KR20210013159A - 공기압 서지 억제기 - Google Patents

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KR20210013159A
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티모시 에스. 로만
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그라코 미네소타 인크.
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Abstract

서지 억제기는 작동 유체와 프로세스 유체 사이의 압력을 균형 맞추도록 구성된 부스트 기구를 포함한다. 부스트 기구는 작동 유체의 충전 압력에 의해 작동되는 부스트 부재를 포함한다. 샤프트는 부스트 부재로부터, 프로세스 유체를 경계지으며 프로세스 유체에 작용하는 압력 제어 부재까지 연장된다. 부스트 부재는 충전 압력과 프로세스 유체 압력 사이에 압력 배증을 제공하기 위해 압력 제어 부재보다 큰 유효 면적을 가질 수 있다. 또한, 압력 제어 밸브는 공기 하우징에 장착되고 부스트 기구에 의해 개방 작동된다. 압력 제어 밸브 중 하나를 개방 작동시키면 충전 압력이 증가한다. 다른 압력 제어 밸브를 개방 작동시키면 충전 압력이 감소한다.

Description

공기압 서지 억제기
(관련 출원에 대한 상호-참조)
본 출원은, 2018년 5월 25일에 출원되고 발명의 명칭이 "공기압 서지 억제기"이며 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로 원용되는 미국 가출원 제62/676,413호에 대해 우선권을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 유체 변위에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 유체 펌프 및 진동 감쇠에 관한 것이다.
서지 억제기는 많은 산업에서 유체 취급 시스템에서의 압력 변동 및 스파이크를 감쇠시키기 위해 사용된다. 페인트 순환 시스템에서, 서지 억제기는 펌프 스트로크 사이의 전환 중에 왕복 펌프의 출력에 의해 생성되는 압력 맥동을 감쇠시키기 위해 사용된다.
공기압 서지 억제기는 통상적으로 다이어프램의 한 쪽에 있는 압축 공기와 같은 작동 유체와 다이어프램의 다른 쪽에 있는 페인트와 같은 프로세스 유체 사이에 배치되는 다이어프램을 통합한다. 이 설계는 본질적으로 공기 압력이 다이어프램의 다른 쪽에서의 유체 압력의 약 75-100%일 것을 요구한다. 많은 페인트 시스템은 상승된 압력에서 작동한다. 그 결과, 억제기는 통상적으로 약 100 psi(0.7 MPa)인, 산업 세팅에서 보편적인 쉽게 입수 가능한 샵 공기 보다 높은 공기로 충전되어야 한다. 이것은 조작자가 억제기를 특수 고압 공기 또는 질소 탱크로 충전할 것을 요구하므로, 비용, 시간 및 노력을 증가시킨다. 일부 시스템에는 공기압 서지 억제기에 제공되는 작동 유체 압력을 증가시키기 위해 공기를 추가로 압축하는 공압식 동력 장치인 공기 배증기(multiplier)가 통합되어 있다. 공기 배증기는 서지 억제기의 공기 섹션의 입구로 배관 연결될 수 있다. 공기 배증기는 비용이 많이 들 수 있으며, 장기 신뢰성 문제가 있을 수 있다.
서지 억제기의 공기압은 통상 수동으로 설정 및 유지된다. 이것은 시스템 유체 압력의 작은 누설 및 변화를 고려하기 위해 지속적인 모니터링 및 조절을 요구한다. 일부 서지 억제기는 압력을 자동-조절하고 다이어프램을 중심맞춤된 상태로 유지하기 위해 공기를 추가 및 방출하는 스풀 밸브를 통합한다. 자동-조절 시스템의 밸브는 채터링(chatter)되고 누설되는 경향이 있으며 정기적으로 자체 조절할 필요가 있다.
다이어프램은 프로세스 유체와 작동 유체 사이에 장벽을 제공한다. 다이어프램이 파열되면, 교차 오염 및 누설이 발생할 수 있다. 서지 억제기의 내부 부품이 페인트로 오염될 수 있으며, 사용자가 서지 억제기의 다양한 부품을 분해하고 청소할 것이 요구된다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 서지 억제기는 압력 제어 부재; 공기 하우징 내에 배치되는 부스트 부재; 및 상기 부스트 부재와 상기 압력 제어 부재 사이에서 연장되어 이들 부재를 연결하는 샤프트를 포함한다. 부스트 부재는 공기 하우징 내의 제1 챔버를 적어도 부분적으로 형성하며, 상기 제1 챔버는 압력 제어 부재를 부스트 부재 및 샤프트에 의해 제1 방향으로 편향(bias)시키기 위해 작동 유체로 가압되도록 구성된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 유체 시스템은 유체 입구, 유체 출구, 및 프로세스 유체 챔버를 갖는 억제기 하우징; 상기 억제기 하우징에 장착되는 공기 하우징; 상기 공기 하우징과 상기 억제기 하우징 사이에서 연장되는 억제기 기구; 및 상기 공기 하우징에 연결되고 공기 하우징 내의 제1 챔버에 작동 유체를 제공하여 제1 챔버를 가압하도록 구성된 작동 유체 공급원을 포함한다. 상기 억제기 기구는 상기 공기 하우징 내에 배치되어 공기 하우징을 제1 챔버와 제2 챔버로 분할하는 부스트 부재; 상기 공기 하우징과 상기 억제기 하우징 사이에 고정되어, 공기 챔버와 프로세스 유체 챔버를 유체적으로 분리하는 압력 제어 부재; 및 상기 부스트 부재와 상기 압력 제어 부재 사이에서 연장되어 이들 부재를 연결하는 샤프트로서, 공기 챔버와 제2 챔버 사이에 배치된 벽을 통해서 연장되는 샤프트를 포함한다. 작동 유체는 압력 제어 부재를 부스트 부재 및 샤프트에 의해 프로세스 유체 챔버로 편향시키도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 방법은 제1 압력 제어 밸브를 서지 억제기의 부스트 부재의 제1 측부와 접촉시켜, 제1 압력 제어 밸브를 제1 개방 상태로 시프트시키는 단계; 제1 압력 제어 밸브가 제1 개방 상태에 있는 상태에서 작동 유체를 제1 압력 제어 밸브를 통해서 공기 하우징의 상부 챔버 내로 유동시켜, 작동 유체에 의해 상부 챔버 내의 충전 압력을 증가시키는 단계; 제2 압력 제어 밸브를 부스트 부재의 제2 측부와 접촉시켜, 제2 압력 제어 밸브를 제2 개방 상태로 시프트시키는 단계; 제2 압력 제어 밸브가 제2 개방 상태에 있는 상태에서 작동 유체를 제2 압력 제어 밸브를 통해서 상부 챔버로부터 유출시켜, 상부 챔버 내의 충전 압력을 감소시키는 단계를 포함하며, 상기 부스트 부재는 부스트 부재와 압력 제어 부재 사이에서 연장되는 샤프트에 의해 서지 억제기의 압력 제어 부재에 연결되고; 상기 압력 제어 부재는 프로세스 유체가 통과 유동하는 유체 챔버를 적어도 부분적으로 형성하며, 상기 압력 제어 부재는 프로세스 유체의 진동을 감쇠시키도록 구성된다.
도 1은 펌핑 시스템의 개략 블록도이다.
도 2a는 서지 억제기의 제1 단면도이다.
도 2b는 서지 억제기의 제2 단면도이다.
도 3은 서지 억제기의 단면도이다.
도 1은 유체 취급 시스템(10)의 개략 블록도이다. 유체 취급 시스템(10)은 저장조(12), 펌프(14), 유체 라인(16), 서지 억제기(18), 출구(20) 및 작동 유체 공급원(22)을 포함한다. 서지 억제기(18)는 공기 하우징(24), 프로세스 하우징(26), 억제기 기구(28), 작동 유체 챔버(30) 및 프로세스 유체 챔버(32)를 포함한다. 억제기 기구(28)는 부스트 부재(34), 샤프트(36) 및 압력 제어 부재(38)를 포함한다.
유체 취급 시스템(10)은 출구(20)에서 프로세스 유체를 압력 하에 제공하도록 구성된다. 일부 예에서, 프로세스 유체는 페인트이며, 따라서 유체 취급 시스템(10)은 페인트 취급 시스템이다. 일부 예에서, 프로세스 유체는 윤활제이며, 따라서 유체 취급 시스템(10)은 윤활제 취급 시스템이다. 일부 예에서, 프로세스 유체는 특히 오일, 냉각제, 워셔액, 및 변속기 유체와 같은 자동차 유체이다. 그러므로, 유체 취급 시스템(10)은 자동차 유체 취급 시스템일 수 있다. 그러나, 유체는 임의의 소망 형태의 것일 수 있음이 이해된다.
펌프(14)는 프로세스 유체를 저장조(12)로부터 유체 라인(16)을 통해서 출구(20)로 펌핑한다. 펌프(14)는 임의의 소망 형태의 펌프일 수 있다. 예를 들어, 펌프(14)는 용적형(positive displacement) 펌프, 연동 펌프, 로터리 베인 펌프, 회전자-고정자 펌프 또는 임의의 다른 소망 펌프일 수 있다. 펌프(14)는 피스톤, 플런저, 다이어프램 또는 임의의 다른 소망 펌핑 기구를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 펌프(14)는 최대 약 300 psi(약 2.1 MPa)의 고압을 생성할 수 있다. 그러나, 서지 억제기(18)는 진동 감쇠가 요구되는 임의의 유체 취급 시스템(10)에 배치될 수 있음이 이해된다. 예를 들어, 프로세스 유체 압력은 유체 분사 적용에서 수천 psi를 초과할 수 있으며, 일부 경우에는 최대 3,000 psi(약 21 MPa)일 수 있다.
