截面。出口孔和過渡孔45U449共用共有直徑D1。入口孔447具有直 徑D2。接收孔445具有直徑D3。在公開的實施例中，入口孔447的直徑D2大于出口孔和 過渡孔451、449的直徑Dl。此外，接收孔445的直徑D3大于入口孔447的直徑D2。
[0054] 接收部444a大體上呈均勻柱形，并在接收孔445和入口孔447之間延伸。另外， 公開的實施例的接收部444c限定鄰近接收孔445設置的倒角內表面492。相似地，出口部 444c在過渡孔449和出口孔451之間延伸，并且也是大體上呈圓柱形。入口部444b在入 口孔447和過渡孔449之間延伸。如上所述，入口孔447的直徑D2大于過渡孔449的直徑 D1，因此，孔道444的入口部444b包括從入口孔447向過渡孔449會聚的側壁435。在公開 的實施例中，入口部444b大體以在近似15°到近似約85°的角度β均勻地會聚，并且在 至少一個實施例中以近似75°的角度β會聚。在一個實施例中，入口部444b的側壁435 能夠為例如截頭圓錐狀或大致錐形。而且。在公開的實施例中，入口孔447的直徑D2可以 比過渡孔449的直徑Dl大近似10%到近似150%。然而，可替換的實施例可以不限于這種 相對尺寸和/或角度范圍。
[0055] 更進一步，如圖4所示，孔道444的入口部444b包括的縱向尺寸Ll大于出口部 444c的縱向尺寸L2。在一個實施例中，入口部444b的縱向尺寸Ll可以比出口部444c的 縱向尺寸L2大近似10 %到近似150%，并且在至少一個實施例中大近似100%。然而，可替 換的實施例可以被設置成入口部444b的縱向尺寸Ll可以等于或小于出口部444c的縱向 尺寸L2。不論具體結構如何，圖4公開的閥口 436的該實施例的孔道444通過將邊界層流 體動力學的影響最小化而將通過插裝筒462的流動能力最大化。
[0056] 例如，與以上參見圖3圖示的閥口 336所描述的相似，本實施例的閥口 436有利地 引導氣體沿著可以由圖4中的流動箭頭446所指的流動路徑流過調節閥304。更具體地，氣 流進入插裝筒462的孔道444的接收部444a，接收部444a的直徑D3在公開的實施例中大 于孔道444的其余部分的直徑。當流過接收部444a時，氣體通過入口孔447被引導到入口 部444b中。入口部444b的會聚側壁435引導氣體與孔道444的過渡孔449和出口部444c 的尺寸緊密相符。該引導有利地增大流過出口部444c的氣體壓力，并從而減小鄰近出口部 444c的側壁的邊界層流體分離的影響并將閥口 436的能力最大化。
[0057] 相應地，本實施例的閥口 436包括有效直徑D4,該有效直徑D4由從孔道444的出 口部444b排出的氣流的直徑限定。有效直徑D4基本上等于孔道444的過渡孔和出口孔 449、451以及出口部444c的直徑D1。
[0058] 與以上參見圖2描述的傳統閥口 236相似，在正常操作狀態，插裝筒462的出口端 462b用作主級閥座，并適于與例如圖3所示的控制組件322的閥盤328接合，從而停止通過 調節閥304流體流動。然而，如果碎肩或一些其它類型的異物沉積在閥盤328和插裝筒462 的出口端462b之間，主級密封不能停止通過閥口 436的氣體流動。于是，氣體繼續流過調 節閥304,并且調節器10下游的壓力即出口壓力上升。隔膜324檢測到該壓力的上升，進一 步導致閥盤328被施加朝向閥口 436的力。該力最終克服彈簧464的力并將插裝筒462移 位進入殼體460,使得入口端462a接合次級閥座471。如此構造，殼體460的次級閥座471 密封入口端462a并阻擋氣體流過殼體460中的窗口 484,從而防止氣體流過插裝筒462中 的孔道444和調節閥304。
[0059] -旦對系統施加下游需求，隔膜324檢測到出口壓力下降并使閥盤328移動遠離 閥口 436。彈簧464偏壓插裝筒462回到圖4圖示的位置，并且任何之前沉積在閥盤328和 插裝筒462的出口端462a之間的碎肩排出并向下游流動。
