KR20030034104A - 가스 유량 조절 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 종방향 축을 포함하고, 제1 및 제2 포트, 제1 포트에서 연장하는 제1 유체 통로, 및 제2 포트에서 연장하는 제2 유체 통로를 포함하는 본체(3), 및 본체에 장착되는 동시에 상기 제1 및 제2 유체 통로와 흐름 소통하도록 놓이고, 절목부의 종방향 축에 실질적으로 수직한 횡방향 축을 구비하는 이동형 압력 경계부재를 포함하는 조절기를 구비하는 가스 유량 조절 모듈(2)을 제공한다.
또한, 압력용기에 제공된 개구를 통해, 압력용기 내에 장착되도록 구성되고, 본체에 장착되는 동시에 압력용기의 내부에 놓이는 조절기를 구비하는 가스 유량 조절 모듈을 제공한다.

Description

가스 유량 조절 시스템{GAS FLOW REGULATION SYSTEM}

내연기관에 프로판이나 천연가스 또는 연료전지에 수소와 같은 소위 대체 연료를 사용하는 것이 점차적으로 일반화되고 있다. 흔히 이런 엔진은 가솔린과 천연가스와 같은 하나 이상의 연료원을 이용하도록 개조된다. 운전자는 이용 편의성과 이들 연료의 가격에 따라 연료원 사이를 절환하는 능력을 갖는다.

대부분의 차량은 가솔린으로만 동작하도록 제조되고, 둘 이상의 연료로 동작하도록 개조된다. 가솔린용 저장탱크, 이 저장탱크에서 엔진으로 가솔린을 이동시키는 펌프, 및 연소에 필요한 연료와 공기를 엔진으로 도입하는 카뷰레터 또는 연료 인젝터로 차량이 제조되고 있다.

프로판, 천연가스, 및 수소 등과 같은 기체성 연료는 가스를 관리가능한 용적에 압축하기 위해 가압실린더에 저장되어야 한다. 가압 저장 실린더에 의해 안전하게 취급가능한 높은 수준까지 압력을 증가시키는 것은 실린더에 저장될 수 있는 연료의 양을 증가시키고, 차량이 구동될 수 있는 거리를 최대로 연장한다. 통상적인 저장 실린더 압력은 2000에서 5000 psig이다.

내연기관은 이러한 고압에서 동작할 수 없고, 엔진이 안전하게 동작할 수 있는 수준까지 가스의 압력을 감소시켜야 한다.

또한, 저장 실린더의 압력이 감소될 때에도 엔진으로 유입하는 연료의 압력은 거의 일정하도록 압력이 감소시 조절되어야 한다. 동시에, 압력조절은 저장 실린더로부터 가능한 많은 가스를 제거시켜야 하고, 이에 따라 저장 실린더의 압력이 가능한 작동 압력에 근사하게 강하되어야 한다. 압력 조절기를 횡단하는 높은 압력 차이는 사용되지 않은 연료가 저장 실린더에 유지되고 엔진에 이용할 수 없는 것을 의미한다.

압력을 감소시키는 하나 이상의 단계(stage)를 갖는 종래 압력 조절기가 알려져 있고, 압력을 감소하고 압축 가스의 유량을 조절하는데 오래동안 사용되고 있다. 이들 중 일부 장치는 압력 밸런스식 조절기로 알려져 있고 조절기의 각종 단계에 대해 압력과 유체 흐름을 밸런스하는 스프링, 다이어프램 및 가공부품의 각종 장치를 이용한다.

주요 관심 중 하나는 압력조절기를 포함해서, 충돌 손상에 대한 대체 연료를 유지하는 유량 요소의 취약점이다. 차량이 사고에 관련되면, 이들 요소는 불안전하거나 재해적 방법으로 손상되어서는 안된다. 이를 위해, 이런 불안전하거나 재해적 조건을 완화하도록 내부적으로 장착된 압력조절기가 설계되고 있다. 이런 압력조절기의 일 실시예가 시로쉬 등(Sirosh et al.)의 미국 특허 제6,041,762호 공보에 개시되어 있다.

시로쉬의 압력조절기가 저장 실린더의 단일 노즐 내에 내부적으로 장착될 수 있지만, 이런 조절기가 점유한 공간은, 실제적인 문제로서, 압력조절기로의 유량을 개폐하도록 동일 노즐 내에 솔레노이드 차단밸브의 추가적인 내부 장착 또는 제2 조절기 단계의 추가적인 내부 장착을 방해한다. 노즐의 크기는 솔레노이드 차단밸브 또는 제2 조절기 단계에 적합하도록 증가될 수 있다. 그러나, 이런 설계 변경은 연관된 저장 실린더의 압력 유량측정(pressure rating)을 감소시켜, 고압 가스 저장에 그 사용을 방해한다.

본 발명은 가스의 유량을 제어하는 가스 유량 조절 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저장탱크로부터 압축 또는 액화된 천연가스나 수소와 같은 고압 기체성 연료의 유량을 제어하는 탱크 장착식 모듈에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 측단면도이다.

도 2는 도 1에 도시한 본 발명의 실시예의 평면도이다.

도 3은 도 1에 도시한 본 발명의 실시예의 압력조절기의 측단면도이다.

도 4는 도 3의 압력조절기의 부분 파단 측단면도로서, 다이어프램의 콘볼루션 부근의 요소를 도시하는 도면이다.

도 5는 도 1에 도시한 본 발명의 실시예의 측단면도이다.

도 6은 도 5에 도시한 압력조절기의 부분 파단 측단면도로서, 압력조절기 각각의 별개 단계를 도시하는 도면이다.

도 7은 도 1에 도시한 본 발명의 실시예의 측단면도이다.

도 8은 본 발명의 실시예의 솔레노이드 차단밸브의 측단면도로서, 밀폐 위치에서의 솔레노이드 차단밸브를 도시한다.

도 9는 본 발명의 실시예의 솔레노이드 차단밸브의 측단면도로서, 변이 위치에서의 솔레노이드 차단밸브를 도시한다.

도 10은 본 발명의 실시예의 솔레노이드 차단밸브의 측단면도로서, 개방 위치에서의 솔레노이드 차단밸브를 도시한다.

도 11은 압력 용기를 기체성 혼합물로 충진하는 동안 본 발명의 실시예의 차단밸브를 통한 유량 경로를 도시하는 개략도이다.

