JP6716005B1 - 個別停電検出装置及び個別停電検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 外部トリガーがなくても、停電対応時の処理を実現することができる個別停電検出装置等を提供する。【解決手段】 個別対応バルブ駆動装置９は、商用電源３から電力が供給されて動作する。停電検出部２７は、商用電源３からの電源供給が停止したか否かを判定する。商用電源３からの電源供給が停止したならば、停電検出部２７は、バッテリ部２９に対して、蓄電した電力を利用して個別対応バルブ駆動装置９を動作させて、駆動制御部３３に対して、スタンバイ動作を指示する。駆動制御部３３は、スタンバイ動作の指示に従い、駆動部３１を制御してバルブの開閉制御を行うなどにより、スタンバイ動作をする。【選択図】 図１

Description

本発明は、個別停電検出装置及び個別停電検出方法に関し、特に、駆動部を駆動させる駆動制御部に対して指示を行う個別停電検出装置等に関する。

特許文献１には、停電等により通電制御ができない場合に、バルブを開放又は閉鎖することが記載されている。

特開２００９−１２１６６３号公報

従来、特許文献１に記載されているように、停電時の対応は、主として、バルブをどのようにして開放又は閉鎖するかなどの、具体的な開閉制御に関するものであった。

例えばＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply）などのように、商用電源に接続して、停電などで電力が断たれた場合でも電力を供給し続ける無停電電源装置が知られている。

図３は、従来の電動バルブアクチュエータシステムにおいて、無停電電源装置の使用の一例を示す。

図３（ａ）にあるように、電動バルブアクチュエータシステム１０１は、商用電源１０３と、制御盤１０５と、複数のバルブ駆動装置１０７及び１０９を備える。制御盤１０５は、共通電源部１１１を備える。商用電源１０３が供給する電力は、共通電源部１１１を通じて、バルブ駆動装置１０７及び１０９に供給される。制御盤１０５並びにバルブ駆動装置１０７及び１０９は、商用電源１０３が供給する電力により動作する。

最もシンプルな無停電電源装置の使用例は、無停電電源装置が、停電時に、商用電源１０３の代わりとして動作するものである。例えば図３（ｂ）にあるように、商用電源１０３と共通電源部１１１との間に、ＵＰＳ１１３を設ける。そして、商用電源１０３が停電したときには、ＵＰＳ１１３が、商用電源１０３に代わって電力を供給する。

しかしながら、図３（ｂ）の場合、ＵＰＳ１１３は、制御盤１０５並びにバルブ駆動装置１０７及び１０９を動作させる必要がある。そのため、規模が大きくなればなるほど、高性能なＵＰＳが必要になる。

さらに、バルブ駆動装置１０７及び１０９に対して、制御盤１０５などによって緊急遮断などの外部トリガーを与える必要がある。バルブ駆動装置１０７及び１０９が外部トリガーにより動作するため、停電対応時の仕組みは、システム全体として構築する必要があった。特に、昨今の自然災害（台風・地震など）は、想定外の被害を及ぼしている。中でも大規模停電（ブラックアウト）は、社会問題となっている。停電対応時の仕組みは、想定外でも機能することが求められている。

よって、本発明は、外部トリガーがなくても、停電対応時の処理を実現することができる個別停電検出装置等を提供することを目的とする。

本願発明の第１の観点は、駆動部を駆動させる駆動制御部に対して指示を行う個別停電検出装置であって、通常電源により前記駆動制御部が動作しているときに蓄電するバッテリ部と、前記通常電源の停電を検出する停電検出部を備え、前記駆動制御部は、制御盤の指示に従って動作するものであり、前記停電検出部は、前記通常電源が停電していないならば、前記駆動制御部を前記通常電源により動作させ、前記通常電源が停電したならば、前記バッテリ部に対して、前記通常電源に代えて蓄電した電気を利用して前記駆動制御部を動作させて、前記駆動制御部に対して、前記制御盤の指示がなくても、少なくとも前記停電検出部の指示により緊急処理を行わせる。

