JP5738769B2 - 流体制御装置用の確実な保持を有する弁座装置 - Google Patents

流体制御装置用の確実な保持を有する弁座装置 Download PDF

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Description

本発明は、一般に流体制御装置に関し、より詳細には、流体制御装置で使用するための確実な保持を有する弁座装置に関する。
流体調節装置や制御弁といった、流体制御装置は、さまざまな流体(例えば、液体、気体、その他)の流量および/または圧力を制御するために、プロセス制御システムに一般に分布する。例えば、流体調節装置は、より小さい値および/または実質的に一定の値まで流体の圧力を調整するのに概して用いられる。詳しくは、流体調節装置は、比較的高い圧力で供給流体を一般に受ける入口を有し、比較的小さい圧力および/または実質的に一定の圧力を出口で提供する。高圧プロセス流体がプロセス制御システムを移動する際に、調節装置は、サブシステムまたは他の管理中継点に低下または減少した圧力を有するプロセス流体を供給するために、1つ以上の場所でプロセス流体の圧力を減少させる。例えば、機器(例えば、ボイラ)と関連した調節装置は、比較的高くおよび多少変動した圧力を有する流体(例えば、気体)を流体配布源から受ける場合があり、機器による安全で、効率的な利用に適した、より小さく、実質的に一定な圧力を有するように、該流体を調整する場合がある。
調節装置は、断えず変動する下流の要求に適合させるためにオリフィスを通る流体流量を制限することによって、より小さな出口圧力へと入口圧力を概して減少させる。入口と出口の間で流体流量を制限するために、調節装置は、調節装置本体のオリフィス内に配置された弁座を係合するような、弁体を概して使用する。いくつかの既知の流体調節装置は、弁座と弁体の間に密封を提供するため、エラストマー材で作られた弁座を使用する。このような既知の調節装置において、弁座は、エラストマーの弁座と調節装置の本体間の摩擦力が調節装置の本体内で弁座を保持するように、オリフィス内に概して配置される。しかしながら、調節装置本体に対する摩擦による弁座のこの既知の連結は、例えば、逆圧(すなわち、背圧)の状態、エラストマー材の劣化、弁体が弁座から離れて移動する際の弁体と弁座間の(例えば、ゴムブルームによる)固着などによって、本体に対して、弁座の位置を変えるかまたは弁座を移動させることがあり得る。本体に対する弁座のこのような位置変化または移動は、弁座と弁体間のミスアライメントをもたらす可能性があり、その結果、弁座を通過する流体の望ましくない漏れをもたらし、流体調節装置の性能に影響を及ぼす。
一例では、流体制御装置で使用するための確実な保持を有する弁座装置は、金属リング、および、流体制御装置の流量制御部材を密封して係合するための密封面を有した、金属リングに連結したエラストマーのリングを含む。エラストマーのリングの外表面の少なくとも一部は、流体制御装置本体の環状凹部を密封して係合するための環状リップを含む。
他の例では、流体調節装置で使用するための確実な保持を有する弁座装置は、実質的に弾性の密封部材に連結をした、実質的に剛性の支持部材を含む。密封部材の内表面は、支持部材の外表面に連結をし、そして、密封部材の外表面の少なくとも一部は、第1外径、および、流体調節装置本体で弁座装置を保持する少なくとも1つの突出部材を形成するための、第1外径より大きな第2外径を有する。
さらに別の例では、流体調節装置は、入口と出口の間の本体に環状キャビティによって形成されるショルダ、および、本体内に配置される弁座を有した、本体を含む。弁座は、第1環状部材、および、調節装置の可動式弁体を密封して係合する密封面を提供するために、第1環状部材に連結をした第2環状部材を含む。第2環状部材は、本体で弁座を保持するために本体のショルダをリップ部が係合するように、環状キャビティで摩擦によって係合される外側リップ部を有する。
本明細書において説明される弁座装置の例を用いて実施された、流体調節装置の断面図を示す。 図1に示された弁座装置の例の、より詳細な図である。 図2Aに示された弁座装置の例の、別の詳細図である。 図1、図2Aおよび図2Bの弁座装置の例および流体調節装置の、部分拡大切欠図である。 図1、図2A、図2Bおよび図3Aの弁座装置の例および流体調節装置の、部分拡大切欠図である。
通常、流体調節装置は、許容可能な圧力限度および/または一定の圧力限度の範囲内でプロセスシステム圧を維持するために、検出された下流の圧力に従って流体の流量を調節する。流体調節装置は、実質的に一定の出口圧力を獲得するように調節装置を通過する流量を変化させるため、出口流体圧力(すなわち、ダイヤフラムの一面に適用される力)と予め設定された制御力(すなわち、ダイヤフラムの別の面に適用される力)の違いに応答して、プロセス流体の流量および圧力を概して調整する。
