流体制御装置用の確実な保持を有する弁座装置
流体制御装置で使用するための確実な保持を有する弁座装置が、本明細書で説明される。弁座装置の例は、金属リング、および、流体制御装置の流量制御部材を密封して係合するための密封面を有する、金属リングに連結されたエラストマーのリングを含む。エラストマーのリングの外表面の少なくとも一部は、流体制御装置本体の環状凹部を密封して係合するための環状リップを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に流体制御装置に関し、より詳細には、流体制御装置で使用するための確実な保持を有する弁座装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体調節装置や制御弁といった、流体制御装置は、さまざまな流体（例えば、液体、気体、その他）の流量および／または圧力を制御するために、プロセス制御システムに一般に分布する。例えば、流体調節装置は、より小さい値および／または実質的に一定の値まで流体の圧力を調整するのに概して用いられる。詳しくは、流体調節装置は、比較的高い圧力で供給流体を一般に受ける入口を有し、比較的小さい圧力および／または実質的に一定の圧力を出口で提供する。高圧プロセス流体がプロセス制御システムを移動する際に、調節装置は、サブシステムまたは他の管理中継点に低下または減少した圧力を有するプロセス流体を供給するために、１つ以上の場所でプロセス流体の圧力を減少させる。例えば、機器（例えば、ボイラ）と関連した調節装置は、比較的高くおよび多少変動した圧力を有する流体（例えば、気体）を流体配布源から受ける場合があり、機器による安全で、効率的な利用に適した、より小さく、実質的に一定な圧力を有するように、該流体を調整する場合がある。
【０００３】
調節装置は、断えず変動する下流の要求に適合させるためにオリフィスを通る流体流量を制限することによって、より小さな出口圧力へと入口圧力を概して減少させる。入口と出口の間で流体流量を制限するために、調節装置は、調節装置本体のオリフィス内に配置された弁座を係合するような、弁体を概して使用する。いくつかの既知の流体調節装置は、弁座と弁体の間に密封を提供するため、エラストマー材で作られた弁座を使用する。このような既知の調節装置において、弁座は、エラストマーの弁座と調節装置の本体間の摩擦力が調節装置の本体内で弁座を保持するように、オリフィス内に概して配置される。しかしながら、調節装置本体に対する摩擦による弁座のこの既知の連結は、例えば、逆圧（すなわち、背圧）の状態、エラストマー材の劣化、弁体が弁座から離れて移動する際の弁体と弁座間の（例えば、ゴムブルームによる）固着などによって、本体に対して、弁座の位置を変えるかまたは弁座を移動させることがあり得る。本体に対する弁座のこのような位置変化または移動は、弁座と弁体間のミスアライメントをもたらす可能性があり、その結果、弁座を通過する流体の望ましくない漏れをもたらし、流体調節装置の性能に影響を及ぼす。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一例では、流体制御装置で使用するための確実な保持を有する弁座装置は、金属リング、および、流体制御装置の流量制御部材を密封して係合するための密封面を有した、金属リングに連結したエラストマーのリングを含む。エラストマーのリングの外表面の少なくとも一部は、流体制御装置本体の環状凹部を密封して係合するための環状リップを含む。
【０００５】
他の例では、流体調節装置で使用するための確実な保持を有する弁座装置は、実質的に弾性の密封部材に連結をした、実質的に剛性の支持部材を含む。密封部材の内表面は、支持部材の外表面に連結をし、そして、密封部材の外表面の少なくとも一部は、第１外径、および、流体調節装置本体で弁座装置を保持する少なくとも１つの突出部材を形成するための、第１外径より大きな第２外径を有する。
【０００６】
さらに別の例では、流体調節装置は、入口と出口の間の本体に環状キャビティによって形成されるショルダ、および、本体内に配置される弁座を有した、本体を含む。弁座は、第１環状部材、および、調節装置の可動式弁体を密封して係合する密封面を提供するために、第１環状部材に連結をした第２環状部材を含む。第２環状部材は、本体で弁座を保持するために本体のショルダをリップ部が係合するように、環状キャビティで摩擦によって係合される外側リップ部を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本明細書において説明される弁座装置の例を用いて実施された、流体調節装置の断面図を示す。
【図２Ａ】図１に示された弁座装置の例の、より詳細な図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示された弁座装置の例の、別の詳細図である。
【図３Ａ】図１、図２Ａおよび図２Ｂの弁座装置の例および流体調節装置の、部分拡大切欠図である。
【図３Ｂ】図１、図２Ａ、図２Ｂおよび図３Ａの弁座装置の例および流体調節装置の、部分拡大切欠図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
通常、流体調節装置は、許容可能な圧力限度および／または一定の圧力限度の範囲内でプロセスシステム圧を維持するために、検出された下流の圧力に従って流体の流量を調節する。流体調節装置は、実質的に一定の出口圧力を獲得するように調節装置を通過する流量を変化させるため、出口流体圧力（すなわち、ダイヤフラムの一面に適用される力）と予め設定された制御力（すなわち、ダイヤフラムの別の面に適用される力）の違いに応答して、プロセス流体の流量および圧力を概して調整する。
【０００９】
流体調節装置は、ダイヤフラム板および弁棒を介して、弁体に作動連結したダイヤフラムを概して含む。ダイヤフラムは、出口で流体の圧力によって及ぼされる力と予め設定された（例えば、ばねを介してセットされた）力の間の、力の違いに応答して直線経路で移動する。ダイヤフラムの移動は、調節装置の入口と出口間の流体の流量を許容または制限するために、弁体を、弁座から離れるかまたは弁座の方向へ移動させる。いくつかの既知の調節装置においては、弁座は、エラストマー材でできており、調節装置の本体に、摩擦により連結する。特に、弁座のエラストマー材と調節装置本体内表面の間の摩擦力は、調節装置本体に対して適切な位置に弁座を保持する。しかしながら、既知のこの構成は、例えば、出口圧力が入口圧力より実質的に大きいとき（例えば、弁体が弁座から離れたとき）に発生する逆圧の状態（すなわち、背圧の状態）によって、本体に対して、弁座の位置を変えるかまたは弁座を移動させることがあり得る。このような背圧の状態は、例えば、流体の温度の変動に起因することがあり得る。付加的または代替的に、弁座のエラストマー材の劣化が、弁本体に対して、弁座の位置を変えるかまたは弁座を移動させることがあり得る。付加的または代替的に、弁体が長期間弁座を係合する場合に、例えば、浸出、および、弁体に付着した、エラストマー材の化合物（例えば、ゴムブルーム）によって、エラストマーの弁座が弁体の端に固着または付着することがありえ、その結果、弁体が弁座から離れて移動する際、調節装置本体に対して、弁座を移動させるかまたは弁座の位置を変える。本体に対する弁座のこのような位置変化または移動は、弁座と弁体間のミスアライメントをもたらす可能性があり、その結果、弁座を通過する望ましくない漏れをもたらし、流体調節装置の性能に影響を及ぼす。
