KR20240001125A - 포핏 스타일 펌프 장치 - Google Patents

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KR20240001125A
KR20240001125A KR1020237034450A KR20237034450A KR20240001125A KR 20240001125 A KR20240001125 A KR 20240001125A KR 1020237034450 A KR1020237034450 A KR 1020237034450A KR 20237034450 A KR20237034450 A KR 20237034450A KR 20240001125 A KR20240001125 A KR 20240001125A
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valve body
seat
seal
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KR1020237034450A
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데이비드 존 오웬 파크스
배리 캔넬 어바인
그레이엄 하우드 스티븐슨
찰스 닌 브리가찌
Original Assignee
스웨이지락 캄파니
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Publication date
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Abstract

밸브를 위한 시트 캐리어 하위조립체는 중앙 통로 내로 반경 방향으로 연장되는 환형 돌출부를 포함하는 환형 시트 캐리어 몸체, 및 환형 돌출부 상에 오버몰딩된 환형 플라스틱 밀봉 링을 포함하고, 환형 플라스틱 밀봉 링은 시트 밀봉부를 획정한다.

Description

포핏 스타일 펌프 장치
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 미국 특허 가출원 제63/180,166호(출원일: 2021년 4월 27일, 발명의 명칭: "POPPET-STYLE VALVE ARRANGEMENTS")에 대한 우선권 및 이의 모든 이익을 주장하며, 이의 전체 개시내용은 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.
본 발명은 유체 유동 및 전달 디바이스 및 방법에 관한 것이고, 특히 유체 유동 및 전달을 제어하기 위해 사용되는 포핏 밸브(poppet valve)에 관한 것이다.
포핏 스타일 밸브는 가스 및 액체 유체 전달, 유동 제어, 및 압력 제어를 위한 유동 제어 메커니즘으로서 사용하기 위해 널리 공지되어 있다. 포핏 펌프 장치는, 스템(stem)이 폐쇄 위치에 있을 때 밸브 통로에 있는 환형 시트(annular seat)를 밀봉하고, 스템이 밸브 통로를 통한 유체 유동을 허용하기 위한 개방 위치에 있을 때 시트로부터 축 방향으로 분리되는 밀봉 부분(예를 들어, 확장 디스크, 테이퍼진 단부)을 갖는 축 방향으로 이동 가능한 스템을 포함한다. 많은 상이한 유형의 유체 제어 디바이스는 예를 들어 다이어프램 밸브, 벨로우즈 밸브 및 압력 조절기를 포함하는 포핏 밸브 메커니즘을 활용한다.
본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따르면, 밸브를 위한 시트 캐리어 하위조립체(seat carrier subassembly)는 중앙 통로 내로 반경 방향으로 연장되는 환형 돌출부를 포함하는 환형 시트 캐리어 몸체, 및 환형 돌출부 상에 오버몰딩된 환형 플라스틱 밀봉 링을 포함하고, 환형 플라스틱 밀봉 링은 시트 밀봉부(seat seal)를 획정한다.
본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따르면, 밸브 조립체는 입구 포트와 출구 포트 사이에서 유동 경로를 획정하는 밸브 몸체, 입구 포트와 출구 포트 사이의 유동 경로의 축 방향 연장 부분을 둘러싸는 환형 밀봉 링, 및 밸브 몸체와 조립되고 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 축 방향으로 이동 가능한 포핏을 포함한다. 밀봉 링은 유동 경로 내로 반경 방향으로 연장되는 돌출부와 연동한다.
본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따르면, 밸브를 위한 시트 캐리어 하위조립체는 O-링 밀봉부 위에 조립된 제1 및 제2 링 구성요소를 포함하고, O-링 밀봉부의 일부는 시트 밀봉부를 획정하기 위해 제1 및 제2 링 구성요소의 내부 가장자리 부분들 사이의 내경 갭에서 노출된다.
본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따르면, 포핏 하위조립체는, 축 방향 연장 상부 스템 부분과 하부 스템 부분 사이에 배치된 중앙 부분을 가지며, 중앙 부분이 상향 반경 방향 연장 밀봉 부분과 하향 반경 방향 연장 어깨 부분을 획정하는 포핏, 하부 스템 부분의 확장된 발 부분 위에 고정된 보유 클립, 및 하부 스템 부분 주위에 배치되고 어깨 부분과 보유 클립 사이에서 포획된 포핏 스프링을 포함한다.
본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따르면, 압력 조절기는 밸브 몸체, 밸브 몸체 내에 배치되고 축 방향 연장 상부 스템 부분과 반경 방향 연장 포핏 밀봉 부분을 포함하는 포핏, 밸브 몸체와 조립되고 하향 부하력을 인가하도록 작동 가능한 로딩 메커니즘, 및 로딩 메커니즘으로부터 포핏으로 부하력을 전달하기 위해 로딩 메커니즘과 포핏 사이에 배치된 감지 요소를 포함한다. 감지 요소의 하부 단부는 포핏의 상부 스템 부분의 확장된 헤드 부분을 수용하는 소켓을 포함하고, 소켓은 감지 요소에 대한 포핏의 축 방향 이동을 허용하도록 크기화된다. 압력 조절기는, 포핏의 상부 스템 부분 주위에 배치되고 포핏의 어깨 부분과 소켓의 단부면 사이에서 압축되는 오버트래블 스프링(overtravel spring)을 더 포함한다.
본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따르면, 압력 조절기는 포핏과 시트 밀봉부를 보유하는 밸브 몸체 하우징 블록을 갖는 밸브 몸체 모듈, 통기 어댑터 블록에 인접하게 고정되는 로딩 블록을 갖고 로딩 요소와 포핏 사이에 배치된 감지 부재에 부하력을 인가하도록 구성된 로딩 요소를 보유하는 로딩 모듈, 및 밸브 몸체 하우징 블록과 로딩 블록 사이에 고정된 피스톤 어댑터 블록을 갖고 포핏과 결합되는 감지 부재를 보유하는 피스톤 모듈로서, 감지 부재가 피스톤을 포함하는, 상기 피스톤 모듈; 및 밸브 몸체 하우징 블록과 로딩 블록 사이에 고정된 통기 어댑터 블록을 갖고 감지 부재에 있는 통기 통로와 유체 연통하는 통기 포트를 획정하는 통기 모듈 중 적어도 하나를 포함한다. 밸브 몸체 하우징 블록, 및 피스톤 어댑터 블록과 통기 어댑터 블록 중 적어도 하나는 각각 균일한 크기의 제1 조립 인터페이스를 포함하고, 로딩 블록, 및 피스톤 어댑터 블록과 통기 어댑터 블록 중 적어도 하나는 밸브 몸체 하우징 블록, 및 피스톤 어댑터 블록과 통기 어댑터 블록 중 적어도 하나 중 인접한 것의 제1 조립 인터페이스와 정합하고 밀봉 결합하는 균일한 크기의 제2 조립 인터페이스를 각각 포함하여서, 밸브 몸체 하우징 블록은 피스톤 모듈과 통기 모듈 중 적어도 하나의 각각을 생략하는 것에 의해 로딩 블록에 직접 조립되도록 구성된다.
본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따르면, 압력 조절기는 밸브 시트를 보유하는 밸브 몸체, 밸브 몸체 내에 배치되고 밸브 시트에 대해 축 방향으로 이동 가능한 포핏, 밸브 몸체와 조립되고 하향 부하력을 인가하도록 작동 가능한 스프링 로딩 메커니즘, 및 스프링 로딩 메커니즘과 포핏 사이에 배치되어 스프링 로딩 메커니즘으로부터 포핏으로 부하력을 전달하는 감지 요소를 포함한다. 스프링 로딩 메커니즘은 스프링 하우징, 스프링 하우징에서 보유되고 상부 힘 조정 플레이트와 하부 스프링 베어링 플레이트 사이에 배치된 스프링 요소, 및 스프링 하우징과 조립되고 상부 힘 조정 플레이트와 나사 결합된 나사형 스템 부분을 포함하는 조정 핸들을 포함한다. 상부 힘 조정 플레이트는 스프링 하우징 내에서 회전적으로 고정되고 축 방향으로 슬라이딩 가능하여서, 조정 핸들의 사용자 회전은 하향 부하력을 조정하도록 상부 힘 조정 플레이트를 축 방향으로 이동시킨다.
도 1은 포핏 스타일 밸브 조립체의 개략적인 단면도이고;
도 2a는 감압 조절기 밸브 조립체의 개략적인 단면도이고;
도 2b는 배압 조절기 밸브 조립체의 단면도이고;
도 3은 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따른 감압 조절기 밸브 하위조립체의 단면도이고;
도 3a는 도 3의 조절기 밸브 하위조립체의 포핏 하위조립체의 사시도이고;
도 4는 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따른 배압 조절기 밸브 하위조립체의 단면도이고;
도 4a는 도 4의 조절기 밸브 하위조립체의 포핏 및 감지 메커니즘 베어링 부재 하위조립체의 사시도이고;
도 5a는 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따른 시트 캐리어 하위조립체의 단면도이고;
도 5b는 도 5a의 시트 캐리어 하위조립체의 분해된 상부 사시도이고;
도 5c는 도 5a의 시트 캐리어 하위조립체의 분해된 하부 사시도이고;
도 6a는 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 시트 캐리어 하위조립체의 단면도이고;
도 6b는 도 6a의 시트 캐리어 하위조립체의 분해된 상부 사시도이고;
도 6c는 도 6a의 시트 캐리어 하위조립체의 분해된 하부 사시도이고;
도 7은 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 다이어프램 감지 메커니즘을 갖춘 감압 조절기 밸브의 단면도이고;
도 8은 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 다이어프램 감지 메커니즘을 갖춘 배압 조절기 밸브의 단면도이고;
도 9는 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 고감도 다이어프램 감지 메커니즘을 갖춘 감압 조절기 밸브의 단면도이고;
도 10은 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 고감도 다이어프램 감지 메커니즘을 갖춘 배압 조절기 밸브의 단면도이고;
도 11은 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 피스톤 감지 메커니즘을 갖춘 감압 조절기 밸브의 단면도이고;
도 12는 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 피스톤 감지 메커니즘을 갖춘 배압 조절기 밸브의 단면도이고;
도 13은 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 압력 조절기 밸브 조립체를 위한 스프링 로딩 메커니즘(spring loading mechanism)의 단면도이고;
도 13a는 도 13의 스프링 로딩 메커니즘의 분해 사시도이고;
도 14는 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 다이어프램 감지 압력 조절기 밸브 조립체를 위한 돔 로딩 메커니즘(dome loading mechanism)의 단면도이고;
도 15는 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 피스톤 감지 압력 조절기 밸브 조립체를 위한 돔 로딩 메커니즘의 단면도이고;
도 16은 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 압력 조절기 밸브 조립체를 위한 자체 통기 다이어프램 감지 메커니즘의 단면도이고;
도 17은 본 개시내용의 다른 예시적인 실시형태에 따른 압력 조절기 밸브 조립체를 위한 자체 통기 피스톤 감지 메커니즘의 단면도이고;
도 18은 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따른 모듈식 피스톤 감지, 통기, 스프링 로딩 감압 조절기 조립체의 사시도이고;
도 19는 도 18의 모듈식 조절기 조립체의 단면도이고;
도 20은 도 18의 조절기 조립체의 분해 사시도이고;
도 21은 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따른 모듈식 다이어프램 감지, 통기, 스프링 로딩 감압 조절기 조립체의 단면도이고;
도 22는 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따른 모듈식 피스톤 감지, 비통기(non-venting), 스프링 로딩 감압 조절기 조립체의 단면도이고;
도 23은 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따른 모듈식 다이어프램 감지, 비통기, 스프링 로딩 감압 조절기 조립체의 단면도이고;
도 24는 본 개시내용의 예시적인 실시형태에 따른 모듈식 다이어프램 감지, 비통기, 스프링 로딩 배압 조절기 조립체의 단면도이다.
