(未示出)推回时,杯杠杆臂18从静止位置移动到启动位置。在从静止位置移动到启动位置时,杯杠杆臂18围绕枢转轴线54枢转以接合阀门启动器60的杯杠杆接口64并使阀门启动器60围绕其枢转点67枢转,使得阀门启动器60从其阀释放位置移动到其阀启动位置。
阀门启动器60进入其阀启动位置的运动导致阀门启动器60的闸板阀接口66操纵糖浆阀门34和稀释剂阀门44的远端42和48,从而打开糖浆阀门34和稀释剂阀门44。具体来说,阀门启动器60的闸板阀接口66枢转以克服糖浆阀门34和稀释剂阀门44的相应偏置构件43和49的偏置力。一旦克服了偏置构件43和49的偏置力,阀门启动器60就使得两个闸板阀臂40和46的远端42和48向下快速,完全并且同时地打开糖浆阀门34和和稀释剂阀门44。然后,稀释剂和糖浆分别通过孔30和32流到喷嘴20,在那里它们被混合在一起并分发到杯中。
当杯杠杆臂18被释放时,偏置构件56和偏压构件43和49串联工作以关闭糖浆阀门34和稀释剂阀门44,将阀门启动器60移动到其阀释放位置,并且使杯杠杆臂18移动到其静止位置。具体来说,当杯杠杆臂18的底端被释放时,偏置构件56作用在杯杆臂18上,并将杯杠杆臂18从其启动位置偏压到其静止位置。此外,杯杠杆臂18围绕枢转轴线54枢转以与阀门启动器60的杯杠杆接口64脱离,从而允许阀门启动器60从其阀启动位置移动到其阀释放位置。特别地,杯杠杆臂18与杯杠杆接口64的脱离消除了压力偏压构件43和49的力,导致偏置构件43和49偏压两个闸板阀臂40和46的远端42和48,使得它们快速地、完全地向上弯曲,同时使糖浆阀门34和稀释剂阀门44返回到其常闭位置。一旦糖浆阀门34和稀释剂阀门44已经返回到其常闭位置,稀释剂和糖浆分别停止流过孔30和32,并流到喷嘴20。
除了将糖浆阀门34和稀释剂阀门44返回到其常闭位置之外,偏压构件43和49的偏压力使闸板阀臂40和46的远端42和48操纵阀门启动器60的闸板阀接口66。具体地说,偏置构件43和49向糖浆阀门34和稀释剂阀门46的远端42和48施加力。施加到糖浆阀门34和稀释剂阀门46的远端42和48上的力使得糖浆阀门34和稀释剂阀门46的远端42和48接合阀门启动器60的闸板阀接口66,使得阀门启动器60围绕其枢转点67枢转并且移动到其阀释放位置。
在饮料行业,大多数饮料需要特定的稀释剂与糖浆比才能产生适合的品尝饮料。例如,苏打水通常需要5份碳酸水至1份糖浆。这通常是通过两个流量调节器系统实现的,这些系统可以调整以产生确切的数字。例如,不管流体压力如何,一个流量调节器调节以产生0.25盎司/秒的糖浆流量。同样,无论流体压力如何,第二流量调节器都能调节至1.25盎司/秒的水流量。虽然两个可调节的流量调节器提供了适当的水与糖浆比,但却增加了饮料分配阀的费用。
在模块化流量调节器系统1的本实施方案中,保持稀释剂流速的流量调节器200是不可调节的,而保持糖浆流量的流量调节器400是可调节的。由于模块化流量调节器系统1在大范围的压力下操作,所以模块化流量调节器系统1仅需要可调整流量调节器400。这大大降低了饮料分配阀子组件10的生产成本。
为了实现适当的稀释剂与糖浆比例(5份碳酸水至1份糖浆),用户将通过稀释剂管道26测量稀释剂的流速。一旦测量了通过稀释剂导管26的稀释剂的流速,用户将计算给出所需稀释剂与糖浆比率的糖浆的流速。说明性地,用户将测量的稀释剂流速除以所需的流速比以确定所需的糖浆流速。在计算糖浆流量之后,用户调节流量调节器400,使得流过糖浆导管24的糖浆以给出所需稀释剂与糖浆比的速率递送。例如,如果稀释剂与糖浆之比为5:1,并且以6盎司每秒测量稀释剂导管26的稀释剂流速,则通过糖浆导管24的糖浆流速必须为1.2盎司每秒实现适当的稀释剂与糖浆比例。为了实现通过糖浆导管24的适当流速,通过旋转底座的接合表面来调节流量调节器400,直到达到每秒1.2盎司的流量。以每秒6盎司的流量通过稀释剂导管26和以每秒1.2盎司的速度通过糖浆导管24的流速,将饮料以适当的稀释剂与糖浆比例为5:1递送给使用者。
