KR20120050930A - 짧은 스트로크 흐름 제어 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 짧은 스트로크에서의 속도 제어 트림을 제공하기 적합한 짧은 스트로크 흐름 제어 장치 또는 밸브를 개시한다. 본 발명에 따라 구성된 밸브는 스페이서를 개재함으로써 서로 분리된 다수의 디스크 적층체 또는 케이지를 포함하며, 여기서, 디스크 적층체 또는 케이지는 밸브 내의 시트 링과 보닛 사이에서 클램프된 밸브 갤러리 내에서 축 방향으로 위치한다. 케이지 내의 유체 통로는 제어된 방식으로 플러그에 의하여 조절되며, 여기서 플러그는 다수의 조절 요소 또는 플러그 로브를 한정하고, 플러그에 의하여 한정된 플러그 로브의 개수는 바람직하게는 밸브 내에 포함된 케이지의 개수와 같다. 플러그의 플러그 로브는 디스크 적층체 또는 케이지를 통한 유체의 흐름을 동시에 제어한다.

Description

짧은 스트로크 흐름 제어 밸브{Short stroke flow control valve}
본 발명은 흐름 제어 장치에 관한 것으로서, 특히 짧은 스트로크 내에서 속도 제어 트림(velocity control trim)을 제공하기 적합하여 공간 또는 설계 제약을 수용하는, 독특하게 구성된 흐름 제어 밸브에 관한 것이다.
밸브의 정상적인 작동 중에 선형적으로 변위되는 스템(stems)과 플러그를 포함하는 선행 기술의 제어 밸브가 현재 알려져 있다. 선형 변위 밸브(linear displacement valve)로 언급되는 이들 밸브 내에서, 플러그가 구불구불한 그리고/또는 구불구불하지 않은 다수의 유체 통로를 한정하는 디스크 스택 또는 밸브 케이지 내에 이동 가능하게 배치된다. 어떠한 선행 변위 밸브는 "오버 플러그 흐름(over plug flow)"를 위하여 구성되며, 여기서, 유체는 밸브의 외부로부터 밸브 케이지의 내부를 향하여 내측 반경 방향으로 유동하면서 밸브 케이지의 통로를 통한 흐름의 결과로서 유체는 압력 강하를 겪는다. 이러한 장치에서, 플러그를 시트 링으로부터 들어올림으로써 밸브는 개방되며, 따라서 유체는 막히지 않은 시트 링을 통하여 밸브 케이지의 내부로부터 밸브 밖으로 유동할 수 있다. 역으로, 시트 링의 보완적인 안착 표면과의 밀봉된 결합 상태로의 플러그의 안착 표면의 이동은 밸브를 위한 폐쇄 조건 또는 셧오프 조건을 용이하게 한다.
오버 플러그 흐름에 대한 대안으로써, "언더 플러그 흐름(under plug flow)"를 위하여 다른 선형 변위 밸브가 구성되며, 여기서 유체는 밸브의 외부로부터 밸브 케이지의 축 방향으로 위로 흐르면서, 밸브 케이지의 유체 통로를 통한 반경 방향으로 외측으로의 흐름의 결과로서 유체는 압력 강하를 겪는다. 이 장치에서, 위에서 언급한 시트 링의 플러그를 들어올림으로써 밸브는 개방되며, 따라서 유체는 밸브 케이지 내부로 흐르고 그 후 밸브 케이지의 유체 통로를 통하여 반경 방향으로 외측으로 흐를 수 있다. 역으로, 시트 링의 보완적인 안착 표면과의 밀봉된 결합 상태로의 플러그의 안착 표면의 이동은 밸브를 위한 폐쇄 조건 또는 셧오프 조건을 용이하게 한다.
선형 변위 제어 밸브는 종종 공정에서의 흐름 및 압력 제어를 위하여 사용된다. 그러나, 일부 응용 및 밸브 설계에서, 공간 및 설계 제약으로 인하여 최대 허용 가능한 스트로크에 제한이 있다. 예를 들어 이러한 설계 제약은 독성 또는 방사능 공정 유체와 함께 사용된 밸브 내의 스템 실을 통한 누설을 방지하기 위한 벨로우즈 실의 사용이 원인이 될 수 있다. 따라서, 본 기술 분야 내에서 짧은 스트로크 내에서의 속도 제어 트림(trim)을 제공할 수 있는 선형 변위 제어 밸브를 위한 요구가 존재한다.
본 발명은 일반적인 수직 스트로크 제어 밸브와 동일한 속도 제어 능력을 제공하는 짧은 스트로크 제어 밸브를 제공함으로써 이러한 특별한 요구를 다룬다. 본 발명의 이러한 특징 및 다른 특징과 이점이 이하에서 보다 상세히 설명될 것이다.
본 발명에 따르면, 짧은 스트로크 내에서 속도 제어 트림을 제공하기 적합한 짧은 스트로크 흐름 제어 장치 또는 밸브가 제공된다. 본 발명에 따른 구성된 밸브는 다수의 디스크 적층체(disk stacks) 또는 케이지를 포함하며, 이 다수의 디스크 적층체 또는 케이지는 스페이서를 개재시킴으로써 서로 분리되고, 또한 밸브의 시트 링과 보닛 사이에 클램프된 밸브 갤러리 내에서 축 방향으로 위치한다. 케이지 내의 유체 통로는 다수의 조절 요소(throttling elements) 또는 플러그 로브를 한정하는 플러그에 의하여 제어된 방식으로 조절된다. 여기서, 플러그에 의하여 한정된 플러그 로브의 개수는 바람직하게는 밸브 내에 포함된 케이지의 개수와 동일하다. 플러그의 플러그 로브는 디스크 적층체 또는 케이지를 통한 유체의 흐름을 동시에 제어한다. 폐쇄를 위하여 시트 링과 접촉하는 플러그 로브는 예외로 하고, 모든 조절 요소 또는 플러그의 플러그 로브는 그 직경이 플러그의 나머지 영역의 직경보다 크며, 내부를 통과하여 연장된 적어도 하나의 강남콩 형상의 흐름 통로를 갖는다. 플러그 로브 내의 이러한 흐름 통로의 흐름 영역은 규정된 시트 보어 속도 표준을 만족하도록 설계된다.
