KR20240016452A - 용접식 체크 밸브 - Google Patents

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KR20240016452A
KR20240016452A KR1020247002793A KR20247002793A KR20240016452A KR 20240016452 A KR20240016452 A KR 20240016452A KR 1020247002793 A KR1020247002793 A KR 1020247002793A KR 20247002793 A KR20247002793 A KR 20247002793A KR 20240016452 A KR20240016452 A KR 20240016452A
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존 에이 레이즈
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엔테그리스, 아이엔씨.
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Abstract

용접식 체크 밸브는 포핏 조립체, 스프링, 및 스프링과 접촉하는 디스크를 포함한다. 디스크는 용접식 체크 밸브를 형성할 때 용접부로부터 이격된 위치에 유지될 수 있다. 실시예는 보유 특징부를 포함할 수 있고, 이러한 보유 특징부는 포핏 조립체 및 디스크 중 하나 이상이 조립 배향에서 보유 특징부를 통과하고 이들이 동작 배향에 있을 때 이러한 요소를 보유하는 것을 허용하도록 구성된다. 본 방법은 포핏 조립체를 삽입하는 단계, 포핏 조립체를 스프링과 접촉시키는 단계, 디스크를 삽입하는 단계, 디스크를 용접 측으로부터 이격하여 보유하는 단계, 및 체크 밸브를 함께 용접하는 단계를 포함한다. 포핏 조립체 및/또는 디스크는 삽입될 때 하나 이상의 보유 특징부를 통과할 수 있고, 체크 밸브가 동작될 때 보유 특징부에 의해 보유될 수 있다. 용접은 열 용접일 수 있다.

Description

용접식 체크 밸브{WELDED CHECK VALVE}
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2019년 11월 14일자로 출원되었으며 그 전체가 본원에 참조로서 포함되는 미국 출원 번호 16/683,491의 이익 및 우선권을 주장한다.
본 개시내용은 체크 밸브, 특히 용접식 체크 밸브에 관한 것이다.
체크 밸브는 단일 방향으로의 유체의 유동만을 허용하여, 허용된 유동의 해당 단일 방향과 반대 방향으로의 유동을 차단한다.
체크 밸브는 전형적으로 내부 구성요소를 배열하고 체크 밸브의 외부 본체를 형성하는 피스들을 함께 나사 결합함으로써 조립된다. 나사의 기계가공은 비용이 많이 들 수 있고, 온도 변동이 체크 밸브의 나사 결합식 조인트에서의 매체 누설로 이어질 수 있다.
본 개시내용은 체크 밸브, 특히 체크 밸브를 생성하기 위해 함께 용접되는 중합체 구성요소들에 관한 것이다. 체크 밸브의 중합체 구성요소들을 함께 용접하는 것은 더 높은 품질의 밀봉을 생성하면서 체크 밸브 구성요소의 제조를 단순화한다. 또한, 나사식 연결부의 제거는 나사식 구성요소의 조립 중에 유발되는 잠재적인 입자 발생을 감소시킨다. 따라서, 용접식 체크 밸브는 반도체 제조 동안 유체 유동을 제어하는 것과 같이 고순도에서 개선된 성능을 제공할 수 있다. 체크 밸브는 열 용접 기술을 사용하여 용접될 수 있다. 이러한 열 용접은 중합체 체크 밸브 구성요소가 용접 부위 또는 시임으로부터 이격되어 유지될 수 있게 하는 보유 특징부를 포함함으로써 가능해질 수 있다. 체크 밸브 구성요소를 용접 부위로부터 이격되게 유지하는 것은 용접 공정이 체크 밸브의 용융 가공 가능한(melt processable) 구성요소를 손상시키거나 부적절하게 접합하는 것을 방지할 수 있다.
체크 밸브 실시예는 내부 통로를 포함하고, 내부 통로를 통한 유체 유동을 제어하도록 구성된다. 체크 밸브는 내부 조립체를 포함한다. 내부 조립체는 포핏 조립체, 제1 단부에서 포핏 조립체와 접촉하는 스프링, 하나 이상의 관통 구멍을 포함하고 스프링과 접촉하는 디스크, 제1 개구 및 제1 개구에 대향하는 개방부를 갖는 제1 외부 피스, 제2 개구 및 제2 개구에 대향하는 제2 개방부를 갖는 제2 외부 피스를 갖는다. 제2 외부 피스는 제2 개구에 대향하는 개방부에서 용접에 의해 제1 외부 피스에 결합된다. 제1 외부 피스 및 제2 외부 피스는 내부 조립체를 보유하기 위한 내부 공간을 형성한다. 디스크 보유 특징부가 이러한 내부 공간 내에 위치되고, 보유 특징부는 용접부로부터 이격된 제1 외부 피스 내의 위치에 디스크를 선택적으로 보유하도록 구성된다. 이 특징부는 유리하게는 용접 공정 동안 체크 밸브의 내부 구성요소를 잠재적으로 손상을 줄 수 있는 열로부터 이격되게 보유한다. 내부 조립체는 일 방향으로 내부 통로를 통과하는 유체 유동을 차단하고 반대 방향으로 내부 통로를 통과하는 유동은 허용하도록 구성된다.
일 실시예에서, 체크 밸브는 포핏 조립체 보유 특징부를 포함한다. 포핏 조립체 보유 특징부는 제1 외부 피스로부터 내부 공간 내로 연장하는 복수의 보유 리브를 포함하고, 제1 복수의 보유 리브의 보유 리브는 제1 복수의 갭에 의해 서로 분리되고, 복수의 갭 각각은 포핏 조립체의 최외측 에지의 두께보다 크다.
일 실시예에서, 포핏 조립체의 최외측 에지는 내부 공간의 직경보다 작고 복수의 보유 리브의 대향하는 보유 특징부들 사이의 거리보다 큰 직경을 형성한다.
일 실시예에서, 포핏 조립체는 포핏 및 포핏 조립체 디스크를 포함하고, 포핏 조립체 디스크는 하나 이상의 관통 구멍을 포함하고, 포핏 조립체 디스크는 포핏 조립체의 외부 에지를 포함한다.
일 실시예에서, 복수의 보유 리브는 짝수의 보유 리브이고, 복수의 갭은 짝수의 갭이다.
일 실시예에서, 디스크 보유 특징부는 제1 외부 피스로부터 내부 공간 내로 연장하는 복수의 보유 리브를 포함한다. 제2 복수의 보유 리브의 보유 리브는 제2 복수의 갭에 의해 서로 분리되고, 제2 복수의 갭 각각은 포핏 조립체의 최외측 에지의 두께 및 디스크의 두께보다 길다.
일 실시예에서, 디스크 보유 특징부는 제1 외부 피스의 내부 표면 상에 형성된 하나 이상의 디텐트(detent)를 포함한다. 일 실시예에서, 디텐트는 제1 외부 피스의 외부 표면이 압축될 때 디스크의 통과를 허용하지 않고, 제1 외부 피스의 외부 표면이 압축되지 않을 때 디스크의 통과를 허용한다.
일 실시예에서, 제1 외부 피스는 제1 외부 피스의 내부 표면 상에 형성된 환형 홈을 포함한다. 일 실시예에서, 디스크 보유 특징부는 환형 홈에 삽입되도록 구성된 스냅 링이며, 스냅 링이 환형 홈에 삽입될 때, 스냅 링은 디스크의 외경보다 작은 내경을 갖는다. 일 실시예에서, 디스크는 환형 홈 내로 삽입되도록 구성되고, 환형 홈은 보유 특징부이다.
일 실시예에서, 제1 외부 피스, 제2 외부 피스, 포핏 조립체, 및 스프링은 각각 하나 이상의 플루오로중합체를 포함한다. 플루오로중합체는 용융 가공 가능할 수 있다.
