JP5913444B2 - 圧力バランストリムを有する圧力負荷供給圧力調整器 - Google Patents

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関連出願の参照
本願は、２００８年４月２１日に出願された「Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｌｏａｄｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ ｗｉｔｈ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｔｒｉｍ」を発明の名称とする米国仮特許出願第６１／０４６，７８６号の優先権を主張するものであり、米国仮特許出願第６１／０４６，７８６号は、参照することにより本明細書に援用される。

本発明は、ガス調整器等の流体流調整装置に関し、さらに詳細には、出口圧力を所定の設定点圧力付近に調整するために圧力バランストリムならびに圧力負荷装置を有するガス調整器に関するものである。

ガス分配システムが供給するガスの圧力は、システムに対する要求、天候、供給源、および／または他の要因に応じて変わりうるものである。しかし、釜、オーブン等のガス器具を備えるほとんどのエンドユーザ設備は、ガスが所定の圧力で、且つガス調整器の最大容量以下で、供給されることを必要とする。したがって、ガス調整器が、供給されるガスが確実にエンドユーザ設備の要件を満足するために、これらの分配システムに実装される。一般に、従来のガス調整器は、供給されるガスの圧力を感知および制御するために、閉ループ制御アクチュエータを備える。

閉ループ制御に加えて、従来のガス調整器の中にはリリーフバルブを備えるものもある。リリーフバルブは、レギュレータまたは流体分配システムの他の構成部品が例えば故障したときに、過圧保護を提供するよう構成されている。したがって、供給圧力が所定の閾値圧力を超えると、リリーフバルブが開かれて、ガスの少なくとも一部が大気中に排出される。その結果、システムの圧力が低減される。

図１および図２は、従来のガス調整器１０を示す。一般に、レギュレータ１０は、アクチュエータ１２およびレギュレータバルブ１４を備える。レギュレータバルブ１４は、例えば、ガス分配システムからガスを受容するための入口１６と、例えば、１つまたは複数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供給するための出口１８とを画成する。加えて、レギュレータバルブ１４は、入口と出口との間に配置されるバルブポート２０を備える。ガスがレギュレータバルブ１４の入口１６と出口１８との間を移動するためには、バルブポート２を通過しなければならない。

アクチュエータ１２は、レギュレータバルブ１４の出口１８における圧力、すなわち出口圧力が、望ましい出口圧力にまたは制御圧力に応じたものに確実になるよう、レギュレータバルブ１４に接続される。したがって、アクチュエータ１２は、バルブ口状部２２およびアクチュエータ口状部２４を介してレギュレータバルブ１４と流体連通状態にある。アクチュエータ１２は、レギュレータバルブ１４の出口圧力を感知し調整するための制御組立体２６を備える。特に、制御組立体２６は、ダイヤフラム２８と、ピストン３０と、バルブディスク３４を有する制御アーム３２とを備える。従来のバルブディスク３４は、略円筒形の本体３６と本体３６に固定されたシーリングインサート３８とを備える。バルブ本体３６は、図２に示すように、本体３６と一体成形された周縁フランジ４０を備えてもよい。ダイヤフラム２８は、レギュレータバルブ１４の出口圧力を感知する。制御組立体２６は、感知された出口圧力を打ち消すために、ダイヤフラム２８の上面に係合する制御ばね４２をさらに備える。したがって、制御圧力とも称せられ得る望ましい出口圧力は、制御ばね４２の選択により設定することができる。

ダイヤフラム２８は、制御アーム３２に動作可能に接続され、したがって、バルブディスク３４は感知された出口圧力に基づいてレギュレータバルブ１４の開口を、ピストン３０を介して制御する。例えば、エンドユーザが、例えば、レギュレータ１０の下流側でガス分配システムに要求を出す釜等の器具を作動させると、出口流が増加し、それにより出口圧力が低下する。すると、ダイヤフラム２８は出口圧力の低下を感知する。これにより、図２に示すように、図１に示す方向に対して、制御ばね４２は伸び、ピストン３０および制御アーム３２の右側は下方に動く。制御アーム３２がこのように移動することにより、バルブディスク３４はバルブポート２０から離れるように動かされ、その結果、レギュレータバルブ１４が開かれる。図２は、通常の、開動作位置にある、バルブディスク３４を示す。そのような構成においては、器具は、バルブポート２０を通ってレギュレータバルブ１４の出口１８に向かってガスを吸引することができる。

図１に示す従来のレギュレータ１０において、制御組立体２６は、上述したように、さらにリリーフバルブとして機能する。特に、制御組立体２６は、リリーフばね４４および解放バルブ４６も備える。ダイヤフラム２８は、その中心部を通る開口部４８を備え、ピストン３０はシーリングカップ５０を備える。リリーフばね４４は、通常動作の間、ダイヤフラム２８をシーリングカップ５０に対して付勢して開口部４８を閉じるよう、ピストン３０とダイヤフラム２８との間に配置される。制御アーム３２の破損等の故障が生じると、制御組立体２６はバルブディスク３４をもはや直接制御することができず、入口流がバルブディスク３４を動かし、バルブディスク３４は極度に開かれた位置へと動かされる。これにより、最大量のガスがアクチュエータ１２に流れ込むこととなる。すると、ガスがアクチュエータ１２に充満するにつれて、圧力がダイヤフラムに対して蓄積され、ダイヤフラム２８はシーリングカップ５０から離れるよう強制される。その結果、開口部４８が露出させられる。したがって、ガスはダイヤフラム２８の開口部４８を通って、解放バルブ４６に向かって流れる。解放バルブ４６は、図２に示すように、バルブプラグ５２と、バルブプラグ５２を閉位置に付勢する解放ばね５４とを備える。アクチュエータ１２内と解放バルブ４６付近の圧力が所定の閾値圧力に達すると、バルブプラグ５２は、解放ばね５４の付勢力に抗して上方にずれて開き、それにより、ガスが大気へと排出され、レギュレータ１０内の圧力が低下する。

レギュレータの性能は、指定の出口圧力を維持しつつ下流側に流れうる流体の体積により示される。従来のレギュレータ１０において、制御ばね４２は、制御アーム３２を動かしてバルブポート２０を開く際、非圧縮長さに向かって伸びるにつれて、発する力が本質的にしだいに小さくなる。加えて、制御ばね４２が伸びるにつれて、ダイヤフラム２８は変形する。その結果、ダイヤフラム２８の面積が増加する。この動作シナリオにおいて、制御ばね４２が供給する力の低下と、ダイヤフラム２８の面積の増加が組み合わさり、そのために、レギュレータの応答は、制御ばね４２が提供する力が、ダイヤフラム２８が発する力と適切に均衡することができなくなるというものになってしまう。その結果、出口の制御圧力はユーザにより本来設定された圧力よりも小さくなってしまう。この現象は「ドループ」と称される。「ドループ」が発生すると、出口圧力は設定された制御圧力よりも小さくなり、レギュレータ１０が、意図した機能を発揮しなくなることもある。出口圧力が低下すると、出口圧力の範囲が維持される間に流れる流体の量（定格流れ値（ｒａｔｅｄ ｆｌｏｗ ｖａｌｕｅ）とも称される）も低下する。そのため、出口制御圧力を望ましい設定点圧力に維持しつつ、レギュレータバルブを通過する流体の体積を最大にするために、レギュレータの能力に対する「ドループ」の効果を低減または排除することにより、従来のレギュレータの性能を改善することが必要である。