도 12는 본 발명의 일 실시예의 솔레노이드 차단밸브와 조절기 사이의 수동 차단밸브 차단 플로어를 도시하는 개략도이다.

도 13은 도 1에 도시한 본 발명의 실시예의 단면도이다.

도 14는 본 발명의 실시예에 제공된 프로세스 유량 경로의 개략도이다.

광의의 관점에서, 본 발명은 종방향 축을 포함하고, 제1 및 제2 포트, 제1 포트에서 연장하는 제1 유체 통로, 및 제2 포트에서 연장하는 제2 유체 통로를 포함하는 모듈 하우징, 및 본체에 장착되는 동시에 상기 제1 및 제2 유체 통로와 흐름 소통하도록 놓이고, 모듈 하우징의 종방향 축을 가로지르는 횡방향 축을 구비하는 이동형 압력 경계부재를 포함하는 조절기를 구비하는 가스 유량 조절 모듈을 제공한다.

다른 실시예에서, 본 발명은 종방향 축을 포함하고, 제1 및 제2 포트, 제1 포트에서 연장하는 제1 유체 통로, 및 제2 포트에서 연장하는 제2 유체 통로를 포함하는 모듈 하우징, 및 상기 하우징에 장착되는 동시에 제1 및 제2 유체 통로와 흐름 소통하도록 놓이고, 모듈 하우징의 종방향 축에 실질적으로 평행한 평면에 실질적으로 놓이는 이동형 압력 경계부재를 포함하는 조절기를 구비하는 가스 유량 조절 모듈을 제공한다.

또 다른 실시예에 있어서, 본 발명은 압력용기에 제공된 노즐을 통해 압력용기 내에 장착되는 가스 유량 조절 모듈로서, 상기 압력용기는 내부를 포함하고, 상기 노즐은 종방향 축을 포함하며, 종방향 축을 포함하고, 제1 및 제2 포트, 제1 포트에서 연장하는 제1 유체 통로, 및 제2 포트에서 연장하는 제2 유체 통로를 포함하는 모듈 하우징, 및 본체에 장착되는 동시에 압력용기의 내부에 제1 및 제2 유체 통로와 흐름 소통하도록 놓이고, 노즐의 종방향 축에 수직한 횡방향 축을 구비하는 이동형 압력 경계부재를 포함하는 조절기를 구비하는 가스 유량 조절 모듈을 제공한다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 압력용기에 제공된 노즐을 통해 압력용기 내에 장착되도록 구성되는 가스 유량 조절 모듈로서, 상기 압력용기는 내부를 포함하고, 상기 노즐은 종방향 축을 포함하며, 제1 및 제2 포트, 제1 포트에서 연장하는 제1 유체 통로, 및 제2 포트에서 연장하는 제2 유체 통로를 포함하는 모듈 하우징, 및 본체에 장착되어 제1 및 제2 유체 통로와 흐름 소통하도록 압력용기 내부에 놓이고, 노즐의 종방향 축에 실질적으로 평행한 평면에 실질적으로 놓이는 이동형 압력 경계부재를 포함하는 조절기를 구비하는 가스 유량 조절 모듈을 제공한다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 종방향 축을 포함하는 길다란 본체, 상기 본체 내에 놓이는 유체 통로, 상기 유체 통로 내에 놓이는 밸브 시트, 상기 밸브 시트 내에 놓이는 오리피스, 오리피스를 밀봉하도록 구성된 밸브, 및 밸브에 연결되고, 본체의 종방향 축을 가로지르는 횡방향 축을 구비하는 이동형 압력 경계부재를 구비하는 가스 유량 조절 모듈을 제공한다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 압력용기에 제공된 노즐을 통해 압력용기 내에 장착되도록 구성되는 가스 유량 조절 모듈로서, 상기 노즐은 종방향 축을 포함하며, 길다란 본체, 상기 본체 내에 놓이는 유체 통로, 상기 유체 통로 내에 놓이는 밸브 시트, 상기 밸브 시트 내에 형성된 오리피스, 상기 오리피스를 밀봉하도록 구성된 밸브, 및 상기 밸브에 연결되고, 노즐의 종방향 축을 가로지르는 횡방향 축을 구비하는 이동형 압력 경계부재를 구비하는 가스 유량 조절 모듈을 제공한다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 압력용기에 제공된 노즐을 통해 압력용기 내에 장착되도록 구성되는 가스 유량 조절 모듈로서, 상기 노즐은 제1 직경을 포함하며, 유체 통로, 상기 유체 통로 내에 놓이는 밸브 시트, 상기 밸브 시트 내에 형성된 오리피스, 상기 오리피스를 밀봉하도록 구성된 밸브, 및 상기 밸브에 연결되고, 제1 직경보다 큰 제2 직경을 포함하는 이동형 압력 경계부재를 구비하는 가스 유량 조절 모듈을 제공한다.

또 다른 실시예에서, 본 발명은 압력용기에 제공된 노즐을 통해 압력용기 내에 장착되도록 구성되는 가스 유량 조절 모듈로서, 상기 노즐은 종방향 축을 포함하며, 유체 통로, 상기 유체 통로 내에 놓이는 밸브 시트, 상기 밸브 시트 내에 형성된 오리피스, 상기 오리피스를 밀봉하도록 구성된 밸브, 및 상기 밸브에 연결되고, 노즐의 종방향 축에 실질적으로 평행한 평면에 실질적으로 놓이는 이동형 압력 경계부재를 구비하고, 상기 이동형 압력 경계부재는 상기 노즐에 삽입되도록 구성되는 가스 유량 조절 모듈을 제공한다.

이 방법으로 조절기의 이동형 압력 경계를 지향함으로써, 압력 용기의 내부에 이런 조립체를 고정하기 위해 큰 노즐을 필요하지 않고 모듈은 솔레노이드 차단밸브 또는 제2 조절 단계를 추가로 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 가스 유량 조절 모듈(2)의 실시예를 도시한다. 이 모듈(2)은 헤드(4)와, 이 헤드에서 연장하는 길다란 절목부(6)를 포함하는 본체(3)를 구비하고 있다. 압력조절기(10)(110), 및 솔레노이드 차단밸브(210)는 절목부(6) 내에 형성되어 압력용기(216)로부터의 가스 유량을 제어한다. 이 관점에서, 모듈(2)은 압력조절기(10)(110)와 솔레노이드 차단밸브(210)의 하우징으로 기능한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 압력조절기(10)는 베이스(14)에 장착된 스프링 하우징(12)을 포함하여 조절기 하우징(16)을 형성한다. 하우징(16)은 핀틀 챔버(pintle chamber, 20)와 흐름 소통하는 입구 포트(18)를 포함한다. 핀틀 챔버(20)는 출력 챔버(22)와 흐름 소통하고 오리피스(24)가 마련된 밸브 시트(23)를 포함한다. 밸브 핀틀(26)은 핀틀 챔버(20) 내에 놓여져 있고 밸브 시트(23)에 대해 가압하는 실링면(sealing surface, 28)을 포함하여 오리피스(24)를 밀폐한다. 출력 챔버(22)는 하우징(16) 내에 형성된 출구 포트(25)와 흐름 소통한다(도 5 참조).

