CN101625034A - 减压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种减压装置。由弹性材料制成的隔膜(14)设置在本体(12)的内部。隔膜(14)包括具有能够安放在本体(12)的内筒构件(24)上的支座构件(54)的主体部(48)，设置在主体部(48)外周侧上并且相对于内筒构件(24)可滑动地移位的保持部(50)，和保持在本体(12)的凸缘(28)上的裙部(52)。此外，通过借助于弹簧(18)的弹力使裙部(52)弯曲，支座构件(54)从内筒构件(24)分离。

Description

减压装置
技术领域
本发明涉及一种减压装置，通过该减压装置能够获得压力被减小到预定压力值的供给的加压流体。
背景技术
如日本专利特许公开第10-332041号所公开的，现有申请人已经提出一种减压阀，该减压阀能够在加压流体的压力被减小到预定的压力之后将初级侧(primary side)供给的加压流体输出到次级侧(secondary side)。
该减压阀包括具有初级侧和次级侧端口的主体，安装在该主体的上部的阀帽，以及可旋转地枢轴支撑在该阀帽的上部的柄，及设置在该主体与该阀帽之间的隔膜。
此外，阀塞能够安放于其上的支座构件形成在主体的下部，该阀塞被设置成沿轴向偏移。另外，该阀塞被螺旋弹簧推向支座构件侧，并且在该阀塞的中心设置杆，该杆抵靠设置在隔膜的中心并且在其上保持该隔膜的隔膜挤压构件。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种减压装置，在该减压装置中，能够减少组成该装置的结构部件的数量同时降低生产成本，并且在该减压装置中能够改善装配该装置的可操作性。
为达到上述目的，本发明的特征在于一种减压装置：该减压装置包括具有端口的本体，加压流体通过该端口被供给；具有可偏移地设置在本体内部并且可以安放于本体端口上的阀构件的隔膜；抵靠本体并且沿其轴向被引导的引导构件；从阀构件的边缘延伸并被主体保持的裙部；和插入到本体与隔膜之间的弹簧，该弹簧在使隔膜与端口分离的方向上推动隔膜，其中，该裙部被设置为面向加压流体被排入其中的空间。
根据本发明，与传统减压装置相比，由于在传统减压装置中阀塞、用于支撑阀塞的杆、以及用于安放阀塞的弹簧中的每一个被各自单独和分别地设置，从而可以减少组成该减压装置的部件的数量同时降低制造成本，并且能够改善装配该装置的可操作性。
本发明的以上和其他的目的，特征和优点将从下文结合通过说明性实例的方式显示的本发明的优选实施例的附图的说明中变得更加显而易见。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的减压装置的局部剖切的整体立体图；
图2是显示在图1的减压装置上安装连接构件的情形的整体横截面图；
图3是显示图2的减压装置中的隔膜从本体的内筒部分离的情形的整体横截面图；
图4是显示根据变型例的减压装置的整体示意图，在该减压装置中能够通过调节柄自由地调节加压流体的压力值；
图5是显示图1的减压装置应用到导向型减压阀(pilot type pressure reducingvalve)的情况下的整体示意图；和
图6是显示图1的减压装置应用到由第一和第二压力槽部组成的压力槽的情况下的整体示意图。
具体实施方式
图1中，参考数字10表示根据本发明的实施例的减压装置。
如图1至图3所示，减压装置10包括本体12，设置在本体12的内部并由弹性材料形成的隔膜14，邻近于隔膜14设置的保持器16，以及插入本体12与保持器16之间的弹簧18。
本体12由具有基本相同的筒状底部(bottomed cylindrical shapes)的第一外壳20和第二外壳22所组成。第一和第二外壳20、22各自包括具有从中心区域向外凸出的筒状的内筒构件(筒状构件)24、38，形成在内筒构件24、38的外周侧上的外筒构件26、46，和形成在外筒构件26、46的边缘上并且沿直径径向向外扩展的凸缘28、40。
第一外壳20的内筒构件24从第一外壳20的一端朝着其中具有凸缘28的另一端侧(箭头A的方向)以筒状向外凸出。加压流体流经的导入孔(端口)30在内筒构件24的中心开口。另外，内筒构件24的开口端通过接合部32被连接到外筒构件26的一端，其中接合部32以预定的角度径向向外倾斜并延伸。
此外，连接到未示出的加压流体供给源等的管状连接构件34a被安装在内筒构件24的内部，并且与导入孔30相连通(见图2和图3)。
