专利名称：压力调节阀的制作方法
技术领域：
本发明广义上涉及用于调节流体流的阀。
背景技术：
在流体处理系统中，常常有利的是在系统中的一个或多个点处控制流体压力，以避免对部件的损坏(例如，破裂和/或渗漏)。存在对控制流体处理系统(诸如例如水纯化设备)中的流体压力的方法的进一步需要
发明内容
在一个方面，本发明提供了一种压力调节阀，其包括芯组件，其包括吸入部分，其包括限定入口孔和吸入流体通道的导管；转向器部分，其包括与至少一个间隔件相邻的顶盖，所述间隔件与导管对接并形成与吸入流体通道流体连通的至少一个外向通道；以及输出部分，其具有与转向器部分对接的出口孔，并限定输出流体通道；可滑动构件，其具有与芯组件接合的内表面，并且能够在第一位置和第二位置之间滑动，并且其中所述可滑动构件包括上游部分，其与芯组件在第一周围密封件处接合；以及下游部分，其与所述上游部分接触，并限定内部流体通道，所述流体通道在内表面的第一和第二开口处终止，其中所述下游部分包括面对下游的压力表面，其中所述下游部分包括适于与芯组件在第二周围密封件和第三周围密封件处接合的套管，并且其中所述第二周围密封件设置在所述第一周围密封件和所述第三周围密封件之间；以及偏置构件，其将可滑动构件从所述第二位置推向第一位置，偏置构件，其将可滑动构件从所述第二位置推向第一位置，其中如果所述可滑动构件在第一位置，则所述出口孔和所述入口孔通过内部流体通道流体连通，其中如果所述可滑动构件在第二位置，则所述出口孔和所述入口孔不通过所述内部流体通道流体连通，并且其中，响应于相对于所述压力表面的下游流体压力，所述可滑动构件能够从第一位置朝第二位置运动。在一些实施例中，所述下游流体压力在所述入口孔处基本独立于上游流体压力。在一些实施例中，所述吸入部分、所述转向器部分和所述输出部分是分立的部分。在一些实施例中，所述吸入部分、所述转向器部分和所述输出部分中的至少两个一体地形成为单个部分。在一些实施例中，所述第三周围密封件设置在所述转向器部分上。在一些实施例中，所述压力调节阀还包括分别设置在第一、第二和第三周围密封件上的第一、第二和第三弹性O形环。在一些实施例中，所述可滑动构件还适于在第三周围密封件下游的第四周围密封件处与芯组件接合。在一些实施例中，所述压力调节阀还包括设置在所述吸入流体通道中并且被取向为阻碍流体从所述出口孔流向所述入口孔的至少一个止回阀。
在一些实施例中，所述压カ调节阀还包括壳体，其容纳压力调节阀，其中所述壳体具有与所述入口孔和所述出口孔相邻的接入开ロ。在一些实施例中，所述压カ调节阀还包括设置在所述壳体和所述芯组件之间的与所述入口孔和所述出口孔邻近的垫圈密封件。在一些实施例中，所述壳体包括适于容纳所述可滑动构件的一端的凹进部分。在一些实施例中，所述壳体包括两个可密封互锁构件。在一些实施例中，所述偏置构件包括螺旋弹簧。在一些实施例中，所述输出部分包括在吸入部分对面与转向器部分接合的支承柱。在一些实施例中，所述套管具有至少部分变细的上游端部。在一些实施例中，所述可滑动构件适于与所述偏置构件接合。在ー些实施例中，所述至少ー个外向通道包括多个外向通道。在一些实施例中，所述芯组件具有纵向轴线，并且所述多个外向通道垂直于所述纵向轴线按 照圆形布置。压カ调节阀可用于例如控制诸如水纯化设备的流体处理系统中的压力。有利地，根据本发明的压カ调节阀具有简单的涉及，并且响应出口压力，通常基本与入口压カ无关。如本文所用，參照从入口孔至出口孔流动通过压カ调节阀的流体使用术语“上游”和“下游”。本发明的特征和优点应通过考虑详细描述以及所附权利要求书来进行理解。下文可以结合本发明各项说明性实施例来描述本发明的这些和其他特征及优点。上述发明内容并非意图描述本发明的每ー个公开实施例或每种实施方案。以下附图和详细描述更具体地举例说明了示例性实施例。
