高容量流体分配系统的制作方法

专利名称：高容量流体分配系统的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及流体分配系统。更具体而言，本发明涉及用于具有腐 蚀性和高纯度流体的容器的分配头和桶插入组件。
背景技术：
在诸如半导体处理和化学制品制造之类的工业中，常常使用高纯度和 高腐蚀性的液体。出于质量和安全性考虑，这些液体通常必须容纳在高 度整体性的容器中，并且使用高度可靠性的分配系统进行分配。传统地，容器为由高纯度聚乙烯形成的桶，如在U.S.专利No.6,045，000 中所描述的桶。适用于这些桶的分配系统的实例在U.S.专利 No.4,699,298、 No.5，108,015、 No.5，957,328和No.5,526，956中进行了描述。 通常用诸如各种含氟聚合物之类的惰性材料来形成用于处理这些流体的 连接件、管道和装配件。管道通常由全氟烷氧基("PFA")形成，而装配 件和阀部件可以由诸如PFA、聚四氟乙烯("PTFE，，)之类的成分以及其 它各种含氟聚合物形成。传统的桶常常包括桶孔开口和连接至桶孔上的向上的且同心的管接 头的桶插入件。分配头能够以可操作方式与桶插入件结合，并且可以包 括连接至桶孔且与桶孔密封接合的主流体通道。在许多应用中，从桶分配出的流体随后可以再循环至桶。这可以通过 利用分配头中的再循环通道而实现。然而，当分配头未连接至桶时，这 些再循环通道可能不受控，且由此可能保持在开启位置，这可能会导致 溅出。而且，再循环流体可能产生泡沫，这会引起一些问题，例如泡沫i^ 排放管线、可能堵塞、污染分配头和充气管线的正常干燥区域，并且难 以清空具有较低液位的液体的桶。当液体再循环入分配头并且进一步当 再循环的液体被分配入桶中时，可能产生泡沫。当利用分配头从桶中抽吸高纯度、高腐蚀性、和高蚀刻性的液体时， 重要的是，不能将用于要求一种类型的液体的设备的分配头连接至容纳 不恰当或不协调的不同液体的桶。为了避免这种情况，已经将代码指示 部和凹入部设置在分配头和桶插入件中，以能够仅在存在正确的代码的 情况下，将桶插入件组装至分配头。然而，转动代码并且下压分配头， 以将代码分配头连接至代码桶插入件需要很大的力。这个过程会包括两 部IHt:即用一只手下压分配头同时用另一只手转动代码键。发明内容本发明的流体分配系统在主流体通道和再循环通道中提供有阀，以当 从桶中去除了分配头时，自动地切断所述通道中的流体。通过分配头的 主流体通道和再循环通道能够由这些阀组件控制，当分配头与桶插入件 以可操作方式结合时阀组件开启；当分配头从桶插入件上去除时阀组件 闭合。此夕卜，本发明的流体分配系统减少了在表面活性剂流体再循环进入分 配头和桶的过程中产生的泡沫量。所述分配头可以包括再循环流体管道， 所述再循环流体管道将再循环流体释放入桶插入件下行管周围的环形空 间中。泡沫减少扩散器可以进一步减少或消除在这种再循环过程中可能 产生的泡沫。本发明的流体分配系统还易于通过包括结合组件和通过将分配头快 速地、容易地结合入桶插入件的方法，而将代码分配头连接至代码桶插 入件。在一个方面，本发明涉及一种用于桶的流体分配系统，所述流体分配 系统包括桶插入件，其构造为与包括在桶上的桶孔以可操作方式结合， 所述桶插入件具有上部和桶插入件下行管，其中所述桶插入件下行管自所述上部延伸入桶的内部；以及分配头，其构造为与桶插入件以可操作 方式结合，并且所述分配头具有包括第一阀组件的第一管道和包括第二 阀组件的第二管道，当分配头与桶插入件以可操作方式结合时，所述第 一阀组件和第二阀组件与桶插入件以可操作方式连通，从而使得当分配 头与桶插入件以可操作方式结合时，第一阀组件和第二阀组件,皮作用至 能够使流体流过所述管道的开启位置，并且当分配头未与桶插入件以可 操作方式结合时，第一阀组件和第二阀组件被偏置至阻止流体流过管道 的闭合位置。所述第二阀组件可以包括提升阀，所述提升岡包括提升构件和偏置构 件，所述偏置构件将提升构件偏置至闭合位置。所述桶插入件可以包括 致动凸肋，当分配头以可操作方式结合至桶插入件时，所述致动凸肋将 提升阀作用至开启位置。所述第二管道可以包括再循环流体管道，所述再循环流体管道能够使 得流体通过再循环流体管道返回至桶的内部。所述第一流体管道可以包 括主流体管道，所述主流体管道与包括在桶插入件下行管中的管道流体 连通，并且再循环流体管道与由桶插入件下行管和扩散器下行管限定的 介质返回管道流体连通，所述扩散器下行管进一步包括在下端附近的导 向板。在扩散器上可以包括泡沫减少构件，以在经过再循环流体管道返回至 桶之前减少再循环流体的泡沫。所述泡沫减少构件可以包括泡沫减少腔 室，从而使得气体从再循环流体中分离并且所述气体能够从腔室中排出， 流体流出腔室并且流过所述介质返回管道。所述分配头可以进一步包括排放管道，其能够使得气体通过排放管 道进入和离开所述桶；以及密封验证管道，其与以可操作方式结合的分 配头和桶插入件之间的接合处的两个密封件之间的孔隙流体连通。另一方面，本发明涉及一种用于桶的流体分配系统的使用方法，其包 括以下步骤将桶插入件插入到桶的进入开口中，使得桶插入件的桶插 入件下行管延伸入桶的内部；将桶插入件的上部与桶的进入开口以可操 作方式结合；提供分配头，其具有包括第一岡组件的第一管道和包括第