본 발명의 짧은 스트로크 제어 밸브에서, 디스크 스택 또는 케이지 각각은 미로 그루브(labyrinth groove)를 특징으로 하며, 플러그를 지나는 누설 흐름을 감소시키기 위하여 그리고 다수의 간극 흐름의 영향을 줄이기 위하여 밀봉된다. 부가적으로, 하단 조절을 위한 필요에 따라 각 케이지 내의 미로 그루브의 개수는 스테이지 사이에서 다를 수 있다. 또한, 디스크 스택 또는 케이지 각각에서의 정적 비열(Cv)은 변화될 수 있어 밸브를 위한 전체 맞춤형 특성 곡선의 결과를 가져온다. 또한, 플러그의 동일 리프트(lift)에서 스테이지(즉, 케이지 및 플러그 로브)의 개수를 변화시킴으로써 본 발명의 밸브를 포함한 유체 시스템의 상류 영역으로부터의 흐름 내의 어떠한 저항은 경감될 수 있다. 이와 관련하여, 밸브 내에 포함된 케이지 또는 디스크 적층체의 개수 및 플러그 로브의 개수(위에서 지적된 바와 같이 바람직하게는 동일함)는 특정 응용에 기초하여 변화될 수 있다. 또한, 플러그는 균형이 유지되도록 또는 불안정해지도록 구성될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면과 함께 이후의 상세한 설명을 읽음으로써 가장 잘 이해된다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 짧은 스트로크 제어 밸브의 횡단면도로서, 폐쇄 위치에서의 짧은 스트로크 제어 밸브의 플러그를 도시함.
도 2는 본 발명에 따라 구성된 짧은 스트로크 제어 밸브의 횡단면도로서, 개방 위치에서의 짧은 스트로크 제어 밸브의 플러그를 도시함.
도면 및 상세한 설명 전체를 통하여 공통적인 도면 부호가 사용되어 동일한 요소를 지시한다.
본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 목적만을 위한 그러나 발명을 제안하지 않는 도면을 참고하면, 도 1 및 도 2는 본 발명에 따라 구성된 짧은 스트로크 제어 밸브(10)의 횡단면도이다. 이하에서 보다 상세히 설명될 바와 같이, 폐쇄 위치 또는 차단(shut-off) 위치에서의 밸브(10)가 도 1에 도시되어 있으며, 밸브를 통한 유체의 흐름을 허용하기 위한 개방 위치에서의 밸브가 도 2에 도시되어 있다.
밸브(10)는 유입 통로(14)와 유출 통로(16)를 한정하는 밸브 몸체(12)를 포함한다. 유입 통로(14)와 유출 통로(16) 각각은 몸체(12)에 의하여 한정된 내부 챔버 또는 밸브 갤러리(18)와 유체 연결되어 있다. 몸체(12)에 더하여, 밸브(10)는 몸체(12)에 부착되고 갤러리(18)를 부분적으로 닫게 하는 보닛(20; bonnet)을 포함한다. 다른 부착 방법이 본 발명의 사상 및 범위 내에 있는 것으로 고려될지라도, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 몸체(12)로의 보닛(20)의 부착은 바람직하게는 볼트와 너트 조합을 포함하는 기계적인 패스너(22)의 사용을 통하여 가능해진다. 보닛(20)은 보닛을 통하여 축 방향으로 연장된 보어(24)를 한정하며, 보어의 사용은 아래에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
환형 시트 링(26)이 몸체(12)의 갤러리(18) 내에 배치된다. 시트 링(26; seat ring)은 원형으로 구성된 유입 개구(28)를 한정하며, 유입 개구의 한 종단은 테이퍼진 시트 표면(30)에 의하여 둘러싸인다. 시트 링(26)은 몸체(12), 특히 몸체의 갤러리(18) 내에서 맞추어져(oriented) 유입 개구(28)는 유입 통로(14)와 갤러리(18) 사이의 유체 경로를 효과적으로 한정한다. 유입 개구(28)에 더하여, 시트 링(26)은 환형 상단 및 바닥 그루브(32, 34)를 한정하되, 도 1 및 도 2에 도시된 관점으로부터 보는 바와 같이, 그루브는 시트 링(26)의 반경 방향으로 연장된 플랜지부의 상단 및 바닥 표면에 서로 반대의 관계로 각각 배치된다. O-링 또는 가스켓과 같은 실링 부재가 상단 및 바닥 그루브(32, 34) 내에 각각 배치되며, 이 실링 부재의 사용은 후에 상세히 설명될 것이다.
시트 링(26)에 더하여, 3개의 흐름 제어 요소, 특히 제 1 (하부) 디스크 스택(disk stack) 또는 케이지(36; cage), 제 2 (중간) 디스크 스택 또는 케이지(38) 및 제 3 (상부) 디스크 스택 또는 케이지(40)가 갤러리(18) 내에 배치된다. 제 1, 제 2 및 제 3 케이지(36, 38 및 40) 각각은 바람직하게는 환형 구조를 가지며, 케이지를 통하여 (즉, 케이지의 내주면과 외주면 사이에) 반경 방향으로 연장된 다수의 구불구불한 그리고/또는 구불구불하지 않은 유체 에너지 소멸 흐름 통로를 한정한다. 밸브(10)에서, 제 1 케이지(36)는 중재 환형 제 1 스페이서(42)에 의하여 시트 링(26)으로부터 분리된다. 특히, 도 1 및 도 2에 도시된 관점에서 보았을 때, 제 1 케이지(36)의 바닥 표면은 제 1 스페이서(42)의 상부면에 접촉하며, 제 1 스페이서(42)의 반대 바닥면은 시트 링(26)의 반경 방향으로 연장된 플랜지부의 상부 표면에 접촉한다.
제 1 스페이서(42)에 의하여 시트 링(26)으로부터 분리된 제 1 케이지(36)와 유사하게, 제 2 케이지(38)는 중재 환형 제 2 스페이서(44)에 의하여 제 1 케이지(36)로부터 분리된다. 이와 관련하여, 도 1 및 도 2에 도시된 관점에서 보았을 때, 제 2 케이지(38)의 바닥 표면은 제 2 스페이서(44)의 상단 표면과 접촉하면서, 제 2 스페이서(44)의 바닥 표면은 제 1 케이지(36)의 상단 표면과 접촉한다. 유사한 방식으로, 제 3 케이지(40)는 중재 환형 제 3 스페이서(46)에 의하여 제 2 케이지(38)로부터 분리된다. 특히, 도 1 및 도 2에 도시된 관점에서 보았을 때, 제 3 케이지(40)의 바닥 표면은 제 3 스페이서(46)의 상단 표면과 접촉하면서, 제 3 스페이서(46)의 바닥 표면은 제 2 케이지(38)의 상단 표면과 접촉한다.
위에서 설명된 제 1, 제 2 및 제 3 스페이서(42, 44 및 46)에 더하여, 밸브(10)는 환형의 제 4 스페이서(48)를 포함하며, 제 4 스페이서는 보닛(20)과 제 1 케이지(36) 사이에서 연장된다. 특히, 도 1 및 도 2에 도시된 관점에서 보았을 때, 제 4 스페이서(48)의 상단 표면은 보닛(20)과 접촉하며, 제 4 스페이서(48)의 반대의 바닥 표면은 제 3 케이지(40)의 상단 표면과 접촉한다. O-링 또는 가스켓과 같은 밀봉 부재를 수용하는 환형 그루브(50)가 제 4 스페이서(48)의 (제 3 케이지(40)와 접촉하는 바닥 표면의 반대 표면인) 상단 표면 내에 배치된다.
