KR101350014B1 - 돔형 부하식 압력 조절기 - Google Patents

돔형 부하식 압력 조절기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 돔형 부하식 압력 조절기에 관한 것이다. 예시적인 압력 조절기는 압력 입구 및 압력 출구를 가지는 몸체를 포함한다. 피스톤은 상기 몸체에 배치되고 상기 압력 입구, 압력 출구 및 압력 제어 입구에 유체식으로 연결된다. 상기 피스톤은 상기 압력 제어 입구를 통하여 상기 피스톤의 표면에 적용되는 압력에 반응하여 밸브 시트와 접촉하고, 상기 압력 입구로부터 상기 압력 출구까지의 유체 흐름을 제어하도록 형성된다.
압력 조절기, 압력 입구, 압력 출구, 압력 제어 입구, 유체 흐름, 몸체

Description

돔형 부하식 압력 조절기{DOME-LOADED PRESSURE REGULATORS}
본 발명은 일반적으로 압력 조절기에 관한 것으로서, 특히 돔형 부하식 압력 조절기(dome-loaded pressure regulator)에 관한 것이다.
많은 프로세스 제어 시스템은 프로세스 유체의 압력을 제어하고, 프로세스 제어 디바이스(즉, 작동기) 등에 적용되는 압력을 제어하기 위하여, 압력 제어기를 사용한다. 감압 조절기(pressure reducing regulator)는 비교적 고압의 유체 소스를 받아서 비교적 저압으로 조절되는 출력 유체 압력을 출력하기 위하여 통상적으로 사용된다. 이러한 방법에서, 상기 조절기의 전후에 있어서 압력이 떨어질지라도, 감압 조절기는 넓은 범위의 출력 부하(즉, 흐름 요구, 용량 등)용으로 비교적 일정한 출력 유체 압력을 제공할 수 있다.
돔형의 부하식 감압 조절기로 통상적으로 불리우는 몇몇의 감압 조절기는 제어 압력(즉, 셋포인트 압력 또는 원하는 출력 압력)을 수용하는 돔 또는 파이럿 스테이지(dome or pilot stage)를 사용한다. 상기 돔 또는 파일럿 스테이지에서의 제어 압력은 통상적으로 센서(즉, 피스톤)를 구동시키고, 이러한 센서는, 다시 상기 조절기의 출력 압력이 상기 제어 압력과 실질적으로 동일하도록 밸브 시트를 향하여 또는 그것으로부터 이격되게 편향 스프링에 대하여 밸브 스템과 이것의 플러그를 구동시킨다.
그러나, 이러한 돔형의 부하식 조절기의 디자인은 통상적으로 분리 피스톤 또는 센서 및 밸브 플러그/스템 조립체를 사용한다. 상기 분리 피스톤 및 밸브 플러그/스템 조립체로 인하여, 상기 조절기의 형태들은 목표 출력 압력을 오버슈팅/언더슈팅(overshooting/undershooting) 하는 경향이 있거나 및/또는 진동하는 출력 압력을 발생시킬 수 있다. 특히, 상기 피스톤이 상기 밸브 스템에 기계적으로 연결되지 않기 때문에, 상기 피스톤이 상기 밸브/플러그 조립체로 부터 분리될 수 있어 상기 시트에 대하여 플러그 위치의 제어에 대한 일시적 또는 순간적인 손실을 발생시킨다. 결과적으로, 이러한 형태의 감압 조절기 디자인은 돔 압력(즉, 제어 압력)에서의 빠른 변화에 반응하는 불안정한(오버슈팅, 언더슈팅, 진동 등) 출력 압력을 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 몇몇의 공지된 적용에서, 제어 압력 또는 돔 압력은 돔에서 빠른 압력 변화를 발생시키는 급속 작동 솔레노이드 밸브를 거쳐서 공급되거나 또는 제어되고, 따라서 이러한 공지된 돔형의 부하식 조절기와 관련된 상술된 안정성 문제점을 악화시킨다. 공지된 돔형의 부하식 감압 조절기 디자인과 관련된 안정성의 이슈에 부가하여서, 상술된 돔형의 부하식 감압 조절기는 비교적 많은 수의 부품을 사용하며, 이는 조절기 실패 가능성은 물론이고 조절기의 재료 및 유지 가격을 증가시키는 경향에 있다.