출구(20)는 프로세스 유체를 출력하도록 구성된다. 일부 예에서, 출구(20)는 분사기이며, 이러한 유체 취급 시스템(10)은 유체 분사 시스템이다. 일 예에서, 유체 취급 시스템(10)은 페인트 분사 시스템이다. 일부 예에서, 출구(20)는 분배기이다. 일 예에서, 유체 취급 시스템(10)은 윤활제 분배 시스템이다. 일부 예에서, 유체 취급 시스템(10)은 자동차 유체 분배 시스템이다. 출구(20)는 저장조(12)로부터 유체를 수용하고 이 유체를 출력하기에 적합한 임의의 형태일 수 있음이 이해된다.
서지 억제기(18)는 유체 라인(16) 상에 배치된다. 공기 하우징(24)은 프로세스 하우징(26) 상에 장착된다. 프로세스 하우징(26) 내에 배치된 프로세스 유체 챔버(32)에 유체를 제공하기 위해 유체 라인(16)은 프로세스 하우징(26)에 연결된다. 유체 라인(16)은 프로세스 하우징(26) 하류에서 출구(20)로 연장된다. 억제기 기구(28)가 서지 억제기(18)에 배치된다. 부스트 부재(34)는 공기 하우징(24)에 배치되며 작동 유체 챔버(30)를 적어도 부분적으로 형성한다. 압력 제어 부재(38)는 프로세스 하우징(26)에 배치되며 프로세스 유체 챔버(32)를 적어도 부분적으로 형성한다. 샤프트(36)는 부스트 부재(34)와 압력 제어 부재(38) 사이에서 연장되어 이들 부재를 연결한다. 일부 예에서는, 부스트 부재(34)가 피스톤일 수 있고 압력 제어 부재(38)가 다이어프램일 수 있다. 일부 예에서는, 부스트 부재(34)가 다이어프램일 수 있고 압력 제어 부재(38)가 피스톤일 수 있다. 다른 예에서는, 부스트 부재(34)와 압력 제어 부재(38) 둘 다 피스톤과 다이어프램 중 동일한 것일 수 있다.
작동 유체 공급원(22)은 서지 억제기(18)에 연결되며 서지 억제기(18)의 작동 유체 챔버(30)에 작동 유체를 제공한다. 작동 유체는 서지 억제기(18)를 충전 압력으로 충전한다. 일부 예에서, 작동 유체 공급원(22)은 공기 압축기이며, 따라서 작동 유체는 압축 공기이다. 예를 들어, 작동 유체 공급원(22)은 기계 또는 자동차 샵에서의 공기 압축기일 수 있다. 그러나 작동 유체는 압축 공기 또는 다른 가압 가스와 같이, 작동 유체 챔버(30)를 가압하기 위해 적절하게 구성된 임의의 형태일 수 있음이 이해된다. 예를 들어, 작동 유체는 질소일 수 있다. 압축 가스는 부스트 부재(34)를 아래쪽으로 이동시키는 데 필요한 에너지를 저장한다.
서지 억제기(18)는 출구(20)로 펌핑되는 프로세스 유체의 압력 변동 및 압력 스파이크를 감쇠시키도록 구성된다. 충전 압력 및 프로세스 유체 압력은 프로세스 유체가 프로세스 유체 챔버(32)를 통해서 유동할 때 억제기 기구(28)를 가로질러 힘 균형을 생성한다. 일부 예에서, 부스트 부재(34)는 작동 유체 및 부재의 구동 변위에 의해 작용되는 면적인, 압력 제어 부재(38)보다 큰 유효 면적을 가질 수 있다. 압력 제어 부재(38)의 유효 면적에 대해 부스트 부재(34)의 유효 면적이 더 큰 것은 부스트 효과를 제공하며, 따라서 억제기 기구(28)는 억제기 기구(28)에 작용하는 작동 유체의 힘보다 큰 힘을 프로세스 유체에 가한다. 따라서 작동 유체 압력에 의해 생성된 힘은 억제기 기구(28)를 통해서 배증되며, 그로 인해 사용자는 고압의 프로세스 유체 유동과 보다 낮은 압력의 작동 유체 사이의 진동을 감쇠시킬 수 있다.
예를 들어, 사용자는 100 psi(0.7 MPa)의 작동 유체 압력을 생성할 수 있는 작동 유체 공급원(22)에 의해 약 300 psi(약 2.1 MPa)의 압력을 갖는 프로세스 유체의 진동을 감쇠시킬 수 있다. 이러한 진동을 효과적으로 감쇠시키기 위해, 사용자는 압력 제어 부재(38)의 유효 면적의 3배인 유효 면적을 갖는 부스트 부재(34)를 갖는 억제기 기구(28)를 이용할 수 있다. 부스트 부재(34)는 압력 제어 부재(38)의 유효 면적의 대략 3배인 유효 면적을 갖기 때문에, 압력 제어 부재(38)에 의해 프로세스 유체에 가해지는 힘은 작동 유체에 의해 부스트 부재(34)에 가해지는 힘의 3배가 될 것이다.
따라서 억제기 기구(28)는 부스트 부재(34)에 작용하는 작동 유체 압력과 압력 제어 부재(38)에 의해 프로세스 유체에 가해지는 압력 사이에 힘 배증을 제공한다. 따라서 사용자는 펌프(14)에 의해 출력되는 프로세스 유체 압력보다 낮은 압력을 제공할 수 있는 작동 유체 공급원(22)을 포함한 서지 억제기(18)를 이용할 수 있다. 그러므로, 서지 억제기(18)는 저렴한 압력 배증기를 제공하며 기존의 유체 취급 시스템에 쉽게 통합될 수 있다. 또한, 서지 억제기(18)는 부스트 부재(34)와 압력 제어 부재(38)의 유효 면적에 기초하여 작동 유체와 프로세스 유체 사이에 임의의 소망 압력 비율을 제공하도록 구성될 수 있다.
도 2a는 서지 억제기(118)의 제1 단면도이다. 도 2b는 서지 억제기(118)의 제2 단면도이다. 도 2a와 도 2b는 함께 논의될 것이다. 서지 억제기(118)는 공기 하우징(124); 프로세스 하우징(126); 억제기 기구(128); 압력 제어 밸브(140a, 140b)(도 2a); 체크 밸브(142)(도 2b); 샤프트 시일(144); 베어링(146); 및 배기 머플러(148)(도 2a)를 포함한다. 억제기 기구(128)는 부스트 부재(134), 샤프트(136) 및 압력 제어 부재(138)를 포함한다. 공기 하우징(124)은 상부 하우징(150) 및 하부 하우징(152)을 포함한다. 부스트 부재(134)는 제1 측부(154), 제2 측부(156), 피스톤(158) 및 피스톤 시일(160)을 포함한다. 피스톤(158)은 원주방향 에지(162)를 포함한다. 샤프트(136)는 플랜지(164), 상부 보어(166) 및 하부 보어(168)를 포함한다. 압력 제어 부재(138)는 다이어프램(170), 제1 판(172) 및 제2 판(173)을 포함한다. 상부 하우징(150)은 작동 유체 입구(174)(도 2a) 및 밸브 보어(176a)(도 2a)를 포함한다. 하부 하우징(152)은 밸브 보어(176b)(도 2a), 챔버 벽(178), 하부 벽(180), 배기 입구(182)(도 2a), 배기 경로(184)(도 2a), 배기 포트(186)(도 2a), 체크 배출구(vent)(188)(도 2b) 및 수평면(189)(도 2a)을 포함한다. 챔버 벽(178)은 상단부(190) 및 하단부(192)를 포함한다. 하부 벽(180)은 샤프트 보어(194)를 포함한다. 프로세스 하우징(126)은 유체 입구(196) 및 유체 출구(198)(도 2a)를 포함한다. 압력 제어 밸브(140a, 140b)는 각각 밸브 하우징(200a, 200b); 밸브 부재(202a, 202b); 밸브 시트(204a, 204b); 스템(206a, 206b); 제1 스프링(208a, 208b); 및 제2 스프링(210a, 210b)을 포함한다. 체크 밸브(142)는 체크 라인(212), 체크 부재(214) 및 플로트(float)(216)를 포함한다.
공기 하우징(124)은 프로세스 하우징(126)에 장착된다. 구체적으로, 공기 하우징(124)의 하부 하우징(152)이 프로세스 하우징(126)에 장착된다. 다이어프램(170)의 원주방향 에지가 하부 하우징(152)과 프로세스 하우징(126) 사이에 유지된다. 프로세스 유체 챔버(132)는 압력 제어 부재(138) 및 프로세스 하우징(126)에 의해 형성된다. 작동 중에, 프로세스 유체는 유체 입구(196)를 통해서 서지 억제기(118)에 진입하고, 프로세스 유체 챔버(132)를 통해서 유동하며, 유체 출구(198)를 통해서 서지 억제기(118)를 빠져나간다. 공기 챔버(133)는 압력 제어 부재(138)와 하부 하우징(152) 사이에 배치된다.