本願発明の第２の観点は、第１の観点の個別停電検出装置であって、前記バッテリ部は、他の駆動部を駆動させる駆動制御部及び前記制御盤に対して電力を供給しない。

本願発明の第３の観点は、第１又は第２の観点の個別停電検出装置であって、前記停電検出部は、前記制御盤の指示を伝えるための通信線を利用せずに、前記駆動制御部に対して緊急処理を行わせる。

本願発明の第４の観点は、第１又は第２の観点の個別停電検出装置であって、前記停電検出部は、前記制御盤の指示を伝えるための通信線を利用して、前記駆動制御部に対して緊急処理を行わせる。

本願発明の第５の観点は、駆動部を駆動させる駆動制御部に対して指示を行う個別停電検出装置による個別停電検出方法であって、前記個別停電検出装置は、通常電源により前記駆動制御部が動作しているときに蓄電するバッテリ部と、前記通常電源の停電を検出する停電検出部を備え、前記駆動制御部は、制御盤の指示に従って動作するものであり、前記停電検出部が、前記通常電源が停電していないならば、前記駆動制御部を前記通常電源により動作させ、前記通常電源が停電したならば、前記バッテリ部に対して、前記通常電源に代えて蓄電した電気を利用して前記駆動制御部を動作させて、前記駆動制御部に対して、前記制御盤の指示がなくても、少なくとも前記停電検出部の指示により緊急処理を行わせるステップを含む。

本願発明の各観点によれば、駆動制御部に対応して個別停電検出装置を利用することにより、制御盤からの外部トリガーなどがなくても停電時の処理を実現することができる。

（ａ）本願発明の実施の形態に係る電動バルブアクチュエータシステム１の構成の一例を示すブロック図と、（ｂ）停電検出部２７及び（ｃ）駆動制御部３３の動作の一例を示すフロー図である。 本願発明の実施の形態に係る電動バルブアクチュエータシステムの構成の他の一例を示すブロック図である。 （ａ）従来の電動バルブアクチュエータシステムの構成の一例及び（ｂ）無停電電源装置の使用例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本願発明の実施例について述べる。なお、本願発明の実施の形態は、以下の実施例に限定されるものではない。

図１は、（ａ）本願発明の実施の形態に係る電動バルブアクチュエータシステム１の構成の一例を示すブロック図と、（ｂ）停電検出部２７及び（ｃ）駆動制御部３３の動作の一例を示すフロー図である。

図１（ａ）を参照して、電動バルブアクチュエータシステム１の構成の一例を説明する。電動バルブアクチュエータシステム１は、商用電源３（本願請求項の「通常電源」の一例）と、制御盤５（本願請求項の「制御盤」の一例）と、バルブ駆動装置７と、個別対応バルブ駆動装置９を備える。

制御盤５は、制御部１１と、共通電源部１３を備える。制御部１１は、待機制御部１５を備える。

バルブ駆動装置７は、駆動部１７と、駆動制御部１９と、駆動電源部２１を備える。

個別対応バルブ駆動装置９は、個別停電検出部２３（本願請求項の「個別停電検出装置」の一例）と、バルブ駆動部２５を備える。個別停電検出部２３は、停電検出部２７（本願請求項の「停電検出部」の一例）と、バッテリ部２９（本願請求項の「バッテリ部」の一例）を備える。バルブ駆動部２５は、駆動部３１と、駆動制御部３３と、駆動電源部３５を備える。

駆動部１７及び駆動部３１は、それぞれ、対応するバルブの開放及び閉鎖を行う。

駆動制御部１９及び３３は、それぞれ、駆動部１７及び３１の動作を制御する。制御部１１は、駆動制御部１９及び３３との間で、リニアな通信経路によって通信を行うことができる。図１（ａ）では、駆動制御部１９が上流（制御部１１に近い位置）にあり、駆動制御部３３が下流（制御部１１より遠い位置）にある。

待機制御部１５は、駆動制御部１９及び３３に対して、スタンバイ動作を指示する。例えば、電動バルブアクチュエータシステム１の全体の動作を停止するならば、待機制御部１５は、駆動制御部１９及び３３に対してスタンバイ動作を指示して、動作を停止しても不具合が生じない状況にする。例えば保守点検などのためにバルブ駆動装置７の動作を停止するならば、待機制御部１５は、駆動制御部３３にはスタンバイ動作を指示せず、駆動制御部１９に対してスタンバイ動作を指示する。

