JPH06506553A - 流量調節器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はひろく、装置を通る流体、殊にガスのような流体の流量を調節する装置 に関する。

背景技術 暖房、換気および空調システム（ＨＶＡＣシステム）において、典型的には、抵 抗器を用いて、様々な箇所の空気流を減速させて、建物全体の適止な空気の均衡 を得ることにより、空気流が制御される。これらの抵抗器は、仕切弁、バタフラ イ弁またはダンパを含むことができ、固定式、調整式、または電動式であること ができる。一つの抵抗器を調整する時、ＨＶＡＣシステム全体の圧力レベルが変 化するであろうし、ＨＶＡＣシステム圧力の変化は、他の全ての抵抗器を通る空 気流に影響するであろう。すなわち、出力側の抵抗器を調整すると、「クロスト ーク（相互干渉）」が生ずる。空気流量制御の問題を解決しようとするこれまで の試みは、マイクロプロセッサおよびサーボモータを用いて抵抗器をオートメ化 することであった。

米国内の都市ガス会社は、端末に圧力調節器を設けたネットワークを通じてガス を分配する。これらのガス分配システムにおいて、使用箇所における圧力は、分 配ネットワーク全体の圧力変化にはほとんど左右されない。

分配ネットワークが大きな圧力に耐えるように設計され、使用箇所において大き な圧力降下を生ずることができるので、それが達成される。

使用箇所に圧力調節器を設けるというガス会社の行き方はＨＶＡＣ工業では実際 的でなかった。それは、ＨＶＡＣ工業ではごく低い圧力の、ごく大量の空気の移 動が行われ、またＨＶＡＣ工業は通常、圧力よりも質量流量を制御することに、 より強い関心を抱いているからである。環境の快適さは、移動する高温および低 温の空気の熱量によって決定される。

ガス工業および高圧の流体の取扱いに関わる他の分野において使用される安全弁 は、大きな圧力上昇または降下が危険をはらむような極限事態においてのみ開閉 する。

（ガス会社は、大きな圧力降下がある時にガス流を遮断する安全弁を有する。そ のような圧力降下は弁下流の洩れに起因するからである。多くの安全弁は、導管 内の圧力が導管の破壊点を越えて、または導管に接続された機械の能力を越えて 、上昇するのを防ぐために、大きな圧力上昇がある時、導管から流体を抜く。） ガソリン・ポンプに使用されるような他の弁もまた、背圧がある点まで上昇して 、タンクが満タンになっていることを示す時、自動的に流れを遮断する。これら の安全弁およびガソリン・ポンプ弁は全開または全閉のいずれかになるように設 計されており、流体流量を精密に調節するようには設計されていない。

ＨＶＡＣ工業が当面する最も複雑な問題の一つは、半導体ＩＣチップの製造に使 用されるクリーンルーム、または潜在的危険性のある微生物が実験室の外に吹き 出されないように、大気圧よりも低く保たれている医学および生物工学の実験室 のような処理室、を制御することである。

環境が一定（数度および数パーセント以内）の温度と湿度に保たれること、およ びその環境に出入りする質量流量が一定に保たれることがクリーンルームの要求 である。２つのやり方でクリーンルームの外に空気が引かれる・すなわち、空気 の成る部分は処理器材と排煙フード付きの他の作業部署とを通して、室の外に出 るが、空気の他の部分は直接、排気口から出る。製造中のＩＣチップの欠陥を最 少にするために、また有害ガスが処理器材または排煙フードから洩れて、近くで 働く作業者を危険にさらさないために、処理器材の中に一定の流量または一定の 部分真空圧を維持することがしばしば大切になる。

処理器材から流れ出る空気は、中央部署で処置されてから、外部に排出される。

クリーンルームを通って流れるが、処理器材を通っては流れない空気は、クリー ンルームを通して再循環させることができる。代表的には、クリーンルームは大 気圧よりも僅かに高い圧力に保たれるので、クリーンルームへの扉が開かれた時 も、塵がクリーンルームに入らない。

安全に関しては、医学および生物工学の実験室は、ＩＣチップ製造区域と似たよ うな問題を抱えている。

排煙フード内の真空圧または流量が不適切であると、作業者を危険な微生物にさ らすことになる。同様に、排煙フードから流れる空気は、外部に排出する前に、 中央部署で処置することができる。これらの実験室はしばしば大気圧よりも少し 低い圧力に保たれるので、実験室扉が開かれた時に、微生物が実験室から偶発的 に排出される本発明は、自動調節式流量制御システムを設けることにより、従来 のシステムに見られる問題を解決する。多くの従来システムに比べて、本発明は 複雑でなく、流量の少ない状況下での流れに対する抵抗が非常に小さい。

