(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御弁組立体において、
弁と、
第１および第２の方向に移動可能であり、前記弁に流体連結されているアクチュエータであって、前記アクチュエータは、第１および第２の方向に前記弁を動かすように構成されている、アクチュエータと、
前記アクチュエータと流体連通している第１のボリウムブースタであって、第１の供給路と、第１の排出路と、前記第1の供給路と流体連通している第１のボリウムブースタ出力バイパス接続部と、を含む第１のボリウムブースタと、
前記アクチュエータと流体連通している第２のボリウムブースタであって、第２の供給路と、第２の排出路と、前記第２の供給路と流体連通している第２のボリウムブースタ出力バイパス接続部と、を含む第２のボリウムブースタと、
前記第１および第２のボリウムブースタ出力バイパス接続部と流体連通しているバイパス弁と、を備える制御弁組立体。
【請求項２】
前記第１および第２のボリウムブースタが、前記アクチュエータに直接取り付けられる、請求項１に記載の制御弁組立体。
【請求項３】
ポジショナと、
前記ポジショナから前記第1のボリウムブースタまで続く第１の管路と、
前記ポジショナから前記第２のボリウムブースタまで続く第２の管路と、をさらに備え、
前記ポジショナが、前記第１および第２の管路を通じて加圧流体を供給することによって、１つ以上の前記第１および第２のボリウムブースタに信号を送る、請求項１に記載の制御弁組立体。
【請求項４】
前記１つ以上の前記第１および第２のボリウムブースタ出力バイパス接続部と流体連通しているポジショナ診断システムをさらに備え、前記ポジショナ診断システムが、実際のアクチュエータ圧を監視する、請求項３に記載の制御弁組立体。
【請求項５】
バイパス配置であって、
第１の方向および第２の方向に移動可能なアクチュエータと、
前記アクチュエータと流体連通しているボリウムブースタであって、供給路と、排出路と、前記供給路と流体連通しているボリウムブースタ出力バイパス接続部と、を含む、ボリウムブースタと、
前記ボリウムブースタ出力バイパス接続部と流体連通しているバイパス弁と、を備えるバイパス配置。
【請求項６】
前記バイパス弁が、ニードル弁である、請求項５に記載のバイパス配置。
【請求項７】
前記ボリウムブースタが、前記アクチュエータに直接取り付けられる、請求項５に記載のバイパス配置。
【請求項８】
ポジショナと、前記ポジショナから前記ボリウムブースタに続く管路と、をさらに備え、前記ポジショナが、前記管路を通じて加圧流体を供給することによって、前記ボリウムブースタに信号を送る、請求項５に記載のバイパス配置。
【請求項９】
前記ボリウムブースタ出力バイパス接続部と流体連通しているポジショナ診断システムをさらに備え、前記ポジショナ診断システムが、実際のアクチュエータ圧を監視する、請求項８に記載のバイパス配置。
【請求項１０】
前記アクチュエータは、ピストンアクチュエータである、請求項５に記載のバイパス配置。
【請求項１１】
前記ピストンアクチュエータは、複動式のピストンアクチュエータと、ばね復帰ピストンアクチュエータと、二重安全ピストンアクチュエータと、から成る前記グループから選択される、請求項１０に記載のバイパス配置。
【請求項１２】
前記ボリウムブースタ出力バイパス接続部と流体連通しているポジショナ診断システムをさらに備える、請求項５に記載のバイパス配置。
【請求項１３】
バイパス配置において、
第１の方向および第２の方向に移動可能なアクチュエータと、
前記アクチュエータと流体連通している第１のボリウムブースタであって、第１の供給路と、第１の排出路と、前記第１の供給路と流体連通している第１のボリウムブースタ出力バイパス接続部と、を含む、第１のボリウムブースタと、
前記アクチュエータと流体連通している第２のボリウムブースタであって、第２の供給路と、第２の排出路と、前記第２の供給路と流体連通している第２のボリウムブースタ出力バイパス接続部と、を含む、第２のボリウムブースタと、
