(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁（５）を接続した出力軸（１）とモータ（２）を複数のギアを組み合わせた伝達機構（３）を介して連結し、前記弁（５）を閉じる方向に付勢するバネ（４）と制動用の電磁クラッチ・ブレーキ（８）を設けて、前記モータ（２）を作動してバネ（４）を巻きながら弁（５）を開放し、前記弁（５）が開放すると制動用の電磁クラッチ・ブレーキ（８）を作動したのち、モータ（２）をオフにして弁（５）を開放状態で保持し、緊急時に、バネ（４）の付勢力でもって弁（５）を閉じるようにした遮断弁において、
上記制動用の電磁クラッチ・ブレーキ（８）に替えて、上記モータ（２）をブラシ付き直流モータ（２０）とし、かつ、その直流モータ（２０）を駆動するための定電流回路（２３）と、前記定電流回路（２３）の電流値を、巻き上げ時のモータトルク、保持時のモータトルク、巻き戻し時のモータトルクに設定する定電流調整手段（２４）と、停電検出回路（４５）と、停電検出回路（４５）の出力でモータ（２０）の正転と逆転を切り替えるスイッチ手段（４０ａ）と、停電時に直流電源（２８）から電池手段へ切り換えるスイッチ手段（４０ｂ）を備え、
開弁時は、前記直流モータ（２０）を正転してバネ（４）を巻きながら弁（５）を開放し、弁（５）が開放すると定電流調整回路（２４）で設定した電流を定電流回路（２３）から前記モータ（２０）へ供給して弁（５）を開放状態で保持し、
停電時には、電源を直流電源（２８）から電池手段（４１）へ切り換えるとともに、停電検出回路（４５）の出力によって定電流調整手段（２４）の出力を巻き上げ時のモータトルクの設定に切り換え、かつ、モータ（２０）の正逆転を切り替えてモータ（２０）を逆転させたのち、定電流調整手段（２４）の出力を巻き戻し時のモータトルクの設定に切り換えることにより、急激な締め切り動作を行わないようにした遮断弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バネリターン式の電動遮断弁に関するもので、制動用の電磁クラッチに替えてバネ巻き上げ用のモータを制御して開弁状態を保持させるようにした遮断弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バネリターン式の電動遮断弁は、概ね、図７で模式的に示すような機構となっている。
すなわち、前記遮断弁は、出力軸１とモータ２を複数のギアを組み合わせた伝達機構３を介して連結する構造となっており、図７のものでは、伝達機構３に付勢用のゼンマイバネ（以下、バネ）４を備えた構成となっている。ちなみに、バネ４には、捻りバネを用いることもできる
【０００３】
出力軸１は、平歯車が取り付けられ、図７では平歯車の下方である出力軸１の先端に弁５を取り付けている。また、平歯車の上方となる出力軸１の後端に、２個のカムを９０°の位相差でもって取り付け、図７のように、リミットスイッチ７ａ、７ｂを取り付けて、弁５の開閉を検出するようになっている。
【０００４】
モータ２は、直流あるいは交流モータのモータ軸に減速用のギアヘッドを取り付けたものに、制動用の電磁クラッチ・ブレーキ８を搭載したもので、前記クラッチ・ブレーキ８でモータ軸をスライドさせて、ピニオンギアを取り付けたギアヘッドを伝達機構３に係合したり、モータ軸を固定してロックしたりできる構造となっている。
【０００５】
伝達機構３は、ピッチの異なる伝達ギアを組み合わせたもので、このようなギアを使用することで、所要のトルクが得られるようにしたもので、出力軸１と係合する伝達歯車 (図７ではモータ２から三個目)に、バネ４を取り付けてある。前記バネ４は、弁５が閉じる方向に出力軸１を付勢するように取り付け、このバネ４を取り付けた出力軸１の後端にギアを取り付けてある。そして、この後端のギアに、カムを取り付けたギアを歯合させて、前記カムに係合させたリミットスイッチ９でバネ４が巻き終わったことを検出するようにしてある。
【０００６】
