特表 2024-511325 ポペット及びシートカートリッジバルブサブアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-13

(54)【発明の名称】ポペット及びシートカートリッジバルブサブアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   F16K 1/00 20060101AFI20240306BHJP

   F16K 17/30 20060101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

F16K1/00 E

F16K17/30

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023554932

(86)(22)【出願日】2022-03-09

(85)【翻訳文提出日】2023-10-31

(86)【国際出願番号】 US2022019431

(87)【国際公開番号】W WO2022192320

(87)【国際公開日】2022-09-15

(31)【優先権主張番号】63/158,408

(32)【優先日】2021-03-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】63/180,166

(32)【優先日】2021-04-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】518337784

【氏名又は名称】スウェージロック カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】フランクリン，スティーブン，ジェームズ

(72)【発明者】

【氏名】パークス，デービッド，ジョン，オーウェン

(72)【発明者】

【氏名】アーバイン，バリー，カネル

(72)【発明者】

【氏名】スティーブンソン，グラハム，ハーウッド

(72)【発明者】

【氏名】ブレガッジ，チャールズ，ニーン

【テーマコード（参考）】

3H052

3H060

【Ｆターム（参考）】

3H052AA01

3H052BA03

3H052CA02

3H052CA04

3H052CA13

3H052CB23

3H052CC03

3H052CD01

3H052CD02

3H052CD03

3H060AA02

3H060BB03

3H060CC07

3H060DA02

3H060DA04

3H060DC05

3H060DD04

3H060DD12

3H060DD17

(57)【要約】

バルブサブアセンブリは、本体プラグ、ポペット、及びシートキャリアを含む。本体プラグは、中心キャビティを定める管状側壁と、側壁内の１つ以上の横方向流開口と、を含む。ポペットは、軸方向に延在する上位ステム部分及び下位ステム部分と、上位ステム部分と下位ステム部分との間で放射状に延在するポペットシール部分と、を含み、下位ステム部分及びポペットシール部分は、本体プラグの中心キャビティ内で受けられる。シートキャリアは、本体プラグと組み立てられ、それを通じてポペットの上位ステム部分を受ける中心ボアを含み、シートキャリアは、ポペットシール部分との放射状の位置合わせにおいてシートシールを保持する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心キャビティを定める管状側壁と、前記側壁内で１つ以上の横方向流開口とを含む本体プラグと、
軸方向に延在する上位及び下位ステム部分と、前記上位ステム部分と前記下位ステム部分との間で放射状に延在するポペットシール部分とを含むポペットであって、前記下位ステム部分及び前記ポペットシール部分は、前記本体プラグの前記中心キャビティ内で受けられる、前記ポペットと、
前記本体プラグと組み立てられ、それを通じて前記ポペットの前記上位ステム部分を受ける中心ボアを含むシートキャリアであって、前記シートキャリアは、前記ポペットシール部分との放射状の位置合わせにおいてシートシールを保持する、前記シートキャリアと、
を備えた、バルブサブアセンブリ。

【請求項2】

前記シートキャリアは、前記本体プラグとねじ止め可能に組み立てられる、請求項１に記載のバルブサブアセンブリ。

【請求項3】

前記シートキャリアは、１つ以上の横方向流開口を含む、請求項１及び２のいずれか一項に記載のバルブサブアセンブリ。

【請求項4】

前記シートシールは、前記シートキャリアの下端部分の中に仕切られる、請求項１～３のいずれか一項に記載のバルブサブアセンブリ。

【請求項5】

前記本体プラグの前記中心キャビティ内に配置されたポペットスプリングを更に備え、前記ポペットスプリングは、前記シートシールとのシール係合に向かって、前記ポペットに上方向の付勢力を加える、請求項１～４のいずれか一項に記載のバルブサブアセンブリ。

【請求項6】

前記シートキャリアの前記中心ボアと組み立てられ、前記ポペットの前記上位ステム部分を係合する下端部分と、前記シートキャリアの上で延在する上端部分とを含むピストンを更に備えた、請求項１～５のいずれか一項に記載のバルブサブアセンブリ。

【請求項7】

前記ピストンは、前記シートキャリアと前記ピストンを保持するように、前記シートキャリアの前記中心ボア内でカウンタボアを係合するショルダ部分を含む、請求項６に記載のバルブサブアセンブリ。

【請求項8】

第１の端ポートと第２の端ポートとの間に配置された中心ボアを含むバルブ本体筐体と、
請求項１～７のいずれか一項に記載のバルブサブアセンブリと、を備え、前記本体プラグは、前記１つ以上の横方向流開口のうちの少なくとも１つが前記第１の端ポートと流体連絡するように、前記バルブ本体の前記中心ボア内で搭載される、
バルブ。

【請求項9】

前記本体プラグは、前記バルブ本体筐体の前記中心ボアとねじ止め可能に組み立てられる、請求項８に記載のバルブ。

【請求項10】

前記本体プラグは、前記バルブ本体筐体に締められた端フランジを含む、請求項８及び９のいずれか一項に記載のバルブ。

【請求項11】

第１の端ポートと第２の端ポートとの間に配置された中心ボアを含むバルブ本体筐体と、
バルブサブアセンブリであって、
中心キャビティを定める管状側壁と、前記側壁内の１つ以上の横方向流開口とを含む本体プラグであって、前記本体プラグは、前記１つ以上の横方向流開口のうちの少なくとも１つが前記第１の端ポートと流体連絡するように、前記バルブ本体の前記中心ボア内で搭載される、前記本体プラグと、
軸方向に延在する上位及び下位ステム部分と、前記上位ステム部分と前記下位ステム部分との間で放射状に延在するポペットシール部分とを含むポペットであって、前記下位ステム部分及び前記ポペットシール部分は、前記本体プラグの前記中心キャビティ内で受けられる、前記ポペットと、
前記本体プラグと組み立てられ、それを通じて前記ポペットの前記上位ステム部分を受ける中心ボアを含むシートキャリアであって、前記シートキャリアは、前記ポペットシール部分との放射状位置合わせにおいてシートシールを保持する、前記シートキャリアと、
を含む、前記バルブサブアセンブリと、
前記バルブ本体筐体と組み立てられ、前記ポペットの下方向の移動のための、前記ポペットに対する設定された荷重力を加えるように動作可能な荷重機構と、
前記荷重機構から前記ポペットに前記荷重力を伝達するように、前記荷重機構と前記ポペットとの間に配置された検知要素であって、前記第１の端ポート及び前記第２の端ポートの１つ内の流体圧力が、前記設定された荷重力に対応する圧力設定を超えるとき、前記検知要素は、前記ポペットの上方向の移動を可能にするように、前記設定された荷重力に対して移動可能である、前記検知要素と、
を備えた、圧力レギュレータ。

【請求項12】

前記シートキャリアは、前記本体プラグとねじ止め可能に組み立てられる、請求項１１に記載の圧力レギュレータ。

【請求項13】

前記シートキャリアは、１つ以上の横方向流開口を含む、請求項１１及び１２のいずれか一項に記載の圧力レギュレータ。

【請求項14】

前記シートシールは、前記シートキャリアの下端部分の中に仕切られる、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の圧力レギュレータ。

