KR101736509B1 - 부압 조건에서의 부식성 가스 인출용 조절기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축 가스를 조절하는 장치에 관한 것으로, 이 장치는, 시트(5)와 맞물리며 압축 가스 통로를 폐쇄할 수 있는 스토퍼(4); 및 시트(5)로부터 하류측에 위치하는 소위 저압 챔버(29)를 포함하며, 이 저압 챔버(29)는 스토퍼(4)가 연결된 플레이트(27)를 포함하며, 이 플레이트는 저압 챔버(29) 내에 수용되어 시트(5) 및 고정 수단(28)에 대해 동심으로 배치되는 스프링(30)의 힘을 받는다. 저압 챔버(29)는 플레이트(27)와 자유로이 접촉하는 맴브레인(26)에 의해 획정된다. 맴브레인(26)에서의 반대측 표면은 제어 수단(13, 14)을 통해 조절 가능한 예응력을 갖는 스프링(20)의 힘을 받는다. 제어 수단은 2개의 위치, 즉 스토퍼(4)에서 압축 가스 조절 장치의 폐쇄를 보장하는 제1의 예응력 해제 위치와, 조절기의 작동 위치에 해당하는 맴브레인(26)의 제2의 캘리브레인션된 예응력 상태 위치에 따라 인덱싱된다. 저압 챔버(26)와는 반대측의 맴브레인(26)의 표면에 의해 획정되는 밀봉된 챔버(24)가 예응력 제어 수단에 의해 형성되어, 맴브레인에서의 가능한 누설을 검출하도록 누설의 존재 또는 사용 가스의 존재를 검출하는 검출기에 대한 연결을 보장하게 된다.

Description

부압 조건에서의 부식성 가스 인출용 조절기{REGULATOR FOR CORROSIVE GAS TAPPING IN UNDER-ATMOSPHERIC CONDITIONS}

본 발명은 압축 가스를 조절하는 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 특히 반도체 산업에 이용되고 가스 인출(tapping)을 바람직하게는 부압(subatmospheric pressure) 조건 하에서 수행하는 부식성 및/또는 독성 압축 가스를 조절하는 장치에 관한 것이다.

반도체 산업에 이용되는 대부분의 가스는 대기압보다 높은 소정 수준의 일정한 압력으로 이용되지만, 그 가스들은 일반적으로 대기압과 동일하거나 그 보다 낮은 압력으로 제조 라인에 급송되고 있다. 그 가스들은 실제로 고상 매체에 흡수한 상태로 또는 기체 형태에서 압축한 상태로 용기에 보관된다. 첫 번째 경우에, 고상 매체에 흡수된 가스가 방출되도록 하기 위해 용기의 상부에서는 대기압 수준 아래의 압력을 가질 필요가 있다. 이는 제조 라인의 수준에서 필요한 진공을 생성하면서 제조 라인으로 보내지는 유량을 제어하도록 된 장치를 필요로 한다. 두 번째 경우에, 고장 매체에 흡수된 가스에 있어서 전술한 장치에 연결할 것이 요구된다면, 압축하에 저장된 가스는 이 가스를 대기압보다 낮은 압력으로 인출할 때에 그 압력 및 유량이 조절될 수 있어야 한다.

전술한 적용 형태에는 또 다른 제약이 부여되는데, 다시 말해 조절 장치에 대해 이용 가능한 공간이 제한된다. 실제로, 용기 구성에 대한 특정 표준들은 흡수에 의해 가스를 저장하는 첫 번째 형태를 위해 발전되어 왔다. 이러한 형태의 용기는 모든 조절이 하류측에서 진공을 생성하고 유량을 제어하는 장치를 통해 이루어지기 때문에 용기의 상부에는 간단한 밸브를 갖고 있다. 안전을 이유로, 표준 구성을 갖는 캡이 밸브를 보호하도록 용기의 상부에 존재한다. 표준 캡에서 밸브를 위해 할당되는 공간은 밸브 보호의 단순화 때문에 오히려 감소되었다. 압축 하에 저장되는 가스의 경우에, 기존의 인출 장치와 적절하게 기능하는 데에 필요한 조절 장치는 공간적 제약을 부여하는 동일한 캡 내에 수용될 수 있어야 한다.

