JP7835862B2 - 圧力制御を改善した流体レギュレータ - Google Patents

Description

本出願は、ガスレギュレータのような流体レギュレータ、特にダイヤフラムを含む流体レギュレータに関する。

流体レギュレータは、入力圧力で流体を受け、所望の出力圧力で流体を供給するために提供されることが多く、所望の出力圧力は入力圧力よりも大幅に低くなる場合がある。例えば、ガス分配システムは、全体的な需要、機構、ガス源等のような様々な要因に応じてガスを供給する場合があり、ガスレギュレータは、システムのキャパシティよりも低い所定の圧力で供給されるガスを要求する炉、オーブン等のようなガス機器を有するエンドユーザに供給されるガスの圧力を下げることに活用される場合がある。

従来の流体レギュレータは、流体レギュレータの故障の場合において、流体がエンドユーザへ流れることを最小限にし、又は抑制するための安全機能として、フルキャパシティリリーフバルブ又は過圧遮断（ＯＰＳＯ）デバイスのいずれかが含まれている。このようなデバイスは、エンドユーザを保護するが、それらはいくつかの問題がある。例えば、フルキャパシティリリーフバルブは大量のガスを環境に放出するため、爆発性のガス混合物の生成及び／又は温室効果ガスの大量放出を引き起こす可能性がある。ＯＰＳＯデバイスは、誤作動を起こしやすく、不便であり、公共事業者に多大なメンテナンスコストを強いる原因となり得る。例えば、ＯＰＳＯデバイスは、下流の流量が高いこと（例えば、複数のバルブが同時に開かれる、高流量バルブが開かれる、等）が原因で、誤作動を起こす可能性があり、圧力スパイクが発生し、ＯＰＳＯデバイスが消費者へのガス供給を遮断することにつながる可能性がある。さらに、下流のバルブ又はシステムがＯＰＳＯデバイスを備えたレギュレータに近すぎる位置に設置された場合、及び／又は、日光及び／又は他の環境条件により、ガスを運ぶための導管が加熱された場合、ＯＰＳＯデバイスは、誤作動を起こす可能性がある。

この特許によりカバーされる実施形態は、この概要ではなく、以下の請求項によって定義される。この概要は、様々な実施形態のハイレベルの大要であり、以下の詳細な説明セクションにおいて、さらに説明される一部のコンセプトを紹介する。この概要は、請求された主題の主要な又は本質的な特徴を特定することを意図したものではなく、請求された主題の範囲を決定するように単独で使用されることも意図しない。主題は、この特許の明細書全体の適切な部分、一部又は全ての図面、及び各請求項を参照することにより理解されるべきである。

特定の実施の形態にによれば、流体用の流体レギュレータアセンブリは、入口と、出口と、入口と出口との間にあり、入口及び出口と流体連通したチャンバーと、を備えたハウジングを含む。レギュレータは、ハウジングに結合され、プラグと、プラグに動作可能に結合されたダイヤグラムと、制御要素と、を備えた制御アセンブリを含む。プラグは、ハウジングを通る流体の流れを制御するために出口に対して移動可能であり、ダイヤフラムは、ダイヤフラムに作用する制御圧力に応じて、プラグを制御するように構成される。制御要素は、第１ポジションと第２ポジションとの間でダイヤフラムに作用する制御圧力を制御するために、第１ポジションと第２ポジションとの間で配置可能であり、第１ポジションにおいて、制御圧力は、出口から下流の出口圧力であり、第２ポジションにおいて、制御圧力は、少なくとも出口から上流の入口圧力である。

いくつかの実施の形態によれば、流体用の流体レギュレータアセンブリは、入口と、出口と、入口と出口との間にあり、入口及び出口と流体連通しているチャンバーと、を備えるハウジングを含む。流体レギュレータアセンブリは、ハウジングに連結されたレギュレータも含む。レギュレータは、プラグと、プラグに動作可能に結合されたダイヤフラムと、制御要素と、を備えた制御アセンブリを含む。プラグは、ハウジングを通る流体の流れを制御するために出口に対して移動可能である。制御要素は、出口から上流の入口圧力に基づいて調整可能であり、入口圧力が所定の閾値圧力以下のとき、ダイヤフラムは、出口から下流の出口圧力に応じてプラグを制御し、入口圧力が所定の閾値圧力を超えるとき、ダイヤフラムは、入口圧力に応じてダイヤフラムを制御する。

様々な実施形態によれば、流体用の流体レギュレータアセンブリは、第１チャンバー入口及び第１チャンバー出口を有し、且つ入口圧力で流体を受ける第１チャンバーを備えるハウジングを含む。また、ハウジングは、第２チャンバー入口及び第２チャンバー出口を備える第２チャンバーと、第１チャンバー出口と第２チャンバー入口とを接続する中間通路と、を含む。また、流体レギュレータアセンブリは、第１レギュレータと、第２レギュレータと、を含む。第１レギュレータは、第１プラグ及び第１プラグに動作可能に結合された第１ダイヤフラムを備える第１制御アセンブリを含む。第１プラグは、第１チャンバー出口を通る流体の流れを制御するために、第１チャンバー出口に対して移動可能であり、第１ダイヤフラムは、第１チャンバー内にあり、中間圧力に応じて、第１プラグを配置するように構成される。第２レギュレータは、第２プラグと、第２プラグに動作可能に結合された第２ダイヤグラムと、制御要素と、を備えた第２制御アセンブリを含む。第２プラグは、第２チャンバー出口を通る流体の流れを制御するために、第２チャンバー出口に対して移動可能であり、第２ダイヤフラムは、第２チャンバー内にあり、制御圧力に応じて第２プラグを配置するように構成される。制御要素は、中間圧力に応じて制御圧力を制御するように構成され、そのような制御圧力は、中間圧力又は第２チャンバー出口から下流の出口圧力である。

特定の実施の形態によれば、流体用の流体レギュレータアセンブリは、入口、チャンバー及び出口を備えたハウジングを含む。また、流体レギュレータアセンブリは、チャンバー内に少なくとも部分的に設けられ、チャンバーを入口圧力の入口圧力領域と入口圧力よりも低い出口圧力の出口圧力領域とに分けるレギュレータを含む。レギュレータは、入口圧力から出口圧力まで流体を調整し、出口圧力に基づいて、チャンバーから出口を通る流体の流れを制御することができる。いくつかの実施形態において、レギュレータは、入口圧力が所定の閾値圧力を超えることに応じて、チャンバー内の入口圧力領域から出口圧力領域に至る流路を選択的に画定する。

様々な実施の形態によれば、流体用の流体レギュレータアセンブリは、ハウジングと、第１レギュレータと、第２レギュレータと、を含む。ハウジングは、第１チャンバー入口及び第１チャンバー出口を備える第１チャンバーと、第２チャンバー入口及び第２チャンバー出口を備える第２チャンバーと、第１チャンバー出口と第２チャンバー入口とを流体連結する中間通路と、を含む。第１レギュレータは、少なくとも部分的に第１チャンバー内にあり、第１ダイヤフラム及び第１プラグを含む。第１ダイヤフラムは、第１チャンバーから第１チャンバー出口を通って中間通路に至る流体の流れを制御し、入口圧力から中間圧力に流体を調整するために、第１プラグを選択的に配置する。第２レギュレータは、少なくとも部分的に第２チャンバー内にあり、第２ダイヤフラム及び第２プラグを含む。第２ダイヤフラムは、第２チャンバーから第２チャンバー出口を通る流体の流れを制御し、中間圧力から出口圧力に流体を調整するために、第２プラグを選択的に配置する。いくつかの実施形態において、第２レギュレータは、第２チャンバー入口と第２チャンバー出口との間に、中間圧力が所定の閾値圧力を超えることに応じて、選択的に変形可能であるスイッチングダイヤフラムを含む。

