(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体流入口、流体流出口、および前記流体流入口と前記流体流出口との間に配置された中心ボアを有するバルブ本体と、
前記バルブ本体に連結され且つダイヤフラムに動作可能に連結された第１バネを収容するボンネットであって、前記ダイヤフラムは前記バルブ本体の一部分と協働してチャンバを形成し、前記チャンバはポートを介して前記流体流入口に流体連通する、ボンネットと、
前記バルブ本体の前記中心ボア内に配置されるバルブカートリッジであって、
前記中心ボア内に嵌合する寸法を有し、且つ、第１部分、第２部分、バルブガイド、および前記チャンバと前記流体流出口との間に流体連通を提供するよう配置された流路を備える、ハウジングと、
前記ハウジング内において前記流路に沿って前記第１部分と前記第２部分との間に配置されたバルブシートと、
前記ハウジング内に配置され且つ前記流路を通る流れを可能にする開放位置と前記流路を通る流れを阻止する閉止位置との間で移動可能なバルブプラグであって前記バルブガイドに係合する一部分を備えるバルブプラグと、
前記バルブプラグに動作可能に連結され且つ前記バルブプラグを前記開放位置に向かって付勢するよう構成された第２バネと、
前記ハウジングの前記第１部分の近傍に配置され且つ前記バルブプラグを前記ハウジング内に保持するために前記バルブプラグの一部分に係合し、前記バルブプラグを前記バルブシートに付勢するよう構成された第３バネを含む保持器と、
を備える、バルブカートリッジと、
を備える背圧調節バルブ。
【請求項２】
前記保持器は前記ハウジングに連結された止め具に当接するよう構成されたフランジを有するキャップ部を備える、請求項１に記載の背圧調節バルブ。
【請求項３】
前記バルブシートは前記流路に取り付けられた着脱可能なシートリングにより形成され、前記ハウジングに着脱可能に連結され且つ前記シートリングを固定するように位置付けられたシートリング保持器を備え、前記止め具は前記シートリング保持器の上方部分により担持される、請求項２に記載の背圧調節バルブ。
【請求項４】
前記シートリング保持器は前記キャップ部を摺動可能に受容する寸法を有するボアを備え、前記キャップ部はボアを備え、前記バルブプラグは前記キャップ部の前記ボア内に延長する上方ステム部分を備え、前記第３バネが、前記キャップ部および前記バルブプラグに連結されている、請求項３に記載の背圧調節バルブ。
【請求項５】
前記シートリング保持器は上方アパーチャを備え、前記キャップ部は前記アパーチャに延長する寸法を有する上方部分を備え、前記キャップ部は前記ダイヤフラムの動きに応答する、請求項４に記載の背圧調節バルブ。
【請求項６】
前記ハウジングは前記第２部分の近傍に下方ボアを備え、前記下方ボアは前記第２バネを受容し前記バルブガイドを形成し、前記バルブプラグは前記下方ボア内に延長する下方ステム部分を備える、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の背圧調節バルブ。
【請求項７】
前記バルブ本体の前記中心ボアおよび前記ハウジングの外側部分は協働するネジ山により接合され、前記バルブカートリッジは前記バルブ本体の前記中心ボアから取外可能な単一の一体型ユニットを形成する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の背圧調節バルブ。
【請求項８】
前記ボンネットにより担持され且つ調節可能な予圧を前記第１バネに印加するよう構成されたアジャスタを含む、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の背圧調節バルブ。
【請求項９】
流体流入口、流体流出口、および前記流体流入口と前記流体流出口との間に配置された中心ボアを有するバルブ本体と、
ダイヤフラム組立体であって、前記ダイヤフラムの一部分は前記バルブ本体の一部分と協働してチャンバを形成し、前記チャンバはポートを介して前記流体流入口に流体連通する、ダイヤフラム組立体と、
前記バルブ本体の前記中心ボア内に配置されたバルブカートリッジであって、
