JP3691376B2

JP3691376B2 - 圧力調整器

Info

Publication number: JP3691376B2
Application number: JP2000324587A
Authority: JP
Inventors: 睦実中村; 正樹山岸; 敏菅信
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2000-07-25
Filing date: 2000-10-24
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2020-10-24
Also published as: JP2002108457A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガス供給側からガス使用側へ供給されるガスの圧力を調整する圧力調整器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、特許第２９７１８７４号公報に開示されている従来の圧力調整器の断面図である。この圧力調整器は、ガス供給側であるＬＰガスボンベから、ガス使用側であるガスレンジなどの燃焼器に、ＬＰガスを供給するガス供給通路の途中に設けられるものである。
【０００３】
図中で左側のガス入口通路１と、同右側のガス出口通路３との間には、０．０７〜１．５６ＭＰａで導入されるガスの圧力を、０．０６ＭＰａ程度に減圧する中圧減圧部５と、それをさらに２．５５〜３．３ＫＰａ程度に減圧する低圧減圧部７とが設けられている。
【０００４】
中圧減圧部５では、燃焼器側でガスが使用されることで、中圧用減圧室９の圧力が低下し、中圧スプリング１１により中圧ダイヤフラム１３が下方に押圧されて変位すると、これに伴い中圧弁１５が下方に移動して中圧ノズル部１７を開放する。これにより、ガス入口通路１から導入されたガスが中圧用減圧室９に流入する。中圧用減圧室９の圧力が上昇し、この圧力が中圧スプリング１１の弾性力に打ち勝つと、中圧弁１５が上昇移動して中圧ノズル部１７の流路を狭め、中圧用減圧室９へのガスの流入を制御する。このように、中圧弁１５が中圧ノズル部１７の流路を開閉制御して中圧用減圧室９に流入するガスの圧力を制御する。
【０００５】
一方、低圧減圧部７においては、燃焼器側でガスが使用されることで、低圧用減圧室１９の圧力が低下し、低圧スプリング２１により低圧ダイヤフラム２３が下方に押圧されて変位すると、これに伴い低圧弁２５が右方向に移動して低圧ノズル部２７を開放する。これにより、中圧用減圧室９側のガスが、ガス連通路２９を経てガス出口通路３側に流れる。低圧用減圧室１９の圧力が上昇し、この圧力が低圧スプリング２１の弾性力に打ち勝つと、低圧ダイヤフラム２３が上方に向けて変位し、低圧弁２５が左方向へ移動して低圧ノズル部２７の流路を狭め、低圧用減圧室１９へのガスの流入を制御する。このように、低圧弁２５が低圧ノズル部２７の流路を開閉制御して低圧用減圧室１９に流入するガスの圧力を制御する。
【０００６】
上記した低圧減圧部７の下方には、供給用低圧減圧部３１が設けられ、供給用低圧減圧部３１と低圧減圧部７との間のガス連通路２９には、オリフィス３３が設けられている。
【０００７】
ここで、中圧ノズル部１７から低圧ノズル部２７に向けてガス連通路２９を流れるガスの流量が少ないときは、オリフィス３３を境にしてその上流側のガス連通路２９の圧力Ｐ_０と同下流側の低圧ノズル部２７の圧力Ｐ_１との間で圧力差がほとんど発生しない。上記圧力Ｐ_０は、ガス連通路２９と出口バイパス通路３５を通して連通している供給用低圧減圧室３７の圧力Ｐ_２と同等であり、圧力Ｐ_１は、低圧ノズル部２７と小孔３９を通して連通しているスプリング室４１の圧力と同等である。
【０００８】
上記したような圧力Ｐ_０と圧力Ｐ_１との間で圧力差がほとんどない状態、言い換えればスプリング室４１の圧力（Ｐ_１）と供給用低圧減圧室３７の圧力Ｐ_２（＝Ｐ_０）とがほぼ等しい状態では、供給用低圧スプリング４３の荷重により供給用低圧ダイヤフラム４５が下方に変位する。これに伴いレバー４７が反時計方向に回動してバイパス弁４９がバイパスノズル部５１を閉じ、供給用低圧減圧室３７からガス出口通路３へのガスの流出が停止され、図に示す状態となる。
【０００９】
上記ガス連通路２９を流れるガスの流量が多くなり流速が増してくると、オリフィス３３の前後で圧力損失が発生してＰ_０＞Ｐ_１となり、スプリング室４１の圧力（Ｐ_１）が低下して供給用低圧減圧室３７の圧力Ｐ_２（＝Ｐ_０）より低くなる。供給用低圧減圧室３７の圧力Ｐ_２（＝Ｐ_０）がスプリング室４１の圧力（Ｐ_１）より、例えば０．０１ＭＰａ高くなると、供給用低圧スプリング４３が撓んで供給用低圧ダイヤフラム４５が上方に変位し、これに伴いレバー４７が時計方向に回動する。これによりバイパス弁４９がバイパスノズル部５１を開放し、中圧用減圧室９側のガスが、出口バイパス通路３５を通り、供給用低圧減圧室３７からバイパスノズル部５１を経てガス出口通路３へ流れる。
【００１０】
