专利名称：气体压力控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体流动压力控制装置，特别涉及一种两级气体压力控制器，它能控制并在出口孔处提供一低的气体压力，而与来自于一诸如液化气罐之类的高气体压力源所需的气体流动速率无关。
本发明的背景现今，气体压力控制器的需求量正在日益增加，以安全地控制气体流动速率且将其保持在预定的极限内，并将输出气体的压力保持在一所要求的最大值之下。通常，这些目前所用的气体控制器都具有模铸的本体和随后需要二次加工进行诸如钻孔之类的机加工的簧盒构件。一般，必须在所述控制器本体内对一入口孔口进行机加工，以使它能与一由一弹性隔膜所驱动的枢转杆可靠地相互配合，以控制流入一减压室内的气体。
在这些目前所用的两级控制器中，必须对两个输入孔口进行钻孔和机加工，并且需要进一步的机加工以将所述第一级输入与所述第二级输入相连通。此外，还必须对一压力表接口进行机加工，并且还必须为每一控制器级提供排放作用。
人们希望能提供一种可藉助模铸来制造大部分构件并且仅需少量的二次加工就能最终完成装置的气体压力控制器。
本发明的概述根据本发明的原理，提供了一种其构件具有一定形状结构和布局的气体压力控制器，从而便于藉助模铸来铸造诸构件并且所需的二次加工量为最小。具体地说，在一种具有一本体壳体的两级气体压力控制器中，所述本体壳体具有一第一减压级和第二减压级，且有一共用内壁形成在所述两减压级之间。彼此相交的各流体通道通过共用内壁将所述第一级的输出与所述第二级的输入相连，并还能在所述本体壳体上提供一压力表接口。在这种新颖的结构中，彼此相交的各流体通道在一共用的相交点处相交，并在所述共用内壁内彼此相连。因此，如果需要，彼此相交的各通道可以藉助模铸所述本体壳体和共用内控制器本体壁来得到，而不需要任何二次钻孔来形成诸通道。
本发明的这种独特的两级气体压力控制器包括每一级内的隔膜和一顶盖，所述顶盖具有一用来将所述第一隔膜与共用内壁相密封隔开的第一顶盖部分，以及一用来将所述第二隔膜与共用内壁相密封隔开的第二顶盖部分。所述顶盖包括一位于所述第一和第二顶盖部分之间的接头处的共用顶盖壁。一通过所述共用壁的小通道将位于所述第一隔膜上方的第一顶盖部分与位于所述第二隔膜上方的第二顶盖部分相连通。所述小通道具有一定大小、为所述两顶盖部分提供适当的排放作用，并且在即使第一减压室的压力控制作用失灵的情况中能消除第二减压级出现过量增压的现象。因此，这种共用的排放结构就不再需要为每一级提供单独的出口。因而，所需的部件数目和装配工作量都较少，从而降低了压力控制器的成本。而且，由于在结冰下雨的环境下仍可以正常地提供向下排放作用，因此，具有较佳的户外保护性能。
根据本发明的另一个方面，提供了一种具有一可位于所述孔口输入上方之狭槽端的控制器杆。所述控制器杆由一隔膜连接用以进行驱动。一用来可控地关闭所述孔口的圆盘物件具有一阶梯形的轮廓，其中所述圆盘的一个台阶部分在所述杆端与所述狭槽相匹配，由此可以将所述圆盘俘获并保持在所述杆内。这样就能装配和保持住控制圆盘和杆的组合物，而不需要诸辅助部件或固定作业。
在本发明的又一方面中，所述输入孔口是被铸造在所述控制器内的，而不需要任何二次机加工或其它部件。将所述孔口铸造在所述控制器本体内消除了已有技术中所需的机加工作业或辅助部件，因此，大大降低了控制器的制造成本。
附图的简要说明在所附的权利要求书中具体阐述了本发明具有令人信服之新颖性的诸个特征。结合附图藉助以下描述，可以更好地理解本发明，在各附图中，凡是相同的标号均表示相同的构件，其中
图1是根据本发明的原理所制造的两级气体压力控制器的立体图；图2是沿图1中线II-II剖切的剖视图；图3是除去了诸隔膜之后的所述控制器本体的平面图；图4是沿图3中线IV-IV剖切的剖视图；图5是沿图1中线II-II剖切的、所述顶盖的剖视图；图6是所述控制器和圆盘组合在一起的主视图；以及，图7是沿图6中线VII-VII剖切的剖视图。
具体描述图1示出了一根据本发明的原理所制造的两级气体压力控制器10，它包括一具有一流体入口14和一流体出口16的本体12。设有一压力表接口18用来检测所述两级气体压力控制器的第一级的输出处和第二级的输入处的压力。一顶盖20包括一排出口22。
