整圧器(レギュレータ)の構造・種類・特性・選定を扱う章です。直動式・パイロット式の作動原理、ハウスレギュレータ、静特性(オフセット・ロックアップ・シフト)、動特性、整圧器の選定と設置上の留意点までを学びます。
乙種・甲種兼用 / 全10節 / 学習目安: 30〜60分
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📍 はじめに
ガスは需要家に届ける際、用途に応じた圧力に調整しなければなりません。それを担うのが整圧器です。この章では、整圧器の構造から特性、選定基準まで体系的に扱います。
📚 テキスト解説
各節は次の構成で進みます。
– 🎯 一言で
– 📖 解説(乙種ベース)
– 🟦 甲種プラスα(必要な節のみ)
– ⚡ 焦点ポイント
– 📝 過去問のひっかけ例
📑 この章の目次（全10節）
- 1-1. 整圧器の基本構造（ダイヤフラム・スプリング・メインバルブ）
- 1-2. 直動式整圧器の作動原理（構造・特徴・適用範囲）
- 1-3. パイロット式整圧器（アンローディング型・ローディング型の構造と動作）
- 1-4. パイロット式整圧器の具体例（レイノルド式・フィッシャー式・アキシャルフロー
- 1-5. ハウスレギュレータ（構造・昇圧防止装置：リリーフ弁・OPSO弁）
- 2-1. 整圧器の静特性（オフセット・ロックアップ・シフト）
- 2-2. 整圧器の動特性・流量特性・使用最大差圧・作動最小差圧
- 2-3. 直動式とパイロット式の特性比較（静特性・動特性・適性）
- 3-1. 整圧器の選定（能力・圧力条件・用途別選定基準）
- 3-2. 整圧器の設置上の留意点（配管設計・バイパス管・凍結防止等）
1-1. 整圧器の基本構造（ダイヤフラム・スプリング・メインバルブ）
重要度: 乙C / 甲C
🎯 一言で
整圧器の基本3要素（ダイヤフラム・スプリング・メインバルブ）の役割と動作原理を理解する。
📖 解説(乙種ベース)
製造所から送り出されたガスは、そのままの圧力で家庭に届けば配管も器具も持たない。整圧器は、上流の1次圧力（高圧・中圧）を設定した2次圧力（低圧・中低圧）に減圧して供給するための機器である。中身はエアコンのサーモスタットとよく似ていて、感知役・設定役・実行役の3つが分担して働く。
①ダイヤフラム（感圧部）は、2次圧力を感知する薄膜（ゴム製・金属製）だ。2次圧力が上昇すればダイヤフラムは押し上げられ、低下すれば引き下げられる。この上下動そのものが「今の圧力は高いか低いか」という信号になる。
②スプリング（設定部）は、設定圧力（目標2次圧力）を決めるコイルスプリングである。ばね力を変えることで設定圧力を調整できる。上部スプリングは閉方向に力を加えるアンローディング型、下部スプリングは開方向に力を加えるローディング型だ。目標値を決める役であって、ガス流量を直接いじる役ではない。
③メインバルブ（調整部）は、1次側と2次側の間に位置するバルブ（弁）である。ダイヤフラムの動きに連動して開閉し、開度を変えることでガス流量を調節し2次圧力を一定に保つ。感知はダイヤフラム、設定はスプリング、実行はメインバルブ——役割分担はこの3行に尽きる。
では、需要が増えたとき装置の中では何が起きるのか。需要増加→2次圧低下→ダイヤフラム下降→バルブ開く→流量増加→2次圧回復、という順に動く。逆に需要減少→2次圧上昇→ダイヤフラム上昇→バルブ閉じる→流量減少→2次圧安定となる。出題者が狙うのは、この矢印を一段だけ逆向きにすり替える手口だ。
残る部品も一言ずつ押さえておきたい。2次圧をダイヤフラム室へ導くのがインパルス管、気密性を確保するのがOリング・シール、ゴミ等の侵入を防ぐのがフィルタである。いずれも脇役に見えるが、感知・気密・異物対策という前提が崩れれば、3要素は正しく働けない。
整圧器の基本3要素(ダイヤフラム・スプリング・メインバルブ)⚡ 焦点ポイント
「ダイヤフラム」「スプリング」「メインバルブ」の役割を正確に記述できるか問われる。動作の向きを問う選択肢問題に注意。
📝 誤答パターン(過去問頻出+一般則)
- 【最頻出】 ダイヤフラムは『圧力を感知』するもので『圧力を作る』ものではない。スプリングの役割は設定圧力の決定であり、直接ガス流量を制御するものではない。
