專利名稱：直接作用式壓力調節器的制作方法
技術領域：
本發明要求2000年7月7日提交的名稱為“直接作用式壓力調節器”的臨時專利申請第60/216,533號的優先權。
本發明的背景和概述本發明適用于氣體壓力調節的廣泛應用場合，但是，特別有利地用于丙烷戶外飲事用具。
迄今以來，壓力調節器的氣體壓力輸出一直是通過下述方式控制的在一撓性膜面面積上施加進口壓力，它與一彈簧力平衡，該彈簧力設定或調節得相應于需要的輸出氣體壓力。但是，大多數使用撓性膜的調節器在調節閥和膜之間不曾有過直接作用式機構。因此，控制氣體流動需要較多零件，調節往往不是按照需要得到很好和精確的控制。另外，壓力調節器不得不制成很大且成本高，這是由于控制氣體壓力所需的所有這些零件。另外，這種壓力調節器一般需要用出口氣體管路中的氣體壓力來操作調節裝置及關閉氣流。如果作為安全措施需要可靠的關閉，那么，在調節器的出口必須設置一個單獨的關閉閥以防止下游氣流。這種單獨的關閉閥進一步增加了成本。
本發明的目的廣義來說，本發明的目的包括提供一種新穎類型的氣體壓力調節器，它特別適用于丙烷戶外飲事用具或類似裝置，不同于傳統使用的類型，它具有新穎、有利的結構和特征，提供了顯著改善的效果。本發明的另一個目的是提供一種性能改善的壓力調節器，它具有新穎、有利的具體結構；共同提供顯著、獨特的改進效果，可以采用很小的進口孔徑、小的膜直徑和小的調節器總體尺寸，從而降低成本，提供有利和改進的操作效果。
本發明另一個更為具體的目的是提供一種具有新穎內部構造的改進的壓力調節器。本發明的另一個重要目的是提供一種性能改進的、低成本的調節器，它可用自動制造設備制造并易于組裝。本發明的另一個目的是提供一種性能改進的壓力調節器，它具有新穎、有利的具體構造，共同提供顯著改進的、獨特的具體效果，能夠使用很小的調節器總體尺寸，降低成本，性能優越。本發明的另一個目的是提供一個預先組裝的節流塞和座架構件，它可以容易地安裝在壓力調節器中。本發明的另一個目的通過下面披露的內容可以看出，并帶來附加的優點。
參閱下面的描述、權利要求和附圖，本專業技術人員可進一步理解本發明的上述的和其它的特征、優點和目的。
下面對附圖的簡述和附圖本身是針對作為當前最佳實施方式的具體推薦實施例的。顯然，本專業技術人員研究說明書和附圖后也可以構想出本發明的其它實施例，以及對附圖中的具體結構的各種修改和變化。
圖1是按照本發明的組裝后的壓力調節器的立體圖；圖2是按照本發明的壓力調節器的放大側剖圖；圖3是按照本發明的下部缸體、節流塞和座架組件的放大側剖圖；圖4是從圖3所示位置旋轉90°的下部缸體、節流塞和座架組件的類似放大側剖圖；圖5是按照本發明的節流塞、盤座和彈性膜的立體圖；圖6是按照本發明的盤座的立體圖；圖7是按照本發明第二實施例的壓力調節器的剖視圖。
具體實施例方式
為了在本說明書中進行描述的目的，術語“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”及其派生詞匯涉及圖1中取向的本發明。但是，除了明確相反規定的以外，本發明顯然也可以占據各種其它取向。顯然，在附圖中顯示及在下述說明中描述的具體裝置和方法只是本發明的概述的發明構思的具體體現。因此，在本說明書中描述的具體細節和特征不應理解為限定，除非另有明確說明的以外。
