(57)【要約】【課題】  パイロット整圧器で、駆動圧の排出速度の調整を作業性良く行うことを可能にする。【解決手段】  （ｂ）に示すように、エキゾーストバルブ１５にリング２１を装着すると、上ダイヤフラム１１が下がるとき、一体化されているサプライバルブ１４およびエキゾーストバルブ１５も下降する。サプライバルブ１４は下端がノズル１３に当接すると、下降を停止する。リング２１が下降を停止した後で、リング２１の厚み分だけ上方で上ダイヤフラム１１も下降を停止する。この結果、弁座１７の径に対して、逆円錐形状のエキゾーストバルブ１５の径が比較的大きい位置で停止するので、駆動圧の流体が二次側に流出する隙間は狭くなり、流出速度は小さくなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次圧の流体を二次圧に整圧する主整圧器を駆動するパイロット経路で、一次圧から駆動圧を得るために用いられ、駆動圧の二次圧側への排気流量を制御するためのエキゾーストバルブを備えるパイロット整圧器において、
エキゾーストバルブには、駆動圧の排出速度を変更する付加部材が着脱可能であることを特徴とするパイロット整圧器。
【請求項２】
前記付加部材は、前記エキゾーストバルブのストロークを制限することを特徴とする請求項１記載のパイロット整圧器。
【請求項３】
前記付加部材は、前記エキゾーストバルブのストローク部分が挿入されるリングであり、複数の挿入も可能であることを特徴とする請求項２記載のパイロット整圧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の供給経路に設けられて、一次圧を二次圧に整圧する整圧装置で、主整圧器を駆動するためのパイロット整圧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、流体、たとえば都市ガスなどの供給経路では、管路の圧力を複数段階に分けており、圧力が切り換る部分には、整圧装置が設けられる。整圧装置には、高圧側の一次圧を低圧側の二次圧に減圧して、二次側に供給する流体の流量が変動しても、二次圧の変化が小さいように、弁の開度を制御する整圧器が含まれる。都市ガスの供給経路などに設けられている整圧器は、パイロット駆動される（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、従来からの整圧装置の概略的な構成を示す。整圧装置は、高圧側の一次管路１と低圧側の二次管路２との間に設けられる。一次管路１の一次圧は主整圧器３によって、予め設定される二次圧に減圧され、二次管路２に供給される。主整圧器３は、二次管路２での流体の需要変動に伴って流量が変動しても、二次圧の変動が小さくなるように、駆動部４で弁の開度が制御される。駆動部４は、パイロット整圧器５から供給される駆動圧に応じて主整圧器３の弁開度を変化させる。駆動圧を与える流体は、オリフィス６を介して二次管路２側に流出する。流出する流体の補給は、パイロット管路７、フィルタ８および減圧弁９を介して、一次管路１から行われる。
【０００４】
パイロット整圧器５は、ケーシング１０内に、間隔を保って上下に変位可能な上ダイヤフラム１１および下ダイヤフラム１２の２つのダイヤフラムを備えている。上ダイヤフラム１１と下ダイヤフラム１２との間には、ノズル１３が設けられ、減圧弁９で一次圧を減圧した流体を上方に噴出する。ノズル１３には上方に向けて流体を噴出させる開口部が設けられる。ノズル１３の開口部は、サプライバルブ１４の下端に臨んでいる。サプライバルブ１４の上方には、エキゾーストバルブ１５が設けられる。サプライバルブ１４およびエキゾーストバルブ１５は、一体で上下に変位する。下ダイヤフラム１２を、下方から付勢するために、ばね１６が設けられている。
【０００５】
一次側からの流体は、ノズル１３の開口部がサプライバルブ１４の下端で塞がれていないときに、導入される。導入された流体は、上ダイヤフラム１１に設けられる弁座１７と弁体としてのエキゾーストバルブ１５との間の隙間を介して、二次側に流出し、この間の上ダイヤフラム１１と下ダイヤフラム１２との間の空間に、一次圧と二次圧との間の駆動圧を発生させる。