このようなガスの流れが発生する圧力調整器では、低圧減圧部７が、主にガス出口通路３側の圧力を調整する役目を果たす圧力制御部となり、一方供給用低圧減圧部３１は、主にガス出口通路３にガスを供給する役目を果たす流量制御部となる。この流量制御部から放出されるガスの圧力は、圧力制御部に帰還されて調整圧力を制御する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記したような従来の圧力調整器は、ガス出口通路３が、低圧減圧部７の低圧ノズル部２７から流出するガスと、供給用低圧減圧部３１のバイパスノズル部５１から流出するガスとが合流するほぼ中間位置に設定してあり、主にガスを供給するためのバイパスノズル部５１から流出したガスが、その正面に位置する内壁５２に当たり、ここで乱流が発生してしまう。このため、この部位で圧力損失が生じ、主に圧力を調整する低圧減圧部７との間で圧力差が生じる結果、流量の増加に従って低圧減圧室１９における調整圧力が設計値より下がる傾向となり、圧力調整器として安定した性能が得られないという問題がある。
【００１２】
このため本出願人は、図１３に示すように、供給用低圧減圧部３１のバイパスノズル部５１から流出したガスが、ガス出口通路３に向けて直線状に流れるよう構成して上記問題の解消を図っている。ただし、上記図１３に示す圧力調整器は、前記図１２に示した圧力調整器の中圧減圧部５は省略してある。
【００１３】
しかしながら、図１３に示す構成においては、流量制御部（供給用低圧減圧部３１）からのガスの流速（流量）が増してくると、流量制御部から流れるガスと、圧力制御部（低圧減圧部７）から流れるガスとの合流部Ａにおいて、ガスの流れに乱れが生じ、圧力制御部からのガスの流れが阻害されてしまう。流量制御部からガスが流れる機構は、圧力制御部からガスが流れる際に生じる圧力損失によって弁の開度を調整する構造になっているため、上記したように圧力制御部からのガスの流れが阻害されると、低圧減圧室７における調整圧力が、図１４に示すように、許容下限値Ｐ_Lより低下し、圧力調整器自身の容量が、容量点（単位時間あたりのガス供給能力）Ｑに達せず低下してしまうという問題がある。Ｐ_Uは許容上限値である。
【００１４】
そこで、この発明は、ガス流量が増大しても、圧力制御部および流量制御部から流出するそれぞれのガスの流れをスムーズに合流させることを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、ガス入口通路とガス出口通路とを連通する第１のノズル部を開閉可能な第１の弁体および、この第１の弁体の開閉動作を、前記ガス出口通路側の圧力変化に基づき変位することで行わせる第１のダイヤフラムを備えた第１の減圧手段と、前記ガス入口通路と前記第１のノズル部との間に設けられ、ガスの流れに伴って圧力を低下させる差圧発生手段と、この差圧発生手段の下流側の圧力低下部に対し、前記差圧発生手段の上流側に連通する減圧室を画成するとともに、前記圧力低下部と前記減圧室との圧力差に基づき変位する第２のダイヤフラム、前記減圧室と前記ガス出口通路とを連通する第２のノズル部、この第２のノズル部を、前記第２のダイヤフラムの動作に連動して開閉可能な第２の弁体をそれぞれ設けて構成した第２の減圧手段とを有する圧力調整器において、前記第１，第２の各ノズル部から前記ガス出口通路に流出する際のそれぞれのガスの流れ方向が互いにほぼ同方向となるように、前記第１，第２の各ノズル部のガス出口部の少なくともいずれか一方にガスの流出を案内するガス案内部を設けた構成としてある。
【００１６】
このような構成の圧力調整器によれば、少流量時には、ガス出口通路側の圧力変化に応じて第１のダイヤフラムが変位し、これに基づき第１の弁体が第１のノズル部を開閉してガス出口通路側の圧力を調整する。この少流量時には、差圧発生手段の上流側と下流側とでは、圧力差はほとんどなく、このため第２の減圧手段における第２のダイヤフラムは、第２の弁体を第２のノズル部を閉塞するよう変位している。ガス流量が増大し、流速が増してくると、差圧発生手段の上下流間で圧力損失が生じ、下流側が圧力低下して圧力低下部となる。この圧力低下部と、差圧発生手段の上流側と連通している減圧室との間の圧力差によって、第２のダイヤフラムが変位し、これに伴い第２の弁体が作動して第２のノズル部を開放する。第２のノズル部の開放により、ガス入口通路から減圧室に流入したガスは、減圧室から第２のノズル部を経てガス出口通路に流出する。このとき、第１のノズル部からガス出口通路へのガスの流出方向と、第２のノズル部からガス出口通路へのガスの流出方向とが、ガス案内部によってほぼ同方向となる。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１の発明の構成において、第２のノズル部からガス出口通路へ至るガスの流れ方向を直線状とし、このガス流れ方向に対し、第１のノズル部から前記ガス出口通路へ流出するガスの流れ方向がほぼ同方向となるように、前記第１のノズル部のガス出口部にガスの流出を案内するガス案内部を設けた構成としてある。
【００１８】
上記構成によれば、第２のノズル部からガス出口通路に向けて直線状に流出するガスの流れ方向に対し、第１のノズル部からガス出口通路に流出するガスはガス案内部を経てほぼ同方向に向けて流れる。
【００１９】
請求項３の発明は、請求項２の発明の構成において、ガス案内部は、第２のノズル部から前記ガス出口通路へ向けてガスが流出する直後の第２のノズル部側空間と、前記第１のノズル部から前記ガス出口通路へ向けてガスが流出する直後の第１のノズル部側空間とを相互に隔てる遮蔽部材で形成し、前記第１のノズル部と前記第１のノズル部側空間との間と、前記第２のノズル部側空間とを連通する圧力帰還通路を設けた構成としてある。
【００２０】
上記構成によれば、第２のノズル部からガス出口通路へ流出したガスの一部は、遮蔽部材に案内されて第２のノズル部側空間に入り込み、圧力帰還通路を通して第１のノズル部下流に帰還される。
【００２１】
