JPH0716167Y2 - ガバナー - Google Patents

ガバナー

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JPH0716167Y2
JPH0716167Y2 JP3175292U JP3175292U JPH0716167Y2 JP H0716167 Y2 JPH0716167 Y2 JP H0716167Y2 JP 3175292 U JP3175292 U JP 3175292U JP 3175292 U JP3175292 U JP 3175292U JP H0716167 Y2 JPH0716167 Y2 JP H0716167Y2
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JP
Japan
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pressure
diaphragm
valve
pressure side
governor
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JP3175292U
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JPH04134971U (ja
Inventor
照雄 木津
Original Assignee
株式会社 協成
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/04Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/06Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule
    • G05D16/063Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane
    • G05D16/0644Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator
    • G05D16/0655Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator using one spring-loaded membrane
    • G05D16/0658Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator using one spring-loaded membrane characterised by the form of the obturator

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この考案は、流体の一次圧力側か
ら二次圧力側への流れを制御するガバナー、更に詳く
は、二次圧力側の流量変化に対して圧力変動の発生がな
いガバナーに関する。
【0002】
【従来の技術】ガス等の供給路に組込み、二次側圧力の
変動で流量を自動的に制御する直動式単弁ガバナーの基
本的な構造を図6に基づいて説明する。
【0003】図6において、弁箱1内を一次圧力側2と
二次圧力側3とに仕切る隔壁4にポート5を設け、弁箱
1の上部に配置したダイヤフラム装置6の圧力室7を調
整管8で二次圧力側3と接続し、ダイヤフラム9とポー
ト5の二次圧力側に位置する弁体10とをスピンドル軸
11で連動し、ダイヤフラム9の背圧室12内にばね1
3と必要に応じてウエイト14が組込まれている。
【0004】二次圧力側3の圧力がダイヤフラム9の圧
力室7内に導入されているため、ダイヤフラム9に作用
するガス圧力とばね13の力が釣り合っているとすれ
ば、弁体10は一定の開度で停止し、一定量のガスがポ
ート5から二次圧力側3へ流れる。
【0005】この状態からガスの需要が増大すると二次
圧力側3の圧力が低下するため、ダイヤフラム9に作用
する上向きの力が減少し、ばね13の力が打ち勝ち、弁
体10は開方向に動き、二次圧力側3が所定の圧力にな
るまでガス量は増大する。
【0006】逆にガスの需要が減少すると二次圧力側3
の圧力は上昇するため、ダイヤフラム9に作用する上向
きの力が増大し、ばね13の力に打ち勝って弁体10は
閉方向に動き、所定の圧力までガス量は減少する。
【0007】ところで、上記のような直動式の単弁ガバ
ナーにおいては、図4のグラフに一点鎖線で示すよう
に、流量が変化しても二次圧力が常に一定となる理想的
な二次圧力線(A)が得られるようにしなければならな
い。
【0008】しかしながら、直動式のガバナーは、ばね
13やダイヤフラム9、弁箱1の形状及び一次圧力の影
響により、流量増大時に二次圧力が理想とする二次圧力
線(A)よりも大きく下回る傾向にある。
【0009】即ち、図4に示すように、二次圧力は、ば
ね13の影響を受けた場合(B)、更にダイヤフラム9
の影響を受けた場合(C)、これらに弁箱1の形状が影
