CN110369170A - 具有外部旁通回路的按需混合的喷洒器 - Google Patents
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Abstract
一种具有外部旁通回路的按需混合的喷洒器,其中用于正排量泵的外部旁通回路包括联接至泵的压力端口的分流器阀。分流器具有与高流动输出件联接的一端以及与低流动输出件联接的另一端。低流动端包括联接至输入流动接头的旁通臂。分流器阀进一步包括球阀,以将流体引导至高流动输出件或低流动输出件。输入流动接头在一端连接至泵的吸入端口,并在另一端与流体源联接。输入流动接头包括流动控制臂,该流动控制臂包括针阀,以选择性地控制流动控制臂内的流动。流动控制臂还包括与分流器阀的旁通臂流体地联接的旁通接头。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是2017年10月5日提交的并且题为“MIX ON DEMAND SPRAYER(按需混合的喷洒器)”的未决美国专利申请序列No.15/725,937的部分继续申请,其内容全部并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及流体输送系统,并且更具体地涉及泵驱动的流体输送系统,并且又更具体地涉及具有外部旁通回路的泵驱动的流体输送系统,用于在不同压力和/或不同体积下分配流体时减轻泵应力。
背景技术
喷洒器(比如播撒喷洒器)用于包括农场、高尔夫球场和住宅物业的各种应用场合,以施用水或其它液体,比如农药(包括除草剂、杀虫剂等)。因此,这些喷洒器可能需要覆盖较大的面积,所以它们一般包括捆绑在车辆(比如全地形车辆(ATV)或高尔夫球车)上的大型储罐,或者可以安装在后牵引拖车上。通常在使用中,这些储罐填充有所选的待施用的流体组合物。举例来说,农药溶液可以是水中含有从约1%至约10%的活性化学品的任何溶液。在一种情况中,使用者可以比如向目标蓟类喷洒稀释的除草剂溶液。然而,为了向果树施用第二种农药溶液(比如,稀释的杀虫剂),使用者首先必须完全清空除草剂溶液的储罐,接着冲洗储罐中的任何残留化学品,并且最后用所需的杀虫剂溶液重新填充储罐。从上文可以容易地看出,这种系统存在许多缺点。例如但不限于,这些缺点可能包括:化学品的浪费、需要对未使用的化学品的受控处置、在施用之间彻底清洗储罐需要耗费的时间、以及在不完全或未成功地清洗储罐之后交叉污染和施用不想要的化学品的可能性。
为了减轻播撒喷洒器的一些上述缺点,已经开发了将化学品部分与系统的水/稀释剂部分隔离的系统。在这种系统中,化学品储存在比大型水储罐小的独立储罐中。然后,在从杆式或喷杆式喷洒器喷射之前,计量装置可以将化学品添加到水流中。以这种方式,化学品保持与水储罐分离,由此最小化或避免可能的水源污染。然而,迄今为止的系统需要复杂的管路体系和各种部件的互连,使得这种系统难以使用并且操作和清洗繁琐。
播撒喷洒器还被构造为可变压力喷洒器,其可以从喷洒杆或通过喷杆与喷嘴装置(其中可以在喷杆上支撑多个喷嘴)选择性地喷洒流体。由于喷杆与喷嘴装置内的多个喷嘴,流体必须在高压下输送,以便能够在每个独立的喷嘴处进行恰当的喷洒。但是,喷洒杆使用单个喷嘴,并且如果其接收了高压流体,可能会损坏。为此,目前的系统通常使用具有高压切断开关的泵。这些系统配置有再循环歧管,由此使来自泵的过量流量转移回供应储罐。歧管上设有阀门和压力计,因此使用者可以调整返回至储罐的流量的百分比,同时为低流量施用(喷洒杆)维持足够的压力。在低流量施用中无需提供这种再循环压力排放,压力将快速建立起来并迅速使压力切断开关循环。该情况对开关和泵都有害。然而,这种系统不应该用在双储罐系统中,因为离开泵的混合流体将再循环到水储罐,由此污染水储罐并改变正在喷洒的化学品的浓度。
因此,仍需要一种喷洒器,其将化学品储罐与水储罐隔离,而且更容易配管、操作和清洗。仍进一步需要一种可变压力喷洒器,其中当在减小的喷洒压力下操作时,混合流体不会再循环到稀释剂储罐。本发明满足了这一点以及其它需求。
发明内容
鉴于上文并根据本发明的一方面,本发明总体上涉及一种喷洒器系统,包括:第一储罐,其构造成容纳稀释剂;安装支架,其安装至第一储罐;以及第二储罐,其可移除地安装至第一储罐,并构造成容纳液体浓缩物。混合歧管安装至安装支架,并且具有:第一入口接头,其构造成从第一储罐接收固定量的稀释剂;以及第二入口,其构造成从第二储罐接收选择性可调节量的液体浓缩物。固定量的稀释剂和选择性可调节量的浓缩物结合以形成混合溶液。混合歧管包括混合溶液出口,并且正排量泵安装至安装支架且具有流体地联接至混合溶液出口的吸入端口。压力端口构造成与喷洒装置流体地联接。第二储罐可以与第一储罐隔离,而不需要移除混合歧管或正排量泵。
在本发明的另一方面,正排量泵是隔膜泵,并且第一入口接头进一步包括止回阀,该止回阀构造成防止混合溶液朝向第一储罐回流。