【０００６】
図６は、図５に示すようなパイロット整圧器５の動作状態を示す。図６（ａ）は、一次圧と二次圧との中間となる駆動圧を発生している動作状態を示す。ノズル１３の開口とサプライバルブ１４との間の隙間から一次側からの流体が上ダイヤフラム１１と下ダイヤフラム１２との間の空間に導入され、エキゾーストバルブ１５と上ダイヤフラム１１の弁座１７との間の隙間を通って二次側に流出する。これらの隙間での圧力降下で、一次圧と二次圧との間の駆動圧が得られ、駆動部４に供給される。
【０００７】
図６（ｂ）は、二次圧急上昇時の動作状態を示す。二次圧の上昇によって、上ダイヤフラム１１は下方に押され、サプライバルブ１４およびエキゾーストバルブ１５の位置も低下する。サプライバルブ１４の下端がノズル１３の開口に接触して塞ぐと、サプライバルブ１４およびエキゾーストバルブ１５の低下は停止する。この結果、エキゾーストバルブ１５と弁座１７との間の隙間が大きくなり、上ダイヤフラム１１および下ダイヤフラム１２の間の空間の流体は二次側に排出されやすくなる。サプライバルブ１４によってノズル１３は塞がれて、一次側からの流体の流入はなくなるので、駆動圧は急下降する。駆動圧が下降すると、図５の駆動部４は、主整圧器３の弁開度を小さくするように駆動する。主整圧器３を通って一次管路１から二次管路２へ流れる流体に対する流路抵抗が大きくなり、二次圧の上昇が抑制される。二次圧の上昇が急激であれば、駆動圧も急降下し、駆動部４は、主整圧器を完全閉止させてしまう。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−９４６５７号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図６（ｂ）に示すような状態で、エキゾーストバルブ１５と弁座１７との間の隙間を通しての流体の排出速度は、図５に示すような整圧装置の整圧性能に大きく影響する。二次圧上昇時、駆動圧の排出が遅れると、迅速な主整圧器３の閉操作ができずに、整圧性能が悪化する。しかし、主整圧器３は、完全閉止してしまうと、ばねにより弁体への初期荷重を与えてシール性能を持たせているため、駆動圧がある程度上昇してからでないと、弁が開かなくなってしまう。このため、駆動圧の排出が速すぎて、駆動圧が大幅に完全閉止後の開弁圧力よりも下がってしまうと、次の駆動圧の立上げ時、主整圧器３の弁が開くまでに遅れがでてしまう。このために、駆動圧の排出は、最適な速度で行う必要がある。
【００１０】
従来のパイロット整圧器５で、駆動圧の排出速度を調整するためには、エキゾーストバルブ１５周辺部の部品交換などが必要であり、作業性が悪い。
【００１１】
本発明の目的は、駆動圧の排出速度の調整を作業性良く行うことが可能なパイロット整圧器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、一次圧の流体を二次圧に整圧する主整圧器を駆動するパイロット経路で、一次圧から駆動圧を得るために用いられ、駆動圧の二次圧側への排気流量を制御するためのエキゾーストバルブを備えるパイロット整圧器において、
エキゾーストバルブには、駆動圧の排出速度を変更する付加部材が着脱可能であることを特徴とするパイロット整圧器である。
【００１３】
本発明に従えば、パイロット整圧器は、一次圧の流体を二次圧に整圧する主整圧器を駆動するパイロット経路で、一次圧から駆動圧を得るために用いられ、駆動圧の二次圧側への排気流量を制御するためのエキゾーストバルブを備える。エキゾーストバルブには、駆動圧の排出速度を変更する付加部材が着脱可能であるので、付加部材の着脱によって、駆動圧の排出速度を調整することができる。付加部材の着脱で駆動圧の排出速度を調整することができるので、エキゾーストバルブ周辺での部品交換等は不要であり、調整作業を迅速かつ作業性よく行うことができる。
【００１４】