비교적 적은 이동 부품 및 실질적으로 일체식인 피스톤 또는 센서 및 밸브 플러그 조립체를 가지는 감압 조절기는 미국 특허 출원 공개 번호 제 2004/0007269 호에 기재되어 있고, 이것의 전체적인 설명은 본원에 참조로 합체되어 있다. 상기 특허 출원 공개에 기재된 상기 감압 조절기는 출력 압력을 제어하기 위하여 파일럿 스테이지 또는 돔을 사용하지 않고, 그 대신에 미리 정해진 출력 압력을 설정하기 위하여 스프링을 사용하는 인-라인 감압 조절기(in-line pressure reducing regulator)이다. 이동 부품의 수를 감소시키는 것에 부가하여서, 실질적으로 일체형인 피스톤 또는 센서 및 밸브 플러그 조립체는, 상술한 바와 같은 돔형의 부하식 조절기 디자인에서 발생될 수 있는 바와 같이, 상기 피스톤/센서로 부터 분리되는 상기 밸브 플러그의 가능성을 제거한다.
또한, 몇몇 적용에서는, 단일 소스의 압력으로부터 유래되는 다수의 압력 출력(서로 다른 압력값이 될 수 있는)을 제공하는 것이 바람직하다. 통상적으로, 이러한 다수의 출력 압력 적용은, 매니폴드 및/또는 튜빙(tubing)을 거쳐서 상술된 돔형 부하식 조절기와 같은 2개 이상의 감압 조절기 조립체를 유체적으로 연결함으로써 구현된다. 그러나, 이러한 다중 출력 조절기 조립체는 통상적으로 조립하기가 비싸고, 부피가 크며, 무거우며, 유지하기가 어렵게 되는 등으로 되어 있다.
하나의 설명되는 실시예에서, 압력 조절기는 압력 입구 및 압력 출구를 가지는 몸체를 포함한다. 피스톤은 상기 몸체내에 배치되어서, 압력 입구, 압력 출구 및 압력 제어 입구에 유체적으로 연결된다. 상기 피스톤은 밸브 시트에 접촉하고, 또한 압력 제어 입구를 거쳐서 상기 피스톤의 표면에 적용되는 압력에 반응하여서 압력 입구로 부터 압력 출구로 유체 흐름을 제어하도록 형성된다.
설명되는 다른 실시예에서, 압력 조절기는 압력 입구, 압력 출구 및 제어 압력에 유체적으로 연결되는 돔형 부하식 압력 조절 밸브를 포함한다. 상기 압력 조절 밸브는 밸브 시트와 결합하고, 또한 상기 압력 입구 및 압력 출구사이의 유체 흐름을 상기 밸브 시트를 거쳐서 제어하기 위하여 상기 제어 압력에 반응하도록 형성되는 피스톤을 포함한다.
설명되는 다른 실시예에서, 압력 조절기는 압력 입구 및 제 1 및 제 2 압력 출구를 가지는 몸체를 포함한다. 이러한 예의 조절기는, 상기 몸체에 배치되고, 상기 압력 입구 및 상기 각각의 제 1 및 제 2 압력 출구에 유체적으로 연결되는 제 1 및 제 2 압력 조절 밸브를 또한 포함한다. 상기 각각의 제 1 및 제 2 압력 조절 밸브는 제어 압력을 수용하는 제 1 부분(first portion)과, 상기 제 1 부분에 고정되고 밸브 시트와 밀봉적으로 결합하도록 형성되는 제 2 부분을 가지는 피스톤을 포함한다.
도 1은 공지된 돔형의 부하식 감압 조절기의 단면도.
도 2는 예시적인 2중의 출력 돔형의 부하식 감압 조절기의 단면도.
일반적으로, 본원에서 설명되는 예시적인 다중 출력의 돔형 부하식 감압 조절기는 다수의 압력 조절 밸브를 유지시키는 하나의 조절기 몸체를 제공한다. 각각의 압력 조절기 밸브는 독립적인 압력 출력 또는 출구를 제공하고, 상기 독립적인 압력 출력은 상기 조절기 몸체의 단일의 압력 소스 입구로부터 추출된다.
