KR20140082834A

KR20140082834A - 밸브 및 스템 밀폐 어셈블리

Info

Publication number: KR20140082834A
Application number: KR1020147013644A
Authority: KR
Inventors: 케빈 더블류. 에스알. 크로셰; 노르만 에거; 시드니 에이. 로비라, Iii
Original assignee: 에이지스 플로우 테크놀로지스, 엘.엘.씨.
Priority date: 2011-10-27
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2014-07-02
Also published as: CN103998840A; WO2013062821A3; EP2771603A4; KR102091574B1; US20130105716A1; USRE47010E1; EP2771603A2; KR102231940B1; WO2013062821A2; KR20200032251A; CN103998840B; US8910921B2

Abstract

엄격한 환경 및 작동 조건들 하에서 누출을 방지할 수 있는 밸브 및 스템 밀폐 어셈블리. 상기 밸브는 흐름-요소, 스템 및 스템 밀폐 어셈블리를 수용하도록 함께 고정되는 보닛과 몸체를 포함한다. 몸체는 그것의 라이너 내에 캡슐화된 몸체 조인트를 포함할 수 있다. 흐름-요소는 밸브 상에 제1 포트와 제2 포트 사이에 위치된다. 몸체와 보닛은 보닛이 옮겨지게 하는 회전력들을 제거하도록 구성될 수 있다. 스템 밀폐 어셈블리는 제1 시일, 제1 샤프트 삽입체, 스페이서 및 힘 전달 부재를 포함한다. 스템 밀폐 어셈블리는 또한 제2 시일 및 제2 샤프트 삽입체를 포함할 수 있다. 스템 밀폐 어셈블리는 스템과 제1 몸체 절반, 제2 몸체 절반 및 보닛 사이의 공동 또는 환형 공간 내에 끼워지도록 구성된다. 밸브는 또한 리크 탐지 포트를 포함할 수 있다.

Description

밸브 및 스템 밀폐 어셈블리{VALVE AND STEM SEALING ASSEMBLY}

본 출원은 2011년 10월 27일에 출원된 미국 특허 출원 No. 13/283,168호에 대하여 우선권을 주장한다. 앞서 확인된 특허 출원은 전부 참조로 여기에 포함된다.

본 발명은 통로를 폐쇄하거나 흐름-요소의 한정적인 미리 결정된 움직임에 의해 그것을 제한하는 것에 의해, 통로를 통해 유체의 흐름을 조절하기 위한 디바이스들에 관한 것이며, 보다 구체적으로 밸브 스템 및/또는 액츄에이터가 특히 밸브 몸체의 내부와 외부 사이에 유체의 누출을 방지하도록 그것을 밀폐하거나 막기 위한 수단들과 연관된 디바이스들에 관한 것이다.

밸브들은 광범위한 온도들 및 압력들에 대하여 유체들, 가스들 및 슬러리들의 흐름을 조절하기 위해 종종 활용되는 기계적인 디바이스들이다. 밸브들은 다양한 적용들, 특히 산업 적용들(예를 들어, 정제, 화학, 석유화학, 제약 등)에서 이용되고 몇몇의 다른 유형의 밸브들은 폭넓은 산업 적용들을 만족시키기 위해 개발되었다. 예시들은 볼 밸브들, 플러그 밸브들(plug valves), 버터플라이 밸브들(butterfly valves), 게이트 밸브들(gate valves), 체크 밸브들(check valves), 글로브 밸브들(globe valves), 다이아프램(diaphragm) 등을 포함한다. 밸브들은 수동으로 작동되거나 공압, 유압 또는 전기 액츄에이터들과 함께 기계적으로 작동될 수 있다.

대부분의 밸브들에는 통로 내에 위치된 흐름-요소를 포함하는 통로가 제공된다. 흐름-요소는 흐름-요소의 한정적인 미리 결정된 움직임에 의해 그것을 제한하거나 통로를 폐쇄하는 것에 의해 통로를 통해 유체, 가스 또는 슬러리의 흐름을 조절한다. 흐름-요소는 유체, 가스 또는 슬러리가 통로를 통해 흐르게 하는 개방 위치, 및 유체, 가스 또는 슬러리가 통로를 통해 흐르는 것을 방지하는 폐쇄 위치를 구비한다. 흐름-요소들의 예시들은, 볼 밸브 내 볼, 버터플라이 밸브 내 디스크 등을 포함하나 이에 국한되지 않는다. 흐름-요소는 일반적으로 개방 위치 및 폐쇄 위치 사이에서, 수동으로 또는 기계적으로, 흐름-요소를 작동시키는 스템(stem)에 연결된다. 많은 볼 밸브들에는, 밀폐 또는 패킹 수단들 뿐만 아니라 흐름 요소 및 스템을 제 위치에 고정시키기 위해, 밸브의 몸체에 장착된, 보닛이 제공된다. 작동 동안, 밸브 스템은 종종 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동되고, 보닛을 회전 응력(rotational stress)에 노출시키고 장시간 보닛을 느슨하게 할 수 있다. 느슨한 밸브 보닛은 밸브로부터 유체, 가스 또는 슬러리 누출을 야기시킬 수 있고, 이는 이하에서 보다 상세히 설명되는 이유들 때문에 매우 바람직하지 못하다.

밸브 스템들은 보통 밸브 몸체의 내부와 외부 사이에 유체의 누출을 방지하기 위해 패킹(pack) 또는 밀폐하기 위한 수단과 연관된다. 밸브 스템 주위에 누출을 방지하기 위한 일반적인 수단은 스템 시일(stem seal)이다. 그러나, 엄격한 환경 및 작동 조건들에 따라, 밸브 시일들은 누출되기 쉽다. 예를 들어, 밸브들은 넓고 급격한 온도 변화들, 즉 열 사이클링에 노출될 수 있어, 그것의 시일들이 급격하게 수축 및 확장되게 하여, 장시간 시일을 손상시킬 수 있다. 게다가, 밸브 시일들은 때때로 화재 조건들(fire conditions)에서 경험되는 것과 같은, 고온 환경들에 노출되어, 많은 시일 물질들을 소비할 수 있다.

밸브 시일(valve seal)의 신뢰성에 영향을 미치는 다른 요인들은 진동과 회전력들을 포함한다. 예를 들어, 작동 동안, 밸브가 그것의 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 이동되므로 스템 시일은 종종 회전력들에 노출되어 장시간 밀폐의 완전성을 떨어뜨릴 수 있으며 밸브에 리크(leak)를 야기시킬 수 있다. 추가적으로, 밸브들은 종종 고압 작동 조건들 및 압력 저하들에 노출되며, 그것들은 시일을 손상시킬 수 있는 진동을 야기시킨다.

밸브 몸체는 두 개의 별개의 몸체 절반들로 제작되고 그것들은 그것의 대응하는 면들 상에 플랜지 면 연결부들에 의해 함께 고정된다. 두 개의 별개의 몸체 절반들은 플랜지 연결부들 상에 라이너를 구비할 수 있다. 종종, 두 개의 별개의 몸체 절반들 사이의 라이너가 응력을 받고/받거나 압축될 때, 그것은 (더 높은 온도들에서 촉진되는) 흐름(flow)을 냉각시키는 경향이 있고 이는 밀폐의 완전성(integrity)을 떨어뜨린다. 라이너 상에 부적절한 밀폐 압력이 리크 경로(leak path)를 만들 것이다.

