JPS59140998A - 圧力調整器の温度補償装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背以 本発明は、高圧ガスの供給圧力がその膨張過程の間に減
少するにつれて、ガスの流れの放出圧力が増加するよう
な、膨張可能な逃し滑り子及びその他の膨張可能な物の
ための膨張機構に用いる、流体圧力調整器に関する。こ
の圧力の増加は特に圧力下のガスが吸気器に供給され滑
り子又はその他の膨張可能な物の膨張により背圧が増加
するのを相殺するような機構において有利である。もし
も調整器が室温において最適な作動をするようにセント
されたならば、−４０”Ｆ　（−４０℃）の領域の低温
においては有効に作動しないであろう。

したがってよｐ低い温度において機構の効力が減少する
ような妥協的な温度のために調整器をセントするのが現
実であった。効力の減少は、ガス流の極端に高い放出圧
力が過度の量のガスを使い果たしかつより大きなガスボ
ンベを必安とする結果を来たしていた。また膨張可能な
物を展開するに必要とされる時間も適温においては過度
になるものであった。

発明の概要 本発明の温度補償装置は、流体圧力調整器上に取付けら
れ、かつこの調整器が適温で最適な作動をするようセッ
トすることができまたｌ’ｉｉ１時に実質的により低い
温度において十分な調整をもたらすように高圧ガス容器
中のガスの温度の変化に応じるものである。このように
して温度補償装置を持った調整器は展開時間を自立って
減少し縮少した寸法の高圧容器でもって必要なガスの流
ねを与えるものとなった。

本発明の１つの態様によれば、高圧ガス放出オリフィス
を開放するよう移動可能な弁部材を有し、このオリフィ
スは、膨張可能な物に圧力下のガスと空気との混合物を
満たすための吸気器へのガスの最適の流れを維持するよ
うより低い温度ではオリフィスをより小さく開きより高
い温度ではオリフィスをより太きく開くような、温度の
増加及び減少に応じて弁部材の開放量を調整するための
温度感応調整手段を具備する、ガス圧調整器のための温
度補償装置が提供される。

前記の目的及びこれに関連する目的を達成するため、本
発明は、以下に十分に説明し、特に特許請求の範囲及び
本発明の図示された実施態様を詳細に説明する以下の記
載と図面に示すような、特徴を具備している。し７５）
シながらこの実施態様は本発明の原理が利用される種々
の態様のうちのただ１つを示すにすぎないものである。

詳細な説明 第１図と第３図とを参照すると、温度補償装置１０がガ
ス圧調整器１２上に取付けられており、ガス圧調整器１
２は逃Ｌ７滑り子又は他の膨張可能な物（図示しない）
を膨張させるための吸気器（図示しない）に連通ずるホ
ース孔１６を持ったマニホルド１４を有している。ガス
圧調整器１２は高圧ガスボンベ１８の顆１７に取付けら
れホース孔１６を通るボンベから吸気器及び逃し滑り子
曝 への高圧ガスの流れを調整する。この圧力調整は、ボン
ベ１８内のガス圧力が膨張過程で減少するのでガスの流
れの放出圧力を増加させるために必要とされるものであ
る。

調整器１２は第１図においては閉鎖状態が、第２図にお
いては開放状態が示されている。調整−器１２はマニホ
ルド１４からボンベ１８の頚１７を通って外方に延びて
いる管状体２０のような支持部材を有している。管状体
２０はボンベ１８の頚１７のねじ部分２６に螺合するた
めに、その外周にねじ２４を設ける。管状体２０の孔２
８は、ボンベ１８内の空間から管状体内の高圧室への連
通をもたらす。弁部材３２が管状体２０の中に摺動自在
に取付けられマニホルド１４内の低圧室３４の中に延び
ている。

弁部材３２は第１図に示すようにマニホルド１４の中の
円筒状開口３６の中に摺動自在に取付けられてこの開口
３６を閉じるようにさｈ１弁部材の縁４０とマニホルド
の中の開口の縁４２との間にオリフィス３８を具えてい
る。このオリフィス３８は高圧室３０とホース口１６に
連通している低圧室３４との間の連通をもたらす。弁部
材３２は捷たその一端において、管状体２０の内面に摺
動自在でかつ緑４０から開隔を置いて高圧室３０を形成
するようにし、たボス４４を有している。