流体調節装置は、ダイヤフラム板および弁棒を介して、弁体に作動連結したダイヤフラムを概して含む。ダイヤフラムは、出口で流体の圧力によって及ぼされる力と予め設定された(例えば、ばねを介してセットされた)力の間の、力の違いに応答して直線経路で移動する。ダイヤフラムの移動は、調節装置の入口と出口間の流体の流量を許容または制限するために、弁体を、弁座から離れるかまたは弁座の方向へ移動させる。いくつかの既知の調節装置においては、弁座は、エラストマー材でできており、調節装置の本体に、摩擦により連結する。特に、弁座のエラストマー材と調節装置本体内表面の間の摩擦力は、調節装置本体に対して適切な位置に弁座を保持する。しかしながら、既知のこの構成は、例えば、出口圧力が入口圧力より実質的に大きいとき(例えば、弁体が弁座から離れたとき)に発生する逆圧の状態(すなわち、背圧の状態)によって、本体に対して、弁座の位置を変えるかまたは弁座を移動させることがあり得る。このような背圧の状態は、例えば、流体の温度の変動に起因することがあり得る。付加的または代替的に、弁座のエラストマー材の劣化が、弁本体に対して、弁座の位置を変えるかまたは弁座を移動させることがあり得る。付加的または代替的に、弁体が長期間弁座を係合する場合に、例えば、浸出、および、弁体に付着した、エラストマー材の化合物(例えば、ゴムブルーム)によって、エラストマーの弁座が弁体の端に固着または付着することがありえ、その結果、弁体が弁座から離れて移動する際、調節装置本体に対して、弁座を移動させるかまたは弁座の位置を変える。本体に対する弁座のこのような位置変化または移動は、弁座と弁体間のミスアライメントをもたらす可能性があり、その結果、弁座を通過する望ましくない漏れをもたらし、流体調節装置の性能に影響を及ぼす。
本明細書において説明される弁座装置の例は、例えば流体調節装置などの、流体制御装置本体に対する、弁座装置の移動を実質的に防ぐための、確実な保持を提供する。本明細書において説明される1つの例では、弁座装置は、弁動作中の弁座装置からの不慮の後退を防ぐため、調節装置本体に連結(例えば、摩擦による連結、固定連結など)をする。特に、本明細書において説明される弁座装置の例は、調節装置本体に弁座装置を摩擦によって連結するために調節装置本体(または他の流体制御装置本体)のオリフィス内に摩擦によって係合または嵌合をする、エラストマーのリングを含む。エラストマーのリングは金属リングに連結をし、そして、金属リングは弾性のエラストマーのリングに剛性の支持体を提供する。加えて、エラストマーのリングの例は、既知の弁座とは異なり、調節装置本体のオリフィスに隣接した調節装置本体の環状キャビティまたは溝を摩擦により係合する(例えば、環状キャビティまたは溝の内部に配置される)環状リップを含む。また、環状リップは、環状キャビティまたは溝によって形成された本体のショルダを係合するショルダを形成する。このようにして、本体のキャビティおよびショルダとのリップの係合は、確実な保持を提供して、調節装置本体に対する弁座装置の移動を実質的に防ぐ。このような確実な保持は、本体に対する弁座装置の移動を防ぐことによって、入口と出口間の背圧(すなわち、入口圧力を超える出口圧力)、弁体が長期間弁座を係合した後に弁体が弁座をから離れて移動する際の(例えばゴムブルームによる)弁体と弁座間の固着など、を経験する用途で特に有益である。
図1は、本明細書において説明される弁座装置102の例を使用して実施された、流体調節装置100の例の断面図である。この例では、流体調節装置100は、複数の締結具108を介して緊密に連結された上部本体104および下部本体106を含む。ダイヤフラム110は、上部本体104と下部本体106の間に、取り込まれる。上部本体104およびダイヤフラム110の第1面112は、第1の室114を定める。ばね116は、第1ばね座118と調節可能な第2ばね座120の間に、上部本体104内に配置される。この例では、第1の室114は、開孔部122を介して、例えば外気に、流動的に連結される。
第1ばね座118は、ダイヤフラム110を支持するダイヤフラム板124に連結をする。ばね調整装置126(例えば、ねじ)は、ばね116の長さの調整(例えば、ばね116を加圧または減圧する)および、それにより、ばね116がダイヤフラム110の第1面112に及ぼす、予め設定された力または負荷の量の調整(例えば、増減させる)を可能にするように、第2ばね座120を係合する。
