CN1779309A - 减压装置及其减压盘片 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减压装置及具有减压装置的高差压阀。将此减压装置配置于高差压阀体入口及出口交会处，可用以控制流体传送的流速并减低流体出口压力。此减压装置是由多个减压盘片组合而成，每个减压盘片的上、下两面分别具有环向凹槽及径向凹槽，经堆叠数个盘片之后这些环向凹槽及径向凹槽可形成多折弯的立体流道，而且以不同角度旋转堆叠减压盘片后，还可形成不同的折弯路径，以达到控制不同压力的特性。

Description

减压装置及其减压盘片

技术领域

本发明是关于一种减压装置，尤其是关于一种应用于高压差阀的减压装置，而且此种减压装置是由数个减压盘片所组成。

背景技术

高差压阀(High Differential Pressure Valve)是应用于高压、高温流体输送管线系统，其主要目的在于利用阀流量的调节、流速的控制及压力的减低等多重特性功能，将管线流体的压力调降至一定标准，以供系统循环使用，且流体的流动状态必须稳定，以避免管线输送流体时发生异常状况，因此于高压差阀中配置减压装置以符合所需的目的功能。在减压装置中，流体的连续折弯路径若无一定直线流道进行整流并通过由表面磨擦增加压力损失，则减压效果有限，因此就必须增加流道路径的折弯数替代。例如美国专利号码US 6,718,633即为利用单面连续折弯流道，在接近出口处设计扩散缓冲面；美国专利号码US 6,244,297即为利用角锥孔洞及层间立体穿透式连续折弯流道以达成减压；以及美国专利号码US 4,127,146即为利用方孔层间交错及径向放射状连续折弯立体穿透式流道以达成减压。

欲将阀开度增加及流量提高时，减压装置的折弯路径必须减少，以符合阀控制的特性。为符合控制揉作的需求，则需要设计多种不同路径的盘片再予以堆叠；例如美国专利号码US 6,701,957即为平面渐进式回旋流道，路径中缩孔设计以增加压损；美国专利号码US 6,244,297即为利用堆叠盘片产生角锥孔洞及层间立体穿透式连续折弯流道；美国专利号码US 6,095,196即为以堆叠盘片产生单面径向放射状折弯流道；以及美国专利号码US RE36,984即为方孔及径向折弯层间立体穿透式交错流道。如此一来将增加减压装置的设计困难，甚至需要将盘片加工，因此就会增加制造成本。

发明内容

鉴于先前技术的不足，本发明乃提供一种易于制造且结构简单的减压装置，可将其设于高差压阀中，形成复数个多折弯的流体通路，以降低流经减压装置的流体的压力。

本发明提供一种减压装置，其可设置于高差压阀中，以降低流经高差压阀的流体的压力。这个减压装置是由复数个减压盘片堆叠组合而成，每个盘片更包含有一穿透孔口，以及上、下两平面。每个平面又分别设有复数个环向凹槽组与复数个径向凹槽组，其中每个环向凹槽组包含有相对于穿透孔口呈环向分布的复数个环向凹槽，而每个径向凹槽组则包含相对于穿透孔口呈径向分布的复数个径向凹槽。通过由堆叠组合这些减压盘片，可使其中一盘片的复数个环向凹槽与相邻的另一盘片的复数个径向凹槽彼此交错，而在两相邻盘片间形成复数个多折弯的流体通路，以降低流经减压装置的流体的压力。

