CN103765067B - 可变气体压力调节器 - Google Patents

Abstract

一种可变气体压力调节器包括：节流阀，调节高压流体入口与流体地连接到流体出口的调节空间之间的流体流；高压电磁阀，被命令以控制所述流体入口与控制空间之间的流体流；以及低压电磁阀，被命令以控制所述控制空间与所述调节空间之间的流体流。所述调节器通过命令所述两个电磁阀控制所述控制空间内的相对于所述调节空间的压力，来在所述调节器出口处实现可变的压力。所述调节器还包括锁闭阀，其基于所述控制空间与所述调节空间之间的相对压力差由所述低压电磁阀的和所述高压电磁阀的动作控制。所述锁闭阀密封所述流体入口与所述调节空间之间的通路。

Description

可变气体压力调节器

技术领域

本发明涉及改进的可变压力调节器，用于控制例如供应到使用气体燃料的发动机的气体压力。通常，该气体是压缩天然气(CNG)。

背景技术

参照图1，用于类似应用的常规调节器——所谓的按需(on-demand)调节器——通常基于如下原理，即提供连接在含有加压气体源的上游入口端口2与含有处于调节压力的调节气体的下游腔室3之间的节流阀1，气体可从该下游腔室流经出口端口4流到所要求的目的地。

按需调节器具有控制构件5，控制构件5控制节流阀头6，控制构件5受到膜片7和弹簧8的作用，膜片7响应于在第一方向上跨膜片7作用的差压力，而弹簧8提供一个在相反方向上作用的力负荷(forceloading)；当调节空间3内的压力低时，所述弹簧力起正常地打开节流阀1的作用。通常，膜片7的一侧暴露于并且响应于在一个方向上作用在控制构件5上的调节压力；由此，如果调节压力超过了由弹簧负荷(spring loading)设定的某一压力，则膜片7倾向于关闭节流阀1。由于调节空间3内的压力，弹簧力在与净(net)压力相反的方向上作用在膜片7上。因此，在当入口端口2处不存在高压气体源时，节流阀1在此情况下通常打开。当由调节空间3内的压力生成的力超过由弹簧8的预载荷限定的某一预定水平的压力时，节流阀1关闭。

用于CNG应用的这样的调节器的缺点在于，当供应罐(supply tank)被填充且然后在正常服务中随时间排空时，上游的高压气体源在入口2处以非常大的范围变化。当供应罐在被填充之后被排空时，因为压力从最大变化到最小，所以这强加了跨节流阀头6作用的大范围的压力。因为调节压力依赖于强加在膜7和节流阀头6上的气体的平衡和与由弹簧8提供的固定载荷相平衡，调节空间3内的实际的调节压力根据入口导管(inlet duct)2内的供应压力而变化。这是由于随着供应压力改变的节流力的变化。通过提供相对于节流阀1的尺寸的大面积的膜片7，该影响被最小化。

除了节流力的变化之外，当气体流响应于调节气体流的不同需求而改变时，随着节流阀头6向不同的平衡位置移动，弹簧力也随着弹簧8被压缩或被释放而改变。力的这种改变是由于弹簧8的固有的和特有的刚度，在弹簧8中弹簧力随着阀头6的位置而变化。因此，调节压力倾向于随着流量(flow rate)而变化，而不是对于给定的标称弹簧设定保持恒定。根据在气体流的目的地处的测量，随着增加流而减少压力的特性由跨出口端口及其去向目的地(在此可以通常测量所述调节压力)的延长部的压降加剧。

这样的调节器的一个严重瑕疵在于，通常有跨膜片7作用的大压力。另外，倘若膜片在服务中破裂，则气体会穿过膜片7逸出，在其通过图1的参考端口9逸出时，造成潜在的火灾隐患。通常，在使用CNG作为燃料的应用中，参考端口9可以连接到发动机的进气歧管。否则，参考端口9可以连接到大气。从参考端口9泄漏并且传到发动机的进气歧管的任何气体都代表着额外的燃料，其可能强加更高的燃烧温度，更高的燃烧温度对发动机可能是破坏性的，尤其是当在控制系统能够纠正此状况或使用电子警报系统来引起来自这样的发动机的操作人员的应答之前诱发爆燃时。