밸브 핀틀(26)은 스프링(30)과 이동형 압력 경계부재(31)의 복합 동작에 따라 오리피스(24)를 개폐하도록 이동가능하다. 하우징(16) 내에 스프링(30)을 구비하여 개방 위치를 향해 밸브 핀틀(26)을 이동시키는 힘을 작용시키고 실링면(28)이 밸브 시트(23)에서 떨어지므로, 출력 챔버(22)와 흐름 소통하는 오리피스(24)를 개방한다. 핀틀 챔버(20)와 출력 챔버(22)의 가스 압력은 이동형 압력 경계 부재(31)와 밸브 핀틀(26)에 대해 작용하므로 스프링(30)에 의해 작용된 힘에 대향하고 밀폐위치를 향해 밸브 핀틀(26)을 이동시키며, 실링면(28)이 밸브 시트(23)에 대해 가압되어, 오리피스(24)를 밀폐한다. 핀틀 스템(pintle stem, 34)은 밸브 핀틀(26)에서 연장하여 핀틀 너트(36)에 종료한다. 핀틀 너트(36)는 중앙 보스(38) 내에 장착된다. 중앙 보스(38)는 이동형 압력 경계부재(31)의 중앙을 통해 연장한다. 록킹 링(locking ring, 44)은 중앙 보스(38) 위에 끼워 맞춰지고 이동형 압력 경계부재(31)를 압박한다.

스프링(30)은 록킹 링(44) 위에 끼워 맞춰지며, 이동형 압력 경계부재(42) 위에 지지되고 있다. 스프링(30)은 하우징(16) 내에 형성된 스프링 챔버(46) 내에 유지된다. 스프링(30)은 코일스프링, 스프링와셔, 또는 탄성형 스프링을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 이동형 압력 경계부재는 다이어프램(32), 제1 다이어프램판(40) 및 다이어프램 지지판(42)을 구비하는 다이어프램 조립체이다. 다이어프램(32)은 다이어프램(32)의 일 측면에 놓이는 제1 다이어프램판(40)에 장착되어 중앙 보스(38)를 연장한다. 다이어프램(32)은 다이어프램 지지판(42)과 록킹 링(44)에 의해 제1 다이어프램판(40)에 유지된다. 이와 같이, 다이어프램(32)은 제1 다이어프램판(40)과 다이어프램 지지판(42) 사이에 개재되고 끼워져 있다. 홈(48)은 다이어프램(32)을 수용하는 하우징(16) 내에 형성되어, 다이어프램(32)을 하우징(16)에 고정한다. 이 관점에서, 다이어프램(32)은 출력 챔버(22)를 스프링 챔버(46)로부터 밀봉하여, 출력 챔버(22)를 스프링 챔버(46)로부터 고립시킨다. 다이어프램(32)은 일반적으로 편평한 프로화일을 특징으로 한다. 다이어프램(32)은 제1 측면(56)과 제2 측면(58)을 포함한다(도 4 참조). 제1 측면(56)은 출력 챔버(22) 내의 가스에 노출된다. 다이어프램(32)은 중앙 보스(38)를 수용하는 관통공(60)을 추가로 포함한다. 일 실시예에서, 다이어프램(32)의 거동의 변형을 제공하기 위해서, 다이어프램(32)은 편평한 프로화일을 특징으로 단면(52)에서 연장하는 롤링 컨볼루션(rolling convolution, 50)을 포함한다. 특히, 이 설계는 다이어프램(32)이 항상 인장(즉 전단 또는 압축은 전혀 없는) 상태를 유지하는 것을 보장한다. 이처럼, 컨볼루션이 롤링함으로서, 다이어프램(32)은 결코 연신되거나 휘어지지 않는다(즉, 대부분 히스테리시스를 제거한다).

압력조절기(10)는, 이동형 압력 경계부재(31)의 횡방향 축(61)이 절목부(6)의 종방향 축(62)을 가로지는 방향을 특징으로 한다(도 1 참조). 일 실시예에서, 횡방향 축(61)은 절목부(6)의 종방향 축(62)에 수직한다. 추가 조건으로서, 이동형 압력 경계부재(31)가 절목부(6)의 종방향 축(62)에 거의 평행한 평면에 놓이거나 배치된다. 이런 방향성은 조절기를 포함하고, 비교적 큰 직경의 이동형 압력 경계부재(31)가 마련된 모듈(2)을 압력용기(216)의 소직경 노즐(217)으로의 삽입을 허용한다(도 1, 도 5 및 도 7 참조).

다른 실시예에 있어서, 이동형 압력 경계부재(31)는 소직경 노즐(217)의 직경보다 큰 직경을 특징으로 한다. 또한, 또 다른 실시예에 있어서, 이동형 압력 경계부재(31)는 노즐(217)의 직경보다 큰 최대 직경을 특징으로 한다. 이들 중 하나의 경우에서, 노즐(217)에 대한 이동형 압력 경계부재(31)의 방향성에 의해, 모듈(2)이 노즐(217)로 삽입되도록 구성된다. 특히, 그 방향성에 의해, 이동형 압력 경계부재(31)는, 그 방향성과, 그럼에도 불구하고 노즐(217)에 대한 치수에 의해 노즐을 통해 삽입되도록 구성된다.

이동형 압력 경계부재가 출력 챔버(22)의 압력 변화에 보다 민감하여, 이들 압력 변화에 보다 정확한 응답을 제공하고 수축을 경감하도록 압력조절기에 보다 큰 직경의 이동형 압력 경계부재(31)의 이용이 바람직하다. 이동형 압력 경계부재(31)가 이런 방식으로 지향되기 때문에, 압력조절기와 함께 솔레노이드 차단밸브(210)의 내부 장착을 허용하는데 필요한 각종 유체 통로의 형성에 대한 모듈(2) 내에 보다 넓은 공간이 이용가능하다.

