JPH08226339A - 燃料供給装置におけるトリップオイル・システム及びガスタービンへの燃料の流れを制御する方法 - Google Patents
燃料供給装置におけるトリップオイル・システム及びガスタービンへの燃料の流れを制御する方法Info
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- JPH08226339A JPH08226339A JP7260597A JP26059795A JPH08226339A JP H08226339 A JPH08226339 A JP H08226339A JP 7260597 A JP7260597 A JP 7260597A JP 26059795 A JP26059795 A JP 26059795A JP H08226339 A JPH08226339 A JP H08226339A
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
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- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/46—Emergency fuel control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービンの中断のない正常運転を確保す
るために、高い信頼性で確実に作動するトリップオイル
・システムを提供する。 【解決手段】 トリップオイル・システム１０は、工業
用ガスタービンの燃料遮断弁１６、１８を自動的に制御
する。システム１０は油圧を加えて燃料遮断弁１６、１
８を付勢し開放状態に保持し、燃料がガスタービンの燃
焼器に流れる。システム１０が油圧を逃がすと、燃料遮
断弁１６、１８が閉じ、燃焼器への燃料流れを停止させ
る。３つのソレノイド弁の１群が各燃料遮断弁への油圧
の印加を制御する。油圧流体配管で３つのソレノイド弁
を相互連結して、単一の弁のみでは燃料遮断弁１６、１
８に加えられた油圧を解除できないようにする。ガスタ
ービンの正常運転中に、３つの冗長ソレノイド弁のすべ
てが付勢される。システム１０が燃料遮断弁１６、１８
を閉じさせるためには、少なくとも２つのソレノイド弁
を脱勢して燃料遮断弁への油圧を解除する必要がある。
るために、高い信頼性で確実に作動するトリップオイル
・システムを提供する。 【解決手段】 トリップオイル・システム１０は、工業
用ガスタービンの燃料遮断弁１６、１８を自動的に制御
する。システム１０は油圧を加えて燃料遮断弁１６、１
８を付勢し開放状態に保持し、燃料がガスタービンの燃
焼器に流れる。システム１０が油圧を逃がすと、燃料遮
断弁１６、１８が閉じ、燃焼器への燃料流れを停止させ
る。３つのソレノイド弁の１群が各燃料遮断弁への油圧
の印加を制御する。油圧流体配管で３つのソレノイド弁
を相互連結して、単一の弁のみでは燃料遮断弁１６、１
８に加えられた油圧を解除できないようにする。ガスタ
ービンの正常運転中に、３つの冗長ソレノイド弁のすべ
てが付勢される。システム１０が燃料遮断弁１６、１８
を閉じさせるためには、少なくとも２つのソレノイド弁
を脱勢して燃料遮断弁への油圧を解除する必要がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンの燃料制
御に関し、特に、工業用ガスタービン用のトリップオイ
ル燃料遮断システムに関する。
御に関し、特に、工業用ガスタービン用のトリップオイ
ル燃料遮断システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ほとんどの工業用ガスタービンは、ガス
タービンの燃焼器への燃料流れを停止する自動燃料遮断
システムを有している。このような自動燃料遮断システ
ムは、ガスタービンに緊急又は異常作動状態が検出され
たときに、燃料流れを停止する。自動燃料遮断システム
は又、ガスタービンが二重燃料供給装置を有している場
合に、作動燃料供給ラインを優先して、不作動燃料供給
ラインを閉じるために用いられている。共通な自動燃料
遮断システムは、ガスタービンの燃料遮断弁を油圧的に
制御するトリップオイル・システムである。本発明は、
トリップオイル・システムの改良に関する。
タービンの燃焼器への燃料流れを停止する自動燃料遮断
システムを有している。このような自動燃料遮断システ
ムは、ガスタービンに緊急又は異常作動状態が検出され
たときに、燃料流れを停止する。自動燃料遮断システム
は又、ガスタービンが二重燃料供給装置を有している場
合に、作動燃料供給ラインを優先して、不作動燃料供給
ラインを閉じるために用いられている。共通な自動燃料
遮断システムは、ガスタービンの燃料遮断弁を油圧的に
制御するトリップオイル・システムである。本発明は、
トリップオイル・システムの改良に関する。
【０００３】工業用ガスタービンの燃料遮断弁は典型的
には、弁に付勢力（作動させる力）が加えられない限
り、燃料流れを阻止する閉止位置にバイアスされてい
る。この付勢力は、トリップオイル・システムが供給す
る油圧流体圧力によって与えられる。ガスタービンの始
動及び運転中に、トリップオイル・システムは油圧流体
を送って燃料遮断弁を付勢して開放状態に保持するの
で、燃料はガスタービンの燃焼器に流れる。ガスタービ
ンに何らかの問題が検出されると、トリップオイル・シ
ステムは油圧を解除して、遮断弁が二重燃料供給システ
ムの不使用燃料供給ラインを隔離するか、又は燃料流れ
をすべて停止する。このような故障及び問題としては、
タービンの速度超過、立ち消え（フレーム・アウト）、
異常なタービン温度等がある。
には、弁に付勢力（作動させる力）が加えられない限
り、燃料流れを阻止する閉止位置にバイアスされてい
る。この付勢力は、トリップオイル・システムが供給す
る油圧流体圧力によって与えられる。ガスタービンの始
動及び運転中に、トリップオイル・システムは油圧流体
を送って燃料遮断弁を付勢して開放状態に保持するの
で、燃料はガスタービンの燃焼器に流れる。ガスタービ
ンに何らかの問題が検出されると、トリップオイル・シ
ステムは油圧を解除して、遮断弁が二重燃料供給システ
ムの不使用燃料供給ラインを隔離するか、又は燃料流れ
をすべて停止する。このような故障及び問題としては、
タービンの速度超過、立ち消え（フレーム・アウト）、
異常なタービン温度等がある。
【０００４】トリップオイル・システムには、工業用ガ
