JP2020181406A - 整圧器 - Google Patents

Abstract

【課題】整圧性能を向上し得る整圧器を提供する。【解決手段】ケーシング１の内部空間を第１室２と第２室３とに区画するダイヤフラム４と、ダイヤフラム４を第２室３側に付勢するように、第１室２に設けられた圧縮コイルバネ５とを備え、第１室２の圧力と第２室３の圧力と圧縮コイルバネ５の付勢力とによってダイヤフラム４が変位することにより、当該ダイヤフラム４に連結される弁体７により流体流路６の開度を変化させる形態で、流体流路６の二次側圧力を調整する整圧器であって、ピストン８を摺動自在に案内し且つ少なくとも一端が開口したシリンダ９が、その開口端をダイヤフラム４側に向けた姿勢で、その軸心をダイヤフラム４の変位方向に沿わせた状態で、第１室２内のケーシング１に固定して設けられ、圧縮コイルバネ５が、ピストン８を介してダイヤフラム４を付勢するように設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、ケーシングの内部空間を第１室と第２室とに区画するダイヤフラムと、ダイヤフラムを第２室側に付勢するように、第１室に設けられた圧縮コイルバネとを備え、第１室の圧力と第２室の圧力と圧縮コイルバネの付勢力とによってダイヤフラムが変位することにより、当該ダイヤフラムに連結される弁体により流体流路の開度を変化させる形態で、流体流路の二次側圧力を調整する整圧器に関する。

かかる整圧器は、例えば、都市ガスを各需要家に供給するガス導管に設けられて、各需要家に供給する二次側圧力を上流側の一次側圧力よりも低圧の所定の設定圧力に調整するものである。
この場合は、例えば、二次側圧力がケーシングの第２室に導入されるように構成され、その第２室に導入される二次側圧力が変化するのに伴ってダイヤフラムを変位させて、弁体により流体流路の開度を調整することにより、流体流路を通流する都市ガスの流量を変化させて、当該二次側圧力が設定圧力に調整されるように構成される。

このような整圧器では、従来、圧縮コイルバネは、その一端をダイヤフラムにおける第１室側の面の所定の位置に当接させて、その付勢力によりダイヤフラムを第２室側に押圧するように設けられていた（例えば、特許文献１参照。）。
上記特許文献１には明確に記載されていないが、圧縮コイルバネは、その付勢力が圧縮コイルバネの軸心を中心としてその軸心方向に作用するとして、一例として、その軸心をダイヤフラムにおける第１室側の面の中央に合わせ且つダイヤフラムに直交する方向に沿わせた状態で設けられていた。そして、圧縮コイルバネの付勢力により、ダイヤフラムの中央をダイヤフラムに直交する方向に押圧して、ダイヤフラムをそれに直交する方向に変位させるように構成されていた。

特開２０１７−１８２７４７号公報

ところで、圧縮コイルバネの先端の形状や、圧縮コイルバネの螺旋の形成状態等のバラツキにより、圧縮コイルバネの付勢力が、圧縮コイルバネの軸心を中心としてその軸心方向に作用するとは限らず、圧縮コイルバネの軸心からずれた位置を中心として作用したり、圧縮コイルバネの軸心方向に対して傾斜する方向に作用する場合がある。

従って、例えば、圧縮コイルバネの付勢力をダイヤフラムの所定位置（例えば、中央）にダイヤフラムに直交する方向に作用させるべく、圧縮コイルバネを、その軸心をダイヤフラムの所定位置に合わせ且つダイヤフラムに直交する方向に沿わせた状態で設けたとしても、圧縮コイルバネの付勢力が、ダイヤフラムの所定位置からずれた位置に作用したり、ダイヤフラムに直交する方向に対して傾斜する方向に作用する場合があった。

そのような場合、圧縮コイルバネによって、所定通り、ダイヤフラムの所定位置をダイヤフラムに直交する方向に押圧することができないので、ダイヤフラムを所定通りに変位させることができず、二次側圧力を所定通り精度良く調整することができない虞があった。
従って、従来の整圧器では整圧性能を向上するうえで改善の余地があった。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、整圧性能を向上し得る整圧器を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る整圧器は、ケーシングの内部空間を第１室と第２室とに区画するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムを前記第２室側に付勢するように、前記第１室に設けられた圧縮コイルバネとを備え、
前記第１室の圧力と前記第２室の圧力と前記圧縮コイルバネの付勢力とによって前記ダイヤフラムが変位することにより、当該ダイヤフラムに連結される弁体により流体流路の開度を変化させる形態で、前記流体流路の二次側圧力を調整する整圧器であって、その特徴構成は、
ピストンを摺動自在に案内し且つ少なくとも一端が開口したシリンダが、その開口端を前記ダイヤフラム側に向けた姿勢で、その軸心を前記ダイヤフラムの変位方向に沿わせた状態で、前記第１室内の前記ケーシングに固定して設けられ、
前記圧縮コイルバネが、前記ピストンを介して前記ダイヤフラムを付勢するように設けられている点にある。