【００１０】
本明細書において説明される弁座装置の例は、例えば流体調節装置などの、流体制御装置本体に対する、弁座装置の移動を実質的に防ぐための、確実な保持を提供する。本明細書において説明される１つの例では、弁座装置は、弁動作中の弁座装置からの不慮の後退を防ぐため、調節装置本体に連結（例えば、摩擦による連結、固定連結など）をする。特に、本明細書において説明される弁座装置の例は、調節装置本体に弁座装置を摩擦によって連結するために調節装置本体（または他の流体制御装置本体）のオリフィス内に摩擦によって係合または嵌合をする、エラストマーのリングを含む。エラストマーのリングは金属リングに連結をし、そして、金属リングは弾性のエラストマーのリングに剛性の支持体を提供する。加えて、エラストマーのリングの例は、既知の弁座とは異なり、調節装置本体のオリフィスに隣接した調節装置本体の環状キャビティまたは溝を摩擦により係合する（例えば、環状キャビティまたは溝の内部に配置される）環状リップを含む。また、環状リップは、環状キャビティまたは溝によって形成された本体のショルダを係合するショルダを形成する。このようにして、本体のキャビティおよびショルダとのリップの係合は、確実な保持を提供して、調節装置本体に対する弁座装置の移動を実質的に防ぐ。このような確実な保持は、本体に対する弁座装置の移動を防ぐことによって、入口と出口間の背圧（すなわち、入口圧力を超える出口圧力）、弁体が長期間弁座を係合した後に弁体が弁座をから離れて移動する際の（例えばゴムブルームによる）弁体と弁座間の固着など、を経験する用途で特に有益である。
【００１１】
図１は、本明細書において説明される弁座装置１０２の例を使用して実施された、流体調節装置１００の例の断面図である。この例では、流体調節装置１００は、複数の締結具１０８を介して緊密に連結された上部本体１０４および下部本体１０６を含む。ダイヤフラム１１０は、上部本体１０４と下部本体１０６の間に、取り込まれる。上部本体１０４およびダイヤフラム１１０の第１面１１２は、第１の室１１４を定める。ばね１１６は、第１ばね座１１８と調節可能な第２ばね座１２０の間に、上部本体１０４内に配置される。この例では、第１の室１１４は、開孔部１２２を介して、例えば外気に、流動的に連結される。
【００１２】
第１ばね座１１８は、ダイヤフラム１１０を支持するダイヤフラム板１２４に連結をする。ばね調整装置１２６（例えば、ねじ）は、ばね１１６の長さの調整（例えば、ばね１１６を加圧または減圧する）および、それにより、ばね１１６がダイヤフラム１１０の第１面１１２に及ぼす、予め設定された力または負荷の量の調整（例えば、増減させる）を可能にするように、第２ばね座１２０を係合する。
【００１３】
下部本体１０６およびダイヤフラム１１０の第２面１２８は、少なくとも部分的に、第２の室１３０、入口１３２および出口１３４を定める。第２の室１３０は、チャネル１３６を介して出口１３４に流動的に連結する。弁座装置１０２は、下部本体１０６内に配置されて、入口１３２と出口１３４の間にオリフィス１３８を定める。弁体１４０は、弁棒１４２およびダイヤフラム板１２４を介してダイヤフラム１１０に作動連結する。第２ばね１４４は、弁座装置１０２の方へ弁体１４０に付勢をするため、弁体リテーナ１４８のキャビティ１４６内に配置される。図の例では、弁体１４０は、入口１３２と出口１３４の間の流体の流れを妨げるような密封を提供するために、弁座装置１０２を係合する。第２ばね１４４のばね率は、ばね１１６のばね率と比べて、概して大幅に小さい。
【００１４】
この例では、流体調節装置１００は、ダイヤフラム板１２４を介してダイヤフラム１１０に連結をした内部逃がし弁１５０を含む。逃がし弁１５０は、第１の室１１４および第２の室１３０に、流動的に連絡をする開孔部１５２を含む。弁棒１４２の第２端１５４は、それぞれ、第１および第２の室１１４、１３０間の流体の流れを妨げる（例えば、ブロックする）ために逃がし弁１５０の開孔部１５２を係合する、柔らかくまたは対応した座１５６を含む。しかしながら、他の例では、流体調節装置１００は、ダイヤフラム１１０および弁体１４０を動作可能に連結するため、内部逃がし弁１５０の代わりに連結用の座（すなわち、非通気座）を含んでもよい。さらに他の例では、弁棒１４２は、ダイヤフラム板１２４に（例えば、締結具を介して）固定連結されてもよい。
【００１５】
動作中、入口１３２は、例えば、比較的高い圧力を有する流体を提供する上流の流体配布源と、流体連通する。出口１３４は、所望の（例えば、より小さな）圧力でプロセス流体を要求する、下流の要求源、圧力調節装置、または、何らかの他の管理ポイントと、流体連通する。
【００１６】
流体調節装置１００は、出口１３４で所望の圧力を提供するかまたは発生させるために、入口１３２での流体の上流圧力を概して調整する。所望の出口圧力を獲得するために、ばね１１６は、ダイヤフラム１１０の第１面１１２上に力を及ぼし、次に、ダイヤフラムは、入口１３２と出口１３４間のプロセス流体の流れを制限するように、弁座装置１０２に対して弁体１４０を配置する。このように、出口圧力または所望の圧力は、ダイヤフラム１１０の配置、および、弁座装置１０２に対する弁体１４０のダイヤフラムによる配置のために、ばね１１６によって及ぼされる予め設定された力の量に依存する。所望の圧力設定値は、ばね調整装置１２６を介してダイヤフラム１１０の第１面１１２上にばね１１６によって及ぼされる力を調整することによって、設定されてもよい。
【００１７】
下流の要求が増加すると、出口１３４の流体の圧力は低下する。第２の室１３０は、出口１３４で低下したプロセス流体の圧力を、チャネル１３６を介して検出する。ダイヤフラム１１０の第２面１２８に第２の室１３０の流体の圧力によって及ぼされる力が、ダイヤフラム１１０の第１面１１２にばね１１６によって及ぼされる予め設定された力より低下したとき、ばね１１６は、第２の室１３０の方へダイヤフラム１１０を移動させる。ダイヤフラム１１０が第２の室１３０の方へ移動すると、弁体１４０は、流体が入口１３２と出口１３４の間のオリフィス１３８を貫流できるように、弁座装置１０２から離れて移動し（例えば、開放状態）、それにより、出口１３４の圧力を増加させる。
【００１８】
反対に、出口または下流の要求が低下または遮断されると、出口１３４のプロセス流体の圧力は増加する。上記したように、出口１３４で増加した流体圧力は、チャネル１３６を介して第２の室１３０に示され、ダイヤフラム１１０の第２の面１２８に力を及ぼす。第２の室１３０の流体の圧力が、ダイヤフラム１１０の第１面１１２にばね１１６によって及ぼされる予め設定された力と等しいか、または、越える力を、ダイヤフラム１１０の第２面１２８に及ぼすと、ダイヤフラム１１０は、第１の室１１４の方向（例えば、図１の向きで、ばね１１６によって及ぼされる力とは反対の上の方向）へ移動する。ダイヤフラム１１０が第１の室１１４の方向へ移動すると、ダイヤフラム１１０は、オリフィス１３８を通過する流体の流量を制限するために、弁体１４０を弁座装置１０２の方へ移動させる。第２のばね１４４は、入口１３２と出口１３４間のオリフィス１３８を通過する流体の流れを実質的に妨げて、その結果、下流源への圧力の供給を減らすために、弁座装置１０２を（例えば、閉鎖位置で）密封して係合するように、弁座装置１０２の方へ弁体１４０に付勢する（すなわち、ロック状態）。流体調節装置１００のロック状態は、密封を提供して入口１３２と出口１３４間の流体の流れを妨げるように弁体１４０が弁座装置１０２を密封して係合するときに、発生する。
