一种适配来维持容积区域内流体液位的流体流动控制装置

1.一种适于维持容积区域内流体至设定的流体液位的流体流动控制装置，所述装置包括：
圆柱形空腔和能固定到所述圆柱形空腔顶部的阀装置，其中该圆柱形空腔能至少部分地浸入被保持在容积区域内的流体内，以便当流体被吸进或排出该圆柱形空腔上的孔时，所述空腔内的流体液位与所述容积区域的流体液位一致；
导向伸长部，其在一端能安装到所述阀装置以及在相对端能安装到所述圆柱形空腔的基部，以便固定所述导向伸长部在所述圆柱形空腔内的适当位置；
沿所述导向伸长部能滑动的浮动滑块，所述浮动滑块包括在上端的横向裙部且进一步包括外部能附连的浮动设备，当外部地附连到所述浮动滑块时，所述浮动设备适配来在所述圆柱形空腔内的流体上浮动，该浮动介于在当达到所述设定流体液位时的浮动滑块上升位置与当所述圆柱形空腔内的流体低于所述设定的流体液位时的浮动滑块下降位置之间；
枢轴支撑臂，在一端具有适配为接合所述浮动滑块的横向裙部的爪，且所述枢轴支撑臂在枢轴支撑端具有凸轮，其中所述凸轮能接触接合致动器推杆，特征在于当所述浮动滑块在浮动滑块上升位置时所述枢轴支撑臂的爪在上升位置，以及当所述浮动滑块在浮动滑块下降位置时所述枢轴支撑臂的爪在下降位置；
以便当所述枢轴支撑臂的爪在所述上升位置时，所述枢轴支撑臂的凸轮端能旋转以垂直地降低所述致动器推杆以关闭所述阀装置以阻止流体从供给入口侧流经到所述流体流动控制装置的出口侧从而进入所述容积区域，并且当所述枢轴支撑臂的爪在所述下降位置时，所述枢轴支撑臂的凸轮端能旋转以上推所述致动器推杆以打开所述阀装置以允许流体从所述供给入口侧流经到所述流体流动控制装置的出口侧从而进入所述容积区域内。
2.根据权利要求1所述装置，其中所述导向伸长部为圆柱形的，在能安装到所述圆柱形空腔的基部的相对端具有开口，该开口适配为能围绕位于所述圆柱形空腔的基部处的内部凹座安装。
3.根据权利要求2所述装置，其中所述导向伸长部能螺纹地能安装到所述阀装置。
4.根据权利要求1所述装置，其中所述浮动设备通常为圆形配置，具有的直径小于所述圆柱形空腔的直径。
5.根据权利要求4所述装置，其中所述浮动设备包括内螺纹孔且所述浮动滑块包括相应螺纹，以便所述浮动设备能被所述浮动滑块螺纹旋上和旋下以建立所述设定的流体液位。
6.根据权利要求1所述装置，其中所述圆柱形空腔的孔位于所述圆柱形空腔的基部，其中流体被吸引进入所述孔或从所述孔排出。

一种适配来维持容积区域内流体液位的流体流动控制装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种新的和改良的流体流动控制装置，该流体流动控制装置使用适配来维持容积区域内适当流体液位的阀机构，且本发明更具体地涉及一种阀机构，该阀机构涉及浮动设备的使用，该浮动设备能够克服或排除常规的以前可用的浮阀的缺点，这样的浮阀遭受内壁结垢和溶解的固体对包含在流体内的阀的结构特征产生的其它影响(这扰乱控制机构的功能性)，以及常常由表面波运动等导致的通过间歇流体液位起伏而不适当释放流体的问题，从而导致为了提供流体流动通过该装置而过度使用阀机构和/或泵与阀机构协同工作。\n背景技术\n[0002] 照惯例，使用浮动设备的阀机构已经提供了简单和方便的结构装置，用以能够根据浮子是在上升位置还是下降位置控制流体流动，浮子是在上升位置还是下降位置取决于容积区域内的流体液位。\n[0003] 例如，在动物槽中，浮子将连接到一个臂，可预见的，当槽中流体液位下降时，该臂操作简单的控制阀，其中动物正在从槽中饮水和/或蒸发或其他环境条件已经看到水位下降，浮子降低且其中浮子的降低激活连接到阀机构的附连臂以允许水在装置的入口和出口之间流动。