專利名稱：流體分配系統(tǒng)及其雙模式系統(tǒng)流體致動(dòng)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
公開的本發(fā)明大體上涉及流體分配系統(tǒng)，具體地涉及這樣的流體分配系統(tǒng)，其可控制第一流體(即稀釋劑如水)與第二流體在流體分配系統(tǒng)內(nèi)混合點(diǎn)的混合，第二流體包括食品濃縮液(如醬汁)、非碳酸飲料濃縮液(如果汁或等滲飲料濃縮液)或非食品濃縮液(如溶劑，如風(fēng)擋刮水器液或清洗液)等類似流體。所述系統(tǒng)包括布置在分配系統(tǒng)的混合點(diǎn)上游第二流體供應(yīng)管道中的閥門，這種閥門可通過施加正和/或負(fù)壓同時(shí)起動(dòng)，使得第二流體能夠流過閥門。這種正和/或負(fù)壓由系統(tǒng)要分配并與第二流體混合的第一流體產(chǎn)生，因此第一流體停止流動(dòng)會(huì)立即終止第二流體的流動(dòng)，以確保兩種流體在最終溶液中精確混合，并可防止第二流體的不經(jīng)意滲漏。
背景技術(shù)：
流體分配器已長(zhǎng)期用于許多飲食服務(wù)場(chǎng)所，包括零售餐廳、果汁店、醫(yī)院、療養(yǎng)院、學(xué)校等類似場(chǎng)所。這種流體分配器通常需要將稀釋劑，如水，和調(diào)味劑(如軟飲料調(diào)味糖漿或果汁、乳品、或等滲濃縮液)混合成最終產(chǎn)品，使最終產(chǎn)品中水與濃縮液具有精確的比例，以向消費(fèi)者提供具有所要求味道的最終產(chǎn)品。為了使產(chǎn)品能夠最大程度地吸引消費(fèi)者，從而贏得忠實(shí)的顧客和銷售，關(guān)鍵是要令水與濃縮液的比例保持在精確的水平并完全混合，而且這種系統(tǒng)還要能保持食物及藥品管理局(FDA)規(guī)定的無菌水平。
對(duì)于傳統(tǒng)的分配系統(tǒng)，當(dāng)分配軟飲料時(shí)，調(diào)味劑通常包含粘度較低的普通粘性糖漿。然而，當(dāng)分配非碳酸飲料如果汁、乳品飲料和等滲飲料時(shí)，調(diào)味劑通常包含濃縮液，其包括粘性很高的流體，與傳統(tǒng)的調(diào)味糖漿相比，在進(jìn)行流量調(diào)節(jié)時(shí)會(huì)遇到更大的困難。容積式泵，如蠕動(dòng)泵，常用來調(diào)節(jié)這種飲料濃縮液分配系統(tǒng)的流量。然而，使用泵的系統(tǒng)需要有較大的物理空間來容納泵裝置。而且，這種系統(tǒng)在日常重復(fù)使用之后易于滲漏或阻塞。此外，還發(fā)現(xiàn)商業(yè)等級(jí)的比較便宜的分配蠕動(dòng)泵在分配小體積液體，如12盎司果汁飲料時(shí)，不夠精確。此外，這種固定比率的泵往往會(huì)每半個(gè)周期送出一“股”水或其它驅(qū)動(dòng)液，使所分配的飲料產(chǎn)生分層或不均勻。這種泵還很容易在分配周期結(jié)束泵停止工作時(shí)分配少量尾流濃縮液，于是在周期結(jié)束時(shí)不經(jīng)意分配一股純濃縮液到飲料中，或是在下一個(gè)分配周期開始時(shí)將一股純的未混合濃縮液先于水/濃縮液混合物輸送到杯中，從而使所分配的飲料質(zhì)量十分不穩(wěn)定。現(xiàn)有的使用蠕動(dòng)泵的果汁分配器不是自行沖洗的系統(tǒng)，因而需要拆開進(jìn)行清潔。
即使在飲料分配系統(tǒng)領(lǐng)域之外，上述問題也會(huì)困擾試圖分配任何定量流體的分配系統(tǒng)，所述流體包括粘性濃縮液和稀釋劑，比如清潔液或其它工業(yè)用流體。