【００１９】
（例えば、ロック前の）通常動作の間、柔らかい座１５６は、第１および第２の室１１４、１３０の間の流体の望ましくない漏れを防ぐために、逃がし弁１５０の開孔部１５２を係合する。ロック状態になると、弁体１４０は、入口１３２と出口１３４の間に流体の流れを妨げるために、弁座装置１０２を係合する。
【００２０】
しかしながら、場合によっては、下流の要求が低下し（例えば、下流源が遮断され）、例えば、小砂、管のスケールなどによって、弁体１４０が弁座装置１０２を密封して係合できない（すなわち、調節装置１００をロックできない）ときに、出口１３４の流体の圧力は増加する。出口１３４の流体の圧力の増加は、（すなわち、図１の向きで、上方向にばね１１６を圧縮するように）ダイヤフラム１１０およびダイヤフラム板１２４を第１の室１１４の方向へ移動させる力を、ダイヤフラム１１０の第２面１２８に及ぼす。その結果、ダイヤフラム板１２４を介してダイヤフラム１１０に連結した逃がし弁１５０は、柔らかい座１５６から離れて移動する。第１の室１１４の方へのダイヤフラム１１０の移動は、開孔部１２２を介して、例えば外気に、圧力を放出または排出するように、第２の室１３０および第１の室１１４を流動的に連結するために、内部逃がし弁１５０を柔らかい座１５６から離れて移動させる。
【００２１】
本明細書において説明される弁座装置１０２の例は、弁座装置１０２が背圧の状態により下部本体１０６から偶然に後退する（すなわち、本体１０６から離れて移動する）ことを、うまく妨げる。いくつかの既知の弁座とは異なり、例えば、入口圧力より大きな出口圧力が、下部本体１０６（例えば、オリフィス１３８）に対して、弁座装置１０２の位置を変えるかまたは弁座装置を移動させない。付加的または代替的に、本明細書において説明される座装置１０２の例は、例えば、弁体１４０が弁座装置１０２を長期間係合した後に弁体１４０が弁座装置１０２から離れて移動する際の、弁座装置１０２への（例えば、ゴムブルームによる）弁体１４０の固着または付着による、下部本体１０６に対する弁座装置１０２の偶然の位置変化または移動をうまく妨げる。上記したように、このような移動を防ぐことは、弁体１４０と弁座装置１０２間のミスアライメントを防ぎ、それによって、調節装置の性能を向上させる。
【００２２】
図２Ａは、図１に示される弁座装置１０２の例の、より詳細な図である。図２Ｂは、図２Ａに示される弁座装置１０２の例の、別の詳細図である。図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、弁座装置１０２の例は、剛性支持部材２０４に連結した密封部材２０２を含む。この例では、密封部材２０２は、実質的に弾性のエラストマーの環状部材またはリングであり、そして、剛性支持部材２０４は、実質的に剛性の金属の環状部材またはリングである。エラストマーのリング２０２は、金属リング２０４に連結して、密封面２０６および２０８を提供する。
【００２３】
この例では、エラストマーのリング２０２の少なくとも一部は、少なくとも１つの突出部材または環状リップ２１０を含む。エラストマーのリング２０２は、第１外径２１２、および、リップ２１０を形成するための、第１外径２１２より大きな第２外径２１４を有する。リップ２１０は、また、直径２１２と２１４の間にショルダ２１６を形成する。図示してはいないが、他の例では、エラストマーのリング２０２が、複数の環状リップを備えてもよい。エラストマーのリング２０２は、例えば、ゴム、ニトリル、フルオロエラストマ（ＦＫＭ）、ネオプレン、または、何らかの適切な他のエラストマーおよび／または弾性の素材で、できていてもよい。
【００２４】
エラストマーのリング２０２は、金属リング２０４がエラストマーのリング２０２を支持するように、金属リング２０４を取り囲む。金属リング２０４は、弁座装置１０２が流体調節装置１００の下部本体１０６内に配置されるときに、流体流路を提供する開孔部２１８を有する。この例では、金属リング２０４は、ステンレス鋼でできていて、機械加工により製造される。しかしながら、他の例では、リング２０４は、黄銅、炭素鋼、プラスチック、または、何らかの適切な他の硬質素材（単数または複数）でできていてもよい。さらに他の例では、金属リング２０４は、成形、および／または、何らかの適切な他の製造工程を介して製造されてもよい。
【００２５】
この例では、エラストマーのリング２０２は、成形（例えば、オーバーモールド）を介して、金属リング２０４に連結する。エラストマーのリング２０２は、弁座装置１０２を形成するために、金属リング２０４を覆って成形される。他の例では、エラストマーのリング２０２は、弁座装置１０２を形成するために、組み立てられるかまたは金属リング２０４に圧入されてもよい。エラストマーのリング２０２を金属リング２０４に、例えば、成形を介して、連結することを容易にするため、金属リング２０４は、金属リング２０４の外表面３０４（図３Ｂ）から突出している環状突出端３０２（図３Ｂ）を含む。突出端３０２は、例えば、機械加工により形成されてもよい。この例では、突出端３０２は、長方形の断面形状を有する。しかしながら、他の例では、突出端３０２は、Ｔ字形の断面形状、弓形の断面形状、または、何らかの適切な他の断面形状を有してもよい。同様に、エラストマーのリング２０２の内表面３０６（図３Ｂ）は、エラストマーのリング２０２を金属リング２０４に連結（例えば、オーバーモールド）する際、突出端３０２を受けるために、環状溝３０８を有する（例えば、形成する）。他の例では、エラストマーのリング２０２は、化学ファスナー（例えば、接着剤）または何らかの適切な他の締結機構によって、金属リング２０４に連結または結合されてもよい。この例では、金属リング２０４の外表面３０４の一部３０７が、次第に細くされる。他の例では、金属リング２０４の外表面３０４は、何らかの適切な他の形状を備えてもよい。
【００２６】
図３Ａは、図１、図２Ａおよび図２Ｂの弁座装置１０２の例および流体調節装置１００の、部分拡大切欠図を示す。図３Ｂは、図１、図２Ａ、図２Ｂおよび図３Ａの弁座装置１０２の例および流体調節装置１００の、部分拡大切欠図を示す。図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、弁座装置１０２は、入口１３２と出口１３４間の流路を取り囲むために、流体調節装置１００の下部本体１０６内に（例えば、挿入されて）配置される。より詳しくは、弁座装置１０２は、下部本体１０６のオリフィス１３８と摩擦によって嵌合または連結される。下部本体１０６は、ショルダ３１２を形成するアンダーカットまたはキャビティ３１０を含む。弁座装置１０２は、リップ２１０が下部本体１０６のキャビティ３１０を（例えば、挿入されて）係合するように、オリフィス１３８に（例えば、ツールを介して）圧入される。このようにして、リップ２１０は、エラストマーのリング２０２のショルダ２１６が下部本体１０６のショルダ３１２を係合するように、キャビティ３１０内に配置される。その結果、弁座装置１０２は、下部本体１０６に対する弁座装置１０２の移動または位置変化を防ぐための、確実な保持を提供する。ショルダ３１２は、次第に細くなる端、実質的に直角をなす端、面取りした端、または、何らかの適切な他の端を有してもよい。
【００２７】