他端において、弁部材３２は作動プランジャ４６を有し
７、このプランジャはマニホルド１４に取付けらｈた作
動組立体５０のスリーブ４８の中に摺動自在に増付けら
れている。作動組立体５０は作動プランジャ４６に近づ
きまたこれから離れて揺動するよう回動自在に取付けら
れたレバー５２を有する。掛は金５４が捷た、レバー５
２と係合するよう作動組立体５０の中に回動自在に取付
けられ第１図に示すようにスプリング５６によって適当
な位置に保持される。引きなわ５８が掛は金５４に連結
され、レバー５２を解放し、弁部材３２が第２図に示す
ように左方に動けるようにするためこの掛は金５４を下
方に引張るようにする。

第３図にさらに明らかに示すように、温度補償装置１０
はピストンとシリンダ６２を持ったシリンダ組立体６０
を包含し、このシリンダ６２はこのピストンとシリンダ
組立体とを弁部材３２に向かわせたり離れたシするよう
その動きを調整するため管状体２０の内面のねじ６６と
螺合するねじ部分６４を有している。ピストン６８は弁
部材３２に向かってシリンダの外方に延出するピストン
ロッド７０と共にシリンダ６２の一端の中に摺動自在に
取付けられる。ピストンキャップ又はワッシャ７２が、
ピストンロンドアｏ中の通路７６に設けられたねじ７４
によってピストンロッド７０に固定さ九る。通路７６は
ピストン６８とピストンロッド７０とを通゛ってシリン
ダ室７８に延びている。

通路７６中に、ソクノトへラドセントねじ８゜と通路の
傾斜フランジ部８３に着座するためのボール８２のよう
な補償装置流体弁手段が配置される。通路７６が開いた
時、シリンダ室７８はシリコンのような適当な流体８４
で満たされ、このシリコンは熱せられた時膨張し冷却さ
れた時収縮してピストン６８を温度の変化に応じて弁部
材３２に近づけたシ離したシするように動かす。

コイルスプリング８６のような弾性手段が弁部材３２の
ボス４４とピストン６８上のワッシャ７２との間に配置
される。第１図に示される位置において、コイルスプリ
ング８６Ｆｉ圧縮されており、そのため掛は金５４を下
方に揺動させるよう引きなわ５８を引くことにょシ作動
組立体５ｏが発動した時弁部材３２が第２図に示すよう
に左方に推進される。レバー５２が次いで揺動し２て弁
部材３２から離れ第２図に示すようなオリフィス３８を
開放する位置に弁部材が動くことができるようにする。

これにょシガスがボンベ１８がら孔２８を通って高圧室
３ｏの中へそしてオリフィスを通って低圧室３４の中へ
通過することができる。

低圧室３４において、弁部材３２は、オリフィス３８を
閉じる方向に弁部材を付勢するカを与えるように配置さ
れた半径方向拡大面又は第１の有効端部領域８８を有す
る。高圧室３０に、ｉｌ、−いては、弁部材３２はその
両端に半径方向拡大面を有し、この拡大面は弁部材に反
対方向に作用するカを与えるために配置された第２の有
効端部領域９ｏと第３の有効端部領域９２とを提供する
。有効端部領域８８．９０及び９２の大きさは、低圧室
３４と高圧室３０のガス圧力によって生じるカがスプリ
ング８６の力に乎衡するように選択されまたオリアイス
３８の必要な大きさを与えるようにする。

第４図を参照すると、調整器圧力と展開時間とが、適度
の温度７５″Ｆ（２４℃）とより冷たい温度−４０’Ｆ
（−４０’Ｃ）とにおける補償装［１０を持たない調整
装ｅ１２について、実線で示されている。本発明の温度
補償装置１ｏについては、調整された圧力は同じ温度に
おいて点線で示されている。−４０″Ｆ（−４０Ｇ）に
おける調整された圧力の差は、流体８４が収縮しワッシ
ャ７２が右方へ動いてスプリング８６による弁部材３２
上への作用力を減少させて第３図に示すようにピストン
６８が右方に動くことにより得られる。この調整は第２
図に示すように弁部材３２の左方への移動を制限し、膨
張作用の開始時における低圧室３４のガス圧力が低下す
るようにオリフィス３８の大きさを減少させる。この減
少された調整器圧力において、吸気器は空気とガスとの
混合物で膨張可能な逃し滑り子を満たすので、この吸気
器はより大きな効力をもって作動する。

ボンベ１８内のガス圧力が減少するにつれて弁部材３２
は左方に移動して低圧室３４内の圧力を増大させ逃し滑
９子中の背圧に対抗する。これは、炭酸ガスもしくは窒
素又はこの両者の混合物であるボンベ１８内に収容され
た高圧ガスの使用においてよｐ大きな効力をもたらす。

