JP2011513670A - 高温バルブ - Google Patents

Abstract

コントロールバルブ用トリムアッセンブリ（１４）は、リークパスを封止するためのシールを備えている。このシールは、例えば少なくとも４５０°Ｆ（２３２．２２℃）の温度を含む用途などの高温用途に有利に提供される。コントロールバルブは、バルブ本体（１２）と制御エレメント（１８）とを備えている。制御エレメントは、バルブ本体内部に配置されて、それを介して流体の流れを制御する。トリムアッセンブリは、バルブシート（４２）と保持リング（４４）とを備えている。バルブシートはバルブ本体に固定され、保持リングは螺合してバルブシートに接続される。シールは、トリムアッセンブリとバルブ本体との間で圧縮された環状グラファイトシール（８４）、及び保持リングとバルブ本体との間の金属間接触部によりなされ得る。
【選択図】なし

Description

本発明は、一般的にコントロールバルブに関し、更に詳細には、高温用途で使用するのに好適なコントロールバルブに関する。

あるプロセス用途において、２本以上のパイプラインが２か所以上の間の流体輸送のため、または混流、分流用途を実行するために接続される場合があることが一般的に理解されている。通常、バルブは、一緒に作動してバルブ本体を通る流体の流れを制御する、バルブプラグなどの制御エレメントと１つ以上の内部コンポーネントとを備えている。

さまざまな内部コンポーネントが、バルブトリムと呼ばれることがよくある。代表的なバルブトリムは、例えばバルブ本体内に固定される１つ以上のバルブシートを備えている。しかしながら、複数のコンポーネントを使用して所望のバルブトリムとするので、リークパスがその接合部分で形成されることがある。これらのリークパスを封止するために、通常のトリムアッセンブリは、ラバーＯリングまたは同様に構成されたガスケットを組み込んでいる。しかしながら、これらの材料は、約４５０°Ｆ（２３２．２２℃）までの温度しか有効でない。従って、４５０°Ｆ（２３２．２２℃）を超えて実施される用途には、別の解決策が必要とされる。

本発明の一つの実施態様は、流量制御装置用トリムアッセンブリを備え、この流量制御装置はバルブ本体と制御エレメントとを備えている。バルブ本体は、注入口、排水口および注入口と排水口との間に配置されたスロートを規定する。制御エレメントは、バルブ本体のスロート内部に配置され、バルブ本体を通る流体の流れを制御する第１位置および第２位置の間の変位に適合されている。トリムアッセンブリは、バルブシートと保持リングとを備えている。バルブシートは、スロート内のバルブ本体に固定され、保持リングは螺合してバルブシートに接続されている。シールは、トリムアッセンブリとバルブ本体との間に設置され、漏出を防止するとともに、少なくとも４５０°Ｆ（２３２．２２℃）の温度に耐えることができる。

一つの実施態様によれば、シールは、バルブシートと保持リングとの間に圧縮され、バルブ本体と係合して流体密封シールをおこなうグラファイト材を含む環状シールを備えることができる。グラファイト材は、シールが少なくとも４５０°Ｆ（２３２．２２℃）の動作温度に確実に耐えることができるようにするのに役立つ。

別の態様によれば、シールは、保持リングとバルブ本体との間の金属間接触部を備えることができる。

本発明の原理に従って構成された流量制御装置の第１の実施態様の断面側面図である。 図１における円１Ａからの図１の流量制御装置の部分詳細図である。 本発明の原理に従って構成された流量制御装置の第２の実施態様の断面側面図である。 図２における円２Ａからの図１の流量制御装置の部分詳細図である。 本発明の原理に従って構成された流量制御装置の第３の実施態様の断面側面図である。 本発明の原理に従って構成された流量制御装置の第４の実施態様の断面側面図である。 本発明の原理に従って構成された流量制御装置の第５の実施態様の断面側面図である。 図５における円５Ａからの図５の流量制御装置の部分詳細図である。 本発明の原理に従って構成された流量制御装置に使用されるシールの一実施態様の断面図である。 本発明の原理に従って構成された流量制御装置に使用されるシールの別の実施態様の断面図である。 本発明の原理に従って構成された流量制御装置の第６の実施態様の断面側面図である。 図８における円８Ａからの図８の流量制御装置の部分詳細図である。

図１は、本発明によって構成され、高温、例えば、少なくとも４５０°Ｆ（２３２．２２℃）の温度で動作するようになっている流量制御装置、例えばコントロールバルブ１０の一実施態様を示す。図１では、コントロールバルブ１０は、収束流れ用途に使用しても、あるいは発散流れ用途に使用してもよい、不平衡三方コントロールバルブ１０を備えている。コントロールバルブ１０は、一般的に、バルブ本体１２、トリムアッセンブリ１４、ボンネット１６および制御エレメント１８を備えている。バルブ本体１２は、第１ポート２０、第２ポート２２、第３ポート２４およびスロート２６を備えている。更に、バルブ本体１２は、上部ウェブ２８および下部ウェブ３０を備えている。スロート２６は、一般的に、バルブ本体１２の上部ウェブ２８と下部ウェブ３０の間に延びている。制御エレメント１８は、トリムアッセンブリ１４に対して変位するようになっており、以下に説明するように、それを介して流体の流れを制御する。

収束用途に役立つバルブ１０の場合、図１の参照文字Ｐ１で識別される流路は、注水ポートとして機能する第２、第３ポート２２、２４および共有排水ポートとして機能する第１ポート２０を備えている。発散用途に役立つバルブ１０の場合、図１の参照文字Ｐ２で識別される流路は、注水ポートとして機能する第１ポート２０および排水ポートとして機能する第２、第３ポート２２、２４を備えている。このように構成されているので、開示された実施態様では、三方コントロールバルブ１０が「サイドポート共有」バルブとされている。いずれの用途においても、トリムアッセンブリ１４および制御エレメント１８は、通常は同様に機能する。

例えば、開示された不平衡構成において、制御エレメント１８は、脚３２および不平衡バルブプラグ３４を備えている。不平衡バルブプラグ３４は、ポート誘導型バルブプラグを備えている。トリムアッセンブリ１４は、バルブ本体１２の下部ウェブ３０に近接して配置された第１シート面３６およびバルブ本体１２の上部ウェブ２８に近接して配置された第２シート面３８を規定している。制御エレメント１８の脚３２は、制御エレメント１８、更に詳細には、制御エレメント１８のバルブプラグ３４は、第１シート面３６と密接に係合する第１位置と第２シート面３８と密接に係合する第２位置との間で変位できるように、ボンネット１６によって規定されたボア４０内部に摺動自在に配置される。第１位置のバルブプラグ３４により、制御エレメント１８は第２ポート２２を閉じて、第１ポートおよび第３ポート２０、２４の間の流路を規定している。第２位置のバルブプラグ３４により、制御エレメント１８は第３ポート２４を閉じて、第１ポートおよび第２ポート２０、２２の間の流路を規定する。第１位置と第２位置との間にバルブプラグ３４を定置することによって、前述の収束および／または発散流れ用途が達成できる。

