JP3876161B2

JP3876161B2 - 圧力独立制御弁

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Publication number: JP3876161B2
Application number: JP2001517078A
Authority: JP
Inventors: エイカールソン，ベングト
Original assignee: ベリモホールディングアーゲー
Priority date: 1999-08-17
Filing date: 2000-08-17
Publication date: 2007-01-31
Anticipated expiration: 2020-08-17
Also published as: DE60024496T2; DE60024496D1; BR0013406A; HK1048522B; ATE311623T1; CA2381934C; CN1370290A; AU6782700A; CN1264077C; WO2001013017A2; HK1048522A1; EP1269280A4; JP2003507779A; EP1269280B1; WO2001013017A3; EP1269280A2; AU2004201663A1; CA2381934A1; AU768719B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体または気体媒体流動の圧力制御に使用できる自動圧力制御弁である。それは、ゲージ圧またはシステム内の２点間の差圧を制御するために使用することができる。
【０００２】
それは、例えば圧縮空気、水、または蒸気管路、油および燃料供給、ならびに空気処理システムにおいて圧力を制御することができる。それはまた、タンクの液位を制御するために使用することもできる。
【０００３】
重要な適用例は、自動流量制御用の制御弁と一緒に使用するものである。自動圧力制御弁は流量制御用制御弁と直列に接続され、制御弁前後で一定の差圧を維持するように配置される。２つの弁は一緒に圧力独立制御弁として働く。
【０００４】
【従来の技術とその課題】
自動圧力制御弁は、圧力が基本的に一定となるように液体または気体媒体流量を制御するために使用される。普通形の自動圧力制御弁は、ダイアフラムの片側に対して作用する被制御媒体を持ち、反対側は大気に接続される。ダイアフラム上の表面前後の差圧は、ばねによって対抗される力を生じる。典型例が米国特許第４，０４４，７９２号および第５，００９，２４５号に示されている。
【０００５】
圧力変動は２つの力の間の不均衡を生じ、ダイアフラムを移動させる正味力を生じる。ダイアフラムは弁機構を作動させ、ダイアフラムとばねとの間の均衡が得られるまで、媒体の圧力を増減させる。こうして、ばね張力は自動圧力制御弁の目標値を決定する。以下のテキストでは、自動圧力制御弁をＡＰＣＶと呼ぶ。
【０００６】
ダイアフラムは、パッキンまたは類似物を通過する弁棒を介して弁機構に接続される。その摩擦は弁機構の摩擦と共に、ダイアフラムおよびばねからの正味力によって克服されなければならない。
【０００７】
ごく小さいヒステリシスで、円滑な制御を達成するために、ダイアフラムおよびばねは、すでに非常に小さい圧力変動が摩擦を克服するのに充分な強い正味力を生じるように、比較的大きくする必要がある。
【０００８】
これは、大きいダイアフラムを使用する唯一の理由ではない。弁機構の制御表面は、媒体圧力がそこに作用して力を生み出す面積を持つ。この力は一般的にばね力に対抗する。したがって、媒体圧力の変動は目標値を変化させる。これは、制御機構が大きい流量を持たなければならない場合には、特に真実である。大きい流量が必要な場合、制御表面を大きくしなければならず、ばねに対抗する力は極めて大きい。したがって、目標値に対する媒体圧力の影響が大きくなりすぎないように、ダイアフラムおよびばねを大きくする必要がある。
【０００９】
制御表面の面積を増大する代わりに、その動きを増大することができる。これは流量をも増大する。欠点は、動きがばね張力を変化させ、それが目標値をも変化させることである。変化は、制御表面をどれだけ開く必要があるかによって異なり、それは流量と圧力の両方に基づく関数である。
【００１０】
動きはばねの長さに比べて小さいので、目標値の変化は、長いばねを用いることによって低下する。しかし、これはＡＰＣＶの大きさおよびコストを増大させる。
【００１１】
上述したＡＰＣＶは大気に対する制御圧力とばねを均衡させる。多くのその他の種類の弁が存在する。例えばダイアフラムの両側を、大気に接続する代わりに、媒体に、ただしシステムの異なる箇所に接続する。組込みばねはダイアフラムに対して作用し、弁機構は、制御された差圧が２点間で維持されるように、媒体の流量を調節する。これは自動差圧制御弁である。以下のテキストでは、それをＡＤＰＣＶと呼ぶ。
【００１２】
以上のことから、優れた精度を達成するために、ＡＰＣＶおよびＡＤＰＣＶが大きいダイアフラムおよびばねを必要とすることが理解される。言うまでもなく、これはダイアフラムを包囲するハウジングもまた、非常に大きくしなければならず、高価になることを意味する。
【００１３】
上述の問題を持たない幾つかの弁機構がある。しかし、これらの弁（例えばスリーブ型）の多くは漏れの傾向があるので、非常に小さい流量を制御することができない。
【００１４】
精度を向上するために、パイロット弁を用いてダイアフラムを作動させることも可能である。しかし、複雑さが加わり、コストが増大する。
【００１５】
以上は、ＡＰＣＶに関連する問題の一部の簡単な要約である。
【００１６】
ＨＶＡＣおよび工業プロセス適用例における自動制御弁には、正しい流量が達成されるように、制御装置からの信号に応答して制御弁を作動させる作動器が付いている。問題は、流量が、弁がどれだけ開いているかに依存するだけでなく、弁の前後の差圧にも依存することである。
【００１７】
差圧は、配管系全体の作動条件に依存する。
【００１８】
配管系の突然の圧力変動は、制御弁内の流量を変化させ、制御が失敗する。正確な流量が得られ、安定した制御が回復するように、制御システムが作動器に弁の開きを変化させるように指示するまで、多少の時間がかかる。
【００１９】
制御弁は特定の流動特性を持つように作成され、それは、弁が開くと流量がどのように変化するかを定義する。
【００２０】
流動特性は制御対象（しばしば伝熱装置）の非線形特性を補償する曲率を持つように設計される。目的は、作動器への信号から制御対象の出力まで、総合特性が線形になることである。これは、安定した制御のための非常に有益である。弁の流動特性は実験室で定差圧で試験される。
【００２１】
負荷の変化による圧力変動は制御弁の流動特性をゆがめ、それは安定した制御にとって有害である。
【００２２】
制御弁の大きさを正しく決定することは非常に難しい。流量係数を計算する必要がある。それは、流量（ＧＰＭ）に液体の比重の平方根を掛け、次いで最大負荷状態における差圧の平方根で割ることによって計算される。残念ながら、実際の状態を反映する差圧に関する正しい情報を得ることは非常に難しい。理由の１つは、「完成状態」が仕様から逸脱することである。
【００２３】
正確な情報が無ければ、制御弁の大きさは正しく決定されない。過小制御弁は必要な流量を供給することができず、交換しなければならない。これを避けるために、過大制御弁を取り付ける傾向がある。しかし、それは安定した制御にとって、特に低負荷時には非常に有害である。
【００２４】
問題は、制御弁にＡＤＰＣＶを結合して、制御弁の前後で定差圧が維持されるようにそれを配置することによって、解決することができる。
【００２５】
制御弁前後の定差圧により、制御弁の開口の各程度に対しよく定義された流速が得られる。流速は、弁の結合前後の配管系の圧力変動に依存しない。したがって、ＡＤＰＣＶと制御弁の組合せを圧力独立制御弁と呼ぶ（以下のテキストでは、ＰＩＣＶと呼ぶ）。
【００２６】
定差圧のため、制御弁は常に完全な弁支配力を持って作動し、したがって流動特性は配管系の圧力変動によってゆがめられない。
【００２７】
ＰＩＣＶは様々に適用することができる。
それは、目標値を手動で調節する自動流速制御装置として使用することができ、流速を調節するために、ハンドルおよび目盛付きインジケータを持つことができる。適用例としては、定流速または手動調節流速が必要な場合がある。それはまた、可変流量の適用例で上限（ｈｉｇｈｌｉｍｉｔ）としても使用することができる。
【００２８】
ＰＩＣＶは、制御装置からの信号に応答する作動器によって作動させることができる。ＰＩＣＶ中の最大流量は、制御弁の最大開口を制限することによって設定することができる。これは、作動器のストロークを制限することによって行なうことができる。
【００２９】
ＰＩＣＶは、工業プロセッサまたはＨＶＡＣ制御システムにおける制御品質の有意の改善を提供することができる。これまでの問題は高コストであった。
【００３０】
コストを増大させるのは、主としてＡＤＰＣＶである。理由は、比較的大きいダイアフラム、ばね、およびハウジングである。ＰＩＣＶの典型例は米国特許第５，１４３，１１６号および第５，７７５，３６９号に示されている。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
