JP4181222B2 - 自動調整弁装置 - Google Patents
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Description
技術分野
この発明は、流体輸送管路に設置する自動調整弁装置に関するものであり、より詳しくは、新しい技術思想に基づくパイロット弁の導入により、容易に大型化や高圧化が実施できるようにすると共に、定流量制御機能、緊急遮断機能、液面制御機能、上流側圧力制御機能などの優れた自動調整機能を発揮し、締切り密封機能も完壁で、更にパイロット弁部の自掃作動による目詰まり防止機能なども備えた、便利な自動調整弁装置を得るものである。
尚、本明細書中「水」や「液」の語は流体を総称的に代表するものとする。
背景技術
従来から、自動調整弁としては各種のものが提案されているが、その一例として、特に簡明な直動式（パイロット弁を持たない方式）の定流量弁を実現したのが、特公平２−４６８１８号「リフト弁装置」である。
その基本的構成は、第２３図に例示したように、弁箱１０１の中は流量設定用の弁１０３と自動絞り調節用の自動弁１０４とによって、流れ方向に向かって、入口流路ａ→中間室ｕ→出口流路ｃの三つの流路部に区切られ、弁１０３と自動弁１０４とによって絞られる形状に構成されている。弁１０３と自動弁１０４との受圧面積の関係はほぼ均等であり、又、シール部材１０４ｓを介して自動弁１０４と弁箱蓋１０２との間に包容形成された袋室ｅを、連通路ｔによって入口流路ａに連通させると共に、釣り合いばね１０５を介装することによって、自動弁１０４に自動絞り調節機能を持たせてある。この構成によって、弁１０３の設定開度に応じて自動弁１０４が自動的に進退作動し、定流量に維持するものである。
このような直動式の定流量弁は、大いに利用されているものであるが、しかし、これを大型化・高圧化するには、なお未解決の問題点が残っている。即ち、大型化・高圧化するにつれて、その作動を制御するための釣り合いばね１０５が際限なく大型にならざるを得ず、組立が困難となる等、設計・製作上の難点が生じ、しかも圧力変動の激しい管路内における流量の制御に当たっては、適切な釣り合いばね１０５の選択は容易ではない。
一方、直動式の代りに、ニードル弁等の固定的な絞り調節流路で流量を絞りながら作用させたパイロット弁によって、主弁駆動用のピストンやダイヤフラムを作動させる構造のパイロット式自動調整弁装置も広く用いられており、その一例として、フロート弁をパイロットとして用いた液面制御弁がある。
その基本的構成は、第２４図に例示したように、主弁装置がパイロット機能を持つフロート弁２３０の開閉に連係して駆動されるものであり、主弁装置は、主弁箱２０１の内部に一体的に組み込まれた主弁体２０５と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材２０６とを備え、主弁体２０５は主弁座２０４との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材２０６は主弁箱の円筒状壁部２０３に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部２０３及び主弁箱蓋２０２との間に主弁駆動圧力室ｄを形成し、そして、主弁下流側液面レベルが所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通するフロート弁２３０が付設され、主弁駆動圧力室ｄは、固定絞り調節弁２２０付きの連通路ｔを介して主弁上流側の入口流路ａに連通されると共に、フロート弁２３０を介して主弁下流側液面に連通されている。この構成によって、主弁下流側液面レベルが所定値より低くなった場合には、フロート弁２３０が開通し、主弁駆動圧力室ｄの内圧が主弁下流側圧力まで低下し、主弁体２０５が開弁して給液を開始し、一方、主弁下流側液面レベルが所定値より高くなった場合には、フロート弁２３０が閉鎖し、主弁駆動圧力室ｄの内圧が主弁上流側圧力まで上昇し、主弁体２０５が閉鎖し、そのシール部材２０５ｓにより密封して給液を停止するというものである。
しかし、この従来技術によるパイロット式自動調整弁装置は、保守管理上の煩わしさや耐久性に対する問題点が多い。例えば次のような点である。
（１）主弁駆動部材２０６が円筒状壁部２０３に接する部分のシール部材２０６ｓは、主弁締切り時において漏れを許さない完壁な密封性を要する構造のものが多く、種々のシール手段を追求し、更にベローズやダイヤフラム等を採用してその課題を解決しようとしているが、特に大型化・高圧化するほど、シール部分の耐久性や加工精度に困難を生じ、また、保守管理上も煩わしさが残る。即ち、主弁締切り時の下流側への液漏れが発生しやすい。
（２）流動変化による圧力脈動の影響（所謂「チャタリング」や「ハンチング」）を防止する目的で、主弁装置を緩徐に駆動させることも必要であるが、そのために従来技術のものでは、主弁上流側の圧力の流体を導入する連通路ｔの途中に、例えばニードル弁のような固定絞り調節弁２２０を必要とし、この固定した精細な流路が砂粒・塵埃等の目詰まり事故の原因となる。そのためにストレーナー等が必要で、清浄液以外では扱いにくいものである。
そこで、この発明は、新しい技術思想に基づくパイロット弁の導入により、従来の直動式の自動調整弁では困難であった大型化や高圧化が容易に実施できるようにし、しかも、定流量制御機能、緊急遮断機能、液面制御機能、上流側圧力制御機能などの優れた自動調整機能を発揮するのみならず、締切り密封機能も完璧であり、更に、パイロット弁装置部からニードル弁等の固定的な絞り調節流路を排除し、且つパイロット弁装置部の自掃作動による目詰まり防止機能も備え、そして、作動が迅速でありながらチャタリングやハンチングが起こりにくい、便利な自動調整弁装置を得ることを目的とする。
発明の開示
上記の目的を達成するために、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、そして、該主弁装置を流過する流路中にはオリフィスが付設され、パイロット弁装置は、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通し、該パイロットＡ弁装置と該パイロットＢ弁装置の両弁体は、同軸上で対向して配置され互いに反対方向に開閉作動して、前記オリフィスの前後差圧の変化に応じて一方の弁体のみが閉鎖、もしくは両方の弁体が共に閉鎖し、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通されたことを特徴とする。
この発明においては、前記オリフィスは可変オリフィスであってもよい。
又、前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、該連通路を開閉する弁手段が直列的に介設されてもよい。
又、前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、異常発生を検出する異常検出手段による異常検出時に閉鎖する弁手段が直列的に介設されてもよい。
又、前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する弁手段が直列的に介設されてもよい。
又、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、そして、該主弁装置を流過する流路中にはオリフィスが付設され、パイロット弁装置は、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通され、そして、前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定上限値より高くなれば閉鎖し、所定下限値より低くなれば開通する弁手段が直列的に介設されたことを特徴とする。
又、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、そして、該主弁装置を流過する流路中にはオリフィスが付設され、パイロット弁装置は、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通され、そして、前記主弁装置の前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって作動し、前記主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通するパイロットＣ弁装置と、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定上限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第１フロート弁と、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定下限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第２フロート弁とが付設され、前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、前記パイロットＣ弁装置及び前記第１フロート弁が直列的に介設されると共に、前記主弁駆動圧力室が、前記第２フロート弁を介して前記主弁装置の下流側に連通されたことを特徴とする。
又、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、そして、該主弁装置を流過する流路中にはオリフィスが付設され、パイロット弁装置は、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通され、そして、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって作動し、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖するパイロットＤ弁装置と、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定上限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第１フロート弁と、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定下限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第２フロート弁とが付設され、前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、前記パイロットＤ弁装置及び前記第１フロート弁が直列的に介設されると共に、前記主弁駆動圧力室が、前記第２フロート弁を介して前記主弁装置の下流側に連通されたことを特徴とする。
この発明においては、前記パイロットＡ弁装置、前記パイロットＢ弁装置、前記パイロットＤ弁装置の３弁体が同軸上に設けられ、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって、３弁体が連動して作動する構成であってもよい。
又、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、パイロット弁装置は、前記主弁装置の前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通され、そして、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定上限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第１フロート弁と、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定下限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第２フロート弁とが付設され、前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、前記第１フロート弁が直列的に介設されると共に、前記主弁駆動圧力室が、前記第２フロート弁を介して前記主弁装置の下流側に連通されたことを特徴とする。
又、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、パイロット弁装置は、前記主弁装置の下流側液面レベルの昇降に伴うフロートの昇降によって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、該フロートが上昇すれば開通し、下降すれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、該フロートが上昇すれば閉鎖し、下降すれば開通する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通されたことを特徴とする。
又、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、パイロット弁装置は、前記主弁装置の前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通されたことを特徴とする。
又、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、パイロット弁装置は、前記主弁装置の上流側圧力と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記主弁装置の上流側圧力が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通し、該パイロットＢ弁装置は、前記主弁装置の上流側圧力が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通されたことを特徴とする。
この発明においては、前記主弁箱の円筒状壁部には同芯のシリンダー部及びシリンダー縮径部を備え、前記主弁駆動部材の外周部には同芯のピストン部及びピストン拡径部を備え、そして、前記主弁駆動部材の進退運動の内の所定区間において、該シリンダー部に対しては該ピストン拡径部が対向摺接し、該シリンダー縮径部に対しては該ピストン部が対向摺接することによって、該ピストン拡径部と該シリンダー縮径部との間に、前記主弁駆動部材の進退運動を制動するダンパー室が形成された構成であってもよい。
又、外部管路への接続口を備えたケースに収納された構成であってもよい。
上記の構成に基づいて、この発明の自動調整弁装置は、オリフィスの前後差圧、主弁装置の前後差圧、主弁下流側液面レベル、主弁上流側圧力などの変化によって開閉するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とが、連動作動を行い、主弁駆動圧力室の内圧を適宜に増減して、主弁体の開度を調整しながら通過流体を自動制御し、定流量制御機能、緊急遮断機能、液面制御機能、上流側圧力制御機能などの優れた自動調整機能を発揮する。又、締切り密封性も容易に達成できる。
又、パイロットＡ弁装置、Ｂ弁装置のいずれにもニードル弁等の固定的な絞り調節流路がないので、砂粒・塵埃等による目詰まりは発生しにくく、又、万一目詰まりが発生しても、その目詰まりによって生ずる圧力変化によって、その弁体が自動的に開弁する自掃作動を行い、目詰まりを排除するという機能も備えている。
そして、パイロットＡ弁装置、Ｂ弁装置の両弁体が一体的に連動して、パイロット弁装置内で主弁上流側圧力と主弁下流側圧力の混合を行い、その合成圧力を主弁駆動圧力室に送り込んで流況変化に速やかに対応する仕組みとなっているので、作動が迅速である。しかも、チャタリングやハンチングが発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の第１実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１項及び第２項のものを例示している。
第２図は、この発明の第２実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１項及び第３項のものを例示している。
第３図は、この発明の第３実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１項及び第２項のものを例示している。
第４図は、この発明の第４実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１項及び第２項のものを例示している。
第５図は、この発明の第５実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１項及び第２項のものを例示している。
第６図は、この発明の第６実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１項及び第３項のものを例示している。
第７図は、この発明の第７実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第４項のものを例示している。