밸브가 유체 또는 슬러리 흐름을 제어하는 능력을 약화시키므로 누출은 매우 바람직하지 못하다. 더욱이, 최근에, 환경 규제들이 허용 가능한 수준을 초과하는 설비들에 대하여 다른 벌칙들 및 벌금들을 부과하는 것에 의해 산업 환경 내 밸브들로부터의 다른 탈루성 배출들(fugitive emissions) 및 리크들을 감소시키는 데 더욱 중점을 두고 있다. 그러므로, 전술된 것의 관점에서, 엄격한 환경 및 작동 조건들 하에서 누출을 방지할 수 있는 더욱 견고한 밸브 및 스템 밀폐 어셈블리에 대한 필요성이 존재한다.

더욱이, 밸브들로부터의 리크들 및/또는 탈루성 배출들은 보통 작동 인력들에 의해 현장 검사들 동안 확인된다. 현장 검사들은 종종 밸브가 이미 리크되기 시작한 후에야 손상된 시일을 확인할 수 있다. 결과적으로, 인력에게 위험한 물질 및/또는 설비에 대해 노출되게 하여 벌금들 및 다른 벌칙들이 통지되기 전에 밸브는 연장된 기간 동안 리크될 수 있다. 그러므로, 전술된 것의 관점에서, 환경에 해제되기 전에 리크 및/또는 탈루성 배출을 탐지할 수 있는 더욱 견고한 밸브 및 밀폐 어셈블리에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명의 목적은 엄격한 환경 및 작동 조건들 하에서 누출을 방지할 수 있는 더욱 견고한 밸브 및 스템 밀폐 어셈블리를 제공하는 것이다. 본 발명의 추가적인 목적은 환경에 해제되기 전에 리크를 탐지할 수 있는 밸브 및 스템 밀폐 어셈블리를 제공하는 것이다. 더 나아가 본 발명의 추가적인 목적은 작동 동안 보닛이 돌아가고 느슨해지는 것을 방지할 수 있는 밸브 및 스템 밀폐 어셈블리를 제공하는 것이다. 본 발명의 추가적인 목적들 및 이점들은 본 발명의 이어지는 상세한 설명에서 보다 명백해질 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 밸브 및 스템 밀폐 어셈블리(valve and stem sealing assembly)는 엄격한 환경 및 작동 조건들 하에서 누출을 방지할 수 있도록 제공된다. 밸브는 스템 밀폐 어셈블리, 스템 및 흐름-요소를 수용하도록 함께 고정된 보닛 및 몸체를 포함한다. 몸체는 그것의 라이너 내에 캡슐화된 몸체 조인트를 포함할 수 있다. 흐름-요소는 밸브 상에 제1 포트와 제2 포트 사이에 위치된다. 몸체 및 보닛은 보닛이 옮겨지게 하는 회전력들을 제거하도록 구성될 수 있다. 스템 밀폐 어셈블리는 제1 시일, 제1 샤프트 삽입체, 스페이서 및 힘 전달 부재를 포함한다. 스템 밀폐 어셈블리는 또한 제2 시일 및 제2 샤프트 삽입체를 포함할 수 있다. 스템 밀폐 어셈블리(stem seal assembly)는 실질적으로 스템에 인접하고, 제1 몸체 절반, 제2 몸체 절반 및 보닛과 스템 사이의 환형 공간 또는 공동 내에 끼워지도록 구성된다. 밸브는 또한 리크 탐지 포트를 포함할 수 있다.

전술된 것은 본 발명의 상세한 설명의 이해를 위하여 본 발명의 특징들 및 기술적인 이점들을 대략적으로 약술한다. 본 발명의 추가적인 특징들 및 이점들은 이하에서 설명되고 그것들은 본 발명의 청구항들의 대상을 형성한다. 개시된 개념과 구체적인 실시예들이 본 발명의 동일한 목적들을 수행하기 위해 다른 구조들을 설계하거나 변경하기 위한 기초로 용이하게 활용될 수 있다는 것은 통상의 기술자들에 의해 인식될 수 있다.

이러한 균등한 구조들이 첨부된 청구항들에서 설명되는 것과 같이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는다는 것 또한 통상의 기술자들에 의해 이해될 수 있다. 본 추가적인 대상들 및 이점들과 함께, 그것의 조직 및 작동 방법에 관하여, 본 발명의 특유한 것으로 믿어지는 새로운 특징들은, 부수하는 도면들과 결합하여 고려될 때 상세한 설명으로부터 더 잘 이해될 수 있다. 그러나 각각의 도면들은 단지 예시 및 설명의 목적으로 제공되고 본 발명의 제한의 정의로 의도되지 않는다는 것은 명백히 이해된다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

도 1은 본 발명에 따른 밸브의 실시예의 측면도이다.
도 2는 도 1에서 밸브의 실시예의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 밸브의 대안적인 실시예의 측면도이다.
도 4는 도 3에서 밸브의 실시예의 단면도이다.
도 5는 도 2 및 4에서 밸브의 실시예에서 몸체 조인트(joint)의 확대 상세도이다.
도 6은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 스템 밀폐 어셈블리(stem sealing assembly)의 측면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 스템 밀폐 어셈블리의 단면도이다.
도 8은 도 6에 도시된 스템 밀폐 어셈블리의 분해 조립도이다.
도 9는 도 4에 도시된 밸브의 실시예에서 본 발명에 따른 스템 밀폐 어셈블리의 대안적인 실시예의 측면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 스템 밀폐 어셈블리의 대안적인 실시예의 단면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 스템 밀폐 어셈블리의 대안적인 실시예의 분해 조립도이다.
도 12는 본 발명에 따른 밸브의 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 반-회전 보닛(anti-rotational bonnet) 및 몸체 인터페이스(body interface)의 확대 상세도이다.

본 발명에 다른 밸브의 실시예는 일반적으로 도 1 및 도 2에서 100으로 도시된다. 본 발명에 따른 밸브의 대안적인 실시예는 일반적으로 도 3 및 도 4에서 100으로 도시되고, 이하에서 더 상세히 설명된다. 밸브(100)는 밸브 몸체(valve body)를 포함한다. 밸브 몸체는 단일 몸체, 세 피스 몸체(three piece body), 분할된 몸체(split body), 탑 엔트리(top entry)이거나, 용접될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 밸브 몸체는 함께 고정된 제1 몸체 절반(first body half; 101) 및 제2 몸체 절반(second body half; 102)에 의해 형성될 수 있다. 제1 몸체 절반(101)은 플랜지 연결부 면(flanged connection face)을 구비하여 제2 몸체 절반(102) 상에 대응하는 플랜지 연결부 면에 고정한다. 제1 몸체 절반(101) 및 제2 몸체 절반(102)은 나사(threaded), 볼트(bolted), 용접 조인트(welded joint) 등 같은 종래의 수단에 의해 함께 고정될 수 있다. 제1 몸체 절반(101)과 제2 몸체 절반(102)은 카본 스틸(carbon steel), 스테인리스 스틸, 니켈 합금 등 같은 적절한 물질로 제작될 수 있다. 통상의 기술자들에게 있어서, 밸브 및 밀폐 어셈블리 요소들(sealing assembly elements)의 제작에서 사용되는 모든 물질들은 변화하는 적용 유형들에 따라 선택된다. 물질들은 기능적인 신뢰성, 유체 호환성(fluid compatibility), 수명 및 비용을 최적화하도록 선택된다.

