JP2011107971A - 圧力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力調整ネジの誤操作を防止できながら、低廉化を図り得る圧力制御装置を提供する。
【解決手段】モータＭがステッピングモータ１７にて構成され、ステッピングモータ１７の駆動軸１７ａが圧力調整ネジ３に直結されて、ステッピングモータ１７の回転駆動力が直接圧力調整ネジ３に伝動されるように構成され、制御部４が、手動操作を行わない通常操作状態において、ステッピングモータ１７に通電して、励磁状態でステッピングモータ１７が働く通常制御状態と、手動操作を行う手動操作状態において、ステッピングモータ１７への通電を停止して、非励磁状態でステッピングモータ１７の回転を許容する非制御状態とに切り換え自在に構成され、制御部４の制御状態を通常制御状態と非制御状態とに切り換える制御切換手段２０が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体流路の二次側圧力を設定圧力に調整する圧力制御弁と、
前記設定圧力を変更設定する圧力設定部とが設けられ、
前記圧力設定部が、バネ荷重の調整により前記設定圧力を変更設定自在な圧力設定バネと、当該圧力設定バネに加えるバネ荷重を調整自在な圧力調整ネジを回転させるモータを制御して前記設定圧力を変更設定する制御部とを備え、且つ、前記圧力調整ネジを手動操作可能に構成された圧力制御装置に関する。

かかる圧力制御装置は、例えば、都市ガスを各需要家に供給するガス導管等の流体流路に設けられて、二次側圧力を所定の設定圧力に調整するものである。
そして、例えば、ガス導管を通して各需要家に都市ガスを供給する場合、負荷が変動しても各需要家に供給される都市ガスの圧力が所定の範囲内になるように、負荷に応じて二次側圧力を変更設定することになる。
そこで、このような圧力制御装置は、設定圧力が負荷等に応じた目標設定圧力になるように圧力設定バネに加えるバネ荷重を調整すべく、制御部により、バネ荷重を調整自在な圧力調整ネジを回転させるモータを制御するようにして、設定圧力を自動的に変更設定可能なように構成されている。
又、工事の時等、設定圧力を手動操作で変更設定する必要があるため、圧力調整ネジを手動操作可能に構成されている。

このような圧力制御装置において、従来は、モータの駆動軸と圧力調整ネジとが減速機構を介して伝動連結され、その減速機構を介してのモータの駆動軸と圧力調整ネジとの伝動連結を手動操作で断続自在なクラッチ機構が設けられている。
又、圧力調整ネジの回転位置を検出する変位計が設けられ、制御部が、変位計の検出情報に基づいて圧力調整ネジの回転位置を所定の目標設定圧力に応じた回転位置に調整すべくモータを制御するように構成されて、いわゆるフィードバック制御又はシーケンス制御を実行するように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。

そして、特許文献１では、設定圧力を手動操作で変更設定するときは、クラッチ機構により、モータの駆動軸と圧力調整ネジとの連結を断って、圧力調整ネジを手動操作で回転させるようになっていた。
ちなみに、クラッチ機構によりモータの駆動軸と圧力調整ネジとが連結されている状態では、減速機構の回転抵抗により圧力調整ネジを手動操作で回転させ難い構造となっている。

特開２０００−１７２３４４号公報

上述したように、従来の圧力制御装置では、モータの駆動軸と圧力調整ネジとが減速機構を介して伝動連結されて、モータの駆動軸と圧力調整ネジとの伝動連結を断続するクラッチ機構が設けられ、又、フィードバック制御等により圧力調整ネジの回転位置を調整するものであるので、構造が複雑になり、その結果、圧力制御装置の価格が高くなるという問題があった。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、圧力調整ネジの誤操作を防止できながら、低廉化を図り得る圧力制御装置を提供することにある。

本発明の圧力制御装置は、流体流路の二次側圧力を設定圧力に調整する圧力制御弁と、
前記設定圧力を変更設定する圧力設定部とが設けられ、
前記圧力設定部が、バネ荷重の調整により前記設定圧力を変更設定自在な圧力設定バネと、当該圧力設定バネに加えるバネ荷重を調整自在な圧力調整ネジを回転させるモータを制御して前記設定圧力を変更設定する制御部とを備え、且つ、前記圧力調整ネジを手動操作可能に構成されたものであって、
第１特徴構成は、前記モータがステッピングモータにて構成され、
前記ステッピングモータの駆動軸が前記圧力調整ネジに直結されて、前記ステッピングモータの回転駆動力が直接前記圧力調整ネジに伝動されるように構成され、
前記制御部が、前記手動操作を行わない通常操作状態において、前記ステッピングモータに通電して、励磁状態で前記ステッピングモータが働く通常制御状態と、前記手動操作を行う手動操作状態において、前記ステッピングモータへの通電を停止して、非励磁状態で前記ステッピングモータの回転を許容する非制御状態とに切り換え自在に構成され、
前記制御部の制御状態を前記通常制御状態と前記非制御状態とに切り換える制御切換手段が設けられている点にある。

即ち、制御切換手段により制御手段の制御状態を通常制御状態に切り換えると、設定圧力を変更設定すべきときは、変更設定する設定圧力に応じたバネ荷重となる回転位置にステッピングモータを回転させるべくモータに通電され、設定圧力を変更しないときは、そのときの設定圧力に応じた回転位置にステッピングモータの回転位置を保持すべく、ステッピングモータへの通電が継続されて励磁状態に維持される。
又、制御切換手段により制御手段の制御状態を非制御状態に切り換えると、ステッピングモータへの通電が停止されて非励磁状態となり、ステッピングモータの回転が許容される。

つまり、ステッピングモータは、比較的高トルクが得られるので、その駆動軸を圧力調整ネジに直結して、ステッピングモータの回転駆動力を直接圧力調整ネジに伝動させて圧力調整ネジを回転させることが可能であり、減速機構を不要とすることができる。
又、ステッピングモータは、最小の回転角度であるステップ角度が例えば１．８°、０．９°等に設定されていて、パルス電流を通電して励磁を制御することによりステップ単位で回転させるものであり、そのステップ数を制御することにより、設定圧力に応じたバネ荷重が圧力設定バネに加えられるように圧力調整ネジの回転量を調整することができるので、圧力調整ネジの回転位置を検出する手段が不要なオープンループ制御が可能となる。

