KR101723128B1

KR101723128B1 - 밸브 부재 단부를 밀봉하기 위한 다이어프램을 구비한 압력 평형 밸브

Info

Publication number: KR101723128B1
Application number: KR1020137009086A
Authority: KR
Inventors: 로버트 에이치. 네프; 제프리 시몬스
Original assignee: 맥 밸브즈, 인크.
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2017-04-04
Anticipated expiration: 2031-09-07
Also published as: MX2013000923A; CA2805290A1; AU2011299262B2; WO2012033791A2; LT2614278T; PL2614278T3; JP2013539842A; HRP20201288T1; US20120061600A1; RS60384B1; ES2798249T3; ZA201300291B; CN103201545B; CN103201545A; AU2011299262A1; HK1185135A1; HUE050190T2; SMT202000457T1; PT2614278T; DK2614278T3

Abstract

다이어프램 밀봉식 압력 평형 밸브 조립체는 밸브 본체와, 상기 밸브 본체에 연결된 카트리지를 포함한다. 상기 카트리지는 카트리지 장착 단부를 포함하고, 상기 카트리지 장착 단부는 당해 카트리지 장착 단부에 결합된 유지 부재를 갖는다. 상기 유지 부재와 상기 카트리지 장착 단부 사이에 걸리는 다이어프램 본체를 가진 탄성재의 제1 다이어프램이 상기 밸브 부재에 연결되어 상기 밸브 부재로부터 직경 방향 외측으로 연장하여 제1 다이어프램 유체 압력 경계를 생성한다. 상기 제1 다이어프램에 대해 상기 밸브 부재의 반대측 단부에서 상기 밸브 부재에 탄성재의 제2 다이어프램이 연결되어 상기 밸브 부재로부터 직경 방향 외측으로 연장하며, 상기 제2 다이어프램은 제1 및 제2 조절가능한 유지 부재들 사이에 걸리는 다이어프램 본체를 갖고, 제2 다이어프램 유체 압력 경계를 생성한다.

Description

밸브 부재 단부를 밀봉하기 위한 다이어프램을 구비한 압력 평형 밸브{PRESSURE BALANCED VALVE WITH DIAPHRAGM FOR SEALING VALVE MEMBER END}

관련 출원의 교차 참조

본원은 2010년 9월 9일자에 출원된 미국 가특허 출원 제61/381,320호의 이익과 2011년 9월 6일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/226,161호의 우선권을 주장한다. 이 출원들의 전체 내용이 원용되어 본 명세서에 포함된다.

본 발명은 압력 평형 밸브 부재와 밸브 부재를 밀봉하기 위한 다이어프램을 가진 밸브에 관한 것이다.

이 항목은 본 발명에 관련된 배경 정보를 제공하는 것으로, 이 배경 정보가 반드시 종래 기술이라는 것은 아니다.

분류기, 포장기, 음식물 처리기 등과 같은 장비를 작동시키기 위해 사용되는 가압 공기와 같은 유체를 제어하는 솔레노이드 작동식 밸브가 공지되어 있다. 솔레노이드 작동식 밸브를 폐쇄 위치에 유지하기 위해, 스프링과 같은 바이어싱 부재가 공지되어 있다.

또한, 예컨대, 초키(Chorkey)의 미국 특허 제4,598,736호에서, 밸브 부재를 폐쇄 위치와 개방 위치로 이동시키기 위해 필요한 솔레노이드 조립체의 힘을 줄이기 위해 밸브 내부에서 가압 유체의 입구 압력이 평형화될 수 있음이 공지되어 있다. 공지의 압력 평형 밸브 디자인은 몇 가지 결함을 갖고 있으며, 밸브 부재의 활주 운동이 가능하도록 하기 위해 이동식 시일을 제공하는 밸브 부재의 말단 피스톤에 O링 또는 D링과 같은 밸브 시일을 포함할 수 있으며, 밸브 부재의 활주 운동은 D링을 수용하고 있는 보어의 표면 마감에 따라 좌우된다. 그러나, 이 시일은 시일의 마모로 인하여 또는 피스톤이 움직일 수 있도록 하기 위해 압력을 평형화할 때 대기 오염물질이 밸브로 유입될 수 있고, 밸브를 가압할 때 변형(creep)이 발생할 수 있으며, 이에 따라, 분리(break-away) 마찰을 증대시킴으로써, 밸브 개방 시간을 늘리게 된다. 밸브 조립체 내의 오염물질로서의 습기와 먼지가 솔레노이드 조립체로 유입되어 밸브 용착을 초래하고, 밸브 출력을 저하시키며, 작동 시간을 지연시키고, 보어 표면 마감을 손상시켜서, D링의 손상 또는 누설로 이어질 수 있다.

이 항목은 본 발명의 개요를 제공하는 것으로서, 본 발명의 전체 범위나 그 특징 전체를 포괄적으로 개시하지는 않는다.

몇몇 실시예들에 따르면, 다이어프램 밀봉식 압력 평형 밸브 조립체는 밸브 본체와, 상기 밸브 본체에 연결된 카트리지를 포함한다. 상기 카트리지는 출구 포트로부터 입구 포트를 분리하는 제1 카트리지 분할기; 카트리지 장착 단부; 및 상기 카트리지 장착 단부에 나사식으로 결합되는 유지 부재를 포함한다. 상기 밸브 본체의 종축에 대해 동축으로 활주하는 밸브 부재가 상기 유지 부재 내에 수용된다. 상기 유지 부재와 상기 카트리지 장착 단부 사이에 걸리는 다이어프램 본체를 가진 탄성재 다이어프램이 상기 밸브 부재에 고정되어 유체 압력 경계를 생성한다.

부가적인 실시예들에 따르면, 다이어프램 밀봉식 압력 평형 밸브 조립체는 밸브 본체와, 상기 밸브 본체에 연결된 카트리지를 포함한다. 상기 카트리지는 카트리지 장착 단부를 포함한다. 상기 카트리지 장착 단부에 유지 부재가 결합된다. 상기 밸브 본체의 종축에 대해 동축으로 밸브 부재가 활주한다. 상기 유지 부재와 상기 카트리지 장착 단부 사이에 걸리는 다이어프램 본체를 가진 탄성재의 제1 다이어프램이 상기 밸브 부재에 연결되어 그로부터 직경 방향 외측으로 연장하여 제1 다이어프램 유체 압력 경계를 생성한다. 상기 제1 다이어프램에 대해 상기 밸브 부재의 반대측 단부에서 상기 밸브 부재에 탄성재의 제2 다이어프램이 연결되어 그로부터 직경 방향 외측으로 연장하며, 상기 제2 다이어프램은 제1 및 제2 조절가능한 유지 부재들 사이에 걸리는 다이어프램 본체를 갖고, 제2 다이어프램 유체 압력 경계를 생성한다.

다른 실시예들에 따르면, 다이어프램 밀봉식 압력 평형 밸브 조립체는 밸브 본체와, 상기 밸브 본체에 연결된 카트리지를 포함한다. 상기 카트리지는 출구 포트로부터 입구 포트를 분리하는 제1 카트리지 분할기; 카트리지 장착 단부; 및 상기 카트리지 장착 단부에 나사식으로 결합되는 유지 부재를 포함한다. 상기 밸브 본체의 종축에 대해 동축으로 밸브 부재가 활주한다. 상기 밸브 부재에 다이어프램 본체를 가진 탄성재 다이어프램이 고정된다. 상기 유지 부재로부터 제1 능동 결합 부재가 연장되고, 상기 카트리지 장착 단부로부터 상기 제1 능동 결합 부재에 대해 반대로 향하고 있는 제2 능동 결합 부재가 연장된다. 상기 제1 및 제2 능동 결합 부재들은, 상기 유지 부재가 상기 카트리지 장착 단부에 나사식으로 결합될 때, 상기 다이어프램의 다이어프램 본체 속으로 적어도 부분적으로 각각 삽입되어 유체 압력 시일을 생성한다.

또 다른 실시예들에 따르면, 다이어프램 밀봉식 압력 평형 밸브 조립체는 밸브 본체와, 상기 밸브 본체에 연결된 카트리지를 포함한다. 상기 카트리지는 출구 포트로부터 입구 포트를 분리하는 제1 카트리지 분할기; 카트리지 장착 단부; 상기 카트리지 장착 단부에 축방향으로 조절가능하게 결합되는 유지 부재; 및 상기 밸브 본체의 종축에 대해 동축으로 활주하는 밸브 부재를 포함한다. 상기 밸브 부재는 상기 유지 부재 내에 부분적으로 활주가능하게 수용된다. 상기 밸브 부재의 피스톤 단부는 상기 유지 부재의 실린더 공동 내에 활주가능하게 비밀봉식으로 수용된다. 상기 밸브 부재에 오버몰딩된 탄성재 다이어프램은 유체 압력 경계를 생성하기 위해 상기 유지 부재와 상기 카트리지 장착 단부 사이에 걸리는 다이어프램 본체를 갖는다.

본 명세서에 개시된 설명으로부터 적용가능한 다른 분야들이 명백해질 것이다. 이 항목의 설명과 구체적인 예들은 단지 예시를 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 의도는 없다.

본 명세서에 개시된 도면들은 가능한 모든 구현예들이 아닌 선택된 실시예들을 단지 예시하고자 하는 것이며 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 의도는 없다.

