KR20210028217A - 유체 컴포넌트 바디 및 이의 제조 방법 - Google Patents

유체 컴포넌트 바디 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210028217A
KR20210028217A KR1020217002867A KR20217002867A KR20210028217A KR 20210028217 A KR20210028217 A KR 20210028217A KR 1020217002867 A KR1020217002867 A KR 1020217002867A KR 20217002867 A KR20217002867 A KR 20217002867A KR 20210028217 A KR20210028217 A KR 20210028217A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flow path
cross
conduit
fluid
leg
Prior art date
Application number
KR1020217002867A
Other languages
English (en)
Inventor
윌리엄 에이치. 3세 글림
브랜든 더블유. 키퍼
새뮤얼 군터 하우저
시어도어 제이. 가우스먼
Original Assignee
스웨이지락 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스웨이지락 캄파니 filed Critical 스웨이지락 캄파니
Priority to KR1020237044707A priority Critical patent/KR20240005200A/ko
Publication of KR20210028217A publication Critical patent/KR20210028217A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
    • B22F5/106—Tube or ring forms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/003—Housing formed from a plurality of the same valve elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/10—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • F16K27/0236—Diaphragm cut-off apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • F16K27/0263—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves multiple way valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/04—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics
    • F16L11/12—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting
    • F16L11/121—Hoses, i.e. flexible pipes made of rubber or flexible plastics with arrangements for particular purposes, e.g. specially profiled, with protecting layer, heated, electrically conducting specially profiled cross sections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L11/00—Hoses, i.e. flexible pipes
    • F16L11/14—Hoses, i.e. flexible pipes made of rigid material, e.g. metal or hard plastics
    • F16L11/15—Hoses, i.e. flexible pipes made of rigid material, e.g. metal or hard plastics corrugated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L43/00—Bends; Siphons
    • F16L43/02—Bends; Siphons adapted to make use of special securing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/40—Structures for supporting workpieces or articles during manufacture and removed afterwards
    • B22F10/47—Structures for supporting workpieces or articles during manufacture and removed afterwards characterised by structural features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/60—Treatment of workpieces or articles after build-up
    • B22F10/66—Treatment of workpieces or articles after build-up by mechanical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Valve Housings (AREA)
  • Check Valves (AREA)

Abstract

유체 컴포넌트 바디를 제조하는 방법은 밸브 캐비티를 획정하는 환형 상부 둘레 벽 부분 및 제1 및 제2 유동 포트를 획정하는 하부 베이스 부분을 갖는 밸브 세그먼트, 및 상기 제1 및 제2 유동 포트 중 하나로부터 연장되고, 제1 방향으로 연장되고 상기 유체 컴포넌트 바디의 리테이너로부터 이격된 관형 부분을 획정하는 도관 단부 부분을 포함하는 도관 세그먼트를 포함하는 모놀리식 유체 컴포넌트 바디를 형성하는 단계를 포함한다. 도관 단부 부분은 제1 방향으로부터 제2 방향으로 구부러진다.

Description

유체 컴포넌트 바디 및 이의 제조 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 미국 가특허 출원 일련 번호 제62/691,171호(출원일: 2018년 6월 28일, 발명의 명칭: FLUID COMPONENT BODY AND METHOD OF MAKING SAME) 및 미국 가특허 출원 일련 번호 제62/801,383호(출원일: 2019년 2월 5일, 발명의 명칭: FLUID COMPONENT AND METHOD OF MAKING SAME)에 대한 우선권 및 모든 혜택을 주장하며, d이들의 전체 개시내용은 본 명세서에 참조에 의해 원용된다.
유체 시스템은 종종 혼합, 스위칭, 퍼징 및 예를 들어 반도체 웨이퍼의 제조에 사용되는 가스 분배를 위한 하나 이상의 유형의 유체의 다른 이러한 제어를 위해 배열된 다수의 밸브를 포함한다. 이러한 유체 제어 시스템은 용접하거나 그렇지 않으면 원하는 구성으로 개별 밸브를 연결하여 구성될 수 있지만, 이러한 배열은 구성의 시간과 비용, 많은 연결부에서의 잠재적인 누출 지점, 어셈블리의 전체 크기 및 이러한 요인들로 인해 바람직하지 않을 수 있다.
다수의 밸브 매니폴드는 다수의 밸브 어셈블리가 멀티-포트 매니폴드 바디 블록 내의 여러 지점에서 유동을 제어하기 위해 설치되는 원하는 유동 경로 배열에 맞게 기계 가공된 단일 바디 블록을 제공하여 이러한 문제들 중 하나 이상을 해결하는 데 종종 사용되었다. 그러나, 매니폴드 바디 블록 자체는 고가이고 기계 가공하기 어려울 수 있으며, 제공될 수 있는 내부 포트의 모양과 방향이 제한될 수 있다. 추가로, 매니폴드 바디 유동 경로에 대한 연마된 표면 마감 요건은 유동 경로가 확장되고/되거나 복잡한(비-직선) 곳을 유지하기가 어려울 수 있다.
본 개시내용의 예시적인 실시예에서, 매니폴드 바디는 밸브 캐비티(valve cavity)를 획정하는 환형 상부 둘레 벽 부분 및 제1 및 제2 유동 포트를 획정하는 하부 베이스 부분을 각각 포함하는 제1 및 제2 밸브 세그먼트로서, 상기 제2 밸브 세그먼트의 상기 상부 둘레 벽은 상기 제2 밸브 세그먼트의 상기 상부 둘레 벽의 인접 부분과 융합되는 부분을 포함하는, 상기 제1 및 제2 밸브 세그먼트; 및 도관 단부 부분을 획정하는 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제1 레그 유동 경로 부분으로부터 상기 제1 밸브 세그먼트의 상기 제1 및 제2 유동 포트 중 하나로 연장되는 제2 레그 유동 경로 부분을 포함하는 유체 유동 경로를 획정하는 도관 세그먼트를 포함한다.
본 개시내용의 다른 예시적인 실시예에서, 유체 컴포넌트 바디는 유체 유동 경로가 연마재가 함유된 유체로 처리될 때 유동 전단, 유동 압축 및 유동 발생 중 하나 이상의 증가를 제공하도록 적응된 하나 이상의 불연속부를 갖는 확장된 유체 유동 경로를 포함한다.
본 개시내용의 다른 예시적인 실시예에서, 유체 컴포넌트 바디는 표면 불연속부의 패턴을 갖는 내부 유체 유동 경로를 포함한다.
본 개시내용의 다른 예시적인 실시예에서, 유체 컴포넌트 바디를 제조하는 방법은 밸브 캐비티를 획정하는 환형 상부 둘레 벽 부분 및 제1 및 제2 유동 포트를 획정하는 하부 베이스 부분을 갖는 밸브 세그먼트, 및 상기 제1 및 제2 유동 포트 중 하나로부터 연장되고, 제1 방향으로 연장되고 상기 유체 컴포넌트 바디의 리테이너로부터 이격된 관형 부분을 획정하는 도관 단부 부분을 포함하는 도관 세그먼트를 포함하는 모놀리식 유체 컴포넌트 바디를 형성하는 단계를 포함한다. 도관 단부 부분은 제1 방향으로부터 제2 방향으로 구부러진다.
본 개시내용의 다른 예시적인 실시예에서, 유체 컴포넌트를 제조하는 방법은 적층 가공을 사용하여, 중심 부분에 의해 연결된 제1 및 제2 부분을 갖는 도관을 형성하는 단계를 포함한다. 도관의 중심 부분은 도관의 제1 부분에 대핸 도관의 제2 부분을 재배향하도록 구부러진다.
추가 장점 및 이점은 첨부 도면과 함께 다음의 설명 및 첨부된 청구 범위를 고려한 후 당업자에게 명백해질 것이다:
도 1은 예시적인 다이어프램 밸브 매니폴드 어셈블리의 사시도를 예시한다;
도 1a는 도 1의 매니폴도 어셈블리의 매니폴드 블록 바디의 사시도를 예시한다;
도 2는 라인(2-2)을 통해 절취된 도 1의 매니폴드 어셈블리의 측단면도를 예시한다;
도 3은 본 개시내용의 일 대표적인 실시예에 따른, 3-밸브 매니폴드 바디의 상부 전면 사시도를 예시한다;
도 3a는 도 3의 매니폴드 바디의 하부 후면 사시도를 예시한다;
도 3b는 도 3의 매니폴드의 상단 평면도를 예시한다;
도 3c는 도 3의 매니폴드 바디의 하단 평면도를 예시한다;
도 3d는 도 3의 매니폴드의 전면 정면도를 예시한다;
도 3e는 도 3의 매니폴드 바디의 후면 정면도를 예시한다;
도 3f는 도 3의 매니폴드의 좌측 정면도를 예시한다;
도 3g는 도 3의 매니폴드 바디의 우측 정면도를 예시한다;
도 3h는 도 3의 매니폴드의 제1 단면도를 예시한다;
도 3i는 도 3의 매니폴드 바디의 제2 단면도를 예시한다;
도 3j는 매니폴드 바디의 추가 특징부를 설명하기 위해 팬텀으로 도시된, 도 3의 매니폴드 바디의 하부 사시도를 예시한다;
도 4는 본 개시내용의 일 대표적인 실시예에 따른, 캐니스터 장착형 5-밸브 매니폴드 바디의 상부 사시도를 예시한다;
도 4a는 도 4의 매니폴드 바디의 하부 후면 사시도를 예시한다;
도 4b는 도 4의 매니폴드의 상단 평면도를 예시한다;
도 4c는 도 4의 매니폴드 바디의 하단 평면도를 예시한다;
도 4d는 도 4의 매니폴드의 전면 정면도를 예시한다;
도 4e는 도 4의 매니폴드 바디의 후면 정면도를 예시한다;
도 4f는 도 4의 매니폴드의 좌측 정면도를 예시한다;
도 4g는 도 4의 매니폴드 바디의 우측 정면도를 예시한다;
도 4h는 도 4의 매니폴드의 제1 단면도를 예시한다;
도 4i는 도 4의 매니폴드 바디의 제2 단면도를 예시한다;
도 4j는 매니폴드 바디의 추가 특징부를 설명하기 위해 팬텀으로 도시된, 도 4의 매니폴드 바디의 하부 사시도를 예시한다;
도 5는 예시적인 실시예에 따른, 벤딩을 용이하게 하도록 구성된 유체 컴포넌트의 도관 부분의 사시도를 예시한다;
도 5a는 벤딩 동작을 겪고 있는 것이 도시된, 도 5의 유체 컴포넌트를 예시한다.