加えて、エラストマーのリング２０２の密封面２０８およびリップ２１０と、下部本体１０６のそれぞれの面３１４および３１６の間の摩擦力は、弁座装置１０２が下部本体１０６内に配置されたとき、弁座装置１０２を下部本体１０６に摩擦により連結する。金属リング２０４は、エラストマーのリング２０２の支持を提供し、下部本体１０６内に配置された際にエラストマーのリング２０２がオリフィス１３８の方へ放射状につぶれる（例えば、折り重なる）のを防ぐために、下部本体１０６の面３１４および３１６の方向へ放射状の反力を及ぼす。図３Ｂに最も明らかに示されるように、リップ２１０は、下部本体１０６のキャビティ３１０に配置されるとき、面３１４と金属リング２０４の外表面３０４の間で圧縮される。同様に、密封面２０８は、下部本体１０６の面３１６と金属リング２０４の外表面３０４の間で圧縮される。
【００２８】
動作中、弁体１４０は、入口１３２と出口１３４間の流体の流れを防ぐために、エラストマーのリング２０２の密封面２０６を密封して係合する。この例では、弁体１４０は、密封面２０６を係合する鋭くとがった断面形状３１８を有する。しかしながら、他の例では、弁体１４０は、何らかの適切な他の断面形状を有してもよい。弁体１４０が密封面２０６から離れて移動すると、流体は金属リング２０４の開孔部２１８を通って、入口１３２と出口１３４間を流れる。弁座装置１０２が高圧および／または背圧の状態にさらされる場合、リップ２１０は確実な保持を提供して、下部本体１０６に対する弁座装置１０２の移動または位置変化を防ぎ、それにより、調節装置の性能を向上させる。
【００２９】
付加的または代替的に、動作中、リップ２１０は、密封面２０６に弁体１４０が固着または付着する場合に、弁体１４０に対する弁座装置１０２の移動を防ぐため、確実な保持を提供する。例えば、動作中、弁体１４０は、かなりの期間（例えば、調節装置１００のロック状態の間）弁座装置１０２の密封面２０６を係合することがあり得る。その結果、弁体１４０の鋭くとがった部分３１８は、例えば、エラストマーのリング２０２の化合物が浸出し、それにより、密封面２０６に（例えば、ゴムブルームにより）弁体１４０を付着させることによって、密封面２０６に固着または付着することがあり得る。弁体１４０が弁座装置１０２から離れて開放状態へ移動するとき、リップ２１０は、確実な保持を提供して、下部本体１０６に対する弁座装置１０２の移動または位置変化を防ぐ。
【００３０】
弁座装置１０２の例は、図１、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａおよび図３Ｂの流体調節装置１００の例の用途に、限定されない。他の例では、弁座装置１０２は、他の流体調節装置、制御弁（例えば、線形弁、回転弁など）、および／または、何らかの適切な他の流体制御装置を使って実施されてもよい。
【００３１】
特定の装置の例が本明細書において説明されたが、本特許の適用範囲はこれらに限定されない。反対に、本特許は、文字通りまたは均等論の下のいずれかで、添付の請求の範囲に適切に収まる、すべての装置および製品を包含する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に流体制御装置に関し、より詳細には、流体制御装置で使用するための確実な保持を有する弁座装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体調節装置や制御弁といった、流体制御装置は、さまざまな流体（例えば、液体、気体、その他）の流量および／または圧力を制御するために、プロセス制御システムに一般に分布する。例えば、流体調節装置は、より小さい値および／または実質的に一定の値まで流体の圧力を調整するのに概して用いられる。詳しくは、流体調節装置は、比較的高い圧力で供給流体を一般に受ける入口を有し、比較的小さい圧力および／または実質的に一定の圧力を出口で提供する。高圧プロセス流体がプロセス制御システムを移動する際に、調節装置は、サブシステムまたは他の管理中継点に低下または減少した圧力を有するプロセス流体を供給するために、１つ以上の場所でプロセス流体の圧力を減少させる。例えば、機器（例えば、ボイラ）と関連した調節装置は、比較的高くおよび多少変動した圧力を有する流体（例えば、気体）を流体配布源から受ける場合があり、機器による安全で、効率的な利用に適した、より小さく、実質的に一定な圧力を有するように、該流体を調整する場合がある。
【０００３】
調節装置は、断えず変動する下流の要求に適合させるためにオリフィスを通る流体流量を制限することによって、より小さな出口圧力へと入口圧力を概して減少させる。入口と出口の間で流体流量を制限するために、調節装置は、調節装置本体のオリフィス内に配置された弁座を係合するような、弁体を概して使用する。いくつかの既知の流体調節装置は、弁座と弁体の間に密封を提供するため、エラストマー材で作られた弁座を使用する。このような既知の調節装置において、弁座は、エラストマーの弁座と調節装置の本体間の摩擦力が調節装置の本体内で弁座を保持するように、オリフィス内に概して配置される。しかしながら、調節装置本体に対する摩擦による弁座のこの既知の連結は、例えば、逆圧（すなわち、背圧）の状態、エラストマー材の劣化、弁体が弁座から離れて移動する際の弁体と弁座間の（例えば、ゴムブルームによる）固着などによって、本体に対して、弁座の位置を変えるかまたは弁座を移動させることがあり得る。本体に対する弁座のこのような位置変化または移動は、弁座と弁体間のミスアライメントをもたらす可能性があり、その結果、弁座を通過する流体の望ましくない漏れをもたらし、流体調節装置の性能に影響を及ぼす。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一例では、流体制御装置で使用するための確実な保持を有する弁座装置は、金属リング、および、流体制御装置の流量制御部材を密封して係合するための密封面を有した、金属リングに連結したエラストマーのリングを含む。エラストマーのリングの外表面の少なくとも一部は、流体制御装置本体の環状凹部を密封して係合するための環状リップを含む。
【０００５】
他の例では、流体調節装置で使用するための確実な保持を有する弁座装置は、実質的に弾性の密封部材に連結をした、実質的に剛性の支持部材を含む。密封部材の内表面は、支持部材の外表面に連結をし、そして、密封部材の外表面の少なくとも一部は、第１外径、および、流体調節装置本体で弁座装置を保持する少なくとも１つの突出部材を形成するための、第１外径より大きな第２外径を有する。
【０００６】
さらに別の例では、流体調節装置は、入口と出口の間の本体に環状キャビティによって形成されるショルダ、および、本体内に配置される弁座を有した、本体を含む。弁座は、第１環状部材、および、調節装置の可動式弁体を密封して係合する密封面を提供するために、第１環状部材に連結をした第２環状部材を含む。第２環状部材は、本体で弁座を保持するために本体のショルダをリップ部が係合するように、環状キャビティで摩擦によって係合される外側リップ部を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本明細書において説明される弁座装置の例を用いて実施された、流体調節装置の断面図を示す。
【図２Ａ】図１に示された弁座装置の例の、より詳細な図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示された弁座装置の例の、別の詳細図である。
