[发明专利]变流可变形限流器装置及相关方法

说明书

技术领域

【0001】本发明涉及一种用于以已知可测流速分配液体或气体的 装置及相关方法。本发明更具体地涉及具有可变形腔的限流器。该腔 的变形为压力的函数，其产生流速大约4次幂量级的增加。

发明内容

【0002】所公开的是通过使用可变形内腔来控制流体通过限流器 的新装置及相关方法。内腔按照限流器上压力差的函数变形。因为流 速与内腔直径的4次幂成正比，所以压力差的微小改变允许了与传统限 流器系统相比流速的更大改变并提供了对流速的实时调节和微调节。

【0003】本文同样公开的是包含至少一个可变形内腔的限流器， 其中每个内腔按照内腔内部压力的函数变形。

【0004】同样，公开了变化经由限流器的流速的方法，其包含的 步骤有：提供具有至少一个可变形内腔的限流器，其中内腔按照内腔 内部压力的函数变形；以及允许流体物质的压力在每个内腔内增加， 压力的增加引起每个内腔的变形并导致增加流体物质的流速。

【0005】还公开了变化经由限流器的流速的方法，其包含的步骤 有提供一种具有可变形内腔的限流器，其中流速按照内腔直径和内腔 内压力的结合变化至少约4次幂。

【0006】最后，还根据本公开教导了通过提供可变形内腔，变化 经由限流器的流体物质的流速的方法，其中流体物质的流速a)按照 可变形内腔内压力的函数变化，以及b)按照可变形内腔的直径变化。

附图说明

【0007】结合附图并参考下文的说明，本公开公开的上述特点和 目的将变得更加明显，其中参考标号代表相应的元件，其中：

【0008】图1是本公开的限流器系统的实施例的说明；

【0009】图2是图示说明本公开中教导的系统的改进使用的图表；

【0010】图3A和3B是本公开的带有静息态和变形态圆形腔的限 流器实施例的说明；

【0011】图4A和4B是本公开的带有静息态和变形态非圆形腔的 限流器实施例的说明；

【0012】图5A和5B是本公开的带有静息态和变形态的多个腔的 限流器实施例的说明；

【0013】图6A和6B是本公开的带有可变形内腔的限流器实施例 的说明；

【0014】图7是本公开的带有按照流体物质的压力增加而变形的 一组机械盘的限流器实施例的说明；以及

【0015】图8是本公开的使用机械反馈机制从而按照流体物质的 压力增加来增加内腔截面面积的限流器实施例的说明。

具体实施方式

【0016】出于本公开的意图，用于限流器内腔的术语“变形”或 “可变形”应被定义为包括内腔截面面积的增加或减小并保持相同或 不同的整体形状。

【0017】用于本公开的术语“直径”应解释为从对象一边到另一 边并通过其中心的直线的长度，所测量的这一长度就是直径。

【0018】本发明人发现通过使用压力不仅能改变压力差，也能变 化限流器内腔直径，很小的压力改变可实现流速的大改变。此外，通 过变化内腔形状，还可以实现对流速的微调。

【0019】在流速调节重要的许多应用中，限流器是普遍的。限流 器允许气体或液体以受控的速率输送，并且这一速率可以预定或变化。 通常，可通过下述等式计算流速：

FlowRate~ΔPμd4L]]>

其中ΔP是限流器端的压力差，μ是流体物质的粘度，d是限流器内腔 的直径，以及L是限流器的长度。流体物质可以是技术人员已知的气 体、液体或其混合物。

【0020】当流体物质流经限流器，流体速度与流体粘度成正比。 即粘度增加，流速增加。然而在多数系统中，流体物质的粘度是常量。 同样，限流器的长度也是常量。从内腔的一端到另一端测量这一长度。