도 6은 구부러진 구성으로 표시된, 도 5의 유체 컴포넌트를 예시한다;
도 7은 예시적인 실시예에 따른, 3D 인쇄 도관의 장방형 부분의 단면도를 예시한다;
도 8은 예시적인 실시예에 따른, 벤딩을 용이하게 하도록 구성된 또 다른 유체 컴포넌트의 도관 부분의 전면도를 예시한다;
도 8a는 도 8의 도관 부분의 구부릴 수 있는 부분의 확대 부분도를 예시한다;
도 9는 구부러진 구성으로 표시된, 도 8의 유체 컴포넌트를 예시한다;
도 10은 예시적인 실시예에 따른, 구부러진 구성으로 고정된 것으로 도시된, 또 다른 유체 컴포넌트의 도관 부분의 측면도를 예시한다;
도 11은 예시적인 유체 시스템 유동 경로의 사시도를 예시한다;
도 12는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른, 불연속적인 단면 형상을 갖는 예시적인 유체 시스템 유동 경로의 사시도를 예시한다;
도 13은 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른, 불연속적인 단면 크기를 갖는 예시적인 유체 시스템 유동 경로의 사시도를 예시한다;
도 14는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른, 불연속적인 단면 중심축을 갖는 예시적인 유체 시스템 유동 경로의 사시도를 예시한다; 그리고
도 15는 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따른, 불연속적인 단면 형상, 크기 및 중심축을 갖는 예시적인 유체 시스템 유동 경로의 사시도를 예시한다.
상세한 설명은 단지 예시적인 실시예들을 설명하고 어떤 방식으로든 청구항들의 범위를 제한하려는 것이 아니다. 실제로, 청구된 발명은 예시적인 실시예들보다 더 넓고 무제한적이며, 청구 범위에서 사용된 용어들은 완전한 통상적인 의미를 갖는다. 예를 들어, 본 출원의 특정 예시적인 실시예들이 다수의 다이어프램 밸브 매니폴드를 설명하지만, 본 명세서에 설명된 특징부들 중 하나 이상이 다른 유형의 다수의 밸브 매니폴드(예를 들어, 벨로우즈 밸브, 니들 밸브 등), 단일 밸브 어셈블리 및 기타 유체 시스템 컴포넌트(예를 들어, 압력 조절기, 필터 등)에 추가적으로 또는 대안적으로 적용될 수 있다. 추가로, 본 명세서에 설명된 다수의 매니폴드 바디 피처의 기하학적 구조 및 배열은 3-D 프린팅과 같은 적층 가공에 의해 생산이 용이하도록 하는 반면, 본 명세서에 설명된 피처들 중 하나 이상을 갖는 바디 컴포넌트를 제조하는 데, 예를 들어, 적층된 플레이트 어셈블리, 기계 가공, 용접, 브레이징 및 주조(예를 들어, 인베스트먼트 주조, 샌드 주조, 로스트 왁스 주조)와 같은, 다른 제조 방법들이 독립적으로 또는 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 발명적 양태, 개념 및 특징은 예시적인 실시예에서 조합하여 구현된 바와 같이 본 명세서에서 설명되고 예시될 수 있지만, 이러한 다양한 양태, 개념 및 특징은 개별적으로든 또는 다양한 조합과 이들의 하위 조합으로든, 많은 대안적 실시예에서 사용될 수 있다. 본 명세서에서 명시적으로 배제되지 않는 한, 이러한 모든 조합 및 하위 조합은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 더욱이, 본 발명의 다양한 양태, 개념 및 특징에 관한 다양한 대안적 실시예 - 예컨대 대체 재료, 구조, 구성, 방법, 회로, 장치 및 컴포넌트, 소프트웨어, 하드웨어, 제어 로직, 형성에 대한 대안, 적합성 및 기능 등 - 이 본 명세서에 설명될 수 있지만, 이러한 설명은 현재 알려져 있든 추후에 개발되든 간에, 이용 가능한 대체 실시예의 완전하거나 철저한 목록이 되는 것으로 의도되지 않는다. 당업자는 본 발명의 양태, 개념 또는 특징 중 하나 이상을 추가 실시예로 쉽게 채택할 수 있고, 이러한 실시예들이 본 명세서에 명시적으로 개시되지 않더라도 본 발명의 범위 내에서 사용할 수 있다. 추가로, 본 발명의 일부 특징, 개념 또는 양면이 본 명세서에서 바람직한 배열 또는 방법인 것으로 설명될 수 있지만, 이러한 설명은 명시적으로 언급되지 않는 한 이러한 특징이 요구되거나 필요하다고 제안하는 것으로 의도되지 않는다. 더욱이, 예시적 또는 대표적인 값 및 범위는 본 개시내용의 이해를 돕기 위해 포함될 수 있지만, 이러한 값 및 범위는 제한적인 의미로 해석되어서는 안되며, 그렇게 명시적으로 언급되는 경우에만 임계값 또는 범위로 의도된다. 더욱이, 예시적 또는 대표적인 값 및 범위는 본 개시내용의 이해를 돕기 위해 포함될 수 있지만, 이러한 값 및 범위는 제한적인 의미로 해석되어서는 안되며, 그렇게 명시적으로 언급되는 경우에만 임계값 또는 범위로 의도된다. 지정된 값의 "근사치" 또는 "약"으로 식별된 파라미터는 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, 지정된 값과 지정된 값의 10% 이내의 값 둘 다를 포함하는 것으로 의도된다. 또한, 본 출원에 수반하는 도면은 일정 비율로 되어 있을 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없으며, 따라서 도면에서 명백하게 드러나듯이 다양한 비율 및 비례를 교시하는 것으로 이해될 수 있음을 이해해야 한다. 게다가, 다양한 양태, 특징 및 개념이 발명적인 것이거나 발명의 일부를 형성하는 것으로 본 명세서에서 명시적으로 식별될 수 있지만, 이러한 식별은 배타적인 것으로 의도되는 것이 아니라, 오히려 특정 발명으로서 또는 특정 발명의 일부로서 명시적으로 식별되지 않고 본 명세서에 완전히 설명된 발명적 양태, 개념 및 특징이 있을 수 있으며, 대신에 본 발명은 첨부된 청구 범위에 명시되어 있다. 예시적인 방법 또는 프로세스에 대한 설명은 모든 경우에 필요한 모든 단계를 포함하는 것으로 제한되지 않으며, 명시적으로 언급되지 않는 한 상기 단계들이 요구되거나 필요한 것으로 해석되도록 제시된다는 지시가 아니다.
본 개시내용에서, "수직"이라는 용어는 유체 컴포넌트 바디의 베이스(또는 바닥) 표면에 실질적으로 수직인 방향을 설명하는 데 사용되며, "수평" 이라는 용어는 유체 컴포넌트 바디의 베이스 표면에 실질적으로 평행한 방향을 설명하는 데 사용된다. 유체 컴포넌트 바디는 임의의 적절한 방향(예를 들어, 유체 컴포넌트 바디의 베이스 표면이 실질적으로 수직으로 또는 일부 다른 각도로 연장된 방향)으로 장착 또는 배열될 수 있음을 이해해야 한다.
도 1은 매니폴드 바디 블록(20) 및 바디 블록(20)에서 기계 가공된 대응하는 밸브 캐비티(21)에 설치된 다이어프램 밸브(30)를 갖는 예시적인 종래 3-밸브 매니폴드(10)를 예시한다. 각 밸브 캐비티(21)는 리세스 표면 또는 트레판(22) 및 보어 벽(23)(도 1a)을 포함하고, 리세스 표면(22)에 적어도 제1 및 제2 포트(24, 26)가 제공된다.
도 2의 단면도를 참조하면, 각 밸브(30)는 밸브 서브어셈블리(40) 및 액추에이터(50)를 포함한다. 예시적인 밸브 서브 어셈블리(40)는 각각 가요성 다이어프램(41) 및 밸브 캐비티(21)에 수용되고 제1 포트(24) 주위의 리세스 표면(22)에 대해 밀봉하는 하부 밀봉부(44) 및 다이어프램이 폐쇄 위치로 이동될 때 다이어프램(41)에 대해 밀봉하는 상부 밀봉부(45)를 포함하는 환형 시트 캐리어(42)를 포함한다. 나사산형 리테이너(46)가 밸브 캐비티(21)에 설치되어 리테이너(46)의 외부 수나사산 부분이 보어 벽(23)의 내부 암나사산 부분과 결합하는 리세스 표면(22)에 대해 시트 캐리어(42) 및 다이어프램(41)을 클램핑한다. 액추에이터(50)의 수나사산 보닛 부분(51)은 리테이너(46)의 암나사산 부분에 나사 연결되어 액추에이터(50)를 밸브 서브 어셈블리(40)와 연결하고 다이어프램(41)과 동작상의 체결을 위해(예를 들어, 중간 버튼(54)을 사용하여) 액추에이터 스템(52)을 위치시킨다. 유사한 작동 밸브 어셈블리가 공동 소유의 미국 특허 번호 제9,863,542호("'542 특허")에 도시 및 설명되며, 그 전체 개시는 본 명세서에 참조로서 통합된다.
본 출원의 일 양태에 따르면, 멀티-밸브 매니폴드 바디는 대응하는 매니폴드 바디 블록과 비교하여 감소된 크기, 중량 및 원료 사용량을 갖는 단일-피스 모놀리식 구조로 통합된 복수의 개별 밸브 바디 세그먼트 및 도관 세그먼트로 형성될 수 있다. 도 3 내지 3j는 도 1a의 3-밸브 매니폴드 바디 블록(20)에 대응하는(그러나 기능적으로 동일하지는 않음) 예시적인 3-밸브 매니폴드 바디(100)를 예시한다. 도시된 바와 같이, 매니폴드 바디(100)는 밸브 캐비티(112a, 112b, 112c)를 획정하는 상부 둘레 벽 부분(111a, 111b, 111c) 및 중앙 유동 포트(116a, 116b, 116c) 및 오프셋 유동 포트(117a, 117b, 117c)를 획정하는 하부 베이스 부분(114a, 114b, 114c)을 각각 갖는 복수의 밸브 바디 세그먼트(110a, 110b, 110c)를 포함한다.
