JP2021125154A - パイロット型整圧器 - Google Patents

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Abstract

【課題】オフセット低減効果および応答性に優れたローディングスタイルおよびアンローディングスタイルのパイロット型整圧器を提供する。【解決手段】主レギュレータ３０Ａの下流側に設けられ、流体の通過によりベンチュリ効果を発生させ、主弁体１５Ａにより減圧された流体を一部領域においてより低い陰圧ＰＶの流体圧力にするベンチュリ効果発生手段５０と、２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒを検知するための第１検知ポート２０１と、陰圧ＰＶを検知するための第２検知ポート２０２と、第１検知ポート２０１から第２検知ポート２０２に至るフィードバックライン７０と、を備え、第１検圧室８８Ａは、フィードバックライン７０の途中の位置に接続される。【選択図】図４

Description

本開示は、パイロット型整圧器に関する。
流体圧力を調整する装置として直動型とパイロット型の整圧器が知られている。一般に直動型整圧器は、パイロット型整圧器よりも動特性に優れ、パイロット型整圧器は直動型整圧器よりも静特性に優れている。
特開２０１２−１４９８３３号公報
特許文献１のパイロット型整圧器は、ベンチュリを採用することによりオフセット（ドゥループ）を低減させている。しかしながら、特許文献１のパイロット型整圧器は、アンローディングスタイルのパイロット型整圧器のみを対象としており、ローディングスタイルのパイロット型整圧器に直接適用することはできない。
本開示は、オフセット低減効果および応答性に優れたローディングスタイルおよびアンローディングスタイルのパイロット型整圧器を提供することを目的とする。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第１に、主弁体および前記主弁体を駆動するためのローディング圧力の流体が導入されるローディング室を含む主レギュレータと、第１基準圧室、第１検圧室、前記第１基準圧室と前記第１検圧室とを区画するパイロットダイアフラムおよび前記パイロットダイアフラムと連動するパイロット弁体を含むパイロットレギュレータと、を備え、１次側ラインＬ１の１次圧力Ｐ１の流体を目標とする２次圧力Ｐ２の流体に減圧調整し２次側ラインＬ２に送出するパイロット型整圧器であって、前記主レギュレータの下流側に設けられ、流体の通過によりベンチュリ効果を発生させ前記主弁体により減圧された流体を一部領域においてより低い陰圧ＰＶの流体圧力にするベンチュリ効果発生手段と、前記２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒを検知するための第１検知ポートと、前記陰圧ＰＶを検知するための第２検知ポートと、前記第１検知ポートから前記第２検知ポートに至るフィードバックラインと、を備え、前記第１検圧室は、前記フィードバックラインの途中の位置に接続されることを特徴とする。
この構成によれば、ベンチュリ効果発生手段およびフィードバックラインは、パイロットレギュレータの第１検圧室に２次側ラインＬ２の実際の流体圧力よりも低く、かつ、陰圧ＰＶよりも高い値の流体圧力を導入する手段およびパイロット型整圧器のオフセットを低減させる手段として機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第２に、第１の態様において、前記フィードバックラインにブースト調整弁が設けられてもよい。
この構成によれば、ブースト調整弁は、パイロット型圧力調整器の主レギュレータから送出される流体流量の増加にともない発生する場合があるブースト現象を抑制する手段として機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第３に、第１または第２の態様において、前記フィードバックラインに流量調整弁が設けられてもよい。
この構成によれば、流量調整弁は、１次圧力Ｐ１の上昇にともない発生する場合があるブースト現象を抑制する手段として機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第４に、第１乃至第３のいずれか一つの態様において、前記フィードバックラインに流量計測手段が設けられてもよい。
この構成によれば、流量計測手段は、パイロット型整圧器の主レギュレータから送出される流体流量の推定手段として機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第５に、第１乃至第４のいずれか一つの態様において、前記第１検圧室は、前記フィードバックラインに並列または直列のいずれかにより接続されてもよい。
この構成によれば、第１検圧室は、直列または並列の接続方式により伝達関数が変化する、フィードバックラインを構成する管路要素として機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第６に、第１乃至第５のいずれか一つの態様において、前記パイロットレギュレータは、プレ減圧弁の後段に接続されてもよい。
この構成によれば、プレ減圧弁は、パイロットレギュレータの応答性を調整する手段として機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第７に、第１乃至第６のいずれか一つの態様において、パイロットレギュレータは、ローディング室およびパイロットレギュレータの出口側の流体がフィードバックラインに流出するのを制限するブリード絞りを備えるものであってよい。
この構成によれば、パイロットレギュレータは、正作動の主レギュレータに適用されるローディングパイロットとして機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第８に、第１乃至第６のいずれか一つの態様において、パイロットレギュレータは、パイロット供給ラインからローディング室およびパイロットレギュレータの入口側への流体の流入を制限するリストリクタを備えるものであってよい。
この構成によれば、パイロットレギュレータは、負作動の主レギュレータに適用されるアンローディングパイロットとして機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第９に、第７の態様において、前記主レギュレータは、前記フィードバックラインの途中の位置に接続される第２基準圧室および前記主弁体と連動し前記ローディング室と前記第２基準圧室を区画する主ダイアフラムを備えてもよい。
この構成によれば、主レギュレータは、２パス制御方式のローディングスタイルのパイロット型整圧器の主レギュレータとして機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第１０に、第９の態様において、前記主レギュレータは、前記主レギュレータの前記主弁体から前記ベンチュリ効果発生手段に至る流路の途中に開口し、前記第２基準圧室に至る内部整圧ラインを備えてもよい。
この構成によれば、内部整圧ラインは、フィードバックラインとともにデュアルの整圧ラインとして機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第１１に、第９または第１０の態様において、前記第２基準圧室は、前記フィードバックラインに並列または直列のいずれかにより接続されてもよい。
この構成によれば、第２基準圧室は、直列または並列の接続方式により伝達関数が変化する、フィードバックラインを構成する管路要素として機能する。
図１Ａは、実施例１に係るパイロット型整圧器１Ａ（ローディング型）を示している。図１Ｂは、主弁体をプラグ付き弾性ダイアフラムとし、弁座をケージにより構成した一例である。 図２Ａ、実施例２に係るパイロット型整圧器１Ａ（ローディング型）を示している。図２Ｂは、ブリード絞りをパイロットレギュレータの内部に設けた一例である。 図３は、実施例３に係るパイロット型整圧器１Ａ（ローディング型）を示している。 図４は、実施例４に係るパイロット型整圧器１Ａ（ローディング型）を示している。 図５は、実施例５に係るパイロット型整圧器１Ｂ（アンローディング型）を示している。 図６は、実施例６に係るパイロット型整圧器１Ｂ（アンローディング型）を示している。 図７は、実施例７に係るパイロット型整圧器１Ｂ（アンローディング型）を示している。 図８は、変形例１に係るパイロット型整圧器１Ｂ（ローディング型）を示している。
（実施例１）
図１Ａ、図１Ｂは、実施例１に係るローディングスタイルのパイロット型整圧器１Ａを示している。パイロット型整圧器１Ａは、主レギュレータ３０Ａと、パイロットレギュレータ１００Ａと、ベンチュリ効果発生手段５０と、フィードバックライン７０とを含んでいる。
主レギュレータ３０Ａは、第１入口１１Ａ、第１出口１２Ａ、第１入口１１Ａと第１出口１２Ａとの間の第１流体通路１３Ａを有する第１弁部１４Ａと、第１流体通路１３Ａ内に設けられ第１入口１１Ａの流体を減圧する主弁体１５Ａと、主弁体１５Ａが着座可能に対向する第１弁座１６Ａと、ローディング圧力ＰＬＡを導入するための第１チャンバポート１８Ａが構成されるローディング室１９Ａと、第２チャンバポート２６が構成されフィードバックライン７０の途中の位置７１に接続される第２基準圧室２３Ａと、ローディング室１９Ａと第２基準圧室２３Ａとを区画するとともに主弁体１５Ａと第１連動子１５ＡＲおよび第１梃子部材１５ＡＴを介して連動する主ダイアフラム１７Ａと、および、主ダイアフラム１７Ａに作用して主弁体１５Ａを閉方向に付勢する第１付勢手段２２Ａと、を含んでいる。
主レギュレータ３０Ａは、１次側ラインＬ１の１次圧力Ｐ１の流体を目標とする２次圧力Ｐ２の流体に減圧調整し２次側ラインＬ２に送出する。図１Ａにおいて、第１弁座１６Ａは、シートリング１６ＡＳにより、主弁体１５Ａは、シートリング１６ＡＳの頂部のオリフィス開口部ＯＲＦを開閉可能に着座するプラグ弁１５ＡＰにより構成されている。
図１Ｂに示すように、第１弁座１６Ａは、ケージ２５により、主弁体１５Ａはケージ２５の頂部のオリフィス開口部ＯＲＦを開閉可能に着座するプラグ付き弾性ダイアフラム２４Ｐにより構成してもよい。
図１Ａのパイロットレギュレータ１００Ａは、第２入口８１Ａ、第２出口８２Ａ、第２入口８１Ａと第２出口８２Ａとの間の第２流体通路８３Ａを有する第２弁部８４Ａと、第２流体通路８３Ａ内に設けられ第２入口８１Ａの流体を減圧するパイロット弁体８５Ａと、パイロット弁体８５Ａが着座可能に対向する第２弁座８６Ａと、フィードバックライン７０の途中の位置７１の流体圧力（Ｐ２Ｖ１）を導入する第４チャンバポート８７が設けられた第１検圧室８８Ａと、大気圧ＰＡまたは他の供給源からの流体圧力のいずれかを導入する第３チャンバポート８９Ａが設けられた第１基準圧室９０Ａと、第１検圧室８８Ａと第１基準圧室９０Ａとを区画するとともにパイロット弁体８５Ａと第２連動子８５ＡＲおよび第２梃子部材８５ＡＴを介して連動するパイロットダイアフラム９１Ａと、第１基準圧室９０Ａに設置されパイロットダイアフラム９１Ａ作用してパイロット弁体８５Ａを開く方向に付勢する第２付勢手段９２Ａと、および、ローディング室１９Ａおよび第２出口８２Ａの流体がフィードバックライン７０または２次側ラインＬ２にブリードするのを制限するブリード絞り９３と、を含んでいる。