第８図は、この発明の第８実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第５項のものを例示している。
第９図は、この発明の第９実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第６項のものを例示している。
第１０図は、この発明の第１０実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第７項のものを例示している。
第１１図は、この発明の第１１実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第８項及び第９項のものを例示している。
第１２図は、この発明の第１２実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第８項及び第９項のものを例示している。
第１３図は、この発明の第１３実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１０項のものを例示している。
第１４図は、この発明の第１４実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１０項のものを例示している。
第１５図は、この発明の第１５実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１１項及び第１４項のものを例示している。
第１６図は、この発明の第１６実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１１項及び第１４項のものを例示している。
第１７図は、この発明の第１７実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１１項及び第１４項のものを例示している。
第１８図は、この発明の第１８実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１２項のものを例示している。
第１９図は、この発明の第１９実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１２項のものを例示している。
第２０図は、この発明の第２０実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１３項のものを例示している。
第２１図は、この発明の第２１実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１３項のものを例示している。
第２２図は、この発明の第２２実施例の全体的縦断面図（一部正面図）であり、主として請求の範囲第１５項のものを例示している。
第２３図は、従来技術による直動式定流量弁の一例を示す全体的縦断面図である。
第２４図は、従来技術によるパイロット式液面制御弁の一例を示す全体的縦断面図である。
発明を実施するための最良の形態
この発明の詳細を、実施例を示した図面に基づいて説明する。
なお、以下便宜上の用語として、パイロットＡ弁装置は「Ａ弁装置」、その弁体は「Ａ弁体」、パイロットＢ弁装置は「Ｂ弁装置」、その弁体は「Ｂ弁体」、パイロットＣ弁装置は「Ｃ弁装置」、その弁体は「Ｃ弁体」、パイロットＤ弁装置は「Ｄ弁装置」、その弁体は「Ｄ弁体」、主弁装置の上流側は「主弁上流側」、その圧力は「１次圧力」、主弁装置の下流側は「主弁下流側」、その圧力は「２次圧力」と呼称する。又、各図において共通の役割をする部材には共通の図面符号を付してある。
まず、第１実施例を示した第１図に基づいて説明する。これは定流量弁装置として構成した実施例を示したものである。
第１図中の主弁装置の図においては、１は入口流路ａ（ａ１；ａ２）と出口流路ｃを備えた主弁箱を示し、２は主弁箱蓋を示す。４は主弁座である。主弁箱１の中には、主弁座４に対して上流側に設けられた主弁体５と、主弁箱１の円筒状壁部３に対してシール部材６ｓ（このシールは逸流阻止程度の粗雑な密封性で充分である）を介して滑動自在に嵌装された主弁駆動部材６と、両部材５；６を一体的に組み合わせる主弁軸７とを備えている。この主弁軸７は軸受１０によって進退自在に支持されている。そして、主弁駆動部材６と円筒状壁部３及び主弁箱蓋２に包まれて袋室状の主弁駆動圧力室ｄが形成されており、その内圧の増減により主弁体５が駆動され、主弁座４との間の主弁開口部ｂを開閉する。主弁体５と主弁駆動部材６との受圧面積の関係は、主弁駆動部材６の方を大きめに設定する。
この主弁装置を流過する流路中にはオリフィス１１が設けられており、本実施例においてはハンドル１２の回動操作によって流量調節可能な可変オリフィスとなっている。
そして、流過流量の変化に伴うオリフィス１１の前後差圧の変化に対応して、そのオリフィス１１の前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖するＡ弁装置と、オリフィス１１の前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通するＢ弁装置とが、その中間に主弁駆動圧力室ｄを介して、主弁上流側と主弁下流側との間に連通路によって直列的に連通されることによって、主弁駆動圧力室ｄが主弁駆動の作動圧力室として機能する基本的構造に構成されている。
パイロット弁装置の図においては、２１は弁箱、２２は弁箱蓋を示す。弁箱２１の中には、Ａ弁装置のＡ弁室ｆ、Ｂ弁装置のＢ弁室ｈ、Ａ弁装置とＢ弁装置の間の中間室ｇ、オリフィス前面圧力室ｉが形成されている。Ａ弁室ｆの中にはＡ弁体２４が配設され、Ｂ弁室ｈの中にはＢ弁体２５が配設され、Ａ弁室ｆとＢ弁室ｈの間に中間室ｇが配設されている。そして、Ａ弁体２４とＢ弁体２５は同軸上にあって連動し、且つ、互いに相手の作動を妨げないよう、シリンダー・ピストン様式の弁開閉機構が適用されている。又、その作動時に、一方が開き一方が閉鎖するという状態のみならず、両弁体２４；２５共にほぼ閉鎖する状態も生み出し得る位置間隔に配設されている。２３は受圧板、２３ｓはシール部材、２６は両弁体２４；２５を受圧板２３と一体的に組み合わせる弁軸を示す。又、弁箱蓋２２の中にはオリフィス後面圧力室ｊとばね室ｋが形成され、ばね室ｋには所定圧力手段としてのばね２７（例示したものは圧縮コイルばね）が納められている。このばね室ｋは密封式にしてオリフィス後面圧力室ｊと兼用にしてもよい。
なお、本実施例の場合、両弁体２４；２５共に、閉鎖時の厳密な密封性は必要なく、幾分洩れ気味であってもよいことが図示されている。勿論、両弁体２４；２５に厳密な密封性を付加しても何ら差し支えない。
オリフィス前面圧力室ｉは連通路ｒ１によりオリフィス１１の前面（上流側）の流路ａ１に連通され、オリフィス後面圧力室ｊは連通路ｒ２によりオリフィス１１の後面（下流側）の流路ａ２に連通されている。Ａ弁室ｆは連通路ｐにより入口流路ａ２の１次圧力に連通され、中間室ｇは連通路ｍにより主弁駆動圧力室ｄに連通され、そして、Ｂ弁室ｈは連通路ｑにより出口流路ｃの２次圧力に連通されている。
この発明の作用の態様を、第１実施例を示した第１図に基づいて説明する。なお、図中の矢印は流れ方向を示す。
オリフィス１１が全開の状態になっているときは、該オリフィス開口部の抵抗は僅少であり、このときパイロット弁装置においては、ばね２７の力が、オリフィス前面圧力室ｉとオリフィス後面圧力室ｊの中の流体圧力の差（即ち、オリフィス１１の前後差圧）に勝ち、受圧板２３はばね２７が伸びる方向に押されている。従って、Ａ弁体２４は閉鎖、Ｂ弁体２５は開通しており、主弁駆動圧力室ｄの内圧は２次圧力となっているので、主弁体５とそれより大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材６との面積差に伴う圧力の差により、主弁体５は推し開かれ、流れは入口流路ａ１；ａ２→主弁開口部ｂ→出口流路ｃの方向に流れている。
なお、ばね２７の力は、オリフィス１１の前後差圧と均衡できる範囲値のものを選定しておくことは勿論である。
次に、流量調節のためにオリフィス１１を絞ると、該オリフィス開口部の抵抗が増加し、このときパイロット弁装置においては、オリフィス前面圧力室ｉとオリフィス後面圧力室ｊの内圧の差（即ち、オリフィス１１の前後差圧）が、ばね２７の力に勝ち、受圧板２３はばね２７を縮める方向に押し返される。そして、Ａ弁体２４は開通、Ｂ弁体２５は閉鎖し、主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力に向かって上昇し、主弁体５はその前後面に作用する圧力の差によって閉鎖方向に作動し、主弁開口部ｂはオリフィス１１による設定流量に見合う自動絞り調節流路となって安定する。
次いで、オリフィス１１の前後差圧が所定値に達した後は、上流側の供給流量の多寡などにより変化するオリフィス１１の前後差圧の変化を受けて、Ａ弁体２４とＢ弁体２５が応動し、主弁駆動圧力室ｄの内圧を適宜に増減して、主弁体５の開度を調整しながら定流量を維持する。オリフィス１１の前後差圧が安定しているときは、両弁体２４；２５共に、ほぼ閉鎖の状態で安定する。
なお、オリフィス１１をハンドル１２等にて絞り操作することにより、流量を所期の定流量値に設定でき、又、ばね２７を調整ねじ２８によりワンタッチで調整することにより、定流量値を微調整することができる。
オリフィス１１を締切ったときには、パイロット弁装置においては、受圧板２３はばね２７を縮める方向に押され、Ａ弁体２４は開通、Ｂ弁体２５は閉鎖し、従って主弁体５は閉鎖の状態となるが、このとき、厳密に密封性の機能を果たすべき部分は、オリフィス１１のシール部材（図示は省略）であり、これは従来技術によって容易に密封性を達成できる部材である。一方、主弁駆動部材６やＡ弁体２４；Ｂ弁体２５等は、粗雑な密封性のままにしておいても、下流側への液漏れの原因とはならない。
Ａ弁装置、Ｂ弁装置のいずれにも、ニードル弁等の固定的な絞り調節流路がないので、砂粒・塵埃等による目詰まりは発生しにくい。又、万一目詰まりが発生しても、その目詰まりによって生ずる圧力変化によって、その弁体２４；２５が自動的に開弁する自掃作動を行う。即ち、例えばＡ弁体２４に目詰まりが発生したとすると、連通路ｐから主弁駆動圧力室ｄへの１次圧力流体の流入が妨げられるので、主弁駆動圧力室ｄの内圧は低下し、主弁体５は開弁方向に作動して通過流量が増大し、それによってオリフィス１１の前後差圧が増大してばね２７の力に勝ち、その結果、Ａ弁体２４が開弁方向に移動して、目詰まりを自動的に排除する。この自掃作動によって目詰まりを排除するという優れた機能を備えているので、細目のストレーナー等は不要であり、保守管理も容易である。
そして、Ａ弁体２４とＢ弁体２５が一本の弁軸２６上に揃えて設けられ、一個の所定圧力手段（ばね２７）に対して一体的に連動して、パイロット弁装置内で１次圧力と２次圧力の混合を行い、その合成圧力を主弁駆動圧力室ｄに送り込んで流況変化に速やかに対応するという、簡明かつ合理的な仕組みとなっており、このため作動が迅速である。しかも両弁体２４；２５は、作動時に、一方が開通し一方が閉鎖するという状態のみならず、両弁体共にほぼ閉鎖する状態も生み出し得る位置間隔に配設され、流況が安定しているときは、両弁体共にほぼ閉鎖の状態で安定する仕組みとなっており、このため、弁体が振動するチャタリングやハンチングは発生しにくい。
次に、第２図（第２実施例）〜第２２図（第２２実施例）につき説明する。
第２図の第２実施例は、第１実施例の定流量弁装置のパイロット部分の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させ、ばね２７の作動方向を第１実施例のものとは逆向きにし、又、オリフィス１１を、組換えのできる固定オリフィスとしたものである。この場合、定流量値の設定は、調整ねじ２８でばね２７の力を調整することによって行う。
なお、Ｂ弁装置を経由する連通路ｑ中に介設されている弁手段２９は、パイロット弁装置の作動に拘わりなく主弁装置を強制的に締切りたい場合に使用するものである。即ち、主弁装置を締切りたい場合は、常時は開弁している弁手段２９を閉鎖すればよく、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力に向かって上昇し、主弁体５を閉鎖させ、そして、主弁体５のシール部材５ｓと弁手段２９のシール部材（図示は省略）が密封性を保つ。
それらの部分的変更に伴って、連通路配管も第１実施例のものとは若干異なっているが、その他の構成及び作用効果は第１実施例と同様なので、詳述は省略する。
第３図の第３実施例は、第１実施例の定流量弁装置のパイロット部分の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させ、又、主弁駆動部材６を、第１実施例のものとは逆に主弁座４の下流側に設けたものである。それらの部分的変更に伴って、主弁駆動部材６の作動方向が逆向きになり、Ａ弁装置とＢ弁装置の配置及び入口流路ａ２と出口流路ｃへの夫々の連通路配管も第１実施例のものとは逆になる等、各要素の配設位置と作動方向が異なっているが、その他の構成及び作用効果は第１実施例と同様なので、詳述は省略する。
なお、図中の主弁ばね９は、最初の通液時の主弁体５の作動の安定上は望ましいものではあるが、以後の作動には特に関係がないので省略してもよい。
第４図の第４実施例は、第１実施例の定流量弁装置のパイロット部分の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させ、ばね２７の作動方向を第１実施例のものとは逆向きにし、又、オリフィス１１を、第１実施例のものとは逆に主弁下流側に配置したものである。それらの部分的変更に伴って、連通路配管も第１実施例のものとは若干異なっているが、その他の構成及び作用効果は第１実施例と同様なので、詳述は省略する。
第５図の第５実施例は、第１実施例の定流量弁装置の主弁装置部分の構造について、主弁駆動部材６と主弁体５を一体構造とし、その進退方向を入口流路ａ１；ａ２から出口流路ｃにかけての流線方向に沿うよう配置したものである。その他の構成及び作用効果は第１実施例と同様なので、詳述は省略する。
第６図の第６実施例は、第２実施例の定流量弁装置の主弁装置部分の構造について、主弁駆動部材６と主弁体５を一体構造とし、その進退方向を入口流路ａ１；ａ２から出口流路ｃにかけての流線方向に沿うよう配置したものである。なお、オリフィス１１については、その前後差圧が乱流の影響を受けるのを防ぐために前後に溝加工したものを図示してある。その他の構成及び作用効果は第２実施例と同様なので、詳述は省略する。
第７図の第７実施例は、第１実施例のもののＢ弁装置を経由する連通路ｑ中に、環境の異常発生を検出する異常検出手段２９ａによる異常検出時に閉鎖する弁手段２９を直列的に介設することにより、第１実施例の定流量弁装置に、地震、火災、管路の異常圧力上昇、異常圧力低下などの緊急時に自動的に管路を遮断する緊急遮断弁としての機能を付加したものである。
その弁手段２９の働きは、連通路ｑを閉鎖することによって主弁駆動圧力室ｄの内圧を上昇させ、主弁体５を閉鎖させるものである。その弁手段２９と異常検出手段２９ａとの連係方式は、弁手段２９に電動弁や電磁弁を用いて該検出手段２９ａ（センサー）の電気信号によって駆動させる方式や、機械的に該検出手段２９ａに連結させる方式など、各種公知の方式でよい。
その他の構成及び作用効果は第１実施例と同様なので、詳述は省略する。
なお、この第７図においては、弁手段２９と異常検出手段２９ａを第１実施例のものに付設した代表例を示したが、第２〜第６実施例に対しても同様に付設できることは言うまでもない。
第８図の第８実施例は、第１実施例のもののＢ弁装置を経由する連通路ｑ中に、主弁下流側液面レベルが所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する弁手段３０を直列的に介設することにより、第１実施例の定流量弁装置に、主弁下流側液面レベルを一定に保つ液面制御弁としての機能を付加したものである。
この第８図においては、弁手段３０として、主弁下流側液面近辺に設けられ、液面レベルが所定値以下のときには開通して連通路ｑの流体を放流し、液面レベルが所定値まで上昇すると閉鎖する一般的なフロート弁３０が例示されている。
この装置は、液面レベルが所定値以下のときには、定流量弁として作動するので、１次圧力が高くても、その吐き出し流動は極めて穏当であり、又、過度の給液が起こらない等の利点がある。一方、液面レベルが所定値まで上昇したときには、フロート弁３０の閉鎖により主弁駆動圧力室ｄの内圧が上昇し、主弁体５を閉鎖させ、そして、主弁体５のシール部材５ｓとフロート弁３０のシール部材（図示は省略）が密封性を保つ。
その他の構成及び作用効果は第１実施例と同様なので、詳述は省略する。
なお、この第８図においては、フロート弁３０を第１実施例のものに付設した代表例を示したが、第２〜第７実施例に対しても同様に付設できることは言うまでもない。
第９図の第９実施例は、第８実施例のもののフロート弁３０の構造について、主弁下流側液面レベルが所定上限値（図中のＨＷＬ）より高くなれば閉鎖し、所定下限値（図中のＬＷＬ）より低くなれば開通する形式のものとすることによって、所定上限値と所定下限値の二点間での液面制御を可能としたものである。
