特許 6396910 内部登録アクチュエータおよび超過圧力防護デバイスのための動的圧力登録デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6396910

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】内部登録アクチュエータおよび超過圧力防護デバイスのための動的圧力登録デバイス

(51)【国際特許分類】

   F16K 17/30 20060101AFI20180913BHJP

   G05D 16/10 20060101ALI20180913BHJP

【ＦＩ】

   F16K17/30 A

   G05D16/10 Z

【請求項の数】18

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2015-534811(P2015-534811)

(86)(22)【出願日】2013年10月1日

(65)【公表番号】特表2015-532398(P2015-532398A)

(43)【公表日】2015年11月9日

(86)【国際出願番号】US2013062796

(87)【国際公開番号】WO2014055469

(87)【国際公開日】20140410

【審査請求日】2016年9月29日

(31)【優先権主張番号】61/708,530

(32)【優先日】2012年10月1日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】515257184

【氏名又は名称】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

【氏名又は名称原語表記】ＥＭＥＲＳＯＮ ＰＲＯＣＥＳＳ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＲＥＧＵＬＡＴＯＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ， ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100098914

【弁理士】

【氏名又は名称】岡島 伸行

(72)【発明者】

【氏名】ホーキンス， ジェームス， チェスター

(72)【発明者】

【氏名】デイビス， デイビッド， ブレアー

(72)【発明者】

【氏名】マシアス， ジャスティン， レーン

【審査官】 山本 崇昭

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１１−５２７７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５２０１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭３３−０１９３７６（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 米国特許第０３６７３８６６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２４２９９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５７−１１２２５０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２０１０−５２５４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第９８／０１０２４９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 実開昭５６−１１８４１０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ １７／１８−１７／３４

Ｇ０５Ｄ １６／００−１６／２０

Ｇ０１Ｆ １／００−９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体調節デバイスであって、
入口および出口を画定するバルブ本体を有するレギュレータバルブであって、前記入口と前記出口との間に配置されるバルブポートを更に含む、レギュレータバルブと、
前記レギュレータバルブに連結され、バルブディスクを備えるアクチュエータであって、前記バルブディスクが、前記レギュレータバルブ内に配置され、前記バルブポートと密封して係合する閉位置と前記バルブポートから離れて配置される開位置との間で変位するように適合され、前記開位置では、前記入口から前記出口へ流動する流体が、流動軸に沿って前記出口を通って流動する、アクチュエータと、
制御キャビティ内の圧力が所定のレベルに達したときに前記入口から前記出口への流動を停止するように適合された超過圧力防護デバイスであって、前記超過圧力防護デバイスが、感知管を有し、前記感知管が、前記制御キャビティが前記レギュレータバルブの前記出口と流体連通するように、前記レギュレータバルブの前記出口と流体連通している第１の端部と前記制御キャビティと流体連通している第２の端部とを有する、超過圧力防護デバイスと、を備え、
前記感知管の第１の部分が、前記流動軸に平行である管軸に沿って延在し、前記第１の部分が、前記第１の端部と前記第２の端部との間に配置された第１の地点から前記第１の端部に配置された第２の地点に延在し、少なくとも３つの開口部が、前記第１の端部に隣接して前記感知管に配置され、前記開口部の各々が、前記第１の部分の外表面から前記第１の部分の内表面に延び、前記第１の端部の外径は第１の距離であり、そして前記開口部の各々が中心線を有し、前記感知管におけるすべての開口部の各中心線は、前記感知管の流動軸に対して垂直であり、かつ前記感知管の第１の端部から前記流動軸に沿って第２の距離に配置された単一の基準平面上に配置され、前記第２の距離は前記第１の距離にほぼ等しい、流体調節デバイス。

【請求項2】

端壁が、前記感知管の前記第１の端部に隣接して配置され、かつ同感知管の末端に関して引っ込んでおり、前記端壁が、前記管軸に沿う前記感知管の前記第１の端部へのまたはそこからの流体流動を阻止するように適合される、請求項１に記載の流体調節デバイス。

【請求項3】

１つ以上の突出部材が、前記感知管の前記第１の端部に隣接して前記感知管の外側表面から延在する、請求項１または２に記載の流体調節デバイス。

【請求項4】

前記１つ以上の突出部材が、前記開口部と前記感知管の前記第１の端部の前記第２の地点との間に配置される、請求項３に記載の流体調節デバイス。

【請求項5】

前記感知管が、前記感知管の前記第１の端部に隣接する基部に固定されたキャップを含み、前記開口部が、前記キャップ内に配置される、請求項１〜４のいずれかに記載の流体調節デバイス。

【請求項6】

端壁が、前記キャップの外側表面と前記基部の外側表面との間に垂直に延在する、請求項５に記載の流体調節デバイス。

【請求項7】

前記端壁が、前記開口部と前記感知管の前記第１の端部との間に配置される、請求項２または６に記載の流体調節デバイス。

【請求項8】

前記開口部が、前記感知管の外周の周りに等半径方向間隔で離間配置される、請求項１〜７のいずれかに記載の流体調節デバイス。

【請求項9】

前記超過圧力防護デバイスが、超過圧力モニタである、請求項１〜８のいずれかに記載の流体調節デバイス。

【請求項10】

流体調節デバイスであって、
入口および出口を画定するバルブ本体を有するレギュレータバルブであって、前記入口と前記出口との間に配置されるバルブポートを更に含む、レギュレータバルブと、
前記レギュレータバルブに連結され、バルブディスクを備えるアクチュエータであって、前記バルブディスクが、前記レギュレータバルブ内に配置され、前記バルブポートと密封して係合する閉位置と前記バルブポートから離れて配置される開位置との間で変位するように適合され、前記開位置では、前記入口から前記出口へ流動する流体が、流動軸に沿って前記出口を通って流動する、アクチュエータと、
制御キャビティ内の圧力が所定のレベルに達したときに前記入口から前記出口への流動を停止するように適合された超過圧力防護デバイスであって、前記超過圧力防護デバイスが、感知管を有し、前記感知管が、前記制御キャビティが前記レギュレータバルブの前記出口と流体連通するように、前記レギュレータバルブの前記出口と流体連通している、開放口部を含む第１の端部と前記制御キャビティと流体連通している第２の端部とを有する、超過圧力防護デバイスと、を備え、
前記感知管の第１の部分が、前記流動軸に平行である管軸に沿って延在し、前記第１の部分が、前記第１の端部と前記第２の端部との間に配置された第１の地点から前記第１の端部に配置された第２の地点に延在し、前記感知管が、第１の内径を有する前記第１の部分の第１のセグメントと、第２の内径を有する前記第１の部分の第２のセグメントと、を含み、前記第１の内径が、前記第２の内径よりも大きい、流体調節デバイス。

