EA026313B1

EA026313B1 - Регулирующее давление устройство

Info

Publication number: EA026313B1
Application number: EA201390926A
Authority: EA
Inventors: Иштван ЛИНДМАЙЕР
Original assignee: Евроджет Медикал Кфт.
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2017-03-31
Also published as: HUE027727T2; PL2656159T3; AU2011346794A1; WO2012085607A1; EP2656159B1; EA201390926A1; AR084367A1; AU2011346794B2; ES2546772T3; EP2656159A1; US9696731B2; US20150034181A1; DK2656159T3; HUP1000680A2; TW201237580A; HU1000680D0

Abstract

Регулирующее давление устройство (10) предназначено для установки между источником текучей среды под давлением и принимающим текучую среду пространством, в которое текучая среда под давлением выходит при регулируемом уменьшенном давлении. Устройство (10), включающее корпус (12) и диафрагменный блок (30), в котором указанный корпус (12) включает устройство для присоединения к указанному источнику текучей среды под давлением герметичным способом, и диафрагменная камера (18) предназначена для соединения с указанным принимающим текучую среду пространством через выпускающий текучую среду проход (23) и отделена от указанного источника текучей среды под давлением барьерной стенкой (26), имеющей центральное отверстие (28), проходящее через нее, в котором указанный диафрагменный блок (30) включает упругую диафрагму (31), присоединенную к дроссельной головке (34) стержнем (32), причем указанный стержень (32) проходит через указанное центральное отверстие (28), образуя в нем канал для потока, и указанная диафрагма (31) прикреплена вдоль своей периферии к указанному корпусу (12) таким образом, что в своем исходном положении диафрагма (31) опирается на плоскую верхнюю поверхность указанной барьерной стенки (26), и в котором указанный корпус (12) изготовлен из жесткого газонепроницаемого пластикового материала, и в котором указанная диафрагма (31), указанный стержень (32) и указанная дроссельная головка (34) интегрированы в одну деталь, такую как диафрагменный блок, причем указанная интегрированная деталь изготовлена из газонепроницаемого эластомерного материала.

Description

Настоящее изобретение относится к регулирующему давление устройству.

Регулирующее давление устройство функционирует для поддержания параметров текучей среды, таких как давление или скорость потока текучей среды на практически постоянном и предварительно установленном уровне. Регулирующее давление устройство, как правило, предназначено для снижения высокого давления газовой или жидкой среды, содержащейся под давлением в контейнере или баллоне, до желательного меньшего давления, подходящего для использования в конкретном приложении.

Международная патентная заявка νθ 03/017020 описывает регулирующее давление управляющее устройство, в котором вместо установки традиционной пружины, расположенной выше и/или ниже упругой диафрагмы, используют амортизирующую диафрагму, которая сама регулирует выходное давление. Эта диафрагма изготовлена из эластомерного материала и предназначена, чтобы не только функционировать в качестве диафрагмы, но также заменять чувствительную к давлению пружину и/или пружину клапанного седла. Недостаток данного устройства заключается в том, что диафрагма, в своем исходном положении, растягивается в пространстве внутри клапанного корпуса. Для такой конфигурации диафрагмы требуется отдельное формование диафрагмы и жесткого клапанного корпуса и их последующий монтаж для изготовления устройства. Кроме того, данное устройство оборудовано регулятором для установки желательного пониженного давления посредством регулируемой начальной деформации эластомерной диафрагмы по направлению к центральному отверстию. Более того, во время использования регулятор прилагает постоянное толкающее усилие к верхней поверхности диафрагмы вдоль круговой линии, что приводит к постоянному сдвигающему усилию, действующему на диафрагму, причем указанное сдвигающее усилие, вероятно, вызывает ускоренное старение материала эластомерной диафрагмы.

Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы устранить, по меньшей мере, вышеупомянутые недостатки.

