CN220016307U - 减压器组件 - Google Patents

Abstract

一种减压器组件，包括减压器主体，其沿着中心轴线限定至少一个减压器腔室。减压器腔室包括入口段和与入口段流体联接的出口段。减压器组件还包括弹簧操作的中空活塞杆，其具有沿着中心轴线的中心、包括内径的圆柱形内周表面和包括外径的圆柱形外周表面。由弹性材料制成的隔膜适于与活塞杆操作地联接。隔膜包括具有沿着中心轴线的中心和直径的中心孔。其中，在未安装状态下，活塞杆的外径大于隔膜的中心孔的直径，而在安装状态下，活塞杆的外径与隔膜的中心孔的直径相同，并且隔膜组装在活塞杆上，使得活塞杆的中心轴线与隔膜的中心轴线重合。本申请可以帮助在长时间段内保持减压器的功能精度。

Description

减压器组件

技术领域

本公开涉及一种减压器组件。更具体地，本公开涉及改进的且成本有效的减压器的隔膜。

背景技术

减压器在许多普通的家庭和工业应用中都有发现。例如，减压器在气体烤架中用于调节丙烷，在家庭加热炉中用于调节天然气，在医疗和牙科设备中用于调节氧气和麻醉气体，在气动自动化系统中用于调节压缩空气，在发动机中用于调节燃料，以及在园艺系统中用于调节灌溉。如此部分列表所表明的，减压器具有许多应用，然而在其每一种应用中，减压器提供相同的功能。减压器将供应(或入口)压力降低到较低的出口压力，并且尽管入口压力波动，仍保持此出口压力。入口压力减小到较低的出口压力是减压器的关键特征。

减压器包括限定压力补偿孔的减压器主体，并且还包括弹簧操作的活塞杆和径向密封在减压器主体中并允许压力控制的径向唇形密封类隔膜。然而，由于活塞杆的轴向运动，随着时间的推移，凹槽可能形成在密封表面中，并且可能导致泄漏。减压器可能经由压力补偿孔泄漏和损失流体，从而降低减压器的功能精度。

随着时间已经做出努力来克服上述缺陷。改进的设计包括具有滚动隔膜技术的减压器。这种隔膜的轴向运动由U形几何形状的摇摆运动引起。然而，这种隔膜具有更大的直径，需要更多的安装空间，并且制造昂贵。在中国实用新型206,429,714中提供了滚动隔膜的实例。

此外，存在具有扁平隔膜的减压器，其在中间用织物插入物加强并且不可拉伸。这些扁平隔膜轴向地压在两个金属盘之间，导致高的组装和制造成本。此外，由于扁平隔膜不可伸展，所以扁平隔膜的行程非常小(高达2mm)。

此外，在美国专利申请US 2018/0120866 A1(在下文中称为‘866参考文献)中公开了包括隔膜的调节器装置的实例。‘866参考文献公开了调节器装置，其包括具有用于液体的入口端和出口端的中空主体、容纳在中空主体中的管状阀构件、弹性隔膜和放置在阀构件的周边处的螺旋弹簧。管状阀构件包括外环形凸缘，环形弹性隔膜的内周边缘安装到该外环形凸缘。此外，弹性隔膜的外环形边缘经由套筒的开口环形边缘紧固到中空主体。螺旋弹簧具有校准的弹簧模量并且放置在阀构件的周边。螺旋弹簧作用在阀构件上以抵消由收集在调节室中的液体的压力在凸缘上产生的力，以将调节端保持在距液体的入口端的正常距离处。此外，环形弹性隔膜的中心孔的直径大于管状阀构件的圆柱形外表面的外径。所公开的环形弹性隔膜在其内周边缘和其外周边缘处分别轴向地夹紧在调节装置的相应部件之间。另外，中空阀构件的行程在几何上受到限制。同时，调节器装置的功能取决于轴向夹紧连接，因此是脆弱的。

