CN103388701B - 电动执行器 - Google Patents

Abstract

一种电动执行器，在从蓄电体(30)至电动机(25)的电力供给通道中设置带有复位功能的开关(31)。当复位线圈(32)未被通电激励时，带有复位功能的开关(31)可利用手动操作设为打开，并保持该设为打开的状态直至复位线圈(32)被通电激励。在维修保养时，将电源开关(22)设为断开，利用来自蓄电体(30)的电力而驱动电动机(25)，通过手动将带有复位功能的开关(31)设为打开。带有复位功能的开关(31)在实施了再通电的时刻，利用复位线圈(32)而自动地从打开切换为闭合，恢复到通常使用状态。采用本发明，不会将储存在蓄电体中的电力全部放电，且不会忘记进行至通常使用状态的恢复作业，能不受时间制约地进行维修保养。

Description

电动执行器

技术领域

本发明涉及一种对阀和风门等的操作端进行驱动的电动执行器。

背景技术

以往，在空调设备中，为了使设于空调设备的冷热水配管的阀进行开闭动作、使对通过管道内而供给于空调区域的调和空气的风量进行增减的风门进行开度调整动作而使用电动执行器。

这种通常的电动执行器，在电动执行器的内部具有电动机，根据来自空调用控制器的控制指令而动作，以将阀和风门等的操作端的开度做成设定开度。

在这样的电动执行器中，当所供给的电源停电时，操作端的开度就会保持即将停电前的动作开度，已经不进行适当的开度控制。

因此，还提出并已有这样类型的电动执行器：在被供给于电动执行器的电源停电后的情况下，强制使电动执行器动作至规定开度(例如全闭)，维持该规定开度直至电源再次恢复成通常状态。下面，将这样类型的电动执行器称为带有紧急切断功能的电动执行器。

目前，带有紧急切断功能的电动执行器，具体来说有二种类型，一个类型是弹簧复位型，另一个类型是二次电源驱动型。

弹簧复位型电动执行器搭载有复位弹簧，该复位弹簧对于电动执行器的驱动轴施力以维持操作端全闭状态，在电源被供给的情况下，克服该复位弹簧的施力而使驱动电动机驱动并对阀、风门等的操作端的开度进行调整，在电源停电了的情况下，利用复位弹簧的施力而强制地使阀、风门等的操作端动作到规定开度。

另一方面，二次电源驱动型电动执行器，搭载有由二次电池、双电层电容器等所构成的蓄电体，当电源被供给时，由该电源驱动电动机而对阀、风门等的操作端的开度进行调整，当电源停电时，将蓄电体作为动作电源，驱动电动机而强制地使阀、风门等的操作端动作到规定开度。

然而，若将这二种类型的带有紧急切断功能的电动执行器互相之间进行比较，则弹簧复位型，由于其复位弹簧的施力抵抗通常时的电动机驱动而进行动作，因此，为克服该抵抗而必须使用扭矩大的电动机，具有使电动执行器大型化、重量化和成本上升的缺点。

对此，二次电源驱动型没有弹簧复位型那种缺点，而且近年来，作为蓄电体的二次电池、双电层电容器的容量也有所改进等，二次电源驱动型电动执行器正处于有利地位。

图7表示例如专利文献1记载的电动遮蔽阀的电动机驱动电路。该图中，1是商用电源，2是电源开关，3是将交流电压变换成规定的直流电压的恒压电路，4是继电器，5是电动机(DC电动机)，6是开侧限位开关，7是闭侧限位开关，8、9是继电器4的触点(继电器触点)，10是蓄电体(双电层电容器)，11是二极管，12是电阻。

在该电动机驱动电路中，当将电源开关2接通时，从恒压电路3输出直流电压，继电器4被励磁，继电器触点8、9分别切换到端子8a、9a侧。此时，电动机5处于中间开度的状态，开侧限位开关6处于端子6a侧，闭侧限位开关7处于端子7a侧。又，接受全开指令作为开度指令。

这样，电动机5旋转，阀向开方向被驱动。并且，当开侧限位开关6进行动作、并切换到端子6b侧时，即阀成为全开状态时，电动机5就停止旋转。另一方面，蓄电体10通过电阻12而被充电。

在该状态下，例如当发生停电等情况、来自恒压电路3的直流电压无输出时，继电器4的励磁就消失，继电器触点8、9分别切换到端子8b、9b侧。此时，储存在蓄电体10中的电力通过二极管11和闭侧限位开关7而供给到电动机5，电动机5产生逆旋转，阀向闭方向被驱动。并且，当闭侧限位开关7进行动作、并切换到端子7b侧时即阀成为全闭状态时，电动机5就停止运转。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平11—101359号公报