1-2. 直動式整圧器の作動原理（構造・特徴・適用範囲）
重要度: 乙B / 甲C
🎯 一言で
直動式整圧器はダイヤフラムが直接メインバルブを操作する最もシンプルな構造。静特性（オフセット）が大きく小流量用に適する。
📖 解説(乙種ベース)
整圧器のいちばん素直な形が直動式整圧器である。ダイヤフラム→スプリング→メインバルブが直結（中間なし）で、間に何も挟まない。蛇口のハンドルを手で直接ひねるのと同じ構図だ。ダイヤフラムの動きがそのままバルブ開度に反映されるので、構造がシンプル・部品点数が少ない。
作動を追ってみよう。需要増加時は、2次圧低下→ダイヤフラム下降→バルブ押し下げられ開く→流量増→2次圧回復と進む。需要減少時はその逆で、2次圧上昇→ダイヤフラム上昇→スプリング押し縮められバルブ閉じる→流量減→2次圧安定となる。「2次圧が下がったのにバルブが開く」という向きを、必ず手で追って確かめておきたい。
利点は3つある。構造が単純で製造・保守が容易であること、直結しているため応答が速いこと、そしてコストが低いことだ。中間機構を持たない分、ムダなく素早く動く。
ところが、速いからといって正確とは限らない。ここが直感への裏切りである。欠点は静特性（オフセット）が大きいこと、つまり流量変化に伴う設定圧力からのずれが大きいことだ。ダイヤフラムを動かす力が二次圧力そのものなので、流量が変われば圧力もずれてしまう。結果として、大容量・高精度用途には不向きとなる。
適用範囲もここから決まる。小流量（家庭用・小規模需要）、精度を要求されない場所が主戦場で、ハウスレギュレータ（軒先整圧器）の多くが直動式である。
直動式整圧器の基本構造
直動式整圧器の作動⚡ 焦点ポイント
「直動式の欠点＝オフセットが大きい」という組み合わせは頻出。パイロット式と比較する問題で選択肢を問われることが多い。
📝 誤答パターン(過去問頻出+一般則)
- 【最頻出】 直動式は『応答が速い』が、『精度が低い（オフセット大）』。速さと精度は別の概念であることを混同しないこと。
1-3. パイロット式整圧器（アンローディング型・ローディング型の構造と動作）
💡 図の見方：2つの型は「バルブが開く」という結果が同じで、そこへ至るきっかけだけが真逆であることを並べて確かめる図。上部ダイヤフラム室の矢印が下向き（圧力を抜く）ならアンローディング型、上向き（加圧）ならローディング型。この「開く」トリガーを入れ替えた選択肢が定番のひっかけ。
重要度: ★ 乙A / 甲A
🎯 一言で
パイロット式は小型パイロット整圧器で2次圧を感知し、ダイヤフラム室圧力を調節してメインバルブを制御する高精度タイプ。アンローディング型とローディング型で動作の方向が逆。
📖 解説(乙種ベース)
直動式では、二次圧力という弱い力だけで大きなバルブを動かさなければならない。大流量になるほど無理が出る。そこでパイロット式整圧器は、ダイヤフラムがメインバルブを直接操作せず、「パイロット弁（小型整圧器）」が中間制御を行う2段制御方式をとる。車のパワーステアリングと同じで、小さな入力を増幅して大きな弁を動かす発想だ。
最も一般的なアンローディング型から見ていく。構造上、パイロット弁が上部ダイヤフラム室の圧力を制御しており、上部室の圧力増加はバルブ閉方向に力が加わることを意味する。ならば開きたいときは逆をやればよい——ここが名前の由来になる。
需要増加→2次圧低下の場合の動作は4段階だ。①2次圧低下を感知したパイロット弁が動作し、②上部ダイヤフラム室の圧力を下げる（大気開放 or 減圧）。すると③下部室（1次圧側）圧力＞上部室圧力となってバルブが押し上げられ「開く」。結果として④流量増加→2次圧回復となる。※「アンローディング」＝上部ダイヤフラム室の圧力を「降ろす（抜く）」イメージである。
ローディング型は、その名のとおり逆を行く。上部ダイヤフラム室の圧力増加がバルブ「開く」方向に働き、パイロット弁が上部室に加圧することでバルブを開く。アンローディング型とは逆のメカニズムであり、急速遮断弁（SOV）と組み合わせた場合など特殊用途に使われる。「開く」トリガーが真逆——ここを入れ替えた選択肢が定番の手口だ。
2段構えにした見返りは大きい。静特性（オフセット）が極めて小さく（高精度）、大流量対応が可能で、設定圧力範囲が広い。一方で代償もある。構造が複雑・部品点数多い、保守に専門知識が必要、コストが高い。精度を手間と費用で買う方式だと考えればよい。