因此，需要一种改进的且成本有效的隔膜设计，其可以帮助在长时间段内保持减压器的功能精度。

实用新型内容

鉴于上述内容，本实用新型的目的是解决或至少减少上述缺点。该目的至少部分地通过减压器组件来实现。减压器的组件包括减压器主体，其沿着中心轴线限定至少一个减压器腔室。减压器腔室包括入口段和出口段，该出口段与入口段流体联接，使得入口段和出口段分别允许流体的进入和排出。该组件还包括弹簧操作的活塞杆，该活塞杆具有沿着中心轴线的中心、内径和外径。此外，由弹性材料制成的隔膜适于与活塞杆操作地联接。隔膜包括具有沿着中心轴线的中心和直径的中心孔。其中，活塞杆的外径大于隔膜的中心孔的直径，并且隔膜组装在活塞杆上，使得活塞杆的中心轴线与隔膜的中心轴线重合。

此外，活塞杆是中空活塞杆，其还具有分别限定内径的圆柱形内周表面和分别限定外径的圆柱形外周表面。活塞杆的外径大于未安装状态下的隔膜的中心孔的直径，而在安装状态下，活塞杆的外径与隔膜的中心孔的直径相同。

因此，本公开提供了一种用于减压器的改进的隔膜设计。有利地，隔膜包括中心孔，在未安装状态下，该中心孔的直径小于活塞杆的外径，使得当隔膜被强制分别安装或组装到活塞杆上时，隔膜由于径向应力而变形。隔膜的变形显著地改善了隔膜的行程长度。

内径是活塞杆的中空部分的直径。外径是外圆柱形表面的直径。此外，圆柱形内周表面与圆柱形外周表面相对。

根据本公开的一个实施方式，在未安装状态下，隔膜的中心孔的直径等于活塞杆的内径。隔膜的中心孔的直径优选地小于未安装状态下的活塞杆的外径，以便在隔膜上产生径向应力，当隔膜处于安装状态时，该径向应力导致隔膜的变形。在本公开中示出的变形是锥形变形，使得隔膜的锥形变形导致隔膜的双稳态屈曲。

根据本公开的一个实施方式，隔膜由硅树脂制成。已知硅树脂在极热或极冷时保持柔性和低压缩变定。硅树脂橡胶非常耐用，并且总体上具有良好的机械性质。由于其耐久性，其是极其可靠的并且被信任以长时间地保持性能。因此，硅树脂隔膜可以是持久的和成本有效的，因为其可能需要更少的维护。此外，硅树脂隔膜提供了良好的电绝缘性，是阻燃的并且具有低的化学反应性。

根据本公开的一个实施方式，隔膜通过冲压制成。冲压过程是成本有效的、快速的并且需要很少的劳动力和机器操作。此外，冲压过程减少了材料浪费，提高了精度并且可以是自动的。

根据本公开的一个实施方式，活塞杆包括隔膜支撑表面。隔膜支撑表面防止隔膜远离活塞杆滑动。此外，其将流体力传递到活塞杆，使得活塞杆轴向地移位。

根据本公开的一个实施方式，环形鼻部设置成与隔膜相邻，以在弹簧处于伸展状态时向下按压隔膜，使得弹簧在与按压隔膜时由环形鼻部传递的力的方向相反的方向上按压隔膜。这可以防止隔膜滑动，并且可以在减压器组件的操作期间帮助将隔膜保持在适当位置。

在进一步改进的实施方式中，环形鼻部进一步包括止动表面，当弹簧处于伸展状态时，止动表面与隔膜支撑表面的倾斜表面接合。止动表面和倾斜表面之间的这种接合防止全部的力传递到隔膜。因此，止动表面和倾斜表面之间的接合进一步防止隔膜的损坏和隔膜粘附到环形鼻部。

本实用新型的其他特征和方面将从以下描述和附图中显而易见。

附图说明

将参考附图更详细地描述本实用新型，其中：

图1示出了根据本公开的一个方面的减压器组件的剖视图；

图2A示出了根据本公开的一个方面的组装前的活塞杆和隔膜的剖视图；

图2B示出了根据本公开的一个方面的组装后的活塞杆和隔膜的剖视图；

图3A示出了根据本公开的一个方面的减压器的剖视图；

图3B示出了根据本公开的一个方面的减压器的另一剖视图；以及

图4示出了根据本公开的一个方面的减压器主体的透视图。

具体实施方式

下面将参考附图更全面地描述本实用新型，在附图中示出了结合本实用新型的一个或多个方面的本实用新型的示例性实施方式。然而，本实用新型可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将是透彻且完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本实用新型的范围。例如，本实用新型的一个或多个方面可以用于其他实施方式，甚至可以用于其他类型的结构和/或方法。在附图中，相同的数字表示相同的元件。

