專利名稱：關于控制通過同心通路的流的方法、裝置和/或系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本申請大體涉及關于控制通過同心的空心通路的流的裝置、方法和/或系統(tǒng)。更
具體地，但不作為限制，本申請涉及關于被動地控制流向共同出口流束的兩個單獨的供應 流束的環(huán)形型式止回閥的裝置、方法和/或系統(tǒng)。
背景技術：
在某些工業(yè)應用中，需要控制構造成同心布置且具有共同出口的供應線路的流。 雖然某些傳統(tǒng)的系統(tǒng)可構造成在功能上執(zhí)行此任務，但是這些系統(tǒng)體積大、效率低、昂貴， 以及/或者需要進行主動控制。因此，仍然需要關于更有效率地且成本有效地控制通過同 心地布置的供應線路的流的改進的裝置、方法和/或系統(tǒng)。
發(fā)明內容
因此，本申請描述了一種用于控制通過具有共同出口的同心通道的流的環(huán)形雙流 止回閥，其包括限定同心通道的外主體和內主體，該同心通道包括形成于其中的外通道和 內通道；彈簧啟動的環(huán)形閥芯(po卯et)，其駐留在外通道中且具有在軸向方向上的運動范 圍；以及穿過內主體的將外通道連接至內通道的開口 ；其中環(huán)形閥芯的軸向運動由外通 道中的環(huán)形閥芯上游的流的壓力來調節(jié)；并且環(huán)形閥芯的軸向運動范圍包括至少兩個軸向
位置閉合位置和打開位置，在閉合位置上，環(huán)形閥芯基本覆蓋開口 ，且在打開位置上，開口 的至少一部分沒有被環(huán)形閥芯覆蓋。 本申請進一步描述了一種用于控制通過具有共同出口的同心通道的流的環(huán)形雙 流止回閥，其包括限定同心通道的外主體和內主體，同心通道包括形成于其中的外通道和 內通道；彈簧啟動的環(huán)形閥芯，其駐留在外通道中且具有在軸向方向上的運動范圍；以及 穿過內主體的、將外通道連接至內通道的開口 ；其中環(huán)形閥芯的軸向運動由外通道中的 環(huán)形閥芯上游的流的壓力通過推動環(huán)形閥芯而壓下彈簧的程度來調節(jié)；環(huán)形閥芯的軸向運 動范圍包括至少兩個軸向位置閉合位置和打開位置，在閉合位置上，環(huán)形閥芯基本覆蓋開 口 ，且在打開位置上，開口的至少一部分沒有被環(huán)形閥芯覆蓋；并且彈簧和環(huán)形閥芯構造成 使得當環(huán)形閥芯上游的流的壓力水平在第一預定壓力水平以下時，環(huán)形閥芯駐留在閉合 位置上；且當環(huán)形閥芯上游的流的壓力水平在第二預定壓力水平以上時，環(huán)形閥芯駐留在 打開位置上。 當結合附圖和所附權利要求書審閱對優(yōu)選實施例的下列詳細描述之后，本申請的 這些和其它特征將變得顯而易見。
通過結合附圖仔細研究對本發(fā)明的示例性實施例的下列更加詳細的描述，將更加
全面地理解和認識本發(fā)明的這些和其它目標和優(yōu)點，在附圖中 圖1是根據本申請的一個示例性實施例的環(huán)形雙流止回閥的截面；以及
圖2是圖1的環(huán)形雙流止回閥的另一個截面圖。部件列表環(huán)形雙流止回閥10外主體12內主體14外通道16內通道18端蓋20彈簧22環(huán)形閥芯24凹槽26臺階28帶螺紋的外表面30入口 32凸緣34中間體36出口 38帶螺紋的外表面39嵌件40凸緣通道42開口或槽口 44帶螺紋的外表面46閥芯凹槽48導引件50O形環(huán)52排放口 5具體實施例方式