출력 포트(25)는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 단계 압력조절기(110)의 입구 포트(118)와 흐름 소통하도록 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 압력조절기(110)는 밸런스 압력조절기이다. 압력조절기(110)는 조절기 하우징(116)을 형성하기 위해 베이스(114)에 장착된 스프링 하우징(112)을 포함한다. 조절기 하우징(116)은 핀틀 챔버(120)와 흐름 소통하는 입구 포트(118)를 포함한다. 이 핀들 챔버(120)는 출력 챔버(122)와 흐름 소통하고 오리피스(124)가 마련된 밸브 시트(123)를 포함한다. 밸브 핀틀(126)은 핀틀 챔버(120) 내에 놓여지며실링면(128)을 갖는 실링부재(127)를 포함하여 밸브 시트(123)에 대해 가압하여 오리피스(124)를 밀폐한다. 출력 챔버(122)는 하우징(116) 내에 형성된 출력 포트(123)와 흐름 소통한다.

밸브 핀틀(126)은 스프링(130)과 다이어프램(132)의 복합 작용에 의해서 오리피스(124)를 개폐하도록 이동가능하다. 하우징(160) 내에 스프링(130)을 구비하여 실링면(128)이 밸브 시트(123)에서 떨어지는 개방 위치를 향해 밸브 핀틀(126)을 이동시키는 힘이 작용하여, 출력 챔버(122)와 흐름 소통하는 오리피스(124)를 개방한다. 핀틀 챔버(120)와 출력 챔버(122)의 가스 압력이 이동형 압력 경계부재(131)와 밸브 핀틀(126)에 대해 작용하여 스프링(130)에 의해 작용하는 힘에 대향하여 밀폐 위치를 향해 밸브 핀틀(126)을 이동시키며, 실링면(128)이 밸브 시트(123)에 대해 가압되어, 오리피스(124)를 밀폐한다. 핀틀 스템(134)은 밸브 핀틀(126)에서 연장하여, 핀틀 너트(136)에서 종료한다. 핀틀 너트(136)는 중앙 보스(138) 내에 장착되어 있다. 중앙 보스(138)는 이동형 압력 경계부재(131)의 중앙을 통해 연장한다. 록킹 링(144)은 중앙 보스(138) 위에 끼워 맞춰지고 이동형 압력 경계부재(131)를 압박한다.

압력조절기(110)는, 예컨대 핀틀 챔버(120)의 압력원 변화성과 같이 불안정 상태 조건에 기인할 수 있는 압력 불균형을 완화하는 특징을 갖는 밸런스 조절기이다. 이 관점에서, 압력조절기(110)에는 핀틀 챔버(120)에서 연장하고 밀봉되는 밸런싱 챔버(170)를 추가로 구비하고 있다. 밸브 핀틀(126)은 실링부재(127)에서 연장하는 동시에 밸런싱 챔버(170) 내에 배치된 밸런싱 스템(172)을 포함한다. 밸브핀틀(126)은 밸브 핀틀(126)의 표면에 제공된 포트(176)와 포트(178) 사이를 연장하는 관통공(174)을 추가로 포함한다. 포트(176)는 출력 챔버(122)와 흐름 소통하도록 개방한다. 포트(178)는 밸런싱 챔버(170)와 흐름 소통하도록 개방한다. 밸런싱 챔버(170)는 밸런싱 챔버(170)의 내부면(184) 내에 제공된 홈(182) 내에 유지되는 O링과 같은 실링부재(180)에 의해 핀틀 챔버(120)로부터 밀봉되어 있다. 이 장치에 의해, 밸런싱 챔버(170)는 출력 챔버(122)와 직접 흐름 소통한다. 다이어프램 조립체(131)와 밸브 핀틀(126)의 복합 작용에 의한 압력의 조절으로 핀틀 챔버(120) 내에 압력 변화성의 효과를 완화하기 위해, 밸런싱 스템의 단면적은 실링면(128)의 안착 면적과 거의 동일하게 이루어져 있다. 이는 다이어프램 조립체(131)와 밸브 핀틀(126)의 조절 기능에 핀틀 챔버(120)의 압력 중요성을 실제로 감소시킨다.

스프링(130)은 록킹 링(144)에 끼워 맞춰지며, 다이어프램 지지판(142)에 지지된다. 스프링(130)은 하우징(116) 내에 형성된 스프링 챔버(146) 내에 유지된다. 스프링(130)은 코일스프링, 스프링와셔, 또는 탄성형 스프링을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 이동형 압력 경계부재(131)는 다이어프램(132), 제1 다이어프램판(140), 및 다이어프램 지지판(142)을 구비하는 다이어프램 조립체이다. 다이어프램(132)은 다이어프램(132)의 일 측면에 놓이는 제1 다이어프램판(40)에 장착되어 중앙 보스(138)를 연장한다. 다이어프램(132)은 다이어프램 지지판(142)과 록킹 링(144)에 의해 제1 다이어프램판(140)에 유지된다. 이와 같이,다이어프램(132)이 제1 다이어프램판(140)과 다이어프램 지지판(142) 사이에 개재되고 끼워져 있다. 홈(148)은 다이어프램(132)을 수용하는 하우징(116) 내에 형성되어, 다이어프램(132)을 하우징(116)에 고정한다. 이 관점에서, 다이어프램(132)은 출력 챔버(122)를 스프링 챔버(146)로부터 밀봉하여, 출력 챔버(122)를 스프링 챔버(146)로부터 고립시킨다. 다이어프램(132)은 일반적으로 편평한 프로화일을 특징으로 한다. 다이어프램(132)은 제1 측면(156)과 제2 측면(158)을 포함한다. 제1 측면(156)은 출력 챔버(122) 내의 가스에 노출된다. 다이어프램(132)은 중앙 보스(138)를 수용하는 관통공(160)을 추가로 포함한다. 일 실시예에서, 다이어프램(132) 거동의 변형을 제공하기 위해서, 다이어프램(132)은 편평한 프로화일을 특징으로 하는 단면(152)에서 연장하는 롤링 컨볼루션(150)을 포함한다. 특히, 이 설계는 다이어프램(132)이 항상 인장 (즉, 전단 또는 압축은 전혀 없는) 상태를 유지하는 것을 보장한다. 이처럼, 컨볼루션이 롤링함으로서, 다이어프램(132)은 결코 연신되거나 휘어지지 않는다(즉, 대부분 히스테리시스를 제거한다).

