二重検知機構を備えたバルブボディ
ガス流量調節器は、アクチュエータ、調整弁、および二次装置を含む。下流圧力フィードバックは、調整弁の出口の中に置かれるピトー管を介してアクチュエータおよび二次装置に提供される。ピトー管は、アクチュエータに接続され、アクチュエータ制御空洞およびダイヤフラムを出口の中の下流圧力と流体連通させ、アクチュエータ設定点圧力で出口圧力を維持する端部を有する第１の分枝を有する。また、ピトー管は、二次装置に接続され、二次装置の内部を出口の中の下流圧力と流体連通させ、出口圧力が所定の通常の運転圧力範囲から分岐するときに、前記下流圧力の変化に対応する第２の分枝も有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、参照により明示的に本明細書に組み込む、２００８年４月２１日に出願され、「二重検知機構を備えたバルブボディ（Ｖａｌｖｅ Ｂｏｄｙ ｗｉｔｈ Ｄｕａｌ Ｓｅｎｓｅ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）」と題される米国仮特許出願番号第６１／０４６，７８８号に対する優先権の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、ガス流量調節器等の流体流量調節装置に関し、より具体的には過圧監視装置、スラムシャット装置、トークン警報装置等の二次装置の同じ点から同じ圧力を検知する二次装置を有するガス流量調節器に関する。
【背景技術】
【０００３】
典型的なガス分配システムがガスを供給する圧力は、システムに課される要求、気候、供給源、および／または他の要因に従って変わってもよい。しかし、炉、オーブン等のガス器具を備え付けた大部分のエンドユーザ設備は、ガスが所定の圧力に従って、ガス流量調節器の最大容量で、または最大容量以下で送達されることを必要とする。したがって、ガス流量調節器は、送達されるガスがエンドユーザ設備の要件を満たすことを保証するために、これらの分配システムの中に実装される。従来のガス流量調節器は、一般に、送達ガスの圧力を検知し、制御する閉ループ制御アクチュエータを含む。
【０００４】
いくつかの従来のガス流量調節器は、閉ループ制御に加えて、下流圧力の変動に対するガス流量調節器の反応を改善するためにバランストリムを含む。バランストリムは、ガス流量調節器の性能に対する上流圧力の影響を低減するように適応される。下流圧力の力として反対の方向でガス流量調節器の制御素子に対して力をかけるために、上流圧力はバランスダイヤフラムと流体連通する。したがって、上流圧力が変わるのに伴い、さらに後述するように、上流圧力によって生じる力を均衡させるために、対応する力がかけられ、その結果ガス流量調整器は下流圧力だけに反応して動作する。
【０００５】
いくつかの従来のガス流量調節器は、調節器の下流の圧力等の検知された入力圧力が所定の正常な動作圧力範囲から変化する場合に反応作用を実行する、過圧監視装置、スラムシャット装置、トークン警報等の二次装置も含む。過圧監視装置は、調節器が故障した場合に調節器の下流の圧力を制御し、それによって下流圧力が望ましくないレベルまで上昇することを許す。調節器が故障し、下流圧力が所定の監視設定点圧力を超えて上昇する場合、過圧監視装置は、調整弁のバルブポートを閉じ、ガス分配システムの下流構成要素に対するガスの流れを遮断するように動作する。需要が高まると、かつ／または調整器の問題が解決され、下流圧力が低下すると、監視装置はバルブポートを開き、それによって下流へのガスの流れを許す。
【０００６】
他の実施形態では、ガス流量調整器は、調整器が故障した場合、またはガス流量調節器の下流で過圧または圧力不足状況を引き起こす他の状態が進展した場合に、安全装置がガスの流れを遮断することを必要とする。最も一般的には、これらの状況の１つでは、またはどちらかの状態が発生した場合にガスの流れを遮断するために、スラムシャット安全弁が使用される。一般に、スラムシャット安全弁は、過圧状態または圧力不足状態の場合に、スラムシャットバルブが、ガスが減圧調節器に到達するのを妨げ得るように、調節器に、または調節器の上流に置かれてもよい。スラムシャットバルブは、最大圧力許容差および最小圧力許容差がないか、ガス流量調節器の下流のガス圧力を監視する。下流圧力が最大設定点圧力を上回る、または最小設定点圧力を下回ると、スラムシャット安全弁は閉じ、ガス流量調整器へのガスの流れを遮断し、ガスの制御されない漏れを妨げる。一般に、スラムシャットバルブはいったん閉じると、作業が実行されるまで閉じたままとなり、スラムシャットバルブは手動でリセットされる。他の実施形態では、過圧状態では圧力を解放せず、代わりに異臭を生じさせる量のガスを流し、エンドカスタマに、ガス流量調節器の保守のためにガス提供業者に連絡するように警報を出すトークン警報装置の形を取る二次装置を使用することが好ましい場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１（閉鎖位置）および図２（完全開放位置）は、１つの従来のガス流量調節器１０を示す。一般に、この調節器１０は、アクチュエータ１２、および調整弁１４を備える。調整弁１４は、たとえばガス分配システムからガスを受け入れるための入口１６、およびたとえば、１つまたは複数の器具を備える工場、レストラン、アパートの建物等のエンドユーザ施設にガスを送達するための出口１８を形成する。さらに、調整弁１４は、入口１６と出口１８の間に置かれるバルブポート２０を含む。調整弁１４の入口１６と出口１８の間で移動するには、ガスはバルブポート２０を通らなければならない。
【０００８】
アクチュエータ１２は、調整弁１４の出口１８での圧力、つまり出口圧力が、設定点圧力として知られる所望の出口つまり制御圧力に一致していることを保証するために、調整弁１４に連結される。したがって、アクチュエータ１２は、バルブ開口部２２およびアクチュエータ開口部２４を介して調整弁１４と流体連通する。アクチュエータ１２は、調整弁１４の出口圧力を検知し、調整する制御アセンブリ２６を含む。具体的には、この制御アセンブリ２６は、ダイヤフラム２８、ピストン３０、および動作可能なようにそれに接続されるバルブディスク３４を有するコントロールアーム３２を含む。従来のバランストリム・バルブディスク３４は、一般に、円筒体３６と、その円筒体３６に固定されたシーリング・インサート３８を含む。また、制御アセンブリ２６は、上流圧力によってバルブディスク３４にかかる力を相殺するためにバランスダイヤフラム４２を備えたバランストリム・アセンブリ４０を含んでもよい。アクチュエータ・ダイヤフラム２８は、出口１８をアクチュエータ１２の内部およびアクチュエータ・ダイヤフラム２８の底部側と流体連通させるピトー管４４を介して調整弁１４の出口圧力を検知する。制御アセンブリ２６は、さらに、検知した出口圧力を相殺するために、ダイヤフラム２８の上側と係合するコントロール・スプリング４６も含む。したがって、制御圧力、またはアクチュエータ設定点圧力とも呼んでもよい所望出口圧力は、コントロール・スプリング４６の選択によって設定される。
【０００９】
ダイヤフラム２８は、コントロールアーム３２に操作可能に連結されているため、バルブディスク３４はピストン３０を介して、検出した出口圧力に基づいて調整弁１４の開放を制御する。たとえば、エンドユーザが、調節器１０の下流のガス分配システムに要求を課す、炉等の器具を操作すると、出口流量が増加し、したがって出口圧力を減少させる。それに応じて、ダイヤフラム２８はこの出口圧力の減少を検知する。これにより、コントロール・スプリング４６は拡大し、図１の向きを基準にして、ピストン３０およびコントロールアーム３２の右側を下方に移動させることができる。コントロールアーム３２のこの移動によって、バルブディスク３４はバルブポート２０から離れて行き、調整弁１４を開く。図２は、通常の開放動作位置にあるバルブディスク３４を示す。このように構成されると、その器具は、調整弁１４の出口１８に向かってガスを、バルブポート２０を通して引き出してよい。
【００１０】
図１および図２に示される従来の調整器１０では、制御アセンブリ２６は、さらに、前述したように逃し弁として機能する。具体的には、制御アセンブリ２６は、リリーフスプリング４８および放出弁５０も含む。ダイヤフラム２８は、その中心部分を通る開口部５２を含み、ピストン３０はシーリングカップ５４を含む。リリーフスプリング４８は、シーリングカップ５４に対してダイヤフラム２８を偏向させるために、ピストン３０とダイヤフラム２８の間に置かれ、通常動作中に開口部５２を閉じる。コントロールアーム３２の破損等の故障が発生すると、制御アセンブリ２６はもはやバルブディスク３４を直接的に制御せず、入口の流れがバルブディスク３４を極端に開放した位置に移動させる。これによって、最大量のガスがアクチュエータ１２に流れ込むことができる。このようにして、ガスがアクチュエータ１２を満たすと、ダイヤフラム２８に対して圧力が高まり、ダイヤフラム２８をシーリングカップ５４から強制的に離し、それによって開口部５２を露呈させる。したがって、ガスはダイヤフラム２８内の開口部５２を通って、放出弁５０に向かって流れる。放出弁５０は、バルブプラグ５６、およびバルブプラグ５６を閉鎖位置に偏向するリリーススプリング５８を含む。アクチュエータ１２内および放出弁５０に隣接する圧力が所定の閾値圧力に達すると、バルブプラグ５６は、リリーススプリング５８の偏向に逆らって上方に移動して開き、それによって大気中にガスを排出し、調節器１０内の圧力を減圧する。
【００１１】
放出弁５０は、アクチュエータ１２からガスを放出するように動作する一方、通常は、下流圧力を調節器１０がその調整を目的とする上限以下に維持するほど十分な圧力を解放しない。このような状況では、前述したもののような二次装置が、ガス流量を制御し、遮断するために、または最小でもカスタマに、過圧状況が存在することを警告するために設けられてよい。図１および図２に示す構成では、過圧監視装置６０は、調節器１０の故障後に下流の圧力が減圧されるまで、調節器バルブボディ１４を通る流れを遮断するように動作する。示している例では、監視装置６０は、アクチュエータ１２と類似する構成を有する。モニタ６０は、アクチュエータ１２と対向し、バルブポート２０の上流側にある調整弁１４に連結されている。したがって、モニタ６０は、上流バルブ開口部６２、およびモニタ・ハウジング６６によって接続されるモニタ開口部６４を介して、調整弁１４と流体連通している。モニタ６０は、調整弁１４の下流の圧力を検知し、下流圧力がモニタ設定点または遮断圧力を超えると弁１４を閉じる制御アセンブリ６８を含む。制御アセンブリ６８は、ダイヤフラム７０、ピストン７２、およびそれに動作可能なように接続されるバルブディスク７６を有するコントロールアーム７４を含む。モニタ６０は、バランストリムを有し、バルブディスク７６は、一般に、円筒体７８およびその円筒体７８に固定されるシーリング・インサート８０を含む。バランストリムは、上流圧力によってバルブディスク７６にかけられる力を相殺するために、バルブディスク７６にかけられる力を相殺するためにバランスダイヤフラム８２を含む。
【００１２】
モニタ・ダイヤフラム７０は、モニタ・ハウジング６６のポート８６に接続された外部下流圧力フィードバックライン８４を介して調整弁１４の出口圧力を検知する。フィードバックライン８４は、モニタ６０の内部およびモニタ・ダイヤフラム７０の底部側と連通する調整弁１４から遠く離れて下流点を設置する。制御アセンブリ６８は、さらに、検知された下流圧力を相殺するために、ダイヤフラム７０の上側と接するコントロール・スプリング８８を含む。所望の設定点つまり遮断圧力は、コントロール・スプリング８８の選択および圧縮によって設定される。ダイヤフラム７０は、操作可能にコントロールアーム７４に連結されているため、バルブディスク７６はピストン７２を介して、過圧状況にある調整弁１４の閉鎖を制御する。バランススプリング９０は、図示されるように開放位置に向かってバルブディスク７６を偏向し、コントロールアーム７４は、ダイヤフラム７０が遮断圧力より大きな下流圧力を検出し、ピストン７２を駆動するために上方に収縮する（不図示）ときにだけそのコントロールアームが駆動されるように連結される。また、ダイヤフラム７０およびピストン７２は圧力の減少に反応するが、ピストン７２は、下流圧力が遮断圧力未満になるとコントロールアーム７４を駆動しない。モニタ６０が故障すると、モニタ６０は、ガスを大気中に放出するためにアクチュエータ１２の放出弁５０に類似する放出弁９０を含んでもよい。
【００１３】
前述されたようなアクチュエータ１２および過圧モニタ６０を有する調節器１０には、２つの主要な機能がある。第１に、調節器１０は、一貫した出口圧力を維持する一方で、大量の流体を下流に移す。第２に、調節器１０は、出口圧力をもはや調節器１０によって維持し得ない場合に、分配システムの下流部分への流体の流れを可能にするために停止する。第１の機能に関しては、調節器１０の性能の重要な態様は、どれほど多くの流体体積を一定の圧力で維持できるのかである。流体の体積を最適化するために、出口１８の中で、図１および図２に示すような下流圧力を検知することが好ましい。位置付けられた通りのピトー管４４が、制御アセンブリ２６に下流圧力の迅速なフィードバックを提供し、外部下流圧力フィードバックラインの必要性を排除する。現在では、このような内部検出は、監視装置６０等の二次装置に幅広く適用されていない。
【００１４】
アクチュエータ１２および二次装置が異なる検知位置を使用するときに性能に欠陥が生じることがあり得るが、外部検知は依然として、過圧モニタ、スラムシャットバルブ、トークン警報、および他の二次装置のために使用されている。二次装置用の外部検知は、多様な問題を提起する。たとえば、下流管路の配管では追加の保守が必要になり、現場に多くの調節器を有するガス会社にとっては高価になり得る。さらに、露呈された下流管路は、損傷を受けると、二次装置は動作不能になる。二次装置が下流圧力を検知できないと、二次装置は、流体の流れを遮断できない、あるいはそれ以外の場合、問題が存在することを知らせ、それによって、オペレータを調節器１０が適切に運転しているという誤った仮定に導く。したがって、アクチュエータおよび二次装置両方に対して、内部圧力検知を有する改善された調節器に対するニーズが存在する。
【００１５】
二次装置のための内部圧力検知は、出口１８でのより正確な圧力検知のために流体の流れを調整するために構成される調整弁に設けられてきた。流量調整は下流圧力のより正確な検知を実現するために、流体を乱流から層流に迅速に遷移させる。図３に示される流量調整の一例では、調節器１０の調整弁１４は、流量制御サブアセンブリを受け入れるように構成された改良型出口９２を有する。流量調整サブアセンブリは、複数のバッフルまたは網目スクリーンを有するスクリーン９４、複数の穴がそこを通り抜ける半円形の篩９６、および中央検知管９８を含む。検知管９８の内向きの端部はアクチュエータ１２の内部およびモニタ６０の内部と、それぞれ通路１００、１０２を介して流体連通させられ、ポート８６には漏れを防止するために蓋が被せられている。流体の流れは、流体がスクリーン９４と篩９６の間を通過するにつれて、乱流から層流に変換され、検知管９８の検知点での下流圧力のより正確な測定値をもたらす。流量調整時に効果的ではあるが、流量調整アセンブリは相対的に製作に費用がかかる。さらに、サブアセンブリは、標準の調節器バルブボディに大幅かつ高価な改良を必要とし、他の本体サイズに容易に遷移されない。したがって、実施がより安価で、かつ多岐に渡る調整弁の大きさおよび本体種類で容易に実施されるガス流量調節器内のアクチュエータおよび二次装置に対する内部二重圧力検知に対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
一態様では、本発明は、入口、出口、および入口と出口の間に配置されるバルブポートを有する調整弁と、その調整弁に連結され、調整弁の中に配置されてバルブポートの下流側を係合する閉鎖位置と、バルブポートから離れて配置される開放位置の間の移動に適したアクチュエータ・バルブディスクを備えるアクチュエータと、調整弁に連結され、入力圧力を検出し、検出した入力圧力が二次装置設定点圧力から変わると反応動作を実行するように構成された二次装置とを含んでよい流体調整装置を目的としている。流体調整装置は、さらに、調整弁の出口の中に検知点が配置される第１の端部、アクチュエータに向かって伸長する第１の分枝、および二次装置に向かって伸長する第２の分枝、を有するピトー管を含んでもよい。ピトー管の第１の端部および第１の分枝は、検知点および出口を、アクチュエータの内部と流体連通させてよく、ピトー管の第１の端部および第２の分枝は、検知点および出口を二次装置の内部と流体連通させてよい。アクチュエータは、ピトー管の検知点での圧力が上昇すると、アクチュエータ・バルブディスクをバルブポートに向かって移動させ、検知点での圧力が減少し、流体調整装置の下流の圧力を調節器設定点圧力にほぼ等しく維持し、検知点での圧力が二次装置の入力圧力であってよいときには、アクチュエータ・バルブディスクをバルブポートから離して行くように構成されてもよい。
【００１７】
別の態様では、本発明は、入口、出口、および入口と出口の間に配置されるバルブポートを有する調整弁と、その調整弁に連結され、調整弁の中に配置されてバルブポートの下流側を係合する閉鎖位置と、バルブポートから離れて配置される開放位置の間の移動に適したアクチュエータ・バルブディスクを備えるアクチュエータと、調整弁に連結され、入力圧力を検出し、検出した入力圧力が二次装置設定点圧力から変わると反応動作を実行するように構成された二次装置とを有してよい流体調整装置を目的としている。流体調整装置は、さらに、調整弁の出口の中に検知点が配置される第１の端部、アクチュエータに向かって伸長する第１の分枝、および二次装置に向かって伸長する第２の分枝、を有するピトー管を含んでもよい。ピトー管の第１の端部および第１の分枝は、検知点および出口をアクチュエータの内部と流体連通させてよく、ピトー管の第１の分枝および第２の分枝は、検知点および出口を二次装置の内部と流体連通させてよい。アクチュエータは、ピトー管の検知点での圧力が上昇すると、アクチュエータ・バルブディスクをバルブポートに向かって移動させ、検知点での圧力が減少し、流体調整装置の下流の圧力を調節器設定点圧力にほぼ等しく維持し、検知点での圧力が二次装置の入力圧力であってよいときに、アクチュエータ・バルブディスクをバルブポートから離して行くように構成されてもよい。
【００１８】
別の態様では、本発明は、入口、出口、および入口と出口の間に配置されるバルブポートを有する調整弁、その調整弁に連結され、調整弁の中に配置されて、バルブポートの下流側を係合する閉鎖位置と、バルブポートから離れて配置される開放位置の間の移動に適したアクチュエータ・バルブディスクを備えるアクチュエータ、および調整弁に連結され、入力圧力を検出し、検出した入力圧力が二次装置設定点圧力から変わる場合に反応作用を実行するように構成された二次装置とを有してよい流動調整装置用の二重検知機構を目的としている。二重検知機構は、ピトー管を含んでよい。ピトー管は、調整弁の出口の中に検知点が配置される第１の端部、ピトー管からアクチュエータに向かって伸長する第１の分枝であって、ピトー管および第１の分枝が検知点および出口をアクチュエータの内部と流体連通させる第１の分枝、ピトー管から二次装置に向かって伸長する第２の分枝であって、ピトー管およびピトー管の第２の分枝が検知点および出口を二次装置の内部と流体連通させる第２の分枝を有する。アクチュエータは、ピトー管の検知点での圧力が上昇すると、アクチュエータ・バルブディスクをバルブポートに向かって移動させ、検知点での圧力が減少し、流体調整装置の下流の圧力を調節器設定点圧力にほぼ等しく維持し、検知点での圧力が二次装置の入力圧力であってよいときに、アクチュエータ・バルブディスクをバルブポートから離して行くように構成されてよい。
【００１９】
本発明の追加の態様は、本特許請求の範囲により定められる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】アクチュエータ、および過圧モニタを閉鎖位置に有する、従来のガス流量調節器の垂直断面図である。