제1 몸체 절반(101)과 제2 몸체 절반(102)은 라이너(liner; 111)를 구비할 수 있다. 라이너(111)는 제1 몸체 절반(101)과 제2 몸체 절반(102)의 플랜지 면들 상에 있을 수 있다. 제1 몸체 절반(101)와 제2 몸체 절반(102) 사이의 밀폐(seal)는 양쪽의 몸체 절반들의 플랜지 면들 상에 라이너(111) 사이에서 접촉에 의해 제공된다. 바람직한 실시예에서, 제1 몸체 절반(101)과 제2 몸체 절반(102)은 함께 볼트로 연결되고 카본 스틸로 제작되고 부식을 방지하기 위해 에폭시 페인트로 코팅된다. 볼트 연결부(bolted connection)은 제1 몸체 절반(101)과 제2 몸체 절반(102) 사이의 시일(seal)를 제공하는 데 필요한 힘을 제공한다.

도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 밸브(100)는 제1 몸체 절반(101)과 제2 몸체 절반(102) 사이의 적합한 밀폐 압력(sealing pressure) 및 밀폐 상태(sealing integrity)를 유지하도록 구성되어 특히 배관 시스템(piping system)이 응력을 받거나(stressed), 압축되거나(compressed), 조정 불량이 되거나(misaligned), 진동(vibrations) 또는 열 사이클링(thermal cycling)을 받을 때, 리크 경로(leak path)의 가능성을 감소시킬 수 있다. 몸체 조인트(body joint; 123)는 라이너(111)에 대해 거의 "복원력(memory)" 또는 강성(rigidity)을 제공한다. 몸체 조인트(123)는 몸체 조인트(123)의 내주면 및 외주면 사이에 연장하는, 몇몇의 돌기들(ridges) 또는 파동들을 구비하는 환형 디스크 또는 스프링일 수 있다. 몸체 조인트(123)는 동적으로 부하되고(loaded) 활성화될(energized) 수 있으며, 라이너(111) 내에 캡슐화된다(encapsulated). 바람직한 실시예에서, 몸체 조인트(123)는 제2 몸체 절반(102)의 플랜지 면 연결부 상에 위치되고, 라이너(111)에 의해 캡슐화된다. 몸체 조인트(123)는 플랜지 면들이 함께 연결되는 경우에, 예를 들어 제1 몸체 절반(101)과 제2 몸체 절반(102) 사이의 연결 지점들에 바람직하게 위치될 수 있다.

밸브(100)는 통로(passage; 105)를 구비하는 제1 포트(first port; 103) 및 제2 포트(second port; 104)를 구비하고, 통로(105)는 제1 포트(103) 및 제2 포트(104) 사이에서 연장하여, 매체(media)(유체, 가스 또는 슬러리(slurry))가 흐르도록 구성된다. 밸브(100)는 또한 밸브(100)의 내부 및 외부 사이에 연장하는 스템 포트(stem port; 106)를 구비한다. 밸브(100)는 보닛(bonnet; 107)을 더 포함한다. 보닛(107)은 제1 몸체 절반(101) 및 제2 몸체 절반(102) 상에 커버(cover)로 작용하고, 제1 몸체 절반(101) 및 제2 몸체 절반(102)과 동일한 물질로 주조(cast) 또는 단조(forge)될 수 있다. 보닛(107)은 나사, 볼트, 용접 조인트 등 같은 종래의 수단에 의해 제1 몸체 절반(101)과 제2 몸체 절반(102)에 고정될 수 있다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 흐름-요소(flow-element; 108)는 제1 포트(103)와 제2 포트(104) 사이에 위치된다. 흐름-요소(108)는 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 수동 또는 기계적으로, 흐름-요소(108)를 작동시키는, 스템(stem; 109)에 연결될 수 있다. 그 대신에, 일반적인 두-피스(two-piece) 설계들과 연관된 라이닝(lining) 손상을 방지하고 이력 현상(hysteresis)을 없애기 위해, 흐름-요소(108)와 스템(109)은 단일-피스(single-piece) 설계로 제작될 수 있다. 스템(109)은 스템 포트(106)를 통해 연장하고, 액츄에이터(110)에 연결된다. 바람직한 실시예에서, 액츄에이터는 수동으로 작동되는 핸들 또는 레버일 수 있으나, 액츄에이터(110)는 또한 공압, 유압, 전기 액츄에이터들 등 같은 종래의 수단들일 수 있다. 흐름-요소(108)는 바람직하게 풀 포트 볼(full port ball)이나, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동될 때 통로(105)를 제한하거나 폐쇄할 수 있는 종래의 수단일 수 있다. 예시들은 V-포트 볼, 표준 볼(standard ball) 등을 포함하나 이에 국한되지 않는다.

밸브에는 부식을 방지하기 위해 라이너(111)가 제공될 수 있다. 라이너(111)는 밸브(100)의 표면에 고정되고 바람직하게 실질적으로 균일한 두께로 된다. 라이너(111)는 밸브(100)의 표면에 고정될 수 있으나 바람직하게 매체에 노출될 표면들에 고정된다. 예를 들어, 라이너(111)는 통로(105)를 정의하는 제1 몸체 절반(101)과 제2 몸체 절반(102)의 표면들에 고정될 수 있다. 라이너(111)는 또한 스템(109) 및 흐름-요소(108)의 표면들에 고정될 수 있다.

라이너(111)는 종래의 수단에 의해 밸브(100)에 고정될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 라이너는 밸브의 몸체 상에 일련의 열장이음 홈들(dovetail groves) 및 연동 홀들(interlocking holes; 112)에 의해 제1 몸체 절반(101), 제2 몸체 절반(102) 및 보닛(107)에 고정되고, 프로세스 압력, 진공, 열 사이클링, 및 온도 사이클링(temperature cycling)의 취급을 수월하게 할 수 있다. 통상의 기술자가 인식할 수 있는 것과 같이, 라이너(11)는 밸브의 적용에 기초하여 선택될 수 있다. 부식하는 적용들(예를 들어, 염소, 염산 등)에서, 라이너(111)는 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌(FEP), 퍼플루오로알콕시(perfluoroalkoxy, PFA), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 등과 같은 열가소성 물질 및 플루오로폴리머(fluoropolymer)로부터 제작될 수 있다.

내부 시트들(internal seats; 113)은 흐름 요소(108) 및 밸브 몸체 사이에 개재된다. 내부 시트들(113)은 밸브(100) 내에 누출을 방지하도록 구성되고 설계된다. 바람직한 실시예에서, 내부 시트들(113)은 제2 몸체 절반(102)과 제1 몸체 절반(101)과 흐름 요소(108) 사이의 빈 공간(void space) 사이에 위치된다. 내부 시트들(113)의 구성 물질은 주로 밸브(100)를 통해 흐르는 매체의 유형, 압력, 온도에 의존한다. 통상의 기술자가 인식할 수 있는 것과 같이, 내부 시트들(113)은 바람직하게 매체에 대한 침투(permeation), 저온 흐름(cold flow), 팽윤(swelling), 흡수(absorption), 화학 침식(chemical attack)의 영향들에 대해 저항할 수 있는 물질로 제작될 수 있다. 적합한 물질들은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌(FEP), 퍼플루오로알콕시(PFA), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 등과 같은 플루오로플라스틱 물질들을 포함하나 이에 국한되지 않는다.