도 1 및 도 2에 더 도시된 바와 같이, 환형의 제 1 밀봉부(52; seal)는 제 2 스페이서(44)와 제 1 케이지(36) 사이에서 부분적으로 억류된다. 유사하게, 환형의 제 2 밀봉부(54)는 제 3 스페이서(46)와 제 2 케이지(38) 사이에서 부분적으로 억류되는 반면에, 환형의 제 3 밀봉부(56)는 제 4 스페이서(48)와 제 3 케이지(40) 사이에서 부분적으로 억류된다. 밸브(10)에서, 제 2 및 제 3 스페이서(44 및 46)는 바람직하게는 서로 동일하게 구성되며, 따라서 동일한 크기이다. 그러나, 제 2 및 제 3 스페이서(44 및 46)와 비교하여, 제 1 스페이서(42)는 실질적으로 감소된 높이를 가지며, 제 2 및 제 3 스페이서(44 및 46)와 비교하여, 제 4 스페이서(48)는 증가된 높이를 갖는다.
도 1 및 도 2에 더 도시된 바와 같이, 다수의 미로 그루브(58; labyrinth groove)가 제 1 스페이서(42)의 전체 내주면에 형성되어 있다. 따라서, 제 1 스페이서(42) 내의 미로 그루브(58)는 축 방향으로 연장된, 시트 링(26)의 플랜지부의 상단 표면으로부터 제 1 케이지(36)로 연장된다. 미로 그루브(58)는 또한 제 2 및 제 3 스페이서(44 및 46)의 내주면의 부분에 형성된다. 특히, 미로 그루브(58)는 제 2 스페이서(44)의 내주면의 상부에 형성되며, 따라서 제 2 스페이서(44)의 미로 그루브(58)는 제 2 스페이서의 상단 표면으로 연장되고, 이런 이유로 제 2 케이지(38)로 연장된다. 유사하게, 미로 그루브(58)는 제 3 스페이서(46)의 내주면의 상부에 형성되며, 따라서 제 3 스페이서(46)의 미로 그루브(58)는 제 3 스페이서의 상단 표면으로 연장되고, 이런 이유로 제 3 케이지(40)로 연장된다. 이후에 보다 상세하게 설명될 바와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 스페이서(42, 44 및 46)의 미로 그루브(58)는 밸브(10) 내에 미로 실링부를 생성하기 위하여 사용된다.
도 1 및 도 2로부터 명백한 바와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 케이지(36, 38 및 40) 그리고 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스페이서(42, 44, 46 및 48)가 위에서 언급한 방식으로 시트 링(26) 상에 적층될 때, 이들 특정 요소들의 외주면은 실질적으로 서로 나란하게 정렬된다. 또한, 제 1, 제 2 및 제 3 케이지(36, 38 및 40) 그리고 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스페이서(42, 44, 46 및 48)의 내주면은 실질적으로 서로 나란하게 정렬된다. 중요하게는, 제 1, 제 2 및 제 3 밀봉부(52, 54 및 56)의 내주면이 적층된 제 1, 제 2 및 제 3 케이지(36, 38 및 40) 그리고 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스페이서(42, 44, 46 및 48)의 내주면과 실질적으로 나란하게 정렬되도록 제 1, 제 2 및 제 3 밀봉부(52, 54 및 56)가 배치된다. 그러나, 유입 개구(28)를 한정하는 시트 링(26)의 내주면은 나란하게 정렬된 제 1, 제 2 및 제 3 케이지(36, 38 및 40) 그리고 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스페이서(42, 44, 46 및 48)에 대하여 반경 방향으로 내측으로 향한다.
위에서 설명한 구성에 더하여, 보닛(20)과 몸체(12) 사이에서 도 1 및 도 2에 도시된 관점에서 보았을 때 밸브(10) 내에서, 적층된 시트 링(26), 제 1, 제 2 및 제 3 케이지(36, 38 및 40), 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스페이서(42, 44, 46 및 48) 그리고 제 1, 제 2 및 제 3 밀봉부(52, 54 및 56)는 축 방향으로 효과적으로 압축된다. 결과적으로, 시트 링(26)의 바닥 그루브(34) 내에 배치된 가스켓은 반경 방향으로 연장된, 시트 링의 플랜지부와 몸체(12) 사이에서 효과적으로 압축되며, 그로 인하여 그들 사이에 유체-밀봉 실링이 생성된다. 부가적으로, 시트 링(26)의 상단 그루브(32) 내에 배치된 가스켓은 반경 방향으로 연장된, 시트 링의 플랜지부와 제 1 스페이서(42)의 바닥 표면 사이에서 효과적으로 압축되며, 그로 인하여 그들 사이에 유체-밀봉 실링이 생성된다. 유사하게, 제 4 스페이서(48)의 그루브(50) 내에 배치된 가스켓은 보닛(20)과 제 4 스페이서(48) 사이에서 압축되며, 그로 인하여 그들 사이에 유체-밀봉 실링이 생성된다.
본 발명에 따라 구성된 밸브(10)는 연장된, 일반적으로 원통 형상의 플러그(60)를 더 포함한다. 연장된 원통 형상의 스템(62)은 플러그(60)의 한 종단에 일체적으로 연결되고 플러그의 한 종단으로부터 축 방향으로 돌출된다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 플러그(60)는 대부분 갤러리(18) 내에, 특히 제 1, 제 2 및 제 3 케이지(36, 38 및 40)와 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스페이서(42, 44, 46, 48)의 정렬된 내주면에 의하여 총괄적으로 한정된 연장 보어(64) 내에 있다. 플러그(60)로부터 돌출된 스템(62)은 보닛(20)에 의하여 한정된 보어(24)를 통하여 나아간다. 도 1 및 도 2에는 도시되지 않았을지라도, 보닛(20)으로부터 돌출된 스템(62)의 일부가 액추에이터에 기계적으로 연결될 수 있다는 것이 고려된다. 여기서, 액추에이터는 도 1 및 도 2에 도시된 관점에서 보았을 때 스템을 몸체(12)와 보닛(21)에 대하여 상향 또는 하향으로 선택적으로 이동시키도록 작동한다. 이 점에 대해서, 보어(24)와 스템(62)은 서로에 대하여 크기를 가져 스템(62)은 왕복 운동 형태로 보어(24) 내에서 슬라이딩 가능하게 이동할 수 있다. 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 인식될 바와 같이, 상향 또는 하향으로의 스템(62)의 선택적인 이동은 몸체(12)와 보닛(21) 그리고 적층된 시트 링(26), 제 1, 제 2 및 제 3 케이지(36, 38 및 40) 그리고 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스페이서(42, 44, 46, 48)에 대한 상향 또는 하향으로의 플러그(60)의 동시 이동을 용이하게 한다. 이 점에 대하여, 이하에서 보다 상세하게 설명될 바와 같이, 플리그(60)는 스템(62)에 의하여 도 1에 도시되고 위에서 설명된 폐쇄 위치 또는 셧-오프 위치와 도 2에 도시된 개방 위치 사이에서 선택적으로 이동 가능하다.
