JPH0215890B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たとえば都市ガスなどの流体供給管
の途中に介在された減圧弁を制御して下流側の２
次圧が所定の圧力となるようにするための自力式
減圧弁装置に関する。

都市ガス供給管などにおいて、都市ガスは、ガ
ス器具の燃焼に必要な最低の圧力で供給されるの
が保安上望ましいが、都市ガスの流動摩擦は、大
流量になる程大となる。そのため、都市ガスの供
給圧力を第１図１の実線で示すごとく一定に保つ
ておくと、大流量時における末端の圧力は第１図
２の実線で示すごとく低下する。そこで、末端の
圧力を第１図２の破線で示すごとく一定に保つた
めに、主供給管の減圧弁の２次圧を第１図１の破
線で示すごとく大流量になる程高くなるように調
整する各種の装置が従来から提案されている。と
ころが、このような提案されている先行技術で
は、一連の供給網に都市ガスを供給すべく複数の
減圧弁が設けられている場合、負荷が減じてくる
と、いずれか１つの減圧弁に負荷が集中してしま
うことが想定され、小流量であるにも拘らず２次
圧が大となつて、保安上好ましくない。

このことを第６図を参照してさらに詳述する。
都市ガスは、１次側である供給管５１から在来の
ガバナである減圧弁Ｇ１〜Gnを介して、地域５
２に都市ガスを供給する。このようなガバナＧ１
〜Gnは、たとえば特開昭52−87723および特開昭
51−52526などに開示されている構成であつても
よい。ガバナＧ１〜Gnは、２次側の流量に起因
する差圧を検出して、流量が増加したとき、２次
圧を増加させる構成を有し、第６図のような複数
のガバナＧ１〜Gnから減圧供給される地域５２
で使用したとき、たとえばガバナGnに負荷が集
中し、ガバナGnの流量が増加し、結果としてガ
バナGnの２次圧を増加させる。一方、各ガバナ
Ｇ１〜Gnの２次側は、導管５３によつて連通し
ているので、ガバナGn以外の付近のガバナＧ１
〜G_o-1の２次圧も上昇し、これらのガバナＧ１
〜G_o-1は、閉弁方向に動作される。したがつて
ガバナGnへの負荷が一層集中し、保安上好まし
くない。

この技術的課題を解決するためのタイムリーコ
ントローラと称されている先行技術では、負荷の
時間的変化を予め把握して、この負荷パターンに
応じて２次圧を時刻的に変化させている。しかし
この先行技術は、減圧弁の受圧体あるいは調整用
ばねに重錘およびてこを用いて力を作用させ、重
錘を移動させることによつて前記力を変化させて
２次圧を変化させるものであり、大形でありしか
も減圧弁の制御方式が限定されていた。

本発明は、上述の技術的課題を解決し、小形で
しかもばね力によつて制限する方式の全ての減圧
弁に適用可能な自力式減圧弁装置を提供すること
を目的とする。

本発明は、流体を供給する供給管の途中に介在
された弁体を圧力設定ばねで開弁方向に付勢する
とともに、供給管の２次側の圧力を駆動室に導
き、前記弁体を開弁方向に付勢させた自力式減圧
弁装置において、 前記圧力設定ばねのばね力を受圧室の圧力の大
小に応じて大小に変化させるように構成し、 前記受圧室は、タイマによつて開閉制御される
制御弁を備える管路を介して供給管の１次側に連
結されるとともに、途中に絞りを備える管路を介
して、供給管の２次側に連結され、 前記タイマは、予め定めた時間帯のみに制御弁
を開弁するように設定されることを特徴とする自
力式減圧弁装置である。

また本発明は、流体を供給する供給管の途中に
介在された弁体の開度を駆動室の圧力に応じて変
化させる自力式減圧弁装置において、前記駆動室
の圧力は、供給管の１次側と前記駆動室との間に
介在されるパイロツト弁で制御され、 パイロツト弁の弁体は圧力設定ばねで開弁方向
に付勢するとともに、前記パイロツト弁にパイロ
ツト受圧室を設け、前記圧力設定ばねのばね力を
パイロツト受圧室の圧力の大小に応じて大小に変
化するように構成し、 前記パイロツト受圧室と供給管の１次側との間
に介在された開閉制御される制御弁と、 予め定めた所定の時間帯のみ前記制御弁を開弁
するように設定されたタイマと、 前記パイロツト受圧室と供給管の２次側を連結
し途中に絞りを備える管路と、前記駆動室と供給
管の２次側を連結し途中に絞りを備える管路とを
含むことを特徴とする自力式減圧弁装置である。