在本发明的又一方面,混合歧管进一步包括盘状件,该盘状件限定了第一环形系列的间隔开的流动计量孔。依次的各个流动计量孔具有增大的孔直径,并且盘状件适于旋转以使所选的流动计量孔对齐成与第二入口流体连通,由此限定混合溶液中的选择性可调节量的浓缩物。盘状件可以进一步限定第二环形系列的间隔开的止动孔。第二环形系列内的每个相应的止动孔与第一环形系列的相应流动计量孔径向地对齐。当所选的流动计量孔与第二入口对齐时,相应的单个止动孔接收止动构件。止动构件可以是被偏压以接合盘状件的滚珠轴承,其中滚珠轴承的直径略大于每个止动孔的直径。
在本发明的另一方面,第一入口接头可以进一步包括止回阀,该止回阀构造成防止混合溶液向第一储罐回流,并且第二储罐可以可移除地安装至第一储罐上的安装支架。
在本发明的又一方面,第二储罐可以包括快速断开联接件,该快速断开联接件构造成将浓缩物管可释放地联接至限定在第二储罐上的储罐配件。浓缩物管然后可以将液体浓缩物输送至混合歧管。快速断开联接件可以包括配件壳体,该配件壳体具有第一端、第二端以及其间的阶梯孔区域,其中第一端联接至限定在第二储罐上的储罐配件。管螺母可以可移除地联接至配件壳体的第二端,并且管联接件可以构造成容纳在管螺母内并且邻接由配件壳体的第二端限定的口部开口。插头构件可以具有插头端、凸缘端以及其间的主体部分。插头端可以被接收在配件壳体的第一端中,而凸缘端可以被接收在配件壳体的第二端内,并且主体部分可以延伸穿过配件壳体的阶梯孔区域。偏压构件也可以被接收在阶梯孔区域内,其中当从配件壳体的第二端移除管螺母时,偏压构件推动管联接件的插头端以密封配件壳体的第一端。当管螺母联接至配件壳体的第二端时,偏压力通过凸缘端存储在偏压构件内,由此第二储罐内的流体浓缩物可以通过快速断开联接件流动到混合歧管。插头构件的主体部分可以包括多个间隔开的主轴,在主轴间限定有开口槽以允许流体浓缩物从中流动。
在本发明的再一方面,喷洒器系统可以进一步包括压力旁通回路,该压力旁通回路将压力端口流体地联接至吸入端口。压力旁通回路可以构造成选择性地调节输送至喷洒装置的混合溶液的流体压力。压力旁通回路可以在正排量泵的内部或者可以是正排量泵周围的外部通路。
根据本发明的另一方面,本发明总体上涉及一种喷洒器系统,包括:第一储罐,其构造成容纳稀释剂;安装支架,其安装至第一储罐;以及第二储罐,其可移除地安装至第一储罐,并构造成容纳液体浓缩物。混合歧管安装至安装支架,并且具有:第一入口接头,其构造成从第一储罐接收固定量的稀释剂;以及第二入口,其构造成从第二储罐接收选择性可调节量的液体浓缩物。固定量的稀释剂和选择性可调节量的浓缩物结合以形成混合溶液。混合歧管包括混合溶液出口,并且正排量泵安装至安装支架且具有流体地联接至混合溶液出口的吸入端口。压力端口可以流体地联接至至少一个喷洒装置。第二储罐可以与第一储罐隔离,而不需要移除混合歧管或正排量泵。所述至少一个喷洒装置可以是低压喷洒喷嘴或承载两个或更多个喷杆喷嘴的高压喷杆。替代地,所述至少一个喷洒装置是低压喷洒喷嘴和承载两个或更多个喷杆喷嘴的高压喷杆,由此混合流体选择性地由低压喷洒喷嘴或高压喷杆接收。该喷洒器系统可以进一步包括压力旁通回路,该压力旁通回路将压力端口流体联接至吸入端口。压力旁通回路可以构造成选择性地调节由低压喷洒喷嘴接收的混合溶液的流体压力。压力旁通回路可以在正排量泵的内部或者可以是正排量泵周围的外部通路。
根据本发明的再一方面,用于正排量泵的外部旁通回路包括分流器阀,该分流器阀联接至泵的压力端口。分流器具有与高流动输出件联接的一端以及与低流动输出件联接的另一端。低流动端包括联接至输入流动接头的旁通臂。分流器阀进一步包括球阀,以将流体引导至高流动输出件或低流动输出件。输入流动接头在一端连接至泵的吸入端口,并在另一端与流体源联接。输入流动接头包括流动控制臂,该流动控制臂包括针阀,以选择性地控制流动控制臂内的流动。流动控制臂还包括与分流器阀的旁通臂流体地联接的旁通接头。
本发明的其他目的、优点和新颖方面将部分地在下面的描述中阐述,并且当与附图一起考虑时将部分地在本发明的实践中变得显而易见。
附图说明
图1是根据本发明的一方面的喷洒器系统的立体图;
图2是图1所示的喷洒器系统的分解图;
图3是移除稀释剂储罐的图1所示的喷洒器系统的前视立体图;
图4是图3所示的喷洒器系统的后视立体图;
图5是图1所示的喷洒器系统内使用的液体浓缩物储罐的分解图;
图6是图1所示的喷洒器系统内使用的液体浓缩物储罐的截面图;
图7是与图5所示的液体浓缩物储罐一起使用的管固定件的截面图;
图8是图7所示的管固定件的分解截面图;
图9是图1所示的喷洒器系统内使用的混合歧管的俯视立体图;
图10是图9所示的混合歧管的仰视立体图;
图11是图9和图10所示的混合歧管的俯视前视分解图;
图12是图9和图10所示的混合歧管的仰视前视分解图;
