JPH026082B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、遮断弁を介する流体の圧力を圧力調
節計によつて設定値に保ち、この圧力調節弁の維
持圧力が異常に高くなつたときに、安全弁を開く
ようにした圧力制御装置に関する。

このような圧力制御装置は、ガスタービンやコ
ンプレツサに気体や液体などの燃料を供給するた
めに必要となる。

典形的な先行技術は、第１図に図されている。
ガスタービンやコンプレツサなどの機械装置１に
は、燃料などの流体が流体管路２，３，４を介し
て供給される。流体管路２，３間には、遮断弁５
が介在される。この遮断弁５には、空気圧源６か
ら三方電磁弁７を経て管路８から空気圧が与えら
れ、これによつて遮断弁５が開く。電磁弁７は、
ライン９から制御信号が与えられて励磁されると
きに空気圧源６からの圧縮空気を管路８に与え、
消磁されると管路８を大気圧に開放し、遮断弁５
は管路８が大気圧になると遮断する。

流体管路３，４間には、圧力調節弁１０が介在
される。管路４の２次圧力Ｐ２は、圧力発信器１
によつて検出される。圧力発信器１１は、２次圧
力Ｐ２に対応した電気信号をライン３０に導出す
る。ライン３０からの電気信号は、調節計３１の
演算器３２に与えられる。演算器３２には設定器
３３から流体管路４の圧力の設定値Psに対応し
た電気信号が導出される。演算器３２は設定器３
３からの信号と、ライン３０を介する信号との差
を演算し、制御回路３４に与える。制御回路３４
は、比例、積分、および微分動作を行ない、ライ
ン３５を介してその制御信号を電空変換器３６に
与える。電空変換器３６はライン３５からの信号
のレベルに対応した空気圧を管路１９に導出し、
圧力制御弁１０の回路を制御する。こうして圧力
制御弁１０は、調節計３１の働らきによつて流体
管路４の２次圧力Ｐ２が設定器３３の設定値Ps
に等しくなるように回路が制御される。流体管路
４には安全弁１５が接続される。この安全弁１５
は流体管路４の圧力が遮断弁５よりも上流側の管
路における流体の圧力Ｐ０よりも低く、かつ前記
設定値Psよりも値αだけ高い圧力値（＝Ps＋α）
になつたとき、開弁状態となり、この安全弁１５
は一旦開弁状態となつた後にはその後流体管路４
の圧力が低下しても、開弁状態を維持する。

遮断弁５が開いているときには、圧力制御弁１
０は前述のように流体管路４の圧力を設定値Ps
に維持する。このとき安全弁１５は閉じたままで
ある。

緊急時には遮断弁５が閉じられる。このとき流
体管路４の圧力が低下し、したがつて圧力調節計
３１の働きによつて圧力制御弁１０は全開状態と
なつている。

その後、遮断弁５が急開すると、流体管路３の
圧力Ｐ１はただちに流体管路Poの値に等しくな
る。このとき圧力調節計３１および圧力制御弁１
０の動作遅れに起因して、流体管路４の圧力Ｐ２
は流体管路３の圧力Ｐ１したがつて流体管路２の
圧力Ｐ０にほぼ等しくなる。これによつて安全弁
１５が開弁状態となつてしまう。

本発明の目的は遮断弁からの流体を圧力調節弁
によつて設定値に維持し、この圧力調節弁の二次
圧力が異常に高くなつたときに安全弁を開くよう
にした圧力制御装置において、遮断弁の急開時に
前記二次圧力が異常に高くなつて安全弁が開いて
しまうことを防ぐようにした圧力制御装置を提供
することである。

第２図の本発明の一実施例の系統図である。前
述の第１図に関連して述べた先行技術の対応する
部分には、同一の参照符を付す。ガスタービンや
コンプレツサの機械装置１には流体管路２，３，
４を経て燃料である流体が供給される。流体管路
２，３間には、遮断弁５が介在される。この遮断
弁５には、空気圧源６から三方電磁弁７および管
路８を経て空気圧が与えられる。遮断弁５はライ
ン８に空気圧が与えられることによつて開弁状態
となり、管路８が大気圧になることによつて遮断
する。三方電磁弁７には、ライン９から連動スイ
ツチ３８のスイツチ３９を介して制御信号が与え
られる。この三方電磁弁７は、それが励磁された
とき空気圧源６からの圧縮空気を管路８に導び
き、消磁されたとき管路８を大気圧に開放する。
流体管路３，４間には圧力調節弁１０が介在され
る。管路４の二次圧力は圧力発信器１１によつて
検出され、その圧力に二次圧力に対応した電気信
号がライン３０を介して調節計３１の演算器３２
に与えられる。流体管路４には安全弁１５が接続
されている。この安全弁１５は管路４の圧力が遮
断弁５よりも上流側の流体管路２の流体の圧力Ｐ
０よりも低く、かつ圧力調節計３１にしたがう圧
力調節弁１０によつて維持される設定値Psより
も値αだけ高い圧力値（＝Ps＋α）になつたと
き開弁状態となり、いつたんその開弁状態となつ
た後には、管路４が前記圧力値（Ps＋α）未満
になつても開弁状態を維持する。機械装置１で
は、参照符１６によつて等価的な絞りが示されて
いる。