前記第１および第２のボリウムブースタ出力バイパス接続部と流体連通しているバイパス弁と、を備えるバイパス配置。
【請求項１４】
前記バイパス弁が、ニードル弁である、請求項１３に記載のバイパス配置。
【請求項１５】
前記第１および第２のボリウムブースタが、前記アクチュエータに直接取り付けられる、請求項１３に記載のバイパス配置。
【請求項１６】
前記アクチュエータが、室と、前記室の中に配置されて前記室を第１および第２の室部分に分ける移動可能なピストン棒と、を備えており、前記第1のボリウムブースタが、前記第1の室部分と流体連通しており、前記第２のボリウムブースタが、前記第２の室部分と流体連通しており、前記バイパス弁の開口部が、前記第１および第２の室部分の圧力が釣り合うことを可能にする、請求項１３に記載のバイパス配置。
【請求項１７】
ポジショナと、
前記ポジショナから前記第1のボリウムブースタに続く第１の管路と、
前記ポジショナから前記第２のボリウムブースタに続く第２の管路と、をさらに備え、
前記ポジショナは、前記第１および第２の管路を通じて加圧流体を供給することによって、前記第１および第２のボリウムブースタのうちの１つ以上に信号を送る、請求項１３に記載のバイパス配置。
【請求項１８】
前記第１および第２のボリウムブースタ出力バイパス接続部のうちの前記１つ以上と流体連通しているポジショナ診断システムをさらに備え、
前記ポジショナ診断システムが、実際のアクチュエータ圧を監視する、請求項１７に記載のバイパス配置。
【請求項１９】
前記第１および第２のボリウムブースタが、前記アクチュエータ上に直接取り付けられる、請求項１３に記載のバイパス配置。
【請求項２０】
前記アクチュエータが、ピストンアクチュエータである、請求項１３に記載のバイパス配置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概略的には、ボリウムブースタ配置に関する。より厳密には、本発明は、ボリウムブースタをアクチュエータに直接取り付けることを可能にすることができるボリウムブースタ出力バイパス接続に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロセスシステムで液体および／または気体の流れを制御する制御弁システムは、従来技術では一般的に知られている。これらのシステムでは、一般的には、アクチュエータを使用して制御弁を開閉する。制御弁の位置は、一般的には、ポジショナによって制御される。制御弁システムには、一般的には、ボリウムブースタが含まれ、アクチュエータのストローク速度を改善する。
【０００３】
アクチュエータの手動制御を可能にするポジショナの手動オーバーライドおよびポジショナのオーバーライドには、一般的には、アクチュエータと流体連通したバイパス弁を使用することが必要である。バイパス弁によってアクチュエータの圧力が釣り合うことが可能になり、その結果、アクチュエータの手動作動が可能になる。例えば、ピストンアクチュエータでは、一般的に、バイパス弁がシリンダの第１および第２の室部分に配置される。上側シリンダおよび下側シリンダの圧力が釣り合えば、ピストンは、はずみ車などの手動の作動装置に応答して自在に移動可能になる。
【０００４】
図１は、ピストンアクチュエータ上に空気バイパスを備えた典型的なバイパス配置を示す。バイパス弁１０は、Ｔ字管１８およびパイプニップル２０によってブースタ１２、１４およびアクチュエータ１６に接続されている。図２は、はずみ車およびボリウムブースタ１２の下流に配置されるバイパス弁１０を備えた典型的なバイパス配置を示す。図１のように、ボリウムブースタ１２は、Ｔ字管１８を使用してバイパス弁１０に接続されている。この種の配置は、漏れ経路をさらに発生せしめ、取付け経費および組立時間が増加する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態によれば、バイパス配置は、第１および第２の方向に移動可能なアクチュエータおよびアクチュエータと流体連通しているボリウムブースタを含む。ボリウムブースタは、供給路と、排出路と、供給路と流体連通しているボリウムブースタ出力バイパス接続部と、を含む。バイパス配置は、ボリウムブースタ出力バイパス接続部と流体連通しているバイパス弁をさらに含む。