특허 문헌 GB 723 793(도 3 참조)에서는 출구를 진공 펌프에 연결할 때에 부압을 유지하도록 된 가스를 조절하는 장치를 개시하고 있다. 이 장치는 평형추에 의해 폐쇄 방향으로 예응력(pre-stress)이 가해진 스토퍼, 및 이 스토퍼가 결합되고 맴브레인을 갖는 피스톤을 포함한다. 출구측에서 진공 펌프에 의해 생성되는 진공은 평형추의 예응력에 대향하는 대항력을 피스톤에 생성한다. 이러한 대항력은 피스톤 및 스토퍼가 개방 방향으로 아래쪽으로 이동하게 한다. 그러나, 그 장치는 압축 가스 공급원에 연결하도록 되어 있지는 않다. 게다가, 그 구조는 오히려 부피가 크다. 그 맴브레인은 예를 들면 고무 형태의 엘라스토머 재료로 이루어져, 고압 하의 부식성 가스를 조절하는 데에는 적합하지 못하다.

특허 문헌 EP 0 108 972에서는 압축 하에 액상으로 저장되는 가연성 가스를 조절하는 장치를 개시하고 있다. 이 장치는 스토퍼를 포함하며, 그 고압측의 스프링이 스토퍼에 폐쇄력을 가하고 있다. 이 스토퍼는 대항 탄성력을 받고 있는 맴브레인에 결합된 제어 로드에 의해 평형 상태로 된다. 그 장치의 원리는 관련 조절을 가능하게 하지만, 무엇보다도 엘라스토머제 맴브레인으로 인해 부식성 및/또는 독성 가스에는 적합하지 못하다.

특허 문헌 EP 0 166 826 A1에서는 고압 부분에 카트리지를 포함하는 압축 가스 조절기를 개시하고 있다. 이 카트리지는 원추형 스토퍼 및 시트를 포함하며, 이들 둘은 모두 누설을 방지하게 서로 협동하여, 조절기의 출구에서 압력 및/또는 유량을 조절하고 있다. 그 스토퍼는 시트의 하류측의 저압 부분으로 연장하는 니플(nipple)을 포함한다. 이 니플이 맴브레인과 접촉한다. 조절 가능한 예응력 인가 장치가 스토퍼의 니플과는 반대측의 맴브레인의 표면에 힘을 가한다. 이 조절 장치는 정밀한 조절이 가능하지만, 전술한 용례의 측면에서 문제점이 있다. 실제로, 고압 부분에 제공된 카트리지의 존재는 고압 부분의 길이 및 이에 따른 그 조절 장치의 길이를 부자연스럽게 증가시킨다.

이용 가능 공간이 감소되었다는 제약으로 인해, 조절 또는 방출 부분이 용기 자체 내에 있도록 마련하는 것이 통상적이다. 이는 용기 위에서의 효과적인 공간 절약을 가능하게 하지만, 예를 들면 캘리브레이션 및/또는 조정을 목적으로 조절기를 조작하기가 용이하지 않다는 주요한 단점을 갖는다.

본 발명은, 전술한 용례를 보장하고 인용한 특허 문헌들에서 드러난 단점들을 극복하는 조절 장치, 다시 말해 압축 가스 조절 장치를 제공하는 데에 있다.

그 조절 장치는, 압축 가스에 연결하도록 된 통로를 갖는 본체; 소정 축선을 따라 병진 운동할 수 있고 그 통로에 마련된 시트와 누설 방지되게 협동하되, 실질적으로 유체의 유동 방향으로 운동이 그 통로를 폐쇄하는 운동에 상응하는 스토퍼; 통로를 폐쇄하는 방향으로 스토퍼에 힘을 가하는 제1 탄성 수단; 시트와 스토퍼의 하류측에 위치한 저압 챔버를 포함하며, 이 저압 챔버는 본체에 고정된 맴브레인에 의해 획정되며, 이 맴브레인은 저압 챔버 내의 압력에 따라 이동하고 스토퍼를 제어함으로써, 저압 챔버에서 압축 가스의 유량 및/또는 압력을 조절할 수 있으며, 탄성 수단은 저압 챔버 내에 수용된다.

