[发明专利]液体输送系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年7月17日提交的美国临时申请61/672,465号、2012年11月20日提交的美国申请13/681,601号和2013年5月29日提交的美国申请13/904,532号的权益，其内容和实质部分通过引用并入本文。

背景

技术领域

本发明通常涉及液体输送系统，并且特别地关注多种液体的按需混合和恒定流量输送，所述多种液体中的一部分可能具有升高的黏度和/或悬浮固体水平，而所述多种液体中的其他部分可能需要以极高的比率输送。

背景技术

如本文中采用的，术语“按需”是指其中液体组分的混合响应于所得混合物的输送并与其同时地发生的系统。

参照图1，在10处大致描绘了一种现有的按需液体混合和输送系统，其包括混合室12。可以是例如经由导管13从市政水源接收的水的第一液体组分经由第一供给线14被供给到混合室。第一供给线包括第一恒流量阀16、下游的计量孔18和任选的单向阀20。

如本文中采用的，术语“恒流量阀”是指例如在美国专利7,617,839、6,026,850或者6,209,578号中的任一个中描述的类型的流量控制阀，这些专利的描述通过引用完整地并入本文。这些类型的阀正常是关闭的，响应于超过下阈值水平的压力而打开，在下阈值水平和上阈值水平之间的压力下工作以便以基本恒定的压力输送液体，并且在高于上阈值水平的压力下再次关闭。

经由导管22接收第二液体组分、例如茶浓缩物，并经由第二供给线24将其供给到混合室12。导管22连接到第二液体组分的加压源，一个非限制性实例为泵26，其可以由经由导管27接收的压缩空气来驱动。第二供给线包括第二恒流量阀28、具有固定尺寸的下游的第二计量孔30、和另一个任选的单向阀32。第一恒流量阀16和第二恒流量阀28用于不考虑导管13、22中在阀的上阈值水平和下阈值水平之间的输入压力的变化以基本上恒定的压力，以及以由第一计量孔18和第二计量孔30的流阻控制的基本恒定的流动速率将第一液体组分和第二液体组分输送到混合室12中。

第一液体组分和第二液体组分在混合室中混合，以产生由第一计量孔18的选择的可变尺寸和第二计量孔30的固定尺寸所控制的混合比率的液体混合物。

虽然未示出，但是会理解，第一计量孔18和第二计量孔30的位置可以颠倒，可调节计量孔18位于第二供给线24中，而固定计量孔30位于第一供给线14中。可替代地，第一供给线14和第二供给线24二者可以都配有固定的或者可调节的孔。

排出线34从混合室12引出，并且液体混合物通过该排出线被输送到开/关分配器36。第三计量孔38提供在排出线34中。如示出的，第三计量孔在上游，并且与分配器36分开。可替代地，第三计量孔可以被包括作为分配器的集成组件。

当分配器是打开的时，排出线34具有比第一供给线14和第二供给线24组合的最小流动速率小的最大流动速率，由此在它们各自的恒流量阀16、28的下游产生第一供给线和第二供给线中的背压。这些背压与施加到恒流量阀的入口压力一起使恒流量阀保持打开，由此以基本恒定的压力和流动速率将第一液体组分和第二液体组分输送到混合室。

对于许多应用，上述系统以通常令人满意的方式工作，尽管有一些会有潜在问题的应用。例如，当第二液体组分具有升高的黏度和/或悬浮固体水平时，以及第一液体与第二液体的比率较高，例如400：1时，具有以下风险：第二供给线24中的计量孔30会被堵塞，需要在清洗或更换计量孔时关闭系统。这种维护过程是破坏性的和高成本的。

即使当第二液体具有较低黏度并且如果有的话具有很少的悬浮固体，由于计量孔所施加的限制，第二液体与第一液体以1000：1等级的极高比率混合即使不是不可能实现的话也是难以实现的。

另外，对于一些液体组合，在混合室12中的充分混合可能会难以实现，致使非常不均匀的混合物被输送到分配阀。

发明内容

广义上说，本发明的一个目的是提供一种解决现有液体输送系统的各上述缺点的改善的按需液体混合和输送系统。