🟦 甲種プラスα
甲種最頻出テーマ
パイロット式整圧器(アンローディング型)の動作フロー
アンローディング型とローディング型：開くトリガーが真逆⚡ 焦点ポイント
甲種最頻出テーマ。アンローディング型の動作フロー（2次圧低下→パイロット弁→上部室圧力低下→バルブ開）を正確に説明できるかが問われる。
📝 誤答パターン(過去問頻出+一般則)
- 【最頻出】 アンローディング型は上部室の圧力を『下げる』ことでバルブが『開く』。ローディング型は上部室圧力を『上げる』ことでバルブが『開く』。「開く」動作のトリガーが真逆なので混同しないこと。
1-4. パイロット式整圧器の具体例（レイノルド式・フィッシャー式・アキシャルフロー式）
重要度: ★ 乙A / 甲A
🎯 一言で
代表的なパイロット式整圧器3種の特徴を覚える。レイノルド式（逆作動）・フィッシャー式（正作動）・アキシャルフロー式（軸方向流・大容量）。
📖 解説(乙種ベース)
パイロット式の原理が分かったら、次は現場で名前を聞くパイロット式整圧器3機種を区別できるようにしたい。違いの核心はバルブの取り付け向きである。押して開くドアと引いて開くドアのように、向きが変われば「駆動圧力を失ったときどちらへ倒れるか」まで変わってしまう。
レイノルド式（Reynolds型）はアンローディング型の代表例だ。バルブが「下流向き（逆作動）」に取り付けられているため、駆動圧力（1次圧）が確保できないとメインバルブが閉止不能となる。パイロット弁で上部ダイヤフラム室を大気開放/加圧する方式で、広く都市ガス導管の整圧所（ガバナステーション）で使用される。
フィッシャー式（Fisher型）はローディング型の代表例である。バルブが「上流向き（正作動）」に取り付けられており、1次圧力がバルブを開く方向に作用する。パイロット弁で加圧することでバルブを開く仕組みで、高圧設備（工場等）での使用が多い。
アキシャルフロー式（Axial Flow型）は発想が別のところにある。ガスが弁体の軸方向（直線方向）に流れる構造なので、流れを曲げない分だけ圧力損失が非常に小さい。大口径・大容量用途に適し（圧送基地・整圧所）、バルブ開閉がスムーズで動特性が優れる。
■ 比較まとめ
パイロット式整圧器3種の対比(レイノルド・フィッシャー・アキシャルフロー)| 種類 | 型 | バルブ方向 | 特徴 | 主用途 |
|---|---|---|---|---|
| レイノルド式 | アンローディング | 逆作動 | 安全性高 | 一般導管整圧所 |
| フィッシャー式 | ローディング | 正作動 | 高圧対応 | 工場等 |
| アキシャルフロー式 | パイロット | 軸流 | 大容量・低損失 | 大口径整圧所 |
⚡ 焦点ポイント
「レイノルド式→アンローディング型」「フィッシャー式→ローディング型」の組み合わせが出題される。各種の特徴（バルブ方向・用途）を正確に覚えること。
📝 誤答パターン(過去問頻出+一般則)
- 【最頻出】 レイノルド式（アンローディング型）は一次圧力が一定値以下になると『閉止不能』になる。ローディング型は『全開不能』。故障方向の入れ替えに注意。
1-5. ハウスレギュレータ（構造・昇圧防止装置：リリーフ弁・OPSO弁）
重要度: 乙B / 甲B
🎯 一言で
ハウスレギュレータは家庭用の軒先整圧器。中圧B→低圧に減圧。昇圧防止装置（リリーフ弁・OPSO弁）が重要。
📖 解説(乙種ベース)
住宅の壁際に付いている小箱、あれがハウスレギュレータ（House Regulator）である。役割は一言でいえば中圧B→低圧の減圧だ。都市ガスを中間圧（10〜20kPa程度）から低圧（1kPa程度）へ減圧し、内管に設置される小型の整圧器（軒先整圧器・小型直動式）だ。供給2次側圧力は通常1.0〜2.0kPa（地域により異なる）である。
構造は前節までの復習でこと足りる。直動式整圧器の一種であり、ダイヤフラム・スプリング・メインバルブで構成され、小型・軽量・低コストにまとめられている。
問題は、万一、整圧器が故障して2次側圧力が異常に上昇した場合だ。家庭の器具が耐えられる圧力には限りがある。そこで昇圧防止装置（安全装置）が二段構えで待ち構える。圧力鍋のおもりと安全弁の関係を思い浮かべるとよい。