このような遮断弁では、モータ２を作動して出力軸１の弁５を開放状態にすると、出力軸１を回転させる伝達機構３に設けたバネ４も同時に巻き取られる。次に、弁５が開放状態であることがリミットスイッチ７ａ、７ｂで検出され、かつ、バネ４を巻き終わったことがリミットスイッチ９で検出されると、電磁クラッチ・ブレーキ８を作動させてモータ軸をロックしモータ２への通電を停止する。そして、弁５を開放した状態で保持するとともに、バネ４を巻き取った状態で保持する。
【０００７】
一方、停電などの緊急時に電磁クラッチ・ブレーキ８への通電が途絶えると、電磁クラッチ・ブレーキ８のロックが解除されてバネ４が伸長する。その結果、バネ４の伸長によって伝達機構３のギアが回転し、出力軸１を弁５が閉じる方向に回転させて遮断弁を閉じる仕組みになっている。
【０００８】
ところで、上記の遮断弁では、緊急時に弁５を迅速に閉じるため、バネ４には伸長力の大きなものを使用する。そのため、電磁クラッチ・ブレーキ８には、巻き取ったバネ４を保持しておくために大きなトルクのものが必要である。ところが、大きなトルクのものは非常に高価であるため、上記のような伝達機構３を使って減速し、トルクの小さなクラッチを使用するようにしている。その結果、クラッチは非常に高速（数万回転／分）で回転することになり、故障の原因となる問題がある。
【０００９】
このような問題を解決する一つの方法として、特許文献１には、モータ２を常時作動して回転力を加え、バネ４が伸長しないようにして、電磁クラッチ・ブレーキ８を使わないものが記載されている。
【００１０】
すなわち、この遮断弁は、ボールバルブと直流モータ間に動力伝達機構を設けたもので、ボールバルブにはバルブを閉じる方向に付勢するバネを設けた構成となっている。また、前記動力伝達機構は、電磁クラッチと歯車減速機構で構成されており、前記クラッチは、モータと歯車減速機構の接続を単に断続するためのものである。そして、図８のような回路を設けて制御する。この回路は、図８に示すように、前記断続用のクラッチ１０と直流モータ２を並列に接続した並列回路と、リミットスイッチ１１とバイパス抵抗１２を並列に接続した並列回路を直列に接続して、リレー接点１３を介して直流電源１４に接続したもので、前記リミットスイッチ１１は、弁５の開閉を検出するために設けたものである。
【００１１】
この遮断弁では、開弁時は、リミットスイッチ１１がオンになっているので、リレー接点１３が閉じると、直流電源１４から電力がモータ２と前記クラッチ１０に供給される。そのため、前記クラッチ１０が作動してモータ２と歯車減速機構を接続し、歯車減速機構を介してモータ２がボールバルブを開弁方向へ回動する（バネに抗して）。また、ボールバルブが開弁すると、リミットスイッチ１１はオフになるので、モータ２と前記クラッチ１０へはバイパス抵抗１２を介して電力が供給されることになる。そのため、この保持電流により、モータ２はボールバルブのバネによる逆転トルクに抗して開弁状態を保持する。一方、開弁中にリレー接点１３がオフになり、直流電源１４からの電力の供給が途絶えると、前記クラッチ１０はモータ２と歯車機構との接続を切断するので、ボールバルブはバネにより閉弁方向へ回動されて閉弁することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２０９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記の遮断弁では、運用上の問題がある。
まず、上記のものでは、開弁状態を保持するために、抵抗で電圧を下げてモータ（クラッチを含む）の回転を調整する。ところで、このような抵抗による電圧調整では、電源（交流を整流したもの）の電圧が変動すると、モータへの供給電流も変動する。そのため、遮断弁では電圧の変動で閉弁する事故を防ぐため、変動の低下分を見越して、余分な電流を流す必要がある。
このように電流を余分に流すように設定すると、変動の無い通常の電圧の場合でも余分なトルクを生じるため、機構部分に必要以上のストレスを与えたり、発熱によるロスを生じたりする問題がある。
