混合流量和压力调节的制作方法

文档序号:33087120发布日期:2023-01-31 22:16阅读:52来源:国知局
混合流量和压力调节的制作方法
混合流量和压力调节
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年5月18日提交的名称为“hybrid flow and pressure regulation(混合流量和压力调节)”的美国专利申请63/026,253的优先权并基于该美国专利申请,该美国专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及气体调节,具体地,本公开涉及利用单个设备基于压力和/或流量进行气体调节。


背景技术:

4.气体压力调节器有两种常见类型:压力调节器和流量计调节器。压力调节器控制通过其中的气体的压力,并将入口压力调节到特定的出口压力。通常,压力调节器包括两个量规:入口压力量规和出口(或“输送”)压力量规。这些压力量规具有刻度和增量,并可以用磅/平方英寸(psi)、巴、千帕(kpa)或其它压力单位来表示压力。相比之下,流量计调节器输出特定的流速。也就是说,当调节器内部产生特定压力时,流量计调节器输出特定流速。流量计调节器上的量规提供流速的指示(例如,以立方英尺/小时(cfh)提供)。通常,在操作中,操作员必须使用单独的调节器来控制和/或测量压力,然后控制和/或者测量流速。
5.美国专利10,437,268适用于混合压力流量调节,并通过多级出口组件实现这种混合调节。然而,多级出口组件在压力测试期间有时会遇到流量限制。因此,需要改进的混合压力流量调节技术。


技术实现要素:

6.本公开涉及混合压力和流量调节。根据一个实施例,混合压力和流量调节通过出口组件实现,该出口组件以特定流速将压力调节的气流引导到下游气体管线中。
7.根据一个实施例,用于混合压力和流量调节的出口组件包括壳体、第一孔口、第二孔口、一个或多个第一辅助通路、一个或多个第二辅助通路以及内部机构。壳体限定了内部腔体,并且固定到或可固定到气体圆筒、气体圆筒配件或者混合压力和流量计调节器的调节器本体。第一孔口具有第一尺寸,并且设置在纵向延伸穿过内部腔体的主通路的上游端附近。第二孔口具有大于第一尺寸的第二尺寸,并且设置在主通路的下游端附近。所述一个或多个第一辅助通路和所述一个或多个第二辅助通路均设置在第一孔口和第二孔口之间并且均与主通路相交。内部机构使第一孔口自动地在第一位置、第二位置和第三位置之间移动。
8.当第一孔口处于第一位置时,流过出口组件的气流经由第一孔口流入主通路中,使得气流以由第一孔口调节的第一流速流过第二孔口。当第一孔口处于第二位置时,气流主要(primarily)绕过第一孔口并经由所述一个或多个第一辅助通路主要流入主通路,使得气流以由第一孔口和所述一个或多个第一辅助通路调节的第二流速流过第二孔口。当第
一孔口处于第三位置时,气流主要绕过第一孔口并经由所述一个或多个第一辅助通路和所述一个或多个第二辅助通路主要流入主通路,使得气流以最大流速流过第二孔口。除其它优点外,这三个位置可允许精确的流量和压力调节,适用于钎焊、吹扫和压力测试。例如,第三位置可以确保能够在没有不期望的流动限制的情况下进行压力测试。
9.在至少一些实施例中,出口组件可以包括在设备上,该设备还包括量规(gauge),该量规提供离开出口组件的气流的流速和/或压力的视觉指示。有利地,视觉标记可以允许用户精确地将气体调节到特定的压力或流速。量规可以包括具有第一部分和第二部分的径向标记。第一部分提供特定流速的指示,第二部分提供第二压力的指示。此外,第一部分可以限定适合于钎焊和吹扫中的至少一个的流量范围。各个部分和/或限定的流量范围可能是有利的,因为它们可以提供气体适合于频繁执行的压力或流量特定操作的清晰视觉指示。
10.附加地或替代地,设备的内部机构可以包括可移动提升阀,其使第一孔口在第一位置、第二位置和第三位置之间移动。例如,在一些情况下,壳体限定第二孔口,可移动提升阀限定第一孔口和主通路。无论如何,可移动提升阀是用于移动第一孔口的相对便宜、有效且稳定的机构。
11.在这些实施例中的一些实施例中,该机构还包括第一偏置构件、旁通提升阀和第二偏置构件。第一偏置构件被偏置抵靠可移动提升阀以使可移动提升阀将第一孔口保持在第一位置,直到出口组件中的背压达到第一预定阈值。旁通提升阀设置在可移动提升阀周围,使得当第一孔口处于或移动到第二位置(或处于或移动到第三位置)时,可移动提升阀作用在旁通提升阀上。第二偏置构件被偏置抵靠旁通提升阀并作用在旁通提升阀上,以使可移动提升阀将第一孔口保持在第二位置,直到出口组件中的背压达到第二预定阈值。有利地,偏置构件可确保第一孔口在必要时(例如,当压力下降时)自动返回到适于提供低流速的位置。此外,旁通提升阀可以选择性地增加出口组件中可用的流动面积,从而允许在高压操作期间(例如,在压力测试期间)增加流量。
12.如下文进一步详细描述的,在具有偏置构件的至少一些实施例中,所述背压使可移动提升阀自动地移动,使得当背压达到第一预定阈值时,可移动提升阀使第一孔口移动到第二位置,并且使得当背压达到第二预定阈值时,可移动提升阀使第一孔口移动到第三位置。因此并且有利地,用户不需要与孔口相互作用以实现不同的流速。
13.此外,在一些实施例中,出口组件还包括第一环形通路和第二环形通路。当可移动提升阀使第一孔口移动到第二位置时,第一环形通路打开,以允许气流主要绕过第一孔口。当打开时,第一环形通路提供通向所述一个或多个第一辅助通路的流动路径。当可移动提升阀移动旁通提升阀时(例如,当使第一孔口移动到其第三位置时),第二环形通路打开。当打开时,第二环形通路提供通向所述一个或多个第二辅助通路的流动路径。如上所述,可移动提升阀和/或自动移动可提供许多优点,例如有效且容易的气体调节。此外,打开第二环形通路可以显著增加用于压力测试的气流的流速,使得可以快速且有效地完成压力测试。
14.附加地或替代地,出口组件可以包括第一环形凸缘和第二环形凸缘。第一环形凸缘可以沿径向设置在第一孔口的外部,靠近主通路的上游端,并且可以被配置为当第一孔口处于第一位置时密封围绕第一孔口形成的第一背压腔室的周边边缘。然而,当第一孔口处于第二位置时,第一环形凸缘可以打开第一背压腔室的周边边缘。第二环形凸缘可以沿
径向设置在第一环形凸缘的外部,靠近主通路的上游端,并且可以被配置为当第一孔口处于第二位置时密封围绕第一孔口形成的第二背压腔室的周边边缘。然后,当第一孔口处于第三位置时,第二环形凸缘可以打开第二背压腔室的周边边缘。这允许在不同的压力阈值下实现不同的流速,这在出口组件用于调节不同功能(例如钎焊、吹扫和压力测试)的气体时可能是有利的。
15.在一些情况下,出口组件能够可移除地或固定地固定到圆筒配件(其能够可移除地或固定地联接到气体圆筒)。因此,最终用户可以将圆筒输送到工作现场,而无需记住携带或获取一个或多个用于钎焊、吹扫和/或压力测试的调节器。将出口组件固定地固定(例如,不可移除地固定)到固定地固定在(例如,不可移除地固定在)气体圆筒上的圆筒配件还可以确保出口组件在气体圆筒的使用寿命内不会有意或无意地被拆除,这可以确保气体圆筒在其寿命期间连续运行(只要进行适当的维护)。或者,出口组件能够可移除地固定到混合压力和流量计调节器的调节器本体。例如,出口组件可改装为独立调节器装置,以将独立调节器转换为混合调节器,或者在调节器本体进行维修、升级等时在调节器本体之间切换。这也可以允许出口组件与不同样式、形状或配置的调节器本体(即,调节器本体尺寸适合特定应用)一起使用。