일 실시예에서, 체크 밸브를 조립하는 방법은 체크 밸브의 제1 외부 피스 내로 포핏 조립체를 삽입하는 단계로서, 제1 외부 피스는 체크 밸브의 입구를 포함하는, 단계, 포핏 조립체에 대해 스프링을 배치하는 단계, 디스크가 스프링과 접촉하도록 디스크를 삽입하는 단계, 및 용접 조인트에서 제1 외부 피스를 제2 외부 피스에 용접하는 단계를 포함한다. 디스크는 체크 밸브의 제1 외부 피스의 하나 이상의 특징부에 의한 용접 중에 용접 조인트로부터 이격된 위치에 보유된다.
일 실시예에서, 디스크는 제1 외부 피스의 내부 표면 상에 복수의 보유 리브를 포함하는 보유 특징부에 의해 보유되고, 디스크의 삽입 중에, 디스크는 디스크의 외부 에지가 복수의 보유 리브의 리브들 사이의 갭을 통과하도록 회전되고, 본 방법은 디스크가 복수의 보유 리브와 접촉하도록 디스크를 회전시키는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 포핏 조립체의 삽입 중에, 포핏 조립체는 포핏 조립체의 외부 에지가 복수의 보유 리브의 리브들 사이의 갭을 통과하도록 회전된다.
일 실시예에서, 포핏 조립체의 삽입 중에, 포핏 조립체는 제2 보유 특징부를 통과하고, 제2 보유 특징부는 복수의 제2 보유 리브를 포함하고, 본 방법은 포핏 조립체가 체크 밸브의 입구로부터 멀어지게 제1 외부 피스의 축을 따라 이동할 때, 포핏 조립체가 복수의 제2 보유 리브와 접촉할 수 있도록 포핏 조립체를 회전시키는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 본 방법은 제1 외부 피스를 제2 외부 피스에 용접한 후에, 디스크가 용접부에 근접한 복수의 보유 리브에 의해 보유되도록 디스크를 이동시키는 단계를 더 포함한다.
일 실시예에서, 제1 외부 피스를 제2 외부 피스에 용접하는 단계는 열 용접을 포함한다.
일 실시예에서, 열 용접은 가열 패들의 제1 측면을 사용하여 제1 외부 피스의 용접 표면을 가열하는 단계, 가열 패들의 제2 측면을 사용하여 제2 외부 피스의 용접 표면을 가열하는 단계, 및 제1 외부 피스의 용접 표면과 제2 외부 피스의 용접 표면을 함께 가압하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 본 방법은 디스크를 삽입한 후에 그리고 용접 전에 제1 방향으로 제1 외부 피스를 통과하는 유동을 시험하고 제1 외부 피스에 대향하는 제2 방향으로 제1 외부 피스를 통과하는 유동을 시험하는 단계를 더 포함한다.
도 1은 일 실시예에 따른 체크 밸브의 분해도를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 체크 밸브의 단면도를 도시한다.
도 3a 내지 도 3h는 일 실시예에 따른 포핏, 스프링 및 디스크를 체크 밸브에 삽입하는 예의 단계를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 방법의 흐름도를 도시한다.
본 개시내용은 체크 밸브, 특히 용접식 체크 밸브에 관한 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 용접식 체크 밸브의 분해도를 도시한다. 용접식 체크 밸브(100)는 제1 외부 피스(102), 포핏 조립체(104), 스프링(106), 디스크(108) 및 제2 외부 피스(110)를 포함한다. 제1 외부 피스(102)는 개구(112) 및 개방부(114)를 포함한다. 제2 외부 피스(110)는 개구(116) 및 개방부(118)를 포함한다. 조립될 때, 제1 외부 피스(102)의 개방부(114)는 제2 외부 피스(110)의 개방부(118)에 용접된다.
제1 외부 피스(102)는 체크 밸브(100)의 본체의 일부를 형성한다. 제1 외부 피스(102)는 개구(112)를 포함한다. 도 1에 도시된 실시예에서, 개구(112)는 체크 밸브(100)의 입구를 형성하고 체크 밸브(100)를 통과하는 내부 채널의 일부이다. 제1 외부 피스(102)는 개방부(114)를 포함한다. 제1 외부 피스(102)의 내부 표면이 포핏 조립체(104) 또는 디스크(108) 중 하나 이상을 위치설정하거나 그 이동을 제한하기 위한 보유 특징부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
포핏 조립체(104)는 제1 외부 피스(104) 내에 끼워맞춤되도록 구성된다. 포핏 조립체(104)는 포핏(120) 및 포핏 조립체 디스크(122)를 포함한다.
포핏 조립체(104)에서, 포핏(120)은, 예를 들어 스프링(106)으로부터의 힘 또는 개구(112)를 향해 체크 밸브(100)를 통과하는 유동에 의해 제공되는 압력에 의해, 포핏(120)이 그에 대해 위치될 때 개구(112)를 통과하는 유동을 차단하도록 구성된다. 포핏(120)은 개구(112)를 통해 진입하는 유동이 스프링(106)에 의해 제공되는 것보다 더 큰 힘을 제공할 때 밀리도록 구성된다. 포핏은 개구(112)로부터 개구의 개방부(118)를 향하는 일 방향으로의 유동을 허용하고, 반대 방향으로의 유동을 차단하도록 구성된다.
포핏 조립체(104)에서, 포핏 조립체 디스크(122)는 제1 외부 피스(102) 내측에 끼워맞춤될 수 있는 직경을 갖는 원형 디스크이다. 포핏 조립체 디스크(122)는 포핏 조립체(104)가 제1 외부 피스(102) 내의 하나 이상의 보유 특징부에 의해 보유되는 것을 허용하는 직경을 가질 수 있다. 포핏 조립체 디스크(122)는 유체가 통과하는 것을 허용하는 하나 이상의 관통 구멍을 포함한다. 포핏 조립체 디스크는 포핏 조립체(104)의 이동이 제1 외부 피스(102)의 내부 표면 상에 제공된 하나 이상의 보유 특징부에 의해 제한되도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 포핏 조립체(104)는 일체로 형성되고, 포핏 조립체 디스크는 포핏으로부터의 연장부이다. 일 실시예에서, 포핏 조립체(104)는 포핏과 분리된 구성요소인 포핏 조립체 디스크를 포함하고, 포핏 및 포핏 조립체 디스크는 예를 들어 기계적 인터페이스, 접착제, 또는 임의의 적절한 결합 방법 또는 이들의 조합을 통해 서로 고정된다.
스프링(106)은 포핏 조립체(104) 및 디스크(108)와 접촉하도록 구성된 스프링일 수 있다. 스프링(106)은 포핏 조립체(104)와 디스크(108) 사이에서 압축되도록 구성된다. 스프링(106)은 포핏 조립체(104) 상에 작용하는 힘에 의해 저항받지 않을 때 개구(112)에 대해 포핏 조립체(104)를 가압한다. 스프링(106)이 포핏 조립체(104)를 가압하는 힘은 개구(112)를 통과하는 유동의 압력에 의해 쉽게 극복되는 작은 힘일 수 있다. 관련 기술 분야의 통상의 기술자는 체크 밸브의 동작을 위한 적절한 스프링력을 선택할 수 있다는 것이 이해된다. 일 실시예에서, 스프링(106)은, 대략 1 psi 미만의 압력을 제공하는 개구(112)로부터의 유동이 스프링(106)을 압축시킬 수 있고 포핏 조립체(104)를 이동시킬 수 있어서 체크 밸브(102)를 통과하는 유동을 허용하도록 선택될 수 있다. 스프링(106)은 몰딩된 중합체 스프링일 수 있다.
