流體減壓裝置及包含其的流體控制閥的制作方法
【專利摘要】公開了流體減壓裝置及包含其的流體控制閥。流體減壓裝置包括在堆疊閥盤中的徑向和軸向流體流動(dòng)通路。堆疊閥盤形成包括至少兩個(gè)壓降級的流體流動(dòng)通路，第一壓降級被定向?yàn)槭沟昧黧w流動(dòng)通路被徑向向外引導(dǎo)，第二壓降級被定向?yàn)槭沟昧黧w流動(dòng)通路被徑向向內(nèi)引導(dǎo)。通過將流體流至少部分地從徑向向外的方向反轉(zhuǎn)為徑向向內(nèi)的方向，所公開的流體減壓裝置有利地允許給定的徑向距離中的更多的壓強(qiáng)恢復(fù)級。所公開的閥盤可被用于形成具有比傳統(tǒng)曲折通路閥籠更小直徑的閥籠。
【專利說明】流體減壓裝置及包含其的流體控制閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用于流體控制閥的噪音降低裝置，特別涉及包括限定了徑向和軸向流體流動(dòng)通路的多個(gè)堆疊閥盤的噪音降低裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)過程中，例如油氣管道系統(tǒng)、化學(xué)處理等的流體控制中，經(jīng)常有必要降低流體的壓強(qiáng)。如流量控制閥和流體調(diào)節(jié)器等的可調(diào)式限流裝置及其它如擴(kuò)散器、消音器等的固定限流裝置，以及其它回壓裝置都用于實(shí)現(xiàn)該目的。在特定應(yīng)用中的流體控制閥和/或其它限流裝置的目的可以是控制流量或其它過程變量，但該種限制導(dǎo)致本質(zhì)上作為其流量控制功能的副作用的壓強(qiáng)降低和不必要的噪聲。
[0003]目前可用的用于降低壓強(qiáng)和流體噪音的一種裝置利用了曲折的流體流動(dòng)通路。在曲折的流體流動(dòng)通路中，流體流需要經(jīng)過具有多個(gè)節(jié)流性流體流動(dòng)通道的裝置，其中每個(gè)流體流動(dòng)通道被構(gòu)造成當(dāng)流體沿平面的徑向向外的方向從裝置入口橫穿到裝置出口時(shí)，需要流體流改變方向，通常成直角貫穿曲折的通路。這些裝置通常被稱為“曲折通路調(diào)整裝
β，，
直ο
[0004]在這種利用曲折通路技術(shù)的目前可用的曲折通路調(diào)整裝置中，可獲得的噪音減少的量通過控制閥的尺寸(例如，整個(gè)外殼或外部尺寸)來限制。更具體地，當(dāng)流體流過堆疊閥盤時(shí)，流體在平面的徑向的方向上向外連續(xù)地行進(jìn)。然而，這種裝置沒有利用裝置中的壓強(qiáng)恢復(fù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)示例性方面，流體減壓裝置包括具有第一閥盤和第二閥盤的多個(gè)堆疊閥盤。第一閥盤包括中空的中心部分、第一環(huán)形周邊、沿第一級節(jié)流口(restrict1n)徑向向內(nèi)布置的第一流體入口部分、沿第一級節(jié)流口徑向向外布置的第一級恢復(fù)入口、以及沿第一級恢復(fù)入口徑向向外布置的第三級恢復(fù)增壓室(plenum)。第二閥盤包括中空的第二中心部分、第二環(huán)形周邊、設(shè)置在所述中空的中心部分和第二環(huán)形周邊之間的節(jié)流和恢復(fù)增壓室，該節(jié)流和恢復(fù)增壓室包括第一級恢復(fù)區(qū)域、流體連接到第一級恢復(fù)區(qū)域的第二級節(jié)流口，以及流體連接到第二級節(jié)流口的第二級恢復(fù)增壓室。流體流動(dòng)通路形成在第一流體入口部分和第三級恢復(fù)增壓室之間，該流體流動(dòng)通路在穿過第三級恢復(fù)增壓室之前穿過所述第一級節(jié)流口、第一級恢復(fù)區(qū)域、第二級節(jié)流口以及第二級恢復(fù)增壓室，第二級節(jié)流口朝著中空的第二中心部分徑向向內(nèi)引導(dǎo)所述流體流動(dòng)通路。