图IA是根据本发明的示例性压カ调节阀100的分解透视图；图IB是压カ调节阀100的端视图，示出了线A-A ;图2是芯组件120的分解透视图；图3是沿图IB的线A-A切割的吸入部分124的横截面侧示图；图4是沿图IB的线A-A切割的可选止回阀110的横截面侧示图；图5是沿图IB的线A-A切割的转向器部分134的横截面侧示图；图6是沿图IB的线A-A切割的输出部分144的横截面侧示图；图7是沿图IB的线A-A切割的可滑动构件160的横截面侧示图；图8A是沿图IB的线A-A切割的压カ调节阀100的横截面侧示图，其处于打开构造；以及图SB是沿图IB的线A-A切割的压カ调节阀100的横截面侧示图，其处于关闭构造。尽管上述各图示出了本发明的若干实施例，但，如讨论所述，还可以想到其他的实施例。在所有情况下，本发明都是示例性而非限制性地示出本发明。应当理解，本领域的技术人员可以设计出大量其他修改形式和实施例，这些修改形式和实施例也落在本发明的原理的范围和精神内。附图可能未按比例绘出。在所有附图中，相同的參考标号都可用来表示相同的部件。
具体实施例方式现在参照图IA和图2，它们示出了本发明的示例性实施例，压力调节阀100包括芯组件120、可滑动构件160和偏置构件180。可选地，压力调节阀100还包括容纳芯组件120、可滑动构件160和偏置构件180的壳体190。芯组件120包括吸入部分124、转向器部分134和输出部分144。现在参照图3，吸入部分124包括限定吸入流体通道130的导管126。通常，吸入部分基本为圆柱形，但这不作为要求；例如，其形状可为矩形棱柱或一些其它形状。同样，吸入流体通道通过导管限定，并且基本上沿着吸入部分的纵向轴线101设置。例如，吸入流体通道可基本被包围在导管中，并沿着吸入部分的纵向轴线取向；例如，作为基本圆柱形和/或圆锥形的组合。然而，在其它实施例中，吸入部分可不具有与吸入流体通道一致的纵向轴线。可选地，止回阀110可设置在吸入流体通道130中，并被取向为阻碍流体回流穿过压力调节阀100，同时允许从上游至下游的正常流体流。现在参照图4，止回阀110包括环面112，其带有固定到其上的笼形结构114，笼形结构用于保持阀构件118，所述阀构件适于抵靠着阀座113安装从而关闭止回阀。在打开位置，阀构件118从阀座113收回，并且流体可流动穿过环面112，并因此穿过止回阀110。弹簧117将阀构件118偏置到关闭位置，但是与弹簧117相对的流体压力打开止回阀110。根据本发明，在导管126 (见图3)中的压力调节阀的安装和使用过程中，O形环109和柔性弹簧凸片119帮助以及密封和保持每个止回阀110。如图2所示，转向器部分134与吸入部分124对接。现在参照图5，转向器部分134包括在导管126 (见图3)和顶盖136之间形成开口 132的间隔柱125 (当装配时与吸入部分124对接)。间隔柱125上的定位凸缘127将顶盖136相对于导管126对齐。转向器部分134上的可选中心柱123支承止回阀110。中心柱123具有允许止回阀110无干扰地打开的凹进部分115。穿过吸入流体通道130 (见图3)向下游流动的流体通过间隔柱125之间的开口 132向外转向。虽然在该实施例中示出了多个开口，但是根据设想，对于压力调节阀按照计划工作来说形成一个开口(例如，通过一个弓形间隔柱形成)可以是足够的。如图2所示，输出部分144与转向器部分134对接。现在参照图6，出口部分144包括支承柱145，其具有对齐凸缘148和出口孔146，并限定出口通路182。支承柱145与顶盖136对接，与导管126 (见图3)相对，并且通过将支承柱145上的对齐凸缘148与顶盖136 (见图5)上的中心凸缘138接合进行定位。吸入部分、转向器部分和输出部分可为分立的部件(例如，吸入部分和转向器部分可为分立的部件，以有利于在制造过程中可选止回阀的安装)，或者它们中的两个或三个可一体结合为单个部件。现在参照图7，可滑动构件160具有内表面162，所述内表面与芯组件120 —起形成周围密封件。