KR20190140086A - 플러그 밸브 및 스템 씰링 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

어려운 환경 및 작동 조건하에서 누출을 방지할 수 있는 개선되고 더욱 견고한 플러그 밸브 및 스템 씰링 어셈블리이며, 밸브는 본체, 유동 엘리먼트, 보닛 및 탄성 변형 가능한 스템 씰링 어셈블리를 포함한다. 본체는 제 1 포트와 제 2 포트 사이에서 연장되어 매체를 유동시키도록 구성되는 관과 함께, 제 1 포트 및 제 2 포트를 가진다. 유동 엘리먼트는 제 1 포트 및 제 2 포트 사이에 위치하여 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 유동 엘리먼트를 작동시키도록 구성된 스템을 포함한다. 보닛은 밸브 본체에 고정되어 유동 엘리먼트와 스템 씰링 어셈블리를 제자리에 고정시킨다. 탄성 변형 가능한 스템 씰링 어셈블리는 스템에 인접하여 위치하고 매체가 밸브로부터 유출되는 것을 방지한다.

Description

플러그 밸브 및 스템 씰링 어셈블리{plug valve and stem sealing assembly}
본 출원은 2012년 4월 13일에 출원된 미국 특허 출원 번호 13/446,012에 대한 우선권을 주장하며, 상기 특허 출원은 그 전체가 참조로 본 명세서에 포함된다.
본 출원은 유동 엘리먼트의 명확한 기설정된 움직임에 의해 관을 폐쇄하거나 제한하는 것으로 관을 통한 유체의 흐름을 조절하기 위한 장치에 관한 것이며, 특히, 밸브체의 내측 및 외측 사이에서 누출을 방지하기 위해, 밸브 스템 및/또는 액추에이터가 플러그 밸브를 패킹하거나 밀봉하는 수단과 관련되는 플러그 밸브에 관한 것이다.
플러그 밸브는 온도 및 압력의 넓은 영역에 걸쳐 리퀴드, 가스 및 슬러리와 같은 유체의 흐름을 조절하는데 빈번하게 이용되는 기계 장치이다. 상기 밸브들은 다양하게 응용되어 사용되는데, 특히 산업 분야에서 이용된다(예를 들어, 정제, 화학, 석유화학, 약학, 등). 플러그 밸브는 손으로 수동으로 작동되거나 또는 공압, 유압 또는 전기 액추에이터로 기계적으로 작동될 수 있다.
플러그 밸브를 포함한 대부분의 밸브는 일반적으로 관내에 위치하는 유동 엘리먼트를 함유하는 관이 제공된다. 유동 엘리먼트는, 유동 엘리먼트의 명확한 기설정된 움직임에 의해 관을 폐쇄하거나 제한하여 관을 통과하는 유체 흐름을 조절한다. 유동 엘리먼트는 유체가 관을 통과하도록 하는 개방 위치와, 유체가 관을 통해 흐르지 못하게 하는 폐쇄 위치를 갖는다. 유동 엘리먼트는, 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 수동으로 또는 기계적으로, 일반적으로 유동 엘리먼트를 작동시키는 스템에 연결된다. 플러그 밸브에 대한 유동 엘리먼트는 전형적으로는 원통형 또는 원뿔형으로 가늘어지는 플러그이며, 밸브체 내에서 회전하여 밸브를 통한 흐름을 제어한다. 유동 엘리먼트는 내부를 통해 연장하는 하나 이상의 중공 통로를 가진다. 유동 엘리먼트가 개방 위치에 있으면, 통로는 실질적으로 관에 맞추어 정렬되어, 개방 위치에 있을 때 관을 통해 유체가 통과할 수 있다.
플러그 밸브는 또한 보닛이 제공될 수 있는데, 밸브체에 고정되어 밀봉 또는 패킹 뿐만 아니라 유동 엘리먼트 및 스템/플러그가 제자리에 있도록 고정한다. 그러나, 시간이 지나면서 밸브 스템/플러그는 종종 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동하고, 보닛이 회전 응력에 노출되어 헐거워진다. 이로 인해 유체가 밸브로부터 유출될 수 있는데, 밸브가 흐름을 제어하고 격리시키는 능력을 악화시키고 그 결과 유지 보수 시간이 증가하고 비용이 발생하는 프로세스 휴지기가 초래되므로 바람직하지 않다. 게다가 최근 환경 규제들은, 바람직하지 않은 유체 누출을 하는 허용치를 넘어서는 시설물에 대해 벌금과 기타 페널티를 부과함으로써 산업 환경에서 밸브로부터의 누출 및 기타 배출을 줄이는 것에 점점 더 큰 역점을 두고 있다.
앞서 말한 관점에서, 밸브의 외부와 내부 사이에서 플러그 밸브 스템 및 보닛의 누출을 방지하기 위해 다양한 해결책들이 제안되었다. 한가지 방법은, 볼트와 같은 패스너를 이용하는 밸브 스템 주변 위치로 고정된 스템 씰을 활용하는 종래의 밀봉 시스템이다. 비록 이와 같은 시스템이 플러그 밸브 주면 누출을 방지할 수는 있지만, 또한 그로 인한 문제가 있다. 특히, 어려운 환경 및 조작 조건에 노출된 결과, 시간이 경과하면서 씰의 온전함을 감소시켜 씰이 누출되기 쉽게 한다.
예를 들어, 밸브는 광범위한 급속한 온도 변화, 즉 열 싸이클에 노출될 수 있고, 그로 인해 씰이 급속하게 수축 및 확장하여, 시간이 경과하면서 씰을 손상시켜 밸브 신뢰성에 영향을 준다. 게다가 밸브 씰의 신뢰성은 진동 및 회전력에 의해 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 동작 기간 동안, 밸브가 개방 및 폐쇄위치 사이에서 회전하면서 스템 씰은 종종 회전력에 노출되고 씰의 온전함을 저하시킨다. 게다가 밸브는 종종, 씰을 저하시키는 진동을 야기하는 고압 작동 조건 및 압력 강하에 노출된다.
일단 씰이 저하되기 시작하면, 유체는 밸브 내부로부터 외부로 유출되기 시작한다. 밸브는 일반적으로 추가 누출을 방지하기 위한 수리를 위해 작업 환경으로부터 제거되어야 하며, 결국 손실이 발생하는 프로세스 휴지기 및 유지 보수를 일으킨다. 추가 누출을 방지하기 위한 한가지 이용가능한 옵션은, 조정 볼트를 더욱 단단하게 죄어 플러그 씰을 제자리에 고정하는 것이다. 그러나, 이와 같은 옵션은 작업 인력으로부터의 개입을 필요로 한다. 게다가, 보닛 볼트를 죄는데 필요한 추가적인 힘은 밸브와 부품을 손상시킬 수 있고, 밸브 작동 토크를 상당히 증가시킨다.
