CN110226063B - 压力调节装置、包括压力调节装置的系统和相关方法 - Google Patents

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Abstract

本文描述的实施例涉及一种压力调节装置，包括该装置的系统和相关方法。例如，该压力调节装置可以在第一压力下(例如，在压力调节装置的供应侧)从气体供应源接收气体，并且可以将接收的气体的压力调节或降低到选定的或合适的不同的第二压力。

Description

压力调节装置、包括压力调节装置的系统和相关方法
技术领域
本申请要求于2016年4月12日提交的美国临时申请No.62/321,667的优先权，其内容通过引用并入本文。
背景技术
通常，压缩气体有利于其储存和运输。例如，压缩气体可能需要较小的储存容器（例如，与未压缩的气体相比），该容器可以增强储存、运输或使用气体的便利性。此外，压缩气体可用作推进剂或气动动力供应。例如，一个或多个机构可以通过压缩气体的压力的膨胀和/或施加来气动地提供动力。
在一些情况下，气体可以在超过一次或多次施加压力期间所需压力的压力下储存。压力调节装置可用于将源气体的压力降低到接收源气体的一个或多个装置的合适或选定的压力。
发明内容
通常，这里描述的实施例涉及压力调节装置、包括该装置的系统以及相关方法。例如，压力调节装置可以在第一压力下（例如，在压力调节装置的供应侧）从气体供应源接收气体，并且可以将接收的气体的压力调节或降低到选定的或合适的不同的第二压力。在一个实施例中，处于第二压力的气体可以从压力调节装置的气体出口排出。
一个实施例包括压力调节装置，该压力调节装置包括：气体入口；膨胀体，其限定与气体入口流体连通的膨胀室；第一级压力调节器，其配置成降低从其中流过的气体的气体压力；第一级压力调节器，其与膨胀室流体连通；中间调节器主体，其螺纹连接到膨胀体并且以改变膨胀体和中间调节器主体之间的距离改变由第一级调节器产生的压力降低量的方式将第一级压力调节器至少一部分固定在中间调节器与膨胀体之间；第二级压力调节器，其位于第一级压力调节器的下游并且与第一级压力调节器流体连通，第二级压力调节器被配置成降低从其中流过的气体的气体压力；和气体出口，其位于第二级压力调节器的下游。
这些实施例还包括压力调节装置，该压力调节装置包括：气体入口；膨胀体，其限定与气体入口流体连通的膨胀室；以及第一级压力调节器，其被配置成降低从其中流过的气体的气体压力，该第一级压力调节器与膨胀室流体连通。第一级压力调节器包括第一阀，该第一阀包括第一密封构件，该第一密封构件被配置成打开和关闭通过第一阀的气流；第一活塞，该第一活塞可相对于气体入口在上游和下游方向上移动，并且被配置成以打开的第一阀的方式移动密封构件；第一偏压元件，其定位成沿上游方向在第一活塞上施加力；以及第一调整机构，其包括相对的第一螺纹突起和第二螺纹突起，所述第一螺纹突起和第二螺纹突起螺纹接合在一起，并且将所述第一阀和所述第一偏压构件封闭在它们之间。压力调节装置还包括第二级压力调节器，该第二级压力调节器位于第一级压力调节器的下游并且与第一级压力调节器流体连通。第二级压力调节器被配置成降低从其中流过的气体的气体压力。压力调节装置还包括位于第二级压力调节器下游的气体出口。
一个实施例包括一种系统，该系统包括压力袖带和压力调节装置。压力调节装置包括气体入口；膨胀体，其限定与气体入口流体连通的膨胀室；第一级压力调节器，其被配置成降低从其中流过的气体的气体压力，该第一级压力调节器与膨胀室流体连通；中间调节器主体，其螺纹连接到膨胀体并且以改变该膨胀体和该中间调节器主体之间的距离改变由第一级调节器产生的压力下降量的方式将第一级压力调节器的至少一部分固定在该中间调节器主体与该膨胀体之间；第二级压力调节器，其位于第一级压力调节器下游并且与第一级压力调节器流体连通，该第二级压力调节器被配置成降低从其中流过的气体的气体压力；以及气体出口，其位于第二级压力调节器的下游并且可操作地连接到压力袖带。
来自任何所公开实施例的特征可以彼此组合使用，但不限于此。另外，通过考虑以下详细描述和附图，本公开的其他特征和优点对于本领域普通技术人员将变得显而易见。
附图说明
为了更好地理解，相同的元件由相同的附图标记表示。附图不一定按比例绘制，而是将重点放在本公开的原理上。应理解，这些附图仅描绘了本发明的典型实施例，并且因此不应认为是对其范围的限制，本发明将通过使用附图结合附加特征和细节进行描述和解释，在附图中：
图1A是根据一个实施例的压力调节装置的透视图；
图1B是图1A的压力调节装置的横截面视图；
图2A是处于打开配置的图1A的压力调节装置放大的局部横截面视图；
图2B是处于闭合配置的图1A的压力调节装置的放大的局部横截面视图
图3A是处于解锁配置的图1A的压力调节装置的放大的局部横截面视图；
图3B是处于锁定配置的图1A的压力调节装置的放大的局部横截面视图；
图4A是根据一个实施例的压力调节装置的膨胀体的前透视图；
图4B是图4A的膨胀体的侧透视图；
图4C是图4A的膨胀体的后透视图；
图5是图1A的压力调节装置的局部放大横截面视图；
图6是图1A的压力调节装置的另一放大的局部横截面视图，示出了压力调节装置的加压缸和膨胀室的一部分；
图7A是根据一个实施例的压力调节装置的活塞的顶部透视图；
图7B是图7A的活塞的放大的局部透视图；
图7C是图7A的活塞的后透视图；
图7D是图7C的活塞的放大的局部透视图；
图7E是图7A的活塞的横截面视图；
图8A是根据一个实施例的压力调节装置的活塞的俯视图；
图8B是图8A的活塞的横截面视图；
图9A是根据一个实施例的压力调节装置的压力计的侧视图；
图9B是暴露于第一压力的图9A的压力计的横截面视图；
图9C是暴露于第二压力的图9A的压力计的横截面视图；
图10A是根据一个实施例的连接到压力袖带的压力调节装置的俯视图；
图10B是连接到图10A的压力袖带的压力调节装置的侧视图。
图11是根据一个实施例的压力调节装置的膨胀体的横截面视图；
图12A是根据一个实施例的锁定机构的外环的透视图；
图12B是图12A的外环的俯视图；
图12C是图12A的外环的一个半部的透视图；
图12D是根据一个实施例的锁定机构的内环的透视图；
图12E是图12D的内环的侧视图；
图13是根据一个实施例的压力调节装置的调节器流入构件的横截面视图；
图14是根据另一实施例的压力调节装置的调节器流入构件的横截面视图；和
图15是根据一个实施例的压力调节装置的入口折流板的透视图。
具体实施方式
通常，本文描述的实施例涉及压力调节装置、包括该装置的系统以及相关方法。例如，压力调节装置可以在第一压力下（例如，在压力调节装置的供应侧）从气体供应源接收气体，并且可以将接收的气体的压力调节或降低到选定的或合适的不同的第二压力。在一个实施例中，处于第二压力的气体可以从压力调节装置的气体出口排出。
在一些实施例中，压力调节装置的出口压力可以调节或校准到合适的压力。例如，压力调节装置可以包括和/或可以连接到压力计，该压力计可以提供气体出口压力的指示。此外，压力调节装置可以包括一个或多个压力调整机构。在一些实施例中，压力调节装置包括至少两个压力调整机构。压力调节装置可包括第一级调节器，该第一级调节器可被调整以将气体压力从供应压力降低到在选定的压力范围内的较低压力，并且还可包括第二级调节器，该第二级调节器可以将出口压力（例如，降低气体压力）进一步调整到更窄或更精确的压力范围。例如，第一级调节器可以用于粗调出口压力，并且第二级调节器可以用于对出口压力进行更精细或更精确地压力调整。
图1A-1B示出了根据一个实施例的压力调节装置100。具体而言，图1A是压力调节装置100的透视图；图1B是压力调节装置100的横截面视图。在所示的实施例中，压力调节装置100包括气体入口110和气体出口120。如上所述，气体入口110处的压力可以高于在气体出口120处的压力。此外，可以调整或校准压力调节装置100以产生从气体入口110到气体出口120的合适的或选择的减压和/或在气体出口120处产生合适的或选择的压力。