そして、制御切換手段により制御手段の制御状態を通常制御状態に切り換えると、設定圧力を変更しないときも、励磁状態でステッピングモータの回転位置が保持されるので、圧力調整ネジの誤操作を防止することができ、又、制御切換手段により制御手段の制御状態を非制御状態に切り換えると、ステッピングモータが非励磁状態となって、圧力調整ネジを手動操作で回転させて設定圧力を変更設定することができるので、クラッチ機構を用いることなく、圧力調整ネジの誤操作を防止しながら、圧力調整ネジの手動操作を可能とすることができる。
従って、圧力調整ネジの誤操作を防止できながら、低廉化を図り得る圧力制御装置を提供することができるようになった。

第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記ステッピングモータを励磁する電力の供給が断たれた状態で、前記圧力調整ネジの回転を阻止するブレーキ作動状態に切り換わるブレーキ手段が設けられている点にある。

即ち、ステッピングモータ励磁用の電力の供給が断たれると、ステッピングモータへの通電が停止してステッピングモータが非励磁状態となるが、ブレーキ手段がブレーキ作動状態に切り換わるので、圧力調整ネジの回転が阻止される。
従って、ステッピングモータ励磁用の電力を供給する電源部（例えば、商用電源）が停電しても、ブレーキ手段により圧力調整ネジの回転が阻止されるので、圧力調整ネジの誤操作を防止することができる。
又、ステッピングモータ励磁用の電力の供給を断続する電力供給断続手段を設けておく。そして、負荷の変動が小さいとき等、二次側圧力の調整制御の中断が可能なときに、電力供給断続手段によりステッピングモータ励磁用の電力の供給を断つと、ブレーキ手段により圧力調整ネジの回転が阻止されるので、圧力調整ネジの誤操作を防止できながら、ステッピングモータの昇温防止による耐久性の向上及び省エネルギー化を図ることができる。

第３特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、
前記非制御状態において前記圧力調整ネジの手動操作により調整された前記流体流路の二次側圧力又はそれに対応する情報を入力する二次側圧力入力部が設けられ、
前記制御部は、前記制御切換手段により制御状態が前記非制御状態に切り換えられた後に前記通常制御状態に復帰されたときは、前記二次側圧力入力部にて入力された二次側圧力に基づいて、前記非制御状態後の回転位置で前記設定圧力が前記二次側圧力入力部にて入力された二次側圧力となる手動操作後処理を実行するように構成されている点にある。

即ち、制御切換手段により制御手段の制御状態を非制御状態に切り換えて、圧力調整ネジを手動操作して設定圧力を変更設定したときは、その手動操作により調整した流体流路の二次側圧力又はそれに対応する情報が二次側圧力入力部により入力される。
そして、制御部は、制御切換手段により制御状態が非制御状態に切り換えられた後に通常制御状態に復帰されたときは、手動操作後処理を実行し、その手動操作後処理では、二次側圧力入力部にて入力された二次側圧力に基づいて、手動操作により変わっている新たな設定圧力とステップ数との対応関係によりステッピングモータを制御する。

制御手段の制御状態を非制御状態に切り換えて圧力調整ネジを手動操作で回転すると、それに伴ってステッピングモータも回転するので、積算ステップ数と設定圧力との相関関係がずれてしまうが、上述のように、二次側圧力入力部を設けて、制御部の制御状態が非制御状態に切り換えられた後に通常制御状態に復帰されたときは手動操作後処理を実行するように構成することにより、圧力調整ネジを手動操作した後も、設定圧力を適切に変更設定することができるのである。

第４特徴構成は、上記第３特徴構成に加えて、
前記ブレーキ手段に、前記ブレーキ作動状態を解除する手動操作式のブレーキ解除操作具が設けられ、
前記制御部により制御される前記ステッピングモータのステップ数の積算値又はそのステップ数の積算値に対応する設定圧力を設定周期毎に記憶するメモリと、
前記ブレーキ解除操作具が前記ブレーキ作動状態を解除するブレーキ解除状態に操作されたことを検出するスイッチと、
前記ブレーキ解除操作具が前記ブレーキ解除状態に操作されたことを前記スイッチが検出したブレーキ解除検出状態を記憶する記憶装置とが設けられ、
前記制御部は、前記ステッピングモータを励磁する電力の供給が復帰した後に前記ステッピングモータの制御を開始するときに、前記記憶装置が前記ブレーキ解除検出状態を記憶していない場合は、前記メモリの記憶情報に基づいて、前記設定圧力を変更設定すべく前記ステッピングモータを制御し、前記記憶装置が前記ブレーキ解除検出状態を記憶している場合は、前記手動操作後処理を実行するように構成されている点にある。

即ち、この構成では、制御部により設定圧力を変更設定すべくステッピングモータのステップ数が制御され、そのように制御されるステップ数の積算値又はそのステップ数の積算値に対応する設定圧力が設定周期毎にメモリに記憶され、ステッピングモータ励磁用の電力の供給が断たれても、その供給が断たれる前に記憶されていたステップ数の積算値又はそのステップ数の積算値に対応する設定圧力が継続してメモリに記憶される。
ステッピングモータ励磁用の電力の供給が断たれると、ブレーキ手段がブレーキ作動状態に切り換わって圧力調整ネジの回転が阻止されるが、ブレーキ解除操作具によりブレーキ手段のブレーキ作動状態を解除すると、圧力調整ネジの手動操作が可能となって、設定圧力を手動操作で変更設定することができる。
そのようにブレーキ解除操作具によりブレーキ作動状態を解除すると、スイッチにより、ブレーキ解除操作具がブレーキ作動状態を解除するブレーキ解除状態に操作されたことが検出され、並びに、記憶装置により、ブレーキ解除操作具がブレーキ解除状態に操作されたことをスイッチが検出したブレーキ解除検出状態が記憶される。

