JPH08334182A - 圧縮天然ガス用減圧調整器 - Google Patents

圧縮天然ガス用減圧調整器

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JPH08334182A
JPH08334182A JP7064448A JP6444895A JPH08334182A JP H08334182 A JPH08334182 A JP H08334182A JP 7064448 A JP7064448 A JP 7064448A JP 6444895 A JP6444895 A JP 6444895A JP H08334182 A JPH08334182 A JP H08334182A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プラスチックフィルタを使用して取付および
修理の間の微細な金属粒子の侵入および腐食を回避し、
はね水の侵入による損傷を防止し、かつダイアフラムが
僅か傾いたときに弁の固着が発生しないように構成され
た圧縮天然ガス用減圧調整器を提供する。 【構成】 弁要素１７０がダイアフラムを担持するイン
サート１９４を介して感圧応答ダイアフラム１２６と確
実に連結されている。弁要素とダイアフラムとは弁要素
が軸線方向移動中に傾斜しないようにそれらの間に相対
角変位が可能であるように連結されている。吸引穴２０
４がダイアフラムを低圧の室１１６の出口と連絡する
が、エゼクタノズル１２０の使用により、ダイアフラム
は外側の室１１６内の圧力よりも僅か低い圧力を受け
る。ボンネット１３２に形成された穴２０２はダイアフ
ラム上に大気圧を確立するが、はね水の侵入を阻止する
ために多孔性プラグ２０３を使用している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高圧天然ガスを車両のエ
ンジンに使用可能な圧力レベルまで安全に減圧する調整
器に関する。自動車製造業者にとっては今後１０年間に
車両のうちのある比率の車両が代替燃料を使用できるよ
うにすることが必要である。それと同時に、代替燃料を
使用する車両の製造を容易にするために、車両の貯蔵タ
ンク内に貯蔵される高圧天然ガスを収容し、そしてその
ガスを使用可能な圧力レベルまで減圧することができる
減圧調整器が必要である。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来技術
の調整器には、一般に、粒状物質を捕獲、除去するため
にガス流入口とガス吐出口との間に配置された金属フィ
ルタが組み込まれている。しかしながら、このようなフ
ィルタは腐食しやすく、取付けおよび点検、修理の間に
フィルタおよび／またはその収容ハウジングから生じた
微細な金属粒子が侵入することある。そのうえ、従来技
術の調整器の設計は調整器の感圧構成部分のために大気
圧基準口を備えているが、水たまり、湿った道路等から
のはね水が基準口から侵入して、調整器を損傷すること
がある。既知の調整器は並進する制御弁を可撓性のダイ
アフラムと結合させており、このダイアフラムは関連し
た圧力を検出し、弁をその圧力に応じて移動するために
設けられている。弁とダイアフラムとの間の結合が比較
的に硬いために、ダイアフラムが僅かに傾いたときに弁
要素が動かなくなり、かつ固着する。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は既知の設
計の上記の欠点を回避し、車両用に使用可能であり、十
分に効率的でありかつ単純な構造を有する圧縮天然ガス
用減圧調整器を開示することにある。
【０００４】本発明の一つの目的は圧縮天然ガス用減圧
調整器にして、調整器ハウジングを備え、前記ハウジン
グは本体を有し、前記本体は（ａ）高圧圧縮天然ガスを
内部に受け入れるための内側の室と、（ｂ）低圧圧縮天
然ガスを内部に受け入れるための外側の室とを有し、さ
らに、ガスを前記の内側の室の中に導入するための第１
ポート装置と、ガスを前記の外側の室から吐出するため
の第２ポート装置と、前記の内側の室と前記の外側の室
との間のガスの流れを制御するために前記本体の内部に
移動可能に配置された弁装置と、（ａ）前記室のうちの
一方の室内のガス圧力を検出し、そして（ｂ）前記弁装
置の移動を行うために前記弁装置と結合された可撓性の
装置と、内側の室内のガスの流れから粒状物質を濾過し
て除去するために前記ポート装置の間に配置された非金
属濾過装置とを備えている減圧調整器を開示することに
ある。
【０００５】また、本発明の一つの目的は圧縮天然ガス
用減圧調整器にして、調整器ハウジングを備え、前記ハ
ウジングは本体を有し、前記本体は（ａ）高圧圧縮天然
ガスを内部に所定の圧力で受け入れるための内側の室
と、（ｂ）低圧圧縮天然ガスを内部に所定の低い圧力で
受け入れるための外側の室とを有し、さらに、ガスを前
記の内側の室の中に導入するための第１ポート装置と、
ガスを前記の外側の室から前記の所定の低い圧力で吐出
するための第２ポート装置と、前記の内側の室と前記の
外側の室との間のガスの流れを制御するために前記本体
の内部に移動可能に配置された弁装置と、（ａ）前記室
のうちの一方の室内のガス圧力を検出し、そして（ｂ）
前記弁装置の移動を行うために前記弁装置と結合された
可撓性の装置と、前記可撓性装置を前記第２ポート装置
と連絡し、そしてガス圧力を前記可撓性装置に前記の所
定の低い圧力よりも低い圧力で導入する装置とを備えて
いる減圧調整器を開示することにある。
【０００６】本発明のさらに一つの目的は圧縮天然ガス
用減圧調整器にして、調整器ハウジングを備え、前記ハ
ウジングは本体を有し、前記本体は（ａ）高圧圧縮天然
ガスを内部に受け入れるための内側の室と、（ｂ）低圧
圧縮天然ガスを内部に受け入れるための外側の室とを有
し、さらに、ガスを前記の内側の室の中に導入するため
の第１ポート装置と、ガスを前記の外側の室から吐出す
るための第２ポート装置と、前記の内側の室と前記の外
