JPS632039B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電動機によつて駆動される負荷を停
電時においても連続して駆動することができるよ
うにした停電保護装置に関する。

従来から、停電時においても電動機を駆動する
ために、蓄電池などを含む無停電電源装置が用い
られている。このような無停電電源装置は、複雑
な構成を有し、保守点検が必要であり、その取扱
いに高度な専門技術を必要とし、また大きな設置
スペースを必要とし、さらに設備費が高いという
問題がある。

この問題を解決する或る先行技術は、実公昭37
−5460に示されている。この先行技術では、電動
給油装置の回転軸に、圧搾空気原動機を連結し、
これに圧搾空気ボンベを配管を介して連結して構
成される。こうして停電中でも圧搾空気を使用し
て支障なく給油を行うことができる。この先行技
術では、停電が生じたときには作業者が操作を行
うなどして、圧搾空気ボンベから圧搾空気原動機
に圧搾空気を供給する操作が必要である。したが
つて停電が発生すると、給油動作が一時的に停止
することになる。またこの先行技術では、圧搾空
気原動機は電動給油装置の回転軸に常に連結され
ているので、電動給油装置の運転中には、圧搾空
気原動機は負荷となり、電動給油装置の負荷が増
大することになる。

本発明の目的は、停電が発生しても運転を一時
停止することなく負荷を連続して駆動することが
でき、しかも消費電力の低減を図ることができる
ようにした停電保護装置を提供することである。

本発明は、入力軸を有する負荷と、 前記負荷の入力軸に固定的に連結される出力軸
を有する電動機と、 気体圧源と、 出力軸を有する気体圧モータと、 前記負荷の入力軸と気体圧モータの出力軸との
間に介在され、電力付勢によつて遮断状態にな
り、停電時の電力消勢によつて接続状態になる電
磁クラツチと、 気体圧源と気体圧モータとの間に介在され、電
力付勢によつて閉弁状態となり、停電時の電力消
勢によつて開弁状態になる電磁弁とを含むことを
特徴とする停電保護装置である。

また本発明は、入力軸を有する負荷と、 前記負荷の入力軸に固定的に連結される出力軸
を有する電動機と、 気体圧源と、 出力軸を有する気体圧モータと、 気体圧源と気体圧モータとの間に介在され、電
力付勢によつて閉弁状態となり、停電時の電力消
勢によつて開弁状態になる電磁弁と、 気体圧モータの出力軸からの動力を前記負荷の
入力軸に与える一方向クラツチとを含むことを特
徴とする停電保護装置である。

第１図は、本発明の一実施例の系統図である。
電動機１によつて熱量計２などの負荷が駆動され
る。この負荷としては、化学または物理の分野に
おける分折機器や計測機器などの小さい駆動力に
よつて駆動されるものであり、この実施例では、
燃量ガスの発熱量を測定する熱量計２である。こ
の熱量計２においては、２つの定容積形ポンプ
３，４の回転軸が同軸に直結される。一方の定容
積形ポンプ３には、管路５から、発熱量が測定さ
れるべき燃料ガスが供給される。他方の定容積形
ポンプ４には、管路６から燃焼用空気が供給され
る。定容積形ポンプ３，４からの燃料ガスおよび
燃焼用空気は、バーナ７に供給されて燃焼され
る。この燃焼ガスの温度は、温度計８によつて測
定される。この温度計８による燃料ガスの燃焼温
度、燃料ガスの供給時の温度および流量、ならび
に燃焼用空気の供給時の温度および流量に基づい
て、燃料ガスの発熱量が算出測定される。熱量計
２の入力軸９は、電動機１の出力軸１０に固定的
に連結される。電動機１は、電力ライン３０に介
在された電磁スイツチ１１を経て電源１２に接続
される。

電源１２からの電力によつて圧縮機１３が電力
付勢され、アキユムレータ１４に圧縮空気が貯え
られる。アキユムレータ１４からの圧縮空気は、
工場内において各種の空気圧機器の駆動のために
用いられる。また、アキユムレータ１４からの圧
縮空気は、管路１５から圧力調整弁１６および電
磁弁１７を介して気体圧モータ１８に供給され
る。圧縮空気の電磁弁１７よりも下流側、すなわ
ち気体圧モータ１８側において、空気圧モータ１
８の焼付きを防ぐために、潤滑油供給源１９から
の潤滑油が圧縮空気内に混合される。気体圧モー
タ１８の出力軸２０は、電磁クラツチ２１を介し
て電動機１の出力軸１０の遊端部２２に連結さ
れ、これによつて気体圧モータ１８の出力軸２０
は、電磁クラツチ２１を介して熱量計２の入力軸
９に動力が伝達されることになる。

