JPH06259145A - 圧力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガバナにおけるパイロットラインの絞りに目
詰まりが生じたとしても二次圧の昇圧を防いで安全性の
向上を期す。 【構成】 ガバナ本体１４は、ケージ１８およびこのケ
ージ１８に接離し弁作動するダイヤフラム１７を備えて
一次側管路１１と二次側管路１２との間に介在される。
ダイヤフラム１７は一時圧Ｐ１と二次圧Ｐ２との中間の
駆動圧によって動作され、二次圧Ｐ２を一定に保たせる
ことができる。一次圧ラインと駆動圧ラインとの間に、
絞り１５に並列接続される弁２５を設ける。この弁２５
は、二次圧Ｐ２に応答して、前記駆動圧よりも高い設定
圧で弁体２６が開く副駆動圧系統を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ガス供給管路など
の気体供給管路に介在されて供給側二次圧力の制御を行
うために用いられるガバナに対して、二次圧異常上昇防
止の安全装置として機能する圧力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、たとえば特開昭６２−１２０
５１７号公報で開示されているように、都市ガスの供給
系統には複数のガバナが設けられている。ガバナは都市
ガスが上流側から供給されてくるときの一次圧をより低
い圧力である二次圧にまで降下させて下流側に供給す
る。下流側に供給する都市ガスの流量が変動しても二次
圧が変動しないようにすることがガバナを使用する目的
である。

【０００３】図３は、典型的な先行技術によるガバナの
大略的な構成を示す。一次側管路１と二次側管路２との
間にガバナ３が介在される。ガバナ３には、ガバナ本体
４、リストリクタ５およびパイロット弁６が含まれる。
リストリクタ５は、一次側管路１から分岐する管路１ａ
と、ガバナ本体４内に連通する管路４ａとの間に介在さ
れる。パイロット弁６は、管路４ａと二次側管路２に連
通する管路２ａとの間に介在される。ガバナ本体４の底
部にはゴムのダイヤフラムによって形成される弁７が設
けられる。弁７の中央部は一次側管路１の先端である入
口１ｂに臨み、弁７の周辺部はケージ８を介して二次側
管路２の先端である出口２ｂに臨む。ケージ８は、球帯
あるいは切頭円錐の周面に似た形状の曲面部を備え、こ
の曲面部には周方向に並んで軸線方向に延びる一定幅寸
法のスリット９が穿設される。このようなガバナ本体
４、リストリクタ５およびパイロット弁６としては、た
とえばフィッシャーコントロールズ社製ＴＹＰＥ３９９
ガバナ、１１２リストリクタおよび１６１Ｙパイロット
弁が好適に使用される。

【０００４】図３に示すようなガバナ３は、次のように
して二次圧Ｐ２をたとえばゲージ圧で２００ｍｍＡｑと
なるように一定に保つ。ここで二次圧Ｐ２が２００ｍｍ
Ａｑであるときは、パイロット弁６が閉じているものと
する。ガバナ本体４内は、絞りであるリストリクタ５を
介して一次側管路１と連通しているので、その圧力ＰＲ
は一次圧Ｐ１に等しい。このようにＰ１＝ＰＲであるの
で、ＰＲ＞Ｐ２となり、弁７はケージ８に当たって封止
している。

【０００５】二次圧Ｐ２が２００ｍｍＡｑから小さくな
り、たとえば１９０ｍｍＡｑになると、パイロット弁６
が開く。これによってガバナ本体４内のガスが管路２ａ
を介して二次側管路２に逃げる。ガバナ本体４内の圧力
ＰＲは、リストリクタ５による圧力減少分だけ一次圧Ｐ
１よりも小さくなる。ガバナ本体４内の圧力ＰＲが小さ
くなると、弁７が一次圧Ｐ１によって持ち上げられ、入
口１ｂからガスがケージ８を介して出口２ｂに流れる。
これによって二次圧Ｐ２は上昇し、二次圧が一定に保た
れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図３に示すような従来
のガバナは、ガバナ本体４における弁を閉じる力を一次
圧によって得る構造であって、この一次圧を取込む配管
系に絞りを設けている場合が多い。絞りがあると当然の
ことであるが、微小なゴミなどで詰まってしまうことが
しばしば起こるものである。このように絞りが詰まって
しまうと、一次圧が供給されなくなって、パイロット弁
６から駆動圧が抜けてしまう結果、ダイヤフラム７がケ
ージ８から離間する。その後は、駆動圧が存在しないの
でダイヤフラム７が全開状態になり、二次圧が急激に上
昇するため甚だ危険である。

【０００７】そこで絞りの上流側にフィルタを配設する
ことが従来行われているが、フィルタが詰まってしまう
とやはり同じことになって依然として危険性が高い。

【０００８】本発明の目的は、ガバナにおける絞りの詰
まりが生じたとしても、二次圧の昇圧を防止して安全性
の向上を期することが可能な圧力制御装置を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ケージとこの
ケージに接離し弁動作するダイヤフラムとを備えて気体
供給管路に介在されるガバナ本体に、絞りによって上流
側の一次圧を絞って得られる中間圧を駆動圧として与
え、駆動圧よりも低い下流側の二次圧をパイロット弁で
検出し、この検出圧の変化に対応して駆動圧を変化さ
せ、その駆動圧でダイヤフラムを動作させることによっ
て、二次圧を一定に保つことができるガバナにおいて、
一次圧系統と駆動圧系統との間に弁を設けて、前記絞り
に並列的に接続し、この弁には、前記二次圧に応答して
パイロット弁の設定圧よりも高い設定圧で弁体が開く副
駆動圧系統を備えることを特徴とする圧力制御装置であ
る。

【００１０】

【作用】本発明に従えば、ガバナは上流側の一次圧を下
流側の二次圧に降下させて、気体の流量にかかわらず二
次圧を一定に保つために用いられる。その際、ガバナ本
体のダイヤフラムで実現される弁の開度は一次圧と二次
圧との間の中間圧を用いて調整される。この中間圧は一
次圧を絞りを介してガバナ本体に加えることで得られ
る。このガバナにおいて、一次圧系統と駆動圧系統との
間に弁が設けられる。この弁は絞りに対して並列関係で
接続されるとともに、二次圧に応答してパイロット弁の
設定圧よりも高い設定圧で弁体が開く副駆動圧系統を備
える。

【００１１】本発明によれば、絞りが詰まったとする
と、パイロット弁への駆動圧供給源がなくなることによ
って、二次圧が昇圧するが、この昇圧が設定圧に達する
時点で、弁の弁体が開くために、該弁のオリフィス部か
らガバナ本体の操作部に一次圧が供給されて、ガバナは
ダイヤフラムを閉とするための駆動圧を得る結果、二次
圧の昇圧は防止される。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の概略的な構成を
示す。ガバナ１０は、一次側管路１１と二次側管路１２
との間に介在される。ガバナ１０は、中間圧管路１３内
の気体の圧力によって、ガバナ本体１４の操作部が調圧
され、一次圧Ｐ１を減少させて二次圧Ｐ２とし、かつ二
次圧Ｐ２を一定に保つ。ガバナ本体１４の構成は、たと
えば図３に示される先行技術のガバナ本体４と大略的に
同様であって、ダイヤフラム１７、スリット１９が設け
られるケージ１８を備える。一次側管路１１からは管路
１１ａが分岐し、絞りであるリストリクタ１５を介して
中間圧管路１３に接続される。中間圧管路１３と二次側
管路１２との間にはパイロット弁１６が介在される。パ
イロット弁１６内には、弁体２０、ダイヤフラム２１、
パイロットばね２２およびオリフィス２３などが含まれ
る。弁体２０およびオリフィス２３は、中間圧管路１３
に連通する部屋と管路１２ａを介して二次側管路１２に
連通する部屋との間を開閉する。ダイヤフラム２１およ
びパイロットばね２２は、ダイヤフラム２１とともに弁
体２０を弾性的に支持する。

【００１３】このガバナ１０には弁２５を構成要素に備
える圧力制御装置が設けられる。この圧力制御装置は、
弁２５と、一次側管路１１から分岐される管路１１ｃ
と、二次側管路１２から分岐される管路１２ｃと、中間
圧管路１３から分岐される管路２４とを含んで構成され
る。弁２５は、管路１１ｃと管路２４との間に介在され
る。弁２５の構成はパイロット弁１６と大略的に同様で
あり、弁２５内には弁体２６、ダイヤフラム２７、パイ
ロットばね２８およびオリフィス２９などが含まれる。
弁体２６およびオリフィス２９は、管路１１ｃを介して
一次側管路１１に連通する部屋と、管路２４を介して中
間圧管路１３に連通する部屋との間を開閉する。ダイヤ
フラム２７およびパイロットばね２８は、操作部内に設
けられて、弁体２６を弾性的に支持し、弁体２６に対し
て閉弁させる方向に作用力が働く。操作部内には、管路
１２ｃを介して二次側管路１２の二次圧Ｐ２が加えら
れ、この二次圧Ｐ２は、弁体２６に対して開弁させる方
向に作用力が働く。