本发明的另一实施例是提供一种减压盘片组，其包含有第一盘片、第二盘片、及第三盘片。通过由将复数个减压盘片组堆叠，以使得在两组相邻的减压盘片组之间形成复数个多折弯的流体通路，以降低流经减压装置的流体的压力。其中，第一盘片、第二盘片、及第三盘片分别具有第一、第二、及第三穿透孔口且彼此相对应。每个第一盘片具有复数个环向孔洞组，其中每个环向孔洞组包含有相对于第一穿透孔口呈环向分布的复数个环向孔洞。每个第二盘片具有复数个径向孔洞组，其中每个径向孔洞组包含相对于该第二穿透孔口呈径向分布的复数个径向孔洞。通过由堆叠第一盘片、第二盘片及第三盘片可形成一减压盘片组，并且通过由堆叠复数个减压盘片组，使其中一减压盘片组的复数个环向孔洞与相邻的另一减压盘片组的复数个径向孔洞彼此交错，可在两相邻减压盘片组间形成复数个多折弯的流体通路，以降低流经复数个减压盘片组的流体的压力。

附图说明

图1是具有减压装置的高差压阀的剖面立体示意图；

图2是本发明的一实施例，其描绘堆叠减压盘片的示意图；

图3A是依据图2其中之一减压盘片的俯视图，其描绘减压盘片的第一平面；

图3B是依据图2其中之一减压盘片的仰视图，其描绘减压盘片的第二平面；

图3C是依据图2其中的一减压盘片的侧视图；

图4A与图4B是分别显示图3A标号120与图3B标号130的局部放大图；

图5是依据图2的堆叠两相邻的减压盘片的透视图，以显示本发明的环向凹槽与径向凹槽彼此交错；

图6是依据图2的标号6的局部放大图；

图7A与图7B是显示依据本发明的实施例所绘制的复数个多折弯的流体通路；

图8是本发明的另一实施例，其描堆叠减压盘片组的示意图；

图9A与图9B是分别显示图8的标号210与标号220的局部放大图。

具体实施方式

为让本发明的上述和其他目的、特征、以及优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

请先参考图1，其是应用于高压、高温流体输送管线系统的高差压阀100的剖面立体图，其主要是被用来调节流体的流量、控制流体的流速及减低流体的压力。流体可从箭号IN的箭头方向流入，流经减压装置10，并透过减压装置10使流体路径产生变化，以降低流体的压力，然后流体会再从箭号OUT的箭头方向流出。

接着请参考图2关于本发明的减压装置的示意图。本发明的减压装置10是包含复数个减压盘片1(本文中或简称为盘片1)。每个盘片1包含有一穿透孔口11、一第一平面12以及一第二平面13。通过由复数个盘片1彼此堆叠组合，可以形成本发明的减压装置10。

请参考图3A与图4A，其分别显示减压装置10其中的一盘片1的俯视图以及其局部放大图。盘片1的第一平面12上具有复数个环向凹槽组120，并且每一环向凹槽组120具有相等数量的环向凹槽121。此复数个环向凹槽121是相对于穿透孔口11呈环向分布，同时其较佳者为各自具有不同形状，并且每一环向凹槽121的两端呈封闭式。

相类似地，请参考图3B与图4B分别显示减压装置10其中之一盘片1的仰视图以及其局部放大图。盘片1的第二平面13上具有复数个径向凹槽组130，并且每一径向凹槽组130具有相等数量的径向凹槽131、132及133。径向凹槽131、132及133是相对于穿透孔口11呈径向分布，同时其较佳为各自具有不同形状，其中径向凹槽131的两端呈封闭式，径向凹槽132指向盘片1的内环边缘14的一端为开口，并且径向凹槽133指向盘片1的外环边缘15的一端为开口。

接着，请参考图5，通过由将复数个盘片1堆叠之后(如图2所示)，可使其中一盘片1的复数个环向凹槽121与相邻的另一盘片1的复数个径向凹槽131、132、133彼此交错。如图7A或图7B所示，环向凹槽121与相邻的径向凹槽131、132、133彼此交错之后，可在两相邻盘片1之间形成至少二个多折弯的流体通路F1或F2。流体从穿透孔口11向外流，通过由多折弯的流体通路F1或F2中的直线流道整流及弯折流道减压，使得流体可稳定地减压。

