CN109424784B - 混合式压力和流量计调节器、出口组件和单个计量表 - Google Patents

Abstract

一种混合式压力和流量计调节器设备，包括调节器本体、入口、以及出口组件。该出口组件包括具有第一尺寸的第一孔口、具有大于第一尺寸的第二尺寸的第二孔口、以及自动地使第一孔口在第一位置和第二位置之间运动的机构。当第一孔口处于第一位置时，气流通过第一孔口和第二孔口。当第一孔口处于第二位置时，气流绕过第一孔口并以特定流量或小于第一压力的第二压力流经第二孔口。该设备还可以包括计量表，该计量表提供了对特定流量和第二压力的视觉指示。

Description

混合式压力和流量计调节器、出口组件和单个计量表

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年8月30日提交的、题为“混合式流量和压力调节”的美国非临时专利申请第15/690613号的优先权，其全部公开内容通过引用结合于本文中。

技术领域

本公开内容涉及气体调节，尤其是涉及用单个设备的基于压力和/或流量的气体调节。

背景技术

目前，有两种常见类型的气体压力调节器：压力调节器和流量调节器。压力调节器控制经其通过的气体的压力，并将入口压力调节至特定的出口压力。通常，压力调节器包括两个计量表——入口压力计量表和出口(或“输送”)压力计量表。这些计量表具有刻度和增量，并且可以指示以磅/平方英寸(PSI)、巴、千帕(kPa)或其他压力单位表示的压力。相比之下，流量计调节器输出特定的流量。也就是说，当在调节器内部产生特定的压力时，流量计输出特定流量。流量计调节器上的计量表提供流量的指示(例如，以立方英尺/小时(CFH)计)。通常，在操作中，操作者必须利用单独的调节器来控制和/或测量压力，然后控制和/或测量流量。

发明内容

本公开内容涉及混合式压力和流量调节。根据一个实施例，混合式压力和流量调节通过一种设备来实现，该设备包括调节器本体；被配置成将气流在第一压力下引入所述调节器本体的入口；以及将所述气流从所述调节器本体引导至下游气体线路的出口组件。所述出口组件包括具有第一尺寸的第一孔口、具有大于第一尺寸的第二尺寸的第二孔口、以及自动地使所述第一孔口在两个不同的位置(第一位置和第二位置)之间移动的机构。当所述第一孔口处于所述第一位置时，所述气流经所述第一孔口和所述第二孔口流至所述下游气体线路。当所述第一孔口处于所述第二位置时，所述气流绕过所述第一孔口并以特定的流量或者小于所述第一压力的第二压力经所述第二孔口流至所述下游气体线路。下文详细描述该设备的优点；然而，简而言之，该设备提供了用于压力和流量调节的通用的单个装置解决方案。

在至少一些实施例中，该设备的调节器本体还包括计量表，该计量表提供特定流量和第二压力的视觉指示。有利地，视觉标记可以允许使用者将气体精确地调节到特定压力或流量。计量表可包括具有第一部分和第二部分的径向标记。第一部分提供对特定流量的指示，第二部分提供对第二压力的指示。此外，所述第一部分可以限定适合于铜焊和吹扫中的至少一种的流量范围。各个部分和/或限定的流量范围可能是有利的，因为它们可以提供清楚的视觉指示，即气体适合于频繁执行的压力或流量特定操作。

附加地或替代地，该设备的机构可包括可运动的提升阀，该提升阀将第一孔口定位在第一位置以将第一孔口与气流流体连通，并将第一孔口定位在第二位置以允许气流绕过第一孔口。这是让第一孔口运动的廉价的、有效且稳定的机构。在这些实施例的一些中，该机构还包括偏置构件，该偏置构件将第一孔口保持在第一位置中，直到出口组件中的背压达到预定阈值。有利地，偏置构件确保第一孔口自动返回到适于提供低流量的位置，如下面进一步详细描述。如下面还要详细描述地，在具有偏置构件的至少一些实施例中，当背压达到预定阈值时，背压自动地将第一孔口运动至其第二位置。因此有利地，使用者不需要与孔口相互作用以实现不同的流量。

在更进一步的实施例中，该设备的调节器本体将气流的第一压力调节到第二压力，并且包括调整组件，该调整组件被配置成控制第二压力的大小。在一些这种实施例中，调节器本体限定了内部腔室，并且调整组件通过调整内部腔室的尺寸来控制第二压力的大小。

根据一个实施例，利用出口组件实现混合式压力和流量调节，该出口组件包括壳体，该壳体限定内部腔体、第一孔口、第二孔口和内部机构。第一孔口具有第一尺寸，并且当处于第一位置时与流过内部腔体的气流流体连通。第二孔口具有大于第一尺寸的第二尺寸。内部机构自动地使第一孔口在两个不同的位置(第一位置和第二位置)之间运动。当第一孔口处于第一位置时，流经出口组件的气流通过第一孔口和第二孔口，使得气流以第一流量离开出口组件。当第一孔口处于第二位置时，气流绕过第一孔口并流经第二孔口，使得气流以第二流量离开出口组件。

