JPS593772B2 - 自力式調圧器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば、ガス供給管における末端圧やガスホ
ルダーからの供給圧の変化等の負荷変動に拘わらず、ガ
ス供給管の途中に介装した調圧弁を、その上流側におけ
る流体圧と下流側における流体圧との差圧を原動力とし
て利用して作動させることにより、自動的にその下流側
流体圧を設定圧に維持するように構成してある自刃式調
圧器に関する。

従来のこの種の自刃式調圧器は、第２図に示すように、
流体供給管０１の途中に介装した調圧弁Ｏ２の上流側流
体圧Ｐ１と下流側流体圧Ｐ２との５ 差圧に応じてパイ
ロットガバナ０３Ａ内で発生する駆動圧Ｐ３をもつて、
前記調圧弁Ｏ２を下流側流体圧Ｐ２を設定圧に維持する
べく開閉作動させるアクチュエータ０４を、調圧弁Ｏ２
に直結してあり、つまり、調圧弁Ｏ２を閉作動方向に付
勢す１０るスプリング０５の力Ｆと、駆動圧Ｐ３による
力との差をもつて調圧弁Ｏ２を開閉作動させるダイヤフ
ラム０４Ａをもつガバナから前記アクチュエータ０４を
構成しているものであつた。

このような従来構成のものでは、下記のような１５種々
の欠点があつた。

即ち、ｍ 調圧弁Ｏ２が流体供給管０１内の流体から受
ける開閉作動抵抗のみならず、復帰用スプリング０５の
力Ｆにも抗してダイヤフラム０４Ａを変動させなければ
調圧弁Ｏ２を開閉動作させるク０ ことができないので
、つまり、このダイヤフラム０４Ａはその復帰用スプリ
ング０５の力Ｆとダイヤフラム面積とから決定されるダ
イヤフラム０４Ａの最低作動圧以上の圧力変動がなけれ
ば機能しないので、下流側流体圧の僅少な圧力２５変動
に対しても調圧弁Ｏ２に所期の調圧機能を発揮させ得る
ように構成するには、ダイヤフラム０４Ａの面積を相当
広くとつてその最低作動圧を小さくする必要があり、そ
のため、精度良い調圧機能を要する場合には、アクチュ
エータ３００４が大型化する欠点があり、（イ） また
、このようにアクチュエータ０４をダイヤフラム０４Ａ
式のガバナから構成する場合には、通常、ガバナ精度を
高めることから、自刃式調圧器の専用器としてガバナが
調圧弁Ｏ２と３５−体的に作製される故に、例えば、流
体供給管０１の途中に介装されている既設の手動式調圧
弁を自動式のものに切換える場合には、弁全体を取替え
る必要があり、既存の手動式調圧弁の自動式調圧弁への
切替えに際して経費が嵩む不利があり、その上、（ウ）
調圧弁０２の開閉駆動を上流側流体圧Ｐ１と下流側流体
圧Ｐ２との差圧に基いて行なう方式を採用しているため
に、上流側流体圧Ｐ２としての流体供給圧が定常的な場
合には、下流側流体圧Ｐ２の変動のみに基いて調圧制御
することと同等となるので問題は無いが、流体供給圧が
変動する場合（実際にはこのような場合が多い）には、
その変動の影響によつて下流側流体圧Ｐ２を設定圧に精
度良く制御できないという根本的な欠点がある。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであつて、そ
の目的は、小型に構成でき乍らも調圧弁に対する最低作
動圧を非常に小さくできるようにして感度の良い調圧機
能を発揮でき、しかも、たとえ流体供給圧が変動する場
合であつても常に精度の良い調圧機能を発揮でき、また
、．既設の手動式調圧弁の自動化に極めて有用な自刃式
調圧器を提供せんとすることにある。

上記目的を達成するために、本発明による自刃式調圧器
は、流体供給管の途中に介装した調圧弁の上流側から下
流側に亘つてバイパス流路を設け、前記バイパス流路の
途中には、前記流体供給管の前記調圧弁よりも下流側に
おける流体圧の設定圧からの上昇および下降変動に応じ
て自動的に流れ方向を切替え、かつ、前記下流側流体圧
が実質的に設定圧と等しいときには自動的に流れを停止
させる自動制御機構を備えた中間流路部分を介装し、前
記中間流路部分の途中には、その流れおよび流れ方向の
変化に応じて正逆転して前記調圧弁を開閉作動する回転
型アクチユエータを介装してある、という特徴を備えて
いる。

