特表 2024-543585 圧力検知一体型デバイス

(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】2024-11-21

(54)【発明の名称】圧力検知一体型デバイス

(51)【国際特許分類】

   F16K 17/30 20060101AFI20241114BHJP

   F16K 1/00 20060101ALI20241114BHJP

   F16K 1/14 20060101ALI20241114BHJP

   F17C 5/06 20060101ALI20241114BHJP

   F17C 13/00 20060101ALI20241114BHJP

   F17C 13/04 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

F16K17/30 A

F16K1/00 C

F16K1/14 A

F17C5/06

F17C13/00 301A

F17C13/04 301Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024532874

(86)(22)【出願日】2022-11-29

(85)【翻訳文提出日】2024-05-31

(86)【国際出願番号】 US2022051251

(87)【国際公開番号】W WO2023101964

(87)【国際公開日】2023-06-08

(31)【優先権主張番号】63/284,901

(32)【優先日】2021-12-01

(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】505307471

【氏名又は名称】インテグリス・インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(74)【代理人】

【識別番号】100142907

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 淳

(72)【発明者】

【氏名】ペルマル、ティネス クマール

(72)【発明者】

【氏名】ヴァサンタクマール、アラヴィンド

(72)【発明者】

【氏名】グダティ、スバース

(72)【発明者】

【氏名】リービー、モントレー

(72)【発明者】

【氏名】バロリ、サナド

(72)【発明者】

【氏名】ジョーンズ、エドワード イー．

【テーマコード（参考）】

3E172

3H052

3H060

【Ｆターム（参考）】

3E172AA02

3E172AA05

3E172BA01

3E172BB03

3E172BB12

3E172BB17

3E172BC07

3E172BD05

3E172JA10

3H052AA01

3H052BA25

3H052CD02

3H052DA06

3H052EA01

3H052EA09

3H060AA03

3H060BB10

3H060CC40

3H060DD04

3H060EE06

3H060GG08

3H060HH05

(57)【要約】

圧力レギュレータデバイスの機能を実行することが可能である１つ以上の圧力検知一体型デバイス（ＰＳＵＤ）を有する高圧流体貯蔵システム。ＰＳＵＤは、ハウジング本体及び内部圧力調整機構の両方が単一のユニットから作製されているか、単一の材料から作製されているか、又はその両方である、単一の一体型構造として製造されることが可能である。ＰＳＵＤは、溶接された構成要素を有しないか、複数の別個の構成要素から組み立てられていないか、又はその両方である。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

デバイスであって、
入口及び出口を備えるハウジングと、
前記ハウジング内に収容されており、前記入口と前記出口との間に配置されている減圧機構と、を備える単一の一体型本体を備え、
前記減圧機構は、弁に接続されているダイヤフラム部分を備え、
前記減圧機構は、前記入口を介して入る第１の圧力を有する流体を受け取り、且つ、前記流体の流れを第２の圧力において前記出口に向けて案内するように構成されている、デバイス。

【請求項2】

前記減圧機構は、ステムをさらに備え、
前記弁は、ポペット弁を含み、
前記ステムの第１端が、前記ダイヤフラム部分の片側に対し接続されており、
前記ステムの第２端が、前記ポペット弁に対し接続されており、
前記減圧機構は、前記ダイヤフラム部分が前記入口に向かって撓むときに前記ポペット弁が開状態となり、前記ダイヤフラム部分が静止状態にあるとき又は前記出口に向かって撓むときに前記ポペット弁が閉状態となるように動作する、請求項２に記載のデバイス。

【請求項3】

前記ハウジング及び前記減圧機構は、溶接部又は溶接された構成要素を有していない、請求項１又は２に記載のデバイス。

【請求項4】

前記単一の一体型本体は、金属製である、請求項１～３のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項5】

前記金属は、ステンレス鋼を含む、請求項４に記載のデバイス。

【請求項6】

前記単一の一体型本体は、
前記ハウジング内に収容されており、前記減圧機構と前記出口との間に配置されている第２の減圧機構をさらに備え、
該減圧機構は、前記第２の圧力を有する前記減圧機構からの前記流体を受け取り、次いで、前記流体の前記流れを第３の圧力において前記出口に向けて案内するように構成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項7】