某些术语在此仅为了方便而使用，并且不应被认为是对本实用新型的限制。例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“侧”、“纵向”、“侧向”、“横向”、“向上”、“向下”、“向前”、“向后”、“侧向”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“向上”、“内”、“外”、“向内”、“向外”、“顶部”、“底部”、“较高”、“上方”、“下方”、“中心”、“中间”、“中间”、“之间”、“端部”、“相邻”、“近侧”、“附近”、“远侧”、“远处”、“径向”、“周向”等仅描述图中所示的构造。实际上，部件可以在任何方向上定向，并且因此，术语应被理解为涵盖这种变化，除非另外指定。

图1示出了减压器组件100。本公开的减压器组件100用于减小旨在用于滴灌或其他园艺操作的流体的流体压力。然而，本公开的减压器组件100不受其应用领域的限制。减压器组件100可以方便且有效地用于任何其他家庭或工业应用。

此外，与减压器组件100一起使用的流体可以是液体(比如说水)或气体(比如说空气)，这取决于减压器组件100的应用要求。流体可以选择性地由流体源(未示出)以等于大于使用减压器组件100的应用的输出压力要求的压力提供。

流体源可以有利地设置有阀，例如以调节流体从流体源的流出。此外，流体源可以设置有可自动操作的附件，其可以自动地调节流体从流体源的流出。例如，当流体是水时，流体源可以设置有供水计算机。供水计算机可以根据一天中的时间、预设的水流出定时等因素允许和调节水从流体源(或水源)的流出。

流体源可以经由软管或相关领域中公知和理解的任何其他装置流体地联接到减压器组件100，而不限制本公开的范围。在一些实施方式中，流体源可以通过流体分配器(在相关领域中通常可获得)流体地联接到多个减压器组件100。

如图1所示，减压器组件100包括减压器主体110。本公开的减压器主体110为圆柱形主体，其具有沿着减压器组件100的纵向方向的中心轴线X-X’。然而，在本公开的实际实现方式中，减压器主体110可以具有任何其他形状，而不限制本公开的范围。减压器主体110可以由黄铜、塑料和铝制成。各种等级的不锈钢(例如303、304和316)也可以用于制造减压器主体110。然而，可用于处理各种流体和操作环境的任何其他材料可以用于制作或制造减压器主体110。此外，在不限制本公开的范围的情况下，可以采用任何合适的制造工艺来制造减压器主体110。

减压器主体110限定至少一个减压器腔室120。减压器腔室120沿着中心轴线X-X’限定。减压器腔室120包括入口段122和与入口段122流体联接的出口段124，使得入口段122和出口段124分别允许流体的进入和排出。入口段122沿着中心轴线Y-Y’限定，并且出口段124沿着中心轴线Z-Z’限定。在一些实施方式中，如图1所示，中心轴线Y-Y’、Z-Z’和X-X’沿着减压器组件100的纵向方向彼此重合。在一些实施方式中，中心轴线Y-Y’、Z-Z’和X-X’可以彼此平行，但可以不用必须彼此重合。在一些实施方式中，中心轴线Y-Y’、Z-Z’和X-X’可以具有相对于彼此或相对于减压器组件100的纵向方向的任何其他角定向，而不以任何方式限制本公开的范围。

入口段122经由联接接头126流体地联接到流体源。联接接头126可以有利地以这样的方式设计，使得联接接头126仅在其与减压器组件100的入口段122流体联接时选择性地允许流体通过(从流体源接收)。当减压器组件100不工作或不使用时，联接接头126的这种设计可以基本上防止流体泄漏。在一些实施方式中，入口段122可以密封联接到联接接头126。该密封可以由密封垫圈、O形环或任何其他已知的且容易获得的密封装置(或密封元件)提供。

