TW201510689A - 氣壓調節器 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種氣壓調節器，該氣壓調節器包含一個主體，該主體在該主體的第一端裝配一個進氣閥桿，可收到來自一氣源的第一壓力氣體，以及在該主體的第二端裝配一個排氣閥桿，可在該排氣閥桿提供預期壓力的氣體。該氣壓調節器設有一個壓力調節機構，能讓使用者調整與設定該預期壓力，而該壓力調節機構包含一個可動式活塞裝置。該氣壓調節器進一步包含氣體調節裝置，可調整流出該排氣閥桿或接頭的氣體而達到使用者設定之該預期壓力。該氣體調節裝置能穩固裝配在該主體內，並且定位在該進氣閥桿與該排氣閥桿之間的一條氣流路徑內，該氣體調節裝置包含帶有控制桿的一個密封閥，而該壓力調節機構的可動式活塞裝置能啟動該密封閥。

Description

氣壓調節器

本發明係屬壓力調節器領域，特別為一氣壓調節器能以恆定之設定壓力提供充分的連續氣體至排氣口，同時能經由進氣口收到來自氣源的加壓氣體。

氣壓調節器已為人熟知，其目的通常是調降來自氣源的高壓氣體，例如來自開啟的直立式氣瓶，使氣壓下降到設定的工作壓力。各種氣壓調節器通常包含：一個進氣閥桿，能收到來自氣源的氣體；一種調節裝置，能將進氣壓力調降至預定的壓力值；與一個排氣閥桿，能以該設定之預定壓力分配調降壓力的氣體。

該調降裝置通常包含一個選擇裝置，能選擇並設定該臨界壓力，與一個限定裝置，能使超過該預定壓力值的氣體不會從該進氣閥桿通往該排氣閥桿而通過該調壓器。該選擇裝置與該限制裝置通常會共同作用而達到預定的氣體調節。一般而言，該選擇裝置含有一個調節螺絲，該調節螺絲接到該氣體調節器的外蓋，使用時，該氣體調節器能啟動該外蓋之內部氣室中的隔膜，讓使用者能調節該氣室的體積。從該進氣閥桿進入而通往該氣室的氣體能受到該限制裝置的控制，通常會受到一個提動閥的控制。使用時， 氣體會進入該進氣閥桿並經由該提動閥而流入該氣室。倘若該氣體超過該預設的臨界值時，該氣壓會關閉該提動閥，因而進一步防止氣體進入該氣室。該氣室內的氣體會經由排氣閥桿與/或放氣閥而釋出。當該氣室內氣體所施加的壓力下降時，該提動閥會開啟而讓更多氣體進入該氣室。

各種氣體調節器可分為單級調節器與多級調節器。單級調節器含有一個單一氣室，使氣壓的調節在氣室內發生，相較而言，多級調節器則具有二或多個氣室，使氣壓的調節在該些氣室內發生。

已知的各種氣壓調節器存有相關問題。各種傳統氣體調節器所使用的隔膜在設計與材料成分方面都具有高度專屬性。此外，用於測量進氣閥桿與/或排氣閥桿壓力的針規會突出於該調節器而形成處理上的不便，並且增加無法進行安全處理作業的風險。此外，設計時常會忽略安全特性，例如放氣閥機制。此外，當開啟的直立式氣瓶意外傾倒時，該進氣閥桿會從該氣瓶上分離，導致高壓氣體洩漏的潛在危害。

因此，必須發展一種安全、符合人體工學、且具效率的氣體調節器，至少能改善部份的上述問題。

根據本發明之第一特點所提供的一種氣壓調節器包含：一個主體，在該主體的第一端裝配一個進氣閥桿，可收到來自一氣源的一種第一高壓氣體，以及在該主體的第二端裝配一個排氣閥桿或接頭，使在該排氣閥桿提供預期壓力的氣體；一個壓力調節機構，能讓使用者調整與設定該預期的壓力，而該壓力調節機 構包含一個可動式活塞裝置；以及氣體調節裝置，可調整流出該排氣閥桿的氣體而達到使用者設定之該預期壓力設定值，該氣體調節裝置能穩固裝配在該主體內，並且定位在該進氣閥桿與該排氣閥桿之間的一條氣流路徑內，該氣體調節裝置包含帶有一控制桿的一個密封閥，而該壓力調節機構的可動式活塞裝置能啟動該密封閥。

其中，該主體包含：一個第一主體元件，該進氣閥桿可裝配至該第一主體元件，該第一主體元件能定義一個進氣室，能收到並容納經由該進氣閥桿之該氣源的氣體；以及一個第二主體元件，該排氣閥桿可裝配至該第二主體元件，該第二主體元件能定義一個排氣室而輸送氣體至該排氣閥桿，該些第一與第二主體元件能穩固地裝配在一起而密封固定該密封閥在該些第一與第二主體元件之間，因此該密封閥能定義該進氣室與該排氣室間的一個接口。

其中，多個氣壓計裝配至該些第一與第二主體元件上，且該些氣壓計的排列能分別測量與顯示該些進氣與排氣室之任一者內部的氣壓值，因而可測量在該些進氣與排氣閥桿的氣壓值，而且能夠目視檢查測量值。

其中，該氣體調節裝置的密封閥包含：一個閥體，該閥體具有一個進氣側與一個排氣側，該控制桿利用一個樞軸梢而樞接在該排氣側，該控制桿含有一個致動凸輪，且該致動凸輪臨近該樞軸梢；一個微型閥梢，該微型閥梢緊靠著該控制桿的致動凸輪，該微型閥梢進一步包含一個閥座，可密封連接一個氣流孔，其中該氣流孔定義在該閥體的一內 壁中，該微型閥梢可在一個預設的閉合位置與一個致動的開啟位置之間移動，在該預設的閉合位置處，該控制桿不會受該壓力調節機構之可動式活塞裝置的作用而作動，而且該閥座能密封該氣流孔，因而防止該氣流通過該氣流孔，在該致動的開啟位置處，該控制桿會受該壓力調節機構之可動式活塞裝置的作用而移動，使該致動凸輪能移動該微型閥梢，因此該閥座會移動而離開該氣流孔，使氣流能通過該氣流孔；以及第一偏置機構，能使該閥梢偏向該預設的閉合位置。