본 상세한 설명은 단지 예시적인 실시형태를 설명할 뿐이고, 어떤 방식으로든 청구범위의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다. 실제로, 청구된 바와 같은 발명은 예시적인 실시형태보다 더 넓고 이에 의해 제한되지 않으며, 청구범위에서 사용된 용어는 완전히 일반적인 의미를 갖는다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 특정 실시형태가 감압 및 배압 조절기 펌프 장치에 관한 것이지만, 본 출원의 특징부는 부가적으로 또는 대안적으로 예를 들어 사용자 작동 가능한 조절 밸브, 차단 밸브, 체크 밸브 및 릴리프 밸브를 포함하는 다른 유형의 밸브에 적용될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "포핏 밸브" 및 "포핏형 밸브"라는 용어는 스템의 길이 방향 이동에 의해 환형 시트에 대해 이동되는 유동 제한 부재를 운반하는 스템을 포함하고 밸브 시트와 밀봉 결합되도록 이동할 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없는 임의의 밸브를 광범위하게 포함하도록 의도된다. "밀봉" 및 "밀봉 결합"이라는 용어는 누출 방지 또는 유밀 밀봉 외에도 밀봉 표면과 안착 표면 사이의 접촉으로부터 초래되는 감소된 유동의 조건을 포함하도록 의도된다.
본 발명의 다양한 진보성 있는 양태, 개념 및 특징부가 예시적인 실시예에서 조합되어 구현되는 것으로서 본 명세서에서 설명되고 예시될 수 있지만, 이러한 다양한 양태들 개념 및 특징부는 많은 대안적인 실시예에서, 개별적으로 또는 다양한 조합 및 그 서브 조합에서 사용될 수 있다. 본 명세서에서 명백히 배제되지 않는 한, 이러한 모든 조합 및 서브 조합은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 또한, 대안적인 재료, 구조, 구성, 방법, 회로, 디바이스 및 부품, 소프트웨어, 하드웨어, 제어 로직, 형태에 대한 대안, 끼워맞춤, 및 기능 등과 같은 본 발명의 다양한 양태, 개념 및 특징부에 관한 다양한 대안적인 실시예가 본 명세서에서 기술될 수 있지만, 이러한 설명은 현재 알려지거나 나중에 개발될지라도 사용 가능한 대안적인 실시예들의 완전하거나 또는 철저한 목록이 되도록 의도되지 않는다. 당업자는 이러한 실시예가 본 명세서에서 명백하게 개시되어 있지 않더라도, 본 발명의 양태, 개념 또는 특징부 중 하나 이상을 추가의 실시예에서 용이하게 이용할 수 있고, 본 발명의 범위 내에서 용이하게 사용할 수 있다. 또한, 비록 본 발명의 일부 특징부, 개념 또는 양태가 바람직한 장치 또는 방법으로 기술될 수 있다고 하더라도, 이러한 설명은 명시적으로 언급되지 않는 한 이러한 특징부가 요구되거나 또는 필요하다는 것을 나타내도록 의도되지는 않는다. 또한, 예시적이거나 또는 대표적인 값 및 범위가 본 개시내용의 이해를 돕기 위해 포함될 수 있으며, 그러나, 이러한 값 및 범위는 제한적인 의미로 해석되어서는 안 되며, 이렇게 명시적으로 기재되는 경우에만 임계적인 값 또는 범위가 되도록 의도된다. 지정된 값을 "대략" 또는 "약"으로 식별한 파라미터는 달리 명시하지 않는 한 지정된 값과 지정된 값의 10% 이내의 값을 모두 포함하도록 의도된다. 또한, 본 출원에 수반되는 도면은 일정한 비율로 도시될 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없는 것으로 이해되어야 하며, 따라서 도면에서 명백해지는 다양한 비율 및 비례를 교시하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 다양한 양태, 특징부 및 개념이 본 발명으로서 또는 본 발명의 일부를 형성하는 것으로 명백하게 식별될 수 있지만, 이러한 식별은 배타적인 것으로 의도되지 않고, 오히려 그 자체로 또는 특정 발명의 일부로서 명백하게 식별되지 않고 본 명세서에 완전히 기재된 발명적 양태, 개념 및 특징부가 있을 수 있고, 본 발명은 그 대신에 첨부된 청구범위에 기재되어 있다. 예시적인 방법 또는 공정의 설명은 모든 경우에 요구되는 것으로 모든 단계를 포함하는 것으로 제한되지 않으며, 명시적으로 언급되지 않는 한 단계가 요구되거나 또는 필요한 것으로 해석되도록 제시된 순서도 아니다.
도 1을 참조하면, 개략적으로 도시된 예시적인 실시형태에서, 포핏 스타일 밸브 조립체(10)는 입구 포트(21)와 출구 포트(23) 사이의 밸브 통로(22)를 획정하는 밸브 몸체(20)와, 밸브 통로의 축 방향 연장 중앙 부분(24) 주위에서 연장되는 환형 밸브 시트(30)를 포함한다. 포핏(40)은 밸브 몸체(20)와 조립되고, 축 방향 연장 포핏 스템(41)과, 반경 방향 연장 포핏 밀봉 부분(42)을 포함한다. 액추에이터 또는 로딩 메커니즘(50)은 포핏 스템(41)과 조립되어 포핏 밀봉 부분(42)이 밸브 시트(30)를 밀봉하는 폐쇄 위치(예를 들어 허용 가능한 누출율 이상의 유동을 방지하기 위해)와 포핏 밀봉 부분이 밸브 통로(22)의 축 방향 연장 부분(24)을 통한 유체 유동을 허용하기 위해 밸브 시트로부터 축 방향으로 분리되는 개방 위치 사이의 포핏(40)의 축 방향 이동을 제어한다. 액추에이터(50)는 포핏(40)의 선택적인 이동을 위해 사용자에 의해 작동 가능(예를 들어, 수동, 공압식 또는 전기적으로 작동 가능)할 수 있다. 대안적으로, 액추에이터(50)는 특정의 사전 결정된 시스템 조건 하에서 포핏을 자동으로 이동시키거나 또는 포핏의 이동을 허용한다. 예를 들어, 액추에이터 장치는 임계 시스템 유체 압력에서 포핏(40)의 자동 이동을 유발하거나 허용하도록, 예를 들어 시스템으로부터 과도한 유체 압력을 완화하도록(릴리프 밸브의 경우에), 역류를 방지하도록(체크 밸브의 경우에), 또는 출구 압력을 낮추도록(압력 조절기의 경우에) 구성될 수 있다. 포핏형 펌프 장치를 갖춘 압력 조절기의 예는 "PRESSURE REGULATORS RHPS SERIES"라는 명칭으로 제품 카탈로그에 개시되어 있으며, 이 카탈로그는 Swagelok Company에서 온라인으로 공개적으로 이용 가능하며 본 문서에 참고에 의해 통합된다.
도 2a는 포핏(40a)의 하향 편향 이동을 위해 로딩 메커니즘(50a)(예를 들어, 압축된 스프링 또는 유체 가압 챔버)에 의해 인가된 부하력(FS)을 받는 상부 측면을 갖는 감지 요소(80a)(예를 들어, 피스톤 또는 다이어프램)를 포함하는 조절 메커니즘을 갖는 감압 조절기(10a)를 개략적으로 도시한다. 감지 요소(80a)의 하부 측면은 시스템의 유체 힘(F)을 받아, 시스템 유체 힘(F)이 편향 요소 부하력(FS)을 초과할 때 포핏(40a)의 상향 이동(예를 들어, 포핏의 직접 부착 또는 별도로 구동되는 이동에 의한)을 제공한다. 부하력(FS)은 밸브 시트(32a)와의 밀봉 결합으로부터 멀어지는 개방 위치를 향해 포핏(40a)을 편향시킨다. 하류 유체 압력이 원하는 압력을 초과할 때, 편향 요소 부하력(FS)를 초과하는 시스템 유체 힘(F)에 대응하여, 감지 요소(80a)는 위쪽으로 이동하여, 밸브 시트(32a)에 대해 폐쇄 위치를 향한 포핏의 위쪽 이동을 제공하며, 이에 의해 출구 압력을 감소시킨다. 하류 유체 압력이 원하는 압력 이하로 감소될 때, 편향 요소 부하력(FS)은 감지 요소(80a)의 하향 이동을 위한 시스템 유체 힘(F)을 극복하여, 개방 위치를 향한 포핏(40a)의 하향 이동을 제공한다.
도 2b는 도 2a의 감압 조절기(10a)와 유사하게, 포핏(40b)의 하향 편향 이동을 위해 로딩 메커니즘(50b)(예를 들어, 압축된 스프링 또는 유체 가압 챔버)에 의해 인가되는 부하력(FS)을 받는 상부 측면을 갖는 감지 요소(80b)(예를 들어, 피스톤 또는 다이어프램)를 포함하는 조절 메커니즘을 갖는 배압 조절기(10b)를 개략적으로 도시한다. 감지 요소(80b)의 하부 측면은 시스템 유체의 힘(F)을 받아, 시스템 유체 힘(F)이 로딩 메커니즘 부하력(FS)을 초과할 때 포핏(40b)의 상향 이동을 제공한다. 부하력(FS)은 밸브 시트(32b)와 밀봉 결합으로 폐쇄 위치를 향해 포핏(40b)을 편향시킨다. 상류 유체 압력이 원하는 압력을 초과할 때, 로딩 메커니즘 부하력(FS)를 초과하는 시스템 유체 힘(F)에 대응하여, 감지 요소(80b)는 상향 이동하여, 밸브 시트(32b)에 대해 개방 위치를 향한 포핏의 상향 이동을 제공하고, 이에 의해 입구 또는 상류 압력을 감소시킨다. 상류 유체 압력이 원하는 압력 이하로 감소될 때, 로딩 메커니즘 부하력(FS)은 감지 요소(80b)의 하향 이동을 위한 시스템 유체 힘(F)을 극복하여, 폐쇄 위치를 향한 포핏(40b)의 하향 이동을 제공한다.
많은 다양한 조절기 밸브 몸체, 포핏 및 시트 배열이 다양한 조합으로 활용될 수 있다. 도 3은 입구 포트(111)와 출구 포트(113) 사이에서 밸브 통로(112)를 획정하는 조절기 밸브 몸체(110)와, 입구 포트와 출구 포트 사이의 밸브 몸체의 축 방향 연장 중앙 캐비티(114)에 배치된 환형 밸브 시트 밀봉 표면(132)을 포함하는 예시적인 감압 조절기 밸브 하위조립체(101)를 도시한다. 포핏(140)은 밸브 몸체(110)와 조립되고, 감지 요소와 (직접 또는 간접적으로) 결합되기 위한 축 방향 연장 상부 포핏 스템(141), 및 반경 방향 연장 포핏 밀봉 부분(142)을 포함하고, 포핏은 포핏 밀봉 부분이 시트 밀봉 표면(132)으로부터 축 방향으로 이격되는 하부 개방 위치와 포핏 밀봉 부분이 밸브 시트 밀봉 표면과 밀봉 결합되는 상부 폐쇄 위치 사이에서 축 방향으로 이동 가능하다. 출구 포트(113)는 밸브 몸체(110)의 상부 단부에 의해 적어도 부분적으로 획정된 감지 인터페이스 챔버(119)와 유체 연통한다. 이러한 배열에서, 출구 유체 압력에 의해 인가된 상향력을 초과하는 감지 메커니즘(다음에 자세히 설명됨)을 통해 포핏(140)에 인가된 하향력은 포핏을 하부 개방 위치를 향해 이동시킨다.
예시된 예에서, 밸브 몸체(110)는 몸체 하우징(115) 및 하우징의 중앙 캐비티(114)와 조립된(예를 들어 나사 결합으로) 몸체 플러그(120)를 포함하고, 밸브 시트 밀봉 표면(132)은 하우징의 중앙 캐비티 내에 보유되는 시트 캐리어(130) 상에 배치된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 몸체 하우징(115)은 설치 전에 직립 위치에서(예를 들어 작업대 상에서) 조절기를 지지할 수 있는 크기의 지지 링(105)을 구비할 수 있다. 지지 링(105)은 몸체 하우징(115) 상의 하부 립(115-1)과의 스냅-온(및 스냅-오프) 결합을 용이하게 하기 위해 가요성 플라스틱(예를 들어, 나일론)으로 제공될 수 있다. 설치시에, 지지 링(105)은 제거되거나 또는 예를 들어 시각적 표시기(예를 들어, 색상 코드, 텍스트 또는 기호)로서 조절기와 함께 보유된다. 다른 실시형태에서, 지지 링은 추가 하드웨어 또는 디바이스의 부착을 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 히터 블록(102)(또는 다른 고정 블록)은, 지지 링에 있는 장착 구멍(107)을 통해 설치되고 히터 블록(102)에 있는 장착 보어(103) 내로 나사 결합되는 나사 체결구(106)를 사용하여 지지 링(105)에 고정될 수 있다.