이와 같이 탄성 수단을 저압 챔버 내에 배치하면, 어떠한 식으로든 이용 가능한 공간을 활용할 수 있어 스토퍼 하류측의 공간을 절약할 수 있다. 이러한 배치는 또한 보다 큰 직경을 갖고 보다 강력하여 스토퍼와 시트 간에 기밀성을 증가시키는 데에 기여할 수 있는 스프링을 수용할 수 있게 한다. 따라서, 고압 부분에 폐쇄 밸브를 구비하지 않아도 됨으로써 공간을 절약할 수 있다.

바람직하게는, 저압 챔버는 스토퍼에 견고하게 연결되고 맴브레인과 접촉하여 이동할 수 있는 가동편을 포함한다.

바람직하게는, 제1 탄성 수단은 맴브레인과 접촉하는 가동편에 작용한다.

바람직하게는, 가동편은 맴브레인과 자유로이 접촉한다.

바람직하게는, 가동편은 전체적인 형상이 바람직하게는 원형의 플레이트 형상을 하며, 그 한쪽 표면은 맴브레인과 자유로이 접촉하고 다른 표면은 제1 탄성 수단을 받치며, 스토퍼는 플레이트에 연결된다.

바람직하게는, 스토퍼는 저압 챔버 내에서 시트의 하류측에 긴 부분을 포함하며, 이 긴 부분은 나사가 형성되어 가동편에 나사 결합에 의해 맞물린다.

바람직하게는 탄성 수단은 스토퍼를 적어도 부분적으로 둘러싸는 제1 스프링을 포함한다.

바람직하게는, 제1 스프링은 스토퍼의 축선에 대해 동심으로 배치되어 스토퍼의 축선을 따라 저압 챔버의 하부에 지지되며, 이 하부는 실질적으로 시트의 레벨에 위치하거나, 시트의 하류측에서 보다 낮은 레벨에 위치한다.

바람직하게는, 본 발명의 조절 장치는 가동편과는 반대측의 맴브레인의 표면에 작용하는 제2 탄성 수단을 포함한다.

바람직하게는, 조절 장치는 제2 탄성 수단에 의해 가해지는 힘을 조정하는 조정 수단을 포함한다.

바람직하게는, 조정 수단은 조절 장치의 작동 위치에서 제2 탄성 수단의 예응력 상태에 해당하는 인덱스로 인덱싱된다.

바람직하게는, 조정 수단은 조절 장치를 폐쇄시키도록 제2 탄성 수단의 예응력을 감소시킬 수 있게 이루어진다.

바람직하게는, 조절 장치는 제2 스프링을 포함하며, 이 제2 스프링의 일단부는 가동편과는 반대측의 맴브레인의 표면에 작용하고 타단부는 조절 가능한 받침대에 지지되며, 이 받침대는 스토퍼의 축선을 따라 변위시킴으로써 조절할 수 있다.

바람직하게는, 조절 장치는 조절 가능한 받침대를 제어하는 한편, 기계적 인덱싱 시스템에 의해 인덱싱된 조절 장치의 작동 위치를 갖는 제어 휘일을 포함한다.

바람직하게는, 기계적 인덱싱 시스템은 제어 휘일의 실질적으로 원통형 부분 아래에 수용되어 이 제어 휘일의 실질적으로 원통형 부분의 오리피스와 협력하도록 된 푸시 버튼을 포함한다.

본 발명에 따른 압축 가스 조절 장치에서 탄성 수단을 저압 챔버 내에 배치함으로써, 어떠한 식으로든 이용 가능한 공간을 활용할 수 있어 스토퍼 하류측의 공간을 절약할 수 있다. 이러한 배치는 또한 보다 큰 직경을 갖고 보다 강력하여 스토퍼와 시트 간에 기밀성을 증가시키는 데에 기여할 수 있는 스프링을 수용할 수 있게 한다. 따라서, 고압 부분에 폐쇄 밸브를 구비하지 않아도 됨으로써 공간을 절약할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조절 장치의 조절 부분 그 자체의 단면도이다.