ガス圧力は１平方インチ当シ約ａ：ｏｏｏボンド（１平
方口当り２１１Ｋｐ　）であり、適当な混合物は３０％
炭酸ガス及び７０％窒素から８５％炭酸ガス及び１５％
窒素までである。ボンベ１８は、特別の充填装置（図示
しない）を受は入れるのに適し７たマニホルド１４の充
填装置孔９４を通って適当な混合物を射出することによ
って再充填される。

第１図及び第３図にさらに明瞭に示されるように、シリ
ンダ６２に対するピストン６８の位置は、ピストンとシ
リンダとの組立体６０を管状体２０から移動させ、通路
７６中のソクソトヘッドセットねじ８０を回転すること
によってねじ７４を移動しボール８２を解放することに
よりセットすることができる。次に流体８４が、ワッシ
ャ７２とシリンダ６２の端部との間の予め決められた大
きさの隙間９６をもった所定の位置に合わせてシリンダ
室７８の中に注入される。これが特に予め決められた温
度においてなされた時に、この隙間９６は要求される温
度補償をもたらすようにセットすることができる。隙間
９６をセットした後セントねじ８０が、ボール８２を通
路７６中のフランジ部分８３と密封係合はせるよう押し
つけるために回転される。ねじ７４は次いで通路７６中
に固定されワッシャ７２をピストンロッド７０の端部に
保持する。

スプリング８６の所要の初期圧縮を得るためにシリンダ
６２が管状体２０中に所要距離ねじ込まれる。シリンダ
６２には実質的に４角形の端部９８が設けられこれにス
パナを適合させてシリンダを回転し管状体２０に対する
位置を調整する。

図に示すように、シリンダ６２中の流体８４は、適宜の
密封によってピストン６８の周囲に漏れるのが阻止され
る。１だ密封手段は、圧力下のガスを保持しかつ保合面
において漏れるのを阻止するために調整器中に設けられ
る。

以上説明し図示Ｌ−た温度補償装置１０に関し、ボンベ
１８内のガスのより高い圧力を補償する温度の増加に基
づくシリンダ室７８中の流体８４の膨張により、ワッシ
ャ７２は弁部材３２に向かって移動する。逆にボンベ１
８内のガスの温度が低下すると温度補償装置１０のシリ
ンダ室７８内の流体８４は、ピストンロッド７０上のワ
ッシャ７２が弁部材３２から離れて移動しかつスプリン
グ８６の圧縮力を減少させることができるように収縮す
る。これは膨張過程の開始時に低圧室３４中の調整装置
圧力を減少させる。

他の温度補償装置が、調整装置１２の管状体２０の端部
にねじ切りされかつバイメタル作動回転アクチェータ（
図示しない）のような適尚な温度応動手段によって回転
される調整ねじに、ワッシャ７２を取付けることによっ
て得られる。

