流体控制阀以及用于它的反馈控制系统技术方案

一种阀门，其包括一个可变形的弹性阀门件，以与流体管线对流体密封的关系把该阀门件设置在可变形的流体管线中。一个致动件比如一个环形件围绕着阀门件，并且将一个致动线圈设置在邻近环形件的位置。当工作时，一个电控制信号使线圈通电，产生磁场，而磁场使致动件运动，使阀门件变形，从而打开阀门。电信号的终止使得阀门件可以返回到它的正常的关闭位置。对于阀门提供了一种反馈控制系统，此系统包括对于流体发送的时间和体积提供预先确定的限制。接续地确定这些限制是否已经得到满足，当一个这样的限制已经得到满足时，把控制阀关断。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一般说来，本专利技术涉及流体流动阀门，比如在散布流体的牙刷中使用的那些阀门，更具体地说，涉及一种流体流动阀门，它将在机械压力下变形，从而可以通过/阻塞流体流。
技术介绍
在流动管线中对流体流量实现精确并可靠的控制在广泛的多种应用中很重要。在一些特殊的应用中对于使用电信号和/或特别的开关装置实现所要求的流体控制有限制。在这样的应用中，例如在散布流体的牙刷中一种洗牙流体由牙刷中的一个贮室流到牙刷头，在这样的牙刷中在流动线路中一个选定的位置设置一个控制阀门，典型地靠近流动线路的出口端。此阀门必须在具有挑战性的环境中即在嘴中可靠并且安全地运行。安全问题可以包括污染和/或细菌。在这样的应用中，与流体接触的任何部件是一次性的/可以更换的并且成本很低可能是有利的。进而，对于散布流体的应用的限制还包括流动线路的尺寸相当小，并且要求控制阀门相当简单以便将阀门的花费维持在一个可以接受的水平上。在下面的专利和出版物中给出了用于各种应用的流体控制阀的某些示例英国专利申请NO.9012422.3，此申请公开了一种弹性的可变形的单向阀，它有鸭嘴形的构形；英国专利申请NO.8203570，它也公开了一种可变形的鸭嘴形控制阀。在每种情况下利用机械作用力打开阀门。其它相关的专利/出版物包括PCT申请No.PCT/US9-0/01246和美国专利No.4498092。然而，所有这些控制阀都有复杂并且昂贵的问题。因此，希望有一种流体控制阀，它不仅简单并且在运行中可靠，而且便宜并且在运行中安全。
技术实现思路
本专利技术的第一方面是与流体管线一起使用的一种流动阀门系统，它包括与流体管线以一种对流体密封的关系设置的一个可变形的弹性阀门件，其特征在于，阀门件有一个从中穿过的开口，当没有致动阀门时此开口关闭，当致动阀门时此开口打开；一个致动件，将它设置成当要把阀门打开时它将运动，使阀门件变形，使得当打开阀门时流体通过阀门流动；以及作用在致动件上的装置，使该致动件运动将阀门件变形。本专利技术的第二方面是用来控制流体管线中的一个流动阀门的一种反馈系统，它包括用来确定在一个器具中流体高度的装置；用来对于通过该阀门送出的流体确定所选定标准的装置；用来接通该阀门的装置，使得流体可以通过它流动；以及用来确定在该系统工作过程中是否已经满足预先确定的选定标准、并且如果所述标准已经满足用来关断该阀门的装置。附图说明图1A和1B示出了本专利技术的流动阀门的纵向和横向剖面图，此阀门使用一种环形的致动器；图2A和2B分别为处于关闭位置和打开位置的图1A和1B的流动阀门的横向剖面图；图3A为一个流动阀门的纵向剖面图，此阀门带有一个成形的金属致动器；图3B为图3A的成形的金属致动器的侧视图；图4为一个流动阀门的横向剖面图，此阀门包括在流动线路上的一个突起；图5为一个示意图，示出了电动牙刷的牙刷头部分，此牙刷采用了本专利技术的流动阀门/致动器；图6为用于本专利技术的流动阀门/致动器的反馈控制系统的流程图；图7A，7B和7C示出了采用环形的致动器的一种优选的流动阀门的两个纵向剖面图和一个横向剖面图；图8 A，8B和8C示出了采用环形的致动器的一种替代构形的流动阀门的纵向剖面图和横向剖面图；图9A，9B和9C示出了采用一个球的替代构形的流动阀门的一个纵向剖面图和两个横向剖面图；图10A和10B示出了不需要致动器的一种流动阀门构形的关闭位置和打开位置的剖面图；以及图11示出了图5的流动系统的示意性剖面图。具体实施例方式图1A和1B示出了本专利技术的流动阀门/致动器组合体的一个实施例10，它包括柔性的流动管道12，该管道带有设置在其中的一个流动阀门13。