16.在至少一些情况下,包括出口组件的圆筒配件和/或调节器可以包括单个量规,该单个量规包括第一标记和第二标记。当气体以低于量规阈值压力的压力离开时,第一标记提供离开混合压力和流量计调节器的出口的气体的流速的指示。当气体以高于量规阈值压力的压力离开时,第二标记提供离开混合压力和流量计调节器的出口的气体的压力的指示。因此,用户可以容易且准确地监测气体调节,以安全且准确地实现各种压力或流速。
17.在一些实施例中,单个量规的第一标记和第二标记是视觉标记。附加地或替代地,第一标记可以限定用于钎焊和吹扫中的至少一个的流量范围。此外,在单个量规的一些实施例中,第一标记和第二标记被包括在径向带的不同部分中。在另一些实施例中,第二标记包括径向标记,其被配置为指示离开出口的气体的压力。如上所述,除了其它优点之外,各种标记、部分和流量范围可能是有利的,因为它们可以提供气体适合于频繁执行的压力或流量特定操作的清晰视觉指示。
18.根据另一个实施例,本技术涉及气体圆筒,该气体圆筒包括具有罐和出口的圆筒以及不可移除地联接到圆筒的出口的混合压力和流量配件。该混合压力和流量配件包括出口组件,该出口组件具有限定从上游端延伸到下游端的内部腔体的壳体、靠近上游端设置在内部腔体内的插塞以及在插塞和内部腔体的下游端之间设置在内部腔体内的两级提升阀。
19.两级提升阀包括限定中心孔口的第一座部、围绕第一座部设置的第二座部、第一偏置构件和第二偏置构件。第一偏置构件被偏置抵靠第一座部以使第一座部接合插塞,直到作用在第一座部上的背压达到第一预定阈值。第二偏置构件被偏置抵靠第二座部以使第二座部接合插塞,直到作用在第二座部上的背压达到第二预定阈值。将第一座部与插塞分离将打开第一座部和第二座部之间的第一流动路径,第一流动路径允许气体以比中心孔口允许的流速大的第一流速流动。类似地,使第二座部与插塞分离将打开第二座部和壳体之间的第二流动路径,第二流动路径允许气体以比中心孔口允许的流速大的第二流速流动。
20.在一些情况下,作用在第二座部上的背压主要借助于第一座部间接作用在第二座
部上。附加地或替代地,在第一座部与插塞分离之后,第二座部可以与插塞分离,使得当第一流动路径打开时,第二流动路径也打开。在这些实施例中的一些实施例中,第二流动路径和第一流动路径共同地允许气体以比第一流速和中心孔口允许的流速大的第三流速流动。
21.此外,在一些情况下,混合压力和流量配件还包括压力控制件、开/关控制件和量规,并且压力控制件可以在气体圆筒的罐的纵向轴线上对齐,而开/关控制件和量规取向成与罐的纵向轴线正交。
附图说明
22.为了完成说明书并且为了更好地理解本发明,提供了一组附图。附图构成说明书的组成部分,并示出了本发明的实施例,该实施例不应被解释为限制本发明的范围,而仅作为如何实施本发明的示例。附图包括以下的图:
23.图1是根据本公开的示例性实施例的混合压力和流量计调节器的出口组件的剖视图。
24.图2是图1的出口组件的外部透视图。
25.图3a是图1的出口组件的侧剖视图。
26.图3b是图3a的剖视图的一部分的详细视图。
27.图4和图5是分别沿图3a的线b-b和c-c截取的图1的出口组件的剖视图。
28.图6a-6c示出了根据示例实施例的处于不同级或操作位置的出口组件。
29.图7示出了根据示例实施例的组装图1的出口组件的方法。
30.图8示出了包括图1的出口组件的混合压力和流量计配件的示例实施例。
31.图9a-9d示出了包括图1的出口组件的混合压力和流量计配件的另一示例实施例的俯视图、左侧视图、右侧视图和前视图。
32.图10示出了图8的配件的剖视图,示出了通过配件的流动路径。
33.图11a-11c示出了根据示例实施例的可包括在混合压力和流量计配件上和/或周围的配件防护装置。
34.图12和13提供了根据本公开的示例实施例的包括图1的出口组件的混合压力和流量计调节器的前后透视图。
35.图14是可与本文所述的出口组件一起使用的量规的前视图。
36.图15是图示本文所述的出口组件所提供的压力和流速的图表。
37.在整个图中,相同的附图标记表示相同的部件。
具体实施方式
38.以下描述不是以限制性的意义进行的,而是仅为了描述本发明的广泛原理而给出的。将参考示出根据本发明的元件和结果的上述附图,以示例的方式描述本发明的实施例。
39.总体上,本文描述并呈现了混合压力和流量计调节技术。这些技术至少通过独立调节器和配件来实现,但针对本技术的目的,术语“调节器”可能包括独立调节器和提供调节的气体圆筒配件。因此,术语“独立调节器”和“配件”或类似物可能涉及调节器的类型或类别,术语“调节器”可能涉及这两类调节器以及其它类型的调节器。也就是说,本文提出的调节器是混合式的,因为它们可以用于测量和/或控制穿过其中的气体的流速和/或压力,
并且不需要与另一调节器交换或补充以提供这种双重功能。也就是,本文描述和提出的调节器是能够调节压力和流速的单个装置。为了实现这一点,本文提出的调节器包括独特的出口组件,其基于气体的压力自动改变离开调节器的气体的流动路径。更具体地,出口组件具有多个流动路径,这些流动路径可以选择性地打开,以便例如针对特定范围的低压提供不同的流速,针对更高的压力提供高流速,以允许精确且有效的压力测试。
40.相比之下,许多现有的调节器通常测量和/或控制压力或流量,但并非测量和/或控制压力和流量。因此,如果用户需要在第一操作中测量流量,在第二操作中测量压力,则用户可能需要携带两个调节器,并在操作之间更换调节器。作为更具体的示例,如果管道工需要钎焊连接件并随后对包括钎焊连接件的系统进行压力测试,则管道工可能需要在钎焊和压力测试步骤之间将流量计调节器更换为压力调节器。这可能是繁重和昂贵的(就用户需要购买和携带两个调节器而言),而且效率低下。鉴于此,本技术人拥有的美国专利10,437,268引入了混合调节器。然而,这种混合调节器可能在高压下提供有限的流量(因为相同的流动路径用于吹扫和压力测试),因此对于压力测试而言可能效率低下。
41.或者,一些调节器可以包括不同的孔口,这些孔口可以手动切换操作以支持不同的操作;然而,这些调节器通常在固定压力下运行,这可能导致某些流速以危险量的压力输送。例如,如果包括这些调节器中的一个调节器的系统是“端部封闭”的,那么调节器中的高压可能会积聚并导致灾难性故障。当软管、管道或其它孔口的喷嘴或出口堵塞时,会出现端部封闭。现有调节器的固定压力率也限制了调节器对于需要与预定压力不同的压力的压力操作的灵活性和/或可行性(并且加热、通风和空气调节(hvac)操作经常需要200psi至750psi范围内的任何压力)。因此,采用多孔口调节器的操作员可能仍需要携带多个调节器(即,用于不同压力),并在操作之间更换调节器。此外,这些多孔口装置通常不提供与压力和/或流速相关的反馈,用户必须信任装置上标记的操作设定(即“钎焊”或“吹扫”标记,无任何特定流量或压力指示)。
