特許 7431650 蒸気タービン弁駆動装置、蒸気タービン弁装置および蒸気タービンプラント

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-06

(45)【発行日】2024-02-15

(54)【発明の名称】蒸気タービン弁駆動装置、蒸気タービン弁装置および蒸気タービンプラント

(51)【国際特許分類】

   F16K 51/00 20060101AFI20240207BHJP

   F01D 17/10 20060101ALI20240207BHJP

   F16K 37/00 20060101ALI20240207BHJP

【ＦＩ】

F16K51/00 C

F01D17/10 A

F16K37/00 G

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020074319

(22)【出願日】2020-04-17

(65)【公開番号】P2021173286

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2023-01-31

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091487

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 行孝

(74)【代理人】

【識別番号】100105153

【弁理士】

【氏名又は名称】朝倉 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100150717

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 和也

(72)【発明者】

【氏名】二森 都

(72)【発明者】

【氏名】進藤 蔵

(72)【発明者】

【氏名】竹丸 竜平

【審査官】橋本 敏行

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－０８１６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５３－０４４７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７６８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１２３７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－０６５９１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００５－３０７８６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｄ １７／００－２１／２０

Ｆ１５Ｂ １１／００－１１／２２

１５／００－１５／２８

２０／００－２１／１４

Ｆ１６Ｋ ３１／１２－３１／１６５

３１／３６－３１／４２

３７／００－５１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

作動油を用いて蒸気タービン弁の弁体を開閉駆動する蒸気タービン弁駆動装置であって、
ピストンを有する、前記弁体に連結されるピストンロッドと、
前記弁体の側に位置する第１のシリンダ室と、前記弁体とは反対側に位置する、前記ピストンによって前記第１のシリンダ室と区画される第２のシリンダ室と、前記第１のシリンダ室から延びる、前記ピストンロッドが貫通する第１の貫通孔と、を有するシリンダと、
前記第１のシリンダ室に第１の駆動油路を介して接続された第１のポンプポートと、前記第２のシリンダ室に第２の駆動油路を介して接続された第２のポンプポートと、を有し、前記第１のポンプポートと前記第２のポンプポートとの間の作動油の流れを双方向に切り替え可能な流体ポンプと、
前記第１の貫通孔と前記第２のポンプポートとを接続した第１の排油路と、を備えた、蒸気タービン弁駆動装置。

【請求項2】

前記第１の排油路は、前記第２の駆動油路の途中位置に接続されている、請求項１に記載の蒸気タービン弁駆動装置。

【請求項3】

前記第１の貫通孔に、第１の排油溝が設けられ、
前記第１の排油路は、前記第１の排油溝を介して前記第１の貫通孔に接続されている、請求項１または２に記載の蒸気タービン弁駆動装置。

【請求項4】

前記第１の排油路に設けられた、前記第２のポンプポートに向かう作動油の流れを許可可能であるとともに前記第１の貫通孔に向かう作動油の流れを遮断可能な第１の排油弁を更に備えた、請求項１～３のいずれか一項に記載の蒸気タービン弁駆動装置。

【請求項5】

前記第１の排油弁は、前記第２のポンプポートに向かう作動油の流れを許可するとともに前記第１の貫通孔に向かう作動油の流れを遮断する逆止弁である、請求項４に記載の蒸気タービン弁駆動装置。

【請求項6】

前記第１の排油路に設けられ、前記第１の排油路を開閉可能な第１の開閉弁を更に備えた、請求項５に記載の蒸気タービン弁駆動装置。

【請求項7】

前記第１の排油路への作動油の漏洩量を検出する第１の漏洩検出器と、
前記第１の漏洩検出器により検出された作動油の漏洩量が所定量よりも多い場合に前記第１の開閉弁を開くように前記第１の開閉弁を制御する制御装置と、を更に備えた、請求項６に記載の蒸気タービン弁駆動装置。

【請求項8】

前記第１の排油路への作動油の漏洩量を検出する第１の漏洩検出器と、
前記第１の漏洩検出器により検出された作動油の漏洩量が所定量よりも多い場合に警報を発報する警報装置と、を更に備えた、請求項１～６のいずれか一項に記載の蒸気タービン弁駆動装置。

【請求項9】

前記シリンダは、前記第２のシリンダ室から延びる、前記ピストンロッドが貫通する第２の貫通孔を更に有し、
前記第２の貫通孔と前記第１のポンプポートとが、第２の排油路によって接続されている、請求項１～８のいずれか一項に記載の蒸気タービン弁駆動装置。

【請求項10】

弁体を有する蒸気タービン弁と、
作動油を用いて前記蒸気タービン弁の前記弁体を開閉駆動する、請求項１～９のいずれか一項に記載の蒸気タービン弁駆動装置と、を備えた、蒸気タービン弁装置。

【請求項11】

蒸気を発生させるボイラーと、
前記ボイラーで発生した前記蒸気で回転駆動力を得る蒸気タービンと、
前記蒸気タービンから排出された前記蒸気を凝縮する復水器と、
前記ボイラーで発生した前記蒸気の流れを制御する、請求項１０に記載の蒸気タービン弁装置と、
を備えた、蒸気タービンプラント。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、蒸気タービン弁駆動装置、蒸気タービン弁装置および蒸気タービンプラントに関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、蒸気タービンプラントは、蒸気タービンに流入する駆動用蒸気の流量を調整可能な各種の蒸気タービン弁を備えている。各蒸気タービン弁の開度は、対応する個別の蒸気タービン弁駆動装置で制御されている。各蒸気タービン弁駆動装置によって、対応する蒸気タービン弁の開度を調整することにより、蒸気タービンの回転数や出力が制御される。例えば、蒸気タービンプラントが異常現象若しくは故障等の現象に陥った場合には、蒸気タービン弁駆動装置により各蒸気タービン弁を急速に閉じる。このことにより、蒸気タービンへの駆動用蒸気の流入を遮断し、事故の発生を未然に防止したり、事故による損傷を最小限に抑えたりしている。

【0003】

各蒸気タービン弁駆動装置は、油圧系統を備えている。より具体的には、蒸気タービン弁を開閉するピストンが、シリンダ室に収納されている。シリンダ室に対する作動油の供給および排出は、蒸気タービン弁の開度に応じて電磁弁によって制御される。また、非常時には、非常信号を受けた他の電磁弁が、シリンダ室内の作動油を急速に排出する。各蒸気タービン弁駆動装置には、作動油配管を介して１つの集油装置が接続されており、この集油装置に貯留されていた作動油が各蒸気タービン弁駆動装置のシリンダ室に供給されたり、シリンダ室から作動油が排出されたりする。集油装置は、高圧な作動油を供給するためのポンプを有している。

【0004】

一方、上述したような集油装置を用いない蒸気タービン弁駆動装置が知られている。この蒸気タービン弁駆動装置は、個別に流体ポンプを備えており、シリンダが、作動油を貯留するリザーバ（油タンク）として機能している。この場合、集油装置から作動油を供給するための作動油配管が不要となり、建設コストの低減を図ることができる。

【0005】

このような蒸気タービン弁駆動装置の一例として、図７を用いて説明する。図７には、一般的な蒸気タービン弁１０１と蒸気タービン弁駆動装置１１０とを備えた蒸気タービン弁装置１００の断面構成が示されている。

【0006】

まず、図７に示す蒸気タービン弁１０１は、弁ケーシング１０２と、弁ケーシング１０２内に設けられた弁座１０３と、弁座１０３に対して進退可能に設けられた弁体１０４と、を備えている。弁体１０４には、弁棒１０５が一体的に接続されている。弁棒１０５は、カップリング１０６を介して蒸気タービン弁駆動装置１１０の後述するピストンロッド１１２に連結されている。

【0007】

蒸気タービン弁駆動装置１１０のシリンダ１１１は、ピストンロッド１１２の一部を収容している。シリンダ１１１は、ピストン１１３によって区画された下側シリンダ室１１４ａと上側シリンダ室１１４ｂとを有している。下側シリンダ室１１４ａおよび上側シリンダ室１１４ｂには、作動油が充満するようになっている。下側シリンダ室１１４ａは弁体１０４の側に位置し、上側シリンダ室１１４ｂは弁体１０４とは反対側に位置している。図７では、下側シリンダ室１１４ａは下側に配置され、上側シリンダ室１１４ｂは上側に配置されている。

【0008】

下側シリンダ室１１４ａおよび上側シリンダ室１１４ｂに対しては、流体ポンプ１１５によって作動油が供給および回収されるようになっている。すなわち、流体ポンプ１１５の下側ポンプポート１１６ａが、下側駆動油路１１７ａを介して下側シリンダ室１１４ａに接続され、上側ポンプポート１１６ｂが、上側駆動油路１１７ｂを介して上側シリンダ室１１４ｂに接続されている。流体ポンプ１１５は、下側ポンプポート１１６ａと上側ポンプポート１１６ｂとの間で作動油の流れを双方向に切り替え可能になっている。これにより、下側シリンダ室１１４ａおよび上側シリンダ室１１４ｂのうちの一方に作動油が供給されるとともに、他方から作動油が回収される。

【0009】

下側駆動油路１１７ａと上側駆動油路１１７ｂは、バイパス油路１１８によって接続されている。このバイパス油路１１８によって、下側駆動油路１１７ａから上側駆動油路１１７ｂに作動油が流れたり、上側駆動油路１１７ｂから下側駆動油路１１７ａに作動油が流れたりすることが可能になっている。バイパス油路１１８は、オリフィス１１９を有しており、バイパス油路１１８を流れる作動油の流量が制限されている。

【0010】

下側シリンダ室１１４ａと上側シリンダ室１１４ｂとは、非常用油路１２０によって接続されている。非常用油路１２０によって、下側シリンダ室１１４ａから上側シリンダ室１１４ｂに作動油が流れたり、上側シリンダ室１１４ｂから下側シリンダ室１１４ａに作動油が流れたりすることが可能になっている。非常用油路１２０に、急速作動電磁弁１２１が設けられている。急速作動電磁弁１２１は、非常時に、蒸気タービン弁１０１を閉じる方向に作動油を急速に移動させるための弁である。急速作動電磁弁１２１は、非常用油路１２０を開閉可能になっており、非常用油路１２０内の作動油の流れを制御する。例えば、急速作動電磁弁１２１は、常時、励磁されていて閉じていてもよい。一方、急速作動電磁弁１２１は、非常時に無励磁になって開くようにしてもよい。

