JP2017015185A - 電動弁の開閉制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動弁の開閉のための配線を簡素化することができるようにした電動弁の開閉制御装置を提供する。【解決手段】制御装置４２から電動弁の開閉指令の各制御信号を、電力線４３，４４の交流の１周期のうち、一方の半周期の指令期間内の期間にそれぞれ設定した制御伝送態様で送信する。電動弁の検出された開閉の各状態信号を、他方の半周期の応答期間内の期間にそれぞれ設定した検出伝送態様で送信する。制御信号と状態信号とは、交流の周波数（６０Ｈｚ）とは異なる周波数（１００ｋＨｚ）で電力線４３，４４に同期して重畳する。配線数は、電力線４３，４４の２本だけでよい。【選択図】図１

Description

本発明は、電動弁を開閉動作するための開閉制御装置に関する。

本件明細書中、用語「電動弁」は、液体、気体、粉体などの流体を輸送する通路に介在される、たとえばバタフライ弁、ボール弁などの弁を、電力が供給される駆動手段、たとえばモータ、電磁ソレノイドなどによって、開閉して駆動する構成を含む概念として解釈されなければならない。

典型的な従来技術は、図３２に示される。商用交流電源１からの電力は、制御盤２から電力線３、４；５を経て電動弁装置６に供給されて、電動弁が開閉駆動され、電動弁の全開および全閉状態は、表示用電力線７，８を介して制御盤２に与えられる。制御盤２には、電動弁を開閉するために操作される指令スイッチ１１と、全開表示灯３５と、全閉表示灯３６とが設けられる。電動弁装置６には、電動弁を開閉のために駆動する正逆転可能な交流モータ１７と、電動弁の全開および全閉の各状態をそれぞれ検出する検出スイッチ１８，１９とが設けられる。

電動弁を開くために、制御盤２において、指令スイッチ１１が操作されて共通接点１２の可動片１３が開指令の個別接点１４に導通されると、交流電力は、電力線３から電動弁装置６の検出スイッチ１８における共通接点２１と全開でないとき導通している個別接点２３とを経てモータ１７に、電力線５を辿る経路によって、供給され、電動弁が開方向に駆動される。電動弁が全開状態になると、検出スイッチ１８の共通接点２１は個別接点２２に導通し、モータ１７が遮断されるとともに、表示用電力線７に電力が供給されて制御盤２の全開表示灯３５が点灯する。

電動弁を閉じるために、制御盤２において、指令スイッチ１１が操作されて共通接点１２の可動片１３が閉指令の個別接点１５に導通されると、交流電力は、電力線４から電動弁装置６の検出スイッチ１９における共通接点２７と全閉でないとき導通している個別接点２９とを経てモータ１７に、電力線５を辿る経路によって、供給され、電動弁が閉方向に駆動される。電動弁が全閉状態になると、検出スイッチ１９の共通接点２７は個別接点２８に導通し、モータ１７が遮断されるとともに、表示用電力線８に電力が供給されて制御盤２の全閉表示灯３６が点灯する。

図３２に示される従来技術では、制御盤２と電動弁装置６との間を接続する電力線３、４；５および表示用電力線７，８の配線数が比較的多い。したがって制御盤２と電動弁装置６との間が、たとえば１００ｍ以上もの長距離であるとき、配線材料とその配線工事の労力とが多大になり、費用がかさむ。

本発明の目的は、電動弁の開閉のための配線を簡素化することができるようにした電動弁の開閉制御装置を提供することである。

本発明は、交流電源４１から電力線４３，４４を介して電力が供給される電動弁７６を開閉する、電動弁の開閉制御装置において、
（ａ）制御装置４２であって、
電動弁７６を開閉する指令信号を発生する手段７１と、
前記指令信号に応答し、指令信号の開閉を表わす制御信号を、電力線４３，４４の交流の周波数ｆ１とは異なる周波数（図８のｆ２、図２７のｆ３、ｆ４）で、予め設定された制御伝送態様で、電力線に重畳して送信する制御送信手段１３１，１３６とを有する制御装置４２と、
（ｂ）電動弁駆動装置６５であって、
電動弁７６を駆動して開閉する駆動手段４７、８５、９１、９２と、
電力線４３，４４を介して受信した制御伝送態様の制御信号に応答し、電動弁７６を開または閉に駆動する駆動手段４７、８５、９１、９２を駆動させる開閉受信手段１５１、１５７とを有する電動弁駆動装置６５とを含むことを特徴とする電動弁の開閉制御装置である。

本発明によれば、制御装置４２の指令信号発生手段７１からの電動弁７６を開または閉にするための指令信号が、制御送信手段１３１，１３６に与えられ、これによって電動弁７６に電力を供給する電力線４３，４４に、その電力線の交流の周波数（ｆ１、たとえば５０または６０Ｈｚ）とは異なる周波数（ｆ２；ｆ３，ｆ４、たとえば１００ｋＨｚ、２５０ｋＨｚ）で、指令信号に対応する制御信号が、重畳されて送信される。この制御信号は、予め設定された制御伝送態様で送信され、電動弁７６の開および閉を識別可能にする。

電動弁７６に電力を供給するために不可欠な電力線４３，４４に、制御信号が重畳されるので、制御信号の伝送のための信号線などが不要であり、電動弁７６の開閉のための配線を簡素化することができる。制御装置４２と電動弁駆動装置６５との間が長距離であっても、配線材料とその配線工事の労力とが多大にならず、費用を軽減することができる。

電動弁７６の開閉制御のために必要な情報量は、大量のデジタルデータの複雑な演算処理をして送受信する情報通信の技術分野に比べて、ごくわずかであるので、構成の簡略化を図って、本発明の実現が容易である、という効果もある。

開または閉の状態は、全開または全閉の状態でもよいが、その他の開または閉に関する状態、たとえば全開でも全閉でもない、全開と全閉との間の予め定める状態であってもよく、全開および全閉の両者でもよいが、いずれか一方であってもよい。本発明は、電動弁の開度が異なる複数の値の間で、制御するために有利に実施することができる。ここで、開度は、弁の全開時の開口面積（または流量など）に対する或る開口面積（または流量など）の比である。

また本発明は、制御送信手段１３１，１３６の制御信号による開または閉を表わす制御伝送態様は、
電力線４３，４４の交流に同期して、
開および閉が相互に異なる期間（図８のＷ１とＷ３）に、
開および閉が相互に異なる信号持続幅（図２６のＷ１ａとＷ１ｂ）に、または
電力線の交流の周波数ｆ１とは異なり、かつ開および閉が相互に異なる周波数（図２７のｆ３とｆ４）に、
予め設定された態様であることを特徴とする。

また本発明は、制御伝送態様によって表わされる開または閉が相互に異なる前記期間（図８のＷ１とＷ３）は、
電力線の交流の各半周期または各１周期を、複数に分割した相互に異なる期間内に、設定されることを特徴とする。

また本発明は、制御伝送態様によって表わされる開または閉が相互に異なる前記期間（図８のＷ１とＷ３）は、
電力線４３，４４の交流の各半周期または各１周期を、１または複数倍した相互に異なる期間内に、設定されることを特徴とする。

本発明によれば、電動弁７６の開または閉を表わす制御信号の制御伝送態様は、電力線４３，４４の交流に同期して伝送される態様であるので、ノイズの混入などによる誤検出を防ぐことができる。交流の同期のための信号は、交流波形の極性変化時における、いわゆる零クロス信号でもよいが、その他の同期信号、たとえば交流波形の正または負のピークを検出した時点の信号などでもよい。各同期信号を、予め定める動作を開始するスタートパルスとして使用することによって、構成の簡略化を図ることができる。