도 1은 본 발명의 다이어프램 밀봉식 평형 밸브 조립체의 정면도이다.
도 2는 도 1의 밸브 조립체의 단부도이다.
도 3은 도 2의 섹션 3에서 취한 정단면도이다.
도 4는 밸브 부재가 밸브 폐쇄 위치에 있는 상태를 도시한 도 3의 영역 4의 정단면도이다.
도 5는 밸브 부재가 밸브 개방 위치로 이동한 상태를 더 포함한 도 4로부터 변형된 정단면도이다.
도 6은 밸브 폐쇄 위치에 있는 평형 스풀 밸브의 다른 실시예를 도시하고 있는 도 5와 유사한 정단면도이다.
도 7은 밸브 개방 위치를 나타내기 위해 변형된 도 6의 정단면도이다.
도 8은 다중 유동 분배 장치와 소통하는 도 1의 복수의 압력 평형 밸브를 가진 매니폴드 조립체의 사시도이다.
도 9는 도 3의 실시예로부터 변형된 다른 실시예의 정단면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예를 도시하고 있는 도 3과 유사한 정단면도이다.
도 11은 도 10의 영역 11의 정단면도이다.
도 12는 2개의 다이어프램을 가진 본 발명의 다른 실시예의 도 10과 유사한 정단면도이다.
여러 도면들에서 대응하는 참조 번호들은 대응하는 부분을 나타낸다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 예시적 실시예를 더욱 상세하게 설명할 것이다. 예시적 실시예는 개시내용이 충실해지도록 하기 위해 제시된 것이며, 본 개시내용의 범위를 당업자에게 상세하게 전달한다. 다양한 특정 세부사항은 특정 구성요소, 장치 및 방법의 예와 같이 기술되어 본 개시내용의 실시예를 충분히 이해하도록 한다. 특정 세부사항은 반드시 채용되어야 하는 것은 아니며, 예시적 실시예는 다수의 다양한 형태로 구현될 수 있고, 역시 본 개시내용의 범위를 한정하는 것으로 간주되어서는 안 된다는 것은 당업자에게 명확할 것이다. 일부 예시적 실시예에서는, 널리 공지된 공정, 널리 공지된 장치 구조, 및 널리 공지된 기술을 상세하게 설명하지 않는다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 구체적이고 예시적 실시예를 설명하려는 목적이며, 한정하려는 의도가 아니다. 본 명세서에서 사용될 때 단수 표현은 문맥상 명백하게 복수를 지칭하는 것이 아닐 때에는 복수 표현을 포함하려는 의도일 수 있다. 용어 "포함한다", "포함하는", "이루어지는", 및 "구비하는"은 포괄한다는 의미이며, 이에 따라 언급된 특징, 정수, 단계, 작업, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 특정하는 것이지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 작업, 요소, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하는 것은 아니다. 본 명세서에서 설명되는 방법 단계, 공정 및 작업은, 구체적으로 실행 순서를 언급하지 않은 경우, 언급되거나 설명된 특정 순서로 이를 실시해야 할 필요가 있는 것으로 간주되어서는 안 된다. 또한, 추가적인 단계 또는 대안적인 단계를 채용할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

요소 또는 층이 "다른 요소 또는 층 상에 있거나", 다른 요소 또는 층과 "맞물리거나", "연결되거나" 또는 "결합되는" 경우, 상기 요소 또는 층은 다른 요소 층 바로 위에 있거나, 직접 다른 요소 또는 층과 맞물리거나, 연결되거나 또는 결합될 수 있거나, 또는 방해가 되는 요소 혹은 층이 존재할 수 있다. 이와 대조적으로, 요소가 "다른 요소 또는 바로 위에 있거나", 다른 요소 또는 층과 "직접 맞물리거나", "직접 연결되거나" 또는 "직접 결합되는" 경우에는, 방해가 되는 요소 또는 층이 존재하지 않을 수 있다. 요소들 사이의 관계를 설명하기 위해 사용되는 다른 단어는 마찬가지 방식으로 해석되어야 한다(예컨대, "사이에"와 "사이에 직접", "이웃한"과 "직접 이웃한" 등). 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "및/또는"은 관련된 목록의 항목 중 임의의 항목 그리고 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

다양한 요소, 구성요소, 영역, 층 및/또는 섹션을 설명하기 위해 본 명세서에서 제1, 제2 및 제3 등의 용어가 사용될 수 있지만, 이들 요소, 구성요소, 영역, 층 및/또는 섹션은 이들 용어에 의해 한정되는 것이 아니다. 이들 용어는 단지 하나의 요소, 구성요소, 영역, 층 또는 섹션을 다른 요소, 구성요소, 영역, 층 또는 섹션과 구분하기 위해 사용될 수 있다. 본 명세서에서 사용될 때 "제1" 및 "제2"와 같은 용어 그리고 다른 수치적 용어는 문맥상 명확하게 지시되어 있지 않은 경우 시퀀스 또는 순서를 의미하지 않는다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1의 요소, 구성요소, 영역, 층 또는 섹션은 예시적 실시예의 교시로부터 벗어나지 않고 제2의 요소, 구성요소, 영역, 층 또는 섹션으로 부를 수 있다.

"내측", "외측", "밑", "아래", "하위", "위", "상위" 등과 같이 공간적으로 상대적인 용어는, 도면에 도시된 바와 같은 다른 요소(들) 또는 특징(들)에 대한 하나의 요소 또는 특징의 관계를 설명하기 위해 설명의 용이성을 도모하고자 본 명세서에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 방향 이외에 사용 또는 작동 중인 장치의 다른 방향을 포함하려는 의도일 수 있다. 예를 들면, 도면에서의 장치가 뒤집히는 경우, 다른 요소의 "밑에" 또는 "아래에" 있는 것으로 설명된 요소는 이제 다른 요소 또는 특징의 "위"를 향하게 된다. 따라서, 예시적 용어 "아래"는 상향 및 하향 양자 모두를 포함할 수 있다. 상기 장치는 다른 방식으로(90도 회전되거나 다른 방향으로) 배향될 수 있고, 본 명세서에서 사용되는 공간적으로 상대적인 설명은 이에 따라 해석될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 밸브 조립체(10)는 카트리지(14)가 제1 단부에 해제가능하게 연결되고 밸브 헤드(15)가 반대측 제2 단부에 해제가능하게 연결된 밸브 본체(12)를 포함할 수 있다. 카트리지(14)는 내부에 수용된 부품의 교체를 위해 밸브 본체(12)로부터 제거될 수 있다.

도 3을 참조하면, 카트리지(14)가 나사식 연결구(16)에 제공될 수 있으며, 이에 따라, 카트리지(14)는 밸브 본체(12)에 대해 해제가능하게 나사식으로 결합될 수 있다. 밸브 조립체(10)의 솔레노이드 액추에이터를 작동시키기 위해 필요한 AC 또는 DC 전력을 제공하기 위해 전력 연결구(미도시)를 수용하도록 된 적어도 하나의 전력 커넥터(18)가 밸브 헤드(15)에 제공될 수 있다. 밸브 헤드(15)는 밸브 본체(12) 의 본체 단부(24)와 마찰 결합하도록 된 연결 링부(22)를 이용하여 밸브 본체(12)에 해제가능하게 연결될 수 있는 캡부(20)를 포함한다. 밸브 본체(12)는 솔레노이드 캔(26)을 더 포함할 수 있으며, 상기 솔레노이드 캔은 활성화되었을 때 전자계를 생성하도록 권선을 가진 코일(28)을 감싸 수용한다. 코일 보빈(30)은 코일(28)을 위한 구조적 지지체를 제공하면서, 전력 커넥터(18)를 수용하도록 되어 있다. 본체 단부(24)에는, 예컨대, 나사식 연결을 이용하여, 자극편(32)이 축방향으로 조절가능하게 배치되어 있다. 자극편(32)의 위치 조절시 활주 운동이 가능하도록, 코일 보빈(30)과 자극편(32) 사이에 부싱(34)이 배치되어 있다. 부싱(34)은 코일(28)에 의해 생성되는 전자계를 유지/강화하는 것을 돕는 부싱 플랜지(36)를 또한 포함한다. 압축 스프링과 같은 바이어싱 부재(38)가 자극편(32) 내부에 유지되며, 그 목적에 대해서는 밸브 조립체(10)의 작동과 관련하여 구체적으로 후술하기로 한다. 자극편(32)은 코일 보빈(30) 내부의 유체가 자극편(32)의 대향 단부들에서 평형화될 수 있도록 하는 압력 평형 통로(40)를 더 포함할 수 있다. 보빈 플랜지(42)가 코일 보빈(30)에 대해 반경 방향 외측으로 연장하며, 부싱 플랜지(36)에 대해 반대로 배치되어 있다. 따라서, 보빈 플랜지(42)도 코일(28)을 밀폐한다.