下部本体106およびダイヤフラム110の第2面128は、少なくとも部分的に、第2の室130、入口132および出口134を定める。第2の室130は、チャネル136を介して出口134に流動的に連結する。弁座装置102は、下部本体106内に配置されて、入口132と出口134の間にオリフィス138を定める。弁体140は、弁棒142およびダイヤフラム板124を介してダイヤフラム110に作動連結する。第2ばね144は、弁座装置102の方へ弁体140に付勢をするため、弁体リテーナ148のキャビティ146内に配置される。図の例では、弁体140は、入口132と出口134の間の流体の流れを妨げるような密封を提供するために、弁座装置102を係合する。第2ばね144のばね率は、ばね116のばね率と比べて、概して大幅に小さい。
この例では、流体調節装置100は、ダイヤフラム板124を介してダイヤフラム110に連結をした内部逃がし弁150を含む。逃がし弁150は、第1の室114および第2の室130に、流動的に連絡をする開孔部152を含む。弁棒142の第2端154は、それぞれ、第1および第2の室114、130間の流体の流れを妨げる(例えば、ブロックする)ために逃がし弁150の開孔部152を係合する、柔らかくまたは対応した座156を含む。しかしながら、他の例では、流体調節装置100は、ダイヤフラム110および弁体140を動作可能に連結するため、内部逃がし弁150の代わりに連結用の座(すなわち、非通気座)を含んでもよい。さらに他の例では、弁棒142は、ダイヤフラム板124に(例えば、締結具を介して)固定連結されてもよい。
動作中、入口132は、例えば、比較的高い圧力を有する流体を提供する上流の流体配布源と、流体連通する。出口134は、所望の(例えば、より小さな)圧力でプロセス流体を要求する、下流の要求源、圧力調節装置、または、何らかの他の管理ポイントと、流体連通する。
流体調節装置100は、出口134で所望の圧力を提供するかまたは発生させるために、入口132での流体の上流圧力を概して調整する。所望の出口圧力を獲得するために、ばね116は、ダイヤフラム110の第1面112上に力を及ぼし、次に、ダイヤフラムは、入口132と出口134間のプロセス流体の流れを制限するように、弁座装置102に対して弁体140を配置する。このように、出口圧力または所望の圧力は、ダイヤフラム110の配置、および、弁座装置102に対する弁体140のダイヤフラムによる配置のために、ばね116によって及ぼされる予め設定された力の量に依存する。所望の圧力設定値は、ばね調整装置126を介してダイヤフラム110の第1面112上にばね116によって及ぼされる力を調整することによって、設定されてもよい。
下流の要求が増加すると、出口134の流体の圧力は低下する。第2の室130は、出口134で低下したプロセス流体の圧力を、チャネル136を介して検出する。ダイヤフラム110の第2面128に第2の室130の流体の圧力によって及ぼされる力が、ダイヤフラム110の第1面112にばね116によって及ぼされる予め設定された力より低下したとき、ばね116は、第2の室130の方へダイヤフラム110を移動させる。ダイヤフラム110が第2の室130の方へ移動すると、弁体140は、流体が入口132と出口134の間のオリフィス138を貫流できるように、弁座装置102から離れて移動し(例えば、開放状態)、それにより、出口134の圧力を増加させる。
反対に、出口または下流の要求が低下または遮断されると、出口134のプロセス流体の圧力は増加する。上記したように、出口134で増加した流体圧力は、チャネル136を介して第2の室130に示され、ダイヤフラム110の第2の面128に力を及ぼす。第2の室130の流体の圧力が、ダイヤフラム110の第1面112にばね116によって及ぼされる予め設定された力と等しいか、または、越える力を、ダイヤフラム110の第2面128に及ぼすと、ダイヤフラム110は、第1の室114の方向(例えば、図1の向きで、ばね116によって及ぼされる力とは反対の上の方向)へ移動する。ダイヤフラム110が第1の室114の方向へ移動すると、ダイヤフラム110は、オリフィス138を通過する流体の流量を制限するために、弁体140を弁座装置102の方へ移動させる。第2のばね144は、入口132と出口134間のオリフィス138を通過する流体の流れを実質的に妨げて、その結果、下流源への圧力の供給を減らすために、弁座装置102を(例えば、閉鎖位置で)密封して係合するように、弁座装置102の方へ弁体140に付勢する(すなわち、ロック状態)。流体調節装置100のロック状態は、密封を提供して入口132と出口134間の流体の流れを妨げるように弁体140が弁座装置102を密封して係合するときに、発生する。