請求項４の発明は、請求項３の発明の構成において、遮蔽部材は、第１のノズル部側空間と第２のノズル部側空間とを隔てる隔壁板の周縁にガイド側壁を設けた構成としてある。
【００２２】
上記構成によれば、第２のノズル部から流出したガスの一部は、ガイド側壁によってガス出口通路へ逃げにくくなる。
【００２３】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明の構成において、圧力低下部を、差圧発生手段側と第１のノズル部側とを直接連通する連通路と、第２のダイヤフラムを減圧室側に押圧するスプリングが収容される調圧室とに分離形成するよう、これら両者間に仕切部材を設け、この仕切部材に前記連通路と調圧室とを連通する連通孔を設けた構成としてある。
【００２４】
上記構成によれば、差圧発生手段を通過したガスは、連通路を経て第１のノズル部へ向けて流れるとともに、仕切部材の連通孔を通して調圧室に動圧を直接付与することなく作用する。
【００２５】
請求項６の発明は、請求項５の発明の構成において、仕切部材は、スプリングの第２のダイヤフラムと反対側の端部が当接する底部と、この底部周縁から第２のダイヤフラム側へ延長される円筒部とを備え、連通路は前記円筒部周囲に形成されるとともに、連通孔はこの円筒部に形成される構成としてある。
【００２６】
上記構成によれば、差圧発生手段を通過したガスは、円筒部の周囲を通って第１のノズル部へ向けて流れるとともに、円筒部の連通孔を通して調圧室に動圧を直接付与することなく作用する。
【００２７】
請求項７の発明は、請求項６の発明の構成において、仕切部材は、第２のダイヤフラムの上部に配置され、前記仕切部材の円筒部に形成してある連通孔は、第１のノズル部側に位置している構成としてある。
【００２８】
上記構成によれば、円筒部周囲の連通路に流入したガスは、より長い距離を流れて連通孔に達し、これによりガスに含まれる異物が連通孔まで達する量が低減される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３０】
図１は、この発明の実施の一形態を示す圧力調整器の断面図であり、この圧力調整器も前記従来のものと同様に、ＬＰガスボンベからガスレンジなどの燃焼器にＬＰガスを供給するガス供給通路の途中に設けられるものである。ハウジング５３は、ガス入口通路５５を備えた入口部下ボディ５７と、入口部下ボディ５７の上部に装着される入口部上ボディ５９と、ガス出口通路６１を備えた出口部下ボディ６３と、出口部下ボディ６３の上部に装着される出口部上ボディ６５と、入口部上ボディ５９および出口部上ボディ６５の上部にそれぞれ被せられる入口部カバー６７および出口部カバー６９とから主として構成されている。
【００３１】
ガス入口通路５５とガス出口通路６１との間には、前記図１２に示した従来のものと同様に、０．０７〜１．５６ＭＰａで導入されるガスの圧力を、０．０６ＭＰａ程度に減圧する中圧減圧部７１と、それをさらに２．５５〜３．３ＫＰａ程度に減圧する第１の減圧手段としての低圧減圧部７３とが設けられている。
【００３２】
中圧減圧部７１は、大気圧室７５側から中圧スプリング７７にて中圧用減圧室７９側に押圧される中圧ダイヤフラム８１を備えている。中圧ダイヤフラム８１は、周縁が入口部下ボディ５７と入口部上ボディ５９との間に挟持固定され、大気圧室７５と中圧用減圧室７９とを気密に区画している。
【００３３】
中圧ダイヤフラム８１には、その中心に中圧連動子８３が貫通して設けられ、中圧用減圧室７９側に装着した弁開閉用円盤８５およびスペーサ８７と、大気圧室７５側に設けたダイヤフラム受板８９とで、中圧ダイヤフラム８１を挟持するようナット９１を締結することで、中圧連動子８３が中圧ダイヤフラム８１に固定される。中圧連動子８３の上部は、入口部上ボディ５９と入口部カバー６７との間に介装されているガイド部材９３にガイドされて上下動可能である。大気圧室７５は、入口部上ボディ５９に形成した貫通孔５９ａを通して入口部カバー６７の大気連通室６７ａ内に連通し、大気連通室６７ａは図示しない大気連通孔を通して大気に開放されている。
【００３４】
弁開閉用円盤８５の周囲１カ所には、下方に向けて突出する押圧部８５ａが形成され、押圧部８５ａは、下端に中圧弁９５を備えた弁棒９７の上端に接触している。中圧弁９５は、中圧弁ノズル９９の中圧ノズル部１０１を開閉するもので、中圧弁押さえスプリング１０３によって中圧弁ノズル９９に向けて押圧されている。中圧弁ノズル９９は、中圧弁ノズル押さえ１０５によって、押さえ用スペーサ１０７を介して入口部下ボディ５７に固定されている。
【００３５】
低圧減圧部７３は、大気圧室１０９側から低圧スプリング１１１によりダイヤフラム受板１１３を介して低圧用減圧室１１５側に押圧される第１のダイヤフラムとしての低圧ダイヤフラム１１７を備えている。低圧ダイヤフラム１１７は、周縁が出口部上ボディ６５と出口部カバー６９との間に挟持固定され、大気圧室１０９と低圧用減圧室１１５とを気密に区画している。大気圧室１０９は、貫通孔６９ａにより、出口部カバー６９に装着された補助カバー１１９内に連通し、補助カバー１１９内は図示しない大気開放孔を通して大気に開放されている。
【００３６】
低圧ダイヤフラム１１７の中心には、作動桿１２１が上下に貫通して設けられており、この作動桿１２１の下部にはレバー１２３の一端が摺動可能に交叉係合している。レバー１２３は、ピン１２５を中心として出口部上ボディ６５に対し回動可能に軸支されており、その他端は第１の弁体としての低圧弁１２７に連結されている。
【００３７】