【請求項11】

前記第２のセグメントが、前記感知管の前記第１の端部に隣接している、請求項１０に記載の流体調節デバイス。

【請求項12】

移行セグメントが、前記第１のセグメントと前記第２のセグメントとの間に配置される、請求項１０または１１に記載の流体調節デバイス。

【請求項13】

前記第１のセグメントの長手方向の長さが、前記第２のセグメントの長手方向の長さよりも少なくとも５倍長い、請求項１０〜１２のいずれかに記載の流体調節デバイス。

【請求項14】

前記第２のセグメントの長手方向の長さが、前記第２のセグメントの前記内径よりも２倍〜６倍長い、請求項１０〜１３のいずれかに記載の流体調節デバイス。

【請求項15】

前記第１の内径が、前記第２の内径よりも２倍〜４倍大きい、請求項１０〜１４のいずれかに記載の流体調節デバイス。

【請求項16】

前記超過圧力防護デバイスが、超過圧力モニタである、請求項１０〜１５のいずれかに記載の流体調節デバイス。

【請求項17】

流体調節デバイスであって、
入口および出口を画定するバルブ本体を有するレギュレータバルブであって、前記入口と前記出口との間に配置されるバルブポートを更に含む、レギュレータバルブと、
前記レギュレータバルブに連結され、バルブディスクを備えるアクチュエータであって、前記バルブディスクが、前記レギュレータバルブ内に配置され、前記バルブポートと密封して係合する閉位置と前記バルブポートから離れて配置される開位置との間で変位するように適合され、前記バルブディスクが、隔膜に連結され、制御キャビティ内の圧力が、前記バルブディスクを前記閉位置と前記開位置との間で変位させるように前記隔膜に作用し、前記開位置では、前記入口から前記出口へ流動する流体が、流動軸に沿って前記出口を通って流動する、アクチュエータと、を備え、
前記アクチュエータが、感知管を含み、前記感知管が、前記制御キャビティが前記レギュレータバルブの前記出口と流体連通するように、前記レギュレータバルブの前記出口と流体連通している第１の端部と前記制御キャビティと流体連通している第２の端部とを有し、
前記感知管の第１の部分が、前記流動軸に平行である管軸に沿って延在し、前記第１の部分が、前記第１の端部と前記第２の端部との間に配置された第１の地点から前記第１の端部に配置された第２の地点に延在し、少なくとも３つの開口部が、前記第１の端部に隣接して前記感知管に配置され、前記開口部の各々が、前記第１の部分の外表面から前記第１の部分の内表面に延び、前記第１の端部の外径は第１の距離であり、そして前記開口部の各々が中心線を有し、前記感知管におけるすべての開口部の各中心線は、前記感知管の流動軸に対して垂直であり、かつ前記感知管の第１の端部から前記流動軸に沿って第２の距離に配置された単一の基準平面上に配置され、前記第２の距離は前記第１の距離にほぼ等しい、流体調節デバイス。

【請求項18】

端壁が、前記感知管の前記第１の端部に隣接して配置され、前記端壁が、前記管軸に沿う前記感知管の前記第１の端部へのまたはそこからの流体流動を阻止するように適合される、請求項１７に記載の流体調節デバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガスレギュレータのような流体流動調節デバイスに関し、より具体的には、危険な下流圧力状態を阻止するためのシステムを有するガスレギュレータに関する。

【背景技術】

【0002】

典型的なガス分配システムがガスを供給する際の圧力は、システム、気候、供給源、および／または他の要因に対する需要に応じて様々であり得る。しかしながら、炉、オーブン等のガス器具を装備した大部分のエンドユーザ設備は、所定の圧力に従って、かつガスレギュレータの最大容量以下で送達されるガスを必要としている。したがって、ガスレギュレータは、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確実にするために、これらの分配システム内に実装される。従来型のガスレギュレータは、一般的に、送達されるガスの圧力を感知し制御するための閉ループ制御アクチュエータを含む。

【0003】

閉ループ制御に加えて、いくつかの従来型ガスレギュレータは、下流圧力の変動に対するガスレギュレータの反応を改善するために均衡トリム（ｂａｌａｎｃｅｄ ｔｒｉｍ）を含む。均衡トリムは、ガスレギュレータの性能への上流圧力の影響を低減するように適合される。上流圧力は、下流圧力の力と反対の方向にガスレギュレータの制御要素に力を適用するように均衡隔膜と流体連通して置かれる。したがって、上流圧力が変動すると、対応する力は、更に以下に説明されるようにガスレギュレータが下流圧力にのみ応答して作用するように、上流圧力によって生成された力を均衡させるように適用される。

【0004】

いくつかの従来型ガスレギュレータはまた、レギュレータの下流の圧力のような感知された入力圧力が所定の通常動作圧力範囲から変動した場合に応答作用を実施する、超過圧力監視デバイス、スラムシャットデバイス、トークン警報等の二次監視デバイス（超過圧力防護デバイス）も含む。超過圧力防護デバイスは、レギュレータが故障した事象においてレギュレータの下流の圧力を制御し、それによって、所望でないレベルにまで下流圧力を増加させることを可能にする。レギュレータが故障した事象および下流圧力が所定の監視設定点圧力を超えて上昇した場合においては、超過圧力防護デバイスは、レギュレータバルブのバルブポートを閉鎖し、ガス分配システムの下流構成要素へのガスの流動を遮断するように動作する。需要が増加しおよび／またはレギュレータの問題が解決され下流圧力が下降すると、超過圧力防護デバイスは、バルブポートを開放し、それによって、ガスが下流に流動することを可能にする。

【0005】

典型的には、超過圧力監視デバイスのような超過圧力防護デバイスは、下流圧力（すなわち、出口の圧力）が、隔膜によって感知される遮断圧力を超える事象において応答する。具体的には、超過圧力モニタの隔膜の底面は、制御キャビティの圧力が隔膜に作用するように制御キャビティを部分的に画定する。超過圧力監視デバイスの１つの実施形態では、制御ラインは、制御キャビティからレギュレータバルブの出口の一部まで延在し、制御ラインは、超過圧力監視デバイスの筐体およびバルブ出口を画定するレギュレータバルブの一部の両方に対して外部に配置される。このように構成されることにより、下流圧力は、制御キャビティに正確に連通される。しかしながら、かかる構成は、設置および保守に費用がかかり得る。

【0006】

あるいは、超過圧力防護デバイスは、制御キャビティからレギュレータバルブの出口まで延在し、超過圧力防護デバイスの筐体の内部部分およびバルブ出口を画定するレギュレータバルブの本体の一部を通って配置される内部感知管を含み得る。内部感知管は、一定の断面を有する略円筒形状を有し得る。内部感知管は、レギュレータバルブ出口へ向かい延在する開放末端部も有し得、出口のまたは出口に隣接するバルブ内を流動する流体の圧力は、内部感知管の開放末端部を通じて感知される。末端部を含む内部感知管の一部は、出口へ向かい斜めに延在し得るかまたは出口を通る流体流動の一般的方向に平行に延在し得る。しかしながら、流速および／または流動需要が変化すると、内部感知管によって制御キャビティに連通する圧力は、対応して変動し得る。典型的には、実際の制御圧力よりも低い圧力は、内部感知管の開放末端部を介して制御キャビティに連通し、それによって、圧力を調節する際、ブーストを誘導するようにバルブを人工的に駆動する。より具体的には、流動が内部感知管の端部上を通過する際に、低圧区域が開放末端部で生成され、これが実際の圧力よりも低い圧力の登録をもたらす。結果的に、圧力測定の精度は、流速が変化するにつれて変化し、それによって、下流システムを防護する超過圧力防護デバイスの能力に悪影響を与える。

