CN118575146A - 压力调节器和用于流体压力调节的方法 - Google Patents

Abstract

一种气体调节器包括阀室本体，阀室本体容纳该调节器的两个阀。移动以打开及关闭这两个阀的阀元件经由同一开口被接纳到阀室本体中，该开口由塞封闭。该塞可以限定第一阀座以及用于刺穿压缩气缸的穿刺元件。保持器可以将垫圈保持在阀座处，并且为阀元件和阀元件弹簧提供孔或其他支承。

Description

压力调节器和用于流体压力调节的方法

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2021年10月8日提交的第63/253871号美国临时申请的优先权，该申请通过引用其整体并入本文中。

技术领域

本发明涉及压力调节器，比如涉及用于将相对高压的输入气体调节为相对低压的输出气体的多级气体压力调节器。

发明内容

本发明的各方面涉及一种压力调节器，比如一种接收相对高压例如1000psi至3000psi的气体，并输出较低压力比如10psi至50psi的气体的调节器。在一些实施方式中，调节器可以与压缩气缸比如容纳有液态二氧化碳的缸一起使用，并且可以作为气体输送装置的一部分，所述气体输送装置比如是轮胎充气装置、饮料分配设备或者使用压力调节式流体源的其他气动或液压装置。

在一些方面，压力调节器包括阀室本体，该阀室本体限定了从阀室本体的第一端部处的第一开口延伸至阀室本体的第二端部处的第二开口的腔。阀室本体可以限定第二阀座，第二阀座位于腔中邻近例如与第一开口相对的第二开口。第二级阀元件可以构造成经由第一开口被接纳到腔中，并且能够在腔中移动以在第二阀座处打开及关闭第二级阀。另外，第一级阀元件可以构造成经由第一开口被接纳到腔中，并且能够在腔中移动以打开及关闭第一级阀，从而控制加压气体流入到腔中。通过将第一级阀元件和第二级阀元件构造成经由通向阀室本体腔的共同开口能够被接纳到阀室本体中，可以简化调节器的制造和组装。

在一些实施方式中，塞可以接合在阀室本体的第一端部处，其中塞限定了第一阀座，该第一阀座由第一级阀元件接触，以打开及关闭第一级阀。在一些情况下，第一阀座可以在塞的位于腔中的内侧部上，并且塞可以包括穿刺元件，该穿刺元件在塞的位于腔外的外侧部上并构造成刺穿气缸的气体出口。塞可以具有从穿刺元件延伸至第一阀座的气体通道，例如，使得从穿刺元件处的气缸或其他源接收到的气体可以被输送至第一阀座。在一些情况下，塞限定了第一孔，第一阀座位于第一孔中，并且第一级阀元件的一部分可以在第一孔中相对于第一阀座以滑动的方式进行移动。在一些实施方式中，第一级阀元件可以与第一孔密封接合，以在第一级阀元件相对于第一孔的整个运动范围内形成并保持气密密封。另外，或者替代性地，在一些实施方式中，第一级阀元件可以与腔的内表面密封接合，以在第一级阀元件相对于阀室本体的整个运动范围内形成并保持气密密封。

在一些情况下，第一级弹簧可以构造成使第一级阀元件朝向阀室本体的第二端部偏置并打开第一级阀。在一些情况下，腔中的气体压力可以促使第一级阀元件抵抗第一级弹簧的偏置并且朝向阀室本体的第一端部移动，以关闭第一级阀。

在一些实施方式中，保持器可以被接纳在腔中并限定第二孔，第二级阀元件能够在第二孔中相对于第二阀座移动。在第二孔中可以设置有第二级弹簧，并且第二级弹簧构造成使第二级阀元件朝向第二阀座偏置并关闭第二级阀。在一些情况下，第二阀垫圈可以构造成与第二级阀元件接合并形成密封，以关闭第二级阀。保持器可以构造成将第二阀垫圈保持在第二阀座附近以与阀室本体接触。在一些实施方式中，第二级阀元件可以包括球形件，并且第一级阀元件可以包括活塞。

在一些实施方式中，第二级活塞可以布置成相对于阀室本体移动，以打开及关闭第二级阀。第二级活塞可以具有内侧部和外侧部，其中阀室本体的一部分被接纳在第二级活塞的内侧部处。在一些情况下，第二级活塞可以包括柱塞，该柱塞构造成延伸到第二开口中以与第二阀元件接触，从而打开第二级阀。第二级活塞弹簧可以构造成使第二级活塞偏置以打开第二级阀。第二级活塞的内侧部处的气体压力可以促使第二级活塞抵抗第二级活塞弹簧的偏置而移动，并关闭第二级阀。第二级活塞、第二级活塞弹簧和阀室本体可以位于壳体内。