出口部上ボディ６５には、中圧減圧室７９と低圧用減圧室１１５とを連通するガス連通路１２９が形成されている。ガス連通路１２９の低圧用減圧室１１５側の端部の開口部１２９ａには、低圧弁ケース１３１が挿入固定されている。前記した低圧弁１２７は、この低圧弁ケース１３１内に、図中で左右方向に移動可能に収容され、低圧弁ケース１３１に形成された第１のノズル部としての低圧ノズル部１３３を開閉し、これにより低圧用減圧室１１５とガス連通路１２９とを連通遮断する。
【００３８】
ガス連通路１２９の中圧減圧室７９側は、水平通路１２９ｂと鉛直通路１２９ｃとから構成され、鉛直通路１２９ｃの下端は、出口部下ボディ６３に形成した通路１３５および入口バイパス通路１３７を通して中圧減圧室７９に連通している。鉛直通路１２９ｃには、差圧発生手段としてのオリフィス１３９が設けられている。このオリフィス１３９をガスが通過することで、その上下流間で圧力損失が生じ、下流側の低圧ノズル部１３３側が圧力低下部となる。
【００３９】
作動桿１２１の大気圧室１０９内に突出した先端には、膨大部１２１ａが形成されており、この膨大部１２１ａの下部のばね受け座１４１と低圧ダイヤフラム１１７の中心部との間には、安全弁調整スプリング１４３が介装されている。安全弁調整スプリング１４３は、作動桿１２１に一体に形成された安全弁の弁体１２１ｂを、低圧ダイヤフラム１１７に当接する方向に常時付勢している。
【００４０】
ガス連通路１２９の水平通路１２９ｂと開口部１２９ａとの間には、図２（ｂ）に斜視図として示してある仕切部材としてのドレン防止キャップ１４５が、ねじ１４７により出口部上ボディ６５に固定されている。ドレン防止キャップ１４５は、低圧減圧部７３の下部に位置している、後述する第２の減圧部としての供給用低圧減圧部１４９における第２のダイヤフラムとしての供給用低圧ダイヤフラム１５１上に、ガス中に含まれるドレンなどの異物が溜まるのを防止する役目を果たす。
【００４１】
ドレン防止キャップ１４５は、下部側が開口した状態で上部側が、出口部上ボディ６５に形成したキャップ収容部１５３に、シール材１５５を介して収容されている。このキャップ収容部１５３における出口部上ボディ６５の、ねじ１４７より図中で右側の一部には、開口孔６５ａが形成され、この開口孔６５ａは、ドレン防止キャップ１４５がキャップ収容部１５３に収容されることで密閉される。
【００４２】
ドレン防止キャップ１４５の周囲側部に対向する出口部上ボディ６５の内壁面には、環状の凹部１５７が形成され、これによりドレン防止キャップ１４５の周囲側部と出口部上ボディ６５の凹部１５７との間に、ガス連通路１２９における開口部１２９ａと水平通路１２９ｂとを連通する連絡路１５９が形成されることになる。また、連絡路１５９および開口部１２９ａは、図中で上下方向の長さが互いにほぼ同等であり、開口部１２９ａの上部側のほぼ半分に対向する部分のドレン防止キャップ１４５の円筒部１４５ｂには、連絡路１５９とドレン防止キャップ１４５の内側のガス導入空間１６１とを連通する連通孔１６３が形成されている。
【００４３】
図２は、（ａ）が出口部上ボディ６５におけるキャップ収容部１５３の内壁面形状および、凹部１５７に連通するガス連通路１２９の形状を示す斜視図で、（ｂ）が（ａ）の下方から装着されるドレン防止キャップ１４５の斜視図である。図３は、ドレン防止キャップ１４５をキャップ収容部１５３に収容した状態の斜視図である。中圧減圧室７９側からガス連通路１２９に流入したガスは、連絡路１５９に流入した後、図３中で矢印Ｂ，Ｃで示すように、左右に分かれ、ドレン防止キャップ１４５の周囲を通って開口部１２９ａにて合流する。図４は、図１に示した圧力調整器の平面図で、上記したドレン防止キャップ１４５周囲の連絡路１５９を流れるガスの流通経路を、２点鎖線の矢印で示している。
【００４４】
図２（ｂ）に示すように、ドレン防止キャップ１４５は、後述する供給用低圧スプリング１６７の供給用低圧ダイヤフラム１５１と反対側の上端部が当接する底部１４５ａと、この底部１４５ａの周縁から供給用低圧ダイヤフラム１５１側へ延長される円筒部１４５ｂとを備えている。
【００４５】
また、ドレン防止キャップ１４５は、前記した圧力低下部を、オリフィス１３９と低圧ノズル部１３３側とを直接連通する連通路としての連絡路１５９と、上記供給用低圧ダイヤフラム１５１を後述する供給用低圧減圧室１６５側に押圧する供給用低圧スプリング１６７が収容される調圧室としてのガス導入空間１６１とに分離形成している。
【００４６】
供給用低圧減圧部１４９における供給用低圧ダイヤフラム１５１は、出口部下ボディ６３と出口部上ボディ６５との間に周縁が固定されており、この供給用低圧ダイヤフラム１５１は、ドレン防止キャップ１４５の内側のガス導入空間１６１と、出口部下ボディ６３の減圧室としての供給用低圧減圧室１６５とを気密に区画するもので、ガス導入空間１６１に収容された供給用低圧スプリング１６７により供給用低圧減圧室１６５側に押圧されている。
【００４７】
供給用低圧ダイヤフラム１５１の中心には、ダイヤフラム軸１６９が上下に貫通して設けられている。このダイヤフラム軸１６９は、供給用低圧減圧室１６５側にて一体に形成されているフランジ１６９ａを備え、このフランジ１６９ａと、供給用低圧ダイヤフラム１５１の上下両側に設けられる保持具１７１，１７３とにより、供給用低圧ダイヤフラム１５１に保持固定される。
【００４８】
ダイヤフラム軸１６９の下端には、レバー１７５の一端が摺動可能に交叉係合している。レバー１７５は、ピン１７７を中心として出口部下ボディ６３に対し回動可能に軸支されており、その他端は第２の弁体としてのバイパス弁１７９に連結されている。
