JPH0823771B2 - 管路圧力調整器 - Google Patents
管路圧力調整器Info
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- JPH0823771B2 JPH0823771B2 JP2049118A JP4911890A JPH0823771B2 JP H0823771 B2 JPH0823771 B2 JP H0823771B2 JP 2049118 A JP2049118 A JP 2049118A JP 4911890 A JP4911890 A JP 4911890A JP H0823771 B2 JPH0823771 B2 JP H0823771B2
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- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
- G05D16/06—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule
- G05D16/063—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane
- G05D16/0644—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator
- G05D16/0655—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator using one spring-loaded membrane
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- G—PHYSICS
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- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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- G—PHYSICS
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- G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
- G05D16/06—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule
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- Y10T137/00—Fluid handling
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- Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
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- Y10T137/7801—Balanced valve
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- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/87917—Flow path with serial valves and/or closures
- Y10T137/87981—Common actuator
- Y10T137/87997—Alternately seating
- Y10T137/88005—Biased valve
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、管路圧力調整器に関する。
従来、入口側の圧力変動に関わらず、出側圧力が実質
的に一定であるような圧力調整器は提供されていない。
的に一定であるような圧力調整器は提供されていない。
本発明は、高圧源からの流体を制御された低圧力で供
給し、入側圧力に関わらず、出側圧力が実質的に一定で
ある流体管路用の管路圧力調整器を提供することを目的
とする。
給し、入側圧力に関わらず、出側圧力が実質的に一定で
ある流体管路用の管路圧力調整器を提供することを目的
とする。
上記目的を達成するために本発明は，インライン形圧
力調整器であって、入口一つと出口１つを備えたハウジ
ングを有し、前述のハウジングは入口に通じる第一チャ
ンバーを有し、前述の第一チャンバーは第二チャンバー
に通じる実質的に対向した第一ポートおよび第二ポート
を有し、第二チャンバーは出口に通じる第三ポートを有
し、さらに第一および第二チャンバー内に可動に支持さ
れ且つ第一ポートおよび第二ポートを貫通する支持部材
を有し、該支持部材は第一弁部材および第二弁部材を有
し、前述の第一弁部材および第二弁部材はそれぞれ第一
ポートおよび第二ポートに係合し、前述の支持部材は第
一弁部材および第二弁部材と第一および第二ポートとの
係合の程度を変化させるように第一チャンバー内および
第二チャバー内で可動であり、前述の支持部材はさらに
その一端に前述の第三ポートに係合する第三弁部材を有
し、前述の支持部材は第一および第二ポートが開き且つ
第三ポートが閉じる終端位置に偏倚し、前述の支持部材
は第二チャンバー内における他端で圧力面を支持し，そ
れによって第二チャンバー内で流体圧力でが支持部材に
加える力は，支持部材に加えられる偏倚力と対抗して支
持部材をその終端位置から調整位置に迅速に動かし、調
整位置においては第一および第二弁部材はそれぞれ対応
する第一および第二ポートに近くに動かされ，入口に加
わる流体圧力に応じて上記ポートの開口程度を変化させ
ることを特徴とするインライン形圧力調整器を第一の発
生とし、 上記第一の発明において、支持部材の終端位置と調整
位置の場所が軸方向に隔たっており，支持部材がその調
整位置にあるときには第三弁部材が第三ポートに接触す
ることなく離れて第三ポートを通る流体の流れが実質的