이하의 상세한 설명에서, "상부", "하부", "정상", "저부", "수직"... 등과 같은 조절 장치의 다양한 구성 요소들의 위치를 나타내는 용어는 첨부 도면에 따른 조절 장치의 도시와 관련한 것으로, 본 발명을 실시하는 데에 있어 반드시 그러한 위치를 따를 필요가 없다는 점을 이해해야 할 것이다. 실제로, 개시하는 조절 장치는 도면에 도시한 것과는 다른 위치에 장착될 수 있다.

조절 장치는 기능적 견지에서 용기 내로 돌출하는 튜브, 밸브 및 용기의 충전 연결부로부터 시작하여, 필터, 감압기 또는 조절기, 밸브 및 출구 연결부를 포함한다. 조절기의 상류측에 폐쇄 밸브를 구비하지 않음으로써 조절 장치의 메인 축선을 따라 공간을 절약할 수 있다. 확실한 방식으로 조절 장치의 저압 부분을 조절 장치의 고압 부분으로부터 격리시킬 수 있는 폐쇄 밸브의 역할은 조절기에 의해, 보다 구체적으로는 그 스토퍼에 의해 수행된다.

도 1에 단면도로 도시한 조절기(W)는 조절 장치의 본체에 대체로 대응하는 본체(1)를 포함한다. 이 본체 내에는 실질적으로 그 길이 방향 축선을 따라 통로가 가공되며, 이 통로 내에 필터(2)가 수용된다. 필터(2)는 다공성 재료, 즉 통상의 소결 금속 재료로 이루어진 중공 원통형 요소이며, 그 일단부는 개방되고 타단부는 폐쇄되어 있다. 이러한 필터는 통로의 관통공 내에 수용된 보어(boring) 내에 수용된다. 그 보어의 하부는 필터의 외경에 실질적으로 상응하는 외경을 갖는 한편, 보어의 나머지 부분, 즉 상부는 약간 더 큰 직경을 가져 필터 주위 챔버를 생성하도록 되어 있다. 필터는 도면에 있어서 위쪽에서 아래로 삽입함으로써 장착되며, 나사 형성 중공 요소(3)를 이를 위해 나사가 형성된 보어의 부분에 나사 결합함으로써 하우징의 저부에서 접촉하여 제위치에 유지된다. 필터(2)와 접촉하는 중공 요소의 부분의 직경은 필터 및 중공 요소가 수용되는 보어의 직경보다 작아, 필터와 보어 사이에 형성된 챔버의 연장부를 형성한다. 중공 요소(3)의 하부 영역에는 측방향 통로(도시 생략)가 마련된다.

스토퍼(4) 및 시트(5)가 필터(2)의 상류측의 통로 내에 제공된다. 스토퍼 및 시트는 가스 통로의 기밀한 폐쇄를 보장할 수 있도록 구성된다. 시트(5)는 필터의 하류측의 가스 통로 내에 배치되어, 본체(1)의 나사 형성 하우징 내에 나사 결합되는 칼라(28)에 의해 유지된다. 본체(1)는 가스의 메인 통로와 동심을 이루는 보어를 구비하여, 시트(5)와 협력하는 스토퍼(4)의 하류측에 저압 챔버(29)를 형성한다. 이 저압 챔버(29)는 본체(1)에 형성된 캐비티는 물론 맴브레인(26)에 의해 획정된다. 이 맴브레인은, 저압 챔버(29)를 조절 장치의 출구와 연결하는 도시 생략한 통로를 제외하고 본체의 캐비티를 기밀하게 폐쇄한다.

저압 챔버(29)는 스토퍼(4)가 연결된 플레이트(27)를 더 포함한다. 본체의 캐비티의 저부와 플레이트(27)의 하면 사이에 스프링(30)이 예응력 상태로 수용된다. 스토퍼의 상부와 원통형 부분에는 나사가 형성되어 있고, 그 상단부에는 스크루드라이버와 협력하는 슬롯이 마련되어 있다. 플레이트(27)는 아래쪽으로 연장하는 조절 장치의 길이 방향 축선(대칭 축선에 해당)을 따라 대략 원통형 부분을 포함한다. 이 원통형 부분은 길이 방향 축선을 따라 관통하는 관통공을 포함하며, 이 관통공에는 스토퍼의 나사 형성 부분과 협력하도록 나사가 형성된다. 봉쇄용 카운터 스크루(blocking counter-screw)로서 기능하는 스크루(6)가 스토퍼의 상단부의 정상에 제공된다. 조립 중에, 시트(5)와 스토퍼(4)를 본체(1)의 위로부터 제위치에 배치하고, 이어서 칼라(28)를 누른 후에 적절한 스크루드라이버를 플레이트의 관통공 내에 삽입하여 스토퍼(4)의 상단의 슬롯과 협력하게 한다. 이어서, 스크루드라이버에 의해 스토퍼를 회전시켜 플레이트(27)의 중공 원통형 부분에 나사 결합하게 한다. 스토퍼가 플레이트(27)에 대해 정확하게 부착되어 위치 설정되고 나면, 카운터 스크루(6)를 나사 결합하여 스토퍼의 상단부의 정상을 봉쇄한다.