【図３Ａ】図１、図２Ａおよび図２Ｂの弁座装置の例および流体調節装置の、部分拡大切欠図である。
【図３Ｂ】図１、図２Ａ、図２Ｂおよび図３Ａの弁座装置の例および流体調節装置の、部分拡大切欠図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
通常、流体調節装置は、許容可能な圧力限度および／または一定の圧力限度の範囲内でプロセスシステム圧を維持するために、検出された下流の圧力に従って流体の流量を調節する。流体調節装置は、実質的に一定の出口圧力を獲得するように調節装置を通過する流量を変化させるため、出口流体圧力（すなわち、ダイヤフラムの一面に適用される力）と予め設定された制御力（すなわち、ダイヤフラムの別の面に適用される力）の違いに応答して、プロセス流体の流量および圧力を概して調整する。
【０００９】
流体調節装置は、ダイヤフラム板および弁棒を介して、弁体に作動連結したダイヤフラムを概して含む。ダイヤフラムは、出口で流体の圧力によって及ぼされる力と予め設定された（例えば、ばねを介してセットされた）力の間の、力の違いに応答して直線経路で移動する。ダイヤフラムの移動は、調節装置の入口と出口間の流体の流量を許容または制限するために、弁体を、弁座から離れるかまたは弁座の方向へ移動させる。いくつかの既知の調節装置においては、弁座は、エラストマー材でできており、調節装置の本体に、摩擦により連結する。特に、弁座のエラストマー材と調節装置本体内表面の間の摩擦力は、調節装置本体に対して適切な位置に弁座を保持する。しかしながら、既知のこの構成は、例えば、出口圧力が入口圧力より実質的に大きいとき（例えば、弁体が弁座から離れたとき）に発生する逆圧の状態（すなわち、背圧の状態）によって、本体に対して、弁座の位置を変えるかまたは弁座を移動させることがあり得る。このような背圧の状態は、例えば、流体の温度の変動に起因することがあり得る。付加的または代替的に、弁座のエラストマー材の劣化が、弁本体に対して、弁座の位置を変えるかまたは弁座を移動させることがあり得る。付加的または代替的に、弁体が長期間弁座を係合する場合に、例えば、浸出、および、弁体に付着した、エラストマー材の化合物（例えば、ゴムブルーム）によって、エラストマーの弁座が弁体の端に固着または付着することがありえ、その結果、弁体が弁座から離れて移動する際、調節装置本体に対して、弁座を移動させるかまたは弁座の位置を変える。本体に対する弁座のこのような位置変化または移動は、弁座と弁体間のミスアライメントをもたらす可能性があり、その結果、弁座を通過する望ましくない漏れをもたらし、流体調節装置の性能に影響を及ぼす。
【００１０】
本明細書において説明される弁座装置の例は、例えば流体調節装置などの、流体制御装置本体に対する、弁座装置の移動を実質的に防ぐための、確実な保持を提供する。本明細書において説明される１つの例では、弁座装置は、弁動作中の弁座装置からの不慮の後退を防ぐため、調節装置本体に連結（例えば、摩擦による連結、固定連結など）をする。特に、本明細書において説明される弁座装置の例は、調節装置本体に弁座装置を摩擦によって連結するために調節装置本体（または他の流体制御装置本体）のオリフィス内に摩擦によって係合または嵌合をする、エラストマーのリングを含む。エラストマーのリングは金属リングに連結をし、そして、金属リングは弾性のエラストマーのリングに剛性の支持体を提供する。加えて、エラストマーのリングの例は、既知の弁座とは異なり、調節装置本体のオリフィスに隣接した調節装置本体の環状キャビティまたは溝を摩擦により係合する（例えば、環状キャビティまたは溝の内部に配置される）環状リップを含む。また、環状リップは、環状キャビティまたは溝によって形成された本体のショルダを係合するショルダを形成する。このようにして、本体のキャビティおよびショルダとのリップの係合は、確実な保持を提供して、調節装置本体に対する弁座装置の移動を実質的に防ぐ。このような確実な保持は、本体に対する弁座装置の移動を防ぐことによって、入口と出口間の背圧（すなわち、入口圧力を超える出口圧力）、弁体が長期間弁座を係合した後に弁体が弁座をから離れて移動する際の（例えばゴムブルームによる）弁体と弁座間の固着など、を経験する用途で特に有益である。
【００１１】
図１は、本明細書において説明される弁座装置１０２の例を使用して実施された、流体調節装置１００の例の断面図である。この例では、流体調節装置１００は、複数の締結具１０８を介して緊密に連結された上部本体１０４および下部本体１０６を含む。ダイヤフラム１１０は、上部本体１０４と下部本体１０６の間に、取り込まれる。上部本体１０４およびダイヤフラム１１０の第１面１１２は、第１の室１１４を定める。ばね１１６は、第１ばね座１１８と調節可能な第２ばね座１２０の間に、上部本体１０４内に配置される。この例では、第１の室１１４は、開孔部１２２を介して、例えば外気に、流動的に連結される。
【００１２】
第１ばね座１１８は、ダイヤフラム１１０を支持するダイヤフラム板１２４に連結をする。ばね調整装置１２６（例えば、ねじ）は、ばね１１６の長さの調整（例えば、ばね１１６を加圧または減圧する）および、それにより、ばね１１６がダイヤフラム１１０の第１面１１２に及ぼす、予め設定された力または負荷の量の調整（例えば、増減させる）を可能にするように、第２ばね座１２０を係合する。
【００１３】
下部本体１０６およびダイヤフラム１１０の第２面１２８は、少なくとも部分的に、第２の室１３０、入口１３２および出口１３４を定める。第２の室１３０は、チャネル１３６を介して出口１３４に流動的に連結する。弁座装置１０２は、下部本体１０６内に配置されて、入口１３２と出口１３４の間にオリフィス１３８を定める。弁体１４０は、弁棒１４２およびダイヤフラム板１２４を介してダイヤフラム１１０に作動連結する。第２ばね１４４は、弁座装置１０２の方へ弁体１４０に付勢をするため、弁体リテーナ１４８のキャビティ１４６内に配置される。図の例では、弁体１４０は、入口１３２と出口１３４の間の流体の流れを妨げるような密封を提供するために、弁座装置１０２を係合する。第２ばね１４４のばね率は、ばね１１６のばね率と比べて、概して大幅に小さい。
【００１４】
この例では、流体調節装置１００は、ダイヤフラム板１２４を介してダイヤフラム１１０に連結をした内部逃がし弁１５０を含む。逃がし弁１５０は、第１の室１１４および第２の室１３０に、流動的に連絡をする開孔部１５２を含む。弁棒１４２の第２端１５４は、それぞれ、第１および第２の室１１４、１３０間の流体の流れを妨げる（例えば、ブロックする）ために逃がし弁１５０の開孔部１５２を係合する、柔らかくまたは対応した座１５６を含む。しかしながら、他の例では、流体調節装置１００は、ダイヤフラム１１０および弁体１４０を動作可能に連結するため、内部逃がし弁１５０の代わりに連結用の座（すなわち、非通気座）を含んでもよい。さらに他の例では、弁棒１４２は、ダイヤフラム板１２４に（例えば、締結具を介して）固定連結されてもよい。
【００１５】
動作中、入口１３２は、例えば、比較的高い圧力を有する流体を提供する上流の流体配布源と、流体連通する。出口１３４は、所望の（例えば、より小さな）圧力でプロセス流体を要求する、下流の要求源、圧力調節装置、または、何らかの他の管理ポイントと、流体連通する。
【００１６】