入口段122还包括螺纹部分123，使得螺纹部分123与联接接头126的互补螺纹部分127螺纹接合。因此，在本公开的优选实施方式中，入口段122和联接接头126彼此螺纹接合或联接。然而，在本公开的实际实现方式中，入口段122和联接接头126之间的流体联接可以通过相关领域中已知和理解的任何方式来实现。

在本公开的优选实施方式中，如图1所示，入口段122还包括过滤器元件125。过滤器元件125可以操作地联接到入口段122，使得过滤器元件125在从流体源接收的流体进入减压器腔室120之前过滤该流体。过滤器元件125防止入口段122的堵塞，从而促进减压器组件100的平稳操作。过滤器元件125可以通过相关领域中已知的任何方式联接到入口段122。例如，过滤器元件125可以被胶合到入口段。

此外，根据应用需求，过滤器元件125可以具有任何形状、尺寸和类型。在一些实施方式中，过滤器元件125可以是由具有均匀孔径的紧密编织的织物或处理过的纸制成的表面过滤器。来自流体源的流体流过过滤器元件125的孔口，并且使污染物在过滤器元件表面上停止。在一些实施方式中，过滤器元件125可以是由织物层或纤维层制成的深度过滤器，其提供许多曲折路径以供流体流过。孔口或通道大于过滤器元件125的额定尺寸，以便颗粒保持在介质的深度中而不是在表面上。在一些实施方式中，过滤器元件125可以是5微米、编织网、微米级、多孔金属或磁性类型。微米级和5微米元件具有不可清洗的过滤介质，并且当其被移除时可以被处理掉，而多孔金属、编织网和磁性过滤器元件被设计成被清洗和再使用。

此外，如图1所示，入口段122包括阀129。阀129选择性地允许来自流体源的流体通过减压器腔室120。阀129选择性地允许和禁止流体经由入口段122通过。阀129选择性地允许流体通到出口段124，例如以保持减压器组件100的恒定输出压力。阀129在流体流动的方向上位于过滤器元件125的下游。阀129可以通过本领域已知的任何合适的方式联接到入口段122。然而，在优选实施方式中，阀129被拧入到入口段122中。阀129和入口段122之间的螺纹联接允许阀129相对于入口段沿着减压器组件100的纵向方向移动。阀129沿着减压器组件100的纵向方向的移动也可以帮助调节由减压器组件100产生的恒定输出压力。

在一些实施方式中，阀129可以沿着减压器主体110的中心轴线X-X’。在一些实施方式中，阀129可以沿着入口段122的中心轴线Y-Y’。在一些实施方式中，阀129可以平行于减压器主体110的中心轴线X-X’。在一些实施方式中，阀129可以相对于减压器主体110的中心轴线X-X’偏移。在一些实施方式中，阀129可以与减压器主体110的中心轴线X-X’成一定角度。在一些实施方式中，阀129可以平行于入口段122的中心轴线Y-Y’。在一些实施方式中，阀129可以相对于入口段122的中心轴线Y-Y’偏移。在一些实施方式中，阀129可以与入口段122的中心轴线Y-Y’成一定角度。阀129可以具有相对于减压器组件100的纵向方向的定向，而不以任何方式限制本公开的范围。

阀129还包括密封件130。密封件130可以是O形环或相关领域中通常可用的任何其他类型的密封件。在一些实施方式中，密封件130可以是扁平密封件。在一些实施方式中，密封件130可以是径向密封件，即，提供流体在径向方向上的密封。

继续参考图1并进一步参考图2A和图2B，减压器腔室120还包括弹簧操作的活塞杆121。活塞杆121是允许压力要被减小的流体在减压器组件100中通过的中空杆。当活塞杆121组装在减压器腔室120中时，活塞杆121具有沿着中心轴线X-X’的中心“X”。此外，活塞杆121具有内径“A”和外径“B”。在一些实施方式中，内径“A”是外径“B”的0.6倍。在一些实施方式中，内径“A”是外径“B”的0.45倍。在一些实施方式中，内径“A”等于外径“B”。

