压力调节器 本发明总体涉及一种新颖的压力调节器，它比如可用在具有杯型或奶嘴型饮水器的家禽喂水系统上。
现有技术的压力调节器、特别是用来对家禽喂水系统供应饮用水的压力调节器一般利用一由基准弹簧建立在一感应隔膜和一控制阀部件或流量控制部件之间的连续的机械连接来直接操作的。因为系统压力一般在只有几英寸水的范围内，直接操纵控制阀部件的足够的力要求隔膜的面积较大，并且这类调节器对于水需求量和系统水压的小的变化常常反应很差，很不灵敏。
在恒定流量需求下的系统压力受因作用在阀控制部件上的压力失衡而造成的供水压力变化的影响很大，此压力失衡产生了一个必须由隔膜抵销的力。此不平衡力一般增加了基准弹簧力，并且因进口压力增加而提高了出口压力设定值。当阀控制部件被冲开以接受增加的流量需求时，在高流量需求状态下的系统压力一般由于基准弹簧的松驰和隔膜有效面积的减小会下降或减小。为了提供一股不受控制的、高流量地水流，现有技术的调节器常常装备有一旁路阀来冲洗所连接的喂水系统，或者使用各种类型的机构来使调节器失效而迫使隔膜和/或阀控制部件到开启位置。
上述提供过载手段来冲洗所连接的喂水系统的方法使隔膜受到过大的不被控制的压力，在下游系统被堵塞的情况下，此压力会升高到与调节器的供水压力相同的水平而会损坏调节器。而且，现有技术的调节器一般依靠基准弹簧力来在调节装置中产生足够的摩擦，以保证调节器的设定值而使之不受调节把手的意外转动的影响。由于在调节装置中产生的摩擦力水平会随着基准弹簧力而变化，并且当调节器被调节以在低出口压力状态下送水时不能可靠地保持住调节器设定值，因此这种保证调节器设定值的方法通常是不能满足要求的。
本发明用来克服或尽量减轻这些问题，并且提供几种超过现有技术压力调节器的优点和改进。
本发明总的目的是提供一种新颖的压力调节器，它用来比如对设计成杯型或奶嘴型的家禽喂水系统供给饮用水。
本发明的一个更具体的目的是提供一种具有伺服型阀控制部件的新颖压力调节器，其特点是具有一整体式的过载控制，它只依赖基准弹簧力来命令伺服阀完全开启，而与传送到调节器出口处的压力无关，从而提供了可选择的、高压力且高流量的供水，以冲洗所连接的喂水系统。
本发明的另一个目的是提供一种新颖压力调节器，其特点在于隔膜膜片，在冲洗所连接的喂水系统和调节器期间，它不受到高的水压。
本发明还有一个目的是提供一种新颖压力调节器，其特点在于一位于出口流道内的抽水器或喷水器构造，当流量增加时，可对隔膜室产生一人为的低的回流压力，在高流量需求的状态下使调节器“抬高”其系统压力，从而当饮用水的需求流量较高时可补偿所连接的喂水系统中产生的压力损失。
本发明的一个目的是提供一种新颖的压力调节器，它具有紧凑的设计。
本发明还有一个目的是提供一种新颖的压力调节器，它具有一调节把手装置，用来设定所需的出口压力设定值，还可进行调节以使某单个调节器脱离工作，这样此调节器就不会让水经过其中，从而可对此单个调节器进行维修。
简言之，根据上述内容，本发明包括一压力调节器，用于将水供给至比如一相关的家禽喂水系统之类。压力调节器包括一顶部工作装置和一底部工作装置，它们由几个部件组成，易于制造和组装在一起。顶部工作装置包括一装在一罩盖内的帽和一包括一基准弹簧和一隔膜膜片的基准弹簧组件。基准弹簧组件可以调节以改变调节器的出口压力。底部工作装置包括一具有一入口和一出口的本体，水流从一供水源流经入口而进入调节器，水流经出口流出调节器而到相关的喂水系统。还有一装置用来在冲洗调节器和相关喂水系统期间以及在较高的水需求量的情况下将隔膜基本隔离而不受高水压的影响，在壳体出口内有一喷水管装置，用来在高需求量情况下增大流经调节器的水流。
通过下面结合附图的描述，更好地理解本发明的结构及工作的组织和方式、以及本发明的进一步目的和优点，附图中相同的标号表示相同的部件，附图中：
图1是体现本发明特征的压力调节器的分解立体图；
图2是图1中的压力调节器处于完全组装状态且没有水流经压力调节器时的断面图；
图3是处于完全组装状态时的压力调节器断面图，显示了在正常水需求量期间不流经压力调节器的情形；
图4是处于完全组装状态时的调节器断面图，显示了在高的水需求量期间水流经压力调节器的情形；
图5是弹簧加载的提升阀处于封闭位置时的断面图，它用来冲洗压力调节器；
图6是图5中的弹簧加载的提升阀处于开启位置的断面图；
图7是绕着本发明压力调节器进口处的另一种装置的断面图，它使一竖管可连接至压力调节器以测量压力调节器的出口压力，