在至少一些实施例中，出口组件的内部机构包括可运动的提升阀，其使得第一孔口在第一位置和第二位置之间运动。在一些这种实施例中，偏置构件抵靠可运动的提升阀偏置，以使可运动的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预定阈值。背压可以自动地使提升阀运动，使得在背压达到预定阈值时提升阀使第一孔口运动至第二位置。此外，在一些实施例中，出口组件还包括环形通道，当提升阀使第一孔口运动至第二位置时，该环形通道打开，以允许气流绕过第一孔口。如上文所述，可运动的提升阀和/或自动运动可提供许多优点，例如有效且容易的气体调节。

在进一步的实施例中，出口组件可移除地固定到混合式压力和流量计调节器的调节器本体。有利地，出口组件可以被改装到调节器装置以将调节器转换成混合式调节器，或者在调节器本体被维修、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，尺寸适用于特定应用的调节器本体)一起使用。

根据又一实施例，利用包括第一标记和第二标记的单个计量表实现混合式压力和流量调节。当气体以低于流量表阈值压力的压力离开混合式压力和流量计调节器的出口时，第一标记提供离开该出口的气体的流量的指示。当气体以高于流量表阈值压力的压力离开混合式压力和流量计调节器的出口时，第二标记提供离开该出口的气体的压力的指示。因此，使用者可以容易且准确地监测气体调节，从而安全且准确地实现各种压力或流量。

在一些实施例中，单个计量表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铜焊和吹扫中的至少一种的流量范围。此外，在单个计量表的一些实施例中，第一标记和第二标记包括在径向带的不同部分中。在其他实施例中，第二标记包括径向标记，该径向标记被配置成指示离开出口的气体的压力。如上所述，除了其他优点之外，各种标记、部分和流量范围可能是有利的，因为它们可以提供清楚的视觉指示，即气体适合于频繁执行的压力或流量特定操作。

附图说明

图1是根据本公开内容示例性实施例的混合式压力和流量计调节器的主透视图。

图2是图1的混合式压力和流量计调节器的后透视图。

图3是图1的混合式压力和流量计调节器的主视图。

图4是沿平面A-A获取的图2混合式压力和流量计调节器的剖视图。

图5是包含在图1混合式压力和流量计调节器中的出口装置的侧视图。

图6是沿图5中B-B线的图5出口装置的剖视图，其中内部部件从出口装置移除。

图7A是沿图5中B-B线获取的图5出口装置的剖视图，该出口装置包括内部部件，例如处于第一位置的内部机构。

图7B是沿图5中B-B线获取的图5出口装置的剖视图，该出口装置包括内部部件，例如处于第二位置的内部机构。

图8A是沿图7B中C-C线获取的图5出口装置的剖视图。

图8B是沿图7B中D-D线获取的图5出口装置的剖视图。

图9是与图5出口装置相关联的计量表的主视图。

在所有附图中，相同的数字指代相同的组件。

具体实施方式

本文描述并呈现了混合式压力和流量计调节器。该调节器是混合式调节器，因为该调节器可用于测量和/或控制经其通过的气体的流量和/或压力，并且不需要由另一调节器交换或补充以提供这种双重功能。也就是说，本文描述和呈现的调节器是可以调节压力和流量的单个装置。为实现此目的，本文提出的调节器包括单独的出口组件，其使不同的孔与离开调节器的气体自动对准。更具体地，并且如本文进一步详细解释地，该调节器包括具有两个孔的出口组件，并且这两个孔选择性地且自动地与流经出口组件的气体(即，离开调节器的气体)对准，以便提供针对某些低压范围的不同流量，并提供对离开调节器的气体压力的精确控制，以便例如进行精确的压力测试。该调节器还包括单独的计量表，该计量表可提供对流量和压力的指示，以便使用者可以轻松监控和调节由调节器控制的多个变量(即压力和流量)。

相比之下，现有的调节器通常测量和/或控制压力或流量，但不是两者。因此，如果使用者需要在第一操作中测量流量并在第二操作中测量压力，则使用者可能需要携带两个调节器并在操作之间交换调节器。作为更具体的示例，如果管道工需要对连接处进行铜焊并随后对包括铜焊连接处在内的系统进行压力测试，则管道工可能需要在铜焊步骤和压力测试步骤之间将流量计调节器调换成压力调节器。这可能是麻烦且昂贵的(在用户需要购买两个调节器的情况下)并且也是低效的。

