KR102154662B1 - 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브 - Google Patents

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Abstract

3-방향 밸브는 액추에이터(66)와, 액추에이터(66)에 의해 이동가능하며 나란하게 배치된 제1 및 제2 피스톤 조립체(100, 102)를 가지며, 각각의 피스톤 조립체(100, 102)는 상기 피스톤 조립체(100, 102)들을 압력 밸런싱하기 위해 공통 압력원과 유체 연통하는 배면측을 각각 갖고, 공통 압력원과 유체 연통하는 배면측(104, 106)을 가짐으로써 그리고 피스톤 조립체(100, 102)들을 메인 챔버로부터 격리함으로써, 액추에이터(66) 상의 축방향 부하가 최소화되므로, 보다 콤팩트한 밸브 디자인을 허용한다.

Description

조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브{MODULATING BALANCE PORTED THREE WAY VALVE}
본 출원은 2013년 2월 14일자로 출원된 미국 가출원 61/764,723호를 우선권으로 하고, 그 내용은 본원에 참고로 편입된다.
본 발명은 일반적으로 흐름 제어 장치에 관한 것으로서, 특히 시스템 내의 유체의 흐름을 제어하기 위한 밸브에 관한 것이다.
모터 제어식 전기 밸브와 같은 흐름 제어 장치는 가열/냉각 시스템을 통한 유체의 흐름을 제어하도록 가열/냉각 시스템 내에 제공될 수 있다. 예를 들면, 모터 제어식 밸브는 열회수를 위해 또는 증발기의 제상을 위해 냉매를 제공하도록 회로 루프를 분기하는 노드에 이용될 수 있다. 모터 제어식 밸브는, 밸브를 통해 유체의 흐름을 변경하도록 전기 모터에 의해 이동가능한 피스톤을 구비할 수 있다. 모터는 제어기에 의해 송신된 신호에 의해 회전될 수 있다. 모터는 피스톤이 이동하게 하도록 피스톤에 결합된 기어 트레인을 회전시킨다.
본 발명은 액추에이터와, 상기 액추에이터에 의해 이동가능하며 나란하게 배치된 제1 및 제2 피스톤 조립체를 갖는 3-방향 밸브로서, 각각의 피스톤 조립체는 상기 피스톤 조립체들을 압력 밸런싱하기 위해 공통 압력원과 유체 연통하는 배면측을 각각 갖는, 상기 3-방향 밸브를 제공한다. 공통 압력원과 유체 연통하는 상기 배면측을 가짐으로써 그리고 상기 피스톤 조립체들을 메인 챔버로부터 격리함으로써, 상기 액추에이터 상의 축방향 부하가 최소화되므로, 보다 콤팩트한 밸브 디자인을 허용한다.
본 발명의 일 관점에 의하면, 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브(modulating balance ported three-way valve)로서, 입구 포트, 챔버, 및 상기 챔버를 거쳐 상기 입구 포트와 유체 연통하는 제1 및 제2 출구 포트를 갖는 밸브 바디; 출력 샤프트를 갖는 액추에이터; 상기 밸브 바디 내에 배치되는 연결 로드로서, 상기 액추에이터가 상기 연결 로드의 종방향 운동에 영향을 미치도록 상기 액추에이터에 결합되는, 상기 연결 로드; 및 상기 연결 로드에 결합되는 제1 및 제2 피스톤 조립체로서, 상기 피스톤 조립체들을 압력 밸런싱하기 위해 공통 압력원과 유체 연통하는 배면측을 각각 갖는, 상기 제1 및 제2 피스톤 조립체를 구비하며, 상기 제1 및 제2 피스톤 조립체는 상기 제1 출구를 통해 상기 입구 포트에 유체가 흐르게 하며 상기 제2 출구를 통한 유체 흐름을 방지하는 제1 위치와, 상기 제1 출구를 통한 유체 흐름을 방지하며 상기 제2 출구를 통해 상기 유체가 흐르게 하는 제2 위치와, 상기 제1 및 제2 출구를 통해 상기 유체의 가변량이 흐르게 하는 복수의 제3 위치 사이에서 이동가능한, 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브가 제공된다.
상기 연결 로드는 각각의 피스톤 조립체의 상기 배면측 및 상기 공통 압력원과 유체 연통하는 통로를 구비한다.
상기 공통 압력원은 상기 입구 포트에 들어가는 상기 유체이다.
상기 연결 로드는 상기 챔버 내의 상기 유체가 상기 통로에 들어가는 적어도 하나의 포트를 구비한다.
상기 제1 및 제2 피스톤 조립체가 상기 제1 위치에 있을 때, 상기 제2 피스톤 조립체는 상기 밸브 바디 내의 제2 밸브 시트에 대해 안착되고, 상기 제1 및 제2 피스톤 조립체가 상기 제2 위치에 있을 때, 상기 제1 피스톤 조립체는 상기 밸브 바디 내의 제1 밸브 시트에 대해 안착된다.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브로서, 입구 포트, 챔버, 및 상기 챔버를 거쳐 상기 입구 포트와 유체 연통하는 제1 및 제2 출구 포트를 갖는 밸브 바디; 상기 밸브 바디 내에 배치되며 상기 밸브 바디 내에서 축방향으로 이동가능한 연결 로드; 및 상기 연결 로드에 결합되며 상기 밸브 바디 내에서 제1 및 제2 시트를 각각 결합하도록 상기 연결 로드와 함께 이동가능한 제1 및 제2 피스톤 조립체로서, 상기 제1 및 제2 피스톤 조립체는 서로 축방향으로 이격됨으로써, 상기 제1 피스톤 조립체가 상기 제1 출구를 통해 유체 흐름을 방지하도록 상기 제1 시트에 대해 안착되는 동안에, 상기 제2 피스톤 조립체는 상기 제2 출구를 통해 유체 흐름을 허용하도록 상기 제2 시트로부터 안착되지 않고; 상기 제2 피스톤 조립체가 상기 제2 출구를 통해 유체 흐름을 방지하도록 상기 제2 시트에 대해 안착되는 동안에, 상기 제1 피스톤 조립체는 상기 제1 출구를 통해 유체 흐름을 허용하도록 상기 제1 시트로부터 안착되지 않고; 그리고 상기 제1 및 제2 피스톤 조립체가 상기 제1 및 제2 시트 각각으로부터 안착되지 않는 동안에, 상기 제1 및 제2 출구 양자를 통해 유체가 흐르는, 상기 제1 및 제2 피스톤 조립체를 구비하는, 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브가 제공된다.
