特許 6688591 自力式調整弁

(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】6688591

(24)【登録日】2020年4月8日

(45)【発行日】2020年4月28日

(54)【発明の名称】自力式調整弁

(51)【国際特許分類】

   G05D 16/06 20060101AFI20200421BHJP

   F16K 17/30 20060101ALI20200421BHJP

【ＦＩ】

   G05D16/06 Z

   F16K17/30 A

【請求項の数】5

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-209559(P2015-209559)

(22)【出願日】2015年10月26日

(65)【公開番号】特開2017-83981(P2017-83981A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2018年10月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000112624

【氏名又は名称】フシマン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】中川 進

(72)【発明者】

【氏名】菅野 泰央

【審査官】 藤崎 詔夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６３−０９５５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０５８４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−０１３７６８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実公昭４２−００１１０４（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開昭５０−０４０９８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｄ １６／０６

Ｆ１６Ｋ １７／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一次側流路と二次側流路との間に設けられた弁座に対向配置された弁体が弁棒を介して一体化されたダイヤフラムを前記二次側流路の二次側圧力で駆動することにより前記一次側流路から前記二次側流路へ流体を流出させる弁箱と、
前記弁座に対して前記弁体を離反させるように付勢する前記ダイヤフラムと一体化された調節バネと、
前記ダイヤフラムの上方に設けられ、前記調節バネをその内部空間のバネ室に収納したバネ保護部と、
前記バネ保護部の外部に設置され、そのバネ保護部の前記バネ室に対し、前記一次側流路を含む上流側の流体通路から減圧弁を介して供給される補助圧力用流体を用いて前記二次側圧力に応じた補助圧力を生成して供給する補助圧力供給部とを備え、
前記補助圧力供給部は、
前記二次側圧力を検出するための前記二次側流路と連通した圧力検出路と、
前記補助圧力を生成するための前記補助圧力用流体が供給される供給路と、
前記供給路からの前記補助圧力用流体を前記バネ保護部の前記バネ室に出力する出力路と、
前記供給路から前記出力路に延びる通路に貫通孔を介して連通され、前記供給路に供給される前記補助圧力用流体を排出する排出路と、
前記貫通孔を開閉する弁部と、
前記圧力検出路を介して前記二次側圧力を検出するために前記弁部と一体になって設けられた圧力検出用ダイヤフラムと、
前記圧力検出用ダイヤフラムと一体化され、前記弁部により前記貫通孔を閉塞するように付勢する調節バネとを備え、
前記弁部は、前記二次側圧力が高いときには前記貫通孔を開き、かつ前記二次側圧力が低下することにより前記貫通孔を閉じるように構成され、
前記圧力検出用ダイヤフラムを介して検出した前記二次側圧力に応じて前記弁部による前記貫通孔に対する開度を変化させ、その変化に対応した前記補助圧力用流体による前記補助圧力を前記バネ保護部の前記バネ室に供給することを特徴とする自力式調整弁。

【請求項2】

前記供給路と前記出力路との間に前記補助圧力を生成するための絞りが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自力式調整弁。

【請求項3】

前記供給路の上流側に前記補助圧力を生成するための絞り弁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自力式調整弁。

【請求項4】

前記補助圧力供給部は、前記バネ保護部の外部に分離設置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の自力式調整弁。

【請求項5】

前記補助圧力供給部は、前記バネ保護部の上部に一体設置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか一つに記載の自力式調整弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自力式調整弁に関し、特に、構造が簡易な直動式の減圧弁または背圧弁や、パイロット弁を使用して主弁を作動させるパイロット作動式の減圧弁または背圧弁に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、自力式の調整弁である減圧弁または背圧弁は、配管と配管との間に設置するだけで動作し、電気や空気圧などの外部動力が不要であるため、簡便かつ有用な自力式調整弁として使用されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、電気や空気圧などの外部動力を使用して作動する他力式調節弁と比較すると、自力式調整弁は制御精度において大幅に劣る欠点があるため、その制御精度が大きな問題とはならない用途に限定して使用されている。

【0003】

ここで、自力式調整弁の減圧弁を一例として、その制御精度について説明する。
減圧弁は、二次側流路の二次側圧力を検出し、その二次側圧力を予め設定した圧力となるよう一定に保持するように構成されている。
減圧弁において、一次側流路から二次側流路への流量を小流量から定格の大流量に変化させると、図９に示すように、二次側流路の二次側圧力が低下するので、当該減圧弁の主弁の開度を自動的に大きくして二次側圧力の低下を防ごうとする。

【0004】

しかし、二次側圧力の低下を完全に０に出来る訳ではなく、ある程度の圧力低下（例えば定格流量時に１０％程度の圧力低下）が生じてしまう。この圧力低下をオフセット（調整誤差または制御偏差）と呼ぶ。このオフセットは出来るだけ０に近い方が、減圧弁としては制御精度が高く高性能であり理想的である。

【0005】

また、減圧弁において一次側流路から二次側流路へ流れる流体を小流量から大流量に変化させると、図１０に示すように、主弁の弁開度は小から大へと変化するが、その過程をミクロ的にみると主弁の振動が減衰しながら、やがて停止してある一定の弁開度に収束する。

【0006】

自力式の減圧弁では、電気や空気圧などの外部動力を用いることなく純機械的に作動するものであり、主弁の弁開度が安定するまでの過渡応答に要する時間は諸条件にもよるが、小口径の主弁では約０．１秒〜１．０秒程度のごく短時間である。

【0007】

したがって、オフセットを可能な限り小さくすることができれば、自力式の減圧弁を高性能にすることができる。ここで、二次側圧力のオフセットは、二次側圧力を検出するダイヤフラムの受圧面積Ａ、主弁の弁開度を大きくするように付勢する調節バネのバネ定数Ｋ、および主弁の弁開度を決定する移動量Ｌを用いて、次の（式１）により表される。
オフセット＝（Ｋ×Ｌ）／Ａ…………………………………………………………（式１）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００７−５１７３０号公報。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、このような自力式調整弁の減圧弁において二次側圧力のオフセットを小さくして高い制御精度を得るには、直動式であればダイヤフラムの受圧面積Ａを大きく、調節バネのバネ定数Ｋを小さくする必要がある。
また、パイロット作動式であれば、例えばパイロット弁を高精度にする方法がある。しかしながら、直動式およびパイロット作動式のいずれにしても主弁が大型化してしまう等の欠点がある。

【0010】

自力式の減圧弁は、フィードバック制御を行う自動制御機器であるため、必要以上に制御精度を高性能にする（利得またはゲインを高くする）と、検出対象の二次側圧力の変化に過敏になり、図１１に示すように、主弁が振動（発振）してしまって動作が不安定になるため、オフセットを極端に小さくすることはできないという問題があった。

【0011】

本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、大型化することなく二次側圧力の低下を無くした高精度な自力式調整弁を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0012】