此外,可以以下列方式实现适当的稀释剂与糖浆比例(5份碳酸水分至1份糖浆)。测量稀释剂管道26的稀释剂的流速,然后测量与糖浆导管24结合的稀释剂导管26的总流速。在测量总流速之后,调节糖浆导管24以得到适当的稀释剂至糖浆比例。例如,如果以6盎司每秒测量稀释剂导管26的稀释剂的流速,为了获得适当的稀释剂至浆液比,稀释剂和糖浆的总流速必须为7.2盎司/秒。为了实现合适的总流量,调节流量调节器400。特别地,通过旋转基座的接合表面来调节放置在糖浆导管24中的流量调节器400,直到达到7.2盎司/秒的总流速,从而得到所需的5:1稀释剂与糖浆比。
虽然已经根据前述优选实施方案描述了本发明,但是这样的描述仅仅是出于示例性目的,并且对于本领域普通技术人员将显而易见的是,不同程度的许多替代、等同和变化将落入在本发明的保护范围内。因此,该范围不受上述详细说明的任何限制,相反,它仅由所附权利要求定义。
Claims (24)
1.一种流量调节器系统,其包括:
流量调节器,其适用于放置在流体流动路径内,所述流量调节器适用于保持在所述流体流动路径中流动通过的流体的所需流速,所述流量调节器包括:
流体垫圈,其包括在其中通过的孔口,以及
调节器主体,其适用于接收所述流体垫圈,其中,流体压力在第一流体压力和第二流体压力之间时,所述流体垫圈可旋转地变形从而减少或增加所述孔口的尺寸,从而维持在所述流体流动路径内的流体的所需流速,进一步地,其中,流体压力在大于或等于第二流体压力时,所述的流体垫圈接触所述调节器主体的一部分从而防止所述流体垫圈的进一步旋转变形,以及所述流体垫圈径向压缩或扩张从而减小或增加所述孔口的尺寸,从而维持在所述流体流动路径内的流体的所需流速。
2.根据权利要求1所述的流量调节器系统,其中所述调节器主体包括:
流体垫圈座,其用于在其中接收所述流体垫圈;
扩散器组件,其放置在所述流体垫圈座内,其中所述流体垫圈和所述扩散器组件形成递送路径,进一步地,其中,所述流体垫圈的孔口与所述递送路径连通从而在其中递送流体;
流体导管,其包括流体导管入口和流体导管出口,其中所述的递送路径与所述流体导管入口连通从而在其中递送流体。
3.根据权利要求2所述的流量调节器系统,其中,所述流体垫圈包括布置在支撑壁上的板,其中所述的板包括通孔,进一步地,其中,在所述第一流体压力和第二流体压力之间,所述支撑壁旋转从而增加或减小所述孔口的尺寸。
4.根据权利要求3所述的流量调节器系统,其中,在大于或等于所述第二流体压力的流体压力下,所述流体垫圈接触所述扩散器组件的一部分从而防止减小所述孔口的尺寸的所述支撑壁的旋转。
5.根据权利要求4所述的流量调节器系统,其中,当流体压力降低至低于所述第二流体压力时,所述流体垫圈的支撑壁旋转,使所述流体垫圈停止与所述扩散器组件的部分的接触。
6.根据权利要求3所述的流量调节器系统,其中所述流体垫圈座包括:
壁;以及
流体垫圈接收表面,其与所述壁毗邻,其中所述流体垫圈的支撑壁位于与所述壁毗邻的流体垫圈接收表面上。
7.根据权利要求6所述的流量调节器系统,其中,在大于或等于所述第二流体压力的流体压力之下,在所述流体垫圈的支撑壁和所述流体垫圈座的壁之间的流体的积累径向压缩所述流体垫圈的支撑壁,使所述孔口的直径减小以维持在所述流体流动路径内的流体的所需流速,在所述流体垫圈的支撑壁和所述流体垫圈座的壁之间的流体的减少径向扩张所述流体垫圈的支撑壁,使所述孔口的直径增加以维持在所述流体流动路径内的流体的所需流速。