前記中心ボア内に着脱可能に取り付けられ且つ前記チャンバと前記流体流出口との間に流体連通を可能にするよう構成された流路を備える、ハウジングと、
前記ハウジング内において前記流路に沿って配置されたバルブシートと、
前記ハウジング内に配置され且つ前記流路を通る流れを可能にする開放位置と前記バルブシートに対して着座し前記流路を通る流れを阻止する閉止位置との間で移動可能なバルブプラグと、
前記バルブプラグに動作可能に連結され且つ前記バルブプラグを前記開放位置に向かって付勢するよう構成された第１バネと、
前記バルブプラグに動作可能に連結され且つ前記バルブプラグを前記ハウジング内に保持するために前記ハウジングに連結された止め具に係合するよう位置付けられたフランジを有するキャップ部と、
を備える、バルブカートリッジと、
を備える、背圧調節バルブ。
【請求項１０】
前記バルブシートを前記ハウジングに固定するために配置されたシートリング保持器を備え、前記シートリング保持器の一部分は前記止め具を形成する、請求項９に記載の背圧調節バルブ。
【請求項１１】
前記バルブプラグは上方ステム部分を備え、前記上方ステム部分を受容する寸法を有するボアを備える前記キャップ部は前記シートリング保持器内に摺動可能に配置され、前記キャップ部および前記バルブプラグを動作可能に連結し且つ前記バルブプラグを前記バルブシートに向かって付勢するよう構成された第２バネを備える、請求項１０に記載の背圧調節バルブ。
【請求項１２】
前記シートリング保持器は上方アパーチャを備え、前記キャップ部は前記アパーチャ内に延長する寸法を有する上方部分を備え、前記キャップ部は前記ダイヤフラムの動きに応答して前記第２バネの前記力に抗して動くよう構成された、請求項１１に記載の背圧調節バルブ。
【請求項１３】
前記ハウジングは下方ボアを備え、前記バルブプラグは前記ボア内に延長する下方ステム部分を備え、前記下方ステム部分および前記下方ボアは協働してバルブガイドを形成し、前記第１バネは前記下方ボア内に配置された、請求項９から請求項１２のいずれか１項に記載の背圧調節バルブ。
【請求項１４】
前記バルブ本体の前記中心ボアおよび前記ハウジングの外側部分は協働するネジ山により接合され、前記バルブカートリッジは前記バルブ本体の前記中心ボアから取外可能な単一の一体型ユニットを形成する、請求項９から請求項１３のいずれか１項に記載の背圧調節バルブ。
【請求項１５】
バルブボンネットの内側に配置され且つ力を前記ダイヤフラムに対して印加するよう位置付けられた荷重バネを備え、調節可能な予圧を前記荷重バネに印加するよう構成されたアジャスタを備える、請求項９から請求項１４のいずれか１項に記載の背圧調節バルブ。
【請求項１６】
流体流入口、流体流出口、および前記流体流入口と前記流体流出口との間に配置された中心ボアを有するバルブ本体を選択するステップと、
ダイヤフラムの一部分が前記バルブ本体の一部分と協働してチャンバが形成されるように構成されたダイヤフラム組立体を提供し、前記チャンバと前記流体流入口との間に流体連通を提供するステップと、
前記バルブ本体の前記中心ボア内に挿入するための寸法を有するハウジングを有するバルブカートリッジを組み立てるステップと、
前記チャンバと前記流体流出口との間に流体連通が可能となるよう構成された流路を前記ハウジングに提供するステップと、
前記流路に沿ったバルブシートを前記ハウジングに提供するステップと、
前記ハウジング内にバルブプラグを位置付け、前記流路を通る流れを可能にする開放位置と前記バルブシートに対して着座し前記流路を通る流れを阻止する閉止位置との間で移動可能となるよう前記バルブプラグを構成するステップと、
前記バルブプラグに動作可能に連結され且つ前記バルブプラグを前記開放位置に向かって付勢するよう構成された第１バネを提供するステップと、
前記バルブプラグを前記ハウジング内に保持するために前記ハウジングに連結された対応する止め具に係合するよう配置されたフランジを有するキャップ部を前記バルブプラグに連結するステップと、
を含む、背圧調節バルブを組み立てる方法。
【請求項１７】
