JPH10122417A - 緊急遮断弁用アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】所望の信号を緊急遮断信号として取り込むこと
ができ、しかも長期にわたる停電時にも確実に開閉操作
を行うことができるほど消費電力が少なく、したがって
緊急遮断弁に取り付け可能なほど小型な緊急遮断弁用ア
クチュエータを提供する。 【解決手段】商用電源１ａによって充電される内部電源
１ｆと、該内部電源１ｆから給電され、緊急遮断弁６を
閉弁すべき信号の発生時に、リセット側接点Ｒ１，Ｒ２
が閉じるように切換え駆動するリセットコイルＲと、内
部電源１ｆから給電され、緊急遮断弁６を開弁すべき信
号の発生時に、セット側接点Ｓ１，Ｓ２が閉じるように
切換え駆動するセットコイルＳとを有するキープリレー
と、内部電源１ｆから給電され、リセット側接点Ｒ１，
Ｒ２が閉じたときに緊急遮断弁６を閉弁駆動し、セット
側接点Ｓ１，Ｓ２が閉じたときに緊急遮断弁６を開弁駆
動するモータ５とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、緊急時に管路を遮
断する緊急遮断弁に関し、特にそのアクチュエータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】水や燃料ガスなどの管路の多くには、緊
急時の安全を考慮して、緊急時に閉弁する緊急遮断弁が
配設されている。従来の緊急遮断弁としては、例えば、
閉弁側に付勢するようにコイルバネを設け、このコイル
バネの付勢力に抗して開弁保持するようにソレノイドを
設けたものが知られている。この緊急遮断弁では、停電
時にはソレノイドへの通電が失われるから、コイルバネ
の保有する弾性力によって自動的に閉弁させることがで
きる。また他の緊急遮断弁としては、閉弁側に付勢する
ようにゼンマイバネを設け、このゼンマイバネを巻き上
げた状態で開弁保持するように電磁ブレーキを設けたも
のが知られている。この緊急遮断弁では、停電時には電
磁ブレーキへの通電が失われるから、ゼンマイバネの保
有する弾性力によって自動的に閉弁させることができ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術は、ソレノイドや電磁ブレーキへの給電を商用電源
に頼っており、したがって商用電源の喪失と、緊急遮断
弁を閉弁すべき緊急事態の発生とを同一視している。し
たがって第１に、商用電源が存在する限り、電源喪失事
故以外の緊急事態が発生しても、自動閉弁することがな
い。この結果例えば、地震によって配管が破損しても、
電源が存在する限り自動閉弁しないから、生活水、消火
用水、都市ガスなどの漏れないしは喪失を招くおそれが
ある。第２に、商用電源が喪失している限り、事故原因
が消滅したために開弁したくとも、開弁保持することが
できない。この結果例えば、地震によって商用電源が喪
失したときには、先ず商用電源を復旧しないことには、
生活水や都市ガスの供給や消火活動などにも支障を来す
おそれがある。

【０００４】このような従来技術の問題点を安易に解決
する手段としては、商用電源に代えてバッテリーを用
い、緊急遮断弁を閉弁すべき信号として、電源の喪失、
地震・火災の発生などを取り込む、などが考えられる。
しかしながら単に商用電源に代えてバッテリーを用いた
だけでは、次のような問題を生じる。すなわちコイルバ
ネやゼンマイバネの付勢力に抗して、ソレノイドや電磁
ブレーキに通電し続けないことには、開弁保持すること
ができないのであるから、長期にわたる停電のときには
開閉操作を行うことが不可能となる。また著しく容量の
大きなバッテリーを用いざるを得なくなるから、実際
上、緊急遮断弁のアクチュエータとしては用いることが
できない。

【０００５】したがって本発明は、商用電源の喪失と緊
急遮断弁を閉弁すべき緊急事態の発生とを同一視せず
に、所望の信号を緊急遮断信号として取り込むことがで
き、しかも長期にわたる停電時にも確実に開閉操作を行
うことができるほど消費電力が少なく、したがって緊急
遮断弁に取り付け可能なほど小型な緊急遮断弁用アクチ
ュエータを提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、すなわち、商用電源に
よって充電される内部電源と、該内部電源から給電さ
れ、緊急遮断弁を閉弁すべき信号の発生時に、リセット
側接点が閉じるように切換え駆動するリセットコイル
と、内部電源から給電され、緊急遮断弁を開弁すべき信
号の発生時に、セット側接点が閉じるように切換え駆動
するセットコイルとを有するキープリレーと、内部電源
から給電され、リセット側接点が閉じたときに緊急遮断
弁を閉弁駆動し、セット側接点が閉じたときに緊急遮断
弁を開弁駆動するモータとを有する緊急遮断弁用アクチ
ュエータである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は本発明の一実施例に係る緊急遮断
弁用アクチュエータの構成を示し、このアクチュエータ
は、内部電源１ｆとキープリレーと直流モータ５とを有
し、キープリレーは、リセット側接点Ｒ１，Ｒ２、と、
リセット側接点が閉じるように切換駆動するリセットコ
イルＲと、セット側接点Ｓ１，Ｓ２と、セット側接点が
閉じるように切換駆動するセットコイルＳを有する。な
お直流モータ５は緊急遮断弁６を開閉駆動するものであ
るが、緊急遮断弁６自体には、コイルバネ、ゼンマイバ
ネなどの自然力によって閉弁駆動する部材は取り付けら
れてはいない。