可滑动构件160与芯组件120接合并能够在第一(打开)位置121 (示于图8A)和第二(关闭)位置122 (示于图8B)之间滑动。参照图8A和图8B，芯组件120与布置在其上的弹性o形环(171、172、173、174)装配，并且所述弹性O形环设置在芯组件120和可滑动构件160之间，当阀关闭(见图SB)时， 形成第一、第二、第三和第四对应周围密封件(175、176、177、178)。当压力调节阀100打开时，仅存在第一、第二和第四周围密封件。设想也可使用实现密封的诸如例如过盈配合或纤维衬垫的可选的方法。相似地，O形环也可安装在可滑动构件上。也设想其中弾性0形环(或其它密封构件)的一部分安装在芯组件和可滑动构件的每个上的构造。再參照图7，可滑动构件160的上游部分164在第一周围密封件175(见图8A、8B)与芯组件120接合。可滑动构件160的下游部分165与上游部分164接触并限定内部流体通道166，每个流体通道在内表面162中的开ロ(167、168)处终止。与下游部分165连续形成的套管169适于与芯组件在第二和第三对应周围密封件(176、177)(见图8A、8B)处接合。如图所示，套管169具有锥形前缘155，其可有利于滑动经过O形环，但是这不作为要求。可滑动构件160适于与偏置构件180接合。可滑动构件160适于与芯组件在布置在第三周围密封件177的下游的第四周围密封件178处(见图8A、8B)接合。如果存在可选壳体190，则芯组件120可选地通过弾性体垫圈密封件195进行安装，所述弾性体垫圈密封件与壳体形成流体密封性密封。再參照图1A，弾性体垫圈密封件 195安装在芯组件120中，并与壳体190形成流体密封性密封。设想也可使用实现密封的诸如例如过盈配合或弾性O形环的可选的方法。相似地，垫圈也可安装在壳体中。也设想其中弾性O形环(或其它密封构件)的一部分安装在芯组件和壳体的每个上的构造。现在參照图1A、图7、图8A和图8B，作为压缩螺旋弹簧示出的偏置构件180与凸缘164和吸入部分124接合，并从第一位置121朝向第二位置122推可滑动构件160。随着出ロ流体压カ升高，相对于压力表面161的増大的流体压カ作用在偏置构件180上直至其最終足以使得可滑动构件从第一位置(打开位置，示于图8A)朝第二位置(关闭位置，示于图8B)运动。通过调节偏置构件180的力和表面161的面积，可确定将使得阀关闭的出ロ流体压力。设想可使用除压缩螺旋弹簧之外的偏置构件的实现方式，诸如例如磁铁、片簧或附着到可滑动构件的下游的芯组件的拉伸弹性带或螺旋弹簧。根据本发明的压カ调节阀可包括可选壳体，其保护芯组件、可滑动构件和偏置构件避免损坏，并容纳可能发生的任何流体泄漏。再參照图1A，可选壳体190包括通过外螺纹193a和内螺纹193b接合的第一和第二可接合(通常可密封互锁)壳体构件191a、191b。现在參照图8B，壳体190具有分别与入ロ孔和出口孔(128、146 )相邻的第一和第二接入开ロ(194、196)。壳体构件191b包括适于接纳可滑动构件160的下游端的凹进部分104。可选地，可滑动构件160的外表面159可具有减小与壳体190的静摩擦力的肋157 (见图1A)。根据本发明的压カ调节阀可由任何合适材料制成，所述材料包括例如金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷以及它们的组合。例如，压カ调节阀的一个或多个部件可由注射成形塑料(例如，食物接触等级塑料)制成。例如，根据本发明的压カ调节阀可用于例如调节流体处理设备(例如，水纯化设备)中的流体压力，作为出口流体压カ的函数；例如，相对于入口压力。在不脱离本发明的范围和精神的条件下，本领域的技术人员可对本发明进行各种修改和更改，并且应当理解，本发明不应不当地受限于本文所述的示例性实施例。
