[发明专利]恒流调节器装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种恒流调节器装置，用于在施加可变流体压力时维持恒定的流体流量，优选是气体流量或气体混合物的流量。流体流量可以按毫升/秒(ml/s)来计量。特别是，本发明的恒流调节器装置被构造成维持流体流量基本恒定，而至少在某一工作范围内与所施加的流体压力无关。

背景技术

以前已知的流体流量调节器是具有几个不同的相互作用部件的相对复杂的装置，如，弹簧、隔膜、阀和阀座。由于许多部件需要高精度的制造和很高的装配成本，所以这些装置生产起来相对昂贵。以前已知装置的其它问题与可靠性和耐久性有关。

US3463182A公开了一种恒压流体调节器，其中流体流过可变形隔膜42中的孔口50。当将增压流体加到入口管22上时，该隔膜发生变形，以便在该隔膜和该入口管上的台肩24之间形成孔口51。然后，流体可以经过入口管22、孔口51和孔口50，以便通过开口30排出。然而，该调节器是为形成恒定流体压力而不是用于形成恒定流体流量而设计的。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题并提供一种简单、可靠且准确的恒流调节器装置。

本发明基于一种用于使通过恒流调节器装置的流体流量保持恒定的简单机制。该基本思想是使用一可膨胀的内隔室，该内隔室与用于流入流体的进入管或开口成流体连通。该内隔室由一活动隔板定界，该活动隔板面对该进入管并受一弹力作用。该活动隔板的尺寸显著大于进入管的尺寸，使得流体作用于该活动隔板内侧的最终压力大于作用于外侧上的压力，从而倾向于朝着该进入管移动该隔板。

由于如上所述的尺寸差异，当进入管和内隔室中的压力增加时，内隔室被扩大，以便克服该弹力而朝着该进入管移动该隔板。结果，当该隔板因压力增加而移动时，隔板和进入管之间供该流体通过该装置的通路面积减少了。这样，即使该流体压力升高了，流经该装置的流体流量保持基本恒定。当施加到进入管处的流体的压力降低时，由于内隔室中流体压力降低，该隔板因弹力作用而往后退，从而使得该内隔室收缩，因此增加了该通路面积，以维持通过该装置的流体流量的恒定。

可以通过在活动隔板中或在至少一部分活动隔板中使用弹性材料(如橡胶或其它聚合物)来获得该弹力。优选是，作用在隔板上的弹力特性选择成使得该通路面积最佳响应于流体压力的变化而变化。可以通过选择合适的材料和/或弹性部件的厚度来获得弹性隔板的最佳弹性特性。如果该弹力特性选择成使得该隔板的移动与该流入流体压力的变化的平方成比例，则可获得满意的效果。例如，如果该流入流体的压力增加了四倍，则隔板和进入管之间的流体通道将减小到一半的尺寸。

可以为流体离开该恒流调节器装置提供合适的排出孔，但是本发明在这方面没有限制。更进一步，可以利用该隔板中位于高压区域中且位于来自进入管的流入流体附近的小孔来获得该进入管与该内隔室之间的流体连通，或者可利用该进入管与该内隔室之间的独立流体连接管道来获得该流体连通。

应该注意到，当该进入介质的压力很低时，该内隔室不需要具有容积，但是当该进入介质中的压力升高时，该内隔室可膨胀并从而形成一定容积。

在权利要求1中要求保护根据本发明一个方面的恒流调节器装置。在权利要求13中要求保护根据本发明另一方面的一种维持流体流量恒定的方法。在从属权利要求中限定了本发明的优选实施例。

由于本发明的恒流调节器装置可以仅通过一外壳和具有活动隔板的可膨胀内隔室来制造，因此其是容易制造的。此外，构成该装置的各部件不需要很昂贵，结果形成了一完全廉价的装置。而且，由于使用少量和普通的部件，所以根据本发明的该装置可制造成是可靠的，并具有很高的耐久性。

在优选实施例中，该活动隔板的至少一部分包括隔膜。例如，该隔膜可以是扁平的或圆顶状的。

附图说明

现在将在下文中通过在附图中示出的示例来描述本发明的优选实施例，附图中：

图1示出了根据本发明第一实施例的恒流调节器装置的剖面图。

图2示出了根据本发明第二实施例的恒流调节器装置的剖面图。

图3示出了本发明的第一实施例的前视图。

图4示出了根据本发明第三实施例的恒流调节器装置的剖面图。

图5示出了根据本发明第四实施例的恒流调节器装置的剖面图。

图6示出了根据本发明第五实施例的恒流调节器装置的剖面图。

图7示出了根据本发明第六实施例的恒流调节器装置的进入管的前视图。

图8示出了根据本发明第七实施例的恒流调节器装置的剖面图。