(例えば、ロック前の)通常動作の間、柔らかい座156は、第1および第2の室114、130の間の流体の望ましくない漏れを防ぐために、逃がし弁150の開孔部152を係合する。ロック状態になると、弁体140は、入口132と出口134の間に流体の流れを妨げるために、弁座装置102を係合する。
しかしながら、場合によっては、下流の要求が低下し(例えば、下流源が遮断され)、例えば、小砂、管のスケールなどによって、弁体140が弁座装置102を密封して係合できない(すなわち、調節装置100をロックできない)ときに、出口134の流体の圧力は増加する。出口134の流体の圧力の増加は、(すなわち、図1の向きで、上方向にばね116を圧縮するように)ダイヤフラム110およびダイヤフラム板124を第1の室114の方向へ移動させる力を、ダイヤフラム110の第2面128に及ぼす。その結果、ダイヤフラム板124を介してダイヤフラム110に連結した逃がし弁150は、柔らかい座156から離れて移動する。第1の室114の方へのダイヤフラム110の移動は、開孔部122を介して、例えば外気に、圧力を放出または排出するように、第2の室130および第1の室114を流動的に連結するために、内部逃がし弁150を柔らかい座156から離れて移動させる。
本明細書において説明される弁座装置102の例は、弁座装置102が背圧の状態により下部本体106から偶然に後退する(すなわち、本体106から離れて移動する)ことを、うまく妨げる。いくつかの既知の弁座とは異なり、例えば、入口圧力より大きな出口圧力が、下部本体106(例えば、オリフィス138)に対して、弁座装置102の位置を変えるかまたは弁座装置を移動させない。付加的または代替的に、本明細書において説明される座装置102の例は、例えば、弁体140が弁座装置102を長期間係合した後に弁体140が弁座装置102から離れて移動する際の、弁座装置102への(例えば、ゴムブルームによる)弁体140の固着または付着による、下部本体106に対する弁座装置102の偶然の位置変化または移動をうまく妨げる。上記したように、このような移動を防ぐことは、弁体140と弁座装置102間のミスアライメントを防ぎ、それによって、調節装置の性能を向上させる。
図2Aは、図1に示される弁座装置102の例の、より詳細な図である。図2Bは、図2Aに示される弁座装置102の例の、別の詳細図である。図2Aおよび図2Bを参照すると、弁座装置102の例は、剛性支持部材204に連結した密封部材202を含む。この例では、密封部材202は、実質的に弾性のエラストマーの環状部材またはリングであり、そして、剛性支持部材204は、実質的に剛性の金属の環状部材またはリングである。エラストマーのリング202は、金属リング204に連結して、密封面206および208を提供する。
この例では、エラストマーのリング202の少なくとも一部は、少なくとも1つの突出部材または環状リップ210を含む。エラストマーのリング202は、第1外径212、および、リップ210を形成するための、第1外径212より大きな第2外径214を有する。リップ210は、また、直径212と214の間にショルダ216を形成する。図示してはいないが、他の例では、エラストマーのリング202が、複数の環状リップを備えてもよい。エラストマーのリング202は、例えば、ゴム、ニトリル、フルオロエラストマ(FKM)、ネオプレン、または、何らかの適切な他のエラストマーおよび/または弾性の素材で、できていてもよい。
エラストマーのリング202は、金属リング204がエラストマーのリング202を支持するように、金属リング204を取り囲む。金属リング204は、弁座装置102が流体調節装置100の下部本体106内に配置されるときに、流体流路を提供する開孔部218を有する。この例では、金属リング204は、ステンレス鋼でできていて、機械加工により製造される。しかしながら、他の例では、リング204は、黄銅、炭素鋼、プラスチック、または、何らかの適切な他の硬質素材(単数または複数)でできていてもよい。さらに他の例では、金属リング204は、成形、および/または、何らかの適切な他の製造工程を介して製造されてもよい。