前記第１の圧力は、大気圧未満の圧力よりも高い、請求項１～６のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項8】

前記第２の圧力は、大気圧未満の圧力である、請求項１～７のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項9】

前記第２の圧力は、前記第１の圧力よりも低い、請求項１～７のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項10】

流体供給システムであって、
第１の圧力において流体を貯蔵するための内部キャビティを形成する容器本体と、
前記内部キャビティに配置されており、且つ、単一の一体型本体である圧力レギュレータデバイスと、を備え、
前記単一の一体型本体は、
入口及び出口を備えるハウジングと、
前記ハウジング内に収容されており、前記入口と前記出口との間に配置されている減圧機構と、を備え、
前記減圧機構は、弁に接続されているダイヤフラム部分を備え、
前記減圧機構は、前記入口を介して入る前記第１の圧力を有する前記流体を受け取り、前記流体の流れを第２の圧力において前記出口に案内するように構成されており、前記第２の圧力は前記第１の圧力よりも低い、流体供給システム。

【請求項11】

前記減圧機構は、ステムをさらに備え、
前記弁は、ポペット弁を含み、
前記ステムの第１端が、前記ダイヤフラム部分の片側に対し接続されており、
前記ステムの第２端が、前記ポペット弁に対し接続されており、
前記減圧機構は、前記ダイヤフラム部分が前記入口に向かって撓むときに前記ポペット弁が開状態となり、前記ダイヤフラム部分が静止状態にあるとき又は前記出口に向かって撓むときに前記ポペット弁が閉状態となるように動作する、請求項１０に記載の流体供給システム。

【請求項12】

第２の圧力レギュレータデバイスをさらに備え、前記第２の圧力レギュレータデバイスの入口は、前記圧力レギュレータデバイスの前記出口に対し接続されている、請求項１０又は１１に記載の流体供給システム。

【請求項13】

前記第２の圧力レギュレータデバイスは、前記内部キャビティに配置されており、
前記第２の圧力レギュレータデバイスは、別の単一の一体型本体であり、
前記別の単一の一体型本体は、
第２の入口及び第２の出口を備える第２のハウジングと、
前記第２のハウジング内に収容されており、前記第２の入口と前記第２の出口との間に配置されている第２の減圧機構と、を備え、
前記第２の減圧機構は、前記第２の入口を介して入る前記第２の圧力を有する前記流体を受け取り、前記流体の流れを第３の圧力において前記第２の出口に案内するように構成されており、前記第３の圧力は前記第２の圧力よりも低い、請求項１２に記載の流体供給システム。

【請求項14】

前記第２の減圧機構は、
第２のダイヤフラム部分と、
第２のステムと、
第２のポペット弁と、を備え、
前記第２のステムの第１端が、前記第２のダイヤフラム部分の片側に対し接続されており、
前記第２のステムの第２端が、前記第２のポペット弁に対し接続されており、
前記第２の減圧機構は、前記第２のダイヤフラム部分が前記入口に向かって撓むときに前記第２のポペット弁が開状態となり、前記第２のダイヤフラム部分が静止状態にあるとき又は前記出口に向かって撓むときに前記第２のポペット弁が閉状態となるように動作する、請求項１３に記載の流体供給システム。

【請求項15】

前記圧力レギュレータデバイスの前記入口に接続されているフィルタデバイスをさらに備える、請求項１０～１４のいずれか一項に記載の流体供給システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、圧力調整弁を有する真空作動シリンダ（ＶＡＣ）及び大気圧未満圧力ガス送達システムの分野に関する。

【背景技術】

【0002】

ＶＡＣなどの大気圧未満圧力送達システムは、弁の開閉を調整するために圧力検知デバイスを使用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0003】