【0011】

流体ポンプ１１５にはモータ１２２が連結されており、流体ポンプ１１５は、モータ１２２によって駆動される。モータ１２２の駆動軸と流体ポンプ１１５の駆動軸は、図示しないカップリングで連結されている。モータ１２２の駆動軸の回転方向または回転速度を調整することにより、流体ポンプ１１５の吐出方向または吐出量を調整することができ、蒸気タービン弁１０１の弁体１０４の位置を調整することができる。例えば、流体ポンプ１１５から下側シリンダ室１１４ａに作動油が供給されると、ピストン１１３に、作動油の上向きの力が作用して、ピストンロッド１１２が上方に移動する。これに伴い、弁体１０４が弁座１０３から離れて蒸気タービン弁１０１が開く。一方、流体ポンプ１１５から上側シリンダ室１１４ｂに作動油が供給されると、ピストン１１３に、作動油の下向きの力が作用して、ピストンロッド１１２が下方に移動する。これに伴い、弁体１０４が弁座１０３に当接し、蒸気タービン弁１０１が閉じる。

【0012】

ピストンロッド１１２は、弁体１０４に弁棒１０５を介して連結されており、弁棒１０５とピストンロッド１１２はカップリング１０６を介して連結されている。ピストンロッド１１２には、ばね受け１２３が取り付けられている。ばね受け１２３は、カップリング１０６よりも上方に配置されている。ばね受け１２３よりも上方に、閉鎖ばね１２４が配置されており、ばね受け１２３は、閉鎖ばね１２４の荷重を受けている。閉鎖ばね１２４の荷重は、弁体１０４を下方に押圧するようにピストンロッド１１２に作用する。閉鎖ばね１２４は、ばね箱１２５に収容されている。ばね箱１２５の上部に、上述したシリンダ１１１が取り付けられている。

【0013】

ピストンロッド１１２の上端に、開度検出器１２６が接続されている。開度検出器１２６は、蒸気タービン弁１０１の開度を検出し、制御装置１２７に、検出された開度を開度信号として送信する。

【0014】

このような蒸気タービン弁駆動装置１１０は、蒸気タービン弁１０１の弁ケーシング１０２に取り付けられている。弁ケーシング１０２の上部に、スタンド１０７がボルト等を用いて取り付けられている。このスタンド１０７に、蒸気タービン弁駆動装置１１０が取り付けられている。弁体１０４、弁棒１０５、ピストンロッド１１２、閉鎖ばね１２４およびシリンダ１１１は、中心軸線上に配置されている。

【0015】

シリンダ１１１の下端部には、ピストンロッド１１２の周囲の隙間から作動油が漏洩することを抑制するためのパッキン１２８が設けられている。しかしながら、シリンダ１１１に供給される作動油の圧力は、例えば、１０ＭＰａを超える高圧力油であり、ピストンロッド１１２と貫通孔１２９との隙間からシリンダ１１１の外部に作動油が漏洩し得る。

【0016】

一方、スタンド１０７には、弁棒１０５の周囲の隙間から漏洩するリーク蒸気が、外部（大気側）に放出されることを抑制するための弁棒リークオフライン１０８が設けられている。この弁棒リークオフライン１０８は、リーク蒸気を、蒸気タービンプラントの他の機器に供給するようになっている。リーク蒸気の一部は、弁棒１０５とスタンド１０７の貫通孔との間の隙間を上昇してスタンド１０７から外部に（上方に）放出される。

【0017】

放出されたリーク蒸気は高温であるために上昇し、スタンド１０７の上方に配置されているピストンロッド１１２や、閉鎖ばね１２４およびシリンダ１１１を常時加熱する。このリーク蒸気によって、上述したパッキン１２８も常時加熱される。このため、パッキン１２８が時間の経過とともに炭化して、劣化し得る。劣化するとパッキン１２８の機能が低下し、作動油が漏洩し得る。また、ピストンロッド１１２は蒸気タービン弁１０１の開閉時に上下に移動するため、この移動時に作動油が漏洩しやすくなる。更に、ピストンロッド１１２の上下移動によってパッキン１２８が摩耗して折損（または破損）した場合には、作動油が噴流や噴霧状に流出する可能性もある。

【0018】

このようにして作動油が漏洩すると、ばね受け１２３およびカップリング１０６を流れ落ちてスタンド１０７に到達する。そして、上述した高温のリーク蒸気に晒される。このことにより、作動油から発煙や火災が引き起こされ得る。すなわち、火災が発生した場合には、鎮火させるために作動油の漏洩を止めることが効果的であり、このためには、蒸気タービンプラントの運転を中断して作動油の供給を停止することが求められる。蒸気タービンプラントの運用上、運転の中断は問題になり得る。また、今後の蒸気タービンプラントの高温・高圧化の推進を考えると、作動油の漏洩はより一層抑制することが望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0019】

【文献】特開２０１８－７６８８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0020】

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、シリンダから作動油が漏洩することを抑制でき、信頼性を向上させることができる蒸気タービン弁駆動装置、蒸気タービン弁装置および蒸気タービンプラントを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0021】

実施の形態による蒸気タービン弁駆動装置は、作動油を用いて蒸気タービン弁の弁体を開閉駆動する装置である。蒸気タービン弁駆動装置は、ピストンを有する、弁体に連結されるピストンロッドと、シリンダと、流体ポンプと、第１の排油路と、を備えている。シリンダは、弁体の側に位置する第１のシリンダ室と、弁体とは反対側に位置する、ピストンによって第１のシリンダ室と区画される第２のシリンダ室と、第１のシリンダ室から延びる、ピストンロッドが貫通する第１の貫通孔と、を有している。流体ポンプは、第１のシリンダ室に第１の駆動油路を介して接続された第１のポンプポートと、第２のシリンダ室に第２の駆動油路を介して接続された第２のポンプポートと、を有している。流体ポンプは、第１のポンプポートと第２のポンプポートとの間の作動油の流れを双方向に切り替え可能になっている。第１の排油路は、第１の貫通孔と第２のポンプポートとを接続している。

【0022】

また、実施の形態による蒸気タービン弁装置は、弁体を有する蒸気タービン弁と、作動油を用いて蒸気タービン弁の弁体を開閉駆動する、上述の蒸気タービン弁駆動装置と、を備えている。

【0023】

また、実施の形態による蒸気タービンプラントは、蒸気を発生させるボイラーと、ボイラーで発生した蒸気で回転駆動力を得る蒸気タービンと、蒸気タービンから排出された蒸気を凝縮する復水器と、ボイラーで発生した蒸気の流れを制御する、上述の蒸気タービン弁装置と、を備えている。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、油圧シリンダから作動油が漏洩することを抑制でき、信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】図１は、第１の実施の形態における蒸気タービンプラントの一例を示す系統図である。

【図2】図２は、第１の実施の形態における蒸気タービン弁装置の閉状態を示す断面図である。

【図3】図３は、図２の蒸気タービン弁装置の開状態を示す断面図である。

【図4】図４は、第２の実施の形態における蒸気タービン弁装置の閉状態を示す断面図である。

【図5】図５は、第３の実施の形態における蒸気タービン弁装置の閉状態を示す断面図である。

【図6】図６は、第４の実施の形態における蒸気タービン弁装置の閉状態を示す断面図である。

【図7】図７は、一般的な蒸気タービン弁装置の閉状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態による蒸気タービン弁駆動装置、蒸気タービン弁装置および蒸気タービンプラントについて説明する。

【0027】

（第１の実施の形態）
図１～図３を用いて、本実施の形態における蒸気タービン弁駆動装置、蒸気タービン弁装置および蒸気タービンプラントについて説明する。ここではまず、図１を用いて、本実施の形態における蒸気タービン弁駆動装置および蒸気タービン弁装置が適用可能な蒸気タービンプラントの一例について説明する。

【0028】

図１に示すように、蒸気タービンプラント１は、蒸気を発生させるボイラー２と、ボイラー２で発生した蒸気で回転駆動力を得る蒸気タービン３と、蒸気タービン３から排出された蒸気を凝縮する復水器４と、を備えている。

【0029】

ボイラー２は、復水器４から供給された復水を加熱して蒸気を発生させる蒸気発生器５と、後述する高圧タービン７で膨張仕事を終えた主蒸気Ｓ１を再加熱する再熱器６と、を有している。ボイラー２は、供給される燃料を、空気を混合させて燃焼させて燃焼ガスを生成し、生成された燃焼ガスの熱で、蒸気発生器５において復水から蒸気を発生させるとともに、再熱器６において蒸気を再加熱している。

【0030】

蒸気タービン３は、高圧タービン７と、中圧タービン８と、低圧タービン９と、を有している。高圧タービン７のタービンロータ、中圧タービン８のタービンロータおよび低圧タービン９のタービンロータ（いずれも図示せず）は、互いに連結されている。

【0031】

蒸気発生器５において発生した蒸気は、主蒸気Ｓ１として、主蒸気ライン１０を介して高圧タービン７に供給される。主蒸気ライン１０は、主蒸気止め弁２０と、主蒸気止め弁２０の下流側に設けられた蒸気加減弁２１と、を有している。このうち、主蒸気止め弁２０は、主に蒸気タービン３の非常時に主蒸気Ｓ１の流れを止めるための弁であるが、主蒸気Ｓ１の流量を調整する場合もある。蒸気加減弁２１は、主に高圧タービン７に供給される主蒸気Ｓ１の流量を調整するための弁である。高圧タービン７は、蒸気発生器５から供給される主蒸気Ｓ１を用いて回転駆動される。すなわち、高圧タービン７に供給された主蒸気Ｓ１は膨張仕事を行い、高圧タービン７は回転駆動力を得る。膨張仕事を終えた主蒸気Ｓ１は、逆止弁１１を有する低温再熱ライン１２を通って再熱器６に供給される。

【0032】

再熱器６において再加熱された蒸気は、再熱蒸気Ｓ２として、再熱蒸気ライン１３を介して中圧タービン８に供給される。再熱蒸気ライン１３は、再熱蒸気止め弁２２と、再熱蒸気止め弁２２の下流側に設けられたインターセプト弁２３（再熱蒸気加減弁）と、を有している。このうち、再熱蒸気止め弁２２は、主に蒸気タービン３の非常時に再熱蒸気Ｓ２の流れを止めるための弁であるが、再熱蒸気Ｓ２の流量を調整する場合もある。インターセプト弁２３は、主に中圧タービン８に供給される再熱蒸気Ｓ２の流量を調整するための弁である。中圧タービン８に供給された再熱蒸気Ｓ２は膨張仕事を行い、中圧タービン８は回転駆動力を得る。膨張仕事を終えた再熱蒸気Ｓ２は、低圧タービン９に供給されて更に膨張仕事を行い、その後、タービン排気として復水器４に供給される。

【0033】

復水器４に供給されたタービン排気は、凝縮されて復水となる。復水器４とボイラー２の蒸気発生器５は、給水ライン１４によって連結されており、この給水ライン１４が、給水ポンプ１５を有している。このことにより、復水器４内の復水は、給水ポンプ１５によって加圧されてボイラー２の蒸気発生器５に供給される。

【0034】

蒸気タービンプラント１は、蒸気タービン３の回転駆動力で発電を行う発電機１６を更に備えている。上述したように、高圧タービン７、中圧タービン８および低圧タービン９の回転駆動力を得ることにより、発電機１６が駆動されて、発電が行われる。

【0035】

上述した主蒸気ライン１０のうち主蒸気止め弁２０の上流側の部分から、高圧タービンバイパスライン１７が分岐している。この高圧タービンバイパスライン１７は、高圧タービンバイパス弁２４を有し、低温再熱ライン１２に合流している。このようにして、主蒸気Ｓ１が、高圧タービン７に供給されることなく低温再熱ライン１２に供給可能になっている。例えば、タービン起動時等に主蒸気Ｓ１の圧力や温度が所定の値に達していない場合、または負荷遮断時等に主蒸気Ｓ１の流量が過剰になった場合に、高圧タービンバイパス弁２４を開いて、余剰の主蒸気Ｓ１を低温再熱ライン１２に供給するという運用が行われる。

【0036】

再熱蒸気ライン１３のうち再熱蒸気止め弁２２の上流側の部分から、低圧タービンバイパスライン１８が分岐している。この低圧タービンバイパスライン１８は、低圧タービンバイパス弁２５を有し、復水器４に連結されている。このようにして、再熱蒸気Ｓ２が、中圧タービン８および低圧タービン９に供給されることなく復水器４に供給可能になっている。例えば、高圧タービンバイパス弁２４と同様に、タービン起動時等に再熱蒸気Ｓ２の圧力や温度が所定の値に達していない場合、または負荷遮断時等に再熱蒸気Ｓ２の流量が過剰になった場合に、低圧タービンバイパス弁２５が開いて、余剰の再熱蒸気Ｓ２を復水器４に供給するという運用が行われる。

【0037】

このような高圧タービンバイパスライン１７および低圧タービンバイパスライン１８が設けられていることにより、蒸気タービン３に蒸気を供給させることなく、ボイラー単独の循環運転が可能になっている。

【0038】

このように、蒸気タービンプラント１においては、ボイラー２で発生した蒸気の種々の機器に向う流れが形成されている。このような蒸気タービンプラント１における蒸気の流れは、蒸気タービン弁装置３０によって制御される。蒸気タービン弁装置３０は、図２に示すように、弁体３４を有する蒸気タービン弁３１と、高圧の作動油を用いて蒸気タービン弁３１の弁体３４を開閉駆動する蒸気タービン弁駆動装置４０と、を備えている。

【0039】

次に、図２および図３を用いて、本実施の形態による蒸気タービン弁３１について説明する。本実施の形態による蒸気タービン弁３１の例としては、上述した蒸気タービンプラント１における主蒸気止め弁２０、蒸気加減弁２１、再熱蒸気止め弁２２、インターセプト弁２３、高圧タービンバイパス弁２４および低圧タービンバイパス弁２５などが挙げられる。

【0040】

図２および図３に示すように、本実施の形態による蒸気タービン弁３１は、弁ケーシング３２と、弁ケーシング３２内に設けられた弁座３３と、弁座３３に対して接離可能に設けられた弁体３４と、を備えている。弁体３４には、弁棒３５が一体的に接続されている。弁棒３５は、カップリング３６を介して蒸気タービン弁駆動装置４０に連結されている。蒸気タービン弁駆動装置４０によって弁体３４が弁座３３に対して進退可能に移動するようになっている。蒸気タービン弁３１の閉状態では、弁体３４が弁座３３に当接する（図２参照）蒸気タービン弁３１の開状態では、弁体３４が弁座３３から離間し（図３参照）。

【0041】

弁ケーシング３２の上部に、スタンド３７が取り付けられている。このスタンド３７の上方には、蒸気タービン弁駆動装置４０が配置されている。蒸気タービン弁駆動装置４０は、スタンド３７に取り付けられている。弁棒３５は、スタンド３７を貫通している。スタンド３７には、弁棒リークオフライン３８が設けられており、弁棒３５とスタンド３７との間の隙間に連通している。弁棒リークオフライン３８は、図示しない弁棒リークオフ系統に接続されている。このことにより、弁ケーシング３２の内部から当該隙間を通って漏洩するリーク蒸気を回収し、リーク蒸気が外部に放出されることを抑制している。

【0042】

次に、図２および図３を用いて、本実施の形態における蒸気タービン弁駆動装置４０について説明する。

【0043】

ここに示す蒸気タービン弁駆動装置４０は、高圧の作動油を用いて蒸気タービン弁３１の弁体３４を開閉駆動するための油圧駆動装置（油圧アクチュエータ）である。本実施の形態による蒸気タービン弁駆動装置４０は、弁棒３５を大気側に引き抜くようにして弁体３４を弁座３３から後退させて蒸気タービン弁３１を開くように構成されている。なお、以下では、便宜上、蒸気タービン弁３１の上方に蒸気タービン弁駆動装置４０が配置され、その上下関係に基づいて蒸気タービン弁駆動装置４０の構成について説明する。しかしながら、蒸気タービン弁３１と蒸気タービン弁駆動装置４０との配置関係は、これに限られることはなく、任意である。例えば、蒸気タービン弁駆動装置４０は、蒸気タービン弁３１の下方に配置される場合もある。

【0044】

図２および図３に示すように、本実施の形態による蒸気タービン弁駆動装置４０は、ピストン４２を有するピストンロッド４１と、ピストン４２が収容されるシリンダ４３と、流体ポンプ４４と、を備えている。

【0045】

ピストンロッド４１は、弁棒３５を介して弁体３４に連結される。ピストンロッド４１は、中心軸線に沿って、上下方向に延びている。ピストンロッド４１は、シリンダ４３を貫通して延びており、シリンダ４３から下方に延び出るとともに上方に延び出ている。

【0046】

ピストンロッド４１と弁棒３５は、上述したカップリング３６を介して連結されている。ピストンロッド４１には、ばね受け４５が取り付けられている。ばね受け４５は、カップリング３６よりも上方に配置されている。ばね受け４５よりも上方に、閉鎖ばね４６が配置されており、ばね受け４５は、閉鎖ばね４６の荷重を受けている。閉鎖ばね４６の荷重は、弁体３４を下方に押圧して蒸気タービン弁３１を閉じるようにピストンロッド４１に作用する。閉鎖ばね４６は、ばね箱４７に収容されており、ばね箱４７の上部には、上述したシリンダ４３が取り付けられている。

【0047】

ピストンロッド４１には、開度検出器４８が接続されている。開度検出器４８は、蒸気タービン弁３１の開度を検出する。検出された開度は、検出信号として後述する制御装置６５へ送信される。図２および図３においては、ピストンロッド４１の上端に開度検出器４８が接続されている例が示されているが、開度検出器４８が接続される位置は、これに限られることはない。また、開度検出の信頼性や精度を高めるために、複数の開度検出器４８を並列若しくは直列に配置してもよい。

【0048】

シリンダ４３は、シリンダ本体４９と、弁体３４の側に位置する下側シリンダ室５０ａ（第１のシリンダ室の一例）と、弁体３４とは反対側に位置する上側シリンダ室５０ｂ（第２のシリンダ室の一例）と、を有している。下側シリンダ室５０ａおよび上側シリンダ室５０ｂは、ピストン４２によって区画されている。下側シリンダ室５０ａおよび上側シリンダ室５０ｂは、シリンダ本体４９内に形成されたシリンダ室を、ピストン４２によって区画された部分である。下側シリンダ室５０ａは、ピストン４２よりも下方に位置し、上側シリンダ室５０ｂは、ピストン４２よりも上方に位置している。シリンダ本体４９は、下側シリンダ室５０ａに連通した第１下側ポート５１ａａおよび第２下側ポート５１ａｂと、上側シリンダ室５０ｂに連通した第１上側ポート５１ｂａおよび第２上側ポート５１ｂｂと、を含んでいる。第１下側ポート５１ａａおよび第２下側ポート５１ａｂは、下側シリンダ室５０ａからシリンダ本体４９の外表面に側方に延びている。第１上側ポート５１ｂａおよび第２上側ポート５１ｂｂは、上側シリンダ室５０ｂからシリンダ本体４９の外表面に側方に延びている。

【0049】

シリンダ４３は、下側シリンダ室５０ａから下方に延びる下側貫通孔５２ａ（第１の貫通孔の一例）と、上側シリンダ室５０ｂから上方に延びる上側貫通孔５２ｂ（第２の貫通孔の一例）と、を更に有している。

【0050】

下側貫通孔５２ａは、シリンダ本体４９のうち下側シリンダ室５０ａよりも下方の部分に設けられている。ピストンロッド４１のうちピストン４２よりも下方の部分が、下側貫通孔５２ａを摺動可能に貫通している。

【0051】

下側貫通孔５２ａに、下側パッキン５３ａが設けられている。下側パッキン５３ａは、下側貫通孔５２ａ内におけるピストンロッド４１の周囲の隙間（言い換えると、下側貫通孔５２ａ内におけるピストンロッド４１とシリンダ本体４９との隙間）から作動油が外部に漏洩することを抑制するための部材である。この下側パッキン５３ａによって、下側シリンダ室５０ａからばね箱４７内に作動油が漏洩することを抑制している。下側パッキン５３ａは、後述する下側排油溝６２ａよりも下方に配置されている。また、下側パッキン５３ａは、下側貫通孔５２ａから外周側に突出するように形成された溝に収容されていてもよい。下側パッキン５３ａは、例えば、ゴム材料等で作製されていてもよい。なお、下側排油溝６２ａよりも上方に、ピストンロッド４１の周囲の隙間から作動油が漏洩することを抑制するためのパッキン（図示せず）が配置されていてもよい。この場合、下側排油溝６２ａの上下方向両側にパッキンが配置されるため、作動油の漏洩をより一層抑制することができる。

【0052】

上側貫通孔５２ｂは、シリンダ本体４９のうち上側シリンダ室５０ｂよりも上方の部分に設けられている。ピストンロッド４１のうちピストン４２よりも上方の部分が、上側貫通孔５２ｂを摺動可能に貫通している。