通常，压力调节装置100可以从任何数量的合适气体源或供应源接收气体。在所示实施例中，如下面更详细地描述的，压力调节装置100可以被配置成接收包括压缩气体的气筒130（例如，标准CO2气筒）。在附加或替代实施例中，压力调节装置100可从集中供应（例如，供应管线）或任何其他合适的源接收压缩气体。在任何情况下，来自合适供应源的压缩气体可以流入气体入口110中。为了便于描述，压力调节装置100中的气流方向称为下游或远端，而与下游方向相反的方向称为上游或近端。
压缩气体在第一压力下可以在气体入口110处进入压力调节装置100并且在第二较低压力下在气体出口120处离开压力调节装置100。例如，第一压力与第二压力的比率可以是以下范围中的一个或多个：从2:1到5:1、从4:1到10:1、从8:1到20:1、从15:1到50:1、从40:1到100:1。例如，压力调节装置100可以将压力从800psi降低到10psi或更低（例如，降低到5psi、1psi）。此外，在一些实施例中，压力调节装置100可以被配置成以产生在上述范围之外的气体入口110和气体出口120之间的压力比的方式减小或调整压力。应当理解，本文表达的压力值是根据高于大气压的压力来描述的（例如，参考压力为5psi是指绝对压力为约19.7psi）。
在所示实施例中，压力调节装置100包括膨胀体200，膨胀体200可操作地连接到气体入口110。例如，膨胀体200可具有膨胀室210（例如，由膨胀体200的一个或多个壁限定），该膨胀室210可以与气体入口110流体连通。因此，例如，气体可以从气体入口110流入膨胀室210中。在一些实施例中，当气体进入膨胀室时，气体可在膨胀室210中膨胀（例如，进入膨胀室210的气体的量可以具有或占据比进入膨胀室210之前更大的体积），使得膨胀室210中的气体压力低于在进入膨胀室210之前的气体压力。
然而，应当理解，在一些实施例中，膨胀室210可以与气体入口110连续流体连通。因此，例如，膨胀室210中的气体压力可以与气筒130中的或者另外连接到气体入口110的气体源处的气体压力相同。例如，气体从气筒130膨胀到膨胀室210中可以减小气筒130中气体的压力，使得膨胀室210中和气筒130中的气体处于比在进入膨胀室210之前的气筒130中的气体压力低的压力。
在一个实施例中，压力调节装置100包括压力调节器300，该压力调节器300与气体入口110和气体出口120流体连通。具体地，例如，压力调节器300可以减小和/或调节气体的压力以在气体出口120处产生合适的或选定的压力。在所示的实施例中，压力调节器300是两级压力调节器。例如，在第一级调节器301处，可调整或校准压力调节器300以第一精确度或精密度产生到气体出口120的选定的压力输出，并且在随后的第二级调节器302处，可以调整或校准压力调节器300以第二更高的精确度或精密度产生选定的压力输出（例如，第一和第二级调节器301、302可以促进将压力调节器300微调或校准到选定的或适当的精密度）。第二级调节器302可以位于第一级调节器301的下游并且与其流体连通。而且，应该理解的是，压力调节装置可以包括任何合适数量的级。
如上所述，压力调节装置100可以可操作地联接到或可以包括仪表或压力指示器，该仪表或压力指示器可以配置成确定和/或提供气体出口120处的气体压力的测量或指示。在所示的实施例中，压力调节装置100包括压力计400。例如，压力计400可以可操作地连接到压力调节器300（例如，压力计400可以与压力调节装置100的压力调节器300和/或与气体出口120流体连通）。在一些操作条件下，压力计400可以促进或帮助校准压力调节器300。例如，压力调节器300可以基于压力表400处的压力读数被校准以在气体出口120处产生合适的或选定的压力。
通常，压力计400可以具有任何数量的合适配置（例如，压力计400可以是机械和/或模拟仪表或可以是数字仪表）。在所示实施例中，压力计400包括指示器活塞，该指示器活塞可响应于指示器活塞所经受的压力而移出调节器帽。指示器活塞可以包括一个或多个标记，所述一个或多个标记对应于将指示器活塞移出调节器帽以暴露标记所需的压力。也就是说，当指示器活塞移出调节器帽时（由于指示器活塞经受的压力），对应于指示器活塞经历的压力的标记被暴露和/或可以与静止指示器对准以提供阅读或指示压力。在任何情况下，可以连接到或结合到压力调节装置100中的压力计可以提供压力读数，该压力读数指示压力调节装置100的气体出口120处的气体压力。
如上所述，压力调节器300可以控制气体出口120处的气体压力。图2A-2B是压力调节装置100（图1A-1B）的局部横截面图，示出了压力调节装置100的压力调节器300。具体地，在图2A中，示出了处于打开配置的压力调节器300，并且在图2B中，示出了在其操作期间处于闭合配置的压力调节器300。如下面更详细地描述的，在打开配置和关闭配置之间连续地重新配置压力调节器300可以控制输出压力或在气体出口120处产生选定的压力。
例如，气体出口120可以可操作地连接到装置（例如，如下所述，气体出口120可以连接到压力袖带）。在一些操作条件下，压力调节装置100和与其连接的装置可以限定或形成封闭系统或半封闭系统，其中气体出口120可以与连接到压力调节装置100的装置的入口和/或与所连接的装置的腔室流体连通，使得气体出口120处的压力可以与连接装置中的压力大致或近似相同。
在一些操作条件下，气体出口120处的压力可以是大约0psi（例如，气体出口120处和/或连接到压力调节装置100的装置中的压力可以大约是大气压） 。在一些实施例中，当气体出口120低于选定的压力（例如，校准压力调节器300的截止压力）时，压力调节器300可以处于打开配置（如图2A所示），使得气体可以流到气体出口120，以将气体出口120处的压力增加到选定的压力，在该选定的压力下，压力调节器300可以采取闭合配置，以防止气体进一步流到气体出口120（如下面描述的）。此外，当气体出口120处的压力下降到低于选定的压力时，压力调节器300可再次呈现打开配置以允许更多气体传到气体出口120，从而将气体出口120处的压力增加到选定的压力，并且再次，在该选定的压力下，压力调节器300可以采取闭合配置。这样，压力调节器300可以在打开配置和关闭配置之间循环，以选择性地和/或间歇地允许气体流到气体出口120（例如，从气体入口110），以维持气体出口120处的和/或连接到气体出口120的装置中的选定的压力。
例如，压力调节器300的第一级调节器301可以包括第一活塞310，该第一活塞310可沿近侧方向（例如，朝向气体入口）移动，从而打开压力调节器300的第一级调节器301并且允许气体流过第一级调节器301（例如，以如图2A中的箭头所示）。第一活塞310也可以向远侧移动以关闭或阻止气体流过第一级调节器301。例如，第一级调节器301可以包括腔室320（下面更详细地描述）。当腔室320中的压力低于选定的压力（例如，低于气体出口120处的输出压力）时，第一活塞310沿近侧方向移动，这允许加压气体进入腔室320并且沿远侧方向移动第一活塞310（例如，当腔室320中的压力处于选定的压力时）并且阻止气体进一步进入腔室320，从而关闭或阻止气体流过第一级调节器301。
在所示实施例中，第一级调节器301包括第一阀330，该第一阀330可由第一活塞310操作以打开和关闭通过第一级调节器301的气流。例如，第一阀330可以具有密封构件331、密封件332（例如，O形环）和弹簧333，该弹簧333可以将密封构件331朝密封件332按压或偏压并且与密封件332接合。具体地，当密封构件331压靠332密封件时，密封构件331可密封抵靠密封件332，从而防止气体流过第一阀330（即，第一阀330可以处于闭合配置）。相反，将密封构件331从密封件332移开（例如，沿近侧方向移动球并且压缩弹簧333）可以在密封构件331和密封件332之间形成合适的间隙，以允许气体流过间隙并且流过阀330。应当理解，上面被描述为密封构件331的密封构件可以具有任何数量的合适形状和/或尺寸。
在一个实施例中，膨胀体200可以限定第一阀330的至少一部分。例如，膨胀体200可以包括中空突起201（例如，沿近侧方向延伸到膨胀体200的膨胀室210中），该中空突起201形成容纳密封构件331、密封件332和弹簧333的腔体。例如，弹簧333可以压靠密封构件331并且与其一起封闭在由保持构件334形成的腔体中，使得弹簧333可以迫使密封构件331抵靠密封件332。保持构件334可具有贯穿其中的开口，使得压缩气体可以穿过保持构件334，进入由中空突起201限定的腔体，穿过孔口202（当第一阀330打开时），并且进入到腔室320中（例如，保持构件334中的开口可以限定第一阀330的入口）。