虽然本发明可以有不同形式的实施例，但在附图中显示了并在下面描述了一个特定实施例，应当明白，这里所揭示的内容只是作为本发明原理的举例说明，并不意图将末发明局限在这里所图示和描述的内容内。
本发明揭示了一种新颖的压力调节器20，它用来对杯型或奶嘴型设计的家禽喂水系统(未示)供给饮用水。本发明的新颖调节器20设计紧凑，具有一伺服型阀控制部件，特点在于一整体式过载控制装置，它仅依赖基准弹簧力来命令伺服阀完全开启，而与传递至调节器20出口处的压力无关，从而为冲洗所连接的喂水系统提供了可选择的、高压的且高流量的供水。调节器20还有一个特点在于一位于出口流道内的喷水器构造，当流量增大时，可对隔膜室产生一人为的低回流压力，并促使调节器在高流量需求的情况下“抬高”其系统压力，从而当对饮用水的流量需求较高时补偿了所连接的喂水系统内的常规压力损失。而且，本发明的新颖调节器20包括一顶部工作装置，它使调节器20可很容易地喂水系统的工作脱离。
I.调节器的结构
调节器20包括一顶部工作装置22和一底部工作装置24。顶部工作装置22一般包括一罩盖26、一帽28和一隔膜组件30。底部工作装置24一般包括一本体32和一隔壁34。顶部工作装置22的罩盖26和底部工作装置24的本体32构成了调节器20的外壳体。
罩盖26由一侧壁36和一顶壁38构成，侧壁36大体上为圆柱形状，顶壁38与侧壁36连接成一整体，基本上封闭了调节器20的上端。罩盖26的顶壁38有一穿过其中的孔40，其原因将在这里描述。罩盖26最好用比如塑料之类的合适材料制成，且最好用比如注塑之类的合适技术来成形。
帽28安放在罩盖26内并用比如螺钉(未示)之类的合适手段沿着帽28的下部边沿连接至罩盖26，螺钉与罩盖26和帽28上的对齐的孔(未示)配合。一大体圆柱形的内壁44与下部42制成一体，并从那里向上延伸而穿过罩盖26上的孔40。帽28的圆柱形内壁44与罩盖26的顶壁38隔开，从而在其间形成了一环形狭槽。
一大体圆柱形的外壁46从帽28的下部42向上延伸，并且与内壁44隔开并环绕着内壁44。多个细长的肋48从外壁46的内表面朝着内壁44向内突起，并且相互之间隔开，其缘由将在这里说明。肋48沿着外壁46的高度延伸。
本体32由一侧壁50和一底壁51构成，侧壁50大体上为圆柱形状，底壁51和侧壁50一体成形，并且基本封闭了调节器20的下端。底壁51具有多个穿过其中的出入口52、54和56。出入口52为水进入调节器20提供了一进口。出入口54为水流出调节器20提供了一出口，而出入口56提供了一排水口，当如这里所述冲洗调节器20时，用来让水流出调节器20。帽28和本体32通过多个螺钉之类(图中只示出了一个)沿着形状相同的匹配表面连接在一起，螺钉穿过罩盖26、帽28及本体32上的多个对齐的孔。
一大致为圆柱形的套筒60从本体32的底壁51绕着进口52向下延伸，为将供水管61连接于其上提供了连接件。另外，一尺寸与进口52相同的进口导管62位于底壁51的另一侧，并位于进口52的上方。一大体圆柱形的套筒64从本体32的底壁51绕着出口54向下延伸，为将来自相关喂水系统的管子66连接于其上提供了一连接件。套筒64的端部有一O形圈68，用来密封套筒64与管子66之间的连接。套筒60、64和导管62可与本体32制成一整体，也可以是用比如粘结等适当手段连接至本体32的与之分离的部件。这些部件用比如塑料之类的合适材料制成，并用比如注模之类的合适技术成形。
或者，如图7所示，进口套筒60可以取消或被替代，连接件180可以绕着进口52连接至本体32，这样，一竖管(未示)可以与之连接以测量调节器20的出口压力，并且一进口软管(未示)可以与之连接。连接件180可以合适地用适当方式、比如用胶水而绕着调节器20的进口52连接至本体32的底壁51。
连接件180具有一供水导管186和一成形于其内的竖管导管188。在供水导管186的一端有一出口184，供水导管186连接至调节器20的进口。在供水导管186的另一端有一进口190。在连接件180外部的进口190处或附近具有多个软管倒钩196，用来连接一供水软管，比如花园中使用的软管。
从上面可注意到，连接件180还包括一成形于其内的竖管导管188。在图7所示的另一个实施例中，调节器20的本体32也进行了修改，以提供一穿过调节器20的底壁51的出口192。竖管导管188从出口192穿过连接件180而延伸到一竖管连接口194。一肋198绕着连接件180并位于竖管连接口194处或附近，用来将一竖管、比如一24英寸的透明PVC竖管连接在那里。此竖管测量着调节器的出口水压，这将在下面描述。