또한, 몇몇의 공지된 돔형의 부하식 압력 조절 밸브와는 대조적으로, 본원에 설명되는 예시적인 다수의 출력 감압 조절기는, 실질적으로 일체적이거나 또는 일체된 피스톤 또는 센서 및 밸브 조립체인 압력 조절 밸브를 사용하고, 이것은 돔 또는 제어 압력에서의 빠른 변화로 부터 발생될 수 있는 것과 같은 출력 압력 불안정성(즉, 오버슈팅, 언더슈팅, 진동 등)을 실질적으로 감소시키거나 또는 제거시킨다. 상기 일체된 피스톤 또는 센서 및 밸브 조립체는, 몇몇의 공지된 압력 조절 밸브와 비교하여서 상기 압력 조절 밸브를 구현하는 데 필요한 부품의 수를 감소시키는 작용을 하게 되고, 따라서 보다 컴팩트한 디자인, 향상된 신뢰성 및 보다 낮은 가격을 실현하게 된다.
따라서, 본원에서 설명되는 예시적인 일체된 다중 출력 조절기 형상은, 몇몇의 공지된 다중 출력 조절기 디자인용으로 요구되는 바와 같이, 많은 핏팅(fitting), 튜빙, 부피가 크고 값이 비싼 매니폴드 등에 대한 요구를 제거하는 단일의 조절기 몸체를 가지는 다중 출력 조절기 조립체를 제공한다. 또한, 상기 예시적인 다중 출력 조절기를 구현하기 위하여 사용되는 상기 압력 조절 밸브는 보다 적은 수의 내부 구성품을 가진다. 결과적으로, 본원에 설명되는 예시적인 다중 출력 조절기 조립체는 전체적으로 보다 적은 구성품을 가지는 결과를 발생시키는 향상된 신뢰성으로 인하여 보다 낮은 유지 가격에 부가하여서 보다 낮은 제조/제작 가격을 제공할 수 있다.
도 2의 예시적인 다수의 출력 감압 조절기를 설명하기 이전에, 공지된 돔형의 부하식 감압 조절기(100)는, 먼저 도 1와 관련하여서 설명된다. 공지된 도 1의 감압 조절기(100)는 입구(104), 출구(106)를 가지는 몸체(102)와, 파일럿 또는 제어 압력 입력부(108)를 포함한다. 플러그 또는 본네트(bonnet)(110)는 챔버 또는 돔 스페이스(dome space)(112)를 형성하기 위하여 상기 몸체(102)내로 나사 결합된다. 상기 몸체(102)의 내부 통로(116)에 대한 밀봉을 형성하는 o-링(114)은 상기 본네트(110)와 몸체(102)사이에서 상기 o-링(114)의 압출을 방지하기 위하여 링(118)에 의하여 백(back)된다. 피스톤 또는 센서(120)는 상기 통로(116)와 밀봉가능하게 결합되고, 상기 통로(116)에 대한 밀봉부를 형성하기 위하여 o-링(122) 및 백킹 링(backing ring)(124 및 126)을 포함한다. 상기 피스톤(120)은 플러그(132)의 샤프트(shaft)(130)를 거쳐서 밸브 조립체(128)에 접촉한다. 상기 플러그(132)는 스프링(135)을 통하여 시트(134)를 향하거나 또는 그것에 대항하여서 가압되거나 또는 편향된다.
작동에서, 원하는 제어 압력은 상기 파일럿 입력부(108)와 따라서 상기 피스톤(120)에 적용된다. 상기 출구(106)에서의 압력이 상기 제어 압력보다 작게 된다면, 상기 피스톤(120)은 시트(134)로부터 상기 플러그(132)를 이격되게 구동하기 위하여 상기 밸브 시트(134)를 향하여 변위된다. 결과적으로, 상기 입구(104)와 출구(106)사이의 제한(restriction)은 상기 출구(106)에서의 압력이 증가되도록 감소된다. 상기 출구(106)에서의 압력이 증가됨에 따라서, 상기 밸브 시트(134)로 부터 상기 피스톤(120)을 이격되게 가압시키는 압력의 양은 증가된다. 상기 피스톤(120)의 제 1 면(136)에 적용되는 압력(즉, 상기 파일럿 입구(108)에서의 압력)이 상기 피스톤(120)의 제 2 면(138)에 적용되는 압력(즉, 상기 출구(106)에서의 압력)에 거의 동일하게 될 때에, 상기 피스톤(120)은 상기 통로(116)내에 비교적 정지성으로 있을 것이며, 상기 출구(106)에서의 압력은 실질적으로 일정하게 유지되어 상기 파일럿 입력부(108)에서의 압력과 동일하게 된다.