第一阀330还可以包括孔口202（例如，其可由膨胀体200的一个或多个部分限定）。当第一阀330处于打开配置时，气体可以流过孔口202进入腔室320中。此外，在一些实施例中，如下面更详细地描述的，第一活塞310包括贯穿其中的一个或多个通道。例如，气体可以流过孔口202并且通过第一活塞310的一个或多个通道并且从第一级调节器301流出（如箭头所示）。在离开第一级调节器301之后，气体可以流入第二级调节器302，如下所述。
第一级调节器301可包括偏压构件，诸如弹簧340，其可沿近侧方向按压或偏压第一活塞310。例如，当腔室320中的压力低于选定的压力时，弹簧340的强度和/或弹簧340的压缩可适于使第一活塞310沿近侧方向移动。此外，第一活塞310的一部分的尺寸可以设定成延伸或穿过孔口202并且接触第一阀330的密封构件331。
例如，弹簧340可沿近侧方向推动第一活塞310，并且从而沿近侧方向推动密封构件331（例如，克服由弹簧333施加到密封构件331上的力），从而打开第一阀330以允许气体流过孔口202进入腔室320并且从第一级调节器301（例如，朝向气体出口120的下游）流出。相反，当腔室320中的压力至少等于选定的压力时，腔室320中的压力与弹簧333沿远端方向施加到密封构件331并且因此施加到第一活塞310上的力足以使第一活塞310沿远侧方向移动（并且以压缩弹簧340），从而允许密封构件331关闭第一阀330并且阻止气体流过第一阀330。
在所示实施例中，腔室320由膨胀体200和中间调节器主体220并且在膨胀体200和中间调节器主体220之间部分地限定。此外，膨胀体200可以连接到中间调节器主体220。例如，将膨胀体200和中间调节器主体220连接在一起可以在其间限定腔室320。例如，在远端处，膨胀体200可以包括突起203，该突起203可以限定腔室320的一部分（例如，突起203可以是从压力调节装置100的入口向远侧或远离该入口延伸的管状筒体）。中间调节器主体220可以包括突起222，该突起222可向近侧或大致朝向突起203延伸。第一活塞310可相对于突起203和222移动，并且可密封抵靠突起203和222的内壁。例如适当的密封件，诸如O形环，可以在第一活塞310和突起203和222的内表面之间形成密封，同时允许第一活塞310相对于突起203和222沿近侧方向和远端方向移动。
第一活塞310可包括一个或多个通道。例如，在突起203和222之间密封第一活塞310也密封它们之间的通道。特别地，第一活塞310的通道与由突起203和222限定的空间一起限定腔室320。即，例如，腔室320中的加压气体作用在第一活塞310上以沿远侧方向在第一活塞310上施加净力（例如，沿着与下游方向垂直的一个或多个平面测量的第一活塞310在其近侧上的表面区域可以大于在远侧方向上的第一活塞310的表面区域，使得在两侧上施加相同的压力导致在远侧方向上施加到第一活塞310上的净力）。
在一些实施例中，第一活塞310的通道中的气体与第二级调节器302（如下所述）流体连通，并且被基本上防止离开腔室320。因此，例如，腔室320中的压力可以与第二级调节器302的入口处的压力，与第二级调节器302的一个或多个部分中的压力，与气体出口120处的压力或其组合类似或相同。
例如，如上所述，腔室320中的气体可以将压力施加到第一活塞310上。具体地，在腔室320内部，第一活塞310可以被配置为在近侧上比在远端侧上具有更大的表面积（沿垂直于下游方向的一个或多个平面测量）。因此，腔室320中的加压气体在远侧方向上可以比在近侧方向上施加更大的力。具体地，当腔室320中的气体压力至少处于选定的压力（例如，在校准压力下）时，由加压气体施加到第一活塞310上的力连同弹簧333使密封构件331沿远侧方向偏压足以使第一活塞310沿远侧方向移动到允许密封构件331密封抵靠密封件332的位置。换句话说，由加压气体产生的合力与第一阀330的力一起适当地压缩弹簧340以关闭第一阀330。
通常，任何数量的合适机构或连接可以将膨胀体200和中间调节器主体220连接或固定在一起。在所示实施例中，膨胀体200包括外螺纹壁204，该外螺纹壁204包围突起203并且限定阳螺纹。此外，中间调节器主体220可以包括限定阴螺纹的螺纹壁221，螺纹壁221被配置成与膨胀体200的螺纹壁204的阳螺纹配合。因此，膨胀体200和中间调节器主体220可以螺纹连接在一起。
在一个实施例中，弹簧340可以位于由螺纹壁204和221限定并且在螺纹壁204和221之间的空间中（例如，如图2A所示）。因此，例如，将膨胀体200和中间调节器主体220移动得更靠近在一起（例如，通过将螺纹壁204和221拧紧在一起）可以压缩弹簧340，从而增加由此施加到第一活塞310上的力。相反，松开螺纹壁204和221（即，使膨胀体200和中间调节器主体220彼此远离地移动）减小了弹簧340的压缩，使得弹簧340向第一活塞310施加较小的力。
可以校准第一级调节器301以在腔室320中产生选定的压力（其可以与在气体出口120处产生的压力相似）。例如，当腔室320中的气体处于选定的压力时，加压气体与第一阀330一起沿远侧方向推动第一活塞310，以便关闭第一阀330（并且使气体停止进一步流动进入腔室320）。相反，当腔室320中的气体压力低于选定的压力时，弹簧340使第一活塞310沿近侧方向移动以使密封构件331离开密封件332并且打开第一阀330，以允许气体进入腔室320，直到腔室320中的压力增加到选定的压力，这将关闭第一阀330。
该选定的压力基于由弹簧340施加到第一活塞310上的力和/或与该力有关。因此，例如，改变弹簧340的压缩可以改变由弹簧340施加到第一活塞310上的力的大小，由此改变关闭第一阀330所需的压力（即，改变用于使第一活塞310向远侧移动的该选定的压力使得关闭第一阀330）。在一些实施例中，可以通过改变弹簧340的压缩（例如，通过改变膨胀体200和中间调节器主体220之间的距离）来校准第一级调节器301以产生选定的输出压力。也就是说，可以通过改变弹簧340的压缩来改变由第一级调节器301产生的压力下降或减小量。
应当理解，第一级调节器301可以具有任何数量的合适的偏压机构，所述合适的偏压机构可以沿近侧方向推动第一活塞310。此外，偏压机构可以是可调整的，以便于校准第一级调节器的输出压力。例如，第一活塞310可以被气动偏压（例如，通过气动缸）并且可以调整气压缸中的压力，使得腔室320中的选定的压力可以迫使第一活塞310向远侧关闭第一阀330。
如上所述，压力调节器300可包括第一级调节器301和第二级调节器302。例如，在通过第一级调节器301之后（例如，当第一阀330打开时），气体可以进入第二级调节器302。此外，在通过第二级调节器302之后，气体可以流到气体出口120并且流到与其连接的装置。在所示实施例中，压力调节器300包括第二阀350和第二活塞360，第二活塞360可沿近侧方向和远侧方向移动以操作第二阀350（例如，打开和关闭第二阀350）。
离开第一级调节器301的气体可以流到第二阀350。类似于第一阀330，第二阀350可以包括密封构件351、密封件352和弹簧353，弹簧353可以抵靠密封件352按压密封构件351，从而在它们之间产生适当的密封，以防止或关闭气流通过第二阀350。特别地，第二级调节器302可以包括孔口223，并且第二阀350可以控制气体流过孔口223。
在所示实施例中，中间调节器主体220可以限定第二阀350的至少一部分。例如，中间调节器主体220可以具有腔体224，腔体224可以容纳密封构件351、密封件352和弹簧353。此外，第二阀350可以包括保持构件354，该保持构件354可以将弹簧353固定在腔体224中，使得弹簧353朝向和/或抵靠密封件352按压密封构件351，使得在密封件352与密封构件351之间形成密封。保持构件354可以包括贯穿其中的开口。
