(57)【要約】【課題】再液化等により入口圧力が異常に高くなった場合に出口圧力の急激な変動を防止するとともに、入口圧力が低い場合には出口通路側へのガス流量を十分に確保すること。【解決手段】ガス圧力調整器１において、入口通路１３と出口通路１４とを連通する連通路は、小径の一次連通路４３とこの一次連通路４３より大径の二次連通路３とから形成され、弁体４は、一次連通路４３を開閉口する一次弁体４１と二次連通路４２を開閉口する二次弁体４２とから形成され、入口通路１３のガスの圧力が異常圧力になったとき、一次弁体４１を動作して一次連通路４３を開口し、その後、二次弁体４２を動作して二次連通路３を開口して入口通路１３と出口通路１４とを段階的に連通状態とするように一次弁体４１及び二次弁体４２と出口通路１４内の圧力を調整する調整手段とを連繋させる構成とした。【選択図】        図１
2006107039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスを供給するための入口通路と、ガスが放出される出口通路と、この入口通路と出口通路とを連通する連通路に設けられて該連通路を開閉口する弁体と、前記出口通路内のガスの圧力に応じて前記弁体を前記連通路に対し開閉口動作して該連通路を通過するガスの流量を調整することで前記出口通路側のガスの圧力を調整する調整手段とを備えるガス圧力調整器であって、
前記入口通路と出口通路とを連通する連通路は、小径の一次連通路と該一次連通路より大径の二次連通路とから形成され、
前記弁体は、前記一次連通路を開閉口する一次弁体と前記二次連通路を開閉口する二次弁体とから形成され、
前記入口通路のガスの圧力が異常圧力になったとき、一次弁体を動作して一次連通路を開口し、その後、二次弁体を動作して二次連通路を開口して入口通路と出口通路とを段階的に連通状態とするように一次弁体及び二次弁体と前記調整手段とを連繋せしめてなることを特徴とするガス圧力調整器。
【請求項２】
請求項１に記載のガス圧力調整器であって、
前記二次連通路を開閉口する二次弁体には該二次連通路より小径の一次連通路が形成され、この一次連通路を開閉口する一次弁体は該二次弁体に対し独立した移動を許容するように構成されていることを特徴とするガス圧力調整器。
【請求項３】
請求項２に記載のガス圧力調整器であって、
前記調整手段に連繋された弁軸を前記二次連通路内及び前記一次連通路内にその軸線方向に移動可能に挿通し、該弁軸には前記一次弁体及び二次弁体を順に装着し、この二次弁体は該弁軸に対しその軸線方向に所定の範囲で移動可能とされかつ前記一次弁体が二次弁体から離間された状態において弁軸とともに移動されて前記二次連通路を開口するように構成されていることを特徴とするガス圧力調整器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入口通路側から供給されたガスの圧力を調整して出口通路側へと導くガス圧力調整器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この技術に関する従来のガス圧力調整器１を図１２及び図１３に示す。図１２は、従来のガス圧力調整器１の構成を示す断面図である。図１３は、図１２のガス圧力調整器１に設けられた弁体４に加わる押力を説明する断面図である。図１２に示すようにガス圧力調整器１は、ハウジング１０によりガスの入口通路１３及び出口通路１４が形成されている。入口通路１３と出口通路１４との連通部位には、ノズル３が設けられており、このノズル３では入口通路１３側から供給されるガスが調整（減圧）されて出口通路１４側へと導かれる。具体的には、減圧室２内の圧力によって上下移動するダイヤフラム２０に連動してレバー２２が回動され、このレバー２２の回動によって弁軸２３が直線方向（図１２において左右方向）に移動され、この弁軸２３に取り付けられた弁体４がノズル３の開口部を開閉口する。
ところで、ＬＰガスを供給する場合において、供給する配管内の温度がガスを供給する容器（例えば、貯槽）内の液温より低下して、ＬＰガスが配管部分で液化（再液化）することが知られている。特に、図１４に示す竪型タイプの貯槽では、再液化が発生すると貯槽９内に設けられたサイフォン管９１内に液状ＬＰガス９２が溜まる。この状態において、配管内の温度が上昇すると液化したガスが膨張し気化するため、配管内は一時的に非常に高圧となる。つまり、図１３に示すようにガス圧力調整器１の入口通路１３内から出口通路１４側方向に加わる押力Ｐ１が異常に大きくなりノズル３が閉止された状態となる。よって、弁体４をノズル３から離間させるためには出口通路１４側から入口通路１３側への押力Ｐ２を非常に大きくする必要がある。