압력조절기(10)와 같이, 압력조절기(110)는 이동형 압력 경계부재(131)의 횡방향 축(161)이 절목부(6)의 종방향 축(62)을 가로지는 방향성을 특징으로 한다. 추가 조건으로서, 이동형 압력 경계부재(131)가 절목부(6)의 종방향 축(62)에 평행한 평면에 놓이거나 배치된다. 이런 방향성은 절목부(6)의 직경 또는 폭을 최소화시키는 것이 바람직한 모듈(2) 내에 비교적 큰 이동형 압력 경계부재(132)의 이용을 허용한다. 이동형 압력 경계부재가 출력 챔버(122)의 압력 변화에 보다 민감하여, 이들 압력 변화에 보다 정확한 응답을 제공하고 수축을 경감하도록 압력조절기에 보다 큰 직경의 이동형 압력 경계부재(132)의 이용이 바람직하다. 이동형 압력 경계부재(131)가 이런 방식으로 지향되기 때문에, 압력 조절기와 함께 솔레노이드 차단밸브의 내부 장착을 허용하는데 필요한 각종 유체 통로의 형성에 대한 모듈(2) 내에 보다 넓은 공간이 이용가능하다.

일 실시예에서 스크루(164)와 같은 조정형 부재를 구비하며 연관된 스프링(130)의 압축을 조절하기 위해 하우징(116)을 통해 연장하므로, 밸브 핀틀(126)의 유량 제어 특성을 변화시킨다.

벤트 통로(vent passage, 84)가 또한 스프링 챔버(46)와 흐름 소통하도록 하우징(16) 내에 형성되어 있다. 스프링 챔버(46) 내에 가스의 누적을 방지하기 위해 출력 챔버(22)에서 스프링 챔버(46)로 다이어프램(3)을 흐르는 어떠한 가스 누출이 배출된다. 제1 및 제2 단계 조절기(10)(100)에 의해 일렬로 압력 조절이 실행되고, 제1 단계 조절기(10)의 스프링 챔버(46)가 제2 단계 조절기(100)의 출력 챔버(122)로 배출되는 반면에, 제2 단계 조절기(110)의 스프링 챔버(146)가 통로(184)를 경유하여 헤드(4) 내에 형성된 포트(316)를 경유해 대기로 배출된다.

일 실시예에서, 용기(216) 내의 가스는 약 5000 psig 의 압력을 특징으로 한다. 가스가 제1 단계 조절기(10)를 횡단할 때, 압력이 약 300 내지 500 psig 로 강하한다. 출력 챔버(122)의 압력이 약 115 psig 으로 되도록 제2 단계 조절기(110)를 통해 압력이 추가로 감소된다.

도 5, 도 13 및 도 14를 참조하면, 출구 포트(125)를 통해 제2 단계 조절기(110)에서 유입하는 가스가 헤드(4) 내에 형성된 출구 포트(310)와 흐름 소통하는 출구 통로(300)에 연결된다. 헤드(4)의 포트(314)에 설치된 압력 릴리프장치(pressure relief device, 312)가 선택적으로 출구 통로(300)에 연결된다. 압력 릴리프장치(312)는 릴리프 출구 접속(313)으로 배출한다.

고압 및 저압 센서(322)(324) 각각의 설치를 수용하기 위해 센서포트(318)(320)가 또한 헤드(4) 내에 형성될 수 있다. 고압 센서(322)는 조절기(10)의 입구 포트(18)와 솔레노이드 차단밸브(210)의 출구 포트(218)를 연결하는 유체 통로(64) 내의 압력을 감지한다(도 13 및 도 14 참조). 따라서, 고압센서(322)는 조절기(10)로 유입하는 가스 압력을 측정한다. 이 관점에서, 관통공(326)은 센서(318)를 관통공(329)에 연결한다. 한편, 저압센서(324)는 출구 통로(300) 내의 압력을 감지하므로, 조절기 조립체(10)(110)를 떠나는 가스 압력을 측정한다. 이 관점에서, 관통공(328)은 센서 포트(320)를 출구 통로(300)에 연결한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 입구 포트(18)는 솔레노이드 차단밸브(210)를 통해 압력용기(216)에 저장된 고압 가스와 흐름 소통한다. 솔레노이드 차단밸브(210)는 압력용기(216)로부터의 기체성 유량을 제어한다. 솔레노이드 차단밸브(210)는 입구 포트(220)와 출구 포트(218)를 포함한다. 출구 포트(218)는 유체 통로(64)를 경유해 조절기(10)의 입구 포트(18)와 흐름 소통한다. 수동 차단밸브(330)(도 5 및 도 7 참조)가 구비되어 솔레노이드 차단밸브(210)와 입구 포트(18) 사이의 유량을 차단한다.

일 실시예에서, 솔레노이드 차단밸브(210)는 즉응식(instant-on type) 밸브이다. 도 8을 참조하면, 즉응식 밸브(210)는 압력용기(216)의 노즐(271) 내에 장착하도록 구성된 밸브 본체(212)를 포함한다. 압력용기(216)는 저장 용적(217)을 포함한다. 밸브 본체(212)는 출구 포트(218)와 입구 포트(220)를 포함한다. 유체 통로(224)는 출구 포트(218)에서 밸브 본체(212)를 통해 연장하고 입구 포트(220)와 흐름 소통한다. 밸브 시트(226)가 유체 통로(224)에 구비되어 있다. 밸브 시트(226)는 오리피스(228)를 형성한다. 보어(229)가 출구 포트(218)와 오리피스(228) 사이를 연장하고 유체 통로(223)의 일부를 형성한다.

밸브 본체(210)는 도관(211)을 포함한다. 도관(211)은 제1 도관 오리피스(254), 제2 도관 오리피스(221), 및 제3 도관 오리피스(228)를 포함한다. 제2 도관 오리피스(221)는 입구 포트(220)로 기능한다.

도관(211)은 슬리브(222)를 포함한다. 1차 피스톤(232)과 2차 피스톤(231)은 도관(211)의 슬리브(222) 내에 놓이고 미끄럼 가능하게 유지되며, 그 내부에서 이동가능하다. 2차 피스톤(231)은 1차 피스톤(232)과 제1 도관 오리피스(254) 사이에 개재된다. 슬리브(222)는 제1 단부(248)와 제2 단부(250)를 포함한다. 제1 단부(248)는 유체 통로(224)와 흐름 소통하도록 개방된다. 제2 단부(250)는 내부에 형성된 오리피스(254)가 마련된 밸브 시트(252)를 포함한다. 측벽(251)은 밸브 시트(252)에서 연장하고 제2 단부(250)를 형성하는 말단부(253)에서 종료된다. 슬리브(222)는 오리피스(254)를 경유하여 압력용기(216)와 흐름 소통한다.