【請求項15】

前記本体プラグの前記中心キャビティ内に配置されたポペットスプリングを更に備え、前記ポペットスプリングは、前記シートシールとのシール係合に向かって、前記ポペットに上方向の付勢力を加える、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の圧力レギュレータ。

【請求項16】

前記検知要素は、前記シートキャリアの前記中心ボアと組み立てられ、前記ポペットの前記上位ステム部分を係合する下端部分と、前記シートキャリアの上で延在する上端部分とを含むピストンを含む、請求項１１～１５のいずれか一項に記載の圧力レギュレータ。

【請求項17】

前記ピストンは、前記シートキャリアと前記ピストンを保持するように、前記シートキャリアの前記中心ボア内でカウンタボアを係合するショルダ部分を含む、請求項１６に記載の圧力レギュレータ。

【請求項18】

前記本体プラグは、前記バルブ本体筐体の前記中心ボアとねじ止め可能に組み立てられる、請求項１１～１７のいずれか一項に記載の圧力レギュレータ。

【請求項19】

前記本体プラグは、前記バルブ本体筐体に締められた端フランジを含む、請求項１１～１８のいずれか一項に記載の圧力レギュレータ。

【請求項20】

レギュレータバルブアセンブリ内でポペット及びシートシールを置き換える方法であって、
中心ボアを定めるバルブ本体筐体を有するバルブ本体を含むレギュレータバルブアセンブリと、その間で前記ポペット及びシートシールを保持するように共に組み立てられた本体プラグ及びシートキャリアを含むバルブカートリッジサブアセンブリと、を設けることであって、前記本体プラグは、前記中心ボア内で搭載される、前記設けることと、
前記バルブ本体筐体から前記本体プラグを分解することによって、前記バルブ本体から前記バルブカートリッジサブアセンブリを取り除き、それによって、前記中心ボアから前記本体プラグ、シートキャリア、ポペット、及びシートシールを引き抜くことと、
前記バルブ本体筐体ボア内で新たなポペット及びシートシールを塔体するように、前記レギュレータバルブ本体と置き換えバルブカートリッジサブアセンブリを組み立てることと、
を含む、方法。

【請求項21】

前記本体プラグは、雄ねじ外側部分を含み、前記中心ボアは、雌ねじ部分を含み、前記バルブ本体筐体から前記本体プラグを分解することは、前記中心ボアから前記本体プラグのネジを外すことを含む、請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

前記本体プラグは、前記本体プラグの端部分から延在する取り付けプレートを含み、前記バルブ本体筐体から前記本体プラグを分解することは、前記バルブ本体筐体に前記取り付けプレートを固定する取り付けボルトを取り外すことを含む、請求項２０に記載の方法。

【請求項23】

バルブのためのシートキャリアサブアセンブリであって、
中心通路の中に放射状に延在する環状突出部を含む環状シートキャリア本体と、
前記環状突出部の上で外側被覆された環状プラスチックシールリングと、を備え、前記環状プラスチックシールリングは、シートシールを定める、
前記シートキャリアサブアセンブリ。

【請求項24】

前記突出部は、周辺に連続する、請求項２３に記載のシートキャリアサブアセンブリ。

【請求項25】

前記突出部は、より狭いネック部分と、拡大されたヘッド部分とを含む、レール形状断面を有する、請求項２３及び２４のいずれか一項に記載のシートキャリアサブアセンブリ。

【請求項26】

前記突出部は、ステンレス鋼を含む、請求項２３～２５のいずれか一項に記載のシートキャリアサブアセンブリ。

【請求項27】

前記シールリングは、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を含む、請求項２３～２６のいずれか一項に記載のシートキャリアサブアセンブリ。

【請求項28】

前記突出部は、おおよそ８０ＨＲＢの最小硬度を有する、請求項２３～２７のいずれか一項に記載のシートキャリアサブアセンブリ。

【請求項29】

前記シールリングは、おおよそ１００ＨＲＭの最大硬度を有する、請求項２３～２８のいずれか一項に記載のシートキャリアサブアセンブリ。

【請求項30】

前記シートシールは、前記シートキャリア本体の第１の側面に対向する、請求項２３～２９のいずれか一項に記載のシートキャリアサブアセンブリ。

【請求項31】

シートキャリア本体の前記第１の側面内の環状溝内に配置された対向シールＯリングを更に備えた、請求項３０に記載のシートキャリアサブアセンブリ。

【請求項32】

前記第１の側面とは反対の前記シートキャリア本体の第２の側面内の環状溝内に配置された対向シールＯリングを更に備えた、請求項３０及び３１のいずれか一項に記載のシートキャリアサブアセンブリ。

【請求項33】

入口ポートと出口ポートとの間の流経路を定めるバルブ本体と、
前記入口ポートと前記出口ポートとの間の前記流経路の軸方向に延在する部分を囲む環状シールリングであって、前記シールリングは、前記流経路の中に放射状に延在する突出部を連結する、前記シールリングと、
前記バルブ本体と組み立てられ、流体流が前記流経路の縦方向に延在する部分を通ることを防止するように、前記ポペットの放射状に延在するシール表面が前記シールリングのシートシール表面に対してシールする閉鎖位置と、流体流が前記流経路の前記軸方向に延在する部分を通ることを可能にするように、前記ポペットシール表面が前記シールリングから軸方向に離別する開放位置との間で軸方向に移動可能であるポペットと、
を備えた、バルブアセンブリ。

【請求項34】

前記突出部は、前記バルブ本体と一体である、請求項３３に記載のバルブアセンブリ。

【請求項35】

前記バルブ本体のカウンタボア部分内に保持されたシートキャリアサブアセンブリを更に備え、前記シートキャリアサブアセンブリは、前記シールリングと、前記突出部を定める環状シートキャリア本体と、を含む、請求項３３に記載のバルブアセンブリ。

【請求項36】

前記シートキャリアサブアセンブリは、請求項２３～３２のいずれか一項に記載のシートキャリアサブアセンブリを含む、請求項３５に記載のバルブアセンブリ。

【請求項37】

バルブのためのシートキャリアサブアセンブリであって、
Ｏリングシール上で組み立てられた第１のリングコンポーネント及び第２のリングコンポーネントを備え、
前記Ｏリングシールの部分は、シートシールを定めるように、前記第１のリングコンポーネントの内側エッジ部分と、前記第２のリングコンポーネントの内側エッジ部分との間の内側直径ギャップ内で露出される、
前記シートキャリアサブアセンブリ。

【請求項38】

前記第１のリングコンポーネント及び前記第２のリングコンポーネントは、前記第１のリングコンポーネントと前記第２のリングコンポーネントとの間の前記内側直径ギャップを通じて前記Ｏリングシールの前記シートシール部分を圧迫するように、前記Ｏリングシールに対して軸方向に圧縮可能である、請求項３７に記載のシートキャリアサブアセンブリ。

【請求項39】

前記第１のリングコンポーネントは、内側カウンタボアを定める放射状に内方向に延在するフランジと、外側カウンタボアを定める軸方向に上方向に延在するフランジと、を含み、前記第２のリングコンポーネントは、前記第１のリングコンポーネントの前記外側カウンタボア内で仕切られた外側周辺部分と、前記Ｏリングシール及び前記内側直径ギャップのための環状キャビティを定めるように、前記第１のリングコンポーネントの前記放射状に内方向に延在するフランジに向かって延在する軸方向に下方向に延在するフランジと、を含む、請求項３７及び３８のいずれか一項に記載のシートキャリアサブアセンブリ。