この種の関連技術として、下記に示す特許文献１が挙げられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３９４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来のガス圧力調整器では、以下のような問題が生じていた。すなわち、図１２に示す従来のガス圧力調整器１では、入口通路１３側の圧力（入口圧力）が異常に高くなると、弁体４がノズル３から離間しづらくなるため出口通路１４側の圧力（出口圧力）が低下する傾向になる。これが起因して実際のガス消費時に際し出口圧力が基準圧力範囲を外れて変動（圧力低下）して、例えばメータによる安全遮断等が働き実際のガス消費に対応することが困難となる等の問題がある。
一方、弁体４をノズル３から開放させるためにはノズル３の内径を小さくすればそれだけ弁体の受圧面積も小さくなるので上記の問題も解決されることが考えられる。しかし、単にノズル３の内径を小さくしただけでは、入口圧力が低い場合に出口通路１４側へ十分なガス流量を確保できないという問題が生じる。
【０００５】
本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、再液化等により入口圧力が異常に高くなった場合に出口圧力の急激な変動を防止するとともに、入口圧力が低い場合には出口通路側へのガス流量を十分に確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前記課題を解決するために、次の手段をとる。
まず、第１の発明は、ガスを供給するための入口通路と、ガスが放出される出口通路と、この入口通路と出口通路とを連通する連通路に設けられて該連通路を開閉口する弁体と、前記出口通路内のガスの圧力に応じて前記弁体を前記連通路に対し開閉口動作して該連通路を通過するガスの流量を調整することで前記出口通路側のガスの圧力を調整する調整手段とを備えるガス圧力調整器であって、前記入口通路と出口通路とを連通する連通路は、小径の一次連通路と該一次連通路より大径の二次連通路とから形成され、前記弁体は、前記一次連通路を開閉口する一次弁体と前記二次連通路を開閉口する二次弁体とから形成され、前記入口通路のガスの圧力が異常圧力になったとき、一次弁体を動作して一次連通路を開口し、その後、二次弁体を動作して二次連通路を開口して入口通路と出口通路とを段階的に連通状態とするように一次弁体及び二次弁体と前記調整手段とを連繋せしめてなることを特徴とする。
【０００７】
この第１の発明では、弁体が一次弁体と二次弁体から構成され、一次弁体が小径の一次連通路を開閉口し二次弁体が一次連通路より大径の二次連通路を開閉口する。つまり、一次弁体の受圧面積は二次弁体の受圧面積よりも小さくなる。このため入口圧力が再液化などにより異常に高くなりノズルが二次弁体で閉止された状態ではまず先に受圧面積の小さい一次弁体が動作して一次連通路が開口する。これにより出口圧力が急激に低下することを防止して、該出口圧力の急激な変動を極力抑えることができる。そして、入口圧力が低い場合には一次連通路が開口された後に二次弁体が動作して二次連通路が開口され一次連通路と二次連通路は段階的に連通状態となる。この大径の二次連通路が開口することで出口通路側へは十分な流量が確保される。そして、このように入口圧力が異常圧力となった場合でも一次弁体及び二次弁体と前記調整手段が連繋することで連通路内での押力が釣り合うようになる。
【０００８】
次に、第２の発明は、上記した第１の発明に係るガス圧力調整器において、前記二次連通路を開閉口する二次弁体には該二次連通路より小径の一次連通路が形成され、この一次連通路を開閉口する一次弁体は該二次弁体に対し独立した移動を許容するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
