ガス遮断弁ユニット
【課題】弁体の固着を通知できるガス遮断弁ユニットを安価に提供する。
【解決手段】ガス遮断弁ユニット１００は、流路に組み込まれた弁体を回動させるモータと５、弁体が所定の停止位置にあるか否かを検出する停止位置センサ９Ｂ、９Ａと、弁体を流路の状態が維持されるように所定の固着防止角度回動させるようにモータ５を駆動する固着防止駆動制御手段１１ａと、固着防止駆動制御手段１１ａによってモータ５が駆動されたあとに、停止位置センサ９Ｂによって弁体が前記停止位置にあることが検出されたとき、弁体が固着又は異常発生していることを判定する異常判定手段１１ｂと、異常判定手段１１ｂによって弁体が固着又は異常発生していることが判定されたとき、弁体が固着又は異常発生していることを通知する異常通知手段１１ｃと、を備えている。
【解決手段】ガス遮断弁ユニット１００は、流路に組み込まれた弁体を回動させるモータと５、弁体が所定の停止位置にあるか否かを検出する停止位置センサ９Ｂ、９Ａと、弁体を流路の状態が維持されるように所定の固着防止角度回動させるようにモータ５を駆動する固着防止駆動制御手段１１ａと、固着防止駆動制御手段１１ａによってモータ５が駆動されたあとに、停止位置センサ９Ｂによって弁体が前記停止位置にあることが検出されたとき、弁体が固着又は異常発生していることを判定する異常判定手段１１ｂと、異常判定手段１１ｂによって弁体が固着又は異常発生していることが判定されたとき、弁体が固着又は異常発生していることを通知する異常通知手段１１ｃと、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス遮断弁を備えるガス遮断弁ユニットに係り、具体的には、ガス漏れなどの異常が発生した場合にガスの供給を遮断するガス遮断弁ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可燃性ガスなどが流動される流路に取り付けられた球体状の弁体（即ち、ボールバルブ）を有するガス遮断弁において、ガスに含まれる不純物が弁体と該弁体を収納する弁室との間に付着することによって弁体と弁室とが固着して、ガスの流量制御（遮断制御）ができなくなるという問題が存在していた。
【０００３】
そして、この問題を解決するものとして、例えば、図１１に示す、流量制御弁が提案されている（特許文献１）。この流量制御弁７１４は、流入路７１６と流出路７１７を有するハウジング７１５と、ハウジング７１５内に回動可能に設けられた、流入孔７１９と流出孔７２０とを有する略球形の弁体７１８と、この弁体７１８を駆動し、弁の開閉を行うステッピングモータ７２７と、弁の閉止位置を判定する回転角規制部材７３０及び回転角規制部（不図示）と、弁が閉止した後一定時間毎に信号を出力するタイマ手段７３７と、タイマ手段の信号が入力されることによって一定時間毎にステッピングモータ７２７を所定の回転範囲内で駆動する制御手段７３４と、を備えている。
【０００４】
この流量制御弁７１４によれば、弁が閉止した後に、弁体７１８を、閉止状態を維持したままその閉止位置から所定の回転範囲内で定期的に駆動する、つまり、固着防止動作をするので、弁体７１８とハウジング７１５（即ち、弁室）とが固着することを防止することができた。
【特許文献１】特開平８−２４７３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この流量制御弁７１４は、経年使用によって徐々に不純物が蓄積してしまうと、上述した固着防止動作の効果が薄れて、弁体７１８が固着してしまうおそれがあり、弁体７１８が閉止位置で固着してしまった場合、定期的に固着防止動作（即ち、ステッピングモータ７２７を駆動（励磁））をしても、弁体７１８が実際には回転されない状態（即ち、ステッピングモータ７２７の同期がずれた脱調状態）に陥ってしまい、そして、流量制御弁７１４では、弁体７１８が実際に回転されたか監視していないので、上述の状態、即ち、弁体７１８が固着していることを認識することができなかった。そのため、弁体７１８の固着により流量制御弁７１４が正常な動作ができないにもかかわらず、正常な動作ができるものとされてしまい、この状態においてガス漏れが発生したときに、流量制御弁７１４が固着によってガス配管を流れるガスを遮断することができず、即ち、ガス漏れを止めることができず、重大な事故に至る危険性があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に係る問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、弁体の固着を通知できるガス遮断弁ユニットを安価に提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、ガス配管に接続される流路と、前記流路の一部を形成する部分流路を備えるとともに前記流路に回動可能に組み込まれ、且つ、回動により、前記流路が開状態となるように前記流路と前記部分流路とを接続し、前記流路が閉状態となるように前記流路と前記部分流路とを切断する弁体と、前記弁体を回動させるモータと、前記弁体が所定の停止位置にあるか否かを検出する停止位置センサと、前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にあることが検出されているとき、前記弁体を前記流路の状態が維持されるように予め定められた固着防止角度回動させるように前記モータを駆動する固着防止駆動制御手段と、を有するガス遮断弁ユニットにおいて、前記固着防止駆動制御手段によって前記モータが駆動されたあとに、前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にあることが検出されたとき、前記弁体が固着又は異常が発生していることを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段によって前記弁体が固着又は前記異常が発生していることが判定されたとき、前記弁体が固着又は前記異常が発生していることを通知する異常通知手段と、を有していることを特徴とするガス遮断弁ユニットである。
【０００８】
請求項１に記載された発明によれば、固着防止駆動制御手段によって弁体を停止位置から予め定められた固着防止回動角度回動させる固着防止動作において、異常判定手段によって、固着防止動作を行ったにもかかわらず弁体が停止位置から回動していないときに弁体が固着又は異常が発生していることを検出し、そして、異常通知手段によって、弁体が固着又は異常発生していることをガス遮断弁ユニットの外部に通知する。
【０００９】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記異常判定手段によって前記弁体が固着又は前記異常が発生していることが判定されたとき、前記弁体を前記固着防止駆動制御手段による回動方向と逆方向に前記固着防止角度回動させるように前記モータを駆動する異常時復帰駆動制御手段を有していることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に記載された発明によれば、固着防止動作において弁体が固着していることが検出されたとき、異常時復帰駆動制御手段によって、弁体を固着防止動作とは逆方向に固着防止角度回動させて元の停止位置に戻す。
【００１１】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記固着防止駆動制御手段によって前記モータが駆動されたあとに前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にないことが検出されたとき、前記弁体が固着していないことを判定する非固着判定手段と、前記非固着判定手段によって前記弁体が固着していないことが判定されたとき、前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にあることが検出されるまで、前記弁体を前記固着防止駆動制御手段による回動方向と逆方向に回動するように前記モータを駆動する正常時復帰駆動制御手段と、を有していることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載された発明によれば、固着防止動作において、非固着判定手段によって、弁体が固着していないこと、即ち、正常に固着防止動作が行われたことを検出し、そして、正常時復帰駆動制御手段によって、停止位置センサにより弁体の回動位置を確認しながら弁体を停止位置に戻す（即ち、復帰動作）。
【００１３】
請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、前記正常時復帰駆動制御手段によって前記モータが駆動されたときに前記モータによる前記弁体の回動角度が所定の上限復帰角度を超えたとき、前記弁体が前記上限復帰角度を超えて回動されたことを判定する復帰異常判定手段と、前記復帰異常判定手段によって前記弁体が前記上限復帰角度を超えて回動されたことが判定されたとき、前記弁体の回動異常を通知する復帰異常通知手段を有し、そして、前記正常時復帰駆動制御手段が、前記復帰異常判定手段によって前記弁体が前記上限復帰角度を超えて回動されたことが判定されたとき、前記モータの駆動を停止する手段であることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４に記載された発明によれば、復帰動作において、復帰異常判定手段によって、弁体が所定の上限復帰角度を超えて回動されたこと、即ち、弁体が異常な回動をされたことを検出する。そして、弁体が異常な回動をされたことが検出されると、復帰異常通知手段によって、弁体が異常な回動をされたことを通知し、さらに、正常時復帰駆動手段によるモータの駆動を停止する。
【００１５】
請求項５に記載された発明は、請求項４に記載された発明において、前記上限復帰角度が、前記固着防止角度より大きくされていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項５に記載された発明によれば、固着防止動作で回動される弁体の角度より、復帰動作で回動される弁体の角度の上限が大きい。
【００１７】
請求項６に記載された発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載された発明において、前記停止位置が、前記弁体によって前記流路が全開状態となる全開位置であることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項６に記載された発明によれば、弁体が全開位置にある場合に、上述した各動作が行われる。
【００１９】
請求項７に記載された発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載された発明において、前記停止位置が、前記弁体によって前記流路が全閉状態となる全閉位置であることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項７に記載された発明によれば、弁体が全閉位置にある場合に、上述した各動作が行われる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載された発明によれば、弁体を停止位置から予め定められた固着防止回動角度回動させる固着防止動作において、固着防止動作を行ったにもかかわらず弁体が停止位置から回動していないときに、弁体が固着していることを検出してそれを外部に通知することができるので、ガス遮断弁ユニットの使用者が、ガス遮断弁ユニットの固着状態、即ち、故障を認識することができ、そのため、重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。また、ガス遮断弁ユニットに予め備えられている停止位置センサを用いて、弁体が固着していることを検出しているので、固着検出のためのセンサを新たに追加することなく弁体の固着を検出することができ、そのため、安全性を高めたガス遮断弁ユニットを低コストで提供することができる。