밸브(100)는 도 2에 도시된 것과 같이 스템 밀폐 어셈블리(stem seal assembly)를 더 포함한다. 도 4는 스템 밀폐 어셈블리의 대안적인 실시예를 구비하는 밸브(100)를 도시한다. 스템 밀폐 어셈블리는 밸브(100)의 내부에서 외부로 매체의 누출을 방지하기 위해 활용된다. 스템 밀폐 어셈블리는 실질적으로 스템(109)에 인접한다. 바람직한 실시예에서, 스템 밀폐 어셈블리는 제1 몸체 절반(101), 제2 몸체 절반(102) 및 보닛(103)과 스템(109) 사이의 영역에 의해 정의된 환형 공간 내에 끼워지도록 구성된다. 그 대신에, 제1 몸체 절반(101), 제2 몸체 절반(102) 및 보닛(103)에 라이너가 제공된다면, 스템 밀폐 어셈블리는 스템(109)과 라이너(111) 사이의 영역에 의해 정의된 환형 공간 내에 끼워지도록 구성될 수 있다.

도 2에 도시된 스템 밀폐 어셈블리의 실시예는 도 6, 도 7 및 도 8에 도시된다. 스템 밀폐 어셈블리는 사실상 정비가 필요 없고(maintenance free) 실제로 쓰여 조절이 요구되지 않는(requiring no adjustment in the field) 이점들을 구비하는 동적 밀폐 시스템(dynamic sealing system)이다. 스템 밀폐 어셈블리는 또한 베어링으로 기능할 수 있고 흐름-요소(108)와 스템(109) 상에 위치될 수 있는 측력들(lateral forces)을 감소시키는 데 도움이 된다. 스템 밀폐 어셈블리는 바닥 개스킷(bottom gasket; 114), 제1 시일(primary seal; 115), 제1 샤프트 삽입체(primary shaft insert; 116), 시일(seal; 117), 스페이서(spacer; 118), 제2 시일(secondary seal; 120), 제2 샤프트 삽입체(secondary shaft insert; 121), 지지 링(support ring; 122) 및 힘 전달 부재(force transmitting member; 119)를 포함한다. 제2 시일(120) 및 제2 샤프트 삽입체(121)는 제1 시일(115)의 기능이 제대로 발휘되지 못하는 경우 예비적인 시일(backup seal)를 제공한다.

바닥 개스킷(114)은 환형 공간의 바닥 내에 안착된다. 바닥 개스킷(114)은 그것의 상부 표면 상에 제1 시일(115)의 바닥 표면과 실질적으로 짝을 이루도록 구성된 인터페이스(interface)를 구비할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 매체(media)의 통로(passage)를 방지하기 위해, 바닥 개스킷(114)의 외주면은 밸브 스템에 실질적으로 끼워지도록 구성되고, 바닥 개스킷(114)의 내주면은 밸브 몸체 라이너(111) 또는 밸브 몸체에 실질적으로 끼워지도록 구성된다. 바닥 개스킷(114)은 밸브를 통과하는 매체에 대해 저항력이 있는 물질로 제작될 수 있다. 적합한 물질들은 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE) 같은 플루오로플라스틱 또는 열가소성 물질 또는 다른 적합한 물질을 포함하나 이에 국한되지 않는다.

제1 시일(115)은 바닥 개스킷(114) 상에 환형 공간 내에 안착된다. 제1 시일(115)은 바닥 개스킷(114)의 상부 표면 상에 안착된다. 바람직한 실시예에서, 제1 시일(115)의 바닥 표면은 바닥 개스킷(114)의 상부 표면과 실질적으로 짝을 이루도록 구성되고, 바닥 개스킷(114)의 상부 표면의 상부 상에 놓인다. 제1 시일(115)은 제1 시일(115)의 내주면과 외주면 사이에 공동(cavity)을 구비할 수 있다. 공동은 바람직하게 제1 샤프트 삽입체(116)를 수용할 수 있는 크기로 되고 제1 샤프트 삽입체(116)를 수용할 수 있도록 구성될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 공동은 U-컵(cup) 형상이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 공동은 제1 시일(115)의 내주면과 외주면 사이에서 연장하고 제1 시일(115)의 상부로부터 바닥으로 연장한다. 제1 시일(115)의 외주면과 내주면은 복수 개의 리브들(ribs)을 구비할 수 있다. 제1 시일(115)의 내주면과 외주면 상 리브들은 환형 공간의 벽들과 밀폐를 규정한다(enact). 그 대신에, 제1 몸체 절반(101), 제2 몸체 절반(102) 및 보닛(103)에 라이너가 제공된다면, 제1 시일(115)은 스템(109)과 라이너(111) 사이의 영역과 같이 정의된 환형 공간의 벽들과 밀폐를 제공한다. 제1 시일(115)은 밸브(100)를 통과하는 매체에 저항력이 있는 물질로 제작될 수 있다. 적합한 물질들은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌(FEP), 퍼플루오로알콕시(PFA), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 등과 같은 플루오로플라스틱 물질들 또는 열가소성 물질들을 포함하나 이에 국한되지 않는다.

제1 샤프트 삽입체(116)는 바닥 개스킷(114) 상에 환형 공간 내에 안착되고, 제1 시일(115)의 공동 내에 끼워지는 크기로 되고 제1 시일(115)의 공동 내에 끼워지도록 구성된다. 바람직한 실시예에서, 제1 샤프트 삽입체(116)는 도 8에 도시된 U-컵 형상인 공동 내에 끼워진다. 제1 시일(120) 및 제1 샤프트 삽입체(121)의 U-컵 형상 설계는 일반적인 패킹 시스템들(packing systems)보다 이러한 요소들에 대하여 더 느슨한 공차들(looser tolerances)을 허용하는데 이는 이러한 요소들이 축방향 부하(axial load)를 받을 때 방사상으로(radially) 확장하는 능력을 구비하여 느슨한 공차들 및 끼움(fit)에 의해 야기된 공간들(voids)을 채우기 때문이다. 제1 샤프트 삽입체(116)는 축방향 부하를 받을 때 방사상으로 확장할 수 있는 물질로 제작될 수 있다. 적합한 물질은 합성 고무 및 Viton 같은 플루오로폴리머 엘라스터모(fluoropolymer elastomer) 또는 다른 적합한 물질을 포함하나 이에 국한되지 않는다.

환형 공간 내에 안착된, 시일(117)은 제1 시일(115) 및 제1 샤프트 삽입체(116) 상에 위치된다. 바람직한 실시예에서, 시일(117)은 비 시일(vee seal)일 수 있다. 시일(117)은 제1 시일(115) 및 제1 샤프트 삽입체(116)의 상부 표면 상에 놓인다. 시일(117)은 밸브를 통과하는 매체에 저항력이 있는 물질로 제작될 수 있다. 적합한 물질은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌(FEP), 퍼플루오로알콕시(PFA), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 등과 같은 플루오로플라스틱 물질들 또는 열가소성 물질들을 포함하나 이에 국한되지 않는다.

스페이서(118)는 시일(117)의 상부에 놓인다. 스페이서(118)는 시일(117) 상에 환형 공간 내에 놓인다. 스페이서(118)는 보닛(107) 상에 리크오프 연결부(leakoff connection; 128)와 정렬되도록 구성된다. 바람직한 실시예에서, 스페이서(118)는 리크오프 연결부(128)과 정렬되도록 구성된 구멍(aperture; 127)을 구비하는 랜턴 링(lantern ring)일 수 있다. 스페이서(118)는 밸브를 통과하는 매체에 충분히 저항력이 있는 물질로 제작될 수 있다. 적합한 물질들은 스테인리스 스틸 같은 금속들을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 스페이서(118)는 라이너(111)를 구비할 수 있다. 통상의 기술자들이 인식할 수 있는 것과 같이, 라이너(111)물질은 밸브의 적용에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 부식하는 적용들에서, 라이너(111)는 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌(FEP), 퍼플루오로알콕시(perfluoroalkoxy, PFA), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 등과 같은 열가소성 물질 및 플루오로폴리머(fluoropolymer)로부터 제작될 수 있다.