附圖標記10(圖1)總體標識體現本發明的壓力調節器。在圖示實例中，壓力調節器10具有一個較小的上部本體12(有時稱為罩部)和一個較大的下部本體14。上部本體12和下部本體14可基本呈圓筒形。下部本體14可以借助變形或卷邊機械式連接于上部本體12，下部本體14的上部13外側的直立凸緣17在上部本體12的外部凸緣16(圖2)上。卷邊也可逆向，具有一個在上部本體12下端外側上的向下的凸緣和下部本體14上的外部凸緣。或者，較小的上部本體12可以具有在下端的外部凸緣，它借助多個螺紋緊固件連接于下部本體14的上部13。壓力調節器10的一個調節帽20從上部本體12頂部突出，其功能將在下文中描述。調節帽20具有一個頂部21和一個下垂的裙部23。下部本體14的外表面具有一個進口孔道22和一個對準的出口孔道24(圖1和2)。在使用中，進口孔道22連接于一個燃料如氣體源(未畫出)，出口孔道連接于一個戶外飲事用具(未畫出)。
現在參閱圖2-4，下部本體14的上部13具有一個臺階式直徑的圓筒形凹部或空腔25，該空腔通過下部本體14的頂部敞口并接納一個節流塞26。節流塞空腔25通過一條小直徑進口通道32與進口孔道22連通，并通過一條出口通道34與出口孔道24連通。進口通道32和出口通道34分別與進口孔道22和出口孔道24對準。圖示的節流塞空腔25由直徑逐步變小的5個區域構成，這些區域構成靠近下部本體14頂部的一個第一圓形架部28、在第一圓形架部28下面的一個第二圓形架部29、在進口通道32上方和在第二架部29下面的一個第三圓形架部35、在進口通道32下面但在出口通道34上方的第四圓形架部30和一個與出口通道對準的底部33。第二架部29在空腔25內支承節流塞26。空腔25也具有一個通入第二架部29并將出口孔道24連接于空腔25的副孔道36。
圖示的節流塞26是臺階式圓柱形結構的，相應于上述空腔25有三個直徑逐步變小的部分。節流塞26插入空腔25，在第四架部30下面但在空腔25的底部33上方延伸。節流塞26的頂部圓筒形部分71在第一架部28下面，在第二架部29正上方，圓筒形部分71在其周壁內有半圓形凹口41.凹口41使副孔道36與位于節流塞26上方的空腔25的區域連通。一對O形隔環39a，39b圍繞節流塞26外側設置，支承節流塞26，使空腔25的節流塞26上方的區域直接密封于進口通道32和出口通道34。O形隔環39a支承在第三架部35上，O形隔環39b支承在第四架部30上。因此，節流塞26的盤狀頂部71直接放置在外周處的第二架部29和外周內的O形隔環39a上。同樣，節流塞26的中環直接放置在第四架部30上的O形隔環39b上。
在圖示實例(圖2-4)中，節流塞26具有一條L形氣流通道43，該通道垂直通向，并在一對軸向平行通孔38之間延伸。通道43具有鄰近且基本平行于進口通道32的第一端部45、一個在節流塞26的軸線上的彎部37、一個軸向延伸部分和一個鄰近空腔25底部33且基本垂直于進口通道的32第二開口47。因此，通道43將進口通道32連接于出口通道34。另外，連接通道43在節流塞26底部上的一個座區40上通入空腔25底部33。因此，加壓流體通過壓力調節器10的正常流道以流體進入進口孔道22開始，并流入進口通道32。然后，加壓流體側向流入節流塞26的連接通道43，在彎部37轉彎，在座區40沿軸向從節流塞26流入節流塞空腔25的底部33內。然后，加壓流體最終沿側向通過出口通道34和出口孔道24流出壓力調節器10。