其中，一個濾體可裝配至該閥體的該進氣側而過濾通過該閥體的氣體。

其中，該壓力調節機構包含：一個通氣套管，該通氣套管延伸自該第二主體元件內所定義的一個通氣出口，該通氣套管能以氣體聯通該第二主體元件的排氣室，該通氣套管定義至少一個通氣孔，必要時能夠排放氣體；該可動式活塞裝置包含一個安全閥組件，該可動式活塞裝置有部分容置在該通氣套管內，而部份則容置在該第二主體元件定義的該通氣出口內，該可動式活塞裝置包含固定在該通氣套管與該第二主體元件之間的一個導緣，使該可動式活塞裝置能相對於該導緣而在該些開啟與閉合位置之間滑動；以及一個調壓組件，使用者可以手動操作該調壓組件而調整與設定該預期的壓力，該調壓組件包含一個轉動旋鈕以啟動一個可動心軸，該可動心軸接著啟動該通氣套管內的一個偏置機構進而啟動該可動式活塞裝置。

其中，該安全閥組件的可動式活塞裝置包含： 一個第一活塞體，該第一活塞體含有一個安全閥頭，該安全閥頭定義至少一個閥頭通氣出口，而該第一活塞體含有一個內部腔體以容納一第三偏置機構，該內部腔體能以氣體聯通該閥頭通氣出口，使氣體能從該第一活塞體逸出；以及一個第二活塞體，該第二活塞體延伸自該第一活塞體，該第二活塞體可在該第二主體元件定義之該通氣出口內密封移動而啟動該密封閥的控制桿，該第二活塞體定義一個通氣入口與一個相鄰內部腔體，該相鄰內部腔體能以氣體聯通該第一活塞體的腔體，其中該可動式活塞裝置，尤其是該第一活塞體，能相對於該導緣而在該些開啟與閉合位置之間滑動。

其中，該第二活塞體包含該安全閥組件，該安全閥組件包含一個安全閥座與定位在該內部腔體內的閥座托架，該第三偏置機構能對該閥座托架以及該安全閥座起作用，因此能密閉該通氣入口，從而防止氣體進入該可動式活塞裝置。然而，當該排氣室內達到足夠高壓時，該安全閥座會位移而離開該通氣入口，使氣體流過該通氣入口、該些內部腔體、與該通氣出口而安全地由該氣壓調節器逸出。

其中，該調壓組件包含一個調壓主體，可藉由螺紋而納入一個驅動部件，該轉動旋鈕可裝配於該驅動部件，藉由螺紋可旋轉並移動該驅動部件通過該調壓主體，該驅動部件含有一個中央擴展部位，該中央擴展部位的螺紋能匹配該調壓主體的螺紋，並且該驅動部件含有一個末端縮小部位，該末端縮小部位帶有螺紋，使該末端縮小部位能藉由螺紋而容納在該可動心軸內，該可動心軸包含一個套管，可定義一種內螺紋而匹配設置在該驅 動部件之該末端縮小部位的螺紋，該中央擴展部位定義一個內部環形凹槽，當該心軸藉由螺紋而相對於該驅動部件轉動時，該內部環形凹槽可容納該可動心軸。

其中，該可動心軸在該可動心軸的外表面上定義一對延伸凹槽，而一對導梢裝配在該調壓主體之內，當該可動心軸相對於該調壓主體移動時，該對導梢可滑動容納與導引該心軸。

其中，該進氣閥桿包含一個第一進氣閥桿件，而該第一進氣閥桿件可裝配於該主體，特別是可裝配於該第一主體元件，並且該進氣閥桿包含一個第二進氣閥桿件，該第二進氣閥桿件可固定至該氣源，使一個脆弱的易脆區能定義在該些第一進氣閥桿件與第二進氣閥桿件之間。

其中，該第二進氣閥桿件包含一個套管，該套管含有：一個截頭錐形過濾器，可利用一個止動件將該截頭錐形過濾器固定在適當位置，該截頭錐形過濾器定位於臨近該氣源之該第二進氣閥桿件的第一端；一個閥門，該閥門是由一個開孔中伸出，其中該開孔定義在臨近該第一進氣閥桿件之該第二進氣閥桿件的第二端，該閥門含有一個第二端閥座，以對應該開孔而就定位，並防止氣流經此而通過；以及一第四偏置機構，能使該閥門偏向一閉合位置，以防止氣體經由該開孔而通過。

其中，該第一進氣閥桿件可裝配一個第一進氣閥桿止動件，使該閥門的末端可施壓於該止動件，因此，當該進氣閥桿維持完整時，該第一進氣閥桿止動件會推擠該閥門離開該開孔，從而使氣流通過該處，然而，當該第一進氣閥桿作用而接近該脆弱的易脆區時，該第四偏置機構會推擠 該閥門而關閉該開孔，從而防止來自該氣源的氣流。

其中，該氣壓調節器可裝配防護蓋以包覆該主體。該防護蓋可包含一對二等分的外罩，該些外罩可用多顆防損毀螺絲而固定在一起。

其中，該一對二等分的外罩的其中一者包含一對目視檢查窗，讓使用者能讀取該些壓力計的資訊，而且該些檢查窗與該防護蓋同高。

其中，該防護蓋定義複數個防護蓋通氣孔，能使氣體離開該通氣套管，特別是操作該安全閥組件後，能使氣體逸散至大氣。

根據本發明之第二特性而提供一種氣壓調節器的壓力調節機構，讓使用者能調整與設定該預期的壓力，該壓力調節機構包含：一個可動式活塞裝置，可啟動該氣壓調節器內一個閥件的控制桿；以及一個調壓組件，使用者能以手動操作該調壓組件而調整與設定該預期的壓力，該調壓組件包含一個轉動旋鈕以啟動一個可動心軸，該可動心軸接著能啟動第一偏置機構進而啟動該可動式活塞裝置。