상기 제1 및 제2 피스톤 조립체 각각은, 상기 피스톤 조립체들을 압력 밸런싱하기 위해 공통 압력원과 유체 연통하는 배면측을 갖는다.
상기 연결 로드는 각각의 피스톤 조립체의 상기 배면측 및 상기 공통 압력원과 유체 연통하는 통로를 구비한다.
상기 연결 로드는 상기 챔버 내의 상기 유체가 상기 통로에 들어가는 적어도 하나의 포트를 구비한다.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 밸브 바디, 액추에이터, 상기 밸브 바디 내에 배치된 연결 로드 및 상기 연결 로드에 결합되며 나란히 배치되는 제1 및 제2 피스톤 조립체를 갖는 3-방향 밸브를 조절하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, 상기 제1 피스톤 조립체가 제1 출구를 통해 유체 흐름을 방지하도록 제1 시트에 대해 안착되는 동안에, 상기 제2 피스톤 조립체는 제2 출구를 통해 유체 흐름을 허용하도록 제2 시트로부터 안착되지 않고; 상기 제2 피스톤 조립체가 상기 제2 출구를 통해 유체 흐름을 방지하도록 상기 제2 시트에 대해 안착되는 동안에, 상기 제1 피스톤 조립체는 상기 제1 출구를 통해 유체 흐름을 허용하도록 상기 제1 시트로부터 안착되지 않고; 그리고 상기 제1 및 제2 피스톤 조립체가 상기 제1 및 제2 시트 각각으로부터 안착되지 않는 동안에, 상기 제1 및 제2 출구 양자를 통해 유체가 흐르도록 나란히 배치된 피스톤 조립체들을 제어하는 단계; 및 상기 피스톤 조립체들을 압력 밸런싱하기 위해 공통 압력원과 유체 연통하는 각각의 피스톤 조립체의 배면측에 유체를 전달하는 단계를 구비한다.
상기 제1 및 제2 피스톤 조립체는 상기 제1 및 제2 시트 각각으로부터 안착되지 않은 동안에, 상기 방법은 상기 출구들 사이의 흐름 퍼센트를 변경하도록 나란히 배치된 피스톤 조립체를 제어하는 단계를 더 구비한다.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브로서, 2개의 밸런스 포트형 피스톤 조립체; 상기 포트형 피스톤 조립체에 결합되며, 상기 밸브의 메인 챔버와 유체 연통하는 통로와, 상기 메인 챔버로부터 상기 피스톤의 해당하는 대향 측부로 압력을 연통하도록 상기 밸브의 상기 메인 챔버에 대향하는 상기 피스톤 조립체들의 해당하는 측부를 갖는 연결 로드; 및 상기 피스톤 조립체들의 위치를 제어하기 위한 모터 액추에이터를 구비하는, 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브가 제공된다.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브로서, 입구 포트, 챔버, 및 상기 챔버를 거쳐 상기 입구 포트와 유체 연통하는 제1 및 제2 출구 포트를 갖는 밸브 바디; 출력 샤프트를 갖는 액추에이터; 상기 밸브 바디 내에 배치되는 연결 로드로서, 상기 액추에이터가 상기 연결 로드의 종방향 운동에 영향을 미치도록 상기 액추에이터에 결합되고, 상기 연결 로드는 통로를 구비하는, 상기 연결 로드; 및 상기 연결 로드에 결합되는 제1 및 제2 피스톤 조립체로서, 각각의 피스톤 조립체는 배면측을 갖고, 상기 배면측은 상기 피스톤 조립체들을 압력 밸런싱하기 위해 상기 통로를 거쳐 다른 배면측과 유체 연통하는, 상기 제1 및 제2 피스톤 조립체를 구비하는, 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브가 제공된다.
상기 제1 및 제2 피스톤 조립체는 상기 제1 출구를 통해 상기 입구 포트에 유체가 흐르게 하며 상기 제2 출구를 통한 유체 흐름을 방지하는 제1 위치와, 상기 제1 출구를 통한 유체 흐름을 방지하며 상기 제2 출구를 통해 상기 유체가 흐르게 하는 제2 위치와, 상기 제1 및 제2 출구를 통해 상기 유체의 가변량이 흐르게 하는 복수의 제3 위치 사이에서 이동가능하다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 전술한 특징 및 다른 특징을 더욱 상세하게 기술할 것이다.
도 1은 본 발명의 관점에 따른 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브를 갖는 예시적인 열회수 시스템이다.
도 2는 예시적인 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브의 사시도이다.
도 3은 도 2의 3-3선을 따라 취해진 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브의 단면도로서, 제1 위치에 있는 피스톤 조립체들을 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 3-3선을 따라 취해진 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브의 또 다른 단면도로서, 제2 위치에 있는 피스톤 조립체들을 도시한 도면이다.
도 5는 도 2의 3-3선을 따라 취해진 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브의 또 다른 단면도로서, 제3 위치에 있는 피스톤 조립체들을 도시한 도면이다.
도 6은 예시적인 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브의 피스톤 조립체 및 연결 로드에 대한 부분 단면도이다.
도 7은 또 다른 예시적인 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브의 단면도이다.