流体調節装置１００は、出口１３４で所望の圧力を提供するかまたは発生させるために、入口１３２での流体の上流圧力を概して調整する。所望の出口圧力を獲得するために、ばね１１６は、ダイヤフラム１１０の第１面１１２上に力を及ぼし、次に、ダイヤフラムは、入口１３２と出口１３４間のプロセス流体の流れを制限するように、弁座装置１０２に対して弁体１４０を配置する。このように、出口圧力または所望の圧力は、ダイヤフラム１１０の配置、および、弁座装置１０２に対する弁体１４０のダイヤフラムによる配置のために、ばね１１６によって及ぼされる予め設定された力の量に依存する。所望の圧力設定値は、ばね調整装置１２６を介してダイヤフラム１１０の第１面１１２上にばね１１６によって及ぼされる力を調整することによって、設定されてもよい。
【００１７】
下流の要求が増加すると、出口１３４の流体の圧力は低下する。第２の室１３０は、出口１３４で低下したプロセス流体の圧力を、チャネル１３６を介して検出する。ダイヤフラム１１０の第２面１２８に第２の室１３０の流体の圧力によって及ぼされる力が、ダイヤフラム１１０の第１面１１２にばね１１６によって及ぼされる予め設定された力より低下したとき、ばね１１６は、第２の室１３０の方へダイヤフラム１１０を移動させる。ダイヤフラム１１０が第２の室１３０の方へ移動すると、弁体１４０は、流体が入口１３２と出口１３４の間のオリフィス１３８を貫流できるように、弁座装置１０２から離れて移動し（例えば、開放状態）、それにより、出口１３４の圧力を増加させる。
【００１８】
反対に、出口または下流の要求が低下または遮断されると、出口１３４のプロセス流体の圧力は増加する。上記したように、出口１３４で増加した流体圧力は、チャネル１３６を介して第２の室１３０に示され、ダイヤフラム１１０の第２の面１２８に力を及ぼす。第２の室１３０の流体の圧力が、ダイヤフラム１１０の第１面１１２にばね１１６によって及ぼされる予め設定された力と等しいか、または、越える力を、ダイヤフラム１１０の第２面１２８に及ぼすと、ダイヤフラム１１０は、第１の室１１４の方向（例えば、図１の向きで、ばね１１６によって及ぼされる力とは反対の上の方向）へ移動する。ダイヤフラム１１０が第１の室１１４の方向へ移動すると、ダイヤフラム１１０は、オリフィス１３８を通過する流体の流量を制限するために、弁体１４０を弁座装置１０２の方へ移動させる。第２のばね１４４は、入口１３２と出口１３４間のオリフィス１３８を通過する流体の流れを実質的に妨げて、その結果、下流源への圧力の供給を減らすために、弁座装置１０２を（例えば、閉鎖位置で）密封して係合するように、弁座装置１０２の方へ弁体１４０に付勢する（すなわち、ロック状態）。流体調節装置１００のロック状態は、密封を提供して入口１３２と出口１３４間の流体の流れを妨げるように弁体１４０が弁座装置１０２を密封して係合するときに、発生する。
【００１９】
（例えば、ロック前の）通常動作の間、柔らかい座１５６は、第１および第２の室１１４、１３０の間の流体の望ましくない漏れを防ぐために、逃がし弁１５０の開孔部１５２を係合する。ロック状態になると、弁体１４０は、入口１３２と出口１３４の間に流体の流れを妨げるために、弁座装置１０２を係合する。
【００２０】
しかしながら、場合によっては、下流の要求が低下し（例えば、下流源が遮断され）、例えば、小砂、管のスケールなどによって、弁体１４０が弁座装置１０２を密封して係合できない（すなわち、調節装置１００をロックできない）ときに、出口１３４の流体の圧力は増加する。出口１３４の流体の圧力の増加は、（すなわち、図１の向きで、上方向にばね１１６を圧縮するように）ダイヤフラム１１０およびダイヤフラム板１２４を第１の室１１４の方向へ移動させる力を、ダイヤフラム１１０の第２面１２８に及ぼす。その結果、ダイヤフラム板１２４を介してダイヤフラム１１０に連結した逃がし弁１５０は、柔らかい座１５６から離れて移動する。第１の室１１４の方へのダイヤフラム１１０の移動は、開孔部１２２を介して、例えば外気に、圧力を放出または排出するように、第２の室１３０および第１の室１１４を流動的に連結するために、内部逃がし弁１５０を柔らかい座１５６から離れて移動させる。
【００２１】
本明細書において説明される弁座装置１０２の例は、弁座装置１０２が背圧の状態により下部本体１０６から偶然に後退する（すなわち、本体１０６から離れて移動する）ことを、うまく妨げる。いくつかの既知の弁座とは異なり、例えば、入口圧力より大きな出口圧力が、下部本体１０６（例えば、オリフィス１３８）に対して、弁座装置１０２の位置を変えるかまたは弁座装置を移動させない。付加的または代替的に、本明細書において説明される座装置１０２の例は、例えば、弁体１４０が弁座装置１０２を長期間係合した後に弁体１４０が弁座装置１０２から離れて移動する際の、弁座装置１０２への（例えば、ゴムブルームによる）弁体１４０の固着または付着による、下部本体１０６に対する弁座装置１０２の偶然の位置変化または移動をうまく妨げる。上記したように、このような移動を防ぐことは、弁体１４０と弁座装置１０２間のミスアライメントを防ぎ、それによって、調節装置の性能を向上させる。
【００２２】
図２Ａは、図１に示される弁座装置１０２の例の、より詳細な図である。図２Ｂは、図２Ａに示される弁座装置１０２の例の、別の詳細図である。図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、弁座装置１０２の例は、剛性支持部材２０４に連結した密封部材２０２を含む。この例では、密封部材２０２は、実質的に弾性のエラストマーの環状部材またはリングであり、そして、剛性支持部材２０４は、実質的に剛性の金属の環状部材またはリングである。エラストマーのリング２０２は、金属リング２０４に連結して、密封面２０６および２０８を提供する。
【００２３】
この例では、エラストマーのリング２０２の少なくとも一部は、少なくとも１つの突出部材または環状リップ２１０を含む。エラストマーのリング２０２は、第１外径２１２、および、リップ２１０を形成するための、第１外径２１２より大きな第２外径２１４を有する。リップ２１０は、また、直径２１２と２１４の間にショルダ２１６を形成する。図示してはいないが、他の例では、エラストマーのリング２０２が、複数の環状リップを備えてもよい。エラストマーのリング２０２は、例えば、ゴム、ニトリル、フルオロエラストマ（ＦＫＭ）、ネオプレン、または、何らかの適切な他のエラストマーおよび／または弾性の素材で、できていてもよい。
【００２４】
エラストマーのリング２０２は、金属リング２０４がエラストマーのリング２０２を支持するように、金属リング２０４を取り囲む。金属リング２０４は、弁座装置１０２が流体調節装置１００の下部本体１０６内に配置されるときに、流体流路を提供する開孔部２１８を有する。この例では、金属リング２０４は、ステンレス鋼でできていて、機械加工により製造される。しかしながら、他の例では、リング２０４は、黄銅、炭素鋼、プラスチック、または、何らかの適切な他の硬質素材（単数または複数）でできていてもよい。さらに他の例では、金属リング２０４は、成形、および／または、何らかの適切な他の製造工程を介して製造されてもよい。
【００２５】