在一些方面，压力调节器包括阀室本体和塞，阀室本体限定了从该阀室本体的第一端部处的第一开口延伸的腔，该塞接合在阀室本体的第一端部处。塞可以在塞的位于腔中的内侧部上限定第一阀座，并且塞可以具有穿刺元件，该穿刺元件在塞的位于腔外的外侧部上并构造成刺穿气缸的气体出口。气体通道可以从穿刺元件延伸至第一阀座。第一级阀元件可以在腔中移动以与第一阀座接合及断开接合，并且因此打开及关闭第一级阀，以控制加压气体流入到腔中。通过提供具有穿刺元件和第一阀座两者的塞，可以使调节器更加紧凑，并且减少暴露于高气体压力的部件的数量。

在一些实施方式中，塞可以限定第一孔，第一阀座位于第一孔中，并且第一级阀元件的一部分可以在第一孔中相对于第一阀座以滑动的方式移动，例如，以打开及关闭第一级阀。在一些情况下，第一级阀元件与第一孔密封接合，以在第一级阀元件相对于第一孔的整个运动范围内形成并保持气密密封。附加地或替代性地，第一级阀元件可以与腔的内表面密封接合，以在第一级阀元件相对于阀室本体的整个运动范围内形成并保持气密密封。

在一些实施方式中，第一级弹簧可以构造成使第一级阀元件朝向阀室本体的第二端部偏置并打开第一级阀。腔中的气体压力可以促使第一级阀元件抵抗第一级弹簧的偏置而移动，并且与第一阀座接触，以关闭第一级阀。

在一些实施方式中，腔可以从第一开口延伸至阀室本体的第二端部处的第二开口，其中阀室本体限定了第二阀座，第二阀座位于腔中邻近第二开口。在一些实施方式中，第二级阀元件可以被接纳到腔中并且能够在腔中移动，以在第二阀座处打开及关闭第二级阀。

在一些情况下，保持器可以被接纳在腔中并限定第二孔，第二级阀元件能够在第二孔中相对于第二阀座移动。第二级弹簧可以被接纳在第二孔中，并且构造成使第二级阀元件朝向第二阀座偏置并关闭第二级阀。第二阀垫圈可以构造成与第二级阀元件接合并形成密封以关闭第二级阀，并且保持器可以构造成将第二阀垫圈保持在第二阀座附近以与阀室本体接触。在一些情况下，第一级阀元件和第二级阀元件可以经由第一开口被接纳到腔中。

在一些情况下，第二级活塞可以布置成相对于阀室本体移动，以打开及关闭第二级阀，其中第二级活塞具有内侧部和外侧部，并且阀室本体的一部分被接纳在第二级活塞的内侧部处。在一些情况下，第二级活塞包括柱塞，该柱塞构造成延伸到第二开口中以与第二阀元件接触，从而打开第二级阀。第二级活塞弹簧可以构造成使第二级活塞偏置以打开第二级阀。第二级活塞的内侧部处的气体压力可以促使第二级活塞抵抗第二级活塞弹簧的偏置而移动，并关闭第二级阀。第二级活塞、第二级活塞弹簧和阀室本体可以位于壳体中。

下面进一步描绘并描述该装置的各种示例性实施方式。

附图说明

参照附图对实施方式进行描述，附图包括：

图1示出了包括调节器的气体输送装置的示意图，该调节器包括本文中所述的特征；以及

图2示出了说明性实施方式中的多级流体压力调节器的横截面侧视图。

具体实施方式

下文参照说明性实施方式来描述本发明的各方面，但是应当理解的是，不应当鉴于所描述的具体实施方式来狭义地解释本发明的各方面。因此，本发明的各方面不限于本文中所描述的实施方式。还应当理解，本发明的各方面可以单独使用并且/或者以彼此之间任何适当的组合来使用，并且因此各个实施方式不应当被解释为需要特征的任何特定的一种或一种组合。相反，在不相互排斥的程度上，所描述的实施方式的一个或更多个特征可以与任何其他合适的特征相结合。例如，描述了一些方面，其中第一级阀元件和第二级阀元件可以通过同一开口而设置到阀本体腔中，并且描述了与用于阀本体腔的塞有关的其他方面，该塞包括第一级阀座和穿刺元件两者。这些方面可以在调节器或其他阀配置中一起使用或单独使用。类似地，描述了关于垫圈保持器的方面，该垫圈保持器限定了孔或者以其他方式支承阀元件和弹簧，并且将垫圈保持在阀座处。该方面同样可以单独用于调节器或其他阀中，或者与其他方面结合使用。