この制御伝送態様は、開および閉が相互に異なる期間（図８のＷ１とＷ３）に、開および閉が相互に異なる信号持続幅（図２６のＷ１ａとＷ１ｂ）に、または電力線の交流の周波数ｆ１とは異なり、かつ開および閉が相互に異なる周波数（図２７のｆ３とｆ４）に、予め設定される態様でもよいが、本発明に従えば、その他の態様であってもよい。

前述の制御伝送態様のうち、開および閉が相互に異なる前記期間（図８のＷ１とＷ３）は、電力線４３，４４の交流の各半周期を複数（たとえば３）に分割した相互に異なる期間Ｗ１、Ｗ３であってもよいが、本発明に従えば、電力線４３，４４の交流の各１周期を複数に分割した相互に異なる期間でもよい。さらに、開および閉が相互に異なる前記期間（図８のＷ１とＷ３）は、電力線４３，４４の交流の各半周期または各１周期を、１または複数倍した相互に異なる期間に設定されもよい。前記１または複数倍した期間は、交流の各半周期または各１周期を、たとえば零クロス信号などの同期信号のカウンタによる計数によって、識別して設定することができる。

こうして本発明によれば、制御伝送態様によって表わされる開または閉の制御信号を、電力線４３，４４を介して正確に伝送することができる。

本発明は、電動弁駆動装置６５は、
電動弁７６の開または閉の状態を検出する検出手段４８、４９と、
検出手段４８、４９からの出力に応答し、電力線４３，４４の交流の周波数ｆ１とは異なる周波数（図８のｆ２、図２７のｆ３、ｆ４）で、開または閉の状態を表わす状態信号を、制御伝送態様とは異なる予め設定された検出伝送態様で、電力線４３，４４に重畳して送信する状態送信手段１５１、１５６とを有し、
制御装置４２は、
電力線４３，４４を介して受信した検出伝送態様の状態信号を受信し、開または閉の状態を表わす出力をする状態受信手段１３１，１３７を有することを特徴とする。

本発明によれば、電動弁駆動装置６５に備えられる検出手段４８，４９によって電動弁７６の開または閉の状態を検出し、状態送信手段１５１、１５６は、この検出された電動弁７６の開または閉の状態を表わす状態信号を、制御伝送態様とは異なる検出伝送態様で、電力線４３，４４に重畳して送信し、制御装置４２の状態受信手段１３１，１３７は、この状態信号を受信して開または閉の状態を表わす出力をし、たとえば各状態を目視表示し、また各状態を演算処理する。

本発明では、電動弁７６の開閉の状態検出に関する電動弁駆動装置６５の検出手段４８，４９および状態送信手段１５１、１５６、ならびに制御装置４２の状態受信手段１３１，１３７などを含む構成は、設けられなくてもよい。

電動弁７６に電力を供給するために不可欠な電力線４３，４４に、状態信号が重畳されるので、制御信号だけでなく状態信号の伝送のための信号線なども不要であり、電動弁７６の開閉制御および状態出力のための配線を簡素化することができる。制御装置４２と電動弁駆動装置６５との間が長距離であっても、配線材料とその配線工事の労力とが多大にならず、費用を軽減することができる。

本発明は、制御送信手段１３１，１３６による制御伝送態様は、電力線４３、４４の交流に同期した指令期間（図８、図２６、図２７のＷｃ）内に予め設定され、
状態送信手段１５１，１５６による検出伝送態様は、電力線４３、４４の交流に同期して、指令期間（図８、図２６、図２７のＷｃ）とは異なる応答期間（図８、図２６、図２７のＷａ）内に予め設定されることを特徴とする。

本発明によれば、検出伝送態様は、電力線４３、４４の交流に同期して、制御伝送態様の指令期間Ｗｃとは異なる応答期間Ｗａ内に予め設定される。これによって、制御信号と状態信号との伝送を、確実に行なうことができる。

本発明は、指令期間と応答期間（図８、図２６、図２７のＷｃとＷａ）とは、
電力線の交流の各半周期または各１周期を、１または複数倍した相互に異なる期間にそれぞれ設定されることを特徴とする。

本発明によれば、指令期間Ｗｃと応答期間Ｗａとは、後述の実施の形態のように、電力線４３、４４の交流の各半周期の相互に異なる期間にそれぞれ設定されてもよいが、本発明に従えば、各半周期を複数倍した相互に異なる期間にそれぞれ設定されてもよく、さらに、交流の各１周期の相互に異なる期間にそれぞれ設定され、または各１周期の複数倍した相互に異なる期間にそれぞれ設定されてもよい。本発明に従えば、指令期間Ｗｃと応答期間Ｗａとは、相互に長さが異なる期間にそれぞれ設定されてもよい。

本発明は、状態送信手段１５１，１５６の状態信号による開または閉の状態を表わす検出伝送態様は、
電力線４３，４４の交流に同期して、
開および閉が相互に異なる期間（図８のＷ４とＷ６）に、
開および閉が相互に異なる信号持続幅（図２６のＷ４ａとＷ６ｂ）に、または
電力線の交流の周波数ｆ１とは異なり、かつ開および閉が相互に異なる周波数（図８のｆ２、図２７のｆ３、ｆ４）に、
予め設定された態様であることを特徴とする。

本発明は、検出伝送態様によって表わされる開または閉が相互に異なる前記期間（図８のＷ４とＷ６）は、
電力線４３，４４の交流の各半周期または各１周期を、複数に分割した相互に異なる期間内に、設定されることを特徴とする。

検出伝送態様によって表わされる開または閉が相互に異なる前記期間（図８のＷ４とＷ６）は、
電力線４３、４４の交流の各半周期または各１周期を、１または複数倍した相互に異なる期間内に、設定されることを特徴とする。

本発明によれば、電動弁７６の開または閉を表わす状態信号の検出伝送態様は、電力線４３、４４の交流に同期して伝送される態様であるので、ノイズの混入などによる誤検出を防ぐことができる。

この検出伝送態様は、開および閉が相互に異なる期間（図８のＷ４とＷ６）に、開および閉が相互に異なる信号持続幅（図２６のＷ４ａとＷ６ｂ）に、または電力線４３，４４の交流の周波数ｆ１とは異なり、かつ開および閉が相互に異なる周波数（図８のｆ２、図２７のｆ３、ｆ４）に、予め設定される態様でもよいが、本発明に従えば、その他の態様であってもよい。

指令期間Ｗｃと応答期間Ｗａとにおける制御伝送態様と検出伝送態様との具体的な各態様は、後述の実施の各態様のように同一であってもよいが、異なる組合せであってもよい。たとえば、制御伝送態様は、開および閉が相互に異なる期間（図８のＷ１とＷ３）に予め設定された態様であるとき、検出伝送態様も開および閉が相互に異なる期間（図８のＷ４とＷ６）に予め設定された同様な態様であってもよいが、開および閉が相互に異なる信号持続幅（図２６のＷ４ａとＷ６ｂ）に、または電力線４３，４４の交流の周波数ｆ１とは異なり、かつ開および閉が相互に異なる周波数（図８のｆ２、図２７のｆ３、ｆ４）に予め設定された異なる態様であってもよい。

前述の検出伝送態様のうち、開および閉が相互に異なる前記期間（図８のＷ４とＷ６）は、電力線４３、４４の交流の各半周期を複数（たとえば３）に分割した相互に異なる期間Ｗ４、Ｗ６であってもよいが、本発明に従えば、電力線４３、４４の交流の各１周期を複数に分割した相互に異なる期間でもよい。さらに、開および閉が相互に異なる前記期間（図８のＷ４とＷ６）は、電力線４３、４４の交流の各半周期または各１周期を、１または複数倍した相互に異なる期間に設定されもよい。

こうして本発明によれば、制御伝送態様によって表わされる開指令または閉指令のための制御信号だけでなく、検出伝送態様によって表わされる開または閉の状態信号をも、電力線を介して正確に伝送することができる。