【００２２】
請求項２に記載された発明によれば、固着防止動作において弁体が固着していることが検出されたとき、弁体を固着防止動作とは反対方向に固着防止角度回動させて元の停止位置に戻すことができるので、例えば、停止位置センサにおいて弁体が停止位置にないにもかかわらず停止位置にあることを検出してしまう故障が生じたときに、実際には弁体が回動されているため、弁体の位置制御にずれが生じてその位置が不定となり重大な事故を引き起こすおそれがあるが、弁体を反対方向に固着防止角度回動させることにより、弁体を正しく停止位置に復帰させることができる。そのため、弁体の位置制御のずれによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００２３】
請求項３に記載された発明によれば、固着防止動作において正常に固着防止動作が行われたことが検出されたとき、停止位置センサによって弁体の回動位置を確認しながら、弁体を停止位置に戻すことができるので、弁体を正しく停止位置に復帰させることができ、そのため、弁体の位置制御のずれによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００２４】
請求項４に記載された発明によれば、固着防止動作後に弁体を停止位置に戻す復帰動作において、停止位置センサの故障により弁体が停止位置にあることが検出できなくなった場合でも、弁体を上限復帰角度回動させることでそれを停止位置まで戻すことができる。そのため、弁体の位置制御のずれによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００２５】
請求項５に記載された発明によれば、固着防止動作回動される弁体の角度より、復帰動作で回動される弁体の角度の上限が大きくされているので、停止位置センサの故障により弁体が停止位置にあることが検出できなくなった場合でも、弁体を、余裕をもって停止位置まで戻すことができ、弁体を回動させる歯車のバックラッシュ等に起因する回動不足によって弁体が停止位置まで到達しない不具合を防止することができ、安全性を高めることができる。
【００２６】
請求項６に記載された発明によれば、弁体が全開位置にあるときに、上述した本発明に係る各動作が行われるので、定常的な弁体の位置が全開位置である場合に、弁体の固着を検出することができ、それによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００２７】
請求項７に記載された発明によれば、弁体が全閉位置にあるときに、上述した本発明に係る各動作が行われるので、定常的な弁体の位置が全閉位置である場合に、弁体の固着を検出することができ、それによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を示すガス遮断弁ユニットについて、図１〜図１０を参照して説明する。
【００２９】
図１に示すように、ガス遮断弁ユニット１００は、弁体部１と、弁駆動部２と、を備えている。
【００３０】
弁体部１は、管状に成形された弁ハウジング３と、弁ハウジング３に組み込まれたボールバルブ４と、を備えている。
【００３１】
弁ハウジング３は、一端部に形成されて図示しないガス管がねじ接続されるテーパねじからなる第１ポート３１と、他端部に形成されて図示しないガス管がねじ接続されるテーパねじからなる第２ポート３２と、この第１ポート３１と第２ポート３２との間に互いに連接して形成された弁室３３と管路３４と、を備えている。これら第１ポート３１、弁室３３、管路３４、及び第２ポート３２は、順次連接されて１本の導管（即ち、特許請求の範囲に記載した流路に相当）を形成している。第１ポート３１、管路３４、及び、第２ポート３２は、それぞれの中心軸が同一線上に位置づくようにそれぞれが配置されている。また、弁ハウジング３には、弁駆動部２を取り付けるための取付座３Ａが設けられている。
【００３２】
弁室３３は、管路３４の中心軸に対して軸芯が直交するように形成された略円柱状の空間部である。弁室３３には、第１ポート３１及び管路３４と連接されている開口部分に、弁座３５、３５が該開口部分の周囲に沿って配設されており、そして、ボールバルブ４が弁室３３内部に弁座３５、３５に密接するようにして配設される。
【００３３】
ボールバルブ４は、特許請求の範囲に記載した弁体に相当し、略球体状に成形されている。ボールバルブ４は、その中心を貫通する導通路４ａと、その外面に連接されてボールバルブ４の回動軸となる従動軸４１と、を備えている。ボールバルブ４は、従動軸４１と弁室３３の軸芯とが同一線上に位置するように且つ弁室３３との間にわずかな隙間をあけて弁室３３内に回動可能に配設されており、そして、従動軸４１が、弁ハウジング３に設けられた図示しない軸受けにより軸支され、この従動軸４１の端部が弁ハウジング３の外側に露出されている。なお、導通路４ａは、特許請求の範囲に記載した部分流路に相当する。
【００３４】
また、ボールバルブ４が、従動軸４１を回動軸として弁室３３内で略９０度回動することにより、このガス遮断弁ユニット１００の全開状態と全閉状態とが切り替わる。即ち、図７（Ａ）に示すように、導通路４ａの中心軸と管路３４の中心軸とを平行（即ち、全開位置）にすると、導通路４ａを介して第１ポート３１と管路３４とが導通（即ち、全開状態）され、また、図９（Ａ）に示すように、導通路４ａの中心軸と管路３４の中心軸とを略直交（即ち、全閉位置）にすると、ボールバルブ４自体により第１ポート３１と管路３４とが遮断（即ち、全閉状態）される。
【００３５】
弁駆動部２は、弁駆動用モータ５を内蔵した下ケース部２Ａと、回転力伝達機構６と表示部（不図示）とマイクロコンピュータ１０とを内蔵した上ケース部２Ｂと、を備えている。
【００３６】
弁駆動用モータ５は、特許請求の範囲に記載したモータに相当し、周知のステッピングモータであって、制御信号として入力されるパルス信号（パルス個数等）に応じて回動するモータである。弁駆動用モータ５は、下ケース部２Ａ内でその主軸５１を上ケース部２Ｂに突出させて配置されている。弁駆動用モータ５は、マイクロコンピュータ１０に接続されており、マイクロコンピュータ１０から入力されるパルス信号によって駆動（回動）制御が行われる。
【００３７】
回転力伝達機構６は、弁駆動用モータ５の主軸５１の先端に同軸に固着された小歯車６１と、小歯車６１に歯合して配設された大歯車６２と、大歯車６２の回動軸として上ケース部２Ｂに設けられた軸受２２に軸支された駆動軸７と、大歯車６２の回動位置を検出する第１フォトインタラプタ９Ａ、第２フォトインタラプタ９Ｂと、を備えている。
【００３８】
駆動軸７は、上ケース部２Ｂから弁体部１側に露出され、また、この駆動軸７は、連結ピン８によってボールバルブ４の従動軸４１に同軸に連結されている。すなわち、大歯車６２とボールバルブ４とは互いに同軸且つ同期して回動する。
【００３９】
小歯車６１は、図２に示すように、その全周に歯６１ａが成形された歯車である。大歯車６２は、その径が小歯車６１より大きい扇形状に成形されており、その円弧状の周縁の一部に歯６２ａが成形されている。また、大歯車６２には、略１８０度離間した２箇所の位置に段部６２１Ａ、６２１Ｂが成形され、この段部６２１Ａ、６２１Ｂの間で歯６２ａと反対側の周縁に、径を小さくした扇形の切り欠き部６２２が形成されている。この切り欠き部６２２の回動円周方向の端部は当接面６２２Ａ、６２２Ｂとなっている。
【００４０】
第１フォトインタラプタ９Ａは、特許請求の範囲に記載した停止位置センサに相当し、例えば、赤外ＬＥＤからなる発光部と、該発光部に対向して配設されたフォトセンサからなる受光部と、を備え、発光部からの光の有無を受光部で検出することによって物体の位置を判定する、既存の電子部品である。第１フォトインタラプタ９Ａは、大歯車６２の円弧状の周縁部を発光部及び受光部で挟み込むようにして配設されている。また、第１フォトインタラプタ９Ａは、ボールバルブ４が回動して全閉位置となったときに発光部からの光を受光部で検出するように、即ち、ボールバルブ４が全閉位置のときにオンし、それ以外のときにオフするように、大歯車６２の段部６２１Ａとの位置関係が定められている。
【００４１】
第２フォトインタラプタ９Ｂは、特許請求の範囲に記載した停止位置センサに相当し、第１フォトインタラプタ９Ａと同一のものであり、また、第１フォトインタラプタ９Ａと同様に、大歯車６２の円弧状の周縁部を発光部及び受光部で挟み込むようにして配設されている。第２フォトインタラプタ９Ｂは、ボールバルブ４が回動して全開位置となったときに発光部からの光を受光部で検出するように、即ち、ボールバルブ４が全開位置のときにオンし、それ以外のときにオフするように、大歯車６２の段部６２１Ｂとの位置関係が定められている。
【００４２】
また、上ケース部２Ｂには、上ケース部２Ｂ内面から大歯車６２に向かうように突出して成形されたボス部２１が一体に設けられている。ボス部２１は、図３に示すように、ボールバルブ４が全閉状態を超えて正常回転範囲外まで回動したときに、大歯車６２の当接面６２２Ａと当接して大歯車６２の回動を止め、且つ、ボールバルブ４が全開状態を超えて正常回転範囲外まで回動したときに、大歯車６２の当接面６２２Ｂと当接して大歯車６２の回動を止めるものである。これによりボールバルブ４における異常な回動を防止することができ、異常な弁状態となることを回避することができる。
【００４３】
表示部は、ガス遮断弁ユニット１００の使用者に対してその動作状態等を通知するための部位であり、例えば、上ケース部２Ｂの表面に配設された２桁の７セグメントＬＥＤ等の数値を表示する電子部品を備え、ガス遮断弁ユニット１００の各状態に対応した数値を表示するものである。本実施形態における一例を示すと、ガス遮断弁ユニット１００が全開状態で正常に動作しているときは「００」を常時点灯表示し、また、固着防止動作においてボールバルブ４の固着又は異常発生が検出されたときは「３１」を点滅表示し、固着防止動作後の復帰動作においてボールバルブ４の回動異常が検出されたときは「３２」を点滅表示する（固着防止動作及び復帰動作については後述する）。
【００４４】
マイクロコンピュータ（以下、ＭＰＵという）１０は、組み込み機器に適した周知の小型コンピュータであり、ＭＰＵ１０は、図４に示すように、予め定められたプログラムに従って各種の処理や制御などを行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１と、ＣＰＵ１１のためのプログラム及び制御データ等を格納した読み出し専用のメモリであるＲＯＭ１２と、各種のデータを格納するとともにＣＰＵ１１の処理作業に必要なエリアを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ１３と、弁駆動用モータ５、第１フォトインタラプタ９Ａ、及び、第２フォトインタラプタ９Ｂに接続され、それらとの間で制御情報を送受信するためのＩ／Ｏ部１４と、を備えている。また、Ｉ／Ｏ部１４は、上述した表示部と接続されており、ガス遮断弁ユニット１００の動作状態等を示す数値を表示部にて表示させる。
【００４５】