【0053】

上側貫通孔５２ｂに、上側パッキン５３ｂが設けられている。上側パッキン５３ｂは、上側貫通孔５２ｂ内におけるピストンロッド４１の周囲の隙間（言い換えると、上側貫通孔５２ｂ内におけるピストンロッド４１とシリンダ本体４９との隙間）から作動油が外部に漏洩することを抑制するための部材である。この上側パッキン５３ｂによって、上側シリンダ室５０ｂから外部に作動油が漏洩することを抑制している。上側パッキン５３ｂは、後述する上側排油溝６２ｂよりも上方に配置されている。また、上側パッキン５３ｂは、上側貫通孔５２ｂから外周側に突出するように形成された溝に収容されていてもよい。上側パッキン５３ｂは、例えば、ゴム材料等で作製されていてもよい。なお、上側排油溝６２ｂよりも下方に、ピストンロッド４１の周囲の隙間から作動油が漏洩することを抑制するためのパッキン（図示せず）が配置されていてもよい。この場合、上側排油溝６２ｂの上下方向両側にパッキンが配置されるため、作動油の漏洩をより一層抑制することができる。

【0054】

流体ポンプ４４は、下側シリンダ室５０ａに接続された下側ポンプポート５４ａ（第１のポンプポートの一例）と、上側シリンダ室５０ｂに接続された上側ポンプポート５４ｂ（第２のポンプポートの一例）と、を有している。下側ポンプポート５４ａは、下側駆動油路５５ａ（第１の駆動油路の一例）を介して下側シリンダ室５０ａに接続されている。より具体的には、下側駆動油路５５ａの一端は流体ポンプ４４の下側ポンプポート５４ａに連通し、他端はシリンダ４３の第１下側ポート５１ａａに連通している。上側ポンプポート５４ｂは、上側駆動油路５５ｂ（第２の駆動油路の一例）を介して上側シリンダ室５０ｂに接続されている。より具体的には、上側駆動油路５５ｂの一端は流体ポンプ４４の上側ポンプポート５４ｂに連通し、他端はシリンダ４３の第１上側ポート５１ｂａに連通している。このような下側駆動油路５５ａおよび上側駆動油路５５ｂは、下側シリンダ室５０ａと上側シリンダ室５０ｂとを接続する閉油圧回路を構成している。

【0055】

流体ポンプ４４は、下側ポンプポート５４ａと上側ポンプポート５４ｂとの間の作動油の流れを双方向に切り替え可能に構成されている。より具体的には、流体ポンプ４４は、後述するモータ５６の回転方向を切り替えることにより、作動油の流れ方向を切り替えることができる可逆回転式容積型流体ポンプである。例えば、流体ポンプ４４は、上側ポンプポート５４ｂから下側ポンプポート５４ａへの作動油の流れを形成し、下側ポンプポート５４ａから作動油を吐出することができる。この場合、下側ポンプポート５４ａが正圧となり、上側ポンプポート５４ｂが負圧となる。また、例えば、流体ポンプ４４は、下側ポンプポート５４ａから上側ポンプポート５４ｂへの作動油の流れを形成し、上側ポンプポート５４ｂから作動油を吐出することができる。この場合、上側ポンプポート５４ｂが正圧となり、下側ポンプポート５４ａが負圧となる。このようにして、流体ポンプ４４は、下側シリンダ室５０ａおよび上側シリンダ室５０ｂのうちの一方に作動油を供給するとともに他方から作動油を回収する。また、流体ポンプ４４は、後述するモータ５６の回転速度を調整することにより、吐出量を調整して、弁体３４の速度を調整することができる。流体ポンプ４４には、例えばギアポンプまたはアキシャルピストンポンプを用いてもよい。このような流体ポンプ４４は、双方向ポンプと称する場合もある。

【0056】

ここで、作動油は、例えば、加熱による劣化が少なく、毒性が低く、耐酸化性が高く、そして耐圧性に優れる難燃性作動油であってもよい。例えば、作動油には、脂肪酸エステル油を用いてもよい。

【0057】

流体ポンプ４４にはモータ５６が連結されており、流体ポンプ４４は、モータ５６によって駆動される。モータ５６の駆動軸と流体ポンプ４４の駆動軸は、図示しないカップリングで連結されている。モータ５６の駆動軸の回転方向を切り替えることにより、流体ポンプ４４の吐出方向を切り替えることができる。これにより、蒸気タービン弁３１を開いたり閉じたりすることができる。また、モータ５６の駆動軸の回転速度を調整することにより、流体ポンプ４４の吐出量を調整することができる。これにより、蒸気タービン弁３１の弁体３４の位置を調整することができる。モータ５６は、インバータモータまたはサーボモータであってもよい。また、モータ５６は、サージ圧も吸収できるため、リリーフ弁（安全弁）を省略することができる。

【0058】

なお、蒸気タービン弁駆動装置４０は、図示しないが、予備用の流体ポンプと予備用のモータとを更に備えていてもよい。すなわち、蒸気タービン弁駆動装置４０は、流体ポンプ４４とモータ５６とで構成された駆動機構セットを複数備えていてもよい。このような駆動機構セットは、並列に配置されていてもよい。この場合、運転している駆動機構セットでメンテナンスを行う場合に、他の駆動機構セットに切り替えて運転を継続することができる。

【0059】

下側駆動油路５５ａと上側駆動油路５５ｂは、バイパス油路５７によって接続されている。バイパス油路５７の一端は、下側駆動油路５５ａのうち下側ポンプポート５４ａと第１下側ポート５１ａａとの間の途中位置に連通している。バイパス油路５７の他端は、上側駆動油路５５ｂのうち上側ポンプポート５４ｂと第１上側ポート５１ｂａとの間の途中位置に連通している。このバイパス油路５７によって、下側駆動油路５５ａから上側駆動油路５５ｂに作動油が流れたり、上側駆動油路５５ｂから下側駆動油路５５ａに作動油が流れたりすることが可能になっている。バイパス油路５７は、オリフィス５８を有しており、バイパス油路５７を流れる作動油の流量が制限されている。このことにより、下側シリンダ室５０ａまたは上側シリンダ室５０ｂに充満した作動油の圧力が低下することを抑制している。

【0060】

下側シリンダ室５０ａと上側シリンダ室５０ｂとは、非常用油路５９によって接続されている。非常用油路５９の一端はシリンダ４３の第２下側ポート５１ａｂに連通し、他端はシリンダ４３の第２上側ポート５１ｂｂに連通している。この非常用油路５９によって、下側シリンダ室５０ａから上側シリンダ室５０ｂに作動油が流れたり、上側シリンダ室５０ｂから下側シリンダ室５０ａに作動油が流れたりすることが可能になっている。非常用油路５９に、急速作動電磁弁６０（非常用弁の一例）が設けられている。急速作動電磁弁６０は、非常時に、蒸気タービン弁３１を閉じる方向に作動油を急速に移動させるための弁である。急速作動電磁弁６０は、非常用油路５９を開閉可能になっており、非常用油路５９内の作動油の流れを制御する。例えば、急速作動電磁弁６０は、常時、励磁されていて閉じていてもよい。一方、急速作動電磁弁６０は、非常時に無励磁になって開くようにしてもよい。

【0061】

図２および図３に示すように、シリンダ４３の下側貫通孔５２ａと流体ポンプ４４の上側ポンプポート５４ｂとが、下側排油路６１ａ（第１の排油路の一例）によって接続されていてもよい。

【0062】

下側排油路６１ａの一端は、下側排油ポート６３ａを介して下側排油溝６２ａ（第１の排油溝の一例）に連通している。このため、下側排油路６１ａは、下側排油溝６２ａおよび下側排油ポート６３ａを介して下側貫通孔５２ａに連通している。下側排油溝６２ａは、下側貫通孔５２ａに設けられている。下側排油溝６２ａは、下側貫通孔５２ａから外周側に突出するように形成されている。下側排油溝６２ａは、下側貫通孔５２ａの全周にわたってリング状に形成されている。下側排油ポート６３ａは、下側排油溝６２ａからシリンダ本体４９の外表面に延びている。

【0063】

下側排油路６１ａの他端は、上側駆動油路５５ｂの途中位置に連通しており、上側駆動油路５５ｂを介して上側ポンプポート５４ｂに連通している。下側排油路６１ａと上側駆動油路５５ｂとの連通位置は、上側ポンプポート５４ｂの近くに位置している。なお、図示しないが、下側排油路６１ａは、上側駆動油路５５ｂを介することなく、上側ポンプポート５４ｂに連通していてもよい。

【0064】

このようにして、下側排油路６１ａは、下側シリンダ室５０ａから下側貫通孔５２ａに漏洩した作動油を上側ポンプポート５４ｂに回収させるように構成されている。

【0065】

下側排油路６１ａに、下側排油弁６４ａ（第１の排油弁の一例）が設けられている。下側排油弁６４ａは、下側貫通孔５２ａから流体ポンプ４４の上側ポンプポート５４ｂに向かう作動油の流れを許可可能であるとともに上側ポンプポート５４ｂから下側貫通孔５２ａに向かう作動油の流れを遮断可能に構成されている。例えば、下側排油弁６４ａは、下側貫通孔５２ａから流体ポンプ４４の上側ポンプポート５４ｂに向かう作動油の流れを許可するとともに上側ポンプポート５４ｂから下側貫通孔５２ａに向かう作動油の流れを遮断する逆止弁であってもよい。

【0066】

図２および図３に示すように、シリンダ４３の上側貫通孔５２ｂと流体ポンプ４４の下側ポンプポート５４ａとが、上側排油路６１ｂ（第２の排油路の一例）によって接続されていてもよい。

【0067】

上側排油路６１ｂの一端は、上側排油ポート６３ｂを介して上側排油溝６２ｂ（第２の排油溝の一例）に連通している。このため、上側排油路６１ｂは、上側排油溝６２ｂおよび上側排油ポート６３ｂを介して上側貫通孔５２ｂに連通している。上側排油溝６２ｂは、上側貫通孔５２ｂに設けられている。上側排油溝６２ｂは、上側貫通孔５２ｂから外周側に突出するように形成されている。上側排油溝６２ｂは、上側貫通孔５２ｂの全周にわたってリング状に形成されている。上側排油ポート６３ｂは、上側排油溝６２ｂからシリンダ本体４９の外表面に延びている。

【0068】

上側排油路６１ｂの他端は、下側駆動油路５５ａの途中位置に連通しており、下側駆動油路５５ａを介して下側ポンプポート５４ａに連通していてもよい。上側排油路６１ｂと下側駆動油路５５ａとの連通位置は、下側ポンプポート５４ａの近くに位置している。なお、図示しないが、上側排油路６１ｂは、下側駆動油路５５ａを介することなく、下側ポンプポート５４ａに連通していてもよい。