그러나, 도 1의 상기 공지된 돔형의 부하식 감압 조절기(100)는 출력 압력 불안정성에 민감하다. 예를 들면, 몇몇 적용에서, 상기 조절기(100)에 대한 돔 압력 공급(즉, 상기 파일럿 입력부(108)에 적용되는 압력)은 2개의 솔레노이드 밸브(이들중 어느 것도 도시되지 않음)를 사용하여서 제어된다. 하나의 솔레노이드 밸브는 상기 파일럿 입력부(108)를 거쳐서 상기 돔 스페이스(112)내로 공기 압력을 도입하도록 개방되고, 다른 솔레노이드 밸브는 상기 파일럿 입력부(108)를 거쳐서 상기 돔 스페이스(112)의 압력을 바깥으로 흘러나가게 한다(bleed). 이러한 솔레노이드 형상은 상기 조절기 돔 스페이스(112)내로 고압의 공기를 도입하는 빠른 작용 방법을 제공하는 반면에, 상기 구성은 불안정성(즉, 오버슈팅, 언더슈팅, 진동 등)에 비교적 민감하다. 특히, 상기 돔 스페이스(112) 내로의 공기의 빠른 도입(즉, 공기의 빠른 버스트(burst)의 도입)은 상기 조절기(100)가 최대 흐름 상태로 빠르게 개방하도록 하고, 이것은 그 다음 상기 조절기(100)의 출력 압력을 오버슈트되도록 한다. 상기 출력 압력의 오버슈트에 반응하여서, 상기 조절기(100)내의 밸브(128)는 빠르게 폐쇄되고, 이것은 상기 조절기 출력 압력이 상기 원하는 제어 압력을 언더슈트하도록 한다. 따라서, 이러한 불안정성은 상기 조절기의 출력 압력의 압력 오버슈트 및 언더슈트의 연속 또는 연속적인 진동을 발생시킬 수 있다.
도 2는 예시적인 2중의 출력 돔형의 부하식 감압 조절기(200)의 단면도이다. 상기 예시적인 2중 출력 돔형의 부하식 감압 조절기(200)는 각각의 감압 밸브 조립체(206 및 208)를 가지는 제 1 및 제 2 감압 조절기(202 및 204)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 조절기(202 및 204)는 단일의 실질적으로 일체형인 몸체(210)내에 배치되고, 상기 몸체는, 예를 들면, 황동(brass), 스테인레스 스틸, 또는 상기 감압 조절기(200)의 의도된 적용에 적합한 어떠한 다른 금속 또는 재료와 같은 금속으로 제조될 수 있다. 상기 몸체(210)는 압력 소스를 제공하는 단일의 압력 입구(212)와, 각각의 상기 제 1 및 제 2 조절기(202 및 204)에 상응하는 독립적인 다중 또는 이중의 압력 출구 또는 출력부(214 및 216)를 포함한다.
다시 상기 제 1 조절기(202)를 상세하게 설명하면, 본네트 또는 캡(218)은 상기 몸체(210)와 나사식으로 밀봉되게 결합된다. 상기 본네트(218)는 챔버 또는 돔 공간(224)에 유체 통로(222)를 형성하는 파일럿 또는 압력 제어 입구 또는 입력부(220)를 제공한다. 도 2의 예에 도시된 바와 같이, 유체 제한기(fluid restrictor)(226)는 상기 압력 제어 입구(220) 및 챔버(224)사이의 유체 통로에 개입될 수 있다.