いくつかの実施の形態によれば、流体用の流体レギュレータアセンブリは、ハウジングと、第１レギュレータと、第２レギュレータと、を含む。ハウジングは、第１チャンバー入口及び第１チャンバー出口を備える第１チャンバーと、第２チャンバー入口及び第２チャンバー出口備える第２チャンバーと、を含む。いくつかの実施の形態において、第２チャンバー入口は、第１チャンバー出口と流体連通する。第１レギュレータは、第１チャンバー内にあり、第１チャンバーを、入口圧力の入口圧力領域と、入口圧力よりも低い中間圧力の中間圧力領域と、に分ける。様々な実施の形態において、第１レギュレータは、入口圧力から中間圧力に流体を調整し、中間圧力に基づいて、第１チャンバーの入口圧力領域から第２チャンバー入口に至る流体の流れを制御する。第２レギュレーターは、第２チャンバー内にあり、第２チャンバー入口を、中間圧力の中間圧力領域と、中間圧力よりも低い出口圧力の出口圧力領域と、に分ける。第２レギュレータは、中間圧力から出口圧力に流体を調整し、出口圧力に基づいて、第２チャンバーから第２チャンバー出口を通る流体の流れを制御する。いくつかの実施の形態において、第２レギュレータは、中間圧力が所定の閾値圧力を超えることに応じて、第２チャンバーの中間圧力領域から第２チャンバー内の出口圧力領域に至る流路を選択的に画定する。

明細書に記載された記載された様々な実施は、必ずしも本明細書で明示的に開示されているわけではなく、以下の詳細な説明及び添付の図面を検討すれば当事者には明らかになる追加のシステム、方法、特徴及び利点が含まれてもよい。このようなシステム、方法、特徴及び利点は、本開示に含まれ、添付の特許請求項の範囲により保護されることが意図される。

本明細書において、以下の添付図を参照するが、異なる図における同様の参照番号の使用は、同様又は類似の構成要素を示すことを意図する。

実施の形態に係る流体レギュレータアセンブリの斜視図 図１の流体レギュレータアセンブリの斜視図 図１の流体レギュレータアセンブリのハウジングの断面図 図１の流体レギュレータアセンブリの断面図 制御装置がクローズポジションにあり、図４における範囲Ａで切り取った図１の流体レギュレータアセンブリの一部の断面図 制御装置がオープンポジションにあり、図４における範囲Ａで切り取った図１の流体レギュレータアセンブリの一部の断面図 流体レギュレータアセンブリの様々な圧力領域を示す図１の流体レギュレータアセンブリの断面図

実施の形態の主題は、法定要件を満たすために具体的に明細書に記載されているが、この説明は、必ずしも特許請求の範囲を制限することを意図するものではない。請求された主題は、他の方法で具体化されてもよいし、異なる要素又はステップを含んでいてもよいし、他の既存又は将来技術と組み合わせて使用されてもよい。この説明は、各ステップの順序又は要素の配置が明示的に説明されている場合を除き、様々なステップ又は要素の間でいくつかの特定の順序又は配置を暗示されるものとして解釈されるべきではない数ある中で、「上」、「下」、「上部」、「下部」、「左」、「右」、「前」、「後」のような方向の参照は、特に、コンポーネント及び方向が参照している１つの図（又は複数の図）において、説明及び詳細が述べられるような方向を指すように意図するものである。図及び説明において、同様の符号は同様の要素を表すことを意図する。明細書で提供されるシステム及び方法は、ガス調整という文脈で説明されているが、他の実施形態において、必要に応じて、他の種類の流体を調整するように使用する場合があり、「ガス」への言及は、限定的であるとみなされるべきではない。

本明細書において、ガスに限定されない流体を含む流体用の流体レギュレータについて説明する。特定の実施形態において、流体レギュレータアセンブリは、ハウジング内にある２つの制御機構を備えるハウジングを含む。通常の動作状況下において、ハウジング内にある第１制御機構は、入口流体圧力から中間流体圧力に流体圧力を下げ得、ハウジング内にある第２制御機構は、中間流体圧力から出口流体圧力に流体圧力を下げ得る。限定されない例として、第１制御機構は、入口流体圧力から７ｋＰａ以下の中間流体圧力の流体圧力を下げ得、第２制御機構は、４ｋＰａ未満、３ｋＰａ未満、約２．７５ｋＰａなどの家庭の通常の動作圧力まで流体圧力を下げることができる。様々な実施の形態において、第２制御機構が故障した場合、第１制御機構は、下流配管が中間流体圧力（例えば、限定的でない例では約７ｋＰａ）である最大流体圧力の流体を受けることを保障できる。特定の実施の形態において、第１制御機構が故障した場合、第２制御機構は、ハウジングの出口を閉じることが可能であり、これにより下流の消費者を流体圧力におけるスパイク（ｓｐｉｋｅ）から保護することができる。様々な実施の形態において、第２制御機構は、第２制御機構の制御要素が変形するため出口を閉じ、それにより、第２制御機構のバランスダイヤフラムがレギュレータの全入口圧力にさらされる。

特定の実施の形態において、本明細書で提供される流体レギュレータアセンブリは、従来のレギュレータアセンブリと比較して、リリーフバルブをより高いポイントに設定可能になり得る。限定されない例として、本明細書で提供される流体レギュレータアセンブリは、リリーフバルブを７ｋＰａの流体圧力に設定可能にし得る。リリーフバルブをより高い設定ポイントに設定可能であることは、流体レギュレータアセンブリが、要求に応じて一定レベルの安全性を確保しながら、レギュレータアセンブリからの温室効果ガスの排出量を最小限にすることを保障し得る。

特定の実施の形態において、本明細書で開示されるの流体レギュレータアセンブリは、プラグを備えた少なくとも１つのレギュレータと、プラグに動作可能に接続されたダイヤフラムと、ダイヤフラムに作用する圧力を制御する流体レギュレータ内の制御要素と、を含む。特定の実施の形態において、制御要素は、ダイヤフラムに作用する圧力を、レギュレータの入口における入口圧力に基づいて、入口圧力又は出口圧力のいずれかに制御し得る。いくつかの実施の形態において、制御要素は、入口圧力に基づいて、入口圧力又は出口圧力がダイヤフラムに作用するように選択的に変形可能である。特定の実施の形態において、制御要素は、入口圧力が所定の閾値圧力を超えると、入口圧力をダイヤフラムに作用する圧力にし得、入口圧力が所定の閾値圧力以下になると、出口圧力をダイヤフラムに作用する圧力にし得る。いくつかの実施形態では、制御要素は、流体レギュレータ内のスイッチングダイヤフラムであり、それは、入口圧力又は出口圧力がダイヤフラムに作用するように、入口圧力に基づいて選択的に変形可能である。様々な態様において、制御要素は、入口圧力が所定の閾値圧力を超えることに応じて、流体レギュレータ内の２つの圧力領域間の内部流路を選択的に画定し得る。

様々な実施の形態において、ダイヤフラムに作用する圧力を制御する制御要素は、ダイヤフラムの破裂を防ぐことができ、レギュレータを強制的に閉じることにより、消費者を保護することができる。制御要素は、ＯＰＳＯデバイスのためのニーズをオプションで除き、その結果、流体レギュレータのリリーフ設定（つまり、レギュレータが環境に排気するポイント）を、従来のレギュレータと比較して高くすることができる。リリーフ設定を高くすると、流体の導管上に対する太陽の放射及びその他の環境加熱による誤作動など、誤作動を最小限にすることができ、温室効果ガスを削減することができる。さらに、ＯＰＳＯデバイスは、出口圧力が超えると、ガス供給を遮断するが、制御要素を備えたレギュレータは上流のイベントに基づき、且つ下流で何が起こっているかとは無関係に保護を提供し、誤作動のリスクをさらに低減し得る。レギュレータの特定の他の態様は、向上した安全性をさらに提供し得る。限定されない例として、レギュレータのピストンは、レギュレータが故障した場合にレギュレータのオリフィスを塞ぐように構成し得る。様々な他の利益及び利点は、本明細書で説明される冷却システムにより実現し得るが、前述の説明は限定的であると見なされるべきではない。