上記特徴構成により発揮される効果は下記の通りである
。

即ち、囚 従来のように、復帰用スプリングを有するが
故に、大型化しなければそれ自体の最低作動圧を小さく
できないという制限のあるダイヤフラム式のアクチユエ
ータを用いるのでは無く、上流側流体圧との差圧によつ
て生起されるバイパス流路の流体流れを、その途中部分
において、下流側流体圧の変動に応じて停止あるいは流
れ方向切換えを行なえるように構成するとともに、その
流れおよびその流れ方向に応じて正逆回転可能な（換言
すれば復帰用スプリングに相当するものがない）回転型
のアクチユエータを採用したことによつて、流体流れの
みをもつて開作動方向および閉作動方向の両方向に調圧
弁を作動することができ、かつ、アクチユエータが回転
式であるが故に非常に円滑に作動させ得るので、アクチ
ユエータの作動抵抗を非常に小さくすることができて、
アクチユエータ全体を非常にコンパクトに構成し乍らも
、その最低作動圧を極めて小さくすることができ、これ
によつて、下流側流体圧の変動が微小な場合にも敏感に
応動して所期の調圧機能を十分に発揮し得るに至つたの
であり、（Ｂ）また、アクチユエータが回転式であつて
、調圧弁とは別個に単独構成することが容易であるが故
に、既設の手動式調圧弁の自動化に際して、この手動式
調圧弁に回転型アクチユエータを追加することのみによ
り非常に経済的に実施できるに至つたのであり、（Ｑ更
に、従来のように上流側流体圧と下流側流体圧との差圧
変動に基いてアクチユエータを制御するのでは無く、下
流側流体圧変動そのものに基いて下流測流体圧を一定に
するようにアクチユエータを制御するようにしたので、
たとえ流体供給圧が変動するような場合でも、常に精度
良い調圧機能を発揮し得るに至つたのである。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図に示すように、流体供給管１の途中に介装した調圧弁
２の上流側から下流側に亘つてバイパス流路５を設け、
前記バイパス流路５の途中には、前記流体供給管１の前
記調圧弁２よりも下流側における流体圧Ｐ２の設定圧か
らの上昇および下降変動に応じて自動的に流れ方向を切
替え、かつ、前記下流側流体圧Ｐ２が実質的に設定圧と
等しいときには自動的に流れを停止させる自動制御機構
を備えた中間流路部分３を介装し、前記中間流路部分３
の途中には、その流れおよび流れ方向の変化に応じて正
逆転して前記調圧弁２を開閉作動する回転型アクチユエ
ータ４を介装して、自刃式調圧器を構成してある。

前記中間流路部分３は、前記流体供給管１に接続管７ａ
，７ｂを介して調圧弁２の上流側と下流側とに連通して
いて、下流側流体圧Ｐ１とスプリングＳにより設定され
る設定圧とのバランスにより、次に説明する流体管部分
３Ｂにおける流体流れ方向を決定する自動制御機構とし
てのパイロツトガバナ３Ａと、このパイロツトガバナ３
Ａに両端で連通接続していて、パイロツトガバナ３Ａで
決定された流体流れ方向に応じた流れ方向をもつて流体
を流す流体管部分３Ｂとから構成してある。

前記パイロツトガバナ３Ａは、前記接続管７ａを介して
前記上流側に連通するとともに一対の流体流出口６ａ，
６ｂを有する一次室６と、前記接続管７ｂを介して前記
下流側に連通するとともに一対の流体流入口８ａ，８ｂ
を有し、かつ、弾性力調節具９付のスプリングＳにより
弾性支持されたダイヤフラム１０を有する二次室８と、
前記ダイヤフラム１０に形成した絞り１０ａ付の孔１０
ｂを介して前記二次室８に連通するとともにダイヤフラ
ム１１ａを有するダイヤフラム室１１とをその内部に形
成している。而して、前記一次室６と二次室８との内部
には、夫々、流体流出口６ａ，６ｂならびに流体流入口
８ａ，８ｂを同時閉塞可能で、かつ、択一的に開放可能
な弁体１２，１３を設けてある。