본 출원의 원리는 냉동 및 공기조화 시스템을 위한 3-방향 밸브에 대한 특정한 적용을 가지므로, 본원에서 주로 후술될 것이다. 물론, 본 출원의 원리가 밸브의 다수의 출구에 유체를 지향시키는 것이 바람직한 다른 유체 이송 적용에 이용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 예시적인 열회수 시스템은 참조부호 10으로 도시된다. 상기 시스템은 압축기(12), 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브(14), 제1 응축기(16), 제2 응축기(18), 팽창 장치(20), 증발기(22), 제어기(24), 및 응축기(16)로부터 응축기(18)로 유체 흐름을 방지하기 위한 체크 밸브(26)를 구비한다. 적절한 냉매일 수 있는 2-상 냉매와 같은 시스템을 통해 흐르는 유체는 압축기(12)에 들어가서 압축된다. 그 다음, 압축된 유체는 3-방향 밸브(14)로 흘러서, 제1 및 제2 응축기(16, 18) 중 하나 또는 그 양자에 유체를 전달할 수 있다. 제1 및 제2 응축기(16, 18)에 전달된 유체는 냉각되어 열이 방출된다. 열회수 코일로서 기능할 수 있는 제2 응축기(18)로부터 방출된 열은 유용한 열로서 분산된 다음, 유체가 제1 응축기(16)로 흐른다. 상기 유체는 제1 응축기(16)를 나와서 저압 액체-기체로 유체를 팽창하는 팽창 장치(20)로 흐른 다음, 상기 유체는 열이 구성요소, 환경 등으로부터 흡수되는 증발기(22)로 흐른다. 제어기(24)는 밸브(14)를 제어하도록 제공될 수 있고, 특히 밸브(14)의 액추에이터는 밸브에서 나오는 유체의 흐름을 제어한다.
도 2 및 3을 참조하면, 밸브(14)는 입구 포트(32), 챔버(34), 및 상기 챔버(34)를 거쳐 입구 포트(32)와 유체 연통하는 제1 및 제2 출구 포트(36, 38)를 갖는 밸브 바디(30)를 구비한다. 입구 포트(32) 및 출구 포트(36, 38)는 종방향으로 이격되며, 해당하는 유체 도관(40, 42, 44)에 결합되거나 또는 그와 함께 일체 형성되어 있다. 밸브 바디(30)는 제1 및 제2 단부(46, 48)에서 개방될 수 있고, 제1 단부(46)는 어댑터(50)에 의해 폐쇄될 수 있고, 제2 단부(48)는 플러그(52)에 의해 폐쇄될 수 있다. 어댑터(50)와 플러그(52)는 임의의 적절한 방식, 예컨대 쓰레드 연결에 의해 밸브 바디(30)에 결합될 수 있다.
어댑터(50)에는 모터 하우징(60)이 결합되어, 임의의 적절한 방식, 예컨대 쓰레드 연결에 의해 어댑터(50)에 함께 결합되는 상부 하우징 부재(62)와, 하부 하우징 부재(64)를 구비할 수 있다. 모터 하우징(60)은 모터와 같은 적절한 액추에이터를 봉입할 수 있다. 도시한 실시예에서, 모터 하우징(60)은 전기 모터, 전기 스탭퍼 모터와 같은 모터(66)를 봉입한다. 모터(66)에 동력을 제공하기 위해, 모터(66)는 적절한 와이어(67)에 의해 핀(68)에 결합될 수 있고, 핀(68)은 적절한 와이어(71)에 의해 스트레인 릴리프(70)에 결합될 수 있다. 스트레인 릴리프(70)는 임의의 적절한 방식, 예컨대 쓰레드 연결에 의해 너트(72)에 결합되고, 너트(72)는 임의의 적절한 방식, 예컨대 쓰레드 연결에 의해 상부 하우징 부재(62)에 결합된다. 핀(68)은 각각의 핀을 격리하도록 소결된 유리 내에 구속되고, 상기 유리는 O-링(74)과 같은 적절한 시일에 의해 밀봉되는 너트(72)와 상부 하우징 부재(62) 사이에 구속된 프레임 내에 구속된다.
모터(66)는 입구 포트 및 출구 포트(32, 36, 38)를 향해 종방향으로 연장되는 출력 샤프트(80)를 구비한다. 출력 샤프트(80)는 클러스터 기어 조립체와 같은 감속 기어 조립체(84)를 거쳐 드라이브 스크류(82)에 회전가능하게 결합되고, 드라이브 스크류(82)는 플런저(86)에 결합된다. 플런저(86)는 드라이브 스크류(82)를 따르는 종방향 운동을 위해 밸브 바디(30) 내에 지지됨으로써, 드라이브 스크류(82)의 회전이 플런저(86)의 종방향 운동에 영향을 미친다. 플런저는 임의의 적절한 방식, 예컨대 쓰레드 연결에 의해 연결 로드(90)의 제1 단부에 결합되는 헤드(88)를 구비함으로써, 연결 로드(90)는 플런저(86)와 함께 종방향으로 이동한다.
연결 로드(90)는 밸브 바디(30) 내에 배치되며, 제1 및 제2 피스톤 조립체(100, 102)에 결합된다. 제1 피스톤 조립체(100)는 연결 로드(90)의 제1 단부에 결합되고, 제2 피스톤 조립체(102)는 연결 로드(90)의 제2 단부에 결합된다. 각각의 피스톤 조립체(100, 102)의 배면측(104, 106) 각각은, 입구 포트(32)를 거쳐 공통 압력원, 예컨대 챔버(34)에 들어가는 유체와 유체 연통함으로써, 피스톤 조립체(100, 102)를 압력 밸런싱한다.
챔버(34)를 통해 흐르는 유체는 하나 이상의 포트(110)를 거쳐 연결 로드(90) 내의 통로(108)에 들어가며, 상기 통로(108)는 각각의 피스톤 조립체(100, 102)의 배면측(104, 106) 및 공통 압력원과 유체 연통한다. 그 다음, 유체는 통로(108)를 통해 배면측(104)과 어댑터(50) 사이의 영역(112)으로 그리고 배면측(106)과 플러그(52) 사이의 영역(114)으로 흐른다. 통로(108)를 통해 흐르는 유체는 연결 로드(90)의 단부에서 축방향 또는 반경방향 통로를 거쳐, 또는 플런저(86)와 리테이너(120) 내의 반경방향 통로(116, 118)를 거쳐 영역(112, 114) 내로 통로(108)를 나올 수 있다. 반경방향 통로(116, 118)는, 예컨대 플런저(86)와 리테이너(120) 내에 기계가공되는 교차구멍일 수 있다.