\n[0004] 在许多情况下，这种对水到槽的控制可通过使用泵变得容易，因此每次槽中水位需要提升时，与此同时，泵将被开启以通过控制阀机构帮助水流入槽内。\n[0005] 然而如可以理解的，浮子为暴露的外部设备，在其结构特征上简单化，受到槽中元素和水表面扰动。\n[0006] 在许多流体流动控制装置中，在水中被溶解的固体通常从溶液中沉淀出且变为结垢形成在浮子和阀机构上，引起一定程度上的积聚，这种积聚非常可能会在任何位置卡住浮子，而不管容积区域内的流体液位如何，在这个例子中，容积区域我们指的是一种动物槽。\n[0007] 因此可以看出，如果浮子被卡在一个位置，而不考虑流体液位的位置，阀可被固定在“开”或者“关”位置，任一种位置都具有潜在的不利影响。\n[0008] 例如，如果在浮动设备上的结垢是这样的以致阀机构被保持在打开位置，那么结果将是水穿过阀持续流入槽，溢出和浪费极其宝贵的资源。\n[0009] 同样关注的是，如果结垢效应是这样的以致当槽内水位变得下降时浮动设备或相关阀机构变得被卡在闭合位置，由于盐类在阀机构上结垢的事实，只要阀工作，浮子就有效地保持在上升位置并且因此没有水进入槽内，因此没有进一步的水将被引入。\n[0010] 当槽流体液位保持在低或空时，那些依赖槽供给水的动物开始变得脱水，且如果不工作的阀的故障没在适当的时间内被识别出，那些动物将会死掉。\n[0011] 常规浮子机构的其它问题涉及这样的事实，即当浮子响应流体的表面运动上下移动时，诸如波运动等的事物通过浮子被识别出并被简单地理解为流体液位的下降和/或起伏，虽然是暂时地，但这将导致水在短时间间隔内被持续地加入到流体容积区域内。\n[0012] 容易想象在游泳池内，当有运动时，人们跳来跳去等等，波运动将被引入到游泳池内。\n[0013] 使用常规浮子机构，这种波的表面运动由浮子立即识别出并当浮子向下移动通过波的波谷时，这被识别为流体液位下降并因此打开水流，虽然只是暂时地，但因为在波周期的波峰处的浮子的向上运动将然后看到阀机构关闭，如果被包含在供水系统中阀机构将也抽水。\n[0014] 如下事实加重了该个问题：实质上连续间歇不必要地对游泳池填充；依赖泵的泵抽水的开和关情况意味着泵的过度使用，从而增加了泵的运行费用和维修并导致更短的使用工作寿命。\n[0015] 同样的情况在动物槽内是同样相关的，在动物槽内不仅风等会产生一定程度的表面波活动而且槽内动物的运动和它们的饮用动作都导致流体液位的轻微起伏，且再次尽管暂时地，但依旧使用常规阀装置将看到“开”和“关”流体或通过阀装置泵给水，因为对于暴露的浮子机构，使用这些常规装置没有办法避免作为表面波动的结果的上升和下降。\n[0016] 因此，如果有可能流体控制装置被引入到相关技术领域以维持容积区域(如游泳池、动物槽和/或蒸发式冷气机)内的流体液位，这将特别有利的，其可避免与在负责阀的开和关的阀机构上的盐类结垢相关的这些问题且也可解决与通过表面波动不回应容积区域内流体液位瞬时起伏相关的问题。\n[0017] 本发明的目的是提供一种流体控制装置，其能使用浮动机构维持容积区域内流体液位，该浮动机构在任何实质程度上不受未溶解的盐类在阀机构上的结垢影响，该浮动机构将控制流体流动穿过阀机构并将也不受到无意地允许流体流动穿过阀机构(这仅仅由于容积区域内的流体表面上的波动引起的起伏或来自浮动或其内其它碎片的任何物理干扰)的影响。