【図1】本明細書に説明されている１つ以上のＰＳＵＤを有する大気圧未満圧力送達システムの非限定的な実施形態の概略図。

【図2】本明細書に説明されているＰＳＵＤの非限定的な実施形態の斜視図。

【図3A】図２に示されているＰＳＵＤの非限定的な実施形態の斜視断面図。

【図3B】図３Ａに示されているＰＳＵＤの別の斜視断面図。

【図3C】図３Ａ－図３Ｂに示されているＰＳＵＤの非限定的な実施形態の概略側面断面図。

【図4】本明細書に説明されているＰＳＵＤの非限定的な実施形態の斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0004】

圧力検知アセンブリ（ＰＳＡ）は、一般に、組み立てられた様々な構成要素を備え、組み立て後に様々な溶接された構成要素を備え得る。いくつかのＰＳＡでは、様々な材料製の、一体に組み立てられた様々な（例えば、１７個以上の）別個の構成要素が存在し得る。ＰＳＡを製造するためのこれらの様々な構成要素の組み立て及びこれらの構成要素の溶接は、一貫性のない性能、不十分な製造プロセス及び品質管理に起因する故障、又はその両方をもたらす可能性がある。更に、ＰＳＡの様々な構成要素は、多くの場合、様々な場所において、又は様々な製造業者によって製造され、それらの間の様々な公差は、一貫性のない品質及び性能を有する最終的に組み立てられたＰＳＡをもたらす可能性がある。一貫性のない性能は、例えば、ガススパイク、ガス圧力振動、又はその両方を含む可能性がある。ＰＳＡの故障は、一般に動作中に検出される。故障の原因となる可能性がある多くの様々な構成要素が存在し得るため、組み立てられたＰＳＡにおけるそうした故障の具体的な理由を特定することは困難である。

【0005】

いくつかの実施形態では、ＰＳＡと置き換え可能であるデバイスが本明細書に開示されている。
本開示のいくつかの実施形態は、ＰＳＡの機能を実行可能である圧力検知一体型デバイス（ＰＳＵＤ）に関する。いくつかの実施形態では、ＰＳＵＤはＶＡＣレギュレータデバイスである。ＰＳＵＤは、ＰＳＡよりも良好な性能の一貫性を有しており、ガススパイク、ガス圧力振動、又は両方を低減することが可能である。

【0006】

本開示のいくつかの実施形態は、ＶＡＣレギュレータデバイスを有するＶＡＣに関し、ＶＡＣレギュレータデバイスは、ＰＳＵＤの一実施形態を含む。本開示のいくつかの実施形態は、１つ以上のＶＡＣレギュレータデバイスを有するＶＡＣに関し、ＶＡＣレギュレータデバイスのうちの１つ以上は、ＰＳＵＤの一実施形態を含む。

【0007】

本開示のいくつかの実施形態は、ＰＳＡに存在し得る製造欠陥のいずれも有しないＰＳＵＤに関する。
本開示のいくつかの実施形態は、溶接された構成要素を備えないＰＳＵＤに関する。

【0008】

本開示のいくつかの実施形態は、複数の構成要素から組み立てられていないＰＳＵＤに関する。
本開示のいくつかの実施形態は、単一の一体型構造であるＰＳＵＤに関する。いくつかの実施形態では、一体型構造を、付加製造プロセス（例えば、３Ｄ印刷）によって製造することが可能である。

【0009】

いくつかの実施形態では、ＰＳＵＤは、付加製造が可能な材料製である。いくつかの実施形態では、材料はポリマーである。いくつかの実施形態では、材料は、例えばステンレス鋼などの金属である。いくつかの実施形態では、材料は、複数の材料の組み合わせである複合材料である。

【0010】

いくつかの実施形態では、ＰＳＵＤはハウジングと、減圧機構とを備え、ハウジング及び減圧機構は、ハウジング及び減圧機構が単一の一体型本体から形成されるように、一体型構造である。

【0011】

いくつかの実施形態では、減圧機構は、少なくとも、ベローズ、引込ばね、ステム、及び弁部分を備える。いくつかの実施形態では、単一の一体型本体は、少なくとも、ハウジング及びダイヤフラムの一部分を含む。いくつかの実施形態では、単一の一体型本体は、ハウジングの一部分、ダイヤフラム、引込ばね、ステム、又は弁部分のうちの１つ以上を備える。いくつかの実施形態では、単一の一体型本体は、少なくとも、ハウジングと、ダイヤフラムと、引込ばねと、ステムと、弁部分とを含む。