연결 로드(90)는 제1 위치(도 4에 도시), 제2 위치(도 5에 도시) 및 복수의 제3 위치(그 중 하나가 도 3에 도시) 사이에서 제1 및 제2 피스톤 조립체(100, 102)를 이동시키도록 종방향으로 이동가능하다. 제1 및 제2 피스톤 조립체(100, 102)가 제1 위치에 있을 때, 입구 포트(32)에 들어가는 유체는 챔버(34) 내로 흘러서 제1 출구 포트(36)를 거쳐 밸브에서 나오고, 제2 피스톤 조립체(102)가 밸브 바디(30) 내의 제2 밸브 시트(132)에 대해 안착됨으로써 제2 출구 포트(38)를 통한 유체 흐름을 방지한다. 제1 및 제2 피스톤 조립체(100, 102)가 제2 위치에 있을 때, 입구 포트(32)에 들어가는 유체는 챔버(34) 내로 흘러서 제2 출구 포트(38)를 거쳐 밸브에서 나오고, 제1 피스톤 조립체(100)가 밸브 바디(30) 내의 제1 밸브 시트(130)에 대해 안착됨으로써 제1 출구 포트(36)를 통한 유체 흐름을 방지한다. 제1 및 제2 피스톤 조립체(100, 102)가 제3 위치 중 하나에 있을 때, 피스톤 조립체(100 또는 102)가 해당하는 밸브 시트(130, 132)에 대해 안착되지 않음으로써, 제1 및 제2 출구 포트(36, 38)를 통해 유체의 가변량이 흐르게 한다.
제1 피스톤 조립체(100)를 상세하게 참조하면, 제1 피스톤 조립체(100)는 연결 로드(90)의 단부가 연장되는 피스톤 바디(140) 및 노즈 피스(142)와, 챔버(34)로부터 영역(112)을 격리하기 위해 그리고 영역(112) 내의 공통 압력원으로부터의 압력을 유지하기 위한 배면측(104) 근방의 시일(144)(예컨대, 립 시일)과, 피스톤 바디(140)와 시일 리테이너 사이의 시일을 보유하도록 피스톤 바디(140)의 배면측에 결합된 시일 리테이너(146)를 구비한다. 연결 로드(90)는 O-링(148)과 같은 임의의 적절한 방식으로 노즈 피스(142)에 밀봉될 수 있고, 시일 리테이너(146)는 쓰레드 연결과 같은 임의의 적절한 방식으로 피스톤 바디(140)에 결합될 수 있다. 또한, 제1 피스톤 조립체(100)는 노즈 피스(142)와 피스톤 바디(140) 사이에 배치된 시트 디스크(150)를 구비하여, O-링(152)과 같은 임의의 적절한 방식으로 피스톤 바디(140)에 밀봉될 수 있다.
연결 로드(90) 내의 통로(108) 내의 유체의 압력을 동일하게 벤팅하기 위해, 노즈 피스(142)는, 예컨대 연결 로드(90) 내의 반경방향 통로(162)에 의해 통로(108)와 연통하는 반경방향 통로(160)를 구비한다. 통로(108)로부터 벤팅된 유체는 O-링(152)의 배면측 상에 압력을 두어, 통로(108)를 통해 흐르는 유체에 의해 큰 압력 강하를 방지하고, O-링(152)이 깨지거나 밀어 넣어지는 것을 방지한다.
피스톤 조립체(100)를 연결 로드(90)에 연결하기 위해, 피스톤 바디(140)는, 피스톤 바디 내에 적어도 하나의 레지(ledge)와, 도시한 실시예에서 노즈 피스(142)의 대응하는 단차부(174, 176)에 의해 인접되도록 구성된 제1 및 제2 레지(170, 172)와, 플런저 헤드(88)에 의해 인접되도록 구성된 제3 레지(178)를 구비한다. 노즈 피스(142)는 단차부(174, 176)가 대응하는 레지(170, 172)에 인접할 때까지 피스톤 바디(140) 내에 삽입되고, 연결 로드(90)는 노즈 피스(142)와 피스톤 바디(140)를 통해 삽입된다. 그 다음, 연결 로드(90)의 단부는, 예컨대 쓰레드 연결에 의해 플런저 헤드(88)에 결합되어, 플런저 헤드(88)가 레지(178)에 인접하게 하고, 연결 로드(90)의 단차부(180)가 노즈 피스(142) 내의 레지(182)에 인접하게 한다.
제2 피스톤 조립체(102)를 상세하게 참조하면, 제2 피스톤 조립체(102)는 연결 로드(90)의 단부가 연장되는 피스톤 바디(190) 및 노즈 피스(192)와, 챔버(34)로부터 영역(114)을 격리하기 위해 그리고 영역(114) 내의 공통 압력원으로부터의 압력을 유지하기 위한 배면측(106) 근방의 시일(194)(예컨대, 립 시일)과, 피스톤 바디(190)와 시일 리테이너 사이의 시일을 보유하도록 피스톤 바디(190)의 배면측에 결합된 시일 리테이너(196)를 구비한다. 연결 로드(90)는 O-링(198)과 같은 임의의 적절한 방식으로 노즈 피스(192)에 밀봉될 수 있고, 시일 리테이너(196)는 쓰레드 연결과 같은 임의의 적절한 방식으로 피스톤 바디(190)에 결합될 수 있다. 또한, 제2 피스톤 조립체(102)는 노즈 피스(192)와 피스톤 바디(190) 사이에 배치된 시트 디스크(200)를 구비하여, O-링(202)과 같은 임의의 적절한 방식으로 피스톤 바디(190)에 밀봉될 수 있다.
연결 로드(90) 내의 통로(108) 내의 유체의 압력을 동일하게 벤팅하기 위해, 노즈 피스(192)는, 예컨대 연결 로드(90) 내의 반경방향 통로(212)에 의해 통로(108)와 연통하는 반경방향 통로(210)를 구비한다. 통로(108)로부터 벤팅된 유체는 O-링(202)의 배면측 상에 압력을 두어, 통로(108)를 통해 흐르는 유체에 의해 큰 압력 강하를 방지하고, O-링(202)이 깨지거나 밀어 넣어지는 것을 방지한다.
피스톤 조립체(102)를 연결 로드(90)에 연결하기 위해, 피스톤 바디(190)는, 피스톤 바디 내에 적어도 하나의 레지와, 도시한 실시예에서 노즈 피스(192)의 대응하는 단차부(224, 226)에 의해 인접되도록 구성된 제1 및 제2 레지(220, 222)와, 리테이너(230)에 의해 인접되도록 구성된 제3 레지(228)를 구비한다. 노즈 피스(192)는 단차부(224, 226)가 대응하는 레지(220, 222)에 인접할 때까지 피스톤 바디(190) 내에 삽입되고, 연결 로드(90)는 노즈 피스(192)와 피스톤 바디(190)를 통해 삽입된다. 그 다음, 연결 로드(90)의 단부는, 예컨대 쓰레드 연결에 의해 리테이너(230)에 결합되어, 리테이너(230)가 레지(228)에 인접하게 하고, 연결 로드(90)의 단차부(232)가 노즈 피스(192) 내의 레지(234)에 인접하게 한다.