图1示出了气体输送装置100的示意图，该气体输送装置100可以接收并使用加压气体以用于任何合适的目的，比如给轮胎、救生衣或其他物品充气，对起泡饮料容器进行加压或重新加压，将加压气体提供到酒瓶中以迫使酒从瓶中流出等。装置100包括调节器1，调节器1可以具有本文中所述的一个或更多个特征。调节器1可以流体联接至加压气缸14或其他合适的加压气体源，比如与容纳加压气体的容器连接的软管或配件。加压气体源可以向调节器1提供相对高压比如1000psi或更高压力的气体。在一些实施方式中，调节器1可以具有穿刺吹管或穿刺元件42，当气体出口141和穿刺元件42被迫接合时，所述穿刺元件42可以穿透或刺穿气缸14的金属盖或其他气体出口141。缸14和穿刺元件42可以以不同的方式进行接合，比如通过连杆、杆、液压压头等方式进行接合。在一些实施方式中，气缸14可以被接纳到保持器13中，该保持器13构造成与调节器1或装置壳体11的其他部分接合，以便迫使缸14与调节器1接合。例如，保持器13可以与装置壳体11螺纹接合，使得将保持器13紧固到壳体11上，使气体出口141迫压到穿刺元件42上，因此出口141被打开，并且加压气体被输送至穿刺元件42。调节器1可以将从缸14或其他气体源接收到的气体的压力例如从1000psi至3000psi或更高压力降低，并且以期望的压力比如5psi至50psi输出气体。调节器1的出口84可以流体联接至气体导管16，该气体导管16可以将从调节器1输出的加压气体引导至装置100的任何合适的部分，比如引导至装置100的气体出口12。气体出口12可以具有阀，该阀通常是关闭的，但是可以打开以释放加压气体，以用于供另一物品、比如自行车轮胎接收加压气体。例如，气体出口12可以被按压成与接收加压气体的物品的阀杆或其他部分接触，这使得阀打开，并且加压气体被输送至该物品。指示器15可以提供导管16中气体压力的指示，比如通过对导管16中的压力的数字或其他可见指示进行显示。这种压力指示可以指示从调节器1输出的压力和/或流体联接至气体出口12并且从装置100接收加压气体的物品(比如轮胎或瓶)的压力。图1仅示出了一个可以采用包括本文中所述特征的调节器1的示例装置100，并且应当理解的是，调节器1可以用于任何合适的装置中并且用于任何合适的目的。

图2图示了包含本文中所述的一个或更多个特征的两级压力调节器1的横截面图。在一些实施方式中，压力调节器1具有两级以调节由调节器1输出的气体的压力。例如，图1示出了第一级10和第二级20，所述第一级10和第二级20操作以降低在穿刺元件42处接收的来自气缸14(该气缸14可以输出约2600psi至3000psi或更大或更小压力的气体)的压力。第一级10可以将从气缸14接收到的气体的压力降低至第一水平，例如在30psi至60psi的范围内，而第二级20可以将从第一级10接收到的气体的压力降低至调节器1的气体出口84处所提供的更低水平，例如在15psi至30psi的范围内。虽然图2中的实施方式包括两级以用于进行压力调节，但是调节器1可以实现为单级或三级或更多级调节器。此外，尽管本文中所述的实施方式与容纳二氧化碳(CO2)气体的加压气缸一起使用，但也可以使用诸如氩气、氮气或氧气之类的其他加压气体或流体以及其他类型的气体源，比如在出口处具有可操作阀而不是可穿刺气体出口141的气体容器。