밸브(10)의 플러그(60)는 동일하게 구성된, 일반적으로 원통 형상의 3개의 플러그 로브(plug lobes), 특히 제 1 (바닥) 플러그 로브(66), 제 2 (중간) 플러그 로브(68) 및 제 3 (상단) 플러그 로브(70)를 포함한다. 제 1 및 제 3 플러그 로브(66 및 70)는 이격된 한 쌍의 연속적인 채널(72)에 의하여 제 2 플러그 로브(68)로부터 분리된다. 여기서, 각 채널(72)은 일반적으로 U-자형 단면 구성을 갖는다. 밸브(10)에서, 제 1, 제 2 및 제 3 플러그 로브(66, 68 및 70)의 외경은 서로 동일하며, 보어(64)의 직경보다는 다소 작아 플러그(60)가 보어 내에서 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 왕복적으로 이동하는 것을 가능하게 한다.
적어도 하나의 유로(74)가 제 1, 제 2 및 제 3 플러그 로브(66, 68 및 70) 내에 각각 형성된다. 도 1 및 도 2로부터 명백한 바와 같이, 유로(74)들은 선형적으로 서로 나란하며, 서로에 대하여 평행한 관계로 연장된 제 1, 제 2 및 제 3 플러그 로브(66, 68 및 70)의 나란한 축으로부터 반경 방향으로 오프셋되어 있다. 특히, 제 1 플러그 로브(66) 내에 배치된 유로(74)는 제 1 플러그 로브(66)의 바닥 표면과 제 2 플러그 로브(68)로부터 제 1 플러그 로브를 분리하는 채널(72) 사이로 연장된다. 제 2 플러그 로브(68) 내에 배치된 유로(74)는 채널들(72) 사이로 연장되며, 제 1 플러그 로브(70) 내에 배치된 유로(74)는 제 3 플러그 로브(70)의 상단면과 제 3 플러그 로브를 제 2 플러그 로브(68)로부터 분리하는 채널(72) 사이로 연장된다. 도 1 및 도 2로부터 명백하지는 않지만, 각 채널(72)은 바람직하게는 강남콩 형상의 횡단면 구성을 갖도록 형성된다.
제 1, 제 2 및 제 3 플러그 로브(66, 68 및 70)에 더하여, 플러그(60)는 원통형으로 구성된 플러그 몸체(76)를 포함하며, 이 플러그 몸체는 도 1 및 도 2에 도시된 관점에서 보았을 때 제 3 플러그 로브(70)의 상부 표면으로부터 축 방향으로 돌출된다. 이와 같은 사항과 관련하여, 스템(62)은 플러그 몸체(76)에 연결되고 플러그 몸체로부터 축 방향으로 연장된다. 도 1 및 도 2로부터 명백한 바와 같이, 플러그 몸체(76)의 외경은 제 1, 제 2 및 제 3 플러그 로브(66, 68 및 70)의 외경보다 작다. 플러그(60)는 또한 도 1 및 도 2에 도시된 관점에서 보았을 때 제 1 플러그 로브(66)의 바닥 표면 상에 형성되고 이로부터 축 방향으로 연장된 실링 돌출부(78)를 포함한다. 실링 돌출부(78)는 테이퍼진 주변 실링 표면(80)을 한정하며, 이 주변 실링 표면은 플러그(60)가 폐쇄된 위치로 이동할 때 시트 링(26)에 의하여 한정된 실링 표면(30)에 보완적이 되도록 그리고 실링 표면에 결합되도록 구성되고 규격을 갖는다.
위에서 지적된 바와 같이, 도 1은 밸브(10), 특히 밸브의 플러그(60)가 폐쇄된 위치 또는 셧-오프(shut-off) 위치에 있는 것을 도시한다. 플러그(60)가 폐쇄된 위치에 있을 때, 플러그(60)의 실링 돌출부(78)에 의하여 한정된 실링 표면(80)은 시트 링(36)에 의하여 한정된 보완적인 시트 표면(30)에 대하여 견고하게 안착되고 밀봉된다. 그 결과, 유체가 시트 링(26)의 유입 개구(28) 내로 유동할지라도 몸체(12)의 유입 통로(14)를 통하여 도 1의 흐름 방향 화살표로 지시된 방향으로 흐르는 유체는 플러그(60)에 의하여 보어(64) (및 갤러리(18)) 내로 유입되는 것이 효과적으로 차단된다. 플러그(60)가 폐쇄된 위치에 있을 때, 플러그 몸체(76)의 일부는 보닛(20)에 의하여 한정된 보완적인 개구(82) 내에 있으며, 이러한 개구(82)는 제 1, 제 2 및 제 3 케이지(36, 38, 40) 그리고 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스페이서(42, 44, 46, 48)의 정렬된 내주면에 의하여 집합적으로 한정된 보어(64)와 동축적으로 정렬된다.
개방 위치로의 플러그(60)의 이동은 도 1 및 도 2에 도시된 관점에서 보았을 때 제 1 플러그 로브(66)의 바닥 표면을 제 1 케이지(36)의 바닥 표면 위로 상승시키기에 충분한 스템(62)의 어떠한 양의 상향 이동에 의하여 가능해진다. 인식될 바와 같이, 플러그(60)의 이러한 상향 이동은 실링 표면(30, 80)을 서로 분리하는 것을 용이하게 하며, 따라서 유체가 보어(64) 내로 들어가는 것을 허용한다. 도 2는 밸브(10)의 플러그(60)가 완전하게 개방된 위치, 즉 도 1 및 도 2에 도시된 관점에서 보았을 때 플러그가 최대 한도로 상향 이동된 상태를 도시한다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 플러그(60)가 개방 위치로 이동할 때, 유체는 유입 통로(14)로부터 유입 개구(18)를 통하여, 제 1 스페이서(42)의 내부를 통하여 제 1 케이지(36)의 내부로 유동할 수 있다. 따라서, 초기에 유체는 제 1 스페이서(42)와 제 1 케이지(36)의 내주면에 의하여 집합적으로 한정된 보어(24)의 부분을 채운다. 제 1 케이지(36)의 내부로 유입된 유체는 도 2에 포함된 흐름 방향 화살표에 의하여 도시된 방식으로 제 1 케이지에 의하여 한정된 구불구불한 그리고/또는 구불구불하지 않은 흐름 통로를 통하여 외측으로 반경 방향으로 유동할 수 있다. 제 1 케이지(36)의 외주면에서 제 1 케이지의 유체 흐름 통로를 빠져나간 후, 유체는 몸체(12)에 의하여 한정된 배출 통로(16) 내로 유동할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 케이지(36)의 흐름 통로를 통하여 외측으로 반경 방향으로 흐르는 유체에 더하여, 유체의 일부는 또한 제 1 플러그 로브(66)에 의하여 한정된 흐름 통로(74)를 통하여 상향으로 흐른다. 이러한 유체 통로(74)를 빠져나가자마자 유체는 제 2 플러그 로브(68)로부터 제 1 플러그 로브(66)를 분리하는 채널(72)로 유입된다. 플러그(60)가 개방 위치에 있을 때, 제 1 및 제 2 플러그 로브(66 및 68) 사이의 채널(72)의 적어도 일부는 제 2 케이지(38), 특히 제 2 케이지의 내주면과 반경 방향으로 일렬로 정렬된다. 이와 관련하여, 제 1 및 제 2 플러그 로브(66 및 68) 사이의 채널(72) 내로 흐르는 유체는 도 2에 포함된 흐름 방향 화살표에 의하여 도시된 방식으로 제 2 케이지(38)에 의하여 한정된 구불구불한 그리고/또는 구불구불하지 않은 흐름 통로를 통하여 외측으로 반경 방향으로 유동하며, 제 2 케이지(38)의 외주면에서 이러한 흐름 통로를 빠져나온 유체는 또한 배출 통로(16) 내로 유동한다.