保持构件354中的开口可以限定第二阀350的入口。在离开第一级调节器301之后，气体可以进入第二级调节器302的第二阀350。如果第二阀350在打开配置（例如，如图2A所示）中，则气体可以流过第二阀350和第二级调节器302流到气体出口120。相反，如果第二阀350处于关闭配置，则防止第二阀350的腔体224中的气体流过第二阀350（例如，气体出口120处的压力不会因通过第二阀350的气流而增加）。
如上所述，第二活塞360可以沿近侧方向移动以打开第二阀350（例如，以允许气体流过第二阀350到达气体出口120，诸如以增加气体出口120处的压力）和/或可以沿远端方向移动以关闭第二阀350（或允许第二阀350关闭），使得气体出口120处的压力不会由通过第二阀350到气体出口120的气流而增加。例如，第二活塞360可以包括一部分，该部分的尺寸适于装配到孔口223中和/或穿过孔口223并且接触第二阀350的密封构件351。因此，类似于第一级调节器301的腔室320，第二活塞360可沿近侧方向移动以压靠密封构件351（压缩弹簧353）以打开第二阀350并且允许空气通过其中（例如，如图2A所示）。相反，第二活塞360可以沿远侧方向移动以关闭第二阀350或允许第二阀350关闭（例如，如图2B所示）。
在所示的实施例中，第二级调节器302包括偏压构件，诸如弹簧370，其定位和配置成将第二活塞360沿近侧方向按压或偏压。例如，当腔室380中的压力低于选定的压力时（例如，如下所述），弹簧370产生足够的力以使第二活塞360沿近侧方向移动并且将密封构件351推离密封件352，从而在密封构件351和密封件352之间产生间隙（或打开第二阀350）并且允许气体进入腔室380。
腔室380可以与气体出口120流体连通。因此，例如，腔室380处的气体压力和气体出口120处的气体压力可以相似或相同。例如，当气体出口120处的气体压力低于选定的输出压力（例如，0.2psi等）时，由弹簧施加到第二活塞360上的力足以使第二活塞360沿近侧方向移动并且打开第二阀350。相反，当气体出口120处的压力至少处于选定的压力（并且腔室380中的压力通常与气体出口120处的压力相同）时，加压的气体迫使第二活塞360向远侧移动并且允许第二阀350关闭。
在所示的实施例中，中间调节器主体220包括大致管状部段225（例如，管状部段225可具有大致圆形的横截面）。此外，中间调节器主体220可以连接到调节器帽230并且可以与其共同限定腔体，第二活塞360可以位于该腔体内。在一些实施例中，调节器帽230可以包括外壁231，该外壁231沿近侧方向延伸并且连接到中间调节器主体220的管状部段225（例如，管状部段225可以限定外螺纹，并且调节器帽230的壁231可以限定可以螺纹连接在一起的内螺纹）。附加地或替代地，调节器帽230可以包括突起232。
例如，第二活塞360可以密封管状部段225和突起232的内表面（例如，通过合适的密封件，诸如O形环），使得第二活塞360可相对于管状部段225和突起232沿近侧方向和远侧方向移动。将第二活塞360密封抵靠管状部段225和突起232形成腔室380，该腔室380由第二活塞360中的通道以及由密封件形成的腔体限定。在一个实施例中，腔室380由第二活塞360中的通道和由第二活塞360与管状部段225和突起232之间的密封形成的腔体限定。例如，当腔室380中的压力低于选定的压力时，弹簧370可克服由加压气体施加到第二活塞360上的力，以使第二活塞360沿近侧方向移动并且打开第二阀350。当腔室380中的压力至少在选定的压力下（例如，在针对气体出口120校准的压力下）时，沿远侧方向施加到第二活塞360上的力（由于第二活塞360的近侧的表面积大于其远侧的表面积）压缩弹簧370并且使第二活塞360沿远侧方向移动，允许第二阀350关闭并且防止腔室380和气体出口120处的进一步的压力增加。
这样，例如，第二活塞360可以打开第二阀350的气体出口120处的压力（即，第二活塞360沿近侧方向移动的压力）与弹簧370沿近侧方向施加到第二活塞360上的力相关或者基于弹簧370沿近侧方向施加到第二活塞360上的力。因此，例如，增加沿近侧方向施加到第二活塞360上的力将增加气体出口120处的输出压力（即，关闭第二阀350所需的压力），并且减小施加到第二活塞360上的力将降低气体出口120处的输出压力。
在所示的实施例中，弹簧370位于中间调节器主体220和调节器帽230之间（例如，在由调节器帽230的壁231和中间调节器主体220的225并且在两者之间形成的腔体中）。因此，例如，改变中间调节器主体220和调节器帽230之间的距离可以改变弹簧370的压缩，从而改变由此沿近侧方向施加到第二活塞360上的力的大小。同样，应当理解，可以在第二级调节器302中包括任何数量的合适装置或机构，以沿近侧方向将选定和/或可变量的力施加到第二活塞360上（例如，第二级调节器302可以包括气动活塞，该气动活塞可将选定量的力施加到第二活塞360上）。
如上所述，可调整和/或校准第一级调节器301和第二级调节器302以在气体出口120处产生选定的出口压力。具体地，配置第一级调节器301和/或第二级调节器302以产生选定的压力可以涉及调整施加到其相应的第一活塞310和第二活塞360上的力的大小。例如，可以调整膨胀体200和中间调节器主体220之间的距离，以调整或校准弹簧340中的压缩量和由此施加到第一活塞310上的力的大小。类似地，可调整中间调节器主体220和调节器帽230之间的距离以调整或校准弹簧370中的压缩量和由此施加到第二活塞360上的力的大小（例如，以改变由第二级调节器302产生的压力减小或下降量）。
调整膨胀体200和中间调节器主体220之间和/或中间调节器主体220和调节器帽230之间的距离来调整或校准第一级调节器301和第二级调节器302的相应腔室320和腔室380中的需要关闭第一阀330和第二阀350的压力。在一些操作条件下，第一活塞310和第二活塞360可以沿近侧方向和远侧方向移动，由于在气体出口120处和在相应的腔室320和腔室380处的压力改变，诸如操作或打开和关闭第一阀330和第二阀350，以将腔室320和腔室380中的（以及气体出口120处的）压力增加到校准或选定的压力。
此外，腔室320中和/或腔室380中的压力可以与气体出口120处的出口压力相似或相同。因此，调整施加到第一活塞310和/或第二活塞360上的力（例如，如上所述）校准气体出口120处的压力。在一个实施例中，压力计可以被包括在压力调节装置100中和/或连接到压力调节装置100。例如，压力计的一个或多个部分可以与第二级调节器302的出口和/或与气体出口120流体连通。因此，例如，通过调节施加在第一活塞310和/或第二活塞360上的力（例如，通过改变弹簧340和/或弹簧370的压缩，如上所述），可以校准压力调节装置100以在气体出口120处产生选定的出口压力。
在一些实施例中，压力调节装置100可以包括一个或多个锁，其可锁定压力调节装置100（例如，防止气体流过第一阀330和/或第二阀350）。例如，压力调节装置100可以包括锁定机构600，该锁定机构600具有外环610和可操作地连接到外环610的内环620。如下面更详细地描述的，外环610可以使内环620沿远侧方向移动，以使第一活塞310沿远侧方向接合和移动，使得第一阀330被允许关闭并且保持关闭。此外，内环620可以将第一活塞310保持在远侧位置，使得防止第一活塞310接合并且打开第一阀330。在第一阀330关闭的情况下，停止向气体出口120的气流。
在所示的实施例中，锁定机构600包括外部部分（即，外环610）和内部部分（即，内环620），其通过膨胀体200的一部分与外部部分分离。具体地，外环610可以定位在第一活塞310附近和/或与第一活塞310接触。然而，应当理解，锁定机构600的内部部分（即，内环620）位于气密或密封环境之外（例如，在腔室320的外部）。因此，外环610和内环620之间的连接不必是气密的，以维持密封环境中的（诸如在腔室320中的）压力。
图3A和图3B分别示出了处于解锁位置和锁定位置的锁定机构600。通常，内环620可以向远侧移动以使第一活塞310与任何数量的合适机构接合。在一个实施例中，膨胀体200可以包括通道205a、205b，通道205a、205b可以将外环610和内环620引导并且固定在锁定位置和解锁位置。具体地，内环620可以通过可以穿过通道205a、205b的连接柱630a、630b连接到外环610。