Определенные выше задачи решает регулирующее давление устройство, предназначенное для установки между источником текучей среды под давлением и принимающим текучую среду пространством, в которое текучая среда под давлением выходит при регулируемом уменьшенном давлении, указанный клапан включающий корпус и диафрагменный блок, в котором указанный корпус включает устройство для присоединения к указанному источнику текучей среды под давлением герметичным способом, и диафрагменная камера предназначена для соединения с указанным принимающим текучую среду пространством через выпускающий текучую среду проход и отделена от указанного источника текучей среды под давлением барьерной стенкой, имеющей центральное отверстие, проходящее через нее, в котором указанный диафрагменный блок включает упругую диафрагму, присоединенную к дроссельной головке стержнем, причем указанный стержень проходит через указанное центральное отверстие, определяя в нем канал для потока, и указанная диафрагма прикреплена вдоль своей периферии к указанному корпусу таким образом, что в своем исходном положении, диафрагма опирается на плоскую верхнюю поверхность указанной барьерной стенки, и в котором указанный корпус изготовлен из жесткого газонепроницаемого пластикового материала, и в котором указанная диафрагма, указанный стержень и указанная дроссельная головка интегрированы в одну деталь, такую как диафрагменный блок, причем указанная интегрированная деталь изготовлена из упругого газонепроницаемого пластикового материала.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Значительный отличительный признак регулирующего давление устройства согласно настоящему изобретению заключается в том, что в него не включена отдельная спиральная сжимающая пружина для компенсации высокого сжимающего усилия, прилагаемого текучей средой под давлением к поверхности диафрагмы, но сама диафрагма осуществляет такую пружинную функцию вследствие соответствующего выбора ее материала и размеров. Таким образом, устраняется необходимость использования отдельной сжимающей пружины, и, следовательно, значительно упрощается конструкция всего клапана, которая сводится к двум основным деталям, таким как клапанный корпус и диафрагменный блок. Поскольку обе эти детали можно изготавливать из пластиковых материалов, можно осуществлять массовое производство экономичных одноразовых регулирующих давление клапанов, пригодных для переработки. Кроме того, поскольку в своем исходном положении упругая диафрагма опирается на верхнюю плоскую поверхность барьерной стенки, легко изготавливать весь клапанный блок, используя единую пресс-форму, без необходимости последующего монтажа отдельно сформованных деталей (т.е. упругой диафрагмы и жесткого корпуса).

Далее настоящее изобретение будет описано по отношению к предпочтительным вариантам его осуществления со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых фиг. 1а и 1Ь иллюстрируют виды поперечного сечения регулирующего давление устройства с открытой крышкой и закрытой крышкой клапанного корпуса соответственно согласно первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 иллюстрирует вид сверху корпуса, когда крышка находится в своем исходном несогнутом положении, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3а и 3Ь иллюстрируют виды в перспективе верхней стороны и нижней стороны диафрагменно- 1 026313 го блока соответственно согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4 иллюстрирует вид поперечного сечения регулирующего давление устройства в его исходном положении согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 иллюстрирует вид поперечного сечения регулирующего давление устройства во время выпуска текучей среды, когда клапан является открытым, согласно второму варианту осуществления.

Фиг. 6 иллюстрирует вид поперечного сечения регулирующего давление устройства во время выпуска текучей среды, когда клапан является закрытым, согласно второму варианту осуществления.

Фиг. 7 иллюстрирует вид поперечного сечения регулирующего давление устройства после прекращения выпуска текучей среды согласно второму варианту осуществления.

Фиг. 8 иллюстрирует вид поперечного сечения регулирующего давление устройства согласно третьему варианту осуществления.

Регулирующее давление устройство согласно первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения проиллюстрировано в видах поперечного сечения на фиг. 1а и 1Ь. Поскольку первый вариант осуществления является особенно подходящим для изготовления путем инжекционного формования, фиг. 1а представляет конфигурацию клапана немедленно после окончания инжекционного формования, в то время как фиг. 1Ь представляет данный вариант осуществления в конфигурации нормального использования, в котором регулирующее давление устройство расположено между источником текучей среды под давлением и принимающим текучую среду пространством, в которое текучая среда под давлением должна выходить при регулируемом уменьшенном давлении.