この例では、エラストマーのリング202は、成形(例えば、オーバーモールド)を介して、金属リング204に連結する。エラストマーのリング202は、弁座装置102を形成するために、金属リング204を覆って成形される。他の例では、エラストマーのリング202は、弁座装置102を形成するために、組み立てられるかまたは金属リング204に圧入されてもよい。エラストマーのリング202を金属リング204に、例えば、成形を介して、連結することを容易にするため、金属リング204は、金属リング204の外表面304(図3B)から突出している環状突出端302(図3B)を含む。突出端302は、例えば、機械加工により形成されてもよい。この例では、突出端302は、長方形の断面形状を有する。しかしながら、他の例では、突出端302は、T字形の断面形状、弓形の断面形状、または、何らかの適切な他の断面形状を有してもよい。同様に、エラストマーのリング202の内表面306(図3B)は、エラストマーのリング202を金属リング204に連結(例えば、オーバーモールド)する際、突出端302を受けるために、環状溝308を有する(例えば、形成する)。他の例では、エラストマーのリング202は、化学ファスナー(例えば、接着剤)または何らかの適切な他の締結機構によって、金属リング204に連結または結合されてもよい。この例では、金属リング204の外表面304の一部307が、次第に細くされる。他の例では、金属リング204の外表面304は、何らかの適切な他の形状を備えてもよい。
図3Aは、図1、図2Aおよび図2Bの弁座装置102の例および流体調節装置100の、部分拡大切欠図を示す。図3Bは、図1、図2A、図2Bおよび図3Aの弁座装置102の例および流体調節装置100の、部分拡大切欠図を示す。図3Aおよび図3Bを参照すると、弁座装置102は、入口132と出口134間の流路を取り囲むために、流体調節装置100の下部本体106内に(例えば、挿入されて)配置される。より詳しくは、弁座装置102は、下部本体106のオリフィス138と摩擦によって嵌合または連結される。下部本体106は、ショルダ312を形成するアンダーカットまたはキャビティ310を含む。弁座装置102は、リップ210が下部本体106のキャビティ310を(例えば、挿入されて)係合するように、オリフィス138に(例えば、ツールを介して)圧入される。このようにして、リップ210は、エラストマーのリング202のショルダ216が下部本体106のショルダ312を係合するように、キャビティ310内に配置される。その結果、弁座装置102は、下部本体106に対する弁座装置102の移動または位置変化を防ぐための、確実な保持を提供する。ショルダ312は、次第に細くなる端、実質的に直角をなす端、面取りした端、または、何らかの適切な他の端を有してもよい。
加えて、エラストマーのリング202の密封面208およびリップ210と、下部本体106のそれぞれの面314および316の間の摩擦力は、弁座装置102が下部本体106内に配置されたとき、弁座装置102を下部本体106に摩擦により連結する。金属リング204は、エラストマーのリング202の支持を提供し、下部本体106内に配置された際にエラストマーのリング202がオリフィス138の方へ放射状につぶれる(例えば、折り重なる)のを防ぐために、下部本体106の面314および316の方向へ放射状の反力を及ぼす。図3Bに最も明らかに示されるように、リップ210は、下部本体106のキャビティ310に配置されるとき、面314と金属リング204の外表面304の間で圧縮される。同様に、密封面208は、下部本体106の面316と金属リング204の外表面304の間で圧縮される。
動作中、弁体140は、入口132と出口134間の流体の流れを防ぐために、エラストマーのリング202の密封面206を密封して係合する。この例では、弁体140は、密封面206を係合する鋭くとがった断面形状318を有する。しかしながら、他の例では、弁体140は、何らかの適切な他の断面形状を有してもよい。弁体140が密封面206から離れて移動すると、流体は金属リング204の開孔部218を通って、入口132と出口134間を流れる。弁座装置102が高圧および/または背圧の状態にさらされる場合、リップ210は確実な保持を提供して、下部本体106に対する弁座装置102の移動または位置変化を防ぎ、それにより、調節装置の性能を向上させる。
付加的または代替的に、動作中、リップ210は、密封面206に弁体140が固着または付着する場合に、弁体140に対する弁座装置102の移動を防ぐため、確実な保持を提供する。例えば、動作中、弁体140は、かなりの期間(例えば、調節装置100のロック状態の間)弁座装置102の密封面206を係合することがあり得る。その結果、弁体140の鋭くとがった部分318は、例えば、エラストマーのリング202の化合物が浸出し、それにより、密封面206に(例えば、ゴムブルームにより)弁体140を付着させることによって、密封面206に固着または付着することがあり得る。弁体140が弁座装置102から離れて開放状態へ移動するとき、リップ210は、確実な保持を提供して、下部本体106に対する弁座装置102の移動または位置変化を防ぐ。