\n发明内容\n[0018] 相应地，在本发明的一种形式中，提供一种适配来维持容积区域内流体至设定的流体液位的流体流动控制装置，所述装置包括：\n[0019] 空腔，其中空腔外壁适配来至少部分地搁在被保持在容积区域内的流体内，且其中空腔被布置并被适配以便当流体被吸进或排出空腔时，空腔内的流体液位与容积区域的流体液位一致；\n[0020] 浮动设备，适配来在空腔内的流体上浮动，该浮动在当达到设定的流体液位时的浮子上升位置和当空腔内的流体低于设定的流体液位时的浮子下降位置之间；\n[0021] 所述浮动设备与枢轴支撑臂连通以便当浮动设备在浮子上升位置时枢轴支撑臂在上升位置，以及当浮动设备在浮子下降位置时枢轴支撑臂在下降位置；\n[0022] 在上升位置的所述枢轴支撑臂适配来关闭阀装置以阻止流体从供给入口侧流经到流体控制装置的出口侧从而进入所述容积区域，并且当所述枢轴支撑臂在下降位置适配来打开阀装置以允许流体从供给入口侧流经到流体控制装置的出口侧进而进入所述容积区域内。\n[0023] 相应地，在本发明的另一种形式中，提供一种适配来维持容积区域内流体液位的流体流动控制装置，所述装置包括：\n[0024] 空腔，其中空腔外壁适配来至少部分地被浸没在容积区域的流体内。\n[0025] 浮动设备，适配来根据空腔内侧的流体的液位在空腔内上下浮动。\n[0026] 所述浮动设备与枢轴支撑臂连通，枢轴支撑臂根据空腔内浮动设备的升高和下降位置而被升高和下降。\n[0027] 所述臂与阀装置连通以控制流体从供给入口侧流出经由出口侧进入所述容积区域内；以及\n[0028] 以便使用时流体被吸进或排出所述空腔以与流体液位一致，空腔至少部分地浸没在容积区域的流体内，以便空腔内侧流体的上升由浮动设备的上升表征，浮动设备的上升抬升枢轴臂进入升高位置，升高位置传递到阀装置，使得达到容积区域的流体液位，并且其中当水从空腔被抽出时，其由浮动设备被降低表征，由此降低枢轴支撑臂，枢轴支撑臂的下降被传递到阀装置以被识别出，使得容积区域内的流体液位在预先设定的流体液位的下方并相应地然后流体被传送穿过阀装置，从入口经过出口进入容积区域。\n[0029] 优选地，空腔具有带有阀机构的纵向圆柱体，阀机构在该圆柱体顶部。\n[0030] 优选地，流体流动控制装置进一步包括浮动滑块。\n[0031] 优选地，阀装置包括能固定到圆柱形空腔的顶部的阀体。\n[0032] 优选地，阀体包括安装支撑件，导向伸长部能从沿圆柱形空腔的内部长度伸长至安装支撑件。\n[0033] 优选地，导向伸长部为圆柱形的，且其开口端适配为能固定或搁在圆柱形空腔基部的内部凹座上。\n[0034] 优选地，导向伸长部能螺纹地接合到阀体以便在安装位置导向伸长部在一端通过螺纹支架靠着阀体被固定，并在另一端通过被围绕圆柱形腔的内部凹座固定而被固定。\n[0035] 优选地，流体流动控制装置进一步包括连接浮动设备的浮动滑块。\n[0036] 优选地，浮动设备通常为圆形配置且具有直径减少至圆柱形空腔直径的尺寸。\n[0037] 优选地，浮动设备包括内螺纹孔，浮动滑块包括相应的螺纹，以便浮动设备能根据需要被浮动滑块螺纹旋上和旋下，以建立可预设的流体液位，用于阀装置为流体容积区域操作至该预设的流体液位。\n[0038] 优选地，浮动滑块包括在所述浮动滑块上端的横向延伸的裙部和/或肩部。\n[0039] 优选地，枢轴支撑臂包括位于一端的钩状配置，其中钩状配置适配来围绕浮动滑块的横向延伸的裙部和/或肩部钩紧并接合该浮动滑块的横向延伸的裙部和/或肩部。\n[0040] 优选地，枢轴支撑臂在枢轴支撑臂的钩状配置的相对端包括圆形的凸轮配置。\n[0041] 优选地，枢轴支撑臂的圆形凸轮配置接触接合致动器推杆。