제 2 케이지(38)의 흐름 통로를 통하여 외측으로 반경 방향으로 흐르는 유체에 더하여, 유체의 일부는 또한 제 2 플러그 로브(68)에 의하여 한정된 흐름 통로(74)를 통하여 상향으로 흐른다. 이러한 유체 통로(74)를 빠져나가자마자 유체는 제 3 플러그 로브(70)로부터 제 2 플러그 로브(68)를 분리하는 채널(72)로 유입된다. 플러그(60)가 개방 위치에 있을 때, 제 2 및 제 3 플러그 로브(68 및 70) 사이의 채널(72)의 적어도 일부는 제 3 케이지(40), 특히 제 3 케이지의 내주면과 반경 방향으로 일렬로 정렬된다. 이와 관련하여, 제 2 및 제 3 플러그 로브(68 및 70) 사이의 채널(72) 내로 흐르는 유체는 도 2에 포함된 흐름 방향 화살표에 의하여 도시된 방식으로 제 3 케이지(40)에 의하여 한정된 구불구불한 그리고/또는 구불구불하지 않은 흐름 통로를 통하여 외측으로 반경 방향으로 유동하며, 제 3 케이지(40)의 외주면에서 이러한 흐름 통로를 빠져나온 유체는 배출 통로(16) 내로 유동한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 및 제 3 플러그 로브(68 및 70)를 서로 분리시키는 채널(72) 내로 흐르는 유체의 일부는 또한 제 3 플러그 로브(70)의 흐름 통로(74)를 통하여 상향 유동할 수 있다. 도 2로부터 명백한 바와 같이, 제 3 플러그 로브(70)의 흐름 통로(74)를 빠져나온 유체는 제 4 스페이서(48)의 내주면의 한 부분에 의하여 한정된 보어(64)의 한 부분 내로 유입된다. 제 3 플러그 로브(70)의 흐름 통로(74)를 통한 이러한 흐름은 밸브(10) 내에서 플러그(60)를 "안정(balanced)"하게 만든다. 그러나, 본 기술 분야의 지식을 가진 자는 제 3 플러그 로브(70) 내에 유체 통로(74)를 포함시키지 않음으로써 밸브(10)의 플러그(60)가 대안적으로 "불안정(unbalanced)"하게 될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
플러그(60)가 도 1에 도시된 폐쇄 위치로부터 도 2에 도시된 완전 개방 위치로 이동하면, 플러그(60)의 플러그 몸체(76)는 보닛(20)에 의하여 한정된 개구(82) 내로 점점 더 수축된다. 반대로, 플러그(62)가 완전히 개방된 위치에서 폐쇄된 위치로 되돌아 이동할 때, 플러그 몸체(76)는 개구(82) 밖으로 부분적으로 나아간다. 개구(82) 내로 그리고 개구 밖으로의 플러그 몸체(76)의 왕복 이동에도 불구하고, (플러그(60)가 균형을 유지하는지 여부에 관계없이) 도 1 및 도 2에 도시된 관점으로부터 볼 때 제 3 플러그 로브(70) 위의 보어(64)로 유입된 어떠한 유체는 플러그 몸체와 보닛 사이에 억류된 환형 실(84)에 의하여 플러그 몸체(76)와 보닛(20) 사이에서 흐르는 것이 방지된다. 본 기술 분야의 지식을 가진 자가 인식할 바와 같이, 플러그(60)가 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동하면, 플러그 몸체(76)는 실(74)의 내주면을 따라 왕복 이동 방식으로 슬라이딩 가능하게 이동할 수 있다. 어떠한 유체가 플러그 몸체(76)와 실(84) 사이에서 이동할 수 있을 정도까지, 보닛을 통하여 연장된 보어(24)를 한정하는 보닛(20)의 표면과 스템(62)의 외부 표면 사이에 게재된 환형 패킹(86)에 의하여 이러한 유체가 주변 환경으로 빠져나가는 것이 방지된다. 본 기술 분야의 지식을 가진 자가 또한 인식할 바와 같이, 플러그(60)가 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동하면, 스템(62) 또한 왕복 방식으로 패킹(86)의 내주면을 따라 슬라이딩 가능하게 이동할 수 있다.
밸브(10)에서, 케이지(예를 들어, 제 1, 제 2 및 제 3 케이지(36, 38 및 40))의 개수와 플러그 로브(예를 들어, 제 1, 제 2 및 제 3 플러그 노브(66, 68 및 70))의 개수는 항상 동일할 것이며 그리고 밸브(10) 내에 포함된 "스테이지(stage)"의 개수를 한정할 것이라는 것이 예상된다. 따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 예시적인 구성에서, 밸브(10)는 제 1, 제 2 및 제 3 케이지(36, 38 및 40) 그리고 플러그(60)의 제 1, 제 2 및 제 3 플러그 노브(66, 68 및 70)의 포함이 원인이 되는 3개의 스테이지를 포함한다. 그러나, 본 기술 분야의 지식을 가진 자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 3개의 스테이지보다 많은 수의 스테이지를 포함하도록 밸브(10)가 구성될 수 있다는 것을 인식할 것이며, 밸브(10) 내에 포함된 스테이지의 개수는 2개보다 적을 것 그러나 잠재적으로 3개 이상이라는 것이 예상된다. 밸브(10) 내에 포함된 스테이지의 개수와 관계없이, 플러그(60)가 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동할 때 제 1, 제 2 및 제 3 밀봉부(52, 54 및 56)와 위에서 설명된 미로형(labyrinth) 그루브(58)는 서로 접촉 상태에서 작용하여 누설 흐름을 효과적으로 감소시킨다. 이와 관련하여, 플러그(60)가 폐쇄 위치와 개방 위치 사이를 이동할 때, 위에서 설명된 제 1, 제 2 및 제 3 밀봉부(52, 54 및 56)와 미로형 그루브(58)는 적층된 시트 링(26), 제 1, 제 2 및 제 3 케이지(36, 38 및 40) 그리고 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스페이서(42, 44, 46 및 48)를 포함하는 흐름 제어 조립체와 플러그(60) 간의 경계면을 지나는 누설 흐름을 감소시킨다.
