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EP0804708B1

Improved flow regulator

Abstract

A regulator including a movably, preferably hingedly, mounted member having a distal face, exposed to a reference pressure, and a frontal face, exposed to fluid passing through the regulator. Attached to the member is a structure that variably impedes fluid flowing through the regulator. The amount that this structure impedes the fluid flow varies as a function of the difference between the pressure of fluid on the frontal face of the member and the reference pressure. The impeder may be an integral part of the piston extending into the path of the fluid flowing through the regulator, or it may be a separate structure attached to the member. As the member moves in response to changes in pressure differential across the piston, each movable segment is displaced with respect to its corresponding fixed segment. As the corresponding segments are further displaced with respect to each other, the impedance to flow increases. A restoring force or torque exerts a force on the member so as to tend to lessen the resistance on the fluid flow, and so that when there is no flow through the passageway the resistance is relatively low. The member may be mounted at the top of the regulator in order to make the regulator easy to clean to clean and maintain. A dashpot may be included in the regulator so as to reduce high-frequency oscillations that may occur in a finely tuned regulator. The regulator may include a bypass channel that permits a portion of the flow to bypass the impeder. A variable throttle valve mounted in the bypass channel is used to adjust the effect of the bypass channel.

EP0804708B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 5

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Expired 16 January 2016, 10.7 years ago.

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23 claims: 23 independent, 0 dependent

  1. 1
    A device for regulating the flow of fluid through a passageway, the device comprising:a conduit having a wall (110) defining the passageway through the device;a member (5) having a frontal face (52), forming a movable portion of the conduit wall (110), wherein the conduit further includes a fixed portion (42), the member (5) being hingedly mounted about a pivot point (84) so that the member (5) may pivot so as to narrow the path at a constriction point (80) and variably impede flow through the passageway, the constriction point (80) being spaced away from the pivot point (84);characterised in that the device further includesa dashpot (25) formed with a section of the member (5) and a fixed section (42) of the conduit, the two sections being located adjacent each other so as to define a dashpot volume (29) of fluid, the dashpot volume (29) varying as the position of the member (5) varies, but always being substantially smaller than the volume of fluid in the conduit between the constriction point (80) and the pivot point (84), so that the dashpot (25) inhibits vibration of the member (5). Dispositif pour réguler l'écoulement d'un fluide à travers un passage, le dispositif comprenant : un conduit ayant une paroi (110) définissant le passage à travers le dispositif ;un élément (5) ayant une face frontale (52) formant une partie mobile de la paroi de conduit (110), dans lequel le conduit comprend en outre une partie fixe (42), l'élément (5) étant monté de manière articulée autour d'un point de pivot (84) de telle sorte que l'élément (5) peut pivoter de manière à rétrécir le chemin en un point de constriction (80) et d'entraver de manière variable l'écoulement à travers le passage, le point de constriction (80) étant espacé en éloignement du point de pivot (84) ;caractérisé en ce que le dispositif comporte en outre : un amortisseur (25) formé avec une section de l'élément (5) et une section fixe (42) du conduit, les deux sections étant situées adjacentes l'une à l'autre de telle manière à définir un volume d'amortisseur (29) de fluide, le volume d'amortissement (29) variant lorsque la position de l'élément (5) varie, mais étant toujours sensiblement inférieur au volume de fluide dans le conduit entre le point de constriction (80) et le point de pivot (84), de telle sorte que l'amortisseur (25) empêche des vibrations de l'élément (5). Einrichtung zum Regulieren der Strömung eines Fluids durch einen Durchgang, umfassend: eine Leitung mit einer Wand (110), die den Durchgang durch die Einrichtung bestimmt;ein Teil (5), das eine Vorderseite (52) aufweist und einen beweglichen Teil der Leitungswand (110) bildet, wobei die Leitung ferner einen festen Abschnitt (42) umfasst, das Teil (5) schwenkbar um einen Drehpunkt (84) montiert ist, so dass sich das Teil (5) drehen kann und dabei den Weg an einem Verengungspunkt (80) einschnürt und die Strömung durch den Durchgang veränderbar behindert, und der Verengungspunkt (80) Abstand zum Drehpunkt (84) hat;dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zudem umfasst: einen Schwingungsdämpfer (25), der aus einem Abschnitt des Teils (5) und einem festen Abschnitt (42) der Leitung gebildet ist, wobei die beiden Abschnitte nahe beieinander angeordnet sind und ein Schwingungsdämpfervolumen (29) mit Fluid bilden, und sich das Schwingungsdämpfervolumen (29) verändert, wenn sich die Position des Teils (5) verändert, aber stets wesentlich geringer ist als das Fluidvolumen in der Leitung zwischen dem Verengungspunkt (80) und dem Drehpunkt (84), wodurch der Schwingungsdämpfer (25) ein Schwingen des Teils (5) verhindert.