【０００６】
本発明の別の実施形態によれば、バイパス配置は、第１および第２の方向に移動可能なアクチュエータ、およびアクチュエータと流体連通している第１および第２のボリウムブースタ、を含む。第１および第２のボリウムブースタはそれぞれ、第１および第２の供給路と、第１および第２の排出路と、第１および第２の供給路と流体連通している第１および第２のボリウムブースタ出力バイパス接続部と、を含む。バイパス配置は、第１および第２のボリウムブースタ出力バイパス接続部と流体連通しているバイパス弁をさらに含む。
【０００７】
本発明のさらに別の実施形態によれば、制御弁組立体は、弁と、第１および第２の方向に移動可能であり、弁に流体連結されるアクチュエータであって、第１および第２の方向に弁を動かすように構成されるアクチュエータと、アクチュエータと流体連通している第１のボリウムブースタであって、第１の供給路と、第１の排出路と、第１の供給路と流体連通している第１のボリウムブースタ出力バイパス接続部とを有している第１のボリウムブースタと、アクチュエータと流体連通している第２のボリウムブースタであって、第２の供給路と、第２の排出路と、第２の供給路と流体連通している第２のボリウムブースタ出力バイパス接続部とを有している第２のボリウムブースタと、第１および第２のボリウムブースタ出力バイパス接続部と流体連通しているバイパス弁と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ボリウムブースタの下流に、ピストンアクチュエータ上に従来型の空気バイパスを備えた制御弁組立体の概略図である。
【図２】ボリウムブースタの下流に、従来型のはずみ車およびバイパス弁を備えた制御弁組立体の概略図である。
【図３】本発明によるピストン型アクチュエータおよびバイパス配置を使用している制御弁組立体の概略図である。
【図４】図１のアクチュエータの断面図であり、アクチュエータに直接取り付けられる第１および第２のボリウムブースタを示す。
【図５】本発明によるボリウムブースタ出力バイパス接続部を有するボリウムブースタの断面図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態によるボリウムブースタ出力バイパス接続部を有するボリウムブースタの外観図である。
【図６Ｂ】本発明の別の実施形態によるボリウムブースタ出力バイパス接続部を有するボリウムブースタの外観図である。
【図７】本発明によるボリウムブースタ配置の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下の文章では、本発明の例示的実施形態の詳細説明を記載しているが、本発明の法的な範囲は、本特許の最後部に記載される特許請求の範囲の文言によって画定されることを理解されたい。詳細説明は、単に例示的なものと解釈されるべきものであり、可能な実施形態を全て記載するのは、不可能とは言わないまでも実際的ではないので、本発明の可能な具体化を全て記載しているわけではない。本開示を読めば、当業者であれば、現行の技術または、本特許の出願日以後に開発された技術を用いて１つ以上の代替実施形態を実施することができるであろう。そのような追加的な告発があった場合も、本発明を画定する特許請求の範囲に含まれる。
【００１０】
「流体」という用語は、本願明細書において工学的な意味で使用されており、少なくとも液体および気体が含まれる。
【００１１】
