特開 2024-133006 向上したターンダウン比を有する電子圧力調整器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024133006

(43)【公開日】2024-10-01

(54)【発明の名称】向上したターンダウン比を有する電子圧力調整器

(51)【国際特許分類】

   F23N 1/00 20060101AFI20240920BHJP

   F23N 5/00 20060101ALI20240920BHJP

   F23N 5/20 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

F23N1/00 103Z

F23N5/00 U

F23N5/20 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024039553

(22)【出願日】2024-03-14

(31)【優先権主張番号】202321017450

(32)【優先日】2023-03-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IN

(71)【出願人】

【識別番号】524099393

【氏名又は名称】アスコ エル．ピー．

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100205659

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 拓也

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(74)【代理人】

【識別番号】100185269

【弁理士】

【氏名又は名称】小菅 一弘

(72)【発明者】

【氏名】パテル サチンクマール ハスムクバイ

(72)【発明者】

【氏名】ミラー パトリック

【テーマコード（参考）】

3K003

3K005

3K068

【Ｆターム（参考）】

3K003EA07

3K003FB05

3K005JA03

3K068FB02

3K068FC03

3K068FC06

3K068GA02

3K068HA02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】向上したターンダウン比を有する電子圧力調整器のための新規かつ有用な装置、システム及び方法を提供する。
【解決手段】ソースラインと供給ラインとの間に配管された制御バルブであって、前記供給ラインが、供給された燃料をある圧力範囲で燃焼させるように構成されたバーナに結合され、ソースラインが、圧力範囲よりも高い圧力で燃料を供給するように構成された燃料ソースに結合される、制御バルブと、バーナの動作レベルを検出するように構成されたセンサと、センサに応じて前記バルブを制御することにより、バーナを制御するように構成されたアクチュエータとを含む、燃料調整器。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ソースラインと供給ラインとの間に配管された制御バルブであって、前記供給ラインが、供給された燃料をある圧力範囲で燃焼させるように構成されたバーナに結合され、前記ソースラインが、前記圧力範囲よりも高い圧力で前記燃料を供給するように構成された燃料ソースに結合される、制御バルブと、
前記バーナの動作レベルを検出するように構成されたセンサと、
前記センサに応じて前記バルブを制御することにより、前記バーナを制御するように構成されたアクチュエータと
を含む、燃料調整器。

【請求項2】

前記アクチュエータは、前記センサが閾値を下回る前記動作レベルを検出した場合、前記バルブを低出力モードに制御し、前記センサが前記閾値を上回る前記動作レベルを検出した場合、前記バルブを高出力モードに制御する、請求項１に記載の燃料調整器。

【請求項3】

前記アクチュエータは、前記センサが閾値を下回る前記動作レベルを検出した場合、第一のゲイン設定で制御ループを実行し、前記センサが前記閾値を上回る前記動作レベルを検出した場合、第二のゲイン設定で制御ループを実行し、前記第一のゲイン設定は、前記第二のゲイン設定と異なる、請求項１に記載の燃料調整器。

【請求項4】

前記アクチュエータは、前記センサが閾値を下回る前記動作レベルを検出した場合、比例成分の第一のゲイン設定と積分成分の第二のゲイン設定で比例積分制御ループを実行し、前記センサが前記閾値を上回る前記動作レベルを検出した場合、比例成分の第三のゲイン設定と積分成分の第四のゲイン設定で比例積分制御ループを実行し、前記第一のゲイン設定は、前記第三のゲイン設定と異なり、前記第二のゲイン設定は、前記第四のゲイン設定と異なる、請求項１に記載の燃料調整器。

【請求項5】

前記第一のゲイン設定及び前記第二のゲイン設定のうちの少なくとも１つは、前記アクチュエータがアクセス可能なルックアップテーブル又はデータベースに記憶されたゲイン設定のセットを含む、請求項３に記載の燃料調整器。

【請求項6】

前記ゲイン設定のうちの１つ以上は、前記アクチュエータがアクセス可能な、１つ以上のプロセス入力に基づくデータを含むルックアップテーブル又はデータベースから取得される、請求項４に記載の燃料調整器。

【請求項7】

前記センサは、スイッチ、圧力スイッチ、圧力センサ、及びこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の燃料調整器。

【請求項8】

ソースラインと供給ラインとの間に配管された制御バルブであって、前記供給ラインが、供給された燃料をある流量範囲で燃焼させるように構成されたバーナに結合され、前記ソースラインが、前記流量範囲よりも高い流量で前記燃料を供給するように構成された燃料ソースに結合される、制御バルブと、
前記バーナの動作レベルを検出するように構成されたセンサと、
前記センサに応じて前記バルブを制御することにより、前記バーナを制御するように構成されたアクチュエータと
を含む、燃料調整器。

【請求項9】

前記アクチュエータは、前記センサが閾値を下回る前記動作レベルを検出した場合、前記バルブを低出力モードに制御し、前記センサが前記閾値を上回る前記動作レベルを検出した場合、前記バルブを高出力モードに制御する、請求項８に記載の燃料調整器。