連通路ｑに直列的に介設されたフロート弁３０のフロート３０ｂは、フロート軸３０ａの上端近辺と下端近辺とに設けられたストッパーの間に進退自在に装着されている。なお、液面レベルが所定上限値と所定下限値との間を変化しているときにフロート軸３０ａがフロート３０ｂとの摺動摩擦によって動いて、フロート弁３０が作動してしまうのを防止するために、一定の摩擦力でフロート軸３０ａの動きを固めにする方法や、一定の作用力で該フロート弁の弁体を開、閉それぞれの状態に落ち着かせる方法などを講じておくのが望ましい。
その作動は、液面レベルが低下して所定下限値に達し、フロート３０ｂがフロート軸３０ａの下端近辺のストッパーに当接してこれを押し下げれば、フロート弁３０は開通し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧が低下し、主弁体５を開弁させ、主弁装置から下流側への給液が開始される。そして、この給液時には定流量弁として作動する。
一方、液面レベルが上昇して所定上限値に達し、フロート３０ｂがフロート軸３０ａの上端近辺のストッパーに当接してこれを押し上げれば、フロート弁３０は閉鎖し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧が上昇し、主弁体５を閉鎖させ、そして、主弁体５のシール部材５ｓとフロート弁３０のシール部材（図示は省略）が密封性を保つ。
その他の構成及び作用効果は第８実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１０図の第１０実施例は、第９実施例のものの液面制御の機構について、所定上限値と所定下限値の二点間での液面制御を、１つのフロート弁３０によって行う代りに、２つのフロート弁３６；３７に所定上限、下限への到達を検知する機能を分担させて行うものであり、特に所定上限、下限間の距離が長い場合などに適している。
その構造は、第９実施例のもののフロート弁３０に代えて、主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通するＣ弁装置と、主弁下流側液面レベルが所定上限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第１フロート弁３６と、主弁下流側液面レベルが所定下限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第２フロート弁３７とが付設され、Ｂ弁装置を経由する連通路ｑ１中に、Ｃ弁装置及び第１フロート弁３６が直列的に介設されると共に、主弁駆動圧力室ｄが、連通路ｑ２を経由し第２フロート弁３７を介して主弁下流側に連通されている。
又、Ｃ弁装置のＣ弁体３１と受圧板３３は、Ａ弁装置；Ｂ弁装置の弁軸２６とは別の弁軸３４上に一体的に組み込まれ、受圧板３３を挟んで、１次圧力室ｖは連通路ｒ１によって入口流路ａ１に、２次圧力室ｗは連通路ｒ３によって出口流路ｃに、夫々連通されている。
その作動の態様を見ると、液面レベルが所定下限値より下にあるときには、第１フロート弁３６も第２フロート弁３７も開通しており、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は２次圧力となっているので、主弁体５は全開し主弁装置から下流側に最大流量で給液されている。このときＣ弁装置においては、１次圧力室ｖと２次圧力室ｗの内圧の差（即ち、主弁装置の前後差圧）が小さく、ばね３５の力がその差圧に勝っているので、Ｃ弁体３１は開通している。
次に、給液によって液面レベルが上昇するにつれ、まず第２フロート弁３７が閉鎖するが、依然としてＣ弁体３１及び第１フロート弁３６は開通の状態であり、従って、主弁駆動圧力室ｄの内圧はＡ弁装置；Ｂ弁装置の作動によって制御されることとなるので、定流量弁としての機能を現わし、主弁装置から下流側に定流量給液を行う。このときＣ弁体３１は開通の状態のままであり、Ａ弁装置；Ｂ弁装置の作動による連通路ｑ１への流れに影響を及ぼすことはない。即ち、定流量制御機能に干渉しない。
次に、液面レベルが更に上昇して所定上限値に達すると、第１フロート弁３６が閉鎖し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力に向かって上昇し、主弁体５を閉鎖させ、そして、主弁体５のシール部材５ｓとフロート弁３６；３７のシール部材（図示は省略）が密封性を保つ。このときＣ弁装置においては、１次圧力室ｖと２次圧力室ｗの内圧の差が大きくなるので、ばね３５の力に勝ち、Ｃ弁体３１はＣ弁座３２に押し付けられて閉鎖する。
次に、主弁下流側の消費によって液面レベルが低下するにつれ、まず第１フロート弁３６が開通するが、依然としてＣ弁体３１は閉鎖の状態であり、又このとき第２フロート弁３７も閉鎖の状態であるから、主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力のままとなっており、主弁装置は閉鎖したままである。
そして、液面レベルが更に低下して所定下限値に達すると、第２フロート弁３７が開通し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧が２次圧力に向かって低下し、主弁体５を全開させ、再び主弁装置から下流側への最大流量での給液が開始される。このときＣ弁装置においては、１次圧力室ｖと２次圧力室ｗの内圧の差が小さくなるので、ばね３５の力がその差圧に勝ち、Ｃ弁体３１は再び開通する。
以上の作動によって、所定上限値と所定下限値の二点間での液面制御が可能となるものである。
なお、オリフィス１１については、組換えのできる固定オリフィスとし、定流量値の設定をばね２７の調整によって行うものを例示してある。
その他の構成及び作用効果は第９実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１１図の第１１実施例は、第１０実施例のもののＣ弁装置を、それと同様の機能を果たし且つ更にコンパクトなＤ弁装置に置き換えたものである。
その構造は、オリフィス１１の前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖するＤ弁装置が設けられ、Ｂ弁装置を経由する連通路ｑ１中に、Ｄ弁装置及び第１フロート弁３６が直列的に介設されると共に、主弁駆動圧力室ｄが、連通路ｑ２を経由し第２フロート弁３７を介して主弁下流側に連通されている。又、Ａ弁体２４；Ｂ弁体２５；Ｄ弁体４１は同軸上に設けられ、オリフィス１１の前後差圧とばね２７との対向作用力のバランスによって、この３弁体２４；２５；４１が連動して作動し、且つ互いの作動を妨げない仕組みとなっている。
その作動において第１０実施例のものと異なるところは、第１０実施例のＣ弁装置の場合は、主弁装置閉鎖時に主弁装置の前後差圧が増大することを利用してＣ弁体３１を閉鎖させる方式であったのに対し、この第１１実施例のＤ弁装置の場合は、主弁装置閉鎖時にオリフィス１１の前後差圧が消失することを利用してＤ弁体４１を閉鎖させる方式としている点である。
即ち、主弁装置の給液時には、オリフィス前面圧力室ｉとオリフィス後面圧力室ｊの内圧の差（即ち、オリフィス１１の前後差圧）が、ばね２７の力に対向しつつ、Ａ弁体２４；Ｂ弁体２５が進退運動をしているが、Ｄ弁体４１はＤ弁座４２からは常時離れて開通状態となっており、一方、主弁装置閉鎖時には、オリフィス１１の前後差圧はゼロとなるので、ばね２７の力によってＤ弁体４１はＤ弁座４２に押し付けられて閉鎖する。
以上の作動によって、第１０実施例のものと同様に上下二点間での液面制御が可能となるものである。その他の構成及び作用効果は第１０実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１２図の第１２実施例は、第１１実施例のもののパイロット弁装置の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させ、ばね２７の作動方向を第１１実施例のものとは逆向きにし、又、Ｄ弁体４１の作動方向も第１１実施例のものとは逆向きにしたものである。それらの部分的変更に伴って、連通路配管も第１１実施例のものとは若干異なっているが、その他の構成及び作用効果は第１１実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１３図の第１３実施例は、第１１実施例のものから定流量制御機能を取り去って、上下二点間での液面制御機能のみに特化させたものである。
その構造は、オリフィス１１及びＤ弁装置が取り除かれ、パイロット受圧板２３を挟んだ室ｉ（１次圧力室となる）と室ｊ（２次圧力室となる）は入口流路ａと出口流路ｃとに夫々連通されており、主弁装置の前後差圧の増減によってＡ弁装置とＢ弁装置の開閉が切り替わり、上下二点間での液面制御を行う仕組みとなっている。
その作動の態様を見ると、液面レベルが所定下限値より下にあるときには、第１フロート弁３６も第２フロート弁３７も開通しており、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は２次圧力となっているので、主弁体５は開弁し主弁装置から下流側に給液されている。このときパイロット弁装置においては、１次圧力室ｉと２次圧力室ｊの内圧の差（即ち、主弁装置の前後差圧）が小さく、ばね２７の力がその差圧に勝っているので、Ａ弁体２４は閉鎖、Ｂ弁体２５は開通している。
次に、給液によって液面レベルが上昇するにつれ、まず第２フロート弁３７が閉鎖するが、依然としてＢ弁体２５及び第１フロート弁３６は開通の状態であり、主弁駆動圧力室ｄの内圧は２次圧力のままとなっているので、主弁装置の給液は維持される。
次に、液面レベルが更に上昇して所定上限値に達すると、第１フロート弁３６が閉鎖し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力に向かって上昇し、主弁体５を閉鎖させ、そして、主弁体５のシール部材５ｓとフロート弁３６；３７のシール部材（図示は省略）が密封性を保つ。このときパイロット弁装置においては、１次圧力室ｉと２次圧力室ｊの内圧の差が大きくなるので、ばね２７の力に勝ち、Ａ弁体２４は開通、Ｂ弁体２５は閉鎖する。
次に、主弁下流側の消費によって液面レベルが低下するにつれ、まず第１フロート弁３６が開通するが、依然としてＢ弁体２５は閉鎖の状態であり、又このとき第２フロート弁３７も閉鎖の状態であるから、主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力のままとなっており、主弁装置は閉鎖したままである。
そして、液面レベルが更に低下して所定下限値に達すると、第２フロート弁３７が開通し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧が２次圧力に向かって低下し、主弁体５を開弁させ、再び主弁装置から下流側への給液が開始される。このときパイロット弁装置においては、１次圧力室ｉと２次圧力室ｊの内圧の差が小さくなるので、ばね２７の力がその差圧に勝ち、再びＡ弁体２４は閉鎖、Ｂ弁体２５は開通する。
以上の作動によって、定流量制御機能はないものの、上下二点間での液面制御が可能となるものである。その他の構成及び作用効果は第１１実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１４図の第１４実施例は、第１３実施例のもののパイロット弁装置の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させ、ばね２７の作動方向を第１３実施例のものとは逆向きにしたものである。それらの部分的変更に伴って、連通路配管も第１３実施例のものとは若干異なっているが、その他の構成及び作用効果は第１３実施例と同様なので、詳述は省略する。
なお、この第１４図においては、第２フロート弁３７を必ずしも液面レベルの所定下限近辺に設置しなくてもよく、棒などの連結部材を利用することによって、任意の箇所から液面レベルの遠隔検知が可能であることも例示されている。
第１５図の第１５実施例は、第１３実施例のパイロット弁装置に第９実施例のフロート構造を適用して、更に単純な構造で上下二点間での液面制御を行わせるものである。
その構造は、フロート３０ｂが上昇すれば開通し、下降すれば閉鎖するＡ弁装置と、フロート３０ｂが上昇すれば閉鎖し、下降すれば開通するＢ弁装置とが、その中間に主弁駆動圧力室ｄを介して、主弁上流側と主弁下流側との間に連通路によって直列的に連通されている。
フロート３０ｂは、パイロット弁軸２６に連結されたフロート軸３０ａの上端近辺と下端近辺とに設けられたストッパーの間に進退自在に装着されている。そして、液面レベルが所定上限値と所定下限値との間を変化しているときに、フロート軸３０ａがフロート３０ｂとの摺動摩擦によって動いてパイロット弁装置を作動させてしまうのを防止するために、常に一定の力でフロート軸３０ａを係止しようとする係止装置５１が付設されている。
その作動は、液面レベルが低下して所定下限値に達し、フロート３０ｂがフロート軸３０ａの下端近辺のストッパーに当接してこれを押し下げれば、Ａ弁体２４は閉鎖、Ｂ弁体２５は開通し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は２次圧力に向かって低下し、主弁体５を開弁させ、主弁装置から下流側への給液が開始される。
一方、液面レベルが上昇して所定上限値に達し、フロート３０ｂがフロート軸３０ａの上端近辺のストッパーに当接してこれを押し上げれば、Ａ弁体２４は開通、Ｂ弁体２５は閉鎖し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力に向かって上昇し、主弁体５を閉鎖させ、そして、主弁体５のシール部材５ｓとＢ弁体２５のシール部材が密封性を保つ。
以上の作動によって、定流量制御機能はないものの、上下二点間での液面制御が可能となるものである。
この第１５図においては、フロート軸３０ａがパイロット弁軸２６に同芯で連結されたものが例示されているが、両軸間の連結方法はこれに限らず、運動方向を変換させたり、レバー等によって倍力したりしてもよい。フロート３０ｂの配置もパイロット弁装置の下側に限る必要はない。又、フロート３０ｂをフロート軸３０ａに固着すれば一液面レベルでの液面制御ができることは勿論である。
なお、この第１５図には、主弁装置を緩徐に作動させたい場合の制動方法の一例として、主弁駆動部材６自体に制動装置８（ダンパー）を形成したものが示されている。
その構造は、主弁箱１の円筒状壁部３には同芯のシリンダー部３ａ及びシリンダー縮径部３ｂを備え、主弁駆動部材６の外周部には同芯のピストン部６ａ及びピストン拡径部６ｂを備え、そして、主弁駆動部材６の進退運動の内の所定区間（主弁体５が主弁座４に接近した区間）において、シリンダー部３ａに対してはピストン拡径部６ｂが対向摺接し、シリンダー縮径部３ｂに対してはピストン部６ａが対向摺接することによって、ピストン拡径部６ｂとシリンダー縮径部３ｂとの間に、主弁駆動部材６の進退運動を制動するダンパー室８が形成されたものである。円筒状壁部３と主弁駆動部材６との間隙の形状の設計を適切に行い、あるいはダンパー室８の内外を連通しかつ通過流量を調整できる小孔を穿設するなどの方法によって、制動開始のタイミングの設定や制動力の調節などが行えることは言うまでもない。
その他の構成及び作用効果は第１３実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１６図の第１６実施例は、第１５実施例のもののパイロット弁装置の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させるよう配置し直し、又、フロート構造について、１つのフロート３０ｂをフロート軸３０ａのストッパーの間に進退自在に装着する代りに、２つのフロート３０ｂ；３０ｃをフロート軸３０ａの所定の上限及び下限の位置に夫々固着したものである。
その作動は、液面レベルが低下して所定下限値に達すれば、両フロート３０ｂ；３０ｃの合計重量が優先してフロート軸３０ａを押し下げ、液面レベルが上昇して所定上限値に達すれば、両フロート３０ｂ；３０ｃの合計浮力が優先してフロート軸３０ａを押し上げ、一方、液面レベルが所定上限値と所定下限値の中間にあるときは、フロート軸３０ａを常に係止しようとする係止装置５１の作用力が優先してフロート軸３０ａは動かず、それらの結果として、フロートが第１５実施例のものと同じ作用をするものである。
その他の構成及び作用効果は第１５実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１７図の第１７実施例は、第１５実施例のもののパイロット弁装置と主弁装置を一体に結合し、フロート３０ｂをパイロット弁装置の上方に装着して、コンパクトな放流形の装置にまとめた実施例である。主弁箱１も出口側は解放放流する形状に形成され、入口側が管路５３に装着支持される構造でよいことが図示されている。その他の構成及び作用効果は第１５実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１８図の第１８実施例は、第１３実施例のものからフロート弁類を取り去って、緊急遮断弁として構成したものである。