상부 하우징(150)은 하부 하우징(152)에 장착된다. 공기 하우징(124)은 개별 하우징 부분들로 형성된 것으로 도시되어 있지만, 공기 하우징(124)은 단일 부분으로 형성될 수 있음이 이해된다. 부스트 부재(134)는 공기 하우징(124) 내에 배치되며 공기 하우징(124)을 상부 챔버(130)와 하부 챔버(131)로 분리한다. 상부 챔버(130)는 부스트 부재(134)의 제1 측부(154) 및 상부 하우징(150)에 의해 적어도 부분적으로 형성된다. 하부 챔버(131)는 부스트 부재(134)의 제2 측부(156) 및 하부 하우징(152)에 의해 적어도 부분적으로 형성된다. 상부 챔버(130)와 하부 챔버(131)는 서지 억제기(118)의 작동 중에 체적이 증감된다. 도시된 예에서, 부스트 부재(134)는 공기 하우징(124) 내에서 왕복 운동하도록 구성된 피스톤(158)을 포함한다. 피스톤 시일(160)은 피스톤(158)의 원주방향 에지(162) 주위에 배치된다. 피스톤이 공기 하우징(124) 내에서 왕복 운동할 때 피스톤 시일(160)은 챔버 벽(178)과 결합한다.
챔버 벽(178)은 하부 하우징(152) 내의 하부 챔버(131)를 부분적으로 형성한다. 피스톤 시일(160)은 챔버 벽(178)과 결합하여 상부 챔버(130)와 하부 챔버(131) 사이에 시일을 형성한다. 챔버 벽(178)은 챔버 벽(178)의 상단부(190)에서 제1 직경(D1)을 갖는다. 챔버 벽(178)은 챔버 벽(178)의 하단부(192)에서 제2 직경(D2)을 갖는다. 일부 예에서, 제2 직경(D2)은 제1 직경(D1) 보다 크다. 그러므로, 챔버 벽(178)은 상단부(190)와 하단부(192) 사이에서 경사진다.
피스톤 시일(160)은 원주방향 에지(162) 주위에 배치되고, 피스톤(158) 주위에서 연장되는 홈 내에 배치된다. 피스톤(158)의 왕복 중에 챔버 벽(178)의 직경이 변화함에 따라 피스톤 시일(160)이 홈 내에서 팽창 및 수축하여 챔버 벽(178)과의 결합을 유지하도록 피스톤 시일(160)은 에너지를 공급받는다. 피스톤(158)의 직경 변화는 왕복 중에 피스톤(158)의 가변 유효 면적을 효과적으로 생성한다. 피스톤(158)이 아래로 이동함에 따라, 피스톤(158)의 유효 면적은 증가한다. 피스톤(158)이 위로 이동함에 따라, 피스톤(158)의 유효 면적은 감소한다. 부스트 부재(134)의 유효 면적의 변화는 억제기 기구(128)를 가로지르는 힘 배증을 변경한다. 유효 면적의 변화는 피스톤(158)을 작동 중에 압력 제어 밸브(140a, 140b) 사이의 플로팅 위치에 유지하는 것을 보조한다. 유효 면적의 변화는 피스톤(158)의 이동으로 인한 상부 챔버(130) 내의 공기 압력 변화를 설명한다. 피스톤(158)이 아래로 이동함에 따라, 상부 챔버(130) 내의 공기 압력은 상부 챔버(130)의 팽창으로 인해 저하된다. 피스톤(158)의 증가된 유효 면적은 상부 챔버(130)의 팽창으로 인한 압력 강하를 보상하기 위해 피스톤(158)과 다이어프램(170)의 유효 면적 사이의 비율을 증가시킨다. 피스톤(158)이 위로 이동함에 따라, 상부 챔버(130) 내의 압력은 상부 챔버(130)의 체적 감소로 인해 증가한다. 피스톤(158)의 감소된 유효 면적은 상부 챔버(130)의 감소로 인한 압력 증가를 보상하기 위해 피스톤(158)과 다이어프램(170)의 유효 면적 사이의 비율을 감소시킨다. 그러므로, 피스톤(158)은 압력 제어 밸브(140a, 140b)를 각각의 개방 상태로 덜 자주 작동시키며, 따라서 채터링을 방지하고 작동 중에 사용되는 작동 유체의 체적을 감소시킨다.
밸브 보어(176a)는 상부 하우징(150) 내로 연장된다. 압력 제어 밸브(140a)는 밸브 보어(176a) 내에 배치된다. 도시된 예에서, 밸브 하우징(200a)은 압력 제어 밸브(140a)를 상부 하우징(150)에 장착하기 위해 밸브 보어(176a) 내에 고정된다. 밸브 하우징(200a)은 인터페이스 스레딩(interfaced threading) 또는 압입과 같은 임의의 적절한 방식으로 밸브 보어(176a) 내에 고정될 수 있다. 작동 유체 입구(174)는 상부 하우징(150) 내로 연장되고 밸브 보어(176a)와 유체 연통한다. 작동 유체 입구(174)는 서지 억제기(118)에 작동 유체를 제공하기 위해 작동 유체 공급원(22)(도 1)과 같은 작동 유체 공급원에 연결되도록 구성된다. 예를 들어, 작동 유체 입구(174)는 작동 유체가 압축 공기인 예에서 공기 압축기로부터 연장되는 호스를 수용할 수 있다. 압력 제어 밸브(140a)는 부스트 부재(134)에 의해 개방되도록 구성된 상시 폐쇄(normally-closed) 밸브이다. 압력 제어 밸브(140a)는 폐쇄 상태에 있을 때 작동 유체 입구(174)와 상부 챔버(130) 사이의 유체 유동 경로를 폐쇄하여, 작동 유체가 상부 챔버(130)에 진입하는 것을 방지한다. 압력 제어 밸브(140a)는 개방 상태에 있을 때 작동 유체 입구(174)와 상부 챔버(130) 사이의 유체 유동 경로를 개방하여, 작동 유체가 상부 챔버(130)로 유동할 수 있게 한다. 도시된 예에서, 압력 제어 밸브(140a)는 포핏 밸브이다. 그러나, 압력 제어 밸브(140a)는 압력 제어 밸브(140a)를 가로지르는 작동 유체의 유동을 제어하기 위한 임의의 소망 구성일 수 있음이 이해된다.
밸브 보어(176b)는 하부 하우징(152) 내로 연장된다. 압력 제어 밸브(140b)는 밸브 보어(176b) 내에 배치된다. 도시된 예에서, 밸브 하우징(200b)은 압력 제어 밸브(140b)를 하부 하우징(152)에 장착하기 위해 밸브 보어(176b) 내에 고정된다. 밸브 하우징(200b)은 인터페이스 스레딩 또는 압입과 같은 임의의 적절한 방식으로 밸브 보어(176b) 내에 고정될 수 있다. 압력 제어 밸브(140b)는 부스트 부재(134)에 의해 개방되도록 구성된 상시 폐쇄 밸브이다. 압력 제어 밸브(140b)는 폐쇄 상태에 있을 때 상부 챔버(130)와 하부 챔버(131) 사이의 유체 유동 경로를 폐쇄하여, 작동 유체가 상부 챔버(130)에서 하부 챔버(131)로 배출되는 것을 방지한다. 압력 제어 밸브(140b)는 개방 상태에 있을 때 상부 챔버(130)와 하부 챔버(131) 사이의 유체 유동 경로를 개방하여, 작동 유체가 상부 챔버(130)에서 하부 챔버(131)로 배출될 수 있게 한다. 도시된 예에서, 압력 제어 밸브(140b)는 포핏 밸브이다. 그러나, 압력 제어 밸브(140b)는 압력 제어 밸브(140b)를 가로지르는 작동 유체의 유동을 제어하기 위한 임의의 소망 구성일 수 있음이 이해된다.
배기 입구(182)는 하부 하우징(152)의 수평면(189)을 통해서 연장된다. 배기 경로(184)는 배기 입구(182)와 밸브 보어(176b) 사이에서 하부 하우징(152)을 통해서 연장된다. 배기 경로(184)는 상부 챔버(130)에서 하부 챔버(131)로의 작동 유체 배출을 용이하게 하기 위해 상부 챔버(130)로부터 압력 제어 밸브(140b)로의 유동 경로를 제공한다. 배기 포트(186)는 하부 하우징(152)의 외부와 하부 챔버(131) 사이에서 하부 하우징(152)을 통해서 연장된다. 배기 머플러(148)는 배기 포트(186)에 장착된다. 압력 제어 밸브(140b)를 통해서 하부 챔버(131)로 배출된 작동 유체는 배기 포트(186) 및 배기 머플러(148)를 통해서 대기로 배출될 수 있다. 작동 유체는 대기로 배출되는 것으로 기재되지만, 작동 유체는 작동 유체를 수용하기에 적합한 임의의 장소로 배출될 수 있음이 이해된다. 예를 들어, 작동 유체가 유압 유체 또는 다른 액체라면, 작동 유체는 작동 유체를 수용하기에 적합한 저장조로 배출될 수 있다.
각각의 압력 제어 밸브(140a, 140b)에 있어서, 밸브 하우징(200a, 200b)은 각각 밸브 보어(176a, 176b)에 장착된다. 밸브 부재(202a, 202b)는 밸브 하우징(200a, 200b) 내에 배치된다. 밸브 부재(202a, 202b)는 밸브 시트(204a, 204b)와 결합하여 압력 제어 밸브(140a, 140b)를 통한 유동을 방지하고 밸브 시트(204a, 204b)로부터 결합 해제되어 압력 제어 밸브(140a, 140b)를 통한 유동을 허용한다. 스템(206a, 206b)은 밸브 부재(202a, 202b)로부터 상부 챔버(130) 및 하부 챔버(131) 내로 각각 연장된다. 제1 스프링(208a, 208b)은 각각 스템(206a, 206b)과 밸브 부재(202a, 202b) 사이에 배치된다. 제2 스프링(210a, 210b)은 밸브 하우징(200a, 200b) 내에 각각 배치되며 밸브 부재(202a, 202b)를 밸브 시트(204a, 204b)와의 결합을 향해 편향시키도록 구성된다.