아마추어 수용 부재(44)가 보빈 플랜지(42)에 인접하여 배치되며, 보빈 플랜지(42)의 위치 결정을 돕는다. 아마추어 수용 부재(44)의 수용 부재 관부(46)는 코일 보빈(30)의 내부 보어 내의 부싱(34)과 실질적으로 동축으로 배향된다. 아마추어 수용 부재(44)는 조절가능한 유지 부재(48)를 이용하거나 탄성 부재(49)에 의해 제 위치에 유지된다. 조절가능한 유지 부재(48)는 카트리지(14)의 나사식 연결구(16)에 인접하여 나사식 결합으로 수용되며, 이에 따라, 카트리지(14)가 밸브 본체(12)에 나사식 결합으로 연결될 때, 위치 결정된다. 바이어싱 부재(38)의 편향력에 대항하여 아마추어 수용 부재(44)를 보빈 플랜지(32) 측으로 바이어스시키기 위해, O링과 같은 탄성 부재(49)가 조절가능한 유지 부재(48)와 아마추어 수용 부재(44) 사이에 배치될 수 있다. 나사식 연결구(16)가 카트리지(14)의 카트리지 연결 단부(50)에 생성됨에 따라 조절가능한 유지 부재(48)를 수용한다.

카트리지(14)는 카트리지 장착 단부(56)와 카트리지 연결 단부(50) 사이의 이격된 위치에 제1 및 제2 카트리지 분할기(52, 54)들을 더 포함할 수 있다. 조절가능한 시트 부재(58)가 조절가능한 유지 부재(48)의 일부로서 연장하며, 제2 카트리지 분할기(54) 내에 대항하여 활주가능하고 밀봉가능하게 수용된다. 조절가능한 시트 부재(58)는 조절가능한 유지 부재(48)가 카트리지 연결 단부(50) 내에 수용될 때 나사식 조절에 의해 축방향으로 변위된다. 몇몇 실시예들에 따라 포핏 밸브 부재를 형성하는 밸브 부재(60)는 아마추어 수용 부재(44)의 수용 부재 관부(46) 내에 활주가능하게 수용되는 관상 아마추어부(62)를 포함한다. 따라서, 밸브 부재(60)는 코일(28)이 활성화되거나 비활성화될 때 밸브 본체(12)와 밸브 조립체(10)의 종축(64)에 대해 동축으로 활주한다. 통상적으로, 바이어싱 부재(38)의 편향력은, 코일(28)이 활성화될 때까지, 밸브 부재(60)를 밸브 폐쇄 방향(A)으로 바이어스시키며, 이때, 밸브 부재(60)는 반대측 밸브 개방 방향(B)으로 변위된다.

O링 또는 D링과 같은 시일 부재(66)가 아마추어부(62)의 주연부를 중심으로 형성된 슬롯 또는 그루브 내에 배치된다. 시일 부재(66)는 조절가능한 유지 부재(48)의 보어 벽체(68)와 아마추어부(62) 사이에 유체 경계 시일을 생성한다. 따라서, 시일 부재(66)는, 밸브 부재(60)가 밸브 폐쇄 방향(A) 또는 밸브 개방 방향(B) 중 어느 한 방향으로 활주할 때, 아마추어부(62)와 조절가능한 유지 부재(48) 사이에 유체 경계를 생성한다. 밸브 부재(60)는 밸브 개방 위치에서 조절가능한 시트 부재(58)에 접촉하고 밸브 폐쇄 위치에서 제1 카트리지 분할기(52)에 접촉하는 오버몰드 고무 또는 탄성재 부분(71)을 포함할 수 있는 융기된 시트 결합부(70)를 더 포함한다. 도 3에 도시된 밸브 폐쇄 위치에서, 입력 포트(72) 내의 가압 유체는 출구 포트(74)와 배출 포트(76) 각각으로부터 격리된다. 밸브 폐쇄 위치에서, 제2 카트리지 분할기(54)는 출구 포트(74)와 배출 포트(76) 사이에 배치되며, 조절가능한 시트 부재(58)는 배출 포트(76)와 유체 소통한다.

밸브 부재(60)는 아마추어부(62)에 대해 반대로 생성된 피스톤 단부(78)를 더 포함한다. 피스톤 단부(78)는 카트리지 장착 단부(56)에 나사식 결합으로 연결된 유지 부재(80) 내에 활주가능하게 수용된다. 피스톤 단부(78)는 유지 부재(80)에 대해 활주가능하게 배치되지만 밀봉되지 않으며(즉, 비밀봉식으로 배치됨), 피스톤 단부(78)와 유지 부재(80) 사이에는 유체 경계 시일을 생성하는 O링 또는 D링 등과 같은 시일이 존재하지 않는다. 피스톤 단부(78)와 유지 부재(80) 사이에 활주 억지끼워맞춤이 제공되어 조립체 종축(64)에 대한 밸브 부재(60)의 축방향 정렬을 유지한다. 밸브 조립체(10)의 유지 부재(80)에 유체 경계 시일을 생성하기 위해, 밸브 부재(60)로부터 직경 방향 외측으로 연장하는 다이어프램 본체(83)를 가진 다이어프램(82)이 다이어프램(82)의 생성시 밸브 본체(60)에 물리적으로 고정되거나, 접합되거나 오버몰드될 수 있다. 유지 부재(80)가 카트리지 장착 단부(56)에 나사식 결합으로 연결될 때 생성되는 압축력에 의해, 유지 부재(80)와 카트리지 장착 단부(56) 사이에 다이어프램 본체(83)가 압축에 의해 물리적으로 걸리게 된다. 다이어프램 본체(83)는 종축(64)을 가로지르는 방향으로 실질적으로 평탄하여, 밸브 부재 운동시 다이어프램 본체(83)가 편향될 때 균일한 부하를 제공한다. 다이어프램(82)이 입구 포트(72)에 인접하여 필요한 유체 경계를 제공함으로써 대기 오염물질이 카트리지(14)로 유입되는 것을 방지하기 때문에, 피스톤 단부(78)와 유지 부재(80) 사이에 시일 부재가 필요하지 않다.

카트리지(14)는 당해 카트리지(14)가 (도 8을 참조하여 후술하는) 매니폴드 내에 밀봉식으로 수용될 수 있도록 하는 복수의 O링 또는 D링을 또한 포함할 수 있다. 이 시일 부재들은 각각의 제1, 제2, 제3 및 제4 시일 부재(84, 86, 88, 90)를 포함한다. 제1 시일 부재(84)는 카트리지 장착 단부(56) 내에 수용된다. 제2 시일 부재(86)는 제1 카트리지 분할기(52) 내에 수용된다. 제3 시일 부재(88)는 제2 카트리지 분할기(84) 내에 수용된다. 제4 시일 부재(90)는 카트리지 연결 단부(50) 내에 수용된다. 각각의 제1, 제2, 제3 및 제4 시일 부재(84, 86, 88, 90)는 카트리지(14)의 주연부를 중심으로 형성된 그루브 또는 슬롯 내에 수용되며, 각각의 입구 포트(72), 출구 포트(74) 및 배출 포트(76) 사이에 유체 경계를 제공하는 것을 돕는다.

도 4를 참조하면, 밸브 부재(60)의 피스톤 단부(78)는 조립체 종축(64)과 동축으로 유지 부재(80) 내에 생성된 실린더 공동(94)을 획정하는 실린더 벽체(92)와 활주 접촉한다. 전술한 바와 같이, 피스톤 단부(78)의 활주 끼워맞춤은 공기와 같은 유체가 다이어프램(82) 측으로 또는 그로부터 피스톤 단부(78)를 지나 흐를 수 있도록 하며, 밸브 조립체(10) 내에서 밸브 부재(60)의 축방향 정렬을 유지한다. 유지 부재(80)는 연결 나사(96)를 이용하여 카트리지 장착 단부(56)에 조절가능하게 연결된다. 다이어프램(82)은 유지 부재(80)의 단부면(97)에 생성된 카운터보어(95) 내에 실질적으로 수용되며, 다이어프램(82)의 두께 일부가 단부면(97)을 넘어 자유롭게 연장하여 카트리지 장착 단부(56)의 수용면(99)과 접촉할 수 있도록 한다. 유지 부재(80)의 카운터보어(95)의 면으로부터 밸브 개방 방향(B)으로 연장하는 제1 능동 결합 부재(98)와 카트리지 장착 단부(56)의 수용면(99)으로부터 밸브 폐쇄 방향(A)으로 연장하는 반대로 배향된 제2 능동 결합 부재(100) 사이에서 다이어프램(82)의 직경 방향 벽체 부분이 압축될 때까지, 유지 부재(80)는 밸브 개방 방향(B)으로 나사식 결합으로 삽입된다. 제1 및 제2 능동 결합 부재(98, 100)들은 탄성적으로 편향됨으로써, 다이어프램(82)의 다이어프램 직경 방향 벽체(101) 속으로 부분적으로 연장하여 다이어프램(82)과 마찰 결합하는 동시에 제1 유체 경계 시일을 생성한다. 다이어프램(82)에 의해 생성되는 제2 유체 경계 시일은 다이어프램 결합 인터페이스(102)에서 획정되며, 상기 다이어프램 결합 인터페이스에서 다이어프램(82)은 밸브 부재(60)에 물리적으로 고정되거나, 접착되거나, 접합되거나, 오버몰드된다.

밸브 부재(60)의 융기된 시트 결합부(70)의 탄성재 부분(71)은 밸브 폐쇄 위치를 한정하는 제2 카트리지 분할기(54)에 생성된 제1 시트 링(106)에 접촉하는 제1 결합면(104)을 포함한다. 제1 결합면(104)과 제1 시트 링(106) 간의 접촉은 입구 포트(72)와 출구 포트(74) 사이에 유체 경계를 생성하며, 이 유체 경계는 제1 및 제2 능동 결합 부재(98, 100)들에 의해 생성되는 유체 경계들 및 다이어프램 결합 인터페이스(102)와 함께 밸브 폐쇄 위치에서 입구 포트(72) 내의 가압 유체를 위한 유체 밀폐 경계를 제공한다.