在一些实施方式中，调节器1可以具有阀室本体3，该阀室本体3包含调节器的两个阀，例如第一级阀10和第二级阀20，或者第一级阀10和开/关出口阀20。这可以使调节器1的布置紧凑并且/或者更易于组装。例如，阀室本体3可以限定了腔31，腔31从阀室本体3的第一端部处的第一开口32延伸至阀室本体的第二端部处的第二开口33。第一级阀元件5和第二级阀元件6两者可以经由第一开口32被接纳到腔31中，并且第一开口32可以被塞4覆盖，该塞4在第一端部处与阀室本体3接合并且将第一级阀元件和第二级阀元件捕获在腔31中。在调节器1的组装期间，可以首先将第二级阀元件6设置到腔31中，随后将第一级阀元件5设置到腔31中，并且然后使塞4与阀室本体3接合。第一级阀元件5可以在腔31中移动以打开及关闭第一级阀10，并且第二级阀元件6可以在腔31中移动以打开及关闭第二级阀20。在一些实施方式中，塞4可以限定了第一阀座41，并且第一级阀元件5可以在腔31中朝向及远离第一阀座41移动，以打开及关闭第一级阀10，并且因此控制加压气体从穿刺元件42流入到腔31中。例如，第一级阀元件5可以朝向第一阀座41移动，使得第一级阀元件5的一部分与第一阀座41接触以关闭第一级阀10，并且第一级阀元件5可以移动远离第一阀座41并且与第一阀座41脱离接触以允许气体流过第一阀座41。在一些实施方式中，阀室本体3可以限定第二阀座61，第二阀座61位于腔31中邻近第二开口33，并且第二级阀元件6可以朝向及远离第二阀座61移动，以打开及关闭第二级阀20。例如，第二级阀元件6可以朝向第二阀座61移动且与第二阀座61接触以关闭第二级阀20，并且第二级阀元件6可以移动远离第二阀座61并且与第二阀座61脱离接触以打开第二级阀20。

在一些实施方式中，塞4可以限定第一阀座41以及接收高压气体的穿刺元件42(或其他特征)两者。例如，第一阀座41可以在塞4的位于腔31中的内侧部上，并且穿刺元件42可以在塞4的位于腔31外的外侧部上。气体通道可以从穿刺元件42延伸至第一阀座41，因此从穿刺元件42处的气缸接收到的高压气体可以被传送至第一阀座41。这种布置可以有助于减少使调节器1的除了塞4之外的部分抵抗相对高的压力(例如，1000psi至3000psi)的需要，例如，这是因为仅塞4和第一级阀元件5的覆盖第一阀座41的部分在第一级阀10关闭时受到这种压力。这与下述调节器形成对比：该调节器的室中容纳有高压气体，第一级阀元件或其他级阀元件在该室中移动以打开及关闭第一级阀。在诸如图2中的实施方式的实施方式中，高压气体(例如，处于从气缸14或其他源输出的水平)仅位于塞4的从穿刺元件42延伸至第一阀座41的气体通道中。应当注意的是，限定第一级阀座和穿刺元件两者的塞4的特征不需要与具有图2中所示的特定特征的两级调节器或调节器一起使用。相反，该特征可以与单级调节器以及具有不同于图2中所示的阀或其他配置的调节器一起使用。例如，第二级阀20可以构造成由用户手动打开/关闭而不具有压力调节功能。

尽管不是需要的，但是塞4可以限定第一孔43，第一阀座41位于第一孔43中。第一级阀元件5的一部分可以在第一孔43中相对于第一阀座41以滑动的方式进行移动，例如，如图2中所示，沿着第一孔43的长度上下滑动。可以在第一级阀元件5与第一孔43之间设置有密封件52，因此第一级阀元件5与第一孔43密封接合，以在第一级阀元件5相对于第一孔43的整个运动范围内形成并保持气密密封。例如，第一级阀元件5的位于第一孔43中的部分可以移动以打开及关闭第一级阀10，同时持续地保持与第一孔43的密封，例如，使得由第一级阀10释放的气体通过第一级阀元件5进入气体通道54，而不是通过第一孔43与第一级阀元件5的位于第一孔43中的部分之间的空间离开。第一级阀元件5也可以与腔31的内表面密封接合，以在第一级阀元件5相对于阀室本体3的整个运动范围内形成并保持气密密封。例如，可以在第一级阀元件5与腔31的内表面之间设置有密封件53，在第一级阀元件5移动以打开及关闭第一级阀10时，密封件53保持第一级阀元件5与阀室本体3之间的密封接合。因此，在第一级阀元件5的上部端部处离开气体通道54的气体不可以向下流入到第一级阀元件5与阀室本体3之间的空间中，因为密封件53阻止了这种流动。因此，除非通过第二级阀20释放，否则第一级阀元件5上方空间中的气体压力将被截留。第一级阀元件5上方的腔31中的这种气体压力促使第一级阀元件5向下移动并且接触第一阀座41以关闭第一级阀10。例如，穿过第一级阀元件5的气体通道54最初可以在第一级阀元件5的与第一阀座41接触的远端端部上方的位置处径向向内延伸。气体通道54从该径向向内的部分开始轴向向上延伸并远离第一阀座41，到达第一级阀元件5的上部部分，在该上部部分处形成凹形形状。气体通道54的上部端部处的气体压力、例如凹形形状处的气体压力在第一级阀元件5上施加向下的力，以关闭第一级阀10。相反地，第一级阀元件5通过第一级弹簧56而向上偏置，即移动远离第一阀座41并打开第一级阀10。第一级弹簧56定位在塞4与第一级阀元件5的上部部分之间，并且促使第一级阀元件5的位于第一孔43中的部分移动远离第一阀座41。由第一级弹簧56施加在第一级阀元件5上的力与第一级阀元件5的上部端部处的气体压力之间的平衡影响了第一级阀10的压力调节功能。当第一级弹簧56的偏置大于促使第一级阀元件5向下移动的气体压力时，第一级阀5将被打开并且允许加压气体流入到气体通道54中。相反地，当促使第一级阀元件5向下移动并关闭第一级阀10的气体压力大于第一级弹簧56的力时，第一级阀10将关闭。如将理解的是，第一级弹簧56的弹簧刚度和第一级阀元件5的尺寸/形状可以构造成通过第一级阀10提供期望的气体压力输出。