本発明の調節器は、末梢面が基準圧力に露出し、前面が調節器を通過する流体に 露出している、移動自在ピスト〉を含む。調節器を通過する流体の通路は実質的 に直線であることが望ましい。また、調節器の入力側と出力側の間のどの箇所に おいても通気されず、従って調節器を出る流体の質量が調節器に入る流体の質量 に等しくなることが望ましい。

ピストンには調節器を通って流れる流体に可変的な抵抗を及ぼす部材が付いてい る。この部材の、流体流れに対する抵抗量は、ピストンの前面の流体圧と基準圧 の差の関数として変化する。この部材は調節器を通って流れる流体の通路の中に 延在するピストンの一体部分であることもでき、またはピストンに取付けられた 別部材であることもできる。

本発明の望ましい実施例において、この抵抗部材は１個または数個の翼形部分を 含む。運動自在にピストンに取付けられる各翼形部分は、運動自在でない翼形部 分に対応し、そのため、各組が運動自在部分と固定部分とを有する数組の翼形部 分が存在し、各組が完全な翼形を形成するすることになる。ピストン前後の圧力 差の変化に応じてピストンが動くにつれ、各移動自在部分が対応する固定部分に 対して相対移動する。対応する部分が相対的にさらに移動するにつれて、流れに 対する抵抗が増す。この実施例においては、他の、より簡単な実施例と同じく、 ピストンをヒンジ取付けすることができる。移動自在翼形部分もピストンにヒン ジ取付けすることができる。

流体流れに対する抵抗を弱めるように、復元力がピストンに力を及ぼすので、通 路を通る流れがない時は、抵抗は比較的小さい。望ましい実施例において、復元 力はピストンの重さを含む。他の実施例において、復元力を適用または調整する ためにバネを用いることができる。

望ましくは、ピストンの前面を過ぎて流れる流体の方向に直角な方向に動くよう に、ピストンと抵抗部材が取付けられる。抵抗部材はピストンの前面の下流に取 付けることが望ましい。本発明の一実施例において、可変抵抗弁はピストンの前 面の上流にあり、基準圧は可変抵抗装置の上流の流体圧力である。

基準圧は流体が流れてくる元の環境と同じであるか、またはその代わりに、ピス トンまたは可変抵抗弁の上流の別の箇所の圧力と同じであることができる。

いま一つの実施例において、ベンチュリーが流体通路の中に配設される。ベンチ ュリーの少なくとも一部分はピストンの前面と共に形成される。ピストンが通路 を通る流れに直角に動けるように、また通路を通って流れる流体の速度が増すに つれて、基準圧とベンチュリー内の圧力との差が増して、ベンチュリーを狭める 方向にピストンを動かすように、ピストンが移動自在に取付けられる。ベンチュ リーを広げるようにピストンを動かそうとする方向に、復元力がピストンにかか る。

図面の簡単な説明 図１ないし図４は、本発明による幾つかの調節器の断面図である。

図５は、幾つかの翼形を有する本発明の実施例の調節器の、調節器内部を露出す るために近い方の壁を取り外して示す、斜視図である。

図６は、図５に示す調節器の断面図である。

図７Ａおよび図７Ｂは、図５に示す調節器の一部分の断面図であり、図７Ａは調 節器を通る流れが少ないか、全（無い場合であり、図７Ｂは流れがより多い場合 である。

図８は、図５に示す調節器の外部の斜視図である。

図９は、処理室を通る流れを調節するのに、本発明の調節器を使用する仕方を示 す図である。

特定の実施例の説明 図１は、本発明による質量流量調節器を示す。空気は、入力側から、この場合、 仕切弁９５である可変抵抗器を過ぎて、与圧室７９と称する室に流れる。空気は 、ピストン５の前面５２の上を流れる。つぎに空気流は、ピストン５の端にある 、上反部分によって形成される制約箇所８０によって調節される。ピストン５は 、ヒンジ８４の回りに回転して、部材９６が空気流に直角な方向に動く。出力側 ８２は真空源に接続することが望ましいが、どんな場合も、出力側８２における 圧力は入力側８１の圧力よりも低くなければならない。