도 4와 함께 도 3을 다시 참조하면, 밸브 부재(60)는 후술하는 기준으로 인해 밸브 폐쇄 위치에서 "압력 평형 상태"로서 규정된다. 공기와 같은 가압 유체가 입구 포트(72)에 수용되면, 유체 압력이 밸브 폐쇄 방향(A)으로 다이어프램(82)의 유체 노출 직경(C), 즉 유지 부재(80)와 카트리지 장착 단부(56) 사이에 밀봉되지 않은 다이어프램(82)의 표면적 부분 또는 다이어프램 결합 인터페이스(102)에서 밸브 부재(60)에 접합된 부분에 작용한다. 또한, 유체 압력은 제1 카트리지 분할기(52)의 제1 스풀 부재 수용면 직경, 즉 제1 결합면 노출 직경(D) 위에 있는 탄성재 부분(71)의 제1 결합면(104) 부분에 밸브 개방 방향(B)으로 반대로 작용한다. 다이어프램(82)의 유체 노출 직경(C)은 제1 결합면 노출 직경(D)과 실질적으로 동일하므로, 밸브 폐쇄 위치에서, 입구 포트(72) 내의 유체 압력은 밸브 폐쇄 방향(A)과 밸브 개방 방향(B) 모두로 동일하게 작용하여, 밸브 부재(60)에 대해 평형화된 힘의 부하를 생성한다. 힘의 부하가 평형화되기 때문에, 밸브 부재(60)를 폐쇄 위치에서 멀어지게 이동시키는 데 필요한 작동력은 카트리지(14)와 접촉한 밸브 부재(60)의 정적 마찰력과 다이어프램(82)을 편향시키고 바이어싱 부재(38)를 압축하기 위해 필요한 힘을 극복하기만 하면 된다.

도 5와 함께 도 3을 다시 참조하면, 코일(28)이 활성화되고 밸브 부재(60)가 조립체 종축(64)과 동축으로 밸브 개방 방향(B)으로 축방향으로 움직일 때, 밸브 개방 위치가 생성된다. 다이어프램(82)의 편향 영역(108)은, 밸브 부재(60)가 밸브 개방 방향(B)으로 변위될 때, 피스톤 단부(78)와 실린더 공동(94) 사이에 생성된 유체 압력 경계를 유지한다. 편향 영역(108)에서 다이어프램(82)의 탄성 편향은, 밸브 부재(60)가 밸브 개방 위치 측으로 이동할 때, 밸브 폐쇄 방향(A)으로 작용하는 편향력을 또한 생성한다. 이 편향력은 밸브 부재(60)를 밸브 폐쇄 위치로 복귀시키는 것을 돕는 데 이용가능하다. 따라서, 탄성적으로 편향된 다이어프램(82)의 편향력은, 코일(28)이 비활성화되었을 때, 밸브 조립체(10)의 밸브 폐쇄 시간(t)을 단축한다.

제1 결합면(104)이 제1 시트 링(106)으로부터 변위하여 포핏 유동 채널(110)을 생성할 때까지, 밸브 부재(60)는 밸브 개방 방향(B)으로 활주한다. 이와 동시에, 융기된 시트 결합부(70)의 탄성재 부분(741)의 제2 결합면(112)이 조절가능한 시트 부재(58)에 생성된 제2 시트 링(114)에 접촉한다. 제2 결합면(112)과 제2 시트 링(114) 간의 접촉은 배출 포트(75)로부터 출구 포트(74) 내의 유체를 격리시킨다. 그 후, 입구 포트(72) 내의 가압 유체는 포핏 유동 채널(110)을 통해 출구 포트(74) 내외로 흐를 수 있다.

도 5와 함께 도 3을 다시 참조하면, 밸브 부재(60)는 후술하는 기준으로 인해 밸브 개방 위치에서 "압력 평형 상태"로서 규정된다. 공기와 같은 가압 유체가 입구 포트(72)에 수용되면, 전술한 바와 같이 유체 압력이 밸브 폐쇄 방향(A)으로 다이어프램(82)의 유체 노출 직경(C)에 작용한다. 또한, 유체 압력은 조정 가능한 시트 부재(58)의 제2 스풀 부재 수용면 직경, 즉 제2 결합면 노출 직경(E) 위에 있는 제2 결합면(112)과 제2 시트 링(114) 사이의 인터페이스에서 융기된 시트 결합부(70)의 탄성재 부분(71)에 밸브 개방 방향(B)으로 반대로 작용한다. 다이어프램(82)의 유체 노출 직경(C)은 제2 결합면 노출 직경(E)과 실질적으로 동일하므로, 밸브 개방 위치에서, 입구 포트(72)로부터의 유체 압력은 밸브 폐쇄 방향(A)과 밸브 개방 방향(B) 모두로 동일하게 작용하여, 밸브 부재(60)에 대해 평형화된 유체 힘의 부하를 생성한다.

전술한 바와 같이, 조절가능한 시트 부재(58)는 조립체 종축(64)과 동축으로 밸브 폐쇄 방향(A) 또는 밸브 개방 방향(B) 중 어느 한 방향으로 축방향으로 조절가능하다. 이는 융기된 시트 결합부(70)의 전체 변위가 조절될 수 있도록 함으로써, 포핏 유동 채널(110)의 크기와 아울러 밸브 조립체(10)의 밸브 개방 위치와 폐쇄 위치 사이로의 전체 이동 시간을 증대시키거나 감소시킬 수 있다. 제1 결합면(104)과 제2 결합면(112) 중 어느 하나 또는 모두가 금속재 표면이거나, 고무 또는 고분자 재료와 같은 탄성재를 오버몰딩함으로써 생성될 수 있음을 또한 유의하여야 한다. 밸브가 밸브 개방 위치로 재배치될 때 부가적인 유체 경계 시일을 제공하기 위해, O링 또는 D링과 같은 시일 부재(118)가 카트리지 연결 단부(50)의 시트 부재 인터페이스면(116)과 조절가능한 시트 부재(58) 사이에 배치된다.

도 6과 함께 도 3을 다시 참조하면, 본 발명의 부가적인 실시예들에 따르면, 밸브 조립체(120)는 밸브 본체(12)에서 카트리지(14)를 대체할 수 있는 카트리지(121)를 포함한다. 카트리지(121)는 원통형 벽체 제1 스풀 부재 수용면(124)을 가진 카트리지 분할기(122)를 포함하도록 카트리지(14)로부터 변형된다. 스풀 밸브 부재(126)는 카트리지(14)의 밸브 부재(60)를 대체하며, 스플 밸브 부재(126)에 오버몰딩된 탄성재로서 각각 생성된 제1 스풀 링(128)과 제2 스풀 링(130)을 포함한다. 도 6에 도시된 밸브 폐쇄 위치에서, 제1 스풀 링(128)의 제1 스풀 링 결합면(132)은 카트리지 분할기(122)의 제1 스풀 부재 수용면(124)에 접촉한다. 이는 입구 포트(134)와 각각의 입구 포트(136)와 배출 포트(138) 사이에 유체 경계 시일을 생성한다. 피스톤 단부(78')를 통과하여 또는 이를 지나서 빠져나가는 입구 포트(134) 내의 가압 유체에 대해 유체 압력 경계 시일을 제공하기 위해 다이어프램(82')이 유지 부재(80')와 카트리지 장착 단부(56')에 마찬가지로 연결된다.

도시된 밸브 폐쇄 위치에서, 제2 스풀 링 결합면(142)과 조절가능한 시트 부재(58') 사이에 제1 스풀 유동 채널(140)이 생성된다. 따라서, 출구 포트(136) 내의 유체가 제1 스풀 유동 채널(140)을 통해 배기 포트(138)로 배출된다. 선행 실시예들과 마찬가지로, 밸브 부재(120)의 밸브 개방 위치와 밸브 폐쇄 위치 사이로 필요한 변위를 제어하기 위해, 조절가능한 시트 부재(58')가 축방향으로 조절될 수 있다. 또한, 선행 실시예들과 마찬가지로, 제1 및 제2 스풀 링(128, 130)들 각각이 금속재이거나, 고무 또는 고분자 재료와 같은 오버몰딩된 탄성재일 수 있다.

도 7을 참조하면, 스풀 밸브 부재(126)가 밸브 개방 방향(B)으로 축방향으로 변위될 때, 피스톤 단부(78')가 밸브 개방 방향(B)으로 함께 변위되어 편향 영역(108')에서의 편향 다이어프램(82')과 실린더 공동(94')의 체적을 증대시킨다. 제1 스풀 링 결합면(132)이 제1 스풀 부재 수용면(124)과의 접촉으로부터 변위되어 제2 스풀 유동 채널(144)을 생성한다. 이와 동시에, 제2 스풀 링(130)의 제2 스풀 링 결합면(142)이 제1 카트리지 분할기(52')의 제2 스풀 부재 수용면(146)에 접촉하여 출구 포트(136)와 배출 포트(138) 사이에 유체 경계를 생성한다. 이에 따라, 입구 포트(134) 내의 가압 유체가 밸브 개방 위치에서 출구 포트(136) 밖으로 흐를 수 있으며, 다이어프램(82')과 제2 스풀 링 결합면(142)에 의해 유체 압력 경계가 생성된다. 또한, 밸브 개방 방향(B)으로의 스풀 밸브 부재(126)의 축방향 변위는 다이어프램(82')의 편향 영역(108')에 편향력을 또한 생성하며, 이 편향력은 밸브가 비활성화되었을 때 스풀 밸브 부재(126)를 밸브 폐쇄 방향(A)으로 복귀시키는 것을 돕는다.

