JPH04282100A - 流体送給圧力制御方法及び装置 - Google Patents
流体送給圧力制御方法及び装置Info
- Publication number
- JPH04282100A JPH04282100A JP3310176A JP31017691A JPH04282100A JP H04282100 A JPH04282100 A JP H04282100A JP 3310176 A JP3310176 A JP 3310176A JP 31017691 A JP31017691 A JP 31017691A JP H04282100 A JPH04282100 A JP H04282100A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure regulator
- pressure
- diaphragm
- diameter
- range
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 183
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 81
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 72
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 19
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 16
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 15
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
- G05D16/06—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/14—Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power
- G05D16/16—Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from the controlled fluid
- G05D16/163—Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from the controlled fluid using membranes within the main valve
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/0318—Processes
- Y10T137/0396—Involving pressure control
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7737—Thermal responsive
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7758—Pilot or servo controlled
- Y10T137/7762—Fluid pressure type
- Y10T137/7764—Choked or throttled pressure type
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、消費側導管内に所望の
圧力を維持するように消費側導管へのプロセッサ流体の
流れを制御する方法及び装置に関する。
圧力を維持するように消費側導管へのプロセッサ流体の
流れを制御する方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】高圧供給源から消費側導管へ流体を所定
の減ぜられた圧力で供給するに当り、消費者が要求する
どのような流量においてもその所定の圧力を維持するこ
とが望ましい応用例は多々ある。その1つの例は、酸素
又は窒素のような液化ガスの貯蔵器(例えば、貯蔵タン
ク)からガスを供給する場合である。その場合、液化ガ
スは、貯蔵容器から蒸発器へポンプ送りされる。蒸発器
は、大気による自然対流に露呈されるフィンを備えた多
数の熱交換管から成っている。別の方法として、蒸発し
た液化ガスの圧力を貯蔵器内に蓄積させ、それによって
貯蔵器内及び貯蔵器から蒸発器へ送給される極低温液体
(液化ガス)を加圧する方法がある。この場合、極低温
液体が蒸発器内で沸騰するにつれて沸騰前線の位置が不
安定に前後に変位(サージング)し、相当な圧力変動(
圧力の振れ)を惹起するので、圧力調整操作が特に困難
である。そのような蒸発器のサージングによる圧力の振
れは、通常、±1.406kg/cm2 (20psi
)である。この蒸発器からガスは所望の圧力に調整され
、消費側導管へ送給され、消費者のプロセスのための使
用に供される。消費者のプロセスでは、ガスがいろいろ
な異なる速度(流量)で消費され、不使用期間もある。
の減ぜられた圧力で供給するに当り、消費者が要求する
どのような流量においてもその所定の圧力を維持するこ
とが望ましい応用例は多々ある。その1つの例は、酸素
又は窒素のような液化ガスの貯蔵器(例えば、貯蔵タン
ク)からガスを供給する場合である。その場合、液化ガ
スは、貯蔵容器から蒸発器へポンプ送りされる。蒸発器
は、大気による自然対流に露呈されるフィンを備えた多
数の熱交換管から成っている。別の方法として、蒸発し
た液化ガスの圧力を貯蔵器内に蓄積させ、それによって
貯蔵器内及び貯蔵器から蒸発器へ送給される極低温液体
(液化ガス)を加圧する方法がある。この場合、極低温
液体が蒸発器内で沸騰するにつれて沸騰前線の位置が不
安定に前後に変位(サージング)し、相当な圧力変動(
圧力の振れ)を惹起するので、圧力調整操作が特に困難
である。そのような蒸発器のサージングによる圧力の振
れは、通常、±1.406kg/cm2 (20psi
)である。この蒸発器からガスは所望の圧力に調整され
、消費側導管へ送給され、消費者のプロセスのための使
用に供される。消費者のプロセスでは、ガスがいろいろ
な異なる速度(流量)で消費され、不使用期間もある。
【0003】このようなガス供給設備は、どのような天
候条件の下でも無人で作動することが期待されている。 従って、異常事態に対する自動防護措置が必要とされる
。消費者側の設備に熱衝撃や、低温脆化や、撹乱を起こ
すのを回避するために、過度に低い温度でのガスの送給
や、未蒸発液体の送給を防止すべきである。従って、蒸
発器から流出する流体が所定の温度、例えば−40°C
(−40°F)より低下した場合、消費側導管への流体
の供給を中断するための手段を設けることが望ましい。
候条件の下でも無人で作動することが期待されている。 従って、異常事態に対する自動防護措置が必要とされる
。消費者側の設備に熱衝撃や、低温脆化や、撹乱を起こ
すのを回避するために、過度に低い温度でのガスの送給
や、未蒸発液体の送給を防止すべきである。従って、蒸
発器から流出する流体が所定の温度、例えば−40°C
(−40°F)より低下した場合、消費側導管への流体
の供給を中断するための手段を設けることが望ましい。
【0004】そのような操作を行うための手段として、
フィードバックループを使用し、設定点からの偏差に対
応して比例的にリセット又は流量変更等の操作を行うい
ろいろな電気的又は空気圧式制御器が市販されている。 しかしながら、これらの制御器は、構成が複雑で、高価
であり、高度の熟練を要するメンテナンスを必要とする
。しかも、この種の電気制御器は、又、極端な低温及び
高温、及び過酷な天候に対する防護措置を必要とする。
フィードバックループを使用し、設定点からの偏差に対
応して比例的にリセット又は流量変更等の操作を行うい
ろいろな電気的又は空気圧式制御器が市販されている。 しかしながら、これらの制御器は、構成が複雑で、高価
であり、高度の熟練を要するメンテナンスを必要とする
。しかも、この種の電気制御器は、又、極端な低温及び
高温、及び過酷な天候に対する防護措置を必要とする。
【0005】広範な流量範囲に亙って作動され、大雑把
な圧力調整しかできない簡単な自蔵調圧器も市販されて
いる。これらの調圧器は、通常、負荷力を調圧器のダイ
アフラムの面に作用する出口圧力の力に対抗してバラン
スさせる。ダイアフラムは、これらの力(出口圧力の力
と負荷力)のうちの大きい方の力の方向に撓む。このダ
イアフラムと連動するように弁が連結されており、上記
負荷力の方が大きいときは弁が開放し、ダイアフラムの
面に作用する出口圧力の力の方が大きいときは弁が閉鎖
するようになされている。調圧器より下流の圧力を安定
状態に保つには負荷力を一定に保持しなければならない
。
な圧力調整しかできない簡単な自蔵調圧器も市販されて
いる。これらの調圧器は、通常、負荷力を調圧器のダイ
アフラムの面に作用する出口圧力の力に対抗してバラン
スさせる。ダイアフラムは、これらの力(出口圧力の力
と負荷力)のうちの大きい方の力の方向に撓む。このダ
イアフラムと連動するように弁が連結されており、上記
負荷力の方が大きいときは弁が開放し、ダイアフラムの
面に作用する出口圧力の力の方が大きいときは弁が閉鎖
するようになされている。調圧器より下流の圧力を安定
状態に保つには負荷力を一定に保持しなければならない
。
【0006】ダイアフラムに負荷力を及ぼすために一般
にばねが使用されている。通常、ばねがダイアフラムに
及ぼす力は、調節ねじによって変えることができる。ダ
イアフラムが撓むと、ばねの長さが変わり、それによっ
て負荷力が変化する。しかし、この操作は大きな誤差を
生じ、誤差は、流量がゼロから最大限へ変化するにつれ
て大きくなる。
にばねが使用されている。通常、ばねがダイアフラムに
及ぼす力は、調節ねじによって変えることができる。ダ
イアフラムが撓むと、ばねの長さが変わり、それによっ
て負荷力が変化する。しかし、この操作は大きな誤差を
生じ、誤差は、流量がゼロから最大限へ変化するにつれ
て大きくなる。
【0007】従来の調圧器の制御誤差のもう1つの大き
な発生源は、弁のプラグに作用する入口圧力の力である
。この入口圧力の力は、弁とダイアフラムとの間の連結
機構を介してダイアフラムへ伝達され、負荷力に対抗し
て作用する。ばね力によって設定された設定点は、入口
圧力が上昇すると低下し、入口圧力が低下すると上昇す
るからである。この作用を最少限にするために、通常、
弁のオリフィスが小さくされており、その結果、弁の容
量がそのサイズの割に小さくされる。
な発生源は、弁のプラグに作用する入口圧力の力である
。この入口圧力の力は、弁とダイアフラムとの間の連結
機構を介してダイアフラムへ伝達され、負荷力に対抗し
て作用する。ばね力によって設定された設定点は、入口
圧力が上昇すると低下し、入口圧力が低下すると上昇す
るからである。この作用を最少限にするために、通常、
弁のオリフィスが小さくされており、その結果、弁の容
量がそのサイズの割に小さくされる。
【0008】ダイアフラムを撓ませるための力も、従来
の調圧器の制御誤差の原因となる。この力は、負荷力に
対抗し、弁が開放するにつれて設定点を低下させるから
である。
の調圧器の制御誤差の原因となる。この力は、負荷力に
対抗し、弁が開放するにつれて設定点を低下させるから
である。
【0009】更に、従来の調圧器の制御誤差は、上記入
口圧力によって及ぼされる力に打克って弁を密封するの
に必要とされる力の大きさによってももたらされる。ロ
ックアップと称されるこの現象は、互いに合致する密封
表面の剛性と表面仕上げの精度によって決定される。
口圧力によって及ぼされる力に打克って弁を密封するの
に必要とされる力の大きさによってももたらされる。ロ