本発明は単純なＡＰＣＶ、ＡＤＰＣＶおよびＰＩＣＶである。
【００３２】
ＡＰＣＶは大気を参照し、ゲージ圧を制御する。２つの型がある。
【００３３】
ＡＰＣＶの第１型は、下流の圧力を制御する。
【００３４】
ＡＰＣＶの第２型は、上流の圧力を制御する。
【００３５】
一般圧力制御用のＡＰＣＶを示す。
【００３６】
タンクのレベル制御用の特殊ＡＰＣＶも示す。
【００３７】
ＡＤＰＣＶは、それらが大気を参照しないことを除いては、ＡＰＣＶと同じである。それらは代わりに、流体流動系内の第２点を参照し、差圧を制御する。
【００３８】
ＰＩＣＶは、ＡＤＰＣＶと直列に接続された制御弁であり、管路圧力の変動とは独立して弁内の流体流速を制御する。
【００３９】
第１型のＡＰＣＶは、入口と出口の間の流体流動のための流路を持つ弁胴を有する。流路と交差して弁座があり、それに対して調節板が作動して流量を調節する。調節板は弁座の下流側にあり、出口圧力を制御する。弁座の上流側にはダイアフラムがあり、そこから調節板は弁棒によって懸吊される。ダイアフラムおよび調節板の有効表面積は同一であるので、２つは均衡する。ダイアフラムの代わりにピストン、ディスク、ベロー、または何らかの他の適切な感圧装置を使用することができる。
【００４０】
入口圧力はダイアフラムの下面および調節板の上面に対して作用する。力は均等であり、反対方向に作用するので、それらは相互に無効になる。
【００４１】
連結棒の断面積は、ダイアフラムの下面および調節板の上面に均等に影響するので、力の均衡にとっては重要でない。
【００４２】
唯一の違いは、大きい断面積を持つ弁棒が結果的に小径の弁棒より小さい対抗力を生じることである。いずれにしても、対抗力は均等であり、相互に無効になる。
【００４３】
ダイアフラムの上面と調節板の底面との間の圧力差は、実効面積に対して作用して力を生じる。通常の条件下では、ダイアフラムの上の圧力は、調節板の下の圧力より小さい。それにより正味力は上向きになり、調節板を弁座に当てて上昇させようとする。ばねは対抗力を提供し、ダイアフラムの上面に押しつける。
【００４４】
何らかの理由で出口圧力が増加すると、調節板は弁座の方向に移動し、２つの間の環状開口を減少させる。これは流動抵抗を増加させ、それが調節板の下の圧力を低下させる。自動的に調節板が動き、出口圧力が力の均衡を生じる値を取るように環状開口を調節する。
【００４５】
ばね張力は圧力の目標値を決定する（ばねの代わりに、またはばねと組み合わせて、空気圧、錘、または磁石、比例ソレノイド、または類似物を使用することができる）。
【００４６】
ダイアフラムの上面が大気に接続される（大気を参照する）場合、ＡＰＣＶはゲージ圧を制御する。ばね張力を実効面積で割ると目標値になる。
【００４７】
以下のテキストでは、「実効面積」は感圧部材の基準圧力の方を向いた面、または調節板またはカップの被制御圧力の方を向いた面を指す。
【００４８】
第２型のＡＰＣＶは、以下のことを除いて、第１型と同様である。
【００４９】
調節板は弁座の下流側にあり、入口圧力を制御する。弁座の下流側にはダイアフラムがあり、そこに調節板が弁棒によって接続される。
【００５０】
出口圧力はダイアフラムの下面、および調節板の上面に作用する。力は均等であり、反対方向に作用するので、それらは相互に無効になる。
【００５１】
ダイアフラムの上面と調節板の底面との間の圧力差は、実効面積に対して作用して力を生じる。通常の条件下では、ダイアフラムの上の圧力は、調節板の下の圧力より高い。それにより正味力は下向きになり、調節板を弁座に当てて下降させようとする。（ダイアフラムの上の圧力が調節板の下の圧力より低い場合、ばねは代わりにダイアフラムの上に位置し、それを押し下げることができる。）
【００５２】
入口圧力が増加すると、調節板は弁座に当てて下降する。これは流動抵抗および調節板の下の圧力を増加させる。それは自動的に、ダイアフラムの上の圧力とばね力の差（または和）と均衡する力を生じる入口圧力を生じる位置を見つける。
【００５３】
ばね張力は圧力の目標値を決定する。（ばねの代わりに、またはばねと組み合わせて、空気圧、錘、または磁石、比例ソレノイド、または類似物を使用することができる）。
【００５４】
ダイアフラムの上面が大気に接続される（大気を参照する）場合、ＡＰＣＶはゲージ圧を制御する。
【００５５】
ダイアフラムの上面がシステム内の第２点に接続された場合、ＡＤＰＣＶは自動圧力制御弁の出口と第２点との間の差圧を制御する。第２点はＡＤＰＣＶの下流に位置するようにする。
【００５６】
調節板およびダイアフラムの実効面積は基本的に同一であることが非常に重要である。さもなければ、圧力は安定した値に制御されない。
【００５７】
実効面積が異なる場合、出口圧力を制御するＡＰＣＶは入口圧力によって影響され、入口圧力を制御するＡＰＣＶは出口圧力によって影響される。
【００５８】
調節板のよく定義された実効面積を得るために、その外周に、特定の直径で弁座と接触する尖縁を持たなければならない。尖縁はまた、緊密な閉鎖を達成することができるように、弁座に対する高い接触圧を達成するためにも必要である。それはまた、調節板が自動心出しするように、弁座が円錐である場合にも有利である。
【００５９】
調節板の頂部の表面全体に同一圧力を維持するために、ディスクの直径は、円錐弁座の入口開口よりごくわずかに大きくしなければならない。さもなければ、より高い流速で調節板の外周付近の圧力が低下することがある。高い流速のときに、力の均衡が変化し、被制御圧力が著しく低下する。
【００６０】
ＰＩＣＶは、ＡＤＰＣＶと直列に接続される制御弁であり、それは制御弁前後の差圧を制御するように配置される。それにより、弁内の流体の流速は制御弁の開口の程度によってのみ決定され、管理圧力の変動には依存しない。
【００６１】
差圧は第２点から採取され、外部管を介してＡＤＰＣＶのダイアフラムに伝達することができる。しかし、ＡＤＰＣＶおよび制御弁が１つのユニットである場合、内部接続を使用することが有利である。
【００６２】
ＰＩＣＶが制御弁およびＡＤＰＣＶと同一弁胴を使用する場合、弁胴内部にチャネルを作成して、制御弁の差圧をＡＤＰＣＶのダイアフラムに伝達することができる。
【００６３】
（ＰＩＣＶの）制御弁が玉形弁、カーテンまたはトップエントリボールバルブである場合、本体は一体型にすることができる。次いで差圧は制御弁直後から接続され、チャネルを作成することは比較的簡単である。
【００６４】
制御弁が本体およびニップルを持つ「二部品」ボールバルブである場合、ニップルから本体までチャネルを一列に並べることは実際的でないので、差圧をニップルから接続すべきではない。代わりに、ボールは、ボールの口径からボールを包囲するキャビティまでの小さい穴を設ける必要がある。キャビティはチャネルを介してＡＤＰＣＶのダイアフラムに接続される。こうして、ボール内部の圧力はダイアフラムに伝達される。追加の利点は、ボールが閉位置のときに、ダイアフラムとＰＩＣＶの出口との間の連通が閉じることである。ＡＰＣＶを整備するときには、上流の遮断弁だけを閉じる必要がある。
【００６５】
ＡＰＣＶまたはＡＤＰＣＶの内部部品（そのチャンバおよびばね付きダイアフラム、主軸、弁座、および調節板）は、インサートの形で１つのユニットとして作成することができる。インサートは弁胴内の専用凹所に嵌合する。これはＡＰＣＶの整備および交換を簡素化する。
【００６６】
【発明の実施の形態】
図面に基づいて本発明を説明する。
【００６７】
図１は、ダイアフラムの代わりにピストンを使用したＡＰＣＶの簡易略図を示す。ピストンの直径は基本的に調節板と同一である。調節板は弁座の下に配置される。下流の圧力が制御される。
【００６８】
以下の図面では、ダイアフラムの実効面積は基本的に、調節板の実効面積と同一である。
【００６９】
図２は、ダイアフラムを使用するＡＰＣＶの簡易略図を示す。それはばね偏倚され、調節板は弁座に当てて作動する面取りされた表面を有する。下流の圧力が制御される。
【００７０】
図３は、ばねが調節された空気圧に置き換えられることを除いては、図２と同様である。
【００７１】
図４は、ばねが液柱と置き換えられることを除いては、図２と同様である。
【００７２】
図５は、ばねが錘に置き換えられることを除いては、図２と同様である。
【００７３】
図６は、面取り（円錐形）表面を持つ弁座に面して調節板が尖縁を有することを除いては、図２と同様である。
【００７４】
図７は、尖縁を持つ弁座に面して調節板が面取り表面を有することを除いては、図６と同様である。
【００７５】
図８は、弁座の真下の表面に面して、調節板が尖縁を持つリムを有することを除いては、図７と同様である。弁座の下の表面は平坦であるかまたは面取りすることができる。調節板の下部には、サポートブシュの内部で滑動する任意選択的ガイドピンがある。
【００７６】
図９は、弁座の上に配置された調節板を有する。流動方向は、図１〜図８に比較して逆になる。上流圧力が制御され、調節板の上に生じる力はばねと共に、ダイアフラムの上の（より高い）圧力によって生じる力と均衡する。調節板の下部に、サポートブシュの内部で滑動する任意選択的ガイドピンがある。（ダイアフラムの上の圧力が低い場合、ばねは代わりにダイアフラムの上に配置され、押し下げる。）
【００７７】
図１０は、より詳細であることを除いては、図６と同じである。円錐コイルばねが使用されている。
【００７８】
図１１は、より詳細であることを除いては、図３と同じである。