如下面更详细地描述的，通道402a、204b可以沿着膨胀体200的长度倾斜或成角度。例如，将外环610相对于膨胀体200旋转使连接柱603a、603b沿相应的通道205a、205b移动；由于通道205a、205b倾斜，当柱603a、603b围绕膨胀体200径向移动时，由于通道205a、205b的倾斜，柱也轴向移动。在一个实施例中，通道205a、205b可以倾斜，使得顺时针旋转使连接柱603a、603b与内环620一起沿远侧方向前进（如图3A-3B所示），从而将第一活塞310锁定或固定在锁定位置，以防止气体流过第一阀330。相反，沿逆时针方向旋转外环610可使连接柱603、603b与内环620一起沿近侧方向前进，从而解锁第一活塞310，并且允许气体流过第一阀330，如可以由第一活塞310调节（如上所述）。
应当理解，通道可以具有合适的取向，使得顺时针旋转外环610将对第一活塞310解锁并且逆时针旋转外环610将锁定第一活塞310。此外，在压力调节装置中可以包括附加的或替代的合适的锁定机构。合适的锁定机构包括带有可滑动连接器、肘节闭锁的螺纹机构。
图4A-4C示出了膨胀体200。例如，图4A是膨胀体200的侧视透视图，其定向为使得通道205a可见；图4B是膨胀体200的远侧透视图；并且图4C是膨胀体200的近侧透视图。如图4A-4B所示，通道205a、205b轴向倾斜。此外，通道205a的倾斜使得连接柱630a、630b（图3A-3B）可以行进适当的距离，使得锁定机构的内环在锁定位置与解锁位置之间移动（如上所述）。
为了便于描述，以下仅描述了单个通道，即，通道205a。然而，应该理解的是，通道205b（图4B）可以位于通道205a的相对侧，并且可以与通道205b相同。而且，通道205a、205b可以具有这样的取向，使得相对的连接柱的径向移动（当外环旋转时）产生其相同的轴向移动。
在所示实施例中，膨胀体200可以具有延伸到通道205a中的突起205a’、205a”。例如，突起205a'可以定位在通道205a的上端附近，使得连接柱可以通过突起205a'并且因此可以防止连接柱沿着通道205a移动（例如，突起205a'可以选择性地将锁定机构保持在解锁位置）。类似地，突起205a”可以定位在通道205a的下端附近，使得连接柱可以通过突起205a”并且可以选择性地被固定（例如，使得锁定机构选择性地固定在锁定位置）。应当理解，任何数量的合适元件和/或机构可以将锁定机构固定在锁定和/或解锁位置（例如，凹口、固定螺钉、止动机构等）。
通常，锁定机构可以位于压力调节装置上的任何合适的位置。在一个实施例中，锁定机构可以定位在第一阀附近（例如，靠近膨胀体200的远端）。例如，通道205a可以位于膨胀体200的螺纹壁204和/或孔口202附近。在另外或替代实施例中，锁定机构可以定位成远离膨胀体200的远端。
膨胀体200限定膨胀室210（图4C）。例如，膨胀体200可以包括至少一个壁206（例如，通常为圆柱形的管状壁），该至少一个壁206部分地限定膨胀室210。此外，膨胀体200可以包括端壁202a，在其远端上封闭膨胀室210。此外，端壁202a可以限定孔口202。在近端处，膨胀体200可以包括连接位置（例如，用于连接帽的螺纹207（图4C）），从而在其近侧上封闭膨胀室210。
在一些实施例中，压力调节装置可以包括挡板或折流板以促进气体流动。图5是压力调节装置100的一部分的横截面视图。如图5所示，压力调节装置100包括入口折流板700，该入口折流板700固定在膨胀体200的近端处并且封闭膨胀室210。例如，入口折流板700可以包括与螺纹207对应并且配合的螺纹，从而将入口折流板700固定到膨胀体200。
通常，入口折流板700可以包括限定入口气体入口110的实体710。通过箭头示意性地示出通过入口折流板700的气流。在所示实施例中，入口折流板700包括位于入口气体入口110下游的挡板720。例如，安装件721可以将挡板720固定到实体710。安装件721可以可操作地连接到实体710和/或与实体710一体化。例如，安装件721可以限定一个或多个开口722，所述一个或多个开口722可操作地连接到气体入口110或与气体入口110流体连通（例如，气体可以流过气体入口110，通过开口722，绕过挡板720，并且进入膨胀室210中）。在一个实施例中，开口722可以基本上垂直于气体入口110处的气流（例如，垂直于压力调节装置100的轴线）定向。
通常，挡板720可以具有任何数量的合适形状和/或尺寸。在一个实施例中，挡板720可以是盘形的。此外，挡板720的尺寸可以使得在其边缘或周边与限定膨胀室210的壁206的内表面之间留下合适的空间（例如，以便在由挡板720的周边形状和膨胀室210的内表面并且在两者之间限定的间隙中产生合适的气流）。
在一个实施例中，挡板720可以具有成角度的或半球形的近侧表面723（例如，更靠近气体入口110的表面）。例如，挡板720的近侧表面723可以以相对于压力调节装置100的气体入口110处的气体的流动方向非垂直的角度定向。此外，实体710可以具有与挡板720的近侧表面相对的远侧表面711，诸如以限定挡板720的近侧表面之间的空间，气体可在离开开口722之后流过该空间。挡板720的近侧表面723可以与实体710的近侧表面711隔开适当的距离，以促进气体流入膨胀室210。
通常，入口折流板700可以在膨胀体200的近侧上密封抵靠膨胀体200（例如，使得防止膨胀室210中的气体在膨胀室210的近侧上泄漏）。在所示的实施例中，O形环在入口折流板700的外表面和壁206的内表面之间形成密封部，使得防止气体在膨胀室210的近侧上泄漏或离开膨胀室210。应当理解，可以在入口折流板700和膨胀体200之间形成任何数量的合适密封部（例如，入口折流板700和膨胀体200可以具有锥形管螺纹，其可以适合于密封膨胀室210以防止气体在膨胀室210的近侧上离开膨胀室210。）
在一个实施例中，气体源可以是气筒（例如，CO2气筒）。在一些操作条件下，气筒可能需要穿透以允许其中包含的气体离开并且流入压力调节装置100中。例如，入口折流板700可以包括可操作地固定到其上和/或与之相结合的穿透器730。穿透器730可以穿透气筒密封件以允许气筒中的气体流入气体入口110。穿透器730可以是中空的并且可以流体连接到和/或限定气体入口110的至少一部分。
此外，入口折流板700可以包括位于穿透器附近和/或周围的密封件。例如，O形环740可以围绕穿透器730并且可以围绕气筒密封，从而防止或限制气筒和穿透器730之间的气体泄漏（例如，使得气体被迫流入气体入口110）。
如上所述，气体可以从膨胀室210流入第一阀330的中空突起201中。在一个实施例中，压力调节装置100可以包括可操作地连接到中空突起201的调节器流入构件800。通常，调节器流入构件800可以从突起201并且从第一阀330沿近侧方向向外延伸到膨胀室210中。
例如，调节器流入构件800可以具有壁801，壁801限定通道802，膨胀室210中的气体可通过该通道802流向和/或流入第一阀330中。调节器流入构件800可以有任何数量的合适的形状。例如，调节器流入构件800可以是锥形管（例如，圆锥形管），使得在近端处（即，在来自膨胀室210的气体进入的位置处），调节器流入构件800和其中的开口比在由此向远侧的位置窄。
调节器流入构件800可以用任何数量的合适机构连接和/或固定到中空突起201。在所示的实施例中，调节器流入构件800包括插座803，该插座803可以围绕中空突起201的至少一部分包绕。例如，中空突起201可以具有大致圆柱形的外表面；插座803可以具有与中空突起201互补的形状，并且可以至少部分地围绕中空突起201密封，以便将膨胀室210中的气体引导到压力调节器中（例如，引入第一阀330中）。
通常，任何气体源可以可操作地连接到压力调节装置100，以将气体供应到膨胀室210中。如上所述，在至少一个实施例中，气筒可以连接到压力调节装置100。图6是压力调节装置100的靠近其近端的一部分的横截面视图。在所示的实施例中，压力调节装置100包括气筒盖500，其形状和尺寸通常被设计成容纳互补形状的气筒。例如，气筒盖500可以固定到压力调节装置100的膨胀体200，从而将气筒固定到压力调节装置100（诸如，以便维持与O形环840的密封）。