Текучая среда под давлением может представлять собой сжатый газ или жидкость под давлением. Соответственно, источник текучей среды под давлением может представлять собой, например, газовый контейнер высокого давления для жидкостей под давлением, такой как баллон высокого давления с диоксидом углерода для газированных напитков или другие технологические газовые контейнеры высокого давления, или контейнер для жидкости под давлением, такой как медицинский баллон высокого давления безыгольного шприца для прививок, и т.д.

Давление источника текучей среды и регулируемое пониженное давление существенно зависит от конкретного применения, в котором используется материал текучей среды. На практике давление, исходно преобладающее в источнике текучей среды под давлением, как правило, составляет несколько десятков бар (несколько мегапаскалей), в то время как пониженное давление, достигаемое путем регулирования давления, обычно составляет от нескольких десятых бара (несколько десятков килопаскалей) до нескольких бар (несколько сот килопаскалей). Однако и другие интервалы давления также являются приемлемыми в конкретных приложениях.

Как представлено на фиг. 1а и 1Ь, регулирующее давление устройство 10 может включать корпус 12 и диафрагменный блок 30, и эти два компонента представляют собой основные детали регулирующего давление устройства согласно настоящему изобретению.

Корпус 12 имеет секцию высокого давления, предназначенную для присоединения к источнику текучей среды под давлением (не показан на чертеже), секцию низкого давления, присоединяемую к принимающему текучую среду пространству (не показано на чертеже) и диафрагменную камеру 18, расположенную между указанными секциями высокого давления и низкого давления.

Секция высокого давления включает все детали и части клапанного корпуса 12, которые соединены с источником текучей среды под давлением, содержащим текучую среду высокого давления, в частности, соединительное устройство для установки клапанного корпуса 12 на источник текучей среды газонепроницаемым способом. Для этой цели секция высокого давления может включать, например, нарезную муфту 19, предназначенную для присоединения к соответствующей нарезной части источника текучей среды под давлением. Однако и другие типы соединительного устройства, такие как защелкивающее устройство, или сварку можно также использовать для герметичного присоединения клапанного корпуса 12 к источнику текучей среды под давлением, причем все такие способы хорошо известны специалисту в данной области техники.

Секция низкого давления, с другой стороны, включает диафрагменную камеру 18, крышку 22 корпуса 12 и выпускающий текучую среду проход 23, проходящий через стенку секции низкого давления корпуса 12. Выпускающий текучую среду проход 23 имеет отверстие 24, открывающееся в принимающее текучую среду пространство. В зависимости от конкретной области применения регулирующего давление устройства согласно настоящему изобретению в секции низкого давления могут также находиться несколько других деталей или частей, и некоторые предпочтительные детали будут описаны ниже в качестве неограничительных примеров.

В альтернативном варианте осуществления регулирующего давление устройства крышку секции низкого давления можно изготавливать отдельно от основной части корпуса и прикреплять к нему герметичным способом, например, используя резьбовое, защелкивающее или сварное соединение, после изготовления диафрагменного блока внутри корпуса.

Корпус 12 изготавливают из жесткого пластикового материала, предпочтительно высокой плотности, пригодного для инжекционного формования пластикового материала высокой плотности, такого как имеющий высокую плотность полиэтилен, полипропилен и т.д. Предпочтительно весь корпус 12 пред- 2 026313 ставляет собой единую деталь, что позволяет изготавливать корпус 12, используя только одну прессформу. Для этой цели оказывается особенно предпочтительным, что корпус 12 включает крышку 22, которую можно исходно прикреплять к корпусу посредством складной петли 21, как представлено на фиг. 1Ь, которая иллюстрирует устройство немедленно после формования в конфигурации, полученной в форме.