ＣＰＵ１１は、ガス遮断弁ユニット１００の全開状態（あるいは、全閉状態）におけるボールバルブ４の固着防止に関する各動作を行う。詳細には、ＣＰＵ１１は、図５に示すように、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムに基づいて、（１）第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）によってボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）にあることが検出されているとき、ボールバルブ４を開状態（あるいは、閉状態）が維持されるように固着防止角度Ｋ回動させるように弁駆動用モータ５を駆動する固着防止駆動制御手段１１ａ、（２）固着防止駆動制御手段１１ａによって弁駆動用モータ５が駆動されたあとに第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）によってボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）にあることが検出されたとき、ボールバルブ４が固着又は異常発生していることを判定する異常判定手段１１ｂ、（３）異常判定手段１１ｂによってボールバルブ４が固着又は異常発生していることが判定されたとき、ボールバルブ４が固着又は異常発生していることを通知する異常通知手段１１ｃ、（４）異常判定手段１１ｂによってボールバルブ４が固着又は異常発生していることが判定されたとき、ボールバルブ４を固着防止駆動制御手段１１ａによる回動方向と逆方向に固着防止角度Ｋ回動させるように弁駆動用モータ５を駆動する異常時復帰駆動制御手段１１ｄ、（５）固着防止駆動制御手段１１ａによって弁駆動用モータ５が駆動されたあとに第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）によってボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）にないことが検出されたとき、ボールバルブ４が固着していないことを判定する非固着判定手段１１ｅ、（６）非固着判定手段１１ｅによってボールバルブ４が固着していないことが判定されたとき、第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）によってボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）にあることが検出されるまで、ボールバルブ４を固着防止駆動制御手段１１ａによる回動方向と逆方向に回動するように弁駆動用モータ５を駆動する正常時復帰駆動制御手段１１ｆ、（７）正常時復帰駆動制御手段１１ｆによって弁駆動用モータ５が駆動されたときに弁駆動用モータ５によるボールバルブ４の回動角度が上限復帰角度を超えたとき、ボールバルブ４が上限復帰角度を超えて回動されたことを判定する復帰異常判定手段１１ｇ、及び、（８）復帰異常判定手段１１ｇによってボールバルブ４が上限復帰角度を超えて回動されたことが判定されたとき、ボールバルブ４の回動異常を通知する復帰異常通知手段１１ｈ、として機能するものである。さらに、ＣＰＵ１１は、正常時復帰駆動制御手段１１ｆについて、復帰異常判定手段１１ｇによってボールバルブ４が上限復帰角度を超えて回動されたことが判定されたとき、弁駆動用モータ５の駆動を停止する手段としても機能するものである。なお、全開位置（あるいは、全閉位置）が、特許請求の範囲に記載した所定の停止位置に相当する。また、ガス遮断弁ユニット１００における、上述の（１）に対応する動作が固着防止動作であり、（５）、（６）に対応する動作が復帰動作である。
【００４６】
また、ＲＯＭ１２には、制御データとして、固着防止動作において、ボールバルブ４を全開位置から全閉位置（あるいは、全閉位置から全開位置）に向かって回動させる固着防止角度Ｋ（例えば、１２度）に対応した、弁駆動用モータ５を駆動するための固着防止パルス数（例えば、４８０パルス）と、固着防止動作後の復帰動作において、ボールバルブ４を固着防止動作とは逆方向に向かって回動させる上限復帰角度（例えば、１５度）に対応した、弁駆動用モータを駆動するための上限復帰パルス数（例えば、６００パルス）と、が格納されている。固着防止角度Ｋは、ボールバルブ４を全開位置（あるいは、全閉位置）からその角度回動させたときでも、ガス遮断弁ユニット１００の開状態（あるいは、閉状態）が変わらない角度に設定されている。
【００４７】
次に、上述したＣＰＵ１１が実行する本発明に係る固着防止処理の一例を、図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４８】
ガス遮断弁ユニット１００に電源が投入されると、ボールバルブ４を全開位置に位置づけて全開状態にしたあと表示部に「００」を常時点灯表示させる等の所定の初期化処理がなされたのち、不図示のタイマによって一定時間毎に、若しくは、使用者の操作によって不定期に、固着防止処理が要求されたとき、ＣＰＵ１１の処理がステップＳ１１０に進む。
【００４９】
ステップＳ１１０では、ＲＯＭ１２に格納された固着防止角度Ｋに対応する固着防止パルス数を読み出して、弁体であるボールバルブ４を全閉位置に向かって固着防止角度Ｋ回動させるように、弁駆動用モータ５に対して、固着防止パルス数のパルスを送信する。そして、ステップＳ１２０に進む。
【００５０】
ステップＳ１２０では、ボールバルブ４が全開位置にあるかを判定し、即ち、第２フォトインタラプタ９Ｂのオン／オフを判定して、オンのときはボールバルブ４が全開位置のまま、即ち、ボールバルブ４が固着又は異常発生しているものと判定してステップＳ１３０に進み（Ｓ１２０でＹ）、オフのときはボールバルブ４が正常に全開位置をはなれて回動したものとしてステップＳ１５０に進む（Ｓ１２０でＮ）。
【００５１】
ステップＳ１３０では、ボールバルブ４が固着又は異常発生していることを使用者に通知するため、Ｉ／Ｏ部１４を介して、表示部にボールバルブ４の固着又は異常発生が検出されたことを示す「３１」を点滅表示させる。そして、ステップＳ１４０に進む。
【００５２】
ステップＳ１４０では、再度、ＲＯＭ１２に格納された固着防止角度Ｋに対応する固着防止パルス数を読み出して、ボールバルブ４をステップＳ１１０とは反対方向に向かって固着防止角度Ｋ回動させるように、弁駆動用モータ５に対して、固着防止パルス数のパルスを送信する。そして、本フローチャートの処理を終了する。
【００５３】
ステップＳ１５０では、弁体であるボールバルブ４を全開位置に向かって、予め定められた単位角度（例えば、１度）回動させるように、弁駆動用モータ５に対してこの単位角度に対応した個数のパルス（例えば、４０個）を送信する。そして、ステップＳ１６０に進む。
【００５４】
ステップＳ１６０では、ボールバルブ４が全開位置に復帰したかを判定し、即ち、第２フォトインタラプタ９Ｂのオン／オフを判定して、オンのときはボールバルブ４が正常に全開位置に復帰したものとして本フローチャートの処理を終了し（Ｓ１６０でＹ）、オフのときはボールバルブ４が全開位置に到達していないものとしてステップＳ１７０に進む（Ｓ１６０でＮ）。
【００５５】
ステップＳ１７０では、ステップＳ１５０においてボールバルブ４を回動させた角度を積算して、即ち、弁駆動用モータ５に送信したパルス個数を積算して、その積算したパルス数とＲＯＭ１２から読み出した上限復帰角度に対応する上限復帰パルス数とを比較する。そして、積算したパルス個数が上限復帰パルス数を超えていたときは、ボールバルブ４が上限角度を超えて回動したにもかかわらずボールバルブ４が全開位置に到達しなかった（即ち、ボールバルブ４の回動動作に異常がある）ものとしてステップＳ１８０に進み（Ｓ１７０でＹ）、積算したパルス個数が上限復帰パルス数以下のときは、ボールバルブ４を再度単位角度回動させるためステップＳ１５０に進む（Ｓ１７０でＮ）。
【００５６】
ステップＳ１８０では、ボールバルブ４の回動異常が検出されたことを使用者に通知するため、Ｉ／Ｏ部１４を介して、表示部にボールバルブ４に回動異常が検出されたことを示す「３２」を点滅表示させる。そして、本フローチャートの処理を終了する。
【００５７】
なお、ステップＳ１１０が、特許請求の範囲に記載された固着防止駆動制御手段に相当し、ステップＳ１２０が、同じく異常判定手段及び非固着判定手段に相当し、ステップＳ１３０が、同じく異常通知手段に相当し、ステップＳ１４０が、同じく異常時復帰駆動制御手段に相当し、ステップＳ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０が、同じく正常時復帰駆動制御手段に相当し、ステップＳ１７０が、同じく復帰異常判定手段に相当し、ステップＳ１８０が、同じく復帰異常通知手段に相当する。また、上記は全開位置における固着防止処理等に関するものであったが、全閉位置における固着防止動作等についても、上記において、全閉位置と全開位置とが入れ替わり、第１フォトインタラプタ９Ａと第２フォトインタラプタ９Ｂとが入れ替わる以外は同様の処理となる。
【００５８】
次に、ガス遮断弁ユニット１００における、本発明に係る全閉動作の一例を、図７〜図１０を参照して説明する。
【００５９】
図７（Ａ）は、ボールバルブ４が全開位置にある状態を示す図であり、図７（Ｂ）は、そのときの第１フォトインタラプタ９Ａ、第２フォトインタラプタ９Ｂ、及び、大歯車６２の位置関係を示す図である。図８（Ａ）は、ボールバルブ４が全開位置から全閉位置に向かって固着防止角度Ｋ回動された状態を示す図であり、図８（Ｂ）は、そのときの第１フォトインタラプタ９Ａ、第２フォトインタラプタ９Ｂ、及び、大歯車６２の位置関係を示す図である。図９（Ａ）は、ボールバルブ４が全閉位置にある状態を示す図であり、図９（Ｂ）は、そのときの第１フォトインタラプタ９Ａ、第２フォトインタラプタ９Ｂ、及び、大歯車６２の位置関係を示す図である。図１０（Ａ）は、ボールバルブ４が全閉位置から全開位置に向かって固着防止角度Ｋ回動された状態を示す図であり、図１０（Ｂ）は、そのときの第１フォトインタラプタ９Ａ、第２フォトインタラプタ９Ｂ、及び、大歯車６２の位置関係を示す図である。
【００６０】
図７に示すように、ボールバルブ４が全開位置にあるとき、第１フォトインタラプタ９Ａは、その発光部と受光部との間に大歯車６２の円弧状の周縁部が位置づけられており、即ち、発光部の光が遮られて第１フォトインタラプタ９Ａはオフされている。このことは、ボールバルブ４が全閉位置にないことを示している。また、第２フォトインタラプタ９Ｂは、その発光部と受光部との間に段部６２１Ｂが第１フォトインタラプタ９Ａ寄りにわずかにずれて位置づけられており、即ち、発光部の光が受光部に到達して第２フォトインタラプタ９Ｂはオンされている。このことは、ボールバルブ４が全開位置にあることを示している（即ち、全開状態）。
【００６１】
この全開状態において、固着防止動作が開始されると、弁駆動用モータ５によって大歯車６２が、段部６２１Ａを第１フォトインタラプタ９Ａに近づける方向（即ち、正方向）に固着防止角度Ｋ回動され始める（Ｓ１１０）が、このとき、ボールバルブ４が固着していると、大歯車６２、即ち、ボールバルブ４を実際に回動させることができず、弁駆動用モータ５の励磁のみ行われ、そして、弁駆動用モータ５による大歯車６２の回動が終わっても、ボールバルブ４は全開位置のままとなる。そして、第２フォトインタラプタ９Ｂによって、ボールバルブ４が全開位置のまま回動していないこと、即ち、ボールバルブ４が固着又は異常発止していることが検出される（Ｓ１２０）と、表示部にボールバルブ４の固着又は異常発生が検出されたことを示す数値「３１」が点滅表示される（Ｓ１３０）。そして、弁駆動用モータ５によって大歯車６２が、段部６２１Ａを第１フォトインタラプタ９Ａから離れる方向（即ち、逆方向）に固着防止角度Ｋ回動される（Ｓ１４０）。なお、ボス部２１を備えているので、大歯車６２が全開位置を超えて正常回転範囲外まで回動されることはない。
【００６２】
また、この全開状態において、固着防止動作が開始され、弁駆動用モータ５によって大歯車６２が正方向に固着防止角度Ｋ回動され始めた（Ｓ１１０）とき、ボールバルブ４が正常に回動すると、図８に示すように、大歯車６２が正しく固着防止角度Ｋ回動されて、第２フォトインタラプタ９Ｂによって、ボールバルブ４が全開位置にないことが検出される（Ｓ１２０）。そのあと、復帰動作が開始され、弁駆動用モータ５によって大歯車６２が第２フォトインタラプタ９Ｂによってボールバルブ４が全開位置にあることが検出されるまで、又は、大歯車６２の回動角度が上限復帰角度を超えたことが検出されるまで、逆方向に回動される（Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０）。そして、ボールバルブ４が全開位置にあることが検出されたときは、一連の固着防止動作及び復帰動作が正常終了したものとして引き続き遮断弁として動作され、又は、大歯車６２の回動角度が上限復帰角度を超えたことが検出されたときは、復帰動作におけるボールバルブ４の回動異常が発生したものとして、表示部に該回動異常を示す数値「３２」が点滅表示される（Ｓ１８０）。