예시적인 몸체 플러그(120)는 포핏(140)의 하부 스템 부분(143)을 수용하는 중앙 캐비티(121), 중앙 캐비티(114)의 제1 카운터보어(116)에 붙여 시트 캐리어를 고정하기 위해 시트 캐리어(130)와 결합되는 상부 단부면(122), 및 밸브 몸체 입구 포트(111)와 정렬되어, 포핏(140)이 개방 위치에 있을 때 입구 포트로부터 몸체 플러그 캐비티(121)로, 그리고 포핏 밀봉 부분(142)과 밸브 시트 밀봉 표면(132) 사이로 유체 유동을 허용하도록 배열된 하나 이상의 구멍(123)을 포함한다. 구멍(123)은 밸브 몸체 하우징(115)에서의 몸체 플러그의 회전 위치에 관계없이 구멍들 중 적어도 하나와 입구 포트(111)의 정렬을 보장하기 위해 몸체 플러그(120) 주위에서 원주 방향으로 이격될 수 있다. 시트 캐리어(130)는 제1 카운터보어(116)와의 밀봉 결합을 위한 개스킷 또는 O-링 밀봉부(134)를 보유하는 외부 환형 그루브(133)를 구비할 수 있다. 몸체 플러그 단부면(122)은 예를 들어 시트 캐리어(130)의 축 방향 압축을 제한하기 위해 중앙 캐비티(114)에 있는 제2 카운터보어(117)와 결합되도록 구성될 수 있다.
도시된 바와 같이, 포핏(140)은 포핏의 하부 스템 부분(143)으로부터 시트 밀봉 표면(132)의 하류에 있는 포핏의 상부 부분까지 연장되는 내부 통로(145)를 구비할 수 있고, 개스킷 밀봉부(147)는 포핏 하부 스템 부분의 확장된 하부 발 부분(148)과 몸체 플러그 캐비티(121)의 더 좁은 베이스 부분(125) 사이에 밀봉을 제공하여서, 포핏(140)이 폐쇄 위치에 있을 때, 포핏의 입구 또는 상류 유체 압력은 출구 또는 하류 유체 압력에 의해 상쇄된다. 이러한 배열은 예를 들어 시트 밀봉 표면(132)의 마모/변형을 감소시키기 위해 감소된 시트 부하를 제공할 수 있는 균형 잡힌 포핏 설계로서 지칭될 수 있다. 이러한 배열에서, 포핏 스프링(146)은 몸체 플러그 캐비티(121)에 제공되고, 시스템 유체 압력과 관계없이 포핏에 대해 일관된 폐쇄/밀봉력을 제공하기 위해 몸체 플러그(120)와 포핏(140) 사이(예를 들어 어깨부(144)에서) 압축된다.
감압 조절기 밸브 하위조립체(101)의 조립을 용이하게 하기 위해, 포핏 스프링(146)은 예를 들어 압축되지 않은 또는 부분적으로 압축된 상태에서 포핏 하위조립체로서 포핏(140)과 사전 조립되어, 스프링을 압축하여야만 함이 없이 하우징 나사와 몸체 플러그 나사의 초기 결합을 허용할 수 있다. 몸체 플러그(120)가 중앙 캐비티(114)와 부분적으로 나사 결합되면, 중앙 캐비티에서 몸체 플러그의 전체 나사식 설치는 포핏 스프링(146)의 원하는 압축을 완료하고, 제2 카운터보어(117)에 대한 몸체 플러그 단부면(122)의 결합은 나사식 설치를 위한 하드 스톱(hard stop)을 제공한다. 사전 조립된 스프링을 가진 포핏을 제공하기 위해 많은 상이한 배열이 사용될 수 있지만, 도시된 실시형태에서, 도 3a에 더욱 명확하게 도시된 바와 같이, e-형상 클립 또는 다른 보유 클립(109)이 하부 포핏 스템(143)의 확장된 발 부분(148) 위에 고정되어, 포핏 스프링(146)을 위한 하부 베어링 표면을 제공한다. 스프링(146)은 포핏 어깨부(144)와 보유 클립(109) 사이에서 사전 압축되거나 스프링 부하를 받을 수 있지만 반드시 그럴 필요는 없다. 몸체 플러그 캐비티(121)는 보유 클립(109)을 수용하고 이를 정렬하는 크기의 얕은 환형 오목부 또는 카운터보어(124)를 포함할 수 있다.
예시적인 방법에서, 시트 캐리어(130), 포핏(140), 및 몸체 플러그(120)를 밸브 몸체 하우징(115)과 조립하기 위해, 시트 캐리어(130)는 중앙 캐비티(114)의 하부 단부를 통해 하우징 내로 삽입된다. 사전 조립된 포핏 스프링(146)을 가진 포핏(140)은 중앙 캐비티(114)에 설치되고, 상부 포핏 스템(141)은 시트 캐리어(130)에 있는 중앙 보어를 통해 연장된다. 몸체 플러그는 하부 포핏 스템(143) 위에 설치되고, 제1 카운터보어(116)에 대해 시트 캐리어(130)를 고정하기 위해 밸브 몸체 하우징(115)과 나사 결합되고, 몸체 플러그 카운터보어(124)는 보유 클립(109)과 결합되어, 하부 포핏 스템(143)의 발 부분(148)으로부터 멀어지게 보유 클립을 이동시켜 원하는 압축으로 포핏 스프링(146)을 압축한다.
도 4는 입구 포트(213)와 출구 포트(211) 사이의 밸브 통로(212)를 획정하는 조절기 밸브 몸체(210)와, 입구 포트와 출구 포트 사이에서 밸브 몸체의 축 방향 연장 중앙 캐비티(214)에 배치된 환형 밸브 시트 밀봉 표면(232)을 포함하는 예시적인 배압 조절기 밸브 하위조립체(201)를 도시한다. 포핏(240)은 밸브 몸체(210)와 조립되고, 감지 메커니즘과 (직접 또는 간접적으로) 결합되기 위한 축 방향 연장 상부 포핏 스템(241)과, 반경 방향 연장 포핏 밀봉 부분(242)을 포함하고, 포핏은 포핏 밀봉 부분이 시트 밀봉 표면(232)과 밀봉 결합되는 하부 폐쇄 위치와 포핏 밀봉 부분이 시트 밀봉부로부터 축 방향으로 이격되는 상부 개방 위치 사이에서 축 방향으로 이동 가능하다. 입구 포트(213)는 밸브 몸체 하우징(215)의 상부 단부에 의해 적어도 부분적으로 획정된 감지 인터페이스 챔버(219)와 유체 연통한다. 이러한 배열에서, 입구 유체 압력에 의해 인가된 상향력을 초과하는 감지 메커니즘(다음에 더 자세히 설명됨)을 통해 포핏(240)에 인가된 하향력은 포핏을 하부 폐쇄 위치를 향해 이동시킨다.
밸브 몸체가 일체로 형성된 밸브 시트를 포함하는 단일편 또는 모놀리식 구성요소로서 제공될 수 있지만, 다른 실시형태에서, 밸브 몸체는 예를 들어 포핏, 밸브 시트 또는 다른 이러한 구성요소의 설치 및/또는 교체를 용이하게 하기 위해 다수의 구성요소 조립체를 포함할 수 있다. 예시된 예에서, 밸브 몸체(210)는 밸브 하우징(215), 및 하우징의 중앙 캐비티(214)와 (예를 들어, 나사 결합으로) 조립된몸체 플러그(220)를 포함하고, 밸브 시트 밀봉 표면(232)은 하우징의 중앙 캐비티 내에 보유된 시트 캐리어(230) 상에 배치된다.
예시적인 몸체 플러그(220)는 포핏(240)의 하부 스템 부분(243)을 수용하는 중앙 캐비티(221), 중앙 캐비티(214)의 제1 카운터보어(216)에 대해 시트 캐리어를 고정하기 위해 시트 캐리어(230)와 결합되는 상부 단부면(222), 및 밸브 몸체 출구 포트(211)와 정렬되도록 배열되어, 포핏(240)이 개방 위치에 있을 때 입구 포트(213)로부터 포핏 밀봉 부분(242)과 밸브 시트 밀봉 표면(232) 사이를 통과하여 몸체 플러그 캐비티(221) 내로, 구멍(들)(223)을 통해 출구 포트(211)로의 유체 유동을 허용하는 하나 이상의 구멍(223)을 포함한다. 구멍(223)은 밸브 몸체 하우징(215)에서의 몸체 플러그의 회전 위치에 관계없이, 구멍들 중 적어도 하나와 출구 포트(211)의 정렬을 보장하기 위해 몸체 플러그(220) 주위에서 원주 방향으로 이격될 수 있다. 시트 캐리어(230)는 제1 카운터보어(216)와의 밀봉 결합을 위한 개스킷/O-링 밀봉부(236)를 보유하는 환형 단부면 그루브(235)를 구비할 수 있다. 몸체 플러그 단부면(222)은 예를 들어 시트 캐리어(230)의 축 방향 압축을 제한하기 위해 중앙 캐비티(214)에서의 제2 카운터보어(217)와 결합되도록 구성될 수 있다.
도시된 바와 같이, 포핏(240)은 시트 밀봉 표면(232)의 상류에서 포핏의 하부 스템 부분(243)으로부터 포핏의 상부 부분까지 연장되는 내부 통로(245)를 구비할 수 있고, 개스킷 밀봉부(247)는 포핏 하부 스템 부분의 확장된 하부 발 부분(248)과 몸체 플러그 캐비티(221)의 더 좁은 베이스 부분(225) 사이에 밀봉을 제공하여서, 포핏(240)이 폐쇄 위치에 있을 때, 포핏 상의 입구 또는 상류 유체 압력은 출구 또는 하류 유체 압력에 의해 상쇄된다. 이러한 배열은 예를 들어 시트의 마모/변형을 감소시키기 위해 감소된 시트 부하를 제공할 수 있는 균형 잡힌 포핏 설계로서 지칭될 수 있다.
배압 조절기 밸브 하위조립체에서, 시트는 감지 메커니즘과 포핏 밀봉 부분 사이에 배치되어 포핏 밀봉 부분이 시트 밀봉부와 결합될 때 감지 메커니즘의 추가 하향 축 이동을 허용하는 오버트래블 스프링에 의한 감지 메커니즘에 의해 인가되는 과도한 포핏 폐쇄력으로부터 추가로 보호될 수 있다. 본 개시내용의 예시적인 양태에 따르면, 포핏은 감지 메커니즘 베어링 부재에 대한 포핏의 제한된 축 방향 이동을 허용하도록 구성된 조인트를 사용하여 감지 메커니즘의 베어링 부재와 연동될 수 있으며, 오버트래블 스프링은 포핏의 반대인 표면들과 감지 메커니즘 베어링 부재 사이에 포착된다. 이러한 조인트 배열은 포핏과 감지 메커니즘의 조립을 용이하게 할 수 있다.
다양한 조인트 배열이 활용될 수 있지만, 예시적인 실시형태에서, 포핏과 베어링 부재 중 하나는 확장 또는 플랜지형 헤드 부분을 구비하고, 포핏과 베어링 부재 중 다른 하나는 헤드 부분을 보유하는 슬롯형 소켓 부분을 포함하고, 오버트래블 스프링은 오버트래블 스프링이 베어링 부재로부터 멀어지게 포핏의 밀봉 부분을 편향시키도록 포핏의 부분들과 베어링 부재 사이에서 압축된다. 감지 메커니즘의 부하력이 포핏을 폐쇄 위치로 이동시킬 때, 감지 메커니즘으로부터의 과도한 폐쇄력은 오버트래블 스프링이 포핏과 베어링 부재 사이에서 압축되게 하고, 이에 의해 포핏에 의해 시트 밀봉부에 인가되는 폐쇄력을 제한한다.