接着请同时参考图3C与图6，其中图3C是其中的一盘片1的侧视图，图6是图2的标号6的局部放大图。在本发明的较佳实施例中，盘片1可包含有至少一定位凹孔16与至少一定位凸块17，且定位凹孔16与定位凸块17的形状是彼此相对应。虽然图6所显示的定位凹孔16是位于第一平面12上，而定位凸块17是位于第二平面13上，然而在本发明的另一实施例中，定位凹孔16亦可位于第二平面13上，而定位凸块17亦可位于第一平面12上。再，定位凹孔16与定位凸块17的数量可依据不同控制的需求，而作不同数量的变化。

当组合复数个盘片1以形成减压装置10时，其中的一盘片1的第一平面12与相邻的另一盘片1的第二平面13可通过由定位凹孔16与定位凸块17以不同角度对应组合，以形成各种不同的多折弯的流体通路F1或F2(如图7A或图7B所示)。因此将由数个盘片1所堆叠组成的减压装置10设置于高差压阀100入口及出口交会处，可降低流经该高差压阀100的流体的压力，而且还可通过由不同角度组合盘片1使流体流经减压装置10时，可有不同的流量及/或流体压力控制。

如图8所示，在本发明的另一实施例中，图1所示的减压装置10亦可由数个减压盘片组2堆叠而成。减压盘片组2是由一第一盘片21、一第二盘片22及一第三盘片23堆叠而成。第一盘片21、第二盘片22及第三盘片23分别具有一第一穿透孔口211、一第二穿透孔口221及一第三穿透孔口231，且这些穿透孔211、221、231是彼此相对应，可供流体通过。

如图8及图9A所示，第一盘片21上具有复数个环向孔洞组210，并且每一环向孔洞组210具有相等数量的环向孔洞2101。此复数个环向孔洞2101是相对于第一穿透孔口211呈环向分布，同时其较佳者为各自具有不同形状，并且每一环向孔洞2101的两端呈封闭式。

如图8及图9B所示，第二盘片22上具有复数个径向孔洞组220，并且每一径向孔洞组220具有相等数量的径向孔洞2201、2202及2203。此复数个径向孔洞2201、2202及2203是相对于第二穿透孔221呈径向分布，同时其较佳为各自具有不同形状，其中径向孔洞2201的两端呈封闭式，径向孔洞2202指向第二盘片22的内环边缘222的一端为开口，并且径向孔洞2203指向第二盘片22的外环边缘223的一端为开口。

如图9A及图9B所示，因为穿透式孔洞的制造较为方便，因此在本发明的一实施例中，环向孔洞2101以及径向孔洞2201、2202及2203皆为穿透式的孔洞。

如图8所示，通过由堆叠复数个减压盘片组2之后，可使第一盘片21的环向孔洞2101与第二盘片22的径向孔洞2201、2202及2203彼此交错，而形成类似于图7A或图7B的至少二个多折弯的流体通路F1或F2。流体从穿透孔口211、221、231向外流，通过由多折弯的流体通路F1或F2中的直线流道整流及弯折流道减压，使得流体可稳定地减压。

因此将由数个减压盘片组2所堆叠组成的减压装置10设置于高差压阀100入口及出口交会处时，即可降低流经该高差压阀100的流体的压力，而且还可通过由不同角度组合减压盘片组2，使流体流经减压装置时，可有不同的流量及/或流体压力控制。

同样地，亦可将至少一定位缺口(图8)设置在第一盘片21、第二盘片22或第三盘片23上，以提供不同角度的组合，以形成各种不同的多折弯的流体通路。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1、一种减压装置，其是设置于一高差压阀中，用以降低流经该高差压阀的流体的压力，该减压装置包含复数个减压盘片，其特征在于，每一减压盘片包含：