【００６３】
なお、上記は全開位置における固着防止動作及び復帰動作に関するものであったが、全閉位置における固着防止動作及び復帰動作についても、上記において、全閉位置と全開位置とが入れ替わり、第１フォトインタラプタ９Ａと第２フォトインタラプタ９Ｂとが入れ替わり、段部６２１Ａと段部６２１Ｂとが入れ替わる以外は同様の動作である（図９、図１０）。
【００６４】
以上より、本発明によれば、ボールバルブ４を全開位置（あるいは、全閉位置）から固着防止角度Ｋ回動させる固着防止動作において、固着防止動作を行ったにもかかわらずボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）から回動していないときに、ボールバルブ４が固着していることを検出してそれを外部に通知することができるので、ガス遮断弁ユニットの使用者が、ガス遮断弁ユニット１００の固着状態、即ち、故障を認識することができ、そのため、重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。また、ガス遮断弁ユニット１００に予め備えられている第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）を用いて、ボールバルブ４が固着又は異常発生していることを検出しているので、固着又は異常発生の検出のためのセンサを新たに追加することなくボールバルブ４の固着又は異常発生を検出することができ、そのため、安全性を高めたガス遮断弁ユニット１００を低コストで提供することができる。
【００６５】
また、固着防止動作においてボールバルブ４が固着又は異常発生していることが検出されたとき、ボールバルブ４を固着防止動作とは反対方向に固着防止角度Ｋ回動させて、元あった全開位置（あるいは、全閉位置）に戻すことができるので、例えば、第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）においてボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）にないにもかかわらず全開位置（あるいは、全閉位置）にあることを検出してしまう故障が生じたときに、実際にはボールバルブ４が回動されているため、ボールバルブ４の位置制御にずれが生じてその位置が不定となり重大な事故を引き起こすおそれがあるが、ボールバルブ４を反対方向に固着防止角度Ｋ回動させることにより、ボールバルブ４を正しく全開位置（あるいは、全閉位置）に復帰させることができる。そのため、ボールバルブ４の位置制御のずれによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００６６】
また、固着防止動作において正常に固着防止動作が行われたことが検出されたとき、第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）によってボールバルブ４の回動位置を確認しながら、ボールバルブ４を全開位置（あるいは、全閉位置）に戻すことができるので、ボールバルブ４を正しく全開位置（あるいは、全閉位置）に復帰させることができ、そのため、ボールバルブ４の位置制御のずれによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００６７】
また、固着防止動作後にボールバルブ４を全開位置（あるいは、全閉位置）に戻す復帰動作において、第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）の故障によりボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）にあることが検出できなくなった場合でも、ボールバルブ４を上限復帰角度回動させることでそれを全開位置（あるいは、全閉位置）まで戻すことができる。そのため、ボールバルブ４の位置制御のずれによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００６８】
また、固着防止動作回動されるボールバルブ４の角度（回動防止角度）より、復帰動作で回動されるボールバルブ４の上限角度（上限復帰角度）が大きくされているので、復帰動作において第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）の故障によりボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）にあることが検出できなくなった場合でも、ボールバルブ４を、余裕をもって全開位置（あるいは、全閉位置）まで戻すことができ、ボールバルブ４を回動させる歯車のバックラッシュ等に起因する回動不足によってボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）まで到達しない不具合を防止することができ、安全性を高めることができる。
【００６９】
また、ボールバルブ４が全開位置および全閉位置にあるときに、上述した固着防止に関する各動作が行われるので、ボールバルブ４の位置が全開位置または全閉位置のどちらにある場合でも、弁体の固着を検出することができ、それによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００７０】
なお、本実施形態において、固着防止角度Ｋは１２度（４８０パルス）、上限復帰角度は１５度（６００パルス）としたが、これに限定されるものでなく、これら角度およびパルス数は構成に合わせて適宜変更可能である。また、固着防止角度Ｋより上限復帰角度の方が大きくされていることが好ましい。
【００７１】
また、本実施形態においては、全開位置及び全閉位置それぞれで本発明に係る固着防止動作及び復帰動作を行うものであったが、全開位置のみ又は全閉位置のみで各動作を行う構成としても良い。
【００７２】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態を示すガス遮断弁ユニットの断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】大歯車の回転範囲を示す図である。
【図４】マイクロコンピュータの構成及び接続を示すブロック図である。
【図５】マイクロコンピュータの機能を示すブロック図である。
【図６】マイクロコンピュータのＣＰＵにおける本発明に係る処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】（A）は、ボールバルブが全開位置にある状態を示す図であり、（B）は、その状態での第１フォトインタラプタ、第２フォトインタラプタ、及び、大歯車の位置関係を示す図である。
【図８】（A）は、ボールバルブが全開位置から固着防止角度回動された状態を示す図であり、（B）は、その状態での第１フォトインタラプタ、第２フォトインタラプタ、及び、大歯車の位置関係を示す図である。
【図９】（A）は、ボールバルブが全閉位置にある状態を示す図であり、（B）は、その状態での第１フォトインタラプタ、第２フォトインタラプタ、及び、大歯車の位置関係を示す図である。
【図１０】（A）は、ボールバルブが全閉位置から固着防止角度回動された状態を示す図であり、（B）は、その状態での第１フォトインタラプタ、第２フォトインタラプタ、及び、大歯車の位置関係を示す図である。
【図１１】従来のガス遮断弁を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 弁体部
２ 弁駆動部
４ ボールバルブ（弁体）
４ａ 導通路（部分流路）
５ 弁駆動用モータ（モータ）
６ 回転力伝達機構
９Ａ 第１フォトインタラプタ（停止位置センサ）
９Ｂ 第２フォトインタラプタ（停止位置センサ）
１０ マイクロコンピュータ
１１ａ 固着防止駆動制御手段（ＣＰＵ）
１１ｂ 異常判定手段（ＣＰＵ）
１１ｃ 異常通知手段（ＣＰＵ）
１１ｄ 異常時復帰駆動制御手段（ＣＰＵ）
１１ｅ 非固着判定手段（ＣＰＵ）
１１ｆ 正常時復帰駆動制御手段（ＣＰＵ）
１１ｇ 復帰異常判定手段（ＣＰＵ）
１１ｈ 復帰異常通知手段（ＣＰＵ）
６２ 大歯車
１００ ガス遮断弁ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス遮断弁を備えるガス遮断弁ユニットに係り、具体的には、ガス漏れなどの異常が発生した場合にガスの供給を遮断するガス遮断弁ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可燃性ガスなどが流動される流路に取り付けられた球体状の弁体（即ち、ボールバルブ）を有するガス遮断弁において、ガスに含まれる不純物が弁体と該弁体を収納する弁室との間に付着することによって弁体と弁室とが固着して、ガスの流量制御（遮断制御）ができなくなるという問題が存在していた。
【０００３】
そして、この問題を解決するものとして、例えば、図１１に示す、流量制御弁が提案されている（特許文献１）。この流量制御弁７１４は、流入路７１６と流出路７１７を有するハウジング７１５と、ハウジング７１５内に回動可能に設けられた、流入孔７１９と流出孔７２０とを有する略球形の弁体７１８と、この弁体７１８を駆動し、弁の開閉を行うステッピングモータ７２７と、弁の閉止位置を判定する回転角規制部材７３０及び回転角規制部（不図示）と、弁が閉止した後一定時間毎に信号を出力するタイマ手段７３７と、タイマ手段の信号が入力されることによって一定時間毎にステッピングモータ７２７を所定の回転範囲内で駆動する制御手段７３４と、を備えている。
【０００４】
この流量制御弁７１４によれば、弁が閉止した後に、弁体７１８を、閉止状態を維持したままその閉止位置から所定の回転範囲内で定期的に駆動する、つまり、固着防止動作をするので、弁体７１８とハウジング７１５（即ち、弁室）とが固着することを防止することができた。
【特許文献１】特開平８−２４７３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この流量制御弁７１４は、経年使用によって徐々に不純物が蓄積してしまうと、上述した固着防止動作の効果が薄れて、弁体７１８が固着してしまうおそれがあり、弁体７１８が閉止位置で固着してしまった場合、定期的に固着防止動作（即ち、ステッピングモータ７２７を駆動（励磁））をしても、弁体７１８が実際には回転されない状態（即ち、ステッピングモータ７２７の同期がずれた脱調状態）に陥ってしまい、そして、流量制御弁７１４では、弁体７１８が実際に回転されたか監視していないので、上述の状態、即ち、弁体７１８が固着していることを認識することができなかった。そのため、弁体７１８の固着により流量制御弁７１４が正常な動作ができないにもかかわらず、正常な動作ができるものとされてしまい、この状態においてガス漏れが発生したときに、流量制御弁７１４が固着によってガス配管を流れるガスを遮断することができず、即ち、ガス漏れを止めることができず、重大な事故に至る危険性があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に係る問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、弁体の固着を通知できるガス遮断弁ユニットを安価に提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、ガス配管に接続される流路と、前記流路の一部を形成する部分流路を備えるとともに前記流路に回動可能に組み込まれ、且つ、回動により、前記流路が開状態となるように前記流路と前記部分流路とを接続し、前記流路が閉状態となるように前記流路と前記部分流路とを切断する弁体と、前記弁体を回動させるモータと、前記弁体が所定の停止位置にあるか否かを検出する停止位置センサと、前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にあることが検出されているとき、前記弁体を前記流路の状態が維持されるように予め定められた固着防止角度回動させるように前記モータを駆動する固着防止駆動制御手段と、を有するガス遮断弁ユニットにおいて、前記固着防止駆動制御手段によって前記モータが駆動されたあとに、前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にあることが検出されたとき、前記弁体が固着又は異常が発生していることを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段によって前記弁体が固着又は前記異常が発生していることが判定されたとき、前記弁体が固着又は前記異常が発生していることを通知する異常通知手段と、を有していることを特徴とするガス遮断弁ユニットである。