【発明の概要】

【0007】

本発明の１つの例示的な態様に従うと、流体調節デバイスは、入口および出口を画定するバルブ本体を有するレギュレータバルブを含む。レギュレータバルブは、入口と出口との間に配置されたバルブポートを更に含む。アクチュエータは、レギュレータバルブに連結され、アクチュエータは、バルブディスクを含み、そのバルブディスクは、レギュレータバルブ内に配置され、バルブポートと密封して係合する閉位置とバルブポートから離れて配置される開位置との間で変位するように適合される。開位置では、入口から出口へ流動する流体は、流動軸に沿って出口を通って流動する。流体調節デバイスはまた、制御キャビティ内の圧力が所定のレベルに達したときに入口から出口への流動を停止するように適合された超過圧力防護デバイスも含む。超過圧力防護デバイスは、感知管を含み、その感知管は、制御キャビティがレギュレータバルブの出口と流体連通するように、レギュレータバルブの出口と流体連通している第１の端部と制御キャビティと流体連通している第２の端部とを有する。感知管の第１の部分は、流動軸に平行である管軸に沿って延在し、第１の部分は、第１の端部と第２の端部との間に配置された第１の地点から第１の端部に配置された第２の地点に延在する。少なくとも３つの開口部が、前記第１の端部に隣接して前記感知管に配置され、前記開口部の各々が、前記第１の部分の外表面から前記第１の部分の内表面に延び、前記第１の端部の外径は第１の距離であり、そして前記開口部の各々が中心線を有し、前記感知管におけるすべての開口部の各中心線は、前記感知管の流動軸に対して垂直であり、かつ前記感知管の第１の端部から前記流動軸に沿って第２の距離に配置された単一の基準平面上に配置され、前記第２の距離は前記第１の距離にほぼ等しい。

【0008】

本発明の更なる例示的な態様に従うと、流体調節デバイスは、入口および出口を画定するバルブ本体を有するレギュレータバルブを含む。レギュレータバルブは、入口と出口との間に配置されたバルブポートを更に含む。アクチュエータは、レギュレータバルブに連結され、アクチュエータは、バルブディスクを含み、そのバルブディスクは、レギュレータバルブ内に配置され、バルブポートと密封して係合する閉位置とバルブポートから離れて配置される開位置との間で変位するように適合される。開位置では、入口から出口へ流動する流体は、流動軸に沿って出口を通って流動する。流体調節デバイスはまた、制御キャビティ内の圧力が所定のレベルに達したときに入口から出口への流動を停止するように適合された超過圧力防護デバイスも含む。超過圧力防護デバイスは、感知管を含み、その感知管は、制御キャビティがレギュレータバルブの出口と流体連通するように、レギュレータバルブの出口と流体連通している、開放口部を含む第１の端部と、制御キャビティと流体連通している第２の端部とを有する。感知管の第１の部分は、流動軸に平行である管軸に沿って延在し、第１の部分は、第１の端部と第２の端部との間に配置された第１の地点から第１の端部に配置された第２の地点に延在する。感知管は、第１の内径を有する第１の部分の第１のセグメントと、第２の内径を有する第１の部分の第２のセグメントと、を含み、第１の内径は、第２の内径よりも大きい。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】流体調節デバイスが超過圧力防護デバイスを含む、開位置の流体調節デバイスの実施形態の側面断面図である。

【図2】閉位置の流体調節デバイスである、図１の流体調節デバイスのバルブディスクおよび感知管の部分側面断面図である。

【図3】図１および図３に示される感知管の実施形態の部分側面断面図である。

【図4】感知管の更なる実施形態の部分側面断面図である。

【図5】感知管のまた更なる実施形態の部分側面断面図である。

【図6】感知管の更なる実施形態の部分側面断面図である。

【図7】感知管の更なる実施形態の部分側面断面図である。

【図8】レギュレータバルブの出口からアクチュエータの制御チャンバまで延在する感知管の部分側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１および図２は、入口１４および出口１６を画定するバルブ本体１３を有するレギュレータバルブ１２を含む流体調節デバイス１０を示す。レギュレータバルブ１２は、入口１４と出口１６との間に配置されたバルブポート１８を更に含む。アクチュエータ２０は、レギュレータバルブ１２に連結され、アクチュエータ２０は、バルブディスク２２を含み、そのバルブディスクは、レギュレータバルブ１２内に配置され、バルブポート１８と密封して係合する閉位置とバルブポート１８から離れて配置される開位置との間で変位するように適合される。開位置では、入口１４から出口へ流動する流体は、流動軸２４に沿って出口を通って流動する。流体調節デバイス１０はまた、制御キャビティ２７内の圧力が所定のレベルに上昇または下降したときに入口１４から出口１６への流動を停止するように適合された（超過圧力モニタ２６のような）超過圧力防護デバイス２５も含む。

【0011】

図２に示されるように、超過圧力防護デバイス２５は、感知管２８を含み、その感知管２８は、制御キャビティ２７がレギュレータバルブ１２の出口１６と流体連通するように、制御キャビティ２７と流体連通している第２の端部２９とレギュレータバルブ１２の出口１６と流体連通している第１の端部３０とを有する。感知管２８の第１の部分３１は、流動軸２４に平行である管軸３７に沿って延在し、第１の部分３１は、第２の端部２９と第１の端部３０との間に配置された第１の地点３２から第１の端部３０に配置された第２の地点３３に延在する。１つ以上の開口部３４は、第１の端部３０に隣接して感知管２８に配置され、開口部３４のもう１つのうちの各々は、流動軸２４に対して垂直である中心線３５を有する。このように構成されることにより、流動管に対して垂直な圧力が制御キャビティ２７に連通し、それによって、圧力の不正確な登録をもたらす低圧区域を除外する。結果的に、超過圧力防護デバイス２５によって登録された圧力は、正確であり、流速および流動需要の変動によって影響されない。

【0012】

流体調節デバイス１０についてより詳細に説明すると、流体調節デバイス１０は、図１および図２に示されるように、アクチュエータ２０およびレギュレータバルブ１２を含む。レギュレータバルブ１２は、例えば、ガス分配システムからガスを受け取るための入口１４と、例えば、１つ以上の器具を有する施設へガスを送達するための出口１６とを含む。アクチュエータ２０は、レギュレータバルブ１２に連結され、バルブディスク２２のような制御要素を有する制御アセンブリ３６を含む。第１または通常の動作モード中、制御アセンブリ３６は、レギュレータバルブ１２の出口１６での圧力（すなわち、出口圧力）を感知し、出口圧力が所定の設定点または制御圧力にほぼ等しいようにバルブディスク２２の位置を制御する。

【0013】

図１および図２を参照すると、レギュレータバルブ１２は、スロート部３８およびバルブ口４０を画定する。スロート部３８は、入口１４と出口１６との間に配置され、そこに配置されるバルブポート１８を有する。流体は、レギュレータバルブ１２の入口１４と出口１６との間を移動するために、バルブポート１８を通って移動しなければならない。バルブポート１８は、固有の用途にレギュレータバルブ１２の動作的および流動特性を個別化す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と交換できるように、レギュレータバルブ１２から取り外し可能であってもよい。開示される実施形態では、バルブ口４０は、水平（すなわち、図１に提供された基準座標系のＸ軸に沿ってまたはＸ軸に平行に延在する）長手方向軸１４９に概して平行であり、かつ、レギュレータバルブ１２の入口１４と出口１６とを通る流体流動の一般的な方向と揃うかまたは実質的に揃う、垂直（すなわち、図１に提供された基準座標系のＹ軸に沿ってまたはＹ軸に平行に延在する）流動軸２４に垂直であり得るかまたは実質的に垂直であり得る、軸に沿って配置された開口を画定する。

【0014】

図１を参照すると、アクチュエータ２０は、上述のように、筺体４２および制御アセンブリ３６を含む。筺体４２は、例えば、複数の締結具と一緒に固定された上部筐体構成要素４２ａおよび下部筐体構成要素４２ｂを含む。下部筐体構成要素４２ｂは、制御キャビティ４４およびアクチュエータ口４６を画定する。アクチュエータ口４６は、アクチュエータ２０とレギュレータバルブ１２との間に流体連通を提供するように、レギュレータバルブ１２のバルブ口４０に接続する。上部筐体構成要素４２ａは、説明されるように、制御アセンブリ３６の一部を収容するために、軽減キャビティ４８および塔部５０を画定する。

【0015】

制御アセンブリ３６は、隔膜サブアセンブリ５２、ディスクおよび均衡サブアセンブリ５４、および放出バルブ５６を含む。隔膜サブアセンブリ５２は、隔膜５８、ピストン６０、制御ばね６２、軽減ばね６４、組み合わせばね座６８、軽減ばね座７２、制御ばね座７６、およびピストンガイド８０を含む。より具体的には、隔膜５８は、その中央部を通って開口を画定するディスク状の隔膜を含む。隔膜５８は、可撓性の実質的に気密の材料で構成され、その周辺部は、筺体４２の上部筺体構成要素４２ａと下部筺体構成要素４２ｂとの間に密封して固定される。隔膜５８は、よって、制御キャビティ４４から軽減キャビティ４８を分離する。

【0016】

組み合わせばね座６８は、隔膜５８の上に配置され、隔膜５８の開口と同心に配置された開口を画定する。図１に描写されるように、組み合わせばね座６８は、制御ばね６２および軽減ばね６４を支持する。

【0017】

開示される実施形態のピストン６０は、密封カップ部８４、ヨーク８８、ねじ付き部９２、およびガイド部９６を有する略細長の棒状部材を含む。密封カップ部８４は、凹面および略ディスク状であり、ピストン６０の中央部を中心に周方向に延在し、隔膜５８の真下に位置する。ヨーク８８は、説明されるように、隔膜サブアセンブリ５２とディスクおよび均衡サブアセンブリ５４との間の取り付けを可能にするようにディスクおよび均衡サブアセンブリ５４の一部に接続する連結器１００を収容するように適合されたキャビティを含む。

【0018】

ピストン６０のガイド部９６およびねじ付き部９２は、それぞれ、隔膜５８および組み合わせばね座６８の開口を通して配置される。ピストン６０のガイド部９６は、ピストンガイド８０のキャビティに摺動可能に配置され、それは、制御アセンブリ３６の残りに対してピストン６０の軸整列（を維持する。軽減ばね６４、軽減ばね座７２、およびナット１０４は、ピストン６０のねじ付き部９２上に配置される。ナット１０４は、組み合わせばね座６８と軽減ばね座７２との間に軽減ばね６４を保持する。制御ばね６２は、組み合わせばね座６８上、および前述のように、上部筐体構成要素４２ａの塔部５０内に配置される。制御ばね座７６は、塔部５０内にねじ込まれ、組み合わせばね座６８に対して制御ばね６２を圧縮する。開示される実施形態では、制御ばね６２および軽減ばね６４は、圧縮コイルばねを含む。したがって、制御ばね６２は、上部筐体構成要素４２ａに対して接地され、組み合わせばね座６８および隔膜５８へ下方向の力を適用する。軽減ばね６４は、組み合わせばね座６８に対して接地され、軽減ばね座７２へ上方向の力を適用し、それは、次にはピストン６０へ適用される。開示される実施形態では、制御ばね６２によって生成された力は、塔部５０の制御ばね座７６の位置を調整することによって調整可能であり、したがって、レギュレータ１０の制御圧力もまた調整可能である。

【0019】

制御ばね６２は、制御キャビティ４４の圧力に対して作用し、それは、隔膜５８によって感知される。述べたように、この圧力は、レギュレータバルブ１２の出口１６に存在する圧力と同じ圧力である。したがって、制御ばね６２によって適用された力は、所望の設定点への出口圧力またはレギュレータ１０のための制御圧力を設定する。隔膜サブアセンブリ５２は、上述のように、制御アーム１０８によって、ピストン６０のヨーク８８と連結器１００を介して、バルブディスク２２および均衡サブアセンブリ５４に動作可能に連結される。

【0020】

ディスクおよび均衡サブアセンブリ５４は、隔膜５８が下流圧力の変動が原因で屈曲するにつれて、開位置と閉位置との間でバルブディスク２２を移動させるように制御アーム１０８によって係合されるアクチュエータステム１１２を含む。具体的には、アクチュエータステム１１２は、制御アーム１０８によって係合される端面を有する略線状棒である。制御アーム１０８は、やや曲がった棒であり、支点端部１０８ａおよび自由端部１０８ｂを含む。支点端部１０８ａは、下部筐体構成要素１３０ｂに枢動可能に連結し、丸形端部を有しアクチュエータステム１１２の端面を係合するフィンガー１１３を含む。自由端部１０８ｂは、ピストン６０のヨーク８８に取り付けられる連結器１００の上部とピンとの間に受け入れられる。したがって、連結器１００および制御アーム１０８は、隔膜サブアセンブリ５２にディスクおよび均衡サブアセンブリ５４を動作可能に接続する。