に絞られないことを特徴とするインライン形圧力調整器
を第二の発明とし、 上記第一または第二の発明において、偏倚力の変更が
可能なことを特徴とするインライン形圧力調整器を第三
の発明とする。
力調整器であって、入口一つと出口１つを備えたハウジ
ングを有し、前述のハウジングは入口に通じる第一チャ
ンバーを有し、前述の第一チャンバーは第二チャンバー
に通じる実質的に対向した第一ポートおよび第二ポート
を有し、第二チャンバーは出口に通じる第三ポートを有
し、さらに第一および第二チャンバー内に可動に支持さ
れ且つ第一ポートおよび第二ポートを貫通する支持部材
を有し、該支持部材は第一弁部材および第二弁部材を有
し、前述の第一弁部材および第二弁部材はそれぞれ第一
ポートおよび第二ポートに係合し、前述の支持部材は第
一弁部材および第二弁部材と第一および第二ポートとの
係合の程度を変化させるように第一チャンバー内および
第二チャバー内で可動であり、前述の支持部材はさらに
その一端に前述の第三ポートに係合する第三弁部材を有
し、前述の支持部材は第一および第二ポートが開き且つ
第三ポートが閉じる終端位置に偏倚し、前述の支持部材
は第二チャンバー内における他端で圧力面を支持し，そ
れによって第二チャンバー内で流体圧力でが支持部材に
加える力は，支持部材に加えられる偏倚力と対抗して支
持部材をその終端位置から調整位置に迅速に動かし、調
整位置においては第一および第二弁部材はそれぞれ対応
する第一および第二ポートに近くに動かされ，入口に加
わる流体圧力に応じて上記ポートの開口程度を変化させ
ることを特徴とするインライン形圧力調整器を第一の発
生とし、 上記第一の発明において、支持部材の終端位置と調整
位置の場所が軸方向に隔たっており，支持部材がその調
整位置にあるときには第三弁部材が第三ポートに接触す
ることなく離れて第三ポートを通る流体の流れが実質的
に絞られないことを特徴とするインライン形圧力調整器
を第二の発明とし、 上記第一または第二の発明において、偏倚力の変更が
可能なことを特徴とするインライン形圧力調整器を第三
の発明とする。
入口の流体圧力がゼロかまたは低い場合には、支持部
材に加えられる偏倚力により第三ポートは閉じるが、第
一ポートおよび第二ポートが閉じられることはない。
材に加えられる偏倚力により第三ポートは閉じるが、第
一ポートおよび第二ポートが閉じられることはない。
しかし、入力の流体圧力が一定以上に高くなると、第
一ポートおよび第二ポートを経て第一チャンバーから第
二チャンバー内に流入する流体の圧力が偏倚力に抗して
支持部材を調整位置に迅速に動かす。その結果、第三ポ
ートは開き、第一弁部材および第二弁部材はそれぞれ第
一ポートおよび第二ポートを閉じる方向に動く（係合す
る）ので、第一チャンバーから第二チャンバー内への流
体の流れは絞られる。流体の圧力がより高くなれば、偏
倚力に抗して第一弁部材および第二弁部材と第一ポート
および第二ポートとのそれぞれの係合の程度は強くなる
ので、流量調整は進み、第二チャンバー内の圧力上昇は
押さえられる。
一ポートおよび第二ポートを経て第一チャンバーから第
二チャンバー内に流入する流体の圧力が偏倚力に抗して
支持部材を調整位置に迅速に動かす。その結果、第三ポ
ートは開き、第一弁部材および第二弁部材はそれぞれ第
一ポートおよび第二ポートを閉じる方向に動く（係合す
る）ので、第一チャンバーから第二チャンバー内への流
体の流れは絞られる。流体の圧力がより高くなれば、偏
倚力に抗して第一弁部材および第二弁部材と第一ポート
および第二ポートとのそれぞれの係合の程度は強くなる
ので、流量調整は進み、第二チャンバー内の圧力上昇は
押さえられる。
ここで、入口の流体圧力が低下すると、偏倚力が勝っ
て第一弁部材および第二弁部材と第一ポートおよび第二
ポートとのそれぞれの係合の程度が弱まるので、第二チ
ャンバー内の圧力が大きく低下することはない。
て第一弁部材および第二弁部材と第一ポートおよび第二
ポートとのそれぞれの係合の程度が弱まるので、第二チ
ャンバー内の圧力が大きく低下することはない。
このように、入口圧力に関わらず、出側圧力を実質的
に一定に保つことができる。
に一定に保つことができる。
添付図面を参照しながら、本発明の二つの具体的な実
施例を以下に説明する。
施例を以下に説明する。
第１図、第２図および第３図に示した管路圧力調整器
11は、高圧流体源から噴射ノズル10に実質的に一定圧力
で流体を供給するために用いるのに最適のものである。
管路圧力調整器11は実質的に管状のハウジング12を有
し、前述のハウジング12は、その側壁の中間位置に入口
13を有し、前述の入口13は、管状のハウジング12の内部
にある第一チャンバー14に通じる。第一チャンバー14の
対向壁には、それぞれ第一ポート15および第二ポート16
が形成されている。第一ポート15は第一チャンバー14の
一方の側に設けた第二チャンバー18の一方の側に通じ、
第二チャンバー18はさらに管状ハウジング12の一端に設
けた出口17に通じ、一方、第二ポート16は第一チャンバ
ー14のもう一方の側に設けた第二チャンバー18のもう一
方の側に通じる。第二チャンバー18の両側の間は流体経
路19によって連通している。第二チャンバー18は第三ポ
ート24を介して出口17と連通している。
11は、高圧流体源から噴射ノズル10に実質的に一定圧力
で流体を供給するために用いるのに最適のものである。
管路圧力調整器11は実質的に管状のハウジング12を有
し、前述のハウジング12は、その側壁の中間位置に入口
13を有し、前述の入口13は、管状のハウジング12の内部
にある第一チャンバー14に通じる。第一チャンバー14の
対向壁には、それぞれ第一ポート15および第二ポート16
が形成されている。第一ポート15は第一チャンバー14の
一方の側に設けた第二チャンバー18の一方の側に通じ、
第二チャンバー18はさらに管状ハウジング12の一端に設
けた出口17に通じ、一方、第二ポート16は第一チャンバ
ー14のもう一方の側に設けた第二チャンバー18のもう一
方の側に通じる。第二チャンバー18の両側の間は流体経
路19によって連通している。第二チャンバー18は第三ポ