本発明の実施の一形態の全体の構成を示す電気回路図である。 電動弁７６が用いられる温水消費装置９８の全体のブロック図である。 電動弁装置６７の正面図である。 電動弁装置６７の一部を切欠いて側方から見た断面図である。 図３の切断面線Ｖ−Ｖから見た簡略化した断面図である。 制御装置４２の具体的な構成を示すブロック図である。 同期信号発生回路８１の具体的な構成を示す電気回路図である。 制御装置４２および受信駆動回路６６の動作を説明するための波形図である。 制御送信駆動回路１３６の具体的な構成を示す電気回路図である。 制御送信駆動回路１３６と後述の状態受信回路１３７の動作を併せて説明するための波形図である。 状態受信回路１３７の具体的な構成を示すブロック図である。 電動弁駆動装置６５の具体的な構成を示す電気回路図である。 制御装置４２における処理回路７７の全体の動作を説明するためのフローチャートである。 図１３のステップａ６における開指令の制御信号を出力処理する動作を説明するためのフローチャートである。 図１３のステップａ７における閉指令の制御信号を出力処理する動作を説明するためのフローチャートである。 図１３のステップａ９における全開の状態信号を受信処理する動作を説明するためのフローチャートである。 図１３のステップａ１１における全閉の状態信号を受信処理する動作を説明するためのフローチャートである。 図１３のステップａ１３のエラー検出動作を説明するためのフローチャートである。 図１３のステップａ１４における電動弁７６の全開または全閉の状態信号の出力処理をするための動作を説明するためのフローチャートである。 図１２に示される電動弁駆動装置６５の受信駆動回路６６に含まれる処理回路８５の全体の動作を説明するためのフローチャートである。 図２０のステップｊ７における開指令の制御信号を入力受信処理する動作を説明するためのフローチャートである。 図２０のステップｊ９における閉指令の制御信号を入力受信処理する動作を説明するためのフローチャートである。 図２０のステップｊ１０における全開の状態信号を送出する動作を説明するためのフローチャートである。 図２０のステップｊ１１における全閉の状態信号を送出する動作を説明するためのフローチャートである。 図２０のステップｊ１３におけるモータ４７による電動弁７６の開閉制御動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の他の形態における制御装置４２および受信駆動回路６６の動作を説明するための波形図である。 本発明の実施のさらに他の形態における制御装置４２および受信駆動回路６６の動作を説明するための波形図である。 図２７に示される実施の形態における制御送信駆動回路１３６ａの具体的な構成を示す電気回路図である。 図２７および図２８に示される実施の形態における状態受信回路１３７ａの具体的な構成を示すブロック図である。 フィルタ１４７ａ，１４７ｂの濾波特性を示す図である。 本発明の実施のさらに他の形態の一部の簡略化して示す電気回路図である。 典型的な従来技術を示す電気回路図である。

図１は、本発明の実施の一形態の全体の構成を示す電気回路図である。商用交流電源などの交流電源４１からの電力は、制御装置４２から一対の電力線４３、４４を介して、電動弁駆動装置６５に供給される。電力線４３、４４は、たとえば１００ｍ以上もの長距離であることもある。

制御装置４２は、指令信号発生手段である指令スイッチ７１を備え、電動弁７６（後述の図３および図４参照）の開または閉を指令する指令信号を発生して、たとえばマイクロコンピュータなどによって実現される処理回路７７に与える。電動弁７６の全開および全閉の状態は、出力回路７８に出力され、これによって目視表示などの出力が達成される。

制御装置４２にはまた、電力線４３，４４に接続される電源回路７９が備えられ、これによって処理回路７７およびその他の構成要素のための直流電力が供給される。図面中、参照符Ｖｃｃは、電源電圧の高電位出力を示す。同期信号発生回路８１は、交流電源４１から電力線４３，４４に供給される交流の電圧または電流に同期した同期信号である零クロス信号を発生して、処理回路７７に与える。処理回路７７は、指令スイッチ７１からの指令信号に応答し、指令信号の開閉を表わす出力を信号重畳回路８２に与え、これによって、信号重畳回路８２は、その開閉を表わす制御信号を電力線４３，４４に重畳して送信する。信号重畳回路８２は、電力線４３，４４に重畳される電動弁７６の全開および全閉の状態を表わす状態信号を、受信して処理回路７７に与える。

電動弁駆動装置６５は、電力線４３，４４を介する制御信号を受信し、状態信号を送信する受信駆動回路６６と、電動弁７６を制御信号に対応して開閉し、その開閉の状態を検出する電動弁装置６７とを備える。受信駆動回路６６は、たとえばマイクロコンピュータなどによって実現される処理回路８５を備える。電源回路８６は、電力線４３，４４に接続され、処理回路８５およびその他の構成要素のための直流電力を供給する。制御装置４２の処理回路７７をいわゆるマスタ基板に、また受信駆動回路６６の処理回路８５をいわゆるスレーブ基板にそれぞれ対応して、実現することができる。

受信駆動回路６６の同期信号発生回路８７は、交流電源４１から電力線４３，４４に供給される交流の電圧または電流に同期した同期信号である零クロス信号を発生して、処理回路８５に与える。信号重畳回路８８は、電力線４３，４４に重畳される制御信号を受信して処理回路８５に与える。信号重畳回路８８は、処理回路８５からの出力によって、電動弁７６の全開および全閉の状態を表わす状態信号を電力線４３，４４に重畳して送信する。

一方の電力線４３は、受信駆動回路６６において等価回路で図示されるスイッチング回路９１、９２を介して電動弁装置６７に接続される。他方の電力線４４は、電動弁装置６７に接続される。電動弁７６の全開および全閉の状態をそれぞれ表わす信号は、ライン９３、９４から結合回路９５，９６を介して処理回路８５に入力される。

電動弁装置６７は、電動弁７６、ならびにその電動弁７６の全開を検出する検出スイッチ４８および全閉を検出する検出スイッチ４９を備える。電動弁７６では、バタフライ弁１０５（図３、図４）をモータ４７によって開閉駆動する。全開を検出する検出スイッチ４８では、共通接点５１が、電動弁７６の全開状態で個別接点５２に導通し、全開以外の状態ではもう１つの個別接点５３に導通している。全閉を検出する検出スイッチ４９は、共通接点５７が電動弁７６の全閉状態で個別接点５８に導通し、全閉以外の状態では個別接点５９に導通している。図１には、電動弁７６が全開でも全閉でもないときにおける検出スイッチ４８、４９のスイッチング状態が示される。

モータ４７は、交流モータである単相誘導電動機によって実現され、一対の巻線６１，６２と、コンデンサ６３とを有し、正逆転可能に構成される。巻線６１，６２の一方端子は、共通接続されて電力線４４に接続される。巻線６１，６２の他方端子はいずれも、コンデンサ６３の両端子に接続される。巻線６１の前記他方端子は、検出スイッチ４８の個別接点５３に接続され、巻線６２の前記他方端子は、もう１つの検出スイッチ４９の個別接点５９に接続される。検出スイッチ４８における電動弁７６が全開であるとき共通接点５１と導通する個別接点５２は、ライン９３に接続される。検出スイッチ４９の電動弁７６が全閉であるとき共通接点５７と導通する個別接点５８は、ライン９４に接続される。検出スイッチ４８の共通接点５１には、受信駆動回路６６のスイッチング回路９１が接続され、もう１つの検出スイッチ４９の共通接点５７にはスイッチング回路９２が接続される。

電動弁７６を開くために、スイッチング回路９１が導通されると、検出スイッチ４８の共通接点５１および個別接点５３を経てモータ４７に電力が供給され、電動弁７６が開方向に駆動される。電動弁７６が全開になると、検出スイッチ４８の共通接点５１は、個別接点５２と導通し、個別接点５３と遮断し、モータ１７が停止される。共通接点５１と個別接点５２とが導通して全開したことを表わす信号は、ライン９３に導出される。