열회수 시스템(10)의 작동 동안에는, 유체가 압축기로부터 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브(14)로 흐른다. 냉매를 제2 응축기(18)가 아니라 제1 응축기(16)로 전달하기 위해, 제1 및 제2 피스톤 조립체(100, 102)는 제2 피스톤 조립체, 특히 시트 디스크(200)가 밸브 시트(132)에 대해 안착되어 제2 출구 포트(38)를 통해 유체 흐름을 방지할 때까지 축방향으로 이동된다. 제2 피스톤 조립체(102)가 밸브 시트(132)에 대해 안착되면, 제1 피스톤 조립체(100)는 제1 밸브 시트(130) 상에 안착되지 않아 입구 포트(32)에 들어가는 모든 흐름이 제1 출구 포트(36)를 통해 흐르게 하여, 제2 응축기(18)를 바이패싱한다. 체크 밸브(26)는 유체가 제1 응축기(16)로부터 제2 응축기(18)로 흐르는 것을 방지한다.
냉매를 제1 응축기(16)가 아니라 제2 응축기(18)로 전달하기 위해, 제1 및 제2 피스톤 조립체(100, 102)는 제1 피스톤 조립체, 특히 시트 디스크(150)가 밸브 시트(132)에 대해 안착되어 제1 출구 포트(36)를 통해 유체 흐름을 방지할 때까지 축방향으로 이동된다. 제1 피스톤 조립체(100)가 밸브 시트(132)에 대해 안착되면, 제2 피스톤 조립체(102)는 제2 밸브 시트(132) 상에 안착되지 않아 입구 포트(32)에 들어가는 모든 흐름이 제2 출구 포트(38)를 통해 흐르게 하여, 제1 응축기(16)를 바이패싱한다.
밸브 시트(130, 132)와 실질적으로 유사한 직경을 갖는 제1 및 제2 피스톤 조립체(100, 102)가 이동됨에 따라, 챔버(34) 내의 유체의 일부는 포트(110)를 거쳐 통로(108)에 들어가고, 시일(144, 194) 각각에 의해 챔버(34)로부터 격리되는 영역(112)으로 흐름으로써, 제1 및 제2 피스톤 조립체(100, 102)를 이동하는데 요구되는 액추에이터 상의 축방향 부하를 최소화한다. 축방향 부하를 최소화함으로써, 더욱 작은 액추에이터가 더욱 콤팩트한 밸브 디자인을 허용하는데 이용될 수 있다.
예컨대 열회수 응축기(18)에 정확한 흐름량이 전달되도록 소망되는 열회수 시스템에서, 다수의 밸브를 이용하지 않고서 제1 및 제2 응축기(16, 18) 양자에 냉매를 전달하기 위해, 연결 로드 및 그에 따른 피스톤 조립체(100, 102)는 복수의 제3 위치 중 하나로 이동된다. 제3 위치 중 하나에 있을 때, 입구 포트(32)에 들어가는 흐름 퍼센트는 제1 및 제2 출구 포트(36, 38) 양자를 통해 흐른다. 피스톤 조립체(100, 102)는 출구 포트(36, 38) 양자를 통해 동일한 흐름을 허용하도록 또는 출구 포트(36, 38)를 통해 흐름을 변경하는 것을 허용하는 위치로 이동될 수 있다.
도 6을 참조하면, 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브(14)의 제2 피스톤 조립체의 예시적인 실시예를 참조부호 302로 도시한다. 제2 피스톤 조립체(302)는 상술한 제2 피스톤 조립체(102)와 실질적으로 동일하므로, 200이 첨부되지만 동일한 참조부호가 밸브 내의 유사한 구조에 대응하는 구조체를 지칭하는데 이용된다. 더욱이, 제2 피스톤 조립체(102) 및 밸브의 구성요소에 대한 전술한 설명은 후술된 바를 제외하고는 제2 피스톤 조립체(302)와 동등하게 적용가능하다. 게다가, 제2 피스톤 조립체의 관점은 서로 대체되거나 또는 서로 함께 이용될 수 있다.
제2 피스톤 조립체(302)는 연결 로드(290)의 단부가 연장되는 피스톤 바디(390) 및 노즈 피스(392)와, 챔버(34)(도 3)로부터 영역(314)을 격리하기 위해 그리고 영역(314) 내의 공통 압력원으로부터의 압력을 유지하기 위해 배면측(306) 근방의 시일 그루브(396) 내에 배치된 시일(394)(예컨대, 립 시일)을 구비한다. 연결 로드(290)는 O-링(398)과 같은 임의의 적절한 방식으로 노즈 피스(392)에 밀봉될 수 있다. 또한, 제2 피스톤 조립체(302)는 노즈 피스(392)와 피스톤 바디(390) 사이에 배치된 시트 디스크(400)를 구비하여, O-링(402)과 같은 임의의 적절한 방식으로 피스톤 바디(390)에 밀봉될 수 있다.
연결 로드(290) 내의 통로(308) 내의 유체의 압력을 동일하게 벤팅하기 위해, 노즈 피스(392)는, 예컨대 연결 로드(290) 내의 반경방향 통로(412)에 의해 통로(308)와 연통하는 반경방향 통로(410)를 구비한다. 통로(308)로부터 벤팅된 유체는 O-링(402)의 배면측 상에 압력을 두어, 통로(308)를 통해 흐르는 유체에 의해 큰 압력 강하를 방지하고, O-링(402)이 깨지거나 밀어 넣어지는 것을 방지한다. 통로(308)를 통해 흐르는 유체가 영역(314) 내로 통로를 직접 나오게 하기 위해, 연결 로드(290)의 단부는 너트일 수 있는 리테이너(430)를 지나 연장될 수 있다.
