JP5844744B2 - 圧力レジストレーション流動変更器を有する流体調整器 - Google Patents

Description

本発明は、概して、流体またはガス調整器等の調整器（デバイス）に関し、より具体的には、圧力レジストレーション流動変更器を有する調整器に関する。

調整器は、調整器の下流側のシステムにおける圧力を制御するために、流体またはガス分配システムにおいて一般的に使用されている。知られているように、典型的なガス分配システムが気体を供給する圧力は、システムに課される要求、気候、供給源、および／または他の因子に従い変動する場合がある。しかしながら、例えば炉やオーブン等のガス器具を装備したほとんどのエンドユーザ設備では、所定の圧力パラメータに従いガスが提供されることが求められる。したがって、そのような分配システムは、提供されるガスがエンドユーザ設備の要件に確実に適合するように、ガス調整器を使用する。

従来のガス調整器は、一般に、提供されるガスの圧力を検知および制御するための、閉ループ制御アクチュエータまたは制御アセンブリを含む。多くの調整器は、ダイヤフラムおよび調整器の出口側まで延在する検知管またはピトー管を有する、空気制御アセンブリを使用する。この管は、例えば、調整器の下流側または出口端部における圧力または他のパラメータを検知し、その検知されたパラメータを制御アセンブリに伝達する。検知されたパラメータに基づき、制御アセンブリは、制御要素の位置に対する任意の必要な調節を行い、次いで制御要素が検知されたパラメータを所望の値または許容範囲内に維持する。

図１は、従来の調整器デバイス１０の例を示す。調整器デバイス１０は、入口１４、出口１６、および弁口１８を有する弁本体１２を含む。制御要素２０は、入口と出口との間の流体の流動を制御するために、制御要素２０が弁口１８と相対的に変位することができるように、弁本体１２内にシフト可能に配置される。調整器デバイス１０は、弁アクチュエータ２４を含む制御アセンブリ２２を含む。制御アセンブリ２２は、ダイヤフラム２６を含み、制御アセンブリ２２は、好適なリンクアセンブリ３０を介して弁茎２８に接続される。弁茎２８は、弁アクチュエータ２４の動きが弁口１８と相対的に制御要素２０を移動させるように制御要素２０に接続される。制御アセンブリ２２は、検知管３４を介して出口１６と流体連通するダイヤフラムチャンバ３２を含む。

調整器デバイス１０の入口１４は、例えばガス分配システムからのガスを受容し、出口１６は、１つ以上の器具を有する工場、レストラン、アパートの建物等のエンドユーザ設備にガスを提供する。制御アセンブリ２２およびアクチュエータ２４は、制御要素２０の位置を制御し、結果として、調整器デバイス１０を通って流動するガスは、入口１４に流入し、弁口１８を通過し、出口１６から流出してエンドユーザ設備に向かい、このようにして、制御要素２０の位置がデバイスを通過するガスの流動を制御する。

リンクアセンブリ３０は、制御アーム３６を含み、一方これは弁茎２８に接続される。制御アセンブリ２２は、弁アクチュエータ２４を使用して、出口１６で検知された出口圧力に基づき、調整器デバイス１０の出口圧力を調整する。具体的には、制御アセンブリ２２は、ピストン４０に連結されたダイヤフラム支持板３８を含み、これらがともに、ダイヤフラム２６、制御アーム３６、弁茎２８、および最終的に制御要素２０の位置を移動させる。検知管３４は、出口１６における圧力を検知する。検知管３４により提供される流体連通のため、検知された圧力が低すぎる場合、それに伴ってダイヤフラムチャンバ３２内の圧力が降下する。結果として、アクチュエータ２４のピストン側に所望の制御圧力が印加されるため、圧力差がダイヤフラム２６を移動させ（図１を参照して右側に）、一方これにより制御要素は、図１を参照して上方に移動する。これによって、弁口がより開き、したがって出口１６における圧力が増加する。一方、検知された圧力が高すぎる場合、ダイヤフラムチャンバ内の圧力は所望の制御圧力より大きく、ダイヤフラムに対する圧力差が、図１を参照して左側にダイヤフラムを移動させ、したがって制御要素を弁座により近くに移動させ、これにより弁口を通る流動が減少する。制御アセンブリ２２は、ダイヤフラム２６により検知された出口圧力を相殺するための、制御アセンブリ２２の頂面側と係合する制御バネ４２をさらに含む。したがって、制御圧力とも呼んでもよい所望の出口圧力は、制御バネ４２の選択により設定される。