スタービンの中断のない正常運転を確保するために、信
頼性の高い確実な作動が要求される。トリップオイル・
システムが燃料遮断弁を開放状態に保持しているときに
だけ、工業用ガスタービンに燃料が流れる。トリップオ
イル・システムが不作動になる、又はトリップオイル・
システムを試験しなければならない若しくはトリップオ
イル・システムのメンテナンス作業が必要である等の理
由で、燃料遮断弁を開放状態に保持するのに必要なトリ
ップオイル・システムからの油圧がかかっていないと、
燃料遮断弁が閉じて、ガスタービンが停止する。トリッ
プオイル・システムの誤作動、試験又はメンテナンスの
ためにガスタービンを停止することは、従来のトリップ
オイル・システムの極めて望ましくない欠点である。従
来のトリップオイル・システムでは、１つのトリップオ
イル弁の故障、試験又はメンテナンスが原因で、燃料遮
断弁が閉じて、工業用ガスタービンを停止する。工業用
ガスタービンの運転をこのように中断することは極めて
望ましくなく、従来のトリップオイル・システムでの長
年の懸案であった。例えば、図３に示す従来のトリップ
オイル・システムは、トリップオイル回路の各枝管ごと
に１つの個別のトリップオイル弁９０を有している。こ
の１つのトリップオイル弁が故障するか又は整備を必要
とする場合に、関連する燃料遮断弁９２が燃焼器への燃
料流れを停止する。
スタービンの中断のない正常運転を確保するために、信
頼性の高い確実な作動が要求される。トリップオイル・
システムが燃料遮断弁を開放状態に保持しているときに
だけ、工業用ガスタービンに燃料が流れる。トリップオ
イル・システムが不作動になる、又はトリップオイル・
システムを試験しなければならない若しくはトリップオ
イル・システムのメンテナンス作業が必要である等の理
由で、燃料遮断弁を開放状態に保持するのに必要なトリ
ップオイル・システムからの油圧がかかっていないと、
燃料遮断弁が閉じて、ガスタービンが停止する。トリッ
プオイル・システムの誤作動、試験又はメンテナンスの
ためにガスタービンを停止することは、従来のトリップ
オイル・システムの極めて望ましくない欠点である。従
来のトリップオイル・システムでは、１つのトリップオ
イル弁の故障、試験又はメンテナンスが原因で、燃料遮
断弁が閉じて、工業用ガスタービンを停止する。工業用
ガスタービンの運転をこのように中断することは極めて
望ましくなく、従来のトリップオイル・システムでの長
年の懸案であった。例えば、図３に示す従来のトリップ
オイル・システムは、トリップオイル回路の各枝管ごと
に１つの個別のトリップオイル弁９０を有している。こ
の１つのトリップオイル弁が故障するか又は整備を必要
とする場合に、関連する燃料遮断弁９２が燃焼器への燃
料流れを停止する。
【０００５】極めて信頼性が高く、且つガスタービンを
作動させたまま試験及び整備を行うことができる改良さ
れたトリップオイル・システムが、かねてより必要とさ
れている。従来のトリップオイル・システムはこの要求
に応えられなかった。本発明は、ガスタービンの運転を
中断することなく、試験すると共に整備することのでき
る改良されたトリップオイル・システムである。本発明
の第１の特徴として、従来のトリップオイル・システム
の単一の隔離弁の代わりに、冗長トリップオイル弁が設
けられている。同様に、本発明では、冗長構成要素が設
けられており、トリップオイル弁のいずれか１つが故障
しても、工業用ガスタービンへの燃料を遮断してガスタ
ービンを停止させることにならないようにする。
作動させたまま試験及び整備を行うことができる改良さ
れたトリップオイル・システムが、かねてより必要とさ
れている。従来のトリップオイル・システムはこの要求
に応えられなかった。本発明は、ガスタービンの運転を
中断することなく、試験すると共に整備することのでき
る改良されたトリップオイル・システムである。本発明
の第１の特徴として、従来のトリップオイル・システム
の単一の隔離弁の代わりに、冗長トリップオイル弁が設
けられている。同様に、本発明では、冗長構成要素が設
けられており、トリップオイル弁のいずれか１つが故障
しても、工業用ガスタービンへの燃料を遮断してガスタ
ービンを停止させることにならないようにする。
【０００６】更に悪いことに、もしも従来のトリップオ
イル・システムの単一トリップ弁がコントローラ９４か
らの燃料流れ遮断信号に応答しないと、燃料がガスター
ビンに流れ続け、ガスタービンの継続運転にダメージを
もたらすおそれがある。トリップオイル誤信号を検出す
るために、冗長圧力センサ９６を用いて、トリップオイ
ル弁がトリップオイル配管系統の対応する枝管の圧力を
逃がしたことを、コントローラ９４に通報することは周
知である。３つの圧力センサのうちの２つのセンサが、
トリップオイル弁が圧力を逃がすように命令された後で
もトリップオイル圧力が高いことをコントローラに通報
すると、コントローラはガスタービンを停止するように
作用する。圧力がまだ高いことを示す圧力センサが１つ
のみなら、コントローラは故障信号を発生し、トリップ
オイル・システムの、おそらくは圧力センサの欠陥を通
知する。
イル・システムの単一トリップ弁がコントローラ９４か
らの燃料流れ遮断信号に応答しないと、燃料がガスター
ビンに流れ続け、ガスタービンの継続運転にダメージを
もたらすおそれがある。トリップオイル誤信号を検出す
るために、冗長圧力センサ９６を用いて、トリップオイ
ル弁がトリップオイル配管系統の対応する枝管の圧力を
逃がしたことを、コントローラ９４に通報することは周
知である。３つの圧力センサのうちの２つのセンサが、
トリップオイル弁が圧力を逃がすように命令された後で
もトリップオイル圧力が高いことをコントローラに通報
すると、コントローラはガスタービンを停止するように
作用する。圧力がまだ高いことを示す圧力センサが１つ
のみなら、コントローラは故障信号を発生し、トリップ
オイル・システムの、おそらくは圧力センサの欠陥を通
知する。
【０００７】
【実施例】図１に、本発明の好適な実施例である二重燃
料系工業用ガスタービンに用いるトリップオイル・シス
テム１０を示す。ガスタービン用の液体燃料が液体燃料
供給部１２から供給されると共に、ガス燃料がガス燃料
供給部１４から供給される。本発明は、液体／ガス二重
燃料系統に限定されず、単一燃料系統にも他の種類の燃
料を供給するシステムにも等しく適当である。各々の燃
料供給部は主として、燃料を燃料源からガスタービンの
燃焼器に搬送する配管である。
料系工業用ガスタービンに用いるトリップオイル・シス