二阀组件的第二管道；以及将所述分配头以可操作方式结合至桶插入件， 使得所述第 一 阀组件和所述第二阀组件被作用至能够使流体流it^目应的 第一管道和第二管道的开启位置。当第一阀组件位于开启位置时，能够引导流体经由第一管道流出所述 桶；当第二阀组件位于开启位置时，能够使流体经由第二管道返回至所 述桶。可以在桶插入件中提供泡沫减少构件，所述泡沫减少构件具有泡沫减 少腔室，以便在泡沫减少腔室中使气体能够与再循环流体分离。可以从 泡沫减少腔室中排出气体，并且能够使液体流出泡沫减少腔室到达桶的 内部。可以在分配头上提供排放管道，从而使气体通过所述排放管道进 入和离开桶。可以在分配头上提供密封验证管道，所述密封验证管道与 在分配头和桶插入件之间的接合处设置的两个密封件之间的孔隙流体连 通，从而使得所述密封验证管道能够用于验证密封件的完整性。在又一个方面，本发明涉及一种用在流体分配系统中的、用于将分配 头结合至桶插入件的结合组件，所述结合组件包括保持环，所述保持 环具有设置在其内表面上的多个定位槽；以及挡圏，所述挡圏具有在其 上设置的代码环，当所述结合组件未与桶插入件以可接合方式连通时， 所述保持环和挡圏能够独立地转动；所述挡圏进一步包括具有凸缘表面 的内凸缘和多个接合构件，所述接合构件能够在凸缘表面下方的偏置位 置和凸缘表面上方的接合位置之间移动；以及其中当所述结合组件被设 置为与桶插入件以可接合方式连通时，所述接合构件被移动到接合位置 并且能够与定位槽接合，从而使得所述挡圏能够与保持环一起转动，以 选择性地将代码环与设置在桶插入件上的代码部对准。所述结合组件可以包括保持环的内表面上的第一螺紋部和桶插入件 的外表面上的第二螺紋部，以便通过将所述第一螺紋部和第二螺故部旋 拧，能够选择性地将所述结合组件与桶插入件结合。所述结合组件可以 进一步包括设置在挡圏上的咬合构件和设置在代码环上的咬合接收槽 口 ，所述代码环和挡圏通过使咬合构件和咬合接收槽口接合而能够选择 性地接合。所述保持环、挡圏、和代码环由高密度聚乙烯(HDPE)构成。在又一个方面，本发明涉及一种在流体分配系统中将分配头结合至桶
插入件的方法，所述方法包括以下步骤提供结合组件，其包括保持环 以及挡圏，所述保持环具有在保持环内表面上设置的多个定位槽，所述 挡圏具有以可操作方式结合至挡圏的代码环；将所述保持环以可操作方 式结合至分配头；将所述挡圏以可操作方式结合至分配头，所述挡圏进 一步包括具有凸缘表面的内凸缘和多个接合构件，所述接合构件能够在 凸缘表面下方的偏置位置和凸缘表面上方的接合位置之间移动，从而使 得当所述结合组件未与桶插入件以可接合方式连通时，所述保持环和挡 圏能够独立地转动；将结合组件的至少一部分设置为与桶插入件连通； 向结合组件施加力，以便将接合构件移动至^位置并且与定位槽接合， 从而使得所述挡圏能够随着所述保持环转动；转动所述保持环，以选择 性地将代码环和设置在桶插入件的上部的代码部对准；以及将结合组件 与桶插入件以可操作方式结合。可以在代码环上提供第一标记并且在桶插入件上的代码部上提供第 二标记，其中转动所述保持环以选择性地将代码环和代码部对准的步骤 可以包括将第一标记和第二标记匹配。在又一方面，本发明涉及一种在流体通过分配头再循环i^桶中时减 少泡沫的方法，所述方法包括以下步骤将具有延伸的下行管的桶插入 件插入到桶的进入开口中，从而使得桶插入件的桶插入件下行管延伸入 桶的内部；将桶插入件的上部与桶的进入开口以可操作方式结合；将所 述分配头与桶插入件的上部以可操作方式结合，所述分配头包括所述分 配头中的主流体管道和再循环流体管道，所述主流通管道与桶插入件下 行管的内表面流通连通，并且所述再循环流体管道与由桶插入件下行管 的外表面和扩散器下行管限定的介质返回管道流体连通，所述扩散器下 行管在其下端处包括导向板；以及使流体经由再循环流体管道进入介质 返回管道而再循环进入桶，以便再循环流体越过导向板，所述导向板减 少返回至桶的流体的泡沫。所述方法可以进一步包括使流体再循环经过设置在扩散器下行管的 上端附近的泡沫减少腔室，所述泡沫减少腔室从流体中分离气体并且将 所述气体通过能够连接至包括在分配头上的排放口的出口释放，同时使 再循环流体向下流过介质返回管道。所述导向板可以^没置在所述桶中流 体'液面的下方。