제2 시일(120)은 스페이서(118) 상에 환형 공간 내에 안착된다. 제2 시일(120)은 스페이서(118)의 상부 표면 상에 안착된다. 제2 시일(120)은 제2 시일(120)의 내주면과 외주면 사이에 공동을 구비할 수 있다. 공동은 바람직하게 제2 샤프트 삽입체(121)를 수용할 수 있는 크기로 되고 제2 샤프트 삽입체(121)를 수용할 수 있도록 구성된다. 바람직한 실시예에서, 공동은 U-컵 형상이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 공동은 제2 시일(115)의 내주면과 외주면 사이에서 연장하고 제2 시일(115)의 상부로부터 바닥으로 연장한다. 제2 시일(115)의 내주면과 외주면은 복수 개의 리브들을 구비할 수 있다. 제2 시일(115)의 내부면과 외주면 상의 리브들은 환형 공간의 벽들과 밀폐를 규정한다. 그 대신에, 제1 몸체 절반(101), 제2 몸체 절반(102) 및 보닛(103)에 라이너가 제공된다면, 제2 시일(120)은 스템(109)과 라이너(111) 사이의 영역과 같이 정의된 환형 공간의 벽들과 밀폐를 제공한다. 적합한 물질들은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌(FEP), 퍼플루오로알콕시(PFA), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 등과 같은 플루오로플라스틱 물질들 또는 열가소성 물질들을 포함하나 이에 국한되지 않는다.

제2 샤프트 삽입체(121)는 시일(117) 상에 환형 공간 내에 안착되고, 제2 시일(120)의 공동 안에 끼워지는 크기로 되고 제2 시일(120)의 공동 안에 끼워지도록 구성된다. 바람직한 실시예에서, 제2 샤프트 삽입체(121)는 U-컵 형상인 공동 내에 끼워진다. 이차적인 실(120)과 제2 샤프트 삽입체(121)의 U-컵 설계는 일반적인 패킹 시스템들(packing systems)보다 이러한 요소들에 대하여 더 느슨한 공차들을 허용하는데 이는 이러한 요소들이 축방향 부하를 받을 때 방사상으로 확장하는 능력을 구비하여 느슨한 공차들 및 끼움(fit)에 의해 야기된 공간들(voids)을 채우기 때문이다. 제2 샤프트 삽입체(121)는 축방향 부하를 받을 때 방사상으로 확장할 수 있는 물질로 제작될 수 있다. 적합한 물질은 합성 고무 및 Viton 같은 플루오로폴리머 엘라스터모(fluoropolymer elastomer) 또는 다른 적합한 물질을 포함하나 이에 국한되지 않는다.

지지 링(122)은 제2 시일(120) 및 제2 샤프트 삽입체(121) 상에 위치된다. 바람직한 실시예에서, 지지 링(122)은 스테인리스 스틸 벨레빌(Belleville) 지지 링일 수 있다. 지지 링(122) 상의 환형 공간 내에, 힘 전달 부재(119)가 지지 링(122)의 상부에 안착된다. 힘 전달 부재(119)는 벨레빌 스프링 와셔 같은 스프링 와셔(spring washer)일 수 있다. 힘 전달 부재(119)는 제1 샤프트 삽입체(116) 및 제2 샤프트 삽입체(121)에 축방향 부하를 전달하도록 구성된다. 그런 다음 제1 샤프트 삽입체(116) 및 제2 샤프트 삽입체(121)는 부하를 방사상으로 전달하여 제1 시일(115)과 제2 시일(120)의 내부면과 외주면에 의해 정의된 영역 사이의 공동을 따라 밀폐력(seal force)을 제공한다. 그런 다음 제1 시일(115)과 제2 시일(120)은 외측으로 밀려 환형 공간의 벽들과 밀폐를 제공한다. 그 대신에, 제1 몸체 절반(101), 제2 몸체 절반(102) 및 보닛(103)에 라이너가 제공된다면, 제1 시일(115)과 제2 시일(120)은 스템(109)과 라이너(111) 사이의 영역과 같이 정의된 환형 공간의 벽들과 밀폐를 제공한다.

도 4에 도시된 스템 밀폐 어셈블리의 실시예는 도 9, 도 10 및 도 11에 도시된다. 스템 밀폐 어셈블리는 바닥 개스킷(114), 제1 시일(115), 제1 샤프트 삽입체(116), 시일(117), 스페이서(118) 및 힘 전달 부재(119)를 포함한다. 바닥 개스킷(114)은 환형 공간의 바닥 내에 안착된다. 바닥 개스킷(114)은 그것의 상부 표면 상에 제1 시일(115)의 바닥 표면과 실질적으로 짝을 이루도록 구성된 인터페이스를 구비할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 매체(media)의 통로(passage)를 방지하기 위해, 바닥 개스킷(114)의 외주면은 밸브 스템에 실질적으로 끼워지도록 구성되고, 바닥 개스킷(114)의 내주면은 밸브 몸체 또는 라이너(111) 에 실질적으로 끼워지도록 구성된다. 바닥 개스킷(114)은 밸브를 통과하는 매체에 대해 저항력이 있는(resistant) 물질로 제작될 수 있다. 적합한 물질들은 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE) 같은 플루오로플라스틱 또는 열가소성 물질 또는 다른 적합한 물질을 포함하나 이에 국한되지 않는다.

제1 시일(115)은 바닥 개스킷(114) 상에 환형 공간 내에 안착된다. 제1 시일(115)은 바닥 개스킷(114)의 상부 표면 상에 안착된다. 바람직한 실시예에서, 제1 시일(115)의 바닥 표면은 바닥 개스킷(114)의 상부 표면과 실질적으로 짝을 이루도록 구성되고, 바닥 개스킷(114)의 상부 표면의 상부 상에 놓인다. 제1 시일(115)은 제1 시일(115)의 내주면과 외주면 사이에 공동(cavity)을 구비할 수 있다. 공동은 바람직하게 제1 샤프트 삽입체(116)를 수용할 수 있는 크기로 되고 제1 샤프트 삽입체(116)를 수용할 수 있도록 구성될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 공동은 U-컵(cup) 형상이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 공동은 제1 시일(115)의 내주면과 외주면 사이에서 연장하고 제1 시일(115)의 상부로부터 바닥으로 연장한다. 제1 시일(115)의 외주면과 내주면은 복수 개의 리브들(ribs)을 구비할 수 있다. 제1 시일(115)의 내주면과 외주면 상 리브들은 환형 공간의 벽들과 밀폐를 규정한다(enact). 그 대신에, 제1 몸체 절반(101), 제2 몸체 절반(102) 및 보닛(103)에 라이너가 제공된다면, 제1 시일(115)과 제2 시일(120)은 스템(109)과 라이너(111) 사이의 영역과 같이 정의된 환형 공간의 벽들과 밀폐를 제공한다. 제1 시일(115)은 밸브를 통과하는 매체에 저항력이 있는 물질로 제작될 수 있다. 적합한 물질들은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌(FEP), 퍼플루오로알콕시(PFA), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 등과 같은 플루오로플라스틱 물질들 또는 열가소성 물질들을 포함하나 이에 국한되지 않는다.

