液體輸送系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】液體輸送系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年7月17日提交的美國臨時申請61/672，465號、2012年11月20日提交的美國申請13/681，601號和2013年5月29日提交的美國申請13/904，532號的權(quán)益，其內(nèi)容和實質(zhì)部分通過弓I用并入本文。
[0003]背景
技術(shù)領(lǐng)域
[0004]本發(fā)明通常涉及液體輸送系統(tǒng)，并且特別地關(guān)注多種液體的按需混合和恒定流量輸送，所述多種液體中的一部分可能具有升高的黏度和/或懸浮固體水平，而所述多種液體中的其他部分可能需要以極高的比率輸送。
【背景技術(shù)】
[0005]如本文中采用的，術(shù)語“按需”是指其中液體組分的混合響應于所得混合物的輸送并與其同時地發(fā)生的系統(tǒng)。
[0006]參照圖1，在10處大致描繪了一種現(xiàn)有的按需液體混合和輸送系統(tǒng)，其包括混合室12?？梢允抢缃?jīng)由導管13從市政水源接收的水的第一液體組分經(jīng)由第一供給線14被供給到混合室。第一供給線包括第一恒流量閥16、下游的計量孔18和任選的單向閥20。
[0007]如本文中采用的，術(shù)語“恒流量閥”是指例如在美國專利7，617，839,6, 026, 850或者6，209，578號中的任一個中描述的類型的流量控制閥，這些專利的描述通過引用完整地并入本文。這些類型的閥正常是關(guān)閉的，響應于超過下閾值水平的壓力而打開，在下閾值水平和上閾值水平之間的壓力下工作以便以基本恒定的壓力輸送液體，并且在高于上閾值水平的壓力下再次關(guān)閉。
[0008]經(jīng)由導管22接收第二液體組分、例如茶濃縮物，并經(jīng)由第二供給線24將其供給到混合室12。導管22連接到第二液體組分的加壓源，一個非限制性實例為泵26，其可以由經(jīng)由導管27接收的壓縮空氣來驅(qū)動。第二供給線包括第二恒流量閥28、具有固定尺寸的下游的第二計量孔30、和另一個任選的單向閥32。第一恒流量閥16和第二恒流量閥28用于不考慮導管13、22中在閥的上閾值水平和下閾值水平之間的輸入壓力的變化以基本上恒定的壓力，以及以由第一計量孔18和第二計量孔30的流阻控制的基本恒定的流動速率將第一液體組分和第二液體組分輸送到混合室12中。
[0009]第一液體組分和第二液體組分在混合室中混合，以產(chǎn)生由第一計量孔18的選擇的可變尺寸和第二計量孔30的固定尺寸所控制的混合比率的液體混合物。
[0010]雖然未示出，但是會理解，第一計量孔18和第二計量孔30的位置可以顛倒，可調(diào)節(jié)計量孔18位于第二供給線24中，而固定計量孔30位于第一供給線14中?？商娲?，第一供給線14和第二供給線24 二者可以都配有固定的或者可調(diào)節(jié)的孔。
[0011]排出線34從混合室12引出，并且液體混合物通過該排出線被輸送到開/關(guān)分配器36。第三計量孔38提供在排出線34中。如示出的，第三計量孔在上游，并且與分配器36分開?？商娲?，第三計量孔可以被包括作為分配器的集成組件。
[0012]當分配器是打開的時，排出線34具有比第一供給線14和第二供給線24組合的最小流動速率小的最大流動速率，由此在它們各自的恒流量閥16、28的下游產(chǎn)生第一供給線和第二供給線中的背壓。這些背壓與施加到恒流量閥的入口壓力一起使恒流量閥保持打開，由此以基本恒定的壓力和流動速率將第一液體組分和第二液體組分輸送到混合室。
[0013]對于許多應用，上述系統(tǒng)以通常令人滿意的方式工作，盡管有一些會有潛在問題的應用。例如，當?shù)诙后w組分具有升高的黏度和/或懸浮固體水平時，以及第一液體與第二液體的比率較高，例如400:1時，具有以下風險:第二供給線24中的計量孔30會被堵塞，需要在清洗或更換計量孔時關(guān)閉系統(tǒng)。這種維護過程是破壞性的和高成本的。
[0014]即使當?shù)诙后w具有較低黏度并且如果有的話具有很少的懸浮固體，由于計量孔所施加的限制，第二液體與第一液體以1000:1等級的極高比率混合即使不是不可能實現(xiàn)的話也是難以實現(xiàn)的。
[0015]另外，對于一些液體組合，在混合室12中的充分混合可能會難以實現(xiàn)，致使非常不均勻的混合物被輸送到分配閥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]廣義上說，本發(fā)明的一個目的是提供一種解決現(xiàn)有液體輸送系統(tǒng)的各上述缺點的改善的按需液體混合和輸送系統(tǒng)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，按需液體混合和輸送系統(tǒng)包括限定混合室的集合管。所述集合管具有與混合室連通的第一入口和第二入口，以及連接到開/關(guān)分配器的出口。第一恒流量閥具有經(jīng)由第一供給線連接到第一集合管入口的第一出口。第一恒流量閥適于以基本恒定的第一壓力將第一液體輸送到混合室。第二恒流量閥具有經(jīng)由第二供給線連接到第二集合管入口的第二出口。第二集合管入口的尺寸至少與第二出口的尺寸一樣大。第二恒流量閥適于以比第一壓力大的基本恒定的第二壓力將第二液體輸送到混合室。
[0018]第二供給導管沒有任何計量孔。相反，第二導管中的流阻主要由第二導管的至少一部分的長度和/或內(nèi)部尺寸來提供，所述部分有利地可以容易地與其他導管部分互換，所述其他導管部分具有選擇為提供適合于具有不同黏度和/或懸浮固體水平的流體的流阻的不同長度和/或內(nèi)部尺寸。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，極高的比率可以通過使輸送到分配器的液體混合物的液體組分中的一種或者更多種霧化來實現(xiàn)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，液體組分的混合可以通過將加壓的空氣引入到混合室中來增強。
[0021]現(xiàn)在會參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的這些和其他目的、特征和優(yōu)點，其中:
【附圖說明】
[0022]圖1是現(xiàn)有液體輸送系統(tǒng)的不意圖；
[0023]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施方案的液體輸送系統(tǒng)的示意圖；和
[0024]圖3是將霧化的液體混入到被輸送到分配器的液體混合物中的一種可替代方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]在圖2中的40處描繪了體現(xiàn)本發(fā)明的方面的按需液體混合和輸送系統(tǒng)的一個示例性實施方案。已經(jīng)采用相同的附圖標記來表示與圖1中圖示的現(xiàn)有系統(tǒng)10的組件相似或者相同的系統(tǒng)40的組件。
[0026]混合室12具有第一入口 12a、第二入口 12b和出口 12c。第一恒流