따라서, 기상술한 견지에서, 밸브 씰의 신뢰성을 증가시키고 유지보수에 대한 필요성을 감소시키는 동시에 어려운 환경 및 작업 조건하에서도 누출을 방지할 수 있는, 개선되고 더욱 견고한 플러그 밸브 및 스템 씰링 어셈블리에 대한 수요가 존재한다.
본 발명의 목적은, 힘든 환경 및 작업 조건 하에서 누출을 방지할 수 있는 개선되고 더욱 견고한 플러그 밸브 및 스템 씰링 어셈블리를 제공하는데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 밸브 씰의 신뢰성을 개선하는 플러그 밸브 및 스템 씰링 어셈블리를 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 타 목적은 유지보수의 필요성을 줄이는 플러그 밸브 및 스템 씰링 어셈블리를 제공하는데 있다. 본 발명에 대한 추가적인 목적과 효과는, 이어지는 본 발명의 상세한 설명을 통해 더욱 명백해 질 것이다.
본 발명의 스템 씰링 어셈블리는, 제 1 포트와, 제 2 포트와, 상기 제 1 포트와 제 2 포트 사이에서 연장되어 매체를 유동시키도록 구성된 관을 포함하는 본체; 상기 제 1 포트 및 상기 제 2 포트 사이의 관 내부에 위치하는 유동 엘리먼트; 상기 유동 엘리먼트에 연결되어, 상기 관의 내부 유로의 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 상기 유동 엘리먼트를 작동시키는 스템; 상기 스템에 인접하여 밸브로부터 매체 유출을 예방하는 탄성 변형 가능한 스템 씰링 어셈블리; 및 상기 본체에 고정되어 상기 유동 엘리먼트와 상기 스템 실링 어셈블리를 제자리에 고정하는 보닛을 포함하고, 상기 스템 씰링 어셈블리는, 일차 씰; 및 이차 씰을 포함하며, 상기 일차 씰은, 일차 씰링 컴포넌트; 및 일차 힘 전달 컴포넌트를 포함하고, 상기 일차 힘 전달 컴포넌트는, 축 방향 부하를 상기 일차 씰링 컴포넌트로 전달하도록 구성되는 일차 힘전달면과, 상기 축 방향 부하를 상기 일차 힘 전달면에 전달하도록 구성되는 일차 힘 전달 부재를 포함하고, 상기 이차 씰은, 패킹; 및 이차 힘 전달 컴포넌트를 포함하고, 상기 이차 힘 전달 컴포넌트는, 축 방향 부하를 상기 패킹에 전달하는 이차 힘 전달면과, 상기 축 방향 부하를 상기 이차 힘 전달면에 전달하도록 구성되는 이차 힘 전달 부재를 포함하고, 상기 이차 힘 전달면을 통하여 전달되는 상기 축 방향 부하에 의하여, 상기 패킹은 상기 스템과 상기 일차 씰 사이에서 밀봉을 형성하는 것을 특징으로 한다.
첨부되는 도면들은 본 발명의 다양한 실시예를 기술한다. 그러나, 본 실시예들은 철저한 예시가 아니며 본 발명을 제한하기 위한 것도 아니다. 본 실시예들은 본 발명이 실시될 수 있는 일부 형태에 대한 예시이다.
도 1a는 본 발명에 따른 밸브의 실시예에 대한 측면도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 밸브의 실시예의 단면도이다.
도 1c는 도 1b에 도시된 밸브의 실시예의 클로즈업 상세도이다.
도 1d는 도 1a 내지 도 1c에 도시된 스템 씰링 어셈블리의 분해도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 밸브의 대안적인 실시예의 측면도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 밸브의 실시예의 단면도이다.
도 2c는 도 2b에 도시된 밸브의 실시예의 클로즈업 상세도이다.
도 2d는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 스템 씰링 어셈블리의 분해도이다.
특허청구되는 본 발명은 이하 도면을 참고하여 기술될 것이며, 유사한 참조 번호는 명세서 전체에서 유사한 엘리먼트들을 참조하는데 사용된다. 본 발명에 따르는 밸브의 실시예는 도 1a 내지 도 1d에서 100으로 일반적으로 도시된다.
우선, 도 1a 내지 도 1d에서, 밸브(100)는 본체(101), 유동 엘리먼트(103) 및 스템 씰링 어셈블리를 포함한다. 본체(101)는 제 1 포트(104) 및 제 2 포트(105)사이에서 연장하여 매체(예를 들어, 리퀴드, 가스 증기, 슬러리 등)를 유동시키도록 구성된 관(106)과 함께 제 1 포트(104) 및 제 2 포트(105)를 갖는다. 본체(101)는 단일체일 수 있고, 세 개의 피스로 구성되거나, 분할되거나, 상부 삽입 또는 용접된 본체일 수 있다. 본체(101)는 밸브(100)를 단부에서 배관 또는 타 장치에 고정하기 위해, 플랜지가 형성된 볼트 연결부 또는 나사 연결부와 같은 고정 연결부(123)를 포함할 수 있다. 당업자라면 이해하듯이, 본체(101) 재료는 밸브(100)의 적용에 기초하여 선택될 수 있다. 적합한 재료의 예시는 제한되지 않도록, 구상 흑연 주철, 탄소강, 스테인리스 스틸 등을 포함할 수 있다. 본체(101)는 외부 부식을 방지하기 위해 에폭시 페인트로 코팅될 수 있다.
비록 도 1a 내지 도 1d에 도시된 밸브가 2개의 포트를 가지고 있지만, 본체(101)는 두 개 이상의 포트를 가질 수 있다. 예를 들어, 밸브(100)는 하나의 포트로부터 매체의 유동을 제 2 또는 제 3 포트로 향할 수 있는 세 개의 포트(3원 밸브)를 가질 수 있다. 3원 밸브는 또한 제 1 포트와 제 2 포트간, 제 2 포트 및 제 3 포트간, 또는 제 1 포트와 제 3 포트간 유동을 이동시키도록 설계될 수 있고, 세 개 포트를 모두 함께 연결 시킬 수도 있다.
유동 엘리먼트(103)는, 제 1 포트(104) 및 제 2 포트(105) 사이에서 위치한다. 유동 엘리먼트(103)는 밸브(100)를 통한 유동을 제어하기 위해 폐쇄위치와 개방 위치 사이에서 수동으로 혹은 기계적으로 유동 엘리먼트(103)를 활성화시키는 스템(107)을 갖는다. 유동 엘리먼트(103)는 스템(107)에 연결된 개별 피스(piece)일 수 있다. 대안적으로 이력을 제거하고 종래 2 피스 설계와 관련된 내벽 손상을 방지하기 위해, 유동 엘리먼트(103) 및 스템(107)은 단일의 통합 피스로 제조된다. 스템(107)은 액추에이터(111)에 작동적으로 연결될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 액추에이터(111)는 수동으로 작동되는 핸들 또는 레버일 수 있으며, 그러나, 액추에이터(111)는 공압식 액추에이터, 유압식 액추에이터, 전기 액추에이터 등과 같은 종래의 작동 수단일 수 있다. 액추에이터(111)는 볼트, 나사 연결부와 같은 패스너에 의해 스템에 연결될 수 있다.