更に図１および図１Ａにおいて、今説明している実施態様のトリムアッセンブリ１４は、バルブシート４２と保持リング４４とを備えている。バルブシート４２は、シートリング部４６と、上部リング部４８と、開口部５０とを備えている。シートリング部４６は、一般的にリング形状であり、複数の外部スレッド５２と、外部ショルダー５３と、第１シート面３６とを備えている。複数の外部スレッド５２は、バルブ本体１２の下部ウェブ３０上に形成された複数の内部スレッド５６に螺合して係合する。このように構成されているので、シートリング部４６は、バルブシート４２を、ねじ接続によりバルブ本体１２内部に、そしてそれに対する変位に対して固定する。一実施態様において、バルブシート４２は、シートリング部４６上に形成された外部ショルダー５３が下部ウェブ３０に係合する十分なトルクにより、図示されているように、バルブ本体１２内に固定される。係合は、好ましくは、外部ショルダー５３と下部ウェブ３０との間の金属間流体密封シールを行うのに十分な力によって達成される。開口部５０は、複数の開口５０ａを規定するが、これらの開口はバルブ本体１２の第１、第２および第３ポート２０、２２、２４と流体連結する。

バルブシート４２の上部リング部４８は、シートリング部４６からスロート２６に対向し且つバルブ本体１２の上部ウェブ２８に隣接して配置される。図１Ａに示されているように、上部リング部４８は、外部シリンダー面５８、複数の内部スレッド６０および上面６２を有する一般的にリング形状の部材を備えている。保持リング４４も一般的にリング形状であり、固定部６４および圧縮部６６を備えている。固定部６４は、内部シリンダー面６８および複数の外部スレッド７０を備えている。内部シリンダー面６８は第２シート面３８を規定している。複数の外部スレッド７０は、バルブシート４２の上部リング部４８上の複数の内部スレッド６０とねじ係合する。圧縮部６６は、底面７４および外部シリンダー面７６を備えている。

更に図１Ａにおいて、トリムアッセンブリ１４の本実施態様の上部リング部４８は、環状リセス７８を規定する。環状リセス７８は、上部リング部４８および保持リング４４の外部シリンダー面５８、７６に隣接するのみならず、保持リング４４の圧縮部６６の底面７４に隣接して配置される。更に詳細には、図１Ａに示されるとおり、環状リセス７８は、バルブシート４２の上部リング部４８の内壁８０および底面壁８２によって規定されている。このように構成されているので、環状リセス７８は、シール８４を収容し、トリムアッセンブリ１４とバルブ本体１２との間にシールを提供する。開示された実施態様では、シール８４は、リセス７８に類似する一般的に長方形の断面を有する環状形状シールを備えている。

例えば、動作中且つバルブプラグ３４が第２シート面３８を係合する第２位置にある場合、流体は、バルブ本体１２のスロート２６と第３ポート２４との間のリークパスに沿って漏出することができる。具体的には、流体は、保持リング４４の固定部６４上の複数の外部スレッド７０とバルブシート４２の上部リング部４８上の複数の内部スレッド６０との間の界面を通じてスロート２６から漏出することができる。ここから、流体は、バルブシート４２の上部リング部４８の上面６２と保持リング４４の圧縮部６６の底面７４との間の界面を通じて、その後、保持リング４４の外部シリンダー面７６とバルブ本体１２の上部ウェブ２８との間のすべての界面を通じて、最終的には第３ポート２４に漏出することができる。

従って、環状リセス７８内部に配置されているシール８４は、トリムアッセンブリ１４とバルブ本体１２との間の流体密封シールを提供する。それにより、この潜在的リークパスを封止する。シール８４は、保持リング４４の圧縮部６６の底面７４とバルブシート４２の上部リング部４８のリセス７８の底面壁８２との間で圧縮される。この圧縮により、シール８４が保持リング４４の圧縮部６６の底面７４およびバルブシート４２の上部リング部４８のリセス７８の底面壁８２に密封係合する。更に、この圧縮により、シール８４がバルブ本体１２の上部ウェブ２８およびバルブシート３２の上部リング４８のリセス７８の内壁８０の両方に密封係合するように、シール８４は圧縮加重に対して直角の方向に延びている。従って、本実施態様のシール８４は、固定シールとして有用であり、上述のトリムアッセンブリ１４とバルブ本体１２との間のリークパスを効率的に封止するあらゆる方向に流体密封シールを提供するものであると理解されるべきである。

一実施態様によれば、シール８４は可撓性グラファイト充填材またはグラファイト積層リングで構成することができる。例えば、一実施態様によれば、シール８４は、少なくとも９４．５％のグラファイト含有量を有する巻きグラファイトリボンで構成することができる。このように構成されているので、シール８４から抜粋した断面は、例えば、図６に示すように、複数の垂直に配列されたリボンのようなものにすることができる。シール８４の密度は、約８５ｌｂ／ｆｔ^３（１３６２ｋｇ／ｍ^３）〜約９５ｌｂ／ｆｔ^３（１５２２ｋｇ／ｍ^３）の範囲にすることができ、好ましくは９０ｌｂ／ｆｔ^３（１４４１ｋｇ／ｍ^３）である。一実施態様によれば、このようなグラファイトシール８４は、ユニオンカーバイドグレードのＧＴＫ材またはそれに同等な材料から構成することができる。

別の実施態様においては、シール８４は、例えば図７に示すように、ホットプレスにより接合された可撓性グラファイトシートおよびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）シートの積層を交互させることで構成することができる。好ましくは、ＰＴＦＥシートは、未使用のＰＴＦＥシートで構成する。一実施態様によれば、シール８４はＧＴＪグラフォイルグレードのような、各々公称厚さ０．０３０”（０．７６ｍｍ）の可撓性グラファイトシート６層で構成することができるが、厚さ０．００５”（０．１３ｍｍ）の５層の未使用ＰＴＦＥと交互させ、それにより合計公称厚さ約０．２０５”（５．２ｍｍ）を規定する。本実施態様では、シールの密度は、約８５ｌｂ／ｆｔ^３（１３６２ｋｇ／ｍ^３）から約９５ｌｂ／ｆｔ^３（１５２２ｋｇ／ｍ^３）の範囲にすることができる。

上述のいずれの実施態様においても、シール８４は腐食および酸化抵抗の面から非金属、無機、保護阻害物質をさらに含むことができる。

上記したように構成したシール８４により、本実施態様のコントロールバルブ１０は、ラバーＯリングを含む標準制御装置よりも高い温度を有する用途において動作することができる。具体的には、現在開示されている実施態様では、シール８４の完全性の問題を生じることなしに、４５０°Ｆ（２３２．２２℃）よりも高い温度で動作することができる。

図２および図２Ａは、本発明の原理によって構成され、高温、例えば、少なくとも４５０°Ｆ（２３２．２２℃）の温度で動作するようになっている流量制御装置、例えばコントロールバルブ１００の第２の実施態様を示している。図２に示されているコントロールバルブ１００は、図１および図１Ａを参照して上述されたコントロールバルブ１０に類似の三方バルブを備えている。例えば、コントロールバルブ１００は、バルブ本体１１２、トリムアッセンブリ１１４、ボンネット１１６および制御エレメント１１８を備えている。バルブ本体１１２、ボンネット１１６および制御エレメント１１８は、図１を参照して上述されたバルブ本体１２、ボンネット１６および制御エレメント１８と同一であり、従って、これらのコンポーネントについての説明を省略する。しかしながら、図２および図２Ａに示されたコントロールバルブ１００の実施態様のトリムアッセンブリ１１４は、図１および図１Ａを参照して上述されたトリムアッセンブリ１４とは若干異なっている。