パイロットレギュレータ１００Ａは、パイロット弁体８５Ａおよびブリード絞り９３を通過する流体の流量に応じて第１検圧室８８Ａに導入された流体圧力の変化をより大きなローディング圧力ＰＬＡの流体に変換し、パイロットレギュレータ１００Ａの第２出口８２Ａから送出する。
ブリード絞り９３は、ローディング室１９Ａおよびパイロットレギュレータ１００Ａの出口側の流体がフィードバックライン７０に流出するのを制限する。ブリード絞り９３の入口側は、例えば、ローディング室１９Ａおよびパイロットレギュレータ１００Ａの第２出口８２Ａに接続され、ブリード絞り９３の出口側は、パイロットブリードライン５０２を経由してフィードバックライン７０に接続される。ブリード絞り９３は、図２Ｂに示すようにパイロットレギュレータ１００Ａの内部において、パイロット弁体８５Ａと第２出口８２Ａとの間の第２流体通路８３Ａから第１検圧室８８Ａに至る流路の途中に設けてもよい。また、ブリード絞り９３は、図１に示すパイロットブリードライン５０２上または図２Ｂに示すパイロットレギュレータ１００Ａの内部のいずれか一つ以上に設けてもよい。
ベンチュリ効果発生手段５０は、主レギュレータ３０Ａの下流側に設けられ、主弁体１５Ａから第１出口１２Ａに向かって減圧された流体が通過するとベンチュリ効果を発生させ、主弁体１５Ａにより減圧された流体を一部領域（図１中の符号２０２矢印付近）においてより低い陰圧ＰＶの流体圧力にする。ベンチュリ効果発生手段５０は、例えば、ベンチュリ（図６参照）、ノズル（図７参照）、アスピレータなどにより構成することができる。図１Ａにおいて、ベンチュリ効果発生手段５０は、アスピレータとして機能する第１出口１２Ａに開口する第２検知ポート２０２により構成される。
フィードバックライン７０は、２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒを検知するための第１検知ポート２０１から、陰圧ＰＶを検知するための第２検知ポート２０２に至る。フィードバックライン７０は、途中の位置７１において、第４チャンバポート８７を介して第１検圧室８８Ａに接続され、第２チャンバポート２６を介して第２基準圧室２３Ａに接続される。なお、第２チャンバポート２６を介して大気圧ＰＡまたは他の圧力源からの流体圧力が第２基準圧室２３Ａに導入されてもよい。図示しない入口側バルブ、フィルタ、ＥＳＶ（緊急遮断弁）、図示の出口側バルブ６００などが、必要により設けられてもよい。
以下、図１を参照して、実施例１のパイロット型整圧器１Ａの動作について説明する。２次側ラインＬ２の下流側に接続されている図示しない流体消費機器が使用を開始すると、２次側ラインＬ２内の流体圧力は低下する。低下した２次側ラインＬ２内の流体圧力は、第１検知ポート２０１、第２検知ポート２０２を経由しパイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａに導入され、パイロットダイアフラム９１Ａに作用する流体圧力も低下する。
パイロットダイアフラム９１Ａに作用する流体圧力が低下するとパイロット弁体８５Ａが開き、第２出口８２Ａから出力されるローディング圧力ＰＬＡが増加する。ローディング圧力ＰＬＡが増加すると、ローディング室１９Ａと第２基準圧室２３Ａの圧力差が大きくなり第１付勢手段２２Ａの付勢力に抗して主弁体１５Ａが開く。主弁体１５Ａが開くと、１次側ラインＬ１から２次側ラインＬ２へ減圧された流体が流れる。
ベンチュリ効果発生手段５０は、主レギュレータ３０Ａの下流側に設けられ、主弁体１５Ａから第１出口１２Ａに向かって減圧された流体が通過するとベンチュリ効果を発生させ、主弁体１５Ａにより減圧された流体を一部領域（図１中の符号２０２矢印付近）においてより低い陰圧ＰＶの流体圧力にする。流体消費機器の消費流量が比較的小さいときは、ベンチュリ効果は小さく、第１検知ポート２０１の流体圧力と、第２検知ポート２０２の陰圧ＰＶとは、ほぼ同じ値を示す。流体消費機器の消費流量がある程度大きくなると、ベンチュリ効果が大きくなり第２検知ポート２０２の陰圧ＰＶは低下し、第２検知ポート２０２の陰圧ＰＶと第１検知ポート２０１の流体圧力との間に差圧が発生する。第２検知ポート２０２と、第１検知ポート２０１との間に差圧が発生すると、第１検知ポート２０１から第２検知ポート２０２に至るフィードバックライン７０に、主弁体１５Ａおよびベンチュリ効果発生手段５０を通過する流体流量に相関または比例するフィードバック流が発生する。
流体消費機器が使用を停止すると、２次側ラインＬ２内の流体圧力は上昇する。上昇した２次側ラインＬ２内の流体圧力は、第１検知ポート２０１、第２検知ポート２０２の両方を経由しパイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａに導入され、パイロットダイアフラム９１Ａに作用する流体圧力も上昇する。
パイロットダイアフラム９１Ａに作用する流体圧力が上昇するとパイロット弁体８５Ａが閉じ、第２出口８２Ａから送出されるローディング圧力ＰＬＡが減少する。ローディング圧力ＰＬＡが減少すると、ローディング室１９Ａと第２基準圧室２３Ａの圧力差が小さくなり第１付勢手段２２Ａの付勢力により主弁体１５Ａが閉じる。
パイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａの流体圧力は、２次側ラインＬ２の実際の流体圧力よりも低く、かつ、陰圧ＰＶよりも高い値を示すため、パイロット型整圧器１Ａのオフセット（ドゥループ）は低減される。また、流体消費機器の使用開始または使用停止にともなう２次側ラインＬ２の流体圧力の変動は、第１検知ポート２０１と第２検知ポート２０２の両方を介してパイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａに導入されるため、パイロット型整圧器１Ａの応答性は、より一層改善される。
実施例１のパイロット型整圧器１Ａによれば、
（１）ベンチュリ効果発生手段５０およびフィードバックライン７０は、パイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａに２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒよりも低く、かつ、陰圧ＰＶよりも高い値の流体圧力を導入する手段およびパイロット型整圧器１Ａのオフセットを低減させる手段として機能する。
（２）第１検知ポート２０１と第２検知ポート２０２は、ともにパイロットダイアフラム９１Ａに２次側ラインＬ２の流体圧力を導入するための検知手段およびパイロット型整圧器１Ａの応答性を向上させる手段として機能する。
（実施例２）
図２Ａは、パイロット型整圧器１Ａ（ローディング型）の一部分を拡大したものである。実施例２のパイロット型整圧器１Ａは、ブースト調整弁３００、流量調整弁４００、流量計測手段７００をフィードバックライン７０上に備える点で実施例１と相違するが、その他の構成は実施例１と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
ブースト調整弁３００は、第３入口３０５、第３出口３０６、第３入口３０５と第３出口３０６の間の第３流体通路３０７を有する第３弁部３０８と、第３流体通路３０７内に設けられ第３弁座３０２に着座または近接して対向するブースト弁体３０１と、ブースト弁体３０１を第３弁座３０２に着座または近接する方向に付勢する第３付勢手段３０４と、第３入口３０５の流体圧力が導入される第３検圧室３０９と、大気圧ＰＡまたは他の圧力源からの流体圧力が導入される第４検圧室３１０と、および、第３検圧室３０９と第４検圧室３１０とを区画しブースト弁体３０１と連動する第３ダイアフラム３０３を含んでいる。なお、第３弁座３０２を設けず、ブースト弁体３０１は、第３流体通路３０７に突出させてもよい。
流量調整弁４００は、第４入口４０１と、第４出口４０２と、第４入口４０１と第４出口４０２との間の第４流体通路４０３を有する第４弁部４０４と、第４流体通路４０３内に設けられ第４入口４０１の流体の通過を制限する流量調整弁体４０５と、１次圧力Ｐ１の流体圧力を導入する第５チャンバポート４０７が設けられた第５検圧室４０８と、大気圧ＰＡを導入する第６チャンバポート４０９が設けられた第６検圧室４１０と、第５検圧室４０８と第６検圧室４１０とを区画するとともに流量調整弁体４０５と連動する第４ダイアフラム４１１と、および、第４ダイアフラム４１１に作用して流量調整弁体４０５を開方向に付勢する第４付勢手段４１２を含んでいる。なお、第６チャンバポート４０９は、省略してもよい。
流量計測手段７００は、フィードバックライン７０の流量を計測する。例えば、超音波流量計、熱式流量計、渦流量計、差圧流量計、層流型流量計などの流量計を用いることができる。
図２Ａにおいてフィードバックライン７０には、ブースト調整弁３００、流量調整弁４００、流量計測手段７００が備えられているが、ブースト調整弁３００、流量調整弁４００、流量計測手段７００のいずれか一つ以上を設けてもよい。
以下、図２Ａを参照して、実施例２のパイロット型整圧器１Ａの動作について説明する。ブースト調整弁３００は、例えば、フィードバックライン７０の第１検知ポート２０１側に設けられる。パイロット型整圧器１Ａの主レギュレータ３０Ａから送出される流体の流量が増加すると２次側ラインＬ２の流体圧力がブーストする場合がある。ブーストはオフセットとは反対の現象を意味する。２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒが上昇すると第３検圧室３０９の流体圧力が上昇する。第３検圧室３０９の流体圧力が上昇すると、第３ダイアフラム３０３は、第３付勢手段３０４の付勢力に抗して移動する。ブースト弁体３０１は、第３ダイアフラム３０３と連動して第３弁座３０２からより離れ第３流体通路３０７の有効面積ＳＥ１を増加させる。
２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒがブースト調整弁３００の設定値を超えるとブースト調整弁３００の有効面積ＳＥ１が増加し、第１検圧室８８Ａに導入される流体圧力は、２次側ラインＬ２の実際の流体圧力に近づく。このように、ブースト調整弁３００は、２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒが許容を超えて上昇することを抑制する。
