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公開番号2025022088
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-14
出願番号2023126343
出願日2023-08-02
発明の名称電力供給システム
出願人アズビル株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H03K 17/00 20060101AFI20250206BHJP(基本電子回路)
要約【課題】外部付属装置に電力を供給するための電力供給システムを提供する。
【解決手段】電力供給システムは、プラント内の対象物に対して設けられ、対象物の状態に応じてオン状態およびオフ状態の間で切り替わるリミットスイッチと、リミットスイッチのオン状態およびオフ状態を検出する電流検知回路を含む電源装置と、電源装置とリミットスイッチとの間の配線に挿入される電源アダプタ装置と、を備え、電源アダプタ装置は、外部付属装置を接続可能であり、外部付属装置が接続されている場合において、リミットスイッチがオン状態である場合、電源装置から第1電流経路を経てリミットスイッチに流れる電流に基づく電力を外部付属装置に供給し、リミットスイッチがオフ状態である場合、第1電流経路とは異なる第2電流経路を経て電源アダプタ装置に流れ込む電流に基づく電力を外部付属装置に供給する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
プラント内の対象物に対して設けられ、かつ、前記対象物の状態に応じてオン状態およびオフ状態の間で切り替わるリミットスイッチと、
前記リミットスイッチのオン状態およびオフ状態を検出する電流検知回路を含む電源装置と、
前記電源装置と前記リミットスイッチとの間の配線に挿入される電源アダプタ装置と、を備え、
前記電源アダプタ装置は、外部付属装置を接続可能な外部接続端子を含み、
前記外部接続端子に前記外部付属装置が接続されている場合において、
前記電源アダプタ装置は、
前記リミットスイッチがオン状態である場合、前記電源装置から第１電流経路を経て前記リミットスイッチに流れる電流に基づく電力を前記外部付属装置に供給し、
前記リミットスイッチがオフ状態である場合、前記第１電流経路とは異なる第２電流経路を経て前記電源アダプタ装置に流れ込む電流に基づく電力を前記外部付属装置に供給する電力供給システム。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記電源アダプタ装置は、電圧電流変換回路と、切替回路と、を含み、
前記電圧電流変換回路は、
前記リミットスイッチがオン状態であるとき、動作を行わず、
前記リミットスイッチがオフ状態であるとき、前記第２電流経路を経て流れる電流を、前記外部付属装置が動作するための電力に変換して前記切替回路に送り、
前記切替回路は、
前記リミットスイッチがオン状態であるとき、前記第１電流経路によって前記リミットスイッチに流れる電流を、前記外部付属装置に供給し、
前記リミットスイッチがオフ状態であるとき、前記電圧電流変換回路によって変換された電流を、前記外部付属装置に供給する
請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記電圧電流変換回路は、
電力を蓄えるインダクタを含み、
前記リミットスイッチがオフ状態であるとき、
前記電圧電流変換回路は、
前記第２電流経路によって前記インダクタに電力を蓄える状態と、
前記インダクタに蓄えられた電力を、前記第２電流経路とは異なる第３電流経路によって放出する状態と、を繰り返す
請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記電流検知回路は、前記電源装置から前記電源アダプタ装置に向かう電流または前記電源アダプタ装置から前記電源装置に戻る電流に基づいて、前記リミットスイッチのオン状態を検知し、
前記リミットスイッチがオン状態であるときに前記電源装置から前記電源アダプタ装置に向かう電流または前記電源アダプタ装置から前記電源装置に戻る電流が、前記電流検知回路において前記リミットスイッチがオン状態であることを確定するオン確定電流以上の値である
請求項１または請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記電源アダプタ装置は、入力制御回路をさらに備え、
前記電流検知回路は、前記電源装置から前記電源アダプタ装置に向かう電流または前記電源アダプタ装置から前記電源装置に戻る電流に基づいて、前記リミットスイッチのオフ状態を検知し、
前記リミットスイッチがオフ状態であるときに前記電源装置から前記電源アダプタ装置に向かう電流または前記電源アダプタ装置から前記電源装置に戻る電流が、前記電流検知回路において前記リミットスイッチがオフ状態であることを確定するオフ確定電流以下の値であり、
前記入力制御回路の抵抗値は、リミットスイッチがオフ状態のときに、前記電流検知回路において前記リミットスイッチがオフ状態であることを確定するオフ確定電流以下の電流が流れるような値である