この目的を達成するために、本発明は、弁箱（１１）の一次側流路（１２ａ）と二次側流路（１２ｂ）との間に設けられた弁座（１４）に対向配置された弁体（１５）が弁棒（１７）を介して一体化されたダイヤフラム（３０）を前記二次側流路（１２ｂ）の二次側圧力で駆動することにより前記一次側流路（１２ａ）から前記二次側流路（１２ｂ）へ流体を流出させる弁箱（１１）と、前記弁座（１４）に対して前記弁体（１５）を離反させるように付勢する前記ダイヤフラム（３０）と一体化された調節バネ（３４、１５２）と、前記ダイヤフラム（３０）の上方に設けられ、前記調節バネ（３４、１５２）をその内部空間のバネ室（４０）に収納したバネ保護部（３５、１５０）と、前記バネ保護部（３５、１５０）の前記バネ室（４０）に対し、前記一次側流路（１２ａ）を含む上流側の流体通路から減圧弁（６）を介して供給される補助圧力流体を用いて前記二次側圧力に応じた補助圧力を生成して供給する補助圧力供給部（３、１３０）とを備え、前記補助圧力供給部（３、１３０）は、前記二次側圧力を検出するための前記二次側流路（１２ｂ）と連通した圧力検出路（７４）と、前記補助圧力を生成するための補助圧力用流体が供給される供給路（６５）と、前記供給路（６５）からの前記補助圧力用流体を前記バネ保護部（３５）の前記バネ室（４０）に出力する出力路（６６）と、前記供給路（６５）から前記出力路（６６）に延びる通路（補助室７０）に貫通孔（６９）を介して連通され、前記供給路（６５）に供給される前記補助圧力用流体を排出する排出路（６８）と、前記貫通孔（６９）を開閉する弁部（７２ａ）と、前記圧力検出路（７４）を介して前記二次側圧力を検出するために前記弁部（７２ａ）と一体になって設けられた圧力検出用ダイヤフラム（７６）と、前記圧力検出用ダイヤフラム（７６）と一体化され、前記弁部（７２ａ）により前記貫通孔（６９）を閉塞するように付勢する調節バネ（８５）とを備え、前記弁部（７２ａ）は、前記二次側圧力が高いときには前記貫通孔（６９）を開き、かつ前記二次側圧力が低下することにより前記貫通孔（６９）を閉じるように構成され、前記圧力検出用ダイヤフラム（７６）を介して検出した前記二次側圧力に応じて前記弁部（７２ａ）による前記貫通孔（６９）に対する開度を変化させ、その変化に対応した前記補助圧力用流体による前記補助圧力を前記バネ保護部（３５）の前記バネ室（４０）に供給するようにする。

【0014】

本発明において、前記供給路（６５）と前記出力路（６６）との間に前記補助圧力を生成するための絞り（６７）が設けられているようにする。

【0015】

本発明において、前記供給路（６５）の上流側に前記補助圧力を生成するための絞り弁（７）が設けられているようにする。

【0016】

本発明において、前記補助圧力供給部（３、１３０）は、前記バネ保護部（３５、１５０）の外部に分離設置されているようにする。

【0017】

本発明において、前記補助圧力供給部（３、１３０）は、前記バネ保護部（３５、１５０）の上部に一体設置されているようにする。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、バネ保護部（３５、１５０）のバネ室（４０）に補助圧力供給部（３）から二次側圧力に応じた補助圧力を供給することができるので、その補助圧力の増加分だけダイヤフラム（３０）を介して弁座（１４）から弁体（１５）を離反させて弁開度を大きくすることができ、かくして、弁本体（２）において一次側流路（１２ａ）から二次側流路（１２ｂ）に流体が流れたときの二次側圧力の低下を無くし、大型化することのない高精度な自力式調整弁を実現することができる。また、この場合、補助圧力の減少分だけダイヤフラム（３０）を介して弁座（１４）に弁体（１５）を近接させることもできる。

【0019】

本発明によれば、補助圧力供給部（３）は、供給路（６５）および出力路（６６）と排出路（６８）との間を連通した貫通孔（６９）に対する弁部（７２ａ）の開度を、圧力検出用ダイヤフラム（７６）を介して検出した二次側圧力に応じて変化させるので、その変化に対応した補助圧力をバネ保護部（３５、１５０）のバネ室（４０）に供給することができる。

【0020】

本発明によれば、供給路（６５）と出力路（６６）との間に補助圧力を生成するための絞り（６７）が設けられているため、供給路（６５）の圧力を絞り（６７）を介してさらに低下させた補助圧力としてバネ保護部（３５）のバネ室（４０）に供給することができる。これにより、バネ室（４０）の圧力増加を補助圧力により時間の経過とともに徐々に変化させることができるので、弁座（１４）から弁体（１５）を徐々に離反させることができる。

【0021】

本発明によれば、前記供給路（６５）の外側に前記補助圧力を生成するための絞り弁（７）が設けられているため、供給路（６５）への圧力を絞り（６７）を介してさらに低下させた補助圧力としてバネ保護部（３５、１５０）のバネ室（４０）に供給することができる。
これにより、バネ室（４０）の圧力増加を補助圧力により時間の経過とともに徐々に変化させることができるので、弁座（１４）から弁体（１５）を徐々に離反させることができる。

【0022】

本発明によれば、補助圧力供給部（３、１３０）は、バネ保護部（３５、１５０）の外部に分離設置されているため、本体部（２）に対して後から外付けすることが可能となる。

【0023】

本発明によれば、補助圧力供給部（３、１３０）は、バネ保護部（３５、１５０）の上部に一体設置されているため、全体的に小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】第１の実施の形態における直動式のパイロットコントローラ分離設置型減圧弁の全体構成を示す断面図である。

【図2】第１の実施の形態におけるパイロットコントローラ分離設置型減圧弁の減圧弁本体の構成を示す断面図である。

【図3】第１の実施の形態におけるパイロットコントローラ分離設置型減圧弁のパイロットコントローラの構成を示す断面図である。

【図4】第１の実施の形態における弁開度の時間変化を示すグラフである。

【図5】第１の実施の形態における流量の増加に対して圧力低下の無い状態を示すグラフである。

【図6】第２の実施の形態における直動式のパイロットコントローラ一体設置型減圧弁の全体構成を示す断面図である。

【図7】第３の実施の形態におけるパイロット作動式のパイロットコントローラ分離設置型減圧弁の全体構成を示す断面図である。

【図8】補助圧力を生成するための絞り弁を有するパイロットコントローラの一部を拡大して示す断面図である。

【図9】従来の流量の増加に対して圧力低下の有る状態を示すグラフである。

【図10】従来の弁開度の時間変化を示すグラフである。

【図11】従来の自力式調整弁が発振してしまう状態を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

【0026】

＜第１の実施の形態＞
＜パイロットコントローラ分離設置型減圧弁の全体構成＞
図１に示すように、第１実施の形態における自力式調整弁としてのパイロットコントローラ分離設置型減圧弁１（以下、これを単に「分離型減圧弁」と呼ぶ。）は、上流側配管Ｈ１および下流側配管Ｈ２の間に配置されるものである。