【請求項40】

前記シートシールは、前記シートキャリア本体の第１の側面に対向する、請求項３７～３９のいずれか一項に記載のシートキャリアサブアセンブリ。

【請求項41】

シートキャリア本体の前記第１の側面内の環状溝内に配置された対向シールＯリングを更に備えた、請求項４０に記載のシートキャリアサブアセンブリ。

【請求項42】

前記第１の側面とは反対の前記シートキャリア本体の第２の側面内の環状溝内に配置された対向シールＯリングを更に備えた、請求項４０及び４１のいずれか一項に記載のシートキャリアサブアセンブリ。

【請求項43】

バルブ本体であって、
第１の端ポートと、第２の端ポートと、本体筐体の底端から前記本体筐体の最上端に延在する中心キャビティと、を定める前記本体筐体と、
前記本体筐体の前記中心キャビティと組み立てられ、入口ポートと出口ポートとの間の流経路を定める本体プラグと、
を含む、前記バルブ本体と、
請求項１～１０及び１５～２０のいずれか一項に記載のシートキャリアサブアセンブリであって、前記シートキャリアサブアセンブリは、前記本体筐体内に配置され、前記本体プラグの端対向部と、前記中心キャビティ内のカウンタボアとの間で固定される、前記シートキャリアサブアセンブリと、
前記バルブ本体と組み立てられ、流体流が前記流経路の縦方向に延在する部分を通ることを防止するように、ポペットの放射状に延在するシール表面がシートシールに対してシールする閉鎖位置と、流体流が前記第１の端ポートと前記第２の端ポートとの間を通ることを可能にするように、前記ポペットのシール表面が前記シートシールから軸方向に離別する開放位置との間で前記本体筐体の前記中心キャビティ内で軸方向に移動可能である前記ポペットと、
を備えた、バルブアセンブリ。

【請求項44】

前記開放位置と前記閉鎖位置との間での前記ポペットの移動のための、前記バルブ本体と組み立てられたアクチュエータを更に備えた、請求項４３に記載のバルブアセンブリ。

【請求項45】

前記アクチュエータは、前記開放位置及び前記閉鎖位置の一方に向かって前記ポペットを付勢するように構成された荷重機構と、前記開放位置及び前記閉鎖位置のもう一方への前記ポペットの移動を可能にするように、前記第１の端ポートと流体連絡し、前記第１の端ポートの流体圧力が設定された圧力を超えるとき、前記荷重機構に対して移動するように構成された検知機構と、を含む、請求項４４に記載のバルブアセンブリ。

【請求項46】

軸方向に延在する上位ステム部分と下位ステム部分との間に配置された中心部分を含むポペットであって、前記中心部分は、上方向に対向する、放射状に延在するシール部分と、下方向に対向する、放射状に延在するショルダ部分と、を定める、前記ポペットと、
前記下位ステム部分の拡大されたフット部分の上で固定された保持クリップと、
前記下位ステム部分の周りに配置され、前記ショルダ部分と前記保持クリップとの間で捕捉されたポペットスプリングと、
を備えた、ポペットサブアセンブリ。

【請求項47】

第１の端ポートと第２の端ポートとの間に配置された中心ボアを含むバルブ本体筐体と、
１つ以上の横方向流開口のうちの少なくとも１つが前記第１の端ポートと流体連絡するように、前記バルブ本体の前記中心ボア内に搭載された本体プラグと、
軸方向に延在する上位ステム部分と下位ステム部分との間に配置された中心部分を含むポペットであって、前記中心部分は、上方向に対向する、放射状に延在するシール部分と、下方向に対向する、放射状に延在するショルダ部分と、を定める、前記ポペットと、
前記下位ステム部分の拡大されたフット部分の上で固定された保持クリップと、
前記下位ステム部分の周りに配置され、前記ショルダ部分と前記保持クリップとの間で捕捉されたポペットスプリングと、を備え、
前記バルブ本体筐体の前記中心ボア内のカウンタボアは、前記ポペットスプリングを圧縮するように、前記保持クリップを係合する、
バルブ。

【請求項48】

第１の端ポートと第２の端ポートとの間に配置された中心ボアを含むバルブ本体筐体と、
前記バルブ本体の前記中心ボア内に搭載された本体プラグと、
軸方向に延在する上位ステム部分及び下位ステム部分と、前記上位ステム部分と前記下位ステム部分との間で放射状に延在するポペットシール部分と、を含むポペットであって、前記下位ステム部分は、前記本体プラグの中心キャビティ内で受けられる、前記ポペットと、
前記本体プラグと組み立てられ、それを通じて前記ポペットの前記上位ステム部分を受ける中心ボアを含むシートキャリアであって、前記シートキャリアは、前記ポペットシール部分との放射状の位置合わせにおいてシートシールを保持する、前記シートキャリアと、
前記バルブ本体筐体と組み立てられ、前記ポペットの下方向の移動のために前記ポペットに対して設定された荷重力を加えるように動作可能な荷重機構と、
前記荷重機構から前記ポペットに前記荷重力を伝達するように、前記荷重機構と前記ポペットとの間に配置された検知要素と、を備え、
前記検知要素の下端は、前記ポペットの前記上位ステム部分の拡大されたヘッド部分を受けるソケットを含み、前記ソケットは、前記検知要素に対する前記ポペットの軸方向の移動を可能にするようなサイズにされ、
前記圧力レギュレータは、前記ポペットの前記上位ステム部分の周りに配置され、前記ポペットのショルダ部分と前記ソケットの端対向との間で圧縮されるオーバトラベルスプリングを更に備えた、
圧力レギュレータ。

【請求項49】

第１の端ポートと第２の端ポートとの間に配置された中心ボアを含むバルブ本体筐体と、
前記バルブ本体の前記中心ボア内に搭載された本体プラグと、
軸方向に延在する上位ステム部分及び下位ステム部分と、前記上位ステム部分と前記下位ステム部分との間で放射状に延在するポペットシール部分と、を含むポペットであって、前記下位ステム部分は、前記本体プラグの中心キャビティ内で受けられる、前記ポペットと、
前記本体プラグと組み立てられ、それを通じて前記ポペットの前記上位ステム部分を受ける中心ボアを含むシートキャリアであって、前記シートキャリアは、前記ポペットシール部分との放射状の位置合わせにおいてシートシールを保持する、前記シートキャリアと、
前記バルブ本体筐体と組み立てられ、前記ポペットの下方向の移動のために前記ポペットに対して設定された荷重力を加えるように動作可能な荷重機構と、
前記荷重機構から前記ポペットに前記荷重力を伝達するように、前記荷重機構と前記ポペットとの間に配置された検知要素と、を備え、
前記検知要素の下端は、前記ポペットの前記上位ステム部分の拡大されたヘッド部分を受けるソケットを含み、前記ソケットは、前記検知要素に対する前記ポペットの軸方向の移動を可能にするようなサイズにされ、
前記圧力レギュレータは、前記ポペットの前記上位ステム部分の周りに配置され、前記ポペットのショルダ部分と前記ソケットの端対向との間で圧縮されるオーバトラベルスプリングを更に備えた、
圧力レギュレータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願への相互参照
本出願は、２０２１年３月９日に出願された、ＰＯＰＰＥＴ ＡＮＤ ＳＥＡＴ ＣＡＲＴＲＩＤＧＥ ＶＡＬＶＥ ＳＵＢＡＳＳＥＭＢＬＹについての米国仮特許出願第６３／１５８，４０８号、及び２０２１年４月２７日に出願された、ＰＯＰＰＥＴ－ＳＴＹＬＥ ＶＡＬＶＥ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳについての米国仮特許出願第６３／１８０，１６６号に対する優先権及びそれらの全ての利益を主張し、両出願の開示全体は、参照によって本明細書に組み込まれる。