ある代表的な実施態様とその詳細が本発明の説明のため
に示さねているが、この技術分野における熟練した者に
とっては、本発明の精神と範囲から逸脱することなくこ
こに示された例より他の種々の変更及び変形が行われ得
ることは明らかでおる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、流体圧力調整器に取付けられた本発明の温度
補償装置を示す、高圧ガスボンベに取付けられた閉鎖状
態における流体圧力調整器の一部を欠如した、軸方向切
断曲回、 第２図は第１図のような調整器においてその開放状態を
示す切断部分図、 第３図は調整器の部分と調整器に取付けられた温度補償
装置の部分の拡大切断部分図、第４図は本発明の温度補
償装置を具えた調整器とこれを具えていない調整器の選
択さｈた温度における作動を示す圧力対時間のグラフで
ある。 １０・・・温度補償装置、１２・・・ガス圧調整器、１
８・・・ボンベ、２０・・・管状体、３０・・・静圧室
、３２・・・弁部材、３４・・・低圧室、３８・・・オ
リフィス、４６・・・プランジャ、５０・・・作動組立
体、 ６０・・・ピストン、シリンダ組立体、６２・・・シリ
ンダ、６８・・・ピストン、７６・・・連路、７８・・
・シリンダ室、８４・・・流体、８６・・・コイルスフ
リング、 ８８．９０．９２・・・有効端部領域。 以下余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高圧ガス放出オリフィスを開くために移動自在な弁
   部材を有するガス圧力調整器のための温度補償装置であ
   って、温度の増加及び減少に応じて弁部材移動量を調整
   する温度感応調整手段を具備し７、より低温においては
   オリフィスをより小さく開き、より高温においてはオリ
   フィスをより太きく開いて、圧力下のガスと空気との混
   合物を膨張可能物に満たすための吸気器へのガスの最適
   の流れを維持するようにした温度補償装置。 ２　前記温度感応調整手段、は、温度の減少に応じて弁
   部材移動量を減少し、オリフィスの開放を高温時におり
   るオリフィスの開放よりも小さくする特許請求の範囲第
   １項記載の温度補償装置。 ３、前記温度感応調整手段は、温度の増加に応じて弁部
   材移動量を増加し、オリアイスの開放を低温時における
   開放よりも大きくする特許請求の範囲第１項記載の温度
   補償装置。 ４、前記調整手段（叡前記調整器に取付けられかつ前記
   弁部材に連結されたピストンとシリンダとの組立体と、
   前記組立体のシリンダ内の流体とを具備し、前記流体は
   温度の増減に応じて膨張又は収縮することができそれに
   より前記組立体のピストンは弁部材移動量を調整するた
   め種々の温度補償位置に動かされる特許請求の範囲第１
   項記載の温度補償装置。 ５、前記調整器は、前記弁部材を前記オリフィスを開く
   方向に付勢するカを提供する弾性手段を包含し、前記ピ
   ストンは温度の前記増減に応じて前記弾性手段によって
   提供されるカの大きさを変えるよう前記弾性手段に係合
   することができる特許請求の範囲第４項記載の温度補償
   装置。 ６、前記弾性手段は、その一端が前記弁部材と係合でき
   その他端が前記ピストンと保合できるコイルスプリング
   である特許請求の範囲第５項記載の温度補償装置。 ７　前記シリンダは、これを前記調整器に対して予め定
   められた位置に位置させるため、調整器支持部材と螺合
   される特許請求の範囲第４項記載の温度補償装置。 ８、前記シリンダは、前記流体を収容する室と、前記ピ
   ストンを前記シリンダに対して予め定められた位置に位
   置させるため前記室に加俸を加え及び除去するための前
   記ピストンとシリンダとの組立体中の通路と、前記通路
   を開放及び閉鎖するための補償装置流体弁手段とを有す
   る特許請求の範囲第７項記載の温度補償装置。 ９、前記ガス圧調整器は、高圧ガスの容器に、この容器
   の内部に位置する前記シリンダと共に取外し自在に取付
   けられ、それにより前記ピストンが前記容器内の前記ガ
   スの温度変化に応じて動かされるよう前記容器内のガス
   の温度が前記シリンダ内の前記流体の温度と実質的に同
   じである特許請求の範囲第４項記載の温度補償装置。 １０、前記弁部材は、前記調整器内の圧力下のガスにさ
   らされかつ前記オリスイスを閉じるような方向に前記弁
   部材を付勢する力を提供するよう位置１ている少なくと
   も第１の有効端部領域を有する特許請求の範囲第５項記
   載の温度補償装置。 １１、前記弁部材は、圧力下のガスにさらされかつ前記
   オリフィスを開く方向に前記弁部材を付勢する力を提供
   するよう位置［、ている第２の有効端部領域を有する特
   許請求の範囲第１０埴記載の温度補償装置。 １２、前記弁部材は圧力下のガスにさらさねかつ前記オ
   リアイスを閉じる方向に前記弁部材を付勢する力を提供
   するよう位置している第３の有効端部領域を有する特許
   請求の範囲第１１項記載の温度補償装置。 １３　　前記調整器は、前記ガス放出オリフィスによっ
   て連結された低圧室と高圧亭とを有し、前記第１の有効
   端部領域は前記低圧室内のガスにさらされ、前記第２及
   び第３の有効座部領域は前記高圧室内のガス圧にさらさ
   れ前記高圧室及び低圧室内の圧力の変化につれて゛前記
   放出オリアイスの大きさを調整する特許請求の範囲第１
   ２記載の温度補償装置。 １４、前記有効端部領域は、オリスイスが最初に開かれ
   た時に減少され開口後に時間的間隔をもって増加される
   前記吸ヌ器へのガスの流れの調整器圧力を維持するため
   に圧力差が減少された時、前記放出オリフィスの開口を
   減少させる大きさであり、前記温度調整手段は、温度の
   減少に応じて弁部材移動量を減少させ前記高圧窯内の前
   記ガスの温度の減少を補償する特許請求の範囲第１３項
   記載の温度補償装置。