現在參看附圖，圖1示出了根據本發(fā)明的一個示例性實施例的環(huán)形雙流止回閥10 的截面圖。如圖所示，環(huán)形雙流止回閥10可包括限定同心流道(即外通道16和內通道18) 的外主體12和內主體14。環(huán)形雙流止回閥10可進一步包括組件端蓋或端蓋20、彈簧22 和環(huán)形止回閥芯或環(huán)形閥芯24，這將在下面更進詳細地論述。 外主體12大體形成空心室，該空心室的形狀為基本圓柱形，且其形成外通道16的 外邊界。外主體12的內壁可具有形成于其中的凹槽26或臺階28，如在下面更加詳細地描 述的，可使用凹槽26或臺階28來鎖固或固定其它構件在外主體12內的軸向位置，但是如 本領域技術人員將理解的，也可使用其它的傳統(tǒng)方法或機械連接。外主體12的上游端可形 成有連接機構，例如，諸如帶螺紋的外表面30，可使用該帶螺紋的外表面30來將外主體12 連接到另一管道上。也可使用其它附連機構。注意，在給定圖1中的環(huán)形雙流止回閥10的 描繪的情況下，通過環(huán)形雙流止回閥10的流在運行中將沿大體從左至右的方向運動。構件的相對定位可用"上游"或"下游"名稱來描述。因此，左側上的構件可稱為處在"上游"側 上，而右側上的構件可稱為處在"下游"側上。將理解的是，本描述涉及通過環(huán)形雙流止回 閥10的流的方向。另外，環(huán)形雙流止回閥IO可用于引導氣體或液體流，或者液體流和氣體 流的組合。 內主體14大體形成形狀為圓柱形的空心室。內主體14的外表面大體形成外通道 16的內邊界，且內主體14的內表面大體形成內通道18的外邊界。內主體14大小設置及 構造成使得其可插入外主體12內。(注意，圖1的優(yōu)選實施例被描述成包括單獨部件的組 件。這僅是示例性的。如本領域技術人員將理解的，外主體12可構造成使得其與內主體14 和/或一些所述的其它部件成整體。)大體上，從上游端移到下游端，內主體14可包括入 口 32、凸緣34、中間體36和出口 38，它們中的全部使內通道18限定在其中。(注意，為了 便于使描述清楚而對內主體14的這幾個部件進行了描述，且該描述不意圖以任何方式進 行限制。)入口 32大體形成通向內通道18的入口，內通道18延伸穿過內主體14，且包括 限定了空心的圓柱形通路的相對薄的套管或壁。入口 32可向上游延伸期望的距離，而且如 圖所示，入口 32可以連接機構(例如，諸如可用于連接到另一管道或空心通路上的外部帶 螺紋表面39)來收尾。 凸緣34自內主體14沿徑向向外延伸，且與外主體12連接，其基本鎖固或固定了 內主體14在外主體12內的軸向位置。例如，如圖所示，凸緣34可具有比形成于外主體12 的內壁中的窄點或周向臺階28處的直徑更大的直徑。從而，臺階28可限制凸緣34(且因 而限制內主體14)沿一個軸向方向的軸向運動(如圖所示，臺階限制凸緣34沿下游方向的 運動)。凹槽26可剛好定位在凸緣34的上游端的上游，然后可使用嵌件40來接合外通道 16的凹槽26，且縮窄外通道16的直徑，功能與臺階28類似。從而，如圖所示，凹槽26/嵌 件40組件可限制凸緣34(且從而限制內主體14)沿上游方向的運動。也就是說，嵌件40 可沿徑向向內延伸，從而使得其防止凸緣34向上游運動。如本領域技術人員將理解的，可 使用其它機械連接或構造來限制凸緣34/內主體14的軸向運動。在凸緣34內，可形成幾 個凸緣通道42。凸緣通道42可提供通過凸緣34的軸向地定向的通道或開口，使得通過外 通道16的流可穿過凸緣34，即凸緣34不會阻擋通過外通道16的流。可取決于期望性能來 對凸緣通道42進行大小設置和構造。 內主體14的中間體36大體可沿下游方向自凸緣34軸向地延伸。中間體36可包 括限定空心的圓柱形通路的相對薄的套管或壁。在中間體36內，多個通路或孔口可穿過限 定內通道18的套管或壁而形成。如圖1所示，這些通路或孔口在某些優(yōu)選實施例中可包括 槽口 44。大體上，槽口 44在外通道16和內通道18之間形成開口，從而使得外通道16與內 通道18流體連通。如圖1的實施例中所示，槽口 44可為軸向地定向的細長開口。如所說 明的，也可使用其它形狀的開口，例如，諸如多個圓形孔口或 L。如下面更加詳細地闡述的， 槽口 44的軸向位置大體將與環(huán)形閥芯24的軸向位置及其運動范圍相符。