圧力調節計３１では圧力設定器３３において設
定値Psが設定され、その設定値Psに対応した電
気信号が演算器３２に与えられる。演算器３２は
ライン３０および圧力設定器３３からの信号との
差を演算して制御回路３４に与える。制御回路３
４は、比例、積分および微分動作を行ない、圧力
調節弁１０が流体管路４の圧力Ｐ２を設定値Ps
となるように制御するための電気信号を導出す
る。ライン３５からの信号は、低信号選択器４０
に入力される。低信号選択器４０からの出力はラ
イン４１を介して電空変換器３６に与えられる。
電空変換器３６はライン４１の電気信号を受信し
て管路１９にその電気信号に対応した空気圧を有
する圧縮空気を与える。圧力調節弁１０はこの空
気圧によつて開度が変化する。圧力調節弁１０を
設定状態にするための遮断信号は、遮断信号発生
手段４３からライン４４に導出され、連動スイツ
チ３８のスイツチ４５を介してライン４６から低
信号選択器４０に与えられる。圧力調節弁１０を
全開状態にするための全開信号は、全開信号発生
手段４７からライン４８を経て、一次遅れ演算器
４９に与えられる。一次遅れ演算器４９からの出
力はライン５０から連動スイツチ３８のスイツチ
５１を介してさらにライン４６を経て低信号選択
器４０に与えられる。ライン３５，４６から低信
号選択器４０に与えられる電気信号のレベルは圧
力調節弁１０の開度に対応しており、それらの電
気信号のレベルが低いとき開度が小さく、レベル
が高いとき開度が大きい。低信号選択器４０はラ
イン３５，４６から入力される電気信号を比較
し、そのレベルの低いほうの電気信号をライン４
１に導出する。

第３図は第２図に示された実施例の動作を説明
するためのグラフである。第３図１では電気信号
波形が示されており、ラインｌ１はライン９から
スイツチ３９を経て三方電磁弁７に与えられる制
御信号の波形を示し、一次遅れ演算器４９がライ
ン５０に導出する信号波形はラインｌ２で示さ
れ、調節計３１からライン３５に導出される信号
波形はラインｌ３で示されている。第３図２では
遮断弁５の開度はラインｌ４で示され、圧力調節
弁１０の開度はラインｌ５で示される。第３図３
では流体管路３における圧力がラインｌ６で示さ
れ、流体管路４における圧力はラインｌ７で示さ
れている。これらの図面を参照して時刻ｔ１以前
では連動スイツチ３８のスイツチ３９，４５，５
１は遮断しており、したがつて電磁弁７はライン
８を大気力に開放し、これによつて遮断弁５は遮
断している。このとき流体管路４は大気圧であ
り、したがつて調節計３１はライン３５に、圧力
調節弁１０が全開となるための高レベルの信号を
導出している。連動スイツチ３８のスイツチ４５
は導通しており、残余のスイツチ３９，５１は遮
断している。したがつて遮断信号発生手段４３か
らの遮断信号は、ライン４４からスイツチ４５お
よびライン４６を介して低信号選択器４０に与え
られる。この遮断信号は圧力調節弁１０を全開状
態とする低レベルを有する。したがつて低選択信
号４０は、低レベルの遮断信号を選択してライン
４１に導出し、これによつて圧力調節弁１０は全
閉状態となつている。