【０００８】
請求項１に記載された発明によれば、固着防止駆動制御手段によって弁体を停止位置から予め定められた固着防止回動角度回動させる固着防止動作において、異常判定手段によって、固着防止動作を行ったにもかかわらず弁体が停止位置から回動していないときに弁体が固着又は異常が発生していることを検出し、そして、異常通知手段によって、弁体が固着又は異常発生していることをガス遮断弁ユニットの外部に通知する。
【０００９】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記異常判定手段によって前記弁体が固着又は前記異常が発生していることが判定されたとき、前記弁体を前記固着防止駆動制御手段による回動方向と逆方向に前記固着防止角度回動させるように前記モータを駆動する異常時復帰駆動制御手段を有していることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に記載された発明によれば、固着防止動作において弁体が固着していることが検出されたとき、異常時復帰駆動制御手段によって、弁体を固着防止動作とは逆方向に固着防止角度回動させて元の停止位置に戻す。
【００１１】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記固着防止駆動制御手段によって前記モータが駆動されたあとに前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にないことが検出されたとき、前記弁体が固着していないことを判定する非固着判定手段と、前記非固着判定手段によって前記弁体が固着していないことが判定されたとき、前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にあることが検出されるまで、前記弁体を前記固着防止駆動制御手段による回動方向と逆方向に回動するように前記モータを駆動する正常時復帰駆動制御手段と、を有していることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３に記載された発明によれば、固着防止動作において、非固着判定手段によって、弁体が固着していないこと、即ち、正常に固着防止動作が行われたことを検出し、そして、正常時復帰駆動制御手段によって、停止位置センサにより弁体の回動位置を確認しながら弁体を停止位置に戻す（即ち、復帰動作）。
【００１３】
請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、前記正常時復帰駆動制御手段によって前記モータが駆動されたときに前記モータによる前記弁体の回動角度が所定の上限復帰角度を超えたとき、前記弁体が前記上限復帰角度を超えて回動されたことを判定する復帰異常判定手段と、前記復帰異常判定手段によって前記弁体が前記上限復帰角度を超えて回動されたことが判定されたとき、前記弁体の回動異常を通知する復帰異常通知手段を有し、そして、前記正常時復帰駆動制御手段が、前記復帰異常判定手段によって前記弁体が前記上限復帰角度を超えて回動されたことが判定されたとき、前記モータの駆動を停止する手段であることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４に記載された発明によれば、復帰動作において、復帰異常判定手段によって、弁体が所定の上限復帰角度を超えて回動されたこと、即ち、弁体が異常な回動をされたことを検出する。そして、弁体が異常な回動をされたことが検出されると、復帰異常通知手段によって、弁体が異常な回動をされたことを通知し、さらに、正常時復帰駆動手段によるモータの駆動を停止する。
【００１５】
請求項５に記載された発明は、請求項４に記載された発明において、前記上限復帰角度が、前記固着防止角度より大きくされていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項５に記載された発明によれば、固着防止動作で回動される弁体の角度より、復帰動作で回動される弁体の角度の上限が大きい。
【００１７】
請求項６に記載された発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載された発明において、前記停止位置が、前記弁体によって前記流路が全開状態となる全開位置であることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項６に記載された発明によれば、弁体が全開位置にある場合に、上述した各動作が行われる。
【００１９】
請求項７に記載された発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載された発明において、前記停止位置が、前記弁体によって前記流路が全閉状態となる全閉位置であることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項７に記載された発明によれば、弁体が全閉位置にある場合に、上述した各動作が行われる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に記載された発明によれば、弁体を停止位置から予め定められた固着防止回動角度回動させる固着防止動作において、固着防止動作を行ったにもかかわらず弁体が停止位置から回動していないときに、弁体が固着していることを検出してそれを外部に通知することができるので、ガス遮断弁ユニットの使用者が、ガス遮断弁ユニットの固着状態、即ち、故障を認識することができ、そのため、重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。また、ガス遮断弁ユニットに予め備えられている停止位置センサを用いて、弁体が固着していることを検出しているので、固着検出のためのセンサを新たに追加することなく弁体の固着を検出することができ、そのため、安全性を高めたガス遮断弁ユニットを低コストで提供することができる。
【００２２】
請求項２に記載された発明によれば、固着防止動作において弁体が固着していることが検出されたとき、弁体を固着防止動作とは反対方向に固着防止角度回動させて元の停止位置に戻すことができるので、例えば、停止位置センサにおいて弁体が停止位置にないにもかかわらず停止位置にあることを検出してしまう故障が生じたときに、実際には弁体が回動されているため、弁体の位置制御にずれが生じてその位置が不定となり重大な事故を引き起こすおそれがあるが、弁体を反対方向に固着防止角度回動させることにより、弁体を正しく停止位置に復帰させることができる。そのため、弁体の位置制御のずれによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００２３】
請求項３に記載された発明によれば、固着防止動作において正常に固着防止動作が行われたことが検出されたとき、停止位置センサによって弁体の回動位置を確認しながら、弁体を停止位置に戻すことができるので、弁体を正しく停止位置に復帰させることができ、そのため、弁体の位置制御のずれによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００２４】
請求項４に記載された発明によれば、固着防止動作後に弁体を停止位置に戻す復帰動作において、停止位置センサの故障により弁体が停止位置にあることが検出できなくなった場合でも、弁体を上限復帰角度回動させることでそれを停止位置まで戻すことができる。そのため、弁体の位置制御のずれによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００２５】
請求項５に記載された発明によれば、固着防止動作回動される弁体の角度より、復帰動作で回動される弁体の角度の上限が大きくされているので、停止位置センサの故障により弁体が停止位置にあることが検出できなくなった場合でも、弁体を、余裕をもって停止位置まで戻すことができ、弁体を回動させる歯車のバックラッシュ等に起因する回動不足によって弁体が停止位置まで到達しない不具合を防止することができ、安全性を高めることができる。
【００２６】
請求項６に記載された発明によれば、弁体が全開位置にあるときに、上述した本発明に係る各動作が行われるので、定常的な弁体の位置が全開位置である場合に、弁体の固着を検出することができ、それによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００２７】
請求項７に記載された発明によれば、弁体が全閉位置にあるときに、上述した本発明に係る各動作が行われるので、定常的な弁体の位置が全閉位置である場合に、弁体の固着を検出することができ、それによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を示すガス遮断弁ユニットについて、図１〜図１０を参照して説明する。
【００２９】
図１に示すように、ガス遮断弁ユニット１００は、弁体部１と、弁駆動部２と、を備えている。
【００３０】
弁体部１は、管状に成形された弁ハウジング３と、弁ハウジング３に組み込まれたボールバルブ４と、を備えている。
【００３１】
弁ハウジング３は、一端部に形成されて図示しないガス管がねじ接続されるテーパねじからなる第１ポート３１と、他端部に形成されて図示しないガス管がねじ接続されるテーパねじからなる第２ポート３２と、この第１ポート３１と第２ポート３２との間に互いに連接して形成された弁室３３と管路３４と、を備えている。これら第１ポート３１、弁室３３、管路３４、及び第２ポート３２は、順次連接されて１本の導管（即ち、特許請求の範囲に記載した流路に相当）を形成している。第１ポート３１、管路３４、及び、第２ポート３２は、それぞれの中心軸が同一線上に位置づくようにそれぞれが配置されている。また、弁ハウジング３には、弁駆動部２を取り付けるための取付座３Ａが設けられている。
【００３２】
弁室３３は、管路３４の中心軸に対して軸芯が直交するように形成された略円柱状の空間部である。弁室３３には、第１ポート３１及び管路３４と連接されている開口部分に、弁座３５、３５が該開口部分の周囲に沿って配設されており、そして、ボールバルブ４が弁室３３内部に弁座３５、３５に密接するようにして配設される。
【００３３】
ボールバルブ４は、特許請求の範囲に記載した弁体に相当し、略球体状に成形されている。ボールバルブ４は、その中心を貫通する導通路４ａと、その外面に連接されてボールバルブ４の回動軸となる従動軸４１と、を備えている。ボールバルブ４は、従動軸４１と弁室３３の軸芯とが同一線上に位置するように且つ弁室３３との間にわずかな隙間をあけて弁室３３内に回動可能に配設されており、そして、従動軸４１が、弁ハウジング３に設けられた図示しない軸受けにより軸支され、この従動軸４１の端部が弁ハウジング３の外側に露出されている。なお、導通路４ａは、特許請求の範囲に記載した部分流路に相当する。