請求項１または請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記外部付属装置は、充放電部を含み、
前記充放電部は、前記電源アダプタ装置を経由して、前記電源装置から供給される電力によって充電され、
前記外部付属装置は、前記充放電部から供給される電力によって動作する
請求項１または請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項７】
前記対象物は、流体の流量を制御するバルブを含み、
前記対象物の状態は、前記バルブの開状態および閉状態を含む、
請求項１または請求項２に記載の電力供給システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力供給システムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
石油化学などのプラントでは、全開および全閉の２位置で制御するＯＮ－ＯＦＦ弁などの制御弁（すなわちバルブ）が用いられる場合がある。制御弁には、弁内部の流体制御部位が確実に全閉もしくは全開位置に動いたことを確認するために、リミットスイッチが取り付けられる。制御システムは、バルブの動作状態を読み取れるように現場まで配線を介してこのリミットスイッチと接続される。
【０００３】
これらの制御弁を監視する技術として特許文献１がある。特許文献１においては、フォトカプラを使った電流検知回路によって、リミットスイッチの接点がオンの場合に流れる電流を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－０６４９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プラントの運転においては、このリミットスイッチの状態に基づいて制御弁の動作状態の監視を行う。しかしながら、制御弁の動作状態の情報だけで弁の動きに異常があるか否かを予測することは難しい。そこで、弁の動きを監視することにより弁が故障に至る前に弁の異常を察知できるようにするために、予防保全装置を制御弁に追加することが望まれる。バルブに限らず、プラントで用いられるさまざまな物についても同様のことがいえる。監視の対象となり得るバルブなどを、対象物とも称する。
【０００６】
予防保全装置は、監視対象の保全のために追加で設置される装置である（以下、外部付属装置と呼ぶ）。外部付属装置を使って弁の動きをより詳しく収集し監視することで、多大な損失につながる突然の故障を回避することが期待される。その外部付属装置を既存プラント設備に追加して運用する場合は、電力を供給するケーブルなどの敷設工事が必要になってしまう。
【０００７】
そのため、電源配線の代わりに、一次電池を外部付属装置の電源として使うことで敷設工事を不要とすることも考えられる。しかしながら、電池には寿命があるため、交換などの保守作業が必要になり、好ましくない。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、電源アダプタ装置を接続することにより、電力を供給するケーブルなどの敷設工事を行わずに、外部付属装置に電力を供給するための電力供給システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示のある態様にかかる電力供給システムは、プラント内の対象物に対して設けられ、かつ、前記対象物の状態に応じてオン状態およびオフ状態の間で切り替わるリミットスイッチと、前記リミットスイッチのオン状態およびオフ状態を検出する電流検知回路を含む電源装置と、前記電源装置と前記リミットスイッチとの間の配線に挿入される電源アダプタ装置と、を備え、前記電源アダプタ装置は、外部付属装置を接続可能な外部接続端子を含み、前記外部接続端子に前記外部付属装置が接続されている場合において、前記電源アダプタ装置は、前記リミットスイッチがオン状態である場合、前記電源装置から第１電流経路を経て前記リミットスイッチに流れる電流に基づく電力を前記外部付属装置に供給し、前記リミットスイッチがオフ状態である場合、前記第１電流経路とは異なる第２電流経路を経て前記電源アダプタ装置に流れ込む電流に基づく電力を前記外部付属装置に供給する。
【００１０】
前記電源アダプタ装置は、電圧電流変換回路と、切替回路と、を含み、前記電圧電流変換回路は、前記リミットスイッチがオン状態であるとき、動作を行わず、前記リミットスイッチがオフ状態であるとき、前記第２電流経路を経て流れる電流を、前記外部付属装置が動作するための電力に変換して前記切替回路に送り、前記切替回路は、前記リミットスイッチがオン状態であるとき、前記第１電流経路によって前記リミットスイッチに流れる電流を、前記外部付属装置に供給し、前記リミットスイッチがオフ状態であるとき、前記電圧電流変換回路によって変換された電流を、前記外部付属装置に供給することが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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