【００１４】
さらに、運用上の問題として、上記のものでは、クラッチで歯車機構との接続を切断して急激な締め切り動作を行うため、ウオーターハンマーが発生して遮断弁を傷める問題もある。
【００１５】
そこで、この発明の課題は、高価なクラッチ・ブレーキを使用せずに、電力ロスや機構部分へのストレスを低減できるようにすることである。さらに、閉弁時に弁を傷めるウオーターハンマーの発生を防止して運用上の問題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するため、この発明では、弁を接続した出力軸とモータを複数のギアを組み合わせた伝達機構を介して連結し、前記弁を閉じる方向に付勢するバネを設け、かつ、制動用の電磁クラッチ・ブレーキを設けた遮断弁において、上記制動用の電磁クラッチ・ブレーキに替えて、上記モータをブラシ付き直流モータとし、かつ、その直流モータを駆動するための定電流回路と、定電流調整回路を備え、開弁時は、前記直流モータを作動してバネを巻きながら弁を開放し、弁が開放すると定電流調整回路で設定した電流を定電流回路から前記モータへ供給するようにして弁を開放状態で保持する構成を採用したのである。
【００１７】
このような構成を採用することにより、定電流調整回路で電流値を設定し、その設定した電流値に基づいて、定電流回路がモータ電流を制御してモータトルクの調整を行う。こうすることで、電圧が変動しても、定電流回路は設定された電流を供給するので、開弁中のバネの伸長力とモータの回転トルクとのバランスを取ることができる。したがって、高価なクラッチ・ブレーキを使用すること無く開弁状態を保持できる。さらに、抵抗を排したことで、電力ロスを少なく、かつ、機構部分へのストレスも低減する。
【００１８】
また、このとき、上記直流モータと並列にスイッチ手段を介して短絡回路を接続し、あるいは、スイッチ手段を介して逆転用の電池手段を接続して、前記スイッチ手段が緊急時にオンになるようにした構成を採用することができる。
【００１９】
このような構成を採用することにより、スイッチ手段で緊急時（閉弁時）にモータを短絡することで、閉弁中に発電機としてモータを作動し、ブレーキとして使用する。あるいは、緊急時（閉弁時）にスイッチ手段で電池手段から電力を供給し、モータを逆転させてブレーキとして使用することで、弁の急激な締め切り動作を防止し、ウオーターハンマーの発生を防止する。
【００２０】
また、このとき、上記短絡回路あるいは電池手段からモータへ流れる電流を調整可能にした構成を採用することができる。
【００２１】
このような構成を採用することにより、短絡電流あるいは電池手段からモータへ流す電流を調整することで、ブレーキの聞き具合を設定できるので、閉弁スピードの調整ができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明は、以上のように構成したことにより、遮断弁の運用上の問題を解決できる。すなわち、遮断弁をモータの作動で保持するので、高価なクラッチ・ブレーキを使用する必要が無い。その際、無用なモータの発熱による電力ロスを少なく、かつ、機構部分へのストレスも低減できる。また、閉弁時に弁の急激な締め切り動作が起きないようにできるので、ウオーターハンマーの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態の構造図
【図２】実施形態の回路図
【図３】実施例１の回路ブロック図
【図４】実施例１の回路図
【図５】実施例１のスイッチの開閉状態を示す表
【図６】実施例１のタイムチャート
【図７】従来例の構造図
【図８】従来例の回路ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１に示すように、この形態の遮断弁は、図７の従来例として述べた遮断弁と電磁クラッチ・ブレーキ８の有無(制御回路を含む)及びモータ２がブラシ付きの直流モータであることを除けば、機構的には同じ構成となっている。