此外，节流阀1倾向于响应于由作用在控制构件5上的力的平衡的改变导致的膜片7破裂而打开，允许调节压力升到大约标称的调节值，有时到达危险水平，在此情况下，安全泄放阀的运行是有必要的，以将高压气体倾泻到大气。如果CNG气体被排放到大气，则这代表对大气中众所周知的温室效应有贡献的气体的不良排放。同样，对气体计量系统和发动机管理系统的操作在这样的情况下会受到影响，往往会在繁忙交通系统中的不方便的位置和战略性场合(strategic situation)中，导致发动机以及其对象车辆停机。在极端的情况下，如果没有遵守规定，则可能存在严重的火灾隐患。

常规的按需调节器的另一个局限在于，凭借作用在膜片上的相对固定的弹簧力，压力设定是相对固定的。对于靠CNG运行的发动机方便的是，让供应到气体计量喷射器的气体的压力是可变的，以使得例如在发动机闲置时发动机控制系统可以设定低压力，而在发动机满负荷时设定高压力。通过这样的布置可以更好地优化气体喷射器的计量精度，同时可能允许将气体流相对于该发动机的空气流更好地匹配。

图1中限定的常规调节器的另一个缺点在于如下事实：当入口2内的气体压力低时，节流阀1正常打开。在实践中，且参照正在被启动的发动机，通过入口2上游的外部阀通常突然将处于高压的气体供应源施加到入口2，而这倾向于导致调节空间3内的调节压力暂时超过正常的调节压力。这是由于该总成件的相对慢的响应而导致的，因为该总成件用来响应于在入口2处迅速上升的气体压力而关闭节流阀1。这倾向于导致节流阀1上、控制构件5上以及膜片7上的高应力。

本发明的目标之一在于克服这些局限。

发明内容

公开了一种可变气体压力调节器，用于调节从高压气体源供应给使用者的气体的压力。所述可变气体压力调节器包括：

a.一个主体，设有一个入口和一个出口；

b.一个控制空间和一个调节空间，所述调节空间流体地连接到所述出口，且通过一个膜片与所述控制空间分隔；

c.一个节流阀，用来调节所述入口和所述出口之间的流体流；

d.一个控制构件，与所述膜片相关联以响应于所述膜片的移动而移动，所述控制构件能够移动以操纵所述节流阀；以及

e.一个锁闭阀，与所述控制构件相关联，并且位于所述节流阀和所述调节空间之间的流体流动路径内，其中当所述节流阀关闭时，所述锁闭阀阻止流体从所述入口流到所述调节空间。

所述可变气体压力调节器还包括：一个第一电子激活阀，用于控制流体从所述入口流到所述控制空间；以及一个第二电子激活阀，用于控制流体从所述控制空间流到所述调节空间。

所述可变气体压力调节器还包括一个弹簧机构，其作用于所述膜片上，以当在所述控制空间内的压力等于所述调节空间内的压力时抵抗所述控制空间内的流体的压力而移动所述控制构件，由此迫使所述节流阀和所述锁闭阀到它们各自的关闭位置。

所述可变压力调节器还包括：一个高压电磁阀，其被致动以打开或关闭所述第一电子激活阀；以及一个低压电磁阀，其被致动以打开或关闭所述第二电子激活阀。

在本发明的可变气体压力调节器中，所述第二电子激活阀或其相关联的流体通路具有的流体流横截面积是所述第一电子激活阀或其相关联的流体通路的流体流横截面积的至少十倍大。

在一些实施方案中，本发明的可变气体压力调节器可以包括一个加热廊道，加热流体能够通过该加热廊道循环以接近于所述节流阀，以防止所述气体压力调节器的冻结。

在其他实施方案中，所述可变气体压力调节器可以包括一个电加热元件，其接近于所述节流阀，以防止所述气体压力调节器流体的冻结。

优选地，所述节流阀包括至少一个由金属材料制成的组件。

所述锁闭阀包括一个弹性密封，用于密封入口与所述调节空间之间的流体通路。

提供了一种操作可变气体压力调节器的方法，所述可变气体压力调节器包括一个入口、一个出口、一个控制空间和一个调节空间，所述调节空间流体地连接到所述出口并且通过一个膜片与所述控制空间分隔。所述方法包括：