디스크(108)는 스프링(106)이 포핏 조립체(104)를 가압하도록 스프링(106)을 보유하고 스프링(106)을 위치설정하는 데 사용된다. 디스크(108)는 유체가 디스크(108)를 통과하는 것을 허용하는 하나 이상의 관통 구멍을 포함한다. 디스크(108)는 제1 외부 부분(102) 내에 끼워맞춤되도록 구성된다. 일 실시예에서, 디스크(108)는 제1 외부 부분(102) 내에 위치된 보유 특징부에 의해 보유되도록 구성된다. 일 실시예에서, 디스크(108)는 제1 외부 부분(102) 내의 직경보다 작지만 제1 외부 부분(102) 내의 하나 이상의 보유 특징부 상의 2개의 대향하는 지점 사이의 거리보다 큰 외경을 갖는다.
제1 외부 피스(102)와 조합된 제2 외부 피스(110)는 체크 밸브(100)의 본체를 형성한다. 제2 외부 피스(110)는 개구(116) 및 개방부(118)를 포함한다. 일 실시예에서, 개구(116)는 체크 밸브의 출구이다. 개방부(118)는 개구(116)에 대향하는 제2 외부 피스의 일 단부에 존재한다. 개방부(118)는 용접 표면에 의해 둘러싸일 수 있다.
조립될 때, 제1 외부 피스(102)의 개방부(114)는 제2 외부 피스(110)의 개방부(118)에 용접된다. 용접 전에, 단부(114, 118)는 각각 평탄한 용접 표면을 포함할 수 있고, 용접 표면은 대응하는 크기 및 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 단부(114, 118)에 있는 용접 표면은 서로 완전히 접촉하도록 서로 정합된다. 용접은 예를 들어 열 용접일 수 있다. 용접은 예를 들어 클램프 또는 바이스를 통해 제1 외부 피스(102) 및 제2 외부 피스(104) 각각을 파지하고, 예를 들어 가열된 패들을 사용하여 단부(114, 118) 각각을 가열하고, 단부(114, 118)를 서로 정렬시키고, 가열된 단부(114, 118)를 함께 가압함으로써 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 단부(114, 118)의 용접에 후속하여, 디스크(108)는 제1 외부 피스(102) 내의 일 세트의 보유 특징부로부터 해제될 수 있다. 열 용접 공정의 일 예는 본원에 그 전체가 참조로서 포함된 미국 특허 제4,929,293호에 개시되어 있다.
일 실시예에서, 체크 밸브(100)의 모든 구성요소는 중합체 재료로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 체크 밸브(100)의 모든 구성요소는 동일한 중합체 재료로 이루어진다. 일 실시예에서, 체크 밸브(100)의 구성요소 중 적어도 일부는 서로 상이한 플루오로중합체로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 중합체 재료는 플루오로중합체이다. 구성요소를 형성하는데 사용되는 플루오로중합체의 예는 플루오로중합체, 예컨대 퍼플루오로알콕시 알칸 중합체(PFA), 에틸렌 및 테트라플루오로에틸렌 중합체(ETFE), 에틸렌, 테트라플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로필렌 중합체(EFEP), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE) 및 플루오르화 에틸렌 프로필렌 중합체(FEP)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않으며, 이들 모두는 용융-가공 가능하다. 비-부식성 및 불활성 구조를 제공하는 것 이외에, 많은 플루오로중합체, 예컨대 PFA는 사출 성형 가능하고 압출 가능하다. 바람직한 일 실시예에서, 플루오로중합체는 퍼플루오로알콕시 알칸 중합체(PFA)이다. 다른 실시예에서, 플루오로중합체는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE) 또는 개질된 테트라플루오로에틸렌 중합체(TFM)일 수 있고, 이들은 용융-가공 가능하지 않지만, 압축 성형 및 기계가공될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 체크 밸브(200)의 단면도를 도시한다. 도 2에 도시된 실시예에서, 제1 외부 피스(202)는 용접부(206)에서 제2 외부 피스(204)에 결합된다. 제1 외부 피스(202) 및 제2 외부 피스(204)는 포핏 조립체(208), 스프링(210) 및 디스크(212)를 포함하는 내부 공간을 형성한다. 제1 외부 피스(202)의 내부 표면은 포핏 조립체 보유 특징부(214), 디스크 보유 특징부(216) 및 용접 디스크 보유 특징부(218)를 포함한다.
제1 외부 피스(202)는 체크 밸브(200)의 본체의 일부이다. 제1 외부 피스(202)는 일 단부에 개구(220)를 그리고 대향 단부에 개방부(222)를 포함한다. 용접 표면은 개방부(222)를 둘러쌀 수 있다. 제1 외부 피스(202)는 개구(220)와 개방부(222) 사이에 내부 공간을 갖는다. 이 내부 공간은 체크 밸브(200)를 통과하는 내부 통로의 일부이다. 내부 공간은 제1 외부 피스의 내부 표면(224)에 의해 형성된다.
제2 외부 피스(204)는 체크 밸브(200)의 본체의 다른 부분이다. 제2 외부 피스(204)는 일 단부에 개구(226)를 그리고 대향 단부에 개방부(234)를 포함한다.
용접부(206)는 제1 외부 피스(202) 및 제2 외부 피스(204)를 결합하여 내부 공간을 형성한다. 내부 공간은 포핏 조립체(208), 스프링(210) 및 디스크(212)를 포함하는 내부 조립체를 포함한다. 용접은 제1 외부 피스(202)와 제2 외부 피스(204)를 결합하는 임의의 적절한 용접일 수 있다. 적절한 용접은 예를 들어 열 용접 또는 초음파 용접을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 용접부(206)는 열 용접부이다.
포핏 조립체(208)는 포핏(228) 및 포핏 조립체 디스크(230)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 포핏(228) 및 포핏 조립체 디스크(230)는, 예를 들어 기계적 인터페이스, 접착제, 또는 부품들을 서로 고정하는 임의의 다른 적절한 방법 중 하나 이상에 의해 서로 결합된 별개의 구성요소이다.
도 2에 도시된 실시예에서, 포핏(228)은 포핏(228)의 외부 주연으로부터 개구(220)를 향해 연장하는 립(232)을 포함할 수 있다. 립(232)은 포핏(228)이 해당 개구(220)를 향한 유동을 금지하고 있을 때 밀봉 표면을 형성할 수 있다. 립(232)은 밀봉 표면을 형성하도록 가요성일 수 있다. 립(232)은 제1 외부 피스(202)의 내부 표면과 결부하도록 구성될 수 있어 포핏(228)을 지나서 개구(220)를 향하는 유체의 유동을 방지하는 밀봉부를 형성한다. 포핏(228)은 개구(220)에 대한 채널의 직경을 초과하는 직경을 가질 수 있는데, 포핏(228)은 개구(220)를 향한 유동을 제한한다. 유동이 개구(220)로부터 유입되고 개구(226)를 향해 안내될 때, 유동은 포핏 조립체가 개구(226)를 향해 이동하여 스프링(210)을 압축하도록 포핏에 압력을 인가할 수 있다. 이는 개구(220)로부터의 유동이 포핏(228)을 통과할 수 있도록 포핏 조립체를 위치설정한다. 이어서, 유동은 포핏 조립체 디스크(230) 및 디스크(212) 내에 형성된 관통 구멍을 통과하여, 체크 밸브(200) 내의 내부 공간을 통해 개구(226)로 통과한다.
