газовый редуктор и способ его эксплуатации (варианты)

Формула изобретения

1. Газовый редуктор, который содержит:

корпус, содержащий проксимальный концевой участок, дистальный концевой участок и центральный участок, имеющий проходящую через него продольную ось;

впуск, расположенный рядом с дистальным концевым участком корпуса, причем указанный впуск имеет проходящую через него впускную ось, при этом впуск имеет входной участок и нижний участок, причем впускная ось смещена от продольной оси;

гнездо, расположенное рядом с нижним участком впуска и центрально совмещенное с впускной осью;

полость, расположенную внутри центрального участка корпуса и образующую верхний участок и нижний участок, причем указанная полость центрально совмещена с продольной осью;

канал, идущий между впуском и полостью; и

направляющую, расположенную внутри нижнего участка полости,

причем поток газа через газовый редуктор проходит через впуск, изменяет направление для протекания через канал и изменяет направление еще раз для протекания через полость, при этом поток газа изменяет направление для прохода через канал ранее достижения гнезда и соударяется с направляющей до изменения направления для протекания через полость.

2. Газовый редуктор по п.1, который дополнительно содержит седло клапана, расположенное внутри полости.

3. Газовый редуктор по п.1, в котором направляющая образует по меньшей мере один периферийный углубленный участок для прохода газа.

4. Газовый редуктор по п.3, в котором периферийный углубленный участок имеет гексагональную конфигурацию.

5. Газовый редуктор по п.1, в котором направляющая образует центральный углубленный участок, имеющий скошенные боковые стенки.

6. Газовый редуктор по п.1, в котором направляющая изготовлена из негорючего материала.

7. Газовый редуктор по п.1, в котором гнездо образует конический впускной участок.

8. Газовый редуктор по п.1, в котором канал идет ориентировочно перпендикулярно к продольной оси и к впускной оси.

9. Газовый редуктор, который содержит:

корпус, содержащий проксимальный концевой участок, дистальный концевой участок и центральный участок, имеющий проходящую через него продольную ось;

впуск, расположенный рядом с дистальным концевым участком корпуса, причем указанный впуск имеет проходящую через него впускную ось, при этом впуск имеет входной участок и нижний участок, причем впускная ось смещена от продольной оси;

гнездо, расположенное рядом с нижним участком впуска и центрально совмещенное с впускной осью, причем гнездо расположено точно по линии с потоком газа, входящим в газовый редуктор;

полость, расположенную внутри центрального участка корпуса и образующую верхний участок и нижний участок, причем указанная полость центрально совмещена с продольной осью; и

канал, идущий между впуском и полостью,

причем путь протекания газа проходит через впуск, через канал и через полость, при этом путь протекания изменяет направление для прохода газа через канал ранее достижения гнезда.

10. Газовый редуктор по п.9, в котором гнездо образует конический впускной участок.

11. Газовый редуктор по п.9, в котором канал идет перпендикулярно к продольной оси и к впускной оси.

12. Газовый редуктор, который содержит:

корпус, содержащий проксимальный концевой участок, дистальный концевой участок и центральный участок, имеющий проходящую через него продольную ось;

впуск, расположенный рядом с дистальным концевым участком корпуса, причем указанный впуск имеет проходящую через него впускную ось, при этом впускная ось смещена от продольной оси;

полость, расположенную внутри центрального участка корпуса и образующую верхний участок и нижний участок, причем указанная полость центрально совмещена с продольной осью;

канал, идущий между впуском и полостью; и

направляющую, расположенную внутри нижнего участка полости,

причем поток газа через газовый редуктор проходит через впуск, изменяет направление для протекания через канал и изменяет направление еще раз для протекания через полость, при этом поток газа соударяется с направляющей до изменения направления для протекания через полость.

13. Газовый редуктор по п.12, который дополнительно содержит седло клапана, расположенное внутри полости.

14. Газовый редуктор по п.12, в котором направляющая образует по меньшей мере один периферийный углубленный участок для прохода газа.