ックアップと称されるこの現象は、互いに合致する密封
表面の剛性と表面仕上げの精度によって決定される。
【0010】一般に、単純な調圧器の性能は、上述した
ばねではなく、流体圧でダイアフラムに負荷を与える圧
力負荷方式を用いることによって改善することができる
。このような方式は、ばねによって惹起される制御誤差
を軽減するが、上述したその他の誤差原因を解消するも
のではない。圧力の負荷は、内部にダイアフラムを備え
たドームと称される圧力密チャンバー(流体圧力を密封
するチャンバー)を用いることによって行われる。ドー
ムは、通常、負荷圧力源からの負荷圧力を所要の圧力に
まで減少させるために負荷調圧器と称されるばね付勢調
圧器を用いて加圧される。負荷圧力源としては、調圧す
べき流体自体又は空気等の別個の流体源が用いられる。
ばねではなく、流体圧でダイアフラムに負荷を与える圧
力負荷方式を用いることによって改善することができる
。このような方式は、ばねによって惹起される制御誤差
を軽減するが、上述したその他の誤差原因を解消するも
のではない。圧力の負荷は、内部にダイアフラムを備え
たドームと称される圧力密チャンバー(流体圧力を密封
するチャンバー)を用いることによって行われる。ドー
ムは、通常、負荷圧力源からの負荷圧力を所要の圧力に
まで減少させるために負荷調圧器と称されるばね付勢調
圧器を用いて加圧される。負荷圧力源としては、調圧す
べき流体自体又は空気等の別個の流体源が用いられる。
【0011】上記弁を開閉するために上記ダイアフラム
を撓ませると、ドームの容積が変化する。ドーム内の圧
力を一定に保つためには、上記弁を開放するためにダイ
アフラムを撓ませるときに負荷用流体を追加しなければ
ならず、弁を閉鎖するためにダイアフラムを撓ませると
きには負荷用流体を逃さなければならない。負荷用調圧
器はドームにガスを追加することしかできないので、負
荷圧力に変化が生じる。ドーム内の圧力を一定に保つ上
でのある程度の改善は、負荷用調圧器に自動逃し手段を
設けることによって達成することができる。しかしなが
ら、そのような自動逃し手段を備えた負荷用調圧器は、
その下流の圧力がその特定の設計によって規定される増
分だけ設定値を越えたとき、負荷用流体を逃がす。従っ
て、負荷圧力の変更は、この増分に限定される。
を撓ませると、ドームの容積が変化する。ドーム内の圧
力を一定に保つためには、上記弁を開放するためにダイ
アフラムを撓ませるときに負荷用流体を追加しなければ
ならず、弁を閉鎖するためにダイアフラムを撓ませると
きには負荷用流体を逃さなければならない。負荷用調圧
器はドームにガスを追加することしかできないので、負
荷圧力に変化が生じる。ドーム内の圧力を一定に保つ上
でのある程度の改善は、負荷用調圧器に自動逃し手段を
設けることによって達成することができる。しかしなが
ら、そのような自動逃し手段を備えた負荷用調圧器は、
その下流の圧力がその特定の設計によって規定される増
分だけ設定値を越えたとき、負荷用流体を逃がす。従っ
て、負荷圧力の変更は、この増分に限定される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、プロ
セス流体の流れを、広範な流量範囲に亙ってその下流の
規定圧力を相当に正確な限度内に維持するように制御す
るための方法及び装置を提供することである。本発明の
他の目的は、プロセス流体の温度が所定の温度以下に低
下した場合該プロセス流体の流れを減少又は停止させる
ための装置を提供することである。
セス流体の流れを、広範な流量範囲に亙ってその下流の
規定圧力を相当に正確な限度内に維持するように制御す
るための方法及び装置を提供することである。本発明の
他の目的は、プロセス流体の温度が所定の温度以下に低
下した場合該プロセス流体の流れを減少又は停止させる
ための装置を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、いろいろに変更する需要量に対して一定
の設定された送給圧力を維持するように広範な圧力変動
範囲に亙って供給源側導管から消費側導管へのプロセス
流体の流れを制御するための装置及び方法を提供する。 プロセス流体のための主要制御要素は、ダイアフラム即
ち圧力応動手段を収容したダイアフラムハウジング(以
下、単に「ダイアフラム」とも称する)を有する主調圧
器である。このハウジングの上側(ハウジングの、ダイ
アフラムより上側の部分)には、ダイアフラムに負荷を
与える負荷流体を導入するための負荷用ポート(上側ポ
ート)を設け、ハウジングの下側(ハウジングの、ダイ
アフラムより下側の部分)には、主調圧器の出口側に通
じる下側ポートを設ける。
に、本発明は、いろいろに変更する需要量に対して一定
の設定された送給圧力を維持するように広範な圧力変動
範囲に亙って供給源側導管から消費側導管へのプロセス
流体の流れを制御するための装置及び方法を提供する。 プロセス流体のための主要制御要素は、ダイアフラム即
ち圧力応動手段を収容したダイアフラムハウジング(以
下、単に「ダイアフラム」とも称する)を有する主調圧
器である。このハウジングの上側(ハウジングの、ダイ
アフラムより上側の部分)には、ダイアフラムに負荷を
与える負荷流体を導入するための負荷用ポート(上側ポ
ート)を設け、ハウジングの下側(ハウジングの、ダイ
アフラムより下側の部分)には、主調圧器の出口側に通
じる下側ポートを設ける。
【0014】この主調圧器は、高い制御精度を達成する
ために、流体によって負荷を受けるダイアフラムの他に
多くの特徴を有している。即ち、主調圧器は、プロセス
流体を通すためのオリフィスと、そのオリフィスの開度
を制御し、かつ、オリフィスの座部に密封係合してオリ
フィスを閉鎖するためのプラグを有しているが、オリフ
ィス及びそれに係合するプラグは比較的直径が大きく、
プラグは金属製であり、オリフィスの座部は金属で裏打
ちされた硬質プラスチックで形成してある。座部の硬質
プラスチックは、柔軟性があるので、プラグが座部に密
封係合する際に座部を圧縮し漏れを防止するのに必要と
されるロックアップ力(締付け力)は最少限にされる。 この金属製プラグは、その上流側のプロセス流体の圧力
から受ける正味の力がゼロとなるように圧力バランスさ
れる。又、オリフィスの径が大きいので、プラグの僅か
な移動行程でオリフィスの大きな開度が得られ、従って
、プラグを移動させるのに必要とされるダイアフラムの
最大撓み量を非常に小さくすることができる。又、ダイ
アフラム自体は、大きな撓み性を有しているので撓みに
要する力は小さくてすむ。
ために、流体によって負荷を受けるダイアフラムの他に
多くの特徴を有している。即ち、主調圧器は、プロセス
流体を通すためのオリフィスと、そのオリフィスの開度
を制御し、かつ、オリフィスの座部に密封係合してオリ
フィスを閉鎖するためのプラグを有しているが、オリフ
ィス及びそれに係合するプラグは比較的直径が大きく、
プラグは金属製であり、オリフィスの座部は金属で裏打
ちされた硬質プラスチックで形成してある。座部の硬質
プラスチックは、柔軟性があるので、プラグが座部に密
封係合する際に座部を圧縮し漏れを防止するのに必要と
されるロックアップ力(締付け力)は最少限にされる。 この金属製プラグは、その上流側のプロセス流体の圧力
から受ける正味の力がゼロとなるように圧力バランスさ
れる。又、オリフィスの径が大きいので、プラグの僅か
な移動行程でオリフィスの大きな開度が得られ、従って
、プラグを移動させるのに必要とされるダイアフラムの
最大撓み量を非常に小さくすることができる。又、ダイ
アフラム自体は、大きな撓み性を有しているので撓みに
要する力は小さくてすむ。
【0015】負荷圧力は、供給源側導管からプロセス流
体を分岐抽出することにより、あるいは、計測器用空気
のような別個の圧力供給源からの流体圧力によって供給
する。この負荷用流体即ち制御流体は、微細な流れ制限
オリフィス即ち制流子を通して微少な流れに制限して供
給する。この微少な制御流体の流れを上記主調圧器の負
荷用ポートへ差向ける。負荷用ポートにおけるこの制御
流体の圧力を調節制御するために、負荷用ポートを大気
に連通した背圧調圧器の入口に連結する。この背圧調圧
器は、所望の背圧を設定するために調節自在のばねによ
って負荷を与えられるダイアフラムを備えた通常の調圧
器である。この背圧調圧器は、その入口及び出口におい
て一定圧に露呈され、僅かな流体の流れを通すようにさ
れているので、主調圧器のダイアフラムへの負荷用ポー
トにおける制御流体の圧力を正確に制御する。
体を分岐抽出することにより、あるいは、計測器用空気
のような別個の圧力供給源からの流体圧力によって供給
する。この負荷用流体即ち制御流体は、微細な流れ制限
オリフィス即ち制流子を通して微少な流れに制限して供
給する。この微少な制御流体の流れを上記主調圧器の負
荷用ポートへ差向ける。負荷用ポートにおけるこの制御
流体の圧力を調節制御するために、負荷用ポートを大気
に連通した背圧調圧器の入口に連結する。この背圧調圧
器は、所望の背圧を設定するために調節自在のばねによ
って負荷を与えられるダイアフラムを備えた通常の調圧
器である。この背圧調圧器は、その入口及び出口におい
て一定圧に露呈され、僅かな流体の流れを通すようにさ
れているので、主調圧器のダイアフラムへの負荷用ポー
トにおける制御流体の圧力を正確に制御する。
【0016】本発明の第1実施例においては、更に、上
記制流子の出口に温度作動式(温度に応じて作動される
)調圧器の入口を接続し、供給源側導管内のプロセス圧
力が所定の温度より低くなると、該温度作動式調圧器が
大気に開口して制御流体を逃し、それによって主調圧器
のダイアフラムに対する負荷を解除し、主調圧器を閉鎖
させる。
記制流子の出口に温度作動式(温度に応じて作動される
)調圧器の入口を接続し、供給源側導管内のプロセス圧
力が所定の温度より低くなると、該温度作動式調圧器が
大気に開口して制御流体を逃し、それによって主調圧器
のダイアフラムに対する負荷を解除し、主調圧器を閉鎖
させる。
【0017】本発明の第2実施例においては、上記制流
子と並列に補助調圧器を設け、供給源側導管から制御流
体の補助流れを供給するようにする。この補助調圧器は
、その出口に主調圧器のダイアフラムに対する所望の負
荷圧力の相当大きな分率の圧力を受けたとき閉鎖するよ
うに設定する。補助調圧器は、負荷圧力の有意の低下と
して反映される消費側導管における需要の増大に迅速に
応答するために供給側導管から制御流体を迅速に供給し
、しかも、上記背圧調圧器が設定負荷圧力を正確に維持
する機能を妨害しない。主調圧器は、補助調圧器の設定
点に達するまで急速に開放し、その後はゆっくりと開放
して背圧調圧器によって設定される最終設定圧を達成す
る。
子と並列に補助調圧器を設け、供給源側導管から制御流
体の補助流れを供給するようにする。この補助調圧器は
、その出口に主調圧器のダイアフラムに対する所望の負
荷圧力の相当大きな分率の圧力を受けたとき閉鎖するよ
うに設定する。補助調圧器は、負荷圧力の有意の低下と
して反映される消費側導管における需要の増大に迅速に
応答するために供給側導管から制御流体を迅速に供給し
、しかも、上記背圧調圧器が設定負荷圧力を正確に維持
する機能を妨害しない。主調圧器は、補助調圧器の設定
点に達するまで急速に開放し、その後はゆっくりと開放
して背圧調圧器によって設定される最終設定圧を達成す
る。
【0018】この第2実施例においては、上記温度作動
式調圧器を主調圧器と、制流子及び補助調圧器の共通の
出口側との間の制御流体導管に配設する。消費側導管内
のプロセス流体が所定の温度より低くなると、この温度
作動式調圧器が制流子及び補助調圧器からの合流された
制御流体の流れを遮断し、それと同時に主調圧器の負荷
用ポートの制御流体を大気へ放出する。
式調圧器を主調圧器と、制流子及び補助調圧器の共通の