【図２】完全開放位置にある図１のガス流量調節器の垂直断面図である。
【図３】完全開放位置にある流量調整サブアセンブリを有するガス流量調節器の垂直断面図である。
【図４】閉鎖位置に、本開示によるアクチュエータおよび過圧モニタのための二重圧力検知を有するガス流量調節器の垂直断面図である。
【図５】図４のガス流量調節器の調整弁の垂直断面図である。
【図６】アクチュエータおよび本開示によるスラムシャット安全装置のための二重圧力検知を有し、スラムシャット装置が停止位置にあるガス流量調節器の垂直断面図である。
【図７】図６に示されるスラムシャット安全装置の上部容器の断面図である。
【図８Ａ】図６のスラムシャット安全装置の上部容器とバルブボディの間に置かれるダイヤフラムの断面図である。
【図８Ｂ】低圧構成となる図８Ａのダイヤフラムの断面図である。
【図８Ｃ】高圧構成となる図８Ａのダイヤフラムの断面図である。
【図９Ａ】特にリセット位置にあるリセットピンを強調表示する、図６のスラムシャット安全装置のバルブ本体の断面立面図である。
【図９Ｂ】特に再係止位置にあるリセットピンを強調表示する、図６のスラムシャット安全装置のバルブボディの断面立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の本文に、本発明の多数の異なる実施形態の詳細な説明を述べるが、本発明の法律上の範囲は、本特許の最後に述べられる特許請求の範囲の言葉により定められることを理解すべきである。発明を実施するための形態は、例示的にすぎないと解釈すべきであり、あらゆる考えられる実施形態を説明することは、不可能でなくても実用的ではないので、本発明のあらゆる考えられる実施形態を説明しない。多数の代替実施形態は、現在の技術または本特許の出願日後に開発された技術のどちらかを使用して実施することができ、それは依然として本発明を定める特許請求の範囲内に該当するはずである。
【００２２】
また、用語は、文章「本明細書に使用されるように、用語『＿＿＿』は、本明細書により・・・を意味すると定義される」または類似する文章を使用して本特許内で明示的に定義されない限り、その平易な意味または普通の意味を越えて明示的にまたは暗にその用語の意味を制限する意図がないことが理解されるべきであり、このような用語は（特許請求の範囲の言葉以外の）本特許の任意の項でなされるに任意の文に基づき、範囲を制限されると解釈されるべきではない。本特許の最後にある特許請求の範囲に列挙される任意の用語が、本特許において、単一の意味と一貫するように参照される限りは、それは読者を混乱させないためだけに明確にするために行われ、このような請求項の用語が暗に、またはそれ以外の場合その単一の意味に制限されることは意図されない。最後に、クレームの要素は、単語「手段」を列挙することおよび任意の構造を列挙することなく、機能を列挙することによって定義されない限り、任意の請求項要素の範囲が、特許法、第１１２条、第６段落の適用に基づき解釈されることは意図されない。
【００２３】
図４および図５は、本発明の一実施形態に従って構築されるガス流量調節器１１０を示す。ガス流量調節器１１０は、一般に、アクチュエータ１１２および調整弁１１４を備える。調整弁１１４は、たとえばガス分配システムからガスを受け入れるための入口１１６、およびたとえば１台または複数台の器具を有する機構にガスを送達するための出口１１８を含む。アクチュエータ１１２は、調整弁１１４に連結され、バルブディスク１２２等の制御要素を有する制御アセンブリ１２０を含む。第１のまたは通常の操作モードの間、制御アセンブリ１２０は、調整弁１１４の出口１１８での圧力、つまり出口圧力を検知し、出口圧力が所定の設定点つまり制御圧力にほぼ等しくなるように、バルブディスク１２２の位置を制御する。さらに、システムの故障発生時、調節器１１０は、概して、図１および図２に示される調節器１０を参照して前述された救済機能に類似する救済機能を実行する。
【００２４】
続けて図４を参照すると、調整弁１１４は、スロート１２４およびバルブ開口部１２６を形成する。スロート１２４は、入口１１６と出口１１８の間に置かれ、その中にバルブポート１２８が置かれる。ガスは、調整弁１１４の入口１１６と出口１１８の間を移動するには、バルブポート１２８を通って移動しなければならない。バルブポート１２８は、調整弁１１４から取り外し可能であり、したがってバルブポートは、調整弁１１４の操作特性および流量特性を特定の適用例に合わせるために、異なる直径または構成の穴を有する異なるバルブポートで交換し得る。開示されている実施形態では、バルブ開口部１２６は、一般に、調整弁１１４の入口１１６および出口１１８の軸に垂直である軸に沿って配置される開口部を形成する。
【００２５】
アクチュエータ１１２は、前述されたようにハウジング１３０および制御アセンブリ１２０を含む。ハウジング１３０は、たとえば複数の締結具でともに固定された上部ハウジング構成部分１３０ａおよび下部ハウジング構成部分１３０ｂを含む。下部ハウジング構成部分１３０ｂは、制御空洞１３２およびアクチュエータ開口部１３４を形成する。アクチュエータ開口部１３４は、調整弁１１４のバルブ開口部２６に接続され、アクチュエータ１１２と調整弁１１４の間の流体連通を実現する。上部ハウジング構成要素１３０ａは、逃げ空洞１３６および排気口１３８を形成する。上部ハウジング構成要素１３０ａは、さらに、説明するように、制御アセンブリ１２０の一部を収容する塔部１４０を形成する。
【００２６】
制御アセンブリ１２０は、ダイヤフラム・サブアセンブリ１４２、円板およびバランス・サブアセンブリ１４４、ならびに放出弁１４６を含む。ダイヤフラム・サブアセンブリ１４２は、ダイヤフラム１４８、ピストン１５０、コントロール・スプリング１５２、リリーフスプリング１５４、組み合わせスプリングシート１５６、リリーフスプリングシート１５８、コントロールスプリングシート１６０、およびピストンガイド１６２を含む。
【００２７】
さらに具体的には、ダイヤフラム１４８は、その中央部分を通る開口部を形成する円板状のダイヤフラムを含む。ダイヤフラム１４８は、実質上気密の可撓材料から構成され、その周辺部は、ハウジング１３０の上部ハウジング構成要素および下部ハウジング構成要素１３０ａ、１３０ｂの間で密封状に固定される。したがって、ダイヤフラム１４８は、制御空洞１３２から逃げ空洞１３６を分離する。
【００２８】
組み合わせスプリングシート１５６は、ダイヤフラム１４８の上部に置かれ、ダイヤフラム１４８内の開口部と同心で置かれる開口部を形成する。図４に示すように、組み合わせスプリングシート１５６は、制御スプリング１５２およびリリーフスプリング１５４を支える。
【００２９】
開示されている実施形態のピストン１５４は、シーリングカップ部１６４、ヨーク１６６、ネジ部１６８、および案内部１７０を有する、一般に細長い棒状の部材を含む。シーリングカップ部１６４は凹状であり、一般に円板形状を有し、ピストン１５０の中間部の回りに円周状に広がり、ダイヤフラム１４８の直下に位置する。ヨーク１６６は、説明するように、ダイヤフラム・サブアセンブリ１４２と円板およびバランス・サブアセンブリ１４４の間の取り付けを可能とするために、円板およびバランス・サブアセンブリ１４４の一部を接続する連結器１７２を収容するのに適した空洞を含む。
【００３０】
ピストン１５０の案内部１７０およびネジ部１６８は、それぞれダイヤフラム１４８および組み合わせスプリングシート１５６の開口部を通って置かれる。ピストン１５０の案内部１７０は、ピストンガイド１６２の空洞内に摺動自在に置かれ、制御アセンブリ１２０の残りに対してピストン１５０の軸に沿った整合を維持する。リリーフスプリング１５４、リリーフスプリングシート１５８、およびナット１７４は、ピストン１５０のネジ部１７０の上に置かれる。ナット１７４は、組み合わせスプリングシート１５６とリリーフスプリングシート１５８の間でリリーフスプリング１５４を保持する。コントロール・スプリング１５２は、述べたように、組み合わせスプリングシート１５６の上部で、上部ハウジング構成要素１３０ａの塔部１４０の中に置かれる。コントロールスプリングシート１６０は、塔部１４０の中に螺入され、組み合わせスプリングシート１５６に対してコントロール・スプリング１５２を押し付ける。開示された実施形態では、コントロール・スプリング１５２およびリリーフスプリング１５４は、圧縮コイルスプリングを含む。したがって、コントロール・スプリング１５２は、上部ハウジング構成要素１３０ａに対して接地され、組み合わせスプリングシート１５６およびダイヤフラム１４８に下向きの力をかける。リリーフスプリング１５４は、組み合わせスプリングシート１５６に対して接地され、リリーフスプリングシート１５８に上向きの力をかけ、続いて、ピストン１５０に上向きの力をかける。開示されている実施形態では、制御スプリング１５２によって生じる力は、塔部１４０内のコントロールスプリングシート１６０の位置を調整することにより調整可能であり、したがって調節器１１０の制御圧力も調整可能である。
【００３１】
コントロール・スプリング１５２は、制御空洞１３２内の圧力に逆らって働き、ダイヤフラム１４８によって検知される。述べたように、この圧力は、調整弁１１４の出口１１８に存在する圧力と同じ圧力である。したがって、コントロール・スプリング１５２によってかけられる力は、出口圧力を、調節器１１０にとって所望の設定点つまり制御圧力に設定する。ダイヤフラム・サブアセンブリ１４２は、前述したように、ピストン１５０および連結器１７２のヨーク１６６を介して、ならびにコントロールアーム１７６によって、円板およびバランス・サブアセンブリ１４４に操作可能に連結される。
【００３２】
円板およびバランス・サブアセンブリ１４４は、下流圧力の変動のためにダイヤフラム１４８が収縮するのに伴い、開放位置と閉鎖位置の間でバルブディスク１２２を移動させるために、コントロールアーム１７６によって係合されるアクチュエータ・ステム１７８を含む。具体的には、アクチュエータ・ステム１７８は、コントロールアーム１７６によって係合される端面を有する、概して線形のロッドである。コントロールアーム１７６はわずかに湾曲したロッドであり、支点端部１７６ａおよび自由端１７６ｂを含む。支点端部１７６ａは、下部ハウジング構成要素１３０ｂに枢支連結され、丸みを帯びた端部を有し、アクチュエータ・ステム１７８の端面を係合するフィンガー１８０を含む。自由端１７６ｂは、ピストン１５０のヨーク１６６に取り付けられる連結器１７２の上部とピンの間で受け入れられる。したがって、連結器１７２およびコントロールアーム１７６は、円板およびバランス・サブアセンブリ１４４をダイヤフラム・サブアセンブリ１４２に操作可能に接続する。
【００３３】
ディスクおよびバランス・サブアセンブリ１４４のバルブディスク１２２は、動作可能なようにアクチュエータ・ステム１７８に接続され、バルブポート１２８の出口に当たり、調整弁１１４を通る流体の流れを遮断するシーリング・インサート１８２を含む。バルブディスク１２２は、平衡ポートステム１８４およびバランススプリングシート１８６によってアクチュエータ・ステム１７８に接続され、この組み合わされた諸要素は、ステムガイド１８８、リテーナー・プレート１９０、バランスダイヤフラムリテーナー１９２、およびバランスポート・ハウジング１９４によって直線運動のために支えられている。ステムガイド１８８は、アクチュエータ開口部１３４の内部に嵌合するように構成され、アクチュエータ・ステム１７８を摺動自在に保持する、概して円筒形の内部を含む。ステムガイド１８８は、さらに後述するように、出口１１８を制御空洞１３２と流体連通させる経路の一部を形成する、ステムガイド１８８を通るチャネル１９６をさらに含む。
【００３４】
ステムガイド１８８は、リテーナー・プレート１９０およびバランスポート・ハウジング１９４をバルブ開口部１２６内の適所に保持するために、ステムガイド１８８とバランスポート・ハウジング１９４の間に置かれるリテーナー・プレート１９０を係合する。リテーナー・プレート１９０は概して円形であり、バランスポート・ステム１８４が通過する中心開口部を含む。バランスポート・ハウジング１９４は、概して円筒形かつ中空であり、バルブポート１２８に向かって伸長し、バルブディスク１２２を摺動自在に受け入れる大きさである内径を有する。ダイヤフラム・リテーナー２０６は、バランスポート・ハウジング１９４およびリテーナー・プレート１９０の開口部の中に置かれ、リテーナー・プレート１９０の表面とバランスポート・ハウジング１９４の内部肩部の間で適所に保持される。中心開口部を有する円板状のバランスダイヤフラム１９８は、バランスポート・ハウジング１９４の内部に設けられる。バランスダイヤフラム１９８は、実質的に気密の可撓材料から構築され、その周辺部はダイヤフラム・リテーナー１９２とバランスポート・ハウジング１９４の間で固定される。バランスダイヤフラム１９８の中心開口部の内縁は、バルブディスク１２２とバランスポート・ステム１８４の間で密封状に固定される。バルブディスク１２２、バランスポート・ステム１８４およびアクチュエータ・ステム１７８は、スプリングシート１８６とダイヤフラム・リテーナー１９２の座面の間に置かれるバランススプリング２００によって調整弁１１４の開放位置に向かって偏向される。
【００３５】
バランスダイヤフラム１９８は、バルブポート１２８の方向でバルブディスク１２２上に力をかけ、バルブポート１２８を通過する流体の上流圧力のためにバルブディスク１２２にかけられる力を補償する。バルブディスク１２２、バランスポート・ステム１８４およびダイヤフラム・リテーナー１９２は、バルブポート１２８に対向するバランスダイヤフラム１９８の表面を、バルブディスク１２２を圧迫する上流圧力と流体連通させる通路を設けるように構成される。ディスクおよびバランス・サブアセンブリ１４４の構成要素は、バランスダイヤフラム１９８によってかけられる力が、バルブディスク１２２にかかる上流圧力の力にほぼ対向し、かつ等しくなり、ダイヤフラム・サブアセンブリ１４２に与える上流圧力の影響を排除し、それによってガス流量調節器１１０による下流圧力のより正確な制御を可能にするように構成される。
【００３６】
示されている実施形態では、調節器１１０は、アクチュエータ１１２の故障後に下流圧力が減圧されるまで、過圧状況にある調整弁１１４を通る流体の流れを遮断するように動作する過圧モニタ２１２の形を取る二次装置も含む。示されている実施形態のモニタ２１２は、アクチュエータ１１２と同様の構成を有し、モニタ２１２の対応する要素を参照するために、先頭の「１」が先頭の「２」に代わった同じ参照番号が使用されている。また、モニタ２１２もアクチュエータ１１２と同様に動作し、関連する相違点は、さらに以下に説明している。
【００３７】
モニタ２１２は、下流圧力が、ダイヤフラム２４８およびコントロール・スプリング２５２によって設定された遮断圧力を上回ったときだけ応答するため、モニタダイヤフラム・サブアセンブリ２４２ならびにディスクおよびバランス・サブアセンブリ２４４は、相応して構成される。スプリングシート２８６とダイヤフラム・リテーナー２９２の間に置かれるバランススプリング３００は、バルブディスク２２を、図４および図５に示されるように通常の開放位置まで偏向する。連結器２７２およびコントロールアーム２７６は、連結器２７２が、コントロールアーム２７６を、バルブディスク２２２を閉鎖位置に向かって移動させ、バルブポート１２８の上流側と係合させ、調整弁１１４を通る流体の流れを遮断する方向だけで駆動するように構成される。連結器２７２のピン２７２ａは、コントロールアーム２７６の自由端２７６ｂを係合し、下流圧力が遮断圧力を超えるために、ダイヤフラム２４８およびピストン２５０が上方に移動するときにコントロールアーム２７６を回転させる。逆に、連結器２７２の上部２７２ａは、下流圧力の減少によって引き起こされるダイヤフラム２４８およびピストン２５０の下方移動が、コントロールアーム２７６を移動させないように、コントロールアーム２７６から遠くに置かれる。言うまでもなく、当業者にとっては、下流圧力が低圧遮断を下回ると閉じるように構成されるモニタを含む過圧モニタの代替の構成が既知であり、本開示によるガス流量調節器での用途があるとして発明者によって検討されている。
【００３８】
ディスクおよびバランス・サブアセンブリ２４４は、構成要素の異なる構成を有するが、アクチュエータ１１２のサブアセンブリ１４４と同様に機能する。モニタ開口部およびバランスポート・ハウジングは、連結モジュール２９４の中で結合される。連結モジュール２９４は、アクチュエータ１１２と対向し、バルブポート１２８の上流側に置かれる調整弁１１４の第２のバルブ開口部２２６にモニタ２１２を接続する。モジュール２９４は、バルブディスク２２２を摺動自在に受け入れる大きさである内径を有する。バランスダイヤフラム２９８は、外縁で、ダイヤフラム・リテーナー２９２とバランスポート・ハウジング２９４の間に固定され、バランスダイヤフラム２９８の中心開口部にある内縁は、バルブディスク２２２とバランスポート・ステム２８４の間で密封状に固定される。バルブディスク２２２、バランスポート・ステム２８４、およびダイヤフラム・リテーナー２９２は、バルブポート１２８に対向するバランスダイヤフラム２９８の表面を、バルブディスク２２２を圧迫する上流圧力と流体連通させ、バルブディスク２２２にかかる力を上流圧力で平衡させる通路を提供するように構成される。
【００３９】
図４および図５のモニタ２１２は、図１および図２のモニタ６０から再構成され、出口１１８にあるガス流量調節器１１０内で得られる圧力測定値を使用し、アクチュエータ１１２およびモニタ２１２の両方での下流圧力の二重検知を容易にする。下流圧力フィードバックライン８４を受け入れるポート８６は、外部フィードバックライン８４が必要なくなるように排除されてもよい。本実施形態では、調整弁１１４の出口１１８の中に検知点を有するピトー管３０２が、アクチュエータ１１２およびモニタ２１２の両方に下流圧力フィードバックを提供する。ピトー管３０２は、バルブポート１２８に向かって内向きに伸長し、ピトー管３０２の主枝からバルブ開口部１２６の中に分離する第１の分枝３０４を有する。アクチュエータ分枝３０４は、それぞれバランスポート・ハウジング１９４およびリテーナー・プレート１９０を通る通路または開口部３０６、３０８（図５を参照）を通過する。いったんアクチュエータ分枝３０４および開口部３０６、３０８を通り、下流圧力は、制御空洞１３２へのチャネル１９６を通って伝えられる。
【００４０】
アクチュエータ分枝３０４に加えて、第２の分枝３１０が、モニタ２１２の方向でピトー管３０２の主枝から分離する。示されている実施形態では、モニタ分枝３１０は、出口１１８に最も近い調整弁１１４の壁を通る通路またはチャネル３１２まで伸長する。調整弁通路３１２は、調整弁１１４の壁を通って伸長し、連結モジュール２９４の壁を通る対応する通路またはチャネル３１４の外部開口部と並ぶ。連結モジュール通路３１４も同様に、連結モジュール２９４の壁を通って、モニタ・ハウジング２３０の外部に伸長する。いったんモニタ分枝３１０および通路３１２，３１４を通り、下流圧力は、円板およびバランス・サブアセンブリ２４４を通ってモニタ２１４の制御空洞２３２まで伝えられる。
【００４１】
たとえばガス分配システムに作業要求が課されると、ユーザは、炉、ストーブ等の器具の運転を開始し、器具は、出口１１８、およびそれに応じてアクチュエータ１１２の制御空洞１３２およびモニタ２１２の制御空洞２３２からガスを引き出し、それによってダイヤフラム１４８、２４８が検知する圧力を減圧する。ダイヤフラム１４８が検知する圧力が下がると、コントロール・スプリング力と、ダイヤフラム１４８にかかる出口圧力の間に力の不均衡が発生し、その結果コントロール・スプリング１５２は膨張し、ダイヤフラム１４８およびピストン１５０を、ハウジング１３０に対して下方に移す。これによりコントロールアーム１７６は右回りに旋回し、代わりにフィンガー１８０をアクチュエータ・ステム１７８の表面に対して回転させる。これにより、アクチュエータ・ステム１７０およびバルブディスク１２２は、調整弁１１４を開くバランススプリング２００の力のためにバルブポート１２８の出口１２４から遠ざかることができる。同時に、圧力の低下は、コントロール・スプリングの力とダイヤフラム２４８にかかる出口圧力の間でも力の不均衡を引き起こし、その結果コントロール・スプリング２５２は膨張し、ダイヤフラム２４８およびピストン２５０を、ハウジング２３０に対して下方に移す。しかし、連結器２７２の上部がコントロールアーム２７６から遠くに置かれているため、モニタ２１２はバルブディスク２２２の動きで圧力の低下に類似して反応しない。