압력 제어 부재(138)는 프로세스 유체 챔버(132)를 경계지으며 적어도 부분적으로 형성한다. 압력 제어 부재(138)는 프로세스 유체 챔버(132)를 통해서 유동하는 프로세스 유체에 의해 상승 및 하강하도록 구성된다. 억제기 기구(128)는 압력 제어 부재(138)에 의해 프로세스 유체 챔버(132)를 통해서 유동하는 프로세스 유체에 압축력을 가한다. 압축력은 부스트 부재(134)를 거쳐서 억제기 기구(128)를 아래쪽으로 밀어내는 작동 유체에 의해 발생된다. 억제기 기구(128)에 의해 가해지는 힘은 프로세스 유체의 압력 스파이크를 상쇄시키며, 따라서 프로세스 유체의 진동을 감쇠시킨다.
압력 제어 부재(138)는 또한 프로세스 유체 챔버(132)와 대향하는 압력 제어 부재(138)의 측부에서 공기 챔버(133)를 경계지으며 적어도 부분적으로 형성한다. 압력 제어 부재(138)는 공기 챔버(133)와 프로세스 유체 챔버(132)를 유체적으로 격리시킨다.
샤프트(136)는 부스트 부재(134)와 압력 제어 부재(138) 사이에서 연장되며 이들 부재를 연결한다. 플랜지 너트(218)는 피스톤(158)을 통해서 연장된다. 플랜지 너트(218)의 일부는 샤프트(136)의 상부 보어(166) 내에 고정된다. 예를 들어, 플랜지 너트(218)는 상부 보어(166)의 내부 나사산과 인터페이스 결합되는 외부 나사산을 포함할 수 있다. 피스톤(158)은 플랜지 너트(218)와 샤프트(136)의 플랜지(164) 사이에 고정된다. 샤프트(136)는 피스톤(158)으로부터 연장되고 하부 하우징(152)의 하부 벽(180)의 샤프트 보어(194)를 통해서 연장된다. 샤프트 시일(144)은 샤프트 보어(194) 내에 배치되며 샤프트(136) 주위로 연장된다. 샤프트 시일(144)은 하부 챔버(131)와 공기 챔버(133) 사이의 유체 누설을 방지하기 위해 샤프트(136)와 하부 하우징(152) 사이에 유체 시일을 생성한다. 베어링(146)은 샤프트(136)가 왕복운동할 때 샤프트 보어(194) 및 지지 샤프트(136) 내에 배치된다. 예를 들어, 베어링(146)은 선형 베어링일 수 있다.
도시된 예에서, 압력 제어 부재(138)는 다이어프램 조립체이다. 제1 판(172)은 다이어프램(170)의 뒤쪽에 배치되어 샤프트(136)로부터의 힘을 다이어프램의 넓은 영역에 걸쳐서 분배할 수 있다. 제2 판(173)은 다이어프램(170)에 오버몰딩된다. 세트 스크류(220)는 압력 제어 부재(138)를 샤프트(136)에 고정하기 위해 샤프트(136)의 하부 보어(168) 내로 연장된다. 세트 스크류(220)는 압력 제어 부재(138) 및 샤프트(136) 각각에 인터페이스 스레딩, 압입 또는 그 조합과 같은 임의의 소망 방식으로 연결될 수 있다. 일부 예에서, 세트 스크류(220)는 다이어프램(170)과 일체이다. 예를 들어, 세트 스크류(220)는 다이어프램(170)에 오버몰딩될 수 있다.
체크 배출구(188)는 하부 하우징(152)을 통해서 연장되며 공기 챔버(133)에 유체적으로 연결된다. 체크 라인(212)은 하부 하우징(152)에 부착되고 그로부터 연장된다. 체크 밸브(142)는 체크 라인(212)에 부착된다. 체크 라인(212)은 공기 챔버(133)와 체크 밸브(142) 사이에 유동 경로를 제공한다. 체크 밸브(142)의 체크 부재(214)는 상시 폐쇄되어 있지만, 체크 라인(212)의 압력은 체크 부재(214)를 개방 위치로 시프트시켜 공기 챔버(133)로부터의 유동이 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 체크 부재(214)는 스프링에 의해 폐쇄 상태를 향해 편향되는 볼을 포함할 수 있다. 플로트(216)는 체크 부재(214) 위에 배치된다. 도시된 예에서 플로트(216)는 액체 상에 부유하도록 구성된 중공 볼이다.
체크 밸브(142)는 공기가 공기 챔버(133)로부터 배출될 수 있게 하지만 유체 누설은 방지한다. 작동 중에, 공기는 공기 챔버(133)로부터 체크 배출구(188), 체크 라인(212) 및 체크 부재(214)를 통해서 배출될 수 있다. 공기의 압력은 체크 부재(214)가 개방되게 하여, 공기 챔버(133) 내의 압력을 완화시킬 수 있다. 공기는 플로트(216)를 통과하고 체크 밸브(142)를 빠져나간다. 프로세스 유체 챔버(132)와 공기 챔버(133) 사이에 누설이 발생하면, 누설 유체는 체크 배출구(188) 및 체크 라인(212)을 통해서 체크 부재(214)로 유동할 수 있다. 누설 유체의 압력은 체크 부재(214)가 개방되게 할 수 있다. 그러나 플로트(216)는 체크 밸브(142)의 하우징 내의 유체 상에서 상승하고 체크 밸브(142)의 플로트(216) 위에 배치된 시트와 결합한다. 따라서 플로트(216)는 체크 밸브(142)로부터의 유체 경로를 밀봉하여 유체 누설을 방지한다. 그로 인해 체크 밸브(142)는 유체 누설을 방지하면서 공기 배출을 허용한다. 공기 챔버(133) 내로 어떤 유체 누설이 있는 경우에, 샤프트 시일(144)은 유체가 샤프트(136) 주위에서 하부 챔버(131)로 누설되는 것을 방지한다. 그러므로, 샤프트 시일(144)은 작동 유체가 유동하는 통로의 프로세스 유체 오염을 방지한다.
서지 억제기(118)는 작동 유체 압력에 의해 생성되는 힘과 프로세스 유체에 가해지는 힘 사이에 힘 배증을 제공할 수 있다. 그러므로, 서지 억제기(118)는 충분히 높은 압력의 작동 유체가 이용될 수 없는 고압 프로세스 유체의 진동을 효과적으로 감쇠시킬 수 있다. 부스트 부재(134)는 제1 유효 면적을 가질 수 있으며 압력 제어 부재(138)는 제2 유효 면적을 가질 수 있다. 유효 면적 사이의 비율은 힘 배증을 제공한다. 예를 들어, 제1 유효 면적이 제2 유효 면적보다 큰 경우, 억제기 기구(128)는 부스트 부재(134)와 압력 제어 부재(138) 사이에 힘 부스트를 제공한다. 부스트 부재(134)의 유효 면적이 더 큰 것은 프로세스 유체와의 힘 균형을 유지하면서 더 낮은 충전 압력이 이용될 수 있음을 의미한다. 따라서 진동 감쇠를 제공하기 위해 더 낮은 작동 유체 압력이 사용될 수 있다.
자동차 샵은 최대 100 psi(0.7 MPa)의 작동 유체 압력을 제공할 수 있다. 제1 유효 면적과 제2 유효 면적 사이의 적절한 비율은 적용을 위한 소망 프로세스 유체 압력에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 소망 프로세스 유체 압력은 300 psi(2.1 MPa)일 수 있다. 프로세스 유체의 진동을 효과적으로 감쇠시키기 위해, 서지 억제기(118)는 압력 제어 부재(138)를 거쳐서 프로세스 유체에 약 300 psi(약 2.1 MPa)를 가할 필요가 있다. 제1 유효 면적과 제2 유효 면적 사이의 비율이 3:1인 억제기 기구(128)를 사용하면 사용자는 100 psi(0.7 MPa) 작동 유체로 300 psi(2.1 MPa) 프로세스 유체의 진동을 효과적으로 감쇠시킬 수 있다. 일부 시스템에서, 사용자는 특정 유체 취급 요구에 맞게 유효 면적 사이의 비율을 증가 또는 감소시키기 위해 공기 하우징(124) 및 피스톤(158)을 변경할 수 있다.
작동 중에, 프로세스 유체는 프로세스 유체 챔버(132)를 통해서 유체 입구(196)로부터 유체 출구(198)로 유동한다. 억제기 기구(128)는 프로세스 유체의 일체의 진동을 감쇠시키도록 구성된다. 상부 챔버(130) 내의 작동 유체는 부스트 부재(134)의 제1 측부(154)에 작용하여 억제기 기구(128)에 하향 힘을 가한다. 이 힘은 샤프트(136)를 거쳐서 압력 제어 부재(138)에 전달된다. 압력 제어 부재(138)에 의해 프로세스 유체에 가해지는 힘은 프로세스 유체의 압력 스파이크 및 진동을 감쇠시킨다. 효과적인 감쇠를 제공하기 위해, 압력 제어 부재(138)에 의해 프로세스 유체에 가해지는 힘은 프로세스 유체 압력에 의해 억제기 기구(128)에 가해지는 상향 힘과 대략 동일하게 유지된다. 억제기 기구(128)의 각 측부에 작용하는 힘(예를 들어, 작동 유체에 의해 가해지는 하향 힘과 프로세스 유체에 의해 가해지는 상향 힘)이 균형을 이루면, 피스톤(158)은 공기 하우징(124) 내에서 압력 제어 밸브(140a, 140b) 사이의 중간에서 부유한다.