複数の本体サイズが流体調整器プラットフォームに提供されてもよい。調整器デバイスの出口のサイズが変化すると、ガス／流体が調整器本体から出た時点で流路が回復する様式に変化をもたらす。弁本体の出口は、出口圧力が感知される場所であるため、調整器を制御するためには、圧力ゾーンが全ての本体サイズに対して同じままであることが望ましい。しかしながら、実際の応用においては、流路が変化しても圧力ゾーンがパイプ内で一定であることを期待するのは妥当ではない。この検知圧力の変動は、上昇および下降が増加した領域を形成し、これが全体的な能力を制限する場合がある。

また、調整器の検知出口圧力を突然上昇または下降させる、流路の幾何形状によりもたらされるある特定の流動条件が存在する。これらの圧力スパイクにより、出口圧力は、必要な精度等級を超える場合がある。一方、この特定の精度等級外の上昇または下降により、調整器は、検知圧力が一定に維持される場合よりもはるかに低い能力に格付けされることになる。

本発明の一態様によれば、流体調整デバイスは、入口、出口、弁口を有する弁本体と、弁本体内にシフト可能に配置される制御要素であって、入口と出口との間の流体の流動を制御するために、弁口に対して変位するように適合される制御要素とを含む。制御アセンブリは、弁アクチュエータを備え、制御要素に動作可能に連結され、制御アセンブリは、ダイヤフラムチャンバに隣接して配置されるダイヤフラムを含む。検知管は、第１の端部、第２の端部、および中間部分を含み、第１の端部は、制御アセンブリのダイヤフラムチャンバとの流体連通を提供するように位置付けられ、第２の端部は、出口の遠位部分に隣接して配置され、中間部分は、出口の中間部分に隣接して配置される。肩部は、検知管の中間部分により担持され、検知管に沿って延びる円筒部を含んでいて、検知管の外径よりも大きな外径を有する。広がり部分は、第２の端部に隣接して検知管により担持され、検知管の外径が粒端の流れでみて下流方向に徐々に増加することで形成されている。

さらに、１つ以上の好ましい形態によれば、検知管は、湾曲部を含んでもよく、肩部は、湾曲部から下流方向に配置されてもよい。円筒部は、下流側端部を含んでもよく、広がり部分は、円筒部の下流側端部から離間してもよい。

弁本体の出口端部は、出口面を含んでもよく、検知管の出口は、出口面を下流方向に通過した地点に位置付けられてもよい。検知管は、長さ調節器を含んでもよく、検知管は、第１の端部から湾曲部を通って延在する第１の部分と、肩部および広がり部分を支持する第２の部分とを有してもよく、第２の部分は、第１の部分に取り外し可能に取り付けられる。これらの部分またはセクションは、スロット接続のピンにより、またはネジ接続により結合されてもよい。広がり部分は、調節可能であってもよく、また可撓性セクションを含んでもよく、可撓性セクションは、可撓性セクションが出口の軸に対して第１の角度で配向する第１の広がり位置と、可撓性セクションが出口の軸に対して第２の角度で配向する第２の広がり位置との間でシフトするように配設され、第２の角度は第１の角度より大きい。

本発明の別の態様によれば、流体調整デバイスは、入口、出口、および弁口を有する弁本体であって、入口近辺から弁口を通って延在し、出口軸に沿って出口から出る流路を画定する弁本体を含む。制御要素は、弁本体内にシフト可能に配置され、制御要素は、入口と出口との間の流体の流動を制御するために、弁口に対して変位可能である。制御アセンブリは、弁アクチュエータを備え、制御アセンブリは、制御要素に動作可能に連結され、制御アセンブリは、ダイヤフラムチャンバに隣接して配置されるダイヤフラムを含む。第１の端部、第２の端部、および中間部分を有する検知管が提供され、第１の端部は、制御アセンブリのダイヤフラムチャンバとの流体連通を提供するように位置付けられ、第２の端部は、出口の遠位部分に隣接して配置され、中間部分は、出口の中間部分に隣接して配置される。流動遮断器は、検知管に担持されかつ検知管の中間部分に隣接して流路内に配置されていて、検知管に沿って延びる円筒部を含み、検知管の外径よりも大きな外径を有する。広がり部分は検知管に担持されかつ第２の端部に隣接した流動遮断器の下流側にて流路内に配置され、検知管の外径を流体の流れでみて下流方向に徐々に増加させることで形成されている。