【００４２】
ユーザが器具のスイッチを切ったとき等、ガス分配システムから要求が取り除かれると、調節器１１０は、当初、調整弁１１４を通る流体流量を減少させることによって対応する。ガスがバルブポート１２８を通って、システムの下流部分まで流れ続けると、圧力は出口１１８で、ならびに相応してアクチュエータ１１２の制御空洞１３２内およびモニタ２１２の制御空洞２３２内で上昇する。ダイヤフラム１４８が検知する圧力が上昇し、コントロール・スプリングの力を超えると、ダイヤフラム１４８およびピストン１５０は、ハウジング１３０に対して上方へ押し上げられる。この上方への移動によって、コントロールアーム１７６は左回りに旋回し、代わりにアクチュエータ・ステム１７８およびバルブディスク１２２をバルブポート１２８に向けて動かし、調整弁１１４を通る流体流量を削減する。通常の運転状態では、出口圧力はほぼアクチュエータ設定点圧力まで低下し、アクチュエータ１１２からの応答を引き起こすように下流の需要が変化するまでそのままとなる。
【００４３】
モニタ遮断圧力はアクチュエータ設定点圧力よりも大きく、モニタ２１２は、一般に、調節器１１０の通常運転範囲内の圧力変動に対応しない。たとえば、ダイヤフラム１４８の断裂等のアクチュエータ１１２の故障の場合、バルブディスク１２２は、アクチュエータ設定点圧力を超える下流圧力の上昇にも関わらず、開いたままとなってよい。最終的には、ピトー管３０２の検知点での圧力は、モニタ２１２の遮断圧力に達する。モニタ分枝３１０によって制御空洞２３２に伝えられる下流圧力によって、コントロール・スプリングの力とダイヤフラム２４８にかかる出口圧力の間に力の不均衡が発生し、その結果、コントロール・スプリング２５２は収縮し、ダイヤフラム２４８およびピストン２５０を、ハウジング２３０に対して上方へ移す。ピストン２５０が移動すると、連結器２７２のピン２７２ａがコントロールアーム２７６を回転させ、アクチュエータ２７８を駆動し、バルブディスク２２２を移動し、バルブポート１２８と係合させ、調整弁１１４を通る流体の流れを遮断する。モニタ２１２は、ピトー管３０２の検知点での圧力がモニタ遮断圧力を超えたままである限り、流体の流れを停止し続ける。
【００４４】
バルブディスク１２２がバルブポート１２８の出口１２４から切り離した状態で、ガスはバランスポート・ハウジング１４９の第２部分２３６に流入する。第２部分２３６、バルブディスク１２２、および開口部２４２の内部表面の構成のため、流体は、開口部２４２およびその中に置かれるバッフル２４４を押し通され、相対的には流路からほとんど逸脱しない。流体がバッフル２４４を通過すると、任意の乱流が存在する程度の流体の乱流が層流に変換される。結果的に、その流体が調整弁１１４の出口１１８およびピトー管３０２の検知点に達すると、流体の円滑な流れによって、下流圧力の測定の改善、および相応して制御アセンブリ１２０による下流圧力の調節の改善が可能になる。
【００４５】
前述したように、モニタ２１２は、調節器１１０と使用し得る１つの種類の二次装置に過ぎない。図６は、調節器１１０とともに実装され、ピトー管３０２によって実現される本開示による二重検知のために構成されたスラムシャット安全装置４１０を示す。スラムシャット安全装置は、一般に、参照により明示的に本明細書に組み込む、米国特許公報第２００８／０２５７４２０号に示され、説明される装置に類似してよい。スラムシャット安全装置４１０は、バルブポート１２８の上流側の調整弁１１４で主調節器１１０に取り付けられてよい。スラムシャット安全装置４１０は、バルブボディ４１２、バルブボディに取り付けられた上部匡体４１４、バルブボディ４１２の片側に取り付けられたスナップリング・フランジ４１６、リミットスイッチ４１８、およびバルブボディから突出するリセットピン４２０を含む。スラムシャット安全装置４１０は、締結具４２２を介して調整弁１１４に取り付けられる。同様に、上部匡体４１４は、締結具４２６でバルブボディ４１２に取り付けられる。締結具４２２、４２６は、ボルト、リベット、ネジ、または事実上、ある構成要素を別の構成要素に取り付けるために適切な任意の他の種類の締結具であってよい。
【００４６】
上部匡体４１４（図７）は、過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２を収容する。圧力不足スプリング４３２は、ガス分配システム内のより下限（最小）許容ガス圧力を決定する。同様に、過圧スプリング４３０は、ガス分配システム内の上限（最大）許容ガス圧力を決定する。過圧スプリングと圧力不足スプリング４３０、４３２の両方とも、概して同軸の構成（つまり、この２個のスプリングの中心軸が同一場所に配置される）の上部匡体４１４の中に置かれる。ただし、このスプリングは軸に沿って同一場所に配置される必要はなく、軸に沿って互いから偏位していてもよい。内側鋳造管４３４が、過圧スプリング４３０を圧力不足スプリング４３２から分離する。外側鋳造管４３６は、過圧スプリング４３０を囲み、過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２の両方を環境要因から保護する。圧力不足スプリング４３２は、一端でダイヤフラムプレート４３７に連結され、過圧スプリングは一端で過圧リング４４１に連結される。過圧リング４４１は、ダイヤフラムプレート４３７に連結されてよい。ダイヤフラムプレート４３７および過圧リング４４１の両方とも、さらに詳しく後述する、ダイヤフラム４４２に取り付けられてよい。ダイヤフラム４４２は、さらに詳しく後述するように、１つの側でシステム圧力にさらされ、別の側で、ダイヤフラム４４２は過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２からのスプリング力にさらされる。ダイヤフラム４４２の一部は可動であり、かつ軸Ａに沿ったシステム圧力に応じて、バルブボディ４１２または上部匡体４１４の内部に置き換えることができる。軸Ａは、過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２の中心軸に対して実質的平行であるか、それと同軸である。
【００４７】
ダイヤフラム４４２に対向する両端で、過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２は、それぞれ過圧調整キャップおよび圧力不足調整キャップ４４６に接触する、またはそれらに載せられている。過圧調整キャップ４４４および圧力不足調整キャップ４４６は、軸Ａに沿って、ダイヤフラム４４２に向かっておよびダイヤフラム４４２から離れて移すことができる。一実施形態では、過圧調整キャップ４４４および圧力不足調整キャップ４４６は、それぞれ外側鋳造管および内側鋳造管４３６、４３４と螺合されてよい。特に、過圧キャップ４４４は、外側鋳造管４３６の内面、または内側鋳造管４３４の外面のどちらかに螺合してよい。圧力不足キャップ４４６は、内側鋳造管４３４の内面と螺合してよい。圧力不足キャップ４４６および過圧キャップ４４４の両方ともが、ダイヤフラムプレート４３７上のバネ張力を調整するために、過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２の軸Ａに沿って移動できる。調整キャップ４４４、４４６とダイヤフラムプレート４３７の間の距離が、スラムシャット安全装置４１０の過圧設定点および圧力不足設定点を決定する。過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２の両方をダイヤフラム４４２の同じ側に配置することにより、バルブの外部からの過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２の両方の調整が容易になり、過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２に対する調整は、互いとは無関係に行われてよい。
【００４８】
ダイヤフラム４４２（図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ）は、上部匡体４１４をバルブボディ４１２で密封する外側Ｏリング４５０を含む。ダイヤフラム４４２は、第１同心渦巻き４５２ａおよび第２同心渦巻き４５２ｂも含む。Ｏリング４５０および第１同心渦巻き４５２ａを分離しているのは、外側平面領域４５１である。第１渦巻き４５２ａおよび第２渦巻き４５２ｂを分離しているのは、中間平面領域４５３であり、第２渦巻き４５２ｂと中心開口部４５４を分離しているのは内側平面領域４５５である。第１渦巻きおよび第２渦巻き４５２ａ、４５２ｂにより、単一のダイヤフラム４４２を、低圧構成および高圧構成の両方に使用できるようになる。低圧構成は図８Ｂに示し、高圧構成は図８Ｃに示す。中央開口部４５４は、ダイヤフラム４４２をダイヤフラムプレート４３７に取り付けるときに（ボルト等の）締結具を受け入れてよい。
【００４９】
低圧構成は、外側渦巻き４５２ａおよび外側平面領域４５１が可動のままであることを可能にする一方、内側渦巻き４５２ｂ、内側平面領域４５５、および中間平面領域４５３（図８Ｂ）をカバーする剛性板である低圧ダイヤフラムプレート４３８を含む。同様に、高圧構成は、内側渦巻き４５２ｂ、内部平面領域４５５、および外部平面領域４５１が可動のままであることを可能にする一方、外側渦巻き４５２ａおよび中間平面領域４５３（図８Ｃ）をカバーする剛性板である高圧ダイヤフラムプレート４４０を含む。このようにして、低圧ダイヤフラムプレート４３８および高圧ダイヤフラムプレート４４０は、ダイヤフラム４４２のどの部分が可動のままとなり、ダイヤフラムのどの部分が移動を妨げられるのかを決定する。
【００５０】
再び図６を見ると、バルブボディ４１２は、回転可能カム４６２に取り付けられるリミットスイッチ４１８を含み、カム４６２は、３つのカムアーム４６３ａ、４６３ｂ、４６３ｃを含む。カム４６２は、第１のカムアーム４６３ａでプランジャ４６４を介してダイヤフラム４４２に接続される。プランジャ４６４は、下方に伸長するプランジャアーム４６５を含む。プランジャアーム４６５は、カム４６２のピボット軸から偏位される第１のカムアーム４６３ａの上の接続点４６６でカム４６２に接続される。プランジャ４６４が、過圧スプリング４３０によって生じる力に打ち勝つほど強い過圧状態に応えて上方へ移動すると、カム４６２は（本実施形態では）左回りに回転する。カム４６２が回転すると、第１のカムアーム４６３ａに接続されたラッチが解放され、スラムシャットプラグ４６８は、図示するようにバルブポート１２８を隣接した閉鎖位置まで移動し、それによって主調節器へのガス供給を遮断する。圧力不足スプリング４３２のスプリング力がシステムガス圧力に打ち勝つ圧力不足状態に応えて、プランジャ４６４は下方に移動し、カム４６２を右回りに回転させる。所定量の回転の後、第１のカムアーム４６３ａに接続されたラッチが解放され、スラムシャットプラグ４６８は閉鎖位置に移動し、主調節器へのガス供給を遮断する。リミットスイッチ４１８は、カム４６２およびプランジャ４６４によってダイヤフラム４４２に結び付けられる第２のカムアーム４６２ｂによってカム４６２に直接、結び付けられているため、リミットスイッチ４１８は、カム４６２の回転によるダイヤフラム４４２の移動を検出する。このようにして、リミットスイッチ４１８は、圧力の小さな変動に応えて縦方向に移動し、このようにしてリセットピンアセンブリ４７０が損傷を受けた場合も、ダイヤフラム４４２の移動を検出する。
【００５１】
バルブボディ４１２は、カム４６２を再係止するリセットピンアセンブリ４７０も含む。リセットピンアセンブリ４７０は、リセット・ロッド４７２、再係止プラグ４７４、移動インジケータ４７６（図９Ａ、図９Ｂ）およびリセット・スリーブ４７８を含む。リセット・ロッド４７２は、再係止プラグ４７４と第３のカムアーム４６３ｃでのカム４６２の間の相互作用に応えてリセット・スリーブ４７８内で摺動自在である。カム４６２がダイヤフラム４４２の移動に応えて回転すると、第３のカムアーム４６３ｃは、再係止プラグ４７４の第１の肩部４７５ａに接触し、再係止プラグ４７４を外向きに（図６、図９Ａ、および図９Ｂでは左に）押しやる。代わりに、これでリセット・ロッド４７２は外向きに移動し、リセット・ロッド４７２８が移動インジケータ４７６（図９Ａと図９Ｂ）に接触する。移動インジケータ４７６は、弾力のある変形可能な材料から形成されてよい。リセット・ロッド４７２が移動インジケータ４７６に接触すると、移動インジケータ４７６の中心部は外向きに変形し（図９Ａに図示されるように）、それによって、カム４６２が過圧状態または圧力不足状態に応えて回転した旨の視覚的かつ触覚的な指示を作成する。移動インジケータ４７６は、リセット・スリーブ４７４中にシールを形成し、それによってリセット・ロッド４６８を保護することによって水または他の環境要因からの保護を実現する。
【００５２】
いったん過圧／圧力不足状態が是正されると、リセットピンアセンブリ４７０は、カム４６２を再係止するために使用されてよい。ユーザは、リセット・ロッド４７２の一端（移動インジケータに置かれる端部）を、バルブボディ４１２の内部に向かって移動させる。移動させる際に、再係止プラグ４７４も移動し、再係止プラグ４７４の第２の肩部４７５ｂは第３のカムアーム４６３ｃに接触し、それによってカム４６２を回転し、再係止位置の中に押し込める。
【００５３】
アクチュエータ１１２およびスラムシャット安全装置４１０の両方での下流圧力の二重検知は、モニタ２１２に関連して前述したのと同様に達成し得る。ピトー管３０２は、類似した構成を有し、アクチュエータ分枝３０４はバルブ開口部１２６の中に伸長し、第２の分枝３１０は、二次装置、この場合はスラムシャット安全装置４１０の方向でピトー管３０２から分離する。本実施形態では、調整弁１１４の壁を通る通路つまりチャネル３１４は、スラムシャット安全装置４１０のバルブボディ４１２の壁を通る対応する通路またはチャネル４８０の外部開口部と並ぶように構成されてよい。チャネル４８０は、ピトー管３０２の検知点を装置４１０の内部と流体連通させるために、バルブボディ４１２を通って装置４１０の内部まで伸長してよいか、またはチャネル４８０は、代わりに装置４１０の内部を検知点と流体連通させるバルブボディ４１２の上部通路つまりチャネル４８２の一部となるか、またはそこまで伸長してよい。
【００５４】
示した構成では、アクチュエータ１１２およびスラムシャット安全装置４１０は、ともに調整弁１１４の出口１１８から同じ出口圧力を検知する。前述したモニタ２１２とは異なり、スラムシャット安全装置４１０は、開放位置にセットされたままとなり、開放位置（不図示）のスラムシャットプラグ４６８は、調節器１１０の通常の運転中、およびピトー管３０２により検知されるような通常の下流圧力の下で、バルブポート１２８から離れて配置される。ただし、出口１１８での下流圧力が圧力限度外になると、装置４１０がトリガされ、スラムシャットプラグ４６８はバルブポート１２８を係合し、調整弁１１４を通るガスの流れを遮断する。結果的に、アクチュエータ１１２の機構内での故障（たとえば、ダイヤフラム１４８の破断、コントロールアーム１７６の破損等）によって過圧状況が引き起こされると、出口１１８での圧力は過圧スプリング４３０の設定点圧力を超え、カム４６２を左回りに回転させ、ラッチを解放し、スラムシャットプラグ４６８が閉鎖位置まで移動できるようにし得る。逆に、たとえば下流ガスラインにおける破断によって引き起こされる圧力不足状態の間、出口１１８での圧力は、圧力不足スプリング４３２の低い方の設定点圧力を下回り、カムアーム４６３ａに接続されたラッチが解放し、スラムシャットプラグ４６８が移動し、バルブポート１２８を係合できるようになるまで、スプリング４３２がプランジャ４６４を下方に移動し、カム４６２を左回りに回転させ得るようにする。
【００５５】
調整弁１１４の出口１１８内に置かれるピトー管３０２を介する内部二重下流圧力検知を有する調節器１１０は、下流圧力フィードバックラインを必要としなくてもガス分配システムの実装を容易にする。外部圧力フィードバックラインを排除することによって、調節器１１０の設置は、調整弁１１４の上流配管および下流配管への取り付けに簡略化される。フィードバックラインおよび関連する下流ポートが排除され、空間がシステムの他の構成要素の存在によって制限されている場合には特に有利であるだろう。また、パーツの削減により保守の要件および費用も削減され、モニタを動作不能にし得る損傷を受けやすい外部ラインが排除される。加えて、ピトー管３０２の二重検知によって、アクチュエータ１１２および二次装置の両方とも、同じ場所の同じ圧力を検知し、それによって２つの別個の圧力検知場所に存在する可能性のある圧力の不一致によって生じ得る性能の問題を排除することができる。本開示による内部二重圧力検知調節器１１０は、以前の調節器に対する、実装がより安価であり、多岐に渡る調節弁のサイズおよび本体の型で容易に実装される代替となる。
【００５６】
前記本文は、本発明の多数の異なる実施形態の詳細な説明を述べる一方、本発明の法律上の範囲が、これに優先権を主張する、特許の最後に述べられる特許請求の範囲の言葉によって定められることが理解されるべきである。発明を実施するための形態は、例示的にすぎないと解釈すべきであり、あらゆる考えられる実施形態を説明することは、不可能でなくても実用的ではないので、本発明のあらゆる考えられる実施形態を説明しない。多数の代替実施形態は、現在の技術または本特許の出願日後に開発された技術のどちらかを使用して実施することができ、それは依然として本発明を定める特許請求の範囲内に該当するはずである。
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、参照により明示的に本明細書に組み込む、２００８年４月２１日に出願され、「二重検知機構を備えたバルブボディ（Ｖａｌｖｅ Ｂｏｄｙ ｗｉｔｈ Ｄｕａｌ Ｓｅｎｓｅ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）」と題される米国仮特許出願番号第６１／０４６，７８８号に対する優先権の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、ガス流量調節器等の流体流量調節装置に関し、より具体的には過圧監視装置、スラムシャット装置、トークン警報装置等の二次装置の同じ点から同じ圧力を検知する二次装置を有するガス流量調節器に関する。
【背景技術】
【０００３】
典型的なガス分配システムがガスを供給する圧力は、システムに課される要求、気候、供給源、および／または他の要因に従って変わってもよい。しかし、炉、オーブン等のガス器具を備え付けた大部分のエンドユーザ設備は、ガスが所定の圧力に従って、ガス流量調節器の最大容量で、または最大容量以下で送達されることを必要とする。したがって、ガス流量調節器は、送達されるガスがエンドユーザ設備の要件を満たすことを保証するために、これらの分配システムの中に実装される。従来のガス流量調節器は、一般に、送達ガスの圧力を検知し、制御する閉ループ制御アクチュエータを含む。
【０００４】
いくつかの従来のガス流量調節器は、閉ループ制御に加えて、下流圧力の変動に対するガス流量調節器の反応を改善するためにバランストリムを含む。バランストリムは、ガス流量調節器の性能に対する上流圧力の影響を低減するように適応される。下流圧力の力として反対の方向でガス流量調節器の制御素子に対して力をかけるために、上流圧力はバランスダイヤフラムと流体連通する。したがって、上流圧力が変わるのに伴い、さらに後述するように、上流圧力によって生じる力を均衡させるために、対応する力がかけられ、その結果ガス流量調整器は下流圧力だけに反応して動作する。
【０００５】