应当清楚地明白，供水导管186和竖管导管188相互之间的流体不联通，导管186和188不一定要象图中所示的那样与主体部分182垂直，这仅仅是一种设计。
现请参看图2，除了围绕着出口54的套筒64，一具有渐细内喉部或壁72的出口导管70安放在套筒64内并围绕着出口54，其缘由将在这里说明。出口导管70可用比如塑料之类的合适材料制成，并且可与本体32制成一体，或者是一个比如通过粘结剂或通过摩擦配合等适当手段连接于其上的分离的部件。
隔壁34位于本体32内，具有一大体圆柱形的侧壁74和一封闭着侧壁74下端的底壁76。当放置在其内时，侧壁74的上部顶靠着本体侧壁50的内表面。
隔膜组件30一般包括一弹性体的隔膜膜片78和一基准弹簧装置80，膜片78的作用将在下面描述。隔膜膜片78安装在帽28、也即罩盖26与调节器20的底部工作装置24之间。隔膜膜片78一般是一平的、可挠曲的、圆形的弹性体部件，其尺寸可完全地将帽28、也即罩盖26与底部工作装置24分开。隔膜膜片78的外边缘放置在帽28与本体32之间以及隔壁34与罩盖28之间的连接处，以在其间提供密封。隔膜膜片78的外边缘包括多个孔，在调节器20完全组装时，螺钉58穿过孔。实际上，帽/罩盖的结合体将隔膜膜片78夹持在调节器20的底部工作装置24上。隔膜膜片78的中心有一穿过其中的孔，其缘由将在这里描述。
调节器20的这种构造的结果是，在隔壁34和本体32之间形成了一第一室84，这里称作“主室”。在隔壁34和隔膜膜片78之间形成了一第二室86，这里称作“隔膜室”，在隔膜膜片78和帽28之间形成了一第三室88，这里称作“基准室”。隔膜膜片78防止流体经隔壁34与本体32之间、隔壁34与罩盖28之间以及本体32与帽26之间的连接处而在它们之间产生流体联通。基准室88总是没有水的。
在基准室88内设有基准弹簧装置80。基准弹簧装置80包括一基准弹簧90、一调节把手92、一弹簧从动件94和一弹簧引导件96。
调节把手92大体上由一圆柱形侧壁98、一顶壁100、一唇部102和多个从唇部102垂直的叉齿104组成。虽然图中示出了三个叉齿104，应当明白可以用更多或更少的叉齿，这不偏离本发明的范围。顶壁100与侧壁98制成一体，除了穿过把手顶壁100的孔106外，基本上封闭了把手92的上端。把手92用比如塑料之类的合适材料制成，并用比如模制之类的合适手段成形。
把手92放置在位于帽28的圆柱内壁44和罩盖26的顶壁38之间的环形狭槽内。把手顶壁100下面的外边缘顶靠着帽28的圆柱壁44的最顶端。把手92的唇部102配合在罩盖顶壁38的下面。罩盖26上的孔40稍大于把手92的直径，而环形狭槽近似等于把手92的侧壁98的宽度。调节把手92可相对于罩盖26及帽28而转动，但不能作沿轴向的相对移动。
本发明中使用的调节把手92是不抬起的。叉齿104的外表面顶靠着位于细长肋48之间间隙内的帽28的外壁46的内壁。叉齿104在肋48之间间隙内的配合防止了或防碍了调节器20在设定后的设定点(“设定点”将在下面描述)的意外变化。这种防止或至少是防碍作用由摩擦和/或卡爪所提供。
弹簧从动件94不可转动地安装在帽28的内壁44内，具有一顶壁108和一底部110，底部110从顶壁108向下延伸。顶壁108的外边缘内具有一狭槽112，它与帽28的内壁44的内表面上的突起的肋114相配合，以防止弹簧从动件94相对于帽28而转动。顶壁108的底表面通过适当手段与基准弹簧90的第一端或上端配合。弹簧从动件110的底部110具有一穿过其中的带螺纹的孔116。
一自攻螺钉118穿过调节把手92和弹簧从动件94上各自的孔106、116而与两者都配合。螺钉118被固定住而不能相对于调节把手92而转动，这样，调节把手92的转动会使螺钉118作相应转动。当把手92转动时，螺钉118也转动，这使弹簧从动件94沿着内壁44的长度滑动，并相对于罩盖28沿轴向移动，其缘由将在这里描述。
在弹簧从动件94的顶壁108的上表面上以及在把手92的顶壁100的下表面上分别有多个隔开的凸轮面120、122。弹簧从动件94上的凸轮面120与调节把手92上的凸轮面122相配合，以阻挡操作者使调节把手92退回太多而使弹簧从动件94拧在螺纹118上，这可能会使螺钉118上的螺纹剥落。凸轮面120、122提供了一个可靠的确实的阻挡手段，而在调节把手92和弹簧从动件94之间没有向上的推力。