在又一方面，本发明涉及一种用于桶的流体分配系统，所述流体分配系统包括桶插入件，其构造为与桶的i^开口结合，所述桶插入件具 有上部和桶插入件下行管，其中所述桶插入件下行管自所述上部延伸入 桶的内部；以及分配头，其包括用于将分配头结合至桶插入件的装置， 所述分配头具有包括第 一 阀装置的第 一 流体管道和包括第二阀装置的第 二管道，当分配头与桶插入件以可操作方式结合时，所述第一阀装置和 第二阀装置与桶插入件连通，从而使得分配头与桶插入件以可操作方式 结合时，第一阀装置和第二阀装置位于能够使流体流过所述管道的开启 位置，并且当分配头未与桶插入件以可操作方式结合时，第一阀组件和 第二阀组件能够被偏置至阻止流体流过所述管道的闭合位置。在还一方面，本发明涉及一种用于桶的流体分配系统，所述流体分配 系统包括桶插入件，其构造为与包括在桶上的桶孔结合，所述桶插入 件具有上部和桶插入件下行管，其中所述桶插入件下行管自所述上部延 伸入桶的内部；以及分配头，其构造为与桶插入件结合，所述分配头具 有包括第一阀组件的第一流体管道和密封發汪口，所述密封t汪口与密 封验证管道和位于分配头和桶插入件之间的接合处的两个密封件之间的 孔隙流体连通，所述孔隙基本上横向于密封验证管道，从而使得能够通 过将空气压入密封验证口来验证分配头和桶插入件之间的密封的完整 性。所述两个密封件可以为由聚四氟乙烯(PTFE)包裹的O型圏。


图1为本发明的流体分配系统的立体剖视图；图2为根据本发明的桶插入件和盖子组件的分解图；图3为图2的桶插入件的正视图；图4为图2的桶插入件的俯视平面图；图5为沿线5-5剖开图4的桶插入件的截面图；图6为本发明的分配头和结合组件的分解图；图7为图6的分配头的俯视平面图8为在图7的分配头与图2的桶插入件以可操作方式结合之前沿线 8/9 - 8/9剖开分配头的截面图，示出了在关闭位置处与主流体通道和再循 环通勤目关的提升阀；图9为在图7的分配头与图2的桶插入件以可操作方式结合之后沿线 8/9 - 8/9剖开分配头的截面图，示出了在开启位置处与主流体通道和再循 环通it^目关的提升阀；图10为沿线10-IO剖开的图7的、与图2的桶插入件以可操作方式 结合的分配头的横截面图，示出了密封發汪管道的截面图；图11为图6的结合组件的分解图；并且图12为图6的分配头与图2的桶插入件以可操作方式结合之前分配 头的截面图。
具体实施方式
参考图1，本发明的流体分配系统IO大体上包括桶20，其具有限 定在其上的一个或多个i^v开口或桶孔21;桶插入件22，其与所述桶孔 21以可操作方式结合；以及分配头24,其能够与桶插入件22选择性地 结合。桶20可以由诸如聚合物层之类的单层或多层构成，并且可以通过吹 塑工艺形成。尽管桶可以通过吹塑含氟聚合物(例如吹塑聚乙烯)构成， 然而本领域的普通技术人员应当理解也可以采用其它聚合物材料和成型 工艺。可以由本发明的各种实施方式所釆用的桶20的实例公开于U.S.专 利No.6，045，000和U.S.专利申请公开No.2002/0050494中，在此通过引用 将这两篇专利的内容均纳入本申请。参考图2 -图3，桶插入件22总体上包括上部或管接头部26;中 间体部28，其与上部26以可操作方式结合或与上部26整体地形成；以 及下部下行管部30，其自所述中间体部28延伸。参考图2 -图5,上部 26可以包括盖子螺玟部32和形成上部26的内表面的凹入部34。参考图 2，盖子螺紋部32可以用于将盖子组件132以可操作方式连接至桶插入
件22,所述盖子组件可以用在运输或存储桶20的情况下。参考图4、图8和图9，致动凸肋37能够包括在凹入部34中，并且 可以用于通过提升岡杆来致动提升阀，这一点将在本文进行更详细的描 述。参考图2、图5和图12，多个代码部35也可以包括在凹入部中，以 防止设备用在不恰当或不协调的化学制品或液体的情况下。可选的是， 代码部可以设置在凹入部的顶面上。代码部35上可以包括标记38。进一 步在上部26上可以包括周向凸缘36，所述凸缘36可以用于以可操作方 式结合识别标签。再次参考图2和图5，中间体部28包括自中间体部延伸、与凹入部 34流体连通的中间管道40，从而能够使得所分配的流体在桶20和分配 头24之间移动，或者在分配头24和桶20之间移动。中间体部28可以 进一步包括桶孔螺紋41,所述桶孔螺紋41可以用于将桶插入件22以可 操作方式结合至桶20上的进入开口或桶孔21。参考图2和图3，下部下行管部30总体上包括下行管31和以可操作 方式或整体地结合至所述下行管31的扩散器44。参考图3，下行管可以 包括与中间管道40和凹入部34流体连通的管道42，因而能够使所分配 的流体在桶20和分配头24之间移动，或者在分配头24和桶20之间移 动。参考图5，扩散器44可以包括泡沫减少腔室48，其位于扩散器44 端部附近且由壁部45和漏斗部46限定；以及上扩散器下行管47，其位 于扩散器44的上端之上。扩散器44可以通过诸如聚合物焊接之类的公 知的方法粘结至下行管31。下行管31的外表面、上扩散器下行管47的 内侧表面、和下扩散器下行管50的内侧表面限定介质返回管道43。在操作中，扩散器44可以接^先已经移动通过分配头24、并且随 后通过包括在桶插入件22中的多个环形再循环管道69 (图4 )的再循环 流体，所述桶插入件22与分配头24流体连通。在到达扩散器下行管47、 50之前，泡沫减少腔室48可以从泡沫中分离气体。