气体从第一级阀元件5的气体通道54流动至第二级阀20。在一些实施方式中，保持器6(例如，经由第一开口32)被接纳在腔31中，并且限定了第二孔63，第二级阀元件7能够在第二孔63中相对于第二阀座61移动。第二级弹簧71可以设置在第二孔63中，以使第二级阀元件7朝向第二阀座61偏置并关闭第二级阀20。例如在第二级弹簧71的偏置和第二级阀元件7上的第二孔63中的气体压力将元件7朝向第二阀座61推动时，第二阀垫圈62可以构造成与第二级阀元件7接合并形成密封，以关闭第二级阀20。第二级阀元件7与垫圈62接合可以形成密封，该密封关闭第二级阀20。在一些实施方式中，第二孔63中的气体压力和第二级弹簧71的力可以使第二级阀元件7与第二阀座61接触，从而除了第二级阀元件7与垫圈62之间的密封之外形成第二密封。这可以帮助延长垫圈62的寿命，例如，因为第二阀座61和第二级阀元件7可以是相对刚性的，并且在座61和元件7不变形的情况下保持密封。这可以限制垫圈62在第二级阀20保持关闭时需要变形并抵抗第二级阀元件7的关闭力的程度。换言之，第二阀座61可以在不工作时间段期间和高压情况下限制第二阀元件7的运动，从而防止垫圈62过度变形和/或永久变形，即当第二级阀20关闭时，第一阀座61支承第二级阀元件7，从而能够长期容纳未使用的气体。此外，支承性阀座的这种设计使得极高的压力和压力冲击能够可靠地包含在阀室本体3内，如同在刺穿压缩气体筒时的情况一样，其中最初的筒刺穿可以使第一级阀10和第二级阀20受到高压气体的冲击。刚性阀座限制阀元件行程的其他优点允许阀组件在使用期间承受低温和高温以及温度波动，从而影响垫圈硬度，这在使用高压压缩气缸时是常见的，特别是在高的流速下，气体由于在离开缸时从缸中的基本上液相变为气相，因而气体是冷的。垫圈62的受控有限压缩防止垫圈产生永久压缩形变，但是也允许可靠的密封。

在一些实施方式中，保持器6可以构造成将第二阀垫圈62保持在第二阀座61附近以与阀室本体3接触，或者以其他方式将垫圈62保持就位以与第二级阀元件7形成适当的密封。例如，当第二级阀20打开和/或关闭时，保持器6的上部端部可以与垫圈62的下部侧部接触并且将垫圈62保持就位。应当注意的是，下述保持器的特征可以单独用于任何合适的阀配置并且不需要与本文中所述的其他特征相结合：该保持器用于将垫圈保持在阀座处，并且为能够移动以在阀座处打开及关闭阀的阀元件以及用于使阀元件偏置的弹簧提供孔或者以其他方式支承该阀元件和弹簧。在组装期间，可以首先将第二阀垫圈62引入到腔31中并且将第二阀垫圈62定位在第二阀座61附近。之后，可以将第二级阀元件7和第二级弹簧71设置到第二孔63中，并且可以将组装好的第二级阀元件7、弹簧71和保持器6设置到腔31中。保持器6可以压配合、粘附、紧固或以其他方式于腔31中固定就位，例如，通过将保持器6的外表面与腔31的内壁接合来实现。保持器6可以在第二孔63的下部端部处具有开口，该开口允许气体从气体通道54流入到第二孔63中，但是该开口足够小以确保弹簧71和/或阀元件7保持在第二孔63中。保持器6可以具有凸台或突出部分，该凸台或突出部分限定了第二孔63的下部端部，并且第一级阀元件5可以布置成接纳凸台的至少一部分，例如，凸台可以被接纳到第一级阀元件5的上部端部处的凹形形状中。这种布置可以提供更紧凑的设计，例如，这种布置在第一级阀元件5移动以打开及关闭第一级阀10的方向上具有相对短的长度。

