JP2001507828A - モジュール式レギュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ガスレギュレータ１０はモジュール構造であって、ガス供給システムに連結したベース１２と圧力調整部材が位置した本体１４とを持つている。ベース１２と本体１４はソケット及びプラグ形の連結構造をしており、ガス供給源からベース１２を取り外すことなく修理や取り換えをするために、本体１４はベース１２から除去可能である。ベース１２の引入れ口１８、２０及び引出し口２２、２４は本体１４内の対応する引入れ及び引出しチャンバ３２、３４ど連携し、ベース１２及び本体１４が結合しているレギュレータ１０を通過するガス流れ通路を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 モジュール式レギュレータ 〔技術分野〕 この発明は、供給ガスの圧力を制御または調整するのための、新規で改良され たモジュール式のレギュレータ(regulator)に関する。 〔背景技術〕 ガスレギュレータは、産業の主要要素として、産業用、商業用及び家庭用とし て用いられるガス等の圧力を調節して維持する用途で多様に使用される。このよ うなレギュレータは、広範囲の入力圧力と周囲条件に対して、相対的に一定の出 力圧力を維持するための代表的な精密設備である。 この精密性のために、レギュレータを修理して調整することは高度に熟練した 技術者の領域である。このレギュレータの修理もしくは交換は、時間と労働力の 面において大きな費用が必要となる。また、修理もしくは交換は、ガス供給源か らレギュレータ、そして流量計とバルブのような連関装備を取り外すこと、作動 メカニズムの修理または交換、及びシステムにレギュレータと関連装備を再設置 することが通常において要求される。しかも、レギュレータとその構成要素との 間の相互作用の繊細で敏感な性質のため、当該レギュレータを取外して再設置す る過程だけでなく、修理中における怠慢または不注意によっても、レギュレータ の誤調整及び損傷を招来することが経験上知られている。 従って、本発明の目的は、作動システムから除外すなわち取り外されるべきレ ギュレータの作動要素を、関連したシステム構成成分の最小限の分解によって行 なうことができる新規で改良されたレギュレータ構造を提供することである。 本発明の他の目的は、システムカップリング要素がもう一方のハウジングにあ り、作動要素がサブハウジング内にあるガスレギュレータを提供することにある 。 本発明のさらに他の目的は、作動システムから完全に取り外す必要なしに他の ハウジング部から容易に取り外して除去できる、作動要素が設置されているハウ ジング部を持つモジュール構造のレギュレータを提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、プラグとソケット形の連結体によって接合された 二部分からなるレギュレータを提供することにある。 本発明の更に他の目的は、相対的方位に関係なくレギュレータのハウジング部 を連結する改良された手段を備えているモジュール式レギュレータを提供するこ とにある。 〔発明の開示〕 前記目的によれば、本発明は、バネとダイアフラム形のガスレギュレータを含 み、前記ガスレギュレータは、ガスシステムとレギュレータとの間を連結する手 段を提供する多数の引入れ口と引出し口が配設されているレギュレータベースを 持つている。前記レギュレータベースは、レギュレータ本体に装着されたアパー チャ（開口部）を持っている。前記レギュレータ本体は、ガス制御要素を内包し ている。レギュレータベースのガス入り口とガス出口は、そのアパーチャで終わ っており、ガス制御部へ向かい、また、ガス制御部から出てくるガス流を管理す るレギュレータ本体の中の対応する通路と連携している。 このベースと本体はプラグとソケットで結合され、前記ガスシステムからベー スを取り外さなくてもベース内で本体を取り外して交換することができる。 前記ガスシステムにはベースと本体との間にガスの漏れを防止する気密材が採 用されている。 本発明の好適な実施例において、レギュレータアパーチャベースは、多数の引 入れ口と引出し口を持った円筒形で形成することができる。同様に、レギュレー タ本体は、ガス入り口と出口の放射状の配列に関係なく、レギュレータ本体がベ ース中に挿入されるように、周辺のガス入り口室と出口室とを備えた連結する円 筒部で形成することができる。本発明は好適実施例に対する説明及び図面を参照 することによって理解できる。 〔図面の簡単な説明〕 〔図１〕 本発明によって構成されたモジュール式レギュレータの部分的切欠部を有する 透視図である。 〔図２〕 図１に示す２−２線に沿った横断面図である。 