其中，該壓力調節機構包含一個通氣套管，該通氣套管定義至少一個通氣孔以便必要時能排放氣體，該通氣套管至少能部份容置該可動式活塞裝置。

其中，該可動式活塞裝置包含：一個第一活塞體，該第一活塞體含有一個安全閥頭，該安全閥頭定義至少一個通氣出口，而該第一活塞體含有一個內部腔體以容納第三偏置機構，該內部腔體能以氣體聯通該通氣出口，使氣體能從該第一活塞體逸出；以及一個第二活塞體，該第二活塞體延伸自該第一活塞體，該些第一活塞體與第二活塞體能移動而啟動該密封閥的控制桿，且該第二活塞體定義一個通氣 入口與一個相鄰內部腔體，該相鄰內部腔體能以氣體聯通該第一活塞體的腔體。

其中，該第二活塞體含有一個安全閥組件，該安全閥組件包含一個安全閥座與定位在該內部腔體內的閥座托架，該第三偏置機構能對該閥座托架以及該閥座起作用，因此能密閉該通氣入口，從而防止氣體進入該可動式活塞裝置。

10‧‧‧氣壓調節器

12‧‧‧主體

14‧‧‧進氣閥桿

16‧‧‧排氣閥桿

18‧‧‧壓力調節機構

20‧‧‧可動式活塞裝置

22‧‧‧氣體調節裝置

24‧‧‧密封閥

26‧‧‧控制桿

28‧‧‧第一主體元件

30‧‧‧進氣室

32‧‧‧第二主體元件

34‧‧‧排氣室

36‧‧‧螺絲

38‧‧‧氣壓計

40‧‧‧氣壓計

41‧‧‧螺絲

50‧‧‧閥體

52‧‧‧進氣側

54‧‧‧排氣側

56‧‧‧樞軸梢

58‧‧‧壁面

60‧‧‧壁面

62‧‧‧圓柱形壁

64‧‧‧開孔

66‧‧‧致動凸輪

68‧‧‧微型閥梢

70‧‧‧摩擦柱帽

72‧‧‧閥座

74‧‧‧閥座托架

76‧‧‧氣流孔

78‧‧‧內壁

80‧‧‧托架

82‧‧‧導引裝置

84‧‧‧通道

86‧‧‧第一偏置機構

88‧‧‧濾體

90‧‧‧圓形凸緣

92‧‧‧環狀區域

94‧‧‧環狀區域

100‧‧‧通氣套管

102‧‧‧通氣出口

104‧‧‧通氣孔

106‧‧‧安全閥組件

108‧‧‧導緣

110‧‧‧調壓組件

112‧‧‧轉動旋鈕

114‧‧‧可動心軸

116‧‧‧第二偏置機構

118‧‧‧中間彈簧片

150‧‧‧第一活塞體

152‧‧‧安全閥頭

154‧‧‧閥頭通氣出口

156‧‧‧內部腔體

158‧‧‧第三偏置機構

160‧‧‧第二活塞體

162‧‧‧O形環

164‧‧‧外圍凹槽

166‧‧‧摩擦釘

168‧‧‧通氣入口

170‧‧‧相鄰內部腔體

172‧‧‧安全閥座

174‧‧‧閥座托架

176‧‧‧箭頭

200‧‧‧調壓主體

202‧‧‧驅動部件

204‧‧‧中央擴展部位

206‧‧‧螺紋

208‧‧‧末端縮小部位

210‧‧‧螺紋

212‧‧‧內螺紋

214‧‧‧內部環形凹槽

216‧‧‧延伸凹槽

218‧‧‧延伸凹槽

220‧‧‧導梢

222‧‧‧導梢

224‧‧‧梢擋圈板

226‧‧‧扭力板

228‧‧‧螺帽

230‧‧‧防損毀旋鈕蓋

250‧‧‧第一進氣閥桿件

252‧‧‧閥桿螺帽

254‧‧‧第二進氣閥桿件

256‧‧‧脆弱的易脆區

257‧‧‧第二進氣閥桿套管

258‧‧‧截頭錐形過濾器

260‧‧‧止動件

262‧‧‧第一端

264‧‧‧閥門

266‧‧‧開孔

268‧‧‧第二端

270‧‧‧第二端閥座

272‧‧‧第四偏置機構

274‧‧‧第一進氣閥桿止動件

300‧‧‧防護蓋

302‧‧‧外罩

304‧‧‧外罩

306‧‧‧防損毀螺絲

308‧‧‧目視檢查窗

310‧‧‧防護蓋通氣孔

312‧‧‧進氣開口

314‧‧‧進氣開口

316‧‧‧開孔

318‧‧‧開孔

320‧‧‧插塞

340‧‧‧箭頭

342‧‧‧箭頭

350‧‧‧性能圖

352‧‧‧性能曲線

354‧‧‧性能曲線

356‧‧‧性能曲線

360‧‧‧性能圖

362‧‧‧性能曲線

364‧‧‧性能曲線

366‧‧‧性能曲線

368‧‧‧性能曲線

第1圖為本發明之氣壓調節器的分解圖；第2圖為本發明之氣壓調節器的組合形式；第3圖為本發明之氣壓調節器的截面側視圖；第4A圖為本發明之氣壓調節器未裝配防護蓋時的內部結構側視圖；第4B圖為本發明之氣壓調節器的端視圖；第5A圖為本發明之氣壓調節器內部之密封閥處於閉合位置的立體圖；第5B圖為本發明之該密封閥的截面側視圖；第5C圖為本發明之密封閥處於開啟位置的截面側視圖；第6A圖為本發明之氣壓調節器內部之可動式活塞裝置的立體分解圖；第6B圖為本發明之可動式活塞裝置成組合型態的側視圖；第6C圖為本發明之可動式活塞裝置的上視圖；第7A圖為本發明之可動式活塞裝置的截面側視圖，其中該可動式活塞裝置顯示處在預設的閉合位置； 