【００７９】
図１２は、タンク内の水位を制御するために適用されたＡＰＣＶを示す。確実な閉鎖を達成するために、磁石が追加されている。
【００８０】
図１３は、吸込み管路を介してタンクに接続される以外は、図１２と同様である。吸込み管から空気を追放するために、弁を暫定的に開くための押しボタンが追加されている。
【００８１】
図１４は、ＡＤＰＣＶと直列に接続された制御弁を備えたＰＩＣＶの簡易略図を示す。ＡＤＰＣＶは制御弁の下流にあり、制御弁前後の定差圧を維持する。
【００８２】
図１５は、より詳細であることを除いては、図１４と同じである。制御弁としてボールバルブが使用され、調節板はカップとして形成され、その開側が弁座の方向に作用する。
【００８３】
図１６は、ＡＤＰＣＶと直列に接続された制御弁を備えたＰＩＣＶの簡易略図を示す。ＡＰＣＶは制御弁の上流にあり、制御弁前後の定差圧を維持する。
【００８４】
図１７は、より詳細であることを除いては、図１４と同じである。制御弁としてボールバルブが使用され、作動器と共に示されている。ＡＤＰＣＶの様々な部品は、弁胴本体内の凹所に取り付けられるインサートの形の１つの着脱自在なユニットを構成する。弁胴は、本体およびニップルの２つの部品を有する。差圧は、本体内のチャネルによってダイアフラムに伝達される。
【００８５】
図１８は、制御弁のボールがゆっくりと動作され（canter）、円錐コイルばねが使用され、空気抜きが追加されていることを除いては、図１７と同様である。図１９は、図１８のボールの詳細例を示す。
【００８６】
図２０は、図１８に示したインサートの詳細例を示す。
【００８７】
図２１は、インサートの詳細例を示す。このインサートは、ダイアフラムの代わりにシリンダとピストンを使用する。
【００８８】
図２２は、制御弁が「トップエントリ」ボールバルブであることを除いては、図１７および図１８と同様である。したがって、ボールバルブは１つのユニットとして作成され、圧力チャネルはダイアフラムを制御弁の下流側と接続する。
【００８９】
図２３はＹ字形弁胴を持つＡＰＣＶを示す。ＡＰＣＶ機構はインサートとして作成される。
【００９０】
図２４はＰＩＣＶの簡易略図である。制御弁は玉形弁である。ＡＤＰＣＶのダイアフラムはチャネルを介して制御弁の下流側に接続される。ばねは玉形弁のプラグとＡＤＰＣＶの調節板との間に配置される。このばねの張力はプラグの位置によって異なり、ＡＤＰＣＶの目標値を決定する。
【００９１】
図２５は、より詳細であること以外は、図２４と同様である。ＡＤＰＣＶはインサートの形である。
【００９２】
図２６は、ＡＤＰＣＶとして使用され、制御弁と接続された図２３のＡＰＣＶとＰＩＣＶを示す。ダイアフラムは、外部管を介して制御弁の下流側に接続される。
【００９３】
図２７は、伝熱装置内の流量を制御するために適用された図２６のＰＩＣＶを示す。
【００９４】
図２８は、一群の伝熱装置への送り管とそこからの返り管との間の差圧を制御するために適用されるＡＤＰＣＶとして使用された、図２３のＡＰＣＶを示す。
【００９５】
図２９は、弁がハンドルにより手動的に調節されることを除いては、図２６と同じである。
【００９６】
図３０は、空気処理システムの圧力を制御するために適用されたＡＰＣＶを示す。圧縮ばねが使用され、その力がダイアフラムおよび調節板の重量を増大する。
【００９７】
図３１は、空気処理システムの圧力を制御するために適用されたＡＰＣＶを示す。調節板はコーンとして形成される。ばね張力からダイアフラムおよび調節板の重量を引くことにより圧力の目標値が決定され、それは非常に低い値に調節することができる。
【００９８】
図３２は、下流に配置されたエアダンパ前後の差圧を制御するＡＤＰＣＶとして適用された図３０のＡＰＣＶを示す。それにより、空気流量はダクト装置の上流および下流の圧力変動に依存しない。
【００９９】
図３３は、エアダンパがＡＤＰＣＶの上流に配置されることを除いては、図３２と同様である。それは、弁座の上に調節板を持ち、エアダンパと調節板との間の圧力を制御する型である。
【０１００】
図１を参照。それはＡＰＣＶを示す。
ＡＰＣＶは、入口（２）から出口（３）まで流体の流動のための流路を持つ弁胴（１）を有する。流路に弁座（７）が交差している。弁座（７）の下には調節板（５）があり、これは弁棒（６）を介してピストン（４）に接続される。ピストン（４）の頂部には、押し下げるばね（８）がある。ばねおよびピストンは、大気への開口（９）を持つシリンダ内に収容される。
【０１０１】
ピストン（４）、弁座（７）、および調節板（５）の直径は同一である。したがって、入口（２）の圧力Ｐ１は、調節板（５）の上面に作用するのと同じ力で、ピストンの下面に作用する。２つの力は相互に無効になる。
【０１０２】
出口（３）の下流には、接続された装置（図示せず）があり、流体の流動に対する多少の抵抗を生じる。
【０１０３】
ばね（８）はピストン、弁棒、および調節板組立体を押し下げて弁座を開くので、流体は入口（２）から出口（３）に通過することができる。出口圧力（Ｐ２）は増加し、調節板（５）の下面に作用する。圧力（Ｐ２）は、調節板（５）の下面の面積全体に、ばね（８）を圧縮し始めるのに充分な強い上向きの力が生じるまで、増加する。調節板（５）は上昇して弁座（７）に近づき、それは流動抵抗を増加させる。これは、調節板（５）に対してばね力（８）に均衡する上向きの力が生じるまで、出口圧力を低下させる。こうして、出口圧力（Ｐ２）はばね力を調節板の面積で割ることによって決定される。
【０１０４】
調節板およびピストンは非常に厳密な許容差で作成することができるので、ピストン、弁座および調節板の面積は事実上同一に作成することができる。これにより、ＡＰＣＶを入口圧力（Ｐ１）の非常に大きい変動から独立させることができる。
【０１０５】
残念ながら、ピストンとシリンダの間に小さい隙間が必要であり、それは漏れを引き起こす。したがって、流量は特定の最小流量までしか制御することができない。また、隙間に汚物粒子が蓄積して摩擦を生じる危険性がある。したがって、多くの場合、ダイアフラムを使用する方がよいかもしれない。ピストンかダイアフラムかの選択は、各適用の要求事項に依存する。簡潔のため、以下の記述ではダイアフラム代替例のみを示す。
【０１０６】
図２は、ピストンの代わりにダイアフラム（１０）を備えたＡＰＣＶを示す。これは漏れを除去し、汚物に対する反応性を低下する。ダイアフラム（１０）は、弁棒（６）に接続された支持体（１１）を有する。
【０１０７】
調節板（５）は、弁座（７）の下面を向いた面取り表面を有する。面取り表面の目的は、調節板（５）を案内して弁座（７）の中心にその正しい位置を見出すことである。
【０１０８】
ダイアフラム（１０）は外周に１つのコンボリュート（convolute）を有する。コンボリュートの外径と内径の平均は、ダイアフラム（１０）の（水力学的）実効面積を近似的に決定する。
【０１０９】
弁が閉鎖されたとき、弁座（７）の底縁は、非常に細い接触線に沿って調節板（５）の面取り表面と接触する。これは比較的高い接触圧および緊密な遮断を確実にする。（弁座または面取り表面のいずれかが半弾性物質から作成される場合、これは有利となり得る。）
【０１１０】
閉鎖されたとき、調節板（５）の実効面積は、接触線の直径によって決定される。調節板（５）は、実効面積がダイアフラムの実効面積に近くなるような大きさにしなければならない。差が小さければ小さいほど、出口圧力（Ｐ２）が入口圧力Ｐ１の変動によって受ける影響が小さくなる。調節板（５）の外径は、接触線の直径よりごくわずかに大きくしなければならない。さもなければ、高い流速で出口圧力（Ｐ２）は変化する。
【０１１１】
以下の説明で、ダイアフラムについて考察する。しかし、それはピストン、ディスク、ベロー、およびその他の感圧部材にも適用可能である。調節板またはカップおよび感圧部材の表面は、任意の有用な形状を持つことができる。例えば円形、長円形、三角形、長方形、正方形、および多角形がある。
【０１１２】
図３を参照されたい。それは、ばねが調節空気圧と置き換えられた以外は、図２と同様である。
【０１１３】
調節圧力供給源（１４）はダイアフラムチャンバ（１２）への接続部（１３）を有する。
【０１１４】
ＡＰＣＶはダイアフラムチャンバ（１２）内の空気圧（Ｐ３）を基本的に均等な出口圧力（Ｐ２）と均衡させる。
【０１１５】
図４を参照。それは、ばねがダイアフラム（１０）に圧力を加える液体の柱（１５）に置き換えられた以外は、図２と同様である。
【０１１６】
ＡＰＣＶは、ダイアフラムチャンバ（１２）内の液圧（Ｐ３）を基本的に均等な出口圧力（Ｐ２）と均衡させる。
【０１１７】
図５を参照。それは、ばねがダイアフラム（１０）に力を加える錘（１６）に置き換えられた以外は、図２と同様である。
【０１１８】
ＡＰＣＶは、錘を対応する出口圧力（Ｐ２）と均衡させる。
【０１１９】
図６は、弁座（７）が調節板（５）に対して下を向いた面取り表面を持ち、調節板（５）が弁座（７）の面取り表面と接触することのできる上縁（１７）を有することを除いては、図２と同様である。
【０１２０】
弁が閉鎖されたときに、調節板（５）の上縁は、非常に細い接触線に沿って弁座（７）の面取り表面に接触する。
【０１２１】
弁座（７）の内径は、調節板（５）の直径よりごくわずかに小さくしなければならない。さもなければ、高い流速で出口圧力（Ｐ２）が変化する。
【０１２２】