포핏 조립체 디스크(230)는 제1 외부 피스(202) 내측에 끼워맞춤될 수 있는 직경을 갖는 원형 디스크이다. 포핏 조립체 디스크(230)는 동작 위치에 있을 때 포핏 조립체(208)가 하나 이상의 포핏 조립체 보유 특징부(214)에 의해 보유되는 것을 허용하는 직경을 가질 수 있다. 포핏 조립체 디스크(230)는 유체가 통과하는 것을 허용하는 하나 이상의 관통 구멍을 포함한다. 포핏 조립체 디스크(230)는 포핏 조립체(208)가 개구(220)에 대해 개구(226)를 향하는 또는 개구(226)로부터 멀어지는 방향으로 이동할 수 있도록 구성될 수 있다. 포핏 조립체(208)의 이동 방향은 포핏 조립체(208)에서 체크 밸브(200)의 내부 공간을 통과하는 유체의 유동 방향일 수 있다. 포핏 조립체(208)의 이동은 제1 외부 피스(202)의 내부 표면(224) 상에 제공된 하나 이상의 포핏 조립체 보유 특징부(214)에 의해 제한될 수 있다.
스프링(210)은 포핏 조립체(208) 및 디스크(212)와 접촉하도록 구성된 스프링이다. 스프링(210)은 저항받지 않을 때 개구(220)를 차단하기 위해 포핏 조립체(208)를 가압하도록 구성된다. 스프링(210)이 포핏 조립체(208)를 가압하는 힘은 개구(220)를 통과하는 유동의 압력에 의해 쉽게 극복되는 작은 힘일 수 있다. 스프링(210)은 몰딩된 중합체 스프링일 수 있다.
디스크(212)는 스프링(210)이 포핏 조립체(208)에 힘을 인가할 수 있도록 스프링(210)을 고정한다. 디스크(212)는 디스크 보유 특징부(216)에 의해 제 위치에 유지된다. 디스크(212)는 유체가 디스크(212)를 통과하는 것을 허용하도록 구성된 하나 이상의 관통 구멍을 포함한다. 일 실시예에서, 디스크(212)는 디스크 보유 특징부(216)에 의해 유지되도록 구성된다. 일 실시예에서, 디스크(212)는 제1 외부 부분(202) 내의 내부 공간의 직경보다 작지만 제1 외부 피스(202) 내의 내부 공간의 중심선에 대해 서로 대향하는 디스크 보유 특징부(216)의 2개의 지점 사이의 거리보다는 큰 외경을 갖는다.
제1 외부 피스(202)의 내부 표면(224)은 포핏 조립체 보유 특징부(214)를 포함한다. 도 2에 도시된 실시예에서, 포핏 조립체 보유 특징부는 제1 외부 피스(202)의 내부 표면(224)과 일체로 형성되고, 해당 표면으로부터 내향 연장한다. 이 실시예에서, 포핏 조립체 보유 특징부는 둘 이상의 리브일 수 있고, 리브는 그들 사이의 둘 이상의 갭에 의해 분리된다. 리브는 제1 외부 피스(202) 내의 내부 공간의 중심에 대해 서로 대향하는 리브 상의 지점들 사이의 거리가 포핏 조립체 디스크(230)의 외경보다 더 작도록 내향 돌출할 수 있다. 일 실시예에서, 포핏 조립체 보유 특징부(214)는 스냅 링일 수 있거나, 제1 외부 피스(202)의 내부 표면(224) 상에 형성된 홈 내로 삽입되는 스냅 링 상에 포함될 수 있다. 포핏 조립체 보유 특징부(214)는 디스크 보유 특징부(216) 또는 용접 디스크 보유 특징부(218)와 같은 다른 보유 특징부보다 제1 외부 피스(202)의 개구(220)에 더 근접하고 개구(226)로부터 더 멀 수 있다.
도 2에 도시된 실시예에서, 디스크 보유 특징부(216)는 제1 외부 피스(220)의 내부 표면(224) 내에 포함된다. 디스크 보유 특징부(216)는 제1 외부 피스(202)와 일체로 형성될 수 있다. 이 실시예에서, 디스크 보유 특징부는 둘 이상의 리브일 수 있고, 리브는 그들 사이의 둘 이상의 갭에 의해 분리된다. 리브는 제1 외부 피스(202) 내의 내부 공간의 중심에 대해 서로 대향하는 리브 상의 지점들 사이의 거리가 디스크(212)의 외경보다 작도록 내향으로 돌출할 수 있다. 일 실시예에서, 디스크 보유 특징부(216)는 스냅 링일 수 있거나, 제1 외부 피스(202)의 내부 표면(224) 상에 형성된 홈 내로 삽입되는 스냅 링 상에 포함될 수 있다. 디스크 보유 특징부(216)는 포핏 조립체 보유 특징부(214) 또는 용접 디스크 보유 특징부(218)와 같은 다른 보유 특징부보다 제1 외부 피스(202)의 개구(226)에 더 근접하고 개구(220)로부터 더 멀 수 있다.
도 2는 선택적인 용접 디스크 보유 특징부(218)를 도시한다. 도 2에 도시된 실시예에서, 용접 디스크 보유 특징부(218)는 제1 외부 피스(202)의 길이를 따라 포핏 조립체 보유 특징부(214)와 디스크 보유 특징부(216) 사이에 위치된, 제1 외부 피스(202)의 내부 표면(224)으로부터 돌출하는 환형 릿지이다. 일 실시예에서, 용접 디스크 보유 특징부(218)는 디텐트이다. 일 실시예에서, 힘이 디스크(212)에 인가될 때 디스크(212)가 용접 디스크 보유 특징부(218)를 지나 밀릴 수 있도록, 용접 디스크 보유 특징부(218)는 간섭 끼워맞춤(interference fit)을 제공하는 크기를 갖는다. 이 실시예에서, 스프링(210)을 넘어 디스크(212)에 외측 힘이 인가되지 않을 때, 간섭 끼워맞춤은 디스크(212)가 용접 디스크 보유 특징부(218)를 통과하는 것을 허용하지 않는다. 일 실시예에서, 용접 디스크 보유 특징부(218)는 제1 외부 피스(202)의 외부에 압력이 인가되지 않을 때 디스크(212)가 용접 디스크 보유 특징부(218)를 통과할 수 있지만, 제1 외부 피스(202)의 외부에 압력이 인가될 때, 용접 디스크 보유 특징부(218)가 디스크(212)를 적소에 유지하거나 개방부(222)를 향한 디스크(212)의 통과를 금지하기에 충분한 마찰을 제공하도록 크기설정된다. 용접 디스크 보유 특징부(218)는, 체크 밸브(200)가 조립되어 사용할 준비가 되면, 용접 중에는 용접부로부터 더 먼 위치에 디스크(212)를 고정하고, 이후에 디스크(212)를 해제하고 디스크(212)가 디스크 보유 특징부(216)로 이동하는 것을 허용하도록 사용될 수 있다.
포핏 조립체(208), 스프링(210) 및 디스크(212)를 포함하는 내부 조립체는 일 방향으로 내부 통로를 통과하는 유체 유동을 차단하고 반대 방향으로 내부 통로를 통과하는 유동을 허용하도록 구성된다. 일 실시예에서, 유체가 제1 외부 피스(202)의 개구(220)로부터 제2 외부 피스(204)의 개구(226)를 향해 유동하고 있을 때, 유체 유동은 스프링(210)에 의해 제공되는 스프링력을 극복하는 압력을 인가하여, 포핏 조립체(208)를 개구(220)로부터 멀어지게 그리고 개구(226)를 향해 이동시킨다. 이는 포핏(228)이 개구(220)로부터의 유동을 차단하지 않도록 포핏(228)을 위치설정하고, 유동은 포핏(228)을 지나 포핏 조립체 디스크(230) 및 디스크(212) 내에 형성된 관통 구멍을 통해 개구(226)로 통과한다. 유동이 반대 방향, 즉 개구(226)로부터 개구(220)를 향할 때, 스프링(210)은 포핏 조립체(208) 상에 작용하고, 개구(220)로의 유동을 차단하도록 포핏(228)을 위치설정한다. 개구(226)로부터 개구(220)를 향한 유동의 압력은 또한 포핏(228)을 가압하여, 그를 제 위치에서 밀봉하며 개구(220)로의 유동을 금지한다. 따라서, 도 2에 도시된 실시예는 체크 밸브(200) 내의 내부 공간을 통해 오직 일 방향으로의 유동만을 제공하고, 반대 방향으로의 유동을 차단한다.