駆動制御部１９及び３３は、スタンバイ動作の指示により、それぞれ、バルブ駆動装置７及び個別対応バルブ駆動装置９が動作を停止しても不具合が生じないようにする。例えば、バルブが予め定めているように開放したり閉鎖したりするように、駆動部１７及び３１を動作させる。

駆動電源部２１及び３５には、商用電源３から、制御盤５の共通電源部１３を経由して、それぞれ、バルブ駆動装置７及び個別対応バルブ駆動装置９の動作に必要な電力が供給される。

個別対応バルブ駆動装置９では、駆動電源部３５は、共通電源部１３及びバッテリ部２９を経由して、商用電源３から電力が供給される。停電検出部２７は、商用電源３から個別対応バルブ駆動装置９に電力が供給されていない状態（すなわち、停電している状態）を検出する。

停電検出部２７が停電を検出していないならば、バッテリ部２９は、蓄電しつつ、駆動電源部３５に個別対応バルブ駆動装置９の動作に必要な電力を供給する。

停電検出部２７が停電を検出したならば、バッテリ部２９は、蓄電した電力を利用して駆動電源部３５に電力を供給して、停電時でも個別対応バルブ駆動装置９が動作できるようにする。停電検出部２７は、駆動制御部３３にスタンバイ動作を指示する。駆動制御部３３は、停電検出部２７のスタンバイ動作の指示に従い、駆動部３１を制御して動作を停止しても不具合が生じないようにする。

図１（ｂ）は、停電検出部２７の動作の一例を示すフロー図である。図１（ｂ）を参照して、停電検出部２７の動作の一例を具体的に説明する。

停電検出部２７は、バッテリ部２９に対して、商用電源３から共通電源部１３を経由してバッテリ部２９に供給された電力を駆動電源部３５に供給させて、蓄電させつつ、個別対応バルブ駆動装置９を商用電源３から供給された電力により動作させる（ステップＳＴＡ１）。

停電検出部２７は、商用電源３からバッテリ部２９に電力が供給されていない状態を検出することにより、停電が生じたか否かを判断する（ステップＳＴＡ２）。商用電源３からバッテリ部２９に電力が供給されていない状態を検出していないならば、ステップＳＴＡ２の判断は「ＮＯ」であり、ステップＳＴＡ１に戻る。商用電源３からバッテリ部２９に電力が供給されていない状態を検出したならば、ステップＳＴＡ２の判断は「ＹＥＳ」であり、ステップＳＴＡ３に進む。

ステップＳＴＡ３において、停電検出部２７は、バッテリ部２９に対して、蓄電した電力を駆動電源部３５に供給させて、商用電源３から供給された電力に代えてバッテリ部２９に蓄電された電力を使用して個別対応バルブ駆動装置９を動作させる。停電検出部２７は、駆動制御部３３に対して、スタンバイ動作を指示する（ステップＳＴＡ４）。そして、改めて通常どおりに動作できる状態となったか否かを判断する（ステップＳＴＡ５）。例えば、スタンバイ動作の指示に伴いシャットダウンしたならば、再びスイッチが入り、通常の動作が指示されたならば、通常通りに動作できる状態となったと判断する。ステップＳＴＡ５において、通常どおりに動作できる状態になるまで待ち、通常通りに動作できる状態になったならばステップＳＴＡ１に戻る。

図１（ｃ）は、駆動制御部３３の動作の一例を示すフロー図である。図１（ｃ）を参照して、駆動制御部３３の動作の一例を具体的に説明する。

駆動制御部３３は、制御部１１の指示に従って、駆動部３１の動作を制御する（ステップＳＴＢ１）。

駆動制御部３３は、待機制御部１５及び／又は停電検出部２７からスタンバイ動作の指示があったか否かを判断する（ステップＳＴＢ２）。スタンバイ動作の指示がないならば、ステップＳＴＢ１に戻る。スタンバイ動作の指示があったならば、ステップＳＴＢ３に進む。