图13是大致沿图9中的线13-13截取的混合歧管的截面图;
图14是在图9至图13所示的混合歧管内使用的盘状件的独立视图;
图15是适于在根据本发明一方面的可变压力喷洒器系统内使用的压力旁通系统的示意图;
图16是适于在根据本发明一方面的可变压力喷洒器系统内使用的外部旁通回路的立体图;
图17是适于在图16所示的外部旁通回路内使用的分流器阀的立体图;
图18是大致沿图17中的线18-18截取的图17所示的分流器阀的纵向截面;
图19是大致沿图17中的线19-19截取的图17所示的分流器阀的侧向截面;
图20是适于在图16所示的外部旁通回路内使用的输入流动接头的立体图;并且
图21是大致沿图20中的线21-21截取的图20所示的输入流动接头的纵向截面。
具体实施方式
现在参考图1和2,根据本发明的一方面,喷洒器系统10总体上可以包括:第一储罐12、安装支架14、第二储罐16、混合歧管38以及正排量泵42(比如但不限于,隔膜泵)。安装支架14可以比如经由机械紧固件18安装至第一储罐12。为了提供进一步支撑并且为了抵抗安装支架14在x-z平面中的侧向移动,第一储罐12可以包括柄脚20,该柄脚构造成位于限定在安装支架14内的凹口22内。第二储罐16可以比如经由条带(未示出)安装至第一储罐12和安装支架14。为此,第二储罐16可以包括构造成接收条带的条带凹槽24,并且第一储罐12可以进一步包括条带束缚夹具26,由此阻止第二储罐16在y轴上的运动。为了使第二储罐16的侧向位移(即,在xz平面中)最小,安装支架14可以包括一个或多个向上延伸的结节28,所述结节构造成与限定在第二储罐16的底壁32上的匹配凹部30(见图6)相符。以这种方式,使用者可以松开条带,并且比如通过手柄17将第二储罐从安装支架14和第一储罐12上抬起,而不需要使用工具。条带束缚夹具26可以进一步包括杆接收部分34,该杆接收部分限定了杆接收凹槽36,由此可以在不使用喷洒杆时将喷洒杆(未示出)可释放地联接至喷洒器系统10。继续参考图1和图2,并且另外参考图3和图4,混合歧管38可以比如经由机械紧固件40安装至安装支架14,并且正排量泵42可以比如经由机械紧固件44安装至安装支架14。以这种方式,第二储罐16、混合歧管38以及正排量泵42中的每一个都可以独立地和单独地从安装支架14和第一储罐12上移除。
在操作中,第一储罐12包括稀释剂出口46,该稀释剂出口具有稀释剂接头47,该稀释剂接头构造成基本上流体密闭密封地接收稀释剂管(未示出)的一端。稀释剂管的相对端安装在混合歧管38的第一入口接头48(还参见图9-图13)上。第一入口接头48可以包括锥形短节50和肋状部分52,以便在其上基本上流体密闭密封地紧密地接收稀释剂管。可选的软管夹具(未示出)也可以用来将稀释剂管更牢固地夹紧至肋状部分52。混合歧管38可以进一步包括第二入口54,该第二入口构造成接收来自第二储罐16的浓缩物管(未示出)。如图4和图10中最清楚地所示,混合歧管38可以包括凹口56,该凹口相称地(proportioned)允许浓缩物管穿过混合歧管38的壳体58。安装支架14还可以包括凹槽60,以容纳穿过的浓缩物管(参见图2和图4)。因此,浓缩物管的第一端可以安装至收容在第二入口54内的配件62。然后浓缩物管可以朝向第二储罐16延伸,其中浓缩物管的相对端经由浓缩物出口接头64安装至第二储罐16。
参考图5和图6,第二储罐16可以通过由螺纹口部部分21限定的储罐开口19来填充所选的流体浓缩物。盖23可以可移除地旋拧到口部部分21上,以便密封第二储罐16。可选的O形环25也可以有助于第二储罐16与盖23之间的流体密闭密封。为了防止下游管路部件的堵塞,口部部分21可以进一步在其中接收过滤器元件27。当用流体浓缩物填充第二储罐16时,流体将穿过过滤器元件27,由此将从流体中滤出大于过滤器元件的孔眼尺寸的颗粒物质。因此,过滤器元件27的孔眼尺寸应该选择成小于直径最小的下游部件(比如盘状件168)的内径,这将在下面更详细地讨论。
参考图7和图8,为了便于从安装支架14和混合歧管38上免工具地移除第二储罐16,浓缩物出口接头64可以是快速断开联接件,其大致包括配件壳体66,该配件壳体具有构造成可螺纹地(threadably)联接至限定在第二储罐16上的相应储罐配件70(参见图5)的第一端68。配件壳体66的第一端68还可以构造成接收储罐管联接件72,由此该储罐管联接件72包括凸缘端74,该凸缘端相称地抵靠储罐配件70的口部开口76,使得当配件壳体66旋拧到储罐配件70上时储罐管联接件72被夹在口部开口76与配件壳体66的阶梯壁78之间。为了促进储罐配件70与配件壳体66之间的流体密闭密封,可以包括一个或多个密封件,比如O形环80、82。储罐管联接件72的相对端可以包括一个或多个倒钩84,所述倒钩的尺寸设定为紧密地接收浓缩物拾取管(未示出),该浓缩物拾取管可以从储罐管联接件72延伸至第二储罐16的底壁32附近。以这种方式,可以从第二储罐16中抽吸液体浓缩物,下面将更详细地描述。