また本発明で、前記付加部材は、前記エキゾーストバルブのストロークを制限することを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、二次圧力上昇時のエキゾーストバルブのストロークを制限し、エキゾーストバルブの位置を変えて、駆動圧の排出速度を変更することができる。
【００１６】
また本発明で、前記付加部材は、前記エキゾーストバルブのストローク部分が挿入されるリングであり、複数の挿入も可能であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、エキゾーストバルブのストローク部分が挿入されるリングでエキゾーストバルブのストロークを制限し、使用するリングの数でストローク量を変化させ、駆動圧の排出速度を調整することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、エキゾーストバルブは、付加部材の着脱で駆動圧の排出速度を調整することができるので、エキゾーストバルブ周辺での部品交換等は不要であり、調整作業を迅速かつ作業性よく行うことができる。
【００１９】
また本発明によれば、二次圧力上昇時に変位するエキゾーストバルブのストロークを制限し、駆動圧を二次側に排出する弁としてのエキゾーストバルブの位置を変えて、駆動圧の排出速度を変更することができる。
【００２０】
また本発明によれば、エキゾーストバルブのストローク部分を、１または複数のリングに挿入し、使用するリングの数でストローク量を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の実施の一形態としてのパイロット整圧器２０の概略的な構成を示す。パイロット整圧器２０は、基本的に図５および図６に示すパイロット整圧器５と同一の構成であり、対応する部分には同一の参照符を付して、重複する説明を省略する。ただし、パイロット整圧器２０には、エキゾーストバルブ１５に付加部材としてのリング２１を着脱することができる。図１（ａ）はリング２１を装着しない状態、図１（ｂ）はリング２１を装着する状態をそれぞれ示す。
【００２２】
図１（ｂ）に示すように、エキゾーストバルブ１５にリング２１を装着すると、上ダイヤフラム１１が下がるとき、サプライバルブ１４の下端がノズル１３に当接して一体化されているサプライバルブ１４およびエキゾーストバルブ１５の下降が停止した後で、リング２１の厚み分だけ上方で上ダイヤフラム１１も下降を停止する。この結果、上ダイヤフラム１１の弁座１７は、逆円錐状のエキゾーストバルブ１５に対し、図６（ｂ）に比較して高い位置で停止する。弁座１７の径に対してエキゾーストバルブ１５が比較的大きい位置で停止するので、駆動圧の流体が二次側に流出する隙間は狭くなり、流出速度は小さくなる。
【００２３】
図２は、図１（ｂ）で使用するリング２１の形状および使用状態を示す。図２（ａ）はリング２１の外観を示す。リング２１は、大略的に円板状であり、中心にはエキゾーストバルブ１５が挿入される中心孔２２が設けられる。中心孔２２の周囲には、複数の通路孔２３，２４，…が形成される。エキゾーストバルブ１５とサプライバルブ１４とは、分離可能となっている。図２（ｂ）に示すように、リング２１の中心孔２２にサプライバルブ１４を外したエキゾーストバルブ１５を挿入すると、リング２１はエキゾーストバルブ１５の周囲に挿通される状態となる。エキゾーストバルブ１５にサプライバルブ１４を組合せると、リング２１の下面は、エキゾーストバルブ１５の下端側に接合されているサプライバルブ１４の上面と当接する。
【００２４】