下面将关于图7A-7C讨论当前优选的实施例。在图1A和1B的实施例中，管道12是硅管道，但是，它也可以是能够在压力下变形的任何柔性管道。在这个实施例中和在图3和8的实施例中的管道12必须能够变形。对于图7和9的实施例，管道可能不需要变形，但是它必须不妨碍阀门的变形。在图1A和1B中，流动阀门13可以是与管道12的内部为一个整体，或者可以在一种流体类型的装置中安装到管道12的内表面15上。在图1A和1B中，流动阀门13为鸭嘴类型的阀门。然而，应该理解到，也可以采用其它的阀门构形，包括带角度的形状或者其它形状。流动阀门13自身必须由柔性材料制成，并且必须将它的构形做成使得在一个方向上的流体压力使它保持被关闭，但是它能够对施加到它上面的压力(这个压力使外部形状变形，如在图2B中的虚线示出的那样)做出响应而打开。在图1中，把鸭嘴形的流动阀门13设置在流动管道12内，使得它在其中流体流动的方向上伸展，如在图1A中所示出的那样。在管线中流体压在流动阀门的伸展部分上的压力通常会把流动阀门保持在关闭位置，如在图2A中所示出的那样。鸭嘴形的流动阀门13包括两个部分14和16，这两部分朝向彼此弯曲，并且在阀门的自由端18彼此连接起来，鸭嘴形阀门有一个狭缝20(图1B)此狭缝提供穿过单向阀的一个开口，两个部分14和16在此狭缝处会合。由于在图1A中阀门的取向，在该图中看不到该狭缝。在该流动阀门的正常的松弛位置，狭缝20是关闭的，阻止流体在一个方向(离开贮室，图1A中箭头的方向)上穿过它流动。这样容许流体通过该流动阀门由一个重新充满口流进贮室，使得可以重新将贮室充满，而不需要用一个致动器打开该阀门。然而，当在与狭缝开孔20的平面大致重合的一个平面中对着该流动阀门13施加压力时，该流动阀门13发生变形，将狭缝20打开，容许流体通过它流动，如在图2B中所示出的那样。只要在适当的位置对着流动管线施加压力，就会保持狭缝20处于打开状态。只要松开该压力，狭缝20将返回关闭状态。图1A和1B也示出了致动器结构的一个实施例，此结构整体地用22表示，它用来打开和关闭流动阀门13。致动器22包括一个金属环或者一个垫圈形状的件24。在所示出的实施例中，环件24的内径大约为0.5英寸，流动管线12的外径大约为0.3英寸，留下一个大约0.2英寸的间隙。在阀门本体与致动器之间有足够的间隙是必须的，使得当该致动器工作时阀门本体可以变形。环件24的厚度大约为0.1英寸。可以按照特定的实施例改变这些尺寸。将一个致动器线圈26设置在邻近该环件24，此线圈对于来自控制系统的电控制信号做出响应。在工作过程中，电信号将穿过线圈26，产生磁场，朝向线圈26拉金属环件24。这样将产生环件24对着管道12的表面部分28的压力，使那部分管道结构向里面变形，并且使流动阀门13变形。将线圈26设置成使得管道和阀门的变形出现在与流动阀门中狭缝20的平面重合的平面中。这样将把流动阀门13打开，容许来自贮室的流体通过它流动。当要求的数量的流体已经流过该阀门时，通道线圈的电控制信号终止，将环件24松开，使得它运动离开管道，使流动阀门13中的狭缝20关闭，阻止流体进一步通过。在所示出的实施例中，阀门和流动管线支承着该致动器22。阀门进而被一个支承结构30支承着，从而当磁作用力使致动器朝向线圈运动时，阀门将适当地变形，而不会只是与致动器一起运动。在图3A和3B中示出了流动阀门/致动器的另一个实施例。在这个实施例中，流动管线和流动阀门与图1A和1B中的相同。然而，致动器30是一个成形的金属装置，该装置包括一个开孔34，管道13与其中的流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种与流体管线一起使用的流动阀门系统，它包括：　　　　与流体管线以一种对流体密封的关系设置的可变形的弹性阀门件，其中，阀门件有从中穿过的开口，当没有致动阀门时此开口关闭，当致动阀门时此开口打开；　　　　致动件，将它设置成当要把阀门打开时它将运动，使阀门件变形，使得当打开阀门时流体通过阀门流动；以及　　　　作用在致动件上的装置，使该致动件运动将阀门件变形。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RK泰勒，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]