1차 피스톤(232)은 제1 단부(234)와 제2 단부(236)를 구비하는 본체(233)를 포함한다. 1차 피스톤(232)은 비자성물질로 이루어져 있다. 취출 통로(244)로 기능하는 구멍이 본체(233) 내에 놓이고 제1 단부(234)의 제1 개구(246)와 제2 단부(236)의 제2 개구(242) 사이를 관통 연장한다. 제2 개구(242)는 오리피스(242)를 형성한다. 개구(246)는 유체 통로(224), 특히 보어(229)로 개방한다. 오리피스(243) 뿐만 아니라, 개구(242)는 취출 통로(244)를 경유해 유체 통로(224)와 흐름 소통한다. O링과 같은 실링부재(256)가 본체(233)와 도관(211)의 슬리브(222) 사이의 본체(233)의 원주에 유지되므로, 가스가 오리피스(254)와 슬리브(222)의 제1 단부(248) 사이를 흐르는 것을 방지하는 밀봉을 형성한다. 이 관점에서, 2차 피스톤(232)이 도관(211)에 밀봉가능하게 맞물려 있다.

1차 피스톤(232)의 제1 단부(234)는 오리피스(228)를 밀폐하는 실링면(238)을 구비하는 밸브를 포함한다. 제1 단부(234)는 압력용기(216) 내의 기체성 압력에 노출되는 표면(235)을 추가로 특징으로 한다. 제2 단부(236)는 밸브 시트(240)를 포함한다. 오리피스(243)는 밸브 시트(240)에 놓여져 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 각각의 오리피스(243)(254)는 오리피스(228)의 단면적보다 작은 단면적을 특징으로 한다. 이하에 기술하는 바와 같이, 밸브 시트(226)에서 1차 피스톤(231)의 신속한 분리와 제3 도관 오리피스(228)의 밀봉 해제를 용이하게 한다.

일 실시예에서, 오리피스(243)는 오리피스(254)보다 작은 단면적을 특징으로 한다. 이는 이후 기술하는 바와 같이, 슬리브(222)에서 취출 통로(244)를 통한 가스의 취출을 용이하게 한다.

2차 피스톤(231)은 1차 피스톤(232)과 제1 도관 오리피스(254) 사이에 놓여져 있다. 2차 피스톤(231)은 제1 단부(258)와 제2 단부(260)를 포함한다. 2차 피스톤(231)은 자성물질로 이루어져 있다. 제1 단부(258)는 오리피스(243)을 밀폐하기 위해 실링면(262)을 구비하는 밸브를 포함한다. 제2 단부(262)는 밸브 시트(252)를 맞물리기 위한 제2 실링면(264)을 구비하는 밸브를 포함하여, 오리피스(254)를 밀폐한다. 밸브 시트(240)에 대해 제1 실링면(262)을 미리 조절하여 오리피스(243)를 밀폐하는 1차 피스톤(232)을 향해 2차 피스톤(231)을 가압하기 위해 탄성부재 또는 스프링(266)이 2차 피스톤(231)에 대해 유지된다. 일 실시예에서, 스프링(266)은 슬리브(222)의 제2 단부(250)에 수용되고 2차 피스톤(231)의 제2 단부(260)에 대해 가압한다.

포위 슬리브(222)는 솔레노이드 코일(268)이다. 이 솔레노이드 코일(268)은 외부 구동에 의해 2차 피스톤(231)에 전자석 힘을 인가하기 위해 구비되므로, 스프링(266)의 힘과 슬리브(222) 내의 유체압 힘에 대한 2차 피스톤(231)의 이동을 유발한다.

도 8, 도 9 및 도 10은 각종 동작 상태에서의 본 발명의 즉응식 밸브(210)의 실시예를 도시한다. 도 8은 밀폐 위치에서의 즉응식 밸브(210)를 도시한다. 이 상태에서, 솔레노이드 코일(268)은 기동되지 않는다. 이들 환경 하에서, 스프링(266)이 1차 피스톤(232)을 향해서 2차 피스톤(231)을 가압한다. 이 관점에서, 제2 실링면(264)은 슬리브(222)에서 밸브 시트(252)의 오리피스(254)에서 이격되므로, 압력 용기(216)의 유체 압력까지 오리피스(254)를 개방한다. 동시에, 2차 피스톤(231)의 제1 실링면(262)은 1차 피스톤(232)의 밸브 시트(240)에 대해 가압되어, 오리피스(243)를 밀폐한다. 슬리브(222)의 오리피스(254)가 압력용기(216)의 유체 압력을 개방하기 때문에, 실링부재(256)와 오리피스(254) 사이의 공간이 또한 압력용기(216)의 유체압에 노출된다. 1차 피스톤(232)으로 복귀하면, 1차 피스톤(232)의 제1 단부(234)가 입구 포트(220)를 경유해 압력 용기(216) 내의 유체 압력에 노출된다. 1차 피스톤(232)에 작용하는 이들 유체 힘은, 스프링(266)과 슬리브(222) 내의 유체 압력의 복합 작용에 의해 극복되고, 후자의 힘이 2차 피스톤(231)에 의해 1차 피스톤(232)으로 전달된다. 이와 같이, 1차 피스톤(232)의 실링면(238)이 밸브 시트(226)에 대해 가압되어, 오리피스(228)를 밀폐한다.