具体的には、トリムアッセンブリ１１４は、バルブシート１４２と保持リング１４４とを備えている。上述のバルブシート４２と同様に、図２に示されたバルブシート１４２は、シートリング部１４６と、上部リング部１４８と、開口部１５０とを備えている。シートリング部１４６および開口部１５０は、図１を参照して上述されたシートリング部４６および開口部５０と同一であり、従って、これらのコンポーネントについての説明を省略する。更に図１および図１Ａを参照して上述された上部リング部４８と同様に、図２および図２Ａに示された上部リング部１４８は外部シリンダー面１５８、複数の内部スレッド１６０および上面１６２を有する一般的にリング形状の部材を備えている。保持リング１４４は、固定部１６４および圧縮部１６６を有する一般的にリング形状の部材を備えている。固定部１６４は、内部シリンダー面１６８および複数の外部スレッド１７０を備えている。内部シリンダー面１６８は、第２シート面１３８を規定している。複数の外部スレッド１７０は、バルブシート１４２の上部リング部１４８上の複数の内部スレッド１６０とねじ係合する。圧縮部１６６は、底面１７４と外部シリンダー面１７６とを備えている。

図１および図１Ａを参照して上述されたトリムアッセンブリ１４に類似して、シール１８４は、バルブシート１４２の保持リング１４４と上部リング部１４８との間に配置され、トリムアッセンブリ１１４とバルブ本体１１２との間に流体密封シールを提供する。しかしながら、図１および図１Ａに示された実施態様とは異なり、本実施態様のシール１８４は、保持リング１４４内に形成された環状リセス１７８内部に収容される。更に詳細には、図２Ａに示されるとおり、保持リング１４４の圧縮部１６６は、内壁１８０および上面壁１８２を規定し、これらは共同して環状リセス１７８を規定する。従って、環状リセス１７８は、バルブシート１４２の保持リング１４４と上部リング部１４８との間および保持リング１４４の外部シリンダー面１７６、１５８および上部リング部１４８の近隣の位置でシール１８４を収容する。このように、シール１８４はトリムアッセンブリ１１４とバルブ本体１１２との間に流体密封シールを提供することができる。

例えば、図１および図１Ａを参照して上述されたように、動作中にリークパスをバルブ本体１１２のスロート１２６と第３ポート１２４との間に形成することができる。本リークパスは、保持リング１４４の固定部１６４上の複数の外部スレッド１７０とバルブシート１４２の上部リング部１４８上の複数の内部スレッド１６０との間の界面を介してスロート２６から延ばすことができる。ここから、流体は、バルブシート１４２の上部リング部１４８の上面１６２と保持リング１４４の圧縮部１６６の底面１７４との間の界面を通じて、その後、保持リング１４４の外部シリンダー面１７６とバルブ本体１１２との間のすべての界面を通じて、最終的には第３ポート１２４に漏出することができる。

従って、シール１８４は、環状リセス１７８内部に配置されて、トリムアッセンブリ１１４とバルブ本体１１２との間の流体密封シールを提供する。それにより、本潜在的リークパスを封止する。シール１８４は、保持リング１４４の圧縮部１６６の環状リセス１７８の上面壁１８２とバルブシート１４２の上部リング部１４８の上面１６２との間で圧縮される。本圧縮により、シール１８４が保持リング１４４の圧縮部１６６の環状リセス１７８の上面壁１８２とバルブシート１４２の上部リング部１４８の上面１６２とを密封して係合する。

更に、本圧縮により、シール１８４がバルブ本体１１２および保持リング１４４の圧縮部１６６内に形成された環状リセス１７８の内壁１８０の両方に密封して係合するように、シール１８４は圧縮加重に対して直角の方向に延びている。従って、シール１８４は、流体密封シールをあらゆる方向に提供し、そのため上述のトリムアッセンブリ１１４とバルブ本体１１２との間のリークパスを効率的に封止すると理解されるべきである。図２および図２Ａを参照して説明したシール１８４は、同じ材料のいずれか、または図１および図１Ａを参照して上述されたシール８４の特性、特徴および／または形態のいずれかを有する同じ材料のいずれかで構成することができる。このように構成されているとおり、コントロールバルブ１００は、シール１８４の完全性の問題を生じることなしに、４５０°Ｆ（２３２．２２℃）よりも高い温度で動作することができる。

コントロールバルブ１０、１００は、従って、バルブシート４２の上部リング部４８（図１および図１Ａ）または保持リング１４４（図２および図２Ａ）のいずれかの内部に形成されたリセス７８、１７８内部にシール８４、１８４を収容するように説明されているが、別の実施態様では、各保持リング４４、１４４内およびバルブシート４２、１４２の上部リング部４８、１４８内にリセスを備えることができる。本構成では、本明細書に記載の通り、各リセスの組み合わせを大きさで分けて且つシール８４、１８４を圧縮するように構成して、トリムアッセンブリ１４、１４４とバルブ本体１２、１１２との間に有効な流体密封シールを提供するように、各リセスは大きさで分け且つシール８４、１８４の部分のみに収容するように構成することができる。例えば、一実施態様によれば、保持リング４４、１４４は上部半分、例えば５０％の、シール８４、１８４を収容する第１環状リセスを有することができ、バルブシート４２、１４２の上部リング部４８、１４８は底部半分、例えば約５０％の、シール８４、１８４を収容する第２環状リセスを有し得る。別の実施態様では、環状リセスはそれぞれシール８４、１８４の約５０％前後を収容することができる。

更に、コントロールバルブ１０、１００は、従ってポート誘導型バルブプラグを備えるように説明されているが、本発明の原理は、また異なって構成された制御エレメントを有するコントロールバルブに組み入れることができる。例えば、図３は、本発明の原理によって構成され、高温、例えば、少なくとも４５０°Ｆ（２３２．２２℃）の温度で動作するようになっている不平衡流量制御装置、例えばコントロールバルブ２００の別の実施態様を示している。コントロールバルブ２００は、バルブ本体２１２、トリムアッセンブリ２１４、ボンネット（図示せず）および制御エレメント２１８を有する三方バルブを備えている。バルブ本体２１２、トリムアッセンブリ２１４およびボンネット（図示せず）は、一般的に、図２および図２Ａを参照して上述したバルブ本体１１２、トリムアッセンブリ１１４およびボンネット（図示せず）に類似のものとすることができる。つまり、バルブ本体２１２は、第１、第２、第３ポート２２０、２２２、２２４およびスロート２２６とを備えている。トリムアッセンブリ２１４は、バルブシート２４２と保持リング２４４とを備えている。上述のバルブシート４２、１４２と同様に、図３に示されたバルブシート２４２は、シートリング部２４６、開口部２５０によってシートリング部２４６から分離された上部リング部２４８とを備えている。シートリング部２４６は第１シート面２３６を規定する。開口部２５０は、流体がスロート２２６および内部シリンダー面２５１を介して流れ得るように複数の開口２５０ａを規定する。保持リング２４４は第２シート面２３８を規定する。