\n[0042] 在圆柱形腔内侧的浮动设备的下降水平与致动器推杆的向上运动相互关联，致动器推杆与阀机构连通并包括使阀装置的入口和阀装置的出口分开的主密封件，以便致动器推杆的升起与阀座的升起相互关联以允许流体流出穿过阀装置进入流体容积区域。\n[0043] 这种装置的优势在于首次浮动设备被内部地收容在更通常被称为罐的圆柱形空腔内。\n[0044] 由于浮动设备被放置在空腔内侧，因此它不暴露于外部环境条件下，其中流体控制装置正在控制的流体的蒸发将沉淀析出溶解的盐并潜在地变得在阀装置的结构特征上结垢，通过在任一持续地“开”或“关”位置弄脏浮动设备使得阀失效。\n[0045] 幸运地，在本发明中，那些与浮动设备相关联的结构特征都被方便地和唯一地收容在一控制其内大气的圆柱形空腔的主罐块内侧。\n[0046] 优选地，空腔包括在其基部的入口，流体能流动穿过其内并以比容积区域内的波运动速率大大降低的速率流出。\n[0047] 在另外的实施方式中，允许流体进出空腔或罐的入口孔可以沿着空腔位于在优选流体液位下方的任何地方。\n[0048] 然而如所预期的，当罐被放置在流体容积区域(如动物槽、蒸发式冷气机、游泳池等等)内时，水将最初在所要求的液位。\n[0049] 浮动设备将被定位在容积区域内流体的优选液位上，以便当槽、蒸发式冷气机和/或游泳池等等中的流体液位上升和下降时，浮动设备随着动作。\n[0050] 当水从容积区域内被抽出并从而流体液位下降以及因此浮动设备移到较低位置时，这将落下枢轴臂，枢轴臂将强制致动器推杆向上推，然后接合阀装置，最终通过阀机构看到阀座的升高以允许水穿过阀装置进入容积区域直到在容积区域内达到所需流体液位，这将再次以如下事实表征，即在该时间点，水将已进入圆柱形空腔，从而引起浮动设备上升，这然后引起枢轴臂被放入升高位置以及致动器推杆被降低到该位置，且主密封件返回到其阀座处，因此阻止任何进一步的流体从阀机构流入进容积区域。\n[0051] 在其它用途中，装置被装备精良用于头箱、蒸发式冷气机、游泳池、动物槽等等。进一步地，阀能被安装在非刚性支撑件上且依旧能实现液位控制的功能。\n[0052] 当参考优选实施方式和附图时，阀装置和整体机构的更多详细方面将被更详细地讨论。\n[0053] 尽管如此，在该时间点已描述的是一种独特的流体流动控制装置，该装置作为浮动设备被维持在罐内侧，意味着其受到更少的外部环境影响，如蒸发等，这会导致针对浮子和阀机构结构特征的结垢，从而使它们不工作。\n[0054] 同样重要的是，由于浮动设备在中空圆柱形腔内侧上下移动的控制由进入和离开位于优选液位下方的入口孔的水确定，因此这意味着表面液位波活动暂时不会无意地导致阀机构“开”和“关”。\n[0055] 正如上面所讨论的对浮子运动的物理干扰由外壳阻止，如果流体控制装置连接到泵以帮助流体流动，泵上的“开”和“关”动作将也导致泵的加速恶化和增加维护。\n附图说明\n[0056] 现为了更详细地描述本发明，在以下文本和附图的协助下示出优选实施方式。\n[0057] 图1是在本发明优选实施方式中流体流动控制装置的横断面视图。\n[0058] 图2是在本发明优选实施方式中流体控制装置的阀装置处于关闭位置的放大部分。\n[0059] 图3是相对于图2的阀装置处于打开位置的类似表示。\n具体实施方式\n[0060] 现更详细地参照附图，其中本发明的流体流动控制装置通常被示出为(10)且它包括被称为浮子室盖(14)的主圆柱形空腔。\n[0061] 浮子室盖(14)连接到上阀体部分(31)。\n[0062] 阀体(31)包括浮载伸长部(15)，其在一端螺纹地安装到阀体且在所示另一端以横截面点(45)和(46)的方式搁在内部凹座(44)周围。