专利文献2：日本专利特许第4774207号公报

发明所要解决的课题

但是，采用图7所示的电动机驱动电路，在维修保养时，存在将电源开关2断开，想要将阀开度保持在全闭以外的任意位置这样的情况，在这样的情况下，必须将储存在蓄电体10中的电力放电。

即，若在维修保养时将电源开关2断开，则发生与停电相同的状态，利用被储存在蓄电体10中的电力强制驱动电动机5，阀被全闭。在这样的状态下，当欲将全闭状态的阀向开方向动作时，闭侧限位开关7就切换到端子7a侧，从蓄电体10向电动机5的电力供给重新开始，电动机5就欲使阀回到全闭状态。

因此，在维修保养时，在将电源开关2断开、欲将阀开度保持在全闭以外的任意位置的情况下，必须将储存在蓄电体10中的电力放电，直至电动机5不欲使阀回到全闭状态。因此，操作作业产生等待时间直至放电结束，且放电了的电力就浪费了。

另外，专利文献2公开这样一种截止阀：在充电电源(蓄电体)与执行器(电动机)之间设有开关单元和电源监视单元，电源监视单元检测出停电时，将开关单元接通并将充电电源和执行器连接，当执行器利用该连接的充电电源动作并进行闭阀时，将开关单元断开并将充电电源和执行器的连接断开，用开闭用的手柄就可将阀打开。

图8表示应用该专利文献2揭示的技术而构思的电动机驱动电路。在该电动机驱动电路中，设有开关13作为相当于专利文献2揭示的开关单元的结构，设有电源监视部14而作为相当于电源监视单元的结构。电源监视部14检测出停电而将开关13接通。

在该图8揭示的结构中，若在维修保养时将电源开关2断开，则继电器触点8、9切换到端子8b、9b侧，且开关13由电源监视部14接通，储存在蓄电体10中的电力通过二极管11、闭侧限位开关7和开关13而供给到电动机5。由此，电动机5进行逆旋转，阀向闭方向被驱动。并且，当闭侧限位开关7进行动作并切换到端子7b侧时，即阀成为全闭状态时，电动机5停止运转。另外，当阀成为全闭状态时，开关13被断开。

该开关13若一旦被断开，则无论阀的开闭状态如何，都维持断开状态。由此，当用手动的手柄操作对阀进行打开动作时，即使闭侧限位开关7进行动作并切换到端子7a侧，储存在蓄电体10中的电力也不会供给电动机5。因此，即使不将储存在蓄电体10中的电力放电，也可利用手动对阀进行打开动作。

但是，在该结构中，维修保养结束后，为了恢复到通常的使用状态，必须将开关13接通，但若用手动进行开关13的至接通的恢复作业(至通常使用状态的恢复作业)，则有可能会忘记进行恢复作业。另外，虽然可以考虑设置定时器，根据定时器的计时在经过规定时间后将闭阀后的开关13接通，但有可将阀手动开闭的时间受限制的问题。

发明内容

本发明是为解决这种问题而做成的，其目的在于提供一种电动执行器，其不会将储存在蓄电体中的电力全部放电，且不会忘记进行至通常使用状态的恢复作业，能够不受时间制约地进行维修保养。

用于解决课题的手段

为了实现这种目的，本发明的电动执行器，具有：接受来自外部电源的电力供给而对操作端进行驱动的电动机；以及接受来自外部电源的电力供给而被充电的蓄电体，在外部电源切断时利用储存在蓄电体中的电力强制地驱动电动机，检测出由该电动机驱动的操作端达到了规定开度后，切断蓄电体对电动机的电力供给，该电动执行器的特征是，具有：开关单元，该开关单元设在从蓄电体至电动机的电力供给通道中，根据来自操作者的指令将从蓄电体至电动机的电力供给通道设为打开；以及复位单元，该复位单元在外部电源的切断被恢复的情况下，接受来自该外部电源的电力供给进行动作，将设在从蓄电体至电动机的电力供给通道中的开关单元设为闭合。

采用本发明，若在维修保养时将外部电源切断，则利用储存在蓄电体中的电力强制地驱动电动机。并且，当检测出由该电动机驱动的操作端达到了规定开度(例如全闭状态)后，切断从蓄电体至电动机的电力供给。例如，当由闭侧限位开关检测出达到了全闭状态后，切断从蓄电体至电动机的电力供给。

在本发明中，在从蓄电体至电动机的电力供给通道中设有开关单元。该开关单元在通常使用状态下设为闭合。操作者在欲进行维修保养时，将开关单元设为打开。由此，即使通过手动来对操作端进行操作，储存在蓄电体中的电力也不会供给到电动机，不必将储存在蓄电体中的电力放电。