【0012】

ダイヤフラムを有するいくつかの実施形態では、入口は、第１の圧力において流体を流し、それによりダイヤフラムが撓み、次いで、流体がよりゆっくりとＰＳＵＤに流入することが可能になる。次いで、流体は、第１の圧力よりも低い第２の圧力において出口に向かって流れるように案内される。

【0013】

本明細書において使用される場合、「流体」という用語は気体を含む。
いくつかの実施形態では、ダイヤフラムとハウジングとの間に溶接部がない。
一実施形態では、デバイスが、入口及び出口を備えるハウジングと、前記ハウジング内に収容されており、前記入口と前記出口との間に配置されている減圧機構と、を備える単一の一体型本体を備え、前記減圧機構は、弁に接続されているダイヤフラム部分を備え、前記減圧機構は、前記入口を介して入る第１の圧力を有する流体を受け取り、且つ、前記流体の流れを第２の圧力において前記出口に向けて案内するように構成されている。

【0014】

前記デバイスのいくつかの実施形態では、前記減圧機構は、ステムをさらに備え、前記弁は、ポペット弁を含み、前記ステムの第１端が、前記ダイヤフラム部分の片側に対し接続されており、前記ステムの第２端が、前記ポペット弁に対し接続されており、前記減圧機構は、前記ダイヤフラム部分が前記出口に向かって撓むときに前記ポペット弁が開状態となり、前記ダイヤフラム部分が静止状態にあるときに前記ポペット弁が閉状態となるように動作する。

【0015】

前記デバイスのいくつかの実施形態では、前記ハウジング及び前記減圧機構は、溶接部又は溶接された構成要素を有していない。
前記デバイスのいくつかの実施形態では、前記単一の一体型本体は、金属製である。

【0016】

前記デバイスのいくつかの実施形態では、前記金属は、ステンレス鋼を含む。
前記デバイスのいくつかの実施形態では、前記単一の一体型本体は、前記ハウジング内に収容されており、前記減圧機構と前記出口との間に配置されている第２の減圧機構をさらに備え、該減圧機構は、前記第２の圧力を有する前記減圧機構からの前記流体を受け取り、次いで、前記流体の前記流れを第３の圧力において前記出口に向けて案内するように構成されている。

【0017】

前記デバイスのいくつかの実施形態では、前記第１の圧力は、大気圧未満の圧力よりも高い。
前記デバイスのいくつかの実施形態では、前記第２の圧力は、大気圧未満の圧力である。

【0018】

前記デバイスのいくつかの実施形態では、前記第２の圧力は、前記第１の圧力よりも低い。
いくつかの実施形態では、流体供給システムは、第１の圧力において流体を貯蔵するための内部キャビティを形成する容器本体と、前記内部キャビティに配置されており、且つ、単一の一体型本体である圧力レギュレータデバイスと、を備え、前記単一の一体型本体は、入口及び出口を備えるハウジングと、前記ハウジング内に収容されており、前記入口と前記出口との間に配置されている減圧機構と、を備え、前記減圧機構は、弁に接続されているダイヤフラム部分を備え、前記減圧機構は、前記入口を介して入る前記第１の圧力を有する前記流体を受け取り、前記流体の流れを第２の圧力において前記出口に案内するように構成されており、前記第２の圧力は、前記第１の圧力よりも低い。

【0019】

前記流体供給システムのいくつかの実施形態では、前記減圧機構は、ステムをさらに備え、前記弁は、ポペット弁を含み、前記ステムの第１端が、前記ダイヤフラム部分の片側に対し接続されており、前記ステムの第２端が、前記ポペット弁に対し接続されており、前記減圧機構は、前記ダイヤフラム部分が前記出口に向かって撓むときに前記ポペット弁が開状態となり、前記ダイヤフラム部分が静止状態にあるときに前記ポペット弁が閉状態となるように動作する。

【0020】

いくつかの実施形態では、前記流体供給システムは、第２の圧力レギュレータデバイスをさらに備え、前記第２の圧力レギュレータデバイスの入口は、前記圧力レギュレータデバイスの前記出口に対し接続されている。