유동 엘리먼트(103)는 밸브 내 유동 엘리먼트 주변의 누출을 방지하기 위해 밸브(100)의 본체 벽에 대해 밀착하여 맞추어지게 구성될 수 있다. 유동 엘리먼트(103)는 원통형 또는 원뿔형으로 가늘어지는 플러그 일 수 있다. 유동 엘리먼트(103)는 또한 내부를 통해 연장하는 하나 이상의 중공 통로(108)를 갖는다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 유동 엘리먼트(103)가 개방 위치인 경우, 하나 이상의 중공 통로(108)는 실질적으로 관(106)에 맞추어 정렬되어 매체가 관(106)을 통해 유동하도록 한다. 유동 엘리먼트(103) 재료는 밸브(100) 적용에 기초하여 선택된다. 적합한 재료의 예시로 제한 되지 않게, 구상 흑연 주철, 탄소강, 스테인리스 스틸 등을 포함할 수 있다.
밸브(100)는 보닛(109)을 더 포함할 수 있다. 보닛(109)은 밸브에 대한 커버로 기능하고 밸브(100) 본체에 고정될 수 있다. 보닛(109)은 유동 엘리먼트(103) 및 씰링 어셈블리를 제자리에 고정하도록 구성된다. 보닛(109)은 스템 포트(110)를 포함할 수 있다. 스템(107)은 스템 포트(110)를 통해 연장될 수 있다. 보닛(109)은 전형적으로 본체(101)와 동일한 물질로부터 구성된다. 보닛(109)은 볼트 또는 나사 연결,용접 조인트 등과 같이 당업자들에에 알려진 다른 적합한 종래의 고정 수단과 같은 패스너에 의해 본체(101)에 고정될 수 있다.
밸브(100)는 부식을 방지하기 위해 내부 라이너(102)를 포함할 수 있다. 라이너(102)는 바람직하게는 실질적으로 균일한 두께이며 밸브(100) 표면에 고정된다. 라이너(102)는 밸브(100)의 임의의 표면에 고정될 수 있으나, 바람직하게는 매체에 노출될 수 있는 임의의 표면에 고정될 수 있다. 예를 들어, 라이너(102)는 관(106)을 정의하는 본체(101) 표면에 고정될 수 있다. 라이너(102)는 유동 엘리먼트(103)의 표면 및/또는 스템(107)에 고정될 수 있다.
라이너(102)는 종래 수단에 의해 밸브(100)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 라이너(102)는, 프로세스 압력, 진공, 열 사이클링, 및 온도 사이클링에 대한 핸들링을 가능하게 하는 밸브 본체(101), 유동 엘리먼트(103) 및/또는 유동 엘리먼트 스템(107) 상의 일련의 도브 테일 홈 및 교합 앵커 구멍에 의해 본체(101) 또는 유동 엘리먼트(103)에 고정될 수 있다. 당업자라면 이해할 수 있듯이, 라이너(102) 재료는 밸브(100) 응용에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 부식성 응용에서(예를 들어, 염소, 염산 등), 라이너(102)는 플루오르 에틸렌 프로필렌(fluorinated ethylene propylene, FEP), PFA(perfluoroalkoxy), PVDF(polyvinylidenefluoride) 등과 같은 플루오르폴리머 재료로부터 구성된다.
상기한 바와 같이, 밸브(100)는 또한 스템 씰링 어셈블리를 포함할 수 있다. 스템 씰링 어셈블리는 현장에서 최소한의 조정을 필요로 하고 사실상 유지 보수가 필요없는 이점을 가진 동적 씰링 어셈블리이다. 스템 씰링 어셈블리는 실질적으로 스템(107)에 인접하여 위치하고 밸브(100) 내부에서 외부까지 매체 유출을 방지할 수 있고 동적으로 탄성 변형 가능하다. 스템 씰링 어셈블리는 스템(107)을 둘러싼다. 일 실시예에서, 스템 씰링 어셈블리는, 밸브(100)가 체결된 때 스템(107), 보닛(109) 및 본체(101) 사이 영역에 의해 정의되는 환상 공간(annular space)내에 위치한다.
스템 씰링 어셈블리는 일차 씰과 이차 씰을 포함한다. 일차 씰은 유동 엘리먼트(107)와 밸브 본체(101)간의 인터페이스로부터 매체 유출을 방지하도로 구성된다. 일차 씰은 일차 씰링 컴포넌트를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 일차 씰링 컴포넌트는 환형 공간의 바닥과 본체(10) 및 유동 엘리먼트(107)간의 인터페이스 상단에 착좌된 바닥 씰링 엘리먼트(113)을 포함한다. 바닥 씰링 엘리먼트(113)는 유동 엘리먼트(107)를 둘러싸고 환형의 링 또는 디스크 형태일 수 있다. 본체(101) 및/또는 유동 엘리먼트(107)에 라이너(102)가 제공되며, 다음 바닥 씰링 엘리먼트(113)는 각 라이너(102)의 상단에 위치할 수 있다.
바닥 씰링 엘리먼트(113) 재료는 밸브 응용에 기초하여 선택될 수 있다. 적합한 재료의 예시로는 제한되지 않도록, PTFE(polytetrafluoroethylene)등과 같은 열가소성 재료 및 플루오르폴리머를 포함할 수 있다. 적합한 바닥 씰링 엘리먼트(113)의 예시로는 제한되지 않게, 다이어프램 등을 포함할 수 있다.
일차 씰은 환형 공간에 착좌되고 바닥 씰링 엘리먼트(113)의 상부에 위치된 상부 씰링 엘리먼트(114)를 포함한다. 상부 씰링 엘리먼트(114)는 연장되는 칼라를 가진 디스크 형상의 바닥부를 갖는다. 칼라는 실질적으로 바닥부에 대해 직교하며 유동 엘리먼트 스템(107)을 에워싸고 유동 엘리먼트 스템(107) 및 상부 씰링 엘리먼트(114)의 칼라 간의 환형 캐비티를 형성하도록 구성된다.
상부 씰링 엘리먼트(114) 재료는 밸브 응용에 기초하여 선택된다. 적합한 재료의 에시로는, 제한되지 않게, PTFE(polytetrafluoroethylene)등과 같은 열 가소성 재료, 플루오르폴리머를 포함할 수 있다. 적합한 상부 씰링 엘리먼트(114)의 예시로는, 제한되지 않게, 다이어프램을 포함할 수 있다.