【０００８】商用電源１ａから供給される交流は、トラ
ンス１ｂによって変圧され、整流回路１ｃによって整流
された後、定電流回路で構成された充電回路１ｄを通じ
て、内部電源１ｆを充電している。本実施例では内部電
源１ｆとしてＮｉＣｄ電池を用いている。充電回路１ｄ
による充電には、急速充電とトリクル充電とがあり、両
者は急速／トリクル切換回路１ｅによって切換制御され
ている。急速／トリクル切換回路１ｅは、商用電源１ａ
の投入時にリセットされて計時を開始するタイマ回路を
持っており、電源の投入後一定時間（約３０分）の間は
内部電源１ｆを急速充電し、それ以降は内部電源１ｆを
トリクル充電するように、充電回路１ｄを制御してい
る。なおトリクル充電とは、内部電源１ｆからの放電分
を補う程度にちょろちょろと行う充電である。内部電源
１ｆからの電力は、整流用ダイオードを介して、閉信号
検出回路３と開信号検出回路４、及び直流モータ５に供
給される。

【０００９】閉信号検出回路３には、緊急時に閉じる閉
弁用接点２ａが接続されている。この閉弁用接点２ａと
しては、例えば感震器の接点とすることができるほか、
所望の接点を直列ないしは並列に組み合わせたものとす
ることもできる。閉弁用接点２ａの閉信号は、チャタリ
ング防止回路３ａを経て、ワンショット単安定マルチバ
イブレータ３ｂに入力されている。ワンショット回路３
ｂでは、閉弁用接点２ａの閉信号の立ち上がりが検出さ
れると、短時間だけ、すなわちキープリレーが作動する
に十分な時間（２００ｍｓ程度）だけ、パルスを出力す
る。このパルスによりトランジスタが作動し、キープリ
レーのリセットコイルＲが励磁して、キープリレーがリ
セット側接点Ｒ１，Ｒ２に切り替わる。

【００１０】また開信号検出回路４には、開弁復帰時に
閉じる開弁用接点２ｂが接続されている。この開弁用接
点２ｂとしては、例えば復帰用押しボタンなどとするこ
とができる。開弁用接点２ｂの閉信号は、チャタリング
防止回路４ａとＡＮＤ回路とを経て、ワンショット単安
定マルチバイブレータ４ｂに入力されている。ＡＮＤ回
路には、閉信号検出回路３のチャタリング防止回路３ａ
からの信号も、インバータを経て入力されている。ワン
ショット回路４ｂでは、開弁用接点２ｂの閉信号の立ち
上がりが検出されると、キープリレーが作動するに十分
な時間だけパルスを出力する。このパルスにより、キー
プリレーのセットコイルＳが励磁して、キープリレーが
セット側接点Ｓ１，Ｓ２に切り替わる。以上の閉信号検
出回路３と開信号検出回路４は、商用電源１ａの喪失時
にもアクティブとするために内部電源１ｆから給電され
ているが、消費電流を極力少なくするためにＣＭＯＳロ
ジックによって構成されている。

【００１１】キープリレーがリセット側接点Ｒ１，Ｒ２
に切り替わったときには、過電流時に回路を開く過電流
防止回路５ａ、全閉時に回路を開く全閉リミットスイッ
チ６ａ、リセット側接点Ｒ１，Ｒ２を通じて、直流モー
タ５を閉弁方向に回転駆動する回路が構成され、したが
って緊急遮断弁６が閉弁駆動される。またキープリレー
がセット側接点Ｓ１，Ｓ２に切り替わったときには、過
電流防止回路５ａ、全開時に回路を開く全開リミットス
イッチ６ｂ、セット側接点Ｓ１，Ｓ２を通じて、直流モ
ータ５を開弁方向に回転駆動する回路が構成され、した
がって緊急遮断弁６が開弁駆動される。

【００１２】なお本実施例では、閉信号検出回路３のチ
ャタリング防止回路３ａの出力を反転した出力と、開信
号検出回路４のチャタリング防止回路４ａの出力とを、
ＡＮＤ回路に入力することにより、閉弁用接点２ａと開
弁用接点２ｂとが同時に閉じたときには、閉弁信号を優
先する構成としている。但し閉弁用接点２ａが閉じてい
るときには開弁用接点２ｂが閉じないように、開弁用接
点２ｂ自体にインターロックが施されているときには、
開信号検出回路４でインターロックを施す必要はない。

