JPH02242009A - ガス供給設備 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば病院や小規模工場等のようにガス燃料
供給量が急速かつ大巾に増大又は減少する大型燃焼機器
と、テーブルコンロ等の小型燃焼機器が混在している場
合において、供給対象へのガス供給量が変化してもガス
供給圧をほぼ一定に維持できるように、供給対象へのガ
ス供給量を調節する流量調節弁の上流側に、二次圧を設
定値に維持する自力式整圧器を設けたガス供給設備に関
する。

〔従来の技術〕

従来、故障しにくくて安全性が高い自力式整圧器の長所
を活かすために、自力式整圧器の圧力による開閉作用の
みで二次圧を調整するように構成していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、内部の圧力バランスで作動する自力式整圧器は
、そのメカニズム故に応答性に限界があり、流量調節弁
が急速に大きな開度変化で開弁又は閉弁操作されると、
自力式整圧器の追従動作が不能になり、自力式整圧器の
下流側におけるガス圧が大きく低下又は上昇し、例えば
、流量調節機能が劣化したり、他の燃焼機器がガス圧低
下時に安全弁により不測に消火する等の各種トラブルを
生じやすく、−層の改良の余地があった。

本発明の目的は、安全性において優れた自力式整圧器を
利用して調圧しながら、流量調節弁の急速かつ大巾な開
度変化にかかわらず、自力式整圧器の下流側における圧
力変化を十分に抑制できるようにする点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴構成は、 流量調節弁の上流側に設けた自力式整圧器に開度強制変
更のための電気式駆動手段を付設し、前記流量調節弁と
前記駆動手段を連係操作する操作手段を設けると共に、
その操作手段に、前記流量調節弁が設定以上の速度でか
つ設定以上の開度変化で開度調節される時に、前記整圧
器の開度を前記流量！ＰＩ節弁と同方向に変更するため
に、前記駆動手段を設定時間だけ動作させるタイミング
設定手段を設けたことにあり、その作用効果は次の通り
である。

〔作　用〕

つまり、流量調節弁が急速にかつ大巾な開度変化で操作
される時には、タイミング設定手段からの指示による電
気式駆動手段の動作で自力式整圧器が自動的に設定時間
だけ強制的に開弁又は閉弁方向に操作されるから、流量
調節弁から供給対象へのガス供給量の大巾変化に伴う二
次圧変化を、自力式整圧器の調圧動作不良に起因して発
生させること無く十分にかつ確実に抑制できる。

さらに説明すると、第３図（イ）に示すように流量調節
弁が小開度θ１から大開度θ２に急速に開弁されると、
電気式駆動手段が無い場合には、第３図（Ｅｌ）に示す
ように二次圧が大きく低下した後自力式整圧器の調圧作
用でほぼ設定値に戻り、二次圧の最大低下中ΔＰ、及び
回復に要する時間Δｔ１は自力式整圧器の動作特性、供
給対象により定まる流量調節弁の開度増大中（θ８−θ
、）に見合ってほぼ一定になる。したがって、第３図（
ハ）に示すように、電気式駆動手段に対する整圧器開弁
のための通電圧Ｖ、及び通電時間Δｔ８を、二次圧の最
大低下中ΔＰｌ及び回復時間Δｔ１に見合って適宜設定
しておけば、第３図（ニ）に示すように二次圧の変化を
十分に抑制でき、精度の良い二次圧調整を確実に実現で
きる。

また第３図（イ）に示すように流量調節弁が大開度θ２
から小開度θ、に急速に閉弁されると、電気式駆動手段
が無い場合には、第３図（ｔｌ）に示すように二次圧が
大きく上昇した後、自力式整圧器の調圧作用でぼぼ設定
値に戻り、二次圧の最大上昇中ΔＰ２及び回復時間Δｔ
３は自力式整圧器の動作特性、供給対象により定まる流
量調節弁の開度減少中（θ２−θＩ）に見合ってほぼ一
定になる。したがって、第３図（ハ）に示すように、電
気式駆動手段に対する整圧器閉弁のための通電圧Ｖ！及
び通電時間Δｔ４を、二次圧の最大上昇中ΔＰ！及び回
復時間Δｔ３に見合って適宜設定しておけば、第３図（
ニ）に示すように二次圧の変化を十分に抑制でき、精度
の良い二次圧調整を確実に実現できる。

そして、電気式駆動手段が動作するのは限られた短時間
だけであるため、通常は自力式整圧器によってガス供給
圧維持を故障によるトラブルの無い安全な状態で実行で
きる。