流量調整弁４００は、例えば、フィードバックライン７０の第２検知ポート２０２側に設けられる。パイロット型整圧器１Ａの主レギュレータ３０Ａから送出される流体の流量の増加に加えて、１次側ラインＬ１の１次圧力Ｐ１が上昇すると２次側ラインＬ２の流体圧力のブーストが顕著になる場合がある。１次圧力Ｐ１が上昇すると、第５検圧室４０８の流体圧力が上昇する。第５検圧室４０８の流体圧力が上昇すると、第４ダイアフラム４１１は、第４付勢手段４１２の付勢力に抗して移動する。流量調整弁体４０５は、第４ダイアフラム４１１と連動して第４流体通路４０３内にさらに突出し、第４流体通路４０３の有効面積ＳＥ２を減少させる。このように、流量調整弁４００は、１次側ラインＬ１の１次圧力Ｐ１が上昇すると第４流体通路４０３の有効面積ＳＥ２を減少させる。このように流量調整弁４００は、１次圧力Ｐ１が上昇した際に、２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒが許容を超えて上昇することを抑制する。
流量計測手段７００は、フィードバックライン７０上に設けられる。予め主弁体１５Ａを通過する流体流量とフィードバックライン７０の流体流量との相関または比例関係を求めておけば、流量計測手段７００による計測値から主弁体１５Ａを通過する流体流量を推定することが可能となる。
実施例２のパイロット型整圧器１Ａによれば、
（１）ブースト調整弁３００は、パイロット型整圧器１Ａの主レギュレータ３０Ａから送出される流体流量の増加にともない発生するブースト現象を抑制する手段として機能する。
（２）流量調整弁４００は、１次圧力Ｐ１の上昇にともない発生するブースト現象を抑制する手段として機能する。
（３）流量計測手段７００は、パイロット型整圧器１Ａの主レギュレータ３０Ａから送出される流体流量の推定手段として機能する。
（実施例３）
図３は、実施例３に係るパイロット型整圧器１Ａ（ローディング型）を示している。
実施例３のパイロット型整圧器１Ａは、ブースト調整弁３００、流量調整弁４００、流量計測手段７００をフィードバックライン７０に備える点、第１検圧室８８Ａおよび第２基準圧室２３Ａがフィードバックライン７０に直列に接続される点で実施例１と相違するが、その他の構成は実施例１と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
図３に示すように、第１検圧室８８Ａは、第４チャンバポート入口８７Ｉと第４チャンバポート出口８７Ｏを介してフィードバックライン７０に直列に接続される。さらに、第２基準圧室２３Ａは、第２チャンバポート入口２６Ｉと第２チャンバポート出口２６Ｏを介してフィードバックライン７０に直列に接続される。なお、図３において、第１検圧室８８Ａおよび第２基準圧室２３Ａは、フィードバックライン７０に直列に接続されているが、いずれか一方を直列に接続し、他方を並列に接続してもよい。図３において、流量調整弁４００は、主レギュレータ３０Ａの筐体に組み込まれて一体化されているが、別体化して設けてもよい。
実施例３のパイロット型整圧器１Ａによれば、
（１）第１検圧室８８Ａは、直列または並列の接続方式により伝達関数（例えば、積分効果）が変化する、フィードバックライン７０を構成する管路要素として機能する。
（２）第２基準圧室２３Ａは、直列または並列の接続方式により伝達関数（例えば、積分効果）が変化する、フィードバックライン７０を構成する管路要素として機能する。
（実施例４）
図４は、実施例４に係るパイロット型整圧器１Ａ（ローディング型）を示している。
実施例４のパイロット型整圧器１Ａは、主レギュレータ３０Ａの第２基準圧室２３Ａとパイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａとを連通孔９５を介して流体連通させている点、主レギュレータ３０Ａが、内部整圧ライン２０を備える点で、実施例３と相違するが、その他の構成は実施例１と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
主レギュレータ３０Ａの第２基準圧室２３Ａは、パイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａと連通孔９５を介して流体連通している。
内部整圧ライン２０は、主レギュレータ３０Ａの主弁体１５Ａからベンチュリ効果発生手段５０に至る流路の途中に開口し、第２基準圧室２３Ａに至る。
連通孔９５は、主レギュレータ３０Ａの第２基準圧室２３Ａとパイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａの流体圧力を均一化する。
内部整圧ライン２０は、フィードバックライン７０とともに検知ラインとして機能する。また、内部整圧ライン２０は、主弁体１５Ａにより減圧された直後の流体の動圧ＰＤを第２基準圧室２３Ａに導入し、ベンチュリ効果発生手段５０により発生する陰圧ＰＶを打ち消す方向に作用させることで、フィードバックライン７０の２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒがブーストすることを抑制する。
実施例４のパイロット型整圧器１Ａによれば、
（１）筐体に形成された連通孔９５は、パイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａおよび主レギュレータ３０Ａの第２基準圧室２３Ａの圧力を均一化する手段として機能する。
（２）内部整圧ライン２０は、フィードバックライン７０とともにデュアルの整圧ラインとして機能するとともにブースト現象を抑制する手段として機能する。
（実施例５）
図５は、実施例５に係るパイロット型整圧器１Ｂ（アンローディング型）を示している。実施例１乃至実施例４のパイロット型整圧器１Ａは、ローディングスタイルであるが、実施例５のパイロット型整圧器１Ｂは、アンローディングスタイルである。
主レギュレータ３０Ｂは、第１入口１１Ｂ、第１出口１２Ｂ、第１入口１１Ｂと第１出口１２Ｂとの間の第１流体通路１３Ｂを有する第１弁部１４Ｂと、第１流体通路１３Ｂ内に設けられ第１入口１１Ｂの流体を減圧する主弁体１５Ｂと、主弁体１５Ｂが着座可能に対向する第１弁座１６Ｂと、ローディング圧力ＰＬＢを導入するための第１チャンバポート１８Ｂが構成されるローディング室１９Ｂと、大気圧ＰＡまたは他の供給源からの流体圧力のいずれかを導入する第２チャンバポート２７が構成された第２基準圧室２３Ｂと、ローディング室１９Ｂと第２基準圧室２３Ｂとを区画するとともに第１連動子１５ＢＲおよび第１梃子部材１５ＢＴを介して主弁体１５Ｂと連動する主ダイアフラム１７Ｂと、および、主ダイアフラム１７Ｂに作用して主弁体１５Ｂを開方向に付勢する第１付勢手段２２Ｂを含んでいる。
主レギュレータ３０Ｂは、１次側ラインＬ１の１次圧力Ｐ１の流体を目標とする２次圧力Ｐ２の流体に減圧調整し２次側ラインＬ２に送出する。図５において、第１弁座１６Ｂは、シートリング１６ＢＳにより、主弁体１５Ｂは、シートリング１６ＢＳの頂部のオリフィス開口部ＯＲＦを開閉可能に着座するプラグ弁１５ＢＰにより構成されている。
図５のパイロットレギュレータ１００Ｂは、第２入口８１Ｂ、第２出口８２Ｂ、第２入口８１Ｂと第２出口８２Ｂとの間の第２流体通路８３Ｂを有する第２弁部８４Ｂと、第２流体通路８３Ｂ内に設けられ第２入口８１Ｂの流体を減圧するパイロット弁体８５Ｂと、パイロット弁体８５Ｂが着座可能に対向する第２弁座８６Ｂと、フィードバックライン７０の途中の位置７１の流体圧力（Ｐ２Ｖ１）を導入する第４チャンバポート８７が設けられた第１検圧室８８Ｂと、大気圧ＰＡまたは他の供給源からの流体圧力のいずれかを導入する第３チャンバポート８９Ｂが設けられた第１基準圧室９０Ｂと、第１検圧室８８Ｂと第１基準圧室９０Ｂとを区画するとともにパイロット弁体８５Ｂと第２連動子８５ＢＲおよび第２梃子部材８５ＢＴを介して連動するパイロットダイアフラム９１Ｂと、第１基準圧室９０Ｂに設置されパイロットダイアフラム９１Ｂ作用してパイロット弁体８５Ｂを開く方向に付勢する第２付勢手段９２Ｂと、および、１次圧力Ｐ１の流体がパイロットレギュレータ１００Ｂの第２入口８１Ｂおよびローディング室１９Ｂに流入するのを制限するリストリクタ９４を含んでいる。
パイロットレギュレータ１００Ｂは、パイロット弁体８５Ｂおよびリストリクタ９４を通過する流体の流量に応じて、第１検圧室８８Ｂに導入された流体圧力の変化をより大きなローディング圧力ＰＬＢの流体に変換し、リストリクタ９４の出口側から送出する。
リストリクタ９４は、パイロット供給ライン５０１からローディング室１９Ｂおよびパイロットレギュレータ１００Ｂの第２入口８１Ｂへの流体の流入を制限する。例えば、リストリクタ９４の入口側は、パイロット供給ライン５０１に接続され、リストリクタ９４の出口側は、パイロットレギュレータ１００Ｂの第２入口８１Ｂおよびローディング室１９Ｂに接続され、１次圧力Ｐ１の流体がパイロットレギュレータ１００Ｂの第２入口８１Ｂおよびローディング室１９Ｂに流入するのを制限する。
フィードバックライン７０は、２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒを検知するための第１検知ポート２０１から、陰圧ＰＶを検知するための第２検知ポート２０２に至る。フィードバックライン７０は、途中の位置７１において、第４チャンバポート８７を介して第１検圧室８８Ｂに接続される。
以下、図５を参照して、実施例５のパイロット型整圧器１Ｂの動作について説明する。２次側ラインＬ２の下流側に接続されている図示しない流体消費機器が使用を開始すると、２次側ラインＬ２内の流体圧力は低下する。低下した流体圧力は、第１検知ポート２０１、第２検知ポート２０２を経由しパイロットレギュレータ１００Ｂの第１検圧室８８Ｂに導入され、パイロットダイアフラム９１Ｂに作用する流体圧力も低下する。
パイロットダイアフラム９１Ｂに作用する流体圧力が低下すると第２付勢手段９２Ｂの付勢力によりパイロット弁体８５Ｂが開き、リストリクタ９４の流体通過量および圧力降下量が増加し、第２入口８１Ｂの流体圧力が低下する。第２入口８１Ｂの流体圧力が低下すると、ローディング圧力ＰＬＢが低下し、ローディング室１９Ｂと第２基準圧室２３Ａの圧力差が大きくなり第１付勢手段２２Ｂの付勢力に抗して主弁体１５Ｂが開く。主弁体１５Ｂが開くと、１次側ラインＬ１から２次側ラインＬ２へ減圧された流体が流れる。
ベンチュリ効果発生手段５０は、主レギュレータ３０Ｂの下流側に設けられ、例えば、アスピレータにより構成される。ベンチュリ効果発生手段５０は、主弁体１５Ｂから第１出口１２Ｂに向かって減圧された流体が通過するとベンチュリ効果を発生させ、主弁体１５Ａにより減圧された流体を一部領域（図５中の符号２０２矢印付近）においてより低い陰圧ＰＶの流体圧力にする。流体消費機器の消費流量が比較的小さいときは、ベンチュリ効果は小さく、第２検知ポート２０２の流体圧力と第１検知ポート２０１の流体圧力とは、ほぼ同じ値を示す。流体消費機器の消費流量がある程度大きくなると、ベンチュリ効果が大きくなり第２検知ポート２０２の流体圧力は低下し、第２検知ポート２０２の流体圧力と、第１検知ポート２０１の流体圧力との間に差圧が発生する。第２検知ポート２０２と、第１検知ポート２０１との間に差圧が発生すると、第１検知ポート２０１から第２検知ポート２０２に至るフィードバックライン７０に、主弁体１５Ａおよびベンチュリ効果発生手段５０を通過する流体流量に相関または比例するフィードバック流が発生する。