テム１０を示す。ガスタービン用の液体燃料が液体燃料
供給部１２から供給されると共に、ガス燃料がガス燃料
供給部１４から供給される。本発明は、液体／ガス二重
燃料系統に限定されず、単一燃料系統にも他の種類の燃
料を供給するシステムにも等しく適当である。各々の燃
料供給部は主として、燃料を燃料源からガスタービンの
燃焼器に搬送する配管である。
【０００８】燃料供給部のうち、本発明の目的に関与す
る部分は、燃料遮断弁と、トリップオイル・システムと
である。液体燃料遮断弁１６が液体燃料配管に配置され
ており、ガス燃料遮断弁１８がガス燃料配管に配置され
ている。これらの遮断弁又は停止弁は図１では、図面に
示す弁及びアクチュエータ等すべての切り換え可能な構
成部品と同様に、不作動（閉止）位置に示されている。
これらの遮断弁より下流の燃料供給配管には、ガス燃料
供給用の制御弁２０と、液体燃料供給用のバイパス配管
付き制御ポンプ（図示していない）とが配置されてい
る。これらの制御弁及びポンプは、ガスタービンの燃焼
器への燃料の流れを調整する。
る部分は、燃料遮断弁と、トリップオイル・システムと
である。液体燃料遮断弁１６が液体燃料配管に配置され
ており、ガス燃料遮断弁１８がガス燃料配管に配置され
ている。これらの遮断弁又は停止弁は図１では、図面に
示す弁及びアクチュエータ等すべての切り換え可能な構
成部品と同様に、不作動（閉止）位置に示されている。
これらの遮断弁より下流の燃料供給配管には、ガス燃料
供給用の制御弁２０と、液体燃料供給用のバイパス配管
付き制御ポンプ（図示していない）とが配置されてい
る。これらの制御弁及びポンプは、ガスタービンの燃焼
器への燃料の流れを調整する。
【０００９】液体又はガス燃料を二重燃料系統を介し
て、ガスタービンの燃焼セクションの燃料ノズルに供給
する。ノズルからの燃料を圧縮機からの圧縮空気と混合
して、混合物を燃焼セクションで燃焼させる。高熱燃焼
ガスは燃焼セクションからタービンに流れ、そこで排出
ガスからのエネルギによってタービンの回転ブレードを
駆動する。タービンに与えられた回転を用いて圧縮機を
駆動すると共に、有用な機械的パワーを外部に取り出
す。
て、ガスタービンの燃焼セクションの燃料ノズルに供給
する。ノズルからの燃料を圧縮機からの圧縮空気と混合
して、混合物を燃焼セクションで燃焼させる。高熱燃焼
ガスは燃焼セクションからタービンに流れ、そこで排出
ガスからのエネルギによってタービンの回転ブレードを
駆動する。タービンに与えられた回転を用いて圧縮機を
駆動すると共に、有用な機械的パワーを外部に取り出
す。
【００１０】図１の実施例では、液体燃料用の遮断弁１
６は２位置（即ち、オン／オフ）弁であり、ガス燃料用
の遮断弁１８及び制御弁２０は、それぞれ燃焼器へのガ
ス燃料の流れを調節するために用いることのできる被変
調弁である。ガス燃料は通常、被変調弁によって調節さ
れ、一方、液体燃料の流れは通常、制御ポンプ及びバイ
パス配管系統によって調節される。燃料遮断弁の特定の
形式は、これらの弁を用いる用途に依存する。
６は２位置（即ち、オン／オフ）弁であり、ガス燃料用
の遮断弁１８及び制御弁２０は、それぞれ燃焼器へのガ
ス燃料の流れを調節するために用いることのできる被変
調弁である。ガス燃料は通常、被変調弁によって調節さ
れ、一方、液体燃料の流れは通常、制御ポンプ及びバイ
パス配管系統によって調節される。燃料遮断弁の特定の
形式は、これらの弁を用いる用途に依存する。
【００１１】各遮断弁１６及び１８（並びに制御弁２
０）は閉止位置にバイアスされているので、弁へのバイ
アス力に打ち勝つ付勢力が働かない限り、燃焼器への燃
料の流れは停止されている。遮断弁及び制御弁のバイア
ス力をばね２１で線図的に表示してある。弁バイアス力
に打ち勝つために、各遮断弁は、関連する弁アクチュエ
ータ２２を有しており、このアクチュエータは、付勢さ
れた（エネルギを与えられた）ときに弁を開く。好適な
実施例では、アクチュエータはトリップオイル・システ
ムから油圧をかけることにより付勢されるが、アクチュ
エータを付勢する他の手段を用いてもよい。各弁アクチ
ュエータは、例えば、アクチュエータ・ピストン２４
と、ダンプ中継弁２６と、トリップオイル・ブースタピ
ストン２８とを含んでいる。アクチュエータ・ピストン
２４は連結ロッド３０に取り付けられており、連結ロッ
ド３０の他端は、関連する燃料遮断弁に連結されてい
る。ピストンがアクチュエータのスリーブ内で移動する
につれて、連結ロッドは遮断弁を開位置から閉位置に又
はその逆に切り替える。アクチュエータ２２が被変調停
止弁又は制御弁に連結された場合には、スリーブ内のピ
ストンの位置が連結ロッド３０を介して弁の作動位置を
制御する。
０）は閉止位置にバイアスされているので、弁へのバイ
アス力に打ち勝つ付勢力が働かない限り、燃焼器への燃
料の流れは停止されている。遮断弁及び制御弁のバイア
ス力をばね２１で線図的に表示してある。弁バイアス力
に打ち勝つために、各遮断弁は、関連する弁アクチュエ
ータ２２を有しており、このアクチュエータは、付勢さ
れた（エネルギを与えられた）ときに弁を開く。好適な
実施例では、アクチュエータはトリップオイル・システ
ムから油圧をかけることにより付勢されるが、アクチュ
エータを付勢する他の手段を用いてもよい。各弁アクチ
ュエータは、例えば、アクチュエータ・ピストン２４
と、ダンプ中継弁２６と、トリップオイル・ブースタピ
ストン２８とを含んでいる。アクチュエータ・ピストン
２４は連結ロッド３０に取り付けられており、連結ロッ
ド３０の他端は、関連する燃料遮断弁に連結されてい
る。ピストンがアクチュエータのスリーブ内で移動する
につれて、連結ロッドは遮断弁を開位置から閉位置に又
はその逆に切り替える。アクチュエータ２２が被変調停
止弁又は制御弁に連結された場合には、スリーブ内のピ
ストンの位置が連結ロッド３０を介して弁の作動位置を
制御する。
【００１２】トリップオイルがブースタ・ピストン２８
を付勢すると、対応するダンプ中継弁２６は油圧流体を
ピストン室２４に導き、その油圧流体はピストンを外方
に押し、それにより、ピストン・ロッドに連結されてい
る弁を付勢する。液体及びガス燃料供給用の停止弁に関
しては、トリップオイルがピストン室に入ることによる
ブースタ・ピストンの移動により、燃料停止弁が開い
て、燃料がその弁を通して燃焼器に流れる。
を付勢すると、対応するダンプ中継弁２６は油圧流体を
ピストン室２４に導き、その油圧流体はピストンを外方
に押し、それにより、ピストン・ロッドに連結されてい
る弁を付勢する。液体及びガス燃料供給用の停止弁に関