そして、制御部は、基本的に、ステッピングモータ励磁用の電力の供給が復帰した後にステッピングモータの制御を開始するときに、記憶装置がブレーキ解除検出状態を記憶していない場合は、メモリの記憶情報に基づいて、設定圧力を変更設定すべくステッピングモータを制御し、記憶装置がブレーキ解除検出状態を記憶している場合は、手動操作後処理を実行する。

つまり、ステッピングモータ励磁用の電力の供給が断たれたときに、圧力調整ネジを手動操作しなかった場合は、メモリに記憶されている積算ステップ数と設定圧力との相関関係がずれることがなく、一方、圧力調整ネジを手動操作した場合は、メモリに記憶されている積算ステップ数と設定圧力との相関関係がずれる可能性がある。
そこで、上述の如きメモリ、スイッチ及び記憶装置を設けて、その記憶装置がブレーキ解除検出状態を記憶しているか否かに応じて、上述のように制御部の制御を切り換えるようにすることにより、ステッピングモータ励磁用の電力の供給が断たれたときは、ブレーキ解除操作具をブレーキ解除状態に操作して圧力調整ネジを手動操作したときだけ、二次側圧力入力部による情報入力が必要なようにして、励磁用電力の供給が断たれたときのオペレータの作業を簡略化しながらも、励磁用電力の供給復帰後は設定圧力を適切に変更設定することができるのである。

第１実施形態に係る圧力制御装置の全体構成を示すブロック図 時刻と目標設定圧力との関係を示す図 第１実施形態に係る圧力制御装置の制御動作のフローチャートを示す図 第２実施形態に係る圧力制御装置の全体構成を示すブロック図 第２実施形態に係る圧力制御装置の制御動作のフローチャートを示す図

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。
〔第１実施形態〕
先ず、第１実施形態を説明する。
図１に示すように、この圧力制御装置は、流体流路１の二次側圧力を設定圧力に調整する圧力制御弁Ｖｃと、設定圧力を変更設定する圧力設定部Ｓとを備えて構成されている。
更に、この圧力制御装置には、二次側圧力が設定圧力になるように圧力制御弁Ｖｃに駆動圧を供給するパイロット弁Ｖｐが設けられ、圧力設定部Ｓは、このパイロット弁Ｖｐの動作を制御することにより設定圧力を変更設定するように構成されている。

圧力設定部Ｓは、バネ荷重の調整により設定圧力を変更設定自在な圧力設定バネ２と、その圧力設定バネ２に加えるバネ荷重を調整自在な圧力調整ネジ３を回転させるモータＭを制御して前記設定圧力を変更設定するモータ制御部４とを備え、且つ、圧力調整ネジ３を手動操作可能に構成されている。

圧力制御弁Ｖｃは、流体流路１に設けられ、パイロット弁Ｖｐは、流体流路１における圧力制御弁Ｖｃの設置箇所よりも上流側の箇所から分岐して流体流路１における圧力制御弁Ｖｃの設置箇所よりも下流側の箇所に合流する分岐合流路５に設けられている。
流体流路１における圧力制御弁Ｖｃの設置箇所よりも下流側の部分には、圧力制御弁Ｖｃの二次側圧力を検出する二次側圧力検出器６が設けられている。
図示は省略するが、例えば、流体流路１の圧力制御弁Ｖｃよりも下流側を複数の分岐路に分岐してそれら複数の分岐路の夫々を各需要家に接続することにより、複数の需要家に天然ガス等の流体を供給するように構成されている。そして、圧力制御弁Ｖｃにより、それよりも下流側の二次側圧力を上流側の一次側圧力よりも低圧の設定圧力に調整するように構成されている。

図１に示すように、圧力制御弁Ｖｃは、ダイヤフラム７にて弁体８を移動させて弁体８を開閉させるように構成されている。ダイヤフラム７は、弁体８を開き側に移動させるように圧縮コイルバネからなる圧力調整バネ９により付勢されている。
分岐合流路５におけるパイロット弁Ｖｐの設置箇所よりも上流側の上流側流路部分５ｕには、絞り１０が設けられ、その上流側流路部分５ｕにおける絞り１０の設置箇所よりも下流側の部分から、駆動圧供給路１１が分岐されている。
その駆動圧供給路１１は、ダイヤフラム７にて区画された室のうち、そのダイヤフラム７における圧力調整バネ９により押圧される面とは反対側の面が臨む駆動圧導入室１２に接続されている。

パイロット弁Ｖｐは、圧力制御弁Ｖｃと同構成であり、パイロット用ダイヤフラム１３にてパイロット用弁体１４を移動させてパイロット用弁体１４を開閉させるように構成されている。パイロット用ダイヤフラム１３は、パイロット用弁体１４を開き側に移動させるように圧縮コイルバネからなる前記圧力設定バネ２により付勢されている。
パイロット用ダイヤフラム１３にて区画された室のうち、そのパイロット用ダイヤフラム１３における圧力設定バネ２により押圧される面とは反対側の面が臨む二次圧導入室１５に、分岐合流路５におけるパイロット弁Ｖｐの設置箇所よりも下流側の下流側流路部分５ｄが接続されて、二次圧導入室１５に二次側圧力が導入されるように構成されている。

圧力制御弁Ｖｃにて調整される二次側圧力が設定圧力よりも高い場合には、パイロット弁Ｖｐにおける二次圧導入室１５の圧力が高く、その圧力により圧力設定バネ２の付勢力に抗してパイロット用弁体１４が閉じ側に移動する。これにより、圧力制御弁Ｖｃの駆動圧導入室１２の圧力は、流体流路１における圧力制御弁Ｖｃよりも上流側の高圧の一次側圧力となり、圧力調整バネ９の付勢力に抗して弁体８が閉じ側に移動し、二次側圧力が下降して設定圧力に調整される。
逆に、圧力制御弁Ｖｃにて調整される二次側圧力が設定圧力よりも低い場合には、圧力設定バネ２の付勢力によりパイロット用弁体１４が開き側に移動する。これにより、分岐合流路５は絞り１０により流体の流量が絞られているので、駆動圧導入室１２の流体がパイロット弁Ｖｐの側に流動する。よって、駆動圧導入室１２の圧力が低下して圧力調整バネ９の付勢力により弁体８が開き側に移動し、二次側圧力が上昇して設定圧力に調整される。

