[发明专利]压力调节器

说明书

技术领域

本发明涉及用于压缩气体的压力调节器领域。具体地，本发明涉及具有改进的出口压力稳定性的压力调节器。

背景技术

压力调节器用在许多不同的应用中，在这些不同的应用中，压缩气体源被连接到为不同目的而使用该压缩气体的设备。

压力调节器的一般原理是入口压力在调节器座上通过致动器或调节器活塞而被减小。调节器活塞在座上设置了间隙，以便实现由来自调节弹性元件的力所限定的出口压力。调节器活塞被下面的力加载：来自被入口压力加压的区域的力、来自调节弹性元件的力、来自被出口压力加压的区域的力、来自调节器座的反作用力（如果活塞接触座）和影响活塞的摩擦力。在每个调节器状态下，所有这些力处于平衡，这意味着当由被入口压力加压的区域引起的力变化时（例如当气瓶中的气体被消耗并且入口压力变化时），由被出口压力加压的区域引起的力也变化。这在高流量的压力调节器中甚至更引人注意，因为它们要求座具有大的镗孔，而这进一步增加了由被入口压力加压的区域引起的力。这个所述特性通常被称为调节器的不均匀性或稳定性。对于压力出口的可用性而言，重要的是尽可能地使入口压力变化的影响最小化，因为出口压力变化能够负面地影响连接到压力出口的设备的性能。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的因此在于提供一种改进的压力调节器，其减小出口压力对入口压力变化的依赖，从而在不增加压力调节器的尺寸的情况下实现压力调节器的压力出口的更好的稳定性。本发明进一步的目的在于允许将所制造的每个调节器调节到一个参考出口压力，以便消除压力调节器部件的制造公差。

根据本发明，上述和进一步的目的通过提供根据方案1的压力调节器的提供而被实现。更具体而言，所述压力调节器包括主体，该主体具有用于具有入口压力的气体的气体入口、用于具有比所述入口压力低的出口压力的气体的气体出口和将所述出口连接到所述入口的通道，

进一步包括调节器活塞，该调节器活塞被设置在所述主体中，以便通过移动更靠近和更远离压力调节器座来控制气体的所述出口压力，和

调节弹性元件，该调节弹性元件被设置为沿远离所述压力调节器座的方向偏压所述调节活塞，以抵抗出口压力下的气体沿朝向所述压力调节器座的方向作用在所述调节器活塞上的力，

其中所述通道被流体连接到浮动活塞，其中所述浮动活塞被设置为响应增加的入口压力而通过压缩稳定弹性元件来移动，从而入口压力下的气体作用在所述浮动活塞上的力的增加由所述稳定弹性元件作用在所述浮动活塞上的力的增加匹配，

其中所述稳定弹性元件通过连接元件被连接到所述调节弹性元件，所述连接元件被设置为使得所述稳定弹性元件的压缩导致所述调节弹性元件的减压。

以此方式提供的浮动活塞增加了压力调节器的稳定性，并且允许更稳定的出口压力，因为浮动活塞补偿了入口压力的变化，否则入口压力的变化可能影响出口压力。

所述通道可被流体连接到设置在所述主体中的室，并且所述浮动活塞具有形成所述室的至少一部分的内腔，从而所述室的尺寸响应入口压力的变化而通过所述浮动活塞能调节，优选被增加。这提供了一种通过所述浮动活塞来补偿所述入口压力的波动的有效且容易实施的方式。

所述连接元件可包括延伸通过所述主体中的细长镗孔的至少一个销，并在第一端接触所述调节弹性元件，在第二端特别通过所述浮动活塞接触所述稳定弹性元件。这提供一种在所述稳定弹性元件和所述调节弹性元件之间传递力和/或移动的简单和有效的方式。

方便地，所述连接元件包括延伸通过所述主体中的三个相应的细长镗孔的三个刚性销，这给予连接良好的稳定性。

所述稳定弹性元件和所述浮动活塞可被设置在壳体中，所述壳体被连接到所述主体并能移位以调节所述稳定弹性元件的初始压缩。这提供一种设定所述稳定弹性元件的初始压缩的简单和有效的方式，并且以此方式，允许将每个压力调节器调节到所设定的参考出口压力并减少对部件的制造公差的依赖。

所述壳体可包括排气口，该排气口用于提供所述壳体和所述浮动活塞之间的间隙空间的排气。以此方式，能够减小所述压力调节器被来自外部来源的水或任何杂质污染的风险。所述排气口还可用于检测沿所述压力调节器中的密封件的可能的泄漏。

所述壳体可通过螺纹连接被连接到所述主体。