42.图1示出了用于混合压力和流量调节的出口组件100的剖视图。出口组件100包括从第一端104延伸到第二端108的壳体102。第一端104(即上游端)限定或包括入口106,而第二端108(即下游端)终止于出口110。在所描绘的实施例中,出口110与邻近壳体102的下游端108限定的第二孔口130具有相同的尺寸。为了调节流过其中的气体的压力和流量(如图1中的流动f1所示),出口组件100包括内部机构150,该内部机构限定了第一孔口174和设置在第一孔口174与第二级孔口130之间的辅助通路,所述辅助通路包括:一个或多个第一辅助通路166;以及一个或多个第二辅助通路185。
43.第一孔口174通过主通路152连接到第二孔口130,所述一个或多个第一辅助通路166以及所述一个或多个第二辅助通路185延伸到该主通路中。也就是,出口组件100包括主通路152,该主通路沿长度方向(即沿着在出口组件100的第一端104和第二端108之间延伸的方向)延伸,并用作第一孔口174和第二孔口130之间的管道(或至少第一孔口174与将主通路152连接到第二孔口130的管道之间的管道)。同时,所述一个或多个第一辅助通路166以及所述一个或多个第二辅助通路185垂直于主通路152延伸,并与主通路152相交,以将环形通路176和196(见图4、6b和6c)连接到主通路152。
44.如下文进一步详细说明的,内部机构150使第一孔口174自动地在第一位置p1、第二位置p2和第三位置p3之间移动,以选择性地打开环形通路176和196(见图6a-6c)。例如,
在一些情况下,内部机构150是两级、两部分提升阀。更具体地,内部机构150可以包括第一部分160(本文中也称为可移动提升阀160)、第一偏置构件179、第二部分180(本文中也称为旁通提升阀180)和第二偏置构件198。第一偏置构件179可以被配置为允许可移动提升阀160响应于背压而沿下游方向平移,从而使内部机构150从其第一位置p1移动到其第二位置p2。同时,第二偏置构件198可以被配置为允许旁通提升阀180响应于背压而沿下游方向平移,从而使内部机构150从其第二位置p2移动到其第三位置p3。在图1中,在内部机构150和靠近出口组件100的第一端104所包括的插塞140之间限定的背压腔室178中产生背压。
45.仍然参考图1,但现在结合图2,在所示实施例中,壳体102是由第一部分102(1)和第二部分102(2)形成的两部分壳体,第一部分和第二部分经由螺纹联接件103固定在一起(见图3a)。然而,在其它实施例中,壳体102可以是单个部件或者可以由以现在已知或以后开发的任何方式联接在一起的两个或更多个部件形成。无论如何,第一端104被配置为附接到调节器或圆筒配件(下文描述),因此,壳体可以包括设置在第一端104附近的外部附接特征结构105。类似地,第二端108被配置为附接到接收调节气体的下游气体管线或部件,因此,壳体102可以包括靠近第二端108的外部附接特征结构109。在所描绘的实施例中,附接特征结构105和109是螺纹。然而,在其它实施例中,附接特征结构105和109可以是或包括能够用于在出口组件100的任一端上实现密封附接的任何类型的联接器(即,卡扣接合、棘爪结构等)。事实上,本文提出的出口组件可以作为独立部件提供,该独立部件可以附接到任何期望的调节器,例如以将调节器转换为混合调节器(即,作为改型)。
46.图3a示出了图1的出口组件的另一个剖视图。图3b示出了图3a的剖视图的一部分的详细视图。总体上,壳体102限定内部腔体120。内部腔体120可以包括容纳内部机构150的部件的各种部分或部件。例如,内部腔体120可以包括第一部分122、第二部分126和第三部分132。第一部分122可以从第一端104向内延伸,并终止于肩部124,该肩部在第一部分122和第二部分126之间形成台阶,插塞140可以坐靠该台阶。插塞140包括允许气体流入第二部分126的内部通路142,并且插塞140还限定了密封表面,内部机构150(例如,可移动提升阀160、旁通提升阀180或这两者)可以抵靠该密封表面进行密封,以形成与内部腔体120的第一部分122相邻的背压腔室178。
47.在所描绘的实施例中,通过将入口构件144拧入与壳体102上的邻近出口组件100的第一端104的内螺纹接合,将插塞140固定就位。安装之后,入口构件144还限定了出口组件100的入口106。然而,这仅仅是一个示例,插塞140可以以任何期望的方式(例如,利用采用o形环的技术)固定在内部腔体120的第一部分122内。同样,在不同的实施例中,入口106可以由部件以任何期望的方式限定。
48.在内部腔体120的另一端处,第三部分132(即出口部分132)从第二端108向内延伸到第二孔口130,第二孔口将第三部分132连接到第二部分126。由于其位置,当出口组件100中包括的内部机构150被致动到第二位置p2或第三位置p3(见图6b和6c)时,第二孔口130可有助于控制离开出口组件的气体的流速,这至少是因为其可控制离开出口组件100的气体的最大流速。
49.内部腔体120的第二部分126在第一部分122和第三部分132之间延伸。更具体地,第二部分126从第一部分122的肩部124(其位于内部机构150的上游)延伸到第二孔口130。第二部分126可以是阶梯状部分,并且可以包括一个或多个明确限定的台阶(例如,与弧形
或平缓倾斜的台阶相对的直角台阶),其可以支撑内部机构150。例如,在所描绘的实施例中,第二部分126包括环形部段128和台阶129,环形部段128被配置为接纳内部机构150的大部分,内部机构150可抵靠台阶129进行压缩。具体地,在所描绘的实施例中,第二偏置构件198在提升阀180和压盖199之间延伸,该压盖位于邻接台阶129的摩擦阻尼器1991上。因此,如果背压将旁通提升阀180向下游推压抵靠第二偏置构件198(如下文进一步详细描述的),则背压将导致第二偏置部件198在旁通提升阀180和台阶129之间压缩。压盖199和摩擦阻尼器1991可以密封第二偏置构件198和台阶129之间的空间,同时在它们之间提供可靠的连接。
50.第二部分126还包括大体上无阻碍的管道127,在此,“无阻碍”用于表示管道127不包括在台阶129和内部腔体120的第三部分132之间延伸的台阶或肩部。然而,在其它实施例中,内部腔体120的第二部分126也可以包括倾斜台阶、漏斗形部分或其它特征结构,以支撑内部机构150并将流过第二部分126的任何气体引导到第二孔口130。同样,尽管未示出,但在其它实施例中,第一部分122和第三部分132也可以包括倾斜台阶、漏斗形部分或其它特征结构,以辅助流量和/或压力控制、组装等。
