(57)【要約】【課題】変成炉に送り込まれる混合ガスの流量を使用対象に送り込まれる変成ガスの流量に見合った量にすることができ、構造の簡素化及び製造コストの低減を図ることができるガス変成装置を提供する。【解決手段】燃料ガスと空気とを混合する混合器２５と、混合器２５により混合された混合ガスから変成ガスを生成する変成炉２７と、混合器２５から変成炉２７へ混合ガスを送り込む空気流発生装置２６と、空気流発生装置２６の吐出側と吸引側とを接続するバイパス流路１７に設けられる流量制御装置３５とを備え、変成炉２７によって生成された変成ガスを使用対象に送り込むガス変成装置であって、流量制御装置３５は、空気流発生装置２６の吐出側の圧力に応じてバイパス流路１７を流れる混合ガスの流量を調整する第１調整手段と、変成炉２７の下流側における変成ガスの圧力に応じてバイパス流路１７を流れる混合ガスの流量をさらに調整する第２調整手段とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと空気との混合ガスを変成炉へ送り込むための空気流発生装置の、吐出側と吸引側とを接続するバイパス流路に設けられる流量制御装置であって、
前記空気流発生装置の吐出側の圧力に応じて前記バイパス流路を流れる混合ガスの流量を調整する第１調整手段と、
前記変成炉の下流側における変成ガスの圧力に応じて前記バイパス流路を流れる混合ガスの流量をさらに調整する第２調整手段と、を備えていることを特徴とする流量制御装置。
【請求項２】
前記第１調整手段は、前記空気流発生装置の吐出側に接続される一次室と、前記空気流発生装置の吸引側に接続される二次室と、前記一次室と前記二次室との間に設けられ、当該一次室に流入した混合ガスから開方向への圧力を受ける弁体と、前記弁体を閉方向に付勢することによって当該弁体の作動圧力を設定する第１の圧力設定部材とを備えており、
前記第２調整手段は、前記変成炉の下流側における変成ガスの圧力を受けるとともに、この圧力に基づいて前記弁体を操作する第２の圧力設定部材を備えている請求項１に記載の流量制御装置。
【請求項３】
前記第１の圧力設定部材及び前記第２の圧力設定部材の一方の力が他方に作用し、同他方から両者の合力が前記弁体に付与される、請求項２に記載の流量制御装置。
【請求項４】
前記第２の圧力設定部材が設けられる圧力室と、前記混合ガスが流れるガス流通空間との間に、前記弁体を摺動可能にガイドするガイド部が設けられ、このガイド部と前記弁体との間に、前記弁体の摺動を許容しつつ前記圧力室と前記ガス流通空間との間の気密を保つシール部材が設けられている、請求項２又は３に記載の流量制御装置。
【請求項５】
燃料ガスと空気とを混合する混合器と、混合器により混合された混合ガスから変成ガスを生成する変成炉と、前記混合器から前記変成炉へ混合ガスを送り込む空気流発生装置と、前記空気流発生装置の吐出側と吸引側とを接続するバイパス流路に設けられる流量制御装置と、を備えており、前記変成炉によって生成された変成ガスを使用対象に送り込むガス変成装置であって、
前記流量制御装置は、前記空気流発生装置の吐出側の圧力に応じて前記バイパス流路を流れる混合ガスの流量を調整する第１調整手段と、
前記変成炉の下流側における変成ガスの圧力に応じて前記バイパス流路を流れる混合ガスの流量をさらに調整する第２調整手段と、を備えていることを特徴とするガス変成装置。
【請求項６】
前記流量制御装置が、請求項２〜４のいずれかに１項に記載の流量制御装置とされている、請求項５に記載のガス変成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガスと空気との混合ガスから熱処理等に用いる変成ガスを生成するためのガス変成装置、並びにこのガス変成装置に適用することができる流量制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
天然ガス、プロパンガス、ブタンガス等の燃料ガスと空気とを混合し、混合したガスを変成炉によって部分燃焼させることで、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素（Ｎ２）、二酸化炭素（ＣＯ２）等を含む変成ガスを生成するガス変成装置が知られている。ガス変成装置によって生成された変成ガスは、金属等に熱処理を行うための熱処理炉に供給され、熱処理用雰囲気として用いられる。
【０００３】