〔図３〕 図１に示す３−３線に沿った縦断面図である。 〔発明を実施するための好適な形態〕 まず図１を見ると、例えば炭酸飲料の製造のために二酸化炭素ガス供給源と結 合して使用し得るモジュール式レギュレータ１０は、レギュレータ本体１４が装 着されたレギュレータベース１２を含む。より詳細に説明すれば、前記レギュレ ータ本体１４は、レギュレータ１０のガス圧力調節メカニズムを密閉して支持し 、反面において、前記レギュレータベース１２は、レギュレータ１０が採用して いるガスシステムと圧力調節メカニズムとの間の境界部を提供している。クラン プアセンブリ１６はベース１２内でレギュレータ本体１４を支持し、前記レギュ レータ本体１４を任意に除去もしくはタンパーリング(tampering；不正に変更) することを防止するために提供される。 図から明らかなように、前記レギュレータベース１２は、実質的にベース１２ を通じて延長され、好ましくは円筒形のアパーチャまたはキャビティを含む。前 記アパーチャまたはキャビティは、レギュレータ本体１４を囲むソケットを形成 する。アパーチャを囲むベース壁は、直径方向に対向する一対の引入れ口１８、 ２０及び引出し口２２、２４が提供される。引入れ口１８、２０及び引出し口２ ２、２４は、カップリング及び連結体として公知の形状であるネジ加工したボア （穴）を含み、各々は互いに直交することが望ましい。引入れ口１８、２０及び 引出し口２２、２４は、ガス流れ連結部に沿ってレギュレータベース１２の引入 れ口と引出し口の両側にゲージ計量器を容易に連結できるようにするために提供 される。個々の引入れ口１８、２０及び引出し口２２、２４は、用途によって使 用されたりまたはキャップで密閉されたりする。 図１及び図２に示すように、引入れ口１８、２０及び引出し口２２、２４は、 ベース１２を通じて延長されて、ソケットアパーチャの付近で互いに違いの高さ で抜け出す、２個の独立した水平面または高さで一定の方向に向けるようになる が、これは後述するレギュレータ制御メカニズムの引入れ口及び引出し口１８、 ２０及び引出し口２２、２４とが独立的に媒介になるようにすることができる。 図３を特別に参照すれば、ベースソケットを備えたプラグ形コネクタを形成する レギュレータ本体１４は、下部本体２６とボンネット２８とを含むことが望まし い。一対のネジ部３０によって下部本体２６に取り外し可能にボンネット２８が 取り付けられる。アルミニウムまたは類似の金属で成形された下部本体２６は、 レギュレータベース１２の一対のソケットキャビティ内のプラグのように具体的 な寸法と大きさで組み立てられる。 図に示すように、下部本体２６は、円筒形のソケットアパーチャと相応して結 合される円筒形である。下部本体２６を囲むのが望ましい第１及び第２周辺溝ま たはチャンネル３２、３４は、レギュレータ本体１４の内部で各々引入れ及び引 出しチャンバを形成する。そして、レギュレータベース１２内に形成されてスト ッパとして作用する内側端部３８と下部本体２６の底面３６との間の接触により 決まる如く、レギュレータ本体１４がその内部に完全に取り付ける時、レギュレ ータベース１２内で、引入れ口１８、２０及び引出し口２２、２４と一致するよ うに位置する。下部本体２６とベース１２との間に気密材を提供し、引入れ及び 引出しチ，ャンバ３２，３４を密閉するための３個のＯリングまたはガスケット ４０、４２、４４が下部本体２６の周辺にある各々の受容溝に取り付けられる。 ガスケット４０、４２、４４は、ベース１２内のソケットアパーチャの内表面 上に取り付けられる。図に示す下部本体２６の環状横断面と、下部本体の周辺全 体に沿って延長された引入れ及び引出しチャンバとを参照すれば、ベース１２内 にある引入れ口１８、２０及び引出し口２２、２４が常にレギュレータ本体１４ 内で結合されたチャンバと整列される如く、レギュレータ本体１４が角度に関係 なくレギュレータベース１２に挿入できる。他の方案として、整列手段は本体１ ４の内部で引入れ口１８、２０及び引出し口２２、２４が引入れ及び引出しチャ ンバと整列されるようにベース１２に本体１４を挿入可能に提供することもでき る。 レギュレータ本体１４の内部に位置してボンネット２８により遮蔽されたレギ ュレータ１０の圧力調節部材は、公知の技術としてダイアフラムアセンブリ４８ に結合されたステム４６を含む。ネジ加工したカプセル５０に結合されたステム ４６は、調整バルブアセンブリを限定しているが、このアセンブリは、図２及び 図３に示すように、引入れ路５４を通して周辺の引入れチャンバ溝３２と連結し たバネチャンバ５２から周辺の引出しチャンバ溝３４に順次連結した引出し路５ ６にガスを連通させる。