51.现在转到图3b,如上所述,内部机构150包括可移动提升阀160和旁通提升阀180。在高水平处,可移动提升阀160设置在旁通提升阀180内(即,沿径向处于其内部),并且其尺寸被精确地形成为在旁通提升阀中滑动或平移,继而其尺寸被精确地形成为在壳体102的内部腔体120内滑动或平移。更具体地,旁通提升阀180具有主体182,该主体具有基部部分184、管道部188和座部部分190。在所描绘的实施例中,基部部分184固定地联接到管道部分188和座部部分190或与管道部分188和座部部分190一体地形成,并且这些部段中的每一个的尺寸形成为配合在出口组件100的内部腔体120内(例如,在内部腔体120的第二部分126的部段内)。事实上,基部部分184的尺寸形成为使得在基部部分184和壳体102的限定了内部腔体120的第二部分126的环形部段128的部分之间形成小间隙或环形通路196(见图4)。
52.管道部分188的尺寸可以形成为或可以不形成为在管道部分188和壳体102之间形成间隙;但是,无论哪种方式,基部部分184和管道部分188都可以在内部腔体120的第二部分126内移动(例如,滑动或平移)。具体地,基部部分184可以在内部腔体120的第二部分126的环形部段128内移动(例如,滑动或平移),并且管道部分188可以在(内部腔体120的)第二部126的管道127内移动(即,滑动)。然而,值得注意的是,基部部分184比内部腔体120的管道127宽(即,具有更大的直径),因此,基部部分184不能滑入到管道127中。相反,旁通提升阀180的主体182的基部部分184具有比环形部段128的长度短的长度,使得基部部分184可以在环形部段128内滑动。同样,管道部分188的长度比管道127的长度短,使得管道部分188可以在管道127内滑动(例如平移)。
53.由于主体182的管道部分188与主体182的基部部分184和座部部分190固定地联接(或一体地形成),因此这些部分例如基于施加在基部部分184的力而一起移动(例如,一起滑动或平移)。如上所述,该运动可以通过形成在内部腔体120的第二部分126的上游边缘处的背压腔室178中的背压来实现。在至少一些位置或配置(即,级)中,(旁通提升阀180的主体182的)座部部分190的环形凸缘192限定背压腔室178的周边边界。环形凸缘192被配置为选择性地与插塞140配合以选择性地限定该周边边界,例如当第二偏置构件198的弹性推压环形凸缘192与插塞140接合(即密封接触)时。
54.总体而言,旁通提升阀180是中空的或环形的,使得可移动提升阀160(即内部机构150的第二部分160)可以定位在旁通提升阀中。这种形状还确保气体可以流过旁通提升阀180。事实上,管道部分188可以包括从第二辅助通路185(下面将进一步详细讨论)延伸到第二级孔口130或朝向第二级孔口130延伸(取决于内部机构150的位置)的无阻碍管道189。此外,旁通提升阀180的基部部分184可以限定外肩部186和内肩部187。外肩部186提供一表面,第二偏置构件198可以在该表面处接合旁通提升阀180。内肩部187提供一表面,第一偏置构件179可以在该表面处接合旁通提升阀180(如下文进一步详细说明的)。
55.仍参考图3b,可移动提升阀160具有主体162,该主体包括基部部分164、管道部分168和座部170(类似于旁通提升阀180)。基部部分164与管道部分168和座部170固定地联接或一体地形成,并且这些部段中的每一个的尺寸形成为配合在旁通提升阀180的基部部分184内。事实上,基部部分164的尺寸形成为使得在可移动提升阀160的基部部分164和旁通提升阀180的基部部分184之间形成小间隙或环形通路169(也如图4所示)。
56.更具体地,可移动提升阀160的基部部分164和管道部分168可以在旁通提升阀180的基部部分184内移动(例如,滑动或平移)。然而,旁通提升阀180的内肩部187在旁通提升阀180的基部部分184内限定了狭窄下游部段。可移动提升阀160的基部部分164比该狭窄部段宽,因此,可移动提升阀160的基部部分164在下游方向上的运动范围是有限的。相反,该运动范围由可移动提升阀160的基部部分164的长度和旁通提升阀180的基部部分184的长度(比基部部分164长)限定。可移动提升阀160的基部部分164也是阶梯状的,以在旁通提升阀180的基部部分184和可移动提升阀160的基部部分164之间提供空间,第一偏置构件179和o形环177可以定位在该空间中。例如,在所描绘的实施例中,第一偏置构件179在旁通提升阀180的内肩部187和基部部分164的台阶之间延伸,同时o形环177定位成与内肩部187相邻。
57.座部170限定了可移动提升阀160的上游端,并包括第一孔口174,在所示实施例中,第一孔口居中地位于座部170上。除了第一孔口174之外,座部170限定了背压腔室178的横向边界(例如,相对于主要流动方向成横向或正交地延伸的边界)。座部170还包括环形凸缘172,其被配置为选择性地与插塞140配合以选择性地限定背压腔室178的周边边界(例如,当内部机构150处于第一或非致动位置/级p1时)。
58.因此,当在背压腔室178中构建背压时,背压将向下游推动座部170。最初,该下游力将导致可移动提升阀160在旁通提升阀180内移动,其中基部部分164朝向内肩部187平移,并且管道部分168进一步平移超过内肩部187。可移动提升阀160的下游平移也将使环形凸缘172与插塞140分离,并打开第一环形通路176,如下文进一步详细描述的。然而,最终,由第一偏置构件179施加的弹性力将大于由第二偏置构件198(在旁通提升阀180上)施加的弹性力,和/或可移动提升阀160将不能进一步滑动(例如,在基部部分164接触内肩部187和/或o形环177的情况下)。此时,(在背压腔室178中)作用在座部170上的背压将导致至少旁通提升阀180(如果不是旁通提升阀180和可移动提升阀160两者)向下游平移。
59.图4是沿图3a的线b-b截取的出口装置的剖视图。如图4a所示,第一孔口174具有相对较小的直径(例如,在大约0.005英寸至大约0.015英寸的范围内,例如0.0083英寸)。因此,当气体进入出口组件100的入口106时,并非所有气体都能够通过第一孔口174流入主通路152。相反,最初,流入入口106的气体(例如,流f1)将在背压腔室178中邻近第一孔口174
产生背压。当背压达到第一压力阈值时,背压将致动内部机构150,使内部机构150从其第一位置p1(见图6a)移动到第二位置p2(见图6b)。该第一致动将打开内部机构150的第一部分160(即,可移动提升阀160)和内部机构150第二部分180(即,旁通提升阀180)之间的第一环形通路176。
60.更具体地,最初(即,在背压达到第一压力阈值之前),可移动提升阀160的环形凸缘172和旁通提升阀180的环形凸缘192都将与插塞140接合。由于环形凸缘172沿径向设置在环形凸缘192的内部,所以当两个环形凸缘172和192与插塞140接合时,可移动提升阀160的环形凸缘172限定背压腔室178的周边边界。然后,当背压达到第一压力阈值时,环形凸缘172将与插塞140分离并打开第一环形通路176。然而,环形凸缘192将保持与插塞140接合,直到背压达到大于第一压力阈值的第二压力阈值。因此,当背压高于第一压力阈值但低于第二压力阈值时,旁通提升阀180的环形凸缘192将限定背压腔室178的周边边界。然后,如果背压腔室178中的背压达到第二压力阈值,则背压将以足够的力推动可移动提升阀160抵靠旁通提升阀180,使得旁通提升阀180可以克服第二偏置构件198的阻力并沿下游方向平移。旁通提升阀180在下游方向上的平移打开第二环形通路196。