【0002】

本発明は、流体流・送達デバイス及び方法に関し、より具体的に、流体流及び送達を制御するために使用されるポペットバルブに関する。

【背景技術】

【0003】

気体及び液体流体送達、流量制御、並びに圧力制御のための流量制御機構としての使用のために、ポペットスタイルバルブが公知である。ポペットバルブ配列は、流体流がバルブ通路を通ることを可能にするための、ステムが閉鎖位置にあるときにバルブ通路内の環状シートに対してシールし、ステムが開放位置にあるときにシートから軸方向に離別するシール部分（例えば、拡大されたディスク、先細る端）を有する軸方向に移動可能なステムを含む。多くの異なるタイプの流体制御デバイスは、例えば、ダイヤフラムバルブ、ベローズバルブ、及び圧力レギュレータを含む、ポペットバルブ機構を利用する。

【発明の概要】

【0004】

本開示の例示的な実施形態によれば、バルブサブアセンブリは、本体プラグ、ポペット、及びシートキャリアを含む。本体プラグは、中心キャビティを定める管状側壁と、側壁内の１つ以上の横方向流開口と、を含む。ポペットは、軸方向に延在する上位ステム部分及び下位ステム部分と、上位ステム部分と下位ステム部分との間で放射状に延在するポペットシール部分と、を含み、下位ステム部分及びポペットシール部分は、本体プラグの中心キャビティ内で受けられる。シートキャリアは、本体プラグと組み立てられ、それを通じてポペットの上位ステム部分を受ける中心ボアを含み、シートキャリアは、ポペットシール部分との放射状の位置合わせにおいてシートシールを保持する。

【0005】

本開示の別の例示的な実施形態によれば、圧力レギュレータは、バルブ本体筐体、バルブサブアセンブリ、荷重機構、及び検知要素を含む。バルブ本体筐体は、第１の端ポートと第２の端ポートとの間に配置された中心ボアを含む。バルブサブアセンブリは、本体プラグ、ポペット、及びシートキャリアを含む。本体プラグは、中心キャビティを定める管状側壁と、側壁内の１つ以上の横方向流開口と、を含む。本体プラグは、１つ以上の横方向流開口のうちの少なくとも１つが第１の端ポートと流体連絡するように、バルブ本体の中心ボア内に搭載される。ポペットは、軸方向に延在する上位ステム部分及び下位ステム部分と、上位ステム部分と下位ステム部分との間で放射状に延在するポペットシール部分と、を含み、下位ステム部分及びポペットシール部分は、本体プラグの中心キャビティ内で受けられる。シートキャリアは、本体プラグと組み立てられ、それを通じてポペットの上位ステム部分を受ける中心ボアを含み、シートキャリアは、ポペットシール部分との放射状の位置合わせにおいてシートシールを保持する。荷重機構は、バルブ本体筐体と組み立てられ、ポペットの下方向の移動のためにポペットに対して設定された荷重力を加えるように動作可能である。検知要素は、荷重機構からポペットに荷重力を伝達するように、荷重機構とポペットとの間に配置され、第１の端ポート及び第２の端ポートの一方内の流体圧力が設定された荷重力に対応する圧力設定を超えるとき、検知要素は、ポペットの上方向の移動を可能にするように、設定された荷重力に対して移動可能である。

【0006】

本開示の別の例示的な実施形態によれば、レギュレータバルブアセンブリ内でポペット及びシートシールを置き換える方法が熟慮される。例示的な方法では、レギュレータバルブアセンブリが設けられ、レギュレータバルブアセンブリは、中心ボアを定めるバルブ本体筐体を有するバルブ本体と、その間でポペット及びシートシールを保持するように共に組み立てられた本体プラグ及びシートキャリアを含むバルブカートリッジサブアセンブリと、を含み、本体プラグは、中心ボア内に搭載される。バルブカートリッジサブアセンブリは、バルブ本体筐体から本体プラグを分解することによって、バルブ本体から取り外され、それによって、中心ボアから本体プラグ、シートキャリア、ポペット、及びシートシールを抜き出す。置き換えバルブカートリッジサブアセンブリは、バルブ本体筐体ボア内で新たなポペット及びシートシールを搭載するように、レギュレータバルブ本体と組み立てられる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本開示の例示的な実施形態に係る、ポペットタイプバルブアセンブリの断面概略図である。

【図2】本開示の別の例示的な実施形態に係る、圧力レギュレータバルブアセンブリの断面図である。

【図2A】図２の圧力レギュレータバルブアセンブリの分解斜視図である。

【図3】図２の圧力レギュレータバルブアセンブリのバルブカートリッジサブアセンブリの断面図である。

【図4】本開示の別の例示的な実施形態に係る、圧力レギュレータバルブアセンブリの断面図である。

【図4A】図４の圧力レギュレータバルブアセンブリの分解斜視図である。

【図5】図４の圧力レギュレータバルブアセンブリのバルブカートリッジサブアセンブリの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

この詳細な説明は、例示的な実施形態を説明するにすぎず、請求項の範囲を限定することを何ら意図していない。実際に、特許請求される発明は、例示的な実施形態よりも広く、例示的な実施形態によって限定されず、請求項において使用される用語は、それらの完全な通常の意味を有する。例えば、本明細書で説明される特定の実施形態は、圧力低減レギュレータバルブ配列に関連すると共に、本出願の特徴は加えてまたは代わりに、例えば、背圧力レギュレータバルブ配列、シャットオフバルブ、チェックバルブ、及びリリーフバルブを含む、他のタイプのバルブに適用され得る。用語「ポペットバルブ」及び「ポペットタイプバルブ」は、本明細書で使用されるように、ステムの縦方向の移動によって環状シートとのシール係合に組み入れられるシール部分材を運ぶステムを含むいずれかのバルブを含むことが広義に意図される。用語「シール」及び「シール係合」は、漏れなしシールまたは流体密シールに加えて、シール表面の間の接触から結果として生じる流量が減少した状態を含むことが意図される。