상기 몸체(210)와 미끄럼가능하게 결합되는 센서 또는 피스톤(228)은 상기 챔버(224) 및 통로(222)를 거쳐서 상기 압력 입구(212), 압력 출구(214) 및 압력 제어 입력부(220)에 유체식으로 연결된다. 상기 피스톤(228)은 상기 압력 제어 입력부(220)를 거쳐서 압력(즉, 상기 챔버 또는 돔 공간(224)의 압력)을 수용하는 표면(232)을 구비한 제 1 부분(230)을 가진다. 또한, 상기 피스톤(228)은 밸브 시트(236)에 접촉하여서, 상기 압력 제어 입력부(220)를 거쳐 상기 피스톤(228)의 표 면(232)에 적용되는 압력에 반응하여서, 상기 압력 입구(212)로부터 상기 압력 출구(214)까지의 유체 흐름을 제어하도록 형성되는 제 2 부분(234)을 가진다. 몇몇 공지된 돔형 부하식 감압 조절기 및 조절 밸브와는 대조적으로, 상기 피스톤 또는 센서(228)의 제 1 부분 및 제 2 부분(230 및 234)은 함께 고정되고(즉, 상기 밸브(206)의 작동안에 분리될 수 없음), 따라서 실질적으로 하나의 피스(one-piece) 또는 일체식 부재를 형성한다.
상기 밸브 시트(236)는, 플라스틱 재료, 또는 상기 피스톤(228)을 구성하는 재료보다 비교적 소프트한 어떠한 다른 재료로 실질상 제조되는 플러그형 부재일 수 있다. 상기 몸체(210)의 시트부(240)와, 상기 피스톤(228)의 숄더(shoulder)(242) 사이에 배치된 스프링(238)은 상기 피스톤(228)의 중앙 보어(central bore)(245)의 환형 표면(244)을 상기 밸브 시트(236)와의 밀봉 결합 또는 접촉하도록 편향시킨다. 각각의 환형 채널 또는 그로브(grove)(252, 254 및 256)에 배치된 다수의 환형 밀봉부(즉, o-링)(246,248 및 250)는 상기 몸체(210) 및 본네트(218)와 밀봉가능하게 결합한다. 상기 밀봉부(250)는 상기 밀봉부(250)의 압출을 이것의 그루브(256)로부터 금지하거나 또는 방지하기 위한 백킹 링(backing ring)(258)을 또한 포함한다.
작동에서, 제어 압력(즉, 원하는 출력 압력)은 파일럿 또는 압력 제어 입력부(220)에 적용된다. 그 다음, 상기 제어 압력은 상기 유체 제한기(226)를 거쳐서 상기 돔 공간 또는 챔버(224)를 가압시킨다. 이러한 방법에서, 상기 유체 제한기(226)는 상기 피스톤(228)의 표면(232)에 적용되는 압력의 과도하게 빠른 증가 (또는 감소)를 방지하고, 따라서 상기 출구(214)에서 압력 불안정성(즉, 오버슈팅, 언더슈팅, 진동 등)을 실질적으로 감소시키거나 또는 제거하는 경향이 있다. 예를 들면, 솔레노이드 밸브(도시하지 않음)가 상기 돔 공간(224)에서 압력을 증가(즉, 부하) 또는 감소시키기 위하여 사용될 때에, 상기 유체 제한기(226)는 상기 돔 공간(224)으로부터/으로의 공기 흐름을 상기 솔레노이드 밸브로 느리게 하고, 이것은 상기 피스톤(228)의 이동을 느리게 하며 피스톤(228) 및 출구(214)에서의 압력이 원하는 출력 압력에 대해 진동 또는 사이클링(cycling)하는 것을 방지한다.
작동 동안에, 상기 입구(220)를 거쳐서 상기 피스톤 표면(232)에 적용되는 상기 제어 압력은 시트(236)로부터 상기 환형 표면(244)을 이격되게 이동시키기 위하여 상기 스프링(238)의 힘에 대하여 상기 피스톤(228)을 가압하고, 이것은 상기 출구(214)에서의 압력이 증가되도록 상기 입구(212)와 출구(214)사이의 제한을 감소시킨다. 상기 출구(214)의 압력이 증가함에 따라서, 상기 피스톤의 숄더(242)와 표면(260)에 대한 압력은 상기 환형 표면(244)을 시트(236)를 향하여 이동시키기 위하여 상기 돔 또는 챔버(224)의 압력에 대하여 상기 피스톤(228)을 가압하고, 이것은 상기 출구(214)에서의 압력이 감소(또는 증가를 정지)되도록 상기 입구(212) 및 출구(214)사이의 제한을 증가시킨다. 상기 환형 표면(244)을 시트(236)로부터 이격되게 그리고 상기 시트(236)를 향하여 가압하는 압력이 균형을 이룰 때에, 상기 출구(214)에서의 압력은 상기 압력 제어 입구(220)를 거쳐서 돔 또는 챔버(224)에 제공되는 압력과 실질적으로 동일하다.