【0021】

図２に示されるように、ディスクおよび均衡サブアセンブリ５４のバルブディスク２２は、アクチュエータステム１１２に動作可能に接続し、レギュレータバルブ１２を通る流体流動を遮断するようにバルブポート１８の出口を係合する密封表面１５０を含む。密封表面１５０は、バルブディスク２２それ自体の一部分であってもよいか、またはバルブディスク２２内に形成されたキャビティ内に固定された密封挿入物の一部分であってもよい。密封表面１５０は、弾力性圧縮性材料のような任意の好適な材料または材料の組み合わせを含んでもよい。
バルブディスク２２は、（バルブディスク２２に固定される）均衡ポートステム１１６および均衡ばね座１２０によってアクチュエータステム１１２に直接的または間接的に接続され得、組み合わされた要素は、ステムガイド１２４、保持プレート１２８、均衡隔膜保持具１３２、および均衡ポート筐体１３６によって直線移動のために支持される。ステムガイド１２４は、アクチュエータ口４６内に嵌まるように構成され、アクチュエータステム１１２を摺動可能に保持する略円筒形の内側部分を含む。ステムガイド１２４は、更に以下に論じられるように、出口１６を制御キャビティ４４と流体連通させる、チャネル１４０を通して経路の一部分を形成するチャネル１４０を更に含む。

【0022】

図２を参照すると、ステムガイド１２４は、バルブ口１２６内に置かれる保持プレート１２８および均衡ポート筐体１３６を適所に保持するように、ステムガイド１２４と均衡ポート筐体１３６との間に配置される保持プレート１２８を係合する。保持プレート１２８は、略円形であり、均衡ポートステム１１６が通過する中央開口を含む。均衡ポート筐体１３６は、略円筒形および中空であり、バルブポート１８に向かって延在し、バルブディスク２２を摺動可能に収容するようにサイズ決めされた内径を有する。隔膜保持具１３２は、均衡ポート筐体１３６および保持プレート１２８の開口内に配置され、保持プレート１２８の表面と均衡ポート筐体１３６の内側肩部との間の所定の位置に保持される。中央開口を有するディスク状均衡隔膜１４４は、均衡ポート筐体１３６内に提供される。均衡隔膜１４４は、可撓性の実質的に気密の材料で構成され、その周辺部は、隔膜保持具１３２と均衡ポート筐体１３６との間に固定される。均衡隔膜１４４の中央開口の内側縁は、バルブディスク２２と均衡ポートステム１１６との間に密封して固定される。このように構成されることにより、第１のキャビティ１５２は、バルブディスク２２と、隔膜保持具１３２と、均衡隔膜１４４の表面との間の一部分に形成される。

【0023】

バルブディスク２２、バルブディスク２２に固定された均衡ポートステム１１６、およびアクチュエータステム１１２は、均衡ばね座１２０と隔膜保持具１３２の座面との間に配置された均衡ばね１４８によってレギュレータバルブ１２の開位置に向かって付勢され得る。より具体的には、図２に示されるように、隔膜保持具１３２の座面は、均衡ばね１４８の第１の端部を固定させるように適合され得、均衡ばね１４８の第２の端部は、均衡ばね座１２０の一部を係合するように適合され得る。均衡ばね１４８は、長手方向軸２４と同軸性に揃うコイルばねのような任意の好適な弾性材料であってもよい。隔膜保持具１３２の座面が定常であるため、均衡ばね１４８の第２の端部は、アクチュエータステム１１２との係合に均衡ばね座１２０を付勢する。均衡ばね１４８は、アクチュエータステム１１２の位置にかかわらず好適な付勢力を提供するように予め圧縮応力を加えられてもよい。更に、均衡ばね１４８は、所望の流動条件を達成するために、各々がディスクおよび均衡サブアセンブリ５４を調整する固有のばね特性（例えば、ばね力）を有する複数の均衡ばねから選択されてもよい。

【0024】

図２に示されるように、ディスクおよび均衡サブアセンブリ５４のバルブディスク２２は、バルブディスク２２の第１の端部に配置される密封表面１５０を含む。バルブディスク２２は、第１のキャビティ１５２が、バルブポート１８の出口１２５に隣接する領域と流体連通するように、バルブディスク２２を通って第１の端部から反対側の第２の端部まで長手方向に延在する１つ以上のディスク流路１５１を更に含み得る。１つ以上のディスク流路１５１は、１つ以上の円筒通路とバルブディスク２２を通って延在する１つ以上の平面通路との組み合わせとして形成されてもよい。加えて、ディスク流路１５１のうちの１つ以上が、任意の好適な断面形状（例えば、円形、楕円形、または多角形等）を有する細長の長手方向の通路を少なくとも部分的に含み得る。

【0025】

バルブディスク２２が開位置にある場合、流体は、１つ以上のディスク流路１５５を通ってバルブポート１８の出口１２５から第１のキャビティ１５２内に流動し、均衡隔膜１４４と接触する。したがって、１つ以上のディスク流路１５１は、バルブディスク２２を有する上流圧力と流体連通しているバルブポート１８の反対側に均衡隔膜１４４の表面を置くように構成される。したがって、均衡隔膜１４４は、バルブポート１８を通過する流体の上流圧力のため、バルブディスク２２に適用された力を填補するように、バルブポート１８の方向においてバルブディスク２２上に力を提供する。ディスクおよび均衡サブアセンブリ５４の構成要素は、均衡隔膜１４４によって適用された力が、隔膜サブアセンブリ５２上の上流圧力の任意の影響を排除するようにバルブディスク２２上の上流圧力の力に対してほぼ反対でありかつ等しく、それによって、流体調節デバイス１０によって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。

【0026】

図１に示されるように、流体調節デバイス１０は、アクチュエータ２０の不具合後に下流圧力が低減されるまで、超過圧力状態でレギュレータバルブ１２を通る流体流動を遮断するように動作する超過圧力防護デバイス２５の形態で第２のデバイスもまた含み得る。当該分野の当業者によって理解されるように、超過圧力防護デバイス２５は、アクチュエータ２０の不具合後に下流圧力が低減されるまで、超過圧力状態でバルブ１２を通る流体流動を遮断するように動作する超過圧力監視デバイス、スラムシャットデバイス、トークン警報、または当該分野では知られている任意の類似のデバイスであってもよい。

【0027】

例えば、図１に示されるように、超過圧力防護デバイス２５は、アクチュエータ２０に類似の構成を有する超過圧力モニタ２６であってもよく、超過圧力モニタ２６は、アクチュエータ２０と類似の方法でもまた動作する。超過圧力モニタ２６が、下流圧力（すなわち、出口１６の圧力）が隔膜２４８および制御ばね２５２によって確立される遮断圧力を超える事象においてのみ応答するため、モニタ隔膜サブアセンブリ２４２と、ディスクおよび均衡サブアセンブリ２４４とは、それに合うように構成される。超過圧力モニタ２６の隔膜２４８の底面は、制御キャビティ２７の圧力が隔膜２４８に作用し、制御キャビティ２７が、下流圧力が隔膜２４８に作用するのを可能にするように、感知管２８を介してレギュレータバルブ１２の出口１６と流体連通するように、制御キャビティ２７を部分的に画定する。