出口 38大體形成延伸通過內主體14的內通道18的出口。出口38大體自中間 體36向下游延伸期望距離，而且如圖所示，出口 38可在相對短的一段距離之后以連接機構 (例如，諸如帶螺紋的外表面46)來收尾?？墒褂贸隹?38的帶螺紋的外表面46將內主體 14連接到管道或其它配件上，從而使得內通道18向下游延續(xù)。 端蓋20可形成于外主體12的下游端處。端蓋20大體提供了不動的或固定的表
6面，彈簧22的一端可靠在該表面上，而且為了實現此功能，該表面可為若干不同的設計、大 小和構造。如圖所示，端蓋20形狀為圓形，具有內主體可穿過其中的中間孔或通路。端蓋 20可由凹槽26/嵌件40組件保持就位，但是可使用其它機械連接來固定端蓋20的軸向位置。 如所描述的，彈簧22的一個端部可靠在端蓋20上。彈簧22的另一個端部可靠在 環(huán)形閥芯24上。彈簧22可為傳統(tǒng)的彈簧或大體圍繞內主體14的等效機械器件。如圖所 示，環(huán)形閥芯24是圓環(huán)形件，該圓環(huán)形件由通過外通道16的流的壓力所支配大體能夠抵靠 彈簧22自由地進行軸向運動。另外，環(huán)形閥芯24大體提供了在外主體12的內表面和內主 體14的外表面之間延伸的實心件。內主體14和內通道18可延伸通過環(huán)形閥芯24的中心 的空心開口。環(huán)形閥芯24還可具有切入其內表面和外表面中的幾個閥芯凹槽48，導引件50 和/或0形環(huán)52可位于閥芯凹槽48中。導引件50可由特氟綸或其它合適的材料構成，且 如本領域技術人員將理解的，導引件50可操作以便協(xié)助環(huán)形閥芯24的運動。0形環(huán)52由 任何合適的材料制成，且如本領域技術人員將理解的，O形環(huán)52可起密封環(huán)形閥芯24的作 用，從而使得可基本防止閥芯24周圍的軸向流。 端蓋20、彈簧22和環(huán)形閥芯24可構造在外主體12內及內主體14周圍，從而使 得1)當彈簧22沒有受壓縮時，閥芯24駐留在覆蓋槽口 44的軸向位置上(從而防止通過 槽口 44從外通道16流向內通道14的流動)；以及2)當彈簧受壓縮時，閥芯24駐留在槽 口 44的下游，從而使得槽口 44中的一個或多個未被覆蓋(從而允許通過槽口 44從外通道 16流向內通道14的流動)。排放口 54可位于端蓋20的上游。排放口 54可包括穿過外主 體12的孔口或孔，該孔口或孔在閥芯24的下游為進入外通道16的任何流體或氣體提供出 □。 以上所述的環(huán)形雙流止回閥10組件構造成使得其可按成本有效且高效的方式構 造和組裝。例如，端蓋20可通過上游端插入外主體12中，且向下游滑動直到其軸向運動由 設置在外主體14的下游端附近的凹槽26/嵌件40組件阻止。然后可將彈簧22插入外主 體16中，直到其靠在端蓋20上。然后，可將環(huán)形閥芯24插入外主體16中，直到其靠在彈 簧22上。然后可插入內主體14，直到凸緣34靠在臺階28上。然后凸緣34可托在臺階28 與設置在其上游的另一個凹槽26/嵌件40組件之間，從而固定內主體14在外主體12內的 軸向位置。