제1 샤프트 삽입체(116)는 바닥 개스킷(114) 상에 환형 공간 내에 안착되고, 제1 시일(115)의 공동 내에 끼워지는 크기로 되고 제1 시일(115)의 공동 내에 끼워지도록 구성된다. 바람직한 실시예에서, 제1 샤프트 삽입체(116)는 U-컵 형상인 공동 내에 끼워진다. 제1 시일(115)과 제1 샤프트 삽입체(116)의 U-컵 형상 설계는 일반적인 패킹 시스템들(packing systems)보다 이러한 요소들에 대하여 더 느슨한 공차들을 허용하는데 이는 이러한 요소들이 축방향 부하를 받을 때 방사상으로 확장하는 능력을 구비하여 느슨한 공차들 및 끼움(fit)에 의해 야기된 공간들(voids)을 채우기 때문이다. 제1 샤프트 삽입체(116)는 축방향 부하를 받을 때 방사상으로 확장할 수 있는 물질로 제작될 수 있다. 적합한 물질은 합성 고무 및 Viton 같은 플루오로폴리머 엘라스터모(fluoropolymer elastomer) 또는 다른 적합한 물질을 포함하나 이에 국한되지 않는다.

환형 공간 내에 안착된, 시일(117)은 제1 시일(115) 및 제1 샤프트 삽입체(116) 상에 위치된다. 바람직한 실시예에서, 시일(117)은 비 시일(vee seal)일 수 있다. 시일(117)은 제1 시일 및 제1 샤프트 삽입체의 상부 표면 상에 놓인다. 시일(117)은 밸브를 통과하는 매체에 저항력이 있는 물질로 제작될 수 있다. 적합한 물질은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌(FEP), 퍼플루오로알콕시(PFA), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 등과 같은 플루오로플라스틱 물질들 또는 열가소성 물질들을 포함하나 이에 국한되지 않는다.

스페이서(118)는 시일(117)의 상부에 놓인다. 스페이서(118)는 시일(117) 상에 환형 공간 내에 놓인다. 스페이서(118)는 보닛(107) 상에 리크오프 연결부(leakoff connection; 128)와 정렬되도록 구성된다. 바람직한 실시예에서, 스페이서(118)는 리크오프 연결부(128)와 정렬되도록 구성된 구멍(aperture; 127)을 구비하는 랜턴 링(lantern ring)일 수 있다. 스페이서(118)는 밸브를 통과하는 매체에 충분히 저항력이 있는 물질로 제작될 수 있다. 적합한 물질들은 스테인리스 스틸 같은 금속들을 포함한다. 스페이서(118) 상에 환형 공간 내에서, 힘 전달 부재(119)가 스페이서(118)의 표면의 상부 상에 안착된다. 힘 전달 부재(119)는 벨레빌 스프링 와셔(Belleville spring washer) 같은 스프링 와셔(spring washer)일 수 있다. 힘 전달 부재(119)는 제1 샤프트 삽입체(116)에 축방향 부하를 전달하도록 구성된다. 그런 다음 제1 샤프트 삽입체(116)는 축방향으로 부하를 전달하여 제1 시일(115)의 내주면과 외주면에 의해 정의된 영역 사이의 공동을 따라 밀폐력을 제공한다. 그런 다음 제1 시일(115)은 외측으로 밀려 환형 공간의 벽들과 밀폐를 제공한다. 그 대신에, 제1 몸체 절반(101), 제2 몸체 절반(102) 및 보닛(103)에 라이너가 제공된다면, 제1 시일(115)은 스템(109)과 라이너(111) 사이의 영역과 같이 정의된 환형 공간의 벽들과 밀폐를 제공한다.

밸브(100)는 밸브의 외부 상에 리크오프 연결부(128)로부터 제1 시일(115) 상에 환형(annulus)으로 연장하는 리크 탐지 포트(leak detection port)를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 리크 탐지 포트는 밸브의 외부로부터 제1 시일(115)과 제2 시일(120) 사이의 환형으로 연장한다. 리크 탐지 포트는 누출이 밀폐 어셈블리 주위에 일어나는지를 탐지하는 데 활용된다.

도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 보닛(107)과 밸브 몸체 사이의 인터페이스는 보닛(107)이 옮겨지게 하는 회전력들(rotational forces)을 제거하도록 구성된다. 바람직한 실시예에서, 보닛(107) 상에 플랜지 볼트 연결부(flanged bolted connection)은 보닛(107)을 밸브 몸체에 고정한다. 보닛(107) 상에 플랜지 연결부(125)의 상부 가장자리는 실질적으로 편평할 수 있다. 보닛(107)이 몸체에 고정된 때, 보닛(107) 상에 플랜지 연결부(125)의 상부 가장자리는 바람직하게 제1 몸체 절반 립(second body half lip; 126)의 상부 가장자리(124)와 같은 높이여서 보닛(107) 상에 플랜지 연결부(125)의 상부 가장자리와 제2 몸체 절반 립(126)의 상부 가장자리 사이의 실질적으로 편평한 평면 표면을 제공한다. 게다가, 보닛(107)과 제2 몸체 절반(102) 사이의 노치된 인터페이스(notched interface; 129)는 보닛(107) 볼트들이 옮겨지게 하는 회전력들을 제거하여, 몸체(101)와 보닛(107) 사이의 시일의 밀폐 완전성(sealing integrity)을 유지시키고, 즉, 보닛(107)은 작동 동안 우발적으로 돌아가는(turning) 것이 방지된다. 통상의 기술자들이 인식할 수 있는 것과 같이, 작동 동안 회전을 방지하기 위해, 제2 몸체 절반(102)의 립(126)의 상부 가장자리(124)는 단지 보닛(107)으로부터의 힘을 상쇄시키기 위해 충분한 저항을 제공하기에 충분히 높기만 하면 된다. 예를 들어, 보닛(107)의 회전을 방지하기 위해, 제2 몸체 절반(102)의 립(126)의 상부 가장자리(124)는 보닛(107) 상에 플랜지 연결부(125)의 상부 가장자리보다 높을 수 있다.

바람직한 실시예에서, 밸브의 조립 동안, 제1 몸체 절반(101)은 제2 몸체 절반(102)과 함께 볼팅된다(bolted). 시일은 제1 몸체 절반(101)과 제2 몸체 절반(102) 사이에서 양쪽 몸체 절반들의 플랜지 면들 상에 라이너(111) 사이에서 제공된다. 도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 밸브(100)는 제1 몸체 절반(101) 및 제2 몸체 절반(102) 사이에 밀폐 완전성을 유지하도록 구성된 몸체 조인트(body joint; 123)를 구비한다. 몸체 조인트는 제2 몸체 절반(102)의 플랜지 연결부 상에 위치되고 라이너(111)에 의해 캡슐화된다. 몸체 조인트(123)는 라이너(111)에 대해 거의 "복원력(memory)" 또는 강성(rigidity)을 제공한다. 제1 몸체 절반이 제2 몸체 절반에 볼팅된 때 밀폐력이 제공되고, 그것은 몸체 조인트(123)를 동적으로 부하시키고 활성화시킨다. 활성화된 몸체 조인트(123)는 제1 몸체 절반(101)과 제2 몸체 절반(102) 사이의 적절한 밀폐 압력과 밀폐 완전성을 유지시켜, 특히 배관 시스템이 응력을 받거나, 압축되거나, 조정 불량이 되거나 진동을 받을 때 리크 경로(leak path)의 가능성을 감소시킨다. 도 5에 도시된 바와 같이, 몸체 조인트(123)는 제1 몸체 절반(101)과 제2 몸체 절반(102) 사이에 연결 지점들에 위치되고, 예를 들어 몸체 조인트(123)는 제1 몸체 절반(101)과 제2 몸체 절반(102) 사이에 볼트 연결 지점 주위에 위치되고 제2 몸체 절반(102) 상에 라이너(111) 내에 캡슐화된다.