圧力制御弁Ｖｃの設定圧力は、常時、一定の圧力にするのではなく、負荷に応じて変更する目標設定圧力に設定圧力を調整している。例えば、流体流路１では、多くの需要が見込まれる時間帯には負荷が大きくなるので、設定圧力を高圧の目標設定圧力に調整し、それ以外の時間帯には負荷が小さくなるので、設定圧力を低圧の目標設定圧力に調整している。よって、例えば、図２に示すように、時間帯によって変更する目標設定圧力に設定圧力を調整している。

図１に示すように、モータＭにより回転させる圧力調整ネジ３は、圧力設定バネ２におけるパイロット用ダイヤフラム１３に当接する側とは反対側の端部に当接するバネ受１６に螺挿され、モータＭにて圧力調整ネジ３の回転量を調整することにより、バネ受１６を圧力調整ネジ３の軸心方向に沿って移動させて、圧力設定バネ２の圧縮量を調整すべく圧力設定バネ２に加えるバネ荷重を調整するように構成されている。
つまり、パイロット弁Ｖｐは、モータＭにて圧力調整ネジ３の回転量を調整して圧力設定バネ２の圧縮量を調整することにより、パイロット用弁体１４が開閉するときの圧力制御弁Ｖｃの二次側圧力を変更するようにして、設定圧力を変更設定するように構成されている。例えば、圧力調整ネジ３の回転量を圧力設定バネ２が圧縮される方向に増加させるほど、設定圧力を高い圧力に変更設定することができる。

本発明では、前記モータＭがステッピングモータ１７にて構成され、そのステッピングモータ１７の駆動軸１７ａがカップリング１８により圧力調整ネジ３に直結されて、ステッピングモータ１７の回転駆動力が直接圧力調整ネジ３に伝動されるように構成されている。
カップリング１８には、手動回転操作用のハンドル１９が取り付けられ、そのハンドル１９により、圧力調整ネジ３を手動操作にて回転することができる。

ステッピングモータ１７は、最小の回転角度であるステップ角度が例えば１．８°、０．９°等に設定されていて、コイルにパルス電流を通電して励磁を制御することによりステップ単位で回転させるものであり、ステップ数を制御することにより、圧力調整ネジ３の回転量を調整して圧力設定バネ２の圧縮量を調整することになる。
ステッピングモータ１７を正方向（圧力設定バネ２の圧縮量が大きくなる方向）に１ステップ回転させたときの設定圧力の増加量、及び、ステッピングモータ１７を逆方向（圧力設定バネ２の圧縮量が小さくなる方向）に１ステップ回転させたときの設定圧力の減少量が予め決まっているので、そのような１ステップ当たりの設定圧力増加量及び１ステップ当たりの設定圧力減少量が予め不揮発性メモリ（メモリに相当する）２８に記憶されている。
又、圧力設定バネ２の圧縮量を所定量とするように圧力調整ネジ３を回転させたときのステッピングモータ１７のステップ数を０とし、そのときの二次側圧力検出器６にて検出される二次側圧力を原点設定圧力として、その原点設定圧力も予め不揮発性メモリ２８に記憶されている。

そして、モータ制御部４は、１ステップ当たりの設定圧力増加量及び設定圧力減少量並びに原点設定圧力の記憶情報に基づいて、ステッピングモータ１７への通電を制御してステッピングモータ１７の正方向及び逆方向へのステップ数を制御することにより、設定圧力を変更設定するように構成されている。

モータ制御部４は、ステッピングモータ１７の正方向及び逆方向へのステップ数を制御して設定圧力を変更設定する制御状態において、ステッピングモータ１７のステップ数を積算して、その積算ステップ数を不揮発性メモリ２８に記憶するように構成されている。
ちなみに、正方向へのステップ数をプラスにし、逆方向へのステップ数をマイナスにして、ステップ数を積算することになる。

本発明では、前記モータ制御部４が、前記手動操作を行わない通常操作状態において、ステッピングモータ１７に通電して、励磁状態でステッピングモータ１７が働く通常制御状態と、手動操作を行う手動操作状態において、ステッピングモータ１７への通電を停止して、非励磁状態でステッピングモータ１７の回転を許容する非制御状態とに切り換え自在に構成されている。
そして、図１に示すように、モータ制御部４の制御状態を通常制御状態と非制御状態とに切り換える制御切換手段としての手動操作式の制御切換スイッチ２０が設けられている。

つまり、モータ制御部４は、制御切換スイッチ２０により通常制御状態が指令されている状態では、設定圧力を変更させずに所定の設定圧力に維持するときは、その所定の設定圧力に対応する回転位置にステッピングモータ１７の回転位置を保持すべく、ステッピングモータ１７に通電することになる。
又、モータ制御部４は、制御切換スイッチ２０により非制御状態が指令されると、ステッピングモータ１７への通電を停止して励磁を停止する励磁停止処理を実行することになる。
従って、制御切換スイッチ２０により非制御状態を指令すると、ステッピングモータ１７が非励磁状態となるので、ハンドル１９により圧力調整ネジ３を手動操作で回転することが可能となり、手動操作で設定圧力を変更設定することができる。