或者，一些调节器可以包括可以手动切换操作以支持不同操作的不同孔口；然而，这些调节器通常在固定压力下操作，这可能导致某些流量以危险的压力量输送。例如，如果包括这些调节器之一的系统“发生闭端现象(dead-ended)”。当软管、管道的喷嘴或出口或其他孔被塞住时，就会发生闭端现象。发生闭端现象时，调节器中的高压可能会累积并导致灾难性故障。现有调节器的固定压力率还限制了调节器对于压力操作的灵活性和/或可行性，该灵活性和/或可行性需要与预定压力不同的压力(并且加热、通风和空调(HVAC)操作经常需要在每平方英寸200磅(PSI)至750PSI范围内的任何数值的压力)。因此，用多孔口调节器的操作者可能仍然需要携带多个调节器(即，针对不同的压力)并在操作之间交换调节器。此外，这些多孔口装置通常不提供与压力和/或流量有关的反馈，并且使用者必须信任装置上标记的操作设置(即，没有任何特定的流量或压力指示的“铜焊”或“吹扫”标记)。

图1-3分别描绘了混合式压力和流量计调节器100的示例性实施例的主透视图、后透视图和主视图。调节器100包括调节器本体110、入口130、出口组件140和调节机构190。在所示实施例中，出口组件140从入口130偏移90度(即，入口130的中心轴线垂直于出口组件140的中心轴线)；然而，这仅仅是一个示例，并且在其他实施例中，出口组件140可以相对于入口130以任何位置取向。例如，出口组件140和入口130可以在同一中心轴线上对齐或包括平行的中心轴线。无论入口130和出口组件140的取向或布置如何，调节器本体110通常包括一个或多个通道，其允许从入口130接收的高压气体流到出口组件140。调节器本体110可以在高压气体经其通过时对高压气体节流，该节流操作可以通过调节机构190控制。在所示实施例中，调节器还包括安全阀180(见图2)，该安全阀被配置成在绝对必要时释放调节器本体110中的压力(即防止灾难性故障)；然而，其他实施例不需要包括安全阀180。

调节器本体110还包括被配置成用以支撑一个或多个计量表的计量表壳体116。在图1-图3中所示的特定实施例中，计量表壳体116支撑两个计量表：入口计量表118和混合式出口计量表120(参见图3)。入口计量表通常被配置成用以测量经由入口130流入调节器本体110的高压气体的压力。同时，如下文进一步详细解释地，混合式出口计量表120测量流出出口组件140的气体的流量和/或压力。也就是说，计量表120提供对经由出口组件140离开调节器100的气体的压力和/或流量的指示(即，流入调节器所连接的下游气体线路的气体)。

图4提供了沿图2中平面A-A获取的混合式调节器100的剖视图。平面A-A将入口130和出口组件140以及调节器本体110和调节机构190一分为二，因此，详细示出了这些部件中的每一者。为了完整起见，现在简要描述所描绘的入口130、调节器本体110和调节机构190(通过比较，下面结合图5-8B详细描述出口组件140)。然而，应理解的是，所描绘的入口130、调节器本体110和调节机构190仅仅是示例，在其他实施例中，出口组件140可以与任何入口130或调节机构190一起安装到任何调节器本体110上，以提供混合式压力和流量计调节器。

首先，如上所述，入口130包括限定内部通道132的主体134。通道132可在其远端部(即，可附接到缸或罐的远离调节器本体110的端部)处具有可选择性打开的阀，并且可以包括在其近端(即，靠近调节器本体110的端部)处的开口(具有或不具有阀)，开口允许气体(通常为高压气体)流入调节器本体110。入口130还可包括螺纹部136或任何其他配合特征件，以允许入口130安全地紧固到上游气体线路或气体源。

其次，调节器本体110包括主体112，主体112限定通道113(1)和113(2)，其允许来自入口130的气体流到出口组件140。另外，调节器本体110包括或限定了座115，该座与调节机构190的数个部分(下文将进一步详细地描述)一起限定了节流室114。如名称所暗示地，调节机构190可以调节节流室114的一个或多个尺寸(例如宽度)，从而对来自入口130的高压气体在该气体到达出口组件140之前进行节流。

最后第三，调节机构190包括可抓握部分192，其可由使用者转动或旋转以致动调节机构190。可抓握部分192可移动地安装在固定部分193上，该固定部分固定地联接到调节器本体110。更具体地，可抓握部分192(当其旋转时)可沿固定部分193横向地移动，使得可抓握部分192的致动(即，旋转)使可抓握部分192朝向或远离调节器本体110运动。当可抓握部分192朝向调节器本体110运动时，包括在可抓握部分192中或被联接到该可抓握部分的致动组件194压缩偏置构件195，该偏置构件又在活塞和/或隔膜196上施加横向力。活塞/隔膜196将该横向力传递到杆199，该杆对腔室提升阀198作用以调节调节器本体110的内部腔室114的尺寸(即，宽度)。更简单地，致动调节机构190会打开或关闭通过调节器本体110的通道，以便控制对流过其中的气体的节流。在一些实施例中，调节机构190还可包括隔膜腔室197，流经调节器本体110(即，经过通道113(2))的气体的一部分可流入该隔膜腔室中以平衡调节机构190所施加或者对调节机构190施加的作用力。