第１検圧室８８Ｂは、フィードバックライン７０の途中の第１位置７１に接続されているので、パイロットダイアフラム９１Ｂには、第１検知ポート２０１における流体圧力よりも低く、第２検知ポート２０２よりも高い流体圧力が作用する。
実施例５のパイロット型整圧器１Ｂによれば、
（１）ベンチュリ効果発生手段５０およびフィードバックライン７０は、パイロットレギュレータ１００Ｂの第１検圧室８８Ｂに２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒよりも低く、かつ、陰圧ＰＶよりも高い値の流体圧力を導入する手段およびパイロット型整圧器１Ｂのオフセットを低減させる手段として機能する。
（２）第１検知ポート２０１と第２検知ポート２０２は、ともにパイロットダイアフラム９１Ｂに２次側ラインＬ２の流体圧力を導入するための検知手段およびパイロット型整圧器１Ａの応答性を向上させる手段として機能する。
（実施例６）
図６は、実施例６に係るアンローディングスタイルのパイロット型整圧器１Ｂを示している。実施例６のパイロット型整圧器１Ｂは、ブースト調整弁３００、流量調整弁４００、流量計測手段７００をフィードバックライン７０上に備える点、第１検圧室８８Ｂがフィードバックライン７０に直列に接続されている点、主レギュレータ３０Ｂの主弁体１５Ｂがプラグ付き弾性ダイアフラム２４Ｐである点、第１弁座１６Ｂがケージ２５である点、ブースト調整弁３００とパイロットレギュレータ１００Ｂの筐体が一体化されている点、ベンチュリ効果発生手段５０がベンチュリにより構成されている点で、実施例５と相違するが、その他の構成は実施例５と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
主レギュレータ３０Ｂは、第１入口１１Ｂと第１出口１２Ｂの間の第１流体通路１３Ｂに挿入される中空のケージ２５と、ケージ２５の頂部のオリフィス開口部ＯＲＦを開閉可能に着座し主弁体１５Ｂとして機能するプラグ付き弾性ダイアフラム２４Ｐと、および、プラグ付き弾性ダイアフラム２４Ｐをケージ２５の頂部のオリフィス開口部ＯＲＦを閉止する方向に付勢する第５付勢手段２４Ｓを含んでいる。
図６において、ブースト調整弁３００とパイロットレギュレータ１００Ｂの筐体が一体化されているが、別体化して構成してもよい。
以下、図６を参照して、実施例６のパイロット型整圧器１Ｂの動作について説明する。
２次側ラインＬ２の下流側に接続されている図示しない流体消費機器が使用を開始すると、２次側ラインＬ２内の流体圧力は低下する。低下した流体圧力は、第１検知ポート２０１、第２検知ポート２０２の両方を経由しパイロットレギュレータ１００Ｂの第１検圧室８８Ｂに導入され、パイロットダイアフラム９１Ｂに作用する流体圧力も低下する。
パイロットダイアフラム９１Ｂに作用する流体圧力が低下すると第２付勢手段９２Ｂの付勢力によりパイロット弁体８５Ｂが開き、リストリクタ９４の流体通過量および圧力降下量が増加し、第２入口８１Ｂの流体圧力が低下する。第２入口８１Ｂの流体圧力が低下すると、ローディング圧力ＰＬＢが低下し、ローディング室１９Ｂとケージ２５内部の流体の圧力差が大きくなり、第５付勢手段２４Ｓによる付勢力に抗してプラグ付き弾性ダイアフラム２４Ｐがケージ２５の頂部のオリフィス開口部ＯＲＦを開く。ケージ２５の頂部のオリフィス開口部ＯＲＦが開くと、１次側ラインＬ１から２次側ラインＬ２へ減圧された流体が流れる。
ベンチュリ効果発生手段５０は、主レギュレータ３０Ａの下流側に設けられ、例えば、スロート部を有するベンチュリにより構成される。ベンチュリ効果発生手段５０は、主弁体１５Ｂから第１出口１２Ｂに向かって減圧された流体が通過するとベンチュリ効果を発生させ、主弁体１５Ｂにより減圧された流体を一部領域（スロート部付近）においてより低い陰圧ＰＶの流体圧力にする。流体消費機器の消費流量が比較的小さいときは、ベンチュリ効果は小さく、第２検知ポート２０２の流体圧力と、第１検知ポート２０１の流体圧力とは、ほぼ同じ値を示す。流体消費機器の消費流量がある程度大きくなると、ベンチュリ効果が大きくなり第２検知ポート２０２の流体圧力は低下し、第２検知ポート２０２の流体圧力と第１検知ポート２０１の流体圧力との間に差圧が発生する。第２検知ポート２０２と、第１検知ポート２０１との間に差圧が発生すると、第１検知ポート２０１から第２検知ポート２０２に至るフィードバックライン７０に、主弁体１５Ｂおよびベンチュリ効果発生手段５０を通過する流体流量に相関または比例するフィードバック流が発生する。
第１検圧室８８Ｂは、フィードバックライン７０の途中の第１位置７１に接続されているので、パイロットダイアフラム９１Ｂには、第１検知ポート２０１における流体圧力よりも低く、第２検知ポート２０２よりも高い流体圧力が作用する。
実施例６のパイロット型整圧器１Ｂによれば、
（１）ブースト調整弁３００は、パイロット型整圧器１Ｂの主レギュレータ３０Ｂから送出される流体流量の増加にともない発生するブースト現象を抑制する手段として機能する。
（２）流量調整弁４００は、１次圧力Ｐ１の上昇にともない発生するブースト現象を抑制する手段として機能する。
（３）流量計測手段７００は、パイロット型整圧器１Ｂの主レギュレータ３０Ｂから送出される流体流量の推定手段として機能する。
（４）第１検圧室８８Ｂは、直列または並列の接続方式により伝達関数が変化する、フィードバックライン７０を構成する管路要素として機能する。
（５）プラグ付き弾性ダイアフラム２４Ｐは、主レギュレータ３０Ｂの主弁体１５Ｂとして、ケージ２５は、第１弁座１６Ｂとして機能する。
（実施例７）
図７は、実施例７に係るパイロット型整圧器１Ｂ（アンローディング型）を示している。実施例７のパイロット型整圧器１Ｂは、主レギュレータ３０Ｂの主弁体１５Ｂがスリーブ２１である点、第１弁座１６Ｂがクロージャ２２である点、ベンチュリ効果発生手段５０がノズルにより構成されている点で、実施例６と相違するが、その他の構成は実施例６と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
主レギュレータ３０Ｂは、第１入口１１Ｂと第１出口１２Ｂの間の第１流体通路１３Ｂに挿入れたクロージャ２２を備え、主弁体１５Ｂは、クロージャ２２のオリフィス開口部ＯＲＦを開閉可能に着座するスリーブ２１である。
実施例７のパイロット型整圧器１Ｂによれば、
（１）スリーブ２１は、主レギュレータ３０Ｂの主弁体１５Ｂとして、クロージャ２２は、第１弁座１６Ｂとして機能する。
（変形例１）
図８に示すパイロットレギュレータ１００Ａは、パイロットダイアフラム９１Ａとして機能する上部ダイアフラム９１ＡＵおよび下部ダイアフラム９１ＡＬと、ヨーク９１ＡＹに設けられたヨーク弁座８６ＡＹに着座可能に開閉しパイロット弁体８５Ａとして機能するサプライバルブ８５ＡＳと、リレイスプリング８５ＡＣによりヨーク弁座８６ＡＹが閉止する方向に付勢され、第１検圧室８８Ａ内の流体圧力が設定圧を超える流体圧力に急上昇した際にローディング圧力ＰＬＡの流体を第１検圧室８８Ａに排出するエキゾーストバルブ８５ＡＥと、および、第２弁座８６Ａとして機能するリレーノズル８６ＡＮを含んでいる。実施例１乃至実施例４に係るパイロットレギュレータ１００Ａは、図８に示すエキゾーストバルブ８５ＡＥを備えたものであってよい。この構成によれば、パイロットレギュレータ１００Ａは、消費機器が急停止した際に発生するロックアップ量を低減させる手段として機能する。
（変形例２）
図８に示すように、パイロットレギュレータ１００Ａは、２段減圧方式となるようにプレ減圧弁８００Ａの後段に設置される。アンローディングスタイルについてもパイロットレギュレータ１００Ｂは、２段減圧方式となるように図示しないプレ減圧弁８００Ｂの後段に設置されてもよい。
（変形例３）
主レギュレータ３０Ａ、３０Ｂおよびパイロットレギュレータ１００Ａ、１００Ｂは、梃子式のものでなくてもよい。ブースト調整弁３００、流量調整弁４００、流量計測手段７００は、適宜、選択的に設けてよい。第１付勢手段乃至第５付勢手段は、コイルばね、板バネなどの弾性力を付勢する部材で構成してよい。パイロットブリードライン５０２のフィードバックライン７０への接続位置は、図示した位置に限定することを意図するものではない。例えば、パイロットブリードライン５０２のフィードバックライン７０への接続位置は、第１検圧室８８Ａ、８８Ｂに接続されるフィードバックライン７０の途中の位置７１としてもよい。また、パイロットブリードライン５０２は、第１検圧室８８Ａ、８８Ｂに接続されてもよい。ブリード絞り９３およびリストリクタ９４は、可変絞りにより有効面積ＳＥ１および有効面積ＳＥ２を調整可能な構成してもよい。
１Ａ、１Ｂ：パイロット型整圧器、１５Ａ、１５Ｂ：主弁体、１７Ａ、１７Ｂ：主ダイアフラム、１９Ａ、１９Ｂ：ローディング室、２０：内部整圧ライン、２３Ａ、２３Ｂ：第２基準圧室、３０Ａ、３０Ｂ：主レギュレータ、５０：ベンチュリ効果発生手段、７０：フィードバックライン、８５Ａ、８５Ｂ：パイロット弁体、８８Ａ、８８Ｂ：第１検圧室、９０Ａ、９０Ｂ：第１基準圧室、９１Ａ、９１Ｂ：パイロットダイアフラム、９３：ブリード絞り、９４：リストリクタ、１００Ａ：パイロットレギュレータ（ローディングパイロット）、１００Ｂ：パイロットレギュレータ（アンローディングパイロット）、２０１：第１検知ポート、２０２：第２検知ポート、３００：ブースト調整弁、４００：流量調整弁、５０１：パイロット供給ライン、７００：流量計測手段、８００：プレ減圧弁、Ｌ１：１次側ライン、Ｌ２：２次側ライン、Ｐ１：１次圧力、Ｐ２：２次圧力、ＰＬＡ：ローディング圧力、ＰＬＢ：ローディング圧力、ＰＶ：陰圧
本開示は、パイロット型整圧器に関する。
流体圧力を調整する装置として直動型とパイロット型の整圧器が知られている。一般に直動型整圧器は、パイロット型整圧器よりも動特性に優れ、パイロット型整圧器は直動型整圧器よりも静特性に優れている。
特開２０１２−１４９８３３号公報
特許文献１のパイロット型整圧器は、ベンチュリを採用することによりオフセット（ドゥループ）を低減させている。しかしながら、特許文献１のパイロット型整圧器は、アンローディングスタイルのパイロット型整圧器のみを対象としており、ローディングスタイルのパイロット型整圧器に直接適用することはできない。