しては、トリップオイルがピストン室に入ることによる
ブースタ・ピストンの移動により、燃料停止弁が開い
て、燃料がその弁を通して燃焼器に流れる。
【００１３】ガスタービンの運転は、センサ及びコント
ローラ３２によって常に監視されていると共に制御され
ている。センサはガスタービン全体に配置されており、
センサは又、ガスタービンの中心シャフトの回転速度を
検出する速度センサと、圧縮機、燃焼セクション及びタ
ービン内の圧力センサ及び温度センサと、燃焼セクショ
ン内の点火センサと、多数の他の形式のセンサとを含ん
でいる。これらのセンサは、従来通りのものであって、
ガスタービンの当業者に周知である。これらのセンサか
らの信号３４をコントローラに供給する。このコントロ
ーラとしては、複数のコントローラをガスタービン全体
に分布させることができるが、ここでは単一のコントロ
ーラ３２として線図的に示す。本発明の関係において
は、コントローラは、ガスタービンに関する異常作動状
態、構成部品の破損、及びその他の問題を検出するセン
サ及びガスタービンを監視する他の装置からの保護信号
３４を受け取る。
ローラ３２によって常に監視されていると共に制御され
ている。センサはガスタービン全体に配置されており、
センサは又、ガスタービンの中心シャフトの回転速度を
検出する速度センサと、圧縮機、燃焼セクション及びタ
ービン内の圧力センサ及び温度センサと、燃焼セクショ
ン内の点火センサと、多数の他の形式のセンサとを含ん
でいる。これらのセンサは、従来通りのものであって、
ガスタービンの当業者に周知である。これらのセンサか
らの信号３４をコントローラに供給する。このコントロ
ーラとしては、複数のコントローラをガスタービン全体
に分布させることができるが、ここでは単一のコントロ
ーラ３２として線図的に示す。本発明の関係において
は、コントローラは、ガスタービンに関する異常作動状
態、構成部品の破損、及びその他の問題を検出するセン
サ及びガスタービンを監視する他の装置からの保護信号
３４を受け取る。
【００１４】これらの保護センサ信号３４はコントロー
ラ３４に供給され、コントローラ３４はこれらの信号に
応答して作動する。コントローラの構成及び動作は通常
通りであって、周知である。コントローラ３４は、（破
線２５、２７及び２９を介して）燃料系統のトリップオ
イル弁マニホールド３８、４０及び４２に作動的に接続
されている。これらの接続は、コントローラがトリップ
オイル弁を作動させる等して、ガスタービンの燃焼セク
ションへの燃料の流れを制御することが可能であれば、
電気的、油圧的、電気機械的又はその他のカップリング
（結合）のいずれであってもよい。コントローラは、特
定の保護センサ信号若しくはこれらの保護信号の特定の
組み合わせに応答するように設定されているか、又は
（コンピュータ化されている場合には）プログラムされ
ている。ガスタービンに問題が生じたことを指示する特
定のセンサ信号に応答して、コントローラは、トリップ
オイル・システムが燃焼器への燃料を遮断して、ガスタ
ービンの運転を停止するように作動する。
ラ３４に供給され、コントローラ３４はこれらの信号に
応答して作動する。コントローラの構成及び動作は通常
通りであって、周知である。コントローラ３４は、（破
線２５、２７及び２９を介して）燃料系統のトリップオ
イル弁マニホールド３８、４０及び４２に作動的に接続
されている。これらの接続は、コントローラがトリップ
オイル弁を作動させる等して、ガスタービンの燃焼セク
ションへの燃料の流れを制御することが可能であれば、
電気的、油圧的、電気機械的又はその他のカップリング
（結合）のいずれであってもよい。コントローラは、特
定の保護センサ信号若しくはこれらの保護信号の特定の
組み合わせに応答するように設定されているか、又は
（コンピュータ化されている場合には）プログラムされ
ている。ガスタービンに問題が生じたことを指示する特
定のセンサ信号に応答して、コントローラは、トリップ
オイル・システムが燃焼器への燃料を遮断して、ガスタ
ービンの運転を停止するように作動する。
【００１５】作動時には、加圧下にある油圧流体がトリ
ップオイル・システムの配管に供給される。この油圧流
体は、ガスタービン用の潤滑油システムから分流した潤
滑油とするか、又は他の油圧流体源から得ることができ
る。入口オリフィス３６が、トリップオイル・システム
における油圧流体の圧力降下を潤滑油システムから隔離
している。トリップオイル・システムを付勢するのに十
分な油圧流体の流れが入口オリフィスを通過するが、入
口オリフィスを経ての流体の流れを限定して、トリップ
オイル・システムのために潤滑油システムの圧力が低下
するのを防止する。入口オリフィスが存在しているた
め、トリップオイル弁マニホールド３８、４０及び４２
は、潤滑油圧力を有意に降下させることなく、トリップ
オイル圧力を逃がす（解除する）ことができる。
ップオイル・システムの配管に供給される。この油圧流
体は、ガスタービン用の潤滑油システムから分流した潤
滑油とするか、又は他の油圧流体源から得ることができ
る。入口オリフィス３６が、トリップオイル・システム
における油圧流体の圧力降下を潤滑油システムから隔離
している。トリップオイル・システムを付勢するのに十
分な油圧流体の流れが入口オリフィスを通過するが、入
口オリフィスを経ての流体の流れを限定して、トリップ
オイル・システムのために潤滑油システムの圧力が低下
するのを防止する。入口オリフィスが存在しているた
め、トリップオイル弁マニホールド３８、４０及び４２
は、潤滑油圧力を有意に降下させることなく、トリップ
オイル圧力を逃がす（解除する）ことができる。
【００１６】油圧流体（トリップオイル）を配管を通し
て、２つの燃料供給部用のトリップオイル弁マニホール
ド３８及び４０、並びにガスタービンの入口案内ベーン
（ＩＧＶ）用の弁マニホールド４２に輸送する。これら
のトリップオイル弁マニホールドの各々は、構造が類似
しているが、コントローラによって独立に作動する。付
勢時には、各トリップオイル弁マニホールドは関連する
トリップオイル・システムの枝管に油圧を維持する。脱
勢時には、トリップオイル弁マニホールドは油圧をドレ
インに導くことにより、関連する枝管の油圧を逃がす。
それぞれのトリップオイル弁マニホールドによってトリ
ップオイル配管の枝管に圧力が維持されている限り、中
継弁２６と関連するブースタ・ソレノイド２８は、対応
するアクチュエータ２２が燃料停止弁１６又は１８を開
放状態に保持するように作動する。
て、２つの燃料供給部用のトリップオイル弁マニホール