さらに別の態様によれば、流体調整デバイスにおける出力圧力を検知する方法および／または既存の流体調整デバイスを修正する方法は、入口、出口、および弁口を有する弁本体であって、入口近辺から弁口を通って延在し、出口軸に沿って出口から出る流路を画定する弁本体を提供するステップと、弁本体内にシフト可能に配置される制御要素であって、入口と出口との間の流体の流動を制御するために、弁口に対して変位可能な制御要素を提供するステップと、弁アクチュエータを備える制御アセンブリであって、制御要素に動作可能に連結され、ダイヤフラムチャンバに隣接して配置されるダイヤフラムを含む制御アセンブリを提供するステップを含んでもよい。検知管が提供され、検知管は、第１の端部、第２の端部、および中間部分を含み、検知管は、第１の端部が制御アセンブリのダイヤフラムチャンバと流体連通する状態で位置付けられ、第２の端部は、弁本体の出口の遠位部分に隣接して位置付けられる。流動遮断器は検知管上に検知管の中間部分に隣接して流路に沿って位置付けられる。流動遮断器は検知管に沿って延びる円筒部を有し、検知管の外径よりも大きな外径を有する。広がり部分は、検知管上に提供され、検知管の外径を流体の流れでみて下流方向に徐々に増加させることで形成される。広がり部分は検知管の第２の端部に隣接した流動遮断器の下流側に位置付けられる。

制御アセンブリのダイヤフラムチャンバとデバイスの出口との間に延在する検知管を有する、従来の流体調整デバイスの断面図である。 本発明の最初に開示される例の教示に従い組み立てられる検知管を有する流体調整デバイスの弁本体の拡大部分断面図である。 本発明の別の開示される例の教示に従い組み立てられ、調節可能な広がり部分を有する検知管の下流側端部の拡大部分立面図であり、調節可能な広がり部分は、拡張位置で示す図である。 図３と同様の拡大部分立面図であるが、収縮位置における調節可能な広がり部分を示す図である。 検知管の第１の部分を検知管の第２の部分に結合するための例示的な取り外し可能な連結部を示す拡大部分立面図である。 検知管の第１の部分を検知管の第２の部分に結合するための別の例示的な取り外し可能な連結部を示す拡大部分断面図である。 長さ調節器および目盛付きスケールを有する検知管の下流側部分の拡大部分斜視図である。 図７と同様の、長さ調節器アセンブリの反対方向に回転する性質を示す部分斜視図である。 図７と同様の、長さ調節器アセンブリの反対方向に回転する性質を示す部分斜視図である。

ここで図面を参照すると、図２は、本発明の最初に開示される例の教示に従い組み立てられ、参照番号５０で参照される流体調整デバイスを示す。流体調整デバイス５０は、入口５４、出口５６、および弁口５８を含む弁本体５２を含む。制御要素６０は、入口５４と出口５６との間の流体の流動を制御するために、制御要素６０が弁口５８と相対的に変位し得るように、弁本体５２内にシフト可能に配置される。流体調整デバイス５０は、制御要素６０の位置を制御するために制御要素６０および好適な制御アセンブリに接続される弁茎６２を含む。制御アセンブリは、図１に関して上述した制御アセンブリ２２であってもよい。結果として、制御アセンブリ２２は、弁アクチュエータ２４、ダイヤフラム２６、リンクアセンブリ３０、ダイヤフラムチャンバ３２、制御アーム３６、ダイヤフラム支持板３８、およびピストン４０等、図１に関して上述したのと同じまたは同様の構成要素を含む。

流体調整デバイス５０はまた、第１の端部６６、第２の端部６８、および中間部分７０を有する検知管６４を含む。第１の端部６６は、制御アセンブリ２２のダイヤフラムチャンバ３２との流れの連通を提供するように位置付けられ、第２の端部６８は、出口５６内に隣接して、好ましくは出口５６の遠位部分７２に概して隣接して配置される。中間部分７０は、好ましくは、出口５６の中間部分７４に概して隣接して配置される。検知管６４は、肩部７６を含む。開示される例において、検知管６４の中間部分７０に概して隣接して配置される。広がり部分７８が形成されるか、または他の様式で検知管６４により支持される。示される例において、広がり部分７８は、第２の端部６８に隣接して配置される。開示される例によれば、肩部７６は、流動遮断器として機能する。本明細書において、肩部／流動遮断器のある特定の例示的形態を説明するが、他の形態も好適であることを証明する場合がある。

示される例において、弁本体５２は、弁口５８を概して画定する中心穴８２を含む、インサートまたは弁座８０を含む。弁座８０は、弁本体５２に螺入されてもよく、または代替として、弁座８０は、任意の他の適切な機構を使用して弁本体５２に固定されてもよい。好ましくは、適切なシールが提供される。中心穴８２は、第２の端部８６内に第１の端部８４を含む。弁体ディスク８８または任意の他の好適な制御要素であってもよい制御要素６０は弁座８０の第２の端部８６上に着座するシール８９を含んでもよい。制御要素６０が弁座８０上に着座すると、流体調整デバイス５０は、弁本体５２を通過することなく効果的に閉鎖されることが、当業者に理解するであろう。