ステップＳＴＢ３において、駆動制御部３３は、スタンバイ動作の指示に従って駆動部３１を制御して動作を停止しても不具合が生じないようにする。そして、改めて通常どおりに動作できる状態となったか否かを判断する（ステップＳＴＢ４）。ステップＳＴＢ４において、通常どおりに動作できる状態になるまで待ち、通常通りに動作できる状態になったならばステップＳＴＢ１に戻る。

このように、バルブ駆動装置７は、待機制御部１５からの外部トリガーが必要なため、例えば制御盤５が商用電源３の停電により動作を停止してしまうと、スタンバイ動作ができずに停止してしまう可能性が高い。それに対し、個別対応バルブ駆動装置９は、個別停電検出部２３により、制御盤５の指示という外部トリガーがなくても、商用電源３の停電時に、バルブ駆動部２５においてスタンバイ動作をさせることができる。

なお、図１（ａ）において、待機制御部１５と駆動制御部１９及び３３との間の通信経路は、制御部１１と駆動制御部１９及び３３との間の通信経路と共通のものでもよく、異なる通信経路であってもよい。

図２は、本願発明の実施の形態に係る電動バルブアクチュエータシステムの構成の他の一例を示すブロック図である。

図２（ａ）を参照して、電動バルブアクチュエータシステム５１の構成の一例を説明する。電動バルブアクチュエータシステム５１は、商用電源５３（本願請求項の「通常電源」の一例）と、制御盤５５（本願請求項の「制御盤」の一例）と、個別対応バルブ駆動装置５７及び５９を備える。

制御盤５５は、制御部６１と、共通電源部６３を備える。制御部６１は、待機制御部６５を備える。

個別対応バルブ駆動装置５７は、個別停電検出部６７（本願請求項の「個別停電検出装置」の一例）と、バルブ駆動部６９を備える。個別停電検出部６７は、停電検出部７１（本願請求項の「停電検出部」の一例）と、バッテリ部７３（本願請求項の「バッテリ部」の一例）を備える。バルブ駆動部６９は、駆動部７５と、駆動制御部７７と、駆動電源部７９を備える。

個別対応バルブ駆動装置５９は、個別停電検出部８１（本願請求項の「個別停電検出装置」の一例）と、バルブ駆動部８３を備える。個別停電検出部８１は、停電検出部８５（本願請求項の「停電検出部」の一例）と、バッテリ部８７（本願請求項の「バッテリ部」の一例）を備える。バルブ駆動部８３は、駆動部８９と、駆動制御部９１と、駆動電源部９３を備える。

本願発明において、図１（ａ）にあるように、個別停電検出部を備えないバルブ駆動装置と、個別停電検出部を備える個別対応バルブ駆動装置が混在してもよい。図２（ａ）にあるように、個別停電検出部を備えないバルブ駆動装置はなく、個別停電検出部を備える個別対応バルブ駆動装置により構成してもよい。個別対応バルブ駆動装置は、システム内に一つでもよく、複数存在してもよい。

図２（ａ）の商用電源５３は、図１（ａ）の商用電源３と同様に動作する。

図２（ａ）の制御盤５５の制御部６１、共通電源部６３及び待機制御部６５は、それぞれ、図１（ａ）の制御盤５の制御部１１、共通電源部１３及び待機制御部１５と同様に動作する。

図２（ａ）の個別対応バルブ駆動装置５７の個別停電検出部６７、バルブ駆動部６９、停電検出部７１、バッテリ部７３、駆動部７５、駆動制御部７７及び駆動電源部７９は、それぞれ、図１（ａ）の個別対応バルブ駆動装置９の個別停電検出部２３、バルブ駆動部２５、停電検出部２７、バッテリ部２９、駆動部３１、駆動制御部３３及び駆動電源部３５と同様に動作する。