下記特許文献１には従来のガス変成装置が開示されている。図７に示されるように、従来のガス変成装置は、供給源１０１から供給される燃料ガスとエアフィルタ１０２を通して供給される空気とを混合器（キャブレター）１０３において混合し、混合されたガスをブロワー１０４によって変成炉１０５に送り、この変成炉１０５において混合ガスを加熱することによって変成ガスを生成する。変成ガスは、ガスクーラ１０６によって急冷された後に使用対象（熱処理炉等）に送り込まれるようになっている。
【０００４】
特許文献１記載のガス変成装置１００において、ブロワー１０４と変成炉１０５との間には圧力比例弁１０７が設けられており、この圧力比例弁１０７は、変成炉１０５の下流側における変成ガスの圧力変動に応じて開度が増減される。そして、使用対象に送り込まれる変成ガスの流量が減少した場合、変成炉１０５の下流側における圧力が上昇するので、ガス変成装置１００は圧力比例弁１０７の開度を減少させることによって変成炉１０５に送り込まれる混合ガスの流量を低下させる。逆に、使用対象に送り込まれる変成ガスの流量が増大した場合、変成炉１０５の下流側における圧力が低下するので、ガス変成装置１００は圧力比例弁１０７の開度を増加させることによって変成炉１０５に送り込まれる混合ガスの流量を増大させる。これによって、変成炉１０５に送り込まれる混合ガスの流量を、使用対象に送り込まれる変成ガスの流量に見合った量にすることができ、変成ガスを無駄に燃焼させる必要がなくなるという利点がある。
【０００５】
一方、特許文献１記載のガス変成装置１００において、混合ガスを変成炉１０５に送り込むブロワー１０４には、過負荷を防止するためのバイパスレギュレータ１０８が設けられている。このバイパスレギュレータ１０８は、ブロワー１０４の吸引側と吐出側とを繋ぐバイパス配管１０９に設けられており、ブロワー１０４から吐出された混合ガスの圧力が所定以上になると、バイパス管１０９を介して混合ガスを吸引側に環流させることで、ブロワー１０４に対する過負荷を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１５８６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のようなガス変成装置は、現在有している機能を維持したまま部品点数を削減し、構造の簡素化や製造コストの低減を行うことが望まれている。特に、図７に示される特許文献１記載のガス変成装置１００には圧力比例弁１０７が用いられており、これは、電磁ソレノイド等を用いた電磁弁であるので、高価であるとともに複雑な制御が必要になる場合がある。
したがって、本発明は、変成炉に送り込まれる混合ガスの流量を、使用対象に送り込まれる変成ガスの流量に見合った量にすることができ、しかも、構造の簡素化及び製造コストの削減を図ることができる流量制御装置及びガス変成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の発明者は、ブロワーに対して設けられるバイパスレギュレータに着目し、上述の圧力比例弁の機能をバイパスレギュレータに持たせることができれば、圧力比例弁を省略してガス変成装置の構造を簡素化し、製造コストを低減することが可能になると考えた。そして、このような考えに基づいて発明者は次のような発明を完成するに到った。
【０００９】
すなわち、本発明の流量制御装置は、燃料ガスと空気との混合ガスを変成炉へ送り込むための空気流発生装置の、吐出側と吸引側とを接続するバイパス流路に設けられる流量制御装置であって、
前記空気流発生装置の吐出側の圧力に応じて前記バイパス流路を流れる混合ガスの流量を調整する第１調整手段と、
前記変成炉の下流側における変成ガスの圧力に応じて前記バイパス流路を流れる混合ガスの流量をさらに調整する第２調整手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のガス変成装置は、燃料ガスと空気とを混合する混合器と、混合器により混合された混合ガスから変成ガスを生成する変成炉と、前記混合器から前記変成炉へ混合ガスを送り込む空気流発生装置と、前記空気流発生装置の吐出側と吸引側とを接続するバイパス流路に設けられる流量制御装置と、を備えており、前記変成炉によって生成された変成ガスを使用対象に送り込むガス変成装置であって、
前記流量制御装置は、前記空気流発生装置の吐出側の圧力に応じて前記バイパス流路を流れる混合ガスの流量を調整する第１調整手段と、
前記変成炉の下流側における変成ガスの圧力に応じて前記バイパス流路を流れる混合ガスの流量をさらに調整する第２調整手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