いくつかの従来のガス流量調節器は、調節器の下流の圧力等の検知された入力圧力が所定の正常な動作圧力範囲から変化する場合に反応作用を実行する、過圧監視装置、スラムシャット装置、トークン警報等の二次装置も含む。過圧監視装置は、調節器が故障した場合に調節器の下流の圧力を制御し、それによって下流圧力が望ましくないレベルまで上昇することを許す。調節器が故障し、下流圧力が所定の監視設定点圧力を超えて上昇する場合、過圧監視装置は、調整弁のバルブポートを閉じ、ガス分配システムの下流構成要素に対するガスの流れを遮断するように動作する。需要が高まると、かつ／または調整器の問題が解決され、下流圧力が低下すると、監視装置はバルブポートを開き、それによって下流へのガスの流れを許す。
【０００６】
他の実施形態では、ガス流量調整器は、調整器が故障した場合、またはガス流量調節器の下流で過圧または圧力不足状況を引き起こす他の状態が進展した場合に、安全装置がガスの流れを遮断することを必要とする。最も一般的には、これらの状況の１つでは、またはどちらかの状態が発生した場合にガスの流れを遮断するために、スラムシャット安全弁が使用される。一般に、スラムシャット安全弁は、過圧状態または圧力不足状態の場合に、スラムシャットバルブが、ガスが減圧調節器に到達するのを妨げ得るように、調節器に、または調節器の上流に置かれてもよい。スラムシャットバルブは、最大圧力許容差および最小圧力許容差がないか、ガス流量調節器の下流のガス圧力を監視する。下流圧力が最大設定点圧力を上回る、または最小設定点圧力を下回ると、スラムシャット安全弁は閉じ、ガス流量調整器へのガスの流れを遮断し、ガスの制御されない漏れを妨げる。一般に、スラムシャットバルブはいったん閉じると、作業が実行されるまで閉じたままとなり、スラムシャットバルブは手動でリセットされる。他の実施形態では、過圧状態では圧力を解放せず、代わりに異臭を生じさせる量のガスを流し、エンドカスタマに、ガス流量調節器の保守のためにガス提供業者に連絡するように警報を出すトークン警報装置の形を取る二次装置を使用することが好ましい場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１（閉鎖位置）および図２（完全開放位置）は、１つの従来のガス流量調節器１０を示す。一般に、この調節器１０は、アクチュエータ１２、および調整弁１４を備える。調整弁１４は、たとえばガス分配システムからガスを受け入れるための入口１６、およびたとえば、１つまたは複数の器具を備える工場、レストラン、アパートの建物等のエンドユーザ施設にガスを送達するための出口１８を形成する。さらに、調整弁１４は、入口１６と出口１８の間に置かれるバルブポート２０を含む。調整弁１４の入口１６と出口１８の間で移動するには、ガスはバルブポート２０を通らなければならない。
【０００８】
アクチュエータ１２は、調整弁１４の出口１８での圧力、つまり出口圧力が、設定点圧力として知られる所望の出口つまり制御圧力に一致していることを保証するために、調整弁１４に連結される。したがって、アクチュエータ１２は、バルブ開口部２２およびアクチュエータ開口部２４を介して調整弁１４と流体連通する。アクチュエータ１２は、調整弁１４の出口圧力を検知し、調整する制御アセンブリ２６を含む。具体的には、この制御アセンブリ２６は、ダイヤフラム２８、ピストン３０、および動作可能なようにそれに接続されるバルブディスク３４を有するコントロールアーム３２を含む。従来のバランストリム・バルブディスク３４は、一般に、円筒体３６と、その円筒体３６に固定されたシーリング・インサート３８を含む。また、制御アセンブリ２６は、上流圧力によってバルブディスク３４にかかる力を相殺するためにバランスダイヤフラム４２を備えたバランストリム・アセンブリ４０を含んでもよい。アクチュエータ・ダイヤフラム２８は、出口１８をアクチュエータ１２の内部およびアクチュエータ・ダイヤフラム２８の底部側と流体連通させるピトー管４４を介して調整弁１４の出口圧力を検知する。制御アセンブリ２６は、さらに、検知した出口圧力を相殺するために、ダイヤフラム２８の上側と係合するコントロール・スプリング４６も含む。したがって、制御圧力、またはアクチュエータ設定点圧力とも呼んでもよい所望出口圧力は、コントロール・スプリング４６の選択によって設定される。
【０００９】
ダイヤフラム２８は、コントロールアーム３２に操作可能に連結されているため、バルブディスク３４はピストン３０を介して、検出した出口圧力に基づいて調整弁１４の開放を制御する。たとえば、エンドユーザが、調節器１０の下流のガス分配システムに要求を課す、炉等の器具を操作すると、出口流量が増加し、したがって出口圧力を減少させる。それに応じて、ダイヤフラム２８はこの出口圧力の減少を検知する。これにより、コントロール・スプリング４６は拡大し、図１の向きを基準にして、ピストン３０およびコントロールアーム３２の右側を下方に移動させることができる。コントロールアーム３２のこの移動によって、バルブディスク３４はバルブポート２０から離れて行き、調整弁１４を開く。図２は、通常の開放動作位置にあるバルブディスク３４を示す。このように構成されると、その器具は、調整弁１４の出口１８に向かってガスを、バルブポート２０を通して引き出してよい。
【００１０】
図１および図２に示される従来の調整器１０では、制御アセンブリ２６は、さらに、前述したように逃し弁として機能する。具体的には、制御アセンブリ２６は、リリーフスプリング４８および放出弁５０も含む。ダイヤフラム２８は、その中心部分を通る開口部５２を含み、ピストン３０はシーリングカップ５４を含む。リリーフスプリング４８は、シーリングカップ５４に対してダイヤフラム２８を偏向させるために、ピストン３０とダイヤフラム２８の間に置かれ、通常動作中に開口部５２を閉じる。コントロールアーム３２の破損等の故障が発生すると、制御アセンブリ２６はもはやバルブディスク３４を直接的に制御せず、入口の流れがバルブディスク３４を極端に開放した位置に移動させる。これによって、最大量のガスがアクチュエータ１２に流れ込むことができる。このようにして、ガスがアクチュエータ１２を満たすと、ダイヤフラム２８に対して圧力が高まり、ダイヤフラム２８をシーリングカップ５４から強制的に離し、それによって開口部５２を露呈させる。したがって、ガスはダイヤフラム２８内の開口部５２を通って、放出弁５０に向かって流れる。放出弁５０は、バルブプラグ５６、およびバルブプラグ５６を閉鎖位置に偏向するリリーススプリング５８を含む。アクチュエータ１２内および放出弁５０に隣接する圧力が所定の閾値圧力に達すると、バルブプラグ５６は、リリーススプリング５８の偏向に逆らって上方に移動して開き、それによって大気中にガスを排出し、調節器１０内の圧力を減圧する。
【００１１】
放出弁５０は、アクチュエータ１２からガスを放出するように動作する一方、通常は、下流圧力を調節器１０がその調整を目的とする上限以下に維持するほど十分な圧力を解放しない。このような状況では、前述したもののような二次装置が、ガス流量を制御し、遮断するために、または最小でもカスタマに、過圧状況が存在することを警告するために設けられてよい。図１および図２に示す構成では、過圧監視装置６０は、調節器１０の故障後に下流の圧力が減圧されるまで、調節器バルブボディ１４を通る流れを遮断するように動作する。示している例では、監視装置６０は、アクチュエータ１２と類似する構成を有する。モニタ６０は、アクチュエータ１２と対向し、バルブポート２０の上流側にある調整弁１４に連結されている。したがって、モニタ６０は、上流バルブ開口部６２、およびモニタ・ハウジング６６によって接続されるモニタ開口部６４を介して、調整弁１４と流体連通している。モニタ６０は、調整弁１４の下流の圧力を検知し、下流圧力がモニタ設定点または遮断圧力を超えると弁１４を閉じる制御アセンブリ６８を含む。制御アセンブリ６８は、ダイヤフラム７０、ピストン７２、およびそれに動作可能なように接続されるバルブディスク７６を有するコントロールアーム７４を含む。モニタ６０は、バランストリムを有し、バルブディスク７６は、一般に、円筒体７８およびその円筒体７８に固定されるシーリング・インサート８０を含む。バランストリムは、上流圧力によってバルブディスク７６にかけられる力を相殺するために、バルブディスク７６にかけられる力を相殺するためにバランスダイヤフラム８２を含む。
【００１２】
モニタ・ダイヤフラム７０は、モニタ・ハウジング６６のポート８６に接続された外部下流圧力フィードバックライン８４を介して調整弁１４の出口圧力を検知する。フィードバックライン８４は、モニタ６０の内部およびモニタ・ダイヤフラム７０の底部側と連通する調整弁１４から遠く離れて下流点を設置する。制御アセンブリ６８は、さらに、検知された下流圧力を相殺するために、ダイヤフラム７０の上側と接するコントロール・スプリング８８を含む。所望の設定点つまり遮断圧力は、コントロール・スプリング８８の選択および圧縮によって設定される。ダイヤフラム７０は、操作可能にコントロールアーム７４に連結されているため、バルブディスク７６はピストン７２を介して、過圧状況にある調整弁１４の閉鎖を制御する。バランススプリング９０は、図示されるように開放位置に向かってバルブディスク７６を偏向し、コントロールアーム７４は、ダイヤフラム７０が遮断圧力より大きな下流圧力を検出し、ピストン７２を駆動するために上方に収縮する（不図示）ときにだけそのコントロールアームが駆動されるように連結される。また、ダイヤフラム７０およびピストン７２は圧力の減少に反応するが、ピストン７２は、下流圧力が遮断圧力未満になるとコントロールアーム７４を駆動しない。モニタ６０が故障すると、モニタ６０は、ガスを大気中に放出するためにアクチュエータ１２の放出弁５０に類似する放出弁９０を含んでもよい。
【００１３】
前述されたようなアクチュエータ１２および過圧モニタ６０を有する調節器１０には、２つの主要な機能がある。第１に、調節器１０は、一貫した出口圧力を維持する一方で、大量の流体を下流に移す。第２に、調節器１０は、出口圧力をもはや調節器１０によって維持し得ない場合に、分配システムの下流部分への流体の流れを可能にするために停止する。第１の機能に関しては、調節器１０の性能の重要な態様は、どれほど多くの流体体積を一定の圧力で維持できるのかである。流体の体積を最適化するために、出口１８の中で、図１および図２に示すような下流圧力を検知することが好ましい。位置付けられた通りのピトー管４４が、制御アセンブリ２６に下流圧力の迅速なフィードバックを提供し、外部下流圧力フィードバックラインの必要性を排除する。現在では、このような内部検出は、監視装置６０等の二次装置に幅広く適用されていない。
【００１４】
アクチュエータ１２および二次装置が異なる検知位置を使用するときに性能に欠陥が生じることがあり得るが、外部検知は依然として、過圧モニタ、スラムシャットバルブ、トークン警報、および他の二次装置のために使用されている。二次装置用の外部検知は、多様な問題を提起する。たとえば、下流管路の配管では追加の保守が必要になり、現場に多くの調節器を有するガス会社にとっては高価になり得る。さらに、露呈された下流管路は、損傷を受けると、二次装置は動作不能になる。二次装置が下流圧力を検知できないと、二次装置は、流体の流れを遮断できない、あるいはそれ以外の場合、問題が存在することを知らせ、それによって、オペレータを調節器１０が適切に運転しているという誤った仮定に導く。したがって、アクチュエータおよび二次装置両方に対して、内部圧力検知を有する改善された調節器に対するニーズが存在する。
【００１５】
二次装置のための内部圧力検知は、出口１８でのより正確な圧力検知のために流体の流れを調整するために構成される調整弁に設けられてきた。流量調整は下流圧力のより正確な検知を実現するために、流体を乱流から層流に迅速に遷移させる。図３に示される流量調整の一例では、調節器１０の調整弁１４は、流量制御サブアセンブリを受け入れるように構成された改良型出口９２を有する。流量調整サブアセンブリは、複数のバッフルまたは網目スクリーンを有するスクリーン９４、複数の穴がそこを通り抜ける半円形の篩９６、および中央検知管９８を含む。検知管９８の内向きの端部はアクチュエータ１２の内部およびモニタ６０の内部と、それぞれ通路１００、１０２を介して流体連通させられ、ポート８６には漏れを防止するために蓋が被せられている。流体の流れは、流体がスクリーン９４と篩９６の間を通過するにつれて、乱流から層流に変換され、検知管９８の検知点での下流圧力のより正確な測定値をもたらす。流量調整時に効果的ではあるが、流量調整アセンブリは相対的に製作に費用がかかる。さらに、サブアセンブリは、標準の調節器バルブボディに大幅かつ高価な改良を必要とし、他の本体サイズに容易に遷移されない。したがって、実施がより安価で、かつ多岐に渡る調整弁の大きさおよび本体種類で容易に実施されるガス流量調節器内のアクチュエータおよび二次装置に対する内部二重圧力検知に対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
一態様では、本発明は、入口、出口、および入口と出口の間に配置されるバルブポートを有する調整弁と、その調整弁に連結され、調整弁の中に配置されてバルブポートの下流側を係合する閉鎖位置と、バルブポートから離れて配置される開放位置の間の移動に適したアクチュエータ・バルブディスクを備えるアクチュエータと、調整弁に連結され、入力圧力を検出し、検出した入力圧力が二次装置設定点圧力から変わると反応動作を実行するように構成された二次装置とを含んでよい流体調整装置を目的としている。流体調整装置は、さらに、調整弁の出口の中に検知点が配置される第１の端部、アクチュエータに向かって伸長する第１の分枝、および二次装置に向かって伸長する第２の分枝、を有するピトー管を含んでもよい。ピトー管の第１の端部および第１の分枝は、検知点および出口を、アクチュエータの内部と流体連通させてよく、ピトー管の第１の端部および第２の分枝は、検知点および出口を二次装置の内部と流体連通させてよい。アクチュエータは、ピトー管の検知点での圧力が上昇すると、アクチュエータ・バルブディスクをバルブポートに向かって移動させ、検知点での圧力が減少し、流体調整装置の下流の圧力を調節器設定点圧力にほぼ等しく維持し、検知点での圧力が二次装置の入力圧力であってよいときには、アクチュエータ・バルブディスクをバルブポートから離して行くように構成されてもよい。
【００１７】
別の態様では、本発明は、入口、出口、および入口と出口の間に配置されるバルブポートを有する調整弁と、その調整弁に連結され、調整弁の中に配置されてバルブポートの下流側を係合する閉鎖位置と、バルブポートから離れて配置される開放位置の間の移動に適したアクチュエータ・バルブディスクを備えるアクチュエータと、調整弁に連結され、入力圧力を検出し、検出した入力圧力が二次装置設定点圧力から変わると反応動作を実行するように構成された二次装置とを有してよい流体調整装置を目的としている。流体調整装置は、さらに、調整弁の出口の中に検知点が配置される第１の端部、アクチュエータに向かって伸長する第１の分枝、および二次装置に向かって伸長する第２の分枝、を有するピトー管を含んでもよい。ピトー管の第１の端部および第１の分枝は、検知点および出口をアクチュエータの内部と流体連通させてよく、ピトー管の第１の分枝および第２の分枝は、検知点および出口を二次装置の内部と流体連通させてよい。アクチュエータは、ピトー管の検知点での圧力が上昇すると、アクチュエータ・バルブディスクをバルブポートに向かって移動させ、検知点での圧力が減少し、流体調整装置の下流の圧力を調節器設定点圧力にほぼ等しく維持し、検知点での圧力が二次装置の入力圧力であってよいときに、アクチュエータ・バルブディスクをバルブポートから離して行くように構成されてもよい。
【００１８】
別の態様では、本発明は、入口、出口、および入口と出口の間に配置されるバルブポートを有する調整弁、その調整弁に連結され、調整弁の中に配置されて、バルブポートの下流側を係合する閉鎖位置と、バルブポートから離れて配置される開放位置の間の移動に適したアクチュエータ・バルブディスクを備えるアクチュエータ、および調整弁に連結され、入力圧力を検出し、検出した入力圧力が二次装置設定点圧力から変わる場合に反応作用を実行するように構成された二次装置とを有してよい流動調整装置用の二重検知機構を目的としている。二重検知機構は、ピトー管を含んでよい。ピトー管は、調整弁の出口の中に検知点が配置される第１の端部、ピトー管からアクチュエータに向かって伸長する第１の分枝であって、ピトー管および第１の分枝が検知点および出口をアクチュエータの内部と流体連通させる第１の分枝、ピトー管から二次装置に向かって伸長する第２の分枝であって、ピトー管およびピトー管の第２の分枝が検知点および出口を二次装置の内部と流体連通させる第２の分枝を有する。アクチュエータは、ピトー管の検知点での圧力が上昇すると、アクチュエータ・バルブディスクをバルブポートに向かって移動させ、検知点での圧力が減少し、流体調整装置の下流の圧力を調節器設定点圧力にほぼ等しく維持し、検知点での圧力が二次装置の入力圧力であってよいときに、アクチュエータ・バルブディスクをバルブポートから離して行くように構成されてよい。
【００１９】
本発明の追加の態様は、本特許請求の範囲により定められる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】アクチュエータ、および過圧モニタを閉鎖位置に有する、従来のガス流量調節器の垂直断面図である。
【図２】完全開放位置にある図１のガス流量調節器の垂直断面図である。
【図３】完全開放位置にある流量調整サブアセンブリを有するガス流量調節器の垂直断面図である。
【図４】閉鎖位置に、本開示によるアクチュエータおよび過圧モニタのための二重圧力検知を有するガス流量調節器の垂直断面図である。
【図５】図４のガス流量調節器の調整弁の垂直断面図である。
【図６】アクチュエータおよび本開示によるスラムシャット安全装置のための二重圧力検知を有し、スラムシャット装置が停止位置にあるガス流量調節器の垂直断面図である。
【図７】図６に示されるスラムシャット安全装置の上部容器の断面図である。
【図８Ａ】図６のスラムシャット安全装置の上部容器とバルブボディの間に置かれるダイヤフラムの断面図である。
【図８Ｂ】低圧構成となる図８Ａのダイヤフラムの断面図である。
【図８Ｃ】高圧構成となる図８Ａのダイヤフラムの断面図である。
【図９Ａ】特にリセット位置にあるリセットピンを強調表示する、図６のスラムシャット安全装置のバルブ本体の断面立面図である。
【図９Ｂ】特に再係止位置にあるリセットピンを強調表示する、図６のスラムシャット安全装置のバルブボディの断面立面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の本文に、本発明の多数の異なる実施形態の詳細な説明を述べるが、本発明の法律上の範囲は、本特許の最後に述べられる特許請求の範囲の言葉により定められることを理解すべきである。発明を実施するための形態は、例示的にすぎないと解釈すべきであり、あらゆる考えられる実施形態を説明することは、不可能でなくても実用的ではないので、本発明のあらゆる考えられる実施形態を説明しない。多数の代替実施形態は、現在の技術または本特許の出願日後に開発された技術のどちらかを使用して実施することができ、それは依然として本発明を定める特許請求の範囲内に該当するはずである。
【００２２】
また、用語は、文章「本明細書に使用されるように、用語『＿＿＿』は、本明細書により・・・を意味すると定義される」または類似する文章を使用して本特許内で明示的に定義されない限り、その平易な意味または普通の意味を越えて明示的にまたは暗にその用語の意味を制限する意図がないことが理解されるべきであり、このような用語は（特許請求の範囲の言葉以外の）本特許の任意の項でなされるに任意の文に基づき、範囲を制限されると解釈されるべきではない。本特許の最後にある特許請求の範囲に列挙される任意の用語が、本特許において、単一の意味と一貫するように参照される限りは、それは読者を混乱させないためだけに明確にするために行われ、このような請求項の用語が暗に、またはそれ以外の場合その単一の意味に制限されることは意図されない。最後に、クレームの要素は、単語「手段」を列挙することおよび任意の構造を列挙することなく、機能を列挙することによって定義されない限り、任意の請求項要素の範囲が、特許法、第１１２条、第６段落の適用に基づき解釈されることは意図されない。
