ガス遮断弁ユニット
【課題】異常の原因を容易に確認でき、且つ、モータによって弁体が駆動されて続けてしまうこと防止できるガス遮断弁ユニットを提供する。
【解決手段】ガス遮断弁ユニットは、ガス流路と、回動によりガス流路を開閉する弁体と、弁体を回動させるモータ５と、弁体が所定の停止位置にあることを検出する停止位置センサ９Ａと、弁体が所定の開始位置と所定の停止位置との間に定められた確認位置にあることを検出する確認位置センサ９Ｂと、を備えており、弁体を開始位置から確認位置を経由して停止位置まで回動させるようにモータ５を駆動させたあとに、確認位置センサ９Ｂによって弁体が確認位置にあることを検出したにもかかわらず、停止位置センサ９Ａによって弁体が停止位置にあることが確認されないとき、停止位置センサ９Ａの故障を通知する。
【解決手段】ガス遮断弁ユニットは、ガス流路と、回動によりガス流路を開閉する弁体と、弁体を回動させるモータ５と、弁体が所定の停止位置にあることを検出する停止位置センサ９Ａと、弁体が所定の開始位置と所定の停止位置との間に定められた確認位置にあることを検出する確認位置センサ９Ｂと、を備えており、弁体を開始位置から確認位置を経由して停止位置まで回動させるようにモータ５を駆動させたあとに、確認位置センサ９Ｂによって弁体が確認位置にあることを検出したにもかかわらず、停止位置センサ９Ａによって弁体が停止位置にあることが確認されないとき、停止位置センサ９Ａの故障を通知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、ガス遮断弁として、電磁石を用いて可動鉄片（プランジャ）を動かすことで、該可動鉄片に取り付けられた弁体を開閉動作させるソレノイド弁が用いられていた。この、ソレノイド弁は、電磁石によって弁体を全開位置又は全閉位置に位置づけて開閉動作を行うので、ガス遮断弁が必ず全開状態と全閉状態とのいずれか一方の状態にあり、弁体が全開位置と全閉位置との間（即ち、途中位置）に位置づけられたガス遮断弁の半開状態は存在せず、また、ソレノイド弁は、動作速度が速いので、弁体を素早く動作させることが可能であり、瞬時にガスを遮断する必要のある遮断弁として適していた。
【０００３】
しかしながら、ソレノイド弁を流量が多いガス配管に適用する場合、ガス流量に見合った大型の弁体とこの弁体の開閉動作が可能な強磁力を発する大型の電磁石とが必要となるので、ガス遮断弁が大型化してしまうという問題があった。また、ソレノイド弁は磁力によって弁体を開閉動作させるものであるので、その開閉動作に重力の影響を受け、そのため、ガス配管への組み付け方向（例えば、可動鉄片移動方向を水平とするなど）に制約があり、ガス配管への組み込み可能な箇所が限られるという問題があった。さらに、ソレノイド弁は、弁体と可動鉄片と電磁石とが一体に構成されており、つまり、それら一部のみ交換することができないので、一部に故障が発生した場合においても全体を交換する必要があり、また、全体を交換するので作業時間が多く必要となり、そのため、メンテナンスコストが高くなるという問題があった。
【０００４】
これらのソレノイド弁における問題を回避するため、近年、ガス遮断弁として、モータを用いて弁体を開閉動作させるモータ弁が採用されている。このモータ弁の一例を図１１、図１２に示す。
【０００５】
ガス遮断弁７００は、弁体部７０１と、弁体部７０１の上部にボルトで固定された弁駆動部７０２とで構成されている。
【０００６】
弁体部７０１は、それぞれ順次連接されてガス流路を構成する、第１ポート７３１、弁室７３３、管路７３４、及び、第２ポート７３２と、前記弁室７３３内に回動可能に配設された球体状の弁体であるボールバルブ７０４と、を備えている。ボールバルブ７０４は、中心を貫通して設けられた導通路７０４ａと、上部に連接された従動軸７４１と、を備えている。
【０００７】
弁駆動部７０２は、弁駆動用モータ７０５と、回転力伝達機構７０６と、第１フォトインタラプタ７０９Ａと、第２フォトインタラプタ７０９Ｂと、を備えている。回転力伝達機構７０６は、弁駆動用モータ７０５の主軸７５１に同軸に固着された小歯車７６１と、小歯車７６１に歯合された大歯車７６２と、大歯車７６２の回動軸となり且つ連結ピン７０８によってボールバルブ７０４の従動軸７４１と同軸に連結された駆動軸７０７と、を備えている。第１フォトインタラプタ７０９Ａは、大歯車７６２に設けられたボールバルブ４の全閉位置を示す段部７６２１Ａを検出し、また、第２フォトインタラプタ７０９Ｂは、大歯車７６２に設けられたボールバルブ４の全開位置を示す段部６７２１Ｂを検出し、即ち、第１フォトインタラプタ７０９Ａと第２フォトインタラプタ７０９Ｂとは、ボールバルブ４が全閉位置又は全開位置にあることを検出する停止位置センサとして機能している。
【０００８】
また、ガス遮断弁７００は、連結ピン７０８を引き抜くとともに、弁駆動部７０２を弁体部７０１に固定しているボルトをはずすことで、容易に弁駆動部７０２と弁体部７０１とを分離することができる。
【０００９】
このガス遮断弁７００は、弁駆動用モータ７０５を駆動制御する図示しないマイクロコンピュータを備えており、弁駆動用モータ７０５の正逆駆動を回転力伝達機構７０６を介してボールバルブ７０４に伝達することにより、第１フォトインタラプタ７０９Ａによってボールバルブ７０４が全閉位置にあることを検出するまでボールバルブ７０４を弁室７３３内で正回動させ、それにより、導通路７０４ａと管路７３４との中心軸とを直交（即ち、全閉位置）にしてボールバルブ７０４の自身によって第１ポート７３１と管路７３４とを遮断し（即ち、ガス遮断弁７００の全閉状態）、又は、第２フォトインタラプタ７０９Ｂによってボールバルブ７０４が全開位置にあることを検出するまでボールバルブ７０４を弁室７３３内で逆回動させ、それにより、導通路７０４ａと管路７３４との中心軸を平行（即ち、全開位置）にして第１ポート７３１と管路７３４とを導通する（即ち、ガス遮断弁７００の全開状態）。
【００１０】
このガス遮断弁７００によれば、回転力伝達機構７０６により小型の弁駆動用モータ７０５でも大型のボールバルブ７０４を駆動することができるので、ガス流量が多い箇所に設置する場合でもガス遮断弁の大型化を回避することができ、また、そのボールバルブ７０４の開閉動作に重力等の影響を受けないので、設置箇所に制約がなくガス配管上の任意の箇所に組み込むことができ、さらに、弁体部７０１と弁駆動部７０２とが分離可能であるので、故障が生じやすい弁駆動用モータ７０５のみ交換することが可能であり、メンテナンスコストを低く抑えることが可能なものであった。また、弁駆動用モータ７０５によりボールバルブ７０４を回動するためソレノイド弁に比べて動作速度は遅いものの、小歯車７６１と大歯車７６２との減速比を適宜調整することで、ガス遮断弁として必要な動作速度を確保することができた。また、第１フォトインタラプタ７０９Ａ、第２フォトインタラプタ７０９Ｂ（即ち、停止位置センサ）によってボールバルブ７０４の回動位置を検出して、ボールバルブ７０４を正確に全閉位置及び全開位置に位置づけることができた。
【００１１】
なお、本発明に関連する文献公知発明のうち、出願人が当該特許出願時に知っているものがないので、開示すべき先行技術文献情報はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述のガス遮断弁７００は、ボールバルブ７０４の回動位置を停止位置センサによって検出することでそれを全閉位置又は全開位置に位置づけていたので、例えば、停止位置センサの故障、若しくは、ボールバルブ７０４と弁室７３３との間への異物混入や回転力伝達機構７０６における歯車摩耗等の経年劣化などによるボールバルブ７０４の回動不良（回動量不足等）、が発生し、これらが原因となってボールバルブ７０４が全開位置又は全閉位置に位置づけられたことが検出できず、そのため、弁駆動用モータ７０５によってボールバルブ７０４が駆動され続けてしまうなどの問題があった。また、これらがボールバルブ７０４の回動不良によるものなのか、又は、停止位置センサの故障によるものなのか、その原因の確認が困難であるという問題があった。
【００１３】
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、異常の原因を容易に確認でき、且つ、モータによって弁体が駆動されて続けてしまうこと防止できるガス遮断弁ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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、前記流路に回動可能に組み込まれ且つ回動により前記流路を開閉する弁体と、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ことを検出する停止位置センサと、を有し、前記弁体を所定の開始位置から前記停止位置に向かって回動させるように前記モータを駆動し、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モータの駆動を停止するガス遮断弁ユニットにおいて、前記モータによって前記弁体とともに回動される回動体と、前記回動体に設けられ且つ前記弁体が前記開始位置と前記停止位置との間で任意に定められた確認位置にあることを示す確認位置目印部と、前記確認位置目印部を用いて前記弁体が前記確認位置にあることを検出する確認位置センサと、前記弁体を前記開始位置から前記確認位置まで回動させるように前記モータを駆動する第１駆動制御手段と、前記第１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確認位置センサによって前記弁体が前記確認位置にあることが検出されたとき、前記弁体が前記確認位置まで正常に回動されたことを判定する正常回動判定手段と、前記第１駆動制御手段によって前記モータが駆動されたあとに、前記弁体を前記確認位置から前記停止位置まで回動させるように前記モータを駆動する第２駆動制御手段と、前記正常回動判定手段によって前記弁体が前記確認位置まで正常に回動されたことが判定されるとともに、前記第２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なかったとき、前記停止位置センサの故障を通知するセンサ故障通知手段と、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。