这可以通过泡沫减少 腔室48的壁(壁部45和漏斗部46 )分解泡沫和减少泡沫以将气体和再 循环流体分离而得以实现。 一旦泡沫已经减少，那么从再循环流体中去 除的气体就可以通过连接至分配头24的排放口 65的出口释放。在这种 情况下，再循环流体的液体部分可以通过下降的、基本上为层流型的液流总体上向下流动，并且流入扩散器下行管47、 50。在行进通过泡沫减 少腔室48和ii^扩散器下行管部47、 50之后，再循环流体的速度会降 低，并且所述流体被释放至桶中。参考图2、图3和图5,扩散器44可以进一步包^i殳置在下部扩散器 下行管50的端部处的一个或多个导向板51。下扩散器下行管50可以通 过如在U.S.专利No.4，929,293中所描述的公知方法焊接至上扩散器下行 管47和下行管31，在此通过引用将所述专利的内容整体纳入本申请。导向板51示出为周向凸缘，能够向外且总体上侧向地^L所分配的 再循环流体，以提供更好的再循环并在再循环流体被引入桶20中时减少 泡沫的形成。导向板51可以被设置为再循环流体经过介质返回管道43 并流出导向板51或流出位于桶中液位下方或上方的下行管31的出口， 而返回至桶20，因而当流体被再引入桶20中时，阻止了再循环流体起泡 沫。结果，扩散器44可以阻止流体的紊流，当流体直接释放至桶中并且 进入到桶20中的流体的顶部液位时，在传统的系统中可能会出现紊流。 导向板51可以设置在沿下行管31的任何位置。参考图6,分配头24总体上包括上体部52和结合至上体部52的下 体部54。上体部52可以通过诸如在U.S.专利No.4，929,293中所^^开的方 法之类的本领域普通技术人员^^p的方法焊接至下体部54,在此通过引 用将所述专利的内容全部纳入本申请。可选的是，上体部52和下体部54 可以以可操作方式结合或整体地形成。多个装配件60能够设置在上部52 的顶部，并且可以利用例如Flaretel^连接件之类的传统连接件以将诸如 PFA管之类的管附连至分配头24。在一个实施方式中，如在附图中所示 出的，装配件具有螺紋。通常，装配件60限定至少一个主流体口 62和 再循环口 64。口 62、 64可以分别提供至主流体管道66和主再循环管道68的连接， 并且两个管道66、 68可以从上体部52延续至下体部54。此外，用于排 放口 65和密封發汪63的其它口和管道可以被实施并应用在分配头24中。通过口 64和管道68上的相应的螺玟部，可以将再循环口 64连接至 再循环管道66。由于在单个分配头24中具有多个口，因此桶20上的额 外的桶孔21可以自由地用于其它用途,例如包括在附加桶孔上的混合器， 所述混合器可以用作混合桶中的各种悬浮液，以阻止固体沉淀在桶中。分配头24的下体部54可以包括多个O型环82a、 82b和82c以及主 阀组件84。如图6和图12中所示出的，0型环82可以保持在分配头24 上的多个O型环座83中，而不是桶插入件22中。这样可以降低制造成 本并增加组装和拆卸的容易性。分配头24的下体部54可以包括三个O 型环82a、 82b和82c,它们分别保持在O型环座83a、 83b和83c中。 虽然0型环82a、 82b和82c可以由Tefloi^密封，但本领域的普通技术 人员能够认识到可以使用其它材料和涂层。参考图10，包括在下体部54上的两个O型环(如图6和10所示的 0型环83a和83b)中间为發汪孔隙130，所述發汪孔隙130可以与密封 發汪口 63配合使用，以^ii分配头24和桶插入件22之间存在足够的密 封，这点将在本文进行更详细的描述。参考图6,分配头24的下体部54可以进一步包括多个隔板55，所述 隔板55将下体部54分成与包括在分配头上的各装配件—一例如主流体 口 62、再循环口 64、密封^iiE口 63和排放口 65——相对应的分离部分。参考图8和图9，所述主阀组件84可以设置且以可操作方式保持在 上体部52的主流体管道66中。阀组件84总体上包括提升阀86、接合 部87、弹簧88、和O型环卯。在一个实施方式中，提升岡86、 #^部 87、和弹簧88由PFA构成，并且O型环82、卯由Kalrez⑧构成，但是 本领域的普通技术人员能够认识到可以使用其它材料。参考图8，当分配头24和桶插入件22未以可操作方式结合时，弹簧 88将提升阀86朝着闭合位置偏置，以阻止流体流过主流体管道66。提 升岡86进一步包括#部87，所述掩^部87 *桶插入件22的凸块、 突起或其它构件/部分，以便提升阀86被从闭合的底座位置提升，从而能 够使流体流过主流体管道66。在本发明中可以采用各种提升阀组件和密 封方法，例如在U.S.专利公开No.2003/0010387中描述的提升阀组件和密 封方法，在此通过引用将所述专利的内容全部纳入本申请。参考图8和图9，在操作中，当分配头24附连至桶插入件22时，提
