(57)【要約】流体の流量を調節するための制御バルブ（１０）は、入口（１４）と、出口（１６）と、流体が通過する通路（４０）とを有する本体（１２）を備えている。また、制御バルブ（１０）は、中心部の同軸ボルト（１１０）を備えた移動可能な支柱（１０８）を有し、移動可能な支柱（１０８）は、本体（１２）に接続されるチャンバ内に配置されたダイヤフラム（１２２）によって作動される。移動可能な支柱（１０８）には、バルブ閉塞体（４２）が取り付けられている。移動可能な支柱（１０８）は、入口（１４）が出口（１６）と流体的に連通する最引込位置と、バルブ閉塞体（４２）が制御バルブ（１０）を通る流体の通過をシール状態で遮断する最引出位置との間で移動する。
2004528520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過する流体の流量を調節するための制御バルブであって、
入口と、出口と、前記入口から前記出口に向かって流体が通過する通路とを有する本体と、
内部の同軸ボルトを備え、前記本体に接続されたチャンバ内に配置されたアクチュエータによって作動される移動可能な支柱と、
前記移動可能な支柱に取り付けられたバルブ閉塞体と、
を備え、
前記移動可能な支柱は、前記入口が前記出口と流体的に連通する最引込位置と、前記バルブ閉塞体が前記制御バルブを通じた流体の流通をシール状態で遮断する最引出位置との間で移動し、
前記支柱および前記内部の同軸ボルトによって前記制御バルブの性能に安定性および信頼性が与えられるように、前記移動可能な支柱が比較的幅広である制御バルブ。
【請求項２】
前記通路を囲む円形のバルブシートが前記本体に螺着され、前記円形のバルブシートは、前記バルブ閉塞体を受けて支持するようになっており、前記支柱の幅が前記バルブシートの直径の約０．４〜０．６である請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項３】
前記アクチュエータが液圧手段を使用して制御され、前記液圧手段においては、前記チャンバ内の圧力を変化させることにより、前記移動可能な支柱が移動する請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項４】
前記チャンバは、ダイヤフラムによって２つの部分に分割され、前記ダイヤフラムは、前記移動可能な支柱に接続される請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項５】
前記移動可能な支柱には、皿部が設けられ、前記皿部の幅は、前記移動可能な支柱の幅よりも大きく、前記ダイヤフラムは、前記皿部に接続されて、トップダイヤフラムワッシャによって固定される請求項４に記載の制御バルブ。
【請求項６】
前記移動可能な支柱が引き込まれると、前記ボルトがトップカバー内に収納され、前記トップカバーは、前記ボルトを上方に誘導して前記移動可能な支柱を引き込ませたまま安定に維持するようになっているシースである請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項７】
前記ボルトと前記トップカバーとの間にベアリングが設けられている請求項８に記載の制御バルブ。
【請求項８】
前記ベアリングが青銅によって形成されている請求項９に記載の制御バルブ。
【請求項９】
前記チャンバは、円筒状の中央フランジである前記本体の延長部内に設けられ、前記円筒状の中央フランジが前記本体に対してネジにより取り付けられている請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項１０】
前記円筒状の中央フランジの一部が前記支柱に隣接している請求項１１に記載の制御バルブ。
【請求項１１】
前記円筒状の中央フランジの一部と移動可能な支柱との間には、支柱を中央フランジ上で自由にスライドさせることができるようにベアリングが設けられている請求項１０に記載の制御バルブ。
【請求項１２】
前記ベアリングは、リニアベアリングである請求項１１に記載の制御バルブ。
【請求項１３】
前記ベアリングは、青銅によって形成されている請求項１２に記載の制御バルブ。
【請求項１４】
前記チャンバには、少なくとも１つのポートが設けられている請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのポートのうちの１つには、バルブ位置インジケータが設けられ、前記バルブ位置インジケータが前記支柱に接続され、前記高さインジケータの一部が制御バルブの外側に位置している請求項１４に記載の制御バルブ。
【請求項１６】