【請求項10】

前記アクチュエータは、前記センサが閾値を下回る前記動作レベルを検出した場合、第一のゲイン設定で制御ループを実行し、前記センサが前記閾値を上回る前記動作レベルを検出した場合、第二のゲイン設定で制御ループを実行し、前記第一のゲイン設定は、前記第二のゲイン設定と異なる、請求項８に記載の燃料調整器。

【請求項11】

前記アクチュエータは、前記センサが閾値を下回る前記動作レベルを検出した場合、比例成分の第一のゲイン設定と積分成分の第二のゲイン設定で比例積分制御ループを実行し、前記センサが前記閾値を上回る前記動作レベルを検出した場合、比例成分の第三のゲイン設定と積分成分の第四のゲイン設定で比例積分制御ループを実行し、前記第一のゲイン設定は、前記第三のゲイン設定と異なり、前記第二のゲイン設定は、前記第四のゲイン設定と異なる、請求項８に記載の燃料調整器。

【請求項12】

前記第一のゲイン設定及び前記第二のゲイン設定のうちの少なくとも１つは、前記アクチュエータがアクセス可能なルックアップテーブル又はデータベースに記憶されたゲイン設定のセットを含む、請求項１０に記載の燃料調整器。

【請求項13】

前記ゲイン設定のうちの１つ以上は、前記アクチュエータがアクセス可能な、１つ以上のプロセス入力に基づくデータを含むルックアップテーブル又はデータベースから取得される、請求項１１に記載の燃料調整器。

【請求項14】

前記センサは、スイッチ、圧力スイッチ、圧力センサ、及びこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項８に記載の燃料調整器。

【請求項15】

ソースラインと供給ラインとの間に配管された制御バルブであって、前記供給ラインが、材料を前記材料の消費者に供給するように構成され、前記ソースラインが、前記材料のソースに結合される、制御バルブと、
前記消費者の動作パラメータを検出するように構成されたセンサと、
前記センサに応じて前記バルブを制御することにより、前記消費者を制御するように構成されたアクチュエータと
を含む、調整器。

【請求項16】

前記アクチュエータは、前記センサが閾値を下回る前記動作パラメータを検出した場合、前記バルブを低出力モードに制御し、前記センサが前記閾値を上回る前記動作パラメータを検出した場合、前記バルブを高出力モードに制御する、請求項１５に記載の調整器。

【請求項17】

前記アクチュエータは、前記センサが閾値を下回る前記動作パラメータを検出した場合、第一のゲイン設定のセットで制御ループを実行し、前記センサが前記閾値を上回る前記動作パラメータを検出した場合、第二のゲイン設定のセットで制御ループを実行し、前記第一のゲイン設定のセットは、前記第二のゲイン設定のセットと異なる、請求項１５に記載の調整器。

【請求項18】

前記アクチュエータは、前記センサが閾値を下回る前記動作パラメータを検出した場合、比例成分の第一のゲイン設定と積分成分の第二のゲイン設定で比例積分制御ループを実行し、前記センサが前記閾値を上回る前記動作パラメータを検出した場合、比例成分の第三のゲイン設定と積分成分の第四のゲイン設定で比例積分制御ループを実行し、前記第一のゲイン設定は、前記第三のゲイン設定と異なり、前記第二のゲイン設定は、前記第四のゲイン設定と異なり、前記ゲイン設定のうちの１つ以上は、前記アクチュエータがアクセス可能な、１つ以上のプロセス入力に基づくデータを含むルックアップテーブル又はデータベースから取得される、請求項１５に記載の調整器。

【請求項19】

前記センサは、スイッチである、請求項１５の調整器。

【請求項20】

前記センサは、圧力センサである、請求項１５の調整器。

【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、２０２３年３月１５日に出願されたインド仮特許出願第２０２３２１０１７４５０号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれるものとする。

【0002】

本開示は、圧力調整器に関し、特に、市販のボイラに使用される電子圧力調整器に関する。

【背景技術】

【0003】

電子圧力調整器は、例えば、市販のボイラへの燃料供給を制御するためによく使用される。このようなボイラが１つのレベルで起動されるか、又は停止される場合、その圧力調整器は、その動作レベルに必要な圧力及び流量で燃料を供給するように最適化することができる。

【0004】

しかしながら、ボイラ又はその他のアプリケーションが複数のレベルで動作する必要がある場合、より低い動作レベルでの正確な制御が犠牲になる場合がある。これにより、制御が悪くなり、燃料が無駄になり、排出量が増加する。

【0005】

ターンダウン比という用語は、一般に、定常状態で動作し、許容可能な動作パラメータ内に維持されているときの最高流量と最低流量との比を意味するものと理解される。より高いレベルの効率を達成するためには、高いターンダウン比が望ましい。しかしながら、高流量が可能であることにより高レベルの動作が可能である現在の圧力調整器は、より低い流量及びより低いレベルの動作での精密な制御が不十分である。