프로세스 유체 압력 및 작동 유체 압력의 변동은 작동 중에 발생할 수 있다. 서지 억제기(118)는 상부 챔버(130) 내의 작동 유체의 충전 압력을 증가 또는 감소시킴으로써 압력 차이를 자동으로 수용 및 조절하도록 구성된다.
작동 유체는 작동 유체 입구(174) 및 압력 제어 밸브(140a)를 통해서 상부 챔버(130)에 제공된다. 작동 유체는 상부 챔버(130)를 충전 압력으로 충전한다. 충전 압력은 부스트 부재(134)의 제1 측부(154)에 작용하여 억제기 기구(128)를 아래쪽으로 편향시킨다. 프로세스 유체 압력은 압력 제어 부재(138)에 작용하여 억제기 기구(128)를 위쪽으로 편향시킨다. 이들 압력이 균형을 이루면, 피스톤(158)은 압력 제어 밸브(140a, 140b) 사이에서 부유하고, 압력 제어 밸브(140a, 140b)는 각각의 상시 폐쇄 상태로 유지된다.
억제기 기구(128)에 대한 상향 힘이 억제기 기구(128)에 대한 하향 힘을 초과하면 피스톤(158)은 공기 하우징(124) 내에서 상승한다. 피스톤(158)은 제1 측부(154)가 압력 제어 밸브(140a)와 마주쳐 압력 제어 밸브(140a)를 개방 상태로 구동할 때까지 공기 하우징(124) 내에서 계속 상승한다.
제1 측부(154)는 초기에 스템(206a)과 접촉하여 스템(206a)을 위쪽으로 구동한다. 스템(206a)은 위쪽으로 이동하여 제1 스프링(208a)을 스템(206a)과 밸브 부재(202a) 사이에서 압축한다. 제1 스프링(208a)은 밸브 부재(202a)를 위쪽으로 밀어서, 밸브 부재(202a)의 하류측에 제1 힘을 가한다. 제2 스프링(210a) 및 압력 제어 밸브(140a) 상류에서의 작동 유체 압력은 작동 유체 입구(174)에서 밸브 부재(202a)를 아래쪽으로 밀어내서, 밸브 부재(202a)의 상류측에 제2 힘을 가한다. 그러므로, 제1 힘은 초기에 제1 스프링(208b)의 기계적 힘 및 상부 챔버(130) 내의 유체 압력이다. 제2 힘은 초기에 제2 스프링(210b)의 기계적 힘 및 작동 유체 입구(174)에서의 작동 유체 압력의 유체 힘이다. 일부 예에서, 제1 스프링(208a) 및 제2 스프링(210a)은 실질적으로 유사한 스프링 력을 갖는다. 일부 예에서, 제1 스프링(208a)은 제2 스프링(210a)보다 큰 스프링 력을 가지며, 따라서 제1 스프링(208a)은 스템(206a)에 대해 제2 스프링(210a)보다 큰 힘을 가한다.
압력 제어 밸브(140a) 상류에서의 작동 유체 압력으로 인해 제2 힘이 초기에 제1 힘보다 크기 때문에 밸브 부재(202a)는 개방 상태로 즉시 시프트하지 않는다. 피스톤(158)이 계속 상승함에 따라, 제1 힘은 결국 제2 힘에 도달하고 제2 힘을 초과한다. 그러면 밸브 부재(202a)는 밸브 시트(204a)로부터 시프트 오프되고 결합해제된다. 밸브 부재(202a)가 밸브 시트(204a)로부터 결합해제되면 압력 제어 밸브(140a)를 통한 유동 경로가 개방된다. 작동 유체는 그 유동 경로를 통해서 유동하며 유체 압력은 밸브 부재(202a)를 가로질러 동등해진다. 압력 동등화에 의해 제2 힘은 작동 유체의 유체 압력과 제2 스프링(210a)의 기계적 힘의 조합으로부터 제2 스프링(210a)의 기계적 힘만으로 급격히 떨어지게 된다. 밸브 부재(202a)의 양쪽에서 작동 유체 압력이 동등해지면, 제1 힘은 제1 스프링(208a)에 의해 생성되는 기계적 상향 힘이고 제2 힘은 제2 스프링(210)에 의해 생성되는 기계적 하향 힘이다. 제1 스프링(208a)은 스템(206a)이 시프트함에 따라 압축되지만, 제2 스프링(210a)은 밸브 부재(202a)가 폐쇄 상태로 유지되기 때문에 초기에 압축되지 않는다. 밸브 부재(202a)가 시트(204a)로부터 결합해제될 때, 제2 힘의 급격한 저하는 밸브 부재(202a)에 대해, 제1 스프링(208a)에 의해 가해지는 힘과 제2 스프링(210a)에 의해 가해지는 힘 사이의 힘 차이를 생성한다. 이들 힘은 팽창하는 제1 스프링(208a)과 수축하는 제2 스프링(210a)에 의해 균형을 이루며, 이로 인해 밸브 부재(202a)가 개방되게 된다. 밸브 부재(202a)가 개방되면 압력 제어 밸브(140a)를 통한 넓은 유동 경로가 개방된다. 밸브 부재(202a)가 완전히 개방되면 밸브가 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 신속히 순환될 때 발생할 수 있는 밸브 채터링이 방지된다.
그러므로, 스템(206a)이 가압되면, 스템(206a)은 밸브 부재(202a)의 하류측에서의 압력 및 스프링 력이 밸브 부재(202a)의 상류측에서의 압력 및 제2 스프링(210b)의 스프링 력과 동일할 때까지 이동한다. 이것이 발생하면, 압력 제어 밸브(140a)가 균열 개방되기 시작하며 유동으로 인해 밸브 부재(202a) 위의 압력이 감소한다. 이로 인해 힘 균형이 붕괴되고 밸브 부재(202a)는 제1 스프링(208a)을 완전히 개방한다. 이것은 히스테리시스 효과를 생성하며 압력 제어 밸브(140a)가 약간 개방되어 느린 누설을 초래하는 것을 방지한다.
작동 유체는 압력 제어 밸브(140a)를 통해서 작동 유체 챔버로 유동하여, 상부 챔버(130) 내의 충전 압력을 증가시킨다. 상부 챔버(130) 내의 충전 압력은, 작동 유체 압력에 의해 피스톤(158)이 아래쪽으로 시프트하여, 밸브 부재(202a)를 개방 상태로 유지하는 힘을 제거할 때까지 계속 상승한다. 밸브 부재(202a)는 피스톤(158a)의 이동을 추종한다. 피스톤(158)이 스템(206)으로부터 결합해제되고 밸브 부재(202a)가 밸브 시트(204a)와 재결합됨으로써, 압력 제어 밸브(140a)를 통한 유동 경로를 폐쇄한다. 압력 제어 밸브(140a)는 폐쇄 상태에 있을 때 작동 유체 입구(174)와 상부 챔버(130)를 유체적으로 격리시켜, 작동 유체가 상부 챔버(130)에 유입되는 것을 방지한다.
작동 유체는 억제기 기구(128)를 가로질러 작동 유체 압력과 프로세스 유체 압력 사이에 힘을 균형 맞추기 위해 공기 하우징(124) 내에서 피스톤(158)을 아래쪽으로 밀어낸다. 프로세스 유체 압력이 저하되면, 피스톤(158)은 공기 하우징(124) 내에서 강하한다. 부스트 부재(134)가 압력 제어 밸브(140b)와 마주쳐 압력 제어 밸브(140b)를 개방 상태로 구동할 때까지 힘 차이는 계속 줄어든다.
제2 측부(156)는 초기에 스템(206b)과 접촉하여 스템(206b)을 아래쪽으로 구동한다. 스템(206b)은 아래쪽으로 이동하여 제1 스프링(208b)을 스템(206b)과 밸브 부재(202b) 사이에서 압축한다. 제1 스프링(208b)은 밸브 부재(202b)를 아래쪽으로 밀어서, 밸브 부재(202b)의 하류측에 제1 힘을 가한다. 제2 스프링(210b) 및 압력 제어 밸브(140b) 상류의 작동 유체 압력은 상부 챔버(130) 내에서 밸브 부재(202b)를 위쪽으로 밀어내서, 밸브 부재(202b)의 상류측에 제2 힘을 가한다. 그러므로, 제1 힘은 초기에 제1 스프링(208b)의 기계적 힘 및 하부 챔버(131) 내의 유체 압력이다. 일부 예에서, 하부 챔버(131) 내의 유체 압력은 대기압일 수 있다. 제2 힘은 초기에 제2 스프링(210b)의 기계적 힘 및 상부 챔버(130) 내의 작동 유체 압력의 유체 힘이다. 일부 예에서, 제1 스프링(208b) 및 제2 스프링(210b)은 실질적으로 유사한 스프링 력을 갖는다. 일부 예에서, 제1 스프링(208b)은 제2 스프링(210b)보다 큰 스프링 력을 가지며, 따라서 제1 스프링(208b)은 스템(206b)에 대해 제2 스프링(210b)보다 큰 힘을 가한다.
제2 힘이 초기에 제1 힘보다 크기 때문에 밸브 부재(202b)는 개방 상태로 즉시 시프트하지 않는다. 피스톤(158)이 계속 상승함에 따라, 제1 힘은 계속 상승하여 결국 제2 힘에 도달하고 이를 초과한다. 그러면 밸브 부재(202b)는 밸브 시트(204b)로부터 시프트 오프되고 결합해제된다. 밸브 부재(202b)가 밸브 시트(204b)로부터 결합해제되면 압력 제어 밸브(140b)를 통한 유동 경로가 개방된다. 작동 유체는 상부 챔버(130)로부터 배기 입구(182)를 통해서 배기 경로(184)로 그리고 밸브 부재(202b)로 유동한다. 작동 유체는 밸브 부재(202b)와 밸브 시트(204b) 사이의 유동 경로를 통해서 하부 챔버(131) 내로 유동한다. 하부 챔버(131)로부터, 작동 유체는 배기 포트(186) 및 배기 머플러(148)를 통해서 대기로 배출될 수 있다. 하부 챔버(131)는 대기로 배출되는 것으로 기재되지만, 하부 챔버(131)는 배기된 작동 유체를 수용하기에 적합한 임의의 환경으로 배출될 수 있음이 이해된다.