本開示は、オフセット低減効果および応答性に優れたローディングスタイルおよびアンローディングスタイルのパイロット型整圧器を提供することを目的とする。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第１に、主弁体および前記主弁体を駆動するためのローディング圧力の流体が導入されるローディング室を含む主レギュレータと、第１基準圧室、第１検圧室、前記第１基準圧室と前記第１検圧室とを区画するパイロットダイアフラムおよび前記パイロットダイアフラムと連動するパイロット弁体を含むパイロットレギュレータと、１次側ラインＬ１の１次圧力Ｐ１の流体を前記パイロットレギュレータの入口側に供給するためのパイロット供給ラインと、前記パイロットレギュレータから出力される前記ローディング圧力の流体を前記ローディング室に供給するためのローディングラインと、を備え、前記１次側ラインＬ１の１次圧力Ｐ１の流体を目標とする２次圧力Ｐ２の流体に減圧調整し２次側ラインＬ２に送出するパイロット型整圧器であって、前記主レギュレータの下流側に設けられ、流体の通過によりベンチュリ効果を発生させ前記主弁体により減圧された流体を一部領域においてより低い陰圧ＰＶの流体圧力にするベンチュリ効果発生手段と、前記２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒを検知するための第１検知ポートと、前記陰圧ＰＶを検知するための第２検知ポートと、前記第１検知ポートから前記第２検知ポートに至るフィードバックラインと、前記パイロットレギュレータの出口側から前記フィードバックラインに接続されるパイロットブリードラインと、前記ローディング室および前記パイロットレギュレータの出口側の流体を前記フィードバックラインに流出するのを制限するブリード絞りと、を備え、前記第１検圧室および前記パイロットブリードラインは、それぞれ、前記フィードバックラインの途中の位置に接続されることを特徴とする。
この構成によれば、ベンチュリ効果発生手段およびフィードバックラインは、パイロットレギュレータの第１検圧室に２次側ラインＬ２の実際の流体圧力よりも低く、かつ、陰圧ＰＶよりも高い値の流体圧力を導入する手段およびパイロット型整圧器のオフセットを低減させる手段として機能する。また、この構成によれば、パイロットレギュレータは、正作動の主レギュレータに適用されるローディングパイロットとして機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第２に、第１の態様において、前記フィードバックラインにブースト調整弁が設けられてもよい。
この構成によれば、ブースト調整弁は、パイロット型圧力調整器の主レギュレータから送出される流体流量の増加にともない発生する場合があるブースト現象を抑制する手段として機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第３に、第１または第２の態様において、前記フィードバックラインに流量調整弁が設けられてもよい。
この構成によれば、流量調整弁は、１次圧力Ｐ１の上昇にともない発生する場合があるブースト現象を抑制する手段として機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第４に、第１乃至第３のいずれか一つの態様において、前記フィードバックラインに流量計測手段が設けられてもよい。
この構成によれば、流量計測手段は、パイロット型整圧器の主レギュレータから送出される流体流量の推定手段として機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第５に、第１乃至第４のいずれか一つの態様において、前記第１検圧室は、前記フィードバックラインに並列または直列のいずれかにより接続されてもよい。
この構成によれば、第１検圧室は、直列または並列の接続方式により伝達関数が変化する、フィードバックラインを構成する管路要素として機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第６に、第１乃至第５のいずれか一つの態様において、前記パイロットレギュレータは、プレ減圧弁の後段に接続されてもよい。
この構成によれば、プレ減圧弁は、パイロットレギュレータの応答性を調整する手段として機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第７に、第１乃至第６のいずれか一つの態様において、パイロットレギュレータは、前記ブリード絞りに代えて、前記パイロット供給ラインから前記ローディング室および前記パイロットレギュレータの入口側への流体の流入を制限するリストリクタを備えるものであってよい。
この構成によれば、パイロットレギュレータは、負作動の主レギュレータに適用されるアンローディングパイロットとして機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第８に、第１乃至第６のいずれか一つの態様において、前記主レギュレータは、前記フィードバックラインの途中の位置に接続される第２基準圧室および前記主弁体と連動し前記ローディング室と前記第２基準圧室を区画する主ダイアフラムを備えてもよい。
この構成によれば、主レギュレータは、２パス制御方式のローディングスタイルのパイロット型整圧器の主レギュレータとして機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第９に、第８の態様において、前記主レギュレータは、前記主レギュレータの前記主弁体から前記ベンチュリ効果発生手段に至る流路の途中に開口し、前記第２基準圧室に至る内部整圧ラインを備えてもよい。
この構成によれば、内部整圧ラインは、フィードバックラインとともにデュアルの整圧ラインとして機能する。
本開示の一態様に係るパイロット型整圧器は、第１０に、第８または第９の態様において、前記第２基準圧室は、前記フィードバックラインに並列または直列のいずれかにより接続されてもよい。
この構成によれば、第２基準圧室は、直列または並列の接続方式により伝達関数が変化する、フィードバックラインを構成する管路要素として機能する。
図１Ａは、実施例１に係るパイロット型整圧器１Ａ（ローディング型）を示している。図１Ｂは、主弁体をプラグ付き弾性ダイアフラムとし、弁座をケージにより構成した一例である。 図２Ａ、実施例２に係るパイロット型整圧器１Ａ（ローディング型）を示している。図２Ｂは、ブリード絞りをパイロットレギュレータの内部に設けた一例である。 図３は、実施例３に係るパイロット型整圧器１Ａ（ローディング型）を示している。 図４は、実施例４に係るパイロット型整圧器１Ａ（ローディング型）を示している。 図５は、実施例５に係るパイロット型整圧器１Ｂ（アンローディング型）を示している。 図６は、実施例６に係るパイロット型整圧器１Ｂ（アンローディング型）を示している。 図７は、実施例７に係るパイロット型整圧器１Ｂ（アンローディング型）を示している。 図８は、変形例１に係るパイロット型整圧器１Ｂ（ローディング型）を示している。
（実施例１）
図１Ａ、図１Ｂは、実施例１に係るローディングスタイルのパイロット型整圧器１Ａを示している。パイロット型整圧器１Ａは、主レギュレータ３０Ａと、パイロットレギュレータ１００Ａと、ベンチュリ効果発生手段５０と、フィードバックライン７０とを含んでいる。
主レギュレータ３０Ａは、第１入口１１Ａ、第１出口１２Ａ、第１入口１１Ａと第１出口１２Ａとの間の第１流体通路１３Ａを有する第１弁部１４Ａと、第１流体通路１３Ａ内に設けられ第１入口１１Ａの流体を減圧する主弁体１５Ａと、主弁体１５Ａが着座可能に対向する第１弁座１６Ａと、ローディング圧力ＰＬＡを導入するための第１チャンバポート１８Ａが構成されるローディング室１９Ａと、第２チャンバポート２６が構成されフィードバックライン７０の途中の位置７１に接続される第２基準圧室２３Ａと、ローディング室１９Ａと第２基準圧室２３Ａとを区画するとともに主弁体１５Ａと第１連動子１５ＡＲおよび第１梃子部材１５ＡＴを介して連動する主ダイアフラム１７Ａと、および、主ダイアフラム１７Ａに作用して主弁体１５Ａを閉方向に付勢する第１付勢手段２２Ａと、を含んでいる。
主レギュレータ３０Ａは、１次側ラインＬ１の１次圧力Ｐ１の流体を目標とする２次圧力Ｐ２の流体に減圧調整し２次側ラインＬ２に送出する。図１Ａにおいて、第１弁座１６Ａは、シートリング１６ＡＳにより、主弁体１５Ａは、シートリング１６ＡＳの頂部のオリフィス開口部ＯＲＦを開閉可能に着座するプラグ弁１５ＡＰにより構成されている。
図１Ｂに示すように、第１弁座１６Ａは、ケージ２５により、主弁体１５Ａはケージ２５の頂部のオリフィス開口部ＯＲＦを開閉可能に着座するプラグ付き弾性ダイアフラム２４Ｐにより構成してもよい。
図１Ａのパイロットレギュレータ１００Ａは、第２入口８１Ａ、第２出口８２Ａ、第２入口８１Ａと第２出口８２Ａとの間の第２流体通路８３Ａを有する第２弁部８４Ａと、第２流体通路８３Ａ内に設けられ第２入口８１Ａの流体を減圧するパイロット弁体８５Ａと、パイロット弁体８５Ａが着座可能に対向する第２弁座８６Ａと、フィードバックライン７０の途中の位置７１の流体圧力（Ｐ２Ｖ１）を導入する第４チャンバポート８７が設けられた第１検圧室８８Ａと、大気圧ＰＡまたは他の供給源からの流体圧力のいずれかを導入する第３チャンバポート８９Ａが設けられた第１基準圧室９０Ａと、第１検圧室８８Ａと第１基準圧室９０Ａとを区画するとともにパイロット弁体８５Ａと第２連動子８５ＡＲおよび第２梃子部材８５ＡＴを介して連動するパイロットダイアフラム９１Ａと、第１基準圧室９０Ａに設置されパイロットダイアフラム９１Ａ作用してパイロット弁体８５Ａを開く方向に付勢する第２付勢手段９２Ａと、および、ローディング室１９Ａおよび第２出口８２Ａの流体がフィードバックライン７０または２次側ラインＬ２にブリードするのを制限するブリード絞り９３と、を含んでいる。
パイロットレギュレータ１００Ａは、パイロット弁体８５Ａおよびブリード絞り９３を通過する流体の流量に応じて第１検圧室８８Ａに導入された流体圧力の変化をより大きなローディング圧力ＰＬＡの流体に変換し、パイロットレギュレータ１００Ａの第２出口８２Ａから送出する。
ブリード絞り９３は、ローディング室１９Ａおよびパイロットレギュレータ１００Ａの出口側の流体がフィードバックライン７０に流出するのを制限する。ブリード絞り９３の入口側は、例えば、ローディング室１９Ａおよびパイロットレギュレータ１００Ａの第２出口８２Ａに接続され、ブリード絞り９３の出口側は、パイロットブリードライン５０２を経由してフィードバックライン７０に接続される。ブリード絞り９３は、図２Ｂに示すようにパイロットレギュレータ１００Ａの内部において、パイロット弁体８５Ａと第２出口８２Ａとの間の第２流体通路８３Ａから第１検圧室８８Ａに至る流路の途中に設けてもよい。また、ブリード絞り９３は、図１に示すパイロットブリードライン５０２上または図２Ｂに示すパイロットレギュレータ１００Ａの内部のいずれか一つ以上に設けてもよい。
ベンチュリ効果発生手段５０は、主レギュレータ３０Ａの下流側に設けられ、主弁体１５Ａから第１出口１２Ａに向かって減圧された流体が通過するとベンチュリ効果を発生させ、主弁体１５Ａにより減圧された流体を一部領域（図１中の符号２０２矢印付近）においてより低い陰圧ＰＶの流体圧力にする。ベンチュリ効果発生手段５０は、例えば、ベンチュリ（図６参照）、ノズル（図７参照）、アスピレータなどにより構成することができる。図１Ａにおいて、ベンチュリ効果発生手段５０は、アスピレータとして機能する第１出口１２Ａに開口する第２検知ポート２０２により構成される。