【００１５】
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、前記第１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確認位置センサによって前記弁体が前記確認位置にあることが検出されなかったとき、前記弁体が前記確認位置まで正常に回動されなかったことを判定する異常回動判定手段と、前記異常回動判定手段によって、前記弁体が正常に回動されなかったことが判定されたとき、前記弁体の異常回動を通知する異常回動通知手段と、を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載された発明によれば、弁体が開始位置から開始位置と停止位置との間で任意に定められた確認位置まで正常に回動されたのち、該弁体が引き続き確認位置から停止位置まで回動されたあとに停止位置センサによって弁体が停止位置にあることが検出されなかったとき、停止位置センサの故障を通知するので、つまり、弁体が開始位置から確認位置まで正常に回動されたのであれば、その後の確認位置から停止位置までの弁体の回動についても正常に行われている可能性が高く、そのため、弁体が確認位置まで正常に回動されたにもかかわらず停止位置まで回動されたことが検知できなかったときは、弁体自体は正常に回動されているものの停止位置センサが故障しているため弁体が停止位置にあることが検出できないものと判断して、この判断に基づいて停止位置センサの故障を通知するので、ガス遮断弁ユニットに生じた異常原因を容易に確認することができる。
【００１７】
また、弁体を、開始位置から確認位置まで回動するようにモータを駆動し、そのあと、確認位置から停止位置まで回動するようにモータを駆動するので、モータが停止位置までの回動角（回動量）を超えて必要以上に駆動されることがなく、弁体の回動異常や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されない場合においても、モータが駆動され続けることを防止できる。
【００１８】
請求項２に記載された発明によれば、弁体を開始位置から確認位置まで回動するようにモータを駆動したにもかかわらず弁体が確認位置にあることが検出できなかったときに、弁体の回動に異常があるものとしてその旨通知するので、つまり、弁体の固着や弁体の回動機構の不具合などにより弁体の回動に異常が生じたものと判断して、この判断に基づいて弁体の異常回動（回動不良）を通知するので、ガス遮断弁ユニットに生じた異常原因を容易に確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。なお、ボールバルブ４を全開位置から全閉位置まで回動させる全閉動作において、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し、全開位置が、同じく所定の開始位置に相当する。また、ボールバルブ４を全閉位置から全開位置まで回動させる全開動作において、全開位置が、特許請求の範囲に記載した所定の停止位置に相当し、全閉位置が、同じく所定の開始位置に相当する。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。また、大歯車６２には、その円弧状の周縁内側で段部６２１Ａから所定の第１角度Ｋずれた位置に小径の確認孔６２３Ａが形成され、その円弧状の周縁内側で段部６２１Ｂから所定の第１角度Ｋずれた位置に小径の確認孔６２３Ｂが形成されている。確認孔６２３Ａ及び確認孔６２３Ｂは、それぞれ後述する第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が備える発光部の光を通すことができる程度の大きさに形成されている。なお、大歯車６２は、特許請求の範囲に記載した回動体に相当し、確認孔６２３Ａ、６２３Ｂは、同じく確認位置目印部に相当する。
【００３１】
第１フォトインタラプタ９Ａは、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が回動されて全閉位置となったときに段部６２１Ａと重なり、又は、ボールバルブ４が全閉位置から全開位置に向かって第１角度Ｋ回動されたとき（以下、全開動作時確認位置。特許請求の範囲の確認位置に相当）に確認孔６２３Ａと重なり、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が全閉位置又は全開動作時確認位置になったときにオンし、それ以外のときにオフするように、大歯車６２の段部６２１Ａ及び確認孔６２３Ａとの位置関係が定められている。なお、第１フォトインタラプタ９Ａは、全閉動作において、特許請求の範囲に記載した停止位置センサに相当し、全開動作において、同じく確認位置センサに相当する。
【００３２】
第２フォトインタラプタ９Ｂは、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段部６２１Ｂと重なり、又は、ボールバルブ４が全開位置から全閉位置に向かって第１角度Ｋ回動されたとき（以下、全閉動作時確認位置。特許請求の範囲の確認位置に相当）に確認孔６２３Ｂと重なり、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が全開位置又は全閉動作時確認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及び確認孔６２３Ｂとの位置関係が定められている。なお、第２フォトインタラプタ９Ｂは、全閉動作において、特許請求の範囲に記載した確認位置センサに相当し、全開動作において、同じく停止位置センサに相当する。
【００３３】
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。
【００３４】
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ており、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、ボールバルブ４の異常回動（回動不良）が検出されたときは「３１」を点滅表示し、第１フォトインタラプタ９Ａ又は第２フォトインタラプタ９Ｂ（即ち、停止位置センサ）の故障が検出されたときは「３２」を点滅表示する。
【００３５】
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、図示しない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。
【００３６】
図５に示すように、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムに基づいて、（１）ボールバルブ４を全開位置から全閉動作時確認位置まで（あるいは、全閉位置から全開動作時確認位置まで）第１角度Ｋ回動させるように弁駆動用モータ５を駆動する第１駆動制御手段１１ａ、（２）第１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（即ち、確認位置センサ））によってボールバルブ４が全閉動作時確認位置（あるいは、全開動作時確認位置）にあることが検出されたとき、ボールバルブ４が全閉動作時確認位置（あるいは、全開動作時確認位置）まで正常に回動されたことを判定する正常回動判定手段１１ｂ、（３）第１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、ボールバルブ４を全閉動作時確認位置から全閉位置まで（あるいは、全開動作時確認位置から全開位置まで）第２角度Ｌ回動させるように弁駆動用モータ５を駆動する第２駆動制御手段１１ｃ、（４）正常回動判定手段１１ｂによってボールバルブ４が全閉動作時確認位置（あるいは、全開動作時確認位置）まで正常に回動されたことが判定されるとともに、第２駆動制御手段１１ｃによって弁駆動用モータ５が駆動されたあとに第１フォトインタラプタ９Ａ（あるいは、第２フォトインタラプタ９Ｂ（即ち、停止位置センサ））によってボールバルブ４が全閉位置（あるいは、全開位置）にあることが検出されなかったとき、第１フォトインタラプタ９Ａ（あるいは、第２フォトインタラプタ９Ｂ）の故障を通知するセンサ故障通知手段１１ｄ、（５）第１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が全閉動作時確認位置（あるいは、全開動作時確認位置）にあることが検出されなかったとき、ボールバルブ４が全閉動作時確認位置（あるいは、全開動作時確認位置）まで正常に回動されなかったことを判定する異常回動判定手段１１ｅ、及び、（６）異常回動判定手段１１ｅによって、ボールバルブ４が正常に回動されなかったことが判定されたとき、ボールバルブ４の異常回動を通知する異常回動通知手段１１ｆ、として機能するものである。