另外，在本发明中，在维修保养结束后，若恢复外部电源，则复位单元接受来自该外部电源的电力供给而进行动作，将设在从蓄电体至电动机的电力供给通道中的开关单元设为闭合。由此，在维修保养结束后，在实施了再通电的时刻，开关单元自动地从打开切换成闭合，自动恢复到通常使用状态。由此，不会忘记进行至通常使用状态的恢复作业。另外，可通过手动来对操作端进行操作，直至实施再通电，也不受时间制约。

发明的效果

采用本发明，由于设有：根据来自操作者的指令将从蓄电体至电动机的电力供给通道设为打开的开关单元；以及在外部电源的切断被恢复的情况下接受来自该外部电源的电力供给进行动作而将设在从蓄电体至电动机的电力供给通道中的开关单元设为闭合的复位单元，因此，在维修保养结束后，在实施了再通电的时刻，开关单元自动地从打开切换成闭合，自动恢复到通常使用状态，不会将储存在蓄电体中的电力全部放电，且不会忘记进行至通常使用状态的恢复作业，能不受时间制约地进行维修保养。

附图说明

图1是表示本发明的电动执行器一实施方式的主要部分的电路图。

图2是说明该电动执行器的电源开关接通时的动作的示图。

图3是说明该电动执行器在停电时的动作的示图。

图4是说明在该电动执行器的维修保养之际电源开关断开时的动作的示图。

图5是表示该电动执行器转入至维修保养模式的转入状态的示图。

图6是表示在该电动执行器的维修保养结束时将电源开关设为接通的状态的示图。

图7是表示专利文献1记载的电动遮蔽阀的电动机驱动电路的示图。

图8是表示应用专利文献2揭示的技术而构思的电动机驱动电路的示图。

符号说明

21……工业电源，22……电源开关，23……恒压电路，24……继电器，25……电动机(DC电动机)，26……开侧限位开关，27……闭侧限位开关，28、29……继电器触点，30……蓄电体(双电层电容器)，31……带有复位功能的开关，32……复位线圈，100……电动执行器。

具体实施方式

下面，根据说明书附图来详细说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的电动执行器的一实施方式的主要部分的电路图。

在图1中，21是工业电源，22是电源开关，23是将交流电压变换成规定直流电压的恒压电路，24是继电器，25是对阀和风门等操作端(未图示)进行驱动的电动机(DC电动机)，26是开侧限位开关，27是闭侧限位开关，28、29是继电器24的触点(继电器触点)，30是蓄电体(双电层电容器)，31是相当于本发明所说的开关单元的带有复位功能的开关，32是相当于本发明所说的复位单元的复位线圈，Tr1是晶体管，R1、R2是电阻。

在该电动执行器100中，电动机25的各个端子与继电器触点28的共用端子28c和继电器触点29的共用端子29c连接。另外，继电器触点28的常开触点端子28a与开侧限位开关26的端子26a连接，继电器触点28的常闭触点端子28b与闭侧限位开关27的端子27a连接。另外，继电器触点29的常闭触点端子29b通过带有复位功能的开关31与开侧限位开关26的共用端子26c一起与蓄电体30的一端连接，继电器触点29的常开触点端子29a与闭侧限位开关27的共用端子27c一起与蓄电体30的另一端连接。

蓄电体30的一端通过晶体管Tr1和电阻R1而与来自恒压电路23的直流电压的输出线L1连接，蓄电体30的另一端与来自恒压电路23的直流电压的输出线L2连接。电阻R2被连接在来自恒压电路23的直流电压的输出线L1与晶体管Tr1的基极之间。另外，继电器24及复位线圈32并联地被连接在来自恒压电路23的直流电压的输出线L1和L2之间。

当复位线圈32被通电激励时，将带有复位功能的开关31设为闭合。在复位线圈32未被通电激励的情况下，可利用手动操作将带有复位功能的开关31设为打开，并保持该设为打开的状态直至复位线圈32被通电激励。

另外，在本例子中，电源开关22作为电动执行器100的结构要素而被设置，但也可处于电动执行器100的外部。另外，图1中虽未图示，但设有开闭用的手柄等，作为在电动机25未被驱动时能对操作端的开度进行操作的手动开度操作单元。

在该电动执行器100中，当将电源开关22设成接通，则从恒压电路23输出直流电压，继电器24被励磁，继电器触点28、29分别切换到常开触点端子28a、29a侧。此时，电动机25处于中间开度的状态，开侧限位开关26处于端子26a侧，闭侧限位开关27处于端子27a侧。另外，接受全开指令作为开度指令。