상기 몸체(210)에 대하여 피스톤(228)을 밀봉하는 것에 부가하여서, 상기 밀 봉부(246,248 및 250)는 또한 상기 조절기(202)의 출력 안정성을 증가시키는 작용을 한다. 특히, 상기 밀봉부(247,248 및 250)는 몸체(210)와 마찰 결합을 제공하고, 상기 입구(212), 압력 제어 입력부(220) 및/또는 출구(214)에서의 비교적 빠른 압력 변화 또는 변동(perturbation)에 반응하여서 상기 피스톤(228)의 이동을 감쇠시킨다(dampen).
상기 실질적으로 하나의 피스 또는 일체화된 피스톤(228)은 상기 조절기(202)의 안정된 작동을 더욱 향상시킨다. 특히, 몇몇의 공지된 돔형의 부하식 압력 조절기와는 다르게, 상기 플러그 또는 밀봉면(즉, 밀봉 표면(244))은 상기 피스톤 또는 센서(228)과 일체적으로 됨으로써, 상기 시트(236)를 통과하는 유체 흐름을 제어하는 메카니즘과, 상기 돔 공간(244)에서 압력을 감지하거나, 도는 그것에 노출되어서 반응하는 메카니즘 사이의 분리 가능성을 제거한다.
상기 스프링(238)에 의하여 제공되는 편향은, 상기 돔 공간(224)에서의 제어 압력이 없을 때에(예를 들어, 1 제곱 인치당 0파운드 게이지) 상기 밀봉 표면(244)이 상기 시트(236)에 밀봉가능하게 접촉하거나 또는 그것에 결합하도록 한다. 이러한 방법에서, 상기 조절기 밸브(206)는 정상시 폐쇄되는 디바이스(normally-closed device)로서 형성된다. 또한, 상기 조절기 밸브(206)는 포지티브(positive)(즉, 자체 회복(self-healing)) 밀봉 디자인을 제공한다. 예를 들면, 상기 시트(236)가 상기 밀봉 표면(244) 및/또는 시트(236)와 관련된 파편(debris) 또는 어떠한 결함으로부터 누설이 증가된다면, 상기 출구(214)에서의 압력은 증가될 것이고, 상기 시트(236)에 대하여 밀봉 표면(244)을 구동하기 위하여 상기 피스톤(228)의 상기 숄더(242)와 표면(260)상에 보다 큰 힘을 적용시킨다. 상기 시트(236)가 예를 들면 플라스틱과 같은 비교적 소프트한 재료(즉, 상기 피스톤(238)의 표면(244)보다 더 소프트한 재료)로 제조되는 경우에, 상기 시트는 상기 표면(244)에 대하여 밀봉하기 위하여 결함, 파면 등을 수용하도록 변형 및/또는 순응하게 된다. 일단, 상기 표면(244)에 대하여 변형되거나 또는 순응하게 된다면, 상기 시트(236)를 통과하는 누설은 실질적으로 감소되거나 또는 제거된다.
상기 제 2 감압 조절기(204) 및 밸브(208)는 상기 제 1 조절기(202)용으로 사용되는 것과 동일한 구성품을 사용하여 형성되고, 따라서, 상기 제 2 조절기(204) 및 이것의 밸브(208)는 본원에서 상세하게 설명되지 않는다. 또한, 비록 도시되지 않을지라도, 안전 또는 릴리프 밸브는 상기 조절기(202 및 204)의 출구(214 및 216)에 부가될 수 있으며, 상기 밸브(206 및 208), 특히 상기 밸브 시트(즉, 시트(206))에 파편이 도달하는 것을 방지하기 위하여 상기 입구(212)에 입구 필터가 위치될 수 있다. 상기 조절기(202 및 204)의 돔 공간(즉, 224)에서의 압력은 동일할 필요가 없다(즉, 상기 조절기는 서로 다른 파일럿 또는 제어 압력을 수용할 수 있고 따라서 서로 다른 출력 압력을 수용할 수 있다)것을 알아야만 한다. 이와 유사하게, 상기 유체 제한기(즉, 226)는 바람직한 충전 및/또는 유출비(bleed rate)를 성취하기 위하여 유사하게 또는 서로 다르게 크기 형성되거나 또는 형성될 수 있다.