Диафрагменная камера 18 отделена от пространства текучей среды высокого давления источника текучей среды под давлением барьерной стенкой 26, причем указанная барьерная стенка 26, таким образом, также обеспечивает разделение между секцией высокого давления и секцией низкого давления корпуса. Барьерная стенка 26 имеет центральное отверстие 28, проходящее через нее, что позволяет текучей среде под давлением двигаться из источника текучей среды под давлением в диафрагменную камеру 18, в которой во время работы пониженное давление образуется посредством диафрагменного блока 30. Чтобы выпускать текучую среду пониженного давления из диафрагменной камеры 18, диафрагменная камера 18 сконструирована в соединении с принимающим текучую среду пространством через указанный выпускающий текучую среду проход 23.

Как представлено на фиг. 1а и 1Ь, выпускающий текучую среду проход 23, через который диафрагменная камера 18 соединяется с принимающим текучую среду пространством, изготовлен в барьерной стенке 26, причем указанный выпускающий текучую среду проход 23 присоединяет внутреннее выпускное отверстие 25 к указанному внешнему отверстию 24, где внутреннее отверстие 25 предназначено для соединения с частью внутреннего пространства диафрагменной камеры 18, которая принимает текучую среду из источника текучей среды под давлением во время работы устройства 10. Эта часть внутреннего пространства диафрагменной камеры 18 показана под диафрагмой 32 на фиг. 5 (обозначено 127а).

В предпочтительном варианте осуществления регулирующего давление устройства барьерная стенка 26 включает приподнятую часть 38 вокруг центрального отверстия 28, определяя клапанное седло для дроссельной головки диафрагменного блока.

Как можно видеть на фиг. 1а и 1Ь, диафрагменная камера 18 может включать вентиляционное отверстие 37 в соединении с окружающей средой.

В альтернативном варианте осуществления регулирующего давление устройства (не показано на чертеже) отсутствует вентиляционное отверстие, изготовленное в корпусе, и это означает, что часть внешнего пространства диафрагменной камеры на противоположной стороне диафрагмы является полностью закрытой. В данном варианте осуществления указанную часть внешнего пространства диафрагменной камеры должен заполнять газ (например, воздух), который обеспечивает сжимаемую среду, служащую своего рода газовой пружиной, которая воздействует на всю внешнюю поверхность диафрагмы.

В следующем предпочтительном варианте осуществления регулирующего давление устройства, как представлено на фиг. 8, диафрагменная камера 18 может быть снабжена двунаправленным клапаном 39, который позволяет регулировать давление газа в части внешнего пространства диафрагменной камеры 18. Через двунаправленный клапан 39 требуемое количество газа может заполнять часть внешнего пространства диафрагменной камеры 18, или чрезмерное количество газа может выходить из части внешнего пространства диафрагменной камеры 18 для установления желательного давления газа в указанном пространстве. Таким образом, регулируемое пониженное давление можно легко регулировать без использования дополнительного регулирующего инструмента. Кроме того, давление газа в части внешнего пространства диафрагменной камеры 18 воздействует на всю верхнюю поверхность диафрагмы 31 практически равномерным образом, и, таким образом, устраняется воздействие какого-либо сдвигающего усилия на диафрагму 30. Соответственно, даже давление, составляющее приблизительно 100 бар (10 МПа), может быть понижено до регулируемого давления, составляющего несколько бар (несколько сот килопаскалей), когда соответствующее высокое давление газа создается в части внешнего пространства диафрагменной камеры 18.

Снова рассмотрим фиг. 1а и 1Ь, где диафрагменный блок 30 включает диафрагму, 31 присоединенную к дроссельной головке 34 стержнем 32. Дроссельная головка 34 установлена в секции высокого давления корпуса 2. Стержень 32 проходит через центральное отверстие 28, образованное в барьерной стенке 26. Между стержнем 32 и внутренней стенкой центрального отверстия 28 определен проход для текучей среды под давлением. Дроссельная головка 34 находится в пространственном отношении с барьерной стенкой 26 предпочтительно указанной приподнятой частью 38 барьерной стенки 26, определяя отверстие 36, ведущее в указанный канал для потока в центральном отверстии 28.