이하, 도 8을 참조하면, 본 발명의 복수의 밸브 조립체들은 밸브 조립체들로 다수의 부품들을 작동시키기 위해 공간 및 비용 절감 수단으로서의 매니폴드에 공통으로 연결될 수 있다. 예시적 실시예에서, 복수의 밸브 조립체(10)들이 매니폴드 블록(148)의 각각의 나사식 수용공 속에 나사식 결합으로 연결된다. 밸브 조립체(10)들은 제1 및 제2 열(150, 152)들로 표시된 실질적으로 평행한 열들로 배열될 수 있다. 예시적인 밸브 조립체 그룹(154)으로 나타낸 바와 같이, 밸브 조립체(10)들의 그룹들이 하나 이상의 유동 분배 장치(156)에 공통으로 연결될 수 있다. 본 구성에서, 그룹(154)은 장치 장착 블록(158)과 매니폴드 블록(148)의 내부 유동 통로(미도시)에 의해 유동 분배 장치(156)에 공통으로 연결된 8개의 밸브 조립체(10)들을 포함하고 있다. 밸브 조립체(10)들의 부가적인 그룹들은 각각의 유동 분배 장치(156', 156'', 156''')들에 또한 연결될 수 있다. 밸브 조립체들과 유동 분배 장치의 개수는 도시된 예시적 구성에 한정되지 않으며, 제조사의 재량에 따라 변할 수 있다. 다수의 밸브 조립체들을 그룹화함으로써, 다수의 밸브 조립체들을 전기적으로 활성화시키기 위해 단일의 와이어 하니스를 사용할 수 있기 때문에, 밸브 조립체들에 대한 전기적 연결을 쉽게 만든다.

도 9와 함께 도 3 및 도 5를 다시 참조하면, 밸브 조립체(160)는 밸브 조립체(10)로부터 변형되었다. 밸브 조립체(10)의 단체(單體)형 밸브 부재(60)가 다체(多體)형 밸브 부재 조립체(162)로 대체되었다. 밸브 부재 조립체(162)는 밸브 부재 부분(166)의 암형 나사식 단부(170)에 나사식 결합으로 연결된 아마추어부(164)의 수형 나사식 단부(168)를 이용하여 밸브 부재 부분(166)에 해제가능하게 연결된 아마추어부(164)를 포함한다. 피스톤부 수형 나사식 커넥터 단부(174)에서 피스톤부(172)가 수형 나사식 단부(170)에 대해 반대로 배치된 밸브 부재 부분(166)의 암형 나사식 커넥터 단부(176)에 나사식 결합으로 연결된다. 다이어프램(82')이 피스톤부(172)에 오버몰드되며, 피스톤부(172)에 일체로 연결된 피스톤 부재(178)가 피스톤 단부(78)와 유사한 기능을 수행한다.

밸브 조립체(10)의 시일 부재(66)는 변형된 아마추어부(164)의 슬롯(182)에 오버몰드된 제2 다이어프램(180)으로 대체되었다. 제2 다이어프램(180)의 반대측 단부는 압축가능하며, 접촉 부재(188)와 조절가능한 유지 부재(48)로부터 변형된 조절가능한 유지 부재(186) 사이에 배치된 공동(184) 내에 배치된다. 조절가능한 유지 부재(186)의 나사식 단부(190)는 카트리지 연결 단부(50')와 결합되는 외부 수형 나사와, 접촉 부재(188)의 외부 수형 나사에 결합되는 내부 암형 나사를 갖는다. 조절가능한 유지 부재(186)와 접촉 부재(188)는 나사식 연결구(16')에 의해 솔레노이드 캔(26')에 나사식 결합으로 연결된 카트리지 연결 단부(50') 내에 모두 유지된다.

제2 다이어프램(180)은, 도 9에 도시된 밸브 폐쇄 위치로부터 도 5에 도시된 위치와 유사한 밸브 개방 위치로 편향될 때, 다이어프램(82')과 유사한 편향력을 제공하는 축방향으로 탄성적으로 편향될 수 있는 제2 시일 부재를 제공한다. 제2 다이어프램(180)은 시일 부재(66)에 비해 아마추어부(164)와의 접합부에 개선된 유체 시일을 제공한다. 이러한 부가적인 편향력은 본 명세서에서 전술한 밸브 폐쇄 시간(t) 이하인 밸브 조립체(160)의 밸브 폐쇄 시간(t₂)을 제공한다. 또한, 제2 다이어프램(180)을 포함한 구성은 밸브 포트들 중 하나를 변경하기 위해 지정된 밸브 입구가 이동할 수 있도록 함으로써, 다른 밸브 기능(예컨대, 통상 개방 구조 또는 통상 폐쇄 구조)을 제공하고, 솔레노이드 액추에이터 속으로 오염물질의 유입을 더 감소시킨다.

도 10과 함께 도 3 및 도 4를 다시 참조하면, 다른 실시예에 따르면, 밸브 조립체(200)는 다이어프램(82)을 유지하는 디자인으로부터 변경된 다이어프램 설치 및 캡처 디자인을 포함한다. 밸브 조립체(200)는 밸브 조립체(10)의 동일한 특징을 많이 포함하고 있으므로, 여기서는 차이점에 대해서만 더 설명한다. 밸브 조립체(200)는 아마추어부(62)와 디자인과 기능면에서 유사한 일체로 연결된 아마추어부(204)를 포함하는 변형된 밸브 부재(202)를 제공하지만, 밸브 부재(60)로부터 변형된 밸브 부재(202)의 반대측 제2 단부를 형성하는 다이어프램 부착 단부(206)를 제공한다.

다이어프램 부착 단부(206)는 카트리지 장착 단부(56)로부터 변형된 카트리지 장착 단부(208) 내에 활주가능하게 배치됨으로써, 카트리지 장착 단부(208)는 다이어프램 부착 단부(206)를 활주식으로 직접 수용한다. 유지 부재(210)가 카트리지 장착 단부(208)와 나사식 결합으로 결합되지만, 이는 구체적으로 후술하는 바와 같이 여러 가지 면에서 유지 부재(80)로부터 변형되어 있다. 제2 다이어프램(212)은 대향 단부들에서 압축 결합을 필요로 하며, 이에 따라 다이어프램 부착 단부(206)에 오버몰딩이나 접합으로 고정되지 않는다는 점에서, 탄성적으로 편향되는 탄성재의 제2 다이어프램(212)은 제1 다이어프램(82)으로부터 변형된 것이다. 다이어프램(212)을 다이어프램 부착 단부(206)에 접합하는 대신, 설치 방향(H)으로 설치된 다이어프램 유지 패스너(214)가 다이어프램(212)을 다이어프램 부착 단부(206)에 대해 부분적으로 압축한다. 또한, 다이어프램(212)은 각각의 카트리지 장착 단부(208)와 유지 부재(210)와의 인터페이스에서 부분적으로 압축되며, 이에 따라, 다이어프램(212)에 의해 2개의 압력 경계가 생성된다.

도 11과 함께 도 3, 도 4 및 도 10을 다시 참조하면, 다이어프램(212)에 부가하여 추가적인 밀봉 능력을 제공하기 위해 유지 부재(210)와 카트리지 장착 단부(216) 사이에 O링 또는 D링과 같은 유지 부재 시일(216)이 제공될 수 있다. 다이어프램 부착 단부(206)로부터 피스톤 단부(78)를 제거함으로써, 유지 부재(210)는 다이어프램(212)에 대해 설치 및 안착할 때 유지 부재(210)를 축방향으로 회전시키기 위한 6각 전동 공구(미도시)를 수용하는 6각 드라이버 개구(218)를 포함할 수 있다. 카트리지 장착 단부(208)에 대해 유지 부재(210)가 완전히 안착된 위치에서 금속 대 금속 접촉이 생성되며, 이러한 접촉은 유지 부재의 단부면(220)과 카트리지 장착 단부의 내부 벽체(222) 사이에서 발생한다. 이러한 금속 대 금속 접촉은 유지 부재(210)의 제1 다이어프램 결합면(224)이 다이어프램(212)에 접촉하여 부분적으로 압축하는 위치에 다이어프램 인터페이스 구간(223)을 생성하면서 또한 제한한다. 제1 다이어프램 결합면(224)은 카트리지 장착 단부(208)에 생성된 제2 다이어프램 결합면(226)에 대해 반대로 위치한다. 제1 및 제2 다이어프램 결합면(224, 226)들 사이에서 다이어프램(212)의 부분 압축은 6각 드라이버 개구(218)의 대기와 입구 포트(72') 내에 존재하는 유체 사이에 제1 압력 경계(228)를 생성한다.