先に動くのが①リリーフ弁（Relief Valve）である。2次圧が設定値を超えたとき、ガスを大気放出して圧力上昇を防ぐ。設定圧力例は低圧2.5〜3.5kPa程度。ガスを外部に逃がすため、漏れ検知に注意が必要であり、少量のガスを常時放出することもある連続放出型もある。
それでも下がらないときに動くのが②OPSO弁（Over Pressure Shut-Off Valve）だ。Over Pressure Shut-Off の略で、2次圧が設定値を超えたとき、ガス流路を遮断（完全閉鎖）する。リリーフ弁と異なりガスを大気放出しない。遮断後は手動復帰が必要で、設定圧力はリリーフ弁より高め（より危険な状態で作動）に置かれている。
■ リリーフ弁とOPSO弁の比較
ハウスレギュレータの昇圧防止(リリーフ弁/OPSO)| 項目 | リリーフ弁 | OPSO弁 |
|---|---|---|
| 動作 | ガス放出 | 流路遮断 |
| 復帰 | 自動 | 手動 |
| 設定圧 | 低め | 高め（二重保護） |
| 大気放出 | あり | なし |
⚡ 焦点ポイント
「リリーフ弁＝ガス放出・自動復帰」「OPSO弁＝遮断・手動復帰」の組み合わせが頻出。それぞれの設定圧力の大小関係も問われる（リリーフ弁の方が先に作動する）。
📝 誤答パターン(過去問頻出+一般則)
- 【最頻出】 リリーフ弁が先に作動し、それでも圧力が下がらない場合にOPSO弁が作動する二重保護。OPSOは自動復帰しないため、復帰には現場作業が必要。
2-1. 整圧器の静特性（オフセット・ロックアップ・シフト）
重要度: ★ 乙A / 甲C
🎯 一言で
静特性とは流量変化に対する2次圧力の変化特性。オフセット（流量変化による圧力変化）・ロックアップ（無流量時の圧力上昇）・シフト（1次圧変化による設定圧変化）の3概念を正確に理解する。
📖 解説(乙種ベース)
整圧器は「設定した2次圧力をぴったり保つ機械」ではない。設定値からどれだけずれるかを表す指標が静特性で、定常状態（流量がゆっくり変化する状態）における整圧器の2次圧力の変化特性をいう。体重計の目盛りが乗り方でわずかに動くのと同じで、ずれの種類ごとに名前が付いている。試験で狙われるのは、この3つの名前の入れ替えだ。
1つめがオフセット（Offset）。流量が変化したときに生じる設定圧力からの2次圧力のずれを指す。流量増加なら2次圧が設定値より下がり（負のオフセット）、流量減少なら設定値より上がる（正のオフセット）。直動式はオフセット大、パイロット式はオフセット小（高精度）であり、オフセットが小さいほど整圧精度が高いということになる。
2つめがロックアップ（Lockup）。流量がゼロになったとき（需要停止時）に2次圧力が上昇する現象だ。誰も使っていないのに圧力が上がる——直感には反するが、メインバルブが完全に閉じたときにわずかなガスが漏れ込むことで発生する。「締め切り圧力上昇」とも呼ばれ、許容ロックアップ値は通常±数十Paの範囲以内が要求される。ロックアップが大きいと過圧になるリスクがあるからだ。
3つめがシフト（Shift）。1次圧力が変化したときに2次圧力の設定値がずれる現象である。1次圧が上昇するとメインバルブが閉まり気味になり、2次圧が設定値より下がる（または上がる）。直動式でシフトが生じやすく、パイロット式では1次圧の影響を受けにくい。ずれの引き金が「流量」か「無流量」か「1次圧」か——そこで3語を仕分ければ混同しない。
■ 静特性の比較
整圧器の静特性グラフ(オフセット・ロックアップ・シフト)| 特性 | 直動式 | パイロット式 |
|---|---|---|
| オフセット | 大 | 小（高精度） |
| ロックアップ | やや大 | 小 |
| シフト | あり | ほぼなし |
⚡ 焦点ポイント
乙種最頻出テーマ。「オフセット」「ロックアップ」「シフト」を定義と原因から説明できるかが問われる。各整圧器方式との組み合わせで出題。
📝 誤答パターン(過去問頻出+一般則)
- 【最頻出】 オフセット＝流量変化時のずれ、ロックアップ＝流量ゼロ時の圧力上昇、シフト＝1次圧変化時のずれ。3つを混同しないこと。「ロックアップ」は需要ゼロ時に圧力が上がる方向であることに注意。