在圖示的推薦實施例中，一個座架組件42(圖4)與節流塞26整體地組裝起來，穿過兩個基本平行的通孔38。座架組件42包括一個頭部44、一個止推墊圈46、二個間隔懸臂48和一個盤座50。盤座50(圖6)是一個基本呈矩形的棒，包括一個位于盤座50頂部凹部中的閥盤52。盤座50和盤52鄰近于節流塞46的底面。如下文將詳述的那樣，盤52被構制成與座區40接觸，以便取決于其間的間隔而防止和/或限制通過壓力調節器10的氣流。盤52最好有些彈性，由合成橡膠制成。兩個懸臂48可滑動地穿過節流塞26的兩個基本平行的通孔38，在盤座50的盤凹部的相對兩側連接于盤座50。兩個懸臂48最好具有約為0.1英寸的直徑，借助超聲焊接或其它類似手段(包括緊固件)固定在盤座50上。在懸臂48的相對于盤座50的端部上，座架墊圈46安裝在兩個懸臂48上。座架組件42因而活動地連接于節流塞26，使節流塞26在座架墊圈46和盤座50之間。座架頭部44是一個缸，它共軸地安裝在座架墊圈46頂部的與兩個懸臂48相對的平面上。座架組件42的頭部44、止推墊圈46和兩個間隔懸臂48最好是整體形成的。
通過懸臂48穿過節流塞26中的兩個基本平行的通孔38的滑動，圖示的座架組件42在軸向上直線移動。O形環49在節流塞26內靜止不動，密封穿過兩個基本平行的通孔38的流道。O形環49在座架組件42上、下循環時也提供了在座架組件42上的摩擦。因此，O形環49形成了一種阻尼作用，包含了座架組件42在節流塞26內諧和運動的可能性。座架組件42可以具有大約0.020英寸至0.050英寸的垂向運動距離77。座架組件42最好具有0.030英寸的垂向運動距離。當座架組件42處于其可以運動的頂部時，盤座50內的盤52覆蓋流動孔和座區40，并阻止了通過連接通道43的全部流動，因而阻止了通過壓力調節器10的全部流動。當座架組件42處于其行程的底部時，流動孔/座區40未被覆蓋，因而是敞通的，因此氣體或其它流體能夠自由流過壓力調節器10。節流塞26和座架組件42最好由塑料制成。節流塞26最好由聚酯聚合物制成，座架組件42最好由醋酸基聚合物(acetylpolymer)制成。
在圖示實例中，壓力調節器10具有一個連接于座架組件42的彈性膜56。彈性膜56構制成一個墊圈，帶有頂部和底部平面，有一軸向孔，用于接納座架組件42的頭部44。另外，彈性膜56的外周支承在下部本體14內的節流塞空腔25的第一架部28上。彈性膜56也具有一個下垂舌部55，該舌部配合于空腔25的第一架部28上的一條圓形槽57，以便正確地對準并支承彈性膜56。因此，空腔25具有一個敞通的圓筒形區域，該區域位于彈性膜56下面且在節流塞26上方。一個壓力板58也安裝在座架組件42上。壓力板58位于上部本體12內的圓形空腔61(圖2)中，并具有接納座架頭部44的軸向開口。壓力板58通過鎖緊螺母66接合于座架頭部44外側而連接于彈性膜56和座架組件42，從而將彈性膜56夾緊在壓力板58和墊圈46之間，并將這些零件作為一個工作組件緊固在座架組件42上。
壓力調節器10的圖示的調節帽20包括一個圓形調節環94，該調節環安裝在調節帽20的頂部21的底部上，并位于上部本體12的圓形空腔61內。調節環94具有一根敞通的環形管96，該環形管伸出在上部本體12的頂部中的開口59。調節帽20的頂部21的底部安裝在敞通的環形管96的頂部上。敞通的環形管96具有從敞通的環形管96側面延伸的L形支腿98。L形支腿98具有一個在圓筒形本體88的側壁橫向延伸的第一部分101，以及一個基本垂直于支腿98的第一部分101的下垂的環形第二部分103。因此，一個凹部104在L形支腿98的環形第二部分103和調節環94的敞通的環形管96之間，但在L形支腿98的第一部分101下面位于調節環94內。支腿98的第一部分101的圖示的外周具有一個在鄰近圓形空腔61的內壁99的凹部中的O形環120，以便密封圓形空腔61以免污染。支腿98的第二部分103具有與上部本體12a的圓形空腔61的內壁99的內螺紋嚙合的外螺紋。如下面將詳述的那樣，轉動調節帽20將迫使調節環94向下，以便可靠地打開壓力調節器10。