일 실시예에서, 체크 밸브(200)의 모든 구성요소는 중합체 재료로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 체크 밸브(200)의 모든 구성요소는 동일한 중합체 재료로 이루어진다. 일 실시예에서, 체크 밸브(200)의 구성요소 중 적어도 일부는 서로 상이한 플루오로중합체로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 중합체 재료는 플루오로중합체이다. 구성요소를 형성하는데 사용되는 플루오로중합체의 예는 플루오로중합체, 예컨대 퍼플루오로알콕시 알칸 중합체(PFA), 에틸렌 및 테트라플루오로에틸렌 중합체(ETFE), 에틸렌, 테트라플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로필렌 중합체(EFEP), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE) 및 플루오르화 에틸렌 프로필렌 중합체(FEP)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않으며, 이들 모두는 용융-가공 가능하다. 비-부식성 및 불활성 구조를 제공하는 것 이외에, 많은 플루오로중합체, 예컨대 PFA는 사출 성형 가능하고 압출 가능하다. 바람직한 일 실시예에서, 플루오로중합체는 퍼플루오로알콕시 알칸 중합체(PFA)이다. 다른 실시예에서, 플루오로중합체는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 테트라플루오로에틸렌 중합체(PTFE) 또는 개질된 테트라플루오로에틸렌 중합체(TFM)일 수 있고, 이들은 용융-가공 가능하지 않지만, 압축 성형 및 기계가공될 수 있다.
도 3a 내지 도 3h는 일 실시예에 따른 체크 밸브의 제1 외부 피스(300) 내로 포핏 조립체(302), 스프링(304) 및 디스크(306)를 삽입하는 일 예의 단계를 도시한다.
도 3a는 일 실시예에 따른 밸브를 조립하는 방법에서 제공되는 체크 밸브의 제1 외부 피스(300)를 도시한다. 포핏 조립체 보유 특징부(308), 디스크 보유 특징부(310) 및 용접 디스크 보유 특징부(312)를 제1 외부 피스(300) 내에서 볼 수 있다.
포핏 조립체 보유 특징부(308)는 제1 외부 피스(300) 내에 형성된 개구를 향해 그리고 도 3a에 도시된 실시예에서 개방 단부로부터 더 멀리 위치된 복수의 리브를 포함한다. 복수의 리브는 제1 외부 피스(300)의 내부 표면으로부터 내향 연장하는 복수의 갭을 포함한다. 일 실시예에서, 포핏 조립체 보유 특징부(308)는 적어도 두 개의 리브일 수 있고, 적어도 두 개의 리브 사이에 적어도 두 개의 갭이 형성된다. 리브는 제1 외부 피스(300)와 일체로 형성될 수 있다. 복수의 갭 각각은 포핏 조립체(302)가 그의 동작 위치에 대해 회전될 때 포핏 조립체(302)가 포핏 조립체 보유 특징부(308)를 통과할 수 있도록 크기설정된다. 일 실시예에서, 리브는 제1 외부 피스(300)에 형성된 홈에 삽입된 스냅 링 상에 포함될 수 있다. 일 실시예에서, 포핏 조립체 보유 특징부(308)는 스냅 링을 수용하도록 구성된 홈으로 대체되고, 스냅 링의 내경은 제1 외부 피스(300) 내의 내부 공간의 내경보다 작다.
디스크 보유 특징부(310)는 개방 단부를 향해 그리고 도 3a에 도시된 실시예에서 제1 외부 피스(300)에 형성된 개구로부터 더 멀리 위치된 복수의 리브를 포함한다. 복수의 리브는 제1 외부 피스(300)의 내부 표면으로부터 내향 연장하는 복수의 갭에 의해 분리된다. 일 실시예에서, 디스크 보유 특징부(310)는 적어도 두 개의 리브일 수 있으며, 적어도 두 개의 리브 사이에 적어도 두 개의 갭이 형성된다. 복수의 갭 각각은 포핏 조립체(302) 또는 디스크(306)가 그들의 동작 위치에 대해 회전될 때 포핏 조립체(302) 및 디스크(306)가 각각 디스크 보유 특징부(310)를 통과할 수 있도록 크기설정된다. 리브는 제1 외부 피스(300)와 일체로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 리브는 제1 외부 피스(300)에 형성된 홈에 삽입된 스냅 링 상에 포함될 수 있다. 일 실시예에서, 디스크 보유 특징부(310)는 스냅 링을 수용하도록 구성된 홈으로 대체되고, 스냅 링의 내경은 제1 외부 피스(300) 내의 내부 공간의 내경보다 작다.
도 3a에 도시된 실시예는 선택적인 용접 디스크 보유 특징부(312)를 더 포함한다. 도 3a에 도시된 실시예에서, 용접 디스크 보유 특징부(312)는 포핏 조립체 보유 특징부(308)와 디스크 보유 특징부(310) 사이에 위치된, 제1 외부 피스(300)의 내부 표면으로부터의 작은 돌출부이다. 용접 디스크 보유 특징부(312)는 제1 외부 피스(300)의 외부에 압력이 인가되지 않을 때 디스크(308)가 용접 디스크 보유 특징부(312)를 통과할 수 있지만, 제1 외부 피스(300)의 외부에 압력이 인가될 때, 용접 디스크 보유 특징부(312)가 디스크(308)를 적소에 유지하거나 제1 외부 피스(300)의 개방 단부를 향한 디스크(308)의 통과를 금지하기에 충분한 마찰을 제공하도록 크기설정된다. 용접 디스크 보유 특징부(312)는, 체크 밸브가 조립되어 사용할 준비가 되면, 용접 중에 용접부로부터 더 먼 위치에 디스크(308)를 고정하고, 이후에 디스크(308)가 디스크 보유 특징부(310)로 전진하는 것을 허용하도록 사용될 수 있다. 용접 디스크 보유 특징부(312)에 의해 유지될 때의 디스크의 위치는 도 3h에서 볼 수 있다.
도 3b는 제1 외부 피스(300) 내로의 포핏 조립체(302)의 삽입을 도시한다. 포핏 조립체는, 포핏 조립체 디스크가 디스크 보유 특징부(310) 사이의 갭을 통과하고 포핏 조립체 보유 특징부(308) 사이의 갭을 통과할 수 있도록 회전된다. 따라서, 포핏 조립체는 제1 외부 피스(300) 내에 형성된 개구를 향해 제1 외부 피스(300)의 개방 단부에 대향하여 위치설정될 수 있다.
도 3c 및 도 3d는 포핏 조립체(302)의 동작 위치로의 회전을 도시한다. 포핏 조립체(302)는 도 3c에서 회전되는 과정에 있으며, 도 3d에서는 완전히 회전된 상태이다. 도 3d의 포핏 조립체는 동작 위치에 있으며, 여기서 포핏 조립체(302) 내에 포함된 디스크의 평면은 제1 외부 피스(300) 내에 형성된 개구를 통해 진입할 유체의 방향과 직교한다. 동작 위치에서, 포핏 조립체(302)는 포핏이 제1 외부 피스(300)의 개구로의 유체 경로를 덮는 폐쇄 위치와 포핏 조립체가 포핏 조립체 보유 특징부(308)와 접촉하는 완전 개방 위치 사이에서 활주 가능할 수 있다.
포핏 조립체 보유 특징부(308)가 스냅 링을 포함하거나 스냅 링인 실시예에서, 포핏 조립체(302)는 도 3b 및 도 3c에 도시된 바와 같이 회전 없이 도 3d에 도시된 동작 위치에서 제1 외부 피스(300) 내로 배치될 수 있고, 스냅 링은 후속하여 제1 외부 피스(300) 내로 삽입되고 홈에 스냅결합된다.