Исходная ширина отверстия 36 имеет такую величину, что достаточное количество текучей среды может проходить из источника текучей среды под давлением в центральное отверстие 28 в то время, когда последнее не закрыто дроссельной головкой 34.

Диафрагму 31 изготавливают из эластомерного материала, предпочтительно пригодного для инжекционного формования термопластического материала, такого как §аи1оргеие™, Еуортеие™, Медо1™, Τίνίΐοη™ и т.д. Диафрагма 31 прикреплена вдоль своей периферии к клапанному корпусу 12. Как представлено на фиг. 1а, периферия диафрагмы 32 может быть изготовлена так, что она имеет уплотнительное кольцо 33, которое обеспечивает газонепроницаемое уплотнение между источником текучей среды

- 3 026313 под давлением и клапанным корпусом 12.

Оказывается особенно предпочтительным, когда диафрагма 31 имеет центральную часть увеличенной толщины по сравнению с ее периферической частью. В данном варианте осуществления центральная часть диафрагмы 31 является практически недеформируемой (т.е., несмотря на то, что она изготовлена из эластомерного материала, ее деформация во время использования должна быть незначительной), и это означает, что только периферическая часть диафрагмы 31 будет фактически служить в качестве пружины. Когда центральная часть увеличенной толщины сделана достаточно жесткой, обеспечивается более точное установление регулируемого давления, потому что во время использования деформация утолщенной центральной части диафрагмы является незначительной, и, таким образом, в результате этого маловероятным является какое-либо поглощение механической энергии, что упрощает вычисление действующих сил в данном устройстве.

Кроме того, когда складную крышку 22 используют для изготовления герметизированной части внешнего пространства диафрагменной камеры 18, диафрагму 31 можно прикреплять между круглым краем складной крышки 22 и барьерной стенкой 26. Эти предпочтительные отличительные признаки также проиллюстрированы на фиг. 1а и 1Ь.

Благодаря соответствующему выбору материала и размеров диафрагмы 31, она сама выполняет желательную пружинную функцию, компенсируя большое сжимающее усилие, производимое текучей средой под давлением на поверхность стороны высокого давления диафрагмы 31. Таким образом, устраняется необходимость использования отдельной сжимающей пружины.

Как представлено на фиг. 1а и 1Ь, диафрагма 31, стержень 32 и дроссельная головка 34 изготовлены в виде единой интегрированной детали, определяющей указанный диафрагменный блок 30, причем вся интегрированная деталь изготовлена из газонепроницаемого эластомерного материала, аналогичного вышеупомянутому материалу. Данный отличительный признак настоящего изобретения имеет особое преимущество по отношению к изготовлению, поскольку такой диафрагменный блок можно, таким образом, изготавливать в одну стадию, например, путем инжекционного формования.

Кроме того, оказывается предпочтительным, что единую деталь клапанного корпуса и единую деталь диафрагменного блока изготавливают, используя технологию двухкомпонентного формования, в которой в одну форму последовательно вводят два различных вида пластика, т.е. первый пластик жесткого типа для изготовления корпуса и затем относительно мягкий упругий пластик для изготовления диафрагменного блока. Таким образом, все регулирующее давление устройство можно изготавливать в одну стадию, которая занимает, как правило, несколько секунд. Такое регулирующее давление устройство представлено на фиг. 1а после его извлечения из формы. Вышеупомянутая технология двухкомпонентного инжекционного формования значительно сокращает производственные расходы и, таким образом, обеспечивает массовое производство регулирующего давление устройства согласно настоящему изобретению. Вследствие своего весьма экономичного производства регулирующее давление устройство может быть одноразовым и, таким образом, особенно предпочтительным, например, для использования в стерильных медицинских изделиях или в дешевых бутылках из полиэтилентерефталата (РЕТ) для газированных напитков. Кроме того, если регулирующее давление устройство изготовлено исключительно из пластиковых материалов, оно оказывается особенно подходящим для переработки, что также представляет собой важный отличительный признак настоящего изобретения в свете защиты окружающей среды.

