圧力調整器

二段式圧力調整器が付いている酸素およびMAPPのガスポンプ

減圧レギュレータ（A）と背圧レギュレータ（B）の模式図。 上部の図表は圧力減力剤のためにノーマル-オープン、背圧弁のために普通閉まる弁のための正常な状態を示す。

• 1. 圧力設定ねじ
• 2. 春
• 3. アクチュエータ
• 4. 入口ポート(高圧)
• 5. 出口ポート(低圧)
• 6. バルブ本体
• 7. 弁の王冠および座席

圧力減少および背圧の調整装置のための図表の記号。 概念的な違いは、主にフィードバックがどの側から取られるかです。

圧力調整器は、制御された圧力からの負帰還を使用して、流体またはガスの圧力を所望の値に制御する弁である。 レギュレータは気体や液体に使用され、圧力設定、リストリクター、センサーを一体型にしたり、別の圧力センサー、コントローラー、フローバルブで構成したりできます。

圧力低減レギュレータと背圧レギュレータの二つのタイプがあります。

• 圧力低減レギュレータは、流体またはガスの入力圧力を出力時に所望の値に低下させる制御弁です。 それは常開弁で、感圧器の上流に設置されています。
• 背圧レギュレータ、背圧バルブ、圧力維持バルブまたは圧力維持レギュレータは、入口圧力が設定値を超えたときに開放することにより、入口側の設定圧力を維持する制御弁である。 過圧リリーフバルブとは異なり、過圧バルブは、含まれる圧力が過剰なときにのみ開くことを意図しており、上流圧力を一定に保つ必要がない点で異 それらは調整装置を減らす圧力が下流圧力を制御し、上流圧力に無感覚であること調整装置を減らす圧力と異なる。 敏感な装置と並行してまたは敏感な装置の後で流れ、それにより上流圧力を維持するために妨害を提供することを取付けられているかもしれないのはnormally-closed弁である。

どちらのタイプのレギュレータも、制御機構への入力として安定化圧力のフィードバックを使用し、一般的には、フィードバック圧力の変化に反応するバネ付きダイヤフラムまたはピストンによって作動してバルブの開口部を制御し、どちらの場合も、バルブは設定された安定化圧力を維持するのに十分なだけ開く必要があります。 実際の機構は、フィードバック圧力タップの配置を除いて、すべての点で非常に類似している可能性があります。 他のフィードバック制御機構と同様に、減衰のレベルは、測定された圧力の変化に対する高速応答と出力の安定性とのバランスを達成するために重要 不十分な減衰は、制御された圧力の狩猟振動につながる可能性があり、可動部品の過度の摩擦はヒステリシスを引き起こす可能性がある。

減圧レギュレータ

操作

減圧レギュレータの主な機能は、十分に一定の出力圧力を維持しながら、レギュレータを通るガスの流れをその上に置かれたガスの需要に一致させることである。 負荷流量が減少すると、レギュレータ流量も減少する必要があります。 負荷流量が増加すると、制御された圧力が圧力システム内のガス不足のために減少するのを防ぐために、レギュレータの流量を増加させなければな 制御された圧力は、広範囲の流量に対して設定点から大きく変化しないことが望ましいが、レギュレータを通る流れは安定であり、規制された圧力は過度の振動を受けないことも望ましい。

圧力調整器は、制限要素、負荷要素、および測定要素を含む:

• 制限要素は、グローブ弁、バタフライ弁、ポペット弁などのような、流れに可変的な制限を提供することができる弁である。
• 負荷要素は、制限要素に必要な力を加えることができる部品です。 この負荷はばねを伴って重量、ばね、ピストンアクチュエーター、またはダイヤフラムのアクチュエーターによって提供することができる。
• 測定要素は入口の流れが出口の流れといつ等しいか定めるために作用する。 ダイヤフラム自体は測定要素として頻繁に使用される;それは結合された要素として役立つことができる。

写真のシングルステージレギュレータでは、圧力を調整するためにポペットバルブを制御するためにダイヤフラムに力バランスを使用しています。 吸入圧無しで、ダイヤフラムの上のばねはそれを開いた保持するポペット弁でそれを押し下げます。 吸入圧が導入されれば、開いたポペットはダイヤフラムへの流れを可能にし、ダイヤフラムがばねに対して上向きに押されるまで上部の部屋の増加の圧力は、最終的に圧力のそれ以上の増加を停止する流れを減らすためにポペットを引き起こす。 上ねじの調節によって、ダイヤフラムの下り圧力は増加することができ上部の部屋のより多くの圧力が平衡を維持するように要求する。 このようにして、レギュレータの出口圧力が制御される。