上記特徴構成によれば、第１室の圧力や第２室の圧力が変動すると、第１室の圧力と第２室の圧力と圧縮コイルバネの付勢力とにより、ピストンがシリンダに案内されてダイヤフラムの変位方向（ダイヤフラムに直交する方向）に沿って摺動するので、ピストンによって、圧縮コイルバネの付勢力をダイヤフラムの所定位置に対してダイヤフラムに直交する方向に作用させることができる。
つまり、圧縮コイルバネの付勢力が、その軸心からずれた位置を中心として作用したり、その軸心方向に対して傾斜する方向に作用する場合でも、シリンダによって、ピストンにおけるその軸心方向に直交する方向（ダイヤフラムの変位方向に直交する方向）への動きが規制されるため、ピストンが的確にダイヤフラムに直交する方向に変位するので、圧縮コイルバネの付勢力を、的確にダイヤフラムの所定位置にそのダイヤフラムに直交する方向に作用させることが可能となる。
このことにより、第１室の圧力や第２室の圧力の変動に伴い、ダイヤフラムを的確に所定通りにダイヤフラムに直交する方向に変位させることができるので、二次側圧力を所定通り精度良く調整することができる。
従って、整圧性能を向上し得る整圧器を提供することができる。

本発明に係る整圧器の更なる特徴構成は、前記ピストンと前記ダイヤフラムとが、前記ダイヤフラムの変位方向に近接して、前記ダイヤフラムの変位方向視で前記ダイヤフラムの中央部分にて係合する凹凸連結機構にて連結されている点にある。

上記特徴構成によれば、ダイヤフラムとピストンとが、凹凸連結機構によって、ダイヤフラムの変位方向視でダイヤフラムの中央部分にて凹凸連結された状態で、圧縮コイルバネの付勢力がダイヤフラムに直交する方向に作用する。
つまり、圧縮コイルバネの付勢力を、ダイヤフラムの中央部分の極力狭い範囲に対して集中させて、ダイヤフラムに直交する方向に作用させることが可能となることから、ピストンが傾いた場合においても付勢力の作用する点が中央部分（例えば、中心）からずれることを効果的に抑制することができるようになる。すると、第１室の圧力や第２室の圧力の変動に伴い、ピストンをシリンダ内でダイヤフラムに直交する方向にスムーズに摺動させて変位させることができるので、ダイヤフラムを一層的確に所定通りにダイヤフラムに直交する方向に変位させることができるようになり、二次側圧力を一層精度良く調整することができる。
従って、整圧性能をより一層向上することができる。

本発明に係る整圧器の更なる特徴構成は、前記凹凸連結機構が、前記ダイヤフラムの変位方向視で前記ダイヤフラムの中央部分において互いに対向する、前記ピストン及び前記ダイヤフラム夫々の部分の一方に、他方側に向かって突出する状態で設けられた凸部と、他方に、前記凸部を係合可能に設けられた凹部にて構成されている点にある。

上記特徴構成によれば、ダイヤフラムの変位方向視でダイヤフラムの中央部分において互いに対向するピストン及びダイヤフラム夫々の部分の一方に設けられた凸部に、他方に設けられた凹部が係合することにより、ダイヤフラムとピストンとが連結された状態で、圧縮コイルバネの付勢力がダイヤフラムに直交する方向に作用する。
つまり、ダイヤフラムの変位方向の近接によりダイヤフラムの変位方向視でダイヤフラムの中央部分にて係合するように、ダイヤフラム及びピストンに凸部と凹部とを振り分けて設ける簡単な構成にて、凹凸連結機構を構成することができる。
従って、凹凸連結機構の構成の簡略化により低廉化を図りながら、整圧性能をより一層向上することができる。

本発明に係る整圧器の更なる特徴構成は、前記圧縮コイルバネの前記ダイヤフラム側の端部と前記ピストンとが、当該端部の、前記ピストンに対する前記ダイヤフラムの変位方向に直交する方向への移動を許容する自在連結機構にて連結されている点にある。