위에서 설명한 구성 및 기능에 더하여, 밸브(10)를 통한 유체 흐름의 위의 설명에 기초하여, 이러한 밸브(10)는 언더 플러그 흐름(under plug flow)을 위하여 구성된다. 그러나, 본 기술 분야의 지식을 가진 자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 오버 플러그 흐름(over plug flow)을 위하여 밸브(10)가 구성될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 오버 플러그 흐름 조건에서, 유체가 적층된 시트 링(26), 제 1, 제 2 및 제 3 케이지(36, 38 및 40) 그리고 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 스페이서(42, 44, 46 및 48)를 포함하는 흐름 제어 조립체를 향하여 배출 통로를 통하여 흐름에 따라 배출 통로(16)는 유입 통로가 될 것이다. 유체가 적층된 흐름 제어 조립체에 도달하면, 유체는 제 1, 제 2 및 제 3 케이지(36, 38 및 40)에 의하여 한정된 구불구불한 그리고/또는 구불구불하지 않은 흐름 통로를 통하여 내측으로 반경 방향으로 흐를 것이다. 플러그(60)가 도 1에 도시된 바와 같이 폐쇄 위치에 있다면, 보어(64)로 유체가 유입되는 것이 플러그(60)의 제 1, 제 2 및 제 3 플러그 로브(66, 68 및 70) 각각에 의하여 방지 또는 차단될 것이다.
그러나, 플러그(60)가 도 2에 도시된 바와 같이 개방 위치로 이동할 때, 유체는 제 3 케이지(40)의 흐름 통로로부터 제 3 플러그 로브(70)와 제 2 플러그 로브(68) 사이의 채널(72) 내로, 제 2 케이지(38)의 흐름 통로로부터 제 2 플러그 로브(68)와 제 1 플러그 로브(66) 사이의 채널(72) 내로 그리고 제 1 케이지(36)의 흐름 통로로부터 제 1 케이지(36)와 제 1 스페이서(42)에 의하여 집합적으로 한정된 보어(64)의 부분 내로 흐를 수 있을 것이다. 제 3 플러그 로브(70)와 제 2 플러그 로브(68) 사이의 채널(72)로 유입된 유체는 제 1 및 제 2 플러그 로브(66 및 68) 그리고 이들 플러그 로브 사이의 채널(72) 내에 배치된 흐름 통로(74)를 통하여, 제 1 케이지(36)와 제 1 스페이서(42)에 의하여 집합적으로 한정된 보어(64)의 부분 내로 하향 유동할 것이다. 유사하게, 제 1 플러그 로브(66)와 제 2 플러그 로브(68) 사이의 채널(72)로 유입된 유체는 제 1 플러그 로브(66) 내에 배치된 흐름 통로(74)를 통하여, 제 1 케이지(36)와 제 1 스페이서(42)에 의하여 집합적으로 한정된 보어(64)의 부분 내로 흐를 것이다. 인식될 바와 같이, 밸브(10)가 오버 플러그 흐름 구성 내에서 사용된다면, 제 1 케이지(36)와 제 1 스페이서(42)에 의하여 집합적으로 한정된 보어(64)의 부분 내로 흐르는 유체는 시트 링(26)의 유입 개구(28)를 통하여 그리고 그후 유입 통로(14)에 의하여 한정된 배출 통로를 통하여 아래로 흐를 것이다.
본 설명은 본 발명의 예시적인 실시예를 제공한다. 본 발명의 범위는 이들 예시적인 실시예에 의하여 제한되지 않는다. 본 명세서에 의하여 명확하게 제공 또는 명세서에 의하여 암시되든지 관계없이 구조, 규격, 재료의 종류 및 제조 공정과 같은 많은 변형이 본 명세서를 고려하여 본 기술 분야의 지식을 가진 자에 의하여 실행될 것이다.

Claims (20)

  1. 유체 유입구와 유체 배출구를 한정하는 하우징;
    유체 유입구와 유체 배출구 사이에서 하우징 내에 배치되며, 서로에 대하여 이격된 관계로 배치되고 통과하여 흐르는 유체 내의 에너지를 소멸시키도록 각각 구성된 적어도 제 1 및 제 2 케이지를 포함하는 흐름 제어 조립체; 및
    하우징 내에 배치되고, 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 하우징에 대하여 왕복적으로 이동 가능하며, 폐쇄 위치에 있을 때 제 1 및 제 2 케이지를 통한 유체의 흐름을 동시에 차단하도록 그리고 개방 위치에 있을 때 제 1 및 제 2 케이지를 통하여 유체 유입구로부터 유체 배출구로의 유체의 흐름을 허용하도록 구성되고 크기를 갖는 플러그를 포함하는, 유체의 흐름을 규제하기 위한 짧은 스트로크 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    플러그는 연속적인 채널에 의하여 분리된 적어도 제 1 및 제 2 플러그 로브를 포함하되, 제 1 및 제 2 플러그 로브는 플러그가 폐쇄 위치에 있을 때 제 1 및 제 2 케이지 각각을 통한 유체의 흐름을 동시에 차단하도록 크기를 갖고 구성되며,
    플러그의 제 1 플러그 로브는 제 1 플러그 로브를 통하여 연장되고 채널과 유체 연결된 흐름 통로를 포함하되, 밸브가 개방 위치에 있을 때 흐름 통로는 제 2 케이지에서 채널로 흐르는 유체를 유체 배출구로 흐르도록 허용하는 짧은 스트로크 밸브.
  3. 제 2 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 플러그 로브 각각은 원통형 형상을 갖고 제 1 직경을 가지며, 채널은 제 1 및 제 2 플러그 로브 사이에서 원주 방향으로 연장되고;
    제 1 및 제 2 플러그 로브 각각은 종단면을 한정하며, 제 1 플러그 로브의 흐름 통로는 제 1 플러그 로브의 종단면과 채널 사이로 연장되며; 그리고
    플러그는 제 2 플러그 로브의 종단면으로부터 축 방향으로 돌출되고 제 1 직경보다 작은 제 2 직경을 갖는 원통형 플러그 몸체를 더 포함하는 짧은 스트로크 밸브.
  4. 제 3 항에 있어서, 플러그의 제 2 플러그 로브는 제 2 플러그 로브를 통하여 채널과 제 2 플러그 로브의 종단 표면 사이로 연장되는 흐름 통로를 포함하는 짧은 스트로크 밸브.
  5. 제 3 항에 있어서, 플러그는 제 1 플러그 로브의 종단 표면으로부터 축 방향으로 돌출되고 주변 밀봉 표면을 한정하는 밀봉 돌출부를 더 포함하는 짧은 스트로크 밸브.