【発明の概要】

【0006】

出願人は、向上したターンダウン比を有する電子圧力調整器のための新規かつ有用な装置、システム及び方法を作成した。

【0007】

少なくとも１つの実施形態では、調整器は、ソースラインと供給ラインとの間に配管された制御バルブと、消費者の動作パラメータを検出するように構成されたセンサと、前記センサに応じて前記バルブを制御することにより、前記消費者を制御するように構成されたアクチュエータとを含んでもよい。少なくとも１つの実施形態では、前記供給ラインは、材料の消費者に前記材料を供給するように構成される。少なくとも１つの実施形態では、前記ソースラインは、前記材料のソースに結合されてもよい。

【0008】

少なくとも１つの実施形態では、前記アクチュエータは、前記センサが閾値を下回る前記動作パラメータを検出した場合、前記バルブを低出力モードに制御し、前記センサが前記閾値を上回る前記動作パラメータを検出した場合、前記バルブを高出力モードに制御することができる。少なくとも１つの実施形態では、前記アクチュエータは、前記センサが閾値を下回る前記動作パラメータを検出した場合、ルックアップテーブル又はデータベースなどからの１つのゲイン設定のセットで制御ループを実行し、前記センサが前記閾値を上回る前記動作パラメータを検出した場合、前記ルックアップテーブル又はデータベースなどからの別のゲイン設定のセットで制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、１つのゲイン設定のセットは、別のゲイン設定のセットと異なってもよい。少なくとも１つの実施形態では、前記アクチュエータは、前記センサが閾値を上回るか又は下回る動作パラメータを検出した場合、１つ以上のプロセス入力（バルブの位置、圧力、流量、配管サイズなどを含むが、これらに限定されない）に基づくルックアップテーブル又はデータベースなどから、比例成分及び積分成分の異なるゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、ルックアップテーブル又はデータベースにおける２つ以上のゲイン設定は、互いに異なってもよい。

【0009】

少なくとも１つの実施形態では、前記センサは、圧力スイッチ、流量スイッチ又は温度スイッチなどのスイッチであってもよい。少なくとも１つの実施形態では、前記センサは、アナログ又はデジタルの圧力センサ、流量センサ若しくは温度センサであってもよい。

【0010】

少なくとも１つの実施形態では、市販のボイラなどに使用される燃料調整器は、ソースラインと供給ラインとの間に配管された制御バルブと、バーナの動作レベルを検出するように構成されたセンサと、前記センサに応じて前記バルブを制御することにより、前記バーナを制御するように構成されたアクチュエータとを含むことができる。少なくとも１つの実施形態では、前記供給ラインは、供給された燃料をある圧力範囲及び／又は流量範囲で燃焼させるように構成されたバーナに結合されてもよい。少なくとも１つの実施形態では、前記ソースラインは、前記範囲よりも高い圧力及び／又は流量で燃料を供給するように構成された燃料ソースに結合されてもよい。

【0011】

少なくとも１つの実施形態では、前記アクチュエータは、前記センサが閾値を下回る前記動作パラメータを検出した場合、前記バルブを低出力モードに制御し、前記センサが前記閾値を上回る前記動作パラメータを検出した場合、前記バルブを高出力モードに制御することができる。少なくとも１つの実施形態では、前記アクチュエータは、前記センサが閾値を下回る前記動作パラメータを検出した場合、ルックアップテーブル又はデータベースなどからの１つのゲイン設定のセットで制御ループを実行し、前記センサが前記閾値を上回る前記動作パラメータを検出した場合、前記ルックアップテーブル又はデータベースなどからの別のゲイン設定のセットで制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、１つのゲイン設定のセットは、別のゲイン設定のセットと異なってもよい。少なくとも１つの実施形態では、前記アクチュエータは、前記センサが閾値を上回るか又は下回る動作パラメータを検出した場合、１つ以上のプロセス入力（バルブの位置、圧力、流量、配管サイズなどを含むが、これらに限定されない）に基づくルックアップテーブル又はデータベースなどから、比例成分及び積分成分の異なるゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、ルックアップテーブル又はデータベースにおける２つ以上のゲイン設定は、互いに異なってもよい。

【0012】

少なくとも１つの実施形態では、前記センサは、圧力スイッチ、流量スイッチ又は温度スイッチなどのスイッチであってもよい。少なくとも１つの実施形態では、前記センサは、アナログ又はデジタルの圧力センサ、流量センサ若しくは温度センサであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本開示に係る電子調整器を利用するシステムの多くの実施形態のうちの１つの実施形態の簡略化されたブロック図である。

【図2】本開示に係る電子調整器の多くの実施形態のうちの１つの実施形態の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

上述した図面及び以下の特定の構造と機能の明細書は、出願人が発明したものの範囲又は添付の特許請求の範囲を限定するために提示されるものではない。むしろ、図面及び明細書は、特許権保護が求められる本発明を作成及び使用することを当業者に教示するために提供されるものである。当業者であれば、本発明の商業的実施形態の全ての特徴が、明確さ及び理解のために説明又は図示されているわけではないことを理解するであろう。当業者であれば、また、本発明の態様を組み込んだ実際の商業的実施形態の開発が、商業的実施形態に対する開発者の最終目標を達成するために多数の実装固有の決定を必要とすることを理解するであろう。このような実装固有の決定は、特定の実装、場所、及び時間によって異なる可能性がある、システム関連、ビジネス関連、政府関連のコンプライアンス及び他の制約を含んでもよいが、これらに限定されない。開発者の努力は、絶対的な意味で、複雑で時間がかかるかもしれないが、それにもかかわらず、そのような努力は、この開示の利点を得る当業者にとって日常的な取り組みである。本明細書に開示及び教示される発明は、多数の様々な修正及び代替形態の影響を受けやすいことを理解されたい。