在一个实施例中，气筒盖500包括螺纹部段501，并且膨胀体200包括相应的螺纹部段208（例如，气筒盖500的螺纹部段501可以具有阳螺纹，并且膨胀体200的螺纹部段208可以具有阴螺纹）。例如，将气筒盖500和膨胀体200拧接在一起和/或紧固可以将气筒固定到压力调节装置100和/或固定在压力调节装置100中。此外，将气筒盖500和膨胀体200拧接在一起和/或紧固可以将气筒压靠在穿透器730上，从而刺穿气筒的密封件并且将气筒密封在O形环840上。
返回参考图2A-2B，如上所述，压力调节装置100可以包括第一级调节器301和第二级调节器302。通常，压力调节装置100可以具有任何级数。此外，用于压力调节装置100的一个或多个级调节器的活塞可以具有任何数量的合适形状和/或配置。例如，压力调节装置100的第一和/或第二级调节器的活塞在其近侧上可以比在其远侧上具有更大的表面积。附加地或替代地，活塞可具有贯穿其中的一个或多个通道，以允许或促进气体流过活塞并且流到压力调节装置100的下一级或气体出口120。
图7A-7E示出了根据一个实施例的第一级调节器的第一活塞310。图7A是第一活塞310的近侧311a的视图；图7B是第一活塞310的近侧311a的放大部分的视图。图7C是第一活塞310的远侧311b的视图；图7D是第一活塞310的远侧311b的放大部分的视图。图7E是第一活塞310的横截面视图。
在一个实施例中，第一活塞310包括在中心杆313与交替的凹陷表面314和凸起表面315之间限定的多个通道312。凹陷表面314和凸起表面315在其近侧311a上可以从第一活塞310的顶表面318凹陷。此外，凹陷表面314和凸起表面可以限定凹陷319的底部（例如，不平坦的底部）（例如，凹陷表面314和凸起表面315可以从顶表面凹进不同的距离）。
在所示实施例中，第一活塞310包括三个通道312。通道312可以形成在凹陷表面314和中心杆313之间。此外，通道312可以连接到出口通道316（例如，在从出口通道316离开之后，气体可以流到后续级）。还应该理解的是，第一活塞310可以具有任何数量的通道。在所示实施例中，大致垂直于第一活塞310的运动而定向的近侧面311a的总表面积位于外圆周311a'内（图7E）。大致垂直于第一活塞310的运动而定向的远侧311b的总表面积位于311b'的外圆周内（图7E）。
如上所述，第一活塞310的一部分的尺寸和配置可以配合到孔口202中（图2A-2B）。例如，中心杆313的至少一部分的尺寸和配置可以配合到孔口中。在所示实施例中，中心杆313的上部313a小于其下部313b，并且中心杆313的上部313a的尺寸和形状设计成配合到孔口中。
如上所述，第一活塞310可以通过压缩弹簧沿近侧方向偏压。如图示实施例中所示，第一活塞310可包括可支撑弹簧的凸缘317。例如，凸缘317的尺寸可以适当地设计为支撑弹簧，使得弹簧可以压靠凸缘317并且沿近侧方向偏压第一活塞310。
图8A-8B示出了第二级调节器的第二活塞360。图8A是第二活塞360的俯视图；图8B是第二活塞360的横截面视图。类似于第一活塞310（图7A-7E），第二活塞360在第二活塞360的近侧361上比在远侧362上可以具有更大的表面积。此外，第二活塞360可以包括连接到出口通道364和/或与出口通道364流体连通的一个或多个通道363。如上所述，流出出口通道364的气体可以流到压力调节装置的气体出口（例如，当在两级调节器压力调节器的第二级调节器中包括第二活塞360时）。
在所示的实施例中，大致垂直于第二活塞360的运动而定向的近侧361的总表面积位于外圆周361a内部（图8B）。大致垂直于第二活塞360的运动而定向的远侧362的总表面积位于第二活塞360的外圆周362a内部（图7E）。
在一个实施例中，第二活塞360包括大致环形的凹部365（例如，凹部可以限定在顶部表面366和凹陷表面365a之间）。此外，第二活塞360还可以包括限定通道363的凹陷，这些凹陷可以通过从凹陷表面365a或在凹陷表面365a中到低凹陷表面363a的凹陷形成。因此，气体可以流入第二活塞360的凹陷366中，进入通道363，并且从出口通道364流出。
第二活塞360可以包括中心杆367；通道363可以位于367周围。在所示的实施例中，第二活塞360具有三个通道363。应当理解，在附加或替代实施例中，第二活塞360可以具有少于或多于三个通道。
如上所述，第二活塞360的一部分的尺寸和配置可以配合到孔口223中（图2A-2B）。例如，中心杆367的至少一部分的尺寸和配置可以配合到孔口中。在所示实施例中，中心杆367的上部367a小于其下部367b，并且上部367a的尺寸和形状设计成配合到孔口中。
如上所述，压力调节装置可以包括压力计和/或可以可操作地联接到压力计，诸如压力计400，以便于装置的校准。图9A-9C示出了根据一个实施例的压力计400。图9A是压力计400的正视图；图9B是压力计400在第一压力P1下的横截面视图；并且图9C是压力计400在第二压力P2下的横截面图，该第二压力P2大于第一压力P1。
如上所述，压力计400的一部分可以由调节器帽230限定（例如，其可以连接到中间调节器主体220（图2A-2B））。端帽410可以连接到调节器帽230，并且端帽410和调节器帽230一起可以封闭和/或固定指示器活塞420。具体地，在气体出口120处经受的气体压力可以大约与指示器活塞420经受的压力相同。
在所示实施例中，压力计400包括弹簧430，弹簧430沿近侧方向偏压指示器活塞420。弹簧430可以被选择和/或校准（例如，缩短、预压缩等），使得指示器活塞420沿远侧方向（或相对于端帽410向外）移动对应于选定压力的选定量或距离，（例如，指示器活塞420响应于施加压力而向远侧移动的距离可以与施加的压力成比例）。
指示器活塞420可在其上包括标尺440（例如，印刷、附接等）。随着指示器活塞420相对于端帽410向外移动，标尺440上的刻度或指示变得可见并且可被识别为对应于检测到的或确定的压力。例如，在图9B中，压力计400指示第一压力P1，并且标尺440以识别第一压力P1的方式（例如，向压力调节装置的用户或操作者）暴露；在图9B中，压力计400指示第二压力P2，并且标尺440以识别第二压力P2（P2> P1）的方式暴露。
在一个实施例中，压力计400包括压力密封件450，该压力密封件450可以位于指示器活塞420的近端（例如，在气体出口120附近）。例如，压力密封件450可以密封抵靠调节器帽230的内壁，该内壁限定了指示器活塞420和压力密封件450所在的腔室。例如，加压气体可以将压力施加到压力密封件450上，并且压力密封件450可以沿远侧方向将力施加到指示器活塞420上（例如，与压力密封件450的面积成比例）。在一个实施例中，指示器活塞420可以是至少部分中空的，并且压力密封件450的一个或多个部分可以装配在压力密封件450的中空空间或腔体的至少一部分内（从而将压力密封件450和指示器活塞420连接在一起）。在任何情况下，压力密封件450可以与指示器活塞420一起沿远侧方向前进，从而移动指示器活塞420并且暴露其标尺440，使得指示所施加的压力（例如，在气体出口120处或在气体出口120附近的压力）。
如上所述，压力调节装置可以可操作地联接到任何数量的合适的附加或替代装置。图10A-10B示出了压力调节装置100，其可操作地联接到压力袖带压力调节装置1000。具体地，本文所述的任何压力调节装置，诸如压力调节装置100可以在适当的压力下向压力袖带压力调节装置1000提供压缩气体。在一个实施例中，压力袖带压力调节装置1000可用于通过（如由压力调节装置100控制的）特定或选定压力来压缩一个或多个元件或装置。例如，可以将IV流体或溶液袋（例如，用于静脉内注射）放置在压力袖带压力调节装置1000内，并且压力袖带压力调节装置1000可以压缩IV袋以产生从IV袋流出并且流向患者的流体的合适的流。因此，例如，代替可能需要垂直悬挂IV袋的从IV袋流出的流体的重力供给流，IV袋流出的流可以通过压力调节装置1000施加在其上的压力产生，该压力可以由压力调节装置100控制，如上所述。
