JP2759628B2 - 水中航走体の動力装置 - Google Patents
水中航走体の動力装置Info
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- JP2759628B2 JP2759628B2 JP20507795A JP20507795A JP2759628B2 JP 2759628 B2 JP2759628 B2 JP 2759628B2 JP 20507795 A JP20507795 A JP 20507795A JP 20507795 A JP20507795 A JP 20507795A JP 2759628 B2 JP2759628 B2 JP 2759628B2
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- passage
- boiler
- underwater vehicle
- port solenoid
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- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はクローズドランキンサイ
クル型エンジンをそなえた水中航走体の動力装置、詳し
くはその回転数制御のために用いる水制御弁とその流体
通路に関する。
クル型エンジンをそなえた水中航走体の動力装置、詳し
くはその回転数制御のために用いる水制御弁とその流体
通路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の水中航走体のクローズドランキン
サイクル型エンジンのシステム図を図３に示す。同図に
おいて、水中航走体の高速制御では給水ポンプ吐出流量
ＱWP〔ｌ／min 〕のうち１部（Ｑ1 〔ｌ／min 〕）を水
制御弁Ａにより給水ポンプ入口へリターンし、その流量
を調整することによりタービンへの蒸気流量を加減して
回転数を一定に保つ。（このとき水制御弁Ｂは全閉（Ｉ
W2＝０ｍＡ）である。）また、低速制御では水制御弁Ａ
を全閉（ＩW1＝０ｍＡ）として水制御弁Ｂによりタービ
ン入口蒸気への給水スプレー流量を調整することにより
回転数を一定に保つ。
サイクル型エンジンのシステム図を図３に示す。同図に
おいて、水中航走体の高速制御では給水ポンプ吐出流量
ＱWP〔ｌ／min 〕のうち１部（Ｑ1 〔ｌ／min 〕）を水
制御弁Ａにより給水ポンプ入口へリターンし、その流量
を調整することによりタービンへの蒸気流量を加減して
回転数を一定に保つ。（このとき水制御弁Ｂは全閉（Ｉ
W2＝０ｍＡ）である。）また、低速制御では水制御弁Ａ
を全閉（ＩW1＝０ｍＡ）として水制御弁Ｂによりタービ
ン入口蒸気への給水スプレー流量を調整することにより
回転数を一定に保つ。
【０００３】ここで、水制御弁Ａ，Ｂは各々図４に示す
ような市販の電気式サーボバルブを用いて、水中航走体
ではそれを可変オリフィスとして使っている。
ような市販の電気式サーボバルブを用いて、水中航走体
ではそれを可変オリフィスとして使っている。
【０００４】なお、図４（ｃ）において、Ｃ１，Ｃ２は
それぞれ出口ポートを、Ｐは入口ポートを、Ｒはリター
ンポートを意味する。以後はたとえばＰに対応するポー
トを「Ｐポート入口」、Ｃ１に対応するポートを「Ｃ１
ポート出口」というふうに呼称することとする。
それぞれ出口ポートを、Ｐは入口ポートを、Ｒはリター
ンポートを意味する。以後はたとえばＰに対応するポー
トを「Ｐポート入口」、Ｃ１に対応するポートを「Ｃ１
ポート出口」というふうに呼称することとする。
【０００５】図５は上記従来の水制御弁の流量特性図で
ある。図の上方に掲げた図は水制御弁の模式図で、Ｃ
１，Ｃ２，Ｐ，Ｒは上述の各ポートに対応する記号であ
る。
ある。図の上方に掲げた図は水制御弁の模式図で、Ｃ
１，Ｃ２，Ｐ，Ｒは上述の各ポートに対応する記号であ
る。
【０００６】図に示すように水制御弁・入口出口の差圧
ΔＰが一定であれば、従来の水制御弁を２個備えたエン
ジンシステムでは制御電流ＩW 〔ｍＡ〕を増大させると
流量は均一増加する特性である。
ΔＰが一定であれば、従来の水制御弁を２個備えたエン
ジンシステムでは制御電流ＩW 〔ｍＡ〕を増大させると