根据此类传统装置，压力控制器10的入口14可以连接于一诸如液化石油气体的高压气体源。所述控制器包括两个减压级。第一减压级能降低入口14的压力并将所述经降低的压力送入一用来将所述最终经降低的压力送入所述控制器出口16的第二减压级。出口16处的压力被维持在低于一所要求的最大压力值，并且所述气体流动速率是根据所述要求进行调节的。
图2-图4示出了所述控制器10的具体结构。在本体12内部，设有一第一腔室24和一第二腔室26，所述两腔室由一共用的内壁28相隔开以便在所述控制器内部形成各自的减压级。在第一减压阶段，所述进气藉助一通道30而从入口14流至一出口孔口32。气体通过孔口32的流入是由一连接于一支柱36的组合式枢转杆和圆盘组件34而进行控制的，所述支柱又连接于一能密封住所述第一腔室24的隔膜38。
保持在顶盖20的簧盒部分42内部的第一级弹簧40将一杆/盘组件34保持在一所述入口孔口32上的闭合位置，一直到下游气体压力降低(诸如由于接入一气体装置)而使隔膜38下的压力降低到足以被弹簧力所克服并能使气体以压力被降低的方式进入第一腔室24内为止。第一级隔膜部分38是沿着本体12的周缘44由所述共用内壁28的顶凸缘(top ledge)46所支承。
所述整体式隔膜还包括一第二隔膜部分48，所述第二隔膜部分同样是支承在围绕第二腔室26的壳体12周缘44上，并被支承在内壁28的端部46上。因此，第一减压级形成了一位于所述第一隔膜部分38、本体周缘部分和内壁28之间的第一腔室24。同样，所述第二减压级是由位于所述第二隔膜部分48、本体周缘部分和共用内壁28之间的腔室26所形成的。一具有一弹簧调节器43的第二级弹簧41起作用并通过一随后又连接于一支柱45和枢转的第二级杆盘组件47的盖板和隔膜48来控制流入腔室26的气体输入。
参阅图3和图4，图中最清楚地示出了本发明的独特结构，其中，第一级出口连接于所述第二级入口，并且设置有一压力表接口18。第一级出口孔50置于共用内壁28上并在第一腔室24内部。同样，一入口孔口52置于共用内壁的顶端并在第二腔室26内部，并且通过孔口52而流入腔室26内的气体是由枢转的杆盘组件47来控制的。各通道54、56在共用内壁内分别从出口孔50和入口孔口52起延伸并相交在一相交点58处。纵向通道60从所述压力表接口18通过共用内壁而通向相交点58，从而使出口孔50、入口孔口52和压力表接口18都彼此相互连通。在所述共用的分隔内壁28内部的所述三个通道的这种结构形状最好是用适当的模铸而制成，从而不再需要进行二次机械加工来形成诸孔口和诸通道。设有适当的支承支架62、64作为本体12的一部分以枢转地支承各枢转杆/盘组件34和47。在本体12内设置几根立杆66以限制所述隔膜的向下运动。
具有各自簧盒部分42、49的顶盖20包括各周缘密封缘68和一具有一密封缘72的共用内壁70。因此，当将顶盖20设置在隔膜上方时，密封缘68是位于所述隔膜的上方，并与所述隔膜匹配地接触，且相应凸缘44在本体周缘上，而共用内壁70的密封缘72位于所述隔膜上方以与内壁28的顶端46密封地啮合。在共用内壁70内壁，设置有一小通道74，因此，在由第二隔膜部分48上方的簧盒部分49所形成的容积和由第一隔膜部分38上方的第一簧盒部分42所形成的容积之间设置有一具有共用排放结构的排放口22。应予理解的是，所述通道具有一定大小从而能为各隔膜上方的顶盖部分适当提供排放作用，并且即使在第一减压腔室的压力控制作用失灵的情况中，能消除第二顶盖部分和第二减压腔室的可能发生的过量增压现象，现再参阅图6和图7，图中示出了本发明的有关枢转杆盘组件34(如果需要还有47)的另一方面，其中，杆76设置有一与圆盘80相匹配的狭槽78。也就是说，圆盘80包括一用来适当密封诸孔口的橡胶件，并包括一阶梯形轮廓，并且其中一台阶与所述杆狭槽78的轮廓和尺寸相匹配，因此圆盘80可俘获在所述狭槽内，而不需要提供任何通常所需的辅助安装件，以将所述圆盘固定于一杆上。一杆销82安装在支架62或64的内部，从而能使所述杆盘组件34在所述控制器内进行枢转地工作。