【0015】

限定されないが、１つなどの単数の用語の使用は、アイテムの数を限定することを意図するものではない。また、限定されないが、「頂部」、「底部」、「左」、「右」、「上部」、「下部」、「下」、「上」、「側面」などの関係用語の使用は、図面を具体的に参照することを明確化するために本明細書において使用され、本発明又は添付の特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。「含む」及び「など」という用語は、例示的なものであり、限定的なものではない。「結合する」、「結合される」、「結合している」、「カプラー」などの用語は、本明細書では広く使用され、例えば、機械的に、磁気的に、電気的に、化学的に、操作可能に、直接的に又は中間要素を介して間接的に１つ以上の部材と一緒に固定し、結び付け、連結し、締結し、取り付け、接合し、その中に挿入し、その上又はその中に形成し、連通させるか、又は他の方法で関連付ける任意の方法又は装置を含んでもよく、１つの機能部材を別の部材と一様に一体的に形成することを非限定的に更に含んでもよい。結合は、回転可能に結合することを含む、任意の方向で発生することができる。また、物理的に具現化可能な本開示の全ての部品及び構成要素は、そのような特性が本明細書に明示的に記載されているか否かにかかわらず、特に、軸、端部、内面及び外面、内部空間、頂部、底部、側面、境界、寸法（例えば、高さ、長さ、幅、厚さ）、質量、重量、体積、密度などの特性を含むがこれらに限定されない、想像上の特性及び現実の特性を本質的に含む。

【0016】

本明細書で説明する任意のプロセスフローチャートは、本開示の様々な実施形態に係るシステム、方法、及びコンピュータプログラム製品の可能な実装の動作を示す。この点に関して、フローチャートの各ブロックは、指定された論理機能を実装するための１つ以上の実行可能な命令を含んでもよいモジュール、セグメント、又はコードの一部を表すものであってもよい。いくつかの実装では、ブロックに記載された機能は、図面に描かれた順序から外れて実行される可能性があることにも留意されたい。例えば、連続して示されるブロックは、実際には、実質的に同時に実行されてもよい。フローチャート図の各ブロックは、指定された機能若しくは動作を実行する専用ハードウェアベースのシステム、又は専用ハードウェアとコンピュータ命令との組み合わせによって実装できることにも留意されたい。

【0017】

出願人は、電子圧力調整器のターンダウン比を向上させるための新規かつ有用な装置、システム及び方法を作成した。少なくとも１つの実施形態では、本開示に係る調整器は、より高いレベルの効率を達成するために、より高いターンダウン比を有することができる。少なくとも１つの実施形態では、本開示に係る調整器は、高流量が可能であることにより高レベルの動作が可能であるとともに、より低い流量及びより低い動作レベルでの正確な制御が可能である。

【0018】

図１は、本開示に係る電子調整器を利用するシステムの多くの実施形態のうちの１つの実施形態の簡略化されたブロック図である。図２は、本開示に係る電子調整器の多くの実施形態のうちの１つの実施形態の斜視図である。図１及び図２は、相互に関連させて説明される。

【0019】

少なくとも１つの実施形態では、市販のボイラ２００のための燃料流量を調整する調整器１００は、ソースライン１３０と供給ライン１４０との間に配管された制御バルブ１１０と、バーナ２１０の動作レベル又はパラメータを検出するように構成されたセンサ１５０と、センサ１５０に応じてバルブ１１０を制御することにより、バーナ２１０からの火炎２２０を制御するように構成されたアクチュエータ１２０とを含んでもよい。少なくとも１つの実施形態では、市販のボイラ２００の燃料流量を調整するために使用される調整器１００は、ソースライン１３０と供給ライン１４０との間に配管された制御バルブ１１０と、バーナ２１０への供給ライン１４０の圧力を検出するように構成されたセンサ１５０と、センサ１５０に応じてバルブ１１０を制御することにより、バーナ２１０からの火炎２２０を制御するように構成されたアクチュエータ１２０とを含んでもよい。少なくとも１つの実施形態では、市販のボイラ２００の燃料流量を調整するために使用される調整器１００は、ソースライン１３０と供給ライン１４０との間に配管された制御バルブ１１０と、バーナ２１０への供給ライン１４０の流量を検出するように構成されたセンサ１５０と、センサ１５０に応じてバルブ１１０を制御することにより、バーナ２１０からの火炎２２０を制御するように構成されたアクチュエータ１２０とを含んでもよい。少なくとも１つの実施形態では、市販のボイラ２００の燃料流量を調整するために使用される調整器１００は、ソースライン１３０と供給ライン１４０との間に配管された制御バルブ１１０と、バーナ２１０からの火炎２２０の火炎レベルを検出するように構成されたセンサ１５０と、センサ１５０に応じてバルブ１１０を制御することにより、バーナ２１０からの火炎２２０を制御するように構成されたアクチュエータ１２０とを含んでもよい。

