专利名称：液体分配装置流量调节器的制作方法
技术领域：
本发明涉及分配液滴的装置，特别是，但不只是，涉及用于分配例如液态氮的低温液体滴的设备的流量调节器。
液化气体一般是大量地用于工业，因此可用惯常方法计量。然而，有的时候，可能只需要输送少量的，例如达几毫升的液化气体。此种需要当瓶装饮料时可能产生。常常希望每一瓶的颈部能盛有主要是含有对饮料的质量没有坏作用的诸如氮气的气体。另外，即使氮气不是为此原因所需的，也已发现，在盛有饮料的封闭的塑料瓶或金属瓶中，由于温度下降的结果，可产生局部真空，该局部真空可使瓶或罐壁向内收缩，因此在安装瓶塞之前用少量的氮气(或其它合用气体)填充颈部空间将可防止产生此类局部真空。该气体还可用来增加薄壁罐的壁的压力，借此增加其对被压扁的抗力。
以前的解决输送或分配液态氮(或其它液化气体)滴问题的尝试包括在GB2092552中所述的那种，其中，隔热的液态氮箱在其内底面上设有阀并在其外部上表面上设有致动器。该致动器经一长杆与阀相连，使得在工作中每当杆上下移动时便可致动阀。该装置虽然提供了分配液滴的足够好的方法但也的确遇到了与临时或长期输送线停止有关的问题，在此期间，液体冷冻剂可经阀泄漏，而这是不安全的，脏乱的，浪费的并可招致输送器的冻结。结冰，虽然不会损坏设备，但可引起起动期间的问题，因那时阀可能卡住，或结冰可能打断液体冷冻剂自罐的顺畅流动，从而使所分配的液态氮的量不均匀或不精确。
本发明的一个目的是提供一种分配低温液体滴的分配器，其可减少并且可能克服与上述装置有关的问题。
因此，本发明提供一种分配低温液体滴的分配器，它包括一个盛装低温液体的罐，该罐有允许液体冷冻剂从该罐排出的出口孔；和控制装置，用于控制液体冷冻剂自该罐的流动，其特征在于该流动控制装置包括使经过该出口的液体冷冻剂的背压升高的装置，借此减少或抑制冷冻剂自该出口的流动。
可以理解，通过使液体冷冻剂的背压增加，将可减少对机械阀的依赖，从而减少并可能消除与其相关的泄漏。
最好是，该背压升高装置包括比在该出口处的任何液体冷冻剂的压力高的高压气源，并在其中，该气体被引向该出口，以影响该背压。
有利的是，该背压升高装置包括一个包围该出口且可限定在其内产生该背压的一个区域的壁部份。
在一种特别方便的装置中，该背压升高装置包括由于液体冷冻剂汽化的结果而产生的气体。
在一种更加方便的装置中，该背压升高装置包括由于为潜在用途贮存于该液体分配器中的液体冷冻剂的汽化的结果而产生的气体。
有利的是，该壁部份由包围该出口且在其内部产生该背压的一个环构成。
最好是，该分配器包括将该加压的背压气体输送到靠近该出口区域的导管装置。
方便的是该导管装置通过该壁部份和/或该环。
现结合附图仅以举例方式更具体地介绍本发明。
图1是本发明的液体冷冻剂滴分配器及流量调节器的剖视图；图2是沿图1的箭头A方向所取的分配器和流量调节器的剖视详图；图3是安装着类似于图1或2所示的那种装置的瓶装线或罐装线的一部份的示意图。
现请参阅图1，低温罐10包括底部12，底部12有允许液体冷冻剂从罐10排出的出口孔14。与该出口孔配合并在使用时可操作以允许或抑制低温液体从罐10流出的阀16紧置于底部12的上方。阀16包括由例如铝制成的轻质杆16a，并有与孔14的锥面部分14a啮合的圆端16b。诸如电磁装置18的磁性装置全部置于罐10之外但可在罐10内产生磁力，从而可使该阀16在开和闭位置间移动。
致动器18可以包括任何一种的一系列已知磁场发生器，但最方便的还是类似于图1所示的那种包括多个线圈和铁心的装置。双铁心装置包括两个铁心20，其每个近端20a布置得靠近到阀部份，足以能使在那里产生的任何磁场可作用于阀16的磁铁部分26。杆20的远端20b经一简单的磁环21连接起来，而磁环21有一孔21a，在工作时，液体冷冻剂滴可通过该孔。方便的作法是，两个线图22，28可以反向缠绕，以便在其近端产生不同的极性。在这类装置中，磁铁部份26不必有其自已的磁而可只包括钢部份。磁铁部份26只将铁心端20a之间的间隙G桥接，以便每当线圈激磁时完成磁回路。弹簧30和导向装置32设置得可使阀向敞开的位置偏置并在工作时引导阀。方便的作法是，导向装置32和弹簧30安装在支架34上，支架3 4包括一对立柱36，而立柱36有其上装有弹簧的导向装置32和固定点38。销40用于限制阀行程。