フィードバックライン７０は、２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒを検知するための第１検知ポート２０１から、陰圧ＰＶを検知するための第２検知ポート２０２に至る。フィードバックライン７０は、途中の位置７１において、第４チャンバポート８７を介して第１検圧室８８Ａに接続され、第２チャンバポート２６を介して第２基準圧室２３Ａに接続される。なお、第２チャンバポート２６を介して大気圧ＰＡまたは他の圧力源からの流体圧力が第２基準圧室２３Ａに導入されてもよい。図示しない入口側バルブ、フィルタ、ＥＳＶ（緊急遮断弁）、図示の出口側バルブ６００などが、必要により設けられてもよい。
以下、図１を参照して、実施例１のパイロット型整圧器１Ａの動作について説明する。２次側ラインＬ２の下流側に接続されている図示しない流体消費機器が使用を開始すると、２次側ラインＬ２内の流体圧力は低下する。低下した２次側ラインＬ２内の流体圧力は、第１検知ポート２０１、第２検知ポート２０２を経由しパイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａに導入され、パイロットダイアフラム９１Ａに作用する流体圧力も低下する。
パイロットダイアフラム９１Ａに作用する流体圧力が低下するとパイロット弁体８５Ａが開き、第２出口８２Ａから出力されるローディング圧力ＰＬＡが増加する。ローディング圧力ＰＬＡが増加すると、ローディング室１９Ａと第２基準圧室２３Ａの圧力差が大きくなり第１付勢手段２２Ａの付勢力に抗して主弁体１５Ａが開く。主弁体１５Ａが開くと、１次側ラインＬ１から２次側ラインＬ２へ減圧された流体が流れる。
ベンチュリ効果発生手段５０は、主レギュレータ３０Ａの下流側に設けられ、主弁体１５Ａから第１出口１２Ａに向かって減圧された流体が通過するとベンチュリ効果を発生させ、主弁体１５Ａにより減圧された流体を一部領域（図１中の符号２０２矢印付近）においてより低い陰圧ＰＶの流体圧力にする。流体消費機器の消費流量が比較的小さいときは、ベンチュリ効果は小さく、第１検知ポート２０１の流体圧力と、第２検知ポート２０２の陰圧ＰＶとは、ほぼ同じ値を示す。流体消費機器の消費流量がある程度大きくなると、ベンチュリ効果が大きくなり第２検知ポート２０２の陰圧ＰＶは低下し、第２検知ポート２０２の陰圧ＰＶと第１検知ポート２０１の流体圧力との間に差圧が発生する。第２検知ポート２０２と、第１検知ポート２０１との間に差圧が発生すると、第１検知ポート２０１から第２検知ポート２０２に至るフィードバックライン７０に、主弁体１５Ａおよびベンチュリ効果発生手段５０を通過する流体流量に相関または比例するフィードバック流が発生する。
流体消費機器が使用を停止すると、２次側ラインＬ２内の流体圧力は上昇する。上昇した２次側ラインＬ２内の流体圧力は、第１検知ポート２０１、第２検知ポート２０２の両方を経由しパイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａに導入され、パイロットダイアフラム９１Ａに作用する流体圧力も上昇する。
パイロットダイアフラム９１Ａに作用する流体圧力が上昇するとパイロット弁体８５Ａが閉じ、第２出口８２Ａから送出されるローディング圧力ＰＬＡが減少する。ローディング圧力ＰＬＡが減少すると、ローディング室１９Ａと第２基準圧室２３Ａの圧力差が小さくなり第１付勢手段２２Ａの付勢力により主弁体１５Ａが閉じる。
パイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａの流体圧力は、２次側ラインＬ２の実際の流体圧力よりも低く、かつ、陰圧ＰＶよりも高い値を示すため、パイロット型整圧器１Ａのオフセット（ドゥループ）は低減される。また、流体消費機器の使用開始または使用停止にともなう２次側ラインＬ２の流体圧力の変動は、第１検知ポート２０１と第２検知ポート２０２の両方を介してパイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａに導入されるため、パイロット型整圧器１Ａの応答性は、より一層改善される。
実施例１のパイロット型整圧器１Ａによれば、
（１）ベンチュリ効果発生手段５０およびフィードバックライン７０は、パイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａに２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒよりも低く、かつ、陰圧ＰＶよりも高い値の流体圧力を導入する手段およびパイロット型整圧器１Ａのオフセットを低減させる手段として機能する。
（２）第１検知ポート２０１と第２検知ポート２０２は、ともにパイロットダイアフラム９１Ａに２次側ラインＬ２の流体圧力を導入するための検知手段およびパイロット型整圧器１Ａの応答性を向上させる手段として機能する。
（実施例２）
図２Ａは、パイロット型整圧器１Ａ（ローディング型）の一部分を拡大したものである。実施例２のパイロット型整圧器１Ａは、ブースト調整弁３００、流量調整弁４００、流量計測手段７００をフィードバックライン７０上に備える点で実施例１と相違するが、その他の構成は実施例１と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
ブースト調整弁３００は、第３入口３０５、第３出口３０６、第３入口３０５と第３出口３０６の間の第３流体通路３０７を有する第３弁部３０８と、第３流体通路３０７内に設けられ第３弁座３０２に着座または近接して対向するブースト弁体３０１と、ブースト弁体３０１を第３弁座３０２に着座または近接する方向に付勢する第３付勢手段３０４と、第３入口３０５の流体圧力が導入される第３検圧室３０９と、大気圧ＰＡまたは他の圧力源からの流体圧力が導入される第４検圧室３１０と、および、第３検圧室３０９と第４検圧室３１０とを区画しブースト弁体３０１と連動する第３ダイアフラム３０３を含んでいる。なお、第３弁座３０２を設けず、ブースト弁体３０１は、第３流体通路３０７に突出させてもよい。
流量調整弁４００は、第４入口４０１と、第４出口４０２と、第４入口４０１と第４出口４０２との間の第４流体通路４０３を有する第４弁部４０４と、第４流体通路４０３内に設けられ第４入口４０１の流体の通過を制限する流量調整弁体４０５と、１次圧力Ｐ１の流体圧力を導入する第５チャンバポート４０７が設けられた第５検圧室４０８と、大気圧ＰＡを導入する第６チャンバポート４０９が設けられた第６検圧室４１０と、第５検圧室４０８と第６検圧室４１０とを区画するとともに流量調整弁体４０５と連動する第４ダイアフラム４１１と、および、第４ダイアフラム４１１に作用して流量調整弁体４０５を開方向に付勢する第４付勢手段４１２を含んでいる。なお、第６チャンバポート４０９は、省略してもよい。
流量計測手段７００は、フィードバックライン７０の流量を計測する。例えば、超音波流量計、熱式流量計、渦流量計、差圧流量計、層流型流量計などの流量計を用いることができる。
図２Ａにおいてフィードバックライン７０には、ブースト調整弁３００、流量調整弁４００、流量計測手段７００が備えられているが、ブースト調整弁３００、流量調整弁４００、流量計測手段７００のいずれか一つ以上を設けてもよい。
以下、図２Ａを参照して、実施例２のパイロット型整圧器１Ａの動作について説明する。ブースト調整弁３００は、例えば、フィードバックライン７０の第１検知ポート２０１側に設けられる。パイロット型整圧器１Ａの主レギュレータ３０Ａから送出される流体の流量が増加すると２次側ラインＬ２の流体圧力がブーストする場合がある。ブーストはオフセットとは反対の現象を意味する。２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒが上昇すると第３検圧室３０９の流体圧力が上昇する。第３検圧室３０９の流体圧力が上昇すると、第３ダイアフラム３０３は、第３付勢手段３０４の付勢力に抗して移動する。ブースト弁体３０１は、第３ダイアフラム３０３と連動して第３弁座３０２からより離れ第３流体通路３０７の有効面積ＳＥ１を増加させる。
２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒがブースト調整弁３００の設定値を超えるとブースト調整弁３００の有効面積ＳＥ１が増加し、第１検圧室８８Ａに導入される流体圧力は、２次側ラインＬ２の実際の流体圧力に近づく。このように、ブースト調整弁３００は、２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒが許容を超えて上昇することを抑制する。
流量調整弁４００は、例えば、フィードバックライン７０の第２検知ポート２０２側に設けられる。パイロット型整圧器１Ａの主レギュレータ３０Ａから送出される流体の流量の増加に加えて、１次側ラインＬ１の１次圧力Ｐ１が上昇すると２次側ラインＬ２の流体圧力のブーストが顕著になる場合がある。１次圧力Ｐ１が上昇すると、第５検圧室４０８の流体圧力が上昇する。第５検圧室４０８の流体圧力が上昇すると、第４ダイアフラム４１１は、第４付勢手段４１２の付勢力に抗して移動する。流量調整弁体４０５は、第４ダイアフラム４１１と連動して第４流体通路４０３内にさらに突出し、第４流体通路４０３の有効面積ＳＥ２を減少させる。このように、流量調整弁４００は、１次側ラインＬ１の１次圧力Ｐ１が上昇すると第４流体通路４０３の有効面積ＳＥ２を減少させる。このように流量調整弁４００は、１次圧力Ｐ１が上昇した際に、２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒが許容を超えて上昇することを抑制する。
流量計測手段７００は、フィードバックライン７０上に設けられる。予め主弁体１５Ａを通過する流体流量とフィードバックライン７０の流体流量との相関または比例関係を求めておけば、流量計測手段７００による計測値から主弁体１５Ａを通過する流体流量を推定することが可能となる。
実施例２のパイロット型整圧器１Ａによれば、
（１）ブースト調整弁３００は、パイロット型整圧器１Ａの主レギュレータ３０Ａから送出される流体流量の増加にともない発生するブースト現象を抑制する手段として機能する。
（２）流量調整弁４００は、１次圧力Ｐ１の上昇にともない発生するブースト現象を抑制する手段として機能する。
（３）流量計測手段７００は、パイロット型整圧器１Ａの主レギュレータ３０Ａから送出される流体流量の推定手段として機能する。
（実施例３）
図３は、実施例３に係るパイロット型整圧器１Ａ（ローディング型）を示している。
実施例３のパイロット型整圧器１Ａは、ブースト調整弁３００、流量調整弁４００、流量計測手段７００をフィードバックライン７０に備える点、第１検圧室８８Ａおよび第２基準圧室２３Ａがフィードバックライン７０に直列に接続される点で実施例１と相違するが、その他の構成は実施例１と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