前述の実施態様と異なり、図３に示されたコントロールバルブ２００の実施態様の制御エレメント２１８は、ポート誘導型バルブプラグは備えていないが、パラボリックバルブプラグ２３４を備えている。パラボリックバルブプラグ２３４は、シールリング２３５が密封して第１シート面２３６を係合する第１位置とシールリング２３５が密封して第２シート面２３８を係合する第２位置との間に、バルブシート２４２の開口部２５０の内部シリンダー面２５１によって誘導されるシールリング２３５を備えている。

ほかの点では、図３に示されたトリムアッセンブリ２１４の構成は、一般的に図２および図２Ａに示されたトリムアッセンブリ１１４と同じである。最も具体的には、トリムアッセンブリ２１４の保持リング２４４は、シール２８４を収容するリセス２７８を備え、図２および図２Ａに示されたのと同じ方法でトリムアッセンブリ２１４とバルブ本体２１２との間にシールを提供する。シール２８４は、同じ材料のいずれか、または図１および図１Ａを参照して上述されたシール８４の同じ特性、特徴および／または形態のいずれかを有する同じ材料のいずれかで構成することができる。従って、コントロールバルブ２００は少なくとも４５０°Ｆ（２３２．２２℃）の温度で動作することができる。

図２および図２Ａに示された実施態様と同様に、図３に示されたトリムアッセンブリ２１４は保持リング２４４に形成されたリセス２７８にシール２８４を収容するように示されているが、コントロールバルブ２００の別の実施態様は、図１および図１Ａに示された実施態様と同じように、バルブシート２４２の上部シートリング部２４８に形成されたリセス２７８を備えることができる。更に、別の実施態様では、トリムアッセンブリ２１４は、バルブシート２４２の上部リング部２４８がシール２８４の底部を収容する第１環状リセスを備え、保持リング２４４がシール２８４の上部を収容する第２環状リセスを備えるように構成することができる。上部および底部は、互いに等しくても等しくなくてもよい。

図４は、本発明によって構成され、高温、例えば、少なくとも４５０°Ｆ（２３２．２２℃）の温度で動作するようになっている流量制御装置、例えばコントロールバルブ３００の更に別の実施態様を示している。トリムアッセンブリ３１４を備えているコントロールバルブ３００は、図１および図１Ａを参照して上述されたコントロールバルブ１０に同一である。唯一の違いは、図４に示されたコントロールバルブ３００は、拡張ボンネット３１６を備えていることである。従って、拡張ボンネットを有するコントロールバルブは、また、少なくとも一部のグラファイト材で構成された高温シールを利用することによって、図１および図１Ａに示された実施態様のシール８４を参照して上述されたように、高温での動作に適応させることができることが理解されるべきである。

更に、本明細書で説明した高温シールは、また、バランストリムおよび制御エレメントアッセンブリを備える流量制御装置に組み込むことができることを理解すべきである。例えば、図５および図５Ａは、本発明の原理によって構成され、高温、例えば、少なくとも４５０°Ｆ（２３２．２２℃）の温度で動作するように適合されたバランストリムアッセンブリ４１４および制御エレメント４１８を備えている流量制御装置、例えばコントロールバルブ４００の更に別の実施態様を示している。

図５に示されたコントロールバルブ４００は、バルブ本体４１２、トリムアッセンブリ４１４、ボンネット４１６および制御エレメント４１８を備えている。バルブ本体４１２は、第１、第２、第３ポート４２０、４２２、４２４およびスロート４２６を有する三方バルブ本体を備えている。一般的に、図５に示されたバルブ本体４１２は、上述のバルブ本体１２、１１２、２１２、３１２と同じであり、それ自体上部および下部ウェブ４２８、４３０も備えている。ボンネット４１６は既知の方法でバルブ本体４１２に取付けられ、開示されている実施態様では、パラボリックボンネット４１６を備えている。制御エレメント４１８は、脚４３２および複数のウェブ４３７によって脚４３２に取付けられたチューブ部材４３３を備えている。チューブ部材４３３は、内部シリンダー面４３３ａおよび外部シリンダー面４３３ｂを備えている。内部シリンダー面４３３ａは、上部シート４３９を規定する。外部シリンダー面４３３ｂは、斜切下部シート４４１を規定する。

発散用途に役立つバルブ４００の場合、図５の参照文字Ｐ１で識別される流路は、注水ポートとして機能する第１、第３ポート４２０、４２４、および共有排水ポートとして機能する第２ポート４２２を備えている。発散用途に役立つバルブ４００の場合、図５の参照文字Ｐ２で識別される流路は、注水ポートとして機能する第２ポート４２２および排水ポートとして機能する第１、第３ポート４２０、４２４を備えている。このように構成されているので、開示された実施態様では、三方コントロールバルブ４００が「ボトムポート共有」バルブとされている。

前述のトリムアッセンブリ１４、１１４、２１４、３１４と同様に、図５に示された均衡型の実施態様のトリムアッセンブリ４１４は、バルブシート４４２と保持リング４４４とを備えている。バルブシート４４２は、シートリング部４４６と、上部リング部４４８と、開口部４５０とを備えている。シートリング部４４６は、一般的にリング形状であり、複数の外部スレッド４５２と、第１シート面４５４とを備えている。複数の外部スレッド４５２は、バルブ本体４１２の下部ウェブ４３０上に形成された複数の内部スレッド４５６に螺合して係合する。このように構成されているので、シートリング部４４６は、ねじ接続を介してバルブ本体４１２内部およびそれに対する変位に対してバルブシート４４２を固定する。開口部４５０は、複数の開口４５０ａを規定するが、これらの開口は、バルブ本体４１２の第１、第２、第３ポート４２０、４２２、４２４と流体連結する。

バルブシート４４２の上部リング部４４８は、シートリング部４４６からスロート４２６の反対側且つバルブ本体４１２の上部ウェブ４２８に隣接して配置される。図５Ａに示されているように、上部リング部４４８は外部シリンダー面４５８、複数の内部スレッド４６０及び上面４６２を有する一般的にリング形状の部材を備えている。保持リング４４４も一般的にリング形状であり、固定部４６４及び圧縮部４６６を備えている。固定部４６４は、内部シリンダー面４６８及び複数の外部スレッド４７０を備えている。複数の外部スレッド４７０はバルブシート４４２の上部リング部４４８上の複数の内部スレッド４６０とねじ係合する。圧縮部４６６は、底面４７４と外部シリンダー面４７６とを備えている。

図２および図２Ａを参照して上述された実施態様と同じように、図５および図５Ａに示されたトリムアッセンブリ４１４の保持リング４４４は、シール４８４を収容する環状リセス４７８を規定する。シール４８４は、トリムアッセンブリ４１４とバルブ本体４１２の上部ウェブ４２８との間に、流体密封シールを提供する。更に具体的には、図５Ａに示されるとおり、保持リング４４４の圧縮部４６６は、内壁４８０および上面壁４８２を規定し、これらは共同して環状リセス４７８を規定する。従って、環状リセス４７８はバルブシート４４２の保持リング４４４および上部リング部４４８の間および保持リング４４４の外部シリンダー面４７６、４５８および上部リング部４４８の近隣の位置でシール４８４を収容する。シール４８４は、それ自体トリムアッセンブリ４１４とバルブ本体４１２との間に流体密封シールを提供することができる。