  6. 제 5 항에 있어서, 흐름 제어 조립체는 흐름 개구를 한정하는 시트 링 및 흐름 개구를 우회하는 밀봉 표면을 더 포함하되, 흐름 개구는 시트 링을 통하여 연장되고, 플러그의 밀봉 표면과 시트 링은 상호 보완적인 형상을 가지며 플러그가 폐쇄 위치에 있을 때 서로에 대한 밀봉적인 결합 상태에서 유지되는 짧은 스트로크 밸브.
  7. 제 2 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 플러그 로브 각각은 원통형 형상을 가지며, 채널은 그들 사이로 원주 방향으로 연장되고,
    흐름 제어 조립체는 제 1 및 제 2 케이지 사이로 연장된 적어도 제 1 스페이서를 더 포함하되, 제 1 스페이서는 플러그가 폐쇄 위치에 있을 때 채널과 반경 방향으로 나란하도록 크기 및 구조를 갖는 짧은 스트로크 밸브.
  8. 제 7 항에 있어서,
    플러그는 제 1 플러그 로브로부터 돌출되고 주변 밀봉 표면을 한정하는 밀봉 돌출부를 더 포함하며,
    흐름 제어 조립체는 흐름 개구를 한정하는 환형 시트 링 및 흐름 개구를 우회하는 밀봉 표면을 더 포함하되, 흐름 개구는 환형 시트 링을 통하여 연장되며,
    시트 링은 제 2 스페이서에 의하여 제 1 케이지로부터 분리되고,
    플러그의 밀봉 표면과 시트 링은 상호 보완적인 구조를 가지며, 플러그가 폐쇄 위치에 있을 때 서로에 대한 밀봉적인 결합 상태에서 유지되는 짧은 스트로크 밸브.
  9. 제 8 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 케이지 그리고 제 1 및 제 2 스페이서 각각은 내부 원주 표면을 한정하는 환형 구조를 가지며,
    시트 링, 제 1 및 제 2 케이지 그리고 제 1 및 제 2 스페이서는 서로 적층되어 내부 원주 표면이 집합적으로 원통형 보어를 형성하며, 이 보어는 적어도 플러그를 부분적으로 수용하도록 크기와 구조를 갖는 짧은 스트로크 밸브.
  10. 제 9 항에 있어서, 제 1 및 제 2 케이지 각각은 바람직하게는 서로 적층된 다수의 디스크를 포함하되, 디스크는 디스크를 통하여 반경 방향으로 연장된 다수의 에너지 소멸 흐름 통로를 집합적으로 한정하는 짧은 스트로크 밸브.
  11. 제 9 항에 있어서, 제 1 케이지와 제 1 스페이서 사이에서 부분적으로 억류되고 보어를 부분적으로 한정하는 환형 제 1 밀봉부를 더 포함하는 짧은 스트로크 밸브.
  12. 유체 유입구와 유체 배출구를 한정하는 하우징;
    유체 유입구와 유체 배출구 사이에서 하우징 내에 배치되며, 서로에 대하여 이격된 관계로 배치되고 통과하는 유체 내의 에너지를 소멸시키도록 각각 구성된 적어도 제 1, 제 2 및 제 3 케이지를 포함하는 흐름 제어 조립체; 및
    하우징 내에 배치되고, 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 하우징에 대하여 왕복적으로 이동 가능하며, 적어도 제 1, 제 2 및 제 3 플러그 로브를 포함하는 플러그를 포함하되,
    제 1, 제 2 및 제 3 플러그 로브는 플러그가 폐쇄 위치에 있을 때 제 1, 제 2 및 제 3 케이지를 통한 유체의 흐름을 동시에 차단하도록 그리고 개방 위치에 있을 때 제 1, 제 2 및 제 3 케이지를 통하여 유체 유입구로부터 유체 배출구로의 유체의 흐름을 허용하도록 서로에 대하여 이격된 관계로 배치되고 구성되고 규격을 갖는 것을 특징으로 하는, 유체의 흐름을 규제하기 위한 짧은 스트로크 밸브.
  13. 제 12 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 플러그 로브는 연속적인 제 1 채널에 의하여 분리되며,
    제 2 및 제 3 플러그 로브는 연속적인 제 2 채널에 의하여 분리되고,
    플러그의 제 1 플러그 로브는 제 1 채널과 유체적으로 연결된 제 1 플러그 로브를 통하여 연장된 흐름 통로를 포함하되, 제 1 플러그 로브의 흐름 통로는 밸브가 개방 위치에 있을 때 제 2 케이지로부터 제 1 채널 내로 흐르는 유체가 유체 유입구 내로 유동하는 것을 허용하며,
    플러그의 제 2 플러그 로브는 제 1 및 제 2 채널과 유체적으로 연결되고 제 2 플러그 로브를 통하여 연장된 흐름 통로를 포함하되, 제 2 플러그 로브의 흐름 통로는 밸브가 개방 위치에 있을 때 제 3 케이지로부터 제 2 채널 내로 흐르는 유체가 유체 배출구 내로 유동하는 것을 허용하는 짧은 스트로크 밸브.
  14. 제 13 항에 있어서,
    제 1, 제 2 및 제 3 플러그 로브 각각은 원통형 형상을 갖고 제 1 직경을 가지며, 제 1 채널은 제 1 및 제 2 플러그 로브 사이에서 원주 방향으로 연장되고, 제 2 채널은 제 2 및 제 3 플러그 로브 사이에서 원주 방향으로 연장되며;
    제 1 및 제 3 플러그 로브 각각은 종단면을 한정하며, 제 1 플러그 로브의 흐름 통로는 제 1 플러그 로브의 종단면과 제 1 채널 사이로 연장되고; 그리고
    플러그는 제 3 플러그 로브의 종단면으로부터 축 방향으로 돌출되고 제 1 직경보다 작은 제 2 직경을 갖는 원통형 플러그 몸체를 더 포함하는 짧은 스트로크 밸브.
  15. 제 14 항에 있어서, 플러그의 제 3 플러그 로브는 제 3 플러그 로브의 종단면과 제 2 채널 사이에서 제 3 플러그 로브를 통하여 연장되는 흐름 통로를 포함하는 짧은 스트로크 밸브.
  16. 제 14 항에 있어서, 흐름 제어 조립체는 제 1 케이지와 제 2 케이지 사이에서 연장된 제 1 스페이서 및 제 2 케이지와 제 3 케이지 사이에서 연장된 제 2 스페이서를 더 포함하되, 제 1 스페이서는 플러그가 폐쇄 위치에 있을 때 제 1 채널과 반경 방향으로 나란하게 정렬되도록 규격 및 형상을 가지며, 제 2 스페이서는 플러그가 폐쇄 위치에 있을 때 제 2 채널과 반경 방향으로 나란하게 정렬되도록 규격 및 형상을 갖는 짧은 스트로크 밸브.