その構造は、主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖するＡ弁装置と、主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通するＢ弁装置とが、その中間に主弁駆動圧力室ｄを介して、主弁上流側と主弁下流側との間に連通路によって直列的に連通されている。そして、パイロット受圧板２３を挟んだ１次圧力室ｉと２次圧力室ｊは入口流路ａと出口流路ｃとに夫々連通されており、主弁装置の前後差圧の増減によってＡ弁装置とＢ弁装置の開閉が切り替わり、特に、主弁下流側で管路破壊などの異常が発生して圧力が異常に低下したり流量が異常に増大した場合に、管路を緊急遮断する仕組みとなっている。
なお、図中の連通路ｍと連通路ｑとの間に介設された弁手段５２は、緊急遮断後に主弁下流側の状態が正常に復帰して給液を再開したい場合に、主弁装置を開弁させるためのトリガーとして用いるもので、給液再開後は常時閉鎖状態にしておく。この弁手段５２は、手動操作でもよいし、電磁弁、電動弁にしたりその他のアクチュエーターを用いて遠隔操作してもよい。
その作動の態様を見ると、まず弁手段５２を開弁すると、主弁駆動圧力室ｄの内圧は２次圧力となるので、主弁体５は開弁し、主弁装置から下流側への給液が開始される。給液が開始されたら弁手段５２は閉じておく。この給液時はパイロット弁装置においては、１次圧力室ｉと２次圧力室ｊの内圧の差（即ち、主弁装置の前後差圧）が小さく、ばね２７の力がその差圧に勝っているので、Ａ弁体２４は閉鎖、Ｂ弁体２５は開通している。
次に、災害による主弁下流側管路の破壊や過度の消費などの原因によって流量が所定量を超える事態となった場合には、主弁開口部ｂの抵抗が増加し、１次圧力室ｉと２次圧力室ｊの内圧の差が大きくなるので、ばね２７の力に勝ち、Ａ弁体２４は開通、Ｂ弁体２５は閉鎖し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力に向かって上昇し、主弁体５を閉鎖させ、そして、主弁体５のシール部材５ｓとＢ弁体２５のシール部材が密封性を保つ。
そして、主弁下流側の状態が正常に復帰した後、給液を再開したい場合は、弁手段５２を開いて前述のプロセスによって給液を再開し、その後弁手段５２は閉じておけばよい。以上の作動によって、緊急遮断弁としての機能を果たすものである。
なお、弁手段５２は、本図のような連通路ｍと連通路ｑとの間に介設する方法の他に、図示は省略したが、入口流路ａと出口流路ｃとの間に介設する方法もある。但しその場合は、連通路ｍと連通路ｑとの間に介設する場合よりも口径の大きい弁手段とする必要がある。又、図示は省略したが、別途強制的に主弁装置を閉鎖する必要がある場合は、連通路ｑを強制閉鎖させればよいわけであるから、該連通路ｑの出口流路ｃ寄りの箇所に別途の弁手段を介設しておき、それを閉弁操作すればよい。
その他の構成及び作用効果は第１３実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１９図の第１９実施例は、第１８実施例の緊急遮断弁のパイロット部分の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させ、ばね２７の作動方向を第１８実施例のものとは逆向きにしたものである。それらの部分的変更に伴って、連通路配管も第１８実施例のものとは若干異なっているが、その他の構成及び作用効果は第１８実施例と同様なので、詳述は省略する。
第２０図の第２０実施例は、安全弁として構成したものである。
その構造は、主弁上流側圧力（１次圧力）が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通するＡ弁装置と、主弁上流側圧力（１次圧力）が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖するＢ弁装置とが、その中間に主弁駆動圧力室ｄを介して、主弁上流側と主弁下流側との間に連通路によって直列的に連通されている。そして、パイロット受圧板２３を挟んで、１次圧力室ｉは入口流路ａに、ばね室ｋは大気に、夫々連通されており、１次圧力の増減によってＡ弁装置とＢ弁装置の開閉が切り替わり、特に、１次圧力が異常に上昇した場合に、開弁放流して圧力上昇を抑える仕組みとなっている。
本弁を管路５３に枝状に取付け、管路５３に給液して、その作動の態様を見ると、１次圧力が所定値以下のときには、ばね２７の力が１次圧力室ｉの内圧に勝ち、Ａ弁体２４は開通、Ｂ弁体２５は閉鎖しており、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力となっているので、主弁体５は閉鎖し、主弁体５のシール部材５ｓとＢ弁体２５のシール部材が密封性を保っている。
次に、１次圧力が所定値を超える事態となった場合には、１次圧力室ｉの内圧が上昇するので、ばね２７の力に勝ち、Ａ弁体２４は閉鎖、Ｂ弁体２５は開通し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は２次圧力に向かって低下し、主弁体５を開弁放流させ、１次圧力の上昇を抑える。以上の作動によって、安全弁としての機能を果たすものである。
なお、図示は省略したが、別途強制的に主弁装置を開弁放流させる必要がある場合は、連通路ｍと連通路ｑとの間、あるいは入口流路ａと出口流路ｃとの間に、別途の弁手段を介設しておき、それを開弁操作すればよい。
第２１図の第２１実施例は、第２０実施例の安全弁のパイロット部分の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させるように配置し直したものである。その部分的変更に伴って、連通路配管も第２０実施例のものとは若干異なっているが、その他の構成及び作用効果は第２０実施例と同様なので、詳述は省略する。
第２２図の第２２実施例は、前記各実施例の装置をケース６１に収納したものである。本図にはその代表例として第１実施例の装置を収納したものが例示されているが、その他のどの実施例のものにも適用できることは勿論である。このケース６１は、フランジやねじ込み口などの外部管路への接続口を備え、特に本装置を土中などに埋設据付けする場合には、ピット打設が不要かつ組付け作業も容易で、工事の期間及び費用が節約できるメリットがある。ケース６１の形状については、角箱、円筒箱など、各種形状が可能であり、又、その材質についても、スチール、コンクリート、ＦＲＰ、強化プラスチック等種々選択が可能である。
次に、各実施例に共通の技術事項について説明する。
パイロット弁装置については、いずれの実施例においても、Ａ弁体２４とＢ弁体２５が一体的に連動して、パイロット弁装置内で１次圧力と２次圧力の混合を行い、その合成圧力を主弁駆動圧力室ｄに送り込んで流況変化に速やかに対応する仕組みとなっているため、作動が迅速であり、しかも、両弁体２４；２５は、一方が開通し一方が閉鎖するという状態のみならず、流況が安定しているときは両弁体共にほぼ閉鎖する状態も生み出し得る仕組みとなっているため、チャタリングやハンチングが発生しにくい。いくつかの実施例に示したように、両弁体２４；２５を中間室ｇの中に同居させることも可能である。一方、図示は省略したが、該弁体２４；２５を別個の弁軸上に夫々設けてもよい。その他にも、パイロット弁装置の各室ｆ；ｇ；ｈ；ｉ；ｊ；ｋ；ｖ；ｗの配置（位置関係）及び組み合わせ、それに伴う連通路配管等、この発明の趣旨の範囲内で設計変更可能であり、パイロット弁装置の構造を前記の各実施例に限定するものではない。
パイロット弁装置の所定圧力手段については、各実施例のようなばねを用いる方法の他にも、他の弾性部材を用いたり、重錘にリンクしたり、倍力機構を付加したり、気圧、液圧装置等の適用が容易にできることは勿論である。
主弁装置については、各実施例においては、主弁体５にリフト弁形式を適用しているが、この発明の趣旨の範囲内で、その他の形式の開閉弁（例えば、バタフライ弁、ゲート弁、ボール弁等）を適用してもよい。又、いくつかの実施例に示したように、主弁体５と主弁駆動部材６とは、一体部材に形成してもよい。なお、各実施例においては、主弁装置の構造を簡明にするために、ａ→ｂ→ｃの主弁流路部と主弁駆動圧力室ｄの両方を主弁箱１内にコンパクトに収めたものを図示したが、その他にも、この主弁流路部と主弁駆動圧力室ｄを、２つに分割した主弁箱の夫々に収め、この２つの弁箱を貫通させた主弁軸の両端に主弁体５と主弁駆動部材６を固着する等の構造にしても差し支えない。
仕様条件によっては、流動変化による圧力脈動の影響（チャタリングやハンチング）を防止するために、主弁装置を緩徐に作動させることが必要となる場合もあるが、その対処方法の例として、いくつかの実施例に示したように、主弁開口部ｂの形状を流量変化をスムーズにする鋸歯状の流路としたり、主弁装置にシリンダー部材とピストン部材とからなる制動装置８（ダンパー）を設けたり、主弁駆動部材６自体に制動装置８（ダンパー）を形成してもよい。その他、図示は省略するが、パイロット弁装置に制動装置を設けたり、適宜に連通路を絞ったりする等の方法もある。それらの対処方法は、いずれかを単独で採用しても、いくつかを組み合わせて採用してもよいし、それが必要とされない仕様条件下においては省略してもよい。
定流量制御機能を構成する場合に介設するオリフィス１１については、それを可変式とする場合には、一般的な開閉弁（例えば、バタフライ弁、ゲート弁、ボール弁、リフト弁等）のいずれでも適用できる。そして、その操作については、ハンドル１２による手動操作の他にも、各種アクチュエーター等を用いて自動化することも勿論可能である。いくつかの実施例に示したように、このオリフィス１１の設置位置は主弁上流側、下流側のどちらでも可能である。又、パイロット弁装置の所定圧力手段（ばね２７）に調整部（調整ねじ２８）を設けた場合は、この所定圧力手段の調整が即ち流量設定を意味するものであるから、オリフィス１１の絞り操作による流量設定は必ずしも必要ではなく、オリフィス１１は固定オリフィスとしてもよい。勿論、固定オリフィスでも組換えは可能にしておくことが望ましい。
液面制御機能を構成する場合に介設するフロート弁３０；３６；３７については、所謂ボールタップをはじめ公知の各種の形式のものが適用可能である。又、フロートの代わりに液面レベルセンサーによって作動する弁手段を用いてもよい。なお、連通路への介設方法についても、連通路配管の末端にそこから主弁下流側液面に向けて放流開閉させるように介設したり、あるいは、連通路配管の途中に介設するなど、現地の仕様に合わせて適宜に選択してよいことは勿論である。
各実施例にわたり、密封性を要する箇所に装着されるシール部材については、現地の仕様に合わせて適宜にＯリング、シールリング、ダイヤフラム、ベローズ等を適用してよく、又、直接接触により良好な密封性を保持できる場合は、該シール部材を省略してもよい。なお、高速流が通過する可能性のある箇所には、キャビテーション防止等の目的で櫛歯状突起や整流格子等を形成してもよいことは勿論である。
その他、この発明における弁装置を構成する各部材にわたり、従来技術の援用は何ら妨げるものではなく、又、この発明の趣旨の範囲内で種々設計変更可能であり、この発明を前記の各実施例に限定するものではない。
産業上の利用可能性
この発明の自動調整弁装置は、新しい技術思想に基づくパイロット弁の導入により、従来の直動式の自動調整弁では困難であった大型化や高圧化が容易に実施できるようにしたものである。この発明はさらに、定流量制御機能、緊急遮断機能、液面制御機能、上流側圧力制御機能などの優れた自動調整機能を発揮するのみならず、締切り密封機能も完壁であり、又、パイロット弁装置部にニードル弁等の固定的な絞り調節流路がなく、且つパイロット弁装置部が目詰まりしてもその弁体が自動的に開弁する自掃作動を行うので、砂粒・塵埃等による目詰まり事故を防止するメンテナンス・フリーの利点も備えている。そして、作動が迅速でありながらチャタリングやハンチングが起こりにくい。更に、パイロット弁装置部をはじめ構造が簡潔で、調整もワンタッチで簡単に行なえ、設計・製作・運転・保守管理に苦慮すべき部分もなく、信頼性と経済性の高い便利な自動調整弁装置を得ることができたものであり、その実施効果は極めて大きい。
この発明は、流体輸送管路に設置する自動調整弁装置に関するものであり、より詳しくは、新しい技術思想に基づくパイロット弁の導入により、容易に大型化や高圧化が実施できるようにすると共に、定流量制御機能、緊急遮断機能、液面制御機能、上流側圧力制御機能などの優れた自動調整機能を発揮し、締切り密封機能も完壁で、更にパイロット弁部の自掃作動による目詰まり防止機能なども備えた、便利な自動調整弁装置を得るものである。
尚、本明細書中「水」や「液」の語は流体を総称的に代表するものとする。
背景技術
従来から、自動調整弁としては各種のものが提案されているが、その一例として、特に簡明な直動式（パイロット弁を持たない方式）の定流量弁を実現したのが、特公平２−４６８１８号「リフト弁装置」である。
その基本的構成は、第２３図に例示したように、弁箱１０１の中は流量設定用の弁１０３と自動絞り調節用の自動弁１０４とによって、流れ方向に向かって、入口流路ａ→中間室ｕ→出口流路ｃの三つの流路部に区切られ、弁１０３と自動弁１０４とによって絞られる形状に構成されている。弁１０３と自動弁１０４との受圧面積の関係はほぼ均等であり、又、シール部材１０４ｓを介して自動弁１０４と弁箱蓋１０２との間に包容形成された袋室ｅを、連通路ｔによって入口流路ａに連通させると共に、釣り合いばね１０５を介装することによって、自動弁１０４に自動絞り調節機能を持たせてある。この構成によって、弁１０３の設定開度に応じて自動弁１０４が自動的に進退作動し、定流量に維持するものである。
このような直動式の定流量弁は、大いに利用されているものであるが、しかし、これを大型化・高圧化するには、なお未解決の問題点が残っている。即ち、大型化・高圧化するにつれて、その作動を制御するための釣り合いばね１０５が際限なく大型にならざるを得ず、組立が困難となる等、設計・製作上の難点が生じ、しかも圧力変動の激しい管路内における流量の制御に当たっては、適切な釣り合いばね１０５の選択は容易ではない。
一方、直動式の代りに、ニードル弁等の固定的な絞り調節流路で流量を絞りながら作用させたパイロット弁によって、主弁駆動用のピストンやダイヤフラムを作動させる構造のパイロット式自動調整弁装置も広く用いられており、その一例として、フロート弁をパイロットとして用いた液面制御弁がある。
その基本的構成は、第２４図に例示したように、主弁装置がパイロット機能を持つフロート弁２３０の開閉に連係して駆動されるものであり、主弁装置は、主弁箱２０１の内部に一体的に組み込まれた主弁体２０５と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材２０６とを備え、主弁体２０５は主弁座２０４との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材２０６は主弁箱の円筒状壁部２０３に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部２０３及び主弁箱蓋２０２との間に主弁駆動圧力室ｄを形成し、そして、主弁下流側液面レベルが所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通するフロート弁２３０が付設され、主弁駆動圧力室ｄは、固定絞り調節弁２２０付きの連通路ｔを介して主弁上流側の入口流路ａに連通されると共に、フロート弁２３０を介して主弁下流側液面に連通されている。この構成によって、主弁下流側液面レベルが所定値より低くなった場合には、フロート弁２３０が開通し、主弁駆動圧力室ｄの内圧が主弁下流側圧力まで低下し、主弁体２０５が開弁して給液を開始し、一方、主弁下流側液面レベルが所定値より高くなった場合には、フロート弁２３０が閉鎖し、主弁駆動圧力室ｄの内圧が主弁上流側圧力まで上昇し、主弁体２０５が閉鎖し、そのシール部材２０５ｓにより密封して給液を停止するというものである。
しかし、この従来技術によるパイロット式自動調整弁装置は、保守管理上の煩わしさや耐久性に対する問題点が多い。例えば次のような点である。
（１）主弁駆動部材２０６が円筒状壁部２０３に接する部分のシール部材２０６ｓは、主弁締切り時において漏れを許さない完壁な密封性を要する構造のものが多く、種々のシール手段を追求し、更にベローズやダイヤフラム等を採用してその課題を解決しようとしているが、特に大型化・高圧化するほど、シール部分の耐久性や加工精度に困難を生じ、また、保守管理上も煩わしさが残る。即ち、主弁締切り時の下流側への液漏れが発生しやすい。
（２）流動変化による圧力脈動の影響（所謂「チャタリング」や「ハンチング」）を防止する目的で、主弁装置を緩徐に駆動させることも必要であるが、そのために従来技術のものでは、主弁上流側の圧力の流体を導入する連通路ｔの途中に、例えばニードル弁のような固定絞り調節弁２２０を必要とし、この固定した精細な流路が砂粒・塵埃等の目詰まり事故の原因となる。そのためにストレーナー等が必要で、清浄液以外では扱いにくいものである。
そこで、この発明は、新しい技術思想に基づくパイロット弁の導入により、従来の直動式の自動調整弁では困難であった大型化や高圧化が容易に実施できるようにし、しかも、定流量制御機能、緊急遮断機能、液面制御機能、上流側圧力制御機能などの優れた自動調整機能を発揮するのみならず、締切り密封機能も完璧であり、更に、パイロット弁装置部からニードル弁等の固定的な絞り調節流路を排除し、且つパイロット弁装置部の自掃作動による目詰まり防止機能も備え、そして、作動が迅速でありながらチャタリングやハンチングが起こりにくい、便利な自動調整弁装置を得ることを目的とする。