【００３７】
また、ＲＯＭ１２には、制御データとして、ボールバルブ４を全開位置から全閉動作時確認位置（あるいは、全閉位置から全開動作時確認位置）まで回動させるのに必要とされる第１角度Ｋ（例えば、３０度）に対応した、弁駆動用モータ５を駆動するための第１角度パルス数（例えば、１２００パルス）と、ボールバルブ４を全閉動作時確認位置から全閉位置（あるいは、全開動作時確認位置から全開位置）まで回動させるのに必要とされる第２角度Ｌ（例えば、７５度）に対応した、弁駆動用モータ５を駆動するための第２角度パルス数（例えば、３０００パルス）と、が格納されている。実際には、第１角度Ｋ及び第２角度Ｌは、回転力伝達機構６におけるバックラッシュなどの回動誤差を吸収できるように、若干のマージンを含む値が設定されている。
【００３８】
また、ＲＡＭ１３には、ボールバルブ４が全閉動作時確認位置（あるいは、全開動作時確認位置）まで正常に回動されたことを示す正常回動情報を格納する正常回動情報領域が設けられており、例えば、ボールバルブ４が確認位置まで正常回動されたときは「０」が、正常回動されなかったときは「１」が格納される。
【００３９】
次に、上述したＣＰＵ１１が実行する本発明に係る遮断処理（全閉処理）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。
【００４０】
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する等の所定の初期化処理がなされたのち、図示しないガス漏れ検出部によってガス漏れを検出する検出動作に移行する。その後、ガス漏れが検出されたとき、ＣＰＵ１１の処理がステップＳ１１０に進む。
【００４１】
ステップＳ１１０では、弁体であるボールバルブ４を全閉位置に向かって、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Ｓ１２０に進む。
【００４２】
ステップＳ１２０では、ステップＳ１１０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、ステップＳ１１０において弁駆動用モータ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個数とＲＯＭ１２に格納された第１角度パルス数とを比較する。そして、積算したパルス個数が第１角度パルス数以上のときは、ボールバルブ４が第１角度Ｋ回動されたものとしてステップＳ１３０に進み（Ｓ１２０でＹ）、積算したパルス個数が第１角度パルス数未満のときは、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Ｓ１１０に進む（Ｓ１２０でＮ）。
【００４３】
ステップＳ１３０では、ボールバルブ４が全閉動作時確認位置に正常に到達したかを判定し、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が正常に全閉動作時確認位置に到達したものとして、ＲＡＭ１３の正常回動情報領域に「０」を格納したのちステップＳ１５０に進み（Ｓ１３０でＹ）、オフのときはボールバルブ４が全閉動作時確認位置に到達していない、即ち、ボールバルブ４の回動に異常があるものとして、正常回動情報領域に「１」を格納したのちステップＳ１４０に進む（Ｓ１３０でＮ）。
【００４４】
ステップＳ１４０では、Ｉ／Ｏ部１４を介して、表示部にボールバルブ４の異常回動を示す数値「３１」を点滅表示させる。そして、ステップＳ１５０に進む。
【００４５】
ステップＳ１５０では、ボールバルブ４を全閉位置に向かって、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。
【００４６】
ステップＳ１６０では、ボールバルブ４が全閉位置に到達したかを判定し、即ち、第１フォトインタラプタ９Ａのオン／オフを判定して、オンのときはボールバルブ４が全閉位置に到達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が全閉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）。
【００４７】
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、ステップＳ１５０において弁駆動用モータ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に格納された第２角度パルス数とを比較する。そして、積算したパルス個数が第２角度パルス数以上のときは、ボールバルブ４が第２角度Ｌ回動された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第２角度パルス数未満のときは、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）。
【００４８】
ステップＳ１８０では、ボールバルブ４が弁閉動作時確認位置まで正常に回動されていたかを判定し、即ち、ボールバルブ４の異常回動の通知が既に行われたかどうかを判定する。詳細には、ＲＡＭ１３の正常回動情報領域に格納された値を読み出して、その値が「０」のときは、ボールバルブ４が弁閉動作時確認位置まで正常に回動されていた（ボールバルブ４の異常回動の通知が行われていない）ものとしてステップＳ１９０に進み（Ｓ１８０でＹ）、その値が「１」のときは、ボールバルブ４が弁閉動作時確認位置まで正常に回動されていない（ボールバルブ４の異常回動の通知が行われている）ものとして本フローチャートの処理を終了する（Ｓ１８０でＮ）。
【００４９】
ステップＳ１９０では、Ｉ／Ｏ部１４を介して、表示部に第１フォトインタラプタ９Ａ（即ち、停止位置センサ）の故障を示す数値「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。
【００５０】
なお、ステップＳ１１０、Ｓ１２０が、特許請求の範囲に記載した第１駆動制御手段に相当し、ステップＳ１３０が、同じく正常回動判定手段及び異常回動判定手段に相当し、ステップＳ１４０が、同じく異常回動通知手段に相当し、ステップＳ１５０、Ｓ１７０が、同じく第２駆動制御手段に相当し、ステップＳ１９０が、同じくセンサ故障通知手段に相当する。また、上記はボールバルブ４を全開位置から全閉位置まで回動させる全閉処理について説明したものであるが、ボールバルブ４を全閉位置から全開位置まで回動させる全開処理についても、全閉位置と全開位置とが入れ替わり、全閉動作時確認位置と全開動作時確認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上記と同様の処理が行われる。
【００５１】
次に、ガス遮断弁ユニット１００における、本発明に係る遮断動作（全閉動作）の一例を、図７〜図１０を参照して説明する。
【００５２】
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第１角度Ｋ回動された全閉動作時確認位置にある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第１角度Ｋ回動された全開動作時確認位置にある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。
【００５３】
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）。そして、この全開状態においてガス漏れが検出されると、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に近づける方向に回動され始める（Ｓ１１０）。また、大歯車６２とボールバルブ４とは駆動軸７及び従動軸４１とで連結されているのでそれぞれ同期して回動される。
【００５４】
全開状態において大歯車６２が回動されると、大歯車６２の円弧状の周縁部に第２フォトインタラプタ９Ｂの発光部の光が遮られて、第２フォトインタラプタ９Ｂがオフされ、そして、図８に示すように、ボールバルブ４が第１角度Ｋまで回動されると（Ｓ１２０）、第２フォトインタラプタ９Ｂの位置に重ねて確認孔６２３Ｂが位置づけられ、その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がオンされる（Ｓ１３０）。そして、さらにボールバルブ４の回動が進む（Ｓ１５０）と確認孔６２３Ｂが第２フォトインタラプタ９Ｂから離れて第２フォトインタラプタ９Ｂが再びオフされ、その後、第１フォトインタラプタ９Ａがオンするまで（Ｓ１６０）、あるいは、ボールバルブ４の回動角度が第２角度Ｌに達するまで（Ｓ１７０）、ボールバルブ４が回動される。そして、図９に示すように、第１フォトインタラプタ９Ａがオンすることなくボールバルブ４の回動角度が第２角度Ｌに達したとき、第１フォトインタラプタ９Ａの故障を示す数値「３２」が表示部に点滅表示される（Ｓ１９０）。