図１に示すように、ステッピングモータ１７を励磁する電力等、この圧力制御装置を作動させるための作動電力は、商用電源２１から供給される。
そして、この第１実施形態では、商用電源２１が停電する停電状態で（即ち、ステッピングモータ１７を励磁する電力の供給が断たれた状態で）、前記圧力調整ネジ３の回転を阻止するブレーキ作動状態に切り換わる無励磁作動型電磁ブレーキ２２（ブレーキ手段に相当する）と、その無励磁作動型電磁ブレーキ２２の作動を制御するブレーキ制御部２３とが設けられている。
この無励磁作動型電磁ブレーキ２２は周知であるので、図示及び詳細な説明を省略して簡単に説明すると、無励磁作動型電磁ブレーキ２２は、ロータとステータを備え、ロータは回転軸（この実施形態では、ステッピングモータ１７の駆動軸１７ａ）に取り付けられ、ステータは架台等の固定部（図示省略）に固定される。
コイルに通電しない状態では、スプリングの付勢力によりアーマチュアがロータに当接して、ロータの回転が阻止され、コイルに通電する状態では、その磁力により、アーマチュアがスプリングの付勢力に抗してロータから離間されて、ロータの回転が許容されることになる。

図１に示すように、無励磁作動型電磁ブレーキ２２には、コイルに通電しないブレーキ作動状態において、アーマチュアを強制的にロータから離間させることにより、ロータの回転を許容してブレーキ作動状態を解除する手動操作式のブレーキ解除レバー（ブレーク解除操作具に相当する）２２ｒが設けられている。

そして、ブレーキ制御部２３は、この圧力制御装置の作動を開始する運転スイッチ（図示省略）がオン操作されると、無励磁作動型電磁ブレーキ２２に通電してブレーキ開放状態に作動させて、ロータの回転を許容する状態とするように構成されている。つまり、無励磁作動型電磁ブレーキ２２に通電されることにより、無励磁作動型電磁ブレーキ２２のブレーキ作動状態が解除されて、ステッピングモータ１７の回転が可能となる。
商用電源２１が停電して、無励磁作動型電磁ブレーキ２２への通電が停止すると、無励磁作動型電磁ブレーキ２２がブレーキ作動状態に切り換わり、ステッピングモータ１７の回転、即ち、圧力調整ネジ３の回転が阻止されることになるので、圧力調整ネジ３を手動操作で回転させることができなくなり、設定圧力が誤って変更されるのを防止することができる。
又、商用電源２１が停電して無励磁作動型電磁ブレーキ２２がブレーキ作動状態に切り換わっている状態において、ブレーキ解除レバー２２ｒを操作してブレーキ作動状態を解除すると、圧力調整ネジ３を手動操作で回転させることが可能となり、設定圧力を手動操作で変更することができる。

又、図１に示すように、この第１実施形態では、非制御状態において圧力調整ネジ３の手動操作により調整された流体流路１の二次側圧力又はそれに対応する情報を入力する二次側圧力入力部２４が設けられている。
この第１実施形態では、二次側圧力入力部２４は、前記二次側圧力検出器６にて検出される流体流路１の二次側圧力を手動操作により入力するように構成されている。
そして、モータ制御部４は、制御切換スイッチ２０により制御状態が非制御状態に切り換えられた後に通常制御状態に復帰されたときは、二次側圧力入力部２４の入力情報に基づいて、設定圧力を変更設定すべくステッピングモータ１７を制御する手動操作後処理を実行するように構成されている。
つまり、モータ制御部４は、手動操作後処理においては、不揮発性メモリ２８に記憶されている積算ステップ数を０とするとともに、不揮発性メモリ２８に記憶されている原点設定圧力を二次側圧力入力部２４にて入力された新たな二次側圧力にするように、原点設定圧力更新処理を実行した後、予め定められている１ステップ当たりの設定圧力増加量及び設定圧力減少量並びに原点設定圧力の記憶情報に基づいて、設定圧力を設定圧力変更設定情報にて定められている目標設定圧力にするためのステップ数を求め、その求めたステップ数だけステッピングモータ１７を回転させることにより、設定圧力を変更設定することになる。
この原点設定圧力更新処理は、手動操作により圧力調整ネジ３及びステッピングモータ１７が回転している場合に、ステッピングモータ１７の回転位置と二次側圧力入力部２４により入力された二次側圧力との新たな対応を取るものである。

モータ制御部４は、手動操作後処理の開始後においても、その開始時点の積算ステップ数を０として、ステッピングモータ１７のステップ数を積算して、その積算ステップ数を不揮発性メモリ２８に記憶するように構成されている。

圧力設定部Ｓには、マイクロコンピュータにより構成されて圧力設定部Ｓの制御を司る圧力コントローラ２５が設けられ、前記モータ制御部４及び前記ブレーキ制御部２３はこの圧力コントローラ２５を用いて構成されている。

更に、この圧力制御装置には、ハンドル１９により圧力調整ネジ３を回転して設定圧力を手動操作により変更したことを入力する手動操作式の手動変更実施入力スイッチ２６と、各種情報を音声にて出力するスピーカ２７が設けられている。
そして、モータ制御部４は、手動変更実施入力スイッチ２６にて設定圧力の手動変更が実施されたことが入力されると、スピーカ２７により、流体流路１の二次側圧力の入力を要求するメッセージ（以下、二次側圧力要求メッセージと記載する場合がある）を出力するように構成されている。

次に、図３に示すフローチャートに基づいて、モータ制御部４及びブレーキ制御部２３の制御動作を説明する。
尚、不揮発性メモリ２８には、例えば図２に示す如き時刻と目標設定圧力との関係である設定圧力変更設定情報が記憶されている。
前記運転スイッチがオン操作されて商用電源２１から圧力コントローラ２５に通電されると、モータ制御部４及びブレーキ制御部２３は制御動作が可能な状態となる。
そして、商用電源２１から電力が給電されると、ブレーキ制御部２３は無励磁作動型電磁ブレーキ２２に励磁用電力を供給するブレーキ励磁処理を実行して（処理ステップ＃１）、無励磁作動型電磁ブレーキ２２をブレーキ開放状態に作動させて圧力調整ネジ３の回転を許容する状態とする。
次いで、モータ制御部４は、商用電源２１が停電した後に復帰したときの停電復帰時の処理か否かを判定して、停電復帰時の処理でない場合は、制御切換スイッチ２０により非制御状態への制御状態切換指令が指令されるまで、設定圧力を設定圧力変更設定情報にて定められている目標設定圧力に設定する圧力設定処理、及び、不揮発性メモリ２８に記憶されている積算ステップ数を更新する積算ステップ数記憶処理を実行する（処理ステップ＃２〜５）。