この第２の発明では、二次弁体に二次連通路よりも小径の一次連通路が形成される。そして、一次弁体が二次弁体に対して独立して移動することで一次連通路が開閉口する。これにより出口圧力の変動を抑えるとともに入口通路側から出口通路側へのガスの流入がスムーズに行われる。
【００１０】
次に、第３の発明は、上記した第２の発明に係るガス圧力調整器において、前記調整手段に連繋された弁軸を前記二次連通路内及び前記一次連通路内にその軸線方向に移動可能に挿通し、該弁軸には前記一次弁体及び二次弁体を順に装着し、この二次弁体は該弁軸に対しその軸線方向に所定の範囲で移動可能とされかつ前記一次弁体が二次弁体から離間された状態において弁軸とともに移動されて前記二次連通路を開口するように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この第３の発明では、一次弁体及び二次弁体が弁軸に装着され、弁軸の軸線方向に移動可能な構成となっているので弁軸の移動に伴って二次弁体が所定の範囲でその軸線方向に移動され、一次弁体が二次弁体から離間した状態において二次弁体が弁軸の移動とともに動作して二次連通路が開口する。これにより、入口圧力が低い場合には一次連通路と二次連通路の両方を開口させて、出口通路側で十分なガス流量をより確実に確保することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は上述した手段をとることにより、次の効果を得ることができる。
まず、第１の発明によると、入口圧力が高い場合にはまず一次弁体を動作させて小径の一次連通路を開口させる。これにより出口圧力の変動を防止することができる。そして、入口圧力が低い場合には小径の一次連通路に加えて二次弁体を動作させ大径の二次連通路を開口させる。これにより出口通路では十分なガス流量を確保することができる。すなわち、入口圧力が異常となった場合でも出口圧力の変動を極力抑えることができる。
さらに、一次連通路と二次連通路を段階的に連通させる構成となっているため、上記した出口圧力の変動を抑える効果をそのまま享受しつつガス圧力調整器自体の構造を大型化することなく、二次連通路の径を大きく形成して、より多いガス容量を確保することができ、そのコストを削減することができる。
次に、第２の発明によると、入口通路側から出口通路側へのガスの流入がスムーズに行われる。
次に、第３の発明によると、十分なガス流量をより確実に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るガス圧力調整器１ｂの断面図である。図２は二段減圧式の調整器の構成を示す正面図（図２（ａ））及び側面図（図２（ｂ））である。図２では、一次用調整器１ａと二次用調整器１ｂの２つのガス圧力調整器が連結されている。通常、図１４に示すように貯槽９から供給されるガスは高圧となっているため、まず図２に示す一次用調整器１ａ（ガス圧力調整器１）である程度減圧し、次にさらに詳細な単位にて減圧を行うため二次用調整器１ｂ（ガス圧力調整器１）を用いる。このようにガスを二段階で減圧すると供給された高圧のガスを徐々に低圧へと調整することができる。なお、調整器検査規定（財団法人日本エルピーガス機器検査協会）では、ガス圧力調整器の出口側での圧力（出口圧力）の範囲は、一次用調整器は０．０５７ＭＰａ〜０．０８３ＭＰａ、二次用調整器は２．３ｋＰａ〜３．３ｋＰａとされている。
【００１４】
本実施形態における二次用調整器１ｂとしてのガス圧力調整器１ｂは、ハウジング１０の上部にカバー１１が取り付けられて構成されている。ハウジング１０のガス供給側（図１において左側）にはニップル１８が取り付けられている。ニップル１８の内部には一次用調整器１ａから供給されてくるガスの入口通路１３が形成されている。一方、ハウジング１０のガス排出側（図１において右側）にはガスを排出する出口通路１４が形成されている。入口通路１３と出口通路１４との間には両者を連通する連通部６が設けられている。連通部６には、入口通路１３から出口通路１４へガスを導くノズル３（本発明の請求項１における二次連通路に相当する）が形成されている。なお、図１では、弁体４がノズル３の開口部位に密接して連通部６を閉鎖（閉口）している状態を示す。一方、弁体４がノズル３の開口部位から離間すると該開口部位が開口されて入口通路１３と出口通路１４は連通状態となる。
【００１５】