第7B圖為本發明之可動式活塞裝置的截面側視圖，其中該可動式活塞裝置顯示處在開啟通氣位置；第8圖為本發明之氣壓調節器內部之調壓組件的立體分解圖；第9A圖為本發明之調壓組件已組裝完成且處在直立閉合位置的側視圖；第9B圖為本發明之調壓組件的截面側視圖；第9C圖為本發明之調壓組件已組裝完成且處在下降開啟位置的側視圖；第9D圖為本發明之調壓組件的截面側視圖；第10A圖為本發明之配合該氣壓調節器使用之進氣閥桿的截面側視圖，其中該進氣閥桿包含一個第一進氣閥桿件與一個第二進氣閥桿件；第10B圖為本發明之進氣閥桿沿C-C剖面的截面端視圖；第10C圖為本發明之第二進氣閥桿件的截面側視圖，其中該第二進氣閥桿件已折斷該第一進氣閥桿件；第11圖為本發明之氣壓調節器處在閉合位置時的截面側視圖；第12圖為本發明之氣壓調節器處在通氣位置的截面側視圖；第13圖為本發明之氣壓調節器處在正常調節位置的截面側視圖；第14圖為本發明之1.5bar壓力調節器在進氣壓力範圍內傳輸乙炔的性能圖；第15圖為本發明之10bar壓力調節器在進氣壓力範圍內傳輸氧氣的性能圖。

請參照第1、2、3、4A、4B、11、12與13圖，一氣壓調節器10包含一主體12，該主體12在該主體12之第一端裝配一個進氣閥桿14，可收到一氣源的第一高壓氣體。一排氣閥桿16裝配在該主體12的第二端，能使預期的低壓氣體通過該排氣閥桿16。

該氣壓調節器10進一步包含一個壓力調節機構18，能讓使用者調整與設定該預期的壓力，而該壓力調節機構18包含一個可動式活塞裝置20。

該氣壓調節器10進一步包含氣體調節裝置22，可調整流出該排氣閥桿16的氣體而達到使用者設定之該預期壓力設定值。該氣體調節裝置22能穩固裝配在該主體12內，並且定位在該進氣閥桿14與該排氣閥桿16之間的一條氣流路徑內。該氣體調節裝置22包含帶有一控制桿26的一個密封閥24，而該壓力調節機構18的可動式活塞裝置20能啟動該密封閥24。

在一實施例中，該主體12包含一個第一主體元件28，該進氣閥桿14可裝配至該第一主體元件28，該第一主體元件28能定義一個進氣室30而收到並容納通過該進氣閥桿14之該氣源的氣體。該主體12進一步包含一個第二主體元件32，該排氣閥桿16可裝配至該第二主體元件32，該第二主體元件32能定義一個排氣室34而將氣體輸送到該排氣閥桿16。

該第一主體元件28與第二主體元件32能用多個螺絲36穩固地裝配在一起而密封固定該密封閥24在該些第一主體元件28與第二主體元件32之間，因此該密封閥24能定義該進氣室30與該排氣室34間的 一個接口。

在一個實施例中，氣壓計38與氣壓計40利用多顆螺絲41裝配至該些第一主體元件28與第二主體元件32上，且該氣壓計38與氣壓計40的排列能分別測量與顯示該些進氣室30與排氣室34之任一者內的氣壓值。如此可測量在該些進氣閥桿14與排氣閥桿16的氣壓值，而且能夠目視檢查測量值。

請參見第5A、5B與5C圖，該氣體調節裝置22的密封閥24包含一個閥體50，其中該閥體50具有一個進氣側52與一個排氣側54。該控制桿26利用一個樞軸梢56而樞接在該排氣側54，且該控制桿26可定位在兩個隔開的壁面58與壁面60之間。該些隔開的壁面58與壁面60延伸自一個圓柱形壁62，該圓柱形壁62可定義複數個開孔64，使氣體能離開該閥體50(如第5C圖的箭頭所示)。該控制桿26含有一個致動凸輪66，且該致動凸輪66接近該樞軸梢56。

該密封閥24進一步包含一個微型閥梢68，該微型閥梢68利用一個摩擦柱帽70固定在一端而緊靠著該控制桿26的致動凸輪66。該微型閥梢68進一步包含一個閥座72與一個閥座托架74，可密封連接一個氣流孔76，其中該氣流孔76定義在該閥體50的一內壁78中。該微型閥梢68可在一個預設的閉合位置(如第5A與5B圖所示)與一個致動的開啟位置(如第5C圖所示)之間移動。

在該預設的閉合位置處，該控制桿26不會受該壓力調節機構18的可動式活塞裝置20的作用而作動。因此，該閥座72能密封該氣流孔76，因而防止該氣流通過該氣流孔76。

在該致動的開啟位置處，該控制桿26會受該壓力調節機構18之可動式活塞裝置20的作用而移動，因而使該致動凸輪66移動該微型閥梢68，因此該閥座72會移動而離開該氣流孔76，使氣流能通過該氣流孔76。

一托架80可裝置而容納該微型閥梢68的該閥座72；特別是該托架80能穩固地支撐該閥座托架74。

該密封閥24進一步包含一個導引裝置82，能定義一個通道84而滑動地容納該托架80，並且控制該微型閥梢68在該些開啟與閉合位置之間移動。一種彈簧形式的第一偏置機構86能使該微型閥梢68偏向該預設的閉合位置。

在一實施例中，一個濾體88可裝配至該閥體50的該進氣側52而過濾通過該閥體50的氣體，且該濾體88可容納該導引裝置82與該第一偏置機構86。

在一實施例中，該密封閥24的閥體50可定義一個圓形凸緣90，該圓形凸緣90可夾在該些第一主體元件28與第二主體元件32所定義的多個互補階梯式構造之間，如第11圖的環狀區域92與環狀區域94所示。

請參見第1、2、3、4A、4B、11、12與13圖，該壓力調節機構18包含一個通氣套管100，該通氣套管100延伸自該第二主體元件32內所定義的一個通氣出口102。該通氣套管100能以氣體聯通該第二主體元件32的排氣室34。該通氣套管100定義至少一個通氣孔104，但通常是兩個通氣孔104，必要時能夠排放氣體。