如上所述，限定膨胀室的膨胀体的内表面可以是大致光滑的。或者，膨胀体在其内表面上可以具有任何数量的合适特征。图11是根据一个实施例的膨胀体200c的横截面视图。除非在此另外描述，否则膨胀体200c的元件和特征可以与膨胀体200的元件和特征相似或相同（图2A-2B）。
膨胀体200c可以具有由壁206c限定的膨胀室210c。例如，壁206c可以具有内表面，该内表面包括用于在气体在膨胀室210c中流动时增加室的流体内的热平衡的装置。该装置可以包括设置在壁206c的内表面上的凹槽或肋209c。
膨胀室210c还可包括一个或多个安全特征，诸如一个或多个吹出端口205c。吹出端口205c的定向使得膨胀室压力释放到中间腔体，该中间腔体通向大气压力，同时在膨胀室过压的情况下阻塞释放的压力流的直接路径以保护人体。
通常，吹出端口205c可以配置成在选定的压力下破裂，以防止膨胀体200c的壁206c的不受控制的失效。在一个实施例中，吹出端口205c可以包括一个或多个应力集中或裂纹萌生点（例如，尖角），在该点处，吹出端口205c可能开始失效（例如，使得吹出口205c的失效在其选定的位置或部分处开始）。
螺旋肋209c可以增加流体与壁206c的内表面的接触时间，并且可以增加与在膨胀室210c中流动的气体的热传递。虽然图11中所示的装置包括螺旋肋209c，但是任何合适的或类似的结构都可以设置在壁206c的内表面上或至少部分地限定壁206c的内表面。
如上所述，压力调节装置可以包括具有内环和外环的锁定机构。图12A至图12C示出了外环610，并且图12D至图12E示出了根据一个实施例的内环620。
如上所述，锁定机构可以包括外环610、内环620和连接柱630a、630b，连接柱630a、630b将外环610和内环620连接在一起。如图12D-12E所示，内环620可以包括对应于连接柱630a、630b的开口625a、625b。例如，连接柱630a、630b可以与外环610成一体，并且可以与开口625a、625b中的相应开口对齐，并且其尺寸和形状被设计成配合到开口625a、625b中的相应开口中。在将内环620定位在压力调节装置中的合适位置之后，外环610可以定位在内环620上（如上所述），并且连接柱630a、630b可以进入开口625a、625b，从而将外环610和内环620固定在一起。
在一个实施例中，外环610可包括两个部分，第一部分610a和第二部分610b，如图12A至图12C所示。例如，第一和第二部分610a、610b可以卡扣在一起（例如，以便于锁定机构的组装）。如图12C所示，第一部分610a可以包括外环的卡扣611a和卡扣钩612a。第二部分610b可以具有：互补的卡扣钩，其卡扣在卡扣611a上；以及互补的卡扣，其接收第一部分外环610a的卡扣钩612a。例如，连接柱630a、630b可以与对应的开口625a、625b对齐和/或插入对应的开口625a、625b中，并且此后第一和第二部分610a、610b可以卡扣并固定在一起。还应该理解，第一和第二部分610a、610b可以用任何数量的合适的连接机构连接在一起。
在一个实施例中，内环620可以包括两个或更多个峰部，诸如在其边缘处的峰部621a-621c。峰部621a-621c可以接合第一级调节器活塞（如上所述）。例如，与峰部621a-621c相邻的凹陷边缘部分（例如，诸如以形成或限定峰部621a-621c）可以提供与活塞接触的减小区域（与没有凹陷的连续边缘相比），这可以减小内环620和活塞之间的摩擦力，从而有利于外环610相对于活塞的旋转。
如上所述，调节器流入构件可以安装在第一阀的上游。图13是根据一个实施例的调节器流入构件800a的横截面视图。除非在此另外描述，否则调节器流入构件800a的元件和特征可以与调节器流入构件800（图5）的元件和特征类似或相同。例如，调节器流入构件800a可以包括插座803a，其可类似于插座803（图5）。
在所示实施例中，调节器流入构件800a包括通道802a，该通道802a在其近端（例如，上游端）处被加帽。此外，调节器流入构件800a可以包括侧端口804a，该侧端口804a延伸穿过调节器流入构件800a的壁到达通道802a，使得气体可流过侧端口804a并且进入通道802a。通常，侧端口804a和/或通道802a可以具有任何数量的合适的形状和/或尺寸，这些形状和/或尺寸可以在一个实施例与下一个实施例之间变化。
此外，调节器流入构件800a可以包括前挡板805a。通常，挡板805a可以具有任何数量的合适形状和尺寸。在一个实施例中，挡板805a可以是大致盘形的。在另外或替代实施例中，挡板805a可以是正方形、椭圆形等。
在所示的实施例中，挡板805a位于侧端口804a的近侧或上游。在一些实施例中，调节器流入构件可以具有多个挡板。图14是根据一个实施例的调节器流入构件800b的横截面视图。除非在此另外描述，否则调节器流入构件800b的元件和特征可以与调节器流入构件800a（图13）的元件和特征类似或相同。例如，调节器流入构件800b可以包括通道802b，与通道802b流体连通的侧端口804b，并且还可以包括前挡板805b。在所示的实施例中，调节器流入构件800b包括后挡板或辅助挡板806b，该后挡板或辅助挡板806b可位于挡板805b的下游或远侧方向上。在一些实施例中，挡板805b和806b可定位成使得侧端口804b位于其间（例如，侧端口804b的中心可与挡板805b、806b的相对表面等距间隔开）。
如上所述，入口折流板可以具有任何数量的合适形状和/或配置。图15是根据一个实施例的入口折流板700a的透视图。除非在此另外描述，否则入口折流板700a的元件和特征可以与入口折流板700（图5）的元件和特征类似或相同。例如，入口折流板700a包括挡板720a（类似于入口折流板700（图5）的挡板720）。
在所示实施例中，挡板720包括切口725a。通常，切口725a可以具有任何数量的合适形状和/或尺寸。而且，在挡板720a上可以具有任何数量的切口725a。例如，增加切口725a的尺寸和/或数量可以减小相对于挡板720a的气体流速。
在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，本发明可以以其他特定形式实施。所描述的实施例在所有方面都应被视为仅是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是前面的描述表示。在权利要求的含义和等同范围内的所有变化都包含在其范围内。

Claims (38)

1.一种压力调节装置，包括：
气体入口；
膨胀体，其限定了与所述气体入口流体连通的膨胀室，其中，所述膨胀体包括中空突起，所述中空突起朝向所述气体入口沿上游方向延伸到所述膨胀室中，使得气体从所述膨胀室流到所述中空突起中；
第一级压力调节器，其配置成降低从其中流过的气体的气体压力，所述第一级压力调节器与所述膨胀室流体连通，其中，所述第一级压力调节器包括第一阀，所述第一阀包括第一密封构件，所述第一密封构件配置成打开和关闭所述第一阀，所述第一密封构件位于由所述中空突起限定的腔体内；
中间调节器主体，其螺纹连接到所述膨胀体并且以改变所述膨胀体和所述中间调节器主体之间的距离会改变由所述第一级压力调节器产生的压力降低量的方式将所述第一级压力调节器的至少一部分固定在所述中间调节器主体和所述膨胀体之间；
第二级压力调节器，其位于所述第一级压力调节器的下游并且与其流体连通，所述第二级压力调节器被配置成降低从其中流过的气体的气体压力；以及
气体出口，其位于所述第二级压力调节器下游。
2.根据权利要求1所述的压力调节装置，还包括调节器帽，所述调节器帽螺纹连接到所述中间调节器主体，并且以改变所述调节器帽和所述中间调节器主体之间的距离会改变由所述第二级压力调节器产生的压力降低量的方式将所述第二级压力调节器的至少一部分容纳在所述调节器帽与所述中间调节器主体之间。
3.根据权利要求1或2所述的压力调节装置，其中所述第一阀还包括：
第一活塞，其相对于所述气体入口在上游方向和下游方向上可移动，并且被配置成以打开所述第一阀的方式移动所述第一密封构件；
第一偏压构件，其定位成沿所述上游方向对所述第一活塞施加力；和
第一调整机构，其包括相对的第一螺纹突起和第二螺纹突起，所述第一螺纹突起和所述第二螺纹突起以螺纹方式啮合在一起并且将所述第一阀和所述第一偏压构件封闭在它们之间。