도 9는 변이 위치에서의 즉응식 밸브(210)를 도시한다. 솔레노이드 코일(268)이 기동된 후 즉응식 밸브(210)는 순간적인 변이 위치이다. 솔레노이드 코일(268)이 기동된 후 순간적으로, 발생된 전자석 힘이 2차 피스톤(231)에 작용하고 스프링(266)과 슬리브(222) 내의 가스 압력에 의해 작용하는 힘을 극복하므로, 2차 피스톤(231)의 제2 실링면(264)이 슬리브(222)에 제공된 밸브 시트(252)에 대해 안착되도록 한다. 동시에, 2차 피스톤(231)의 제1 실링면(262)이 1차 피스톤(32)의 밸브 시트(240)에서 수축되어, 오리피스(43)를 개방한다. 1차 피스톤(232)의 오리피스(243)를 개방함으로써, 슬리브(222) 내에 수용된 가스가 오리피스(243)를 통해 1차 피스톤(232) 내의 취출 통로(244)를 통해 누출하고 출구 포트(218)를 통해 즉응식 밸브(210)로부터 흐르기 시작한다. 이것이 발생할 때, 슬리브(222) 내의 가스압이 강하하기 시작한다. 그러나, 이들 조건 하에서, 이 영역에서의 유체 압력은 밸브 시트(226)로부터 1차 피스톤(232)이 안착되지 않도록충분히 강하하지 않는다. 이는 보어(229) 내의 유체 힘을 포함해서, 1차 피스톤(232)의 제1 단부(234)의 표면에 작용하는 유체 힘이 1차 피스톤(232)의 제2 단부(236)의 표면에 작용하는 슬리브(222) 내의 유체 힘을 극복하기에 여전히 불충분하기 때문이다.

도 10은 개방 위치에서의 즉응식 밸브(210)를 도시한다. 이 조건에서, 실링부재(256)와 오리피스(254) 사이의 슬리브(22) 내의 유체는 1차 피스톤(232)의 취출 통로(244)를 통해 추가로 누설한다. 이 관점에서, 제2 단부(236)의 표면 후방에 작용하는 기체성 힘은 1차 피스톤(232)의 제1 단부(234)의 표면에 작용하는 유체 힘에 의해 극복되도록 충분하게 가라 앉는다. 응답에서, 1차 피스톤(232)의 실링면(238)은 밸브 시트(226)에서 분리되어, 압력 용기(216)의 내부와 유체 통로(224)를 통해 출구 포트(218) 사이의 연속된 유량 경로를 생성한다.

도 5, 도 7, 도 11 및 도 13을 참조하면, 압력용기(216)는 즉응식 밸브(210)를 통해 연장하는 유체 통로를 통한 모듈(2)을 이용하여 기체성 혼합물로 채워진다. 가스가 입구 포트(331)를 통해 모듈(2)로 유입하고, 필터(334)를 통과하여(도 13의 화살표(333)로 지시한 유량 방향), 오리피스(228)를 경유해 압력용기(216)의 내부와 흐름 소통하는 관통 통로(329)를 이동한다. 오리피스(228)를 통과하는 가스가 2차 피스톤(232)을 가압하여, 유체 통로(224)의 밸브 시트(226)에서 2차 피스톤(232)을 분리시킨다. 그 결과, 연속한 유량 경로가 입구 포트(331)와 압력용기(216)의 내부 사이에 생성한다. 충전 작업이 완료될 때, 스프링(266)이 1차 피스톤(231)에 충분한 힘을 작용시켜, 2차 피스톤(232)으로 전달되어, 이 2차피스톤(232)이 오리피스(228)를 밀폐하도록 한다.

도 5, 도 7 및 도 12는 출구 포트(218)와 오리피스(228) 사이의 통로(329) 내의 수동 차단밸브(330)의 배치를 도시하는 것으로, 유체 통로(224)의 수동 차단을 허용한다. 이 관점에서, 헤드(4)에 구비된 포트(342)로부터 연장하는 절목부(6) 내에 통로(329)가 구비되어 있다. 통로(329)는 조절기(10)의 입구 포트(18)와 오리피스(228) 사이에 개재된 오리피스(336)가 마련된 제2 밸브 시트(334)를 포함한다. 수동 차단밸브(330)는 밸브 시트(334)에 대해 안착하기 위해 실링면(338)을 포함하여, 오리피스(336)를 밀폐하고 유체 통로(224)를 차단하여 조절기(10)와 즉응식 밸브(210) 사이의 흐름 소통을 차단한다. 이와 같이 수동 차단밸브(330)는 압력용기(216)를 채우는데 사용된 유체 통로와 동축이다. 스템(340)은 실링면(338)에서 통로(329)를 경유해 포트(342)를 통해 연장한다. 수동 액츄에이터(344)가 스템(340)의 말단부(346)에 구비되어 수동 간섭에 의한 유체 통로(224)의 밀폐를 용이하게 한다.

다른 포트가 헤드(4)에 구비되어 모듈(2)의 전술한 요소의 동작을 용이하게 한다(도 13 참조). 폭발을 방지하기 위해 열적으로 구동되는 릴리프장치(348)가 관통공(352) 내에 구비되어 화재시 탱크 가스를 분출시킬 수 있다. 관통공(352)은 출구 연결(313)으로 분출한다(도 13 및 도 14 참조). 포트(354)가 통로(356)에 연장하도록 구비되어, 관통하는 와이어로 기능하고 압력용기(216)의 외부에 즉응식 밸브(210)의 전기적 접속을 허용한다.

도 1, 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이, 모듈(2)은 압력용기(216)의노즐(217) 내에 장착되도록 이루어져 있다. 노즐(217)은 개구(227)를 포함하며, 종방향 축(221)을 특징으로 한다. 헤드(4)는 노즐(217) 외부로 연장하여, 캡으로 기능한다. 절목부(6)는 헤드(4)에 의지되며, 압력용기(216)의 내부(219)로 연장한다. 이 관점에서, 이 방법으로 모듈(2)이 노즐(217) 내에 장착될 때, 각각의 조절기(10)(110) 및 솔레노이드 차단밸브(210)가 압력용기(216)의 내부(219) 내에 놓여진다. 또한, 각각의 횡방향 축(61)(161)이 절목부(6)의 종방향 축(62) 또는 노즐(217)의 종방향 축(221)을 가로지르도록 각각의 이동형 압력 경계부재(31)(131)가 지향되고 있다. 일 실시예에서, 횡방향 축(61)(161)은 절목부(61)의 종방향 축(62)에 수직하고 있다. 추가적 조건으로서, 각각의 이동형 압력 경계부재(31)(131)가 절목부(6)의 종방향 축(62) 또는 노즐(217)의 종방향 축(221)에 거의 평행한 평면에 놓이거나 배치되어 있다.

상기 개시 내용이 본 발명의 바람직한 실시예를 기술하고 도시하지만, 본 발명은 이들 특정 실시예에 한정하는 것이 아님을 이해할 것이다. 당분야 당업자라면 각종 변형 및 변화가 가능하다. 본 발명의 정의를 위해, 첨부한 특허청구범위를 참조한다.