外筒构件26从第一外壳20的一端侧(箭头B的方向)延伸到另一端侧(箭头A的方向)，并且形成为沿直径朝着其另一端侧(箭头A的方向)径向向外扩展。另外，内筒构件24容纳在外筒构件26的内部，具有被设置在外筒构件26和内筒构件24之间的空间36a。
此外，连通空间36a和外筒构件26的外部之间的排气端口37形成在外筒构件26的外周表面上。当隔膜14偏移时，外筒构件26外部的空气和空间36a内部的空气彼此相互交换。
凸缘28在第一外壳20的另一端侧(箭头A的方向)上从外筒构件26的边缘径向向外延伸，并且其外周区域被折叠并形成为在横截面是径向向内的“U”型，以便保持组成隔膜14的裙部52的外缘(将在下文论述)。
第二外壳22与第一外壳20同轴设置。第二外壳22的内筒构件38从第二外壳22的一端朝着其具有凸缘40的另一端部(箭头B的方向)以圆筒状向外扩展，并且加压流体流经的流出孔42在内筒构件38的中心开口。第二外壳22的内筒构件38设置为与第一外壳20的内筒构件24相面对并且重合。
此外，内筒构件38的端部通过接合部44被连接到外筒构件46的端部，其中接合部44以预定的角度径向向外倾斜并延伸。
如图2和图3所示，与液压装备(未示出)相连接的管状连接构件34b被安装在内筒构件38的内部，并且与流出孔42相连通。
外筒构件46从第二外壳22的一端侧(箭头A的方向)朝着其另一端侧(箭头B的方向)延伸，并且形成为沿直径朝着另一个端侧(箭头B的方向)径向向外逐渐扩大。另外，空间36b设置在外筒构件46与容纳在外筒构件46内部的内筒构件38之间。
凸缘40在第二外壳22的另一端侧(箭头B的方向)从外筒构件46的边缘径向向外延伸，并且其外周区域被折叠且横截面形成径向向内的“U”型，以便进一步从外侧包围第一外壳20的凸缘28。结果，第二外壳22与第一外壳20相连接。
例如，隔膜14由橡胶等形成，并且被设置在第一外壳20的内部。隔膜14包括形成在其中心的主体部(阀构件)48，形成在主体部48的外缘侧上并且可相对于第一外壳20的内筒构件24滑动移位的保持部(引导构件)50，和从主体部48的边缘径向向外延伸的裙部52。隔膜14相对于由第一和第二外壳20、22形成的本体12同轴地设置。
主体部48由圆柱形块制成，并且布置为面向第一外壳20的内筒构件24。能够抵靠内筒构件24的端表面的支座构件(支座)54形成在主体部48的中心。换句话说，内筒构件24的端表面起到支座构件54能够安放于其上的支座表面的作用。
支座54的中心的横截面形成具有凹陷半圆形的环状，并且形成为抵靠内筒构件24中的导入孔30的外周侧。具体地，通过抵靠构成第一外壳20的内筒构件24的端表面，支座构件54覆盖导入孔30，这样以便中断加压流体从导入孔30向隔膜14侧(箭头A的方向)的流动。
此外，以预定间隔隔开的多个连通通道56(例如四个)在支座构件54周围径向向外地形成在主体部48中。连通通道56形成为与主体部48的轴平行并且从其具有支座构件54的一端侧(箭头B的方向)穿透到另一端侧(箭头A的方向)。具体地，连通通道56使主体部48的一端侧与另一端侧之间相连通，这样以便使得供给到第一外壳20的导入孔30的加压流体流动到第二外壳22侧(箭头A的方向)。在主体部48上，面向第一外壳20的内筒构件24的端表面在支座构件54周围在其外周侧形成为凹陷的环状，多个连通通道56在其中开口。
保持部50沿着轴向从主体部48的一端凸出固定的高度，径向向内凸出的凸出部58形成在保持部50的内周表面上。另外，凸出部58设置成与构成第一外壳20的内筒构件24的外周表面滑动接触。因此，当隔膜14的支座构件54从内筒构件24分离并且加压流体流经此处时，经过保持部50与内筒构件24之间的加压流体被防止泄露。
裙部52形成为从主体部48的另一端在与轴垂直的方向上径向向外延伸的薄膜或膜，并且其外缘卷曲并被第一外壳20的凸缘28保持。结果，在第一外壳20的凸缘28与裙部52之间保持气密封状态，从而密封减压装置10内部的流体。
例如，保持器16由金属材料形成为杯形形状，并且被设置在第一外壳20中的内筒构件24与外筒构件26之间的空间36a中。保持器16通过在内筒构件24中心打开的孔插入内筒构件24的外周侧。此外，保持器16形成对应于组成隔膜14的主体部48、保持部50和裙部52的横截面形状，保持器16与其紧密接触设置，以便覆盖主体部48和保持部50的外周侧。
另一方面，径向向外扩展并且抵靠隔膜14的裙部52的弹簧支承60设置在保持器16上。弹簧18插入弹簧支承60与第一外壳20的结合部32之间。例如，弹簧18由螺旋弹簧形成，并朝着第二外壳22侧(箭头A的方向)推动保持器16和隔膜14的裙部52。