  2. 2
    A device according to claim 1, wherein the member (5) has a distal face (51) exposed to a reference pressure, and the dashpot (25) is vented to the reference pressure. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'élément (5) a une face distale (51) exposée à une pression de référence, et l'amortisseur (25) est soumis à la pression de référence. Einrichtung nach Anspruch 1, wobei das Teil (5) eine distale Fläche (51) hat, auf die ein Bezugsdruck einwirkt, und der Schwingungsdämpfer (25) in den Bezugsdruck entlüftet.
  3. 3
    A device according to any of claims 1 or 2, wherein the dashpot is also vented to the fluid adjacent the member's (5) frontal face (52). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel l'amortisseur est également soumis au fluide adjacent à la face frontale (52) de l'élément (5). Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Schwingungsdämpfer auch in das Fluid in der Nähe der Vorderseite (52) des Teils (5) entlüftet.
  4. 4
    A device according to any of claims 1-3, further comprising:a gate (96), attached to the member (5) at a point downstream from the pivot point (84), the gate (96) extending into the passageway so as to variably impede fluid flowing through the passageway at a constriction point (80), the gate (96) and the member (5) being mounted so that each moves in a direction transverse to the direction of the fluid through the constriction point (80). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre: une porte (96) fixée à l'élément (5) en un point en aval du point de pivot (84), la porte (96) s'étendant dans le passage de manière à entraver de manière variable le fluide s'écoulant à travers le passage à un point de constriction (80), la porte (96) et l'élément (5) étant montés de telle sorte que chacun se déplace dans une direction transversale à la direction du fluide à travers le point de constriction (80). Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend: ein Tor (96), das am Teil (5) an einem Punkt stromabwärts des Drehpunkts (84) befestigt ist, wobei sich das Tor (96) in den Durchgang erstreckt und das durch den Durchgang fließende Fluid an einem Verengungspunkt (80) veränderbar behindert, und das Tor (96) und das Teil (5) so montiert sind, dass sich jedes der beiden in einer Richtung quer zur Richtung des Fluids durch den Verengungspunkt (80) bewegt.
  5. 5
    A device according to claim 4, wherein the gate (96) is fixedly attached to the member (5). Dispositif selon la revendication 4, dans lequel la porte (96) est reliée fixement à l'élément (5). Einrichtung nach Anspruch 4, wobei das Tor (96) fest an dem Teil (5) befestigt ist.
  6. 6
    A device according to any of claims 4 or 5, wherein the gate (96) includes a moveable grate (961) attached to the member (5) so that it moves with the member (5), and wherein the conduit includes a fixed grate (964) fixedly attached to the conduit so that the fixed grate (964) does not move with respect to the conduit, the fixed and moveable grates (961 and 964) being located adjacent each other and defining a plurality of constriction points (80), the size of each constriction point (80) varying as the member (5) moves. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, dans lequel la porte (96) comprend une grille mobile (961) fixée à l'élément (5) de sorte qu'elle se déplace avec l'élément (5), et dans lequel le conduit comprend une grille fixe (964) reliée fixement au conduit de telle sorte que la grille fixe (964) ne se déplace pas par rapport au conduit, les grilles fixe et mobile (964 et 961) étant situées adjacentes l'une à l'autre et définissant une pluralité de points de constriction (80), la dimension de chaque point de constriction (80) variant lorsque l'élément (5) se déplace. Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 4 oder 5, wobei das Tor (96) ein bewegliches Gitter (961) enthält, das am Teil (5) befestigt ist und sich somit mit diesem bewegt, und die Leitung ein feststehendes Gitter (964) enthält, das fest mit der Leitung verbunden ist, so das sich das feststehende Gitter (964) bezüglich der Leitung nicht bewegt, und das feste Gitter (964) und das bewegliche Gitter (961) benachbart zueinander angeordnet sind und eine Anzahl Verengungspunkte (80) bestimmen, wobei sich die Größe eines jeden Verengungspunkts (80) ändert, wenn sich das Teil (5) bewegt.