【0021】

前記流体供給システムのいくつかの実施形態では、前記第２の圧力レギュレータデバイスは、前記内部キャビティに配置されており、前記第２の圧力レギュレータデバイスは、別の単一の一体型本体であり、前記別の単一の一体型本体は、第２の入口及び第２の出口を備える第２のハウジングと、前記第２のハウジング内に収容されており、前記第２の入口と前記第２の出口との間に配置されている第２の減圧機構と、を備え、前記第２の減圧機構は、前記第２の入口を介して入る前記第２の圧力を有する前記流体を受け取り、前記流体の流れを第３の圧力において前記第２の出口に案内するように構成されており、前記第３の圧力は前記第２の圧力よりも低い。

【0022】

前記流体供給システムのいくつかの実施形態では、前記第２の減圧機構は、第２のダイヤフラム部分と、第２のステムと、第２のポペット弁と、を備え、前記第２のステムの第１端が、前記第２のダイヤフラム部分の片側に対し接続されており、前記第２のステムの第２端が、前記第２のポペット弁に対し接続されており、前記第２の減圧機構は、前記第２のダイヤフラム部分が前記出口に向かって撓むときに前記第２のポペット弁が開状態となり、前記第２のダイヤフラム部分が静止状態にあるときに前記第２のポペット弁が閉状態となるように動作する。

【0023】

いくつかの実施形態では、前記流体供給システムは、前記圧力レギュレータデバイスの前記入口に接続されているフィルタデバイスをさらに備える。
本開示のいくつかの実施形態は、添付の図面を参照して、単なる例として本明細書において説明されている。ここで図面を詳細に具体的に参照すると、示されている実施形態は、例としてのものであり、本開示の実施形態の例示的な記載のためのものであることが強調される。この点に関して、図面とともになされる説明は、本開示の実施形態がどのように実施され得るかを当業者に明らかにする。

【0024】

開示されたそれらの利益及び改善の中で、本開示の他の目的及び利点は、添付の図と併せて以下の説明から明らかになり得る。本開示の詳細な実施形態が本明細書に開示されているが、開示される実施形態は、様々な形態において具体化され得る本開示の単なる例示であることが理解される。加えて、本開示の様々な実施形態に関して与えられる例の各々は、例示的であることが意図されており、限定的であることは意図されていない。

【0025】

本明細書及び特許請求の範囲の全体を通して、以下の用語は、文脈上別段の明らかな指定がない限り、本明細書において明示的に関連する意味を有する。本明細書で使用される「一実施形態では」、「実施形態では」、及び「いくつかの実施形態では」という句は、必ずしも同じ実施形態を指すとは限らないが、同じ実施形態を指す場合もある。さらに、本明細書において使用される「別の実施形態では」及び「いくつかの他の実施形態では」という句は、必ずしも異なる実施形態を指さないが、異なる実施形態を指す場合もある。本開示の全ての実施形態は、本開示の範囲又は趣旨から逸脱することなく組み合わせ可能であることが意図される。

【0026】

本明細書において使用される場合、「～に基づく（ｂａｓｅｄ ｏｎ）」という用語は、排他的ではなく、文脈上別段の明らかな指定がない限り、説明されていない追加の要因に基づくことを可能にする。さらに、本明細書全体を通して、「１つの（ａ，ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」の意味は、複数の言及を含む。「～の中に（ｉｎ）」の意味は、「～の中に」及び「～の上に（ｏｎ）」を含む。