電磁弁１７は、電力付勢によつて励磁されたと
き、閉弁状態となり、停電時の電力消勢によつて
消磁されたとき、開弁状態となる構成を有する。
このような電磁弁１７は第２図に示す構成を有し
てもよい。電磁弁１７において、弁本体２３の弁
座２４には弁体２５が着座または離間するように
変位自在に設けられる。この弁体２５に一体的に
固定された弁棒２６は、ばね２７によつて弁体２
５が弁座２４から離間して開弁状態にあるように
ばね付勢される。弁棒２６には強磁性体材料から
成るプランジヤ２８が固着されており、励磁コイ
ル２９が電力付勢されて励磁されたときに、ばね
２７のばね力に抗して弁棒２６および弁体２５を
第２図の下方に変位させ、弁体２５を弁座２４に
着座させる。

電磁クラツチ２１は、電力付勢によつて遮断状
態になり、停電時の電力消勢によつて接続状態に
なる構成を有する。このような電磁クラツチ２１
の構成は当業者によく知られる。

電力ライン３０の電磁スイツチ１１に関して電
源１２側には、電圧検出回路３１が接続される。
この電圧検出回路３１は、電力ライン３０に電力
が供給されているか否か、すなわち電源１２が停
電しているか否かを検出する。制御回路３２は、
電源１２が停電していないときに電磁スイツチ１
１を導通させて電動機１を付勢し、電磁弁１７を
電力付勢して閉弁状態に保つとともに、電磁クラ
ツチ２１を電力付勢して遮断状態に保つ。電源１
２の停電が発生したとき、制御回路３２は、電圧
検出回路３１からの出力に応答し、停電に伴つて
電磁スイツチ１１を消磁して遮断状態にするとと
もに、電磁弁１７を消勢して開弁状態に保ち、電
磁クラツチ２１を消勢して接続状態に保つ。停電
後に電源１２が復帰すると、制御回路３２は、電
圧検出回路３１からの出力に応答して、電磁クラ
ツチ２１を遮断状態とするとともに、電磁弁１７
を遮断し、その後に電磁スイツチ１１を励磁して
導通させる。

電源１２が停電を生じていないときには、電磁
スイツチ１１が励磁されて導通しており、そのた
め電源１２から電力ライン３０および電磁スイツ
チ１１を経て電動機１に電力が供給される。この
電動機１によつて熱量計２の定容積形ポンプ３，
４が駆動されて熱量計２が作動する。このとき電
磁弁１７および電磁クラツチ２１は電力付勢され
ており、したがつて電磁弁１７は閉じており、電
磁クラツチ２１が遮断しているので気体圧モータ
１８は停止している。圧縮機１３は、アキユムレ
ータ１４に圧縮空気を貯え、工場内での圧縮空気
の利用を可能にする。

停電が発生すると、電磁スイツチ１１が消磁さ
れて遮断するとともに、電磁弁１７および電磁ク
ラツチ２１が消勢される。そのため、電磁弁１７
が開弁状態となつてアキユムレータ１４からの圧
縮空気が管路１５から気体圧モータ１８に供給さ
れ、気体圧モータ１８が駆動される。気体圧モー
タ１８の出力軸２０からの駆動力は、接続状態に
ある電磁クラツチ２１から電動機１の出力軸１０
を介して熱量計２の入力軸９に与えられる。この
ようにして、停電時には気体圧モータ１８によつ
て熱量計２の動作が続行される。

電源１２が復帰すると、まず、電磁弁１７が励
磁されて閉弁状態となり、そのため気体圧モータ
１８が回転速度を低下してゆく。この電源１２の
復帰と同時に電磁クラツチ２１が付勢されて遮断
状態となる。その後に、電磁スイツチ１１が励磁
されて導通して電動機１が駆動される。こうして
電源復帰後は、再び電動機１によつて熱量計２の
動作が続行される。このように電源復帰後には、
まず気体圧モータ１８からの動力が電動機１に与
えられない状態になり、それから予め定めた時間
経過後に電動機１が定格速度以下に達してから電
力付勢されるので、電動機１が気体圧モータ１８
の動力によつてまたは電動機１の慣性によつて発
電機として動作することが確実に防がれる。その
ため、電動機１が発電機となり、電力ライン３０
の電圧や周波数などが不安定となつて電源１２に
接続されている工場内の他の負荷に悪影響が及ぼ
されることが確実に避けられる。

