KR20180014672A - 밸브 - Google Patents

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KR20180014672A
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가토 히사타카
스토미 모토히로
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에스엠시 가부시키가이샤
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Abstract

밸브(10)는 바디(12)의 제1 포트(20)와 제2 포트(22) 사이의 연통 상태를 절환할 수 있는 밸브 메커니즘(14)을 포함한다. 다이어프램(32)은 상기 밸브 메커니즘(14)의 중앙 부분에서, 밸브 플러그(30)와 홀더 부재(34) 사이에서 유지된다. 다이어프램(32)의 외측 경계 부분은 바디(12)와 보닛(16) 사이에 유지된다. 바디(12) 내의 연통 챔버(24)와 보닛(16) 내의 파일럿 챔버(64)를 서로 연통하는 파일럿 채널(44)은 밸브 플러그(30) 내에 형성된다. 파일럿 채널(44)과 연통되는 제1 홀(48)은 다이어프램(32)의 중앙 부분에 형성된다. 연통 챔버(24) 내의 가압된 유체가 파일럿 채널(44) 및 제1 홀(48)을 통해서 파일럿 챔버(64) 안으로 유동되어 스프링(70)의 탄성력과 결합하여 가압된 유체의 압력에 의해서 밸브 플러그(30)를 밸브 시트(26)를 향해서 바이어스한다.

Description

밸브{VALVE}
본 발명은 가압된 유체가 통해서 유동되는 파이프 등에 연결되는 밸브에 관한 것이다. 밸브는 가압된 유체의 유동 상태를 절환할 수 있다.
종래에, 가압된 유체의 통로로서 유체 채널에 연결되고, 가입된 유체의 유동 상태를 제어하기 위해서 사용되는 밸브가 사용되어 왔다. 예를 들어, 일본 특허 번호 3095983은 이러한 타입의 밸브를 개시한다. 밸브는 가압된 유체의 통로를 갖는 바디, 바디의 상측 부분을 덮는 보닛(bonnet), 및 바디와 보닛 내부에 가동적으로 제공되는 밸브 유닛을 포함한다. 밸브 유닛은 통로를 패쇄하기 위한 밸브 플러그, 밸브 플러그의 상측 부분을 덮는 다이어프램, 및 밸브 플러그의 중앙과 리테이너 사이에 다이어프램의 중앙 부분을 유지하기 위한 리테이너를 포함한다. 다이어프램의 외측 경계 부분이 바디와 보닛 사이에 유지되고, 그리고 밸브 플러그는 밸브 시트로부터 멀어지도록 이동되거나 또는 밸브 플러그가 밸브 시트를 향해서 이동되고 그리고 밸브 시트에 안착된다. 결과적으로, 다이어프램은 유연하게 변형된다.
그러나, 상술된 밸브에 있어서, 다이어프램의 중앙 부분 및 외측 경계 부분 각각은 편평한 표면 내에 유지되기 때문에, 밸브 플러그의 운동의 결과로서 다이어프램이 유연하게 변형될 때, 주름이 내측 원주방향 측 상에 형성되는 경향이 있고 그리고 크랙 등이 바람직하지 않게 생성될 수도 있다.
또한, 오리피스 홀이 다이어프램의 중앙 부분과 외측 경계 부분 사이에 제공되는 경우에, 다이어프램의 변형의 결과로서, 오리피스 홀로부터 기원되는 크랙이 쉽게 발생되는 경향이 있다.
본 발명의 일반적인 목적은 다이어프램의 내구성을 더 큰 정도로 향상시키는 것을 가능하게 하는 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명의 밸브는 가압 유체가 통해서 유동되는 통로를 갖는 바디, 바디의 개구를 덮도록 구성되는 보닛, 및 바디와 보닛의 내부에 제공되고, 통로의 연통 상태를 절환하도록 구성되는 밸브 메커니즘을 포함한다. 밸브 메커니즘은 밸브 플러그, 가요성 시이트(sheet)의 형태인 다이어프램, 및 밸브 플러그와 홀더 사이에 다이어프램의 중앙 부분을 유지하도록 구성되는 홀더를 포함한다. 다이어프램의 중앙 부분은 밸브 플러그에 대해서 유지되고, 그리고 다이어프램의 외측 경계 부분은 바디와 보닛 사이에 유지된다. 통로와 보닛의 파일럿 챔버가 서로 연통되는 것을 허여하도록 구성되는 파일럿 홀이 다이어프램의 중앙 부분에 인접하게 형성된다. 밸브 플러그의 중앙 부분, 다이어프램, 및 홀더는 함께 적층되고, 그리고 체결 부재에 의해서 서로 고정된다.
본 발명에 있어서, 밸브의 밸브 메커니즘은 통로를 갖는 바디와 바디의 개구를 덮는 보닛의 내부에 제공된다. 밸브 메커니즘은 밸브 플러그, 다이어프램 및 홀더를 포함한다. 다이어프램은 가요성 시이트의 형태이고, 그리고 다이어프램의 중앙 부분은 밸브 플러그에 대해서 유지된다. 다이어프램의 외측 경계 부분은 바디와 보닛 사이에 유지된다. 홀더는 홀더와 밸브 플러그 사이에 다이어프램의 중앙 부분을 유지하도록 제공된다. 파일럿 채널은 다이어프램의 중앙 부분에 인접하게 형성된다. 파일럿 채널은 통로 및 보닛의 파일럿 채널이 서로 연통되도록 허여한다.
따라서, 파일럿 채널이 다이어프램의 중앙 부분과 외측 경계 부분 사이에 형성되는 밸브와 비교하여, 파일럿 채널이 형성되는 다이어프램의 부분이 변형 또는 편향을 겪지 않기 때문에, 파일럿 채널로부터 기원되는 크랙의 형성이 방지될 수 있다. 결과적으로, 다이어프램의 내구성을 더 큰 정도로 향상시키는 것이 가능하다.
본 발명의 상술된 그리고 다른 목적 및 장점은, 본 발명의 바람직한 실시형태가 도해적 예시의 방법으로 도시되는 첨부된 도면과 함께 취해질 때 다음의 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 밸브를 도시하는 전체 단면도이고;
도 2는 도 1의 밸브의 다이어프램 둘레의 일 부분을 도시하는 확대된 단면도이고;
도 3은, 도 1의 밸브가 밸브 시트로부터 분리된 밸브 개방 상태를 도시하는 전체 단면도이고;
도 4는 도 3의 밸브의 다이어프램 둘레의 일 부분을 도시하는 확대된 단면도이고;
도 5는 밸브의 밸브 시트의 높이 위치와 유체의 유동성을 나타내는 Cv 값 사이의 관계를 도시하는 특성 곡선의 그래프이고;
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 밸브를 도시하는 전체 단면도이고;
도 7은 도 6의 밸브의 밸브 플러그의 스커트 부분 둘레의 일 부분을 도시하는 확대된 단면도이고;
도 8은, 도 6의 밸브가 밸브 시트로부터 분리된 밸브 개방 상태를 도시하는 전체 단면도이고; 그리고
도 9는 도 8의 밸브의 밸브 플러그의 스커트 부분 둘레의 일 부분을 도시하는 확대된 단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 밸브(10)는 바디(12), 바디(12) 내에 놓여있는 밸브 메커니즘(14), 및 바디(12)의 상측 부분을 덮도록 제공되는 보닛(16)을 포함한다.