ート24を介して出口17と連通している。
スピンドル状の支持部材20が管状ハウジング12内に軸
方向に第一ポート15と第二ポート16を通って滑動可能な
ように配設されている。支持部材20は３つの弁部材21、
22および23を支持し、これらの弁部材21、22および23
は、それぞれ第一ポート15、第二ポート16および第三ポ
ート24に係合する。第一弁部材21および第二弁部材22
は、それぞれ第一ポート15および第二ポート16とのクリ
アランスを極めて小さく且つ活動可能な寸法に形成され
ている。
方向に第一ポート15と第二ポート16を通って滑動可能な
ように配設されている。支持部材20は３つの弁部材21、
22および23を支持し、これらの弁部材21、22および23
は、それぞれ第一ポート15、第二ポート16および第三ポ
ート24に係合する。第一弁部材21および第二弁部材22
は、それぞれ第一ポート15および第二ポート16とのクリ
アランスを極めて小さく且つ活動可能な寸法に形成され
ている。
第一ポート15および第二ポート16には第３図に示すよ
うに溝31が形成され、溝31の深さは第一チャンバー14か
らの距離が増すともに増大する。第一ポート15の場合に
は、溝31は第一チャンバー14から軸方向に少し距離を置
いた位置から形成され、第二ポート16の場合には、溝31
は第二ポート16が第一チャンバー14に面する位置から直
ぐに形成されている。溝31は、流体の抵抗を最小限にす
るために逃げ角がつけられているが、最も重要なのは支
持部材20を誘導することである。出口17に隣接する支持
部材20の端部は第三弁部材23を支持し、第三弁部材23
は、支持部材20が管路圧力調整器が閉じる終端位置にあ
る時に、第三ポート24に設けた弁座と密に係合する。
うに溝31が形成され、溝31の深さは第一チャンバー14か
らの距離が増すともに増大する。第一ポート15の場合に
は、溝31は第一チャンバー14から軸方向に少し距離を置
いた位置から形成され、第二ポート16の場合には、溝31
は第二ポート16が第一チャンバー14に面する位置から直
ぐに形成されている。溝31は、流体の抵抗を最小限にす
るために逃げ角がつけられているが、最も重要なのは支
持部材20を誘導することである。出口17に隣接する支持
部材20の端部は第三弁部材23を支持し、第三弁部材23
は、支持部材20が管路圧力調整器が閉じる終端位置にあ
る時に、第三ポート24に設けた弁座と密に係合する。
支持部材20の外側端は第二チャンバー18のもう一方の
側まで延び、大きな円板状のヘッド25を有し、前述のヘ
ッド25は、該ヘッドの外周と管状ハウジング12のもう一
方の端部に設けたストップ部材27との間に延びる折りた
たみ可能なクロージャー26に接続されている。圧縮ばね
28が折りたたみ可能なクロージャー26の内部であって、
第二ポート16から遠い側のヘッド25の面とストップ部材
27との間に設置されている。ストップ部材27は、ねじを
切った栓29を有し、栓29はストップ部材27に隣接する圧
縮ばね28の端部を受けている。栓29がストップ部材27の
中に入り込む程度によって、圧縮ばね28が支持部材20に
加える偏倚力の程度を変化させる。ヘッド25に隣接する
支持部材20の部分には直径を大きくしたシャンク30が形
成され、支持部材20がその終端位置にあり、第三弁部材
23が第三ポート24と係合する時に、シャンク30はぴった
りと且つ滑動可能なように第二ポート16内の溝31に収ま
る。閉位置において、第一弁部材21は第一ポート15の出
口側に隣接するが接触はせず、第二弁部材22は第一チャ
ンバー14の内部にあり、第二ポート16に接触しない。第
一弁部材21、第二弁部材22およびシャンク30と第一ポー
ト15、第二ポート16との係合は、少なくとも溝31が存在
することによって、密閉的なものではなく、その結果、
対応するポートと完全に係合した場合にも、両者の間に
は幾分かの流体が流れるスペースが存在する。
側まで延び、大きな円板状のヘッド25を有し、前述のヘ
ッド25は、該ヘッドの外周と管状ハウジング12のもう一
方の端部に設けたストップ部材27との間に延びる折りた
たみ可能なクロージャー26に接続されている。圧縮ばね
28が折りたたみ可能なクロージャー26の内部であって、
第二ポート16から遠い側のヘッド25の面とストップ部材
27との間に設置されている。ストップ部材27は、ねじを
切った栓29を有し、栓29はストップ部材27に隣接する圧
縮ばね28の端部を受けている。栓29がストップ部材27の
中に入り込む程度によって、圧縮ばね28が支持部材20に
加える偏倚力の程度を変化させる。ヘッド25に隣接する
支持部材20の部分には直径を大きくしたシャンク30が形
成され、支持部材20がその終端位置にあり、第三弁部材
23が第三ポート24と係合する時に、シャンク30はぴった
りと且つ滑動可能なように第二ポート16内の溝31に収ま
る。閉位置において、第一弁部材21は第一ポート15の出
口側に隣接するが接触はせず、第二弁部材22は第一チャ
ンバー14の内部にあり、第二ポート16に接触しない。第
一弁部材21、第二弁部材22およびシャンク30と第一ポー
ト15、第二ポート16との係合は、少なくとも溝31が存在
することによって、密閉的なものではなく、その結果、
対応するポートと完全に係合した場合にも、両者の間に
は幾分かの流体が流れるスペースが存在する。
入口13に流体圧力がかからず、かつ圧力が第１図に示
すように圧縮ばね28がもたらす偏倚力に打ち勝つのに足
りない場合には、圧縮ばね28がもたらす偏倚力は第三弁
部材23と第三ポート24とを確実に係合させ、管路圧力調
整器を閉じて、流体が管路圧力調整器を通って逆流する
のを防止する。
すように圧縮ばね28がもたらす偏倚力に打ち勝つのに足
りない場合には、圧縮ばね28がもたらす偏倚力は第三弁
部材23と第三ポート24とを確実に係合させ、管路圧力調
整器を閉じて、流体が管路圧力調整器を通って逆流する
のを防止する。
第２図に示すように十分な流体圧力を入口13に加える
と、流体圧力は第一ポート15と流体径路19を自由に通れ
るので、第一ポード15と流体経路19を経て第二チャンバ
ー18に伝わり、次に圧縮ばね28がもたらす偏倚力に抗し