도 7을 참조하면, 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브의 예시적인 실시예를 참조부호 515로 도시한다. 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브(515)는 상술한 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브(14)와 실질적으로 동일하므로, 500이 첨부되지만 동일한 참조부호가 밸브 내의 유사한 구조에 대응하는 구조체를 지칭하는데 이용된다. 더욱이, 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브(14)에 대한 전술한 설명은 후술된 바를 제외하고는 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브(14)와 동등하게 적용가능하다. 게다가, 밸브의 관점은 서로 대체되거나 또는 서로 함께 이용될 수 있다.
밸브(514)는 입구 포트(532), 챔버(534), 및 상기 챔버(534)를 거쳐 입구 포트(532)와 유체 연통하는 제1 및 제2 출구 포트(536, 538)를 갖는 밸브 바디(530)를 구비한다. 입구 포트(532) 및 출구 포트(536, 538)는 해당하는 유체 도관(540, 542, 544)에 결합되거나 또는 그와 함께 일체 형성되어 있다. 밸브 바디(530)는 임의의 적절한 방식, 예컨대 쓰레드 연결에 의해 어댑터(550)에 결합될 수 있다. 어댑터(550)에는 적절한 와이어(미도시)에 의해 핀(568)에 결합되는 모터(566)와 같은 적절한 액추에이터를 봉입하는 모터 하우징(560)이 결합되고, 핀(568)은 적절한 와이어(미도시)에 의해 스트레인 릴리프(570)에 결합될 수 있다.
모터(566)는 입구 포트 및 출구 포트(532, 536, 538)를 향해 종방향으로 연장되는 출력 샤프트(580)를 구비한다. 출력 샤프트(580)는 감속 기어 조립체(584)를 거쳐 드라이브 스크류(582)에 회전가능하게 결합되고, 드라이브 스크류(582)는 플런저(586)에 결합된다. 플런저는 임의의 적절한 방식, 예컨대 쓰레드 연결에 의해 연결 로드(590)의 제1 단부에 결합되는 헤드(588)를 구비함으로써, 연결 로드(590)는 플런저(586)와 함께 종방향으로 이동한다.
연결 로드(590)는 밸브 바디(530) 내에 배치되며, 제1 및 제2 피스톤 조립체(600, 602)에 결합된다. 제1 피스톤 조립체(600)는 연결 로드(590)의 제1 단부에 결합되고, 제2 피스톤 조립체(602)는 연결 로드(590)의 제2 단부에 결합된다. 피스톤 조립체(600)의 배면측(604)은 연결 로드(590) 내의 통로(608)를 거쳐 피스톤 조립체(602)의 배면측(606)과 유체 연통한다. 유체는 포트(610)를 거쳐 통로(608)에 들어가서, 통로(608)를 통해 배면측(606)과 어댑터(550) 사이의 영역(612)으로 흐른다.
연결 로드(590)는 제1 위치, 제2 위치 및 복수의 제3 위치(그 중 하나가 도 7에 도시) 사이에서 제1 및 제2 피스톤 조립체(600, 602)를 이동시키도록 종방향으로 이동가능하다. 제1 및 제2 피스톤 조립체(600, 602)가 제1 위치에 있을 때, 입구 포트(32)에 들어가는 유체는 챔버(534) 내로 흘러서 제1 출구 포트(536)를 거쳐 밸브에서 나오고, 제2 피스톤 조립체(602)의 하부가 밸브 바디(530) 내의 제2 밸브 시트(632)에 대해 안착됨으로써 제2 출구 포트(538)를 통한 유체 흐름을 방지한다. 제1 및 제2 피스톤 조립체(600, 602)가 제2 위치에 있을 때, 입구 포트(532)에 들어가는 유체는 챔버(534) 내로 흘러서 제2 출구 포트(538)를 거쳐 밸브에서 나오고, 제2 피스톤 조립체(602)의 상부가 밸브 바디(530) 내의 제1 밸브 시트(630)에 대해 안착됨으로써 제1 출구 포트(536)를 통한 유체 흐름을 방지한다. 제1 및 제2 피스톤 조립체(600, 602)가 제3 위치 중 하나에 있을 때, 제2 피스톤 조립체(602)의 상부 또는 하부가 해당하는 밸브 시트(630, 632)에 대해 안착되지 않음으로써, 제1 및 제2 출구 포트(536, 538)를 통해 유체의 가변량이 흐르게 한다.
제1 피스톤 조립체(600)를 상세하게 참조하면, 제1 피스톤 조립체(600)는 연결 로드(590)의 단부가 연장되는 피스톤 바디(640)와, 챔버(534)로부터 영역(612)을 격리하기 위해 그리고 영역(612) 내의 통로로부터 압력을 유지하기 위한 배면측(604) 근방의 시일(644)(예컨대, 립 시일)과, 피스톤 바디(640)와 시일 리테이너 사이의 시일을 보유하도록 피스톤 바디(640)의 배면측에 결합된 시일 리테이너(646)를 구비한다.
피스톤 조립체(600)를 연결 로드(590)에 연결하기 위해, 피스톤 바디(640)는, 플런저 헤드(588)에 의해 인접되도록 구성된 피스톤 바디 내의 레지(678)를 구비한다. 연결 로드(590)는 피스톤 바디(640)를 통해 삽입되고, 연결 로드(590)의 단부는, 예컨대 쓰레드 연결에 의해 플런저 헤드(588)에 결합되어, 플런저 헤드(588)가 레지(678)에 인접하게 하고, 연결 로드(590)의 반경방향 외측으로의 돌출부(688)가 피스톤 바디(640)에 인접하게 한다.
제2 피스톤 조립체(602)를 상세하게 참조하면, 제2 피스톤 조립체(602)는 연결 로드(590)의 단부가 연장되는 피스톤 바디(590), 상부 노즈 피스(692) 및 하부 노즈 피스(693)와, 연결 로드(590)의 단부에 결합되는 리테이너(730)를 구비한다. 또한, 제2 피스톤 조립체(602)는 노즈 피스(692)와 피스톤 바디(690) 사이에 배치된 시트 디스크(700)와, 노즈 피스(693)와 피스톤 바디(690) 사이에 배치된 시트 디스크(701)를 구비하여, 해당하는 O-링(702)과 같은 임의의 적절한 방식으로 피스톤 바디(690)에 밀봉될 수 있다. 각각의 노즈 피스는 통로(608) 내의 유체를 벤팅하도록 반경방향 통로를 선택적으로 구비할 수 있다. 피스톤 바디(690)를 안내하도록 피스톤 바디(690)를 둘러싸는 스페이서(706)가 제공될 수 있고, 시일 뒤의 압력을 완화하도록 피스톤 바디(690)를 통해 벤트가 연장될 수 있다.