【００４９】
供給用低圧減圧室１６５は、中圧減圧室７９を通してガス入口通路５５に連通可能であるとともに、ガス出口通路６１にも連通可能となっており、供給用低圧減圧室１６５とガス出口通路６１との間には、第２のノズル部としてのバイパスノズル部１８１を備えたバイパスノズル１８３が装着されている。このバイパスノズル部１８１を開閉可能となるように、前記バイパス弁１７９が、供給用低圧減圧室１６５内にて左右方向に移動可能に収容されている。
【００５０】
上記したバイパスノズル部１８１は、このバイパスノズル部１８１から流出するガスの流れ方向がガス出口通路６１に向けて直線状となるよう設定されている。また、低圧減圧部７３の低圧用減圧室１１５は、低圧弁ケース１３１内を通してガス流出空間１８７に連通し、ガス流出空間１８７は蓋１８９によって閉塞されている。
【００５１】
上記ガス流出空間１８７と、ガス出口通路６１のバイパスノズル部１８１近傍部分とを隔てるように、ガス案内部材１９１が、図１中で紙面に直交する２カ所にてねじ１９３により出口部上ボディ６５に取り付けられている。ガス案内部材１９１は、上部の左端面が、低圧弁ケース１３１が収容される開口部１２９ａの端面に密着し、上下方向ほぼ中央の右側端面が、ガス出口通路６１を構成する出口部下ボディ６３の上部左端面６３ａに密着している。ガス案内部材１９１の下端は、ガス出口通路６１の上下方向ほぼ中央部に位置している。
【００５２】
上記したガス案内部材１９１は、低圧弁ケース１３１内とガス出口通路６１とを連通するガス案内部となるガス案内通路１９５を形成している。ガス案内通路１９５のガス出口通路６１側の流出口１９５ａは、バイパスノズル部１８１からガス出口通路６１にわたる直線状の流路とほぼ同方向に向けて開口している。
【００５３】
次に作用を説明する。中圧減圧部７１では、燃焼器側にてガスが使用されることで、中圧用減圧室７９の圧力が低下し、中圧スプリング７７により中圧ダイヤフラム８１が下方に押圧されて変位すると、これに伴い中圧弁９５が下方に移動して中圧ノズル部１０１を開放する。これにより、ガス入口通路５５から導入されたガスが中圧用減圧室７９側に流れる。中圧用減圧室７９の圧力が上昇し、この圧力が中圧スプリング７７の弾性力に打ち勝つと、中圧弁９５が上昇移動して中圧ノズル部１０１の流路を狭め、中圧用減圧室７９へのガスの流入を制御する。このように、中圧弁９５が中圧ノズル部１０１の流路を開閉制御して中圧用減圧室７９に流入するガスの圧力を制御する。
【００５４】
一方、低圧減圧部７３においては、燃焼器側にてガスが使用されることで、低圧用減圧室１１５の圧力が低下し、低圧スプリング１１１により低圧ダイヤフラム１１７が下方に押圧されて変位すると、これに伴いレバー１２３が反時計方向に回動するとともに、低圧弁１２７が右方向に移動して低圧ノズル部１３３を開放する。これにより、中圧用減圧室７９側のガスが、ガス連通路１２９および連絡路１５９を経て低圧ノズル部１３３を通り、低圧弁ケース１３１内に流出した後、ガス案内通路１９５を経てガス出口通路６１に流出する。
【００５５】
低圧用減圧室１１５の圧力が上昇して低圧スプリング１１１の弾性力に打ち勝つと、低圧ダイヤフラム１１７が上方に向けて変位し、低圧弁１２７が左方向へ移動して低圧ノズル部１３３の流路を狭め、低圧用減圧室１１５へのガスの流入を制御する。このように、低圧弁１２７が低圧ノズル部１３３の流路を開閉制御して低圧用減圧室１１５に流入するガスの圧力を制御する。
【００５６】
ここで、中圧ノズル部１０１から低圧ノズル部１３３に向けてガス連通路１２９を流れるガスの流量が少ないときには、オリフィス１３９を境にしてその上流側の圧力Ｐ_０と同下流側の低圧ノズル部１３３の圧力Ｐ_１との間で圧力差がほとんど発生しない。上記圧力Ｐ_０は、ガス連通路１２９と、通路１３５および入口バイパス通路１３７を通して連通している供給用低圧減圧室１６５の圧力Ｐ_２と同等であり、圧力Ｐ_１は、低圧ノズル部１３３と連通孔１６３を通して連通しているガス導入空間１６１の圧力と同等である。
【００５７】
上記したような圧力Ｐ_０と圧力Ｐ_１との間で圧力差がほとんどない状態、言い換えればガス導入空間１６１の圧力（Ｐ_１）と供給用低圧減圧室１６５の圧力Ｐ_２（＝Ｐ_０）とがほぼ等しい状態では、供給用低圧スプリング１６７の荷重により供給用低圧ダイヤフラム１５１が下方に変位する。これに伴いレバー１７５が反時計方向に回動してバイパス弁１７９がバイパスノズル部１８１を閉じ、供給用低圧減圧室１６５からガス出口通路６１へのガスの流出が停止される。
【００５８】
上記ガス連通路１２９を流れるガスの流量が多くなり流速が増してくると、オリフィス１３９の前後で圧力損失が発生してＰ_０＞Ｐ_１となり、ガス導入空間１６１の圧力（Ｐ_１）が低下して供給用低圧減圧室１６５の圧力Ｐ_２（＝Ｐ_０）より低くなる。供給用低圧減圧室１６５の圧力Ｐ_２（＝Ｐ_０）がガス導入空間１６１の圧力（Ｐ_１）より、例えば０．０１ＭＰａ高くなると、供給用低圧スプリング１６７が撓んで供給用低圧ダイヤフラム１５１が上方に変位し、これに伴いレバー１７５が時計方向に回動する。これによりバイパス弁１７９が図中で左方向に移動してバイパスノズル部１８１を開放し、中圧用減圧室７９側のガスが、供給用減圧室１６５からバイパスノズル部１８１を経てガス出口通路６１へ流出する。
【００５９】
このようなガスの流れが発生する圧力調整器では、前記図１２に示した従来のものと同様に、低圧減圧部７３が主にガス出口通路６１側の圧力を調整する役目を果たす圧力制御部となり、一方供給用低圧減圧部１４９は、主にガス出口通路６１にガスを供給する役目を果たす流量制御部となる。
