JP2001090864A - シャットバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間的なバルブの開状態でも確実にオフ状態
が確認できること。 【解決手段】 弁座１を介して連通する２つの通路２
１、２２を弁座１に当接することにより閉じる軸方向に
往復動可能に支持されたロッド３１の一端に配設された
弁体３を備えたシャットバルブにおいて、前記弁体３が
軸方向の往復動の一端に位置して前記弁座１に当接する
ことにより、該弁座１を介して対向する前記２つの通路
２１、２２を閉じた時に、前記ロッド３１に配設された
前記係合部材３２によって２つの接点４１、４２が当接
してオンになるスイッチ４を備えたシャットバルブ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弁座を介して連通
する２つの通路を弁座に当接することにより閉じる往復
動可能に支持された弁体を備えたシャットバルブにおい
て、前記弁体が一端に位置して前記弁座に当接すること
により、該弁座を介して対向する前記２つの通路を閉じ
た時に、スイッチの２つの接点を当接してオンにするシ
ャットバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の開閉出力付きバルブ（特開平１０
−２６７１６５）は、図１０に示されるように例えば、
ガス絶縁開閉装置におけるバルブの開閉の手順を間違え
ないように開閉状態をバルブの外部から、或いは、バル
ブから離れた場所において判別できるように、弁体の位
置に応じて開閉する接点Ｐを備えたスイッチＳを設けて
いた。

【０００３】このスイッチＳは、バルブを操作してバル
ブが開又は閉状態になった時に、接点Ｐのオン又はオフ
状態を切り換えるものであり、しかもこの一方の接点Ｐ
１がバルブ本体Ｍに配設され、又他方の接点Ｐ２が弁体
Ｖが開の位置にある時、ベローズＢと接触する位置に設
置されている。

【０００４】この構造によりこの他方の接点Ｐ２が、弁
体Ｖが上方にある時にベローズＢと接触し、接触片Ｃか
らベローズＢ、バルブ本体Ｍ、端子Ｔの電気的経路がで
き接点はオンとなる。又バルブが閉となると弁体Ｖは下
方へ移動して前記接触片ＣとベローズＢが離れて、接点
はオフとなる構造であるものが使用されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の開閉出力付
きバルブは、上述のベローズＢを利用した接点方式であ
るため、前記弁体Ｖが下方に下がった状態にある時にお
いて、バルブが閉状態まで下方へ移動していない中間の
位置にある状態にある場合には、接点出力がオン又はオ
フの状態になるかわからず、どちらの状態か容易に判断
できないという問題があった。

【０００６】また上記従来の開閉出力付きバルブは、前
記接触片ＣからベローズＢ、バルブ本体Ｍ、端子Ｔの電
気的経路の形成によってオンとなるものであるため、弁
体の本体Ｍが金属など導電性の材料を用いたバルブにし
か適用出来ないという問題があった。

【０００７】さらに上記従来の開閉出力付きバルブは、
上述した構造であるため、この接点は、弁体Ｖが上方に
ある時にベローズＢと接触し、前記接触片Ｃから接点の
オン又はオフ状態を切り換えるものであるので、この接
点部分に絶縁性の異物が混入したり、この接点が流体で
あるガス又は液体と遮断するベローズＢから流体が漏れ
出しこの接点を腐食し、弁体Ｖが上方にある時にベロー
ズＢと接点が接触しようとした時に異物や腐食物が電気
的経路を遮断し、前記接触片ＣにベローズＢが当たって
いても接点出力がオンにならない事が有るという問題が
あった。

【０００８】そこで本発明者は、弁座を介して連通する
２つの通路を弁座に当接することにより閉じる往復動可
能に支持された弁体を備えたシャットバルブにおいて、
前記弁体が一端に位置して前記弁座に当接することによ
り、該弁座を介して対向する前記２つの通路を閉じた時
に、スイッチの２つの接点を当接してオンにするという
本発明の技術的思想に着眼し、更に研究開発を重ねた結
果、中間的なバルブの開状態でも確実にオフ状態が確認
できるという目的を達成する本発明に到達した。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）のシャットバルブは、弁座を介して連通す
る２つの通路を弁座に当接することにより閉じる往復動
可能に支持された弁体を備えたシャットバルブにおい
て、前記弁体が一端に位置して前記弁座に当接すること
により、該弁座を介して対向する前記２つの通路を閉じ
た時に、２つの接点が当接してオンになるスイッチを備
えたものである。