피스톤 조립체(602)를 연결 로드(590)에 연결하기 위해, 상부 및 하부 노즈 피스(692, 693)는 노즈 피스 상의 해당하는 부분이 피스톤 바디(690) 내의 해당하는 레지에 인접할 때까지 피스톤 바디(640) 내에 삽입되고, 연결 로드(590)는 노즈 피스(642), 피스톤 바디(640) 및 노즈 피스(693)를 통해 삽입된다. 그 다음, 연결 로드(590)의 단부는, 예컨대 쓰레드 연결에 의해 리테이너(730)에 결합되어, 리테이너(730)가 노즈 피스(693)에 인접하게 하고, 연결 로드(590)의 반경방향 외측으로의 돌출부(704)가 노즈 피스(692)에 인접하게 한다.
냉매를 제2 응축기(18)가 아니라 제1 응축기(16)로 전달하기 위해, 제1 및 제2 피스톤 조립체(600, 602)는 시트 디스크(701)가 밸브 시트(632)에 대해 안착되어 제2 출구 포트(538)를 통해 유체 흐름을 방지할 때까지 축방향으로 이동된다. 시트 디스크(701)가 밸브 시트(632)에 대해 안착되면, 시트 디스크(700)는 제1 밸브 시트(630) 상에 안착되지 않아 입구 포트(532)에 들어가는 모든 흐름이 제1 출구 포트(536)를 통해 흐르게 하여, 제2 응축기(18)를 바이패싱한다. 입구 포트(532)와 출구 포트(536) 사이의 압력은 제1 피스톤 조립체(600)의 하부 및 제2 피스톤 조립체(602)의 상부에 작용하고, 제2 피스톤 조립체(602) 아래의 출구 포트(538) 및 챔버(534) 내의 압력은 통로(608)에 들어가 피스톤 조립체들의 압력 밸런싱을 위해 영역(612)으로 흐른다.
냉매를 제1 응축기(16)가 아니라 제2 응축기(18)로 전달하기 위해, 제1 및 제2 피스톤 조립체(600, 602)는 시트 디스크(700)가 밸브 시트(632)에 대해 안착되어 제1 출구 포트(536)를 통해 유체 흐름을 방지할 때까지 축방향으로 이동된다. 시트 디스크(700)가 밸브 시트(630)에 대해 안착되면, 시트 디스크(701)는 제2 밸브 시트(632) 상에 안착되지 않아 입구 포트(532)에 들어가는 모든 흐름이 제2 출구 포트(538)를 통해 흐르게 하여, 제1 응축기(16)를 바이패싱한다. 제2 피스톤 조립체(602) 위에서의 출구 포트(536)와 챔버(534) 내의 압력은 제1 피스톤 조립체(600)의 하부 및 제2 피스톤 조립체(602)의 상부에 작용하고, 출구 포트(538)를 통해 흐르는 유체로부터의 압력은 통로(608)에 들어가 피스톤 조립체들의 압력 밸런싱을 위해 영역(612)으로 흐른다.
제1 및 제2 응축기(16, 18) 양자에 냉매를 전달하기 위해, 연결 로드(590) 및 그에 따른 피스톤 조립체(600, 602)는 도 7에 도시된 복수의 제3 위치 중 하나로 이동된다. 제3 위치 중 하나에 있을 때, 입구 포트(532)에 들어가는 흐름 퍼센트는 제1 및 제2 출구 포트(536, 538) 양자를 통해 흐른다. 피스톤 조립체(600, 602)는 출구 포트(536, 538) 양자를 통해 동일한 흐름을 허용하도록 또는 출구 포트(36, 38)를 통해 흐름을 변경하는 것을 허용하는 위치로 이동될 수 있다.
본 발명이 특정 실시예(들)에 대해 도시 및 기술되었지만, 본 명세서 및 첨부한 도면으로부터 동등한 변경 및 수정이 당업자에게 발생될 수 있음이 명백하다. 특히, 상술한 요소(구성요소, 조립체, 장치, 조성물 등)에 의해 수행되는 각종 기능에 관해, 이러한 요소를 기술하는데 이용되는 ("수단"을 포함하는) 용어는, 달리 지시되지 않는다면, , 본 발명의 예시적인 실시예(들)의 기능을 수행하는 개시된 구조와 구조적으로 동등하지 않더라도, 기술된 요소의 특정 기능(즉, 기능적으로 동등)을 수행하는 임의의 요소에 상응하도록 의도된다. 더욱이, 본 발명의 특정한 특징이 몇 가지의 기술된 실시예 중 하나 이상만에 대해 상술될 수 있지만, 이러한 특징은 소정의 또는 특정한 적용을 위해 유리할 수 있기 때문에 다른 실시예의 하나 이상의 다른 특징과 조합될 수 있다.