На фиг. 2 корпус 12 проиллюстрирован в виде сверху, когда крышка 22 находится в своем исходном развернутом положении. Крышка 22 корпуса 12 прикреплена к основной части корпуса 12 посредством гибкой петли 21. Петля 21 изготовлена из такого же жесткого пластикового материала, как корпус 12, но вследствие относительно малой толщины своей стенки она представляет собой гибкий соединительный элемент, который позволяет крышке 22 складываться на основной части корпуса 12, определяя диафрагменную камеру.

Как представлено на фиг. 2, в барьерной стенке 26 изготовлено центральное отверстие 28 и внутренне выпускное отверстие 25. На своей периферии барьерная стенка 26 может дополнительно содержать сквозное отверстие 40 в качестве технологического канала для инжекционного формования, когда уплотнительное кольцо 33 (показано на фиг. 1а) должно быть сделано интегрированным с диафрагмой.

Фиг. 3а и 3Ь иллюстрируют виды в перспективе верхней стороны и нижней стороны диафрагменного блока 30 соответственно. Диафрагменный блок 30, представленный на данных чертежах, имеет относительно простую конструкцию, включающую только диафрагму 31, клапанный стержень 32 и дроссельную головку 34, не включая при этом необязательное нижнее уплотнительное кольцо. Вследствие очень простой конструкции этого диафрагменного блока 30 может оказаться простым его изготовление в виде единой детали из пластикового материала, например, путем инжекционного формования.

Пример

Регулирующую давление головку изготавливали и испытывали для газового баллона, заполненного газообразным азотом при исходном давлении 16 бар (1,6 МПа). Диафрагменный блок изготавливали или термопластического материала 8аи1оргеие™. Диаметр диафрагмы составлял 40 мм, и толщина периферии диафрагмы составляла 2 мм. Площадь свободного прохода для газа через центральное отверстие барьерной стенки составляла приблизительно 2,5 мм², в то время как исходное расстояние (XV) между кла- 4 026313 панным седлом и дроссельной головкой составляло 6 мм. Вышеупомянутые параметры обеспечивали пониженное регулируемое давление, составляющее приблизительно 2 бар (0,2 МПа). Во время выпуска газа из газового баллона частота колебаний диафрагмы составляла приблизительно 60 Гц.

Далее работа регулирующего давление устройства согласно настоящему изобретению будет описана со ссылкой на фиг. 4-8, которые иллюстрируют виды поперечного сечения второго предпочтительного варианта осуществления регулирующего давление устройства в его исходном положении (фиг. 4), во время выпуска текучей среды, когда клапан является открытым (фиг. 5), и когда клапан является закрытым (фиг. 6), а также после прекращения выпуска текучей среды (фиг. 7). Этот второй вариант осуществления представлен в соединении с источником текучей среды под давлением; в данном случае это газовый баллон 150, содержащий сжатый газ 152. Корпус 112 снабжен выпускным соплом 154 для направления имеющей пониженное давление текучей среды в дозатор 160 текучей среды, такой как кран, например, через соединительную трубку 158. Дозатор 160 текучей среды предназначен для открывания и закрывания прохода газа пониженного давления, выходящего из диафрагменной камеры 118 устройства.

Как представлено на фиг. 4, после установки регулирующего давления устройство на указанный газовый баллон 150 газонепроницаемым способом (в данном примере посредством присоединения нарезного фланца 119 корпуса 112 к соответствующей нарезной горловинной части газового баллона 150) диафрагма 131 занимает исходное положение до тех пор, пока высокое давление газа 152 не образуется внутри газового баллона 150. В исходном положении устройства диафрагма 131 также занимает свое исходное положение, в котором упругая диафрагма 131 находится в плоском и герметичном состоянии, проходя над барьерной стенкой 126 и вступая в контакт с ней.

Соответственно, дроссельная головка 134 находится в открытом положении, обеспечивая свободный проход для сжатого газа 152 через канал для потока в центральном отверстии 128, через которое проходит стержень 132.

