JPS63811B2 - - 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
減圧弁用調圧器に関する。

都市ガス供給管などにおいて、流動摩擦は、大
流量時になる程、大となり、したがつて大流量時
における末端の圧力の低下が著しい。末端の圧力
を一定にするためには、大流量時において減圧弁
の２次圧を高く設定する必要がある。

従来からタイムリコントローラと称されている
先行技術では、ぜんまいを巻くことによつて作動
する時計仕掛けであり、所定の時刻において２次
圧を変化するように減圧弁を制御する。すなわ
ち、都市ガスの消費量の多い時刻と少ない時刻と
を予め予測しておき、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。したがつて予
測と異なる負荷パターンの場合には、末端の圧力
が不所望な値になるという欠点がある。

また、従来からのいわゆる自力式減圧弁用調圧
器においては、ガス供給管における末端圧力やガ
スホルダからの供給圧の変動などの負荷変動にか
かわらず、２次圧を一定に保持する機能を有して
いるけれども、大流量時において２次圧を大に設
定する機能は有していない。

したがつて本発明の主な目的は、減圧弁を通る
流体の流量が大きくなつたときに２次圧を大きく
設定するようにする機能を有する自力式減圧弁用
調圧器を提供することである。

第１図は本発明の一実施例の全体の系統図を示
す。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は本発明にしたがう
調圧器３によつて制御される。減圧弁２は、主弁
体４と主弁座５とを有し、主弁体４は主ダイヤフ
ラム６に連結される。主ダイヤフラム６は駆動室
７を規定し、主ばね８はダイヤフラム６を弾発的
に付勢する。主ばね８のばね力の向きは、主弁体
４の開度（すなわち流路断面積）が小となる方向
である。駆動室７内の圧力すなわち駆動圧Ｆはダ
イヤフラム６を介して主ばね８のばね力とバラン
スし、この駆動圧Ｆに応じて主弁体４による開度
が達成される。

第２図は減圧弁２の開度と駆動圧Ｆとの関係を
示すグラフである。駆動圧Ｆが増大するにつれて
主弁体４は主弁座５から離れ、したがつて流路断
面積が増大する。このことを換言すると、駆動圧
Ｆの増大につれて減圧弁２の開度が増大して行
く。

調圧器３においてパイロツト弁９のパイロツト
弁体１０は弁座１１に着座することができる。パ
イロツト弁体１０は流体管１の１次側（すなわち
上流側）と駆動室７とを結ぶ管路１２の途中に介
在されている。この管路１２は絞り１３から管路
１４を経て流体管１の２次側に接続される。管路
１４はパイロツト弁９のパイロツトダイヤフラム
室１５に接続される。パイロツトダイヤフラム室
１５を規定するパイロツトダイヤフラム１６は、
圧力設定ばね１８によつて支持される。パイロツ
トダイヤフラム室１５の圧力が上昇して、圧力設
定ばね１８のばね力に抗じてパイロツトダイヤフ
ラム１６が第１図の上方に変位されるとき、この
パイロツトダイヤフラム１６に固着されているパ
イロツト弁体１０による開度は減少する。

今、流体管１の２次圧が上昇した場合を想定す
る。この場合、２次圧の増大により、パイロツト
弁体１０によるパイロツト弁９の開度が減少し、
したがつて管路１２および駆動室７の圧力が低下
し、駆動圧Ｆが低下する。そのため主ばね８は主
ダイヤフラム６および主弁体４を第１図の下方に
押下げ、そのため主弁体４による減圧弁２の開度
が減少する。そのため２次圧の上昇が抑えられ、
２次圧が圧力設定ばね１８のばね力に対応した一
定値に保たれる。これとは逆に、２次圧が下降し
た場合には、パイロツト弁体１０によるパイロツ
ト弁９の開度が大となり、そのため駆動室７内の
駆動圧Ｆが増大し、主ダイヤフラム６が主ばね８
のばね力に抗して主弁体４を減圧弁２の開度が増
大する方向に変位させる。そのため２次圧の下降
が抑えられ、このようにして２次圧が一定に保た
れる。絞り１３は流体管１の１次側からパイロツ
ト弁９を経て管路１２および駆動室７に流入する
流体を安定に２次側の流体管１４に流す働きをす
る。

本発明に従えば、主弁体４による減圧弁２の開
度が増大して、流体管の２次側への流量が所定値
を越えたときに２次圧をさらに高い値にするため
に次のように構成される。すなわち、圧力設定ば
ね１８の一端が補助ダイヤフラム１９に連結され
る。この補助ダイヤフラム１９が規定する補助室
２０は管路１２に接続される。