ちなみに、圧力設定処理においては、１ステップ当たりの設定圧力増加量及び設定圧力減少量、積算ステップ数、並びに、原点設定圧力の記憶情報に基づいて、設定圧力を設定圧力変更設定情報にて定められている目標設定圧力にするためのステップ数を求め、その求めたステップ数だけステッピングモータ１７を回転させる。
モータ制御部４は、圧力設定処理において、設定圧力を変更しない場合は、そのときの回転位置にステッピングモータ１７の回転位置を保持すべく、ステッピングモータ１７に通電する。
又、積算ステップ数記憶処理では、不揮発性メモリ２８に記憶されている積算ステップ数に圧力設定処理にて求めたステップ数を積算することにより、積算ステップ数を更新して、その更新した積算ステップ数を不揮発性メモリ２８に記憶させる。

処理ステップ＃５において、制御切換スイッチ２０により非制御状態への制御状態切換指令が指令されると、手動操作がされる可能性があるので、モータ制御部４は、処理ステップ＃６において、ステッピングモータ１７への通電を停止して励磁を停止する励磁停止処理を実行する。この励磁停止処理は、処理ステップ＃７において制御切換スイッチ２０により通常制御状態への制御状態切換指令が指令されるまで継続する。
そして、処理ステップ＃７において制御切換スイッチ２０により通常制御状態への制御状態切換指令が指令されると、処理ステップ＃８において、手動変更実施入力スイッチ２６にて設定圧力手動変更の実施が入力されたか否かを判定し、設定圧力手動変更の実施が入力されなかった場合は、処理ステップ＃１に戻る。一方、設定圧力手動変更の実施が入力された場合は、処理ステップ＃９において、圧力入力要求報知処理を実行する。ちなみに、圧力入力要求報知処理では、スピーカ２７により、「現在の二次側圧力を入力してください」といった二次側圧力要求メッセージを出力する。

操作者は、工事等により、設定圧力を手動操作で変更設定するときは、制御切換スイッチ２０により制御状態を非制御状態に切り換える。
すると、励磁停止処理が実行されて非励磁状態となるので、ハンドル１９により圧力調整ネジ３を回転させて、設定圧力を変更設定することが可能となる。
そして、操作者は、設定圧力を変更設定したときは、手動変更実施入力スイッチ２６を操作して、設定圧力を手動操作により変更したことを入力した後、制御切換スイッチ２０により制御状態を通常制御状態に切り換える。
すると、スピーカ２７から、二次側圧力要求メッセージが出力されるので、操作者は、二次側圧力入力部２４により、二次側圧力検出器６にて検出される流体流路１の二次側圧力を入力する。

次いで、モータ制御部４は、処理ステップ＃１０において、二次側圧力入力部２４により二次側圧力が入力されたか否かを判定して、二次側圧力が入力されていない場合は二次側圧力が入力されるまで待機し、二次側圧力が入力されると、処理ステップ＃１１において原点設定圧力更新処理を実行して、処理ステップ＃１に戻る。

モータ制御部４は、処理ステップ＃２において、停電復帰時の処理であると判定した場合は、処理ステップ＃９に進む。
つまり、操作者が手動変更実施入力スイッチ２６を操作したときとき、及び、商用電源２１が停電してその停電が復帰したときには、二次側圧力要求メッセージが出力される。そして、そのメッセージに基づいて、操作者が二次側圧力検出器６にて検出される流体流路１の二次側圧力を二次側圧力入力部２４により入力すると、原点設定圧力更新処理が実行される。
従って、操作者が制御切換スイッチ２０により制御状態を非制御状態に切り換えたときや、商用電源２１が停電したときに、操作者が圧力調整ネジ３を手動操作していても、制御状態が通常制御状態に切り換えられたときや、商用電源２１の停電が復帰したときには、二次側圧力入力部２４にて入力された二次側圧力に基づいてステッピングモータ１７が制御されるので、設定圧力を適切に変更設定することができる。

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態を説明する。
この第２実施形態では、図４に示すように、圧力制御装置には、上記の第１実施形態に加えて、無励磁作動型電磁ブレーキ２２のブレーキ解除レバー２２ｒがブレーキ作動状態を解除するブレーキ解除状態に操作されたことを検出する電池駆動式のブレーキ解除検出スイッチ２９、ブレーキ解除レバー２２ｒがブレーキ解除状態に操作されたことをブレーキ解除検出スイッチ２９が検出したブレーキ解除検出状態を記憶する電池駆動記憶装置３０、並びに、それらブレーキ解除検出スイッチ２９及び電池駆動記憶装置３０を駆動するバッテリー３１が設けられている。
ちなみに、ブレーキ解除検出スイッチ２９は、近接スイッチにて構成され、そのように近接スイッチにて構成されるブレーキ解除検出スイッチ２９が、ブレーキ解除レバー２２ｒがブレーキ作動状態を解除する位置に移動するとブレーキ解除レバー２２ｒを検出するように設けられている。

そして、モータ制御部４は、商用電源２１の停電復帰後に（即ち、ステッピングモータ１７を励磁する電力の供給が復帰した後に）ステッピングモータ１７の制御を開始するときに、電池駆動記憶装置３０がブレーキ解除検出状態を記憶していない場合は、不揮発性メモリ２８の記憶情報に基づいて、設定圧力を変更設定すべくステッピングモータ１７を制御し、電池駆動記憶装置３０がブレーキ解除検出状態を記憶している場合は、前記手動操作後処理を実行するように構成されている。