[0007]在本實(shí)用新型的另一示例性方面中，一種流體控制閥包括具有通過連接通道連接的流體入口和流體出口的閥體。多個(gè)堆疊閥盤被設(shè)置在所述連接通道中，所述多個(gè)堆疊閥盤包括第一閥盤和第二閥盤。第一閥盤包括中空的中心部分、第一環(huán)形周邊、沿第一級節(jié)流口徑向向內(nèi)布置的第一流體入口部分、沿第一級節(jié)流口徑向向外布置的第一級恢復(fù)入口、以及沿第一級恢復(fù)入口徑向向外布置的第三級恢復(fù)增壓室。第二閥盤包括中空的第二中心部分、第二環(huán)形周邊、設(shè)置在所述中空的中心部分和第二環(huán)形周邊之間的節(jié)流和恢復(fù)增壓室，該節(jié)流和恢復(fù)增壓室包括第一級恢復(fù)區(qū)域、流體連接到第一級恢復(fù)區(qū)域的第二級節(jié)流口，以及流體連接到第二級節(jié)流口的第二級恢復(fù)增壓室。流體流動(dòng)通路形成在第一流體入口部分和第三級恢復(fù)增壓室之間，該流體流動(dòng)通路在穿過第三級恢復(fù)增壓室之前穿過所述第一級節(jié)流口、第一級恢復(fù)區(qū)域、第二級節(jié)流口以及第二級恢復(fù)增壓室，第二級節(jié)流口朝著中空的第二中心部分徑向向內(nèi)引導(dǎo)所述流體流動(dòng)通路。
[0008]在本實(shí)用新型的又一示例性方面中，一種流體控制閥包括限定了穿過其中的流體流動(dòng)通路的多個(gè)堆疊閥盤。該流體流動(dòng)通路包括至少兩個(gè)壓降級。第一壓降級被定向?yàn)槭沽黧w流動(dòng)通路徑向向外，而第二壓降級被定向?yàn)槭沽黧w流動(dòng)通路徑向向內(nèi)。
[0009]在本實(shí)用新型的又一示例性方面中，一種流體減壓裝置包括多個(gè)堆疊閥盤，所述多個(gè)閥盤形成第一壓降級、第二壓降級和第三壓降級。流體流動(dòng)通路形成在所述第一壓降級、第二壓降級和第三壓降級之間，所述流體流動(dòng)通路在所述第一壓降級中具有徑向向外的分量，在所述第二壓降級中具有徑向向內(nèi)的分量，以及在所述第三壓降級中具有徑向向外的分量。
[0010]進(jìn)一步根據(jù)任意一個(gè)或多個(gè)上述方面，流體控制閥(或流體減壓裝置)還可以包括下列任意一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選的形式。
[0011 ] 在某些優(yōu)選的形式中，流體控制閥或流體減壓裝置可包括在第二級恢復(fù)增壓室和第三級恢復(fù)增壓室之間的第三級節(jié)流口，所述第三級節(jié)流口沿軸向方向從第二閥盤向第一閥盤引導(dǎo)所述流體流動(dòng)通路。在其它優(yōu)選的形式中，流體控制閥或流體減壓裝置可包括沿第二級恢復(fù)增壓室徑向向外設(shè)置的流體出口槽。在其它優(yōu)選形式中，流體控制閥或流體減壓裝置可包括第一級恢復(fù)區(qū)域，其流體地連接到第一個(gè)第二級節(jié)流口和第二個(gè)第二級節(jié)流口。在其它優(yōu)選形式中，流體控制閥或流體減壓裝置可包括相對于所述第一級恢復(fù)區(qū)域成角度的第二級節(jié)流口。在某些優(yōu)選形式中，所述角度為約40度。在某些優(yōu)選形式中，所述角度為約31度。在其它優(yōu)選形式中，流體控制閥或流體減壓裝置可包括具有基本平行的側(cè)邊的流體入口部分。在其它優(yōu)選形式中，流體控制閥或流體減壓裝置的所述第一流體入口部分可包括具有會(huì)聚然后發(fā)散的側(cè)壁的文氏管(venturi) ( S卩，不平行的側(cè)邊)形狀的流體入口部分。在其它優(yōu)選形式中，流體控制閥或流體減壓裝置可包括多個(gè)流體入口槽，每個(gè)流體入口槽流體連接到單一的第一級恢復(fù)區(qū)域。在其它優(yōu)選形式中，流體控制閥或流體減壓裝置可包括分別流體地連接至兩個(gè)第二級節(jié)流口的第一級恢復(fù)區(qū)域。在其它優(yōu)選形式中，每個(gè)所述第二級節(jié)流口流體地連接至單個(gè)第三級恢復(fù)增壓室。在其它優(yōu)選形式中，流體控制閥或流體減壓裝置可包括以交替的方式布置的多個(gè)第一閥盤和多個(gè)第二閥盤。在其它優(yōu)選形式中，所述多個(gè)堆疊閥盤中的每個(gè)閥盤是相同的。在其它優(yōu)選形式中，所述第二壓降級同時(shí)降低壓強(qiáng)和改變流體流動(dòng)方向。
[0012]通過將流體流至少部分地從徑向向外的方向反轉(zhuǎn)為徑向向內(nèi)的方向，所公開的流體減壓裝置有利地允許給定的徑向距離中的更多的壓強(qiáng)恢復(fù)級。其結(jié)果是，所公開的閥盤可被用于形成具有比傳統(tǒng)曲折通路閥籠更小直徑的閥籠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]本實(shí)用新型的被認(rèn)為是新穎的特征特別陳述在所附權(quán)利要求書中。本實(shí)用新型可以結(jié)合附圖參照下面的描述來得到最好的理解，其中相同的參照數(shù)字標(biāo)識多個(gè)附圖中的類似的元件，附圖中:
[0014]圖1是示出根據(jù)本實(shí)用新型的包含堆疊閥盤形式的閥內(nèi)件的流體控制閥的橫截面圖，其中堆疊閥盤形成流體減壓裝置；
[0015]圖2是圖1的堆疊閥盤中的第一閥盤的俯視圖；
[0016]圖3是圖1的堆疊閥盤中的第二閥盤的俯視圖；
[0017]圖4是第一閥盤和第二閥盤堆疊在彼此之上的俯視圖；
[0018]圖5是第一閥盤的替換實(shí)施例的俯視圖；
[0019]圖6是第二閥盤的替換實(shí)施例的俯視圖；以及
[0020]圖7是閥盤的替換實(shí)施例的俯視圖，該替換實(shí)施例在一個(gè)閥盤中結(jié)合至少三個(gè)流動(dòng)恢復(fù)區(qū)域。

【具體實(shí)施方式】
[0021]現(xiàn)在參考圖1，例示了一種流體壓強(qiáng)和噪音降低裝置的實(shí)施方式，其包括形成通過閥內(nèi)件的徑向和軸向流體流動(dòng)通路的多個(gè)堆疊閥盤。閥內(nèi)件采用閥籠10的形式，其具有安裝在流體控制閥12內(nèi)的多個(gè)堆疊閥盤，流體控制閥12包括閥體14，閥體14具有流體入口16、流體出口 18以及穿過閥體14的連接通道20。
[0022]閥座環(huán)22安裝在連接通道20內(nèi)并與閥塞(未示出)相配合，閥塞由例如閥桿24等閥的操作件控制，以控制流體流進(jìn)內(nèi)部并通過閥籠10的外部。閥籠10可通過安裝裝置保持在閥12內(nèi)，如閥籠保持器26和接合閥蓋的安裝螺栓28。
[0023]一般而言，所公開的多個(gè)閥盤形式的閥籠10通過徑向和軸向流體流動(dòng)通路中的分級壓降和恢復(fù)區(qū)域有效地降低了控制閥的聲學(xué)發(fā)散，該流體流動(dòng)通路包括至少一個(gè)反向流動(dòng)通路，其引導(dǎo)徑向向外的流體朝著閥籠10的內(nèi)部徑向向內(nèi)流回。換言之，所述至少一個(gè)反向流動(dòng)通路具有徑向向內(nèi)引導(dǎo)流動(dòng)同時(shí)在閥籠10內(nèi)分級壓降的至少一個(gè)流動(dòng)部件。通過在壓降級中使用徑向反向流動(dòng)通路，對于給定量的壓強(qiáng)減小或噪音降低，閥籠10不會(huì)增加其厚度或半徑。其結(jié)果是，所公開的閥籠10有利地使用更多的降噪級來增加噪音降低而不增加會(huì)導(dǎo)致需要更大的閥體或外殼的閥籠10的尺寸。另外，在表現(xiàn)出高壓降比例(例如，大于0.83)的流體減壓裝置中，對于給定的閥體尺寸，本實(shí)用新型提供了增加數(shù)量的壓強(qiáng)級而不減少閥的流量(即，Cv值)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，徑向和軸向流動(dòng)通路的徑向反向流動(dòng)部分被節(jié)流在單一閥盤中。換句話說，流體流動(dòng)通路不在閥盤之間沿徑向反向的方向。在其它實(shí)施例中，徑向和軸向流動(dòng)通路的徑向反向流動(dòng)部分可以在閥盤之間延伸。
[0024]閥籠10包括交替的閥盤結(jié)構(gòu)的多個(gè)堆疊閥盤，其包括第一閥盤，如示于圖2中的入口閥盤30，其與第二閥盤交替，如示于圖3中的出口閥盤60。入口閥盤30包括中空的中心部分32和環(huán)形周邊34。多個(gè)流體入口槽36圍繞入口閥盤30的內(nèi)表面38設(shè)置，每個(gè)流體入口槽36朝向環(huán)形周邊34從中空的中心部分32部分地延伸。多個(gè)第三級恢復(fù)增壓室40被設(shè)置在內(nèi)表面38和環(huán)形周邊34之間。
[0025]流體入口槽36包括具有入口開口 44和一對基本平行的側(cè)邊46的流體入口部分42。基本平行的側(cè)邊46可靠近入口開口 44終止于倒圓的結(jié)點(diǎn)45。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識到，不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，這些入口開口可形成為具有非平行側(cè)邊的文氏管。流體入口部分42形成流體流動(dòng)通路47 (圖4)中的第一級節(jié)流口 43。第一級節(jié)流口 43減少了流過流體流動(dòng)通路47的流體的壓強(qiáng)。基本平行的側(cè)邊46從入口開口 44引入到第一恢復(fù)入口 48。第一恢復(fù)入口 48包括寬度大于兩個(gè)基本平行的側(cè)邊46之間的距離的腔室50。第一恢復(fù)入口 48形成第一級恢復(fù)增壓室52(圖4)的一部分。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，入口閥盤30可包括約3.875英寸(9.8cm)的外半徑rl，約3.73英寸(9.5cm)的中間半徑r2,以及約2.6875英寸(6.8cm)的內(nèi)半徑r3 ;倒圓的結(jié)點(diǎn)45可具有約0.075英寸(0.2cm)的半徑；入口開口 44可具有約0.122英寸(0.3cm)的寬度；腔室50可具有約0.308英寸(0.8cm)的寬度；以及所述腔室可具有約0.043英寸(0.1cm)的半徑的倒圓側(cè)邊49。