流量は均一増加する特性である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のクローズド
ランキンサイクル型エンジンシステムには解決すべき次
の課題があった。
ランキンサイクル型エンジンシステムには解決すべき次
の課題があった。
【０００８】即ち、従来のエンジンシステムでは水制御
弁が２個必要であり、水中航走体の重量増（配管、マニ
ホールド、駆動装置も含む）および信頼性低下（機器が
増える毎に全体の信頼性は低下する）の問題がある。
弁が２個必要であり、水中航走体の重量増（配管、マニ
ホールド、駆動装置も含む）および信頼性低下（機器が
増える毎に全体の信頼性は低下する）の問題がある。
【０００９】本発明は上記問題を解決するため、従来の
水制御弁２個分の作用を１個で果たすことのできる水制
御弁を備えた水中航走体の動力装置を提供することを目
的とする。
水制御弁２個分の作用を１個で果たすことのできる水制
御弁を備えた水中航走体の動力装置を提供することを目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
手段として、酸化剤の供給を受ける燃焼手段からの発熱
により蒸気を発生するボイラと、同ボイラからの蒸気に
より作動してプロペラを回転駆動するタービンと、同タ
ービンからの排出蒸気を復水する復水器と、同復水器か
らの水を上記ボイラへ供給する給水ポンプとからなるク
ローズドランキンサイクル型エンジンを備えた水中航走
体の動力装置において、給水ポンプの出口通路とボイラ
の出口通路とを連通する第１の通路と、同第１の通路に
介装された３ポート電磁弁と、同３ポート電磁弁の１つ
のポートと給水ポンプの入口通路とを連通する第２の通
路とを具備してなることを特徴とする水中航走体の動力
装置を提供しようとするものである。
手段として、酸化剤の供給を受ける燃焼手段からの発熱
により蒸気を発生するボイラと、同ボイラからの蒸気に
より作動してプロペラを回転駆動するタービンと、同タ
ービンからの排出蒸気を復水する復水器と、同復水器か
らの水を上記ボイラへ供給する給水ポンプとからなるク
ローズドランキンサイクル型エンジンを備えた水中航走
体の動力装置において、給水ポンプの出口通路とボイラ
の出口通路とを連通する第１の通路と、同第１の通路に
介装された３ポート電磁弁と、同３ポート電磁弁の１つ
のポートと給水ポンプの入口通路とを連通する第２の通
路とを具備してなることを特徴とする水中航走体の動力
装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【作用】本発明は上記のように構成されるので次の作用
を有する。
を有する。
【００１２】即ち、給水ポンプの出口通路とボイラの出
口通路とを連通する第１の通路と、同第１の通路に介装
された３ポート電磁弁と、同３ポート電磁弁の１つのポ
ートと給水ポンプの入口通路とを連通する第２の通路と
を備えるので、高速制御の場合は３ポート電磁弁を操作
して、第２の通路を経て給水ポンプの入口側へ水を還流
させる量を制御することによってボイラへの給水量を制
御し、低速制御の場合は３ポート電磁弁を操作して、第
１の通路を経てボイラの出口側へ供給する水の量を制御
することによってタービン入口蒸気への給水スプレー流
量を制御し、１個の３ポート電磁弁でそれぞれ高速制御
と低速制御の両方の制御を果たす。
口通路とを連通する第１の通路と、同第１の通路に介装
された３ポート電磁弁と、同３ポート電磁弁の１つのポ
ートと給水ポンプの入口通路とを連通する第２の通路と
を備えるので、高速制御の場合は３ポート電磁弁を操作
して、第２の通路を経て給水ポンプの入口側へ水を還流
させる量を制御することによってボイラへの給水量を制
御し、低速制御の場合は３ポート電磁弁を操作して、第
１の通路を経てボイラの出口側へ供給する水の量を制御
することによってタービン入口蒸気への給水スプレー流
量を制御し、１個の３ポート電磁弁でそれぞれ高速制御
と低速制御の両方の制御を果たす。
【００１３】
【実施例】本発明の一実施例を図１及び図２により説明
する。
する。
【００１４】図１は本実施例に係る水中航走体の動力装
置のシステム図、図２は図１に示される３ポート電磁弁
５の流量特性図で、同図の右端は３ポート電磁弁５の模
式図である。
置のシステム図、図２は図１に示される３ポート電磁弁