바디(12)는, 예를 들어 금속 재료로 만들어지고, 그리고 개구(18), 제1 포트(유입구 포트)(20), 제2 포트(유출구 포트)(22) 및 연통 챔버(24)를 포함한다. 개구(18)는 원형 형상을 갖고, 그리고 (화살표(A)에 의해서 표시되는 방향으로) 바디(12)의 상측 위치에서 개방된다. 제1 포트(20)는 바디(12)의 측부 위치에서 개방된다. 제2 포트(22)는 (화살표(B)에 의해서 표시되는) 바디(12)의 하측 위치에서 개방된다. 연통 챔버(24)는 제1 및 제2 포트(20, 22)와 연통된다. 즉, 제1 포트(20) 및 제2 포트(22)는 실질적으로 서로 수직이다.
제2 포트(22)의 실린더형 벽은 (화살표(A)에 의해서 표시되는 방향으로) 연통 챔버(24)를 향해서 직선으로 돌출되고, 그리고 밸브 시트(26)는 제2 포트(22)의 상측 단부에 형성된다. 후술되는 밸브 플러그(30)는 밸브 시트(26) 상에 안착될 수 있다. 밸브 시트(26)에 더 가까운 제2 포트(22)의 단부는 제2 포트(22)의 내측 직경이 상측을 향해서(화살표(A)에 의해서 표시되는 방향으로) 점진적으로 증가되는 방식으로 테이퍼진다.
또한, 도 1에 도시되는 바와 같이, 밸브 시트(26)는 제1 포트(20)의 축선방향 중심에 인접하게 위치된다. 달리 말하면, 밸브 시트(26) 및 제1 포트(20)의 축선방향 중심은 실질적으로 동일한 높이를 갖는다.
환상 제1 돌출부(28)는 개구(18)의 외측 가장자리에서 형성된다. 제1 돌출부(28)는 (화살표(A)에 의해서 표시되는 방향으로) 상측부를 향해서 돌출된다. 제1 돌출부(28)의 상측 표면은 가장 높은 위치까지 돌출된 내측 원주방향 측으로부터 외측 원주방향 측을 향해서 점진적으로 더 낮아지도록 경사진다.
밸브 메커니즘(14)은 밸브 플러그(30), 밸브 플러그(30)에 대해서 접촉되도록 구성되는 다이어프램(32), 홀더 부재(34)와 밸브 플러그(30) 사이에 다이어프램(32)의 중앙 부분을 유지하기 위한 홀더 부재(홀더)(34), 및 (화살표(A 및 B)에 의해서 표시되는) 축선 방향으로 밸브 플러그(30), 다이어프램(32)과 홀더 부재(34)를 서로에 대해서 접촉되는 상태로 지지하고 고정하기 위한 고정 볼트(36)를 포함한다.
예를 들어, 밸브 플러그(30)는 레진 재료로 만들어지고, 그리고 밸브 플러그(30)의 직경이 밸브 플러그(30)의 상측 단부로부터 하측 단부로 점진적으로 증가되는 사다리꼴-형상의 단면을 갖는다. 밸브 플러그(30)의 상측 단부는 다이어프램(32)의 중앙 부분에 대해서 접촉된다. 중앙 부분에서 돌출되는 밸브 플러그(30)의 보스(30a)는 다이어프램(32)의 제1 홀(48) 안으로 삽입되어 밸브 플러그(30)와 다이어프램(32)을 동축적으로 위치결정한다.
고정 볼트(36)의 삽입을 위한 볼트 수용 홀(38)은 밸브 플러그(30)의 하측 단부의 중앙 위치에 형성된다. 볼트 수용 홀(38)은 (화살표(A 및 B)에 의해서 표시되는) 축선 방향으로 밸브 플러그(30)를 관통하는 삽입 홀(40)과 연통된다. 편평한 표면의 형태인 안착 부분(42)은 볼트 수용 홀(38) 둘레에 형성된다. 안착 부분(42)은 밸브 시트(26) 상에 안착될 수 있다. 안착 부분(42)은 밸브 시트(26)를 대향한다.
또한, 밸브 플러그(30)는, 이의 테이퍼진 외측 표면에서 개방되는 파일럿 채널(44)을 안에 수용한다. 파일럿 채널(44)은 실질적으로 일정한 직경으로 반경방향으로 내측으로 (밸브 플러그(30)의 중심을 향해서) 연장되고, 그리고 다음으로 미리결정된 거리만큼 삽입 홀(40)로부터 이격된 위치에서 밸브 플러그(30)의 상측 단부를 향해서 직각으로 절곡된다. 달리 말하면, 파일럿 채널(44)은 밸브 플러그(30)의 내부에 단면으로 L-형상을 갖는다. 파일럿 채널(44)은 밸브 플러그(30)의 상측 단부까지 밸브 플러그(30)를 관통한다.
또한, 환상의 제2 돌출부(46)는 상측 단부에서, 밸브 플러그(30)의 외측 경계 부분에 형성된다. 제2 돌출부(46)는 (화살표(A)에 의해서 표시되는 방향으로) 상측부를 향해서 돌출된다. 제2 돌출부(46)의 상측 표면은 가장 높은 위치까지 돌출된 외측으로부터 내측을 향해서 점진적으로 더 낮아지도록 경사진다.
다이어프램(32)은, 예를 들어, 고무와 같은 탄성 재료로, 그리고 원형 디스크 형상을 갖는 얇은 필름(시이트)의 형태로 만들어진다. 제1 홀(48)은 다이어프램(32)의 중앙 부분에 형성된다. 고정 볼트(36) 및 밸브 플러그(30)의 보스(30a)는 제1 홀(48) 안으로 삽입된다. 제1 홀(48)의 일 부분은 파일럿 홀로서 기능한다. 제1 홀(48)은 (화살표(A 및 B)에 의해서 표시되는) 다이어프램(32)의 두께 방향으로 다이러프램(32)을 관통한다. 제1 홀(48)은 인접한 밸브 플러그(30)의 파일럿 채널(44)을 향하여 대향하고 이와 연통된다.
또한, 제1 홀(48)은 밸브 플러그(30)의 보스(30a) 둘레에서 미리결정된 거리의 간극을 갖도록 형성된다. 다이어프램(32)이 밸브 플러그(30)와 홀더 부재(34) 사이에 유지되고, 그리고 다음으로 눌리고 변형될 때, 다이어프램(32)의 변형된 부분은 내측 측부 상에 간극 안으로 놓여질 수 있다.
또한, 베이스 패브릭(미도시)이 두께 방향으로 다이어프램(32)의 중심에 제공되어 다이어프램(32)의 강도 향상 및 두께 감소 모두를 달성한다.