도시된 예에서, 또한 도 4a에 도시된 바와 같이, 포핏(240)의 확장 또는 플랜지형 헤드 부분(249)은 감지 메커니즘 베어링 부재(282)의 슬롯형 소켓 부분(289)에 수용되고, 오버트래블 스프링(246)이 베어링 부재의 하부 단부면(287)과 포핏(240)의 상부 어깨부(244) 사이에서 압축되어서, 오버트래블 스프링(246)은 베어링 부재로부터 멀어지게 포핏의 밀봉 부분(242)을 편향시킨다. 감지 메커니즘의 부하력이 포핏(240)을 폐쇄 위치로 이동시킬 때, 감지 메커니즘으로부터의 과도한 폐쇄력은 오버트래블 스프링(246)이 포핏과 베어링 부재(282) 사이에서 압축되게 하고, 이에 의해 포핏에 의해 시트 밀봉 표면(232)에 인가되는 폐쇄력을 제한한다.
예시적인 방법에서, 시트 캐리어(230), 포핏(240), 및 몸체 플러그(220)를 배압 조절기 펌프 장치(201)의 밸브 몸체 하우징(215)과 조립하기 위해, 오버트래블 스프링(246)은 상부 포핏 스템(241) 위에서 미끄러지고, 포핏의 헤드 부분(249)이 감지 메커니즘 베어링 부재(282)의 슬롯형 소켓 부분(289)에 삽입되어서, 오버트래블 스프링(246)은 포핏과 베어링 부재 사이에서 압축된다. 포핏(240)은 중앙 캐비티(214)의 상부 단부를 통해 하우징(215) 내로 삽입되고, 시트 캐리어(230)는 중앙 캐비티(214)의 하부 단부를 통해 하우징 내로 삽입된다. 몸체 플러그(220)는 하부 포핏 스템(243) 위에 설치되어, 제1 카운터보어(216)에 대해 시트 캐리어(230)를 고정하기 위해 밸브 몸체 하우징(215)과 나사 결합된다.
많은 다양한 유형의 시트 캐리어 조립체가 예를 들어 다양한 시스템 압력, 온도 및 유체/화학적 특성을 수용하기 위해 활용될 수 있다. 도 3 및 도 4의 예시적인 실시형태에서, 시트 캐리어(130, 230)는 시트 밀봉 표면(132, 232)을 획정하는 윤곽화된 내경을 갖는 환형의 단일편 시트(131, 231)를 포함한다. 시트 캐리어(130, 230)는 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리클로로트라이플루오로에틸렌(PCTFE) 및 폴리에터에터케톤(PEEK)과 같은 플라스틱을 포함하는 임의의 적합한 재료로 제공될 수 있다. 감압 조절기 밸브 하위조립체(101)에서, 시트 캐리어는 제1 카운터보어(116)와의 밀봉 결합을 위한 개스킷 밀봉부(134)를 보유하는 외부 환형 그루브(133)를 포함한다. 배압 조절기 밸브 하위조립체(201)에서, 시트 캐리어(230)는 제1 카운터보어(216)와의 밀봉 결합을 위한 개스킷 밀봉부(236)을 보유하는 환형 단부면 그루브(235)를 포함한다.
일부 적용에서, 예를 들어 고압 및/또는 또는 고온 적용에서 경질 재료(예를 들어, 적어도 90 쇼어 D의 경도를 갖는 재료), 예를 들어 금속(예를 들어 스테인리스강)의 시트 및 밀봉 부분의 사용은 시트 밀봉 오정렬, 표면 불일치, 오염 또는 마모로 인한 시트 누출에 대한 보다 큰 민감성을 초래할 수 있다. 특히 고압에서의 사소한 누출은 밀봉 표면의 부식을 유발하여, 밸브 시트를 지나치는 더욱 심각한 누출로 이어질 수 있다. 부가적으로, 일부 밸브 조립체에서, 포핏 스템에 인가되는 폐쇄력이 최소화되어서, 시트와 밀봉 부분의 강제 편향 또는 변형은 밀봉 표면 오정렬을 보상하기에 불충분할 수 있다.
본 개시내용의 양태에 따르면, 밸브 시트는 밸브 통로의 중앙 부분 내로 돌출되는 보다 경질(예를 들어, 약 80 HRB보다 큰 경도)의 내주 리브(inner circumferential rib), 플랜지, 레일 또는 기타 돌출부에 고정되거나 보유되는, 오버몰딩, 중첩, 그렇지 않으면 연동되는 환형의 보다 연질(예를 들어, 약 100 HRM 미만의 경도)의 재료의 밀봉 링으로서 제공될 수 있다. 강성의 밑에 있는 돌출부는 상대적으로 얇은(예를 들어, 약 0.05 내지 약 0.10 인치)의 밀봉 링의 사용을 가능하게 하고, 이에 의해 보다 연질의 밀봉 링 재료의 열팽창, 재료 유동 및 변형을 최소화하는 동시에, 더 높은 압력(예를 들어, 최대 약 6000 psi) 적용에서의 사용을 용이하게 하기 위해 견고한 지지를 제공한다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 내주변 환형 돌출부(338)를 갖는 시트 캐리어 몸체(331), 및 환형 돌출부와 오버몰딩, 중첩 또는 그렇지 않으면 연동되는 환형 밀봉 링(337)을 포함하는, 도 3 및 도 4의 시트 캐리어(130, 230)와 유사한 예시적인 환형 시트 캐리어 하위조립체(330)를 도시한다. 밀봉 링(337)은 포핏 밀봉 부분(예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같음)과의 밀봉 결합을 위해 윤곽화된 시트 밀봉 표면(332)을 획정한다. 다양한 돌출부가 활용될 수 있지만, 도시된 실시형태에서, 돌출부(338)는 밀봉 링(337)의 상보적인 형상의 채널 부분(339)과 연동 결합으로 보유되도록 형상화된 좁은 목 부분과 확장된 헤드 부분을 포함하는 환형의 원주 방향으로 연속하고 대체로 T-자 형상의 레일로서 형성된다. 다른 실시형태에서, 돌출부는 다른 단면 형상을 가질 수 있고, 및/또는 원주 방향으로 불연속적일 수 있으며, 예를 들어 원주 주위에서 단면 형상이 변하거나, 또는 2개 이상의 원주 방향으로 이격된 세그먼트로 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4의 밀봉 링(130, 230)과 유사하게, 시트 캐리어(330)는 하향 시트 밀봉 표면(332)을 제공하기 위해 밸브 몸체에 있는 카운터보어(예를 들어, 도 4의 감압 조절기 밸브 하위조립체(101)의 카운터보어(116))와의 밀봉 결합을 위해 개스킷 밀봉부(334)를 보유하는 제1 환형 그루브(333)(예를 들어 외부 환형 그루브), 및/또는 상향 시트 밀봉부를 제공하기 위해 밸브 몸체에 있는 카운터보어(예를 들어, 도 4의 배압 조절기 밸브 하위조립체(201)의 카운터보어(216))와의 밀봉 결합을 위해 개스킷 밀봉부(336)를 보유하는 제2 환형 그루브(335)(예를 들어, 환형 단면 그루브(335))를 포함할 수 있다.
밀봉 링이 돌출부 위에 압입 끼워맞춤되거나 그렇지 않으면 조립될 수 있는 반면에, 다른 실시형태에서, 밀봉 링(337)은 환형 돌출부(336) 상에 사출 성형 또는 오버몰딩될 수 있으며, 이는 밀봉 링의 일관된 진원도, 표면 마감, 및 재료 두께를 제공한다. 다양한 사출 성형 방법이 이용될 수 있다. 예시적인 배열에서, 윤곽화된 밀봉 표면(332)으로부터 이격된 밀봉 링 내경의 중요하지 않은 위치(g)에 대한 다이어프램 게이팅을 사용한 사출 성형은 사출 성형 유동 라인 및 밀봉 링의 어떠한 결과적인 불균일한 수축 및 일관되지 않은 진원도도 방지할 수 있다.
또 다른 실시형태에서, 적층 가공(예를 들어, 3D 프린팅)은 밑에 있는 돌출부 위에 밀봉 링을 형성하기 위해 활용될 수 있다. 활용될 수 있는 적층 가공 기술의 예는 예를 들어 레이저 분말 베드 융합(직접 금속 레이저 소결 또는 "DMLS", 선택적 레이저 소결/용융 또는 "SLS/SLM", 또는 층진 적층 가공 또는 "LAM"), 전자빔 분말 베드 융합(전자빔 용융 또는 "EBM"), 초음파 적층 가공("UAM") 또는 직접 에너지 증착(레이저 분말 증착 또는 "LPD", 레이저 와이어 증착 또는 "LWD", 레이저 공학적 네트-성형 또는 "LENS", 전자빔 와이어 증착)을 포함한다.
임의의 적합한 재료가 밸브 내에서 적절한 밀봉 성능을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 링은 적절한 플라스틱(예를 들어, PEEK)으로 제공될 수 있고, 밀봉 링 보유 돌출부는 금속(예를 들어, 스테인리스강)으로 제공될 수 있다. 개스킷/O-링 밀봉부는 적합한 엘라스토머(예를 들어, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(EPDM), 퍼플루오로-엘라스토머 또는 니트릴)로 형성될 수 있다.
다른 실시형태(도시되지 않음)에서, 밀봉 링 보유 돌출부는 밸브 몸체와 일체로 형성될 수 있으며(예를 들어, 밸브 몸체 채널 내로의 돌출부로서), 이에 의해 별도의 시트 캐리어 구성요소를 제거할 수 있다.
본 개시내용의 다른 양태에 따르면, 밸브 시트 밀봉부는 예를 들어 저압(예를 들어 약 1000 psi 미만) 적용에서 효과적인 밀봉을 제공하기 위해 탄성중합 개스킷 또는 O-링에 의해 획정될 수 있다. O-링/개스킷 시트 밀봉이 포핏에 의해 운반될 수 있지만, 다른 실시형태에서, 시트 캐리어 장치는 O-링 개스킷 밀봉을 단단히 보유하여 포핏(예를 들어, 단일편 포핏)을 위한 시트 밀봉부를 제공하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 시트 캐리어는, O-링 밀봉부의 일부가 제1 및 제2 링 구성요소의 내부 가장자리 부분들 사이의 내경 갭에 노출되도록 O-링 밀봉부 위에 조립(예를 들어, 느슨하게 조립)되는 별도의 제1 및 개별 링 구성요소를 포함할 수 있다. O-링 밀봉부의 제한된 노출은 밸브 작동 동안 O-링에 대한 압출, 깎음 또는 기타 손상을 최소화할 수 있다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는, O-링 밀봉부의 일부가 시트 밀봉 부분(432)을 획정하기 위해 제1 및 제2 링 구성요소의 내부 가장자리 부분들 사이의 내경 갭에 노출된 상태에서, O-링 밀봉부(437) 위에 조립되는 제1 및 제2 링 구성요소(431-1, 431-2)를 포함하는, 도 4, 도 5, 도 6a 및 도 6b의 시트 캐리어(130, 230, 330)와 유사한 예시적인 환형 시트 캐리어 하위조립체(430)를 도시한다. 제1 및 제2 링 구성요소(431-1, 431-2)는, 시트 캐리어(430)가 조절기 밸브 하위조립체에 설치될 때(예를 들어, 몸체 플러그와 밸브 하우징에 있는 카운터보어 사이에 시트 캐리어가 고정된 상태에서), 제1 및 제2 링 구성요소가 O-링 밀봉부(437)를 압축하여 제1 및 제2 링 구성요소 사이의 내경 갭(468)을 통해 O-링 밀봉부의 시트 밀봉 부분(432)을 압착하도록 크기화되고 구성될 수 있다.
예시된 실시형태에서, 제1 외부 링 구성요소(431-1)는 내부 카운터보어(462)를 획정하는 반경 방향 내향 연장 플랜지(461)와, 외부 카운터보어(464)를 획정하는 축 방향 상향(도 6a의 배향에서) 연장 플랜지(463)를 포함한다. 제2 내부 링 구성요소(431-2)는 외부 링 구성요소(431-1)의 외부 카운터보어(464)에 안착되는 외주변 부분(465), 및 O-링 밀봉부를 위한 환형 캐비티(467)와 내경 갭(468)을 획정하기 위해 외부 링 구성요소의 반경 방향 내향 연장 플랜지(461)를 향해 연장되는 축 방향 하향 연장 플랜지(466)를 포함한다.