て第二ポート16に隣接するヘッド25に軸方向の力を加え
る。その圧力が圧縮ばね28が加える偏倚力を上回ると、
支持部材20は管状ハウジング12内で軸方向にストップ部
材27の方向に向かって動かされ、その結果、第三弁部材
23は第三ポート24から離され、流体は出口に流入し、出
口における背圧は第三弁部材23が第三ポート24から離れ
る前の背圧よりも高くなる。第三弁部材23の両側におい
てバランスする力によって生ずる支持部材20を出口を遠
ざける方向の力の正味増分は、支持部材20を終端位置か
ら急速に離れさせ、第二の圧力調整位置に動かして、第
一弁部材21および第二弁部材22がそれぞれ第一ポート15
および第二ポート16と係合して第一チャンバー14から第
二チャンバー18への流れを制限する。流体径路19は、第
二チャンバー18の両側間に圧力差がないようにする。第
二チャンバー18内の第一および第二ポートの出口側にお
ける圧力は、第一弁部材21、第二弁部材22の各々と第一
ポート15、第二ポート16との係合の程度によって決ま
る。出口圧力が上昇した場合には係合の程度が増し、そ
れによって絞りが増大する。このように出口圧力は調整
され、入口圧力に関わらず実質的に一定に調整される。
と、流体圧力は第一ポート15と流体径路19を自由に通れ
るので、第一ポード15と流体経路19を経て第二チャンバ
ー18に伝わり、次に圧縮ばね28がもたらす偏倚力に抗し
て第二ポート16に隣接するヘッド25に軸方向の力を加え
る。その圧力が圧縮ばね28が加える偏倚力を上回ると、
支持部材20は管状ハウジング12内で軸方向にストップ部
材27の方向に向かって動かされ、その結果、第三弁部材
23は第三ポート24から離され、流体は出口に流入し、出
口における背圧は第三弁部材23が第三ポート24から離れ
る前の背圧よりも高くなる。第三弁部材23の両側におい
てバランスする力によって生ずる支持部材20を出口を遠
ざける方向の力の正味増分は、支持部材20を終端位置か
ら急速に離れさせ、第二の圧力調整位置に動かして、第
一弁部材21および第二弁部材22がそれぞれ第一ポート15
および第二ポート16と係合して第一チャンバー14から第
二チャンバー18への流れを制限する。流体径路19は、第
二チャンバー18の両側間に圧力差がないようにする。第
二チャンバー18内の第一および第二ポートの出口側にお
ける圧力は、第一弁部材21、第二弁部材22の各々と第一
ポート15、第二ポート16との係合の程度によって決ま
る。出口圧力が上昇した場合には係合の程度が増し、そ
れによって絞りが増大する。このように出口圧力は調整
され、入口圧力に関わらず実質的に一定に調整される。
一旦流れが始まると、第一弁部材21および第二弁部材
22はそれぞれ第一ポート15および第二ポート16と係合
し、入口に加えられた流体圧力の第二チャンバー18への
伝播の程度を低減する。最大流体圧力を入口13に加える
と、第一弁部材21および第二弁部材22の双方がそれぞれ
第一ポート15および第二ポート16と完全に係合し、それ
によって両ポートを通る流体の流れは、溝31ならびに各
弁部材とポートとの隙間によるものだけになる。
22はそれぞれ第一ポート15および第二ポート16と係合
し、入口に加えられた流体圧力の第二チャンバー18への
伝播の程度を低減する。最大流体圧力を入口13に加える
と、第一弁部材21および第二弁部材22の双方がそれぞれ
第一ポート15および第二ポート16と完全に係合し、それ
によって両ポートを通る流体の流れは、溝31ならびに各
弁部材とポートとの隙間によるものだけになる。
上記した第一実施例において，圧力調整の模様を概念
的に示したのが第５図である。
的に示したのが第５図である。
第１図に示すように管路圧力調整器が閉じると，ばね
28が加える力（FS）は下記のように表すことができる。
28が加える力（FS）は下記のように表すことができる。
FS＝F2−F3＋F1−F1 ＝F2−F3 ＝（P2−PA）・A2−（P2−P3）・A3 ＝P2・A2−（P2−P3）・A3 上式において、PAは大気圧力、P1は流体の入口圧力、
P2は第二チャンバー内の流体圧力、P3は出口における背
圧であり、P1、P2、P3をゲージ圧力で表すことにすれ
ば、PA＝０となり、 A1は第一弁部材21または第二弁部材22の受圧面積、A2
はヘッド25の受圧面積、A3は第三弁部材23の受圧面積で
あり、 F1は入口の流体が第一弁部材21又は第二弁部材22に及
ぼす力、F2は第二チャバー18内の流体がヘッド25に及ぼ
す力、F3は第二チャンバー18内の流体が第三弁部材23に
及ぼす力である。
P2は第二チャンバー内の流体圧力、P3は出口における背
圧であり、P1、P2、P3をゲージ圧力で表すことにすれ
ば、PA＝０となり、 A1は第一弁部材21または第二弁部材22の受圧面積、A2
はヘッド25の受圧面積、A3は第三弁部材23の受圧面積で
あり、 F1は入口の流体が第一弁部材21又は第二弁部材22に及
ぼす力、F2は第二チャバー18内の流体がヘッド25に及ぼ
す力、F3は第二チャンバー18内の流体が第三弁部材23に
及ぼす力である。
入口圧力P1は，同一受圧面積を有する第一弁部材21お
よび第二部材22との間に互いに平衡する力F1を生じる。
ヘッド25の受圧面積A2は，第三弁部材23の受圧面積A3よ
りも大きい。ヘッド25のと第三弁部材23にそれぞれ加わ
るF2とF3の差は，ばねによって加えられる力FS平衡す
る。
よび第二部材22との間に互いに平衡する力F1を生じる。
ヘッド25の受圧面積A2は，第三弁部材23の受圧面積A3よ
りも大きい。ヘッド25のと第三弁部材23にそれぞれ加わ
るF2とF3の差は，ばねによって加えられる力FS平衡す
る。
流れのない状態においては、第三弁部材23は第三ポー
ト24を閉じ、それゆえ第一弁部材21および第二弁部材22
による絞りはなく、したがって、 P1＝P2、P3＝０ となる。
ト24を閉じ、それゆえ第一弁部材21および第二弁部材22
による絞りはなく、したがって、 P1＝P2、P3＝０ となる。
そのような圧力条件の下において、第三弁部材23は閉
じ、開く圧力と圧縮ばね２によって加えられる力が平衡