[0027]出口閥盤60包括中空的中心部分62、內(nèi)表面63和環(huán)形周邊64。多個(gè)流體出口槽66圍繞環(huán)形周邊64設(shè)置。多個(gè)節(jié)流和恢復(fù)增壓室68被設(shè)置在內(nèi)表面63和環(huán)形周邊64之間。節(jié)流和恢復(fù)增壓室68形成第一級恢復(fù)增壓室52(圖4)、第二級節(jié)流口 70和第二級恢復(fù)增壓室72的部分。第二級恢復(fù)增壓室72流體地連接至在入口閥盤30上的第三級恢復(fù)增壓室40。
[0028]節(jié)流和恢復(fù)增壓室68的每一個(gè)包括第一級恢復(fù)區(qū)域74，其通過兩個(gè)第二級節(jié)流口 70、80分別流體地連接到兩個(gè)第二級恢復(fù)區(qū)域76、78。第一級恢復(fù)區(qū)域74包括徑向延伸的腔室82。同樣，兩個(gè)第二級恢復(fù)區(qū)域76、78分別包括徑向延伸的腔室84、86。第二級節(jié)流口 70、80包括具有環(huán)形分量和徑向分量的腔室。第二級節(jié)流口 70、80分別具有關(guān)于第一級恢復(fù)區(qū)域74的結(jié)點(diǎn)88、90，其中結(jié)點(diǎn)88、90從關(guān)于第二級恢復(fù)區(qū)域76、78的結(jié)點(diǎn)92、94分別徑向向外定位。作為結(jié)果，流動(dòng)通過該節(jié)流和恢復(fù)增壓室68的流體徑向向外流動(dòng)到第一級恢復(fù)區(qū)域74，然后通過被劃分為兩個(gè)流路47a、47b (圖4)而進(jìn)入兩個(gè)第二級節(jié)流口70、80。在流進(jìn)兩個(gè)第二級節(jié)流口 70、80之后，流體在徑向向內(nèi)的方向上流入第二級恢復(fù)區(qū)域76、78。在兩個(gè)第二級節(jié)流口 70、80內(nèi)的流體流可具有環(huán)形分量，但流體流也具有徑向向內(nèi)的分量。在其它實(shí)施例中，在第二級節(jié)流口中的流體流可以完全是徑向向內(nèi)的。通過將流動(dòng)通路從徑向向外的方向反轉(zhuǎn)到(至少部分地)徑向向內(nèi)的方向，所公開的閥籠10增加了壓降級數(shù)而沒有徑向擴(kuò)大閥籠10。
[0029]第三級節(jié)流口 96(圖4)在第二級恢復(fù)區(qū)域76和第三級恢復(fù)區(qū)域40之間形成。更具體地，第三級節(jié)流口 96由在第二級恢復(fù)區(qū)域76中的徑向端壁98(圖3)形成，這會(huì)導(dǎo)致流體流動(dòng)通路改變方向?yàn)檩S向方向進(jìn)入相鄰的入口閥盤30。
[0030]第四級節(jié)流口 99由第三級恢復(fù)增壓室40的徑向端壁100(圖2)形成，這將導(dǎo)致流體流動(dòng)通路再次從通過第三級恢復(fù)增壓室40的主徑向方向改變?yōu)檩S向方向進(jìn)入相鄰出口閥盤60的出口槽66。出口槽66形成第四級恢復(fù)區(qū)域102 (圖3)。
[0031]如圖4所示,每個(gè)流體入口槽36流體地連接到單個(gè)節(jié)流和恢復(fù)增壓室68。然而，每一個(gè)節(jié)流和恢復(fù)增壓室68流體地連接到兩個(gè)不同的第三級恢復(fù)增壓室40，因?yàn)楣?jié)流和恢復(fù)增壓室68將流體流分成兩個(gè)流路47a、47b。當(dāng)流體流入第二級節(jié)流口 70、80時(shí)，節(jié)流和恢復(fù)增壓室68同樣迫使流體從徑向向外的方向改變?yōu)閺较蛳騼?nèi)的方向。每個(gè)第二級恢復(fù)區(qū)域76、78流體地連接到單個(gè)第三級恢復(fù)增壓室40。同樣，每個(gè)第三級恢復(fù)增壓室40流體地連接到單個(gè)出口槽66。