매니폴드 바디(100)는 유체 시스템에 유체 시스템 컴포넌트(예를 들어, 도관들)를 연결(예를 들어, 용접 또는 도관 피팅에 의해)하기 위해 도관 단부 부분 또는 튜브 단부(123a, 123b, 123c, 123d)를 획정하는 제1 레그(예를 들어, 수직) 부분(121a, 121b, 121c, 121d)을 갖고, 유동 포트(116a, 116b, 116c, 117a, 117b, 117c)로 연장되는 제2 레그(예를 들어, 수평) 부분(122a, 122b, 122c, 122d)으로 연장되는 복수의 도관 세그먼트(120a, 120b, 120c, 120d)를 더 포함한다. 예시적인 실시예에서, 피팅 커넥터(예를 들어, VCR® 금속 개스킷 페이스 씰 피팅 글랜드(metal gasket face seal fitting gland))는 유체 시스템과의 연결을 용이하게 하기 위해 튜브 스터브(tube stub)에 용접될 수 있다.
예시된 실시예의 도관 단부 부분(123a, 123b, 123c, 123d)이 실질적으로 수직 상향으로 연장되는 동안, 다른 실시예에서, 도관 단부 부분는 예를 들어 상향 비-수직 각도로, 수평으로, 수직 하향으로 또는 하향 비-수직 각도로를 포함하는 기타 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 이러한 도관 단부 부분은 이러한 방향으로 연장되도록 제조될 수 있지만, 다른 실시예에서, 도관 단부 부분들은 제1 방향(예를 들어, 수직 상향)으로 연장되도록 제조된 다음, 제2 방향으로(예를 들어, 수평으로) 연장되도록 구부러질 수 있다. 도관 단부 부분들은 이러한 벤딩을 용이하게 하도록 특별히 제작될 수 있다. 예를 들어, 도관 단부 부분은 (예를 들어, 구부러짐의 축 방향 위치에서의 및/또는 구부러짐의 방향에서의) 벤딩에 속하는 도관 단부 부분의 부분들에 대해 감소된 벽 두께를 갖도록 형성되거나 제조될 수 있다. 다른 예로서, 도관 단부 부분에는 벤딩을 용이하게 하기 위해 선택된 단면 형상 - 예를 들어, 의도된 구부러짐 방향으로 배향된 작은 직경을 갖는 장방형 또는 높은 종횡비 단면(예를 들어, 타원형) - 이 제공될 수 있다. 또 다른 예로서, 유체 컴포넌트 바디의 외부 표면에는 예를 들어 보스, 벽, 돌출부 또는 도관 단부 부분의 벤딩을 (예를 들어, 원하는 각도로 도관 단부 부분의 외부 표면에 접함으로써) 원하는 각도로 제한하도록 크기가 지정되고 배치된 기타 바디 구조와 같은, 벤딩 제한 특징부가 제공될 수 있다.
예시된 실시예에서, 각 중앙 유동 포트(116a, 116b, 116c)를 둘러싸는 것은 밸브 시트 컴포넌트가 밀봉될 수 있는 환형 시팅 부분(115a, 115b, 115c)이다. 많은 다른 밸브 서브어셈블리가 이용될 수 있지만, 예시적인 실시예에서, 밸브 캐비티(112a, 112b, 112c) 및 시팅 부분(115a, 115b, 115c)은 도 1 및 2의 실시예의 밸브(40) 및 액추에이터(50) 어셈블리, 및/또는 둘레 벽 부분(111a, 111b, 111c)이 시트 캐리어 리테이닝 인서트의 수나사산 부분과 결합하기 위한 암나사산 부분을 포함하는 상기 통합된 '542 특허의 밸브 및 액추에이터 어셈블리를 수용하도록 구성될 수 있다.
인접한 밸브 바디 세그먼트(110a, 110b, 110c)의 인접한 둘레 벽 부분(111a, 111b, 111c)은, 예를 들어, 제조를 용이하게 하고, 매니폴드 다비(100)의 전체 크기를 감소시키고/시키거나 이들 벽 부분을 강화시키거나 보강되도록 함께 조인되거나 융합될 수 있다. 도관 단부 부분(123a, 123b, 123c)이 하나 이상의 인접한 둘레 벽 부분(111a, 111b, 111c)과 유사하게 조인될 수 있지만, 예시된 실시예에서, 도관 단부 부분은 둘레 벽 부분으로부터 이격되고, 예를 들어, 공차 편차를 수용하기 위해 도관 단부 부분의 횡방향 이동을 허용함으로써 (예를 들어, 용접 또는 도관 피팅에 의해) 시스템에 대한 연결을 용이하게 하기 위해 둘레 벽 부분의 상부 표면 위로 연장된다.
베이스 부분(114a, 114b, 114c)은, 예를 들어, 재료 사용량을 줄이고/줄이거나 하나 이상의 수평 유동 통로 부분(121a, 121b, 121c, 121d) 중 하나 이상에 대한 간극을 제공하기 위해 테이퍼될 수 있어서, 도관 세그먼트의 수평 유동 통로 부분이 밸브 세그먼트 중 적어도 하나의 밸브 캐비티와 적어도 부분적으로 횡방향으로 정렬되도록 한다.
많은 다른 포팅 배열이 제공될 수 있다. 예시된 실시예에서, 예를 들어 3-컴포넌트 혼합 배열 또는 분배 배열을 제공하기 위해, 분지 도관 세그먼트(120a, 120b, 120c)은 오프셋 유동 포트(117a, 117b, 117c) 중 대응하는 것들과 연결되고, 공통 도관 세그먼트(120d)는 중앙 유동 포트(116a, 116b, 116c) 각각과 연결된다.
예를 들어, 서로 다른 수의 밸브 어셈블리를 수용하는 매니폴드 바디를 포함하는, 많은 다른 매니폴드 바디 구성이 제공될 수 있다. 추가로, 예를 들어, 도 1 및 2의 밸브 및 액추에이터 어셈블리 및/또는 상기 통합된 '452 특허의 밸브 및 액추에이터 어셈블리와 같은, 서로 다른 수의 밸브 어셈블리를 수용하는 매니폴드 바디들을 포함하는, 많은 서로 다른 매니폴드 바디 구성이 제공될 수 있다.
도 3 내지 3j의 매니폴드 바디(100)에서, 천공된 장착 보스들(101)은 시스템 내에서 (예를 들어, 유체 시스템의 플레이트 또는 기타 이러한 베이스 컴포넌트에) 매니폴드의 장착을 용이하게 하기 위해 제공된다. 도시된 바와 같이, 마운팅 보스는 제조를 용이하게 하고, 매니폴드 바디(100)의 전체 크기를 감소시키고/시키거나 이들 조인된 부분을 강화 또는 보강하기 위해 인접한 둘레 벽 부분(111a, 111c)과 조인되거나 융합될 수 있다. 장착 보스(101)는 예를 들어, 설치된 파스너(예를 들어, 장착 스크류, 도시되지 않음)의 헤드의 센터링을 용이하게 하기 위해 테이퍼 및/또는 카운터 보어가 추가로 제공될 수 있다.
다른 예시적인 실시예에서, 매니폴드 바디는 다른 유형의 장착 또는 설치 배열들에 적응될 수 있다. 예를 들어, 매니폴드 바디는 캐니스터로 및/또는 캐니스터로부터 샘플링, 퍼징 또는 기타 이러한 유체 제어를 제공하기 위해, 예를 들어, 캐니스터용 단부 플레이트 또는 리드(lid)로 형성될 수 있다. 도 4-4j는 캐니스터(도시되지 않음)의 개방 단부에 용접되거나 그렇지 않으면 밀봉되도록 크기 조정된 하부 플레이트 또는 리드 부분(305)을 갖는, (예를 들어, 도 1 및 2의 밸브 및 액추에이터 어셈블리, 또는 상기 통합된 '452 특허의 밸브 및 액추에이터 어셈블리와 함께 사용하기 위한) 예시적인 5-밸브 매니폴드 바디(300)를 예시한다. 도시된 바와 같이, 매니폴드 바디(300)는 각각 밸브 캐비티(312a-e)를 획정하는 상부 둘레 벽 부분(311a-e) 및 하부 플레이트(305)와 조인되고 (주변 시팅 부분(315a-e)과 함께) 중앙 유동 포트(316a-e) 및 오프셋 유동 포트(317a-e, 318c-d)를 획정하는 하부 베이스 부분(314a-e), 및 유동 포트(316a-e, 317a-e)로부터 연장되는 복수의 도관 세그먼트(320a-h)(도 4j에 가장 잘 도시됨)를 갖는 5 밸브 바디 세그먼트(310a-e)를 포함한다.