前記本体内にはボトムガイドが設けられ、前記ボトムガイドの一方側は、前記ボルトの真下に配置されてボルトと一直線を成すシール穴内に固定される請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項１７】
前記移動可能な支柱の内部には、同軸的にチェック閉塞体が設けられ、前記チェックピストンがシース上に装着され、前記シースが前記バルブ閉塞体内に組み込まれる請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項１８】
前記シース内には、ボトムガイドの一部が挿入され、これにより、前記ボトムガイドは、前記ガイドピストンが前記支柱内でスライドする際に前記チェック閉塞体を誘導する請求項１７に記載の制御バルブ。
【請求項１９】
流体が前記出口から前記入口へと流れる時に、前記チェック閉塞体は、支柱内で下方へとスライドして、前記バルブ閉塞体を押出し、前記通路を通じた流体の流れを阻止する請求項１８に記載の制御バルブ。
【請求項２０】
前記移動可能な支柱と前記チェック閉塞体との間には、チェックベアリングが設けられている請求項１９に記載の制御バルブ。
【請求項２１】
前記チェック閉塞体には、位置インジケータが設けられている請求項２０に記載の制御バルブ。
【請求項２２】
前記位置インジケータは、前記ボルト内に穿設された管路を貫通するとともに、前記トップカバーから突出し、インジケータシールにより前記管路に固定されている請求項２１に記載の制御バルブ。
【請求項２３】
前記チェック閉塞体には、速度制御手段が設けられ、前記速度制御手段は、前記チェック閉塞体の移動速度を抑えて制御するようになっている請求項２２に記載の制御バルブ。
【請求項２４】
前記速度制御手段は、前記チェック閉塞体に設けられた少なくとも１つのオリフィスである請求項２３に記載の制御バルブ。
【請求項２５】
明細書および添付図面に記載されたものとほぼ同様の制御バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体制御バルブに関する。特に、本発明は、ダブルチャンバアクチュエータを有する安定した制御バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体制御バルブは、当技術分野で良く知られている。制御バルブは、液体（有機または無機）および気体系の流れを調節または完全に遮断するために使用される。
ダイヤフラムタイプの制御バルブの一例は、１９９４年に出願されたワインガーテン（Weingarten）による米国特許第5,383,646号の「ダイヤフラム制御バルブ(Diaphragm Control Valve)」において見ることができる。このタイプのダイヤフラム制御バルブは、バルブハウジング内でダイヤフラムを固定するための外周部と、流量を制御するためのバルブシートに対して移動可能なバルブ閉塞部とを有するダイヤフラムバルブ部材を備えている。更に、この制御バルブは、バルブ閉塞部の移動を許容する中間柔軟部と、ガイドバルブ閉塞部と中間柔軟部との間に位置する円筒状のガイド部とを有している。他の液圧バルブ、ダイヤフラムバルブ等は、クレイトン社（Clayton Co. LTD）で製造されており、クレイトンバルブと呼ばれている。
【特許文献１】
米国特許第5,383,646号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
未だに解決されていないこのようなタイプの制御バルブの課題の１つは、閉塞性能における安定性の欠如である。バルブの遮断動作が行なわれる際の安定性および確実性は、乱流および流体または周囲の衝撃波にかかわらず、バルブの通路を通る流体の流れを遮断してシールするためには必要である。
また、バルブ動作を向上させるためには、良好な圧力制御および良好な安全対策を行なうことによって制御バルブの性能を高めることが望ましい。
本発明の目的は、安定で且つバルブを通過する流体によって引き起こされ或いは制御バルブの環境によって引き起こされる衝撃に十分に耐えることができる流体制御バルブを提供することである。
本発明の他の目的は、誘導および制御バルブの通路の安定な閉塞を容易にする比較的幅広な支柱を備えた流体制御バルブを提供することである。支柱の幅は、バルブシートの直径の約４０〜６０パーセントである。
本発明の更なる他の目的は、液圧または空気圧で動作するアクチュエータを備えた流体制御バルブを提供することである。本発明のアクチュエータには、アクチュエータを２つの制御チャンバに分割するダイヤフラムが設けられており、両方のチャンバ内の圧力をより良く制御することが容易になる。また、通路内の圧力測定に基づいて、流量および圧力の調節を行なうことができる。
本発明の更なる目的は、独立した内部チェックバルブを備えた流体制御バルブを提供することである。幅広い支柱の中空ステム部は、内部チェックバルブのためのハウジングとして機能する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
したがって、本発明では、通過する流体の流量を調節するための制御バルブであって、入口と、出口と、前記入口から前記出口に向かって流体が通過する通路とを有する本体と、内部の同軸ボルトを備え、前記本体に接続されたチャンバ内に配置されたアクチュエータによって作動される移動可能な支柱と、前記移動可能な支柱に取り付けられたバルブ閉塞体と、を備え、前記移動可能な支柱は、前記入口が前記出口と流体的に連通する最引込位置と、前記バルブ閉塞体が前記制御バルブを通じた流体の流通をシール状態で遮断する最引出位置との間で移動し、前記支柱および前記内部の同軸ボルトによって前記制御バルブの性能に安定性および信頼性が与えられるように、前記移動可能な支柱が比較的幅広である制御バルブが提供される。
また、本発明の他の好ましい実施形態においては、前記通路を囲む円形のバルブシートが前記本体に螺着され、前記円形のバルブシートは、前記バルブ閉塞体を受けて支持するようになっており、前記支柱の幅が前記バルブシートの直径の約０．４〜０．６である。
また、本発明の他の好ましい実施形態においては、前記アクチュエータが液圧手段を使用して制御され、前記液圧手段においては、前記チャンバ内の圧力を変化させることにより、前記移動可能な支柱が移動する。
また、本発明の他の好ましい実施形態において、前記チャンバは、ダイヤフラムによって２つの部分に分割され、前記ダイヤフラムは、前記移動可能な支柱に接続されている。
また、本発明の他の好ましい実施形態において、前記移動可能な支柱には、皿部が設けられ、前記皿部の幅は、前記移動可能な支柱の幅よりも大きく、前記ダイヤフラムは、前記皿部に接続されて、トップダイヤフラムワッシャによって固定されている。
また、本発明の他の好ましい実施形態においては、前記移動可能な支柱が引き込まれると、前記ボルトがトップカバー内に収納され、前記トップカバーは、前記ボルトを上方に誘導して前記移動可能な支柱を引き込ませたまま安定に維持するようになっているシースである。
また、本発明の他の好ましい実施形態においては、前記ボルトと前記トップカバーとの間にベアリングが設けられている。
また、本発明の他の好ましい実施形態においては、前記ベアリングが青銅によって形成されている。
また、本発明の他の好ましい実施形態において、前記チャンバは、円筒状の中央フランジである前記本体の延長部内に設けられ、前記円筒状の中央フランジが前記本体に対してネジにより取り付けられている。
また、本発明の他の好ましい実施形態においては、前記円筒状の中央フランジの一部が前記支柱に隣接している。
また、本発明の他の好ましい実施形態において、前記円筒状の中央フランジの一部と移動可能な支柱との間には、支柱を中央フランジ上で自由にスライドさせることができるようにベアリングが設けられている。
また、本発明の他の好ましい実施形態においては、前記ベアリングは、リニアベアリングである。
また、本発明の他の好ましい実施形態においては、前記ベアリングは、青銅によって形成されている。
また、本発明の他の好ましい実施形態において、前記チャンバには、少なくとも１つのポートが設けられている。
また、本発明の他の好ましい実施形態において、前記少なくとも１つのポートのうちの１つには、バルブ位置インジケータが設けられ、前記バルブ位置インジケータが前記支柱に接続され、前記高さインジケータの一部が制御バルブの外側に位置している。
また、本発明の他の好ましい実施形態において、前記本体内にはボトムガイドが設けられ、前記ボトムガイドの一方側は、前記ボルトの真下に配置されてボルトと一直線を成すシール穴内に固定される。
また、本発明の他の好ましい実施形態において、前記移動可能な支柱の内部には、同軸的にチェック閉塞体が設けられ、前記チェックピストンがシース上に装着され、前記シースが前記バルブ閉塞体内に組み込まれる。
また、本発明の他の好ましい実施形態において、前記シース内には、ボトムガイドの一部が挿入され、これにより、前記ボトムガイドは、前記ガイドピストンが前記支柱内でスライドする際に前記チェック閉塞体を誘導する。
また、本発明の他の好ましい実施形態においては、流体が前記出口から前記入口へと流れる時に、前記チェック閉塞体は、支柱内で下方へとスライドして、前記バルブ閉塞体を押出し、前記通路を通じた流体の流れを阻止する。
また、本発明の他の好ましい実施形態において、前記移動可能な支柱と前記チェック閉塞体との間には、チェックベアリングが設けられている。
また、本発明の他の好ましい実施形態において、前記チェック閉塞体には、位置インジケータが設けられている。
また、本発明の他の好ましい実施形態において、前記位置インジケータは、前記ボルト内に穿設された管路を貫通するとともに、前記トップカバーから突出し、インジケータシールにより前記管路に固定されている。
また、本発明の他の好ましい実施形態において、前記チェック閉塞体には、速度制御手段が設けられ、前記速度制御手段は、前記チェック閉塞体の移動速度を抑えて制御するようになっている。
また、本発明の他の好ましい実施形態において、前記速度制御手段は、前記チェック閉塞体に設けられた少なくとも１つのオリフィスである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本発明の独特の制御バルブは、液体あるいは気体等の流体の流量を制御できるようになっている。本発明の制御バルブは、液圧的な態様で制御されることが好ましいが、電気的に作動されてもよく、あるいは任意の他の方法で作動されてもよい。本発明の制御バルブには、流れのパターン（フローパターン）が変化する時に自動的に作動されるチェックバルブが設けられていてもよい。
ここで、図１を参照すると、本発明の好ましい実施形態に係る制御バルブの斜視図が示されている。制御バルブ１０は、ほぼ球形の幅広い本体１２を有している。本体１２には、入口ポート１４（上流側）と出口ポート１６（下流側）とが設けられている。これらの各ポートには、制御バルブ１０をパイプライン（図示せず）に接続するようになっているフランジ１８が設けられている。制御バルブ１０をパイプラインに接続するため、フランジ１８には、パイプラインの縁部で対応するフランジに対して捩じ込まれるネジを螺合することができる複数の穴１９が設けられている。パイプラインを通じて流れる流体、したがって、制御バルブを通じて流れる流体は、その流線がほぼ直線的に維持されつつ、入口ポート１４から出口ポート１６へと流れる。
本体１２には、本体とピストンアクチュエータチャンバ（図３の断面図に示されている）との間の隔壁としての機能を果たす中央フランジ２０が取り付けられている。中央フランジ２０の外形は、球形の本体の上端部に取り付けられる短い円筒状を成している。カバー２２がアクチュエータチャンバを覆っている。中央フランジ２０は、本体との接続ラインの全周に位置する幾つかのボルト２４により、本体１２に対して強固に取り付けられており、また、カバー２２も、幾つかのボルト２６により、中央フランジ２０に対してボルト締めされている。カバー２２には、ネジ３０により、トップガイドカバー２８が取り付けられている。カバー２２には、後述する内部部品の移動を止めてこれらの内部部品がカバー２２に達することを防止するトップストッパリブ３３（図３ａに明確に示されている）が設けられている。トップガイドカバー２８の上端部には、その内部に位置インジケータを取り付けることができるように、中心インジケータプラグ３２が設けられている。
【０００６】
ここで、図２ａを参照すると、図１に示される制御バルブの側面図が示されている。この側面図から、入口ポート１４と出口ポート１６との間の本体１２の滑らかな外形をはっきりと見ることができる。殆どの制御バルブの欠点の１つは、制御バルブが接続されるパイプラインを通じて流れる流体のフローパターンが、制御バルブによって妨げられてしまうという点である。このような流線に対する妨げは、特に工業において最も多いケースであるパイプライン内の流れがプラグフロー(plug flow)となるような場合に著しい。本発明の制御バルブの場合における主な流線は、４５°を超える角度でそれることはない。流体が流れる本体内の上流側および下流側の滑らかな外形により、流体の流線に対する妨げを最小限に抑えることができ、これにより、制御バルブが全開位置になると、流れがほぼ安定に維持され、パイプライン内の圧力がほぼ同一のままとなる。
本体１２には、液圧制御フックアップまたは接続のために使用できる４つの液圧制御ハブ３６が設けられている。本体１２の外面には、流れの方向を示す矢印３８が付されている。
ここで、図２ｂを参照すると、図１に示される制御バルブの背面図が示されている。出口ポート１６およびバルブ閉塞体４２の一部を通して、本体１２の内部、制御バルブ１０の通路４０を見ることができる。バルブ閉塞体４２は、通路４０を完全に閉じた状態から通路４０を完全に開いた状態にして流体の流量を調節する可動部品である。流量の調節は、包括的に後述するように、バルブ閉塞体４２の位置によって決まる。
制御バルブ１０には、制御バルブを支持する脚部４４、好ましくは２つの側脚が設けられている。各脚部４４は、フランジ１８の延長部であってもよい。
ここで、図２ｃおよび図２ｄを参照すると、図１に示される制御バルブの上面図および底面図がそれぞれ示されている。これらの両方の図面から、制御バルブ１０の球形状をはっきりと見ることができる。本体１２の底部には、制御バルブのメンテナンスにおいて制御バルブから液体を排出するために使用できる密閉排液ポート４６が設けられている。
【０００７】
ここで、図３ａおよび図３ｂを参照すると、図１に示される制御バルブの開位置および閉位置における横断面図がそれぞれ示されている。通路４０の流線形状が明確に示されている。他のタイプのバルブに勝るその利点については前述した。矢印４８は、入口ポート１４から出口ポート１６に向う通路４０を通る流体の流れ方向を示している。通路４０を囲む円形のバルブシート１００は、ネジ１０２によって本体１２に取り付けられている。バルブシート１００は、通路を通る流量を調節するバルブ閉塞体４２を受けて支持するようになっている。流量は、バルブシート１００からのバルブ閉塞体４２の距離によって調節される。例えば、バルブ閉塞体４２がバルブシート１００に接触してバルブシート上に載置されると、液体が制御バルブ１０を通過することができず（図３ｂ）、バルブ閉塞体４２が最も上の位置に載置されると（図３ａ）、制御バルブが完全に開かれて、制御バルブを通じて液体が自由に流れることができる。バルブ閉塞体４２の外周には、ネジ１１４によって取り付けられ且つシールワッシャ１０７により所定位置に保持されたバルブシール１０６が設けられている。図３ｂに示される閉じられた位置において、バルブシール１０６は、上流側から下流側への流体の漏れを防止し、これにより、制御バルブ１０は、流体の滴が漏れることすらないように、流体の通過をシール状態で防止する。
【０００８】
バルブ閉塞体４２は、特に幅広で且つ中空のステム部１０８および皿部１１２を有するマッシュルーム形状の支柱に取り付けられている。後述するように、本発明の制御バルブにおける支柱の独特の特徴は、支柱が比較的幅広く（バルブシートの直径の約４０〜６０％）、これにより、支柱に誘導性と安定性とを与えるという点である。ステム部１０８の内部には、同軸の中心ボルト１１０が配置されている。中心ボルト１１０の一方側は、バルブ閉塞体４２のカップ１０４に取り付けられており、また、他方側は、皿部１１２およびトップダイヤフラムワッシャ１２４を貫通している。カップ１０４は、バルブ閉塞体４２と一体の部分であり、ネジ１２０によりバルブ閉塞体４２に取り付けられている。支柱は、バルブ閉塞体４２を開位置と閉位置との間で上下に移動させる。支柱が従来技術の制御バルブよりも幅広のステム部を有していることにより、本発明の制御バルブは、流量および圧力の調節が安定する。
【０００９】
支柱の移動は、アクチュエータ制御チャンバによって行なわれる。アクチュエータ制御チャンバは、中央フランジ２０、カバー２２、およびステム部１０８によって区切られている。中央フランジ２０には、ステム部１０８と接触する内部延長部が設けられている。Ｏリングシール１１７を備えたリニアベアリングである中心ベアリング１１６が、中央フランジ２０の延長部とステム部１０８との間に配置されており、これにより、ステム部１０８は、開位置と閉位置との間で移動する際に、中央フランジ上でスライドすることができる。中心ベアリング１１６は、ネジ１１８により、中央フランジの延長部に取り付けられている。
本発明のアクチュエータは、アクチュエータを２つの制御チャンバすなわち上側チャンバと下側チャンバとに分割するダイヤフラムによって作動される液圧アクチュエータであることが好ましい。ダイヤフラム１２２は、カバー２２と中央フランジ２０との間をボルト２６で接合した円形の弾性材料である。ダイヤフラム１２２は、支柱の皿部１１２に隣接しており、ネジ１２６により固定されたトップダイヤフラムワッシャ１２４によって皿部１１２に取り付けられている。ダイヤフラム１２２は、アクチュエータを２つのチャンバに分割する。各チャンバは、ダイヤフラムの位置すなわち支柱の位置に応じて、異なる容積を有する。上側チャンバと下側チャンバとで異なる圧力を維持することができ、あるいは、両方のチャンバで圧力を等しくすることができる。チャンバ内の圧力を制御できるように、カバーおよび隔壁（中央フランジ２０）には制御ポートが設けられている。上側チャンバ内の圧力が制御されるように、制御ポート１２８がカバー２２に穿設されている。中央フランジ２０の側壁には制御ポート１３０が穿設されている。上側チャンバだけがバルブの動作を制御する場合に、下側チャンバが下流側の圧力に接するように、中央フランジ２０の延長部には、他のポート１３２が穿設されている。
本体１２には、バルブの上流側に穿設された穴が設けられている。この穴には、インライン自己フラッシング制御フィルタ１３６が設けられている。皿部１１２の有効表面は、バルブ閉塞体４２の有効表面よりも大きく、上流側の圧力が上側チャンバ内の圧力と同じとなる場合であっても、支柱に作用する最終的な力によって、支柱がバルブ閉塞体に向けて下方に押し下げられるようになっている。
【００１０】
制御バルブが閉じられると、上側チャンバ内の圧力は、アウトライン液圧ポート１２８を通じて上昇する。上側チャンバ内の圧力は、支柱の皿部１１２を押圧しつつ、ダイヤフラム１２２を下方に押し下げる。本発明の制御バルブの閉位置を示す図３ｂを参照すると、マッシュルーム状の支柱全体が下側に位置し、バルブ閉塞体４２がバルブシート１００に当接しているのが分かる。ステム部１０８は、中心ベアリング１１６上をスライドする。２つの最端位置（開位置および閉位置）間における任意の位置で、制御ポート１２８、１３０及び１３２を通じて圧力制御を行なうことができる。
中心ボルト１１０は、トップダイヤフラムワッシャ１２４の上端部で、ナット１４０により、トップガイド１３８に取り付けられている。トップガイド１３８は、トップベアリング１３７上でスライドするとともに、支柱の上下移動に更なる安定性を与える。図３ａに示される開位置において、トップガイド１３８は、トップガイドカバー２８内に完全に収納される。トップガイド１３８には、水を通過させることができる穴１４４が設けられており、トップガイドをトップガイドカバー２８内に容易に挿入できるようになっている。制御バルブが開いている時に支柱の移動距離を制限するため、内部トップストッパリブ３４が設けられている。トップベアリング１４０および中心ベアリング１１６は、青銅によって形成されていることが好ましい。
本体１２には、中心ボルト１１０のほぼ真下に位置するシール穴１４２が更に設けられている。シール穴は、図３ａおよび図３ｂに示される用途では機能しないが、この位置にチェックバルブを取り付けることができる。この用途は、図４ａ〜図４ｃに示されており、以下に説明する。
【００１１】
ここで、図４ａ〜図４ｃを参照すると、本発明の他の好ましい実施形態に係るチェック制御バルブにおける開位置、閉位置、チェック閉位置のそれぞれの横断面図が示されている。制御バルブ２００の主な特徴は、制御バルブ１０の特徴と同様であり、図４ａではっきりと見ることができるが、制御バルブ２００には、安全装置であるチェックバルブも設けられている。チェックバルブは、例えば液体が突然逆流した場合における流動態様の激変時に、制御バルブ２００を閉じることにより液体を通さない。そのような場合、シール穴１４２が開放され、ボトムガイド２０２の一端がシール穴１４２に挿入されて位置決めされる。ボトムガイド２０２の他端は、改良されたバルブ閉塞体２０４の中心に形成された穴に貫通されるシース２０６内に摺動自在に挿入される。シース２０６は、ステム部１０８の内部に配置されており、ステム部とほぼ同軸である。改良されたバルブ閉塞体２０４を取り囲んでいるのは、制御バルブ１０に設けられたバルブシールおよびシールワッシャと同様のバルブシール１０６およびシールワッシャ１０７である。
ステム部１０８の内部にあるシース２０６の部位は、内部のステム部の側壁によって囲まれたチェック緩衝ピストン２０８に取り付けられている。チェック緩衝ピストン２０８は、ステム部１０８の内部で下方にスライドして、シース２０６および改良されたバルブ閉塞体２０４を押し下げる。この状態は、図４ｃにおいて見ることができる。図４ｃは、チェックピストンが閉位置に位置し、アクチュエータが開放され、したがって、ダイヤフラム１２２およびマッシュルーム形状の支柱が上側に位置した状態を示している。この状態において、制御バルブ２００は、その出口１６からその入口１４に向かう液体の通過を阻止する。これは、改良されたバルブ閉塞体２０４がバルブシート１００に載置されて通路４０をシールするが、制御バルブの閉塞がダイヤフラムアクチュエータの位置に依存していないためである。ボトムガイド２０２は、ピストン２０８がステム部１０８の内壁によって誘導される間、チェックベアリング２１２上でのチェック閉塞体２０４の正確で且つ安定したスライドを容易にする。
チェック緩衝ピストン２０８には、速度コントローラとして作用する複数のオリフィス２１０が設けられている。これらのオリフィス２１０は、乱流を形成してチェック緩衝ピストンの閉じ速度の制御を容易にする固定オリフィスまたは一方向オリフィスであってもよい。ピストンの下降およびその上方への移動の衝撃は和らげられる。ニードルバルブを使用するなど、チェック緩衝ピストンの移動速度を制御する他の任意の手段を使用してもよい。
【００１２】
支柱の形状は、ステム部の内部のチェック緩衝ピストンの位置により中心ボルトが短い点を除き、実施形態１０における支柱の形状と同様である。皿部１１２およびトップダイヤフラムワッシャ１２４を貫通するボルト２１４には、その中心をほぼ貫通して穿設された管路２１６が設けられている。チェック緩衝ピストン２０８の上端部に接続されたチェックインジケータ２１８は、管路２１６を貫通して、チェック緩衝ピストンの位置を表示する。チェックインジケータ２１８には、管路２１６内でのインジケータの位置を安定させるチェックインジケータシール２２４が設けられている。図４ａから分かるように、チェックインジケータ２１８は、チェックピストン２０８が上側に位置することを示す。また、チェックインジケータ２１８は、図４ｂおよび図４ｃに示されるように、チェック緩衝ピストン２０８が下側に位置すること、すなわち、バルブが閉じられていることを示す。
２つの閉位置、すなわち、チェック緩衝ピストンの閉位置と支柱の閉位置とを区別するために、別個のアクチュエータ位置インジケータ２２０が設けられている。インジケータ２２０は、カバー２２を貫通するとともに、フック２２２によりトップダイヤフラムワッシャ１２４に対して引っ掛けられている。サイドインジケータプラグ１３４も設けられている。チェック緩衝ピストン２０８の下降に伴って通路４０が閉じられると、流動態様が激変した際、チェックインジケータ２１８は下側に位置するが、インジケータ２２０は上側に位置したままである（図４ｃ参照）。ダイヤフラムアクチュエータによって駆動される支柱の通常の閉塞により通路４０が閉じられると、両方のインジケータ２１８、２２０が下側に位置する（図４ｂ参照）。
【００１３】
この明細書に示された添付図面および実施形態の説明は、単に本発明をより良く理解するためのものであって、特許請求の範囲によって保護される本発明の範囲を制限するものではないことは、言うまでもない。
また、当業者であれば、本明細書を読んだ後、添付図面および前述した実施形態に対して、特許請求の範囲によって保護される変更や補正を加えることができることは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の好ましい実施形態に係る制御バルブの斜視図である。
【図２ａ】図１に示される制御バルブの側面図である。
【図２ｂ】図１に示される制御バルブの背面図である。
【図２ｃ】図１に示される制御バルブの上面図である。
【図２ｄ】図１に示される制御バルブの底面図である。
【図３ａ】図１に示される制御バルブの開位置の横断面図である。
【図３ｂ】図１に示される制御バルブの閉位置の横断面図である。
【図４ａ】本発明の他の好ましい実施形態に係る独立の内部チェックバルブの開位置の横断面図である。
【図４ｂ】本発明の他の好ましい実施形態に係る独立の内部チェックバルブの閉位置の横断面図である。
【図４ｃ】本発明の他の好ましい実施形態に係る独立の内部チェックバルブのチェック閉位置の横断面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１０、２００  制御バルブ、１２  本体、１４  入口ポート（入口）、１６  出口ポート（出口）、１８  フランジ、１９  複数の穴、２０  中央フランジ、２２  カバー、２４、２６、２１４  ボルト、２８  トップガイドカバー、３０、１０２、１１４、１１８、１２０、１２６  ネジ、３２  中心インジケータプラグ、３３  トップストッパリブ、３４  内部トップストッパリブ、３６  液圧制御ハブ、３８、４８  矢印、４０  通路、４２  バルブ閉塞体、４４  脚部、４６  密閉排液ポート、１００  バルブシート、１０４  バルブ閉塞体のカップ、１０６  バルブシール、１０７  シールワッシャ、１０８  ステム部、１１０  中心ボルト、１１２  皿部、１１６  中心ベアリング、１１７  リングシール、１２２  ダイヤフラム、１２４  トップダイヤフラムワッシャ、１２８  制御ポート（アウトライン液圧ポート）、１３０、１３２  制御ポート、１３４  サイドインジケータプラグ、１３６  インライン自己フラッシング制御フィルタ、１３７  トップベアリング、１３８  トップガイド、１４０  ナット（トップベアリング）、１４２  シール穴、１４４  穴、２０２  ボトムガイド、２０４  改良されたバルブ閉塞体（チェック閉塞体）、２０６  シース、２０８  チェック緩衝ピストン、２１０  オリフィス、２１２  チェックベアリング、２１６  管路、２１８  チェックインジケータ、２２０  アクチュエータ位置インジケータ、２２２  フック、２２４  チェックインジケータシール。
【図１】
2004528520.tif 000003
【図２ａ】
2004528520.tif 000004
【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図３ａ】
2004528520.tif 000008
【図３ｂ】
2004528520.tif 000009
【図４ａ】
2004528520.tif 000010
【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004528520.tif 000040
2004528520.tif 000041
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004528520.tif 000042
2004528520.tif 000043
【手続補正書】
【提出日】平成15年1月29日(2003.1.29)
【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】
通過する流体の流量を調節するための制御バルブであって、
（ａ）入口と、出口と、前記入口から前記出口に向かって流体が通過する通路とを有する本体と、
（ｂ）前記本体に接続されたチャンバ内に配置されたアクチュエータと、
（ｃ）最引込位置から最伸長位置への動作範囲にわたって前記アクチュエータにより１つの軸に沿って移動するように配置された移動可能な支柱と、
（ｄ）前記移動可能な支柱に関連付けられ、前記移動可能な支柱に対して前記軸と平行に摺動可能なチェックバルブアセンブリと、
（ｅ）前記チェックバルブアセンブリに関連付けられたバルブ閉塞体と、
を備え、
前記移動可能な支柱が前記最伸長位置へと移動すると、前記移動可能な支柱は、前記チェックバルブアセンブリおよび前記バルブ閉塞体をシール位置に位置させ、このシール位置で、前記バルブ閉塞体は、前記入口から前記出口へ向かう流体の通路を遮断し、前記移動可能な支柱が前記最引込位置へと移動すると、前記チェックバルブアセンブリにより、前記バルブ閉塞体は、前記シール位置と、前記入口が前記出口と流体的に連通する開位置との間で移動することができる制御バルブ。
【請求項２】
前記通路は、前記入口から前記出口に向かう流体の流れによって前記バルブ閉塞体が前記開位置へと移動するように形成されている請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項３】
前記チェックバルブアセンブリは、重力によって前記バルブ閉塞体が前記閉位置へと移動するように配置されている請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項４】
前記移動可能な支柱が中空のステム部を有し、前記チェックバルブアセンブリの少なくとも一部が前記中空のステム部内に配置されている請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項５】
前記中空のステム部がほぼ円筒状であり、前記チェックバルブアセンブリの前記一部が前記中空のステム部内にほぼ同軸的に配置されている請求項４に記載の制御バルブ。
【請求項６】
前記チェックバルブアセンブリがダンピングピストンを有し、前記ダンピングピストンは、前記移動可能な支柱に対する前記チェックバルブアセンブリの移動速度を制限するように前記中空のステム部内に配置されている請求項４に記載の制御バルブ。
【請求項７】
前記本体に関連付けられ且つ前記軸と平行に前記通路を貫通して延びるガイドポストを更に備え、前記チェックバルブアセンブリは、前記ガイドポストと摺動自在に係合している請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項８】
前記チェックバルブアセンブリに関連付けられ且つ前記チェックバルブアセンブリの現在の位置を制御バルブの外側で表示する位置インジケータを更に備えている請求項１に記載の制御バルブ。
【請求項９】
前記移動可能な支柱に関連付けられ且つ前記移動可能な支柱の現在の位置を制御バルブの外側で表示する位置インジケータを更に備えている請求項１に記載の制御バルブ。
【国際調査報告】
2004528520.tif 000044