レギュレータ１０の性能に影響を与える他の要因は、バルブディスク３４にかかる上流側圧力の力である。アクチュエータ１２が図２に示す開位置にあるとき、バルブポート２０を通過する流体の上流側圧力は、バルブディスク３４に対し開位置の方向に力を印加する。そのため、上流側圧力の強さおよびその変動は、下流側圧力を望ましい設定点圧力に維持するアクチュエータ１２の性能に影響を与え得る。例えば、上流側圧力が増加するにつれて、アクチュエータ組立体２６がバルブディスク３４をバルブポート２０に向かって動かしてバルブ１４を通って流れる流体を減少させるためには、より大きい下流側圧力が必要となる。この問題は、より高い入口圧力を受けうるより大きいポート寸法を有するレギュレータにおいて大きくなる。いくつかの実装においては、システムの下流側部分の過圧を避けるために、より低い定格容量を有するレギュレータを設置する必要がある。したがって、バルブポートにおける上流側圧力の変化に影響を受けにくい低いガス調整器の必要がさらに存在する。

１つの態様では、本発明は、第１入口、第１出口、および第１入口と第１出口との間に配置される第１バルブポートを備えるバルブと、バルブに接続されたアクチュエータとを備えうる流体調整装置に関する。アクチュエータは、バルブに接続されたハウジングと、バルブ内に配置され且つ第１バルブポートと係合する閉位置と第１バルブポートから離れて配置される開位置との間で動くよう構成された第１バルブディスクと、ハウジング内に配置され且つハウジングを第１キャビティと、第２キャビティとに分割する第１ダイヤフラムを備えてもよく、第１ダイヤフラムは、第１バルブディスクに動作可能に接続され、ハウジングの第１キャビティは、バルブの第１出口と流体連通状態にある。流体調整装置は、バルブおよびアクチュエータに接続された圧力負荷装置をさらに備えてもよい。圧力負荷装置は、第２入口、第２出口、および第２入口と第２出口との間に配置される第２バルブポートを有する本体であって、第２入口は第１入口と流体連通状態にあり、第２出口はハウジングの第２キャビティと流体連通状態にある本体と、本体に接続されたボンネットと、本体内に配置され且つ第２バルブポートと係合する閉状態と第２バルブポートから離れて配置される開位置との間で動くよう構成された第２バルブディスクと、ボンネット内に配置され且つボンネットを、第２出口と流体連通状態にあるボンネットの第１キャビティと、第２キャビティと、に分割する第２ダイヤフラムであって、第２バルブディスクに動作可能に接続された第２ダイヤフラムと、ボンネットの第２キャビティ内に配置され且つ第２ダイヤフラムと係合する制御ばねと、を備えてもよい。第２ダイヤフラムおよび制御ばねは、アクチュエータの第２キャビティ内の圧力を負荷圧力とほぼ等しく維持するために、第２出口における圧力が低下すると第２バルブディスクを開位置に向かって動かし、第２出口における圧力が増加すると閉位置に向かって動かすように構成されてもよい。アクチュエータは、第１出口における圧力を設定点圧力とほぼ等しく維持するために、第１出口における圧力が低下すると第１バルブディスクを開位置に向かって動かし、第１出口における圧力が増加すると第１バルブディスクを閉位置に向かって動かすように構成されてもよい。

他の態様では、本発明は、バルブおよびバルブに接続されたアクチュエータであって、バルブは第１入口と、第１出口と、第１入口と第１出口との間に配置された第１バルブポートとを備え、アクチュエータは、第１バルブポートと係合する閉位置と、第１バルブポートから離れて配置される開位置との間で動くよう構成された第１バルブディスクを有するバルブおよびアクチュエータと、アクチュエータを、バルブの第１出口と流体連通状態にある第１キャビティおよび第２キャビティに分割する第１ダイヤフラムであって、第１バルブディスクを開位置と閉位置との間で動かすために、第１バルブディスクに動作可能に接続される第１ダイヤフラムとを備える流体調整装置に関する。流体調整装置における改良は、バルブおよびアクチュエータに接続された圧力負荷装置であって、第２入口と、第２出口と、第２入口と第２出口との間に配置された第２バルブポートとを有する本体を有し、第２入口は第１入口と流体連通状態にあり、第２出口はアクチュエータの第２キャビティと流体連通状態にある圧力負荷装置と、本体に接続されたボンネットと、本体内に配置され、第２バルブポートと係合する閉位置と第２バルブポートから離れて配置される開位置との間で動くよう構成される第２バルブディスクと、ボンネット内に配置され、ボンネットを、第２出口と流体連通状態にあるボンネットの第１キャビティと、第２キャビティとに分割する第２ダイヤフラムであって、第２バルブディスクに動作可能に接続された第２ダイヤフラムと、ボンネットの第２キャビティ内に配置され、第２ダイヤフラムと係合する制御ばねと、を備えてもよい。第２ダイヤフラムおよび制御ばねは、アクチュエータの第２キャビティ内における圧力を負荷圧力にほぼ等しく維持するために、第２出口における圧力が低下すると第２バルブディスクが開位置に向かって動き、第２出口における圧力が増加すると第２バルブディスクが閉位置に向かって動くよう構成されてもよい。アクチュエータは、第１出口における圧力を設定点圧力にほぼ等しく維持するために、第１出口における圧力が低下すると、第１ダイヤフラムにかかる負荷圧力により第１バルブディスクが開位置に向かって動き、第１出口における圧力が増加すると第１ダイヤフラムにかかる負荷圧力により第１バルブディスクが閉位置に向かって動くよう構成されてもよい。

さらに他の態様では、本発明は、第１入口、第１出口、および第１入口と第１出口との間に配置された第１バルブポートを有するバルブと、バルブに接続されたアクチュエータと、を備えうる流体調整装置に関する。アクチュエータは、バルブ内に配置され、第１バルブポートと係合する閉位置と第１バルブポートから離れて配置される開位置との間で動くよう構成された第１バルブディスクと、第１バルブディスクを開位置と閉位置との間で動かすために第１バルブディスクに動作可能に接続された第１ダイヤフラムとを備えてもよい。ただし、第１ダイヤフラムの第１表面は、バルブの第１出口と流体連通状態にある。流体調整装置は、バルブおよびアクチュエータに接続された圧力負荷装置をさらに備えてもよい。圧力負荷装置は、第１入口と流体連通状態にある第２入口および第１ダイヤフラムの第２表面と流体連通状態にある第２出口であって、圧力負荷装置は、第２出口における圧力が負荷圧力よりも小さいと、圧力負荷装置を通過する流体流を増加させるよう構成された、第２入口および第２出口と、第２入口と第２出口との間に配置された第２バルブポートと、を有してもよい。第２入口は、第１入口と流体連通状態にあってもよく、第２出口は、ハウジングの第２キャビティと流体連通状態にあってもよい。圧力負荷装置は、第１ダイヤフラムの第２表面にかかる圧力を負荷圧力とほぼ等しく維持するために、第２出口における圧力が低下すると圧力負荷装置を通過する流体を増加させ、第２出口における圧力が増加すると圧力負荷装置を通過する流体を減少させるよう構成されてもよい。アクチュエータは、第１出口における圧力を設定点圧力にほぼ等しく維持するために、第１出口における圧力が低下すると第１バルブディスクを開位置に向かって動かし、第１出口における圧力が増加すると第１バルブディスクを閉位置に向かって動かすよう、構成されてもよい。

本発明のその他の態様は、本発明の請求項により定められる。

閉位置にある、従来のガス調整器の断面図である。 完全な開位置にある、図１に示すガス調整器の側断面図である。 閉位置にある、本開示にかかる圧力負荷装置およびバランストリムを有するガス調整器の側断面図である。 図３に示すガス調整器の側断面図である。