权利要求
1.一种压力调节阀，其包括 芯组件，其包括 吸入部分，其包括限定入口孔和吸入流体通道的导管； 转向器部分，其包括与至少一个间隔件相邻的顶盖，所述间隔件与所述导管对接并形成与所述吸入流体通道流体连通的至少一个外向通道；以及 输出部分，其具有与所述转向器部分对接的出口孔，并限定输出流体通道； 可滑动构件，其具有与所述芯组件接合的内表面，并且能够在第一位置和第二位置之间滑动，并且其中所述可滑动构件包括 上游部分，其与所述芯组件在第一周围密封件处接合；以及 下游部分，其与所述上游部分接触，并限定内部流体通道，所述内部流体通道在所述内表面的第一开口和第二开口处终止，其中所述下游部分包括面对下游的压力表面，其中所述下游部分包括适于与所述芯组件在第二周围密封件和第三周围密封件处接合的套管，并且其中所述第二周围密封件设置在所述第一周围密封件和所述第三周围密封件之间；以及 偏置构件，其将所述可滑动构件从所述第二位置推向所述第一位置，其中如果所述可滑动构件在所述第一位置，则所述出口孔和所述入口孔通过所述内部流体通道流体连通，其中如果所述可滑动构件在所述第二位置，则所述出口孔和所述入口孔不通过所述内部流体通道流体连通，并且其中，响应于相对于所述压力表面的下游流体压力，所述可滑动构件能够从所述第一位置朝所述第二位置运动。
2.根据权利要求I所述的压力调节阀，其中所述下游流体压力在所述入口孔处基本独立于上游流体压力。
3.根据权利要求I所述的压力调节阀，其中所述吸入部分、所述转向器部分和所述输出部分是分立的部分。
4.根据权利要求I所述的压力调节阀，其中所述吸入部分、所述转向器部分和所述输出部分中的至少两者一体地形成为单个部分。
5.根据权利要求I所述的压力调节阀，其中所述第三周围密封件设置在所述转向器部分上。
6.根据权利要求I所述的压力调节阀，还包括分别设置在所述第一、第二和第三周围密封件上的第一、第二和第三弹性体材料0形环。
7.根据权利要求I所述的压力调节阀，其中所述可滑动构件还适于在所述第三周围密封件下游的第四周围密封件处与所述芯组件接合。
8.根据权利要求I所述的压力调节阀，还包括设置在所述吸入流体通道中并且被取向为阻碍流体从所述出口孔流向所述入口孔的至少一个止回阀。
9.根据权利要求I所述的压力调节阀，还包括包含所述压力调节阀的壳体，其中所述壳体具有与所述入口孔和所述出口孔相邻的接入开口。
10.根据权利要求9所述的压力调节阀，还包括设置在所述壳体和所述芯组件之间的与所述入口孔和所述出口孔邻近的垫圈密封件。
11.根据权利要求9所述的压力调节阀，其中所述壳体包括适于容纳所述可滑动构件的一端的凹进部分。
12.根据权利要求9所述的压力调节阀，其中所述壳体包括两个可密封互锁构件。
13.根据权利要求I所述的压力调节阀，其中所述偏置构件包括螺旋弹簧。
14.根据权利要求I所述的压力调节阀，其中所述输出部分包括在所述吸入部分对面与所述转向器部分接合的支承柱。
15.根据权利要求I所述的压力调节阀，其中所述可滑动构件适于与所述偏置构件接口 o
16.根据权利要求I所述的压力调节阀，其中所述至少一个外向通道包括多个外向通道。
17.根据权利要求16所述的压力调节阀，其中所述芯组件具有纵向轴线，并且其中所述多个外向通道垂直于所述纵向轴线按照圆形布置。
全文摘要
本发明公开了一种压力调节阀，其包括芯组件、可滑动构件和偏置构件。所述芯组件包括吸入部分、转向器部分和输出部分。可滑动构件具有套管和在内表面的第一和第二开口处终止的至少一个内部流体通道。如果可滑动构件在第一位置，则流体可通过所述阀。如果可滑动构件在第二位置，则流体不可通过所述阀。
文档编号G05D16/10GK102754041SQ201180008631
公开日2012年10月24日 申请日期2011年2月7日 优先权日2010年2月10日
发明者辛·C·海伊 申请人:3M创新有限公司