2-2. 整圧器の動特性・流量特性・使用最大差圧・作動最小差圧
重要度: ★ 乙A / 甲A
🎯 一言で
動特性は流量急変時の2次圧応答性。使用最大差圧・作動最小差圧は整圧器の設計限界値。流量特性はメインバルブ開度（ストローク）と流量の関係（直線形・二次形・平方根形）。
📖 解説(乙種ベース)
前節の静特性がゆっくりした変化の話なら、こちらは急変の話である。動特性（Dynamic Characteristics）とは、需要の急変時（瞬時変化）に対する2次圧力の応答特性をいう。急ブレーキをかけた車が前後に揺れ戻すように、圧力も一度行き過ぎてから落ち着く。
評価指標は3つある。①過渡圧力変動（最大圧力偏差）は急変時に2次圧がどれだけ設定値からずれるか、②応答時間は設定圧に戻るまでの時間、③減衰特性は振動（ハンチング）が収束するまでの特性だ。応答の速さは直動式が優れる（信号系統が単純なため）。パイロット式は応答はやや遅いが整圧精度が高く、ただし構造が複雑なためハンチングが発生しやすい場合もある。
そのハンチング（Hunting）とは、2次圧力が設定値の前後で周期的に振動し続ける現象である。原因は整圧器の応答が過剰で行き過ぎと戻りを繰り返すこと。対策はダンパー機構・オリフィス・調整弁の開度適正化となる。速すぎる応答は美点ではない、というのがここの教訓だ。
次に流量特性。メインバルブ開度（ストローク）と流量の関係を最大値に対する百分率で表したもので、直線形・二次形・平方根形がある。「流量特性＝流量と二次圧力の関係」とすり替える選択肢が繰り返し出るが、主語はあくまでメインバルブ開度である。（参考）Cv値（Flow Coefficient）は整圧器の流量能力を示す係数で、Cv値が大きいほど同一差圧でより多くのガスを通すことができるため、整圧器選定の際の重要パラメータとなる。
最後に、2つの差圧の限界値を対にして覚えたい。使用最大差圧（Maximum Differential Pressure）は整圧器が安全に使用できる最大の1次・2次圧力差で、この値を超えると弁体やダイヤフラムを損傷するリスクがあるため、通常のガバナ選定で必ず確認すべき値だ。作動最小差圧（Minimum Differential Pressure）は整圧器が正常に作動するために必要な最低限の1次・2次圧力差で、この値を下回ると整圧機能が失われる（バルブが全開でも2次圧を保てない）。ガス供給量が不足する状態の目安である。
🟦 甲種プラスα
甲種で「動特性」「Cv値」「使用最大差圧」の用語定義と意味を問う問題が出る
整圧器の動特性(需要急変時の2次圧応答とハンチング)⚡ 焦点ポイント
甲種で「動特性」「Cv値」「使用最大差圧」の用語定義と意味を問う問題が出る。ハンチングの原因と対策も狙われやすい。
📝 誤答パターン(過去問頻出+一般則)
- 【最頻出】 使用最大差圧は『超えると危険』、作動最小差圧は『下回ると機能しない』。方向が真逆なので注意。Cv値は大きいほど流量が多い（値が大きい＝性能が高いと覚える）。
2-3. 直動式とパイロット式の特性比較（静特性・動特性・適性）
重要度: 乙B / 甲B
🎯 一言で
直動式とパイロット式の長所・短所を比較整理。試験では表形式での知識確認が多い。
📖 解説(乙種ベース)
ここまでの2方式を、軽自動車と大型トラックのように並べて眺めておきたい。どちらが優れているかではなく、どこで使う機械かが違うだけである。試験では表形式での知識確認が多く、空欄補充で問われるのは決まって構造・オフセット・応答・対応流量・コストの並びだ。下の表では、直動式の列とパイロット式の列がほぼ逆向きになることを確かめてほしい。
| 比較項目 | 直動式 | パイロット式 |
|---|---|---|
| 構造 | シンプル（部品少） | 複雑（部品多） |
| オフセット（静特性） | 大（精度低） | 小（精度高） |
| ロックアップ | やや大 | 小 |
| シフト | あり | ほぼなし |
| 動特性（応答の速さ） | 速い（信号系統が単純） | 直動式より遅い |
| ハンチング | 少ない | 発生しやすい場合あり |
| 対応流量 | 小流量向け | 大流量対応可 |
| 保守 | 容易 | 専門知識が必要 |
| コスト | 低い | 高い |