これら弁体１２，１３は、一次室６と二次室８とのあい
だに位置する仕切板１４を貫通するロツド１５を介して
互いに同時作動すべく連動連結しているとともに、下流
側流体圧Ｐ２がスプリングＳの弾性力と均合い状態にあ
るときには、前記流出口６ａ，６ｂならびに流入口８ａ
，８ｂを同時閉塞し、下流側流体圧Ｐ２が上昇してダイ
ヤフラム１０がスプリングＳの弾性力に抗して変動した
ときには、一方の流出口６ａならびに流入口８ａを開放
すべくダイヤフラム１０に連動連結している。

また、上記流体管部分３Ｂは、その両端夫々に、パイロ
ツトガバナ３Ａに対する接続口を二個づつ有するもので
あつて、一端一方の接続口を一方の流出口６ａに、そし
て、他端一方の接続口をこの流出口６ａと同時開閉され
る一方の流入口８ａに夫々連通接続させてあるとともに
、一端他方の接続口を他方の流出口６ｂに、そして、他
端他方の接続口を他方の流入口８ｂに夫々連通接続させ
てある。

以つて、中間流路部分３は、下流側流体圧Ｐ２が上昇し
たときは、一方の流出口６ａと流入口８ａとを開放して
、上流側流体圧Ｐ１と上昇した下流側流体圧Ｐ２との差
圧により、一端から他端に向う方向の流体流れを流体管
部分３Ｂ内に発生し、下流側流体圧Ｐ２が下降したとき
には、他方の流出管６ｂと流入管８ａとを開放して、上
流側流体圧Ｐ１と下降した下流側流体圧Ｐ２との差圧に
より、他端から一端に向う方向の流体流れを流体管部分
３Ｂ内に発生すべく構成してある。

前記回転型アクチユエータ４は、前記流体管部分３Ｂの
途中に流体圧およびその流れ方向により正逆回転自在な
回転子４Ａを介装するとともに、この回転子４Ａの正逆
回転に連動して往復移動することにより調圧弁２の操作
部２Ａを開閉操作するラックアンドピニオン４Ｂを設け
、以つて、下流側流体圧Ｐ２が上昇したときには、これ
にともなう正方向での流体流れをもつて回転子４Ａを正
回転させることにより、調圧弁２を閉作動するとともに
、下流側流体圧Ｐ２が下降したときには、これにともな
う逆方向での流体流れをもつて回転子４Ａを逆回転させ
ることにより、調圧弁２を開作動し、かつ、下流側流体
圧Ｐ２が設定圧にあるときには、つまり、下流側流体圧
Ｐ２による力とスプリングＳの力とが均合つているとき
には、回転子４Ａを停止させて、調圧弁２をそのままの
状態に保持し得るべく構成してある。なお、この実施例
によれば、絞り１０ａ付の孔１０ｂを介して二次室８に
ダイヤフラム室１１を連通構成してあつて、下流側流体
圧Ｐ２の変動が絞り１０ａを経てダイヤフラム１１に徐
々に伝えられる故に、下流側流体圧Ｐ２の変動に伴なう
ダイヤフラム１０の変動を、変動初期には大きく行なわ
せ、変動末期にかけては徐々に小さく行なわ得るように
してあるので、回転型アクチユエータ４を変動初期に速
く、変動末期にかけて徐々に遅く作動させ得て、下流側
流体圧Ｐ２の変動に迅速に追従して調圧弁２を開閉動作
させ得る一方、調圧弁２の過剰開閉作動を防止できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

図面中第１図は本発明に係る自刃式調圧器の実施例の原
理図を示し、第２図は従来のものの原理図を示す。 １・・・・・・流体供給管、２・・・・・・調圧弁、３
・・・・・・中間流路部分、３Ａ・・・・・仙動制御機
構、４・・・・・・回転型アクチユエータ、５・・・・
・・バイパス流路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流体供給管１の途中に介装した調圧弁２の上流側か
   ら下流側に亘つてバイパス流路５を設け、前記バイパス
   流路５の途中には、前記流体供給管１の前記調圧弁２よ
   りも下流側における流体圧Ｐ＿２の設定圧からの上昇お
   よび下降変動に応じて自動的に流れ方向を切替え、かつ
   、前記下流側流体圧Ｐ＿２が実質的に設定圧と等しいと
   きには自動的に流れを停止させる自動制御機構を備えた
   中間流路部分３を介装し、前記中間流路部分３の途中に
   は、その流れおよび流れ方向の変化に応じて正逆転して
   前記調圧弁２を開閉作動する回転型アクチュエータ４を
   介装してあることを特徴とする自力式調圧器。