【0020】

本発明の想定される用途の１つは、市販のボイラ２００の燃料調整であるが、実質的に任意の材料の流れの調整など、本明細書に記載された特徴には他の多くの潜在的な用途がある。例えば、調整器１００は、空圧プロセス制御媒体の流量及び／又は圧力を制御するために使用することができる。このように、調整器１００は、様々な材料の流量及び／又は圧力の制御を通じて、様々な動作パラメータを制御するために使用することができる。少なくとも１つの実施形態では、バルブ１１０は、ＡＳＣＯシリーズ１５８のバルブであってもよい。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、ＡＳＣＯシリーズ１５９のアクチュエータであってもよい。

【0021】

少なくとも１つの実施形態では、供給ライン１４０は、バーナ２１０又は他の材料／燃料の消費者に結合されてもよく、供給された燃料をある圧力範囲及び／又は流量範囲で燃焼させるように構成されてもよい。少なくとも１つの実施形態では、ソースライン１３０は、上記範囲よりも高い圧力及び／又は流量で燃料を供給するように構成された燃料ソース３００に結合されてもよい。例えば、ソース３００は、本明細書に記載された調整器よりも上流側の圧力調整器であってもよく、その上流側の調整器３００は、バーナ２１０又は他の消費者に必要な流量及び／又は圧力よりもわずかに高い流量及び／又は圧力で燃料又は他の材料を供給することができる。

【0022】

少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を下回る動作レベル又はパラメータを検出した場合、バルブ１１０を低出力モードに制御し、センサ１５０が閾値を上回る動作レベル又はパラメータを検出した場合、バルブ１１０を高出力モードに制御することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を下回る供給ライン１４０内の圧力を検出した場合、バルブ１１０を低出力モードに制御し、センサ１５０が閾値を上回る供給ライン１４０内の圧力を検出した場合、バルブ１１０を高出力モードに制御することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を下回る供給ライン１４０内の流量を検出した場合、バルブ１１０を低出力モードに制御し、センサ１５０が閾値を上回る供給ライン１４０内の流量を検出した場合、バルブ１１０を高出力モードに制御することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を下回る火炎レベルを検出した場合、バルブ１１０を低出力モードに制御し、センサ１５０が閾値を上回る火炎レベルを検出した場合、バルブ１１０を高出力モードに制御することができる。

【0023】

少なくとも１つの実施形態では、調整器１００は、上流側の調整器又は他のソース３００よりも正確な制御を提供することに使用することができる。例えば、少なくとも１つの実施形態では、調整器１００は、火炎レベルが閾値を上回る場合のような高出力モードと、火炎レベルが閾値を下回る場合のような低出力モードとの両方において、１％の不感帯を維持することができるため、最小限の排出で非常に低い流量で燃焼を一貫して維持することができる。

【0024】

少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を下回る動作レベル又はパラメータを検出した場合、第一のゲイン設定又は他のゲイン設定などの１つのゲイン設定で制御ループを実行し、センサ１５０が閾値を上回る動作レベル又はパラメータを検出した場合、第二のゲイン設定又は他のゲイン設定などの別のゲイン設定で制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を下回る供給ライン１４０内の圧力を検出した場合、第一のゲイン設定又は他のゲイン設定などの１つのゲイン設定で制御ループを実行し、センサ１５０が閾値を上回る供給ライン１４０内の圧力を検出した場合、第二のゲイン設定又は他のゲイン設定などの別のゲイン設定で制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を下回る供給ライン１４０内の流量を検出した場合、第一のゲイン設定又は他のゲイン設定などの１つのゲイン設定で制御ループを実行し、センサ１５０が閾値を上回る供給ライン１４０内の流量を検出した場合、第二のゲイン設定又は他のゲイン設定などの別のゲイン設定で制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を下回る火炎レベルを検出した場合、第一のゲイン設定又は他のゲイン設定などの１つのゲイン設定で制御ループを実行し、センサ１５０が閾値を上回る火炎レベルを検出した場合、第二のゲイン設定又は他のゲイン設定などの別のゲイン設定で制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、第一のゲイン設定は、第二のゲイン設定と異なってもよい。少なくとも１つの実施形態では、第一のゲイン設定は、第二のゲイン設定よりも高くてもよい。少なくとも１つの実施形態では、第一のゲイン設定は、第二のゲイン設定よりも低くてもよい。