금속 재료로 이루어진 맴브레인(26)은 본체(1)의 보어에 내에 배치되어, 플레이트(27)의 상면과 자유로이 접촉한다. 이 맴브레인(26)의 상면의 둘레와는 조절 장치의 종(bell) 모양의 상부 요소(11)가 접촉한다. 상부 요소(11) 상에 지지된 너트(8)가 본체(1) 상에 나사 결합하여 맴브레인(26)을 본체(1)와 상부 요소(11) 사이에서 압박한다. 조인트(25)가 그 두 요소들 간의 기밀을 보장한다.

조절 장치의 상부 요소(11)는 그 하부에 피스톤(7)을 미끄럼 운동 가능하게 수용하는 보어를 포함한다. 피스톤(7)은 맴브레인(26)의 상면과 자유로이 접촉하며, 조절 가능한 예응력 장치에 의해 맴브레인을 향한 힘을 받고 있다. 작동 모드에서 피스톤(7)에 의해 정해지는 행정은 짧고 맴브레인(26) 및 플레이트/스토퍼 조립체의 행정에 실질적으로 상응한다. 피스톤(7)은 조절 가능한 예응력 장치의 스프링(20)을 수용하도록 된 중공 부분을 그 상부에 포함한다.

조절 장치의 상부 요소(11)는 그 상부에 암나사 부분을 포함한다. 이 상부 요소(11)의 암나사 부분에 예응력을 조절하는 스크루(13)가 결합된다. 이 스크루의 상부는 수단(15)에 의해 고정된 제어 휘일(14)과 타이트하게 회전하게 협력하도록 가공된다. 이러한 조절 스크루(13)는 중공 하부를 갖고 있다. 이 중공 하부에는 접촉 볼(18)과 중간 부재(19)는 물론 부분적으로는 스프링(20)이 수용된다. 제어 휘일(14)을 회전 조작하게 되면, 조절 스크루(13)가 하강 또는 상승하여 스프링(20)의 예응력에 영향을 미치게 된다.

조절 장치의 상부 요소(11)의 외측 원통형 부분에는 링(9)이 씌워진다. 이 링(9)은 제어 휘일(14)에 마련된 2개의 오리피스와 협력하도록 된 푸쉬 버튼을 그 둘레에 포함한다. 제1 오리피스(도 1 참조)는 예응력이 해제되는 위치에 상응하며, 이와는 약 3/4 회전만큼 오프셋된 제2 오리피스는 조절 장치의 예응력 인가 및 작동 위치에 상응한다. 푸쉬 버튼 그 자체는 링(9)의 외면에 형성된 보어 형태의 캐비티 내에서 미끄럼 운동 가능하게 수용된 버튼(23)을 포함한다. 그 캐비티 내에는 스프링(22)이 수용되어 버튼을 탄성적으로 외측을 향해 압박한다. 버튼은 링(9)에 대해 반경 방향으로 병진 운동하도록 되어 있다. 링(9)은 상부 요소(11)에 대해 각도 방향으로 조절 가능하며, 상부 요소(11)의 외면에 반경 방향으로 나사 결합되어 그에 반경 방향 압력을 가하는 니들 형태의 접시 머리 나사(countersunk screw)에 의해 제위치에 유지된다.