弹簧引导件96具有一主体部124和一从主体部124向下延伸的杆体部126。基准弹簧90的第二端或下端顶靠着主体部124的上表面。这样，基准弹簧90就配合在弹簧从动件94和弹簧引导件96之间。主体部124的下表面顶靠着隔膜膜片78，而杆体部126穿过隔膜膜片78中心处的孔82并进入隔膜室86。
再将注意力转回到隔壁34，下面将描述隔壁34的特点。隔壁34的底壁76上成形有一大体凹入的凹壁127，一导引孔128穿于其中。一环壁129绕着凹壁127而从隔壁34的底表面向下延伸。隔壁34的底壁76还有一出口130，水可通过它从隔膜室86流到调节器20的出口导管70。在出口130的下侧有一锥形基座132。另外，一排水孔134穿过隔壁34的底壁76，当调节器20和相关喂水系统进行冲洗时，水可流经此排水孔134。
在隔壁34的底壁76下侧上有一绕着出口130的喷水管136，它是一直径较小的管状突出物。喷水管136内装有一漂浮的止回阀球138。止回阀球138可以向上浮起或向上受力而与隔壁34上的锥形基座132配合，以阻挡水流经出口130向上流动。当隔壁34放在本体32内时，喷水管136位于出口导管70的渐缩喉部内的中央处，并在其内延伸至一预定的范围，这将在下面更全面地进行描述。
本发明新颖调节器20包括一伺服阀控制器，它包括一主阀140，成形于进口导管62的端部上，还包括一主阀板142，在正常或较高的水需求量情况下，可允许水从供水源经主阀板142及相关装置流动并接着流入隔膜室86。伺服阀控制器的部件在构造及操作上与揭示于美国专利No.5,255,703中的用于由浮球操作的便器水箱充水阀中的部件基本相似，该专利所揭示的内容在此引为参考。
一量针146在其长度上有多个槽，量针146从基本凹入的凹壁127的中央向下延伸。穿过壁127的导引孔128与带槽的量针146错开。带槽的量针146和导引孔128在供水源和隔膜室86之间提供了水的通道。
主阀板142是一弹性体圆盘状部件，它包括一挠性的环形的阀作用区148，阀作用区148从中心区150向外沿经向延伸。在阀作用区148外周边处有一轴向延伸的边沿部终止于一扩大的凸缘152。一孔穿过中心区150的中心。
一阀座154用来容纳主阀板142，主阀板142与环壁129配合并且位于隔壁34上的环壁129与进口导管62之间，这样，在预定状态下，主阀板142的阀作用区148可以顶靠着主阀座140，这将在下面更全面地描述。阀座154大体上为环形，具有一U型壁，U形壁由一底壁、一内侧壁和一外侧壁构成。 U形壁构成了一环形槽道，主阀板142的扩大的凸缘152接纳在槽道内，以将主阀板142安装至阀座154上。当阀板142和阀座154安装在环壁129上时，壁129夹在阀座154的外侧壁和阀板142的凸缘152之间，并且通过比如摩擦配合等合适手段与它们保持配合。沿着阀座154的内壁成形有多个径向向内延伸的水流出入口或导引孔156，其作用将在这里描述。
当阀座154和主阀板142与环壁129配合时，主阀板142接近壁127但不与之配合，带槽的量针146穿过阀板142中央处的孔而延伸。可以注意到，主阀板142并不顶靠着壁127，这样，在主阀板142和壁127之间就提供了一个空间158。此空间158在这里称作“控制室”。
在隔膜室86内，一基本为U形的杆160通过比如金属销162之类的合适手段以可绕枢轴转动的方式安装至隔壁34。一杆复位弹簧164沿着杆160的长度连接在杆160和隔壁34之间。杆160的内端顶靠着弹簧引导件96的杆体部126。在杆160的外端部处，有一孔用来安装一弹性体的导引座166。当杆160位于封闭位置时，导引座166与导引孔128对准并配合，以防止水流经导引孔128，这将在下面描述。在隔壁34和帽28之间有足够的间隔，以使杆160能绕着由销162构成的枢轴轴线而在一开启位置和一封闭位置之间转动。
为了对调节器20提供出口，以便进行下面将要描述的对相关的喂水系统和调节器20的冲洗，如图5和图6所示，一弹簧加载的提升阀装置168连接于隔壁34。提升阀168连接于隔壁34上的排水口134，并穿过本体32的底壁51上的排水口。提升阀168包括一阀杆170，它由一弹簧172连接于隔壁34，并位于一围绕着排水口134的套管174内。阀杆170具有一沿着杆170长度而成形的肩部176，可与绕着本体32上的排水口56的区域相配合。
沿着本体排水口156内侧有一“方形环”密封件178。当不用提升阀168来排放调节器20时，密封件178与阀杆170配合，以防止水经过排水口56从调节器20排出。通过将提升阀168的杆部压入调节器20，并使阀杆170错开以与调节器本体32相应表面上的提升阀肩部176相配合，可将提升阀168锁定在开启位置。