升阀86压入开启位置。当分配头24从桶插入件22中去除时，主阀组件 闭合，因而当去除了分配头24时，阻止分配头24和主管线中的流体溅 出。参考图6，再循环阀组件70可以设置在且以可操作方式保持在分配 头24的上体部52上的主再循环管道68中。然而，阀组件70可以设置 在沿再循环管道68的任何位置。再循环口 64可以通过螺紋保持在主再 循环管道68中，并且通过装配在位于上体部52上的主再循环管道68附 近的孔中的销77阻止转动。参考图6，再循环提升阀组件70总体上包括提升阀71、提升阀杆 72、底座73、 O型环78和弹簧79。在一个实施方式中，O型环78由 1^1^2@构成，但是也可以使用其它材料而不脱离本发明的范围。提升阀 杆72能够以可操作方式连接至提升阀72，并且进一步包括杆上部74和 叉形杆下部76。各种提升阀组件和密封方法可以被用作本发明的再循环 阀组件70。参考图8和图9，在操作中，当从桶插入件22去除了分配头24时， 再循环阀组件70自动地切断主再循环管道68中的流动。在闭合位置， 如图8中所示，提升阀71和0型环78由弹簧79朝着底座73偏置，以 阻止流体流过管道68。在开启位置，如从图9中可以看出的，当分配头 24与桶插入件22以可操作方式接合时，杆72的下部76与桶插入件22 的致动凸肋37接合，从而整个杆72可以被迫向上，以解除提升阀71和 0型环78与底座73的接合。结果，靠近提升岡组件70的主再循环管道 68会被开启，并且允许流体流过管道68。当分配头24与通插入件22解 除M时，下杆部76自凸肋37撤回，并且弹簧79的偏压迫使提升岡71 和O型环抵压底座73 ii^闭合位置，以再次阻止液体流过管道68。尽 管主阀组件84和再循环阀组件70已经被描述和图示成提升阀，但在流 体分配系统10中也可以使用例如球阀等其它各种阀。参考图6和图11,分配头24也可以包括用于将分配头24连接至桶 插入件22的结合组件80或离合M 。结合组件80总体上包括离合器或 保持环102、以可操作方式连接至保持环102的弹簧挡圏104、以及能够 与弹簧挡圏104结合的键码环106。尽管在一个实施方式中，结合组件80可以由高密度聚乙烯构成，然而本领域的普通技术人员能够认识到也 可以使用其它材料。结合组件80的保持环102包括体部108、螺玟部110、以及在保持环 102的内表面上间隔开的多个内驱动孔或定位槽111。在一个实施方式中， 体部108还可以包括在保持环102的外表面上的多个握持构件109，以能 够容易地持握和转动结合组件80。结合组件80的弹簧挡圏104包括具有凸缘表面113的保持环凸缘 112、多个咬合构件114和具有弹簧指部118的多个驱动凸耳116。弹簧 挡圏104可以以可操作方式连接至保持环102，从而使得当分配头24未 连接至桶插入件22时，保持环102能够在保持环凸缘112上自由转动。结合组件80的键码环106包括多个键部119。键码环的实例可以在 U.S.专利No.5，108,015中看到，在此通过引用将所述专利的全部内容纳入 本申请中。在本发明的各种实施方式中的结合组件80的键码环106可以 进一步包括多个间隔开的咬合接收槽口 122，其与在弹簧挡圏104上的 咬合构件114相对应；以及标记120,其设置在键部119上或键部119之 间。通过使键码环106与弹簧挡圏104以可滑动方式接合直到咬合构件 U4与咬合接收槽口 122接合的方式，可以将键码环104连接至弹簧挡圏 104。为了阻止键码环106相对于弹簧挡圏104转动，键码环106和弹簧挡 圏104设有保持突出部115和保持凹槽117。第一保持突出部U5a可以 设置在弹簧挡圏104上，并与键码环106上的第一保持凹槽117a相对应。 第二保持突出部115b可以设置在键码环106上，并与弹簧挡圏104上的 第二保持凹槽H7b相对应。当键码环106连接至弹簧挡圏104时，保持 突出部115与保持凹槽117接合，从而阻止键码环106相对于弹簧挡圏 104转动。在将分配头24结合至桶插入件22之前，将保持环102与弹簧挡圏 104以可操作方式接合或附连。在这种情况下，保持环102可以在保持环 102的保持环凸缘112上自由地转动，从而保持环102可以相对于键码环 106自由地转动。在这种情况下，驱动凸耳116位于凸缘表面113的下方， 因此不能与内驱动定位槽111接合。
接合组件80能够比先前系统所需要的难度更容易地将代码分配头24 连接至代码桶插入件22。为了组装流体分配系统10,包括结合组件80 的分配头24可以首先设置在桶插入件22上。当结合组件80被向下推动， 键码环106抵接插入件72的顶部，使键码环106推动弹簧指部118，从 而迫使驱动凸耳U6位于凸缘表面113的上方。于是在这种情况下，驱动 凸耳116能够与内驱动定位槽111 *。当驱动凸耳116与内驱动定位槽 111接合时，当保持环102以顺时针运动形式转动时驱动凸耳116阻止保 持环102相对于键码环106自由地转动。因此，通过以顺时针运动形式 转动保持环102，可以控制键码环106的转动，以使键码环106对准相匹 配的代"码桶插入件22。