根据本发明的实施例的减压装置10基本如上所述构造。下文将说明本发明的操作及效果。图3中所示的阀打开状态将在下文作为初始状态进行说明，其中，在该状态中隔膜14的支座构件54在弹簧18的弹力作用下从第一外壳20的内筒构件24上分离，并且导入孔30被放置为与流出孔42相连通。
在这种初始状态下，通过连接构件34a将来自未示出的加压流体供给源的加压流体供给到第一外壳20的导入孔30，加压流体通过内筒构件24与支座构件54之间的间隙分别流过多个连通通道56。加压流体被导入到第二外壳22的内部之后，从流出孔42被排出到外部。
此外，随着从第二外壳22排出到外部的加压流体的压力逐渐增加，第二外壳22内部的压力上升，于是构成隔膜14的主体部48和裙部52被压向与弹簧18的弹力相反的方向上的第一外壳20侧(箭头B的方向)。因此，裙部52和保持器16抵抗弹簧18的弹力向上移位(箭头B的方向)，并且保持部50沿着内筒构件24的外周表面可滑动地移位，同时主体部48朝着内筒构件24侧(箭头B的方向)位移，从而支座构件54抵靠内筒构件24的端表面(参见图2)。
结果，第一外壳20的导入孔30被支座构件54闭合并阻塞，并且导入孔30和与连通通道56相连通的流出孔42之间的连通状态被中断，因此第二外壳22内的压力被维持在预定的压力。
在这种方式下，通过实现隔膜14的闭合作用以及加压流体从其输出的第二外壳22侧上的压力变化，第二外壳22中的加压流体的压力能够维持在期望的压力值。
在上述方式中，根据本实施例，由于在其中包含支座构件54的隔膜14响应于加压流体的压力上升而移位的结构，可以使得加压流体的连通状态能够被切换，所以与传统的减压装置相比，可以显著地减少组成该装置的部件的数量，传统的减压装置中阀塞、支持阀塞的杆和使阀塞安放的弹簧分别单独地设置。与此同时，可以减少用于制造这种减压装置10的成本，并且改善装配该装置的便利性。
另外，因为支座构件54通过隔膜14的位移阻塞导入孔30的时刻由弹簧18的弹力设定，所以简单地通过将弹簧18更换为具有不同弹力的另一弹簧18就可以自由地改变隔膜14实现闭合作用的时刻。结果，通过改变用于中断导入孔30与流出孔42之间的连通的闭合作用的时刻，维持在第二外壳22中的加压流体的压力值能够被自由地调节到期望的压力值。
此外，在连通中断的状态下，支座构件54安放在内筒构件24上，构成隔膜14的裙部52被第一外壳20的凸缘28保持，同时保持部50与内筒构件24的外围表面滑动接触。因此，隔膜14的内部(空间36b)与空间36a之间的连通能够被可靠地中断，其中空间36a位于隔膜14的外周侧与第一外壳20之间。结果，隔膜14中的加压流体在大气压下被防止泄露到空间36a中，并且防止第二外壳22中维持的加压流体的压力下降。
另一方面，例如，图4所示的减压装置100包括构成主体102的第一外壳104和第二外壳106。第一外壳104形成为具有沿向上方向凸出的“T”型的横截面。导入端口110形成在第一外壳104中并且连接构件112a连接到在第一壳体104的上端形成的凸出部108，并且通孔114沿着其轴向形成。螺纹116在凸出部108的外周上被刻在以凹陷状下凹的区域。环形调节柄(调节构件)118与螺纹116螺纹接合。
此外，第一外壳104包括容纳室124，在该容纳室124中隔膜120和保持器122被容纳在凸出部108的下部。隔膜120的主体部128设置为面向凸出部108，并且保持部130设置为与凸出部108的外围表面滑动接触。另一方面，隔膜120的裙部132被夹持在第一与第二外壳104、106之间。
另外，第一弹簧134被插入保持器122与调节柄118之间，该保持器122设置为与隔膜120紧密接触。隔膜120的裙部132通过保持器122被推向第二外壳106侧(箭头A的方向)。
第二外壳106包括面对隔膜120的凹部138，并且第二外壳106被保持与连通通道136相连通。第二弹簧140设置在凹部138内部。第二弹簧140被插入到凹部138的底壁表面与设置在隔膜120下表面上的垫圈142之间，并且朝着第一外壳104侧(箭头B的方向)推动隔膜120的裙部132。
此外，与凹部138连通的排出端口126形成于第二外壳106中，并且连接构件112b被连接到排出端口126。
在以上述方式构成的减压装置100中，通过旋转调节柄118并且在凸出部108的轴向(箭头A和B的方向)移位调节柄118，与调节柄118的下表面接合的第一弹簧134能够被压缩和扩展。因此，能够自由地改变第一弹簧134的弹力，并且与此同时，可以自由地调整随着加压流体的压力上升而移位的隔膜120的运动。结果，隔膜120的主体部128抵靠凸出部108的端表面，因此中断了导入端口110与排出端口126之间的连通，并且能够将在第二外壳106侧的加压流体的压力维持在期望的压力值。
换句话说，通过由调节柄118改变第一弹簧134的弹力，可以自由地设定在第二外壳106侧保持的加压流体的压力值。
此外，如图5所示，根据上述实施例的减压装置可以应用到导向型减压阀150。减压阀150包括具有第一和第二端口152a、152b的本体154，连接到本体154上部并且减压装置156安装于其上的盖板158，以及可移位地设置在本体154的中心区域的阀构件160。
隔膜162的外缘部被夹持在本体154与盖板158之间。隔膜162被柔性地设置，第一空间164形成在隔膜162与盖板158之间，并且第二空间166形成在隔膜162与本体154之间。第一空间164面对减压装置156而设置并且与减压装置156相互连通。
阀构件160包括设置在第一端口152a与第二端口152b之间并且能够安放在支座167上的主阀168，和连接到主阀168的上部并且被支撑沿着本体154的轴向(箭头A和B的方向)移位的杆170。杆170的上端抵靠设置在隔膜162中心的保持构件172，并且在隔膜162的弯曲作用下，杆170通过保持构件172被沿轴线方向(箭头A和B的方向)按压和移位。
在如上述方式构成的减压阀150中，辅助压力(pilot pressure)通过连接构件174被导入减压装置156的内部，并且辅助压力流入第一空间164。第一空间164中的压力逐渐上升，因此隔膜162朝着第二空间166侧(箭头A的方向)被挤压并弯曲，并且杆170通过保持构件172被向下按压。
结果，主阀168被杆170向下按压并移位，并且通过将主阀168从支座167分离，第一端口152a与第二端口152b连通，并且加压流体从第一端口152a流到第二端口152b。
接下来，流经第二端口152b的加压流体通过连通端口流入到第二空间166的内部，从而第二空间166内的压力上升，并且隔膜162被朝着减压装置156侧(箭头B的方向)按压并弯曲。通过隔膜162的位移，杆170被向上移位。与此同时，主阀168上升，并且通过主阀168安放在支座167上，第一端口152a与第二端口152b之间的连通被中断。
在上述方式中，具有本发明的减压装置156被应用到其的减压阀150，与应用传统调节弹簧等调节加压流体的压力的结构相比，可以减少组成该装置的部件的数量并且可以减小其结构的尺寸。
此外，如图6所示，根据上述实施例减压装置也可以设置在由填充有加压流体的第一压力槽(第一室)200和第二压力槽(第二室)202所组成的压力槽204中。压力槽204由第一压力槽200和第二压力槽202构成，该第一压力槽200具有加压流体填充到其中的预定体积的空间，该第二压力槽202设置为通过隔墙206与第一压力槽200邻接并且具有加压流体填充到其中的预定体积的空间。减压装置208设置在隔墙206中。
设置在减压装置208的本体212上的凸缘214被安装在隔墙206的孔210中，且本体212设置为朝着第一压力槽200的内部凸出。另一方面，主体部218与隔膜216的裙部220被排列为面对第二压力槽202侧。
在这种方式下，具有其中配备有减压装置208的压力槽204，当加压流体从未示出的加压流体供给源逐渐填充到第一压力槽200中时，在隔膜216的主体部218从本体212的内筒构件222上分离的连通状态下，加压流体通过其流向第二压力槽202侧。另外，当第二压力槽202中的加压流体的压力上升并达到预定的压力值时，隔膜216朝着与弹簧224的弹力相反的本体212侧被按压并移位，从而通过主体部218和本体212的内筒构件222抵靠，可以中断第一压力槽200与第二压力槽202之间的连通状态。结果，相对于第一压力槽200中的加压流体的压力，第二压力槽202中的加压流体的压力能够被维持在减压状态中。
此外，图1至图3中的减压装置10，图4的减压装置100，或者应用到图5的导向型减压阀150的减压装置156中可以设置也可以不设置上述排气端口37。另一方面，安装在如图6所示的压力槽204中的减压装置208中的排气端口不是必要的。
根据本发明的减压装置并不限于上述实施例，并且在不背离本发明的本质及要旨下可以采用各种替换或者附加的结构。