4.根据权利要求3所述的压力调节装置，其中所述第一螺纹突起从所述膨胀体向远侧延伸。
5.根据权利要求3所述的压力调节装置，其中所述第一阀密封抵靠所述第一螺纹突起的内表面并且抵靠所述第二螺纹突起的内表面。
6.根据权利要求1或2所述的压力调节装置，其中，所述第一阀包括：
第一密封件，所述第一密封件位于所述腔体内；和
第二偏压构件，其定位在所述腔体内并且被配置成将所述第一密封构件压靠在所述第一密封件上。
7.根据权利要求3所述的压力调节装置，其中所述膨胀体限定与所述腔体流体连通的入口，并且所述第一活塞的至少一部分能够移动到所述入口中以打开所述第一阀。
8.根据权利要求3所述的压力调节装置，其中所述第一活塞包括贯穿其中的一个或多个通道。
9.根据权利要求3所述的压力调节装置，其中所述第二级压力调节器包括：
第二阀，其包括第二密封构件，所述第二密封构件被配置成打开和关闭通过所述第二阀的气流；
第二活塞，其相对于所述气体入口沿上游方向和下游方向可移动，并且被配置成以打开所述第二阀的方式移动所述第二密封构件；
第三偏压构件，其定位成沿所述上游方向将力施加到所述第二活塞上；和
第二调整机构，其被配置成改变由所述第三偏压构件施加到所述第二活塞上的力的大小。
10.根据权利要求9所述的压力调节装置，其中所述第二活塞包括贯穿其中的一个或多个通道。
11.根据权利要求9所述的压力调节装置，还包括螺纹附接到所述膨胀体的中间调节器主体，其中所述第一活塞位于所述中间调节器主体和所述膨胀体之间，并且所述第二活塞位于至少部分地由所述中间调节器主体限定的空间中。
12.根据权利要求11所述的压力调节装置，其中，所述第一偏压构件定位在所述中间调节器主体和所述膨胀体之间，并且通过改变所述中间调节器主体和所述膨胀体之间的距离而可压缩。
13.根据权利要求11所述的压力调节装置，还包括调节器帽，所述调节器帽螺纹连接到所述中间调节器主体，其中所述第二活塞定位在所述中间调节器主体和所述调节器帽之间的空间中。
14.根据权利要求13所述的压力调节装置，其中，所述第三偏压构件定位在所述中间调节器主体和所述调节器帽之间，并且通过改变所述中间调节器主体和所述调节器帽之间的距离而可压缩。
15.根据权利要求13所述的压力调节装置，还包括指示器活塞，所述指示器活塞定位在所述调节器帽内并且与所述气体出口流体连通，所述指示器活塞包括标尺，所述标尺被配置成指示所述指示器活塞经受的压力。
16.根据权利要求1或2所述的压力调节装置，还包括入口折流板，所述入口折流板至少部分地限定所述气体入口，所述入口折流板包括位于所述气体入口下游的挡板。
17.根据权利要求16所述的压力调节装置，其中所述挡板是盘形的。
18.根据权利要求17所述的压力调节装置，其中所述入口折流板包括：
实体，其限定所述气体入口；
安装件，其连接到所述实体并且将所述挡板固定到所述实体，所述安装件限定与所述气体入口流体连通的一个或多个开口，所述一个或多个开口位于所述实体和所述挡板之间。
19.根据权利要求1或2所述的压力调节装置，还包括调节器流入构件，所述调节器流入构件从所述第一阀延伸到所述膨胀室中并且限定用于气体从所述膨胀室流到所述第一阀的通道。
20.一种压力调节装置，包括：
气体入口；
膨胀体，其限定与所述气体入口流体连通的膨胀室，其中，所述膨胀体包括外螺纹壁；
第一级压力调节器，其被配置成降低从其中流过的气体的气体压力，所述第一级压力调节器与所述膨胀室流体连通，所述第一级压力调节器包括：
第一阀，其包括第一密封构件，所述第一密封构件被配置成打开和关闭通过所述第一阀的气流；
第一活塞，其相对于所述气体入口沿上游方向和下游方向可移动，并且被配置成以打开所述第一阀的方式移动所述第一密封构件，其中，所述第一活塞包括贯穿其中的一个或多个通道；
第一偏压构件，其定位成沿所述上游方向在所述第一活塞上施加力；
第一调整机构，其包括所述外螺纹壁和内螺纹壁，所述外螺纹壁和所述内螺纹壁以螺纹方式啮合在一起并且将所述第一阀和所述第一偏压构件封闭在它们之间；
第二级压力调节器，其位于所述第一级压力调节器的下游并且与所述第一级压力调节器流体连通，所述第二级压力调节器被配置成降低从其中流过的气体的气体压力；
中间调节器主体，其包括所述内螺纹壁；
腔室，其至少部分地由所述膨胀体和所述中间调节器主体限定，并且在所述膨胀体和所述中间调节器主体之间，其中，在所述第一活塞的所述一个或多个通道中的气体与所述第二级压力调节器流体连通，并且被基本上防止离开所述腔室；和
气体出口，其位于所述第二级压力调节器的下游。
21.根据权利要求20所述的压力调节装置，其中所述膨胀体包括第一突起，所述第一突起向远侧延伸，并且限定所述腔室的一部分，所述中间调节器主体限定朝向所述第一突起向近侧延伸的第二突起。
22.根据权利要求21所述的压力调节装置，其中所述第一活塞的所述一个或多个通道与由所述第一突起和第二突起限定的空间一起限定所述腔室，所述第一阀密封抵靠所述第一突起的内表面并且抵靠所述第二突起的内表面以防止所述气体离开所述腔室。
23.根据权利要求20所述的压力调节装置，其中：
所述膨胀体包括中空突起，所述中空突起延伸到所述膨胀室中并限定腔体；并且
所述第一密封构件位于所述腔体内。
24.根据权利要求23所述的压力调节装置，其中，所述第一阀包括：
第一密封件，其位于所述腔体内；和
第二偏压构件，其定位在所述腔体中并且被配置成将所述第一密封构件压靠在所述第一密封件上。
25.根据权利要求23所述的压力调节装置，其中，所述膨胀体限定与所述腔体流体连通的入口，并且所述第一活塞的至少一部分能够移动到所述入口中以打开所述第一阀。
26.根据权利要求20至25中任意一项所述的压力调节装置，其中所述第二级压力调节器包括：
第二阀，其包括第二密封构件，所述第二密封构件被配置成打开和关闭通过所述第二阀的气流；
第二活塞，其相对于所述气体入口在上游方向和下游方向上可移动，并且被配置成以打开所述第二阀的方式移动所述第二密封构件；
第三偏压构件，其定位成沿上游方向在所述第二活塞上施加力；和
第二调整机构，其被配置成改变由所述第三偏压构件施加到所述第二活塞上的力的大小。
27.根据权利要求26所述的压力调节装置，其中所述第二活塞包括贯穿其中的一个或多个通道。
28.根据权利要求26所述的压力调节装置，其中所述第二活塞位于至少部分地由所述中间调节器主体限定的空间中。
29.根据权利要求28所述的压力调节装置，其中所述第一偏压构件定位在所述中间调节器主体和所述膨胀体之间，并且通过改变所述中间调节器主体和所述膨胀体之间的距离而可压缩。
30.根据权利要求28所述的压力调节装置，还包括调节器帽，所述调节器帽螺纹连接到所述中间调节器主体，其中所述第二活塞定位在所述中间调节器主体和所述调节器帽之间的空间中。
31.根据权利要求30所述的压力调节装置，其中所述第三偏压构件定位在所述中间调节器主体和所述调节器帽之间，并且通过改变所述中间调节器主体和所述调节器帽之间的距离而可压缩。
32.根据权利要求30所述的压力调节装置，还包括指示器活塞，所述指示器活塞定位在所述调节器帽内并且与所述气体出口流体连通，所述指示器活塞包括标尺，所述标尺被配置成指示所述指示器活塞所经受的压力。
33.根据权利要求20到25中任意一项所述的压力调节装置，还包括入口折流板，所述入口折流板至少部分地限定所述气体入口，所述入口折流板包括位于所述气体入口下游的挡板。
34.根据权利要求33所述的压力调节装置，其中所述挡板是盘形的。
35.根据权利要求34所述的压力调节装置，其中所述入口折流板包括：
实体，其限定了所述气体入口；
安装件，其连接到所述实体并且将所述挡板固定到所述实体，所述安装件限定与所述气体入口流体连通的一个或多个开口，所述一个或多个开口位于所述实体和所述挡板之间。
36.根据权利要求20到25中任意一项所述的压力调节装置，还包括调节器流入构件，所述调节器流入构件从所述第一阀延伸到所述膨胀室中并且限定用于气体从所述膨胀室流到所述第一阀的通道。
37.一种系统，包括：
压力袖带；和
根据权利要求1至36中任意一项所述的压力调节装置，其中，所述气体出口可操作地连接到所述压力袖带。
38.根据权利要求37所述的系统，其中所述压力袖带的尺寸和配置设计成压缩IV袋。
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