a.通过周期性地致动第一电子激活阀以打开所述入口与所述控制空间之间的流体流来增加所述控制空间内的压力，从而移动所述膜片以及与所述膜片相关联的控制构件，以打开与所述控制构件相关联的一个节流阀和一个锁闭阀，以打开所述入口与所述出口之间的流体流；以及

b.如果所述调节空间内的压力超过预定压力，则通过致动第二电子激活阀以暂时打开从所述控制空间到所述调节空间的流体流来调节所述入口与所述出口之间的流体流，从而迫使所述节流阀和所述锁闭阀朝向它们各自的关闭位置。

当所述节流阀关闭时，处于关闭位置的所述锁闭阀进一步阻止流体从所述入口流到所述调节空间。

在本发明的方法中，通过所述节流阀和所述锁闭阀的流体流量是由所述控制构件的位置所确定的。

在本发明的方法中，当所述控制空间内的压力超过一个预定极限时，所述第二电子激活阀打开，以允许流体从所述控制空间流到所述调节空间。

附图说明

附图示出了本发明的具体优选实施方案，但不应认为是以任何方式限制本发明的精神或范围。

图1示出了一个常规的按需压力调节器。

图2示出了可变气体压力调节器的优选实施方案的示意图，其包括一个节流阀和一个锁闭阀，用于调节出口处的压力，其中示出所述节流阀和所述锁闭阀处于其关闭位置。

图3示出了图2中示出的可变气体压力调节器的同一个优选实施方案的示意图，但还示出了连接到输送导管的的出口，其中示出所述节流阀和所述锁闭阀处于其打开位置。在本公开内容中，相同的组件由相同的参考数字指代，虽然所述相同的参考数字未在图3中示出。

具体实施方式

所公开的可变压力调节器能够通过致动高压电磁阀和低压电磁阀而在出口处实现可变压力，所述高压电磁阀和所述低压电磁阀用来控制相对于调节空间的控制空间内的压力。

在优选的实施方案中，可变压力调节器用于控制供应到使用气体燃料的发动机的气体压力。气体优选是压缩天然气(CNG)，但可以是任何其他气体燃料，诸如氢气、乙烷、丙烷、丁烷、甲烷及其混合物。现在将要描述本发明的可变压力调节器的运行，以调节从气体供应源输送到使用者的气体的压力，该使用者可以是例如气体燃料发动机。本领域技术人员将会容易地认识到，这样的可变压力调节器能够用于其他气态流体，且在很宽的压力范围内使用。

参照图2和图3，提供了一种调节方法，由此，常规调节器的弹簧力在膜片12的一侧上被由控制空间10内的压力生成的力所取代，该力用来对抗作用于膜片12的另一侧上的调节压力的作用，所述膜片的所述另一侧响应于调节空间11内的压力。控制空间10内的压力取代由常规调节器的弹簧提供的力，大大减小了膜片的一侧与另一侧之间的压力差。在这种情况下，控制空间10内的压力基本限定了调节压力设置，同时大大减小了起破裂膜片12作用的力。

此外，提供了一个弹簧13，起产生一个力的作用，该力倾向于正常地关闭节流阀14，与作用在节流阀14上的气体力平行且在相同的方向上作用，倾向于共同起作用以关闭节流阀14并且相对于调节空间11内的压力对抗控制空间10内的压力。通常，弹簧13提供了相对低的力，并且具有低刚度。