以下の文は本発明の多数の異なる実施形態を詳細に説明するものであるが、本発明の法的範囲は本特許の末尾にある請求項の文言により定められるものである点を理解すべきである。すべての可能な実施形態を説明することは、不可能ではないとしても、実際的ではないので、詳細な説明は、単に例示的であると解釈すべきであり、本発明の可能な実施形態のすべてを説明するものではない。現在の技術を用いて、または本特許の出願日以降に開発された技術を用いて、他の多数の実施形態を実施することが可能であろう。これらもなお、本発明を定める請求項の範囲に属する。

「本明細書において使用されるように、『＿＿＿』という用語は・・・を意味するものであることを、ここに定義する」という文または同様の文により本特許において用語が明確に定義されないかぎり、その用語の意味を、明示的にも、または暗示的にも、その平明なまたは通常の意味を越えて制限する意図はなく、また、そのような用語は、（請求項の文言以外の）本特許のいかなる部分においてなされた任意の表現に基づいても、範囲が制限されると解釈してはならないことを理解すべきである。本特許の末尾における請求項に記載された任意の用語が本特許において一貫して単一の意味で参照されるのは、読者を混乱させないよう、明瞭さのためだけになされたものである。そのような用語をその単一の意味に、暗示的に、または他の方法で、制限することは意図するところではない。最後に、請求項の要素が、構造を記載することなく「手段」という語および機能を記載することにより定義されない限り、いかなる請求項の要素の範囲も米国特許法第１１２条第６項の適用に基づいて解釈することを意図しないことを理解すべきである。

図３および図４は、本発明の１つの実施形態にしたがって製造されたガス調整器１１０を示す。ガス調整器１１０は一般にアクチュエータ１１２およびレギュレータバルブ１１４を備える。レギュレータバルブ１１４は、例えばガス分配システムからガスを受容するための入口１１６と、例えば１つまたは複数の器具を有する設備にガスを供給するための出口１１８とを備える。アクチュエータ１１２はレギュレータバルブ１１４に接続され、バルブディスク１２２等の制御要素を有する制御組立体１２０を備える。第１モードすなわち通常動作モードの間、制御組立体１２０は、レギュレータバルブ１１４の出口１１８における圧力、すなわち出口圧力を感知し、出口圧力が所定の設定点すなわち制御圧力とほぼ等しくなるよう、バルブディスク１２２の位置を制御する。

引き続き図３を参照すると、レギュレータバルブ１１４は、喉状部１２４およびバルブ口状部１２６を画成する。喉状部１２４は入口１１６と出口１１８との間に配置され、また、喉状部１２４に配置されるバルブポート１２８を有する。レギュレータバルブ１１４の入口１１６と出口１１８の間を通るには、ガスはバルブポート１２８を通過しなければならない。バルブポート１２８は、レギュレータバルブ１１４の動作特性または流れ特性を特定の用途にあわせて調節するために、異なった直径の穴または異なった構成を有する他のバルブポートと交換できるよう、レギュレータバルブ１１４から取り外し可能である。この開示された実施形態において、バルブ口状部１２６は、レギュレータバルブ１１４の入口１１６と出口１１８との軸に対してほぼ垂直な軸に沿って配置される開口部を画成する。

アクチュエータ１１２は、上述のように、ハウジング１３０および制御組立体１２０を備える。ハウジング１３０は、例えば複数の締結具によってともに固定された、上部ハウジング部材１３０ａおよび下部ハウジング部材１３０ｂを備える。下部ハウジング部材１３０ｂは、制御キャビティ１３２およびアクチュエータ口状部１３４を画成する。アクチュエータ口状部１３４は、アクチュエータ１１２とレギュレータバルブ１１４との間に流体連通状態を提供するために、レギュレータバルブ１１４のバルブ口状部１２６に接続される。上部ハウジング部材１３０ａは、圧力負荷キャビティ１３６および入口ポート１３８を画成する。上部ハウジング部材１３０ａは、以下に説明するように、制御組立体１４０の一部を収容するためのタワー部分１４０をさらに画成する。

制御組立体１２０は、ダイヤフラム部分組立体１４２と、ディスクおよびバランス部分組立体１４４とを備える。ダイヤフラム部分組立体１４２は、ダイヤフラム１４８と、ピストン１５０と、圧力負荷装置１５２と、固定ばね１５４と、固定ばね座１５６と、ピストンガイド１５８とを備える。圧力負荷装置１５２は、以下でさらに詳細に述べる方法でダイヤフラム１４８に負荷力を印加するために、図１に示すアクチュエータ１２の制御ばね１５２と取って代わる。しかしながら、制御ばねはアクチュエータ１１２の例示的な実施形態において図示されていないが、圧力が負荷されたレギュレータは、下流側圧力を調整するために、制御ばねおよび圧力負荷をアクチュエータ内に実装するよう構成されてもよい。ダイヤフラム１４８は、その中央部分を通して開口部を画成するディスク形状のダイヤフラムを備える。ダイヤフラム１４８は可撓性および実質上気密性を有する材料から構成され、その周縁部は、ハウジング１３０の上部ハウジング部材１３０ａと下部ハウジング部材１３０ｂとの間でシールして固定される。したがって、ダイヤフラム１４８は、圧力負荷キャビティ１３６を制御キャビティ１３２から隔てる。ダイヤフラムヘッド部１６０はダイヤフラム１４８の頂部上に配置され、開口部をダイヤフラム１４８の開口部と同心円状に画成する。ダイヤフラムヘッド部１６０は、ダイヤフラムヘッド部１６０を通る放出孔１６２をさらに画成する。この放出孔１６２は、以下でさらに詳細に述べるように、圧力負荷キャビティ１３６を制御キャビティ１３２と流体連通状態に置くよう機能する。

開示された実施形態のピストン１５０は、シーリングカップ部分１６４およびヨーク１６６を有する、概して細長い棒形の部材である。シーリングカップ部分１６４は凹状の略ディスク形であり、ピストン１５０の中央部分のまわりに円周方向に延在し、ダイヤフラム１４８のすぐ下側に位置する。ヘッド部１６０およびシーリングカップ１６４は、中央の開口部において、互いにおよび／またはダイヤフラム１４８に固定され、その結果、それらの間でシールが形成される。シーリングカップ１６４は、シーリングカップ１６４を通る第２放出孔を画成する。この第２放出孔は、放出孔１６２と協働して、制御キャビティ１３２と圧力負荷キャビティ１３６とを流体連通状態に置くものである。ヨーク１６６は、ディスクおよびバランス部分組立体１４４の一部と接続して、その結果、以下に述べるように、ダイヤフラム部分組立体１４２とディスクおよびバランス部分組立体１４４との間の連結を可能にする結合具１７２を収容するよう構成されたキャビティを備える。

ピストン１５０は、ダイヤフラム１４８およびダイヤフラムヘッド部１６０のそれぞれの開口部を通って上方に延長する。ピストン１５０の上方に延長する部分は、ピストンガイド１５８のキャビティにおいて摺動可能に配置される。それにより、ピストン１５０は制御組立体１２０の他の部分に対して軸方向に整列するよう維持される。固定ばね座１５６は、固定ばね１５４がばね座１５６とピストンガイド１５８との間に保持されるよう、ピストン１５０の上端部に配置される。固定ばね１５４、ばね座１５６、およびピストンガイド１５８は、上部ハウジング部材１３０ａのタワー部分１４０内に配置される。ピストンガイド１５８は、回転させてタワー部分１４０内で軸方向に動いて固定ばね１５４の伸張を調節できるよう、タワー部分１４０に螺入されてもよい。あるいは、または加えて、ピストン１５０の頂部は、ばね座１５６上に回転可能に配置されるよう、ばね座１５６に螺入されてもよい。その結果、ばね座１５６をピストン１５０上で回転することができ、固定ばね１５４の応力を調節、または、取り外して、ばね１５４を交換することができる。固定ばね１５４は、ピストンガイド１５８に埋め込まれ、ばね座１５６に上向きの力をばね座１５６に加える。その力は次にピストン１５０に印加され、その結果、図３に示すように、レギュレータ１１０の閉位置すなわち固定位置の方向の付勢力が提供される。