【0025】

本明細書で使用される「第一の」、「第二の」、「第三の」などの用語は、参照を容易にするためのものに過ぎず、特に明記しない限り、限定的なものではない。例えば、「第一の」ゲイン設定は、時間的に最初に行うことができるか、又は時間的に最初に発生する必要がなく、実際には、「第二の」ゲイン設定、「第三の」ゲイン設定又は他のゲイン設定として説明されるかどうかにかかわらず、実際には１つ以上の他のゲイン設定であってもよく、１つ以上の他のゲイン設定の後に発生してもよい。任意のゲイン設定は、本開示の物理的な実装に係る必要又は所望に応じて、任意の時刻及び任意の順序で行うか又は発生することができる。また、１つ以上のゲイン設定は、ゲイン設定のセットなど、複数のゲイン設定であってもよく、複数のゲイン設定を含んでもよい。少なくとも１つの実施形態では、１つ以上のゲイン設定は、アクチュエータ１２０若しくはコントローラなどのその構成要素の内部に記憶されるか、又はアクチュエータ１２０若しくはコントローラなどのその構成要素がアクセス可能なルックアップテーブル又はデータベースから取得されるゲイン設定又はゲイン設定のセットであり得るか又はそれらを含んでもよい。例えば、少なくとも１つの実施形態では、ルックアップテーブル又はデータベースは、バルブの位置、圧力、流量、流量面積、配管サイズなどの１つ以上のプロセス入力、本開示の実装に係る任意の他のプロセス入力、又はそれらの任意の組み合わせに基づくか、又はそれらを反映するデータを含んでもよい。

【0026】

少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を下回る動作レベル又はパラメータを検出した場合、比例成分の第一のゲイン設定及び積分成分の第二のゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行し、センサ１５０が閾値を上回る動作レベル又はパラメータを検出した場合、比例成分の第三のゲイン設定及び積分成分の第四のゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を下回る供給ライン１４０内の圧力を検出した場合、比例成分の第一のゲイン設定及び積分成分の第二のゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行し、センサ１５０が閾値を上回る供給ライン１４０内の圧力を検出した場合、比例成分の第三のゲイン設定及び積分成分の第四のゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を下回る供給ライン１４０内の流量を検出した場合、比例成分の第一のゲイン設定及び積分成分の第二のゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行し、センサ１５０が閾値を上回る供給ライン１４０内の流量を検出した場合、比例成分の第三のゲイン設定及び積分成分の第四のゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を下回る火炎レベルを検出した場合、比例成分の第一のゲイン設定及び積分成分の第二のゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行し、センサ１５０が閾値を上回る火炎レベルを検出した場合、比例成分の第三のゲイン設定及び積分成分の第四のゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、第一のゲイン設定は、第三のゲイン設定と異なってもよく、及び／又は、第二のゲイン設定は、第四のゲイン設定と異なってもよい。少なくとも１つの実施形態では、第一のゲイン設定は、第三のゲイン設定よりも高くてもよく、第三のゲイン設定よりも低くてもよい。少なくとも１つの実施形態では、第二のゲイン設定は、第四のゲイン設定よりも高くてもよく、第四のゲイン設定よりも低くてもよい。少なくとも１つの実施形態では、第一のゲイン設定は、第三のゲイン設定と同じであってもよいが、第二のゲイン設定は、第四のゲイン設定と異なる。少なくとも１つの実施形態では、第一のゲイン設定は、第三のゲイン設定と異なってもよいが、第二のゲイン設定は、第四のゲイン設定と同じである。

【0027】

少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を上回るか又は下回る動作レベル又はパラメータを検出した場合、１つ以上のプロセス入力に基づくルックアップテーブル又はデータベースなどから、比例成分及び積分成分の異なるゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を上回るか又は下回る供給ライン１４０内の圧力を検出した場合、１つ以上のプロセス入力に基づくルックアップテーブル又はデータベースなどから、比例成分及び積分成分の異なるゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を上回るか又は下回る供給ライン１４０内の流量を検出した場合、１つ以上のプロセス入力に基づくルックアップテーブル又はデータベースなどから、比例成分及び積分成分の異なるゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を上回るか又は下回る火炎レベルを検出した場合、１つ以上のプロセス入力に基づくルックアップテーブル又はデータベースなどから、比例成分及び積分成分の異なるゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、ルックアップテーブル又はデータベースにおける比例成分のゲイン設定及び積分成分のゲイン設定は、互いに異なってもよい。少なくとも１つの実施形態では、１つのゲイン設定は、１つ以上の他のゲイン設定よりも高くてもよく、１つ以上の他のゲイン設定よりも低くてもよい。少なくとも１つの実施形態では、２つ以上のゲイン設定は、互いに異なってもよい。少なくとも１つの実施形態では、２つ以上のゲイン設定は、同じであってもよい。

【0028】

少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を下回る動作パラメータを検出した場合、第一のゲイン設定などの１つのゲイン設定で比例積分微分制御ループを実行し、センサ１５０が閾値を上回る動作パラメータを検出した場合、第二のゲイン設定などの別のゲイン設定で比例積分微分（ＰＩＤ）制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、１つ以上のゲイン設定は、１つ以上のプロセス入力に基づくルックアップテーブル又はデータベースなどからのゲイン設定のセットであり得るか、又はそれを含んでもよい。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、センサ１５０が閾値を下回る動作パラメータを検出した場合、第一のゲイン設定などの１つのゲイン設定で、また、センサ１５０が閾値を上回る動作パラメータを検出した場合、第二のゲイン設定などの別のゲイン設定で、純粋な比例などの比例積分微分（ＰＩＤ）制御ループの任意の組み合わせを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、１つ以上のゲイン設定は、１つ以上のプロセス入力に基づくルックアップテーブル又はデータベースなどからのゲイン設定のセットであり得るか、又はそれを含んでもよい。少なくとも１つの実施形態では、任意の１つ以上のゲイン設定は、圧力、流量、温度又は火炎レベルなどの検出された動作パラメータに基づいて異なってもよい。