继续参考图7和图8,配件壳体66的第二端86可以包括外螺纹88,该外螺纹构造成螺纹地接合限定在管螺母94的第一端92内的内螺纹90。第二端86可以进一步限定孔96,该孔的尺寸设定为在管螺母94与配件壳体66螺纹接合时在该孔中接收浓缩物管联接件100的第一端98。浓缩物管联接件100的相对端102可以包括一个或多个倒钩104,所述倒钩的尺寸设定为紧密地接收浓缩物管的相对端,如上所述。浓缩物管联接件上的环形凸缘106可以接合管螺母94的底座部分95,使得管螺母94可以允许浓缩物管联接件100安装至第二储罐16,同时在管螺母94可旋转旋拧到外螺纹88上时使浓缩物管的扭转(如果有的话)最小。为了有助于将浓缩物管联接件100恰当地安置在配件壳体66内,环形凸缘106的尺寸还可以设定为当管螺母94完全拧紧时使环形凸缘抵靠孔96的口部开口110。O形环密封件112还可以促进浓缩物管联接件100与配件壳体66的孔96之间的流体密闭密封。
在本发明的另一方面,孔96可以进一步包括一系列阶梯114、116、118,由此限定孔区域96a、114a、116a、118a。浓缩物管联接件100可以位于孔区域96a内,使得浓缩物管联接件100的第一端98的末端120可以抵靠阶梯114安置。末端120的壁厚可以选择成使得浓缩物管联接件100的内部孔122略小于孔区域114a的直径。以这种方式,末端120部分地封闭孔区域114a,由此当管螺母94旋拧到配件壳体66上时,插头构件126的凸缘端124可以被浓缩物管联接件100接合。孔区域114a可以相称地接收凸缘端124,而阶梯116具有小于凸缘端124的直径,由此防止凸缘端124进入孔区域116a。插头构件126可以进一步包括主体部分128,该主体部分的尺寸设定为在终止于第二端130之前穿过孔区域116a、118a并在其内延伸。插头构件126的第二端130可以包括O形环密封件132,该O形环密封件具有的外径大于孔区域118a的直径。在本发明的一方面,主体部分128可以包括多个间隔开的主轴134,所述主轴构造成在它们之间限定开口槽136,以便促进流体行进通过插头构件126,下面将更详细地讨论。
插头构件126可以沿着配件壳体66的纵向轴线L平移,以便选择性地插入或拔出孔区域118a并控制液体浓缩物从第二储罐16到混合歧管38的流出。为此,如图7所示,管螺母94可以螺纹地联接至配件壳体66,由此将浓缩物管联接件100固定在其中。浓缩物管联接件100的末端120与插头构件126的凸缘端124接合,以便引导第二端130与孔区域118a间隔开一定距离。在该位置,流体可以在传送至混合歧管38之前从第二储罐16流过储罐管联接件72、配件壳体66和浓缩物管联接件。
配件壳体66可以进一步包括偏压构件(比如压缩弹簧138),该偏压构件构造成在第一端140处接合凸缘端124并在第二端142处接合阶梯118。以这种方式,管螺母94和浓缩物管联接件100的旋拧可以压缩弹簧138,由此将势能存储在弹簧138内。管螺母94的旋出以及从配件壳体66移除浓缩物管联接件100使得弹簧138能够释放所存储的势能,从而使插头构件126沿着纵向轴线L大体上在大致由箭头144所示的方向上平移。插头构件126将继续平移,直到O形环132接合配件壳体66的表面146,由此O形环132和插头构件126的第二端130封闭孔区域118a。以这种方式,流体浓缩物可以不再流入到浓缩物管联接件100中。因此,可以使得第二储罐16基本上防漏。然后可以如上所述地从安装支架14移除第二储罐16并储存第二储罐,而几乎没有液体浓缩物损失。
根据本发明的一方面,在如上所述地移除第二储罐16之后,可以将替换的第二储罐(未示出)安装至安装支架14。然后可以将管螺母94和浓缩物管联接件100旋拧到替换的第二储罐上的配件壳体(类似于配件壳体66)上,如上文所述。因此,可以打开配件壳体内的插头构件,以便允许将替换的第二储罐内的替代液体浓缩物转移到混合歧管38,如上文所述。在本发明的另一方面,可以用水填充替换的第二储罐,以便能够在待喷洒的化学品之间冲洗系统,由此减少化学品的交叉污染或误用。因此,喷洒器系统10可以构造成选择性地喷洒任何数量的各种液体浓缩物,仅需要移除和替换所选择的第二储罐并重新安装管螺母94和浓缩物管联接件100。相应的第二储罐可以被储存,而几乎没有包含于其中的相应液体浓缩物的泄漏威胁,由此减少了浓缩物浪费。此外,使用者暴露于浓缩物被最小化,因为每当想要喷洒新的液体浓缩物时,不需要清空、清洗和再填充第二储罐。
现在转向图9-图13,示出了混合歧管38的各种视图。可以看出,混合歧管38的壳体58通常可以包括上部壳体子单元148和下部壳体子单元150。歧管支撑构件152可以介于子单元148、150之间。为此,下部壳体子单元150的内部拐角可以包括结节154,所述结节的尺寸设定成使得歧管支撑构件152上的相应脚部156安置在相应结节154上。上部壳体子单元148可以包括相应的凸台158,所述凸台的尺寸设定成在其中接收相应的脚部156。每个凸台158还可以包括凹口160,以便允许歧管支撑构件152上的相应腿部162从中通过。以这种方式,歧管支撑构件152可以牢固地安置在歧管壳体58内并被约束,以便防止歧管支撑构件152的侧向运动和扭转运动。如上所述,歧管支撑构件152包括构造成接收配件62的第二入口54。歧管支撑构件152可以进一步包括弹簧井164,该弹簧井的尺寸设定成接收止动弹簧166,下面将更详细地讨论。
混合歧管38可以进一步包括可旋转地安装在歧管支撑构件152顶部的盘状件168,由此由盘状件168限定的中心孔170接收形成在歧管支撑构件152上的立柱172。盘状件168然后可以被上部壳体子单元148盖住,其中上部壳体子单元148包括穿过其中的一个或多个开口174,使得盘状件168的外周的一部分可由使用者接合,以便选择性地使盘状件168围绕立柱172旋转。另外参考图14,盘状件168可以进一步限定外环形系列的间隔开的通孔,比如流动计量孔176a-176h。每个流动计量孔176a-176h都可以具有比紧接的前一个流动计量孔略大的直径。在操作中,孔176a-176h中的一个与由配件62限定的内部孔178对齐。配件弹簧63可以推动配件62抵靠盘状件168,以便在配件62与盘状件168之间产生并维持基本上流体密闭密封。以这种方式,使用者可以选择性地控制可以经过盘状件168的液体浓缩物的体积,这将在下面更详细地讨论。
盘状件168还可以进一步限定内环形系列的间隔开的通孔,比如倒角的弹簧止动孔180a-180h。每个相应的弹簧止动孔180a-180h构造成与其相应的流动计量孔176a-176h径向对齐。在操作中,孔180a-180h中所选的一个与弹簧井164对齐,由此通过推动位于弹簧井164内的止动弹簧166,使主动止动构件(比如滚珠轴承182)安置在所选的弹簧止动孔180a-180h的一部分内。以这种方式,使用者可以接收指示在安置滚珠轴承182时所选的流动计量孔176a-176h的恰当对齐的反馈。为了改变添加到稀释剂流中的液体浓缩物的量,使用者可以旋转盘状件168,由此盘状件168可以向滚珠轴承182施加向下的力,以便压缩弹簧井164内的止动弹簧166。然后可以进一步旋转盘状件168,直到期望的流动计量孔176a-176h与配件62的内部孔178对齐,使得滚珠轴承182安置在期望的弹簧止动孔180a-180h内。如图14中最清楚地示出的,盘状件168还可以包括接近相应的流动计量孔176a-176h的相应标记184a-184h。标记184a-184h可以与相应的流动计量孔176a-176h的相应直径相关联,以便向使用者提供关于相应的流动计量孔176a-176h中的哪个目前与配件62的内部孔178对齐的视觉指示。
如图13中最清楚地看到的,混合歧管38可以包括流体通道186,其中流体通道186的第一端188可以限定内螺纹190,该内螺纹构造成匹配地接收由第一入口接头48的歧管末部194限定的相应外螺纹192。流体通道186的相对第二端196可以类似地限定内螺纹198,该内螺纹构造成配合地接收歧管出口接头204的歧管末部202上的相应外螺纹200。流动插头206可以插入流体通道186内,邻近内螺纹190的内部范围。流体通道186可以进一步限定阶梯208,以便对流动插头206在大致由箭头210指示的方向上的插入提供主动止动。以这种方式,第一入口接头48的孔212可以与流动插头206的纵向孔214的纵向轴线P对齐,由此在流过第一入口接头48进入流动插头206之后,可以从第一储罐12接收恒定体积的稀释剂。
如图13中进一步看到的,流动插头206可以进一步包括径向延伸孔216,该径向延伸孔可以构造成与流动计量孔176a-176h之一和配件62的内部孔178流体地对齐。以这种方式,可以从第二储罐16接收使用者所选体积的液体浓缩物,其中所选体积的液体浓缩物然后与如上所述通过第一入口48接收的恒定体积的稀释剂混合并被其稀释。流动插头206还可以限定环形沟槽218,该环形沟槽构造成与混合歧管38的内壁表面220限定流体密闭通道。环形沟槽218与径向延伸孔216重合,使得如果径向延伸孔216与流动计量孔176a-176h之一和内部孔178未对齐,流体浓缩物仍然可以经过径向延伸孔216进入纵向孔214。流体通道186可以进一步限定混合室部分222,该混合室部分可以在通过歧管出口接头204输出混合流体之前进一步促进稀释剂和流体浓缩物的混合。
参考图3和图4,歧管出口管(未示出)可以使歧管出口接头204与正排量泵吸入端口224流体地联接。以这种方式,在正排量泵42的吸入冲程中,将混合流体从混合歧管38抽吸到泵42中。如上所述,混合流体包括恒定体积的稀释剂,其中装载了使用者所选体积的液体浓缩物。因此,在泵42的压力冲程中,迫使混合流体离开正排量泵42的压力端口226。压力端口226可以流体地联接至喷洒装置,比如喷洒杆或喷杆喷洒器(未示出)。为了防止混合流体通过第一入口接头48回流到第一储罐12中,第一入口接头48可以包括止回阀228(参见图13)。以这种方式,正排量泵42的循环操作将交替地从混合歧管38抽吸混合流体并通过附接的喷洒器排出该混合流体,由此使用者通过盘状件168的设定来选择并容易地更改流体浓缩物稀释的浓度。本领域技术人员应该理解,正排量泵42可以由任何合适的电源供电,比如专用电池或通过将泵42连线至车辆(例如ATV或高尔夫球车)的电池。
现在转向图15,喷洒器系统10'可以构造成作为可变压力喷洒器来操作。喷洒器系统10'可以包括第一储罐12和第二储罐16,每个储罐流体地联接到混合歧管38,如上文关于喷洒器系统10所述。止回阀228可以介于混合歧管38与第一储罐12之间,以防止混合流体回流到第一储罐12中,也如上所述。通过正排量泵42的操作,可以从混合歧管38抽吸混合流体,由此通过压力端口226输出混合流体。然后混合流体可以选择性地输送到喷洒喷嘴230(比如手持式喷洒器)或输送到安装有多个喷杆喷嘴234的喷杆232。
根据本发明的一个方面,可以通过选择器阀236选择性地控制到喷洒喷嘴230或喷杆232的流动。还可以由相应的球阀238进一步控制每个喷杆喷嘴234处的流动控制。喷洒喷嘴230还可以包括减压阀240,其被计量以控制进入喷洒喷嘴230的混合流体的流体压力,以便最小化或防止喷洒喷嘴230的损坏。
正排量泵42可以包括压力旁通回路242,该压力旁通回路使压力端口226与吸入端口224流体地联接。压力旁通回路242可以操作以降低输送到喷洒喷嘴230的混合流体的流体压力,同时还维持混合流体与第一储罐12或第二储罐16的隔离。压力旁通回路242可以在正排量泵42的内部,或者可以是正排量泵42周围的外部压力旁通环路。
现在转向图16至图21并特别参考图16,外部旁通回路342的示例性实施例被示出为安装到正排量泵42上。外部旁通回路342通常包括:输入流动接头344,其包括可调节的针阀组件346(还参见图20和图21);分流器阀336(还参见图17至图19);以及旁通管线348,其将分流器阀流体地联接至输入流动接头344。如下面将更详细讨论的,分流器阀336可以与上述选择器阀236类似地操作,以便将流动引导至高流动输出件(比如喷杆喷洒器232)或低流动输出件(比如手持杆230(参见图15))。如图16所示,输入流动接头344联接至正排量泵42的吸入(入口)端口224,而分流器阀336联接至压力(输出)端口226。应当注意,虽然示出为直接联接至它们相应的端口224、226,但是输入流动接头344和分流器阀336可以间接地(比如通过中间软管、管或其它管路硬件)联接至它们相应的端口224、226。
现在转向图17至图19,分流器阀336可以包括大致T形的阀体350,该阀体限定入口孔口352、高流动出口孔口354、以及低流动出口孔口356。球阀358位于阀体350的交叉臂的结合部内。手柄360可以用于选择性地旋转球阀358,以便根据需要控制从入口孔口352到高流动出口孔口354或低流动出口孔口356的流体流。入口孔口352可以螺纹地接收快速连接接头362,由此分流器阀336可以可释放地联接至泵42的压力端口226。高流动出口孔口354可以螺纹地接收高压接头364,该高压接头适于接收安装在高流动输出件(例如,喷杆喷洒器232)上的相应接头(未示出)。低流动出口孔口356可以螺纹地接收大致T形的旁通接头368的第一臂366。旁通接头368的第二端370可以适于接收管路或安装在低流动输出件(例如,手持杆230)上的相应接头(未示出),以便将流体的喷洒部分输送到低流动输出件。另外,旁通接头368的旁通臂372可以构造成接收旁通管线348的第一端374,以便将流体的旁通部分输送到输入流动接头344。应该注意的是,省略了用于形成水密闭连接的密封件和垫片的讨论。