다음으로, 다이어프램(32)의 중간 부분이 밸브 플러그(30)의 상측 단부와 홀더 부재(34) 사이에 유지된다. 결과적으로, 제2 돌출부(46)는 다이어프램(32) 안으로 물려(bite) 다이어프램(32)를 잠근다. 한편, 다이어프램(32)의 외측 경계 부분은 바디(12)와 보닛(16) 사이에 유지된다. 결과적으로, 제1 돌출부(28)는 다이어프램(32) 안으로 물려 다이어프램(32)를 잠근다. 즉, 제1 및 제2 돌출부(28, 46)는, 다이어프램(32)의 절곡된 부분에 더욱 인접한 이들의 일 부분이 더 높도록 형성된다.
또한, 간극이 다이어프램(32)의 외측 경계 부분 외부에 반경 방향으로 미리결정된 거리 만큼 바디(12)와 보닛(16) 사이에 형성된다. 다이어프램(32)이 바디(12)와 보닛(16) 사이에 유지되고, 그리고 다음으로 눌리고 변형될 때, 다이어프램(32)의 변형된 부분은 외측 측부 상의 간극 안으로 놓여질 수 있다.
예를 들어, 홀더 부재(34)는 금속 재료로 만들어지고, 그리고 원형 디스크 형상을 갖는다. 홀더 부재(34)의 하측 표면은 밸브 플러그(30) 및 중앙 부분에 인접한 다이어프램(32)의 일 부분에 대해서 접촉되고, 그리고 고정 볼트(36)의 샤프트 부분(58)은 홀더 부재(34)의 실질적으로 중앙 부분에 형성되는 제2 홀(52) 안으로 삽입된다.
또한, 파일럿 홀(54)은 반경 방향으로 제2 홀(52)의 외부의 위치에서 홀더 부재(34)에 형성된다. 파일럿 홀(54), 다이어프램(32)의 제1 홀(48), 및 밸브 플러그(30) 내의 파일럿 채널(44)의 타단부는 실질적으로 직선으로 배열되고, 그리고 보닛(16)의 내부와 연통된다.
예를 들어, 고정 볼트(36)의 헤드 부분(56)은 밸브 플러그(30)의 볼트 수용 홀(38)에 수용되고, 그리고 (화살표(A)에 의해서 표시되는) 축선 방향으로 헤드 부분(56)으로부터 연장되는 고정 볼트(36)의 샤프트 부분(58)은 밸브 플러그(30)의 삽입 홀(40), 다이어프램(32)의 제1 홀(48), 및 홀더 부재(34)의 제2 홀(52) 안으로 삽입된다. 또한, 워셔(60)가 밸브 플러그(30)와 헤드 부분(56) 사이에 제공되고, 그리고 홀더 부재(34)로부터 돌출되는 고정 볼트(36)의 일 부분은 너트(62) 안으로 나사체결된다. 이 구조에 있어서, 다이어프램(32)의 중앙 부분이 밸브 플러그(30)와 홀더 부재(34) 사이에 배치되는 상태에서, 이들 구성요소들은 서로 고정된다.
보닛(16)은, 예를 들어 금속 재료로 만들어지고, 그리고 밸브 메커니즘(14)을 대향하는 파일럿 챔버(64)가 보닛(16)의 중앙 부분에서 형성된다. 파일럿 포트(68)는 보닛(16)의 중앙의 상측 단부에서 개방된다. 파일럿 포트(68)는 파일럿 밸브(66)에 연결된다.
스프링(70)은 이 파일럿 챔버(64) 내부에 놓인다. 스프링(70)의 일 단부는 파일럿 챔버(64)의 내측 원주방향 표면에 형성되는 단차부와 인게이지되고, 그리고 이의 타단부는 홀더 부재(34)의 상측 표면에 대해서 접촉되도록 놓인다. 이 스프링(70)은, 예를 들어 나선형 패턴으로 감긴 코일 스프링이다. 스프링(70)의 탄성력에 의해서, 홀더 부재(34)는 항상 (화살표(B)에 의해서 표시되는 방향으로) 바디(12)를 향해서 바이어스된다. 다이어프램(32)의 중앙 부분과 밸브 플러그(30)는 따라서 홀더 부재(34)와 함께 (화살표(B)에 의해서 표시되는 방향으로) 바디(12)를 향해서 바이어스된다. 결과적으로, 밸브 플러그(30)는 밸브 시트(26)에 대해서 가압되고 그리고 밸브 시트 상에 안작된다.
파일럿 포트(68)는 보닛(16) 내부의 파일럿 챔버(64)의 상측 단부와 연통된다. 예를 들어, 파일럿 밸브(66)는 동력공급에 의해서 여기될 수 있는 솔레노이드 부분을 포함하는 2방향 밸브이다. 파일럿 밸브(66)는 솔레노이드 부분의 여기 동작 하에서 파일럿 밸브 플러그를 개방함으로써 파일럿 포트(68)와 외부 사이의 연통을 허여하는 목적을 위해서 제공된다.
또한, 밸브 메커니즘(14)이 보닛(16) 내부에 놓이는 상태에서, 보닛(16)은 바디(12)의 개구(18)를 덮는다. 보닛(16)은 축선 방향으로 바디(12)와 복수의 체결 볼트(72)의 나사 결합에 의해서 바디(12)에 연결된다. 이때, 보닛(16)의 하측 단부는 바디(12)의 상측 단부에 직접적으로 접촉된다. 따라서, 체결 볼트(72)의 체결력은 보닛(16)과 바디(12) 사이에 제공되는 다이어프램(32)의 외측 경계 부분에 직접적으로 가해지지 않는다.
본 발명의 제1 실시형태에 따른 밸브(10)는 기본적으로 위에서 설명되는 바와 같은 구조를 갖는다. 다음으로, 밸브(10)의 동작, 작동 효과 및 장점이 설명될 것이다. 다음 설명에서, 파일럿 밸브(66)가 보닛(16)의 파일럿 포트(68)에 연결되고 밸브 플러그(30)가 도 1에 도시되는 바와 같이 밸브 시트(26) 상에 안착되는 밸브 폐쇄 상태가 초기 상태로 지칭될 것이다.
먼저, 이 초기 상태에서, 스프링(70)의 탄성력에 의해서, 밸브 메커니즘(14)은 (화살표(B)에 의해서 표시되는 방향으로) 밸브 시트(26)를 향해서 가압되고, 그리고 가압 유체 공급 소스(미도시)로부터 가압된 유체가 제1 포트(20)를 통해서 연통 챔버(24) 안으로 공급된다.
가압된 유체는 연통 챔버(24)에 개방된 파일럿 채널(44), 제1 홀(48), 및 파일럿 홀(54)을 통해서 보닛(16)의 파일럿 챔버(64) 안으로 부분적으로 유동된다. 따라서, 가압된 유체의 압력에 의해서, 밸브 플러그(30) 등은 (화살표(B)에 의해서 표시되는 방향으로) 밸브 시트(26)를 향해서 가압된다. 즉, 밸브 플러그(30)를 포함하는 밸브 메커니즘(14)은 스프링(70)의 탄성력 및 가압된 유체의 압력에 의해서 밸브 시트(26)를 향해서 가압된다.
이 경우, 파일럿 밸브(66)가 비-동력공급 상태에서 폐쇄되기 때문에, 파일럿 챔버(64) 내의 가압된 유체는 외부로 배출되지 않고, 그리고 파일럿 챔버(64)의 압력은 미리결정된 압력으로 증가한다.
다음으로, 파일럿 밸브(66)의 솔레노이드 부분(미도시)은 제어기(미도시)에 의해서 동력공급을 받는다. 결과적으로, 파일럿 밸브 플러그는 개방되고, 그리고 파일럿 포트(68)는 개방되어 패일럿 챔버(64) 내의 가압된 유체를 외부로 점진적으로 배출한다. 결과적으로, 파일럿 챔버(64) 내 압력은 낮아진다. 따라서, 밸브 플러그(30)가 스프링(70)의 탄성력에 의해서만 밸브 시트(26)를 향해서 가압되기 때문에, 가압하는 힘이 감소되고, 그리고 밸브 플러그(30)가 탄성력에 반대로 밸브 시트(26)로부터 멀어지는 (화살표(A)에 의해서 표시되는) 방향으로 이동되기 시작한다.
즉, 스프링(70)의 탄성력은 밸브 플러그(30)를 단지 스프링(70)의 힘에 의해서 밸브 시트(26) 상에 안착되도록 유지하는 강도를 갖도록 설정되지 않고, 그러나 밸브(10)를 밸브 폐쇄된 상태로 놓기 위해서 파일럿 챔버(64) 내 가압된 유체의 압력을 조합하여 요구하는 강도를 갖도록 설정된다.
다음으로, 도 3 및 도 4에 도시되는 바와 같이, 밸브 플러그(30)를 포함하는 밸브 메커니즘(14)은 밸브 시트(26)로부터 완전히 분리되어 밸브 개방 상태에 밸브(10)를 놓고, 그리고 제1 포트(20)에 공급되는 가압된 유체가 연통 챔버(24) 및 밸브 시트(26)의 내부를 통해서 제2 포트(22)를 향해서 유동된다. 또한, 이 경우에, 동력공급 동작 하에서, 파일럿 밸브(66)가 밸브 개방 상태에 놓인다.
밸브 플러그(30)를 포함하는 밸브 메커니즘(14)이 파일럿 밸브(66)의 동력공급을 멈춤으로써 다시 밸브(10)를 밸브 폐쇄 상태에 놓기 위해서 도 1에 도시되는 밸브 시트(26) 상에 안착되는 경우에, 파일럿 밸브 플러그는 밸브 폐쇄된 상태에 놓이고 그리고 따라서, 가압된 유체의 파일럿 포트(68)를 통한 외부로의 방출이 중지된다.
다음으로, 보닛(16)의 파일럿 챔버(64)의 내부는 밀봉적으로 시일링된 상태에 놓이고, 그리고 파일럿 챔버(64) 내의 압력은 파일럿 채널(44), 제1 홀(48), 및 파일럿 홀(54)를 통해서 다시 파일럿 챔버(64) 안으로 유동되는 가압된 유체에 의해서 점진적으로 증가된다.
결과적으로, 밸브 메커니즘(14)은, 항상 밸브 메커니즘(14)을 바이어스하는 스프링(70)의 탄성력에 부가하여, 가압된 유체의 압력 증가에 의해서 (화살표(B)에 의해서 표시되는 방향으로) 밸브 시트(26)를 향해서 가압된다. 밸브 메커니즘(14)은 계속적인 압력 증가에 의해서 더욱 큰 정도까지 밸브 시트(26)를 향해서 가압된다. 따라서, 밸브(10)는, 안착 부분(42)이 밸브 시트(26) 상에 안착되는 밸브 폐쇄된 상태에 놓인다(도 1 및 도 2 참조). 결과적으로, 연통 챔버(24)를 통한 제1 포트(20)로부터 제2 포트(22)까지 가압된 유체의 유동이 중단된다.
상술된 바와 같이, 제1 실시형태의 밸브(10)에 있어서, 밸브 메커니즘(14)은 바디(12)와 보닛(16) 내부에 놓인다. 바디(12)의 연통 챔버(24)에 개방된 파일럿 채널(44)은 밸브 메커니즘(14)의 밸브 플러그(30)에 형성된다. 파일럿 채널(44)과 연통되는 제1 홀(48)은 밸브 플러그(30)와 홀더 부재(34) 사이에 유지되는 다이어프램(32)의 중앙 부분에 또한 형성된다.
이 구조에 있어서, 다이어프램의 외측 경계 부분과 중앙 부분 사이에 오리피스 홀이 형성되는 밸브와 비교하여, 제1 홀(48)이 형성되는 다이어프램(32)의 일 부분이 편향을 겪지 않기 때문에, 제1 홀(48)로부터 기원되는 크랙의 형성이 방지된다. 결과적으로, 다이어프램(32)의 내구성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 바디(12)와 보닛(16) 사이에 다이어프램(32)의 외측 경계 부분을 유지할 때, 바디(12)의 상측 표면 상에 제공되는 제1 돌출부(28)가 다이어프램(32) 안으로 물려지도록 허여함으로써, 다이어프램(32)을 신뢰가능하게 유지하는 것이 가능하다. 또한, 제1 돌출부(28)는 내측 원주방향 측으로부터 외측 원주방향 측으로 점진적으로 낮아지는 경사진 표면의 형태이다. 이 구조에서, 다이어프램(32)이 바디(12)와 보닛(16) 사이에 유지되고 그리고 다이어프램(32)이 부분적으로 벌지(bulge)될 때, 벌지되는 부분이 내측 원주방향 측을 향해서 돌출되지 않고, 그러나 외측 원주방향 측을 향해서 돌출된다. 따라서, 가압 유체의 압력 받음 표면인 다이어프램(32)의 절곡 부분 상의 주름 형성을 피하는 것이 가능하다.
또한, 다이어프램(32)의 중앙 부분이 밸브 플러그(30)와 홀더 부재(34) 사이에 유지될 때, 밸브 플러그(30)의 상측 표면 상에 형성된 제2 돌출부(46)가 다이어프램(32) 안으로 물려지도록 허여함으로써, 다이어프램(32)를 신뢰가능하게 유지하는 것이 가능하다. 또한, 제2 돌출부(46)는 외측 원주방향 측으로부터 내측 원주방향 측으로 점진적으로 낮아지는 경사진 표면의 형태이다. 이 구조에서, 다이어프램(32)이 밸브 플러그(30)와 홀더 부재(34) 사이에 유지되고 그리고 다이어프램(32)이 부분적으로 벌지될 때, 벌지되는 부분이 외측 원주방향 측을 향해서 돌출되지 않고, 그러나 내측 원주방향 측을 향해서 돌출된다. 따라서, 가압 유체의 압력 받음 표면인 다이어프램(32)의 절곡 부분 상의 주름 형성을 피하는 것이 가능하다.
즉, 제1 돌출부(28) 및 제2 돌출부(46)는 다이어프램(32)의 외측 경계 부분과 중앙 부분을 유지하는 바디(12) 및 밸브 플러그(30) 상에 제공된다. 외측 원주방향 측 상에 제공되는 제1 돌출부(28)는 외측 원주방향 측을 향해서 점진적으로 더 낮아지도록 경사지고, 그리고 내측 원주방향 측상에 제공되는 제2 돌출부(46)는 내측 원주방향 측을 향해서 점진적으로 더 낮아지도록 경사진다. 이 구조에서, 다이어프램(32)이 샌드위치되고 그리고 유지되어 벌지될 때, 벌지되는 부분은, 압력 받음 표면인 다이어프램(32)의 절곡 부분을 향해서 돌출되지 않고, 그리고 적합하게 주름의 형성을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 바디(12)와 보닛(16) 사이에 다이어프램(32)을 유지할 때, 바디(12)의 단부 표면과 보닛(16)의 단부 표면은 서로 직접적으로 접촉되고, 그리고 체결 볼트(72)에 의한 축선 방향으로의 체결력의 대부분은 바디(12)와 보닛(16)에 의해서 수용된다. 따라서, 종래의 밸브와 비교하여, 다이어프램(32)을 가압하고 변형시키도록 적용되는 힘이 억제된다. 결과적으로, 다이어프램(32)의 탄성이 열화되고 그리고 압축 변형이 다이어프램(32)에서 발생되는 경우에도, 체결 볼트(72)의 헐거워짐을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 도 5에 도시되는 압축 유체의 유동성을 나타내는 Cv 값과 다이어프램(32) 내의 밸브 시트(26)의 높이 사이의 관계를 도시하는 특성 곡선으로부터 보여질 수 있는 바와 같이, 종래 높이보다 더 낮은 제1 포트(20)의 축선방향 중심의 높이에 대해 다이어프램(32) 내 밸브 시트(26)의 높이를 설계함으로써, 밸브(10)에서 압력 유체의 유동 특성(Cv 값)을 향상시키는 것이 가능하다(도 5에서 파단 선 참조).
즉, 제1 포트의 축선 방향 중심보다 더 높은 위치에 밸브 시트가 제공되는 종래의 밸브와 비교하여, 본원의 발명의 밸브(10)에서, 밸브 시트(26)는 제1 포트(20)의 축선 중심과 같은 높이에서 제공된다. 이 방식으로, 유동 특성에서 향상을 달성하는 것이 가능하다.
결과적으로, 예를 들어, 동일한 유량이 밸브 내에 설정될 때, 밸브(10)에서, (화살표(A 및 B)에 의해서 표시되는) 축선 방향으로 밸브 플러그(30)의 이동 거리를 단축시키는 것이 가능하다. 따라서, 밸브 플러그(30)의 이동 동안에 다이어프램(32)의 변형 양을 감소시키는 것이 가능하다. 따라서, 다이어프램(32)에 작용되는 인장 및/또는 충격은 감소되고, 그리고 더 큰 정도로 내구성의 향상을 달성하는 것이 가능하다.
또한, 제1 포트(20)의 축선방향 중심에 인접하여 밸브 시트(26)를 제공함으로써, 유동 손실을 감소시키고, 그리고 제1 포트(20)로부터 밸브 시트(26)에서 개방되는 제2 포트(22)로 가압된 유체가 유동될 때 유동 특성을 향상시키는 것이 가능하다.
다음으로, 제2 실시형태에 따른 밸브(100)가 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명될 것이다. 제1 실시형태에 따른 밸브(10)의 구성 요소와 동일한 제2 실시형태에 따른 밸브(100)의 구성 요소는 동일한 참조 번호로 라벨링되고, 그리고 이의 상세한 설명은 생략된다.
제2 실시형태에 따른 밸브(100)는, 밸브(100)의 밸브 메커니즘이 단지 밸브 플러그(102)로 구성되는 점에 있어서, 제1 실시형태에 따른 밸브(10)와 상이하다.
도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 밸브(100)는 바디(104), 바디(104) 내에 놓여있는 밸브 플러그(102), 및 바디(104)의 상측 부분을 덮고 폐쇄하도록 제공되는 보닛(106)을 포함한다.
바디(104)는 (화살표(A)에 의해서 표시되는 방향으로) 바디(104)의 상측 위치에서 개방되는 개구(108) 둘레에 직립형으로 제공되는 환상 벽(110)을 갖는다. 보닛(106)은 환상 벽(110)의 내부에 부분적으로 삽입된다.
또한, (화살표(B)에 의해서 표시되는 방향으로) 아래로 오목한 환상 그루브(112)가 환상 벽(110) 내부에 형성된다. 후술되는 밸브 플러그(102)의 스커트 부분(다이어프램 부분)(116)이 환상 그루브(112) 안으로 삽입되고 그리고 이에 의해서 유지된다. 제1 돌출부(28)는 환상 그루브(112) 내부에 형성된다.
밸브 플러그(102)는 예를 들어 탄성 레진 재료로 일체적으로 만들어지고, 그리고 중심에서 형성되는 바디 부분(114), 및 얇은 필름의 형태이고 바디 부분(114)으로부터 반경방향으로 외측으로 연장되는 스커트 부분(116)을 포함한다. 스커트 부분(116)의 외측 경계 부분(116a)에서 형성되는 후크(118)는 바디(104)의 개구(108)에서 형성되는 환상 그루브(112) 안으로 삽입되고, 그리고 환상 그루브(112)와 보닛(106) 사이에 유지된다.
바디 부분(114)은 단면이 원형 형상을 갖고, 그리고 바디 부분(114)의 하측 단부는 제2 포트(22)를 대향한다. 제2 포트(22)로부터 멀어지는 방향으로 오목한 리세스(120)는 하측 단부의 중앙에 형성된다. 안착 부분(122)은 리세스(120) 외부의 외측 경계 부분에서 형성된다. 안착 부분(122)은 밸브 시트(26) 상에 안착될 수 있다. 안착 부분(122)은 바디(104)의 밸브 시트(26)를 대향하도록 형성되고, 그리고 (화살표(B)에 의해서 표시되는 방향으로) 밸브 시트(26)를 향해서 돌출되는 환상 돌출부(124)를 포함한다. 반경 방향으로 돌출부(124)의 폭은 안착 부분(122)의 폭보다 더 작고, 그리고 돌출부(124)는 안착 부분(122)을 따라서 연장된다.
또한, 파일럿 채널(126)은 바디 부분(114)의 외측 원주방향 표면 상에서 개방된다. 파일럿 채널(126)은 반경방향으로 내측으로 연장되고, 그리고 그 후 파일럿 채널(126)은 바디 부분(114)의 상측 단부를 향해서 직각으로 절곡된다. 달리 말하면, 파일럿 채널(126)은 바디 부분(114)의 내부에 단면으로 L-형상을 갖는다. 파일럿 채널(126)은, 외측 원주방향 표면으로부터 상측 단부로 연장되면서 바디 부분(114)을 관통한다.
바디 부분(114)의 외측 원주방향 표면 상의 파일럿 채널(126)의 개구의 위치는 바디 부분(114)의 하측 단부에 제공되는 안착 부분(122)과 바디 부분의 상측 단부에 인접하게 제공되는 스커트 부분(116) 사이이다. 즉, 파일럿 채널(126)의 개구 위치는 밸브 플러그(102)의 축선 방향으로 (화살표(A 및 B)에 의해서 표시되는 방향으로) 미리결정된 거리만큼 스커트 부분(116)으로부터 하측으로 (화살표(B)에 의해서 표시되는 방향으로) 이격된다.
스커트 부분(116)은 바디 부분(114)의 외측 원주방향 표면으로부터 반경방향으로 외측으로 연장된다. 하측으로 돌출되는 후크(118)는 스커트 부분(116)의 외측 경계 부분(116a)에 형성된다. 후크(118)는 바디(104)의 환상 그루브(112) 안으로 삽입되고, 그리고 보닛(106)과 환상 그루브(112) 사이에 유지된다. 스커트 부분(116)의 내측 경계 부분(116b)은 바디 부분(114)의 상측 단부로부터 단계적으로 낮아지는 단차부(128)에 연결된다.
예를 들어, 보닛(106)은 원형 디스크 형상을 갖는 베이스 부분(130), 및 베이스 부분(130)의 중심으로부터 상측으로 (화살표(A)에 의해서 표시되는 방향으로) 돌출되는 관형 부분(132)을 포함한다. 파일럿 포트(68)는 관형 부분(132)에서 개방되고, 그리고 파일럿 밸브(66)는 파일럿 포트(68)에 연결된다.
베이스 부분(130)은 바디(104)의 개구(108) 안으로 삽입되고, 그리고 환상 벽(110)은 베이스 부분(130)의 외측 경계 부분의 하측 표면에 형성되는 단차부(134)와 인게이지된다. 또한, 홀더 부분(136) 및 파일럿 챔버(138)는 바디(104)를 대향하는 베이스 부분(130)의 하측 표면에 형성된다. 홀더 부분(136)은 베이스 부분(130)의 외측 경계 부분 상에 형성되고, 그리고 밸브 플러그(102)의 스커트 부분(116)을 유지한다. 파일럿 챔버(138)는 반경 방향으로 홀더 부분(136)의 내부에 형성되고, 관형 부분(132)을 향해서 오목하다.
파일럿 챔버(138)는, 내측 벽이 홀더 부분(136)으로부터 점진적으로 관형 부분(132)을 향해서 (화살표(A)에 의해서 표시되는 방향으로) 반경방향으로 내측으로 경사지는 테이퍼진 형상을 갖는다. 파일럿 챔버(138)는 중앙 부분에서 편평한 표면을 포함한다. 파일럿 챔버(138)는 밸브 플러그(102)의 바디 부분(114) 및 스커트 부분(116)을 대향하도록 제공된다.
밸브 플러그(102)의 스커트 부분(116)이 바디(104)의 환상 그루브(112) 안으로 삽입되는 상태에서, 보닛(106)은 바디(104)의 개구(108) 안으로 삽입되고 이를 덮고, 그리고 스커트 부분(116)의 외측 경계 부분(116a)이 홀더 부분(136)과 바디(104) 사이에 유지되는 상태에서, 복수의 체결 볼트(72)는 축선 방향으로 바디(104)와 나사 결합된다. 이 방식으로, 보닛(106)은 바디(104)에 연결된다.
이와 관련하여, 스커트 부분(116)의 외측 경계 부분(116a)과 바디(104)의 환상 벽(110) 사이에서, 미리결정된 거리의 간극이 외측 경계 부분(116a) 둘레에 반경 방향으로 제공된다. 스커트 부분(116)이 바디(104)와 보닛(106) 사이에 유지되고, 그리고 다음으로 눌리고 변형될 때, 스커트 부분(116)의 변형된 부분은 외측 원주방향 측 상의 간극 안으로 놓여질 수 있다.
본 발명의 제2 실시형태에 따른 밸브(100)는 기본적으로 위에서 설명되는 바와 같은 구조를 갖는다. 다음으로, 밸브(100)의 동작, 작동 효과 및 장점이 설명될 것이다. 제2 실시형태에 따른 밸브(100)는 기본적으로 제1 실시형태에 따른 밸브(10)와 동일한 방식으로 동작된다. 따라서, 동작에 관한 상세한 설명은 생략된다.
먼저, 밸브 플러그(102)가 도 6에 도시되는 바와 같이 밸브 시트(26) 상에 안착되는 밸브 폐쇄된 상태에서, 가압된 유체가 가압된 유체 공급 소스(미도시)로부터 제1 포트(20)를 통해서 연통 챔버(24)로 공급된다. 가압된 유체는 연통 챔버(24)에 개방된 파일럿 채널(126)을 통해서 유동되고, 그리고 보닛(106)의 파일럿 챔버(138) 안으로 유동된다. 결과적으로, 가압된 유체의 압력에 의해서, 밸브 플러그(102)는 (화살표(B)에 의해서 표시되는 방향으로) 밸브 시트(26)를 향해서 가압된다.
다음으로, 파일럿 밸브(66)의 동력공급 시에, 파일럿 포트(68)가 개방되고, 그리고 파일럿 챔버(138) 내의 가압된 유체가 외부로 점진적으로 배출된다. 파일럿 챔버(138) 내의 압력은 감소되어 밸브 플러그(102)에 가해지는 가압하는 힘을 감소시킨다. 결과적으로, 밸브 플러그(102)는 밸브 시트(26)로부터 멀어지는 (화살표(A)에 의해서 표시되는) 방향으로 이동되기 시작한다.
다음으로, 도 8 및 도 9에 도시되는 바와 같이, 밸브 플러그(102)는 밸브 시트(26)로부터 완전히 분리되고, 그리고 바디 부분(114)의 상측 단부는 보닛(106)의 파일럿 챔버(138)의 상측 표면에 대해서 접촉되어 밸브(100)를 밸브 개방 상태에 놓고, 그리고 제1 포트(20)에 공급되는 가압된 유체가 연통 챔버(24)와 밸브 시트(26)의 내부를 통해서 제2 포트(22)를 향해서 유동된다.
밸브 플러그(102)가 도 6에 도시되는 바와 같이 밸브 시트(26) 상에 안착되는 밸브 폐쇄 상태로 밸브(100)를 놓는 경우에, 파일럿 밸브(66)의 동력공급이 중지되어 밸브 폐쇄 상태를 초래하고, 그리고 따라서 파일럿 포트(68)을 통한 파일럿 챔버(138)로부터의 가압된 유체의 배출이 중지된다. 다음으로, 보닛(106)의 파일럿 챔버(138)의 내부는 밀봉적으로 시일링되고, 그리고 파일럿 챔버(138)의 압력은 파일럿 채널(126)을 통해 파일럿 챔버(138) 안으로 유동되는 가압된 유체에 의해서 다시 점진적으로 증가된다.
이 방식으로, 밸브 플러그(102)는 파일럿 챔버(138) 내의 가압된 유체의 압력 증가에 의해서 밸브 시트(26)를 향해서 (화살표(B)에 의해서 표시되는 방향으로) 가압되고, 그리고 밸브(100)는 안착 부분(122)이 밸브 시트(26) 상에 안착되는 밸브 폐쇄 상태에 놓인다. 결과적으로, 연통 챔버(24)를 통한 제1 포트(20)로부터 제2 포트(22)로의 가압된 유체의 유동이 중단된다.
상술된 바와 같이, 제2 실시형태의 밸브(100)에 있어서, 밸브 플러그(102)는 바디(104) 내부에 제공된다. 밸브 플러그(102)는 일체적으로 형성되는 바디 부분(114)과 스커트 부분(116)을 포함한다. 바디 부분(114)은 바디(104)의 밸브 시트(26) 상에 안착될 수 있다. 스커트 부분(116)은 바디 부분(114)으로부터 반경방향 외측으로 연장된다. 이 구조에 있어서, 오리피스 홀이 다이어프램의 중앙 부분과 외측 경계 부분 사이에 형성되는 밸브와 비교하여, 파일럿 채널(126)이 형성되는 바디 부분(114)이 변형(편향)을 겪지 않기 때문에, 스커트 부분(116)에서 크랙의 형성이 방지된다. 결과적으로, 스커트 부분(116)을 포함하는 밸브 플러그(102)의 내구성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 밸브 플러그(102)가 일체적으로 형성되는 바디 부분(114)과 스커트 부분(116)을 포함하기 때문에, 바디 부분(114)과 스커트 부분(116)이 개별적 부재로서 제공되는 경우와 비교하여, 구성 부품의 개수를 감소시키는 것이 가능하다. 결과적으로, 밸브 플러그(102)를 포함하는 밸브(100)의 생산 비용을 감소시키는 것과, 조립 단계의 개수를 감소시키는 것이 가능하다.
또한, 밸브 플러그(102)가 탄성 레진 재료로 만들어지기 때문에, 바디 부분(114)이 밸브 시트(26)에 안착될 때 밀봉 성능을 향상시키는 한편, 바디 부분(114)이 밸브 시트(26) 상에 안착될 때 충격을 흡수하고 그리고 동작 소리를 감소시키는 것이 가능하고, 밸브 시트(26)의 마모를 감소키는 것이 가능하다.
또한, 밸브 플러그(102)는 일체적으로 형성되는 바디 부분(114)과 스커트 부분(116)을 포함한다. 이 구조에서, 레진 재료의 복원력을 이용하여, 밸브(100)를 도 1에 도시되는 밸브 폐쇄 상태에 놓는 것이 가능하게 된다. 따라서, 제1 실시형태에 따른 밸브(10)에서 사용되는 밸브 시트(26)를 향해서 밸브 플러그(30)를 바이어스하기 위한 스프링(70)이 더 이상 요구되지 않는다. 따라서, 밸브(100)의 구성 부품의 개수를 더 큰 정도로 감소시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 밸브 플러그(102)의 외측 원주방향 표면 상의 파일럿 채널(126)의 개방 위치가 스커트 부분(116)의 내측 경계 부분(116b)으로부터 하측으로 (화살표(B)에 의해서 표시되는 방향으로) 이격된다. 이 방식으로, 연결 위치(내측 경계 부분(116b))는 스커트 부분(116)의 유지 위치(외측 경계 부분(116a)) 아래에 위치될 수 있다. 따라서, 밸브 플러그(102)가 상측으로 (화살표(A)에 의해서 표시되는 방향으로) 이동될 때, 스커트 부분(116)이 반경방향으로 수축되도록 응력이 작용하기 때문에, 크랙의 형성이 방지된다. 결과적으로, 스커트 부분(116)을 포함하는 밸브 플러그(102)의 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 밸브 플러그(102)의 바디 부분(114)의 상측 단부에서 단차부(128)를 제공함으로써, 밸브 플러그(102)가 도 8에 도시되는 바와 같이 보닛(106)을 향해서 (화살표(A)에 의해서 표시되는 방향으로) 이동된 밸브 개방 상태에서, 바디 부분(114)의 상측 단부가 보닛(106)의 파일럿 챔버(138)에 대해서 접촉되는 경우에도, 스커트 부분(116)의 내측 경계 부분(116b)이 파일럿 챔버(138)와 긴밀하게 접촉되지 않고, 그리고 내측 경계 부분(116b)이 미리결정된 거리만큼 파일럿 챔버(138)로부터 이격된다. 결과적으로, 밸브 개방 상태로부터 하측으로 밸브 플러그(102)를 이동시킬 때 전체 스커트 부분(116)이 보닛(106)에 부착되는 상황을 피하는 것과, 그리고 부착으로부터 귀결되는 작동가능성의 감소를 억제하는 것이 가능하다.
또한, 밸브 플러그(102)의 스커트 부분(116)의 두께가 반경 방향으로 외부를 향해서 바디 부분(114)에 결합되는 내측 경계 부분(116b)으로부터 점진적으로 감소되기 때문에, 스커트 부분(116)이 밸브 플러그(102)의 개방/폐쇄 동작의 결과로서 절곡될 때 내측 경계 부분(116b)에 가해지는 응력의 집중이 적절하게 억제된다. 따라서, 스커트 부분(116)의 내구성을 더 큰 정도로 향상시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 밸브 플러그(102)는 레진 재료로 만들어지기 때문에, 돌출부의 형태인 후크(118)가 스커트 부분(116)의 외측 경계 부분(116a) 상에 용이하게 형성될 수 있다. 따라서, 후크(118)를 제공함으로써, 스커트 부분(116)을 신뢰가능하게 유지하도록 바디(104)의 환상 그루브(112)와 스커트 부분(116)을 결합시키는 것과, 그리고 스커트 부분(116)이 반경방향으로 내측을 향해서 제거되는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.
더욱이, 밸브 시트(26)를 향해서 (화살표(B)에 의해서 표시되는 방향으로) 돌출되는 환상 돌출부(124)를 밸브 플러그(102)의 안착 부분(122) 상에 제공하고, 그리고 밸브 플러그(102)가 밸브 시트(26) 상에 안착될 때 밸브 폐쇄된 상태에서 밸브 시트(26)에 대해서 돌출부(124)를 접촉시킴으로써, 밸브 폐쇄 상태에서 더 큰 정도로 밀봉 성능을 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 밸브 플러그(102)의 바디 부분(114)의 하측 단부에 리세스(120)를 제공함으로써, 바디 부분(114)의 중량 감소가 달성되고, 그리고 밸브 플러그(102)의 몰딩 시에 음각부(싱크(sink))를 억제하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 밸브가 상술된 실시형태에 한정되지 않는다는 점이 주의된다. 다양한 구조가 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 채택될 수도 있다는 점은 당연하다.