Когда давление газа 152 в газовом баллоне 150 увеличивается, газ 152 стремится вытекать через центральное отверстие 128 в часть внутреннего пространства 127а диафрагменной камеры 118 под диафрагмой 131 и в соединительные каналы вплоть до закрытого дозатора 160 текучей среды, таким образом, также поднимая диафрагму 131, которая стремится к увеличению напряжения. В то же время дроссельная головка 134 также движется по направлению к барьерной стенке 126, уменьшая, таким образом, проточную площадь отверстия 136. Когда вследствие весьма высокого давления газа 152 дроссельная головка 134 достигает барьерной стенки 126 (или клапанного седла 138 барьерной стенки 126), подъем дроссельной головки 134 прекращается. В этот момент наступает стационарное состояние диафрагменного блока, которое сохраняется до тех пор, пока дозатор 160 текучей среды остается закрытым. Это стационарное состояние регулирующего давление устройства проиллюстрировано на фиг. 5.

После открытия прохода в дозаторе 160 текучей среды таким образом, чтобы выпускать газ 152 из газового баллона 150, давление в части внутреннего пространства 127а диафрагменной камеры 118 падает, и тогда диафрагменный блок начинает колебания между отрытым и закрытым положением, как представлено на фиг. 6 и 7 соответственно. В открытом положении газ 152 протекает через центральное отверстие 128, часть внутреннего пространства 127а диафрагменной камеры 118, выпускное отверстие 125, выпускающий текучую среду проход 123 и выпускное сопло 154, как показано стрелочками, в дозатор 160 текучей среды, который позволяет газу 152 протекать через него в приемное пространство. Эта ситуация представлена на фиг. 6.

Когда вследствие увеличения давления в части внутреннего пространства 127а диафрагма 131 приподнимается настолько высоко, что дроссельная головка 134 закрывает центральное отверстие 128, как представлено на фиг. 7, поток газа 152 в часть внутреннего пространства 127а диафрагменной камеры 118 останавливается, и часть газа, остающаяся в нижней по потоку секции прохода, будет вытекать до тех пор, пока будет продолжать уменьшаться давление газа в части внутреннего пространства 127а под диафрагмой 131. В то же время вследствие указанного уменьшения давления в части внутреннего пространства 127а диафрагменной камеры 118 диафрагма 131 стремится к возврату в свое исходное положение, пока увеличивается расстояние между дроссельной головкой 134 и клапанным седлом 138 барьерной стенки 126. Когда центральное отверстие 128, в свою очередь, оказывается открытым, сжатый газ 152 снова стремится вытекать через центральное отверстие 128 в часть внутреннего пространства 127а диафрагменной камеры 118, как уже представлено на фиг. 6. Это колебание упругого диафрагменного блока приводит к колебанию давления газа в части внутреннего пространства 127а, среднее значение которого можно предварительно устанавливать как регулируемое давление посредством соответствующей конструкции и размеров различных компонентов регулирующего давление клапана.

Когда вентиляционное отверстие 137 изготовлено сквозь стенку 122 части внешнего пространства 127Ь диафрагменной камеры 118, воздух в указанной части внешнего пространства не подвергается сжатию при подъеме диафрагмы 131, но выходит через вентиляционное отверстие 137 в окружающую среду. Аналогичным образом, когда диафрагма 131 движется обратно, никакой вакуум не образуется в указанной части внешнего пространства 127Ь, но некоторое количество воздуха будет всасываться из окружающей среды через вентиляционное отверстие 137 в указанную часть внешнего пространства 127Ь. Вследствие относительно очень малого смещения и высокой частоты колебаний диафрагмы 131 надле- 5 026313 жащий выбор размера вентиляционного отверстия 137 приводит к практически незначительному воздействию на работу диафрагмы 131.

Регулируемое давление определяется, в первую очередь, постоянной упругостью диафрагмы и начальным расстоянием между дроссельной головкой 134 и клапанным седлом 138 (т.е. шириной XV). Очевидно, что чем больше поверхность диафрагмы 131 и чем меньше проточная площадь центрального отверстия 128, тем более однородное давление можно обеспечивать в части внутреннего пространства 127а, создавая, таким образом, более чувствительное регулирующее давление устройство.

