概括地說，本實用新型涉及包括閥內(nèi)件組件的控制閥，其中閥內(nèi)件組件具有閥籠，閥籠具有多個減壓開口，更具體地說，涉及具有閥籠的控制閥閥內(nèi)件，其中閥籠具有被多個V形部(chevron)所環(huán)繞的多個減壓開口。

背景技術(shù)：

流體閥控制流體從一個位置到另一個位置的流動。當流體閥處于關(guān)閉位置時，阻止一側(cè)的高壓流體流向閥的另一側(cè)的較低壓強位置。通常流體閥包含可移動的流體控制構(gòu)件和某種閥座，該閥座與流體控制構(gòu)件協(xié)作以控制通過閥的流體流動。在一些情況下，可能期望流體在流動通過閥時具有特性，例如，以用于減壓。在這些情況下，可以使用閥內(nèi)件組件，該閥內(nèi)件組件包括具有多個減壓開口的閥籠。開口的尺寸和形狀可以設(shè)定成使通過閥內(nèi)件組件的流體流動具有特性，例如，通過減小流體壓強。然而，減壓開口在閥內(nèi)件的下游產(chǎn)生湍流，這導(dǎo)致了不希望的噪聲。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1，示出了一種已知的控制閥10?？刂崎y10包括閥體12，閥體12具有通過流體通道18連接的流體入口14和流體出口16。閥內(nèi)件組件20設(shè)置在流體入口14與流體出口16之間的閥體12內(nèi)。閥內(nèi)件組件20包括閥籠22和閥座24。諸如閥塞26之類的流體控制構(gòu)件設(shè)置在閥籠22內(nèi)，并且閥塞26與閥座24相互作用以控制通過閥體12的流體流動。閥桿28在一端連接到閥塞26并且在另一端連接到致動器30。致動器30控制閥塞26在閥籠22內(nèi)的移動。

如圖2中所示出的，閥籠22包括第一端32和第二端36。閥籠壁38在第一端32與第二端36之間延伸，閥籠壁38形成中空的中心孔，閥塞26在該中空的中心孔內(nèi)滑動以控制通過閥籠22的流體流動。多個閥籠開口40形成在閥籠壁38中。多個閥籠開口40使流動通過閥籠22的流體具有特性，例如，通過在流體流動通過開口40時減小流體的壓強。開口可以是大體上圓形形狀，其具有與閥籠22的縱向軸線A垂直的中心軸線B。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有的閥內(nèi)件組件導(dǎo)致噪聲的問題，提供了一種流體閥，包括：閥體，其具有通過流體通道連接的流體入口和流體出口；閥內(nèi)件組件，其設(shè)置在所述流體通道內(nèi)，所述閥內(nèi)件組件具有閥籠和閥座；流體控制構(gòu)件，其可移動地設(shè)置在所述流體通道內(nèi)，所述流體控制構(gòu)件與所述閥內(nèi)件組件協(xié)作以控制通過所述流體通道的流體流動；多個開口，其設(shè)置在所述閥籠的壁中，所述多個開口使通過所述閥內(nèi)件組件的流體流動具有特性；以及多個V形部，其設(shè)置在所述多個開口中的每個開口周圍，所述多個V形部利用環(huán)繞的流體流動來使離開所述開口的流動平滑，以抑制由流出所述多個開口的所述流體生成的噪聲。

在另一個方面中，一種用于控制閥的閥內(nèi)件組件包括：閥籠；閥座；以及流體控制構(gòu)件，其可移動地設(shè)置在流體通道中，所述流體控制構(gòu)件與所述閥內(nèi)件組件協(xié)作以控制通過所述流體通道的流體流動；其中，多個開口設(shè)置在所述閥籠的壁中，所述多個開口使通過所述閥內(nèi)件組件的流體流動具有特性；并且多個V形部設(shè)置在所述多個開口中的每個開口周圍，所述多個V形部利用環(huán)繞的流體流動來使離開所述開口的流體流動平滑，以抑制由流出所述多個開口的所述流體生成的噪聲。

在另一個方面中，一種用于控制閥的閥內(nèi)件組件的閥籠包括：閥籠壁，其從第一端延伸至第二端，所述閥籠壁形成中空的圓形柱體；多個開口，所述多個開口設(shè)置在所述閥籠壁中，所述多個開口使通過所述閥籠的流體流動具有特性；以及多個V形部，其環(huán)繞所述多個開口中的每個開口，所述多個V形部利用環(huán)繞的流體流動來使離開所述開口的流體平滑，以抑制由流出所述多個開口的所述流體生成的噪聲。

進一步根據(jù)前述方面中的任何一個或多個方面，如上所述的控制閥、閥內(nèi)件組件或閥籠還可以包括以下優(yōu)選形式中的任何一個或多個形式。

在一些優(yōu)選形式中，所述多個V形部由設(shè)置在所述閥籠的外表面中的多個通道來形成。在其它優(yōu)選形式中，所述多個通道包括從所述多個開口中的每個開口向外輻射的至少四個通道，所述多個通道可選地包括與所述閥籠的縱向軸線平行定向的至少一個通道以及與所述閥籠的所述縱向軸線垂直定向的至少一個通道或者相對于所述閥籠的所述縱向軸線以近似45度定向的至少一個通道。

在其它優(yōu)選形式中，所述通道壁相對于所述閥籠壁的所述外表面成角度，所述通道壁區(qū)域在以下的范圍中成角度：在20度至60度之間，優(yōu)選地在30度至50度之間，更優(yōu)選地在35度至45度之間。

在其它優(yōu)選形式中，所述底部從所述閥籠壁的所述外表面向內(nèi)延伸至一深度，所述深度在所述閥籠壁的厚度的40％至20％之間，更優(yōu)選地是所述閥籠壁的所述厚度的大約30％。

在其它優(yōu)選形式中，所述多個通道中的至少一個通道包括在底部會合的兩個通道壁，所述通道壁可選地相對于所述閥籠壁的所述外表面在20度至80度之間的范圍中，優(yōu)選地在30度至70度之間的范圍中，更優(yōu)選地在40度至50度之間的范圍中成角度。

在其它優(yōu)選實施例中，所述底部可選地從所述閥籠壁的所述外表面向內(nèi)延伸至一深度，所述深度在所述閥籠壁的厚度的70％至30％之間，或者在所述閥籠壁的所述厚度的60％至40％之間，或者是所述閥籠壁的所述厚度的大約50％。

根據(jù)本實用新型，本文所描述的流體閥、閥內(nèi)件組件和閥籠有利地提供了降低的噪聲特征。

附圖說明

圖1是具有已知閥內(nèi)件組件的已知控制閥的橫截面視圖；

圖2是圖1的閥內(nèi)件組件的閥籠的近視圖；

圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)來構(gòu)造的降噪閥內(nèi)件組件的閥籠的一個實施例的側(cè)視圖；

圖4是圖3的方框4中所標識的圖3的閥籠的部分的近視圖；

圖5是圖4的圓圈5中所標識的圖3的閥籠的開口中的一個開口的近視圖；

圖6是沿著圖4中的線6-6獲取的圖3的閥籠的縱向橫截面視圖；

圖7是沿著圖4中的線7-7獲取的圖3的閥籠的縱向橫截面視圖；

圖8是沿著圖4中的線8-8獲取的圖3的閥籠的橫向橫截面視圖；

圖9是沿著圖4中的線9-9獲取的圖3的閥籠的橫向橫截面視圖；以及

圖10是示出了根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)來構(gòu)造的閥籠的一個實施例相對于傳統(tǒng)的閥籠所獲得的降噪的噪聲-壓強圖。

具體實施方式

與現(xiàn)有技術(shù)的閥內(nèi)件組件相比，本文所描述的閥內(nèi)件組件和閥籠有利地提供了降低的噪聲特征。所公開的閥內(nèi)件組件和閥籠可以用作單獨的閥內(nèi)件組件或閥籠，或者所公開的閥內(nèi)件組件或閥籠可以與其它閥內(nèi)件組件進行組合以產(chǎn)生在降噪的同時使流體流動具有特性的閥內(nèi)件組件。盡管所公開的閥內(nèi)件組件和閥籠可以用于任何類型的閥，但是所公開的閥內(nèi)件和閥籠在滑動閥桿控制閥、旋轉(zhuǎn)閥、球閥、以及如直插式擴散器中會特別有用。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3-圖9，根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)來構(gòu)造的閥籠122的一個實施例可以包括第一端132和第二端136。閥籠122可以用于傳統(tǒng)的控制閥，例如圖1的控制閥10。閥籠壁138在第一端132與第二端136之間延伸，閥籠壁138形成中空的中心孔，閥塞在該中空的中心孔內(nèi)滑動以控制通過閥籠122的流體流動。多個閥籠開口140形成在閥籠壁138中。多個閥籠開口140使流動通過閥籠122的流體具有特性，例如通過在流體流動通過多個開口140時減小流體的壓強。多個通道142a、142b可以形成在閥籠壁138的外表面144中。在一個實施例中，第一多個開口140中的每個開口可以被從該開口向外輻射的四個相等間隔的通道140a、140b所環(huán)繞。在其它實施例中，多個開口140中的每個開口可以被多于或少于四個相等間隔的通道142所環(huán)繞。例如，多個開口140中的每個開口可以被兩個、三個、四個、五個、六個、七個、九個、十個、十一個、十二個或更多個通道142所環(huán)繞。在圖3-圖5的實施例中，通道142a、142b布置成相對于彼此正交。例如，通道142a可以布置成平行于閥籠122的縱向軸線A，而通道142b可以布置成垂直于閥籠122的縱向軸線A。在其它實施例中，通道142a、142b可以相對于該縱向軸線A以其它角度布置。

每個通道142a、142b可以是V形通道切口或以其它方式銑制或形成在閥籠122的外表面144中。該V形通道可以包括槽或底部150，其形成通道中相對于外表面144的最深部分。第一通道壁152a可以從底部150相對于外表面144以某一角度向外延伸。夾角Z(如圖6中所示出的)可以是在近似20度至近似60度之間的范圍中，優(yōu)選地在近似30度至近似50度之間的范圍中，更優(yōu)選地在近似35度至近似45度之間的范圍中。此外，第二通道壁152b可以從底部150相對于外表面144以與第一通道壁152a的角度Z相同的角度向外延伸。

通道142a、142b的底部150可以遠離外表面144、向內(nèi)延伸到閥籠壁138中至一深度156，該深度156在閥籠壁厚度T的近似40％至近似20％之間，更優(yōu)選地是閥籠壁厚度T的近似30％，如圖7中所示出的。

現(xiàn)在返回圖5，第一通道142a的第一通道壁152a在第一外邊緣160a處與閥籠壁138的外表面144會合，并且第二通道壁152b在第二外邊緣160b處與閥籠壁138的外表面144會合。類似地，第二通道142b的第一通道壁152a在第一外邊緣160a處與閥籠壁138的外表面144會合，并且第二通道142b的第二通道壁152b在第二外邊緣160b處與閥籠壁138的外表面144會合。第一通道142a的第一邊緣160a在開口140處與第二通道160b的第二邊緣160b會合，其形成點或V形部164。其它通道壁的其它外邊緣會合以形成其它V形部164。V形部164改變開口140的出口幾何形狀，使得實現(xiàn)了噪聲的降低。據(jù)認為，V形部164中斷在開口140處的出口流動以及環(huán)繞閥籠122的流體，這引起降低的噪聲源效率。

圖10示出了將不具有V形部的閥籠壁中的開口(用線180表示)與具有V形部的閥籠壁中的開口182進行比較的測試數(shù)據(jù)。該測試數(shù)據(jù)是在具有開口對V形部寬度比率在1:1/2至1:1比率的范圍中并且優(yōu)選地在1:1比率的閥籠壁上收集的。例如，將不具有V形部的1/8英寸的開口(線180)與具有四個V形部(其通過具有寬度為1/8英寸的兩個相交的凹槽形成)的1/8英寸的開口進行比較，產(chǎn)生了近似4分貝至6分貝的降噪，如圖10中所示出的。預(yù)計其它的V形部配置、開口尺寸和壓強顯示相似的結(jié)果，取決于壓強和開口配置，通常降低噪聲在2分貝至8分貝之間。

盡管根據(jù)本公開內(nèi)容的教導(dǎo)，本文已描述了某些閥籠、閥內(nèi)件組件和控制閥，但是所附權(quán)利要求的范圍并不限于此。相反，權(quán)利要求覆蓋落入可允許的等同物的范圍內(nèi)的、本公開內(nèi)容的教導(dǎo)的所有實施例。