上記特徴構成によれば、圧縮コイルバネの付勢力により、ピストンをダイヤフラムに押圧させる状態において、圧縮コイルバネの付勢力がその圧縮コイルバネの軸心方向に対して傾斜する方向に作用すると、自在連結機構によって、圧縮コイルバネのダイヤフラム側の端部が、ダイヤフラムの変位方向に直交する方向に移動するのが許容される。
すると、ピストンに対して、ダイヤフラムの変位方向に直交する方向（シリンダの軸心方向に直交する方向）に向く力が発生するのが十分に軽減されることから、第１室の圧力や第２室の圧力の変動に伴い、ピストンをシリンダ内でダイヤフラムに直交する方向にスムーズに摺動させて変位させることができるので、ダイヤフラムをより一層的確に所定通りにダイヤフラムに直交する方向に変位させることができることとなり、二次側圧力をより一層精度良く調整することができる。
従って、整圧性能をより一層向上することができる。

本発明に係る整圧器の更なる特徴構成は、前記圧縮コイルバネの前記ダイヤフラム側の端部と前記ピストンとの間に、受け部材が配置され、
前記自在連結機構が、前記圧縮コイルバネの前記ダイヤフラム側の端部における前記ダイヤフラムの変位方向に直交する方向への移動を許容すべく、回転自在に保持部にて保持された状態で、前記受け部材と前記ピストンとの間に配置された摺動球にて構成されている点にある。

上記特徴構成によれば、保持部に保持された摺動球が回転することにより、圧縮コイルバネのダイヤフラム側の端部を、ダイヤフラムの変位方向に直交するいずれの方向へも移動させることが可能となる。
つまり、圧縮コイルバネの付勢力により、ピストンをダイヤフラムに押圧させる状態において、圧縮コイルバネの付勢力がその圧縮コイルバネの軸心方向に対していずれに傾斜する方向に作用しても、ピストンに対して、シリンダの軸心方向に直交する方向に向く力が発生するのが十分に軽減される。
これによって、第１室の圧力や第２室の圧力の変動に伴い、ピストンをシリンダ内でダイヤフラムに直交する方向に更にスムーズに摺動させて変位させることができるので、ダイヤフラムを更に的確に所定通りにダイヤフラムに直交する方向に変位させることができることとなり、二次側圧力を更に精度良く調整することができる。
従って、整圧性能を更に向上することができる。

本発明に係る整圧器の更なる特徴構成は、前記ピストンが、前記ダイヤフラム側の端部が閉塞された円筒状であり、
前記圧縮コイルバネが、その前記ダイヤフラム側の端部から円筒状の前記ピストン内に挿入された状態で設けられている点にある。

上記特徴構成によれば、圧縮コイルバネがそのダイヤフラム側の端部から円筒状のピストン内に挿入された構成であるので、ケーシングにおけるダイヤフラムに直交する方向での長さを所定の適切な長さにしながらも、圧縮コイルバネとして、極力自然長の長いものを用いることができる。
つまり、第１室の圧力や第２室の圧力の変動に伴って収縮する圧縮コイルバネの収縮範囲を、極力広くする、換言すれば、ダイヤフラムの変位範囲を極力広くすることができるので、ダイヤフラムを変位させることにより調整する二次側の流量範囲を広くすることができる。
従って、二次側の流量調整範囲を広くすることができる。

第１実施形態に係る整圧器の断面図 図１のＩＩ−ＩＩ矢視図 第２実施形態に係る整圧器の断面図 第３実施形態に係る整圧器の断面図 図４のＶ−Ｖ矢視図

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
この実施形態では、都市ガス用の導管に装着して、各需要家に供給する二次側圧力を設定圧力に調整する用途で用いる整圧器に、本発明を適用した場合について説明する。
〔第１実施形態〕
先ず、第１実施形態を、図１及び図２に基づいて説明する。
図１に示すように、整圧器は、ケーシング１と、そのケーシング１の内部空間を第１室２と第２室３とに区画するダイヤフラム４と、ダイヤフラム４を第２室３側に付勢するように、第１室２に設けられた圧縮コイルバネ５と、流体流路６と、ダイヤフラム４が変位することにより流体流路６の開度を変化可能に、ダイヤフラム４に連結された弁体７等を備えて構成される。
そして、第１室２の圧力と第２室３の圧力と圧縮コイルバネ５の付勢力とによってダイヤフラム４が変位することにより、当該ダイヤフラム４に連結される弁体７の開度により決定する流体流路６の管路抵抗を変化させる形態で、流体流路６の二次側圧力を調整するように構成されている。