垂直ボア６０を通して引出し路５６と連結したダイアフ ラムチャンバ５８の内部で調整ガスによって増大した圧力は、レギュレータ１０ のバネシステムにより生成されたダイアフラム４８に対する反力を相殺するが、 このバネシステムはメーンバネ６２を含み、ステムアセンブリ４６を上下に移動 させており、連続的にレギュレータ１０を通過するガスを調整し、次いでガスの 排出圧力を調節する。ボア６６の内部の過圧リリーフバルブ６４は従来技術から 分かるように過圧リリーフ用として出口通路に提供される。 レギュレータベース１２及び本体１４は、プラグとソケット形のアセンブリを 形成するので、レギュレータ本体１４がプラグのような動作だけでレギュレータ ベース１２に容易に設置かつ取り外しできるという利点がある。レギュレータ１ ０が連結したガスシステムからレギュレータベース１２を物理的に取り外すこと なくレギュレータ本体１４が除去できるのは、レギュレータ本体１４自体を容易 に交換できるとか、または修理するために下部本体２６からボンネット２８を緩 めることにより分解できることである。ガスは水平方向に向ける通路３２、３４ を通してレギュレータ本体１４へ入って出るので、本体１４とベース１２との間 には垂直力が形成されず、よってレギュレータ１０の動作が誤記されたりまたは 本体１４とベース１２が取り外される結果を来すことがなくなる。 一方、本実施例を示す図等では、周辺の溝またはチャンネル３２、３４は、レ ギュレータ本体１４の各半径方位に関係なくベース１２の内部にある引入れ口１ ８、２０及び引出し口２２、２４を連結するガス受容チャンバとして作用したが 、ベース１２の内部で周辺のガス受容チャンバを形成するソケットアパーチャの 内表面上に溝またはチャンネルがベース１２に類似しいるようにまたは交互的に 提供され得る。このような溝は、溝部３２、３４と整列される。他の方案として 、溝３２、３４が除去され、引入れ路５４及び引出し路６をベース溝が形成され た下部本体２６の周辺で直接止めて、半径方向に本体を整列することに関係なく 本体１４に入って出るようにガス流れを提供する事もできる。 任意の除去またはタンパーリングを防止するために、クランプアセンブリ１６ が提供される。図１に示すように、クランプアセンブリ１６は、ボンネット２８ の外側肩部６８に置かれてボンネット２８の上部を囲むフォークアーム６６を含 む。クランプアセンブリ１６のアングルドレッグ７０は、レギュレータベース１ ２の一部分に形成された垂直ボアと一致する貫通ボアに提供される。ボルト７２ は、クランプアセンブリ１６を固定することにより、一位置でクランプアセンブ リ１６を除去することなくベース１２からレギュレータ本体１４を取り外すこと が防止される。ボルト７２には、締めることができる特別な形状のヘッドが提供 され、その形状に合う道具のみでボルトを回転させて除去することができるので 、さらに任意に取り外すことが防止される。一方、他のクランプ手段を採用する 事もできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ， ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ワン，ユーシャン アメリカ合衆国 ニュージャージー州 07726 マナラパン グランドビュー ロ ーン ６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．油圧レギュレータであって、 内側端部、外側端部及びアパーチャ(aperture)を有するベース、ここで、前記 アパーチャは前記ベース内の内側円周面を限定し、かつ前記ベースの外側端部と 隣接した開口端部と前記ベースの外側端部から遠い反対側端部とを有する； 少なくとも一つのネジ加工した引入れ口を含み、前記外側端部と内側端部との 間にある前記ベース内に提供され、前記開口端部と反対側端部との間の前記アパ ーチャと連通して、前記レギュレータで流体を供給する供給手段； 少なくとも一つのネジ加工した引出し口を含み、前記外側端部と内側端部との 間にある前記ベース内に提供され、前記開口端部と反対側端部との間の前記アパ ーチャと連通して、前記レギュレータで流体を放出する放出手段； 前記ベースのアパーチャ内に位置し、前記ベースの外側端部から外方に延長さ れた外側部と前記ベースのアパーチャ内部に延長された内側部とを有し、前記ベ ースの内側端部と実質的に隣接するように位置した自由端部内で止められる本体 、ここで、前記内側部は前記ベースの内側円周面とかみ合う外側円周面を有し、 前記内側部は前記アパーチャの開口端部から縦軸方向に沿ってスライディング式 に除去可能で、前記外側円周面内に少なくとも一つの引入れ路及び引出し路が提 供され、前記内外側部は少なくとも一つの引入れ路及び引出し路を連結するチャ ンネルを含むバネとダイアフラム形の圧力制御システムとを受け入れる； 前記少なくとも一つの引入れ路及び引出し路間の制御ポートに延長され、一側 にあるバルブ部材と他側に連結したダイアフラムとを有するバルブステム、ここ で、前記バルブ部材は、少なくとも一つの引出し路を通じて流体が流れることに より、前記バネにより印加されたバイアス量の関数である前記流体の引出し圧力 が前記流体引入れ圧力より低く維持されるように、開口部分と密閉部分との間で 調整される。