所公开的可变压力调节器在第一方面通过使用被连接以控制高压入口15与控制空间10之间的流的高压“HP”电磁阀16来建立控制空间10内的参考压力，且在第二方面通过使用被连接以控制控制空间10与调节空间11之间的流的低压“LP”电磁阀17，两个电磁阀都被致动以控制控制空间10内的相对于调节空间11的压力，使用如下方式：

a)将气体从高压供应源15导引到第一高压HP电磁阀16，第一高压HP电磁阀16对于气体流正常是关闭的，防止HP气体流到在HP电磁阀16下游相通的控制空间10；

b)周期性地打开HP电磁阀16以允许离散质量的气体(discretemass of gas)从HP供应源15到达控制空间10；

c)监测在调节空间11或其延长部内的得到的调节压力，以通过将得到的调节压力与由控制器30设定的预定参考压力相比较来确保调节空间11或其延长部内达到某一指定的参考压力，所述控制器30使用压力换能器28测量调节空间11或其延长部内的压力；

d)当由控制器30设定的参考压力在调节空间11内超出一个预定裕度时，不允许来自HP电磁阀16的气体流进入；

e)周期性地打开连接到控制空间10的低压LP电磁阀17，所述LP电磁阀正常被电磁力保持成对于气体流是关闭的，如果调节空间11内的压力超出所述参考压力一个由所述控制器预定的裕度，则所述周期性的打开使得离散质量的气体从控制空间10被导引到调节空间11，以减少控制空间10与调节空间11之间的相对压力；

f)通过使用适当的电磁阀反复地传递离散质量的气体维持调节空间内的压力，以将参考压力维持在由控制器设定的范围内；

g)提供用于关停经过调节器19的气体流的装置，这是通过在控制空间10与调节空间11之间提供在压力上的基本平衡，而这又是通过打开LP电磁阀以在各个空间之间流动并且提供来自弹簧13的一个力，弹簧13作用于控制构件18上并且连接到膜片12，所述膜片12位于控制空间10与调节空间11之间，起将位于入口15和调节空间11之间的锁闭阀37关闭的作用。

该调节器的一个目的还在于:在一配置中提供所述LP电磁阀17，由此LP电磁阀17的阀端口41正常是关闭的，同时限定的电流在电磁阀线圈42内连续地流动，在电枢43和链接磁极45上生成电磁力，以便对抗跨作用在阀端口41上的压力和弹簧44的力。当电磁阀线圈42内没有电流连续地流动时，阀端口41正常是打开的，所述气体流允许在控制空间10与调节空间11之间发生在压力上的基本平衡，同时HP电磁阀16被关闭以在延长的时段内流动，从而当线圈42内有低水平的电流和链接电枢43和磁极45的相应地较低的磁通量时，或当没有电功率源向所述线圈42提供电功率时，允许弹簧13将控制构件18升举从而关闭锁闭阀37。同时，弹簧35和作用在节流阀14上的节流压力将所述节流阀按压抵靠着阀底座32。

本发明的调节器的另一个方面在于：在一配置中提供电磁阀16，由此当线圈23中有低电流流动且电磁阀阀端口22被由正常从高压力供应源15提供的压力保持处于密封关闭时，HP电磁阀16的阀端口22正常是关闭的；以及提供了装置，由此当电流在电磁阀16的线圈23内流动时，在阀端口22上的所述压力被在电枢24和磁极25内的相反的电磁力周期性地克服，允许阀端口22逆着在阀端口22的压力而打开，以便允许来自HP供应源15的气体流到达控制空间10，同时这样的电流在HP电磁阀16的线圈23内流动。

通过这种方式，调节器19被限定成具有在膜片12两侧的低的净力，膜片12控制位于入口15和调节空间11之间的节流阀14，节流阀14的打开响应于控制空间10与调节空间11内的相对压力，连同弹簧35的作用，所述弹簧在迫使节流阀14关闭的方向上作用。

在该布置中，控制构件18的顺应性高且机械刚度低，允许对在控制构件18的平衡中的任何变化(尤其是由于在调节空间11或控制空间10中的压力变化而导致的)有高响应性。此外，通过响应于发动机控制系统的任何瞬时要求来控制电磁阀16和17，可以将调节压力方便地控制到一个不同的压力。与此同时，调节器19本质上是安全的，因为膜片12的破裂不会导致气体泄漏到调节器19的外部。此外，当到电磁阀16和17的所有功率都被移除时，节流阀14将响应于该状况凭借基本平衡的压力一直关闭，该基本平衡的压力是根据打开LP电磁阀17的阀端口41允许控制空间10与调节空间11之间的气体流从而在膜片12两侧建立的。此外，HP电磁阀16允许在调节器的供应侧上供应显著的过压，在这样的状况下不存在气体不受控制的释放。