図３を参照すると、本発明の教示に従って作られたバイパス配置３１を用いた制御弁組立体３０は、弁３２と、弁３２に隣接して配置され且つ第１および第２の位置の間で弁３２を動かすように構成されるアクチュエータ３４と、アクチュエータ３４と流体連通している第１および第２のボリウムブースタ３６、３８と、第１および第２のボリウムブースタ３６、３８上に配置されるボリウムブースタ出力バイパス接続部４２、４４と流体連通しているバイパス弁４０と、を含んでもよい。例えば、後で詳しく述べるように、第１および第２のボリウムブースタ３６、３８は、接続部７６、７８を使用してアクチュエータ３４に流体連結することができる、または、ボリウムブースタ３６、３８は、アクチュエータ３４に直接取り付けることができる。ボリウムブースタ出力バイパス接続部４２、４４は、例えば、接続部７７および７９をそれぞれが使用して、バイパス弁４０に流体連結することができる。バイパス弁４０を開いて、アクチュエータ３４の圧力が釣り合うことを可能にすることができ、これによって、アクチュエータ３４を手動作動させることが可能になる。
【００１２】
図４を参照すると、弁３２は、弁３２の中のケージ４８の中で可動的に配置される弁プラグ４６を含む。ケージ４８には穴が開いているので、流体がケージ４８を通過することができる。プラグ４６は、ステム５０に接続しており、さらに、プラグ４６は、その位置では路５２は開いていて且つ流体がケージ４８の穿孔を通って流れることができる、図４に示される第１の位置と、その位置ではプラグ４６が下向きに移動してケージ４８の穿孔が塞がれて流体が路５２内を流れることができない第２の位置との間で移動可能である。さらに、弁３２は、絞り弁として機能することができ、プラグ４６が第１および第２の位置の間のどこかに位置して、弁３２の中を流れる流体を制御することができる。
【００１３】
アクチュエータ３４は、弁３２に隣接して配置されて、第１および第２の位置の間で弁３２を動かすように構成される。アクチュエータ３４は、例えば、その中でピストン棒５６が摺動する円筒５４を含んでもよい。ピストン棒５６は、ピストン５８およびアクチュエータヨーク６０を含む。ヨーク６０は、ステムコネクタ６２を介してステム５０に作動可能に接続しており、ピストン５８が動くと、プラグ４６も同様に動く。制御素子６４は、ステムコネクタ６２に隣接して配置されて、プラグ４６の位置を感知することができる。
【００１４】
ピストン５８は、円筒５４の室６６の中で摺動する。ピストン５８は、チャンバ６６を、ピストン５８によって概ね相互にシールされた第１および第２の室部分６８、７０に分ける。第１のポート７２は、流体を第１の室部分６８に導入することを可能にし、第２のポート７４は、流体を第２の室部分７０に導入することを可能にする。
【００１５】
周知のように、弁３２を用いて路５２を閉じるためには、第１のポート７２を通じて第１の室部分６８に加圧流体を導入してもよく、第２の室部分７０の中の流体を第２のポート７４を通じて放出してもよい。このとき、ピストン５８およびプラグ４６が下向きに力を受けて路５２を閉じる。路５２を開くためには、第２のポート７４を通じて第２の室部分７０に加圧流体を導入し、第１の室部分６８の流体を第１のポート７２を通じて放出してもよい。ピストン５８およびプラグ４６が上向きに力を受けて路５２を開く。
【００１６】
第１の室部分６８は、第１のボリウムブースタ３６と流体連通している。第２の室部分７０は、第２のボリウムブースタ３８と流体連通している。第１のボリウムブースタ３６によって供給される流体は、第１のポート７２を通じて第１の室部分６８に移動する。同様に、第２のボリウムブースタ３８によって供給される流体は、第２のポート７４を通じて第２の室部分７０に移動する。図４に示す配置では、第１および第２のボリウムブースタ３６、３８は、アクチュエータ３４に直接取り付けてある。あるいは、第１および第２のボリウムブースタ３６、３８は、（図３に示すように）第１および第２の接続部７６、７８を介して第１および第２の室部分６８、７０と流体連通していてもよい。第１および第２の接続部７６、７８は、例えば、パイプニップルもしくは可撓性または剛性を有するプラスチックなどの他のタイプの接続部でできていてもよい。