【0009】

発明の様々な発明的態様、概念、及び特徴は、例示的な実施形態において組み合わせで具体化されるとして本明細書で説明及び例示されると共に、それらの様々な態様、概念、及び特徴は、個々に、またはそれらの様々な組み合わせ及び下位の組み合わせのいずれかで、多くの代替的な実施形態において使用され得る。本明細書で明確に排除されない限り、全てのそのような組み合わせ及び下位の組み合わせは、本発明の範囲内にあることが意図される。なおも更に、代替的な材質、構造、構成、方法、回路、デバイス及びコンポーネント、ソフトウェア、ハードウェア、制御ロジックなど、発明の様々な態様、概念、及び特徴についての様々な代替的な実施形態、形式、適合、及び機能などについての代替物が本明細書で説明され得ると共に、そのような説明は、現在既知であるかまたは後に開発されるかに関わらず、利用可能な代替的な実施形態の完全なリストまたは包括的なリストであることが意図されない。当業者は、そのような実施形態が本明細書で明確に開示されない場合でも、発明的態様、概念、または特徴のうちの１つ以上を追加の実施形態及び本発明の範囲内の使用に容易に採用し得る。加えて、発明の一部の特徴、概念、または態様が好ましい配列または方法であるとして本明細書で説明され得るときでさえ、そのような説明は、そのように明確に述べられない限り、そのような特徴が必要とされ、または必須であることを示唆することを意図されない。なおも更に、例示的なまたは代表的な値及び範囲は、本開示の理解を支援するために含まれ得るが、そのような値及び範囲は、限定的な意味において解釈されることにはならず、そのように明確に述べられる場合のみ、重大な値または範囲であることが意図される。「おおよそ」または「約」として識別されるパラメータ、規定された値は、他に明確に述べられない限り、規定された値、規定された値の５％以内の値、及び規定された値の１０％以内の値を含むことが意図される。更に、本出願に添付する図面は、同一縮尺であり得るが、それが必須ではないことが理解され、したがって、図面内で明白な様々な比率及び割合を教示するとして理解され得ることが理解され得る。その上、様々な態様、特徴、及び概念は、発明の発明的部分または形成する部分であるとして本明細書で明確に識別され得ると共に、そのような識別は、排他的であることが意図されず、むしろ、そのような特定の発明としてまたは特定の発明の一部として明確に識別されることなく、本明細書で説明される全て説明される発明的態様、概念、及び特徴が存在し得、代わりに、発明は、添付の特許請求の範囲において示される。そのように述べられない限り、例示的な方法または工程の説明は、全てのケースにおいて必要とされるとして全てのステップを含むことが限定されず、ステップが提示される順序も必要とされまたは必須であるとして解釈されない。

【0010】

図１を参照して、概略的に例示される例示的な実施形態では、ポペットタイプバルブアセンブリ１０は、入口ポート２１と出口ポート２３との間のバルブ通路２２を定めるバルブ本体２０と、バルブ通路の軸方向に延在する中心部分２４の周りで延在する環状バルブシート３０と、を含む。ポペット４０は、バルブ本体２０と組み立てられ、軸方向に延在するポペットステム４１と、放射状に延在するポペットシール部分４２と、を含む。アクチュエータ５０は、ポペットシール部分４２がバルブシート３０に対してシールする（例えば、流量が許容可能な漏れ率を上回ることを防止するために）閉鎖位置と、流体流がバルブ通路２２の軸方向に延在する部分２４を通ることを可能にするように、ポペットシール部分がバルブシートから軸方向に離別する開放位置との間で、ポペット４０の軸方向の移動を制御するように、ポペットステム４１と組み立てられる。アクチュエータ５０は、ポペット４０の選択的な移動のためにユーザにより操作可能であり得る（例えば、手動で、空気圧で、または電気的に操作可能）。代わりに、アクチュエータ５０は、予め定められたシステム条件の下で、自動で移動し、またはポペットの移動を可能にするように構成され得る。例えば、アクチュエータ配列は、例えば、システムからの角な流体圧力を軽減し（リリーフバルブのケースにおいて）、逆流を防止し（チェックバルブのケースにおいて）、または出口圧力を低減させる（圧力レギュレータのケースにおいて）ように、閾値システム流体圧力において、ポペット４０の自動移動を生じさせまたは自動移動を可能にするように構成され得る。ポペットタイプバルブ配列を有する圧力レギュレータの実施例は、オンラインで公衆に利用可能であり、またはそうでなければ、Ｓｗａｇｅｌｏｋ Ｃｏｍｐａｎｙから利用可能であり、参照によって本明細書ですべて組み込まれる、圧力レギュレータＲＨＰＳ ＳＥＲＩＥＳ（ＭＳ－０２－４３０、Ｒｅｖ Ｋ、２０２０年５月）と題する製品カタログにおいて開示される。

【0011】

レギュレータバルブなど、バルブのシート及びポペットシール表面は、特に高サイクルの用途において、汚染に敏感であり且つ摩耗の影響を受けることが多い。本開示の例示的な態様によれば、バルブは、ポペット及びシートシールの置き換えを促進すると共に、ユーザの接触からポペット及びシートシール表面を保護するポペット及びシートサブアセンブリが設けられ得る。

【0012】

図２及び２Ａは、例示的な圧力低減レギュレータバルブアセンブリ１００を例示し、圧力低減レギュレータバルブアセンブリ１００は、第１の端（例えば、入口）ポート１１１と第２の端（例えば、出口）ポート１１３との間でバルブ通路１１２を定めるレギュレータバルブ本体１１０と、入口ポートと出口ポートとの間でバルブ本体内に配置された環状バルブシートシール１３５と、を含む。ポペット１４０は、バルブ本体１１０と組み立てられ、軸方向に延在する上位ステム部分１４１及び下位ステム部分１４３と、上位ステム部分と下位ステム部分との間で放射状に延在するポペットシール部分１４２と、を含む。ポペット１４０は、ポペットシール部分がシートシール１３５から軸方向に間隔を空けられる下位の開放位置と、ポペットシール部分がシートシールとのシール係合にある上位の閉鎖位置との間で軸方向に移動可能である。

【0013】

本開示の例示的な態様によれば、レギュレータバルブアセンブリ１００は、ポペット１４０及びシートシール１３５の除去及び置き換えを促進して、例えば、摩耗したシール表面または損傷したシール表面を置き換えるように構成されたバルブカートリッジサブアセンブリ１０１（図３にも示される）を含む。例示される実施例では、サブアセンブリ１０１は、ポペット１４０のシール部分１４２及び下位ステム部分１４３を受ける中心キャビティ１２２を定める管状側壁１２１を有する本体プラグ１２０と、置き換え可能なカートリッジサブアセンブリとして共にポペット及びシートシール１３５を保持するようにポペット１４０上で本体プラグと組み立てられるシートシール保持シートキャリア１３０と、を含む。

【0014】

シートキャリア１３０は、本体プラグキャビティ１２２内で上位カウンタボア１２２－１を係合させるシートキャリアの下端部分と共に、本体プラグ１２０の雌ねじ上端部分１２４とねじ止めされた雄ねじ下端部分１３４と、シートキャリアの中心ボア１３１の中に延在するポペット１４０の上位ステム部分１４１と、を含む。シートシール１３５は、ポペット１４０が閉鎖位置にあるとき、ポペットシール部分との係合のために、ポペットシール部分１４２との放射状の位置合わせにおいて、シートキャリア１３０の下端部分１３４に固定され、または下端部分によって保持される（例えば、中に仕切られ、それと一体である）。

【0015】

本体プラグ１２０は、バルブ本体１１０を形成するように、本体筐体１１５内の中心ボア１１４内に搭載されるように構成される。ポペット１４０が開放位置にあるとき、入口ポートから本体プラグキャビティ１２２内への流体流、及びポペットシール部分１４２とバルブシートシール１３５との間で出口ポートへの流体流を可能にするように、例示的な本体プラグ１２０は、バルブ本体入口ポート１１１と位置合わせするように位置付けられた側壁１２１内の１つ以上の横方向開口１２３を含み、例示的なシートキャリア１３０は、バルブ本体出口ポート１１３と位置合わせするように位置付けられた１つ以上の横方向開口１３３を含む。開口１２３、１３３は、バルブ本体筐体１１５内の本体プラグ１２０及びシートキャリア１３０の回転位置に関わらず、例えば、開口１２３、１３３のうちの少なくとも１つとの入口ポート１１１及び出口ポート１１３の少なくとも部分的な位置合わせを保証するように、本体プラグ１２０及びシートキャリア１３０のそれぞれの周りで周辺に間隔を空けられ得る。加えて、本体プラグ１２０は、入口ポートとの本体プラグ開口のいずれかの位置ずれに関わらず、例えば、本体プラグ開口と入口ポート１１１との間で流体流経路を設けるように、本体プラグ開口１２３と交差した環状凹部１２３－１が設けられ得る。シートキャリアボア１３１は、例えば、シートキャリアを通じて流れる気体の拡大を促進するように、先細った内部表面１３１－１が設けられ得る。

【0016】

Ｏリング／ガスケットシール１２７（及び、図示しない、バックアップリング）は、入口ポート１１１と中心ボア１１４の下端との間、及び入口ポートと出口ポート１１３との間で漏れなし本体シールを設けるように、本体プラグ１２０内の溝１２６内に設けられる。１つ以上のＯリング／ガスケットシール１３７（及び、図示しない、バックアップリング）は、出口ポート１１３と荷重機構１５０（以下で更に詳細に説明される）との間で漏れなしシールを設けるように、シートキャリア１３０内の溝１３６内に設けられ得る。

【0017】

本体筐体１１５内での本体プラグ１２０の安全な搭載のために、多くの異なる配列が設けられ得る。例えば、本体プラグ１２０の雄ねじ部分１２８は、中心ボア１１４の雌ねじ部分１１８とねじ止めされ得る。図２Ａの分解斜視図に示されるように、本体プラグ１２０の端部分は、ツール（例えば、トルクレンチ）による係合及び締め付けのための平坦表面１２０－１が設けられ得る。加えてまたは代わりに、本体プラグ１２０の端部分は、スパナレンチとの係合のための孔１２０－２など、他のツール係合特徴が設けられ得る。

【0018】

したがって、レギュレータバルブアセンブリ１００内でポペット１４０及びシートシール１３５を置き換える（例えば、摩耗した／損傷したシール表面を置き換える）例示的な方法では、その間でポペット１４０及びシートシール１３５を保持するように共に組み立てられた本体プラグ１２０及びシートキャリア１３０を含むバルブカートリッジサブアセンブリ１０１は、レギュレータバルブ本体筐体１１５から本体プラグを分解する（例えば、ねじを外す）ことによって、レギュレータバルブ本体１１０から取り外され、それによって、レギュレータバルブ本体筐体の中心ボア１１４から本体プラグ、シートキャリア、ポペット、及びシートシールを引き抜く。取り外されたバルブカートリッジサブアセンブリと実質的に同一であり得る（しかしながら、必須ではない）置き換えバルブカートリッジサブアセンブリは次いで、レギュレータバルブ本体ボア１１４内で新たなポペット１４０及びシートシール１３５を搭載するように、レギュレータバルブ本体と組み立てられる。

【0019】

他の実施形態では、バルブカートリッジサブアセンブリは、例えば、組み立て／再組み立ての間に必要とされる搭載トルクを低減させるように、ボルト留め配列によってバルブ本体と固定された本体プラグを含み得る。図４及び４Ａは、例示的な圧力低減レギュレータバルブアセンブリ２００を例示し、圧力低減レギュレータバルブアセンブリ２００は、第１の端（例えば、入口）ポート２１１と第２の端（例えば、出口）ポート２１３との間のバルブ通路２１２を定めるレギュレータバルブ本体２１０と、入口ポートと出口ポートとの間でバルブ本体内に配置された環状バルブシートシール２３５と、を含む。ポペット２４０は、バルブ本体２１０と組み立てられ、軸方向に延在する上位ステム部分２４１及び下位ステム部分２４３と、上位ステム部分と下位ステム部分との間で放射状に延在するシール部分２４２と、を含む。ポペット２４０は、ポペットシール部分がシートシール２３５から軸方向に間隔を空けられる下位の開放位置とポペットシール部分がシートシールとのシール係合にある上位の閉鎖位置との間で軸方向に移動可能である。

【0020】

レギュレータバルブアセンブリ２００は、例えば、摩耗したまたは損傷したシール表面を置き換えるように、ポペット２４０及びシートシール２３５の取り外し及び置き換えを促進するように構成されたバルブカートリッジサブアセンブリ２０１（図５にも示される）を含む。例示される実施例では、サブアセンブリ２０１は、本体プラグ２２０を含み、本体プラグ２２０は、ポペット２４０のシール部分２４２及び下位ステム部分２４３を受ける中心キャビティ２２２を定める管状側壁２２１と、置き換え可能カートリッジサブアセンブリ２０１として共にポペット及びシートシール２３５を保持するように、ポペット２４０上で本体プラグと組み立てられるシートキャリア２３０を保持するシートシールと、を有する。

【0021】

シートキャリア２３０は、本体プラグ２２０の雌ねじ上端部分２２４とねじ止めされた雄ねじ下端部分２３４を含む。例示される実施形態では、シートキャリア２３０は、シートキャリアの下端部分に対して据え付けられ、本体プラグキャビティ２２２内で第１の上位カウンタボア２２２－１を係合するエクステンションまたはグランド２３２が設けられる。２つのコンポーネント構成としてシートキャリアを設けることによって、シートキャリアの表面特徴（例えば、以下で説明される、先細った内部表面２３１－１）は、より容易に製造され得る。ポペット２４０の上位ステム部分２４１は、シートキャリア２３０の中心ボア２３１の中に延在する。シートシールがシートキャリアまたはシートキャリアグランドと仕切られ得ると共に、例示される実施形態では、シートシール２３５は、ポペット２４０が閉鎖位置にあるとき、ポペットシール部分との係合のために、本体プラグキャビティ内でシートキャリアグランド２３２と第２の上位カウンタボア２２２－４との間で固定された別々のシールリングとして設けられる。示されるように、シートシール２３５は、シートキャリアグランド２３２及び第２の上位カウンタボア２２２－４とのシール係合のためのガスケット／Ｏリングシールを保持する溝が設けられ得る。