在圖示實例中，壓力調節器10具有一個大彈簧64，該彈簧向上伸入調節環94的凹部104直至調節環的頂部。一個上部墊圈62設置在大彈簧64的頂部上，壓力板58位于大彈簧106的底部，從而使大彈簧106可在上部本體12內被壓縮。一個下部墊圈110設置在座架組件42a的板58a和彈性膜56a的正上方。圖示的大彈簧64通過向下壓板58，從而向下壓膜56而可靠地打開壓力調節器10。因此，調節帽20通過彈簧64、壓力板58、螺母66、彈性膜56、節流塞26和座架組件42連接于閥盤52。
圖示的壓力調節器10通過首先將座架組件42和節流塞26組裝成一個工作構件而構制。然后，將彈性膜56和板58借助鎖緊螺母66連接于座架組件42和節流塞26。然后圍繞節流塞26放置O形環39a，39b，將節流塞26和O形環39插入空腔25。因此，節流塞26位于第二架部29和第三架部30上，然后，將撓性膜56設置在第一架部28上。然后，將彈簧64放置在圓形空腔61內的壓力板58上。這樣就將座架組件42、上部本體12、帽20、板58、彈性膜58和節流塞26組裝在一起。上部本部12和下部本體14是通過將下部本體14的上部13外側上的直立凸緣卷邊于上部本體12的外部凸緣16上而固定在一起的。彈性膜56通過一個位于上部本體12的外凸緣16內側上的下垂凸緣68圍繞其圓周固定就位，上述下垂凸緣將膜片夾緊在第一架部28上，因而在彈性膜56的底面和節流塞26的頂部之間，在節流塞空腔25內留出一個敞開空間。該空間形成壓力調節腔。
在圖示實例中，壓力調節器10通過使流體能夠通過進口孔道22流入進口通道32而將流體壓力調節至出口孔道24。然后，流體流入節流塞26的連接通道43，并在孔40流出節流塞26，流入節流塞空腔25的底部33內。然后，流體最終通過出口通道34和出口孔道24流出壓力調節器10。出口孔道24中的流體也通過副孔道36和節流塞26中的凹口41流入節流塞空腔25。來自副孔道36的節流塞空腔25中的流體進入節流塞26上方且在彈性膜56下面的節流塞空腔25，并向彈性膜56施加一個壓力，當與作用在膜頂部的彈簧力平衡時，彈性膜56確定出口孔道24內的壓力。在穩定狀態條件中，彈性膜56使盤52充分離開孔40，以便使流體能夠以一個接近于恒定的壓力流過節流塞。但是，如果在出口孔道24處的流體壓力上升，這將迫使彈性膜56和圓形空腔61中的彈簧64向上。當向上壓迫彈性膜56時，座架組件42和盤座50將向上移動，迫使盤52與孔40接觸，從而減小流向出口孔道24的流體流量。當出口孔道24及彈性膜56下面的節流塞空腔25內的壓力減小時，彈性膜56在其上方彈簧64的力的作用下，向下移動，從而降下包括盤座50和盤52的座架組件42。然后，流體再次流過壓力調節器10。當轉動調節螺釘而向下移向上部本體12的頂部時，連接的調節環94也將向下轉動。因而調節螺釘20和調節環94的向下運動壓縮L形支腿98的第一部分101和板58之間的大彈簧64。由于調節環84在其頂端捕獲大彈簧64，大彈簧64被迫向下壓在連接于座架組件42上的板58上。因此，大彈簧64當受壓縮時將形成一個向下壓在板58頂部上的力。如果大彈簧64被壓縮超過一個預定點，那么，大彈簧64將迫使環形凸緣46向下移動。因此，大彈簧64的壓縮將迫使座架組件42向下。因此，轉動調節螺釘20使其向下移動，這將由于大彈簧64的壓縮而使大彈簧64和座架組件42向下。因此，盤52將移離塞面40，從而打開壓力調節器10。這樣，轉動調節螺釘20使其下移將增加壓力調節器10的出口流量。