因此，在本技術(shù)領(lǐng)域中需要這樣的流體分配系統(tǒng)，其能夠徹底和精確地混合并分配由濃縮液及稀釋劑構(gòu)成的流體，即使所分配的流體體積很小這種流體也具有一致的比率，該系統(tǒng)能夠避免使用容積式泵的傳統(tǒng)流體分配系統(tǒng)所具有的問題，比傳統(tǒng)的流體分配系統(tǒng)更為緊湊，而且不管粘性濃縮液的固有特性和異常結(jié)構(gòu)如何都能夠有效地工作。還需要有一種能夠每次使用之后自清洗的系統(tǒng)，以確保流體商業(yè)無菌。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是要提供一種能夠避免現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)的流體分配系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種流體分配系統(tǒng)，每次分配劑量都能夠提供一致的稀釋劑與濃縮液之比，并能通過自清洗過程來保持商業(yè)無菌水平。熱水和/或加有食物及藥品管理局批準(zhǔn)的過氧化氫溶液的熱水可以自動(dòng)連接，用來沖洗系統(tǒng)的管道。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種流體分配系統(tǒng)，能夠由第二分配流體施加壓力致動(dòng)，以分配第一流體。
本發(fā)明的還有一個(gè)目的是提供一種流體分配系統(tǒng)，具有雙模式系統(tǒng)流體致動(dòng)的流量閥，通過施加正壓力和負(fù)壓力能夠同時(shí)致動(dòng)或者以互補(bǔ)方式選擇性地致動(dòng)。
本發(fā)明的還有一個(gè)目的是提供一種流體分配系統(tǒng)，當(dāng)稀釋劑停止流動(dòng)時(shí)能立即終止?jié)饪s液的流動(dòng)，以防止在分配周期的末尾分配一股尾流濃縮液，或使調(diào)味濃縮液滲漏到分配管道中，或使細(xì)菌遷移回到濃縮液包裝容器中。
本發(fā)明的還有一個(gè)目的是提供一種流體分配系統(tǒng)，即使在分配小批量的流體時(shí)也能徹底和精確地進(jìn)行混合。
本發(fā)明的還有一個(gè)目的是提供一種流體分配系統(tǒng)，能夠確保所有未分配的濃縮液部分保持處于無菌環(huán)境。
根據(jù)上述目的，公開了一種流體分配系統(tǒng)，即使所分配的流體體積很小，也能夠均勻地進(jìn)行分配混合，達(dá)到所要求的濃縮液與稀釋劑之比。本發(fā)明的系統(tǒng)包括布置在濃縮液源和濃縮液進(jìn)入稀釋劑的點(diǎn)之間的閥門，這種閥門包括具有第一腔室(下文稱作“流量腔室”)和第二腔室(下文稱作“流量腔室”)的閥體，流量腔室和致動(dòng)腔室由閥體內(nèi)的間壁隔開，并設(shè)有可在流量腔室和致動(dòng)腔室內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的柱塞。柱塞的第一端包括閥頭，設(shè)計(jì)成能位于流量腔室的閥座側(cè)壁上。當(dāng)閥頭在閥座側(cè)壁上時(shí)，能夠防止流體從位于閥頭第一側(cè)的流體入口流經(jīng)流量腔室至位于閥頭另一側(cè)的流體出口。柱塞的第二端包括活塞頭，活塞頭由彈性件朝致動(dòng)腔室的端壁彈性偏壓，從而將閥頭彈性偏置到流量腔室的閥座。柔性膜片布置在活塞頭和致動(dòng)腔室的端壁之間，并將致動(dòng)腔室分成正壓致動(dòng)區(qū)(膜片和致動(dòng)腔室端壁之間的空間)和負(fù)壓致動(dòng)區(qū)(膜片和閥體間壁之間的空間)。致動(dòng)腔室的端壁上設(shè)有兩個(gè)端口，即，使流體進(jìn)出正壓致動(dòng)區(qū)的流體入口和流體出口。同樣地，致動(dòng)腔室的側(cè)壁上設(shè)有端口，即，用來提供真空給負(fù)壓致動(dòng)區(qū)的真空口。
工作時(shí)，施加到正壓致動(dòng)區(qū)入口的流體以及施加到負(fù)壓致動(dòng)區(qū)真空口的真空都能夠壓縮活塞頭到彈性件，使流量腔室中的閥頭離開閥座，允許流體流經(jīng)流量腔室。
彈性件設(shè)計(jì)成，當(dāng)稀釋劑不流動(dòng)時(shí)能夠緊緊地保持閥門關(guān)閉，從而防止?jié)饪s液不經(jīng)意滲漏到閥門下游的液流系統(tǒng)中。通過稀釋液停止流動(dòng)就關(guān)閉閥門，濃縮液不會(huì)滲漏或停留在閥門下游的液流系統(tǒng)內(nèi)，因此整個(gè)未分配流體與分配系統(tǒng)外面的潛在污染物(如細(xì)菌)保持隔離。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述閥門用于流體控制系統(tǒng)，這種流體控制系統(tǒng)用來分配要與第二流體混合的第一流體。在這一實(shí)施例中，所要分配(并與第二流體混合)的第一流體充當(dāng)施加到正壓致動(dòng)區(qū)的流體，且其流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生施加到負(fù)壓致動(dòng)區(qū)的真空，而所要分配的第二流體是在閥門啟動(dòng)時(shí)流經(jīng)流量腔室的流體。為了產(chǎn)生施加到閥門負(fù)壓致動(dòng)區(qū)的真空，以及產(chǎn)生可將第二流體(如濃縮液)從其儲(chǔ)存容器抽入第一流體(稀釋液)液流的真空，本發(fā)明的流體分配系統(tǒng)使用了文丘里管或“噴射泵”來產(chǎn)生所要求的真空。在本發(fā)明的流體分配系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，稀釋劑供應(yīng)源設(shè)計(jì)成能同時(shí)和選擇性地引導(dǎo)稀釋劑(如水)至閥門正壓致動(dòng)區(qū)的流體入口和流經(jīng)位于閥門下游的文丘里管。稀釋劑流經(jīng)文丘里管會(huì)產(chǎn)生真空吸力，能夠(i)在閥門開啟時(shí)從容器中抽取濃縮液；(ii)提供真空給閥門的負(fù)壓致動(dòng)區(qū)；和(iii)回收輸送到閥門正壓致動(dòng)區(qū)的稀釋劑。


通過下面結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例和其某些改進(jìn)所作的詳細(xì)說明，將更加清楚本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中
圖1是本發(fā)明流體分配系統(tǒng)的雙模式致動(dòng)閥的透視圖；圖2是圖1閥門的側(cè)向剖視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合圖1和2中閥門的流體分配系統(tǒng)的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的流體分配系統(tǒng)的第一可選實(shí)施例的示意圖；和圖5是根據(jù)本發(fā)明的流體分配系統(tǒng)的第二可選實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1和2分別是本發(fā)明流體分配系統(tǒng)的雙模式系統(tǒng)流體致動(dòng)閥的透視圖和側(cè)向剖視圖，這種流量控制閥可以通過施加因所分配流體流動(dòng)而產(chǎn)生的真空吸力來致動(dòng)，或者通過施加由這種所分配流體產(chǎn)生的正壓力來致動(dòng)，還可以通過同時(shí)施加來自這種所分配流體的真空吸力和正壓力來致動(dòng)，分配要與第一流體混合的第二流體。這種閥門包括一般是細(xì)長(zhǎng)形的閥體10，閥體的端壁設(shè)有流體入口15，閥體的側(cè)壁設(shè)有流體出口20和真空口25。間壁30處于閥體10中，其位置能夠?qū)㈤y體分成兩個(gè)腔室，即流量腔室(用31表示)和致動(dòng)腔室(用32表示)，因此入口15和出口20提供閥體外部與流量腔室之間的流體連通，而真空口25提供閥體外部與致動(dòng)腔室之間的流體連通。
與間壁30相對(duì)的致動(dòng)腔室32的端部設(shè)有端板100，端板最好通過若干螺紋件110固定于閥體10。端板100設(shè)有兩個(gè)開口，即入口105和出口106，因此當(dāng)端板100固定在閥體10時(shí)，入口105和出口106同樣提供致動(dòng)腔室內(nèi)部與閥體外部之間的流體連通。
閥柱塞200布置在閥體10內(nèi)并從間壁30穿過。閥柱塞200的第一端裝配有閥頭205，閥頭205設(shè)計(jì)成能坐落在由流量腔室31的傾斜側(cè)壁構(gòu)成的閥座16。O形環(huán)、墊圈或其它柔性密封機(jī)構(gòu)206最好布置在閥頭205和閥座16之間，當(dāng)閥門處于閉合位置時(shí)可確保形成緊密密封并防止流體不經(jīng)意滲漏通過閥門結(jié)構(gòu)?；钊^210裝配在閥柱塞200的第二端。彈性件215如螺旋彈簧并置在間壁30和活塞頭210之間，使得始終朝端板100偏壓活塞頭210。由于柱塞200、閥頭205和活塞頭210是整體結(jié)構(gòu)，活塞頭210朝端板100的偏壓也使閥頭205在流量腔室31中朝閥座16偏壓，因此未施加致動(dòng)力(無論是真空還是正壓)時(shí)，閥門處于閉合狀態(tài)，防止流體通過流量腔室31流動(dòng)。
柔性膜片300設(shè)置在活塞頭210和端板100之間并覆蓋致動(dòng)腔室32的整個(gè)寬度，從而將致動(dòng)腔室32分為兩個(gè)區(qū)域，即，真空或負(fù)壓致動(dòng)區(qū)40和正壓致動(dòng)區(qū)50。負(fù)壓致動(dòng)區(qū)40從間壁30延伸到膜片300的下側(cè)，而正壓致動(dòng)區(qū)50從膜片300的上側(cè)延伸到端板100。膜片300的端部牢固地夾緊在端板100和閥體10之間，因此負(fù)壓致動(dòng)區(qū)40與正壓致動(dòng)區(qū)50完全隔離，在這兩個(gè)區(qū)域之間不存在流體連通。
使用時(shí)，流體濃縮液輸送到入口15。由于沒有壓力施加到正壓致動(dòng)區(qū)50，也沒有真空施加到負(fù)壓致動(dòng)區(qū)40，所以彈性件215朝端板100偏壓活塞頭210，從而使流量腔室31中的閥頭205偏壓到閥座16上，而壓縮柔性密封機(jī)構(gòu)206，以防止流體在閥頭205周圍流動(dòng)并流經(jīng)出口20。
當(dāng)流體通過入口105輸送到正壓致動(dòng)區(qū)50而在區(qū)域50內(nèi)提供正壓力時(shí)，正壓致動(dòng)區(qū)50擴(kuò)大，驅(qū)使活塞頭210離開端板100而壓縮彈性件215，并提升流量腔室31中的閥頭205離開閥座16。當(dāng)閥頭205脫離開閥座16之后，入口15的流體自由流過閥頭205周圍并從出口20流出。當(dāng)供給正壓致動(dòng)區(qū)50的流體停止時(shí)，彈性件215立即驅(qū)使活塞頭210沿相反方向運(yùn)動(dòng)(現(xiàn)在朝端板100運(yùn)動(dòng))，轉(zhuǎn)而使流量腔室31中的閥頭205朝閥座16運(yùn)動(dòng)，直至閥頭205緊靠在閥座16上，此時(shí)流體的流動(dòng)再次立刻停止。
同樣地，當(dāng)有真空施加到真空口25上而在負(fù)壓致動(dòng)區(qū)40內(nèi)產(chǎn)生真空負(fù)壓力時(shí)，區(qū)域40收縮，拉動(dòng)活塞頭210離開端板100而壓縮彈性件215，并提升流量腔室31中的閥頭205離開閥座16。當(dāng)閥頭205脫離開閥座16之后，加在入口15的流體自由流過閥頭205周圍并從出口20流出。當(dāng)供給負(fù)壓致動(dòng)區(qū)40的真空停止時(shí)，彈性件215立即驅(qū)使活塞頭210沿相反方向運(yùn)動(dòng)(現(xiàn)在朝端板100運(yùn)動(dòng))，轉(zhuǎn)而使流量腔室31中的閥頭205朝閥座16運(yùn)動(dòng)，直至閥頭205緊靠在閥座16上，此時(shí)流體的流動(dòng)再次立刻停止。
由于施加正壓到正壓致動(dòng)區(qū)50和施加真空或負(fù)壓到負(fù)壓致動(dòng)區(qū)40都能夠使流量腔室31中的閥頭205離開閥座16，所以可以容易地看出同時(shí)施加正壓到區(qū)域50和施加真空到區(qū)域40能夠更快作出反應(yīng)以啟動(dòng)流體流經(jīng)流量腔室31，從而在分配所要求的流體部分時(shí)具有更高的精確度。
閥門1布置在流體濃縮液的源點(diǎn)和濃縮液進(jìn)入稀釋劑的加入點(diǎn)之間，因此在流經(jīng)管道的稀釋劑停止時(shí)可防止?jié)饪s液不經(jīng)意流入流體供應(yīng)管道中。如示意圖3更詳細(xì)的示出，本發(fā)明的流體分配系統(tǒng)包括濃縮液(如調(diào)味糖漿)容器500，可通過管道501將濃縮液輸送至閥門1的入口15。同樣地，稀釋劑(如水)供給源510分配要與已分配濃縮液混合的稀釋劑。稀釋劑的供給最好通過壓力調(diào)節(jié)器601和電磁閥602來調(diào)節(jié)，如本技術(shù)領(lǐng)域都知道的。稀釋劑的供給從電磁閥602分成第一分支512和第二分支513。第一分支512的管道將稀釋劑從電磁閥602引導(dǎo)到閥門1的入口105。流經(jīng)入口105的稀釋劑施加正壓致動(dòng)力到閥門1的正壓致動(dòng)區(qū)50，從而打開閥門1使?jié)饪s液能夠從供給源500流出。同樣地，第二分支513的管道將稀釋劑從電磁閥602引導(dǎo)到文丘里管或噴射泵700的入口。
更具體地，文丘里管700包括壓差噴射器，其內(nèi)徑從噴射器入口到噴射室是減小的。噴射室位于噴射器入口、噴射器出口以及吸入口701的交匯處。進(jìn)入噴射器入口的水被擠壓到噴射室中而變成高速噴射流。由于噴射器入口和出口側(cè)之間的壓差，通過噴射室的速度增大，使得在噴射室中產(chǎn)生壓力下降。這種壓降使得添加的材料，如本發(fā)明流體分配系統(tǒng)中使用的濃縮液，能夠通過吸入口吸入并與運(yùn)動(dòng)的稀釋劑流混合。由于噴射流朝噴射器出口擴(kuò)散，所以其速度減小而再轉(zhuǎn)化為壓力能。
因此，當(dāng)稀釋劑輸送到文丘里管700的入口時(shí)，只要閥門1被促動(dòng)使?jié)饪s液能夠流動(dòng)，稀釋劑流經(jīng)文丘里管700將從閥門1的出口20抽取濃縮液，濃縮液通過管道21到達(dá)吸入口701，在吸入口濃縮液被吸入和與稀釋劑流體混合。
如上面所解釋的，稀釋劑可以引導(dǎo)到閥門1的正壓致動(dòng)區(qū)50以打開閥門并使?jié)饪s液能夠流過那里。為了抽出輸送到正壓致動(dòng)區(qū)50的稀釋劑，設(shè)有稀釋劑回流管514，稀釋劑回流管將稀釋劑從正壓致動(dòng)區(qū)50中的出口106引導(dǎo)到位于文丘里管700的噴射器出口附近的另一吸入口702，因此通過稀釋劑回流管514返回的稀釋劑可再次進(jìn)入接近于大氣壓力的液流中。
而且，如上面所解釋的，可以將真空施加到負(fù)壓致動(dòng)區(qū)40以打開閥門1而使?jié)饪s液能夠流過。為了將真空施加到負(fù)壓致動(dòng)區(qū)40，在文丘里管700還設(shè)有另一吸入口703，吸入口703緊靠吸入口701布置。當(dāng)稀釋劑流經(jīng)文丘里管700在噴射室中產(chǎn)生壓力下降時(shí)，這種壓力下降通過管道26施加真空到閥門1的負(fù)壓致動(dòng)區(qū)40(如上面所詳細(xì)介紹的)，于是閥頭205離開閥座16，使得濃縮液能夠流經(jīng)出口20?；蛘?，在吸入口701處可以設(shè)有T形流體接頭，T形接頭的每個(gè)分支容納一個(gè)管道21和26。利用這種流體接頭，單個(gè)吸入口701提供了抽取濃縮液到稀釋劑流中的真空以及輸送到負(fù)壓致動(dòng)區(qū)40以打開閥門1的真空。
上述系統(tǒng)詳細(xì)描述了通過同時(shí)施加流體正壓力到正壓致動(dòng)區(qū)50，和負(fù)壓力到負(fù)壓致動(dòng)區(qū)40來致動(dòng)閥門1，這兩種外力都使閥頭205離開閥座16，允許濃縮液流經(jīng)閥門1。然而，本發(fā)明流體分配系統(tǒng)的可選實(shí)施例可以只利用正壓力或負(fù)壓力中的一種來致動(dòng)上述閥門1，因此本發(fā)明的流體處理系統(tǒng)可以去掉一種壓力應(yīng)用裝置而同時(shí)還能保持系統(tǒng)的功能和緊湊的構(gòu)造方式。舉例來說，在圖4所示的本發(fā)明替代實(shí)施例中，去掉了圖3中流體處理系統(tǒng)的真空管道26和閥門1的真空口25，因此閥門1的唯一致動(dòng)力是通過管道512施加到正壓致動(dòng)區(qū)50入口105的正流體壓力。同樣地，圖5示出了本發(fā)明的另一個(gè)可選實(shí)施例，其中流體管道512、稀釋劑回流管514、以及閥門1的正壓致動(dòng)區(qū)50的入口105和出口106省去，因此閥門1的唯一致動(dòng)力是通過管道26施加到負(fù)壓致動(dòng)區(qū)40真空口25的真空壓力。
或者，可以在流體管道512和26中設(shè)置額外的閥門，系統(tǒng)通過施加到正壓致動(dòng)區(qū)50的正壓力、施加到負(fù)壓致動(dòng)區(qū)40的負(fù)壓力、或者通過以互補(bǔ)方式同時(shí)施加的正壓力和負(fù)壓力來選擇性地使閥門1工作，以提供最大的靈活性來控制各種流體的流動(dòng)。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，雖然在此介紹的系統(tǒng)尤其適用于克服控制高粘性流體(如果汁、乳品或等滲濃縮液)流動(dòng)所存在的困難，但是這種系統(tǒng)對(duì)于調(diào)節(jié)低粘性組分(如用于軟飲料的調(diào)味糖漿)的流動(dòng)同樣有效，而且還可以用于需要混合多種不同流體的任何應(yīng)用中。
在此已經(jīng)詳細(xì)介紹了根據(jù)本發(fā)明基本原理的優(yōu)選實(shí)施例和某些修改形式，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員通過熟悉所述基本原理可以知道其它各種實(shí)施例及其修改和變化形式。所以，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到本發(fā)明可以用本文所述具體方法不同的方式來實(shí)施。
實(shí)用性對(duì)于多種流體的流體分配系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用，要求提供一種分配裝置，要能夠確保流體之間精確混合比例并能防止流體從系統(tǒng)不經(jīng)意滲漏。本文公開了這樣一種流體分配系統(tǒng)，可用來控制第一流體(即稀釋劑如水)與第二流體在流體分配系統(tǒng)內(nèi)混合點(diǎn)的混合，所述第二流體包括食物濃縮液(如醬汁)、非碳酸飲料濃縮液(如果汁或等滲飲料濃縮液)或非食品濃縮液(如溶劑，風(fēng)擋刮水器液或清洗液)等類似的流體。所述系統(tǒng)包括布置在分配系統(tǒng)中混合點(diǎn)上游第二流體供應(yīng)管道中的閥門，這種閥門可通過施加正和/或負(fù)壓同時(shí)起動(dòng)，使第二流體能夠流經(jīng)閥門。這種正和/或負(fù)壓由系統(tǒng)分配并與第二流體混合的第一流體產(chǎn)生，因此第一流體停止流動(dòng)會(huì)立即終止第二流體的流動(dòng)，確保兩種流體在最終溶液中精確混合，并可防止第二流體的不經(jīng)意滲漏。
權(quán)利要求