【００５５】
また、全開状態において大歯車６２が回動されたとき、ボールバルブ４の固着や回転力伝達機構６の経年劣化などにより、ボールバルブ４が第１角度Ｋ回動されたにもかかわらず第２フォトインタラプタ９Ｂがオフのまま（Ｓ１３０）のとき（即ち、弁駆動用モータ５の駆動のみ行われ実際にはボールバルブ４が回動していない状態）、ボールバルブ４の異常回動を示す数値「３１」が表示部に点滅表示される（Ｓ１４０）。なお、上記は全閉動作に関するものであったが、全開動作についても、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とが入れ替わり、確認孔６２３Ａと確認孔６２３Ｂとが入れ替わる以外は上記と同様である（図９、図１０）。
【００５６】
以上より、本発明によれば、全閉動作において、ボールバルブ４が全開位置から全閉動作時確認位置まで正常に回動されたのち、ボールバルブ４が引き続き全閉動作時確認位置から全閉位置まで回動されたあとに第１フォトインタラプタ９Ａによってボールバルブ４が全閉位置にあることが検出されなかったとき、第１フォトインタラプタ９Ａの故障を通知するので、つまり、ボールバルブ４が全開位置から全閉動作時確認位置まで正常に回動されたのであれば、その後の全閉動作時確認位置から全閉位置までのボールバルブ４の回動についても正常に行われている可能性が高く、そのため、ボールバルブ４が全閉動作時確認位置まで正常に回動されたにもかかわらず全閉位置まで回動されたことが検知できなかったときは、ボールバルブ４自体は正常に回動されているものの第１フォトインタラプタ９Ａが故障しているためボールバルブ４が全閉位置にあることが検出できないものと判断して、この判断に基づいて第１フォトインタラプタ９Ａの故障を通知するので、ガス遮断弁ユニット１００に生じた異常原因を容易に確認することができる。
【００５７】
また、ボールバルブ４を、全開位置から全閉動作時確認位置まで回動するように弁駆動用モータ５を駆動し、そのあと、全閉動作時確認位置から全閉位置まで回動するように弁駆動用モータ５を駆動するので、全閉位置を超えて必要以上にモータが駆動されることがなく、ボールバルブ４の回動異常や第１フォトインタラプタ９Ａの故障によりボールバルブ４が全閉位置にあることが検出されない場合においても、弁駆動用モータ５が駆動され続けることを防止することができる。
【００５８】
また、ボールバルブ４を全開位置から全閉動作時確認位置まで回動するように弁駆動用モータ５を駆動したにもかかわらずボールバルブ４が全閉動作時確認位置にあることが検出できなかったときに、ボールバルブ４の回動に異常があるものとしてその旨通知するので、つまり、ボールバルブ４の固着やその回動機構の不具合などによりボールバルブ４の回動に異常が生じたものと判断して、この判断に基づいてボールバルブ４の異常回動（回動不良）を通知するので、ガス遮断弁ユニット１００に生じた異常原因を容易に確認することができる。
【００５９】
また、ボールバルブ４が全閉動作時確認位置まで正常に回動されたことを確認する確認位置センサとして、元々備えられている第２フォトインタラプタ９Ｂを用いているので、別途確認位置センサを設ける必要がなく、異常原因を容易に確認することができるガス遮断弁ユニット１００を安価に提供することができる。（なお、全開動作についても、全開位置と全閉位置とが入れ替わり、全閉動作時確認位置と全開動作時確認位置とが入れ替わり、第１フォトインタラプタと第２フォトインタラプタとが入れ替わる以外は上記と同様である）
【００６０】
なお、本実施形態においては、全閉動作及び全開動作それぞれにおいて、ボールバルブ４の異常回動の通知、停止位置センサの故障の通知を行っているが、全閉動作と全開動作とのいずれか一方の動作時のみ、これら各通知を行うようにしてもよい。
【００６１】
また、確認位置センサとして、元々備えられている第２フォトインタラプタ９Ｂ、及び、第１フォトインタラプタ９Ａを用いているが、これらとは別体の確認位置センサを配設しても良い。
【００６２】
また、ボールバルブ４の異常回動を通知したあとにボールバルブ４を第２角度Ｌ回動させるように弁駆動用モータ５を駆動しているが、この状態において既に異常が発生しているので、例えば、異常回動通知後の弁駆動用モータ５の駆動を行わないようにしてもよい。
【００６３】
また、第１角度Ｋ、第２角度Ｌについては、ガス遮断弁ユニットの構成に適した値を設定する必要がある。なお、第１角度Ｋを大きくするほど、停止位置センサの故障検出の確度を高めることができる。また、全閉動作及び全開動作における確認孔はそれぞれ１つずつであったが、確認孔を複数個設けても良く、そのようにすることで、ガス遮断弁ユニットの回動異常や故障の検出精度を高めることができる。
【００６４】
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】
【００６５】
【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、この状態での、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、ボールバルブが全閉動作時確認位置にある状態を示す図であり、（B）は、この状態での、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、この状態での、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、ボールバルブが全開動作時確認位置にある状態を示す図であり、（B）は、この状態での、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。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 弁体部
２ 弁駆動部
４ ボールバルブ（弁体）
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、確認位置センサ）
９Ｂ 第２フォトインタラプタ（確認位置センサ、停止位置センサ）
１０ マイクロコンピュータ
１１ａ 第１駆動制御手段（ＣＰＵ）
１１ｂ 正常回動判定手段（ＣＰＵ）
１１ｃ 第２駆動制御手段（ＣＰＵ）
１１ｄ センサ故障通知手段（ＣＰＵ）
１１ｅ 異常回動判定手段（ＣＰＵ）
１１ｆ 異常回動通知手段（ＣＰＵ）
６２ 大歯車（回動体）
６２３Ａ、６２３Ｂ 確認孔（確認位置目印部）
１００ ガス遮断弁ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、ガス遮断弁として、電磁石を用いて可動鉄片（プランジャ）を動かすことで、該可動鉄片に取り付けられた弁体を開閉動作させるソレノイド弁が用いられていた。この、ソレノイド弁は、電磁石によって弁体を全開位置又は全閉位置に位置づけて開閉動作を行うので、ガス遮断弁が必ず全開状態と全閉状態とのいずれか一方の状態にあり、弁体が全開位置と全閉位置との間（即ち、途中位置）に位置づけられたガス遮断弁の半開状態は存在せず、また、ソレノイド弁は、動作速度が速いので、弁体を素早く動作させることが可能であり、瞬時にガスを遮断する必要のある遮断弁として適していた。
【０００３】
しかしながら、ソレノイド弁を流量が多いガス配管に適用する場合、ガス流量に見合った大型の弁体とこの弁体の開閉動作が可能な強磁力を発する大型の電磁石とが必要となるので、ガス遮断弁が大型化してしまうという問題があった。また、ソレノイド弁は磁力によって弁体を開閉動作させるものであるので、その開閉動作に重力の影響を受け、そのため、ガス配管への組み付け方向（例えば、可動鉄片移動方向を水平とするなど）に制約があり、ガス配管への組み込み可能な箇所が限られるという問題があった。さらに、ソレノイド弁は、弁体と可動鉄片と電磁石とが一体に構成されており、つまり、それら一部のみ交換することができないので、一部に故障が発生した場合においても全体を交換する必要があり、また、全体を交換するので作業時間が多く必要となり、そのため、メンテナンスコストが高くなるという問題があった。
【０００４】
これらのソレノイド弁における問題を回避するため、近年、ガス遮断弁として、モータを用いて弁体を開閉動作させるモータ弁が採用されている。このモータ弁の一例を図１１、図１２に示す。
【０００５】
ガス遮断弁７００は、弁体部７０１と、弁体部７０１の上部にボルトで固定された弁駆動部７０２とで構成されている。
【０００６】
弁体部７０１は、それぞれ順次連接されてガス流路を構成する、第１ポート７３１、弁室７３３、管路７３４、及び、第２ポート７３２と、前記弁室７３３内に回動可能に配設された球体状の弁体であるボールバルブ７０４と、を備えている。ボールバルブ７０４は、中心を貫通して設けられた導通路７０４ａと、上部に連接された従動軸７４１と、を備えている。