側の室との間のガスの流れを制御するために前記本体の
内部に移動可能に配置された弁装置と、（ａ）前記室の
うちの一方の室内のガス圧力を検出し、そして（ｂ）前
記弁装置の移動を行うために前記弁装置と結合された可
撓性の装置とを備え、かつ前記弁装置および前記可撓性
装置はそれらの間の相対角変位を可能にするために協働
する装置を有する減圧調整器を定義することにある。
【０００７】
【実施例】本発明のその他の目的ならびに本発明の新規
の特徴は添付図面に関する以下の説明を参照することに
より明らかになろう。
【０００８】主題調整器の全般的な構造および機能を理
解できるようにするために、背景情報として、引用した
関連した先行米国特許出願に詳説された実施例を以下に
説明する。
【０００９】先行特許出願の一実施例による新規の調整
器１０は内部に６個の接続ポート（そのうちの４個の接
続ポートのみを示した）が形成された調整器本体１２を
有している。ポート１４および１６は加熱流体の流入お
よび吐出にそれぞれ適応している。ポート１８および２
０は高圧天然ガスの流入および低圧天然ガスの吐出にそ
れぞれ適応している。図１にダッシュ線で示した図示し
ていないさらに２個のポート２２および２４がこの技術
によく知られた慣行により入口ゲージおよび出口ゲージ
または安全弁のために設けられている。
【００１０】調整器本体１２は部分的にねじを切った中
央空所２６を有している。空所２６はその内部に制御弁
本体２８をねじ込みにより受け入れるようになってい
る。制御弁本体２８の内部には円筒形の穴３０が形成さ
れ、穴３０の外側の末端部には環状の凹部３２が形成さ
れている。開口部を有する弁セット３４が凹部３２内に
取り付けられている。制御弁本体２８はさらに外側の環
状の直径縮小部分３６を有している。この直径縮小部分
３６のまわりには、円筒形のフィルタ３８が配置されて
いる。穴３０は本体１２内に形成されたみぞ４０に向か
って開口し、かつその反対側の端部は円筒形の凹部４２
に終端している。先細先端頭部４６と細長い軸部４８と
を有する弁要素４４が穴３０の内部に閉じ込められ、軸
部４８がその一端部において凹部４２内に受け入れら
れ、かつ頭部４６の先端部が弁座３４に受け入れられて
いる。
【００１１】調整器本体１２の最上部分の内部には円形
の凹部５０が形成されている。円形の凹部５０はその中
央部においてみぞ４０と流体で連絡している。頭部４６
と一体に細長い弁棒５２が構成されている。弁棒５２は
みぞ４０および凹部５０から突出している。軸部４８、
頭部４６および弁棒５２はそれらの内部に貫通して形成
された連続した通路５４を有している。通路５４はその
一端部において凹部５０に開口し、かつその他方の端部
において軸部を受け入れる凹部４２に開口している。軸
部４８の下側部分のまわりには、Ｏリングシール５５が
配置されている。中央部に開口部を有するリムがついた
プレート５６がＯリングシール５５の頂部上に取り付け
られている。プレート５６は軸部４８の周囲に配置され
た圧縮ばね５８の一端部のための支持面を備えている。
ばね５８の反対側の端部は頭部４６の下側の環状肩部に
取り付けられている。
【００１２】半径方向に延びるフランジ６２を有する中
空のボンネット６０がフランジ６２を介して調整器本体
１２の最上部分にボルトで留められている。ダイアフラ
ム６４がフランジ６２と本体１２との間に該ダイアフラ
ムの外周により締め付けられている。
【００１３】ダイアフラム６４の中央部には開口部が形
成され、該開口部を通してインサート６６を受け入れて
いる。インサート６６はダイアフラム６４の下側に配置
される円形のプレート状部分６８と、ダイアフラム６４
の上方に延びるねじを切ったスタブ７０とを有してい
る。ダイアフラムプレート７２がスタブ７０のまわりに
取り付けられ、かつロックナット７４がスタブ７０上に
かつプレート７２と対向して固定されている。インサー
ト６６内にはねじ穴７６が形成され、かつねじ穴７６の
内部に弁棒５２のねじを切った端部７８を受け入れてい
る。圧縮ばね８０がその一端部においてナット７４のま
わりにかつダイアフラムプレート７２の上に取り付けら
れている。ばね８０の反対側の端部はその内部にボタン
８２を受け入れている。ボンネット６０の最上端部を通
して突出しかつ最上端部のねじ穴８６とねじ込みにより
係合する調節ねじ８４がボタン８２を押圧し、かつボン
ネット６０の外側に止めナット８８を受け入れている。
インサート６６の部分６８の内部には、該部分を完全に
横切って延びるみぞ９０が形成されている。
【００１４】中央部に穴を有するボウル（ｂｏｗｌ）９
２が調整器本体１２の下側に固定されている。本体１２
はその内部に頭部付きボルト９６を受け入れるためにそ
の下側部分に形成されたねじ穴９４を有している。ボル
ト９６はボウル９２を所定位置に固定している。本体１
２に形成されたみぞ９８および１００がポート１４およ
び１６と開口連絡している。その結果、加熱流体、例え
ば、車両の冷却液がポート１４を経て導入され、みぞ９
８を通って、ボウル９２内に溜められ、みぞ１００およ
びポート１６を経て流出する。ボウル９２の深さは該ボ
ールに導かれた加熱流体が制御弁本体２８と直接に熱交
換可能であるように設定され、内部にフィルタ３８およ
び弁要素４４が配置された調整器本体１２の部分の向か
い合った側およびそのまわりに流体が導かれる。その結
果、調整器１０の着氷が阻止される。
【００１５】ダイアフラム６４が凹部５０を閉ざす一方
の壁部を形成し、それにより凹部５０の外側の室を形成
し、かつ占有されていない調整器本体１２の空所２６の
部分がその内側の室を形成している。高圧の天然ガスが
ポート１８を経て内側の室、すなわち、空所２６に流入
し、そしてフィルタ３８を通過する。そのときに、ガス
が釣合弁要素４４により計量される。特に、図４を参照
すると、弁要素４４の釣合を容易に理解することができ
よう。弁要素４４の頭部４６と弁セット３４との間の弁
座領域は空所２６の内側の室内のガスの入口圧力と凹部