II.在各种状态下调节器的作用
A.将调节器设定于一所需的出口压力
开始时，调节器20是空的，在调节器20内没有水。然后，将调节器20设定到所需的设定点，以提供一设定值，用来通过将调节把手92转动到所需位置来调节调节器的出口压力。把手92的转动使螺钉118转动。
由于顶壁108上的狭槽112与帽28的内壁44上的肋114相配合，弹簧从动件94被固定住而不能沿轴向转动，螺钉118的转动使弹簧从动件94沿着圆柱形内壁44的长度滑动而移动。当弹簧从动件94移动时，基准弹簧90压顶着弹簧引导件96而使隔膜膜片挠曲并向下推动杆160的内端，从而克服了杆复位弹簧164而使杆160转到一开启位置，从而使导引座166离开导引孔128。
一旦到达所需的设定点，由于叉齿104配合在圆柱形内壁44上的狭槽内，阻止了把手92被进一步转动。如果使用者在已到达设定点后试图转动把手92，则在叉齿104和肋114之间产生的摩擦力会告诉使用者把手92不应进一步转动。当然，即使在调节器20正被调节到设定点时，调节把手92也因这样的配合而被阻止转动。
因此，在调节器20设定好并且其内没有水之后，由于基准弹簧90伸张而使隔膜膜片78挠曲；导引座166不停靠在导引孔128内，从而使导引孔128打开；止回阀球138不停靠在锥形基座132内；而主阀板142的阀作用区148与主阀座140配合。在主室84、隔膜室86和控制室158内的空气压力等于大气压。
B.初始起动调节器
开始时，当系统被起动时，水从供水管61流入进口导管60并冲击着主阀板142的阀作用区148。如果有连接件180，则水从供水管(未示)流经进口导管186内的进口通道190并流经主要部分182、流经进口导管62并冲击着主阀板142的阀作用区148。一旦冲击在阀板142的下表面区域上的进来的水作用在主阀板142下侧上的力超过了控制室158内的大气压下的空气作用在阀板142另一侧的表面区域上的力而到达一足够大的程度，在主阀板142的下侧与阀板142的上侧之间产生了一压力差，此压力差使阀板142的阀作用区148抬起而脱离与主阀座140的配合，如图4所示，使阀座154上的径向出入口156暴露。由于阀板下侧的受水冲击的表面积小于阀板142上侧的受控制室158内的空气压力作用的表面积，因此，作用在阀板142的下侧上的压力必需比大气压大到足够的程度，以提起阀作用区148。水流自供水源；从主阀座140和被提起的阀作用区148之间流过；穿过阀座154上的径向排水口156，并流经主室84而流动出口喉部72。当水以这种方式流经主室84时，这就被称作调节器20的“开启”位置，即，大量的水经被提起的主阀板142而流过调节器20。
另外，当在调节器20的进口上有一通过适当手段连接有一竖管的连接件180时，来自主室84的水流经本体32的底壁51上的出口192，并流经出口导管194而到达该竖管。这测量着调节器20的出口压力。
另外，水沿着量针146上的槽流动，流入控制室158并流经开启的导引孔128，从而缓慢地、以约十至十五秒的速度充满隔膜室86。流经导引孔128的水在这里称作“导引流”。水会继续流入隔膜室86，直到在隔膜室86内积聚起足够数量的压力以压缩基准弹簧90，从而使杆160转动到封闭位置，以使弹性的导引座166重新落在导引孔128内。
水继续经开槽的量针146流入控制室158，以充满室158。主阀板142的阀作用区148将保持不与阀座140配合，直到由作用在阀板142的顶表面区域上的水压作用在阀板142顶侧上的力超过了由作用在阀板142的下表面区域上的水压作用在阀板142另一侧上的力，以使阀板142重新座落在阀座140内。然后，如这里所述，根据相关喂水系统对流量所需求的类型来操作压力调节器20。
在起动调节器20和喂水系统期间，由于主阀板142的阀作用区148是开启的而水可如上所述流经调节器，因此连接的喂水管路迅速灌满。另外，由于隔膜室86经导引流慢慢充满，在隔膜膜片78上的应力很小。
C.调节器的备用状态
如图2所示，在起动后，当不需要水时，这也称作“备用状态”，此时，调节器20和相关喂水系统处于平衡状态。水充满主室84、控制室158、隔膜室86、进口导管60和出口导管70。杆160被转到封闭位置，使弹性的导引座166配合在导引孔128内。漂浮的止回阀球138不与隔壁34上的锥形基座132配合。装在控制室158内的被加压的水将主阀板142向下偏压而到达关闭位置，使主阀板142的阀作用区148与主阀座140配合。如果象图7所示的实施例那样，有一连接件180，则处于此备用状态下的水柱可以在竖管处进行测量。