2개의 스크루(10)는 스크루(13)를 풀림 또는 장착 방향으로 제어 휘일의 회전을 제한하는 상호 멈춤쇠로서 기능한다. 이들 스크루(10) 중 하나는 링(9) 내에 나사 결합되며, 다른 하나는 제어 휘일(14)의 캐비티 내에 나사 결합된다. 스크루(10)에 의해 보장되는 멈춤은 예응력 해방 위치에 상응하는 제1 오리피스와 푸쉬 버튼에 의해 정해지는 인덱싱 위치를 지나 제어 휘일[나아가서는 스크루(13)]이 스크루의 풀림 또는 장착 방향으로 회전하는 것을 제한한다.

너트(12)가 스크루(13) 상에 나사 결합되어 상부 요소(11)의 상부에 직접 대면하게 풀림 방지 너트 또는 접착제를 통해 스크루(13) 상에 고정됨으로써, 조절 장치의 작동 위치에 상응하는 제2 오리피스와 푸쉬 버튼에 의해 정해지는 인덱싱 위치를 지나 스크루(13)의 조여짐, 즉 하강하는 것을 제한하는 멈춤쇠를 구성한다.

전술한 바와 같은 조절 장치는 제어 휘일의 2개의 인덱싱 위치를 포함한다.

푸쉬 버튼이 제어 휘일의 제1 오리피스와 맞물리는 제1 위치(도 1에 해당)는 스프링(20)이 맴브레인에 가하는 힘의 해제 상태에 해당한다. 맴브레인(26)을 통해 플레이트(27)에 작용하는 반력이 적어도 부분적으로 해제된다. 스프링(30)에 의해 플레이트에 가해지는 힘의 대부분이 스토퍼(4)에 전달된다. 이 힘은 위쪽을 향해 가해져 스토퍼(4)를 시트(5)에 접촉하게 잡아당김으로써, 조절 장치의 폐쇄를 보장한다. 이러한 위치는 조절 장치의 운반 모드로서 지칭하는 모드에 상응한다. 시트와 스토퍼 사이에 누설이 있는 경우, 밸브에 의해 하류측에서 폐쇄된 저압 챔버의 압력이 증가하여 맴브레인을 위쪽을 향해 변위시킨다. 이러한 변위는 예응력 힘을 더욱 해제시켜, 스토퍼로 전달되는 스프링(30)의 비율을 증가시킨다. 이는 시트 영역에서의 밀폐를 보강하는 경향이 있다.

스토퍼는, 누설이 있는 경우에 이로 인해 저압 챔버(29) 내의 상승된 압력이 스토퍼에 힘을 가하여 조절기를 변형시켜 고장나게 할 수도 있다는 점에서 맴브레인에 결합되지 않는 것이 바람직하다. 도 1의 구성에서, 스토퍼에 가해질 수 있는 최대 힘은 스프링(30)의 힘으로 제한된다. 이러한 한계치에는 저압 챔버(29) 내의 압력에 의해 맴브레인이 플레이트(27)로부터 분리되는 경우에나 도달할 수 있다.

푸시 버튼이 제어 휘일의 제2 오리피스와 맞물리는 제2 위치(도시 생략)는 작동 모드에서 조절기를 작동시키는 스프링(20)의 캘리브레인션된 예응력 상태에 해당한다. 이 위치에서, 2개의 스프링(20, 30)의 힘은 원하는 조절을 달성하도록 예를 들면 맴브레인의 작동 표면, 다양한 마찰, 및 시트와 스토퍼의 형상과 같은 다양한 파라미터에 따라 균형을 이루게 된다. 이러한 다양한 요소들의 파라미터에 따라, 얻어지는 조절기는 반도체 산업에서의 특정 용례에 대해 요구되는 것과 같은 대기압 수준 아래의 출력 압력의 유량만을 허용하게 되는 "네거티브" 구성을 이루거나, 압력 및/또는 출력 유량에 있어서의 정해진 범위의 가스 유량을 허용하는 "포지티브" 구성을 이룰 수 있다.

전술한 조절 장치는 고압측에 폐쇄용 밸브를 필요로 하지 않고 그 역할이 조절기의 스토퍼에 의해 수행된다는 이점이 있다. 조절기의 미리 조정된 작동 위치는 인덱싱된 제어 장치에 의해 언제라도 복구될 수 있다. 이러한 구성은 공간을 절약할 뿐만 아니라 조절기의 다양한 조정 요소들에 대한 접근을 용이하게 하는데, 다시 말해 푸쉬 버튼을 통해 2개의 오리피스와 협동하는 링(9) 및 작동 위치에 대한 멈춤쇠로서 기능하는 너트(12)에 대한 접근이 용이해진다. 제어 휘일에는 오리피스(도시 생략)가 마련되어, 링을 종 모양의 상부 요소(11)에 대해 차단하는 니들 스크루(역시 도시 생략)에 접근할 수 있게 한다.