카트리지 장착 단부(208)는 조립체 종축(64')과 동축으로 정렬된 피스톤 수용 보어(232)를 포함한다. 다이어프램 유지 패스너(214)가 다이어프램 부착 단부(206)에 나사식 결합으로 결합될 때, 패스너 헤드 접촉면(236)이 피스톤 부재(230)의 피스톤 부재 접촉면(238)에 직접하는 경우, 패스너 헤드(234)가 다이어프램(212)에 직접 접촉하여 부분적으로 압축한다. 패스너 헤드 접촉면(236)과 피스톤 부재 접촉면(238) 간의 이러한 직접적인 금속 대 금속 접촉은 다이어프램(212)의 부분 압축을 제한한다. 다이어프램 유지 패스너(214)는 패스너 나사식 섕크(240)를 포함하며, 상기 섕크는 피스톤 부재(230)를 관통하여 생성된 나사식 블라인드 보어 내에 나사식 결합으로 수용되며, 다이어프램 부착 단부(206)를 부분적으로 통과하여 조립체 종축(64')에 대해 동축으로 연장한다. 다이어프램 유지 패스너(214)는 다이어프램 유지 패스너(214)를 축방향으로 회전시켜 토크를 인가하기 위해 패스너 헤드(234)에 생성된 패스너 구동 슬롯(244)을 포함한다. 패스너 헤드(234)는 유지 부재(210)의 유지 부재 공동(246) 내에 배치되며, 6각 드라이버 개구(218)보다 더 큰 직경을 가질 수 있으므로, 유지 부재(210)를 설치하기 전에 다이어프램 유지 패스너(214)를 설치할 수 있다.

패스너 헤드(234)가 다이어프램(212)에 접촉하여 부분적으로 압축할 때, 6각 드라이버 개구(218)의 대기와 입구 포트(72') 내에 존재하는 유체 사이에 제2 압력 경계(248)가 생성된다. 다이어프램(212)의 부분 압축은 다이어프램(212)의 부분 두께를 수용하는 피스톤 부재 접촉면(238)에 생성된 다이어프램 수용 카운터보어(252)의 깊이에 의해 축방향 치수가 제한되는 제2 다이어프램 인터페이스 구간(250)을 생성한다. 제1 및 제2 다이어프램 인터페이스 구간(223, 250)은 소정의 다이어프램 압축을 한정하며, 이는 재현가능한 다이어프램 압축을 촉진하고 그에 따른 여러 밸브 조립체(200)들 간의 밀봉 특성을 예측가능하게 한다. 소정의 다이어프램 압축은 다이어프램(212)의 두께의 대략 5% 내지 대략 50% 이상 사이의 범위일 수 있다.

도 12와 함께 도 3, 도 4 및 도 9 내지 도 11을 다시 참조하면, 밸브 조립체(254)는 다이어프램(212')에 대해 밸브 부재의 반대측 단부에 제2 다이어프램을 더 추가하고 별도의 비일체식으로 연결된 아마추어 부재를 제공하도록 밸브 조립체(200)로부터 변형되어 있다. 다이어프램(212')과 연관된 다수의 부품들이 밸브 조립체(200)에 대해 설명한 것들과 유사하기 때문에, 차이점에 대해서만 더 설명한다. 밸브 조립체(254)는 밸브 조립체(254)의 전체 길이를 통해 축방향으로 연장하는 연속 관통 보어(258)를 포함한다. 제1 나사식 보어부(259)는 나사식 블라인드 보어(242)와 유사하고, 아마추어 부재(264)로부터 축방향으로 연장하는 아마추어 부재 나사식 섕크(262)를 나사식 결합으로 수용하기 위해 밸브 조립체(254)의 반대측 단부에 제2 나사식 보어부(260)가 생성된다. 밸브 조립체(254)는 피스톤 부재(230')에 대해 밸브 조립체(254)의 반대측 단부에 제2 피스톤 부재(266)를 더 포함한다.

밸브 조립체(254)와 아마추어 부재(264)를 서로 다른 부품들로 분리함으로써, 제2 피스톤 부재(266)의 피스톤 부재 제2 접촉면(268)이 아마추어 부재 접촉면(270)에 직접 접촉할 때, 제1 다이어프램 부분(273)에서 탄성적으로 편향되는 탄성재의 제2 다이어프램(272)을 포함하여 부분적으로 압축하는 공간이 접촉면들 사이에 제공될 수 있다. 제2 다이어프램(272)의 이러한 부분 압축은 제2 다이어프램 제1 인터페이스 구간(274)을 생성한다. 반대 측의 제2 다이어프램 부분(275)은 제1 조절가능한 유지 부재(277)의 제1 다이어프램 결합 요소(276)와 제2 조절가능한 유지 부재(279)의 제2 다이어프램 결합 요소(278) 사이에 배치되어 이들에 의해 부분적으로 압축된다. 제2 다이어프램(272)의 이러한 부분 압축은 제2 다이어프램 제2 인터페이스 구간(280)을 생성한다. 제1 조절가능한 유지 부재 접촉면(282)과 제2 조절가능한 유지 부재 접촉면(284) 사이에 금속 대 금속 접촉이 발생할 때 제2 다이어프램 제2 인터페이스 구간(280)에서 제2 다이어프램(272)의 편향량이 제한된다. 제2 다이어프램 제1 및 제2 인터페이스 구간(274, 280)들은 소정의 다이어프램 압축을 한정하며, 이는 재현가능한 다이어프램 압축을 촉진하고 그에 따른 여러 밸브 조립체(254)들 간의 밀봉 특성을 예측가능하게 한다. 소정의 다이어프램 압축은 제2 다이어프램(272)의 두께의 대략 5% 내지 대략 50% 이상 사이의 범위일 수 있다. 제1 조절가능한 유지 부재(277)와 카트리지 연결 단부(50') 사이에 배치된 O링 또는 D링과 같은 시일 부재(286)를 추가함으로써, 제2 다이어프램(272) 밀봉이 강화될 수도 있다.

제2 다이어프램(272)의 제1 다이어프램 부분(273)의 일부를 수용하기 위해 피스톤 부재 제2 접촉면(268)에 리세스 또는 카운터보어(288)가 생성된다. 카운터보어(288)는 피스톤 부재 제2 접촉면(268)과 아마추어 부재 접촉면(270) 사이에 금속 대 금속 접촉이 발생할 때 제1 다이어프램 부분(273)의 압축량을 미리 결정한다. 또한, 카운터보어(288)는 밸브 폐쇄 또는 개방 방향(A 또는 B)들 중 어느 한 방향으로 밸브 부재(256)가 축방향으로 변위될 때 제2 다이어프램(270)을 유지하는 능동 그립을 제공하면서 제1 다이어프램 부분(273)의 충돌을 방지한다. 제2 다이어프램(270)의 재료 압축은 제3 압력 경계 시일(290)과 제4 압력 경계 시일(292)을 각각 생성한다. 솔레노이드 부분으로 대기 오염물질 및/또는 습기가 유입되지 않도록 더 밀봉하기 위해, O링 또는 D링과 같은 시일 부재(294)가 제2 조절가능한 유지 부재(279), 카트리지 연결 단부(50')의 이중 나사식 결합 단부(296) 및 아마추어 수용 부재(298)의 교차부에 배치될 수 있다. 시일 부재(294)는 부분적으로 압축될 때 편향력을 또한 제공하여, 제2 조절가능한 유지 부재(279)와 아마추어 수용 부재(298) 사이의 간극을 유지한다.

작동시, 도 12 및 도 9를 참조하면, 아마추어 부재(264)에 작용하는 자력이 밸브 부재(256)를 밸브 개방 방향(B)을 활주가능하게 변위시킴으로써, 제1 및 제2 다이어프램(212', 272)을 모두 편향시킨다. 제1 및 제2 다이어프램(212', 272)의 탄성 편향에 의해 생성되는 편향력은 부분적으로 압축된 바이어싱 부재(38')로부터의 편향력과 함께, 코일(28)이 비활성화되었을 때, 밸브 부재(256)를 밸브 폐쇄 방향(A)으로 복귀시키는 것을 돕는다. 또한, 밸브 조립체(254)의 밸브 개방 위치와 밸브 폐쇄 위치 모두에서 압력이 평형화된다. 피스톤 부재(230')에 작용하는 유체 압력은 밸브 폐쇄 위치에서 융기된 시트 결합부(70)의 탄성재 부분(71')에 대해 작용하는 유체 압력과 방향은 반대이면서 실질적으로 크기가 동일하다. 제2 피스톤 부재(266)에 작용하는 유체 압력은 밸브 개방 위치에서 융기된 시트 결합부(70)의 탄성재 부분(71')에 대해 작용하는 유체 압력과 방향은 반대이면서 실질적으로 크기가 동일하다.

본 발명의 다이어프램 밸브 부재와 시일을 구비한 압축 평형 밸브는 다수의 장점을 제공한다. 밸브 부재의 제1 단부에서 밸브 부재에 대해 탄성재의 제1 다이어프램을 오버몰딩, 접합 또는 압축 등으로 고정함으로써, 다이어프램이 그 직경을 중심으로 압축되어 압력 시일을 생성하며, 고정된 인터페이스가 제2 압력 경계 시일을 생성하게 된다. 다른 실시예에서, 제1 다이어프램과 마찬가지로, 탄성재의 제2 다이어프램이 밸브 부재의 제2 단부에 또는 그 부근에 배치되어 밸브 부재가 변위될 때 추가적인 편향력을 제공하도록 작동한다. 제1 및 제2 다이어프램들이 밸브 폐쇄 위치와 같은 밸브의 한 위치에서 소정의 방위로 실질적으로 평탄하거나, 각지거나 이완될 수 있음으로써, 밸브 부재의 후속 운동이 다이어프램들을 탄성적으로 편향시킴에 따라, 폐쇄 위치로 밸브 부재를 복귀시키는 것을 후속하여 돕는 편향력을 생성한다. 또한, 본 발명의 제1 또는 제2 다이어프램은 밸브 부재 단부에 O링 또는 D링이 필요 없게 하여, 반복되는 밸브 부재 활주 운동으로 인한 O링 또는 D링 시일과 연관된 마찰 마모를 없앤다. 본 발명의 밸브 부재 단부면에서의 카운터 보어의 사용 및/또는 능동 결합 부재들은 다이어프램들을 부분 압축하도록 작용함으로써, 압력 경계를 생성하고, 다이어프램을 마찰 유지하는 작용도 한다.