前記バルブシートを前記ハウジングに固定するために位置付けられたシートリング保持器を提供し、前記シートリング保持器の一部分上に前記止め具を提供するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記バルブプラグ上に上方ステム部分を提供し、前記上方ステム部分と前記キャップ部との間に摺動運動が可能となるよう前記キャップ部のボア内に前記上方ステム部分を配置し、前記キャップ部を前記バルブプラグに動作可能に連結し且つ前記バルブプラグを前記バルブシートに向かって付勢するよう構成された第２バネを提供するステップを含む、請求項１６又は請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
上方アパーチャを前記シートリング保持器に提供し、前記アパーチャに延長する寸法を有する上方部分を前記キャップ部に提供し、前記ダイヤフラムの動きに応答して前記第２バネの前記力に抗して動くよう前記キャップ部を構成するステップを含む、請求項１６から請求項１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
下方ステム部分を前記バルブプラグに提供し、バルブガイドを形成するために前記下方ステム部分を受容する寸法を有する下方ボアを前記ハウジングに提供し、前記第１バネを前記下方ボア内に位置付けられるステップを含む、請求項１６から請求項１９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は背圧調節バルブに関し、さらに詳細には、バルブハウジング内に取り付けられ得る一体型バルブカートリッジを使用する背圧調節バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力調節バルブは流体の下流側圧力を制御するために広範囲の様々な工業用途および住宅用途において用いられる。例えば、化学プロセスプラントまたは製油所において、圧力調節バルブはシステム内を流れる流体を操作することにより、需要量の増加もしくは減少または他の負荷の撹乱を補償し、それにより流体の圧力を所望の範囲内で制御するために用いられる。一般に、下流側需要量が増加すると圧力調節バルブは開放され、その結果より多くの流体がバルブを通ってシステムの下流側部分へと流れ、そのようにして下流側圧力を比較的一定に保つことが可能となる。一方、下流側需要量が減少すると圧力調節バルブは閉止され、その結果、バルブを通って流れる流体の量が低減され、再び、下流側圧力は比較的一定に保たれる。
【０００３】
一方、背圧調節バルブは異なった原理で動作する。上述の圧力調節器がバルブの下流側の流体圧力を調節するのに対して、背圧調節器はバルブの上流側の圧力を制御する。したがって、背圧調節器は流入口すなわち上流側の圧力が設定値を越えると開放される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの代表的な態様によれば、背圧調節バルブは、流体流入口、流体流出口、および流体流入口と流体流出口との間に配置された中心ボアを有するバルブ本体と、バルブ本体に連結され且つダイヤフラムに動作可能に連結された荷重バネを収容するボンネットであって、ダイヤフラムによってバルブ本体の一部分と協働してチャンバを形成し、チャンバによってポートを介して流体流入口に流体連通するボンネットと、バルブ本体の中心ボア内に配置されたバルブカートリッジと、を備える。バルブカートリッジは、中心ボア内に嵌合する寸法を有し且つ第１部分、第２部分、バルブガイド、およびチャンバと流体流出口との間に流体連通を提供するよう位置付けられた流路を備えるハウジングを備える。バルブカートリッジは、ハウジング内において流路に沿って第１部分と第２部分との間に配置されたバルブシートと、ハウジング内に配置され且つ流路を通る流れを可能にする開放位置と流路を通る流れを阻止する閉止位置との間で移動可能なバルブプラグであってバルブガイドに係合する一部分を備えるバルブプラグと、バルブプラグに動作可能に連結され且つバルブプラグを開放位置に向かって付勢するよう構成されたバネと、ハウジングの第１部分の近傍に配置され且つバルブプラグをハウジング内に保持するためにバルブプラグの一部分に係合する保持器も備える。