【００６０】
バイパス弁１７９の図中で左方向への移動により開放状態となったバイパスノズル部１８１から流出するガスの流れは、ガス出口通路６１に向けて直線状となっている。一方、前述した低圧減圧部７３側の低圧ノズル部１３３からガス案内通路１９５を経てガス出口通路６１に流出する際のガスの流れ方向は、上記したバイパスノズル部１８１から流出するガスの流れとほぼ同方向となっている。
【００６１】
このため、流量制御部（バイパスノズル部１８１）からガス出口通路６１に流出するガスに対し、圧力制御部（低圧ノズル部１３３）からガス出口通路６１に流出するガスはここでスムーズに合流し、図５に示すように、流量が高まっても、調整圧力は少なくとも容量点Ｑに至る範囲においては上限許容値Ｐ_Uと下限許容値Ｐ_L との間に安定して確保でき、より高流量のガスを安定して供給することができる。
【００６２】
なお、上記実施の形態では、ガス出口通路６１がバイパスノズル部１８１の前方に直線状に形成されているために、低圧ノズル部１３３から流出するガスをガス案内部材１９１によってガス出口通路６１に案内するようにしているが、ガス出口通路６１が低圧ノズル部１３３の前方に直線状に形成されている場合には、バイパスノズル部１８１から流出するガスをガス出口通路６１に案内するようにガス案内部材１９１を取り付ける必要がある。また、ガス出口通路６１が、低圧ノズル部１３３のガス流出方向と、バイパスノズル部１８１のガス流出方向との中間位置にある場合には、各ノズル部１３３，１８１から流出するそれぞれのガスをガス出口通路６１に案内するよう、ガス案内部材を双方に設ける必要がある。要するに、低圧ノズル部１３３から流出するガスと、バイパスノズル部１８１から流出するガスとの合流部で乱流が発生しないように、両流出ガスがガス出口通路６１にてスムーズに合流する構成とすればよい。
【００６３】
また、圧力低下部にドレン防止キャップ１４５を設けることで、ガス通路（連絡路１５９）と調圧機構（ガス導入空間１６１側の供給用低圧スプリング１６７や供給用低圧ダイヤフラム１５１）とが分離された構造となり、ドレン防止キャップ１４５の周囲の連絡路１５９を通過したガスが、この連絡路１５９への入口部と反対側の開口部１２９ａで、図４で示されるように静圧Ｐsとなってガス導入空間１６１に作用して調圧するので、調圧部においては、流通するガスの温度の影響も受けにくく、安定した調整圧力が得られる。さらに、供給用低圧スプリング１６７は、ガス導入空間１６１内に設けられていて連絡路１５９には障害物が設けられていないので、ガスが連絡路１５９をスムーズに流れるものとなる。
【００６４】
また、連絡路１５９とガス導入空間１６１とを連通する連通孔１６３は、連絡路１５９へのガス入口側となる水平通路１２９ｂと反対側の、低圧ノズル部１３３側の開口部１２９ａに対向した位置に形成されているので、連絡路１５９に流入したガスは、より長い距離を流れて連通孔１６３に達し、これによりガスに含まれる異物が連通孔１６３まで達する量が低減され、ガス導入空間１６１への異物の流入が回避される。
【００６５】
この結果、供給用低圧ダイヤフラム１５１上へ異物が堆積しにくくなり、供給用低圧ダイヤフラム１５１の上下変位動作が正常になされるとともに、異物がガス充填時に使用するコンプレッサの潤滑油や、ゴムホースの可塑剤などの油分であっても、ゴム製で構成されている供給用低圧ダイヤフラム１５１の膨潤が回避されてダイヤフラムの有効面積変化も防止でき、これらにより圧力調整器としての性能悪化が回避される。
【００６６】
以上より、オリフィス１３９から低圧ノズル部１３３に至るガス通路構造として、極めて信頼性の高いものとなる。
【００６７】
図６は、図１のガス案内部材１９１に代えて遮蔽部材１９６を設けた例を示している。遮蔽部材１９６は、低圧ノズル部１３３からガス出口通路６１へ向けてガスが流出する直後の第１のノズル部側空間となるガス流出空間１８７と、バイパスノズル部１８１からガス出口通路６１へ向けてガスが流出する直後の第２のノズル部側空間となる圧力帰還用空間１９８とを隔てるように、ねじ１９３により出口部上ボディ６５に取り付けられている。
【００６８】
図７は、上記した遮蔽部材１９６単体の側面図で、図８は図７のＣ−Ｃ断面図、図９は図７の左側面図、図１０は図７の右側面図、そして図９のＤ−Ｄ断面図となる遮蔽部材１９６が図６に示されている。この遮蔽部材１９６は、ガス流出空間１８７と圧力帰還用空間１９８とを隔てる隔壁板１９７を備え、隔壁板１９７上部の圧力帰還用空間１９８側には、低圧弁ケース１３１が収容されている出口部上ボディ６５の円筒形状部位６５ｂに整合する半円筒部１９９が形成されている。
【００６９】
隔壁板１９７の圧力帰還用空間１９８側における外周縁部には、上記半円筒部１９９の下端付近位置から下部側に、圧力帰還用空間１９８側に突出するガイド側壁としての圧力帰還用ガイド側壁２０１が形成されている。この圧力帰還用ガイド側壁２０１は下端部が最も突出量が多く上部ほど突出量が小さくなっている。また、図９に示すように隔壁板１９７の左右方向中央部には、半円筒部１９９から下端付近まで延長されるリブ２０３が形成されている。
【００７０】
一方、隔壁板１９７のガス流出空間１８７側における外周縁部には、ガス流出空間１８７側に突出する流出ガス用ガイド側壁２０５が形成されている。また、流出ガス用ガイド側壁２０５の上端には、図８中で左右側方に突出する取付部２０７が形成され、この取付部２０７に形成した、図８に示されている取付孔２０７ａを介して、前記したねじ１９３により、遮蔽部材１９３が出口部上ボディ６５に固定される。