[0032]一般而言，每個(gè)節(jié)流口(例如，第一級節(jié)流口 43、第二級節(jié)流口 70、80、第三級節(jié)流口 96以及第四級節(jié)流口 98)包括沿流體流動(dòng)通路47的減少的橫截面流動(dòng)面積，而每個(gè)壓強(qiáng)恢復(fù)區(qū)域或增壓室(即，第一級恢復(fù)區(qū)域52、第二級恢復(fù)區(qū)域76、78、第三級恢復(fù)增壓室40和出口槽66)包括沿流體流動(dòng)通路47、47a、47b的增大的橫截面流動(dòng)面積。
[0033]在一種實(shí)施方式中，第二級節(jié)流口 70、80可以形成相對第一級恢復(fù)區(qū)域74約14°的外角X0。類似地，第二級節(jié)流口 70、80可以相對第一級恢復(fù)區(qū)域74形成約40°的內(nèi)角XI。在類似的實(shí)施方式中，出口閥盤60可具有約3.875英寸(9.8cm)的外半徑r4，約3.615英寸(9.2cm)的出口槽半徑r5,約3.435英寸(8.7cm)的第一級恢復(fù)區(qū)域外半徑r6,約2.9英寸(7.4cm)的第一級恢復(fù)區(qū)域內(nèi)半徑r7,以及約2.725英寸(5.8cm)的內(nèi)半徑r8。第二級恢復(fù)區(qū)域內(nèi)寬度SWl可以是大約0.2英寸(0.5cm)，而第二級恢復(fù)區(qū)域外寬度SW2可以是大約0.432英寸(1.1cm)。第一級恢復(fù)區(qū)域內(nèi)寬度FWl可以是大約0.234英寸(0.6cm)，第一級恢復(fù)區(qū)域外寬度FW2可以是大約0.278英寸(0.7cm)。流體出口槽寬度ESl可以是大約0.864英寸(2.2cm)，流體出口槽之間的距離EDl可以是大約0.149英寸(0.4cm)。另外，第二級節(jié)流口 70、80可以具有約0.191英寸(0.5cm)的寬度SSW。前述尺寸僅僅是示例性的，這些尺寸和角度可以被放大或縮小，或基于特定系統(tǒng)的所需壓強(qiáng)恢復(fù)以其它方式調(diào)整。
[0034]當(dāng)堆疊時(shí)，具有上面列出尺寸的第一閥盤30和第二閥盤60產(chǎn)生約0.96的壓強(qiáng)恢復(fù)系數(shù)。
[0035]入口閥盤230和出口閥盤260的第二實(shí)施例示于圖5和圖6中。入口閥盤230和出口閥盤260與圖2和圖3的入口閥盤30和出口閥盤60相似。圖5和圖6中的相似結(jié)構(gòu)比圖2和圖3中的相同結(jié)構(gòu)在數(shù)字上大200。圖5和圖6的入口閥盤230和出口閥盤260具有不同于圖2和圖3的實(shí)施方式的尺寸。當(dāng)堆疊時(shí)，圖5和圖6的入口閥盤230和出口閥盤260產(chǎn)生約0.92的壓強(qiáng)恢復(fù)系數(shù)。
[0036]如同前面的實(shí)施例，入口閥盤230包括中空的中心部分232和環(huán)形周邊234。多個(gè)流體入口槽236圍繞入口閥盤230的內(nèi)表面238設(shè)置。多個(gè)第三級恢復(fù)增壓室240設(shè)置在內(nèi)表面238與環(huán)形周邊234之間。在圖5的實(shí)施例中，入口閥盤包括比圖2的實(shí)施例更少的流體入口槽236和更少的第三級恢復(fù)增壓室，并且第三級恢復(fù)增壓室更寬。
[0037]流體入口槽236包括具有入口開口 244和一對基本平行的側(cè)邊246的流體入口部分242?；酒叫械膫?cè)邊246可靠近入口開口 244終止于倒圓的結(jié)點(diǎn)245。流體入口部分242構(gòu)成第一級節(jié)流口 243?；酒叫械膫?cè)邊246從入口開口 242引入到第一恢復(fù)入口248。第一恢復(fù)入口 248包括寬度比兩個(gè)基本平行的側(cè)邊246之間的距離大的腔室250。第一恢復(fù)入口 248形成第一級恢復(fù)增壓室的一部分。
[0038]在圖5的實(shí)施例中，第三級恢復(fù)增壓室250可具有約0.746英寸(1.9cm)的增壓室內(nèi)寬度IPWlO和約2.324英寸(5.9cm)的增壓室外寬度0PW10。第三級恢復(fù)增壓室之間的距離DRPlO可為約0.048英寸(0.1cm)。
[0039]出口閥盤260包括中空的中心部分262、內(nèi)表面263和環(huán)形周邊264。多個(gè)流體出口槽266圍繞環(huán)形周邊264設(shè)置。多個(gè)節(jié)流和恢復(fù)增壓室268設(shè)置在內(nèi)表面263和環(huán)形周邊264之間。節(jié)流和恢復(fù)增壓室268形成第一級恢復(fù)增壓室、第二級節(jié)流口 270以及第二級恢復(fù)增壓室272的部分。第二級恢復(fù)增壓室272流體地連接到入口閥盤230中的第三級恢復(fù)增壓室240。