例えば、図２および図２Ａを参照して上述されたように、動作中にリークパスをバルブ本体４１２のスロート４２６及び第３ポート４２４との間に形成することができる。具体的には、流体は保持リング４４４の固定部４６４上の複数の外部スレッド４７０とバルブシート４４２の上部リング部４４８上の複数の内部スレッド４６０との間の界面を通じてスロート４２６から漏出することができる。ここから、流体は、バルブシート４４２の上部リング部４４８の上面４６２と保持リング４４４の圧縮部４６６の底面４７４との間の界面を通じて、その後、保持リング４４４の外部シリンダー面４７６とバルブ本体４１２の上部ウェブ４２８との間のすべての界面を通じて、最終的には第３ポート４２４に漏出することができる。

従って、シール４８４は、環状リセス４７８内部に配置されおり、トリムアッセンブリ４１４とバルブ本体４１２との間の流体密封シールを提供する。それにより、本潜在的リークパスを封止する。シール４８４は、保持リング４４４の圧縮部４６６の環状リセス４７８の上面壁４８２とバルブシート４４２の上部リング部４４８の上面４６２との間で圧縮される。本圧縮により、シール４８４が保持リング４４４の圧縮部４６６の環状リセス４７８の上面壁４８２とバルブシート４４２の上部リング部４４８の上面４６２を密封して係合する。

更に、本圧縮により、シール４８４がバルブ本体４１２の上部ウェブ４２８および保持リング４４４の圧縮部４６６内に形成された環状リセス４７８の内壁４８０の両方に密封して係合するように、シール４８４は圧縮加重に対して直角の方向に伸延する。従って、シール４８４は流体密封シールをあらゆる方向に提供し、そのため上述のトリムアッセンブリ４１４とバルブ本体４１２との間のリークパスを効率的に封止すると理解されるべきである。

図５および図５Ａを参照して記載されたシール４８４は、同じ材料のいずれか、または図２および図２Ａを参照して上述されたシール１８４、さらに図１および図１Ａを参照して上述したシール８４の特性、特徴および／または形態のいずれかを有する同じ材料のいずれかで構成することができる。このように構成されているとおり、コントロールバルブ４００は、シール４８４の完全性の問題を生じることなしに、４５０°Ｆ（２３２．２２℃）よりも高い温度で動作することができる。

更に、図５に示された実施態様の環状リセス４７８は、図２および２Ａを参照して上述の実施形態と同様に、保持リング４４４に配置されるように記述されているが、コントロールバルブ４００の別の実施態様は、図１および図１Ａの実施態様を参照して上述の通り、バルブシート４４２の上部リング部４４８内部に配置されたリセス４７８を備えることができる。例えば、各保持リング４４および上部リング部４４８はシール４８４の部分を収容する環状リセスを備えることができる。

更に、説明したとおり構成された図５に示されているコントロールバルブ４００のトリムアッセンブリ４１４によって、制御エレメント４１８の外部シリンダー面４３３ｂが、保持リング４４４の内部シリンダー面４６８によって、チューブ部材４３３の斜切下部シート４４１がバルブシート４４２のシートリング部４４６の第１シート面４５４を密接に係合する第１位置とチューブ部材４３３の上部シート４３９がパラボリックボンネット４１６のシート面４４７を密接に係合する第２位置との間に誘導されるように、制御エレメント４１８はバルブシート４４２および保持リング４４４内部に配置される。

制御エレメント４１８のチューブ部材４３３の外部シリンダー面４３３ｂと保持リング４４４の内部シリンダー面４６８との間に流体密接シールを提供するために、図５に示されたコントロールバルブ４００は、第２シール５８４を備えている。第２シール５８４は、固定部４６６の内部シリンダー面４６８に近接する保持リング４４４内に形成された第２環状リセス５７８内部に収容される。

更に具体的には、図５Ａに示されているように、保持リング４４４は上面壁４８１、低面壁４８３および内壁４８５の間に設置されているとおりに第２環状リセス５７８を規定する。一実施態様では、上面壁、低面壁４８１、４８３は、摩擦適合により第２環状リセス５７８内の第２シール５８４を保持するのに十分な距離により分離されている。別の実施態様では、シール５８４は例えば接着剤などその他の方法によって第２環状リセス５７８に保持することができる。第２シール５８４が第２環状リセス５７８に保持される方法にかかわらず、制御エレメント４１８のチューブ部材４３３の外部シリンダー面４３３ｂと保持リング４４４の内部シリンダー面４６８との間に流体密封シールを提供する。制御エレメント４１８は、トリムアッセンブリ４１４に対する第１、第２位置の間で移動するようになっているので、シール５８４の本用途は運動用シールと考えることができる。

最終的には、図５に示されたコントロールバルブ４００が高温、例えば少なくとも４５０°Ｆ（２３２．２２℃）の温度で確実に動作できるようにするために、第２シール５８４はまた少なくとも一部のグラファイト材で構成される。更に具体的には、第２シール５８４は、同じ材料のいずれか、または図１および図１Ａを参照して上述されたシール８４の特性、特徴および／または形態のいずれかを有する同じ材料のいずれかで構成することができる。

シール８４、１８４、２８４、３８４、４８４、５８４は、通常、個別の環状リセス７８、１７８、２７８、３７８、４７８、５７８の断面と同じ一般的に長方形の断面を有する環状シールを備えていると本明細書で図示および説明されているが、別の実施態様は異なった設計をすることができる。例えば、シール８４、１８４、２８４、３８４、４８４、５８４のいずれも一般的に円形断面、Ｃ形状の断面、または本発明の原理に役立てるのに適したその他の形状断面を有することができる。更に、シール８４、１８４、２８４、３８４、４８４、５８４は必ずしも個別の環状リセス７８、１７８、２７８、３７８、４７８、５７８の断面形態と一致する断面形態を有する必要はない。例えば、一実施態様では、１つ以上のシール８４、１８４、２８４、３８４、４８４、５８４が一般的に円形断面を有することができる一方で、リセス７８、１７８、２７８、３７８、４７８、５７８は一般的に長方形の断面を有することができる。

更に、本明細書で説明されたトリムアッセンブリ１４、１１４、２１４、３１４、４１４は、すべて、バルブ本体の形式にかかわらず、一般的に同じ方法でバルブ本体内部に設置することができると理解されるべきである。例えば、図１および図１Ａに示されたトリムアッセンブリ１４を使用する一例として、ある設置方法は同時にトリムアッセンブリ１４全体を設置することを含めることができる。本方法では、シール８４はバルブシート４２の上部リング部４８上に形成された環状リセス７８内部に配置することができる。それから、保持リング４４は、ちょうどシール８４を圧縮するちょっと手前まで、バルブシート４２の上部リング部４８に緩やかにねじ螺合をされる。バルブシート４２、シール８４および保持リング４４は、その後、バルブシート４２のシートリング部４６上の外部スレッド５２が螺合してバルブ本体１２の下部ウェブ３０上に内部スレッド５６を係合するように、ボンネット１６が取付けられているオリフィスを介してバルブ本体１２に落下させることができる。ツールを使用し、技術者は保持リング４４を回してシートリング部４６を下部ウェブ３０に対して、また保持リング４４を上部リング部４８に対して同時に締めていくことができる。それにより、シール８４を圧縮しバルブ本体１２の上部ウェブ２８と密封係合させる。