一_9~键码环106转动地与相匹配的代码桶插入件22对准，弹簧指部 118就将键码环106驱动至相匹配的代码桶插入件22中，从而使键码环 106落入桶插入件22的位置中。在这个位置中，弹簧指部118被释放， 并且驱动凸耳116下降至凸缘表面113的下方，并且因此够不到内驱动定 位槽lll,从而使得保持环102能够在保持环凸缘112上再次自由地转动。 通过以顺时针运动连续地转动保持环102，保持环102的螺紋部110与桶 插入件22的上部26的盖螺紋部32配合。这种螺紋作用连续地将分配头 24推入桶插入件22中，以完成分配头24和桶插入件22的密封连接。参考图6和图10，密封验证口 63可以在分配头24中实施和采用。 在包括密封發汪口 63的分配头24的实施方式中，验汪孔隙130可以包 括在下体部54上、O型环组件中的两个相邻O型环82之间。如在图6 和图10中所示出的，验汪孔隙可以位于O型环组件中的上O型环82a 和中间O型环82b之间。如从图10中可以清楚地看出，JlHi孔隙130 可以通过密封验证管道131或通道或一系列通道与密封验证口连通。为了验证装配头24和桶插入件32之间存在充分的密封，可将空气(例 如压缩空气)压入密封验证口 63中。如果压降大于预定量，则表示在O 型环82a、 82b之间并且因此在分配头24和桶插入件22之间不存在充分 的密封，并且通常必须采取适当的补救措施以确保存在适当的密封。否 则，密封充足且可以从桶中分配液体。参考图2,根据本发明的流体分配系统10可以包括盖子组件132，其
可在运输或存储桶20时使用。盖子组件132总体上包括盖子134、盖 子附连部136、和O型环142。盖子附连部136可以通过将包括在盖子附 连部136上的多个盖子咬合构件138插入到盖子134中，而连接至盖子 136。通过转动盖子134使盖子134的加工有螺紋的内部与包括在桶插入 件22上的盖子螺紋部32接合，盖子134和盖子附连部136随后能够连 接至桶插入件22。当盖子134和O型环142完全接合桶插入件22而产 生密封时，容纳在桶20中的流体不会泄漏。在不脱离本发明的范围的前 提下，也可以采用其它盖子。上面已经参考本发明的多个实施方式描述了本发明。本领域的普通技 术人员应当清楚，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对所描述的实 施方式进行改型。因此，本发明的范围不应该由在此描述的实施方式限 定，而应该由权利要求书的文字和这些结构的等价结构限定。
权利要求
1.一种用于桶的流体分配系统，包括桶插入件，其构造为与包括在桶上的桶孔以可操作方式结合，所述桶插入件具有上部和桶插入件下行管，其中所述桶插入件下行管自所述上部延伸入所述桶的内部；以及分配头，其构造为与所述桶插入件以可操作方式结合，并且所述分配头具有包括第一阀组件的第一管道和包括第二阀组件的第二管道，当所述分配头与所述桶插入件以可操作方式结合时，所述第一阀组件和所述第二阀组件与所述桶插入件以可操作方式连通，从而使得当所述分配头与所述桶插入件以可操作方式结合时，所述第一阀组件和所述第二阀组件被作用至能够使流体流过所述管道的开启位置，并且当所述分配头未与所述桶插入件以可操作方式结合时，所述第一阀组件和所述第二阀组件被偏置至阻止流体流过所述管道的闭合位置。
2.根据权利要求l所述的系统，其中，所述第二阀组件包括提升阀。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述提升阀包括提升构件和偏 置构件，所述偏置构件将所述提升构件偏置至闭合位置。
4. 根据权利要求3所述的系统，其中，所述桶插入件包括致动凸肋， 当所述分配头与所述桶插入件以可操作方式结合时，所述致动凸肋将所述 提升阀作用至开启位置。
5. 根据权利要求l所述的系统，其中，所述第二管道包括再循环流体 管道，所述再循环流体管道能够使得流体通过再循环流体管道返回至所述 桶的内部。
6. 根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一流体管道包括主流体 管道，所述主流体管道与包括在所述桶插入件下行管中的管道流体连通， 所述再循环流体管道与由所述桶插入件下行管和扩散器下行管限定的介质 返回管道流体连通，所述扩散器下行管进一步包括在下端附近的导向板。
7. 根据权利要求5所述的系统，进一步包括泡沫减少构件，以在经过 所述再循环流体管道返回至所述桶之前减少再循环流体形成泡沫。
8. 根据权利要求7所述的系统，其中，所述泡沫减少构件包括泡沫减 少腔室，从而使得气体从所述再循环流体中分离并且所述气体从所述腔室 中排出，所述流体流出腔室并且流过所述介质返回管道。
9. 根据权利要求l所述的系统，其中，所述分配头进一步包括排放管 道，所述排放管道能够使得气体通过排放管道i^和离开所述桶。
10. 根据权利要求l所述的系统，其中，所述分配头进一步包括密封 發汪管道，所述密封發汪管道与以可操作方式结合的所述分配头和所述桶 插入件之间的接合处的两个密封件之间的孔隙流体连通。