図７は、より詳細である以外は図２と同一である。弁座（７）が調節板（５）に面して尖縁を有することが明瞭に示される。
【０１２３】
図８は、弁座（７）または調節板（５）のいずれも面取り表面を持たないことを除いては、図７と同様である。代わりに、調節板（５）は弁座（７）よりわずかに大きい直径を持つ。調節板（５）の上面外周に、（任意選択的に半弾性材料の）平坦面としての弁座（７）の底面に対して上を向いた尖縁を持つ突起（１９）がある。
【０１２４】
調節板（５）は、ガイドブシュ（２２）の内部を滑動するピン（２１）によって案内される。
【０１２５】
代替例として（図示せず）、弁座（７）の底面外周は、（任意選択的に半弾性材料の）平坦面（２０）としての調節板（５）の上面に対して下を向いた尖縁を持つ突起（１９）を有する。
【０１２６】
図１〜図８では、ダイアフラム（１０）、弁棒、および調節板（５）組立体は自由浮遊し、最終的に弁座（７）と接触するまで静止部分と接触しない（ガイドブシュ（２２）とのわずかな接触を除く）。したがって、これらのＡＰＣＶは摩擦無しで（または無視できるほど小さい摩擦で）作動し、したがって、比較的小さいダイアフラムおよびばねで正確に作動することができる。
【０１２７】
調節板と弁座の間に漏れがある場合、下流の管路が遮断されると、出口圧力は増加する。これは、調節板が弁座に当たって完全に閉鎖されて漏れが除去されるまで、調節板に対して作用する力を増加させる。
【０１２８】
図１〜図８には以下のことが適用される。
出口圧力Ｐ２の圧力制御の目標値の計算。
入口圧力＝Ｐ１
出口圧力＝Ｐ２
ダイアフラムチャンバ内の圧力＝Ｐ３
ばね張力＝Ｓ
ダイアフラムの実効面積＝Ａ
調節板の実効面積＝Ｂ
Ａ＝Ｂ
Ｐ２＝（Ｐ３×Ａ＋Ｓ）／Ａ＝Ｐ３＋Ｓ／Ａ
【０１２９】
様々な実効面積における出口圧力Ｐ２に対する入口圧力Ｐ１の影響の計算。大気圧Ｐ３。
【０１３０】
図１〜図８には以下のことが適用される。
ダイアフラムの実効面積＝Ａ、調節板の実効面積＝Ｂ、ばね張力＝Ｓ
（ダイアフラム、シャフト、ばね、および調節板の重量はばね張力に含まれる。重量はばね張力に加算またはそこから減算される。しかし多くの適用例では、重量の影響は取るに足りない。）
【０１３１】
Ｐ２＝（Ｓ−Ｐ１（Ｂ−Ａ））／Ａ
例１：Ａ＝１０sq.in、Ｂ＝１０sq.in、Ｓ＝１００lb
Ｐ１＝１０psigの場合、Ｐ２＝（（１００−１０（１０−１０））／１０＝１０psig
Ｐ１＝１００psigの場合、Ｐ２＝（（１００−１００（１０−１０））／１０＝１０psig

【０１３２】
Ｐ１が１０psigから１００psigに増加したときに、Ｐ２に変化は無い。
例２：Ａ＝９sq.in、Ｂ＝１０sq.in、Ｓ＝１００lb
Ｐ１＝１０psigの場合、Ｐ２＝（（１００−１０（１０−９））／９＝１０psig
Ｐ１＝１００psigの場合、Ｐ２＝（（１００−１００（１０−９））／９＝０psig

【０１３３】
Ｐ１が１０psigから１００psigに増加したときに、Ｐ２は１０psigから０psigに変化する。ダイアフラムと調節板の実効面積が同一であることが重要であることは明らかである。さもなければ、精度が低下する。
【０１３４】
図９を参照。それは背圧ＡＰＣＶであり、入口圧力（Ｐ１）を制御する。調節板（５）は弁座（７）の上に配置される。流動方向は図１〜図８に比べて逆である。（上流）入口圧力（Ｐ１）は調節板（５）に作用し、ばねと一緒に上向きの力を生じ、これはダイアフラム（１０）の上の（より高い）圧力（Ｐ３）によって生じる力と均衡する。代わりにダイアフラムの上の圧力が入口圧力より低い場合には、ばねがダイアフラムの上に配置されて押し下げる。調節板（５）の下部は、ガイドブシュ（２１）の内部で滑動する任意選択的ガイドピン（２２）を有する。
【０１３５】
図９の入口圧力Ｐ１の計算
入口圧力＝Ｐ１
出口圧力＝Ｐ２
ダイアフラムチャンバ内の圧力＝Ｐ３
ばね張力＝Ｓ
ダイアフラムの実効面積＝Ａ
調節板の実効面積＝Ｂ
Ａ＝Ｂ
Ｐ１＝（Ｐ３×Ａ−Ｓ）Ａ＝Ｐ３−Ｓ／Ａ
【０１３６】
図１０は、より詳細である以外は図６と同様である。より大きい流量を通すために、調節板（５）は弁座（７）から離れる必要がある。これはばね（８）を伸張させ、ばね力は低下する。ばね力の低下は、出口圧力（Ｐ２）の低下を意味する。変動を減少するために、ばね定数（spring rate）が小さい方が所与の伸張に対するばね力の低下が小さいので、比較的小さいばね定数を持つばねを使用する必要がある。必要なばね力を生じるために、長い円筒コイルばねが必要である。代替的に、線形特性を持つように作成された円錐コイルばね（８）を使用することができる。それは極めて長く作成し、次いでほとんど平坦になるように圧縮することができ、かつ依然として小さいばね定数を提供するので、空間をほとんど必要としない。
【０１３７】
図１１は、より詳細である以外は図３と同様である。ダイアフラム（１０）は調節圧力源（１４）によって偏倚される。出口圧力（Ｐ２）は、ダイアフラムチャンバ（１２）内の圧力（Ｐ３）と基本的に同一値を取る。調節圧力による偏倚は、調節板（５）の動きに関係なく、ダイアフラムから同じ力が提供されるという利点をもたらす。したがって、出口圧力は調節板（５）をどのくらい開く必要があるかによって影響されない。
【０１３８】
出口圧力（Ｐ２）が入口圧力（Ｐ１）によって影響されない場合に優れた制御を達成するために、調節板（５）は、細くかつよく定義された接触線に沿って弁座（７）と接触しなければならない。さもなければ、調節板（５）が動くと実効面積が変化する。
【０１３９】
例えば、弁座（７）および調節板（５）が両方とも同じ角度の円錐面を持つ場合（車のエンジンの弁と弁座のように）、接触線がきわめて幅広になる。出口圧力が目標値よりかなり上に増加するまで、接触圧力は低下し、弁は緊密に遮断されない。
【０１４０】
接触線は円錐の切頭体の表面であり、それは小径および大径を持つ。弁が閉じている場合、調節板（５）の実効面積は小径によって決定される。調節板（５）が弁座（７）から離れると、実効面積は、小径と大径の間のどこかで変動する値を持つ直径に基づく。結果として、圧力はうまく制御されない。
【０１４１】
様々な図に示した弁座および調節板の幾何学的形状は、使用できる幾何学的形状の幾つかの例を表わすだけである。例えば、接触点におけるそれらの角度が異なる限り、２つの円錐表面を使用することができる。優れた精度を達成するために、２つの表面がよく定義された細い線に沿って接触することが重要である。
【０１４２】
図１２を参照されたい。それはタンク内の、例えばトイレットタンク（２５）の液位の制御に使用されるＡＰＣＶを示す。
【０１４３】
ＡＰＣＶは、蓋（３０）を有するタンク（２５）の底部付近に接続される（２６）。蓋を通してタンクの底部の弁（２７）まで棒（２８）が走る。
【０１４４】
ばね（８）は、調節板（５）の下の液圧を予め定められた液位に対応する圧力に均衡させる力を提供する。
【０１４５】
タンクは、弁（２７）を瞬間的に開くことによって空になる。調節板（５）の下の圧力が低下し、それは開く。タンクはＡＰＣＶによって充填される。圧力が予め定められた液位に対応するときに、調節板は閉じる。
【０１４６】
任意選択的磁石（２３）をＡＰＣＶに加えることによって、制御動作はいっそう確実になる。ＡＰＣＶはヒステリシスにより作動し、緊密な遮断が達成される。
【０１４７】
タンク（２５）は、ＡＰＣＶが故障した場合に備えて過充填管（２９）を有する。
【０１４８】
ダイアフラムチャンバ（１２）は、小管（２４）によって弁（２７）の底部に接続される。それにより、ダイアフラム（１０）からの漏れは排水される。
【０１４９】
ＡＰＣＶは、小管をタンクの頂部に接続することによって、閉じたタンクの液位を制御することができる。
【０１５０】
図１３は、所望の液位よりわずかに下の高さに配置されたＡＰＣＶを示す。出口（３）から吸込み管（３２）がタンク（２５）の底まで走っている。ばね（８）は図１２のばねに比較して小さい（または除去されている）。
【０１５１】
タンク（２５）が空になると、吸込み管（３２）内の圧力が大気圧より下に低下する。調節板（５）が開く。
【０１５２】
タンクが充填されると、吸込み管（３２）内の圧力が上昇し、液位が所望の高さに近づくと、ばねが圧縮しはじめ、それにより磁石の力が増加し、ＡＰＣＶは閉じる。
【０１５３】
磁石（３３）は制御動作を確実にする。磁石はヒステリシスを導入する。液位が低下し始めるとき、磁石（３３）は、弁棒（６）に対する引力によって調節板を閉じ続ける。結局、液位が非常に大幅に低下するので、磁石の力が打ち負かされ、調節板は開く。液位が上昇するとき、ばね（８）は、液位が調節板、ダイアフラム、および弁棒を上昇させ始めるのに充分な高さになるまで、調節板を開け続ける。次いで磁石の引力で弁棒が引き上げられ、弁が閉じ、確実な遮断が得られる。
【０１５４】
磁石（３３）は任意選択であるが、それが無ければ遮断は、確実というより漸進的になる。
【０１５５】
吸込み管（３２）に液体が充填されなければ、このシステムは作動しない。ばね荷重押しボタン（３４）を押し下げることによって、弁は瞬間的に開き、吸込み管から空気が取り除かれる。
【０１５６】
吸込み管（３２）の端部のカップ（３１）は、液位が低いときに吸込み管に空気が入るのを防止する。
【０１５７】
図１２および図１３で、供給水圧は比較的一定していなければならない。さもなければ、入口圧力の変動が液位に影響するかもしれない。必要ならば、余分の圧力調整器を使用する必要がある。