圧力負荷装置１５２により供給される圧力は、制御キャビティ内の圧力に抗するように作用し、ダイヤフラム１４８により感知される。先に述べたように、制御キャビティ１３２内の圧力は、レギュレータバルブ１１４の出口１１８において存在する圧力と同一である。したがって、圧力負荷装置１５２により供給される力は、出口圧力を、レギュレータ１１０に対する望ましい設定点すなわち制御圧力に設定する。圧力負荷装置１５２の構成および動作の詳細については、以下においてより詳しく述べる。なお、負荷圧力が制御圧力以下であり、ダイヤフラム１４８を下方に押すよう作用するため、ダイヤフラム１４８は図１および図２に示すダイヤフラム２８に対して上下が反対となるよう取り付けられている。

ダイヤフラム部分組立体１４２は、上述のように、ピストン１５０のヨーク１６６および結合具１７２を介して、制御アーム１７６により、ディスクおよびバランス部分組立体１４４に動作可能に接続される。ディスクおよびバランス部分組立体１４４は、ダイヤフラム１４８が下流側圧力の変動に応答して曲がるにつれてバルブディスクを開位置と閉位置との間で動かすために、制御アーム１７６により係合されたアクチュエータステム１７８を備える。特に、アクチュエータステム１７８は、制御アーム１７６により係合される端部表面を有する略直線状の棒である。制御アーム１７６は、わずかに湾曲した棒であり、支点端部１７６ａと自由端部１７６ｂとを備える。支点端部１７６ａは下部ハウジング部材１３０ｂに枢動可能に接続され、丸先端部を有し且つアクチュエータステム１７８の端部表面と係合するフィンガー１８０を備える。自由端部１７６ｂは、ピストン１５０のヨーク１６６に取り付けられる結合具１７２の頂部分１７２ａとピン１７２ｂとの間で受容される。このように、結合具１７２および制御アーム１７６は、ディスクおよびバランス部分組立体１４４をダイヤフラム部分組立体１４２に動作可能に接続する。

ディスクおよびバランス部分組立体１４４のバルブディスク１２２は、アクチュエータステム１７８に動作可能に接続され、外側ディスク部分１８２および同軸の内側ディスク部分１８４を備える。外側ディスク部分１８２は、レギュレータバルブ１１４を通過する流体流を遮断するために、バルブポート１２８の出口と係合するシール表面を有するシーリンクインサート１８６を受容する凹部分を備える。外側ディスク部分１８２および内側ディスク部分１８４は、バランスポートステム１８８およびバランスばね座１９０によりアクチュエータステム１７８に接続される。それらの組み合わされた要素は、直線状に動くよう、ステムガイド１９２、保持板１９４、バランスダイヤフラム保持器１９６、およびバランスポートハウジング１９８により支持される。ステムガイド１９２は、アクチュエータ口状部１３４の内部に嵌合するよう構成され、アクチュエータステム１７８を摺動可能に保持する略円筒形の内側部分を備える。ステムガイド１９２は、ステムガイド１９２を通る導管２００をさらに備える。この導管２００は、以下でさらに述べるように、出口１１８を制御キャビティ１３２と流体連通状態に置く経路の一部を形成するものである。

ステムガイド１９２は保持板１９４と係合する。この保持板１９４は、保持板１９４およびバランストポートハウジング１９８をバルブ口状部１２６内において所定位置に保持するために、ステムガイド１９２とバランストポートハウジング１９８との間に配置される。保持板１９４は略円形であり、バランスポートステム１８８が貫通する中央開口部を備える。バランストポートハウジング１９８は略円形且つ中空で、バルブポート１２８に向かって延在し、バルブディスク１２２を摺動可能に受容する大きさとなるような内径を有する。ダイヤフラム保持器１９６は、バランストポートハウジング１９８および保持板１９４の開口部内に配置され、保持板１９４の表面とバランストポートハウジング１９８の内側肩部との間の所定位置に保持される。中央開口部を有するディスク形状のバランスダイヤフラム２０２が、バランストポートハウジング１９８内に提供される。バランスダイヤフラム２０２は、可撓性および実質的に気密性を有する材料から構成され、その周縁部は、ダイヤフラム保持器１９６とバランストポートハウジング１９８との間で固定される。バランスダイヤフラム２０２の中央開口部における内側端部は、バルブディスク１２２とバランスポートステム１８８との間でシールして固定される。バルブディスク１２２、バランスポートステム１８８、およびアクチュエータステム１７８は、ばね座１９０とダイヤフラム保持器１９６の座着面との間に配置されるバランスばね２０４により、レギュレータバルブ１１４の開位置に向かって付勢される。

バランスダイヤフラム２０２は、バルブポート１１８を通過する流体の上流側圧力によりバルブディスク１２２に印加される力を打ち消すために、バルブポート１１８方向の力をバルブディスク１２２に提供する。内側ディスク部分１８４は、流体が内側ディスク部分１８４の通路２０６とバランスポートステム１８８内の対応する通路２０８とに入ることができるよう、外側ディスク部分１８２の内径よりも小さい外径を有する。通路２０８はダイヤフラム保持器１９６の内部に開口する。それにより、バルブポート１１８の反対側にあるバランスダイヤフラム２０２の表面はバルブディスク１２２にかかる上流側圧力と流体連通状態に置かれる。ディスクおよびバランス部分組立体１４４の構成部品は、ダイヤフラム部分組立体１４２にかかる上流側圧力の影響を排除するために、バランスダイヤフラム２０２により印加される力が、バルブディスク１２２にかかる上流側圧力の力に対してほぼ方向が反対で大きさが等しくなるよう構成される。それにより、ガス調整器１１０は、下流側圧力をより正確に制御することが可能となる。

下流側圧力フィードバックが、レギュレータバルブ１１４の出口１１８内に感知点を有するピトー管２１０を介して、アクチュエータ１１２の制御キャビティ１３２に提供される。ピトー管２１０はバルブ口状部１２６へと延在し、バランストポートハウジング１９８および保持板１９４のそれぞれの開口部を通る。ピトー管２１０は、下流側圧力を、ステムガイド１９２の内部へと、およびステムガイド１９２の導管２００を介して制御キャビティ１３２へと、提供する。

上述のように、圧力負荷装置１５２は、ダイヤフラム１４８の反対側にかかる下流側圧力に抗する力を提供する役割において、アクチュエータ１１２における制御ばねと取って代わる。例示の実施形態において、圧力負荷装置１５２は、入口２２０において上流側圧力を有する流体を受容し、出口２２２において特定のまたは望ましい負荷圧力を有する流体を出力するよう構成されるレギュレータの形で提供される。入口２２０および出口２２２は、入口２２０と出口２２２との間に配置されたバルブポート２２６を有するレギュレータ１５２の本体２２４に画成される。入口２２０は、レギュレータバルブ１１４の上流圧力ポート２３０に接続される反対側端部を有する上流圧力供給管２２８を介して流体を受容する。供給管２２８は、レギュレータ１５２の入口２２０を、バルブポート１２８の上流側にあるレギュレータバルブ１１４内と流体連通状態に置く。アクチュエータ１１２の上部ハウジング部材１３０ａは、出口２２２をリリーフキャビティ１３６およびダイヤフラム１４８の対応する表面と流体連通状態に置くために、リリーフキャビティ１３６に開口し且つ管路２３４を介してレギュレータ１５２の出口２２２に接続される入口負荷圧力ポート１３８を備えるよう、アクチュエータ１２のハウジングから変更されている。