響した場合(D)と順次圧力が低下することになる。
【0010】従来、上記のような直動式の単弁構造を有
するガバナーにあった問題点を解決するため、弁体に対
して一次側圧力を開弁と閉弁の両方向に作用させ、二次
流量の変動に対して安定性を良くさせようとするガバナ
ーが、例えば実開昭57−140412号公報によって
提案されている。
【0011】この従来のガバナーは、図7に示すよう
に、図6に示した直動式単弁構造のガバナーにおいて、
一次圧力側2とダイヤフラム装置6の圧力室7の間をバ
ランスダイヤフラム31で仕切り、このダイヤフラム3
1とこれを軸方向に貫通するスピンドル軸11を結合し
ている。
【0012】上記のような従来のガバナーにおいては、
一次側圧力が弁体10に対して開弁方向に作用し、バラ
ンスダイヤフラム31に対しては閉弁方向に作用し、こ
のように一次流量を弁体10とバランスダイヤフラム3
1の逆方向に作用させることによって釣り合いを取り、
二次流量の変動による弁体10の安定性を良くしてい
る。
【0013】
【考案が解決しようとする課題】ところで、このような
ガバナーにおいては、弁体10によるポート5の開閉度
合によって流体の二次側への流出条件も変り、このこと
は弁体10に作用する開弁方向の圧力も変動することに
なるが、上記した従来のガバナーのように、弁体10と
連動するバランスダイヤフラム31を直接一次圧力側2
に臨ませた構造では、ダイヤフラム31に対して一次側
圧力が直接作用し、弁体10の閉弁方向に作用する圧力
が一定化し、弁体10を開弁させる方向の圧力変化に追
従できないため、二次流量の変動による二次側圧力の変
動量を少なくさせることができないという問題がある。
【0014】そこでこの考案は、上記のような問題点を
解決するため、二次側流量の変化に対して二次圧力の低
下がなく、二次側圧力の変動による弁体の応答性が良い
ガバナーを提供することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するため、この考案は、流体通路の一次圧力側と二次圧
力側の間に設けたポートを二次圧力側で開閉する弁体
と、圧力室を二次圧力側と連通したダイヤフラム装置の
ダイヤフラムを、二次圧力側の圧力変動によって弁体が
ポートの開度を制御するようにスピンドル軸を介して
したガバナーにおいて、前記スピンドル軸の途中位置
に、スピンドル軸が軸方向に貫通すると共に一次圧力側
と区切った中空室を設け、この中空室内に、中空室を背
圧室と圧力室に区切り、かつ、スピンドル軸と連動した
バランスダイヤフラムを組込み、前記中空室の圧力室内
に連なるよう設けたブーストパイプの先端開口をポート
部分の一次圧力側に臨ませた構成を採用したものであ
る。
【0016】
【作用】弁体に作用する一次圧力をブーストパイプでバ
ランスダイヤフラムに作用させ、弁体とバランスダイヤ
フラムに作用する一次圧力を釣り合わせると共に、開弁
時にバランスダイヤフラムに作用する圧力をブーストパ
イプで二次圧力側にブーストさせ、弁体に作用する閉弁
方向の力を減衰させることにより二次側圧力を上昇させ
る。
【0017】
【実施例】以下、この考案の実施例を添付図面の図1乃
至図5に基づいて説明する。なお、図6に示した直動式
の単弁ガバナーと同一部分については同一符号を付すこ
とによって説明に代える。
【0018】図1に示した直動式の単弁ガバナーにおい
て、スピンドル軸11の途中にバランスダイヤフラム装
置21を設け、弁体10に作用する開弁方向の一次圧力
をこのダイヤフラム装置21に供給し、一次圧力を弁体
10の閉弁方向に作用させることにより、弁体10に作
用する開弁方向と閉弁方向の圧力を釣り合うようにして
いる。
【0019】上記バランスダイヤフラム装置21は図2
と図3に示すように、一次圧力側2と区切った中空室を
設け、この中空室を貫通するスピンドル軸11に大径部
22を設け、中空室内を上位の背圧室23と下位の圧力
室24に区切るバランスダイヤフラム25の一部を大径
部22の底面から側面に重ねてスピンドル軸11と連動
し、バランスダイヤフラム25におけるコンポリューシ
ョン部26を少なくしている。
【0020】上記バランスダイヤフラム25の圧力室2
4における流体作用面積とポート5の面積が同一に形成
され、前記コンポリューション部26は少ないため、図
2の閉弁時と図3の開弁時におけるバランスダイヤフラ
ム25の流体作用面積に変化が生じないようになってい
る。
【0021】前記バランスダイヤフラム装置21の圧力
室24に上端が連通するよう設けたブーストパイプ27
の下端開口が一次圧力側2のポート5内に臨み、図2の
ように、閉弁位置にある弁体10の上部に僅かな隙間を
保っている。
【0022】下位の圧力室24内にはブーストパイプ2
7を通って一次圧力が流入し、上位の背圧室23にはダ
イヤフラム9の圧力室7から二次圧力が流入し、閉弁時
において、弁体10とバランスダイヤフラム25に作用
する一次圧力が釣り合っている。
【0023】上記の閉弁状態で二次圧力側3の圧力が低