つまり、モータ制御部４は、商用電源２１の停電復帰後にステッピングモータ１７の制御を開始するときに、電池駆動記憶装置３０がブレーキ解除検出状態を記憶していない場合は、１ステップ当たりの設定圧力増加量及び設定圧力減少量、積算ステップ数、並びに、原点設定圧力の記憶情報に基づいて、設定圧力を設定圧力変更設定情報にて定められている目標設定圧力にするためのステップ数を求め、その求めたステップ数だけステッピングモータ１７を回転させることにより、設定圧力を変更設定する。
又、モータ制御部４は、商用電源２１の停電復帰後にステッピングモータ１７の制御を開始するときに、電池駆動記憶装置３０がブレーキ解除検出状態を記憶している場合は、不揮発性メモリ２８に記憶されている積算ステップ数を０とするとともに、不揮発性メモリ２８に記憶されている原点設定圧力を二次側圧力入力部２４にて入力された二次側圧力にするように、原点設定圧力更新処理を実行した後、１ステップ当たりの設定圧力増加量及び設定圧力減少量並びに原点設定圧力の記憶情報に基づいて、設定圧力を設定圧力変更設定情報にて定められている目標設定圧力にするためのステップ数を求め、その求めたステップ数だけステッピングモータ１７を回転させることにより、設定圧力を変更設定する。

次に、図５に示すフローチャートに基づいて、モータ制御部４及びブレーキ制御部２３の制御動作を説明する。
この第２実施形態では、処理ステップ＃２において停電復帰時の処理であると判定した場合の制御動作が異なる以外は、上記の第１実施形態と同様であるので、停電復帰時の処理でないと判定した場合の制御動作の説明を省略する。

モータ制御部４は、処理ステップ＃２において停電復帰時の処理であると判定した場合は、処理ステップ＃１２において、電池駆動記憶装置３０がブレーキ解除検出状態を記憶しているか否かを判定して、ブレーキ解除検出状態を記憶していない場合は、処理ステップ＃３に進み、ブレーキ解除検出状態を記憶している場合は、処理ステップ＃９に進む。
つまり、モータ制御部４は、電池駆動記憶装置３０がブレーキ解除検出状態を記憶していていない場合は、原点設定圧力更新処理を実行することなく圧力設定処理を実行し、電池駆動記憶装置３０がブレーキ解除検出状態を記憶していている場合は、原点設定圧力更新処理を実行した後、圧力設定処理を実行することになる。
尚、処理ステップ＃１〜１１の制御動作は、上記の第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。

〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ） 上記の第１及び第２の各実施形態では、二次側圧力入力部２４を構成するに、二次側圧力検出器６にて検出される流体流路１の二次側圧力を手動操作により入力するように構成したが、二次側圧力検出器６にて検出される流体流路１の二次側圧力が自動的にモータ制御部４に入力されるように構成しても良い。
この場合は、設定圧力を手動操作で変更設定するときのオペレータの作業をより一層簡素化することができる。
尚、スピーカ２７により二次側圧力要求メッセージを出力する制御動作は省略することになる。

（ロ） 上記の第１及び第２の各実施形態において、手動変更実施入力スイッチ２６を省略して、制御切換スイッチ２０により制御状態が非制御状態に切り換えられた後に通常制御状態に復帰されたときは、必ず二次側圧力入力部２４により、非制御状態において圧力調整ネジ３の手動操作により調整された流体流路１の二次側圧力又はそれに対応する情報を入力する構成としても良い。
尚、二次側圧力入力部２４が情報を手動操作により入力するものである場合は、制御切換スイッチ２０により制御状態が非制御状態に切り換えられた後に通常制御状態に復帰されたときは、必ず、二次側圧力要求メッセージをスピーカ２７により出力するように構成する。

（ハ） 上記の第１及び第２の各実施形態では、二次側圧力入力部２４により入力する情報として、流体流路１の二次側圧力を例示したが、その流体流路１の二次側圧力に対応する情報、例えば、圧力調整ネジ３の回転量でも良い。
つまり、圧力調整ネジ３の回転量と流体流路１の二次側圧力とは相関があるので、その相関関係をモータ制御部４に記憶させておいて、モータ制御部４を、圧力調整ネジ３の回転量の入力情報と前記相関関係に基づいて流体流路１の二次側圧力を求めるように構成することになる。
但し、この場合は、圧力調整ネジ３の回転量を検出するセンサを設ける必要がある。

（ニ） ブレーキ手段の具体例は、上記の第１及び第２の各実施形態において例示した無励磁作動型電磁ブレーキ２２に限定されるものではない。
例えば、ＤＣモータの駆動軸をステッピングモータ１７の駆動軸１７ａに直結して設け、電源部が停電すると、そのＤＣモータが回生ブレーキがかかる状態に切り換わる構成でもよい。又、電源部が停電すると、ステッピングモータ１７が回生ブレーキがかかる状態に切り換わる構成でも良い。

（ホ）上記の第１及び第２の各実施形態では、モータ制御部４により制御されるステップ数の積算値を設定周期毎に不揮発性メモリ２８に記憶させるように構成したが、その積算値に対応する設定圧力を設定周期毎に不揮発性メモリ２８に現在設定圧力として記憶させるように構成しても良い。
この場合、圧力設定処理においては、１ステップ当たりの設定圧力増加量及び設定圧力減少量、並びに、現在設定圧力の記憶情報に基づいて、設定圧力を設定圧力変更設定情報にて定められている目標設定圧力にするためのステップ数を求め、その求めたステップ数だけステッピングモータ１７を回転させることになる。
そして、制御切換スイッチ２０により制御状態が非制御状態に切り換えられた後に通常制御状態に復帰されたときは、二次側圧力入力部２４にて入力される二次側圧力を現在設定圧力として不揮発性メモリ２８に記憶させるように構成する。

（ヘ） ステッピングモータ１７のステップ数を制御して設定圧力を変更設定するに当たって、上記の第１及び第２の各実施形態では、１ステップ当たりの設定圧力増加量及び１ステップ当たりの設定圧力減少量に基づいて変更設定する場合について例示したが、これに限定されるものではない。
例えば、設定圧力の設定範囲の全範囲において、積算ステップ数と設定圧力との関係（以下、ステップ数／設定圧力関係情報と記載する）を予め設定して不揮発性メモリ２８に記憶させておいて、このステップ数／設定圧力関係情報、及び、積算ステップ数の記憶情報に基づいて、設定圧力を設定圧力変更設定情報にて定められている目標設定圧力にするためのステップ数を求め、その求めたステップ数だけステッピングモータ１７を回転させるように構成しても良い。
この場合、手動操作後処理においては、ステップ数／設定圧力関係情報に基づいて、二次圧力入力部２４により入力される二次側圧力に対応する積算ステップ数を求めて、不揮発性メモリ２８に記憶されている積算ステップ数を求めた積算ステップ数に更新することになる。