する。
じ、開く圧力と圧縮ばね２によって加えられる力が平衡
する。
すなわち、 FS＝P2・（A2−A3）および FS＝ｋ・ｘ と表せる。上式で,kはばね定数,xは初期移動量である。
ヘッド25に加わる力（F2−F3）が圧縮ばね28の抵抗力
FSを上回ると、第三弁部材23は第三ポート24から離れ
る。
FSを上回ると、第三弁部材23は第三ポート24から離れ
る。
このように、圧縮ばね28の強度が管路圧力調整器を開
くのに必要な入口圧力P1の値を決めることがわかる。
くのに必要な入口圧力P1の値を決めることがわかる。
管路圧力調整器が開き、出口17に向かう流れがある場
合には、前述の流れは大気圧を上回る背圧P3を発生す
る。すなわち、 FS＝P2・A2−（P2−P3）・A3 ＝P2・A2−P2・A3＋P3・A3 となる。
合には、前述の流れは大気圧を上回る背圧P3を発生す
る。すなわち、 FS＝P2・A2−（P2−P3）・A3 ＝P2・A2−P2・A3＋P3・A3 となる。
第三弁部材23を通る損失が小さく、かつ第三弁部材23
が第三ポート24から引き上げられるとともにその損失が
が減少すると考えると、下記のように表せる。
が第三ポート24から引き上げられるとともにその損失が
が減少すると考えると、下記のように表せる。
P3＝P2 したがって、開く力と圧力は平衡し、次式のようにな
る。
る。
FS＝P2・A2 それゆえ、流れが発生して出口17に大気圧を上回る背
圧P3が生じると、第三弁部材23を弁座から引き上げる正
味の力は急速に増大し、その結果、支持部材20はその調
整位置に急速に移動し、その調整位置において、第一弁
部材21および第二弁部材22はそれぞれ第一ポート15およ
び第二ポート16と係合し、第一チャンバー14と第二チャ
ンバー18との間の流れは絞られて、それぞれにおける圧
力P1およびP2との間に差圧が生じる。その結果、チャタ
リングや弁のフラッタリングは、解消されないまでも、
少なくとも低減される。支持部材20の動きによる圧縮ば
ね28の圧縮によって圧縮ばね28が加える力FSの増加は，
背圧P3が発生するF3と比較すると小さなものである。
圧P3が生じると、第三弁部材23を弁座から引き上げる正
味の力は急速に増大し、その結果、支持部材20はその調
整位置に急速に移動し、その調整位置において、第一弁
部材21および第二弁部材22はそれぞれ第一ポート15およ
び第二ポート16と係合し、第一チャンバー14と第二チャ
ンバー18との間の流れは絞られて、それぞれにおける圧
力P1およびP2との間に差圧が生じる。その結果、チャタ
リングや弁のフラッタリングは、解消されないまでも、
少なくとも低減される。支持部材20の動きによる圧縮ば
ね28の圧縮によって圧縮ばね28が加える力FSの増加は，
背圧P3が発生するF3と比較すると小さなものである。
さらに、第三弁部材23を開いた状態に保つのに必要な
圧力は，第三弁部材23を閉位置から動かすのに必要な圧
力を下回る。
圧力は，第三弁部材23を閉位置から動かすのに必要な圧
力を下回る。
支持部材20の新しい平衡位置は、圧縮ばね28によって
加えられる力FSと第二チャンバー18内の圧力がちょうど
平衡するレベルに相当する状態に対応する。第二チャン
バー18内の圧力P2が増大し続けると、支持部材20は動か
され、第一弁部材21および第二弁部材22をそれぞれ第一
ポート15および第二ポート16とより緊密に係合させ、第
一チャンバー14から第二チャンバー18への流れをさらに
絞って、P1に対してP2を低減させる。
加えられる力FSと第二チャンバー18内の圧力がちょうど
平衡するレベルに相当する状態に対応する。第二チャン
バー18内の圧力P2が増大し続けると、支持部材20は動か
され、第一弁部材21および第二弁部材22をそれぞれ第一
ポート15および第二ポート16とより緊密に係合させ、第
一チャンバー14から第二チャンバー18への流れをさらに
絞って、P1に対してP2を低減させる。
入口圧力P1が低い（すなわち、P2に殆ど等しい）場合
には、第一弁部材21および第二部材22による絞りの程度
は低く、流れに対する抵抗は低い。入力圧力P1が第二チ
ャンバー18内の圧力P2よりもずっと大きい場合は、第一
弁部材21および第二弁部材22による絞りは大きくなる。
第二チャンバー18内の圧力P2を制御するべく絞りの程度
を変えるために必要な支持部材20の動きの極く僅かの移
動範囲は、圧縮ばね28によって加えられる力FSを僅かに
変化させるだけである。このことは、入口圧力が低い場
合よりも、入力圧力が高い場合に圧力調整範囲が大きく
することを意味するが、実際においては、調整範囲の違
いはそれほどないことが明らかとなっている。
には、第一弁部材21および第二部材22による絞りの程度
は低く、流れに対する抵抗は低い。入力圧力P1が第二チ
ャンバー18内の圧力P2よりもずっと大きい場合は、第一
弁部材21および第二弁部材22による絞りは大きくなる。
第二チャンバー18内の圧力P2を制御するべく絞りの程度
を変えるために必要な支持部材20の動きの極く僅かの移
動範囲は、圧縮ばね28によって加えられる力FSを僅かに
変化させるだけである。このことは、入口圧力が低い場
合よりも、入力圧力が高い場合に圧力調整範囲が大きく
することを意味するが、実際においては、調整範囲の違
いはそれほどないことが明らかとなっている。
入口圧力P1が第二チャンバー18内の最小調整圧力P2を
下回って０となると、出口背圧P3もこれに対応して低下
する。従って、 FS＝P2・A3 となる。この時点において、第一ポート15および第二ポ
ート16においては流れの大きな絞りはなく、第三弁部材
23は第三ポート24の方向に動かされ、その結果、第三ポ
ート24を通る流体の流れの絞りが起きる。すなわち、 FS＝P2・A2−P2・A3＋P3・A3 となる。
下回って０となると、出口背圧P3もこれに対応して低下
する。従って、 FS＝P2・A3 となる。この時点において、第一ポート15および第二ポ
ート16においては流れの大きな絞りはなく、第三弁部材
23は第三ポート24の方向に動かされ、その結果、第三ポ
ート24を通る流体の流れの絞りが起きる。すなわち、 FS＝P2・A2−P2・A3＋P3・A3 となる。
圧縮ばね28が緩む際のばねが加える力FSの変化は、第
三弁部材23によって第三ポート24に加えられる絞りが増
大する際に出口における背圧が低減するときにヘッド25
に加わる力（F2−F3）と比較して極僅かであり、前述の
絞りが増大すると管路圧力調整器は確実に急速に閉止す
る。
三弁部材23によって第三ポート24に加えられる絞りが増
大する際に出口における背圧が低減するときにヘッド25
に加わる力（F2−F3）と比較して極僅かであり、前述の
絞りが増大すると管路圧力調整器は確実に急速に閉止す
る。
FS＝ｋ・ｘ であるので、ｋの値が小さくなると、調整位置と終端位
置の間で支持部材20が動くときに圧縮ばね28によって加
えられる力FSの変化は小さくなる。
置の間で支持部材20が動くときに圧縮ばね28によって加
えられる力FSの変化は小さくなる。
調整時では、 FS＝P2・A2、 閉止に近い位置では、 FS＝P2・A2−P2・A3＋P3・A3 であり、これら２つの位置の間の力の差は， ΔFS＝（P2−P3）・A3 と表すことができる。圧縮ばね28が動く際に圧縮ばね28
が加える力FSの変化が小さい場合には、第二チャンバー
18内の圧力P2が僅かに調整圧力を下回ると、第三弁部材
23によって生じる小さな絞りによって、第三ポート24は
迅速且つ確実に閉止する。
が加える力FSの変化が小さい場合には、第二チャンバー
18内の圧力P2が僅かに調整圧力を下回ると、第三弁部材
23によって生じる小さな絞りによって、第三ポート24は
迅速且つ確実に閉止する。
第４図に示した第二の実施例は、第一の実施例の形態
と類似したものであるが、第一実施例の折りたたみ可能
なクロージャー26と支持部材20のヘッドに替わって可撓
性のダイアフラム125が使用されている点だけが異な
り、前述の可撓性ダイアフラム125は、エラストマー材
料を用いて形成するとことも可能であり、前述のエラス
トマー材料は管状ハウジングのもう一方の端に隣接する
支持部材20の端部を覆う中央ボス132によって支持さ
れ、前述の中央ボス132は圧縮ばね28の最も内側の端を
受ける。さらに、管状ハウジングは二つの部分から成る
ハウジングとして形成される。第一ポート15および第二
ポート16は、入口13の壁に設けた一対の軸方向に対向す
る開口部のあいだに軸方向に支持された筒状部材133内
にあり，筒状部材133には軸方向の延長部134および135
が形成され、前述の延長部134および135はポートの各側
において滑動可能なように支持部材20を支持する。第一
実施例の溝31は筒状部材133内のポート136によって置き
換えられる。
と類似したものであるが、第一実施例の折りたたみ可能
なクロージャー26と支持部材20のヘッドに替わって可撓
性のダイアフラム125が使用されている点だけが異な
り、前述の可撓性ダイアフラム125は、エラストマー材
料を用いて形成するとことも可能であり、前述のエラス
トマー材料は管状ハウジングのもう一方の端に隣接する
支持部材20の端部を覆う中央ボス132によって支持さ
れ、前述の中央ボス132は圧縮ばね28の最も内側の端を
受ける。さらに、管状ハウジングは二つの部分から成る
ハウジングとして形成される。第一ポート15および第二
ポート16は、入口13の壁に設けた一対の軸方向に対向す
る開口部のあいだに軸方向に支持された筒状部材133内
にあり，筒状部材133には軸方向の延長部134および135
が形成され、前述の延長部134および135はポートの各側
において滑動可能なように支持部材20を支持する。第一
実施例の溝31は筒状部材133内のポート136によって置き
換えられる。
本発明の範囲は上記実施例によって限定されるもので
はない。
はない。
〔発明の効果〕 本発明によって、高圧源からの流体を制御された低圧
力で供給し、入側圧力に関わらず、出側圧力が実質的に
一定である流体管路用の管路圧力調整器を提供すること
ができる。
力で供給し、入側圧力に関わらず、出側圧力が実質的に
一定である流体管路用の管路圧力調整器を提供すること
ができる。
第１図は閉じた状態にある第一の実施例に係る管路圧力
調整器の縦断面図、第２図は部分的に開いた状態にある
第１図の圧力調整器の縦断面図、第３図は第２図に示し
た圧力調整器のハウジング内にある支持部材およびその
周辺部の拡大図、第４図は第二の実施例に係る管路圧力
調整器の縦断面図、第５図は圧力調整の概念を説明する
図である。 12……ハウジング、13……入口、14……第一チャバー、
15……第一ポート、16……第二ポート、17……出口、18
……第二チャンバー、20……支持部材、21……第一弁部
材、22……第二弁部材、23……第三弁部材、24……第三
ポート
調整器の縦断面図、第２図は部分的に開いた状態にある
第１図の圧力調整器の縦断面図、第３図は第２図に示し
た圧力調整器のハウジング内にある支持部材およびその
周辺部の拡大図、第４図は第二の実施例に係る管路圧力
調整器の縦断面図、第５図は圧力調整の概念を説明する
図である。 12……ハウジング、13……入口、14……第一チャバー、
15……第一ポート、16……第二ポート、17……出口、18
……第二チャンバー、20……支持部材、21……第一弁部
材、22……第二弁部材、23……第三弁部材、24……第三
ポート
Claims (3)
- 【請求項１】インライン形圧力調整器であって、入口一
つと出口一つを備えたハウジングを有し、前述のハウジ
ングは入口に通じる第一チャンバーを有し、前述の第一
チャンバーは第二チャンバーに通じる実質的に対向した
第一ポートおよび第二ポートを有し、第二チャンバーは
出口に通じる第三ポートを有し、さらに第一および第二
チャンバー内に可動に支持され且つ第一ポートおよび第
二ポートを貫通する支持部材を有し、該支持部材は第一
弁部材および第二弁部材を有し、前述の第一弁部材およ
び第二弁部材はそれぞれ第一ポートおよび第二ポートに
係合し、前述の支持部材は第一弁部材および第二弁部材
と第一および第二ポートとの係合の程度を変化させるよ
うに第一チャンバー内および第二チャンバー内で可動で
あり、前述の支持部材はさらにその一端に前述の第三ポ
ートに係合する第三弁部材を有し、前述の支持部材は第