【0069】

このようにして、上側排油路６１ｂは、上側シリンダ室５０ｂから上側貫通孔５２ｂに漏洩した作動油を下側ポンプポート５４ａに回収させるように構成されている。

【0070】

上側排油路６１ｂに、上側排油弁６４ｂ（第２の排油弁の一例）が設けられている。上側排油弁６４ｂは、上側貫通孔５２ｂから流体ポンプ４４の下側ポンプポート５４ａに向かう作動油の流れを許可可能であるとともに下側ポンプポート５４ａから上側貫通孔５２ｂに向かう作動油の流れを遮断可能に構成されている。例えば、上側排油弁６４ｂは、上側排油弁６４ｂ（第２の排油弁の一例）が設けられている。上側排油弁６４ｂは、上側貫通孔５２ｂから流体ポンプ４４の下側ポンプポート５４ａに向かう作動油の流れを許可するとともに下側ポンプポート５４ａから上側貫通孔５２ｂに向かう作動油の流れを遮断する逆止弁であってもよい。

【0071】

上述した流体ポンプ４４、モータ５６、急速作動電磁弁６０、下側排油弁６４ａ、上側排油弁６４ｂおよびその他の機器類は、図示しないマニホールドブロックに取り付けられている。マニホールドブロックは、シリンダ４３の側面に取り付けられている。上述した下側駆動油路５５ａ、上側駆動油路５５ｂ、バイパス油路５７、非常用油路５９およびその他の油路は、このマニホールドブロック内に形成されている。

【0072】

上述したモータ５６および急速作動電磁弁６０は、制御装置６５によって制御されている。制御装置６５には、蒸気タービンプラント１内の各種の検出信号が送信され、これらの検出信号に基づいて、蒸気タービン弁３１の弁体３４の位置を制御する制御信号をモータ５６に送信するように構成されている。例えば、制御装置６５は、上述した開度検出器４８により検出された蒸気タービン弁３１の開度に基づいてモータ５６を制御してもよい。この場合、検出された蒸気タービン弁３１の開度から弁体３４の位置を求め、この位置と、目標とする位置との偏差が無くなるように制御信号をモータ５６に送信する。

【0073】

また、制御装置６５は、常時、急速作動電磁弁６０を閉じるとともに、非常時には急速作動電磁弁６０を開くように急速作動電磁弁６０を制御してもよい。急速作動電磁弁６０を開くことにより、下側シリンダ室５０ａ内の作動油を上側シリンダ室５０ｂに急速に移動させることができる。なお、蒸気タービンプラント１内に、同一の開度制御を行う複数の蒸気タービン弁３１が存在する場合には、これらの蒸気タービン弁３１を駆動する蒸気タービン弁駆動装置４０の各々を、１つの制御装置６５で共有化して制御するようにしてもよい。

【0074】

次に、このような構成からなる本実施の形態による蒸気タービン弁３１の駆動方法について説明する。

【0075】

蒸気タービン弁３１を開く場合、制御装置６５からモータ５６に制御信号が送信される。制御信号を受信したモータ５６の駆動軸が、蒸気タービン弁３１を開く方向に回転し、流体ポンプ４４の駆動軸を同じ方向に回転させる。このことにより、図３に示すように、上側ポンプポート５４ｂから下側ポンプポート５４ａへの作動油の流れが形成され、下側ポンプポート５４ａから作動油が吐出される。吐出された作動油は、下側駆動油路５５ａを通って下側シリンダ室５０ａに供給される。このため、下側シリンダ室５０ａ内に作動油が充満し、下側シリンダ室５０ａ内の作動油の圧力が増大する。上側シリンダ室５０ｂ内の作動油は、上側ポンプポート５４ｂに回収され、上側シリンダ室５０ｂ内の作動油の圧力が低減する。このため、下側シリンダ室５０ａ内の作動油の圧力と上側シリンダ室５０ｂ内の作動油の圧力とに差圧が生じ、ピストン４２に上向きの力が作用する。ここで、ピストンロッド４１は、閉鎖ばね４６の荷重によって下向きの力を受けている。また、弁体３４は、蒸気タービン弁３１内を流れる蒸気の圧力を受けて、下向きの力を受けている。ピストン４２に作用する上向きの力が、ピストンロッド４１に作用する下向きの力よりも大きくなるように、下側シリンダ室５０ａ内の作動油の圧力が流体ポンプ４４によって調整されている。このため、下側シリンダ室５０ａ内に作動油が充満すると、ピストンロッド４１が上方に移動し、弁体３４が弁座３３から離間する。このようにして、蒸気タービン弁３１が開く。

【0076】

蒸気タービン弁３１が開いている間、上述したように流体ポンプ４４の下側ポンプポート５４ａから作動油が吐出され、吐出された作動油は、下側駆動油路５５ａを通って下側シリンダ室５０ａに供給される。下側駆動油路５５ａ内の作動油の一部は、バイパス油路５７を通って上側駆動油路５５ｂに流入する。そして、上側ポンプポート５４ｂに吸引されて再び下側ポンプポート５４ａから吐出される。このようにして、下側駆動油路５５ａ、バイパス油路５７および上側駆動油路５５ｂを流れる循環流れが形成される。このことにより、流体ポンプ４４の回転方向の変動および回転速度の変動を抑制することができ、流体ポンプ４４の吐出量を安定させることができる。このため、下側シリンダ室５０ａ内の作動油の圧力を安定させることができる。

【0077】

蒸気タービン弁３１を閉じる場合、制御装置６５からモータ５６に制御信号が送信される。制御信号を受信したモータ５６の駆動軸が、蒸気タービン弁３１を閉じる方向に回転し、流体ポンプ４４の駆動軸を同じ方向に回転させる。このことにより、図２に示すように、下側ポンプポート５４ａから上側ポンプポート５４ｂへの作動油の流れが形成され、上側ポンプポート５４ｂから作動油が吐出される。吐出された作動油は、上側駆動油路５５ｂを通って上側シリンダ室５０ｂに供給される。このため、上側シリンダ室５０ｂ内に作動油が充満し、上側シリンダ室５０ｂ内の作動油の圧力が増大する。下側シリンダ室５０ａ内の作動油は、下側ポンプポート５４ａに回収され、下側シリンダ室５０ａ内の作動油の圧力が低減する。このため、上側シリンダ室５０ｂ内の作動油の圧力と下側シリンダ室５０ａ内の作動油の圧力とに差圧が生じ、ピストン４２に下向きの力が作用する。また、ピストンロッド４１は、閉鎖ばね４６の荷重による下向きの力と、蒸気タービン弁３１内を流れる蒸気の圧力から受ける下向きの力も受けている。このため、ピストンロッド４１が下方に移動し、弁体３４が弁座３３に当接する。このようにして、蒸気タービン弁３１が閉じる。

【0078】

蒸気タービン弁３１が閉じている間、上述したように流体ポンプ４４の上側ポンプポート５４ｂから作動油が吐出され、吐出された作動油は、上側駆動油路５５ｂを通って上側シリンダ室５０ｂに供給される。上側駆動油路５５ｂ内の作動油の一部は、バイパス油路５７を通って下側駆動油路５５ａに流入する。そして、下側ポンプポート５４ａに吸引されて再び上側ポンプポート５４ｂから吐出される。このようにして、上側駆動油路５５ｂ、バイパス油路５７および下側駆動油路５５ａを流れる循環流れが形成される。このことにより、流体ポンプ４４の回転方向の変動および回転速度の変動を抑制することができ、流体ポンプ４４の吐出量を安定させることができる。このため、上側シリンダ室５０ｂ内の作動油の圧力を安定させることができる。

【0079】

なお、シリンダ４３の外表面の面積は一般に大きいため、シリンダ４３の外表面からの放熱量は大きい。通常運転時には、蒸気タービン弁３１の開閉動作は頻繁には行われないため、モータ５６の消費動力だけでは作動油の温度を適正運転温度に維持することは困難になる場合がある。これに対して、本実施の形態では、下側駆動油路５５ａと上側駆動油路５５ｂとがバイパス油路５７で接続されているため、蒸気タービン弁３１の開閉状態にはよらずに作動油の循環流れを形成することができる。作動油の循環流れが形成されている間、流体ポンプ４４が駆動され続ける。このため、流体ポンプ４４が駆動に伴って発する熱によって、作動油の温度を適正運転温度にすることができる。

【0080】

上述したように、本実施の形態による蒸気タービン弁駆動装置４０においては、下側駆動油路５５ａおよび上側駆動油路５５ｂは、閉油圧回路を構成している。このため、制御装置６５によって流体ポンプ４４が制御されることにより、作動油は、下側シリンダ室５０ａおよび上側シリンダ室５０ｂの一方に供給されて他方から回収される。すなわち、下側シリンダ室５０ａと上側シリンダ室５０ｂとの間で作動油が移動する。この作動油の移動によってピストン４２が移動し、蒸気タービン弁３１の駆動範囲内で弁体３４が移動する。このピストン４２の移動に伴って、下側シリンダ室５０ａの容積と上側シリンダ室５０ｂの容積とが共に変化する。しかしながら、下側シリンダ室５０ａの容積と上側シリンダ室５０ｂの容積との合計値は、一定である。このため、閉油圧回路内の作動油の量を一定に維持することができ、蒸気タービン弁３１の開閉動作に伴う作動油の補充を不要にすることができる。従って、図２および図３に示す例では、閉油圧回路には、補充用の作動油を貯留するための油タンクは接続されていない。

【0081】

非常時（例えば、蒸気タービンプラントに何らかの異常が発生した場合など）には、制御装置６５から急速作動電磁弁６０に制御信号が送信される。制御信号を受信した急速作動電磁弁６０は、無励磁になって開く。このことにより、下側シリンダ室５０ａ内の作動油が、非常用油路５９を通って上側シリンダ室５０ｂ内に移動し、ピストン４２に作用していた上向きの力が消失される。このため、ピストンロッド４１は、閉鎖ばね４６の荷重によって、下方に急速に移動する。このようにして、弁体３４が弁座３３に当接して、流体ポンプ４４の吐出方向を切り替える場合よりも蒸気タービン弁３１を急速に閉じることができる。非常時には、制御装置６５からモータ５６に制御信号が送信されて、流体ポンプ４４を、蒸気タービン弁３１を閉じる方向に回転させてもよい。なお、弁体３４が弁座３３に当接する際に、弁体３４の移動速度を緩慢にしてもよい。例えば、弁体３４が弁座３３に当接する直前に、急速作動電磁弁６０を励磁状態に切り替えてもよい。このことにより、作動油の移動にブレーキを掛けることができ、弁体３４の移動速度を低下させることができる。急速作動電磁弁６０は、励磁状態に切り替えた後に無励磁状態に切り替えてもよい。このようにして、弁体３４が弁座３３に当接する際の衝撃を緩和することができる。この結果、蒸気タービン弁駆動装置４０の破損を防止でき、蒸気タービン弁３１の急速閉鎖を安全に行うことができる。