仍然参考图4，由于平面A-A将调节器本体110、入口130和出口组件140一分为二，混合式调节器100的剖视图在图4中清楚地示出了通过调节器的流路F1。流路F1是高位流路，并且不旨在示出经过出口组件140的特定流路，特定流路将在下面结合图7A-B进一步详细描述。也就是说，流路F1准确地描绘了气体经由入口130中的通道132进入调节器100(即，从缸、罐或与调节器连接的其他这类上游线路或源)并流入形成于调节器主体110内的第一通道113(1)。通道113(1)引导气体流动至腔室114，该腔室的尺寸可以通过调节机构190控制以节流气流，如上文所述。然后，气体通过第二通道113(2)离开腔室114，该第二通道将气流引导到出口组件140。然后，气体以下面结合图7A和图7B描述的方式流过出口组件140。

现在转至图5，出口组件140包括从第一端部142延伸到第二端部143的壳体141。第一端部142被配置成附接到调节器本体110，因此壳体141包括靠近第一端部142设置的外部附接特征件144。类似地，第二端部143被配置成附接到接收受调节气体的下游气体线路或部件，因此壳体141包括靠近第二端143的外部附接特征件145。在所描绘的实施例中，附接特征件143和145是螺纹部，其被配置成用以分别与包括在调节器本体和下游气体线路或部件上的相应螺纹部配合。然而，在其他实施例中，附接特征件143和145可以是或包括任何类型的联接件(即，卡扣接合、棘爪结构等)，其可用于在出口组件140的任一端部上实现密封附接。

图6示出了沿图5中线B-B获得的出口组件140的剖视图；然而，为清楚起见，在图5中移除了出口组件140的内部部件。因此，在图6中清楚地示出了由壳体141限定的内部腔体150。另外，在图6中，虚线用于划分内部腔体150的多个部分，但实际上这些部分彼此不分开。特别地，图6描绘了具有第一部分151、第二部分152和第三部分159的内部腔体150。第一部分151从第一端部142向内延伸并终止于肩部153，该肩部在第一部分151和第二部分152之间形成台阶部。在另一方面，第三部分159从第二端部143向内延伸到孔口158，该孔口将第三部分159连接到第二部分152。孔口158在本文中通常称为第二级孔口158，这是因为如下文所述地，当包括在出口组件140中的内部机构被致动到第二位置时，孔口158可以控制离开出口组件的气体的流量。

内部腔体150的第二部分152在第一部分151和第三部分159之间延伸。更具体地，第二部分152从第一部分151的肩部153延伸到孔口158。第二部分152是阶梯状部分并且包括一个被清楚地限定的台阶部155(即，与弧形的或平缓地倾斜的台阶部相对比的直角台阶部)，以便在肩部153和台阶部155之间形成长度为L1的环形空间154。总体上畅通无阻的导管156(在这里畅通无阻用于表示导管156不包括台阶部或肩部)在台阶部155和第二端部143之间延伸并终止于漏斗型端部157，该漏斗型端部将流经导管156的任何气体引导到第二级孔口158中。

现在转至图7A和图7B，当完全地组装好时，出口装置140包括塞子160和内部机构166，该内部机构也可以称为提升阀166，安装于内部腔体150内。塞子160和内部机构166与大体上为出口装置140出口的第三部分159一起限定了通过出口组件140的多个流路。不同的路径允许不同尺寸的孔口与流经出口组件140的气体对准。如下文所述地，内部机构166主要负责自动地移动或改变流经出口组件140的气体的路径；然而，在某些情况下(即在一些位置中)，内部机构166与塞子160一起工作以限定腔室和/或密封路径，以使得气体沿特定的路径流动经过出口组件140。即，内部机构166被配置成通过选择性地接合塞子160的多个部分来使第一孔口自动运动到与流经出口组件140的气体对准和不对准的状态。

更具体地，塞子160固定地紧固在出口装置140的内部腔体150内(即，通过与壳体141的内螺纹部(未标记)配合的螺纹部163)，从而在塞子160的远端部(塞子160的内端部)处包括的密封件或O形环164被压靠在第一部分151的肩部153上。另外，塞子160限定了穿过终止于肩部153处的第一部分151的内部路径162。如下文进一步详细描述地，内部机构166所包括的结构性特征件选择性地接合O形环164，以选择性地产生或调节邻近路径162的终止端部的腔室170的容积。即，内部机构166选择性地与塞子160配合，以产生或调节在第二部分152的上游边缘处的腔室170的容积。随着时间的推移，流入腔室170的气体产生抵抗内部机构166的背压而最终致动机构166，如下文进一步详细描述。