【００１０】本発明（請求項２に記載の第２発明）のシ
ャットバルブは、前記第１発明において、前記弁体が、
軸方向に往復動可能に支持されたロッドの一端に配設さ
れ、前記弁体が軸方向の一端に位置する時に２つの接点
を当接させてスイッチをオンにする位置の前記ロッドに
配設された係合部材を備えているものである。

【００１１】本発明（請求項３に記載の第３発明）のシ
ャットバルブは、前記第２発明において、前記係合部材
が、前記弁体が介挿された前記通路とは区画された弁本
体内の部屋内に配設され、前記スイッチを構成する２つ
の接点部材が、前記部屋内に配設され、前記一方の接点
部材が、前記弁体が前記ロッドの軸方向の一端に位置し
て前記弁座に当接する時前記係合部材に係合するように
配置されているものである。

【００１２】本発明（請求項４に記載の第４発明）のシ
ャットバルブは、前記第３発明において、前記係合部材
が、前記弁体の回転を防止する溝内に移動自在に介挿さ
れた弁回転止バーによって構成されているものである。

【００１３】本発明（請求項５に記載の第５発明）のシ
ャットバルブは、前記第４発明において、前記２つの接
点部材が、前記弁本体内に介挿され前記部屋内に挿置さ
れるとともに、コントローラに接続された検出部に配設
されているものである。

【００１４】本発明（請求項６に記載の第６発明）のシ
ャットバルブは、前記第５発明において、前記一方の接
点部材が、前記検出部の支点回りに揺動する揺動部材に
よって構成され、前記他方の接点部材が、前記弁体が前
記ロッドの軸方向の一端に位置して前記弁座に当接する
時、前記係合部材に係合する前記揺動部材に当接する前
記検出部に配設されたスイッチ部によって構成されてい
るものである。

【００１５】本発明（請求項７に記載の第７発明）のシ
ャットバルブは、前記第６発明において、前記ロッドを
軸方向に往復動させるための駆動モータを備えているも
のである。

【００１６】本発明（請求項８に記載の第８発明）のシ
ャットバルブは、前記第７発明において、前記駆動モー
タの回転運動を軸方向の往復運動に変換する変換機構を
備えているものである。

【００１７】本発明（請求項９に記載の第９発明）のシ
ャットバルブは、前記第８発明において、前記コントロ
ーラが、前記駆動モータの電源電圧を検出して、前記電
源電圧を規格値以内に制御するものである。

【００１８】本発明（請求項１０に記載の第１０発明）
のシャットバルブは、前記第９発明において、前記コン
トローラが、前記駆動モータの駆動電流を検出して、ピ
ーク電流の有無を判別するものである。

【００１９】

【発明の作用および効果】上記構成より成る第１発明の
シャットバルブは、弁座を介して連通する２つの通路を
弁座に当接することにより閉じる往復動可能に支持され
た弁体を備えたシャットバルブにおいて、前記弁体が一
端に位置して前記弁座に当接することにより、該弁座を
介して対向する前記２つの通路を閉じた時に、前記スイ
ッチの２つの接点が当接してオンになるので、バルブが
閉状態になった時のみ前記スイッチの前記２つの接点が
オン状態になるため、中間的なバルブの開状態でも確実
にオフ状態が確認できるという効果を奏する。

【００２０】上記構成より成る第２発明のシャットバル
ブは、前記第１発明において、軸方向に往復動可能に支
持された前記ロッドの一端に配設された前記弁体が軸方
向の一端に位置する時に、前記ロッドの前記位置に配設
された前記係合部材が２つの接点を当接させてスイッチ
をオンにするので、中間的なバルブの開状態でも確実に
オフ状態が確認できるという効果を奏する。

【００２１】上記構成より成る第３発明のシャットバル
ブは、前記第２発明において、前記係合部材および前記
スイッチを構成する前記２つの接点部材が、前記弁体が
介挿された前記通路とは区画された弁本体内の部屋内に
配設され、前記一方の接点部材が、前記ロッドの軸方向
の一端に位置した前記弁体が前記弁座に当接する時前記
係合部材に係合するので、前記接点部材が前記通路と区
画されているため、前記接点部材の腐食による接触不良
に伴う誤動作で開閉状態の確認ミスによる誤動作を防止
するという効果を奏する。