도 3e는 포핏 조립체와 접촉하는 스프링의 배치를 도시한다. 스프링은 제1 외부 피스(300) 내로 직접 삽입되고, 스프링(304)의 일 단부가 포핏 조립체(302)와 접촉한다.
도 3f는 체크 밸브 내로의 디스크(306)의 삽입을 도시한다. 도 3f에 도시된 디스크(306)의 삽입은 스프링(304)이 제 위치에서 포핏 조립체(302)와 접촉하고 있는 상태에서 수행된다. 디스크는 디스크의 최외측 에지가 삽입 중에 디스크 보유 특징부(310) 내의 갭을 통과할 수 있도록 회전된다.
도 3g는 디스크 보유 특징부(310)에 의해 보유되는 동작 위치에 있는 디스크(306)를 도시한다. 디스크는 디스크(306)의 최외측 에지가 디스크 보유 특징부(310)와 접촉할 수 있도록 회전된다. 동작 위치에서, 스프링(304)은, 디스크(306)가 디스크 보유 특징부(310)에 대해 위치설정되고 스프링(304)이 포핏 조립체(302)에 대해 힘을 인가할 수 있도록, 디스크 보유 특징부(310)에 대해 디스크(306)를 가압한다.
디스크 보유 특징부(310)가 스냅 링이거나 스냅 링을 포함하는 실시예에서, 디스크(306)는 도 3에 도시된 동작 위치에서 스프링(304)에 대해 배치될 수 있고, 이후 스냅 링은 디스크 보유 특징부(310)의 해당 위치에 있는 홈에 삽입된다.
도 3h는 제1 외부 피스(300)의 단부 상의 용접 표면으로부터 더 먼, 용접을 위한 선택적인 위치로 이동된 디스크(306)를 도시한다. 이후에, 제1 외부 피스(300) 및 그 내부에 보유된 구성요소는 제2 외부 피스(도시되지 않음)에 용접되어 체크 밸브를 형성할 수 있다. 도 3h에 도시된 디스크(306)의 위치를 달성하기 위해, 도 3g에 도시된 동작 위치에 있는 디스크(306)는 포핏 조립체(304)를 향해 가압되고, 스프링이 압축된 상태에서 해당 위치에 유지된다. 선택적인 용접 디스크 보유 특징부(312)는 디스크(306)와의 간섭 끼워맞춤을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 디스크(306)는, 디스크(306) 상에 힘을 인가함으로써 선택적인 용접 디스크 보유 특징부(312)를 지나 가압될 수 있다. 일 실시예에서, 보유 특징부(312)의 간섭 끼워맞춤은 디스크(306)가 스프링(304)에 의해 제공되는 것을 벗어나는 힘을 받지 않을 때 디스크(306)를 보유할 수 있다. 일 실시예에서, 선택적인 용접 디스크 보유 특징부(312) 및 디스크(306)의 간섭 끼워맞춤은 제1 외부 피스(300) 상의 외력에 의해 영향을 받을 수 있다. 이 실시예에서, 디스크(306)가 이 위치에 있는 동안, 제1 외부 피스(300)는 예를 들어 클램프, 예컨대 용접을 위해 상기 피스를 고정하기 위해 사용되는 클램프를 통해 외부 표면에 인가되는 압력을 가질 수 있다. 이어서, 디스크(306)는 압력이 외부 표면에 인가되는 동안 해제될 수 있으며, 스프링(304)은 디스크(306)를 용접 디스크 보유 특징부(312)로 이동시키는 힘을 인가하고, 여기서 마찰 또는 기계적 간섭은 압력이 외부 표면에 인가되는 동안 디스크(306)를 보유한다. 압력이 제거되면, 디스크(306)는 용접 디스크 보유 특징부(312)를 통과할 수 있고 대신에 디스크 보유 특징부(310)에 의해 보유될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 방법(400)의 흐름도를 도시한다. 방법(400)은 체크 밸브(402)의 제1 외부 피스 내로 포핏 조립체를 삽입하는 단계, 포핏 조립체(404)에 대해 스프링을 배치하는 단계, 및 디스크(406)를 삽입하는 단계를 포함한다. 선택적으로, 방법(400)은 디스크의 동작 위치보다 용접부(408)로부터 더 멀리 보유되도록 디스크를 이동시키는 단계를 포함한다. 방법(400)은 용접 조인트(410)에서 제1 외부 피스를 제2 외부 피스에 용접하는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 방법(400)은 디스크를 삽입한 후에 그리고 용접 전에, 제1 방향으로 제1 외부 피스를 통과하는 유동을 시험하는 단계(412) 및 제1 방향에 대향하는 제2 방향으로 제1 외부 피스를 통과하는 유동을 시험하는 단계(414)를 선택적으로 포함한다.
포핏 조립체를 체크 밸브(402)의 제1 외부 피스 내로 삽입하는 단계는 포핏 조립체를 제1 외부 피스 내로 배치하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 포핏 조립체는, 포핏 조립체의 최외측 에지가 예컨대 포핏 조립체 보유 특징부 내에 포함된 리브 사이의 갭을 통과함으로써 포핏 조립체 보유 특징부를 통과할 수 있도록 회전될 수 있다. 이 실시예에서, 포핏 조립체는 동일한 방식으로 디스크 보유 특징부를 추가로 통과할 수 있다. 이 실시예에서, 포핏 조립체는 이후 포핏 조립체(404)에 대해 스프링을 배치하기 전에 동작 위치로 회전될 수 있다. 동작 위치는 체크 밸브를 통과하는 유동의 방향과 직교하는 포핏 조립체의 디스크의 평면을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 포핏 조립체는 삽입될 때 동작 위치로 배향될 수 있고, 스냅 링이 포핏 조립체(404)에 대해 스프링을 배치하기 전에 사용 중에 포핏 조립체를 보유하기 위해 홈 내로 삽입될 수 있다.
스프링이 포핏 조립체(404)에 대해 배치된다. 스프링의 일 단부는 포핏 조립체 상의 특징부와 맞물리도록 구성될 수 있다. 스프링은 제1 외부 피스의 개방 단부를 통해 제1 외부 피스 내로 삽입될 수 있다. 또한, 스프링은 디스크와 접촉하며, 이 디스크는 후속하여 삽입된다(406).
디스크가 삽입된다(406). 406에서 삽입된 디스크는 404에서 삽입된 스프링과 접촉한다. 일 실시예에서, 디스크를 삽입하는 단계(406)는, 디스크의 최외측 에지가 예컨대 디스크 보유 특징부에 포함된 리브 사이의 갭을 통과함으로써 디스크 보유 특징부를 통과할 수 있도록 디스크를 회전시키는 단계를 포함한다. 이 실시예에서, 디스크는 디스크가 디스크 보유 특징부에 의해 유지되는 동작 위치로 회전될 수 있다. 디스크 보유 특징부가 스냅 링을 포함하거나 스냅 링인 실시예에서, 디스크는 동작 위치에 삽입되어 제1 외부 피스 내에 유지될 수 있고, 스냅 링은 이후 홈 내에 삽입 및 위치설정될 수 있어, 스냅 링이 홈 내에 존재하고 디스크가 해제될 때, 디스크 보유 특징부는 디스크와 접촉한다.