出口側との間の制御流体導管に配設する。消費側導管内
のプロセス流体が所定の温度より低くなると、この温度
作動式調圧器が制流子及び補助調圧器からの合流された
制御流体の流れを遮断し、それと同時に主調圧器の負荷
用ポートの制御流体を大気へ放出する。
【0019】本発明は、又、圧力応動手段を収容した調
圧器ハウジングの負荷側に制御流体の負荷圧力を供給し
、該負荷圧力を実質的に一定に維持するための方法を提
供する。この方法は、調圧器ハウジングの負荷側へ加圧
制御流体の制限された連続流れを供給し、前記圧力応動
手段が変位して調圧器ハウジングの負荷側の容積を変更
させたときそれに応じて、調圧器ハウジングの負荷側を
満たし、該負荷側に所定の圧力を維持するのに必要とさ
れる量を越える分の制御流体の流れを低圧放出系(例え
ば、大気)へ放出させることから成る。
圧器ハウジングの負荷側に制御流体の負荷圧力を供給し
、該負荷圧力を実質的に一定に維持するための方法を提
供する。この方法は、調圧器ハウジングの負荷側へ加圧
制御流体の制限された連続流れを供給し、前記圧力応動
手段が変位して調圧器ハウジングの負荷側の容積を変更
させたときそれに応じて、調圧器ハウジングの負荷側を
満たし、該負荷側に所定の圧力を維持するのに必要とさ
れる量を越える分の制御流体の流れを低圧放出系(例え
ば、大気)へ放出させることから成る。
【0020】
【実施例】第1図を参照して説明すると、供給源側導管
10からの高圧流体の流れは、消費側導管14内の流体
圧を所定の圧力に維持するために主調圧器12によって
制御する。そのために、供給源側導管10は、主調圧器
12の入口ポートに接続され、消費側導管14は主調圧
器12の出口ポートに接続されている。主調圧器12は
、オリフィス16と、プラグ18と、オリフィス16を
通る流体の流れを制御するために該オリフィスなでのプ
ラグ18の位置を定めるプラグ位置ぎめ手段20から成
る。このプラグ位置ぎめ手段20は、図示の実施例では
、ハウジング24と、ハウジング内に配設されたダイア
フラム即ち圧力応動手段22と、該ダイアフラムをプラ
グ18に連結するリンク機構から成っている。(別法と
して、ハウジングとダイアフラムの代わりに、ピストン
/シリンダとしてもよい。)
10からの高圧流体の流れは、消費側導管14内の流体
圧を所定の圧力に維持するために主調圧器12によって
制御する。そのために、供給源側導管10は、主調圧器
12の入口ポートに接続され、消費側導管14は主調圧
器12の出口ポートに接続されている。主調圧器12は
、オリフィス16と、プラグ18と、オリフィス16を
通る流体の流れを制御するために該オリフィスなでのプ
ラグ18の位置を定めるプラグ位置ぎめ手段20から成
る。このプラグ位置ぎめ手段20は、図示の実施例では
、ハウジング24と、ハウジング内に配設されたダイア
フラム即ち圧力応動手段22と、該ダイアフラムをプラ
グ18に連結するリンク機構から成っている。(別法と
して、ハウジングとダイアフラムの代わりに、ピストン
/シリンダとしてもよい。)
【0021】ダイアフラム22のハウジング24は、図
でみてその下側に下側ポート26を有しており、この下
側ポート26に消費側導管14の、主調圧器12の出口
ポート側から連絡導管(以下、単に「導管」と称する)
27が接続されている。(ここで、ハウジング24の「
下側」及び「上側」とは、ダイアフラム22に対して添
付図でみての下側及び上側のことをいう。)かくして、
消費側導管14の、主調圧器12の出口ポート側から導
管27及び下側ポート26を通してハウジング24の下
側へ流体が導入され、それによってダイアフラム22を
上方へ変位即ち撓ませ、プラグ位置ぎめ手段20を制御
する。ダイアフラム22のハウジング24は、又、その
上側に上側ポート即ち負荷用ポート28を有しており、
後述するようにこの負荷用ポート28を通して制御流体
がハウジング24の上側へ導入され、ダイアフラム22
を下方へ変位即ち撓ませ、プラグ位置ぎめ手段20を制
御する。(このときは、ハウジング24の下側から下側
ポート26及び導管27を通して消費側導管14へ流体
が流出する。)かくして、ダイアフラム22は、その上
面に作用する流体圧力と下面に作用する流体圧力の差に
応動する(即ち、流体の圧力差に応答して上下どちらか
に撓む)。ダイアフラム22のどちらの面にも流体圧力
が及ぼされていないとき、あるいは、ダイアフラムに流
体漏れが生じてダイアフラムの上下の圧力をバランス(
均衡化)してしまったような場合オリフィス16を閉鎖
する方向にプラグ18を偏倚させるための偏倚ばね30
を用いることができる。従って、この偏倚ばねは、フェ
イルクローズ(故障時閉鎖)機能を果す。この偏倚ばね
は、ダイアフラムの面に作用する0.0703〜1.7
575kg/cm2 (1〜25psi)、好ましくは
0.2109〜1.5624kg/cm2 (3〜8p
si)の圧力差に相当するばね力を有するものとするの
が適当である。このような偏倚ばねを使用する場合は、
上記負荷圧力は、偏倚ばねの上記ばね力に対応する分だ
け所望の出口ポート圧力(以下、単に「出口圧力」とも
称する)より高くしなければならない。
でみてその下側に下側ポート26を有しており、この下
側ポート26に消費側導管14の、主調圧器12の出口
ポート側から連絡導管(以下、単に「導管」と称する)
27が接続されている。(ここで、ハウジング24の「
下側」及び「上側」とは、ダイアフラム22に対して添
付図でみての下側及び上側のことをいう。)かくして、
消費側導管14の、主調圧器12の出口ポート側から導
管27及び下側ポート26を通してハウジング24の下
側へ流体が導入され、それによってダイアフラム22を
上方へ変位即ち撓ませ、プラグ位置ぎめ手段20を制御
する。ダイアフラム22のハウジング24は、又、その
上側に上側ポート即ち負荷用ポート28を有しており、
後述するようにこの負荷用ポート28を通して制御流体
がハウジング24の上側へ導入され、ダイアフラム22
を下方へ変位即ち撓ませ、プラグ位置ぎめ手段20を制
御する。(このときは、ハウジング24の下側から下側
ポート26及び導管27を通して消費側導管14へ流体
が流出する。)かくして、ダイアフラム22は、その上
面に作用する流体圧力と下面に作用する流体圧力の差に
応動する(即ち、流体の圧力差に応答して上下どちらか
に撓む)。ダイアフラム22のどちらの面にも流体圧力
が及ぼされていないとき、あるいは、ダイアフラムに流
体漏れが生じてダイアフラムの上下の圧力をバランス(
均衡化)してしまったような場合オリフィス16を閉鎖
する方向にプラグ18を偏倚させるための偏倚ばね30
を用いることができる。従って、この偏倚ばねは、フェ
イルクローズ(故障時閉鎖)機能を果す。この偏倚ばね
は、ダイアフラムの面に作用する0.0703〜1.7
575kg/cm2 (1〜25psi)、好ましくは
0.2109〜1.5624kg/cm2 (3〜8p
si)の圧力差に相当するばね力を有するものとするの
が適当である。このような偏倚ばねを使用する場合は、
上記負荷圧力は、偏倚ばねの上記ばね力に対応する分だ
け所望の出口ポート圧力(以下、単に「出口圧力」とも
称する)より高くしなければならない。
【0022】オリフィス16を開放するには、制御流体
を負荷用ポート28を通してハウジング24内へ導入し
ダイアフラム22の上面に作用させることによって選択
された特定の負荷圧力を加え維持する。この負荷圧力を
設定し観察するための計器32が設けられている。制御
は、ダイアフラム22が主調圧器12の下流のプロセス
流体の圧力の増減に応答して変位する(撓む)ことによ
って行われ、オリフィス16の開度を増減させる。
を負荷用ポート28を通してハウジング24内へ導入し
ダイアフラム22の上面に作用させることによって選択
された特定の負荷圧力を加え維持する。この負荷圧力を
設定し観察するための計器32が設けられている。制御
は、ダイアフラム22が主調圧器12の下流のプロセス
流体の圧力の増減に応答して変位する(撓む)ことによ
って行われ、オリフィス16の開度を増減させる。
【0023】主調圧器のダイアフラム22の上面に選択
された一定圧を加えた状態で、主調圧器12が消費側導
管14内に所定の圧力を安定して維持するようにするた
めには、プラグ位置ぎめ手段20が、消費側導管14内
の圧力に十分に応答し、他の力にはほとんど応答しない
ようにしなければならない。従って、本発明においては
、主調圧器のプラグ18を上流側圧力の変動に感応しな
いようにする。又、プラグ位置ぎめ手段20に作用する
機械的力及びそれから派生する力を抑制する。更に、プ
ラグ位置ぎめ手段20に課せられる機械的力及びそれか
ら派生する力は、該プラグ位置ぎめ手段20に作用する
下流側圧力によって創生される力に比べて無視しうる程
度のものとする。これらの条件は、以下のようにして達
成される。
された一定圧を加えた状態で、主調圧器12が消費側導
管14内に所定の圧力を安定して維持するようにするた
めには、プラグ位置ぎめ手段20が、消費側導管14内
の圧力に十分に応答し、他の力にはほとんど応答しない
ようにしなければならない。従って、本発明においては
、主調圧器のプラグ18を上流側圧力の変動に感応しな
いようにする。又、プラグ位置ぎめ手段20に作用する
機械的力及びそれから派生する力を抑制する。更に、プ
ラグ位置ぎめ手段20に課せられる機械的力及びそれか
ら派生する力は、該プラグ位置ぎめ手段20に作用する
下流側圧力によって創生される力に比べて無視しうる程
度のものとする。これらの条件は、以下のようにして達
成される。
【0024】即ち、主調圧器のプラグ18に作用する上
流側流体圧力をバランス(平衡化)せ、該プラグにかか
る正味の力がゼロになるようにする。この目的のために
、上流側流体圧力がオリフィス16を閉鎖する方向に作
用するプラグ18の面の面上と、上流側流体圧力がオリ
フィス16を開放するする方向に作用するプラグ18の
面の面積が等しくなるように構成する。そのためには、
プラグ18を、オリフィス16の直径にほぼ等しい直径
のところでプロセス流体の漏れを防止するように密封す
る必要がある。そのために、プラグに形成した溝内に低
摩擦シールリング34を装着し、シールリング34をオ
リフィス16の直径にほぼ等しい直径を有するプラグ受
容円筒壁36に密封係合させる。このようにしてプラグ
18を上流側圧力に対し不感応にするので、大径のプラ
グ18及びそれに対応する大径のオリフィス16を用い
ることができる。
流側流体圧力をバランス(平衡化)せ、該プラグにかか
る正味の力がゼロになるようにする。この目的のために
、上流側流体圧力がオリフィス16を閉鎖する方向に作
用するプラグ18の面の面上と、上流側流体圧力がオリ
フィス16を開放するする方向に作用するプラグ18の
面の面積が等しくなるように構成する。そのためには、
プラグ18を、オリフィス16の直径にほぼ等しい直径
のところでプロセス流体の漏れを防止するように密封す
る必要がある。そのために、プラグに形成した溝内に低
摩擦シールリング34を装着し、シールリング34をオ
リフィス16の直径にほぼ等しい直径を有するプラグ受
容円筒壁36に密封係合させる。このようにしてプラグ
18を上流側圧力に対し不感応にするので、大径のプラ
グ18及びそれに対応する大径のオリフィス16を用い
ることができる。
【0025】供給源側導管10の直径に対して使用する
ことができるオリフィス16の直径の比は、0.3〜2
.0の範囲であり、供給源側導管10の直径に対して1
.0〜1.5の比率の直径を有するオリフィスを用いる
のが好ましい。このように大径のオリフィスを用いるこ
とができるので、プラグ18の僅かな移動行程により、
従ってプラグ及びそれに連結したダイアフラム22の僅
かな撓みによってオリフィスの大きな開度が得られる。 プラグの移動行程の最大限は、オリフィスの直径の0.