与圧室７９内の圧力は、ピストン５の前面５２と末梢面５１にかかる流体の力と 、ピストン５にかかる復元力とに関係する。図１に示す装置において、下方への 復元力はピストン５の重さによって生ずる。復元力はまたバネ、および／または 後の図４に示すように、滑動自在錘によって供給または修正される。復元力は制 約箇所８０を開こうとする。空気が通って流れる与圧室７９と基準圧室１７（与 圧室７９よりも圧力が高い筈である）との間に圧力差があるが、復元力はこの圧 力差によって生ずる力と釣り合って、ピストン５が浮動することになる。

後の図４に示す滑動自在錘装置を用いるなどして、ピストン５にかかる復元力を 変えることにより、与圧室７９と室１７の間の圧力差を変えることができる。出 力側８２における真空度は、ピストン５を浮動させるのに十分な高さをもつこと が大切であり、十分高い真空度がないと、調節器は与圧室７９の中で一定の圧力 を維持することができないであろう。十分高い真空度がある時、復元力が一定で 、また室１７内の圧力が一定であるかぎり、与圧室７９内の圧力は一定のままで ある。室１７は、入力側８１に流体を流す元の環境に接続されることのできる基 準ポート８５に流体連通する。

出力側８２の圧力が下がると、与圧室７９から制約箇所８０を過ぎて出力側に、 より多くの流体が流れようとし、ひいては与圧室７９内の圧力を下げようとする であろうが、与圧室圧力の低下がピストン５を上方に回転させて、制約箇所８０ を通る流体の流れを絞るので、そうはならない。同様に、出力側８２における圧 力の上昇は制約箇所を広げる。このようにして、ピストン５にかかる下向きの復 元力を補償するのに十分な真空度が出力側８２に存在する限り、与圧室７９内の 圧力は、基準圧よりも一定量だけ低い値に止まって、出力側の圧力に左右されな い。

よって、与圧室７９は、入力側８１から、抵抗器として働く仕切弁９５を過ぎて 流れる流体を引き込むための一定の真空の溜めとして働く。入力側８１と与圧室 ７９０間の圧力差が一定のままであり、入力側８１と与圧室７９の間の流れに対 する抵抗が一定のままであるなら、流体の質量流量は一定のままである。仕切弁 ９５によって生ずる流体流への抵抗を変えることにより、質量流量を変えること ができる。基準圧室１７を入力側８１に通気することにより、入力側８１と与圧 室７９の間に一定の圧力差を維持することができるが、これは基準ポート８５を 入力側８１に接続することによりなされる。仕切弁９５を調整することにより、 与圧室７９へ流れる流体は増減し、ピストン５と抵抗部材９６は上下に動いて、 与圧室７９内の圧力を調節する。基準ポート８５を入力側８１に接続することに より、入力圧力の変化が室１７の圧力に相応の変化を生じ、ひいては、ピストン ５を動かして制約箇所８０を広げたり、狭めたりして、与圧室７９と入力室８１ の間に一定の圧力差を維持することになる。可変抵抗器（仕切弁）９５と、可変 抵抗器９５の前後に一定の差圧を維持する調節器とを組み合わせることにより、 図１に示す装置は質量流量コントローラとして優れた性能を発揮する。

図２は、本発明のもう一つの実施例を示す。この型において、部分的にピストン ５の上（前）面５２によって形成されるベンチュリー８０は、後の図３および図 ４に示すベンチュリーのように徐々に広がってはいない。この型におけるポート ８５は、装置の出力側８２にある。