電動弁７６を閉じるために、スイッチング回路９２が導通されると、検出スイッチ４９の共通接点５７および個別接点５９を経てモータ４７に電力が供給され、電動弁７６が閉方向に駆動される。電動弁７６が全閉になると、検出スイッチ４９の共通接点５７は、個別接点５８と導通し、個別接点５９と遮断し、モータ１７が停止される。共通接点５７と個別接点５８とが導通して全閉したことを表わす信号は、ライン９４に導出される。

図２は、電動弁７６が用いられる温水消費装置９８の全体のブロック図である。温水源９９からの予め定める一定の温度を有する水は、管路１０２に介在された電動弁７６を介して貯水槽１０１に供給される。この温水消費装置９８は、たとえば半導体製造のために用いられ、貯水槽１０１の水温は、電動弁７６の開閉によって予め定める一定の温度に、高い精度で維持される。

図３は電動弁装置６７の正面図であり、図４は電動弁装置６７の一部を切欠いて側方から見た断面図である。電動弁７６は、基体１０３に、バタフライ弁１０５と電動弁本体１０４とが取り付けられて構成され、電動弁本体１０４は、モータ４７を含む。バタフライ弁１０５の弁箱１０６は、管路１０２に介在される。この弁箱１０６に弁体１０７が、図３および図４の上下に延びる弁軸１０８のまわりに、たとえば９０度、正逆回転可能に設けられる。弁体１０７は、弁箱１０６の弁座１０９から離間、着座することによって、弁孔１１０を開閉する。図３および図４は、弁体１０７が弁座１０９に着座して弁孔１１０を閉じた全閉状態を示す。弁軸１０８は、放熱フインを備える軸継手１１１を介して電動弁本体１０４のモータ４７によって角変位駆動される。

図５は、図３の切断面線Ｖ−Ｖから見た簡略化した断面図である。軸継手１１１、したがって弁軸１０８には、検出片１１２が固定される。バタフライ弁１０５の全閉状態では、検出片１１２は検出スイッチ４９によって検出され、図１における共通接点５７が個別接点５８に導通しており、このときもう１つの検出スイッチ４８では、共通接点５１が個別接点５３に導通したままである。

モータ４７によって軸継手１１１、したがって弁軸１０８が図５の開方向１１３に角変位駆動されると、検出片１１２は検出スイッチ４９から離間し、これによって共通接点５７は個別接点５９に導電したままとなり、検出片１１２が検出スイッチ４８によって検出されるまでの期間中、検出スイッチ４８の共通接点５１は個別接点５３に導通したままである。バタフライ弁１０５の全開状態では、検出片１１２が検出スイッチ４８によって検出され、共通接点５１が個別接点５２に導通する。

図６は、制御装置４２の具体的な構成を示すブロック図である。指令スイッチ７１は、接地される共通接点１８２と、その共通接点１８２に設けられる可動片１８３と、可動片１８３が切換えられて導通する開指令の個別接点１８４と、閉指令の個別接点１８５とを有する。可動片１８３は、これらの個別接点１８４，１８５のいずれにも接続されない図６に示される中立状態をとることができる。各個別接点１８４，１８５は、抵抗１８６、１８７によって高電位Ｖｃｃにクランプされる。

出力回路７８は、処理回路７７の出力によって電動弁７６が全開状態であるとき、全開表示灯１１５を点灯し、全閉状態であるとき、全閉表示灯１１６を点灯し、エラーの発生時、エラー表示灯１１７を点灯する。出力回路７８は、このような目視表示出力をするだけでなく、そのほかの態様で電動弁７６の状態などを出力するように構成されてもよい。

信号重畳回路８２は、パルストランス１３１を含む。パルストランス１３１は、３つの巻線１３２〜１３４を有する。巻線１３２は、結合コンデンサ１３５を介して電力線４３，４４に接続される。巻線１３２は、巻線１３３，１３４に磁気結合される。処理回路７７からの出力は、信号重畳回路８２の制御送信駆動回路１３６に与えられ、巻線１３３が励振されて、制御信号が電力線４３，４４に重畳されて送信される。電動弁駆動装置６５からの電力線４３，４４に重畳された状態信号は、信号重畳回路８２で受信されて、もう１つの巻線１３４から、状態受信回路１３７に与えられ、その出力は処理回路７７に与えられる。

図７は、同期信号発生回路８１の具体的な構成を示す電気回路図である。電力線４３，４４には、抵抗１３８を介してホトカプラ１３９の発光ダイオード１４０が接続される。発光ダイオード１４０からの光は、受光素子１４１によって受光され、その出力は抵抗１４２によってクランプされ、交流の零クロス信号として、ライン１４３から処理回路７７に与えられる。

図８は、制御装置４２および受信駆動回路６６の動作を説明するための波形図である。図８（１）は、電力線４３，４４の交流波形を示す。同期信号発生回路８１からライン１４３に導出される零クロス信号は、図８（２）に示される。この零クロス信号は、電力線４３，４４の交流に同期して各１周期毎に発生されるが、実施の他の形態では、各半周期毎に発生されてもよい。

図８（１）の正の半周期を指令期間Ｗｃに予め設定し、それに後続する次の半周期を応答期間Ｗａに設定する。各指令期間Ｗｃおよび応答期間Ｗａでは、時刻ｔ０〜ｔ３およびｔ３〜ｔ６において、複数（たとえば３）の期間Ｗ１〜Ｗ３；Ｗ４〜Ｗ６に分割されて設定される。

図９は制御送信駆動回路１３６の具体的な構成を示す電気回路図であり、図１０はこの制御送信駆動回路１３６と後述の状態受信回路１３７などとの動作を併せて説明するための波形図である。発振回路１４４は、処理回路７７から図１０（１）に示される電動弁７６の開または閉の指令を表わす矩形波の信号が与えられることによって、周波数ｆ２で変調された図１０（２）に示される制御信号を導出する。この制御信号の周波数ｆ２は、電力線４３，４４の交流の周波数ｆ１とは異なり、たとえば１００ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの範囲内で予め設定される周波数であり、たとえば１００ｋＨｚである。発振回路１４４からの制御信号は、反転回路１４５によって極性が設定され、トランジスタ１４６によって増幅され、パルストランス１３１の巻線１３３が励振され、これによって巻線１３２から結合コンデンサ１３５を経て電力線４３，４４に制御信号が重畳されて送信される。

図１１は、状態受信回路１３７の具体的な構成を示すブロック図である。パルストランス１３１の巻線１３４からの状態信号は、前述の図１０（２）と同様な波形を有し、この状態信号の周波数ｆ５は、電力線４３，４４の交流の周波数ｆ１とは異なる周波数であり、前述の制御信号の周波数ｆ２と同一の周波数に選ばれ、実施の他の形態では、制御信号の周波数ｆ２とは異なる、その他の周波数に選ばれてもよい。巻線１３４からの状態信号は、バンドパスフィルタ１４７によって濾波され、増幅回路１４８によって電圧増幅され、処理回路７７に与えられる。フィルタ１４７の出力は、図１０（３）に示される矩形波である。

図１２は、電動弁駆動装置６５の具体的な構成を示す電気回路図である。受信駆動回路６６の電源回路８６は、前述の電源回路７９と同様な構成を有し、同期信号発生回路８７は前述の同期信号発生回路８１と同様な構成を有する。

信号重畳回路８８は、前述の信号重畳回路８２に類似する構成を有する。パルストランス１５１は、巻線１５２〜１５４を有し、巻線１５２は、結合コンデンサ１５５を介して電力線４３，４４に接続される。処理回路８５からの状態信号は、状態送信駆動回路１５６から前述の周波数ｆ５で、パルストランス１５１の巻線１５３に与えられ、電力線４３，４４に重畳される。