這就大體完成了根據本發(fā)明的一個示例性實施例的環(huán)形雙流止回閥10的組裝。 如本領域技術人員將理解的，可改變幾個機械連接的細節(jié)，而不偏離允許這種便利組裝的 一般設計。 在使用中，環(huán)形雙流止回閥10可操作如下。如圖1所示，流入外通道18中的流的 壓力可能不足以使環(huán)形閥芯24抵靠彈簧22運動，即該流可能不足以壓下彈簧22。在這種 情況下，環(huán)形閥芯24就駐留在"閉合位置"上。在該閉合位置上，環(huán)形閥芯24可駐留在基 本與槽口 44相同的軸向位置上，從而覆蓋槽口 44?？砂l(fā)生通過內通道18的流動，但是從外 通道16到內通道18的流動以及從內通道18到外通道16的流動基本由環(huán)形閥芯24阻擋。 如本領域技術人員將理解的，通過使用設置在槽口 44的兩側上(即槽口 44的上游側和下 游側)的0形環(huán)52，閥芯24可以更加完全地阻擋這種流動。將理解的是，可能出現一些從 內通道18起通過槽口 44的流動，且提供抵靠閥芯24的壓力。但是，通過槽口 44的流的、 抵靠閥芯24的壓力并沒有定向在接合或抵靠著彈簧22移動閥芯24的方向上。因此，閥芯24保持就位，以覆蓋槽口 44，且防止或基本防止從內通道18流向外通道16的流。再次，使 用0形環(huán)52可更加完全地阻擋任何此類流。 或者，如圖2所示，流入外通道16中的加壓流可抵靠環(huán)形閥芯24施加充分的壓 力，從而使得閥芯24壓下彈簧22，并且從而使得閥芯24沿下游方向軸向地運動。當環(huán)形 閥芯24已經沿下游方向運動從而使得槽口 44至少部分地未被覆蓋時，閥芯24可被描述為 駐留在"打開位置"上。在該打開位置上，來自外通道16的氣體或液體可通過槽口 44流入 內通道18中。內通道18中的上游閥(未示出)可終止流向內主體14的入口 32的流。在 這種情況下，從外通道16起通過槽口 44的流變成通過內主體14的基本上全部的流。如果 在閥芯24駐留在打開位置上的同時保持流向內主體14的入口 32的流，則可使通過內通道 18的流和通過外通道16的流混合。在某些情況下，這種類型的操作可能是有利的。
如所說明的，槽口 44可不同地構造，以實現最佳操作。如圖所示，槽口 44大體包 括軸向地定向的細長開口 。在一個優(yōu)選實施例中，槽口 44可自其在內主體14的外表面中 的開口沿下游方向成角度。在一個優(yōu)選實施例中，槽口 44的軸線和內通道18的軸線可形 成介于30°和60°之間的角。連同其它優(yōu)點一起，這種構造可允許從外通道16到內通道 18的增強的和更高效的流動。如圖所示，在槽口 44的上游，內主體14的外表面的直徑可逐 漸變窄，直到達到槽口 44的上游端為止。從而，槽口 44可駐留在關于內主體14的一般直 徑具有減小的直徑的區(qū)段中。發(fā)生在槽口 44的上游的這種逐漸變窄可提供從外通道16進 入槽口 44的更高效的流動。另外，當閥芯24運動到打開位置時，該逐漸變窄可允許0形環(huán) 52遞增地或逐漸地加載，這大體將防止0形環(huán)52由于來自外通道16的加壓流的即刻加載 而被移置(否則將發(fā)生0形環(huán)被移置)。在槽口44的下游，如圖所示，內主體14的外表面 的直徑可逐漸變寬，直到獲得內主體14的一般直徑。 根據對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的以上描述，本領域技術人員將認識到改進、變化和 修改。在本領域內的這樣的改進、變化和修改意圖由所附權利要求書覆蓋。另外，將顯而易 見的是，前述內容僅涉及本申請的所述實施例，且在不偏離由所附的權利要求書及其等效 物限定的本申請的精神和范圍的情況下，可在本文中進行許多更改和修改。
權利要求
一種用于控制通過具有共同出口的同心通道的流的環(huán)形雙流止回閥(10)，包括限定所述同心通道的外主體(12)和內主體(14)，所述同心通道包括形成于其中的外通道(16)和內通道(18)；彈簧(22)啟動的環(huán)形閥芯(24)，所述環(huán)形閥芯(24)駐留在所述外通道(16)中，且具有軸向方向上的運動范圍；以及穿過所述內主體(14)的開口(44)，所述開口(44)將所述外通道(16)連接至所述內通道(18)；其中所述環(huán)形閥芯(24)的軸向運動由所述外通道(16)中的所述環(huán)形閥芯(24)上游的流的壓力來調節(jié)；以及所述環(huán)形閥芯(24)的軸向運動范圍包括至少兩個軸向位置閉合位置和打開位置，在所述閉合位置上，所述環(huán)形閥芯(24)基本覆蓋所述開口(44)，且在所述打開位置上，所述開口(44)的至少一部分沒有被所述環(huán)形閥芯(24)覆蓋。
2. 根據權利要求1所述的環(huán)形雙流止回閥(10)，其特征在于所述環(huán)形閥芯(24)的軸向運動由所述外通道(16)中的所述環(huán)形閥芯(24)上游的流 的壓力通過推壓所述環(huán)形閥芯(24)而壓下所述彈簧(22)的程度來調節(jié)；以及所述彈簧(22)和環(huán)形閥芯(24)構造成使得當所述環(huán)形閥芯(24)上游的流的壓力水 平在第一預定壓力水平以下時，所述環(huán)形閥芯(24)駐留在所述閉合位置上；且當所述環(huán)形 閥芯(24)上游的流的壓力水平在第二預定壓力水平以上時，所述環(huán)形閥芯(24)駐留在所 述打開位置上。
3. 根據權利要求1所述的環(huán)形雙流止回閥(10)，其特征在于所述外主體(12)形成形狀為基本圓柱形的空心室，所述外主體(12)的內壁形成所述 外通道(16)的外邊界;所述外主體(12)的上游端包括連接機構；及所述內主體(14)形成形狀為基本圓柱形的空心室，所述內主體(14)的外壁形成所述 外通道(16)的內邊界，且所述內主體(14)的內壁形成所述內通道(18)的外邊界。
4. 根據權利要求1所述的環(huán)形雙流止回閥(IO)，其特征在于，所述內主體(14)包括 通向所述內通道(18)的入口 (32)，所述入口 (32)沿上游方向延伸期望距離，且以用于端接的機構來收尾；凸緣(34)，所述凸緣(34)自所述內主體(14)徑向地延伸到所述外主體(12)的內壁， 且包括穿過其中的一個或多個凸緣(34)通道； 包括所述開口 (44)的中間體(36);以及通向所述內通道(18)的出口 (38)，所述出口 (38)沿下游方向延伸期望距離，且以用于 連接的機構來收尾。
5. 根據權利要求4所述的環(huán)形雙流止回閥(IO)，其特征在于所述凸緣(34)包括徑向伸出部，所述徑向伸出部接合所述外主體(12)，從而使得所述 內主體(14)相對于所述外主體(12)的軸向位置固定；所述一個或多個凸緣(34)通道包括通過所述凸緣(34)的通路，所述通路允許通過所 述外通道(16)的流穿過所述凸緣(34);以及所述外主體(12)的內壁包括周向臺階(28)，所述周向臺階(28)包括比所述凸緣(34) 的直徑更小的直徑，從而使得所述周向臺階(28)防止所述凸緣(34)沿下游方向進行軸向 運動。
6. 根據權利要求l所述的環(huán)形雙流止回閥(IO)，其特征在于 所述開口 (44)包括多個槽口，所述槽口包括軸向地定向的細長開口 ；以及所述槽口沿下游方向成角度地延伸穿過所述內主體(14)，從而使得通過所述槽口中的 各個的軸線與通過所述內通道(18)的軸線形成介于30。和60°之間的角。
7. 根據權利要求6所述的環(huán)形雙流止回閥(IO)，其特征在于 在所述槽口上游，所述內主體(14)的外表面的直徑逐漸變窄； 所述槽口駐留在所述內主體(14)的包括減小的直徑的區(qū)段中；以及 在所述槽口下游，所述內主體(14)的外表面的直徑逐漸變寬。
8. 根據權利要求l所述的環(huán)形雙流止回閥(IO)，其特征在于所述環(huán)形閥芯(24)包括基本在所述外主體(12)的內表面和所述內主體(14)的外表 面之間延伸的實心的圓環(huán)形件；以及環(huán)形閥芯(24)包括一個或多個閥芯凹槽(48)，所述閥芯凹槽(48)構造成以便接合一 個或多個O形環(huán)(52)，在組裝好之后，所述0形環(huán)(52)抵靠所述外主體(12)和所述內主體 (14)的鄰近表面基本密封所述環(huán)形閥芯(24)。
9. 根據權利要求l所述的環(huán)形雙流止回閥(IO)，其特征在于，所述環(huán)形雙流止回閥 (10)進一步包括端蓋，所述端蓋包括徑向地定向的表面，所述徑向地定向的表面在所述外 主體(12)內固定，當組裝好時，所述彈簧(22)可靠在所述徑向地定向的表面上；其中所述端蓋、所述彈簧(22)和所述環(huán)形閥芯(24)構造在所述外主體(12)內及所述內主 體(14)周圍，使得a)當所述彈簧(22)沒有被壓縮超出預定量時，所述環(huán)形閥芯(24)駐留 在覆蓋所述開口 (44)的軸向位置上，從而防止通過所述開口 (44)從所述外通道(16)流向 所述內通道(18)的流動，以及通過所述開口 (44)從所述內通道(18)流向所述外通道(16) 的流動；以及b)當所述彈簧(22)被壓縮超出所述預定量時，所述環(huán)形閥芯(24)駐留在所 述開口 (44)的下游的位置上，從而使得所述開口 (44)的至少一些未被所述環(huán)形閥芯(24) 覆蓋，從而允許通過所述開口 (44)從所述外通道(16)流向所述內通道(14)的流動。
10. 根據權利要求l所述的環(huán)形雙流止回閥(IO)，其特征在于，所述環(huán)形雙流止回閥 (10)進一步包括:位于所述環(huán)形雙流止回閥(10)上游且控制進入所述外通道(16)的流的第一閥；以及 位于所述環(huán)形雙流止回閥(10)上游且控制進入所述內通道(18)的流的第二閥。
全文摘要
本發(fā)明涉及關于控制通過同心通路的流的方法、裝置和/或系統(tǒng)。一種用于控制通過具有共同出口的同心通道的流的環(huán)形雙流止回閥，包括限定同心通道的外主體和內主體，同心通道包括形成于其中的外通道和內通道；彈簧啟動的環(huán)形閥芯，其駐留在外通道中，且具有軸向方向上的運動范圍；以及穿過內主體的、將外通道連接至內通道的開口；其中環(huán)形閥芯的軸向運動由外通道中的環(huán)形閥芯的上游的流的壓力調節(jié)；以及環(huán)形閥芯的軸向運動范圍包括至少兩個軸向位置環(huán)形閥芯基本覆蓋開口的閉合位置，以及開口的至少一部分沒有被環(huán)形閥芯覆蓋的打開位置。
文檔編號F16K15/02GK101776166SQ20091011366
公開日2010年7月14日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權日2008年12月30日
發(fā)明者D·M·埃里克森, D·S·拜爾德 申請人:通用電氣公司