一穿透孔口；

一第一平面，该第一平面上设置有复数个环向凹槽组，每一环向凹槽组包含相对于该穿透孔口呈环向分布的复数个环向凹槽；以及

一第二平面，该第二平面上设置有复数个径向凹槽组，每一径向凹槽组包含相对于该穿透孔口呈径向分布的复数个径向凹槽；

其中，通过由堆叠该复数个盘片，使其中一减压盘片的复数个环向凹槽与相邻的另一减压盘片的复数个径向凹槽彼此交错，可在两相邻减压盘片间形成复数个多折弯的流体通路，以降低流经该减压装置的流体的压力。

2、如权利要求1所述的减压装置，其特征在于，每一环向凹槽组中的复数个环向凹槽是呈环状平行分布，并且每一径向凹槽组中的复数个径向凹槽是呈放射状分布。

3、如权利要求1所述的减压装置，其特征在于，该复数个环向凹槽皆为封闭式凹槽，并且该复数个径向凹槽包含：

至少一封闭式凹槽；

至少一内环开放式凹槽，其中该内环开放式凹槽指向该盘片的一内环边缘的一端为一开口；以及

至少一外环开放式凹槽，其中该外环开放式凹槽指向该盘片的一外环边缘的一端为一开口。

4、如权利要求1所述的减压装置，其特征在于，所述该第一平面设置有至少一定位凹孔，该第二平面设置有至少一定位凸块，且该定位凹孔与该定位凸块的形状是彼此相对应，以使其中一减压盘片的第一平面与相邻的另一减压盘片的第二平面可以不同角度对应组合，以形成该复数个多折弯的流体通路。

5、如权利要求1所述的减压装置，其特征在于，所述该第一平面设置有至少一定位凸块，该第二平面设置有至少一定位凹孔，且该定位凹孔与该定位凸块的形状是彼此相对应，以使其中一减压盘片的第一平面与相邻的另一减压盘片的第二平面可以不同角度对应组合，以形成该复数个多折弯的流体通路。

6、一种减压盘片组，其是设置于一高差压阀中，用以降低流经该高差压阀的流体的压力，其特征在于，所述该减压盘片组包含：

一第一盘片，具有一第一穿透孔口，并具有相对于该第一穿透孔口呈环向分布的复数个环向孔洞；

一第二盘片，具有一第二穿透孔口，该第二穿透孔口是与该第一穿透孔口相对应，且该第二盘片具有相对于该第二穿透孔口呈径向分布的复数个径向孔洞；以及

一第三盘片，具有一第三穿透孔口，该第三穿透孔口是与该第一穿透孔口及该第二穿透孔口相对应；

其中通过由堆叠该第一盘片、该第二盘片及该第三盘片形成该减压盘片组，并且通过由堆叠复数个减压盘片组，使其中一减压盘片组的复数个环向孔洞与相邻的另一减压盘片组的复数个径向孔洞彼此交错，在两相邻减压盘片组间形成复数个多折弯的流体通路，以降低流经复数个减压盘片组的流体的压力。

7、如权利要求6所述的减压盘片组，其特征在于，该复数个环向孔洞是呈环状平行分布，并且该复数个径向孔洞是呈放射状分布。

8、如权利要求6所述的减压盘片组，其特征在于，所述该复数个环向孔洞皆为两端封闭式孔洞，并且该复数个径向孔洞包含：

至少一两端封闭式孔洞；

至少一内环开放式孔洞，其中该内环开放式孔洞指向该第二盘片的一内环边缘的一端为一开口；以及

至少一外环开放式孔洞，其中该外环开放式孔洞指向该第二盘片的一外环边缘的一端为一开口。

9、如权利要求6所述的减压盘片，其特征在于，所述该复数个环向孔洞进一步被区分为复数个环向孔洞组，以使每个环向孔洞组具有复数个相等数量的环向孔洞。

10、如权利要求6所述的减压盘片，其特征在于，所述该复数个径向孔洞进一步被区分为复数个径向孔洞组，以使每个径向孔洞组具有复数个相等数量的径向孔洞。

Images