制御装置４２からの電力線４３，４４を介して重畳された制御信号は、パルストランス１５１の巻線１５４から制御受信回路１５７に与えられ、その出力は処理回路８５に入力される。これらの状態送信駆動回路１５６および制御受信回路１５７は、前述の信号重畳回路８２の制御送信駆動回路１３６および状態受信回路１３７の構成にそれぞれ類似する。

モータ４７を含む電動弁７６を開および閉にそれぞれ駆動して動作させるためのスイッチング回路９１、９２は、電力線４３と検出スイッチ４８，４９の各共通接点５１、５７との間に介在されるトライアック１６１、１６２と、各トライアック１６１，１６２のゲートにトリガ信号を与えるためのホトトライアックカプラ１６５，１６６をそれぞれ有する。これらのホトトライアックカプラ１６５、１６６に備えられる発光素子１７６，１７７には、処理回路８５からの電動弁７６を開および閉にそれぞれ動作するための信号が与えられ、これによって、トライアック１６１、１６２が導通する。検出スイッチ４８，４９における全開の個別接点５２および全閉の個別接点５８の出力は、ライン９３，９４を介して、ホトカプラによって実現される結合回路９５，９６から処理回路８５に与えられる。結合回路９５，９６およびホトトライアックカプラ１６５，１６６は、電力線４３、４４と処理回路８５との電気的な絶縁をするために役立つ。

図１３は、制御装置４２における処理回路７７の全体の動作を説明するためのフローチャートである。処理回路７７は、中央処理回路１７１とメモリ１７２とを含み、これらの協動によって図１３の動作が実行される。ステップａ０から初期設定のステップａ１に移り、メモリ１７２のタイマＴＭＲ１が計時する計数値を零とし、全開状態を表わすメモリセルＯＰＮ１および全閉状態を表わすメモリセルＣＬＳ１を論理「０」に設定し、さらに全開状態を表わすメモリセルＬ１１および全閉状態を表わすメモリセルＬ１２ならびにエラー状態を示すメモリＬ１３の出力を遮断する。

ステップａ２では、同期信号発生回路８１から図８（２）に示される零クロス信号の立上りがあるかどうかが判断され、その零クロス信号の立上りがあれば、次のステップａ３においてタイマＴＭＲ１の計数値を零とし、立上りがなければ、ステップａ４において１だけインクリメントして計時する。このような図１３に示されるステップａ２〜ａ１４の動作が繰返されるたびに、タイマＴＭＲ１は、図８（１）に示される電力線４３、４４の交流の１周期における各半周期毎の指令期間Ｗｃおよび応答期間Ｗａ毎の複数（たとえば３）に分割された各期間Ｗ１〜Ｗ３；Ｗ４〜Ｗ６を時刻ｔ０〜ｔ６において計時して設定することができる。

ステップａ５では、タイマＴＭＲ１の計数値に従ってステップａ６〜ａ１２が、表１のとおりに実行される。

先ず、指令期間Ｗｃでは、期間Ｗ１においてステップａ６で開指令の制御信号の出力処理が行なわれ、期間Ｗ３においてステップａ７で閉指令出力の制御信号の処理が行なわれる。すなわち、ステップａ６、ａ７で、電力線４３，４４には指令期間Ｗｃにおける分割された期間Ｗ１、Ｗ３において、図８（３）、図８（４）にそれぞれ示される全開の制御信号ＰＳａ１、全閉の制御信号ＰＳｂ１がそれぞれ交流に重畳されて送信される。

次に、応答期間Ｗａでは、期間Ｗ３の経過した時刻ｔ３のステップａ８で、メモリセルＯＰＮ１を論理「０」とする。期間Ｗ４において、ステップａ９で全開の状態信号の受信処理を行なう。その後、期間Ｗ５の経過した時刻ｔ５のステップａ１０で、メモリセルＣＬＳ１を論理「０」とする。期間Ｗ６において、ステップａ１１では全閉の状態信号の受信処理を行なう。すなわち、ステップａ９、ａ１１で、電力線４３，４４には応答期間Ｗａにおける分割された期間Ｗ４、Ｗ６において、図８（５）、図８（６）にそれぞれ示される全開の状態信号ＰＳａ２、全閉の状態信号ＰＳｂ２がそれぞれ交流に重畳されて受信される。

このようなタイマＴＭＲ１の計数値が表１に規定されていない値であれば、ステップａ１２で処理を行なわない。

ステップａ１３で、エラー検出の処理を行なう。ステップａ１４で、メモリセルＬ１１〜Ｌ１３にストアされている状態信号の内容を、出力回路７８に与える。

図１４は、図１３のステップａ６における開指令の制御信号を出力処理する動作を説明するためのフローチャートである。ステップｂ０からステップｂ１に移り、指令スイッチ１８１の可動片１８３が開指令の個別接点１８４に導通されていれば、次のステップｂ２において、処理回路７７は、図９の制御送信駆動回路１３６における発振回路１４４に図１０（１）に示される矩形波の開指令の信号を、図８（２）における指令期間Ｗｃの期間Ｗ１において与える。これによって発振回路１４４からの図１０（２）に示される周波数ｆ２を有する出力は、パルストランス１３１および結合コンデンサ１３５を経て、電力線４３，４４に図８（３）に示される制御信号ＰＳａ１として、電力線４３，４４に重畳して送信される。こうしてステップｂ３では一連の動作を終了する。

図１５は、図１３のステップａ７における閉指令の制御信号を出力処理する動作を説明するためのフローチャートである。ステップｃ０からステップｃ１に移り、指令スイッチ１８１の可動片１８３が閉指令の個別接点１８５に導通されていれば、次のステップｃ２において、処理回路７７は、図９の制御送信駆動回路１３６における発振回路１４４に図１０（１）に示される矩形波の閉指令の信号を、図８（４）における指令期間Ｗｃの期間Ｗ３において与える。これによって発振回路１４４からの図１０（２）に示される周波数ｆ２を有する出力は、パルストランス１３１および結合コンデンサ１３５を経て、電力線４３，４４に図８（４）に示される制御信号ＰＳｂ１として、電力線４３，４４に重畳して送信される。こうしてステップｃ３では一連の動作を終了する。

図１６は、図１３のステップａ９における全開の状態信号を受信処理する動作を説明するためのフローチャートである。ステップｄ０からステップｄ１に移り、処理回路７７は、図８（５）における応答期間Ｗａの期間Ｗ４において、電動弁７６の全開状態を表わす状態信号ＰＳａ２が、電力線４３，４４に重畳されて、図１１の状態受信回路１３７から図１０（３）の矩形波で与えられたかが判断され、そうであれば、ステップｄ２において、メモリセルＯＰＮ１を、図１３のステップａ８における論理「０」から、論理「１」に設定する。こうしてステップｄ３では一連の動作を終了する。

図１７は、図１３のステップａ１１における全閉の状態信号を受信処理する動作を説明するためのフローチャートである。ステップｅ０からステップｅ１に移り、処理回路７７は、図８（６）における応答期間Ｗａの期間Ｗ６において、電動弁７６の全閉状態を表わす状態信号ＰＳｂ２が、電力線４３，４４に重畳されて、図１１の状態受信回路１３７から図１０（３）の矩形波で与えられたかが判断され、そうであれば、ステップｅ２において、メモリセルＣＬＳ１を、図１３のステップａ１０における論理「０」から、論理「１」に設定する。こうしてステップｅ３では一連の動作を終了する。

