JPS63305411A - 流体流量制御装置 - Google Patents

流体流量制御装置

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JPS63305411A
JPS63305411A JP63095354A JP9535488A JPS63305411A JP S63305411 A JPS63305411 A JP S63305411A JP 63095354 A JP63095354 A JP 63095354A JP 9535488 A JP9535488 A JP 9535488A JP S63305411 A JPS63305411 A JP S63305411A
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JP
Japan
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fluid flow
control device
valves
flow control
orifice
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JP63095354A
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English (en)
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グラハム・アルフレッド・レイノルズ
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Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
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Publication date
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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
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22—Fuel supply systems
    • F02C7/232—Fuel valves; Draining valves or systems
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
    • G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
    • G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体流量制御装置に関る、。
多くの場合、流体の流量を制御る、のに弁が用いられる
。例えば、問題の流体が燃料であるとる、と、その流量
はその燃料により動力を生ずる機械の出力設定における
決定要因となる。弁による燃料流量の正確かつ信顛性の
高い制御は機械の運転にとって、しばしば極めて重要な
ものとなる。
よって、問題の弁が機能不良、または完全な故障を生じ
たならば、その結果は重大であろう。よって、例えば、
問題の機械がガスタービンエンジンであったならば、エ
ンジンへの燃料流量の制御が信幀性を欠くと、オーバー
スピードによりエンジンの損傷を招来し得たであろう。
個々の弁に関連る、信Ｉｆｆ性七精度の問題を実質的に
無くる、流体流量制御装置を与えることが本発明の一目
的である。
本発明によれば、流体流量制御部材は、並列関係で協働
る、ようにされた弁の配列を有して該弁の各々が個別に
全開位置および全閉位置の間に作動自在である流体流量
制御部材と、該制御部材を過ぎる所要の流体流量に従っ
て前記弁の開閉を生ずるようにされた制御装置と、を有
し、前記弁の少なくとも成るものは通常時には冗長性を
有る、が、前記流体流量制御部材中の他の作動自在の弁
の何れかが故障した場合には前記制御装置によって選択
的に作動自在となるようにされる。
以下に添付図面を参照しつつ、本発明の詳細な説明る、
。
第１図を参照る、と、弁ＩＯは圧電クリスタル１３の１
つの面１２が接着される支持部材１１を有る、。
無応力状態の時の圧電クリスタル１３の厚さく破線で示
される）に等しい距離だけ支持部材１１から１枚の板１
４が隔置される。
圧電クリスタル１３の面１２とは反対側の平らな面１６
によって閉塞されるオリフィス１５を板１４が有る、。
しかし、リード線１７．１８により圧電クリスタル１３
に電圧がかけられると、クリスタル１３に応力がかかっ
て、第１図の実戦で示される、厚さｂを有る、形状をと
るように弾性変形して、オリフィス１５を開放る、。よ
って、圧電クリスタル１３にかけられる電圧に従って弁
１０が開閉される。
弁１０のいる一つの特徴は、クリスタル１３を完全に飽
和させ、従って、完全に変形させることになる電圧に達
る、まで、圧電クリスタルとオリフィス１５の間隔がク
リスタル１３にかけられる電圧の大きさに依って決まる
ということである。それ故、圧電クリスタル１３に異な
る電圧をかけることが、クリスタル１３の面１６とオリ
フィス１５の間の、相当して変化る、距離を生ずる。
弁ｌＯは多数の同形の弁と組合わて使用される。
よって、オリフィス１５は第２図に見られるように板１
４に設けた多数の同形のオリフィスの１つであり、それ
ぞれが対応る、クリスタル１３に連合る、０作動におい
て、加圧燃料源と、この燃料から動力を得るようにされ
たガスタービンエンジン（図示せず）との間に、板１４
が介在る、。よって圧電クリスタル１３の全部が無応力
の状況にある時、つまりそれらに電圧がかかっていない
時には、オリフィス１５は閉塞され、従ってガスタービ
ンエンジンに燃料が流れない。しかし、圧電クリスタル
１３の幾つか、または全部に電圧がかかっているならば
、適宜、部分流、または全部流の燃料がガスタービンエ
ンジンに供給される。従って、複数の弁１０を有る、流
体流量制御装置はガスタービンエンジンに送られる燃料
の量を制御る、ための便利な装置を構成る、ことが判る
。
全開か全開の何れかになるように働く弁１０を含む流体
流量制御装置により与えられるよりも精密な制御をエン
ジンに送る燃料の量に対して行いたいならば、クリスタ
ル１３とオリフィスＩ５の距離を変えるように、異なる
電圧をクリスタル１３にかけることができるであろう。
クリスタル１３とオリフィス１５の距離のこのような変
化はオリフィス１５を遣る燃料流量を制御し、それるよ
り、オリフィス１５を通る全流量をより精密に制御る、
助けとなる。
弁１０は、許容し得る程に速い応答性を得ることができ
るために、適当なマイクロプロセッサにより電子制御さ
れる。このような制御系１９が第３図に略図で示される
。
制御系１９は検知装置２１からの入力信号に作用る、マ
イクロプロセッサ・コントロールチップ２０を含む。検
知装置２１は、この場合、ガスタービンエンジンによっ
て駆動される負荷を代表る、出力信号を与えるようにさ
れる。コントロールチップ２０は、エンジン負荷の大き
さを知らされた時に、ガスタービンエンジンに必要な燃
料流量を与えるために開かなければならない、弁１０の
マトリックス２２の中の弁１０の数を計算る、。
負荷の変動が生ずるならば、それを検知装置２１が検知
して適切な信号をコントロールチップ２０に送り、こん
どはコントロールチップが、ガスタービンエンジンを既
知の基準位置、例えば一定回転速度に維持る、ための燃
料流量の変化を生ずるために、開閉しなければならない
弁１０の数を計算る、。
弁１０のマトリックス２２は、もしも例えば弁ＩＯの幾
つかがつまったりして、正しい態様で枢能る、のを止め
たとる、と、不適正な燃料流量を与え勝ちである。その
ような事故に対処る、ために、マトリックス２２の中の
弁１０の幾つかは、通常は冗長であり、つまり閉位置に
固定される。コントロールチップ２０は、どれが機能し
ていないかを知るために、マトリックス２２の中の弁１
０の各々を）噴々に規則的に査問る、ようにされている
。機能していない弁ＩＯが発見された場合、コントロー
ルチップ２０はその個所を記録して、それを作動させる
ためのそれ以上の試みがなされないように保証る、。
冗長の弁ＩＯのグレープから代替の弁１０が交換品とし
て作動状態に投入される。コントロールチップ２０は全
ての機能していない弁１０の記録を維持していて、全て
の冗長弁１０が作動状態にされた時に、弁マトリックス
２２に整備が必要であることの適切な措示を与える。
マトリックス２２の中の弁１０の全数を減らすことがで
きるように、オリフィス１５の必ずしも全部が同じサイ
ズである必要はない、しかし、弁ｌＯの故障の場合、冗
長弁１０を作動に投入る、ことができるように、上記の
状況では各サイズにつき複数の弁１０が必要である。
圧電型の弁を引用して本発明を記載したけれども、他の
型式の弁にも本発明を適用し得ることは当然である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による流体流量制御部材の中の１個の弁
の側断面図、 第２図は本発明による流体流量制御部材と共に使用る、
オリフィス板の平面図、 第３図は本発明による流体流量制御装置を用いる、ガス
タービンエンジン燃料制御系略式線図である。 １０・・・弁　　　　　　　　１９・・・制御系（外４
名）