11. 一种用于桶的流体分配系统的使用方法，包括以下步骤将桶插入件插入到桶的ii^开口中，使得所述桶插入件的桶插入件下 行管延伸入所述桶的内部；将所述桶插入件的上部与所述桶的^开口以可^Mt方式结合；提供分配头，其具有包括第 一 阀组件的第 一管道和包括第二阀组件的 第二管道；以及将所述分配头以可操作方式结合至所述桶插入件，使得所述第一阀组 件和所述第二阀组件被作用至能够使流体流过所勤目应的第 一管道和第二 管道的开启位置。
12. 根据权利要求ll所述的方法，进一步包括当所述第一阀组件位 于开启位置时，引导流体经由所述第一管道流出所述桶。
13. 根据权利要求12所述的方法，进一步包括当所述第二阀组件位 于开启位置时，使流体经由所述第二管道返回至所述桶。
14. 根据权利要求13所述的方法，进一步包括在所述桶插入件中提供泡沫减少构件，所述泡沫减少构件具有泡沫减 少腔室，以便在所述泡沫减少腔室中使气体与再循环流体分离；以及从所述泡沫减少腔室中排出所述气体，并且使液体流出所述泡沫减少 腔室到达所i^f甬的内部。
15. 根据权利要求ll所述的方法，进一步包括在所述分配头上提供 排放管道，并且使气体通过所述排放管道进入和离开所述桶。
16.根据权利要求ll所述的方法，进一步包括在所述分配头上提供 密封验证管道，所述密封验汪管道与所述分配头和所述桶插入件之间的接 合处的两个密封件之间设置的孔流体连通，从而使得所述密封验证管道能 够用于發汪所述密封件的完整性。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括将所述密封件设置在 位于所述分配头上的密封件座上。
18. —种用在流体分配系统中的用于将分配头结合至桶插入件的结合 组件，所述结合组件包括保持环，所述保持环具有设置在其内表面上的多个定位槽；以及挡圏， 所述挡圏具有在其上设置的代码环，当所述结合组件未与所述桶插入件以 可M方式连通时，所述保持环和挡圏能够独立地转动；所述挡圏进一步包括具有凸缘表面的内凸缘和多个M构件，所述接 合构件能够在所述凸缘表面下方的偏置位置和所述凸缘表面上方的接合位 置之间移动；以及其中，当所述结合组件被设置为与所述桶插入件以可接合方式连通时， 所述M构件被移动到M位置并且能够与定位槽接合，从而4吏得所述挡圏能够与所述保持环一起转动，以选择性地将所述代码环与设置在所述桶 插入件上的代码部对准。
19. 根据权利要求18所述的结合组件，进一步包括所述代码环上的第 一标记和所述桶插入件上的代码部上的第二标记。
20. 根据权利要求18所述的结合组件，进一步包括所述保持环的内表 面上的第一螺紋部和所述桶插入件的外表面上的第二螺紋部，以便通过将 所述笫一螺紋部和第二螺紋部旋柠，能够选择性地将所述结合组件与所述 桶插入件结合。
21. 根据权利要求18所述的结合组件，进一步包括设置在所述挡圏上 的咬合构件和设置在所述代码环上的咬合接收槽口 ，所述代码环和所述挡 圏通过使所述咬合构件和所述咬合接收槽口掩>而能够选择性地接合。
22. 根据权利要求18所述的结合组件，其中所述保持环、挡圏、和代 码环由高密度聚乙烯(HDPE)构成。
23. —种在流体分配系统中将分配头结合至桶插入件的方法，所述方法 包括以下步骤提供结合组件，其包括保持环以及挡圈，所述保持环具有在保持环内 表面上设置的多个定位槽，所述挡圈具有以可操作方式结合至挡圏的代码 环；将所述保持环以可^作方式结合至所述分配头；将所述挡圏以可操作方式结合至所述分配头，所述挡圏进一步包括具 有凸缘表面的内凸缘和多个掩^构件，所述接合构件能够在所述凸缘表面 下方的偏置位置和所述凸缘表面上方的接合位置之间移动，从而4吏得当所 述结合组件未与所述桶插入件以可#方式连通时，所述保持环和所述挡 圏能够独立地转动；将所述结合组件的至少一部分i殳置为与所述桶插入件连通；向所述结合组件施加力，以便将所述接合构件移动至^^位置并且与所述定位槽《^，从而使得所述挡圏能够随着所述保持环转动；转动所述保持环，以选择性地将所述代码环和设置在所述桶插入件的 上部的代码部对准；以及将所述结合组件与所iM插入件以可操作方式结合。
24.根据权利要求23所述的方法，进一步包括在所述代码环上提供第 一标记并在所述桶插入件上的代码部上提供第二标记，其中转动所述保持 环以选择性地将所述代码环和代码部对准的步骤包括使所述第 一标记和第 二标记匹配。
25.根据权利要求23所述的方法，进一步包括提供所述保持环的内表 面上的第一螺紋部和所述桶插入件的外表面上的第二螺紋部，其中将所述 结合组件结合至所述桶插入件的步骤包括旋柠所述第一螺紋部和第二螺紋 部。
26. 根据权利要求23所述的方法，进一步包括在所述挡圏上提供咬合 构件和在所述代码环上提供咬合接收槽口，并且通过M所述咬合构件和 所述咬合接收槽口而将所述代码环附连至所述挡圏。