61.图5是沿图3a的线c-c截取的出口组件100的剖视图。可以看出,第二孔口130显著大于第一孔口174(尽管这些图像不一定按比例绘制)。因此,第二孔口130能够支持比第一孔口174更高的流速,并且内部机构150的特征结构可以协作以调节流过第二孔口130的气体的流速。
62.图6a-6c示出了当第一孔口174/内部机构150处于第一位置p1(第一级)、第二位置p2(第二级)或第三位置p3(第三级)时,流经出口组件的气流的流动路径。总体上,内部机构150限定了通过出口组件100的多个流动路径,每个流动路径使不同尺寸的流动区域与流过出口组件的气体对齐。也就是,内部机构150主要负责自动地移动或改变流过出口组件100的气体的路径。更具体地,内部机构150与插塞140一起工作以限定腔室和/或密封路径,以使气体沿着特定通路流过出口组件100。如上所述,插塞140可以固定地固定在内部腔体120内,使得例如内部机构150可以选择性地与插塞140协作,以在内部腔体120的第二部分126的上游边缘(例如,内部机构150的上游)处创建或调节背压腔室178的容积。在至少一些实施例中,内部机构150通过将环形特征结构(例如,凸缘172和/或192)压靠在插塞140的远端(即插塞的内部或下游端)处包括的密封件或o形环(未示出)上而与插塞140协作。
63.具体地,如图6a所示,当内部机构150处于第一位置p1时,出口组件在第一级s1中操作并且进入出口组件的气体流过第一孔口174(例如0.0083英寸的孔口),内部机构150的两个座部部分170和190都抵靠插塞140密封,以密封第一环形通路176和第二环形通路196。此外,在级s1中,可移动提升阀160的管道部分168连接到和/或限定出口组件100的主通路152。因此,当出口组件100处于第一级s1时,气体沿着流动路径f1相对直地流过出口组件。在流动路径f1上,第一孔口174的尺寸可以将气体的流量调节为大致适合钎焊的流速(例如,3-6cfh)。
64.如上所述,随着时间的推移,流入背压腔室178的气体对内部机构150产生背压,这最终致动内部机构150的第一部分160(例如,可移动提升阀160)。这将内部机构150的第一部分160推靠第一偏置构件179(和第二偏置构件198),直到最终由背压产生的推力克服第一偏置构件179的偏置力。第一偏置构件179基本上比第二偏置构件198更弱(例如,更小和/
或更薄),因此,第一偏置构件179的力将在第二偏置构件198的力之前被克服。如上面详细描述的,内部机构150和出口组件100的内部腔体120的第二部分126的形状和尺寸形成为允许内部机构150的各部分在内部腔体120内移动(例如滑动)。
65.现在转到图6b,当背压达到第一阈值(例如,125磅/平方英寸表压(psig))时,内部机构150使第一孔口174移动到第二位置p2。也就是,内部机构150的第一部分160抵抗第一偏置构件179沿下游方向移动,使得出口组件100移动到操作的第二级s2。换言之,当流过出口组件100的气体对内部机构150施加足够的力(例如,经由座部170)以克服第一偏置构件179的偏置力时,内部机构150的第一部分160从第一位置p1(图6a)滑动到第二位置p2(图6b)。当内部机构150的第一部分160处于第二位置p2(图6b)时,内部机构150的第一部分160的环形凸缘172不再与插塞140接合并打开第一环形通路176。
66.值得注意的是,在该第一致动期间,内部机构的第二部分180(例如,旁通提升阀180)不移动或滑动。相反,第二偏置构件198的偏置力的强度允许第二部分180保持与插塞140接合,以密封第二环形通路196。然而,可移动提升阀160的基部部分164的形状和尺寸确保了在可移动提升阀160致动期间,可移动提动阀160保持在旁通提升阀180内。
67.仍参考图6b,当内部机构150的第一部分160处于其第二位置p2时,气体沿着第二流动路径f2流过出口装置。与第一流动路径f1一样,气体流过插塞140并进入背压腔室178(该室位于第一孔口174的上游),但现在,腔室178不再由环形凸缘172密封。也就是,内部机构150的第一部分160的环形凸缘172不再与插塞140接合或配合,因此,第一环形通路176可从腔室178接近。第一环形通路176限定了开口,其总表面积基本上大于第一孔口174的表面积(如图4所示),因此,气流f2可以主要流过第一环形通路176(即,因为流动的气体遵循阻力最小的路径),如图6b所示。因此,气流f2将主要绕过第一孔口174,主要流经第一环形通路176并经由一个或多个第一辅助通路166返回主通路152。设置在第一偏置构件179下游的o形环177可以防止内部机构150的第一部分160和第二部分180之间的泄漏。
68.一旦气体重新进入主通路152,其可以经由第二孔口130流向出口110。因此,流速将主要由第一环形通路176以及一个或多个第一辅助通路166调节到比第一级s1中实现的流速高的流速。例如,第一环形通路176以及一个或多个第一辅助通路166可以将气流f2调节到例如20-50ch的流速,这可以是用于吹扫的合适流速。
69.如果背压腔室178中的背压在出口组件在第二级操作时消散(例如,内部机构150处于位置p2),则第一偏置构件179使内部机构1150的第一部分160自动滑回到其第一位置p1。在所示实施例的至少一些用途中,当内部机构150的第一部分160在其第一位置p1和第二位置p2之间移动时(即,如果出口装置100如图3所示定向),内部机构150的第一部分160在内部腔体120内大致水平滑动;然而,在其它实施例中,内部机构150的第一部分160可以沿着任何方向上取向的任何轴线滑动(即,因为出口组件100可以相对于调节器或圆筒在任何位置取向)。
70.或者,现在参考图6c,如果背压腔室178中的背压增加超过第二阈值,则内部机构使第一孔口174移动到第三位置p3并打开第二环形通路196,使得出口组件100在第三级s3中操作。作为示例,第二压力阈值可以是250psig。打开第二环形通路196可以产生通过出口组件的又一个流动路径,该流动路径主要绕过第一孔口174,如流动路径f3所示。
71.更具体地,当背压腔室178中的背压达到第二阈值时,背压可以克服第二偏置构件
198(其作用在内部机构150的第二部分180上)的偏置力,并将内部机构150的第二部分180推向下游。这将内部机构150的第二部分180的环形凸缘192与插塞140解除密封,并打开第二环形通路196。流过第二环形通路196的气体围绕内部机构150的第二部分180(在内部机构150的第二部分180和出口组件的壳体102之间)经过并通过第二偏置构件198,然后经由一个或多个第二辅助通路185重新进入主通路152。摩擦阻尼器1991(或另一密封件,例如o形环)可以设置在第二偏置构件198的下游,以防止内部机构150的第二部分180和出口组件100的壳体102之间(例如,在内部腔体120的第二部分126和第三部分132之间的台阶129处)的泄漏。