F=(p i−P o)s+P o S+f{\displaystyle F=(P_{i}-P_{o})s+P_{o}S+f}

F:ダイヤフラムばね力{\displaystyle F:{\text{ダイヤフラムばね力}}}

f:ポペットばね力{\displaystyle f:{\text{ポペットばね力}}}
P i:入口圧力{\displaystyle P_{i}:{\text{入口圧力}}}{\displaystyle P_{i}:{\text{入口圧力}}}
P o:入口圧力{\displaystyle P_{i}:{\text{入口圧力}}}
P o:入口圧力{\displaystyle P_{i}:{\text{入口圧力}}}
P o:入口圧力{\displaystyle P_{i}:{\text{入口圧力}}}
P o:入口圧力{\displaystyle P_{i}:{\text{入口圧力}}} : 出口圧力{\displaystyle P_{o}:{\text{出口圧力}}}{\displaystyle P_{o}:{\text{出口圧力}}}
s:ポペット領域{\displaystyle s:{\text{ポペット領域}}}

S:ダイヤフラム領域{\displaystyle S:{\text{ダイヤフラム領域}}}{\displaystyle S:{\text{ダイヤフラム領域}}}{\displaystyle S:{\text{ダイヤフラム領域}}}

単段レギュレータ

単段圧力調整器

供給からの高圧ガスは、入口ポートを通ってレギュレータに入る。 入口圧力計はこの圧力を示します。 ガスは常開圧力制御弁の開口部をそれから通り、下流圧力は弁の作動のダイヤフラムが弁を閉めるために十分に逸らされるまで圧力が再度落ちる 出口の圧力計はこの圧力を示します。

ダイヤフラムの出口圧力とバルブの上流部の入口圧力とポペットばね力は、ダイヤフラム/ポペットアセンブリをダイヤフラム負荷ばねの力に対 供給圧力が低下すると、供給圧力による閉鎖力が低下し、下流圧力がわずかに上昇して補償されます。 したがって、供給圧力が低下すると、出口圧力が下降する供給圧力よりも低いままであれば、出口圧力は増加する。 これは供給が加圧ガスタンクによって提供される終りのタンクダンプの原因である。 オペレータは望ましいレベルに出口圧力を元通りにするためにノブの回転によってばねの負荷の調節によってこの効果を補うことができる。 単段の調整装置によって、供給圧力が低くなるとき、より低い吸入圧により出口圧力は上る。 ダイヤフラムのローディングのばねの圧縮が償うために調節されなければポペットは開いた残り、タンクが急速に残りの内容を投げ出すようにす

ダブルステージレギュレータ

二段式圧力調整器

2つの段階の調整装置は1つの代りに2つのステップの圧力を漸進的に減らすために作動する同じハウジングのシリーズの2つの調整装置です。 事前調整される第一段階は中間段階に供給のガスの圧力を減らします;その圧力のガスは第二段階に渡ります。 ガスはダイヤフラムのローディングのばねの圧力制御のノブの調節によってユーザーによって置かれる圧力（働き圧力）の第二段階から出ます。 第一段階のバルブシートで漏出による段階間に余分な圧力があれば上昇圧力が構造に積み過ぎ、爆発を引き起こさないように二段の調整装置は2つの安全弁を備えているかもしれません。

アンバランスな単段レギュレータは頻繁な調整が必要な場合があります。 供給圧力が低下すると、出口圧力が変化し、調整が必要になることがあります。 二段式調整装置では、供給圧力のあらゆる低下のための改善された補償がある。

適用

圧力減少の調整装置

空気圧縮機

空気圧縮機が産業、商業の、および家の研修会の環境できれいな吹く事を含む類別を行うのに使用されてい 調整装置は頻繁に使用されます仕事のために必要であるものが一致させるために空気受信機（タンク）から出て来る圧力を調節するために。 多くの場合、複数の用途のために圧縮空気を供給するために一つの大きな圧縮機を使用する場合（多くの場合、建物全体のパイプの恒久的な設置とし 一部の空気工具、または圧縮空気の使用には、他の工具または材料に損傷を与える可能性のある圧力が必要なため、これは重要です。