밸브 부재(202b)가 밸브 시트(204b)로부터 결합해제될 때 유체 압력은 압력 제어 밸브(140b)를 가로질러 동등화된다. 압력 동등화에 의해 제2 힘은 작동 유체의 유체 압력과 제2 스프링(210b)의 기계적 힘의 조합으로부터 제2 스프링(210b)의 기계적 힘만으로 급격히 떨어지게 된다. 밸브 부재(202b)의 양쪽에서 작동 유체 압력이 동등해지면, 제1 힘은 제1 스프링(208b)에 의해 생성되는 기계적 상향 힘이다. 제1 스프링(208b)은 스템(206b)이 시프트함에 따라 압축되지만, 제2 스프링(210b)은 밸브 부재(202b)가 폐쇄 상태로 유지되기 때문에 초기에 압축되지 않는다. 밸브 부재(202b)가 시트(204b)로부터 결합해제될 때, 제2 힘의 급격한 저하는 제1 스프링(208b)에 의해 가해지는 힘과 제2 스프링(210b)에 의해 가해지는 힘 사이의 힘 차이를 밸브 부재(202b)에 대해 생성한다. 이들 힘은 팽창하는 제1 스프링(208b)과 수축하는 제2 스프링(210b)에 의해 균형을 이루며, 이로 인해 밸브 부재(202b)가 개방되게 된다. 밸브 부재(202b)의 개방은 압력 제어 밸브(140b)를 통한 넓은 유동 경로를 개방한다. 밸브 부재(202b)의 완전한 개방은 밸브가 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 신속히 순환될 때 발생할 수 있는 밸브 채터링을 방지한다.
압력 제어 밸브(140b)가 개방 상태에 있는 상태에서, 작동 유체는 배기 경로(184) 및 압력 제어 밸브(140b)를 통해서 상부 챔버(130)로부터 하부 챔버(131)로 유동할 수 있다. 하부 챔버(131)로 배출되는 작동 유체는 배기 포트(186) 및 배기 머플러(148)를 거쳐서 대기로 배출된다. 상부 챔버(130) 내의 충전 압력은 작동 유체가 상부 챔버(130)로부터 배출됨에 따라 저하된다. 억제기 기구(128)를 가로지르는 힘 차이에 의해 억제기 기구(128)가 상승하게 되고 그로 인해 피스톤(158)이 공기 하우징(124) 내에서 상승하게 될 때까지 충전 압력은 계속 저하된다. 피스톤(158)은 공기 하우징(124) 내에서 계속 상승하고 밸브 부재(202b)는 밸브 시트(204b)와 재결합한다. 밸브 부재(202b)가 밸브 시트(204b)와 결합하면 압력 제어 밸브(140b)를 통한 유동 경로가 폐쇄되고, 따라서 작동 유체 배출이 중지된다.
상부 챔버(130) 내의 충전 압력은 서지 억제기(118)에 의해 자동으로 제어된다. 부스트 부재(134)는 압력 제어 밸브(140a)가 개방되어 작동 유체가 상부 챔버(130)에 유입될 수 있게 하여 충전 압력을 증가시킨다. 부스트 부재(134)는 억제기 기구(128)를 가로질러 힘이 균형을 이루도록 충전 압력이 소망 레벨에 도달할 때 압력 제어 밸브(140a)로부터 멀어지게 이동하여 압력 제어 밸브(140a)가 폐쇄되게 한다. 부스트 부재(134)는 압력 제어 밸브(140b)가 개방되어 작동 유체가 상부 챔버(130)로부터 배출될 수 있게 하여 충전 압력을 감소시킨다. 부스트 부재(134)는 억제기 기구(128)를 가로질러 힘이 균형을 이루도록 충전 압력이 소망 레벨에 도달할 때 압력 제어 밸브(140b)로부터 멀어지게 이동하여 압력 제어 밸브(140b)가 폐쇄되게 한다. 서지 억제기(118)는 따라서 프로세스 유체 압력에 의해 생성되는 힘과 작동 유체 압력에 의해 생성되는 힘 사이의 변화하는 힘 차이에 응답하여 충전 압력을 자동으로 증가 및/또는 감소시킨다. 사용자는 압력 제어 밸브(140a) 상류의 작동 유체 압력을 임의의 소망 압력 레벨로 설정할 수 있으며 서지 억제기(118)는 상부 챔버(130) 내로의 유동을 자동으로 조절하여 과도한(over)-가압 및/또는 부족한(under)-가압을 방지할 것이다.
서지 억제기(118)는 상당한 장점을 제공한다. 부스트 부재(134)는 자동으로 작동 유체를 상부 챔버(130)에 입력하고 작동 유체를 상부 챔버(130)로부터 배출하여 상부 챔버(130) 내의 충전 압력을 조절하기 위해 압력 제어 밸브(140a, 140b) 사이에서 진동할 수 있다. 압력 제어 밸브(140a, 140b)는 바람직하지 않은 작동, 예를 들어 사이클 마다의 공기 압력의 과도한 충전 및 덤핑(채터링)을 방지하기 위해 히스테리시스를 통합한다. 압력 제어 밸브(140a, 140b)는 히스테리시스를 생성하기 위해 스프링을 통합하며, 이는 압력 제어 밸브(140a, 140b)가 개방 상태로 시프트되는 것을 지연시킨다. 히스테리시스는 밸브 채터링을 방지하며, 유체 압력의 변화와 같은 필요에 응답하여 또는 압력 제어 밸브(140a, 140b)가 접촉되는 즉시는 아니지만 느린 장기 누설을 보상하기 위해 압력 제어 밸브(140a, 140b)가 개방되는 것을 보장한다.
서지 억제기(118)는 또한 힘 배증을 제공한다. 그러므로, 서지 억제기(118)는 프로세스 유체 압력보다 낮은 압력을 갖는 작동 유체를 이용하여 프로세스 유체의 진동을 억제할 수 있다. 힘 배증은 서지 억제기(118)가 충분히 높은 압력의 작동 유체가 이용될 수 없는 시스템에서 더 높은 압력의 펌핑 작동을 위해 효과적인 압력 감쇠를 제공할 수 있게 한다. 억제기 기구(128)에 의해 제공되는 힘 배증은 작동 유체의 압력을 작동 유체 공급원에 의해 생성되는 최대 레벨 이상으로 증가시키는, 서지 억제기와 별개인 충전 배증기 및 기타 이러한 장치를 배제한다. 그러므로, 억제기 기구(128)는 진동을 효과적으로 감쇠하기 위한 저비용의 콤팩트한 기구를 제공한다.
또한, 서지 억제기(118)는 기동 시에 자동으로 균형을 잡는다. 작동 유체가 프로세스 유체 이전에 유동하기 시작하면, 압력 제어 밸브(140a)는 프로세스 유체가 유동하기 시작할 때까지 작동 유체가 상부 챔버(130)에 진입하는 것을 방지할 것이다. 프로세스 유체가 유동하기 시작하면, 프로세스 유체 압력은 부스트 부재(134)가 압력 제어 밸브(140a)를 개방 상태로 작동시키도록 억제기 기구(128)가 상승되게 할 것이다. 작동 유체는 힘 균형이 달성될 때까지 상부 챔버(130)에 유입되어 상부 챔버(130)를 충전한다. 힘 균형은 피스톤(158)이 압력 제어 밸브(140a, 140b) 사이의 공기 하우징(124) 내의 최적화된 위치로 이동하게 한다. 사용자는 작동 중에 충전 압력을 모니터링 및 조절할 필요가 없다. 따라서, 압력 감쇠는 더 효율적이며, 직접적인 사용자 조작을 덜 요구한다. 또한, 서지 억제기(118)는 셧다운 시에 상부 챔버(130)로부터 작동 유체를 자동으로 배출하여 상부 챔버(130) 내의 충전 압력을 완화시키고 과도한-가압을 방지한다. 셧다운 시에, 프로세스 유체는 유동이 정지되고 충전 압력은 억제기 기구(128)를 아래쪽으로 구동한다. 부스트 부재(134)는 압력 제어 밸브(140b)를 개방하여 상부 챔버(130)와 하부 챔버(131) 사이의 배기 경로(184)를 개방한다. 작동 유체는 상부 챔버(130)로부터 배출되어 상부 챔버(130)를 감압시킨다.
도 3은 서지 억제기(318)의 단면도이다. 서지 억제기(318)의 공기 하우징(324), 프로세스 하우징(326), 억제기 기구(328), 체크 밸브(342), 샤프트 시일(344) 및 베어링(346)이 도시되어 있다. 억제기 기구(328)는 부스트 부재(334), 샤프트(336) 및 압력 제어 부재(338)를 포함한다. 공기 하우징(324)은 상부 하우징(350) 및 하부 하우징(352)을 포함한다. 부스트 부재(334)는 제1 측부(354), 제2 측부(356), 다이어프램(358), 상부 판(359), 하부 판(361) 및 스크류(418)를 포함한다. 샤프트(336)는 플랜지(364), 상부 보어(366) 및 하부 보어(368)를 포함한다. 압력 제어 부재(338)는 다이어프램(370), 제1 판(372), 제2 판(373) 및 세트 스크류(420)를 포함한다. 하부 하우징(352)의 하부 벽(380)이 도시되어 있으며, 하부 벽(380)은 샤프트 보어(394)를 포함한다. 프로세스 하우징(326)의 유체 입구(396)가 도시되어 있다. 체크 라인(412)은 체크 밸브(342)로 연장된다.