【０１５８】
図１４は、制御弁およびＡＤＰＣＶから成るＰＩＣＶの簡易略図である。
【０１５９】
流体の流れは左側から連結部（３５）を通して入り、最初に制御弁（３６）内を通過し、次いでＡＤＰＣＶを通過した後、出口（３）から出る。このＡＤＰＣＶは図９に示されたものと同型であるが、それは大気を参照せず、代わりに連結部（９）は管（１３）によって制御弁（３６）のすぐ上流の点に接続される。したがって、それはＡＰＣＶではなく、ＡＤＰＣＶである。それは制御弁（３６）の下流に配置されていることに注意されたい。
【０１６０】
このＡＤＰＣＶはその入口（２）の圧力（Ｐ１）を、制御弁（３６）のすぐ上流の圧力（Ｐ３）からばね力（Ｓ）をダイアフラムの実効面積（Ａ）で割った値を引いて得られる値に制御する。
【０１６１】
制御弁（３６）前後の差圧は圧力Ｐ３とＰ１の差であり、ＡＤＰＣＶによって定値に維持される。
【０１６２】
制御弁（３６）前後の差圧が一定のとき、制御弁（３６）の入口とＡＤＰＣＶの出口（３）との間の圧力変動に関係なく、各々の開口の程度は特定の流速に対応する。
【０１６３】
制御弁（３６）は作動器（３７）を持ち、これは手動操作とするか、あるいは自動とし、制御信号に応答することができる。
【０１６４】
図１５は、より詳細である以外は図１４と同様である。制御弁およびＡＤＰＣＶは一緒に１つの弁胴（１）内に作成される。
【０１６５】
制御弁はボールバルブである。それは、２つの弁座（３８）内に懸吊されたボール（３９）を有する。それは、Ｏリング（４０）によって封止されたシャフト（４１）によって０〜９０度に操作される。任意選択の特徴的ディスク（４３）は（例えば米国特許第６，０３９，３０４号参照）流動特性を決定する。
【０１６６】
調節板（５）は、弁座（７）の底部に隣接して上を向いた開口を持つカップとして形成される。開口は尖縁を持ち、ダイアフラムの実効面積と同じ面積を持つように張り出す。
【０１６７】
ダイアフラム（１０）は調節板（５）およびシリンダ（４５）に寄り掛かる。
【０１６８】
ばね（８）は調節板（５）の底部を押しつける。
【０１６９】
ダイアフラムはコンボリュートを持つ転動型である。コンボリュートと弁座との間の距離は、調節板の底部と弁座との間の距離より、距離「Ｃ」だけ短い。これにより調節板（５）は、弁座（７）に当てて上を指向するように安定する傾向がある。
【０１７０】
ボール（３９）は、ダイアフラム（１０）に通じる接続チャネル（１３）の方を向いた小穴（４４）を有する。こうして、特徴的ディスク（４３）の前の圧力でもあるボール（３９）内部の圧力（Ｐ３）がダイアフラム（１０）に伝達される。
【０１７１】
入口（２）の圧力（Ｐ１）は、特徴的ディスク（４３）の直前の圧力（Ｐ３）からばね力（Ｓ）をダイアフラムの実効面積（Ａ）で割った値を引いて得られる値に制御される。
【０１７２】
特徴的ディスク（４３）前後の差圧は圧力Ｐ３とＰ１との間の差であり、ＡＤＰＣＶによって定値に維持される。
【０１７３】
制御弁の入口（３５）とＡＤＰＣＶの出口（３）との間の圧力変動に関係なく、ボール（３９）の開口の各程度に対して特定の流速が提供される（入口圧力がばね張力に依存する特定の最小値より高い限り）。
【０１７４】
ボール（３９）の小穴（４４）は、連通チャネル（１３）をボール（３９）の上流の点に接続する必要性を無くする。それにより、入口（３５）におけるニップルを介しての接続が回避される。ニップルは弁胴（１）にねじ込まれ、ニップルのチャネルを弁胴（１）のチャネル（１３）と厳密に一列に並べることは非常に難しい。
【０１７５】
ばね（８）の張力はねじ（４２）によって調整することができる。これにより、ＡＤＰＣＶの差圧目標値が調整される。目標値が高ければ流速は増大する。
【０１７６】
図１６は、ＡＤＰＣＶと直列に接続された制御弁を備えたＰＩＣＶの簡易略図を示す。ＡＤＰＣＶは制御弁の上流にあり、制御弁（３６）前後の差圧を一定に維持する。
【０１７７】
流体の流れは左側から連結部（２）を通して入り、最初にＡＤＰＣＶを通過し、次いで制御弁（３６）を通過した後、出口（３５）から出る。
【０１７８】
このＡＤＰＣＶは図７に示されたものと同型であるが、それは大気を参照せず、代わりに連結部（９）は管（１３）によって制御弁（３６）のすぐ下流の点に接続される。したがって、それはＡＰＣＶではなく、ＡＤＰＣＶである。ＡＤＰＣＶが制御弁（３６）の上流に配置されていることに注意されたい。
【０１７９】
このＡＤＰＣＶはその出口圧力（Ｐ２）を、制御弁（３６）のすぐ下流の圧力（Ｐ３）に、ばね力（Ｓ）をダイアフラムの実効面積（Ａ）で割った値を足して得られる値に制御する。
【０１８０】
制御弁（３６）前後の差圧は圧力Ｐ１とＰ３の差であり、ＡＤＰＣＶによって定値に維持される。
【０１８１】
制御弁（３６）前後の差圧が一定のとき、ＡＤＰＣＶの入口（２）と制御弁（３６）の出口（３５）との間の圧力変動に関係なく、各々の開口の程度は特定の流速に対応する。
【０１８２】
制御弁（３６）は作動器（３７）を持ち、これは手動操作とするか、あるいは自動とし、制御信号に応答することができる。
【０１８３】
図１７は、より詳細である以外は図１６と同様である。ＡＤＰＣＶは１つのユニットとして作成され、弁胴（１）内の凹所に挿入される。したがって、ＡＤＰＣＶは弁胴（１）とは別個に仕上げることができる。ＡＤＰＣＶ組立体は着脱自在であり、整備またはクリーニングのために簡単に交換し、あるいは取り外すことができる。
【０１８４】
ボール（３９）は、ボール中の口径をボールと弁胴との間のキャビティに接続する小穴（４４）を持つ。チャネルはキャビティをダイアフラム（１０）と接続する。
【０１８５】
特徴的ディスクを使用することができる。それが排除された場合、ボールは適切な流動抵抗が得られるような大きさにする必要がある。例えば、１／２”のＰＩＣＶの場合、６ＧＰＭで２ｐｓｉの圧力低下が得られる。これは流量ＣＶ＝４．２４に相当する。ばね（８）はＡＤＰＣＶが２ｐｓｉで作動するように調整される。
【０１８６】
図１８は、少数の変形がある以外は、図１７と同様である。
【０１８７】
空間を節約するために、円錐コイルばね（８）が使用される。ＡＤＰＣＶ組立体の開口を封止するプラグ（４６）は空気抜き（４７）を有する。それは、ダイアフラム領域から捕獲された空気を除去する。
【０１８８】
特徴的ディスクを使用せずに、ボールの流量が低下される。これは、ボールが常にその流体流路をボールの回転軸に対して垂直とは異なる角度にして作動するように、ボール（３９）を傾斜位置に取り付けることによって行われる。
【０１８９】
ボール（３９）を回転させるシャフト（４１）は、ボールの溝に嵌まるブレードを持つ。ボールを傾斜位置で作動させるために、溝は、ボールの口径に対して垂直の方向から偏位した角度にする必要がある。
【０１９０】
図１９は、ボール（３９）をより詳しく示す。
【０１９１】
ボール（３９）の片側（５０）は平坦化される。それにより、ボールのこの側は、反対側を弁座に押し当ててちょうど閉じ始めるときに、依然として開いている。これは、ボールの上流側が最初に閉じることを確実にする。ボールはごくわずかに平坦化する必要がある。
【０１９２】
片側を平坦化する代わりに、ボールの口径を片側でわずかに広くすることができる。代替的に、下流の開口側に切欠きを設けることができる。
【０１９３】
ボール（３９）の底部側には、穴（４４）があけられる。それは、ボールの内側とそれを取り巻くキャビティとの間を連通させる。キャビティはチャネルによってダイアフラム（１０）に接続される。
【０１９４】
溝（４８）はシャフト（４１）の端のブレードと嵌合する。溝（４８）がボール（３９）の口径内にまで貫通する場合、穴（４４）は排除することができる。
【０１９５】
「代替Ａ」は標準的垂直位置の溝（４８）を示す。
【０１９６】
「代替Ｂ」は偏角位置の溝（４８）を示し、これによりボール（３９）の向きが傾斜する。
【０１９７】
図２０は、ＡＰＣＶまたはＡＤＰＣＶ組立体を示す。ダイアフラム（１０）は転動型であり、支持体（１１）に支えられる。外側は、円筒形の内部表面を持つリング（５８）に支えられる。リングは、ダイアフラム（１０）の外周にビード用の環状凹所を有する。
【０１９８】
リング（５８）およびダイアフラムは、リング形弁胴（５４）によって管状弁胴（５２）の一端に固定される。リング形弁胴（５４）はばね（８）も持つ。頂部は、制御弁の圧力がダイアフラムに到達できるように、側部開口（５７）を有する。
【０１９９】
管状弁胴（５２）の反対側の端には弁座（７）があり、調節板（５）はそれに隣接して作動する。管状弁胴（５２）は、側部に流体の流れのための開口（５３）を持つ。
【０２００】
調節板と弁座の間に、半弾性材料のディスク（５０）を配置することができる。
【０２０１】
調節板（５）には、波形ばね（５１）を介して弁棒（６）が取り付けられる。弁棒（６）の動きはストップ（図２２ではプラグ（４６）として示される）によって制限されるので、これは、調節板が弁座を押しつける力が低下させる。
【０２０２】
Ｏリング（５２および５９）は、組立体を弁胴の凹所に対して封止する。
【０２０３】
図２１は、ダイアフラムの代わりにピストン（４）を使用するＡＰＣＶまたはＡＤＰＣＶ組立体を示す。
【０２０４】