５の流量特性図で、同図の右端は３ポート電磁弁５の模
式図である。
【００１５】図１において、１はボイラチューブ、２は
タービン、３は復水器、４は給水ポンプで、これら構成
品は従来と同様である。
タービン、３は復水器、４は給水ポンプで、これら構成
品は従来と同様である。
【００１６】５は３ポート電磁弁で水制御弁として用い
られ、第１通路６の中途に介装されている。６は給水ポ
ンプ４の出口通路とボイラチューブ１の出口通路とを連
通する第１通路、７は３ポート電磁弁５の１つのポート
と給水ポンプ４の入口通路とを連通する第２通路であ
る。その他の構成は従来例と格別の差異はない。
られ、第１通路６の中途に介装されている。６は給水ポ
ンプ４の出口通路とボイラチューブ１の出口通路とを連
通する第１通路、７は３ポート電磁弁５の１つのポート
と給水ポンプ４の入口通路とを連通する第２通路であ
る。その他の構成は従来例と格別の差異はない。
【００１７】なお、ここに３ポート電磁弁５は電磁気力
によって遠隔操作（手動、自動を問わない）できる三方
弁でさへあれば特に形式は問わない。
によって遠隔操作（手動、自動を問わない）できる三方
弁でさへあれば特に形式は問わない。
【００１８】次に上記構成の作用について、３ポート電
磁弁５の流量特性を中心にして説明する。
磁弁５の流量特性を中心にして説明する。
【００１９】図２において、水制御弁として用いられる
３ポート電磁弁５は３方弁仕様である。図２にて破線で
示した流量特性はＰポート入口、Ｃ１ポート出口（流量
Ｑ1）、Ｃ２＋Ｒポート出口（流量Ｑ2 ）とした場合の
ものである。なお、図の流量Ｑ1 ，Ｑ2 は図１のＱ1 ，
Ｑ2 とも対応する。これは制御電流ＩW がプラスの場合
Ｑ2 〔ｌ／min 〕が増加し（Ｑ1 ＝０）、マイナスの場
合Ｑ1 〔ｌ／min 〕が増大（Ｑ2 ＝０）する特性であ
る。ところが水中航走体ではアースが航走体内に落とさ
れているため（ＯＶ）、マイナス電流は出力できない。
そのため、３ポート電磁弁５のハード側でナル点をプラ
ス側にシフト（ナルシフト）させて実線の特性とする。
３ポート電磁弁５は３方弁仕様である。図２にて破線で
示した流量特性はＰポート入口、Ｃ１ポート出口（流量
Ｑ1）、Ｃ２＋Ｒポート出口（流量Ｑ2 ）とした場合の
ものである。なお、図の流量Ｑ1 ，Ｑ2 は図１のＱ1 ，
Ｑ2 とも対応する。これは制御電流ＩW がプラスの場合
Ｑ2 〔ｌ／min 〕が増加し（Ｑ1 ＝０）、マイナスの場
合Ｑ1 〔ｌ／min 〕が増大（Ｑ2 ＝０）する特性であ
る。ところが水中航走体ではアースが航走体内に落とさ
れているため（ＯＶ）、マイナス電流は出力できない。
そのため、３ポート電磁弁５のハード側でナル点をプラ
ス側にシフト（ナルシフト）させて実線の特性とする。
【００２０】図２のようにナル点を４ｍＡにした場合、
高速制御では０〜４〔ｍＡ〕の区間を用い、Ｑ1 〔ｌ／
min 〕を調整し、低速制御では４〜１０〔ｍＡ〕の区間
を用いＱ2 〔ｌ／min 〕を調整する。
高速制御では０〜４〔ｍＡ〕の区間を用い、Ｑ1 〔ｌ／
min 〕を調整し、低速制御では４〜１０〔ｍＡ〕の区間
を用いＱ2 〔ｌ／min 〕を調整する。
【００２１】以上の通り、本実施例によれば、１個の３
ポート電磁弁５によって水中航走体の動力装置の高速制
御及び低速制御の両方を行なうことができ、水制御弁２
個を必要としていた従来例に比し、装置の重量が軽量化
し、かつ、信頼性が向上するという利点がある。
ポート電磁弁５によって水中航走体の動力装置の高速制
御及び低速制御の両方を行なうことができ、水制御弁２
個を必要としていた従来例に比し、装置の重量が軽量化
し、かつ、信頼性が向上するという利点がある。
【００２２】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されるので次
の効果を有する。
の効果を有する。
【００２３】即ち、本発明によれば３ポート電磁弁より
なる水制御弁１個で高速制御、低速制御の両方が可能な
ため、水中航走体の重量が軽減し、かつ、信頼性が向上
する。
なる水制御弁１個で高速制御、低速制御の両方が可能な
ため、水中航走体の重量が軽減し、かつ、信頼性が向上
する。
【図１】本発明の一実施例に係る水中航走体の動力装置
のシステム図、
のシステム図、