【００７１】
上記した隔壁板１９７および流出ガス用ガイド側壁２０５に囲まれたガス案内通路１９５は、遮蔽部材１９６を間に挟んで圧力帰還用空間１９８と反対側に形成され、このガス案内通路１９５のガス出口通路６１に対する流出口１９５ａが、バイパスノズル部１８１からガス出口通路６１に向かう直線状の流路とほぼ同方向に向けて開口している。
【００７２】
このため、上記図６の圧力調整器においても、図１の圧力調整器と同様に、流量制御部（バイパスノズル部１８１）からガス出口通路６１に流出するガスに対し、圧力制御部（低圧ノズル部１３３）からガス出口通路６１に流出するガスはここでスムーズに合流する。
【００７３】
出口部上ボディ６５における円筒形状部位６５ｂの圧力帰還用空間１９８に対応する部位には、低圧用減圧室１１５に連通する圧力帰還通路としての貫通孔２１１が、図６中で紙面に直交する部位２カ所に形成されている。図６で示してある貫通孔２１１は、低圧弁ケース１３１に対応する位置に形成されていて、圧力帰還用空間１９８と低圧用減圧室１１５とを連通していないような状態となっているが、実際にはこの位置より紙面に直交する方向の両側に位置している。
【００７４】
上記図６に示した圧力調整器においては、バイパス弁１７９の図中で左方向への移動により開放状態となったバイパスノズル部１８１から流出するガスの流れは、ガス出口通路６１に向けて直線状となっており、その一部は遮蔽部材１９６に案内されて圧力帰還用空間１９８に入り込む。このとき遮蔽部材１９６は、圧力帰還用ガイド側壁２０１を備えていることから、ガスの流れがガス出口通路６１に逃げにくく、ガスの流れを包み込むようして圧力帰還用空間１９８から貫通孔２１１を通して低圧用減圧室１１５に帰還させる。
【００７５】
これにより、バイパスノズル部１８１から流出するガス流量が増大しても、流量制御部（バイパスノズル部１８１）からのガス圧を、圧力制御部（低圧ノズル部１３３）に確実に帰還させることができ、図１１に示すように低流量域から容量点Ｑ付近の高流量域まで、前記図１に示した圧力調整器に比べてより安定した調整圧力を確保することができ、信頼性の高い圧力調整器となる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１の発明によれば、第１の減圧手段における第１のノズル部および第２の減圧手段における第２のノズル部からガス出口通路に流出する際のそれぞれのガスの流れ方向が互いにほぼ同方向となるように、第１，第２の各ノズル部のガス出口部の少なくともいずれか一方にガスの流出を案内するガス案内部を設けたため、両ノズル部から流出するそれぞれのガスは、ガス出口通路にてスムーズに合流して合流部での乱流発生を防止することができ、特に圧力を制御する第１の減圧手段からのガスの流れが阻害されずにスムーズに流出することから、より高流量のガスを安定して供給することができる。
【００７７】
請求項２の発明によれば、第２の減圧手段における第２のノズル部からガス出口通路へ至るガスの流れ方向を直線状とし、このガス流れ方向に対し、第１のノズル部からガス出口通路へ流出するガスの流れ方向がほぼ同方向となるように、第１のノズル部のガス出口部にガスの流出を案内するガス案内部を設けたため、圧力を制御する第１の減圧手段から流出するガスは、その流れが阻害されずにガス出口通路にて第２の減圧手段からのガスとスムーズに合流し、より高流量のガスを安定して供給することができる。
【００７８】
請求項３の発明によれば、ガス案内部は、第２のノズル部から前記ガス出口通路へ向けてガスが流出する直後の第２のノズル部側空間と、前記第１のノズル部から前記ガス出口通路へ向けてガスが流出する直後の第１のノズル部側空間とを相互に隔てる遮蔽部材で形成し、前記第１のノズル部と前記第１のノズル部側空間との間と、前記第２のノズル部側空間とを連通する圧力帰還通路を設ける構成としたため、第２のノズル部から流出するガス流量が増大しても、第２のノズル部からのガス圧を、第１のノズル部側に確実に帰還させることができ、低流量域から高流量域まで、安定した調整圧力を確保することができる。
【００７９】
請求項４の発明によれば、遮蔽部材は、第１のノズル部側空間と第２のノズル部側空間とを隔てる隔壁板の周縁にガイド側壁を設ける構成としたため、第２のノズル部から流出したガスの流れが、ガイド側壁によってガス出口通路に逃げにくくなり、第１のノズル部側へのガス圧の帰還を確実に行わせることができる。
【００８０】
請求項５の発明によれば、圧力低下部を、差圧発生手段側と第１のノズル部側とを直接連通する連通路と、第２のダイヤフラムを減圧室側に押圧するスプリングが収容される調圧室とに分離形成するよう、これら両者間に仕切部材を設け、この仕切部材に前記連通路と調圧室とを連通する連通孔を設けたため、調圧室には動圧が作用しにくくなり、安定した調整圧力が得られるとともに、第２のダイヤフラムを押圧するスプリングは調圧室内に設けられていて連通路には障害物が設けられていないので、ガスが連通路をスムーズに流れるものとなる。
【００８１】
請求項６の発明によれば、仕切部材は、スプリングの第２のダイヤフラムと反対側の端部が当接する底部と、この底部周縁から第２のダイヤフラム側へ延長される円筒部とを備え、連通路は前記円筒部の周囲に形成されるとともに、連通孔はこの円筒部に形成されているため、調圧室には動圧が作用しにくくなり、安定した調整圧力が得られるとともに、第２のダイヤフラムを押圧するスプリングは調圧室内に設けられていて連通路には障害物が設けられていないので、ガスが連通路をスムーズに流れるものとなる。