每次向下轉動調節螺釘20時，壓力調節器10即形成一個新的穩定狀態條件，使盤52的位置更遠離節流塞26的底面和孔40，從而使更多的流體流過壓力調節器10。但是，如前所述，如果離開出口孔道24的流體的壓力上升，超過每個穩定狀態條件中大彈簧106的向下力，那么，出口孔道24中及彈性膜56下面且在節流塞26上方的節流塞空腔25中的流體壓力將迫使彈性膜56向上。當迫使彈性膜56向上時，連接的座架組件42和盤座50將向上移動，將盤52壓向孔40，從而減小出口孔道24中的流體流量。當出口孔道24和彈性膜56下面的空腔25中的壓力降至需要的水平時，大彈簧64將彈性膜56向下移動，從而降低座架組件42、盤座50和盤52。然后，通過壓力調節器10的流體流量增加。
附圖標記10a(圖7)總體表示本發明的第二實施例，包括一個具有附加特征的壓力調節器。壓力調節器10a在許多方面基本類似于前述壓力調節器10，在圖1和8中出現的類似零件分別使用相同、相應的附圖標記，只是其數字下面增加了后綴“a”。下部本體14a、帽20、節流塞26a、座架組件42a和彈性膜56a的結構和功能在第一和第二實施例中基本相同。但是，第二實施例的圖示壓力調節器10a的座架組件42a具有一個開、閉缸86來替代第一實施例中的頭部44。開、閉缸86包括一個缸體88，以及一個從缸體88的頂部延伸的較小直徑的銷92。開、閉缸86的缸體88從壓力板58a向上延伸至一個鄰近于上部本體12a的頂部的區域。
圖示的壓力調節器10a也具有一個關閉彈簧112，該彈簧位于敞開管96a內，該敞開管包圍開、閉缸86的缸體88的頂部。關閉彈簧112設置在一個環114和一個整體凸緣116之間，上述環114連接于開、閉缸86頂部上的較小直徑銷92上，上述整體凸緣116設置在敞開的環形管96a的底部上。圖示的關閉彈簧112通過向上壓在環114上，因而壓在開、閉缸86上而用于可靠地閉合壓力調節器10a。
當轉動帽20，向下移離上部本體12a的頂部時，調節環94a同樣向上轉動。帽20和調節環94a的向上運動將在環114和凸緣116之間壓縮關閉彈簧112。調節環94a的向上運動解除對彈簧64a的壓縮，而將關閉彈簧112壓在開、閉缸86的銷92上的止動環114上。因此，關閉彈簧112將形成一個作用在止動環114及所連接的開、閉缸86上的向上的力。如果關閉彈簧112被壓縮得超過一個預定點，那么，關閉彈簧112將迫使開、閉缸86向上移動。因此，向上轉動帽20a將迫使銷114和開、閉缸86向上。因此，盤52a將移向孔40a，從而閉合壓力調節器10a。這樣，向上轉動帽20a將可靠閉合壓力調節器10a。因此，第二實施例的壓力調節器10a能夠可靠關閉通過塞26a的流體流動，而無需在彈性膜56a下面的任何氣體壓力。
本發明的壓力調節器可提供簡單、緊湊的結構，稍加修改就可裝入各種調節器結構中，而不應理解為只局限于所公開的結構。應當注意的是，在沒有下游需求時，腔內氣體壓力增加，直至座盤構成在閥座上的密封，引起零流量或鎖閉狀態。與此相關，所描述的本發明也包括一個通常稱為壓力控制的安全特征。