５０の外側の室内のガスの出口圧力との間の第１境界を
形成している。第１境界におけるガスの差圧が上向きの
力を発生し、この力の大きさは差圧に比例して変化す
る。弁要素４４内の通路５４は凹部５０の外側の室内の
ガス出口圧力を弁要素４４の下方の凹部４２内に得られ
る空間と連絡する。その結果、空所２６の内側の室内の
入口圧力と凹部４２内の出口圧力との間の第２境界が軸
部４８とＯリングシール５５との間に形成している。こ
の第２境界におけるガスの差圧が下向きの力を発生し、
この力の大きさは差圧に比例して変化する。図４におい
て、入口圧力の状態（ｌｏｃｕｓ）は「Ｐｉ」により表
示され、そして出口圧力の状態は「Ｐｏ」により表示さ
れている。上記の二つの境界領域、すなわち、頭部４６
が弁座３４と係合する一方の領域と、他方の領域、すな
わち、軸部４８とＯリングシール５５との間のシール領
域とは同じ直径を有している。その結果、反対の方向に
向いた力「Ｆ」の大きさが等しくなる。そのうえ、入口
圧力「Ｐｉ」および／または出口圧力「Ｐｏ」がいかよ
うに変化しようとかかわりなく、二つの境界領域におけ
る差圧の力および大きさは対向した釣合状態に維持され
る。
【００１６】ばね５８はその他の力が作用していないと
きに弁要素４４を上方に移動する上向きの力を作用す
る。それに加えて、ばね５８はリムがついたプレート５
６に偏位力を作用する。プレート５６はＯリングシール
５５が軸部４８を確実にシールすることができるように
Ｏリングシール５５の形状を維持する。
【００１７】前述したように、ダイアフラムインサート
６６の部分６８の内部には完全に横切って延びるみぞ９
０が形成されている。この特徴により、ダイアフラム６
４が調整器本体１２の最上面まで下降したときですらも
みぞ９０を経由してガスが流れることを可能にする。こ
れは供給遮断装置を備えた圧縮天然ガス供給装置を有す
る車両を使用する場合に特に有利である。みぞ９０は天
然ガス供給装置が開かれたときに出口圧力が直ちに得ら
れることを保証する。
【００１８】調節器１０を作動させ、そして出口圧力を
設定するために、最終消費者は調節ねじ８４を回転し
て、ボタン８２を下方に移動する。この操作により、ば
ね８０が圧縮され、それによりダイアフラム６４が下方
に押される。ダイアフラム６４のこのような移動は同時
に弁要素４４を下方に移動する。その結果、頭部４６が
弁座３４から移動して、空所２６の内側の室と凹部５０
の外側の室との間を開放連絡する。入口圧力が出口圧力
よりもはるかに高いので、ガスの流れが起こり、出口圧
力が上昇する。出口圧力がダイアフラム６４の表面に作
用して、ばね８０の偏位力に抗する上向きの力を作用し
て、力の釣合状態が得られる。もしもばね力が増大すれ
ば、出口圧力は釣合状態を維持するために上昇する。そ
のうえ、もしも供給シリンダ内の圧力が低下するときの
ように入口圧力が低下しても、上記の釣合状態は変化せ
ず、これは上記の釣合弁要素の特徴によるものである。
これはまさに単一のこの設計の調整器１０により圧縮天
然ガスを使用する車両の要求を満たすことができる新規
の利点である。
【００１９】図５に示した本発明の別の実施例１０ａは
以下に記載する利点を得るためにガスをダイアフラムに
作用させるよりもむしろガスの流れを流出口に直接に連
通させている。図５において、同じまたは同様な符号が
図２および図３にこのような符号で示した同じまたは同
様な部分および／または構成部分を示す。
【００２０】主題のガスの流量が高い状況では、ダイア
フラム６４およびダイアフラムインサート６６が揺動
し、すなわち、不安定になる可能性がある。その結果、
ガスの運動量または力が弁要素４４を閉ざされた位置に
移動させようとする。図５の実施例１０ａは空所２６、
すなわち、内側の室をガス吐出口２０と直接に連絡させ
る通路１０２を設けることにより上記の弁要素４４が不
安定になりかつ閉ざされることをなくしている。実施例
１０のポート２０が外側の室、すなわち、ダイアフラム
６４と凹部５０との間の室に開口する大きい通路２０´
を有しているのに対して、この実施例１０ａにおいて
は、通路２０´は圧力降下補正穴（ｄｒｏｏｐ ｃｏｒ
ｒｅｃｔｉｏｎ ｈｏｌｅ）または吸引穴１０４と置き
換えられている。吸引穴１０４は増大する流量と付随す
る圧力降下を減らすために設けられている。そのうえ、
ダイアフラム６４のバイパス内に通路１０２を設けるこ
とにより、実施例１０ａにおいてはダイアフラムインサ
ート６６にみぞ９０を設ける必要はなく、みぞ９０を省
略することができる。
【００２１】特に図６ないし図９を参照して、この部分
係属出願の好ましい実施例を以下に説明する。
【００２２】調整器１０ｂは本体１０８を有するハウジ
ング１０６を備えている。本体１０８は高圧の圧縮天然
ガスをその内部に流入口１１２および接続通路１１４か
ら受け入れるための内側の室１１０を有している。その
うえ、本体１０８は低圧の圧縮天然ガスをその内部に受
け入れるための外側の室１１６を有している。外側の室
１１６はノズル１２０により吐出口１１８と連絡してい
る。吐出口１１８が本体１０８の中に所定距離延び、か
つノズル１２０が吐出口１１８の中に上記の距離の実質
的に半分にわたって延びていることに留意すべきであ
る。ノズル１２０はその最も外側の端部に隣接して横方
向にあけられた２個の穴１２２（１個の穴のみが見え
る）を有している。
【００２３】本体１０８の最上面には円形のみぞ１２４
が形成され、かつ周囲リブ１２８を有するダイアフラム
１２６が上記の最上面を横切って取り付けられている。
リブ１２８はみぞ１２４内に嵌合されている。そのう
え、支持リング１３０がダイアフラム１２６の周囲の上
に配置されている。ハウジング１０６はさらに本体１０
８とねじ込みにより係合されるボンネット１３２を有
し、ボンネット１３２は支持リング１３０をダイアフラ
ム１２６の周囲に対して強固に締め付け、リブ１２８を
みぞ１２４内に固定している。ボンネット１３２の内部