本発明では、図２にも示すように、ピストン８を摺動自在に案内し且つ少なくとも一端が開口したシリンダ９が、その開口端をダイヤフラム４側に向けた姿勢で、その軸心をダイヤフラム４の変位方向に沿わせた状態で、第１室２内のケーシング１に固定して設けられ、圧縮コイルバネ５が、ピストン８を介してダイヤフラム４を付勢するように設けられている。

以下、整圧器の各部について、詳細に説明する。
ケーシング１は、概ね漏斗状の漏斗状部１０ｗ、その漏斗状部１０ｗの小径部に同心状に連なる円筒状部１０ｃ、及び、その円筒状部１０ｃの開口端を閉塞する蓋部１０ｆを備えた上部ケーシング部１０と、概ね漏斗状で、その小径部１１ｓが閉じられた下部ケーシング部１１とから成る。

ダイヤフラム４は概ね円盤状であり、そのダイヤフラム４の周縁部を、上部ケーシング部１０のフランジ部（図示省略）と下部ケーシング部１１のフランジ部（図示省略）との間に介在させて、それらフランジ部を重ね合わせた状態で、ボルト・ナット（図示省略）により締結することにより、上部ケーシング部１０と下部ケーシング部１１とが一体化されてケーシング１が構成される。
この際、上部ケーシング部１０の円筒状部１０ｃの軸心と、円盤状のダイヤフラム４の中心と、下部ケーシング部１１の軸心とが同心状になるように、上部ケーシング部１０、ダイヤフラム４及び下部ケーシング部１１が位置合わせされて一体化される。
ここで、以下の説明では、同心状となる上部ケーシング部１０の円筒状部１０ｃの軸心、円盤状のダイヤフラム４の中心、及び、下部ケーシング部１１の軸心を通る軸心を、ケーシング軸心Ｐと記載する場合がある。つまり、このケーシング軸心Ｐは、ダイヤフラム４の中心においてダイヤフラム４と平行な平面と直交する。

そして、ケーシング１の上部ケーシング部１０内に、ダイヤフラム４で区画された第１室２が形成され、ケーシング１の下部ケーシング部１１内に、ダイヤフラム４で区画された第２室３が形成される。

更に、上部ケーシング部１０には、その内部に形成される第１室２に連通する均圧連通口１０ｋが設けられている。この均圧連通口１０ｋは、図示を省略するが、圧力が一定に保たれる部分、例えば、大気に連通されて、第１室２の圧力が一定に維持される。

上部ケーシング部１０の円筒状部１０ｃの内周面には、雌ネジ部（図示省略）が形成され、蓋部１０ｆの外周に形成された雄ネジ部（図示省略）を、円筒状部１０ｃの開口端部の雌ネジ部に締め付けることにより、円筒状部１０ｃの開口端が蓋部１０ｆにより閉塞される。
外周部に雄ネジ部（図示省略）を備えたバネ受け１２が、上部ケーシング部１０の円筒状部１０ｃの雌ネジ部に螺合されることにより、バネ受け１２が、上部ケーシング部１０の円筒状部１０ｃにケーシング軸心Ｐ方向に変位自在に装着されている。
そして、圧縮コイルバネ５が、このバネ受け１２に受けられた状態で、ダイヤフラム４を第２室３側に付勢するように設けられる。

そして、バネ受け１２におけるケーシング軸心Ｐ方向での位置を調整することにより、圧縮コイルバネ５の長さが調整されて、ダイヤフラム４を第２室３側に押圧させる付勢力が調整される。

各需要家に都市ガスを送給する導管３０の途中に介装可能で、内部に流体流路６を形成する介装管１３が、接続管１４によって、下部ケーシング部１１の小径部１１ｓに接続されている。
流体流路６は、介装管１３における導管３０の上流側部分３０ｕに接続される側の一次側流路部分６ｆと、介装管１３における導管３０の下流側部分３０ｄに接続される側の二次側流路部分６ｓとを、弁口１５によって連通する状態で備えて構成される。