【００２３】
図４および図５は、本発明の一実施形態に従って構築されるガス流量調節器１１０を示す。ガス流量調節器１１０は、一般に、アクチュエータ１１２および調整弁１１４を備える。調整弁１１４は、たとえばガス分配システムからガスを受け入れるための入口１１６、およびたとえば１台または複数台の器具を有する機構にガスを送達するための出口１１８を含む。アクチュエータ１１２は、調整弁１１４に連結され、バルブディスク１２２等の制御要素を有する制御アセンブリ１２０を含む。第１のまたは通常の操作モードの間、制御アセンブリ１２０は、調整弁１１４の出口１１８での圧力、つまり出口圧力を検知し、出口圧力が所定の設定点つまり制御圧力にほぼ等しくなるように、バルブディスク１２２の位置を制御する。さらに、システムの故障発生時、調節器１１０は、概して、図１および図２に示される調節器１０を参照して前述された救済機能に類似する救済機能を実行する。
【００２４】
続けて図４を参照すると、調整弁１１４は、スロート１２４およびバルブ開口部１２６を形成する。スロート１２４は、入口１１６と出口１１８の間に置かれ、その中にバルブポート１２８が置かれる。ガスは、調整弁１１４の入口１１６と出口１１８の間を移動するには、バルブポート１２８を通って移動しなければならない。バルブポート１２８は、調整弁１１４から取り外し可能であり、したがってバルブポートは、調整弁１１４の操作特性および流量特性を特定の適用例に合わせるために、異なる直径または構成の穴を有する異なるバルブポートで交換し得る。開示されている実施形態では、バルブ開口部１２６は、一般に、調整弁１１４の入口１１６および出口１１８の軸に垂直である軸に沿って配置される開口部を形成する。
【００２５】
アクチュエータ１１２は、前述されたようにハウジング１３０および制御アセンブリ１２０を含む。ハウジング１３０は、たとえば複数の締結具でともに固定された上部ハウジング構成部分１３０ａおよび下部ハウジング構成部分１３０ｂを含む。下部ハウジング構成部分１３０ｂは、制御空洞１３２およびアクチュエータ開口部１３４を形成する。アクチュエータ開口部１３４は、調整弁１１４のバルブ開口部２６に接続され、アクチュエータ１１２と調整弁１１４の間の流体連通を実現する。上部ハウジング構成要素１３０ａは、逃げ空洞１３６および排気口１３８を形成する。上部ハウジング構成要素１３０ａは、さらに、説明するように、制御アセンブリ１２０の一部を収容する塔部１４０を形成する。
【００２６】
制御アセンブリ１２０は、ダイヤフラム・サブアセンブリ１４２、円板およびバランス・サブアセンブリ１４４、ならびに放出弁１４６を含む。ダイヤフラム・サブアセンブリ１４２は、ダイヤフラム１４８、ピストン１５０、コントロール・スプリング１５２、リリーフスプリング１５４、組み合わせスプリングシート１５６、リリーフスプリングシート１５８、コントロールスプリングシート１６０、およびピストンガイド１６２を含む。
【００２７】
さらに具体的には、ダイヤフラム１４８は、その中央部分を通る開口部を形成する円板状のダイヤフラムを含む。ダイヤフラム１４８は、実質上気密の可撓材料から構成され、その周辺部は、ハウジング１３０の上部ハウジング構成要素および下部ハウジング構成要素１３０ａ、１３０ｂの間で密封状に固定される。したがって、ダイヤフラム１４８は、制御空洞１３２から逃げ空洞１３６を分離する。
【００２８】
組み合わせスプリングシート１５６は、ダイヤフラム１４８の上部に置かれ、ダイヤフラム１４８内の開口部と同心で置かれる開口部を形成する。図４に示すように、組み合わせスプリングシート１５６は、制御スプリング１５２およびリリーフスプリング１５４を支える。
【００２９】
開示されている実施形態のピストン１５４は、シーリングカップ部１６４、ヨーク１６６、ネジ部１６８、および案内部１７０を有する、一般に細長い棒状の部材を含む。シーリングカップ部１６４は凹状であり、一般に円板形状を有し、ピストン１５０の中間部の回りに円周状に広がり、ダイヤフラム１４８の直下に位置する。ヨーク１６６は、説明するように、ダイヤフラム・サブアセンブリ１４２と円板およびバランス・サブアセンブリ１４４の間の取り付けを可能とするために、円板およびバランス・サブアセンブリ１４４の一部を接続する連結器１７２を収容するのに適した空洞を含む。
【００３０】
ピストン１５０の案内部１７０およびネジ部１６８は、それぞれダイヤフラム１４８および組み合わせスプリングシート１５６の開口部を通って置かれる。ピストン１５０の案内部１７０は、ピストンガイド１６２の空洞内に摺動自在に置かれ、制御アセンブリ１２０の残りに対してピストン１５０の軸に沿った整合を維持する。リリーフスプリング１５４、リリーフスプリングシート１５８、およびナット１７４は、ピストン１５０のネジ部１７０の上に置かれる。ナット１７４は、組み合わせスプリングシート１５６とリリーフスプリングシート１５８の間でリリーフスプリング１５４を保持する。コントロール・スプリング１５２は、述べたように、組み合わせスプリングシート１５６の上部で、上部ハウジング構成要素１３０ａの塔部１４０の中に置かれる。コントロールスプリングシート１６０は、塔部１４０の中に螺入され、組み合わせスプリングシート１５６に対してコントロール・スプリング１５２を押し付ける。開示された実施形態では、コントロール・スプリング１５２およびリリーフスプリング１５４は、圧縮コイルスプリングを含む。したがって、コントロール・スプリング１５２は、上部ハウジング構成要素１３０ａに対して接地され、組み合わせスプリングシート１５６およびダイヤフラム１４８に下向きの力をかける。リリーフスプリング１５４は、組み合わせスプリングシート１５６に対して接地され、リリーフスプリングシート１５８に上向きの力をかけ、続いて、ピストン１５０に上向きの力をかける。開示されている実施形態では、制御スプリング１５２によって生じる力は、塔部１４０内のコントロールスプリングシート１６０の位置を調整することにより調整可能であり、したがって調節器１１０の制御圧力も調整可能である。
【００３１】
コントロール・スプリング１５２は、制御空洞１３２内の圧力に逆らって働き、ダイヤフラム１４８によって検知される。述べたように、この圧力は、調整弁１１４の出口１１８に存在する圧力と同じ圧力である。したがって、コントロール・スプリング１５２によってかけられる力は、出口圧力を、調節器１１０にとって所望の設定点つまり制御圧力に設定する。ダイヤフラム・サブアセンブリ１４２は、前述したように、ピストン１５０および連結器１７２のヨーク１６６を介して、ならびにコントロールアーム１７６によって、円板およびバランス・サブアセンブリ１４４に操作可能に連結される。
【００３２】
円板およびバランス・サブアセンブリ１４４は、下流圧力の変動のためにダイヤフラム１４８が収縮するのに伴い、開放位置と閉鎖位置の間でバルブディスク１２２を移動させるために、コントロールアーム１７６によって係合されるアクチュエータ・ステム１７８を含む。具体的には、アクチュエータ・ステム１７８は、コントロールアーム１７６によって係合される端面を有する、概して線形のロッドである。コントロールアーム１７６はわずかに湾曲したロッドであり、支点端部１７６ａおよび自由端１７６ｂを含む。支点端部１７６ａは、下部ハウジング構成要素１３０ｂに枢支連結され、丸みを帯びた端部を有し、アクチュエータ・ステム１７８の端面を係合するフィンガー１８０を含む。自由端１７６ｂは、ピストン１５０のヨーク１６６に取り付けられる連結器１７２の上部とピンの間で受け入れられる。したがって、連結器１７２およびコントロールアーム１７６は、円板およびバランス・サブアセンブリ１４４をダイヤフラム・サブアセンブリ１４２に操作可能に接続する。
【００３３】
ディスクおよびバランス・サブアセンブリ１４４のバルブディスク１２２は、動作可能なようにアクチュエータ・ステム１７８に接続され、バルブポート１２８の出口に当たり、調整弁１１４を通る流体の流れを遮断するシーリング・インサート１８２を含む。バルブディスク１２２は、平衡ポートステム１８４およびバランススプリングシート１８６によってアクチュエータ・ステム１７８に接続され、この組み合わされた諸要素は、ステムガイド１８８、リテーナー・プレート１９０、バランスダイヤフラムリテーナー１９２、およびバランスポート・ハウジング１９４によって直線運動のために支えられている。ステムガイド１８８は、アクチュエータ開口部１３４の内部に嵌合するように構成され、アクチュエータ・ステム１７８を摺動自在に保持する、概して円筒形の内部を含む。ステムガイド１８８は、さらに後述するように、出口１１８を制御空洞１３２と流体連通させる経路の一部を形成する、ステムガイド１８８を通るチャネル１９６をさらに含む。
【００３４】
ステムガイド１８８は、リテーナー・プレート１９０およびバランスポート・ハウジング１９４をバルブ開口部１２６内の適所に保持するために、ステムガイド１８８とバランスポート・ハウジング１９４の間に置かれるリテーナー・プレート１９０を係合する。リテーナー・プレート１９０は概して円形であり、バランスポート・ステム１８４が通過する中心開口部を含む。バランスポート・ハウジング１９４は、概して円筒形かつ中空であり、バルブポート１２８に向かって伸長し、バルブディスク１２２を摺動自在に受け入れる大きさである内径を有する。ダイヤフラム・リテーナー２０６は、バランスポート・ハウジング１９４およびリテーナー・プレート１９０の開口部の中に置かれ、リテーナー・プレート１９０の表面とバランスポート・ハウジング１９４の内部肩部の間で適所に保持される。中心開口部を有する円板状のバランスダイヤフラム１９８は、バランスポート・ハウジング１９４の内部に設けられる。バランスダイヤフラム１９８は、実質的に気密の可撓材料から構築され、その周辺部はダイヤフラム・リテーナー１９２とバランスポート・ハウジング１９４の間で固定される。バランスダイヤフラム１９８の中心開口部の内縁は、バルブディスク１２２とバランスポート・ステム１８４の間で密封状に固定される。バルブディスク１２２、バランスポート・ステム１８４およびアクチュエータ・ステム１７８は、スプリングシート１８６とダイヤフラム・リテーナー１９２の座面の間に置かれるバランススプリング２００によって調整弁１１４の開放位置に向かって偏向される。
【００３５】
バランスダイヤフラム１９８は、バルブポート１２８の方向でバルブディスク１２２上に力をかけ、バルブポート１２８を通過する流体の上流圧力のためにバルブディスク１２２にかけられる力を補償する。バルブディスク１２２、バランスポート・ステム１８４およびダイヤフラム・リテーナー１９２は、バルブポート１２８に対向するバランスダイヤフラム１９８の表面を、バルブディスク１２２を圧迫する上流圧力と流体連通させる通路を設けるように構成される。ディスクおよびバランス・サブアセンブリ１４４の構成要素は、バランスダイヤフラム１９８によってかけられる力が、バルブディスク１２２にかかる上流圧力の力にほぼ対向し、かつ等しくなり、ダイヤフラム・サブアセンブリ１４２に与える上流圧力の影響を排除し、それによってガス流量調節器１１０による下流圧力のより正確な制御を可能にするように構成される。
【００３６】
示されている実施形態では、調節器１１０は、アクチュエータ１１２の故障後に下流圧力が減圧されるまで、過圧状況にある調整弁１１４を通る流体の流れを遮断するように動作する過圧モニタ２１２の形を取る二次装置も含む。示されている実施形態のモニタ２１２は、アクチュエータ１１２と同様の構成を有し、モニタ２１２の対応する要素を参照するために、先頭の「１」が先頭の「２」に代わった同じ参照番号が使用されている。また、モニタ２１２もアクチュエータ１１２と同様に動作し、関連する相違点は、さらに以下に説明している。
【００３７】
モニタ２１２は、下流圧力が、ダイヤフラム２４８およびコントロール・スプリング２５２によって設定された遮断圧力を上回ったときだけ応答するため、モニタダイヤフラム・サブアセンブリ２４２ならびにディスクおよびバランス・サブアセンブリ２４４は、相応して構成される。スプリングシート２８６とダイヤフラム・リテーナー２９２の間に置かれるバランススプリング３００は、バルブディスク２２を、図４および図５に示されるように通常の開放位置まで偏向する。連結器２７２およびコントロールアーム２７６は、連結器２７２が、コントロールアーム２７６を、バルブディスク２２２を閉鎖位置に向かって移動させ、バルブポート１２８の上流側と係合させ、調整弁１１４を通る流体の流れを遮断する方向だけで駆動するように構成される。連結器２７２のピン２７２ａは、コントロールアーム２７６の自由端２７６ｂを係合し、下流圧力が遮断圧力を超えるために、ダイヤフラム２４８およびピストン２５０が上方に移動するときにコントロールアーム２７６を回転させる。逆に、連結器２７２の上部２７２ａは、下流圧力の減少によって引き起こされるダイヤフラム２４８およびピストン２５０の下方移動が、コントロールアーム２７６を移動させないように、コントロールアーム２７６から遠くに置かれる。言うまでもなく、当業者にとっては、下流圧力が低圧遮断を下回ると閉じるように構成されるモニタを含む過圧モニタの代替の構成が既知であり、本開示によるガス流量調節器での用途があるとして発明者によって検討されている。
【００３８】
ディスクおよびバランス・サブアセンブリ２４４は、構成要素の異なる構成を有するが、アクチュエータ１１２のサブアセンブリ１４４と同様に機能する。モニタ開口部およびバランスポート・ハウジングは、連結モジュール２９４の中で結合される。連結モジュール２９４は、アクチュエータ１１２と対向し、バルブポート１２８の上流側に置かれる調整弁１１４の第２のバルブ開口部２２６にモニタ２１２を接続する。モジュール２９４は、バルブディスク２２２を摺動自在に受け入れる大きさである内径を有する。バランスダイヤフラム２９８は、外縁で、ダイヤフラム・リテーナー２９２とバランスポート・ハウジング２９４の間に固定され、バランスダイヤフラム２９８の中心開口部にある内縁は、バルブディスク２２２とバランスポート・ステム２８４の間で密封状に固定される。バルブディスク２２２、バランスポート・ステム２８４、およびダイヤフラム・リテーナー２９２は、バルブポート１２８に対向するバランスダイヤフラム２９８の表面を、バルブディスク２２２を圧迫する上流圧力と流体連通させ、バルブディスク２２２にかかる力を上流圧力で平衡させる通路を提供するように構成される。
【００３９】
図４および図５のモニタ２１２は、図１および図２のモニタ６０から再構成され、出口１１８にあるガス流量調節器１１０内で得られる圧力測定値を使用し、アクチュエータ１１２およびモニタ２１２の両方での下流圧力の二重検知を容易にする。下流圧力フィードバックライン８４を受け入れるポート８６は、外部フィードバックライン８４が必要なくなるように排除されてもよい。本実施形態では、調整弁１１４の出口１１８の中に検知点を有するピトー管３０２が、アクチュエータ１１２およびモニタ２１２の両方に下流圧力フィードバックを提供する。ピトー管３０２は、バルブポート１２８に向かって内向きに伸長し、ピトー管３０２の主枝からバルブ開口部１２６の中に分離する第１の分枝３０４を有する。アクチュエータ分枝３０４は、それぞれバランスポート・ハウジング１９４およびリテーナー・プレート１９０を通る通路または開口部３０６、３０８（図５を参照）を通過する。いったんアクチュエータ分枝３０４および開口部３０６、３０８を通り、下流圧力は、制御空洞１３２へのチャネル１９６を通って伝えられる。
【００４０】
アクチュエータ分枝３０４に加えて、第２の分枝３１０が、モニタ２１２の方向でピトー管３０２の主枝から分離する。示されている実施形態では、モニタ分枝３１０は、出口１１８に最も近い調整弁１１４の壁を通る通路またはチャネル３１２まで伸長する。調整弁通路３１２は、調整弁１１４の壁を通って伸長し、連結モジュール２９４の壁を通る対応する通路またはチャネル３１４の外部開口部と並ぶ。連結モジュール通路３１４も同様に、連結モジュール２９４の壁を通って、モニタ・ハウジング２３０の外部に伸長する。いったんモニタ分枝３１０および通路３１２，３１４を通り、下流圧力は、円板およびバランス・サブアセンブリ２４４を通ってモニタ２１４の制御空洞２３２まで伝えられる。
【００４１】
たとえばガス分配システムに作業要求が課されると、ユーザは、炉、ストーブ等の器具の運転を開始し、器具は、出口１１８、およびそれに応じてアクチュエータ１１２の制御空洞１３２およびモニタ２１２の制御空洞２３２からガスを引き出し、それによってダイヤフラム１４８、２４８が検知する圧力を減圧する。ダイヤフラム１４８が検知する圧力が下がると、コントロール・スプリング力と、ダイヤフラム１４８にかかる出口圧力の間に力の不均衡が発生し、その結果コントロール・スプリング１５２は膨張し、ダイヤフラム１４８およびピストン１５０を、ハウジング１３０に対して下方に移す。これによりコントロールアーム１７６は右回りに旋回し、代わりにフィンガー１８０をアクチュエータ・ステム１７８の表面に対して回転させる。これにより、アクチュエータ・ステム１７０およびバルブディスク１２２は、調整弁１１４を開くバランススプリング２００の力のためにバルブポート１２８の出口１２４から遠ざかることができる。同時に、圧力の低下は、コントロール・スプリングの力とダイヤフラム２４８にかかる出口圧力の間でも力の不均衡を引き起こし、その結果コントロール・スプリング２５２は膨張し、ダイヤフラム２４８およびピストン２５０を、ハウジング２３０に対して下方に移す。しかし、連結器２７２の上部がコントロールアーム２７６から遠くに置かれているため、モニタ２１２はバルブディスク２２２の動きで圧力の低下に類似して反応しない。
【００４２】
ユーザが器具のスイッチを切ったとき等、ガス分配システムから要求が取り除かれると、調節器１１０は、当初、調整弁１１４を通る流体流量を減少させることによって対応する。ガスがバルブポート１２８を通って、システムの下流部分まで流れ続けると、圧力は出口１１８で、ならびに相応してアクチュエータ１１２の制御空洞１３２内およびモニタ２１２の制御空洞２３２内で上昇する。ダイヤフラム１４８が検知する圧力が上昇し、コントロール・スプリングの力を超えると、ダイヤフラム１４８およびピストン１５０は、ハウジング１３０に対して上方へ押し上げられる。この上方への移動によって、コントロールアーム１７６は左回りに旋回し、代わりにアクチュエータ・ステム１７８およびバルブディスク１２２をバルブポート１２８に向けて動かし、調整弁１１４を通る流体流量を削減する。通常の運転状態では、出口圧力はほぼアクチュエータ設定点圧力まで低下し、アクチュエータ１１２からの応答を引き起こすように下流の需要が変化するまでそのままとなる。
【００４３】
モニタ遮断圧力はアクチュエータ設定点圧力よりも大きく、モニタ２１２は、一般に、調節器１１０の通常運転範囲内の圧力変動に対応しない。たとえば、ダイヤフラム１４８の断裂等のアクチュエータ１１２の故障の場合、バルブディスク１２２は、アクチュエータ設定点圧力を超える下流圧力の上昇にも関わらず、開いたままとなってよい。最終的には、ピトー管３０２の検知点での圧力は、モニタ２１２の遮断圧力に達する。モニタ分枝３１０によって制御空洞２３２に伝えられる下流圧力によって、コントロール・スプリングの力とダイヤフラム２４８にかかる出口圧力の間に力の不均衡が発生し、その結果、コントロール・スプリング２５２は収縮し、ダイヤフラム２４８およびピストン２５０を、ハウジング２３０に対して上方へ移す。ピストン２５０が移動すると、連結器２７２のピン２７２ａがコントロールアーム２７６を回転させ、アクチュエータ２７８を駆動し、バルブディスク２２２を移動し、バルブポート１２８と係合させ、調整弁１１４を通る流体の流れを遮断する。モニタ２１２は、ピトー管３０２の検知点での圧力がモニタ遮断圧力を超えたままである限り、流体の流れを停止し続ける。
【００４４】