Claims (19)

  1. 종방향 축을 포함하고, 제1 및 제2 포트, 제1 포트에서 연장하는 제1 유체 통로, 및 제2 포트에서 연장하는 제2 유체 통로를 포함하는 모듈 하우징, 및
    본체에 장착되는 동시에 상기 제1 및 제2 유체 통로와 흐름 소통하도록 놓이고, 모듈 하우징의 종방향 축을 가로지르는 횡방향 축을 구비하는 이동형 압력 경계부재를 포함하는 조절기를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조절기는,
    핀틀 챔버와 출력 챔버를 포함하는 조절기 하우징,
    밸브 시트 내에 놓이는 오리피스를 포함하고, 상기 핀틀 챔버가 상기 오리피스를 통해 상기 출력 챔버와 흐름 소통하도록 구성되는 밸브 시트, 및
    이동형 압력 경계부재에 장착되고, 상기 밸브 시트와 이동가능하게 접촉하여 오리피스를 밀폐하고 상기 핀틀 챔버를 상기 출력 챔버에서 고립시키는 핀틀 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조절기는 적어도 두 개의 단계(stage)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동형 압력 경계부재는 다이어프램 조립체인 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    제2 포트를 밀폐하는 실링부재를 포함하고, 상기 본체에 장착되는 솔레노이드 차단밸브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    제3 유체 통로를 통해 제2 포트로 연장하는 제3 포트를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  7. 종방향 축을 포함하고, 제1 및 제2 포트, 제1 포트에서 연장하는 제1 유체 통로, 및 제2 포트에서 연장하는 제2 유체 통로를 포함하는 모듈 하우징, 및
    상기 하우징에 장착되는 동시에 제1 및 제2 유체 통로와 흐름 소통하도록 놓이고, 모듈 하우징의 종방향 축에 실질적으로 평행한 평면에 실질적으로 놓이는 이동형 압력 경계부재를 포함하는 조절기를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  8. 압력용기에 제공된 노즐을 통해 압력용기 내에 장착되는 가스 유량 조절 모듈로서, 상기 압력용기는 내부를 포함하고, 상기 노즐은 종방향 축을 포함하며,
    제1 및 제2 포트, 제1 포트에서 연장하는 제1 유체 통로, 및 제2 포트에서 연장하는 제2 유체 통로를 포함하는 모듈 하우징, 및
    본체에 장착되는 동시에 압력용기의 내부에 제1 및 제2 유체 통로와 흐름 소통하도록 놓이고, 노즐의 종방향 축을 가로지르는 횡방향 축을 구비하는 이동형 압력 경계부재를 포함하는 조절기를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  9. 압력용기에 제공된 노즐을 통해 압력용기 내에 장착되도록 구성되는 가스 유량 조절 모듈로서, 상기 압력용기는 내부를 포함하고, 상기 노즐은 종방향 축을 포함하며,
    제1 및 제2 포트, 제1 포트에서 연장하는 제1 유체 통로, 및 제2 포트에서 연장하는 제2 유체 통로를 포함하는 모듈 하우징, 및
    본체에 장착되는 동시에 압력용기 내부에 제1 및 제2 유체 통로와 흐름 소통하도록 놓이고, 노즐의 종방향 축에 실질적으로 평행한 평면에 실질적으로 놓이는 이동형 압력 경계부재를 포함하는 조절기를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  10. 종방향 축을 포함하는 길다란 본체,
    상기 본체 내에 놓이는 유체 통로,
    상기 유체 통로 내에 놓이는 밸브 시트,
    상기 밸브 시트 내에 놓이는 오리피스,
    상기 오리피스를 밀봉하도록 구성된 밸브, 및
    밸브에 연결되고, 본체의 종방향 축을 가로지르는 횡방향 축을 구비하는 이동형 압력 경계부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  11. 제10항에 있어서, 상기 모듈은,
    공동(cavity), 및
    상기 공동 내에 놓이는 탄성부재를 추가로 포함하며,
    상기 이동형 압력 경계부재가 상기 공동을 상기 유체 통로로부터 고립되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이동형 압력 경계부재는 상기 공동과 상기 유체 통로 사이의 압력 경계를 정의하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이동형 압력 경계부재는 상기 유체 통로의 유체 압력 요동에 따라 이동가능한 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 이동형 압력 경계부재는 다이어프램인 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  15. 압력용기에 제공된 노즐을 통해 압력용기 내에 장착되도록 구성되는 가스 유량 조절 모듈로서, 상기 노즐은 종방향 축을 포함하며,
    길다란 본체,
    상기 본체 내에 놓이는 유체 통로,
    상기 유체 통로 내에 놓이는 밸브 시트,
    상기 밸브 시트 내에 형성된 오리피스,
    상기 오리피스를 밀봉하도록 구성된 밸브, 및
    노즐의 종방향 축을 가로지르는 횡방향 축을 구비하는 이동형 압력 경계부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  16. 압력용기에 제공된 노즐을 통해 압력용기 내에 장착되도록 구성되는 가스 유량 조절 모듈로서, 상기 노즐은 제1 직경을 포함하며,
    유체 통로,
    상기 유체 통로 내에 놓이는 밸브 시트,
    상기 밸브 시트 내에 놓이는 오리피스,
    상기 오리피스를 밀봉하도록 구성된 밸브, 및
    상기 밸브에 연결되고, 제1 직경보다 큰 제2 직경을 포함하는 이동형 압력 경계부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 이동형 압력 경계부재는 최대 직경을 포함하며, 상기 제2 직경은 최대 직경인 것을 특징을 하는 가스 유량 조절 모듈.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 조절기는 노즐을 통해 삽입되도록 구성된 것을 특징을 하는 가스 유량 조절 모듈.
  19. 압력용기에 제공된 노즐을 통해 압력용기 내에 장착되도록 구성되는 가스 유량 조절 모듈로서, 상기 노즐은 종방향 축을 포함하며,
    유체 통로,
    상기 유체 통로 내에 놓이는 밸브 시트,
    상기 밸브 시트 내에 형성된 오리피스,
    상기 오리피스를 밀봉하도록 구성된 밸브, 및
    상기 밸브에 연결되고, 노즐의 종방향 축에 실질적으로 평행한 평면에 실질적으로 놓이는 이동형 압력 경계부재를 구비하고, 상기 이동형 압력 경계부재는 상기 노즐에 삽입되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 유량 조절 모듈.
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