参考图20和图21,输入流动接头344可以包括管状主体376,该管状主体限定从第一端378延伸至第二端380的流体流动路径377。第一端378可以适于使输入流动接头344与泵42的吸入端口224联接,而第二端380适于使输入流动接头344与歧管出口接头204(参见图3和图4)(比如通过合适的软管或管路(未示出))流体地联接。输入流动接头344可以进一步包括从管状主体376向外延伸的流动控制臂382。在本发明的一个方面,流动控制臂382基本垂直于管状主体376布置。流动控制臂382限定流动控制通道384,其中远端385在其中接收针阀组件346的螺纹保持器387。针386可螺纹地接收在螺纹保持器387内,由此针386可以调节通过流动控制通道384的流体流,下面将更详细地讨论。保持盖389将螺纹保持器387和针386固定至流动控制臂382。旋钮391联接至针386,以便能够在流动控制通道384内相对于旁通孔口395受控地布置针386,该旁通孔口将流动控制通道384与流体流动路径377流体地连结。旋钮391可以包括参考标记393,以便在调节流动控制时为使用者提供跟踪针布置的视觉辅助,如下所述。沿着流动控制臂382布置的是旁通接头388,该旁通接头具有构造成接收旁通管线348的第二端392的装配端390。结果,旁通接头388经由旁通管线348与分流器阀336的旁通臂372流体连通,由此流体可以从分流器阀336流动至输入流动接头344。同样,省略了用于形成水密闭连接的密封件和垫片的讨论。
在操作中,低压流体在泵的吸入冲程期间通过输入流动接头344的第二端380被抽吸到正排量泵42中。根据本发明的一方面,该流体从混合歧管38接收,并且可以包括混合在来自第一储罐12的稀释剂(水)内的液体浓缩物,比如来自第二储罐16的化学品。如上所述,混合歧管38内的流体的混合生成了排出流体,该排出流体具有使用者所选的一致稀释的液体浓缩物。在正排量泵42的进一步操作时,流体通过泵的排出冲程被加载至高压。该高压流体然后通过分流器阀336排出。根据手柄360和球阀358的定位,高压流体可以通过高压接头364或旁通接头368离开。如果分流器阀336内的流体路径被朝向高压接头364引导,则所有的高压流体将流过高压接头364以向下游输送至喷杆喷洒器232或其它高压输出件。替代地,如果分流器阀336内的流体路径被朝向旁通接头368引导,则流体的喷洒部分通过第二端370向下游输送至低压输出件,比如手持杆230,而流体流的其余部分(旁通部分)通过旁通臂372和旁通管线348再循环至输入流动接头344。
根据本发明的一方面,由输入流动接头344从分流器阀336接收的流体流的量可以由针阀组件346选择性地控制。也就是说,针386可以选择性地定位在流动控制通道384内(比如经由旋钮391),以便收缩或膨胀以打开旁通孔口395的容积。例如,通过使针386朝向流体流动路径377前进,减小了旁通孔口395的打开容积。结果,流动控制通道384可以接收较少的流体,由此减小了旁通部分的容积并增加了喷洒部分的容积(和压力)。相反,通过使针386远离流体流动路径377撤回,增加了旁通孔395的打开容积。结果,流动控制通道384可以接收更多的流体,因此增加了旁通部分的容积并减小了喷洒部分的容积(和压力)。所以,喷洒部分的容积和压力因此可以通过针386和旋钮391来选择性地控制。还应注意,旁通部分在正排量泵吸入端口224之前但在混合歧管38之后再循环。因此,旁通部分被供给到已经混合的流体中,而不是如本领域中已知的第一储罐12或第二储罐16。所以,当在高流动操作和低流动操作之间交替时,液体浓缩物的稀释不会变化,稀释剂储罐12不会变得旁通部分内的液体浓缩物的化学品污染,并且液体浓缩物不会在其储罐16中被旁通部分稀释。结果,消除了泵及其切断开关的不期望的快速循环,同时还保存了喷洒流体内的液体浓缩物的所需稀释,而不会污染供应储罐。
出于说明和描述的目的,已经呈现了本发明的优选实施例的前述描述。其并非旨在是穷尽性的,也不旨在将本发明限制于所公开的精确形式。对本领域技术人员来说很显然,可以根据以上教示修改所公开的实施例。选择所描述的实施例是为了提供对本发明原理及其实际应用的说明,从而使得本领域普通技术人员能够在各种实施例中利用本发明,并且提供适合于预期的特定用途的各种修改。因此,前面的描述被认为是示例性的,而不是限制性的,并且本发明的真实范围是在所附权利要求中描述的。
Claims (11)
1.一种喷洒器系统,包括:
a)第一储罐,所述第一储罐构造成容纳稀释剂;
b)第二储罐,所述第二储罐构造为容纳液体浓缩物;
c)混合歧管,所述混合歧管具有第一入口接头和第二入口,所述第一入口接头构造成从所述第一储罐接收固定量的稀释剂,所述第二入口构造成从所述第二储罐接收选择性可调节量的液体浓缩物,由此固定量的稀释剂和选择性可调节量的浓缩物结合以形成混合溶液,并且其中所述混合歧管包括混合溶液出口;
d)正排量泵,所述正排量泵具有与所述混合溶液出口流体地联接的吸入端口和构造成与喷洒装置流体地联接的压力端口;以及
e)外部旁通回路,包括:
i)分离器阀,所述分流器阀在第一端处流体地联接至所述正排量泵的压力端口,其中所述分流器包括构造成与高流动输出件流体地联接的第二端以及构造成与低流动输出件流体地联接的第三端,其中所述第三端包括流体地联接至所述正排量泵的吸入端口的旁通臂,所述分流器阀进一步包括选择性可移动的球阀,所述球阀构造成将所述混合溶液的流动引导至所述高流动输出件或所述低流动输出件;