72.一旦气体重新进入主通路152,其可以经由第二孔口130流向出口110。因此,流速将由第一环形通路176、第二环形通路196、一个或多个第一辅助通路166、一个或多个第二辅助通路185以及第二孔口130共同调节到比第一级或第二级(即位置p1或p2)中实现的流速高的流速。然而,在至少一些实施例中,第二环形通路196可以大于第一环形通路176。也就是说,第二环形通路196的横截面积可以大于第一环形通路176的横截面积。其也可以大于第一孔口174和第一环形通路176的组合横截面积。在这些实施例中,当出口组件100处于其第三级s3时(例如,当第一孔口处于其位置p3时),沿着路径f3流过出口组件的气体可以主要绕过第一孔口174和第一环形通路176,使得第二环形通路196以及一个或多个第二辅助通路185主要调节/控制第三级s3中的流速。
73.值得注意的是,不管在第三级s3中如何调节/控制流量,通过出口组件100的流速将增加和/或最大化。例如,第三级(位置p3)可以将气流f3调节到例如超过50cfh的流速,这可能适合于支持有效的压力测试。示例性流速如图16所示。替代地,第三级s3可以被称为提供未调节流量。总体上,与以较低流速在这些压力下(例如,用于压力测试)提供气体的比较组件相比,第三级s3提供的较高流速可为较高压力的气体使用提供显著的生产率益处。例如,利用第三级s3提供的较高流速,可以更快、更有效地完成压力测试。
74.仍参考图6c,当背压腔室178中的背压增加超过第二阈值并导致内部机构150的第二部分180沿下游方向移动时,内部机构150的第一部分160可以与内部机构150的第二部分180一起移动(至少因为第一偏置构件179比第二偏置构件198弱)。然而,内部机构150的第一部分160不需要与内部机构150的第二部分180同步移动,并且可以相对于内部机构150的第二部分180以任何方式移动。此外,如果腔室178中的背压消散到第二阈值以下,而出口组件100在第三级中操作,则第二偏置构件198使内部机构150的第二部分180自动滑回到其密封位置p2(例如,滑回到其在第二级s2中的位置)。然后或者同时,如果背压腔室178中的背压消散到第一阈值以下,则第一偏置构件179使内部机构150的第一部分160自动滑回到其第一位置p1(例如,如第一级s1所示)。
75.图7示出了用于组装本文提出的出口组件的方法200。值得注意的是,在该示例性实施例中,两件式壳体102便于内部机构150的相对简单的安装。具体地,两件式壳体102能够用最少的工具或没有工具进行五步组装。然而,方法200仅是一个示例,在其它实施例中,可以使用其它技术将本文提出的出口组件与由一个或多个零件/部件形成的本体组装在一起。也就是,为了完整性,现在详细描述方法200。
76.首先,在步骤1中,将第二偏置构件198、压盖199和摩擦阻尼器1991滑动到旁通提升阀180的下游端上,形成旁通提升阀子组件1801(见步骤2)。压盖199和摩擦阻尼器1991可
以固定在第二偏置构件198的下游端上(例如,经由摩擦配合或压配合),并且第二偏置构件198可以在压盖199和旁通提升阀180的外肩部186之间延伸。在步骤2中,可移动提升阀160、第一偏置构件179和o形环177安装在旁通提升阀子组件1801内。首先安装o形环177,并且第一偏置构件179在o形环177和可移动提升阀160的主体162之间延伸。这完成了内部机构150的组装。
77.在步骤3中,将内部机构150的下游端插入出口组件壳体102的第二部分102(2)中。具体地,管道部分188坐置在出口组件壳体102的第二部分102(2)内,与第二孔口130(其由第二部分102(2)限定)对齐。然后,在步骤4中,将第一部分102(1)安装在内部机构150的上游端之上。在所示实施例中,第一部分102(1)经由螺纹联接件103固定到第二部分102(2)。最后,在步骤5中,将插塞140安装到出口组件壳体102的第一端104中,以限定入口106。在所描绘的实施例中,插塞140固定地联接到入口构件144,该入口构件可经由螺纹固定到壳体102的第一部分102(1)。利用该组装方法200,如果内部机构或壳体102的任何部件需要检查、更换、调节等,则这些部件将易于接近和更换。此外,该组装方法200能够使用户容易地用子组件重新组装出口装置100,而无需试图管理许多小部件。
78.图8是圆筒400的前视图,该圆筒具有包括本文提出的出口组件100的圆筒配件300的第一实施例。图9a-9d示出了也包括本文提出的出口组件100的圆筒配件300’的第二实施例的前视图、俯视图、右视图和左视图(围绕前视图组织)。在图8中,圆筒配件300示出在圆筒400上(以虚线示出),而图9a-9d示出了没有圆筒的圆筒配件300’。然而,应当理解,圆筒配件300或圆筒配件300’以及圆筒配件的其它实施例可以不可移除地联接到圆筒400(例如,可再填充的气体圆筒)。
79.此外,在至少一些实施例中,本文提出的出口组件可以不可移除地联接到任何圆筒配件(例如,配件300或300’),而圆筒配件又可以不可移除地联接到圆筒。然后,无需定位、获取、跟踪配件等,即可运输和使用圆筒配件。事实上,由于本文提出的配件(例如,配件300或300’)提供混合压力和流量计调节,因此用户无需携带单个调节器与圆筒。相比之下,如果圆筒不包括混合配件,则用户可能需要携带压力调节器、流量计调节器和圆筒到工地。也就是说,在其它实施例中,配件(例如,配件300或300’)能够可移除地联接到圆筒(例如,圆筒400),和/或出口组件100能够可移除地联接到圆筒配件(例如配件300或300')。
80.在所描绘的实施例中,压力调节机构390(和压力调节器)在气体圆筒400上方沿竖向取向(例如与气体圆筒的纵向轴线同轴),出口组件100相对于气体圆筒的纵向轴线a1沿水平取向(例如,垂直于气体圆筒的纵向轴线a1)。也就是,在图8和9a-9d所示的两个实施例中,配件300和300'各自具有位于配件的顶部320处的压力控制件390和垂直于压力控制件390取向的出口组件100。然而,在其它实施例中,压力调节机构390(和压力调节器)以及出口组件100可以相对于气体圆筒以任何取向(包括角度取向)定位。
81.此外,在所描绘的实施例中,每个配件都具有位于第一侧316上的开/关控制件340、(与出口组件100一起)位于与第一侧316相对的第二侧317上的安全装置380(例如,爆破片或泄压阀)、以及位于配件的前部312上的混合量规328(下面结合图14进一步详细描述)。两个实施例之间的主要区别在于,图8所示的实施例还具有入口量规326,该入口量规为经由底部319处包括的入口330进入配件的气体(例如,来自圆筒的气体)提供气体压力的指示。然而,在其它实施例中,这些部件可以以任何期望的布置形式进行布置,包括布置在