には、圧縮ばね１３４が配置されている。ばね１３４は
その一端部においてばねボタン１３６および調節ねじ１
３８と係合され、そしてその反対側の端部においてダイ
アフラムプレート１４０を押圧している。
【００２４】ハウジング１０６はさらにその底部におい
てボウル１４２と結合されている。ボウル１４２の底部
の中央部には小ねじ１４４を受け入れるための開口部が
形成されている。小ねじ１４４は弁本体１４８内にその
ために設けられたねじ穴１４６の中にねじ込みにより受
け入れられる。ハウジング本体１０８は垂下した円筒形
のスリーブ１５０を有している。スリーブ１５０内には
弁本体１４８が固定されている。封止用Ｏリング１５２
がスリーブ１５０と弁本体１４８との間に配置されてい
る。弁本体１４８の内部には円筒形の空洞部１５４が形
成され、空洞部１５４は環状の壁部１５６によりリムが
つけられかつ規定されている。空洞部１５４は調整器１
０ｂの内側の室を備え、この室の中に高圧の圧縮天然ガ
スが流入口１１２および通路１１４から受け入れられ
る。壁部１５６内には、通路１１４からのガスの流れを
空洞部１５４により形成された内側の室中に流入するこ
とを可能にするための開口部１５８が形成されている。
【００２５】弁本体１４８は周囲ランド１６０を有して
いる。そのランド１６０上には、円筒形の形状を有する
焼結プラスチックフィルタ１６２が取り付けられてい
る。環状壁部１５６が可撓性プラスチック弁座１６４に
取り付けられている。空洞部１５４の下端部の近くにブ
ッシング１６６が固定されている。ブッシング１６６は
ポペット型弁要素１７０の軸部１６８を滑動可能に受け
入れる。弁要素１７０は弁座１６４を閉ざしかつ該弁座
から移動する先細頭部を有している。圧縮ばね１７２が
弁要素１７０とブッシング１６６との間に取り付けられ
て先細頭部を弁座１６４に向かって偏位させている。弁
座１６４との界面を形成する本体１０８の表面に形成さ
れた円形のみぞ１７４内にＯリングシール１７６が嵌合
されている。
【００２６】弁要素１７０は該弁要素から上方に突出す
る弁棒１７８を有している。弁棒１７８は外側の室１１
６を貫通している。弁棒１７８は該弁棒と一体に構成さ
れたプラグ１８０を有し、かつプラグ１８０はプラグガ
イド１８２と滑動可能に係合されている。ガイド１８２
はハウジング本体１０８の最上面の内部にそのために形
成された凹部２２０の内部に取り付けられている。特に
図７から明瞭に理解できるように、ガイド１８２は周囲
みぞ１８４を有している。みぞ１８４内にはＯリング１
８６が嵌合されている。さらに、支持座金１８８が凹部
２２０の底部に取り付けられている。座金１８８は別の
１個のシール１９０を保持している。座金１８８はガイ
ド１８２内にそのために設けられた環状の凹部１９２内
に取り付けられた別の１個のシール１９０を保持してい
る。
【００２７】ダイアフラム１２６はその中央部にインサ
ート１９４を捕捉している。インサート１９４内には、
二つの異なる直径を有するスロット１９６が形成されて
いる。スロット１９６はプラグ１８０の実質的にボタン
状の先端部１９８を受け入れる。図８および図９を参照
すると、インサート１９４内のスロット１９６が先端部
１９８がその中に滑り込むことを可能にすることを理解
することができよう。そのうえ、図７に明示されている
ように、先端部１９８はその端部においてドーム状に形
成され、かつ該先端部が首部２００と結合する箇所にお
いてその底部のまわりに先細に形成されている。スロッ
ト１９６の最も内側の部分の直径ならびに先端部１９８
および首部２００の直径はプラグ１８０がガイド１８２
内で動かなくなりまたは傾いて固着することなくインサ
ート１９４とプラグ１８０との間の角変位を可能にする
ように設定されている。
【００２８】ボンネット１３２には、ダイアフラム１２
６の最上面に基準大気圧を与えるための通し穴２０２が
形成されている。しかしながら、穴２０２の内部には、
ポリテトラフルオロエチレンで形成された多孔性のプラ
グ２０３が嵌合されている。プラグ２０３の多孔性は大
気圧をボンネット１３２内に作用させるが、水たまり、
湿った道路等からのはね水のような水のいかなる侵入を
も阻止するために十分である。
【００２９】ハウジング本体１０８の最上面には、吐出
口１１８の中に開口した吸引穴２０４が形成されてい
る。吸引穴２０４はノズル１２０の端部からかなり内側
に配置され、ノズル１２０の長さの中間に配置されてい
る。ひき続く試験において説明されているように、この
吸引穴はダイアフラムが外側の室１１６から吐出される
圧力よりも僅かに低いガス圧力を受けることを保証す
る。
【００３０】ボウル１４２は弁本体１４８を実質的に包
囲しかつ先行特許出願に開示されたボウル９２と同じ目
的をはたす。例えば、車両の冷却液がこの実施例のボウ
ル１４２の中に導入されて、調整器１０ｂの着氷を阻止
する。しかしながら、冷却液がボウルで包囲された構成
部分のいかなる部分をも迂回しないことを保証するため
に、冷却液の流れが確実に制御されかつ導かれる。そら
せ板２０６、２０８および２１０がボウル１４２内に固
定され、かつこれらのそらせ板の最上端部はハウジング
本体１０８の底部にそのために形成されたスプライン２
１２（そのうちの１個のみを示した）内に受け入れられ
る。その結果、冷却液はそらせ板２０６の後方に押し込
まれ、スリーブ１５０のまわりにかつその後方に流れ、
そらせ板２０８（図示せず）を越えて、そらせ板２１０
の上を流れる。
【００３１】代表的には、ゲージ圧力１７．５kg／cm2
（２５０ｐｓｉｇ）から２５２kg／cm2 （３６００ｐｓ
ｉｇ）までの範囲内の貯蔵タンクの燃料圧力が調整器１
０ｂの流入口１１２に入り、円筒形の焼結プラスチック
フィルタ１６２を通って高圧の内側の室１１０の中に流
入する。このフィルタ１６２はいくつかの理由から燃料
圧力調整器に独特のものである。金属フィルタエレメン
トと異なり、フィルタを取り付けかつ取り替えるときに
（粗い金属端縁が金属製合わせ面をこすることに起因す