弹簧131可以是压缩弹簧或通常用于操作活塞杆121的任何其他已知类型的弹簧。在一些实施方式中，弹簧131可以沿着活塞杆121的外周表面缠绕。在一些实施方式中，弹簧131可以是沿着活塞杆121的外周表面等距地定位的多个弹簧131，使得该多个弹簧131沿着减压器组件100的纵向方向定向。弹簧131可以具有足以操作活塞杆121的强度。弹簧131可以具有足以产生操作活塞杆121的强度的长度。弹簧131的强度可能不会大于操作活塞杆121所需的强度，因为弹簧131的更大的强度导致弹簧131的更大的安装空间，并且因此导致减压器组件100的尺寸不必要的增加。

此外，活塞杆121可以与减压器主体110或减压器腔室120同心。在一些实施方式中，根据减压器组件100的操作可行性，活塞杆121可以具有相对于先前限定的中心轴线X-X’、Y-Y’和Z-Z’的任何其他定向。本公开的活塞杆121配置为在减压器腔室120内基本上前后振荡。活塞杆121的前后运动是由于活塞杆121经受的差动力。活塞杆121所经受的力是由于弹簧131和隔膜128在减压器腔室120中与活塞杆121操作地联接。活塞杆121在任何特定时刻的运动方向由弹簧131和隔膜128在活塞杆121上产生的净力的方向决定。例如，当净力处于上游方向时，由于隔膜128产生的力相对于弹簧131产生的力的大小更大，所以活塞杆121在上游方向上移动。

在减压器组件100的制造期间，可以通过改变活塞杆121和密封件130之间的初始距离或间隙来调节由减压器组件100产生的恒定输出压力。例如，恒定输出压力可以根据减压器组件100的应用要求在减压器的制造期间预先确定和预设。一些应用可能需要4巴的恒定输出压力，而其他应用，例如用于园艺操作的滴头和喷嘴，可能需要1.5巴的恒定输出压力。因此，活塞杆121和密封件130之间的初始距离或间隙增加以产生4巴的恒定输出压力，而其相对减小以产生1.5巴的恒定输出压力。

如上所述，隔膜128由弹性材料制成，优选地由硅树脂制成。已知硅树脂在极热或极冷时保持柔性和低压缩变形。硅树脂橡胶非常耐用，并且总体上具有良好的机械性质。由于其耐久性，其是极其可靠的并且被信任以长时间地保持性能。硅树脂隔膜128因此可以是持久的和成本有效的，因为其可能需要更少的维护。此外，硅树脂隔膜128提供了良好的电绝缘性，是阻燃的并且具有低的化学反应性。

如图2A所示，隔膜128优选地为圆形或盘形，具有中心孔150，该中心孔具有沿着中心轴线W-W’的中心“Y”和直径“C”。然而，根据例如但不限于减压器主体110或减压器腔室120的形状的因素，隔膜128可以具有带有中心孔150的任何其他形状。隔膜128优选地且有利地使用冲压工艺生产或制造。冲压工艺是成本有效的、快速的并且需要很少的劳动力和机器操作。此外，冲压工艺减少了材料浪费，提高了精度并且可以是自动的。在本公开的一些实施方式中，隔膜128可以通过1K或2K注射成型来生产。

此外，在优选实施方式中，如图2A和图2B所示，隔膜128以这样的方式设计，使得活塞杆121的外径“B”大于隔膜128的中心孔150的直径“C”。在一些实施方式中，隔膜128的中心孔150的直径“C”等于活塞杆121的外径“B”。隔膜128的中心孔150的直径“C”优选地小于活塞杆121的外径“B”，以便当隔膜128通过本领域已知的任何方式被压在活塞杆121上时在隔膜128上产生径向应力，使得中心轴线X-X’与中心轴线W-W’重合。然而，隔膜128的中心孔150的直径“C”不可以太小，使得当隔膜128被压在活塞杆121上时隔膜128撕裂、破裂或断裂。