Claims (15)

  1. 밸브(10)에 있어서,
    가압된 유체가 통해서 유동되는 통로를 갖는 바디(12);
    상기 바디(12)의 개구(18)를 덮도록 구성되는 보닛(bonnet; 16); 및
    상기 바디(12) 및 상기 보닛(16)의 내부에 제공되고, 그리고 상기 통로의 연통 상태를 절환하도록 구성되는 밸브 메커니즘(14)을 포함하며,
    상기 밸브 메커니즘(14)은,
    밸브 플러그(30);
    가요성 시이트(sheet)의 형태인 다이어프램(32)으로서, 상기 다이어프램(32)의 중앙 부분이 상기 밸브 플러그(30)에 대해서 유지되고, 그리고 상기 다이어프램(32)의 외측 가장자리 부분이 상기 바디(12)와 상기 보닛(16) 사이에 유지되는, 상기 다이어프램(32); 및
    상기 밸브 플러그(30)와 홀더(34) 사이에 상기 다이어프램(32)의 상기 중앙 부분을 유지하도록 구성되는 상기 홀더(34)를 포함하며,
    상기 통로와 상기 보닛(16)의 파일럿 챔버(64)가 서로 연통되는 것을 허여하도록 구성되는 파일럿 홀(48)이 상기 다이어프램(32)의 상기 중앙 부분에 인접하게 형성되고; 그리고
    상기 밸브 플러그(30)의 중앙 부분, 상기 다이어프램(32), 및 상기 홀더(34)는 함께 적층되고, 그리고 체결 부재(36)에 의해서 서로 고정되는, 밸브(10)
  2. 밸브(100)에 있어서,
    가압된 유체가 통해서 유동되는 통로를 갖는 바디(104);
    상기 바디(104)의 개구를 덮도록 구성되는 보닛(106); 및
    상기 바디(104) 및 상기 보닛(106)의 내부에 제공되고, 그리고 상기 통로의 연통 상태를 절환하도록 구성되는 밸브 플러그(102)를 포함하며,
    상기 밸브 플러그(102)는,
    상기 바디(104)의 밸브 시트(26) 상에 안착되도록 구성되는 안착 부분(122)을 포함하는 바디 부분(114); 및
    가요성 시이트의 형태인 다이어프램 부분(116)으로서, 상기 바디 부분(114)으로부터 반경방향으로 외측으로 연장되는, 상기 다이어프램 부분(116)을 포함하며,
    상기 다이어프램 부분(116)의 외측 경계 부분은 상기 바디(104)와 상기 보닛(106) 사이에 유지되고; 그리고
    상기 보닛(106)의 파일럿 챔버(138)와 상기 통로가 서로 연통되는 것을 허여하도록 구성되는 파일럿 채널(126)이 상기 밸브 플러그(102)에 형성되는, 밸브(100).
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 파일럿 홀(48)과 연통되는 파일럿 채널(44)은 상기 밸브 플러그(30) 내에 형성되는, 밸브.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 바디(12) 및 상기 보닛(16) 중 적어도 하나는 상기 외측 경계 부분을 유지하는 위치에서 상기 다이어프램(32)의 두께 방향으로 돌출되는 돌출부(28)를 갖고; 그리고
    상기 다이어프램(32)을 대향하는 상기 돌출부(28)의 단부는 상기 다이어프램(32)의 절곡 부분에 대응하는 상기 단부의 일 부분이 상기 단부에서 가장 높고, 그리고 상기 단부는 상기 절곡 부분에 대응하는 상기 단부의 상기 일 부분으로부터 멀어지는 방향으로 점진적으로 낮아지는 경사진 형상을 갖는, 밸브.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 바디(104) 및 상기 보닛(106) 중 적어도 하나는 상기 외측 경계 부분을 유지하는 위치에서 상기 다이어프램 부분(116)의 두께 방향으로 돌출되는 돌출부(28)를 갖고; 그리고
    상기 다이어프램 부분(116)을 대향하는 상기 돌출부(28)의 단부는 상기 다이어프램 부분(116)의 절곡 부분에 대응하는 상기 단부의 일 부분이 상기 단부에서 가장 높고, 그리고 상기 단부는 상기 절곡 부분에 대응하는 상기 단부의 상기 일 부분으로부터 멀어지는 방향으로 점진적으로 낮아지는 경사진 형상을 갖는, 밸브.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 밸브 플러그(30) 및 상기 홀더(34) 중 적어도 하나는 상기 다이어프램의 상기 중앙 부분을 유지하는 위치에서 상기 다이어프램(32)의 두께 방향으로 돌출되는 돌출부(46)를 갖고, 그리고
    상기 다이어프램(32)을 대향하는 상기 돌출부(46)의 단부는 상기 다이어프램(32)의 절곡 부분에 대응하는 상기 단부의 일 부분이 상기 단부에서 가장 높고, 그리고 상기 단부는 상기 절곡 부분에 대응하는 상기 단부의 상기 일 부분으로부터 멀어지는 방향으로 점진적으로 낮아지는 경사진 형상을 갖는, 밸브.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 밸브 플러그(30, 102)가 안착되는 밸브 시트(26)는 상기 가압된 유체가 공급되는 유입구 포트(20)의 축선방향 중심에 인접하게 형성되고, 그리고 상기 유입구 포트(20)는 상기 바디(12, 104)의 측부 위치에서 개방되는, 밸브.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 바디(12, 104)는 상기 가압된 유체가 통해서 배출되는 유출구 포트(22)를 포함하고, 그리고 상기 유출구 포트(22)는 상기 유출구 포트(22)의 내측 직경이 상기 바디(12, 104)의 내부를 향해서 점진적으로 증가되는 테이퍼진 형상을 갖는, 밸브.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 밸브 플러그(30)는 상기 파일럿 홀(48) 안으로 부분적으로 삽입되고, 그리고 반경 방향으로의 간극이 상기 파일럿 홀(48)과 상기 밸브 플러그(30) 사이에 형성되는, 밸브.
  10. 청구항 4에 있어서, 반경 방향의 간극은 상기 다이어프램(32)의 상기 외측 경계 부분과 상기 바디(12) 사이에 형성되는, 밸브.
  11. 청구항 5에 있어서, 반경 방향의 간극은 상기 다이어프램 부분(116)의 상기 외측 경계 부분과 상기 바디(104) 사이에 형성되는, 밸브.
  12. 청구항 2에 있어서, 상기 바디 부분(114)은 상기 보닛(106)을 대향하는 상기 바디 부분(114)의 단부로부터 상기 밸브 시트(26)를 향해서 단차형으로 형성되는 단차부(128)를 포함하고, 그리고 상기 다이어프램 부분(116)은 상기 단차부(128)로부터 연장되도록 형성되는, 밸브.
  13. 청구항 2에 있어서, 상기 밸브 시트(26)로부터 멀어지는 방향으로 오목한 리세스(120)가 상기 밸브 시트(26)를 대향하는 상기 바디 부분(114)의 단부에 형성되는, 밸브.
  14. 청구항 2에 있어서, 상기 밸브 시트(26)를 향해서 돌출되는 돌출부(124)는 상기 안착 부분(122) 상에 형성되는, 밸브.
  15. 청구항 2에 있어서, 상기 바디 부분(114)에 연결되는 상기 다이어프램 부분(116)의 내측 경계 부분은 상기 다이어프램 부분(116)에서 가장 두껍고, 그리고 상기 다이어프램 부분(116)의 두께는 상기 다이어프램 부분(116)의 상기 내측 경계 부분으로부터 상기 다이어프램 부분(116)의 상기 외측 경계 부분까지 점진적으로 감소되는, 밸브.
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