【0022】

多くの異なるタイプシールリングが使用され得ると共に、例示される実施形態では、シールリング２３５は、より硬い（例えば、約８０ＨＲＢよりも大きい硬度）内部円周リブ、フランジ、レール、またはバルブ通路の中心部分の中に突出する他のそのような突出部に固定され、またはそれらの上に保持された（例えば、圧入され、その上で組み立てられ、その上で射出成形もしくは外側被覆され、またはその上で３Ｄ印刷される）外側被覆され、上塗りされ、またはそうでなければ、連結する環状のより柔らかい材質（例えば、約１００ ＨＲＭ未満の硬度を有する）のシールリングとして設けられ得る。硬直した下層の突出部は、相対的に薄い（例えば、約０．０５インチ～約０．１０インチ）シールリングの使用を可能にし、それによって、より柔らかい材質のシールリングの熱膨張、材質の流れ、及び変形を最小にすると共に、より高い例えば、最大で約６０００ ｐｓｉ）の用途における使用を促進するための厳格なサポートをもたらす。バルブ内で適格なシール性能をもたらすために、いずれかの適切な材質が使用され得る。例えば、シールリングは、適切なプラスチック（例えば、ＰＥＥＫ）で設けられ得、突出部を保持するシールリングは、金属（例えば、ステンレス鋼）で設けられ得る。ガスケット／Ｏリングシールは、適切なエラストマ（例えば、エチレンプロピレンジエンモノマ（ＥＰＤＭ）、パーフルオロエラストマ、またはニトリル）から形成され得る。連結するシール部分を有する例示的なシートシールリングは、ＰＯＰＰＥＴ－ＳＴＹＬＥ ＶＡＬＶＥ ＡＲＲＡＮＧＥＭＥＮＴＳと題する同時係属中の米国仮特許出願第６３／１８０，１６６号において説明され、その開示全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

【0023】

本体プラグ２２０は、バルブ本体２１０を形成するように、本体筐体２１５内の中心ボア２１４内に搭載されるように構成される。ポペット２４０が開放位置にあるとき、入口ポート２１１から本体プラグキャビティ２２２の中への流体流、及びポペットシール部分２４２とバルブシートシール２３５との間で出口ポート２１３への流体流を可能にするように、例示的な本体プラグ２２０は、バルブ本体入口ポート２１１と位置合わせするように位置付けられた側壁２２１内の１つ以上の横方向開口２２３を含み、例示的なシートキャリア２３０は、バルブ本体出口ポート２１３と位置合わせするように位置付けられた１つ以上の横方向開口２３３を含む。開口２２３、２３３は、バルブ本体筐体２１５内で本体プラグ２２０及びシートキャリア２３０の回転位置に関わらず、例えば、開口２２３、２３３のうちの少なくとも１つとの入口ポート２１１及び出口ポート２１３の少なくとも部分的な位置合わせを保証するように、本体プラグ２２０及びシートキャリア２３０のそれぞれの周りで周辺に間隔を空けられ得る。加えて、本体プラグ２２０は、入口ポートとの本体プラグ開口のいずれかの位置ずれに関わらず、例えば、本体プラグ開口と入口ポート２１１との間で流体流経路を設けるように、本体プラグ開口２２３と交差した環状凹部２２３－１が設けられ得る。

【0024】

Ｏリング／ガスケットシール（例えば、ガスケット及びバックアップリング）２２７は、入口ポートと中心ボア２１４の下端との間、及び入口ポート２１１と出口ポート２１３との間で漏れなし本体シールを設けるように、本体プラグ２２０内の溝２２６内に設けられる。１つ以上のＯリング／ガスケットシール（例えば、バックアップリングを有する）２３７は、出口ポート２１３と荷重機構２５０（以下で更に詳細に説明される）との間で漏れなしシールを設けるように、シートキャリア２３０内の溝２３６内に設けられ得る。

【0025】

本体筐体２１５内での本体プラグ２２０の安全な搭載のために、多くの異なる配列が設けられ得る。例示される実施形態では、管状側壁２２１が本体筐体ボア２１４の中に軸方向に挿入されるとき、取り付けプレート２２５は、本体筐体２１５に本体プラグを固定するように、例えば、取り付けボルト２０５によって本体プラグ２２０の下端に固定される。他の実施形態では、取り付けプレートは、本体プラグと統合して形成され得、本体プラグに溶接され得、またはそうでなければ、本体プラグに付着され得る。図４Ａに示されるように、取り付けプレート２２５は、本体筐体ボア２１４内で挿入されるとき、バルブ本体筐体２１５に本体プラグ２２０を固定するための取り付けボルト２０７を受けるように、本体筐体取り付け孔２１５－１を位置合わせする取り付け孔２２５－１のリングを含む。取り付け孔２２５－１は、複数の方位でのバルブ本体筐体２１５への取り付けプレートの接続を可能にするように、取り付けプレート２２５の周りで等しく間隔を空けられ得る。代わりに、取り付けプレート及び本体筐体取り付け孔２２５－１、２１５－１は、単一の方位での取り付けを保証するように配列され得る。

【0026】

レギュレータバルブアセンブリ２００内でポペット２４０及びシートシール２３５を置き換える（例えば、摩耗した／損傷したシール表面を置き換える）例示的な方法では、その間でポペット２４０及びシートシール２３５を保持するように共に組み立てられた本体プラグ２２０及びシートキャリア２３０を含むバルブカートリッジサブアセンブリ２０１は、取り付けプレート及び本体筐体取り付け孔２２５－１、２１５－１から取り付けボルト２０７を取り除き、レギュレータバルブ本体筐体２１５の中心ボア２１４から本体プラグ、シートキャリア、ポペット、及びシートシールを引き抜くことによって、レギュレータバルブ本体２１０から取り外される。取り外されたバルブカートリッジサブアセンブリと実質的に同一であり得る（しかしながら、必須ではない）置き換えバルブカートリッジサブアセンブリ２０１は次いで、本体筐体ボア２１４の中に本体プラグ２２０の管状端部分２２１を軸方向に挿入することによって、レギュレータバルブ本体筐体２１５と組み立てられる。示されるように、シートキャリア２３０及び本体プラグ２２０の上位端部分または先端部分は、例えば、シートキャリア及び本体プラグの位置合わせ及び挿入を促進するように、先細ったまたは面取りされた表面２３０－１、２３０－２、２２１－１が設けられ得る。本体プラグ２２０は次いで、レギュレータバルブ本体ボア２１４内で新たなポペット２４０及びシートシール２３５を固定するように、取り付けプレート２２５及び本体筐体２１５内で位置合わせされた取り付け孔２２５－１、２１５－１を通じて搭載された取り付けボルト２０７によって固定される。

【0027】

レギュレータバルブアセンブリは、検知要素（例えば、ダイヤフラム、ピストン）を含み得、検知要素に対して、流体圧力（例えば、圧力低減レギュレータの出口ポート内の圧縮された流体）は、ポペットの移動のために、流体圧力が圧力設定を超えるときに検知機構を移動させるように、荷重機構（例えば、付勢スプリング、圧縮された「ドーム」チャンバ）によって印加された荷重力に対して作用し得る。ポペット及びシートカートリッジサブアセンブリ内のポペットは、外側検知要素との係合のためにシートキャリアを超えて延在し得ると共に、例示される実施形態では、ピストン検知要素１８０、２８０は、ポペット１４０、２４０の上位ステム部分１４１、２４１の上で仕切られたシートキャリア１３０、２３０の中心ボア１３１、２３１と組み立てられる。１つ以上のＯリング／ガスケットシール（例えば、バックアップリングを有する）１８７、２８７は、シートキャリアボア１３１、２３１によりシールして、出口ポート１１３、２１３と荷重機構１５０、２５０との間で漏れなしシールを設けるように、ピストン１８０、２８０内の溝１８６、２８６内に設けられ得る。ピストン１８０、２８０は、バルブカートリッジサブアセンブリ１０１、２０１によりピストン１８０、２８０を保持するようにシートキャリア１３０、２３０内でカウンタボア１３８、２３８を係合するショルダ部分１８８、２８８が設けられ得る。