バルブディスク１２２がバルブポート１２８の出口１２４から切り離した状態で、ガスはバランスポート・ハウジング１４９の第２部分２３６に流入する。第２部分２３６、バルブディスク１２２、および開口部２４２の内部表面の構成のため、流体は、開口部２４２およびその中に置かれるバッフル２４４を押し通され、相対的には流路からほとんど逸脱しない。流体がバッフル２４４を通過すると、任意の乱流が存在する程度の流体の乱流が層流に変換される。結果的に、その流体が調整弁１１４の出口１１８およびピトー管３０２の検知点に達すると、流体の円滑な流れによって、下流圧力の測定の改善、および相応して制御アセンブリ１２０による下流圧力の調節の改善が可能になる。
【００４５】
前述したように、モニタ２１２は、調節器１１０と使用し得る１つの種類の二次装置に過ぎない。図６は、調節器１１０とともに実装され、ピトー管３０２によって実現される本開示による二重検知のために構成されたスラムシャット安全装置４１０を示す。スラムシャット安全装置は、一般に、参照により明示的に本明細書に組み込む、米国特許公報第２００８／０２５７４２０号に示され、説明される装置に類似してよい。スラムシャット安全装置４１０は、バルブポート１２８の上流側の調整弁１１４で主調節器１１０に取り付けられてよい。スラムシャット安全装置４１０は、バルブボディ４１２、バルブボディに取り付けられた上部匡体４１４、バルブボディ４１２の片側に取り付けられたスナップリング・フランジ４１６、リミットスイッチ４１８、およびバルブボディから突出するリセットピン４２０を含む。スラムシャット安全装置４１０は、締結具４２２を介して調整弁１１４に取り付けられる。同様に、上部匡体４１４は、締結具４２６でバルブボディ４１２に取り付けられる。締結具４２２、４２６は、ボルト、リベット、ネジ、または事実上、ある構成要素を別の構成要素に取り付けるために適切な任意の他の種類の締結具であってよい。
【００４６】
上部匡体４１４（図７）は、過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２を収容する。圧力不足スプリング４３２は、ガス分配システム内のより下限（最小）許容ガス圧力を決定する。同様に、過圧スプリング４３０は、ガス分配システム内の上限（最大）許容ガス圧力を決定する。過圧スプリングと圧力不足スプリング４３０、４３２の両方とも、概して同軸の構成（つまり、この２個のスプリングの中心軸が同一場所に配置される）の上部匡体４１４の中に置かれる。ただし、このスプリングは軸に沿って同一場所に配置される必要はなく、軸に沿って互いから偏位していてもよい。内側鋳造管４３４が、過圧スプリング４３０を圧力不足スプリング４３２から分離する。外側鋳造管４３６は、過圧スプリング４３０を囲み、過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２の両方を環境要因から保護する。圧力不足スプリング４３２は、一端でダイヤフラムプレート４３７に連結され、過圧スプリングは一端で過圧リング４４１に連結される。過圧リング４４１は、ダイヤフラムプレート４３７に連結されてよい。ダイヤフラムプレート４３７および過圧リング４４１の両方とも、さらに詳しく後述する、ダイヤフラム４４２に取り付けられてよい。ダイヤフラム４４２は、さらに詳しく後述するように、１つの側でシステム圧力にさらされ、別の側で、ダイヤフラム４４２は過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２からのスプリング力にさらされる。ダイヤフラム４４２の一部は可動であり、かつ軸Ａに沿ったシステム圧力に応じて、バルブボディ４１２または上部匡体４１４の内部に置き換えることができる。軸Ａは、過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２の中心軸に対して実質的平行であるか、それと同軸である。
【００４７】
ダイヤフラム４４２に対向する両端で、過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２は、それぞれ過圧調整キャップおよび圧力不足調整キャップ４４６に接触する、またはそれらに載せられている。過圧調整キャップ４４４および圧力不足調整キャップ４４６は、軸Ａに沿って、ダイヤフラム４４２に向かっておよびダイヤフラム４４２から離れて移すことができる。一実施形態では、過圧調整キャップ４４４および圧力不足調整キャップ４４６は、それぞれ外側鋳造管および内側鋳造管４３６、４３４と螺合されてよい。特に、過圧キャップ４４４は、外側鋳造管４３６の内面、または内側鋳造管４３４の外面のどちらかに螺合してよい。圧力不足キャップ４４６は、内側鋳造管４３４の内面と螺合してよい。圧力不足キャップ４４６および過圧キャップ４４４の両方ともが、ダイヤフラムプレート４３７上のバネ張力を調整するために、過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２の軸Ａに沿って移動できる。調整キャップ４４４、４４６とダイヤフラムプレート４３７の間の距離が、スラムシャット安全装置４１０の過圧設定点および圧力不足設定点を決定する。過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２の両方をダイヤフラム４４２の同じ側に配置することにより、バルブの外部からの過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２の両方の調整が容易になり、過圧スプリング４３０および圧力不足スプリング４３２に対する調整は、互いとは無関係に行われてよい。
【００４８】
ダイヤフラム４４２（図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ）は、上部匡体４１４をバルブボディ４１２で密封する外側Ｏリング４５０を含む。ダイヤフラム４４２は、第１同心渦巻き４５２ａおよび第２同心渦巻き４５２ｂも含む。Ｏリング４５０および第１同心渦巻き４５２ａを分離しているのは、外側平面領域４５１である。第１渦巻き４５２ａおよび第２渦巻き４５２ｂを分離しているのは、中間平面領域４５３であり、第２渦巻き４５２ｂと中心開口部４５４を分離しているのは内側平面領域４５５である。第１渦巻きおよび第２渦巻き４５２ａ、４５２ｂにより、単一のダイヤフラム４４２を、低圧構成および高圧構成の両方に使用できるようになる。低圧構成は図８Ｂに示し、高圧構成は図８Ｃに示す。中央開口部４５４は、ダイヤフラム４４２をダイヤフラムプレート４３７に取り付けるときに（ボルト等の）締結具を受け入れてよい。
【００４９】
低圧構成は、外側渦巻き４５２ａおよび外側平面領域４５１が可動のままであることを可能にする一方、内側渦巻き４５２ｂ、内側平面領域４５５、および中間平面領域４５３（図８Ｂ）をカバーする剛性板である低圧ダイヤフラムプレート４３８を含む。同様に、高圧構成は、内側渦巻き４５２ｂ、内部平面領域４５５、および外部平面領域４５１が可動のままであることを可能にする一方、外側渦巻き４５２ａおよび中間平面領域４５３（図８Ｃ）をカバーする剛性板である高圧ダイヤフラムプレート４４０を含む。このようにして、低圧ダイヤフラムプレート４３８および高圧ダイヤフラムプレート４４０は、ダイヤフラム４４２のどの部分が可動のままとなり、ダイヤフラムのどの部分が移動を妨げられるのかを決定する。
【００５０】
再び図６を見ると、バルブボディ４１２は、回転可能カム４６２に取り付けられるリミットスイッチ４１８を含み、カム４６２は、３つのカムアーム４６３ａ、４６３ｂ、４６３ｃを含む。カム４６２は、第１のカムアーム４６３ａでプランジャ４６４を介してダイヤフラム４４２に接続される。プランジャ４６４は、下方に伸長するプランジャアーム４６５を含む。プランジャアーム４６５は、カム４６２のピボット軸から偏位される第１のカムアーム４６３ａの上の接続点４６６でカム４６２に接続される。プランジャ４６４が、過圧スプリング４３０によって生じる力に打ち勝つほど強い過圧状態に応えて上方へ移動すると、カム４６２は（本実施形態では）左回りに回転する。カム４６２が回転すると、第１のカムアーム４６３ａに接続されたラッチが解放され、スラムシャットプラグ４６８は、図示するようにバルブポート１２８を隣接した閉鎖位置まで移動し、それによって主調節器へのガス供給を遮断する。圧力不足スプリング４３２のスプリング力がシステムガス圧力に打ち勝つ圧力不足状態に応えて、プランジャ４６４は下方に移動し、カム４６２を右回りに回転させる。所定量の回転の後、第１のカムアーム４６３ａに接続されたラッチが解放され、スラムシャットプラグ４６８は閉鎖位置に移動し、主調節器へのガス供給を遮断する。リミットスイッチ４１８は、カム４６２およびプランジャ４６４によってダイヤフラム４４２に結び付けられる第２のカムアーム４６２ｂによってカム４６２に直接、結び付けられているため、リミットスイッチ４１８は、カム４６２の回転によるダイヤフラム４４２の移動を検出する。このようにして、リミットスイッチ４１８は、圧力の小さな変動に応えて縦方向に移動し、このようにしてリセットピンアセンブリ４７０が損傷を受けた場合も、ダイヤフラム４４２の移動を検出する。
【００５１】
バルブボディ４１２は、カム４６２を再係止するリセットピンアセンブリ４７０も含む。リセットピンアセンブリ４７０は、リセット・ロッド４７２、再係止プラグ４７４、移動インジケータ４７６（図９Ａ、図９Ｂ）およびリセット・スリーブ４７８を含む。リセット・ロッド４７２は、再係止プラグ４７４と第３のカムアーム４６３ｃでのカム４６２の間の相互作用に応えてリセット・スリーブ４７８内で摺動自在である。カム４６２がダイヤフラム４４２の移動に応えて回転すると、第３のカムアーム４６３ｃは、再係止プラグ４７４の第１の肩部４７５ａに接触し、再係止プラグ４７４を外向きに（図６、図９Ａ、および図９Ｂでは左に）押しやる。代わりに、これでリセット・ロッド４７２は外向きに移動し、リセット・ロッド４７２８が移動インジケータ４７６（図９Ａと図９Ｂ）に接触する。移動インジケータ４７６は、弾力のある変形可能な材料から形成されてよい。リセット・ロッド４７２が移動インジケータ４７６に接触すると、移動インジケータ４７６の中心部は外向きに変形し（図９Ａに図示されるように）、それによって、カム４６２が過圧状態または圧力不足状態に応えて回転した旨の視覚的かつ触覚的な指示を作成する。移動インジケータ４７６は、リセット・スリーブ４７４中にシールを形成し、それによってリセット・ロッド４６８を保護することによって水または他の環境要因からの保護を実現する。
【００５２】
いったん過圧／圧力不足状態が是正されると、リセットピンアセンブリ４７０は、カム４６２を再係止するために使用されてよい。ユーザは、リセット・ロッド４７２の一端（移動インジケータに置かれる端部）を、バルブボディ４１２の内部に向かって移動させる。移動させる際に、再係止プラグ４７４も移動し、再係止プラグ４７４の第２の肩部４７５ｂは第３のカムアーム４６３ｃに接触し、それによってカム４６２を回転し、再係止位置の中に押し込める。
【００５３】
アクチュエータ１１２およびスラムシャット安全装置４１０の両方での下流圧力の二重検知は、モニタ２１２に関連して前述したのと同様に達成し得る。ピトー管３０２は、類似した構成を有し、アクチュエータ分枝３０４はバルブ開口部１２６の中に伸長し、第２の分枝３１０は、二次装置、この場合はスラムシャット安全装置４１０の方向でピトー管３０２から分離する。本実施形態では、調整弁１１４の壁を通る通路つまりチャネル３１４は、スラムシャット安全装置４１０のバルブボディ４１２の壁を通る対応する通路またはチャネル４８０の外部開口部と並ぶように構成されてよい。チャネル４８０は、ピトー管３０２の検知点を装置４１０の内部と流体連通させるために、バルブボディ４１２を通って装置４１０の内部まで伸長してよいか、またはチャネル４８０は、代わりに装置４１０の内部を検知点と流体連通させるバルブボディ４１２の上部通路つまりチャネル４８２の一部となるか、またはそこまで伸長してよい。
【００５４】
示した構成では、アクチュエータ１１２およびスラムシャット安全装置４１０は、ともに調整弁１１４の出口１１８から同じ出口圧力を検知する。前述したモニタ２１２とは異なり、スラムシャット安全装置４１０は、開放位置にセットされたままとなり、開放位置（不図示）のスラムシャットプラグ４６８は、調節器１１０の通常の運転中、およびピトー管３０２により検知されるような通常の下流圧力の下で、バルブポート１２８から離れて配置される。ただし、出口１１８での下流圧力が圧力限度外になると、装置４１０がトリガされ、スラムシャットプラグ４６８はバルブポート１２８を係合し、調整弁１１４を通るガスの流れを遮断する。結果的に、アクチュエータ１１２の機構内での故障（たとえば、ダイヤフラム１４８の破断、コントロールアーム１７６の破損等）によって過圧状況が引き起こされると、出口１１８での圧力は過圧スプリング４３０の設定点圧力を超え、カム４６２を左回りに回転させ、ラッチを解放し、スラムシャットプラグ４６８が閉鎖位置まで移動できるようにし得る。逆に、たとえば下流ガスラインにおける破断によって引き起こされる圧力不足状態の間、出口１１８での圧力は、圧力不足スプリング４３２の低い方の設定点圧力を下回り、カムアーム４６３ａに接続されたラッチが解放し、スラムシャットプラグ４６８が移動し、バルブポート１２８を係合できるようになるまで、スプリング４３２がプランジャ４６４を下方に移動し、カム４６２を左回りに回転させ得るようにする。
【００５５】
調整弁１１４の出口１１８内に置かれるピトー管３０２を介する内部二重下流圧力検知を有する調節器１１０は、下流圧力フィードバックラインを必要としなくてもガス分配システムの実装を容易にする。外部圧力フィードバックラインを排除することによって、調節器１１０の設置は、調整弁１１４の上流配管および下流配管への取り付けに簡略化される。フィードバックラインおよび関連する下流ポートが排除され、空間がシステムの他の構成要素の存在によって制限されている場合には特に有利であるだろう。また、パーツの削減により保守の要件および費用も削減され、モニタを動作不能にし得る損傷を受けやすい外部ラインが排除される。加えて、ピトー管３０２の二重検知によって、アクチュエータ１１２および二次装置の両方とも、同じ場所の同じ圧力を検知し、それによって２つの別個の圧力検知場所に存在する可能性のある圧力の不一致によって生じ得る性能の問題を排除することができる。本開示による内部二重圧力検知調節器１１０は、以前の調節器に対する、実装がより安価であり、多岐に渡る調節弁のサイズおよび本体の型で容易に実装される代替となる。
【００５６】
前記本文は、本発明の多数の異なる実施形態の詳細な説明を述べる一方、本発明の法律上の範囲が、これに優先権を主張する、特許の最後に述べられる特許請求の範囲の言葉によって定められることが理解されるべきである。発明を実施するための形態は、例示的にすぎないと解釈すべきであり、あらゆる考えられる実施形態を説明することは、不可能でなくても実用的ではないので、本発明のあらゆる考えられる実施形態を説明しない。多数の代替実施形態は、現在の技術または本特許の出願日後に開発された技術のどちらかを使用して実施することができ、それは依然として本発明を定める特許請求の範囲内に該当するはずである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口、出口、および前記入口と前記出口の間に置かれるバルブポートを有する調整弁と、
前記調整弁に連結され、アクチュエータ・バルブディスクを備えるアクチュエータであって、前記アクチュエータ・バルブディスクが、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの下流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適応したアクチュエータと、
前記調整弁に連結され、入力圧力を検知し、前記検知した入力圧力が二次装置設定点圧力から変化すると対応処置を実行する二次装置と、
検知点が前記調整弁の前記出口の中に置かれる第１の端部、前記アクチュエータに向かって伸長する第１の分枝、前記二次装置に向かって伸長する第２の分枝とを有するピトー管であって、前記ピトー管の前記第１の端部および前記第１の分枝が、前記検知点および前記出口を前記アクチュエータの内部と流体連通させ、前記ピトー管の前記第１の端部および前記第２の分枝が、前記検知点および前記出口を前記二次装置の内部と流体連通させ、前記アクチュエータが、前記ピトー管の前記検知点での圧力が上昇すると、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記バルブポートに向かって移動させ、前記検知点での前記圧力が減少し、流体調整装置の下流の圧力を、調節器設定点圧力にほぼ等しく維持するときに、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記バルブポートから離れて行くように構成され、前記検知点での圧力が前記二次装置の前記入力圧力である、ピトー管と
を備える流体調整装置。
【請求項２】
前記アクチュエータ・バルブディスクに動作可能なように接続され、前記バルブポートを通って流れる流体の上流圧力と流体連通する第１の側を有するアクチュエータ・バランスダイヤフラムを備え、前記上流圧力が、前記開放位置の方向で前記アクチュエータ・バルブディスクに力をかけ、前記アクチュエータ・バランスダイヤフラムの前記第１の側に作用する前記上流圧力が、前記閉鎖位置の方向で、前記アクチュエータ・バルブディスクにかかる前記上流圧力の力とほぼ等しい力を前記バルブディスクにかける、請求項１に記載の流体調整装置。
【請求項３】
前記二次装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したモニタ・バルブディスクを備える監視装置を備え、前記二次装置設定点圧力は、前記調節器設定点圧力より大きいモニタ遮断圧力であり、前記監視装置の前記対応処置が、前記モニタ・バルブディスクに、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点での前記圧力が前記モニタ遮断圧力を上回ると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させる、請求項１に記載の流体調整装置。
【請求項４】
前記監視装置が、前記モニタ・バルブディスクに動作可能なように接続され、前記バルブポートを通って流れる流体の上流圧力と流体連通する第１の側を有するモニタ・バランスダイヤフラムを備え、前記上流圧力が、前記開放位置の方向で前記モニタ・バルブディスクに力をかけ、前記モニタ・バランスダイヤフラムの前記第１の側に作用する前記上流圧力が、前記閉鎖位置の方向で、前記モニタ・バルブディスクにかかる前記上流圧力の前記力にほぼ等しい力を前記バルブディスクにかける、請求項３に記載の流体調整装置。
【請求項５】
前記二次装置が、スラムシャットプラグを備えるスラムシャット安全装置を備え、前記スラムシャットプラグが前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適しており、前記二次装置設定点圧力が、前記調節器設定点圧力より大きい最大設定点圧力であり、前記スラムシャット安全装置の前記対応処置が、前記スラムシャットプラグに、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点での前記圧力が前記最大設定点圧力を超えると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させ、前記スラムシャット安全装置が、前記スラムシャットプラグが前記閉鎖位置に移動した後で、前記スラムシャットプラグが手動で前記開放位置にリセットされなければならないように構成される、請求項１に記載の流体調整装置。
【請求項６】