制御組立体２３６は、レギュレータ１５２の出口２２２の圧力、すなわち負荷圧力が、アクチュエータ１１２が設定点の下流側圧力を維持するために必要な望ましい負荷圧力に応じた値に確実になるよう、レギュレータ１５２に提供される。制御組立体２３６は、レギュレータ１５２の負荷圧力を感知し調整する。具体的には、制御組立体２３６は、ダイヤフラム２３８、制御ばね２４０、およびバルブディスク２４４を有する制御アームまたはバルブステム２４２を備える。従来のバルブディスク２４４は、流体がバルブ本体を通って流れることを許可および防止するために、略円筒形の本体と、制御アーム２４２に接続されバルブポート２２６の開口部に座着する寸法を有する円錐形または切頭円錐形の上部分とを備える。バルブディスク２４４の底部表面とバルブ保持器２４８の座着面との間に配置されたバルブばね２４６は、図示のように、バルブディスク２４４を閉位置に向かって付勢する。バルブばね２４６により、バルブディスク２４４は制御ばね２４０の力に押されて下方向に動いてバルブポート２２６から離れることができ、下記で説明するように、流体はバルブポート２２６を通って流れることができるようになる。バルブディスク２４４、バルブばね２４６、およびバルブ保持器２４８は、本体２２４の下部開端部に固定された底部板２５０により、バルブポート２２６の上流側で本体２２４の内部で保持される。

レギュレータ１５２は、ダイヤフラム２３８および制御ばね２４０を本体２２４の上部分の上方において取り囲むボンネット２５２をさらに備える。ダイヤフラム２３８は、その中央部分を通る開口部を画成するディスク形のダイヤフラムを備える。ダイヤフラム２３８は、可撓性および実質的に気密性を有する材料から構成され、その周縁部は、ボンネット２５２と本体２２４との間でシールして係合される。したがって、ダイヤフラム２３８は、レギュレータ１５２の制御キャビティ２５４を、制御ばね２４０を備えるボンネットキャビティ２５６から隔てる。ダイヤフラムヘッド部２５８および下部ばね座２６０はダイヤフラム２３８の頂部上に配置され、ダイヤフラム２３８の開口部と同心円状に配置される開口部を画成する。中央ハブおよび外側に延長するフランジを有する押し棒２６２は、ハブがダイヤフラム２３８、ヘッド部２５８、およびばね座２６０の開口部を通って延長する状態で、ダイヤフラム２３８の制御キャビティ側に配置される。押し棒２６２は、ハブ上でばね座２６０の上部表面に対して下方に押される保持ばね２６４により所定位置に固定される。

制御ばね２４０は、上部ばね座２６６が制御ばね２４０を下部ばね座２６０に対して圧縮する状態で、下部ばね座２６０と上部ばね座２６６との間に配置される。調節ねじ２６８は、ボンネット２５２の頂部におけるねじ付き開口部を通って受容され、上部ばね座２６６をボンネット２５２内で所定位置に保持するために、上部ばね座２６６の頂部表面と係合する。このように構成されて、制御ばね２４０は、ボンネット２５２に埋め込まれ、下部ばね座２６０およびダイヤフラム２３８に下向きの力を加える。開示された実施形態では、制御ばね２４０により生成される力は、調節ねじ２６８を回して上部ばね座２６６を上下させることにより、調節可能である。制御ばね２４０の力が調節されると、レギュレータ１５２によりアクチュエータ１１２に出力される負荷圧力もそれに対応して調節される。

バルブステム２４２およびバルブディスク２４４は、ダイヤフラム２３８および制御ばね２４０に動作可能に接続される。押し棒２６２は、ハブ内において制御キャビティ２５４およびバルブポート２２６に対向する凹部分を備える。柔らかい座２７２は押し棒２６２の凹部分に配置され、バルブステム２４２の、バルブディスク２４４に対向する端部を受容する。したがって、バルブステム２４２およびバルブディスク２４４は、ダイヤフラム２３８が負荷圧力の変化に応答して曲がるにつれて上下に動く。バルブディスク２４４の下流側のバルブポート２２６の上部分は、ダイヤフラム２３８が、出口２２２における、およびアクチュエータ１１２のリリーフキャビティ１３６内における、実際の負荷圧力を感知できるよう、制御キャビティ２５４と、それに対応してダイヤフラム２３８とを、出口２２２と流体連通状態に置くために、その上部分を通り且つ本体２２４の対応する開口部と整列する導管２７４を備える。

図３は、バルブ本体１１４内のバルブディスク１２２およびバルブディスク２４４がそれぞれ閉位置すなわち固定位置にある、本実施形態のレギュレータ１１０を示す。そのような構成においては、ガスは、レギュレータバルブ１１４のバルブポート１２８または圧力負荷装置１５２のバルブポート２２６のいずれを通って流れることもない。この構成は、ハウジング１２６の制御キャビティ１３６内の、ダイヤフラム１４６に感知される圧力に対応する出口圧力が、圧力負荷装置１５２からの負荷圧力により印加される力より大きいため、レギュレータバルブ１１４内で達成される。したがって、出口１１８における下流側圧力は、ダイヤフラム１４８およびピストン１５０を閉位置へと押す。同様に、この構成は、本体２２４の制御キャビティ１５４の圧力とバルブばね２４６の力を加えたものに対応する負荷圧力が、制御ばね２４０によりダイヤフラム２３に供給される力よりも大きいため、圧力負荷装置１５２内で達成される。負荷圧力は、ダイヤフラム２３８およびバルブディスク２４４を閉位置へと押す。アクチュエータ１１２および圧力負荷装置１５２が閉じられると、圧力は放出孔１６２および放出孔１６８を通して放出され、やがて負荷圧力と出口圧力とが等しくなる。ダイヤフラム１４８の両側の圧力が等しいと、固定ばね１５４はダイヤフラム組立体１４２を上向きに付勢して、バルブディスク１２２を閉位置に保持する。

例えばユーザが釜、コンロ等の器具を操作し始めてガス分配システムに動作要求が出されると、器具は出口１１８から、および、それに対応してアクチュエータ１１２の制御キャビティ１３２から、ガスを吸引し、その結果、ダイヤフラム１４８により感知される圧力が低下する。ダイヤフラム１４８の制御キャビティ側によって感知される圧力が低下すると、ダイヤフラム１４８にかかる負荷圧力と出口圧力との間で力の不均衡が生じ、その結果、図４に示すように、負荷圧力が固定ばね１５４の力より大きくなり、ダイヤフラム１４８およびピストン１５０がハウジング１３０に対して下方に動くようになる。それにより、制御アーム１７６は時計方向に枢動され、その結果、フィンガー１８０がアクチュエータステム１７８の表面１８２に対して回転する。それにより、アクチュエータステム１７８およびバルブディスク１２２はバランスばね２００の力によってバルブポート１２８の出口１２４から離れるように動き、レギュレータバルブ１１４が開かれる。