如前所述，這種裝置的機構用于控制輸出流的壓力以符合下游需求。當需求增加時，出口壓力減小，這導致膜及相關零件包括座架組件的向下移動，使座盤增量地移離孔，從而使更大的流量通過裝置，以便以相同的調節壓力供應新的需求。這一點持續直至需求被滿足，而達到平衡狀態。相反，對于需求減小的情況，相同的事件逆向發生。進口壓力和/或需求的變化將引起響應并按照新條件來開、閉閥機構從而使裝置進行補充，以便再次達到平衡狀態。
所述的本發明可以在很大范圍的進口壓力和流動速率上提供一致的可重復的性能，也能顯著減小孔徑及膜和調節器總體尺寸。另外，這一點是使用制造及組裝成本低的簡單機構實現的，同時由于這種新穎結構，可提供更好的工作效果，這顯著減少了現有技術的直接作用較少的機構中固有的機械誤差變化及空轉引起的功能及調節的不精確性。
前面的詳細描述只是針對推薦實施例的，所述實施例至少一些零件的具體形狀和性質是至少部分地根據制造優越性以及出于與組裝和操作的考慮而確定的。在學習上述推薦實施例的性質以后，制造或采用本發明的本專業技術人員可對實施例作各種修改，本發明本身提供了這種修改和替代實施例。因此，顯然圖示和描述的實施例主要是用于說明的目的，而不應用于限定本發明的范圍，本發明的范圍是由權利要求書限定的，而權利要求書是根據專利法原理，包括等同理論來解釋的。
本專業技術人員懂得，對本發明可作各種修改而并不超出本說明書中公開的構思。這些修改應認為是包括在權利要求書中的，除非這些權利要求由其語言另有明確表述。
權利要求
1.一種壓力調節器，它包括一個具有一孔徑的殼體，該殼體包括流體連通于該孔徑的一條進口孔道和一條出口孔道；一個塞，該塞設置在所述殼體內，將所述孔徑分成一個上部腔和一個下部腔，所述塞包括一條流體連通于進口孔道的通道，該通道包括一個將進口孔道連接于所述孔徑的閥座；一個座架，該座架穿過所述塞，適于相對于塞移動，所述座架連接于一個閥，該閥適于有選擇地覆蓋所述閥座；一個設置在所述上部腔中的膜，該膜連接于所述座架；一個將所述上部腔流體連通于下部腔的通路；以及一個偏壓件，該偏壓件通過所述塞偏壓所述座架，使所述閥不覆蓋所述閥座；其中所述膜構制成在下部腔中通過通路通至上部腔的壓力高于預定量時，抵抗偏壓件移動，從而迫使所述座架在塞內滑動，并使閥覆蓋閥座，因而使流體不能流過殼體的進口孔道和所述塞的通道。
2.如權利要求1所述的壓力調節器，其特征在于所述殼體包括一個下部殼件和一個上部殼件；所述塞設置在下部殼件內；以及膜的周邊設置在上部殼件和下部殼件之間。
3.如權利要求2所述的壓力調節器，其特征在于所述下部殼件包括多個架部；所述塞包括多個凸起；所述塞的至少一個凸起設置在所述下部殼件的一個架部上。
4.如權利要求3所述的壓力調節器，其特征在于至少一個O形環設置在所述下部殼件的一個架部和所述塞的一個凸起之間。
5.如權利要求4所述的壓力調節器，其特征在于所述通路穿過下部殼件和所述塞的一個凸起，從而使下部腔流體連通于上部腔。
6.如權利要求1所述的壓力調節器，其特征在于所述塞包括一對平行通孔；所述座架包括一對穿過所述塞的通孔的平行支腿，所述座架還包括一個鄰近閥座在支腿之間延伸的管座；以及所述閥包括一個連接于所述座架的管座的盤。
7.如權利要求6所述的壓力調節器，其特征在于它還包括圍繞所述座架的一對支腿中的每一個的O形環；其中每個O形環抵靠在所述塞的通孔的側壁上。
8.如權利要求1所述的壓力調節器，其特征在于它還包括一個帽，所述帽封住所述孔徑以便在所述殼體和帽之間限定一個內部空腔。
9.如權利要求8所述的壓力調節器，其特征在于所述帽可轉動地連接于所述殼體。
10.如權利要求9所述的壓力調節器，其特征在于所述帽包括一個適于接合所述偏壓件的調節環；所述偏壓件設置在所述帽和膜之間；所述帽的轉動使帽移向或移離所述膜；以及所述帽向著偏壓件的轉動增加所述預定量，所述帽背離偏壓件的轉動減小所述預定量。