請參照第6A、6B、6C、7A與7B圖，該可動式活塞裝置20裝有一個安全閥組件106，以下將進一步說明該安全閥組件106。該可動式活塞裝置20有部分容置在該通氣套管100內，而部份則容置在該第二主體元件32定義的該通氣出口102內。該可動式活塞裝置20包含固定在適當位置的一個導緣108，該導緣108通常夾在該通氣套管100與該第二主體元件32之間。因此，該可動式活塞裝置20可相對於該導緣108而在該些開放與閉合位置之間滑動，從而使該控制桿26作動或停止作動。

該壓力調節機構18進一步包含一個調壓組件110，使用者可以手動操作該調壓組件110而調整與設定該預期的壓力。該調壓組件110進一步包含一個轉動旋鈕112而啟動一個可動心軸114(如第9B、9C與9D圖所示)，該可動心軸114接著可經由一個中間彈簧片118而啟動位在該通氣套管100內之一種彈簧形式的第二偏置機構116，進而再啟動該可動式活塞裝置20。

請參照第6A、6B、6C、7A與7B圖，該可動式活塞裝置20包含一個第一活塞體150，其中該第一活塞體150含有一個安全閥頭152。該安全閥頭152定義至少一個閥頭通氣出口154，而該第一活塞體150含有一個內部腔體156以容納一種彈簧型態的第三偏置機構158。該內部腔體156能以氣體聯通該閥頭通氣出口154，使氣體能從該第一活塞體150逸出。

該可動式活塞裝置20進一步包含一個第二活塞體160，該第二活塞體160延伸自(且通常固定在)該第一活塞體150。該些第一活塞體150與第二活塞體160能共同相對於該導緣108移動，且該第二活塞體160可在該第二主體元件32定義之該通氣出口102內密封移動。一個O形環 162可定位在一個外圍凹槽164內以維持密封性。該O形環162能有效取代多數已知氣壓調節器內膜片的作用，而且該O形環162強韌的結構與操作方式極適合密封。

該第二活塞體160終止於一個摩擦釘166，可致動該密封閥24的控制桿26。該第二活塞體160定義一個通氣入口168與一個相鄰內部腔體170，該相鄰內部腔體170能以氣體聯通該第一活塞體150的內部腔體156。

因此，使用該可動式活塞裝置20的時候，特別是該些第一活塞體150與第二活塞體160，可相對該導緣108而在該些開啟與閉合位置之間滑動(以至分別使該控制桿26作動或停止作動)。

在一實施例中，該第二活塞體160包含該安全閥組件106，其中該安全閥組件106包含一個安全閥座172與定位在該相鄰內部腔體170內的閥座托架174。該第三偏置機構158的排列能對該閥座托架174以及該安全閥座172起作用，因此能密閉該通氣入口168，從而防止氣體進入該可動式活塞裝置20(在閉合與正常操作條件下，請分別參照第11與13圖)。然而，請參照第12圖，當該排氣室34內達到足夠高壓時，該活塞組件會朝上推動(即該些第一活塞體150與第二活塞體160對應該彈簧的偏置而相對於該導緣108朝上移動)，且該安全閥座172會位移而離開該通氣入口168(對應該第三偏置機構158)，使氣體通過該通氣入口168、該些內部腔體156、該相鄰內部腔體170、與該閥頭通氣出口154而安全地逸出該氣壓調節器10，如箭頭176所示。

請參照第8、9A、9B、9C與9D圖中更詳細的說明，該調 壓組件110包含一個調壓主體200，可藉由螺紋而納入一個驅動部件202。該轉動旋鈕112可裝配於該驅動部件202，藉由螺紋可旋轉並移動該驅動部件202通過該調壓主體200。該驅動部件202含有一個中央擴展部位204，該中央擴展部位204的螺紋能匹配該調壓主體200的螺紋206，並且該驅動部件202含有一個末端縮小部位208，該末端縮小部位208帶有螺紋210，使該末端縮小部位208能藉由螺紋而容納在該可動心軸114內。該可動心軸114包含一個套管，可定義一種內螺紋212而匹配設置在該驅動部件202之該末端縮小部位208的該螺紋210。該中央擴展部位204定義一個內部環形凹槽214，當該可動心軸114藉由螺紋而相對於該驅動部件202轉動時，該內部環形凹槽214可容納該可動心軸114。

在一實施例中，該可動心軸114在該可動心軸114的外表面上定義一對延伸凹槽216與延伸凹槽218，而一對導梢220與導梢222則裝配在該調壓主體200內，當該可動心軸114相對於該調壓主體200移動時，該對導梢220與導梢222可滑動容納與導引該可動心軸114。

可安裝一個梢擋圈板224而固定該導梢220與該導梢222在該調壓主體200內的適當位置。藉由一個螺帽228固定於該驅動部件而使扭力板226上緊在適當位置時，就能將該轉動旋鈕112配置在該驅動部件202上。一防損毀旋鈕蓋230可配置在該轉動旋鈕112上。

該調壓組件110的雙螺紋配置(即連結該螺紋206之部分中央擴展部位204的螺紋與連結該內螺紋212之該螺紋210)能使該可動心軸114進行更大的位移，且相對較少的轉動。在一實施例中，轉動該轉動旋鈕112兩圈就能達到最大開孔設定。

現在請參照第10A、10B與10C圖，該進氣閥桿14包含一個第一進氣閥桿件250，其中該第一進氣閥桿件250可裝配於該第一主體元件28。如第1圖所示，一個閥桿螺帽252可裝置在該進氣閥桿14上而穩固該氣源。該進氣閥桿14進一步包含一個第二進氣閥桿件254，其中該第二進氣閥桿件254可固定至該氣源，使一個脆弱的易脆區256能定義在該些第一進氣閥桿件250與第二進氣閥桿件254之間。

在一實施例中，該第二進氣閥桿件254包含一個第二進氣閥桿套管257，該第二進氣閥桿套管257含有一個截頭錐形過濾器258，其中可利用一個止動件260將該截頭錐形過濾器258固定在適當位置。該截頭錐形過濾器258定位於臨近該氣源之該第二進氣閥桿件254的第一端262。一個閥門264是由一個開孔266中伸出，其中該開孔266定義在臨近該第一進氣閥桿件250之該第二進氣閥桿件254的第二端268，該閥門264含有一個第二端閥座270，以對應該開孔266而就定位，並防止氣流經此而通過。可裝配一種彈簧形式的第四偏置機構272而使該閥門264偏向一閉合位置，以防止氣體經由該開孔266而通過。