ド３８及び４０、並びにガスタービンの入口案内ベーン
（ＩＧＶ）用の弁マニホールド４２に輸送する。これら
のトリップオイル弁マニホールドの各々は、構造が類似
しているが、コントローラによって独立に作動する。付
勢時には、各トリップオイル弁マニホールドは関連する
トリップオイル・システムの枝管に油圧を維持する。脱
勢時には、トリップオイル弁マニホールドは油圧をドレ
インに導くことにより、関連する枝管の油圧を逃がす。
それぞれのトリップオイル弁マニホールドによってトリ
ップオイル配管の枝管に圧力が維持されている限り、中
継弁２６と関連するブースタ・ソレノイド２８は、対応
するアクチュエータ２２が燃料停止弁１６又は１８を開
放状態に保持するように作動する。
【００１７】更に、入口案内ベーン（ＩＧＶ）用のトリ
ップオイル弁マニホールド４２は、コントローラの信号
でトリップ弁４２が脱勢され、ＩＧＶダンプ弁への配管
の枝管のトリップオイル圧力が解除されることがない限
り、燃料停止弁と同様の態様で、ＩＧＶダンプ弁４４を
開放状態に保持する圧力をトリップオイル配管に維持す
る。
ップオイル弁マニホールド４２は、コントローラの信号
でトリップ弁４２が脱勢され、ＩＧＶダンプ弁への配管
の枝管のトリップオイル圧力が解除されることがない限
り、燃料停止弁と同様の態様で、ＩＧＶダンプ弁４４を
開放状態に保持する圧力をトリップオイル配管に維持す
る。
【００１８】トリップオイル・システムの配管の各枝管
の油圧は、配線４３及び４５を介してコントローラ３２
によって監視（モニタ）されている。コントローラ３２
は、それぞれの配管の枝管に接続された圧力スイッチ４
６を付勢する。圧力スイッチ４６は圧力ゲージ４８を付
勢し、圧力ゲージ４８は、手動式に読み取るか、又は例
えばコントローラによって自動的にモニタすることがで
きる。制限オリフィス５０が圧力ゲージ４８へのトリッ
プオイルの流れを減少させて、ゲージへの損傷を防止す
る。
の油圧は、配線４３及び４５を介してコントローラ３２
によって監視（モニタ）されている。コントローラ３２
は、それぞれの配管の枝管に接続された圧力スイッチ４
６を付勢する。圧力スイッチ４６は圧力ゲージ４８を付
勢し、圧力ゲージ４８は、手動式に読み取るか、又は例
えばコントローラによって自動的にモニタすることがで
きる。制限オリフィス５０が圧力ゲージ４８へのトリッ
プオイルの流れを減少させて、ゲージへの損傷を防止す
る。
【００１９】図２に例示するトリップオイル弁マニホー
ルド６０は、フレーム・アセンブリ６２を含んでおり、
フレーム・アセンブリ６２は、ガスタービンに付設され
た構造に装着されている。トリップオイル（油圧流体）
用の供給配管がマニホールドの入口ポート６４に取り付
けられている。この入口ポートは、トリップオイル配管
をフレームア・センブリのオイル通路に連結している。
ルド６０は、フレーム・アセンブリ６２を含んでおり、
フレーム・アセンブリ６２は、ガスタービンに付設され
た構造に装着されている。トリップオイル（油圧流体）
用の供給配管がマニホールドの入口ポート６４に取り付
けられている。この入口ポートは、トリップオイル配管
をフレームア・センブリのオイル通路に連結している。
【００２０】フレーム・アセンブリは、流体通路とし
て、トリップオイルをトリップオイル弁６８、７０及び
７２に導く主通路６６と、トリップオイル弁を相互連結
しているバイパス通路７４、７６及び７８と、トリップ
オイル圧力を解除するために油圧圧力を排出するドレイ
ン通路８０とを含んでいる。ドレイン通路８０は一緒に
集められている。図示のように、トリップオイル弁の各
々は、トリップオイルが通過し得る一対のポートを有し
ている。各バイパス通路は、あるトリップオイル弁の出
口ポートと、他の弁の入口ポートとに連結されている。
ドレイン通路を合一したマニホールド出口は、油圧流体
用リザーバに連結されている。弁マニホールドの主通路
は、マニホールド入口６４と、２つのマニホールド出口
Ｐ１及びＰ２とに連結されている。第１のマニホールド
出口Ｐ１は、トリップオイル・システムの油圧をモニタ
するために用いることのできる制御システム計器を連結
するのに使用することができる。第２のマニホールド出
口Ｐ２は、マニホールドより下流のトリップオイル・シ
ステム装置に加圧油圧流体を供給する主連結部である。
て、トリップオイルをトリップオイル弁６８、７０及び
７２に導く主通路６６と、トリップオイル弁を相互連結
しているバイパス通路７４、７６及び７８と、トリップ
オイル圧力を解除するために油圧圧力を排出するドレイ
ン通路８０とを含んでいる。ドレイン通路８０は一緒に
集められている。図示のように、トリップオイル弁の各
々は、トリップオイルが通過し得る一対のポートを有し
ている。各バイパス通路は、あるトリップオイル弁の出
口ポートと、他の弁の入口ポートとに連結されている。
ドレイン通路を合一したマニホールド出口は、油圧流体
用リザーバに連結されている。弁マニホールドの主通路
は、マニホールド入口６４と、２つのマニホールド出口
Ｐ１及びＰ２とに連結されている。第１のマニホールド
出口Ｐ１は、トリップオイル・システムの油圧をモニタ
するために用いることのできる制御システム計器を連結
するのに使用することができる。第２のマニホールド出
口Ｐ２は、マニホールドより下流のトリップオイル・シ
ステム装置に加圧油圧流体を供給する主連結部である。
【００２１】オリフィス８２が主流体通路６６にマニホ
ールド入口６４付近に配置されている。この限流オリフ
ィス８２は、マニホールド６０より上流の油圧流体圧力
をそのマニホールドより下流のトリップオイル圧力から
隔離している。マニホールドのトリップ弁が油圧流体を
ドレインに流し、従って、マニホールド内及びそれより
下流の流体圧力が低くなったときに、オリフィスはトリ
ップオイル・システムのマニホールドより上流での有意
な流体圧力降下を防止する。オリフィス８２はマニホー
ルド６０への流体流れを制限するが、十分な流体流れを
許容するので、トリップ弁が油圧流体をドレインに流す
ときに、トリップ弁は関連する中継弁２６及び４２をト
リガする。
ールド入口６４付近に配置されている。この限流オリフ
ィス８２は、マニホールド６０より上流の油圧流体圧力
をそのマニホールドより下流のトリップオイル圧力から
隔離している。マニホールドのトリップ弁が油圧流体を
ドレインに流し、従って、マニホールド内及びそれより
下流の流体圧力が低くなったときに、オリフィスはトリ
ップオイル・システムのマニホールドより上流での有意