【0028】

図１および図２に示されるように、超過圧力モニタ２６の感知管２８（すなわち、ピエゾメータ管）は、円筒管として形成されてもよいかまたは円筒管で部分的に形成されてもよい。しかしながら、感知管２８は、例えば、楕円形または多角形のような任意の好適な断面形状または形状の組み合わせを有し得る。感知管２８は、単一の一体部品として形成されてもよいか、または感知管２８を形成するように一緒に固定される２つ以上のサブ構成要素を含んでもよい。感知管２８は、任意の好適な厚さ（複数可）を有してもよく、また感知管２８は、（例えば、鋼、黄銅、アルミニウム等の）任意の好適な材料または材料の組み合わせで作製されてもよい。

【0029】

なおも図１および図２を参照すると、感知管２８の第２の端部２９は、制御キャビティ２７と流体連通しており、感知管２８の第１の端部３０は、レギュレータバルブ１２の出口１６と流体連通している。このように構成されることにより、制御キャビティ２７は、レギュレータバルブ１２の出口１６と流体連通する。感知管２８は、垂直流動軸２４に平行であるかまたは実質的に平行である管軸３７に沿って延在する第１の部分３１を有し得る。第１の部分３１は、（感知管２８の第２の端部２９と感知管２８の第１の端部３０との間に配置される）第１の地点３２から（感知管の第１の端部３０に配置される）第２の地点３３に延在し、第１の地点３２は、第１の端部３０の下流である。第１の部分３１は、レギュレータバルブ１２の出口１６内に完全に配置されてもよいか、または第１の部分３１は、出口１６に固定されたパイプのセグメント内に少なくとも部分的に延在してもよい。

【0030】

感知管２８は、感知管２８の第２の端部２９から感知管２８の第１の部分３１の第１の地点３２まで延在する第２の部分１５３を有し得る。第２の部分１５３は、感知管２８の第２の端部２９が制御キャビティ２７と流体連通するのを可能にし、かつ第２の部分１５３が感知管２８の第１の部分３１の第１の地点３２まで延在するのを可能にする、任意の好適な形状または形状の組み合わせを有し得る。例えば、第２の部分１５３は、断面で見た場合、曲がっているかまたは実質的に曲がっている形状を有し得る。あるいは、１つ以上の線状セグメントまたは１つ以上の丸まったもしくは曲がったセグメントは、第２の部分１５３を形成するように協同し得る。第２の部分１５３は、超過圧力モニタ２６とアクチュエータバルブ１２との間の界面にまたは界面に隣接して、超過圧力モニタ２６の筐体２３０を通って少なくとも部分的に延在し得る。第２の部分１５３はまた、出口１６を画定するアクチュエータバルブ１２のバルブ本体１３の一部分を通って少なくとも部分的に延在し得る。第２の部分１５３はまた、超過圧力モニタ２６の筺体２３０および／または出口１６を画定する（または出口１６に隣接する）アクチュエータバルブ１２のバルブ本体１３を通って延在するチャネル（またはチャネル内に配置された管）として画定され得、第１の部分３１は、出口１６を画定する（または出口１６に隣接する）アクチュエータバルブ１２のバルブ本体１３の一部に固定され得る。

【0031】

図２および図３に示された感知管２８の実施形態では、１つ以上の開口部３４は、第２の端部３０に隣接して感知管２８内に配置され、開口部３４のもう１つのうちの各々が、管軸３７および流動軸２４に対して垂直である中心線３５を有する。すなわち、１つ以上の開口部３４のうちの各々は、感知管２８の外側表面１５４から感知管２８の内側表面１５５まで延在する。このように構成されることにより、１つ以上の開口部３４のうちの各々は、流動軸２４（または管軸３７）に沿ってまたは平行に延在する表面（すなわち、外側表面１５４）上かまたは表面を通って形成される。外側表面１５４および内側表面１５５の各々は、管軸３７に沿って延在してもよく、それぞれ、例えば円筒形、楕円形、または多角形であってもよい。開口部３４のうちのいくらでもが、感知管２８を通って形成されてもよい。例えば、少なくとも３つの開口部３４が、感知管２８内に配置されてもよく、少なくとも３つの開口部３４が、感知管２８の外周の周りに等半径方向間隔で離間配置されてもよい。少なくとも３つの開口部３４の各々の中心線３５は、管軸３７および／または流動軸２４に対して垂直である基準平面に配置され得る。一実施形態では、４つの開口部３４が、感知管２８内に形成されてもよい。１つ以上の開口部３４は、（中心線３５に沿って見た場合）円形または楕円形のような任意の好適な形状を有し得、流体が開口部３４を通って制御キャビティ２７内に流動することを可能にする任意の好適なサイズを有し得る。

【0032】

感知管２８は、感知管２８の第１の端部３０にまたはそこに隣接して、垂直または実質的に垂直な端壁１５６を含み得る。端壁１５６は、固体（すなわち、非多孔性）であり得、管軸３７（および流動軸２４）に沿って感知管２８の第１の端部３０内への（および感知管２８の第２の端部からの）流体流動を防止するように適合され得る。このように構成されることにより、出口において流動する流体は、１つ以上の開口部３４を通って感知管２８に入ることのみができる。したがって、流体圧力は、感知管２８の第１の端部３０を通って長手方向に（すなわち、管軸３７に沿って）感知されない場合があり、むしろ、流体圧力は、１つ以上の開口部３４を通って感知され得る。管軸３７に対して垂直に延在する開口部３４を通る圧力を感知することによって、開口部３４に隣接する低圧区域が回避され、超過圧力モニタ２６によって圧力の正確な登録をもたらす。

【0033】

図５に示される感知管２８の実施形態では、１つ以上の突出部材１５７は、第１の端部３０に隣接して感知管２８の外側表面１５４から延在し得る。突出部材１５７のうちの各々は、管軸３７（および流動軸２４）に対して垂直または実質的に垂直に延在し得る。加えて、突出部材３４のうちの各々は、１つ以上の開口部３４と感知管２８の第１の端部３０の第２の地点３３との間に配置され得る。このように構成されることにより、突出部材１５７は、突出部材１５７の数が開口部３４の数に等しいように、対応する開口部３４に隣接していてもよい。突出部材１５７は、対応する開口部３４でまたは対応する開口部３４に隣接して流体の流動の乱れを生成するように適合された任意の好適な形状を有し得る。この乱れは、超過圧力モニタ２６に連通している出口１６内で感知される圧力の精度を改善する。図５に示されるように、突出部材１５７は、細長くてもよく、円形、多角形、または楕円形の断面形状を有してもよい。

【0034】

図４に示される感知管２８の実施形態では、感知管２８の第１の部分３１の少なくとも一部分が、外側表面１５９を有する基部１５８を含み、外側表面１５９は、円筒形であり得る。第１の部分３１はまた、基部１５８の末端部に配置され得るキャップ１６０を含み得る。キャップ１６０は、外側表面１６１および内側表面１６２を有し得、外側表面１６１および内側表面１６２のうちの各々は、円筒形であり得る。キャップ１６０の内側表面１６２は、基部１５８の末端部がキャップ１６０の内部に収容されるように（すなわち、基部１５８の１５９の外側表面の一部分がキャップ１６０の内側表面１６２の一部分に隣接するかまたは接触するように、基部１５８の外側表面１５９の直径よりもやや大きい直径を有し得る。キャップ１６０は、例えば、溶接、接着、または締まりばめのような当該分野では知られている任意の方法で基部１５８に固定され得る。