【図２】図１に示される３ポート電磁弁（水制御弁）の
流量特性図、
流量特性図、
【図３】従来の水中航走体のクローズドランキンサイク
ル型エンジンのシステム図、
ル型エンジンのシステム図、
【図４】従来の水制御弁の市販品の一例を示す図で、
（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は下面図、
（ｄ）は左側面図、
（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は下面図、
（ｄ）は左側面図、
【図５】従来の水制御弁の流量特性図である。
１ ボイラチューブ（ボイラ） ２ タービン ３ 復水器 ４ 給水ポンプ ５ ３ポート電磁弁 ６ 第１通路 ７ 第２通路
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化剤の供給を受ける燃焼手段からの発
熱により蒸気を発生するボイラと、同ボイラからの蒸気
により作動してプロペラを回転駆動するタービンと、同
タービンからの排出蒸気を復水する復水器と、同復水器
からの水を上記ボイラへ供給する給水ポンプとからなる
クローズドランキンサイクル型エンジンを備えた水中航
走体の動力装置において、給水ポンプの出口通路とボイ
ラの出口通路とを連通する第１の通路と、同第１の通路
に介装された３ポート電磁弁と、同３ポート電磁弁の１
つのポートと給水ポンプの入口通路とを連通する第２の
通路とを具備してなることを特徴とする水中航走体の動
力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20507795A JP2759628B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 水中航走体の動力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20507795A JP2759628B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 水中航走体の動力装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0933200A JPH0933200A (ja) | 1997-02-07 |
| JP2759628B2 true JP2759628B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=16501049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20507795A Expired - Lifetime JP2759628B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 水中航走体の動力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759628B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102088241B1 (ko) * | 2013-11-06 | 2020-03-12 | 대우조선해양 주식회사 | 고압 압축공기를 이용한 무장발사장치 |
| CN105254459A (zh) * | 2015-11-10 | 2016-01-20 | 天津宏泰华凯科技有限公司 | 一种乳化炸药kp机出药装置 |
| CN107618643A (zh) * | 2017-09-11 | 2018-01-23 | 河海大学 | 一种大比容量浮力调节、应急自救一体装置及潜水器 |
| CN113184151B (zh) * | 2021-06-03 | 2022-04-12 | 中国船舶科学研究中心 | 一种中浅深度潜水器用浮力调节系统及调节方法 |
-
1995
- 1995-07-20 JP JP20507795A patent/JP2759628B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0933200A (ja) | 1997-02-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |