[發明專利]用于改善隔膜的循環壽命的隔膜接口裝置

有效

• 申請號: 201110289734.2
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN102691815A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: J·D·克利福德;T·W·拉森;B·J·塔特
• 申請（專利權）人: 泰思康公司
• 主分類號: F16K17/22
• 分類號: F16K17/22
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

相關申請的交叉引用

本專利作為美國專利申請號為12/496,868，于2009年7月2日提交的，題為“平衡閥芯”的美國專利申請的部分繼續申請，在此將其全文引用作為參考。

技術領域

本專利大體上涉及流體調節器，更具體地，涉及用于改善隔膜的循環壽命的隔膜接口裝置。

背景技術

流體調節器通常遍布于過程控制系統中，用以控制各種流體的壓強(例如，液體、氣體，等等)。流體調節器通常用于將流體的壓強調節到實質上恒定的值。具體地，流體調節器具有通常接收處于相對高壓強的供應流體的入口，并在出口處提供相對較低并且實質上恒定的壓強。為了調節下游壓強，流體調節器通常包括感測元件或隔膜，以感測與下游壓強流體連通的出口壓強。彈性隔膜性能價格比高，并且通常用于低壓應用或非腐蝕性過程流體。對于高純度應用、高壓應用或高腐蝕性過程流體，流體調節器通常采用金屬隔膜(例如，不銹鋼隔膜)。

為了將金屬隔膜耦接到流體調節器，傳統的流體調節器將金屬隔膜的外圍邊緣夾在調節器閥體與閥蓋之間。這種夾緊連接將變形以及應力局限在金屬隔膜上。此外，為了給金屬隔膜提供支撐，流體調節器通常使用墊片，其具有接合金屬隔膜的實質上平的或平坦的接觸面。然而，一些金屬隔膜包括卷折或波浪形外形以增大隔膜的靈敏度。具有實質上平坦的接觸面的墊片接合具有帶有相對小接觸面的卷折的隔膜，從而在接觸區域增大金屬隔膜上的應力集中。這種傳遞(impart)到隔膜的局部應用集中能夠顯著地減少金屬隔膜的循環壽命或疲勞壽命，從而導致增加的維護及費用。

發明內容

在一個例子中，流體調節器包括位于入口與出口之間的流體流動通道，其中感測室限定了所述流體流動通道的一部分。隔膜感測所述感測室中的壓強，并且鄰近于所述感測室的隔膜接口具有彎曲面，用于接觸響應于所述感測室中的壓強變化而移動的所述隔膜的一部分。在所述流體調節器運行期間，所述彎曲面影響傳遞到所述隔膜的所述部分的應力的量。

在另一例子中，流體調節器包括隔膜支撐，其設置于閥蓋與閥體之間，用于支撐流體調節器的隔膜的可移動部分。隔膜支撐具有與所述隔膜的所述可移動部分的面的彎曲面實質上互補的彎曲面，以在運行期間增加所述隔膜支撐與所述隔膜的可移動部分之間的接觸面面積。

附圖說明

圖1A示出了一種已知的流體調節器；

圖1B示出了圖1A的已知的流體調節器的一部分的放大視圖；

圖2A示出了在此所述的具有金屬隔膜的示例性流體調節器，其被示為處于關閉位置；

圖2B示出了處于打開位置的圖2A的示例性流體調節器；

圖3A是圖2A和2B的示例性流體調節器的一部分的放大視圖；

圖3B是圖2A、2B和3A的示例性流體調節器的一部分的另一放大視圖；

圖4示出了圖2A、2B、3A和3B的示例性流體調節器的在此所述的示例性保持器；

圖5A示出了圖2A、2B、3A和3B的示例性流體調節器的在此所述的示例性隔膜板；

圖5B是圖5A的隔膜板的剖面圖。

具體實施方式

在此所述的示例性流體調節器實質上改善了感測元件或隔膜的循環壽命或疲勞壽命。更具體地，在此所述的示例性流體調節器包括一個或多個隔膜接口或隔膜支撐，以減少在所述流體調節器運行期間移動(例如，撓曲或完曲)的隔膜的部分上的局部變形或應力集中。

在此所述的示例性流體調節器包括相鄰于流體調節器的感測室的隔膜接口。隔膜接口具有彎曲面，以接觸響應于感測室中的壓強變化而移動的隔膜的一部分。在運行期間，彎曲面影響傳遞到隔膜的可移動部分的應力的量。特別地，在此所述的彎曲面接合這種具有增加的接觸面面積的可移動的隔膜部分，以將應力分散在隔膜的較大部分上，從而減少在運行期間，移動的隔膜的部分上的局部的應力集中。