1〜0.5倍の範囲とすることが望ましく、0.1〜0
.3倍の範囲とすることが好ましい。
ことができるオリフィス16の直径の比は、0.3〜2
.0の範囲であり、供給源側導管10の直径に対して1
.0〜1.5の比率の直径を有するオリフィスを用いる
のが好ましい。このように大径のオリフィスを用いるこ
とができるので、プラグ18の僅かな移動行程により、
従ってプラグ及びそれに連結したダイアフラム22の僅
かな撓みによってオリフィスの大きな開度が得られる。 プラグの移動行程の最大限は、オリフィスの直径の0.
1〜0.5倍の範囲とすることが望ましく、0.1〜0
.3倍の範囲とすることが好ましい。
【0026】主調圧器のダイアフラム22は、可撓性の
高い材料で製造し、撓みに要する力を小さくする。ダイ
アフラム22は、作動温度の全範囲に亙って撓み性を維
持し、過渡的期間中発生した不均衡圧力に耐えることが
できるものとする。ダイアフラムの中心点で測定して2
.54cm(1in)当り0.703〜35.15g/
cm2 (0.01〜0.5psi)の範囲の負荷撓み
特性(荷重を受けて撓む特性)を有するダイアフラムが
好適であり、2.54cm(1in)当り7.03〜1
4.06g/cm2 (0.1〜0.2psi)の範囲
の負荷撓み特性を有するものが好ましい。ダイアフラム
22は、プラグ位置ぎめ手段20に課せられる機械的力
及びそれから派生する力に対して相対的に大きい下流側
圧力を受けて制御力を創生する面を有する。ダイアフラ
ムの面の面積は、供給側導管10の断面積の2〜6倍程
度とするのが適当である。通常、主調圧器12の入口ポ
ートの断面積は、導入導管即ち供給側導管10の断面積
と同じ大きさとする。
高い材料で製造し、撓みに要する力を小さくする。ダイ
アフラム22は、作動温度の全範囲に亙って撓み性を維
持し、過渡的期間中発生した不均衡圧力に耐えることが
できるものとする。ダイアフラムの中心点で測定して2
.54cm(1in)当り0.703〜35.15g/
cm2 (0.01〜0.5psi)の範囲の負荷撓み
特性(荷重を受けて撓む特性)を有するダイアフラムが
好適であり、2.54cm(1in)当り7.03〜1
4.06g/cm2 (0.1〜0.2psi)の範囲
の負荷撓み特性を有するものが好ましい。ダイアフラム
22は、プラグ位置ぎめ手段20に課せられる機械的力
及びそれから派生する力に対して相対的に大きい下流側
圧力を受けて制御力を創生する面を有する。ダイアフラ
ムの面の面積は、供給側導管10の断面積の2〜6倍程
度とするのが適当である。通常、主調圧器12の入口ポ
ートの断面積は、導入導管即ち供給側導管10の断面積
と同じ大きさとする。
【0027】オリフィス16を閉鎖するためにプラグ1
8を座着させるための座部38は、金属で裏打ちされた
硬質プラスチックで形成されており、座部38をほとん
ど圧縮させる必要なしに金属製のプラグ18を座部38
に密封係合させることができる。従って、座部38を圧
縮してプラグ18に密封係合させるのに要する力(「ロ
ックアップ力」と称される)は小さくてすむ。このロッ
クアップ力(締め付け力)は、ダイアフラムの面に作用
する140.6〜210.9g/cm2 (2〜3ps
i)の圧力差に相当する程度であることが望ましい。
8を座着させるための座部38は、金属で裏打ちされた
硬質プラスチックで形成されており、座部38をほとん
ど圧縮させる必要なしに金属製のプラグ18を座部38
に密封係合させることができる。従って、座部38を圧
縮してプラグ18に密封係合させるのに要する力(「ロ
ックアップ力」と称される)は小さくてすむ。このロッ
クアップ力(締め付け力)は、ダイアフラムの面に作用
する140.6〜210.9g/cm2 (2〜3ps
i)の圧力差に相当する程度であることが望ましい。
【0028】先に説明したように、消費側導管14内の
流体圧力を選択された圧力に維持するようにプロセス流
体の流れを制御するには、主調圧器のダイアフラム22
の上面に一定の負荷圧力を加えなければならない。この
負荷圧力の源は、供給側導管10であってもよく、ある
いは、計測器用空気のような別個の流体供給源であって
もよい。
流体圧力を選択された圧力に維持するようにプロセス流
体の流れを制御するには、主調圧器のダイアフラム22
の上面に一定の負荷圧力を加えなければならない。この
負荷圧力の源は、供給側導管10であってもよく、ある
いは、計測器用空気のような別個の流体供給源であって
もよい。
【0029】第1図示の実施例では、制御流体が制御流
体導管40へ供給され、下流側の機器を保護するために
随意選択として設けられるフィルタ42を通して送られ
る。制御流体導管40は、固定制流子44の入口に通じ
ている。固定制流子44は、オリフィス、ベンチューリ
、ノズル又は毛管等のいろいろな形態とすることができ
る。制御流体は最終的には大気に逃がされるので、その
消費を最少限にすることが望ましい。従って、制流子4
4の流れ開口即ちオリフィスは極めて小さくする。 0.0254〜0.762mm(0.001〜0.03
0in)の直径を有するオリフィスを使用することがで
きる。オリフィスの直径を0.1076〜0.254m
m(0.004〜0.01in)の好ましい範囲とした
場合、制御流体の消費量は、標準状態で0.02831
7〜0.056634m3 /時(1〜2ft3 /時
)の低い許容範囲に保たれる。この微小なオリフィスが
詰まるのを防止するために、オリフィスの直径の7/8
倍以上の粒度の異物粒子を捕捉することができるフィル
タ40を上流側に設けるのが適切であることが認められ
た。 オリフィスの直径の1/6倍以上の粒度の粒子を除去す
ることができるフィルタを用いることが好ましい。制流
子44の出口は、制御流体用導管46を介して主調圧器
12の負荷用ポート28に連通している。
体導管40へ供給され、下流側の機器を保護するために
随意選択として設けられるフィルタ42を通して送られ
る。制御流体導管40は、固定制流子44の入口に通じ
ている。固定制流子44は、オリフィス、ベンチューリ
、ノズル又は毛管等のいろいろな形態とすることができ
る。制御流体は最終的には大気に逃がされるので、その
消費を最少限にすることが望ましい。従って、制流子4
4の流れ開口即ちオリフィスは極めて小さくする。 0.0254〜0.762mm(0.001〜0.03
0in)の直径を有するオリフィスを使用することがで
きる。オリフィスの直径を0.1076〜0.254m
m(0.004〜0.01in)の好ましい範囲とした
場合、制御流体の消費量は、標準状態で0.02831
7〜0.056634m3 /時(1〜2ft3 /時
)の低い許容範囲に保たれる。この微小なオリフィスが
詰まるのを防止するために、オリフィスの直径の7/8
倍以上の粒度の異物粒子を捕捉することができるフィル
タ40を上流側に設けるのが適切であることが認められ
た。 オリフィスの直径の1/6倍以上の粒度の粒子を除去す
ることができるフィルタを用いることが好ましい。制流
子44の出口は、制御流体用導管46を介して主調圧器
12の負荷用ポート28に連通している。
【0030】主調圧器12の負荷用ポート28は、又、
制御流体用導管46によって背圧調圧器48の入口にも
接続されている。背圧調圧器48は、主調圧器12の負
荷用ポート28にかけられる圧力を設定するための手段
を構成する。定常状態では制流子44を通過した制御流
体の全部が背圧調圧器48を通って流れるので、その入
口の上流にフィルタ42と同様のフィルタ50を設ける
ことができる。背圧調圧器48を通って流れる制御流体
は、通常、消費側導管14内へ注入させることによって
回収することができるほど高い圧力を有していないので
、大気へ排出させる。
制御流体用導管46によって背圧調圧器48の入口にも
接続されている。背圧調圧器48は、主調圧器12の負
荷用ポート28にかけられる圧力を設定するための手段
を構成する。定常状態では制流子44を通過した制御流
体の全部が背圧調圧器48を通って流れるので、その入
口の上流にフィルタ42と同様のフィルタ50を設ける
ことができる。背圧調圧器48を通って流れる制御流体
は、通常、消費側導管14内へ注入させることによって
回収することができるほど高い圧力を有していないので
、大気へ排出させる。
【0031】背圧調圧器48は、消費側導管14内に必
要とされる圧力範囲に対応して調節自在であり、適当な
サイズの安価な市販ユニットから選択することができる
。この背圧調圧器はその容量の何分の一かの少量の流れ
を通すだけであるから、その調節用の負荷ばね及びダイ
アフラム(第1図参照)の撓みは僅かであり、ほとんど
制御誤差を生じない。又、この背圧調圧器はその入口及
び出口において実質的に不変の圧力に露呈されているの
で、主調圧器12のプラグ18のようにプラグをバラン
スさせない構成としても制御誤差を生じることはない。 従って、必要とされるロックアップ力は、小さく、ほと
んど制御誤差を生じない。かくして、簡単な安価な調圧
器から正確な圧力制御が得られる。
要とされる圧力範囲に対応して調節自在であり、適当な
サイズの安価な市販ユニットから選択することができる
。この背圧調圧器はその容量の何分の一かの少量の流れ
を通すだけであるから、その調節用の負荷ばね及びダイ
アフラム(第1図参照)の撓みは僅かであり、ほとんど
制御誤差を生じない。又、この背圧調圧器はその入口及
び出口において実質的に不変の圧力に露呈されているの
で、主調圧器12のプラグ18のようにプラグをバラン
スさせない構成としても制御誤差を生じることはない。 従って、必要とされるロックアップ力は、小さく、ほと
んど制御誤差を生じない。かくして、簡単な安価な調圧
器から正確な圧力制御が得られる。
【0032】以上に説明した制御流体系は、主調圧器1
2に所定の負荷圧力を及ぼし維持するので、主調圧器1
2は消費側導管14内に所定の圧力を安定して維持する
いことができる。この制御流体系は、下記のように機能
する。即ち、主調圧器12のダイアフラム22が上向き
に変位する(撓む)と、背圧調圧器48が、主調圧器1
2のダイアフラムハウジング24の上側即ち負荷側の制
御流体受容容積の減少に対処するために制御流体の大気
への排出量を一時的に増大させる。反対に、ダイアフラ
ム22が下向きに変位する(撓む)と、背圧調圧器48
が、主調圧器12のダイアフラムハウジング24の上側
の制御流体受容容積の増大に対処するために制御流体の
大気への排出量を一時的に減少させる。
2に所定の負荷圧力を及ぼし維持するので、主調圧器1
2は消費側導管14内に所定の圧力を安定して維持する
いことができる。この制御流体系は、下記のように機能
する。即ち、主調圧器12のダイアフラム22が上向き
に変位する(撓む)と、背圧調圧器48が、主調圧器1
2のダイアフラムハウジング24の上側即ち負荷側の制
御流体受容容積の減少に対処するために制御流体の大気
への排出量を一時的に増大させる。反対に、ダイアフラ
ム22が下向きに変位する(撓む)と、背圧調圧器48
が、主調圧器12のダイアフラムハウジング24の上側
の制御流体受容容積の増大に対処するために制御流体の
大気への排出量を一時的に減少させる。
【0033】第1図に示された本発明の第1実施例の装
置においては、消費側導管14へのプロセス流体の供給
が開始されると、制流子44を通しての制御流体の微少
な流れにより主調圧器12のダイアフラムハウジング2
4の上側の制御流体がゆっくりと増大する。かくして、
主調圧器12のオリフィス16がゆっくりと開放され、
多くの消費者の用途(特に酸素の供給等の用途)に適合
するように消費側導管14内のプロセス流体の圧力をゆ
っくりと増大させる。同様にして、プロセス流体の消費
が急に大きく増大すると、消費側導管14内のプロセス
流体の圧力が低下し、それに応じてダイアフラム22の
下向き撓みが大きくなり、従って、ダイアフラムハウジ
ング24の上側の制御流体を増大させなければならない
。そのための追加の制御流体は、消費側導管14内のプ
ロセス流体の圧力の一時的な低下が継続している一定時
間の間制流子44を通して供給される。反対に、プロセ
ス流体の消費が減少すると、消費側導管14内のプロセ
ス流体の圧力の増大によりダイアフラム22の上向きに
撓まされ、背圧調圧器48が迅速にダイアフラムハウジ
ング24の上側から過剰制御流体を迅速に排出させるの
で、消費の減少分は、ほとんど瞬間的に補償される。
置においては、消費側導管14へのプロセス流体の供給
が開始されると、制流子44を通しての制御流体の微少
な流れにより主調圧器12のダイアフラムハウジング2
4の上側の制御流体がゆっくりと増大する。かくして、
主調圧器12のオリフィス16がゆっくりと開放され、
多くの消費者の用途(特に酸素の供給等の用途)に適合
するように消費側導管14内のプロセス流体の圧力をゆ
っくりと増大させる。同様にして、プロセス流体の消費
が急に大きく増大すると、消費側導管14内のプロセス
流体の圧力が低下し、それに応じてダイアフラム22の
下向き撓みが大きくなり、従って、ダイアフラムハウジ
ング24の上側の制御流体を増大させなければならない
。そのための追加の制御流体は、消費側導管14内のプ
ロセス流体の圧力の一時的な低下が継続している一定時
間の間制流子44を通して供給される。反対に、プロセ
ス流体の消費が減少すると、消費側導管14内のプロセ
ス流体の圧力の増大によりダイアフラム22の上向きに
撓まされ、背圧調圧器48が迅速にダイアフラムハウジ
ング24の上側から過剰制御流体を迅速に排出させるの
で、消費の減少分は、ほとんど瞬間的に補償される。
【0034】極低温プロセス流体を消費側導管14へ供
給する応用例においては、プロセス流体が過度に低い温
度で送給されるのを防止する防護手段を講じることが望
ましい。第1図に示された本発明の第1実施例において
は、そのような防護は、入口側を制御流体導管54を介
して主調圧器12の負荷用ポート28に連通させた常閉
、温度作動式調圧器52によって与えられる。この温度
作動式調圧器即ち温度作動式逃し弁52の出口側は、大
気等の低圧放出系に連通させる。温度作動式調圧器52
に関連して、供給源側導管10内のプロセス流体の温度
を検出し、その温度が所定温度以下に低下したとき温度
作動式調圧器52を開放させる温度検出手段56を設け
る。温度検出手段56は、ソリッドステートのサーモス
タットデバイス、液体充填閉管系、熱電対に応動するソ
レノイド、又は当該技術において周知のその他のデバイ
スで構成することができる。かくして、供給源側導管1
0内のプロセス流体の温度が所定温度、例えば、−40
°C(−40°F)以下に低下すると、温度作動式調圧
器52を大気に開放させる。それによって、制御流体が
大気へ排出され、その結果、主調圧器12の負荷用ポー
ト28への圧力を軽減し、主調圧器12を通してのプロ
セス流体の流れを減少又は停止させる。供給源側導管1
0内に過度の低温状態が存在する間、制流子44を通し
ての制御流体の微少流れが、一部分又は完全に温度作動
式調圧器52を通して逃がされる。
給する応用例においては、プロセス流体が過度に低い温
度で送給されるのを防止する防護手段を講じることが望
ましい。第1図に示された本発明の第1実施例において
は、そのような防護は、入口側を制御流体導管54を介
して主調圧器12の負荷用ポート28に連通させた常閉
、温度作動式調圧器52によって与えられる。この温度
作動式調圧器即ち温度作動式逃し弁52の出口側は、大
気等の低圧放出系に連通させる。温度作動式調圧器52
に関連して、供給源側導管10内のプロセス流体の温度
を検出し、その温度が所定温度以下に低下したとき温度
作動式調圧器52を開放させる温度検出手段56を設け
る。温度検出手段56は、ソリッドステートのサーモス
タットデバイス、液体充填閉管系、熱電対に応動するソ
レノイド、又は当該技術において周知のその他のデバイ
スで構成することができる。かくして、供給源側導管1
0内のプロセス流体の温度が所定温度、例えば、−40
°C(−40°F)以下に低下すると、温度作動式調圧
器52を大気に開放させる。それによって、制御流体が
大気へ排出され、その結果、主調圧器12の負荷用ポー
ト28への圧力を軽減し、主調圧器12を通してのプロ
セス流体の流れを減少又は停止させる。供給源側導管1
0内に過度の低温状態が存在する間、制流子44を通し
ての制御流体の微少流れが、一部分又は完全に温度作動
式調圧器52を通して逃がされる。
【0035】温度作動式調圧器即ち温度作動式逃し弁5
2は、以下のように幾つかの態様で動作するように設定
することができる。 1.供給源側導管10内のプロセス流体の温度が設定温
度より低下した度合に比例して弁52の開度を定める。 2.供給源側導管10内のプロセス流体の温度が設定温
度より低下したとき弁52を全開させ、供給源側導管1
0内のプロセス流体の温度が設定温度を一定度合越えた
とき弁52を全閉する。 3.供給源側導管10内のプロセス流体の温度が設定温
度より低下したとき弁52を全開させ、弁を手操作でリ
セットするまでは再開放しないようにする。温度作動式
調圧器52は、市販されているものであってよいが、こ
の目的のために適する他の適当な調圧器又は逃し弁を使
用することもできる。
2は、以下のように幾つかの態様で動作するように設定
することができる。 1.供給源側導管10内のプロセス流体の温度が設定温
度より低下した度合に比例して弁52の開度を定める。 2.供給源側導管10内のプロセス流体の温度が設定温
度より低下したとき弁52を全開させ、供給源側導管1
0内のプロセス流体の温度が設定温度を一定度合越えた
とき弁52を全閉する。 3.供給源側導管10内のプロセス流体の温度が設定温
度より低下したとき弁52を全開させ、弁を手操作でリ
セットするまでは再開放しないようにする。温度作動式
調圧器52は、市販されているものであってよいが、こ
の目的のために適する他の適当な調圧器又は逃し弁を使
用することもできる。
【0036】第2図に示された本発明の第2実施例は、
第1実施例とは2つの点で異なる。第1の相違は、制流
子44に並列に補助調圧器58を追加したことである。 この補助調圧器58は、主調圧器12のための望ましい
負荷圧力の相当大きな分率、例えば50〜95%に等し
い出口圧で閉鎖するように調節されている。補助調圧器
58が閉鎖する圧力は、その圧力の大きさの点でも、精
度の点でもけ低的な重要性を有するものではないから、
補助調圧器58としては普通の安価な市販の調圧器を用
いることができる。
第1実施例とは2つの点で異なる。第1の相違は、制流
子44に並列に補助調圧器58を追加したことである。 この補助調圧器58は、主調圧器12のための望ましい
負荷圧力の相当大きな分率、例えば50〜95%に等し
い出口圧で閉鎖するように調節されている。補助調圧器
58が閉鎖する圧力は、その圧力の大きさの点でも、精
度の点でもけ低的な重要性を有するものではないから、
補助調圧器58としては普通の安価な市販の調圧器を用
いることができる。
【0037】補助調圧器58の機能は、供給流体の圧力
を低レベルから該補助調圧器58の閉鎖レベルにまで増
大させるために最初に(始動時に)制御流体の大きな流
れを供給することである。その後、圧力が増大して補助
調圧器58が閉鎖されると、制御流体は、制流子44を
通って所定の微少流量で供給される。かくして、第2実
施例の装置は、プロセス流体の消費側導管14への迅速
な供給開始を可能にし、かつ、消費側導管14でのプロ
セス流体の受容の大幅な増大を迅速に補償することがで
きる。
を低レベルから該補助調圧器58の閉鎖レベルにまで増
大させるために最初に(始動時に)制御流体の大きな流
れを供給することである。その後、圧力が増大して補助
調圧器58が閉鎖されると、制御流体は、制流子44を
通って所定の微少流量で供給される。かくして、第2実
施例の装置は、プロセス流体の消費側導管14への迅速
な供給開始を可能にし、かつ、消費側導管14でのプロ
セス流体の受容の大幅な増大を迅速に補償することがで
きる。
【0038】本発明の第2実施例の第2の相違は、その
温度作動式調圧器即ち温度作動式器逃し弁の配置個所と
特性にある。第2実施例では、制流子44の出口及び補
助調圧器58の出口は、制御流体導管60を介して別の
温度作動式調圧器62の入口に接続される。この温度作
動式調圧器62の出口は、制御流体導管64を介して背
圧調圧器48の入口と主調圧器12の負荷用ポート28
に接続される。温度作動式調圧器62の入口と出口は常
態においてでは自由に連通しており、その出口は大気へ
の常閉逃し口を有している。又、供給源側導管10内の
プロセス流体の温度を検出し、その温度が所定温度以下
に低下したとき温度作動式調圧器62の入口と出口の間
の連通を閉じてその逃し口66を開放するための温度検
出手段68が設けられている。
温度作動式調圧器即ち温度作動式器逃し弁の配置個所と
特性にある。第2実施例では、制流子44の出口及び補
助調圧器58の出口は、制御流体導管60を介して別の
温度作動式調圧器62の入口に接続される。この温度作
動式調圧器62の出口は、制御流体導管64を介して背
圧調圧器48の入口と主調圧器12の負荷用ポート28
に接続される。温度作動式調圧器62の入口と出口は常
態においてでは自由に連通しており、その出口は大気へ
の常閉逃し口を有している。又、供給源側導管10内の
プロセス流体の温度を検出し、その温度が所定温度以下
に低下したとき温度作動式調圧器62の入口と出口の間
の連通を閉じてその逃し口66を開放するための温度検
出手段68が設けられている。
【0039】上述したように主調圧器12はその出口側
圧力を所定の圧力に維持するためにプロセス流体の流れ
を調節するのに適しているが、主調圧器12がその入口
側圧力を所定の圧力に維持するためにプロセス流体の流
れを調節するのに適したものとするように改変すること
も可能である。そのような改変を行うには、主調圧器1
2のダイアフラム22の下面を主調圧器12の出口ポー
ト側でなく入口ポート側のプロセス流体に露呈させるよ
うに構成する。この構成は、第1及び2図にダイアフラ
ムハウジング24の下側を主調圧器12の入口ポートに
接続するための連絡導管29(破線で示されている)と
して示されている。連絡導管(以下、単に「導管」と称
する)29が用いられる場合は、ダイアフラムハウジン
グ24の下側ポート26を主調圧器12の出口ポートに
接続している連絡導管27を閉鎖するか、あるいは、導
管27を取外し、ハウジングの下側ポート26及び主調
圧器12の出口ポート側の導管14に設けられたタップ
開口を閉鎖する。
圧力を所定の圧力に維持するためにプロセス流体の流れ
を調節するのに適しているが、主調圧器12がその入口
側圧力を所定の圧力に維持するためにプロセス流体の流
れを調節するのに適したものとするように改変すること
も可能である。そのような改変を行うには、主調圧器1
2のダイアフラム22の下面を主調圧器12の出口ポー
ト側でなく入口ポート側のプロセス流体に露呈させるよ
うに構成する。この構成は、第1及び2図にダイアフラ
ムハウジング24の下側を主調圧器12の入口ポートに
接続するための連絡導管29(破線で示されている)と
して示されている。連絡導管(以下、単に「導管」と称
する)29が用いられる場合は、ダイアフラムハウジン
グ24の下側ポート26を主調圧器12の出口ポートに
接続している連絡導管27を閉鎖するか、あるいは、導
管27を取外し、ハウジングの下側ポート26及び主調
圧器12の出口ポート側の導管14に設けられたタップ
開口を閉鎖する。
【0040】具体例
タイヤ硬化プレスに窒素を供給する応用例に本発明を適
用した。タイヤ硬化プレスにラテックスを装入した後、
17.575〜19.3325kg/cm2 (250
〜275psig)の蒸気で該プレス内を加圧する。7
分後、プレスへの蒸気弁を閉鎖し、該プレスの窒素消費
側導管への弁を開放する。窒素消費側導管は、蒸発装置
及び極低温貯蔵タンクから調圧器を通して29.877
5kg/cm2 (425psig)の圧力で窒素を供
給される。サイクルの残りの11分間プレスの窒素消費
側導管への弁を開放状態に維持し、その間に窒素がプレ
ス内で凝縮蒸気に取って代わる。従来の空気圧式制御弁
は、プレスが蒸気供給から窒素供給に切換えられたとき
、許容範囲を越すオーバーシュート(制御量が目標値を
越えること)を起こす。本発明の上記第1実施例による
装置は、単一のプレスへの窒素供給を制御するために設
置された場合、蒸気供給から窒素供給に切換えられた後
30秒以内にプレスの圧力を28.12±0.0703
kg/cm2 (400±1psig)にもたらし、そ
れを維持した。ただし、切換後最初の30秒の間に消費
側導管内の窒素圧力は、一時的に低下した後回復された
。実際の生産行程においては、単一の消費側導管から、
それぞれ異なる時点で蒸気供給から窒素供給に切換えら
れる1列の複数のプレスに窒素を供給する。プレスを窒
素の消費側導管へ切換えたとき消費側導管内に生じる上
述した一時的な圧力降下が、既にサイクルの窒素圧力維
持段階に入っている他のプレスを混乱させることがある
。本発明の第2実施例は、消費側導管内に上述したよう
な一時的な圧力降下を生じることがなく、他の点でも良
好に機能するので、ここに述べた応用例に特に適してい
る。
用した。タイヤ硬化プレスにラテックスを装入した後、
17.575〜19.3325kg/cm2 (250
〜275psig)の蒸気で該プレス内を加圧する。7
分後、プレスへの蒸気弁を閉鎖し、該プレスの窒素消費
側導管への弁を開放する。窒素消費側導管は、蒸発装置
及び極低温貯蔵タンクから調圧器を通して29.877
5kg/cm2 (425psig)の圧力で窒素を供
給される。サイクルの残りの11分間プレスの窒素消費
側導管への弁を開放状態に維持し、その間に窒素がプレ
ス内で凝縮蒸気に取って代わる。従来の空気圧式制御弁
は、プレスが蒸気供給から窒素供給に切換えられたとき
、許容範囲を越すオーバーシュート(制御量が目標値を
越えること)を起こす。本発明の上記第1実施例による
装置は、単一のプレスへの窒素供給を制御するために設
置された場合、蒸気供給から窒素供給に切換えられた後
30秒以内にプレスの圧力を28.12±0.0703
kg/cm2 (400±1psig)にもたらし、そ
れを維持した。ただし、切換後最初の30秒の間に消費
側導管内の窒素圧力は、一時的に低下した後回復された
。実際の生産行程においては、単一の消費側導管から、
それぞれ異なる時点で蒸気供給から窒素供給に切換えら
れる1列の複数のプレスに窒素を供給する。プレスを窒
素の消費側導管へ切換えたとき消費側導管内に生じる上
述した一時的な圧力降下が、既にサイクルの窒素圧力維
持段階に入っている他のプレスを混乱させることがある
。本発明の第2実施例は、消費側導管内に上述したよう
な一時的な圧力降下を生じることがなく、他の点でも良
好に機能するので、ここに述べた応用例に特に適してい
る。
【0041】
【発明の効果】本発明の利点は、その各動作部品が自動
的に作動されること、各動作部品の構造が簡単で堅固で
あること、しかも、それらの動作部品を作動させるため
に追加の動力源も追加の制御流体源も必要とされないこ
とである。本発明の更なる利点は、装置の製造コストが
易く、その保守サービスも簡単で、高度の熟練を必要と
しない。
的に作動されること、各動作部品の構造が簡単で堅固で
あること、しかも、それらの動作部品を作動させるため
に追加の動力源も追加の制御流体源も必要とされないこ
とである。本発明の更なる利点は、装置の製造コストが
易く、その保守サービスも簡単で、高度の熟練を必要と
しない。
【0042】以上、本発明を実施例に関連して説明した
が、本発明は、ここに例示した実施例の構造及び形態に
限定されるものではなく、本発明の精神及び範囲から逸
脱することなく、いろいろな実施形態が可能であり、い
ろいろな変更及び改変を加えることができることを理解
されたい。
が、本発明は、ここに例示した実施例の構造及び形態に
限定されるものではなく、本発明の精神及び範囲から逸
脱することなく、いろいろな実施形態が可能であり、い
ろいろな変更及び改変を加えることができることを理解
されたい。
【図1】第1図は、本発明の第1実施例による装置の概
略図である。
略図である。
【図2】第2図は、本発明の第2実施例による装置の概
略図である。
略図である。
10:供給源側導管
12:主調圧器
14:消費側導管
16:オリフィス
18:プラグ
20:プラグ位置ぎめ手段
22:ダイアフラム(圧力応動手段)
24:ハウジング
26:下側ポート
28:負荷用ポート
30:偏倚ばね
38:座部
40:制御流体導管
42:フィルタ
44:制流子
46:制御流体導管
48:背圧調圧器
50:フィルタ
52:常閉、温度作動式調圧器
54:制御流体導管
56:温度検出手段
58:補助調圧器
60:制御流体導管
62:温度作動式調圧器
64:制御流体導管
66:常閉逃し口
68:温度検出手段
Claims (50)
- 【請求項1】いろいろに変化する需要量に対して設定送
給圧力を維持するために供給源側導管から消費側導管へ
のプロセス流体の流れを制御するためのプロセス流体流
制御装置であって、 (a) (1) 前記供給源側導管に接続するための入
口ポートと、 (2) 前記消費側導管に接続するための出口ポートと
、(3) 前記入口ポート及び出口ポートに連通したオ
リフィスと、 (4) 負荷用ポートと、 (5) 前記オリフィスの開度を変更するために位置ぎ
めされるように構成されたプラグと、 (6) 該プラグを前記出口ポート内の流体の圧力と前
記負荷用ポート内の流体の圧力との差に応答して位置ぎ
めするためのプラグ位置ぎめ手段を有する主調圧器と、
(b) 入口と出口を有する制流子と、(c) 該制流
子の入口を制御流体の源に接続するための制御流体導管
と、 (d) 該制流子の出口を前記主調圧器の前記負荷用ポ
ートに接続するための制御流体導管と、 (e) (1) 低圧放出系に開口した出口ポートと、
(2) 入口ポート を有する背圧調圧器と、 (f) 該背圧調圧器の入口ポートを前記主調圧器の前
記負荷用ポートに接続するための制御流体導管と、から
成るプロセス流体流制御装置。 - 【請求項2】前記制御流体の源は、前記供給源側導管内
のプロセス流体であることを特徴とする請求項1に記載
のプロセス流体流制御装置。 - 【請求項3】前記主調圧器のプラグは、その上流の圧力
に対してバランスされていることを特徴とする請求項1
に記載のプロセス流体流制御装置。 - 【請求項4】前記主調圧器は、前記供給源側導管の流路
断面積の2〜6倍の範囲の作用面積を有するダイアフラ
ムを備えていることを特徴とする請求項1に記載のプロ
セス流体流制御装置。 - 【請求項5】前記主調圧器は、ダイアフラムの中心点で
測定して2.54cm当り0.703〜35.15g/
cm2 の範囲の負荷撓み特性を有するダイアフラムを
備えていることを特徴とする請求項1に記載のプロセス
流体流制御装置。 - 【請求項6】前記主調圧器は、ダイアフラムの中心点で
測定して2.54cm当り7.03〜14.06g/c
m2 の範囲の負荷撓み特性を有するダイアフラムを備
えていることを特徴とする請求項1に記載のプロセス流
体流制御装置。 - 【請求項7】前記主調圧器は、前記ダイアフラムの作用
面に作用する最大限70.3〜1757.5g/cm2
の範囲の圧力差に相当する力を及ぼす偏倚ばねを有す
ることを特徴とする請求項1に記載のプロセス流体流制
御装置。 - 【請求項8】前記主調圧器は、前記ダイアフラムの作用
面に作用する最大限210.9〜562.4g/cm2
の範囲の圧力差に相当する力を及ぼす偏倚ばねを有す
ることを特徴とする請求項1に記載のプロセス流体流制
御装置。 - 【請求項9】前記主調圧器のオリフィスは、前記ダイア
フラムに作用する140.6〜210.9g/cm2
の範囲の圧力差に相当するロックアップ力を要する座部
を有することを特徴とする請求項1に記載のプロセス流
体流制御装置。 - 【請求項10】前記主調圧器のプラグの最大移動行程は
、該主調圧器のオリフィスの直径の0.1〜0.5倍の
範囲であることを特徴とする請求項1に記載のプロセス
流体流制御装置。 - 【請求項11】前記主調圧器のプラグの最大移動行程は
、該主調圧器のオリフィスの直径の0.1〜0.3倍の
範囲であることを特徴とする請求項1に記載のプロセス
流体流制御装置。 - 【請求項12】前記主調圧器のオリフィスは、前記供給
源側導管の直径の0.3〜2.0倍の範囲であることを
特徴とする請求項1に記載のプロセス流体流制御装置。 - 【請求項13】前記主調圧器のオリフィスは、前記供給
源側導管の直径の1.0〜1.5倍の範囲であることを
特徴とする請求項1に記載のプロセス流体流制御装置。 - 【請求項14】前記制流子は、0.0254〜0.76
2mmの範囲の直径を有するオリフィスであることを特
徴とする請求項1に記載のプロセス流体流制御装置。 - 【請求項15】前記制流子は、0.1016〜0.25
4mmの範囲の直径を有するオリフィスであることを特
徴とする請求項1に記載のプロセス流体流制御装置。 - 【請求項16】前記制流子の流路開口の直径の7/8倍
以上の粒度の異物粒子を捕捉することができる制御流体
フィルタが該制流子の上流に配置されていることを特徴
とする請求項1に記載のプロセス流体流制御装置。 - 【請求項17】前記制流子の流路開口の直径の1/6倍
以上の粒度の異物粒子を捕捉することができる制御流体
フィルタが該制流子の上流に配置されていることを特徴
とする請求項1に記載のプロセス流体流制御装置。 - 【請求項18】(a) 入口ポートと、(b) 低圧放
出系に開口した出口ポートと、(c) 該入口ポートと
出口ポートの間に設けられた常閉弁と、 (d) 前記供給源側導管内の流体温度が設定値より低
下したとき該常閉弁を開放するための手段と、(e)
該入口ポートを前記主調圧器の負荷用ポートに接続する
ための導管と、を有する温度作動式調圧器を含むことを
特徴とする請求項1に記載のプロセス流体流制御装置。 - 【請求項19】前記制流子の流路開口の直径の1/6倍
以上の粒度の異物粒子を捕捉することができる制御流体
フィルタが、前記背圧調圧器の上流で前記制御流体導管
に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のプ
ロセス流体流制御装置。 - 【請求項20】前記主調圧器に設けられた偏倚ばね、前
記制流子の上流に配置された第1制御流体フィルタ、及
び前記背圧調圧器の上流に配置された第2制御流体フィ
ルタを有していることを特徴とする請求項3に記載のプ
ロセス流体流制御装置。 - 【請求項21】前記制流子の流路開口の直径の1/6倍
以上の粒度の異物粒子を捕捉することができる制御流体
フィルタが、前記背圧調圧器の上流で前記制御流体導管
に配置されていることを特徴とする請求項3に記載のプ
ロセス流体流制御装置。 - 【請求項22】(a) 前記制流子はオリフィスであり
、(b) 前記主調圧器のプラグ位置ぎめ手段はダイア
フラムを備えており、 (c) 該主調圧器は偏倚ばねを備えており、(d)
前記制流子の上流に第1制御流体フィルタが配置されて
おり、 (e) 前記背圧調圧器の上流に第2制御流体フィルタ
が配置されていることを特徴とする請求項3に記載のプ
ロセス流体流制御装置。 - 【請求項23】(a) 前記制流子は、0.0254〜
0.762mmの範囲の直径を有するオリフィスであり
、(b) 前記主調圧器のプラグ位置ぎめ手段は、前記
供給源側導管の流路断面積の2〜6倍の範囲の作用面積
を有し、ダイアフラムの中心点で測定して2.54cm
当り0.703〜35.15g/cm2 の範囲の負荷
撓み特性を有するダイアフラムを備えており、(c)
前記主調圧器は、前記供給源側導管の直径の0.3〜2
.0倍の範囲の直径を有し、 (d) 前記主調圧器のプラグの最大移動行程は、該主
調圧器のオリフィスの直径の0.1〜0.3倍の範囲で
あり、 (e) 前記主調圧器のオリフィスは、前記ダイアフラ
ムに作用する140.6〜210.9g/cm2 の範
囲の圧力差に相当するロックアップ力を要する座部を有
し、(f) 前記制流子の流路開口の直径の7/8倍以
上の粒度の異物粒子を捕捉することができる第1制御流
体フィルタが該制流子の上流に配置されており、(g)
前記制流子の流路開口の直径の7/8倍以上の粒度の
異物粒子を捕捉することができる第2制御流体フィルタ
が前記背圧調圧器の上流に配置されていることを特徴と
する請求項3に記載のプロセス流体流制御装置。 - 【請求項24】前記主調圧器の負荷用ポートに接続され
た入口ポートと、大気に流体を排出する出口ポートを有
する常閉、温度作動式調圧器が設けられており、該常閉
、温度作動式調圧器は、前記供給源側導管内の流体温度
が設定値より低下したとき該常閉常閉、温度作動式調圧
器を開放するための手段を備えていることを特徴とする
請求項21に記載のプロセス流体流制御装置。 - 【請求項25】(a) 入口ポートと、(b) 出口ポ
ートと、 (c) 該入口ポートと出口ポートの間に設けられた常
開弁と、(d) 常態においては該弁によって閉鎖され
ている、前記出口ポートから大気へ の常閉逃し口と、 (e) 前記供給源側導管内の流体温度が設定値より低
下したとき前記常開弁を閉鎖し、前記常閉逃し口を開放
するための手段と、を有する温度作動式調圧器を含み、
該温度作動式調圧器は、前記制流子の出口を前記主調圧
器の負荷用ポートに接続するための前記制御流体導管に
配設されており、該制流子の出口は、該温度作動式調圧
器の入口に連通していることを特徴とする請求項1に記
載のプロセス流体流制御装置。 - 【請求項26】(a) (1) 入口ポートと、(2)
出口ポートと、 (3) 該入口ポートと出口ポートの間に設けられた弁
と、(4) 該出口ポート内の流体温度が設定値より低
下したとき該弁を閉鎖するための手段と、を有する補助
調圧器と、 (b) 該補助調圧器の入口ポートと前記制流子の入口
を連結するための導管と、 (c) 該補助調圧器の出口ポートと前記制流子の出口
を連結するための導管と、を含むことを特徴とする請求
項1に記載のプロセス流体流制御装置。 - 【請求項27】(a) 入口ポートと、(b) 出口ポ
ートと、 (c) 該入口ポートと出口ポートの間に設けられた常
開弁と、 (d) 常態においては該弁によって閉鎖されている、
前記出口ポートから大気への常閉逃し口と、(e) 前
記供給源側導管内の流体温度が設定値より低下したとき
前記常開弁を閉鎖し、前記常閉逃し口を開放するための
手段と、を有する温度作動式調圧器を含み、該温度作動
式調圧器は、前記制流子の出口を前記主調圧器の負荷用
ポートに接続するための前記制御流体導管に配設されて
おり、該制流子の出口は、該温度作動式調圧器の入口に
連通していることを特徴とする請求項26に記載のプロ
セス流体流制御装置。 - 【請求項28】圧力応動手段を収容した調圧器ハウジン
グの負荷側に制御流体の負荷圧力を供給し、該負荷圧力
を実質的に一定に維持するための方法であって、(a)
前記調圧器ハウジングの負荷側へ加圧制御流体の制限
された連続流れを供給し、 (b) 前記圧力応動手段が変位して前記調圧器ハウジ
ングの負荷側の容積を変更させたときそれに応じて、該
調圧器ハウジングの負荷側を満たし、該負荷側に所定の
圧力を維持するのに必要とされる量を越える分の制御流
体の流れを低圧放出系へ放出させることから成る方法。 - 【請求項29】プロセス流体の流れを制御するための調
圧器であって、 (a) 入口ポートと、 (b) 出口ポートと、 (c) 前記入口ポートと出口ポートの間にあって該入
口ポート及び出口ポートに連通したオリフィスと、(d
) 前記入口ポートのプロセス流体の圧力に対してバラ
ンスされたオリフィス閉鎖用プラグと、(e) 該プラ
グを位置ぎめするためのダイアフラムとから成り、該ダ
イアフラムは、その一方の側の面に作用する負荷圧力と
他方の側の面に作用するプロセス流体の圧力との差に応
答して該プラグを位置ぎめするようになされている調圧
器。 - 【請求項30】前記ダイアフラムの他方の側の面は、該
調圧器の前記出口ポートのプロセス流体の圧力に応動す
ることを特徴とする請求項29に記載の調圧器。 - 【請求項31】前記ダイアフラムの他方の側の面は、該
調圧器の前記入口ポートのプロセス流体の圧力に応動す
ることを特徴とする請求項29に記載の調圧器。 - 【請求項32】偏倚ばねを備えていることを特徴とする
請求項29に記載の調圧器。 - 【請求項33】前記ダイアフラムは、該ダイアフラムの
中心点で測定して2.54cm当り0.703〜35.
15g/cm2 の範囲の負荷撓み特性を有することを
特徴とする請求項29に記載の調圧器。 - 【請求項34】前記ダイアフラムは、その入口ポートの
流路面積の2〜6倍の範囲の作用面積を有することを特
徴とする請求項29に記載の調圧器。 - 【請求項35】前記オリフィスは、前記入口ポートの直
径の0.3〜2.0倍の範囲の直径を有することを特徴
とする請求項29に記載の調圧器。 - 【請求項36】前記オリフィスは、前記入口ポートの直
径の1.0〜1.倍の範囲の直径を有することを特徴と
する請求項29に記載の調圧器。 - 【請求項37】前記プラグの最大移動行程は、前記オリ
フィスの直径の0.1〜0.5倍の範囲であることを特
徴とする請求項29に記載の調圧器。 - 【請求項38】前記プラグの最大移動行程は、前記オリ
フィスの直径の0.1〜0.3倍の範囲であることを特
徴とする請求項29に記載の調圧器。 - 【請求項39】前記オリフィスは、前記ダイアフラムの
作用面に作用する140.6〜210.9g/cm2
の範囲の圧力差に相当するロックアップ力を要する座部
を有していることを特徴とする請求項29に記載の調圧
器。 - 【請求項40】前記ダイアフラムの作用面に作用する最
大限70.3〜1757.5g/cm2 の範囲の圧力
差に相当する力を及ぼす偏倚ばねを有することを特徴と
する請求項29に記載の調圧器。 - 【請求項41】前記ダイアフラムの作用面に作用する最
大限210.9〜562.4g/cm2 の範囲の圧力
差に相当する力を及ぼす偏倚ばねを有することを特徴と
する請求項29に記載の調圧器。 - 【請求項42】(a) 前記ダイアフラムは、前記入口
ポートの流路面積の2〜6倍の範囲の作用面積を有し、
(b) 該ダイアフラムは、その中心点で測定して2.
54cm当り0.703〜35.15g/cm2 の範
囲の負荷撓み特性を有し、 (c) 前記オリフィスは、前記入口ポートの直径の0
.3〜2.0倍の範囲の直径を有し、 (d) 前記プラグは、前記オリフィスの直径の0.1
〜0.5倍の範囲の最大移動行程を有し、(e) 前記
オリフィスは、前記ダイアフラムに作用する140.6
〜210.9g/cm2 の範囲の圧力差に相当するロ
ックアップ力を要する座部を有し、(f) 該調圧器は
、前記ダイアフラムの作用面に作用する最大限70.3
〜1757.5g/cm2 の範囲の圧力差に相当する
力を及ぼす偏倚ばねを備えていることを特徴とする請求
項29に記載の調圧器。 - 【請求項43】前記ダイアフラムは、前記入口ポートの
流路面積の2〜6倍の範囲の作用面積を有することを特
徴とする請求項33に記載の調圧器。 - 【請求項44】前記オリフィスは、前記入口ポートの直
径の0.3〜2.0倍の範囲の直径を有することを特徴
とする請求項43に記載の調圧器。 - 【請求項45】前記オリフィスは、前記入口ポートの直
径の1.0〜1.5倍の範囲の直径を有することを特徴
とする請求項44に記載の調圧器。 - 【請求項46】前記プラグの最大移動行程は、前記オリ
フィスの直径の0.1〜0.5倍の範囲であることを特
徴とする請求項45に記載の調圧器。 - 【請求項47】前記プラグの最大移動行程は、前記オリ
フィスの直径の0.1〜0.3倍の範囲であることを特
徴とする請求項46に記載の調圧器。 - 【請求項48】前記オリフィスは、前記ダイアフラムの
作用面に作用する140.6〜210.9g/cm2
の範囲の圧力差に相当するロックアップ力を要する座部
を有していることを特徴とする請求項47に記載の調圧
器。 - 【請求項49】前記ダイアフラムの作用面に作用する最
大限70.3〜1757.5g/cm2 の範囲の圧力
差に相当する力を及ぼす偏倚ばねを有することを特徴と
する請求項48に記載の調圧器。 - 【請求項50】前記ダイアフラムの作用面に作用する最
大限210.9〜562.4g/cm2 の範囲の圧力
差に相当する力を及ぼす偏倚ばねを有することを特徴と
する請求項49に記載の調圧器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/607,295 US5063956A (en) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | Fluid delivery pressure control system |
| US607295 | 1990-10-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04282100A true JPH04282100A (ja) | 1992-10-07 |
Family
ID=24431660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3310176A Pending JPH04282100A (ja) | 1990-10-31 | 1991-10-30 | 流体送給圧力制御方法及び装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5063956A (ja) |
| EP (1) | EP0483828B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04282100A (ja) |
| KR (1) | KR970001359B1 (ja) |
| BR (1) | BR9104640A (ja) |
| CA (1) | CA2054565A1 (ja) |
| DE (1) | DE69118652D1 (ja) |
| MX (1) | MX173796B (ja) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2035682C (en) * | 1990-06-15 | 1996-12-17 | Mark J. Pelkey | Safety device and method |
| US5174497A (en) * | 1992-01-13 | 1992-12-29 | Praxair Technology, Inc. | Cryogenic pilot valve |
| US5520206A (en) * | 1994-06-30 | 1996-05-28 | Deville; Wayne E. | Exhaust reduction system for control valves |
| US5512249A (en) * | 1994-11-10 | 1996-04-30 | Schering Corporation | Sterilizing apparatus |
| US5996402A (en) * | 1995-08-16 | 1999-12-07 | Stant Manufacturing Inc. | Fuel cap leakage tester |
| GB2350663A (en) * | 1999-06-04 | 2000-12-06 | Technolog Ltd | Pilot valve |
| NO325900B1 (no) * | 2005-10-07 | 2008-08-11 | Aker Subsea As | Anordning og fremgangsmåte for regulering av tilførsel av barrieregass til en kompressormodul |
| US10073071B2 (en) | 2010-06-07 | 2018-09-11 | David Deng | Heating system |
| US9739389B2 (en) | 2011-04-08 | 2017-08-22 | David Deng | Heating system |
| US10222057B2 (en) | 2011-04-08 | 2019-03-05 | David Deng | Dual fuel heater with selector valve |
| US8893803B1 (en) | 2011-07-15 | 2014-11-25 | Trendsetter Engineering, Inc. | Safety relief valve system for use with subsea piping and process for preventing overpressures from affecting the subsea piping |
| CN102506198B (zh) | 2011-10-20 | 2013-05-22 | 南京普鲁卡姆电器有限公司 | 双气源燃气自适应主控阀 |
| US9022064B2 (en) | 2012-05-10 | 2015-05-05 | David Deng | Dual fuel control device with auxiliary backline pressure regulator |
| US10100501B2 (en) | 2012-08-24 | 2018-10-16 | Bradley Fixtures Corporation | Multi-purpose hand washing station |
| NL2009660C2 (en) * | 2012-10-18 | 2014-04-22 | Avantium Technologies B V | Pressure controller. |
| CN104950934B (zh) * | 2015-06-11 | 2017-08-25 | 常熟市华技锅炉制造有限公司 | 一种燃气智能平衡系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5199789A (ja) * | 1975-02-28 | 1976-09-02 | Osaka Gas Co Ltd | Kitaiatsuryokuseigyosochi |
| JPS5238640A (en) * | 1975-09-20 | 1977-03-25 | Tokico Ltd | Air pressure control device |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2047101A (en) * | 1934-12-10 | 1936-07-07 | Marvin H Grove | Pressure regulator |
| US2312880A (en) * | 1941-07-05 | 1943-03-02 | William B Coffee | Ratio controller for gas or fluid regulators |
| US2763280A (en) * | 1950-09-12 | 1956-09-18 | Robert E Snyder | Pressure regulating system |
| US2902047A (en) * | 1954-08-23 | 1959-09-01 | Blackman Keith Ltd | Gas pressure loaded regulator |
| US3095897A (en) * | 1959-09-15 | 1963-07-02 | Union Carbide Corp | Balanced valve and seal construction |
| US3362177A (en) * | 1964-01-16 | 1968-01-09 | Phillips Petroleum Co | Vapor pressure control in liquefied gas dispensing |
| US3357443A (en) * | 1965-03-15 | 1967-12-12 | Grove Valve & Regulator Co | Fluid pressure regulator |
| US3982559A (en) * | 1969-04-18 | 1976-09-28 | Paul Ochs | High temperature fluid pressure control valve |
| US3977423A (en) * | 1975-03-14 | 1976-08-31 | Phillips Petroleum Company | Valve control apparatus and method |
| US4080800A (en) * | 1976-01-19 | 1978-03-28 | Essex Cryogenics Industries, Inc. | Cryogenic circuit |
| FR2451597A1 (fr) * | 1979-03-13 | 1980-10-10 | Flonic Sa | Perfectionnements aux regulateurs-pilote |
| US4619115A (en) * | 1985-05-30 | 1986-10-28 | Sundstrand Corporation | Back pressure regulating valve |
| US4966183A (en) * | 1989-11-06 | 1990-10-30 | Master Pneumatic-Detroit, Inc. | Pressure regulator |
-
1990
- 1990-10-31 US US07/607,295 patent/US5063956A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-10-25 BR BR9104640A patent/BR9104640A/pt unknown
- 1991-10-30 EP EP19910118564 patent/EP0483828B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-30 MX MX9101851A patent/MX173796B/es not_active IP Right Cessation
- 1991-10-30 KR KR1019910019140A patent/KR970001359B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-30 DE DE69118652T patent/DE69118652D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-30 CA CA 2054565 patent/CA2054565A1/en not_active Abandoned
- 1991-10-30 JP JP3310176A patent/JPH04282100A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5199789A (ja) * | 1975-02-28 | 1976-09-02 | Osaka Gas Co Ltd | Kitaiatsuryokuseigyosochi |
| JPS5238640A (en) * | 1975-09-20 | 1977-03-25 | Tokico Ltd | Air pressure control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0483828B1 (en) | 1996-04-10 |
| DE69118652D1 (de) | 1996-05-15 |
| KR920008361A (ko) | 1992-05-27 |
| EP0483828A3 (en) | 1992-11-25 |
| CA2054565A1 (en) | 1992-05-01 |
| US5063956A (en) | 1991-11-12 |
| KR970001359B1 (ko) | 1997-02-05 |
| BR9104640A (pt) | 1992-06-09 |
| MX173796B (es) | 1994-03-28 |
| EP0483828A2 (en) | 1992-05-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH04282100A (ja) | 流体送給圧力制御方法及び装置 | |
| US11384903B2 (en) | Cryogenic fluid storage tank | |
| US3841344A (en) | Gas mixing systems | |
| KR100980236B1 (ko) | 가스 공급 유닛 | |
| JP2016157469A (ja) | 負荷調整装置とともに使用するための内部逃し弁装置 | |
| JP7617910B2 (ja) | 液体減圧弁 | |
| WO1991019017A1 (en) | Method and system for delivering liquid reagents to processing vessels | |
| EP1269280A2 (en) | Pressure independent control valve | |
| US3858404A (en) | Phase separator for cryogenic fluid | |
| US3001375A (en) | Oxygen distribution system | |
| US2998256A (en) | Vacuum systems | |
| CA2697916A1 (en) | Apparatus and method for controlling the temperature of a cryogen | |
| US4274440A (en) | Precision gas pressure regulation | |
| US4174619A (en) | Apparatus for controlling the pressure of a gas in a gas line | |
| US7195035B2 (en) | In-tank hydrogen distribution valve | |
| US2339753A (en) | Liquid control apparatus | |
| US6584998B1 (en) | Apparatus and method for regulating gas flow | |
| GB2323782A (en) | Storage tank inert gas blanketing system | |
| US4867195A (en) | Vapor pressure control system | |
| US2719535A (en) | Control systems provided with means for remote control of transfer from automatic to manual operation | |
| US6516827B1 (en) | Gas regulator for flowmeter | |
| US3195317A (en) | Flow control apparatus | |
| US3746037A (en) | Flow control and monitoring system | |
| DK142921B (da) | Kontrol og styreanlaeg til et integreret dampanlaeg med dampturbiner og et stort sideordnet dampforbrug isaer til kemiske procesanlaeg | |
| JPH0429197Y2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19961015 |