一および第二ポートが開き且つ第三ポートが閉じる終端
位置に偏倚し、前述の支持部材は第二チャンバー内にお
ける他端で圧力面を支持し，それによって第二チャンバ
ー内で流体圧力が支持部材に加える力は，支持部材に加
えられる偏倚力と対抗して支持部材をその終端位置から
調整位置に迅速に動かし、調整位置においては第一およ
び第二弁部材はそれぞれ対応する第一および第二ポート
の近くに動かされ，入口に加わる流体圧力に応じて上記
ポートの開口程度を変化させることを特徴とするインラ
イン形圧力調整器。 - 【請求項２】支持部材の終端位置と調整位置の場所が軸
方向に隔たっており，支持部材がその調整位置にあると
きには第三弁部材が第三ポートに接触することなく、離
れて第三ポートを通る流体の流れが実質的に絞られない
ことを特徴とする請求項１記載のインライン形圧力調整
器。 - 【請求項３】偏倚力の変更が可能なことを特徴とする請
求項１または２記載のインライン形圧力調整器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU45433/89 | 1989-02-27 | ||
| AUPJ296589 | 1989-02-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02267608A JPH02267608A (ja) | 1990-11-01 |
| JPH0823771B2 true JPH0823771B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=3773752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2049118A Expired - Lifetime JPH0823771B2 (ja) | 1989-02-27 | 1990-02-27 | 管路圧力調整器 |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5035260A (ja) |
| EP (1) | EP0385029B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0823771B2 (ja) |
| KR (1) | KR0156734B1 (ja) |
| CN (1) | CN1023031C (ja) |
| AT (1) | ATE120289T1 (ja) |
| AU (1) | AU615121B2 (ja) |
| BR (1) | BR9000921A (ja) |
| CA (1) | CA2011009C (ja) |
| DE (1) | DE68921874T2 (ja) |
| ES (1) | ES2074470T3 (ja) |
| IL (1) | IL93431A (ja) |
| MY (1) | MY104682A (ja) |
| NZ (1) | NZ232677A (ja) |
| PH (1) | PH27061A (ja) |
| ZA (1) | ZA901380B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2550999Y2 (ja) * | 1991-01-09 | 1997-10-15 | 電気化学計器株式会社 | 試料液の減圧装置 |
| WO1999053388A1 (en) * | 1998-04-09 | 1999-10-21 | Glenborden Pty. Ltd. | Fluid regulator and improvements related thereto |
| US7418832B2 (en) * | 2003-10-21 | 2008-09-02 | William R Ferrono | Portable mister for adjusting ambient temperature |
| US7464532B2 (en) * | 2005-10-25 | 2008-12-16 | Woodward Governor Company | Apparatus for elimination of transient pressure spikes on stiff fluid systems |
| US7669610B2 (en) * | 2006-02-09 | 2010-03-02 | Tescom Corporation | Dome-loaded pressure regulators |
| US20100212757A1 (en) * | 2009-02-26 | 2010-08-26 | Daryll Duane Patterson | In-line pressure regulators |
| IE86818B1 (en) * | 2011-04-11 | 2017-09-06 | Arch & Metal Systems Ltd | Two box-section beam |
| US9080687B2 (en) * | 2012-05-24 | 2015-07-14 | Honeywell International Inc. | Pressure and flow altitude compensated shutoff valve |
| FI125547B (en) * | 2014-02-19 | 2015-11-30 | Heikki Antero Pohjola | A method and arrangement for maintaining the pressure of a fluid flow in a system at a predetermined, almost constant level |
| KR102446114B1 (ko) * | 2016-11-03 | 2022-09-22 | 아드반스 덴키 고교 가부시키가이샤 | 배압 제어 밸브 |