예시적인 배열에서, 제1 및 제2 도관 세그먼트(320a, 320b)는 (예를 들어, 캐니스터로부터 유체 샘플들의 추출을 위한) 제1 및 제2 밸브 세그먼트(310a, 310b)의 중앙 유동 포트(316a, 316b)로부터 하부 플레이트의 하부 표면(306)까지 하부 플레이트(305)를 통과하는 수직 통로(321a, 321b)에 의해 획정된다. 제3 도관 세그먼트(320c)는 제1 밸브 세그먼트(310a)의 오프셋 포트(317a)로부터 제3 밸브 세그먼트(310c)의 중앙 포트(316c)까지 연장되고, 도관 세그먼트(320c)의 수평 부분(322c)이 하부 플레이트(305)에 부분적으로 배치된다. 제4 도관 세그먼트(320d)는 제2 밸브 세그먼트의 오프셋 포트(317b)로부터 제4 밸브 세그먼트(310d)의 중앙 포트(316d)까지 연장되고, 도관 세그먼트(320d)의 수평 부분(322d)이 하부 플레이트(305)에 부분적으로 배치된다. 제5 도관 세그먼트(320e)는 제3 밸브 세그먼트(320c)의 오프셋 포트(317c)로부터 제5 밸브 세그먼트(310e)의 중앙 유동 포트(316e)까지 연장되고, 도관 세그먼트(320e)의 수평 부분(322e)이 하부 플레이트(305)에 부분적으로 배치된다. 제6 도관 세그먼트(320f)는 제5 밸브 세그먼트(310e)의 오프셋 포트(317e)로부터 제4 밸브 세그먼트(310d)의 오프셋 포트(317d)까지 연장되고, 도관 세그먼트(320f)의 수평 부분(322f)이 하부 플레이트(305)에 부분적으로 배치된다. 제7 도관 세그먼트(320g)는 제3 밸브 세그먼트(310c)의 제2 오프셋 포트(318c)로부터, 하부 플레이트(305)로부터 상향 연장되고 유체 시스템의 유체 시스템 컴포넌트(예를 들어, 도관)에 (예를 들어, 용접 또는 도관 피팅에 의해) 연결하기 위한 유입/유출 포트를 제공하는 도관 단부 부분(323g)을 획정하는 수직 단부 부분(321g)까지 연장되고, 하부 플레이트(305)에 부분적으로 배치되는 수평 부분(322g)을 포함한다. 제8 도관 세그먼트(320h)는 제4 밸브 세그먼트(310d)의 제2 오프셋 포트(318d)로부터, 하부 플레이트(305)로부터 상향 연장되고 유체 시스템의 유체 시스템 컴포넌트(예를 들어, 도관)에 (예를 들어, 용접 또는 도관 피팅에 의해) 연결하기 위한 유입/유출 포트를 제공하는 도관 단부 부분(323h)을 획정하는 수직 단부 부분(321h)까지 연장되고, 하부 플레이트(305)에 부분적으로 배치되는 수평 부분(322h)을 포함한다.
도시된 바와 같이, 공급/배수 포트(328)에는, 예를 들어, 캐니스터의 빠른 충전 또는 배수를 위해 하부 플레이트를 통과하는 통로(329)가 제공될 수 있다. 포트(328)는 캐니스터의 정상 작동 동안 플러그되거나 그렇지 않으면 밀봉될 수 있다.
인접한 밸브 바디 세그먼트(310a-e)의 인접한 둘레 벽 부분(311a-e)은 예를 들어 매니폴드 바디(300)의 전체 크기를 감소시키고/시키거나 이들 벽 부분을 강화 또는 보강하기 위해 조인되거나 융합될 수 있다. 도관 단부 부분(323g, 323h)이 하나 이상의 인접한 둘레 벽 부분(311a-e)과 유사하게 조인될 수 있지만, 예시된 실시예에서, 도관 단부 부분은 둘레 벽 부분으로부터 이격되고, 예를 들어, 공차 편차를 수용하기 위해 도관 단부 부분의 횡방향 이동을 허용함으로써 (예를 들어, 용접 또는 도관 피팅에 의해) 시스템에 대한 연결을 용이하게 하기 위해 둘레 벽 부분의 상부 표면 위로 연장된다. 베이스 부분(314a-e)은, 예를 들어, 재료 사용량을 감소시키고/시키거나 수평 유동 경로 부분들 중 하나 이상에 대한 간극을 제공하기 위해 테이퍼될 수 있다.
유체 컴포넌트 바디(예를 들어, 매니폴드 바디)의 전체 형태 및 내부 유동 경로 배열은 기존의 기계 가공, 성형 또는 주조 기술들을 사용하여 바디를 제조하기 어렵게 만들 수 있다. 본 개시내용의 일 양태에 따르면, 유체 컴포넌트 바디, 예를 들어 도 3 내지 3j 및 도 4 내지 4j의 매니폴드 바디(100, 300)는 개별적이지만 부분적으로 조인되거나 융합된 밸브 세그먼트 및 도관 세그먼트를 갖는 모놀리식 바디를 생성하기 위해 적층 가공을 사용하여 제조될 수 있다. 사용될 수 있는 적층 가공 기술들의 예들은, 예를 들어, 레이저 파우더 베드 융합(직접 금속 레이저 소결 또는 "DMLS", 선택적 레이저 소결/용융 또는 "SLS/SLM" 또는 층상화된 적층 가공 또는 "LAM"), 전자 빔 파우더 베드 융합(전자 빔 용융 또는 "EBM"), 초음파 적층 가공("UAM") 또는 직접 에너지 증착(레이저 파우더 증착 또는 "LPD", 레이저 와이어 증착 또는 "LWD", 레이저 엔지니어링 네트 성형 또는 "LENS", 전자 빔 와이어 증착)을 포함한다. 매니폴드 바디를 단일의, 모놀리식 컴포넌트로 제공하는 것은 조립 비용을 제거하고, 컴포넌트 마모를 줄이고, 열 순환으로 인한 악영향을 줄이고, 부식 동작(갈바닉 효과, 크리배스(crevice), 응력 부식 균열)을 개선하고, 제조 리드 타임을 줄일 수 있다. 또한, 적층 가공을 사용하는 제조는 사용되는 원자재의 양을 줄이고, 마감된 바디의 크기와 중량을 줄일 수 있다.
예시된 실시예의 도관 단부 부분(323g, 323h)이 실질적으로 수직 상향으로 연장되는 동안, 다른 실시예에서, 도관 단부 부분은 예를 들어 상향 비-수직 각도로, 수평으로, 수직 하향으로 또는 하향 비-수직 각도로를 포함하는 기타 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 이러한 도관 단부 부분은 이러한 방향으로 연장되도록 제조될 수 있지만, 다른 실시예에서, 도관 단부 부분은 제1 방향(예를 들어, 수직 상향, 수평)으로 연장되도록 제조된 다음, 제2 방향으로(예를 들어, 수평으로, 수직으로) 연장되도록 구부러질 수 있다. 예를 들어, 세로, 가로 및 세로 치수가 중요한 컴포넌트의 경우, 3D 프린팅 또는 기타 적층 가공은 더 많은 시간과 더 많은 비용이 소요될 수 있다. 본 개시내용의 일 양태에 따르면, 주로 제1 및 제2 치수(예를 들어, 길이방향 및 횡방향)가 연장되는 3D 프린팅 유체 컴포넌트는 제3 치수(예를 들어, 수직)가 주로 또는 상당히 연장되도록 구부러진 하나 이상의 부분(예를 들어, 하나 이상의 단부 포트들 또는 연결 포트들)을 갖도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 3D 프린팅 시간과 비용을 줄이면서 중요한 길이방향, 횡방향 및 수직 치수들을 갖는 완성된 유체 컴포넌트를 제공한다.
도관 단부 부분은 이러한 벤딩을 용이하게 하도록 특별히 제작될 수 있다. 예를 들어, 도관 단부 부분은 (예를 들어, 구부러짐의 축 방향 위치에서의 그리고/또는 구부러짐의 방향에서의) 벤딩에 속하는 도관 단부 부분의 부분에 대해 감소된 벽 두께를 갖도록 형성되거나 제조될 수 있다. 다른 예로서, 도관 단부 부분에는 벤딩을 용이하게 하기 위해 선택된 단면 형상 - 예를 들어, 의도된 구부러짐 방향으로 배향된 작은 직경을 갖는 장방형 또는 높은 종횡비 단면(예를 들어, 타원형) - 이 제공될 수 있다. 또 다른 예로서, 제조 후 동작에서 구부러지도록 형성된 포트 또는 도관 부분은 도관의 원하는 벤딩을 위한 힌지 동작을 촉진하도록 형성되고/되거나 배향될 수 있다. 또 다른 예로서, 유체 컴포넌트 바디의 외부 표면에는 예를 들어 보스, 벽, 돌출부 또는 도관 단부 부분의 벤딩을 (예를 들어, 원하는 각도로 도관 단부 부분의 외부 표면에 접함으로써) 원하는 각도로 제한하도록 크기가 지정되고 배치된 기타 바디 구조와 같은, 벤딩 제한 특징부가 제공될 수 있다.
도 5는 3D 프린팅 유체 컴포넌트의 예시적인 포트 또는 도관(500)을 예시한다. 도관(500)은 제1 및 제2 길이방향 연장 부분(512, 522), 제1 및 제2 수직 연장 부분(515, 525), 및 수직 연장 부분을 연결하는 U-자형 부분(530)을 포함한다. 길이방향 연장 부분(512, 522)은 밸브 바디 또는 단부 피팅과 같은 유체 컴포넌트의 다른 부분(도 5a에서 511 및 521로 개략적으로 나타냄)으로 연장될 수 있다. 수직 연장 부분(515, 525)은 도 5a 및 6에 도시된 바와 같이, 제1 길이방향 연장 부분에 실질적으로 직교하는 방향으로의 제2 길이방향 연장 부분의 벤딩을 용이하게 하기 위해 장방형 또는 높은 종횡비 단면(예를 들어, 타원형)이 제공된다. 다른 실시예(도시되지 않음), 포트는 U-자형 부분에서 벤딩을 용이하게 하기 위해 장방형 또는 높은 종횡비 단면(예를 들어, 타원형)을 갖는 U-자형 부분을 추가로 또는 대안적으로 포함할 수 있다.
본 개시내용의 또 다른 양태에 따르면, 3D 프린팅 도관의 하나 이상의 단면 부분(예를 들어, 본 명세서에 설명된 바와 같은, 장방형 단면 부분)은 3D 프린팅 및/또는 벤딩 동안 도관 부분의 형태를 유지하도록 구성된 내부 지지체(예를 들어, 내부 격자)로 제조될 수 있다. 일단 도관 부분이 원하는 구성으로 구부러지면, 예를 들어 연마재가 함유된 유체가 도관을 통해 펌핑되어 내부 지지체가 파손되거나 침식되는 입자 유동 가공(AFM)을 사용하여 제거될 수 있다. 대안으로, 내부 지지체들은, 예를 들어, 도관의 더 큰 가용성을 제공하기 위해 벤딩 전에 (예를 들어, 상기에 논의된 바와 같은, AFM에 의해) 제거될 수 있다. 도 7은 내부 격자 지지체(509)를 포함하는 장방형 도관 부분(508)의 예시적인 단면을 예시한다.