図２の例において、肩部７６は、検知管６４の外側表面９２を包囲する円筒９０により形成される。円筒９０は、検知管６４上を摺動するように寸法設定される別個の中空円筒であってもよく、または、円筒９０は、検知管６４の全てもしくは一部と統合して、または一体的に形成されてもよい。円筒９０は、上流側または第１の端部９２および下流側または第２の端部９４を含み、これらは、開示される例において、距離９６だけ離間する。検知管６４は、湾曲部９８を含み、示される例において、円筒９０、ひいては肩部７６は、湾曲部９８の下流側で（すなわち、弁本体５２の出口５６から離れて延在する方向に、およびエンドユーザ設備に向かって）検知管６４上に支持される。

図２から分かるように、検知管６４は、直径１００を含み、一方円筒９０は、直径１０２を含む。示される例において、直径１０２は、直径１００より大きい。結果として、肩部７６は、検知管の直径１００より大きい直径を有する。広がり部分６８は、円筒９０の第２の端部９４から距離１０４だけ離間する。示される例において、広がり部分６８は、検知管６４の直径１００より大きい直径１０５を有する。広がり部分６８は、例えば、外向きに延在するリング１０６であってもよく、または代替として、他の好適な形状により形成されてもよい。例えば、広がり部分６８は、既知の技術を使用して外向きに管の端部を広げることにより形成されてもよく、または、外側リングが管の端部に取り付けられてもよい。また、広がりは、堅牢な棒材から機械加工する可能性があり、または、機械加工された広がりを管の端部に取り付ける可能性もある。さらに他の技術も適切であることが証明される場合があり、上記技術の１つ以上、またはさらに他の技術が組み合わされてもよい。

さらに図２を参照すると、弁本体５２は、弁本体５２の出口５６の下流側端部を概して画定する出口面１０８を含む。示される例において、検知管６４の第２の端部６８、すなわち検知管６４の広がり部分６８は、ともに、下流方向において測定される距離１１０だけ弁本体５２の出口面１０８を超えて延在する。実際には、距離１１０は、好ましくは、値のある範囲内に含まれるように選択され、具体的には、距離１１０は、好ましくは約４０ｍｍであり、さらに好ましくは４０ｍｍである。数々の条件に基づき、他の寸法も適切であると証明される場合がある。

ここで図３および４を参照すると、広がり部分の代替の実施形態が示され、参照番号１７８で参照される。広がり部分１７８は、検知管６４の第２の端部６８に配置される可撓性セクション１８０を含む。可撓性セクション１８０は、図３に示されるような第１のすなわち拡張位置から、および図４に示されるような第２のすなわち収縮位置からシフト可能である。図３および４の例に従い、可撓性セクション１８０は、比較的低流量の状況において第１のすなわち拡張位置に配置されるように配設され、比較的高流量の状態において第２のすなわち収縮位置に配置されるようにさらに配設される。この例示的開示に基づき、異なるパラメータが、広がりが開くべきか閉じるべきかに影響することが、当業者に理解されるであろう。上昇特性および下降特性は、本体の寸法、出口圧力設定点、Ｐ１／Ｐ２圧力降下、およびバネ範囲により影響される。したがって、上記で使用されるような「高流量」および「低流量」は相対的用語であるが、当業者は、上記を読めば、どのような条件の下で可撓性セクションを異なる位置間でシフトさせたい場合があるかを決定することができる。示される例において、可撓性セクション１８０は、検知管６４の第２の端部６８に形成される切り込み１８４により離間される複数の可撓性ストリップ１８２により形成される。可撓性セクションは、複数の手法で形成されてもよい。例えば、広がりは、管の出口端部の直径周囲に複数の箇所で切り込まれたプラスチックまたは金属の管を使用して形成されてもよく、スリットの間の部分は、所望の半径、曲率、または角度で戻るように広げられてもよい。管は、スリットの切り込みを容易化するために、比較的薄い厚さを有してもよい。別の選択肢は、ワイヤの複数のストリップ、例えば比較的小さい口径のワイヤを管の外径の回りに取り付け、ワイヤを所望の半径、曲率、または角度まで広げるように戻すことである。次いで、可撓性シートもしくはパネル、またはシートもしくはパネルのセクションにひだをつけるようにしてもよく、または他の適切な様式で管の端部においてまたはその隣接部でワイヤ上に取り付けて、延長した、または延長可能な領域を、傘と同様に、生成してもよい。他の技術も適切であると証明される場合がある。

図３および４に示される例の教示に従い組み立てられる場合、可撓性セクション１８０は、広がり部分１７８を、弁本体５２の出口５６を通って流動するガスまたは流体の流動特性に基づいて自己調節にすることを可能にする。開示されるように組み立てられる場合、広がり部分１７８は、低流量／低圧条件の間、出口圧力の上昇効果を形成する。この上昇効果により、流体調整デバイスの公称精度等級外に下降させることなく能力を増加させることができる。しかしながら、低い圧力差（低流量の状況）において上昇させることが望ましい場合があるが、広がり部分により提供される上昇は、高圧降下（高流量の状況）での流体調節デバイスの能力を制限する場合がある。より高い入口圧力では、圧力差は増加し、したがって流量の増加がもたらされる。この流量の増加は、結果的に検知管６４の端部における低圧ゾーンを増加させ、これが調整器をその精度等級外に上昇させる可能性がある。示されるように自己調節広がり部分１７８を提供することにより、流量が増加すると広がり部分１７８は折り畳まれ、それによりデバイスが範囲外に上昇するのが防止される。

ここで図５を参照すると、検知管の代替の実施形態が示され、参照番号１６４で参照される。図５の例において、検知管１６４は、第１のセクション１６５および第２のセクション１６６に分割される。図５に示されるように、第２のセクション１６６内の第１のセクション１６５は、互いに分離可能であり、互いに移動可能に取り付けられる場合がある。具体的には、第２のセクション１６６には、円筒１７０（これは、最初に開示される例に関して上述した円筒７０と実質的に類似する場合がある）が提供される。上述の円筒７０の場合のように、円筒１７０は、肩部１７６を含み、好ましくは、第１の端部９２、第２の端部９４、および端部９４と広がり部分（図５には示さず）との間の距離に関して、同じまたは同様の制限を含む。第１のセクション１６５は、ピン１６７を含み、一方第２のセクション１６６は、円筒１７０に形成されるスロット１６９を含む。スロット１６９は、概して下流方向に対応する方向に、円筒１７０に沿って長手方向に延在する第１の部分１６９ａを有する。スロット１６９はまた、第１のセクション１６９ａに対して概して横方向に延在する第２のセクション１６９ｂを含み、また、第１のセクション１６９ａに対して概して平行に延在する第３のセクション１６９ｃを含む。円筒１７０内の中心穴１７１は、第１のセクション１６５上に延在するように寸法設定される。第２のセクション１６６を第１のセクション１６５に取り付けるために、円筒１７０は、ピン１６７が第２のセクション１６９ｂに達するまでピン１６７がスロット１６９の第１のセクション１６９ａ内に摺動して入るように位置付けられる。その時点で、円筒１７０は、ピン１６７がスロット１６９の第３のセクション１６９ｃに達するまで回転する。その時点で、第２のセクション１６６は、ピンがスロット１６９の端部１６９ｄに達するまで若干収縮する（図５を参照して右に移動する）。

図５の教示に従い組み立てられる場合、検知管１６４の第２のセクション１６６は、任意の所望の長さで構築されてもよい。示される例によれば、広がり部分（図５には示さないが、本明細書において示される、または説明される他の広がり部分のいずれかと同じまたは同様であってもよい）の位置は、任意の所望の下流側の場所に位置付けられてもよい。同様に、肩部１７６のサイズは、円筒１７０の長さとともに、所望に応じて選択されてもよい。

検知管の長さを調節することにより、調整器デバイスが動作する様式に影響する場合があるあらゆる圧力変動を低減するために、検知管の第２の端部６８は、出口パイプのより完全に発達した圧力領域に配置されてもよい。複数の本体サイズ内の流量によりもたらされる様々な流動形状に起因して、それぞれの選択された本体サイズに対して、およびそれぞれの選択されたまたは所望の圧力設定点に対して使用することができる複数の可能な延長リンクを有することが望ましくなる場合がある。本明細書における教示に従い組み立てられる場合、検知管のための調節可能および取り外し可能な延長部を、設置される場合にはバイスの残りの部分に固定された状態を維持したまま容易に取り外す、および再び取り付けることができる。

ここで図６を参照すると、検知管の別の代替の実施形態が示され、参照番号２６４で参照される。検知管２６４は、第２のセクション２６６内に第１のセクション２６５を含む。第１のセクション２６５および第２のセクション２６６は、互いに分離可能であり、互いに取り外し可能に取り付けられ得る。具体的には、第２のセクション２６６には、円筒２７０（これは、最初に開示される例に関して上述した円筒７０と実質的に類似する場合がある）が提供される。上述の円筒７０の場合のように、円筒２７０は、肩部２７６を含み、好ましくは、第１の端部９２、第２の端部９４、および端部９４と広がり部分（図５には示さず）との間の距離に関して、同じまたは同様の制限を含む。第１のセクション２６５は、雄ネジ２６７を含み、一方第２のセクション２６６は、円筒２７０内に形成される雌ネジ２６９を含む。第２のセクション２６６を第１のセクション２６５に取り付けるために、雌ネジ２６９は、第１のセクション２６５上の雄ネジ２６７に螺合するように寸法設定される。図５に関して上述した実施形態と同様に、第２のセクション２６６の長さは、広がり部分２７８を所望の場所に配置するように、所望に応じて選択されてもよい。

ここで図７〜図９を参照すると、別の調節可能な検知管が示され、参照番号３６４で参照される。示される例において、検知管３６４は、第１の部分３６６および第２の部分３６７を有する長さ調節器３６５を含む。好ましくは、第１の部分３６６および第２の部分３６７を図８に示すように反対方向に回転させることにより長さ調節器３６５を緩めることができるように、第１の部分３６６および第２の部分３６７は螺刻される。長さ調節器３６５は、第１の部分３６６および第２の部分３６７を図９に示すように反対方向に回転させることにより締め付けることができる。長さ調節器３６５を緩めることにより、検知管３６４の全体の長さが調節されてもよい。さらに、長さ調節器３６５は、略円筒形であり、したがって、最初に開示された例に関して上述した肩部７０と同じまたは同様の様式で機能する場合がある肩部３７０を画定する。さらに、円筒形の長さ調節器３６５は、好ましくは、第１の端部９２、第２の端部９４、および端部９４と広がり部分７８との間の距離に関して、同じまたは同様の制限を含む。図５および図６に記載の実施形態と同様に、長さ調節器３６５により、弁本体５２の出口を通って延在する流路に沿った所望の場所に肩部３７０を設置することができ、広がり部分７８および流路に沿った所望の場所を設置することができ、広がり部分７８と肩部３７０との間を調節することができる。図７に示されるように、検知管３６４の第１の部分３６１は、好ましくは、長さの印３６３ａを有する目盛付きスケール３６３を含む。結果として、スケール３６３および／または印３６３ａを使用して、使用者は、検知管３６４のセクション３６１および３６２の組み合わせた有効長を決定することができる。上述したように、開示される例（複数を含む）によれば、アクチュエータアセンブリにより均一な圧力を伝達するために、検知管の長さを調節することが有用となる場合がある。図５〜図９のうちのいずれか１つの実施形態を使用して、多くの異なる長さで利用可能な、またはその長さに調節される場合がある検知管および／または取り外し可能／交換可能な検知管延長部は、延長部の長さの容易な調節を可能とする場合があり、所望の場所での広がり部分および／または流動遮断器の容易な設置を可能とする場合があり、また製造および／または組み立てコストを削減する場合がある。さらに、本明細書において示され説明される例示的検知管の１つ以上は、検知管の第２の端部を弁本体５２を超えた地点に位置付ける場合があるため、その結果、調節可能および／または取り外し可能な検知管延長部は、特別な配送要件のコストを削減または排除する場合がある。

本発明の１つ以上の態様によれば、検知管の端部に隣接して設置された広がり部分は、本体サイズが流動形状に対して有する影響を制限する場合があり、一方で、本体サイズが圧力ゾーンに対して有する影響を制限することができる。広がり部分は、人工的な低圧ゾーンを形成する。この低圧ゾーンは、低圧および高圧設定点の両方で役立つ。広がりがほとんど影響しない低圧設定点では、流量の増加に伴い既に出口圧力が自然に上昇され、これは流体調整器デバイスの能力の増加に役立つ。高圧設定点では、逆の影響が生じる。流量の増加に伴い、出口圧力は、制御要素に隣接した弁オリフィスによりもたらされる制限により降下を開始する。検知管の端部の広がりにより、流量の増加に伴い、検知管の端部に形成される低圧ゾーンの寸法は増大する。低い検知圧力により、調整器は、十分な下流側圧力が存在しないかのように動作し、広く開いた状態を保持して制限することなくガスを流動させる。これにより、各精度等級内での流体調整器の能力が増加する。

検知管の端部での広がりの追加とともに、肩部または流動遮断器が湾曲部の直後に設置されてもよい。この肩部または遮断器は、流動が制御要素に隣接したオリフィスを出る際に流路の少量の乱れを形成する。流路を乱すことにより、検知管により検知される際、パイプ内の圧力プロファイルがより均質化される。この均質な圧力プロファイルを生成する場合、集中した高／低圧ゾーンの影響が低減される。これにより、出口圧力が時期尚早に特定の精度等級外に上昇または下降することが防止される。

好ましくは、検知管は、下流側パイプ内に延在する。開示される例によれば、この配設はまた、検知管により検知される前に圧力プロファイルをより均質化するのに役立ち、アクチュエータアセンブリに均一な、またはより均一な圧力が供給されることを確実とする場合がある。

本発明を実施するための発明者により知られる最良の形態（複数を含む）を含め、本発明の好ましい実施形態を本明細書において説明した。本明細書において数々の例を示し説明したが、様々な実施形態の詳細が互いに排他的である必要はないことは、当業者に容易に理解されるであろう。代わりに、当業者は、本明細書における教示を読めば、一実施形態の１つ以上の特徴を、残りの実施形態の１つ以上の特徴と組み合わせることができるはずである。さらに、示された実施形態は単に例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことも理解されるべきである。本明細書に記載の全ての方法は、本明細書において別段に指定されない限り、または文脈により明らかに相反しない限り、任意の適切な順番で行うことができる。ありとあらゆる例、または本明細書において提供される例示的言語（例えば、「等（ｓｕｃｈ ａｓ）」）の使用は、本発明の例示的実施形態（複数を含む）の態様をより明確化することのみを意図し、本発明の範囲に対する限定を示すものではない。明細書において、いかなる言語も、特許請求されていない任意の要素が本発明の実践に不可欠であることを示すものとして解釈されるべきではない。

Claims (26)

1. 流体調整デバイスであって、
   入口、出口、および弁口を有する弁本体と、
   前記弁本体内にシフト可能に配置される制御要素であって、前記入口と前記出口との間の流体の流動を制御するために、前記弁口に対して変位するように構成される制御要素と、
   弁アクチュエータを備える制御アセンブリであって、前記制御要素に動作可能に連結され、ダイヤフラムチャンバに隣接して配置されるダイヤフラムを含む制御アセンブリと、
   第１の端部、第２の端部、および中間部分を有する検知管であって、前記第１の端部が前記制御アセンブリの前記ダイヤフラムチャンバとの流体連通を提供するように位置付けられ、前記第２の端部が前記出口の遠位部分に隣接して配置され、前記中間部分が前記出口の中間部分に隣接して配置される検知管と、
   前記検知管の前記中間部分により担持される肩部であって、前記検知管に沿って延びる円筒部を含み、前記検知管の外径よりも大きな外径を有する肩部と、
   前記第２の端部に隣接して前記検知管により担持される広がり部分であって、前記検知管の外径が前記流体の流れでみて下流方向に徐々に増加して形成される広がり部分と、
   を備える流体調整デバイス。
2. 前記検知管は、湾曲部を含み、前記肩部は、前記湾曲部から下流方向に配置される、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記円筒部は、下流側端部を含み、前記広がり部分は、前記円筒部の前記下流側端部から離間している、請求項１または２に記載のデバイス。
4. 前記弁本体の前記出口の端部は、出口面を含み、前記検知管の出口は、前記出口面を下流方向に通過した地点に位置付けられる、請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス。
5. 前記検知管は、長さ調節器を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
6. 前記検知管は、前記第１の端部から湾曲部を通って延在する第１の部分と、前記肩部および前記広がり部分を担持する第２の部分とを含み、前記第２の部分は、前記第１の部分に取り外し可能に取り付けられる、請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス。
7. 前記第１および第２の部分は、スロット接続のピンにより結合される、請求項６に記載のデバイス。
8. 前記第１および第２の部分は、ネジ接続より結合される、請求項６に記載のデバイス。
9. 前記検知管の外径は、調節可能である、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
10. 前記広がり部分は、可撓性セクションを含み、前記可撓性セクションは、前記可撓性セクションが前記出口の軸に対して第１の角度で配向する第１の広がり位置と、前記可撓性セクションが前記出口の軸に対して第２の角度で配向する第２の広がり位置との間でシフトするように配設され、前記第２の角度は前記第１の角度より大きい、請求項１から９のいずれか一項に記載のデバイス。
11. 流体調整デバイスであって、
    入口、出口および弁口を有する弁本体であって、前記入口近辺から前記弁口を通って延在し、出口軸に沿って前記出口から出る流路を画定する弁本体と、
    前記弁本体内にシフト可能に配置される制御要素であって、前記入口と前記出口との間の流体の流動を制御するために、前記弁口に対して変位可能な制御要素と、
    弁アクチュエータを備える制御アセンブリであって、前記制御要素に動作可能に連結され、ダイヤフラムチャンバに隣接して配置されるダイヤフラムを含む制御アセンブリと、
    第１の端部、第２の端部、および中間部分を有する検知管であって、前記第１の端部が前記制御アセンブリの前記ダイヤフラムチャンバとの流体連通を提供するように位置付けられ、前記第２の端部が前記出口の遠位部分に隣接して配置され、前記中間部分が前記出口の中間部分に隣接して配置される検知管と、
    前記検知管に担持されかつ前記検知管の前記中間部分に隣接して前記流路内に配置される流動遮断器であって、前記検知管に沿って延びる円筒部を含み、前記検知管の外径よりも大きな外径を有する流動遮断器と、
    前記検知管に担持されかつ前記第２の端部に隣接した前記流動遮断器の下流にて前記流路内に配置される広がり部分であって、前記検知管の外径が前記流体の流れでみて下流方向に徐々に増加して形成される広がり部分と、
    を備える流体調整デバイス。
12. 前記流動遮断器は、前記検知管の前記中間部分を包囲する、請求項１１に記載のデバイス。
13. 前記流動遮断器は、上流側端部および下流側端部を含み、前記広がり部分は、前記流動遮断器の前記下流側端部から離間している、請求項１１または１２に記載のデバイス。
14. 前記弁本体の前記出口の端部は、フランジを含み、前記検知管の出口は、前記フランジを下流方向に通過した地点に位置付けられる、請求項１から１４のいずれか一項に記載のデバイス。
15. 前記検知管は、長さ調節器を含み、前記長さ調節器は、前記流路に沿って前記広がり部分の位置を調節するように配設される、請求項１から１４のいずれか一項に記載のデバイス。
16. 前記検知管は、長さ調節器を含み、前記長さ調節器は、前記流路に沿って前記流動遮断器の位置を調節するように配設される、請求項１１から１５のいずれか一項に記載のデバイス。
17. 前記検知管は、前記第１の端部を有する第１の部分と、前記流動遮断器、前記広がり部分および前記第２の端部を有する第２の部分を含み、前記第２の部分は、前記第１の部分に取り外し可能に取り付けられる、請求項１１から１６のいずれか一項に記載のデバイス。
18. 前記検知管の外径は、調節可能である、請求項１１から１７のいずれか一項に記載のデバイス。
19. 前記広がり部分は、可撓性セクションを含み、前記可撓性セクションは、前記可撓性セクションが前記出口の軸に対して第１の角度で配向する第１の広がり位置と、前記可撓性セクションが前記出口の軸に対して第２の角度で配向する第２の広がり位置との間でシフトするように配設され、前記第２の角度は前記第１の角度より大きい、請求項１１から１８のいずれか一項に記載のデバイス。
20. 流体調整デバイスの出力圧力を検知する方法であって、
    入口、出口および弁口を有する弁本体であって、前記入口近辺から前記弁口を通って延在し、出口軸に沿って前記出口を通って出る流路を画定する弁本体を提供するステップと、
    前記弁本体内にシフト可能に配置される制御要素であって、前記入口と前記出口との間の流体の流動を制御するために、前記弁口に対して変位可能な制御要素を提供するステップと、
    弁アクチュエータを備える制御アセンブリであって、前記制御要素に動作可能に連結され、ダイヤフラムチャンバに隣接して配置されるダイヤフラムを含む制御アセンブリを提供するステップと、
    第１の端部、第２の端部、および中間部分を有する検知管を提供するステップと、
    前記制御アセンブリの前記ダイヤフラムチャンバとの流体連通を提供するように、前記第１の端部を位置付けるステップと、
    前記弁本体における前記出口の遠位部分に隣接して前記第２の端部を位置付けるステップと、
    前記検知管上に前記検知管の中間部分に隣接した前記流路に沿って流動遮断器を位置付けるステップであって、前記流動遮断器が前記検知管に沿って延びる円筒部を含み、前記検知管の外径よりも大きな外径を有するステップと、
    前記検知管上に広がり部分を提供し、前記広がり部分が前記検知管の外径を前記流体の流れでみて下流方向に徐々に増加させて形成され、前記検知管の前記第２の端部に隣接した前記流動遮断器の下流に前記広がり部分を位置付けるステップと、
    を含む方法。
21. 上流側端部および下流側端部を有する前記流動遮断器を形成するステップと、
    前記広がり部分を、前記流動遮断器の前記下流側端部から離間させるステップとを含む、請求項２０に記載の方法。
22. 前記弁本体の前記出口の端部は、フランジを含み、前記方法は、前記フランジを下流方向に通過した地点に前記検知管の前記第２の端部を位置付けるステップを含む、請求項２０または２１に記載の方法。
23. 前記検知管に長さ調節器を提供するステップと、前記広がり部分の位置を前記流路に沿って調節するステップとを含む、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の方法。
24. 前記検知管に長さ調節器を提供するステップと、前記流動遮断器の位置を前記流路に沿って調節するステップとを含む、請求項２０から２３のいずれか一項に記載の方法。
25. 前記検知管の前記第１の端部を含む第１の部分を提供するステップと、前記検知管の前記流動遮断器、前記広がり部分および前記第２の端部を含む第２の部分を提供するステップと、前記第２の部分を前記第１の部分に固定するための取り外し可能な連結部を提供するステップとを含む、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の方法。
26. 前記広がり部分に可撓性セクションを提供するステップと、前記可撓性セクションが、前記出口の軸に対して第１の角度で配向する第１の広がり位置と、前記可撓性セクションが前記出口の軸に対して第２の角度で配向する第２の広がり位置との間でシフトするように、前記可撓性セクションを配設するステップとを含み、前記第２の角度は前記第１の角度より大きい、請求項２０から２５のいずれか一項に記載の方法。

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