선택적으로, 방법(400)은 디스크의 동작 위치보다 용접부(408)로부터 더 멀리 보유되도록 디스크를 이동시키는 단계를 포함한다. 이러한 선택적인 단계에서, 디스크는 포핏 조립체를 향해서 이동될 수 있고 용접 디스크 보유 특징부를 통과할 수 있다. 디스크는 압력이 인가되는 동안 해당 위치에서 유지된다. 일 실시예에서, 압력은 용접(410) 중에 체크 밸브의 제1 외부 부분을 유지하는 클램프를 통해 인가된다. 이러한 압력이 용접 디스크 보유 특징부를 제 위치 있게 하여, 디스크 보유 특징부가 있는 위치보다 용접 지점으로부터 더 먼 위치에 디스크를 보유하는 마찰 또는 기계적 간섭을 인가한다.
방법(400)은 체크 밸브를 형성하기 위해 용접 조인트(410)에서 제1 외부 피스를 제2 외부 피스에 용접하는 단계를 포함한다. 용접은 열 용접일 수 있다. 열 용접은 예를 들어, 플루오로중합체와 같은 중합체 재료를 결합하기에 적절한 열 용접 기술일 수 있다. 일 실시예에서, 열 용접은 제1 외부 피스 및 제2 외부 피스의 단부에서 개방부를 둘러싸는 용접 표면을 가열하고, 가열된 용접 표면을 서로 대향하여 위치설정하고, 용접 표면을 서로에 대해 가압하여 용접부를 형성함으로써 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 용접 표면은 용접을 수행하기 전에 가열된 패들의 대향 측면 상에서 가열된다. 용접 표면이 가열되는 온도는 용접 표면에서 사용되는 재료 또는 재료들에 대한 적절한 용접 온도일 수 있다. 제1 외부 피스를 제2 외부 피스에 용접하는 단계(410)는, 포핏 조립체, 스프링, 및 디스크를 포함하는 내부 조립체를 포함하는 용접된 제1 및 제2 외부 피스 내의 내부 공간을 형성한다. 일 실시예에서, 제1 외부 피스를 제2 외부 피스에 용접하는 단계는 용접 표면에서 재료의 융점 이상의 온도로 용접 표면을 가열하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 용접 표면에 제공되는 온도는 1250°F와 2000°F 사이일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 외부 피스를 제2 외부 피스에 용접하는 단계는, 기계가 조립된 제1 외부 피스 및 제2 외부 피스를 유지하고, 미리 결정된 기간 동안 패들로 용접 표면을 가열하고, 패들을 제거하고, 용접 표면을 함께 가압함으로써 자동화될 수 있다.
일 실시예에서, 방법(400)은 디스크의 삽입(406) 후에 그리고 용접(410) 전에, 제1 방향으로 제1 외부 피스를 통과하는 유동을 시험하는 단계(412) 및 제1 방향에 대향하는 제2 방향으로 제1 외부 피스를 통과하는 유동을 시험하는 단계(414)를 선택적으로 포함한다. 제1 방향은 제1 외부 피스에 포함된 개구로부터 해당 제1 외부 피스의 대향 단부의 개방부를 향하는 방향일 수 있다. 제1 방향으로의 유동의 시험은 제1 방향으로의 그러한 유동을 제공함으로써 시험될 수 있다(412). 체크 밸브는 제1 방향으로의 유동이 포핏 조립체, 스프링, 및 디스크를 통과하는 것을 허용할 때 기능적이 된다. 제2 방향으로의 유동 시험(414)은 반대 방향으로의 유동을 제공함으로써 시험될 수 있다. 체크 밸브
양태:
1-X의 양태 중 임의의 양태는 Y-Z의 양태 중 임의의 양태와 조합될 수 있다는 것이 이해된다.
양태 1. 내부 통로를 포함하고, 내부 통로를 통과하는 유체 유동을 제어하도록 구성되는 체크 밸브이며, 체크 밸브는,
(a) 내부 조립체로서,
(i) 포핏 조립체;
(ii) 제1 단부에서 포핏 조립체와 접촉하는 스프링; 및
(iii) 하나 이상의 관통 구멍을 포함하고 스프링과 접촉하는 디스크를 갖는 내부 조립체;
(b) 제1 개구 및 제1 개구에 대향하는 제1 개방부를 갖는 제1 외부 피스;
(c) 제2 개구 및 제2 개구에 대향하는 제2 개방부를 갖는 제2 외부 피스로서, 제1 외부 피스 및 제2 외부 피스는 제1 개방부 및 제2 개방부에서 용접에 의해 연결되어 내부 조립체를 보유하기 위한 내부 공간을 형성하는, 제2 외부 피스; 및
(d) 내부 공간 내에 위치되고, 용접부로부터 이격된 내부 공간 내의 위치에 디스크를 선택적으로 보유하도록 구성되는, 디스크 보유 특징부를 포함하고,
내부 조립체는 일 방향으로 내부 통로를 통과하는 유체 유동을 차단하고 반대 방향으로 내부 통로를 통과하는 유동을 허용하도록 구성되는, 체크 밸브.
양태 2. 양태 1에 있어서, 포핏 조립체 보유 특징부를 포함하고, 포핏 조립체 보유 특징부는,
제1 외부 피스로부터 내부 공간 내로 연장하는 복수의 보유 리브를 포함하고, 제1 복수의 보유 리브의 보유 리브는 제1 복수의 갭에 의해 서로 분리되고,
상기 복수의 갭 각각은 포핏 조립체의 최외측 에지의 두께보다 큰, 체크 밸브.
양태 3. 양태 2에 있어서, 포핏 조립체의 최외측 에지는 내부 공간의 직경보다 작고 복수의 보유 리브의 대향하는 보유 특징부 사이의 거리보다 큰 직경을 형성하는, 체크 밸브.
양태 4. 양태 2 또는 양태 3에 있어서, 포핏 조립체는 포핏 및 포핏 조립체 디스크를 포함하고, 포핏 조립체 디스크는 하나 이상의 관통 구멍을 포함하고, 포핏 조립체 디스크는 포핏 조립체의 외부 에지를 포함하는, 체크 밸브.
양태 5. 양태 2 내지 양태 4 중 어느 한 양태에 있어서, 복수의 보유 리브는 짝수의 보유 리브이고, 복수의 갭은 짝수의 갭인, 체크 밸브.
양태 6. 제1 양태 내지 제5 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 디스크 보유 특징부는 제1 외부 피스로부터 내부 공간 내로 연장하는 복수의 보유 리브를 포함하고, 제2 복수의 보유 리브의 보유 리브는 제2 복수의 갭에 의해 서로 분리되고, 제2 복수의 갭 각각은 포핏 조립체의 최외측 에지의 두께 및 디스크의 두께보다 긴, 체크 밸브.
양태 7. 양태 1 내지 양태 6 중 어느 한 양태에 있어서, 디스크 보유 특징부는 제1 외부 피스의 내부 표면 상에 형성된 하나 이상의 디텐트를 포함하는, 체크 밸브.
양태 8. 양태 7에 있어서, 디텐트는 제1 외부 피스의 외부 표면이 압축될 때 디스크가 통과하는 것을 허용하지 않고, 제1 외부 피스의 외부 표면이 압축되지 않을 때 디스크가 통과하는 것을 허용하는, 체크 밸브.
양태 9. 양태 1 내지 양태 8 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 외부 피스는 제1 외부 피스의 내부 표면 상에 형성된 환형 홈을 포함하는, 체크 밸브.
양태 10. 양태 9에 있어서, 디스크 보유 특징부는 환형 홈에 삽입되도록 구성된 스냅 링이고, 스냅 링이 환형 홈에 삽입될 때, 스냅 링은 디스크의 외경보다 작은 내경을 갖는, 체크 밸브.
양태 11. 양태 9에 있어서, 디스크는 환형 홈 내로 삽입되도록 구성되고, 환형 홈은 보유 특징부인, 체크 밸브.
양태 12. 양태 1 내지 양태 11 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 외부 피스, 제2 외부 피스, 포핏 조립체, 및 스프링은 각각 하나 이상의 플루오로중합체를 포함하는, 체크 밸브.