発明の開示
上記の目的を達成するために、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、そして、該主弁装置を流過する流路中にはオリフィスが付設され、パイロット弁装置は、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通し、該パイロットＡ弁装置と該パイロットＢ弁装置の両弁体は、同軸上で対向して配置され互いに反対方向に開閉作動して、前記オリフィスの前後差圧の変化に応じて一方の弁体のみが閉鎖、もしくは両方の弁体が共に閉鎖し、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通されたことを特徴とする。
この発明においては、前記オリフィスは可変オリフィスであってもよい。
又、前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、該連通路を開閉する弁手段が直列的に介設されてもよい。
又、前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、異常発生を検出する異常検出手段による異常検出時に閉鎖する弁手段が直列的に介設されてもよい。
又、前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する弁手段が直列的に介設されてもよい。
又、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、そして、該主弁装置を流過する流路中にはオリフィスが付設され、パイロット弁装置は、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通され、そして、前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定上限値より高くなれば閉鎖し、所定下限値より低くなれば開通する弁手段が直列的に介設されたことを特徴とする。
又、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、そして、該主弁装置を流過する流路中にはオリフィスが付設され、パイロット弁装置は、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通され、そして、前記主弁装置の前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって作動し、前記主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通するパイロットＣ弁装置と、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定上限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第１フロート弁と、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定下限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第２フロート弁とが付設され、前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、前記パイロットＣ弁装置及び前記第１フロート弁が直列的に介設されると共に、前記主弁駆動圧力室が、前記第２フロート弁を介して前記主弁装置の下流側に連通されたことを特徴とする。
又、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、そして、該主弁装置を流過する流路中にはオリフィスが付設され、パイロット弁装置は、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通され、そして、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって作動し、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖するパイロットＤ弁装置と、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定上限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第１フロート弁と、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定下限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第２フロート弁とが付設され、前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、前記パイロットＤ弁装置及び前記第１フロート弁が直列的に介設されると共に、前記主弁駆動圧力室が、前記第２フロート弁を介して前記主弁装置の下流側に連通されたことを特徴とする。
この発明においては、前記パイロットＡ弁装置、前記パイロットＢ弁装置、前記パイロットＤ弁装置の３弁体が同軸上に設けられ、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって、３弁体が連動して作動する構成であってもよい。
又、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、パイロット弁装置は、前記主弁装置の前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通され、そして、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定上限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第１フロート弁と、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定下限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第２フロート弁とが付設され、前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、前記第１フロート弁が直列的に介設されると共に、前記主弁駆動圧力室が、前記第２フロート弁を介して前記主弁装置の下流側に連通されたことを特徴とする。
又、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、パイロット弁装置は、前記主弁装置の下流側液面レベルの昇降に伴うフロートの昇降によって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、該フロートが上昇すれば開通し、下降すれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、該フロートが上昇すれば閉鎖し、下降すれば開通する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通されたことを特徴とする。
又、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、パイロット弁装置は、前記主弁装置の前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通されたことを特徴とする。
又、この発明は、主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、パイロット弁装置は、前記主弁装置の上流側圧力と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記主弁装置の上流側圧力が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通し、該パイロットＢ弁装置は、前記主弁装置の上流側圧力が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通されたことを特徴とする。
この発明においては、前記主弁箱の円筒状壁部には同芯のシリンダー部及びシリンダー縮径部を備え、前記主弁駆動部材の外周部には同芯のピストン部及びピストン拡径部を備え、そして、前記主弁駆動部材の進退運動の内の所定区間において、該シリンダー部に対しては該ピストン拡径部が対向摺接し、該シリンダー縮径部に対しては該ピストン部が対向摺接することによって、該ピストン拡径部と該シリンダー縮径部との間に、前記主弁駆動部材の進退運動を制動するダンパー室が形成された構成であってもよい。
又、外部管路への接続口を備えたケースに収納された構成であってもよい。
上記の構成に基づいて、この発明の自動調整弁装置は、オリフィスの前後差圧、主弁装置の前後差圧、主弁下流側液面レベル、主弁上流側圧力などの変化によって開閉するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とが、連動作動を行い、主弁駆動圧力室の内圧を適宜に増減して、主弁体の開度を調整しながら通過流体を自動制御し、定流量制御機能、緊急遮断機能、液面制御機能、上流側圧力制御機能などの優れた自動調整機能を発揮する。又、締切り密封性も容易に達成できる。
又、パイロットＡ弁装置、Ｂ弁装置のいずれにもニードル弁等の固定的な絞り調節流路がないので、砂粒・塵埃等による目詰まりは発生しにくく、又、万一目詰まりが発生しても、その目詰まりによって生ずる圧力変化によって、その弁体が自動的に開弁する自掃作動を行い、目詰まりを排除するという機能も備えている。
そして、パイロットＡ弁装置、Ｂ弁装置の両弁体が一体的に連動して、パイロット弁装置内で主弁上流側圧力と主弁下流側圧力の混合を行い、その合成圧力を主弁駆動圧力室に送り込んで流況変化に速やかに対応する仕組みとなっているので、作動が迅速である。しかも、チャタリングやハンチングが発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明の第１実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１項及び第２項のものを例示している。
第２図は、この発明の第２実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１項及び第３項のものを例示している。
第３図は、この発明の第３実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１項及び第２項のものを例示している。
第４図は、この発明の第４実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１項及び第２項のものを例示している。
第５図は、この発明の第５実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１項及び第２項のものを例示している。
第６図は、この発明の第６実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１項及び第３項のものを例示している。
第７図は、この発明の第７実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第４項のものを例示している。
第８図は、この発明の第８実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第５項のものを例示している。
第９図は、この発明の第９実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第６項のものを例示している。
第１０図は、この発明の第１０実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第７項のものを例示している。
第１１図は、この発明の第１１実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第８項及び第９項のものを例示している。
第１２図は、この発明の第１２実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第８項及び第９項のものを例示している。
第１３図は、この発明の第１３実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１０項のものを例示している。
第１４図は、この発明の第１４実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１０項のものを例示している。
第１５図は、この発明の第１５実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１１項及び第１４項のものを例示している。
第１６図は、この発明の第１６実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１１項及び第１４項のものを例示している。
第１７図は、この発明の第１７実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１１項及び第１４項のものを例示している。
第１８図は、この発明の第１８実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１２項のものを例示している。
第１９図は、この発明の第１９実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１２項のものを例示している。
第２０図は、この発明の第２０実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１３項のものを例示している。
第２１図は、この発明の第２１実施例の全体的縦断面図であり、主として請求の範囲第１３項のものを例示している。
第２２図は、この発明の第２２実施例の全体的縦断面図（一部正面図）であり、主として請求の範囲第１５項のものを例示している。
第２３図は、従来技術による直動式定流量弁の一例を示す全体的縦断面図である。
第２４図は、従来技術によるパイロット式液面制御弁の一例を示す全体的縦断面図である。
発明を実施するための最良の形態
この発明の詳細を、実施例を示した図面に基づいて説明する。
なお、以下便宜上の用語として、パイロットＡ弁装置は「Ａ弁装置」、その弁体は「Ａ弁体」、パイロットＢ弁装置は「Ｂ弁装置」、その弁体は「Ｂ弁体」、パイロットＣ弁装置は「Ｃ弁装置」、その弁体は「Ｃ弁体」、パイロットＤ弁装置は「Ｄ弁装置」、その弁体は「Ｄ弁体」、主弁装置の上流側は「主弁上流側」、その圧力は「１次圧力」、主弁装置の下流側は「主弁下流側」、その圧力は「２次圧力」と呼称する。又、各図において共通の役割をする部材には共通の図面符号を付してある。
まず、第１実施例を示した第１図に基づいて説明する。これは定流量弁装置として構成した実施例を示したものである。
第１図中の主弁装置の図においては、１は入口流路ａ（ａ１；ａ２）と出口流路ｃを備えた主弁箱を示し、２は主弁箱蓋を示す。４は主弁座である。主弁箱１の中には、主弁座４に対して上流側に設けられた主弁体５と、主弁箱１の円筒状壁部３に対してシール部材６ｓ（このシールは逸流阻止程度の粗雑な密封性で充分である）を介して滑動自在に嵌装された主弁駆動部材６と、両部材５；６を一体的に組み合わせる主弁軸７とを備えている。この主弁軸７は軸受１０によって進退自在に支持されている。そして、主弁駆動部材６と円筒状壁部３及び主弁箱蓋２に包まれて袋室状の主弁駆動圧力室ｄが形成されており、その内圧の増減により主弁体５が駆動され、主弁座４との間の主弁開口部ｂを開閉する。主弁体５と主弁駆動部材６との受圧面積の関係は、主弁駆動部材６の方を大きめに設定する。
この主弁装置を流過する流路中にはオリフィス１１が設けられており、本実施例においてはハンドル１２の回動操作によって流量調節可能な可変オリフィスとなっている。
そして、流過流量の変化に伴うオリフィス１１の前後差圧の変化に対応して、そのオリフィス１１の前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖するＡ弁装置と、オリフィス１１の前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通するＢ弁装置とが、その中間に主弁駆動圧力室ｄを介して、主弁上流側と主弁下流側との間に連通路によって直列的に連通されることによって、主弁駆動圧力室ｄが主弁駆動の作動圧力室として機能する基本的構造に構成されている。