일차 씰은 상부 씰링 엘리먼트(114)의 상부에 환형 공간에 착좌된 일차 힘 전달 컴포넌트를 갖는다. 일차 힘 전달 컴포넌트는 탄성 변형 가능하고 일차 씰링 컴포넌트에 의해 경험되는 조정 불량으로 인한 마모 또는 요동에 대해 동적으로 보상할 수 있도록 구성된다. 일차 힘 전달 컴포넌트는 일차 힘 전달면(115) 및 축방향 부하를 힘 전달 면(115)으로 전달하도록 구성되는 일차 힘 전달 부재(116)를 포함한다. 일차 힘 전달 부재(116)는 일차 씰링 컴포넌트에 일정한 고정력을 제공한다.
바람직한 실시예에서, 일차 힘 전달 부재(116)는 상부 씰링 엘리먼트(114) 및 바닥 씰링 엘리먼트(113)에 일정한 고정력을 제공한다. 일차 힘 전달면(115)은 바닥부로부터 연장하는 칼라를 구비한 디스크 형상의 바닥부를 가지며, 실질적으로 바닥부에 직교한다. 힘 전달 면(115)은 상부 씰링 엘리먼트(114)의 칼라를 에워싸고 실질적으로 상부 씰링 엘리먼트(114)와 타이트한 밀봉을 형성하도록 구성되어 밸브(100) 내부에서 외부로 매체 유출을 제거하거나 감소시킨다.
일차 힘 전달면(115) 재료는 밸브 응용에 기초하여 선택된다. 적합한 재료의 예시로는, 제한되지 않게, 스테인리스 스틸 등을 포함할 수 있다. 적합한 일차 힘 전달 면(115)의 예시로는, 제한적이지 않게, 푸셔(pusher) 등을 포함할 수 있다.
일차 힘 전달 부재(116)는 일차 힘 전달면(115) 및 힘 부가 엘리먼트사이에 착좌된다. 힘 전달 부재(116)는 힘 전달면(115)의 디스크 형상의 바닥부 상에 착좌 된다. 일차 힘 전달부재(116)에 의해 전달되는 힘은 일반적으로 밸브(100)를 통한 유동 영역에 종속적이다. 일차 힘 전달 부재(116)는 신뢰성있는 밀봉을 생성하기 위해 충분한 힘을 전달할 수 있어야 한다.
실시예에서, 일차 힘 전달 부재(116)는 하나 이상의 벨빌(Belleville) 스프링(이하 접시 스프링)일 수 있다. 그러나, 당업자들이 이해하는 바와 같이, 다른 일차 힘 전달 부재도 이용될 수 있다. 다른 적합한 일차 힘 전달 부재로는 제한 되지 않게, 나선형 코일 스프링, 웨이브 스프링 등을 포함한다. 일차 힘 전달 부재(116) 재료는 밸브 응용게 기초하여 선택될 수 있다. 적합한 재료의 예시로는, 제한되지 않게, 스테인리스 스틸 등을 포함할 수 있다.
힘 부가 엘리먼트는 일차 힘 전달 부재(116)에 예압을 전달하도록 구성된다. 실시예에서, 힘 부가 엘리먼트는 보닛(109)일 수 있다. 보닛(109)을 밸브(100) 본체(101)에 고정하기 위해, 토크가 인가되어 보닛(109)을 밸브 본체(101)에 고정하는 패스너를 단단하게 죈다. 패스너에 인가되는 토크는, 일차 힘 전달 부재(116)를 로딩하는 힘 부가 엘리먼트로 전달되는 클램프 부하나 예압을 생성 한다.
이차 씰의 직경은 일차 씰의 직경보다 작아야 한다. 이차 씰은 유동 엘리먼트 스템(107)과 상부 씰링 엘리먼트(114)의 칼라 간의 환형 캐비티에 들어맞도록 구성된 패킹(117)을 포함한다. 패킹(117)은, 상부 씰링 엘리먼트(114)와 유동 엘리먼트 스템(107)간의 실질적인 타이트한 밀봉을 형성할 뿐만 아니라, 축방향 부하에 영향을 받을 때, 헐거워진 공차, 맞춤 또는 마모로 인해 야기된 빈공간을 채우도록 방사방향 및 축방향으로 확장되게고 구성되고, 밸브 내부로부터 외부까지 매체 유출을 줄이거나 실질적으로 제거한다. 유동 엘리먼트 스템(107)이 라이너(102)를 갖는 경우, 패킹(117)은 상부 씰링 엘리먼트(114) 및 유동 엘리먼트 스템(107) 및/또는 라이너(102)와 실질적으로 타이트한 밀봉을 형성할 것이다. 실시예에서, 패킹(117)은 환형 또는 디스크 형상일 수 있고 유동 엘리먼트 스템(107)을 둘러싼다. 패킹(117) 재료는 밸브 응용에 기초하여 선택될 수 있다. 적합한 재료의 예시로는, 제한적이지 않게, 플루오르폴리머 엘라스토머, 오링(oring) 및 PTFE(polytetrafluoroethylene)와 같은 물질 등을 포함할 수 있다.
이차 씰은 패킹(117) 상부의 환형 공간에 착좌된 이차 힘 전달 컴포넌트를 추가적으로 포함한다. 이차 힘 전달 컴포넌트는 패킹(117), 상부 씰링 엘리먼트(114) 및/또는 바닥 씰링 엘리먼트(113)에 의해 경험되는 조정 불량으로 인한 요동, 마모 또는 저온 흐름에 대해 동적으로 보상할 수 있고 탄성 변형 가능하도록 구성된다. 이차 힘 전달 컴포넌트는 이차 힘 전달 면(118) 및 축방향 부하를 힘 전달면(118)으로 전달하도록 구성되는 이차 힘 전달 부재(119)를 포함한다. 이차 힘 전달 부재(119)는 일정한 고정력을 패킹(117)에 제공한다. 이차 힘 전달 면(118)은 바닥부로부터 연장되는 칼라를 구비한 디스크와 같은 형상의 바닥부를 가지며, 실질적으로 바닥부에 직교한다. 이차 힘 전달면(118)은 유동 엘리먼트 스템(107)을 에워싼다. 실시예에서, 이차 힘 전달면(118)의 칼라는, 실질적으로 칼라를 패킹(117)에 맞추어 정렬함으로써, 축방향 부하를 패킹(117)에 전달하도록 구성된다.
이차 힘 전달 부재(119)는 이차 힘 전달면(118) 및 힘 부가 엘리먼트 사이에 착좌되어야 한다. 이차 힘 전달 부재(119)는 이차 힘 전달면(119)의 디스크 형상의 바닥부 상에 착좌된다. 이차 힘 전달 부재(119)에 의해 전달되는 힘은 일반적으로 전형적으로 밸브(100)를 통한 유동 영역에 종속적이다. 이차 힘 전달 부재(119)는 신뢰할만한 밀봉을 생성하도록 충분한 힘을 전달할 수 있어야 한다.