现在参照图2，在更详细的描述中描述所述可变压力调节器的操作。入口端口15连接到高压气体源，且高压泄流端口20允许气体与阀头21连通，阀头21正常密封高压电磁阀16的高压端口22。当电流的流动将HP电磁阀16的线圈23通电时，由于线圈23中的电流所建立的磁通量的链接，电枢24被吸引朝向磁极25，吸引磁力既克服了弹簧26的力又克服了阀头21上的气体压力(其正常保持阀头21与端口22的底座成密封关系)，从而打开端口22并且允许气体从入口15通过泄流端口20并且通过打开的端口22，且最终通过导管27到控制空间10中。

参照图3，压力换能器28可以连接到输送导管38，输送导管38与调节空间11连通。监测调节空间11或其延长部内的压力的控制器30可以缩减线圈23内的电流，凭借弹簧26的力且由阀头21上的倾向于增加端口22的密封的压力协助导致端口22关闭。

由节流阀14提供的调节如下进行。

参照图3，示出了图2的控制构件18的正常位置，当流动发生时且当控制空间10内的压力响应于由HP电磁阀16允许的气体的流动而增加时，膜片12上得到的压力作用在控制构件18上，并且克服相对弹簧13的较低的力以及调节空间11内的压力。连接到控制构件18的推杆31通过底座32；底座32限定了调节端口33的一部分；凭借通过弹簧35和作用在阀元件34上的气体压力两者强迫阀元件34成为与底座32关闭关系，调节端口33对于来自入口15的气体流正常是关闭的。当受到推杆31强迫时，阀元件34从底座32移出，且然后气体可以流到中间空间36内，并且通过打开的锁闭阀37，到调节空间11内。当调节空间11内的压力上升以使得在膜片12上的气体压力以及来自弹簧13的力与来自控制空间10的在膜片12上的气体压力平衡时，控制构件18和推杆31进一步向着节流阀14的关闭移动，从而在调节空间11内且在出口端口29及其图3中例示的输送导管38中的其延长部内限定了一个限定的调节压力。

参照图2，该调节器的一方面在于：在节流阀14与调节空间11之间的路径中提供第二锁闭阀37，其包括孔39，带凹槽的阀头40穿过该孔与控制构件18协作，且由于阀头40的凹槽内的密封26而与孔39处于可密封的关系。锁闭阀37主要由LP电磁阀17和HP电磁阀16的动作控制，LP电磁阀17和HP电磁阀16连同来自弹簧13的力控制控制空间10与调节空间11之间的相对压力差，以确定控制构件18的轴向位置。

在正常的有源操作中，且同样参照图3，当气体从入口15通过节流端口14并且通过打开的锁闭阀37到调节空间11内并且从出口端口29出来时，LP电磁阀17使得其阀端口41保持关闭。这是凭借线圈42内的电流流动，其抵抗弹簧44的力和作用在阀构件46上的气体压力而吸引电枢43朝向磁极45，阀构件46密封在阀端口41上，阀端口41在上游侧连接到中间导管27，中间导管27既与控制空间10连通又与HP电磁阀16的下游侧连通。该操作条件将会随着控制空间10内的压力相对于调节空间11的压力升高而发生，这是由于前述HP电磁阀16的周期性动作以及LP电磁阀17的关闭的端口所导致的。

同样参照图3，当控制单元30用来关闭来自调节器19的气体的流动以切换到图2中示出的位置时，LP电磁阀17的线圈42内的电流被减小或完全关停，允许弹簧44的力和跨端口41的压力的合力作用在阀构件46上以打开端口41，允许气体从控制空间10流到调节空间11，从而允许在膜片12两侧的压力上基本平衡。在压力上的该基本平衡，以及弹簧13与跨节流阀14和阀头40的节流压力的共同作用起关闭锁闭阀37的作用，且凭借密封26强迫阀头40与孔38成密封关系。这样，无论在控制空间10和调节空间11中各自的压力为何，通过LP电磁阀17的作用来确保各自的压力上的基本平衡，而通过无论可能最初存在于控制空间10和调节空间11内的静态压力级别为何来确保锁闭阀37的关闭。