【0027】

この分離型減圧弁１は、上流側配管Ｈ１から一次側流路１２ａを介して供給される流体を二次側流路１２ｂから下流側配管Ｈ２へ流出させる減圧弁本体２と、この減圧弁本体２の外周側面に分離設置された補助圧力供給用のパイロットコントローラ３とによって構成されている。

【0028】

＜減圧弁本体の構成＞
図１および図２に示すように減圧弁本体２は、上流側配管Ｈ１および下流側配管Ｈ２の間に接続される弁箱１１と、その弁箱１１の矢印Ｂ方向の上部に固定されたバネ保護筒３５とを有している。
弁箱１１は、流路１２の入口側（上流側）に設けられたフランジ部１１ａに上流側配管Ｈ１が接続されるとともに、この流路１２の出口側（下流側）に設けられたフランジ部１１ｂに下流側配管Ｈ２が接続される。このため、上流側配管Ｈ１内の流体通路４が弁箱１１の一次側流路１２ａに接続されるとともに、下流側配管Ｈ２内の流体通路５が弁箱１１の二次側流路１２ｂに接続される。

【0029】

弁箱１１の一次側流路１２ａおよび二次側流路１２ｂは、その弁箱１１の内部に設けられた隔壁１３により区切られており、この隔壁１３の中央部分に形成された貫通孔に円筒形状でなる弁座１４が固定されている。
弁座１４と対向する位置には円環状でなる弁体１５が設けられ、この弁体１５が円環状でなる弁体受１６の上端面の凹部に嵌合固定されている。したがって、弁座１４と弁体１５との間隙が狭まったり拡がったりすることにより、一次側流路１２ａから二次側流路１２ｂへ流れる流体の流量が調整される。

【0030】

弁体受１６には、弁座１４の中心を貫通しその弁座１４の上下方向に突出した弁棒１７が一体に固定されている。この場合、弁体受１６の中央の貫通孔に弁棒１７が貫通された状態で固定されている。
この弁体受１６の下方に突出した弁棒１７の下端部１７ｂは、弁箱１１の底部に取り付けられた下部蓋２１における弁棒ガイド部２１ａのガイド孔２１ｂに摺動自在に支持されている。

【0031】

弁棒ガイド部２１ａと対向する位置であり、かつ、弁体受１６の下面には、弁棒１７の下端部１７ｂに対して六角ナット１８が取り付けられており、弁棒１７に対して弁体受１６を矢印ＡＢ方向における図中の位置に固定している。
下部蓋２１における弁棒ガイド部２１ａの周囲底面には環状の凹部２１ｃが形成されており、その凹部２１ｃに弁体バネ１９の下端が支持されている。この弁体バネ１９の上端は六角ナット１８を囲むように弁体受１６の下面に支持されている。なお、弁体バネ１９は、弁体１５を弁座１４に当接させる矢印Ｂ方向へ弁体受１６を付勢している。

【0032】

弁箱１１の上方開口部には、略円筒形状のライナー２２が取り付けられている。このライナー２２の下方の貫通孔２２ａには、弁体受１６の上方に突出した弁棒１７が矢印ＡＢ方向へ摺動自在に支持されている。
ライナー２２の上方の貫通孔２２ｂには、バランスピストン２３が摺動自在に支持されている。この貫通孔２２ｂの内周部には、ライナー２２とバランスピストン２３との間をシールするためのＯリング３１が取り付けられている。

【0033】

バランスピストン２３の内部に設けられた貫通孔には、弁棒１７およびその上端部１７ａが一体に固定されている。バランスピストン２３の上端部のフランジ部２３ａには、そのフランジ部２３ａの外周端面に環状の段部が形成されており、その段部にドーナッツ形状の例えば合成ゴム製のダイヤフラム３０が載置されている。
ダイヤフラム３０の上端面には、ダイヤフラム受２４が載置されている。このダイヤフラム受２４の貫通孔２４ａに対して弁棒１７の上端部１７ａが貫通され、その上端部１７ａに対して六角ナット２６が螺着されている。

【0034】

すなわち、この場合、ダイヤフラム３０は、バランスピストン２３のフランジ部２３ａとダイヤフラム受２４との間に挟み付けられた状態で六角ナット２６により締め付けられる。かくして、ダイヤフラム３０は、弁棒１７を介して弁体１５と一体化される。
また、ダイヤフラム３０の外周縁は、弁箱１１の開口部に設けられた段部に載置される。弁箱１１の開口部の外周縁には、バネ保護筒３５の外周縁が対向した状態で当接され、ボルト４１により弁箱１１の外周縁とバネ保護筒３５の外周縁とが一体に取り付けられる。

【0035】

ダイヤフラム受２４の上端面に形成された段差部２４ｂと、バネ保護筒３５の内側空間に設けられたバネ受３９の下面に形成された段差部３９ｂとに対して調節バネ３４の一端および下端が支持される。
バネ受３９の上端面中央に設けられた凹部３９ａには、バネ保護筒３５の頂部３５ａに形成された雌ネジ部３５ｂに螺着された調節ネジ３６の先端部３６ａが嵌合されている。
なお、調節バネ３４は、弁座１４から弁体１５を離反させる矢印Ａ方向へダイヤフラム受２４およびダイヤフラム３０を付勢している。

【0036】

調節ネジ３６は、その頭部３６ｂの回転によりバネ保護筒３５の内部に押し込まれることが可能である。調節ネジ３６には六角ナット３８が取り付けられており、バネ保護筒３５の内部にその調節ネジ３６を押し込んだ状態で固定するために用いられる。
したがって、その調節ネジ３６の先端部３６ａを介してバネ受３９を矢印Ａ方向へ移動させることにより調節バネ３４を圧縮させることができる。また、その調節ネジ３６の先端部３６ａを介してバネ受３９を矢印Ｂ方向へ移動させることにより調節バネ３４を伸張させることができる。これにより弁体１５および弁座１４による弁開度を調節バネ３４の設定圧力により調整することが可能となる。

【0037】

バネ保護筒３５の内部空間であり、ダイヤフラム３０の上方には密閉されたバネ室４０が形成される。弁箱１１において、このダイヤフラム３０の下方には、ダイヤフラム室５０が形成される。弁箱１１のダイヤフラム室５０と二次側流路１２ｂとの間には互いに連通した連通孔３２が形成されている。

【0038】

このような構成の減圧弁本体２における単体の動作としては、二次側流路１２ｂ側の蛇口（図示せず）が閉栓された状態、すなわち、二次側流路１２ｂの二次側圧力が高い場合、連通孔３２およびダイヤフラム室５０を介してダイヤフラム３０に矢印Ｂ方向へ作用する上方への力が大きい。このため、弁棒１７と共に弁体１５が上方に持ち上げられることになり、弁体１５と弁座１４とが当接されて閉弁する。