【０００５】
１つまたは複数の好適な形態において、背圧調節器は、以下の段落で要点が述べられる１つまたは複数の以下の代表的な特徴を、単独でまたは任意の組合せで備え得る。特に、保持器はハウジングに連結された止め具に当接するよう構成されたフランジを有するキャップ部を備え得、バルブシートは流路に取り付けられた着脱可能なシートリングにより形成され得、保持器はハウジングに着脱可能に連結され且つシートリングを固定するよう位置付けられたシートリング保持器を備え、止め具はシートリング保持器の上方部分により担持される。
【０００６】
シートリング保持器はキャップ部を摺動可能に受容する寸法のボアを備え得、キャップ部はボアを備え得、バルブプラグは、バネがキャップ部およびバルブプラグに連結されバルブプラグをバルブシートに向かって付勢するよう構成された状態で、キャップ部のボアに延長する上方ステム部分を備え得る。シートリング保持器は上方アパーチャを備え、キャップ部は上方アパーチャに延長する寸法の上方部分を備え、キャップ部はダイヤフラムの動きに応答する。ハウジングは、バネを受容し且つバルブガイドを形成する下方ボアを第２端部の近傍に備え得、バルブプラグは下方ボアに延長する下方ステム部分を備え得る。
【０００７】
バルブ本体の中心ボアおよびハウジングの外側部分は協働するネジ山により接合され得、バルブカートリッジはバルブ本体の中心ボアから、好適には一体として、取外可能な単一の一体型ユニットを形成し得る。アジャスタはボンネットにより担持され得、背圧調節器が所望の設定値においてまたは所望の設定値付近で動作するよう荷重バネに調節可能な予圧を印加するよう構成され得る。
【０００８】
他の態様によれば、背圧調節バルブは、流体流入口、流体流出口、および流体流入口と流体流出口との間に配置された中心ボアを有するバルブ本体と、ダイヤフラム組立体であって、ダイヤフラムの一部分によってバルブ本体の一部分と協働してチャンバを形成し、チャンバによってポートを介して流体流入口と流体連通するダイヤフラム組立体と、バルブ本体の中心ボア内に配置されたバルブカートリッジと、を備え得る。バルブカートリッジは、中心ボア内に取り外し可能に取り付けられ且つチャンバと流体流出口との間に流体連通を可能にするよう構成された流路を備えるハウジングと、ハウジング内において流路に沿って配置されたバルブシートと、ハウジング内に配置され且つ流路を通る流れを可能にする開放位置とバルブシートに対して着座し流路を通る流れを阻止する閉止位置との間で移動可能なバルブプラグと、バルブプラグに動作可能に連結され且つバルブプラグを開放位置に向かって付勢するよう構成された第１バネと、バルブプラグに動作可能に連結され且つバルブプラグをハウジング内に保持するためにハウジングに連結された止め具に係合するよう配置されたフランジを有するキャップ部と、を備える。
【０００９】
１つまたは複数の追加的な好適な形態によれば、シート保持リングはバルブシートをハウジングに固定するために配置される。なお、シート保持リングの一部分は止め具を形成する。バルブプラグは上方ステム部分を備え得、上方ステム部分を受容する寸法を有するボアを備えるキャップ部はシート保持リング内に摺動可能に配置され得、キャップ部およびバルブプラグを動作可能に連結し且つバルブプラグをバルブシートに向かって付勢するよう構成された第２バネを備える。シートリング保持器は上方アパーチャを備え、キャップ部は上方アパーチャ内に延長する寸法を有する上方部分を備え得、キャップ部はダイヤフラムの動きに応答して第２バネの力に抗して動くよう構成され得る。
【００１０】
ハウジングは下方ボアを備え得、バルブプラグは下方ボア内に延長する下方ステム部分を備え得る。なお、下方ステム部分および下方ボアは協働してバルブガイドを形成し、第１バネは下方ボア内に配置される。バルブ本体の中心ボアおよびハウジングの外側部分は協働するネジ山により接合されることが好ましく、バルブカートリッジはバルブ本体の中心ボアから取外可能な単一の一体型ユニットを形成する。荷重バネはバルブボンネットの内部に配置され、ダイヤフラムに対して力を印加するよう位置付けられ得る。アジャスタは調節可能な予圧を荷重バネに印加するよう構成され得る。