  7. 7
    A device according to any of claims 4-6, further comprising:restoring means for exerting a torque on the member (5) around the pivot point (84) so as to tend to cause the gate (96) to lessen the impedance on the fluid flow, and so that when there is no flow through the passageway the amount that the gate (96) impedes the flow is relatively low, the restoring means including the weight of the member (5) upstream of the pivot point (84). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, comprenant en outre : des moyens de rétablissement pour exercer un couple sur l'élément (5) autour du point de pivot (84) de telle sorte que la porte (96) est amenée à diminuer l'impédance sur l'écoulement de fluide, et de telle sorte que lorsqu'il n'y a aucun écoulement à travers le passage, la quantité de laquelle la porte (96) entrave l'écoulement est relativement faible, les moyens de rétablissement comprenant le poids de l'élément (5) en amont du point de pivot (84). Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 6, zudem umfassend: eine Rückstellvorrichtung, die ein Drehmoment auf das Teil (5) um den Drehpunkt (84) ausübt und dadurch versucht, das Tor (96) zu einem Verringern des Widerstands auf die Fluidströmung zu veranlassen, so dass das Tor (96) ohne Strömung durch den Durchgang die Strömung nur relativ wenig behindert, wobei die Rückstellvorrichtung das Gewicht des Teils (5) stromaufwärts des Drehpunkts (84) enthält.
  8. 8
    A device according to claim 7, wherein the member (5) includes a counterweight (90) movably mounted to the member (5) with respect to the pivot point (84) so as to permit adjustment of the torque exerted on the member. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel l'élément (5) comprend un contre-poids (90) monté de manière mobile sur l'élément (5) par rapport au point de pivot (84) de manière à permettre l'ajustement du couple exercé sur l'élément. Einrichtung nach Anspruch 7, wobei das Teil (5) ein Gegengewicht (90) enthält, das bezüglich des Drehpunkts (84) beweglich auf dem Teil (5) montiert ist und damit das Einstellen des Drehmoments erlaubt, das auf das Teil ausgeübt wird.
  9. 9
    A device according to any of claims 1-8, wherein the member (5) includes a downward facing groove (849) at the pivot point (84), so that the member (5) can pivotally rest on a rod (848) fixedly attached to the conduit at the pivot point (84). Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel l'élément (5) comprend une rainure tournée vers le bas (849) au point de pivot (84), de telle sorte que l'élément (5) peut reposer de manière pivotante sur une tige (848) attachée fixement au conduit au point de pivot (84). Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Teil (5) eine nach unten zeigende Nut (849) am Drehpunkt (84) enthält, so dass das Teil (5) drehbar auf einer Stange (848) ruhen kann, die am Drehpunkt (84) fest mit der Leitung verbunden ist.
  10. 10
    A device according to any of claims 1-9, further including a throttle valve (65) for variably restricting the flow bypassing the constriction point (80). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant en outre un clapet d'étranglement (65) pour restreindre de manière variable l'écoulement contournant le point de constriction (80). Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, auch umfassend ein Drosselventil (65), das die Strömung, die den Verengungspunkt (80) umgeht, veränderbar begrenzt.
  11. 11
    A device according to claim 10, wherein the throttle valve (65) is adjustable. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel le clapet d'étranglement (65) est ajustable. Einrichtung nach Anspruch 10, wobei das Drosselventil (65) einstellbar ist.
  12. 12
    A device according to claim 1, further comprising:impedance means for variably impeding flow through the conduit at a constriction point (80), the size of the constriction point (80) varying as the member (5) moves, the impedance means extending only part way into the passageway, so that a portion of the flow through the passageway bypasses the constriction point (80). Dispositif selon la revendication 1, comprenant en outre : des moyens d'impédance pour entraver de manière variable l'écoulement à travers le conduit en un point de constriction (80), la dimension de point de constriction (80) variant lorsque l'élément (5) se déplace, les moyens d'impédance s'étendant seulement partiellement dans le passage, de telle sorte qu'une partie de l'écoulement à travers le passage contourne le point de constriction (80). Einrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Widerstandsvorrichtung, die die Strömung durch die Leitung an einem Verengungspunkt (80) veränderbar behindert, wobei sich die Größe des Verengungspunkts (80) verändert, wenn sich das Teil (5) bewegt, und sich die Widerstandsvorrichtung nur ein Stück weit in den Durchgang erstreckt, so dass ein Teil der Strömung durch den Durchgang den Verengungspunkt (80) umgeht.
