蒸気に関するWebマガジン|スパイラックス・サーコ
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First for Steam Solutions

制御のお話し 第二回

制御のお話し_タイトル.jpg蒸気に関するWebマガジン No.26

◆制御のお話し 第二回 

第一回でお話ししたように、人間が行う手動制御では、色々と問題点が出てくるので、その対策として考えられたのが自動制御です。

自動制御とは・・・

「電気や空気などのような、他の動力源を使って行う制御」のことです。

蒸気の世界に限定すると、蒸気の供給を行うのに大きく2つの方法があります。

1. 電磁弁を使ったピストン弁によるONかOFFかの供給 制御のお話し2素材1.jpg

このように、ONの時には、バルブを通過する蒸気の全量が一気に入り、OFFの時には一気に止まります。これが、電磁弁を使った蒸気の流れの特徴です。上の写真はピストン弁の例ですが、電磁弁を使って直接蒸気の供給をON-OFFすることも多用されています。

ここで、ジャケット釜で水を加熱し、40℃のお湯にすることを考えてみます。40℃になるまで電磁弁ONで、一気に水温が上がっていきます。 制御のお話し2-1.jpg

40℃になったので電磁弁をOFFにしても、蒸気スペースに残った蒸気の熱で水温が上がり40℃を超えてしまいます。この温度超過分をオーバー・シュートと言い、ON-OFF制御の弱点とされています。40℃以上になることが許されない場合には、何らかの対処が必要になります。制御のお話し2-2.jpg

ならば、オーバー・シュート分を見込んで、若干設定を下げたら良いというアイデアが生まれてきます。常に同じ条件(水温や水量、外気温等)なら上手くいくかもしれません。しかし、条件がその都度違う場合は何度下げたら上手くいくかが予想が付かないので、現実的な対処と言えません。

そこで、時間比例制御方式が考案されました。

  制御のお話し2-5.jpg  制御のお話し2素材3.jpg

例えば、バルブから流れる蒸気量の25%分を供給したいとします。比例周期を20秒とすると、25%分供給したいので、5秒間ON、15秒間OFFとなります。20秒経過した時点で、今度は何%にするかを決めるわけです。

水温の上昇の仕方を見ながら目標温度に達するまで繰り返していけば、オーバー・シュートを防止することもできます。

比較的簡易な方法なので、蒸気ばかりでなく、様々な分野で応用されています。

次回は、もう一つの供給方法について、お話しします。