[0040]節(jié)流和恢復(fù)增壓室268的每一個(gè)包括第一級恢復(fù)區(qū)域274，其通過兩個(gè)第二級節(jié)流口 270、280分別流體地連接到兩個(gè)第二級恢復(fù)區(qū)域276、278。第一級恢復(fù)區(qū)域274包括徑向延伸的腔室282。同樣，兩個(gè)第二級恢復(fù)區(qū)域276、278分別包括徑向延伸的腔室284、286。第二級節(jié)流口 270、280包括具有環(huán)形分量和徑向分量的腔室。第二級節(jié)流口 278、280分別具有關(guān)于第一級恢復(fù)區(qū)域274的結(jié)點(diǎn)288、290，其中結(jié)點(diǎn)288、290從關(guān)于第二級恢復(fù)區(qū)域276、278的結(jié)點(diǎn)292、294分別徑向向外定位。作為結(jié)果，流過該節(jié)流和恢復(fù)增壓室268的流體徑向向外流入第一級恢復(fù)區(qū)域274，然后通過被分成兩個(gè)流路進(jìn)入兩個(gè)第二級節(jié)流口 270、280。在進(jìn)入兩個(gè)第二級節(jié)流口 270、280后，流體沿徑向向內(nèi)的方向流動(dòng)到第二恢復(fù)區(qū)域276、278。在第二級節(jié)流口 270、280中的流體流可具有環(huán)形分量，但流體流也具有徑向向內(nèi)的分量。在其它實(shí)施例中，在第二級節(jié)流口中的流體流可以完全是徑向向內(nèi)的。
[0041]在圖6所示的實(shí)施例中，第二級節(jié)流口 270、280可以相對于第一級恢復(fù)區(qū)域274形成約63°的外角X020。類似地，第二級節(jié)流口 270、280可相對第一級恢復(fù)區(qū)域274形成約31°的內(nèi)角XI20。第二級恢復(fù)區(qū)域外寬度0SW20可以是大約0.765英寸(1.9cm)。第一級恢復(fù)區(qū)域內(nèi)寬度IFW20可為約0.308英寸(0.8cm)。流體出口槽寬度ES20可以是大約2.234英寸(5.7cm)，流體出口槽之間的距離ED20可為約0.05英寸(0.1cm)。另外，第二級節(jié)流口 270、280可具有約0.211英寸(0.5cm)的寬度SSW20。前述尺寸僅僅是示例性的，這些尺寸和角度可以被放大或縮小，或基于特定系統(tǒng)所需要的壓強(qiáng)恢復(fù)以其它方式調(diào)整。
[0042]雖然在本文中示出至少兩個(gè)入口閥盤30、230的實(shí)施例和至少兩個(gè)出口閥盤60、260的實(shí)施例，但是入口閥盤30、230以及出口閥盤260的各個(gè)結(jié)構(gòu)元件的尺寸和角度可以被改變以實(shí)現(xiàn)期望的壓強(qiáng)恢復(fù)系數(shù)。
[0043]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖7，示出了一種組合的入口和出口閥盤430的實(shí)施例。組合的入口和出口閥盤430在一個(gè)半部上結(jié)合入口閥盤30、230的結(jié)構(gòu)元件，而在另一半部上結(jié)合出口閥盤60、260的結(jié)構(gòu)元件。例如，在一個(gè)半部(例如，入口半部)上，入口和出口閥盤430包括多個(gè)流體入口部分442和多個(gè)第三級恢復(fù)增壓室440。另一半部(例如，出口半部)可以包括多個(gè)節(jié)流和恢復(fù)增壓室468和多個(gè)流體出口槽466。出口閥盤60、260和入口閥盤30、230的其它結(jié)構(gòu)元件被包括在入口和出口閥盤430的各個(gè)半部中，盡管所有的結(jié)構(gòu)元件在圖7中沒有以個(gè)別的標(biāo)記來編號。其結(jié)果是，閥籠10可以由多個(gè)入口和出口閥盤430形成，多個(gè)入口和出口閥盤430被按順序定向，以使得一個(gè)入口和出口閥盤430的入口半部被布置在相鄰的入口和出口閥盤430的出口半部之間，反之亦然。圖7的入口閥盤430的實(shí)施例與圖2-6的實(shí)施例的一個(gè)區(qū)別在于，至少一個(gè)流體入口部分442的側(cè)壁446會(huì)聚，然后發(fā)散，從而形成文氏管截面451。