【００１４】ダイヤフラム２７およびパイロットばね２
８が総合して作用する力は、二次圧側の気体が消費され
ている状態においてガバナ１０が正常に作動していると
きの二次圧Ｐ２によってダイヤフラム２７が押上げられ
ることのないだけの値に相当する押下げ力に設定され
る。このことは言換えれば、二次圧に応答して、パイロ
ット弁１６の設定圧力ＰＬよりも若干高い設定圧で弁体
２６が開く副駆動圧ＰＳに相当する。

【００１５】図２には、図１に示す実施例のガバナ１０
における圧力制御位置の動作状態が経時的に示される。
弁２５の設定圧ＰＳは、パイロット弁１６で定めた設定
圧ＰＬに対して若干高い値が示される。二次圧側で気体
が全然消費されない状態では、二次圧Ｐ２は、図２に示
される線Ｌ１のように圧力Ｐ２Ａの一定値のままとな
る。弁２５は、実際には設定圧ＰＳを基準とした僅少差
のディファレンシャルを持って開閉作動するので、二次
圧Ｐ２Ａは、その上限値で安定するようになる。

【００１６】一次側において生じる「ごみ」によってリ
ストリクタ１５が目詰まりした場合、図２に示される時
刻ｔ１で二次圧が急激に上昇する。すなわち、リストリ
クタ１５の目詰まりによってガバナ本体１４がダイヤフ
ラム１７全開となり、そのままでは二次圧が線Ｌ３に示
すように一次圧Ｐ１まで上昇する。この圧力上昇の開始
に伴って、弁２５のダイヤフラム２７に対し下方側とな
る室の圧力が上昇する結果、弁体２６が開き、管路１１
ｃ，２４を介して一次圧Ｐ１相当の駆動圧がガバナ本体
１４およびパイロット弁１６に供給される。この駆動圧
供給によって、ダイヤフラム１７が閉じ、二次圧が低下
するので弁２５が閉じ、なおかつ、パイロット弁１６は
働いているので、二次側で気体が使用されていると、時
刻ｔ２で二次側圧力の低下があるためにパイロット弁１
６が開いて、ガバナ本体１４は開く方向に働き、二次圧
一定の制御が行われる。

【００１７】このようにパイロット弁１６の開閉動作に
伴って、二次側の圧力Ｐ２は、図２に曲線Ｌ２で示すよ
うに若干の変動があるものの安定している。なお、弁２
５は、図２に示されるように僅かの時間帯（Δｔ）だけ
開き、その他の時間は閉じたままとなる。この実施例の
圧力制御装置によれば、リストリクタ１５の上流側で
「ごみ」による目詰まりが生じることがあっても、二次
側の圧力上昇を防止することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたとおり本発明によれば、ガバ
ナのパイロットラインの絞り等が詰まるようなことがあ
っても、安全装置としての圧力制御装置が作動してパイ
ロットラインに駆動圧を供給するために、パイロット弁
を正常に動作させることが可能となり、設定した圧力以
上の昇圧を防ぎ、かつ整圧のための制御を続行すること
となり、安全性が非常に高いガバナを提供し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略的な構成を示す配管系
統図である。

【図２】図１に示す実施例の動作を示す特性線図であ
る。

【図３】先行技術の概略的な構成を示す配管系統図であ
る。

【符号の説明】

１０ ガバナ １１ 一次側管路 １２ 二次側管路 １３ 中間圧管路 １４ ガバナ本体 １５ リストリクタ １６ パイロット弁 １７，２６ ダイヤフラム １８ ケージ １９ スリット ２４ 管路 ２５ 弁 ２６ 弁体 ２８ パイロットばね ２９ オリフィス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケージとこのケージに接離し弁動作する
   ダイヤフラムとを備えて気体供給管路に介在されるガバ
   ナ本体に、絞りによって上流側の一次圧を絞って得られ
   る中間圧を駆動圧として与え、駆動圧よりも低い下流側
   の二次圧をパイロット弁で検出し、この検出圧の変化に
   対応して駆動圧を変化させ、その駆動圧でダイヤフラム
   を動作させることによって、二次圧を一定に保つことが
   できるガバナにおいて、 一次圧系統と駆動圧系統との間に弁を設けて、前記絞り
   に並列的に接続し、この弁には、前記二次圧に応答して
   パイロット弁の設定圧よりも高い設定圧で弁体が開く副
   駆動圧系統を備えることを特徴とする圧力制御装置。