以下、図面によつて本発明の実施例を説明す
る。第２図は本発明の一実施例の系統図である。
流体たとえば都市ガスの供給管１の途中には、減
圧弁２が介在されており、この減圧弁２は、調圧
器３の働きによつて第３図の実線で示すパターン
に応じて制御される。減圧弁２は、弁体４と弁座
５とを有し、弁体４は減圧弁２の駆動部２ａによ
つて駆動される。

第４図を参照して減圧弁２の駆動部２ａは、ダ
イヤフラム室６を規定しかつ弁体４が弁棒４ａを
介して連結されるダイヤフラム７と、一端部がダ
イヤフラム７に連結され弁体４が開く方向にダイ
ヤフラム７を弾発付勢する圧力設定ばね８と、圧
力設定ばね８の他端部が連結され受圧室９を規定
する受圧体としての補助ダイヤフラム１０とを含
む。補助ダイヤフラム１０は、受圧室９の圧力に
応じて第４図の上下に変位され、それに応じて圧
力設定ばね８が伸縮してばね力が調整される。受
圧室９には、補助ダイヤフラム１０の第４図の上
方への変位を規制する阻止片１１が設けられる。
また補助ダイヤフラム１０には、駆動部２ａの上
部を第２図の上下に変位自在に貫通する変位棒１
２が固着されており、駆動部２ａの外方位置で変
位棒１２の途中には、補助ダイヤフラム１０の第
４図の下方への変位を規制する阻止片１３が設け
られる。したがつて、補助ダイヤフラム１０は、
阻止片１１に当接した上限位置と、阻止片１３が
駆動部２ａの上部に当接した下限位置との間で変
位自在である。それに応じて圧力設定ばね８は伸
長した状態の小ばね力と、縮小した状態の大ばね
力とに調整される。

受圧室９は、管路１４を介して、供給管１の１
次側に連結される。調圧器３は、管路１４の途中
に備えられる制御弁たとえば電磁弁１５と、その
電磁弁１５を予め定めた時間帯のパターンに応じ
て開閉制御するタイマ１６とを含む。ダイヤフラ
ム室６は管路１７を介して供給管１の２次側に連
結される。また受圧室９は、途中に絞り１８を備
える管路１９を介して供給管１の２次側に連結さ
れる。

再び第３図を参照して、タイマ１６は、破線で
示すガス使用量Ｑが１日の内で最も大となる時間
帯たとえば16時〜20時の間だけ、電磁弁１５を開
弁するように設定されている。都市ガスの使用量
Ｑが比較的小である時間帯、たとえば０時〜16時
においては、電磁弁１５は閉弁されている。この
場合には、受圧室９内には、管路１９を介して２
次側の圧力が作用している。しかもパイロツト室
６内には、管路１７を介して２次側の圧力が作用
しているので、補助ダイヤフラム１０は圧力設定
ばね８のばね力によつて阻止片１１に当接するま
で上方に変位されて圧力設定ばね８は伸長してお
り、したがつてばね力は比較的低く抑えられる。
そのため、２次圧が第３図に示すごとく比較的低
い値P_2aに保たれる。

都市ガスの使用量Ｑが比較的大となる時間帯た
とえば第３図に示すごとき16時〜20時において
は、タイマ１６の働きによつて電磁弁１５が開弁
される。そのため、受圧室９には、管路１４を介
して１次側の圧力が作用し、補助ダイヤフラム１
０は阻止片１３が駆動部２ａの上部に当接するま
で下方に変位される。それによつて圧力設定ばね
８が縮小され、応じて圧力設定ばね８のばね力が
増大され、このため、２次圧が第３図に示すごと
く比較的高い値P_2bに保たれる。

なお電磁弁１５の開弁時において、供給管１の
１次側は、管路１９を介して２次側に連通してい
るが、管路１９の途中には絞り１８が設けられて
いるので、減圧弁２をバイパスして２次側に流れ
る都市ガスは極く小量に抑えられ、しかも、この
時間帯の流量は大きいので、これによる悪影響は
ない。

都市ガス使用量Ｑの比較的大なる時間帯16時〜
20時を経過したときには、電磁弁１５は閉弁され
る。このとき、受圧室９内に作用していた１次側
の圧力は、絞り１８を備える管路１９を介して２
次側に抜け、受圧室９内には２次側の圧力が作用
するようになる。それによつて、前述と同様にし
て、２次圧力が比較的低い値P_2aに保たれる。

なお、２次圧力P_2a，P_2bは、圧力設定ばね８の
ばね力によつて定まるので、補助ダイヤフラム１
０の上限位置および下限位置によつて調整され
る。したがつて、阻止片１１の突出長さおよび阻
止片１３の位置を調整することによつて、２次圧
力P_2a，P_2bを適宜定めることができる。

またタイマ１６は、第３図のごとき制御パター
ンに限定されず、都市ガスの使用状態に応じて、
１週間あるいは10日などの一定期間において定め
られた所定の時間帯に電磁弁１５を開弁するよう
に設定しておけばよい。

第５図は本発明の他の実施例の系統図である。
この実施例では、供給管１の途中に減圧弁２０が
介在され、この減圧弁２０は調圧器２１によつて
制御される。減圧弁２０は、弁体２２と弁座２３
を有し、弁体２２はダイヤフラム２４に連結され
る。ダイヤフラム２４は駆動室２５を規定し、ば
ね２６はダイヤフラム２４を弾発的に付勢する。
ばね２６のばね力の向きは、弁体２２の開度が小
となる方向である。駆動室２５内の圧力すなわち
駆動圧Ｆは、ダイヤフラム２４を介してばね２６
のばね力とバランスし、駆動圧Ｆに応じて弁体２
２の開度が制御される。駆動圧Ｆが増大するにつ
れて、弁体２２は弁座２３から離れ、減圧弁２０
の開度が増大していき、流路断面積が増大する。

調圧器２１は、パイロツト弁２７と、パイロツ
ト弁２７を制御するための制御弁たとえば電磁弁
２８と、電磁弁２８を所定のパターンに応じて開
閉制御するタイマ２９とを含む。パイロツト弁２
７は、前述の第４図の減圧弁２と同様の構造を有
し、減圧弁２０の駆動室２５を供給管１の１次側
に連結する管路３９の途中に介在される。パイロ
ツト弁２７は、パイロツト弁体３０と、その弁座
３１と、パイロツト弁体３０に連結されたパイロ
ツトダイヤフラム３３とを含む。パイロツトダイ
ヤフラム３３が規定するパイロツトダイヤフラム
室３２は、管路４０を介して供給管１の２次側に
接続される。パイロツトダイヤフラム３３は、圧
力設定ばね３４を介して、パイロツト受圧室３６
を規定する受圧体としての補助ダイヤフラム３５
に連結される。補助ダイヤフラム３５は、阻止片
３７，３８によつて、上限および下限位置を規制
される。

パイロツト受圧室３６は、管路４１を介して供
給管１の１次側に連結され、この管路４１の途中
に電磁弁２８が介在される。またパイロツト受圧
室３６は、途中に絞り４２を備える管路４３を介
して供給管の２次側に連結される。減圧弁２０の
駆動室２５は絞り４４を備える管路４５を介して
供給管１の２次側に連結される。

このように構成すると、パイロツト弁２７を介
して減圧弁２０の駆動室２５に作用する圧力が高
いときには減圧弁２０の開度が大とされ、前記圧
力が低いときには、減圧弁２０の開度が小とされ
る。またパイロツト弁２７は、第２図の減圧弁２
と同様にパイロツト受圧室３６に１次圧が作用し
たときには、設定圧力が大とされ、パイロツト受
圧室３６に２次圧が作用しているときには設定圧
力が小とされる。したがつて、前述の第３図の実
線で示す制御パターンに応じて電磁弁２８を制御
することにより、都市ガス使用量Ｑが大なるとき
には、パイロツト弁２７の設定圧力を大として、
減圧弁２０の２次側圧力が、この高い設定圧力に
なるまで減圧弁２０を作動させることができる。
また都市ガス使用量Ｑが小なるときには、パイロ
ツト弁２７の設定圧力を小として減圧弁２０の２
次側圧力がこの低い設定圧力となるように、減圧
弁２０を作動させる。

なお、管路３９のパイロツト弁２７よりも下流
側は、管路４５を介して供給管１の２次側に連通
しているが、管路４５の途中には絞り４４が設け
られているので、パイロツト弁２７を通過した都
市ガスが減圧弁２０をバイパスして供給管１の２
次側に大量に流れることはなく、２次圧力に悪影
響は及ぼされない。

上述のごとく本発明によれば、予め定めた時間
帯のみに減圧弁の受圧室あるいはパイロツト弁の
パイロツト受圧室に一次圧を作用させて、減圧弁
の開度を大とするように制御するようにしたの
で、構造が簡単かつ小形化され、しかもばね力で
２次圧を制御する方式の全ての減圧弁に用いるこ
とが可能である。

特に本発明によれば、タイマによつて各減圧弁
を用いて一斉に昇圧することができるので、特定
の減圧弁への負荷集中を防ぐことができる。また
本発明によれば、タイマで開閉される制御弁を用
いて１次圧を直接作用させ、ばね力を変化させて
いるので、２次側の流量に関係なく、かつ小さな
構成で、２次圧を変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は都市ガスの圧力と流量との関係を示す
グラフ、第２図は本発明の一実施例の系統図、第
３図は電磁弁１５の制御パターンを示す図、第４
図は駆動部２ａの拡大断面図、第５図は本発明の
他の実施例の系統図、第６図は先行技術を説明す
るための系統図である。 １……供給管、２，２０……減圧弁、３，２１
……調圧器、４……弁体、５，２３，３１……弁
座、６……ダイヤフラム室、７，２４……ダイヤ
フラム、８，３４……圧力設定ばね、９……受圧
室、１０，３５……補助ダイヤフラム、１１，１
３，３７，３８……阻止片、１４，１７，１９，
３９，４１，４３，４５……管路、１５，２８…
…電磁弁、１６，２９……タイマ、１８，４２，
４４……絞り、２６……ばね、３０……パイロツ
ト弁体、３６……パイロツト受圧室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体を供給する供給管の途中に介在された弁
   体を圧力設定ばねで開弁方向に付勢するととも
   に、供給管の２次側の圧力を駆動室に導き、前記
   弁体を開弁方向に付勢させた自力式減圧弁装置に
   おいて、 前記圧力設定ばねのばね力を受圧室の圧力の大
   小に応じて大小に変化させるように構成し、 前記受圧室は、タイマによつて開閉制御される
   制御弁を備える管路を介して供給管の１次側に連
   結されるとともに、途中に絞りを備える管路を介
   して、供給管の２次側に連結され、 前記タイマは、予め定めた時間帯のみに制御弁
   を開弁するように設定されることを特徴とする自
   力式減圧弁装置。 ２ 流体を供給する供給管の途中に介在された弁
   体の開度を駆動室の圧力に応じて変化させる自力
   式減圧弁装置において、 前記駆動室の圧力は、供給管の１次側と前記駆
   動室との間に介在されるパイロツト弁で制御さ
   れ、 パイロツト弁の弁体は圧力設定ばねで開弁方向
   に付勢するとともに、前記パイロツト弁にパイロ
   ツト受圧室を設け、前記圧力設定ばねのばね力を
   パイロツト受圧室の圧力の大小に応じて大小に変
   化するように構成し、 前記パイロツト受圧室と供給管の１次側との間
   に介在された開閉制御される制御弁と、 予め定めた所定の時間帯のみ前記制御弁を開弁
   するように設定されたタイマと、 前記パイロツト受圧室と供給管の２次側を連結
   し途中に絞りを備える管路と、前記駆動室と供給
   管の２次側を連結し途中に絞りを備える管路とを
   含むことを特徴とする自力式減圧弁装置。