介装管１３が導管３０の途中に介装されると、都市ガスＧは、介装管１３内の流体流路６を一次側流路部分６ｆ側から弁口１５を通過して二次側流路部分６ｓ側に通流する。

弁体７は、弁軸１６によって、ダイヤフラム４に連結される。
その弁軸１６は、下部ケーシング部１１の小径部１１ｓを気密状で且つケーシング軸心Ｐ方向に摺動自在に貫通し、接続管１４を通過して、先端が介装管１３に入り込む状態で、ダイヤフラム４の第２室３側の面の中央に連結されている。
その弁軸１６の先端に、ダイヤフラム４がそのダイヤフラム４の変位方向（ケーシング軸心Ｐ）に沿って変位するのに伴って弁口１５の開度を調整可能なように、弁体７が取り付けられている。

このように、ダイヤフラム４がそのダイヤフラム４の変位方向（ケーシング軸心Ｐ方向）に変位するのに伴って、弁体７により弁口１５の開度を調整することにより、流体流路６の開度を調整するように構成されている。
ちなみに、ダイヤフラム４が第２室３側に変位するのに伴って、弁体７により、弁口１５の開度が大きくなるように調整される。

更に、整圧器には、ケーシング１内の第２室３と、介装管１３内の流体流路６の二次側流路部分６ｓとを連通接続して、二次側流路部分６ｓの圧力を第２室３に導入する圧力導入管１７が備えられている。

この第１実施形態では、シリンダ９が、上部ケーシング部１０の円筒状部１０ｃにおける漏斗状部１０ｗ側の端部に、その漏斗状部１０ｗ内に突出する状態で、円筒状部１０ｃと同心状に固定して設けられている。つまり、シリンダ９の軸心は、ケーシング軸心Ｐと同心である。
上部ケーシング部１０及び下部ケーシング部１１は、例えばアルミダイキャストによる成形加工により製作され、この第１実施形態では、上部ケーシング部１０は、シリンダ９を一体的に備えるように成形加工される。

ピストン８は、一端が板状閉塞部８ｆにて閉じられた円筒状であり、そのピストン８が、板状閉塞部８ｆにて閉じられた端部をダイヤフラム４側に向けた状態で、シリンダ９内に配置されている。
そして、圧縮コイルバネ５が、そのダイヤフラム４側の端部から円筒状のピストン８内に挿入された状態で、ピストン８とバネ受け１２との間に収縮状態で設けられている。
これによって、ピストン８の板状閉塞部８ｆが、圧縮コイルバネ５の付勢力により、ダイヤフラム４の第１室２側の面に押圧されることになり、圧縮コイルバネ５が、ピストン８を介してダイヤフラム４を付勢するように設けられることになる。

ここで、シリンダ９はケーシング軸心Ｐと同心状であるので、ピストン８は、シリンダ９の案内により、ケーシング軸心Ｐと同心状にケーシング軸心Ｐ方向に変位することになる。つまり、圧縮コイルバネ５の付勢力により、ピストン８が、ダイヤフラム４の中心に対して、ダイヤフラム４に直交する方向（ケーシング軸心Ｐ方向）に向けて押圧されることになる。

次に、二次側圧力を調整する際の整圧器の動作について説明する。
ダイヤフラム４に対する第２室３向きの力は、圧縮コイルバネ５の付勢力と第１室２の圧力による力とを合わせた力となり、ダイヤフラム４に対する第１室２向きの力は、第２室３の圧力となる。

そして、二次側流路部分６ｓの二次側圧力が略設定圧力のときは、ダイヤフラム４に対する第２室３向きの力と第１室２向きの力が略同等となって、ダイヤフラム４に連結された弁体７の位置が変位せずに所定位置に安定するので、弁口１５の開度が所定開度に安定する。従って、都市ガスＧの流量が安定して、二次側流路部分６ｓの二次側圧力が設定圧力に安定する。

二次側流路部分６ｓの二次側圧力が設定圧力よりも高くなった場合は、ダイヤフラム４に対する第１室２向きの力が第２室３向きの力よりも大きくなる。すると、ダイヤフラム４が第１室２側に変位し、それに伴って、そのダイヤフラム４に連結された弁体７が弁口１５の開度を小さくする側に変位するので、弁口１５の開度が小さくなると共に、都市ガスＧの流量が少なくなって、二次側流路部分６ｓの二次側圧力が設定圧力になるように低下する。

逆に、二次側流路部分６ｓの二次側圧力が設定圧力よりも低くなった場合は、ダイヤフラム４に対する第２室３向きの力が第１室２向きの力よりも大きくなる。すると、ダイヤフラム４が第２室３側に変位し、それに伴って、そのダイヤフラム４に連結された弁体７が弁口１５の開度を大きくする側に変位するので、弁口１５の開度が大きくなると共に、都市ガスＧの流量が多くなって、二次側流路部分６ｓの二次側圧力が設定圧力になるように上昇する。