図３に示すように、第１検圧室８８Ａは、第４チャンバポート入口８７Ｉと第４チャンバポート出口８７Ｏを介してフィードバックライン７０に直列に接続される。さらに、第２基準圧室２３Ａは、第２チャンバポート入口２６Ｉと第２チャンバポート出口２６Ｏを介してフィードバックライン７０に直列に接続される。なお、図３において、第１検圧室８８Ａおよび第２基準圧室２３Ａは、フィードバックライン７０に直列に接続されているが、いずれか一方を直列に接続し、他方を並列に接続してもよい。図３において、流量調整弁４００は、主レギュレータ３０Ａの筐体に組み込まれて一体化されているが、別体化して設けてもよい。
実施例３のパイロット型整圧器１Ａによれば、
（１）第１検圧室８８Ａは、直列または並列の接続方式により伝達関数（例えば、積分効果）が変化する、フィードバックライン７０を構成する管路要素として機能する。
（２）第２基準圧室２３Ａは、直列または並列の接続方式により伝達関数（例えば、積分効果）が変化する、フィードバックライン７０を構成する管路要素として機能する。
（実施例４）
図４は、実施例４に係るパイロット型整圧器１Ａ（ローディング型）を示している。
実施例４のパイロット型整圧器１Ａは、主レギュレータ３０Ａの第２基準圧室２３Ａとパイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａとを連通孔９５を介して流体連通させている点、主レギュレータ３０Ａが、内部整圧ライン２０を備える点で、実施例３と相違するが、その他の構成は実施例１と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
主レギュレータ３０Ａの第２基準圧室２３Ａは、パイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａと連通孔９５を介して流体連通している。
内部整圧ライン２０は、主レギュレータ３０Ａの主弁体１５Ａからベンチュリ効果発生手段５０に至る流路の途中に開口し、第２基準圧室２３Ａに至る。
連通孔９５は、主レギュレータ３０Ａの第２基準圧室２３Ａとパイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａの流体圧力を均一化する。
内部整圧ライン２０は、フィードバックライン７０とともに検知ラインとして機能する。また、内部整圧ライン２０は、主弁体１５Ａにより減圧された直後の流体の動圧ＰＤを第２基準圧室２３Ａに導入し、ベンチュリ効果発生手段５０により発生する陰圧ＰＶを打ち消す方向に作用させることで、フィードバックライン７０の２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒがブーストすることを抑制する。
実施例４のパイロット型整圧器１Ａによれば、
（１）筐体に形成された連通孔９５は、パイロットレギュレータ１００Ａの第１検圧室８８Ａおよび主レギュレータ３０Ａの第２基準圧室２３Ａの圧力を均一化する手段として機能する。
（２）内部整圧ライン２０は、フィードバックライン７０とともにデュアルの整圧ラインとして機能するとともにブースト現象を抑制する手段として機能する。
（実施例５）
図５は、実施例５に係るパイロット型整圧器１Ｂ（アンローディング型）を示している。実施例１乃至実施例４のパイロット型整圧器１Ａは、ローディングスタイルであるが、実施例５のパイロット型整圧器１Ｂは、アンローディングスタイルである。
主レギュレータ３０Ｂは、第１入口１１Ｂ、第１出口１２Ｂ、第１入口１１Ｂと第１出口１２Ｂとの間の第１流体通路１３Ｂを有する第１弁部１４Ｂと、第１流体通路１３Ｂ内に設けられ第１入口１１Ｂの流体を減圧する主弁体１５Ｂと、主弁体１５Ｂが着座可能に対向する第１弁座１６Ｂと、ローディング圧力ＰＬＢを導入するための第１チャンバポート１８Ｂが構成されるローディング室１９Ｂと、大気圧ＰＡまたは他の供給源からの流体圧力のいずれかを導入する第２チャンバポート２７が構成された第２基準圧室２３Ｂと、ローディング室１９Ｂと第２基準圧室２３Ｂとを区画するとともに第１連動子１５ＢＲおよび第１梃子部材１５ＢＴを介して主弁体１５Ｂと連動する主ダイアフラム１７Ｂと、および、主ダイアフラム１７Ｂに作用して主弁体１５Ｂを開方向に付勢する第１付勢手段２２Ｂを含んでいる。
主レギュレータ３０Ｂは、１次側ラインＬ１の１次圧力Ｐ１の流体を目標とする２次圧力Ｐ２の流体に減圧調整し２次側ラインＬ２に送出する。図５において、第１弁座１６Ｂは、シートリング１６ＢＳにより、主弁体１５Ｂは、シートリング１６ＢＳの頂部のオリフィス開口部ＯＲＦを開閉可能に着座するプラグ弁１５ＢＰにより構成されている。
図５のパイロットレギュレータ１００Ｂは、第２入口８１Ｂ、第２出口８２Ｂ、第２入口８１Ｂと第２出口８２Ｂとの間の第２流体通路８３Ｂを有する第２弁部８４Ｂと、第２流体通路８３Ｂ内に設けられ第２入口８１Ｂの流体を減圧するパイロット弁体８５Ｂと、パイロット弁体８５Ｂが着座可能に対向する第２弁座８６Ｂと、フィードバックライン７０の途中の位置７１の流体圧力（Ｐ２Ｖ１）を導入する第４チャンバポート８７が設けられた第１検圧室８８Ｂと、大気圧ＰＡまたは他の供給源からの流体圧力のいずれかを導入する第３チャンバポート８９Ｂが設けられた第１基準圧室９０Ｂと、第１検圧室８８Ｂと第１基準圧室９０Ｂとを区画するとともにパイロット弁体８５Ｂと第２連動子８５ＢＲおよび第２梃子部材８５ＢＴを介して連動するパイロットダイアフラム９１Ｂと、第１基準圧室９０Ｂに設置されパイロットダイアフラム９１Ｂ作用してパイロット弁体８５Ｂを開く方向に付勢する第２付勢手段９２Ｂと、および、１次圧力Ｐ１の流体がパイロットレギュレータ１００Ｂの第２入口８１Ｂおよびローディング室１９Ｂに流入するのを制限するリストリクタ９４を含んでいる。
パイロットレギュレータ１００Ｂは、パイロット弁体８５Ｂおよびリストリクタ９４を通過する流体の流量に応じて、第１検圧室８８Ｂに導入された流体圧力の変化をより大きなローディング圧力ＰＬＢの流体に変換し、リストリクタ９４の出口側から送出する。
リストリクタ９４は、パイロット供給ライン５０１からローディング室１９Ｂおよびパイロットレギュレータ１００Ｂの第２入口８１Ｂへの流体の流入を制限する。例えば、リストリクタ９４の入口側は、パイロット供給ライン５０１に接続され、リストリクタ９４の出口側は、パイロットレギュレータ１００Ｂの第２入口８１Ｂおよびローディング室１９Ｂに接続され、１次圧力Ｐ１の流体がパイロットレギュレータ１００Ｂの第２入口８１Ｂおよびローディング室１９Ｂに流入するのを制限する。
フィードバックライン７０は、２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒを検知するための第１検知ポート２０１から、陰圧ＰＶを検知するための第２検知ポート２０２に至る。フィードバックライン７０は、途中の位置７１において、第４チャンバポート８７を介して第１検圧室８８Ｂに接続される。
以下、図５を参照して、実施例５のパイロット型整圧器１Ｂの動作について説明する。２次側ラインＬ２の下流側に接続されている図示しない流体消費機器が使用を開始すると、２次側ラインＬ２内の流体圧力は低下する。低下した流体圧力は、第１検知ポート２０１、第２検知ポート２０２を経由しパイロットレギュレータ１００Ｂの第１検圧室８８Ｂに導入され、パイロットダイアフラム９１Ｂに作用する流体圧力も低下する。
パイロットダイアフラム９１Ｂに作用する流体圧力が低下すると第２付勢手段９２Ｂの付勢力によりパイロット弁体８５Ｂが開き、リストリクタ９４の流体通過量および圧力降下量が増加し、第２入口８１Ｂの流体圧力が低下する。第２入口８１Ｂの流体圧力が低下すると、ローディング圧力ＰＬＢが低下し、ローディング室１９Ｂと第２基準圧室２３Ａの圧力差が大きくなり第１付勢手段２２Ｂの付勢力に抗して主弁体１５Ｂが開く。主弁体１５Ｂが開くと、１次側ラインＬ１から２次側ラインＬ２へ減圧された流体が流れる。
ベンチュリ効果発生手段５０は、主レギュレータ３０Ｂの下流側に設けられ、例えば、アスピレータにより構成される。ベンチュリ効果発生手段５０は、主弁体１５Ｂから第１出口１２Ｂに向かって減圧された流体が通過するとベンチュリ効果を発生させ、主弁体１５Ａにより減圧された流体を一部領域（図５中の符号２０２矢印付近）においてより低い陰圧ＰＶの流体圧力にする。流体消費機器の消費流量が比較的小さいときは、ベンチュリ効果は小さく、第２検知ポート２０２の流体圧力と第１検知ポート２０１の流体圧力とは、ほぼ同じ値を示す。流体消費機器の消費流量がある程度大きくなると、ベンチュリ効果が大きくなり第２検知ポート２０２の流体圧力は低下し、第２検知ポート２０２の流体圧力と、第１検知ポート２０１の流体圧力との間に差圧が発生する。第２検知ポート２０２と、第１検知ポート２０１との間に差圧が発生すると、第１検知ポート２０１から第２検知ポート２０２に至るフィードバックライン７０に、主弁体１５Ａおよびベンチュリ効果発生手段５０を通過する流体流量に相関または比例するフィードバック流が発生する。
第１検圧室８８Ｂは、フィードバックライン７０の途中の第１位置７１に接続されているので、パイロットダイアフラム９１Ｂには、第１検知ポート２０１における流体圧力よりも低く、第２検知ポート２０２よりも高い流体圧力が作用する。
実施例５のパイロット型整圧器１Ｂによれば、
（１）ベンチュリ効果発生手段５０およびフィードバックライン７０は、パイロットレギュレータ１００Ｂの第１検圧室８８Ｂに２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒよりも低く、かつ、陰圧ＰＶよりも高い値の流体圧力を導入する手段およびパイロット型整圧器１Ｂのオフセットを低減させる手段として機能する。
（２）第１検知ポート２０１と第２検知ポート２０２は、ともにパイロットダイアフラム９１Ｂに２次側ラインＬ２の流体圧力を導入するための検知手段およびパイロット型整圧器１Ａの応答性を向上させる手段として機能する。
（実施例６）
図６は、実施例６に係るアンローディングスタイルのパイロット型整圧器１Ｂを示している。実施例６のパイロット型整圧器１Ｂは、ブースト調整弁３００、流量調整弁４００、流量計測手段７００をフィードバックライン７０上に備える点、第１検圧室８８Ｂがフィードバックライン７０に直列に接続されている点、主レギュレータ３０Ｂの主弁体１５Ｂがプラグ付き弾性ダイアフラム２４Ｐである点、第１弁座１６Ｂがケージ２５である点、ブースト調整弁３００とパイロットレギュレータ１００Ｂの筐体が一体化されている点、ベンチュリ効果発生手段５０がベンチュリにより構成されている点で、実施例５と相違するが、その他の構成は実施例５と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
主レギュレータ３０Ｂは、第１入口１１Ｂと第１出口１２Ｂの間の第１流体通路１３Ｂに挿入される中空のケージ２５と、ケージ２５の頂部のオリフィス開口部ＯＲＦを開閉可能に着座し主弁体１５Ｂとして機能するプラグ付き弾性ダイアフラム２４Ｐと、および、プラグ付き弾性ダイアフラム２４Ｐをケージ２５の頂部のオリフィス開口部ＯＲＦを閉止する方向に付勢する第５付勢手段２４Ｓを含んでいる。
図６において、ブースト調整弁３００とパイロットレギュレータ１００Ｂの筐体が一体化されているが、別体化して構成してもよい。