以上の構成を有する流量制御装置及びガス変成装置によれば、バイパスレギュレータ等の流量制御装置の第１調整手段が、空気流発生装置の吐出側の圧力に応じてバイパス流路を流れる混合ガスの流量を調整するので、空気流発生装置に対する過負荷等を防止することができる。さらに、第２調整手段は、変成炉の下流側における変成ガスの圧力に応じてバイパス流路を流れる混合ガスの流量をさらに調整するので、変成炉の下流側における変成ガスの圧力が上昇したときにバイパス流路を流れる混合ガスの流量を増大させ、空気流発生装置から変成炉に送られる混合ガスの流量を減少させることが可能となり、逆に、変成炉の下流側における変成ガスの圧力が低下したときにバイパス流路を流れる混合ガスの流量を減少させ、空気流発生装置から変成炉に送られる混合ガスの流量を増大させることが可能となる。したがって、変成炉に送り込まれる混合ガスの流量を使用対象に送り込まれる変成ガスの流量に見合った量にすることができる。また、従来（特許文献１）の圧力比例弁と同様の機能を流量制御装置に持たせることができるので、当該圧力比例弁を省略することが可能となり、ガス変成装置の構造の簡素化や製造コストの低減を図ることができる。
【００１２】
上記のガス変成装置及び流量制御装置において、前記第１調整手段は、前記空気流発生装置の吐出側に接続される一次室と、前記空気流発生装置の吸引側に接続される二次室と、前記一次室と前記二次室との間の流通口を開閉し、かつ当該一次室に流入した混合ガスから開方向への圧力を受ける弁体と、前記弁体を閉方向に付勢することによって当該弁体の作動圧力を設定する第１の圧力設定部材とを備えており、
前記第２調整手段は、前記変成炉の下流側における変成ガスの圧力を受けるとともに、この圧力に基づいて前記弁体を操作する第２の圧力設定部材を備えていることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、弁体は、混合ガスの圧力が開方向に付与されるとともに、第１の圧力設定部材による作動圧力が閉方向に付与されるので、両圧力がバランスする位置で保持されることによって混合ガスの流量を適切に調整することができる。さらに、弁体は、変成炉の下流側における変成ガスの圧力を受ける第２の圧力設定部材によっても操作されるので、当該圧力の変動に追従して混合ガスの流量をさらに調整することが可能となる。
【００１４】
前記弁体には、前記第１の圧力設定部材と前記第２の圧力設定部材とからそれぞれ個別に力が付与されてもよいが、前記第１の圧力設定部材及び前記第２の圧力設定部材の一方の力が他方に作用し、同他方から両者の合力が前記弁体に付与されてもよい。後者の場合、弁体に対して力を付与する機構を簡素化することができる。
【００１５】
上記構成において、前記第２の圧力設定部材が設けられる圧力室と、混合ガスが流れるガス流通空間との間に、前記弁体を摺動可能にガイドするガイド部が設けられ、このガイド部と前記弁体との間に、前記弁体の摺動を許容しつつ前記圧力室と前記空気流通空間との間の気密を保つシール部材が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、ガイド部に対する弁体の摺動を可能としながら、シール部材によって圧力室と空気流通空間との相互間でガスが漏れるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、変成炉に送り込まれる混合ガスの流量を使用対象に送り込まれる変成ガスの流量に見合った量にすることができ、しかも、従来の圧力比例弁を省略することができるので構造の簡素化や製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るガス変成装置を示す概略構成図である。
【図２】図１に示されるガス変成装置のバイパスレギュレータを示す断面図である。
【図３】バイパスレギュレータの弁体の一部を拡大して示す断面図である。
【図４】実施形態におけるバイパスレギュレータの操作圧力と混合ガス流量との関係を示すグラフである。
【図５】従来技術におけるバイパスレギュレータの操作圧力と混合ガス流量との関係を示すグラフである。
【図６】実施形態及び従来技術におけるバイパスレギュレータについての変成ガス流量と操作圧力との関係を示すグラフである。
【図７】従来技術に係るガス変成装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るガス変成装置を示す概略構成図である。