本発明による整圧器では、二次側流路部分６ｓの二次側圧力が変動するのに伴って、第２室３の圧力が変動すると、第１室２の圧力と第２室３の圧力と圧縮コイルバネ５の付勢力とにより、ピストン８がシリンダ９に案内されてケーシング軸心Ｐ方向（ダイヤフラム４に直交する方向）に沿って摺動するので、ピストン８によって、圧縮コイルバネ５の付勢力をダイヤフラム４の中央部分に対してケーシング軸心Ｐ方向（ダイヤフラム４に直交する方向）に作用させることができる。
つまり、圧縮コイルバネ５の付勢力が、その軸心からずれた位置を中心として作用したり、その軸心方向に対して傾斜する方向に作用する場合でも、シリンダ９によって、ピストン８におけるケーシング軸心Ｐに直交する方向への動きが規制されるため、ピストン８が的確にケーシング軸心Ｐ方向（ダイヤフラム４に直交する方向）に変位するので、圧縮コイルバネ５の付勢力を、的確にダイヤフラム４の中央部分にケーシング軸心Ｐ方向（ダイヤフラム４に直交する方向）に作用させることが可能となる。
そして、第２室３の圧力の変動に伴い、ダイヤフラム４を的確に所定通りにダイヤフラム４に直交する方向に変位させることができるので、二次側圧力を精度良く調整することができる。

以下、本発明の第２及び第３の各実施形態を説明するが、各実施形態では、重複説明を避けるために、第１実施形態と同じ構成要素や同じ作用を有する構成要素については、同じ符号を付すことにより説明を省略する。

〔第２実施形態〕
以下、図３に基づいて、本発明の第２実施形態を説明する。
この第２実施形態では、ピストン８とダイヤフラム４とが、ダイヤフラム４の変位方向に近接して、ダイヤフラム４の変位方向視でダイヤフラム４の中央部分にて係合する凹凸連結機構Ｌにて連結されている。
この第２実施形態では、凹凸連結機構Ｌが、ダイヤフラム４の変位方向視でダイヤフラム４の中央部分において互いに対向する、ピストン８及びダイヤフラム４夫々の部分の一方に、他方側に向かって突出する状態で設けられた凸部１８と、他方に、凸部１８を係合可能に設けられた凹部１９にて構成されている。
凹凸連結機構Ｌについて、更に説明を加えると、この第２実施形態では、凸部１８は、ダイヤフラム４における第１室２側の面の中央に、第１室２側に突出し且つケーシング軸心Ｐ方向視で円状となる形状で設けられている。
凹部１９は、ピストン８の板状閉塞部８ｆにおける外面の中央に、ダイヤフラム４に設けられた凸部１８を係合可能なように、ケーシング軸心Ｐ方向視で円状となる形状で設けられている。

ここで、圧縮コイルバネ５の付勢力によって、ダイヤフラム４の凸部１８がピストン８の板状閉塞部８ｆの外面の凹部１９に係合されて、ピストン８がダイヤフラム４に押圧される状態で、ピストン８の板状閉塞部８ｆがダイヤフラム４から離間するように、凸部１８の高さが、凹部１９の深さよりも大きく設定されている。

この第２実施形態の整圧器では、ダイヤフラム４の中央の凸部１８に、ピストン８の板状閉塞部８ｆにおける外面の中央の凹部１９が係合することにより、ダイヤフラム４とピストン８とが連結された状態で、圧縮コイルバネ５の付勢力がダイヤフラム４に直交する方向に作用する。
これにより、圧縮コイルバネ５の付勢力を、ダイヤフラム４の中央の極力狭い範囲に対して集中させて、ダイヤフラム４に直交する方向に作用させることが可能となることから、ピストン８が傾いた場合においても付勢力の作用する点が中央部分（例えば、中心）からずれることを効果的に抑制することができるようになる。すると、第２室３の圧力の変動に伴い、ピストン８をシリンダ９内でダイヤフラム４に直交する方向にスムーズに摺動させて変位させることができるので、ダイヤフラム４を的確に所定通りにダイヤフラム４に直交する方向に変位させることができるようになり、二次側圧力を精度良く調整することができる。