図２２は、制御弁が「トップエントリ」ボールバルブであることを除いては、図１７および図１８と同様である。したがって、弁胴はニップル無しで１つのユニットとして作成される。圧力チャネル（１３）はダイアフラム（１０）を制御弁の下流側に接続する。
【０２０５】
ＡＤＰＣＶ組立体（６２）の凹所はプラグによって覆われ、それは止め輪によって固定することができる。トップエントリボール（３９）および弁座（６３）のための円錐形凹所は蓋（６３）によって覆われ、それはねじ（６５）によって固定される。
【０２０６】
図２３は、Ｙ字形弁胴内のＡＰＣＶまたはＡＤＰＣＶ組立体を示す。組立体は、Ｙ字形弁胴用に適応されたインサートとして作成される。
【０２０７】
利用可能な空間のため、円筒コイルばね（８）を使用することができる。それは調節板（５）および支持体（６６）を押しつける。
【０２０８】
図２４はＰＩＣＶの簡易略図を示す。制御弁は玉形弁である。ＡＤＰＣＶは制御弁の上流に配置され、制御弁前後の差圧を制御する。
【０２０９】
ＡＤＰＣＶのダイアフラム（１０）はチャネル（１３）を介して制御弁（６８）の下流側に接続される。ばね（６９）は、玉形弁のプラグ（６８）とＡＤＰＣＶの調節板（５）との間に配置される。このばね（６９）の張力はプラグ（６８）のピストンによって異なり、ＡＤＰＣＶの目標値を決定する。プラグ（６８）が弁座（７０）に向かって下降し、開口を減少すると、ばね（６９）は圧縮される。その力は主ばね（８）に対抗し、ＡＤＰＣＶは制御弁前後の低い差圧で作動する。
【０２１０】
可変差圧は、玉形弁の弁特性を変化させる。弁が閉じると圧力が低下するので、流量範囲も改善される。
【０２１１】
プラグ（６８）は、特定の特性、例えば線形または等比率特性を提供するためにコンツアードボディ（contoured body）を持つことができる。代替的に、プラグ（６８）は、固有「急開」特性をもたらす平坦な円板とすることができる。しかし、固有特性は、ばね（６９）によって生じる可変差圧によって変化する。
【０２１２】
ばね（６９）は、特定の特性を生じるために、線形特性または非線形特性（例えば指数関数）を持つことができる。
【０２１３】
差圧は、従来の制御弁の前後では非常に高い値に上昇することがあり、弁を作動するために極めて高い力が要求される。
【０２１４】
この型のＰＩＣＶの追加の利点は、多くの場合、標準制御弁に比較して、より小さく、かつより安価な作動器を必要とすることである。その理由は、制御弁前後の差圧がＰＩＣＶ前後の全差圧より低い値に制御されるからである。したがって、ＰＩＣＶのプラグ（６８）を作動させるために必要な力は、従来の制御弁の同様のプラグに比較して、極めて低い。
【０２１５】
図２５は、より詳細である以外は図２４と同様である。ＡＤＰＣＶ（６２）は、玉形弁の弁座（７０）の下の凹所に嵌合するインサートの形で作成される。
【０２１６】
凹所に管状弁胴（７１）が嵌め込まれる。それは側部に流動開口（７２）を持つ。
【０２１７】
弁胴（１）の凹所は、プラグ（４６）によって覆われる。
【０２１８】
図２６は、ＡＤＰＣＶとして使用され、制御弁と一緒に接続された図２３のＡＰＣＶとＰＩＣＶを示す。ＡＤＰＣＶのダイアフラムは外部管（１３）によって制御弁の下流側に接続される。
【０２１９】
図２７は、伝熱装置（７８）内の冷水または温水の流量を制御するために適用された図２６のＰＩＣＶ（７５）を示す。
【０２２０】
図２８は、１群の伝熱装置（７８）への送り管（７７）とそこからの返り管（７６）との間の差圧を制御するために適用されるＡＤＰＣＶ（１および６２）として使用された、図２３のＡＰＣＶを示す。
【０２２１】
通常の制御弁（８４）が使用される。送り管と返り管との間の差圧が制御されるので、制御弁（８４）前後の圧力変動は、伝熱装置（７８）前後の圧力低下に制限される。
【０２２２】
図２９は、それがハンドル（８０）で手動的に調整されることを除いては、図２６と同型のＰＩＣＶである。ハンドル（８０）の位置はポインタ（８１）および目盛付きディスク（８２）によって示される。
【０２２３】
図３０は、空気処理システムの圧力を制御するために適用されたＡＰＣＶを示す。出口（３）の圧力が制御される。圧縮ばね（８）が使用される。それは下方に押しつけ、その力はダイアフラム（１０）、弁棒（６）、および調節板（５）の重量を増大する。出口の圧力は、複合重量と調節板（５）の面積で割ったばね力の和に等しい。ばね（８）を排除して、より低い圧力で制御することができる。
【０２２４】
図３１は、空気処理システムの圧力を制御するために適用されたＡＰＣＶを示す。出口（３）の圧力が制御される。調節板（６）はコーンとして形成される。引張りコイルばね（８）が使用される。それは、調節板、ダイアフラム、および弁棒の重量より低い力で引き上げる。この重量からばね力を調節板の面積で割った値を引いたものが出口圧力であり、それは非常に低い値に調整することができる。
【０２２５】
図３２は、下流に配置されたエアダンパ（８３）前後の差圧を制御するＡＤＰＣＶとして適用された図３０のＡＰＣＶを示す。それにより、空気流量はダクト装置の上流および下流の圧力変動に依存しない。それは、空気流量用のＰＩＣＶである。
【０２２６】
図３３は、エアダンパ（８３）がＡＤＰＣＶの上流に配置されることを除いては、図３２と同様である。それは、弁座（７）の上に調節板（５）を持つ型である。
【０２２７】
以下は、図１、２、６〜１０、１２〜１８、２０〜３２に関係する。
【０２２８】
ばね張力は制御弁前後の差圧を決定し、それが次に最大流速を決定する。ばね定数を調整する手段を設けることによって、最大流量を設定することができる。これは、弁の開口の程度と流速との間のよく定義された関係を調整することができることを意味する。
【０２２９】
以下は、作動器を持つＰＩＣＶに関係する。
【０２３０】
比例作動器によって作動する弁は、制御信号と制御弁の開口の程度との間のよく定義された関係を持つ。したがって、比例制御信号（例えばＤＣ２〜０Ｖまたは４〜２０ｍＡ）と流速との間によく定義された関係が存在する。
【０２３１】
マイクロプロセッサに基づく制御システムを使用する場合、制御信号に補正テーブルを適用して、それを流量推定値に変換することができる。中央処理装置に、水循環系における流量分布を示すグラフと一緒に、全ての弁からの流量推定値を提示することができる。
【０２３２】
制御信号がいわゆる「三点フローティング（three-point floating）」である場合、制御信号を直接使用することはできない。代わりに作動器は、マイクロプロセッサに基づく制御システムに帰還信号を提供する帰還電位差計を装備することができる。帰還信号は上述のテーブルを使用して、流量推定値に再計算される。
【０２３３】
圧力独立制御弁の開口を制限することによって、最大流速も調整することができる。これを行なう１つの方法は、作動器への制御信号を制限することである。別の方法は、ボールバルブが全開しないように、調整可能なエンドストップを使用することがである。しかし、この場合、流速に関する情報を所望するならば、帰還電位差計を使用する必要がある。
【０２３４】
以下は、本発明の全てに関連する。
【０２３５】
本発明の特定の実施形態を多少詳細に上述したが、発明の形態または精神から逸脱することなく、図示しかつ説明した実施形態に変化および変形を施すことができる。したがって、全ての等価的な変化および変形は、請求の範囲によって定義する発明の範囲内に完全に含まれるものとみなされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ダイアフラムの代わりにピストンを使用したＡＰＣＶの簡易略図を示す。
【図２】ダイアフラムを使用するＡＰＣＶの簡易略図を示す。
【図３】ばねが調節された空気圧に置き換えられることを除いては、図２と同様である。
【図４】ばねが液柱と置き換えられることを除いては、図２と同様である。
【図５】ばねが錘に置き換えられることを除いては、図２と同様である。
【図６】面取り（円錐形）表面を持つ弁座に面して調節板が尖縁を有することを除いては、図２と同様である。
【図７】尖縁を持つ弁座に面して調節板が面取り表面を有することを除いては、図６と同様である。
【図８】弁座の真下の表面に面して、調節板が尖縁を持つリムを有することを除いては、図７と同様である。弁座の下の表面は平坦であるかまたは面取りすることができる。
【図９】弁座の上に配置された調節板を有する。
【図１０】図１０は、より詳細であることを除いては、図６と同じである。
【図１１】より詳細であることを除いては、図３と同じである。
【図１２】タンク内の水位を制御するために適用されたＡＰＣＶを示す。
【図１３】吸込み管路を介してタンクに接続される以外は、図１２と同様である。
【図１４】ＡＤＰＣＶと直列に接続された制御弁を備えたＰＩＣＶの簡易略図を示す。
【図１５】より詳細であることを除いては、図１４と同じである。
【図１６】ＡＤＰＣＶと直列に接続された制御弁を備えたＰＩＣＶの簡易略図を示す。
【図１７】より詳細であることを除いては、図１４と同じである。
【図１８】制御弁のボールがゆっくりと動作され（canter）、円錐コイルばねが使用され、空気抜きが追加されていることを除いては、図１７と同様である。
【図１９】図１８のボールの詳細例を示す。
【図２０】図１８に示したインサートの詳細例を示す。
【図２１】インサートの詳細例を示す。このインサートは、ダイアフラムの代わりにシリンダとピストを使用する。