【００２６】
すなわち、図１のように、出力軸１とモータ２０を複数のギアを組み合わせた伝達機構３介して連結する構造となっており、伝達機構３に付勢用の（ゼンマイ）バネ４を備えている。
【００２７】
また、出力軸１には、平歯車が取り付けられ、平歯車下方の出力軸１の先端に弁５を取り付けた構造になっている。一方、平歯車上方の出力軸１の後端には、２個のカムを９０°の位相差で取り付け、リミットスイッチ７ａ、７ｂを取り付けて、弁５の開閉が検出できるようになっている。
【００２８】
モータ２０は、ブラシ付き直流モータのモータ軸にギアヘッドを装着し、装着したギアヘッドの回転軸にピニオンギアを取り付けて伝達機構３と係合させた構成となっており、モータ軸と出力軸１とは伝達機構３を介して直結した構造となっている。
【００２９】
伝達機構３は、ピッチの異なる伝達ギアを組み合わせることで、所要のトルクが得られるようにしたもので、出力軸１と係合する伝達歯車 (モータから三個目)に、バネ４を取り付けてある。前記バネ４は、弁５を閉じる方向に出力軸１を付勢する。また、このバネ４を取り付けた出力軸１の後端にギアを取り付け、カムを取り付けたギアを歯合させることにより、リミットスイッチ９でバネ４が巻き終わったことを検出できるようにしてある。
【００３０】
一方、制御回路は、図２（ａ）のように、バネ巻き上げ・停止制御部２１とバネリターン制御部２２とで構成されている。
【００３１】
バネ巻き上げ・停止制御部２１は、定電流回路２３と定電流調整回路２４とで構成されている。定電流回路２３は、Ｎチャンネル接合型のＦＥＴ２５とオペアンプ２６を用いたもので、オペアンプ２６の反転入力に、ＦＥＴ２５のソース端子と抵抗２７との接続点を接続し、オペアンプ２６の非反転入力に定電流調整回路２４を接続した構成となっている。そのため、オペアンプ２６は、一端を接地した前記抵抗２７の電圧降下Ｖｓと定電流調整回路２４からの設定電圧とを比較し、これが等しくなるようにＦＥＴ２５を作動して電流を制御する。
【００３２】
定電流調整回路２４は、図２（ａ）のように、一端を直流電源２８と接続した半固定抵抗２９の接触端子とリレー接点３０を並列に接続したものである。すなわち、半固定抵抗器２９は、一端を直流電源２８と接続し、他端を接地してある。一方、リレー接点３０は、一端を直流電源２８と接続し、他端を半固定抵抗器２９の接触端子と接続して、その接続点を設定出力としてオペアンプ２６の非反転入力に接続したものである。こうすることで、リレー接点３０がオフのときに、オペアンプ２６の非反転入力に、半固定抵抗２９の調整電圧が入力し、リレー接点３０がオンのときには、電源電圧Ｖｃｃが入力するようにしてある。ここで、リレー接点３０は、図２（ｂ）のように、バネ巻き上げ検出用のリミットスイッチ９と直列に接続されたリレーＲＬ１のもので、前記リミットスイッチ９がオンするとリレー接点３０がオフになるようにしてある。
【００３３】
バネリターン制御部２２は、リレー接点３５と短絡回路３６とで構成されている。リレー接点３５は、図２（ａ）のように、一方の端子（ａ接点）を直流電源２８と接続し、他方の端子（ｂ接点）は短絡回路３６を介してモータ２０の他方の端子と接続して、共通端子（ｃｏｍ接点）をモータ２０の一方の端子に接続してある。ここで、リレー接点３５は、図２（ｃ）のように、直流電源２８と接続したリレーＲＬ２のもので、前記リレー接点３５は、直流電源２８が正常な場合に、モータ２０と直流電源２８とを接続し、電源断でモータ２０と短絡回路３６を接続する。
【００３４】
短絡回路３６は、可変抵抗器の一端をリレー接点３５と接続し、他端をモータ２０の他方の端子と接続したもので、電源断でリレー接点がｂ接点に移動すると、モータ２０を短絡してブレーキとして作動させる。また、このとき、可変抵抗器の抵抗値を調整することで、短絡電流を調整してブレーキの聞き具合を変更し、閉弁時のスピードを最適に調整することができる。
【００３５】