〔第３実施形態〕
以下、図４及び図５に基づいて、本発明の第３実施形態を説明する。
この第３実施形態では、圧縮コイルバネ５のダイヤフラム４側の端部とピストン８とが、当該端部の、ピストン８に対するケーシング軸心Ｐ方向に直交する方向（ダイヤフラム４の変位方向に直交する方向）への移動を許容する自在連結機構Ｃにて連結されている。

この第３実施形態では、圧縮コイルバネ５のダイヤフラム４側の端部とピストン８との間に、円板状の受け部材２０が配置されている。
そして、自在連結機構Ｃが、圧縮コイルバネ５のダイヤフラム４側の端部におけるケーシング軸心Ｐ方向に直交する方向への移動を許容すべく、回転自在に保持部２１にて保持された状態で、受け部材２０とピストン８との間に配置された摺動球２２にて構成されている。
ここで、円板状の受け部材２０の大きさは、圧縮コイルバネ５のダイヤフラム４側の端部が、想定される最大の移動距離で移動したとしても、ピストン８の内面に当たるのを回避可能な大きさに設定されている。

この第３実施形態では、ピストン８の板状閉塞部８ｆの内面に、その中央を中心とする円周上に沿って、夫々内面が球冠状の８個の球冠状凹部８ｄが等間隔で設けられている。ちなみに、球冠状凹部８ｄの内面は、半球よりも小さい球冠形状である。
そして、８個の球冠状凹部８ｄ夫々を保持部２１として機能させて、各球冠状凹部８ｄに摺動球２２が回転自在に嵌め込まれている。
ちなみに、各球冠状凹部８ｄの内面は、摺動球２２を円滑に回転させることが可能な処理が施されている。

この第３実施形態の整圧器では、圧縮コイルバネ５の付勢力により、ピストン８をダイヤフラム４に押圧させる状態において、圧縮コイルバネ５の付勢力がその圧縮コイルバネ５の軸心方向に対していずれに傾斜する方向に作用しても、圧縮コイルバネ５のダイヤフラム４側の端部の受け部材２０とピストン８の板状閉塞部８ｆとの間に等間隔で環状に介装された８個の摺動球２２が回転することによって、圧縮コイルバネ５のダイヤフラム４側の端部が、ダイヤフラム４の変位方向に直交するいずれの方向にも移動するのが許容される。

すると、ピストン８に対して、ダイヤフラム４の変位方向に直交する方向（シリンダ９の軸心方向に直交する方向）に向く力が発生するのが十分に軽減されることから、第２室３の圧力の変動に伴い、ピストン８をシリンダ９内でダイヤフラム４に直交する方向にスムーズに摺動させて変位させることができるので、ダイヤフラム４を的確にそのダイヤフラム４に直交する方向に変位させることができることとなり、二次側圧力を精度良く調整することができる。

〔別実施形態〕
（Ａ）凹凸連結機構Ｌの具体的な構成は、上記の第２実施形態において説明した構成に限定されるものではない。
例えば、凹凸連結機構Ｌを、ダイヤフラム４及びピストン８に振り分けて設ける凸部１８と凹部１９とにより構成する場合、上記の第２実施形態では、凸部１８をダイヤフラム４に設け、凹部１９をピストン８に設けたが、逆に、凸部１８をピストン８に設け、凹部１９をダイヤフラム４に設けても良い。
又、凹凸連結機構Ｌを構成するに、ピストン８とダイヤフラム４との間に設けた連結部材、ダイヤフラム４の変位方向視でダイヤフラム４の中央部分において互いに対向する、ピストン８及び連結部材夫々の部分の一方に、他方側に向かって突出する状態で設けられた凸部と、他方に、凸部を係合可能に設けられた凹部、並びに、ダイヤフラム４の変位方向視でダイヤフラム４の中央部分において互いに対向する、ダイヤフラム４及び連結部材夫々の部分の一方に、他方側に向かって突出する状態で設けられた凸部と、他方に、凸部を係合可能に設けられた凹部とにより構成することができる。

（Ｂ）自在連結機構Ｃの具体的な構成は、上記の第３実施形態において説明した構成に限定されるものではない。
例えば、上記の第３実施形態のように、自在連結機構Ｃを、回転自在に保持部２１にて保持された状態で、受け部材２０とピストン８との間に配置された摺動球２２により構成する場合でも、摺動球２２の個数は変更可能であり、１個でも良い。
又、自在連結機構Ｃを、ケーシング軸心Ｐに直交する軸心周りに回転自在に保持部にて保持された状態で、受け部材２０とピストン８との間に配置されたローラにて構成することができる。この場合、回転軸心を平行にした状態で、ローラを複数設けることが好ましい。