な流体圧力降下を防止する。オリフィス８２はマニホー
ルド６０への流体流れを制限するが、十分な流体流れを
許容するので、トリップ弁が油圧流体をドレインに流す
ときに、トリップ弁は関連する中継弁２６及び４２をト
リガする。
【００２２】トリップオイル弁６８、７０及び７２は冗
長である。各弁は、油圧流体が弁を経てドレインに通過
するのを許容する開放位置と、油圧流体の通過を許容し
ない閉止位置とを有している。トリップオイル弁の各々
は四方弁であり、その弁を通して２つの流路があり、両
方の流路は開いていても又は閉じていてもよい。四方ト
リップオイル弁の一例として、中心密閉型スプール弁、
例えばアベックス社（Denison Division of Abex Cor
p., Columbus, Ohio）及びミッテン油圧社（Mitten Hyd
raulics Inc., Syracuse, N.Y.）製のものがある。
長である。各弁は、油圧流体が弁を経てドレインに通過
するのを許容する開放位置と、油圧流体の通過を許容し
ない閉止位置とを有している。トリップオイル弁の各々
は四方弁であり、その弁を通して２つの流路があり、両
方の流路は開いていても又は閉じていてもよい。四方ト
リップオイル弁の一例として、中心密閉型スプール弁、
例えばアベックス社（Denison Division of Abex Cor
p., Columbus, Ohio）及びミッテン油圧社（Mitten Hyd
raulics Inc., Syracuse, N.Y.）製のものがある。
【００２３】トリップオイル弁のうちの少なくとも２つ
の弁が閉じていると、油圧がトリップオイル・システム
に維持され、燃料遮断弁が開いて燃料が流れるのを許容
する。トリップオイル弁のうちのいずれか２つの弁が開
いていれば、トリップオイルはこれらの弁を通して排出
され、油圧を解除して、燃料流れを遮断する。各弁はソ
レノイドによって付勢される。即ち、ソレノイドは付勢
された（エネルギを与えられた）ときに、弁を開放位置
（図２に示す）から閉止位置に移動させる。弁はばねに
よって開放位置にバイアスされている。開放位置におい
て、弁は油圧流体をドレインに通し、これにより、トリ
ップオイル圧力を逃がして、関連する燃料遮断弁をトリ
ップする。各トリップオイル弁のソレノイド・アクチュ
エータは、コントローラによって電気機械的に作動され
る。
の弁が閉じていると、油圧がトリップオイル・システム
に維持され、燃料遮断弁が開いて燃料が流れるのを許容
する。トリップオイル弁のうちのいずれか２つの弁が開
いていれば、トリップオイルはこれらの弁を通して排出
され、油圧を解除して、燃料流れを遮断する。各弁はソ
レノイドによって付勢される。即ち、ソレノイドは付勢
された（エネルギを与えられた）ときに、弁を開放位置
（図２に示す）から閉止位置に移動させる。弁はばねに
よって開放位置にバイアスされている。開放位置におい
て、弁は油圧流体をドレインに通し、これにより、トリ
ップオイル圧力を逃がして、関連する燃料遮断弁をトリ
ップする。各トリップオイル弁のソレノイド・アクチュ
エータは、コントローラによって電気機械的に作動され
る。
【００２４】以上、本発明を現在最も実用的且つ好適と
考えられる実施例について説明した。本発明は、この実
施例に限定されるものではない。本発明の要旨の範囲内
に入る種々の変更及び均等構成が本発明に包含される。
考えられる実施例について説明した。本発明は、この実
施例に限定されるものではない。本発明の要旨の範囲内
に入る種々の変更及び均等構成が本発明に包含される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例によるガスタービン用の
二重燃料系統を示す概略フロー図である。
二重燃料系統を示す概略フロー図である。
【図２】本発明の好適な実施例と共に用いる三重冗長ト
リップオイル弁の配置のブロック図である。
リップオイル弁の配置のブロック図である。
【図３】従来のトリップオイル・システムを有している
ガスタービン用燃料系統の概略フロー図である。
ガスタービン用燃料系統の概略フロー図である。
１０ トリップオイル・システム １６、１８ 燃料遮断弁 ２２ 弁アクチュエータ ３２ コントローラ ３８、４０、４２ トリップオイル弁マニホールド ６８、７０、７２ トリップオイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｃ 9/40 Ｆ０２Ｃ 9/40 Ａ (72)発明者 ジョージ・アール・ハブシュミット アメリカ合衆国、ニューヨーク州、ボール ストン・レイク、アップルウッド・ドライ ブ、６番 (72)発明者 ブライアン・ポール・レイ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、クリフ トン・パーク、ウッドホール・レーン、３ 番 (72)発明者 スコット・ヴイ・アニン アメリカ合衆国、サウス・カロライナ州、 グリーア、ハンコック・レーン、119番
Claims (10)
- 【請求項１】 ガスタービンの燃焼器に連結された燃料
供給装置におけるトリップオイル・システムであって、 前記燃料供給装置内の燃料弁に作動連結されているアク
チュエータであって、、該アクチュエータは、燃料が前
記燃料供給装置を通って前記燃焼器に流れるように前記
燃料弁を開放状態に保持する第１の位置と、前記燃料供
給装置の燃料の前記燃焼器への流れを遮断する第２の位
置とを有している、アクチュエータと、 該アクチュエータに連結されているトリップオイル配管
であって、前記アクチュエータは、該配管から油圧をか
けることにより前記第１の位置に配設されている、トリ
ップオイル配管と、 該配管に連結された複数のトリップオイル弁を有してい
る冗長トリップオイル弁マニホールドであって、前記ト
リップオイル弁の各々は、油圧流体の流れに対して開い
ている開放位置と、油圧流体の流れに対して閉じている
閉止位置とを有しており、前記トリップオイル弁は、対
を成して相互連結されており、少なくとも２つの相互連
結された弁は、油圧流体を該弁を通して流すために、相
互に開放位置になければならない、冗長トリップオイル
弁マニホールドとを備えており、 前記マニホールドは、少なくとも２つの前記複数のトリ
ップオイル弁が前記開放位置にあるときに前記配管内の
油圧を解除しており、前記アクチュエータは、前記配管
内の圧力が解除されたときに前記第２の位置に配設され
ている燃料供給装置におけるトリップオイル・システ
ム。 - 【請求項２】 前記冗長トリップオイル弁マニホールド