도 3, 도 4 및 도 5a 내지 도 5c의 밀봉 링(130, 230, 330)과 유사하게, 시트 캐리어(430)는 하향 시트 밀봉부(432)를 제공하기 위해 밸브 몸체에 있는 카운터보어(예를 들어, 도 3의 감압 조절기 밸브 하위조립체(101)의 카운터보어(116))와의 밀봉 결합을 위해 개스킷 밀봉부(434)를 보유하는 제1 환형 그루브(433)(예를 들어 외부 환형 그루브), 및/또는 상향 시트 밀봉부를 제공하기 위해 밸브 몸체에 있는 카운터보어(예를 들어, 도 4의 배압 조절기 밸브 하위조립체(201)의 카운터보어(216))와의 밀봉 결합을 위해 개스킷 밀봉부(436)를 보유하는 제2 환형 그루브(335)(예를 들어, 환형 단면 그루브)를 포함할 수 있다.
임의의 적합한 재료가 밸브 내에서 적절한 밀봉 성능을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 시트 캐리어 링 구성요소(들)는 금속(예를 들어, 스테인리스강) 재료로 제공될 수 있으며, 개스킷/O-링 밀봉부는 적합한 엘라스토머(예를 들어, EPDM, 퍼플루오로-엘라스토머 또는 니트릴)로 형성될 수 있다.
다른 실시형태(도시되지 않음)에서, 제1 및 제2 링 구성요소 중 하나는 밸브 몸체와 일체로 형성될 수 있으며, 이에 의해 별도의 시트 캐리어 구성요소 중 하나를 제거할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 하나 이상의 조절기 밸브 하위조립체 구성요소는 예를 들어, 다양한 유동 조절 장치(예를 들어, 감압, 배압 조절), 다양한 유형의 시트 밀봉부(예를 들어, 경질 플라스틱, 연질 탄성중합체), 다양한 로딩 메커니즘(예를 들어, 스프링 로딩 및/또는 돔 로딩 메커니즘), 다양한 조절기 감지 메커니즘(예를 들어, 다이어프램 감지 메커니즘, 피스톤) 감지 메커니즘) 및 기타 옵션 특징부(예를 들어, 자체 통기 장치)를 포함하여 복수의 조절기 조립체에서의 구성요소의 모듈식 상호 교환성을 용이하게 하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 밸브 몸체(예를 들어, 밸브 몸체 하우징(115/215) 및 밸브 몸체 플러그(120/220))는 감압 및 배압 스타일 조절기 모두와 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 밸브 몸체 하우징(115/215)의 제1 포트(111/211)는 감압 조절기 밸브(도 3)의 입구 포트와 배압 조절기 밸브(도 4)의 출구 포트로서 기능하지만, 밸브 몸체 하우징의 제2 포트(113/213)는 감압 조절기 밸브의 출구 포트 및 배압 조절기 밸브의 입구 포트로서 기능한다. 배압 조절기 펌프 장치의 확장 헤드-소켓 조인트(위에서 더 자세히 설명됨)를 수용하기 위해, 밸브 몸체 하우징(115/215)의 중앙 캐비티(114/214)는 베어링 부재(282)의 슬롯형 소켓 부분(289) 및 하부 단부면(287)을 수용하는 크기의 확장된 상부 오목부(118/218)를 구비할 수 있다. 감압 조절기 펌프 장치의 상부 포핏 스템(141)을 안내하기 위해, 안내 링(170)은 상부 포핏 스템을 밀접하게 수용하도록 확장된 상부 오목부(118/218)에 설치될 수 있다. 많은 다른 안내 링이 활용될 수 있지만, 도시된 실시형태에서, 안내 링(170)은 상부 포핏 스템(141)에 대한 안내 밀봉을 제공하는 O-링(173)을 포획하는 제1 및 제2 환형 안내 링 요소(171, 172)를 포함한다. 학장된 상부 오목부(118/218) 및 제1 안내 링 요소(171)는 밸브 몸체 하우징(115)에서 안내 링(170)의 나사형 보유를 위한 정합 나사를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 밸브 몸체 하우징(115/215)은 감압 조절기 펌프 장치에서 감지 메커니즘의 가압을 위해 제2 포트(113/213)로부터 감지 인터페이스 챔버(119/219)로 연장되는 우회 채널(113-1/213-1)을 포함할 수 있다.
감압 및 배압 조절기 장치 모두에 대해 동일한 밸브 몸체 하우징(115/215) 및 밸브 몸체 플러그(120/220)를 사용하는 것은 두 장치를 위한 시트 캐리어를 보유하기 위해 제1 및 제2 카운터보어(116/216, 117/217)들 사이에 균일한 오목부를 제공한다. 도 3, 도 4, 도 5a 내지 도 5c, 및 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 시트 캐리어(130/230, 330, 430)에는 감압 및 배압 조절기 펌프 장치 모두에서 사용하기 위한 제1 환형 그루브(예를 들어, 외부 환형 그루브(133/233, 333, 433)) 및 제2 환형 그루브(예를 들어 단부면 환형 그루브(135/235, 335, 435))가 제공될 수 있다. 감압 조절기 포핏(140)의 포핏 밀봉부(142)와 결합되도록 하향 배향된 시트 밀봉 표면(132, 332, 432)이 시트 캐리어(130/230, 330, 430)에 설치될 때(도 3), 개스킷/O-링 밀봉부(134, 334, 434)는 제1 카운터보어(116)와의 밀봉 결합을 위해 제1 환형 그루브(133/233, 333, 433)에서 보유된다. 배압 조절기 포핏(240)의 포핏 밀봉 부분(242)과 결합되기 위해 상향 배향된 시트 밀봉 표면(132, 332, 432)이 시트 캐리어(130/230, 330, 430)에 설치될 때, 개스킷/O-링 밀봉부(136, 336, 436)는 제1 카운터보어(216)와의 밀봉 결합을 위해 제2 환형 그루브(135/235, 335, 435)에서 보유된다(도 4). 배압 조절기 밸브 하위조립체(201)에서, 시트 캐리어(230)는 제1 카운터보어(216)와의 밀봉 결합을 위한 개스킷 밀봉부(236)를 보유하는 환형 단부면 그루브(235)를 포함한다.
예를 들어, 낮은 출구 압력 적용(예를 들어, 최대 약 600 psi 출구 압력으로 사용되는 스프링 로딩 조립체) 및 출구 압력에서의 변화를 감지하는 데 더 큰 정확도가 필요한 적용에서 사용되는 다이어프램 감지 메커니즘은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 모듈식 감압 및 배압 조절 펌프 장치와 함께 사용하는데 적합할 수 있다.
도 7의 도시된 실시형태에서, 도 3의 감압 조절기 밸브 하위조립체(101)와 함께 도시된 다이어프램 감지 메커니즘(580)은 몸체 표면들 사이(예를 들어, 나사 스크루 배열에 의해 조여지는 밸브 몸체 하우징 블록(115)과 스프링 또는 돔 로딩 하우징 블록의 대향 표면들 사이)에 클램핑되거나 고정된 외주변을 갖는 다이어프램(581)을 형성하는 재료(예를 들어, 시스템 유체에 적절한 것으로서 엘라스토머, 플라스틱 또는 금속)의 편평한 가요성 디스크를 포함한다. 도시된 바와 같이, 다이어프램 감지 메커니즘(580)은 예를 들어 다이어프램과 포핏(140) 사이의 보다 견고한 결합을 제공하기 위해 다이어프램(581)에 있는 중앙 개구를 통해 설치된 다이어프램 스크루 또는 베어링 부재(582)와, 예를 들어 다이어프램을 손상으로부터 보호하는 로딩 메커니즘(아래 설명됨)을 포함할 수 있다. 예시된 예에서, 상부 및 하부 플레이트(583, 584)는 다이어프램에 대한 추가 지지를 제공하기 위해 다이어프램 스크루에 나사 결합된 너트(585)에 의해 다이어프램(581)의 어느 한쪽 측면 상의 다이어프램 스크루(582)에 고정된다.
도 8의 도시된 실시형태에서, 도 4의 배압 조절기 밸브 하위조립체(201)와 함께 도시된 다이어프램 감지 메커니즘(680)은, 도 4에 도시되고 위에 설명된 것과 유사하게 포핏 헤드 보유 소켓(689) 및 오버트래블 스프링 결합 단부면(687)을 획정하는 하부 부분을 갖는 다이어프램 스크루 또는 베어링 부재(682)를 제외하면, 도 7의 다이어프램 감지 메커니즘(580)과 동일한 다이어프램(581/681), 상부 및 하부 플레이트(583/683, 584/684), 및 너트(585/685)를 사용할 수 있다.
예를 들어 출구 압력에서의 변화를 감지할 때 여전히 더 큰 정확성/감도가 필요한 적용에서 사용되는 큰 다이어프램을 갖는 다이어프램 감지 메커니즘은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 모듈식 감압 및 배압 조절 펌프 장치와 함께 사용하는데 적합할 수 있다.
도 9의 도시된 실시형태에서, 도 3의 감압 조절기 밸브 하위조립체(101)와 함께 도시된 고감도 다이어프램 감지 메커니즘(780)은 나사 스크루 배열에 의해 서로 고정되고 (예를 들어, 하부 다이어프램 쉘 부재에 있는 장착 구멍을 통해) 밸브 몸체 하우징 블록(115)에 볼트로 고정될 수 있는 상부 및 하부 다이어프램 쉘 부재(781-1, 781-2)들 사이에 클램핑되거나 고정되는 외주변을 갖는 확장된 다이어프램(781)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 다이어프램 감지 메커니즘(780)은 예를 들어 다이어프램과 포핏(140) 사이의 보다 견고한 결합을 제공하기 위해 다이어프램(781)에 있는 중앙 개구를 통해 설치된 다이어프램 스크루 또는 베어링 부재(782)와, 예를 들어 다이어프램을 손상으로부터 보호하는 로딩 메커니즘(아래 설명됨)을 포함할 수 있다. 예시된 예에서, 상부 및 하부 플레이트(783, 784)는 다이어프램에 대한 추가 지지를 제공하기 위해 다이어프램 스크루에 나사 결합된 너트(785)에 의해 다이어프램(7581)의 어느 한쪽 측면 상의 다이어프램 스크루(782)에 고정된다.
도 10의 도시된 실시형태에서, 도 4의 배압 조절기 밸브 하위조립체(201)와 함께 도시된 고감도 다이어프램 감지 메커니즘(880)은, 도 4에 도시되고 위에 설명된 것과 유사하게 포핏 헤드 보유 소켓(889) 및 오버트래블 스프링 결합 단부면(887)을 획정하는 하부 부분을 갖는 다이어프램 스크루 또는 베어링 부재(882)을 제외하면, 도 9의 다이어프램 감지 메커니즘(780)과 동일한 다이어프램(781/881), 상부 및 하부 플레이트(783/883, 784/884), 및 너트(785/885)를 사용할 수 있다.
예를 들어, 더 높은 압력의 스프링 로딩 적용(예를 들어, 약 600 psi) 및 압력 스파이크에 의해 유발된 손상에 대한 더 큰 저항이 필요한 적용에서 사용되는 피스톤 감지 메커니즘은 본 명세서에 설명된 바와 같은 모듈식 감압 및 배압 조절 펌프 장치와 함께 사용하는 데 적합할 수 있다.