航空機

圧力調整器は、航空機のキャビン加圧、キャノピーシール圧力制御、飲料水システム、および導波管加圧にあります。

航空宇宙

航空宇宙圧力調整器は、高振動、大きな極端な温度、腐食性流体が存在する反応制御システム（RCS）および姿勢制御システム（ACS）の推進加圧制

調理

加圧された容器は、圧力が高いほど内容物の沸点が上昇するため、大気圧よりもはるかに迅速に食品を調理するために使用できます。 すべての現代圧力鍋に圧力調整器弁が十分に圧力を解放しなければ爆発を防ぐ安全メカニズムとして圧力調整器弁および圧力安全弁があります。 いくつかの古いモデルは、安全解放弁を欠いています。 ほとんどの家庭料理モデルは、低圧と高圧の設定を維持するために構築されています。 これらの設定は通常平方インチ（0.48から1.03棒）ごとの7から15ポンドである。 ほとんどすべての家庭料理の単位は非常に簡単な単段の圧力調整器を用いる。 より古いモデルは余分な蒸気が脱出するように余分な圧力によって持ち上がる開始の上に小さい重量を単に使用する。 より新しいモデルは通常容器の圧力が上がると同時に圧力が脱出するように持ち上げ、可能にするバネ付き弁を組み込む。 いくつかの圧力鍋は、本質的に、圧力が迅速ではあるが安全な速度で逃げることを可能にするためにばね張力を下げる圧力調整弁にクイックリリー 商業台所はまたすぐにファースト-フードを揚げるのにオイルによって基づく圧力鍋を使用して圧力鍋を、場合によっては使用する。 またオートクレーブとしてこの種類の圧力容器が装置のそして家の缶詰になる操作の小さいバッチを殺菌するのに使用することができる。

国内給水のための圧力調整器。 出口圧力は青い手動ハンドルによって置かれ、縦のスケールで示されている。

水圧の調整弁はより少ない圧力が出口の側面にあるとき、弁が十分に開き、出口のたくさんの圧力により弁が閉まるように動的に弁の入り口を変 水が後方に流れることができる圧力状態では、それは妨げられない。 水圧調整弁は逆止弁として機能しません。

これらは、機器やパイプの損傷を避けるために、ラインの終わりに水圧が高すぎるアプリケーションで使用されます。

溶接および切断

酸素燃料溶接および切断プロセスは、特定の圧力でガスを必要とし、レギュレータは、一般的に切断および溶接に使用可能なものに貯蔵 酸素および燃料ガスの調整装置に通常2つの段階があります: 調整装置の第一段階はガスが解放されると同時により少しになるシリンダーの圧力にもかかわらずシリンダーから一定した圧力でガスを解放します。 調整装置の第二段階は中間圧力からの低圧への圧力減少を制御する。 最終的な流動度はトーチで調節されるかもしれません。 レギュレータアセンブリは、通常、二つの圧力計、シリンダ圧力を示す一つ、配信圧力を示す他を持っています。 不活性ガスの保護されたアーク溶接はまた調整装置を通して提供される高圧で貯えられるガスを使用する。 特定のガスに目盛りが付いている流れのゲージがあるかもしれない。

プロパン/LPガス

すべてのプロパンおよびLPガス用途にはレギュレータの使用が必要です。 プロパンタンク内の圧力は温度によって大きく変動する可能性があるため、下流の電気器具に安定した圧力を供給するためには、レギュレータが存在 これらの調整装置は普通平方インチ（2.1–13.8棒）ごとの30-200ポンド間のタンク圧力を補い、一般に住宅の適用のための平方インチ（28のmbar）ごとの0.4ポンド11インチの水コラムおよび水コラム1の35インチを提供する。産業適用のための平方インチ（90のmbar）ごとの3ポンド。 プロパンの調整装置はおよび形、配達圧力および調整能力異なったり、しかし下流の条件のための一定した出口圧力を提供する目的で均一である。 国内LPのガスの調整装置のための共通の国際的な設定はブタンのための28のmbarおよびプロパンのための37のmbarである。