실시예에서, 이차 힘 전달 부재(119)는 하나 이상의 접시 스프링일 수 있다. 그러나, 당업자라면 이해하듯이, 다른 이차 힘 전달 부재가 활용될 수 있다. 다른 적합한 이차 힘 전달 부재는, 제한되지 않게, 나선형 코일 스프링, 웨이브 스프링 등을 포함할 수 있다. 이차 힘 전달 부재(119)는 밸브 응용에 기초하여 선택될 수 있다. 적합한 재료의 예시로는, 제한 되지 않게, 스테인리스 스틸 등을 포함할 수 있다.
힘 부가 엘리먼트는 이차 힘 전달 부재(119)에 예압을 전달하도록 구성되어야 한다. 실시예에서, 힘 부가 엘리먼트는 일차 힘 전달 부재(116)에 대한 제 1 부가 엘리먼트, 즉, 보닛(109)과 동일할 수 있다. 보닛(109)을 밸브 본체(101)에 고정하기 위해, 토크가 인가되어 보닛(109)을 밸브 본체(101)에 고정하는 패스너를 죌 수 있다. 패스너에 인가되는 토크는 클램프 부하 또는 예압을 창출하고 이차 힘 전달 부재(119)를 로딩하는 힘 부가 엘리먼트로 전달된다.
보닛(109)은 삼차 씰링 엘리먼트(120a)를 수용하도록 구성되는 스템 포트(110)에서 링 형상 그루브를 갖는다. 삼차 씰링 엘리먼트(120a)는 공기 매체가 일차 및 이차 씰에 들어가는 것을 방지하거나 실질적으로 제거하도록 구성된다. 삼차 씰링 엘리먼트(120a)는 스템(107)과 보닛(109) 사이에서 베어링으로 역할하고 유동 엘리먼트(103) 및 스템(107) 상에 위치되는 횡력을 줄이는것을 돕는다.
본 발명을 따르는 밸브의 대안적인 실시예는 또한 도 2a 내지 2d에서 200으로 도시된다. 본 실시예에서, 일차 힘 전달 부재(116) 및 이차 힘 전달 부재(119)는 상이한 힘 부가 엘리먼트에 의해 로딩될 수 있다. 예를 들어, 실시예에서, 보닛(109)은 일차 힘 부가 엘리먼트 및 이차 힘 부가 엘리먼트를 가지도록 구성될 수 있다. 일차 및 이차 힘 부가 엘리먼트 둘다 예압을 각각의 힘 부가 엘리먼트에 전달하도록 구성된다. 일차 힘 부가 엘리먼트는 보닛(109)의 외측 본체(124)일 수 있다. 보닛(109)의 외측 본체(124)는 패스너가 제공되어 밸브 본체(101)에 고정할 수 있다. 토크가 패스너에 인가되어 보닛(109)이 외측 본체(124)를 본체(101)에 고정함에 따라 일차 힘 전달 부재(116)를 로딩하는 일차 힘 부가 엘리먼트에 전달되는 예압 또는 클램프 부하가 생성된다.
이차 힘 부가 엘리먼트는 보닛(109)의 내측 본체(125) 일 수 있다. 보닛(109)의 내측 본체(125)는 도 2a 내지 2c에 도시된 바와 같이 나사 연결부에 의해 보닛(109)의 외측 본체(124)에 고정될 수 있다. 또는 보닛(109)의 내측 본체(125)는 볼트 연결부 등과 같은 종래의 고정 수단에 의해 보닛(109)의 외측 본체(124)에 고정될 수 있다. 내측 본체(125)(125)가 조여져 외측 본체(124)(124)에 고정되면서, 토크는 이차 힘 전달 부재(119)를 로딩하는 이차 부가 엘리먼트에 전달되는 예압 또는 클램프 힘을 생성한다.
대체 실시예에서, 보닛의 내측(125) 및/또는 외측(124) 본체는 삼차 씰링 엘리먼트(120a, 120b)를 수용하도록 구성되는 링 형상 그루브를 가진다. 삼차 씰링 엘리먼트(120a,120b)는 대기 매체가 누출되어 일차 및 이차 씰로 진입하는 것을 방지하거나 실질적으로 제거하며, 보닛의 내측 본체(125)(125) 및 외측 본체(124)(124) 사이 뿐만 아니라 스템(107)과 보닛(109) 사이에서 베어링의 역할을 하도록 구성된다. 씰링 엘리먼트(120a,120b)는 유동 엘리먼트(103) 및 스템(107)에 위치하는 횡력을 줄이는 것도 보조한다. 적합한 삼차 엘리먼트의 예시로는, 제한적이지 않게, 오링(o-ring) 등을 포함한다.
작동에 있어서, 밸브 체결시, 유동 엘리먼트(103)는 제 1 포트(104) 및 제 2 포트(105) 사이에서 밸브 본체(101)의 관(106)에 착좌 된다. 유동 엘리먼트(103)는 밸브 본체에서 대응하는 그루브에 맞추어지고, 밸브 본체 벽에 밀접하게 들어 맞게 되어 밸브내 유동 엘리먼트(103) 주변의 누출을 방지한다.
유동 엘리먼트(103)가 밸브내 착좌되면, 씰링 어셈블리가 스템(107) 주변에 배치되어 유동 엘리먼트(107) 및 밸브 본체(101) 간의 인터페이스로부터 매체 누출을 방지하거나 실질적으로 제거한다. 바닥 씰링 엘리먼트(113)는 스템(107), 보닛(109) 및 본체(101)사이의 영역에 의해 정의되는 환형 공간의 바닥에 착좌된다. 바닥 씰링 엘리먼트는 본체(101)와 유동 엘리먼트(107) 사이의 인터페이스의 상부에 착좌된다. 상부 씰링 엘리먼트(114)는 바닥 씰링 엘리먼트(113)의 상부에 있는 환형 공간에 착좌되며 유동 엘리먼트(107)를 둘러싼다. 패킹(117)은 유동 엘리먼트 스템(107)과 상부 씰링 엘리먼트(114)의 칼라 사이의 환형 캐비티에 착좌된다. 일차 힘 전달 면(115)은 상부 씰링 엘리먼트(114)의 상부에 위치한다. 이차 힘 전달 면(118)은 패킹(117)의 상부에 위치하여 이차 힘 전달면(118)의 칼라가 실질적으로 패킹(117)에 정렬된다. 이차 힘 전달 부재는 이차 힘 전달면(118)의 상부에 착좌되고 일차 힘 전달 부재(116)는 일차 힘 전달면(115)의 상부에 착좌된다.