在一些实施方式中，如图3A和图3B所示，中心轴线W-W’与中心轴线X-X’、Y-Y’和Z-Z’重合。在一些实施方式中，中心轴线W-W’可以与中心轴线X-X’和中心轴线Y-Y’或Z-Z’中的一个重合。在一些实施方式中，中心轴线W-W’可以仅与中心轴线X-X’重合。

此外，隔膜128上的径向应力的大小可以取决于例如但不限于隔膜128的材料特性、隔膜128的尺寸和活塞杆121的尺寸的因素。隔膜128上的径向应力导致隔膜128的变形。本公开中示出的变形是锥形变形，使得隔膜128的锥形变形导致隔膜128的双稳态屈曲(如图3A和图3B所示)。锥形变形还显著地和有利地改善了隔膜128的行程长度。在一些实施方式中，隔膜128的行程长度增加到6mm。在本公开的实际实现方式中，在不脱离本公开的精神的情况下，变形可以导致隔膜128的一些其他非圆锥形状。

此外，如图2A、图2B、图3A和图3B所示，活塞杆121包括在垂直于减压器主体110的纵向方向的方向上的隔膜支撑表面160。隔膜支撑表面160防止隔膜128远离活塞杆121滑动。隔膜支撑表面160允许隔膜128在功能上稳定。此外，其将流体力传递到活塞杆121，使得活塞杆121轴向地移位。在一些实施方式中，存在附加的隔膜支撑表面170，使得隔膜128定位在隔膜支撑表面160和170之间以便更好地支撑。在一些实施方式中，隔膜支撑表面160、170是环形表面。在一些实施方式中，隔膜支撑表面160、170是在活塞杆121的周边或圆周上的一组离散表面。

在一些实施方式中，隔膜128的厚度“T”等于隔膜支撑表面160、170之间的间隔。在一些实施方式中，隔膜128的厚度“T”大于隔膜支撑表面160、170之间的空间。在一些实施方式中，隔膜支撑表面160、170可以包括突起等，以对夹在隔膜支撑表面160、170之间的隔膜128提供更好的夹持和支撑。

在一些实施方式中，环形鼻部171设置成邻近隔膜128，以在弹簧131处于伸展状态时将该隔膜向下压，使得弹簧131在与在按压隔膜128时由环形鼻部171传递的力的方向相反的向上方向上按压隔膜128。这可以防止隔膜128滑动，并且可以有助于在减压器组件100的操作期间将隔膜128保持在适当位置。环形鼻部171进一步包括止动表面172，当弹簧131处于伸展状态时，该止动表面与隔膜支撑表面170的倾斜表面173接合。止动表面172和倾斜表面173之间的这种接合防止全部的力传递到隔膜128。止动表面172和倾斜表面173之间的接合进一步防止了隔膜128的损坏和隔膜128粘附到部件171。

通过设置在减压器主体110的内表面上的多个相等或不相等地间隔开的肋180(如图3A、图3B和图4所示)，另外防止隔膜128的滑动。在一些实施方式中，肋180可以与减压器主体110一体地形成。在一些实施方式中，肋180可以与减压器主体110可移除地附接，以便于减压器主体110的维护。

继续参考图1、图3A、图3B和图4，减压器主体110在其面向与减压器腔室120相反的方向的外表面上包括第一螺纹部分112。第一螺纹部分112可以用于将减压器主体110与减压器组件100的其他附件联接。减压器主体110还包括压力补偿孔114。压力补偿孔114确保活塞杆121的不受限制的移动性。当活塞杆121在减压器组件100中的流体流动的上游方向上移动时，压力补偿孔114允许释放在减压器腔室120中产生的空气压力。当活塞杆121在减压器组件100中的流体流动的上游方向上移动时，压力补偿孔114允许空气从减压器腔室120逸出。相反，当活塞杆121在减压器组件100中的流体流动的下游方向上移动时，压力补偿孔114允许周围空气(减压器100组件外部)的抽吸。

在一些实施方式中，压力补偿孔114是圆形孔。孔优选地是圆形的，因为其易于钻出圆形孔。此外，与制造或生产其他形状的孔相比，其基本上防止了材料浪费。然而，孔可以具有任何其他合适的形状，而不限制本公开的范围。