ピストンは一端５３が枢動取付けされ、他端５４が流体流れを制約する。

図３は、もう１個の質量流量調節器を示す。本装置において、流体は入力側８１ からベンチュリー弁８０を通って出力側８２に流れるが、ベンチュリー弁は流体 通路を徐々に狭め、また広げる。ベンチュリーの一部は可動ピストン５から作ら れ、ピストンは上昇してベンチュリーを狭め、または降下してベンチュリーを広 げる。ピストン５は、装置の出力側８２の近くにあるヒンジ８４によって装置本 体に取付けることが望ましい。ピストン５の下面、つまり末梢面５１は、基準圧 を有する室１７に露出する。この室１７はポート８５によって入力側８１に通気 されて、基準圧が入力側８１における流体の圧力に等しくなるようになっている 。流体が装置を通って流れるにつれ、ベンチュリー内の圧力はベルヌリー効果に よって減少する。これは、ピストン５を上に動かしてベンチュリーを狭める傾向 を生ずる。ピストン５の重さはピストンを下方に引っ張ろうとする。ピストン５ に復元力を働かせるもう一つの装置は、バネによるものであろう。ピストンの重 さによって働く力、または他の復元力は、室１７とベンチュリー８０の間の圧力 差によって生ずる力と釣り合って、ピストンを浮動させる（流体の速度が十分に 大きいと仮定して）。流体の速度が増すにつれ、ベンチュリー８０内の圧力はさ らに減じて、ピストンをさらに上昇させる。よって、ベンチュリー８０の断面積 は減する。流体の質量流量は、流体密度、通路の断面積および流体速度の積であ るから、質量流量はほとんど一定のままである、つまり速度増加は断面積の減少 によって相殺される。

図４は、図３の装置の変形型であり、この装置は様々な質量流量を得るように調 整できる。これは滑動自在の質量体９０を用いてなされる。質量体９０の位置が ヒンジ８４から左に遠く離れれば離れる程、ピストンが下がってベンチュリーを 広げる傾向が強くなる。質量体９０の位置が右方にヒンジ８４に近ければ近い程 、ピストンが上がってベンチュリーを狭める傾向が強くなる。

よって、質量体９０を左に動かして所要の質量流量を増すことができ、または質 量体を右に動かして流量を減することができる。勿論、質量体は手で動かすこと もできるが、質量体９０を左右に動かすことのできるサーボモータ９２を用いて 、遠隔操作することもできる。その場合、サーボモータは電気的に制御すること ができる。

図５および図６は、空気流の通路の中に３個の翼形９６５が取付けられた、本発 明の望ましい実施例の異なる斜視図である。翼形９６５は、上流部分９６１と下 流部分９６４に分割されている。本実施例において、上流部分９６１は運動自在 であるのに対し、下流部分９６４は流体導管の壁に固定される。上流部分９６１ は棒９６７．９６８によって相互に強固に取付けられ、棒の下端はヒンジ点８４ ５においてピストン５にヒンジ取付けされる。この装置のピストン５は図１ない し図４に示す装置のピストンと同様に点８４の回りに回転するようにヒンジ取付 けされる。棒９６７．９６８の上端もまたヒンジ点８４６において上方部材８４ ３にヒンジ取付けされ、上方部材の方は点８４２の回りに回転するようにヒンジ 取付けされる。これらのヒンジ結合部８４．８４２．８４５および８４６のおか げで、上方部材８４３はピストン５と平行に動く。図６の斜視図から、上方部材 ８４３と棒９６７．９６８は、角度が変わる平行４辺形の３辺の様を呈する。

図５および図６に示す装置のピストン５は、大部分の点で図１ないし図４に示す ピストンと同様である。ピストン５の前面５２は与圧室７９内の空気にさらされ 、その末梢面５１は基準室１７内の空気にさらされて、与圧室７９と基準室１７ の間の圧力差に従って上下に枢動する。ピストン５が上下に枢動するにつれて、 装置を通って流れる空気の制約される量が増減する。基準室１７には可撓薄膜が 取付けられて、基準室１７からヒンジ点８４．８４５を回って与圧室７９の中に 過度の量の空気が流れるのを防止する。流体が装置を通って流れている時、与圧 室の圧力は通常、基準圧よりも低いからである。

図５および図６に示す装置は、４個の制約箇所８０を有しているのに対し、図１ ないし図４の装置は１個の制約箇所８０だけしか有しない。図７Ａおよび図７Ｂ は、上流部分９６１が制約箇所８０を狭めるように下流部分９６４に対して移動 する様を示す。ピストン５が上昇すると、棒９６７と９６８（棒９６８は図７Ａ と図７Ｂには示されない）を上昇させ、ひいては翼９６５の上流部分９６１を上 昇させる。下流部分９６４は導管の壁に固定されているので、動かない。部分９ ６１．９６４が相対移動すると、制約箇所８０は挟まり、空気流に対する抵抗は 増す。