【0082】

非常状態が解消されると、リセット動作が行われる。より具体的には、制御装置６５から急速作動電磁弁６０に制御信号が送信される。制御信号を受信した急速作動電磁弁６０は、励磁されて閉じる。このことにより、下側シリンダ室５０ａから上側シリンダ室５０ｂへの作動油の流れが遮断される。また、制御装置６５からモータ５６に制御信号が送信されて、流体ポンプ４４を、蒸気タービン弁３１を開く方向に回転させる。このことにより、下側シリンダ室５０ａに作動油が充満されて、蒸気タービン弁３１が開く。

【0083】

ところで、機器の劣化などにより、下側シリンダ室５０ａや上側シリンダ室５０ｂに充満された作動油の一部は、漏洩する場合がある。

【0084】

例えば、蒸気タービン弁３１が開いている間、下側シリンダ室５０ａに充満された作動油の一部が、下側貫通孔５２ａに漏洩する場合がある。漏洩した作動油は、下側貫通孔５２ａに設けられた下側排油溝６２ａに流入する。ここで、下側貫通孔５２ａのうち下側排油溝６２ａの下方に下側パッキン５３ａが配置されている。また、流体ポンプ４４の上側ポンプポート５４ｂから下側ポンプポート５４ａへの作動油の流れが形成されており、上側ポンプポート５４ｂは負圧になっている。このため、下側排油溝６２ａ内の作動油は、下側排油路６１ａおよび上側駆動油路５５ｂを通って上側ポンプポート５４ｂに吸引される。この際、下側排油路６１ａに設けられた下側排油弁６４ａは、下側貫通孔５２ａから上側ポンプポート５４ｂに向かう作動油の流れを許可するため、下側排油路６１ａ内の作動油は、下側排油弁６４ａを通過できる。上側ポンプポート５４ｂに吸引された作動油は、再び下側ポンプポート５４ａから吐出される。

【0085】

なお、上側排油路６１ｂに設けられた上側排油弁６４ｂは、上側貫通孔５２ｂに向かう作動油の流れを遮断している。このため、下側駆動油路５５ａから上側貫通孔５２ｂに向かう作動油の流れが形成されることを抑制でき、上側シリンダ室５０ｂに作動油が供給されることを抑制できる。

【0086】

蒸気タービン弁３１が閉じている間、上側シリンダ室５０ｂに充満された作動油の一部が、上側貫通孔５２ｂに漏洩する場合がある。漏洩した作動油は、上側貫通孔５２ｂに設けられた上側排油溝６２ｂに流入する。ここで、上側貫通孔５２ｂのうち上側排油溝６２ｂの上方に上側パッキン５３ｂが配置されている。また、流体ポンプ４４の下側ポンプポート５４ａから上側ポンプポート５４ｂへの作動油の流れが形成されており、下側ポンプポート５４ａは負圧になっている。このため、上側排油溝６２ｂ内の作動油は、上側排油路６１ｂおよび下側駆動油路５５ａを通って下側ポンプポート５４ａに吸引される。この際、上側排油路６１ｂに設けられた上側排油弁６４ｂは、上側貫通孔５２ｂから下側ポンプポート５４ａに向かう作動油の流れを許可するため、上側排油路６１ｂ内の作動油は、上側排油弁６４ｂを通過できる。下側ポンプポート５４ａに吸引された作動油は、再び上側ポンプポート５４ｂから吐出される。

【0087】

なお、下側排油路６１ａに設けられた下側排油弁６４ａは、下側貫通孔５２ａに向かう作動油の流れを遮断している。このため、上側駆動油路５５ｂから下側排油路６１ａに向かう作動油の流れが形成されることを抑制でき、下側シリンダ室５０ａに作動油が供給されることを抑制できる。

【0088】

このように本実施の形態によれば、シリンダ４３の下側シリンダ室５０ａから延びる下側貫通孔５２ａと、流体ポンプ４４の上側ポンプポート５４ｂとが、下側排油路６１ａで接続されている。このことにより、流体ポンプ４４が、下側ポンプポート５４ａから作動油を吐出している場合に、下側シリンダ室５０ａから下側貫通孔５２ａに漏洩した作動油を、上側ポンプポート５４ｂに吸引して回収することができる。このため、下側貫通孔５２ａに漏洩した作動油が、下側貫通孔５２ａから外部に漏洩することを抑制できる。この結果、シリンダ４３から作動油が漏洩することを抑制でき、信頼性を向上させることができる。

【0089】

また、本実施の形態によれば、下側排油路６１ａは、上側駆動油路５５ｂの途中位置に接続されている。このことにより、流体ポンプ４４の上側ポンプポート５４ｂが１つしか存在しない場合であっても、下側排油路６１ａ内の作動油を上側ポンプポート５４ｂに吸引させて回収することができる。このため、下側貫通孔５２ａに漏洩した作動油が、下側貫通孔５２ａから外部に漏洩することを抑制できる。

【0090】

また、本実施の形態によれば、同様にして、上側排油路６１ｂが、下側駆動油路５５ａの途中位置に接続されている。このため、上側貫通孔５２ｂに漏洩した作動油が、上側貫通孔５２ｂから外部に漏洩することを抑制できる。

【0091】

また、本実施の形態によれば、下側貫通孔５２ａに下側排油溝６２ａが設けられて、下側排油路６１ａは、下側排油溝６２ａを介して下側貫通孔５２ａに接続されている。このことにより、下側シリンダ室５０ａから下側貫通孔５２ａに漏洩した作動油を、下側排油溝６２ａで捕捉することができ、下側貫通孔５２ａ内の作動油が、下側排油溝６２ａよりも下方に流れることを抑制できる。このため、下側貫通孔５２ａに漏洩した作動油が、下側貫通孔５２ａから外部に漏洩することをより一層抑制できる。

【0092】

また、本実施の形態によれば、同様にして、上側貫通孔５２ｂに上側排油溝６２ｂが設けられて、上側排油路６１ｂは、上側排油溝６２ｂを介して上側貫通孔５２ｂに接続されている。このため、上側貫通孔５２ｂに漏洩した作動油が、上側貫通孔５２ｂから外部に漏洩することをより一層抑制できる。

【0093】

また、本実施の形態によれば、下側排油路６１ａに、下側貫通孔５２ａに向かう作動油の流れを遮断する下側排油弁６４ａが設けられている。このことにより、上側シリンダ室５０ｂに作動油を充満している間、上側駆動油路５５ｂから下側排油路６１ａに向かう作動油の流れが形成されることを抑制できる。このため、上側シリンダ室５０ｂに作動油を充満している間に下側シリンダ室５０ａに作動油が供給されることを抑制でき、蒸気タービン弁駆動装置４０の信頼性を向上させることができる。

【0094】

また、本実施の形態によれば、同様にして、上側排油路６１ｂに、上側貫通孔５２ｂに向かう作動油の流れを遮断する上側排油弁６４ｂが設けられている。このため、下側シリンダ室５０ａに作動油を充満している間に上側シリンダ室５０ｂに作動油が供給されることを抑制でき、蒸気タービン弁駆動装置４０の信頼性を向上させることができる。

【0095】

また、本実施の形態によれば、下側排油路６１ａに設けられた下側排油弁６４ａが、逆止弁になっている。このため、上側ポンプポート５４ｂから下側貫通孔５２ａに向かう作動油の流れを遮断するとともに、下側貫通孔５２ａから上側ポンプポート５４ｂに向かう作動油の流れを許可する弁を容易に構成することができる。また、常時、上側ポンプポート５４ｂから下側貫通孔５２ａに向かう作動油の流れを遮断するとともに、下側貫通孔５２ａから上側ポンプポート５４ｂに向かう作動油の流れを許可することができる。このため、下側排油弁６４ａを、制御装置６５などで制御することを不要にできる。

【0096】

また、本実施の形態によれば、同様にして、上側排油路６１ｂに設けられた上側排油弁６４ｂが、逆止弁になっている。このため、上側排油弁６４ｂを、制御装置６５などで制御することを不要にできる。

【0097】

また、本実施の形態によれば、シリンダ４３の上側シリンダ室５０ｂから延びる上側貫通孔５２ｂと、流体ポンプ４４の下側ポンプポート５４ａとが、上側排油路６１ｂで接続されている。このことにより、流体ポンプ４４が、上側ポンプポート５４ｂから作動油を吐出している場合に、上側シリンダ室５０ｂから上側貫通孔５２ｂに漏洩した作動油を、下側ポンプポート５４ａに吸引して回収することができる。このため、上側貫通孔５２ｂに漏洩した作動油が、上側貫通孔５２ｂから外部に漏洩することを抑制できる。この結果、シリンダ４３から作動油が漏洩することを抑制でき、信頼性を向上させることができる。

【0098】

なお、上述した本実施の形態においては、下側排油路６１ａに設けられた下側排油弁６４ａが、逆止弁である例について説明した。しかしながら、このことに限られることはない。例えば、図示しないが、下側排油弁６４ａは、電磁弁で構成されていてもよい。この場合、制御装置６５によって、下側排油弁６４ａは制御されてもよい。例えば、流体ポンプ４４の吐出方向に基づいて、下側排油弁６４ａを制御してもよい。同様に、上側排油路６１ｂに設けられた上側排油弁６４ｂも、電磁弁で構成されていてもよい。流体ポンプ４４が下側ポンプポート５４ａから作動油を吐出している間、下側排油弁６４ａを開くとともに上側排油弁６４ｂを閉じるようにしてもよい。また、流体ポンプ４４が上側ポンプポート５４ｂから作動油を吐出している間、下側排油弁６４ａを閉じるとともに上側排油弁６４ｂを開くようにしてもよい。

【0099】

（第２の実施の形態）
次に、図４を用いて、第２の実施の形態による蒸気タービン弁駆動装置、蒸気タービン弁装置および蒸気タービンプラントについて説明する。

【0100】

図４に示す第２の実施の形態においては、下側排油路に下側開閉弁が設けられている点が主に異なり、他の構成は、図１～図３に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図４において、図１～図３に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【0101】

図４に示すように、本実施の形態による蒸気タービン弁駆動装置４０は、下側排油路６１ａに設けられた下側開閉弁７０ａ（第１の開閉弁の一例）を更に備えている。下側開閉弁７０ａは、下側排油路６１ａを開閉可能になっており、下側排油路６１ａ内の作動油の流れを制御する。例えば、下側開閉弁７０ａは、電磁弁であってもよい。この場合、制御装置６５によって下側開閉弁７０ａを制御することにより、下側開閉弁７０ａを遠隔で操作することができる。