ガス駆動車

圧縮ガスを燃料として走行するすべての車両用モーター（内燃機関または燃料電池用パワートレイン）は、貯蔵ガス（CNGまたは水素）の圧力を700、500、350または200バール（または70、50、35、20MPa）から運転圧力に下げるための圧力調整器を必要とする。)

レクリエーション用車両

配管を備えたレクリエーション用車両の場合、車両配管に接続された外部給水の圧力を下げるために圧力調整器が必要であり、供給はキャンプ場よりもはるかに高い標高であり、水圧は水柱の高さに依存する。 圧力調整器がなければ、山岳地帯のいくつかのキャンプ場で遭遇する激しい圧力は、キャンピングカーの水道管を破裂させたり、配管継手を外したりして洪水を引き起こすのに十分かもしれません。 この目的のための圧力調整器は共通の庭ホースとほとんどの場合ねじ互換性がある給水にRVを接続するのに使用されるホースとインラインに合う小さ

呼吸ガス供給

圧力調整器は、スキューバダイビング用のダイビングシリンダーに使用されています。 タンクはそれを直接呼吸する人に致命的なbarotraumaの傷害を引き起こすことができる平方インチ（210棒）ごとの3,000ポンド以上圧力を含むかもしれない。 要求によって制御される調整装置は包囲された圧力で呼吸のガスの流れを提供する(水の深さによって変わる)。 調整装置を減らす圧力はまた表面供給されたダイバーに呼吸のガスを供給する使用および土地の救助そしてhazmatの仕事のためにはめ込み式呼吸装置を使 加圧されていない航空機の高高度飛行のための補足の酸素および医学のガスはまた高圧貯蔵からの調整装置を減らす圧力を通して分配される。

鉱業

深さに関連して圧力が急速に上昇するため、地下採掘作業には減圧弁を備えたかなり複雑な水系が必要です。 これらの装置は、通常600フィート（180m）の一定の距離間隔で設置する必要があります。 そのような弁がなければ、管は容易に破烈し、圧力は装置操作のために余りにも大きいです。

天然ガス産業

圧力調整器は、天然ガス産業内で広く使用されています。 天然ガスは、大規模な送電パイプラインを介して全国に分布するために高圧に圧縮されています。 伝達圧力は平方インチ（69棒）ごとの1,000ポンドにある場合もあり、産業、商業の、および住宅の適用のための使用可能な圧力にさまざまな段階によって減 この配分組織に3つの主要な圧力減少の位置があります。 最初の減少は都市ゲートにありますが、伝達圧力は都市全体に供給するための分配圧力に低下します。 これはまた、無臭の天然ガスがメルカプタンで臭気を発する場所でもあります。 市のさまざまな地点にある地区調整局では、分配圧力がさらに60psig以下に低下します。 最終的なカットは、エンドユーザーの場所で行われます。 一般に、エンドユーザーの減少は0.25psigから5psigまで及ぶ低圧に取られる。 一部の産業用途では、より高い圧力が必要になることがあります。

背圧レギュレータ

• 分析システムまたはプロセスシステムの上流圧力制御を維持する
• 重圧損傷から敏感な機器を保護する
• 大きな圧力差
• ガス販売ライン
• 生産船（例：
• ベントまたはフレアライン

高圧チャンバー

内蔵の呼吸システム排気システムの圧力降下が大きすぎる場合、通常は飽和システムでは、背圧レギュレータを使用して、排気圧力降下をより安全で管理しやすい圧力に減らすことができます。

再利用ダイビングヘルメット

ほとんどのheliox呼吸混合物が表面供給ダイビングで使用される深さは、一般的に表面大気圧より少なくとも5バール上であり、ダイバーからの排気ガスは、ダイバーの呼気によって引き起こされるダイバーのヘルメット内の圧力の上昇によって活性化される要求制御背圧バルブである再利用バルブを通過しなければならない。 リサイクルのために吐き出されたガスを表面に戻す再利用ガスホースは、ダイバーの周囲圧力との圧力差が大きすぎてはならない。 このラインの付加的な背圧の調整装置は可変的な深さで呼吸のより低い仕事のための矯正弁のより良い設定を可能にする。

も参照してください

• 内蔵呼吸システム-限られたスペース内で必要に応じて呼吸ガスを供給するためのシステム
• 制御弁–流量制御装置
• 負帰還–所望の値

• 圧力アニメーション

ウィキメディア-コモンズには、圧力調整器に関連するメディアがあります。