代替実施例において、上流部分９６１は導管壁に固定され、下流部分９６４が棒 ９６７．９６８によってピストン５に取付けられる。この実施例における流体流 の効果は図５、図６、図７Ａ、図７Ｂに示す実施例の効果と同様であり、ピスト ン５が上昇すると、翼形部分９６１．９６４が相対移動して、制約箇所８０は狭 まる。

翼形を２部分だけに分割する代わりに、各翼形を３個の部分、すなわち上流、中 間および下流部分に分割することができ、この場合、上流および下流部分は導管 壁に固定され、中間部分が運動自在である。代わりに、各翼の成る小部分を残り の翼から移動自在にして、翼の上部から延在させるようにし、翼の上方の制約箇 所を閉塞することもできる。

ピストンの重みによって生ずる復元力は、図４の、滑動式質量体９０を用いる流 量調節器に示されるのに似た態様に変形することができる。質量体を滑動させる ガイドアーム９１をヒンジ点８４において延在部８４１（図５に示す）に取付け ることができる。ピストン５が上下に運動する傾′向を変えるために、質量体９ ０をヒンジ点８４に近付けたり、遠ざけたりすることができる。遠隔位置から電 気的に制御されるサーボモータによって質量体９０の位置を決めるのが望ましい 。図８に示すように、調節器の側面にあるハウジング８４９の中にこの滑動式質 量体装置を設けることができる。図８は、図５および図６に示す調節器の外部を 示す。

流れに抵抗する手段としての翼形の使用は、空気源から圧力がより低い処理室へ 流れる量を調節する装置に使用するようにすることもできる。翼形は与圧室の上 流に取付けられる。ピストンは与圧室の上方にヒンジ取付けされるので、与圧室 内の圧力が基準（処理室）圧力に対して増加するにつれて、ピストンが翼の一部 を持ち上げて、翼の抵抗を増す。

図９は、以上述べた調節器を用いて処理室からの空気の流量を制御する状態を示 す。空気は１個以上の調節器９７を通して処理室に入る。本用途において、図５ および図６に示す調節器を図９のシステム内の調節器９８として使用することが できる。基準室１７は処理室に接続されているので、処理室内の圧力は基準圧で ある。調節器９８の入力側８１は、有害ガスを引き出す排煙フード９４に取付け られる。調節器９８は、排煙フード９４の中で、処理室に対して殆ど一定の負圧 （すなわち、処理室よりも低い圧力）を維持する。排煙フードは実験室技師を排 煙フード９４の内側に近接させる扉を有することが多い。これらの扉を開く時、 排煙フード９４内の相対負圧を制御する調節器９８は排煙フードを通る空気流を 増して、排煙フード９４内に負圧を維持する。

調節器９９は、望ましくは一定の質量流量で、処理室から直接空気を引き出す。

ピストン５の上流に取付けられる仕切弁９５を有する図１に示す調節器は、質量 流量を制御するのに使用することができる。同様に、もしも図１の仕切弁９５の ような絞り弁がピストン５の上流に置かれるならば、図５および図６に示す調節 器を用いて質量流量を制御することもできる。本用途の、図２、図３、および図 ４に示す調節器もまた図９のシステムの質量流量調節器として使用することがで きる。

流体流れ ＦＩＧ、　１ 特表平６−５０６５５３　（９） 国際調査報告

Claims (37)