【0028】

荷重機構（例えば、示される、流体圧縮されたチャンバまたはドーム荷重機構１５０、２５０）開放位置に向かってポペットを付勢するように、ピストン１８０、２８０を通じてポペット１４０、２４０に下向きの力を加える。出口ポート１１３、２１３は、ピストン１８０、２８０と流体連絡し、その結果、出口ポート内の圧縮された流体は、ピストンに対して上向き力を加える。そのような配列では、出口ポート圧力が設定された圧力を超えるとき、ピストン１８０、２８０に対する上向きの流体圧力は、下向きの荷重機構力を超え、ピストンを上方向に移動させ、それによって、ポペット１４０、２４０が閉鎖位置に移動することを可能にする。

【0029】

示されるように、ポペット１４０、２４０は、ポペットの下位ステム部分と本体プラグキャビティ１２２、２２２のより狭い基材部分１２２－２、２２２－２との間でシールを設けるガスケットシール１４７、２４７と共に（溝１４６、２４６内に）、ポペットの下位ステム部分１４３、２４３からシートシール１３５、２３５の（すなわち、その上の）ポペット下流の上位部分まで延在する内側通路１４５、２４５が設けられ得、その結果、ポペット１４０、２４０が閉鎖位置にあるとき、ポペット上の入口または上流流体圧力が出口または下流流体圧力によって相殺される。この配列は、均衡のとれたポペット設計と称され得、均衡のとれたポペット設計は、例えば、例えば、シートの摩耗／変形を低減させるように、シート荷重を低減させることをもたらし得る。そのような配列では、ポペットスプリング１４８、２４８は、システム流体圧力とは独立して、ポペットに対して一貫した閉鎖／シール力をもたらすように、下位のカウンタボア１２２－３、２２２－３とポペット１４０、２４０との間で（例えば、ショルダ１４４、２４４において）圧縮された、本体プラグキャビティ１２２、２２２内で設けられ得る。

【0030】

図２、２Ａ、及び３の例示的なバルブサブアセンブリ１０１を組み立てるために、ポペット１４０及びポペットスプリング１４８は、本体プラグキャビティ１２２のより狭い基材部分１２２－２内で受けられるポペットの下位ステム部分１４３と共に、本体プラグ１２０の中心キャビティ１２２の中に挿入され、ポペットスプリングは、本体プラグキャビティの下位のカウンタボア１２２－３を係合する。ピストン１８０は、底端から、シートキャリア１３０の中心ボア１３１を通じて搭載され、ピストンの下位のショルダ部分１８８は、シートキャリア内でカウンタボア１３８を係合する。シートキャリア１３０は、仕切られたシートシール１３５により、本体プラグ１２０とねじ止め可能に組み立てられ、シートキャリアの下端部分１３４は、本体プラグキャビティ１２２内で上位カウンタボア１２２－１を係合する。

【0031】

図４、４Ａ、及び５の例示的なバルブサブアセンブリ２０１を組み立てるために、ポペット２４０及びポペットスプリング２４８（保持リング２４９を使用してポペット２４０と固定された）は、本体プラグキャビティ２２２のより狭い基材部分２２２－２内で受けられるポペットの下位ステム部分２４３と共に、本体プラグ２２０の中心キャビティ２２２の中に挿入され、ポペットスプリングは、本体プラグキャビティの下位のカウンタボア２２２－３を係合する。ピストン２８０は、底端から、シートキャリア２３０の中心ボア２３１を通じて搭載され、ピストンの下位のショルダ部分２８８は、シートキャリア内でカウンタボア２３８を係合する。シートシールアセンブリ２３５及びシートキャリアグランド２３２は、本体プラグカウンタボア２２２－４、２２２－１内で挿入され、シートキャリア２３０は、本体プラグ２２０とねじ止め可能に組み立てられ、その結果、シートシールアセンブリは、シートキャリアエクステンションと第２の上位本体プラグカウンタボア２２２－４との間でシールして固定される。

【0032】

検知要素に対して選択された下流付勢力を加えるために、多くの異なるタイプの荷重機構が利用され得る。例示される実施例では、ピストン検知ドーム荷重配列１５０、２５０は、ドームチャンバ１５２、２５２を定義する、（例えば、取り付けネジ１０３、２０３によって）バルブ本体筐体１１５、２１５と組み立てられた、上位及び下位のドーム筐体シェル部材１５１－１、２５１－１、１５１－２、２５１－２（例えば、ボルト１０２、２０２によって共に固定された）と、上位のシェル部材と下位のシェル部材との間で捕捉される外周面を有するドーム荷重ダイヤフラム１５９、２５９と、を含み、ダイヤフラムネジ１５４、２５４は、ドーム荷重ダイヤフラム内で中心開口部を通じて搭載され、ピストン１８０、２８０の上端部分１８６、２８６を係合するように位置付けられる。例示される実施例では、支持プレート１５５－１、２５５－１、１５５－２、２５５－２は、ダイヤフラムに対する追加の支持をもたらすように、ナット１５６、２５６によってドーム荷重ダイヤフラム１５９、２５９を上及び下でダイヤフラムネジ１５４、２５４に固定される。上位のドーム筐体シェル部材１５１－１、２５１－１は、ドーム荷重ダイヤフラム１５９、２５９に対して対応する荷重力を加えて、ピストン１８０、２８０に対してダイヤフラムネジ１５４、２５４を移動させるように、ドームチャンバ１５２、２５２に、設定された圧力における（例えば、二次的圧力レギュレータからの）圧縮された流体を供給するための圧縮ポート１５３、２５４（例えば、溶接された端キャップ１５１－３、２５１－３によって定められる）を含む。別の例示的な実施形態では、アクチュエータ配列は、ダイヤフラムに下流付勢力を加える（直接または間接的に）圧縮されたスプリングを含み得る。１つのそのような実施形態では、スプリングの圧縮は、スプリングによって及ぼされる下流付勢力を増大または減少させるように調節可能であり得る。例えば、スプリングの上端を係合するスプリングガイドは、スプリングの圧縮を増大または減少させるように、下降または上昇され得る（例えば、回転可能ノブまたはハンドルによって）。例示的な圧縮されたドーム及びスプリング荷重配列は、上記で組み込まれた圧力レギュレータＲＨＰＳ ＳＥＲＩＥＳカタログにおいて説明される。上記で組み込まれた圧力レギュレータＲＨＰＳ ＳＥＲＩＥＳカタログにおいて説明されるように、バルブサブアセンブリ外の例えば、ダイヤフラム要素またはピストン要素など、例示的なピストンの代わりに、他のタイプの検知機構も使用されてもよい。

【0033】

例示的な実施形態を参照して、発明的態様が説明されてきた。本明細書を読み及び理解すると、修正及び改編が行われる。添付の特許請求の範囲の範囲またはそれと同等物の範囲内にそれらが収まるようにこれまでのところの全てのそのような修正及び改編を含むことが意図される。

【図1】

【図2】

【図2A】

【図3】

【図4】

【図4A】

【図5】

【国際調査報告】