図１～図７は、ガスなどの流体を調整するための様々な実施の形態に応じて流体レギュレータアセンブリ１００の例を示している。流体レギュレータアセンブリ１００は、流体の圧力が入口圧力から入口圧力未満の出口圧力まで低下するように流体を調整することができる。流体レギュレータアセンブリ１００は、ハウジング１０２と、圧力制御を向上させるための制御要素１２６を備えた少なくとも１つのレギュレータと、を一般的に含む。示されている実施の形態において、以下で詳しく説明するように、流体レギュレータアセンブリ１００は、第１レギュレータ１０４及び第２レギュレータ１０６の２つのレギュレータを含み、そのうち第２レギュレータ１０６は制御要素１２６を含む。

図３～図７を参照すると、様々な実施の形態において、ハウジング１０２は、ガス供給システムに接続された供給導管１３０などからの流体の供給を受けるためのハウジング入口１０８と、流体を使用する１つ以上のシステムを有する工場、レストラン、アパート等の下流のユーザに搬送導管１３２を経由して流体を搬送するためのハウジング出口１１０と、を含む。図７に示すように、供給導管１３０及び／又は搬送導管１３２は流体レギュレータアセンブリ１００の上流又は下流の流体の流れを制御するための、制御バルブ１３４及び／又は他のデバイスまたは機構を、オプションで含んでもよい。

特定の実施の形態において、ハウジング１０２は、ハウジング入口１０８とハウジング出口１１０との間に少なくとも１つのチャンバーを含むため、流体は、ハウジング入口１０８とハウジング出口１１０の間を移動するようにチャンバーを通過しなければならない。示された実施の形態において、ハウジング１０２は、ハウジング入口１０８とハウジング出口１１０との間に、第１チャンバー１１２及び第２チャンバー１１４の２つのチャンバーを含む。この実施の形態において、第１チャンバー１１２は、第１チャンバー入口１１３と、第１チャンバー出口１１５と、を含み、第２チャンバー１１４は、第２チャンバー入口１１７と、第２チャンバー出口１１９と、を含む。オプションとして、中間通路１１６は、第１チャンバー１１２と第２チャンバー１１４とを流体的に接続する。この実施の形態において、流体レギュレータアセンブリ１００を介して流れる流体は、ハウジング入口１０８とハウジング出口１１０との間を移動するために、第１チャンバー入口１１３、第１チャンバー１１２、第１チャンバー出口１１５、中間通路１１６、第２チャンバー入口１１７、第２チャンバー１１４及び第２チャンバー出口１１９を通過しなければならない。

特定の実施の形態において、図４に示すように、例えば、第１カバー１２２は、第１チャンバー１１２を囲むようにハウジング１０２に結合され、第２カバー１２４は、第２チャンバー１１４を囲むようにハウジング１０２に結合される。様々な実施の形態において、第１カバー１２２及び／又は第２カバー１２４は、チャンバー１１２、１１４及び／又はチャンバー１１２、１１４内のレギュレータ１０４、１０６のコンポーネントに、必要に応じて、選択的にアクセスできるように、ハウジング１０２に取り外し可能に取り付けられる。オプションとして、図１、２及び４に示すように、第１カバー１２２は、第１チャンバー１１２を選択的に排出させるための第１リリーフ機能１２７を含んでもよい。同様に、第２カバー１２４は、第２チャンバー１１４を選択的に排出させるための第２リリーフ機能１２８がオプションで含まれていてもよい。

図４を参照して、レギュレータ１０４、１０６について詳細に説明する。前述のように、特定の実施の形態において、流体レギュレータアセンブリは２つのレギュレータを含む必要はなく、代わりに、制御要素１２６を備えた１つのレギュレータ及び／又は少なくとも１つに制御要素１２６を含んだ複数のレギュレータを含んでもよい。図示の実施の形態において、第１レギュレータ１０４は、第１チャンバー１１２から、第１チャンバー出口１１５を通り、中間通路１１６に至る流体の流れを調節するための第１制御アセンブリ１３６を含む。特定の実施の形態において、第１制御アセンブリ１３６は、検知された中間圧力に基づいて、入口圧力から入口圧力よりも低い中間圧力に流体を調整する。同様に、第２レギュレータ１０６は、第２チャンバー１１４から第２チャンバー出口１１９を通り、ハウジング出口１１０に至る流体の流れを調整するための第２制御アセンブリ１３８を含む。第１制御アセンブリ１３６と比較して、第２制御アセンブリ１３８は、第２チャンバー出口１１９の上流（例えば、第２チャンバー１１４及び／又は中間通路１１６内）の中間圧力に基づいて、又は、第２チャンバー出口１１９の下流の出口圧力に基づいて、第２制御アセンブリ１３８が流れを制御するかどうかを選択的に制御する制御要素１２６を含む。いくつかの実施の形態において、及び以下で詳細を説明するように、制御要素１２６は、中間圧力（又は第２レギュレータ１０６に供給された流体の圧力）が、所定の閾値圧力を超えること又は所定の閾値圧力以下であることに応じて、第２制御アセンブリ１３８を制御する。限定されない一例として、制御要素１２６は、所定の閾値圧力以下の中間圧力に基づいて、第２制御アセンブリ１３８を出口圧力に応じるように制御し、制御要素１２６は、中間圧力が所定の閾値圧力を超えることに基づいて、第２制御アセンブリ１３８を中間圧力に応じるように制御する。

図４に示す実施の形態において、第１制御アセンブリ１３６は、プラグ１４０と、ダイヤフラム１４２と、ピストン（又はステム）１４４と、を含む。プラグ１４０は、第１チャンバー１１２から第１チャンバー出口１１５を通る流体の流れを選択的に塞ぎ又は可能にするための、様々な適切なデバイス又は機能であり得る。図４に示す特定のプラグ１４０は、限定的であると考えられるべきではない。様々な実施の形態において、及び以下で詳細に述べるように、プラグ１４０はダイヤフラム１４２により、プラグ１４０が、オープンポジションとクローズポジションとの間で、第１チャンバー出口１１５に対して移動可能であるように配置可能である。オプションとして、プラグ１４０は、１つ又は複数のシール要素を含み、１つ又は複数のシール要素は、プラグ１４０がクローズポジションにあるとき、第１チャンバー出口１１５とのシールを選択的に形成する。いくつかの実施の形態において、及び図４に示すように、プラグ１４０は、少なくとも部分的に第１チャンバー出口１１５内に配置され、及び／又は少なくとも部分的に第１チャンバー出口１１５の下流にある。しかし、他の実施の形態において、プラグ１４０は、第１チャンバー出口１１５を通る流れを選択的に塞ぎ又は可能にするように、第１チャンバー出口１１５に対して所望の位置に配置し得る。

ピストン１４４は、ダイヤフラム１４２が、第１チャンバー出口１１５に対して、プラグ１４０を選択的に配置するように、プラグ１４０とダイヤフラム１４２とを動作可能に接続する。様々な実施の形態において、及び図４に示すように、サポート１４６は、ピストン１４４を支持し、ピストン１４４は、サポート１４６に対して移動可能になり得る。いくつかの実施の形態において、サポート１４６は、第１チャンバー１１２を、第１圧力領域１４８と第２圧力領域１５０とに分けることができる。第１圧力領域１４８は、入口圧力の流体を含み、第２圧力領域１５０は、中間圧力の流体を含んでもよい。これらの実施の形態において、及び図４に示すように、ピストン１４４は、オプションとして、プラグ１４０とともに、中間通路１１６から第２圧力領域１５０まで延びる通路１５１を画定するため、第２圧力領域１５０は、中間通路１１６と流体連通する。特定の実施の形態において、ピストン１４４はブロック形状又はプロファイルを備え、ピストン１４４が故障した場合に、ピストン１４４が第１チャンバー出口１１５をブロックし得る。

ダイヤフラム１４２は、第１チャンバー１１２の第２圧力領域１５０内でサポートされてもよく、ダイヤフラム１４２が中間圧力の流体を検知して応じてもよい。ダイヤフラム１４２は、必要に応じて、様々な適切な柔軟なデバイス又は部材であってもよい。オプションとして、バネを含むがこれに限定されないバイアス部材１５２は、ダイヤフラム１４２にバイアス力を加え、ダイヤフラム１４２に作用する中間圧力をオフセットする。特定の実施の形態において、バイアス部材１５２は調整可能であり、バイアス部材１５２を調整することにより、所望のバランス圧力に設定可能である。