【００１７】
図３を再度参照すると、供給主管８０は、調節装置８２に接続していて、調節配置８２に空気圧縮機などの圧力源から加圧流体を供給する。調節装置８２は、第１のブースタ供給管路８８、第２のブースタ供給管路９０およびポジショナ供給管路９２のそれぞれを介して、第１のボリウムブースタ３６、第２のボリウムブースタ３８およびポジショナ８４と流体連通して加圧流体を供給する。さらに、これらの供給管路は、金属管、剛性または可撓性を有するプラスチックチューブ等でできていてもよい。調節装置８２は、これらの構成要素に供給される流体の圧力を制御することができる。
【００１８】
ポジショナ８４は、入力センター９４と電気通信する。ポジショナ８４は、弁３２を所望の位置、すなわち、閉位置、開位置またはその間の任意の位置に動かすように指示するコマンドを入力センター９４から受け取る。ポジショナ８４は、入力センター９４と電気通信することができ、弁３２の中でプラグ４６の位置を決定することができる。ポジショナ８４は、選択的に第１および第２のボリウムブースタ３６、３８を使用して、本明細書において論ずる方法で弁３２を動かすように指示する。
【００１９】
ポジショナ８４は、第１のポジショナ出力管路９６を介して第１のボリウムブースタ３６と流体連通しており、第２のポジショナ出力管路９８を介して第２のボリウムブースタ３８と流体連通している。ポジショナ８４は、入力センター９４から電気的なコマンド入力を受け取って、その電気信号を空気信号に変換する。ポジショナ８４は、調節装置８２からの加圧流体を使用して、第１の空気信号を第１の出力管路９６を通じて第１のボリウムブースタ３６に送りこみ、第２の空気信号を第２の出力管路９８を通じて第２のボリウムブースタ３８に送りこむ。
【００２０】
入力センター９４からのコマンド入力が、ポジショナ８４に非緊急の方法で弁３２を開くように指示する場合、ポジショナ８４は、加圧流体を第２のボリウムブースタ３８を通じてアクチュエータ３４の第２の室部分７０（図４に示す）に供給し、さらに、ポジショナ８４は、加圧流体が第１のボリウムブースタ３６を通じて第１の室部分６８（図４に示す）から流れ出て大気または第３の貯蔵部に排出されることを可能にする。コマンド入力が弁３２に閉じるように指示する場合には、逆の状況が起こる。
【００２１】
当分野では公知のように、入力センター９４からの信号が、ポジショナ８４にサージ状態下で弁３２を速やかに開くように指示する場合、第２の空気信号が、第２のボリウムブースタ３８を通じて第２の室部分７０に流れる。第２の信号は、さらに、本明細書において記載されるように、第２のボリウムブースタ３８を起動させて、大量の加圧流体を第２のブースタ供給管路９０に通し、第２のボリウムブースタ３８を通して第２の室部分７０に流す。これによって弁３２を速やかに開くことができる。
【００２２】
ボリウムブースタ３６、３８は、周知のように機能することができる。例えば、ボリウムブースタ３６、３８は、米国特許第７,４５８,３１０号に記載されるように機能することができ、同特許の開示全体を本明細書において参考文献として援用する。図５を参照すると、第１のボリウムブースタ３６は、標準的には、ケーシングまたは本体１００を含み、本体１００は、本体１００の中で供給ポート１０６を介して互いに連通している入口または供給室１０２および出力室１０４を有する。供給室１０２は、本体１００の外側に開く一方の端部に吹き出し口１０８を有する。供給室１０２は、その内側の端部で供給ポート１０６と連通している。出力室１０４は、出力室１０４の内側の端部で供給ポート１０６と連通しており、出力開口部１１０で本体１００の外側に開いている。供給室１０２および吹き出し口１０８は、第１のブースタ供給管路８８を介して調節装置８２（図３に示す）と流体連通している。出力室１０４は、アクチュエータ３４と流体連通していて、（図３に示すように）第１の接続部７６を使用してアクチュエータ３４に流体連結してもよく、または、（ボリウムブースタ３６がアクチュエータ３４に直接取り付けられる場合には、図４に示すように）アクチュエータ３４の第１のポート７２と直接連結してもよい。