前記二次装置が、スラムシャットプラグを備えるスラムシャット安全装置を備え、前記スラムシャットプラグが前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適しており、前記二次装置設定点圧力が、前記調節器設定点圧力に満たない最小設定点圧力であり、前記スラムシャット安全装置の前記対応処置が、前記スラムシャットプラグに、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点での前記圧力が前記最小設定点圧力を下回ると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させ、前記スラムシャット安全装置が、前記スラムシャットプラグが前記閉鎖位置に移動した後で、前記スラムシャットプラグが手動で前記開放位置にリセットされなければならないように構成される、請求項１に記載の流体調整装置。
【請求項７】
前記調整弁に置かれ、前記バルブディスクが前記開放位置と前記閉鎖位置の間を移動するときに、前記アクチュエータ・バルブディスクを摺動自在に受け入れる大きさで、受け入れるように構成される内径を有する円筒形のハウジングを備え、前記ハウジングが、前記ピトー管の前記第１の分枝が、前記ピトー管の前記検知点を前記アクチュエータの前記内部と流体連通させるために接続される、そこを通る通路を含む、請求項１に記載の流体調整装置。
【請求項８】
前記アクチュエータが、前記アクチュエータ・バルブディスクに動作可能なように接続され、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記開放位置と前記閉鎖位置の間で移動させるアクチュエータ・ステム、および前記調整弁に最も近いアクチュエータのアクチュエータ開口部の中に置かれ、前記アクチュエータ・ステムを摺動自在に係合するステムガイドを備え、前記ステムガイドが、そこを通る諸チャネルを含み、前記ピトー管の前記第１の分枝、前記ハウジングの前記通路、および前記ステムガイドの前記チャネルが、前記流体の前記ピトー管を、前記アクチュエータの内部と流体連通させる、請求項７に記載の流体調整装置。
【請求項９】
前記調整弁が、前記出口および前記二次装置に最も近く、そこに接続された前記ピトー管の前記第２の分枝を有する、そこを通る通路を有し、前記流体調整装置が、前記二次装置を前記調整弁に接続し、前記調整弁の前記通路と並ぶ通路を有する連結モジュールを備え、前記ピトー管の前記第２の分枝、前記調整弁の前記通路、前記連結モジュールの前記通路が、前記検知点を前記二次装置の内部と流体連通させる、請求項１に記載の流体調整装置。
【請求項１０】
入口、出口、および前記入口と前記出口の間に置かれるバルブポートを有する調整弁、前記調整弁に連結され、アクチュエータ・バルブディスクを備えるアクチュエータであって、前記アクチュエータ・バルブディスクが前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの下流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したアクチュエータ、前記調整弁に連結され、入力圧力を検知し、前記検知した入力圧力が二次装置設定点圧力から変化すると、対応処置を実行するように構成された二次装置を有する流体調整装置であって、その改善策が、
検知点が前記調整弁の前記出口の中に置かれる第１の端部、前記アクチュエータに向かって伸長する第１の分枝、前記二次装置に向かって伸長する第２の分枝とを有するピトー管であって、前記ピトー管の前記第１の端部および前記第１の分枝が、前記検知点および前記出口を前記アクチュエータの内部と流体連通させ、前記ピトー管の前記第１の端部および前記第２の分枝が、前記検知点および前記出口を前記二次装置の内部と流体連通させ、前記アクチュエータが、前記ピトー管の前記検知点での圧力が上昇すると、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記バルブポートに向かって移動させ、前記検知点での前記圧力が減少し、流体調整装置の下流の圧力を、調節器設定点圧力にほぼ等しく維持するときに、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記バルブポートから離れて行くように構成され、前記検知点での圧力が前記二次装置の前記入力圧力であるピトー管、
を備える流体調整装置。
【請求項１１】
前記流体調整装置が、前記アクチュエータ・バルブディスクに動作可能なように接続され、前記バルブポートを通って流れる流体の上流圧力と流体連通する第１の側を有するアクチュエータ・バランスダイヤフラムを含み、前記上流圧力が前記開放位置の方向で前記アクチュエータ・バルブディスクに力をかけ、前記アクチュエータ・バランスダイヤフラムの前記第１の側に作用する前記上流圧力が、前記閉鎖位置の方向で、前記アクチュエータ・バルブディスクにかかる前記上流圧力の前記力にほぼ等しい力を前記バルブディスクにかける、請求項１０に記載の流体調整装置。
【請求項１２】
前記二次装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したモニタ・バルブディスクを備える監視装置であり、前記二次装置設定点圧力が、前記調整器設定点圧力よりも大きいモニタ遮断圧力であり、前記監視装置の前記対応処置が、前記モニタ・バルブディスクに、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点での前記圧力が前記モニタ遮断圧力を超えると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させる、請求項１０に記載の流体調整装置。
【請求項１３】
前記監視装置が、前記モニタ・バルブディスクに動作可能なように接続され、前記バルブポートを通って流れる流体の上流圧力と流体連通する第１の側を有するモニタ・バランスダイヤフラムを備え、前記上流圧力が、前記開放位置の方向で前記モニタ・バルブディスクに力をかけ、前記モニタ・バランスダイヤフラムの前記第１の側に作用する前記上流圧力が、前記閉鎖位置の方向で、前記モニタ・バルブディスクにかかる前記上流圧力の前記力にほぼ等しい力を前記バルブディスクにかける、請求項１２に記載の流体調整装置。
【請求項１４】
前記二次装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したスラムシャットプラグを備えるスラムシャット安全装置を備え、前記二次装置設定点圧力が、前記調整器設定点圧力よりも大きい最大設定点圧力であり、前記スラムシャット安全装置の前記対応処置が、前記スラムシャットプラグに、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点の前記圧力が、前記最大設定点圧力を超えると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させ、前記スラムシャット安全装置が、スラムシャットプラグが前記閉鎖位置に移動した後に、前記スラムシャットプラグを手動で前記開放位置にリセットしなければならないように構成される、請求項１０に記載の流体調整装置。
【請求項１５】
前記二次装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したスラムシャットプラグを備えるスラムシャット安全装置を備え、前記二次装置設定点圧力が、前記調整器設定点圧力に満たない最小設定点圧力であり、前記スラムシャット安全装置の前記対応処置が、前記スラムシャットプラグに、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点の前記圧力が、前記最小設定点圧力を下回ると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させ、前記スラムシャット安全装置が、スラムシャットプラグが前記閉鎖位置に移動した後に、前記スラムシャットプラグを手動で前記開放位置にリセットしれなければならないように構成される、請求項１０に記載の流体調整装置。
【請求項１６】
前記流体調整装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブディスクが前記開放位置と前記閉鎖位置の間で移動するときに、前記アクチュエータ・バルブディスクを摺動自在に受け入れる大きさとなり、受け入れるように構成された内径を有する円筒形のハウジングを含み、前記ハウジングが、前記ピトー管の前記第１の分枝が、前記ピトー管の前記検知点を、前記アクチュエータの内部と流体連通させるために接続される、前記ハウジングを通る通路を含む、請求項１０に記載の流体調整装置。
【請求項１７】
前記アクチュエータが、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記開放位置と前記閉鎖位置の間で移動するために前記アクチュエータ・バルブディスクに動作可能となるように接続されるアクチュエータ・ステム、および前記調整弁に最も近いアクチュエータのアクチュエータ開口部の中に置かれ、前記アクチュエータ・ステムを摺動自在に係合するステムガイドを備え、前記ステムガイドが、前記ピトー管の前記第１の分枝、前記ハウジングの前記通路、および前記ステムガイドの前記チャネルが、前記ピトー管の前記検知点を前記アクチュエータの内部と連通させるように、前記ステムガイドを通るチャネルを含む、請求項１６に記載の流体調整装置。
【請求項１８】
前記調整弁が、前記出口および前記二次装置に最も近く、それに接続される前記ピトー管の前記第２の分枝を有する、そこを通る通路を有し、前記流体調整装置が、前記調整弁に前記二次装置を接続し、前記調整弁の前記通路と並ぶ通路を有する連結モジュールを含み、前記ピトー管の前記第２の分枝、前記調整弁の前記通路、および前記連結モジュールの前記通路が、前記検知点を、前記二次装置の内部と流体連通させる、請求項１０に記載の流体調整装置。
【請求項１９】
入口、出口、および前記入口と出口の間に置かれるバルブポートを有する調整弁、前記調整弁に連結され、アクチュエータ・バルブディスクを備えるアクチュエータであって、前記アクチュエータ・バルブディスクが前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの下流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したアクチュエータと、前記調整弁に連結され、入力圧力を検知し、前記検知した入力圧力が、二次装置設定点圧力から変化する場合に対応処置を実行するように構成される二次装置を有する流体調整装置用の二重検知機構であって、
ピトー管を備え、前記ピトー管は
検知点が前記調整弁の前記出口の中に置かれる、第１の端部と、
前記ピトー管から前記アクチュエータに向かって伸長する第１の分枝であって、前記ピトー管および前記第１の分枝が、前記検知点および出口を、前記アクチュエータの内部と流体連通させる第１の分枝と、
前記ピトー管から前記二次装置に向かって伸長する第２の分枝であって、前記ピトー管および前記ピトー管の前記第２の分枝が、前記検知点および前記出口を、前記二次装置の内部と流体連通させる第２の分枝と
を備え、
前記アクチュエータが、前記ピトー管の前記検知点での前記圧力が上昇すると、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記バルブポートに向かって移動させ、前記検知点の前記圧力が減少し、前記流体調整装置の下流の圧力を、調整器設定点圧力にほぼ等しく維持すると、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記バルブポートから離れて移動させるように構成され、前記検知点での前記圧力が前記二次装置の前記入力圧力である、二重検知機構。
【請求項２０】
前記流体調整装置が、前記アクチュエータ・バルブディスクに動作可能なように接続され、前記バルブポートを通って流れる流体の上流圧力と流動連通する第１の側を有するアクチュエータ・バランスダイヤフラムを含み、前記上流圧力が、前記開放位置の方向で前記アクチュエータ・バルブディスクに力をかけ、前記アクチュエータ・バランスダイヤフラムの前記第１の側に作用する前記上流圧力が、前記閉鎖位置の方向で、前記アクチュエータ・バルブディスクにかかる前記上流圧力の前記力にほぼ等しい力を前記バルブディスクにかける、請求項１９に記載の二重検知機構。
【請求項２１】
前記二次装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて配置される開放位置の間の移動に適したモニタ・バルブディスクを備える監視装置であり、前記二次装置設定点圧力が、前記調節器設定点圧力よりも大きいモニタ遮断圧力であり、前記監視装置の前記対応処置が、前記モニタ・バルブディスクを、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点での前記圧力が前記モニタ遮断圧力を超えると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させる、請求項１９に記載の二重検知機構。
【請求項２２】
前記監視装置が、前記モニタ・バルブディスクに動作可能なように接続され、前記バルブポートを通って流れる流体の上流圧力と流体連通する第１の側を有するモニタ・バランスダイヤフラムを備え、前記上流圧力が、前記開放位置の方向で前記モニタ・バルブディスクに力をかけ、前記モニタ・バランスダイヤフラムの前記第１の側に作用する前記上流圧力が、前記閉鎖位置の方向で、前記モニタ・バルブディスクにかかる前記上流圧力の前記力にほぼ等しい力を前記バルブディスクにかける、請求項１９に記載の二重検知機構。
【請求項２３】
前記二次装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したスラムシャットプラグを備えるスラムシャット安全装置を備え、前記二次装置設定点圧力が、前記調整弁設定点圧力よりも大きい最大設定点圧力であり、前記スラムシャット安全装置の前記対応処置が、前記スラムシャットプラグを、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点での前記圧力が前記最大設定点圧力を超えると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させ、前記スラムシャット安全装置が、前記スラムシャットプラグが前記閉鎖位置に移動した後に、前記スラムシャットプラグを前記開放位置に手動でリセットしなければならにように構成される、請求項１９に記載の二重検知機構。
【請求項２４】
前記二次装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したスラムシャットプラグを備えるスラムシャット安全装置を備え、前記二次装置設定点圧力が、前記調整器設定点圧力に満たない最小設定点圧力であり、前記スラムシャット安全装置の前記対応処置が、前記スラムシャットプラグを、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点での前記圧力が前記最小設定点圧力を下回ると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させ、前記スラムシャットプラグが、前記スラムシャットプラグが前記閉鎖位置に移動した後に前記スラムシャット安全装置を前記開放位置に手動でリセットしなければならないように構成される、請求項１９に記載の二重検知機構。
【請求項２５】
前記流体調整装置が、前記調整弁に置かれ、前記バルブディスクが前記開放位置と前記閉鎖位置の間で移動すると、前記アクチュエータ・バルブディスクを摺動自在に受け入れる大きさであり、受け入れるように構成される内径を有し、前記ハウジングが、前記第１の分枝が前記ピトー管の前記検知点を前記アクチュエータの内部と流体連通させるために接続される、前記ハウジングを通る通路を含む、請求項１９に記載の二重検知機構。
【請求項２６】
前記アクチュエータが、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記開放位置と前記閉鎖位置の間で移動させるために、前記アクチュエータ・バルブディスクに動作可能なように接続されるアクチュエータ・ステム、および前記調整弁に最も近いアクチュエータのアクチュエータ開口部の中に置かれ、前記アクチュエータ・ステムを摺動自在に係合するステムガイドを備え、前記ステムガイドが、前記ピトー管、前記第１の分枝、前記ハウジングの前記通路、および前記ステムガイドの前記チャネルが、前記流体の前記ピトー管の前記検知点を、前記アクチュエータの内部と流体連通させるように、そこを通る諸チャネルを含む、請求項２５に記載の二重検知機構。
【請求項２７】
前記調整弁が、前記出口および前記二次装置に最も近く、前記第２の分枝がそこに接続される通路を有し、前記流体調整装置が、前記二次装置を前記調整弁に接続し、前記調整弁の前記通路と並ぶ通路を有する連結モジュールを含み、前記ピトー管、前記第２の分枝、前記調整弁の前記通路、および前記連結モジュールの前記経路が、前記検知点を、前記二次装置の前記内部と流体連通させる、請求項１９に記載の二重検知機構。
【請求項１】
入口、出口、および前記入口と前記出口の間に置かれるバルブポートを有する調整弁と、
前記調整弁に連結され、アクチュエータ・バルブディスクを備えるアクチュエータであって、前記アクチュエータ・バルブディスクが、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの下流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適応したアクチュエータと、
前記調整弁に連結され、入力圧力を検知し、前記検知した入力圧力が二次装置設定点圧力から変化すると対応処置を実行する二次装置と、
検知点が前記調整弁の前記出口の中に置かれる第１の端部、前記アクチュエータに向かって伸長する第１の分枝、前記二次装置に向かって伸長する第２の分枝とを有するピトー管であって、前記ピトー管の前記第１の端部および前記第１の分枝が、前記検知点および前記出口を前記アクチュエータの内部と流体連通させ、前記ピトー管の前記第１の端部および前記第２の分枝が、前記検知点および前記出口を前記二次装置の内部と流体連通させ、前記アクチュエータが、前記ピトー管の前記検知点での圧力が上昇すると、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記バルブポートに向かって移動させ、前記検知点での前記圧力が減少し、流体調整装置の下流の圧力を、調節器設定点圧力にほぼ等しく維持するときに、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記バルブポートから離れて行くように構成され、前記検知点での圧力が前記二次装置の前記入力圧力である、ピトー管と
を備える流体調整装置。
【請求項２】
前記アクチュエータ・バルブディスクに動作可能なように接続され、前記バルブポートを通って流れる流体の上流圧力と流体連通する第１の側を有するアクチュエータ・バランスダイヤフラムを備え、前記上流圧力が、前記開放位置の方向で前記アクチュエータ・バルブディスクに力をかけ、前記アクチュエータ・バランスダイヤフラムの前記第１の側に作用する前記上流圧力が、前記閉鎖位置の方向で、前記アクチュエータ・バルブディスクにかかる前記上流圧力の力とほぼ等しい力を前記バルブディスクにかける、請求項１に記載の流体調整装置。
【請求項３】
前記二次装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したモニタ・バルブディスクを備える監視装置を備え、前記二次装置設定点圧力は、前記調節器設定点圧力より大きいモニタ遮断圧力であり、前記監視装置の前記対応処置が、前記モニタ・バルブディスクに、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点での前記圧力が前記モニタ遮断圧力を上回ると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させる、請求項１に記載の流体調整装置。
【請求項４】