| EP3439004A1 (de) * | 2017-08-01 | 2019-02-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Auslöseelement eines druckauslösers, druckauslöser mit solch einem auslöseelement und elektrischer schalter |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US417134A (en) * | 1889-12-10 | Gas-pressure regulator | ||
| US942042A (en) * | 1909-04-20 | 1909-11-30 | Benjamin H Petley | Fluid-pressure regulator. |
| US2746471A (en) * | 1952-03-29 | 1956-05-22 | Penn Controls | Pressure regulator and shut-off valve |
| CH357366A (de) * | 1957-08-28 | 1961-10-15 | Schweiz Gasapparate Fabrik Sol | Verfahren zur Betätigung einer Mangelsicherung und Gerät zur Durchführung dieses Verfahrens |
| FR1283321A (fr) * | 1960-12-23 | 1962-02-02 | Centre Nat Rech Scient | Détendeur-régulateur à soupape compensée |
| US3040765A (en) * | 1960-12-29 | 1962-06-26 | Dennis N Larkins | Relief valve |
| US3156262A (en) * | 1963-02-05 | 1964-11-10 | Atlas Copco Ab | Flow control valves |
| US3545465A (en) * | 1967-11-29 | 1970-12-08 | Vapor Corp | Pressure regulator |
| US3593742A (en) * | 1969-06-24 | 1971-07-20 | Julian S Taylor | Fluid flow regulator |
| SU798755A1 (ru) * | 1979-01-17 | 1981-01-23 | Производственное Объединение "Ждановтяжмаш" | Регул тор давлени |
| SU890370A1 (ru) * | 1979-12-17 | 1981-12-15 | Научно-Исследовательский И Конструкторско-Технологический Институт Теплоэнергетического Приборостроения | Регул тор давлени газа |
| JPS6347926Y2 (ja) * | 1981-04-14 | 1988-12-09 |
-
1989
- 1989-02-27 AU AU45433/89A patent/AU615121B2/en not_active Ceased
- 1989-11-21 DE DE68921874T patent/DE68921874T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-21 ES ES89312035T patent/ES2074470T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-21 EP EP89312035A patent/EP0385029B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-21 AT AT89312035T patent/ATE120289T1/de active
- 1989-11-22 US US07/440,658 patent/US5035260A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-09 MY MYPI89001734A patent/MY104682A/en unknown
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1990
- 1990-02-19 IL IL93431A patent/IL93431A/xx not_active IP Right Cessation
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- 1990-02-23 ZA ZA901380A patent/ZA901380B/xx unknown
- 1990-02-26 NZ NZ232677A patent/NZ232677A/en unknown
- 1990-02-26 PH PH40111A patent/PH27061A/en unknown
- 1990-02-27 CN CN90101102A patent/CN1023031C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1990-02-27 KR KR1019900002523A patent/KR0156734B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-02-27 CA CA002011009A patent/CA2011009C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-02-27 JP JP2049118A patent/JPH0823771B2/ja not_active Expired - Lifetime
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