8.根据权利要求6所述的流量调节器系统,其中所述流体垫圈的板包括入口表面和出口表面,进一步地,其中所述的板的出口表面和支撑壁限定了在其中的腔室。
9.根据权利要求8所述的流量调节器系统,其中流动通过所述流动路径的流体接触所述板的入口表面,在其上产生压力,迫使所述流体通过所述流体垫圈的孔口。
10.根据权利要求9所述的流量调节器系统,其中使填充所述递送路径的流体等于所述流体垫圈的腔室内的流体压力,从而使通过流体垫圈的流体稳定并防止流体垫圈在流体垫圈座内产生振动。
11.根据权利要求10所述的流量调节器系统,其中在所述递送路径收集的流体进入所述的流体导管入口,用于通过所述流体导管传送到所述流体导管出口。
12.根据权利要求11所述的流量调节器系统,其中,当流体流动通过所述的流动路径并接触所述板的入口表面,产生在所述第一流体压力和第二流体压力之间的流体压力时,响应于增加的流体压力,所述流体垫圈的支撑壁绕内部边缘向内旋转以减小所述孔口的直径,从而保持在流体流动路径内的流体的所需流速,响应于减小的流体压力,所述流体垫圈的支撑壁绕内部边缘向外旋转以增加孔口的直径,从而保持在流体流动路径内的流体的所需流速。
13.根据权利要求12所述的流量调节器系统,其中,当流体流动通过所述的流动路径并接触所述板的入口表面,产生大于或等于所述第二流体压力的流体压力时,所述的流体垫圈接触所述调节器主体的一部分从而防止所述流体垫圈的进一步旋转变形,响应于增加的流体压力,在所述流体垫圈的支撑壁和所述流体垫圈座的壁之间累积的流体使所述流体垫圈径向压缩以减小所述孔口的尺寸,从而保持在流体流动路径内的流体的所需流速,响应于减小的流体压力,在所述流体垫圈的支撑壁和所述流体垫圈座的壁之间减少的流体使所述流体垫圈径向扩张以增加所述孔口的尺寸,从而保持在流体流动路径内的流体的所需流速。
14.根据权利要求6所述的流量调节器系统,其中所述扩散器组件包括:
扩散器,其位于所述流体垫圈座的中心;
至少一个流体垫圈止动件,其与所述扩散器相邻,其中当流体压力大于或等于所述第二流体压力时,所述的流体垫圈止动件与所述的流体垫圈接合从而防止所述支撑壁的旋转以减小所述孔口尺寸;以及
至少一个扩散器通道,所述的递送路径包括所述的扩散器通道和圆周通道,所述的圆周通道由所述的流体垫圈和所述的扩散器组件限定,其中所述的扩散器将流体从所述流体垫圈的孔口递送到所述的扩散器通道,进一步地,其中所述的扩散器通道将流体递送至所述的圆周通道。
15.根据权利要求14所述的流量调节器系统,其中,当流体压力大于或等于所述第二流体压力时,所述流体垫圈和流体垫圈止动件的结合密封所述递送通道的一部分,使流体流动通过所述孔口接触所述的扩散器并进入所述的扩散器通道,进一步地,其中,所述的扩散器通道将所述流体递送到所述的圆周通道,使所述流体在所述圆周通道收集并进入所述导管入口,用于通过所述流体导管传送到所述出口。
16.根据权利要求14所述的流量调节器系统,其中,当流体压力大于或等于所述第二流体压力时,在所述流体垫圈的支撑壁和所述流体垫圈座的壁之间的流体的累积径向压缩所述流体垫圈的支撑壁,使所述孔口的直径减小,以维持在所述流体流动路径内的流体的所需流速,在所述流体垫圈的支撑壁和所述流体垫圈座的壁之间的流体的减少径向扩张所述流体垫圈的支撑壁,使所述孔口的直径增加,以维持在所述流体流动路径内的流体的所需流速。
17.根据权利要求6所述的流量调节器系统,其中所述的扩散器组件包括:
扩散器,其位于所述流体垫圈座的中心;