【0102】

下側開閉弁７０ａは、下側排油弁６４ａよりも下側貫通孔５２ａの側に位置していてもよい。しかしながら、このことに限られることはなく、下側開閉弁７０ａは、下側排油弁６４ａよりも上側ポンプポート５４ｂの側に位置していてもよい。

【0103】

下側開閉弁７０ａは、常時、無励磁にして閉じるようにしてもよい。そして、作動油の漏洩が確認された場合に、励磁されて開くようにしてもよい。

【0104】

また、図４に示すように、本実施の形態による蒸気タービン弁駆動装置４０は、上側排油路６１ｂに設けられた上側開閉弁７０ｂ（第２の開閉弁の一例）を更に備えている。上側開閉弁７０ｂは、上側排油路６１ｂを開閉可能になっており、上側排油路６１ｂ内の作動油の流れを制御する。例えば、上側開閉弁７０ｂは、電磁弁であってもよい。この場合、制御装置６５によって上側開閉弁７０ｂを制御することにより、上側開閉弁７０ｂを遠隔で操作することができる。

【0105】

上側開閉弁７０ｂは、上側排油弁６４ｂよりも上側貫通孔５２ｂの側に位置していてもよい。しかしながら、このことに限られることはなく、上側開閉弁７０ｂは、上側排油弁６４ｂよりも下側ポンプポート５４ａの側に位置していてもよい。

【0106】

上側開閉弁７０ｂは、常時、無励磁にして閉じるようにしてもよい。そして、作動油の漏洩が確認された場合に、励磁されて開くようにしてもよい。

【0107】

このような構成からなる本実施の形態による蒸気タービン弁駆動装置４０において、下側開閉弁７０ａが閉じている間、機器の劣化などにより、下側シリンダ室５０ａに充満していた作動油の一部は下側貫通孔５２ａに漏洩する。漏洩した作動油は、下側貫通孔５２ａに設けられた下側排油溝６２ａを通って、下側排油路６１ａに流入する。下側開閉弁７０ａが閉じているため、流入した作動油は下側排油路６１ａ内に貯留される。漏洩した作動油が下側排油路６１ａに貯留されると、やがて下側貫通孔５２ａ内にも作動油が貯留される。そして、作動油が、下側パッキン５３ａから外部（ここでは、ばね箱４７内）に漏洩する場合がある。

【0108】

例えば、蒸気タービン弁３１を開いている間、目視点検などにより、下側貫通孔５２ａから作動油が漏洩していることが確認された場合、下側開閉弁７０ａを開いてもよい。この場合、図示しないスイッチを押下することにより、制御装置６５から下側開閉弁７０ａに制御信号が送信される。制御信号を受信した下側開閉弁７０ａが、励磁されて開いてもよい。このことにより、下側排油路６１ａ内に貯留されていた作動油は、負圧になっている上側ポンプポート５４ｂに吸引されて、回収される。このため、下側排油路６１ａ内の作動油が除去されるとともに、下側貫通孔５２ａ内の作動油が除去される。下側パッキン５３ａから外部への作動油の漏洩が解消された場合には、下側開閉弁７０ａを閉じるようにしてもよい。

【0109】

同様に、上側開閉弁７０ｂが閉じている間、機器の劣化などにより、上側シリンダ室５０ｂに充満していた作動油の一部は上側貫通孔５２ｂに漏洩する。漏洩した作動油は、上側貫通孔５２ｂに設けられた上側排油溝６２ｂを通って、上側排油路６１ｂに流入する。上側開閉弁７０ｂが閉じているため、流入した作動油は上側排油路６１ｂ内に貯留される。漏洩した作動油が上側排油路６１ｂに貯留されると、やがて上側貫通孔５２ｂ内にも作動油が貯留される。そして、作動油が、上側パッキン５３ｂから外部（ここでは、シリンダ４３の上面）に漏洩する場合がある。

【0110】

例えば、蒸気タービン弁３１を閉じている間、目視点検などにより、上側貫通孔５２ｂから作動油が漏洩していることが確認された場合、上側開閉弁７０ｂを開いてもよい。この場合、図示しないスイッチを押下することにより、制御装置６５から上側開閉弁７０ｂに制御信号が送信される。制御信号を受信した上側開閉弁７０ｂが、励磁されて開いてもよい。このことにより、上側排油路６１ｂ内に貯留されていた作動油は、負圧になっている下側ポンプポート５４ａに吸引されて、回収される。このため、上側排油路６１ｂ内の作動油が除去されるとともに、上側貫通孔５２ｂ内の作動油が除去される。上側パッキン５３ｂから外部への作動油の漏洩が解消された場合には、上側開閉弁７０ｂを閉じるようにしてもよい。

【0111】

このように本実施の形態によれば、下側排油路６１ａに、下側排油路６１ａを開閉可能な下側開閉弁７０ａが設けられている。このことにより、異物または外気が、流体ポンプ４４の上側ポンプポート５４ｂに吸引されることを抑制できる。すなわち、蒸気タービン弁駆動装置４０に劣化が発生していない場合には、下側シリンダ室５０ａから下側貫通孔５２ａに作動油が漏洩することが効果的に抑制されている。しかしながら、下側開閉弁７０ａを開いている場合、下側貫通孔５２ａ内の異物を上側ポンプポート５４ｂに吸引し得る。また、この場合、外部から下側パッキン５３ａを介して外気を吸引し得る。異物や外気を吸引すると、流体ポンプ４４の動作に支障を来す恐れがある。これに対して本実施の形態によれば、下側開閉弁７０ａを閉じることにより、異物や外気が上側ポンプポート５４ｂに吸引されることを抑制できる。このため、流体ポンプ４４の性能低下を抑制して、流体ポンプ４４の吐出量を安定させることができ、下側シリンダ室５０ａ内の作動油の圧力を安定させることができる。また、作動油の漏洩が確認された場合には、下側開閉弁７０ａを開くことにより、下側シリンダ室５０ａから下側貫通孔５２ａに漏洩した作動油を吸引して回収することができる。このため、下側貫通孔５２ａに漏洩した作動油が、下側貫通孔５２ａから外部に漏洩することを抑制できる。この結果、シリンダ４３から作動油が漏洩することを抑制でき、信頼性を向上させることができる。

【0112】

また、本実施の形態によれば、同様にして、上側排油路６１ｂに、上側排油路６１ｂを開閉可能な上側開閉弁７０ｂが設けられている。このため、上側シリンダ室５０ｂ内の作動油の圧力を安定させることができるとともに、作動油が外部に漏洩することを抑制できる。この結果、シリンダ４３から作動油が漏洩することを抑制でき、信頼性を向上させることができる。

【0113】

なお、上述した本実施の形態においては、下側開閉弁７０ａが電磁弁である例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、下側開閉弁７０ａは、手動操作弁であってもよい。この場合、目視点検などにより、下側貫通孔５２ａから作動油が漏洩していることが確認された場合、現場で、下側開閉弁７０ａを直接操作することで開くことができる。同様にして、上側開閉弁７０ｂは、手動操作弁であってもよい。

【0114】

（第３の実施の形態）
次に、図５を用いて、第３の実施の形態による蒸気タービン弁駆動装置、蒸気タービン弁装置および蒸気タービンプラントについて説明する。

【0115】

図５に示す第３の実施の形態においては、下側排油路に下側漏洩検出器が設けられ、下側漏洩検出器により検出された作動油の漏洩量が所定量よりも多い場合に、下側開閉弁を開くように下側開閉弁が制御される点が主に異なり、他の構成は、図４に示す第２の実施の形態と略同一である。なお、図５において、図４に示す第２の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【0116】

図５に示すように、本実施の形態による蒸気タービン弁駆動装置４０は、下側排油路６１ａへの作動油の漏洩量を検出する下側漏洩検出器７１ａ（第１の漏洩検出器の一例）を更に備えている。下側漏洩検出器７１ａは、下側排油路６１ａに設けられていてもよい。下側漏洩検出器７１ａは、下側開閉弁７０ａよりも下側貫通孔５２ａの側に位置していてもよい。下側漏洩検出器７１ａにより検出された漏洩量は、検出信号として制御装置６５に送信される。

【0117】

下側漏洩検出器７１ａには、作動油の漏洩量を検出することができれば、任意の検出器を用いてもよい。

【0118】

例えば、下側漏洩検出器７１ａは、下側排油路６１ａを流れる作動油の流量を検出する流量計を含んでいてもよい。検出された流量を作動油の漏洩量とみなしてもよい。この場合、下側漏洩検出器７１ａは、漏洩した作動油を貯留するオイルポットを含んでいてもよい。オイルポットの代わりに計測用配管やその他の機材を用いてもよい。また、オイルポットは、流量計よりも上側ポンプポート５４ｂの側に位置していてもよく、あるいは、流量計の両側にオイルポットが位置していてもよい。

【0119】

また、例えば、下側漏洩検出器７１ａは、下側排油路６１ａ内の作動油の圧力を検出する圧力計を含んでいてもよい。検出された作動油の圧力を作動油の漏洩量とみなしてもよい。

【0120】

また、例えば、下側漏洩検出器７１ａは、下側排油路６１ａ内の作動油の温度を検出する温度計を含んでいてもよい。検出された温度を作動油の漏洩量とみなしてもよい。すなわち、作動油の温度は、流体ポンプ４４を通過する際に上昇する。このことにより、下側シリンダ室５０ａから下側排油路６１ａに漏洩した作動油の温度は高くなり、作動油が漏洩され続けると下側排油路６１ａ内の作動油の温度が上昇する。このため、下側排油路６１ａ内の作動油の温度を検出することにより、作動油の漏洩量を把握することができる。

【0121】

また、例えば、下側漏洩検出器７１ａは、下側排油路６１ａを流れる作動油の速度を検出する速度計を含んでいてもよい。検出された速度を作動油の漏洩量と見なしてもよい。この場合、下側漏洩検出器７１ａは、漏洩した作動油を貯留するオイルポットを含んでいてもよい。

【0122】

また、例えば、下側漏洩検出器７１ａは、下側排油路６１ａに漏洩した作動油を貯留するオイルポットと、オイルポットに貯留した作動油の貯留量を検出する貯留量検出器と、を含んでいてもよい。検出された作動油の貯留量を作動油の漏洩量とみなしてもよい。

【0123】

また、例えば、下側漏洩検出器７１ａは、下側排油路６１ａに漏洩した作動油を貯留するオイルポットと、オイルポットに貯留した作動油の重さを検出する重さ検出器と、を含んでいてもよい。検出された作動油の重さを作動油の漏洩量とみなしてもよい。