  17. 제 16 항에 있어서,
    플러그는 제 1 플러그 로브로부터 돌출되고 주변 밀봉 표면을 한정하는 밀봉 돌출부를 더 포함하며,
    흐름 제어 조립체는 흐름 개구를 한정하는 환형 시트 링 및 흐름 개구를 우회하는 밀봉 표면을 더 포함하되, 흐름 개구는 환형 시트 링을 통하여 연장되며,
    시트 링은 제 2 스페이서에 의하여 제 1 케이지로부터 분리되고,
    플러그의 밀봉 표면과 시트 링은 상호 보완적인 구조를 가지며, 플러그가 폐쇄 위치에 있을 때 서로에 대한 밀봉적인 결합 상태에서 유지되는 짧은 스트로크 밸브.
  18. 제 17 항에 있어서,
    제 1, 제 2 및 제 3 케이지 그리고 제 1, 제 2 및 제 3 스페이서 각각은 내부 원주 표면을 한정하는 환형 구조를 가지며,
    시트 링, 제 1, 제 2 및 제 3 케이지 그리고 제 1, 제 2 및 제 3 스페이서는 서로 적층되어 내부 원주 표면이 집합적으로 원통형 보어를 형성하며, 이 보어는 적어도 플러그를 부분적으로 수용하도록 크기와 구조를 갖는 짧은 스트로크 밸브.
  19. 제 18 항에 있어서, 제 1, 제 2 및 제 3 케이지 각각은 바람직하게는 서로 적층된 다수의 디스크를 포함하되, 디스크는 디스크를 통하여 반경 방향으로 연장된 다수의 에너지 소멸 흐름 통로를 집합적으로 한정하는 짧은 스트로크 밸브.
  20. 제 18 항에 있어서, 제 1 케이지와 제 1 스페이서 사이에서 부분적으로 억류된 제 1 환형 밀봉부와 제 2 케이지와 제 2 스페이서 사이에서 부분적으로 억류된 제 2 환형 밀봉부를 더 포함하되, 제 1 및 제 2 밀봉부는 보어를 부분적으로 한정하는 짧은 스트로크 밸브.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101880639B1 (ko) * 2017-07-14 2018-07-20 주식회사 제이에스코리아 스마트 제어밸브 구동기

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9115669B2 (en) * 2011-10-28 2015-08-25 United Technologies Corporation Gas turbine engine exhaust nozzle cooling valve
CN202790586U (zh) * 2011-12-30 2013-03-13 艾默生过程管理(天津)阀门有限公司 用于流动控制阀的阀内件组件和流动控制阀
US20140061527A1 (en) * 2012-08-30 2014-03-06 Jeremy R. Hilsabeck Valve body with improved lower flow cavity
GB2506657A (en) * 2012-10-05 2014-04-09 Sev Glocon Ltd Flow trim for a valve
US9556970B2 (en) * 2013-07-19 2017-01-31 Control Components, Inc. Cascade trim for control valve
US9175787B2 (en) * 2013-09-20 2015-11-03 Control Components, Inc. Liner displacement control valve including valve trim with spindle and flow control element for improved low flow control
GB2533638B (en) * 2014-12-24 2019-02-06 Cameron Tech Ltd Valve assembly
US20160215900A1 (en) * 2015-01-22 2016-07-28 Control Components, Inc. Rotary Stem Design for Valve
US11092260B2 (en) 2015-10-16 2021-08-17 Emerson Process Management (Tianjin) Valves Co., Ltd Multiple stage anti-surge valves
EP3163136A1 (en) * 2015-10-27 2017-05-03 IMI Hydronic Engineering International SA A control valve
USD801484S1 (en) * 2016-06-10 2017-10-31 Arca Regler Gmbh Valve housing
CN107588204A (zh) * 2016-07-08 2018-01-16 艾默生过程管理(天津)阀门有限公司 级联可控流体控制阀以及用于流体控制阀的阀内件
CN109751432B (zh) * 2019-02-22 2023-07-04 凯瑞特阀业集团有限公司 流量控制阀
SE1930246A1 (en) * 2019-07-16 2021-01-17 Bvt Sweden Ab A WATER FLOW CONTROL VALVE
US11035479B2 (en) * 2019-10-16 2021-06-15 Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc Circumferentially-sectioned valve cages
CN113898754A (zh) * 2020-07-06 2022-01-07 上海大通仪表有限公司 一种在线检修的pcv释放阀
US11441686B2 (en) 2021-02-04 2022-09-13 Control Components, Inc. Fluid flow control device with valve seat configured to mitigate flashing
CN113108070A (zh) * 2021-05-08 2021-07-13 浙江理工大学 一种多级降压串式液位调节阀结构

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1193577A (en) * 1916-08-08 mcgowan
US1122928A (en) * 1912-06-18 1914-12-29 Baldwin Locomotive Works Valve for locomotives.
US3880399A (en) * 1974-04-01 1975-04-29 Fisher Controls Co Multistage noise reducing flow control valve
DE3215224C2 (de) * 1982-04-23 1989-12-14 C.H. Zikesch GmbH, 4100 Duisburg Vorrichtung zum Herabsetzen der in einem flüssigen oder gasförmigen Medium enthaltenen Energie
JPS59123759U (ja) * 1983-02-10 1984-08-20 三菱重工業株式会社 流量調節弁
DE3520491A1 (de) * 1985-06-07 1986-12-11 H.P. + H.P. Chemie-Stellglieder GmbH, 4156 Willich Regelorgan fuer gasfoermige und fluessige medien
US4726398A (en) * 1986-12-16 1988-02-23 Marathon Oil Company High speed, high temperature three-way valve for switching high pressure fluids under low pressure control
DE3741120A1 (de) 1987-12-04 1989-06-15 Gestra Ag Drosselventil
US5113908A (en) 1990-09-04 1992-05-19 Dresser Industries, Inc. Multistep trim design
US5226444A (en) 1991-07-17 1993-07-13 Control Components Inc. Surge relief valve
GB9502836D0 (en) * 1995-02-14 1995-04-05 Control Components Fluid flow control device
US5615708A (en) * 1995-10-23 1997-04-01 Fisher Controls International, Inc. Flow control valve with non-plugging multi-stage valve trim
JP2002089722A (ja) 2000-09-13 2002-03-27 Tokico Ltd 圧力制御弁
JP2004100797A (ja) * 2002-09-09 2004-04-02 Miki Valve Kogyo Kk 低騒音弁
CN201166191Y (zh) * 2008-03-28 2008-12-17 大连亨利测控仪表工程有限公司 迷宫式多级降压控制阀

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101880639B1 (ko) * 2017-07-14 2018-07-20 주식회사 제이에스코리아 스마트 제어밸브 구동기

Also Published As

Publication number Publication date
KR101730670B1 (ko) 2017-04-27
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US20100300565A1 (en) 2010-12-02
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EP2435739A1 (en) 2012-04-04

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