为了打开第二级阀20，必须在第二级阀元件7上施加力，以使元件7移动而与第二阀座61(以及垫圈62，如果提供的话)脱离接触。这可以通过不同的方式来实现，比如通过用户可操作的按钮、杆或其他元件来实现，通过所述按钮、杆或者其他元件，用户可以使第二级阀元件7向下移动并且与第二阀座61/垫圈62脱离接触。在这种情况下，由调节器1输出的气体的压力将不由第二级阀20调节，而仅由第一级阀10调节。调节器1的其他部分或保持器6的第二孔63的下部端部处的开口可以构造成阻止气体流动，例如，作为限流器操作，并且因此允许在保持器6与第一级阀元件5之间的空间中建立压力，该压力适于关闭第一级阀10并调节气体压力输出，即使第二级阀20持续地打开时亦是如此。在一些实施方式中，第二级阀20可以操作成调节从阀20输出的气体压力。例如，如图2中所示的，第二级活塞8可以布置成相对于阀室本体3进行移动，以打开及关闭第二级阀20。第二级活塞8可以具有内侧部(例如，该内侧部限定了可以供阀室本体3的一部分被接纳到其中的腔或空间)和外侧部。第二级活塞8可以在内侧部处具有柱塞81，例如在第二级活塞8向下移动或朝向阀室本体3移动时，该柱塞81构造成延伸到第二开口33中以与第二阀元件7接触，从而打开第二级阀20。柱塞81可以具有与第二级阀元件7接触的凸形端部，这可以提供优点，特别是如果阀元件7构造为球形球体的话亦是如此。柱塞81的凸形端部可以使球形元件7在打开时大致沿随机方向移动，从而避免座61或垫圈62上出现过度磨损区域。第二级活塞8的内侧部处的气体压力促使活塞8向上移动并且允许第二级阀20关闭。(位于活塞8的外侧部的一部分与调节器壳体2的内壁之间的密封件82防止气体从活塞8的内侧部流出；因此，从第二级阀20释放的气体将被截留在活塞8的内侧部处，除非气体经由气体出口84释放。)另一方面，第二级活塞弹簧83将第二级活塞8偏置成向下移动，以打开第二级阀20。第二级活塞弹簧83作用在活塞8上的力可以通过旋转与调节器壳体2螺纹接合的盖21来调节。可以理解的是，第二级活塞弹簧83的力与活塞8内侧部处的压力之间的平衡将控制由第二级阀20输出的气体的压力。

在一些实施方式中，包括上述实施方式，第一级阀元件5包括活塞，并且第二级阀元件7包括球形件，例如如图2中所示的。然而，阀元件不限于这些布置并且可以以其他方式进行配置。通过将阀室本体3的第二端部(第二开口33所在位置)插入到壳体2的接纳开口22中，阀室本体3可以由调节器壳体2支承。本体3可以通过摩擦或过盈配合、粘合剂、紧固件、螺纹接合等方式与接纳开口22接合。在壳体2与本体3之间可以设置有密封件23，例如，以有助于防止气体压力从活塞8的内侧部泄漏。阀室本体3和接纳开口22可以具有台阶状特征，例如，直径或其他尺寸变化，使得本体3可以相对于壳体2可靠地定位。这可以有助于确保活塞8可以与第二级阀元件7适当地相互作用。调节器1的气体出口84可以附接至柔性软管、联接器或其他布置结构，以接收来自调节器1的气体。联接器可以包括允许气体出口84相对于壳体2移动的特征，例如因为气体出口84从活塞8延伸，因此活塞8能够移动以控制第二级阀20的打开及关闭。