실시예에 대한 이상의 설명은, 예시 및 해설의 목적으로 제시된 것이다. 이는 본 발명을 한정하거나 총망라하려는 의도가 아니다. 특정 실시예의 개별 요소 또는 특징은 일반적으로 구체적인 실시예에만 한정되는 것이 아니며, 오히려, 적용 가능하다면, 상호 교환 가능하며, 심지어 구체적으로 도시되거나 설명되지 않았더라도 선택된 실시예에서 사용될 수 있다. 동일한 요소 또는 특징은 다수의 방식으로 또한 변경될 수 있다. 이러한 변경은 본 발명으로부터 벗어나는 것으로 간주되어서는 안 되며, 이러한 모든 변형은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims

다이어프램 밀봉식 압력 평형 밸브 조립체로서,
밸브 본체와, 상기 밸브 본체에 연결된 카트리지를 포함하고,
상기 밸브 본체는,
코일 보빈; 및
상기 코일 보빈에 의해 유지되는 코일을 포함하고,
상기 카트리지는,
카트리지 장착 단부;
상기 카트리지 장착 단부에 결합되는 유지 부재;
상기 밸브 본체의 종축에 대해 동축으로 활주하는 밸브 부재;
상기 유지 부재와 상기 카트리지 장착 단부 사이에 걸려있는 다이어프램 본체를 가지며, 상기 밸브 부재에 연결되어 상기 밸브 부재로부터 직경 방향 외측으로 연장하여 유체 압력 경계를 생성하는 탄성재 다이어프램;
상기 유지 부재의 실린더 공동 내에 활주가능하게 수용되는 피스톤 단부, 및
상기 피스톤 단부의 반대편으로 배향된 아마추어부를 포함하며,
상기 밸브 부재의 상기 아마추어부가 상기 밸브 본체의 종축에 대해 동축으로 활주가능하게 이동하는 경우, 상기 다이어프램 본체가 밸브 폐쇄 위치와 밸브 개방 위치 사이에서 탄성적으로 편향되어, 상기 다이어프램에 의해 편향력이 생성되고, 상기 편향력은 상기 밸브 부재의 활주 운동을 보조함으로써, 상기 코일이 비활성화되었을 때 상기 밸브 폐쇄 위치에 도달하는 밸브 폐쇄 시간을 단축하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
출구 포트로부터 입구 포트를 분리하는 제1 카트리지 분할기,
배출 포트로부터 출구 포트를 분리하는 제2 카트리지 분할기, 및
밸브 폐쇄 위치에서 상기 제1 카트리지 분할기의 제1 시트 링에 접촉하는 상기 밸브 부재의 제1 결합면을 더 포함하고,
상기 밸브 폐쇄 위치에서, 상기 입구 포트는 상기 출구 포트로부터 격리되고, 상기 출구 포트와 상기 배출 포트는 서로 유체 소통하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제2항에 있어서,
상기 카트리지 내에서 축방향으로 조정 가능하게 배치되며 상기 제2 카트리지 분할기에 대해 밀봉된 시트 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제3항에 있어서,
상기 밸브 부재의 제2 결합면, 및
밸브 개방 위치에서, 상기 밸브 부재의 제2 결합면에 의해 접촉되는 상기 시트 부재 내에 생성된 제2 시트 링을 더 포함하고,
상기 밸브 개방 위치에서, 상기 입구 포트는 상기 출구 포트와 유체 소통하며, 상기 출구 포트는 상기 배출 포트로부터 격리되는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
삭제
제1항에 있어서,
상기 코일이 활성화되었을 때, 상기 아마추어부는 상기 코일에 의해 자기적으로 작동되어, 상기 유지 부재와 상기 카트리지 장착 단부 사이에 다이어프램 본체가 걸려 있는 상태에서 상기 밸브 개방 위치로 상기 밸브 본체의 종축에 대해 동축으로 상기 밸브 부재를 활주가능하게 이동시킴으로써, 상기 다이어프램 본체를 탄성적으로 편향시키는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
삭제
제4항에 있어서,
상기 다이어프램 본체의 유체 노출 직경은 상기 밸브 폐쇄 위치에서 상기 제1 결합면의 제1 결합면 노출 직경과 동일하고, 상기 다이어프램 본체의 유체 노출 직경은 상기 밸브 개방 위치에서 상기 제2 결합면의 제2 결합면 노출 직경과 동일하여, 상기 밸브 개방 위치와 상기 밸브 폐쇄 위치 각각에서 상기 밸브 부재의 압력 평형 상태를 규정하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
상기 유지 부재로부터 연장하는 제1 능동 결합 부재, 및
상기 카트리지 장착 단부로부터 연장하며 상기 제1 능동 결합 부재와 반대 측에 배치된 제2 능동 결합 부재를 더 포함하고,
상기 제1 및 제2 능동 결합 부재들은 상기 다이어프램의 반경 방향 벽체 속으로 부분적으로 각각 삽입되어 유체 압력 시일을 생성하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
출구 포트로부터 입구 포트를 분리하는 제1 카트리지 분할기,
배출 포트로부터 출구 포트를 분리하는 제2 카트리지 분할기, 및
밸브 폐쇄 위치에서 상기 제1 카트리지 분할기의 제1 수용면에 접촉하여 상기 출구 포트로부터 상기 입구 포트를 격리시키고 상기 출구 포트와 상기 배출 포트가 서로 유체 소통하도록 위치 결정하는 상기 밸브 부재의 제1 스풀 링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제10항에 있어서,
상기 제2 카트리지 분할기에 대해 활주가능하게 밀봉하는 축방향으로 조절가능한 시트 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제11항에 있어서,
상기 밸브 부재의 제2 스풀 링, 및
밸브 개방 위치에서 상기 제2 스풀 링에 의해 접촉되며, 상기 출구 포트와 유체 소통하도록 상기 입구 포트를 위치 결정하고, 상기 배출 포트로부터 상기 출구 포트를 격리시키는 상기 시트 부재의 제2 스풀 부재 수용면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제12항에 있어서,
상기 다이어프램 본체의 유체 노출 직경은 상기 밸브 폐쇄 위치에서 상기 제1 카트리지 분할기의 제1 스풀 부재 수용면 직경과 동일하고, 상기 다이어프램 본체의 유체 노출 직경은 상기 밸브 개방 위치에서 상기 축방향으로 조절가능한 시트 부재의 제2 스풀 부재 수용면 직경과 동일하여, 상기 밸브 개방 위치와 상기 밸브 폐쇄 위치 각각에서 상기 밸브 부재의 압력 평형 상태를 규정하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
상기 밸브 부재는 상기 유지 부재 내에 부분적으로 활주가능하게 수용되며, 상기 밸브 부재는 밸브 부재 조립체를 포함하고, 상기 밸브 부재 조립체는 밸브 부재 조립체의 아마추어부에 고정식으로 연결되어 제2 유체 압력 경계를 생성하는 제2 탄성재 다이어프램을 가진 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
상기 다이어프램은 상기 밸브 부재에 고정식으로 연결된 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
상기 밸브 부재가 상기 피스톤 단부를 규정하는 피스톤 부재 및 상기 아마추어부를 규정하는 아마추어 부재를 포함하며, 상기 아마추어 부재는 상기 밸브 부재의 피스톤 부재에 연결되고,
상기 다이어프램은, 상기 밸브 부재의 단부를 형성하는 피스톤 부재와 상기 피스톤 부재와 결합되어 제2 유체 압력 경계를 생성하는 다이어프램 유지 패스너 사이에 더 걸려있는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제1항에 있어서,
상기 밸브 부재가 상기 피스톤 단부를 규정하는 피스톤 부재 및 상기 아마추어부를 규정하는 아마추어 부재를 포함하며, 상기 아마추어 부재는 상기 밸브 부재의 피스톤 부재에 연결되고,
압력 평형 밸브 조립체가 상기 아마추어 부재와 상기 피스톤 부재 사이에 걸려있으며 상기 밸브 부재로부터 직경 방향 외측으로 연장하는 제1 부분과, 제1 및 제2 조절가능한 유지 부재들 사이에 걸려있는 제2 부분을 가진 탄성재의 제2 다이어프램을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
다이어프램 밀봉식 압력 평형 밸브 조립체로서,
밸브 본체와, 상기 밸브 본체에 연결된 카트리지를 포함하고,
상기 카트리지는,
카트리지 장착 단부;
상기 카트리지 장착 단부에 결합되는 유지 부재;
상기 밸브 본체의 종축에 대해 동축으로 밸브 개방 위치와 밸브 폐쇄 위치 사이에서 활주하는 밸브 부재;
상기 유지 부재와 상기 카트리지 장착 단부 사이에 걸려있는 다이어프램 본체를 가지며, 상기 밸브 부재에 연결되어 상기 밸브 부재로부터 직경 방향 외측으로 연장하여 제1 다이어프램 유체 압력 경계를 생성하는 탄성재의 제1 다이어프램; 및