【0039】

その後、減圧弁本体２は、二次側流路１２ｂ側の蛇口が開栓され、その二次側流路１２ｂの二次側圧力が低下すると、連通孔３２およびダイヤフラム室５０を介してダイヤフラム３０に作用する上方への力が小さくなる。このため、調節バネ３４の付勢力により弁棒１７と共に弁体１５が下方へ押し下げられることになり、弁座１４から弁体１５が離反されて開弁する。

【0040】

このように減圧弁本体２は、調節バネ３４によるダイヤフラム３０を介した弁体１５の下方への開弁力と、二次側流路１２ｂの二次側圧力によるダイヤフラム３０を介した弁体１５の上方への閉弁力との２つの力の差によって、弁座１４に対する弁体１５の矢印ＡＢ方向の位置が変化して一次側流路１２ａから二次側流路１２ｂへ流れる流体の流量が制御される。

【0041】

＜パイロットコントローラの構成＞
この実施の形態によるパイロットコントローラ３には、図１および図３に示すように、上流側配管Ｈ１から分岐された上流側サブ配管Ｈ１ａと、配管Ｈ２から分岐された下流側下流側サブ配管Ｈ２ａと、このパイロットコントローラ３から減圧弁本体２のバネ室４０へ補助圧力を生成して供給するための補助圧力供給用配管Ｈ３とが接続されている。

【0042】

パイロットコントローラ３は、全体が略直方体形状でなる本体部６０、その本体部６０の上方開口部を塞ぐ上蓋部８０によって構成されている。
本体部６０は、矢印Ａ方向の下方から下段部６１、中段部６２および上段部６３が積層されて構成されている。その本体部６０の上段部６３に対して上蓋部８０がさらに積層された状態で、ボルト８１により上蓋部８０、上段部６３、中段部６２および下段部６１が一体に固定される。なお中段部６２と下段部６１との間にはＯリング６１ａが装着されている。

【0043】

本体部６０の下段部６１に載置された中段部６２には、直径Ｗ１の供給路６５が矢印Ｄ方向の側面から矢印Ｃ方向の内方に向かって形成されている。この供給路６５の供給口６５ａには、上流側サブ配管Ｈ１ａが接続される。上流側サブ配管Ｈ１ａは、図１に示すように、途中に減圧弁６が設けられており、この減圧弁６を介して上流側配管Ｈ１内の流体通路と供給路６５とを連通している。

【0044】

減圧弁６は、上流側配管Ｈ１内の流体の圧力を予め定めた所定の圧力に減圧する。この所定の圧力とは、後述する補助圧力を得ることが可能な圧力である。以下においては、減圧弁６によって減圧されてパイロットコントローラ３に供給される流体を単に補助圧力用流体という。このため、この実施の形態においては、補助圧力用流体が上流側配管Ｈ１内の流体通路４から減圧弁６を介してパイロットコントローラ３に供給される。

【0045】

また、中段部６２には、減圧弁本体２のバネ室４０に補助圧力供給用配管Ｈ３を介して補助圧力を供給するための直径Ｗ１の出力路６６が矢印Ｃ方向の側面から矢印Ｄ方向の内方に向かって形成されている。この出力路６６の出力口６６ａには、補助圧力供給用配管Ｈ３が接続される。
中段部６２の供給路６５と出力路６６との間には、直径Ｗ２（Ｗ２＜Ｗ１）の絞り６７が形成されている。出力口６６ａと絞り６７との間には、補助室７０が構成される。

【0046】

さらに、中段部６２における供給路６５の上方には、矢印Ｄ方向の側面から矢印Ｃ方向の内方に向かって排出路６８が形成されている。この実施の形態においては、排出路６８の排出口６８ａに排出用配管Ｈ４が接続されている。上流側配管Ｈ１に流れる流体が液体である場合や、大気中に放出できない気体である場合は、図示してはいないが、これらの流体を処理する処理装置や、これらの流体を貯留するタンクなどが排出用配管Ｈ４に接続される。

【0047】

上流側配管Ｈ１に流れる流体が大気中に放出可能な気体である場合には、排出口６８ａあるいは排出用配管Ｈ４が大気中に開放される。
中段部６２における補助室７０の矢印Ｂ方向の上方には、上流側サブ配管Ｈ１ａから供給路６５に供給された補助圧力用流体を排出するための貫通孔６９が形成されている。したがって、補助室７０と排出路６８とは中段部６２の貫通孔６９を介して連通される。

【0048】

さらに、中段部６２に形成された貫通孔６９の上方開口周縁部には僅かに矢印Ｂ方向に突出した弁座６４が形成されている。
中段部６２の上端面には下ダイヤフラム７１が載置されており、この下ダイヤフラム７１の中央の貫通孔に弁体７２が貫通されている。弁体７２は、弁座６４に対向配置された弁部７２ａを有し、その弁部７２ａが下ダイヤフラム７１よりも矢印Ａ方向の下方に位置付けられるとともに排出路６８に配置されている。

【0049】

弁体７２の軸部７２ｂは、下ダイヤフラム７１よりも矢印Ｂ方向の上方に位置付けられ、この軸部７２ｂに対して略円筒形状の弁体受７３が一体に固定されている。

【0050】

下ダイヤフラム７１の上端面には上段部６３が載置されており、この上段部６３に形成されたダイヤフラム室７５に弁体受７３が位置付けられている。また上段部６３には、減圧弁本体２の二次側流路１２ｂと下流側サブ配管Ｈ２ａを介して連通される二次側圧力検出路７４が矢印Ｄ方向の側面から矢印Ｃ方向の内方に向かって形成されている。二次側圧力検出路７４の圧力検出口７４ａに下流側サブ配管Ｈ２ａが接続される。

【0051】

上段部６３の上端面には上ダイヤフラム７６が一体に固定されている。この上ダイヤフラム７６には、ダイヤフラム受８２が一体に固定されている。ダイヤフラム受８２の中央の貫通孔には、弁体７２の軸部７２ｂの矢印Ｂ方向の後端部が貫通されており、その後端部の雄ネジ部分に対して六角ナット８３が螺着される。かくして、弁体７２は、下ダイヤフラム７１、弁体受７３、上ダイヤフラム７６、ダイヤフラム受８２と一体化される。

【0052】

上ダイヤフラム７６が上蓋部８０と上段部６３との間に挟持された状態において、上段部６３に上蓋部８０が取り付けられる。したがって上ダイヤフラム７６および下ダイヤフラム７１は、弁体７２と一体に構成されているため、上ダイヤフラム７６および下ダイヤフラム７１の矢印ＡＢ方向へ上下の動きに連動して弁体７２が上下に移動することにより、弁体７２の弁部７２ａと弁座６４との弁開度が変化する。

【0053】

上蓋部８０と上ダイヤフラム７６により形成される内側空間には、ダイヤフラム受８２が配置され、そのダイヤフラム受８２の上端面の凸部８２ａの周囲に形成された段差部８２ｂと、このダイヤフラム受８２と対向するように上蓋部８０の内側空間に設けられたバネ受８４の下面に形成された段差部８４ｂとに対して調節バネ８５の一端および下端が支持される。なお、調節バネ８５は、弁座６４に対して弁体７２を押し付ける矢印Ａ方向へダイヤフラム受８２および上ダイヤフラム７６を付勢している。

【0054】

バネ受８４の上端面中央に設けられた凹部８４ａには、上蓋部８０の頂部８０ａに形成された雌ネジ部８０ｂに螺着される調節ネジ８６の先端部８６ａが当接されている。
調節ネジ８６は、その頭部８６ｂの回転により上蓋部８０の内部空間に押し込まれることが可能である。調節ネジ８６には上蓋部８０の頂部８０ａにおいて六角ナット８７が取り付けられている。この六角ナット８７は、上蓋部８０の内部にその調節ネジ８６を押し込んだ状態を固定するために用いられる。

【0055】

したがって、その調節ネジ８６の先端部８６ａを介してバネ受８４を矢印Ａ方向へ移動させることにより調節バネ８５を圧縮させることができる。また、その調節ネジ８５の先端部８６ａを介してバネ受８４を矢印Ｂ方向へ移動させることにより調節バネ８５を伸張させることができる。これにより弁体７２における弁部７２ａの貫通孔６９に対する弁開度を調節バネ８５の設定圧力により調整することが可能となる。

【0056】

なお、上蓋部８０の周側面には貫通孔８０ｃが形成されており、バネ受８４が矢印Ａ方向へ移動したときには、外部から上蓋部８０の貫通孔８０ｃを介して上蓋部８０の内側空間に空気を取り込む。
一方、バネ受８４が矢印Ｂ方向へ移動したときには、上蓋部８０の内側空間の空気を貫通孔８０ｃから排気する。これにより、バネ受８４の矢印ＡＢ方向への移動が円滑に行われる。

【0057】

このような構成のパイロットコントローラ３における単体の動作としては、上流側サブ配管Ｈ１ａから供給路６５に所定圧力の流体が常時供給されていることを前提として以下説明する。

【0058】

パイロットコントローラ３は、二次側流路１２ｂ側の蛇口（図示せず）が閉栓された状態、すなわち、二次側流路１２ｂの二次側圧力が高い場合、下流側サブ配管Ｈ２ａおよび二次側圧力検出路７４を介して上ダイヤフラム７６に矢印Ｂ方向へ作用する上方への力が大きいため、上ダイヤフラム７６および下ダイヤフラム７１と共に弁体７２が上方に押し上げられ、弁部７２ａが弁座６４から離反して開弁する。

【0059】

ここで、上流側サブ配管Ｈ１ａから供給路６５に所定圧力の流体が供給されているが、弁部７２ａが弁座６４から離反して開弁しているため、絞り６７を介して補助室７０に供給された流体はその殆どが排出路６８を通って排出されてしまう。
すなわち、絞り６７を介して補助室７０に供給された流体は、出力路６６から補助圧力供給用配管Ｈ３を経由して減圧弁本体２のバネ室４０に供給されることはない。

【0060】

その後、パイロットコントローラ３は、二次側流路１２ｂ側の蛇口（図示せず）が開栓され、二次側流路１２ｂの二次側圧力が次第に低くなると、下流側サブ配管Ｈ２ａおよび二次側圧力検出路７４を介して上ダイヤフラム７６に矢印Ｂ方向へ作用する上方への力が小さくなる。
これにより、調節バネ８５の付勢力により上ダイヤフラム７６および下ダイヤフラム７１と共に弁体７２が矢印Ａ方向へ押し下げられ、弁部７２ａが弁座６４に向かって次第に近づいていく。

【0061】

すなわち、パイロットコントローラ３は、減圧弁本体２の二次側圧力による上ダイヤフラム７６を矢印Ｂ方向へ持ち上げる力と、調節バネ８５による上ダイヤフラム７６に対する矢印Ａ方向へ押し下げる力とが互いに向かい合ってバランスしている。この状態において、減圧弁本体２における二次側流路１２ｂの二次側圧力に増減が生じると、弁体７２の弁部７２ａと弁座６４との開度が変化するのである。

【0062】

このとき、上流側サブ配管Ｈ１ａから供給路６５に供給される流体の圧力は、排出路６８から排出されるときの圧力よりも大きい。そして、絞り６７を通過して補助室７０に流れた流体の圧力は、上流側サブ配管Ｈ１ａから供給路６５に供給される流体の圧力よりも小さくなるが、排出路６８から排出されるときの圧力よりも大きくなる。したがって、この補助室７０の流体が中間圧力として出力路６６から補助圧力供給用配管Ｈ３を経由して減圧弁本体２のバネ室４０に供給される。

【0063】

この後、減圧弁本体２における二次側流路１２ｂの流量が最大となって二次側圧力が最も低くなると、下流側サブ配管Ｈ２ａおよび二次側圧力検出路７４を介して上ダイヤフラム７６に作用する上方への力が最も小さくなるため、調節バネ８５の付勢力により上ダイヤフラム７６および下ダイヤフラム７１と共に弁体７２が最も下方へ押し下げられ、やがて弁部７２ａと弁座６４とが当接されて完全に閉弁する。

【0064】

このとき、上流側サブ配管Ｈ１ａから供給路６５に供給される流体は排出路６８から排出されなくなるため、絞り６７を通過して補助室７０に流れた流体が出力路６６から補助圧力供給用配管Ｈ３を経由して減圧弁本体２のバネ室４０に供給される。
したがって、出力路６６から補助圧力供給用配管Ｈ３を経由して減圧弁本体２のバネ室４０に供給される補助室７０の中間圧力は、パイロットコントローラ３における上ダイヤフラム７６の下面に対する減圧弁本体２の二次側圧力が高くなると低下し、上ダイヤフラム７６の下面に対する減圧弁本体２の二次側圧力が低くなると高くなる。

【0065】

かくしてパイロットコントローラ３は、減圧弁本体２における二次側流路１２ｂの二次側圧力が次第に低くなるに連れて、弁部７２ａと弁座６４との隙間が小さくなり、絞り６７を通過した流体の中間圧力が次第に高くなりながら減圧弁本体２のバネ室４０に補助圧力として供給されるのである。

【0066】

＜減圧弁の動作＞
このような構成の分離型減圧弁１における全体の動作について説明する。
分離型減圧弁１では、二次側流路１２ｂ側の蛇口（図示せず）が閉栓された状態、すなわち、減圧弁本体２における二次側流路１２ｂの二次側圧力が高い場合、連通孔３２およびダイヤフラム室５０を介してダイヤフラム３０に作用する上方への力が大きく、弁棒１７と共に弁体１５が上方に持ち上げられるため弁体１５と弁座１４とが当接されて閉弁する。

【0067】

このとき、減圧弁本体２の二次側流路１２ｂ、下流側サブ配管Ｈ２ａ、およびパイロットコントローラ３の二次側圧力検出路７４を介して上ダイヤフラム７６に作用する上方への力が大きいため、上ダイヤフラム７６および下ダイヤフラム７１と共に弁体７２が上方に持ち上げられ、弁体７２の弁部７２ａが弁座６４から離反して開弁した状態となる。
この場合、パイロットコントローラ３の供給路６５に上流側サブ配管Ｈ１ａから供給される流体は殆どが排出路６８を通って排出されてしまい、補助室７０の流体が出力路６６および補助圧力供給用配管Ｈ３を経由して減圧弁本体２のバネ室４０に供給されることはない。つまり、この時点では、パイロットコントローラ３が設置されていない場合の従来の減圧弁本体２と何ら変わることはない。

【0068】

その後、減圧弁本体２における二次側流路１２ｂ側の蛇口が開栓されて流路内の流体の流量が増大し、その二次側流路１２ｂの二次側圧力が低下すると、連通孔３２およびダイヤフラム室５０を介してダイヤフラム３０に作用する上方への力が小さくなる。この結果、調節バネ３４の付勢力により弁棒１７と共に弁体１５が下方へ押し下げられるため、弁座１４から弁体１５が離反して開弁する。

【0069】

これにより、減圧弁本体２では、一次側流路１２ａから二次側流路１２ｂへ流体が流れ始める。すなわち減圧弁本体２は、このように機械的に動作するため、二次側流路１２ｂ側の蛇口が開栓されると、瞬間的に弁体１５が応答動作を行う。
このとき、減圧弁本体２の二次側流路１２ｂ、下流側サブ配管Ｈ２ａ、パイロットコントローラ３の二次側圧力検出路７４を介して上ダイヤフラム７６に作用する上方への力が次第に小さくなる。このため、パイロットコントローラ３では、調節バネ８５の付勢力により上ダイヤフラム７６および下ダイヤフラム７１と共に弁体７２が下方へ押し下げられ、弁体７２の弁部７２ａが弁座６４に対して次第に近づいていく。

【0070】

そうすると、上流側サブ配管Ｈ１ａから供給路６５および絞り６７を介して補助室７０に流れた流体は、排出路６８から排出される分が次第に減少するため、徐々に圧力を高めながら、出力路６６から補助圧力供給用配管Ｈ３を経由して減圧弁本体２のバネ室４０へ供給される。
ここで、パイロットコントローラ３に内蔵されている弁座６４の弁口径は非常に小さいため、出力路６６から減圧弁本体２のバネ室４０に供給される流体の圧力は、排出路６８からの微量の排気によって精密に制御される。

【0071】

すなわち、パイロットコントローラ３の補助室７０からの中間圧力の流体により減圧弁本体２のバネ室４０の圧力を変化させるには所定の時間が必要となる。
このため、パイロットコントローラ３の補助室７０から減圧弁本体２のバネ室４０に供給される流体の中間圧力は、時間の経過とともに徐々に高くなる。

【0072】

このように、減圧弁本体２のバネ室４０に供給される中間圧力が次第に高くなりながらバネ室４０に供給されるため、この中間圧力により減圧弁本体２のダイヤフラム３０が下方へ次第に押し下げられる。
減圧弁本体２のダイヤフラム３０がパイロットコントローラ３から供給される流体の中間圧力によって下方へ更に押し下げられる分だけ、弁座１４から弁体１５が離反することになり、図４に示すように、従来に比べて弁座１４に対する弁体１５の弁開度が次第に大きくなる。

【0073】

このように、パイロットコントローラ３は、減圧弁本体２における二次側流路１２ｂの二次側圧力が低くなるに連れて、弁部７２ａと弁座６４との間隔が狭くなるため、絞り６７を通過した流体の中間圧力が次第に高くなりながら減圧弁本体２のバネ室４０に補助圧力として供給される。

【0074】

この後、減圧弁本体２における二次側流路１２ｂの流量が最大となって二次側圧力が最も低くなると、下流側サブ配管Ｈ２ａおよびパイロットコントローラ３の二次側圧力検出路７４を介して上ダイヤフラム７６に作用する上方への力が最も小さくなる。
そして、調節バネ８５の付勢力により上ダイヤフラム７６および下ダイヤフラム７１と共に弁体７２が最も下方へ押し下げられ、やがて弁体７２の弁部７２ａと弁座６４とが当接されてパイロットコントローラ３が閉弁する。

【0075】

このとき、上流側サブ配管Ｈ１ａからパイロットコントローラ３の供給路６５に供給される流体は排出路６８から排出されなくなり、絞り６７を通過して補助室７０に流れた流体が出力路６６から補助圧力供給用配管Ｈ３を経由して減圧弁本体２のバネ室４０に供給される。
パイロットコントローラ３における弁体７２の弁部７２ａが弁座６４に当接して閉弁すると、補助室７０からの流体の中間圧力が最大となり、その時点以降の減圧弁本体２の弁体１５および弁座１４間の弁開度は一定となる（図４）。

【0076】

したがって、パイロットコントローラ３から減圧弁本体２のバネ室４０に供給される流体（補助圧力）によって減圧弁本体２の弁体１５および弁体１４間の弁開度が従来よりも大きく一定となるため、図５に示すように二次側流路１２ｂの二次側圧力の低下を防止して、オフセットを無くすことができる。
その後、二次側流路１２ｂの二次側圧力が高くなると、パイロットコントローラ３が徐々に開弁していくため、パイロットコントローラ３から減圧弁本体２のバネ室４０に供給される流体（補助圧力）も減少し、減圧弁本体２の弁体１５および弁座１４間の弁開度を小さくし、やがて閉弁する。

【0077】

＜効果＞
このように、分離型減圧弁１では、減圧弁本体２の二次側流路１２ｂの二次側圧力が低下したときの弁体１５および弁座１４間の弁開度は数秒以内に安定する（図４）。
この間は、パイロットコントローラ３の補助室７０からの流体が減圧弁本体２のバネ室４０に供給されていても、弁体１５および弁座１４間の弁開度が安定しておらずオフセットが生じていると考えられるため高精度ではない。

【0078】

しかし、時間の経過とともにパイロットコントローラ３から減圧弁本体２のバネ室４０に供給される流体の中間圧力が増大するに連れて、減圧弁本体２の弁体１５および弁座１４間の弁開度を徐々に大きくすることができる（図４）。
このように分離型減圧弁１では、弁体１５および弁座１４間の弁開度が安定してから、その弁開度を更に大きくしながらオフセットを無くすように修正制御することができる。

【0079】

これにより分離型減圧弁１は、弁体１５に振動等を生じさせることなく動作の安定性を保ちながら、減圧弁本体２における二次側流路１２ｂの二次側圧力の低下を防止し高精度化することができる。かくして、分離型減圧弁１は、大型化することなく、従来の直動式の減圧弁とは比較にならないほどの高精度な制御を行うことができる。

【0080】

なお分離型減圧弁１では、バネ保護部３５の外部にパイロットコントローラ３が分離設置されているため、このパイロットコントローラ３を減圧弁本体２に対して後から外付け設置することもできる。

【0081】

＜第２の実施の形態＞
＜パイロットコントローラ一体設置型減圧弁の全体構成＞
図１との対応部分に同一符号を付した図６に示すように、第２実施の形態における自力式調整弁としてのパイロットコントローラ一体設置型減圧弁１００（以下、これを単に「一体型減圧弁」と呼ぶ。）は、上流側配管Ｈ１および下流側配管Ｈ２の間に配置される。

【0082】

この一体型減圧弁１００は、弁箱１１と、その弁箱１１の矢印Ｂ方向の上部に固定されたバネ保護筒１５０と、そのバネ保護筒１５０の上端面に一体に固定された補助圧力供給用のパイロットコントローラ１３０とによって構成されている。ここで、弁箱１１およびその内部構造については、第１の実施の形態における減圧弁本体２と同一であるため、ここでは便宜上その説明を省略する。

【0083】

＜バネ保護筒の構成＞
バネ保護筒１５０は、弁箱１１の上端部にボルト４１により一体に取り付けられている。このバネ保護筒１５０は、その上端部に貫通孔１５１ａが形成されている。またバネ保護筒１５０は、その上端部の下面１５１ｂとダイヤフラム受２４の段差部２４ｂとに対して、調節バネ１５２の一端および他端が支持されている。

【0084】

このバネ保護筒１５０では、第１の実施の形態における減圧弁本体２の調節ネジ３６（図１、図２）が設けられていないため、バネ保護筒１５０の上端部の下面１５１ｂとダイヤフラム受２４の段差部２４ｂとに支持される調節バネ１５２が予め決められた設定圧力に調整されている。なお、このバネ保護筒１５０の内部に配置される弁棒１７、ダイヤフラム受２４および六角ナット２６については第１の実施の形態における減圧弁本体２と同一である。

【0085】

＜パイロットコントローラの構成＞
パイロットコントローラ１３０は、第１の実施の形態における分離型減圧弁１のパイロットコントローラ３の下段部６１が取り外された状態でバネ保護筒１５０の上端面に一体に固定された構成を有している。すなわちパイロットコントローラ１３０は、下段部６１が存在しない以外、パイロットコントローラ３と同一の基本構成である。なお、図示しないが、パイロットコントローラ３の出力路６６ａはプラグ等で閉塞されている。

【0086】

この場合、中段部６２に下段部６１が取り付けられる代わりに、その中段部６２がバネ保護筒１５０の上端面に一体に固定されているため、パイロットコントローラ１３０の補助室７０と、バネ保護筒１５０のバネ室４０とは、そのバネ保護筒１５０の貫通孔１５１ａを介して連通されている。
このような構成の一体型減圧弁１００の動作について説明する。一体型減圧弁１００では、減圧弁本体２における二次側流路１２ｂの二次側圧力が高い場合、連通孔３２およびダイヤフラム室５０を介してダイヤフラム３０に作用する上方への力が大きく、弁棒１７と共に弁体１５が上方に持ち上げられるため弁体１５と弁座１４とが当接されて閉弁する。

【0087】

このとき、減圧弁本体２の二次側流路１２ｂから下流側サブ配管Ｈ２ａを介してパイロットコントローラ１３０に伝達されて二次側圧力検出路７４から上ダイヤフラム７６に対して上方に作用する力が大きいため、上ダイヤフラム７６および下ダイヤフラム７１と共に弁体７２が上方に持ち上げられ、弁体７２の弁部７２ａが弁座６４から離反して開弁した状態となる。

【0088】

この場合、パイロットコントローラ１３０の供給路６５に上流側サブ配管Ｈ１ａから供給される流体は殆どが排出路６８を通って排出されてしまい、補助室７０からバネ保護筒１５０の貫通孔１５１ａを経由してバネ室４０に流体が供給されることはない。
その後、一体型減圧弁１００では、二次側流路１２ｂの二次側圧力が低下すると、連通孔３２およびダイヤフラム室５０を介してダイヤフラム３０に作用する上方への力が小さくなる。

【0089】

この結果、調節バネ１５２の付勢力により弁棒１７と共に弁体１５が下方へ押し下げられるため、弁座１４から弁体１５が離反して開弁し、一次側流路１２ａから二次側流路１２ｂへ流体が流れ始める。
このとき、二次側流路１２ｂから下流側サブ配管Ｈ２ａを介してパイロットコントローラ１３０に伝達されて二次側圧力検出路７４から上ダイヤフラム７６に作用する上方への力が次第に小さくなるため、調節バネ８５の付勢力により上ダイヤフラム７６および下ダイヤフラム７１と共に弁体７２が下方へ押し下げられ、弁体７２の弁部７２ａが弁座６４に次第に近接していく。

【0090】

これにより、上流側サブ配管Ｈ１ａから供給路６５に供給される流体は、絞り６７を通過して補助室７０に流れ、その補助室７０の流体が中間圧力（図３）として、バネ保護筒１５０の貫通孔１５１ａを経由してバネ室４０へ供給される。
したがって、パイロットコントローラ１３０の補助室７０からの流体の中間圧力が増大するに連れて（時間の経過とともに）、徐々にバネ室４０の圧力が増大される。
すなわち、バネ室４０に供給される中間圧力が次第に高くなりながら供給されるため、この中間圧力が補助圧力となり、ダイヤフラム３０が下方へ更に押し下げられることになる。

【0091】

この結果、ダイヤフラム３０が下方へ更に押し下げられる分だけ、弁座１４から弁体１５が離反することになり、従来に比べて弁開度が大きくなる。このように、パイロットコントローラ１３０は、弁箱１１の二次側圧力が低くなるに連れて、弁体７２の弁部７２ａと弁座６４との間隔が小さくなるため、絞り６７を通過した補助室７０の中間圧力が次第に高くなりながらバネ室４０に補助圧力として供給される。

【0092】

この後、二次側流路１２ｂの流量が最大となって二次側圧力が最も低くなると、下流側サブ配管Ｈ２ａおよび二次側圧力検出路７４を介して上ダイヤフラム７６に作用する上方への力が最も小さくなり、調節バネ８５の付勢力により上ダイヤフラム７６および下ダイヤフラム７１と共に弁体７２が最も下方へ押し下げられ、やがて弁部７２ａと弁座６４とが当接されて閉弁する。

【0093】

このとき、上流側サブ配管Ｈ１ａから供給路６５に供給される流体は排出路６８から完全に排出されなくなり、絞り６７を通過して補助室７０に流れた流体の全てがバネ保護筒１５０の貫通孔１５１ａを経由してバネ室４０に供給される。
パイロットコントローラ１３０の弁体７２の弁部７２ａが弁座６４に当接して閉弁すると、補助室７０からの流体の中間圧力が最大となるため、その時点以降の減圧弁本体２の弁体１５および弁座１４間の弁開度が一定となる（図４）。

【0094】

したがって、パイロットコントローラ１３０からバネ室４０に供給される流体（補助圧力）によって弁体１５および弁体１４間の弁開度が従来よりも大きくなるため、図５に示したように二次側流路１２ｂの二次側圧力の低下を防止して、オフセットを無くすことができる。

【0095】

＜効果＞
一体型減圧弁１００においても、二次側流路１２ｂの二次側圧力が次第に低下していくときのパイロットコントローラ１３０からバネ室４０に供給される流体（補助圧力）の増大とともに、弁体１５および弁座１４間の弁開度を次第に大きくすることができる。
このように一体型減圧弁１００は、弁体１５および弁座１４間の弁開度を次第に大きくして修正制御するので、弁体１５に振動等を生じさせることなく動作の安定性を保ちながら、二次側流路１２ｂの二次側圧力の低下を防止し高精度化することができる。かくして、一体型減圧弁１００は、大型化することなく、従来の直動式の減圧弁とは比較にならないほどの高精度な制御を行うことができる。

【0096】

なお一体型減圧弁１００は、パイロットコントローラ１３０がバネ保護部１５０の上部に一体設置されているため、第１の実施の形態における分離型減圧弁１に比べてその構成を全体的に小型化することができる。

【0097】

＜第３の実施の形態＞
＜パイロット作動式減圧弁の全体構成＞
図１との対応部分に同一符号を付した図７に示すように、第３実施の形態における自力式調整弁としてのパイロット作動式減圧弁２００は、上流側配管Ｈ１および下流側配管Ｈ２の間に配置され、主弁２０１、エゼクタ（絞り弁）２２０およびパイロット弁２３０により構成された従来の一般的なものであるが、従来と異なる点として、このパイロット弁２３０に対してパイロットコントローラ３（図３）が分離設置されている。

【0098】

このパイロットコントローラ３は、第１の実施の形態と同一の構成であり、上流側サブ配管Ｈ１ａと、下流側サブ配管Ｈ２ａと、補助圧力供給用配管Ｈ３とが接続されている。補助圧力供給用配管Ｈ３は、パイロット弁２３０のバネ室２４０に導通されている。
この場合、パイロット作動式減圧弁２００は、二次側流路２０２ｂの二次側圧力が低下すると、二次側流路２０２ｂから下流側サブ配管Ｈ２ａを介してパイロットコントローラ３に伝達され、パイロットコントローラ３の弁体７２の弁部７２ａが弁座６４に次第に近接していく。

【0099】

このとき、上流側サブ配管Ｈ１ａから供給路６５に供給される流体が、絞り６７を通過して補助室７０に流れ、その補助室７０の流体が中間圧力として、パイロット弁２３０のバネ室２４０へ次第に圧力が増大されながら供給される。
したがって、パイロットコントローラ３の補助室７０からの流体の中間圧力が増大するに連れて（時間の経過とともに）、徐々にパイロット弁２３０のバネ室２４０の圧力が高くなるので、パイロット弁２３０の開弁度が大きくなる。

【0100】

これにより、パイロット弁２３０の開弁度が従来よりも大きくなるため、主弁２０１のダイヤフラム室２１６からエゼクタ２２０、パイロット弁２３０、二次側流路２０２ｂへ流体が多く流れることになる。
かくして、パイロット作動式減圧弁２００は、パイロット弁２３０の開弁度が従来よりも大きくなった分だけ、主弁２０１の弁体２１１が矢印Ｂ方向へ従来よりも大きく開弁するので、一次側流路２０２ａの圧力に対して二次側流路２０２ｂの圧力低下を防止し、オフセットを無くすことができる。

【0101】

＜他の実施の形態＞
なお、上述した第１および第２の実施の形態においては、直動式の減圧弁１、１００に対してパイロットコントローラ３、１３０を分離型または一体型のように設置する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、直動式の背圧弁に対してパイロットコントローラ３、１３０を分離型または一体型のように設置するようにしても良い。

【0102】

また、上述した第３の実施の形態においては、パイロット弁２３０に対してパイロットコントローラ３を分離設置するようにした場合について説明したが、本発明はこれに限らず、第２の実施の形態と同様に、パイロット弁２３０の上部にパイロットコントローラ３を一体的に設置するようにしてもよい。

【0103】

さらに、上述した第１乃至第３の実施の形態においては、パイロットコントローラ３、１３０の内部に絞り６７を設けるようにした場合について説明したが、本発明はこれに限定されることはない。補助室７０に補助圧力用流体を供給するにあたっては、図８に示すように、パイロットコントローラ３，１３０の供給路６５の外側（上流側）に絞り弁７を設け、この絞り弁７と供給路６５とを介して上流側サブ配管Ｈ１ａ内の流体を補助室７０に供給するようにしても良い。

【0104】

加えて、上述した第１乃至第３実施の形態においては、上流側サブ配管Ｈ１ａの上流端が上流側配管Ｈ１に接続され、上流側配管Ｈ１内の流体が補助圧力用流体として流体通路４から減圧弁６を介してパイロットコントローラ３，１３０に供給される例を示した。しかし、本発明に係る自力式調整弁は、補助圧力用流体が弁箱１１の一次側流路１２ａから減圧弁６を介してパイロットコントローラ３，１３０に供給される構成を採ることもできる。この構成を採る場合は、上流側サブ配管Ｈ１ａの上流端が弁箱１１に接続される。すなわち、補助圧力流体とする流体は、一次側流路１２ａを含む上流側の流体通路、換言すれば弁体１５より上流側の流体通路であれば、どの流体通路からでも取得することが可能である。

【符号の説明】

【0105】

１……分離型減圧弁、２……減圧弁本体（弁本体）、３、１３０……パイロットコントローラ（補助圧力供給部）、４…流体通路、６…減圧弁、７…絞り弁、１１……弁箱、１２……流路、１２ａ…一次側流路、１２ｂ…二次側流路、１３……隔壁、１４……弁座、１５……弁体、１７……弁棒、１８……六角ナット、１９……弁体バネ、２１…下部蓋、２２……ライナー、２３……バランスピストン、２４……ダイヤフラム受、２６、３８、８３、８７……六角ナット、３０…ダイヤフラム、３１……Ｏリング、３４、８５、１５２……調節バネ、３５……バネ保護筒（バネ保護部）、３６、８６……調節ネジ、３９、８４……バネ受、４０……バネ室、４１…ボルト、５０…ダイヤフラム室、６０……本体部、６１……下段部、６２……中段部、６３……上段部、６４……弁座、６５……供給路、６６……出力路、６７……絞り、６８……排気路、６９……貫通孔、７０……補助室、７１……下ダイヤフラム、７２……弁体、７２ａ……弁部、７３……弁体受、７４……二次側圧力検出路（圧力検出路）、７５……ダイヤフラム室、７６……上ダイヤフラム（圧力検出用ダイヤフラム）８０……上蓋部、８１……ボルト、８２……ダイヤフラム受、１００……一体型減圧弁、１５０……バネ保護筒、１５１ａ……貫通孔、２００……パイロット作動式減圧弁、２０１……主弁、２２０……エゼクタ（絞り弁）、２３０……パイロット弁、２４０……バネ室、Ｈ１…上流側配管、Ｈ１ａ…上流側サブ配管。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】