因此在描述了本发明的至少一个实施方式的几个方面之后，应当理解，本领域技术人员将容易做出各种改变、修改和改进。这些改变、修改和改进意在成为本公开的一部分，并且意在落入本发明的精神和范围内。因此，上述描述和附图仅作为示例。

Claims (34)

1.一种压力调节器，所述压力调节器包括：

阀室本体，所述阀室本体限定了从所述阀室本体的第一端部处的第一开口延伸至所述阀室本体的第二端部处的第二开口的腔，所述阀室本体限定了第二阀座，所述第二阀座位于所述腔中邻近所述第二开口；

第二级阀元件，所述第二级阀元件经由所述第一开口被接纳到所述腔中并且能够在所述腔中移动，以在所述第二阀座处打开及关闭第二级阀；以及

第一级阀元件，所述第一级阀元件经由所述第一开口被接纳到所述腔中并且能够在所述腔中移动，以打开及关闭第一级阀，从而控制加压气体流入到所述腔中。

2.根据权利要求1所述的调节器，所述调节器还包括塞，所述塞接合在所述阀室本体的所述第一端部处，所述塞限定了第一阀座，所述第一阀座由所述第一级阀元件接触，以打开及关闭所述第一级阀。

3.根据权利要求2所述的调节器，其中，所述第一阀座在所述塞的位于所述腔中的内侧部上，所述塞还包括穿刺元件，所述穿刺元件在所述塞的位于所述腔外的外侧部上，并且构造成刺穿气缸的气体出口，所述塞具有从所述穿刺元件延伸至所述第一阀座的气体通道。

4.根据权利要求2所述的调节器，其中，所述塞限定了第一孔，所述第一阀座位于所述第一孔中，并且其中，所述第一级阀元件的一部分能够在所述第一孔中相对于所述第一阀座以滑动的方式进行移动。

5.根据权利要求4所述的调节器，其中，所述第一级阀元件与所述第一孔密封地接合，以在所述第一级阀元件相对于所述第一孔的整个运动范围内形成并保持气密密封。

6.根据权利要求1所述的调节器，其中，所述第一级阀元件与所述腔的内表面密封接合，以在所述第一级阀元件相对于所述阀室本体的整个运动范围内形成并保持气密密封。

7.根据权利要求6所述的调节器，所述调节器还包括第一级弹簧，所述第一级弹簧构造成使所述第一级阀元件朝向所述阀室本体的所述第二端部偏置并打开所述第一级阀。

8.根据权利要求7所述的调节器，其中，所述腔中的气体压力促使所述第一级阀元件抵抗所述第一级弹簧的偏置并朝向所述阀室本体的所述第一端部移动，以关闭所述第一级阀。

9.根据权利要求1所述的调节器，所述调节器还包括保持器，所述保持器被接纳在所述腔中并限定了第二孔，所述第二级阀元件能够在所述第二孔中相对于所述第二阀座移动。

10.根据权利要求9所述的调节器，所述调节器还包括位于所述第二孔中的第二级弹簧，所述第二级弹簧构造成使所述第二级阀元件朝向所述第二阀座偏置并关闭所述第二级阀。

11.根据权利要求9所述的调节器，所述调节器还包括第二阀垫圈，所述第二阀垫圈构造成与所述第二级阀元件接合并形成密封以关闭所述第二级阀，所述保持器构造成将所述第二阀垫圈保持在所述第二阀座附近以与所述阀室本体接触。

12.根据权利要求1所述的调节器，其中，所述第二级阀元件包括球形件。

13.根据权利要求1所述的调节器，其中，所述第一级阀元件包括活塞。

14.根据权利要求1所述的调节器，所述调节器还包括第二级活塞，所述第二级活塞布置成相对于所述阀室本体移动以打开及关闭所述第二级阀，所述第二级活塞具有内侧部和外侧部，所述阀室本体的一部分被接纳在所述第二级活塞的所述内侧部处。

