ガスメーターおよび緊急ガス遮断弁などの装置において、小型DCギアモーターは『安全衛士』として、ますます重要な役割を果たしています。これらのモーターにより、従来の機械式バルブが、遠隔制御や自動遮断が可能なスマート端末へと進化し、ガス使用時の安全性確保およびスマートガスIoTの実現に不可欠なユニットとなっています。
従来のガスバルブは手動操作に依存しており、ガス漏れなどの緊急時にガス供給を自動的に迅速に遮断することができず、重大な安全上の危険を伴います。また、一般の電動バルブも、消費電力が大きい、トルクが不足している、複雑な環境下で信頼性が低いといった問題を抱えており、スマートガスメーターに求められる厳しい要件——長寿命・低消費電力・防爆性能——を満たすことが困難です。
スマートガスバルブでは、その心臓部である小型DCギアモータに特に厳しい要求が課されます。すなわち、小型化・高トルク・超低消費電力・自己保持(セルフロック)性能が求められます。このモータは減速ギア機構を用いてラック・アンド・ピニオン方式またはスライドねじ機構を駆動し、回転運動を直線運動に変換して、バルブディスクまたはバルブコアの開閉を高精度に制御します。ガスメーターにおける長期待機動作への対応のため、モータ設計は低消費電力を実現し、バッテリー駆動にも対応できる必要があります。さらに、モータの駆動回路にはトルク制限機構を備えることが不可欠です。これは、バルブが全開または全閉に達した際にトルクを制限し、消費電力を抑え、モータ自体を保護するためのものです。
いくつかの特許技術により、ガスバルブにおけるマイクロモーターの革新的な応用が示されています。例えば、Bluetooth制御式電動ガスバルブシステムでは、マイクロコントローラー、Bluetoothモジュール、漏れ検出回路、およびモータードライブ回路を備えたコントローラーが用いられます。スマートフォンやリモコンから送信された指令をマイクロコントローラーが受信し、モーターの回転を制御します。減速機がトルクを増幅してバルブシャフトを駆動し、遠隔操作によるバルブ開閉を実現します。信頼性向上のため、一部の内蔵モーター式バルブでは、精密な動力伝達を可能にする複雑なギア減速機構(例:速度調整機能付き第1段・第2段ギア)や、負圧などの条件下でもバルブが確実に密閉されるよう設計されたシール構造が採用されています。
産業用および屋外用アプリケーションでは、モーターの性能要件がさらに厳しくなります。ガス用ボールバルブに使用されるモーターは、防水・防爆構造である必要があり、航空プラグを介してスイッチコントローラーに接続することで、迅速な交換が可能になります。堆積物によるバルブの固着といった課題に対応するため、一部のソリューションでは、高減速比のウォームギアモーター(例:TJW56FAモデル、最大減速比1:2000)を採用し、抵抗を克服するための極めて高いトルクを提供しています。現在、中国にはマイクロモーターの研究開発および製造を専門とする企業が増加しており、その製品はスマートガスマeterやスマート水道バルブなどに広く採用されています。こうした企業は「リトルジャイアント(小巨人)」と称される、小規模ながら高度な専門技術と革新性を持つ企業として評価されており、業界全体の技術アップグレードを継続的に牽引しています。