る）汚染物が発生せず、フィルタの腐食に起因する汚染
物も発生しない−−−−プラスチックエレメントには金
属フィルタのような腐食の問題が起きず、圧力が作用す
る構成部分に作用する力および付随する関連した応力が
低い。
【００３２】高圧の内側の室１１０が低圧の外側の室１
１６からディスク形の弁座１６４の内径と接触する円錐
形の弁要素１７０によりシールされ、かつ弁座１６４が
弁本体１４８によりハウジング本体１０８に固定される
と共に、ハウジング本体１０８内の面シールＯリング１
７４でシールされている。弁要素１７０のポペット型の
設計は剪断力または張力が可撓性プラスチック弁座１６
４の耐用寿命を短縮することを阻止している。調整器の
その他の設計は硬い金属製の弁座に対する重合体製のポ
ペット弁の剪断シール（ｓｈｅａｒ ｓｅａｌｉｎｇ）
に依存している。面シールＯリング１７４はガスが弁座
１６４のまわりに入り込まず、遮断を阻止しないことを
保証している。
【００３３】ポペットプラグ１８０は、前述したよう
に、ダイアフラムインサート１９４とスロットとの係合
により連結されている。このスロット装置は弁プラグ１
８０を傾斜させることなく、ダイアフラム１２６および
プレート１４０の上記の角自由度、すなわち、傾斜また
は偏向を可能にする。
【００３４】作動中、弁要素１７０は高圧の内側の室１
１０と低圧の外側の室１１６との間の制御されたガスの
流れを弁要素１７０の円錐形部分と可撓性弁座１６４と
の間の間隙を介して可能にする位置を占める。プラグ１
８０は黄銅製プラグガイド１８２およびＯリングシール
１８６および１９０によりシールされている。この構成
により、流入口から吐出口まで流れるガスがダイアフラ
ム１２６に衝突することが阻止される。この装置は百パ
ーセントバイパス流と呼ぶことができる流れを含む。
【００３５】百パーセントバイパス流の利点は迅速に膨
脹するときに過冷却されるガスがダイアフラム１２６の
材料を脆化点まで冷却することを阻止し、感圧ダイアフ
ラム１２６に対するガスの運動量の力をなくすことによ
り改良された圧力−流量特性が得られ、弁プラグ１８０
とプラグガイド１８２との間のより大きい嵌合許容度
（ｆｉｔ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）が得られることにより
改良された加工性が得られ、出口圧力をダイアフラム１
２６に連絡するために吸引穴２０４を使用することが可
能であることを含む。初期の設計にはバイパス流の特徴
と、出口圧力をダイアフラムに連絡するための吸引穴
（１０４、図５）とが組み込まれている。しかしなが
ら、百パーセントバイパスを保証するために、この調整
器１０ｂに使用されている要素１８６および１９０のよ
うなシール要素が設けられていない。シール要素１８６
および１９０が設けられていなければ、プラグガイド１
８２における漏洩流量が変化して、ダイアフラム１２６
の下方の空間を加圧して、弁毎に容認できない出口圧力
の変動が発生する。
【００３６】低圧通路１２０および１１８の設計には、
ガスの流れが吐出口１１８の嵌合部の所定の距離だけ内
側の位置において下流側接続部に流入することを可能に
するためのエゼクタノズル１２０が組み込まれている。
この特徴はノズル１２０がジェットポンプベンチュリの
ように作用して吸引穴２０４において人工的に低い圧力
を発生することを可能にする。この偏った圧力はダイア
フラム１２６に連絡され、従って、ダイアフラム１２６
は実際の出口圧力よりも低くかつ流れの関数である圧力
を受ける。
【００３７】ダイアフラム１２６に作用するより低い圧
力はダイアフラム１２６をレンジばね１３４の力により
下方に移動させ、増大した流量において出口圧力が上昇
することを可能にする。この特徴は燃料圧力調整器につ
いては新規であり、その車両用のガス燃料装置における
利点は送出管路内の圧力損失を調整器１０ｂにより補償
することができることである。
【００３８】ダイアフラム１２６およびプレート１４０
を偏った出口圧力に抗して移動して、弁要素１７０を開
放位置まで押すために必要な力を与えるために、大きい
レンジばね１３４が使用されている。このばね１３４は
ばねボタン１３６および負荷調節ねじ１３８により圧縮
される。許容されない調節を防止するために、ねじ１３
８への接近は球形のエキスパンションプラグ、すなわ
ち、ウェルシュフリーズプラグ（ｗｅｌｓｈ ｆｒｅｅ
ｚｅ ｐｌｕｇ）でシールされている。
【００３９】ねじにより締め付けるボンネット１３２は
フランジで締め付ける設計よりも組み立てるために必要
な時間が短く、かつボンネット１３２をハウジング本体
１０８に固定するために必要な構成部分が少ない。ボン
ネット１３２は本体１０８に確実に停止する状態になる
までねじ込まれる。
【００４０】ダイアフラム１２６は本体１０８にボンネ
ット１３２および支持リング１３０により締め付けられ
ている。支持リング１３０はボンネット１３２が取り付
けられるときにダイアフラム１２６およびプレート１４
０がボンネット１３２と共に回転することを阻止する。
支持リング１３０は単に摩擦により作用し、ダイアフラ
ム１２６と本体１０８との界面およびダイアフラム１２
６と支持リング１３０との界面の静摩擦はボンネット１
３２と支持リング１３０との間の摩擦よりもはるかに大
きい。従って、ダイアフラム１２６、プレート１４０お
よび支持リング１３０はボンネット１３２が取付け時に
回転せしめられる間に本体１０８に対して静止した状態
に保たれる。
【００４１】ダイアフラム１２６は圧力により効果が高
まるシールビードまたはリブ１２８を備えるように設計
されている。ダイアフラム室（ダイアフラムの下方）と
ボンネット１３２の内部（すなわち、大気圧）との間の
差圧がビード、すなわち、リブ１２８に作用して、ダイ
アフラム１２６をＯリング面シールと全く同じ方法でシ
ールする。
【００４２】調整器１０ｂ（および１０ならびに１０
ａ）の予期された主たる用途は高圧圧縮天然ガスを燃料
とする車両の減圧装置である。しかしながら、その他の
用途は水分の凍結または過冷却を阻止するために付加的
な熱入力が必要であるような産業および研究活動におい
て圧縮ガスの圧力を制御された状態で低下させる場合に
見られる。
【００４３】本出願人は本発明をこの部分継続出願にそ
の特定の実施例について記載したが、この実施例が本発
明の目的および添付の特許請求の範囲に述べているよう
に一例として実施され、本発明を限定するものではない
ことを明瞭に理解すべきである。例えば、フリーズプラ
グのかわりに調節ねじ１３８を工場で取り付けかつエポ
キシ等のプラグでシールして、調整器１０ｂの不正操作
を防止することができよう。それに加えて、車両用冷却
液は着氷を阻止するために調整器１０ｂを加熱するため
の媒体のみとする必要はない。なお、電気加熱も使用す
ることができ、そしてボウル１４２を使用するために、
電気加熱素子をボウル１４２と接続しかつ最も便利が良
くかつ接近しやすい箇所に電気加熱素子のための電気コ
ネクタを配置することが最も容易であろう。このような
その他の特徴はこの明細書における本出願人の開示事項
からの教義から思い付くであろうが、これらの特徴は本
出願人の発明の範囲内にありかつ特許請求の範囲に包含
されると考える。
【図面の簡単な説明】
【図１】引用した先行特許出願に開示されたその一実施
例による調整器の平面図、すなわち、上面図。
【図２】図１を断面２−２に沿って裁った図１の調整器
の横断面図（図２の縮尺は図１の縮尺よりも僅か大きく
してある）。
【図３】図１を断面３−３に沿って裁った図１および図
２の調整器の横断面図（図３の縮尺は図２の縮尺と実質
的に同じである）。
【図４】弁座および弁要素を示した図１ないし図３の調
整器の一部分を例示し、かつ弁要素を横切って作用する
圧力および力を示した図（この図の縮尺も図２および図
３の縮尺よりも僅か大きくしてある）。
【図５】図３の横断面図と同様な図であり、先行特許出
願に開示された発明の別の一実施例を示した図。
【図６】この部分継続出願に記載の一実施例による新規
の調整器の横断面図であり、図５と同様な図。
【図７】図６の調整器のダイアフラムインサート、プラ
グガイドおよび弁棒の構造上の関係を大きく拡大して示
した横断面詳細図。
【図８】ダイアフラムインサートの横断面図。
【図９】ダイアフラムインサートの底面図。
【符号の説明】
１０ｂ 減圧調整器 １０６ ハウジング １０８ ハウジング本体 １１０ 内側の室 １１２ 流入口 １１６ 外側の室 １１８ 吐出口 １２０ ノズル １２４ みぞ １２６ ダイアフラム １２８ リブ １３０ 支持リング １３２ ボンネット １３４ ばね １４２ ボウル １４８ 弁本体 １５４ 空洞部 １５６ 壁部 １６２ フィルタ １６４ 弁座 １６６ ブッシング １６８ 軸部 １７０ 弁要素 １７２ ばね １７８ 弁棒 １８０ プラグ １８２ プラグガイド １８６ シール １８８ 座金 ２０４ 吸引穴 ２０６ そらせ板 ２０８ そらせ板 ２１０ そらせ板 ２１２ スプライン ２２０ 凹部

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧縮天然ガス用減圧調整器にして、 調整器ハウジングを備え、前記ハウジングは本体を有
    し、 前記本体は（ａ）高圧圧縮天然ガスを内部に所定の圧力
    で受け入れるための内側の室と、（ｂ）低圧圧縮天然ガ
    スを内部に所定の低い圧力で受け入れるための外側の室
    （ｂ）とを有し、 さらに、ガスを前記の内側の室の中に導入するための第
    １ポート装置と、 ガスを前記の外側の室から前記の所定の圧力で吐出する
    ための第２ポート装置と、 前記の内側の室と前記の外側の室との間のガスの流れを
    制御するために前記本体の内部に移動可能に配置された
    弁装置と、 （ａ）前記室のうちの一方の室内のガス圧力を検出し、
    そして（ｂ）前記弁装置の移動を行うために前記弁装置
    と結合された可撓性の装置と、 前記可撓性装置を前記第２ポート装置と連絡し、そして
    ガス圧力を前記可撓性装置に前記の所定の低い圧力より
    も低い圧力で導入する装置とを備え、 前記可撓性装置はダイアフラムを備え、かつ前記ハウジ
    ングはさらにボンネットを有し、 前記ボンネットは前記本体と結合され、かつ前記ダイア
    フラムは前記本体と前記ボンネットとの間に壁部を形成
    し、 前記本体はその最も外側の面に形成された環状のみぞを
    有し、 前記ダイアフラムは該ダイアフラムから突出したリブを
    備えた周囲を有し、かつ前記リブは前記みぞ内に嵌合さ
    れ、 支持リングが前記周囲上に配置され、かつ前記ボンネッ
    トが前記リングを前記周囲に締め付けかつ前記リブを前
    記みぞ内に締め付ける減圧調整器。
  2. 【請求項２】 圧縮天然ガス用減圧調整器にして、 調整器ハウジングを備え、前記ハウジングは本体を有
    し、 前記本体は（ａ）高圧圧縮天然ガスを内部に受け入れる
    ための内側の室と、 （ｂ）低圧圧縮天然ガスを内部に受け入れるための外側
    の室とを有し、 さらに、ガスを前記の内側の室の中に導入するための第
    １ポート装置と、 ガスを前記の外側の室から吐出するための第２ポート装
    置と、 前記の内側の室と前記の外側の室との間のガスの流れを
    制御するために前記本体の内部に移動可能に配置された
    弁装置と、 （ａ）前記室のうちの一方の室内のガス圧力を検出し、
    そして（ｂ）前記弁装置の移動を行うために前記弁装置
    と結合された可撓性の装置とを備え、 前記弁装置および前記可撓性装置はそれらの間に相対角
    変位を可能にするために協働する装置を有し、 さらに、前記可撓性装置を前記第２ポート装置と連絡
    し、そしてガス圧力を前記可撓性装置に前記の所定の低
    い圧力よりも低い圧力で導入する装置を備え、 前記可撓性装置はダイアフラムを含み、かつ前記ハウジ