11.如權利要求9所述的壓力調節器，其特征在于一偏壓件包括一個第一彈簧，該第一彈簧將第一力作用在座架上以便將閥壓離閥座；還包括一個第二彈簧，該第二彈簧將第二力作用在座架上以便將閥壓向閥座；其中帽移離所述膜的轉動可使閥抵靠閥座，以便可靠地阻止通過所述塞的流體流動。
12.如權利要求11所述的壓力調節器，其特征在于所述第二彈簧設置在所述調節環和座架之間。
13.一種壓力調節器，它包括一個具有孔徑的殼體，所述殼體包括通入所述孔徑的一條進口孔道和一條出口孔道；一個可轉動地連接于所述殼體的帽，所述帽閉合所述孔徑，以便在所述殼體和帽之間限定一個內部空腔；一個設置在所述殼體內的塞，所述塞包括一條流體連通于所述進口孔道的通道，該通道包括一個閥座，該閥座將所述進口孔道流體連通于所述孔徑；一個適于相對于所述塞運動的座架，所述座架具有第一端部和第二端部，所述塞設置在座架第一端部和座架第二端部之間，所述座架包括在其第二端部上的一個閥，座架第二端部適于將閥移向所述閥座以覆蓋閥座，從而阻止通過所述塞的流體流動，座架第二端部還適于將閥移離所述閥座，從而打開通過塞的流體流動；一個設置在上部腔中的膜，所述膜在座架第一端部和座架第二端部之間連接于座架，所述膜也位于座架第一端部和所述塞之間；一個設置在所述帽和膜之間的第一彈簧，所述第一彈簧將膜偏壓向所述塞，從而將座架第一端部壓向所述塞，并將座架第二端部壓離所述塞，從而使閥移離閥座，使流體能夠流過所述塞；以及一個設置在所述帽和座架之間的第二彈簧，該第二彈簧將座架第一端部壓離所述塞，從而將閥移離閥座以阻止通過所述塞的流體流動；其中所述帽可被交替轉動而移向或移離膜和塞；其中所述帽移向膜和塞的轉動，通過第一彈簧向膜施加一個較大的偏壓，以迫使閥移離閥座，使流體能夠流過所述塞；以及其所述帽移離膜和塞的轉動，通過第二彈簧向座架施加一個較大的偏壓，以便將閥壓在閥座上，可靠地關閉通過塞的流體流動。
14.如權利要求13所述的壓力調節器，其特征在于所述座架穿過所述塞。
15.如權利要求14所述的壓力調節器，其特征在于還包括一個將上部腔流體連通于下部腔的通路；其中所述膜構制成當下部腔中通過通路通至上部腔的壓力在超過一個預定量時抵抗第一彈簧移動，從而迫使座架在所述塞中滑動，并使閥覆蓋閥座，因而使流體不能流過所述殼體的進口孔道和所述塞的通道。
16.如權利要求15所述的壓力調節器，其特征在于所述殼體包括一個下部殼件和一個上部殼件；所述塞設置在所述下部殼件內；以及所述膜的周邊設置在所述上部殼件和下部殼件之間。
17.如權利要求16所述的壓力調節器，其特征在于所述下部殼件包括多個架部；所述塞包括多個凸起；所述塞的至少一個凸起設置在所述下部殼件的一個架部上。
18.如權利要求17所述的壓力調節器，其特征在于至少一個O形環設置在所述下部殼件的一個架部和所述塞的一個凸起之間。
19.如權利要求18所述的壓力調節器，其特征在于所述通道穿過所述下部殼件和所述塞的一個凸起，從而使下部腔流體連通于上部腔。
20.如權利要求13所述的壓力調節器，其特征在于所述塞包括一對平行通孔；所述座架包括穿過所述塞的通孔的一對平行支腿，所述座架還包括一個鄰近于閥座在支腿之間延伸的管座；以及所述閥包括一個連接于座架的所述管座的盤。
21.如權利要求20所述的壓力調節器，其特征在于還包括圍繞座架一對平行支腿中每一個的O形環；其中每個O形環抵靠所述塞的通孔的內壁。