時刻ｔ１において連動スイツチ３８を動作させ
てスイツチ３９，５１を導通し、スイツチ４５を
遮断する。これによつて三方電磁弁７は空気圧源
６からの圧縮空気を管路８に導びく。これによつ
て遮断弁５が時刻ｔ１から短時間経過後の時刻ｔ
２において全開状態となる。連動スイツチ３８の
スイツチング態様の変化にともなつて一次遅れ演
算器４９は、第３図１のラインｌ２で示されるよ
うに全開信号発生手段４７からライン４８を介す
る高レベルの全開信号を時間経過にともなつて一
次関数で増大する波形に変換してライン５１に導
出する。この一次遅れ演算器４９からの出力は、
スイツチ５１からライン４６を介して低信号選択
器４０に入力される。したがつて低信号選択器４
０はライン４６を介する一次遅れ演算器４９から
の信号を選択して、ライン４１に導出し、ライン
３５を介する圧力調節弁１０を全開状態にする。
圧力調節計３１からの信号は遮断される。したが
つて時刻ｔ１以降では、圧力調節弁１０の開度は
第３図２のラインｌ５で示されるように時間経過
にともなつて大きくなるように変化し、流体管路
４の圧力は第３図３のラインｌ７で示されるよう
に、時間経過にともなつて上昇する。時刻ｔ１以
降において、流体管路４の圧力が上昇するにとも
ない、圧力発信器１１はその圧力に対応した信号
をライン３０に導出する。これによつて圧力調節
計３１は流体管路４の圧力Ｐ２が設定値Psに等
しくなるようにするための開度に適した電気信号
をライン３５に導出する。

時刻ｔ３ではライン３５を介する圧力調節計３
１からの電気信号のレベルが一定遅れ演算器４９
からラインに４６に与えられる信号のレベルと一
致し、この一致する時刻ｔ３以降では一次遅れ演
算器４９の出力は時間経過とともにさらに上昇し
てゆく。したがつて低信号選択器４０はライン３
５からの電気信号を選択してライン４１に導出す
る。こうして時刻ｔ３〜ｔ４では圧力調節弁１０
は、圧力調節計３１の働らきによつて流体管路４
の圧力を設定値Psに維持する。

上述の実施例では連動スイツチ３８、遮断信号
発生手段４３、全開信号発生手段４７および一次
遅れ演算器３９が用いられたけれども、本発明の
他の実施例として、これらの動作をマイクロコン
ピユータや空気式計器などによつて実現すること
も可能であり、このような構成もまた前掲の特許
請求の範囲に含まれるものと解釈されなければな
らない。

以下のように本発明によれば、遮断弁の急開時
において圧力調節弁の開度は時間経過とともにゆ
るやかに大きくなつてゆくので、その２次圧が異
常に高くなることが避けられ、安全弁が開くこと
が防がれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、先行技術の系統図、第２図は、本発
明の一実施例の系統図、第３図は第２図示の実施
例を示すグラフである。 １……機械装置、２，３，４……流体管路、５
……遮断弁、６……空気圧源、７……三方電磁
弁、１０……圧力調節弁、１１……圧力発信器、
３１……圧力調節計、３６……電空変換器、３８
……連動スイツチ、４０……低信号選択器、４３
……遮断信号発生手段、４７……全開信号発生手
段、４９……一次遅れ演算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体管路の途中に介在され、制御信号を受信
   して開閉動作をする遮断弁と、 前記流体管路の遮断弁よりも下流側に介在され
   る圧力調節弁と、 圧力調節弁の２次圧力を検出する圧力発信器
   と、圧力発信器からの出力によつて圧力調節弁の
   開度を、前記圧力が予め定めた設定値となるよう
   調節する圧力調節計と、 前記流体管路の圧力調節弁よりも下流側に接続
   され、圧力調節弁の下流側の圧力が、遮断弁より
   も上流側から供給される流体の圧力よりも低く、
   かつ前記設定値よりも高い圧力値になつたとき、
   開弁状態となりその開弁状態を維持する安全弁
   と、 圧力調節弁を閉じるための遮断信号を発生する
   手段と、 圧力調節弁を全開するための全開信号を発生す
   る手段と、 遮断弁に与えられる制御信号を受信し、遮断弁
   が閉じているとき、遮断信号発生手段からの遮断
   信号を圧力調節弁に与え、遮断弁が開いたとき全
   開信号発生手段からの全開信号に基づいて全開信
   号を時間経過とともに変化して遮断弁の開度を
   徐々に大きく変化させ、こうして遮断弁の時間経
   過とともに大きく変化してゆく開度が圧力調節計
   からの信号に対応した開度に達した時点以降で
   は、圧力調節計からの前記信号を遮断弁に与える
   制御手段とを含むことを特徴とする圧力制御装
   置。