양태 13. 체크 밸브를 조립하는 방법이며,
포핏 조립체를 체크 밸브의 제1 외부 피스에 삽입하는 단계로서, 제1 외부 피스는 체크 밸브의 입구를 포함하는, 단계;
포핏 조립체에 대해 스프링을 배치하는 단계;
디스크가 스프링과 접촉하도록 디스크를 삽입하는 단계; 및
용접 조인트에서 제1 외부 피스를 제2 외부 피스에 용접하는 단계를 포함하고,
디스크는 체크 밸브의 제1 외부 피스의 하나 이상의 특징부에 의해 용접 중에 용접 조인트로부터 이격된 위치에 보유되는, 방법.
양태 14. 제13 양태에 있어서, 디스크는 제1 외부 피스의 내부 표면 상에 복수의 보유 리브를 포함하는 보유 특징부에 의해 보유되고, 디스크의 삽입 중에, 디스크는 디스크의 외부 에지가 복수의 보유 리브의 리브들 사이의 갭을 통과하도록 회전되고, 상기 방법은 디스크가 복수의 보유 리브와 접촉하도록 디스크를 회전시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
양태 15. 양태 14에 있어서, 포핏 조립체의 삽입 중에, 포핏 조립체는 포핏 조립체의 외부 에지가 복수의 보유 리브의 리브들 사이의 갭을 통과하도록 회전되는, 방법.
양태 16. 양태 15에 있어서, 포핏 조립체의 삽입 중에, 포핏 조립체는 제2 보유 특징부를 통과하고, 제2 보유 특징부는 복수의 제2 보유 리브를 포함하고, 상기 방법은 포핏 조립체가 체크 밸브의 입구로부터 멀어지게 제1 외부 피스의 축을 따라 이동할 때, 포핏 조립체가 복수의 제2 보유 리브와 접촉할 수 있도록 포핏 조립체를 회전시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
양태 17. 양태 13 내지 양태 16 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 외부 피스를 제2 외부 피스에 용접한 후에, 디스크가 용접부에 근접한 복수의 보유 리브에 의해 보유되도록 디스크를 이동시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
양태 18. 양태 13 내지 양태 17 중 어느 한 양태에 있어서, 제1 외부 피스를 제2 외부 피스에 용접하는 단계는 열 용접을 포함하는, 방법.
양태 19. 양태 18에 있어서, 열 용접은,
가열 패들의 제1 측면을 사용하여 제1 외부 피스의 용접 표면을 가열하는 단계;
가열 패들의 제2 측면을 이용하여 제2 외부 피스의 용접 표면을 가열하는 단계; 및
제1 외부 피스의 용접 표면과 제2 외부 피스의 용접 표면을 함께 가압하는 단계를 포함하는, 방법.
양태 20. 제13 양태 내지 제19 양태 중 어느 한 양태에 있어서, 디스크를 삽입한 후에 그리고 용접 전에 제1 방향으로 제1 외부 피스를 통과하는 유동을 시험하고 제1 외부 피스에 대향하는 제2 방향으로 제1 외부 피스를 통과하는 유동을 시험하는 단계를 더 포함하는, 방법.
본 출원에 개시된 예는 모든 면에서 예시적이고 비제한적인 것으로 간주되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명에 의해서가 아니라 첨부된 청구 범위에 의해 명시되며; 청구 범위와 등가인 의미 및 범위 내에 있는 모든 변화는 청구 범위에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (5)

  1. 내부 통로를 포함하고, 내부 통로를 통과하는 유체 유동을 제어하도록 구성된 체크 밸브로서,
    (a) 내부 조립체로서,
    (ⅰ) 포핏 조립체;
    (ⅱ) 제1 단부에서 포핏 조립체와 접촉하는 스프링; 및
    (ⅲ) 하나 이상의 관통 구멍을 포함하고 스프링과 접촉하는 디스크
    를 갖는 내부 조립체;
    (b) 제1 개구 및 제1 개구에 대향하는 제1 개방부를 갖는 제1 외부 피스;
    (c) 제2 개구 및 제2 개구에 대향하는 제2 개방부를 갖는 제2 외부 피스로서, 제1 외부 피스 및 제2 외부 피스는 제1 개방부 및 제2 개방부에서 용접부에 의해 연결되어 내부 조립체를 보유하기 위한 내부 공간을 형성하는, 제2 외부 피스;
    (d) 내부 공간 내에 위치되고, 용접부로부터 이격된 내부 공간 내의 위치에 디스크를 선택적으로 보유하도록 구성된 디스크 보유 특징부; 및
    (e) 포핏 조립체 보유 특징부
    를 포함하고,
    포핏 조립체 보유 특징부는 제1 외부 피스로부터 내부 공간 내로 연장하는 복수의 보유 리브를 포함하고, 복수의 보유 리브의 보유 리브는 복수의 갭에 의해 서로 분리되고, 복수의 갭 각각은 포핏 조립체의 최외측 에지의 두께보다 크고,
    내부 조립체는 일 방향으로 내부 통로를 통과하는 유체 유동을 차단하도록 그리고 반대 방향으로 내부 통로를 통과하는 유동을 허용하도록 구성되는, 체크 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    포핏 조립체가 포핏 및 포핏 조립체 디스크를 포함하고, 포핏 조립체 디스크가 하나 이상의 관통 구멍을 포함하고, 포핏 조립체 디스크가 포핏 조립체의 외부 에지를 포함하는, 체크 밸브.
  3. 제1항에 있어서,
    디스크 보유 특징부가 제1 외부 피스로부터 내부 공간 내로 연장하는 복수의 디스크 보유 리브를 포함하고, 디스크 보유 리브 및 제2 복수의 보유 리브가 제2 복수의 갭에 의해 서로 분리되고, 제2 복수의 갭 각각은 포핏 조립체의 최외측 에지의 두께 및 디스크의 두께보다 긴, 체크 밸브.
  4. 제1항에 있어서,
    디스크 보유 특징부가 제1 외부 피스의 내부 표면상에 형성된 하나 이상의 디텐트를 포함하는, 체크 밸브.
  5. 내부 통로를 포함하고, 내부 통로를 통과하는 유체 유동을 제어하도록 구성된 체크 밸브로서,
    (a) 내부 조립체로서,
    (ⅰ) 포핏 조립체;
    (ⅱ) 제1 단부에서 포핏 조립체와 접촉하는 스프링; 및
    (ⅲ) 하나 이상의 관통 구멍을 포함하고 스프링과 접촉하는 디스크
    를 갖는 내부 조립체;
    (b) 제1 개구 및 제1 개구에 대향하는 제1 개방부를 갖는 제1 외부 피스;
    (c) 제2 개구 및 제2 개구에 대향하는 제2 개방부를 갖는 제2 외부 피스로서, 제1 외부 피스 및 제2 외부 피스는 제1 개방부 및 제2 개방부에서 용접부에 의해 연결되어 내부 조립체를 보유하기 위한 내부 공간을 형성하는, 제2 외부 피스; 및
    (d) 내부 공간 내에 위치되고, 용접부로부터 이격된 내부 공간 내의 위치에 디스크를 선택적으로 보유하도록 구성된 디스크 보유 특징부
    를 포함하고,
    내부 조립체는 일 방향으로 내부 통로를 통과하는 유체 유동을 차단하도록 그리고 반대 방향으로 내부 통로를 통과하는 유동을 허용하도록 구성되고, 디스크 보유 특징부는 제1 외부 피스의 내부 표면상에 형성된 하나 이상의 디텐트를 포함하고, 디텐트는 제1 외부 피스의 외부 표면이 압축될 때 디스크의 통과를 허용하지 않고 제1 외부 피스의 외부 표면이 압축되지 않을 때 디스크의 통과를 허용하는, 체크 밸브.
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