15. Газовый редуктор по п.14, в котором периферийный углубленный участок имеет гексагональную конфигурацию.

16. Газовый редуктор по п.12, в котором направляющая образует центральный углубленный участок, имеющий скошенные боковые стенки.

17. Газовый редуктор по п.12, в котором направляющая изготовлена из негорючего материала.

18. Газовый редуктор по п.12, в котором канал идет перпендикулярно к продольной оси и к впускной оси.

19. Способ эксплуатации газового редуктора, который предусматривает создание потока газа через впуск, изменение направления потока газа для протекания через канал и изменение направления потока газа еще раз для протекания через полость, причем поток газа изменяет направление для прохода через канал ранее достижения уловителя частиц и соударяется с диффузором до изменения направления для протекания через полость.

20. Газовый редуктор, который содержит:

корпус, содержащий проксимальный концевой участок, дистальный концевой участок и центральный участок, имеющий проходящую через него боковую ось;

впуск, расположенный рядом с дистальным концевым участком корпуса, причем указанный впуск имеет проходящую через него впускную ось, при этом впуск имеет входной участок и нижний участок, причем впускная ось ориентирована под углом к боковой оси;

гнездо, расположенное рядом с нижним участком впуска и центрально совмещенное с впускной осью;

полость, расположенную внутри центрального участка корпуса и образующую верхний участок и нижний участок, причем указанная полость центрально совмещена с боковой осью; и

направляющую, расположенную внутри нижнего участка полости,

причем поток газа через газовый редуктор проходит через впуск и изменяет направление для протекания через полость, при этом поток газа соударяется с направляющей до протекания через полость.

21. Газовый редуктор по п.20, в котором впускная ось ориентирована ориентировочно перпендикулярно к боковой оси.

22. Газовый редуктор по п.20, в котором направляющая образует по меньшей мере один периферийный углубленный участок для прохода газа.

23. Газовый редуктор по п.22, в котором периферийный углубленный участок имеет гексагональную конфигурацию.

24. Газовый редуктор по п.20, в котором направляющая образует центральный углубленный участок, имеющий скошенные боковые стенки.

25. Способ эксплуатации газового редуктора, который предусматривает создание потока газа через впуск и изменение направления потока газа для протекания через полость, причем поток газа изменяет направление для протекания через полость ранее достижения уловителя частиц и соударяется с диффузором до протекания через полость.

Описание изобретения к патенту

Область применения изобретения

Настоящее изобретение в общем имеет отношение к созданию газовых редукторов, а более конкретно, к созданию газовых редукторов, предназначенных для использования с баллонами жидкости или сжатого газа, например газовых редукторов для кислородно-дуговой резки.

Предпосылки к созданию изобретения

Газовые редукторы используют в различных применениях для снижения и регулировки давления газов, поступающих из баллонов в находящееся ниже по течению оборудование. В одном обычном применении, в случае кислородно-дуговой резки, предусмотрены два баллона, один для газообразного ацетилена, а другой для газообразного кислорода. Как это показано на фиг.1, газовый редуктор 1 прикреплен к верхней части баллона 2 (здесь показаны только один газовый редуктор и один баллон), причем оператор при помощи газового редуктора производит надлежащую регулировку давления газов для зажигания и последующей резки. Такой обычный газовый редуктор 1 содержит измеритель 3 давления в баллоне, измеритель 4 давления в магистрали и ручку 5 регулировки давления в магистрали. Кроме того, маховичок 6 клапана баллона установлен на баллоне 2, чтобы открывать и закрывать поток газа из баллона 2 в газовый редуктор 1. Газовый редуктор 1 также содержит другие элементы, такие как редукционный клапан 7 и выпуск 8. Когда используют такие обычные газовые редукторы и средства их крепления на баллоне 2, имеется множество мест возможного повреждения, в том случае, когда баллон 2, например, падает или когда с ним неправильно обращаются при работе.