【００３４】
また、ボールバルブ４が、従動軸４１を回動軸として弁室３３内で略９０度回動することにより、このガス遮断弁ユニット１００の全開状態と全閉状態とが切り替わる。即ち、図７（Ａ）に示すように、導通路４ａの中心軸と管路３４の中心軸とを平行（即ち、全開位置）にすると、導通路４ａを介して第１ポート３１と管路３４とが導通（即ち、全開状態）され、また、図９（Ａ）に示すように、導通路４ａの中心軸と管路３４の中心軸とを略直交（即ち、全閉位置）にすると、ボールバルブ４自体により第１ポート３１と管路３４とが遮断（即ち、全閉状態）される。
【００３５】
弁駆動部２は、弁駆動用モータ５を内蔵した下ケース部２Ａと、回転力伝達機構６と表示部（不図示）とマイクロコンピュータ１０とを内蔵した上ケース部２Ｂと、を備えている。
【００３６】
弁駆動用モータ５は、特許請求の範囲に記載したモータに相当し、周知のステッピングモータであって、制御信号として入力されるパルス信号（パルス個数等）に応じて回動するモータである。弁駆動用モータ５は、下ケース部２Ａ内でその主軸５１を上ケース部２Ｂに突出させて配置されている。弁駆動用モータ５は、マイクロコンピュータ１０に接続されており、マイクロコンピュータ１０から入力されるパルス信号によって駆動（回動）制御が行われる。
【００３７】
回転力伝達機構６は、弁駆動用モータ５の主軸５１の先端に同軸に固着された小歯車６１と、小歯車６１に歯合して配設された大歯車６２と、大歯車６２の回動軸として上ケース部２Ｂに設けられた軸受２２に軸支された駆動軸７と、大歯車６２の回動位置を検出する第１フォトインタラプタ９Ａ、第２フォトインタラプタ９Ｂと、を備えている。
【００３８】
駆動軸７は、上ケース部２Ｂから弁体部１側に露出され、また、この駆動軸７は、連結ピン８によってボールバルブ４の従動軸４１に同軸に連結されている。すなわち、大歯車６２とボールバルブ４とは互いに同軸且つ同期して回動する。
【００３９】
小歯車６１は、図２に示すように、その全周に歯６１ａが成形された歯車である。大歯車６２は、その径が小歯車６１より大きい扇形状に成形されており、その円弧状の周縁の一部に歯６２ａが成形されている。また、大歯車６２には、略１８０度離間した２箇所の位置に段部６２１Ａ、６２１Ｂが成形され、この段部６２１Ａ、６２１Ｂの間で歯６２ａと反対側の周縁に、径を小さくした扇形の切り欠き部６２２が形成されている。この切り欠き部６２２の回動円周方向の端部は当接面６２２Ａ、６２２Ｂとなっている。
【００４０】
第１フォトインタラプタ９Ａは、特許請求の範囲に記載した停止位置センサに相当し、例えば、赤外ＬＥＤからなる発光部と、該発光部に対向して配設されたフォトセンサからなる受光部と、を備え、発光部からの光の有無を受光部で検出することによって物体の位置を判定する、既存の電子部品である。第１フォトインタラプタ９Ａは、大歯車６２の円弧状の周縁部を発光部及び受光部で挟み込むようにして配設されている。また、第１フォトインタラプタ９Ａは、ボールバルブ４が回動して全閉位置となったときに発光部からの光を受光部で検出するように、即ち、ボールバルブ４が全閉位置のときにオンし、それ以外のときにオフするように、大歯車６２の段部６２１Ａとの位置関係が定められている。
【００４１】
第２フォトインタラプタ９Ｂは、特許請求の範囲に記載した停止位置センサに相当し、第１フォトインタラプタ９Ａと同一のものであり、また、第１フォトインタラプタ９Ａと同様に、大歯車６２の円弧状の周縁部を発光部及び受光部で挟み込むようにして配設されている。第２フォトインタラプタ９Ｂは、ボールバルブ４が回動して全開位置となったときに発光部からの光を受光部で検出するように、即ち、ボールバルブ４が全開位置のときにオンし、それ以外のときにオフするように、大歯車６２の段部６２１Ｂとの位置関係が定められている。
【００４２】
また、上ケース部２Ｂには、上ケース部２Ｂ内面から大歯車６２に向かうように突出して成形されたボス部２１が一体に設けられている。ボス部２１は、図３に示すように、ボールバルブ４が全閉状態を超えて正常回転範囲外まで回動したときに、大歯車６２の当接面６２２Ａと当接して大歯車６２の回動を止め、且つ、ボールバルブ４が全開状態を超えて正常回転範囲外まで回動したときに、大歯車６２の当接面６２２Ｂと当接して大歯車６２の回動を止めるものである。これによりボールバルブ４における異常な回動を防止することができ、異常な弁状態となることを回避することができる。
【００４３】
表示部は、ガス遮断弁ユニット１００の使用者に対してその動作状態等を通知するための部位であり、例えば、上ケース部２Ｂの表面に配設された２桁の７セグメントＬＥＤ等の数値を表示する電子部品を備え、ガス遮断弁ユニット１００の各状態に対応した数値を表示するものである。本実施形態における一例を示すと、ガス遮断弁ユニット１００が全開状態で正常に動作しているときは「００」を常時点灯表示し、また、固着防止動作においてボールバルブ４の固着又は異常発生が検出されたときは「３１」を点滅表示し、固着防止動作後の復帰動作においてボールバルブ４の回動異常が検出されたときは「３２」を点滅表示する（固着防止動作及び復帰動作については後述する）。
【００４４】
マイクロコンピュータ（以下、ＭＰＵという）１０は、組み込み機器に適した周知の小型コンピュータであり、ＭＰＵ１０は、図４に示すように、予め定められたプログラムに従って各種の処理や制御などを行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１と、ＣＰＵ１１のためのプログラム及び制御データ等を格納した読み出し専用のメモリであるＲＯＭ１２と、各種のデータを格納するとともにＣＰＵ１１の処理作業に必要なエリアを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ１３と、弁駆動用モータ５、第１フォトインタラプタ９Ａ、及び、第２フォトインタラプタ９Ｂに接続され、それらとの間で制御情報を送受信するためのＩ／Ｏ部１４と、を備えている。また、Ｉ／Ｏ部１４は、上述した表示部と接続されており、ガス遮断弁ユニット１００の動作状態等を示す数値を表示部にて表示させる。
【００４５】
ＣＰＵ１１は、ガス遮断弁ユニット１００の全開状態（あるいは、全閉状態）におけるボールバルブ４の固着防止に関する各動作を行う。詳細には、ＣＰＵ１１は、図５に示すように、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムに基づいて、（１）第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）によってボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）にあることが検出されているとき、ボールバルブ４を開状態（あるいは、閉状態）が維持されるように固着防止角度Ｋ回動させるように弁駆動用モータ５を駆動する固着防止駆動制御手段１１ａ、（２）固着防止駆動制御手段１１ａによって弁駆動用モータ５が駆動されたあとに第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）によってボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）にあることが検出されたとき、ボールバルブ４が固着又は異常発生していることを判定する異常判定手段１１ｂ、（３）異常判定手段１１ｂによってボールバルブ４が固着又は異常発生していることが判定されたとき、ボールバルブ４が固着又は異常発生していることを通知する異常通知手段１１ｃ、（４）異常判定手段１１ｂによってボールバルブ４が固着又は異常発生していることが判定されたとき、ボールバルブ４を固着防止駆動制御手段１１ａによる回動方向と逆方向に固着防止角度Ｋ回動させるように弁駆動用モータ５を駆動する異常時復帰駆動制御手段１１ｄ、（５）固着防止駆動制御手段１１ａによって弁駆動用モータ５が駆動されたあとに第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）によってボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）にないことが検出されたとき、ボールバルブ４が固着していないことを判定する非固着判定手段１１ｅ、（６）非固着判定手段１１ｅによってボールバルブ４が固着していないことが判定されたとき、第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）によってボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）にあることが検出されるまで、ボールバルブ４を固着防止駆動制御手段１１ａによる回動方向と逆方向に回動するように弁駆動用モータ５を駆動する正常時復帰駆動制御手段１１ｆ、（７）正常時復帰駆動制御手段１１ｆによって弁駆動用モータ５が駆動されたときに弁駆動用モータ５によるボールバルブ４の回動角度が上限復帰角度を超えたとき、ボールバルブ４が上限復帰角度を超えて回動されたことを判定する復帰異常判定手段１１ｇ、及び、（８）復帰異常判定手段１１ｇによってボールバルブ４が上限復帰角度を超えて回動されたことが判定されたとき、ボールバルブ４の回動異常を通知する復帰異常通知手段１１ｈ、として機能するものである。さらに、ＣＰＵ１１は、正常時復帰駆動制御手段１１ｆについて、復帰異常判定手段１１ｇによってボールバルブ４が上限復帰角度を超えて回動されたことが判定されたとき、弁駆動用モータ５の駆動を停止する手段としても機能するものである。なお、全開位置（あるいは、全閉位置）が、特許請求の範囲に記載した所定の停止位置に相当する。また、ガス遮断弁ユニット１００における、上述の（１）に対応する動作が固着防止動作であり、（５）、（６）に対応する動作が復帰動作である。
【００４６】
また、ＲＯＭ１２には、制御データとして、固着防止動作において、ボールバルブ４を全開位置から全閉位置（あるいは、全閉位置から全開位置）に向かって回動させる固着防止角度Ｋ（例えば、１２度）に対応した、弁駆動用モータ５を駆動するための固着防止パルス数（例えば、４８０パルス）と、固着防止動作後の復帰動作において、ボールバルブ４を固着防止動作とは逆方向に向かって回動させる上限復帰角度（例えば、１５度）に対応した、弁駆動用モータを駆動するための上限復帰パルス数（例えば、６００パルス）と、が格納されている。固着防止角度Ｋは、ボールバルブ４を全開位置（あるいは、全閉位置）からその角度回動させたときでも、ガス遮断弁ユニット１００の開状態（あるいは、閉状態）が変わらない角度に設定されている。
【００４７】
次に、上述したＣＰＵ１１が実行する本発明に係る固着防止処理の一例を、図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４８】
ガス遮断弁ユニット１００に電源が投入されると、ボールバルブ４を全開位置に位置づけて全開状態にしたあと表示部に「００」を常時点灯表示させる等の所定の初期化処理がなされたのち、不図示のタイマによって一定時間毎に、若しくは、使用者の操作によって不定期に、固着防止処理が要求されたとき、ＣＰＵ１１の処理がステップＳ１１０に進む。
【００４９】
ステップＳ１１０では、ＲＯＭ１２に格納された固着防止角度Ｋに対応する固着防止パルス数を読み出して、弁体であるボールバルブ４を全閉位置に向かって固着防止角度Ｋ回動させるように、弁駆動用モータ５に対して、固着防止パルス数のパルスを送信する。そして、ステップＳ１２０に進む。
【００５０】
ステップＳ１２０では、ボールバルブ４が全開位置にあるかを判定し、即ち、第２フォトインタラプタ９Ｂのオン／オフを判定して、オンのときはボールバルブ４が全開位置のまま、即ち、ボールバルブ４が固着又は異常発生しているものと判定してステップＳ１３０に進み（Ｓ１２０でＹ）、オフのときはボールバルブ４が正常に全開位置をはなれて回動したものとしてステップＳ１５０に進む（Ｓ１２０でＮ）。