  13. 13
    A device according to claim 12, further comprising:restoring means for exerting a torque on the member (5) about the pivot point (84) so as to tend to lessen the impedance on the fluid flow, and so that when there is not flow through the conduit the impedance caused by the impedance means is relatively low. Dispositif selon la revendication 12, comprenant en outre : des moyens de rétablissement pour exercer un couple sur l'élément (5) autour du point de pivot (84) de telle manière à diminuer l'impédance sur l'écoulement de fluide, et de telle sorte que lorsqu'il n'y a aucun écoulement à travers le conduit l'impédance réalisée par les moyens d'impédance est relativement faible. Einrichtung nach Anspruch 12, auch umfassend: eine Rückstellvorrichtung, die ein Drehmoment um den Drehpunkt (84) auf das Teil (5) ausübt und dadurch versucht, den Widerstand auf die Fluidströmung zu verringern, so dass der von der Widerstandsvorrichtung verursachte Widerstand relativ gering ist, wenn keine Strömung durch die Leitung erfolgt.
  14. 14
    A device according to any of claims 12 or 13, wherein the impedance means includes movable and fixed portions (961 and 964), the fixed portion (964) being fixedly attached to the conduit so that it does not move with respect to the conduit, the movable portion (961) being attached to the member (5) at a point other than the pivot point (84), so that the movable portion (961) moves as the member (5) moves, the fixed and movable portions (964 and 961) defining a plurality of constriction points (80), the size of each constriction point (80) varying as the member (5) moves, the impedance means extending only part way into the passageway, so that a portion of the flow through the passageway bypasses the constriction points (80) defined by the fixed and movable portions (964 and 961). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, dans lequel les moyens d'impédance comprennent des parties mobile et fixe (961 et 964), la partie fixe (964) étant reliée fixement au conduit de telle sorte qu'elle ne se déplace pas par rapport au conduit, la partie mobile (961) étant reliée à l'élément (5) en un point autre que le point de pivot (84) de telle sorte que la partie mobile (961) se déplace lorsque l'élément (5) se déplace, les parties fixe et mobile (964 et 961) définissant une pluralité de points de constriction (80), la dimension de chaque point de constriction (80) variant lorsque l'élément (5) se déplace, les moyens d'impédance s'étendant seulement partiellement dans le passage, de telle sorte qu'une partie de l'écoulement à travers le passage contourne les points de constriction (80) définis par les parties fixe et mobile (964 et 961). Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 12 oder 13, wobei die Widerstandsvorrichtung bewegliche und feste Abschnitte (961 und 964) enthält, und der feste Abschnitt (964) fest mit der Leitung verbunden ist, so dass er sich bezüglich der Leitung nicht bewegt, und der bewegliche Abschnitt (961) an dem Teil (5) an einem Punkt befestigt ist, der nicht der Drehpunkt (84) ist, so dass sich der bewegliche Abschnitt (961) bewegt, wenn sich das Teil (5) bewegt, und der feste und der bewegliche Abschnitt (964 und 961) eine Anzahl Verengungspunkte (80) bestimmen, wobei sich die Größe eines jeden Verengungspunkts (80) verändert, wenn sich das Teil (5) bewegt, und sich die Widerstandsvorrichtung nur teilweise in den Durchgang erstreckt, so dass ein Teil der Strömung durch den Durchgang die Verengungspunkte (80) umgeht, die durch die festen und die beweglichen Abschnitte (964 und 961) bestimmt sind.
  15. 15
    A device according to claim 14, further including a throttle valve (65) for variably restricting the flow bypassing the constriction points (80) defined by the fixed and movable portions (964 and 961) of the impedance means. Dispositif selon la revendication 14, comprenant en outre un clapet d'étranglement (65) pour restreindre de manière variable l'écoulement contournant les points de constriction (80) définis par les parties fixe et mobile (964 et 961) des moyens d'impédance. Einrichtung nach Anspruch 14, zudem umfassend ein Drosselventil (65), das die Strömung veränderbar einschränkt, die die Verengungspunkte (80) umgeht, die durch die festen und beweglichen Abschnitte (964 und 961) der Widerstandsvorrichtung bestimmt sind.