【００１１】
別の好適な態様によれば、背圧調節バルブを組み立てる方法は、流体流入口、流体流出口、および流体流入口と流体流出口との間に配置された中心ボアを有するバルブ本体を選択するステップと、ダイヤフラムの一部分がバルブ本体の一部分と協働してチャンバを形成するよう構成されたダイヤフラム組立体を提供するステップと、チャンバと流体流入口との間に流体連通を提供するステップと、バルブ本体の中心ボア内に挿入される寸法を有するハウジングを有するバルブカートリッジを組み立てるステップと、を含む。ハウジングには、チャンバと流体流出口との間に流体連通を可能にするよう構成された流路と、流路に沿ったバルブシートとが提供される。バルブプラグはハウジング内に配置され、バルブプラグは流路を通る流れを可能にする開放位置とバルブシートに対して着座し流路を通る流れを阻止する閉止位置との間で移動可能となるよう構成される。バルブプラグに動作可能に連結され且つバルブプラグを開放位置に向かって付勢するよう構成された第１バネが提供される。バルブプラグをハウジング内に保持するためにハウジングに連結された対応する止め具に係合するよう配置されたフランジを有するキャップ部がバルブプラグに連結される。
【００１２】
追加的な好適な形態によれば、バルブシートをハウジングに固定するために配置されたシート保持リングが提供され得る。止め具はシート保持リングの一部分上に提供され得る。この方法は、バルブプラグ上に上方ステム部分を提供することと、上方ステム部分とキャップ部との間に摺動運動が可能となるようキャップ部のボア内に上方ステム部分を位置付けることと、キャップ部をバルブプラグに動作可能に連結し且つバルブプラグをバルブシートに向かって付勢するよう構成された第２バネを提供することと、を含み得る。さらに、この方法は、アパーチャ内に延長する寸法を有する上方部分をキャップ部に提供することと、ダイヤフラムの動きに応答して第２バネの力に抗して動くようキャップ部を構成することと、を含み得る。この方法は、下方ステム部分をバルブプラグに提供することと、バルブガイドを形成するために下方ステム部分を受容する寸法を有する下方ボアをハウジングに提供することと、第１バネを下方ボア内に位置付けることと、をさらに含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１開示例の教示にしたがって組み立てられた背圧調節カートリッジを内装する背圧調節バルブの断面図である。
【図２】開放位置にあるバルブを示す、図１の事例において用いられるための背圧調節器カートリッジの部分断面拡大図である。
【図３】閉止位置にあるバルブを示す、図２の背圧調節器カートリッジの別の部分断面拡大図である。
【図４】本発明の第２開示例の教示にしたがって組み立てられた背圧調節バルブの断面図である。
【図５】減圧調節カートリッジを内装し且つ図１の背圧調節バルブにおいて見られる同一のバルブ本体を使用する、減圧調節バルブの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここで図面を参照すると、図１は本発明の第１の開示例の教示にしたがって組み立てられ且つバルブカートリッジ１２を用いる背圧調節バルブ１０（以後「バルブ１０」と呼称する）を示す。バルブ１０は、流体流入口１６、流体流出口１８、および流体流入口１６と流体流出口１８との間に配置された中心ボア２０とを有するバルブ本体１４を備える。バルブ１０は、バルブ本体１４に連結され且つダイヤフラム２６に動作可能に連結された荷重バネ２４を収容するボンネット２２を備える。ダイヤフラムプレートが、当業者に知られるように、提供されてもよい。ダイヤフラム２６はバルブ本体１４の凹陥部分２８と協働してチャンバ３０を形成する。チャンバ３０は、チャンバ３０が上流側すなわちバルブ１０の流体流入口側の流体圧力を受けるよう、ポート３２を介して流体流入口１６に流体連通する。
【００１５】