도관 또는 포트는 제1 길이방향 부분에 대해 제2 길이방향 부분을 일관된 원하는 배향(예를 들어, 실질적으로 직교하는)으로 구부리도록 구성된 도구들을 사용하여 구부릴 수 있다. 다른 실시예에서, 유체 컴포넌트에는 길이방향 부분이 원하는 구부러짐 방향에 도달했을 때 벤딩 동작에 대한 능동적 정지를 제공하도록 구성된 하나 이상의 외부 정지 부분이 제공될 수 있다. 도 5 및 6의 실시예에서, 제1 및 제2 정지 부분(514, 524)은 길이방향 도관 부분의 외부 표면으로부터 연장되고 수직 도관 부분(515, 525)이 길이방향 도관 부분(512, 522)을 원하는 배향으로 위치시키기 위해 구부러졌을 때 U-자형 도관 부분(530)(도 6에 도시됨)의 외부 표면과 접촉하도록 크기가 조정된다. 일부 실시예에서, 정지 부분은, 예를 들어, 사용된 재료(예를 들어, 스테인리스 강 또는 기타 금속)에 내재된 스프링 백을 고려하여 원하는 배향을 넘어서 약간의 과도한 벤딩을 허용하도록 크기 조정되거나 위치 지정될 수 있다.
원하는 한계까지 도관 벤딩을 용이하게 하기 위해 또 다른 배열이 이용될 수 있다. 도 8 및 9는 제1 및 제2 길이방향 부분(612, 622) 및 벤딩을 용이하게 하기 위해 감소된 벽 두께를 갖는 중앙 벤딩 부분(630), 및 원하는 굽힘 방향(예를 들어, 대략 90°)에서 서로 맞물리는 굽힘의 내경이 되도록 의도된 표면을 따라 배치된 이격된 돌출부(631)의 열을 갖는 예시적인 3D 프린팅 도관(600)을 예시하는 것으로, 제어된 균일한 굽힘을 엔지니어링된 굽힘 반경과 함께 제공하기 위해 서로 맞물리는 인접한 정지 부분(632)(도 8a 참조)을 포함함으로써, 비-균일 굽힘으로 인해 발생할 수 있는 꼬임 또는 기타 벤딩 아티팩트를 방지한다. 일부 실시예에서, 정지 부분(632)은 사용된 재료(예를 들어, 스테인레스 스틸 또는 기타 금속)에 내재된 스프링 백을 고려하여 원하는 배향을 넘어 약간 과도한 벤딩을 허용하도록 크기 조정되거나 위치 지정될 수 있다.
본 출원의 또 다른 양태에 따르면, 구부러진 도관을 원하는 구성으로 고정하기 위해 추가적인 특징부 또는 배열이 제공될 수 있다. 예를 들어, 접촉하는 외부 표면(예를 들어, 도관 표면 및 정지 부분)은 원하는 구부러진 위치에 도관을 고정하기 위해 조인되거나 융합(예를 들어, 가용접 또는 접착제)될 수 있다. 다른 예로서, 원하는 구부러진 상태에서 프레스 핏, 스냅 핏 또는 결합 체결을 달성하기 위해 외부 구조적 특징부가 제공될 수 있다. 도 10은 도 8 및 9의 도관(600)과 유사한 예시적인 3D 프린팅 도관(700)을 예시하는 것으로, 도관의 제1 및 제2 길이방향 부분으로부터 연장되는 스냅-핏 래치 부분(714, 724)을 갖는다. 도관(700)이 원하는 구성으로 구부러질 때, 래치 부분(714, 724)은 서로 인터로킹 체결로 맞물려 원하는 구성으로 구부러진 도관을 고정한다. 도관(700)은 도 8 및 9의 도관(600)의 돌출부(631)와 유사한, 이격된 구부러진 제어 돌출부(731)로 도시되어 있지만, 다른 실시예에서, 스냅 핏 래치 부분을 갖는 구부릴 수 있는 도관은 추가적인 벤딩 제한 특징부 없이, 또는 다른 벤딩 제한 특징부를 갖도록 제공될 수 있다.
상기에 설명된 바와 같이, 유체 컴포넌트 바디에 서로 다른 밸브 및/또는 도관 세그먼트 배열을 수용하는 것 외이도, 유체 컴포넌트 바디의 적층 가공은 추가 특징부의 통합을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 적층 가공은, 예를 들어, 유동 경로 단면 형상, 단면 크기, 유동 경로 중심선 및 내부 표면 특성의 편차을 포함하는, 내부 유동 경로의 하나 이상의 레그를 따라 하나 이상의 유동 경로 불연속부를 포함하도록 구성된 유체 컴포넌트 바디에서 하나 이상의 내부 유동 경로를 생성하는 데 이용될 수 있다. 다양한 유동 조건을 용이하게 하기 위해 많은 서로 다른 유형의 유동 경로 불연속부가 제공될 수 있다.
예로서, 일부 어플리케이션에서, 유체 시스템 유동 경로는 예를 들어, 입자 오염이나 유체 포집의 발생을 최소화하기 위해 매우 매끄럽거나 고도로 연마된 표면 마감이 필요하다. 길고/길거나 복잡한(직선이 아닌) 유동 경로(예를 들어, 도 11의 엘보형 유동 경로(400))의 경우, 연마는 연마재가 함유된 유체가 피공물을 통해 펌핑되어 거친 내부 유동 경로 표면에서 표면 재료를 제거하거나 침식하여 더 부드러운, 연마된 표면을 생성하는, 입자 유동 가공(AFM) 또는 입자 유동 마감(AFF)을 사용하여 달성될 수 있다. 이 공정은 특히 유동 경로 벽들을 따라 연마 유체의 전단 작용을 제한하는 길고 곧은 원통형 유동 경로들의 경우, 상대적으로 비효율적일 수 있다. 본 개시내용의 일 양태에 따르면, 확장된 내부 유동 경로들은 유동 경로 표면들의 가속된 침식을 위해 유동 전단, 유동 압축 및 유동 발생 중 하나 이상의 증가를 제공하도록 구성된 유동 경로 불연속부를 제공하도록 적응될 수 있다. 일부 응용예에서, 유동 경로의 제1 부분(예를 들어, 유동 경로(400)의 제1 레그 또는 수직 부분(410))은 유체 컴포넌트 바디의 외부 표면으로 연장될 수 있고, 종래의 기계적 연마 기술에 의해 더 쉽게 접근될 수 있으며, 따라서 유동 경로의 특정 부분을 따라 유동 경로 불연속부 없이 제공되며, 불연속부는 유동 경로의 제2 부분(예를 들어, 유동 경로(400)의 수평 또는 제2 레그 부분(420))에 제한되거나 집중된다.
많은 서로 다른 유형의 유동 경로 불연속부가 본 개시내용에 따라 제공될 수 있다. 일 예로서, 유동 경로에는 예를 들어, 유동 경로 벽에 대한 연마재 함유 유체의 전단 작용을 증가시키기 위해 다양한 단면 형상이 제공될 수 있다. 유동 경로의 단면 형상은, 예를 들어, 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 및 삼각형, 뿐만 아니라 눈물 방울 형태를 포함하는 더 복잡한 형태를 포함하는, 둘 이상의 적합한 형태 사이에서 변경될 수 있다. 도 12는 제1 단면 평면(411a)(예를 들어, 제1 레그 유동 경로 부분(410a)에 따른)에서의 원형 단면 및 제2 단면 평면(421a)(예를 들어, 제2 레그 유동 경로 부분(420a)에 따른)에서의 눈물 방울 단면을 갖는 예시적인 엘보형 유동 경로(400a)를 예시하는 것으로, 원형에서 눈물 방울 단면으로의 전환은 엘보의 굴곡부를 따라 발생한다. 도 3 내지 3j의 예시적인 매니폴드 바디(100)에서, 수평 유동 경로 부분(122a, 122d)에는 도 3i에 도시된 바와 같은, 유사한 눈물 방울 형태의 단면이 제공된다. 다른 실시예에서, 예를 들어, 제1 레그 유동 경로 부분(410a)의 길이를 따라 및/또는 제2 레그 유동 경로 부분(420a)의 길이를 따라 추가적인 또는 대안적인 단면 형태 변경이 제공될 수 있다. 다양한 단면 형상의 유동 경로는 반드시 그럴 필요는 없지만, 예를 들어, 원하는 유동 특성을 유지하면서 변경되는 단면 형태의 결과로 유동 경로 벽에 대해 증가된 전단 작용을 제공하기 위해, 유동 경로의 길이를 따라 실질적으로 일정한 단면적을 갖도록 구성될 수 있다.
다른 예시적인 실시예에서, 유동 경로에는, 예를 들어, 더 작은 단면적(또는 "목이 아래로 향한") 부분에서 연마재가 함유된 유체의 압축을 증가시키고, 이러한 목이 아래로 향한 부분에서 또는 그 근처에서 침식 효과를 증가시키기 위해 다양한 단면적이 제공될 수 있다. 도 13은 유동 경로(400b)의 길이를 따라 다양한 단면 평면(411b, 412b, 421b, 422b)에서 다양한 단면적을 갖는 제1 레그 및 제2 레그 유동 통로 부분(410b, 420b)을 갖는 예시적인 엘보형 유동 경로 부분(400b)를 예시한다. 예시된 실시예에서, 제1 레그 유동 경로 부분(410b)은 최대 면적 단면 플레이트(411b)와 최소 면적 단면 평면(412b) 사이의 단면적이 변화하고, 제2 레그 유동 경로 부분(420b)은 최대 면적 단면 플레이트(421b)와 최소 면적 단면 평면(422b) 사이의 단면적이 변화한다. 다른 실시예에서, 유동 경로의 부분(예를 들어, 전체 제1 레그 유동 경로 부분)은 균일한 단면적을 가질 수 있다. 다양한 단면 크기의 유동 경로는, 반드시 그럴 필요는 없지만, 유동 경로의 길이를 따라 실질적으로 일정한 단면 형태(예를 들어, 원형)를 갖도록 구성될 수 있다. 유동 경로를 통한 유동은 주로 유동 경로의 길이를 따라 가장 작은 단면적에 의해 제한될 수 있으며, 유동 경로는 그에 따라 크기가 조정될 수 있다.
일부 이러한 예시적인 실시예에서, 유체 컴포넌트 바디의 더 긴 유동 채널은, 예를 들어, 입자 유동 마감의 효능을 개선하기 위해, 유체 유동의 방향으로(예를 들어, 유입구에서 유출구로, 또는 유입구에서 포트 중심점으로) 점진적으로 제한된 유동을 제공하도록 구성될 수 있다. 내부 표면은 방사상으로 내측으로 점진적으로 테이퍼되거나, 방사상으로 내측으로 더 샤프하게 테이퍼되거나(예를 들어, 계단식), 또는 둘 이상의 유체 경로 프로파일의 조합으로 테이퍼될 수 있다. 유동 경로 제한의 원하는 양은 연마재가 함유된 유체의 상대적 압력 손실(이는 예를 들어, 연마 절삭력으로 인한 점도 및 마찰 손실의 함수일 수 있음)에 적어도 부분적으로 기초할 수 있으며, (더 높은 압력 손실을 갖는) 보다 공격적인 매체는 잠재적으로 더 공격적인 유동 경로 테이퍼링의 이점을 누릴 수 있다. 이러한 유동 영역의 제한은 통로의 길이와 관련될 수 있으며, 예를 들어, 유동 경로 영역 감소는 포트 길이의 인치당 면적 감소율(예를 들어, 포트 길이의 인치당 15% 내지 30%)로 정량화된다.
다른 예시적인 실시예에서, 유동 경로에는 예를 들어, 벽에 대한 연마재가 함유된 유체의 입사각에 영향을 주어, 유동 경로 벽에 대한 침식 효과를 증가시키기 위해 유동 경로의 방향을 변경하기 위해, 다양한 중심선(즉, 비-동축)을 갖는 비선형 유동 경로 부분이 제공될 수 있다. 많은 다른 유형의 비선형 유동 경로가 활용될 수 있다. 도 14는 곡선형 헬리컬 유동 경로가 유동 경로(400c)의 길이를 따라 다양한 단면 평면(411c, 412c, 421c, 422c)에서 중심선 위치의 변경을 초래하는 제1 레그 및 제2 레그 유동 경로 부분(410c, 420c)을 갖는 예시적인 엘보형 유동 경로(400c)를 예시한다. 예시된 실시예에서, 제1 레그 및 제2 레그 유동 경로 부분(410c, 420c)에는 연속적인 헬리컬 패턴으로 인해 연속적으로 변화하는 중심선이 제공된다. 다른 실시예에서, 유동 경로의 부분(예를 들어, 전체 제1 레그 유동 경로 부분)은 일정한 중심선(즉, 실질적으로 선형)을 가질 수 있다. 다양한 단면 크기의 유동 경로는, 반드시 그럴 필요는 없지만, 유동 경로의 길이를 따라 실질적으로 일정한 단면 형태(예를 들어, 원형) 및 실질적으로 일정한 단면 크기를 갖도록 구성될 수 있다.
다른 실시예에서, 유동 경로에는, (a) 다양한 단면 형태, (b) 다양한 단면적 및 (c) 다양한 중심선 중 적어도 둘 이상이 제공될 수 있다. 도 15는 유동 경로(400d)의 길이를 따라 다양한 단면 평면(411d, 412d, 421d, 422d)에서 다양한 단면 형태, 면적 및 중심선을 갖는 제1 레그 및 제2 레그 유동 통로 부분(410d, 420d)을 갖는 예시적인 엘보형 유동 경로 부분(400d)을 예시한다.
유체 컴포넌트 바디의 적층 가공은 추가 특징부의 통합을 용이하게 할 수 있다. 다른 예로서, 유체 컴포넌트 바디의 내부 유동 경로 표면은, 예를 들어, 난류 유동 조건 변경 및/또는 내부 표면에 흡착되는 오염 물질 또는 공정 유체에 대한 경향 감소와 같은, 유체 유동 특성에 영향을 미치도록 텍스처화될 수 있다. 일 예로서, 유동 경로는 예를 들어, 딤플, 융기된 돌기, 홈, 또는 기타 이러한 표면 특징부와 같은, 표면 불연속부의 패턴이 제공된 내부 표면으로 형성될 수 있다. 이러한 표면 불연속부는, 예를 들어, 보어 직경과 같은 유동 경로 치수의 백분율로서 깊이 및/또는 표면적(예를 들어, 축 방향 길이, 원주 폭, 직경)에 기초하여 정량화될 수 있다. 한 이러한 예시적인 실시예에서, 유동 경로 내부 표면에는 유효 보어 직경의 대략 1/10의 구형 반경, 및 유효 보어 직경의 대략 1/50의 딤플 깊이를 갖는 구형 딤플 어레이가 제공된다. 이러한 딤플은, 예를 들어, 보어 내경에서 대략 50%의 표면 밀도를 달성하도록 이격될 수 있다.
다른 예로서, 적층 가공은 원하는 열 전도도, 내식성, 경도 또는 기타 이러한 속성을 갖는 재료 또는 재료로 계층화되는 유동 경로(들)의 일부를 제공하는 데 사용될 수 있다.
본 발명의 양태들은 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었다. 이 명세서를 읽고 이해할 때 다른 것에 대한 수정 및 변경이 떠오를 것이다. 첨부된 청구항들 또는 그 균등물의 범위 내에 있는 한 이러한 모든 수정 및 변경을 포함하도록 의도된다.

Claims (71)

  1. 매니폴드 바디로서,
    밸브 캐비티(valve cavity)를 획정하는 환형 상부 둘레 벽 부분 및 제1 및 제2 유동 포트를 획정하는 하부 베이스 부분을 각각 포함하는 제1 및 제2 밸브 세그먼트로서, 상기 제2 밸브 세그먼트의 상기 상부 둘레 벽은 상기 제2 밸브 세그먼트의 상기 상부 둘레 벽의 인접 부분과 융합되는 부분을 포함하는, 상기 제1 및 제2 밸브 세그먼트; 및
    도관 단부 부분을 획정하는 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제1 레그 유동 경로 부분으로부터 상기 제1 밸브 세그먼트의 상기 제1 및 제2 유동 포트 중 하나로 연장되는 제2 레그 유동 경로 부분을 포함하는 유체 유동 경로를 획정하는 도관 세그먼트를 포함하는, 매니폴드 바디.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도관 단부 부분은 상기 매니폴드 바디의 리테이너로부터 이격된 관형 부분을 획정하는, 매니폴드 바디.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 밸브 세그먼트 중 적어도 하나의 상기 하부 베이스 부분은 상기 대응하는 상부 둘레 벽 부분의 외경보다 작은 외경을 갖는, 매니폴드 바디.
  4. 제1항 내제 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도관 세그먼트의 상기 제2 레그 유동 경로 부분은 상기 제1 및 제2 밸브 세그먼트 중 적어도 하나의 상기 밸브 캐비티에 적어도 부분적으로 횡방향으로 정렬되는, 매니폴드 바디.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 밸브 세그먼트 중 하나의 상기 상부 둘레 벽의 인접 부분과 융합되는 적어도 하나의 개구 장착 보스를 더 포함하는, 매니폴드 바디.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 밸브 세그먼트의 상기 하부 베이스 부분과 조인된 하부 플레이트를 더 포함하며, 상기 하부 플레이트는 원통형 캐니스터의 개방 단부로 고정되도록 크기 조정되는, 매니폴드 바디.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 밸브 세그먼트 중 적어도 하나의 상기 제1 및 제2 유동 포트 중 적어도 하나는 상기 하부 플레이트가 캐니스터의 개방 단부로 고정될 때 상기 캐니스터의 내부 캐비티와 유체 연통하기 위해 상기 하부 플레이트를 통해 연장되는, 매니폴드 바디.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 도관 단부 부분을 획정하는 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제1 레그 유동 경로 부분으로부터 상기 제2 밸브 세그먼트의 상기 제1 및 제2 유동 포트 중 하나로 연장되는 제2 레그 유동 경로 부분을 포함하는 제2 도관 세그먼트를 더 포함하는, 매니폴드 바디.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 밸브 캐비티를 획정하는 환형 상부 둘레 벽 부분 및 제1 및 제2 유동 포트를 획정하는 하부 베이스 부분을 포함하는 제3 밸브 세그먼트를 더 포함하며, 상기 제3 밸브 세그먼트의 상기 상부 둘레 벽은 상기 제1 및 제2 밸브 세그먼트 중 적어도 하나의 상기 상부 둘레 벽의 인접 부분과 융합되는 부분을 포함하는, 매니폴드 바디.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 유동 통로는 상기 유체 유동 경로가 연마재가 함유된 유체로 처리될 때 유동 전단, 유동 압축 및 유동 발생 중 하나 이상의 증가를 제공하도록 적응된 하나 이상의 불연속부를 포함하는, 매니폴드 바디.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유동 경로는 상기 유체 유동 경로의 제1 단면 평면에서의 제1 단면 형태 및 상기 유체 유동 경로의 제2 단면 평면에서의 상기 제1 단면 형태와 다른 제2 단면 형태를 갖는, 매니폴드 바디.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 단면 형태는 원형이고 상기 제2 단면 형태는 눈물 방울 형태인, 매니폴드 바디.
  13. 제11항 및 제12항에 있어서, 상기 제1 단면 평면은 상기 제1 레그 유동 경로 부분에 배치되고, 상기 제2 단면 평면은 상기 제2 레그 유동 경로 부분에 배치되는, 매니폴드 바디.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 제1 단면 평면 및 상기 제2 단면 평면은 둘 다 상기 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제2 레그 유동 경로 부분 중 동일한 부분에 배치되는, 매니폴드 바디.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유동 경로는 상기 유체 유동 경로의 제1 단면 평면에서의 제1 단면 영역 및 상기 유체 유동 경로의 제2 단면 평면에서의 상기 제1 단면 영역보다 더 작은 제2 단면 영역을 갖는, 매니폴드 바디.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 단면 평면은 상기 제1 레그 유동 경로 부분에 배치되고, 상기 제2 단면 평면은 상기 제2 레그 유동 경로 부분에 배치되는, 매니폴드 바디.
  17. 제15항에 있어서, 상기 제1 단면 평면 및 상기 제2 단면 평면은 둘 다 상기 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제2 레그 유동 경로 부분 중 동일한 부분에 배치되는, 매니폴드 바디.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 한에 있어서, 상기 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제2 레그 유동 경로 부분 중 적어도 하나는 방사상으로 내측으로 테이퍼되는 내부 표면을 포함하는, 매니폴드 바디.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제2 레그 유동 경로 부분 중 상기 적어도 하나의 상기 내부 표면은 상기 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제2 레그 유동 경로 부분 중 상기 적어도 하나의 레그 유동 경로 부분의 포트 길이 인치당 대략 15% 내지 대략 30% 사이에서 테이퍼되는, 매니폴드 바디.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제2 레그 유동 경로 부분 중 상기 적어도 하나의 상기 테이퍼된 내부 표면은 계단식인, 매니폴드 바디.
  21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제2 레그 유동 경로 부분 중 하나는 제1 단면 평면에서의 제1 단면 중심선 및 제2 단면 평면에서의 상기 제1 단면 중심선과 비-동축인 제2 단면 중심선을 갖는, 매니폴드 바디.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제2 레그 유동 경로 부분 중 다른 하나는 제1 단면 평면에서의 제1 단면 중심선 및 제2 단면 평면에서의 상기 제1 단면 중심선과 비-동축인 제2 단면 중심선을 갖는, 매니폴드 바디.
  23. 제21항 및 제22항에 있어서, 상기 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제2 레그 유동 경로 부분 중 적어도 하나는 연속적인 헬리컬 패턴을 형성하는, 매니폴드 바디.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 유동 경로의 적어도 일부는 표면 불연속부의 패턴을 포함하는, 매니폴드 바디.
  25. 제24항에 있어서, 표면 불연속부의 상기 패턴은 딤플 어레이를 포함하는, 매니폴드 바디.
  26. 제25항에 있어서, 상기 딤플 어레이의 각 딤플은 상기 유체 유동 경로의 유효 보어 직경의 대략 1/10의 구형 반경을 가지며, 상기 유체 유동 경로의 상기 유효 보어 직경의 대략 1/50의 딤플 깊이를 갖는, 매니폴드 바디.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매니폴드 바디는 모놀리식 컴포넌트인, 매니폴드 바디.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 매니폴드 바디의 적어도 일부는 적층 가공 기술을 사용하여 생성되는, 매니폴드 바디.
  29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 밸브 어셈블리는 상기 제1 밸브 세그먼트의 상기 밸브 캐비티에 설치되고, 제2 밸브 어셈블리는 상기 제2 밸브 세그먼트의 상기 밸브 캐비티에 설치되는, 밸브 매니폴드 어셈블리.
  30. 제29항에 있어서, 상기 제1 밸브 어셈블리는 상기 제1 밸브 세그먼트의 상기 둘레 벽의 나사산 부분과 나사식으로 체결되고, 상기 제2 밸브 어셈블리는 상기 제2 밸브 세그먼트의 상기 둘레 벽의 나사산 부분과 나사식으로 체결되는, 밸브 매니폴드 어셈블리.
  31. 상기 유체 유동 경로가 연마재가 함유된 유체로 처리될 때 유동 전단, 유동 압축 및 유동 발생 중 하나 이상의 증가를 제공하도록 적응된 하나 이상의 불연속부를 갖는 확장된 유체 유동 경로를 포함하는 유체 컴포넌트 바디로서, 상기 하나 이상의 불연속부는,
    다양한 단면 형태, 다양한 단면 면적, 비-동축 단면 중심선 및 하나 이상의 내부 표면 불연속부 중 적어도 하나를 포함하는, 유체 컴포넌트 바디.
  32. 제31항에 있어서, 상기 유동 경로는 상기 유체 유동 경로의 제1 단면 평면에서의 제1 단면 형태 및 상기 유체 유동 경로의 제2 단면 평면에서의 상기 제1 단면 형태와 다른 제2 단면 형태를 갖는, 유체 컴포넌트 바디.
  33. 제32항에 있어서, 상기 제1 단면 형태는 원형이고 상기 제2 단면 형태는 눈물 방울 형태인, 유체 컴포넌트 바디.
  34. 제32항 및 제33항에 있어서, 상기 제1 단면 평면은 제1 레그 유동 경로 부분에 배치되고, 상기 제2 단면 평면은 제2 레그 유동 경로 부분에 배치되는, 유체 컴포넌트 바디.
  35. 제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 단면 평면 및 상기 제2 단면 평면은 둘 다 제1 레그 유동 경로 부분 및 제2 레그 유동 경로 부분 중 동일한 부분에 배치되는, 유체 컴포넌트 바디.
  36. 제31항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유동 경로는 상기 유체 유동 경로의 제1 단면 평면에서의 제1 단면 영역 및 상기 유체 유동 경로의 제2 단면 평면에서의 상기 제1 단면 영역보다 더 작은 제2 단면 영역을 갖는, 유체 컴포넌트 바디.
  37. 제36항에 있어서, 상기 제1 단면 평면은 제1 레그 유동 경로 부분에 배치되고, 상기 제2 단면 평면은 제2 레그 유동 경로 부분에 배치되는, 유체 컴포넌트 바디.
  38. 제36항에 있어서, 상기 제1 단면 평면 및 상기 제2 단면 평면은 둘 다 제1 레그 유동 경로 부분 및 제2 레그 유동 경로 부분 중 동일한 부분에 배치되는, 유체 컴포넌트 바디.
  39. 제31항 내지 제38항 중 어느 한 한에 있어서, 상기 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제2 레그 유동 경로 부분 중 적어도 하나는 방사상으로 내측으로 테이퍼되는 내부 표면을 포함하는, 유체 컴포넌트 바디.
  40. 제39항에 있어서, 상기 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제2 레그 유동 경로 부분 중 상기 적어도 하나의 상기 내부 표면은 상기 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제2 레그 유동 경로 부분 중 상기 적어도 하나의 포트 길의 인치당 대략 15%와 대략 30% 사이에서 테이퍼되는, 유체 컴포넌트 바디.
  41. 제40항에 있어서, 상기 제1 레그 유동 경로 부분 및 상기 제2 레그 유동 경로 부분 중 상기 적어도 하나의 상기 테이퍼된 내부 표면은 계단식인, 유체 컴포넌트 바디.
  42. 제31항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유동 경로 부분의 길이방향 연장 부분은 제1 단면 평면에서의 제1 단면 중심선 및 제2 단면 평면에서의 상기 제1 단면 중심선과 비-동축인 제2 단면 중심선을 갖는, 유체 컴포넌트 바디.
  43. 제42항에 있어서, 상기 유체 유동 경로의 상기 길이방향 연장 부분은 연속적인 헬리컬 패턴을 형성하는, 유체 컴포넌트 바디.
  44. 제31항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 컴포넌트 바디는 모놀리식 컴포넌트인, 유체 컴포넌트 바디.
  45. 제31항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 컴포넌트 바디의 적어도 일부는 적층 가공 기술을 사용하여 생성되는, 유체 컴포넌트 바디.
  46. 제31항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 경로는 표면 불연속부의 패턴을 포함하는, 유체 컴포넌트 바디.
  47. 제46항에 있어서, 표면 불연속부의 상기 패턴은 딤플 어레이를 포함하는, 유체 컴포넌트 바디.
  48. 제47항에 있어서, 상기 딤플 어레이의 각 딤플은 상기 유체 유동 경로의 유효 보어 직경의 대략 1/10의 구형 반경을 가지며, 상기 유체 유동 경로의 상기 유효 보어 직경의 대략 1/50의 딤플 깊이를 갖는, 유체 컴포넌트 바디.
  49. 제46항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 컴포넌트 바디는 모놀리식 컴포넌트인, 유체 컴포넌트 바디.
  50. 제46항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 컴포넌트 바디의 적어도 일부는 적층 가공 기술을 사용하여 생성되는, 유체 컴포넌트 바디.
  51. 유체 컴포넌트 바디를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은,
    밸브 캐비티를 획정하는 환형 상부 둘레 벽 부분 및 제1 및 제2 유동 포트를 획정하는 하부 베이스 부분을 갖는 밸브 세그먼트, 및 상기 제1 및 제2 유동 포트 중 하나로부터 연장되고, 제1 방향으로 연장되고 상기 유체 컴포넌트 바디의 리테이너로부터 이격된 관형 부분을 획정하는 도관 단부 부분을 포함하는 도관 세그먼트를 포함하는 모놀리식 유체 컴포넌트 바디를 형성하는 단계; 및
    상기 도관 단부 부분을 상기 제1 방향으로부터 제2 방향으로 구부리는 단계를 포함하는, 방법.
  52. 제51항에 있어서, 상기 제1 방향은 실질적으로 수직이고, 상기 제2 방향은 실질적으로 수평인, 방법.
  53. 제51항 및 제52항에 있어서, 상기 도관 단부 부분은 상기 구부러진 축방향 위치에서 감소된 벽 두께를 갖는, 방법.
  54. 제51항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도관 단부 부분은 상기 구부러진 상기 방향에 해당하는 원주 위치에서 감소된 벽 두께를 갖는, 방법.
  55. 제51항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바디는 원하는 각도로 상기 도관 단부 부분의 벤딩을 제한하도록 크기 조정되고 위치 지정된 상기 바디의 외부 표면에 있는 벤딩 제한 특징부를 포함하며, 상기 도관 단부 부분을 상기 제1 방향으로부터 제2 방향으로 벤딩하는 것은 상기 도관 단부 부분의 외부 표면이 상기 벤딩 제한 특징부에 접할 때까지 상기 도관 단부 부분을 구부리는 단계를 포함하는, 방법.
  56. 제51항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도관 단부 부분은 상기 구부러진 방향으로 배향된 작은 직경을 갖는 장방형 단면을 갖는, 방법.
  57. 제51항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 모놀리식 유체 컴포넌트 바디를 형성하는 단계는 적층 가공을 사용하는 단계를 포함하는, 방법.
  58. 유체 컴포넌트를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은,
    적층 가공을 사용하여, 중심 부분에 의해 연결된 제1 및 제2 부분을 갖는 도관을 형성하는 단계;
    상기 도관의 상기 제1 부분에 대해 상기 도관의 상기 제2 부분을 재배향하도록 상기 도관의 상기 중심 부분을 구부리는 단계를 포함하는, 방법.
  59. 제58항에 있어서, 상기 도관의 상기 제2 부부을 구부리는 단계는 상기 도관의 상기 제1 부분에 실질적으로 수직으로 상기 도관의 상기 제2 부분을 배향시키는 단계를 포함하는, 방법.
  60. 제58항 및 제59항에 있어서, 상기 도관은 원하는 각도로 상기 도관 단부 부분의 벤딩을 제한하도록 크기 조정되고 위치 지정된 상기 도관의 외부 표면에 있는 적어도 제1 벤딩 제한 특징부를 포함하며, 상기 도관 단부 부분을 구부리는 단계는 상기 제1 벤딩 제한 특징부가 상기 도관의 일부에 접할 때까지 상기 도관 단부 부분을 구부리는 단계를 포함하는, 방법.
  61. 제60항에 있어서, 상기 도관 단부 부분을 구부리는 단계는 상기 제1 벤딩 제한 특징부가 제2 벤딩 제한 특징부에 접할 때까지 상기 도관 단부 부분을 구부리는 단계를 포함하는, 방법.
  62. 제61항에 있어서, 상기 제1 및 제2 벤딩 제한 특징부는 내부 벤드 직경을 따라 상기 도관의 외부 표면 상에 있는 돌출부를 포함하는, 방법.
  63. 제58항 내지 제62항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도관을 형성하는 단계는 상기 구부러진 방향으로 배향된 작은 직경을 갖는 장방형 단면을 갖는 상기 중앙 부분을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
  64. 제63항에 있어서, 상기 도관을 형성하는 단계는 상기 장방형 단면 내에서 내부 지지체를 형성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  65. 제64항에 있어서, 상기 도관의 상기 중심 부분을 구부리기 전에 상기 내부 지지체를 제거하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  66. 제64항에 있어서, 상기 도관의 상기 중심 부분을 구부린 후에 상기 내부 지지체를 제거하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  67. 제65항 및 제66항에 있어서, 상기 내부 지지체를 제거하는 단계는 입자 유동 가공을 사용하여 상기 내부 지지체를 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
  68. 제58항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서, 구부리기 전에, 상기 제1 및 제2 부분은 실질적으로 동일선상에 있는, 방법.
  69. 제58항 내지 제68항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중심 부분은 U-자형을 형성하는, 방법.
  70. 제58항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서, 가용접, 접착제 중 적어도 하나를 사용하여 원하는 굽힘 배향으로 상기 제1 및 제2 부분을 고정하는 단계, 및 프레스 핏, 스냅 핏 또는 결합 체결 중 하나를 달성하기 위해 제공된 구조적 특징부를 상호 결합시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
  71. 제58항 내지 제70항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도관의 상기 중심 부분을 구부리는 단계는 원하는 배향을 넘어 과도하게 구부리는 단계 및 상기 재료가 상기 원하는 배향으로 다시 튀어나오게 하는 단계를 포함하는, 방법.
KR1020217002867A 2018-06-28 2019-06-19 유체 컴포넌트 바디 및 이의 제조 방법 KR20210028217A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020237044707A KR20240005200A (ko) 2018-06-28 2019-06-19 유체 컴포넌트 바디 및 이의 제조 방법

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862691171P 2018-06-28 2018-06-28
US62/691,171 2018-06-28
US201962801383P 2019-02-05 2019-02-05
US62/801,383 2019-02-05
PCT/US2019/037857 WO2020005656A1 (en) 2018-06-28 2019-06-19 Fluid component body and method of making same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237044707A Division KR20240005200A (ko) 2018-06-28 2019-06-19 유체 컴포넌트 바디 및 이의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210028217A true KR20210028217A (ko) 2021-03-11

Family

ID=67253994

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237044707A KR20240005200A (ko) 2018-06-28 2019-06-19 유체 컴포넌트 바디 및 이의 제조 방법
KR1020217002867A KR20210028217A (ko) 2018-06-28 2019-06-19 유체 컴포넌트 바디 및 이의 제조 방법

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020237044707A KR20240005200A (ko) 2018-06-28 2019-06-19 유체 컴포넌트 바디 및 이의 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (2) US11168801B2 (ko)
EP (1) EP3814660A1 (ko)
KR (2) KR20240005200A (ko)
CN (2) CN112400079A (ko)
SG (1) SG11202012859WA (ko)
TW (2) TWI791858B (ko)
WO (1) WO2020005656A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220396223A1 (en) * 2019-11-07 2022-12-15 Auto-Kabel Management Gmbh Power cable for motor vehicles and a method for bending a power cable for motor vehicles

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3828045B1 (en) * 2019-11-29 2023-09-13 KNORR-BREMSE Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH 3d printed manifold for a pneumatic control panel of a railway vehicle
JP2023507299A (ja) 2019-12-20 2023-02-22 スウェージロック カンパニー リークテスト通路を有する流体構成要素本体
US11920718B2 (en) * 2021-06-30 2024-03-05 Raytheon Company Additive manufactured liquid manifold with orifice
CN117052953B (zh) * 2023-10-12 2024-01-30 海普瑞(常州)洁净系统科技有限公司 一种半导体用三联阀及其工作方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4589595A (en) * 1981-04-04 1986-05-20 Havens International, Inc. Pressure compensated emitter
US4991293A (en) * 1989-08-02 1991-02-12 Proprietary Technology, Inc. Means for providing very small bend radii in the tube-like structures
US5378524A (en) * 1991-05-28 1995-01-03 Blood; Charles L. Friction reducing surface and devices employing such surfaces
DE19511395A1 (de) 1995-03-28 1996-10-02 Buerkert Werke Gmbh & Co Modulares Ventilsystem zum Sammeln und Verteilen von Flüssigkeiten
RU2083824C1 (ru) 1995-06-13 1997-07-10 Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом университете Способ разрушения горных пород
US5765591A (en) * 1995-11-20 1998-06-16 Argonaut Technologies, Inc. Valve apparatus and method for distributing fluids
EP0927322B1 (en) 1996-09-02 2002-10-16 Aktiebolaget Electrolux A gas valve
US6467502B1 (en) 2000-07-26 2002-10-22 Snap-Tite Technologies, Inc. Manifold and method of making same
US6619321B2 (en) * 2000-08-18 2003-09-16 Parker-Hannifin Corporation Stream switching system
US20040118466A1 (en) * 2002-12-19 2004-06-24 Eaton Corporation Electro-hydraulic manifold assembly and pressure sensor therefor
US7048008B2 (en) 2004-04-13 2006-05-23 Ultra Clean Holdings, Inc. Gas-panel assembly
JP2006009969A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Kitz Sct:Kk 集積化ガス制御装置用流路ブロックとその製造方法並びに集積化ガス制御装置
DE102008027796A1 (de) * 2008-06-11 2009-12-17 Honeywell Technologies Sarl Gasregelgerät
JP6335926B2 (ja) 2013-02-01 2018-05-30 スウエイジロク・カンパニー 溶接されたダイヤフラム弁座担体を有するダイヤフラム弁
WO2014165373A1 (en) * 2013-04-04 2014-10-09 Surnetics, Llc Microfluidic products with controlled fluid flow
DE102013209727A1 (de) * 2013-05-24 2014-11-27 Robert Bosch Gmbh Hydraulikblock für eine schlupfgeregelte Fahrzeugbremsanlage
US9759356B2 (en) * 2014-07-03 2017-09-12 United Technologies Corporation Insulated flowpath assembly
JP6539482B2 (ja) * 2015-04-15 2019-07-03 株式会社フジキン 遮断開放器
EP3181978B1 (en) * 2015-12-16 2020-05-06 FASTER S.r.l. Multiple coupling manifold for quick couplings
US9879795B2 (en) * 2016-01-15 2018-01-30 Lam Research Corporation Additively manufactured gas distribution manifold
US10215317B2 (en) * 2016-01-15 2019-02-26 Lam Research Corporation Additively manufactured gas distribution manifold
KR20210116656A (ko) 2019-02-05 2021-09-27 스웨이지락 캄파니 다중 밸브 조립체를 위한 통합 액추에이터 매니폴드

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220396223A1 (en) * 2019-11-07 2022-12-15 Auto-Kabel Management Gmbh Power cable for motor vehicles and a method for bending a power cable for motor vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020005656A1 (en) 2020-01-02
US20220042616A1 (en) 2022-02-10
EP3814660A1 (en) 2021-05-05
US11168801B2 (en) 2021-11-09
TW202323584A (zh) 2023-06-16
US11965605B2 (en) 2024-04-23
SG11202012859WA (en) 2021-01-28
TW202000977A (zh) 2020-01-01
CN112400079A (zh) 2021-02-23
KR20240005200A (ko) 2024-01-11
US20200003318A1 (en) 2020-01-02
TWI791858B (zh) 2023-02-11
CN116697088A (zh) 2023-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210028217A (ko) 유체 컴포넌트 바디 및 이의 제조 방법
EP1600628B1 (en) A fuel injector with an orifice disc and a method of forming the orifice disc
US7444991B2 (en) Fuel injector including an orifice disc, and a method of forming the orifice disc including punching and shaving
US7481383B2 (en) Fuel injector including a compound angle orifice disc for adjusting spray targeting
US6948665B2 (en) Fuel injector including an orifice disc, and a method of forming the orifice disc with an asymmetrical punch
US8567063B2 (en) Method of machining orifice and press-working method
EP1771654A1 (en) An asymmetrical punch
EP1180627B1 (en) High differential pressure regulating valve
US20060192036A1 (en) Fuel injector including a multifaceted dimple for an orifice disc with a reduced footprint of the multifaceted dimple
US7163159B2 (en) Fuel injector including a compound angle orifice disc
JP4295533B2 (ja) オリフィスプレートに斜角オリフィスを形成する方法
US11391279B1 (en) Compressor valve assembly with removably affixed guide in a reciprocating compressor
JP5298048B2 (ja) オリフィス加工方法
EP1466681A1 (en) Fuel injector having an orifice plate with offset coining angled orifices
CN115476490A (zh) 一种点冷喷水管、加工方法及包括其的模具冷却装置
JP2004060592A (ja) 噴射装置、噴孔部材の製造装置および噴孔部材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application