〔発明の効果〕

その結果、ガス供給圧維持を自力式整圧器で安全に実行
できるばかりで無く、たとえ流量調節弁が急速かつ大巾
に開度増大又は減少されても精度良くガス供給圧を維持
できる、−段と高性能のガス供給設備を提供できるよう
になった。

〔実施例〕

次に、第１図及び第２図により実施例を示す。

都市ガスなどの燃料ガスライン（１）に、二次圧を設定
値に維持する自力式整圧器（２）を設け、ボイラなどの
負荷が急変する大型燃焼機器（３）、瞬間湯沸器やテー
ブルコンロなどの小型燃焼機器（４）を整圧器（２）に
対して並列に接続しである。

自力式整圧器（２）は、ダイヤフラム（２ａ）に作用す
るバネ（２ｂ）やウェイトの付勢力と二次圧のバランス
で弁（２ｃ）の開度を自動調整する公知のものであり、
直動式、レバー式、フィッシャー式、軸流式などのいず
れでもよい。

整圧器（２）によって例えば１．５　ｋｇ／ｃｄから０
．０２）ｃｇ／ｃｄに減圧されたガス燃料の大型燃焼機
器（３）への供給量を調節する流量調節弁（５）、及び
、ブロワ（Ｂ）から大型燃焼機器（３）への燃焼用空気
供給量を調節するダンパー（６）を連動操作するアクチ
エエータ（７）を設け、大型燃焼機器（３）の負荷を検
出するセンサー（Ｓ）からの情報に基づいてアクチュエ
ータ（７）を設定プログラムに従って自動操作する制御
器（８）を設けてある。

自力式整圧器（２）において、ダイヤフラム（２ａ）に
永久磁石（９）を取付けると共に、ケース（２ｄ）に電
磁石（１０）を取付け、電磁石（１０）に対する印加電
圧値の調節及び印加電圧の正逆切換を実行する電力調整
器（１１）を設け、電力調整器（１１）による印加電圧
値の調節で弁（２ｃ）に対する操作力を調節でき、かつ
、印加電圧の正逆切換で操作力を開弁方向と閉弁方向に
切換られるように構成しである。

電力調整器（１１）に制御器（８）を連係させ、流量調
節弁（５）と整圧器（２）を連係操作するように下記（
イ）ないしくへ）項の手段を制御器（８）に備えさせで
ある。

（イ）　　センサー（Ｓ）からの負荷検出値と設定器（
１２）からの設定負荷とに基づいて、かつ、予め設定さ
れたプログラムに従って、流量調節弁（５）とダンパー
（６）に対するアクチエエータ（７）に操作指示する開
度設定手段（１３）。

（ｆｆ）　　開度設定手段（１３）からアクチエエータ
（７）への操作指示を設定短時間だけ遅れさせる遅延手
段（１４）。

（ハ）　センサー（Ｓ）からの負荷検出値に基づいて負
荷が増大したか減少したかを判定する負荷変動方向判定
手段（１８）。

（ニ）　センサー（Ｓ）からの負荷検出値と設定器（１
５）からの負荷変動重設定値に基づいて実際の負荷変動
中（時間当り）が設定値以上であるか否かを判定する負
荷変動中判定手段（１６）。

（ネ）負荷変動方向判定手段（１８）と負荷変動中判定
手段（１６）からの情報に基づいて、実際の負荷変動中
が設定値以上になる毎に、電力調整器（１１）に実際の
負荷変動中に見合った印加電圧値をプログラムにしたが
って指示すると共に、負荷が増大した時には整圧器（２
）を開弁する方向にかつ減少した時には閉弁する方向に
ｔ磁石（ｌＯ）が作用するように印加電圧の方向を指示
し、さらに、遅延手段（１４）に動作指示する電圧指示
手段（１９）。

（Ａ）　　！圧指示手段（１９）から電力調整器（１１
）への操作指示を設定時間だけ許容する時限手段（１７
）。

要するに、センサー（Ｓ）による負荷検出値に見合って
、自力式整圧器（２）で圧力が一定化されたガス燃料の
供給量を自動調節して、大型燃焼機器（３）の発熱量を
調節するように構成しである。そして、負荷検出量が急
激にがっ大巾に増大した時、流量ｔｙａｍ弁（５）の開
度増大よりも僅かに早く整圧器（２）を電磁石（１０）
で強制的にかつ適度な巾で開度増大させ、続いて流量調
節弁（５）を急速にかつ大巾に開度増大させ、大型燃焼
機器（３）の大負荷に見合った大発熱量を得るように構
成しである。また、負荷検出値が急激にかつ大巾に減少
した時、流量調節弁（５）の開度減少よりも僅かに早く
整圧器（２）を電磁石（１０）で強制的にかつ適度な巾
で開度減少させ、続いて流量調節弁（５）を急速にかつ
大巾に開度減少させ、大型燃焼機器（３）の小負荷に見
合った小発熱量を得るように構成しである。