D.低水量的系统需求
在对水的较低的系统需求时，从供水源到出口70的水的路径如图3中箭头所示。图3上的标号数量最少，以使水流路径可以通过实线箭头看清楚。当较小的水需求量发生时，水以从出口导管70及主室84放出而降低。这减小了作用在漂浮的止回阀球138下侧上的压力，使止回阀球138保持不落在隔壁34上的锥形基座132内。接着，水以及压力从隔膜室86放出。当水从隔膜室86放出时，隔膜室86内的压力相对于基准弹簧设定点而降低，当压力下降到一足够低的量级时，此设定点使基准弹簧90可以伸展。当基准弹簧90伸展时，一个力施加在弹簧引导件96上，并从而作用在隔膜膜片78上。这使隔膜膜片78朝着隔壁34挠曲，而隔壁34本身又撞击在杆160内端上的弹簧引导件96的杆体部126上，从而克服了杆复位弹簧164而使杆160转到开启位置。此作用对弹性导引座166施加偏压力而使之脱离与导引孔128的配合，以开始排放控制室158。
来自供水源的水流经进口导管60并冲击主阀板142。由于由作用在阀板142的较大的顶侧表面区域上的水压在控制室158内产生的力大于由作用在阀板142的较小的底侧表面区域上的来自供水源的水压作用在阀板142的下侧上的力，主阀板142不会脱离与阀座154的配合。水沿着量针146上的槽流入控制室158并流经导引孔128，从而提供了一小股的导引流进入隔膜室86。量针146上的槽允许受限制的水流从进口导管62流到在阀板142上方的控制室158。此小股导引流进入隔膜室86，流经隔壁出口130，并经过未落在基座内的止回阀球138，进入主室84。然后，水最后从主室84经喷水管136充入调节器20的出口喉部72，到相关的喂水系统。
如果有连接件180和竖管，来自主室84的水经本体32底壁51上的出口192以及经出口导管194流到竖管。这在较低的水流的系统需求状态下测量着调节器20的出口压力。
如上所述，水从进口导管62流到隔膜室86，直到隔膜室86被再次加压至一足够的数量，以再次压缩基准弹簧90。当基准弹簧90被压缩时，杆160绕枢轴转动到关闭位置，使导引座166重新与导引孔128配合，从而防止任何进一步的导引流。当水被放出以将隔膜室86内的压力降低到足够低而使隔膜膜片78上的压力不超过基准弹簧力时，再次允许基准弹簧90伸展并使弹性的导引座166移离与导引孔128的配合，从而水可如上所述流入隔膜室86。
上述导向控制是继续的而且是连续的，使调节器20调节水的通过量以在隔膜室86内维持较恒定的压力，如由基准弹簧90的力所建立的那样。初始设定基准弹簧90时的基准弹簧90的压缩量越大，在隔膜室86内所需的使基准弹簧90回复到压缩状态的压力就越大。这种作用可对流量进行节流控制，以将系统压力保持在一预定量级。
E.高的对水的系统需求量
当相关喂水系统具有较高的水需求量时，上述的导向控制流不足以对喂水系统提供足够的供水量。图4显示了在较高水需求量状况下水从供水源到出口70所经过的路径。如这里所述的主流由图4中的实线箭头表示。导引流由图4中的虚线箭头表示。图4上的标号较少，以便用箭头清楚地看出水流的路径。
开始时，流经调节器20的水流与上述的导引控制流相类似。首先，水及其压力从出口导管70和主室84放出，减小了在漂浮的止回阀球136下侧上的压力，使止回阀球136保持不落入隔壁34上的锥形基座132。这使隔膜室86内的水也即压力从隔膜室86经过隔壁34上的出口130及止回阀球138周围而放出。当压力从隔膜室86放出后，隔膜室86内的压力相对低于基准弹簧设定值，允许基准弹簧90伸展，并允许小股导引流如上所述进入隔膜室86，以排放位于主阀板142上方的控制室158。