| 適用圧力段 | 低圧〜中圧B | 中圧〜高圧 |
選択の基本方針は、需要規模と要求精度でほぼ決まる。小規模需要・家庭用なら直動式（ハウスレギュレータ等）、大規模需要・整圧所・高精度要求ならパイロット式、高圧・高差圧条件ならパイロット式（フィッシャー式等）を選ぶ。
もっとも、直動式が欠点を抱えたまま放置されているわけではない。直動式の欠点（オフセット大）を改善するため、フィードバック管の追加（2次圧を直接検出して補正）やスプリング定数の変更といった手が打たれる。こうした改良型は「準パイロット式」とも呼ばれ、両方式の中間に位置する。
⚡ 焦点ポイント
「直動式＝精度低・シンプル・小流量」「パイロット式＝精度高・複雑・大流量」の対比は確実に覚える。表の空欄補充問題で頻出。
📝 誤答パターン(過去問頻出+一般則)
- 【最頻出】 パイロット式は一般に動特性が良いが、調整が不適切だとハンチングが発生することもある。「パイロット式＝すべて優れる」という単純な覚え方をしないこと。
3-1. 整圧器の選定（能力・圧力条件・用途別選定基準）
💡 図の見方：整圧器の選定は圧力→流量→精度→機種の順に進むという手順と、圧力条件だけは上限と下限の両方を確かめる必要があることを1枚にした図。使用差圧が使用最大差圧以下であることと、最低1次圧でも作動最小差圧を確保できること——この二重確認が要点で、どちらか一方だけを確認すればよいとする選択肢は誤り。
重要度: ★ 乙A / 甲A
🎯 一言で
整圧器選定の基本手順：①圧力条件（1次・2次圧力と差圧）→②流量条件（最大・最小流量）→③精度要求→④機種決定。各条件の確認ポイントを整理する。
📖 解説(乙種ベース)
整圧器の選定は、靴のサイズ選びに似ている。大きすぎても小さすぎても役に立たず、しかも履く場所（環境）まで見なければ決まらない。手順は①圧力条件（1次・2次圧力と差圧）→②流量条件（最大・最小流量）→③精度要求→④機種決定の4段階で進む。
Step1は圧力条件の確認だ。1次圧力の範囲（最大・最小・通常）と、設定2次圧力と許容偏差を押さえたうえで、使用差圧（1次圧 − 2次圧）が使用最大差圧以下であること、そして最低1次圧でも作動最小差圧を確保できることを確かめる。上限と下限、この二重の条件を両方満たして初めて合格である。片方だけの確認で済ませる選択肢は誤りだ。
Step2は流量条件の確認である。最大流量（設計流量）は整圧器のCv値・公称流量以下であること、最小流量はロックアップ・ハンチングを考慮した下限であることを見る。加えて流量変動の頻度・速度、すなわち動特性の重要性もここで判断する。
Step3は整圧精度の確認だ。許容オフセット（静特性）の要求値を確かめ、精度要求が厳しい場合はパイロット式を選択する。Step4は設置環境の確認で、屋外/屋内、防爆区域、温度・腐食環境と、維持管理の容易さ（バイパス管の有無等）を見る。カタログの性能だけで決めない、というのが実務の作法である。
■ 用途別選定指針
二重整圧(直列設置)の役割分担(1台目=粗調整・2台目=精調整)
整圧器選定の4ステップと、差圧は上限・下限を二重に確認| 用途 | 推奨機種 | 理由 |
|---|---|---|
| 家庭用（ハウスレギュレータ） | 直動式 | 小流量・低コスト |
| 中規模需要（地区整圧所） | パイロット式 | 中流量・精度要求 |
| 大規模供給（ガバナステーション） | パイロット式（アキシャルフロー等） | 大流量・高信頼性 |
| 工場・高圧用途 | フィッシャー式等 | 高差圧・高精度 |
大きな差圧を1台に背負わせず、2台を直列に設置する方法もある。整圧精度向上・安全性確保のための二重整圧（直列設置）だ。1台目が粗調整（高差圧を消費）を担い、2台目が精調整を受け持つ。役割を分けておけば、1台が故障しても他が保護できる二重保護機能が働く。
🟦 甲種プラスα
甲種では選定手順（差圧・流量・精度）を論述させる問題が出ることがある
⚡ 焦点ポイント
甲種では選定手順（差圧・流量・精度）を論述させる問題が出ることがある。圧力条件と流量条件の両方から整圧器を選ぶ思考プロセスを答えられるようにしておく。
📝 誤答パターン(過去問頻出+一般則)
- 【最頻出】 「最大流量で使用最大差圧以下」かつ「最低1次圧で作動最小差圧以上」という二重の条件確認が必要。どちらか一方だけを確認してはいけない。