씰링 어셈블리가 스템 주변에 착좌되면, 보닛(109)은 패스너(112)를 이용하여 밸브 본체(101)에 고정된다. 패스너가 조여 보닛(109)을 밸브 본체(101)에 고정하면, 패스너에 인가되는 토크가, 일차 및 이차 힘 전달 부재(116,119)를 로딩하는 힘 부가 엘리먼트에 전달되는, 클램프 압력 또는 예압을 생성한다. 일차 힘 전달 부재(116)는, 축방향 부하를 일차 씰에 전달하여 유동 엘리먼트(107)와 밸브 본체(101) 간의 인터페이스와 일차 씰 사이에 밀봉을 형성하고 밸브 내측으로부터 외측까지 매체 유출을 방지하도록 예압을 일차 힘 전달면(115)에 전달한다. 이차 힘 전달 부재(119)는 예압을 이차 힘 전달면(118)에 전달하여 축방향 부하가 패킹(117)에 전달되게 한다. 패킹(117)이 축방향 부하에 영향을 받게 되면, 축방향 및 방사방향으로 확장되어 헐거워진 공차, 맞춤 또는 마모로 인해 야기된 빈 공간을 채우며, 상부 씰링 엘리먼트(114) 및 유동 엘리먼트 스템(107)과 실질적으로 타이트한 밀봉을 형성하여, 밸브 내측으로부터 외측까지 매체 유출을 줄이거나 실질적으로 제거한다. 삼차 씰링 엘리먼트(120a)는 보닛(109)의 스템 포트(110)에 위치하여 스템(107)과 보닛(109)간의 베어링으로 역할하고, 유동 엘리먼트(103) 및 스템(107)상에 위치하는 횡력을 줄이는 것을 보조한다. 액추에이터(111)는 패스너(122)에 의해 보닛에 고정된다.
밸브에 상기 설명한 바와 같이 일차 힘 부가 엘리먼트 및 이차 힘 부가 엘리먼트를 둘다 구비하는 보닛이 제공되면, 밸브는 상기한 바와 같은 방식으로 체결된다. 그러나, 상기 실시예에서, 일차 힘 전달 부재(116)는 보닛(109)의 외측 본체(124)에 의해 로딩되고, 이차 힘 전달 부재는 보닛(109)의 내측 본체(125)에 의해 로딩된다. 토크가 패스너에 인가되어 보닛(109)의 외측 본체(124)를 본체(101)에 고정할 때, 예압 또는 클램프 부하가 생성되어, 일차 힘 전달 부재(116)를 로딩하는 일차 힘 부가 엘리먼트에 전달된다. 내측 본체(125)(125)는 외측 본체(124)(124)에 조여지면서, 토크는, 이차 힘 전달 부재(119)를 로딩하는 이차 부가 엘리먼트에 전달되는 예압 또는 클램프 힘을 생성한다.
시간이 지나면서, 이차 씰의 패킹(117) 및/또는 일차 씰의 바닥 또는 상부 씰링 엘리먼트(113, 114)는 작동 환경으로 인한 마모를 겪게 된다. 상기 마모와 손상은 밸브 본체(101)와 일차 씰, 유동 엘리먼트(103) 및/또는 유동 엘리먼트 스템(107) 사이의 인터페이스에서 공동을 생성한다. 유사하게, 패킹(117)이 겪는 마모 및 손상은 또한 이차 씰과 유동 엘리먼트(103) 및/또는 유동 엘리먼트 스템(107) 사이에서 공동을 생성한다. 상기 공동은 결국 매체가 밸브 내측으로부터 외측까지 통과하도록 하는 유동 경로를 생성한다.
본 발명을 따르는 스템 씰링 어셈블리는, 지속적인 조정을 할 수 있는 동력을 제공함으로써 기상술한 유동 경로 형성을 방지한다는 효과를 가진다. 예를 들어, 상부 및/또는 바닥 씰링 엘리먼트(114,113)는 마모 또는 저온 흐름을 경험하기 시작하고, 일차 힘 전달 부재(116)는 자동적으로 확장하여 실질적으로 상부 및/또는 바닥 씰링 엘리먼트(114,113) 및 밸브 사이의 공동을 밀봉한다. 유사하게, 패킹이 마모를 경험하기 시작하면, 이차 힘 전달 부재(119)는 자동적으로 확장하여 패킹(117)은 추가적으로 축방향 및/또는 방사방향으로 확장하여 공동을 밀봉한다. 게다가, 힘 부가 엘리먼트는 더욱 조여져 더 큰 클램프 힘 또는 예압을 생성하여 씰링 어셈블리와, 씰링 어셈블리과 밸브의 인터페이스 지점 사이의 더욱 밀접한 밀봉이 형성되게 한다.
본 명세서에 포함된 특허, 문헌 및 기타 저작물에 대한 참고는, 선행 기술이거나 선행기술 아닌 것에 대한 상태에 관한 시인으로 이해되지 않을 것이다. 본 발명 및 그 효과가 상세히 기술되었지만, 당업자에게 명백한 바와 같이, 개시된 실시예 및 기술적 구성의 배치는 직접적으로 개시되지 않은 많은 추가적인 조합으로 결합되거나 재배치될 수 있다.
또한, 이하의 청구항에 의해 정의되는 본 발명의 영역 및 요지를 벗어나지 않고서도 다양한 변경, 대체, 및 개선이 가능함을 이해할 수 있다. 또한, 타 대체가능한 실시예가 존재하며, 상기 실시예들은 전술한 본 발명의 상세한 설명으로부터 명백하고, 또한 이하의 청구항에 의해 정의되는 바와 같이 본 발명의 영역 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (26)

  1. 제 1 포트와, 제 2 포트와, 상기 제 1 포트와 제 2 포트 사이에서 연장되어 매체를 유동시키도록 구성된 관을 포함하는 본체;
    상기 제 1 포트 및 상기 제 2 포트 사이의 관 내부에 위치하는 유동 엘리먼트;
    상기 유동 엘리먼트에 연결되어, 상기 관의 내부 유로의 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 상기 유동 엘리먼트를 작동시키는 스템;
    상기 스템에 인접하여 밸브로부터 매체 유출을 예방하는 탄성 변형 가능한 스템 씰링 어셈블리; 및
    상기 본체에 고정되어 상기 유동 엘리먼트와 상기 스템 실링 어셈블리를 제자리에 고정하는 보닛을 포함하고,
    상기 스템 씰링 어셈블리는,
    일차 씰; 및
    이차 씰을 포함하며,
    상기 일차 씰은,
    일차 씰링 컴포넌트; 및
    일차 힘 전달 컴포넌트를 포함하고,
    상기 일차 힘 전달 컴포넌트는,
    축 방향 부하를 상기 일차 씰링 컴포넌트로 전달하도록 구성되는 일차 힘전달면과,
    상기 축 방향 부하를 상기 일차 힘 전달면에 전달하도록 구성되는 일차 힘 전달 부재를 포함하고,
    상기 이차 씰은,
    패킹; 및
    이차 힘 전달 컴포넌트를 포함하고,
    상기 이차 힘 전달 컴포넌트는,
    축 방향 부하를 상기 패킹에 전달하는 이차 힘 전달면과,
    상기 축 방향 부하를 상기 이차 힘 전달면에 전달하도록 구성되는 이차 힘 전달 부재를 포함하고,