27. —种在流体通过分配头再循环&V桶中时减少泡沫的方法，所述 方法包括以下步骤将具有延伸的下行管的桶插入件插入到桶的iiyV开口中，从而使得所 述桶插入件的桶插入件下行管延伸入所i^i甬的内部；将所述桶插入件的上部与所述桶的ii^开口以可操作方式结合；将所述分配头与所述桶插入件的上部以可操作方式结合，所述分配头 包括所述分配头中的主流体管道和再循环流体管道，所述主流通管道与桶 插入件下行管的内表面流体连通，并且所述再循环流体管道与由所述桶插 入件下行管的外表面和扩散器下行管限定的介质返回管道流体连通，所述 扩散器下行管在其下端处包括导向板；以及使流体经由所述再循环流体管道、iiyV所述介质返回管道而再循环进 入桶，以便再循环流体越过导向板，所述导向板减少返回至所述桶的流体 的泡沫。
28. 根据权利要求27所述的方法，进一步包括使流体再循环经过设置 在所述扩散器下行管的上端附近的泡沫减少腔室，所述泡沫减少腔室从流 体中分离气体并且将所述气体通过连接至包括在所述分配头上的排放口的 出口释放，同时使再循环流体向下流过所述介质返回管道。
29. 根据权利要求27所述的方法，进一步包括将所述导向板设置在所 述桶中流体液面的下方。
30. —种用于桶的流体分配系统，包括桶插入件，其构造为与桶的ii^开口结合，所述桶插入件具有上部和 桶插入件下行管，其中所述桶插入件下行管自所述上部延伸入所述桶的内 部；以及分配头，其包括用于将所述分配头结合至所述桶插入件的装置，所述 分配头具有包括第一阀装置的第一流体管道和包括第二阀装置的笫二管 道，当所述分配头与所述桶插入件以可操作方式结合时，所述第一阀装置 和第二阀装置与所述桶插入件连通，从而使得当所述分配头与所述桶插入 件以可操作方式结合时，所述第一阀装置和第二阀装置位于能够使流体流 过所述管道的开启位置，并且当所述分配头未与所述桶插入件以可操作方 式结合时，所述笫一阀组件和第二阀组件被偏置至阻止流体流过所述管道 的闭合位置。
31.根据权利要求30所述的系统，其中，所述第二阀装置为提升阀， 所述提升阀包括提升装置和偏置装置，所述偏置装置将所述提升装置偏置 至闭合位置。
32.根据权利要求31所述的系统，其中，所述分配头包括致动装置， 当所述分配头与所述桶插入件以可^作方式结合时，所述致动装置将所述 提升装置作用至开启位置。
33.根据权利要求30所述的系统，其中，所述第二管道为再循环流体 管道，所述再循环流体管道能够使得流体通过再循环流体管道返回至桶中。
34.根据权利要求33所述的分配头，其中，所述第一流体管道为主流 体管道，其与包括在所述桶插入件下行管中的管道流体连通，并且所述再 循环流体管道与由所述桶插入件下行管和扩散器下行管限定的介质返回管 道流体连通，所述扩散器下行管进一步包括在下端附近的导向装置。
35.根据权利要求30所述的分配头，进一步包括泡沫减少装置，以减 少通过所述再循环流体管道返回至桶的流体的泡沫。
36.根据权利要求35所述的分配头，其中，所述泡沫减少装置包括泡 沫减少腔室，从而使得气体从再循环流体中分离并且所述气体从腔室中排 出，流体流出所述腔室并且流过所述介质返回管道。
37.根据权利要求30所述的系统，其中，所述分配头进一步包括排放 装置，所述排放装置能够使得气体通过所述排放管道i^和离开所述桶。
38.根据权利要求30所述的系统，其中，所述分配头进一步包括密封 验证装置，所述密封验证装置与以可操作方式结合的分配头和桶插入件之 间的接合处的两个密封件之间的孔隙流体连通。
39. —种用于桶的流体分配系统，其包括桶插入件，其构造为与包括在桶上的桶孔结合，所述桶插入件具有上 部和桶插入件下行管，其中所述桶插入件下行管自所述上部延伸入桶的内 部；以及分配头，其构造为与所述桶插入件结合，所述分配头具有包括第一阀 组件的第一流体管道和密封發汪口，所述密封验证口与密封發汪管道以及 位于所述分配头和所述桶插入件之间的掩^处的两个密封件之间的孔隙流 体连通，所述孔隙基本上横向于所述密封發遮管道，从而使得能够通过将 空气压入所述密封發汪口来發伍所述分配头和所述桶插入件之间的密封的 完整性。
40.根据权利要求39所述的流体系统，其中，所述两个密封件为由聚 四氟乙烯(PTFE)包裹的O型圈。
全文摘要
本发明公开了一种用于桶的流体分配系统，所述流体分配系统具有构造为与包括在桶上的桶孔结合的桶插入件，所述桶插入件具有上部和自上部延伸入桶内部的桶插入件下行管。所述系统进一步具有构造为与桶插入件结合的分配头，所述分配头具有第一管道和第二管道，其中每一个管道具有阀组件，当分配头与桶插入件结合时，所述阀组件与桶插入件以可操作方式连通。当分配头与桶插入件结合时，第一阀组件和第二阀组件被作用至能够使流体流过所述管道的开启位置。当分配头未与桶插入件结合时，第一阀组件和第二阀组件被偏置至阻止流体流过所述管道的闭合位置。
文档编号B65D83/00GK101155739SQ200680011293
公开日2008年4月2日 申请日期2006年4月10日 优先权日2005年4月8日
发明者巴里·L·罗沃思, 约翰·M·亨嫩, 詹姆斯·C·林德 申请人:诚实公司