ガス変成装置１０は、減圧弁２１を介して燃料ガス供給源から燃料ガスを供給する第１流路１１と、エアフィルタ２２を介して空気を供給する第２流路１２とを備えている。第１流路１１と第２流路１２には、それぞれ燃料ガス流量計２３と空気流量計２４とが設けられている。第１流路１１と第２流路１２の下流端はそれぞれ混合器２５に接続され、この混合器２５において燃料ガスと空気とが混合される。なお、燃料ガスとしては液化天然ガス、プロパンガス、ブタンガス等が用いられる。
【００１９】
混合器２５の下流側には第３流路１３を介してブロワー（空気流発生装置）２６の吸引側が接続されている。また、ブロワー２６の吐出側は、第４流路１４を介して変成炉２７に接続されている。したがって、混合器２５によって混合された混合ガスはブロワー２６に吸引され、変成炉２７に送り込まれる。
変成炉２７は、レトルト２８とヒータ２９とを備えている。そして、レトルト２８内において混合ガスが触媒存在下で加熱され、一酸化炭素、窒素、二酸化炭素等の還元性ガス（変成ガス）に変成される。
【００２０】
変成炉２７の下流側には、第５流路１５を介してガスクーラ３０が接続されている。このガスクーラ３０や第５流路１５に設けられたウォータージャケット３１によって変成ガスが冷却される。ガスクーラ３０の下流側は、第６流路１６を介して熱処理装置等の使用対象に接続されている。第６流路１６には、流量調整弁３２が設けられており、この流量調整弁３２によって使用対象に送り込む変成ガスの流量が設定されている。
【００２１】
ブロワー２６の吸引側の第３流路１３と吐出側の第４流路１４とにはバイパス流路である第７流路１７が接続され、この第７流路１７にはバイパスレギュレータ（流量制御装置）３５が設けられている。このバイパスレギュレータ３５は、ブロワー２６に対する過負荷を防止するために負荷圧力を制御（第７流路１７を流れる混合ガス流量を制御）する機能（第１調整手段としての機能）を有している。また、バイパスレギュレータ３５は、変成炉２７に送り込まれる混合ガスの流量を、使用対象に送り込まれる変成ガス流量に見合った量にする機能（第２調整手段としての機能）をも有している。第６流路１６における流量調整弁３２の上流側とバイパスレギュレータ３５との間には、パイロット（操作）流路である第８流路１８が設けられており、この第８流路１８を介して変成炉２７の下流側における変成ガスの圧力がバイパスレギュレータ３５に入力される。
【００２２】
図２は、図１に示されるガス変成装置１０のバイパスレギュレータ３５の断面図である。
バイパスレギュレータ３５は、ケーシング４１、弁体４２、ダイアフラム（第２の圧力設定部材；操作部材）４３、圧力設定用バネ（第１の圧力設定部材）４４等を有している。ケーシング４１は、本体４６と、この本体４６の上部に固定されるカバー４７と、本体４６の下部に固定されるキャップ４８とから構成されている。そして、ケーシング４１内の上部側には圧力室５３，５４が形成され、下部側には一次室５１及び二次室５２からなるガス流通空間が形成されている。一次室５１と二次室５２とは区画壁５５によって区画されている。一次室５１は、ケーシング４１内に混合ガスを流入するための流入口５６に連通し、二次室５２は、ケーシング４１から混合ガスを流出させるための流出口５７に連通している。
【００２３】
一次室５１と二次室５２との間の区画壁５５には、一次室５１から二次室５２へ混合ガスを流すための流通口６０が上下方向に貫通して形成され、この流通口６０は弁体４２によって開閉される。弁体４２は、円板状に形成された弁部材４２ａと、棒状に形成された弁棒４２ｂとを備えている。弁部材４２ａは、弁棒４２ｂの下端部に固定され、流通口６０の二次室５２側の周縁に当接することによって流通口６０を閉鎖することができる。弁棒４２ｂの中途部は、圧力室５４と二次室５２との間の隔壁５９に設けられた筒形状のガイド部材（ガイド部）５８に上下動可能に挿入されている。したがって、弁体４２は、ガイド部材５８にガイドされた状態で上下動することによって流通口６０を開閉し、流通口６０に対する弁体４２の上昇の程度（開度）により一次室５１から二次室５２へ流れる混合ガスの流量が調整される。なお、ガイド部材５８は、隔壁５９と一体に形成されていてもよい。
【００２４】
弁体４２の弁棒４２ｂの上端部は、ダイアフラム４３の中央部に固定されている。ダイアフラム４３は、圧力室５３，５４内に配置されるとともに、当該圧力室５３，５４を上下に区画している。圧力室の上部側５３は、圧力設定室とされ、当該圧力設定室５３には圧力設定用バネ４４が設けられている。この圧力設定用バネ４４は、圧縮コイルバネからなり、ダイアフラム４３を下方に付勢している。また、圧力設定用バネ４４は、ケーシング４１のカバー４７に螺合された調節ネジ６２を操作することによって設定圧力が調節される。