\n[0063] 浮动设备(8)沿着浮动滑块(18)的螺纹(47)被穿过。\n[0064] 浮动滑块(18)在其上端包括横向延伸的裙部或肩部(48)，由致动器爪铰链销(17)枢轴支撑的致动器爪(16)的钩(49)到裙部或肩部(48)，致动器爪铰链销(17)被支撑在浮载伸长部内。\n[0065] 致动器爪(16)在钩(49)的相对端包括凸轮型配置(50)，其与致动器推杆接触连通，以便当致动器爪(16)根据浮动腔内侧的流体被升高和降低时，致动器爪(16)的枢轴运动和浮动设备(8)的相关运动将与致动器推杆的向上和向下运动相关，致动器推杆的向上和向下运动触发被包含在阀体(31)内的阀机构，这将结合图2和3在下文被详细讨论。\n[0066] 一般地，具有入口(52)，其中流体被借助于主密封件(13)阻止穿过阀体(31)且该密封件分离阀体(31)内的环形排放收集器(53)，这然后导致如图1所示的排放流路(54)。\n[0067] 从本发明得到的重要特征是如下事实，即浮动设备被收容在罐型装置的内侧。在优选实施方式中，浮动设备被拧到浮动滑块上，其中该浮动滑块在一端包括能接合致动器爪的裙部延伸部。\n[0068] 浮子的上下运动取决于流体容积区域内侧的流体液位，流体控制装置将被应用到此容积区域，此容积区域为如游泳池、蒸发式冷气机、动物槽等。\n[0069] 作为浮动设备的结果，当浮动滑块上下移动时，它能在流体液位被降低时向下拉致动器爪，并能在流体被引入到流体容积区域内且达到所需流体液位时再次向上拉致动器爪。\n[0070] 在优选实施方式中，阀机构开始工作的原因是由于在位于致动器爪一端的凸轮配置和向上延伸的致动器推杆之间的结构间的关系，该结构间的关系能将在上升和下降位置之间枢轴旋转的致动器爪的圆周运动转化为阀机构的打开和关闭，即将入口(52)和外流(54)分开的主密封件(13)的打开和关闭。\n[0071] 现参照图2和3以及阀机构的实际运行。\n[0072] 阀被设计为自动维持容积区域内的设定的流体液位，同时不受滋扰循环和干扰的影响。\n[0073] 阀的液位调整(浮子室盖(14)被移除时)由能移动的浮子(8)提供，该能移动的浮子能沿着模制的螺纹轮廓被拧在浮动滑块(18)的表面上。\n[0074] 流体液位位置感应经由浮动滑块(18)被传送到安装在枢轴(17)上的致动器爪(16)，导致致动器推杆(10)经由被合并在致动器爪(16)内的凸轮轮廓在接触点处移位。\n[0075] 致动器推杆(10)在致动器推杆管(23)内自由移动，致动器推杆管(23)包含工作间隙(working clearance)，该工作间隙允许一旦提升阀密封元件(21)被致动器推杆销(22)的向上运动移位时，流体从阀盖(2)排出，其中由提升阀复位弹簧(20)将提升阀密封元件(21)正常保持抵靠在致动器推杆管(23)的孔上。\n[0076] 由于隔膜组件复位弹簧(19)的反应，阀流入发生在通路(55)中并遇到处于正常关闭位置的阀面。流体的计量流能经由在致动器推杆管(23)和隔膜内固定夹(11)之间的环间隙穿过隔膜组件。这样的流动将在阀盖(2)腔和流入流之间产生压力平衡，导致在隔膜(6)上的闭合力，该闭合力与隔膜(6)的表面积对主密封件(13)搁于其上的阀座的面积成比例。\n[0077] 当致动器推杆销(22)打开提升阀且阀盖(2)腔通过致动器推杆管(23)以大于流入到腔的速率的速率被排空时，阀的打开发生。由此产生的阀盖(2)腔的降压允许隔膜组件上升和流入穿过主密封件(13)进入环形排放收集器(53)，然后沿排出流路(54)到通路(59)。