    ングはボンネットを有し、 前記ボンネットは前記本体と結合され、かつ前記ダイア
    フラムは前記本体と前記ボンネットとの間に壁部を形成
    し、 前記ハウジングはさらに前記ハウジング本体と結合され
    かつ前記本体から垂下したボウルを有し、 前記ボウルは前記弁本体に固定され、かつ前記ボウルは
    前記弁本体を実質的に包囲し、 前記ボウルの内部にはそらせ板が形成され、かつ前記ハ
    ウジング本体の内部には前記そらせ板の部分を受け入れ
    るスプラインが形成されている減圧調整器。
  3. 【請求項３】 圧縮天然ガス用減圧調整器にして、 調整器ハウジングを備え、前記ハウジングは本体を有
    し、 前記本体は（ａ）高圧圧縮天然ガスを内部に受け入れる
    ための内側の室と、 （ｂ）低圧圧縮天然ガスを内部に受け入れるための外側
    の室とを有し、 さらに、ガスを前記の内側の室の中に導入するための第
    １ポート装置と、 ガスを前記の外側の室から吐出するための第２ポート装
    置と、 前記の内側の室と前記の外側の室との間のガスの流れを
    制御するために前記本体の内部に移動可能に配置された
    弁装置と、 （ａ）前記室のうちの一方の室内のガス圧力を検出し、
    そして（ｂ）前記弁装置の移動を行うために前記弁装置
    と結合された可撓性の装置と、 内側の室内のガスの流れから粒状物質を濾過して除去す
    るために前記ポート装置の間に配置された非金属濾過装
    置とを備え、 前記可撓性装置はダイアフラムを備え、かつ前記ハウジ
    ングはさらにボンネットを有し、 前記ボンネットは前記本体と結合され、かつ前記ダイア
    フラムは前記本体と前記ボンネットとの間に壁部を形成
    し、 前記弁装置はポペット型弁要素と弁座とを備え、かつ前
    記弁座は前記室の接続部を備え、 前記弁要素は前記の外側の室を貫通する弁棒を有し、 前記弁棒は該弁棒から延びて前記弁棒を前記ダイアフラ
    ムと連結する装置を有し、 前記連結装置は円筒形のプラグを備え、 前記本体の内部には円形の凹部が形成され、かつ前記プ
    ラグを前記凹部を通して案内可能に移動することを可能
    にするために環状のプラグガイドが前記凹部の内部に取
    り付けられ、 座金が前記プラグガイドと前記本体との間に配置され、
    前記座金は前記凹部の底部に配置され、かつシールが前
    記ガイドと前記本体との間に配置され、かつ別の１個の
    シールが前記座金と前記ガイドとの間に配置されている
    減圧調整器。
  4. 【請求項４】 圧縮天然ガス用減圧調整器にして、 調整器ハウジングを備え、前記ハウジングは本体を有
    し、 前記本体は（ａ）高圧圧縮天然ガスを内部に受け入れる
    ための内側の室と、 （ｂ）低圧圧縮天然ガスを内部に受け入れるための外側
    の室とを有し、 さらに、ガスを前記の内側の室の中に導入するための第
    １ポート装置と、 ガスを前記の外側の室から吐出するための第２ポート装
    置と、 前記の内側の室と前記の外側の室との間のガスの流れを
    制御するために前記本体の内部に移動可能に配置された
    弁装置と、 （ａ）前記室のうちの一方の室内のガス圧力を検出し、
    そして前記弁装置の移動を行うために前記弁装置と結合
    された可撓性の装置と、 内側の室内のガスの流れから粒状物質を濾過して除去す
    るために前記ポート装置の間に配置された非金属濾過装
    置とを備え、 前記可撓性装置はダイアフラムを備え、かつ前記ハウジ
    ングはさらにボンネットを有し、 前記ボンネットは前記本体と結合され、かつ前記ダイア
    フラムは前記本体と前記ボンネットとの間に壁部を形成
    し、 前記弁装置はポペット型弁要素と弁座とを備え、かつ前
    記弁座は前記室の接続部を備え、 前記弁要素は前記の外側の室を貫通する弁棒を有し、か
    つ前記弁棒は該弁棒から延びて前記弁棒を前記ダイアフ
    ラムと連結する装置を有し、 さらに、弁本体を備え、 前記ハウジング本体の内部には穴が形成され、かつ前記
    弁本体が前記穴の内部に閉じ込められ、 前記弁本体の一端部には円筒形の空洞部が形成され、か
    つ前記弁要素が前記空洞部内に配置され、 前記空洞部は環状の壁部によりリムが形成され、かつ前
    記壁部が前記弁座を前記ハウジング本体に対して保持
    し、 前記空洞部は閉ざされた端部を有し、かつブッシングが
    前記の閉ざされた端部の内部に固定され、かつ前記弁要
    素が軸部を有し、かつ前記軸部が前記ブッシングと滑動
    可能に係合される減圧調整器。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の減圧調整器にして、 前記壁部が該壁部を通って流体が流れることを可能にす
    るための開口部を有し、かつ前記空洞部が前記の内側の
    室を備えている減圧調整器。
  6. 【請求項６】 請求項４に記載の減圧調整器にして、さ
    らに前記ブッシングと前記弁要素との間に配置された前
    記弁要素を前記弁座に向かって偏位する装置を含む減圧
    調整器。
  7. 【請求項７】 圧縮天然ガス用減圧調整器にして、 調整器ハウジングを備え、前記ハウジングは本体を有
    し、 前記本体は（ａ）高圧圧縮天然ガスを内部に受け入れる
    ための内側の室と、 （ｂ）低圧圧縮天然ガスを内部に受け入れるための外側
    の室とを有し、 さらに、ガスを前記の内側の室の中に導入するための第
    １ポート装置と、 ガスを前記の外側の室から吐出するための第２ポート装
    置と、 前記の内側の室と前記の外側の室との間のガスの流れを
    制御するために前記本体の内部に移動可能に配置された
    弁装置と、 （ａ）前記室のうちの一方の室内のガス圧力を検出し、
    そして（ｂ）前記弁装置の移動を行うために前記弁要素