[0060] 根據前述，應該理解的是，本發明提供閥口 336、436,其限定將閥口 336、436的流 動能力最大化的孔道344、444。例如，閥口 336、436包括用作噴嘴的孔道344、444,以壓縮 各自出口部的氣體流動，從而減小邊界層分離的影響并使所述閥口的流動能力最大化。盡 管已描述了具有各種幾何截面形狀的孔道的閥口的各種實施例，具有不同幾何形狀的可替 代實施例也包含在本發明的范圍內。例如，圖5圖示適用于以上參見圖4描述的閥口 436 的可替代插裝筒562。
[0061] 與以上描述的插裝筒462相似，圖5所示的插裝筒562包括入口端562a、出口端 562b和在入口端562a和出口端562b之間延伸的細長的孔道544。孔道544限定接收孔 545、第一過渡孔547a、入口孔549、第二過渡孔547b和出口孔551。當與靠近插裝筒562的 出口端562b設置的第二過渡孔和出口孔547b、551相比，接收孔、第一過渡孔和入口孔545、 547a、549被設置為靠近插裝筒562的入口端526a。此外，孔道544包括接收部544a、過渡 部544b、入口部544c和出口部544d。圖5所示的插裝筒562的實施例的接收部544a還包 括鄰接接收孔545設置的內倒角表面592。
[0062] 孔545、547a、547b、549、551中的每一個具有圓形截面。出口孔551和第二過渡孔 547b共用共有直徑Dl。入口孔549和第一過渡孔547a具有共有直徑D2。接收孔545具有 直徑D3。在公開的實施例中，入口孔549的直徑D2大于出口孔551和第二過渡孔547b的 直徑Dl。此外，接收孔545的直徑D3大于入口孔549的直徑D2。
[0063] 孔道544的接收部544a為大致均勻的柱形并在接收孔545和第一過渡孔547a之 間延伸。相似地，孔道544的過渡部544b為大致均勻的柱形并在第一過渡孔547a和入口 孔549之間延伸。而且，孔道的出口部544d在第二過渡孔547b和出口孔551之間延伸，并 且也是大致柱形。
[0064] 相反，入口部544c在入口孔549和第二過渡孔547b之間延伸。如上所述，第二過 渡孔547b的直徑Dl小于入口孔549的直徑D2。于是，入口部544c包括從入口孔549向第 二過渡孔547b大致均勻會聚的側壁535。因此，在公開的實施例中，入口部544c的側壁535 能夠被認為是截頭圓錐形或錐形的側壁，該側壁以近似15°到近似85°的角度A會聚，并 且在至少一個實施例中以近似45°的角度供會聚。而且，在一個實施例中，入口孔549的 直徑D2可以比孔道544的第二過渡孔547b和出口部544d的直徑Dl大近似10%到近似 150%，并且在至少一個實施例中大近似50%。然而，可替代的實施例可以不限于這種相對 尺寸和/或角度范圍。
[0065] 更進一步，如圖5所示，過渡部544b和入口部544c的組合縱向尺寸Ll大于出口 部544d的縱向尺寸L2。在一個實施例中，縱向尺寸Ll可以比縱向尺寸L2大近似10%到 近似300 %，并且在至少一個實施例中大近似200 %。然而，可替代的實施例可以被配置為 縱向尺寸Ll可以等于或小于縱向尺寸L2。不論具體結構如何，圖5中公開的插裝筒563的 實施例的孔道544提供與圖4所示的插裝筒462相同的優點。
[0066] 具體地，本實施例的插裝筒562包括有效直徑D4,該有效直徑D4由從孔道544的 出口部544d排出的氣流的直徑限定。有效直徑D4基本上等于孔道544的出口孔551和出 口部544d的直徑Dl。于是，本實施例的孔道544通過抵消以其他方式出現在傳統閥口中的 邊界層流體分離的影響而有利地將插裝筒562的流動能力最大化。
[0067] 如上所述，本發明的意圖不限于在此所提供的實例。可替代的實施例可以包含附 加特征以有助于增大根據本發明原理構造的閥口的流動能力或其它性能特性。例如，以上 參見圖3A描述的閥口 336的一個可替代實施例可以在孔道344的入口部344a和出口部 344b之間包括外圓角的或圓形的過渡部。這種外圓角的過渡部可以進一步有助于閥口減 小邊界層分離的影響。相同的概念還可應用于參見圖4和5描述的插裝筒462、562的孔道 444、544的不同部分之間的任何過渡部。
[0068] 而且，盡管插裝筒462、562已被公開成包括靠近各自的接收孔435、535設置的倒 角內表面492、592,可替代的實施例可以不包括倒角表面或作為選擇地，例如可以包括用于 幫助減小邊界層流體分離的影響的外圓角表面。然而，