仍然参考图7A和图7B，也参考图6，内部机构166可运动地安装在内部腔体150的第二部分152内，在第二级孔口158的上游。内部机构166具有主体175，主体175包括基部176和导管部分179。基部176固定地联接到导管部分179或与导管部分179一体地形成，并且每个部分的尺寸被设计成配合在出口组件140的内部腔体150内(即，分别在内部腔体的环形空间154和导管156内)。实际上，基部176的尺寸设计成使得在基部176和环形空间154之间形成小间隙或环形通道169(也如图8A所示)。导管部分179的尺寸可以设定或不设定成在导管部分179和导管156之间形成间隙；然而，无论哪种方式，基部176可以在(内部腔体150的)第二部分152的环形空间154内运动(即，滑动)，并且导管部分179可以在(内部腔体150的)第二部分152的导管156内运动(即，滑动)。然而，值得注意的是，基部176比腔体150的导管156更宽(即，具有更大的直径)，因此基部176不能滑入导管156中。相反，内部机构166的主体175的基部176的长度L2具有比环形空间154的长度L1短(参见图5)，使得基部176可在环形空间154内滑动。

由于主体175的导管部分179固定地联接至主体175的基部176(或与其一体地形成)，所以这两个部分基于施加在基部176上的作用力一起运动(即，一起滑动)。如上文所述地，这种运动是通过形成在内部腔体150的第二部分152的上游边缘处的腔室170中的背压来实现的。具体地，基部176包括在内部机构166的上游边缘处径向向外和横向(即，沿着所示长度L2的方向)向外延伸的环形凸缘177。凸缘177被配置成当内部机构166邻近内部腔体150的第一部分151的肩部153设置时与O形环164配合。即，当内部机构是第一位置P1(参见图7A)时，凸缘177与O形环164配合以密封背压腔室170的边缘。

然后，当气体流入背压腔室170时，气体通过第一孔口168和/或对内部机构166施力。然而，内部机构166还包括偏置构件178，其抵消由背压产生的作用力，使得内部机构166的主体175仅在腔室170中的背压克服预定压力阈值时运动(即，滑动)。换句话说，当流经出口装置140的气体在内部机构166上施加足够的作用力以克服偏置构件178的偏置力时，主体175自动地从第一位置P1(参见图7A)滑动到第二位置P2(参见图7B)。当腔室170中的背压消失时，偏置构件178使主体175自动滑回第一位置P1(参见图7A)。在所描绘的实施例的至少一些用途中，当在位置P1和P2之间运动时(即，如果出口装置140如图2所示地定向时)，内部机构166的主体175在内部腔体150内大致水平地滑动；然而，在其他实施例中，主体175可以沿以任何方向定向的任何轴线滑动(即，因为出口组件140可以相对于调节器本体110和/或入口130定向在任何位置中)。

仍然参照图7A和图7B，但现在也参考图8A和图8B，当内部机构166处于第一位置P1时，凸缘177和O形环164形成封闭环形通道169(即，围绕主体175的基部176形成并位于其中设置有偏置构件178的环形空间154内的通道)的密封件。因此，当内部机构166处于第一位置P1时，气体沿第一流路F2流经出口装置140，通过第一孔口168和第二孔口158(参见图7A)。然后，当内部机构166处于第二位置P2时，气体沿第二路径F3流经出口装置140(参见图7B)。路径F2和路径F3在下文进一步详细描述；但是，内部机构166总体上包括或限定了根据背压腔室170中的气体压力而使气体沿着路径F2和路径F3流动的特征件。

例如，内部机构166的主体175限定第一级孔口168，该第一级孔口将背压腔室170连接到延伸通过内部机构166的内部通道172。该通道172包括主路径173和一个或多个辅助路径174。主路径沿长度方向(即，在出口组件的第一端部142和第二端部143之间)延伸，并用作第一级孔口168和第二级孔口158之间的导管(或至少在第一级孔口168和导管156之间的导管，导管156可以将主路径173连接到第二级孔口158)。同时，一个或多个辅助路径174垂直于主路径173延伸并将环形通道169连接到主路径173。

现在具体参考图7A，但是继续参考图8A和图8B，当内部机构166处于第一位置P1时，气体沿着路径F2经过塞子160流入腔室170。然后，气体仍然沿着路径F2流经在基部176上游边缘处包括的第一级孔口168，进入内部机构166的主通道173中。如图8A所示，由于第一级孔口168具有相对小的直径D1(例如，0.008英寸)，流入腔室170的气体的至少一部分将不能流经第一级孔口168进入主路径173。如上所述，流入腔室170但不流入主路径173(经由第一级孔口168)的气体将在腔室170中产生背压并最终致动内部机构166，从而使内部机构166从第一位置P1运动到第二位置P2。然而，确实流入主路径173的气体将流向出口组件的第二端部143，并经由第二级孔口158离开内部腔体150的第二部分152(仍然沿着路径F2)。然后，气体可以经由出口159(这里也称为第三部分159)离开出口组件140，也如路径F2所示。