パイロット弁装置の図においては、２１は弁箱、２２は弁箱蓋を示す。弁箱２１の中には、Ａ弁装置のＡ弁室ｆ、Ｂ弁装置のＢ弁室ｈ、Ａ弁装置とＢ弁装置の間の中間室ｇ、オリフィス前面圧力室ｉが形成されている。Ａ弁室ｆの中にはＡ弁体２４が配設され、Ｂ弁室ｈの中にはＢ弁体２５が配設され、Ａ弁室ｆとＢ弁室ｈの間に中間室ｇが配設されている。そして、Ａ弁体２４とＢ弁体２５は同軸上にあって連動し、且つ、互いに相手の作動を妨げないよう、シリンダー・ピストン様式の弁開閉機構が適用されている。又、その作動時に、一方が開き一方が閉鎖するという状態のみならず、両弁体２４；２５共にほぼ閉鎖する状態も生み出し得る位置間隔に配設されている。２３は受圧板、２３ｓはシール部材、２６は両弁体２４；２５を受圧板２３と一体的に組み合わせる弁軸を示す。又、弁箱蓋２２の中にはオリフィス後面圧力室ｊとばね室ｋが形成され、ばね室ｋには所定圧力手段としてのばね２７（例示したものは圧縮コイルばね）が納められている。このばね室ｋは密封式にしてオリフィス後面圧力室ｊと兼用にしてもよい。
なお、本実施例の場合、両弁体２４；２５共に、閉鎖時の厳密な密封性は必要なく、幾分洩れ気味であってもよいことが図示されている。勿論、両弁体２４；２５に厳密な密封性を付加しても何ら差し支えない。
オリフィス前面圧力室ｉは連通路ｒ１によりオリフィス１１の前面（上流側）の流路ａ１に連通され、オリフィス後面圧力室ｊは連通路ｒ２によりオリフィス１１の後面（下流側）の流路ａ２に連通されている。Ａ弁室ｆは連通路ｐにより入口流路ａ２の１次圧力に連通され、中間室ｇは連通路ｍにより主弁駆動圧力室ｄに連通され、そして、Ｂ弁室ｈは連通路ｑにより出口流路ｃの２次圧力に連通されている。
この発明の作用の態様を、第１実施例を示した第１図に基づいて説明する。なお、図中の矢印は流れ方向を示す。
オリフィス１１が全開の状態になっているときは、該オリフィス開口部の抵抗は僅少であり、このときパイロット弁装置においては、ばね２７の力が、オリフィス前面圧力室ｉとオリフィス後面圧力室ｊの中の流体圧力の差（即ち、オリフィス１１の前後差圧）に勝ち、受圧板２３はばね２７が伸びる方向に押されている。従って、Ａ弁体２４は閉鎖、Ｂ弁体２５は開通しており、主弁駆動圧力室ｄの内圧は２次圧力となっているので、主弁体５とそれより大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材６との面積差に伴う圧力の差により、主弁体５は推し開かれ、流れは入口流路ａ１；ａ２→主弁開口部ｂ→出口流路ｃの方向に流れている。
なお、ばね２７の力は、オリフィス１１の前後差圧と均衡できる範囲値のものを選定しておくことは勿論である。
次に、流量調節のためにオリフィス１１を絞ると、該オリフィス開口部の抵抗が増加し、このときパイロット弁装置においては、オリフィス前面圧力室ｉとオリフィス後面圧力室ｊの内圧の差（即ち、オリフィス１１の前後差圧）が、ばね２７の力に勝ち、受圧板２３はばね２７を縮める方向に押し返される。そして、Ａ弁体２４は開通、Ｂ弁体２５は閉鎖し、主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力に向かって上昇し、主弁体５はその前後面に作用する圧力の差によって閉鎖方向に作動し、主弁開口部ｂはオリフィス１１による設定流量に見合う自動絞り調節流路となって安定する。
次いで、オリフィス１１の前後差圧が所定値に達した後は、上流側の供給流量の多寡などにより変化するオリフィス１１の前後差圧の変化を受けて、Ａ弁体２４とＢ弁体２５が応動し、主弁駆動圧力室ｄの内圧を適宜に増減して、主弁体５の開度を調整しながら定流量を維持する。オリフィス１１の前後差圧が安定しているときは、両弁体２４；２５共に、ほぼ閉鎖の状態で安定する。
なお、オリフィス１１をハンドル１２等にて絞り操作することにより、流量を所期の定流量値に設定でき、又、ばね２７を調整ねじ２８によりワンタッチで調整することにより、定流量値を微調整することができる。
オリフィス１１を締切ったときには、パイロット弁装置においては、受圧板２３はばね２７を縮める方向に押され、Ａ弁体２４は開通、Ｂ弁体２５は閉鎖し、従って主弁体５は閉鎖の状態となるが、このとき、厳密に密封性の機能を果たすべき部分は、オリフィス１１のシール部材（図示は省略）であり、これは従来技術によって容易に密封性を達成できる部材である。一方、主弁駆動部材６やＡ弁体２４；Ｂ弁体２５等は、粗雑な密封性のままにしておいても、下流側への液漏れの原因とはならない。
Ａ弁装置、Ｂ弁装置のいずれにも、ニードル弁等の固定的な絞り調節流路がないので、砂粒・塵埃等による目詰まりは発生しにくい。又、万一目詰まりが発生しても、その目詰まりによって生ずる圧力変化によって、その弁体２４；２５が自動的に開弁する自掃作動を行う。即ち、例えばＡ弁体２４に目詰まりが発生したとすると、連通路ｐから主弁駆動圧力室ｄへの１次圧力流体の流入が妨げられるので、主弁駆動圧力室ｄの内圧は低下し、主弁体５は開弁方向に作動して通過流量が増大し、それによってオリフィス１１の前後差圧が増大してばね２７の力に勝ち、その結果、Ａ弁体２４が開弁方向に移動して、目詰まりを自動的に排除する。この自掃作動によって目詰まりを排除するという優れた機能を備えているので、細目のストレーナー等は不要であり、保守管理も容易である。
そして、Ａ弁体２４とＢ弁体２５が一本の弁軸２６上に揃えて設けられ、一個の所定圧力手段（ばね２７）に対して一体的に連動して、パイロット弁装置内で１次圧力と２次圧力の混合を行い、その合成圧力を主弁駆動圧力室ｄに送り込んで流況変化に速やかに対応するという、簡明かつ合理的な仕組みとなっており、このため作動が迅速である。しかも両弁体２４；２５は、作動時に、一方が開通し一方が閉鎖するという状態のみならず、両弁体共にほぼ閉鎖する状態も生み出し得る位置間隔に配設され、流況が安定しているときは、両弁体共にほぼ閉鎖の状態で安定する仕組みとなっており、このため、弁体が振動するチャタリングやハンチングは発生しにくい。
次に、第２図（第２実施例）〜第２２図（第２２実施例）につき説明する。
第２図の第２実施例は、第１実施例の定流量弁装置のパイロット部分の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させ、ばね２７の作動方向を第１実施例のものとは逆向きにし、又、オリフィス１１を、組換えのできる固定オリフィスとしたものである。この場合、定流量値の設定は、調整ねじ２８でばね２７の力を調整することによって行う。
なお、Ｂ弁装置を経由する連通路ｑ中に介設されている弁手段２９は、パイロット弁装置の作動に拘わりなく主弁装置を強制的に締切りたい場合に使用するものである。即ち、主弁装置を締切りたい場合は、常時は開弁している弁手段２９を閉鎖すればよく、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力に向かって上昇し、主弁体５を閉鎖させ、そして、主弁体５のシール部材５ｓと弁手段２９のシール部材（図示は省略）が密封性を保つ。
それらの部分的変更に伴って、連通路配管も第１実施例のものとは若干異なっているが、その他の構成及び作用効果は第１実施例と同様なので、詳述は省略する。
第３図の第３実施例は、第１実施例の定流量弁装置のパイロット部分の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させ、又、主弁駆動部材６を、第１実施例のものとは逆に主弁座４の下流側に設けたものである。それらの部分的変更に伴って、主弁駆動部材６の作動方向が逆向きになり、Ａ弁装置とＢ弁装置の配置及び入口流路ａ２と出口流路ｃへの夫々の連通路配管も第１実施例のものとは逆になる等、各要素の配設位置と作動方向が異なっているが、その他の構成及び作用効果は第１実施例と同様なので、詳述は省略する。
なお、図中の主弁ばね９は、最初の通液時の主弁体５の作動の安定上は望ましいものではあるが、以後の作動には特に関係がないので省略してもよい。
第４図の第４実施例は、第１実施例の定流量弁装置のパイロット部分の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させ、ばね２７の作動方向を第１実施例のものとは逆向きにし、又、オリフィス１１を、第１実施例のものとは逆に主弁下流側に配置したものである。それらの部分的変更に伴って、連通路配管も第１実施例のものとは若干異なっているが、その他の構成及び作用効果は第１実施例と同様なので、詳述は省略する。
第５図の第５実施例は、第１実施例の定流量弁装置の主弁装置部分の構造について、主弁駆動部材６と主弁体５を一体構造とし、その進退方向を入口流路ａ１；ａ２から出口流路ｃにかけての流線方向に沿うよう配置したものである。その他の構成及び作用効果は第１実施例と同様なので、詳述は省略する。
第６図の第６実施例は、第２実施例の定流量弁装置の主弁装置部分の構造について、主弁駆動部材６と主弁体５を一体構造とし、その進退方向を入口流路ａ１；ａ２から出口流路ｃにかけての流線方向に沿うよう配置したものである。なお、オリフィス１１については、その前後差圧が乱流の影響を受けるのを防ぐために前後に溝加工したものを図示してある。その他の構成及び作用効果は第２実施例と同様なので、詳述は省略する。
第７図の第７実施例は、第１実施例のもののＢ弁装置を経由する連通路ｑ中に、環境の異常発生を検出する異常検出手段２９ａによる異常検出時に閉鎖する弁手段２９を直列的に介設することにより、第１実施例の定流量弁装置に、地震、火災、管路の異常圧力上昇、異常圧力低下などの緊急時に自動的に管路を遮断する緊急遮断弁としての機能を付加したものである。
その弁手段２９の働きは、連通路ｑを閉鎖することによって主弁駆動圧力室ｄの内圧を上昇させ、主弁体５を閉鎖させるものである。その弁手段２９と異常検出手段２９ａとの連係方式は、弁手段２９に電動弁や電磁弁を用いて該検出手段２９ａ（センサー）の電気信号によって駆動させる方式や、機械的に該検出手段２９ａに連結させる方式など、各種公知の方式でよい。
その他の構成及び作用効果は第１実施例と同様なので、詳述は省略する。
なお、この第７図においては、弁手段２９と異常検出手段２９ａを第１実施例のものに付設した代表例を示したが、第２〜第６実施例に対しても同様に付設できることは言うまでもない。
第８図の第８実施例は、第１実施例のもののＢ弁装置を経由する連通路ｑ中に、主弁下流側液面レベルが所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する弁手段３０を直列的に介設することにより、第１実施例の定流量弁装置に、主弁下流側液面レベルを一定に保つ液面制御弁としての機能を付加したものである。
この第８図においては、弁手段３０として、主弁下流側液面近辺に設けられ、液面レベルが所定値以下のときには開通して連通路ｑの流体を放流し、液面レベルが所定値まで上昇すると閉鎖する一般的なフロート弁３０が例示されている。
この装置は、液面レベルが所定値以下のときには、定流量弁として作動するので、１次圧力が高くても、その吐き出し流動は極めて穏当であり、又、過度の給液が起こらない等の利点がある。一方、液面レベルが所定値まで上昇したときには、フロート弁３０の閉鎖により主弁駆動圧力室ｄの内圧が上昇し、主弁体５を閉鎖させ、そして、主弁体５のシール部材５ｓとフロート弁３０のシール部材（図示は省略）が密封性を保つ。
その他の構成及び作用効果は第１実施例と同様なので、詳述は省略する。
なお、この第８図においては、フロート弁３０を第１実施例のものに付設した代表例を示したが、第２〜第７実施例に対しても同様に付設できることは言うまでもない。
第９図の第９実施例は、第８実施例のもののフロート弁３０の構造について、主弁下流側液面レベルが所定上限値（図中のＨＷＬ）より高くなれば閉鎖し、所定下限値（図中のＬＷＬ）より低くなれば開通する形式のものとすることによって、所定上限値と所定下限値の二点間での液面制御を可能としたものである。
連通路ｑに直列的に介設されたフロート弁３０のフロート３０ｂは、フロート軸３０ａの上端近辺と下端近辺とに設けられたストッパーの間に進退自在に装着されている。なお、液面レベルが所定上限値と所定下限値との間を変化しているときにフロート軸３０ａがフロート３０ｂとの摺動摩擦によって動いて、フロート弁３０が作動してしまうのを防止するために、一定の摩擦力でフロート軸３０ａの動きを固めにする方法や、一定の作用力で該フロート弁の弁体を開、閉それぞれの状態に落ち着かせる方法などを講じておくのが望ましい。
その作動は、液面レベルが低下して所定下限値に達し、フロート３０ｂがフロート軸３０ａの下端近辺のストッパーに当接してこれを押し下げれば、フロート弁３０は開通し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧が低下し、主弁体５を開弁させ、主弁装置から下流側への給液が開始される。そして、この給液時には定流量弁として作動する。
一方、液面レベルが上昇して所定上限値に達し、フロート３０ｂがフロート軸３０ａの上端近辺のストッパーに当接してこれを押し上げれば、フロート弁３０は閉鎖し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧が上昇し、主弁体５を閉鎖させ、そして、主弁体５のシール部材５ｓとフロート弁３０のシール部材（図示は省略）が密封性を保つ。
その他の構成及び作用効果は第８実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１０図の第１０実施例は、第９実施例のものの液面制御の機構について、所定上限値と所定下限値の二点間での液面制御を、１つのフロート弁３０によって行う代りに、２つのフロート弁３６；３７に所定上限、下限への到達を検知する機能を分担させて行うものであり、特に所定上限、下限間の距離が長い場合などに適している。
その構造は、第９実施例のもののフロート弁３０に代えて、主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通するＣ弁装置と、主弁下流側液面レベルが所定上限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第１フロート弁３６と、主弁下流側液面レベルが所定下限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第２フロート弁３７とが付設され、Ｂ弁装置を経由する連通路ｑ１中に、Ｃ弁装置及び第１フロート弁３６が直列的に介設されると共に、主弁駆動圧力室ｄが、連通路ｑ２を経由し第２フロート弁３７を介して主弁下流側に連通されている。
又、Ｃ弁装置のＣ弁体３１と受圧板３３は、Ａ弁装置；Ｂ弁装置の弁軸２６とは別の弁軸３４上に一体的に組み込まれ、受圧板３３を挟んで、１次圧力室ｖは連通路ｒ１によって入口流路ａ１に、２次圧力室ｗは連通路ｒ３によって出口流路ｃに、夫々連通されている。
その作動の態様を見ると、液面レベルが所定下限値より下にあるときには、第１フロート弁３６も第２フロート弁３７も開通しており、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は２次圧力となっているので、主弁体５は全開し主弁装置から下流側に最大流量で給液されている。このときＣ弁装置においては、１次圧力室ｖと２次圧力室ｗの内圧の差（即ち、主弁装置の前後差圧）が小さく、ばね３５の力がその差圧に勝っているので、Ｃ弁体３１は開通している。
次に、給液によって液面レベルが上昇するにつれ、まず第２フロート弁３７が閉鎖するが、依然としてＣ弁体３１及び第１フロート弁３６は開通の状態であり、従って、主弁駆動圧力室ｄの内圧はＡ弁装置；Ｂ弁装置の作動によって制御されることとなるので、定流量弁としての機能を現わし、主弁装置から下流側に定流量給液を行う。このときＣ弁体３１は開通の状態のままであり、Ａ弁装置；Ｂ弁装置の作動による連通路ｑ１への流れに影響を及ぼすことはない。即ち、定流量制御機能に干渉しない。
次に、液面レベルが更に上昇して所定上限値に達すると、第１フロート弁３６が閉鎖し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力に向かって上昇し、主弁体５を閉鎖させ、そして、主弁体５のシール部材５ｓとフロート弁３６；３７のシール部材（図示は省略）が密封性を保つ。このときＣ弁装置においては、１次圧力室ｖと２次圧力室ｗの内圧の差が大きくなるので、ばね３５の力に勝ち、Ｃ弁体３１はＣ弁座３２に押し付けられて閉鎖する。
次に、主弁下流側の消費によって液面レベルが低下するにつれ、まず第１フロート弁３６が開通するが、依然としてＣ弁体３１は閉鎖の状態であり、又このとき第２フロート弁３７も閉鎖の状態であるから、主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力のままとなっており、主弁装置は閉鎖したままである。
そして、液面レベルが更に低下して所定下限値に達すると、第２フロート弁３７が開通し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧が２次圧力に向かって低下し、主弁体５を全開させ、再び主弁装置から下流側への最大流量での給液が開始される。このときＣ弁装置においては、１次圧力室ｖと２次圧力室ｗの内圧の差が小さくなるので、ばね３５の力がその差圧に勝ち、Ｃ弁体３１は再び開通する。
以上の作動によって、所定上限値と所定下限値の二点間での液面制御が可能となるものである。
なお、オリフィス１１については、組換えのできる固定オリフィスとし、定流量値の設定をばね２７の調整によって行うものを例示してある。