【0027】

本明細書において使用される場合、「～の間に（ｂｅｔｗｅｅｎ）」という用語は、必ずしも他の要素に直接隣接して配置されることを必要としない。一般に、この用語は、あるものが２つ以上の他のものによって挟まれている構成を意味する。同時に、用語「～の間に」は、あるものが２つの対向するものに直接隣接していることを説明可能である。したがって、本明細書に開示される実施形態のうちのいずれか１つ以上において、２つの他の構造要素の間に配置されている特定の構造部分は、
該特定の構造部分が該２つの他の構造要素の両方と直接接触するように、該２つの他の構造要素の両方の間に直接配置されているか、
該特定の構造部分が該２つの他の構造要素のうちの１つのみと直接接触するように、該２つの他の構造要素のうちの１つのみに直接隣接して配置されているか、
該特定の構造部分が該２つの他の構造要素のうちの１つのみと直接接触しないように、該２つの他の構造要素のうちの１つのみに間接的に隣接して配置されており、該特定の構造部分と該２つの他の構造要素のうちの該１つとに並置される別の要素が存在するか、
該特定の構造部分が該２つの他の構造要素の両方と直接接触しないように、該２つの他の構造要素の両方の間に間接的に配置されており、他のフィーチャがそれら２つの他の構造要素の間に配置されることが可能であるか、
それらの任意の組合せであることが可能である。

【0028】

本明細書において使用される場合、「一体型デバイス（ｕｎｉｔａｒｙ ｄｅｖｉｃｅ）」という用語は、付加製造プロセス（例えば、３Ｄ印刷）によって一体的に形成又は構築されたデバイスを意味する。したがって、「一体型デバイス」は、付加製造されることが可能な材料製である。そうした材料の例は、ポリマー、金属、ステンレス鋼、複合材料、又はそれらの組み合わせを含む。

【0029】

図１は、流体の出力が大気圧未満の状態になるように流体の圧力を低下させるべく構成されている機械デバイス１０２，１０４を備える大気圧未満圧力送達システム１００の非限定的な実施形態の概略図を示す。機械デバイス１０２，１０４は、段階１における第１のＶＡＣレギュレータ１０２と、段階２における第２のＶＡＣレギュレータ１０４とを備える。ＶＡＣレギュレータ１０２，１０４の各々は、本明細書において説明されるＰＳＵＤであるか、又はそれを含むことが可能である。第１のＶＡＣレギュレータ１０２は、入口フィルタデバイス１０６に対し接続されており、また、第２のＶＡＣレギュレータ１０４に対しても接続されている。図１に示すシステム１００は、直列接続として一列に並んだ入口フィルタデバイス１０６と、第１のＶＡＣレギュレータ１０２と、第２のＶＡＣレギュレータ１０４とを備える。したがって、例えば、ゲージ圧約６８９．５ｋＰａ（１００ｐｓｉｇ）～約１１０３１ｋＰａ（１６００ｐｓｉｇ）等の高圧において貯蔵される流体は、入口フィルタ１０６に流入し、次いで、第１のＶＡＣレギュレータ１０２と、第２のＶＡＣレギュレータ１０４とを通過し、ＶＡＣレギュレータ１０２，１０４は、流体の圧力を低下させ、流体は、大気圧未満においてシステム１００の外に送達されることが可能である。

【0030】

いくつかの実施形態では、機械デバイス１０２，１０４の各々は、一体型デバイスである。したがって、２つの一体型デバイス１０２，１０４は、図１に示される実施形態例に示されるように、一体に接合されることが可能である。

【0031】

図２は、ＰＳＵＤ２００の非限定的な実施形態の斜視図を示す。ＰＳＵＤ２００は、入口２０４と、出口２０６とを有するハウジング２０２を備える。いくつかの実施形態によれば、２つ以上のＰＳＵＤが単一のハウジングにおいて一体に形成されることが可能であることが理解され得る（例えば、図１及び図４を参照）。

【0032】

図３Ａ及び図３Ｂは、図２に示されるＰＳＵＤ２００の異なる斜視断面図を示す。図３Ｃは、ＰＳＵＤ２００内部の流体の流路（矢印によって示される）を示す概略側面図を示す。ＰＳＵＤ２００は、単一の一体型本体から作製されているハウジング２０２及び他の構成要素を備える。ハウジング２０２は、単一の一体型本体を有する一体型デバイスである。ハウジング２０２は、流体を収容する、流体を調整する、流体の流れを案内する、又はそれらの任意の組合せのための１つ以上の内部キャビティ及び１つ以上のチャネルを形成する。