ii)输入流动接头,其限定了在所述输入流动接头的第一端与第二端之间的流体流动路径,其中所述输入流动接头在所述第一端处流体地联接至所述正排量泵的吸入端口,并且在所述第二端处与所述混合歧管的混合溶液出口流体地联接,并且其中所述输入流动接头包括限定与所述流体流动路径流体连通的流动控制通道的流动控制臂,其中所述流动控制臂包括针阀组件,所述针阀组件构造成选择性地控制所述流动控制通道的打开容积,并且其中所述流动控制臂包括与所述分流器阀的旁通臂流体地联接的旁通接头。
2.根据权利要求1所述的喷洒器系统,其中,所述正排量泵是隔膜泵。
3.根据权利要求1所述的喷洒器系统,其中,所述旁通接头经由旁通管线流体地联接至所述旁通臂。
4.根据权利要求1所述的喷洒器系统,其中,所述分流器阀直接联接至所述正排量泵的压力端口,和/或所述输入流动接头直接联接至所述正排量泵的吸入端口。
5.根据权利要求1所述的喷洒器系统,其中,所述针阀组件包括螺纹地容纳在所述流动控制臂的流体流动路径内的针,其中所述针的平移选择性地控制所述流体流动路径的打开容积。
6.根据权利要求5所述的喷洒器系统,其中,所述针阀组件包括联接至所述针的旋钮,由此所述旋钮的旋转使所述针平移。
7.根据权利要求6所述的喷洒器系统,其中,所述旋钮包括标记,所述标记构造成提供所述针在所述流体流动路径内平移的参考。
8.根据权利要求1所述的喷洒器系统,其中,所述第一入口接头包括止回阀,所述止回阀构造成防止所述混合溶液朝向所述第一储罐回流。
9.一种喷洒器系统,包括:
a)第一储罐,所述第一储罐构造成容纳稀释剂;
b)安装支架,所述安装支架安装至所述第一储罐;
c)第二储罐,所述第二储罐可移除地安装至所述第一储罐,并且构造成容纳液体浓缩物;
d)混合歧管,所述混合歧管安装至所述安装支架,其中所述混合歧管具有第一入口接头和第二入口,所述第一入口接头构造成从所述第一储罐接收固定量的稀释剂,所述第二入口构造成从所述第二储罐接收选择性可调节量的液体浓缩物,由此固定量的稀释剂和选择性可调节量的浓缩物结合以形成混合溶液,并且其中所述混合歧管包括混合溶液出口;
e)正排量泵,所述正排量泵安装至所述安装支架,并且具有压力端口和流体地联接至所述混合溶液出口的吸入端口;
f)外部旁通回路,包括:
i)分离器阀,所述分流器阀在第一端处流体地联接至所述正排量泵的压力端口,其中所述分流器包括构造成与高流动输出件流体地联接的第二端以及构造成与低流动输出件流体地联接的第三端,其中所述第三端包括流体地联接至所述正排量泵的吸入端口的旁通臂,所述分流器阀进一步包括选择性可移动的球阀,所述球阀构造成将所述混合溶液的流动引导至所述高流动输出件或所述低流动输出件;
ii)输入流动接头,其限定了在所述输入流动接头的第一端与第二端之间的流体流动路径,其中所述输入流动接头在所述第一端处流体地联接至所述正排量泵的吸入端口,并且在所述第二端处与所述混合歧管的混合溶液出口流体地联接,并且其中所述输入流动接头包括限定与所述流体流动路径流体连通的流动控制通道的流动控制臂,其中所述流动控制臂包括针阀组件,所述针阀组件构造成选择性地控制所述流动控制通道的打开容积,并且其中所述流动控制臂包括与所述分流器阀的旁通臂流体地联接的旁通接头;
g)高流动输出件,所述高流动输出件构造成流体地联接至所述分流器阀的第二端;以及
h)低流动输出件,所述低流动输出件构造成流体地联接至所述分流器阀的第三端。
10.根据权利要求9所述的喷洒器系统,其中,所述低流动输出件为低压喷洒喷嘴,并且所述高流动输出件为承载两个或更多个喷杆喷嘴的高压喷杆。
11.一种适于安装至具有吸入端口和压力端口的正排量泵的外部旁通回路,所述外部旁通回路包括:
a)分离器阀,所述分流器阀在第一端处流体地联接至所述正排量泵的压力端口,其中所述分流器包括构造成与高流动输出件流体地联接的第二端以及构造成与低流动输出件流体地联接的第三端,其中所述第三端包括流体地联接至所述正排量泵的吸入端口的旁通臂,所述分流器阀进一步包括选择性可移动的球阀,所述球阀构造成将流体的流动引导至所述高流动输出件或所述低流动输出件;
b)输入流动接头,其限定了在所述输入流动接头的第一端与第二端之间的流体流动路径,其中所述输入流动接头在所述第一端处流体地联接至所述正排量泵的吸入端口,并且构造成在所述第二端处与流体源流体地联接,并且其中所述输入流动接头包括限定与所述流体流动路径流体连通的流动控制通道的流动控制臂,其中所述流动控制臂包括针阀组件,所述针阀组件构造成选择性地控制所述流动控制通道的打开容积,并且其中所述流动控制臂包括与所述分流器阀的旁通臂流体地联接的旁通接头。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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