【0029】

少なくとも１つの実施形態では、調整器１００は、圧力センサ入力をＰＩ制御ループのフィードバックとして受け取ることができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、バーナ２１０の異なる動作レベルの異なる流量を通じて、供給ライン１４０内の圧力などの出口圧力を圧力設定値に維持することができる。少なくとも１つの実施形態では、圧力設定値は、ロータリースイッチなどの１つ以上の入力１６０によって設定することができる。異なる流量を通じて出口圧力を圧力設定値に維持することにより、調整器１００は、火炎２００を制御して燃料を効率的に燃焼させることができる。火炎２００を制御して燃料を効率的に燃焼させることにより、調整器１００は、排出を最小限に抑えることができる。

【0030】

少なくとも１つの実施形態では、バルブ１１０は、通常使用されるオリフィスとは異なるオリフィスを有してもよい。例えば、アクチュエータ１２０がバーナ２１０又は他の消費者の動作レベルに基づいて、異なる制御パラメータを使用することができるため、バルブ１００は、通常使用されるオリフィスよりも小さいオリフィスを使用することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、より低い動作モードが望ましい場合、より低いゲイン設定を利用することにより、より低い流量及び／又は圧力でより細かい制御を達成し、また、より高い動作モードが望ましい場合、より高いゲイン設定を利用することにより、より高い流量及び／又は圧力を達成する。少なくとも１つの実施形態では、１つ以上のゲイン設定は、１つ以上のプロセス入力に基づくルックアップテーブル又はデータベースからの１つ以上のゲイン設定であり得るか、又はそれを含んでもよい。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０は、より低い動作モードが望ましい場合、より高いゲイン設定を利用することにより、より低い流量及び／又は圧力でより正確な制御を達成し、また、よい高い動作モードが望ましい場合、より低いゲイン設定を利用することにより、より高い流量及び／又は圧力を達成する。

【0031】

少なくとも１つの実施形態では、センサ１５０は、圧力スイッチ、流量スイッチ又は温度スイッチなどのスイッチであってもよい。少なくとも１つの実施形態では、センサ１５０は、アナログ又はデジタルの圧力センサ、流量センサ若しくは温度センサであってもよい。少なくとも１つの実施形態では、センサ１５０は、圧力、流量又は温度の範囲を検出することができる。少なくとも１つの実施形態では、センサ１５０は、いくつかの他の動作パラメータ及び／又は所望の動作モードを検出することができる。

【0032】

少なくとも１つの実施形態では、調整器は、ソースラインと供給ラインとの間に配管された制御バルブと、消費者の動作パラメータを検出するように構成されたセンサと、センサに応じてバルブを制御することにより、消費者を制御するように構成されたアクチュエータとを含んでもよい。少なくとも１つの実施形態では、供給ラインは、材料の消費者に材料を供給するように構成される。少なくとも１つの実施形態では、ソースラインは、材料のソースに結合されてもよい。

【0033】

少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータは、センサが閾値を下回る動作パラメータを検出した場合、バルブを低出力モードに制御し、センサが閾値を上回る動作パラメータを検出した場合、バルブを高出力モードに制御することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータは、センサが閾値を下回る動作パラメータを検出した場合、第一のゲイン設定で制御ループを実行し、センサが閾値を上回る動作パラメータを検出した場合、第二のゲイン設定で制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、第一のゲイン設定は、第二のゲイン設定と異なってもよい。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータは、センサが閾値を下回る動作パラメータを検出した場合、比例成分の第一のゲイン設定及び積分成分の第二のゲイン設定で比例積分制御ループを実行し、センサが閾値を上回る動作パラメータを検出した場合、比例成分の第三のゲイン設定及び積分成分の第四のゲイン設定で比例積分制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、第一のゲイン設定は、第三のゲイン設定と異なってもよく、第二のゲイン設定は、第四のゲイン設定と異なってもよい。

【0034】

少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータは、センサが閾値を下回る動作パラメータを検出した場合、バルブを低出力モードに制御し、センサが閾値を上回る動作パラメータを検出した場合、バルブを高出力モードに制御することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータは、センサが閾値を下回る動作パラメータを検出した場合、ルックアップテーブル又はデータベースなどからの１つのゲイン設定のセットで制御ループを実行し、センサが閾値を上回る動作パラメータを検出した場合、ルックアップテーブル又はデータベースなどからの別のゲイン設定のセットで制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、１つのゲイン設定のセットは、別のゲイン設定のセットと異なってもよい。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータは、センサが閾値を上回るか又は下回る動作パラメータを検出した場合、１つ以上のプロセス入力（バルブの位置、圧力、流量、配管サイズなどを含むが、これらに限定されない）に基づくルックアップテーブル又はデータベースなどから、比例成分及び積分成分の異なるゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、ルックアップテーブル又はデータベースにおける２つ以上のゲイン設定は、互いに異なってもよい。