配件的背部318上。附加地或替代地,配件不需要包括所有这些部件和/或可以包括附加部件。例如,配件可以不包括开/关控制件340和/或安全装置380。作为另一示例,配件可以包括两个安全装置380(例如,爆破片和泄压阀)。
82.不管配件上包括的具体特征结构如何,本文提出的圆筒配件可以具有等于或小于圆筒半径r1的外径向尺寸(例如,等于或小于3.5英寸)。在所描绘的实施例中,混合量规328具有最大的径向尺寸r4(例如,大约2.69英寸),出口组件100、开/关控制件340和配件300的背部318可以分别具有较小的径向尺寸r2(例如,约2.56英寸)、r3(例如,约2.61英寸)和r5(例如,约2.28英寸)。此外,对于所示的设计,配件300和300’可以具有紧凑的高度h(例如,大约7.68英寸)。尽管尺寸仅在图9a-9d中说明,但尺寸适用于配件300和配件300'。
83.图10是图8的配件300的剖视图。如图所示,当高压气体进入配件300时,高压气体流过开/关控制件340进入压力调节机构390。压力调节机构390可以被致动(例如旋转)以将高压气流的压力下调到期望压力。压力调节的气体(例如,低压气流)然后流到出口组件100,出口组件可以基于低压气流产生的背压自动地控制流速。因此,用户将能够在不使用任何附加设备(例如独立调节器)的情况下,容易地将离开圆筒的气体调节到用于钎焊和吹扫的适当流速以及用于压力测试的适当压力。
84.更具体地,配件本体310限定了通道321(1)和321(2),其允许气体从入口330流到出口组件100。此外,配件本体310包括或限定了座部322,该座部与调节机构390的各部分(下面将进一步详细描述)一起限定了节流腔室325。如名称所暗示的,调节机构390可以调节节流腔室325的一个或多个尺寸,例如宽度,以在气体到达出口组件100之前节流来自入口330的高压气体流。
85.在所描绘的实施例中,调节机构390包括可抓握部分392,其可由用户旋转或旋扭以便致动调节机构390。可抓握部分392可移动地安装在固定部分393上,该固定部分固定地联接到配件本体310。更具体地,可抓握部分392可以沿着固定部分393移动(当其旋转时),使得可抓握部分392的致动(即旋转)使可抓握部分392朝向或远离配件本体310移动。当可抓握部分392朝向配件本体310移动时,包括在可抓握部分392中或联接到可抓握部分392的致动组件394压缩偏置构件395,该偏置构件进而在活塞和/或隔膜396上施加横向力。活塞/隔膜396将该力传递给杆399,该杆作用在腔室提升阀398上,以调节配件本体310的节流腔室325的尺寸(即宽度)。更简单地说,致动调节机构390将打开或关闭通过配件本体310的通路,以便控制流过其中的气体的节流。在一些实施例中,调节机构390还可以包括隔膜腔室397,流过配件本体310(即,流过通道321(2))的气体的一部分可以流入该隔膜腔室中,以平衡由调节机构390施加的力或施加在调节机构390上的力。
86.由于图10的剖视图将配件本体310、入口330和出口组件100一分为二,因此配件300的剖视图清楚地示出了通过配件的流动路径f4。流动路径f4是高水平流动路径,并且其不旨在示出通过出口组件100的特定流动路径,这将在本文中进一步详细描述。也就是说,流动路径f4准确地描绘了气体经由入口330进入配件300(例如,从与配件连接的圆筒)并流入形成在配件本体310中的第一通道321(1)。如上所述,通道321(1)将气流引导至腔室325,该腔室的尺寸可由调节机构390控制以节流该气流。气体然后通过第二通道321(2)离开腔室325,该第二通道将气流引导至出口组件100。然后,气体以上文结合图6a-6c所述的方式流过出口组件100。
87.图11a-11c示出力示例性配件防护装置,其可包括在圆筒配件上/周围,以保护配件和/或出口组件。首先,在图11a中,配件防护装置430是锥形配件,具有环形顶部手柄432、基部436以及在手柄432和基部436之间延伸的锥形支柱434。基部436的尺寸形成为与罐的出口420紧密贴合,并且手柄432提供了易于接近和可抓握的抓握部以用于运输。然而,重要的是,手柄432具有比配件300更大的直径,从而保护配件300免受冲击(例如,在跌落的情况下)。
88.图11b中的配件防护装置440通过在配件440的顶部442和底部446之间延伸的支柱444提供类似的保护。然而,支柱444水平地、竖直地和稍微呈球形地延伸,以形成紧密贴合配件300的形状的外壳,同时在配件防护装置450的前部、背部和侧部提供大窗口445。此外,在所描绘的实施例中,配件防护装置440的顶部442是用户可以抓握的旋钮。
89.图11c中所示的配件防护装置450也提供了保护,但基本上将配件300封装在带有量规窗口456的外壳454内。这可以基本上隐藏配件300,使得例如绳索或线不会卡在配件300上(或以任何方式接近配件300),同时仍允许用户(经由窗口456)查看量规。配件防护装置450也可以具有顶部手柄,但其可以不太坚固,因为外壳454可以为配件300提供冲击保护。
90.图12和图13示出了根据本公开的示例性实施例的独立调节器,其中可以结合有本文提出的出口组件。图12是该混合压力和流量计调节器的前透视图,图13是后透视图。通常,在这些图所示的实施例中,调节器500包括调节器本体510、入口530、出口组件100(其代表结合图1-7讨论的出口组件)和调节机构590。然而,应当理解,所描绘的入口530、调节器本体510和调节机构590仅仅是示例性的,在其它实施例中,出口组件100可以安装在任何调节器本体510上,具有任何入口530或调节机构590,以便提供混合压力和流量计调节器。
91.在图12和图13中,出口组件100相对于入口530偏移90度(即,入口530的中心轴线垂直于出口组件100的中心轴线);然而,这仅仅是一个示例,在其它实施例中,出口组件100可以相对于入口530以任何位置取向。例如,出口组件100和入口530可以在相同的中心轴线上对齐或包括平行的中心轴线。不管入口530和出口组件100的取向或布置如何,总体上,调节器本体510包括一个或多个通路,其允许从入口530接收的高压气体流到出口组件100。调节器本体510可以在高压气体通过时对其进行节流,并且节流可以由调节机构590控制(例如,以与上文结合配件300描述的节流类似的方式)。在所描绘的实施例中,调节器还包括安全阀580(见图13),其被配置为在绝对必要时释放调节器本体510中的压力(例如,防止灾难性故障);然而,其它实施例不需要包括安全阀580。
92.调节器本体510还包括被配置为支撑一个或多个量规的量规壳体516。在图12和图13所示的特定实施例中,量规壳体516支撑两个量规:入口量规518和混合出口量规520(以下结合图14进行描述)。入口量规518总体上被配置为测量经由入口530流入调节器本体510的高压气体的压力。同时,混合出口量规520与出口组件配合以指示流量和压力。也就是说,量规520提供流过本文提出的出口组件100的气体(即,流入与调节器连接的下游气体管线的气体)的特性(即,压力和/或流速)的视觉反馈(例如,指示)。