この形態は上記のように構成されており、この形態の遮断弁は、設置して運用に際し、定電流調整回路２４の半固定抵抗器２９と短絡回路３６の可変抵抗器を調整して、モータ２０の保持電流とリターン時の短絡電流を設定する。この設定は、遮断弁の設置条件で異なるので、環境に合わせて、例えば、カットアンドトライなどで適宜設定することが好ましい。
【００３６】
設定が終わり、運用のために電源を投入する。このとき、バネ巻き上げ検出用のリミットスイッチ９はオフで、定電流調整回路２４のリレーＲＬ１はオフなので、バネ巻き上げ・検出制御部２１のリレー接点３０（リレーＲＬ１）を介して電源電圧Ｖｃｃがオペアンプ２６の非反転入力に入力する。そのため、オペアンプ２６の出力は電源電圧Ｖｃｃに飽和し、ＦＥＴ２５をオンする。また、このとき、電源投入によってリレーＲＬ２が作動する。そのため、リレーＲＬ２の接点３５はａ接点に移動して、モータ２０と直流電源２８を接続する。その結果、モータ２０は最大トルクで作動し、伝達機構３を介して出力軸１を回動して開弁する。同時に、伝達機構３のバネ４を巻き上げる。
【００３７】
次に、バネ４巻き上げが完了すると、バネ巻き上げ検出用のリミットスイッチ９がオンになり、バネ巻き上げ・検出制御部２１のリレーＲＬ１がオンとなり、リレー接点３０がオフになって半固定抵抗２９の調整電圧がオペアンプ２６の非反転入力に入力する。そのため、オペアンプ２６は、定電流調整回路２４からの設定電圧と抵抗２７の降下電圧Ｖｓとを比較し、これが等しくなるようにＦＥＴ２５を作動する。このとき、前記電流の設定値は、モータ２０のトルクとバネ４の伸長力とがバランスするように設定してある。そのため、弁５は開弁状態を保持する。したがって、高価なクラッチ・ブレーキを使用する必要が無い。また、このとき、直流電源２８の電圧が変動（上昇あるいは下降）しても、定電流回路２３により、モータ２０への供給電流は設定した電流に保たれるので、発熱ロスや機構部分へのストレスも低減できる。
【００３８】
このように、開弁後に、定電流回路２３を用いて保持電流を供給するようにしたので、発熱を抑え電力ロスを小さくして電源電圧の利用率の低下も防ぐことができる。
【００３９】
一方、この状態で、停電などの異常が生じて直流電源２８からの電力が途絶えると、バネ４の伸長によって弁５が閉じる方向に回転し、モータ２０が逆転を開始する。このとき、リレーＲＬ２は電源断でオフになり、バネリターン制御部２２のリレー接点３５はｂ接点に移動して、短絡回路３６が作動する。
すなわち、モータ２０を短絡し発電機として作動させてブレーキとして働かせる。その際、短絡回路３６の可変抵抗器を調整することで短絡電流を変更し、ブレーキの聞き具合を最適に調整して閉弁スピードを設定することができる。そのため、ウオーターハンマーの発生を防ぎ、かつ、最速で閉弁することができる。
【実施例１】
【００４０】
この実施例１は、図２の定電流回路２３を用いた制御回路において、ウオーターハンマーが起きないようにするための他の態様として、短絡回路３６に換えて図３に示すように、スイッチ手段４０と電池手段４１からなる逆転回路を設けたもので、機構部分については図１と同じものである。
【００４１】
具体的には、例えば、図４に示すような回路で構成する。この回路は、モータ２０、スイッチ手段４０、電池手段４１、定電流回路２３、定電流調整手段２４及び停電検出回路４５とからなっている。
【００４２】
モータ２０は、実施形態と同じブラシ付きの直流モータにギアヘッドを装着したものである。スイッチ手段４０は、モータ２０の正逆転を切り換えるスイッチ手段４０ａと、電池手段４１と直流電源２８を切り換えるスイッチ手段４０ｂとで構成されている。モータ２０の正逆転を切り換えるスイッチ手段４０ａは、図４のように、４個のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４をブリッジ接続したもので、実際は、ＦＥＴなどの半導体スイッチを使用する。また、それぞれのスイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、例えば、後述するリレーＲＬ１とＲＬ２のリレー接点で制御されるように接続されて、そのオン・オフを図５のように制御する。こうすることで、モータ２０の正逆転を行うようにしてある。