【００２３】
バイパス絞り路１１２は、出力路１０４と連通しており、調整ねじ１１４を備える。バイパス調整ねじ１１４を調整することで、後述するように、小容量の流体がポジショナ８４から第１のボリウムブースタ３６を通じてアクチュエータ３４の第１の室部分６８に移動することを可能にしながら、ボリウムブースタ機能の実装を回避することができる。第１のボリウムブースタ３６全体の差圧が大きいと、後述するようにボリウムブースタ３６が作動される。
【００２４】
供給弁１１６は、供給室１０２の中で供給ポート１０６に隣接して配置される。供給弁１１６は、この実施例では、ステム１１８の一部の上に一体化されて担持されており、ばね１２２によって閉位置まで比較的しっかりと付勢され、供給ポート１０６の座１２０に接触している。ばね１２２は、単に安全機能であり、ボリウムブースタ３６が作動していないとき、または弁３２システム障害が発生しそうな場合に、供給弁１１６が閉じたままになっていることを確実にするためのものである。
【００２５】
空腔１２４は、本体１００の中に、この実施例では室１０２、１０４および供給ポート１０６より上に設けてある。第１の排気ポート１２６は、空洞１２４の排気室区分１２８と供給ポート１０６の下流にある出力室１０４の間に流体連通して設けられている。受信信号ポート１３０は、ポジショナ８４から出る第１のブースタ供給管路８８と空洞１２４より上にある信号室区分１３２の間で流体連通している。
【００２６】
バイパスポート１３３は、バイパス路１１２と入力信号ポート１３０の間に流体連通を形成している。ポジショナ８４が加圧流体を入力信号ポート１３０を通じて第１のボリウムブースタ３６に送って弁３２を閉じると、流体が上部の信号室１３２の中に入り、バイパスポート１３３を通って移動する。流体の圧力が第１のボリウムブースタ３６を起動させるには不十分な高さである場合、本明細書に記載するように、流体は、バイパスポート１３３およびバイパス絞り路１１２を通って、出力室１０４に移動する。流体は、そこからアクチュエータ３４に移動して、弁３２を閉じる。第１のボリウムブースタ３６が起動していなかったので、弁３２を閉じるのに比較的長く時間がかかる。
【００２７】
浮動式ダイヤフラム組立体１３４は、空洞１２４の中に配置され、空洞１２４を排気室および信号室１２８、１３２にそれぞれ分けて、ポペット弁３２として機能する。ダイヤフラム組立体１３４は、一対のダイヤフラム１３８と１４０にはさまれる浮動式マニホルド１３６を含む。上側ダイヤフラム１３８は、計器用ダイヤフラムと呼ばれ、信号室１３２を画定する。下側ダイヤフラム１４０は、フィードバック用ダイヤフラムと呼ばれ、排気室１２８を画定する。マニホルド１３６は、中央開口部１４２およびそこから外へ放射状に延在する複数の半径方向路１４４を含む。半径方向路１４４は、ダイヤフラム１３８と１４０の間でマニホルド１３６周辺に延在する環状通路１４６と流体連通している。環状路１４６は、さらに、本体１００の外側の大気に通気する排気出口１４８と流体連通している。
【００２８】
排気弁１５０は、供給弁１１６とは反対側で弁ステム１１８上に担持される。第２の排気ポート１５２は、マニホルド１３６の一番下に設けられ、排気室１２８とマニホルド１３６の中央開口部１４２の間を連通している。排気弁１５０は、座１５４を圧して、第２の排気ポート１５２を閉鎖する。ばね空洞１５６は、ダイヤフラム組立体１３４より上に設けてあり、浮動式組立体１３４を下方に付勢して排気弁１５０に当てることで第２の排気ポート１５２を閉じるばね１５８がばね空洞１５６に収納されている。排気弁１５０が閉じているときには、排気室１２８は、排気出口１４８と連通していない。開いているときには、ボリウムブースタ３６の出口チャンバ１０４は、排気室１２８およびダイヤフラムマニホルド１３６を通じて排気出口１４８と流体連通している。