Claims (35)

  1. 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브(modulating balance ported three-way valve)에 있어서,
    입구 포트, 챔버, 및 상기 챔버를 거쳐 상기 입구 포트와 유체 연통하는 제1 및 제2 출구 포트를 갖는 밸브 바디;
    출력 샤프트를 갖는 액추에이터;
    상기 밸브 바디 내에 배치되는 연결 로드로서, 상기 액추에이터가 상기 연결 로드의 종방향 운동에 영향을 미치도록 상기 액추에이터에 결합되고, 상기 연결 로드는 통로를 구비하는, 상기 연결 로드; 및
    상기 연결 로드에 결합되는 제1 및 제2 피스톤 조립체로서, 상기 피스톤 조립체들을 압력 밸런싱하기 위해 상기 연결 로드 내의 상기 통로를 거쳐 다른 배면측과 유체 연통하는 배면측을 각각 갖는, 상기 제1 및 제2 피스톤 조립체
    를 구비하는,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 피스톤 조립체는 상기 제1 출구를 통해 상기 입구 포트에 유체가 흐르게 하며 상기 제2 출구를 통한 유체 흐름을 방지하는 제1 위치와, 상기 제1 출구를 통한 유체 흐름을 방지하며 상기 제2 출구를 통해 상기 유체가 흐르게 하는 제2 위치와, 상기 제1 및 제2 출구를 통해 상기 유체의 가변량이 흐르게 하는 복수의 제3 위치 사이에서 이동가능한,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  3. 제1항에 있어서,
    각각의 배면측은 공통 압력원과 유체 연통하며, 상기 공통 압력원은 상기 입구 포트에 들어가는 유체인,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연결 로드는 상기 챔버 내의 상기 유체가 상기 통로에 들어가는 적어도 하나의 포트를 구비하는,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 로드는 유체를 벤팅하기 위해 상기 피스톤 조립체들 내의 해당하는 통로와 연통하는 상기 연결 로드의 각 단부 근방에 포트를 구비하는,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    각각의 피스톤 조립체는 상기 공통 압력원으로부터 상기 압력을 유지하기 위해 해당하는 피스톤 조립체의 상기 배면측 근방에 시일을 구비하는,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  7. 제6항에 있어서,
    각각의 피스톤 조립체는 상기 연결 로드의 단부가 연장되는 피스톤 바디와, 해당하는 피스톤 조립체의 상기 배면측 근방에 상기 시일을 구비하는,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  8. 제7항에 있어서,
    각각의 피스톤 조립체는 상기 시일을 보유하도록 해당하는 피스톤의 배면측에 결합된 시일 리테이너를 더 구비하는,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  9. 제7항에 있어서,
    각각의 피스톤 조립체는 해당하는 피스톤에 결합된 노즈 피스(nose piece)를 더 구비하며, 각각의 노즈 피스는 유체를 벤팅하는 상기 연결 로드 내의 상기 통로와 연통하는 통로를 갖는,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제2 피스톤 조립체는, 상기 제2 피스톤 조립체를 상기 연결 로드에 결합하도록 상기 연결 로드의 해당하는 단부에 결합되는 리테이너를 더 구비하는,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액추에이터는 전기 모터인,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전기 모터는 스텝터 모터인,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 모터는 출력 샤프트를 갖고, 상기 연결 로드는 상기 출력 샤프트의 회전이 상기 연결 로드의 종방향 운동에 영향을 미치도록 상기 모터의 상기 출력 샤프트에 결합되는,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  14. 제13항에 있어서,
    감속 기어 조립체를 거쳐 상기 출력 샤프트에 회전가능하게 결합되는 드라이브 스크류와, 상기 드라이브 스크류를 따라 종방향 운동을 위해 상기 밸브 바디 내에 지지되는 플런저를 더 구비하며,
    상기 플런저의 헤드는 상기 연결 로드의 단부에 결합되는,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  15. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 바디의 일단부를 폐쇄하기 위한 플러그와, 상기 밸브 바디의 또 다른 단부를 폐쇄하기 위한 모터 하우징에 고정되는 어댑터를 더 구비하는,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 공통 압력원으로부터 유체를 수용하기 위해 상기 제1 피스톤 조립체의 배면측과 상기 어댑터 사이에 챔버가 형성되고, 상기 공통 압력원으로부터 유체를 수용하기 위해 상기 제2 피스톤 조립체의 배면측과 상기 플러그 사이에 챔버가 형성되는,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  17. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 피스톤 조립체가 상기 제1 위치에 있을 때, 상기 제2 피스톤 조립체는 상기 밸브 바디 내의 제2 밸브 시트에 대해 안착되고,
    상기 제1 및 제2 피스톤 조립체가 상기 제2 위치에 있을 때, 상기 제1 피스톤 조립체는 상기 밸브 바디 내의 제1 밸브 시트에 대해 안착되는,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
  18. 밸브 바디, 액추에이터, 상기 밸브 바디 내에 배치된 연결 로드, 및 상기 연결 로드에 결합되며 나란히 배치되는 제1 및 제2 피스톤 조립체를 갖는 3-방향 밸브를 조절하는 방법에 있어서,
    상기 제1 피스톤 조립체가 제1 출구를 통해 유체 흐름을 방지하도록 제1 시트에 대해 안착되는 동안에, 상기 제2 피스톤 조립체는 제2 출구를 통해 유체 흐름을 허용하도록 제2 시트로부터 안착되지 않고; 상기 제2 피스톤 조립체가 상기 제2 출구를 통해 유체 흐름을 방지하도록 상기 제2 시트에 대해 안착되는 동안에, 상기 제1 피스톤 조립체는 상기 제1 출구를 통해 유체 흐름을 허용하도록 상기 제1 시트로부터 안착되지 않고; 그리고 상기 제1 및 제2 피스톤 조립체가 상기 제1 및 제2 시트 각각으로부터 안착되지 않는 동안에, 상기 제1 및 제2 출구 양자를 통해 유체가 흐르도록, 상기 나란히 배치된 피스톤 조립체들을 제어하는 단계; 및
    상기 피스톤 조립체들의 배면측들 사이의 유체 연통에 영향을 미치는 상기 연결 로드 내의 통로를 이용함으로써 상기 피스톤 조립체들을 압력 밸런싱하는 단계
    를 구비하는,
    3-방향 밸브의 조절 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 피스톤 조립체는 상기 제1 및 제2 시트 각각으로부터 안착되지 않은 동안에, 상기 제1 및 제2 출구들 사이의 흐름 퍼센트를 변경하도록 상기 나란히 배치된 피스톤 조립체를 제어하는 단계를 더 구비하는,
    3-방향 밸브의 조절 방법.
  20. 조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브(modulating balance ported three-way valve)에 있어서,
    2개의 밸런스 포트형 피스톤 조립체;
    상기 포트형 피스톤 조립체에 결합되며, 상기 밸브의 메인 챔버와 유체 연통하는 통로와, 상기 메인 챔버로부터 상기 피스톤의 해당하는 대향 측부로 압력을 연통하도록 상기 밸브의 상기 메인 챔버에 대향하는 상기 피스톤 조립체들의 해당하는 측부를 갖는 연결 로드; 및
    상기 피스톤 조립체들의 위치를 제어하기 위한 모터 액추에이터
    를 포함하는,
    조절식 밸런스 포트형 3-방향 밸브.
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