この例では、エラストマーのリング２０２は、成形（例えば、オーバーモールド）を介して、金属リング２０４に連結する。エラストマーのリング２０２は、弁座装置１０２を形成するために、金属リング２０４を覆って成形される。他の例では、エラストマーのリング２０２は、弁座装置１０２を形成するために、組み立てられるかまたは金属リング２０４に圧入されてもよい。エラストマーのリング２０２を金属リング２０４に、例えば、成形を介して、連結することを容易にするため、金属リング２０４は、金属リング２０４の外表面３０４（図３Ｂ）から突出している環状突出端３０２（図３Ｂ）を含む。突出端３０２は、例えば、機械加工により形成されてもよい。この例では、突出端３０２は、長方形の断面形状を有する。しかしながら、他の例では、突出端３０２は、Ｔ字形の断面形状、弓形の断面形状、または、何らかの適切な他の断面形状を有してもよい。同様に、エラストマーのリング２０２の内表面３０６（図３Ｂ）は、エラストマーのリング２０２を金属リング２０４に連結（例えば、オーバーモールド）する際、突出端３０２を受けるために、環状溝３０８を有する（例えば、形成する）。他の例では、エラストマーのリング２０２は、化学ファスナー（例えば、接着剤）または何らかの適切な他の締結機構によって、金属リング２０４に連結または結合されてもよい。この例では、金属リング２０４の外表面３０４の一部３０７が、次第に細くされる。他の例では、金属リング２０４の外表面３０４は、何らかの適切な他の形状を備えてもよい。
【００２６】
図３Ａは、図１、図２Ａおよび図２Ｂの弁座装置１０２の例および流体調節装置１００の、部分拡大切欠図を示す。図３Ｂは、図１、図２Ａ、図２Ｂおよび図３Ａの弁座装置１０２の例および流体調節装置１００の、部分拡大切欠図を示す。図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、弁座装置１０２は、入口１３２と出口１３４間の流路を取り囲むために、流体調節装置１００の下部本体１０６内に（例えば、挿入されて）配置される。より詳しくは、弁座装置１０２は、下部本体１０６のオリフィス１３８と摩擦によって嵌合または連結される。下部本体１０６は、ショルダ３１２を形成するアンダーカットまたはキャビティ３１０を含む。弁座装置１０２は、リップ２１０が下部本体１０６のキャビティ３１０を（例えば、挿入されて）係合するように、オリフィス１３８に（例えば、ツールを介して）圧入される。このようにして、リップ２１０は、エラストマーのリング２０２のショルダ２１６が下部本体１０６のショルダ３１２を係合するように、キャビティ３１０内に配置される。その結果、弁座装置１０２は、下部本体１０６に対する弁座装置１０２の移動または位置変化を防ぐための、確実な保持を提供する。ショルダ３１２は、次第に細くなる端、実質的に直角をなす端、面取りした端、または、何らかの適切な他の端を有してもよい。
【００２７】
加えて、エラストマーのリング２０２の密封面２０８およびリップ２１０と、下部本体１０６のそれぞれの面３１４および３１６の間の摩擦力は、弁座装置１０２が下部本体１０６内に配置されたとき、弁座装置１０２を下部本体１０６に摩擦により連結する。金属リング２０４は、エラストマーのリング２０２の支持を提供し、下部本体１０６内に配置された際にエラストマーのリング２０２がオリフィス１３８の方へ放射状につぶれる（例えば、折り重なる）のを防ぐために、下部本体１０６の面３１４および３１６の方向へ放射状の反力を及ぼす。図３Ｂに最も明らかに示されるように、リップ２１０は、下部本体１０６のキャビティ３１０に配置されるとき、面３１４と金属リング２０４の外表面３０４の間で圧縮される。同様に、密封面２０８は、下部本体１０６の面３１６と金属リング２０４の外表面３０４の間で圧縮される。
【００２８】
動作中、弁体１４０は、入口１３２と出口１３４間の流体の流れを防ぐために、エラストマーのリング２０２の密封面２０６を密封して係合する。この例では、弁体１４０は、密封面２０６を係合する鋭くとがった断面形状３１８を有する。しかしながら、他の例では、弁体１４０は、何らかの適切な他の断面形状を有してもよい。弁体１４０が密封面２０６から離れて移動すると、流体は金属リング２０４の開孔部２１８を通って、入口１３２と出口１３４間を流れる。弁座装置１０２が高圧および／または背圧の状態にさらされる場合、リップ２１０は確実な保持を提供して、下部本体１０６に対する弁座装置１０２の移動または位置変化を防ぎ、それにより、調節装置の性能を向上させる。
【００２９】
付加的または代替的に、動作中、リップ２１０は、密封面２０６に弁体１４０が固着または付着する場合に、弁体１４０に対する弁座装置１０２の移動を防ぐため、確実な保持を提供する。例えば、動作中、弁体１４０は、かなりの期間（例えば、調節装置１００のロック状態の間）弁座装置１０２の密封面２０６を係合することがあり得る。その結果、弁体１４０の鋭くとがった部分３１８は、例えば、エラストマーのリング２０２の化合物が浸出し、それにより、密封面２０６に（例えば、ゴムブルームにより）弁体１４０を付着させることによって、密封面２０６に固着または付着することがあり得る。弁体１４０が弁座装置１０２から離れて開放状態へ移動するとき、リップ２１０は、確実な保持を提供して、下部本体１０６に対する弁座装置１０２の移動または位置変化を防ぐ。
【００３０】
弁座装置１０２の例は、図１、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａおよび図３Ｂの流体調節装置１００の例の用途に、限定されない。他の例では、弁座装置１０２は、他の流体調節装置、制御弁（例えば、線形弁、回転弁など）、および／または、何らかの適切な他の流体制御装置を使って実施されてもよい。
【００３１】
特定の装置の例が本明細書において説明されたが、本特許の適用範囲はこれらに限定されない。反対に、本特許は、文字通りまたは均等論の下のいずれかで、添付の請求の範囲に適切に収まる、すべての装置および製品を包含する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体制御装置で使用するための確実な保持を有する弁座装置であって、
金属リング、および、
前記流体制御装置の流量制御部材を密封して係合するための密封面を有する、前記金属リングに連結されたエラストマーのリングと、を備え、前記エラストマーのリングの外表面の少なくとも一部が、前記流体制御装置の本体の環状凹部を密封して係合するための環状リップを含む、弁座装置。
【請求項２】
前記エラストマーのリングの内表面が前記金属リングの外表面に連結する、請求項１に記載の弁座装置。
【請求項３】
前記エラストマーのリングが前記金属リングを覆って成形される、請求項２に記載の弁座装置。
【請求項４】
前記金属リングの外表面が、前記エラストマーのリングの内表面の環状溝を係合するための、環状突出端を備える、請求項１に記載の弁座装置。
【請求項５】
前記密封面が前記流体制御装置の弁体を係合するためにある、請求項１に記載の弁座装置。
【請求項６】
前記エラストマーのリングが前記流体制御装置の前記本体に摩擦によって連結される、請求項１に記載の弁座装置。
【請求項７】
流体制御装置で使用するための確実な保持を有する弁座装置であって、
実質的に弾性の密封部材に連結された実質的に剛性の支持部材を備え、前記密封部材の内表面が、前記支持部材の外表面に連結され、そして、前記密封部材の外表面の少なくとも一部が、第１外径、および、前記流体調節装置の本体で前記弁座装置を保持する少なくとも１つの突出部材を形成するための、前記第１外径より大きな第２外径を有する、弁座装置。
【請求項８】
前記突出部材が前記流体調節装置の前記本体で環状凹部を係合するためにある、請求項７に記載の弁座装置。
【請求項９】
前記突出部材が前記流体調節装置の前記本体の環状凹部に圧入されるためにある、請求項８に記載の弁座装置。