【0033】

第１のチャンバ３００は、入口２０４に最も近く、入口２０４を介して流入する流体は、最初に第１のチャンバ３００に受け入れられる。セパレータ構成要素３０２は、第１のチャンバ３００と第２のチャンバ３０６とを分割し、穴３０８及び弁（例えば、ポペット弁）３１０が、穴３０８に対する弁３１０の位置に基づいて、閉状態及び開状態を有するように構成されている。弁３１０のこの相対位置は、ステム３１２の移動によって制御される。

【0034】

弁３１０は、ステム３１２の一端３１２ａに対し接続されている。ステム３１２は、第２のチャンバ３０６内に収容されており、且つ、第２のチャンバ３０６を通して延在しており、ステム３１２の別の端３１２ｂは、ダイヤフラム部分３０４の片側３０４ａに対し接続されている。ばね部分３１６は、ステム３１２に接続されている側とは反対のダイヤフラム部分３０４の別の側３０４ｂに接続する。

【0035】

ダイヤフラム部分３０４は、可撓性材料（例えば、可撓性であるように構成されたステンレス鋼などの可撓性金属）製である。ダイヤフラム部分３０４の撓み運動により、ステム３１２及び関連する弁３１０の運動が生じる。ダイヤフラム部分３０４が順方向に撓む（例えば、入口２０４に対して凹状形状を形成する）と、ステム３１２は、第１のチャンバ３００に向かって移動する。ステム３１２のこの移動によって、弁３１０が穴３０８から離れるように移動し、弁３１０の開状態がもたらされる。ダイヤフラム部分３０４が静止状態にあるか、又は出口２０６に向かって撓むとき、ステム３１２は、同様に出口２０６方向に向かって移動され、ステム３１２のこの移動（又は移動しない）によって、弁３１０が穴３０８を閉鎖し、弁３１０の閉状態がもたらされる。

【0036】

第２のチャンバ３０６は、流体の流れを第２のチャンバ３０６から出口２０６に案内するように構成されている１つ以上の内部チャネル３１４に接続する。
ダイヤフラム部分３０４の撓みは、第１のチャンバと第２のチャンバとの間の差圧によって引き起こされ、また、ばね部分３１６のばね定数によっても影響を受ける。ばね部分３１６は、ダイヤフラム部分３０４の振動運動を減衰させるように構成されている。ダイヤフラム部分３０４のこの減衰は、排出される流体の圧力、内部チャネル３１４を通る流体の流れ、又はその両方を調整するのを助けることが可能である。

【0037】

図３Ａ－図３Ｃに示す実施形態では、ハウジング２０２、ダイヤフラム部分３０４、セパレータ構成要素３０２、ステム３１２、弁３１０は全て、単一の一体型本体から作製されている。流路などの、ハウジング２０２の内部構造によって形成される他の様々な部分もまた、同じ単一の一体型デバイスから作製されており、図３Ａ－図３Ｃに示される構造部分の全ては、例えば付加製造プロセスを介して一体に形成される。したがって、図３Ａ－３Ｃに示される構成要素及び構造のいずれも、それらを一体に接続するために溶接を必要としない。図３Ａ－図３Ｃに示される内部構造は、製造プロセスの完了時にハウジング２０２によって収容され、取り囲まれる。

【0038】

いくつかの実施形態では、機械的デバイス（図１に示す１０２，１０４）は一体に、一体型デバイス、ＰＳＵＤ４００である。図４に示されるように、ＰＳＵＤ４００のそうした実施形態では、単一のハウジング４０６に直列に収容されている２つの部分４０２，４０４（内部構造は図示されていないが、例えば図３Ａ－図３Ｃに示されるものと同様である）があり、ハウジング４０６及び２つの圧力部分４０２，４０４は、単一の一体型本体から形成されている。そうした単一の一体型本体を、例えば、付加製造プロセスによって作製することが可能である。したがって、ＰＳＵＤ４００は、複数の構成要素の製造後に組み立てられるそうした複数の構成要素を必要としない。したがって、ＰＳＵＤ４００はいかなる溶接部も含まず、複数の構成要素のいかなる溶接も必要としない。いくつかの実施形態では、部分４０２，４０４の各々は、独立して動作するが、それでもなお一体型デバイスとして接続されている。したがって、流体は、入口４０８を介して入り、内部コンパートメント（たとえば、図３Ａ－図３Ｃに示され、本明細書において説明されるような）を通って移動し、次いで、部分４０４の内部コンパートメント（たとえば、図３Ａ－図３Ｃに示され、本明細書で説明されるような）を通って移動し、次いで、出口４１０を介して出ることが可能である。図４は２つの部分４０２，４０４を示すが、ＰＳＵＤのいくつかの実施形態では、直列、並列、又はそれらの任意の組み合わせにおいて２つより多い部分が存在することが可能であることが理解され得る。