別の設置方法では、バルブシート４２、シール８４、および保持リング４４はバルブ本体１２に分離して設置することができる。例えば、シートリング部４６上の外部スレッド５２が螺合してバルブ本体１２の下部ウェブ３０上に内部スレッド５６を係合するように、まずバルブシート４２をバルブ本体１２に配置することができる。それから技術者はツールを使用して、シートリング部４６内の突起または穴を把握し、バルブ本体１２内にバルブシート４２を締めることができる。一旦バルブシート４２が締められると、技術者は、バルブシート４２の上部リング部４８に形成された環状リセス７８内部にシール８４を配置することができる。最終的に、技術者は上部リング部４８に保持リング４４をねじ込みして、シール８４を圧縮しバルブ本体１２の上部ウェブ２８とトリムアッセンブリ１４との間に流体密封シールを提供することができる。

上述の実施態様の高温コントロールバルブ１０、１００、２００、３００、４００それぞれは、少なくとも個別のトリムアッセンブリの保持リングおよび上部リング部の間に圧縮されたシールの形態を備えるが、図８および図８Ａは別の実施態様の上記シールを備えていない高温コントロールバルブ５００を示している。

具体的には、図８および図８Ａは、図１および図１Ａ、図２および図２Ａを参照して上述されたコントロールバルブ１０、１００に類似の三方バルブを備えているコントロールバルブ５００の実施態様を示している。コントロールバルブ５００は、バルブ本体５１２、トリムアッセンブリ５１４、ボンネット５１６および制御エレメント５１８を備えている。ボンネット５１６および制御エレメント５１８は、図１、図１Ａ、図２および図２Ａを参照して上述されたボンネット１６、１１６および制御エレメント１８、１１８と等しく、従って、これらのコンポーネントは再度説明しない。

バルブ本体５１２は、一般的に、第１、第２、第３ポート５２０、５２２、５２４、スロート５２６、および上部、下部ウェブ５２８、５３０を備えている点で、図１、図１Ａ、図２および図２Ａに上述されたバルブ本体と同じである。図８Ａに示されたとおり、上部ウェブ５２８は更にデーパ面５２８ａを備えることができる。しかしながら、図８および図８Ａに示されたコントロールバルブ５００の実施態様のトリムアッセンブリ５１４は、図１、図１Ａ、図２および図２Ａを参照して上述されたトリムアッセンブリ１４、１１４とは若干異なっている。

具体的には、トリムアッセンブリ５１４は、バルブシート５４２と保持リング５４４とを備えている。上述のバルブシートと同様に、図８に示されたバルブシート５４２は、シートリング部５４６、上部リング部５４８および開口部５５０とを備えている。シートリング部５４６および開口部５５０は、図１を参照して上述されたシートリング部４６および開口部５０と等しく、従って、これらのコンポーネントは再度説明しない。更に図１および図１Ａを参照して上述された上部リング部４８と同様に、図８および図８Ａに示された上部リング部５４８は、外部シリンダー面５５８、複数の内部スレッド５６０および上面５６２を有する一般的にリング形状の部材を備えている。

図８Ａに示されているように、本実施態様の保持リング５４４は、固定部５６４および段付けしたショルダー部５６６を有する一般的にリング形状の部材を備えている。固定部５６４は、内部シリンダー面５６８と複数の外部スレッド５７０とを備えている。内部シリンダー面５６８は、第２シート面５３８を規定する。複数の外部スレッド５７０は、バルブシート５４２の上部リング部５４８上の複数の内部スレッド５６０とねじ係合して、バルブシート５４２に保持リング５４４を固定する。

図８Ａに示されているように、保持リング５４４の段付けしたショルダー部５６６は、第１および第２底面５７４、５７６および第１、第２外面５７５、５７７を備える段付けされた側面によってプロファイルを有する外面５７１を備えている。開示された実施態様では、保持リング５４４の段付けされたショルダー部５６６は、第１リング形状ショルダー５７９および第２リング形状ショルダー５８１を規定するように、第１および第２底面５７４、５７６は一般的に、第１および第２外面５７５、５７７に対して垂直である。第１ショルダー５７９は、第１底部５７４と第１外面５７５の交差部分に配置される。第２ショルダー５８１は、第２底部５７６と第２外面５７７との交差部分に配置されている。開示された実施態様では、第１および第２ショルダー５７９、５８１は、丸い断面を有することができ、それにより、球状面を規定する。

本明細書に説明されるように、保持リング５４４の固定部５６４上の外部スレッド５７０がバルブシート５４２の上部リング部５４８上の内部スレッド５６０を螺合して係合するように、保持リング５４４はバルブシート５４２の上部リング部５４８にねじ込みする。好ましい実施態様では、説明の通り、保持リング５４４は、保持リングのショルダー５６６上に形成された第２リング形状ショルダー５８１がバルブ本体５１２の上部ウェブ５２８のテーパ面５２８ａに密封して係合する十分なトルクにより、上部リング部５４８に留め付けられる。係合は好ましくは、第２リング形状ショルダー５８１と上部ウェブ５２８との間の金属間流体密封シールを行うのに十分な力によって達成される。保持リング５４４は、それ自体トリムアッセンブリ５１４とバルブ本体１１２との間に、上述のとおり、例えばひとつのシール８４、１８４のようなシールを組み込むことを必要とせずに、流体密封シールを提供することができる。

例えば、従来のコントロールバルブの動作中に、リークパスはバルブ本体５１２のスロート５２６と第３ポート５２４との間に形成することができる。本リークパスは、保持リング５４４の固定部５６４上の複数の外部スレッド５７０とバルブシート５４２の上部リング部５４８上の複数の内部スレッド５６０との間の界面を介してスロート５２６から延ばすことができる。ここから、流体は、バルブシート５４２の上部リング部５４８の上面５６２と保持リング５４４の段付けされたショルダー部５６６との間の界面を通じて、その後、保持リング５４４とバルブ本体５１２との間のすべての界面を通じて、最終的には第３ポート５２４に漏出することができる。

本明細書に説明されるように、コントロールバルブ５００の第２リング形状ショルダー５８１は、少なくともトリムアッセンブリ５１４とバルブ本体５１２との間に線接触流体密封シールを提供し、本潜在的リークパスを封止する。このように構成されているとおり、コントロールバルブ５００は、トリムアッセンブリ５１４のすべてのコンポーネントに対する完全性の問題を生じることなしに、４５０°Ｆ（２３２．２２℃）よりも高い温度で動作することができる。一実施態様では、第２リング形状ショルダー５８１および／またはバルブ本体５１２の上部ウェブ５２８のテーパ面５２８ａは、上述の係合が金属間表面接触部を提供できるような可鍛性材で構成することができる。