以下、図６を参照して、実施例６のパイロット型整圧器１Ｂの動作について説明する。
２次側ラインＬ２の下流側に接続されている図示しない流体消費機器が使用を開始すると、２次側ラインＬ２内の流体圧力は低下する。低下した流体圧力は、第１検知ポート２０１、第２検知ポート２０２の両方を経由しパイロットレギュレータ１００Ｂの第１検圧室８８Ｂに導入され、パイロットダイアフラム９１Ｂに作用する流体圧力も低下する。
パイロットダイアフラム９１Ｂに作用する流体圧力が低下すると第２付勢手段９２Ｂの付勢力によりパイロット弁体８５Ｂが開き、リストリクタ９４の流体通過量および圧力降下量が増加し、第２入口８１Ｂの流体圧力が低下する。第２入口８１Ｂの流体圧力が低下すると、ローディング圧力ＰＬＢが低下し、ローディング室１９Ｂとケージ２５内部の流体の圧力差が大きくなり、第５付勢手段２４Ｓによる付勢力に抗してプラグ付き弾性ダイアフラム２４Ｐがケージ２５の頂部のオリフィス開口部ＯＲＦを開く。ケージ２５の頂部のオリフィス開口部ＯＲＦが開くと、１次側ラインＬ１から２次側ラインＬ２へ減圧された流体が流れる。
ベンチュリ効果発生手段５０は、主レギュレータ３０Ａの下流側に設けられ、例えば、スロート部を有するベンチュリにより構成される。ベンチュリ効果発生手段５０は、主弁体１５Ｂから第１出口１２Ｂに向かって減圧された流体が通過するとベンチュリ効果を発生させ、主弁体１５Ｂにより減圧された流体を一部領域（スロート部付近）においてより低い陰圧ＰＶの流体圧力にする。流体消費機器の消費流量が比較的小さいときは、ベンチュリ効果は小さく、第２検知ポート２０２の流体圧力と、第１検知ポート２０１の流体圧力とは、ほぼ同じ値を示す。流体消費機器の消費流量がある程度大きくなると、ベンチュリ効果が大きくなり第２検知ポート２０２の流体圧力は低下し、第２検知ポート２０２の流体圧力と第１検知ポート２０１の流体圧力との間に差圧が発生する。第２検知ポート２０２と、第１検知ポート２０１との間に差圧が発生すると、第１検知ポート２０１から第２検知ポート２０２に至るフィードバックライン７０に、主弁体１５Ｂおよびベンチュリ効果発生手段５０を通過する流体流量に相関または比例するフィードバック流が発生する。
第１検圧室８８Ｂは、フィードバックライン７０の途中の第１位置７１に接続されているので、パイロットダイアフラム９１Ｂには、第１検知ポート２０１における流体圧力よりも低く、第２検知ポート２０２よりも高い流体圧力が作用する。
実施例６のパイロット型整圧器１Ｂによれば、
（１）ブースト調整弁３００は、パイロット型整圧器１Ｂの主レギュレータ３０Ｂから送出される流体流量の増加にともない発生するブースト現象を抑制する手段として機能する。
（２）流量調整弁４００は、１次圧力Ｐ１の上昇にともない発生するブースト現象を抑制する手段として機能する。
（３）流量計測手段７００は、パイロット型整圧器１Ｂの主レギュレータ３０Ｂから送出される流体流量の推定手段として機能する。
（４）第１検圧室８８Ｂは、直列または並列の接続方式により伝達関数が変化する、フィードバックライン７０を構成する管路要素として機能する。
（５）プラグ付き弾性ダイアフラム２４Ｐは、主レギュレータ３０Ｂの主弁体１５Ｂとして、ケージ２５は、第１弁座１６Ｂとして機能する。
（実施例７）
図７は、実施例７に係るパイロット型整圧器１Ｂ（アンローディング型）を示している。実施例７のパイロット型整圧器１Ｂは、主レギュレータ３０Ｂの主弁体１５Ｂがスリーブ２１である点、第１弁座１６Ｂがクロージャ２２である点、ベンチュリ効果発生手段５０がノズルにより構成されている点で、実施例６と相違するが、その他の構成は実施例６と同じであり、同じ部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
主レギュレータ３０Ｂは、第１入口１１Ｂと第１出口１２Ｂの間の第１流体通路１３Ｂに挿入れたクロージャ２２を備え、主弁体１５Ｂは、クロージャ２２のオリフィス開口部ＯＲＦを開閉可能に着座するスリーブ２１である。
実施例７のパイロット型整圧器１Ｂによれば、
（１）スリーブ２１は、主レギュレータ３０Ｂの主弁体１５Ｂとして、クロージャ２２は、第１弁座１６Ｂとして機能する。
（変形例１）
図８に示すパイロットレギュレータ１００Ａは、パイロットダイアフラム９１Ａとして機能する上部ダイアフラム９１ＡＵおよび下部ダイアフラム９１ＡＬと、ヨーク９１ＡＹに設けられたヨーク弁座８６ＡＹに着座可能に開閉しパイロット弁体８５Ａとして機能するサプライバルブ８５ＡＳと、リレイスプリング８５ＡＣによりヨーク弁座８６ＡＹが閉止する方向に付勢され、第１検圧室８８Ａ内の流体圧力が設定圧を超える流体圧力に急上昇した際にローディング圧力ＰＬＡの流体を第１検圧室８８Ａに排出するエキゾーストバルブ８５ＡＥと、および、第２弁座８６Ａとして機能するリレーノズル８６ＡＮを含んでいる。実施例１乃至実施例４に係るパイロットレギュレータ１００Ａは、図８に示すエキゾーストバルブ８５ＡＥを備えたものであってよい。この構成によれば、パイロットレギュレータ１００Ａは、消費機器が急停止した際に発生するロックアップ量を低減させる手段として機能する。
（変形例２）
図８に示すように、パイロットレギュレータ１００Ａは、２段減圧方式となるようにプレ減圧弁８００Ａの後段に設置される。アンローディングスタイルについてもパイロットレギュレータ１００Ｂは、２段減圧方式となるように図示しないプレ減圧弁８００Ｂの後段に設置されてもよい。
（変形例３）
主レギュレータ３０Ａ、３０Ｂおよびパイロットレギュレータ１００Ａ、１００Ｂは、梃子式のものでなくてもよい。ブースト調整弁３００、流量調整弁４００、流量計測手段７００は、適宜、選択的に設けてよい。第１付勢手段乃至第５付勢手段は、コイルばね、板バネなどの弾性力を付勢する部材で構成してよい。パイロットブリードライン５０２のフィードバックライン７０への接続位置は、図示した位置に限定することを意図するものではない。例えば、パイロットブリードライン５０２のフィードバックライン７０への接続位置は、第１検圧室８８Ａ、８８Ｂに接続されるフィードバックライン７０の途中の位置７１としてもよい。また、パイロットブリードライン５０２は、第１検圧室８８Ａ、８８Ｂに接続されてもよい。ブリード絞り９３およびリストリクタ９４は、可変絞りにより有効面積ＳＥ１および有効面積ＳＥ２を調整可能な構成してもよい。
１Ａ、１Ｂ：パイロット型整圧器、１５Ａ、１５Ｂ：主弁体、１７Ａ、１７Ｂ：主ダイアフラム、１９Ａ、１９Ｂ：ローディング室、２０：内部整圧ライン、２３Ａ、２３Ｂ：第２基準圧室、３０Ａ、３０Ｂ：主レギュレータ、５０：ベンチュリ効果発生手段、７０：フィードバックライン、８５Ａ、８５Ｂ：パイロット弁体、８８Ａ、８８Ｂ：第１検圧室、９０Ａ、９０Ｂ：第１基準圧室、９１Ａ、９１Ｂ：パイロットダイアフラム、９３：ブリード絞り、９４：リストリクタ、１００Ａ：パイロットレギュレータ（ローディングパイロット）、１００Ｂ：パイロットレギュレータ（アンローディングパイロット）、２０１：第１検知ポート、２０２：第２検知ポート、３００：ブースト調整弁、４００：流量調整弁、５０１：パイロット供給ライン、７００：流量計測手段、８００：プレ減圧弁、Ｌ１：１次側ライン、Ｌ２：２次側ライン、Ｐ１：１次圧力、Ｐ２：２次圧力、ＰＬＡ：ローディング圧力、ＰＬＢ：ローディング圧力、ＰＶ：陰圧

Claims (11)

  1. 主弁体および前記主弁体を駆動するためのローディング圧力の流体が導入されるローディング室を含む主レギュレータと、
    第１基準圧室、第１検圧室、前記第１基準圧室と前記第１検圧室とを区画するパイロットダイアフラムおよび前記パイロットダイアフラムと連動するパイロット弁体を含むパイロットレギュレータと、
    を備え、１次側ラインＬ１の１次圧力Ｐ１の流体を目標とする２次圧力Ｐ２の流体に減圧調整し２次側ラインＬ２に送出するパイロット型整圧器であって、
    前記主レギュレータの下流側に設けられ、流体の通過によりベンチュリ効果を発生させ前記主弁体により減圧された流体を一部領域においてより低い陰圧ＰＶの流体圧力にするベンチュリ効果発生手段と、
    前記２次側ラインＬ２の実際の流体圧力Ｐ２Ｒを検知するための第１検知ポートと、
    前記陰圧ＰＶを検知するための第２検知ポートと、
    前記第１検知ポートから前記第２検知ポートに至るフィードバックラインと、を備え、
    前記第１検圧室は、前記フィードバックラインの途中の位置に接続されることを特徴とするパイロット型整圧器。
  2. 前記フィードバックラインにブースト調整弁が設けられることを特徴とする請求項１に記載のパイロット型整圧器。
  3. 前記フィードバックラインに流量調整弁が設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパイロット型整圧器。
  4. 前記フィードバックラインに流量計測手段が設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のパイロット型整圧器。
  5. 前記第１検圧室は、前記フィードバックラインに並列または直列のいずれかにより接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のパイロット型整圧器。
  6. 前記パイロットレギュレータは、プレ減圧弁の後段に接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のパイロット型整圧器。
  7. 前記パイロットレギュレータは、前記ローディング室および前記パイロットレギュレータの出口側の流体を前記フィードバックラインに流出するのを制限するブリード絞りを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のパイロット型整圧器。
  8. 前記パイロットレギュレータは、パイロット供給ラインから前記ローディング室および前記パイロットレギュレータの入口側への流体の流入を制限するリストリクタを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のパイロット型整圧器。
  9. 前記主レギュレータは、前記フィードバックラインの途中の位置に接続される第２基準圧室および前記主弁体と連動し前記ローディング室と前記第２基準圧室を区画する主ダイアフラムを備えることを特徴とする請求項７に記載のパイロット型整圧器。
  10. 前記主レギュレータは、前記主レギュレータの前記主弁体から前記ベンチュリ効果発生手段に至る流路の途中に開口し、前記第２基準圧室に至る内部整圧ラインを備えることを特徴とする請求項９に記載のパイロット型整圧器。
  11. 前記第２基準圧室は、前記フィードバックラインに並列または直列のいずれかにより接続されることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のパイロット型整圧器。

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