제어 스크루(13)는 그 하부에 종 모양의 상부 요소(11) 내의 보어에 대한 누설 방지 연결부(21)를 포함한다. 제어 스크루(13)의 상부는 스크루(17) 및 시일에 의해 폐쇄된다. 이이 따라, 맴브레인(26)의 상면에서부터 스크루(17)까지 연장하는 누설 방지 챔버(24)가 형성된다. 게다가, 피스톤(7)은 그 상면과 하면 사이에 연결 오리피스를 포함한다. 이러한 조치로 인해, 조절 장치가 폐쇄 위치, 즉 운반 위치로 지칭되는 위치에 있는 경우에 맴브레인의 기밀성을 모니터링할 수 있다. 실제로, 스토퍼와 시트 사이는 물론 맴브레인의 영역에서 누설이 있는 경우에, 밸브의 출구측에서 저압 챔버(29)를 채우는 가스가 챔버(24) 내로 확산될 것이다. 따라서, 이 챔버(24)의 출구는 스크루(17)의 영역에서 맴브레인의 레벨에서의 누설을 검출하는 가스 검출기에만 연결되어야 한다. 스프링(20)의 캘리브레인션된 예응력 상태에 해당하는 작동 위치에서, 스크루(17)는 제거하여, 조절기의 거동에 영향을 미칠 수 있는 챔버(24) 내의 원하지 않는 임의의 압력을 방지하도록 해야 한다.

또한, 압축 가스 입구, 이 압축 가스 입구를 폐쇄하도록 된 스토퍼, 및 스토퍼의 하류측의 저압 챔버를 포함하는 압축 가스 조절 장치를 개시하는 데, 저압 챔버는 압축 가스의 유량 및/또는 압력을 조절하도록 스토퍼에 작용하는 맴브레인에 의해 획정되며, 이 저압 챔버와는 반대측의 맴브레인 표면에 의해 획정되는 누설 방지용 보조 챔버가 가스 검출기에 연결되도록 되어 있다.

바람직하게는, 그 조절 장치는 저압 챔버의 출구측에 폐쇄 밸브를 포함한다.

바람직하게는, 그 조절 장치는 보조 챔버를 구성하는 맴브레인에 조정 가능한 예응력을 인가하는 장치를 포함한다.

바람직하게는, 맴브레인에 대한 조정 가능한 예응력 인가 장치는 탄성 수단의 제어 스크루를 포함하며, 이 제어 스크루는 탄성 수단을 제어하도록 고정 요소와 기밀하게 협력한다.

기타 특징들은 도 1의 상세한 설명에서 누설 방지 챔버(24)에 대한 부분으로부터 알 수 있을 것이다.

또한, 전술한 바와 같은 조절 장치를 스토퍼가 압축 가스 입구를 폐쇄하고 있는 상태로 배치하고 보조 챔버를 가스 검출기에 연결하는 것을 포함하는 조절 장치를 사용하는 방법도 개시한다. 이러한 상황은 통상 조절 장치를 폐쇄하고 스토퍼 및 맴브레인 레벨에서의 가능한 누설을 검출할 수 있는 "운반"으로서 지칭하는 모드에 상응한다. 이러한 구성은 사용 시에 기능적 맴브레인의 레벨에서의 누설을 검출하도록 모색될 수도 있다.