在本公开的一些实施方式中，压力补偿孔114可以是至少部分地沿着减压器主体110的长度延伸的通道。该通道在减压器组件100的工作期间提供相对更大的面积用于流体通风。因此，即使通道由于不可预见的或不可控制的外部因素或干扰而部分地堵塞，流体通风仍足以促进减压器组件100的无阻碍工作。此外，通道可以是笔直通道、之字形通道，或具有任何其他构造的通道，而不限制本公开的范围。

在一些实施方式中，使用密封元件133将弹簧操作的活塞杆121周围的减压器腔室120中的空气与阀129密封隔离。密封元件133防止减压器腔室120中的空气与经由入口段122引入减压器组件100的流体混合。密封元件133可以是O形环或本领域已知的任何其他通常可获得的密封元件，而不限制本公开的范围。

此外，凸缘132与减压器主体110密封联接，使得密封不允许流体回流经过出口段124。凸缘132与减压器主体110同心。隔膜128密封凸缘132和减压器主体110之间的联接。隔膜128的边界或末端邻接或按压在凸缘132和减压器主体110之间，从而提供不透流体密封。该不透流体密封是由于凸缘132和减压器主体110之间的联接而施加在隔膜128上的接触压力的结果。

密封防止或不允许流体回流经过出口段124，从而消除任何可能的泄漏并提高减压器组件100的总效率。此外，隔膜128的多次使用或应用意味着密封不需要诸如O形环的单独的密封元件。因此，减压器组件100易于与其所有必要的部件或附件组装，由于组装或制造减压器组件100所需的部件或材料更少，所以进一步的优点是制造费用更低。此外，由于部件更少，所以减压器维护成本也降低。此外，密封可以防止空气进入出口段124，从而防止从压力补偿孔114吸入的空气与流体(比如液体)混合。

凸缘132具有与第一螺纹部分112互补的第二螺纹部分134，使得减压器主体110和凸缘132通过第一螺纹部分112和第二螺纹部分134彼此螺纹联接。然而，在本公开的一些实施方式中，凸缘132可以通过任何其他合适的方式(例如利用粘合剂)联接到减压器主体110，而不限制本公开的范围。

凸缘132还包括第三螺纹部分136。第三螺纹部分136形成在凸缘132的外表面上，与形成在凸缘132的内表面上的第二螺纹部分134相反。第三螺纹部分136面向减压器主体110，而第二螺纹部分134在相反方向上背离减压器主体110。

第二螺纹部分134将凸缘132与减压器主体110联接，而第三螺纹部分136将凸缘132与连接器138(或接头138)联接。连接器138可以完成减压器组件100，并且可以允许具有减小压力的流体被运输用于各种家庭和工业应用。由于第三螺纹部分136和连接器138的螺纹部分140的螺纹接合，凸缘132和连接器138之间的联接是螺纹联接。然而，在一些实施方式中，凸缘132和连接器138之间的联接可以是由于相关领域中已知和理解的任何其他联接方式。

在操作中，来自流体源的流体以高压从入口段122进入减压器组件100。流体在到达阀129之前使用过滤器元件125来过滤。阀129选择性地允许流体朝向弹簧操作的中空活塞杆121通过。来自活塞杆121的流体向外流向凸缘132，并且最终流向连接器138，以用于各种家庭和工业应用。

来自流体源的高压流体的压力通过活塞杆121的基本上在减压器腔室120内的振荡运动而减小。活塞杆121振荡以将流体压力减小到恒定输出压力，活塞杆121暂时阻止从入口段122朝向出口段124的流体供应。活塞杆121通过与阀129的密封件130接合而阻止流体供应，密封件130可以轴向或径向地密封活塞杆121以防止流体进入活塞杆121。

当活塞杆121被隔膜128克服弹簧力压向流体流动的上游方向时，其暂时阻止从入口段122供应流体。此外，当流体按压隔膜128时，流体也可能损失一些能量，使得隔膜进一步按压活塞杆121，以使其朝向流体流动的上游方向移动。这样，将高流体压力减小到最终输出压力。