また、ガス圧力調整器１ｂは出口通路１４内の圧力に応じて弁体４をノズル３に対して移動させる調整手段を備えている。本実施形態における調整手段は、出口通路１４側に設けられた減圧室２と、この減圧室２内の圧力変動によって上下に移動するダイヤフラム２０と、ダイヤフラム２０の移動に連動して回動するレバー２２と、レバー２２の回動によって図１において左右に直線移動可能な弁軸２３から構成されている。この調整手段は、弁軸２３の直線移動により弁体４をノズル３に対して移動させ、ノズル３の開口部を開閉口する。
【００１６】
ダイヤフラム２０は、ハウジング１０とカバー１１の間に取り付けられている。このダイヤフラム２０によりハウジング１０側には減圧室２が形成され、カバー１１側には空気室１７が形成されている。一方、空気室１７は、外気孔１６によってガス圧力調整器１の外側の大気と連通されている。従って、空気室１７の圧力は、この大気と同じ圧力になっている。
【００１７】
空気室１７内には、コイルバネ２１と、そのコイルバネ２１の上端部を押える調整ネジ１９が設けられている。調整ネジ１９はカバー１１に対してその位置が調整できるように取り付けられており、この位置を上下に移動させてコイルバネ２１のバネ力を調整する。コイルバネ２１は、上端部が調整ネジ１９によって支持され、下端部がダイヤフラム２０の上面に設けられた受板２６によって支持されている。従って、ダイヤフラム２０はコイルバネ２１の弾性力と空気室１７内のガスの圧力（大気圧）によって下方への力を受け、減圧室２内のガスの圧力によって上方への力を受ける。そのため、ダイヤフラム２０はこれらの力が釣り合う位置まで上下に移動し釣り合った位置で静止する。すなわち、出口通路１４におけるガスの圧力を設定することができる。
【００１８】
レバー２２は、出口通路１４側に形成された支点２２ａにおいてハウジング１０に回動可能に支持されている。支点２２ａの下方には逆凹状の連結部２２ｂが設けられ弁軸２３の連結ピン２３ａに嵌合されている。従って、レバー２２はダイヤフラム２０が下方へ下がることで支点２２ａを中心に回動し、そのテコ作用により連結ピン２３ａを介し弁軸２３を図１において左右方向に直線移動させる。
【００１９】
図３は、弁体４の構成を示す断面図である。弁体４は、一次弁体４１と二次弁体４２から構成されており、図３において左側から一次弁体４１、二次弁体４２の順に弁軸２３に対して軸方向へ順に配置され、該弁軸２３の先端部位に一次弁体４１が装着されるとともに二次弁体４２が共に弁軸２３の軸線方向に移動可能に挿通されている。
二次弁体４２にはその外周及び一方端面にわたり弁ゴム４２ｂが嵌め込まれている。そして、図３（ａ）では弁ゴム４２ｂがノズル３の開口部位と密接してノズル３が閉止された状態となっている。二次弁体４２の外周部位には段差部４２ｃが設けられ、該段差部４２ｃと支持体５との間にはコイルバネ４２ｄが介装されている。二次弁体４２はこのコイルバネ４２ｄによりノズル３側に付勢されている。また、二次弁体４２の中心部位の支持部４２ｆと弁軸２３の段差状支持部２３ｆとの間にはコイルバネ４１ｄが設けられ、図３（ａ）の状態において二次弁体４２を前記コイルバネ４２ｄとは逆方向の軸線方向に付勢している。そして、二次弁体４２の中心軸方向には前記ノズル３より小径の補助ノズル４３（本発明の請求項１における一次連通路に相当する）が貫設されている。この補助ノズル４３の内径Ｒ１は前記ノズル３の内径Ｒ２よりも小さく形成されており、これに対応する一次弁体４１の受圧面積は二次弁体４２の受圧面積よりも小さい構成となっている。
一次弁体４１にはその外周及び一方端面にわたり弁ゴム４１ｂが嵌め込まれている。図３（ａ）においては、弁ゴム４１ｂが補助ノズル４３の開口部位に密接して閉口状態となっている。一方、この状態から補助ノズル４３を開口するには一次弁体４１が二次弁体４２に対して弁軸２３とともに移動されることにより補助ノズル４３の開口部位から離間して行われる。
【００２０】
次に、本実施形態に係るガス圧力調整器１ｂの作動について説明する。
図３（ａ）に示すように、再液化などの発生により入口通路１３側の圧力（入口圧力）が異常に高くなるとノズル３は弁体４で閉止された状態となり、これによって、入口通路１３のガスの入口圧力は一時的に高くなり出口通路１４における圧力（出口圧力）は低下していく。
ここで、図１２及び図１３に示す従来の構造においては、ノズル３（内径Ｒ）の受圧面積が大きいため押力Ｐ１に対抗してノズル３を開口させる押力Ｐ２をそれ以上に大きくする必要がある。換言すれば、出口通路１４側のガスを消費して減圧室２内の圧力をかなり低くし、当初設定した圧力以下でダイヤフラムを動作して弁体４を作動（開口動作）させることとなる。その結果、出口圧力に変動（圧力低下）が生じる。
一方、図３（ａ）に示すように本実施形態ではノズル３とは別に補助ノズル４３が二次弁体４２に形成され、この補助ノズル４３の内径Ｒ１はノズル３の内径よりも小さく設定されているため、一次弁体４１の受圧面積は二次弁体４２の受圧面積よりも小さい構成となる。従って、前記ダイヤフラム２０の動作でまず移動される弁軸２３によって一次弁体４１が二次弁体４２から離間して補助ノズル４３が開口される（図３（ｂ）参照）。これにより、補助ノズル４３から二次弁体４２の中心部周辺に設けられた連通孔４２ｅを介して入口通路１３と出口通路１４とが連通され、早期に押力Ｐ２は押力Ｐ１に打ち勝つことができるため、出口圧力の変動が防止される。そして、二次弁体４２はコイルバネ４２ｄの付勢を受けつつ弁軸２３に対して摺動可能となっているためノズル３を閉止したままの状態が保持される。つまり、押力Ｐ２により一次弁体４１は二次弁体４２に対して軸線方向へ独立に移動する。従って、再液化などが発生し入口圧力が異常に高い場合には受圧面積の小さい一次弁体４１を動作（離間）させ補助ノズルのみを開口する構成にして出口圧力の低下が防止され得る。
【００２１】
また、入口圧力が低い場合には、まず上記のようにして補助ノズル４３が開口する。そして、出口通路１４側ではすぐにガスが消費され減圧室２の圧力は低下傾向になる。そのため、図１に示すダイヤフラム２０は下方に移動して弁軸２３は軸線方向（図１において下への方向）への押力を受け、弁軸２３の移動とともに一次弁体４１は図３（ｂ）において左方向（軸線方向）へ独立に移動する。この一次弁体４１の移動は弁軸２３に段差状の規制部４３ｂが形成されているため該規制部４３ｂが二次弁体４２に当接することで、一次弁体４１のこれ以上の移動を規制する。この当接により弁軸２３の移動とともに二次弁体４２はコイルバネ４１ｄの付勢力と相まって図３（ｂ）において左方向（軸線方向）の所定の範囲で移動してノズル３が開口する（図３（ｃ）参照）。これにより入口圧力が低い場合には、内径の大きいノズル３も開口させることで十分なガス流量を確保することができる。また、このような規制部４３ｂを設けることにより二次弁体４２のノズル３からの離間がより確実に行われる。
従って、本実施形態の構成によれば入口圧力が異常に高い場合には、一次弁体４１の離間により補助ノズル４３のみ開口させている（図３（ｂ）参照）。これにより出口圧力の低下を有効に防止することができる。一方、入口圧力が低い場合には、補助ノズル４３の開口に加えてノズル３を開口させることにより大きな開口面積でガスを流入させている（図３（ｃ）参照）。
【００２２】
図４は、出口圧力（調整圧力）の変動を確認するための確認試験の結果を示すグラフである。図４（ａ）は、図１２に示す従来のガス圧力調整器１ｂを用いて確認試験を行った場合の結果を示すグラフである。一方、図４（ｂ）は本実施形態のガス圧力調整器１ｂを用いて確認試験を行った場合の結果を示すグラフである。ここで、調整圧力とは調整器内にガスを流している場合（任意のガス流量がある場合）の出口圧力のことをいう。これに対し、調整器内にガスが流れていない場合（ガス流量０ｋｇ／ｈ・ＬＰＧ）の出口圧力を閉塞圧力という。
本確認試験では、再液化を想定して入口圧力を約０．８ＭＰａ（図４中のＳ１）、調整圧力は共に約３．２ｋＰａ（図４中のＳ２）として、８万ｋｃａｌのバーナー（流量：約６．６７[ｋｇ／ｈ・ＬＰＧ]）を点火した時の入口圧力の変化（図中のＬ１）及び調整圧力の変化（図中のＬ２）を記録した。その結果、従来のガス圧力調整器１ｂでは調整圧力が１．７０ｋＰａ（図４（ａ）中のＱ１）まで低下した。一方、本実施形態のガス圧力調整器１ｂでは２．７５ｋＰａ（図４（ｂ）中のＱ２）まで低下した。また、試験開始時の調整圧力（約３．２ｋＰａ）との差異は、従来のガス圧力調整器１ｂでは約１．５０ｋＰａ、本実施形態のガス圧力調整器１ｂでは約０．４３ｋＰａであった。つまり、再液化が発生した場合においても本実施形態のガス圧力調整器１ｂは従来のガス圧力調整器１ｂに比べ調整圧力の変動が小さいことが確認された。なお、試験終了時（図４中のＥ）においては、各ガス圧力調整器１ｂの入口圧力及び出口圧力はほぼ同値となった。
【００２３】
次に、ガス圧力調整器１ｂの出口圧力の変動を確認する性能試験を実施した。図５は、各入口圧力（０．０２５、０．０７、０．１０、１．５６ＭＰａ）に対する出口圧力の経時的な数値変化を表した性能曲線を示すグラフである。図５（ａ）は、本実施形態のガス圧力調整器１ｂの試験結果を示すグラフである。図５（ｂ）は、従来のガス圧力調整器１ｂの試験結果を示すグラフである。本性能試験においてはＬＰガスの比重を換算した空気（圧縮空気）を調整器内に流入させた。なお、両調整器は共に容量３３ｋｇ／ｈｒ、基準圧力２．８ｋＰａ、基準入口圧力範囲０．０２５〜０．１ＭＰａ、基準出口圧力範囲２．３〜３．３ｋＰａ、閉塞圧力３．５ｋＰａ以下のものを用いた。
【００２４】
図５（ｂ）に示すように、従来のガス圧力調整器１ｂでは、入口圧力が１．５６ＭＰａの場合（再液化を想定した高い圧力）、基準圧力２．８ｋＰａを大きく下回った（約０．７〜０．８ｋＰａ）。つまり、再液化により入口圧力が異常に高くなった場合には、出口圧力値が基準出口圧力範囲内（２．８０±０．５ｋＰａ）とならないことが確認された。
一方、本実施形態のガス圧力調整器１ｂでは、入口圧力が１．５６ＭＰａの場合であっても基準出口圧力範囲内（２．８０±０．５ｋＰａ）に入っている。つまり、受圧面積の小さい一次弁体４１がまず開放されるので必要なガス流量を供給しつつ基準出口圧力範囲内の数値を確保しているものと考えられる。
このような結果から、本実施形態のガス圧力調整器１ｂでは、再液化等により入口圧力が異常に高くなった場合でも、出口圧力の変動を極力抑えることができることが確認された。なお、入口圧力０．０２５ＭＰａでは両者共に容量３３ｋｇ／ｈｒを超えた付近で出口圧力が低下する傾向となった。
【００２５】
ここで、ガス圧力調整器の種類として、ガス圧力を二段階で減圧せずに単段減圧によってＬＰガスを供給するタイプの調整器が知られている（これを単段減圧式調整器という）。この単段減圧式調整器では、基準入口圧力範囲は０．０７〜１．５６ＭＰａとされているため、通常は二次用調整器を単段減圧式調整器の代用として使用することはできないとされている。しかし、上記試験結果からわかるように本実施形態のガス圧力調整器１ｂでは入口圧力が１．５６ＭＰａ（基準入口圧力範囲外）であっても基準出口圧力範囲２．３〜３．３ｋＰａの数値を示している（図５（ａ）参照）。つまり、本実施形態のガス圧力調整器１ｂは単段減圧式調整器としての使用可能性が示唆された。
【００２６】
次に、一次用調整器１ａとしてのガス圧力調整器１ａの場合の例を図６に示す。図３に示したガス圧力調整器１ｂでは一次弁体４１と二次弁体４２が横方向に装着された例を示したが、図６に示すガス圧力調整器１ａではダイヤフラム２０に直接的に連繋された弁軸に対して上方向から二次弁体４１、一次弁体４２の順で縦方向に配置され、両弁体４１、４２が弁軸２３の軸線方向に移動可能に挿通されている。
【００２７】
二次弁体４２にはその外周及び一方端面にわたり弁ゴム４２ｂが嵌め込まれている。そして、図６では弁ゴム４２ｂがノズル３の開口部位と密接してノズル３が閉止された状態となっている。二次弁体４２の外周部位には段差部４２ｃが設けられ、二次弁体４２の該段差部４２ｃはコイルバネ４２ｄにより付勢されている。また、二次弁体４２の中心部位の支持部４２ｆと弁軸２３の段差状支持部２３ｆとの間にはコイルバネ４１ｄが設けられ、図６の状態において二次弁体４２を下方への軸線方向に付勢している。そして、二次弁体４２の中心軸方向には前記ノズル３より小径の補助ノズル４３（本発明の請求項１における一次連通路に相当する）が貫設されている。この補助ノズル４３の内径Ｒ１は前記ノズル３の内径Ｒ２よりも小さく形成されており、これに対応する一次弁体４１の受圧面積は二次弁体４２の受圧面積よりも小さい構成となっている。
一次弁体４１にはその外周及び一方端面にわたり弁ゴム４１ｂが嵌め込まれている。図６においては、弁ゴム４１ｂが補助ノズル４３の開口部位に密接して閉口状態となっている。一方、この状態から補助ノズル４３を開口するには一次弁体４１が二次弁体４２に対して弁軸２３とともに移動されることにより補助ノズル４３の開口部位から離間して行われる。
なお、前述したガス圧力調整器１ｂと同様の構成については図中同符号を付してその説明を省略する。この本実施形態に係るガス圧力調整器１ａの作動についても前述したガス圧力調整器１ｂと同様でありその作用効果をそのまま享受するものである。
【００２８】
そして、図７に一次用調整器１ａの出口圧力の変動を確認する性能試験を実施した結果を示す。図７は、各入口圧力（０．１０、０．７０、１．５６ＭＰａ）に対する出口圧力の経時的な数値変化を表した性能曲線を示すグラフである。図７（ａ）は、本実施形態の一次用調整器１ａの試験結果を示すグラフである。図７（ｂ）は、従来の一次用調整器１ａの試験結果を示すグラフである。なお、本試験においてはＬＰガスの比重を換算した空気（圧縮空気）を調整器内に流入させた。なお、両調整器は共に容量３３ｋｇ／ｈｒ、基準入口圧力範囲０．１０〜１．５６ＭＰａのものを用いた。
【００２９】
図７（ｂ）に示すように、従来の一次用調整器では入口圧力に対する各出口圧力は低下する傾向にあり、各容量値に対して出口圧力値にバラツキが見られる。一方、本実施形態の一次用調整器では、入口圧力に対する各出口圧力の変動が少なくなっている。つまり、本実施形態の一次用調整器を用いると従来の一次用調整器に比べ入口圧力に対する出口圧力の変動幅が小さくなることが確認された。
【００３０】
図８及び図９にガス圧力調整器１ａ、１ｂに適用可能な弁体４の他の構成例を示す。図８では一次弁体４１の一端（図８において右端）の外周にドーム状の弁ゴム４１ｆを嵌め込む構成としている。二次弁体４２には入口通路（図８において左方向に位置する）と出口通路（図８において右方向に位置する）を連通状態とする開口部位４２ｇ（本発明の請求項１における一次連通路に相当する）が貫設されている。そして、開口部位４２ｇの内径Ｒ１はノズル３の内径Ｒ２よりも小さく形成されており、一次弁体４１の受圧面積は二次弁体４２の受圧面積よりも小さい構成となっている。従って、この弁体４においても前述した作用効果を享受するものである。
【００３１】
図９では一次弁体４１の一端（図９において右端）をテーパ状に形成しその外周にゴム製のＯリング４１ｇを嵌め込む構成とし、これに対して二次弁体４２の一端（図９において左端）をテーパ状にするとともにその中心部位には入口通路（図９において左方向に位置する）と出口通路（図９において右方向に位置する）を連通状態とする開口部位４２ｇが貫設されている。そして、二次弁体４２の傾斜部位４２ｈにＯリング４１ｇが当接することにより二次弁体４２と一次弁体４１は閉口状態となる。また、Ｏリング４１ｇと傾斜部位４２ｈが当接する部位部分の内径Ｒ１はノズル３の内径Ｒ２よりも小さく形成され、一次弁体４１の受圧面積は二次弁体４２の受圧面積よりも小さい構成となる。従って、この弁体４においても前述した作用効果を享受するものである。
【００３２】
図１０にガス圧力調整器１の他の実施形態を示す。図１０に示すように一次用調整器１ａでは、ハウジング１０内でノズル３と補助ノズル４３をそれぞれ形成し、このノズル３及び補助ノズル４３に対応してそれぞれ弁軸２３ａ、２３ｂが設けられている。この弁軸２３ａ、２３ｂにはそれぞれ一次弁体４１と二次弁体４２が配置された構成であり、入口通路１３は一次弁体４１と二次弁体４２の入口側通路にそれぞれ連通される。出口通路１４は、構造上ハウジング１０内で一次弁体４１及び二次弁体４２のスペースを確保するためにガス圧力調整器１の前記一次弁体１と二次弁体４２の出口側通路とそれぞれ連通するように右側側部のやや上方に形成されている。そして、補助ノズル４３の内径Ｒ１がノズル３の内径３よりも小さいため一次弁体４１の受圧面積が二次弁体４２の受圧面積よりも小さくなるように構成されており、その余の構成は前述したガス圧力調整器１ａと同様であるので、同様の部材については図中同符号を付してその説明を省略する。この実施形態においては、前述のガス圧力調整器１ａの場合と同様に入口圧力が異常に高くなり出口圧力は低下していくとダイヤフラム２０は下方に移動する。この移動に伴いダイヤフラム２０に取り付けられた押出板２９がダイヤフラム２０と共に下方へ移動する。そして、まず押出板２９の押出部２９ａが弁軸２３ａを押して一次弁体４１を補助ノズル４３から離間して補助ノズル４３が開口する。これにより、前述同様にして入口圧力が異常に高い場合には出口圧力の急激な低下を防止することができる。また、入口圧力が低い場合には補助ノズル４３の開口に加えて押出板２９の押出部２９ｂが弁軸２２ｂを押して二次弁体４２をノズル３から離間してノズル３を開口する。つまり、補助ノズル４３の開口に続き段階的にノズル３が開口することで出口通路１４側での十分なガス流量を確保する。
【００３３】
図１１に弁体４の他の構成例を示す。図１１に示すガス圧力調整器１ｂは、弁体４がノズル３の出口通路１４側に配置されたいわゆる外弁式（正弁式）調整器である。
弁体４は、一次弁体４１と二次弁体４２とから構成され、この二次弁体４２の中心部にはノズル３と連通された補助ノズル４３とともに該補助ノズル４３と出口通路１４とを連通する連通孔４２ｅが貫設されている。また、二次弁体４２の一方端面にはノズル３の開口部に密接される弁ゴム４２ｂが嵌め込まれている。そして、二次弁体４２はコイルバネ４２ｄによりノズル３を閉口する方向に付勢されている。前記一次弁体４１は前記二次弁体４２の連通孔４２ｅに配置され、調整手段のレバー２２と弁軸を介して直線移動可能に連繋され、その一方端面に補助ノズル４３の開口部を開閉口するように対抗する弁ゴム４１ｂが嵌め込まれている。また、補助ノズル４３の内径Ｒ１がノズル３の内径Ｒ２より小径に形成され、一次弁体４１の受圧面積が二次弁体４２の受圧面積よりも小さくなるように構成されている。従って、本実施形態の外弁式調整器では、入口圧力が高くなるとノズル３が開放しやすくなる方向に押力が働く。例えば入口通路１３付近で再液化が発生した場合、入口通路１３側から出口通路１４への方向に大きい押力Ｐ１が加わる。そのため、ノズル３は開口しやすくなり図３に示した内弁式調整器とは逆に出口圧力が急激に高くなる傾向になる。
この場合においても、前述の実施形態と同様に補助ノズル４３の内径Ｒ１がノズル３の内径Ｒ２よりも小さく一次弁体４１の受圧面積が二次弁体４２の受圧面積よりも小さくなっているため、まず一次弁体４１が二次弁体４２から離間して補助ノズル４３を開口する。補助ノズル４３が開口した状態では開口面積が小さいため出口通路１４側へは必要最小限のガス流量が供給される。これにより出口通路１４側へは過剰にガスが流入しないため出口圧力の急激な上昇を防止することができる。その余の構成は前述したガス圧力調整器１ｂと同様であり、同様の部材については図中同符号を付してその説明を省略するが、この弁体４においても前述した作用効果を享受するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ガス圧力調整器を示す断面図である。
【図２】二段減圧式の調整器の構成を示す正面図及び側面図である。
【図３】一次弁体と二次弁体の構成を示す断面図である。
【図４】確認試験の結果を示すグラフである。
【図５】性能試験の性能曲線を示すグラフである。
【図６】ガス圧力調整器を示す断面図である。
【図７】性能試験の性能曲線を示すグラフである。
【図８】ドーム状の弁ゴムを装着させた一次弁体の構成を示す断面図である。
【図９】Ｏリングを装着させた一次弁体の構成を示す断面図である。
【図１０】ガス圧力調整器の他の実施形態を示す断面図である。
【図１１】外弁式調整器における弁体の構成例を示す断面図である。
【図１２】従来のガス圧力調整器の構成を示す断面図である。
【図１３】従来のガス圧力調整器における弁体に加わる押力を示す断面図である。
【図１４】再液化が発生するしくみの内容を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１、１ａ、１ｂ    ガス圧力調整器
２    減圧室
３    ノズル（二次連通路）
４    弁体
５    支持体
６    連通部
１０  ハウジング
１１  カバー
１３  入口通路
１４  出口通路
２０  ダイヤフラム
２２  レバー
２３  弁軸
４１  一次弁体
４２  二次弁体
４３  補助ノズル（一次連通路）
Ｐ１、Ｐ２  押力
Ｒ１、Ｒ２  外径
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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