図１８は、図１３のステップａ１３のエラー検出動作を説明するためのフローチャートである。ステップｈ０からステップｈ１に移り、電動弁７６の開閉時間、すなわち図８（３）に示される開の制御信号ＰＳａ１を送信してから図８（５）に示される全開の状態信号ＰＳａ２が受信されるまでの時間，および図８（４）に示される閉の制御信号ＰＳｂ１を送信してから図８（６）に示される全閉の状態信号ＰＳｂ２を受信するまでの時間を監視する。ステップｈ２では、この監視している開閉時間が、予め定める値を超えてタイムオーバしたかを判断し、そうであれば、ステップｈ３においてメモリセルＥＲＲ１を論理「０」から論理「１」に設定する。こうしてステップｈ４では一連の動作を終了する。実施の他の形態では、各零クロス信号の相互の時間間隔を監視し、断線などが生じて予め定める値を超えたとき、メモリセルＥＲＲ１を論理「１」に設定するようにしてもよい。

図１９は、図１３のステップａ１４における電動弁７６の全開または全閉の状態信号の出力処理をするための動作を説明するためのフローチャートである。前述の図１６における全開状態を表わすメモリセルＯＰＮ１が論理「１」であるかが判断され、そうであれば、次のステップｉ２に移り、メモリセルＬ１１の全開状態を表わす出力を導出する。全開のメモリセルＬ１１の出力によって、全開表示灯１１５が点灯される。メモリセルＯＰＮ１が論理「１」でなければ、ステップｉ３において全開のメモリセルＬ１１の出力を遮断し、これによって、全開表示灯１１５は消灯している。

ステップｉ４では、図１７における全閉状態を表わすメモリセルＣＬＳ１が論理「１」であるかが判断され、そうであれば、次のステップｉ５に移り、メモリセルＬ１２の全閉状態を表わす出力を導出する。全閉のメモリセルＬ１２の出力によって、全閉表示灯１１６が点灯される。メモリセルＣＬＳ１が論理「１」でなければ、ステップｉ６において全閉のメモリセルＬ１２の出力を遮断し、これによって、全閉表示灯１１６は消灯している。

ステップｉ７では、図１８におけるエラーの発生を表わすメモリセルＥＲＲ１が論理「１」であるかが判断され、そうであれば、次のステップｉ８に移り、メモリセルＬ１３のエラーが発生していることを表わす出力が導出されて、エラー表示灯１１７が点灯される。ステップｉ７でメモリセルＥＲＲ１が論理「１」でなければ、全閉表示灯１１６は消灯している。こうしてステップｉ９では一連の動作を終了する。

図２０は、図１２に示される電動弁駆動装置６５の受信駆動回路６６に含まれる処理回路８５の全体の動作を説明するためのフローチャートである。処理回路８５は、前述の処理回路７７に類似し、中央処理回路１７４とメモリ１７５とを含み、これらの協動によって図２０の動作が実行される。ステップｊ０から初期設定のステップｊ１に移り、メモリ１７５のタイマＴＭＲ２が計時する計数値を零とし、スイッチング回路９１、９２をいずれも遮断してモータ４７を停止し、全開状態を表わすメモリセルＯＰＮ２および全閉状態を表わすメモリセルＣＬＳ２を論理「０」に設定する。

ステップｊ２では、同期信号発生回路８７から図８（２）に示される零クロス信号の立上りがあるかどうかが判断され、その零クロス信号の立上りがあれば、次のステップｊ３においてタイマＴＭＲ２の計数値を零とし、立上りがなければ、ステップｊ４において１だけインクリメントして計時する。このような図２０に示されるステップｊ２〜ｊ１３の動作が繰返されるたびに、タイマＴＭＲ２は、図８（１）に示される電力線４３、４４の１周期における各半周期毎の指令期間Ｗｃおよび応答期間Ｗａ毎の複数（たとえば３）に分割された各期間Ｗ１〜Ｗ３；Ｗ４〜Ｗ６を時刻ｔ０〜ｔ６において計時して設定することができる。

ステップｊ５では、タイマＴＭＲ２の計数値に従ってステップｊ６〜ｊ１２が、表２のとおりに実行される。

先ず、指令期間Ｗｃでは、タイマＴＭＲ２の計数値が零であれば、ステップｊ６でメモリセルＯＰＮ２が論理「０」に設定される。期間Ｗ１においてステップｊ７で開指令の制御信号の入力受信処理が行なわれる。その後、期間Ｗ２の経過した時刻ｔ２のステップｊ８で、メモリセルＣＬＳ２を論理「０」とする。期間Ｗ３においてステップｊ９で閉指令の制御信号の入力受信処理が行なわれる。すなわち、ステップｊ７、ｊ９で、電力線４３，４４には指令期間Ｗｃにおける分割された期間Ｗ１、Ｗ３において、図８（３）、図８（４）にそれぞれ示される全開の制御信号ＰＳａ１、全閉の制御信号ＰＳｂ１がそれぞれ交流に重畳されて受信される。

次に、応答期間Ｗａでは、期間Ｗ４において、ステップｊ１０で全開の状態信号の送信処理を行なう。その後、期間Ｗ６において、ステップｊ１１では全閉の状態信号の送信処理を行なう。すなわち、ステップａ１０、ａ１１で、電力線４３，４４には応答期間Ｗａにおける分割された期間Ｗ４、Ｗ６において、図８（５）、図８（６）にそれぞれ示される全開の状態信号ＰＳａ２、全閉の状態信号ＰＳｂ２がそれぞれ交流に重畳されて送信される。

このようなタイマＴＭＲ２の計数値が表２に規定されていない値であれば、ステップａ１２で処理を行なわない。ステップｊ１３では、モータ４７による電動弁７６の開閉制御を実行する。

図２１は、図２０のステップｊ７における開指令の制御信号を入力受信処理する動作を説明するためのフローチャートである。ステップｋ０からステップｋ１に移り、処理回路８５は、図８（２）における指令期間Ｗｃの期間Ｗ１において、電動弁７６の全開の制御信号ＰＳａ１が、電力線４３，４４に重畳されて、図１２の制御受信回路１５７から図１０（３）の矩形波で与えられたかが判断され、そうであれば、ステップｋ２において、メモリセルＯＰＮ２を、図２０のステップｊ６における論理「０」から、論理「１」に設定する。こうしてステップｋ３では一連の動作を終了する。

図２２は、図２０のステップｊ９における閉指令の制御信号を入力受信処理する動作を説明するためのフローチャートである。ステップｍ０からステップｍ１に移り、図８（４）における指令期間Ｗｃの期間Ｗ３において、電動弁７６の全開の制御信号ＰＳａ１が、電力線４３，４４に重畳されて、図１２の制御受信回路１５７から図１０（３）の矩形波で与えられたかが判断され、そうであれば、ステップｍ２において、メモリセルＣＬＳ２を、図２０のステップｊ８における論理「０」から、論理「１」に設定する。こうしてステップｍ３では一連の動作を終了する。

図２３は、図２０のステップｊ１０における全開の状態信号を送出する動作を説明するためのフローチャートである。ステップｎ０からステップｎ１に移り、電動弁７６が全開であるかが判断され、すなわち検出スイッチ４８の個別接点５２からの検出出力が結合回路９５を介して得られれば、次のステップｎ２において、処理回路８５は、信号重畳回路８８の状態送信駆動回路１５６に図１０（１）に示される矩形波の全開を表わす信号を、図８（５）における応答期間Ｗａの期間Ｗ４において与える。これによって状態送信駆動回路１５６からの図１０（２）に示される周波数ｆ２を有する出力は、パルストランス１５１および結合コンデンサ１５５を経て、図８（５）に示される全開の状態信号ＰＳａ２として、電力線４３，４４に重畳して送信される。こうしてステップｎ３では一連の動作を終了する。