Эти обычные газовые редукторы имеют конструкцию, которая не изменяется вот уже в течение десятилетий, причем она является громоздкой, имеет недостаточную прочность и плохую эргономику. Существует необходимость в создании усовершенствованных газовых редукторов, которые являются более надежными, более простыми в использовании, имеют более компактную конструкцию и высокую отказоустойчивость, которая весьма желательна в области регулирования газа, особенно при регулировании горючих или огнеопасных сжатых газов, хранящихся в баллонах, в том числе в баллонах для кислородно-дуговой резки.

Раскрытие изобретения

В одном аспекте настоящего изобретения предлагается газовый редуктор, который содержит корпус, содержащий проксимальный концевой участок, дистальный концевой участок и центральный участок, имеющий проходящую через него продольную ось. Впуск расположен рядом с дистальным концевым участком корпуса, причем впуск имеет проходящую через него впускную ось, при этом впуск имеет входной участок и нижний участок, причем впускная ось смещена от продольной оси. Гнездо расположено рядом с нижним участком впуска и центрально совмещено с впускной осью, а полость расположена внутри центрального участка корпуса и образует верхний участок и нижний участок, причем полость центрально совмещена с продольной осью. Канал идет между впуском и полостью, а направляющая расположена внутри нижнего участка полости. Поток газа через газовый редуктор проходит через впуск, изменяет направление для протекания через канал и изменяет направление еще раз для протекания через полость, причем поток газа изменяет направление для прохода через канал ранее достижения гнезда и соударяется с направляющей до изменения направления для протекания через полость.

В другом варианте предлагается газовый редуктор, который содержит корпус, содержащий проксимальный концевой участок, дистальный концевой участок и центральный участок, имеющий проходящую через него продольную ось. Впуск расположен рядом с дистальным концевым участком корпуса, причем впуск имеет проходящую через него впускную ось, при этом впуск имеет входной участок и нижний участок, причем впускная ось смещена от продольной оси. Гнездо расположено с рядом с нижним участком впуска и центрально совмещено с впускной осью, причем гнездо расположено точно по линии с потоком газа, входящим в газовый редуктор, а полость расположена внутри центрального участка корпуса и образует верхний участок и нижний участок, причем полость центрально совмещена с продольной осью, а канал идет между впуском и полостью. Путь протекания газа проходит через впуск, через канал и через полость, при этом путь протекания изменяет направление для прохода газа через канал ранее достижения гнезда.

В еще одном варианте предлагается газовый редуктор, который содержит корпус, содержащий проксимальный концевой участок, дистальный концевой участок и центральный участок, имеющий проходящую через него продольную ось. Впуск расположен рядом с дистальным концевым участком корпуса, причем впуск имеет проходящую через него впускную ось, при этом впускная ось смещена от продольной оси. Полость расположена внутри центрального участка корпуса и образует верхний участок и нижний участок, причем полость центрально совмещена с продольной осью, канал проходит между впуском и полостью, а направляющая расположена внутри нижнего участка полости. Поток газа через газовый редуктор проходит через впуск, изменяет направление для протекания через канал и изменяет направление еще раз для протекания через полость, причем поток газа соударяется с направляющей до изменения направления для протекания через полость.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также способ, в соответствии с которым газовый редуктор создает поток газа через впуск, изменяет направление потока газа для протекания через канал и изменяет направление потока газа еще раз для протекания через полость, причем поток газа изменяет направление для прохода через канал до достижения уловителя частиц и соударяется с диффузором до изменения направления для протекания через полость.

В другом варианте предлагается газовый редуктор, который содержит корпус, содержащий проксимальный концевой участок, дистальный концевой участок и центральный участок, имеющий проходящую через него боковую ось. Впуск расположен рядом с дистальным концевым участком корпуса, причем впуск имеет проходящую через него впускную ось, при этом впуск имеет входной участок и нижний участок, причем впускная ось ориентирована под углом к боковой оси. Гнездо расположено рядом с нижним участком впуска и центрально совмещено с впускной осью, а полость расположена внутри центрального участка корпуса и образует верхний участок и нижний участок, причем указанная полость центрально совмещена с боковой осью, а направляющая расположена внутри нижнего участка полости. Поток газа через газовый редуктор проходит через впуск и изменяет направление для протекания через полость, причем поток газа соударяется с направляющей до протекания через полость.