第３図を参照して、流体管１の減圧弁２を介す
る２次側への流量が徐々に増大して行つた場合、
その減圧弁２の開度がQa未満においては、駆動
圧Ｆは徐々に増大して行き、圧力設定ばね１８の
働きにより、２次圧P2は直線ｌ１のように一定
値P2aに保たれる。減圧弁２の開度がQaを越え
て駆動圧Ｆがその開度Qaに対応した値以上にな
ると、その駆動圧Ｆによつて補助ダイヤフラム１
９は圧力設定ばね１８をその圧縮方向に変位し、
したがつて圧力設定ばね１８がパイロツトダイヤ
フラム１６に与えるばね力を増大させる。したが
つて駆動圧Ｆの増大に伴い、パイロツト弁９のパ
イロツト弁体１０による開度が大きくなり、その
ため駆動圧Ｆが増大する。したがつて駆動圧Ｆの
増大に伴い、減圧弁２の主弁体４による開度がさ
らに増大して行く。このようにして流量すなわち
減圧弁２の開度がある値Qaを越えたときには直
線ｌ２のように２次側の圧力を増大し、それによ
つて流体管１の末端における流動摩擦による不所
望な圧力の低下を防ぐことができるようになる。

本発明の他の実施例として、パイロツト弁９に
おいて、補助ダイヤフラム１９の圧力設定ばね１
８の圧縮方向の変位を制限するためのストツパ２
１を設けてもよい。このストツパ２１の働きによ
り駆動圧Ｆの増大にかかわらず、圧力設定ばね１
８のパイロツトダイヤフラム１６に与えられるば
ね力の増大が阻止される。したがつて第３図示に
おいて、補助ダイヤフラム１９がストツパ２１に
当接したときにおける駆動圧Ｆに対応した減圧弁
２の開度Qbを越えてさらに減圧弁２の開度が大
きくなつても、２次圧のそれ以上の上昇が防が
れ、直線ｌ３のように２次圧はP2bに保たれる。

第４図は、本発明のさらに他の実施例の系統図
である。調圧器３において、第１パイロツト弁２
３は、第１パイロツト弁体２４と、その弁座２５
と、この第１パイロツト弁体２４に連結された第
１パイロツトダイヤフラム２６とを含み、第１パ
イロツトダイヤフラム２６が規定する第１ダイヤ
フラム室２７は管路２８によつて流体管１の２次
側に接続される。第１パイロツトダイヤフラム２
６は、圧力設定ばね２９を介して、補助室３０を
規定する補助ダイヤフラム３１に連結される。第
１パイロツト弁体２４は流体管１の１次側と減圧
弁２の駆動室７とを結ぶ管路３２の途中に介在さ
れる。補助室３０は管路３３に接続され、この管
路３３は絞り４０を介して管路２８に接続され
る。管路３３と流体管１との間には第２パイロツ
ト弁３４の第２パイロツト弁体３５とその弁座３
６が介在される。第２パイロツト弁３４の第２パ
イロツトダイヤフラム３７は第２パイロツトダイ
ヤフラム室３８を規定し、この第２パイロツトダ
イヤフラム室３８は管路３２に接続される。な
お、その他の構造は第１図に対応する部分と同一
の参照符号を付して詳細な説明を省く。第４図に
おける減圧弁２は、第２図示の特性を有し、主弁
体４による開度と駆動室７の駆動圧Ｆとは１次直
線の関係にある。管路３２は絞り１３を介して管
路２８に接続される。

第２パイロツト弁３４において、減圧弁２の主
弁体４による開度がQa未満の駆動圧Ｆでは、第
２パイロツトダイヤフラム３７は、その第２パイ
ロツト弁体３５を弁座３６に着座させておき、流
体管１の１次側から管路３３への流体の流れを遮
断している。減圧弁２の主弁体４による開度が値
Qaを越える駆動圧Ｆになつたときに、第２パイ
ロツトダイヤフラム３７は、第２パイロツト弁３
４に含まれているばね４１のばね力に抗して第２
パイロツト弁体３５を弁座３６から離して全開状
態とし、流体管１の１次側から管路３３への流体
の通過を許容する。

第５図は、第４図示の実施例の動作を説明する
ためのグラフである。減圧弁２の開度がQa未満
であるときには、第２パイロツト弁３４は弁体３
５と弁座３６によつて遮断しており、そのため圧
力設定ばね２９の働きによつて２次圧は値P2aに
一定に保たれる。減圧弁２の開度が増大して行
き、その開度がQaに達したときにその開度Qaに
対応した管路３２の駆動圧Ｆは第２パイロツト弁
３４を全開状態とする。そのため第１パイロツト
弁２３の補助室３０は１次圧に等しくなり、その
１次圧によつて第１パイロツトダイヤフラム３１
は圧力設定ばね２９を圧縮させて第１パイロツト
ダイヤフラム２６に与えられるばね力を増大させ
る。そのため補助室３０の１次圧に応じて第１パ
イロツト弁体２４による開度が大となるように定
まり、したがつて第１パイロツト弁体２４による
開度に応じた大きな駆動圧Ｆが得られる。そのた
め開度Qa以上では、減圧弁２の開度にかかわら
ず、２次圧はP2bに保たれる。