は更に、二重流体通路を有している複数のトリップオイ
ル弁を含んでおり、前記二重流体通路は共に、該弁が前
記開放位置にあるときに流体流れに対して開いており、
前記二重流体通路は共に、前記弁が前記閉止位置にある
ときに流体流れに対して閉じている請求項１に記載のト
リップオイル・システム。 - 【請求項３】 前記トリップオイル弁の各々は、第２の
前記トリップオイル弁の流体通路に連結されている第１
の流体通路と、第３の前記トリップオイル弁の流体通路
に連結されている第２の流体通路とを含んでいる請求項
１に記載のトリップオイル・システム。 - 【請求項４】 前記トリップオイル弁の各々は、前記開
放位置にバイアスされている請求項１に記載のトリップ
オイル・システム。 - 【請求項５】 前記トリップオイル弁の各々は、前記ガ
スタービン用のコントローラに作動連結されており、該
コントローラは、該コントローラが前記ガスタービンに
故障を検出した後に、少なくとも２つの前記トリップオ
イル弁に前記開放位置に移動するよう指令を発生してい
る請求項１に記載のトリップオイル・システム。 - 【請求項６】 燃料弁を有している燃料供給配管と、 コントローラと、 前記燃料弁に連結されているアクチュエータと、該アク
チュエータに連結されている流体配管と、該流体配管に
設けられている３つの相互連結されたトリップオイル弁
とを含んでいるトリップオイル・システムとを有してい
るガスタービンへの燃料の流れを制御する方法であっ
て、 （ａ） 前記流体配管内の圧力が少なくとも前記燃料弁
を付勢するレベルを達成するように、前記トリップオイ
ル弁を閉止位置に設定する工程と、 （ｂ） 前記燃料弁が前記流体配管内の圧力により付勢
されたときに、燃料を前記燃料供給配管に通す工程と、 （ｃ） 前記トリップオイル弁の１つのみが、流体が前
記トリップオイル弁を通過するのを許容する開放位置に
移動したときに、前記流体配管内に圧力を維持する工程
と、 （ｄ） ２つ以上の前記トリップオイル弁が開放位置に
移動したときに、前記流体配管内の圧力を減少させる工
程と、 （ｅ） 圧力が工程（ｄ）で減少させられたときに前記
ガスタービンへの燃料の流れを減少させるように、前記
燃料弁を脱勢する工程とを備えたガスタービンへの燃料
の流れを制御する方法。 - 【請求項７】 工程（ｅ）において、前記燃料の流れ
は、脱勢された前記燃料弁により停止される請求項６に
記載の方法。 - 【請求項８】 工程（ｄ）は更に、流体圧力を開放した
前記トリップオイル弁からドレインに向けることにより
達成される請求項６に記載の方法。 - 【請求項９】 工程（ｄ）は、前記ガスタービンに故障
が起こったことを判定したガスタービンのコントローラ
からの指令信号に応答して実行される請求項６に記載の
方法。 - 【請求項１０】 ガスタービンに連結された燃料供給装
置におけるトリップオイル・システムであって、 前記燃料供給装置内の燃料遮断弁に作動連結されている
アクチュエータであって、該アクチュエータは、前記燃
料遮断弁を前記ガスタービンへの燃料の流れに対して開
放する第１の位置と、前記ガスタービンへの燃料の流れ
を遮断する第２の位置とを有している、アクチュエータ
と、 該アクチュエータに連結されており、該アクチュエータ
を前記第１の位置に切り換えるように該アクチュエータ
に付勢力を加えるトリップオイル配管と、 複数のトリップオイル弁を有しているトリップオイル弁
マニホールドであって、前記トリップオイル弁の各々
は、第１の通路と、第２の通路とを有しており、前記第
１の通路は、前記配管及び他のトリップオイル弁の前記
第２の通路に連結されており、前記第２の通路は、流体
ドレインに連結されており、前記トリップオイル弁の各
々は、流体が前記第１及び第２の通路を流れることがで
きる開放位置と、流体が前記第１及び第２の通路を流れ
るのを阻止する閉止位置とを有している、トリップオイ
ル弁マニホールドとを備えており、 前記マニホールドは、少なくとも２つの前記トリップオ
イル弁が前記開放位置にあるときに前記配管内の油圧を
解除しており、前記アクチュエータは、前記配管内の圧
力が解除されたときに前記第２の位置に配設されている
燃料供給装置におけるトリップオイル・システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/322623 | 1994-10-13 | ||
| US08/322,623 US5561976A (en) | 1994-10-13 | 1994-10-13 | Redundant trip solenoid valve shut-off for gas turbine fuel system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08226339A true JPH08226339A (ja) | 1996-09-03 |
| JP3797688B2 JP3797688B2 (ja) | 2006-07-19 |
Family
ID=23255682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26059795A Expired - Lifetime JP3797688B2 (ja) | 1994-10-13 | 1995-10-09 | 燃料供給装置におけるトリップオイル・システム及びガスタービンへの燃料の流れを制御する方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5561976A (ja) |
| JP (1) | JP3797688B2 (ja) |
| KR (1) | KR100391743B1 (ja) |
| TW (1) | TW366387B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011144806A (ja) * | 2010-01-13 | 2011-07-28 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジンで使用するための燃料制御アセンブリシステム及び装置 |
| JP2014070633A (ja) * | 2012-10-02 | 2014-04-21 | Toshiba Corp | 非常用制御装置およびマスタートリップ弁 |
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|---|---|---|---|---|