下すると、ダイヤフラム9の圧力室7の圧力も下り、ば
ね13の押圧力でスピンドル軸11と共に弁体10が開
弁方向に移動し、図3のようにポート5が開き、一次側
流体がポート5を通って二次側に流出する。
【0024】弁体10が開いてポート5の流速が増大す
ると、ブーストパイプ27の先端に吸引作用が生じ、バ
ランスダイヤフラム25の圧力室24内の圧力流体が吸
引されることになる。
【0025】従って、それまで閉弁方向に作用していた
バランスダイヤフラム25の圧力室24の流体はブース
トパイプ27で二次側にブーストされ、閉弁方向の力が
減衰するため、弁体10の開弁量が増大し、二次側圧力
を速やかに上昇させることになる。
【0026】また、二次側圧力が所定圧力に上昇すると
ダイヤフラム9によって弁体10が引上げられ、バラン
スダイヤフラム25の圧力室24内に一次側圧力が流入
し、バランスダイヤフラム25と弁体10に同圧が作用
した状態で閉弁状態になる。
【0027】図5は流量と二次圧力の関係を実験した結
果を示しており、図6に示した直動式の単弁ガバナーに
おいて、ダイヤフラムにばねのみを使用したガバナーX
は流量の増大と共に二次圧力が低下し、また、ウエイト
を併用したガバナーYは圧力の低下カーブはゆるやかで
はあるが同様に低下する。
【0028】これに対し、この考案のガバナーは同図実
線で示すように、流量に対して二次圧力が略均一にな
る。
【0029】なお、図示省略したが、ポート5を形成す
るシートリングと弁体10の接合を常時一定に保つよ
う、スピンドル軸11に対する弁体10の取付けは、球
体構造により弁体10がローリングし得るようになって
いる。
【0030】
【考案の効果】以上のようにこの考案によると、二次側
圧力で作動するダイヤフラムと弁体を連結するスピンド
ル軸の途中に一次圧力側と区切った中空室を設け、この
中空室内にスピンドル軸と連動したバランスダイヤフラ
ムを設け、このバランスダイヤフラムの圧力室に連通す
るブーストパイプの先端をポート部分の一次圧力側に臨
ませたので、閉弁時に弁体の開弁方向に作用する一次側
圧力と弁体の閉弁方向に作用するバランスダイヤフラム
の一次側圧力が釣り合うと共に、開弁時にはブーストパ
イプでバランスダイヤフラムの一次圧力を二次側にブー
ストさせて閉弁方向の力を減衰させることができ、従っ
て弁体の開弁動作は二次圧力の変動に対して応答性が良
くなり、流量が増大しても二次圧力を一定の範囲に維持
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この考案のガバナーを示す縦断面図
【図2】同上の閉弁時の状態を示す要部の拡大断面図
【図3】同じく開弁時の状態を示す拡大断面図
【図4】従来のガバナーにおける流量と二次圧力の関係
を示すグラフ
【図5】この考案のガバナーと従来のガバナーの流量と
二次圧力の関係を示すグラフ
【図6】直動式単弁ガバナーの基本構造を示す縦断面図
【図7】同上のガバナーにバランスダイヤフラムを組込
んだ従来のガバナーを示す縦断面図
【符号の説明】
1 弁箱 2 一次圧力側 3 二次圧力側 5 ポート 6 ダイヤフラム装置 9 ダイヤフラム 10 弁体 11 スピンドル軸 13 ばね 21 バランスダイヤフラム装置 23 背圧室 24 圧力室 25 バランスダイヤフラム 27 ブーストパイプ

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】流体通路の一次圧力側と二次圧力側
    間に設けたポートを二次圧力側で開閉する弁体10
    と、圧力室を二次圧力側と連通したダイヤフラム
    置6のダイヤフラム9を、二次圧力側の圧力変動によ
    って弁体10がポートの開度を制御するようにスピン
    ドル軸11を介して連動したガバナーにおいて、前記ス
    ピンドル軸11の途中位置に、スピンドル軸11が軸方
    向に貫通すると共に一次圧力側と区切った中空室を設
    け、この中空室内に、中空室を背圧室23と圧力室24
    に区切り、かつ、スピンドル軸11と連動したバランス
    ダイヤフラム25を組込み、前記中空室の圧力室24
    に連なるよう設けたブーストパイプ27の先端開口をポ
    ート部分の一次圧力側に臨ませたことを特徴とする
    ガバナー。
  2. 【請求項2】バランスダイヤフラム25の流体作用面積
    とポートの面積が同一面積に形成されている実用新案
    登録請求の範囲第1項に記載のガバナー。
JP3175292U 1992-05-14 1992-05-14 ガバナー Expired - Lifetime JPH0716167Y2 (ja)

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JPS56164411A (en) * 1980-05-20 1981-12-17 Tokico Ltd Pressure control valve

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