22.如權利要求13所述的壓力調節器，其特征在于所述帽包括一個適于接合第一彈簧的調節環；以及所述第一彈簧設置在所述調節環和所述膜之間。
23.如權利要求22所述的壓力調節器，其特征在于所述第二彈簧設置在所述調節環和座架之間。
24.一種壓力調節器，它包括一個具有一個孔徑的殼體，該殼體包括一個進口孔道，該殼體還包括一個通入所述孔徑的出口孔道；一個可轉動地連接于所述殼體的帽，所述帽封住所述孔徑，以便在所述殼體和帽之間限定一個內部空腔；一個設置在所述內部空腔中的塞，所述塞包括一流體連通于所述進口孔道的通道，所述通道包括一個閥座，該閥座將所述進口孔道流體連通于所述孔徑，從而連通于出口孔道；一個適于相對于所述塞移動且包括一個閥的座架，該座架適于將閥移向閥座以覆蓋閥座，從而阻止通過所述塞的流體流動，該座架還適于將閥移離閥座，從而開啟通過所述塞的流體流動；一個第一偏壓件，將第一力作用在座架上，以便將閥壓離閥座；以及一個第二偏壓件，將第二力作用在座架上，以便將閥壓向閥座；其中所述帽的轉勸，交替地增加第一力以增加使閥離開閥座的偏壓，以及增加第二力以增加使閥移向閥座的偏壓。
25.如權利要求24所述的壓力調節器，其特征在于所述座架穿過所述塞。
26.如權利要求25所述的壓力調節器，其特征在于還包括一個將上部腔流體連通于下部腔的通路；其中所述膜構制成當下部腔中通過通路通至上部腔的壓力超過一個預定量時抵抗第一彈簧移動，從而迫使座架在所述塞內滑動，使閥覆蓋閥座，從而使流體不能流過所述殼體的進口孔道和所述塞的通道。
27.如權利要求26所述的壓力調節器，其特征在于所述殼體包括一個下部殼件和一個上部殼件；所述塞設置在所述下部殼件內；以及所述膜的周邊設置在所述上部殼件和下部殼件之間。
28.如權利要求27所述的壓力調節器，其特征在于所述下部殼件包括多個架部；所述塞包括多個凸起；所述塞的至少一個凸起設置在所述下部殼件的一個架部上。
29.如權利要求28所述的壓力調節器，其特征在于至少一個O形環設置在所述下部殼件的一個架部和所述塞的一個凸起之間。
30.如權利要求29所述的壓力調節器，其特征在于所述通路穿過所述下部殼件和所述塞的一個凸起，從而使下部腔流體連通于上部腔。
31.如權利要求24所述的壓力調節器，其特征在于所述塞包括一對平行通孔；所述座架包括穿過所述塞的通孔的一對平行支腿，所述座架還包括一個鄰近于閥座在所述支腿之間延伸的管座；以及所述閥包括一個連接于所述座架的管座的盤。
32.如權利要求31所述的壓力調節器，其特征在于還包括圍繞所述座架的一對支腿中每一個的O形環；其中每個O形環抵靠所述塞的通孔的內壁。
33.如權利要求24所述的壓力調節器，其特征在于所述帽包括一個適于接合第一偏壓件的調節環；以及所述第一偏壓件設置在所述調節環和所述膜之間。
34.如權利要求33所述的壓力調節器，其特征在于所述第二彈簧設置在所述調節環和所述座架之間。
全文摘要
一種壓力調節器具有一個將殼體(12)分成上、下部腔的塞(26)，上、下部腔借助通路(36)連通。一個座架(42)適于有選擇地封閉塞(26)內的一條流道(47)。一個設置在上部腔(61)內的膜(58)當出口壓力減小時響應出口壓力反抗一個偏壓彈簧(64)打開塞(26)。也可設置一個第二偏壓彈簧(112)。
文檔編號G05D16/06GK1636174SQ01812442
公開日2005年7月6日 申請日期2001年7月3日 優先權日2000年7月7日
發明者保羅·W·希爾德, 克里斯托弗·G·特尼, 洛夫特斯·A·菲茨沃特三世, 馬克·E·胡德, 查爾斯·M·奧爾茲 申請人:S.H.萊吉特公司