【００５１】
ステップＳ１３０では、ボールバルブ４が固着又は異常発生していることを使用者に通知するため、Ｉ／Ｏ部１４を介して、表示部にボールバルブ４の固着又は異常発生が検出されたことを示す「３１」を点滅表示させる。そして、ステップＳ１４０に進む。
【００５２】
ステップＳ１４０では、再度、ＲＯＭ１２に格納された固着防止角度Ｋに対応する固着防止パルス数を読み出して、ボールバルブ４をステップＳ１１０とは反対方向に向かって固着防止角度Ｋ回動させるように、弁駆動用モータ５に対して、固着防止パルス数のパルスを送信する。そして、本フローチャートの処理を終了する。
【００５３】
ステップＳ１５０では、弁体であるボールバルブ４を全開位置に向かって、予め定められた単位角度（例えば、１度）回動させるように、弁駆動用モータ５に対してこの単位角度に対応した個数のパルス（例えば、４０個）を送信する。そして、ステップＳ１６０に進む。
【００５４】
ステップＳ１６０では、ボールバルブ４が全開位置に復帰したかを判定し、即ち、第２フォトインタラプタ９Ｂのオン／オフを判定して、オンのときはボールバルブ４が正常に全開位置に復帰したものとして本フローチャートの処理を終了し（Ｓ１６０でＹ）、オフのときはボールバルブ４が全開位置に到達していないものとしてステップＳ１７０に進む（Ｓ１６０でＮ）。
【００５５】
ステップＳ１７０では、ステップＳ１５０においてボールバルブ４を回動させた角度を積算して、即ち、弁駆動用モータ５に送信したパルス個数を積算して、その積算したパルス数とＲＯＭ１２から読み出した上限復帰角度に対応する上限復帰パルス数とを比較する。そして、積算したパルス個数が上限復帰パルス数を超えていたときは、ボールバルブ４が上限角度を超えて回動したにもかかわらずボールバルブ４が全開位置に到達しなかった（即ち、ボールバルブ４の回動動作に異常がある）ものとしてステップＳ１８０に進み（Ｓ１７０でＹ）、積算したパルス個数が上限復帰パルス数以下のときは、ボールバルブ４を再度単位角度回動させるためステップＳ１５０に進む（Ｓ１７０でＮ）。
【００５６】
ステップＳ１８０では、ボールバルブ４の回動異常が検出されたことを使用者に通知するため、Ｉ／Ｏ部１４を介して、表示部にボールバルブ４に回動異常が検出されたことを示す「３２」を点滅表示させる。そして、本フローチャートの処理を終了する。
【００５７】
なお、ステップＳ１１０が、特許請求の範囲に記載された固着防止駆動制御手段に相当し、ステップＳ１２０が、同じく異常判定手段及び非固着判定手段に相当し、ステップＳ１３０が、同じく異常通知手段に相当し、ステップＳ１４０が、同じく異常時復帰駆動制御手段に相当し、ステップＳ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０が、同じく正常時復帰駆動制御手段に相当し、ステップＳ１７０が、同じく復帰異常判定手段に相当し、ステップＳ１８０が、同じく復帰異常通知手段に相当する。また、上記は全開位置における固着防止処理等に関するものであったが、全閉位置における固着防止動作等についても、上記において、全閉位置と全開位置とが入れ替わり、第１フォトインタラプタ９Ａと第２フォトインタラプタ９Ｂとが入れ替わる以外は同様の処理となる。
【００５８】
次に、ガス遮断弁ユニット１００における、本発明に係る全閉動作の一例を、図７〜図１０を参照して説明する。
【００５９】
図７（Ａ）は、ボールバルブ４が全開位置にある状態を示す図であり、図７（Ｂ）は、そのときの第１フォトインタラプタ９Ａ、第２フォトインタラプタ９Ｂ、及び、大歯車６２の位置関係を示す図である。図８（Ａ）は、ボールバルブ４が全開位置から全閉位置に向かって固着防止角度Ｋ回動された状態を示す図であり、図８（Ｂ）は、そのときの第１フォトインタラプタ９Ａ、第２フォトインタラプタ９Ｂ、及び、大歯車６２の位置関係を示す図である。図９（Ａ）は、ボールバルブ４が全閉位置にある状態を示す図であり、図９（Ｂ）は、そのときの第１フォトインタラプタ９Ａ、第２フォトインタラプタ９Ｂ、及び、大歯車６２の位置関係を示す図である。図１０（Ａ）は、ボールバルブ４が全閉位置から全開位置に向かって固着防止角度Ｋ回動された状態を示す図であり、図１０（Ｂ）は、そのときの第１フォトインタラプタ９Ａ、第２フォトインタラプタ９Ｂ、及び、大歯車６２の位置関係を示す図である。
【００６０】
図７に示すように、ボールバルブ４が全開位置にあるとき、第１フォトインタラプタ９Ａは、その発光部と受光部との間に大歯車６２の円弧状の周縁部が位置づけられており、即ち、発光部の光が遮られて第１フォトインタラプタ９Ａはオフされている。このことは、ボールバルブ４が全閉位置にないことを示している。また、第２フォトインタラプタ９Ｂは、その発光部と受光部との間に段部６２１Ｂが第１フォトインタラプタ９Ａ寄りにわずかにずれて位置づけられており、即ち、発光部の光が受光部に到達して第２フォトインタラプタ９Ｂはオンされている。このことは、ボールバルブ４が全開位置にあることを示している（即ち、全開状態）。
【００６１】
この全開状態において、固着防止動作が開始されると、弁駆動用モータ５によって大歯車６２が、段部６２１Ａを第１フォトインタラプタ９Ａに近づける方向（即ち、正方向）に固着防止角度Ｋ回動され始める（Ｓ１１０）が、このとき、ボールバルブ４が固着していると、大歯車６２、即ち、ボールバルブ４を実際に回動させることができず、弁駆動用モータ５の励磁のみ行われ、そして、弁駆動用モータ５による大歯車６２の回動が終わっても、ボールバルブ４は全開位置のままとなる。そして、第２フォトインタラプタ９Ｂによって、ボールバルブ４が全開位置のまま回動していないこと、即ち、ボールバルブ４が固着又は異常発止していることが検出される（Ｓ１２０）と、表示部にボールバルブ４の固着又は異常発生が検出されたことを示す数値「３１」が点滅表示される（Ｓ１３０）。そして、弁駆動用モータ５によって大歯車６２が、段部６２１Ａを第１フォトインタラプタ９Ａから離れる方向（即ち、逆方向）に固着防止角度Ｋ回動される（Ｓ１４０）。なお、ボス部２１を備えているので、大歯車６２が全開位置を超えて正常回転範囲外まで回動されることはない。
【００６２】
また、この全開状態において、固着防止動作が開始され、弁駆動用モータ５によって大歯車６２が正方向に固着防止角度Ｋ回動され始めた（Ｓ１１０）とき、ボールバルブ４が正常に回動すると、図８に示すように、大歯車６２が正しく固着防止角度Ｋ回動されて、第２フォトインタラプタ９Ｂによって、ボールバルブ４が全開位置にないことが検出される（Ｓ１２０）。そのあと、復帰動作が開始され、弁駆動用モータ５によって大歯車６２が第２フォトインタラプタ９Ｂによってボールバルブ４が全開位置にあることが検出されるまで、又は、大歯車６２の回動角度が上限復帰角度を超えたことが検出されるまで、逆方向に回動される（Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０）。そして、ボールバルブ４が全開位置にあることが検出されたときは、一連の固着防止動作及び復帰動作が正常終了したものとして引き続き遮断弁として動作され、又は、大歯車６２の回動角度が上限復帰角度を超えたことが検出されたときは、復帰動作におけるボールバルブ４の回動異常が発生したものとして、表示部に該回動異常を示す数値「３２」が点滅表示される（Ｓ１８０）。
【００６３】
なお、上記は全開位置における固着防止動作及び復帰動作に関するものであったが、全閉位置における固着防止動作及び復帰動作についても、上記において、全閉位置と全開位置とが入れ替わり、第１フォトインタラプタ９Ａと第２フォトインタラプタ９Ｂとが入れ替わり、段部６２１Ａと段部６２１Ｂとが入れ替わる以外は同様の動作である（図９、図１０）。
【００６４】
以上より、本発明によれば、ボールバルブ４を全開位置（あるいは、全閉位置）から固着防止角度Ｋ回動させる固着防止動作において、固着防止動作を行ったにもかかわらずボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）から回動していないときに、ボールバルブ４が固着していることを検出してそれを外部に通知することができるので、ガス遮断弁ユニットの使用者が、ガス遮断弁ユニット１００の固着状態、即ち、故障を認識することができ、そのため、重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。また、ガス遮断弁ユニット１００に予め備えられている第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）を用いて、ボールバルブ４が固着又は異常発生していることを検出しているので、固着又は異常発生の検出のためのセンサを新たに追加することなくボールバルブ４の固着又は異常発生を検出することができ、そのため、安全性を高めたガス遮断弁ユニット１００を低コストで提供することができる。
【００６５】
また、固着防止動作においてボールバルブ４が固着又は異常発生していることが検出されたとき、ボールバルブ４を固着防止動作とは反対方向に固着防止角度Ｋ回動させて、元あった全開位置（あるいは、全閉位置）に戻すことができるので、例えば、第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）においてボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）にないにもかかわらず全開位置（あるいは、全閉位置）にあることを検出してしまう故障が生じたときに、実際にはボールバルブ４が回動されているため、ボールバルブ４の位置制御にずれが生じてその位置が不定となり重大な事故を引き起こすおそれがあるが、ボールバルブ４を反対方向に固着防止角度Ｋ回動させることにより、ボールバルブ４を正しく全開位置（あるいは、全閉位置）に復帰させることができる。そのため、ボールバルブ４の位置制御のずれによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００６６】
また、固着防止動作において正常に固着防止動作が行われたことが検出されたとき、第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）によってボールバルブ４の回動位置を確認しながら、ボールバルブ４を全開位置（あるいは、全閉位置）に戻すことができるので、ボールバルブ４を正しく全開位置（あるいは、全閉位置）に復帰させることができ、そのため、ボールバルブ４の位置制御のずれによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００６７】
また、固着防止動作後にボールバルブ４を全開位置（あるいは、全閉位置）に戻す復帰動作において、第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）の故障によりボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）にあることが検出できなくなった場合でも、ボールバルブ４を上限復帰角度回動させることでそれを全開位置（あるいは、全閉位置）まで戻すことができる。そのため、ボールバルブ４の位置制御のずれによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００６８】
また、固着防止動作回動されるボールバルブ４の角度（回動防止角度）より、復帰動作で回動されるボールバルブ４の上限角度（上限復帰角度）が大きくされているので、復帰動作において第２フォトインタラプタ９Ｂ（あるいは、第１フォトインタラプタ９Ａ）の故障によりボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）にあることが検出できなくなった場合でも、ボールバルブ４を、余裕をもって全開位置（あるいは、全閉位置）まで戻すことができ、ボールバルブ４を回動させる歯車のバックラッシュ等に起因する回動不足によってボールバルブ４が全開位置（あるいは、全閉位置）まで到達しない不具合を防止することができ、安全性を高めることができる。