서지 억제기(318)는 서지 억제기(318)(도 2a, 도 2b) 및 서지 억제기(18)(도 1)와 실질적으로 유사하다. 서지 억제기(318)는 본 명세서에 기재된 기술에 따라 작동하도록 구성된다.
공기 하우징(324)은 프로세스 하우징(326) 상에 장착된다. 구체적으로, 하부 하우징(352)이 프로세스 하우징(326) 상에 장착된다. 상부 하우징(350)이 하부 하우징(352) 상에 장착되어 공기 하우징(324)을 형성한다. 부스트 부재(334)는 상부 하우징(350)과 하부 하우징(352) 사이에 고정된다. 부스트 부재(334)는 공기 하우징(324)을 상부 챔버(330)와 하부 챔버(331)로 분할한다. 상부 챔버(330)는 부스트 부재(334)의 제1 측부(354) 및 상부 하우징(350)에 의해 형성된다. 하부 챔버(331)는 부스트 부재(334)의 제2 측부(356) 및 하부 하우징(352)에 의해 형성된다. 억제기 기구(328)를 가로지르는 힘 차이가 작동 중에 변동함에 따라 상부 챔버(330) 및 하부 챔버(331)의 각각의 체적은 증가 및 감소한다.
다이어프램(358)의 원주방향 에지(362)는 상부 하우징(350)과 하부 하우징(352) 사이에 포착된다. 다이어프램(358)은 작동 중에 압력 제어 부재(338)가 시프트됨에 따라 작동 중에 구부러지도록 구성된다. 다이어프램(358)은 상부 판(359)과 하부 판(361) 사이에 클램핑된다. 상부 판(359)은 부스트 부재(334)의 제1 측부(354)에 배치된다. 하부 판(361)은 부스트 부재(334)의 제2 측부에 배치된다. 일부 예에서, 상부 판(359) 및 하부 판(361)은 상부 챔버(330) 내의 충전 압력을 제어하기 위해 압력 제어 밸브(140a, 140b)(도 2a 및 도 2b)와 같은 밸브와 접촉하여 이들 밸브를 작동시키도록 구성된다. 그러나 부스트 부재(334)는 압력 제어 밸브를 임의의 적절한 방식으로 작동시키도록 구성될 수 있음이 이해된다.
스크류(418)는 상부 판(359), 다이어프램(358) 및 하부 판(361)을 통해서 샤프트(336)의 상부 보어(366) 내로 연장된다. 스크류(418)는 부스트 부재(334)를 샤프트(336)에 고정한다. 샤프트(336)는 하부 하우징(352)의 샤프트 보어(394)를 통해서 연장되며 압력 제어 부재(338)에 연결된다. 샤프트 시일(344)은 샤프트(336) 주위로 연장되며 샤프트(336)와 하부 하우징(352) 사이의 샤프트 보어(394)에 시일을 제공한다. 샤프트 시일(344)은 하부 챔버(331)와 공기 챔버(333) 사이의 유체 누설을 방지한다. 샤프트(336)가 왕복운동할 때 베어링(346a, 346b)은 벽 보어(#) 및 지지 샤프트(336)에 배치된다.
압력 제어 부재(338)는 압력 제어 부재(338)의 제1 측부에서 프로세스 유체 챔버(332)를 경계지으며 적어도 부분적으로 형성한다. 압력 제어 부재(338)는 일체의 하류 진동을 감쇠시키기 위해 프로세스 유체 챔버(332)를 통해서 유동하는 프로세스 유체에 의해 상승 및 하강하도록 구성된다. 압력 제어 부재(338)는 또한 압력 제어 부재(338)의 제2 측부에서 공기 챔버(333)를 경계지으며 적어도 부분적으로 형성한다. 압력 제어 부재(338)는 공기 챔버(333)와 프로세스 유체 챔버(332)를 유체적으로 격리시킨다.
작동 중에, 프로세스 유체는 프로세스 유체 챔버(332)를 통해서 유동한다. 프로세스 유체 압력은 억제기 기구(328)를 위쪽으로 밀어내는 제1 힘을 억제기 기구(328)의 압력 제어 부재(338)에 가한다. 상부 챔버(330)를 충전 압력으로 충전하기 위해 작동 유체가 상부 챔버(330)에 제공된다. 충전 압력은 억제기 기구(328)를 아래쪽으로 밀어내는 제2 힘을 억제기 기구(328)의 부스트 부재(334)에 가한다. 억제기 기구(328)는 프로세스 유체 챔버(332)를 통해서 유동하는 프로세스 유체의 압력 스파이크 및 진동을 감쇠시키기 위해 억제기 기구(328)에 작용하는 힘을 균형 맞추도록 구성된다.
프로세스 유체 압력에 의해 생성되는 힘이 작동 유체 압력에 의해 생성되는 힘을 극복할 때 부스트 부재(334)는 상부 챔버(330) 내에서 상승한다. 부스트 부재(334)는 상승하여 압력 제어 밸브(140a)와 같은 제1 압력 제어 밸브와 접촉하고, 제1 압력 제어 밸브를 개방 상태로 작동시킨다. 제1 압력 제어 밸브가 개방 상태에 있으면, 작동 유체가 상부 챔버(330)에 유입되어 상부 챔버(330) 내의 유체 압력을 증가시킨다. 충전 압력은 힘 차이에 의해 부스트 부재(334)가 아래쪽으로 시프트될 때까지 계속 증가하며, 그로 인해 제1 압력 제어 밸브로부터 힘이 제거되고 제1 압력 제어 밸브가 폐쇄 상태로 복귀할 수 있다.
작동 유체 압력에 의해 생성되는 힘이 프로세스 유체 압력에 의해 생성되는 힘을 극복할 때 부스트 부재(334)는 상부 챔버(330) 내에서 하강한다. 부스트 부재(334)는 하강하여 압력 제어 밸브(140b)와 같은 제2 압력 제어 밸브와 접촉하고, 제2 압력 제어 밸브를 개방 상태로 작동시킨다. 제2 압력 제어 밸브가 개방 상태에 있으면, 작동 유체는 배기 경로(184)(도 2a)와 같은 배기 경로를 통해서 상부 챔버(330)로부터 하부 챔버(331)로 유동한다. 작동 유체는 임의의 소망 방식으로 하부 챔버(331)로부터 배출될 수 있다. 예를 들어, 작동 유체가 압축 공기인 예에서 작동 유체는 대기로 배출될 수 있다.
작동 유체가 상부 챔버(330)에서 하부 챔버(331)로 배출됨에 따라 상부 챔버(330) 내의 충전 압력은 감소한다. 충전 압력은 억제기 기구(328)를 가로지르는 힘 차이에 의해 부스트 부재(334)가 위쪽으로 시프트될 때까지 계속 감소하며, 그로 인해 제2 압력 제어 밸브로부터 힘이 제거되고 제2 압력 제어 밸브가 폐쇄 상태로 복귀할 수 있다.
서지 억제기(318)는 상당한 장점을 제공한다. 억제기 기구(328)는 작동 유체 압력 및 프로세스 유체 압력이 작용하는 상이한 유효 면적을 갖는다. 상이한 유효 면적은 억제기 기구(328)를 가로질러 힘 배증을 제공한다. 그러므로, 억제기 기구(328)는 더 낮은 압력의 작동 유체를 사용하여 더 높은 압력의 프로세스 유체의 진동을 감쇠시킬 수 있다. 예를 들어, 샵은 최대 100 psi(0.7 MPa)의 작동 유체 압력을 제공할 수 있다. 제1 유효 면적과 제2 유효 면적 사이의 적절한 비율은 용도에 따라 선택될 수 있다. 소망 프로세스 유체 압력이 300 psi(2.1 MPa)인 예에서, 제1 유효 면적은 제2 유효 면적의 3배일 수 있다.
부스트 부재(334)의 다이어프램(370)의 원주방향 에지는 상부 하우징(350)과 하부 하우징(352) 사이에 고정되며, 따라서 정적 시일이 상부 챔버(330)와 하부 챔버(331)를 분리한다. 그러므로, 일부 이동 부분이 서지 억제기(318)로부터 제거될 수 있다. 서지 억제기(318)는 또한 충전 압력과 프로세스 유체 압력 사이에서 힘을 자동으로 균형잡는다. 그러므로, 사용자 감시 및 개입이 줄어들어, 작업 효율이 향상되고, 사용자는 다른 작업을 수행할 수 있게 된다. 부스트 부재(334)는 자동으로 상부 챔버(330)에 작동 유체를 입력하고 상부 챔버(330)로부터 작동 유체를 배출하여 상부 챔버(330) 내의 충전 압력을 조절하기 위해 제1 및 제2 압력 제어 밸브 사이에서 진동할 수 있다. 압력 제어 밸브는 바람직하지 않은 작동, 예를 들어 사이클 마다의 공기 압력의 과도한 충전 및 덤핑(채터링)을 방지하기 위해 히스테리시스를 통합할 수 있다.
서지 억제기(318)는 또한 기동 시에 공기 하우징(324) 내에서 자동으로 균형을 잡는다. 서지 억제기(318)는 또한 셧다운 시에 상부 챔버(330)로부터 압력을 자동으로 배출하여 과도한-가압을 방지한다. 사용자는 작동 중에 충전 압력을 모니터링 및 조절할 필요가 없다. 그러므로, 압력 감쇠는 더 효율적이며, 직접적인 사용자 조작을 덜 요구한다.