    상기 이차 힘 전달면을 통하여 전달되는 상기 축 방향 부하에 의하여, 상기 패킹은 상기 스템과 상기 일차 씰 사이에서 밀봉을 형성하는 것을 특징으로 하는 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스템 씰링 어셈블리는 삼차 씰링 엘리먼트를 더 포함하는 밸브.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 패킹은 축방향 부하에 영향을 받을 때 방사 방향으로 확장하여 상기 스템과 밀봉을 형성하도록 구성되는, 밸브.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 일차 씰은 상기 스템, 상기 본체 및 상기 보닛 사이의 영역에 의해 정의되는 환형 공간에 착좌되는, 밸브.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 일차 씰링 컴포넌트는,
    a. 바닥 씰링 엘리먼트; 및
    b. 상부 씰링 엘리먼트를 포함하는, 밸브.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 축방향 부하는, 상기 바닥 씰링 엘리먼트 및 상기 상부 씰링 엘리먼트에 전달되어 상기 본체 및 상기 스템 간 인터페이스 사이에 밀봉을 형성하는, 밸브.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 바닥 씰링 엘리먼트는, 상기 스템, 상기 본체 및 상기 보닛 사이의 영역에 의해 정의되는 환형 공간에 착좌되는, 밸브.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상부 씰링은, 상기 환형 공간내 착좌되고 상기 바닥 씰링 엘리먼트의 상부에 위치하는, 밸브.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 패킹은, 상기 상부 씰링 엘리먼트 및 상기 스템 사이의 영역에 의해 정의되는 환형 캐비티 내에 맞도록 구성되는, 밸브.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보닛은, 힘 부가 요소로 작용하여 예압을 일차 및 이차 힘 부가 컴포넌트로 전달하도록 구성되는, 밸브.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 삼차 씰은 실질적으로 대기 매체가 일차 및 이차 실에 진입하는 것을 방지하도록 구성되는, 밸브.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 일차 힘 전달 부재 및 이차 전달부재는, 접시 스프링인, 밸브.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 밸브는 밸브 표면 및 유동 엘리먼트 표면에 고정되는 항 부식 라이너를 가지며, 상기 라이너는 일련의 도브테일 홈 및 교합 구멍에 의해 상기 밸브 표면에 고정되는, 밸브.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 유동 엘리먼트는, 상기 관을 통해 매체 유동을 조절하도록 구성되는 플러그 인것을 특징으로 하는 밸브.
  15. 제 1 포트, 제 2 포트 및 상기 제 1 포트와 상기 제 2 포트 사이에서 연장되어 매체를 유동시키는 관을 구비하는 본체; 상기 제 1 포트와 상기 제 2 포트 사이에 위치하는 유동 엘리먼트; 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 상기 유동 엘리먼트를 작동시키는 스템; 및 상기 본체에 고정되는 보닛을 포함하고, 상기 스템에 인접하여 매체가 밸브로부터 유출되는 것을 방지하는 플러그 밸브용 탄성 변형 가능한 스템 씰 어셈블리로서,
    상기 스템 씰 어셈블리는,
    일차 씰; 및
    이차 씰을 포함하며,
    상기 일차 씰은,
    일차 씰링 컴포넌트; 및
    일차 힘 전달 컴포넌트를 포함하고,
    상기 일차 힘 전달 컴포넌트는,
    축 방향 부하를 상기 일차 씰링 컴포넌트로 전달하도록 구성되는 일차 힘전달면과,
    상기 축 방향 부하를 상기 일차 힘 전달면에 전달하도록 구성되는 일차 힘 전달 부재를 포함하고,
    상기 이차 씰은,
    패킹; 및
    이차 힘 전달 컴포넌트를 포함하고,
    상기 이차 힘 전달 컴포넌트는,
    축 방향 부하를 상기 패킹에 전달하는 이차 힘 전달면과,
    상기 축 방향 부하를 상기 이차 힘 전달면에 전달하도록 구성되는 이차 힘 전달 부재를 포함하고,
    상기 이차 힘 전달면을 통하여 전달되는 상기 축 방향 부하에 의하여, 상기 패킹은 상기 스템과 상기 일차 씰 사이에서 밀봉을 형성하는 것을 특징으로 하는 스템 씰 어셈블리.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 패킹은, 상기 축방향 부하에 영향을 받을 때 방사 방향으로 확장되어 상기 스템과 밀봉을 형성하는, 스템 씰 어셈블리.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 일차 씰은, 상기 스템, 상기 본체 및 상기 보닛 사이의 영역에 의해 정의되는 환형 공간내에 착좌되는, 스템 씰 어셈블리.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 일차 씰링 컴포넌트는,
    a. 바닥 씰링 엘리먼트; 및
    b. 상부 씰링 엘리먼트를 포함하는, 스템 씰 어셈블리.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 축방향 부하는 상기 바닥 씰링 엘리먼트 및 상기 상부 씰링 엘리먼트에 전달되어 상기 본체 및 상기 스템간의 인터페이스 사이에서 밀봉을 형성하는, 스템 씰 어셈블리.
  20. 제 19 항에 있어서,
    a. 상기 바닥 씰링 엘리먼트는, 상기 스템, 상기 본체 및 상기 보닛 사이 영역에 의해 정의되는 환형 공간의 바닥에 착좌되고,
    b. 상기 상부 씰링은, 환형 공간 내에 착좌되고 상기 바닥 씰링 엘리먼트의 상부에 위치하는, 스템 씰 어셈블리.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 패킹은, 상기 일차 씰 및 상기 스템 사이의 영역에 의해 정의되는 환형 캐비티 내에 맞추어지도록 구성되는, 스템 씰 어셈블리.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 일차 힘 전달 부재 및 상기 2차 힘 전달 부재는 접시 스프링인, 스템 씰 어셈블리.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 유동 엘리먼트는, 관을 통해 매체 유동을 조절하도록 구성되는 플러그인, 스템 씰 어셈블리.