至少一个流体垫圈止动件,其与所述扩散器相邻,其中当流体压力大于或等于所述第二流体压力时,所述的流体垫圈止动件与所述的流体垫圈接合从而防止所述支撑壁的旋转以减小所述孔口尺寸;以及
至少一个扩散器通道,其与圆周通道连通,所述的圆周通道由所述的流体垫圈和至少一个流体垫圈止动件限定,其中所述的扩散器将流体从所述流体垫圈的孔口递送到所述的扩散器通道,进一步地,其中所述的扩散器通道将流体递送至所述的圆周通道,使填充所述圆周通道的流体等于所述流体垫圈的腔室内的流体压力,从而使通过流体垫圈的流体稳定并防止流体垫圈在流体垫圈座内产生振动。
18.根据权利要求17所述的流量调节器系统,其中,当流体压力大于或等于所述第二流体压力时,在所述流体垫圈的支撑壁和所述流体垫圈座的壁之间的流体的累积径向压缩所述流体垫圈的支撑壁,使所述孔口的直径减小,以维持在所述流体流动路径内的流体的所需流速,在所述流体垫圈的支撑壁和所述流体垫圈座的壁之间的流体的减少径向扩张所述流体垫圈的支撑壁,使所述孔口的直径增加,以维持在所述流体流动路径内的流体的所需流速。
19.根据权利要求17所述的流量调节器系统,其中所述扩散器扩张进入所述流体垫圈的孔口减小在所述流体流动路径内的流体流速,以及所述扩散器从所述流体垫圈的孔口的缩回增加在所述流体流动路径内的流体流速。
20.根据权利要求17所述的流量调节器系统,其中所述的调节器主体进一步包括流体腔室,其余所述流体导管的流体导管出口连通。
21.根据权利要求20所述的流量调节器系统,其中所述的扩散器组件进一步包括:
基座,其安装在所述流体腔室之内,其中所述基座在所述流体腔室内是线性可调节的;以及所述扩散器包括所述基座内的轴和尖端,进一步地,其中所述基座的线性可调节使所述尖端扩张进入所述流体垫圈的孔口,减小在所述流体流动路径内的流体流速,以及所述基座的线性可调节使所述尖端从所述流体垫圈的孔口缩回,增加在所述流体流动路径内的流体流速。
22.一种适用于允许第一流体和第二流体以所需流速比结合的流量调节器系统,其包括:
第一流量调节器,其适用于布置在第一流体流动路径内,其中第一流体在所述第一流体流动路径内流动,以及其中所述第一流量调节器是不可调节的并保持所述第一流体以第一流速流动通过所述的第一流体流动路径;
第二流量调节器,其适用于布置在第二流体流动路径内,其中第二流体在所述第二流体流动路径内流动,以及其中所述第二流量调节器是可调节的,使流动通过所述第二流体流动路径的所述第二流体的流速是可调节到相对于所述第一流速的第二流速,从而保持所需的流速比。
23.一种实现在第一流体流动路径和第二流体流动路径之间所需的流速比的方法,其包括:
将不可调节流量调节器放置在第一流体流动路径内;
将可调节的流量调节器放置在第二流体流动路径内;
测量流动通过所述第一流体流动路径的流体的流速;
使用所述测量的流动通过所述第一流体流动路径的流体的流速计算流动通过所述第二流体流动路径的流体的流速,从而建立在所述第一流体流动路径和第二流体流动路径之间的所需流速比;以及
调节在所述第二流体流动路径内的可调节的流量调节器,使流动通过所述第二流体流动路径的流体以所计算的流速流动,从而建立在所述第一流体流动路径和第二流体流动路径之间的所需流速比。
24.根据权利要求23所述的实现在第一流体流动路径和第二流体流动路径之间所需的流速比的方法,其中计算流动通过所述第二流体流动路径的流体的流速包括用所测量的流动通过所述第一流体流动路径的流速除以在第一流体流动路径和第二流体流动路径之间所需的流速比。
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