1.一種混合至少第一和第二流體的流體分配系統(tǒng)，包括輸送所述第一流體的第一流徑；輸送所述第二流體的第二流徑；閥門，布置在所述第二流體源點(diǎn)下游的所述第二流徑內(nèi)，所述閥門還包括輸送所述第二流體的分配流體流徑；和混合器，位于所述閥門下游用來混合所述第一和第二流體；其特征在于，當(dāng)通過所述第一流徑輸送流體時(shí)，所述第一流徑與所述閥門流體接合，開啟所述分配流體流徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體分配系統(tǒng)，其特征在于，所述第一流徑設(shè)計(jì)成能施加流體壓力到所述閥門內(nèi)的剛性閥柱塞，使所述柱塞從閉合位置移動(dòng)到開啟位置，在所述閉合位置可防止流體流經(jīng)所述第二流徑，而在所述開啟位置允許流體流經(jīng)所述第二流徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體分配系統(tǒng)，其特征在于，所述第一流徑將所述第一流體引導(dǎo)到所述閥門內(nèi)的剛性閥柱塞，使所述柱塞從閉合位置移動(dòng)到開啟位置，在所述閉合位置可防止流體流經(jīng)所述第二流徑，而在所述開啟位置允許流體流經(jīng)所述第二流徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流體分配系統(tǒng)，其特征在于，所述第一流徑還施加真空吸力到所述剛性閥柱塞，使所述柱塞從閉合位置移動(dòng)到開啟位置，在所述閉合位置可防止流體流經(jīng)所述第二流徑，而在所述開啟位置允許流體流經(jīng)所述第二流徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體分配系統(tǒng)，其特征在于，所述第一流徑施加真空吸力到所述閥門內(nèi)的剛性閥柱塞，使所述柱塞從閉合位置移動(dòng)到開啟位置，在所述閉合位置可防止流體流經(jīng)所述第二流徑，而在所述開啟位置允許流體流經(jīng)所述第二流徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體分配系統(tǒng)，所述閥門還包括與所述分配流體流徑流體隔絕的致動(dòng)流體流徑，所述致動(dòng)流體流徑與所述第一流徑流體相通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體分配系統(tǒng)，所述閥門還包括閥體；在所述閥體內(nèi)的間壁，所述間壁在所述閥體中形成流體隔絕的流量腔室和致動(dòng)腔室；分配流體入口和分配流體出口，使所述第二流徑和所述流量腔室之間能夠流體連通；和可滑動(dòng)地裝配在所述間壁中的閥柱塞，所述閥柱塞可從閉合位置移動(dòng)到開啟位置，在所述閉合位置禁止所述分配流體入口和所述分配流體出口之間流體連通，而在所述開啟位置允許所述分配流體入口和所述分配流體出口之間流體連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流體分配系統(tǒng)，所述閥柱塞還可以在所述第一流體產(chǎn)生的流體壓力的作用下移動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的流體分配系統(tǒng)，還包括布置在所述致動(dòng)腔室內(nèi)的柔性膜片，所述柔性膜片構(gòu)成流體隔絕的真空壓力致動(dòng)區(qū)和正壓力致動(dòng)區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流體分配系統(tǒng)，所述閥門還包括致動(dòng)流體入口和致動(dòng)流體出口，使所述第一流徑和所述正壓致動(dòng)區(qū)之間能夠流體連通；和致動(dòng)流體真空口，使所述第一流徑和所述真空壓力致動(dòng)區(qū)之間能夠流體連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體分配系統(tǒng)，所述閥門還包括閥體；所述閥體的與所述第二流徑流體相通的分配流體入口；所述閥體的與所述第二流徑流體相通的分配流體出口；所述閥體的與所述第一流徑流體相通的致動(dòng)流體入口；所述閥體的與所述第一流徑流體相通的致動(dòng)流體出口；和所述閥體的與所述第一流徑流體相通的致動(dòng)流體真空口。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的流體分配系統(tǒng)，所述閥門還包括在所述閥體內(nèi)的間壁，所述間壁在所述閥體中形成流體隔絕的流量腔室和致動(dòng)腔室；和可滑動(dòng)地裝配在所述間壁中的閥柱塞，所述閥柱塞可從閉合位置移動(dòng)到開啟位置，在所述閉合位置禁止所述分配流體入口和所述分配液體出口之間流體連通，而在所述開啟位置允許所述分配流體入口和所述分配液體出口之間流體連通。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的流體分配系統(tǒng)，所述閥柱塞還包括帶有閥頭的第一端；第二端；和軸桿，在所述第一端和所述第二端之間延伸并穿過所述間壁。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的流體分配系統(tǒng)，所述閥門還包括在所述流量腔室內(nèi)的閥座，所述閥座設(shè)計(jì)成能與所述閥頭緊密配合，防止所述第二流體流經(jīng)所述流量腔室。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的流體分配系統(tǒng)，所述閥門還包括朝所述閥座偏壓所述閥頭的彈簧件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的流體分配系統(tǒng)，其特征在于，所述閥柱塞還包括安裝在所述第二端的活塞頭，所述彈簧件布置在所述間壁和所述活塞頭之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的流體分配系統(tǒng)，所述閥門還包括布置在所述致動(dòng)腔室內(nèi)的柔性膜片，所述柔性膜片構(gòu)成流體隔絕的真空壓力致動(dòng)區(qū)和正壓力致動(dòng)區(qū)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的流體分配系統(tǒng)，其特征在于，所述致動(dòng)流體入口和所述致動(dòng)流體出口與所述正壓致動(dòng)區(qū)流體相通，且所述致動(dòng)流體真空口與所述真空壓力致動(dòng)區(qū)流體相通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種流體分配系統(tǒng)，用來精確地控制第一流體(即稀釋劑如水)與第二流體(即濃縮液)在系統(tǒng)內(nèi)混合點(diǎn)進(jìn)行的混合。閥門(10)布置在系統(tǒng)中混合點(diǎn)(701)上游的第二流體供應(yīng)管道(501)中，閥門(10)可通過施加正和/或負(fù)的壓力同時(shí)起動(dòng)，使得第二流體能夠流經(jīng)閥門(10)。所述壓力是由系統(tǒng)所要分配并與第二流體混合的第一流體產(chǎn)生的，因此第一流體停止流動(dòng)會(huì)立即終止第二流體的流動(dòng)以確保兩種流體在最終溶液中的正確混合，從而防止第二流體不經(jīng)意滲漏或聚集在液流系統(tǒng)內(nèi)而變質(zhì)或受到污染。
文檔編號(hào)B67D1/07GK1774680SQ02829270
公開日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2002年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月9日
發(fā)明者M·A·弗里德曼 申請(qǐng)人:國(guó)際分配器公司