由于水需求量较高，控制室158内的压力因排放而迅速降低，其速度使通过量针146上的槽的受限制的水流不能足够快地再充满控制室158以维持压力。当控制室158的排放超过了经量针146流进控制室158的供水量时，由于对控制室158的供水跨越主阀板142产生了不同的压力，开始将阀作用区148提起而脱离主阀座140，使阀座154表面上的径向流排水口156暴露。换句话说，由作用在阀板142的上表面区域上的控制室158内的水压作用在主阀板142上侧上的力相对于由进口水压作用在阀板142的较小的下侧表面区域上的力下降到一足够的程度，以使主阀板142移动到其开启位置。这种作用使水可穿过径向水流出入口156并经主室158到调节器20的出口70，而不使水流经隔膜室86以产生主水流。这样，从供水源进入调节器20的较高压力的水不会直接作用在隔膜膜片78上，而是作用在阀板142上，以基本上将隔膜膜片142与较高的水压分开。在高需求量的情况下，小股的导引流仍然流出隔壁出口130及流经止回阀球138周围而流入隔膜室86，但是，这股水量不足以满足家禽对水的高需求量。小股的导引流不会使隔膜膜片78受到从供水源进入调节器20的较高压力的水的影响。
另外，如果有连接件180和竖管，来自主室84的水经过本体32的底壁51上的出口192以及经过出口导管194而被排放到竖管。这在较高的水需求量情况下测量着调节器20的出口压力。
F.在高水需求量情况下“抬高”系统压力
另外，在高需求量状态下，在出口流道内的喷水器构造136随着流量增加会对隔膜室86产生一人为的低回流压力，使调节器“抬高”其系统压力，从而通过使主阀板142的阀作用区148更全面地打开而补偿了在所连接的喂水系统中的压力损失。这在高流量需求的情况下减轻了系统压力的典型下降。这个在高流速下传送的压力中的“抬高”特性起到了在高需求量期间在整个喂水系统中维持足够的饮用水传送的作用，并且还使单个调节器能令人满意地将饮用水供给到更长的路线上。
更特别地，当水绕着喷水管136伸入出口喉部72的那部分的周边流入出口70时，水的速度增加了。一旦超出喷水管136伸入喉部72的那位置，水的速度就下降了，使经过喷水管136的表面137的压力降低。这在隔膜室86内产生了一个人为的低回流压力，而这在效果上“欺骗”主阀板142进一步开启，因为阀板142感测到在控制室158内作用在阀板142上侧上的压力小于喷水管136不在其位的时候的压力。当流速增加时，这使得调节器系统压力增加，补偿了通常与此高流量状态相关的所连接的喂水系统的管路内的压力损失。
如果需要，但显然不是必须的，在喷水管136的底座附近可以成形有一组旁通孔，以回灌管子136来使调节器系统压力的“抬高”与在饮用水高需求量期间的喂水系统压力损失相匹配。旁通孔回灌喷水管136并部分地消除其作用，这些旁通孔的尺寸和数目提供了对从喷水管136到隔膜室86的压力信号的校准。在流动状态下，由喷水管136产生的压力的减小量与水流速度平方的倒数成正比，或者说，对于两倍的水流速度，喷水管136会减小回流压力约四分之一。
由于在非常高的水需求量和/或冲洗状态下，隔膜室86内的压力因排放而恒定地降低，只有极小数量的压力作用在隔膜膜片78上。这是超过现有技术调节器的一个显著的改进，在现有技术调节器中，在非常高的水需求量和/或冲洗状态下，会有很大的应力作用在隔膜膜片上。由于在冲洗期间只有很小数量的压力、也即应力作用在本发明新颖压力调节器20中的隔膜膜片78上，隔膜膜片78可以有更长的寿命，并且其弹性可以保持更长时间，这样在其整个工作寿命中都能比现有技术调节器中的隔膜更精确地作出响应。
当水需求量逐渐减小时，作用在出口喉部72上的压力下降，但漂浮的止回阀球138仍然不与锥形基座132配合。隔膜室86通过如上所述的导引流慢慢地再次加压，从而在再次加压该室86期间只有极小数量的应力作用在隔膜膜片78上。一旦在控制室158内有足够数量的水压，由作用在阀板142的较大的上表面区域上的控制室158内的水压作用在主阀板142的顶侧上的力再一次大于由作用在阀板142的较小的下表面区域上的来自进口的水压作用在阀板142下侧上的力，从而使主阀板以142的阀作用区148移动而与主座140配合，以防止水流流经阀座154上的径向水流出入口156。
如果水需求量保持较低，则调节器20如上所述根据对较低的系统需求量的描述发挥作用。如果水需求量再次变得较高，则调节器20如上所述根据对较高的需求流量的描述发挥作用。如果不需要水，则调节器20如上所述回到备用状态。
G.用于冲洗调节器的过载控制
本发明的调节器20还包括一个过载控制，用来在冲洗调节器20和相关的喂水系统期间排放隔膜室86，以保护和隔离隔膜膜片78。过载控制由一弹簧加载的提升阀168所提供，当被压下时，它为隔膜室86提供了外部排放，并且与止回阀球138相结合将隔膜膜片86与调节器20的出口压力段隔绝，以使隔膜膜片78不受到过大的压力。
当提升阀168被压下时，提升阀168将调节器20的隔膜室86内的水排放到大气。通过将提升阀阀杆170向内压下，并使阀杆170错开以与调节器本体20上的相应表面上的提升阀肩部176相配合，提升阀168就锁定在压下的开启位置。