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）並列関係で協働するようにされた弁の配列を有し
    て前記弁の各々が個別に全開位置と前閉位置の間で作動
    自在である流体流量制御部材と、前記流量制御部材を過
    ぎる所要の流体流量に従って前記弁の開閉を生ずるよう
    にされた制御装置と、を含み、前記弁の少なくとも幾つ
    かは通常は冗長であるが、前記流体流量制御部材の中の
    他の作動自在の弁の何れかが故障した場合に、前記制御
    装置によって選択的に作動自在となるようにされる、流
    体流量制御装置。
  2. （２）前記制御装置は、前記弁の各々が適性に機能して
    いるかを知るために前記弁の各々を規則的に査問するよ
    うにされ、何れかの弁が適正に機能し得ない場合に、そ
    の弁を作動する試みをそれ以上はしないようにする、請
    求項１記載の流体流量制御装置。
  3. （３）前記弁の各々は、流体を通過させるようにされた
    オリフィスを有する部材と、圧電クリスタルと、該クリ
    スタルの変形を促進するために前記制御装置の出力に従
    って前記クリスタルに電圧をかける装置と、を含み、前
    記圧電クリスタルは、前記変形に従って前記オリフィス
    を選択的に閉塞し、また開放するように前記オリフィス
    に対して配設されている、請求項１記載の流体流量制御
    装置。
  4. （４）前記圧電クリスタルは非変形状態にある時に前記
    オリフィスを閉塞し、自体にかかる電圧の影響の下で変
    形して前記オリフィスを開放する、請求項３記載の流体
    流量制御装置。
  5. （５）前記圧電クリスタルにかけられる前記電圧が変更
    自在であるので、結果的に生ずる前記圧電クリスタルの
    変形度合が相当して変更自在となる、請求項３記載の流
    体流量制御装置。
  6. （６）前記弁は液体を通過するようにされている、請求
    項３記載の流体流量制御装置。
  7. （７）オリフィスを有する前記部材が平板形のものであ
    る、請求項３記載の流体流量制御装置。
  8. （８）前記平板の部材に対して隔置関係にある支持部材
    の上に前記圧電クリスタルが取付けられる、請求項７記
    載の流体流量制御装置。
  9. （９）装置がガスタービンエンジンの燃料制御系の一部
    を構成する、請求項１記載の流体流量制御装置。
JP63095354A 1987-06-03 1988-04-18 流体流量制御装置 Pending JPS63305411A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8712951 1987-06-03
GB878712951A GB8712951D0 (en) 1987-06-03 1987-06-03 Valve

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JPS63305411A true JPS63305411A (ja) 1988-12-13

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US (1) US4842017A (ja)
JP (1) JPS63305411A (ja)
DE (1) DE3815381A1 (ja)
FR (1) FR2616195B1 (ja)
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