В другом варианте настоящего изобретения предлагается способ эксплуатации газового редуктора, который предусматривает создание потока газа через впуск и изменение направления потока газа для протекания через полость, причем поток газа изменяет направление для прохода через полость ранее достижения уловителя частиц и соударяется с диффузором до протекания через полость.

Указанные ранее и другие характеристики изобретения будут более ясны из последующего детального описания, приведенного со ссылкой на сопроводительные чертежи, которые приведены только для пояснения изобретения и не имеют ограничительного характера.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показан вид спереди известного газового редуктора, установленного на (газовом) баллоне.

На фиг.2 показан вид спереди газового редуктора в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.3 показан разрез по линии 3-3 газового редуктора, показанного на фиг.2.

На фиг.4а показан с увеличением вид в кружке 4а на фиг.3.

На фиг.4b приведен разрез вдоль нижнего участка полости 122 на фиг.4а, чтобы показать течение газа относительно направляющей, расположенной внутри полости.

На фиг.5а показано с увеличением поперечное сечение газового редуктора в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.5b приведен разрез вдоль нижнего участка полости 322 на фиг.5а, чтобы показать течение газа относительно направляющей, расположенной внутри полости.

Подробное описание изобретения

Последующее описание приведено только для пояснения изобретения и не имеют ограничительного характера.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг.2, 3 и 4a-b, на которых показан газовый редуктор в соответствии с настоящим изобретением, обозначенный в целом позицией 20. Газовый редуктор 20 содержит корпус 22, имеющий передний участок 24, проксимальный концевой участок 28 и противоположный дистальный концевой участок 26, а также центральный участок 25 между проксимальным и дистальным концевыми участками 28 и 26. Первый индикатор 30 газового давления в виде аналогового измерителя в одной форме настоящего изобретения установлен на нижнем конце 32 переднего участка 24 корпуса 22. Второй индикатор 40 газового давления также в виде аналогового измерителя в этой форме настоящего изобретения установлен на верхнем конце 42 переднего участка 24 корпуса 22. Можно видеть, что первый индикатор 30 газового давления и второй индикатор 40 газового давления расположены вертикально друг под другом сбоку от баллона 2 (показанного пунктиром). Следует иметь в виду, что баллон 2 приведен только в качестве примера различных систем подачи газа, в которых может быть использован газовый редуктор 20 в соответствии с настоящим изобретением. Например, такими другими системами подачи газа могут быть бензоколонки или газозаправочные станции. Как таковой, газовый редуктор 20 в соответствии с настоящим изобретением может быть использован с различными системами подачи газа, а не только с баллонами. Более того, баллон 2 не ограничен только баллоном для сжатого газа, а может также содержать жидкости и другие флюиды, что не выходит за рамки настоящего изобретения.

Как это дополнительно показано на фиг.2, ручка 50 регулировки давления установлена на проксимальном участке 28 корпуса 22. В этой форме, газовый редуктор 20 установлен на баллоне 2 так, что ручка 50 регулировки давления идет горизонтально относительно (перпендикулярно) продольной оси Х баллона 2. Кроме того, ручка 50 регулировки давления в одной форме содержит текстурированную внешнюю поверхность для облегчения захвата в виде показанных ребер 52 и вырезов 54.

Как это дополнительно показано на фиг.2, элементы (или важные части элементов) газового редуктора 20 расположены внутри внешнего профиля Р, или внутри удлинения внешней стенки баллона 2, что уменьшает число возможных точек соударения с газовым редуктором 20, если баллон 2 падает или если с ним неправильно обращаются при работе. Как правило, элементы, расположенные внутри профиля Р, представляют собой те элементы, которые влияют на способность системы поддерживать давление системы или ее целостность. Таким образом, получают газовый редуктор 20, который является компактным и более прочным, чем известные традиционные газовые редукторы. Дополнительные характеристики прочности газового редуктора 20 описаны далее более подробно.