引き続き図１を参照すると、バルブカートリッジ１０はバルブ本体１４の中心ボア２０内に配置される。バルブカートリッジ１０はバルブ本体１４の中心ボア２０内に嵌合する寸法を有するハウジング３４を備える。図示の事例において、ハウジング３４は雄ネジ３４ａを備え、その一方、バルブ本体１４の中心ボア２０は雌ネジ２０ａを備える。ハウジング３４をバルブ本体１４に接合する他の手段も好適であり得る。ハウジング３４は上方部分すなわち第１部分３６および下方部分すなわち第２部分３８を備える。ハウジング３４はバルブガイド４０も備え得る。ハウジング３４は流路４２を備える。なお、この流路４２はチャンバ３０と流体流出口１８との間に流体連通を提供し、それにより流体流入口１６と流体流出口１８との間に効果的に流体連通が提供されるよう、配置される。バルブシート４４はハウジング３４内において流路４２に沿ってほぼ第１部分３６と第２部分３８との間に配置される。バルブプラグ４６はハウジング３４内に配置され、バルブシート４４に係合する寸法を有する制御要素４８を備える。バルブプラグ４６は制御要素４８がバルブシート４４から離間する開放位置（図２に示す）と制御要素４８がバルブシート４４に対して着座する閉止位置（図３に示す）との間で移動可能である。したがって、バルブプラグ４６が図２の開放位置にあるとき、バルブ１０は流体流入口１６からポート３２を通ってチャンバ３０に達し流路４２を通ってバルブシート４４を過ぎ流体流出口１８へと至る流れを可能にする。同様に、バルブプラグ４６が図３の閉止位置にあるとき、流れはバルブシート４４に対して着座する制御要素４８により閉塞され、かくして流路４２が閉塞される。
【００１６】
図示の事例において、バルブプラグ４６の下方部分５０はバルブガイド４０に係合し、バネ５２は、バネ５２がバルブプラグ４６を図２の開放位置に向かって付勢するように構成され、バルブプラグ４６に動作可能に連結される。バルブカートリッジ１２は保持器５４をさらに備え、保持器５４はハウジング３４の第１部分３６の近傍に配置される。保持器５４は、バルブプラグ４６をハウジング３４内に保持するためにバルブプラグ４６の上方部分５５に係合する。
【００１７】
ここで図２および図３を参照すると、図示の事例において、保持器５４は環状フランジ５８を有するキャップ部５６の形態を取り、環状フランジ５８は、内向きに延長するフランジ６２により形成された対応する止め具６０に当接するよう配置される。止め具６０はハウジング３４により担持される。バルブシート４４はハウジング３４に形成された取付エリア６４に配置され、図示の事例において、バルブシート４４はシートリング保持器６６により定位置に保持される。シートリング保持器６６は雄ネジ６６ａを備え、ハウジング３４の上方部分３６に形成された雌ネジ６８ａを有するボア６８に螺入される。止め具６０およびフランジ６２は、図示の事例において、シートリング保持器６６の部分である。さらに詳細には、止め具６０およびフランジ６２はシートリング保持器６６の上方部分７０により形成される。
【００１８】
バルブプラグの上方部分５５は制御要素４８から上向きに延長し、下方部分５０は制御要素４８から下向きに延長する。シートリング保持器６６は内側ボア７２を有し、キャップ部５６の環状フランジ５８は内側ボア７２内に摺動可能に受容される寸法を有する。キャップ部５６はボア７４を備え、ボア７４はバルブプラグ４６の上方部分５５を受容する寸法を有する。バネ７６は制御要素４８とキャップ部５６との間の空間７８内に配置される。図示の事例において、バネ７６は制御要素４８の上方表面４８ａおよびキャップ部５６のフランジ５８の下方表面５８ａを押圧する。それ故、バネ７６は付勢力をバルブプラグ４６に印加し、その結果、バルブプラグと、したがって制御要素４８と、が図３の閉止位置に向かって付勢される。
【００１９】
シートリング保持器６６はアパーチャ８０を備え、アパーチャ８０は、キャップ部５６の少なくとも一部分がアパーチャ８０を通って延長することが可能な寸法を有する（図２参照）。バルブプラグ４６の上方部分４６ａはキャップ部５６のボア７４内で摺動可能である。したがって、ダイヤフラム２６がキャップ部５６を押圧するとき制御要素４８がバルブシート４４に対して印加する力はバネ７６による力により抑制され、その結果、ダイヤフラム／荷重バネ組立体が過大な力により制御要素４８および／またはバルブシート４４に損傷を加えることはない。ダイヤフラム２６に対する荷重バネ２４の力はアジャスタ７７（図１）により制御され得る。それにより、当業者に周知であるように、バルブ１０は所望の設定値において開放が可能となる。
【００２０】
引き続き図２および図３を参照すると、バルブプラグ４６の下方部分５０は、ハウジング３４内においてハウジング３４の下方部分３８の略近傍に形成された下方ボア８２に延長する。図示の事例においてボア８２は閉止ボアである。バネ５２はボア８２内に配置され、ボア８２の底部分とバルブプラグ４６の下方部分５０により担持される当接部８６とに係合する。したがって、バネ５２は、バルブプラグ４６がバルブシート４４から離れるように、かつ図２の開放位置に向かって移動することになる方向の付勢力をバルブプラグ４６に対して印加する。
【００２１】
加えて、下方ボア８２はバルブガイド４０の少なくとも一部分を形成することを支援する。さらに、シートリング保持器６６のボア７２内に配置されたキャップ部５６も、ボア７４内に配置されたバルブプラグ４６の上方部分５５と合同して、単独でまたは下方ボア８２との組合せにおいて、バルブ案内機能を実行することを支援する。当業者は、キャップ部５６およびシートリング保持器６６が、チャンバ３０から空間７８を通ってバルブシート／制御要素組立体へと至る流れが可能となるよう、構築されていることを理解するであろう。
【００２２】
動作時、ユーザは、通常、バルブ１０が所望の設定値で開放または閉止されるよう、アジャスタ７７を用いて荷重バネ２４に加えられる負荷を調節する。チャンバ３０がポート３２を介して上流側すなわちバルブ１０の流体流入口側からの圧力を受けるため、バルブは、チャンバ３０内の圧力により生じるダイヤフラム２６に加わる上向きの力がダイヤフラム２６に対して加わる荷重バネ２４の下向きの力を越える時点まで、閉止位置に留まることになる。チャンバ３０内の圧力が設定値を越えるとダイヤフラム２６は上向きに移動し、それにより、バネ８４がバルブプラグ４６を上向きに押すことが可能となり、その結果、制御要素４８をバルブシート４４から離れて図２の開放位置へと移動する。
【００２３】
バルブ１０は、上流側圧力が所望の設定値より低くなるまで、開放状態に留まるであろう。かかる時点で、荷重バネ／ダイヤフラム組立体の下向きの力はチャンバ３０内の流体圧力により生じる上向きの力より大きくなり、バルブプラグ／制御要素は図３の閉止位置へと戻る。
【００２４】
ここで図４を参照すると、簡略化版のバルブカートリッジ１１２を用いる制御バルブ１１０が図示される。バルブ１１０は、好適には、流体流入口１６、流体流出口１８、および中心ボア２０を備える、上記で説明した同一のバルブ本体１４を備える。加えて、制御バルブ１１０は、同一のボンネット２２、荷重バネ２４、ダイヤフラム２６、凹陥部分２８、チャンバ３０、およびポート３２を備える。図４の事例において、ハウジング１３４は中央流路１４２を備える。ダイヤフラム１２６の下方表面は、ダイヤフラム１２６が制御要素１４８を効果的に形成するよう、バルブシート１４４に対して直接着座する。バルブシート１４４は、好適にはダイヤフラム１２６とバルブシート１４４との間に充分なシールが提供されるよう、適切な材料で形成される。シート１４４はＯリング１４６を備え得る。
【００２５】
動作時、バルブ１１０はバルブ１０と同一の基本原理にしたがって動作する。特に、チャンバ３０はポート３２を介して上流側すなわちバルブ１０の流体流入口側からの圧力を受け、バルブは、チャンバ３０内の圧力により生じるダイヤフラム１２６に加わる上向きの力がダイヤフラム１２６に対して加わる荷重バネ２４の下向きの力を越える時点まで、図４の閉止位置に留まることになる。チャンバ３０内の圧力が設定値を越えると、ダイヤフラム１２６は、ダイヤフラム１２６／制御要素１４８がバルブシート１４４から離れて開放位置に移動し、チャンバ３０と中央流路１４２との間に流体連通が可能となり、その結果、流体流入口１６と流体流出口１８との間に流体連通が可能となるよう、上向きに移動する。
【００２６】
上述のバルブ１０と同様に、バルブ１１０は、上流側圧力が所望の設定値より低くなるまで、開放状態に留まることになる。かかる時点で、荷重バネ／ダイヤフラム組立体の下向きの力はチャンバ３０内の流体圧力により生じる上向きの力より大きくなり、バルブプラグ／制御要素は閉止位置へと戻る。
【００２７】
開示例において、バルブカートリッジ１２は、例えばハウジング３４、バルブプラグ４６、保持器５４、およびカートリッジに関する他の構成要素を備える単一の一体型ユニットとして、バルブ本体１４から取り外され得る。バルブカートリッジ１２に対するこの一体型すなわちモジュール型の設計はいくつかの潜在的な特長を提供し得る。例えば、標準化されたバルブ本体１４を用いることにより、背圧調節バルブカートリッジ１４を単一ユニットとして取り外し、図５の減圧調節器上に示すタイプの減圧バルブカートリッジ２００を挿入することが可能となる。もちろんその逆も真であり、図５の減圧調節器を図１の背圧調節バルブに容易に戻すことができる。図１、図４、または図５に示すように、中心ボア２０の下方部分は、図１のカートリッジ１２の、図４のカートリッジの、または図５のカートリッジのハウジング３４の下方部分３８を受容する寸法を有する。図５の減圧調節器のバルブカートリッジ１００に関する追加的な詳細は、本願と同時係属中であり且つ本願の譲受人に譲渡された米国特許出願整理番号第１２／４９６，８６８号に見られる。なお、同特許出願の開示全体は参照により本願に組み込まれる。
【００２８】
開示例（単数または複数）の１つまたは複数の態様にさらにしたがって、バルブ本体の標準化されたカートリッジポート内に嵌合するよう設計された背圧カートリッジを用いると、単に減圧カートリッジと背圧カートリッジとを交換することにより、減圧調節器を背圧調節器に変換すること、および背圧調節器を減圧調節器に変換することが容易となる。このように、単一の標準化されたバルブ本体が、いずれのタイプの調節器に対しても用いられ得る。同一のバルブ本体から２つの異なるタイプの調節器を構築することが可能となれば、製造は簡略化され現場での修理も容易化される。本明細書に開示する事例は、フィルタ付き背圧カートリッジ（ｆｉｌｔｅｒｅｄ  ｂａｃｋ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｃａｒｔｒｉｄｇｅ）も使用し得、それによりバルブシートに対する保護が提供され得る。また、本明細書に開示する事例は、より高圧力の用途とともに使用するためのバランスされた設計上で用いられ得る。本開示は、多数の流体要件に対して拡大縮小が容易である。
【００２９】
本発明を実施するために発明者らに知られる最良の実施形態（単数または複数）を含む、開示された本発明の好適な実施形態が本明細書に説明される。多数の事例が図示および説明されるが、当業者は、様々な実施形態の詳細が相互排他的である必要がないことを容易に理解するであろう。その代わりに、当業者は、本明細書の教示を読めば、１つの実施形態の１つまたは複数の特徴と他の実施形態の１つまたは複数の特徴とを組み合わすことができるであろう。さらに、示した実施形態が単に例示であり、本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきではないことも理解すべきである。本明細書に説明する方法の全部は、別様に特記しないかぎりまたは本明細書の内容に明らかに矛盾しないかぎり、任意の好適な順序で実行されることが可能である。本明細書に提供される任意のもしくは全部の事例、または例示的な言語（例えば「〜等の」）の使用は、本発明の代表的な実施形態（単数または複数）の態様を単によりよく解明することを意図するものであり、本発明の範囲に限定を課すものではない。本明細書におけるいずれの言語も、請求項に記載のない要素が本発明の実施に不可欠であることを表すものとして解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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