一旦提升阀168开启，水从隔膜室86排出并流经出入口134、56并流过隔壁34和本体32。由于水从隔膜室86排出，在隔膜室86内保留的压力不够大来将基准弹簧90保持在压缩状态。这样，基准弹簧90伸展而如上所述打开导引孔128。当隔离室86被排放时，沿着隔膜室86的方向跨过隔壁34产生了一压力差，它将漂浮的止回阀球138捕获住并驱使它与成形于隔壁34上的相应的锥形基座132密封配合。这使隔膜室86与调节器出口压力隔开，并使调节器20“失去控制”而只有导引流进入隔膜室86，并且接着经过由提升阀168开启的排放口134、56而从隔膜室86排到调节器20外部。
为了冲洗调节器20和系统，水被打开并从水源流到进口导管60，冲击主阀板142。由于水已从隔膜室86排出，控制室158内的压力迅速下降，主阀板142的阀作用区148提起而离开主阀座140，以如上所述暴露阀座152上的径向水流出入口156。水从水源流经进口导管60，从提起的主阀板142和主阀座140之间经过；越过阀座152上的径向水流出入口156并流出出口喉部72。一些水经排放口56而从主室84排出。这样，即使调节器出口70被堵塞，全部供给压力由打开的阀板142而被传送到调节器出口70，作用在隔膜膜片78上的背压利用已排放的隔膜室86而减小到零。
在一般的工作情况下，主阀板142开启，导引流在每分钟40至60立方厘米之间。当提升阀168再次回到阀座上时，导引流逐渐再充入隔膜室86，顶着基准弹簧90而将隔膜膜片78提起，并关闭导引流。提起隔膜膜片78并结束导引流的排放状态所需的时间在三至五秒之间。当在控制室158内有足够数量的压力时，主阀板142关闭，并且由于下游压力下降，回阀球138将离开球座，调节器20如上所述开始工作。
请注意，必须存在一用于调节器20的压力设定值，以适当地提供冲洗功能，因为杆复位弹簧164必须由基准弹簧力来克服以打开导引回路。这个特征有助于避免因突然对干的所连接的系统充入高压高速的水而使此干的系统会受到破坏性的水力冲击或“水锤”作用。
H.调节调节器以关闭供水
应当注意到的另一个特征是，为了维修或类似目的，本发明的调节器20有能力完全关闭经过调节器到喂水系统的供水。当调节把手92一直转向下降时，本发明的调节器20关闭了供水，这样，由弹簧引导件96作用在隔膜膜片78上的压力很小(如果有的话)，弹簧引导件96经过杆复位弹簧164使杆160关闭，以使导引座166回落到导引孔128内。也就是说，当一直转动把手92而使弹簧从动件94向上朝把手92的顶壁移动时，使得基准弹簧90伸展到其最大范围，以去除弹簧引导件96上的压力，并从而去除隔膜膜片78上的压力。这防止了弹簧引导件96的杆体部126顶在杆162上而使杆160经杆复位弹簧164而关闭，从而使导引座166回落到导引孔128内。
当调节器20处于这种状态下时，隔膜膜片78不会挠曲，使所有的水能从隔膜室86和主室排出。水保留在控制室158和进口导管62内以使主阀板142周围的压力相等，这样，主阀板142就停在主阀座140。进口的系统压力不足以克服杆复位弹簧164来使杆160转动，使导引座166离开其位置而再次打开导引孔128，以使隔膜室可以再次充满。这样，水不被导入隔膜室86，因此，水还能从调节器20流出。另外，由于压力相等，主阀板142保留在其位置上，这样，主室84不能再充入水。
J.压力调节器的其它特征
还有一个需注意的特点是，可将隔膜膜片78夹持于底部工作装置24并且可调节地装纳着基准弹簧90以及还具有不抬起的调节把手92的调节器构造、特别是顶部工作装置22是由较少数量的部件组成的，这些部件可用传统的模制方法用塑料简单地制成。这使制造商可以以低成本生产本发明的新颖调节器20。顶部工作装置22还具有保护表面，以防止隔膜组件30遭到过度冲击或过大压力。
顶部工作装置22还可制作成在调节把手92和罩盖28之间具有一传统的压盖式密封，它将与罩盖边沿的适当密封一起密封着隔膜室86，并且具有一适当的连接口，可将单独的压力引导到隔膜膜片78的基准侧。这可用于不同的压力控制用途。
虽然使用了“顶部”和“底部”等词来描述本发明，应当明白这并不指本发明调节器20的较佳取向。实际上，在较佳实施例中，调节器20的方向取定成使出口导管平行于地板或地面。
虽然图示并描述了本发明的一较佳实施例，但可以设想，不偏离后附权利要求书的精神和范围，本领域熟练人员可以设计出本发明的各种变化形式。