【００４３】
電池手段４１は、この実施例では、電気二重層キャパシタを備えたキャパシタ充電回路４１ａとＤＣ／ＤＣコンバータ回路４１ｂで構成され、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路４１ｂは、キャパシタの出力電圧を作動電圧Ｖｃに昇圧して、モータ２０及びリレーＲＬ２へ供給する。また、キャパシタは、充電回路４１ａを介して、直流電源２８に接続して充電を常時行うようになっている。このように電気二重層キャパシタを使用することで、長寿命化とメンテナンスフリー化を実現したものである。
【００４４】
なお、電池手段４１は、電気二重層コンデンサに限定されるものでは無く、停電時に電力を供給できるものであれば、例えば、鉛蓄電池やリチュウムなどの二次電池あるいは充電できない一次電池も使用することが可能である。
【００４５】
また、電池手段４１と直流電源２８を切り換えるスイッチ手段４０ｂは、図４のように、直流電源２８と電池手段４１に接続する２個のダイオード４２ａ、４２ｂで構成され、２個のダイオード４２ａ、４２ｂは、カソード端子同士を接続してダイオードスイッチとしたもので、直流電源２８がオフになると自動的に電池手段４１からの電力供給が行えるようになっている。
【００４６】
定電流回路２３は、図２のＮチャンネル接合型のＦＥＴ２５とオペアンプ２６を用いたものと同じ回路で、オペアンプ２６の反転入力にＦＥＴ２５のソース端子と抵抗２７との接続点を接続し、オペアンプ２６の非反転入力に定電流調整回路２４の出力を接続した構成となっている。
【００４７】
定電流調整手段２４は、この形態では、３個の調整用のボリュームＶＲ１〜ＶＲ３を２個のリレー接点ｒｌ１、ｒｌ２を介して並列に接続したもので、後述のように、逆転トルクを３段階に調整する。
【００４８】
停電検出回路４５は、分圧回路４６、バッファ回路４７、タイマ回路４８、ＮＯＲ回路４９及びリレーＲＬ１、ＲＬ２とで構成されており、電池手段４１の出力Ｖｃと接続して、停電時にも電力が供給できるようになっている。
【００４９】
分圧回路４６は、直流電源２８の出力Ｖｐを分圧してバッファ回路４７に入力するためのもので、直列に接続した抵抗の一方の端子を直流電源２８の出力と接続し、他方の端子を接地して、抵抗同士の接続点をバッファ回路に入力する。
【００５０】
バッファ回路４７は、スレッショルド電圧を利用して、コンパレータに使用したもので、直流電源２８から電圧が入力中は（スレッショルド以上）”Ｈ”レベルを出力し、直流電源の電圧が停電時に消失すると（スレッショルド以下）”Ｌ”レベルを出力する。この信号は、タイマ回路４８とＮＯＲ回路４９へ出力する。タイマ回路４８は、例えば、単安定フリップフロップなどで構成した１秒タイマで、”Ｌ”（レベルでもエッジでも可）入力で１秒の幅のパルスをＮＯＲ回路４９へ出力する。ＮＯＲ回路４９は、２つの入力の一方にバッファ回路４７からの出力を入力し、他方にタイマ回路４８の出力を入力して、そのＮＯＲ出力をリレーＲＬ２と接続した構成となっており、両入力が”Ｌ”の場合にのみＮＯＲ出力が”Ｈ”となってリレーＲＬ２をオフにする。このリレーＲＬ２には、直流電源２８と電池手段４１がダイオードを介して並列に接続され、停電後も電池手段４１からの電力の供給を受けて作動できるようにしてある。
【００５１】
一方、リレーＲＬ１は、リミットスイッチ９を介して直流電源２８と接続してある。前記リミットスイッチ９は、図１のバネの巻き上げ完了を検出するためのものである。そのため、巻き上げ完了でリミットスイッチ９がオンするとリレーＲＬ１が作動して、定電流調整手段２４のリレー接点ｒｌ１をｂ接点からａ接点へ移動する。
【００５２】
この実施例１は、上記のように構成されており、この実施例１の遮断弁は、設置して運用に際し、定電流調整回路２４の３個の半固定抵抗器ＶＲ１〜ＶＲ３をそれぞれ調整する。