図２４は、図２０のステップｊ１１における全閉の状態信号を送出する動作を説明するためのフローチャートである。ステップｐ０からステップｐ１に移り、電動弁７６が全閉であるかが判断され、すなわち検出スイッチ４９の個別接点５８からの検出出力が結合回路９６を介して得られれば、次のステップｐ２において、処理回路８５は、信号重畳回路８８の状態送信駆動回路１５６に図１０（１）に示される矩形波の全閉を表わす信号を、図８（６）における応答期間Ｗａの期間Ｗ６において与える。これによって状態送信駆動回路１５６からの図１０（２）に示される周波数ｆ２を有する出力は、パルストランス１５１および結合コンデンサ１５５を経て、図８（６）に示される全閉の状態信号ＰＳｂ２として、電力線４３，４４に重畳して送信される。こうしてステップｐ３では一連の動作を終了する。

図２５は、図２０のステップｊ１３におけるモータ４７による電動弁７６の開閉制御動作を説明するためのフローチャートである。ステップｑ０からステップｑ１に移り、メモリセルＯＰＮ２が、図２１のステップｋ２によって論理「１」であるか、すなわち開指令の制御信号を受信したかが判断され、そうであれば、ステップｑ２に移る。ステップｑ２では、電動弁７６の状態が全開でないか、すなわち検出スイッチ４８の個別接点５２からの検出出力が結合回路９５を介して得られていないかが判断され、全開でなければ、モータ４７を電動弁７６の開方向へ、ホトトライアックカプラ１６５を含むスイッチング回路９１の導通による働きによって駆動する。

ステップｑ１において、メモリセルＯＰＮ２が論理「１」でなければ、次のステップｑ４においてメモリセルＣＬＳ２が、図２２のステップｍ２によって論理「１」であるか、すなわち閉指令の制御信号を受信したかが判断され、そうであれば、ステップｑ５に移る。ステップｑ５では、電動弁７６の状態が全閉でないか、すなわち検出スイッチ４９の個別接点５８からの検出出力が結合回路９６を介して得られていないかが判断され、全閉でなければ、モータ４７を電動弁７６の閉方向へ、ホトトライアックカプラ１６６を含むスイッチング回路９２の導通による働きによって駆動する。こうしてステップｑ７では一連の動作を終了する。

図２６は、本発明の実施の他の形態における制御装置４２および受信駆動回路６６の動作を説明するための波形図である。図２６の実施の形態は、前述の図１〜図２５の実施の形態に類似する。図２６（１）および図２６（２）は、前述の図８（１）および図８（２）にそれぞれ対応する。注目すべきはこの実施の形態では、電動弁７６の図２６（３）に示される開指令のための制御信号、および図２６（４）に示される閉指令のための制御信号は、指令期間Ｗｃの分割された同一の期間Ｗ１において発生される。開指令のための制御信号は、信号持続幅Ｗ１ａを有し、閉指令のための制御信号は、信号持続幅Ｗ１ｂを有し、これらの信号持続幅Ｗ１ａ、Ｗ１ｂは相互に異なる（たとえばＷ１ａ＜Ｗ１ｂ）。

また電動弁７６の図２６（５）に示される全開の状態信号および図２６（６）に示される全閉の状態信号は、応答期間Ｗａの分割された同一の期間Ｗ４において発生される。全開の状態信号は、信号持続幅Ｗ４ａを有し、全閉の状態信号は、信号持続幅Ｗ４ｂを有し、これらの信号持続幅Ｗ４ａ、Ｗ４ｂは相互に異なる（たとえばＷ４ａ＜Ｗ４ｂ）。信号持続幅Ｗ１ａ、Ｗ１ｂ；Ｗ４ａ、Ｗ４ｂのうち、Ｗ１ａ＝Ｗ４ａ、Ｗ１ｂ＝Ｗ４ｂであってもよいが、その他の値に選ばれてもよい。

これらの各制御信号の信号持続幅Ｗ１ａ，Ｗ１ｂおよび各状態信号の信号持続幅Ｗ４ａ、Ｗ４ｂの周波数は、同一値ｆ２であってもよい。

図２６に示される実施の形態において、制御装置４２の処理回路７７は、前述の図１３に示されるフローチャートと類似の動作を、表３のとおりに実行し、図１４〜図１９の動作を実行する。

タイマＴＭＲ１の計数値が指令期間Ｗｃの分割された期間Ｗ１において、ステップａ６およびａ７が順次的に実行される。タイマＴＭＲ１の計数値が応答期間Ｗａの初期の時刻ｔ３で、ステップａ８およびａ１０が順次的に実行される。応答期間Ｗａの分割された期間Ｗ４において、ステップａ９およびａ１１が順次的に実行される。処理回路７７は、期間Ｗｃ，Ｗａ；Ｗ１，Ｗ４における信号持続幅Ｗ１ａ、Ｗ１ｂ；Ｗ４ａ、Ｗ４ｂを識別して動作する。受信駆動回路６６の処理回路８５も、処理回路７７に類似する。そのほかの構成と動作は、前述の実施の形態に類似する。

図２６に示される実施の形態において、受信駆動回路６６の処理回路８５も、処理回路７７に類似する。処理回路８５は、前述の図２０に示されるフローチャートと類似の動作を、表４のとおりに実行し、図２１〜図２５の動作を実行する。

タイマＴＭＲ２の計数値が指令期間Ｗｃの初期の時刻ｔ０で、ステップｊ６およびｊ８が順次的に実行される。タイマＴＭＲ２の計数値が応答期間Ｗａの分割された期間Ｗ１において、ステップｊ７およびｊ９が順次的に実行される。応答期間Ｗａの分割された期間Ｗ４において、ステップｊ１０およびｊ１１が順次的に実行される。処理回路８５は、期間Ｗｃ，Ｗａ；Ｗ１，Ｗ４における信号持続幅Ｗ１ａ、Ｗ１ｂ；Ｗ４ａ、Ｗ４ｂを識別して動作する。そのほかの構成と動作は、前述の実施の形態に類似する。

図２７は、本発明の実施のさらに他の形態における制御装置４２および受信駆動回路６６の動作を説明するための波形図である。図２７の実施の形態は、前述の図１〜図２５の実施の形態、および図２６の実施の形態に類似する。図２７（１）〜図２７（６）は、前述の図２６（１）〜図２６（６）にそれぞれ対応する。注目すべきはこの実施の形態では、電動弁７６の図２７（３）に示される開指令の制御信号、および図２７（４）に示される閉指令の制御信号は、指令期間Ｗｃの分割された同一の期間Ｗ１において発生され、開指令の制御信号は、周波数ｆ３を有し、閉指令の制御信号は、周波数ｆ４を有する。周波数ｆ３、ｆ４は、電力線４３，４４の交流の周波数ｆ１とは異なり、かつ周波数ｆ３、ｆ４は、相互に異なる（ｆ３≠ｆ４）。たとえばｆ３＝１００ｋＨｚ、ｆ４＝２５０ｋＨｚであってもよい。これらの開閉の制御信号の各信号持続幅は、等しく選ばれてもよい。

図２８は、図２７に示される実施の形態における制御送信駆動回路１３６ａの具体的な構成を示す電気回路図である。制御送信駆動回路１３６ａは、前述の図９の制御送信駆動回路１３６に類似するが、周波数ｆ３，ｆ４をそれぞれ有する開閉の制御信号を発生するために発振回路１４４ａ，１４４ｂを有する。処理回路７７は、発振回路１４４ａ，１４４ｂに電動弁７６の開または閉のための前述の図１０（１）に示される矩形波の開指令の信号を選択的にそれぞれ与えて、能動化する。

図２９は、図２７および図２８に示される実施の形態における状態受信回路１３７ａの具体的な構成を示すブロック図である。この状態受信回路１３７ａは、周波数ｆ３を濾過波するバンドパスフィルタ１４７ａと、周波数ｆ４を濾波するバンドパスフィルタ１４７ｂとを有する。