또한, 도 2의 상기 예시적인 감압 조절기(200)가 2개의 감압 조절기를 포함하지만, 다른 디자인은 특정 적용에 맞추기 위하여 단지 하나의 조절기 또는 2개 이상의 조절기를 포함할 수 있다는 것을 이해하여만 한다. 하나의 다른 실시예에서, 부가의 조절기가 상기 조절기(200)에 볼트 연결될 수 있거나 또는 다르게 고정될 수 있다. 이러한 경우에, 부가의 입구 포트는 부가된(즉, 제 3의) 조절기의 입구에 연결되며, 상기 부가(즉, 제 3의) 조절기의 출구는 조절기(202 및 204)의 돔(즉, 돔 공간(224))에 압력을 공급한다. 또한, 상기 부가된 조절기의 출구는 상기 돔(즉, 상기 돔 공간(224))에서의 압력을 조절하는 공급 솔레노이드일 수 있다.
매우 안정된 출력 압력을 제공하는 것에 부가하여서, 상기 예시적인 조절기(200)의 형상은, 공지된 다수의 출구 감압 조절기와 비교하여서, 예를 들면, 엘보우(elbow), 티(tee) 등과 같은 몇몇 핏팅(fitting)에 대한 필요성을 없앤다. 게다가, 예시적인 조절기(200)는 전체적으로 크기가 비교적 작고, 중량도 보다 가볍다. 또한, 상기 예시적인 조절기(200)는 내부 부품이 비교적 적고, 따라서, 공지된 다중 출력 조절기보다 상기 예시적인 조절기(200)의 가격은 보다 낮게 될 수 있으며, 신뢰성은 더 높게 될 수 있다.
몇몇의 장치, 방법 및 제조 부품들이 본원에 설명되지만, 본원의 범위는 그것들에 제한되는 것은 아니다. 반대로, 본원은 문언그대로 또는 균등론하에서 첨부된 청구범위의 범위내에 정당하게 들어가는 모든 실시예를 포함한다.

Claims (20)

  1. 압력 조절기로서,
    압력 입구와, 제 1 및 제 2 압력 출구를 가지는 몸체 및;
    상기 몸체내에 배치되고, 상기 압력 입구와, 각각의 제 1 및 제 2 압력 출구에 유체식으로 연결되는 제 1 및 제 2의 압력 조절 밸브를 포함하고,
    상기 제 1의 압력 조절 밸브는 제 1 피스톤을 포함하고, 상기 제 2의 압력 조절 밸브는 제 2 피스톤을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 피스톤 각각은 제어 압력을 수용하기 위한 제 1 부분과, 상기 제 1 부분에 고정되고 밸브 시트를 밀봉식으로 결합하도록 형성된 제 2 부분을 구비하는 피스톤을 포함하는 압력 조절기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 피스톤은 상기 몸체에 마찰식으로 결합하도록 형성된 다수의 밀봉 링을 포함하는 압력 조절기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 피스톤의 제 1 부분은, 압력 제어 입구와 피스톤의 표면과 관련된 챔버 사이의 유체 통로에 개입된 각 유체 제한기를 통해 각각의 제어 압력에 유체식으로 연결되는 압력 조절기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 피스톤은 그 각각의 밸브 시트와의 결합쪽으로 스프링식으로 편향되는 압력 조절기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2의 각 피스톤은 실질적으로 단일 피스(one-piece)의 재료로 제조되는 압력 조절기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 피스톤은 상기 밸브 시트를 밀봉 결합하도록 형성된 환형 표면을 가지는 중앙 보어를 포함하는 압력 조절기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 피스톤을 밸브 시트와 접촉하도록 편향하기 위하여 스프링을 또한 포함하는 압력 조절기.
  8. 청구항 2에 있어서,
    적어도 하나의 상기 밀봉 링은 o-링인 압력 조절기.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브 시트는 플러그형 부재인 압력 조절기.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브 시트는 실질적으로 플라스틱 재료로 제조되는 압력 조절기.
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