밀폐 어셈블리는 스템(109)을 둘러싼다(encompasses). 스프링 와셔(119)가 부하되므로, 그것은 제1 샤프트 삽입체(116)과 제2 샤프트 삽입체(121)에 축방향 부하를 전달한다. 그런 다음 제1 샤프트 삽입체(116)와 제2 샤프트 삽입체(121)는 방사상으로 부하를 전달하여 제1 시일(115)과 제2 시일(120)의 내주면과 외주면에 의해 정의된 영역 사이의 공동을 따라 밀폐력을 제공한다. 그런 다음 제1 시일(115)과 제2 시일(120)은 외측으로 밀려 스템(109)과 제1 몸체 절반(101), 제2 몸체 절반(102) 및 보닛(103) 사이의 영역과 같이 정의된 환형 공간의 벽들과 함께 밀폐를 제공한다. 그 대신에, 제1 몸체 절반(101), 제2 몸체 절반(102) 및 보닛(103)에 라이너가 제공된다면, 제1 시일(115)과 제2 시일(120)은 스템(109)과 라이너(111) 사이의 영역과 같이 정의된 환형 공간의 벽들과 밀폐를 제공한다. 보닛(107)은 제1 몸체 절반과 제2 몸체 절반에 볼팅된다(bolted). 보닛(107)은 제1 몸체 절반(101)과 제2 몸체 절반(102)을 위한 커버로 작용하고 밀폐 어셈블리를 고정하도록 구성된다.

여기에 포함된 특허들, 문서들 및 다른 문서들에 대한 참조는 종래 기술인지의 유무에 대해 그것들의 상태(status)에 관한 인정(admission)로 해석되어서는 안 된다. 본 발명 및 그것의 이점들이 상세히 설명되었으나, 여기에 교시된 실시예들의 어레이 및 특징들은 여기에 직접적으로 개시되지 않은 많은 수의 추가적인 조합들 내에 재배치되고 결합될 수 있으며, 이는 통상의 기술자들에게 명백할 것이다.

더욱이 다양한 변형들, 대체물들 및 변경들은 다음의 청구항들에 의해 정의된 것과 같이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 여기에서 이루어질 수 있다. 물론, 본 발명의 상세한 설명으로부터 명백한, 다른 대안적인 실시예들이 있으며, 그것들은 다음의 청구항들에 의해 정의된, 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

100: 밸브
101: 제1 몸체 절반
102: 제2 몸체 절반
103: 제1 포트
104: 제2 포트
105: 통로
106: 스템 포트
107: 보닛
108: 흐름-요소
109: 스템
110: 액츄에이터
111: 라이너
112: 연동 홀
113: 내부 시트
114: 바닥 개스킷
115: 제1 시일
116: 제1 샤프트 삽입체
117: 시일
118: 스페이서
119: 힘 전달 부재
120: 제2 시일
121: 제2 샤프트 삽입체
122: 지지 링
123; 몸체 조인트
124: 상부 가장자리
125: 플랜지 연결부
126: 제1 몸체 절반 립
127: 구멍
128: 리크오프 연결부
129: 노치된 인터페이스