（Ｃ）上記の第１〜第３の各実施形態においては、ピストン８として、ダイヤフラム４側の端部のみが閉塞されたものを用いたが、両端が閉塞したものを用いることができる。

（Ｄ）上記の第１〜第３の各実施形態においては、シリンダ９を、上部ケーシング部１０に一体的に備える場合について例示したが、上部ケーシング部１０とは別体のシリンダ９を、上部ケーシング部１０に固定して設けても良い。

（Ｅ）上記の第２実施形態で説明した整圧器に、上記の第３実施形態で説明した自在連結機構Ｃを追加しても良い。

（Ｆ）上記の第１〜第３の各実施形態では、本発明を、各需要家に供給する都市ガスの二次側圧力を所定の設定圧力に調整する整圧器に適用したが、これ以外にも、本発明は、種々の用途で用いる整圧器に適用することができる。
例えば、上記の第１〜第３の各実施形態で説明した整圧器（以下、主整圧器と記載する場合がある）に加えて、この整圧器に駆動圧を供給するために設けられるパイロット用の整圧器（以下、パイロット整圧器と記載する場合がある）にも、本発明を適用することができる。
尚、パイロット整圧器により主整圧器に駆動圧を供給するための構成は、種々提案されていて周知であるので、説明を省略する。

尚、上記の実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、又、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

以上説明したように、整圧性能を向上し得る整圧器を提供することができる。

１ ケーシング
２ 第１室
３ 第２室
４ ダイヤフラム
５ 圧縮コイルバネ
６ 流体流路
７ 弁体
８ ピストン
９ シリンダ
１８ 凸部
１９ 凹部
２０ 受け部材
２１ 保持部
２２ 摺動球
Ｃ 自在連結機構
Ｌ 凹凸連結機構

Claims (6)

1. ケーシングの内部空間を第１室と第２室とに区画するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムを前記第２室側に付勢するように、前記第１室に設けられた圧縮コイルバネとを備え、
   前記第１室の圧力と前記第２室の圧力と前記圧縮コイルバネの付勢力とによって前記ダイヤフラムが変位することにより、当該ダイヤフラムに連結される弁体により流体流路の開度を変化させる形態で、前記流体流路の二次側圧力を調整する整圧器であって、
   ピストンを摺動自在に案内し且つ少なくとも一端が開口したシリンダが、その開口端を前記ダイヤフラム側に向けた姿勢で、その軸心を前記ダイヤフラムの変位方向に沿わせた状態で、前記第１室内の前記ケーシングに固定して設けられ、
   前記圧縮コイルバネが、前記ピストンを介して前記ダイヤフラムを付勢するように設けられている整圧器。
2. 前記ピストンと前記ダイヤフラムとが、前記ダイヤフラムの変位方向に近接して、前記ダイヤフラムの変位方向視で前記ダイヤフラムの中央部分にて係合する凹凸連結機構にて連結されている請求項１に記載の整圧器。
3. 前記凹凸連結機構が、前記ダイヤフラムの変位方向視で前記ダイヤフラムの中央部分において互いに対向する、前記ピストン及び前記ダイヤフラム夫々の部分の一方に、他方側に向かって突出する状態で設けられた凸部と、他方に、前記凸部を係合可能に設けられた凹部にて構成されている請求項２に記載の整圧器。
4. 前記圧縮コイルバネの前記ダイヤフラム側の端部と前記ピストンとが、当該端部の、前記ピストンに対する前記ダイヤフラムの変位方向に直交する方向への移動を許容する自在連結機構にて連結されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の整圧器。
5. 前記圧縮コイルバネの前記ダイヤフラム側の端部と前記ピストンとの間に、受け部材が配置され、
   前記自在連結機構が、前記圧縮コイルバネの前記ダイヤフラム側の端部における前記ダイヤフラムの変位方向に直交する方向への移動を許容すべく、回転自在に保持部にて保持された状態で、前記受け部材と前記ピストンとの間に配置された摺動球にて構成されている請求項４に記載の整圧器。
6. 前記ピストンが、前記ダイヤフラム側の端部が閉塞された円筒状であり、
   前記圧縮コイルバネが、その前記ダイヤフラム側の端部から円筒状の前記ピストン内に挿入された状態で設けられている請求項１〜５のいずれか１項に記載の整圧器。

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