以上所作的具体描述仅仅是为了更清楚地理解本发明，应予理解的是，上述描述是非限制性的，对于本技术领域的那些熟练人员来说，显然还可以对本发明作出各种改进。
权利要求
1.一种两级气体压力控制器，它包括一具有一气体入口和一气体出口的本体壳体；一位于所述壳体内、将所述本体壳体分成两腔室的共用内壁，其中所述气体入口设置在其一侧上，而所述气体出口设置在其另一侧上；经密封的隔膜装置，它包括一密封住所述共用内壁并在所述气体入口侧形成一被密封的第一减压室的第一隔膜，以及一密封住所述共用内壁并在所述气体出口侧形成一被密封的第二减压室的第二隔膜；杆装置，它包括一联接于第一隔膜用来控制所述气体入口和所述被密封的第一减压室之间的气体流动的第一杆，以及一用来控制所述第二减压室和所述气体出口之间的气体流动的第二杆；以及穿过所述共用内壁、将所述密封的第一减压室完全联接于所述密封的第二减压室并在所述本体壳体上提供一压力表接口的各相交的流体通道。
2.如权利要求1所述的两级气体压力控制器，其特征在于，它包括一位于所述密封的第一减压室内、所述共用内壁上的出口孔；一位于所述密封的第二减压室内、所述共用内壁上的入口孔口；以及所述各相交的流体通道包括一使所述出口孔与所述入口孔口完全连通的第一通道。
3.如权利要求2所述的两级气体压力控制器，其特征在于，所述各个相交的流体通道包括一使所述压力表接口与所述第一通道完全连通的第二通道。
4.如权利要求3所述的两级气体压力控制器，其特征在于，所述各个相交的流体通道在一共用的相交点处相交。
5.如权利要求1所述的两级气体压力控制器，其特征在于，所述密封的隔膜装置包括一具有一第一和第二顶盖部分的顶盖，所述第一和第二顶盖部分分别位于所述第一和第二减压室的上方，并包括一为所述两顶盖部分所共用的顶盖壁和一位于所述第二顶盖部分内的排出口，所述共用的顶盖壁具有一从其中通过的小通道，所述小通道具有一定大小、以为两顶盖部分提供适当的排放作用，并且即使在第一减压室的压力控制作用失灵的情况中，能消除第二顶盖部分的过量增压的现象。
6.如权利要求1所述的两级气体压力控制器，其特征在于，所述第一和第二杆中的至少一根杆包括一阶梯形圆盘，和一具有狭槽的狭槽端，所述狭槽与圆盘台阶中的其中一个台阶相匹配，用来将所述阶梯形的圆盘俘获在所述狭槽端内。
7.如权利要求2所述的两级气体压力控制器，其特征在于，所述入口孔口是藉助铸造而形成的。
8.在一种具有一隔膜驱动杆的气体压力控制器中，所述杆具有一其内有一弹性圆盘构件的枢转杆端，用来控制通过一入口孔口的气体流动情况，所述改进在于所述弹性圆盘件具有一阶梯形的轮廓；所述枢转杆端包括一狭槽，所述狭槽具有一定形状能容纳其中一个圆盘台阶并将该台阶俘获在所述狭槽内。
9.如权利要求8所述的改进，其特征在于，所述入口孔口是藉助铸造而形成的。
全文摘要
一种两级气体压力控制器,具有一具气体入口和气体出口的本体壳体和一将本体壳体分成两个腔室从而具有两级减压作用的共用内壁。穿过共用内壁的彼此相交的各流体通道将第一级与所述第二级相连通并在本体壳体上提供一压力表接口,各相交的通道相交在共用内壁内的相交点处。每一级均设置有一隔膜,一顶盖具有一能将形成在顶盖和第二级隔膜之间的容积进行排空的排放口。在两级之间的共用内壁内设置有一小通道,所述小通道具有一定大小,以使各隔膜上方的顶盖部分通过所述排放口适当地排放,并即使在第一级压力控制失灵时消除第二级过量增压的现象。一隔膜驱动杆臂包括一具有狭槽的狭槽端,所述狭槽与一阶梯形气体流动控制圆盘相匹配。所述圆盘呈阶梯形,以与所述杆端狭槽相匹配,从而将所述圆盘俘获在杆狭槽端内。位于一个控制级或两个控制级内的所述入口孔口可以藉助铸造而形成,并且不需要进行进一步的机械加工或其它辅助的孔口构件。
文档编号G05D16/06GK1182487SQ96192931
公开日1998年5月20日 申请日期1996年3月13日 优先权日1995年3月31日
发明者查尔斯M·奥尔兹, 约翰D·霍斯塔特勒, 马克E·胡德, 戴维W·兰贝思 申请人:费希尔控制国际公司