도 11의 도시된 실시형태에서, 도 3의 감압 조절기 밸브 하위조립체(101)와 함께 도시된 다이어프램 감지 메커니즘(980)은 몸체 표면들 사이(예를 들어, 나사 스크루 배열에 의해 조여지는 밸브 몸체 하우징 블록(115)과 스프링 또는 돔 로딩 하우징 블록의 대향 표면들 사이)에 고정된 피스톤 어댑터 플레이트 또는 블록(983)의 중앙 피스톤 보어(984)에 수용된 축 방향 세장형 피스톤 부재(982)를 포함한다. 많은 다양한 유형의 감지 피스톤 부재가 사용될 수 있지만, 도시된 실시형태에서, 피스톤 부재(982)는 계단식 구성을 포함하여, 유체 압력이 작용하는 피스톤 상부 표면을 변경하기 위해 그 주위에 O-링 밀봉부(988-1, 988-2, 988-3)가 제공되는 계단식 직경을 선택하는 것에 의해 피스톤에 인가되는 유체 구동 부하의 조정을 허용한다. 피스톤 어댑터 블록(983)의 중앙 피스톤 보어(984)는 이러한 계단형 피스톤 구성을 수용하도록 크기화되고 형상화된다. 또한, 피스톤 어댑터 블록(983)의 하부 단부가 밸브 하우징(115/215)의 상부 단부와 일치하도록 형상화될 수 있어서, 동일한 밸브 하우징은 다이어프램 감지 메커니즘(580) 및 피스톤 감지 메커니즘(980) 모두와 함께 사용될 수 있다. 부가적으로, 개스킷 밀봉부(981)가 밸브 몸체 하우징 블록(115)과 피스톤 어댑터 블록(983) 사이에 제공될 수 있다.
도 12의 도시된 실시형태에서, 도 4의 배압 조절기 밸브 하위조립체(201)와 함께 도시된 피스톤 감지 메커니즘(1080)은 도 4에 도시되고 위에 설명된 것과 유사하게 포핏 헤드 보유 소켓(1089) 및 오버트래블 스프링 결합 단부면(1087)을 획정하는 하부 부분을 갖는 피스톤 부재(1082)를 제외하면, 도 12의 피스톤 감지 메커니즘(980)과 동일한 피스톤 어댑터 블록(983/1083)을 사용할 수 있다.
예를 들어 조절기 압력 설정의 수동 조정을 위해 사용되는 스프링 로딩 메커니즘은 본 명세서에서 설명된 바와 같이 다이어프램 감지 및 피스톤 감지 메커니즘 모두를 갖춘 모듈식 감압 및 배압 조절 펌프 장치와 함께 사용하는 데 적합할 수 있다.
도 13의 예시된 실시형태에서, 스프링 로딩 메커니즘(1150)은, (예를 들어, 스프링 하우징의 구멍난 장착 베이스(1151-1)를 통해 설치된 장착 스크루에 의해) 밸브 몸체와 조립된 스프링 하우징(1151)에서 보유되고 감지 메커니즘 베어링 부재(1182)(예를 들어, 피스톤 또는 다이어프램 스크루)에 부하력을 인가하기 위해 상부 힘 조정 플레이트(1153)와 하부 스프링 베어링 플레이트(1154) 사이에서 압축되는 탄성적으로 압축 가능한 스프링 요소(예를 들어, 하나 이상의 코일 스프링)(1152)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 전술한 모듈식 조립체의 다이어프램 스크루(582, 682) 및 피스톤 부재(982, 1082)는 본 명세서에서 설명된 임의의 모듈식 감압 및 배압 조절 펌프 장치(다이어프램 감지 및 피스톤 감지 메커니즘을 모두 갖춘)와 함께 동일한 스프링 로딩 메커니즘(1150)의 사용을 수용하도록 균일한 부하 결합 상부 단부 부분(586, 686, 786, 886, 986, 1086, 1186)을 포함할 수 있다.
힘 조정 플레이트(1153)는 스프링 베어링 플레이트(1154)를 통해 감지 메커니즘 베어링 부재(1182)에 인가되는 스프링력의 양을 조정하도록 조정(예를 들어, 상승 또는 하강)될 수 있다. 많은 다양한 스프링 조정 메커니즘이 활용될 수 있지만, 예시된 예에서, 노브 손잡이(1155)는 스프링 하우징(1151)과 조립되고 나사형 스템(1156)으로 고정되어서, 손잡이와 나사형 스템은 스프링(1152)에 대한 압축을 조정하기 위해 회전 고정된 힘 조정 플레이트(1153)를 위 및 아래로 구동하도록 회전 가능하다. 힘 조정 플레이트(1153)는 스프링 하우징(1151)에 있는 수직 슬롯(1158)을 타고 있는 플레이트 상의 세트 스크루(1157)(또는 다른 적절한 돌출부)에 의해 회전적으로 고정되며, 슬롯은 힘 조정 플레이트를 위한 원하는 상부 및 하부 한계를 제공하도록 크기화된다. 커버 패널(1159)은 예를 들어 잔해물, 습기 또는 기타 오염 물질을 차단하기 위해 슬롯(1158)에 설치될 수 있다.
예를 들어 조절기 압력 설정의 원격 조정 능력을 위해 사용되는 다이어프램 감지 돔 로딩 배열은 모듈식 다이어프램 감지 감압 및 배압 조절 펌프 장치와 함께 사용하는 데 적합할 수 있다.
도 14의 도시된 실시형태에서, 돔 로딩 메커니즘(1250)은, 돔 챔버(1252)를 획정하기 위해 밸브 몸체와 조립되고(예를 들어, 장착 스크루에 의해), 다이어프램 감지 메커니즘(1280)(예를 들어, 도 8의 감압 조절기 다이어프램 감지 메커니즘(580), 또는 도 9의 배압 조절기 다이어프램 감지 메커니즘(680))의 다이어프램(1281)에 대해 대응하는 부하력을 인가하기 위해, 설정된 압력(예를 들어, 보조 압력 조절기로부터)의 가압 유체를 돔 챔버로 공급하기 위한 가압 포트(1253)를 포함하는 돔 하우징(1251)을 포함한다.
예를 들어 조절기 압력 설정의 원격 조정 능력을 위해 사용되는 피스톤 감지 돔 로딩 배열은 모듈식 피스톤 감지 감압 및 배압 조절 펌프 장치와 함께 사용하는 데 적합할 수 있다.
도 15의 예시된 실시형태에서, 돔 로딩 메커니즘(1350)은 돔 챔버(1352)를 획정하기 위해 밸브 몸체와 조립된(예를 들어 장착 스크루에 의해) 상부 및 하부 돔 하우징 쉘 부재(1351-1, 1351-2), 및 상부 및 하부 쉘 부재들 사이에서 포획된 외주변을 갖는 돔 로딩 다이어프램(1359)을 포함하고, 다이어프램 스크루(1354)는 돔 로딩 다이어프램에 있는 중앙 개구를 통해 설치되고 감지 요소 베어링 부재(1382)(예를 들어, 도 11 및 도 12의 피스톤 부재(982, 1082))의 상부 단부(1386)와 결합되도록 위치된다. 예시된 예에서, 지지 플레이트(1355-1, 1355-2)는 너트(1356)에 의해 돔 로딩 다이어프램(1359) 위 및 아래에서 다이어프램 스크루(1354)에 고정되어 다이어프램에 대한 추가 지지를 제공한다. 상부 돔 하우징 쉘 부재(1351-1)는 피스톤 감지 메커니즘(1380)(예를 들어, 도 11의 감압 조절기 피스톤 감지 메커니즘(980), 또는 도 12의 배압 조절기 다이어프램 감지 메커니즘(1080))의 피스톤 부재(1382)에 대해 다이어프램 스크루(1354)를 이동시키기 위해 돔 로딩 다이어프램(1359)에 대해 대응하는 부하력을 인가하기 위해 설정 압력(예를 들어, 보조 압력 조절기로부터)으로 가압 유체를 돔 챔버에 공급하기 위한 가압 포트(1353)를 포함한다.
압력 조절기는 조절기 설정점이 감소되고 조절기를 통과하는 유동이 없을 때 감압 조절기에서의 출구 압력을 낮추도록 구성된 자체 통기 특징부를 구비할 수 있다. 자체 통기 특징부는 감지 요소를 통한(예를 들어, 다이어프램 감지 요소의 다이어프램 스크루를 통한 또는 피스톤 감지 요소의 피스톤 부재를 통한) 통기 통로 및 조절기 밸브 몸체를 통한 통기 통로를 포함할 수 있다. 본 개시내용의 양태에 따르면, 통기형 어댑터 블록 또는 플레이트는 이러한 자체 통기 특징부를 제공하기 위해 통기된 감지 요소의 사용과 조합하여 조절기 밸브 몸체와 조립될 수 있다.
도 16의 도시된 실시형태에서, 통기형 다이어프램 감지 메커니즘(1480)은 예를 들어 나사 스크루 배열에 의해 밸브 몸체 하우징 블록 및 로드 메커니즘 하우징(1451)(예를 들어, 스프링 하우징 또는 돔 하우징) 사이에 장착된 밸브 몸체 하우징 블록(1415) 및 통기 어댑터 블록(1490)의 대향 표면들 사이에 클램핑되거나 또는 고정된 외주변을 갖는 다이어프램(1481)을 형성하는 재료(예를 들어, 시스템 유체에 적합한 탄성중합체, 플라스틱 또는 금속)의 편평한 가요성 디스크를 포함한다. 도시된 바와 같이, 통기형 다이어프램 감지 메커니즘(1480)은 다이어프램(1481)에 있는 중앙 개구를 통해 설치된 통기형 다이어프램 스크루(1482)를 포함할 수 있으며, 다이어프램은 다이어프램의 하부 단부면으로부터 다이어프램 스크루의 중간 부분까지 연장되고 통기 어댑터 블록(1490)에 있는 캐비티(1491)과 정렬되고 통기 어댑터 블록(1490)에 있는 통기 포트(1492)와 유체 연통하는 통기 통로(1482-1)를 포함한다. 통기 포트(1492)는 통기된 유체의 봉쇄 및/또는 분석을 위해 유체 라인에 연결하기 위해 나사산이 형성될 수 있다. 통기형 다이어프램 스크루(1482)는 조절기의 설정점 아래의 압력에서 상부 포핏 스템(141)과의 밀봉 결합을 용이하게 하기 위해 플라스틱(예를 들어, PEEK) 릴리프 시트(1482-2)를 포함할 수 있다.
도 17의 예시된 실시형태에서, 통기형 피스톤 감지 메커니즘(1580)은 피스톤 어댑터 블록 또는 플레이트(1583)의 중앙 피스톤 보어(1584)에 수용된 피스톤 부재(1582)를 포함하고, 피스톤 부재의 상부 부분은 통기 어댑터 블록(1590)의 중앙 보어를 통해 수용된다. 피스톤 어댑터 플레이트(1583) 및 통기 어댑터 블록(1590)은 예를 들어 나사 스크루 배열에 의해 밸브 몸체 하우징 블록(1515)과 로드 메커니즘 하우징(1551)(예를 들어, 스프링 하우징 또는 돔 하우징) 사이에 함께 고정된다. 도시된 바와 같이, 통기형 피스톤 감지 메커니즘(1580)은, 피스톤 부재의 하부 단부면으로부터 피스톤 부재의 중간 부분까지 연장되고 통기 어댑터 블록(1590)에 있는 캐비티(1591)와 정렬되고 통기 어댑터 블록에 있는 통기 포트(1592)와 유체 연통하는 통기 통로(1582-1)를 갖는 설치된 통기형 피스톤 부재(1582)를 포함할 수 있다. 통기 포트(1592)는 통기된 유체의 봉쇄 및/또는 분석을 위해 유체 라인에 연결되기 위해 나사산이 형성될 수 있다. 통기형 다이어프램 스크루(1582)는 조절기의 설정점 아래의 압력에서 상부 포핏 스템(141)과의 밀봉 결합을 용이하게 하기 위해 플라스틱(예를 들어, PEEK) 릴리프 시트(1582-2)를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 다수의 예시적인 특징부 및 실시형태에 대해, 조절기 구성요소는 예를 들어 다양한 조절기를 구성하는 데 필요한 구성요소의 수를 감소시키기 위해 다수의 조절기 장치에서 사용하는 데 적합할 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 모듈식 조절기 밸브 몸체 하우징은 (예를 들어, 감압 조절기 펌프 장치의 상부 포핏 스템을 지지하기 위해 밸브 몸체 캐비티에서 안내 링을 설치하는 것에 의해, 그리고 감압 조절기 조립체를 위한 하향 시트 밀봉부와 배압 조절기 조립체를 위한 상향 시트 밀봉부를 제공하기 위하여 시트 캐리어를 선택적으로 배향시키는 것에 의해) 감압 및 배압 조절기 조립체 모두에서 사용하도록 구성될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 모듈식 조절기 밸브 몸체 하우징은 (예를 들어, 피스톤 감지 장치를 수용하기 위해 밸브 몸체 하우징과 피스톤 어댑터 블록 또는 플레이트를 조립하는 것에 의해) 다이어프램 감지 및 피스톤 감지 장치 모두와 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 모듈식 조절기 밸브 몸체 하우징은 (예를 들어, 자체 통기 기능을 제공하기 위해 통기형 피스톤 부재/다이어프램 스크루의 설치와 함께, 통기 어댑터 블록을 밸브 몸체 하우징과 조립하는 것에 의해) 비통기 및 자체 통기 조립체 모두로서 사용하도록 구성될 수 있다.