3-2. 整圧器の設置上の留意点（配管設計・バイパス管・凍結防止等）
💡 図の見方：大きな差圧を1台に背負わせず、1台目で粗調整・2台目で精調整と役割を分ける二重整圧の図。左から右へ圧力が2段階で下がること、2台にしておけば1台が故障しても他方が保護できることを確かめる。
重要度: 乙C / 🟦 甲B
🎯 一言で
整圧器設置時の実務的注意点：フィルター設置・バイパス管・均圧管・凍結防止・放散管の取り扱い等を整理する。
📖 解説(乙種ベース)
整圧器は据え付けて終わりではない。周辺配管の作り方ひとつで、性能も保安も変わってしまう。ガスの流れる順に、上流から見ていこう。
入口（1次側）では、必ず整圧器の上流にフィルター（ストレーナ）を設置する。洗濯機の糸くずフィルターと同じ発想だ。ゴミ・スケールがメインバルブに噛み込むと整圧不良の原因になるからである。差圧計をフィルターに取り付け、詰まりを監視する。
次にバイパス管（By-pass Pipe）。整圧器の点検・修理時に供給を止めないためのバイパス回路である。バイパス弁は通常「閉」で、点検時に手動操作でガス供給を継続する。ただしバイパス中は整圧器を通らないため、バイパス弁開度調節は熟練操作者が行う（過圧に注意）。整圧所では2系列化（アクティブ・スタンバイ）も一般的だ。
インパルス管（均圧管）の取り出し位置にも作法がある。2次圧を感知するインパルス管は、乱流の影響を受けない場所から取り出す。具体的には取り出し位置を整圧器出口から一定距離（配管直径の数倍）離す。乱れた場所の圧力を読ませれば、整圧器は誤った信号のまま動いてしまう。インパルス管が詰まると整圧不良の原因になる点も、同じく感知が狂うからだ。
季節の要因も無視できない。冬季にメタノール等が混入したガスや結露水が凍結するリスクがあるため、整圧器本体・インパルス管・放散管の凍結防止保温工事を行い、電気ヒーターや保温カバーを設置する。
放散管（ベント管）は、ダイヤフラム室から大気に連通する管である。ダイヤフラム破損時にガスが屋内に漏れないよう屋外に導くのが役目で、先端に防虫網・防雨キャップを取り付ける。屋外放散先は火気・換気口から離す。
最後に設置場所そのものの条件。水害・腐食環境を避け、点検スペース（バルブ操作・フィルター交換）を確保し、防爆区域では防爆型電気機器を使用する。
🟦 甲種プラスα
甲種では「整圧器の設置上の留意点（配管設計・バイパス管・凍結防止等）」の本文の概念をより深く理解した上で、論述問題への応用が問われます。本文の数値・原理をしっかり押さえてください。
整圧器まわりの設置レイアウト(フィルター・バイパス管・インパルス管・放散管)⚡ 焦点ポイント
乙種で「整圧器設置時の注意点」を選ぶ問題は定番。「フィルターは上流」「バイパス管は通常閉」「インパルス管は乱流を避ける」の3点は確実に覚える。
📝 誤答パターン(過去問頻出+一般則)
- 【最頻出】 バイパス弁は『通常閉』であり、点検時のみ手動で開く。電動弁と混同しないこと。インパルス管が詰まると圧力感知ができず整圧不良となる（感知障害→制御不能）。
🔢 供給の重要数値・設備の整理
整圧器の主要分類:
– 直動式: 二次圧をスプリングで受ける(小容量・低中圧)
– パイロット式: パイロットで二次圧変動を増幅(大容量・高精度)
– アンローディング型: パイロットが圧力を抜く
– ローディング型: パイロットが圧力を加える
整圧器の主要特性:
– オフセット: 流量に応じた二次圧の偏差
– ロックアップ: 流量ゼロ時の二次圧上昇分
– シフト: 一次圧変動による二次圧変化
ハウスレギュレータの安全装置:
– リリーフ弁: 二次側圧力上昇時に放出
– OPSO弁(Over Pressure Shut-Off): 異常上昇時に遮断
– UPSO弁(Under Pressure Shut-Off): 異常低下時に遮断
供給科目では、設備名・型式・運転条件の数値・配管材料の組み合わせで誤答が作られます。本章で出てきた数値・設備名・工法を一覧で整理しておくと、選択肢の引っかけに気付きやすくなります。
🗒️ 3分で復習(章末まとめ)
🎯 全節 一言まとめ
- 節1-1 整圧器の基本構造（ダイヤフラム・スプリング・メインバルブ）: 整圧器の基本3要素（ダイヤフラム・スプリング・メインバルブ）の役割と動作原理を理解する。