【００２９】
第２のボリウムブースタ３８は、第１のボリウムブースタ３６と実質的に同様であってもよい。あるいは、第２のボリウムブースタ３８は、第１のボリウムブースタ３６より小さい断面積の第１の排気ポートを含んでもよい。米国特許第７,４５８,３１０号を参照されたい。
【００３０】
図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、ボリウムブースタ３６、３８はそれぞれ、ブースタ出力１１０と流体連通しているボリウムブースタ出力バイパス接続部４２、４４を含む。ボリウムブースタ出力バイパス接続部４２、４４は、ボリウムブースタ３６、３８の一方または両方の側部に配置されてもよく、制御弁組立体３０のボリウムブースタ３６、３８のさまざまな設置配列に適応することができる。
【００３１】
図７を参照すると、バイパス弁４０は、第１および第２のブースタ３６、３８のボリウムブースタ出力バイパス接続部４２、４４に流体連結されてもよい。例えば、接続部７７、７９は、ボリウムブースタ出力バイパス接続部４２、４４からバイパス弁４０まで配管されてもよい。図３に示す制御弁組立体３０において、接続部は、第１および第２のボリウムブースタ３６、３８のボリウムブースタ出力バイパス接続部４２、４４からバイパス弁４０まで配管されて、アクチュエータ３４の第１および第２の室部分６８、７０の圧力が釣り合うことを可能にすることができる。あるいは、図４に示すように、ボリウムブースタ３６、３８は、アクチュエータ３４に直接取り付けてもよい。後で詳述するように、通常作動中は、バイパス弁４０が閉じたままである。しかし、アクチュエータ３４の手動作動中は、第１および第２の室部分６８、７０の圧力を平衡させるために、バイパス弁４０が開かれ、アクチュエータ３４を手動で動かすことを可能にする。バイパス弁４０は、例えばニードル弁であってもよい。あるいは、バイパス弁４０は、空気バイパスであってもよい。
【００３２】
さらにボリウムブースタ出力バイパス接続部４２、４４は、実際のアクチュエータ３４の圧力を監視するポジショナ診断システム（図示せず）と共に使用してもよい。
【００３３】
図５を再び参照すると、通常作動中は、ポジショナ８４は、アクチュエータ３４の位置に基づいて、電気的刺激から変換された空気信号を送る。圧力信号は、信号ポート１３０に送られ、ひいては、ボリウムブースタ３６の信号室１３２に送られる。（第１のボリウムブースタ３６は一例として挙げたにすぎない）。さらに、安定した供給圧力は、調節装置８２によって供給室１０２に提供される。出力室１０４は、アクチュエータ３４に接続される。
【００３４】
ボリウムブースタ３６全体の差圧は、信号室１３２と排気室１２８、ひいては出力室１０４（第１の排気ポート１２６を介して）の間で発生する。ボリウムブースタ３６全体の差圧がごく僅かである場合、ブースタバイパス調整装置によって決定され且つ要望通りに弁１１６および１５０がいずれも閉じたままである。ダイヤフラム組立体１３４はそれぞれの弁１１６および１５０がそれぞれの座１２０および１５４に当たって圧せられて、静的無負荷の位置にある。ばね１２２および１５８は、差がごく僅かまたはゼロである状態で閉じられた弁１１６、１５０を付勢することをそれぞれ支援する。実質的な差圧があれば、上下はあるにせよ、ダイヤフラム組立体１３４に影響を及ぼすのには十分な大きさの圧力であり、供給弁１１６および排気弁１５０を一体に動かすことになる。その理由は、それぞれがステム１１８に固定されているからである。
【００３５】