此外，当输出段124附近的流体压力减小到最终值时，弹簧131可以克服隔膜128的力，使得活塞杆121沿下游方向朝向其初始位置移动。如上面已经讨论的，压力补偿孔114辅助活塞杆121的振荡运动。

因此，本公开提供了一种用于减压器组件100的改进的隔膜设计。隔膜128有利地包括直径“C”小于活塞杆121的外径“B”的中心孔150，使得当隔膜128被压在活塞杆121上时，隔膜128由于径向应力而变形。隔膜128的变形显著地改善了隔膜128的行程长度。

在附图和说明书中，已经公开了本实用新型的优选实施方式和实例，并且尽管采用了特定术语，但是其仅以一般和描述性意义使用，而不是为了限制在所附权利要求中阐述的本实用新型的范围。

元件列表

100 减压器组件

110 减压器主体

112 第一螺纹部分

114 压力补偿孔

120 减压器腔室

121 活塞杆

122 入口段

123 螺纹部分

124 出口段

125 过滤器元件

126 联接接头

127 螺纹部分

128 隔膜

129 阀

130 密封件

131 弹簧

132 凸缘

133 密封元件

134 第二螺纹部分

136 第三螺纹部分

138 连接器/接头

140 螺纹部分

150 中心孔

160、170 隔膜支撑表面

171 鼻部

172 止动表面

173 倾斜表面

180 肋

A 内径

B 外径

C 直径

X 中心

Y 中心

T 厚度

X-X’ 中心轴线

Y-Y’ 中心轴线

Z-Z’ 中心轴线

W-W’ 中心轴线。

Claims (9)

1.一种减压器组件(100)，包括：

减压器主体(110)，沿着所述减压器主体的中心轴线限定至少一个减压器腔室(120)，所述减压器腔室(120)包括：

入口段(122)和出口段(124)，所述出口段与所述入口段(122)流体地联接，使得所述入口段(122)和所述出口段(124)分别允许流体的进入和排出；

弹簧操作的中空活塞杆(121)，具有沿着所述减压器主体的中心轴线的中心、包括内径(A)的圆柱形内周表面和包括外径(B)的圆柱形外周表面；以及

隔膜(128)，由弹性材料制成并且适于与所述活塞杆(121)操作地联接，其中，所述隔膜(128)具有中心孔(150)，所述中心孔具有沿着所述中心孔的中心轴线的中心和直径(C)；

其特征在于：

在未安装状态下，所述活塞杆(121)的所述外径(B)大于所述隔膜(128)的所述中心孔(150)的所述直径(C)，

而在安装状态下，所述活塞杆(121)的外径(B)与所述隔膜(128)的所述中心孔(150)的所述直径(C)相同；

所述隔膜(128)组装在所述活塞杆(121)上，使得所述减压器主体的中心轴线与所述中心孔的中心轴线重合。

2.根据权利要求1所述的减压器组件(100)，其特征在于，

在未安装状态下，所述隔膜(128)的所述中心孔(150)的所述直径(C)等于所述活塞杆(121)的所述内径(A)。

3.根据权利要求1所述的减压器组件(100)，其特征在于，

径向应力导致所述隔膜(128)的变形。

4.根据权利要求3所述的减压器组件(100)，其特征在于，

所述变形是锥形变形。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的减压器组件(100)，其特征在于，

所述隔膜(128)由硅树脂制成。

6.根据权利要求1所述的减压器组件(100)，其特征在于，

所述隔膜(128)通过冲压制成。

7.根据权利要求1所述的减压器组件(100)，其特征在于，

所述活塞杆(121)包括隔膜支撑表面(160)。

8.根据权利要求1所述的减压器组件(100)，其特征在于，

环形鼻部(171)设置成与所述隔膜(128)相邻，以在弹簧(131)处于伸展状态时，在与在按压所述隔膜(128)时由所述环形鼻部(171)传递的力的方向相反的方向上按压所述隔膜(128)。

9.根据权利要求8所述的减压器组件(100)，其特征在于，

所述环形鼻部(171)包括止动表面(172)，当所述弹簧(131)处于伸展状态时，所述止动表面与附加的隔膜支撑表面的倾斜表面(173)接合。