Claims (14)

1. 압축 가스를 조절하는 장치로서,
   압축 가스에 연결하도록 된 통로를 갖는 본체(1);
   소정 축선을 따라 병진 운동할 수 있고 상기 통로 내에 마련된 시트(5)와 누설 방지되게 협동하되, 실질적으로 유체의 유동 방향으로 운동이 상기 통로를 폐쇄하는 운동에 상응하는 스토퍼(4);
   상기 통로를 폐쇄하는 방향으로 상기 스토퍼(4)에 힘을 가하는 제1 탄성 수단(30); 및
   상기 시트(5)와 스토퍼(4)의 하류측에 위치한 저압 챔버(29)
   를 포함하며, 상기 저압 챔버(29)는 상기 본체(1)에 형성된 캐비티 및 상기 본체(1)에 고정된 맴브레인(26)에 의해 획정되며, 이 맴브레인(26)은 저압 챔버(29) 내의 압력에 따라 이동하여 상기 스토퍼(4)를 제어함으로써, 상기 저압 챔버(29)에서 압축 가스의 유량 및/또는 압력을 조절할 수 있으며, 상기 제1 탄성 수단(30)은 저압 챔버(29) 내에 수용되는 것인 압축 가스 조절 장치에 있어서,
   상기 제1 탄성 수단(30)은 상기 저압 챔버(29)를 획정하는 상기 본체(1)의 캐비티의 저부에 지지되고,
   상기 저압 챔버(29)를 획정하는 상기 본체(1)의 캐비티의 저부는 실질적으로 이 시트(5)의 레벨 또는 상기 시트(5)의 상류측으로 보다 낮은 레벨에 위치하는 것을 특징으로 하는 압축 가스 조절 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 탄성 수단(30)은 스토퍼(4)를 적어도 부분적으로 둘러싸는 제1 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 가스 조절 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1 탄성 수단(30)은 상기 스토퍼(4)의 축선에 대해 동심으로 배치되어 상기 스토퍼의 축선을 따라 저압 챔버(29)의 하부에 지지되며, 이 하부는 실질적으로 시트의 레벨에 위치하거나 시트(5)의 상류측으로 보다 낮은 레벨에 위치하는 것을 특징으로 하는 압축 가스 조절 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 스토퍼(4)는 저압 챔버(29) 내에서 시트(5)의 하류측에 긴 부분을 포함하며, 이 긴 부분은 나사가 형성되어 가동편(27)에 나사 결합에 의해 맞물리며, 상기 제1 탄성 수단(30)이 가동편(27)에 작용하는 것을 특징으로 하는 압축 가스 조절 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 가동편(27)과는 반대측의 맴브레인(26)의 표면에 작용하는 제2 탄성 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 가스 조절 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 제2 탄성 수단에 의해 가해지는 힘을 조정하는 조정 수단(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 가스 조절 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 조정 수단(13)은 압축 가스 조절 장치의 작동 위치에서 상기 제2 탄성 수단의 예응력(pre-stress)에 해당하는 인덱스로 인덱싱되는 것을 특징으로 하는 압축 가스 조절 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 조정 수단(13)은 압축 가스 조절 장치를 폐쇄시키도록 제2 탄성 수단의 예응력을 감소시킬 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축 가스 조절 장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 조정 수단(13)은 상기 제2 탄성 수단에 의해 가해지는 힘이 해제되는 압축 가스 조절 장치의 폐쇄 위치에 해당하는 인덱스로 인덱싱되는 것을 특징으로 하는 압축 가스 조절 장치.
10. 제1항에 있어서, 제2 스프링(20)을 포함하며, 이 제2 스프링(20)의 일단부는 상기 스토퍼(4)에 견고하게 연결된 가동편(27)과는 반대측의 맴브레인(26)의 표면에 작용하고 타단부는 조절 가능한 받침대(18, 19)에 지지되며, 이 받침대(18, 19)는 스토퍼(4)의 축선을 따라 변위시킴으로써 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 압축 가스 조절 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 조절 가능한 받침대(18, 19)를 제어하는 한편, 기계적 인덱싱 시스템에 의해 인덱싱된 압축 가스 조절 장치의 작동 위치를 갖는 제어 휘일(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 가스 조절 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 기계적 인덱싱 시스템은 상기 제2 스프링(20)에 의해 가해지는 힘이 해제되는 압축 가스 조절 장치의 폐쇄 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 가스 조절 장치.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 기계적 인덱싱 시스템은 상기 제어 휘일(14)의 실질적으로 원통형 부분 아래에 수용되어 제어 휘일의 실질적으로 원통형 부분의 적어도 하나의 오리피스와 협력하도록 된 푸시 버튼을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축 가스 조절 장치.
14. 삭제

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