第６図は、本発明の他の実施例の全体の系統図
を示す。この実施例は第４図の実施例に類似する
けれども、注目すべき特徴は減圧弁４５は第７図
示のようにその駆動室４６の圧力Ｆの上昇に応じ
て流体管１の途中に介在された主弁体４７による
開度が小となるように構成されている。また、調
圧器３において第１パイロツト弁４８は、第１パ
イロツトダイヤフラム２６が規定する第１パイロ
ツトダイヤフラム室５３の圧力の上昇に応じて第
１パイロツト弁体５４による開度が増大するよう
に構成される。第２パイロツト弁４９は第２パイ
ロツトダイヤフラム５０が規定する第２パイロツ
トダイヤフラム室５２の圧力の上昇に応じて第２
パイロツト弁体５１による開度が減少するように
構成されている。その他の構造は第４図示の構造
と同一であり、対応の部分に同一参照符を付して
説明を省略する。第６図示の構造によつても第５
図に示した減圧弁４５の開度とその２次圧との関
係が実現される。

以上のように本発明によれば、減圧弁の開度が
大きくなつて大流量の流体が減圧される場合には
２次側の圧力が上昇され、そのため大流量時に生
じる流動摩擦によつて末端の２次圧が不所望に低
下することが防がれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体の系統図、第
２図は第１図の減圧弁２の特性を示す図、第３図
は第１図の動作を説明するためのグラフ、第４図
は他の実施例の全体の系統図、第５図は第４図の
実施例の動作を説明するためのグラフ、第６図は
本発明のさらに他の実施例の全体の系統図、第７
図は第６図の減圧弁４５の特性を示す図である。 １……流体管、２，４５……減圧弁、３……調
圧器、４，４７……主弁体、６……主ダイヤフラ
ム、７，４６……駆動室、８……主ばね、９……
パイロツト弁、１０……パイロツト弁体、１３，
４０，… ……絞り、１５……パイロツトダイヤ
フラム室、１６……パイロツトダイヤフラム、１
８，２９……圧力設定ばね、１９……補助ダイヤ
フラム、２０……補助室、２３，４８……第１パ
イロツト弁、２４，５４……第１パイロツト弁
体、２６……第１パイロツトダイヤフラム、２
７，５３……第１パイロツトフラム室、３４，４
９……第２パイロツト弁、３７，５０……第２パ
イロツトダイヤフラム、３８，５２……第２パイ
ロツトダイヤフラム室、３５，５１……第２パイ
ロツト弁体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体管の途中に介在された主弁体による開度
   が駆動室の圧力に応じて変化する減圧弁を、パイ
   ロツト弁体に連結されかつ圧力設定ばねに支持さ
   れかつそのばね力に抗する２次圧を受けるパイロ
   ツト受圧体の変位に応じて前記パイロツト弁体に
   よる開度を調節するための、前記駆動室と１次側
   との間に介在されたパイロツト弁によつて、制御
   するようにした自力式減圧弁調圧器において、 前記パイロツト弁は、前記駆動室に連通した補
   助室を規定する補助受圧体を有し、その補助受圧
   体は、前記圧力設定ばねに連結され、かつ前記圧
   力設定ばねのばね力を前記減圧弁による２次圧上
   昇方向に対応した前記パイロツト弁体の開度に変
   化させることを特徴とする自力式減圧弁用調圧
   器。 ２ 流体管の途中に介在された主弁体による開度
   が駆動室の圧力に応じて変化する減圧弁のための
   自力式減圧弁用調圧器において、 第１パイロツト弁であつて、 前記駆動室と１次側との間に介在されている第
   １パイロツト弁体、 圧力設定ばね、 前記第１パイロツト弁体に連結され、前記圧力
   設定ばねのばね力に抗する向きの２次圧を受ける
   第１パイロツト受圧体、および 補助室を規定し、かつ前記圧力設定ばねに連結
   された補助受圧体を有し、 前記圧力設定ばねは、前記補助室内の圧力が予
   め定めた圧力のときに第１設定２次圧に対応した
   駆動圧となるばね力で、前記減圧弁による２次圧
   上昇方向に対応した前記第１パイロツト弁体の開
   度に変化する向きに、前記第１パイロツト受圧体
   を付勢する、そのような第１パイロツト弁、なら
   びに 第２パイロツト弁であつて、 １次側と前記補助室との間に介在された第２パ
   イロツト弁体、および 前記第２パイロツト弁体に連結され、２次圧を
   受ける第２パイロツト受圧体を有し、 ２次圧が前記第１設定２次圧よりも高い第２設
   定２次圧以上であるときに前記第２パイロツト弁
   体による開度を全開とする、そのような第２パイ
   ロツト弁を含み、 前記補助受圧体は、前記第２パイロツト弁が開
   いたときにおける前記補助室の圧力に応じて、前
   記第２設定２次圧に対応した駆動圧となるように
   変位することを特徴とする自力式減圧弁用調圧
   器。