【００６９】
また、ボールバルブ４が全開位置および全閉位置にあるときに、上述した固着防止に関する各動作が行われるので、ボールバルブ４の位置が全開位置または全閉位置のどちらにある場合でも、弁体の固着を検出することができ、それによって引き起こされる重大な事故を未然に防止でき、安全性を高めることができる。
【００７０】
なお、本実施形態において、固着防止角度Ｋは１２度（４８０パルス）、上限復帰角度は１５度（６００パルス）としたが、これに限定されるものでなく、これら角度およびパルス数は構成に合わせて適宜変更可能である。また、固着防止角度Ｋより上限復帰角度の方が大きくされていることが好ましい。
【００７１】
また、本実施形態においては、全開位置及び全閉位置それぞれで本発明に係る固着防止動作及び復帰動作を行うものであったが、全開位置のみ又は全閉位置のみで各動作を行う構成としても良い。
【００７２】
なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態を示すガス遮断弁ユニットの断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】大歯車の回転範囲を示す図である。
【図４】マイクロコンピュータの構成及び接続を示すブロック図である。
【図５】マイクロコンピュータの機能を示すブロック図である。
【図６】マイクロコンピュータのＣＰＵにおける本発明に係る処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】（A）は、ボールバルブが全開位置にある状態を示す図であり、（B）は、その状態での第１フォトインタラプタ、第２フォトインタラプタ、及び、大歯車の位置関係を示す図である。
【図８】（A）は、ボールバルブが全開位置から固着防止角度回動された状態を示す図であり、（B）は、その状態での第１フォトインタラプタ、第２フォトインタラプタ、及び、大歯車の位置関係を示す図である。
【図９】（A）は、ボールバルブが全閉位置にある状態を示す図であり、（B）は、その状態での第１フォトインタラプタ、第２フォトインタラプタ、及び、大歯車の位置関係を示す図である。
【図１０】（A）は、ボールバルブが全閉位置から固着防止角度回動された状態を示す図であり、（B）は、その状態での第１フォトインタラプタ、第２フォトインタラプタ、及び、大歯車の位置関係を示す図である。
【図１１】従来のガス遮断弁を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 弁体部
２ 弁駆動部
４ ボールバルブ（弁体）
４ａ 導通路（部分流路）
５ 弁駆動用モータ（モータ）
６ 回転力伝達機構
９Ａ 第１フォトインタラプタ（停止位置センサ）
９Ｂ 第２フォトインタラプタ（停止位置センサ）
１０ マイクロコンピュータ
１１ａ 固着防止駆動制御手段（ＣＰＵ）
１１ｂ 異常判定手段（ＣＰＵ）
１１ｃ 異常通知手段（ＣＰＵ）
１１ｄ 異常時復帰駆動制御手段（ＣＰＵ）
１１ｅ 非固着判定手段（ＣＰＵ）
１１ｆ 正常時復帰駆動制御手段（ＣＰＵ）
１１ｇ 復帰異常判定手段（ＣＰＵ）
１１ｈ 復帰異常通知手段（ＣＰＵ）
６２ 大歯車
１００ ガス遮断弁ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス配管に接続される流路と、前記流路の一部を形成する部分流路を備えるとともに前記流路に回動可能に組み込まれ、且つ、回動により、前記流路が開状態となるように前記流路と前記部分流路とを接続し、前記流路が閉状態となるように前記流路と前記部分流路とを切断する弁体と、前記弁体を回動させるモータと、前記弁体が所定の停止位置にあるか否かを検出する停止位置センサと、前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にあることが検出されているとき、前記弁体を前記流路の状態が維持されるように予め定められた固着防止角度回動させるように前記モータを駆動する固着防止駆動制御手段と、を有するガス遮断弁ユニットにおいて、
前記固着防止駆動制御手段によって前記モータが駆動されたあとに、前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にあることが検出されたとき、前記弁体が固着又は異常が発生していることを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段によって前記弁体が固着又は前記異常が発生していることが判定されたとき、前記弁体が固着又は前記異常が発生していることを通知する異常通知手段と、を有している
ことを特徴とするガス遮断弁ユニット。
【請求項２】
前記異常判定手段によって前記弁体が固着又は前記異常が発生していることが判定されたとき、前記弁体を前記固着防止駆動制御手段による回動方向と逆方向に前記固着防止角度回動させるように前記モータを駆動する異常時復帰駆動制御手段を有していることを特徴とする請求項１に記載のガス遮断弁ユニット。
【請求項３】
前記固着防止駆動制御手段によって前記モータが駆動されたあとに前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にないことが検出されたとき、前記弁体が固着していないことを判定する非固着判定手段と、
前記非固着判定手段によって前記弁体が固着していないことが判定されたとき、前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にあることが検出されるまで、前記弁体を前記固着防止駆動制御手段による回動方向と逆方向に回動するように前記モータを駆動する正常時復帰駆動制御手段と、を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス遮断弁ユニット。
【請求項４】
前記正常時復帰駆動制御手段によって前記モータが駆動されたときに前記モータによる前記弁体の回動角度が所定の上限復帰角度を超えたとき、前記弁体が前記上限復帰角度を超えて回動されたことを判定する復帰異常判定手段と、
前記復帰異常判定手段によって前記弁体が前記上限復帰角度を超えて回動されたことが判定されたとき、前記弁体の回動異常を通知する復帰異常通知手段を有し、そして、
前記正常時復帰駆動制御手段が、前記復帰異常判定手段によって前記弁体が前記上限復帰角度を超えて回動されたことが判定されたとき、前記モータの駆動を停止する手段であることを特徴とする請求項３に記載のガス遮断弁ユニット。
【請求項５】
前記上限復帰角度が、前記固着防止角度より大きくされていることを特徴とする請求項４に記載のガス遮断弁ユニット。
【請求項６】
前記停止位置が、前記弁体によって前記流路が全開状態となる全開位置であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のガス遮断弁ユニット。
【請求項７】
前記停止位置が、前記弁体によって前記流路が全閉状態となる全閉位置であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のガス遮断弁ユニット。
【請求項１】
ガス配管に接続される流路と、前記流路の一部を形成する部分流路を備えるとともに前記流路に回動可能に組み込まれ、且つ、回動により、前記流路が開状態となるように前記流路と前記部分流路とを接続し、前記流路が閉状態となるように前記流路と前記部分流路とを切断する弁体と、前記弁体を回動させるモータと、前記弁体が所定の停止位置にあるか否かを検出する停止位置センサと、前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にあることが検出されているとき、前記弁体を前記流路の状態が維持されるように予め定められた固着防止角度回動させるように前記モータを駆動する固着防止駆動制御手段と、を有するガス遮断弁ユニットにおいて、
前記固着防止駆動制御手段によって前記モータが駆動されたあとに、前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にあることが検出されたとき、前記弁体が固着又は異常が発生していることを判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段によって前記弁体が固着又は前記異常が発生していることが判定されたとき、前記弁体が固着又は前記異常が発生していることを通知する異常通知手段と、を有している
ことを特徴とするガス遮断弁ユニット。
【請求項２】
前記異常判定手段によって前記弁体が固着又は前記異常が発生していることが判定されたとき、前記弁体を前記固着防止駆動制御手段による回動方向と逆方向に前記固着防止角度回動させるように前記モータを駆動する異常時復帰駆動制御手段を有していることを特徴とする請求項１に記載のガス遮断弁ユニット。
【請求項３】
前記固着防止駆動制御手段によって前記モータが駆動されたあとに前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にないことが検出されたとき、前記弁体が固着していないことを判定する非固着判定手段と、
前記非固着判定手段によって前記弁体が固着していないことが判定されたとき、前記停止位置センサによって前記弁体が前記停止位置にあることが検出されるまで、前記弁体を前記固着防止駆動制御手段による回動方向と逆方向に回動するように前記モータを駆動する正常時復帰駆動制御手段と、を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス遮断弁ユニット。
【請求項４】
前記正常時復帰駆動制御手段によって前記モータが駆動されたときに前記モータによる前記弁体の回動角度が所定の上限復帰角度を超えたとき、前記弁体が前記上限復帰角度を超えて回動されたことを判定する復帰異常判定手段と、
前記復帰異常判定手段によって前記弁体が前記上限復帰角度を超えて回動されたことが判定されたとき、前記弁体の回動異常を通知する復帰異常通知手段を有し、そして、
前記正常時復帰駆動制御手段が、前記復帰異常判定手段によって前記弁体が前記上限復帰角度を超えて回動されたことが判定されたとき、前記モータの駆動を停止する手段であることを特徴とする請求項３に記載のガス遮断弁ユニット。
【請求項５】
前記上限復帰角度が、前記固着防止角度より大きくされていることを特徴とする請求項４に記載のガス遮断弁ユニット。
【請求項６】
前記停止位置が、前記弁体によって前記流路が全開状態となる全開位置であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のガス遮断弁ユニット。
【請求項７】
前記停止位置が、前記弁体によって前記流路が全閉状態となる全閉位置であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のガス遮断弁ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２７５８４４（Ｐ２００９−２７５８４４Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２８５９７（Ｐ２００８−１２８５９７）
【出願日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（０００２２１８３４）東邦瓦斯株式会社 (440)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【出願人】（０００２２１８３４）東邦瓦斯株式会社 (440)
【Ｆターム（参考）】
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