Claims (8)

1.一种减压装置，其特征在于，包括：
具有端口(30)的本体(20，22)，加压流体通过所述端口(30)被供给；
隔膜(14)，该隔膜(14)具有可移位地设置在所述本体(20，22)内部并且可安放在所述本体(20，22)的所述端口(30)上的阀构件(48)，紧靠所述本体(20)并且沿其轴向被引导的引导构件(50)，和从所述阀构件(48)的边缘延伸并被所述本体(20，22)保持的裙部(52)；和
插入所述本体(20，22)与所述隔膜(14)之间的弹簧(18)，所述弹簧(18)在与所述端口(30)分离的方向上推动隔膜(14)，
其中，所述裙部(52)被设置为面向加压流体流入的空间(36b)。
2.根据权利要求1所述的减压装置，其特征在于，其中，所述本体(20)包括第一筒状构件(24)，所述端口(30)形成于该第一筒状构件(24)中，所述引导构件(50)与所述第一筒状构件(24)的外周侧滑动接触。
3.根据权利要求2所述的减压装置，其特征在于，其中，所述阀构件(48)包括以环绕方式安放在所述端口(30)周围的环形支座构件(54)。
4.根据权利要求3所述的减压装置，其特征在于，进一步包括能够调节所述弹簧(18)的弹力的调节构件(118)，其中，通过所述调节构件(118)调节所述阀构件(48)安放在所述端口(30)上的时刻。
5.根据权利要求3所述的减压装置，其特征在于，进一步包括在所述阀构件(48)中的多个连通通道(56)，该多个连通通道(56)在支座构件(54)周围沿轴向穿透所述阀构件(48)。
6.根据权利要求2所述的减压装置，其特征在于，其中，相对于所述第一筒状构件(24)径向向外分离的第二筒状构件(26)形成在所述第一筒状构件(24)的外周侧上，并且从所述第二筒状构件(26)内部穿透到所述第二筒状构件(26)外部的排气端口(37)形成在所述第二筒状构件(26)上。
7.根据权利要求1所述的减压装置，其特征在于，其中，径向向内伸展并且紧靠所述本体(20)的凸出部(58)形成在所述引导构件(50)上。
8.根据权利要求1所述的减压装置，其特征在于，所述减压装置被设置在填充加压流体的第一室(200)与第二室(202)之间。
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Assignee: SMC (Beijing) Manufacturing Co., Ltd.

Assignor: SMC Corp.

Contract record no.: 2012990000892

Denomination of invention: Safety valve with pressure releaser for electric water heater

Granted publication date: 20110420

License type: Exclusive License

Record date: 20121217

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