[发明专利]流动噪音限制器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请与2011年10月3日提交的美国临时专利申请号61/542,666相关并且要求其优先权，据此通过引用将其全部合并于此。

技术领域

本申请总体上涉及阀。尤其是，本发明涉及冲洗阀或者旋塞阀，其具有流动噪音限制器。

背景技术

许多阀门在他们结构中使用阀座。这些结构中的许多具有阀结构，典型地下降以落座在阀座上。在阀座的区域″上游″与阀座的区域″下游″之间存在压差的情况下，系统的能量以不期望的方式浪费掉。例如，气穴和/或震动可发生，尤其是在阀门关闭的时候。这些情况经常反映在阀门或者其相关联的固定器处或者上游/下游的噪音方面，这是由于传播到整个系统的振动。在液体系统中，这些振动有时候是由包括通常称作水锤的压力波所导致的，该压力波在供给所述阀门的管道系统中传播。在其他时候，由于困在液体中的气体而导致的振动是更加局部的，其提供了不稳定的动态系统，该动态系统区域在一定流动条件下趋于振动。

一种可呈现″噪音″问题的特定类型的阀是冲洗阀，通常用于抽水马桶和小便池。两种特定类型的冲洗阀为人熟知：隔膜冲洗阀和活塞冲洗阀。隔膜型冲洗阀由美国专利US 6,616,119中所示的冲洗阀所例证，该文件通过参考合并于此。活塞型冲洗阀也是已知的，正如由美国专利US 4,261,545中所示的冲洗阀所例证，该文件通过参考合并于此。

冲洗阀或旋塞阀包括具有进口12和出口14的主体10，具有阀座26的阀组件15，在主体10内可朝着或远离阀座26移动以控制从进口12流动到出口14流动的阀构件17。该阀组件15具有压力室50，其作用在阀构件17的一侧上，抵抗阀构件17另一侧上的进口压力。旁路40将该室50与水进口侧面连接。室50内的压力将坐落于阀座26和阀组件15的活塞80或者隔膜18保持在关闭位置。设有安全阀30，该安全阀可以是机械安全阀杆32或者螺线管99(图3A)，其将该室50连通到阀的出口14侧，以使得活塞80或隔膜18远离阀座26移动以及打开和控制流过阀的水流。活塞80或者隔膜18可具有部分89/48，以使其与阀座26同心并轴向对准该阀座26。该阀典型地在隔膜18或者活塞80的出口侧上具有再填充顶端47或者相似的流量控制装置，以限制流动路径。这种类型的阀在现有技术中被教导，例如专利5,881,993；5,887,848；5,213,305；5,244,179；6,182,689；6,260,576；5,332,192；5,967,182。

众所周知的是，在一定的环境和流动条件下，例如上述讨论的那些冲洗阀开始振动并导致显著且有时候不期望的噪音。上述类型的阀中的阀噪音可通过各种机理产生。如果一些区域中的压力由于伯努利效应而下降到蒸气压之下，可产生气穴，这可在阀上导致剧烈的震荡和作用力。空气可被困住或者存在于空气室中，例如由于源于进口的溶于水中的高水平气体。截留在压力室50中的空气可引入活塞/隔膜和压力室50的不同阻抗，这是由于混合后的空气/水流体相比于单纯水在压缩性方面的变化，因此造成了流动的不稳定。此外，阀的管道上游或下游可导致阀中不期望的震荡。

该噪音也可描述为脉动或水锤。当前已经进行了很多尝试来解决这种噪音。如4,248,270中所描述的一些阀采用了弹性流动控制装置，该装置在进口压力下偏斜或变形，因而动态的控制了流速。美国专利US 6,616,119采用了隔膜，该隔膜在冲洗阀的进口侧上具有模制橡胶套筒，其随着压力变形并且控制该流动。套筒试图通过″摩擦″突出部而降低振动。弹回构件的缺陷通常是这些构件的弹性模数随着温度快速改变。因此，这使得由于(′119专利的)突出部的抵靠筒外径的摩擦，其难于在不同工作温度下始终控制流量。

另一控制噪音的手段是引入移动隔膜或活塞与阀套之间的摩擦。例如美国专利US 5,865,420的隔膜教导了在阀的出口侧上的再填充顶端47，其引入了套与移动再填充顶端之间的摩擦，因而降低了振动。进口侧上的上述再填充顶端47也接触套筒以引入摩擦。