  16. 16
    A device according to claim 15, wherein the throttle valve (65) is adjustable. Dispositif selon la revendication 15, dans lequel le clapet d'étranglement (65) est ajustable. Einrichtung nach Anspruch 15, wobei das Drosselventil (65) einstellbar ist.
  17. 17
    A device according to any of claims 14-16, wherein the movable portion (961) is fixedly attached to the member (5). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, dans lequel la partie mobile (961) est reliée fixement à l'élément (5). Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 16, wobei der bewegliche Abschnitt (961) fest am Teil (5) befestigt ist.
  18. 18
    A device according to any of claims 14-17, wherein the movable portion (961) of the impedance means is attached to the member (5) at a point downstream from the pivot point (84), and the restoring means includes the weight of the member (5) upstream of the pivot point (84). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 14 à 17, dans lequel la partie mobile (961) des moyens d'impédance est reliée à l'élément (5) en un point en aval par rapport au point de pivot (84), et les moyens de rétablissement comprennent le poids de l'élément (5) en amont du point de pivot (84). Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 17, wobei der bewegliche Abschnitt (961) der Widerstandsvorrichtung an dem Teil (5) an einem Punkt stromabwärts des Drehpunkts (84) befestigt ist, und die Rückstellvorrichtung das Gewicht des Teils (5) stromaufwärts des Drehpunkts (84) enthält.
  19. 19
    A device according to any of claims 14-18, wherein the member (5) includes a counterweight (90) movably mounted to the member (5) with respect to the pivot point (84) so as to permit adjustment of the torque exerted on the member (5). Dispositif selon l'une des revendications 14 à 18, dans lequel l'élément (5) comprend un contre-poids (90) monté de manière mobile sur l'élément (5) par rapport au point de pivot (84) de telle manière à permettre un ajustement du couple exercé sur l'élément (5). Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 18, wobei das Teil (5) ein Gegengewicht (90) enthält, das bezüglich des Drehpunkts (84) beweglich am Teil (5) montiert ist und damit das Einstellen des Drehmoments erlaubt, das auf das Teil (5) ausgeübt wird.
  20. 20
    A device according to claim 13 further including a throttle valve (65) for variably restricting the flow bypassing the constriction point (80). Dispositif selon la revendication 13, comprenant en outre un clapet d'étranglement pour restreindre de manière variable l'écoulement contournant le point de constriction (80). Einrichtung nach Anspruch 13, auch umfassend ein Drosselventil (65), das die Strömung, die den Verengungspunkt (80) umgeht, veränderbar begrenzt.
  21. 21
    A device according to claim 20, wherein the throttle valve (65) is adjustable. Dispositif selon la revendication 20, dans lequel le clapet d'étranglement (65) est ajustable. Einrichtung nach Anspruch 20, wobei das Drosselventil (65) einstellbar ist.
  22. 22
    A device according to any of claims 20 or 21, wherein the impedance means is attached to the member (5) at a point downstream from the pivot point (84), and the restoring means includes the weight of the member (5) upstream of the pivot point (84). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 20 ou 21, dans lequel les moyens d'impédance sont reliés à l'élément (5) en un point en aval par rapport au point de pivot (80) et les moyens de rétablissement comprennent le poids de l'élément (5) en amont du point de pivot (84). Einrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 20 oder 21, wobei die Widerstandsvorrichtung an dem Teil (5) an einem Punkt stromabwärts des Drehpunkts (84) befestigt ist, und die Rückstellvorrichtung das Gewicht des Teils (5) stromaufwärts des Drehpunkts (84) enthält.
  23. 23
    A device according to claim 22, wherein the member (5) includes a counterweight (90) movably mounted to the member (5) with respect to the pivot point (84) so as to permit adjustment of the torque exerted on the member (84). Dispositif selon la revendication 22, dans lequel l'élément (5) comprend un contre-poids (90) monté de manière mobile sur l'élément (5) par rapport au point de pivot (84) de manière à permettre un ajustement du couple exercé sur l'élément (5). Einrichtung nach Anspruch 22, wobei das Teil (5) ein Gegengewicht (90) enthält, das bezüglich des Drehpunkts (84) beweglich am Teil (5) montiert ist und damit das Einstellen des Drehmoments erlaubt, das auf das Teil (5) ausgeübt wird.
Independent claims23