锁闭阀37具有柔性的密封26，当调节器19被控制单元30关停时，密封26将会减少到调节空间11内的泄漏。此外，锁闭阀37会允许对气体流的调节，此时流量极其小，且在该情况下主节流阀14在被关闭以妨碍在这样的低流量的气体流下进行有效调节时具有足够高的泄漏。

方便地，节流阀14可以是全金属的阀，以促进来自加热廊道47的加热流体的精确的流特性和良好的热传递，从与向加热廊道47内的循环流体提供余热的运行的发动机相关联的流体流方便地循环所述流体流。而且，使用电加热元件作为对在加热廊道47中循环的加热流体的辅助或是附加，对于本领域技术人员是显而易见的。围绕节流阀14的阀承载器(valve carrier)48的布置，向阀底座32和中间导管27促进了良好的热传递，防止当该气体流被节流穿过节流阀14时且由于其膨胀到中间空间36内使温度下降而形成冰。该布置还避免了对柔性密封26的极度冷却，否则密封26可能会在极低温度下易于硬化。

可意识到，本发明的压力调节方法允许非常准确地设定几乎任何压力，无关于在通过调节器19和输送导管38的流路径中的流速和限制。此外，例如，响应于与发动机的运行有关的任意个数的变量，可以通过所述控制系统几乎瞬时地设定且自动地维持调节压力。

对于作用在控制空间10上的压力限制装置的一个实施例，该调节器的LP电磁阀17在本质上还是安全泄放阀，该泄放阀控制控制空间10与调节空间11之间的过多的气体压力的泄放。在此情况下，泄放压力是通过作用在端口41上的压力确定的，所述压力作用在阀构件46上、平行于弹簧44的力、并且与在电枢43和磁极零件45之间的电磁吸引力相反。当所述压力和弹簧44的力大到足以克服前述电磁力时，端口41将会对气体流打开，从而将控制空间10内相对于调节空间11的过多的压力泄放。继而，此电磁力可由线圈42之内的预定水平的电流进行设计，所述电流限定了电枢43上的预定电磁力以及一个特征泄放压力(characteristic relief pressure)。例如，对于具有不同泄放压力设置的不同的发动机应用，可以通过自动控制以及通过校准方法，方便地选择该电磁力。

用于高压压缩天然气的调节器的安全性是至关重要的。因而，LP电磁阀17的阀端口41相对于HP电磁阀16的阀端口22的相对尺寸是重要的。为了在HP电磁阀16发生故障(阀端口22保持打开)的状况下限制控制空间10内或调节空间11内的压力，以限制每个端口内的气体流的标称横截面积测量的所述尺寸的比值将被限制到10:1或更大的比值。也即，当两个端口都完全打开时，限制通过阀端口41的气体流的横截面积应是阀端口22的横截面积的至少十倍大。这在本质上限制了控制空间10和调节空间11两者中的以及中间导管27中的最大压力，中间导管27是电磁阀16和17之间的公共流体连接。在前述故障状况期间，通过将中间导管27内的中间压力限制到一个值(该值比高压源导管15内的压力小至少十倍)，这进一步保护电磁阀免受由于爆裂造成的故障。

可进一步意识到，通过由该调节器提供的先进的功能，可以派生某些新颖的气体计量系统。因为由该调节器提供的压力是可变的且电子可控的，可以用控制到发动机的进气口的流的固定孔口喷射器替代该调节器下游的复杂电磁受控喷射器。在该实施例中，根据发动机变量的气体压力控制允许控制到发动机的气体流。因此，可以响应于所感测的发动机上的操作参数来控制到某些大型发动机的进气歧管的燃料流，且可以响应于所要求的操作变量通过使用所述调节器改变气体压力来控制到该发动机的燃料输送。此外，通过根据所选择的发动机变化控制该调节器下游的孔口面积，使用所述调节器对气体压力的控制就足以准确地控制到任何发动机的进气端口(无论是大还是小)的气体流。这样的简化的气体输送系统的细节是在本申请文件的范围之外的。在使用液化天然气(LNG)作为气体源的情况下，这样的系统是特别切题的。在燃料计量系统中没有移动部件，避免了使用全无润滑油的气体(诸如来源于在低温度下最初存储的的汽化LNG)时的快速磨损的问题。