【特許請求の範囲】
1. １．通路を通る流体の流れを調節する装置であって：ａ．基準圧に露出された末 梢面と、通路内の流体が直接その上を流れる前面とを有する、移動自在に取付け られたピストン； ｂ．該ピストンの前面の下流において該ピストンに取付けられる抵抗装置におい て、該通路を通って流れる流体に対して可変抵抗を生じて、流体流れに対する抵 抗が該ピストン前後の圧力差の関数として変化するようにする抵抗装置； ｃ．該抵抗装置が流体流に対する抵抗を減少させる傾向を生じて、該通路を通る 流れが無い時に、該抵抗装置が流れを邪魔する量が比較的少なくなるように該ピ ストンに力を及ぼす、該ピストンの重さを含む、復元装置： を含む装置。
2. ２．該ピストンの前面を過ぎて流れる流体の方向に直角な方向に動くように該ピ ストンが取付けられる、請求項１の装置。
3. ３．流体の流れに対する抵抗を変化させる可変抵抗装置をさらに含む、請求項１ の装置。
4. ４．該可変抵抗装置は該ピストンの前面の上流にあり、該基準圧は該可変抵抗装 置の上流の流体の圧力である、請求項３の装置。
5. ５．該通路は環境に連通しており、該基準圧は該環境の圧力である、請求項４の 装置。
6. ６．該抵抗装置は、移動自在部分と固定部分とを有する翼形を含み、該移動自在 部分が該固定部分に対して移動する量は該ピストン前後の圧力差の関数として変 化するようになっている、請求項１の装置。
7. ７．該抵抗装置は、相対的に移動自在の上流部分と下流部分に分割されている翼 形を含んでおり、該二つの部分の相対的移動量は、該ピストン前後の圧力差の関 数として変化するようになっている、請求項１の装置。
8. ８．該復元装置は、翼形の部分の重さをさらに含む、請求項７の装置。
9. ９．該ピストンハ１個のヒンジ点の回りに回転するように枢動取付けされており 、該ピストンは該ヒンジ点に近付いたり、遠ざかったりすることのできる滑動式 錘を含んで、該復元装置が及ぼす力を増減するようになっている、請求項８の装 置。
10. １０．該抵抗装置は上流部分と下流部分に分割される翼形を含み、該下流部分は 固定されており、該上流部分は移動自在であって、該上流部分が移動する量は該 ピストン前後の圧力の関数として変化する、請求項１の装置。
11. １１．該復元装置は該上流部分の重さをさらに含む、請求項１０の装置。
12. １２．該ピストンは１個のヒンジ点の回りに回転するように枢動取付けされ、該 ピストンは、該ヒンジ点に近付いたり、遠ざかったりすることのできる滑動式錘 を含んで、該復元装置が及ぼす力を増減するようになっている、請求項１１の装 置。
13. １３．通路を通る流体の流れを調節する装置であって：ａ．通路内の流体に露出 される前面と、基準圧に露出された末梢面とを有する移動自在に取付けられたピ ストン； ｂ．移動自在部分と固定部分とを有する翼形において、該移動自在部分は該ピス トンに取付けられていて、該移動自在部分が該固定部分に対して移動する量は、 該ピストン前後の圧力差の関数として変化するようになっており、また該移動自 在部分は該通路を通って流れる流体に対して可変抵抗を生ずるようになっている 、翼形； ｃ．流体流に対する抵抗を減少させる傾向を生じて、該通路を通る流れが無い時 に、該翼形が流れを邪魔する量が比較的少なくなるように該ピストンに力を及ぼ す復元装置： を含む装置。
14. １４．該通路は環境に連通しており、該基準圧は該環境の圧力に等しい、請求項 １３の装置。
15. １５．該ピストンおよび該移動自在部分は、該抵抗装置を過ぎる流体流に直角な 方向に移動する、請求項１４の装置。
16. １６．該ピストンおよび該移動自在部分は、該抵抗装置を過ぎる流体流に直角な 方向に移動する、請求項１３の装置。
17. １７．該ピストンは枢動取付けされ、該移動自在部分は該ピストンにヒンジ取付 けされる、請求項１３の装置。
18. １８．該ピストンと該ヒンジ取付けされた移動自在部分は、該抵抗装置を過ぎる 流体流に直角な方向に動く、請求項１７の装置。
19. １９．移動自在部分と固定部分を有し、該移動自在部分が該ピストンに取付けら れている第二の翼形をさらに含む、請求項１３の装置。
20. ２０．通路を通る流体の流れを調節する装置であって：ａ．通路内の流体に露出 する前面と、基準圧に露出する末梢面と、を有する移動自在に取付けられるピス トン； ｂ．相対的に移動自在の第一の部分と第二の部分とを有する翼形において、該２ 個の部分が相対的に移動する量は、該ピストン前後の圧力差の関数として変化す るようになっており、また該２個の部分の移動は該通路を通って流れる流体に対 して抵抗を生ずるようになっている、翼形； ｃ．流体流に対する抵抗を減少させる傾向を生じて、該通路を通る流れが無い時 に、該翼形によって生ずる抵抗が比較的小さくなるように、該ピストンに力を及 ぼす復元装置： を含む装置。