コントロールバルブ５００はバルブシート５４２の保持リング５４４と上部リング部５４８との間に、上述のグラファイト材で構成された、例えばシール８４、１８４のひとつのような個別シールの組み込みを必要としないトリムアッセンブリ５１４を備えるように、図８および図８Ａに開示されているが、コントロールバルブ５００の別の実施態様では、上記シールを具備することができる。例えば、図８および図８Ａに示されたコントロールバルブ５００の保持リング５４４は、図２Ａに示されたシール１８４に類似のシールをショルダー部５６６の第１底面５７４とバルブシート５４２の上部リング部５４８の上面５６２との間に収容するように適合させることができる。このように構成されているので、シールはバルブ本体５１２の上部ウェブ５２８を密封して係合するような、図２および図２Ａを参照して上述されたものと同じ方法で、保持リング５４４と上部リング部５４８との間に圧縮することができる。別の実施態様では、図８および図８Ａを参照して説明した保持リング５４４は、上部リング部５４８がグラファイトシールを収容するリセスを備えることができるように、図１および図１Ａを参照して上述した実施態様と同様に、第１底面５７４をバルブシート５４２の上部リング部５４８の上面５６２と接触させて配置するように僅かに改造することができる。グラファイトシールと組み合わせて図８および図８Ａを参照して説明した保持リング５４４によって提供された金属間シールを組み込むどのような実施態様であっても、説明の通り４５０°Ｆ（２３２．２２℃）を超える温度でのトリムアッセンブリ５１４の完全性に対するあらゆる問題を取り除きながら、更なるシール性能を提供することができる。

図８および図８Ａを参照して説明されたコントロールバルブ５００は、図１、図１Ａ、図２および図２Ａを参照して上述されたものと同様の不平衡コントロールバルブを備えているように図示されているが、別の実施態様は、図３と同様のパラボリックバルブ、または図４と同様の延長ボンネットで構成することができると理解されるべきである。

更に図５および図５Ａを参照して上述された平衡コントロールバルブは、また、図８および図８Ａを参照して説明された概念を備えるように改造することもできることを理解するべきである。例えば、保持リング４４４は、図８および図８Ａに示された保持リング５４４の段付けされたショルダー部５６６と同じように、第１シール４８４を段付けされたショルダー部と取り換えるように改造することができる。

本明細書においてトリムアッセンブリ１４、１１４、２１４、３１４、４１４、５１４のさまざまな実施態様はバルブ本体１２、１１２、２１２、３１２、４１２、５１２内部に設置されるとして説明しているが、本発明はトリムアッセンブリ１４、１１４、２１４、３１４、４１４、５１４と個別のバルブ本体１２、１１２、２１２、３１２、４１２、５１２の組み合わせに限定されず、それどころかむしろトリムアッセンブリ１４、１１４、２１４、３１４、４１４、５１４自体は発明に関して寄与している。トリムアッセンブリ１４、１１４、２１４、３１４、４１４、５１４自体は、本明細書で説明したバルブ本体１２、１１２、２１２、３１２、４１２、５１２とは異なるバルブ本体内部に設置することができると、理解されるべきである。

前述を鑑み、本発明の原理に従って構成された流量制御装置は、それに備わる１つ以上のシールの完全性の問題を生じることなしに、４５０°Ｆ（２３２．２２℃）を超える温度で動作できることが理解されるべきである。更に、本明細書で説明したさまざまな流量制御装置は、単に本発明を具体化できる装置の例にすぎず、本発明はこれに限定されるものではない。むしろ、本発明は以下の特許請求の範囲およびすべてのその均等物の精神および範囲によって定義されるべきである。

Claims (42)