図３０は、フィルタ１４７ａ，１４７ｂの濾波特性を示す図である。フィルタ１４７ａ，１４７ｂは、周波数ｆ３，ｆ４を有する各状態信号を通過して濾過する。これらのフィルタ１４７ａ，１４７ｂは、入力波形が前述の図１０（２）であるとき、出力波形は図１０（３）に示されるとおりである。これらのフィルタ１４７ａ，１４７ｂの出力は、増幅回路１４８ａ，１４８ｂによってそれぞれ増幅され、処理回路７７に入力される。

図２７〜図３０に示される実施の形態における制御装置４２の処理回路７７は、前述の図２６の実施の形態に類似し、同様な動作を実行する。受信駆動回路６６においてもまた、状態送信駆動回路１５６および制御受信回路１５７は、前述の図２８の制御送信駆動回路１３６ａおよび状態受信回路１３７ａと類似する構成を有し、処理回路８５は前述と類似する構成を有する。

図３１は、本発明の実施のさらに他の形態の一部の簡略化して示す電気回路図である。この実施の形態は、図１〜図３０に示される実施の形態に類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。注目すべきはこの実施の形態では、電動弁駆動装置６５の受信駆動回路６６に備えられる電源回路８６に代えて、電源回路１９１によって実現される。電源回路１９１には、信号重畳回路８８に備えられるパルストランス１５１の受信のための巻線１５４の出力が与えられ、電動弁駆動装置６５における処理回路８５などの構成要素に直流電力が供給される。巻線１５４の出力は、電源回路１９１において、ダイオード１９２によって整流され、コンデンサ１９３によって平滑され、高電位Ｖｃｃが得られる。コンデンサ１９３は、たとえば電気二重層キャパシタなどによって実現され、大容量化されてもよい。こうして電源回路１９１は、制御装置４２から電力線４３，４４に重畳されて受信される開および閉の制御信号を、直流化して電力を供給する。これによって電動弁駆動装置６５の構成の可及的簡素化が図られる。

本発明は、液体、気体、粉体などの流体を輸送する通路に介在される、たとえばバタフライ弁、ボール弁などの弁に関連して、広範囲に実施することができる。本発明は、配線数を減少することを可能にするので、制御装置と電動弁駆動装置との距離が短くても、有利に実施される。本発明は、電動弁だけでなく、伝送する情報量が比較的少ない他の技術分野でも、実施可能であり、その他の電力消費装置のために実施することができる。

４１ 交流電源
４２ 制御装置
４７ モータ
４８、４９ 検出スイッチ
６５ 電動弁駆動装置
６６ 受信駆動回路
６７ 電動弁装置
７１ 指令スイッチ
７６ 電動弁
７９、８６、１９１ 電源回路
８１、８７ 同期信号発生回路
８２、８８ 信号重畳回路
７７、８５ 処理回路
７８ 出力回路
９１、９２ スイッチング回路
１０５ バタフライ弁
１３１、１５１ パルストランス
１３６、１３６ａ 制御送信駆動回路
１３７、１３７ａ 状態受信回路
１５６ 状態送信駆動回路
１５７ 制御受信回路
１７１、１７４ 中央処理回路
１７２、１７５ メモリ
Ｗｃ 指令期間
Ｗａ 応答期間
ＰＳａ１ 全開の制御信号
ＰＳｂ１ 全閉の制御信号
ＰＳａ２ 全開の状態信号
ＰＳｂ２ 全閉の状態信号

Claims (10)

1. 交流電源から電力線を介して電力が供給される電動弁を開閉する、電動弁の開閉制御装置において、
   （ａ）制御装置であって、
   電動弁を開閉する指令信号を発生する手段と、
   前記指令信号に応答し、指令信号の開閉を表わす制御信号を、電力線の交流の周波数ｆ１とは異なる周波数（図８のｆ２、図２７のｆ３、ｆ４）で、予め設定された制御伝送態様で、電力線に重畳して送信する制御送信手段とを有する制御装置と、
   （ｂ）電動弁駆動装置であって、
   電動弁を駆動して開閉する駆動手段と、
   電力線を介して受信した制御伝送態様の制御信号に応答し、電動弁を開または閉に駆動する駆動手段を駆動させる開閉受信手段とを有する電動弁駆動装置とを含むことを特徴とする電動弁の開閉制御装置。
2. 制御送信手段の制御信号による開または閉を表わす制御伝送態様は、
   電力線の交流に同期して、
   開および閉が相互に異なる期間（図８のＷ１とＷ３）に、
   開および閉が相互に異なる信号持続幅（図２６のＷ１ａとＷ１ｂ）に、または
   電力線の交流の周波数ｆ１とは異なり、かつ開および閉が相互に異なる周波数（図２７のｆ３とｆ４）に、
   予め設定された態様であることを特徴とする請求項１に記載の電動弁の開閉制御装置。
3. 制御伝送態様によって表わされる開または閉が相互に異なる前記期間（図８のＷ１とＷ３）は、
   電力線の交流の各半周期もしくは各１周期を、複数に分割した相互に異なる期間内に、設定されることを特徴とする請求項２に記載の電動弁の開閉制御装置。
4. 制御伝送態様によって表わされる開または閉が相互に異なる前記期間（図８のＷ１とＷ３）は、
   電力線の交流の各半周期もしくは各１周期を、１もしくは複数倍した相互に異なる期間内に、設定されることを特徴とする請求項２に記載の電動弁の開閉制御装置。
5. 電動弁駆動装置は、
   電動弁の開または閉の状態を検出する検出手段と、
   検出手段からの出力に応答し、電力線の交流の周波数ｆ１とは異なる周波数（図８のｆ２、図２７のｆ３、ｆ４）で、開または閉の状態を表わす状態信号を、制御伝送態様とは異なる予め設定された検出伝送態様で、電力線に重畳して送信する状態送信手段とを有し、
   制御装置は、
   電力線を介して受信した検出伝送態様の状態信号を受信し、開または閉の状態を表わす出力をする状態受信手段を有することを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１つに記載の電動弁の開閉制御装置。
6. 制御送信手段の制御伝送態様は、電力線の交流に同期した指令期間（図８、図２６、図２７のＷｃ）内に予め設定され、
   状態送信手段の検出伝送態様は、電力線の交流に同期して、指令期間（図８、図２６、図２７のＷｃ）とは異なる応答期間（図８、図２６、図２７のＷａ）内に予め設定されることを特徴とする請求項５に記載の電動弁の開閉制御装置。
7. 指令期間と応答期間（図８、図２６、図２７のＷｃとＷａ）とは、
   電力線の交流の各半周期または各１周期を、１または複数倍した相互に異なる期間にそれぞれ設定されることを特徴とする請求項６に記載の電動弁の開閉制御装置。
8. 状態送信手段の状態信号による開または閉の状態を表わす検出伝送態様は、
   電力線の交流に同期して、
   開および閉が相互に異なる期間（図８のＷ４とＷ６）に、
   開および閉が相互に異なる信号持続幅（図２６のＷ４ａとＷ６ｂ）に、または
   電力線の交流の周波数ｆ１とは異なり、かつ開および閉が相互に異なる周波数（図８のｆ２、図２７のｆ３、ｆ４）に、
   予め設定された態様であることを特徴とする請求項５〜７の１つに記載の電動弁の開閉制御装置。
9. 検出伝送態様によって表わされる開または閉が相互に異なる前記期間（図８のＷ４とＷ６）は、
   電力線の交流の各半周期または各１周期を、複数に分割した相互に異なる期間内に、設定されることを特徴とする請求項８に記載の電動弁の開閉制御装置。
10. 検出伝送態様によって表わされる開または閉が相互に異なる前記期間（図８のＷ４とＷ６）は、
    電力線の交流の各半周期または各１周期を、１または複数倍した相互に異なる期間内に、設定されることを特徴とする請求項８に記載の電動弁の開閉制御装置。

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