【請求項１０】
前記密封部材が前記支持部材を実質的に取り囲む、請求項７に記載の弁座装置。
【請求項１１】
前記支持部材の外表面が、さらに、前記密封部材の前記内表面で環状溝を係合するための、環状突出端を備える、請求項７に記載の弁座装置。
【請求項１２】
前記支持部材が金属リングであり、前記密封部材がエラストマーのリングである、請求項７に記載の弁座装置。
【請求項１３】
前記密封部材が、前記流体調節装置の弁体に流体密封係合を提供するためにある、請求項７に記載の弁座装置。
【請求項１４】
流体調節装置であって、
入口と出口の間に本体の環状キャビティによって形成されるショルダを有する本体、および、
前記本体内に配置される弁座と、を備え、
前記弁座が、
第１環状部材、および、
前記調節装置の可動式弁体を密封して係合する密封面を提供するために、前記第１環状部材に連結された第２環状部材を備え、前記第２環状部材が、前記本体で前記弁座を保持するために前記本体のショルダをリップ部が係合するように、前記環状キャビティに摩擦によって係合された、外側リップ部を含む、調節装置。
【請求項１５】
前記弁座が前記調節装置の前記本体に摩擦によって連結される、請求項１４に記載の流体調節装置。
【請求項１６】
前記第１環状部材が金属リングを備え、前記第２環状部材がエラストマーのリングを備える、請求項１４に記載の流体調節装置。
【請求項１７】
前記エラストマーのリングがニトリル素材を備え、前記金属リングがステンレス鋼素材を備える、請求項１６に記載の流体調節装置。
【請求項１８】
前記第１環状部材が、前記第２環状部材の内表面の環状溝を係合するための、外側の突出端を備える、請求項１４に記載の流体調節装置。
【請求項１９】
前記弁体が、前記入口と前記出口の間の流体流量を制限するために前記密封面を密封して係合するナイフ状の端を備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１】
流体制御装置で使用するための確実な保持を有する弁座装置であって、
金属リング、および、
前記流体制御装置の流量制御部材を密封して係合するための密封面を有する、前記金属リングに連結されたエラストマーのリングと、を備え、前記エラストマーのリングの外表面の少なくとも一部が、前記流体制御装置の本体の環状凹部を密封して係合するための環状リップを含む、弁座装置。
【請求項２】
前記エラストマーのリングの内表面が前記金属リングの外表面に連結する、請求項１に記載の弁座装置。
【請求項３】
前記エラストマーのリングが前記金属リングを覆って成形される、請求項２に記載の弁座装置。
【請求項４】
前記金属リングの外表面が、前記エラストマーのリングの内表面の環状溝を係合するための、環状突出端を備える、請求項１に記載の弁座装置。
【請求項５】
前記密封面が前記流体制御装置の弁体を係合するためにある、請求項１に記載の弁座装置。
【請求項６】
前記エラストマーのリングが前記流体制御装置の前記本体に摩擦によって連結される、請求項１に記載の弁座装置。
【請求項７】
流体制御装置で使用するための確実な保持を有する弁座装置であって、
実質的に弾性の密封部材に連結された実質的に剛性の支持部材を備え、前記密封部材の内表面が、前記支持部材の外表面に連結され、そして、前記密封部材の外表面の少なくとも一部が、第１外径、および、前記流体調節装置の本体で前記弁座装置を保持する少なくとも１つの突出部材を形成するための、前記第１外径より大きな第２外径を有する、弁座装置。
【請求項８】
前記突出部材が前記流体調節装置の前記本体で環状凹部を係合するためにある、請求項７に記載の弁座装置。
【請求項９】
前記突出部材が前記流体調節装置の前記本体の環状凹部に圧入されるためにある、請求項８に記載の弁座装置。
【請求項１０】
前記密封部材が前記支持部材を実質的に取り囲む、請求項７に記載の弁座装置。
【請求項１１】
前記支持部材の外表面が、さらに、前記密封部材の前記内表面で環状溝を係合するための、環状突出端を備える、請求項７に記載の弁座装置。
【請求項１２】
前記支持部材が金属リングであり、前記密封部材がエラストマーのリングである、請求項７に記載の弁座装置。
【請求項１３】
前記密封部材が、前記流体調節装置の弁体に流体密封係合を提供するためにある、請求項７に記載の弁座装置。
【請求項１４】
流体調節装置であって、
入口と出口の間に本体の環状キャビティによって形成されるショルダを有する本体、および、
前記本体内に配置される弁座と、を備え、
前記弁座が、
第１環状部材、および、
前記調節装置の可動式弁体を密封して係合する密封面を提供するために、前記第１環状部材に連結された第２環状部材を備え、前記第２環状部材が、前記本体で前記弁座を保持するために前記本体のショルダをリップ部が係合するように、前記環状キャビティに摩擦によって係合された、外側リップ部を含む、調節装置。
【請求項１５】
前記弁座が前記調節装置の前記本体に摩擦によって連結される、請求項１４に記載の流体調節装置。
【請求項１６】
前記第１環状部材が金属リングを備え、前記第２環状部材がエラストマーのリングを備える、請求項１４に記載の流体調節装置。
【請求項１７】
前記エラストマーのリングがニトリル素材を備え、前記金属リングがステンレス鋼素材を備える、請求項１６に記載の流体調節装置。
【請求項１８】
前記第１環状部材が、前記第２環状部材の内表面の環状溝を係合するための、外側の突出端を備える、請求項１４に記載の流体調節装置。
【請求項１９】
前記弁体が、前記入口と前記出口の間の流体流量を制限するために前記密封面を密封して係合するナイフ状の端を備える、請求項１４に記載の装置。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【公表番号】特表２０１２−５１０６８２（Ｐ２０１２−５１０６８２Ａ）
【公表日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３９５５３（Ｐ２０１１−５３９５５３）
【出願日】平成２１年１１月１１日（２００９．１１．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０６４０４３
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０６５２５４
【国際公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【出願人】（５１０２７９０３３）エマーソン プロセス マネージメント レギュレーター テクノロジーズ インコーポレイテッド (15)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１１日（２００９．１１．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０６４０４３
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０６５２５４
【国際公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【出願人】（５１０２７９０３３）エマーソン プロセス マネージメント レギュレーター テクノロジーズ インコーポレイテッド (15)
【Ｆターム（参考）】
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