相比之下，现在具体参照图7B并继续参考图8A和8B，当内部机构166处于第二位置P2时，气体仍然流过塞子160并进入腔室170(虽然现在沿着路径F3)，但腔室170不再在其外边缘处被密封。也就是说，凸缘177不再与O形环164接合或配合，因此，环形通道169可从腔室170进入。环形通道169限定了总表面积明显大于第一级孔口168的表面积的开口(参见图8A中用W1标记的环形空间的宽度)，因此，气流可能主要流经环形通道169(即，因为流动气体沿阻力最小的路径流动)，如图7B中的路径F3所示。因此，气流将主要绕过第一级孔口168，并且流量将不受第一级孔口168的尺寸的影响。取代地，气体经环形通道169围绕第一级孔口168流动，并经由一个或多个辅助路径174返回到主路径173中，也如路径F3所示。然后，气体将流向出口组件的第二端部143，并经由第二级孔口158离开内部腔体150的第二部分152(仍然沿着路径F3)，第二级孔口158将计量气体的流量。然后，气体可以经由出口159(本文也称为第三部分159)离开出口组件140。

作为小结，当内部机构166处于第二位置P2时，第二级孔口158(而不是第一级孔口168)与流经出口组件140的气体对准，使得第二级孔口158(而不是第一级孔口168)控制或计量流经出口组件140的气体的流量。如上所述，当背压腔室170中的压力达到预定压力阈值时，内部机构166自动地从第一位置P1运动到第二位置P2。因此，当背压腔室中的压力达到预定压力阈值时，第二级孔口158自动与气流流体连通，而不受较小的第一级孔口168的阻碍(因为第一级孔口168与流经出口组件140的气体不再流体连通)。值得注意的是，由于较高的气体压力致动内部机构166(假设较高的压力高于预定的压力阈值)，在较高压力下(即，用于压力测试操作)流经出口装置140的气体将流过第二级孔口158(即较大的孔口，而不是较小的第一级孔口168)。

现在参考图8A和图8B，第二级孔口158的直径D2大于第一级孔口168的直径D1(例如，D2可以是大约0.015英寸，D1可以是大约0.008英寸)，因此第二级孔口158可以输出的流量高于第一级孔口168输出的流量。即，在内部机构166致动之前(即，当内部机构166在位置P1中时)流经出口组件140的气体可以以第一流量离开出口组件140，并且在内部机构166致动之后(即，当内部机构166处于位置P2中时)流经出口组件140的气体可以以高于第一流量的第二流量离开出口装置。此外，由于直径D2大于直径D1，因此以特定流量离开第一级孔口168的气体不会被第二级孔口158进一步计量或节流。

现在转向图9，为了提供对流经出口装置140的气体特性(即，压力和/或流量)的视觉反馈，混合式调节器100包括混合式出口计量表120。混合式出口计量表120包括：第一标记126，其提供了对离开出口组件140的气体流量的指示；和第二标记128，其提供了对离开出口组件140的气体压力的指示。第一标记126(也称为流量标记126)和第二标记128(也称为压力标记128)都被包括在围绕计量表120的外部分延伸的径向区域124的区段中。具体地，流量标记126被包括在径向带的第一部分或区124(1)中，压力标记128被包括在径向带的第二部分或区124(2)中。因此，可旋转地安装在计量表中的指示器针可以在运动进入压力标记128之前转动经过流量标记126。

有利地，混合性流量计量表120的前述特征允许计量表120提供对低压下的流量的指示，并且当流量可能不重要时提供对压力的指示。因为，如上所述，出口组件140基于由出口组件140内的气体施加的背压作用力使不同的孔口自动地与流经出口组件140的气体对准，在相对低的压力下控制流量。通常，在这些压力下不执行压力或泄漏测试，因此，在径向区域124的第一区或下部区124(1)中提供流量标记126以在压力达到计量表阈值压力(其不同于致动内部机构出口组件的预定压力阈值)之前提供对流量的指示。然后，一旦压力高于计量表阈值压力(例如大约200或250PSI)，计量表120可以提供对出口气体压力的指示。在这些压力下，气体流经出口组件的较大孔口以产生特定压力，并且流量可能不重要。

在图9中描绘的特定实施例中，第一区域124(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量离开出口组件，第二部分指示气体以适于铜焊的流量离开出口组件。适合于铜焊的区域可以对应于第一级孔口168，当气体流过第一级孔口168(沿着流路F2)时，流量可以适合于铜焊。相比之下，适合于吹扫的区域可以对应于第二级孔口158，当气体流过第二级孔口158(沿着流路F3)时流量可以适合于吹扫。作为具体示例，适于铜焊的区域可提供4-8立方英尺/小时(CFH)范围内的流量，而适于吹扫的区域可提供23-35CFH范围内的流量。在这些示例中，提供9-22CFH范围内的流量(即，吹扫和铜焊范围之间的流量)的任何压力可以是致动出口组件140的内部机构166的压力阈值。相比之下，大约200PSI的压力可以是计量表阈值压力，因为这可以是计量表120从流量指示切换到压力指示的点。高于计量表阈值压力，计量表可提供适合于对系统进行泄漏或压力测试的指示。例如，压力标记128可以包括具有增量的压力带，该压力带允许从250PSI到800PSI的测试压力调节。