93.图14示出了混合量规520的前视图。混合出口量规520包括第一标记526和第二标记528。第一标记526提供了离开本文提出的出口组件的气体的流速的指示。第二标记528提供了离开本文提出的出口组件的气体的压力的指示。第一标记526(也称为流速标记526)和
第二标记528(也称为压力标记528)都包括在围绕量规520的外部部分延伸的径向区域524的部段中。具体地,流速标记526包括在径向带的第一部分或区域524(1)中,压力标记528包括在径向带的第二部分或区域524(2)中。因此,可旋转地安装在量规中的指示器针可以在移动到压力标记528之前旋转通过流速标记526。
94.有利的是,混合流量计520的上述特征结构允许量规520在低压下提供流速的指示,并在流速不太重要时提供压力的指示。如上所述,由于本文提出的出口组件基于气体施加的背压力而使不同的孔口/通路/路径与流过其中的气体自动对齐,因此在相对较低压力下控制流速。通常,在这些压力下不进行压力或泄漏测试,因此,在径向区域524的第一或下部区域524(1)中提供流速标记526提供了在压力达到量规阈值压力(其不同于致动出口组件的内部机构的压力阈值)之前的流速的指示。然后,一旦压力高于量规阈值压力(例如大约200或250psi),量规520就可以提供出口气体压力的指示。在这些压力下,气体流过出口组件的较大孔口/通路/路径以产生特定压力,并且流速可能不会产生影响。
95.在图14所示的特定实施例中,第一区域524(1)包括第一部分和第二部分,第一部分指示气体以适于吹扫的流速离开出口组件,第二部分指示气体以适于钎焊的流速离开出口组件。适用于钎焊的区域可以对应于第一孔口,在此气体流过第一孔口(图6a的第一级)时流速可以适用于钎焊。相比之下,适合吹扫的区域可对应于图6b的第二级所示的流动路径。作为具体示例,适合钎焊的区域可以提供在4-8cfh范围内的流速,而适合吹扫的区域可以提供在20-50cfh范围的流速。在这些示例中,提供在9-19cfh范围内的流速(即,吹扫和钎焊范围之间的流速)的任何压力都可以是导致本文提出的出口组件的内部机构的第一致动的压力阈值。相比之下,大约200psi的压力可以是量规阈值压力(和/或第二致动阈值压力),因为这可能是量规520从流速指示切换到压力指示(以及出口组件移动到其第三级,如图6c所示)的点。在量规阈值压力以上,量规可以提供可能适合于系统泄漏或压力测试的指示。例如,压力标记528可以包括具有增量的压力带,所述增量允许从250psi到800psi的测试压力调节。
96.现在转到图15,采用本文提出的出口组件设计,压力测试将以提高的流速(例如,50cfh或更高)进行,并且不限于流动吹扫流速或接近吹扫流速的流速。因此,压力测试将快速且高效。图15提供了曲线图600,该曲线图说明了本文提出的出口组件的流速(线602)在压力测试期间如何急剧增加。相比之下,如线602所示,具有两级(例如,单致动)内部机构的出口组件针对等效压力提供了更低的流速。最值得注意的是,在标有“吹扫”的方框所示的吹扫级(其总体上表示本文提出的出口组件的第二级s2)之后,管线602逐渐减小至吹扫压力的50psig以内的压力,而管线604继续几乎线性地快速上升至300psig。该曲线图也是一个片段,这些趋势在更高的流量和压力下继续。
97.鉴于上述情况,本文描述和提出的混合调节器(由本文提出的特定出口组件和混合量规实现)具有许多优点。首先,由于本文提出的出口组件可以以高流速(相对于压力的增加呈指数增加而不是线性地增加)提供更高压力的气体(例如,超过200psig),因此本文提出的出口组件可以针对更高压力气体的使用提供显著的生产率益处。例如,压力测试可以更快、更有效地完成,因为第三级允许高压气体以高流速流过出口组件。
98.第二,更一般地,包括本文提出的出口组件的混合调节器可以提高管道和/或hvac工作的效率,其经常需要操作员在需要特定流速的应用(即,吹扫和钎焊操作)和需要特定
压力的操作(即,泄漏或压力测试)之间切换。也就是,使用本文描述和提出的混合调节器,用户可以在压力和流量应用之间无缝切换,因为不需要移除调节器并用不同的调节器替换。事实上,甚至当在压力范围内进行压力特定操作或在流速范围内进行流速特定操作时,用户也可以使用本文描述和提出的混合调节器。简单地说,本文描述和提出的混合调节器是完全通用的,并且是完全可调节的,以提供一定范围的压力和一定范围的流速(即,调节器可以在一定范围的流量范围内输出特定的流速和/或在较宽范围的压力下输出特定的压力)。
99.第三,包括本文描述和提出的出口组件的混合调节器可以提供更安全的调节器,特别是与使用不同孔口以在预定压力下调节气体流速的调节器相比。也就是,由于本文提出的混合调节器在低压下调节流量,因此消除了与高压流量调节相关的危险。具体地,由于本文提出的混合调节器在小于或等于典型低压工业软管和设备分级的压力的压力(例如,低于约200或250psi)下控制流速,因此系统死端不太可能导致灾难性的软管或设备故障。也就是,如果包括低压软管和本文提出的混合调节器的系统出现死端,则低压软管(或其它此类设备)不太可能发生故障。
100.第四,本文描述和提出的混合调节器的混合量规在单个量规面上提供当前压力和/或流速的视觉反馈。这可以在执行需要特定流速或特定压力的操作时为用户提供一定程度的信心,并且与出口组件一起,可以允许用户调节流过调节器的气体的特性,以根据需要确定地实现流速范围内的特定流量或压力范围内的特定压力。
101.尽管本文将技术图示和描述为体现在一个或多个具体示例中,但是示例的具体细节并不旨在限制本文所呈现的技术的范围,因为在本发明的范围和界限内可以进行各种修改和结构改变。此外,本文所讨论的示例之一的各种特征可并入任何其它示例中。因此,所附权利要求应以与本公开的范围一致的方式进行广义解释。
102.此外,本发明意在覆盖落入所附权利要求及其等同形式的范围内的本发明的修改和变化。例如,应当理解,这里可以使用的诸如“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“侧”、“高度”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“内”、“外”、“内部”、“外部”等术语,仅描述参考点,而不将本发明限制于任何特定的取向或配置。此外,这里使用术语“示例性”来描述示例或说明。这里描述为示例性的任何实施例不应被解释为优选或有利的实施例,而是作为本发明的可能实施例的一个示例或说明。
103.类似地,当在本文中使用时,术语“包括”及其派生词(如“包含”等)不应被理解为排除意义,也就是说,这些术语不应被解释为排除所描述和定义的内容可能包括其它元素、步骤等的可能性。同时,当在本文中使用时,术语“近似”及其族的术语(如“大约”等)应理解为指示与上述术语所伴随的值非常接近的值。也就是说,应当接受与精确值在合理范围内的偏差,因为本领域技术人员将理解,由于测量不准确性等原因,与指示值的这种偏差是不可避免的。这同样适用于术语“约”、“大致”和“基本上”。
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