【0035】

感知管２８のキャップ１６０は、キャップ１６０の端部に隣接する感知管２８の第１の端部３０に、またはそこに隣接して配置される、垂直または実質的に垂直な端壁１６３を含み得る。端壁１６３は、固体（すなわち、非多孔性）であり得、管軸３７（および流動軸２４）に沿って感知管２８の第１の端部３０内への（および感知管２８の第２の端部からの）流体流動を防止するように適合され得る。任意の数の開口部１３４が、キャップ１６０を通って形成されてもよく、開口部１３４は、前述の開口部３４と同一または実質的に同一であってもよい。例えば、少なくとも３つの開口部１３４が、キャップ１６０内に配置されてもよく、少なくとも３つの開口部１３４が、キャップ１６０の外周の周りに等半径方向間隔で離間配置されてもよい。一実施形態では、６つの開口部１３４が、感知管２８のキャップ１６０に形成されてもよい。垂直表面１６４は、キャップ１６０の外側表面１６１と基部１５８の外側表面１５９との間に延在し得、垂直表面１６４は、１つ以上の開口部１３４と感知管２８の第１の部分３１の第１の地点３２との間に配置され得る。垂直表面１６４は、管軸３７に対して垂直または実質的に垂直であり得るかまたは、円錐形または円錐台形であり得る。垂直表面１６４は、対応する開口部３４でまたは対応する開口部３４に隣接して流体の流動の乱れを生成するように適合された突出部材１５７であり得る。この乱れは、超過圧力モニタ２６に連通している出口１６内で感知される圧力の精度を改善する。

【0036】

図６に示される感知管２８の実施形態では、感知管２８は、前述の実施形態に対して同一または実質的に同一であってもよいが、感知管２８は、管軸３７に対して垂直に延在する１つ以上の開口部３４，１３４を含まなくてもよい。代わりに、流体は、開放された第１の端部３０を通って感知管２８の内部に流動でき、その開放された第１の端部３０は、口部１６５を含む。口部１６５は、第１の部分３１の外側表面１５４と内側表面１５５との間の口部の周囲長の周りに延在する環状口表面１６６を含み得る。口表面１６６は、平面であり得るかまたは、少なくとも部分的に輪郭形成され得るかまたは丸形であり得る。口表面１６６は、基準平面と共平面であるかまたは実質的に共平面であってもよく、その基準平面は、斜角（すなわち、９０度より小さい角度）を形成するように管軸３７と交差し得る。すなわち、管軸３７に対して垂直に見た場合、基準平面は、管軸３７と斜角Ａを形成する線状基準軸１６７として現れ得る。具体的には、基準軸１６７と管軸３７との間の角度Ａは、１０度〜８０度の間、好ましくは、４０度〜５５度の間であり得る。このように構成されることにより、口部１６５は、管軸３７に対して垂直に見た場合、基準軸１６７および感知管２８の外側表面１５４によって画定される、鋭角部１６８を含む。管軸３７に対して垂直に見た場合、鋭角部１６８の先端部が、感知管２８の前方へ長手方向に突出し、鋭角部１６８は、（管軸３７に対して垂直に見た場合）出口１６の中心線１８０に最も近い感知管２８の側部上に配置され得る。このように構成されることにより、流体流動によって引き起こされる第１の端部３０での低圧渦が阻止され、それによって、超過圧力モニタ２６に連通している出口１６内で感知される圧力の精度を改善する。

【0037】

図７に示される感知管２８の実施形態では、感知管２８は、前述の実施形態に対して類似であってもよいが、感知管２８は、１つ以上の開口部３４、１３４を有さない。代わりに、流体は、開放された第１の端部３０を通って感知管２８の内部に流動できる。図７の実施形態では、第１の部分３１の第１のセグメント１６９は、第１の内径Ｄ１を有する円筒形状を有し得、第１の部分３１の第２のセグメント１７０は、第１の直径Ｄ１とは異なる第２の直径Ｄ２を有する円筒形状を有し得る。例えば、第１の直径Ｄ１は、第２の直径Ｄ２よりも大きくてもよい。より具体的には、第１の直径Ｄ１は、第２の直径Ｄ２よりも２〜４倍大きくてもよい。第２のセグメント１７０は、感知管２８の第１の端部３０に隣接していてもよい。感知管２８は、第１のセグメント１６９と第２のセグメント１７０との間に配置された移行セグメント１７１もまた含み得る。移行セグメント１７１は、移行セグメント１７１の長さに沿って第１の直径Ｄ１から第２の直径Ｄ２に徐々に減少する可変の内径を有し得る。第１および第２のセグメント１６９、１７０は、任意の好適な長さを有し得る。例えば、第１のセグメント１６９の長手方向の長さは、第２のセグメント１７０の長手方向の長さよりも少なくとも５倍長くてもよい。加えて、第２のセグメント１７０の長手方向の長さは、第２のセグメント１７０の第２の直径Ｄ２よりも２〜６倍長くてもよい。このように構成されることにより、流体流動によって引き起こされる第１の端部３０での低圧渦が阻止され、それによって、超過圧力モニタ２６に連通している出口１６内で感知される圧力の精度を改善する。

【0038】

再度図１を参照すると、超過圧力モニタ２６は、ばね座２８６と通常の開位置にバルブディスク２２２を付勢する隔膜保持具２９２との間に配置される均衡ばね２１４を更に含む。連結器２７２および制御アーム２７６は、連結器２７２が、閉位置に向かっておよびバルブポート１８の上流側面との係合にバルブディスク２２２を移動させ、レギュレータバルブ１２を通る流体流動を遮断するように、方向において制御アーム２７６のみを駆動させるように、構成される。連結器２７２のピン２７２ａは、隔膜２４８およびピストン２５０が遮断圧力を超える下流圧力のため上方向に移動すると、制御アーム２７６を回転させるために制御アーム２７６の自由端部２７６ｂを係合する。逆に、連結器２７２の上部分２７２ａは、下流圧力での減少によって引き起こされた隔膜２４８およびピストン２５０の下方向移動が制御アーム２７６の移動を引き起こさないように、制御アーム２７６から離れて配置される。当然ながら、超過圧力モニタの代替の構成は、当該分野の当業者には知られているが、下流圧力が、低圧遮断を下回って下降した場合に閉鎖するように構成されるモニタを含み、本開示に従うガスレギュレータの使用を有するように発明者らによって企図される。