【図２２】制御弁が「トップエントリ」ボールバルブであることを除いては、図１７および図１８と同様である。
【図２３】Ｙ字形弁胴を持つＡＰＣＶを示す。
【図２４】ＰＩＣＶの簡易略図である。
【図２５】より詳細であること以外は、図２４と同様である。
【図２６】ＡＤＰＣＶとして使用され、制御弁と接続された図２３のＡＰＣＶとＰＩＣＶを示す。
【図２７】伝熱装置内の流量を制御するために適用された図２６のＰＩＣＶを示す。
【図２８】一群の伝熱装置への送り管とそこからの返り管との間の差圧を制御するために適用されるＡＤＰＣＶとして使用された、図２３のＡＰＣＶを示す。
【図２９】弁がハンドルにより手動的に調節されることを除いては、図２６と同じである。
【図３０】空気処理システムの圧力を制御するために適用されたＡＰＣＶを示す。
【図３１】空気処理システムの圧力を制御するために適用されたＡＰＣＶを示す。
【図３２】下流に配置されたエアダンパ前後の差圧を制御するＡＤＰＣＶとして適用された図３０のＡＰＣＶを示す。
【図３３】エアダンパがＡＤＰＣＶの上流に配置されることを除いては、図３２と同様である。それは、弁座の上に調節板を持ち、エアダンパと調節板との間の圧力を制御する型である。
【符号の説明】
１弁胴
２入口
３出口
４ピストン
５調節板
６弁棒
７弁座
８ばね
９開口
１０ダイアフラム
１１支持体
１２ダイアフラムチャンバ
１３接続部
３５連結部
３９ボール
４０Ｏリング
４１シャフト
４２張力はねじ
４３特徴的ディスク
４４小穴
４５シリンダ
４６プラグ
４７空気抜き

Claims

入口の圧力の変化に関係なく、実質的に一定の出口圧力を提供する自動圧力調整弁であって、前記自動圧力調整弁が、
単相流体管路用の連結部および前記流体管路の入口連結部と出口連結部との間の流路を具備する弁胴と、
前記流路と交差し、定義された弁座を有する開口と、
ダイアフラムを含む感圧部材に接続されたディスクまたはカップを含む可動組立体とを備え、
前記ディスクまたはカップおよび前記感圧部材が基本的に同一実効表面積を有し、前記ディスクまたはカップが、前記弁座の開口よりも僅かに大きい直径を有し、
前記感圧部材がシリンダまたはチャンバ内で作動し、前記感圧部材が前記シリンダまたはチャンバ内を２つの部分に分割し、一方の部分は前記入口に連通し、他方の部分は、前記感圧部材の上流又は下流の流路内部の基準圧力に連通し、
前記ディスクまたはカップが前記弁座の下流に配置され、閉鎖位置と全開位置との間で運動することによって、前記弁座と相互作用して流動抵抗を変化させ、
前記可動組立体が偏倚力によって偏倚され、前記全開位置と閉鎖位置との間の任意の中間位置に自動的に移動して所望の出口圧力を生じることができ、前記出口圧力から前記基準圧力を引き、前記ディスクまたはカップの実効表面積を掛けることで前記偏倚力に等しい対抗力が得られるように構成したことを特徴とする自動圧力調整弁。
出口の圧力の変化に関係なく、実質的に一定の入口圧力を提供する自動圧力調整弁であって、前記自動圧力調整弁が、
単相流体管路用の連結部および前記流体管路の入口連結部と出口連結部との間の流路を具備する弁胴と、
前記流路と交差し、定義された弁座を有する開口と、
ダイアフラムを含む感圧部材に接続されたディスクまたはカップを含む可動組立体とを備え、前記ディスクまたはカップが前記弁座の下流に配置され、
前記ディスクまたはカップおよび前記感圧部材が基本的に同一実効表面積を有し、前記ディスクまたはカップが、前記弁座の開口よりも僅かに大きい直径を有し、
前記感圧部材がシリンダまたはチャンバ内で作動し、前記感圧部材が前記シリンダまたはチャンバ内を２つの部分に分割し、一方の部分は前記出口に連通し、他方の部分は、前記感圧部材の上流又は下流の流路内部の基準圧力に連通し、
前記ディスクまたはカップが前記弁座の下流に配置され、閉鎖位置と全開位置との間で運動することによって、前記弁座と相互作用して流動抵抗を変化させ、
前記可動組立体が偏倚力によって偏倚され、前記全開位置と閉鎖位置との間の任意の中間位置に自動的に移動して所望の入口圧力を生じることができ、前記入口圧力から前記基準圧力を引き、前記ディスクまたはカップの実効表面積を掛けることで前記偏倚力に等しい対抗力が得られるように構成したことを特徴とする自動圧力調整弁。
前記可動組立体を偏倚させるばね手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の自動圧力調整弁。
可変圧力で前記可動組立体を偏倚させることを特徴とする請求項１または２に記載の自動圧力調整弁。
前記可動組立体を偏倚させる比例電磁手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の自動圧力調整弁。
前記可動組立体を偏倚させる磁気手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の自動圧力調整弁。
前記可動組立体を偏倚させる液柱を有することを特徴とする請求項１または２に記載の自動圧力調整弁。
前記可動組立体を偏倚させる錘を有することを特徴とする請求項１または２に記載の自動圧力調整弁。
前記可動組立体を偏倚させる液柱又は錘を有し、前記液柱又は錘の重量を利用して前記可動組立体を偏倚させることを特徴とする請求項１または２に記載の自動圧力調整弁。
前記可動組立体を偏倚させるためのばね手段、前記可動組立体を偏倚させるための可変圧力、前記可動組立体を偏倚させるための比例電磁手段、前記可動組立体を偏倚させるための磁気手段、前記可動組立体を偏倚させるための液柱、前記可動組立体を偏倚させるための錘からなる偏倚手段の任意の組合せの偏倚手段を具備することを特徴とする請求項１または２に記載の自動圧力調整弁。
前記流路と交差する凹所を備えた弁胴と、少なくとも弁座オリフィスおよび可動組立体を備えた着脱可能なユニットとを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の自動圧力調整弁。
前記弁座に隣接して前記ディスクまたはカップが作動して、前記弁座と可動ディスクまたはカップとが、線に沿って接触するように構成したことを特徴とする請求項１１に記載の自動圧力調整弁。
前記弁座に隣接して前記ディスクまたはカップが作動して、前記弁座と前記ディスクまたはカップとが、線に沿って接触し、前記弁座及び前記ディスクまたはカップの表面の一方の表面が尖縁を有することを特徴とする請求項１１に記載の自動圧力調整弁。
管路の流体圧力の変化に関係なく、実質的に一定の流速を提供する圧力独立流体流量調整弁であって、前記圧力独立流体流量調整弁が、
入口および出口を有し、内部を貫通する流路を形成する弁胴と、
前記流路内に配置され、前記流路の断面積を変化させる調整可能なスロットル手段と、
前記スロットル手段の下流で、前記流路と交差する弁座と、
ダイアフラムを含む感圧手段に接続され、この感圧手段によって作動するディスクまたはカップを備えた可動組立体とを備え、
前記ディスクまたはカップが前記弁座の下流に配置され、前記弁座と相互作用して流動抵抗を変化させ、
前記ディスクまたはカップの実効表面積が、前記感圧手段の実効表面積と基本的に同一であり、
前記感圧手段がシリンダまたはチャンバ内で作動し、前記感圧部材が前記シリンダまたはチャンバ内を２つの部分に分割し、一方の部分は前記出口に接続され、他方の部分は基準圧力流路を介して前記スロットル手段の上流の点に接続され、
ばね手段が前記可動組立体を偏倚させるように構成したことを特徴とする圧力独立流体流量調整弁。
管路の流体圧力の変化に関係なく、実質的に一定の流速を提供する圧力独立流体流量調整弁であって、前記圧力独立流体流量調整弁が、
入口および出口を有し、内部を貫通する流路を形成する弁胴と、
前記流路内に配置され、前記流路の断面積を変化させる調整可能なスロットル手段と、
前記スロットル手段の上流で、前記流路と交差する弁座と、
感圧手段に接続され、この感圧手段によって作動するディスクまたはカップを備えた可動組立体とを備え、
前記ディスクまたはカップが前記弁座の下流に配置され、前記弁座と相互作用して流動抵抗を変化させ、
前記ディスクまたはカップの実効表面積が、前記感圧手段の実効表面積と基本的に同一であり、
前記感圧手段がシリンダまたはチャンバ内で作動し、前記感圧部材が前記シリンダまたはチャンバ内を２つの部分に分割し、一方の部分は前記入口に接続され、他方の部分は基準圧力流路を介して前記スロットル手段の下流の点に接続され、
ばね手段が前記可動組立体を偏倚させるように構成したことを特徴とする圧力独立流体流量調整弁。
前記流路と交差する凹所を備えた弁胴と、少なくとも弁座オリフィスおよび可動組立体を備えた着脱可能なユニットとを有することを特徴とする請求項１４または１５に記載の圧力独立流体流量調整弁。
前記調整可能なスロットル手段として玉形弁を使用することを特徴とする請求項１４または１５に記載の圧力独立流体流量調整弁。
前記調整可能なスロットル手段として玉形弁を使用し、前記玉形弁のプラグと前記可動組立体の前記ディスクまたはカップとの間にばねを配置し、前記玉形弁が前記プラグの位置に対する前記可動組立体のばね偏倚を変化させることを特徴とする請求項１７に記載の圧力独立流体流量調整弁。
前記調整可能なスロットル手段としてボールバルブを使用することを特徴とする請求項１４または１５に記載の圧力独立流体流量調整弁。
前記ボールの孔内部の圧力が、前記可動組立体の前記感圧手段に伝達されることを特徴とする請求項１９に記載の圧力独立流体流量調整弁。