その結果、大型燃焼機器（３）へのガス燃料供給量の急
速かつ大巾な増大又は減少に対して整圧器（２）の自力
による調圧動作が追従不能であるにもかかわらず、整圧
器（２）の作用で二次圧が大幅に低下又は上昇するトラ
ブルを無くし、大型燃焼機器（３）や小型燃焼機器（４
）へのガス燃料供給量の不測な大巾減少や増加、小型燃
焼機器（４）の二次圧低下に伴う自動遮断による不測な
消火などを防止できる。

〔別実施例〕

次に別実施例を説明する。

燃焼機器の設置数は不問であり、大型燃焼機器（３）が
１個又は複数個設けてあってもよい。

供給ガスの種類はいかなるものでもよく、又、ガスの供
給対象はいかなるものでもよい０例えば化学プラントに
おいて反応器などに処理ガスを供給する場合でも本発明
を利用できる。

流量調節弁（５）や自力式整圧器（２）の型式は公知の
ものから適当に選定できる。

整圧器（２）の開度を強制的に変更するための電気式手
段の具体構成は、例えば、２個のソレノイドで開閉を各
別に実行させたり、サーボモータの正逆回転で開閉操作
力を付与する等、適当に変更でき、それら手段を電気式
駆動手段（９゜１０）と総称する。

流量調節弁（５）と電気式駆動手段（９，１０）の操作
部を連係操作する手段は電気式、機械式、流体式などに
おいて適当に変更でき、それらを操作手段（８）と総称
する。操作手段（８）は人為的に操作指示されるもので
もよい。

流量調節弁（５）が設定以上の速度でかつ設定以上の開
度変化で開度調節される時に、整圧器（２）の開度を流
量調節弁（５）と同方向に設定時間だけ変更させるに、
いかなるソフトに基づくものにするかは自由に選定でき
、それらソフトに基づく各種のハードをタイミング設定
手段（１６ないし１９）と総称する。

タイミング設定手段（１６ないし１９）による設定時間
や遅延手段（１４）による設定時間は、自力式整圧器（
２）の動作特性、流量調節弁（５）の開度増大又は減少
傾向などの実情に見合って適当に選定する。

遅延手段（１４）を省略してもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を示し、第１図は設
備の概念図、第２図は制御系の説明図である。第３図（
イ）ないしく二）は負荷変動と電力と二次圧の変化を示
す説明図である。 （２）・・・・・・自力式整圧器、（３）　、　（４）
・・・・・・燃焼機器、（５）・・・・・・流量調節弁
、（８）・・・・・・操作手段、（９，１０）・・・・
・・駆動手段、（１４）・・・・・・遅延手段、（１６
ないし１９）・・・・・・タイミング設定手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、供給対象へのガス供給量を調節する流量調節弁（５
   ）の上流側に、二次圧を設定値に維持する自力式整圧器
   （２）を設けたガス供給設備であって、 前記自力式整圧器（２）に開度強制変更のための電気式
   駆動手段（９、１０）を付設し、前記流量調節弁（５）
   と前記駆動手段（９、１０）を連係操作する操作手段（
   ８）を設けると共に、その操作手段（８）に、前記流量
   調節弁（５）が設定以上の速度でかつ設定以上の開度変
   化で開度調節される時に、前記整圧器（２）の開度を前
   記流量調節弁（５）と同方向に変更するために、前記駆
   動手段（９、１０）を設定時間だけ動作させるタイミン
   グ設定手段（１６ないし１９）を設けてあるガス供給設
   備。 ２、供給対象が並列接続された燃焼機器（３）、（４）
   であり、供給ガスが燃料である請求項１記載のガス供給
   設備。 ３、前記タイミング設定手段（１６ないし１９）が、前
   記流量調節弁（５）よりも前記駆動手段（９、１０）を
   設定時間だけ先行して動作させる遅延手段（１４）を有
   している請求項１又は２記載のガス供給設備。