その他の構成及び作用効果は第９実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１１図の第１１実施例は、第１０実施例のもののＣ弁装置を、それと同様の機能を果たし且つ更にコンパクトなＤ弁装置に置き換えたものである。
その構造は、オリフィス１１の前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖するＤ弁装置が設けられ、Ｂ弁装置を経由する連通路ｑ１中に、Ｄ弁装置及び第１フロート弁３６が直列的に介設されると共に、主弁駆動圧力室ｄが、連通路ｑ２を経由し第２フロート弁３７を介して主弁下流側に連通されている。又、Ａ弁体２４；Ｂ弁体２５；Ｄ弁体４１は同軸上に設けられ、オリフィス１１の前後差圧とばね２７との対向作用力のバランスによって、この３弁体２４；２５；４１が連動して作動し、且つ互いの作動を妨げない仕組みとなっている。
その作動において第１０実施例のものと異なるところは、第１０実施例のＣ弁装置の場合は、主弁装置閉鎖時に主弁装置の前後差圧が増大することを利用してＣ弁体３１を閉鎖させる方式であったのに対し、この第１１実施例のＤ弁装置の場合は、主弁装置閉鎖時にオリフィス１１の前後差圧が消失することを利用してＤ弁体４１を閉鎖させる方式としている点である。
即ち、主弁装置の給液時には、オリフィス前面圧力室ｉとオリフィス後面圧力室ｊの内圧の差（即ち、オリフィス１１の前後差圧）が、ばね２７の力に対向しつつ、Ａ弁体２４；Ｂ弁体２５が進退運動をしているが、Ｄ弁体４１はＤ弁座４２からは常時離れて開通状態となっており、一方、主弁装置閉鎖時には、オリフィス１１の前後差圧はゼロとなるので、ばね２７の力によってＤ弁体４１はＤ弁座４２に押し付けられて閉鎖する。
以上の作動によって、第１０実施例のものと同様に上下二点間での液面制御が可能となるものである。その他の構成及び作用効果は第１０実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１２図の第１２実施例は、第１１実施例のもののパイロット弁装置の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させ、ばね２７の作動方向を第１１実施例のものとは逆向きにし、又、Ｄ弁体４１の作動方向も第１１実施例のものとは逆向きにしたものである。それらの部分的変更に伴って、連通路配管も第１１実施例のものとは若干異なっているが、その他の構成及び作用効果は第１１実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１３図の第１３実施例は、第１１実施例のものから定流量制御機能を取り去って、上下二点間での液面制御機能のみに特化させたものである。
その構造は、オリフィス１１及びＤ弁装置が取り除かれ、パイロット受圧板２３を挟んだ室ｉ（１次圧力室となる）と室ｊ（２次圧力室となる）は入口流路ａと出口流路ｃとに夫々連通されており、主弁装置の前後差圧の増減によってＡ弁装置とＢ弁装置の開閉が切り替わり、上下二点間での液面制御を行う仕組みとなっている。
その作動の態様を見ると、液面レベルが所定下限値より下にあるときには、第１フロート弁３６も第２フロート弁３７も開通しており、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は２次圧力となっているので、主弁体５は開弁し主弁装置から下流側に給液されている。このときパイロット弁装置においては、１次圧力室ｉと２次圧力室ｊの内圧の差（即ち、主弁装置の前後差圧）が小さく、ばね２７の力がその差圧に勝っているので、Ａ弁体２４は閉鎖、Ｂ弁体２５は開通している。
次に、給液によって液面レベルが上昇するにつれ、まず第２フロート弁３７が閉鎖するが、依然としてＢ弁体２５及び第１フロート弁３６は開通の状態であり、主弁駆動圧力室ｄの内圧は２次圧力のままとなっているので、主弁装置の給液は維持される。
次に、液面レベルが更に上昇して所定上限値に達すると、第１フロート弁３６が閉鎖し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力に向かって上昇し、主弁体５を閉鎖させ、そして、主弁体５のシール部材５ｓとフロート弁３６；３７のシール部材（図示は省略）が密封性を保つ。このときパイロット弁装置においては、１次圧力室ｉと２次圧力室ｊの内圧の差が大きくなるので、ばね２７の力に勝ち、Ａ弁体２４は開通、Ｂ弁体２５は閉鎖する。
次に、主弁下流側の消費によって液面レベルが低下するにつれ、まず第１フロート弁３６が開通するが、依然としてＢ弁体２５は閉鎖の状態であり、又このとき第２フロート弁３７も閉鎖の状態であるから、主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力のままとなっており、主弁装置は閉鎖したままである。
そして、液面レベルが更に低下して所定下限値に達すると、第２フロート弁３７が開通し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧が２次圧力に向かって低下し、主弁体５を開弁させ、再び主弁装置から下流側への給液が開始される。このときパイロット弁装置においては、１次圧力室ｉと２次圧力室ｊの内圧の差が小さくなるので、ばね２７の力がその差圧に勝ち、再びＡ弁体２４は閉鎖、Ｂ弁体２５は開通する。
以上の作動によって、定流量制御機能はないものの、上下二点間での液面制御が可能となるものである。その他の構成及び作用効果は第１１実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１４図の第１４実施例は、第１３実施例のもののパイロット弁装置の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させ、ばね２７の作動方向を第１３実施例のものとは逆向きにしたものである。それらの部分的変更に伴って、連通路配管も第１３実施例のものとは若干異なっているが、その他の構成及び作用効果は第１３実施例と同様なので、詳述は省略する。
なお、この第１４図においては、第２フロート弁３７を必ずしも液面レベルの所定下限近辺に設置しなくてもよく、棒などの連結部材を利用することによって、任意の箇所から液面レベルの遠隔検知が可能であることも例示されている。
第１５図の第１５実施例は、第１３実施例のパイロット弁装置に第９実施例のフロート構造を適用して、更に単純な構造で上下二点間での液面制御を行わせるものである。
その構造は、フロート３０ｂが上昇すれば開通し、下降すれば閉鎖するＡ弁装置と、フロート３０ｂが上昇すれば閉鎖し、下降すれば開通するＢ弁装置とが、その中間に主弁駆動圧力室ｄを介して、主弁上流側と主弁下流側との間に連通路によって直列的に連通されている。
フロート３０ｂは、パイロット弁軸２６に連結されたフロート軸３０ａの上端近辺と下端近辺とに設けられたストッパーの間に進退自在に装着されている。そして、液面レベルが所定上限値と所定下限値との間を変化しているときに、フロート軸３０ａがフロート３０ｂとの摺動摩擦によって動いてパイロット弁装置を作動させてしまうのを防止するために、常に一定の力でフロート軸３０ａを係止しようとする係止装置５１が付設されている。
その作動は、液面レベルが低下して所定下限値に達し、フロート３０ｂがフロート軸３０ａの下端近辺のストッパーに当接してこれを押し下げれば、Ａ弁体２４は閉鎖、Ｂ弁体２５は開通し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は２次圧力に向かって低下し、主弁体５を開弁させ、主弁装置から下流側への給液が開始される。
一方、液面レベルが上昇して所定上限値に達し、フロート３０ｂがフロート軸３０ａの上端近辺のストッパーに当接してこれを押し上げれば、Ａ弁体２４は開通、Ｂ弁体２５は閉鎖し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力に向かって上昇し、主弁体５を閉鎖させ、そして、主弁体５のシール部材５ｓとＢ弁体２５のシール部材が密封性を保つ。
以上の作動によって、定流量制御機能はないものの、上下二点間での液面制御が可能となるものである。
この第１５図においては、フロート軸３０ａがパイロット弁軸２６に同芯で連結されたものが例示されているが、両軸間の連結方法はこれに限らず、運動方向を変換させたり、レバー等によって倍力したりしてもよい。フロート３０ｂの配置もパイロット弁装置の下側に限る必要はない。又、フロート３０ｂをフロート軸３０ａに固着すれば一液面レベルでの液面制御ができることは勿論である。
なお、この第１５図には、主弁装置を緩徐に作動させたい場合の制動方法の一例として、主弁駆動部材６自体に制動装置８（ダンパー）を形成したものが示されている。
その構造は、主弁箱１の円筒状壁部３には同芯のシリンダー部３ａ及びシリンダー縮径部３ｂを備え、主弁駆動部材６の外周部には同芯のピストン部６ａ及びピストン拡径部６ｂを備え、そして、主弁駆動部材６の進退運動の内の所定区間（主弁体５が主弁座４に接近した区間）において、シリンダー部３ａに対してはピストン拡径部６ｂが対向摺接し、シリンダー縮径部３ｂに対してはピストン部６ａが対向摺接することによって、ピストン拡径部６ｂとシリンダー縮径部３ｂとの間に、主弁駆動部材６の進退運動を制動するダンパー室８が形成されたものである。円筒状壁部３と主弁駆動部材６との間隙の形状の設計を適切に行い、あるいはダンパー室８の内外を連通しかつ通過流量を調整できる小孔を穿設するなどの方法によって、制動開始のタイミングの設定や制動力の調節などが行えることは言うまでもない。
その他の構成及び作用効果は第１３実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１６図の第１６実施例は、第１５実施例のもののパイロット弁装置の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させるよう配置し直し、又、フロート構造について、１つのフロート３０ｂをフロート軸３０ａのストッパーの間に進退自在に装着する代りに、２つのフロート３０ｂ；３０ｃをフロート軸３０ａの所定の上限及び下限の位置に夫々固着したものである。
その作動は、液面レベルが低下して所定下限値に達すれば、両フロート３０ｂ；３０ｃの合計重量が優先してフロート軸３０ａを押し下げ、液面レベルが上昇して所定上限値に達すれば、両フロート３０ｂ；３０ｃの合計浮力が優先してフロート軸３０ａを押し上げ、一方、液面レベルが所定上限値と所定下限値の中間にあるときは、フロート軸３０ａを常に係止しようとする係止装置５１の作用力が優先してフロート軸３０ａは動かず、それらの結果として、フロートが第１５実施例のものと同じ作用をするものである。
その他の構成及び作用効果は第１５実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１７図の第１７実施例は、第１５実施例のもののパイロット弁装置と主弁装置を一体に結合し、フロート３０ｂをパイロット弁装置の上方に装着して、コンパクトな放流形の装置にまとめた実施例である。主弁箱１も出口側は解放放流する形状に形成され、入口側が管路５３に装着支持される構造でよいことが図示されている。その他の構成及び作用効果は第１５実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１８図の第１８実施例は、第１３実施例のものからフロート弁類を取り去って、緊急遮断弁として構成したものである。
その構造は、主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖するＡ弁装置と、主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通するＢ弁装置とが、その中間に主弁駆動圧力室ｄを介して、主弁上流側と主弁下流側との間に連通路によって直列的に連通されている。そして、パイロット受圧板２３を挟んだ１次圧力室ｉと２次圧力室ｊは入口流路ａと出口流路ｃとに夫々連通されており、主弁装置の前後差圧の増減によってＡ弁装置とＢ弁装置の開閉が切り替わり、特に、主弁下流側で管路破壊などの異常が発生して圧力が異常に低下したり流量が異常に増大した場合に、管路を緊急遮断する仕組みとなっている。
なお、図中の連通路ｍと連通路ｑとの間に介設された弁手段５２は、緊急遮断後に主弁下流側の状態が正常に復帰して給液を再開したい場合に、主弁装置を開弁させるためのトリガーとして用いるもので、給液再開後は常時閉鎖状態にしておく。この弁手段５２は、手動操作でもよいし、電磁弁、電動弁にしたりその他のアクチュエーターを用いて遠隔操作してもよい。
その作動の態様を見ると、まず弁手段５２を開弁すると、主弁駆動圧力室ｄの内圧は２次圧力となるので、主弁体５は開弁し、主弁装置から下流側への給液が開始される。給液が開始されたら弁手段５２は閉じておく。この給液時はパイロット弁装置においては、１次圧力室ｉと２次圧力室ｊの内圧の差（即ち、主弁装置の前後差圧）が小さく、ばね２７の力がその差圧に勝っているので、Ａ弁体２４は閉鎖、Ｂ弁体２５は開通している。
次に、災害による主弁下流側管路の破壊や過度の消費などの原因によって流量が所定量を超える事態となった場合には、主弁開口部ｂの抵抗が増加し、１次圧力室ｉと２次圧力室ｊの内圧の差が大きくなるので、ばね２７の力に勝ち、Ａ弁体２４は開通、Ｂ弁体２５は閉鎖し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力に向かって上昇し、主弁体５を閉鎖させ、そして、主弁体５のシール部材５ｓとＢ弁体２５のシール部材が密封性を保つ。
そして、主弁下流側の状態が正常に復帰した後、給液を再開したい場合は、弁手段５２を開いて前述のプロセスによって給液を再開し、その後弁手段５２は閉じておけばよい。以上の作動によって、緊急遮断弁としての機能を果たすものである。
なお、弁手段５２は、本図のような連通路ｍと連通路ｑとの間に介設する方法の他に、図示は省略したが、入口流路ａと出口流路ｃとの間に介設する方法もある。但しその場合は、連通路ｍと連通路ｑとの間に介設する場合よりも口径の大きい弁手段とする必要がある。又、図示は省略したが、別途強制的に主弁装置を閉鎖する必要がある場合は、連通路ｑを強制閉鎖させればよいわけであるから、該連通路ｑの出口流路ｃ寄りの箇所に別途の弁手段を介設しておき、それを閉弁操作すればよい。
その他の構成及び作用効果は第１３実施例と同様なので、詳述は省略する。
第１９図の第１９実施例は、第１８実施例の緊急遮断弁のパイロット部分の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させ、ばね２７の作動方向を第１８実施例のものとは逆向きにしたものである。それらの部分的変更に伴って、連通路配管も第１８実施例のものとは若干異なっているが、その他の構成及び作用効果は第１８実施例と同様なので、詳述は省略する。
第２０図の第２０実施例は、安全弁として構成したものである。
その構造は、主弁上流側圧力（１次圧力）が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通するＡ弁装置と、主弁上流側圧力（１次圧力）が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖するＢ弁装置とが、その中間に主弁駆動圧力室ｄを介して、主弁上流側と主弁下流側との間に連通路によって直列的に連通されている。そして、パイロット受圧板２３を挟んで、１次圧力室ｉは入口流路ａに、ばね室ｋは大気に、夫々連通されており、１次圧力の増減によってＡ弁装置とＢ弁装置の開閉が切り替わり、特に、１次圧力が異常に上昇した場合に、開弁放流して圧力上昇を抑える仕組みとなっている。
本弁を管路５３に枝状に取付け、管路５３に給液して、その作動の態様を見ると、１次圧力が所定値以下のときには、ばね２７の力が１次圧力室ｉの内圧に勝ち、Ａ弁体２４は開通、Ｂ弁体２５は閉鎖しており、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は１次圧力となっているので、主弁体５は閉鎖し、主弁体５のシール部材５ｓとＢ弁体２５のシール部材が密封性を保っている。
次に、１次圧力が所定値を超える事態となった場合には、１次圧力室ｉの内圧が上昇するので、ばね２７の力に勝ち、Ａ弁体２４は閉鎖、Ｂ弁体２５は開通し、それによって主弁駆動圧力室ｄの内圧は２次圧力に向かって低下し、主弁体５を開弁放流させ、１次圧力の上昇を抑える。以上の作動によって、安全弁としての機能を果たすものである。
なお、図示は省略したが、別途強制的に主弁装置を開弁放流させる必要がある場合は、連通路ｍと連通路ｑとの間、あるいは入口流路ａと出口流路ｃとの間に、別途の弁手段を介設しておき、それを開弁操作すればよい。
第２１図の第２１実施例は、第２０実施例の安全弁のパイロット部分の構造について、Ａ弁体２４とＢ弁体２５を中間室ｇの中に同居させるように配置し直したものである。その部分的変更に伴って、連通路配管も第２０実施例のものとは若干異なっているが、その他の構成及び作用効果は第２０実施例と同様なので、詳述は省略する。