Claims

a. 제1 포트와 제2 포트를 구비하고 제1 포트와 제2 포트 사이에 연장하는 매체가 흐르도록 구성된 통로를 구비하는 몸체, 상기 몸체는 상기 제1 포트와 상기 제2 포트 사이에 위치된 흐름-요소를 구비함;
b. 상기 흐름 요소 및 액츄에이터에 고정된 스템, 상기 스템은 상기 몸체 상에 위치된 스템 포트를 통해 연장하고 상기 흐름-요소를 작동시키도록 구성됨;
c. 상기 몸체에 고정된 보닛; 및
d. 상기 스템에 실질적으로 인접하고 상기 스템, 상기 몸체 및 상기 보닛 사이의 환형 공간 내에 끼워지도록 구성된 밀폐 어셈블리;
를 포함하고,
상기 밀폐 어셈블리는,
ⅰ. 내주면 및 외주면 사이에 공동을 구비하는 제1 시일;
ⅱ. 상기 제1 시일의 상기 공동에 끼워지도록 구성된 제1 샤프트 삽입체;
ⅲ. 상기 제1 시일 상에 위치된 스페이서; 및
ⅳ. 상기 제1 샤프트 삽입체에 축방향 부하를 전달하도록 구성된 힘 전달 부재, 상기 제1 샤프트 삽입체는 상기 제1 시일에 방향으로 상기 축방향 부하를 전달하도록 구성되어 상기 환형 공간의 벽들과 시일을 제공함.
를 포함하는 밸브.
제1항에 있어서,
상기 제1 시일은 상기 제1 시일의 내주면과 외주면 상에 위치된 복수 개의 리브들을 구비하고, 상기 리브들은 상기 환형 공간의 벽들과 밀폐를 규정하도록 구성되는 밸브.
제2항에 있어서,
상기 공동은 상기 제1 시일의 내주면과 외주면 사이에서 연장하고 상기 제1 시일의 상부로부터 바닥으로 연장하는 U-컵 형상인 밸브.
제3항에 있어서,
상기 밸브는 상기 밸브의 표면에 고정되는 저항력이 있는 라이너를 구비하는 밸브.
제4항에 있어서,
상기 라이너는 일련의 열장이음 홈들 및 연동 홀들에 의해 상기 밸브의 표면에 고정되는 밸브.
제5항에 있어서,
상기 몸체는 제2 몸체 절반에 고정되는 제1 몸체 절반을 더 포함하고, 몸체 조인트가 상기 몸체 상의 상기 라이너 내부에 캡슐화되고 상기 제1 몸체 절반이 상기 제2 몸체 절반에 고정되는 위치에 위치되는 밸브.
제6항에 있어서,
상기 몸체 조인트는 힘을 받을 때 작동될 수 있는 상기 몸체 조인트의 내주면과 외주면 사이에서 연장하는 몇몇의 돌기들을 구비하는 밸브.
제7항에 있어서,
상기 밀폐 어셈블리는,
a. 상기 스페이서 상에 안착된 제2 시일, 상기 제2 시일은 내주면과 외주면 사이에 상기 제2 샤프트 삽입체를 수용할 수 있도록 구성된 공동 및 내주면과 외주면 상에 위치된 복수 개의 리브들을 구비하고, 상기 리브들은 상기 환형 공간의 벽들과 밀폐를 규정하도록 구성됨; 및
b. 상기 스페이서 상에 안착된 제2 샤프트 삽입체, 상기 제2 샤프트 삽입체는 상기 제2 시일의 상기 공동 내에 끼워지고 상기 축방향 부하를 방사상으로 전달하는 상기 힘으로부터 상기 제2 시일에 전달하여 상기 환형 공간의 벽들과 시일을 제공하도록 구성됨;
를 더 포함하는 밸브.
제8항에 있어서,
노치된 인터페이스가 상기 보닛과 상기 몸체 사이에 제공되고, 상기 인터페이스는 상기 보닛이 옮겨지게 하는 회전력들을 제거하도록 구성되는 밸브.
제9항에 있어서,
상기 스페이서는 상기 밸브 상에 리크오프 연결부와 정렬되고 구멍을 구비하는 밸브.
밸브 스템을 둘러싸는 환형 공간 내에 끼워지도록 구성된 밸브를 위한 스템 밀폐 어셈블리에 있어서,
상기 스템 밀폐 어셈블리는,
a. 제1 시일, 상기 제1 시일은 내주면과 외주면 사이에 공동을 구비하고, 상기 공동은 상기 제1 시일의 내주면과 외주면 사이에서 연장하고 상기 제1 시일의 상부로부터 하부로 연장함;
b. 상기 제1 시일 공동 안으로 끼워지도록 구성된 제1 샤프트 삽입체;
c. 상기 제1 시일 상에 위치된 스페이서; 및
d. 상기 제1 시일 상에 안착되고 상기 제1 샤프트 삽입체에 축방향 부하를 전달하도록 구성된 힘 전달 부재, 상기 제1 샤프트 삽입체는 상기 제1 시일에 방사상으로 상기 축방향 부하를 전달하도록 구성되어 상기 환형 공간의 벽들과 시일을 제공함;
을 포함하는 스템 밀폐 어셈블리.
제11항에 있어서,
상기 제1 시일은 상기 제1 시일의 내주면과 외주면 상에 위치된 복수 개의 리브들을 구비하고, 상기 리브들은 상기 환형 공간의 벽들과 밀폐를 규정하도록 구성되는 스템 밀폐 어셈블리.
제12항에 있어서,
상기 제1 시일 상에 위치된 스페이서를 더 포함하고, 상기 스페이서는 상기 밸브 상에 리크오프 연결부와 정렬하도록 구성된 구멍을 구비하는 스템 밀폐 어셈블리.
밸브 스템을 둘러싸는 환형 공간 내에 끼워지도록 구성된 밸브를 위한 스템 밀폐 어셈블리에 있어서,
상기 스템 밀폐 어셈블리는,
a. 제1 시일, 상기 제1 시일은 내주면과 외주면 사이에 공동을 구비하고, 상기 공동은 상기 제1 시일의 내주면과 외주면 사이에서 연장하고 상기 제1 시일의 상부로부터 바닥으로 연장함;
b. 상기 제1 시일 공동 안에 끼워지도록 구성된 제1 샤프트 삽입체;
c. 상기 제1 시일 상에 안착된 제2 시일, 상기 제2 시일은 내주면과 외주면 사이에 공동을 구비하고, 상기 공동은 상기 제2 시일의 내주면과 외주면 사이에서 연장하고 상기 제2 시일의 상부로부터 바닥으로 연장함;
d. 상기 제1 시일 상에 안착되고 상기 제2 시일 공동 안에 끼워지도록 구성된 제2 샤프트 삽입체;
e. 상기 제1 시일과 상기 제2 시일 사이에 위치된 스페이서; 및
f. 상기 제2 시일 상에 안착되고 상기 제1 샤프트 삽입체 및 제2 샤프트 삽입체에 축방향 부하를 전달하도록 구성되는 힘 전달 부재, 상기 제1 샤프트 삽입체는 상기 제1 시일에 방사상으로 상기 축방향 부하를 전달하도록 구성되어 상기 환형 공간의 벽들과 밀폐를 제공하고, 상기 제2 샤프트 삽입체는 상기 제2 시일에 방사상으로 상기 축방향 부하를 전달하도록 구성되어 상기 환형 공간의 벽들과 밀폐를 제공함;
을 포함하는 스템 밀폐 어셈블리.
제14항에 있어서,
상기 제1 시일과 제2 시일의 내주면과 외주면 상에 복수 개의 리브들이 위치되고, 상기 리브들은 상기 환형 공간의 벽들과 밀폐를 규정하도록 구성되는 스템 밀폐 어셈블리.
제15항에 있어서,
상기 스페이서는 상기 밸브 상에 리브오프 연결부와 정렬하도록 구성된 구멍을 구비하는 스템 밀폐 어셈블리.
a. 제1 포트와 제2 포트를 구비하고 상기 제1 포트와 상기 제2 포트 사이에 연장하여 매체가 흐르도록 구성된 통로를 구비하는 몸체, 상기 몸체는 상기 제1 포트와 상기 제2 포트 사이에 위치된 흐름-요소를 구비함;
b. 상기 흐름-요소 및 액츄에이터에 고정된 스템, 상기 스템은 상기 몸체 상에 위치된 스템 포트를 통해 연장하고 상기 흐름-요소를 작동시키도록 구성됨;
c. 상기 몸체에 고정된 보닛, 상기 보닛과 상기 몸체 사이에 노치된 인터페이스가 제공되고, 상기 인터페이스는 상기 보닛이 옮겨지게 하는 회전력들을 제거하도록 구성됨; 및
d. 상기 스템에 실질적으로 인접하고 상기 스템, 상기 몸체 및 상기 보닛 사이에 환형 공간 내에 끼워지도록 구성된 밀폐 어셈블리;
를 포함하는 밸브.
제17항에 있어서,
상기 보닛은 실질적으로 편평한 상부 가장자리를 가지는 플랜지 연결부를 구비하고, 상기 보닛의 상기 플랜지 연결부의 상기 상부 가장자리는 상기 몸체 상에 플랜지 연결부의 상부 가장자리와 실질적으로 같은 높이여서 양쪽의 상기 상부 가장자리들 사이에 실질적으로 편평한 평면 표면을 제공하는 밸브.
a. 제1 포트와 제2 포트를 구비하고 상기 제1 포트와 상기 제2 포트 사이에 연장하여 매체가 흐르도록 구성된 통로를 구비하는 몸체, 상기 몸체는 상기 제1 포트와 상기 제2 포트 사이에 위치된 흐름-요소를 구비하고, 상기 밸브는 상기 밸브의 표면에 고정된 저항력이 있는 라이너를 구비하고, 상기 몸체는 제2 몸체 절반에 고정된 제1 몸체 절반을 더 포함하여 상기 제1 몸체 절반 및 상기 제2 몸체 절반의 플랜지 면들 상에 상기 라이너 사이에 시일을 제공함;
b. 상기 흐름-요소 및 액츄에이터에 고정된 스템, 상기 스템은 상기 몸체 상에 위치된 스템 포트를 통해 연장하고 상기 흐름-요소를 작동시키도록 구성됨;
c. 상기 몸체에 고정된 보닛;
d. 상기 스템에 실질적으로 인접하고 상기 스템, 상기 몸체 및 상기 보닛 사이의 환형 공간 내에 끼워지도록 구성된 밀폐 어셈블리; 및
e. 상기 제1 몸체 절반과 상기 제2 몸체 절반 사이에 밀폐 완전성을 유지하도록 구성된 몸체 조인트, 상기 몸체 조인트는 상기 몸체 상에 라이너 내에 캡슐화되고 상기 제1 몸체 절반이 상기 제2 몸체 절반에 고정되는 위치에 위치됨;
를 포함하는 밸브.
제19항에 있어서,
상기 몸체 조인트는 힘을 받을 때 활성화될 수 있는 상기 몸체 조인트의 내주면과 외주면 사이에 연장하는 몇몇의 돌기들을 구비하는 밸브.