ダイヤフラム１４８が下方に動くと、圧力負荷キャビティ１３６内の体積が増加する。ガスが放出孔１６２および１６８を通って制御キャビティ１３２へと放出されるとともに圧力負荷キャビティ１３６の体積が増加することにより、キャビティ１３６内の負荷圧力がそれに応じて低下する。同時に、負荷圧力の低下により、圧力負荷装置１５２のダイヤフラム２３８にかかる制御ばねの力と負荷圧力との間に力の不均衡が生じる。その結果、制御ばね２４０が伸びてダイヤフラム２３８は本体２２４に対して下方に動く。ダイヤフラム２３８が動くことにより、バルブステム２４２およびバルブディスク２４４は下方に押されて、バルブディスク２４４は着座状態から離れ、流体はバルブポート２２６を通ってアクチュエータ１１２のリリーフキャビティ１３６に流れる。リリーフキャビティ１３６に流れ込む流体により、ダイヤフラム１４８に印加される負荷圧力は増加する。その結果、制御ばね４２が伸張し、ばね４２により加えられる力が低下してレギュレータバルブ１４が開かれてしまうアクチュエータ１１２の場合とは異なり、ダイヤフラム１４８に印加される力が低下することはない。

ユーザが器具を停止するなどして動作要求がガス分配システムから取り去られると、まず、レギュレータ１１０は、レギュレータバルブ１１４を通過する流体流を減少させることにより応答する。ガスがバルブポート１２８を通ってシステムの下流側部分に流れ続けると、出口１１８において圧力が増加し、それに対応して、アクチュエータ１１２の制御キャビティ１３２内の圧力も増加する。ダイヤフラム１４８により感知される圧力が増加して負荷圧力を越えると、ダイヤフラム１４８およびピストン１５０はハウジング１３０に対して上向きに押されるようになる。その上向きに動きにより、制御アーム１７６は反時計方向に枢動する。すると次に、アクチュエータステム１７８およびバルブディスク１２２はバルブポート１２８に向かって駆動され、その結果、レギュレータバルブ１１４を通る流体流が減少する。通常の動作状況下では、出口圧力はほぼ設定点圧力まで低下し、下流側の要求が、アクチュエータ１１２の反応を起こさせるように変化するまで、設定点圧力を維持する。

ダイヤフラム１４８が上向きに動くと、圧力負荷キャビティ１３６内の体積は減少する。圧力負荷キャビティ１３６の体積が減少すると、それに対応して、圧力負荷キャビティ１３６内の負荷圧力およびレギュレータ１５２の制御キャビティ２５４内の負荷圧力が増加する。ダイヤフラム２３８に対する負荷圧力の増加がついに制御ばね２４０の力を越えると、ダイヤフラム２４０は上方に押されることとなる。ダイヤフラム２３８が上方に動くと、バルブディスク２４４もまた上方に動き、その結果、レギュレータ１５２を通って流れる流体流が減少する。通常の動作状況下では、負荷圧力は制御キャビティ１３２の圧力と等しくなり、下流側の要求が、アクチュエータ１１２に反応を起こさせ、およびそれに対応してレギュレータ１５２に反応を起こさせるように変化するまで、その圧力が維持される。

上述のように、レギュレータ内に圧力負荷およびバランストリムを実装することにより、いくつかの利点を得ることができうる。例えば、本開示にかかるレギュレータは、出力される下流側圧力に対して望ましいレベルの制御および正確さが維持されると同時に、より高い入口圧力が期待されるシステムに実装されうる。より高い入口圧力においては、バランスダイヤフラムによりバルブディスク１２２に加えられる力は増加し、上流側圧力により制御組立体１２０に与えられる影響を防ぐことができる。バランストリムが、入力圧力の変動によって出口圧力が影響されることを実質的に排除するので、上流側圧力の変動が大きい箇所にもレギュレータを実装することができうる。したがって、バランストリムを用いることにより、レギュレータに対してより高い定格容量が可能となり、レギュレータによる下流側圧力の調整におけるより高い正確さが可能となる。また圧力負荷を用いることにより、レギュレータのより高い定格容量が可能となる。出口制御圧力を望ましい設定点圧力に維持するレギュレータの能力に対する「ドループ」の影響は、制御ばねにより提供される力および圧力の変化と比べて、レギュレータのダイヤフラムにかかる負荷をより一定に維持する圧力負荷装置の能力により低減される。さらに、負荷が一定となる結果として、レギュレータにより提供される制御がより正確となる。

以上の文は、本発明の多数の異なる実施形態を詳細に説明するものであるが、本発明の法的範囲は、これに対する優先権を主張する特許の末尾において記載される請求項の文言により定義されることを理解すべきである。すべての可能な実施形態を説明することは、不可能ではないとしても、実際的ではないので、詳細な説明は、単に例示的であると解釈すべきであり、本発明の可能な実施形態のすべてを説明するわけではない。現在の技術を用いて、または本特許の出願日以降に開発された技術を用いて、他の多数の実施形態を実施することが可能であろう。これらもなお、本発明を定める請求項の範囲に属するものである。

Claims (19)