【００８２】
請求項７の発明によれば、仕切部材は、第２のダイヤフラムの上部に配置され、前記仕切部材の円筒部に形成してある連通孔は、第１のノズル部側に位置しているため、円筒部周囲の連通路に流入したガスは、より長い距離を流れて連通孔に達し、これによりガスに含まれる異物が連通孔まで達する量が低減され、第２のダイヤフラムの上部の調圧室への異物の侵入を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態を示す圧力調整器の断面図である。
【図２】（ａ）は、図１の圧力調整器におけるドレン防止キャップが装着される上ボディのキャップ収容部の内壁面形状を示す斜視図、（ｂ）は、ドレン防止キャップの斜視図である。
【図３】ドレン防止キャップが上ボディに装着された状態の斜視図である。
【図４】図１に示した圧力調整器の平面図である。
【図５】図１の圧力調整器におけるガス流量と調整圧力との相関図である。
【図６】図１のガス案内部材に代えて遮蔽部材を設けた圧力調整器の断面図である。
【図７】図５の圧力調整器に使用される遮蔽部材単体の側面図である。
【図８】、図７のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】図７の左側面図である。
【図１０】図７の右側面図である。
【図１１】図６の圧力調整器におけるガス流量と調整圧力との相関図である。
【図１２】従来例を示す圧力調整器の断面図である。
【図１３】図１２の従来の圧力調整器を改良した圧力調整器の断面図である。
【図１４】図１２の圧力調整器におけるガス流量と調整圧力との相関図である。
【符号の説明】
５５ガス入口通路
６１ガス出口通路
７３低圧減圧部（第１の減圧手段）
１１７低圧ダイヤフラム（第１のダイヤフラム）
１２７低圧弁（第１の弁体）
１３３低圧ノズル部（第１のノズル部）
１３９オリフィス（差圧発生手段）
１４５ドレン防止キャップ（仕切部材）
１４５ａ底部
１４５ｂ円筒部
１４９供給用低圧減圧部（第２の減圧手段）
１５１供給用低圧ダイヤフラム（第２のダイヤフラム）
１５９連絡路（連通路）
１６１ガス導入空間（調圧室）
１６３連通孔
１６５供給用低圧減圧室（減圧室）
１６７供給用低圧スプリング（スプリング）
１８１バイパスノズル部（第２のノズル部）
１８３バイパス弁（第２の弁体）
１８７ガス流出空間（第１のノズル部側空間）
１９５ガス案内通路（ガス案内部）
１９６遮蔽部材
１９７隔壁板
１９８圧力帰還用空間（第２のノズル部側空間）
２０１圧力帰還用ガイド側壁（ガイド側壁）
２１１貫通孔（圧力帰還通路）

Claims

ガス入口通路とガス出口通路とを連通する第１のノズル部を開閉可能な第１の弁体および、この第１の弁体の開閉動作を、前記ガス出口通路側の圧力変化に基づき変位することで行わせる第１のダイヤフラムを備えた第１の減圧手段と、
前記ガス入口通路と前記第１のノズル部との間に設けられ、ガスの流れに伴って圧力を低下させる差圧発生手段と、
この差圧発生手段の下流側の圧力低下部に対し、前記差圧発生手段の上流側に連通する減圧室を画成するとともに、前記圧力低下部と前記減圧室との圧力差に基づき変位する第２のダイヤフラム、前記減圧室と前記ガス出口通路とを連通する第２のノズル部、この第２のノズル部を、前記第２のダイヤフラムの動作に連動して開閉可能な第２の弁体をそれぞれ設けて構成した第２の減圧手段とを有する圧力調整器において、
前記第１，第２の各ノズル部から前記ガス出口通路に流出する際のそれぞれのガスの流れ方向が互いにほぼ同方向となるように、前記第１，第２の各ノズル部のガス出口部の少なくともいずれか一方にガスの流出を案内するガス案内部を設けたことを特徴とする圧力調整器。
第２のノズル部からガス出口通路へ至るガスの流れ方向を直線状とし、このガス流れ方向に対し、第１のノズル部から前記ガス出口通路へ流出するガスの流れ方向がほぼ同方向となるように、前記第１のノズル部のガス出口部にガスの流出を案内するガス案内部を設けたことを特徴とする請求項１記載の圧力調整器。
ガス案内部は、第２のノズル部から前記ガス出口通路へ向けてガスが流出する直後の第２のノズル部側空間と、前記第１のノズル部から前記ガス出口通路へ向けてガスが流出する直後の第１のノズル部側空間とを相互に隔てる遮蔽部材で形成し、前記第１のノズル部と前記第１のノズル部側空間との間と、前記第２のノズル部側空間とを連通する圧力帰還通路を設けたことを特徴とする請求項２記載圧力調整器。
遮蔽部材は、第１のノズル部側空間と第２のノズル部側空間とを隔てる隔壁板の周縁にガイド側壁を設けたことを特徴とする請求項３記載の圧力調整器。
圧力低下部を、差圧発生手段側と第１のノズル部側とを直接連通する連通路と、第２のダイヤフラムを減圧室側に押圧するスプリングが収容される調圧室とに分離形成するよう、これら両者間に仕切部材を設け、この仕切部材に前記連通路と調圧室とを連通する連通孔を設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の圧力調整器。
仕切部材は、スプリングの第２のダイヤフラムと反対側の端部が当接する底部と、この底部周縁から第２のダイヤフラム側へ延長される円筒部とを備え、連通路は前記円筒部の周囲に形成されるとともに、連通孔はこの円筒部に形成されていることを特徴とする請求項５記載の圧力調整器。
仕切部材は、第２のダイヤフラムの上部に配置され、前記仕切部材の円筒部に形成してある連通孔は、第１のノズル部側に位置していることを特徴とする請求項６記載の圧力調整器。