본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명했지만, 통상의 기술자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 형태 및 세부사항의 변경이 이루어질 수 있음을 알 것이다.

Claims (20)

  1. 서지 억제기이며,
    압력 제어 부재;
    공기 하우징 내에 배치되는 부스트 부재; 및
    상기 부스트 부재와 상기 압력 제어 부재 사이에서 연장되어 이들 부재를 연결하는 샤프트를 포함하고,
    상기 부스트 부재는 공기 하우징 내의 제1 챔버를 적어도 부분적으로 형성하며, 상기 제1 챔버는 압력 제어 부재를 부스트 부재 및 샤프트에 의해 제1 방향으로 편향시키기 위해 작동 유체로 가압되도록 구성되는 서지 억제기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부스트 부재는 피스톤인 서지 억제기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 피스톤은 제1 유효 면적을 갖고 압력 제어 부재는 제2 유효 면적을 가지며, 제1 유효 면적은 제2 유효 면적보다 큰 서지 억제기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 부스트 부재는 공기 하우징 내의 제2 챔버를 적어도 부분적으로 형성하고, 제1 챔버는 부스트 부재의 제1 측부에 배치되며 제2 챔버는 부스트 부재의 제2 측부에 배치되는 서지 억제기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 공기 하우징은 하부 챔버를 적어도 부분적으로 형성하는 챔버 벽을 포함하고;
    상기 챔버 벽은 제1 직경을 갖는 제1 단부 및 제2 직경을 갖는 제2 단부를 가지며;
    피스톤 시일이 피스톤 주위로 연장되어 챔버 벽과 결합되는 서지 억제기.
  6. 제5항에 있어서, 제2 직경은 제1 직경보다 크며,
    상기 제1 단부는 제2 단부와 제1 챔버 사이에 배치되는 서지 억제기.
  7. 제4항에 있어서, 압력 제어 부재는 다이어프램을 포함하고, 상기 다이어프램은 다이어프램의 제1 측부에 프로세스 유체 챔버를 적어도 부분적으로 형성하며 다이어프램의 제2 측부에 공기 챔버를 적어도 부분적으로 형성하는 서지 억제기.
  8. 제7항에 있어서, 샤프트는 부스트 부재와 압력 제어 부재 사이에서 하부 챔버를 통해서, 하부 챔버와 공기 챔버 사이에 배치되어 하부 챔버와 공기 챔버를 분할하는 벽을 통해서, 및 공기 챔버를 통해서 연장되는 서지 억제기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 공기 챔버에 유체적으로 연결되는 체크 밸브를 추가로 포함하며, 상기 체크 밸브는 공기 챔버로부터 공기가 배출되는 것을 허용하고 공기 챔버로부터 액체가 배출되는 것을 방지하도록 구성되는 서지 억제기.
  10. 제1항에 있어서, 공기 하우징에 장착되고 부스트 부재의 제1 측부에 배치되는 제1 압력 제어 밸브; 및
    공기 하우징에 장착되고 부스트 부재의 제2 측부에 배치되는 제2 압력 제어 밸브를 추가로 포함하며;
    상기 제1 압력 제어 밸브는 제1 압력 제어 부재가 제1 챔버와 작동 유체 공급원을 유체적으로 연결하는 개방 상태와, 제1 압력 제어 부재가 제1 챔버와 작동 유체 공급원을 유체적으로 격리시키는 폐쇄 상태 사이에서 작동되도록 구성되고;
    상기 제2 압력 제어 밸브는 제2 압력 제어 부재가 제1 챔버로부터 작동 유체를 배출하기 위해 제1 챔버로부터의 유체 경로를 개방하는 개방 상태와, 제2 압력 제어 부재가 유체 경로를 폐쇄하는 폐쇄 상태 사이에서 작동되도록 구성되는 서지 억제기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 공기 하우징은 상부 하우징 및 하부 하우징을 포함하고, 상부 하우징은 제1 챔버를 적어도 부분적으로 형성하며;
    상기 부스트 부재와 상기 하부 하우징은 제2 챔버를 형성하고;
    상기 제1 압력 제어 밸브는 상부 하우징에 장착되며;
    상기 제2 압력 제어 밸브는 하부 하우징에 장착되는 서지 억제기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 압력 제어 밸브는 작동 유체를 하부 챔버로 배출하도록 구성되며, 상기 하부 챔버는 작동 유체를 대기로 배출하기 위해 대기에 유체적으로 연결되는 서지 억제기.
  13. 제1항에 있어서, 상기 샤프트 주위에 배치되는 시일을 추가로 포함하며, 상기 시일은 유체가 공기 하우징의 하부 챔버와 압력 제어 부재에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 공기 챔버 사이에서 샤프트 주위로 유동하는 것을 방지하는 서지 억제기.
  14. 유체 시스템이며,
    유체 입구, 유체 출구, 및 프로세스 유체 챔버를 갖는 억제기 하우징;
    상기 억제기 하우징에 장착되는 공기 하우징;
    상기 공기 하우징과 상기 억제기 하우징 사이에서 연장되는 억제기 기구로서,
    상기 공기 하우징 내에 배치되어 공기 하우징을 제1 챔버와 제2 챔버로 분할하는 부스트 부재;
    상기 공기 하우징과 상기 억제기 하우징 사이에 고정되어, 공기 챔버와 프로세스 유체 챔버를 유체적으로 분리하는 압력 제어 부재;
    상기 부스트 부재와 상기 압력 제어 부재 사이에서 연장되어 이들 부재를 연결하며, 공기 챔버와 제2 챔버 사이에 배치된 벽을 통해서 연장되는 샤프트를 포함하는, 억제기 기구;
    상기 공기 하우징에 연결되며, 공기 하우징 내의 제1 챔버에 작동 유체를 제공하여 제1 챔버를 가압하도록 구성된 작동 유체 공급원을 포함하고;
    작동 유체는 압력 제어 부재를 부스트 부재 및 샤프트에 의해 프로세스 유체 챔버 내로 편향시키도록 구성되는 유체 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 공기 하우징에 장착되고 제1 챔버 내로 적어도 부분적으로 연장되는 제1 압력 제어 밸브;
    공기 하우징에 장착되고 제2 챔버 내로 적어도 부분적으로 연장되는 제2 압력 제어 밸브를 추가로 포함하며;
    상기 제1 압력 제어 밸브는 제1 압력 제어 밸브가 작동 유체 공급원과 제1 챔버를 유체적으로 연결하는 개방 상태와, 제1 압력 제어 밸브가 작동 유체 공급원과 제1 챔버를 유체적으로 격리시키는 폐쇄 상태 사이에서 작동 가능하고;
    상기 제2 압력 제어 밸브는 제2 압력 제어 밸브가 제1 챔버와 제2 챔버를 유체적으로 연결하는 개방 상태와, 제2 압력 제어 밸브가 제1 챔버와 제2 챔버를 유체적으로 격리시키는 폐쇄 상태 사이에서 작동 가능한 유체 시스템.
  16. 제14항에 있어서, 상기 부스트 부재는 피스톤을 포함하고 상기 압력 제어 부재는 다이어프램을 포함하는 유체 시스템.
  17. 제14항에 있어서, 상기 부스트 부재는 제1 유효 면적을 갖고 상기 압력 제어 부재는 제2 유효 면적을 가지며, 제1 유효 면적은 제2 유효 면적보다 큰 유체 시스템.
  18. 방법이며,
    제1 압력 제어 밸브를 서지 억제기의 부스트 부재의 제1 측부와 접촉시켜, 제1 압력 제어 밸브를 제1 개방 상태로 시프트시키는 단계;
    제1 압력 제어 밸브가 제1 개방 상태에 있는 상태에서 작동 유체를 제1 압력 제어 밸브를 통해서 공기 하우징의 상부 챔버 내로 유동시켜, 작동 유체에 의해 상부 챔버 내의 충전 압력을 증가시키는 단계;
    제2 압력 제어 밸브를 부스트 부재의 제2 측부와 접촉시켜, 제2 압력 제어 밸브를 제2 개방 상태로 시프트시키는 단계;
    제2 압력 제어 밸브가 제2 개방 상태에 있는 상태에서 작동 유체를 제2 압력 제어 밸브를 통해서 상부 챔버로부터 유출시켜, 상부 챔버 내의 충전 압력을 감소시키는 단계를 포함하며,
    상기 부스트 부재는 부스트 부재와 압력 제어 부재 사이에서 연장되는 샤프트에 의해 서지 억제기의 압력 제어 부재에 연결되고;
    상기 압력 제어 부재는 프로세스 유체가 통과 유동하는 유체 챔버를 적어도 부분적으로 형성하며, 상기 압력 제어 부재는 프로세스 유체의 진동을 감쇠시키도록 구성되는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 작동 유체를 상부 챔버 내로 유동시키는 단계는 공기 압축기로 공기를 가압하고 압축 공기를 제1 압력 제어 밸브를 통해서 상부 챔버로 유동시키는 단계를 포함하며, 압축 공기가 작동 유체인 방법.
  20. 제18항에 있어서, 제1 압력 제어 밸브를 부스트 부재의 제1 측부와 접촉시키는 단계는:
    제1 압력 제어 밸브를 형성하는 포핏 밸브의 스템을 부스트 부재를 형성하는 피스톤의 상측과 접촉시키는 단계; 및
    상기 상측에 의해 스템을 위쪽으로 밀어서 제1 압력 제어 밸브를 제1 개방 상태로 시프트시키는 단계를 포함하는 방법.
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