15.根据权利要求14所述的调节器，其中，所述第二级活塞包括柱塞，所述柱塞构造成延伸到所述第二开口中以与所述第二阀元件接触，从而打开所述第二级阀。

16.根据权利要求15所述的调节器，所述调节器还包括第二级活塞弹簧，所述第二级活塞弹簧构造成使所述第二级活塞偏置以打开所述第二级阀。

17.根据权利要求16所述的调节器，其中，所述第二级活塞的所述内侧部处的气体压力促使所述第二级活塞抵抗所述第二级活塞弹簧的偏置而移动，并关闭所述第二级阀。

18.根据权利要求17所述的调节器，所述调节器还包括壳体，所述第二级活塞、所述第二级活塞弹簧和所述阀室本体位于所述壳体中。

19.一种压力调节器，所述压力调节器包括：

阀室本体，所述阀室本体限定了从所述阀室本体的第一端部处的第一开口延伸的腔；

塞，所述塞接合在所述阀室本体的所述第一端部处，所述塞在所述塞的位于所述腔中的内侧部上限定了第一阀座，并且所述塞具有穿刺元件，所述穿刺元件在所述塞的位于所述腔外的外侧部上并构造成刺穿气缸的气体出口，所述塞具有从所述穿刺元件延伸至所述第一阀座的气体通道；以及

第一级阀元件，所述第一级阀元件能够在所述腔中移动以与所述第一阀座接合及断开接合，并且因此打开及关闭第一级阀，以控制加压气体流入到所述腔中。

20.根据权利要求19所述的调节器，其中，所述塞限定了第一孔，所述第一阀座位于所述第一孔中，并且其中，所述第一级阀元件的一部分能够在所述第一孔中相对于所述第一阀座以滑动的方式移动。

21.根据权利要求20所述的调节器，其中，所述第一级阀元件与所述第一孔密封接合，以在所述第一级阀元件相对于所述第一孔的整个运动范围内形成并保持气密密封。

22.根据权利要求19所述的调节器，其中，所述第一级阀元件与所述腔的内表面密封接合，以在所述第一级阀元件相对于所述阀室本体的整个运动范围内形成并保持气密密封。

23.根据权利要求22所述的调节器，所述调节器还包括第一级弹簧，所述第一级弹簧构造成使所述第一级阀元件朝向所述阀室本体的第二端部偏置并打开所述第一级阀。

24.根据权利要求23所述的调节器，其中，所述腔中的气体压力促使所述第一级阀元件抵抗所述第一级弹簧的偏置而移动，并且与所述第一阀座接触，以关闭所述第一级阀。

25.根据权利要求19所述的调节器，其中，所述腔从所述第一开口延伸至所述阀室本体的第二端部处的第二开口，所述阀室本体限定了第二阀座，所述第二阀座位于所述腔中邻近所述第二开口，所述调节器还包括第二级阀元件，所述第二级阀元件被接纳在所述腔中并且能够在所述腔中移动，以在所述第二阀座处打开及关闭第二级阀。

26.根据权利要求25所述的调节器，所述调节器还包括保持器，所述保持器被接纳在所述腔中并限定了第二孔，所述第二级阀元件能够在所述第二孔中相对于所述第二阀座移动。

27.根据权利要求26所述的调节器，所述调节器还包括位于所述第二孔中的第二级弹簧，所述第二级弹簧构造成使所述第二级阀元件朝向所述第二阀座偏置并关闭所述第二级阀。

28.根据权利要求26所述的调节器，所述调节器还包括第二阀垫圈，所述第二阀垫圈构造成与所述第二级阀元件接合并形成密封以关闭所述第二级阀，所述保持器构造成将所述第二阀垫圈保持在所述第二阀座附近以与所述阀室本体接触。

29.根据权利要求25所述的调节器，其中，所述第一级阀元件和所述第二级阀元件经由所述第一开口被接纳到所述腔中。

30.根据权利要求25所述的调节器，所述调节器还包括第二级活塞，所述第二级活塞布置成相对于所述阀室本体移动以打开及关闭所述第二级阀，所述第二级活塞具有内侧部和外侧部，所述阀室本体的一部分被接纳在所述第二级活塞的所述内侧部处。

31.根据权利要求30所述的调节器，其中，所述第二级活塞包括柱塞，所述柱塞构造成延伸到所述第二开口中以与所述第二阀元件接触，从而打开所述第二级阀。

32.根据权利要求31所述的调节器，所述调节器还包括第二级活塞弹簧，所述第二级活塞弹簧构造成使所述第二级活塞偏置以打开所述第二级阀。

33.根据权利要求32所述的调节器，其中，所述第二级活塞的所述内侧部处的气体压力促使所述第二级活塞抵抗所述第二级活塞弹簧的偏置而移动，并关闭所述第二级阀。

34.根据权利要求32所述的调节器，所述调节器还包括壳体，所述第二级活塞、所述第二级活塞弹簧和所述阀室本体位于所述壳体中。