1. 流量制御装置であって、
   注水口、排水口、および前記注水口と前記排水口との間に配置されたスロートを規定するバルブ本体と；
   前記バルブ本体の前記スロート内部に配置され第１位置と第２位置との間の変位に適応し、前記バルブ本体を介して流れる流体の流れを制御する制御エレメントと；
   バルブシートと保持リングとを備えるトリムアッセンブリであって、前記バルブシートは前記スロート内部でバルブ本体に固定されており、前記保持リングは前記バルブシートに螺合して接続されている、トリムアッセンブリと；
   グラファイト材を備えるシールであって、前記バルブシートと前記保持リングとの間に圧縮されるとともに、前記バルブ本体に係合して、前記トリムアッセンブリと前記バルブ本体との間に流体密着シールを提供するものであるシールと、
   を備えている、流量制御装置。
2. 前記シールは、少なくとも４５０°Ｆ（２３２．２２℃）の温度に耐えるように構成されているものである、請求項１に記載の装置。
3. 前記シールは、腐食および酸化抵抗のための非金属、無機、保護阻害物質を更に含むものである、請求項１に記載の装置。
4. 前記シールは、約８５ｌｂ／ｆｔ^３（１３６２ｋｇ／ｍ^３）〜約９５ｌｂ／ｆｔ^３（１５２２ｋｇ／ｍ^３）の範囲の密度を有する、請求項１に記載の装置。
5. 前記シールのグラファイト含量が、少なくとも９０％である、請求項１に記載の装置。
6. 前記シールは、巻きグラファイトリボンを備えている、請求項１に記載の装置。
7. 前記シールは、可撓性グラファイトシート層とポリテトラフルオロエチレンシート層とを交互に積層して備えている、請求項１に記載の装置。
8. 前記バルブシートは、シートリング部と、前記シートリング部からの前記スロートに対向して配置された上部リング部とを備えており、前記シートリング部は前記バルブ本体に螺合して接続され、前記制御エレメントが前記第１位置にある場合に第１シート面が前記制御エレメントによって係合されるように規定し、前記上部リング部は前記保持リングに螺合して接続されている、請求項１に記載の装置。
9. 前記バルブシートの前記上部リング部は、前記トリムアッセンブリと前記バルブ本体との間の位置で前記シールを収容する環状リセスを備えている、請求項８に記載の装置。
10. 前記保持リングは、前記トリムアッセンブリと前記バルブ本体との間の位置で前記シールを収容する環状リセスを備えている、請求項８に記載の装置。
11. 前記保持リングは、前記制御エレメントが前記第２位置にある場合に前記制御エレメントによって係合されるように第２シート面を規定している、請求項８に記載の装置。
12. 前記保持リングは、前記第１位置と前記第２位置との間に前記制御エレメントを誘導するように内部シリンダー面を規定している、請求項８に記載の装置。
13. グラファイト材を備えるピストンリングを更に備え、前記ピストンリングは前記保持リングの前記内部シリンダー面と前記制御エレメントとの間に配置され、前記トリムアッセンブリと前記制御エレメントとの間に流体密封シールを提供するものである、請求項１２に記載の装置。
14. 前記保持リングは、前記内部シリンダー面に隣接した環状リセスを規定し、前記環状リセスは前記ピストンリングを収容するものである、請求項１３に記載の装置。
15. 流量制御装置であって、
    注水口、排水口および前記注水口と前記排水口との間に配置されたスロートを規定するバルブ本体と；
    前記バルブ本体の前記スロート内部に配置されて第１位置と第２位置との間の変位に適応し、前記バルブ本体を介して流れる流体の流れを制御する制御エレメントと；
    前記バルブ本体に対する軸方向変位に対して固定されるバルブシートであって、前記バルブシートはシートリング部と前記シートリング部からの前記スロートに対向して配置された上部リング部とを備え、前記制御エレメントが前記第１位置にある場合、前記シートリング部は前記制御エレメントによって係合されるように第１シート面を規定している、バルブシートと；
    前記バルブシートの前記上部リング部に 螺合して接続される保持リングであって、前記制御エレメントが前記第２位置にある場合、前記制御エレメントによって係合されるように第２シート面を規定している、保持リングと；
    少なくとも前記バルブシートの前記上部リング部および前記保持リングのひとつに形成される環状リセスであって、前記バルブ本体に隣接して配置されている環状リセスと；
    グラファイト材を備えるシールであって、前記環状リセス内部および前記バルブ本体に係合して配置され、前記環状リセスと前記バルブ本体との間に流体密封シールを提供するシールと、
    を備えている、流量制御装置。
16. 前記シールは、前記保持リングと前記バルブシートの前記上部リング部との間で圧縮される、請求項１５に記載の装置。
17. 前記シールは、少なくとも４５０°Ｆ（２３２．２２℃）の温度に耐えるように構成されているものである、請求項１５に記載の装置。
18. 前記シールは、腐食および酸化抵抗のための非金属、無機、保護阻害物質を更に含むものである、請求項１５に記載の装置。
19. 前記シールは、約８５ｌｂ／ｆｔ^３（１３６２ｋｇ／ｍ^３）から約９５ｌｂ／ｆｔ^３（１５２２ｋｇ／ｍ^３）の範囲の密度を有するものである、請求項１５に記載の装置。
20. 前記シールのグラファイト含量が、少なくとも９０％である、請求項１５に記載の装置。
21. 前記シールは、巻きグラファイトリボンを備えているものである、請求項１５に記載の装置。
22. 前記シールは、可撓性グラファイトシート層とポリテトラフルオロエチレンシート層とを交互に積層させて備えている、請求項１５に記載の装置。
23. 前記バルブシートの前記シートリング部は、前記バルブ本体に螺合して接続されているものである、請求項１５に記載の装置。
24. 前記制御エレメントは不平衡バルブプラグを備え、前記保持リングは前記制御エレメントが前記第２位置にある場合に前記制御エレメントによって係合されるように第２シート面を規定するものである、請求項１５に記載の装置。
25. 前記制御エレメントは平衡バルブプラグを備え、前記保持リングは前記第１位置と前記第２位置との間に前記制御エレメントを誘導するように内部シリンダー面を規定するものである、請求項１５に記載の装置。
26. 前記保持リングの前記内部シリンダー面と前記制御エレメントとに隣接して形成された環状リセス内部に配置されたピストンリングを更に備え、前記トリムアッセンブリと前記制御エレメントとの間に流体密封シールを提供し、前記ピストンリングはグラファイト材を有するものである、請求項２５に記載の装置。
27. バルブ本体と制御エレメントとを備え、前記バルブ本体は、注水口と、排水口と、前記注水口と前記排水口との間に配置されたスロートを規定するものであり、前記制御エレメントは前記スロート内部に配置され、第１位置と第２位置との間で変位されるようになって、前記バルブ本体を介して流れる流体の流れを制御するものである、流量制御装置内部に設置されるようになっているトリムアッセンブリであって、
    前記スロートに隣接する前記バルブ本体に螺合して接続されるようになっているバルブシートであって、前記バルブシートはシートリング部と上部リング部とを備え、前記シートリング部は前記制御エレメントが前記第１位置にある場合、前記制御エレメントによって係合されるように第１シート面を規定するものであり、前記上部リング部は外部シリンダー面と内部シリンダー面とを規定し、前記シートリング部から前記スロートに対向して配置されるようになっている、バルブシートと；
    前記バルブシートの前記上部リング部に螺合して接続され、外部シリンダー面を規定するものである、保持リングと；
    前記バルブシートの前記上部リング部と前記保持リングとのうちのひとつの前記外部シリンダー面に形成された環状リセスと；
    前記環状リセス内部に配置され前記保持リングと前記バルブシートの前記上部リング部との間に圧縮されるようになっているグラファイト材を備えるシールと、
    を備えている、トリムアッセンブリ。
28. 前記シールは、少なくとも４５０°Ｆ（２３２．２２℃）の温度に耐えるように構成されているものである、請求項２７に記載の装置。
29. 前記シールの前記グラファイト材は、腐食および酸化抵抗のための非金属、無機、保護阻害物質を含むものである、請求項２７に記載の装置。
30. 前記シールは、約８５ｌｂ／ｆｔ^３（１３６２ｋｇ／ｍ^３）〜約９５ｌｂ／ｆｔ^３（１５２２ｋｇ／ｍ^３）の範囲の密度を有する、請求項２７に記載の装置。
31. 前記シールのグラファイト含量が、少なくとも９０％である、請求項２７に記載の装置。
32. 前記シールは、巻きグラファイトリボンを備えている、請求項２７に記載の装置。
33. 前記シールは、可撓性グラファイトシート層とポリテトラフルオロエチレンシート層とを交互に積層して備えているものである、請求項２７に記載の装置。
34. 前記保持リングは、前記制御エレメントが前記第２位置にある場合に前記制御エレメントによって係合されるように第２シート面を規定するものである、請求項２７に記載の装置。
35. グラファイト材を含むピストンリングを更に備え、前記ピストンリングは前記保持リングの前記内部シリンダー面と前記制御エレメントとに隣接して形成された環状リセス内部に配置されて、前記トリムアッセンブリと前記制御エレメントとの間に流体密封シールを提供するものである、請求項３４に記載の装置。
36. 流量制御装置であって、
    注水口、排水口および前記注水口と前記排水口との間に配置されたスロートを規定するバルブ本体と；
    前記バルブ本体の前記スロート内部に配置されて第１位置と第２位置との間の変位に適応し、前記バルブ本体を介して流れる流体の流れを制御する制御エレメントと；
    トリムアッセンブリであって、
    前記バルブ本体に対する軸方向変位に対して固定されるバルブシートであって、前記バルブシートはシートリング部と前記シートリング部からの前記スロートに対向して配置された上部リング部とを備えており、前記制御エレメントが前記第１位置にある場合、前記シートリング部は前記制御エレメントによって係合されるように第１シート面を規定するものである、バルブシートと；
    前記バルブシートの前記上部リング部に螺合して接続される保持リングであって、前記制御エレメントが前記第２位置にある場合、前記制御エレメントによって係合されるように第２シート面を規定するものである、保持リングと；
    を備えるトリムアッセンブリと；
    前記保持リングに隣接する位置において前記トリムアッセンブリと前記バルブ本体との間の界面で規定される流体密封シールであって、
    前記保持リングと前記バルブシートの前記上部リング部との間で圧縮されるグラファイト材を含む環状シールであって、前記バルブ本体に封止係合している環状シールと、
    前記保持リングの外部面と前記バルブ本体との間の金属間接触部と、
    のうちの一つによって提供されるものである、流体密封シールと、
    を備えてなる、流量制御装置。
37. 前記流体密封シールは、少なくとも４５０°Ｆ（２３２．２２℃）の温度に耐えることができるものである、請求項３６に記載の装置。
38. 前記環状シールのグラファイトが、少なくとも９０％である、請求項３６に記載の装置。
39. 前記環状シールは、巻きグラファイトリボンを備えている、請求項３６に記載の装置。
40. 前記環状シールは、可撓性グラファイトシート層とポリテトラフルオロエチレンシート層とを交互に積層して備えているものである、請求項３６に記載の装置。
41. 前記バルブシートの前記上部リング部および前記保持リングのひとつは前記トリムアッセンブリと前記バルブ本体との間の位置に前記環状シールを収容する環状リセスを備えている、請求項３６記載の装置。
42. 前記保持リングは、前記バルブ本体の前記上部ウェブと線接触させるショルダー面を規定する段付けされた側面プロファイルを備える、請求項３６記載の装置。

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