本文描述和呈现的混合式调节器(其由本文呈现的特定出口组件和混合式计量表实现)具有许多优点。例如，本文提出的混合式调节器可以提高管道和/或HVAC工作的效率，这经常需要操作者在需要特定流量的应用(即，吹扫和铜焊操作)和需要特定压力的操作(即，泄漏或压力测试)之间切换。也就是说，利用本文描述和呈现的混合式调节器，使用者可以在压力和流量应用之间无缝切换，因为调节器不需要被移除并且用不同的调节器替换。实际上，使用者甚至可以当在一定范围的压力下进行压力特定操作或者在一定范围的流量下进行流量特定操作时使用本文描述和呈现的混合式调节器。简而言之，本文描述和呈现的混合式调节器是完全通用的，并且可充分地调节以提供一系列压力和一系列流量(即，调节器可输出在一定流量范围下的特定流量和/或在宽压力范围下的特定压力)。

此外，本文描述和呈现的混合式调节器可以提供更安全的调节器，尤其是与使用不同孔口调节预定压力下的气体流量的调节器相比。也就是说，由于本文提出的混合式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。特别地，由于本文提出的混合式调节器在小于或等于典型低压工业软管和设备的等级压力(例如，在大约200或250PSI下)的压力下控制流量，因此系统发生闭端现象不太可能导致灾难性的软管或设备故障。也就是说，如果包括低压软管和本文提出的混合式调节器的系统发生闭端现象，则低压软管(或其他此类设备)不太可能发生故障。

更进一步地，本文描述和呈现的混合式调节器的混合式计量表在单个计量表表面上提供了对当前压力和/或流量的视觉反馈。这可以在执行需要特定流量或特定压力的操作时为使用者提供置信水平，并且与出口组件一起可以允许使用者调整流过调节器的气体的特性以根据需要确定性地实现在一定流量范围内的特定流量或在一定压力范围内的特定压力。

总之，以一种形式提供了一种设备，包括：调节器本体；入口，该入口被配置成在第一压力下将气流引入调节器本体；和出口组件，该出口组件将气流从调节器本体引导到下游气体线路中，该出口组件包括：第一尺寸的第一孔口；第二尺寸的第二孔口，第二尺寸大于所述第一尺寸；以及使第一孔口在以下两个不同位置之间自动运动的机构：第一位置，其中气流通过第一孔口和第二孔口到达下游气体线路；第二位置，其中气流绕过第一孔口并以特定流量或小于第一压力的第二压力流经第二孔口到达下游气体线路。

在另一种形式中，提供了一种出口组件，包括：限定内部腔体的壳体；第一尺寸的第一孔口，该第一孔口在第一位置中与流过内部腔体的气流处于流体连通；第二尺寸的第二孔口，所述第二尺寸大于所述第一尺寸；以及内部机构，其使第一孔口在以下两个不同位置之间自动地运动：第一位置，其中当第一孔口处于第一位置时，流经出口组件的气体通过第一孔口和第二孔口，使得气流以第一流量离开出口组件；和第二位置，其中当第一孔口处于第二位置时，气流绕过第一孔口并流经第二孔口，使得气流以第二流量离开出口组件。

在又一种形式中，用于混合式压力和流量计调节器的单个计量表包括：第一标记，当气体以低于计量表阈值压力的压力离开时，该第一标记提供离开混合式压力和流量计调节器的出口的气体流量的指示；第二标记，当气体以高于计量表阈值压力的压力离开时，该第二标记提供离开混合式压力和流量计调节器的出口的气体压力的指示。

尽管本文示出和描述了在一个或多个具体示例中体现的技术，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，因为可以在本发明的范围内进行各种修改和结构改变。另外，来自本文所讨论的示例之一的各种特征可以结合到任何其他示例中。因此，所附权利要求应当以与本公开的范围一致的方式广泛地解释。

Claims (20)

1.一种混合式压力和流量计调节器，包括：

调节器本体；

入口，该入口被配置成将气流在第一压力下引入到所述调节器本体中；以及

出口组件，该出口组件将气流从所述调节器本体引入到下游气体线路中，所述出口组件包括：

具有第一尺寸的第一孔口，其接近出口组件的上游端和主路径的上游端布置，所述主路径穿过出口组件纵向延伸；

具有第二尺寸的第二孔口，所述第二尺寸大于所述第一尺寸，所述第二孔口接近出口组件的下游端布置；

一个或多个辅助路径，其布置在第一孔口和第二孔口之间，并且垂直于主路径延伸；以及

使所述第一孔口在以下两个不同的位置之间自动地运动的机构：

第一位置，其中当第一孔口处于第一位置时所述气流通过所述第一孔口和所述第二孔口至所述下游气体线路，气流以第一流量在第一孔口和第二孔口之间流经主路径；和

第二位置，其中当第一孔口处于第二位置时所述气流主要绕过所述第一孔口，并在以第二流量或者小于所述第一压力的第二压力流经所述第二孔口至所述下游气体线路之前经过所述一个或多个辅助路径流动到主路径中。