상기 제1 다이어프램에 대해 상기 밸브 부재의 반대측 단부에서 상기 밸브 부재에 연결되어 상기 밸브 부재로부터 직경 방향 외측으로 연장하며, 제1 및 제2 조절가능한 유지 부재들 사이에 걸려있는 다이어프램 본체를 갖고, 제2 다이어프램 유체 압력 경계를 생성하는 탄성재의 제2 다이어프램을 포함하며,
상기 탄성재의 제1 및 제2 다이어프램에 의해 생성된 편향력은, 상기 밸브 부재가 밸브 폐쇄 위치에서 밸브 개방 위치로 활주함에 따라 상기 탄성재의 제1 및 제2 다이어프램의 다이어프램 본체가 탄성적으로 편향되어, 상기 밸브 부재의 활주 운동을 보조함으로써, 상기 밸브 폐쇄 위치로 돌아가는 밸브 폐쇄 시간을 단축하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제18항에 있어서,
상기 밸브 부재의 피스톤 부재, 및
상기 피스톤 부재에 연결된 아마추어 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제19항에 있어서,
상기 제2 다이어프램은, 밸브 부재로부터 직경 방향 외측으로 연장하며 상기 피스톤 부재와 상기 아마추어 부재 사이에 걸려있는 제1 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제20항에 있어서,
상기 제2 다이어프램은 상기 제1 및 제2 조절가능한 유지 부재들 사이에 걸려있는 제2 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제18항에 있어서,
상기 제1 다이어프램은 상기 밸브 부재의 제1 단부를 형성하는 피스톤 부재와 상기 피스톤 부재와 결합되는 다이어프램 유지 패스너 사이에 더 걸려있는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
다이어프램 밀봉식 압력 평형 밸브 조립체로서,
밸브 본체와, 상기 밸브 본체에 연결된 카트리지를 포함하고,
상기 카트리지는,
출구 포트로부터 입구 포트를 분리하는 제1 카트리지 분할기;
카트리지 장착 단부;
상기 카트리지 장착 단부에 나사식 결합으로 결합되는 유지 부재;
상기 밸브 본체의 종축에 대해 동축으로 밸브 개방 위치와 밸브 폐쇄 위치 사이에서 활주하는 밸브 부재;
상기 밸브 부재로부터 직경 방향으로 연장하는 다이어프램 본체를 가지며, 상기 밸브 부재에 고정된 탄성재 다이어프램; 및
상기 유지 부재로부터 연장하는 제1 능동 결합 부재와, 상기 카트리지 장착 단부로부터 연장하며 상기 제1 능동 결합 부재에 대해 대향하는 제2 능동 결합 부재를 포함하고,
상기 제1 및 제2 능동 결합 부재들은, 상기 유지 부재가 상기 카트리지 장착 단부에 나사식 결합으로 결합될 때, 상기 다이어프램의 다이어프램 본체 속으로 부분적으로 각각 삽입되어 유체 압력 시일을 생성하며,
상기 탄성재 다이어프램에 의해 생성된 편향력은, 상기 밸브 부재가 밸브 폐쇄 위치에서 밸브 개방 위치로 활주함에 따라 상기 다이어프램 본체가 탄성적으로 편향되어, 상기 밸브 부재의 활주 운동을 보조함으로써, 상기 밸브 폐쇄 위치로 돌아가는 밸브 폐쇄 시간을 단축하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제23항에 있어서,
상기 밸브 부재는 반대로 향하고 있는 제1 및 제2 결합면들을 가진 융기된 시트 결합부를 포함하고, 밸브 폐쇄 위치에서, 상기 밸브 부재의 제1 결합면은 상기 제1 카트리지 분할기의 제1 시트 링에 접촉하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제24항에 있어서,
배출 포트로부터 출구 포트를 분리하는 제2 카트리지 분할기를 더 포함하고,
상기 밸브 폐쇄 위치에서, 상기 입구 포트는 상기 출구 포트로부터 격리되고, 상기 출구 포트와 상기 배출 포트는 서로 유체 소통하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제23항에 있어서,
상기 밸브 부재의 피스톤 단부, 및
상기 유지 부재의 실린더 공동을 더 포함하고,
상기 피스톤 단부는 상기 밸브 본체의 종축에 대한 상기 밸브 부재의 정렬을 돕기 위해 상기 유지 부재의 실린더 공동 내에 비밀봉식으로 활주가능하게 수용되는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제23항에 있어서,
상기 밸브 부재는 제1 및 제2 스풀 링을 포함하고, 상기 제1 및 제2 스풀 링은 각각 상기 다이어프램 본체의 유체 노출 직경과 동일한 직경을 가지며, 밸브 개방 위치와 밸브 폐쇄 위치 각각에서 상기 밸브 조립체의 압력 평형 상태를 생성하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
다이어프램 밀봉식 압력 평형 밸브 조립체로서,
밸브 본체와, 상기 밸브 본체에 연결된 카트리지를 포함하고,
상기 카트리지는,
출구 포트로부터 입구 포트를 분리하는 제1 카트리지 분할기;
카트리지 장착 단부;
상기 카트리지 장착 단부에 축방향으로 조절가능하게 결합되는 유지 부재;
상기 밸브 본체의 종축에 대해 동축으로 밸브 개방 위치와 밸브 폐쇄 위치 사이에서 활주하며, 상기 유지 부재 내에 부분적으로 활주가능하게 수용되는 밸브 부재;
상기 유지 부재의 실린더 공동 내에 활주가능하게 비밀봉식으로 수용되는 상기 밸브 부재의 피스톤 단부; 및
상기 유지 부재와 상기 카트리지 장착 단부 사이에 걸려 유체 압력 경계를 생성하는 다이어프램 본체를 가지며, 상기 밸브 부재에 오버몰딩된 탄성재 다이어프램을 포함하며,
상기 탄성재 다이어프램에 의해 생성된 편향력은, 상기 밸브 부재가 밸브 폐쇄 위치에서 밸브 개방 위치로 활주함에 따라 상기 다이어프램 본체가 탄성적으로 편향되어, 상기 밸브 부재의 활주 운동을 보조함으로써, 밸브 폐쇄 시간을 단축하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제28항에 있어서,
상기 밸브 부재는 상기 피스톤 단부의 반대편으로 배향된 아마추어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제29항에 있어서,
상기 밸브 본체는,
솔레노이드 캔,
상기 솔레노이드 캔 내에 수용되는 코일 보빈, 및
상기 코일 보빈에 의해 유지되는 코일을 포함하며,
상기 밸브 부재의 아마추어부는, 상기 코일이 활성화되었을 때, 상기 밸브 개방 위치로 상기 밸브 본체의 종축에 대해 동축으로 활주가능하게 이동하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제30항에 있어서,
상기 코일 보빈 내부에 축방향으로 배치되는 자극편, 및
상기 밸브 부재의 아마추어부와 상기 자극편과 접촉하여 상기 밸브 부재를 상기 밸브 폐쇄 위치로 바이어스시키도록 된 바이어싱 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제28항에 있어서,
배출 포트로부터 출구 포트를 분리하는 제2 카트리지 분할기를 더 포함하고,
밸브 폐쇄 위치에서, 상기 입구 포트는 상기 출구 포트로부터 격리되고, 상기 출구 포트와 상기 배출 포트는 서로 유체 소통하며,
밸브 개방 위치에서, 상기 입구 포트는 상기 출구 포트와 유체 소통하고, 상기 입구 포트와 상기 출구 포트는 모두 상기 배출 포트로부터 격리되는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제28항에 있어서,
상기 다이어프램 본체는 종축을 가로지르는 방향으로 밸브 부재와 유지 부재 사이에서 연장되어, 밸브 부재의 동작에 따라 상기 다이어프램 본체가 편향될 때, 탄성재 다이어프램에 균일한 부하를 제공하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
제23항에 있어서,
상기 다이어프램 본체는 종축을 가로지르는 방향으로 평탄하여, 상기 밸브 부재의 활주 운동에 의해 다이어프램 본체가 편향될 때 균일한 부하를 제공하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.
다이어프램 밀봉식 압력 평형 밸브 조립체로서,
밸브 본체와, 상기 밸브 본체에 연결된 카트리지를 포함하고,
상기 카트리지는,
카트리지 장착 단부;
상기 카트리지 장착 단부에 결합되는 유지 부재;
상기 밸브 본체의 종축에 대해 동축으로 활주하는 밸브 부재; 및
상기 유지 부재와 상기 카트리지 장착 단부 사이에 걸려있는 다이어프램 본체를 가지며, 상기 밸브 부재에 연결되어 상기 밸브 부재로부터 직경 방향 외측으로 연장하여 유체 압력 경계를 생성하는 탄성재 다이어프램을 포함하며,
상기 다이어프램 본체는 종방향을 가로지르는 방향으로 평탄하여, 상기 밸브 부재의 운동에 따라 상기 다이어프램 본체가 편향될 때 균일한 부하를 제공하는 것을 특징으로 하는 압력 평형 밸브 조립체.