【０００７】
弁駆動部７０２は、弁駆動用モータ７０５と、回転力伝達機構７０６と、第１フォトインタラプタ７０９Ａと、第２フォトインタラプタ７０９Ｂと、を備えている。回転力伝達機構７０６は、弁駆動用モータ７０５の主軸７５１に同軸に固着された小歯車７６１と、小歯車７６１に歯合された大歯車７６２と、大歯車７６２の回動軸となり且つ連結ピン７０８によってボールバルブ７０４の従動軸７４１と同軸に連結された駆動軸７０７と、を備えている。第１フォトインタラプタ７０９Ａは、大歯車７６２に設けられたボールバルブ４の全閉位置を示す段部７６２１Ａを検出し、また、第２フォトインタラプタ７０９Ｂは、大歯車７６２に設けられたボールバルブ４の全開位置を示す段部６７２１Ｂを検出し、即ち、第１フォトインタラプタ７０９Ａと第２フォトインタラプタ７０９Ｂとは、ボールバルブ４が全閉位置又は全開位置にあることを検出する停止位置センサとして機能している。
【０００８】
また、ガス遮断弁７００は、連結ピン７０８を引き抜くとともに、弁駆動部７０２を弁体部７０１に固定しているボルトをはずすことで、容易に弁駆動部７０２と弁体部７０１とを分離することができる。
【０００９】
このガス遮断弁７００は、弁駆動用モータ７０５を駆動制御する図示しないマイクロコンピュータを備えており、弁駆動用モータ７０５の正逆駆動を回転力伝達機構７０６を介してボールバルブ７０４に伝達することにより、第１フォトインタラプタ７０９Ａによってボールバルブ７０４が全閉位置にあることを検出するまでボールバルブ７０４を弁室７３３内で正回動させ、それにより、導通路７０４ａと管路７３４との中心軸とを直交（即ち、全閉位置）にしてボールバルブ７０４の自身によって第１ポート７３１と管路７３４とを遮断し（即ち、ガス遮断弁７００の全閉状態）、又は、第２フォトインタラプタ７０９Ｂによってボールバルブ７０４が全開位置にあることを検出するまでボールバルブ７０４を弁室７３３内で逆回動させ、それにより、導通路７０４ａと管路７３４との中心軸を平行（即ち、全開位置）にして第１ポート７３１と管路７３４とを導通する（即ち、ガス遮断弁７００の全開状態）。
【００１０】
このガス遮断弁７００によれば、回転力伝達機構７０６により小型の弁駆動用モータ７０５でも大型のボールバルブ７０４を駆動することができるので、ガス流量が多い箇所に設置する場合でもガス遮断弁の大型化を回避することができ、また、そのボールバルブ７０４の開閉動作に重力等の影響を受けないので、設置箇所に制約がなくガス配管上の任意の箇所に組み込むことができ、さらに、弁体部７０１と弁駆動部７０２とが分離可能であるので、故障が生じやすい弁駆動用モータ７０５のみ交換することが可能であり、メンテナンスコストを低く抑えることが可能なものであった。また、弁駆動用モータ７０５によりボールバルブ７０４を回動するためソレノイド弁に比べて動作速度は遅いものの、小歯車７６１と大歯車７６２との減速比を適宜調整することで、ガス遮断弁として必要な動作速度を確保することができた。また、第１フォトインタラプタ７０９Ａ、第２フォトインタラプタ７０９Ｂ（即ち、停止位置センサ）によってボールバルブ７０４の回動位置を検出して、ボールバルブ７０４を正確に全閉位置及び全開位置に位置づけることができた。
【００１１】
なお、本発明に関連する文献公知発明のうち、出願人が当該特許出願時に知っているものがないので、開示すべき先行技術文献情報はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述のガス遮断弁７００は、ボールバルブ７０４の回動位置を停止位置センサによって検出することでそれを全閉位置又は全開位置に位置づけていたので、例えば、停止位置センサの故障、若しくは、ボールバルブ７０４と弁室７３３との間への異物混入や回転力伝達機構７０６における歯車摩耗等の経年劣化などによるボールバルブ７０４の回動不良（回動量不足等）、が発生し、これらが原因となってボールバルブ７０４が全開位置又は全閉位置に位置づけられたことが検出できず、そのため、弁駆動用モータ７０５によってボールバルブ７０４が駆動され続けてしまうなどの問題があった。また、これらがボールバルブ７０４の回動不良によるものなのか、又は、停止位置センサの故障によるものなのか、その原因の確認が困難であるという問題があった。
【００１３】
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、異常の原因を容易に確認でき、且つ、モータによって弁体が駆動されて続けてしまうこと防止できるガス遮断弁ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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、前記流路に回動可能に組み込まれ且つ回動により前記流路を開閉する弁体と、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ことを検出する停止位置センサと、を有し、前記弁体を所定の開始位置から前記停止位置に向かって回動させるように前記モータを駆動し、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モータの駆動を停止するガス遮断弁ユニットにおいて、前記モータによって前記弁体とともに回動される回動体と、前記回動体に設けられ且つ前記弁体が前記開始位置と前記停止位置との間で任意に定められた確認位置にあることを示す確認位置目印部と、前記確認位置目印部を用いて前記弁体が前記確認位置にあることを検出する確認位置センサと、前記弁体を前記開始位置から前記確認位置まで回動させるように前記モータを駆動する第１駆動制御手段と、前記第１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確認位置センサによって前記弁体が前記確認位置にあることが検出されたとき、前記弁体が前記確認位置まで正常に回動されたことを判定する正常回動判定手段と、前記第１駆動制御手段によって前記モータが駆動されたあとに、前記弁体を前記確認位置から前記停止位置まで回動させるように前記モータを駆動する第２駆動制御手段と、前記正常回動判定手段によって前記弁体が前記確認位置まで正常に回動されたことが判定されるとともに、前記第２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なかったとき、前記停止位置センサの故障を通知するセンサ故障通知手段と、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。
【００１５】
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、前記第１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確認位置センサによって前記弁体が前記確認位置にあることが検出されなかったとき、前記弁体が前記確認位置まで正常に回動されなかったことを判定する異常回動判定手段と、前記異常回動判定手段によって、前記弁体が正常に回動されなかったことが判定されたとき、前記弁体の異常回動を通知する異常回動通知手段と、を有していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載された発明によれば、弁体が開始位置から開始位置と停止位置との間で任意に定められた確認位置まで正常に回動されたのち、該弁体が引き続き確認位置から停止位置まで回動されたあとに停止位置センサによって弁体が停止位置にあることが検出されなかったとき、停止位置センサの故障を通知するので、つまり、弁体が開始位置から確認位置まで正常に回動されたのであれば、その後の確認位置から停止位置までの弁体の回動についても正常に行われている可能性が高く、そのため、弁体が確認位置まで正常に回動されたにもかかわらず停止位置まで回動されたことが検知できなかったときは、弁体自体は正常に回動されているものの停止位置センサが故障しているため弁体が停止位置にあることが検出できないものと判断して、この判断に基づいて停止位置センサの故障を通知するので、ガス遮断弁ユニットに生じた異常原因を容易に確認することができる。
【００１７】
また、弁体を、開始位置から確認位置まで回動するようにモータを駆動し、そのあと、確認位置から停止位置まで回動するようにモータを駆動するので、モータが停止位置までの回動角（回動量）を超えて必要以上に駆動されることがなく、弁体の回動異常や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されない場合においても、モータが駆動され続けることを防止できる。
【００１８】