第２２図の第２２実施例は、前記各実施例の装置をケース６１に収納したものである。本図にはその代表例として第１実施例の装置を収納したものが例示されているが、その他のどの実施例のものにも適用できることは勿論である。このケース６１は、フランジやねじ込み口などの外部管路への接続口を備え、特に本装置を土中などに埋設据付けする場合には、ピット打設が不要かつ組付け作業も容易で、工事の期間及び費用が節約できるメリットがある。ケース６１の形状については、角箱、円筒箱など、各種形状が可能であり、又、その材質についても、スチール、コンクリート、ＦＲＰ、強化プラスチック等種々選択が可能である。
次に、各実施例に共通の技術事項について説明する。
パイロット弁装置については、いずれの実施例においても、Ａ弁体２４とＢ弁体２５が一体的に連動して、パイロット弁装置内で１次圧力と２次圧力の混合を行い、その合成圧力を主弁駆動圧力室ｄに送り込んで流況変化に速やかに対応する仕組みとなっているため、作動が迅速であり、しかも、両弁体２４；２５は、一方が開通し一方が閉鎖するという状態のみならず、流況が安定しているときは両弁体共にほぼ閉鎖する状態も生み出し得る仕組みとなっているため、チャタリングやハンチングが発生しにくい。いくつかの実施例に示したように、両弁体２４；２５を中間室ｇの中に同居させることも可能である。一方、図示は省略したが、該弁体２４；２５を別個の弁軸上に夫々設けてもよい。その他にも、パイロット弁装置の各室ｆ；ｇ；ｈ；ｉ；ｊ；ｋ；ｖ；ｗの配置（位置関係）及び組み合わせ、それに伴う連通路配管等、この発明の趣旨の範囲内で設計変更可能であり、パイロット弁装置の構造を前記の各実施例に限定するものではない。
パイロット弁装置の所定圧力手段については、各実施例のようなばねを用いる方法の他にも、他の弾性部材を用いたり、重錘にリンクしたり、倍力機構を付加したり、気圧、液圧装置等の適用が容易にできることは勿論である。
主弁装置については、各実施例においては、主弁体５にリフト弁形式を適用しているが、この発明の趣旨の範囲内で、その他の形式の開閉弁（例えば、バタフライ弁、ゲート弁、ボール弁等）を適用してもよい。又、いくつかの実施例に示したように、主弁体５と主弁駆動部材６とは、一体部材に形成してもよい。なお、各実施例においては、主弁装置の構造を簡明にするために、ａ→ｂ→ｃの主弁流路部と主弁駆動圧力室ｄの両方を主弁箱１内にコンパクトに収めたものを図示したが、その他にも、この主弁流路部と主弁駆動圧力室ｄを、２つに分割した主弁箱の夫々に収め、この２つの弁箱を貫通させた主弁軸の両端に主弁体５と主弁駆動部材６を固着する等の構造にしても差し支えない。
仕様条件によっては、流動変化による圧力脈動の影響（チャタリングやハンチング）を防止するために、主弁装置を緩徐に作動させることが必要となる場合もあるが、その対処方法の例として、いくつかの実施例に示したように、主弁開口部ｂの形状を流量変化をスムーズにする鋸歯状の流路としたり、主弁装置にシリンダー部材とピストン部材とからなる制動装置８（ダンパー）を設けたり、主弁駆動部材６自体に制動装置８（ダンパー）を形成してもよい。その他、図示は省略するが、パイロット弁装置に制動装置を設けたり、適宜に連通路を絞ったりする等の方法もある。それらの対処方法は、いずれかを単独で採用しても、いくつかを組み合わせて採用してもよいし、それが必要とされない仕様条件下においては省略してもよい。
定流量制御機能を構成する場合に介設するオリフィス１１については、それを可変式とする場合には、一般的な開閉弁（例えば、バタフライ弁、ゲート弁、ボール弁、リフト弁等）のいずれでも適用できる。そして、その操作については、ハンドル１２による手動操作の他にも、各種アクチュエーター等を用いて自動化することも勿論可能である。いくつかの実施例に示したように、このオリフィス１１の設置位置は主弁上流側、下流側のどちらでも可能である。又、パイロット弁装置の所定圧力手段（ばね２７）に調整部（調整ねじ２８）を設けた場合は、この所定圧力手段の調整が即ち流量設定を意味するものであるから、オリフィス１１の絞り操作による流量設定は必ずしも必要ではなく、オリフィス１１は固定オリフィスとしてもよい。勿論、固定オリフィスでも組換えは可能にしておくことが望ましい。
液面制御機能を構成する場合に介設するフロート弁３０；３６；３７については、所謂ボールタップをはじめ公知の各種の形式のものが適用可能である。又、フロートの代わりに液面レベルセンサーによって作動する弁手段を用いてもよい。なお、連通路への介設方法についても、連通路配管の末端にそこから主弁下流側液面に向けて放流開閉させるように介設したり、あるいは、連通路配管の途中に介設するなど、現地の仕様に合わせて適宜に選択してよいことは勿論である。
各実施例にわたり、密封性を要する箇所に装着されるシール部材については、現地の仕様に合わせて適宜にＯリング、シールリング、ダイヤフラム、ベローズ等を適用してよく、又、直接接触により良好な密封性を保持できる場合は、該シール部材を省略してもよい。なお、高速流が通過する可能性のある箇所には、キャビテーション防止等の目的で櫛歯状突起や整流格子等を形成してもよいことは勿論である。
その他、この発明における弁装置を構成する各部材にわたり、従来技術の援用は何ら妨げるものではなく、又、この発明の趣旨の範囲内で種々設計変更可能であり、この発明を前記の各実施例に限定するものではない。
産業上の利用可能性
この発明の自動調整弁装置は、新しい技術思想に基づくパイロット弁の導入により、従来の直動式の自動調整弁では困難であった大型化や高圧化が容易に実施できるようにしたものである。この発明はさらに、定流量制御機能、緊急遮断機能、液面制御機能、上流側圧力制御機能などの優れた自動調整機能を発揮するのみならず、締切り密封機能も完壁であり、又、パイロット弁装置部にニードル弁等の固定的な絞り調節流路がなく、且つパイロット弁装置部が目詰まりしてもその弁体が自動的に開弁する自掃作動を行うので、砂粒・塵埃等による目詰まり事故を防止するメンテナンス・フリーの利点も備えている。そして、作動が迅速でありながらチャタリングやハンチングが起こりにくい。更に、パイロット弁装置部をはじめ構造が簡潔で、調整もワンタッチで簡単に行なえ、設計・製作・運転・保守管理に苦慮すべき部分もなく、信頼性と経済性の高い便利な自動調整弁装置を得ることができたものであり、その実施効果は極めて大きい。
Claims (15)
- 主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、
主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、そして、該主弁装置を流過する流路中にはオリフィスが付設され、
パイロット弁装置は、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通し、該パイロットＡ弁装置と該パイロットＢ弁装置の両弁体は、同軸上で対向して配置され互いに反対方向に開閉作動して、前記オリフィスの前後差圧の変化に応じて一方の弁体のみが閉鎖、もしくは両方の弁体が共に閉鎖し、
前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通されたことを特徴とする、自動調整弁装置。 - 前記オリフィスが可変オリフィスであることを特徴とする、請求の範囲第１項記載の自動調整弁装置。
- 前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、該連通路を開閉する弁手段が直列的に介設されたことを特徴とする、請求の範囲第１項記載の自動調整弁装置。
- 前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、異常発生を検出する異常検出手段による異常検出時に閉鎖する弁手段が直列的に介設されたことを特徴とする、請求の範囲第１項記載の自動調整弁装置。
- 前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する弁手段が直列的に介設されたことを特徴とする、請求の範囲第１項記載の自動調整弁装置。
- 主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、
主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、そして、該主弁装置を流過する流路中にはオリフィスが付設され、
パイロット弁装置は、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する構造であり、
前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通され、
そして、前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定上限値より高くなれば閉鎖し、所定下限値より低くなれば開通する弁手段が直列的に介設されたことを特徴とする、自動調整弁装置。 - 主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、
主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、そして、該主弁装置を流過する流路中にはオリフィスが付設され、
パイロット弁装置は、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する構造であり、
前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通され、
そして、前記主弁装置の前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって作動し、前記主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通するパイロットＣ弁装置と、
前記主弁装置の下流側液面レベルが所定上限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第１フロート弁と、
前記主弁装置の下流側液面レベルが所定下限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第２フロート弁とが付設され、
前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、前記パイロットＣ弁装置及び前記第１フロート弁が直列的に介設されると共に、前記主弁駆動圧力室が、前記第２フロート弁を介して前記主弁装置の下流側に連通されたことを特徴とする、自動調整弁装置。 - 主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、
主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、そして、該主弁装置を流過する流路中にはオリフィスが付設され、
パイロット弁装置は、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する構造であり、
前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通され、
そして、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって作動し、前記オリフィスの前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖するパイロットＤ弁装置と、
前記主弁装置の下流側液面レベルが所定上限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第１フロート弁と、
前記主弁装置の下流側液面レベルが所定下限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第２フロート弁とが付設され、
前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、前記パイロットＤ弁装置及び前記第１フロート弁が直列的に介設されると共に、前記主弁駆動圧力室が、前記第２フロート弁を介して前記主弁装置の下流側に連通されたことを特徴とする、自動調整弁装置。 - 前記パイロットＡ弁装置、前記パイロットＢ弁装置、前記パイロットＤ弁装置の３弁体が同軸上に設けられ、前記オリフィスの前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって、３弁体が連動して作動することを特徴とする、請求の範囲第８項記載の自動調整弁装置。
- 主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、
主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、
パイロット弁装置は、前記主弁装置の前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通され、
そして、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定上限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第１フロート弁と、前記主弁装置の下流側液面レベルが所定下限値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する第２フロート弁とが付設され、
前記パイロットＢ弁装置を経由する連通路中に、前記第１フロート弁が直列的に介設されると共に、前記主弁駆動圧力室が、前記第２フロート弁を介して前記主弁装置の下流側に連通されたことを特徴とする、自動調整弁装置。 - 主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、
主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、
パイロット弁装置は、前記主弁装置の下流側液面レベルの昇降に伴うフロートの昇降によって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、該フロートが上昇すれば開通し、下降すれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、該フロートが上昇すれば閉鎖し、下降すれば開通する構造であり、
前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通されたことを特徴とする、自動調整弁装置。 - 主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、
主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、
パイロット弁装置は、前記主弁装置の前後差圧と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖し、該パイロットＢ弁装置は、前記主弁装置の前後差圧が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通する構造であり、前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通されたことを特徴とする、自動調整弁装置。 - 主弁装置がパイロット弁装置に連係して駆動される自動調整弁装置において、
主弁装置は、主弁箱の内部に一体的に組み込まれた主弁体と該主弁体より大きい受圧面積を持つ主弁駆動部材とを備え、主弁体は主弁座の上流側に位置して、主弁座との間に絞り流路を形成し、主弁駆動部材は主弁箱の円筒状壁部に対して滑動自在に嵌装されて、該壁部との間に主弁駆動圧力室を形成し、
パイロット弁装置は、前記主弁装置の上流側圧力と所定圧力手段との対向作用力のバランスによって連動作動するパイロットＡ弁装置とパイロットＢ弁装置とからなり、該パイロットＡ弁装置は、前記主弁装置の上流側圧力が所定値より高くなれば閉鎖し、低くなれば開通し、該パイロットＢ弁装置は、前記主弁装置の上流側圧力が所定値より高くなれば開通し、低くなれば閉鎖する構造であり、
前記パイロットＡ弁装置と前記パイロットＢ弁装置とが、中間に前記主弁駆動圧力室を介して、前記主弁装置の上流側と下流側との間に連通路によって直列的に連通されたことを特徴とする、自動調整弁装置。 - 前記主弁箱の円筒状壁部には同芯のシリンダー部及びシリンダー縮径部を備え、前記主弁駆動部材の外周部には同芯のピストン部及びピストン拡径部を備え、そして、前記主弁駆動部材の進退運動の内の所定区間において、該シリンダー部に対しては該ピストン拡径部が対向摺接し、該シリンダー縮径部に対しては該ピストン部が対向摺接することによって、該ピストン拡径部と該シリンダー縮径部との間に、前記主弁駆動部材の進退運動を制動するダンパー室が形成されたことを特徴とする、請求の範囲第１項〜第１３項のいずれかに記載の自動調整弁装置。
- 外部管路への接続口を備えたケースに収納されたことを特徴とする、請求の範囲第１項〜第１４項のいずれかに記載の自動調整弁装置。
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