【００２５】
弁体４２は、圧力設定用バネ４４による下向きの圧力と、一次室５１に流入する混合ガスの上向きの圧力（一次圧）とがバランスする位置で保持され、一次室５１から二次室５２への混合ガスの流入を許容する。
また、ブロワー２６の吐出側における混合ガスの圧力（一次側圧力）が高まると弁体４２の開度が大きくなり、バイパス流路１７を流れる混合ガスの流量が増大する。これにより、ブロワー２６の吐出側の圧力を下げ、ブロワー２６に対する過負荷を防止することができる。
【００２６】
逆に、ブロワー２６の吐出側における混合ガスの圧力が低下すると弁体４２の開度が小さくなり、バイパス流路１７を流れる混合ガスの流量が減少する。これにより、ブロワー２６の吐出側の圧力を高めることができる。
ここにおいて、ケーシング４１に形成された一次室５１及び二次室５２と、一次室５１に流入した混合ガスから開方向への圧力を受ける弁体４２と、弁体４２を閉方向に付勢することによって当該弁体４２の作動圧力を設定する圧力設定用バネ４４は、ブロワー２６の吐出側の圧力に応じてバイパス流路１７を流れる混合ガスの流量を調整する第１調整手段を構成している。
【００２７】
圧力室の下部側５４は、弁体操作室とされている。そして、ケーシング４１には、弁体操作室５４に連通する入力ポート４１ａが形成され、この入力ポート４１ａに前述の第８流路（パイロット流路）１８が接続されている。したがって、弁体操作室５４には、変成炉２７の下流側における変成ガスの圧力が入力されるようになっている。
そして、上述したように、圧力設定用バネ４４による圧力と、一次室５１に流入する混合ガスの圧力とがバランスする位置で弁体４２が保持されているところに、変成ガスの圧力が弁体操作室５４に入力されることによって、変成ガスの圧力に追従してダイアフラム４３及び弁体４２が上下動し、流通口６０を流れる混合ガスの流量が調整される。ここにおいて、ケーシング４１に設けられたダイアフラム４３は、変成炉２７の下流側における変成ガスの圧力に応じてバイパス流路１７を流れる混合ガスの流量をさらに調整する第２調整手段を構成している。
【００２８】
より具体的には、使用対象に送り込まれる変成ガス流量が減少し、変成炉２７の下流側における変成ガスの圧力が高まると、弁体操作室５４内の圧力も高まり、圧力設定用バネ４４に抗してダイアフラム４３が押し上げられる。これによって弁体４２が上昇し、混合ガスの流路面積が拡大する。これにより、バイパス流路１７に環流する混合ガスの流量が増大し、変成炉２７に送り込まれる混合ガスの流量が減少する。したがって、変成炉２７の下流側における変成ガスの圧力も次第に低下して所定の値に安定する。
【００２９】
逆に、使用対象に送り込まれる変成ガス流量が増大し、変成炉２７の下流側における変成ガスの圧力が低下すると、弁体操作室５４内の圧力も低下し、圧力設定用バネ４４によってダイアフラム４３が押し下げられる。これによって弁体４２が下降し、流路面積が縮小する。これにより、バイパス流路１７に環流する混合ガスの流量が少なくなり、変成炉２７に送り込まれる混合ガスの流量が増大する。したがって、変成炉２７の下流側における変成ガスの圧力が次第に高まって所定の値に安定する。
【００３０】
したがって、本実施形態におけるガス変成装置１０においては、変成炉２７に送り込まれる混合ガスの流量を使用対象に送り込まれる変成ガスの流量に見合った量にすることができる。また、このような機能は、ブロワー２６に対して設けられたバイパスレギュレータ３５によって実現されるため、従来（特許文献１）の圧力比例弁は不要となるとともに、センサ等を用いた電磁制御も不要であるため、ガス変成装置１０の構造を簡素化し、製造コストを低減することができる。
【００３１】
本実施形態では、ダイアフラム４３は、変成ガスの圧力とともに圧力設定用バネ４４からの付勢力を受けて弁体４２を操作している。すなわち、圧力設定用バネ４４とダイアフラム４３とは、直接的に接触することによって相互に作用し合い、両者の合力が弁体４２に付与される。このような構成によって、弁体４２に対する力の付与機構を簡素化することができる。もっとも、圧力設定用バネ４４とダイアフラム４３とは、相互に作用し合うことなくそれぞれが別個に弁体４２に対して力を付与する構成とすることも可能である。また、ダイアフラム４３の力を圧力設定用バネ４４に付与し、圧力設定用バネ４４から両者の合力を弁体４２に付与する構成とすることも可能である。
【００３２】