21. ２１．該通路は環境に連通しており、該基準圧は該環境内の圧力に等しい、請求 項２０の装置。
22. ２２．入力側から出力側に流れる流体の質量流量を調節する装置であって： ａ．入力側から出力側に流体が通過する、実質的に真っ直ぐな通路； ｂ．該通路内の流体が直接横切って流れる前面と、基準圧に露出する末梢面とを 有するピストンにおいて、ピストンが該流体通路に直角な方向に動くことができ て、該基準圧と該通路内の圧力との差が増す時、該ピストンが該通路を狭めるよ うに動こうとするように、移動自在に取付けられているピストン；ｃ．該通路を 広げるように該ピストンを動かそうとする方向に該ピストンに力をおよぼす復元 装置：を含む装置。
23. ２３．該復元装置は該ピストンの重さを含む、請求項２２の装置。
24. ２４．入力側から出力側に流れる流体の質量流量を調節する装置であって： ａ．入力側から出力側に流体が通過する通路；ｂ．該通路内の流体に露出する上 面と基準圧に露出する下面とを有するピストンにおいて、 ｉ）ピストンが垂直に動くことができるように、ｉｉ）該通路を通って流れる流 体の速度が増すにつれて、該基準圧と該ピストンに隣接する流体の圧力との差が 増し、該ピストンが上昇して該ピストンに隣接する通路を該ピストンが狭めよう とするように、 ｉｉｉ）該ピストンを下方に動かして該ピストンに隣接する通路を広げようとす る方向に該ピストンの重さがピストンに力を及ぼすように、 移動自在に取付けられているピストン：を含む装置。
25. ２５．該上面と下面がほぼ等しい面積を有している、請求項２４の装置。
26. ２６．入力側から出力側への流体流を調節する装置であって： ａ．入力側から出力側に流体が通過する通路において、該通路は入力側と出力側 の間のどの箇所においても通気されていないので、出力側から装置を出る流体の 質量が入力側から装置に入る流体の質量に実質的に等しくなる、通路； ｂ．ヒンジ端と制約端とを有する、ヒンジ取付けされるピストンにおいて、該制 約端は制約箇所において通路を制約することができるように、また該制約端は該 制約箇所において通路に直角な動くことができるように、ピストンが取付けられ 、基準圧に露出する末梢面と通路内の流体に露出する前面とを有するピストン； ｃ．該ピストンを動かして該制約箇所において通路を広げるようにする方向に、 ピストンに力を及ぼす復元装置： を含む装置。
27. ２７．該復元装置は該ピストンの重さを含む、請求項２６の装置。
28. ２８．通路を可変的に制約するために入力側と出力側の間の通路に配設される可 変抵抗装置をさらに含む、請求項２６の装置。
29. ２９．通路を通る流体の流れを調節する装置であって：ａ．通路内の流体に露出 する前面と、基準圧に露出する末梢面と、を有する移動自在に取付けられたピス トン； ｂ．相対的に移動自在の上流部分と下流部分に分割される翼形において、該２個 の部分が相対的に移動する量は、該ピストン前後の圧力差の関数として変化する ようになっており、また該翼形は該通路を通って流れる流体に対して可変的抵抗 を生ずるようになっている、翼形； ｃ．該翼形が流体流に対する抵抗を減少させる傾向を生ずるように、また該通路 を通る流れが無い時に、該翼形が流れを邪魔する量が比較的少なくなるように、 該ピストンに力を及ぼす復元装置：を含む装置。
30. ３０．該通路は環境に連通し、該基準圧は該環境内の圧力に等しい、請求項２９ の装置。
31. ３１．該ピストンと１個の翼形部分とが相互に取付けられて、該抵抗装置を過ぎ る流体流に面角な方向に動く、請求項２９の装置。
32. ３２．該ピストンと該上流部分とが相互に取付けられて、該抵抗装置を過ぎる流 体流に直角な方向に動く、請求項２９の装置。
33. ３３．該ピストンは枢動取付けされ、１個の翼形部分が該ピストンにヒンジ取付 けされる、請求項２９の装置。
34. ３４．該ピストンと該ヒンジ取付けされる翼形部分が該抵抗装置を過ぎる流体流 に直角な方向に動く、請求項３３の装置。
35. ３５．該ピストンは枢動取付けされ、該上流部分は該ピストンにヒンジ取付けさ れる、請求項２９の装置。
36. ３６．該ピストンと該上流部分が該抵抗装置を過ぎる流体流に直角な方向に動く 、請求項３５の装置。
37. ３７．相対的に移動自在の上流部分と下流部分とに分割される第二の翼形をさら に含む、請求項２９の装置。