已经参照示例实施方案描述了本发明。然而，对于本领域技术人员应明了，在不背离由权利要求书所限定的本发明范围的前提下，可以作出多种变化和修改。

Claims (13)

1.一种可变气体压力调节器，包括：

a.一个主体，设有一个入口和一个出口；

b.一个控制空间和一个调节空间，所述调节空间流体地连接到所述出口，且通过一个膜片与所述控制空间分隔；

c.一个节流阀，用来调节所述入口与所述出口之间的流体流；

d.一个控制构件，与所述膜片相关联以响应于所述膜片的移动而移动，所述控制构件能够移动以操纵所述节流阀；以及

e.一个锁闭阀，与所述控制构件相关联，并且位于所述节流阀与所述调节空间之间的流体流动路径内，其中当所述节流阀关闭时，所述锁闭阀阻止流体从所述入口流到所述调节空间。

2.根据权利要求1所述的可变气体压力调节器，还包括：一个第一电子激活阀，用于控制流体从所述入口流到所述控制空间；以及一个第二电子激活阀，用于控制流体从所述控制空间流到所述调节空间。

3.根据权利要求1所述的可变气体压力调节器，还包括一个弹簧机构，其作用于所述膜片上，以当所述控制空间内的压力等于所述调节空间内的压力时抵抗所述控制空间内的流体的压力而移动所述控制构件，由此迫使所述节流阀和所述锁闭阀到各自的关闭位置。

4.根据权利要求2所述的可变气体压力调节器，还包括：一个高压电磁阀，其被致动以开启或关闭所述第一电子激活阀；以及一个低压电磁阀，其被致动以开启或关闭所述第二电子激活阀。

5.根据权利要求2所述的可变气体压力调节器，其中所述第二电子激活阀或其相关联的流体通路具有的流体流横截面积是所述第一电子激活阀或其相关联的流体通路具有的流体流横截面积的至少十倍大。

6.根据权利要求1所述的可变气体压力调节器，还包括一个加热廊道，加热流体能够通过该加热廊道循环以接近于所述节流阀，以防止所述气体压力调节器的冻结。

7.根据权利要求1所述的可变气体压力调节器，还包括一个电加热元件，其接近于所述节流阀，以防止所述气体压力调节器流体的冻结。

8.根据权利要求1所述的可变气体压力调节器，其中所述节流阀包括至少一个由金属材料制成的组件。

9.根据权利要求1所述的可变气体压力调节器，其中所述锁闭阀包括一个弹性密封，用于密封所述入口到所述调节空间之间的流体通路。

10.一种操作可变气体压力调节器的方法，所述可变气体压力调节器包括一个入口、一个出口、一个控制空间和一个调节空间，所述调节空间流体地连接到所述出口并且通过一个膜片与所述控制空间分隔，所述方法包括：

a.通过周期性地致动第一电子激活阀以打开所述入口与所述控制空间之间的流体流来增加所述控制空间内的压力，从而移动所述膜片以及与所述膜片相关联的控制构件，以打开与所述控制构件相关联的一个节流阀和一个锁闭阀，以打开所述入口与所述出口之间的流体流；以及

b.当所述调节空间内的压力超过预定压力时，通过致动第二电子激活阀以暂时打开从所述控制空间到所述调节空间的流体流来调节所述入口与所述出口之间的流体流，从而迫使所述节流阀和所述锁闭阀朝向它们各自的关闭位置。

11.根据权利要求10所述的方法，其中当所述节流阀关闭时，处于关闭位置的所述锁闭阀进一步阻止流体从所述入口流到所述调节空间。

12.根据权利要求10所述的方法，其中通过所述节流阀和所述锁闭阀的流体流量是由所述控制构件的位置所确定的。

13.根据权利要求10所述的方法，其中当所述控制空间内的压力超过一个预定极限时，所述第二电子激活阀打开，以允许流体从所述控制空间流到所述调节空间。