【0039】

動作需要がガス分配システムに付される、例えば、ユーザが炉、ストーブ等の器具を動作し始めると、器具は、出口１６、および対応してアクチュエータ２０の制御キャビティ４４および超過圧力モニタ２６の制御キャビティ２７からガスを出し、それによって、隔膜５８、２４８によって感知される圧力を減少させる。隔膜５８によって感知された圧力が減少するにつれて、隔膜５８上の制御ばね力と出口圧力の力との間に力の不均衡が生じ、それによって制御ばね６２が拡張し、筺体４２に対して下方向に隔膜５８およびピストン６０を変位させる。これは、時計回りの方向に制御アーム１０８を枢動させ、それは次にはアクチュエータステム１１２の表面に対してフィンガー１１３を回転させる。これは、アクチュエータステム１１２およびバルブディスク２２が、レギュレータバルブ１２を開放するように、均衡ばね１４８の力のためバルブポート１８の出口１２５から離れて移動することを可能にする。同時に、この圧力減少はまた、隔膜２４８上の制御ばね力と出口圧力の力との間に力の不均衡を生じさせることができ、それによって制御ばね２５２が拡張し、筺体２３０に対して下方向に隔膜２４８およびピストン２５０を変位させる。しかしながら、連結器２７２の上部分が制御アーム２７６から離れて配置されるため、超過圧力モニタ２６は、バルブディスク２２２の移動を伴う圧力の下降に対して同様に応答しない。

【0040】

ユーザが器具を止める等して需要がガス分配システムから取り下げられると、レギュレータ１０は、レギュレータバルブ１２を通る流体流動を減少させることによって初期に応答する。ガスがバルブポート１８を通ってシステムの下流部分に流動し続けると、圧力は、出口１６、および対応してアクチュエータ２０の制御キャビティ４４および超過圧力モニタ２６の制御キャビティ２７において増加する。隔膜５８によって感知された圧力が増加し制御ばね力を越えてしまうと、隔膜５８およびピストン６０は、筺体４２に対して上方向に押し進められる。この上方向移動は、反時計回り方向に制御アーム１０８を枢動させ、それは次には、レギュレータバルブ１２を通る流体流動を減少させるように、バルブポート１８に向かってアクチュエータステム１１２およびバルブディスク２２を駆動する。通常の動作条件下では、出口圧力は、下流需要がアクチュエータ２０によってそこからの応答を引き起こす方法において変更するまで、ほぼアクチュエータ設定点圧力まで下降しそこに留まる。

【0041】

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、超過圧力モニタ２６は、典型的に、流体調節デバイス１０の通常の動作範囲内の圧力変動に応答しない。例えば、隔膜５８の破裂等のアクチュエータ２０の不具合の事象時には、バルブディスク２２は、アクチュエータ設定点圧力を超える下流圧力の増加にもかかわらず開放状態で残り得る。最終的には、感知管２８の第１の端部３０での圧力は、超過圧力モニタ２６の遮断圧力に到達する。感知管２８によって制御キャビティ２７に連通される下流圧力は、隔膜２４８上の制御ばね力と出口圧力の力との間に力の不均衡を生じさせ、それによって制御ばね２５２が縮小し、筺体２３０に対して上方向に隔膜２４８およびピストン２５０を変位させる。ピストン２５０が移動すると、連結器２７２のピン２７２ａは、レギュレータバルブ１２を通る流体流動を止めるように、アクチュエータ２７８を駆動しバルブポート１８との係合にバルブディスク２２２を移動するように制御アーム２７６を回転させる。超過圧力モニタ２６は、感知管２８の第１の端部３０での圧力がモニタ遮断圧力を上回って残る限り、流体流動を停止し続ける。

【0042】

図８に示されるように、流体調節デバイス１０の実施形態は、超過圧力防護デバイス２５の圧力を感知する代わりに、一次レギュレータ（すなわち、アクチュエータ２０）における圧力を感知するように適合された感知管２８を有し得る。この実施形態では、流体調節デバイス１０は、超過圧力防護デバイス２５を有しても有さなくてもよく、更なる感知管２８は、前述のように、超過圧力防護デバイス２５における圧力を感知するように用いられ得る。アクチュエータ２０と共に用いられる感知管２８は、前述の実施形態と同一であるかまたは実質的に同一であり得る。しかしながら、感知管２８の第２の端部２９は、アクチュエータ２０の制御キャビティ４４と流体連通していてもよく、感知管２８の第１の端部３０は、レギュレータバルブ１２の出口１６（またはレギュレータバルブ１２の入口１４）と流体連通していてもよい。このように構成されることにより、制御キャビティ４４は、レギュレータバルブ１２の出口１６（または入口１４）と流体連通する。感知管２８は、垂直流動軸２４に平行であるかまたは実質的に平行である管軸３７に沿って延在する第１の部分３１を有し得る。第１の部分３１は、（感知管２８の第２の端部２９と感知管２８の第１の端部３０との間に配置される）第１の地点３２から（感知管の第１の端部３０に配置される）第２の地点３３に延在し、第１の地点３２は、第１の端部３０の下流である。しかしながら、第１の部分３１の配向は、第１の地点３２が第１の端部３０の上流であるように反転されてもよい。第１の部分３１は、レギュレータバルブ１２の出口１６内に完全に配置されてもよいか、または第１の部分３１は、出口１６に固定されたパイプのセグメント内に少なくとも部分的に延在してもよい。

【0043】

なおも図８を参照すると、感知管２８は、感知管２８の第２の端部２９から感知管２８の第１の部分３１の第１の地点３２まで延在する第２の部分１５３を有し得る。第２の部分１５３は、感知管２８の第２の端部２９が制御キャビティ４４と流体連通するのを可能にし、かつ第２の部分１５３が感知管２８の第１の部分３１の第１の地点３２まで延在するのを可能にする、任意の好適な形状または形状の組み合わせを有し得る。例えば、第２の部分１５３は、断面で見た場合、曲がっているかまたは実質的に曲がっている形状を有し得る。あるいは、１つ以上の線状セグメントまたは１つ以上の丸まったもしくは曲がったセグメントは、第２の部分１５３を形成するように協同し得る。第２の部分１５３は、アクチュエータ２０とアクチュエータバルブ１２との間の界面にまたは界面に隣接して、アクチュエータ２０のアクチュエータ口４６を通って少なくとも部分的に延在し得る。第２の部分１５３はまた、出口１６（または入口１４）を画定するアクチュエータバルブ１２のバルブ本体１３の一部分を通って少なくとも部分的に延在し得る。第２の部分１５３はまた、アクチュエータ２０のアクチュエータ口４６および／または出口１６または入口１４を画定する（または出口１６または入口１４に隣接する）アクチュエータバルブ１２のバルブ本体１３を通って延在するチャネル（またはチャネル内に配置された管）として画定され得、第１の部分３１は、出口１６または入口１４を画定する（または出口１６または入口１４に隣接する）アクチュエータバルブ１２のバルブ本体１３の一部分に固定され得る。前述の方法では、感知管２８の実施形態は、アクチュエータ２０による圧力の正確な登録を提供する。

【0044】

本発明を例示する目的のため特定の代表的な実施形態および詳細が示されているが、当該分野の当業者にとっては、本発明の範囲から逸脱することなく本明細書に開示される方法および装置における種々の変更が行われ得ることが明白である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】