[0044]一般而言，第一壓強(qiáng)恢復(fù)級通過流體入口部分42、242、腔室50、250和第一級恢復(fù)區(qū)域74、274形成。流體在徑向向外的方向上流過第一壓強(qiáng)恢復(fù)級。第二壓強(qiáng)恢復(fù)級由第二級節(jié)流口 70、270、80、280和第二級恢復(fù)區(qū)域76、276、78、278形成。流經(jīng)第二壓強(qiáng)恢復(fù)級的流體至少部分地具有徑向向內(nèi)方向的分量。第三壓強(qiáng)恢復(fù)級由第三級節(jié)流口 96和第三級恢復(fù)區(qū)域40、240形成。流經(jīng)第三壓強(qiáng)恢復(fù)級的流體在徑向向外的方向上流動(dòng)。如上所述，通過將流體流至少部分地從徑向向外的方向反轉(zhuǎn)為徑向向內(nèi)的方向，所公開的入口閥盤30、230和出口閥盤60、260 (以及所公開的組合的入口和出口閥盤430)有利地允許給定的徑向距離中的更多的壓強(qiáng)恢復(fù)級。其結(jié)果是，所公開的閥盤可被用于形成具有比傳統(tǒng)曲折通路閥籠更小直徑的閥籠。
[0045]雖然根據(jù)本實(shí)用新型的教示在本文中已經(jīng)描述了某些減噪裝置與流體控制閥，所附的權(quán)利要求的范圍并不局限于此。與此相反，權(quán)利要求覆蓋落入可允許的等同物范圍之內(nèi)的本公開內(nèi)容教導(dǎo)的所有實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.流體減壓裝置，其特征在于，包括: 多個(gè)堆疊閥盤，所述多個(gè)堆疊閥盤包括: 第一閥盤，其具有中空的第一中心部分、第一環(huán)形周邊、沿第一級節(jié)流口徑向向內(nèi)設(shè)置的第一流體入口部分、沿所述第一級節(jié)流口徑向向外設(shè)置的第一級恢復(fù)入口以及沿所述第一級恢復(fù)入口徑向向外設(shè)置的第三級恢復(fù)增壓室；以及 第二閥盤，其具有中空的第二中心部分、第二環(huán)形周邊以及設(shè)置在所述中空的第二中心部分和所述第二環(huán)形周邊之間的節(jié)流和恢復(fù)增壓室，所述節(jié)流和恢復(fù)增壓室包括第一級恢復(fù)區(qū)域、流體地連接到所述第一級恢復(fù)區(qū)域的第二級節(jié)流口以及流體地連接到所述第二級節(jié)流口的第二級恢復(fù)增壓室； 其中，流體流動(dòng)通路形成在所述第一流體入口部分和所述第三級恢復(fù)增壓室之間，所述流體流動(dòng)通路在穿過所述第三級恢復(fù)增壓室之前穿過所述第一級節(jié)流口、第一級恢復(fù)區(qū)域、第二級節(jié)流口以及第二級恢復(fù)增壓室，所述第二級節(jié)流口朝著所述中空的第二中心部分徑向向內(nèi)引導(dǎo)所述流體流動(dòng)通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體減壓裝置，其特征在于，還包括在所述第二級恢復(fù)增壓室和所述第三級恢復(fù)增壓室之間的第三級節(jié)流口，所述第三級節(jié)流口沿軸向方向從所述第二閥盤向所述第一閥盤弓I導(dǎo)所述流體流動(dòng)通路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體減壓裝置，其特征在于，所述第二閥盤包括沿所述第二級恢復(fù)增壓室徑向向外設(shè)置的流體出口槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體減壓裝置，其特征在于，所述第一級恢復(fù)區(qū)域流體地連接到第一個(gè)第二級節(jié)流口和第二個(gè)第二級節(jié)流口，從而將所述流體流動(dòng)通路分成兩個(gè)流體流動(dòng)通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體減壓裝置，其特征在于，所述第二級節(jié)流口相對于所述第一級恢復(fù)區(qū)域成角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的流體減壓裝置，其特征在于，所述角度為約40度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體減壓裝置，其特征在于，所述流體入口部分包括基本平行的側(cè)邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體減壓裝置，其特征在于，所述第一流體入口部分包括具有會(huì)聚然后發(fā)散的側(cè)壁的文氏管截面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體減壓裝置，其特征在于，所述第一閥盤包括多個(gè)流體入口槽，每個(gè)流體入口槽流體連接至單個(gè)第一級恢復(fù)區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體減壓裝置，其特征在于，每個(gè)所述第一級恢復(fù)區(qū)域流體地連接至兩個(gè)第二級節(jié)流口。