【0124】

制御装置６５は、下側漏洩検出器７１ａで検出された作動油の漏洩量に基づいて下側開閉弁７０ａを制御してもよい。この場合、制御装置６５は、漏洩量が所定量よりも多い場合に下側開閉弁７０ａを開き、漏洩量が所定量以下である場合に下側開閉弁７０ａを閉じるようにしてもよい。

【0125】

図５に示すように、本実施の形態による蒸気タービン弁駆動装置４０は、上側排油路６１ｂへの作動油の漏洩量を検出する上側漏洩検出器７１ｂ（第２の漏洩検出器の一例）を更に備えている。上側漏洩検出器７１ｂは、上側排油路６１ｂに設けられていてもよい。上側漏洩検出器７１ｂは、上側開閉弁７０ｂよりも上側貫通孔５２ｂの側に位置していてもよい。上側漏洩検出器７１ｂにより検出された漏洩量は、検出信号として制御装置６５に送信される。

【0126】

上側漏洩検出器７１ｂには、作動油の漏洩量を検出することができれば、任意の検出器を用いてもよい。例えば、上側漏洩検出器７１ｂは、上述した下側漏洩検出器７１ａと同様に構成することができる。

【0127】

制御装置６５は、上側漏洩検出器７１ｂで検出された作動油の漏洩量に基づいて上側開閉弁７０ｂを制御してもよい。この場合、制御装置６５は、漏洩量が所定量よりも多い場合に上側開閉弁７０ｂを開き、漏洩量が所定量以下である場合に上側開閉弁７０ｂを閉じるようにしてもよい。

【0128】

下側開閉弁７０ａが閉じている間、機器の劣化などにより、下側シリンダ室５０ａに充満していた作動油の一部は、下側貫通孔５２ａに漏洩する。漏洩した作動油は、下側排油溝６２ａを通って、下側排油路６１ａに流入する。すると、下側漏洩検出器７１ａにより、下側排油路６１ａに漏洩した作動油の漏洩量が検出される。下側排油路６１ａへの作動油の漏洩が続くと、作動油の漏洩量が増大する。

【0129】

制御装置６５には、下側漏洩検出器７１ａから検出信号が送信され、作動油の漏洩量が、所定よりも多いか否かが制御装置６５により判断される。作動油の漏洩量が所定量よりも多いと判断した場合、制御装置６５から下側開閉弁７０ａに制御信号が送信される。制御信号を受信した下側開閉弁７０ａは、励磁されて開く。このことにより、下側排油路６１ａに漏洩した作動油が上側ポンプポート５４ｂに吸引されて、回収される。このため、下側排油路６１ａ内の作動油が除去されるとともに、下側貫通孔５２ａ内の作動油が除去される。その後、下側漏洩検出器７１ａにより作動油の漏洩量が検出されない場合には、下側開閉弁７０ａを閉じるようにしてもよい。

【0130】

上側開閉弁７０ｂが閉じている間、機器の劣化などにより、上側シリンダ室５０ｂに充満していた作動油の一部は、上側貫通孔５２ｂに漏洩する。漏洩した作動油は、上側排油溝６２ｂを通って、上側排油路６１ｂに流入する。すると、上側漏洩検出器７１ｂにより、上側排油路６１ｂに漏洩した作動油の漏洩量が検出される。上側排油路６１ｂへの作動油の漏洩が続くと、作動油の漏洩量が増大する。

【0131】

制御装置６５には、上側漏洩検出器７１ｂから検出信号が送信され、作動油の漏洩量が、所定よりも多いか否かが制御装置６５により判断される。作動油の漏洩量が所定量よりも多いと判断した場合、制御装置６５から上側開閉弁７０ｂに制御信号が送信される。制御信号を受信した上側開閉弁７０ｂは、励磁されて開く。このことにより、上側排油路６１ｂに漏洩した作動油が下側ポンプポート５４ａに吸引されて、回収される。このため、上側排油路６１ｂ内の作動油が除去されるとともに、上側貫通孔５２ｂ内の作動油が除去される。その後、上側漏洩検出器７１ｂにより作動油の漏洩量が検出されない場合には、上側開閉弁７０ｂを閉じるようにしてもよい。

【0132】

このように本実施の形態によれば、下側漏洩検出器７１ａにより検出された作動油の漏洩量が所定量よりも多い場合に、下側開閉弁７０ａが開く。このことにより、下側排油路６１ａに漏洩した作動油の漏洩量が多くなった場合に、漏洩した作動油を、流体ポンプ４４の上側ポンプポート５４ｂに回収することができる。このため、下側貫通孔５２ａに漏洩した作動油が、下側貫通孔５２ａから外部に漏洩することを効率良く抑制できる。また、下側排油路６１ａに漏洩した作動油の漏洩量が所定量以下である場合には、下側開閉弁７０ａを閉じる。このことにより、異物または外気が、上側ポンプポート５４ｂに吸引されることを抑制できる。このため、流体ポンプ４４の性能低下を抑制して、流体ポンプ４４の吐出量を安定させることができ、下側シリンダ室５０ａ内の作動油の圧力を安定させることができる。この結果、シリンダ４３から作動油が漏洩することを抑制でき、信頼性を向上させることができる。

【0133】

また、本実施の形態によれば、同様にして、上側漏洩検出器７１ｂにより検出された作動油の漏洩量が所定量よりも多い場合に、上側開閉弁７０ｂが開く。このため、作動油が外部に漏洩することを効率良く抑制できるとともに、上側シリンダ室５０ｂ内の作動油の圧力を安定させることができる。この結果、シリンダ４３から作動油が漏洩することを抑制でき、信頼性を向上させることができる。

【0134】

（第４の実施の形態）
次に、図６を用いて、第４の実施の形態による蒸気タービン弁駆動装置、蒸気タービン弁装置および蒸気タービンプラントについて説明する。

【0135】

図６に示す第４の実施の形態においては、下側漏洩検出器により検出された作動油の漏洩量が所定量よりも多い場合に警報を発報する警報装置を更に備えている点が主に異なり、他の構成は、図５に示す第３の実施の形態と略同一である。なお、図６において、図５に示す第３の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【0136】

図６に示すように、本実施の形態による蒸気タービン弁駆動装置４０は、警報装置７２を更に備えている。警報装置７２は、下側漏洩検出器７１ａにより検出された作動油の漏洩量が所定量よりも多い場合に警報を発報するように構成されている。図６においては、下側排油路６１ａに、下側開閉弁７０ａ（図５参照）は設けられていない例を示しているが、下側開閉弁７０ａは設けられていてもよい。また、上側排油路６１ｂに、上側開閉弁７０ｂ（図５参照）は、設けられていない例を示しているが、上側開閉弁７０ｂは設けられていてもよい。

【0137】

警報装置７２には、警報を発報することができれば、任意の装置を用いてもよい。例えば、警報装置７２は、記録計などに作動油の漏洩量が増大した旨の警報を電気信号として送信してもよい。この場合、記録計は、その警報を電気的に記録するように構成されていてもよい。また、警報装置７２は、複写機などに作動油の漏洩量が増大した旨の警報を電気信号として送信してもよい。この場合、複写機は、その警報を紙に印刷して出力してもよい。また、警報装置７２は、表示装置を含み、作動油の漏洩量が増大した場合に表示装置が警報を意味する表示を行うように構成されていてもよい。例えば、表示装置が、赤色などのランプを含み、警報として、このランプを点灯させてもよい。また、警報装置７２は、音発生装置を含み、作動油の漏洩量が増大した場合に音発生装置が警報を意味する音を発生するように構成されていてもよい。例えば、音発生装置がブザーを含み、警報音を発生させてもよい。あるいは、音発生装置は音声を発生させてもよい。

【0138】

制御装置６５は、下側漏洩検出器７１ａで検出された作動油の漏洩量に基づいて警報装置７２を制御してもよい。この場合、制御装置６５は、漏洩量が所定量よりも多い場合に警報装置７２に警報を発報させるように警報装置７２を制御してもよい。漏洩量が所定量以下である場合には、警報装置７２に警報を発報させなくてもよい。制御装置６５は、下側漏洩検出器７１ａで検出された作動油の漏洩量が所定量よりも多いか否かを判断し、作動油の漏洩量が所定量よりも多いと判断した場合、制御装置６５から警報装置７２に制御信号が送信される。制御信号を受信した警報装置７２は、作動油の漏洩量が増大した旨の警報を発報する。

【0139】

同様に、制御装置６５は、上側漏洩検出器７１ｂで検出された作動油の漏洩量に基づいて警報装置７２を制御してもよい。この場合、制御装置６５は、漏洩量が所定量よりも多い場合に警報装置７２に警報を発報させるように警報装置７２を制御してもよい。漏洩量が所定量以下である場合には、警報装置７２に警報を発報させなくてもよい。

【0140】

このように本実施の形態によれば、下側漏洩検出器７１ａにより検出された作動油の漏洩量が所定量よりも多い場合に、警報装置７２が警報を発報する。このことにより、目視点検などを行わない場合であっても、作動油の漏洩を認識することができる。また、目視点検などで作動油の漏洩を確認できなかった場合であっても、作動油の漏洩を認識することができる。このため、作動油の漏洩に対する処置を迅速に行うことができ、信頼性を向上させることができる。

【0141】

また、本実施の形態によれば、同様にして、上側漏洩検出器７１ｂにより検出された作動油の漏洩量が所定量よりも多い場合に、警報装置７２が警報を発報する。このため、作動油の漏洩に対する処置を迅速に行うことができ、信頼性を向上させることができる。

【0142】

以上述べた実施の形態によれば、油圧シリンダから作動油が漏洩することを抑制でき、信頼性を向上させることができる。

【0143】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、これらの実施の形態を、部分的に適宜組み合わせることも可能である。

【符号の説明】

【0144】

１：蒸気タービンプラント、２：ボイラー、３：蒸気タービン、４：復水器、３０：蒸気タービン弁装置、３１：蒸気タービン弁、３４：弁体、４０：蒸気タービン弁駆動装置、４１：ピストンロッド、４２：ピストン、４３：シリンダ、４４：流体ポンプ、５０ａ：下側シリンダ室、５０ｂ：上側シリンダ室、５２ａ：下側貫通孔、５２ｂ：上側貫通孔、５４ａ：下側ポンプポート、５４ｂ：上側ポンプポート、５５ａ：下側駆動油路、５５ｂ：上側駆動油路、６１ａ：下側排油路、６１ｂ：上側排油路、６４ａ：下側排油弁、６５：制御装置、７０ａ：下側開閉弁、７１ａ：下側漏洩検出器、７２：警報装置、

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】