Как это дополнительно показано на фиг.2, газовый редуктор 20 также содержит защиту корпуса 62 и колпак 64. Следует иметь в виду, что несмотря на то, что показаны две отдельные детали в виде защиты 62 корпуса и колпака 64, эти два компонента могут быть выполнены в виде единой объединенной детали или же в виде множества деталей, что не выходит за рамки настоящего изобретения. Колпак 64 в одной форме изготовлен из сплава цинка с алюминием, заменяющего традиционную латунь, а защита 62 корпуса в одной форме изготовлена из ударопрочного сополимера ABS (сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола). Однако следует иметь в виду, что могут быть использованы и другие материалы, в том числе и латунь, которые являются прочными и во время работы могут выдерживать ударные нагрузки, что также не выходит за рамки настоящего изобретения.

Обратимся теперь к рассмотрению защиты 62 корпуса, показанной на фиг.2, причем контур этой защиты 62 корпуса сконфигурирован так, чтобы индикаторы 30 и 40 давления были углублены в отверстия, расположенные позади выступов 66 и переднего профиля защиты 62. Более того, индикаторы 30 и 40 давления расположены внутри внешнего диаметра "D" колпака 64, как это лучше всего показано на фиг.2. Как таковые, индикаторы 30 и 34 давления лучше защищены от ударов, вне зависимости от того, установлена защита 62 на корпусе 22 или нет.

Колпак 64 в одной форме прикреплен к корпусу 22 болтами 68. Это позволяет обеспечить более короткий профиль газового редуктора 20. Следует иметь в виду, что колпак 64 может быть прикреплен к корпусу 22 с использованием других средств, например, с защелкиванием или по резьбе. Как это дополнительно показано на фиг.2, колпак 64 также имеет профилированную внешнюю поверхность 70 рядом с ручкой 50 регулировки давления в виде ребер 72 и вырезов 74, аналогично ручке 50 регулировки давления.

Как это лучше всего показано на фиг.2, колпак 64 содержит различные знаки, чтобы предоставить пользователю информацию о том, где находятся и как работают различные функциональные элементы. Например, на колпаке 64 знак "L.P." низкого давления и стрелка 100 изображены поблизости от первого индикатора 30 газового давления, чтобы показать, что этот индикатор давления предназначен для индикации низкого давления, или давления газа, выходящего из редуктора. Аналогично, знак "Н.Р." высокого давления и стрелка 102 изображены поблизости от второго индикатора 40 газового давления, чтобы показать, что этот индикатор давления предназначен для индикации высокого давления, или давления газа внутри баллона 2. Ручка 50 регулировки давления также содержит знак, аналогичный раскрытому в заявке на патент США No. 61/159,232, поданной 11 марта 2009 г., которая полностью включена в данное описание в качестве ссылки. Следует иметь в виду, что могут быть использованы другие типы знаков, в том числе (но без ограничения) СИД, чтобы показывать опасные уровни давления, что не выходит за рамки настоящего изобретения.

Как это также показано на фиг.2, корпус 22 содержит множество фитингов 110 и 112.

Фитинг 110 представляет собой предохранительный клапан. Фитинг 112 предназначен для прикрепления газового редуктора 20 к баллону 2. Другой фитинг (не показан) на задней стороне корпуса 22 создает выпускное (выходное) присоединение, то есть соединение со шлангом, соединенным с расположенным ниже по течению оборудованием. Выпускной фитинг преимущественно направлен вниз и наружу назад от корпуса 22 газового редуктора, что снижает риск опасного воздействия на оператора, связанный с повреждением шланга. Следует иметь в виду, что в соответствии с настоящим изобретением может быть использовано любое число фитингов любой конфигурации, так что показанные и описанные здесь фитинги приведены просто в качестве примера и не ограничивают объем патентных притязаний настоящего изобретения.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг.3, на которой показано, что ручка 50 регулировки давления прикреплена к корпусу 22 при помощи подстроечного элемента 80 и пружины 82 сжатия, которые расположены внутри колпака 64. Газовый редуктор 20 может содержать устройство поглощения энергии, расположенное между ручкой 50 регулировки давления и корпусом 22, которым может быть любое из устройств поглощения энергии, раскрытых в заявке на патент США No. 61/159,232, которая полностью включена в данное описание в качестве ссылки.