請求項２に記載された発明によれば、弁体を開始位置から確認位置まで回動するようにモータを駆動したにもかかわらず弁体が確認位置にあることが検出できなかったときに、弁体の回動に異常があるものとしてその旨通知するので、つまり、弁体の固着や弁体の回動機構の不具合などにより弁体の回動に異常が生じたものと判断して、この判断に基づいて弁体の異常回動（回動不良）を通知するので、ガス遮断弁ユニットに生じた異常原因を容易に確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。なお、ボールバルブ４を全開位置から全閉位置まで回動させる全閉動作において、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し、全開位置が、同じく所定の開始位置に相当する。また、ボールバルブ４を全閉位置から全開位置まで回動させる全開動作において、全開位置が、特許請求の範囲に記載した所定の停止位置に相当し、全閉位置が、同じく所定の開始位置に相当する。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。また、大歯車６２には、その円弧状の周縁内側で段部６２１Ａから所定の第１角度Ｋずれた位置に小径の確認孔６２３Ａが形成され、その円弧状の周縁内側で段部６２１Ｂから所定の第１角度Ｋずれた位置に小径の確認孔６２３Ｂが形成されている。確認孔６２３Ａ及び確認孔６２３Ｂは、それぞれ後述する第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が備える発光部の光を通すことができる程度の大きさに形成されている。なお、大歯車６２は、特許請求の範囲に記載した回動体に相当し、確認孔６２３Ａ、６２３Ｂは、同じく確認位置目印部に相当する。
【００３１】
第１フォトインタラプタ９Ａは、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が回動されて全閉位置となったときに段部６２１Ａと重なり、又は、ボールバルブ４が全閉位置から全開位置に向かって第１角度Ｋ回動されたとき（以下、全開動作時確認位置。特許請求の範囲の確認位置に相当）に確認孔６２３Ａと重なり、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が全閉位置又は全開動作時確認位置になったときにオンし、それ以外のときにオフするように、大歯車６２の段部６２１Ａ及び確認孔６２３Ａとの位置関係が定められている。なお、第１フォトインタラプタ９Ａは、全閉動作において、特許請求の範囲に記載した停止位置センサに相当し、全開動作において、同じく確認位置センサに相当する。
【００３２】
第２フォトインタラプタ９Ｂは、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段部６２１Ｂと重なり、又は、ボールバルブ４が全開位置から全閉位置に向かって第１角度Ｋ回動されたとき（以下、全閉動作時確認位置。特許請求の範囲の確認位置に相当）に確認孔６２３Ｂと重なり、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が全開位置又は全閉動作時確認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及び確認孔６２３Ｂとの位置関係が定められている。なお、第２フォトインタラプタ９Ｂは、全閉動作において、特許請求の範囲に記載した確認位置センサに相当し、全開動作において、同じく停止位置センサに相当する。
【００３３】
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。
【００３４】
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ており、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、ボールバルブ４の異常回動（回動不良）が検出されたときは「３１」を点滅表示し、第１フォトインタラプタ９Ａ又は第２フォトインタラプタ９Ｂ（即ち、停止位置センサ）の故障が検出されたときは「３２」を点滅表示する。
【００３５】
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、図示しない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。
【００３６】
図５に示すように、ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムに基づいて、（１）ボールバルブ４を全開位置から全閉動作時確認位置まで（あるいは、全閉位置から全開動作時確認位置まで）第１角度Ｋ回動させるように弁駆動用モータ５を駆動する第１駆動制御手段１１ａ、（２）第１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（即ち、確認位置センサ））によってボールバルブ４が全閉動作時確認位置（あるいは、全開動作時確認位置）にあることが検出されたとき、ボールバルブ４が全閉動作時確認位置（あるいは、全開動作時確認位置）まで正常に回動されたことを判定する正常回動判定手段１１ｂ、（３）第１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、ボールバルブ４を全閉動作時確認位置から全閉位置まで（あるいは、全開動作時確認位置から全開位置まで）第２角度Ｌ回動させるように弁駆動用モータ５を駆動する第２駆動制御手段１１ｃ、（４）正常回動判定手段１１ｂによってボールバルブ４が全閉動作時確認位置（あるいは、全開動作時確認位置）まで正常に回動されたことが判定されるとともに、第２駆動制御手段１１ｃによって弁駆動用モータ５が駆動されたあとに第１フォトインタラプタ９Ａ（あるいは、第２フォトインタラプタ９Ｂ（即ち、停止位置センサ））によってボールバルブ４が全閉位置（あるいは、全開位置）にあることが検出されなかったとき、第１フォトインタラプタ９Ａ（あるいは、第２フォトインタラプタ９Ｂ）の故障を通知するセンサ故障通知手段１１ｄ、（５）第１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が全閉動作時確認位置（あるいは、全開動作時確認位置）にあることが検出されなかったとき、ボールバルブ４が全閉動作時確認位置（あるいは、全開動作時確認位置）まで正常に回動されなかったことを判定する異常回動判定手段１１ｅ、及び、（６）異常回動判定手段１１ｅによって、ボールバルブ４が正常に回動されなかったことが判定されたとき、ボールバルブ４の異常回動を通知する異常回動通知手段１１ｆ、として機能するものである。
【００３７】
また、ＲＯＭ１２には、制御データとして、ボールバルブ４を全開位置から全閉動作時確認位置（あるいは、全閉位置から全開動作時確認位置）まで回動させるのに必要とされる第１角度Ｋ（例えば、３０度）に対応した、弁駆動用モータ５を駆動するための第１角度パルス数（例えば、１２００パルス）と、ボールバルブ４を全閉動作時確認位置から全閉位置（あるいは、全開動作時確認位置から全開位置）まで回動させるのに必要とされる第２角度Ｌ（例えば、７５度）に対応した、弁駆動用モータ５を駆動するための第２角度パルス数（例えば、３０００パルス）と、が格納されている。実際には、第１角度Ｋ及び第２角度Ｌは、回転力伝達機構６におけるバックラッシュなどの回動誤差を吸収できるように、若干のマージンを含む値が設定されている。
【００３８】
また、ＲＡＭ１３には、ボールバルブ４が全閉動作時確認位置（あるいは、全開動作時確認位置）まで正常に回動されたことを示す正常回動情報を格納する正常回動情報領域が設けられており、例えば、ボールバルブ４が確認位置まで正常回動されたときは「０」が、正常回動されなかったときは「１」が格納される。
【００３９】
次に、上述したＣＰＵ１１が実行する本発明に係る遮断処理（全閉処理）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。
【００４０】
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する等の所定の初期化処理がなされたのち、図示しないガス漏れ検出部によってガス漏れを検出する検出動作に移行する。その後、ガス漏れが検出されたとき、ＣＰＵ１１の処理がステップＳ１１０に進む。
【００４１】
ステップＳ１１０では、弁体であるボールバルブ４を全閉位置に向かって、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Ｓ１２０に進む。
【００４２】
ステップＳ１２０では、ステップＳ１１０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、ステップＳ１１０において弁駆動用モータ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個数とＲＯＭ１２に格納された第１角度パルス数とを比較する。そして、積算したパルス個数が第１角度パルス数以上のときは、ボールバルブ４が第１角度Ｋ回動されたものとしてステップＳ１３０に進み（Ｓ１２０でＹ）、積算したパルス個数が第１角度パルス数未満のときは、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Ｓ１１０に進む（Ｓ１２０でＮ）。
【００４３】