すなわち、半固定抵抗器ＶＲ１は、巻き上げトルクを設定するためのボリュームで、半固定抵抗器ＶＲ２は、保持時のトルクを設定するためのボリュームである。また、半固定抵抗器ＶＲ３は、巻き戻し時のトルクを設定するためのものである。この設定は、遮断弁の設置条件で異なるので、環境に合わせて、例えば、カットアンドトライなどで適宜設定する。
【００５３】
設定が終わり、運用のために電源を投入すると、図６のタイムチャートに示すように、まず、停電検出回路４５のリレーＲＬ２が作動してリレー接点ｒｌ２はａ（常開）接点側に移動する。このとき、リレーＲＬ１はリミットスイッチ９がオフ（バネが巻き上げられていない）なので、オフである。一方、リレーＲＬ１のリレー接点ｒｌ１はｂ（常閉）接点側なので、半固定抵抗器ＶＲ１の調整電圧が定電流回路２３へ出力される。このとき、モータ２０の正逆転用のブリッジ回路は、スイッチＳＷ１とＳＷ４がオンなので、モータ２０は、最大トルクで回転して弁５を回動し、同時に、バネ４を巻き上げる（図６の動作状態を示す（１）の区間参照）。
次に、弁５が開放してバネ４の巻き上げられたことがリミットスイッチ９の作動で検出されると、リレーＲＬ１が作動してリレー接点ｒｌ１をａ（常開）接点側へ移動する。そのため、今度は、半固定抵抗器ＶＲ２の調整電圧が定電流回路２３に出力される。その結果、定電流回路２３はモータ２０に流れる電流を制御し、弁５を開放した状態で保持するとともに、バネ４を巻き上げ状態で保持する（図６の（２）の区間参照）。
【００５４】
このように、開弁後に、定電流回路を用いてモータ２０へ保持電流を供給するようにしたので、弁５を開弁状態で保持できる。そのため、高価なクラッチ・ブレーキを使用する必要が無い。また、電圧の変動に係わらず発熱も少なくできるので、電力ロスを少なくでき、機構部分へのストレスも低減できる。
【００５５】
この状態で、異常が生じて電源が遮断されると、スイッチ手段４０ｂのダイオードスイッチにより、瞬時に電池手段４１からモータ２０、定電流回路２３、定電流調整手段２４及び停電検出回路４５へ電力が供給される。
このとき、停電検出手段４５のリレーＲＬ１は直流電源２８からの供給が無くなりオフになるので、リレー接点ｒｌ１はｂ（常閉）接点側に移動する。同時に、モータ２０の正逆転用のブリッジ回路は、スイッチがＳＷ２とＳＷ３がオンになるため、モータ２０は最大トルクで逆転してバネ４の伸長を阻止する（図６の（３）の区間参照）。
【００５６】
次に、停電検出手段４５が分圧回路４６で直流電源２８からの電圧出力Ｖｐが無くなったことを検出すると、タイマ手段４８を作動してＮＯＲ回路４９の他方の入力へ１秒の幅のパルスを出力する。このとき、ＮＯＲ回路４９の一方の入力は”Ｌ”となっており、ＮＯＲ出力は、停電から１秒後にパルスが無くなると“Ｈ”になる。そのため、リレーＲＬ２が１秒後にオフとなり、リレー接点ｒｌ２はｂ接点側に移動して、半固定抵抗器ＶＲ３の調整電圧が定電流回路２３に入力する。その結果、定電流回路２３は、モータ２０を巻き戻し時のトルクで逆転して、急激な締め切り動作を行わないようにして弁５を閉じる。
【００５７】
このように、モータ２０を逆転させることで、ウオーターハンマーが起きないようにできる。その際、半固定抵抗器ＶＲ１〜ＶＲ３を調整することにより、モータ２０に流れる電流を調整して閉弁スピードを最適な状態に設定できる。
【符号の説明】
【００５８】
１  出力軸
２  モータ
３  伝達機構
４  バネ
８  電磁クラッチ・ブレーキ
２０  ブラシ付き直流モータ
２１  バネ巻き上げ・停止制御部
２２  バネリターン制御部
２３  定電流回路
２４  定電流調整回路
２８  直流電源
３６  短絡回路
４１  電池手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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