前記ダイアフラムはバイアスチャンバと制御チャンバとを限定し、 前記制御チャンバは少なくとも一つの引出し路と流体連通関係(fluid communica tion)にある； 前記バイアスチャンバ内に位置し、前記バルブ部材を開放させる方向に作用す るバネ； 前記ベースの供給手段及び前記本体の少なくとも一つの引入れ路と流体連通関 係にあり、前記アパーチャ円周面の全体に沿って延長されることにより、前記ア パーチャの縦軸方向に沿って前記本体の誤動作する恐れがある軸力の発生を最小 化し、前記本体内部の外側円周面内に形成された第１連続環状溝を含む第１移送 手段； 前記本体の少なくとも一つの引出し路及び前記ベースの放出手段と流体連通関 係にあり、前記アパーチャ円周面の全体に沿って延長されることにより、前記ア パーチャの縦軸方向に沿って前記本体の誤動作する恐れがある軸力の発生を最小 化し、前記本体内部の外側円周面内に形成された第２連続環状溝を含む第２移送 手段；及び 前記本体内部の自由端部と供給及び放出手段との間で流体の漏れを防止し、前 記供給及び放出手段を通して前記レギュレータに入って出る流体が、前記ベース の内側端部と前記本体の内側端部の自由端部との間に流れることを抑制すること により、前記アパーチャの縦軸方向に沿って前記本体の誤動作を防止する第１密 封手段； を備えることにより、流体圧力によって前記ベースから本体への任意の噴出危 険が減少することを特徴とする油圧レギュレータ。 ２．前記ベースのアパーチャと前記ベースの内側円周面及び前記本体内部の外側 円周面とは円筒形であることを特徴とする請求項１記載の油圧レギュレータ。 ３．前記第１密封手段は、前記本体内部の外側円周面と前記ベースの内側円周面 との間にある第１０リングを含むことを特徴とする請求項２記載の油圧レギュレ ータ。 ４．前記供給手段は、前記ベースの一側上にある第１ネジ加工した引入れ口と前 記ベースの他側上にある第２ネジ加工した引入れ口とを含むことを特徴とする請 求項１記載の油圧レギュレータ。 ５．前記放出手段は、前記ベースの一側上にある第１ネジ加工した引出し口と前 記ベースの他側上にある第２ネジした引出し口とを含むことを特徴とする請求項 １記載の油圧レギュレータ。 ６．前記放出手段は、供給手段とアパーチャの開口端部との間で前記アパーチャ と連通することを特徴とする請求項１記載の油圧レギュレータ。 ７．前記本体はその外側部にネジ結合したボンネットをさらに含むことを特徴と する請求項１記載の油圧レギュレータ。 ８．前記本体をベースに機構的にクランプするクランプ手段をさらに含むことを 特徴とする請求項７記載の油圧レギュレータ。 ９．前記クランプ手段は前記ボンネットの外側肩部に締め付けるアームと、前記 アームから延長されたアングルドレッグ(angled leg)及び前記アングルドレッグ をベースに連結する連結手段とを含むことを特徴とする請求項８記載の油圧レギ ュレータ。 １０．前記連結手段は前記アングルドレッグを貫通してベースに締め付けるボル トを含むことを特徴とする請求項９記載の油圧レギュレータ。 １１．前記供給手段と放出手段との間で流体の漏れを防止する第２密封手段と、 前記アパーチャの開口端部と前記供給及び放出手段との間で流体の漏れを防止す る第３密封手段とをさらに含むことを特徴とする請求項３記載の油圧レギュレー タ。 １２．第２密封手段は前記本体内部の外側円周面と前記ベースの内側円周面との 間に位置する第２Ｏリングを含み、前記第３密封手段は前記本体内部の外側円周 面と前記ベースの内側円周面との間に位置する第３Ｏリングを含むことを特徴と する請求項１１記載の油圧レギュレータ。 １３．前記本体内部の少なくとも一つの引入れ路と前記ベースの供給手段とを整 列させ、前記本体の少なくとも一つの引出し路と前記ベースの放出手段とを整列 させる整列手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の油圧レギュレータ 。 １４．前記整列手段は前記ベースの内側端部ど前記本体内部の自由端部とを含む ことを特徴とする請求項１３記載の油圧レギュレータ。 １５．前記本体のベースはプラグ及びソケット形の連結構造であることを特徴と する請求項１記載の油圧レギュレータ。