Хотя работа регулирующего давление устройства была описана в отношении регулирования давления газа со ссылкой на фиг. 4-7, данное устройство можно с одинаковым успехом использовать для регулирования пониженного давления жидкости, содержащейся в контейнере или баллоне для жидкостей под давлением. В этом последнем случае жидкость можно выпускать при пониженном и регулируемом давлении в любого рода жидкостной резервуар, включая открытые резервуары, такие как сосуд или стакан, а также закрытые резервуары, такие как контейнер или завинчивающаяся бутылка.

Хотя выше описаны и проиллюстрированы только некоторые предпочтительные варианты осуществления регулирующего давление устройства в соответствии с настоящим изобретением, специалисту в данной области техники будет понятно, что можно производить их многочисленные изменения без отклонения от идеи настоящего изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Регулирующее давление устройство (10), выполненное с возможностью установки между источником текучей среды под давлением и приемным пространством для текучей среды, в которое текучая среда под давлением выходит при регулируемом уменьшенном давлении, причем устройство содержит корпус (12), имеющий устройство для присоединения к источнику текучей среды под давлением герметичным образом и диафрагменную камеру (18), выполненную с возможностью соединения с приемным пространством для текучей среды через выпускной проход (23) для текучей среды и отделенную от источника текучей среды под давлением барьерной стенкой (26), имеющей центральное сквозное отверстие (28), и диафрагменный блок (30), имеющий упругую диафрагму (31), присоединенную к дроссельной головке (34) стержнем (32), причем стержень (32) проходит через центральное отверстие (28), образуя в нем канал для потока, при этом диафрагма (31) прикреплена вдоль своей периферии к корпусу (12) таким образом, что в своем исходном положении диафрагма (31) выполнена с возможностью опоры на плоскую верхнюю поверхность барьерной стенки (26), при этом корпус (12) изготовлен из жесткого газонепроницаемого пластикового материала, причем диафрагма (31), стержень (32) и дроссельная головка (24) интегрированы в одну деталь, такую как диафрагменный блок (30), причем интегрированная деталь изготовлена из газонепроницаемого эластомерного материала.
2. Регулирующее давление устройство по п.1, в котором корпус (12) изготовлен из пригодного для инжекционного формования пластикового материала, предпочтительно имеющего высокую плотность полиэтилена или полипропилена.
3. Регулирующее давление устройство по п.1 или 2, в котором указанная интегрированная деталь диафрагменного блока (30) изготовлена из пригодного для инжекционного формования термопластического материала.
4. Регулирующее давление устройство по любому из пп.1-3, в котором диафрагма (31) имеет центральную часть, у которой толщина увеличена по сравнению с периферической частью диафрагмы (31).
5. Регулирующее давление устройство по любому из пп.1-4, в котором диафрагменная камера (18) имеет вентиляционное отверстие (37), соединяющееся с окружающей средой.
6. Регулирующее давление устройство по любому из пп.1-4, в котором часть внешнего пространства диафрагменной камеры (18) закрыта и заполнена газом при давлении, превышающем давление окружающей среды.
7. Регулирующее давление устройство по любому из пп.1-4, в котором диафрагменная камера (18) имеет двунаправленный клапан (39), через который газ можно подавать или выпускать из указанной части внешнего пространства диафрагменной камеры (18).
8. Регулирующее давление устройство по любому из пп.1-7, в котором выпускающий текучую среду проход (23) образован в барьерной стенке (26).
9. Регулирующее давление устройство по любому из пп.1-8, в котором текучая среда представляет собой создающий давление газ для жидкости под давлением и принимающее текучую среду пространство образовано внутренним газовым пространством выпускающего жидкость под давлением устройства.
10. Регулирующее давление устройство по любому из пп.1-8, в котором текучая среда представляет собой жидкость под давлением и принимающее текучую среду пространство образовано жидкостным

- 6 026313 резервуаром.