作動中、圧力が、出力室１０４よりも信号室１３２のほうが実質的に大きいときには、正差圧状態となる。ポジショナ８４は、高圧信号を信号ポート１３０に送りこむ。浮動式ダイヤフラム組立体１３４は、差圧があることで下向きに排気弁１５０を押して第２の排気ポート１５２を閉じた状態に保ち、供給弁１１６を開く。したがって、第１のボリウムブースタ３６は、相当量の加圧空気を供給室１０２から出力室１０４を介してアクチュエータ３４に提供する。ボリウムブースタ３６の出力は、排気ポート１２６を通じてダイヤフラム組立体１３４にも届けられる。出力室１０４の圧力が、信号室１３２の圧力まで上昇すると、供給弁１１６が上昇して閉鎖する。
【００３６】
圧力が、出力室１０４よりも信号室１３２のほうが実質的に低いときには、負差圧状態となる。例えば、ポジショナ８４は、比較的低い圧力である信号ポート１３０に、矯正空気入力信号を出してもよい。浮動式ダイヤフラム組立体１３４および弁棒１１８は上昇する。供給弁１１６は、まだ閉じていない場合、供給ポート１０６を閉鎖する。一旦閉じると、ステム１１８および弁１１６、１５０は、それ以上上方に移動しない。出力室１０４からの背圧は、バネ１５８の力に逆らって浮動式ダイヤフラム組立体１３４をさらに上方に動かし、第２の排気ポート１５２を開く。この例では、空気は、出力室１０４から排気出口１４８を通って大気に通気する。
【００３７】
図４および図７を再度参照すると、手動のオーバーライド作動中、バイパス弁４０は、第１および第２のブースタ３６、３８を流体連結し、これにより、アクチュエータ３４の第１および第２の室部分６８が相互に流体連通することが可能になる。したがって、第１および第２の室部分６８、７０間の圧差は、バイパス弁４０を介して釣り合うことができる。例えば、圧力が、第２の室部分７０と比較して、第１の室部分６８で低くなっている場合、バイパス弁４０が開くことで、第２の室部分７０に過剰圧力が生じて、第２のボリウムブースタ３８のブースタ出力１１０に流れ込み、バイパス弁４０および第１のボリウムブースタ３６のブースタ出力１１０を介して第１の室部分６８に流れ込む。第１および第２の室部分６８、７０の圧力が一旦平衡に達すると、ピストン５８は、例えばはずみ車または他の任意の適切な手動の作動配置を用いて、手動で動かすことができる。アクチュエータの手動操作の間を通して、第1および第２の室部分６８、７０の中の圧力はバイパス弁４０を介して釣り合い状態を維持する。
【００３８】
ボリウムブースタ出力バイパス接続部４２、４４を有するボリウムブースタ３６、３８は、ボリウムブースタ３６をアクチュエータ３４上に直接取り付けること（図４に示すように）が可能であってもよい。ボリウムブースタ３６、３８をアクチュエータ３４上に直接取り付けることで、重心が内側に移動するので、振動対策を改善することができる。さらに、ボリウムブースタをアクチュエータおよびバイパス弁に接続する従来型のバイパス配置（図１に示すように）で使用されるＴ字管１８およびパイプニップル２０をなくすことができ、結果的に漏れ経路を削除することになる。さらに、本発明のバイパス配置３１は、経費および組立時間を削減することができる。本明細書の記載では、バイパス配置３１が第１および第２のボリウムブースタ３６、３８を含んでいる。しかし、本発明に従うバイパス配置は、単一のボリウムブースタも含んで、いかなる数のボリウムブースタを含んでいてもよい。
【００３９】
これまでの文章では、本発明の数多くのさまざまな実施形態を詳細に説明してきたが、本発明の法的な範囲は、本特許の最後部に記載される特許請求の範囲の文言によって画定されることを理解されたい。詳細説明は単に例示的なものと解釈されるべきものであり、可能な実施形態を全て記載するのは、不可能とは言わないまでも実際的ではないので、本発明の可能な具体化を全て記載しているわけではない。現行の技術、または本特許の出願日以後に開発された技術を用いて、数多くの代替実施形態を実施することができるであろうが、そのような実施形態も本発明を画定する特許請求の範囲に含まれる。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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