前記ボールがその回転軸に対して垂直以外の角度の軸を有する孔を持つことを特徴とする請求項１９に記載の圧力独立流体流量調整弁。
前記ボールの孔内または弁座領域に特徴的ディスクを有することを特徴とする請求項１９または２０に記載の圧力独立流体流量調整弁。
トップエントリボールを使用する一体構成の弁胴を備えたことを特徴とする請求項１９に記載の圧力独立流体流量調整弁。
ボールがボールの孔内および／または弁座領域内に少なくとも１つの特徴的ディスクを有することを特徴とする請求項１９に記載の圧力独立流体流量調整弁。
前記ボールまたは弁座が流体流動のための特殊形状の開口を有することを特徴とする請求項１９に記載の圧力独立流体流量調整弁。
前記ばね手段が、ばね張力を調整する手段を有することを特徴とする請求項１４または１５に記載の圧力独立流体流量調整弁。
前記ばね手段が、前記ばね張力を外部から調整する手段を有することを特徴とする請求項２６に記載の圧力独立流体流量調整弁。
前記スロットル手段は、手動調整のためのハンドルを装着したシャフトを具備することを特徴とする請求項１４または１５に記載の圧力独立流体流量調整弁。
制御信号に応答して前記スロットル手段のシャフトを作動させる作動器を装備したことを特徴とする請求項１４または１５に記載の圧力独立流体流量調整弁。
前記スロットル手段は、ポインタおよび流速単位の目盛付き物差しを具備することを特徴とする請求項２８または２９に記載の圧力独立流体流量調整弁。
前記感圧部材とディスクまたはカップとを接続する弁棒の運動を制限する調整可能な手段を装備したことを特徴とする請求項１４または１５に記載の圧力独立流体流量調整弁。
前記スロットル手段のシャフトを作動させる作動器を装備し、前記作動器が、前記感圧部材とディスクまたはカップとを接続する弁棒の運動を制限する調整可能な手段を有することを特徴とする請求項１４または１５に記載の圧力独立流体流量調整弁。
管路の流体圧力の変化に関係なく、調整可能なスロットル手段のそれぞれの位置に対して、実質的に一定の流速を提供する圧力独立流体流量調整弁であって、前記圧力独立流体流量調整弁が、
入口および出口を有し、内部を貫通する流路を形成する弁胴と、
前記流路内に配置され、前記流路の開口面積を変化させる調整可能なスロットル手段と、
前記スロットル手段の下流で、前記流路と交差する弁座と、
ダイアフラムを含む感圧手段に接続され、この感圧手段によって作動するディスクまたはカップを備えた可動組立体とを備え、
前記ディスクまたはカップが前記弁座の下流に配置され、前記弁座と相互作用して流動抵抗を変化させ、
前記ディスクまたはカップが、前記弁座の開口よりも僅かに大きい直径を有し、
前記ディスクまたはカップの実効表面積が、前記感圧手段の実効表面積と基本的に同一であり、
前記感圧手段がシリンダまたはチャンバ内で作動し、前記感圧部材が前記シリンダまたはチャンバ内を２つの部分に分割し、一方の部分は前記入口に接続され、他方の部分は基準圧力流路を介して前記スロットル手段の下流の点に接続され、
入口側の圧力は、ダイアフラム及び前記ディスクまたはカップに対して、等しく且つ対向する力として作用して、いかなる力も発生せず、
出口側の圧力は、基準圧力を受けない側のダイアフラムの面及び前記ディスクまたはカップと弁座間の圧力の変調を受けない側の面に対して、等しく且つ対向する力として作用し、
ばね手段が前記可動組立体を偏倚し、前記ダイアフラムの正味の力が、前記ダイアフラムにかかるばねの力と基準流路の圧力との和であり、この正味の力が、前記弁座と前記ディスクまたはカップ間の圧力の変調により生成され、前記ディスクまたはカップに作用する力とバランスし、これにより、前記スロットル手段を介して差圧を生成し、調整可能な前記スロットル手段のそれぞれの位置に対して、実質的に一定の流速を保持することを特徴とする圧力独立流体流量調整弁。
管路の流体圧力の変化に関係なく、調整可能なスロットル手段のそれぞれの位置に対して、実質的に一定の流速を提供する圧力独立流体流量調整弁であって、前記圧力独立流体流量調整弁が、
入口および出口を有し、内部を貫通する流路を形成する弁胴と、
前記流路内に配置され、前記流路の開口面積を変化させる調整可能なスロットル手段と、
前記スロットル手段の下流で、前記流路と交差する弁座と、
ダイアフラムを含む感圧手段に接続され、この感圧手段によって作動するディスクまたはカップを備えた可動組立体とを備え、
前記ディスクまたはカップとダイアフラムとは、弁棒により分離され、
前記ディスクまたはカップが前記弁座の下流に配置され、前記弁座と相互作用して流動抵抗を変化させ、
前記ディスクまたはカップが、前記弁座の開口よりも僅かに大きい直径を有し、
前記ディスクまたはカップの実効表面積が、前記感圧手段の実効表面積と基本的に同一であり、
前記感圧手段がシリンダまたはチャンバ内で作動し、前記感圧部材が前記シリンダまたはチャンバ内を２つの部分に分割し、一方の部分は前記出口に接続され、他方の部分は基準圧力流路を介して前記スロットル手段の上流の点に接続され、
出口側の圧力は、基準圧力を受けない側のダイアフラムの面及び前記ディスクまたはカップと弁座間の圧力の変調を受けない側の面に対して、等しく且つ対向する力として作用し、
ばね手段が前記可動組立体を偏倚し、前記ダイアフラムの正味の力が、前記ダイアフラムにかかるばねの力と基準流路の圧力との和であり、この正味の力が、前記弁座と前記ディスクまたはカップ間の圧力の変調により生成され、前記ディスクまたはカップに作用する力とバランスし、これにより、前記スロットル手段を介して差圧を生成し、調整可能な前記スロットル手段のそれぞれの位置に対して、実質的に一定の流速を保持することを特徴とする圧力独立流体流量調整弁。
管路の流体圧力の変化に関係なく、調整可能なスロットル手段のそれぞれの位置に対して、実質的に一定の流速を提供する圧力独立流体流量調整弁であって、前記圧力独立流体流量調整弁が、
入口および出口を有し、内部を貫通する流路を形成する弁胴と、
前記流路内に配置され、前記流路の開口面積を変化させる調整可能なスロットル手段と、
前記スロットル手段の下流で、前記流路と交差する弁座と、
ダイアフラムを含む感圧手段に接続され、この感圧手段によって作動するディスクまたはカップを備えた可動組立体とを備え、
前記ディスクまたはカップとダイアフラムとは、弁棒により分離され、
前記ディスクまたはカップが前記弁座の下流に配置され、前記弁座と相互作用して流動抵抗を変化させ、
前記ディスクまたはカップが、前記弁座の開口よりも僅かに大きい直径を有し、
前記ディスクまたはカップの実効表面積が、前記感圧手段の実効表面積と基本的に同一であり、
前記感圧手段がシリンダまたはチャンバ内で作動し、前記感圧部材が前記シリンダまたはチャンバ内を２つの部分に分割し、一方の部分は前記出口に接続され、他方の部分は基準圧力流路を介して前記スロットル手段の上流の点に接続され、
出口側の圧力は、基準圧力を受けない側のダイアフラムの面及び前記ディスクまたはカップと弁座間の圧力の変調を受けない側の面に対して、等しく且つ対向する力として作用し、
ばね手段が前記可動組立体を偏倚し、前記ダイアフラムの正味の力が、前記ダイアフラムにかかるばねの力と基準流路の圧力との差であり、この正味の力が、前記弁座と前記ディスクまたはカップ間の圧力の変調により生成され、前記ディスクまたはカップに作用する力とバランスし、これにより、前記スロットル手段を介して差圧を生成し、調整可能な前記スロットル手段のそれぞれの位置に対して、実質的に一定の流速を保持することを特徴とする圧力独立流体流量調整弁。
管路の流体圧力の変化に関係なく、調整可能なスロットル手段のそれぞれの位置に対して、実質的に一定の流速を提供する圧力独立流体流量調整弁であって、前記圧力独立流体流量調整弁が、
入口および出口を有し、内部を貫通する流路を形成する弁胴と、
前記流路内に配置され、前記流路の開口面積を変化させる調整可能なスロットル手段と、
前記スロットル手段の下流で、前記流路と交差する弁座と、
ダイアフラムを含む感圧手段に接続され、この感圧手段によって作動するディスクまたはカップを備えた可動組立体とを備え、
前記ディスクまたはカップとダイアフラムとは、弁棒により分離され、
前記ディスクまたはカップが前記弁座の下流に配置され、前記弁座と相互作用して流動抵抗を変化させ、
前記ディスクまたはカップが、前記弁座の開口よりも僅かに大きい直径を有し、
前記ディスクまたはカップの実効表面積が、前記感圧手段の実効表面積と基本的に同一であり、
前記感圧手段がシリンダまたはチャンバ内で作動し、前記感圧部材が前記シリンダまたはチャンバ内を２つの部分に分割し、一方の部分は前記出口に接続され、他方の部分は基準圧力流路を介して前記スロットル手段の上流の点に接続され、
出口側の圧力は、基準圧力を受けない側のダイアフラムの面及び前記ディスクまたはカップと弁座間の圧力の変調を受けない側の面に対して、等しく且つ対向する力として作用し、
ばね手段が前記可動組立体を偏倚し、前記ダイアフラムの力が、前記ダイアフラムにかかる基準流路の圧力であり、この力が、前記弁座と前記ディスクまたはカップ間の圧力の変調により生成され、前記ディスクまたはカップに作用する力とバランスし、これにより、前記スロットル手段を介して差圧を生成し、調整可能な前記スロットル手段のそれぞれの位置に対して、実質的に一定の流速を保持することを特徴とする圧力独立流体流量調整弁。