ステップＳ１３０では、ボールバルブ４が全閉動作時確認位置に正常に到達したかを判定し、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が正常に全閉動作時確認位置に到達したものとして、ＲＡＭ１３の正常回動情報領域に「０」を格納したのちステップＳ１５０に進み（Ｓ１３０でＹ）、オフのときはボールバルブ４が全閉動作時確認位置に到達していない、即ち、ボールバルブ４の回動に異常があるものとして、正常回動情報領域に「１」を格納したのちステップＳ１４０に進む（Ｓ１３０でＮ）。
【００４４】
ステップＳ１４０では、Ｉ／Ｏ部１４を介して、表示部にボールバルブ４の異常回動を示す数値「３１」を点滅表示させる。そして、ステップＳ１５０に進む。
【００４５】
ステップＳ１５０では、ボールバルブ４を全閉位置に向かって、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。
【００４６】
ステップＳ１６０では、ボールバルブ４が全閉位置に到達したかを判定し、即ち、第１フォトインタラプタ９Ａのオン／オフを判定して、オンのときはボールバルブ４が全閉位置に到達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が全閉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）。
【００４７】
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、ステップＳ１５０において弁駆動用モータ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に格納された第２角度パルス数とを比較する。そして、積算したパルス個数が第２角度パルス数以上のときは、ボールバルブ４が第２角度Ｌ回動された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第２角度パルス数未満のときは、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）。
【００４８】
ステップＳ１８０では、ボールバルブ４が弁閉動作時確認位置まで正常に回動されていたかを判定し、即ち、ボールバルブ４の異常回動の通知が既に行われたかどうかを判定する。詳細には、ＲＡＭ１３の正常回動情報領域に格納された値を読み出して、その値が「０」のときは、ボールバルブ４が弁閉動作時確認位置まで正常に回動されていた（ボールバルブ４の異常回動の通知が行われていない）ものとしてステップＳ１９０に進み（Ｓ１８０でＹ）、その値が「１」のときは、ボールバルブ４が弁閉動作時確認位置まで正常に回動されていない（ボールバルブ４の異常回動の通知が行われている）ものとして本フローチャートの処理を終了する（Ｓ１８０でＮ）。
【００４９】
ステップＳ１９０では、Ｉ／Ｏ部１４を介して、表示部に第１フォトインタラプタ９Ａ（即ち、停止位置センサ）の故障を示す数値「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。
【００５０】
なお、ステップＳ１１０、Ｓ１２０が、特許請求の範囲に記載した第１駆動制御手段に相当し、ステップＳ１３０が、同じく正常回動判定手段及び異常回動判定手段に相当し、ステップＳ１４０が、同じく異常回動通知手段に相当し、ステップＳ１５０、Ｓ１７０が、同じく第２駆動制御手段に相当し、ステップＳ１９０が、同じくセンサ故障通知手段に相当する。また、上記はボールバルブ４を全開位置から全閉位置まで回動させる全閉処理について説明したものであるが、ボールバルブ４を全閉位置から全開位置まで回動させる全開処理についても、全閉位置と全開位置とが入れ替わり、全閉動作時確認位置と全開動作時確認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上記と同様の処理が行われる。
【００５１】
次に、ガス遮断弁ユニット１００における、本発明に係る遮断動作（全閉動作）の一例を、図７〜図１０を参照して説明する。
【００５２】
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第１角度Ｋ回動された全閉動作時確認位置にある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第１角度Ｋ回動された全開動作時確認位置にある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。
【００５３】
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）。そして、この全開状態においてガス漏れが検出されると、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に近づける方向に回動され始める（Ｓ１１０）。また、大歯車６２とボールバルブ４とは駆動軸７及び従動軸４１とで連結されているのでそれぞれ同期して回動される。
【００５４】
全開状態において大歯車６２が回動されると、大歯車６２の円弧状の周縁部に第２フォトインタラプタ９Ｂの発光部の光が遮られて、第２フォトインタラプタ９Ｂがオフされ、そして、図８に示すように、ボールバルブ４が第１角度Ｋまで回動されると（Ｓ１２０）、第２フォトインタラプタ９Ｂの位置に重ねて確認孔６２３Ｂが位置づけられ、その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がオンされる（Ｓ１３０）。そして、さらにボールバルブ４の回動が進む（Ｓ１５０）と確認孔６２３Ｂが第２フォトインタラプタ９Ｂから離れて第２フォトインタラプタ９Ｂが再びオフされ、その後、第１フォトインタラプタ９Ａがオンするまで（Ｓ１６０）、あるいは、ボールバルブ４の回動角度が第２角度Ｌに達するまで（Ｓ１７０）、ボールバルブ４が回動される。そして、図９に示すように、第１フォトインタラプタ９Ａがオンすることなくボールバルブ４の回動角度が第２角度Ｌに達したとき、第１フォトインタラプタ９Ａの故障を示す数値「３２」が表示部に点滅表示される（Ｓ１９０）。
【００５５】
また、全開状態において大歯車６２が回動されたとき、ボールバルブ４の固着や回転力伝達機構６の経年劣化などにより、ボールバルブ４が第１角度Ｋ回動されたにもかかわらず第２フォトインタラプタ９Ｂがオフのまま（Ｓ１３０）のとき（即ち、弁駆動用モータ５の駆動のみ行われ実際にはボールバルブ４が回動していない状態）、ボールバルブ４の異常回動を示す数値「３１」が表示部に点滅表示される（Ｓ１４０）。なお、上記は全閉動作に関するものであったが、全開動作についても、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とが入れ替わり、確認孔６２３Ａと確認孔６２３Ｂとが入れ替わる以外は上記と同様である（図９、図１０）。
【００５６】
以上より、本発明によれば、全閉動作において、ボールバルブ４が全開位置から全閉動作時確認位置まで正常に回動されたのち、ボールバルブ４が引き続き全閉動作時確認位置から全閉位置まで回動されたあとに第１フォトインタラプタ９Ａによってボールバルブ４が全閉位置にあることが検出されなかったとき、第１フォトインタラプタ９Ａの故障を通知するので、つまり、ボールバルブ４が全開位置から全閉動作時確認位置まで正常に回動されたのであれば、その後の全閉動作時確認位置から全閉位置までのボールバルブ４の回動についても正常に行われている可能性が高く、そのため、ボールバルブ４が全閉動作時確認位置まで正常に回動されたにもかかわらず全閉位置まで回動されたことが検知できなかったときは、ボールバルブ４自体は正常に回動されているものの第１フォトインタラプタ９Ａが故障しているためボールバルブ４が全閉位置にあることが検出できないものと判断して、この判断に基づいて第１フォトインタラプタ９Ａの故障を通知するので、ガス遮断弁ユニット１００に生じた異常原因を容易に確認することができる。
【００５７】
また、ボールバルブ４を、全開位置から全閉動作時確認位置まで回動するように弁駆動用モータ５を駆動し、そのあと、全閉動作時確認位置から全閉位置まで回動するように弁駆動用モータ５を駆動するので、全閉位置を超えて必要以上にモータが駆動されることがなく、ボールバルブ４の回動異常や第１フォトインタラプタ９Ａの故障によりボールバルブ４が全閉位置にあることが検出されない場合においても、弁駆動用モータ５が駆動され続けることを防止することができる。
【００５８】
また、ボールバルブ４を全開位置から全閉動作時確認位置まで回動するように弁駆動用モータ５を駆動したにもかかわらずボールバルブ４が全閉動作時確認位置にあることが検出できなかったときに、ボールバルブ４の回動に異常があるものとしてその旨通知するので、つまり、ボールバルブ４の固着やその回動機構の不具合などによりボールバルブ４の回動に異常が生じたものと判断して、この判断に基づいてボールバルブ４の異常回動（回動不良）を通知するので、ガス遮断弁ユニット１００に生じた異常原因を容易に確認することができる。
【００５９】
また、ボールバルブ４が全閉動作時確認位置まで正常に回動されたことを確認する確認位置センサとして、元々備えられている第２フォトインタラプタ９Ｂを用いているので、別途確認位置センサを設ける必要がなく、異常原因を容易に確認することができるガス遮断弁ユニット１００を安価に提供することができる。（なお、全開動作についても、全開位置と全閉位置とが入れ替わり、全閉動作時確認位置と全開動作時確認位置とが入れ替わり、第１フォトインタラプタと第２フォトインタラプタとが入れ替わる以外は上記と同様である）