将直流电供给线圈22，28，以便在铁心20的近端附近产生磁场，从而使分配器工作。磁场吸引(在适当的装置中为排斥)阀16的磁铁24或磁铁部份26，从而将杆的圆端吸向关闭位置，以便阻塞出口孔14的锥形部分14a。当电流一被切断，弹簧30将杆16拉回，让液体冷冻剂通过孔14。只要接通和切断电流，就可以开始控制该阀，从而允许或抑制冷冻液自罐10的流动。并关的频率越快，每分钟冷冻液滴的数量越多。以每分钟1800多个循环的工作是可行的。很明显，我们也可用交流电，以便电磁地将阀在开和闭位置之间驱动。在这样的装置中，我们只需改变电流的频率，以控制阀工作的速度。
本发明的特点看图1和2的底部则可看得最清楚，其包括由螺钉(未示出)固定于基板12并包围着出口14的环42。环42的内表面44有效地限定一个壁部份，该壁部份形成区域R的边界，在该区域R中可产生后压P。在罐46中可找到适用的气源，而罐46用于贮存在上述的分配装置中为万一备用的液体冷冻剂。这样的罐46可以包括一个现场液态氮气箱，用于将液相或气相的氮供给一系列现场设备中的任何一个。一般来讲，这类罐将“汽化”气体排入大气，而正是这种否则即浪费掉的气体被用于本装置中。现再参阅图1和图2，一个或多个供应管道48用于将“汽化”气体输经环42，并将其排入区域R中，在区域R中，该气体使出口14的背压升高，假如该压力足够高，则将有效地阻塞自罐10的液体冷冻剂的流动。示意性地示于50处的流量和/或压力控制装置可予以设置，用于调节区域R处的背压。很显然，本发明的一些不同的装置将可展现于本领域的普通技术人员面前，例如，加压气体可取自工厂压缩空气源或取自任何其它适用的瓶装或管道气源。
虽然阻住一定量的液体所需要的背压的大小在很大程度上取决于液压头和出口的尺寸，但已发现，当设置有超过6毫米直径的出口14时，15磅/一平方英时的压力足以阻住60毫米的液态氮。
现参阅图3可见，罐10被置于瓶或罐装输送线60的上方，使得在工作时，被分配的冷冻剂(例如为氮)滴62可被直接配入置于其下的瓶或罐64的孔63中。光的或机械的传感器66可检测罐或瓶的存在并将信号传送至控制板68，控制板68按照需要和当需要时起动致动器18的工作。要提供大量的液体冷冻剂，以保证在罐10中保持有足够的液面高度。
本发明一般在短期或长期输送线停止期间工作，在此期间，必须保证液体冷冻剂不经阀泄漏及在出口附近或在分配器下方的上部结构上结冰。可能需要提供某种形式的抽气系统，以保证有足够量的任何背压气体的通入。首先止住加压的背压气体的流动，然后起动控制阀16即可起动分配器。在关机时，加压的背压气体被引向出口14，并有效地阻住液体冷冻剂。
权利要求
1.一种分配低温液体滴的分配器，它包括一个盛装低温液体的罐，该罐有允许液体冷冻剂从该罐排出的出口孔；和控制装置，用于控制液体冷冻剂自该罐的流动，其特征在于该流动控制装置包括使经过该出口的液体冷冻剂的背压升高的装置，借此减少或抑制冷冻剂自该出口的流动。
2.如权利要求1所述的分配器，其特征在于其中，该背压升高装置包括比在该出口处的任何液体冷冻剂的压力高的高压气源，并在其中，该气体被引向该出口，以影响该背压。
3.如权利要求1或2所述的分配器，其特征在于其中，该背压升高装置包括一个包围该出口且可限定在其内产生该背压的一个区域的壁部份。
4.如权利要求1-3中任一项所述的分配器，其特征在于其中，背压升高装置包括由于液体冷冻剂汽化的结果而产生的气体。
5.如权利要求1-3中任一项所述的分配器，其特征在于其中，该背压升高装置包括由于为潜在用途贮存于该液体分配器中的液体冷冻剂的汽化的结果而产生的气体。
6.如权利要求3-5中任一项所述的分配器，其特征在于其中，该壁部份由包围该出口且在其内部产生该背压的一个环构成。
7.如权利要求2-6中任一项所述的分配器，其特征在于它包括将该加压的背压气体输送到靠近该出口区域的导管装置。
8.如权利要求7从属于权利要求3-6中任一项所述的分配器，其特征在于其中，该导管装置通过该壁部份和/或该环。
9.如附图1-3所展示及参照其所主要描述的分配器。
全文摘要
一种用于液态氮滴分配器的流量调节器，它包括靠近出口(14)的一个区域(R)和对该区域产生背压(P)的装置，借此减少或抑制经过该出口的液流。合用的增压气源是来自大液化氮罐的“汽化”气体。
文档编号B65B31/00GK1121579SQ9510848
公开日1996年5月1日 申请日期1995年7月28日 优先权日1994年7月28日
发明者D·G·沃德尔 申请人:英国氧气集团有限公司