二次圧が上昇して、上ダイヤフラム１１が下降すると、図１（ｂ）に示すように、サプライバルブ１４の下面はノズル１３と当接すると下降を停止するので、リング２１の上面で下降する上ダイヤフラム１１の弁座１７を受けることになる。リング２１の厚みを変えれば、エキゾーストバルブ１５と弁座１７との間の隙間を変えることができる。また、図１（ｂ）に示すような状態では、駆動圧の流体は、リング２１の通路孔２３，２４を通ってからエキゾーストバルブ１５と弁座１７との間の隙間に流出するので、通路孔２３，２４の数や位置によっても流出速度を調整することができる。たとえば、図２（ｃ）に示すように、リング２１を２枚使用すれば、図２（ｂ）よりも駆動圧の排出速度を小さくすることができる。また、リング２１の通路孔２３，２４の径や表面粗さなどを変えても、排出速度を変えることができる。
【００２５】
図３は、図２のリング２１を付加部材として、エキゾーストバルブ１５に着脱する際の整圧特性の変化を示す。図１（ａ）のようにリング２１を装着しない状態を示す。破線は、図１（ｂ）のようにリング２１を装着する状態を示す。図３（ａ）は、縦軸側で二次圧の変化を示す。図３（ｂ）は、縦軸側で駆動圧の変化を示す。図３（ａ）および図３（ｂ）で横軸側は時間の経過を示す。
【００２６】
たとえば、時刻ｔ０で二次圧が急上昇する場合を想定する。実線で示すリング２１を装着しない状態では、駆動圧の排出速度が、破線で示すリング２１を装着する状態よりも速くなるので、時刻ｔ１には駆動圧が低下して主整圧器３の弁が閉じる。この結果、二次圧の上昇も停止する。これに対して、破線で示すリング２１を装着しない状態では、駆動圧の排出速度が実線よりも低下するので、時刻ｔ１よりも遅い時刻まで、主整圧器３の弁が閉じるまでに時間を要する。この結果、二次圧の上昇も大きくなる。
【００２７】
主整圧器３が閉じて、二次管路２で流体が使用されると、二次圧は急激に下降する。たとえば、時刻ｔ１０で二次圧が急低下すると、図１に示す上ダイヤフラム１１は上昇し、エキゾーストバルブ１５は弁座１７を塞いで、駆動圧は二次側に流出しないようになり、サプライバルブ１４の下端はノズル１３の開口を開放させ、一次圧が上ダイヤフラム１１と下ダイヤフラム１２との間の空間に導入されて、駆動圧が上昇する。しかしながら、実線で示すリング２１を装着しない状態では、駆動圧の急激な低下で主変圧器３の弁は完全閉止しており、弁が再び開くまでには時間がかかる。これに対して、破線で示すリング２１を装着する状態では、比較的速く開弁圧力に達して、時刻ｔ１１に主整圧器３の弁が開き、二次圧が上昇する。実線で示すリング２１を装着しない方は、時刻ｔ１１よりも遅い時刻ｔ１２に開弁圧力に達して、弁が開く。
【００２８】
図４は、本発明の実施の他の形態の付加部材として、覆い３１をエキゾーストバルブ１５の周囲に装着する例を示す。覆い３１をエキゾーストバルブ１５に装着することによって、等価的にエキゾーストバルブ１５の長さを短縮するように動作させることができ、上ダイヤフラム１１が下降するときの駆動圧の排出速度を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の一形態としてのパイロット整圧器２０の概略的な構成を示す簡略化した断面図である。
【図２】図１のパイロット整圧器２０に付加部材として使用するリング２１の形状および使用状態を示す簡略化した平面図および側面断面図である。
【図３】図２のリング２１を付加部
【図４】本発明の実施の他の形態の付加部材として、覆い３１をエキゾーストバルブ１５の周囲に装着する例を示す簡略化した側面断面図である。
【図５】従来からの整圧装置の概略的な構成を示す配管系統図である。
【図６】図５に示すようなパイロット整圧器５の動作状態を示す簡略化した断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  ケーシング
１１  上ダイヤフラム
１２  下ダイヤフラム
１３  ノズル
１４  サプライバルブ
１５  エキゾーストバルブ
１６  ばね
１７  弁座
２０  パイロット整圧器
２１  リング
２２  中心孔
２３，２４，…  通路孔
３１  覆い
３１  アダプタ
【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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