这样，电流以图2所示的箭头的路径流动，电动机25向箭头A方向旋转，操作端向开方向被驱动。并且，当开侧限位开关26进行动作、切换到端子26b侧时，即操作端成为全开状态时，电动机25就停止旋转。另一方面，蓄电体30接受通过电阻R1、晶体管Tr1的电流供给而被充电。另外，由于复位线圈32被通电激励，因此，带有复位功能的开关31保持闭合状态。该被设为闭合的状态是带有复位功能的开关31的通常使用状态。

[停电时的紧急切断]

在该状态下，当发生停电，即外部电源被切断(参照图3)、来自恒压电路23的直流电压无输出时，继电器24的励磁就消失，继电器触点28、29分别切换到常闭触点端子28b、29b侧。此时，电流利用储存在蓄电体30中的电力以图3所示的箭头的路径流动，电动机25向箭头B方向进行旋转(逆旋转)，操作端向闭方向被驱动。并且，当闭侧限位开关27进行动作、切换到端子27b侧时，即操作端成为全闭状态时，电动机25就停止旋转。

[维修保养]

若在维修保养时将电源开关22设为断开(参照图4)，则发生与停电相同的状态，来自恒压电路23的直流电压无输出。由此，与上述的“停电时的紧急切断”相同，电流以图4所示的箭头路径流动，电动机25向箭头B方向旋转(逆旋转)，操作端向闭方向被驱动。并且，当闭侧限位开关27进行动作、切换到端子27b侧时，即操作端成为全闭状态时，电动机25就停止旋转。

另一方面，当电源开关22被断开时，复位线圈32就未被通电激励。因此，带有复位功能的开关31成为可由手动操作设为打开的状态。

操作者在进行维修保养时欲将操作端保持在全闭以外的任意位置的情况下，利用手动将带有复位功能的开关31设为打开(参照图5)。带有复位功能的开关31被设为打开的状态称为维修保养模式。即，在本实施方式中，通过利用手动将带有复位功能的开关31设为打开，从而使电动执行器100转入维修保养模式。

在该维修保养模式中，利用手动的手柄操作进行操作端的打开动作时，即使闭侧限位开关27进行动作并切换到端子27a侧，储存在蓄电体30中的电力也不供给于电动机25。由此，即使不将储存在蓄电体30中的电力放电，也可通过手动进行操作端的打开动作。

[维修保养的结束]

在维修保养结束后，当将电源开关22设为接通时，即恢复外部电源、实施再通电时(参照图6)，则复位线圈32接受来自恒压电路23的直流电压而进行动作，将带有复位功能的开关31设为闭合。

由此，在维修保养结束后，在实施了再通电的时刻，带有复位功能的开关31自动地从打开切换到闭合，自动恢复到通常使用状态。由此，不会忘记进行至通常使用状态的恢复作业。另外，可通过手动对操作端进行操作，直至实施再通电，也不受时间制约。

另外，当将电源开关22设为接通时，继电器24接受来自恒压电路23的直流电压而进行动作，继电器触点28、29分别切换到常开触点端子28a、29a侧。由此，从维修保养时将操作端的开度保持在全闭以外的任意位置的状态，重新开始操作端开度的控制动作。

另外，在上述的实施方式中，使用带有复位功能的开关31作为开关单元，使用复位线圈32作为复位单元，但并不限于这样的构成。

即，开关单元，只要是能根据来自操作者的指令将从蓄电体30至电动机25的电力供给通道设为打开的单元即可，复位单元，只要是在外部电源的切断被恢复时接受来自该外部电源的电力供给而进行动作、能将设在从蓄电体30至电动机25的电力供给通道中的开关单元设为闭合的单元即可，无论哪种形态的单元都可以。

[实施方式的扩展]

以上，参照实施方式说明了本发明，但本发明并不限于上述的实施方式。在本发明的技术构思的范围内，可对本发明的结构和细节进行本领域技术人员能理解的各种变更。

Claims (1)

1.一种电动执行器，具有：接受来自外部电源的电力供给而对操作端进行驱动的电动机；以及接受来自所述外部电源的电力供给而被充电的蓄电体，在所述外部电源切断时利用储存在所述蓄电体中的电力强制地驱动所述电动机，检测出由该电动机驱动的操作端达到了规定开度后，切断从所述蓄电体至所述电动机的电力供给，该电动执行器的特征在于，具有：

开关单元，该开关单元设在从所述蓄电体至所述电动机的电力供给通道中，在所述外部电源和所述电动执行器之间的电源开关为断开的状态下，根据来自操作者的指令将从所述蓄电体至所述电动机的电力供给通道设为打开；以及

复位单元，该复位单元在所述外部电源的切断被恢复了的情况下，接受来自该外部电源的电力供给而进行动作，将设在从所述蓄电体至所述电动机的电力供给通道中的开关单元设为闭合。