在一實施例中，該第一進氣閥桿件250可裝配一個第一進氣閥桿止動件274，使該閥門264的末端可施壓於該第一進氣閥桿止動件274，因此，當該進氣閥桿14維持完整時，該第一進氣閥桿止動件274會推擠該閥門264離開該開孔266，從而使氣流通過該處。然而，當該第一進氣閥桿件250作用而接近該脆弱的易脆區256時，該第四偏置機構272會推擠該閥門264而關閉該開孔266，從而防止來自該氣源的氣流。

如第1圖所示，該氣壓調節器10可裝配防護蓋300以包覆 該主體12。該防護蓋300包含一對二等分的外罩302與外罩304，該外罩302與外罩304可用多顆防損毀螺絲306而固定在一起，該防護蓋300是以防撞防火材料(例如尼龍)所製作，可以防水防塵、質輕、而且不必時常保養。

該對二等分外罩302與外罩304的其中一者包含一對目視檢查窗308，能讓使用者讀取該壓力計38與壓力計40的資訊，而且該些目視檢查窗308與該防護蓋300同高。這樣可確保超薄設計，因此能預防該壓力計38與壓力計40發生意外損壞。

在一實施例中，該防護蓋300定義複數個防護蓋通氣孔310，能使氣體離開該通氣套管100，特別是操作該安全閥組件106後，能使氣體逸散至大氣。

。然而，在另一種情況時，可採用底部進氣口執行進氣，倘若同時要實現側面進氣口進氣與底部進氣口進氣時，該第一主體元件28要定義兩個進氣開口312與進氣開口314。因此，該防護蓋300定義兩個開孔316與開孔318。因此，在該側面進氣口進氣的情況中，該進氣閥桿14固定於該開口312，該防護蓋內之該開孔318可配置一個插塞320。相反地，在該底部進氣口進氣的情況中，可使用一個類似的插塞封住該防護蓋300內的該開孔316。

因此，不使用該控制桿26(即第11圖所示閉合狀態)就不會啟動該控制桿26，因此可關閉該密封閥24，從而防止該氣流通過該氣壓調節器10。然而，如第13圖所示，在一般使用狀態下，使用者會轉動該轉動旋鈕112而移動該可動心軸114向下，因此該可動式活塞裝置20也會向下並啟動該控制桿26，因而開啟該密封閥24並且讓氣流通過。因此，進入的 高壓氣體會流入該進氣閥桿14(如箭頭340所示)，然後低壓氣體會離開該出口排氣閥桿16(如箭頭342所示)。然而，在緊急狀態時，如第12圖所示，必須將氣體迅速排出該氣壓調節器10，該安全閥座172會被迫移動而遠離該通氣入口168，因此讓氣體進入該可動式活塞裝置20，然後經由該通氣套管100而逸出該氣壓調節器10。

最後，第14圖顯示1.5bar氣壓調節器傳輸乙炔的性能圖350，性能圖350中表示為該氣壓調節器10在25bar時的性能曲線352，該氣壓調節器10在15bar時的性能曲線354，以及該氣壓調節器10在4bar的性能曲線356。

同樣地，第15圖顯示10bar氣壓調節器傳輸氧氣的性能圖360，性能圖360中表示該氣壓調節器10在200bar時的性能曲線362，該氣壓調節器10在100bar時的性能曲線364，該氣壓調節器10在50bar時的性能曲線366，以及該氣壓調節器10在21bar時的性能曲線36。

本發明清楚包含許多優異的特性，但一般來說，該些進氣與排氣氣室以及該可動式活塞裝置與密封閥之間的交互作用能階段性地調節壓力，從而使壓力的波動達到最少而類似一種多級調壓器。

10‧‧‧氣壓調節器

12‧‧‧主體

14‧‧‧進氣閥桿

16‧‧‧排氣閥桿

18‧‧‧壓力調節機構

20‧‧‧可動式活塞裝置

22‧‧‧氣體調節裝置

24‧‧‧密封閥

26‧‧‧控制桿

28‧‧‧第一主體元件

30‧‧‧進氣室

32‧‧‧第二主體元件

34‧‧‧排氣室

36‧‧‧螺絲

38‧‧‧氣壓計

40‧‧‧氣壓計

41‧‧‧螺絲

100‧‧‧通氣套管

102‧‧‧通氣出口

104‧‧‧通氣孔

106‧‧‧安全閥組件

110‧‧‧調壓組件

112‧‧‧轉動旋鈕

116‧‧‧第二偏置機構

118‧‧‧中間彈簧片

200‧‧‧調壓主體

202‧‧‧驅動部件

226‧‧‧扭力板

228‧‧‧螺帽

230‧‧‧防損毀旋鈕蓋

250‧‧‧第一進氣閥桿件

252‧‧‧閥桿螺帽

254‧‧‧第二進氣閥桿件

300‧‧‧防護蓋

302‧‧‧外罩

304‧‧‧外罩

306‧‧‧防損毀螺絲

308‧‧‧目視檢查窗

310‧‧‧防護蓋通氣孔

312‧‧‧進氣開口

314‧‧‧進氣開口

316‧‧‧開孔

318‧‧‧開孔

320‧‧‧插塞

Claims (27)