2.根据权利要求1所述的混合式压力和流量计调节器，其中所述调节器本体进一步包括：

计量表，该计量表提供对第二流量和所述第二压力的视觉指示。

3.根据权利要求2所述的混合式压力和流量计调节器，其中所述计量表包括：

具有第一部分和第二部分的径向标记，所述第一部分提供对所述第二流量的指示，所述第二部分提供对所述第二压力的指示。

4.根据权利要求3所述的混合式压力和流量计调节器，其中所述第一部分限定用于铜焊和吹扫中的至少一种的流量范围。

5.根据权利要求1所述的混合式压力和流量计调节器，其中所述机构包括：

可运动的提升阀，该提升阀将所述第一孔口定位于所述第一位置中以将所述第一孔口与所述气流流体连通，并且所述提升阀将所述第一孔口定位于所述第二位置中以允许所述气流主要绕过所述第一孔口。

6.根据权利要求5所述的混合式压力和流量计调节器，其中所述机构包括：

偏置构件，该偏置构件将所述第一孔口保持在所述第一位置中直至所述出口组件中的背压达到预定阈值。

7.根据权利要求6所述的混合式压力和流量计调节器，其中在所述背压达到所述预定阈值时所述背压使所述第一孔口自动地运动至其第二位置。

8.根据权利要求1所述的混合式压力和流量计调节器，其中所述调节器本体将所述气流的所述第一压力调节至所述第二压力，并且所述调节器本体进一步包括：

调整组件，所述调整组件被配置成控制所述第二压力的大小。

9.根据权利要求8所述的混合式压力和流量计调节器，其中，所述调节器本体限定内部腔室，并且所述调整组件通过调整所述内部腔室的尺寸来控制所述第二压力的大小。

10.一种出口组件，用于混合式压力和流量计调节器，所述出口组件包括：

壳体，该壳体限定内部腔体；

具有第一尺寸的第一孔口，其接近内部腔体的上游端和主路径的上游端布置，所述主路径穿过内部腔体纵向延伸；

具有第二尺寸的第二孔口，所述第二尺寸比所述第一尺寸大，所述第二孔口接近内部腔体的下游端布置；

一个或多个辅助路径，其布置在第一孔口和第二孔口之间，并且垂直于主路径延伸；和

内部机构，该内部机构使所述第一孔口自动地在以下两个不同的位置之间运动：

第一位置，其中当所述第一孔口处于所述第一位置中时，流经所述出口组件的气流通过所述第一孔口和所述第二孔口，使得所述气流以第一流量离开所述出口组件，所述气流在第一孔口和第二孔口之间流经主路径；以及

第二位置，其中当所述第一孔口处于所述第二位置中时，所述气流主要绕过所述第一孔口，并在流经所述第二孔口之前经过所述一个或多个辅助路径流动到主路径中，使得所述气流以第二流量离开所述出口组件。

11.根据权利要求10所述的出口组件，其中所述内部机构包括：

可运动的提升阀，该提升阀使所述第一孔口在所述第一位置和所述第二位置之间运动。

12.根据权利要求11所述的出口组件，其中所述内部机构包括：

偏置构件，该偏置构件抵靠所述可运动的提升阀偏置，以使得所述可运动的提升阀将所述第一孔口保持在所述第一位置中直至所述出口组件中的背压达到预定阈值。

13.根据权利要求12所述的出口组件，其中当所述背压达到所述预定阈值时，所述背压自动地使所述提升阀运动，从而所述提升阀使所述第一孔口运动到所述第二位置中。

14.根据权利要求13所述的出口组件，还包括：

环形通道，在所述提升阀使所述第一孔口运动进入所述第二位置中时该环形通道打开，以允许所述气流主要绕过所述第一孔口，所述环形通道提供了通向所述一个或多个辅助路径的流路。

15.根据权利要求10所述的出口组件，其中所述出口组件能够可移除地紧固至所述混合式压力和流量计调节器的调节器本体。

16.一种单个计量表，用于根据权利要求1所述的混合式压力和流量计调节器，所述单个计量表包括：

第一标记，当气体以低于计量表阈值压力的压力离开所述混合式压力和流量计调节器的出口时，该第一标记提供了对离开所述出口的气体的流量的指示；和

第二标记，当气体以高于所述计量表阈值压力的压力离开所述混合式压力和流量计调节器的所述出口时，该第二标记提供了对离开所述出口的气体的压力的指示。

17.根据权利要求16所述的单个计量表，其中所述第一标记和所述第二标记包括视觉标记。

18.根据权利要求16所述的单个计量表，其中所述第一标记限定用于铜焊和吹扫中的至少一种的流量范围。

19.根据权利要求16所述的单个计量表，其中所述第一标记和所述第二标记被包括在径向带的不同部分中。

20.根据权利要求16所述的单个计量表，其中所述第二标记包括径向标记，该径向标记被配置成指示离开所述出口的气体的压力。

Images