（ト） 無励磁作動型電磁ブレーキ２２のブレーキ解除レバー２２ｒがブレーキ解除状態に操作されたことを検出するスイッチとして、上記の第２実施形態においては、電池駆動式のブレーキ解除検出スイッチ２９を用いる場合について例示したが、機械式のスイッチを用いても良い。この場合、機械式のスイッチを、無励磁作動型電磁ブレーキ２２のブレーキ解除レバー２２ｒがブレーキ解除状態に操作されると、そのブレーキ解除レバー２２ｒに押圧されてオン状態に切り換わるように設けることになる。

（チ） 上記の第１及び第２の各実施形態では、ステッピングモータ１７のステップ数の積算値又はそのステップ数の積算値に対応する設定圧力を設定周期毎に記憶するメモリとして、不揮発性メモリ２８を設けたが、揮発性メモリを設けて、その揮発性メモリを電池にて駆動するように構成しても良い。

（リ） 上記の第１及び第２の各実施形態において、ステッピングモータ１７及び無励磁作動型電磁ブレーキ２２を励磁する電力の供給を断続する電力供給断続手段を設け、電力供給断続手段により電力供給が復帰したときには、上記の第１及び第２の各実施形態と同様の処理を実行するように、モータ制御部４及びブレーキ制御部２３を構成しても良い。
この場合、負荷の変動が小さいとき等、二次側圧力の調整制御の中断が可能なときに、電力供給断続手段により電力供給を断つと、無励磁作動型電磁ブレーキ２２により圧力調整ネジ３の回転が阻止されるので、圧力調整ネジ３の誤操作を防止できながら、ステッピングモータ１７の昇温防止による耐久性の向上及び省エネルギー化を図ることができる。

以上説明したように、圧力調整ネジの誤操作を防止できながら、低廉化を図り得る圧力制御装置を提供することができる。

１ 流体流路
２ 圧力設定バネ
３ 圧力調整ネジ
４ 制御部
１７ ステッピングモータ
１７ａ 駆動軸
２０ 制御切換手段
２２ ブレーキ手段
２２ｒ ブレーキ解除操作具
２４ 二次側圧力入力部
２８ メモリ
２９ スイッチ
３０ 記憶装置
Ｍ モータ
Ｓ 圧力設定部
Ｖｃ 圧力制御弁

Claims (4)

1. 流体流路の二次側圧力を設定圧力に調整する圧力制御弁と、
   前記設定圧力を変更設定する圧力設定部とが設けられ、
   前記圧力設定部が、バネ荷重の調整により前記設定圧力を変更設定自在な圧力設定バネと、当該圧力設定バネに加えるバネ荷重を調整自在な圧力調整ネジを回転させるモータを制御して前記設定圧力を変更設定する制御部とを備え、且つ、前記圧力調整ネジを手動操作可能に構成された圧力制御装置であって、
   前記モータがステッピングモータにて構成され、
   前記ステッピングモータの駆動軸が前記圧力調整ネジに直結されて、前記ステッピングモータの回転駆動力が直接前記圧力調整ネジに伝動されるように構成され、
   前記制御部が、前記手動操作を行わない通常操作状態において、前記ステッピングモータに通電して、励磁状態で前記ステッピングモータが働く通常制御状態と、前記手動操作を行う手動操作状態において、前記ステッピングモータへの通電を停止して、非励磁状態で前記ステッピングモータの回転を許容する非制御状態とに切り換え自在に構成され、
   前記制御部の制御状態を前記通常制御状態と前記非制御状態とに切り換える制御切換手段が設けられている圧力制御装置。
2. 前記ステッピングモータを励磁する電力の供給が断たれた状態で、前記圧力調整ネジの回転を阻止するブレーキ作動状態に切り換わるブレーキ手段が設けられている請求項１に記載の圧力制御装置。
3. 前記非制御状態において前記圧力調整ネジの手動操作により調整された前記流体流路の二次側圧力又はそれに対応する情報を入力する二次側圧力入力部が設けられ、
   前記制御部は、前記制御切換手段により制御状態が前記非制御状態に切り換えられた後に前記通常制御状態に復帰されたときは、前記二次側圧力入力部にて入力された二次側圧力に基づいて、前記非制御状態後の回転位置で前記設定圧力が前記二次側圧力入力部にて入力された二次側圧力となる手動操作後処理を実行するように構成されている請求項２に記載の圧力制御装置。
4. 前記ブレーキ手段に、前記ブレーキ作動状態を解除する手動操作式のブレーキ解除操作具が設けられ、
   前記制御部により制御される前記ステッピングモータのステップ数の積算値又はそのステップ数の積算値に対応する設定圧力を設定周期毎に記憶するメモリと、
   前記ブレーキ解除操作具が前記ブレーキ作動状態を解除するブレーキ解除状態に操作されたことを検出するスイッチと、
   前記ブレーキ解除操作具が前記ブレーキ解除状態に操作されたことを前記スイッチが検出したブレーキ解除検出状態を記憶する記憶装置とが設けられ、
   前記制御部は、前記ステッピングモータを励磁する電力の供給が復帰した後に前記ステッピングモータの制御を開始するときに、前記記憶装置が前記ブレーキ解除検出状態を記憶していない場合は、前記メモリの記憶情報に基づいて、前記設定圧力を変更設定すべく前記ステッピングモータを制御し、前記記憶装置が前記ブレーキ解除検出状態を記憶している場合は、前記手動操作後処理を実行するように構成されている請求項３に記載の圧力制御装置。

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