1. 一種氣壓調節器，包含：一個主體，在該主體的第一端裝配一個進氣閥桿，可收到來自一氣源的一種第一高壓氣體，以及在該主體的第二端裝配一個排氣閥桿，使在該排氣閥桿提供一預期壓力的氣體；一個壓力調節機構，能讓使用者調整與設定該預期壓力，而該壓力調節機構包含一個可動式活塞裝置；以及一氣體調節裝置，可調整流出該排氣閥桿的氣體而達到使用者設定之該預期壓力設定值，其中該氣體調節裝置能穩固裝配在該主體內，並且定位在該進氣閥桿與該排氣閥桿之間的一條氣流路徑內，該氣體調節裝置包含帶有一控制桿的一個密封閥，而該壓力調節機構的該可動式活塞裝置能啟動該密封閥。
2. 如申請專利範圍第1項所述之氣壓調節器，其中該主體包含一個第一主體元件，該進氣閥桿可裝配至該第一主體元件，該第一主體元件定義一個進氣室，能收到並容納經由該進氣閥桿之該氣源的氣體；以及一個第二主體元件，該排氣閥桿可裝配至該第二主體元件，該第二主體元件定義一個排氣室而輸送氣體至該排氣閥桿，該第一主體元件與該第二主體元件能穩固地裝配在一起而密封固定該密封閥在該第一主體元件與該第二主體元件之間，因此該密封閥能定義該進氣室與該排氣室間的一個接口。
3. 如申請專利範圍第2項所述之氣壓調節器，其中多個氣壓計裝配至該第一主體元件與該第二主體元件上，且各該氣壓計的排列能分別測量與顯 示該進氣室與該排氣室之任一者內部的氣壓值，因而可測量在該進氣閥桿與該排氣閥桿的氣壓值。
4. 如申請專利範圍第1~3項之任一項所述之氣壓調節器，其中該氣體調節裝置的該密封閥包含：一個閥體，該閥體具有一個進氣側與一個排氣側，該控制桿利用一個樞軸梢而樞接在該排氣側，該控制桿含有一個致動凸輪，且該致動凸輪臨近該樞軸梢；一個微型閥梢，該微型閥梢緊靠著該控制桿的該致動凸輪，該微型閥梢進一步包含一個閥座，可密封連接一個氣流孔，其中該氣流孔定義在該閥體的一內壁中，該微型閥梢可在一個預設的閉合位置與一個致動的開啟位置之間移動，在該預設的閉合位置處，該控制桿不會受該壓力調節機構之該可動式活塞裝置的作用而作動，而且該閥座能密封該氣流孔，因而防止該氣流通過該氣流孔，在該致動的開啟位置處，該控制桿會受該壓力調節機構之該可動式活塞裝置的作用而移動，使該致動凸輪能移動該微型閥梢，因此該閥座會移動而離開該氣流孔，使氣流能通過該氣流孔；以及第一偏置機構，能使該微型閥梢偏向該預設的閉合位置。
5. 如申請專利範圍第4項所述之氣壓調節器，其中一個濾體可裝配至該閥體的該進氣側而過濾通過該閥體的氣體。
6. 如申請專利範圍第2項所述之氣壓調節器，其中該壓力調節機構包含：一個通氣套管，該通氣套管延伸自該第二主體元件內所定義的一個通氣出口，該通氣套管能以氣體聯通該第二主體元件的該排氣室，該通氣套管定義至少一個通氣孔，必要時能夠排放氣體； 該可動式活塞裝置包含一個安全閥組件，該可動式活塞裝置有部分容置在該通氣套管內，而部份則容置在該第二主體元件定義的該通氣出口內，該可動式活塞裝置包含固定在該通氣套管與該第二主體元件之間的一個導緣，使該可動式活塞裝置能相對於該導緣而在該些開啟與閉合位置之間滑動；以及一個調壓組件，使用者可以手動操作該調壓組件而調整與設定該預期壓力，該調壓組件包含一個轉動旋鈕以啟動一個可動心軸，該可動心軸接著啟動該通氣套管內的一個第二偏置機構進而啟動該可動式活塞裝置。
7. 如申請專利範圍第6項所述之氣壓調節器，其中該可動式活塞裝置包含：一個第一活塞體，該第一活塞體含有一個安全閥頭，該安全閥頭定義至少一個閥頭通氣出口，而該第一活塞體含有一個內部腔體以容納一第三偏置機構，該內部腔體能以氣體聯通該閥頭通氣出口，使氣體能從該第一活塞體逸出；以及一個第二活塞體，該第二活塞體延伸自該第一活塞體，該第二活塞體可在該第二主體元件定義之該通氣出口內密封移動而啟動該密封閥的控制桿，該第二活塞體定義一個通氣入口與一個相鄰內部腔體，該相鄰內部腔體能以氣體聯通該第一活塞體的該內部腔體，其中該可動式活塞裝置，尤其是該第一活塞體，能相對於該導緣而在該些開啟與閉合位置之間滑動。
8. 如申請專利範圍第7項所述之氣壓調節器，其中該第二活塞體包含該安全閥組件，該安全閥組件包含一個安全閥座與定位在該相鄰內部腔體內的一閥座托架，而該第三偏置機構能對該閥座托架以及該安全閥座起作 用，因此能密閉該通氣入口，從而防止氣體進入該可動式活塞裝置。
9. 如申請專利範圍第8項所述的該氣壓調節器，其中當該排氣室內達到足夠高壓時，該安全閥座會位移而離開該通氣入口，使氣體流過該通氣入口、該內部腔體、該相鄰內部腔體與該閥頭通氣出口而安全地由該氣壓調節器逸出。
10. 如申請專利範圍第6~9項之任一項所述之氣壓調節器，其中該調壓組件包含一個調壓主體，可藉由螺紋而納入一個驅動部件，該轉動旋鈕可裝配於該驅動部件，藉由螺紋可旋轉並移動該驅動部件通過該調壓主體。
11. 如申請專利範圍第10項所述之氣壓調節器，其中該驅動部件含有一個中央擴展部位，該中央擴展部位的螺紋能匹配該調壓主體的螺紋，並且該驅動部件含有一個末端縮小部位，該末端縮小部位帶有螺紋，使該末端縮小部位能藉由螺紋而容納在該可動心軸內，該可動心軸包含一個心軸套管，可定義一種內螺紋而匹配設置在該驅動部件之末端縮小部位的螺紋，該中央擴展部位定義一個內部環形凹槽，當該可動心軸藉由該內螺紋而相對於該驅動部件轉動時，該內部環形凹槽能容納該可動心軸。