本発明の他の実施例として、電源１２の復帰後
に電磁弁１７の開度を徐々に低減していき、この
とき電磁クラツチ２１を電源１２の復帰後の短時
間だけ接続状態に保ち、熱量計２の入力軸９が不
所望な低速度になることを防いで回転し続けるよ
うにしてもよい。

本発明のさらに他の実施例として、電磁クラツ
チ２１に代えて、一方向クラツチを介在してもよ
い。この一方向クラツチを用いて、気体圧モータ
１８の出力軸２０が電動機１の出力軸１０の遊端
部２２よりも高速度のときのみ出力軸２０から遊
端部２２に動力を伝達し、この電動機１が気体圧
モータ１８よりも高速度のときには電動機１から
気体圧モータ１８に動力を伝達しないようにす
る。このような一方向クラツチは、電力を必要と
しないという点で優れている。

なお図示の実施例においては、気体圧源として
圧縮機１３によりアキユムレータ１４に貯えられ
た圧縮空気を用いたが、圧縮窒素ガス等のボンベ
を用いてもよく、このボンベに貯えられた高圧ガ
スを用いることもできる。

以上のように本発明によれば、停電時には気体
圧源から気体圧モータに圧縮空気を供給して負荷
を駆動するようにしたので、構成が簡単でしかも
小形化され、また保守点検が容易であり、また運
転などに関して高度の専門知識は全く必要ないな
どの優れた効果が発揮される。

特に本発明では、負荷の入力軸と気体圧モータ
の出力軸との間に電磁クラツチを介在し、この電
磁クラツチは停電時に消勢されて接続状態にな
り、また気体圧源と気体圧モータとの間に電磁弁
を介在し、この電磁弁は停電時の電力消勢によつ
て開弁状態になる。したがつて停電が発生する
と、電磁弁を介して気体圧源から気体圧モータに
圧縮気体が供給されて気体圧モータが駆動され、
このとき電磁クラツチはその停電によつて接続状
態となるので、停電が発生しても引き続き運転を
続行することができ、停電発生時に一時的に負荷
が停止されてしまうことはない。

停電が生じておらず、したがつて電動機が運転
されているときには、電磁クラツチは電力付勢さ
れて遮断状態となつているので、気体圧モータが
電動機の負荷となることはなく、消費電力の低減
を図ることができる。

また本発明では、気体圧モータの出力軸からの
動力を一方向クラツチを介して、負荷の入力軸に
与えるようにしたので、電動機が運転されている
状態では気体圧モータが駆動されず、このことに
よつてもまた電動機の負荷が増大することがな
く、消費電力の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体の系統図、第
２図は電磁弁１７の簡略化した断面図である。 １…電動機、２…熱量計、９…入力軸、１０，
２０…出力軸、１１…電磁スイツチ、１２…電
源、１３…圧縮機、１４…アキユムレータ、１７
…電磁弁、１８…気体圧モータ、２１…電磁クラ
ツチ、３１…電圧検出回路、３２…制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力軸を有する負荷と、 前記負荷の入力軸に固定的に連結される出力軸
   を有する電動機と、 気体圧源と、 出力軸を有する気体圧モータと、 前記負荷の入力軸と気体圧モータの出力軸との
   間に介在され、電力付勢によつて遮断状態にな
   り、停電時の電力消勢によつて接続状態になる電
   磁クラツチと、 気体圧源と気体圧モータとの間に介在され、電
   力付勢によつて閉弁状態となり、停電時の電力消
   勢によつて開弁状態になる電磁弁とを含むことを
   特徴とする停電保護装置。 ２ 入力軸を有する負荷と、 前記負荷の入力軸に固定的に連結される出力軸
   を有する電動機と、 気体圧源と、 出力軸を有する気体圧モータと、 気体圧源と気体圧モータとの間に介在され、電
   力付勢によつて閉弁状態となり、停電時の電力消
   勢によつて開弁状態になる電磁弁と、 気体圧モータの出力軸からの動力を前記負荷の
   入力軸に与える一方向クラツチとを含むことを特
   徴とする停電保護装置。