도 18 내지 도 20은 감압 포핏(2130) 및 시트(2140) 배열을 보유 또는 수용하는 밸브 몸체 하우징 블록(2110) 및 플러그(2120)를 갖는 밸브 몸체 모듈(2100), 포핏과 결합되는 피스톤 감지 부재(2220)를 보유 또는 수용하는 피스톤 어댑터 블록(2210)을 포함하는 피스톤 모듈(2200), 피스톤 감지 부재에 있는 통기 통로(2221)와 유체 연통하는 통기 포트(2311)를 획정하는 통기 어댑터 블록(2310)을 포함하는 자체 통기 모듈(2300), 및 스프링 로딩 메커니즘(예를 들어, 도 13에 도시되고 위에서 설명된 스프링 로딩 메커니즘)을 보유하는 로딩 블록(2410)을 포함하는 스프링 로딩 모듈(2400)을 포함하는 예시적인 피스톤 감지, 자체 통기, 스프링 로딩 감압 조절기 조립체(2000-1)를 도시한다. 모듈식 조립 블록(2100, 2200, 2300, 2400)은 블록을 조립체로서 함께 고정하는 세장형 볼트(2009)를 수용하기 위한 정렬된 구멍(2109, 2209, 2309, 2409)(예를 들어, 도시된 바와 같이 외주변 주위에서 이격됨)을 구비한다.
피스톤 모듈(2200)과 자체 통기 모듈 중 하나 또는 둘 모두가 제외되는 다양한 모듈식 배열을 수용하기 위해, 균일한 정합/밀봉 배열이 적층된 모듈 블록(2110, 2210, 2310, 2410) 사이에 제공될 수 있어서, 조절기 조립체는 다음과 같이 변환되거나 제공될 수 있다:
Figure pct00001
도 21에 도시된 바와 같이, (다이어프램 하위조립체(2250)가 밸브 몸체 하우징 블록과 통기 어댑터 블록 사이에 획정된 캐비티에 설치된 상태에서), 피스톤 모듈(2200)을 생략하고 밸브 몸체 하우징 블록(2110)을 통기 어댑터 블록(2310)에 직접 조립하는 것에 의한 다이어프램 감지 통기 조립체(2000-2);
도 22에 도시된 바와 같이, 통기 모듈(2300)을 생략하고 피스톤 어댑터 블록(2210)을 로딩 블록(2410)에 직접 조립하는 것에 의한 피스톤 감지 비통기 조립체(2000-3); 또는
도 23에 도시된 바와 같이, (다이어프램 하위조립체(2250)가 밸브 몸체 하우징 블록과 통기 어댑터 블록 사이에 획정된 캐비티에 설치된 상태에서), 피스톤 모듈(2200)과 통기 모듈(2300)을 모두 생략하고 밸브 몸체 하우징 블록(2110)을 로딩 블록(2410)에 직접 조립하는 것에 의한 다이어프램 감지 비통기 조립체(2000-4).
다양한 균일한 제1 및 제2 블록 조립체 인터페이스가 인접한 블록들 사이의 균일한 정합 및 밀봉 결합을 위해 사용될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 도 19에 도시된 바와 같이, 밸브 몸체 하우징 블록(2110), 피스톤 어댑터 블록(2210), 및 통기 어댑터 블록(2310)은 환형 개스킷 밀봉부(2106, 2206, 2306)를 수용하기 위해 상부 단부면 카운터보어(2114) 또는 그루브(2214, 2314)로부터 오목하게 들어간 균일한 크기의 상부 트레판 밀봉 그루브(upper trepan seal groove)(2115, 2215, 2315)를 포함하는 제1 조립 인터페이스를 각각 구비한다. 피스톤 어댑터 블록(2210), 통기 어댑터 블록(2310), 및 로딩 블록(2410)은 환형 개스킷 밀봉부(2106, 2206, 2306)를 밀봉적으로 압축하기 위해 대응하는 카운터보어(2114) 또는 그루브(2214, 2314)에 수용되는 균일한 크기의 하부 환형 어깨부(2217) 또는 리브(2317, 2417)를 포함하는 대응하는 제2 조립 인터페이스를 각각 포함한다.
도 21 및 도 23에 도시된 바와 같이, 다이어프램 감지 조립체(2000-2, 2000-4)는 밸브 몸체 하우징 블록(2110)과 다이어프램(2251) 사이, 그리고 밸브 몸체 하우징 블록과 인접한 통기 어댑터 블록(도 21) 또는 로딩 블록(도 23) 사이의 밀봉을 실행하기 위해 (예를 들어, 개스킷 밀봉부(2106)와 조합하여 또는 이를 대신하여) 트레판 밀봉 그루브와 보스/리브 사이에서 압축되는 외주변(예를 들어, 플랜지)(2256)을 갖는 다이어프램(2251)을 포함할 수 있다.
부가적으로, 대안적인 로딩 모듈(예를 들어, 도 14에 도시된 돔 로딩 모듈, 또는 도 9, 도 10, 및 도 15에 도시된 고감도 스프링/돔 로딩 모듈)은 동일한 밸브 몸체 하우징, 피스톤 어댑터, 및 통기 어댑터 블록(2110, 2210, 2310)과의 조립을 위해 유사한 하부 환형 보스 또는 리브를 구비할 수 있다.
도 23을 참조하면, 예시적인 감압 조절기 밸브 몸체 모듈(2100)은 감압 포핏(2130)의 상부 포핏 스템을 밀접하게 수용하기 위해 밸브 몸체 하우징 블록(2110)의 확장된 상부 오목부(2118)에 설치된 안내 링(2170)(예를 들어 위에서 설명된 안내 링(170)과 유사)을 포함한다. 도 24에 도시된 바와 같이, 조절기 조립체를 배압 조절기 조립체(2000-4a)로서 변환하거나 그렇지 않으면 제공하기 위해, 안내 링(2170)이 제거될 수 있어서, 밸브 몸체 하우징 블록(2110)의 확장된 상부 오목부(2118)는 배압 시트(2140a) 및 다이어프램 배압 하위조립체(2250a)와 조합하여 설치된 배압 포핏(2130a)의 더 큰 상부 포핏 스템을 수용할 수 있다.
도시된 바와 같이, 도 18 내지 도 24의 모듈 조절기 조립체는 도 3 내지 도 17의 실시형태에 대한 위의 설명에서 더 완전하게 설명된 구성요소와 특징부를 포함할 수 있다.
본 발명의 양태는 예시적인 실시형태를 참조하여 설명되었다. 수정 및 변경은 이러한 명세서를 읽고 이해하는 것으로 발생할 것이다. 첨부된 청구범위 또는 그 균등물의 범위 내에 있는 한 이러한 모든 수정 및 변경을 포함하도록 의도된다.

Claims (42)

  1. 밸브를 위한 시트 캐리어 하위조립체(seat carrier subassembly)로서,
    중앙 통로 내로 반경 방향으로 연장되는 환형 돌출부를 포함하는 환형 시트 캐리어 몸체; 및
    상기 환형 돌출부 상에 오버몰딩된 환형 플라스틱 밀봉 링으로서, 시트 밀봉부(seat seal)를 획정하는, 상기 상기 환형 플라스틱 밀봉 링
    을 포함하는, 시트 캐리어 하위조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 돌출부는 원주 방향으로 연속하는, 시트 캐리어 하위조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 돌출부는 좁은 목 부분과 확장된 헤드 부분을 포함하는 레일 형상 단면을 갖는, 시트 캐리어 하위조립체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌출부는 스테인리스강을 포함하는, 시트 캐리어 하위조립체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 링은 폴리에터에터케톤(PEEK)을 포함하는, 시트 캐리어 하위조립체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌출부는 약 80 HRB의 최소 경도를 갖는, 시트 캐리어 하위조립체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 링은 약 100 HRM의 최대 경도를 갖는, 시트 캐리어 하위조립체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트 밀봉부는 상기 시트 캐리어 몸체의 제1 측면을 향하는, 시트 캐리어 하위조립체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 시트 캐리어 몸체의 제1 측면에 있는 환형 그루브에 배치된 면 밀봉 O-링(face seal O-ring)을 더 포함하는, 시트 캐리어 하위조립체.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제1 측면 반대편의 상기 시트 캐리어 몸체의 제2 측면에 있는 환형 그루브에 배치된 면 밀봉 O-링을 더 포함하는, 시트 캐리어 하위조립체.
  11. 밸브 조립체로서,
    입구 포트와 출구 포트 사이의 유동 경로를 획정하는 밸브 몸체;
    상기 입구 포트와 상기 출구 포트 사이의 유동 경로의 축 방향 연장 부분을 둘러싸고, 상기 유동 경로 내로 반경 방향으로 연장되는 돌출부와 연동하는 환형 밀봉 링; 및
    상기 밸브 몸체와 조립되는 포핏으로서, 상기 유동 경로의 길이 방향 연장 부분을 통한 유체 유동을 방지하기 위해 상기 포핏의 반경 방향 연장 밀봉 표면이 상기 밀봉 링의 시트 밀봉 표면을 밀봉하는 폐쇄 위치와, 상기 유동 경로의 축 방향 연장 부분을 통한 유체 유동을 허용하기 위해 포핏 밀봉 표면이 상기 밀봉 링으로부터 축 방향으로 분리되는 개방 위치 사이에서 축 방향으로 이동 가능한 상기 포핏
    을 포함하는, 밸브 조립체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 돌출부는 상기 밸브 몸체와 일체인, 밸브 조립체.
  13. 제11항에 있어서, 상기 밸브 몸체의 카운터보어 부분에서 보유되는 시트 캐리어 하위조립체를 더 포함하고, 상기 시트 캐리어 하위조립체는 밀봉 링, 및 상기 돌출부를 획정하는 환형 시트 캐리어 몸체를 포함하는, 밸브 조립체.
  14. 제13항에 있어서, 상기 시트 캐리어 하위조립체는 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 시트 캐리어 하위조립체를 포함하는, 밸브 조립체.
  15. 밸브를 위한 시트 캐리어 하위조립체로서,
    O-링 밀봉부 위에 조립된 제1 및 제2 링 구성요소를 포함하고;
    상기 O-링 밀봉부의 일부는 시트 밀봉부를 획정하기 위해 상기 제1 및 제2 링 구성요소의 내부 가장자리 부분들 사이의 내경 갭에서 노출되는, 시트 캐리어 하위조립체.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 및 제2 링 구성요소는 상기 제1 및 제2 링 구성요소 사이의 상기 내경 갭을 통해 상기 O-링 밀봉부의 시트 밀봉 부분을 압착하도록 상기 O-링 밀봉부에 대해 축 방향으로 압축 가능한, 시트 캐리어 하위조립체.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 제1 링 구성요소는 내부 카운터보어를 획정하는 반경 방향 내향 연장 플랜지, 및 외부 카운터보어를 획정하는 축 방향 상향 연장 플랜지를 포함하고, 상기 제2 링 구성요소는 상기 제1 링 구성요소의 외부 카운터보어에 안착된 외주변 부분, 및 상기 O-링 밀봉부 및 내경 갭을 위한 환형 캐비티를 획정하기 위해 상기 제1 링 구성요소의 반경 방향 내향 연장 플랜지를 향해 연장되는 축 방향 하향 연장 플랜지를 포함하는, 시트 캐리어 하위조립체.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트 밀봉부는 상기 시트 캐리어 몸체의 제1 측면을 향하는, 시트 캐리어 하위조립체.
  19. 제18항에 있어서, 상기 시트 캐리어 몸체의 제1 측면에 있는 환형 그루브에 배치된 면 밀봉 O-링을 더 포함하는, 시트 캐리어 하위조립체.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서, 상기 제1 측면 반대편의 상기 시트 캐리어 몸체의 제2 측면에 있는 환형 그루브에 배치된 면 밀봉 O-링을 더 포함하는, 시트 캐리어 하위조립체.
  21. 밸브 조립체로서,
    밸브 몸체로서,
    몸체 하우징으로서, 제1 단부 포트, 제2 단부 포트, 및 상기 몸체 하우징의 바닥 단부로부터 상기 몸체 하우징의 상단 단부까지 연장되는 중앙 캐비티를 획정하는, 상기 몸체 하우징; 및
    상기 몸체 하우징의 중앙 캐비티와 조립되고 상기 입구 포트와 출구 포트 사이의 유동 경로를 획정하는 몸체 플러그
    를 포함하는, 상기 밸브 몸체;
    상기 몸체 하우징에 배치되고, 상기 몸체 플러그의 단부면과 상기 중앙 캐비티에 있는 카운터보어 사이에 고정되는, 제1항 내지 제10항 및 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항의 시트 캐리어 하위조립체; 및
    상기 밸브 몸체와 조립되는 포핏으로서, 상기 유동 경로의 길이 방향 연장 부분을 통한 유체 유동을 방지하기 위해 상기 포핏의 반경 방향 연장 밀봉 표면이 시트 밀봉부를 밀봉하는 폐쇄 위치와, 상기 제1 및 제2 단부 포트 사이의 유체 유동을 허용하기 위해 포핏 밀봉 표면이 상기 시트 밀봉부로부터 축 방향으로 분리되는 개방 위치 사이에서, 상기 몸체 하우징의 중앙 캐비티에서 축 방향으로 이동 가능한 상기 포핏
    을 포함하는, 밸브 조립체.
  22. 제21항에 있어서, 상기 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 상기 포핏의 이동을 위하여 상기 밸브 몸체와 조립된 액추에이터를 더 포함하는, 밸브 조립체.
  23. 제22항에 있어서, 상기 액추에이터는 상기 개방 및 폐쇄 위치 중 하나를 향해 상기 포핏을 편향시키도록 구성된 로딩 메커니즘, 및 상기 제1 단부 포트와 유체 연통하고, 상기 개방 및 폐쇄 위치 중 다른 하나로 상기 포핏의 이동을 허용하도록 상기 제1 단부 포트에서의 유체 압력이 설정 압력을 초과할 때 상기 로딩 메커니즘과 반대로 이동하도록 구성된 감지 메커니즘을 포함하는, 밸브 조립체.
  24. 포핏 하위조립체로서,
    축 방향 연장 상부 스템 부분과 하부 스템 부분 사이에 배치된 중앙 부분을 포함하고, 상기 중앙 부분이 상향 반경 방향 연장 밀봉 부분과 하향 반경 방향 연장 어깨 부분을 획정하는 포핏;
    상기 하부 스템 부분의 확장된 발 부분 위에 고정된 보유 클립; 및
    상기 하부 스템 부분 주위에 배치되고 상기 어깨 부분과 상기 보유 클립 사이에 포획된 포핏 스프링
    을 포함하는, 포핏 하위조립체.
  25. 제24항에 있어서, 상기 포핏 스프링은 상기 포핏 어깨 부분과 상기 보유 클립 사이에서 사전 압축되는, 포핏 하위조립체.
  26. 제24항에 있어서, 상기 보유 클립은 e-형상 보유 클립을 포함하는, 포핏 하위조립체.
  27. 밸브로서,
    제1 및 제2 단부 포트 사이에 배치된 중앙 보어를 포함하는 밸브 몸체 하우징;
    하나 이상의 측면 유동 구멍 중 적어도 하나가 상기 제1 단부 포트와 유체 연통하도록 밸브 몸체의 중앙 보어에 설치되는 몸체 플러그; 및
    제24항 내지 제26항 중 어느 한 항의 포핏 하위조립체
    를 포함하되, 상기 보유 클립이 상기 밸브 몸체 하우징의 중앙 보어에 있는 카운터보어에 안착되고, 상기 보유 클립은 상기 포핏 스프링을 압축하기 위해 위치되는, 밸브.
  28. 제27항에 있어서, 상기 보유 클립은 상기 포핏의 확장된 발 부분으로부터 축 방향으로 이격되는, 밸브.
  29. 압력 조절기로서,
    밸브 몸체;
    상기 밸브 몸체 내에 배치되고, 축 방향 연장 상부 스템 부분과 반경 방향 연장 포핏 밀봉 부분을 포함하는 포핏;
    상기 밸브 몸체와 조립되고, 하향 부하력을 인가하도록 작동 가능한 로딩 메커니즘; 및
    상기 로딩 메커니즘으로부터 상기 포핏으로 부하력을 전달하기 위해 상기 로딩 메커니즘과 상기 포핏 사이에 배치된 감지 요소
    를 포함하되;
    상기 감지 요소의 하부 단부는 상기 포핏의 상부 스템 부분의 확장된 헤드 부분을 수용하는 소켓을 포함하고, 상기 소켓은 상기 감지 요소에 대한 상기 포핏의 축 방향 이동을 허용하도록 크기화되고;
    상기 압력 조절기는, 상기 포핏의 상부 스템 부분 주위에 배치되고 상기 포핏의 어깨 부분과 상기 소켓의 단부면 사이에서 압축되는 오버트래블 스프링을 더 포함하는, 압력 조절기.
  30. 제29항에 있어서, 상기 감지 메커니즘에 의해 전달된 부하력이 상기 포핏을 폐쇄 위치로 이동시킬 때, 상기 오버트래블 스프링은 상기 포핏과 상기 감지 요소 사이에서 압축되고, 이에 의해 상기 포핏에 의해 시트 밀봉부에 인가되는 부하력의 일부를 제한하는, 압력 조절기.
  31. 제29항에 있어서, 상기 밸브 몸체는 상기 제1 및 제2 단부 포트 사이에 배치된 중앙 보어를 갖는 밸브 몸체 하우징, 및 상기 밸브 몸체의 중앙 보어에 설치된 몸체 플러그를 포함하는, 압력 조절기.
  32. 압력 조절기로서,
    포핏과 시트 밀봉부를 보유하는 밸브 몸체 하우징 블록을 갖는 밸브 몸체 모듈;
    통기 어댑터 블록에 인접하게 고정되는 로딩 블록을 포함하고 로딩 요소와 상기 포핏 사이에 배치된 감지 부재에 부하력을 인가하도록 구성된 상기 로딩 요소를 보유하는 로딩 모듈; 및
    피스톤 모듈과 통기 모듈 중 적어도 하나
    를 포함하되,
    상기 피스톤 모듈은 상기 밸브 몸체 하우징 블록과 상기 로딩 블록 사이에 고정된 피스톤 어댑터 블록을 포함하고 상기 포핏과 결합되는 감지 부재를 보유하되, 상기 감지 부재는 피스톤을 포함하고;
    상기 통기 모듈은, 상기 밸브 몸체 하우징 블록과 상기 로딩 블록 사이에 고정된 통기 어댑터 블록을 포함하고 상기 감지 부재에 있는 통기 통로와 유체 연통하는 통기 포트를 획정하고;
    상기 밸브 몸체 하우징 블록, 및 상기 피스톤 어댑터 블록과 상기 통기 어댑터 블록 중 적어도 하나는 각각 균일한 크기의 제1 조립 인터페이스를 포함하고, 상기 로딩 블록, 및 상기 피스톤 어댑터 블록과 상기 통기 어댑터 블록 중 적어도 하나는 상기 밸브 몸체 하우징 블록, 및 상기 피스톤 어댑터 블록과 상기 통기 어댑터 블록 중 적어도 하나의 인접한 것의 제1 조립 인터페이스와 정합하고 밀봉 결합하는 균일한 크기의 제2 조립 인터페이스를 각각 포함하여서, 상기 밸브 몸체 하우징 블록은 상기 피스톤 모듈과 상기 통기 모듈 중 적어도 하나의 각각을 생략하는 것에 의해 상기 로딩 블록에 직접 조립되도록 구성되는, 압력 조절기.
  33. 제32항에 있어서, 상기 제1 조립 인터페이스는 단부면 카운터보어 또는 그루브로부터 오목하게 되고 환형 개스킷 밀봉부를 보유하는 트레판 밀봉 그루브를 포함하고, 상기 제2 조립 인터페이스는 상기 환형 개스킷 밀봉부를 밀봉식으로 압축하도록 상기 정합 제1 조립 인터페이스의 카운터보어 또는 그루브에 수용되는 환형 어깨부 또는 리브를 포함하는, 압력 조절기.
  34. 제32항 또는 제33항에 있어서, 상기 밸브 몸체 하우징 블록, 로딩 블록, 및 상기 피스톤 어댑터 블록과 상기 통기 어댑터 블록 중 적어도 하나의 각각은 적층 조립체로서 상기 밸브 몸체 하우징 블록, 로딩 블록, 및 상기 피스톤 어댑터 블록과 상기 통기 어댑터 블록 중 적어도 하나를 함께 고정하기 위해 세장형 볼트를 수용하는 정렬 구멍을 포함하는, 압력 조절기.
  35. 제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤 모듈과 상기 통기 모듈 중 적어도 하나는 통기 모듈만을 포함하고, 상기 감지 부재는 상기 밸브 몸체 하우징 블록과 상기 다이어프램 사이의 밀봉을 실행하기 위해 상기 밸브 몸체 하우징 블록의 제1 조립 인터페이스와 상기 통기 어댑터 블록의 제2 조립 인터페이스 사이에서 압축되는 외주변을 갖는 다이어프램을 포함하는, 압력 조절기.
  36. 제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤 모듈과 상기 통기 모듈의 각각을 포함하는, 압력 조절기.
  37. 제36항에 있어서, 상기 밸브 몸체 하우징 블록은 상기 피스톤 모듈을 생략하는 것에 의해 상기 통기 블록에 직접 조립되도록 구성되는, 압력 조절기.
  38. 제36항 또는 제37항에 있어서, 상기 피스톤 블록은 상기 통기 모듈을 생략하는 것에 의해 상기 로딩 블록에 직접 조립되도록 구성되는, 압력 조절기.
  39. 제32항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로딩 모듈은 돔 로딩 모듈을 포함하는, 압력 조절기.
  40. 제32항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로딩 모듈은 스프링 로딩 모듈을 포함하는, 압력 조절기.
  41. 압력 조절기로서,
    밸브 시트를 보유하는 밸브 몸체;
    상기 밸브 몸체 내에 배치되고, 상기 밸브 시트에 대해 축 방향으로 이동 가능한 포핏;
    상기 밸브 몸체와 조립되고, 하향 부하력을 인가하도록 작동 가능한 스프링 로딩 메커니즘; 및
    상기 스프링 로딩 메커니즘과 상기 포핏 사이에 배치되어 상기 스프링 로딩 메커니즘으로부터 상기 포핏으로 부하력을 전달하는 감지 요소
    를 포함하되;
    상기 스프링 로딩 메커니즘은,
    스프링 하우징;
    상기 스프링 하우징에서 보유되고, 상부 힘 조정 플레이트와 하부 스프링 베어링 플레이트 사이에 배치된 스프링 요소; 및
    상기 스프링 하우징과 조립되고, 상기 상부 힘 조정 플레이트와 나사 결합된 나사형 스템 부분을 포함하는 조정 핸들
    을 포함하고; 상기 상부 힘 조정 플레이트가 상기 스프링 하우징 내에서 회전적으로 고정되고 축 방향으로 슬라이딩 가능하여서, 상기 조정 핸들의 사용자 회전은 하향 부하력을 조정하도록 상기 상부 힘 조정 플레이트를 축 방향으로 이동시키는, 압력 조절기.
  42. 제41항에 있어서, 상기 상부 힘 조정 플레이트는 상기 스프링 하우징에 있는 축 방향 연장 슬롯에서 보유되는 돌출부를 포함하는, 압력 조절기.
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