  24. 플러그 밸브로서,
    제 1 포트와, 제 2 포트와, 상기 제 1 포트와 제 2 포트 사이에서 연장되어 매체를 유동시키도록 구성된 관을 포함하는 본체;
    상기 제 1 포트 및 상기 제 2 포트 사이의 관 내부에 위치하는 유동 엘리먼트;
    상기 유동 엘리먼트에 연결되어, 상기 관의 내부 유로의 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 상기 유동 엘리먼트를 작동시키는 스템;
    상기 스템에 인접하여 밸브로부터 매체 유출을 예방하는 탄성 변형 가능한 스템 씰링 어셈블리; 및
    상기 본체에 고정되고, 힘 부가 엘리먼트로 작용하여 예압을 상기 스템 씰링 어셈블리로 전달하는 보닛을 포함하고,
    상기 보닛은,
    일차 힘 부가 엘리먼트 및 이차 힘 부가 엘리먼트를 포함하며,
    상기 스템 씰링 어셈블리는,
    일차 씰; 및
    이차 씰을 포함하고,
    상기 일차 씰은,
    바닥 씰링 엘리먼트 및 상부 씰링 엘리먼트를 포함하는 일차 씰링 컴포넌트; 및
    탄성 변형 가능하고, 상기 일차 씰이 겪는 마모에 대해 동적으로 보상 가능한 일차 힘 전달 컴포넌트를 포함하고,
    상기 일차 힘 전달 컴포넌트는,
    축 방향 부하를 상기 바닥 씰링 엘리먼트 및 상기 상부 씰링 엘리먼트에 전달하여 상기 본체 및 상기 스템간의 인터페이스 사이에 밀봉을 형성하는 일차 힘전달면과,
    상기 축 방향 부하를 상기 일차 힘 전달면에 전달하도록 구성되는 일차 힘 전달 부재를 포함하고,
    상기 이차 씰은,
    패킹; 및
    탄성 변형 가능하고, 상기 이차 씰이 겪는 마모에 대해 동적으로 보상 가능한 이차 힘 전달 컴포넌트를 포함하고,
    상기 이차 힘 전달 컴포넌트는,
    축 방향 부하를 상기 패킹에 전달하여 상기 스템과 상기 일차 씰 사이에 밀봉을 형성하도록 구성되는 이차 힘 전달면과,
    상기 축 방향 부하를 상기 이차 힘 전달면에 전달하도록 구성되는 이차 힘 전달 부재를 포함하고,
    상기 이차 힘 전달면을 통하여 전달되는 상기 축 방향 부하에 의하여, 상기 패킹은 상기 스템과 상기 일차 씰 사이에서 밀봉을 형성하는 것을 특징으로 하는 플러그 밸브.
  25. 제 24 항에 있어서,
    삼차 씰링 엘리먼트를 더 포함하는 플러그 밸브.
  26. 제 15 항에 있어서,
    삼차 씰링 엘리먼트를 더 포함하는 스템 씰 어셈블리.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI571581B (zh) * 2014-06-24 2017-02-21 進典工業股份有限公司 流體閥與其心軸封裝結構
TWI555940B (zh) * 2014-06-24 2016-11-01 進典工業股份有限公司 流體閥與其模組化心軸封裝結構
US9863552B2 (en) 2014-06-24 2018-01-09 Jdv Control Valves Co., Ltd. Fluid valve and a single shaft-sealing module thereof
CN105257867B (zh) * 2015-11-25 2017-12-22 江苏华太电力仪表有限公司 一种新型三通旋塞阀
US10197177B2 (en) * 2016-03-21 2019-02-05 Ingersoll-Rand Company Compressor thermal valve unit to route lubricant used in a compressor
TWI613385B (zh) * 2016-04-15 2018-02-01 旋塞閥密封調整裝置
US10352459B2 (en) * 2017-07-24 2019-07-16 Fisher Controls International, Llc Seal assemblies for use with fluid valves
DE102017120389A1 (de) * 2017-07-31 2018-06-21 Xomox International GmbH & Co. OHG Absperrvorrichtung mit einer Dichtungsvorrichtung
US11035486B2 (en) 2018-04-17 2021-06-15 T-Lon Products, Inc. Spherical valve stem seat
US10612671B2 (en) 2018-04-30 2020-04-07 Dso Fluid Handling Co., Inc. Valve stem with head covered by covering material and method of making valve stem
US11131403B2 (en) 2019-05-08 2021-09-28 Nibco Inc. Reversible ball valve
CN110657258B (zh) * 2019-09-30 2024-11-26 贵州高峰石油机械股份有限公司 一种旋塞阀的改进方法及结构
CN110906024A (zh) * 2019-12-19 2020-03-24 浙江福瑞科流控机械有限公司 一种防泄漏旋塞阀
CN216742851U (zh) * 2021-12-23 2022-06-14 盾安汽车热管理科技有限公司 电磁阀
US11781937B1 (en) * 2022-03-25 2023-10-10 Duraseat Llc Valve seal integrity verification systems and methods
KR102554382B1 (ko) 2022-11-08 2023-07-12 주식회사 민선 플러그 밸브
CN120476271A (zh) 2023-01-13 2025-08-12 斯瓦戈洛克公司 具有致动器轴承元件的隔膜阀
WO2024178060A1 (en) 2023-02-22 2024-08-29 Bray International, Inc. Bidirectional one piece metal seat for ball valve
CN116659778B (zh) * 2023-08-02 2023-11-10 四川宏大安全技术服务有限公司 一种旋塞阀试压装置及其试压方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3192942A (en) * 1961-08-15 1965-07-06 Rockwell Mfg Co Plug valve assembly
US5263682A (en) * 1992-03-17 1993-11-23 Whitey Co. Valve stem packing system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4535803A (en) * 1984-03-19 1985-08-20 The Dow Chemical Company Plug valve
US4759530A (en) * 1984-11-14 1988-07-26 Neotecha Ag Stem and disc seal construction for butterfly valves
DE8525834U1 (de) 1985-09-11 1985-12-05 Posi-Seal International GmbH, 4422 Ahaus Kugelrückschlagventil
US4911408A (en) * 1989-01-03 1990-03-27 Kemp Development Corporation Seat assembly for ball valves
US4972867A (en) * 1989-11-03 1990-11-27 Ruesch J O Valve stem seal leak protection and detection apparatus
US5129625A (en) * 1990-10-09 1992-07-14 Fisher Controls International, Inc. Live load packing system
US5064167A (en) * 1990-10-31 1991-11-12 Fike Corporation Adjustable packing assembly for valve stem
US5593166A (en) * 1994-03-02 1997-01-14 Fisher Controls International, Inc. Low friction packing
US6027098A (en) 1994-03-10 2000-02-22 Nevrekar; Venkatesh R. Rotary valve
US5799928A (en) 1997-03-03 1998-09-01 Conval Inc. Ball valve with improved valve seat and bonnet assembly
US5927685A (en) * 1998-03-16 1999-07-27 Jvp, Inc. Sealing device for a valve stem of a valve
US6202668B1 (en) * 1998-03-20 2001-03-20 North American Corporation Valve with fire-resistant seal
US6095493A (en) * 1999-01-15 2000-08-01 Velan Inc. High pressure valve
US6345805B1 (en) 2000-01-04 2002-02-12 Vijay R. Chatufale Rotary valve with seat assembly
JP2001248734A (ja) 2000-03-07 2001-09-14 Kurimoto Ltd 弁軸等の軸のシール装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3192942A (en) * 1961-08-15 1965-07-06 Rockwell Mfg Co Plug valve assembly
US5263682A (en) * 1992-03-17 1993-11-23 Whitey Co. Valve stem packing system

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Publication number Publication date
WO2013154683A1 (en) 2013-10-17
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