【００６０】
なお、本実施形態においては、全閉動作及び全開動作それぞれにおいて、ボールバルブ４の異常回動の通知、停止位置センサの故障の通知を行っているが、全閉動作と全開動作とのいずれか一方の動作時のみ、これら各通知を行うようにしてもよい。
【００６１】
また、確認位置センサとして、元々備えられている第２フォトインタラプタ９Ｂ、及び、第１フォトインタラプタ９Ａを用いているが、これらとは別体の確認位置センサを配設しても良い。
【００６２】
また、ボールバルブ４の異常回動を通知したあとにボールバルブ４を第２角度Ｌ回動させるように弁駆動用モータ５を駆動しているが、この状態において既に異常が発生しているので、例えば、異常回動通知後の弁駆動用モータ５の駆動を行わないようにしてもよい。
【００６３】
また、第１角度Ｋ、第２角度Ｌについては、ガス遮断弁ユニットの構成に適した値を設定する必要がある。なお、第１角度Ｋを大きくするほど、停止位置センサの故障検出の確度を高めることができる。また、全閉動作及び全開動作における確認孔はそれぞれ１つずつであったが、確認孔を複数個設けても良く、そのようにすることで、ガス遮断弁ユニットの回動異常や故障の検出精度を高めることができる。
【００６４】
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】
【００６５】
【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、この状態での、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、ボールバルブが全閉動作時確認位置にある状態を示す図であり、（B）は、この状態での、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、この状態での、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、ボールバルブが全開動作時確認位置にある状態を示す図であり、（B）は、この状態での、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。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 弁体部
２ 弁駆動部
４ ボールバルブ（弁体）
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、確認位置センサ）
９Ｂ 第２フォトインタラプタ（確認位置センサ、停止位置センサ）
１０ マイクロコンピュータ
１１ａ 第１駆動制御手段（ＣＰＵ）
１１ｂ 正常回動判定手段（ＣＰＵ）
１１ｃ 第２駆動制御手段（ＣＰＵ）
１１ｄ センサ故障通知手段（ＣＰＵ）
１１ｅ 異常回動判定手段（ＣＰＵ）
１１ｆ 異常回動通知手段（ＣＰＵ）
６２ 大歯車（回動体）
６２３Ａ、６２３Ｂ 確認孔（確認位置目印部）
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、前記流路に回動可能に組み込まれ且つ回動により前記流路を開閉する弁体と、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ことを検出する停止位置センサと、を有し、前記弁体を所定の開始位置から前記停止位置に向かって回動させるように前記モータを駆動し、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モータの駆動を停止するガス遮断弁ユニットにおいて、
前記モータによって前記弁体とともに回動される回動体と、
前記回動体に設けられ且つ前記弁体が前記開始位置と前記停止位置との間で任意に定められた確認位置にあることを示す確認位置目印部と、
前記確認位置目印部を用いて前記弁体が前記確認位置にあることを検出する確認位置センサと、
前記弁体を前記開始位置から前記確認位置まで回動させるように前記モータを駆動する第１駆動制御手段と、
前記第１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確認位置センサによって前記弁体が前記確認位置にあることが検出されたとき、前記弁体が前記確認位置まで正常に回動されたことを判定する正常回動判定手段と、
前記第１駆動制御手段によって前記モータが駆動されたあとに、前記弁体を前記確認位置から前記停止位置まで回動させるように前記モータを駆動する第２駆動制御手段と、
前記正常回動判定手段によって前記弁体が前記確認位置まで正常に回動されたことが判定されるとともに、前記第２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なかったとき、前記停止位置センサの故障を通知するセンサ故障通知手段と、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】
前記第１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確認位置センサによって前記弁体が前記確認位置にあることが検出されなかったとき、前記弁体が前記確認位置まで正常に回動されなかったことを判定する異常回動判定手段と、
前記異常回動判定手段によって、前記弁体が正常に回動されなかったことが判定されたとき、前記弁体の異常回動を通知する異常回動通知手段と、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１】
ガス配管に接続される流路と、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を開閉する弁体と、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ことを検出する停止位置センサと、を有し、前記弁体を所定の開始位置から前記停止位置に向かって回動させるように前記モータを駆動し、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モータの駆動を停止するガス遮断弁ユニットにおいて、
前記モータによって前記弁体とともに回動される回動体と、
前記回動体に設けられ且つ前記弁体が前記開始位置と前記停止位置との間で任意に定められた確認位置にあることを示す確認位置目印部と、
前記確認位置目印部を用いて前記弁体が前記確認位置にあることを検出する確認位置センサと、
前記弁体を前記開始位置から前記確認位置まで回動させるように前記モータを駆動する第１駆動制御手段と、
前記第１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確認位置センサによって前記弁体が前記確認位置にあることが検出されたとき、前記弁体が前記確認位置まで正常に回動されたことを判定する正常回動判定手段と、
前記第１駆動制御手段によって前記モータが駆動されたあとに、前記弁体を前記確認位置から前記停止位置まで回動させるように前記モータを駆動する第２駆動制御手段と、
前記正常回動判定手段によって前記弁体が前記確認位置まで正常に回動されたことが判定されるとともに、前記第２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なかったとき、前記停止位置センサの故障を通知するセンサ故障通知手段と、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】
前記第１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確認位置センサによって前記弁体が前記確認位置にあることが検出されなかったとき、前記弁体が前記確認位置まで正常に回動されなかったことを判定する異常回動判定手段と、
前記異常回動判定手段によって、前記弁体が正常に回動されなかったことが判定されたとき、前記弁体の異常回動を通知する異常回動通知手段と、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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２９９８０４（Ｐ２００９−２９９８０４Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５５５２９（Ｐ２００８−１５５５２９）
【出願日】平成２０年６月１３日（２００８．６．１３）
【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１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１３日（２００８．６．１３）
【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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