図２（ａ）の個別対応バルブ駆動装置５９の個別停電検出部８１、バルブ駆動部８３、停電検出部８５、バッテリ部８７、駆動部８９、駆動制御部９１及び駆動電源部９３は、それぞれ、図１（ａ）の個別対応バルブ駆動装置９の個別停電検出部２３、バルブ駆動部２５、停電検出部２７、バッテリ部２９、駆動部３１、駆動制御部３３及び駆動電源部３５と同様に動作する。

図１（ａ）にあるように、停電検出部２７は、制御部１１と駆動制御部１９及び３３との通信経路を利用せずに、スタンバイ動作の指示を行ってもよい。これにより、商用電源３の停電により制御部１１と駆動制御部１９及び３３との通信状態が不安定になっても、停電検出部２７は、駆動制御部３３に、確実にスタンバイ動作の指示を伝えることができる。

図２（ａ）では、停電検出部７１及び８５は、制御部６１と駆動制御部７７及び９１との通信経路を利用して、スタンバイ動作の指示を行う。例えば、通常、個々の機器の保守点検のため、個々の機器に対してスタンバイ動作の指示を行うことができる。このような機能を利用して、停電検出部は、対応する駆動制御部に対してスタンバイ動作の指示をすることが可能である。ただし、同一の通信経路上において複数の停電検出部が同時にスタンバイ動作を指示すると、通信が混乱する可能性もある。そのため、例えば、駆動制御部７７は、待機制御部６５からのスタンバイ動作の指示であれば停電検出部８５に伝え、停電検出部７１からのスタンバイ動作の指示であれば停電検出部８５に伝えないなどの工夫を行うことが望ましい。この場合、駆動制御部７７及び９１は、個別停電検出部６７及び８１からのスタンバイ動作の指示を受けるための特別の端子などを必要としない。そのため、制御盤と通信経路を形成するための端子が設けられたバルブ駆動装置に対して、個別停電検出部を追加することにより、個別対応バルブ駆動装置を実現することができる。

図２（ｂ）及び（ｃ）は、図１（ａ）の電動バルブアクチュエータシステム１において、無停電電源装置を使用する場合の構成の一例を示すブロック図である。ＵＰＳ部４１は、例えばＵＰＳなどの無停電電源装置である。図２（ｂ）にあるように、ＵＰＳ部４１を商用電源３と共通電源部１３との間に位置させて、ＵＰＳ部４１が、商用電源３の停電時に、商用電源３の代わりとして動作させてもよい。ただし、この場合、ＵＰＳ部４１は、商用電源３の停電時に、制御盤５、バルブ駆動装置７及び個別対応バルブ駆動装置９を動作させる必要がある。個別対応バルブ駆動装置９は、商用電源３及びＵＰＳ部４１からの電力供給が受けられない場合に対応することとなる。そのためＵＰＳ部４１は、大規模なものが必要となる。

図２（ｃ）は、制御盤５において、共通電源部１３に代えて、ＵＰＳ電源部４３及び直接電源部４５を設けたものである。ＵＰＳ部４１は、商用電源３とＵＰＳ電源部４３との間にある。直接電源部４５は、ＵＰＳ部４１を経由せずに、商用電源３から電力を供給される。個別停電検出部を備えないバルブ駆動装置７は、ＵＰＳ電源部４３に接続する。個別停電検出部２３を備える個別対応バルブ駆動装置９は、直接電源部４５に接続する。これにより、ＵＰＳ部４１は、商用電源３の停電時に、個別対応バルブ駆動装置９に電力を供給する必要がなくなる。そのため、ＵＰＳ部４１の規模を小さくすることができる。さらに、電動バルブアクチュエータシステム１において個別対応バルブ駆動装置の数が増減しても、ＵＰＳ部４１の構成を変更する必要がなくなる。

１，５１ 電動バルブアクチュエータ、３，５３ 商用電源、５，５５ 制御盤、７ バルブ駆動装置、９，５７，５９ 個別対応バルブ駆動装置、１１，５５ 制御部、１３，６３ 共通電源部、１５，６５ 待機制御部、１７，３１，７５，８９ 駆動部、１９，３３，７７，９１ 駆動制御部、２１，３５，７９，９３ 駆動電源部、２３，６７，８１ 個別停電検出部、２５，６９，８３ バルブ駆動部、２７，７１，８５ 停電検出部、２９，７３，８７ バッテリ部、１０１ 電動バルブアクチュエータ、１０３ 商用電源、１０５ 制御盤、１０７，１０９ バルブ駆動装置、１１１ 共通電源部、１１３ ＵＰＳ