Как это дополнительно показано на фиг.3, впуск 120 и полость 122 сконфигурированы так, чтобы защищать внутренние компоненты газового редуктора 20, как это описано далее более подробно. Кроме того, предусмотрена диафрагма 130, которая в одной форме изготовлена из стандартной упрочненной неопреном высокопрочной ткани. Для применений высокой чистоты или жидкостных применений нержавеющая сталь может быть использована для диафрагмы в другой форме настоящего изобретения.

Как это лучше всего показано на фиг.4а, полость 122 расположена внутри центрального участка 25 корпуса 22, а впуск 120 расположен рядом с дистальным концевым участком 26 корпуса 22. В этой форме, полость 122 центрально совмещена с продольной осью А и идет вдоль продольной оси А. Полость 122 образует нижний участок 132, идущий до верхнего участка 134 вдоль продольной оси.

Как это дополнительно показано на фиг.4а, впуск 120 содержит впускную расточку 121, центрально совмещенную с впускной осью В и идущую вдоль впускной оси В, проходящей через впуск 120. Впускная расточка 121 впуска 120 образует входной участок 124, идущий до нижнего участка 126 вдоль впускной оси В.

Как это показано в этой форме настоящего изобретения, ось В впуска 120 смещена от продольной оси А полости 122, а канал 140 идет между впускной расточкой 121 и полостью 122. В этой форме, впускная ось В и продольная ось А являются главным образом параллельными друг другу, а канал 140 идет перпендикулярно к продольной оси А и к впускной оси В, чтобы создать флюидную связь между впуском 120 и полостью 122.

Как это показано на фиг.4а, гнездо 128 расположено рядом с нижним участком 126 впуска 120 и центрально совмещено с впускной осью В. Гнездо 128, в этой форме изобретения, расположено точно по линии с потоком газа, входящим в газовый редуктор 20 через впуск 120. В этой форме, поток газа входит в газовый редуктор 20 через входной участок 124 впуска 120. Газ затем протекает по пути протекания, обозначенному на фиг.4а стрелками GF. Более конкретно, поток газа проходит через впуск 120, изменяет направление для протекания по стрелке GF через канал 140, затем изменяет направление еще раз для протекания через полость 122. Более тяжелые частицы загрязнений, масса и скорость которых сопротивляются изменению направления газа, преимущественно падают в гнездо 128 в нижней части 126 впуска 120. Таким образом, гнездо 128 служит как уловитель частиц с высокой энергией, или диффузор энергии частиц, причем частицы задерживаются в гнезде 128 или просто отдают свою энергию при соударении с ним. На фиг.4а показано, что гнездо 128 в одной форме имеет конический впускной участок 129. Кроме того, гнездо 128 в этой форме представляет собой (цилиндрическую) расточку, меньшую по размерам (то есть по длине и диаметру), чем впускная расточка 121.

Как это дополнительно показано на фиг.4а-b, направляющая 136 расположена внутри нижнего участка 132 полости 122, а седло 138 клапана расположено внутри верхнего участка 134 полости 122. В этой форме, направляющая 136 расположена непосредственно выше по течению от гнезда 128 и действует как диффузор для более легких частиц, которые могут увлекаться газом по пути GF течения и не задерживаются в гнезде 128. Как это показано на фиг.4а, направляющая 136 содержит по меньшей мере один периферийный углубленный участок 142 для прохода газа. Периферийный углубленный участок 142, в одной форме, имеет гексагональную конфигурацию, как это лучше всего показано на фиг.4b. Как дополнительно показано на фиг.4а, направляющая 136 также имеет центральный углубленный участок 146, имеющий скошенные боковые стенки 144. Кроме того, направляющая 136 в одной форме изготовлена из негорючего материала.

В этой форме настоящего изобретения, направляющая 136 действует как вторичный диффузор для более легких частиц, которые могут быть увлечены по пути GF протекания газа за гнездо 128, как уже было указано здесь выше. Эти более легкие частицы соударяются с боковыми поверхностями направляющей 136 и/или распределяются в газовом потоке, когда он проходит вокруг направляющей 136, что приводит к дополнительной диффузии энергии частиц в газовом потоке. Гнездо 128 и направляющая 136 вместе уменьшают количество частиц, которые могут доходить до седла 138, и, в свою очередь, уменьшают количество частиц и/или загрязнений, которые могут поступать в полость низкого давления и выходить из редуктора. Это приводит к высокой отказоустойчивости и к низкой чувствительности к горящим частицам, проходящим через газовый редуктор 20 в случае нечаянного загрязнения частицами. В дополнение к тому, что направляющая 136 служит как диффузор для более легких частиц в газовом потоке, она служит как средство совмещения седла 138 и как фиксатор для фрикционного демпфирования.

Обратимся теперь к рассмотрению фиг.5а-b, на которых показана другая форма газового редуктора, имеющего альтернативную схему построения уловителя частиц и направляющей, обозначенного в целом позицией 220. Газовый редуктор 220 аналогичен редуктору, показанному на фиг.4а-b, так что его аналогичные детали имеют одинаковые позиционные обозначения с увеличением на 200. Как это показано на фиг.5а-b, впуск 320 и полость 322 содержат некоторые элементы для защиты внутренних компонентов газового редуктора 220, как это описано далее более подробно. Кроме того, предусмотрена диафрагма 330.

Можно видеть, что полость 322 расположена внутри центрального участка 225 корпуса 222, а впуск 320 расположен рядом с дистальным концевым участком 226 корпуса 222. В этой форме, полость 322 центрально совмещена с боковой осью А' и идет вдоль нее. Полость 322 имеет нижний участок 332, идущий до верхнего участка 334 вдоль боковой оси А'.

Впуск 320 содержит впускную расточку 321, центрально совмещенную с впускной осью В' и идущую вдоль нее. Впускная расточка 321 впуска 320 образует входной участок 324, идущий до нижнего участка 326 вдоль впускной оси В'.

В этой форме настоящего изобретения, впускная ось В' впуска 320 и боковая ось А' полости 322 пересекаются друг с другом почти под прямым углом. Таким образом, впуск 320 и полость 322 в основном перпендикулярны друг другу, так что полость 322 имеет прямую флюидную связь с впуском, то есть в этой схеме расположения нет канала, идущего между впуском 320 и полостью 322.

Как это показано на фиг.5а, гнездо 328 расположено рядом с нижним участком 326 впуска 320 и центрально совмещено с впускной осью В'. Гнездо 328 расположено прямо по линии с потоком газа, входящим в газовый редуктор 220. В этой форме, поток газа входит в газовый редуктор 220 через входной участок 324 впуска 320. Газ протекает по пути протекания, обозначенному стрелками GF', причем газ должен изменить направление, чтобы следовать по пути GF' протекания от впуска 320 и перпендикулярно в полость 322. В этой форме, газовый поток проходит через впускную расточку 321 вдоль впускной оси В' и изменяет направление, чтобы следовать по пути GF' протекания в полость 322. Более тяжелые частицы загрязнений, масса и скорость которых сопротивляются изменению направления газа, преимущественно падают в гнездо 328 в нижней части 326 впуска 320. Таким образом, гнездо 328 служит как уловитель частиц с высокой энергией, или диффузор энергии частиц, причем частицы задерживаются в гнезде 128 или просто отдают свою энергию при соударении с ним. Как это показано на фиг.5а, гнездо 328 в одной форме имеет конический впускной участок 329. Дополнительно показано, что гнездо 328 представляет собой цилиндрическую расточку, меньшую по размерам (то есть по длине и диаметру), чем впускная расточка 321.

Как это дополнительно показано на фиг.5а-b, направляющая 336 расположена внутри нижнего участка 332 полости 322, а седло 338 клапана расположено внутри верхнего участка 334 полости 322. В этой форме, направляющая 336 действует как диффузор для более легких частиц, которые могут увлекаться газом по пути GF' течения газа за гнездо 328. Можно видеть, что направляющая 336 имеет по меньшей мере один периферийный углубленный участок 342 для прохода газа. Периферийный углубленный участок 342 преимущественно имеет гексагональную конфигурацию, как это лучше всего показано на фиг.5b. Как это дополнительно показано на фиг.5b, направляющая 336 преимущественно имеет центральный углубленный участок 346, имеющий скошенные боковые стенки 344. В одной форме, направляющая 336 изготовлена из негорючего материала.

В этой форме, направляющая 336 действует как вторичный диффузор для более легких частиц, которые могут быть увлечены по пути GF' протекания газа за гнездо 328. Эти более легкие частицы соударяются с боковыми поверхностями направляющей 336 и/или распределяются в газовом потоке, когда он проходит вокруг направляющей 336, что приводит к дополнительной диффузии частиц и их энергии в газовом потоке. Гнездо 328 и направляющая 336 вместе уменьшают количество частиц, которые могут доходить до седла 338, и, в свою очередь, уменьшают количество частиц, которые могут поступать в полость низкого давления и выходить из редуктора. Это приводит к высокой отказоустойчивости и к низкой чувствительности к горящим частицам, проходящим через газовый редуктор 220 в случае нечаянного загрязнения частицами. В дополнение к тому, что направляющая 336 служит как диффузор для более легких частиц в газовом потоке, она служит как средство совмещения седла 338 и как фиксатор для фрикционного демпфирования.

Следует иметь в виду, что в различных формах настоящего изобретения может быть предусмотрен газовый редуктор, имеющий гнездо/ уловитель частиц и направляющую/ диффузор, имеющий только гнездо/ уловитель частиц без направляющей/ диффузора, или имеющий только направляющую/ диффузор без гнезда/ уловителя частиц. Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением, оси В и А впуска 120 и корпуса 22 могут быть расположены не параллельно, а в альтернативной форме, показанной на фиг.5а-b, оси В' и А' могут быть расположены не перпендикулярно. Более того, если оси В и А расположены параллельно друг другу, то между ними предусмотрен канал для создания флюидной связи между впуском 120 и полостью 122, а если эти оси расположены под углом друг к другу и пересекаются, то обеспечена прямая флюидная связь.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается также способ эксплуатации газового редуктора. Как это показано на фиг.3 и 4а-b, способ эксплуатации газового редуктора предусматривает создание потока газа через впуск, изменение направления потока газа для протекания через канал, и изменение направления потока газа еще раз для протекания через полость. В этой форме, поток газа изменяет направление для прохода через канал ранее достижения гнезда, или уловителя частиц, и соударяется с направляющей, или с диффузором, до изменения направления для протекания через канал.

Альтернативно, как это показано на фиг.5а-b, способ эксплуатации газового редуктора предусматривает создание потока газа через впуск и изменение направления потока газа для протекания через направляющую. В этой форме, поток газа изменяет направление для прохода через направляющую ранее достижения гнезда, или уловителя частиц, и соударяется с направляющей, или с диффузором, до протекания через канал.

Следует иметь в виду, что настоящее изобретение не ограничено различными описанными и показанными в качестве примеров формами. Например, газовый редуктор в соответствии с настоящим изобретением не ограничен применениями для кислородно-дуговой резки и может быть использован в других применениях, которые позволяют использовать преимущества раскрытой здесь уникальной конструкции. Более того, газовый редуктор в соответствии с настоящим изобретением не ограничен раскрытыми здесь вариантами осуществления. В описание изобретения и в чертежи могут быть введены модификации и замены на технические эквиваленты, что не выходит за рамки объема настоящего изобретения.