【0039】

本開示の範囲から逸脱することなく、特に、採用される構成材料、ならびに部品の形状、サイズ、及び部品の配置に関して、詳細に変更が行われ得ることを理解される。本明細書及び説明されている実施形態は例であり、本開示の真の範囲及び趣旨は、以下の特許請求の範囲によって示される。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【手続補正書】

【提出日】2024-05-31

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体供給システムであって、
第１の圧力において流体を貯蔵するための内部キャビティを形成する容器本体と、
前記内部キャビティに配置されており、且つ、単一の一体型本体である圧力レギュレータデバイスと、を備え、
前記単一の一体型本体は、
入口及び出口を備えるハウジングと、
前記ハウジング内に収容されており、前記入口と前記出口との間に配置されている減圧機構と、を備え、
前記減圧機構は、弁に接続されているダイヤフラム部分を備え、
前記減圧機構は、前記入口を介して入る前記第１の圧力を有する前記流体を受け取り、前記流体の流れを第２の圧力において前記出口に案内するように構成されており、前記第２の圧力は前記第１の圧力よりも低い、流体供給システム。

【請求項2】

前記減圧機構は、ステムをさらに備え、
前記弁は、ポペット弁を含み、
前記ステムの第１端が、前記ダイヤフラム部分の片側に対し接続されており、
前記ステムの第２端が、前記ポペット弁に対し接続されており、
前記減圧機構は、前記ダイヤフラム部分が前記入口に向かって撓むときに前記ポペット弁が開状態となり、前記ダイヤフラム部分が静止状態にあるとき又は前記出口に向かって撓むときに前記ポペット弁が閉状態となるように動作する、請求項１に記載の流体供給システム。

【請求項3】

第２の圧力レギュレータデバイスをさらに備え、前記第２の圧力レギュレータデバイスの入口は、前記圧力レギュレータデバイスの前記出口に対し接続されている、請求項１に記載の流体供給システム。

【請求項4】

前記第２の圧力レギュレータデバイスは、前記内部キャビティに配置されており、
前記第２の圧力レギュレータデバイスは、別の単一の一体型本体であり、
前記別の単一の一体型本体は、
第２の入口及び第２の出口を備える第２のハウジングと、
前記第２のハウジング内に収容されており、前記第２の入口と前記第２の出口との間に配置されている第２の減圧機構と、を備え、
前記第２の減圧機構は、前記第２の入口を介して入る前記第２の圧力を有する前記流体を受け取り、前記流体の流れを第３の圧力において前記第２の出口に案内するように構成されており、前記第３の圧力は前記第２の圧力よりも低い、請求項３に記載の流体供給システム。

【請求項5】

前記第２の減圧機構は、
第２のダイヤフラム部分と、
第２のステムと、
第２のポペット弁と、を備え、
前記第２のステムの第１端が、前記第２のダイヤフラム部分の片側に対し接続されており、
前記第２のステムの第２端が、前記第２のポペット弁に対し接続されており、
前記第２の減圧機構は、前記第２のダイヤフラム部分が前記入口に向かって撓むときに前記第２のポペット弁が開状態となり、前記第２のダイヤフラム部分が静止状態にあるとき又は前記出口に向かって撓むときに前記第２のポペット弁が閉状態となるように動作する、請求項４に記載の流体供給システム。

【請求項6】

前記圧力レギュレータデバイスの前記入口に接続されているフィルタデバイスをさらに備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の流体供給システム。

【国際調査報告】