    と結合された可撓性の装置と、 内側の室内のガスの流れから粒状物質を濾過して除去す
    るために前記ポート装置の間に配置された非金属濾過装
    置とを備え、 前記可撓性装置はダイアフラムを備え、かつ前記ハウジ
    ングはさらにボンネットを有し、 前記ボンネットは前記本体と結合され、かつ前記ダイア
    フラムは前記本体と前記ボンネットとの間に壁部を形成
    し、 前記本体はその最も外側の面に形成された環状のみぞを
    有し、 前記ダイアフラムは該ダイアフラムから突出したリブを
    備えた周囲を有し、 前記リブは前記みぞ内に嵌合され、 支持リングが前記周囲上に配置され、かつ前記ボンネッ
    トが前記リングを前記周囲に締め付け、かつ前記リブを
    前記みぞの中に締め付ける減圧調整器。
  8. 【請求項８】 圧縮天然ガス用減圧調整器にして、 調整器ハウジングを備え、前記ハウジングは本体を有
    し、 前記本体は（ａ）高圧圧縮天然ガスを内部に受け入れる
    ための内側の室と、 （ｂ）低圧圧縮天然ガスを内部に受け入れるための外側
    の室とを有し、 さらに、ガスを前記の内側の室の中に導入するための第
    １ポート装置と、 ガスを前記の外側の室から吐出するための第２ポート装
    置と、 前記の内側の室と前記の外側の室との間のガスの流れを
    制御するために前記本体の内部に移動可能に配置された
    弁装置と、 （ａ）前記室のうちの一方の室内のガス圧力を検出し、
    そして（ｂ）前記弁装置の移動を行うために前記弁装置
    と結合された可撓性の装置と、 内側の室内のガスの流れから粒状物質を濾過して除去す
    るために前記ポート装置の間に配置された非金属濾過装
    置とを備え、 前記可撓性装置はダイアフラムを備え、かつ前記ハウジ
    ングはさらにボンネットを有し、 前記ボンネットは前記本体と結合され、かつ前記ダイア
    フラムは前記本体と前記ボンネットとの間に壁部を形成
    し、 前記弁装置はポペット型の弁要素と弁座とを有し、かつ
    前記弁座は前記室の接続部を備え、 前記弁要素は前記出口室を貫通する弁棒を有し、 前記弁棒は該弁棒から延びて前記弁棒を前記ダイアフラ
    ムと連結する装置を有し、 さらに、弁本体を備え、 前記ハウジング本体の内部には穴が形成され、かつ前記
    弁本体が前記穴の内部に閉じ込められ、 前記弁本体の一端部には円筒形の空洞部が形成され、か
    つ前記弁要素が前記空洞部内に配置され、 前記弁要素は環状の壁部によりリムが形成され、かつ前
    記壁部が前記弁座を前記ハウジング本体に対して保持
    し、 前記空洞部は閉ざされた端部を有し、かつブッシングが
    前記の閉ざされた端部の内部に固定され、かつ前記弁要
    素は軸部を有し、かつ前記軸部が前記ブッシングと滑動
    可能に係合され、 前記ハウジングはさらに前記ハウジング本体と結合され
    かつ前記ハウジング本体から垂下したボウルを有し、 前記ボウルは前記弁本体に固定され、かつ前記ボウルが
    前記弁本体を実質的に包囲する減圧調整器。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載の減圧調整器にして、 前記ボウルの内部にはそらせ板が形成され、かつ前記ハ
    ウジング本体の内部には前記そらせ板の部分を受け入れ
    るスプラインが形成されている減圧調整器。
  10. 【請求項１０】 圧縮天然ガス用減圧調整器にして、 調整器ハウジングを備え、前記ハウジングは本体を有
    し、 前記本体は（ａ）高圧圧縮天然ガスを内部に受け入れる
    ための内側の室と、 （ｂ）低圧圧縮天然ガスを内部に受け入れるための外側
    の室とを有し、 さらに、ガスを前記の内側の室の中に導入するための第
    １ポート装置と、 ガスを前記の外側の室から吐出するための第２ポート装
    置と、 前記の内側の室と前記の外側の室との間のガスの流れを
    制御するために前記本体の内部に移動可能に配置された
    弁装置と、 （ａ）前記室のうちの一方の室内のガス圧力を検出し、
    そして（ｂ）前記弁装置の移動を行うために前記弁装置
    と結合された可撓性の装置と、 内側の室内のガスの流れから粒状物質を濾過して除去す
    るために前記ポート装置の間に配置された非金属濾過装
    置とを備え、 前記可撓性装置はダイアフラムを含み、かつ前記ハウジ
    ングはボンネットを含み、 前記本体はその最も外側の面に形成された環状のみぞを
    有し、 前記ダイアフラムは該ダイアフラムから突出したリブを
    備えた周囲を有し、かつ前記リブは前記みぞ内に嵌合さ
    れ、 支持リングが前記周囲上に配置され、かつ前記ボンネッ
    トが前記リングを前記周囲に締め付け、かつ前記リブを
    前記みぞの中に締め付け、 前記第２ポート装置は前記本体内に形成されたポート
    と、一端部が前記の外側の室と連絡するために開口しか
    つ反対側の端部が前記ポートの中に開口したノズルとを
    備え、かつ前記ポートは前記の最も外側の面から前記ポ
    ートの最も内側の端部まで前記本体の中に所定の深さに
    わたって延び、かつ前記ノズルの反対側の端部が前記ポ
    ートの所定の深さの中間の位置で前記ポートの中に開口
    している減圧調整器。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の減圧調整器にし
    て、 前記ノズルが所定の長さを有しかつ前記の反対側の端部
    に横方向にあけられた穴を有し、かつ前記本体内には前
    記ノズルの前記長さの中間の位置に前記の外側の室を前
    記可撓性装置と連絡する吸引穴が形成されている減圧調
    整器。
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