【００１３】図２に、閉弁用接点２ａが閉じたときの、
閉信号検出回路３のワンショット単安定マルチバイブレ
ータ３ｂの出力、キープリレーのリセット側接点Ｒ１，
Ｒ２の動作、全閉リミットスイッチ６ａの動作、直流モ
ータ５の動作、及び緊急遮断弁６の動作を示す。同図に
示すように、本実施例では緊急遮断弁６の動作に必要な
最低限の電力しか供給していないことが解る。開弁用接
点２ｂが閉じたときの、各素子ないしは部材の動作も上
記と同様である。

【００１４】以上のように本実施例のアクチュエータで
は、第１に、内部電源１ｆによって緊急遮断弁６の開閉
制御と開閉駆動とを行っているから、商用電源１ａの喪
失時にも緊急遮断弁を開閉することができる。第２に、
内部電源１ｆは商用電源１ａによって充電されるが、緊
急遮断弁６の開閉制御と開閉駆動のために必要な最低限
の電力しか消費されない。したがって容量の小さい内部
電源１ｆによって、必要な電力を十分に賄うことがで
き、特に長期にわたる停電時にも、多数回の開閉操作を
確実に行うことができる。第３に、大電流を必要とする
直流モータ５の駆動を常に内部電源１ｆで行っているか
ら、トランス１ｂと整流回路１ｃの小型化も達成するこ
とができる。

【００１５】これらの利点を従来例と比較すると表１の
通りとなる。同表に示すように、閉弁条件、開弁条件及
び消費電力のいずれについても、実施例が優れているこ
とが解る。特に本実施例では、内部電源によって開閉制
御と開閉駆動とを行っているから、停電時のバックアッ
プを設ける必要がなくなっている。これに対して、もし
も従来例において開弁維持可能とするためにバックアッ
プを設けようとすると、閉弁方向に付勢されているコイ
ルバネやゼンマイバネの弾性力に抗するようにソレノイ
ドや電磁ブレーキに給電しつつけなければならないか
ら、大きな消費電力を必要とし、実際上アクチュエータ
として用いることができない。

【００１６】

【表１】

【００１７】なお、本発明は緊急遮断弁用アクチュエー
タ、すなわち緊急時に閉弁するように駆動するアクチュ
エータに関するが、管路にスプリンクラーを取り付けた
ときのように、緊急時に開弁駆動するアクチュエータに
も、本発明を等しく適用することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、所望の信
号を緊急遮断信号として取り込むことができ、しかも長
期にわたる停電時にも確実に開閉操作を行うことができ
るほど消費電力が少なく、したがって緊急遮断弁に取り
付け可能なほど小型な緊急遮断弁用アクチュエータが得
られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図

【図２】該実施例の閉弁動作を示す説明図

【符号の説明】 １ａ…商用電源 １ｂ…トランス １ｃ…整流回路 １ｄ…充電回路 １ｅ…急速／トリクル切換回路 １ｆ…内部電源 ２ａ…閉弁用接点 ２ｂ…開弁用接点 ３…閉信号検出回路 ４…開信号検出回路 ３ａ，４ａ…チャタリング防止回路 ３ｂ，４ｂ…ワンショット単安定マルチバイブレータ Ｒ…リセットコイル Ｓ…セットコイル Ｒ１，Ｒ２…リセット側接点 Ｓ１，Ｓ２…セット
側接点 ５…直流モータ ５ａ…過電流防止回
路 ６…緊急遮断弁 ６ａ…全閉リミット
スイッチ ６ｂ…全開リミットスイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】商用電源によって充電される内部電源と、 該内部電源から給電され、緊急遮断弁を閉弁すべき信号
   の発生時に、リセット側接点が閉じるように切換え駆動
   するリセットコイルと、前記内部電源から給電され、前
   記緊急遮断弁を開弁すべき信号の発生時に、セット側接
   点が閉じるように切換え駆動するセットコイルとを有す
   るキープリレーと、 前記内部電源から給電され、前記リセット側接点が閉じ
   たときに前記緊急遮断弁を閉弁駆動し、前記セット側接
   点が閉じたときに前記緊急遮断弁を開弁駆動するモータ
   とを有する緊急遮断弁用アクチュエータ。
2. 【請求項２】前記セットコイルは、緊急遮断弁を閉弁す
   べき信号が発生しておらず、且つ緊急遮断弁を開弁すべ
   き信号が発生したときに、セット側接点が閉じるように
   切換え駆動する、請求項１記載の緊急遮断弁用アクチュ
   エータ。