第１レギュレータ１０４を使用し、入口圧力から中間圧力に調整する流体の制御の例を以下で説明する。一例では、減少した又は減少する中間圧力がダイヤフラム１４２により検知され（つまり、ダイヤフラム１４２に対して作用する中間圧力が減少する）、検知された中間圧力の低下により、ダイヤフラム１４２は図４における右側に移動する。特に、ダイヤフラム１４２は、バイアス部材１５２により加えられるバイアス力と中間圧力との間のバランスを維持するために、右側に移動する。ダイヤフラム１４２の移動の結果、プラグ１４０が第１チャンバー出口１１５から遠ざかり（例えば、中間通路１１６のさらに奥側へ）、そして、第１チャンバー出口１１５を通る流体の流れを増やすために、第１チャンバー出口１１５を開き、中間圧力を上昇させる。逆に、増加した又は増加する中間圧力は、ダイヤフラム１４２により検知され、検知された中間圧力の増加により、ダイヤフラム１４２は図４における左側に移動する。このような動きは、バイアス部材１５２により加えられるバイアス力と増加した中間圧力との間のバランスを維持する。この例において、ダイヤフラム１４２による移動の結果、プラグ１４０が第１チャンバー出口１１５に向かって移動し、第１チャンバー出口１１５を通る流体の流れを閉じ及び／又は制限し、中間圧力を低下させる。

第１制御アセンブリ１３６と同様に、第２レギュレータ１０６の第２制御アセンブリ１３８は、プラグ１５４と、ダイヤフラム１５６と、ピストン１５８と、を含む。プラグ１５４は、第２チャンバー１１４から、第２チャンバー出口１１９を通る流体の流れを選択的に塞ぐ又は可能にするための様々な適切なデバイス又は機能であり得る。いくつかの実施の形態において、及び図４に示すように、プラグ１５４の少なくとも１つの特性は、プラグ１４０と異なる場合がある。しかし、他の実施の形態において、プラグ１５４はプラグ１４０と実質的に同様である場合がある。プラグ１５４は、プラグ１５４が、オープンポジションとクローズポジションとの間で、第２チャンバー出口１１９に対して移動可能であるように、ダイヤフラム１５６により配置可能である。特定のケースにおいて、プラグ１５４は、１つ又は複数のシール要素をオプションとして含み、１つ又は複数のシール要素は、プラグ１５４がクローズポジションにあるとき、第２チャンバー出口１１９とシールを選択的に形成する。

ピストン１５８は、ダイヤフラム１５６が、第２チャンバー出口１１９に対してプラグ１５４を選択的に配置するように、プラグ１５４とダイヤフラム１５６とを動作可能に接続する。様々な実施の形態において、及び図４に示すように、サポート１６０は、ピストン１５８を支持し、ピストン１５８はサポート１６０に対して移動可能になり得る。サポート１４６と比較して、サポート１６０は、通路１７０（図４参照）を画定し、通路１７０は、制御要素１２６により、選択的に開閉される。いくつかの実施の形態において、サポート１６０は、制御要素１２６と連動し、第２チャンバー１１４を、第１圧力領域１６２と第２圧力領域１６４とに分けることができる。第１圧力領域１６２は、中間圧力の流体を含んでもよく、第２圧力領域１６４は、出口圧力の流体を含んでもよい。このように、第１圧力領域１６２は、中間圧力領域であってもよく、第２圧力領域１６４は、出口圧力領域であってもよい。

特定の実施の形態において、及び図４に示すように、ピストン１５８は、オプションとしてプラグ１５４を備え、第２チャンバー出口１１９の下流から第２圧力領域１６４まで延びる通路１６６を画定する。そのような例において、第２圧力領域１６４は、ピストン１５８を介して、第２チャンバー出口１１９の下流のハウジング１０２と流体連通し、出口圧力の流体をピストン１５８を介して、第２圧力領域１６４に供給可能である。ピストン１４４と同様に、ピストン１５８は、ブロック形状又はプロファイルをオプションとして含み、ピストン１５８が故障したときに、ピストン１５８が第２チャンバー出口１１９を選択的にブロックし得る。

ダイヤフラム１５６は、第２チャンバー１１４の第２圧力領域１６４内で支持されてもよく、必要に応じて、様々な適切な柔軟なデバイスおよび部材であってもよい。オプションとして、バネを含むがこれに限定されないバイアス部材１６８は、ダイヤフラム１５６にバイアス力を加え、ダイヤフラム１５６に作用する圧力をオフセットする。特定の実施の形態において、バイアス部材１６８は調整可能であり、バイアス部材１６８を調整することにより、所望のバランス圧力に設定可能である。以下で詳細に説明するように、ダイヤフラム１５６は、制御要素１２６に対して、中間圧力又は出口圧力に基づいて、プラグ１５４を選択的に配置し得る。

第２レギュレータ１０６の制御要素１２６は、制御要素１２６とサポート１６０とが、少なくとも部分的に第２チャンバー１１４を第１圧力領域１６２と第２圧力領域１６４とに分けるように、サポート１６０上で支持される。前述のように、特定の実施の形態において、制御要素１２６は、第１（又はクローズ）ポジション（例えば、図５参照）と第２（又はオープン）ポジション（例えば図６参照）との間で、サポート１６０に対して移動可能であり、制御要素１２６が、通路１７０を選択的に開閉し、第１圧力領域１６２から第２圧力領域１６４に至る流路領域１７１を選択的に画定する。いくつかのケースにおける第１ポジションにおいて、第１圧力領域１６２は、第２チャンバー１１４内で第２圧力領域１６４へ流体的に接続されず（例えば、圧力領域１６２、１６４は部分的に分けられる）、第２ポジションにおいて、第１圧力領域１６２は、第２チャンバー１１４内で第２圧力領域１６４へ流体的に接続される（例えば、圧力領域１６２、１６４は部分的に分けられる）。

いくつかの実施の形態において、制御要素１２６は、第１ポジションと第２ポジションの間で、第１圧力領域１６２内の中間圧力に基づいて移動可能であり、制御要素１２６は、中間圧力を検知して応じるための様々な適切なデバイス又は機構であり得る。示された実施の形態において、制御要素１２６は、柔軟な材料を含むスイッチングダイヤフラムであり、スイッチングダイヤフラムは、第１ポジションから第２ポジションへ、制御要素１２６を移動するように選択的に変形可能であってもよい。他の実施の形態において、他の適切な機構又はデバイスは、必要に応じて、制御要素１２６として使用してもよい。

図５に最もよく示されているように、特定の実施の形態における、第１ポジションにおいて、制御要素１２６は、通路１７０を塞ぎ、流路は、圧力領域１６２、１６４の間で画定されない。これらの実施の形態において、ダイヤフラム１５６は、出口圧力に基づいてプラグ１５４のポジションを制御する。一例として、出口圧力の流体は、第２チャンバー出口１１９の下流の領域から、ピストン１５８を介して第２圧力領域１６４に流れ、出口圧力の流体は、ダイヤフラム１５６に作用し、プラグ１５４を位置決めする。図４は、第１ポジションにおいて、制御要素１２６も示している。

図６に最もよく示されているように、第２ポジションにおいて、制御要素１２６は、流路領域１７１が圧力領域１６２、１６４の間で画定されるように、通路１７０を開き、流体は、第２圧力領域１６４から、流路領域１７１を通って、第１圧力領域１６２へ流れ得る。制御要素１２６の第２ポジションにおいて、ダイヤフラム１５６は、中間圧力又は第２チャンバー出口１１９の下流の圧力に基づいて、プラグ１５４のポジションを制御する。

様々な実施の形態において、制御要素１２６は、検知された中間圧力が所定の閾値圧力を超えたことに基づいて、第１ポジションから第２ポジションへ移動可能である。所定の閾値圧力は、必要に応じて、様々な圧力であってもよい。いくつかの実施の形態において、所定の閾値圧力は、消費者が保護される安全圧力又は他の圧力よりも大きくてもよい。１つの限定されない例として、所定の閾値圧力は、約６．５ｋＰａから約１５ｋＰａ、約６．５ｋＰａから約１０ｋＰａ、約６．５ｋＰａから約７．０ｋＰａなどであってもよい。しかし、他の実施の形態において、所定の閾値圧力は、必要に応じて、様々な他の圧力に設定されてもよい。

第２レギュレータ１０６を使用する流量制御の限定されない例を、以下に詳細に説明する。第１の例において、制御要素１２６は、中間圧力が所定の閾値圧力以下であることを検知し、第１ポジションに留まることができる。この例及び中間圧力が所定の閾値圧力以下である間、第２レギュレータ１０６は、第１レギュレータ１０４と同様に機能する。例えば、減少した又は減少する出口圧力（第２チャンバー出口１１９の下流）がダイヤフラム１５６により検知され、検知された中間圧力の減少により、ダイヤフラム１５６は、図４において下方に移動し得る。特に、ダイヤフラム１５６は、バイアス部材１６８により加えられたバイアス力と出口圧力の間のバランスを維持するために下方に移動する。ダイヤフラム１５６の移動の結果、プラグ１５４が第２チャンバー出口１１９から離れるように移動し、第２チャンバー出口１１９が開き、第２チャンバー出口１１９を通る流体の流れが増加し、出口圧力が増加する。逆に、中間圧力が所定の閾値圧力以下である間、増加した又は増加する出口圧力は、ダイヤフラム１５６により検知され、検知された出口圧力の増加により、ダイヤフラム１５６は、図４において上方に移動する。このような移動は、バイアス部材１６８により加えられるバイアス力と増加した出口圧力との間のバランスを維持する。このようなダイヤフラム１５６による移動の結果、プラグ１５４が第２チャンバー出口１１９に向かって移動し、第２チャンバー出口１１９を通る流体の流れを閉じ、及び／又は制限し、出口圧力を低下させる。

第２の例において、制御要素１２６は、中間圧力が所定の閾値圧力を超えたことを検知し、第２ポジションに移動し、例えば、図６に示すように、流路領域１７１が圧力領域１６２、１６４の間で画定されるようにする。この例において、及び中間圧力が所定の閾値圧力を超えている間、中間圧力は、出口圧力ではなく、ダイヤフラム１５６に作用し、ダイヤフラム１５６は、バイアス部材１６８により加えられるバイアス力及び中間圧力をバランスさせる。

図７は、流体レギュレータアセンブリ１００の通常動作中の流体レギュレータアセンブリ１００内の様々な圧力領域を示す。この実施の形態において、密集した大きなドットのパターン５０１は、流体が入口圧力の領域を示し、密集した太いドットのパターン５０３は、流体が中間圧力の領域を示し、密集した小さなドットのパターン５０５は、流体が出口圧力の領域を示す。通常動作中、第１レギュレータ１０４は、流体の圧力を、入口圧力から入口圧力よりも低い中間圧力に下げ、第２レギュレータ１０６は、流体圧力を中間圧力から、中間圧力よりも低い出口圧力に下げる。１つの限定されない例において、入口圧力は、２０ｋＰａよりも高くてもよく、例えば、２０ｋＰａから約８００ｋＰａであるが、他の実施の形態において、入口圧力は、必要に応じて、様々な他の入口圧力であってもよい。限定されない例において、中間圧力は、４．０～７．０ｋＰａ、例えば、４．０～６．５ｋＰａであってもよく、他の実施の形態において、中間圧力は、必要に応じて、入口圧力よりも低い様々な他の中間圧力であってもよい。限定されない例において、出口圧力は、１．０ｋＰａ～３．０ｋＰａ、例えば、２．０～３．０ｋＰａ、例えば、１．１～１．５ｋＰａであってもよく、他の実施の形態において、出口圧力は、必要に応じて、入口圧力よりも低い様々な他の出口圧力であってもよい。

前述のように、第２レギュレータ１０６の制御デバイス１２６は、中間圧力が所定の閾値以下のとき、ダイヤフラム１５６が出口圧力に基づいて、プラグ１５４を移動するように、第２レギュレータ１０６を制御し得る。中間圧力が所定の閾値を超えると、制御要素１２６は、中間圧力がダイヤフラム１５６に作用するように、且つダイヤフラム１５６が中間圧力に基づいてプラグ１５４を移動するように、通路１７０を変形及び／又は開放する。

流体レギュレータアセンブリ１００を使用する流体の制御は、以下の例において、説明する。この例において説明される特定の圧力の値は、限定的であると考えられるべきではない。この例において、通常動作中、流体レギュレータアセンブリは、ハウジング入口１０８において、且つ２０～５００ｋＰａの入口圧力で流体を受ける。第１レギュレータ１０４は、第１チャンバー出口１１５を通る流体の流れを制御する（例えば、ダイヤフラム１４２は、中間圧力に基づいてプラグ１４０を移動し、この結果、第１チャンバー出口１１５を通る流体の流れを制御する）ために、ダイヤフラム１４２に作用する中間圧力により制御される。第１レギュレータ１０６によるこのような制御は、入口圧力から、４．０～６．５ｋＰａの中間圧力に圧力を低下させる。中間圧力の流体は、第２レギュレータ１０６へ供給される。第２レギュレータ１０６の制御要素１２６は、所定の閾値圧力が６．５ｋＰａになるように設定されてもよい。中間圧力が４．０～６．５ｋＰａ（又は所定の閾値圧力以下）である、この初期段階において、制御要素１２６は、第１ポジションに留まり、第２レギュレータ１０６は、第２チャンバー出口１１９を通る流体の流れを制御する（例えば、ダイヤフラム１５６は、出口圧力に基づいてプラグ１５４を移動し、この結果、第２チャンバー出口１１９を通る流体の流れを制御する）ために、ダイヤフラム１５６に作用する出口圧力により制御される。このような制御により、圧力を、中間圧力から、１．１～３．０ｋＰａの出口圧力、例えば、１．１～１．５ｋＰａの出口圧力に低下させる。動作中、流体レギュレータアセンブリ１００では、第１レギュレータ１０４が故障し、入口圧力を２０～５００ｋＰａから４．０～６．５ｋＰａに下げるように調整することができなくなることが発生する場合がある。例えば、故障した第１レギュレータ１０４は、入口圧力を、１２～１７ｋＰａの増加された中間圧力に下げるように調整される場合がある。この例において、制御要素１２６は、増加された中間圧力（１２～１７ｋＰａ）が所定の閾値圧力（６．５ｋＰａ）よりも大きいことを検知し、それにより、制御要素１２６が変形及び／又は通路１７０を開放し、増加した中間圧力の流体がダイヤフラム１５６に作用する。この例において、ダイヤフラム１５６に作用する圧力の突然の変化（つまり、通常の状態において１．１～３．０ｋＰａであるのに対して、増加した中間圧力の１２～１７ｋＰａ）は、ダイヤフラム１５６がプラグ１５４を移動させ、第２チャンバー出口１１９を閉じることで発生する。

制御要素１２６による前述の制御は、ダイヤフラム１５６の破裂を防ぎ、流体圧力における急激な上昇からユーザを保護することができる。制御要素１２６によるこの制御は、ＯＰＳＯデバイスのニーズを排除することもできる。特定の実施形態において、制御要素１２６は、リリーフ機能１２７、１２８を介した排出を従来のレギュレータと比較して、高い圧力に設定させることもでき、これは、従来のレギュレータと比較して、環境に排出される温室効果ガスを減らすことできる。

以下において、実施例のコレクションが提供され、本明細書において説明されたコンセプトに従った様々な実施例の追加説明を提供する「例」として明示的に列挙された少なくともいくつかを含む。これらの例は、相互に排他的、網羅的、又は制限的であることを意図するものではなく、そして、開示はこれらの例に限定されるものではなく、むしろ発行された請求項及びこれらの同等物の範囲内ですべての可能な修正及び変更を包含する。

例１。流体用の流体レギュレータアセンブリであって、流体レギュレータアセンブリは、入口、出口、及び入口と出口の間にあり、入口と出口と流体連通しているチャンバを含むハウジングと、ハウジングに結合され、制御アセンブリを備えるレギュレータと、を備える。制御アセンブリは、プラグと、プラグに動作可能に結合されるダイヤフラムと、制御要素と、を備える。プラグは、ハウジングを通る流体の流れを制御するために出口に対して移動可能である。ダイヤフラムは、ダイヤフラムに作用する制御圧力に応じて、プラグを制御するように構成される。制御要素は、ダイヤフラムに作用する制御圧力を制御するために、第１ポジションと第２ポジションとの間で配置可能である。第１ポジションにおいて、制御圧力は、出口の下流の出口圧力である。第２ポジションにおいて、制御圧力は、出口の上流の少なくとも入口圧力である。

例２。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、制御要素は、所定の閾値圧力を超える入口圧力に応じて、第１ポジションから第２ポジションに移動可能である。

例３。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、所定の閾値圧力は７．０ｋＰａよりも大きい。

例４。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、制御要素は、チャンバー内のスイッチングダイヤフラムである。ダイヤフラムは、第１ポジションと第２ポジションとの間で配置可能であるように、チャンバー内で変形可能である。

例５。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、レギュレータは、ダイヤフラム及びプラグを接続するピストンと、チャンバー内のサポートであり、ピストンがサポートに応じて移動可能であるように、チャンバー内のピストンを支持するサポートであって、チャンバー内で制御要素を支持するサポートと、ダイヤフラムにバイアスするバイアス部材と、をさらに備える。

例６。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、第１ポジションにおいて、制御要素はチャンバを入口圧力の入口圧力領域と出口圧力の出口圧力領域とに分ける。出口圧力は、入口圧力よりも低い。出口を通って、出口圧力領域に至る流路が画定される。

例７。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、レギュレータは、ダイヤフラム及びプラグを接続するピストンをさらに備える。ピストンは、少なくとも部分的に出口内に延びる。ピストンは、出口を通り、ピストンを通り、チャンバーの出口圧力領域内に至る流路が画定される通路を備える。

例８。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、第２ポジションにおいて、制御要素は、チャンバー内で入口圧力領域から出口圧力領域に至る流路が画定されるように、変形される。

例９。流体用の流体レギュレータアセンブリにおいて、流体レギュレータアセンブリは、入口、出口、及び入口と出口との間にあり、入口及び出口と流体連通したチャンバーを備えるハウジングと、ハウジングに結合され、制御アセンブリを含むレギュレータと、を備える。制御アセンブリは、プラグと、プラグに動作可能に結合されたダイヤフラムと、制御要素と、を備える。プラグは、ハウジングを通る流体の流れを制御するように出口に対して移動可能である。制御要素は、出口の上流の入口圧力に基づいて調整可能であり、入口圧力が所定の閾値圧力以下のとき、ダイヤフラムは出口の下流の出口圧力に応じてプラグを制御し、入口圧力が所定の閾値圧力を超えているとき、ダイヤフラムは、入口圧力に応じてプラグを制御する。

例１０。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、レギュレータは、ダイヤフラム及びプラグを接続するピストンであり、ピストンの故障に応じて、出口を塞ぐように構成されるピストンと、チャンバー内のサポートと、をさらに備える。サポートは、ピストンがサポートに対して移動可能であるように、チャンバー内のピストンを支持する。サポートは、チャンバー内の制御要素を支持する。

例１１。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、制御要素は、入口圧力が所定の閾値圧力以下であることに応じて、チャンバーを入口圧力の入口圧力領域と出口圧力の出口圧力領域とに分ける。ダイヤフラムは、出口圧力領域内にある。出口圧力は、入口圧力よりも低い。出口を通り、出口圧力領域に至る流路が画定される。

例１２。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、レギュレータは、ダイヤフラム及びプラグを接続するピストンをさらに備える。ピストンは、少なくとも部分的に出口へと延びる。ピストンは、出口から、ピストンを通り、チャンバーの出口圧力領域への流路が画定されるような通路を備える。

例１３。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、制御要素は、チャンバー内のスイッチングダイヤフラムである。ダイヤフラムは、ピストンが出口圧力又は入口圧力に応じて制御されるように、チャンバー内で変形可能である。

例１４。流体用の流体レギュレータアセンブリにおいて、流体レギュレータアセンブリは、入口圧力で流体を受けるように構成される第１チャンバー入口及び第１チャンバー出口を備える第１チャンバー、第２チャンバー入口及び第２チャンバー出口を備える第２チャンバー、及び第１チャンバー出口と第２チャンバー入口とを接続する中間通路を備えるハウジングと、第１プラグ及び第１プラグに動作可能に接続された第１ダイヤフラムを備える第１制御アセンブリであって、第１プラグが、第１チャンバー出口を通る流体の流れを制御するために、第１チャンバー出口に対して移動可能であり、第１ダイヤフラムが、第１チャンバー内にあり、中間圧力に応じて、第１プラグを配置するように構成される第１制御アセンブリを備える第１レギュレータと、第２プラグ、第２プラグと動作可能に接続された第２ダイヤフラム及び制御要素を備える第２制御アセンブリであって、第２プラグが、第２チャンバー出口を通る流体の流れを制御するために、第２チャンバー出口に対して移動可能であり、第２ダイヤフラムが、第２チャンバー内にあり、制御圧力に応じて第２プラグを配置するように構成され、制御要素が、制御圧力が中間圧力又は第２チャンバー出口の下流の出口圧力になるように、中間圧力に応じて制御圧力を制御するように構成される第２制御アセンブリを備える第２レギュレータと、を備える。

例１５。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、制御要素は、中間圧力が所定の閾値圧力を超えることに応じて、中間圧力又は出口圧力として制御圧力を制御するように構成される。所定の閾値圧力以下において、制御要素は、出口圧力が制御圧力となるように、第２レギュレータを制御する。所定の閾値圧力超過において、制御要素は、中間圧力が制御圧力であるように、第２レギュレータを制御する。

例１６。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、制御要素は、第２チャンバー内のスイッチングダイヤフラムである。スイッチングダイヤフラムは、中間圧力に応じて、第２プラグが中間圧力又は出口圧力に応じて配置されるように、選択的に変形可能である。

例１７。いくつかの前述又は以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、制御要素は、中間圧力が所定の閾値圧力以下であることに応じて、第２チャンバーを、中間圧力領域と出口圧力領域とに分ける。中間圧力領域は、中間圧力のところであり、出口圧領域は、出口圧力のところである。第２ダイヤフラムは、出口圧力領域内にある。出口圧力は、中間圧力よりも低い。第２チャンバー出口から、及び中間圧力領域に至る流路が画定される。

例１８。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、第２レギュレータは、第２ダイヤフラムと第２プラグとを接続するピストンをさらに備える。ピストンは、少なくとも部分的に第２チャンバー出口に延びる。ピストンは、出口から、ピストンを通って、チャンバーの出口圧力内へ至る流路が画定されるような通路を備える。

例１９。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、第１レギュレータは、第１ダイヤフラムと第１プラグとを接続するピストンと、第１チャンバー内のサポートと、をさらに備える。サポートは、ピストンがサポートに対して移動可能であるように、第１チャンバー内のピストンを支持する。サポートは、第１チャンバーを、入口圧力の入口圧力領域と中間圧力の中間圧力領域とに分ける。第１ダイヤフラムは、中間圧力領域内にある。

例２０。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、ピストンは、少なくとも部分的に中間通路内へ延びる。ピストンは、第１チャンバーの中間圧力領域と中間通路とを流体的に接続する通路を画定する。

例２１。流体用の流体レギュレータアセンブリにおいて、流体レギュレータアセンブリは、入口、チャンバー及び出口を備え、チャンバーが、入口と出口とを流体連通するハウジングと、少なくとも部分的にチャンバー内にあり、チャンバーを入口圧力の入口圧力領域と入口圧力よりも低い出口圧力の出口圧力領域とに分けるレギュレータと、を備える。レギュレータは、入口圧力から出口圧力に流体を調整し、チャンバーから出口を通る流体の流れを出口圧力に基づいて制御するように構成される。レギュレータは、中間圧力が所定の閾値圧力を超えることに応じて、入口圧力領域から出口圧力領域に至るチャンバー内の流路を画定するように構成される。

例２２。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、レギュレータは、出口圧力領域内にあるダイヤフラムと、ダイヤフラムに対してバイアス力を加えるバイアス部材と、ダイヤフラムと動作可能に接続するプラグと、を備える。ダイヤフラムは、入口圧力から出口圧力に流体を調整し、出口圧力とバイアス力のバランシングにより、チャンバーから出口を通る流体の流路を調整するように構成される。ダイヤフラムによるバランシングは、出口に対してプラグを配置する。

例２３。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、レギュレータは、チャンバー内にあり、出口圧力領域から入口圧力領域を分けるスイッチングダイヤフラムをさらに備える。スイッチングダイヤフラムは、入口圧力領域から出口圧力領域に至る流路を、レギュレータにより選択的に画定するように、選択的に変形可能である。

例２４。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、レギュレータは、サポートと、サポートにより支持され、サポートに対して移動可能なピストンと、をさらに備える。プラグは、ピストンを介してダイヤフラムに動作可能に接続される。ピストンは、ピストンの故障に応じて、出口を塞ぐように構成される。

例２５。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、レギュレータは、サポートと、サポートにより支持され、サポートに対して移動可能であるピストンと、ピストンに接続され、サポートに対してピストンを配置するように構成された第１ダイヤフラムと、サポートに接続され、出口圧力領域から入口圧力領域を分ける第２ダイヤフラムと、をさらに備える。第２ダイヤフラムは、入口圧力が所定の閾値圧力を超えることに応じて、選択的に変形可能である。第２ダイヤフラムの変形は、入口圧力領域から出口圧力領域に至るチャンバー内の流路を画定する。

例２６。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、所定の閾値圧力は、７．０ｋＰａである。

例２７。流体用の流体レギュレータアセンブリにおいて、流体レギュレータアセンブリは、第１チャンバー入口及び第１チャンバー出口を備える第１チャンバー、第２チャンバー入口及び第２チャンバー出口を備える第２チャンバー、及び第１チャンバー出口と第２チャンバー入口とを流体連通する中間通路を備えるハウジングと、少なくとも部分的に第１チャンバー内にあり、第１チャンバーから第１チャンバー出口を通る中間通路に至る流体の流れを制御し、入口圧力から中間圧力に調整するために、第１プラグを選択的に配置するように構成される第１ダイヤフラム、及び第１プラグを備える第１レギュレータと、少なくとも部分的に第２チャンバー内にあり、第２ダイヤフラム及び第２プラグを備える第２レギュレータと、を備える。第２ダイヤフラムは、第２チャンバーから第２チャンバー出口を通る流体の流れを制御し、入口圧力から出口圧力へ流体を調整するために、第２プラグを選択的に配置するように構成される。第２レギュレータは、第２チャンバー入口と第２チャンバー出口との間にスイッチングダイヤフラムをさらに備え、中間圧力が所定の閾値圧力を超えることに応じて選択的に変形可能である。

例２８。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、第１レギュレータは、第１ダイヤフラムに対して、第１バイアス力を加える第１バイアス部材をさらに備える。第１ダイヤフラムは、第１チャンバーから第１チャンバー出口を通って中間通路に至る流体の流れを制御し、中間圧力と第１バイアス力のバランシングにより、入口圧力から中間圧力に流体を調整するために、第１プラグを配置するように構成される。第１ダイヤフラムによるバランシングは、第１チャンバー出口に対して第１プラグを配置する。第２レギュレータは、第２ダイヤフラムに対して、第２バイアス力を加える第２バイアス部材をさらに備える。第２ダイヤフラムは、第２チャンバーから第２チャンバー出口を通る流体の流れを制御し、出口圧力と第２バイアス力のバランシングにより、中間圧力から出口圧力へ流体を調整する第２プラグを配置するように構成される。第２ダイヤフラムによるバランシングは、第２チャンバー出口に対して第２プラグを配置する。

例２９。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、第１バイアス部材又は第２バイアス部材のうちの少なくとも１つは、第１バイアス力又は第２バイアス力のうちの少なくとも１つが調整可能であるように、調整可能である。

例３０。いくつかの前述又は以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、所定の閾値圧力は、６．５ｋＰａよりも大きい。

例３１。いくつかの前述又は以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、第２レギュレータは、サポートと、サポートにより支持され、サポートに対して移動可能なピストンと、をさらに備える。第２プラグは、ピストンを介して第２ダイヤフラムに動作可能に接続される。ピストンは、ピストンの故障に応じて、第２チャンバー出口を塞ぐように構成される。

例３２。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、第１レギュレータは、第１チャンバーを、入口圧力の入口圧力領域と入口圧力よりも低い中間圧力の中間圧力領域とに分ける。第１ダイヤフラムは、第１チャンバーの中間圧力領域内にある。第１レギュレータは、中間通路と第１チャンバーの中間圧力領域とを流体連通する通路を備える。第２レギュレータのスイッチングダイヤフラムは、第２チャンバーを中間圧力の中間圧力領域と中間圧力領域よりも低い出口圧力の出口圧力領域とに分ける。第２ダイヤフラムは、出口圧力領域内にある。第２レギュレータは、第２チャンバーと第２チャンバーの出口圧力領域とを流体連通する通路を備える。

例３３。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、入口圧力は、２０ｋＰａよりも大きい。中間圧力は、４．０ｋＰａ以上６．５ｋＰａ以下である。出口圧力は、４．０ｋＰａよりも小さい。

例３４。流体用の流体レギュレータアセンブリにおいて、流体レギュレータアセンブリは、第１チャンバー入口及び第１チャンバー出口を備える第１チャンバー、第２チャンバー入口及び第２チャンバー出口を備える第２チャンバーを備え、第２チャンバー入口が第１チャンバー出口と流体連通している第１チャンバーと、第１チャンバー内にあり、第１チャンバーを入口圧力の入口圧力領域と入口圧力よりも低い中間圧力の中間圧力領域とに分けるように構成される第１レギュレータであり、入口圧力から中間圧力まで流体を調整し、第１チャンバーの入口圧力領域から第２チャンバー入口に至る流体の流れを、中間圧力領域に基づいて中間圧力に基づいて制御するように構成される第１レギュレータと、第２チャンバー内にあり、第２チャンバーを中間圧力の中間圧力領域と、中間圧力よりも低い出口圧力の出口圧力領域とに分ける第２レギュレータと、を備えるハウジングを備える。第２レギュレータは、中間圧力から出口圧力まで流体を調整し、第２チャンバーから第２チャンバー出口を通る流体の流れを、出口圧力に基づいて制御するように構成される。第２レギュレータは、第２チャンバーの中間圧力領域から第２チャンバー内の出口圧力領域に至る流路を、中間圧力が所定の閾値圧力を超えることに応じて画定するように構成される。

例３５。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、第２レギュレータは、出口圧力領域内にあるダイヤフラムと、ダイヤフラムに対してバイアス力を加えるバイアス部材と、ダイヤフラムと動作可能に接続するプラグと、を備える。ダイヤフラムは、中間圧力から出口圧力まで調整し、チャンバーから第２チャンバー出口を通る流体の流れを、出口圧力とバイアス力とのバランシングにより制御するように構成される。ダイヤフラムによるバランシングは、第２チャンバー出口に対して、プラグを配置する。

例３６。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、第２レギュレータは、第２チャンバー内にあり、出口圧力領域から中間圧力を分けるスイッチングダイヤフラムをさらに備える。スイッチングダイヤフラムは、入口圧力領域から出口圧力領域に至る流路が第２レギュレータにより選択的に画定されるように、選択的に変形可能である。

例３７。いくつかの前述又は以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、第２レギュレータは、サポートと、サポートにより支持され、サポートに対して移動可能であるピストンと、をさらに備える。プラグは、ピストンを介してダイヤフラムに動作可能に接続される。ピストンは、ピストンの故障に応じて、第２チャンバー出口を塞ぐように構成される。

例３８。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、第２レギュレータは、サポートと、サポートにより支持され、サポートに対して移動可能であるピストンと、ピストンに接続され、サポートに対してピストンを配置するように構成される第１ダイヤフラムと、サポートに接続され、出口圧力領域から中間圧力領域を分ける第２ダイヤフラムと、をさらに備える。第２ダイヤフラムは、中間圧力が所定の閾値圧力を超えることに応じて選択的に変形可能である。第２ダイヤフラムの変形は、チャンバー内の入口圧力領域から出口圧力領域に至る流路を画定する。

例３９。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、入口圧力は２０ｋＰａよりも大きい。中間圧力は、４．０ｋＰａ以上６．５ｋＰａ以下である。出口圧力は４．０ｋＰａよりも低い。

例４０。前述若しくは以降の例又は例の組み合わせの流体レギュレータアセンブリにおいて、所定の閾値圧力は、７．０ｋＰａである。

前述した態様は、単に可能な実施の例であり、本開示の原理を明確に理解するように単に提示されたものである。本開示の精神及び原理から実質的に逸脱ことなく、上記の実施の形態に、多くの変更及び修正をすることができる。このような変更及び修正の全ては、本開示の範囲内にある明細書に含まれることが意図されており、個々の様態又は要素又はステップの組み合わせに対するすべての可能なクレームは、本開示によりサポートされることが意図されている。さらに、明細書及び以下のクレームにおいて特定の用語が使用されているが、それらは、一般的かつ説明的な意味でのみ使用されており、開示された実施の形態又は以下のクレームを制限するために使用されているわけではない。

Claims (17)

1. 流体レギュレータアセンブリを用いて流体の流体圧力を制御する方法であって、
   通常の状態において、
   前記流体レギュレータアセンブリの入口で前記流体を入口流体圧力で受けるステップと、
   前記流体が中間流体圧力になるように、第１制御機構を使用して、前記入口流体圧力を下げるステップと、
   前記流体レギュレータアセンブリの出口で前記流体が出口流体圧力になるように、第２制御機構を使用して、前記中間流体圧力を下げるステップと、
   を備え、
   前記方法は、
   前記第２制御機構による故障に応じて、前記第１制御機構により、前記流体が前記流体レギュレータアセンブリの出口で前記中間流体圧力になるように制御するステップと、
   前記第１制御機構による故障に応じて、前記第２制御機構により、前記流体レギュレータアセンブリの前記出口を閉じるステップと、をさらに備え、
   前記第２制御機構により前記出口を閉じるステップは、前記入口流体圧力の前記流体が、前記流体レギュレータアセンブリのバランスダイヤフラムに作用するように、制御要素を変形するステップを備える、
   方法。
2. 前記中間流体圧力が所定の閾値圧力を超えることに基づいて、リリーフバルブを使用して、ハウジングから前記流体を排出するステップをさらに備える、
   請求項１に記載の方法。
3. 前記流体を排出するステップは、前記中間流体圧力が７ｋＰａを超えることに基づいて、前記流体を排出するステップを備える、
   請求項２に記載の方法。
4. 前記中間流体圧力が７ｋＰａ未満、且つ、前記出口流体圧力が４ｋＰａ未満である、
   請求項１に記載の方法。
5. 前記出口流体圧力は３ｋＰａ未満である、
   請求項４に記載の方法。
6. 流体レギュレータアセンブリからの流体を制御する方法であって、
   ハウジング、前記ハウジング内にある第１制御機構、及び前記ハウジング内にある第２制御機構を備え、前記第１制御機構が、前記流体の流体圧力を、入口流体圧力から中間流体圧力まで下げるように構成され、前記第２制御機構が、前記流体の前記流体圧力を、前記中間流体圧力から出口流体圧力まで下げるように構成される前記流体レギュレータアセンブリを提供するステップと、
   前記第２制御機構の故障に応じて、前記第１制御機構により、前記ハウジングの出口の前記流体圧力が前記中間流体圧力になるように前記流体を制御するステップと、
   前記第１制御機構の故障に応じて、前記第２制御機構により、前記ハウジングの前記出口を閉じるステップと、
   を備え、
   前記第２制御機構は、変形可能な制御要素と、バランスダイヤフラムと、を備え、
   前記変形可能な制御要素は、前記バランスダイヤフラムに作用する前記流体を制御するように構成される、
   方法。
7. 前記中間流体圧力が所定の閾値圧力を超えることに基づいて、リリーフバルブを使用して、前記ハウジングから前記流体を排出するステップをさらに備える、
   請求項６に記載の方法。
8. 前記流体を排出するステップは、前記中間流体圧力が７ｋＰａを超えることに基づいて、前記流体を排出するステップを備える、
   請求項７に記載の方法。
9. 前記中間流体圧力は７ｋＰａ未満であり、前記出口流体圧力は４ｋＰａ未満である、
   請求項６に記載の方法。
10. 前記出口流体圧力は、３ｋＰａ未満である、
    請求項９に記載の方法。
11. 前記第２制御機構により前記出口を閉じるステップは、前記入口流体圧力の前記流体が、前記流体レギュレータアセンブリの前記バランスダイヤフラムに作用するように、前記制御要素を変形するステップを備える、
    請求項６に記載の方法。
12. 流体用の流体レギュレータアセンブリであって、
    入口及び出口を備えるハウジングであり、前記入口の入口流体圧力を有する前記流体を受けるように構成される前記ハウジングと、
    前記ハウジング内にあり、前記入口流体圧力を中間流体圧力に下げるように前記流体を制御するように構成された第１制御機構と、
    前記ハウジング内にあり、前記中間流体圧力を出口流体圧力に下げるように前記流体を制御するように構成された第２制御機構と、
    を備え、
    前記第２制御機構の故障に応じて、前記第１制御機構は、前記出口の前記流体が前記中間流体圧力になるように、前記流体を制御するように構成され、
    前記第１制御機構の故障に応じて、前記第２制御機構が前記出口を閉じるように構成され、
    前記第２制御機構は、変形可能な制御要素と、バランスダイヤフラムと、を備え、
    前記変形可能な制御要素は、前記バランスダイヤフラムに作用する前記流体を制御するように構成される、
    流体レギュレータアセンブリ。
13. 前記中間流体圧力が７ｋＰａ以下であり、前記出口流体圧力が４ｋＰａ未満である、
    請求項１２に記載の流体レギュレータアセンブリ。
14. 前記中間流体圧力が所定の閾値圧力を超えることに基づいて、前記流体レギュレータアセンブリから前記流体を排出するように構成されたリリーフバルブをさらに備える、
    請求項１２に記載の流体レギュレータアセンブリ。
15. 前記リリーフバルブは、前記中間流体圧力が７ｋＰａを超えることに基づいて、前記流体を排出するように構成される、
    請求項１４に記載の流体レギュレータアセンブリ。
16. 前記変形可能な制御要素は、前記入口流体圧力の前記流体が前記バランスダイヤフラムに作用するように、前記第１制御機構の前記故障に応じて変形するように構成される、
    請求項１２に記載の流体レギュレータアセンブリ。
17. 前記ハウジングは、第１チャンバーと、第２チャンバーと、前記第１チャンバー及び前記第２チャンバーと接続する中間通路と、を備え、
    前記第１制御機構は、前記第１チャンバー内にあり、第１プラグと、前記第１プラグに動作可能に結合された第１ダイヤフラムと、を備え、
    前記第１ダイヤフラムは、前記第１プラグを配置するように構成され、
    第２レギュレータは、前記第２チャンバー内にあり、第２プラグと、前記第２プラグに動作可能に結合された第２ダイヤフラムと、制御要素と、を備え、
    前記第２ダイヤフラムは、前記第２プラグを配置するように構成され、
    前記制御要素は、前記第２ダイヤフラムに作用する前記流体を、前記出口流体圧力の前記流体又は前記入口流体圧力の流体となるように制御するように構成される、
    請求項１２に記載の流体レギュレータアセンブリ。