前記監視装置が、前記モニタ・バルブディスクに動作可能なように接続され、前記バルブポートを通って流れる流体の上流圧力と流体連通する第１の側を有するモニタ・バランスダイヤフラムを備え、前記上流圧力が、前記開放位置の方向で前記モニタ・バルブディスクに力をかけ、前記モニタ・バランスダイヤフラムの前記第１の側に作用する前記上流圧力が、前記閉鎖位置の方向で、前記モニタ・バルブディスクにかかる前記上流圧力の前記力にほぼ等しい力を前記バルブディスクにかける、請求項３に記載の流体調整装置。
【請求項５】
前記二次装置が、スラムシャットプラグを備えるスラムシャット安全装置を備え、前記スラムシャットプラグが前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適しており、前記二次装置設定点圧力が、前記調節器設定点圧力より大きい最大設定点圧力であり、前記スラムシャット安全装置の前記対応処置が、前記スラムシャットプラグに、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点での前記圧力が前記最大設定点圧力を超えると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させ、前記スラムシャット安全装置が、前記スラムシャットプラグが前記閉鎖位置に移動した後で、前記スラムシャットプラグが手動で前記開放位置にリセットされなければならないように構成される、請求項１に記載の流体調整装置。
【請求項６】
前記二次装置が、スラムシャットプラグを備えるスラムシャット安全装置を備え、前記スラムシャットプラグが前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適しており、前記二次装置設定点圧力が、前記調節器設定点圧力に満たない最小設定点圧力であり、前記スラムシャット安全装置の前記対応処置が、前記スラムシャットプラグに、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点での前記圧力が前記最小設定点圧力を下回ると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させ、前記スラムシャット安全装置が、前記スラムシャットプラグが前記閉鎖位置に移動した後で、前記スラムシャットプラグが手動で前記開放位置にリセットされなければならないように構成される、請求項１に記載の流体調整装置。
【請求項７】
前記調整弁に置かれ、前記バルブディスクが前記開放位置と前記閉鎖位置の間を移動するときに、前記アクチュエータ・バルブディスクを摺動自在に受け入れる大きさで、受け入れるように構成される内径を有する円筒形のハウジングを備え、前記ハウジングが、前記ピトー管の前記第１の分枝が、前記ピトー管の前記検知点を前記アクチュエータの前記内部と流体連通させるために接続される、そこを通る通路を含む、請求項１に記載の流体調整装置。
【請求項８】
前記アクチュエータが、前記アクチュエータ・バルブディスクに動作可能なように接続され、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記開放位置と前記閉鎖位置の間で移動させるアクチュエータ・ステム、および前記調整弁に最も近いアクチュエータのアクチュエータ開口部の中に置かれ、前記アクチュエータ・ステムを摺動自在に係合するステムガイドを備え、前記ステムガイドが、そこを通る諸チャネルを含み、前記ピトー管の前記第１の分枝、前記ハウジングの前記通路、および前記ステムガイドの前記チャネルが、前記流体の前記ピトー管を、前記アクチュエータの内部と流体連通させる、請求項７に記載の流体調整装置。
【請求項９】
前記調整弁が、前記出口および前記二次装置に最も近く、そこに接続された前記ピトー管の前記第２の分枝を有する、そこを通る通路を有し、前記流体調整装置が、前記二次装置を前記調整弁に接続し、前記調整弁の前記通路と並ぶ通路を有する連結モジュールを備え、前記ピトー管の前記第２の分枝、前記調整弁の前記通路、前記連結モジュールの前記通路が、前記検知点を前記二次装置の内部と流体連通させる、請求項１に記載の流体調整装置。
【請求項１０】
入口、出口、および前記入口と前記出口の間に置かれるバルブポートを有する調整弁、前記調整弁に連結され、アクチュエータ・バルブディスクを備えるアクチュエータであって、前記アクチュエータ・バルブディスクが前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの下流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したアクチュエータ、前記調整弁に連結され、入力圧力を検知し、前記検知した入力圧力が二次装置設定点圧力から変化すると、対応処置を実行するように構成された二次装置を有する流体調整装置であって、その改善策が、
検知点が前記調整弁の前記出口の中に置かれる第１の端部、前記アクチュエータに向かって伸長する第１の分枝、前記二次装置に向かって伸長する第２の分枝とを有するピトー管であって、前記ピトー管の前記第１の端部および前記第１の分枝が、前記検知点および前記出口を前記アクチュエータの内部と流体連通させ、前記ピトー管の前記第１の端部および前記第２の分枝が、前記検知点および前記出口を前記二次装置の内部と流体連通させ、前記アクチュエータが、前記ピトー管の前記検知点での圧力が上昇すると、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記バルブポートに向かって移動させ、前記検知点での前記圧力が減少し、流体調整装置の下流の圧力を、調節器設定点圧力にほぼ等しく維持するときに、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記バルブポートから離れて行くように構成され、前記検知点での圧力が前記二次装置の前記入力圧力であるピトー管、
を備える流体調整装置。
【請求項１１】
前記流体調整装置が、前記アクチュエータ・バルブディスクに動作可能なように接続され、前記バルブポートを通って流れる流体の上流圧力と流体連通する第１の側を有するアクチュエータ・バランスダイヤフラムを含み、前記上流圧力が前記開放位置の方向で前記アクチュエータ・バルブディスクに力をかけ、前記アクチュエータ・バランスダイヤフラムの前記第１の側に作用する前記上流圧力が、前記閉鎖位置の方向で、前記アクチュエータ・バルブディスクにかかる前記上流圧力の前記力にほぼ等しい力を前記バルブディスクにかける、請求項１０に記載の流体調整装置。
【請求項１２】
前記二次装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したモニタ・バルブディスクを備える監視装置であり、前記二次装置設定点圧力が、前記調整器設定点圧力よりも大きいモニタ遮断圧力であり、前記監視装置の前記対応処置が、前記モニタ・バルブディスクに、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点での前記圧力が前記モニタ遮断圧力を超えると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させる、請求項１０に記載の流体調整装置。
【請求項１３】
前記監視装置が、前記モニタ・バルブディスクに動作可能なように接続され、前記バルブポートを通って流れる流体の上流圧力と流体連通する第１の側を有するモニタ・バランスダイヤフラムを備え、前記上流圧力が、前記開放位置の方向で前記モニタ・バルブディスクに力をかけ、前記モニタ・バランスダイヤフラムの前記第１の側に作用する前記上流圧力が、前記閉鎖位置の方向で、前記モニタ・バルブディスクにかかる前記上流圧力の前記力にほぼ等しい力を前記バルブディスクにかける、請求項１２に記載の流体調整装置。
【請求項１４】
前記二次装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したスラムシャットプラグを備えるスラムシャット安全装置を備え、前記二次装置設定点圧力が、前記調整器設定点圧力よりも大きい最大設定点圧力であり、前記スラムシャット安全装置の前記対応処置が、前記スラムシャットプラグに、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点の前記圧力が、前記最大設定点圧力を超えると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させ、前記スラムシャット安全装置が、スラムシャットプラグが前記閉鎖位置に移動した後に、前記スラムシャットプラグを手動で前記開放位置にリセットしなければならないように構成される、請求項１０に記載の流体調整装置。
【請求項１５】
前記二次装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したスラムシャットプラグを備えるスラムシャット安全装置を備え、前記二次装置設定点圧力が、前記調整器設定点圧力に満たない最小設定点圧力であり、前記スラムシャット安全装置の前記対応処置が、前記スラムシャットプラグに、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点の前記圧力が、前記最小設定点圧力を下回ると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させ、前記スラムシャット安全装置が、スラムシャットプラグが前記閉鎖位置に移動した後に、前記スラムシャットプラグを手動で前記開放位置にリセットしれなければならないように構成される、請求項１０に記載の流体調整装置。
【請求項１６】
前記流体調整装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブディスクが前記開放位置と前記閉鎖位置の間で移動するときに、前記アクチュエータ・バルブディスクを摺動自在に受け入れる大きさとなり、受け入れるように構成された内径を有する円筒形のハウジングを含み、前記ハウジングが、前記ピトー管の前記第１の分枝が、前記ピトー管の前記検知点を、前記アクチュエータの内部と流体連通させるために接続される、前記ハウジングを通る通路を含む、請求項１０に記載の流体調整装置。
【請求項１７】
前記アクチュエータが、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記開放位置と前記閉鎖位置の間で移動するために前記アクチュエータ・バルブディスクに動作可能となるように接続されるアクチュエータ・ステム、および前記調整弁に最も近いアクチュエータのアクチュエータ開口部の中に置かれ、前記アクチュエータ・ステムを摺動自在に係合するステムガイドを備え、前記ステムガイドが、前記ピトー管の前記第１の分枝、前記ハウジングの前記通路、および前記ステムガイドの前記チャネルが、前記ピトー管の前記検知点を前記アクチュエータの内部と連通させるように、前記ステムガイドを通るチャネルを含む、請求項１６に記載の流体調整装置。
【請求項１８】
前記調整弁が、前記出口および前記二次装置に最も近く、それに接続される前記ピトー管の前記第２の分枝を有する、そこを通る通路を有し、前記流体調整装置が、前記調整弁に前記二次装置を接続し、前記調整弁の前記通路と並ぶ通路を有する連結モジュールを含み、前記ピトー管の前記第２の分枝、前記調整弁の前記通路、および前記連結モジュールの前記通路が、前記検知点を、前記二次装置の内部と流体連通させる、請求項１０に記載の流体調整装置。
【請求項１９】
入口、出口、および前記入口と出口の間に置かれるバルブポートを有する調整弁、前記調整弁に連結され、アクチュエータ・バルブディスクを備えるアクチュエータであって、前記アクチュエータ・バルブディスクが前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの下流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したアクチュエータと、前記調整弁に連結され、入力圧力を検知し、前記検知した入力圧力が、二次装置設定点圧力から変化する場合に対応処置を実行するように構成される二次装置を有する流体調整装置用の二重検知機構であって、
ピトー管を備え、前記ピトー管は
検知点が前記調整弁の前記出口の中に置かれる、第１の端部と、
前記ピトー管から前記アクチュエータに向かって伸長する第１の分枝であって、前記ピトー管および前記第１の分枝が、前記検知点および出口を、前記アクチュエータの内部と流体連通させる第１の分枝と、
前記ピトー管から前記二次装置に向かって伸長する第２の分枝であって、前記ピトー管および前記ピトー管の前記第２の分枝が、前記検知点および前記出口を、前記二次装置の内部と流体連通させる第２の分枝と
を備え、
前記アクチュエータが、前記ピトー管の前記検知点での前記圧力が上昇すると、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記バルブポートに向かって移動させ、前記検知点の前記圧力が減少し、前記流体調整装置の下流の圧力を、調整器設定点圧力にほぼ等しく維持すると、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記バルブポートから離れて移動させるように構成され、前記検知点での前記圧力が前記二次装置の前記入力圧力である、二重検知機構。
【請求項２０】
前記流体調整装置が、前記アクチュエータ・バルブディスクに動作可能なように接続され、前記バルブポートを通って流れる流体の上流圧力と流動連通する第１の側を有するアクチュエータ・バランスダイヤフラムを含み、前記上流圧力が、前記開放位置の方向で前記アクチュエータ・バルブディスクに力をかけ、前記アクチュエータ・バランスダイヤフラムの前記第１の側に作用する前記上流圧力が、前記閉鎖位置の方向で、前記アクチュエータ・バルブディスクにかかる前記上流圧力の前記力にほぼ等しい力を前記バルブディスクにかける、請求項１９に記載の二重検知機構。
【請求項２１】
前記二次装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて配置される開放位置の間の移動に適したモニタ・バルブディスクを備える監視装置であり、前記二次装置設定点圧力が、前記調節器設定点圧力よりも大きいモニタ遮断圧力であり、前記監視装置の前記対応処置が、前記モニタ・バルブディスクを、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点での前記圧力が前記モニタ遮断圧力を超えると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させる、請求項１９に記載の二重検知機構。
【請求項２２】
前記監視装置が、前記モニタ・バルブディスクに動作可能なように接続され、前記バルブポートを通って流れる流体の上流圧力と流体連通する第１の側を有するモニタ・バランスダイヤフラムを備え、前記上流圧力が、前記開放位置の方向で前記モニタ・バルブディスクに力をかけ、前記モニタ・バランスダイヤフラムの前記第１の側に作用する前記上流圧力が、前記閉鎖位置の方向で、前記モニタ・バルブディスクにかかる前記上流圧力の前記力にほぼ等しい力を前記バルブディスクにかける、請求項１９に記載の二重検知機構。
【請求項２３】
前記二次装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したスラムシャットプラグを備えるスラムシャット安全装置を備え、前記二次装置設定点圧力が、前記調整弁設定点圧力よりも大きい最大設定点圧力であり、前記スラムシャット安全装置の前記対応処置が、前記スラムシャットプラグを、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点での前記圧力が前記最大設定点圧力を超えると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させ、前記スラムシャット安全装置が、前記スラムシャットプラグが前記閉鎖位置に移動した後に、前記スラムシャットプラグを前記開放位置に手動でリセットしなければならにように構成される、請求項１９に記載の二重検知機構。
【請求項２４】
前記二次装置が、前記調整弁の中に置かれ、前記バルブポートの上流側に接する閉鎖位置と、前記バルブポートから離れて置かれる開放位置の間の移動に適したスラムシャットプラグを備えるスラムシャット安全装置を備え、前記二次装置設定点圧力が、前記調整器設定点圧力に満たない最小設定点圧力であり、前記スラムシャット安全装置の前記対応処置が、前記スラムシャットプラグを、前記バルブポートの前記上流側に接しさせ、前記検知点での前記圧力が前記最小設定点圧力を下回ると、前記調整弁を閉じ、前記調整弁を通る流体の流れを停止させ、前記スラムシャットプラグが、前記スラムシャットプラグが前記閉鎖位置に移動した後に前記スラムシャット安全装置を前記開放位置に手動でリセットしなければならないように構成される、請求項１９に記載の二重検知機構。
【請求項２５】
前記流体調整装置が、前記調整弁に置かれ、前記バルブディスクが前記開放位置と前記閉鎖位置の間で移動すると、前記アクチュエータ・バルブディスクを摺動自在に受け入れる大きさであり、受け入れるように構成される内径を有し、前記ハウジングが、前記第１の分枝が前記ピトー管の前記検知点を前記アクチュエータの内部と流体連通させるために接続される、前記ハウジングを通る通路を含む、請求項１９に記載の二重検知機構。
【請求項２６】
前記アクチュエータが、前記アクチュエータ・バルブディスクを前記開放位置と前記閉鎖位置の間で移動させるために、前記アクチュエータ・バルブディスクに動作可能なように接続されるアクチュエータ・ステム、および前記調整弁に最も近いアクチュエータのアクチュエータ開口部の中に置かれ、前記アクチュエータ・ステムを摺動自在に係合するステムガイドを備え、前記ステムガイドが、前記ピトー管、前記第１の分枝、前記ハウジングの前記通路、および前記ステムガイドの前記チャネルが、前記流体の前記ピトー管の前記検知点を、前記アクチュエータの内部と流体連通させるように、そこを通る諸チャネルを含む、請求項２５に記載の二重検知機構。
【請求項２７】
前記調整弁が、前記出口および前記二次装置に最も近く、前記第２の分枝がそこに接続される通路を有し、前記流体調整装置が、前記二次装置を前記調整弁に接続し、前記調整弁の前記通路と並ぶ通路を有する連結モジュールを含み、前記ピトー管、前記第２の分枝、前記調整弁の前記通路、および前記連結モジュールの前記経路が、前記検知点を、前記二次装置の前記内部と流体連通させる、請求項１９に記載の二重検知機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【公表番号】特表２０１１−５２０１８７（Ｐ２０１１−５２０１８７Ａ）
【公表日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５０６３９６（Ｐ２０１１−５０６３９６）
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４１２５９
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１３２００７
【国際公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（５１０２７９０３３）エマーソン プロセス マネージメント レギュレーター テクノロジーズ インコーポレイテッド (15)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２１日（２００９．４．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０４１２５９
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１３２００７
【国際公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【出願人】（５１０２７９０３３）エマーソン プロセス マネージメント レギュレーター テクノロジーズ インコーポレイテッド (15)
【Ｆターム（参考）】
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