1. 第１入口、第１出口、および前記第１入口と前記第１出口との間に配置された第１バルブポートを有するバルブと、
   前記バルブに接続されたアクチュエータであって、
   前記バルブに接続されたハウジングと、
   前記バルブ内に配置され且つ前記第１バルブポートと係合する閉位置と前記第１バルブポートから離れて配置される開位置との間で動くよう構成された第１バルブディスクと、
   前記ハウジング内に配置され且つ前記ハウジングを、前記バルブの前記第１出口と流体連通状態にある第１キャビティと、第２キャビティとに分割する第１ダイヤフラムであって、前記第１バルブディスクと動作可能に接続された第１ダイヤフラムと、
   を備えるアクチュエータと、
   前記バルブにおよび前記アクチュエータに接続される圧力負荷装置であって、
   前記第１入口と流体連通状態にある第２入口、前記ハウジングの前記第２キャビティと流体連通状態にある第２出口、および前記第２入口と前記第２出口との間に配置された第２バルブポートを有する本体と、
   前記本体に接続されたボンネットと、
   本体内に配置され且つ第２バルブポートと係合する閉位置と第２バルブポートから離れて配置される開位置との間で動くよう構成された第２バルブディスクと、
   前記ボンネット内に配置され且つ前記ボンネットを、前記第２バルブディスクが前記閉位置および前記開位置にあるときに、前記第２出口と流体連通状態にある前記ボンネットの第１キャビティと、第２キャビティとに分割する第２ダイヤフラムであって、前記第２バルブディスクと動作可能に接続された第２ダイヤフラムと、
   前記ボンネットの前記第２キャビティ内に配置され且つ前記第２ダイヤフラムと係合する制御ばねと、
   を備える圧力負荷装置と、
   を備える、流体調整装置であって、
   前記第２ダイヤフラムおよび前記制御ばねは、前記第２キャビティ内の圧力を負荷圧力にほぼ等しく維持するために、前記第２出口における前記圧力が低下すると前記第２バルブディスクをその開位置に向かって動かし、前記第２出口における前記圧力が増加すると、前記第２バルブディスクをその閉位置に向かって動かすよう構成され、
   前記アクチュエータは、前記第１出口における前記圧力を設定点圧力にほぼ等しく維持するために、前記第１出口における前記圧力が低下すると前記第１バルブディスクをその開位置に向かって動かし、前記第１出口における前記圧力が増加すると前記第１バルブディスクをその閉位置に向かって動かすよう構成されており、
   前記バルブの前記第１出口内に配置された第１端部と、前記ハウジングの前記第１キャビティと流体連通状態にある第２端部とを有し、前記ハウジングの前記第１キャビティを前記バルブの前記第１出口と流体連通状態に置くピトー管を備え、且つ、
   前記第１バルブディスクに動作可能に接続され且つ前記第１バルブポートを通って流れる流体の圧力である上流側圧力と流体連通状態にある第１側面を有するバランスダイヤフラムをさらに備え、
   前記上流側圧力は、前記開位置の方向に力を前記第１バルブディスクに印加し、前記バランスダイヤフラムの前記第１側面に作用する前記上流側圧力は、前記閉位置の前記方向に、第１バルブディスクにかかる前記上流側圧力の前記力にほぼ等しい力を前記第１バルブディスクに対して印加する、流体調整装置。
2. 前記圧力負荷装置は、前記第２ダイヤフラムを前記第２バルブディスクに動作可能に接続するバルブステムを備え、前記第２ダイヤフラムは、前記第２出口における前記圧力が低下すると、前記バルブステムを、前記第２バルブディスクをその開位置に向かって動かす第１方向に動かし、前記第２出口における前記圧力が増加すると、前記バルブステムを、前記第２バルブディスクをその閉位置に向かって動かす第２方向に動かす、請求項１に記載の流体調整装置。
3. 前記圧力負荷装置は、前記制御ばねの前記付勢力に抗して前記第２バルブディスクをその閉位置に向かって付勢するために、前記第２バルブディスクと係合するバルブばねを備える、請求項２に記載の流体調整装置。
4. 前記圧力負荷装置は、前記圧力負荷装置により前記ハウジングの前記第２キャビティに提供された前記負荷圧力を増加および低下させ、それに対応して、前記流体調整装置の前記設定点圧力を増加および低下させるように、前記制御ばねにより前記第２ダイヤフラムに印加された力を調節するための、前記制御ばねと係合する制御ばね調節機構を備える、請求項３に記載の流体調整装置。
5. 前記制御ばね調節機構は、前記ボンネットの前記頂部におけるねじ付き開口部を通して受容され且つ前記制御ばねに動作可能に接続された調節ねじを備え、前記制御ばねにより前記第２ダイヤフラムに印加される前記力は、前記調節ねじが第１方向に回転させられると、増加し、前記調節ねじが第２方向に回転させられると、低下する、請求項４に記載の流体調整装置。
6. バルブおよび前記バルブに接続されたアクチュエータを有する流体調整装置であって、前記バルブは、第１入口、第１出口、および前記第１入口と前記第１出口との間に配置された第１バルブポートを有し、前記アクチュエータは、上部ハウジング部材および前記バルブと接続された下部ハウジング部材によって形成されたハウジング、ならびに前記第１バルブポートに係合する閉位置と前記第１バルブポートから離れて配置される開位置との間で動くよう構成された第１バルブディスクを有し、第１ダイヤフラムは、上部ハウジング部材と下部ハウジング部材との間でシールして固定され、前記アクチュエータのハウジングを、前記バルブの前記第１出口と流体連通状態にある第１キャビティと、第２キャビティと、に分割し、前記第１ダイヤフラムは、前記第１バルブディスクを前記開および閉位置の間で動かすために、前記第１バルブディスクに動作可能に接続される、流体調整装置において、
   前記バルブにおよび前記アクチュエータの上部ハウジング部材に接続された圧力負荷装置であって、
   第２入口、第２出口、および前記第２入口と前記第２出口との間に配置された第２バルブポートを有する本体であって、前記第２入口は前記第１入口と流体連通状態にあり、前記第２出口は、前記アクチュエータの前記第２キャビティと流体連通状態にある、本体と、
   前記本体に接続されたボンネットと、
   本体内に配置され且つ第２バルブポートと係合する閉位置と第２バルブポートから離れて配置される開位置との間で動くよう構成された第２バルブディスクと、
   前記ボンネット内に配置され且つ前記ボンネットを、前記第２バルブディスクが前記閉位置および前記開位置にあるときに、前記第２出口と流体連通状態にある前記ボンネットの第１キャビティと、第２キャビティとに分割する第２ダイヤフラムであって、前記第２バルブディスクと動作可能に接続された第２ダイヤフラムと、
   前記ボンネットの前記第２キャビティ内に配置され且つ前記第２ダイヤフラムと係合する制御ばねと、
   を備える圧力負荷装置を含み、
   前記第２ダイヤフラムおよび前記制御ばねは、前記第２キャビティ内の圧力を負荷圧力にほぼ等しく維持するために、前記第２出口における前記圧力が低下すると前記第２バルブディスクをその開位置に向かって動かし、前記第２出口における前記圧力が増加すると、前記第２バルブディスクをその閉位置に向かって動かすよう構成され、
   前記アクチュエータは、前記第１出口における前記圧力を設定点圧力にほぼ等しく維持するために、前記第１出口における前記圧力が低下すると、前記第１ダイヤフラムにかかる前記負荷圧力は、前記第１バルブディスクをその開位置に向かって動かし、前記第１出口の前記圧力が増加すると、前記第１バルブディスクをその閉位置に向かって動かすよう構成されており、
   前記バルブの前記第１出口内に配置された第１端部と、前記ハウジングの前記第１キャビティと流体連通状態にある第２端部とを有し、前記ハウジングの前記第１キャビティを前記バルブの前記第１出口と流体連通状態に置くピトー管を備え、且つ、
   前記第１バルブディスクに動作可能に接続され且つ前記第１バルブポートを通って流れる流体の圧力である上流側圧力と流体連通状態にある第１側面を有するバランスダイヤフラムをさらに備え、
   前記上流側圧力は、前記開位置の方向に力を前記第１バルブディスクに印加し、前記バランスダイヤフラムの前記第１側面に作用する前記上流側圧力は、前記閉位置の前記方向に、第１バルブディスクにかかる前記上流側圧力の前記力にほぼ等しい力を前記第１バルブディスクに対して印加する、流体調整装置。
7. 請求項６に記載の流体調整装置における、前記第２ダイヤフラムを前記第２バルブディスクに動作可能に接続するバルブステムを備える前記圧力負荷装置であって、前記第２出口における前記圧力が低下すると、前記第２ダイヤフラムは、前記バルブステムを、前記第２バルブディスクをその開位置に向かって動かす第１方向に動かし、前記第２出口における前記圧力が増加すると、前記バルブステムを、前記第２バルブディスクをその閉位置に向かって動かす第２方向に動かす、前記圧力負荷装置。