12. 如申請專利範圍第10項或第11項所述之氣壓調節器，其中該可動心軸在該可動心軸的外表面上定義一對延伸凹槽，而一對導梢裝配在該調壓主體之內，當該可動心軸相對於該調壓主體移動時，該對導梢可滑動容納與導引該可動心軸。
13. 如申請專利範圍第1~12項之任一項所述之氣壓調節器，其中該進氣閥桿包含一個第一進氣閥桿件，而該第一進氣閥桿件可裝配於該主體，並且該進氣閥桿包含一個第二進氣閥桿件，該第二進氣閥桿件可固定至該氣 源，使一個脆弱的易脆區能定義在該第一進氣閥桿件與該第二進氣閥桿件之間。
14. 如申請專利範圍第13項所述之氣壓調節器，其中該第二進氣閥桿件包含一個第二進氣閥桿套管，該第二進氣閥桿套管含有：一個截頭錐形過濾器，可利用一個止動件將該截頭錐形過濾器固定在適當位置，該截頭錐形過濾器定位於臨近該氣源之該第二進氣閥桿件的第一端；一個閥門，該閥門是由一個開孔中伸出，其中該開孔定義在臨近該第一進氣閥桿件之該第二進氣閥桿件的第二端，該閥門含有一個第二端閥座，以對應該開孔而就定位，並防止氣流經此而通過；以及一第四偏置機構，能使該閥門偏向一閉合位置，以防止氣體經由該開孔而通過。
15. 如申請專利範圍第14項所述之氣壓調節器，其中該第一進氣閥桿件可裝配一個第一進氣閥桿止動件，使該閥門的末端可施壓於該止動件，因此，當該進氣閥桿維持完整時，該第一進氣閥桿止動件會推擠該閥門離開該開孔，從而使氣流通過該處，然而，當該第一進氣閥桿作用而接近該脆弱的易脆區時，該第四偏置機構會推擠該閥門關閉該開孔，從而防止來自該氣源的氣流。
16. 如申請專利範圍第1~15項之任一項所述之氣壓調節器，其中該氣壓調節器可裝配防護蓋以包覆該主體。
17. 如申請專利範圍第16項所述之氣壓調節器，其中該防護蓋可包含一對二等分的外罩，各該外罩可應用固定裝置而固定在一起。
18. 如申請專利範圍第16項所述之氣壓調節器，其中該對二等分的外罩的其中一者包含一對目視檢查窗，而且各該檢查窗與該防護蓋同高。
19. 如申請專利範圍第16項所述之氣壓調節器，其中該防護蓋定義複數個防護蓋通氣孔，能使氣體逸散至大氣。
20. 一種氣壓調節器的壓力調節機構，讓使用者能調整與設定該預期壓力，該壓力調節機構包含：一個可動式活塞裝置，可啟動該氣壓調節器內一個密封閥的控制桿；以及一個調壓組件，使用者能以手動操作該調壓組件而調整與設定該預期壓力，該調壓組件包含一個轉動旋鈕以啟動一個可動心軸，該可動心軸接著能啟動第二偏置機構進而啟動該可動式活塞裝置。
21. 如申請專利範圍第20項所述之氣壓調節器的壓力調節機構，其中該壓力調節機構包含一個通氣套管，該通氣套管定義至少一個通氣孔以便必要時能排放氣體，該通氣套管至少能部份容置該可動式活塞裝置。
22. 如申請專利範圍第20項所述之氣壓調節器的壓力調節機構，其中該可動式活塞裝置包含：一個第一活塞體，該第一活塞體含有一個安全閥頭，該安全閥頭定義至少一個閥頭通氣出口，而該第一活塞體含有一個內部腔體以容納該第三偏置機構，該內部腔體能以氣體聯通該閥頭通氣出口，使氣體能從該第一活塞體逸出；以及一個第二活塞體，該第二活塞體延伸自該第一活塞體，該第一活塞體與該第二活塞體能移動而啟動該密封閥的控制桿，且該第二活塞體定義一 個通氣入口與一個相鄰內部腔體，該相鄰內部腔體能以氣體聯通該第一活塞體的該內部腔體。
23. 如申請專利範圍第22項所述之氣壓調節器的壓力調節機構，其中該第二活塞體含有一個安全閥組件，該安全閥組件包含一個安全閥座與定位在該相鄰內部腔體內的閥座托架，該第三偏置機構能對該閥座托架以及該安全閥座起作用，因此能密閉該通氣入口，從而防止氣體進入該可動式活塞裝置。
24. 如申請專利範圍第23項所述之氣壓調節器的壓力調節機構，其中當該氣壓調節器內達到足夠高壓時，該安全閥座會位移而離開該通氣入口，使氣體流過該通氣入口、該內部腔體、該相鄰內部腔體與該閥頭通氣出口而安全地由該氣壓調節器逸出。
25. 如申請專利範圍第20~24項之任一項所述氣壓調節器的壓力調節機構，其中該調壓組件包含一個調壓主體，可藉由螺紋而納入一個驅動部件，該轉動旋鈕可裝配於該驅動部件，藉由螺紋可旋轉並移動該驅動部件通過該調壓主體。
26. 如申請專利範圍第25項所述之氣壓調節器的壓力調節機構，其中該驅動部件含有一個中央擴展部位，該中央擴展部位的螺紋能匹配該調壓主體的螺紋，並且該驅動部件含有一個末端縮小部位，該末端縮小部位帶有螺紋，使該末端縮小部位能藉由螺紋而容納在該可動心軸內，該可動心軸包含一個心軸套管，可定義一種內螺紋而匹配設置在該驅動部件之末端縮小部位的螺紋，該中央擴展部位定義一個內部環形凹槽，當該可動心軸藉由螺紋而相對於該驅動部件轉動時，該中央擴展部位可容納該可 動心軸。
27. 如申請專利範圍第25項或第26項所述之氣壓調節器的壓力調節機構，其中該可動心軸在該可動心軸的外表面上定義一對延伸凹槽，而一對導梢裝配在該調壓主體之內，當該可動心軸相對於該調壓主體移動時，該調壓主體可滑動容納與導引該可動心軸。