- 節1-2 直動式整圧器の作動原理（構造・特徴・適用範囲）: 直動式整圧器はダイヤフラムが直接メインバルブを操作する最もシンプルな構造。静特性（オフセット）が大きく小流量用に適する。
- 節1-3 パイロット式整圧器（アンローディング型・ローディング型の構造と動作）: パイロット式は小型パイロット整圧器で2次圧を感知し、ダイヤフラム室圧力を調節してメインバルブを制御する高精度タイプ。アンローディング型とローディング型で動作の方向が逆。
- 節1-4 パイロット式整圧器の具体例（レイノルド式・フィッシャー式・アキシャルフロー式）: 代表的なパイロット式整圧器3種の特徴を覚える。レイノルド式（逆作動）・フィッシャー式（正作動）・アキシャルフロー式（軸方向流・大容量）。
- 節1-5 ハウスレギュレータ（構造・昇圧防止装置：リリーフ弁・OPSO弁）: ハウスレギュレータは家庭用の軒先整圧器。中圧B→低圧に減圧。昇圧防止装置（リリーフ弁・OPSO弁）が重要。
- 節2-1 整圧器の静特性（オフセット・ロックアップ・シフト）: 静特性とは流量変化に対する2次圧力の変化特性。オフセット（流量変化による圧力変化）・ロックアップ（無流量時の圧力上昇）・シフト（1次圧変化による設定圧変化）の3概念を正確に理解する。
- 節2-2 整圧器の動特性・流量特性・使用最大差圧・作動最小差圧: 動特性は流量急変時の2次圧応答性。使用最大差圧・作動最小差圧は整圧器の設計限界値。流量特性はメインバルブ開度（ストローク）と流量の関係（直線形・二次形・平方根形）。
- 節2-3 直動式とパイロット式の特性比較（静特性・動特性・適性）: 直動式とパイロット式の長所・短所を比較整理。試験では表形式での知識確認が多い。
- 節3-1 整圧器の選定（能力・圧力条件・用途別選定基準）: 整圧器選定の基本手順：①圧力条件（1次・2次圧力と差圧）→②流量条件（最大・最小流量）→③精度要求→④機種決定。各条件の確認ポイントを整理する。
- 節3-2 整圧器の設置上の留意点（配管設計・バイパス管・凍結防止等）: 整圧器設置時の実務的注意点：フィルター設置・バイパス管・均圧管・凍結防止・放散管の取り扱い等を整理する。
⚡ 全節 焦点ポイント
- 節1-1: 「ダイヤフラム」「スプリング」「メインバルブ」の役割を正確に記述できるか問われる。動作の向きを問う選択肢問題に注意。
- 節1-2: 「直動式の欠点＝オフセットが大きい」という組み合わせは頻出。パイロット式と比較する問題で選択肢を問われることが多い。
- 節1-3: 甲種最頻出テーマ。アンローディング型の動作フロー（2次圧低下→パイロット弁→上部室圧力低下→バルブ開）を正確に説明できるかが問われる。
- 節1-4: 「レイノルド式→アンローディング型」「フィッシャー式→ローディング型」の組み合わせが出題される。各種の特徴（バルブ方向・用途）を正確に覚えること。
- 節1-5: 「リリーフ弁＝ガス放出・自動復帰」「OPSO弁＝遮断・手動復帰」の組み合わせが頻出。それぞれの設定圧力の大小関係も問われる（リリーフ弁の方が先に作動する）。
- 節2-1: 乙種最頻出テーマ。「オフセット」「ロックアップ」「シフト」を定義と原因から説明できるかが問われる。各整圧器方式との組み合わせで出題。
- 節2-2: 甲種で「動特性」「Cv値」「使用最大差圧」の用語定義と意味を問う問題が出る。ハンチングの原因と対策も狙われやすい。
- 節2-3: 「直動式＝精度低・シンプル・小流量」「パイロット式＝精度高・複雑・大流量」の対比は確実に覚える。表の空欄補充問題で頻出。
- 節3-1: 甲種では選定手順（差圧・流量・精度）を論述させる問題が出ることがある。圧力条件と流量条件の両方から整圧器を選ぶ思考プロセスを答えられるようにしておく。
- 節3-2: 乙種で「整圧器設置時の注意点」を選ぶ問題は定番。「フィルターは上流」「バイパス管は通常閉」「インパルス管は乱流を避ける」の3点は確実に覚える。
📝 一問一答（過去問ランダム）
記述が正しいか誤りかを判定。答え・理由・出典が出ます。
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