また、本実施形態では、弁体操作室５４と二次室５２と間の密封性が要求されるため、ガイド部材５８と弁棒４２ｂとの間はシール部材６３が設けられている。このシール部材６３は、Ｏリング等の一般的なものを使用することができるが、例えば図３に示されるように、段面形状が略矩形で軸方向の一端面に凹状の周溝６３ａが形成されたものを使用することが好ましい。このようなシール部材６３を使用することで、弁棒４２ｂの摺動性能を確保しながらシール性能を高め、弁体操作室５４と二次室５２との間の気密を保持することが可能となる。
【００３３】
また、本実施形態のバイパスレギュレータ３５は、流通口６０の径Ｄ１を可及的に大きくすることによって、混合ガスの圧力（一次圧）を受けるための受圧面積を拡大することができ、混合ガスの僅かな圧力の変化に対して応答性よく弁体４２を追従させることができる。
【００３４】
図４は、実施形態におけるバイパスレギュレータ３５の操作圧力と混合ガス流量との関係を示すグラフである。このグラフは、バイパスレギュレータ３５の弁体操作室５４に入力する操作圧力、すなわち変成炉２７の下流側における変成ガスの圧力を低い状態から徐々に高め（約３．４ｋＰａ→約５．１ｋＰａ）、その後、当該圧力を高い状態から徐々に下げたときの（約５．１ｋＰａ→約３．４ｋＰａ）、混合ガスの流量の変動を示している。このグラフによれば、操作圧力の変化に対して混合ガスの流量が、応答性よく比例的に増減していることが分かる。特に、操作圧力を低い状態から高めていったときと、折り返して高い状態から下げていったときの流量差（ヒステリシス）も小さくなっていることがわかる。
【００３５】
これに対して、図５は、従来技術におけるバイパスレギュレータの操作圧力と混合ガス流量との関係を示すグラフである。これは、従来のバイパスレギュレータを本実施形態と同様の使用形態で用いて上記と同様のテストを行った場合の混合ガスの流量の変動を示している。図５において実線で示すものと、点線で示すものとは、それぞれ一次側と二次側とを相互に入れ替えた場合（混合ガスの流れを順方向とその逆方向とに切り替えた場合）のテスト結果を示している。
【００３６】
図５においては、操作圧力の変化に対して、混合ガスの流量は比例的に変化しておらず、極めて応答性の悪い結果となっている。そして、操作圧力を低い状態から高めていったときと、折り返して高い状態から下げていったときの流量差（ヒステリシス）が極めて大きくなっており、実用に耐える程度に流量を調整できていない。この図５の結果と比較すれば、図４に示す本実施形態のバイパスレギュレータは、優れた流量調整機能を有していることがわかる。
【００３７】
図６は、本実施形態及び従来技術におけるバイパスレギュレータについての変成ガス流量と操作圧力との関係を示すグラフである。このグラフは、図１に示される流量調整弁３２で変成ガスの流量を変化させたときの操作圧力の変化を示している。従来のバイパスレギュレータの場合、変成ガスの流量を２０００ＣＦＨ〜６６６ＣＦＨ〜２０００ＣＦＨ（ＣＦＨ：立方フート毎時）のように増減させた場合に、操作圧力も約３．５ｋＰａ〜約８．８ｋＰａ〜約３．５ｋＰａに大きく変動している。これに対して、本発明の実施形態の場合、操作圧力は約３．５ｋＰａ〜約４．３ｋＰａ〜約３．５ｋＰａと変動が小さくなっており、所定の値に安定している。したがって、本発明の実施形態の場合、変成炉２７の下流側の圧力変化に伴うバイパスレギュレータ３５による流量調整が、極めて応答性よく行われていることがわかる。
【００３８】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において適宜変更できるものである。例えば、圧力設定用バネは、圧縮コイルバネに限らず、他のバネや弾性部材（付勢部材）によって構成することができる。また、変成ガスの組成や、使用対象における処理内容は特に限定されない。
【符号の説明】
【００３９】
１０  ガス変成装置
１７  バイパス流路
２５  混合器
２６  ブロワー（空気流発生装置）
２７  変成炉
３２  流量調整弁
３５  バイパスレギュレータ（流量制御装置）
４２  弁体
４３  ダイアフラム（第２の圧力設定部材）
４４  圧力設定用バネ（第１の圧力設定部材）
５１  一次室（ガス流通空間）
５２  二次室（ガス流通空間）
５８  ガイド部材（ガイド部）
６３  シール部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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