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| DE102004042891B3 (de) | 2004-08-31 | 2005-10-06 | Hydac System Gmbh | Sicherheitsschaltung für medienbetriebene Verbraucher und Verfahren zum Betrieb derselben |
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| US7874241B2 (en) * | 2005-04-19 | 2011-01-25 | Emerson Process Management Power & Water Solutions, Inc. | Electronically controllable and testable turbine trip system |
| US7954310B2 (en) * | 2006-06-16 | 2011-06-07 | Siemens Energy, Inc. | Fuel oil bi-directional flow divider |
| US7409965B2 (en) * | 2006-10-16 | 2008-08-12 | Elliott Company | Direct acting hydraulic trip block |
| ITMI20082339A1 (it) * | 2008-12-30 | 2010-06-30 | Ansaldo Energia Spa | Impianto per la produzione di energia elettrica |
| KR101195935B1 (ko) | 2011-02-08 | 2012-10-30 | 한국수력원자력 주식회사 | 전기적 트립 솔레노이드밸브 차단블록장치 |
| PH12013000162B1 (en) * | 2012-06-08 | 2015-03-16 | Emerson process man power and water solutions inc | Electronically controllable and testable turbine trip system with redundant bleed manifolds |
| DE102013201714A1 (de) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Gasturbinenaggregat und Verfahren zum Einstellen eines Drosselventils |
| US9896962B2 (en) * | 2014-02-28 | 2018-02-20 | General Electric Company | Trip manifold assembly for turbine systems |
| KR101675078B1 (ko) * | 2014-10-31 | 2016-11-10 | 한국수력원자력 주식회사 | 원자로 보호 시스템 및 원자로 보호 방법 |
| CN106286905B (zh) * | 2015-05-29 | 2018-10-02 | 宝山钢铁股份有限公司 | 用于气动阀门执行机构的冗余供气系统 |
| US10018072B2 (en) | 2016-05-26 | 2018-07-10 | General Electric Company | Dual trip manifold assembly for turbine systems |
| CN107335159A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-11-10 | 上海电气燃气轮机有限公司 | 基于多元反馈机制的重燃罩壳安全型全淹没式消防系统 |
| US20230339604A1 (en) * | 2022-04-22 | 2023-10-26 | Hamilton Sundstrand Corporation | Hydraulic actuator including a multi-head piston for hydraulic gearing |
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|---|---|---|---|---|
| BE461810A (ja) * | 1942-11-17 | |||
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| US3805519A (en) * | 1972-05-05 | 1974-04-23 | Westinghouse Electric Corp | Fuel control system for a multi-fuel gas turbine |
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-
1994
- 1994-10-13 US US08/322,623 patent/US5561976A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1995-08-11 TW TW084108402A patent/TW366387B/zh not_active IP Right Cessation
- 1995-10-09 JP JP26059795A patent/JP3797688B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-10-12 KR KR1019950035041A patent/KR100391743B1/ko not_active IP Right Cessation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5561976A (en) | 1996-10-08 |
| KR960014614A (ko) | 1996-05-22 |
| JP3797688B2 (ja) | 2006-07-19 |
| TW366387B (en) | 1999-08-11 |
| KR100391743B1 (ko) | 2003-11-14 |
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