8. 前記制御ばねの前記付勢力に抗して、前記第２バルブディスクをその閉位置に向かって付勢するために、前記第２バルブディスクと係合するバルブばねを備える、請求項７に記載の流体調整装置における前記圧力負荷装置。
9. 前記圧力負荷装置により前記ハウジングの前記第２キャビティに付加される前記負荷圧力を増加および低下させ、それに対応して、前記流体調整装置の前記設定点圧力を増加および低下させるよう、前記制御ばねにより前記第２ダイヤフラムに印加される力を調節するために、前記制御ばねと係合する制御ばね調節機構を備える、請求項８に記載の流体調整装置における前記圧力負荷装置。
10. 前記ボンネットの前記頂部におけるねじ付き開口部を通って受容され且つ前記制御ばねに動作可能に接続される調節ねじを備える、請求項９に記載の流体調整装置における前記制御ばね調節機構であって、前記制御ばねにより前記第２ダイヤフラムに印加される前記力は、前記調節ねじが第１方向に回転すると、増加し、前記調節ねじが第２方向に回転すると、低下する、前記制御ばね調節機構。
11. 第１入口、第１出口、および前記第１入口と前記第１出口との間に配置された第１バルブポートを有するバルブと、
    前記バルブに接続されたアクチュエータであって、
    前記バルブに接続されたハウジングと、
    前記バルブ内に配置され且つ前記第１バルブポートと係合する閉位置と前記第１バルブポートから離れて配置される開位置との間で動くよう構成された第１バルブディスクと、
    前記ハウジング内に配置され、該ハウジングを制御キャビティと圧力負荷キャビティとに分割し、前記開および閉位置の間で前記第１バルブディスクを動かすために、前記第１バルブディスクに動作可能に接続された第１ダイヤフラムであって、前記第１ダイヤフラムの第１表面は、前記制御キャビティおよび前記バルブの前記第１出口と流体連通状態にある前記第１ダイヤフラムと、
    を備えるアクチュエータと、
    前記バルブにおよび前記アクチュエータに接続され且つ前記第１入口と流体連通状態にある第２入口と、前記圧力負荷キャビティおよび前記第１ダイヤフラムの第２表面と流体連通状態にある第２出口とを有する本体を備える圧力負荷装置であって、前記第２出口における前記圧力が負荷圧力よりも小さいと前記圧力負荷装置を通る流体流を増加するよう構成され、第２バルブポートは前記第２入口と前記第２出口との間に配置され、前記第２入口は前記第１入口と流体連通状態にあり、前記第２出口は前記ハウジングの前記圧力負荷キャビティと流体連通状態にある、圧力負荷装置と、
    を備える流体調整装置であって、
    前記圧力負荷装置は、第２バルブディスクと第２ダイヤフラムとを有し、前記第２ダイヤフラムは、該圧力負荷装置の第１キャビティと第２キャビティとに分割し、第２バルブディスクと動作可能に接続され、該第２バルブディスクを、第２バルブポートと係合する閉位置と第２バルブポートから離れて配置される開位置との間で移動させており、
    前記圧力負荷装置の第１キャビティは、前記第２バルブディスクが前記閉位置および前記開位置にあるときに、前記第２出口および前記第１ダイヤフラムの第２表面と流体連通状態にあり、
    前記圧力負荷装置は、前記第１ダイヤフラムの前記第２表面に対する圧力を負荷圧力にほぼ等しく維持するために、前記第２出口における前記圧力が低下すると、前記装置を通る流体流を増加させ、前記第２出口における前記圧力が増加すると、前記装置を通る流体流を減少させるよう構成され、
    前記アクチュエータは、前記第１出口における前記圧力を設定点圧力にほぼ等しく維持するために、前記第１出口における前記圧力が低下すると前記第１バルブディスクをその開位置に向かって動かし、前記第１出口における前記圧力が増加すると前記第１バルブディスクをその閉位置に向かって動かすよう構成され、
    前記第１バルブディスクに動作可能に接続され且つ前記第１バルブポートを通って流れる流体の圧力である上流側圧力と流体連通状態にある第１側面を有するバランスダイヤフラムをさらに備え、前記上流側圧力は、力を前記開位置の方向に前記第１バルブディスクに対して印加し、前記バランスダイヤフラムの前記第１側面に作用する前記上流側圧力は、第１バルブディスクにかかる前記上流側圧力の前記力にほぼ等しい力を前記閉位置の方向に前記第１バルブディスクに対して印加する、流体調整装置。
12. 前記バルブの前記第１出口内に配置された第１端部と、前記ハウジングの前記第１キャビティと流体連通状態にある第２端部とを有し、前記ハウジングの前記第１キャビティを前記バルブの前記第１出口と流体連通状態に置くピトー管を備える、請求項１１に記載の流体調整装置。
13. 前記アクチュエータは、前記ハウジング内に枢動可能に取り付けられ且つ前記第１ダイヤフラムを前記第１バルブディスクに動作可能に接続する制御アームを備える、請求項１２に記載の流体調整装置であって、前記第１ダイヤフラムは、前記第１出口における前記圧力が低下すると、前記制御アームを、前記第１バルブディスクをその開位置に向かって動かす第１方向に回転させ、前記第１出口における前記圧力が増加すると、前記制御アームを、前記第１バルブディスクをその閉位置に向かって動かす第２方向に回転させる、流体調整装置。
14. 請求項１３に記載の流体調整装置であって、前記圧力負荷装置は、
    前記第２入口と前記第２出口との間に配置された第２バルブポートを有する前記本体と、
    前記本体内に配置され且つ前記第２バルブポートと係合する閉位置と前記第２バルブポートから離れて配置される開位置との間で動くよう構成された第２バルブディスクと、
    前記第２ダイヤフラムの第１表面は前記圧力負荷装置の前記第２出口と流体連通状態にあり、
    前記第２ダイヤフラムの第２表面と係合する制御ばねと、
    を備える流体調整装置であって、
    前記第２ダイヤフラムおよび前記制御ばねは、前記第１ダイヤフラムの前記第２表面に対する前記圧力を前記負荷圧力にほぼ等しく維持するために、前記第２出口における前記圧力が低下すると、前記第２バルブディスクをその開位置に向かって動かして前記第２バルブポートを通る前記流体流を増加させ、前記第２出口における前記圧力が増加すると、前記第２バルブディスクをその閉位置に向かって動かして前記第２バルブポートを通る前記流体流を減少させるよう構成される、流体調整装置。
15. 前記圧力負荷装置は、前記第２ダイヤフラムを前記第２バルブディスクに動作可能に接続するバルブステムを備える、請求項１４に記載の流体調整装置であって、前記第２ダイヤフラムは、前記第２出口における前記圧力が低下すると、前記バルブステムを、前記第２バルブディスクをその開位置に向かって動かす第１方向に動かし、前記第２出口における前記圧力が増加すると、前記バルブステムを、前記第２バルブディスクをその閉位置に向かって動かす第２方向に動かす、流体調整装置。
16. 前記圧力負荷装置は、前記制御ばねの前記付勢力に抗して前記第２バルブディスクをその閉位置に向かって付勢するために、前記第２バルブディスクと係合するバルブばねを備える、請求項１４に記載の流体調整装置。
17. 前記圧力負荷装置は、前記圧力負荷装置により前記ハウジングの前記第２キャビティに付加される前記負荷圧力を増加または低下させ、それに対応して、前記流体調整装置の前記設定点圧力を増加および低下させるよう、前記制御ばねにより前記第２ダイヤフラムに印加される力を調節するために、前記制御ばねと係合する制御ばね調節機構を備える、請求項１６に記載の流体調整装置。
18. 前記制御ばね調節機構は、前記圧力負荷装置のねじ付き開口部を通して受容され且つ前記制御ばねに動作可能に接続された調節ねじを備える、請求項１７に記載の流体調整装置であって、前記制御ばねにより前記第２ダイヤフラムに印加される前記力は、前記調節ねじが第１方向に回転させられると、増加し、前記調節ねじが第２方向に回転させられると、低下する、流体調整装置。
19. 前記バランスダイヤフラムは中央開口部を有し、
    前記アクチュエータは、前記バランスダイヤフラムの中央開口部を貫通して延在し、前記第１ダイヤフラムを前記第１バルブディスクに動作可能に接続するバランスポートステムを備え、
    前記バランスダイヤフラムは前記バランスポートステムを介して前記第１バルブディスクに動作可能に接続され、
    前記バランスダイヤフラムの第１側面は、前記バランスポートステムの内部通路を介して、前記上流側圧力と流体連通状態にある、請求項１乃至６、１１乃至１８のいずれか１項に記載の流体調整装置。

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