Claims (5)

1. 個別停電検出システムであって、
   複数の駆動制御部と、前記複数の駆動制御部に対して指示を行う制御盤を備え、
   前記複数の駆動制御部は、
   第１駆動部を駆動させる第１駆動制御部と、
   第２駆動部を駆動させる第２駆動制御部を含み、
   当該個別停電検出システムは、前記第１駆動制御部に対して指示を行う第１個別停電検出部を備え、
   前記第１個別停電検出部は、
   通常電源により前記第１駆動制御部が動作しているときに蓄電する第１バッテリ部と、
   前記通常電源の停電を検出する第１停電検出部を備え、
   前記第１バッテリ部は、前記第２駆動制御部及び前記制御盤に対して電力を供給せず、
   前記第１停電検出部は、
   前記通常電源が停電していないならば、前記第１駆動制御部を前記通常電源により動作させ、
   前記通常電源が停電したならば、
   前記第１バッテリ部に対して、前記通常電源に代えて、蓄電した電気を利用して前記第１駆動制御部を動作させて、
   前記第１駆動制御部に対して、前記制御盤の指示がなくても、前記停電検出部の指示により緊急処理を行わせる、個別停電検出システム。
2. 当該個別停電検出システムは、前記第２駆動制御部に対して指示を行う第２個別停電検出部を備え、
   前記第２個別停電検出部は、
   通常電源により前記第２駆動制御部が動作しているときに蓄電する第２バッテリ部と、
   前記通常電源の停電を検出する第２停電検出部を備え、
   前記第２バッテリ部は、前記第１駆動制御部及び前記制御盤に対して電力を供給せず、
   前記第２停電検出部は、
   前記通常電源が停電していないならば、前記第２駆動制御部を前記通常電源により動作させ、
   前記通常電源が停電したならば、
   前記第２バッテリ部に対して、前記通常電源に代えて、蓄電した電気を利用して前記第２駆動制御部を動作させて、
   前記第２駆動制御部に対して、前記制御盤の指示がなくても、前記停電検出部の指示により緊急処理を行わせる、請求項１記載の個別停電検出システム。
3. 前記停電検出部は、前記制御盤の指示を伝えるための通信線を利用せずに、前記駆動制御部に対して緊急処理を行わせる、請求項１又は２に記載の個別停電検出システム。
4. 前記停電検出部は、前記制御盤の指示を伝えるための通信線を利用して、前記駆動制御部に対して緊急処理を行わせる、請求項１又は２に記載の個別停電検出システム。
5. 個別停電検出システムにおける個別停電検出方法であって、
   前記個別停電検出システムは、複数の駆動制御部と、前記複数の駆動制御部に対して指示を行う制御盤を備え、
   前記複数の駆動制御部は、
   第１駆動部を駆動させる第１駆動制御部と、
   第２駆動部を駆動させる第２駆動制御部を備え、
   前記個別停電検出システムは、前記第１駆動制御部に対して指示を行う第１個別停電検出部を備え、
   前記第１個別停電検出部は、
   通常電源により前記第１駆動制御部が動作しているときに蓄電する第１バッテリ部と、
   前記通常電源の停電を検出する第１停電検出部を備え、
   前記第１バッテリ部は、前記第２駆動制御部及び前記制御盤に対して電力を供給せず、
   前記第１停電検出部が、
   前記通常電源が停電していないならば、前記第１駆動制御部を前記通常電源により動作させ、
   前記通常電源が停電したならば、
   前記第１バッテリ部に対して、前記通常電源に代えて、蓄電した電気を利用して前記第１駆動制御部を動作させて、
   前記第１駆動制御部に対して、前記制御盤の指示がなくても、前記第１停電検出部の指示により緊急処理を行わせるステップを含む個別停電検出方法。

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