【0035】

少なくとも１つの実施形態では、センサは、圧力スイッチ、流量スイッチ又は温度スイッチなどのスイッチであってもよい。少なくとも１つの実施形態では、センサは、アナログ又はデジタルの圧力センサ、流量センサ若しくは温度センサであってもよい。

【0036】

少なくとも１つの実施形態では、市販のボイラなどに使用される燃料調整器は、ソースラインと供給ラインとの間に配管された制御バルブと、バーナの動作レベルを検出するように構成されたセンサと、センサに応じてバルブを制御することにより、バーナを制御するように構成されたアクチュエータとを含む。少なくとも１つの実施形態では、供給ラインは、供給された燃料をある圧力範囲及び／又は流量範囲で燃焼させるように構成されたバーナに結合されてもよい。少なくとも１つの実施形態では、ソースラインは、上記範囲よりも高い圧力及び／又は流量で燃料を供給するように構成された燃料ソースに結合されてもよい。

【0037】

少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータは、センサが閾値を下回る動作レベルを検出した場合、バルブを低出力モードに制御し、センサが閾値を上回る動作レベルを検出した場合、バルブを高出力モードに制御することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータは、センサが閾値を下回る動作レベルを検出した場合、第一のゲイン設定で制御ループを実行し、センサが閾値を上回る動作レベルを検出した場合、第二のゲイン設定で制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、第一のゲイン設定は、第二のゲイン設定と異なってもよい。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータは、センサが閾値を下回る動作レベルを検出した場合、比例成分の第一のゲイン設定及び積分成分の第二のゲイン設定で比例積分制御ループを実行し、センサが閾値を上回る動作レベルを検出した場合、比例成分の第三のゲイン設定及び積分成分の第四のゲイン設定で比例積分制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、第一のゲイン設定は、第三のゲイン設定と異なってもよく、第二のゲイン設定は、第四のゲイン設定と異なってもよい。

【0038】

少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータは、センサが閾値を下回る動作レベルを検出した場合、バルブを低出力モードに制御し、センサが閾値を上回る動作レベルを検出した場合、バルブを高出力モードに制御することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータは、センサが閾値を下回る動作レベルを検出した場合、ルックアップテーブル又はデータベースなどからの１つのゲイン設定のセットで制御ループを実行し、センサが閾値を上回る動作レベルを検出した場合、ルックアップテーブル又はデータベースなどからの第二の（又は他の）ゲイン設定で制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、第一のゲイン設定は、第二の（又は他の）ゲイン設定と異なってもよい。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータは、センサが閾値を上回るか又は下回る動作レベルを検出した場合、例えば、１つ以上のプロセス入力（バルブの位置、圧力、流量、配管サイズなどを含むが、これらに限定されない）に基づくルックアップテーブル又はデータベースなどから取得されたデータに基づいて、比例成分及び積分成分の異なるゲイン設定で比例積分（ＰＩ）制御ループを実行することができる。少なくとも１つの実施形態では、ルックアップテーブル又はデータベースにおける２つ以上のゲイン設定は、互いに異なってもよい。

【0039】

少なくとも１つの実施形態では、センサは、圧力スイッチ、流量スイッチ又は温度スイッチなどのスイッチであってもよい。少なくとも１つの実施形態では、センサは、アナログ又はデジタルの圧力センサ、流量センサ若しくは温度センサであってもよい。

【0040】

本開示の１つ以上の態様を利用する他の実施形態及びさらなる実施形態は、出願人の開示の精神から逸脱することなく考案することができる。例えば、装置、システム及び方法は、多数の異なる産業における多数の異なるタイプ及びサイズに対して実装され得る。また、装置、システム及び方法の様々な方法及び実施形態は、開示された方法及び実施形態の変形を作り出すために、互いに組み合わせて含まれ得る。単数の要素に関する説明は、複数の要素を含むことができ、逆の場合も同じである。特に限定されない限り、ステップの順序は、様々な順序で行われてもよい。本明細書に記載された様々なステップは、他のステップと組み合わせ、記載されたステップに組み込み、及び／又は、複数のステップに分割することができる。同様に、要素は、機能的に説明されており、別個の部品として具体化することができるか、又は複数の機能を有する部品に組み合わせることができる。

【0041】

本発明は、好ましい実施形態及び他の実施形態の文脈で説明されており、本発明の全ての実施形態が説明されているわけではない。説明された実施形態に対する明らかな修正及び変更は、本開示の利点を得る当業者に利用可能である。開示された実施形態及び開示されていない実施形態は、出願人が想到した発明の範囲又は適用可能性を限定又は制限することを意図するものではなく、むしろ、特許法に準拠して、出願人は、以下の特許請求の範囲又は均等物の範囲内にあるこのような全ての修正及び改善を完全に保護することを意図している。

【図1】

【図2】

【外国語明細書】