弁座装置102の例は、図1、図2A、図2B、図3Aおよび図3Bの流体調節装置100の例の用途に、限定されない。他の例では、弁座装置102は、他の流体調節装置、制御弁(例えば、線形弁、回転弁など)、および/または、何らかの適切な他の流体制御装置を使って実施されてもよい。
特定の装置の例が本明細書において説明されたが、本特許の適用範囲はこれらに限定されない。反対に、本特許は、文字通りまたは均等論の下のいずれかで、添付の請求の範囲に適切に収まる、すべての装置および製品を包含する。

Claims (13)

  1. 流体制御装置で使用するための確実な保持を有する弁座装置であって、
    流体流路を提供する開孔部、およびこの開孔部から径方向で外向きに配された環状の外表面を規定しており、該環状の外表面から環状突出端が突出し、この環状突出端が、該環状の外表面の第1部分と該環状の外表面の第2部分との間に配置されている、剛性支持リングと、
    前記流体制御装置の流量制御部材を密封して係合するための密封面を有し、前記剛性支持リングの環状の外表面を取り囲むとともに、前記剛性支持リングに連結されたエラストマーのリングと、を備え、該エラストマーのリングは、第1外径を有する第1外表面、ならびに該第1外径よりも大きい第2外径を有する第2外表面を備え、該第2外表面は前記流体制御装置の本体の環状凹部に配置されるように適合された環状リップを形成し、前記エラストマーのリングは前記剛性支持リングの環状突出端を受ける環状溝を有する内表面を備えるとともに、前記第1外表面と前記第2外表面との間に形成された第1テーパーショルダを備え、該第1テーパーショルダは、前記流体制御装置の本体の環状凹部によって形成された第2テーパーショルダと密封して係合するように適合されている弁座装置。
  2. 前記エラストマーのリングが前記流体制御装置の前記本体に摩擦によって連結される、請求項1に記載の弁座装置。
  3. 前記密封面は、前記剛性支持リングの前記開孔部を通る中心線に対して直交するような位置に配置されている請求項1または2に記載の弁座装置。
  4. 前記密封面は、前記剛性支持リングの端面と同一平面上にある請求項1から3のいずれか1項に記載の弁座装置。
  5. 前記エラストマーのリングは、前記剛性支持リングの環状の外表面を完全に囲み、かつ覆っている請求項1から4のいずれか1項に記載の弁座装置。
  6. 前記エラストマーのリングが前記剛性支持リングを覆って成形される、請求項1から5のいずれか1項に記載の弁座装置。
  7. 前記エラストマーのリングの内表面が前記剛性支持リングの環状の外表面と連結される、請求項1から6のいずれか1項に記載の弁座装置。
  8. 前記密封面が前記流体制御装置の弁体を係合するためにある、請求項1からのいずれか1項に記載の弁座装置。
  9. 前記剛性支持リングは、金属またはプラスチックからできている請求項1からのいずれか1項に記載の弁座装置。
  10. 前記環状突出端は、T字形の断面形状を有している請求項1からのいずれか1項に記載の弁座装置。
  11. 前記環状突出端は、弓形の断面形状を有している請求項1からのいずれか1項に記載の弁座装置。
  12. 前記環状突出端は、長方形の断面形状を有している請求項1からのいずれか1項に記載の弁座装置。
  13. 前記流体制御装置は、流体調節装置を備える請求項1からのいずれか1項に記載の弁座装置。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9086702B2 (en) * 2011-07-01 2015-07-21 Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc. Pressure-balanced fluid pressure regulators
CN102777645B (zh) * 2011-10-31 2015-08-12 费希尔久安输配设备(成都)有限公司 流体调节器、阀与阀内件组件
CN102392911B (zh) * 2011-11-15 2013-04-10 浙江迎日阀门制造有限公司 膜片式减压阀
CN103671938B (zh) * 2012-09-21 2018-02-13 艾默生过程管理调节技术公司 自对准阀口
US9709998B2 (en) 2013-03-14 2017-07-18 Marshall Excelsior Co. Pressure regulator
US9243990B2 (en) * 2013-03-15 2016-01-26 Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc. Pressure regulators with filter condition detectors