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的流體減壓裝置，其特征在于，每個(gè)所述第二級節(jié)流口流體地連接至單個(gè)第三級恢復(fù)增壓室。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體減壓裝置，其特征在于，所述多個(gè)堆疊閥盤包括以交替方式布置的多個(gè)第一閥盤和多個(gè)第二閥盤。
13.一種流體控制閥，其特征在于，包括: 閥體，其具有通過連接通道連接的流體入口和流體出口 ；以及 多個(gè)堆疊閥盤，其設(shè)置在所述連接通道中，所述多個(gè)堆疊閥盤包括: 第一閥盤，其具有中空的第一中心部分、第一環(huán)形周邊、沿第一級節(jié)流口徑向向內(nèi)設(shè)置的第一流體入口部分、沿所述第一級節(jié)流口徑向向外設(shè)置的第一級恢復(fù)入口以及沿所述第一級恢復(fù)入口徑向向外設(shè)置的第三級恢復(fù)增壓室；以及 第二閥盤，其具有中空的第二中心部分、第二環(huán)形周邊以及設(shè)置在所述中空的第二中心部分和所述第二環(huán)形周邊之間的節(jié)流和恢復(fù)增壓室，所述節(jié)流和恢復(fù)增壓室包括第一級恢復(fù)區(qū)域、流體地連接到所述第一級恢復(fù)區(qū)域的第二級節(jié)流口以及流體地連接到所述第二級節(jié)流口的第二級恢復(fù)增壓室； 其中，流體流動(dòng)通路形成在所述第一流體入口部分和所述第三級恢復(fù)增壓室之間，所述流體流動(dòng)通路在穿過所述第三級恢復(fù)增壓室之前穿過所述第一級節(jié)流口、第一級恢復(fù)區(qū)域、第二級節(jié)流口以及第二級恢復(fù)增壓室，所述第二級節(jié)流口朝著所述中空的第二中心部分徑向向內(nèi)引導(dǎo)所述流體流動(dòng)通路。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的流體控制閥，其特征在于，所述第一級恢復(fù)區(qū)域流體地連接到第一個(gè)第二級節(jié)流口和第二個(gè)第二級節(jié)流口，從而將所述流體流動(dòng)通路分成兩個(gè)流體流動(dòng)通路。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的流體控制閥，其特征在于，所述第二級節(jié)流口相對于所述第一級恢復(fù)區(qū)域成角度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的流體控制閥，其特征在于，所述角度為約31度。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的流體控制閥，其特征在于，所述流體入口部分包括基本平行的側(cè)邊。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的流體控制閥，其特征在于，所述第一閥盤包括多個(gè)流體入口槽，每個(gè)流體入口槽流體連接至單個(gè)第一級恢復(fù)區(qū)域。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的流體控制閥，其特征在于，每個(gè)所述第一級恢復(fù)區(qū)域流體地連接至兩個(gè)第二級節(jié)流口。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的流體控制閥，其特征在于，每個(gè)所述第二級節(jié)流口流體地連接至單個(gè)第三級恢復(fù)增壓室。
【文檔編號】F16K47/02GK204062133SQ201420112629
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】M·W·麥卡蒂 申請人:費(fèi)希爾控制國際公司