GB2520309B (en) * 2013-11-15 2020-09-09 Chargepoint Tech Limited Valve Seat
CN105065713B (zh) * 2015-08-11 2018-06-19 华南理工大学 一种具有调压功能的进气阀
JP6623664B2 (ja) * 2015-10-13 2019-12-25 京三電機株式会社 圧力調整装置
ITUB20155980A1 (it) * 2015-11-27 2017-05-27 Stampotecnica S R L Dispositivo regolatore della pressione di un fluido
JP6859027B2 (ja) * 2016-04-04 2021-04-14 愛三工業株式会社 圧力調整弁
JP6769840B2 (ja) * 2016-11-15 2020-10-14 株式会社ジェイテクト 減圧弁装置
US10151397B2 (en) * 2016-11-30 2018-12-11 Fisher Controls International Llc Composite valve plugs and related methods
US10877495B2 (en) * 2018-03-08 2020-12-29 Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc. Pressure loaded regulator with dual diaphragm and redundant seal
CN109058497B (zh) * 2018-09-19 2024-03-22 浙江中德自控科技股份有限公司 一种阀座可移动的控制阀
EP3891423A1 (en) * 2018-12-07 2021-10-13 Tescom Corporation Control valve seat and seat support

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US235747A (en) * 1880-12-21 Island
US610744A (en) * 1898-09-13 Valve-seat
US1966264A (en) * 1932-08-29 1934-07-10 Gray Tool Co Pump valve
US2060748A (en) * 1934-08-31 1936-11-10 Roberts Hardy Valve mechanism
US2220229A (en) * 1937-10-09 1940-11-05 Marvin H Grove Pressure regulator
US2301031A (en) * 1939-10-05 1942-11-03 Ferguson Reno Valve
US2621011A (en) * 1946-11-20 1952-12-09 Maytag Co High-pressure valve seal
US2835269A (en) * 1953-04-10 1958-05-20 Smith Corp A O Vessel closure
US2979067A (en) * 1953-09-21 1961-04-11 Maxitrol Co Pressure regulator
US2969951A (en) * 1957-05-31 1961-01-31 Dresser Ind Pump valve
US2982515A (en) * 1957-10-04 1961-05-02 Mission Mfg Co Valve sealing elements
US3134572A (en) * 1961-05-17 1964-05-26 Clarence O Glasgow Valve seat
US3362680A (en) * 1962-10-18 1968-01-09 Robert C. Weiss Valve seat
US3327991A (en) * 1965-01-07 1967-06-27 Elvis D Wallace Valve seat with resilient support member
US3809362A (en) * 1972-03-13 1974-05-07 Masoneilan Int Inc High pressure soft seat valve
GB1601130A (en) * 1977-12-20 1981-10-28 Seetru Ltd Plunger valve
US4219042A (en) 1978-09-22 1980-08-26 Bellofram Corporation Pneumatic relay
US4445532A (en) * 1979-10-15 1984-05-01 The Garrett Corporation Pressure regulator system
US4506690A (en) * 1979-10-15 1985-03-26 The Garrett Corporation Pressure regulator system
US4450858A (en) 1980-05-08 1984-05-29 Union Carbide Corporation Gas pressure reducing regulator
US4515347A (en) * 1982-12-27 1985-05-07 Joy Manufacturing Company Valve seat structure
US4531710A (en) * 1984-02-07 1985-07-30 F.I.P., S.A. De C.V. Expanding gate valve
US4676482A (en) * 1986-04-28 1987-06-30 Rexnord Inc. Valve seat insert
US5188150A (en) * 1988-06-09 1993-02-23 Esplin Trevor T Valve assembly
US5241158A (en) * 1988-07-21 1993-08-31 E.G.O. Elektro-Gerate Blanc U. Fischer Electric hotplate
JPH0296402U (ja) * 1989-01-19 1990-08-01
DE4224328A1 (de) 1992-05-07 1994-01-27 Teves Gmbh Alfred Hauptbremszylinder mit Zentralventil und zusätzlicher die Druckmittelmenge steuernder Einrichtung
JP3048120B2 (ja) 1995-11-27 2000-06-05 ボッシュ ブレーキ システム株式会社 マスタシリンダにおけるセンターバルブ
JP2874690B2 (ja) 1997-05-26 1999-03-24 日本電気株式会社 機器筐体のケーブル防水構造
US6079434A (en) 1998-07-28 2000-06-27 Marsh Bellofram Corporation Propane regulator with a balanced valve
US6619308B2 (en) * 1999-07-09 2003-09-16 I-Flow Corporation Pressure regulator
US6666433B1 (en) * 2000-06-27 2003-12-23 Dresser-Rand Company Grooved valve seat with inlay
FR2819035B1 (fr) * 2000-12-29 2004-08-13 Vernet Sa Clapet a joint serti et procede de fabrication d'un tel clapet
JP4769361B2 (ja) 2001-03-02 2011-09-07 日本ピラー工業株式会社 管継手
US6758239B2 (en) * 2001-11-09 2004-07-06 Roger J. Gregoire Metal diaphragm structure for pressure regulators
TW572164U (en) * 2002-12-06 2004-01-11 Ind Tech Res Inst Diaphragm valve
US6997440B2 (en) * 2004-03-29 2006-02-14 Tescom Corporation Packless valve apparatus
US8316731B2 (en) * 2008-10-10 2012-11-27 American Axle & Manufacturing, Inc. Power transmission device with torque-resistant seal
US7909057B1 (en) * 2009-12-01 2011-03-22 Vicars Berton L Valve insert

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