【００２２】上記構成より成る第４発明のシャットバル
ブは、前記第３発明において、前記係合部材が、前記溝
内に移動自在に介挿された前記弁回転止バーによって構
成されているので、前記弁体の回転を防止するという効
果を奏する。

【００２３】上記構成より成る第５発明のシャットバル
ブは、前記第４発明において、前記２つの接点部材が、
前記弁本体内に介挿され前記部屋内に挿置されるととも
に、コントローラに接続された検出部に配設されている
ので、接点による電気的経路として前記弁本体などを経
由することなく経路が独立しているため、前記弁本体を
金属など導電性の材料を用いる事なく設計できるため、
設計の自由度が広くなるという効果を奏する。

【００２４】上記構成より成る第６発明のシャットバル
ブは、前記第５発明において、前記弁体が前記ロッドの
軸方向の一端に位置して前記弁座に当接する時、前記揺
動部材が前記係合部材に係合して前記検出部の支点回り
に揺動することにより、前記検出部に配設された前記ス
イッチ部に当接するので、前記弁体の開閉を確実に検出
するという効果を奏する。

【００２５】上記構成より成る第７発明のシャットバル
ブは、前記第６発明において、前記駆動モータが、前記
ロッドの軸方向の往復動による開閉動作を可能にすると
いう効果を奏する。

【００２６】上記構成より成る第８発明のシャットバル
ブは、前記第７発明において、前記変換機構が、前記駆
動モータの回転運動を軸方向の往復運動に変換するの
で、前記ロッドおよび弁体の滑らかな往復動を実現する
という効果を奏する。

【００２７】上記構成より成る第９発明のシャットバル
ブは、前記第８発明において、前記コントローラが、前
記駆動モータの電源電圧を検出して、前記電源電圧を規
格値以内に制御するので、前記弁体のロック状態を回避
するという効果を奏する。

【００２８】上記構成より成る第１０発明のシャットバ
ルブは、前記第９発明において、前記コントローラが、
前記駆動モータの駆動電流を検出して、ピーク電流の有
無を判別するので、前記弁体の確実な開閉を可能にする
という効果を奏する。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき、
図面を用いて説明する。

【００３０】（第１実施形態）本第１実施形態のシャッ
トバルブは、図１ないし図３に示されるように弁座１を
介して連通する２つの通路２１、２２を弁座１に当接す
ることにより閉じる軸方向に往復動可能に支持されたロ
ッド３１の一端に配設された弁体３を備えたシャットバ
ルブにおいて、前記弁体３が軸方向の往復動の一端に位
置して前記弁座１に当接することにより、該弁座１を介
して対向する前記２つの通路２１、２２を閉じた時に、
前記ロッド３１に配設された前記係合部材３２によって
２つの接点４１、４２が当接してオンになるスイッチ４
を備えたものである。

【００３１】前記２つの通路２１、２２は、配管２０内
を前記弁座１を構成する左右の上下壁２３、２４によっ
て区画された一次口と二次口によって構成される。前記
左右の上下壁２３、２４は、前記配管２０に脱着可能に
装着され、Ｏリングを介挿してシール性を確保してい
る。

【００３２】前記弁座１は、前記左右の上下壁２３、２
４の一端に形成される円形開口によって構成され、前記
弁体３は、前記ロッド３１の下端に固着された弁部３０
と、該弁部３０の上下に挾着されるシール部３３とクッ
ション３４とから成る。

【００３３】ブラケット２５が、樹脂製であり、前記左
右の上下壁２３、２４が一体的に形成された部材２３０
の上部に、ビスによって固着することにより、Ｏリング
を介挿して装着され、内部に前記係合部材３２が上下動
自在に介挿される部屋２５１が形成されているととも
に、ケーブルを介してコントローラ５に接続された検出
部としての弁位置検出部４０がその前面が前記部屋に露
出するように配設されている。

【００３４】前記係合部材３２が、前記弁体３が介挿さ
れた前記通路２１、２２とは区画された弁本体内の部屋
としての前記ブラケット２５内に形成された部屋２５１
内に配設され、前記係合部材３２が、前記弁体３の回転
を防止する溝としての左右のスリット２５２内に移動自
在に介挿された弁回転止バーによって構成されている。

【００３５】前記スイッチ４を構成する２つの接点部材
４１、４２が、前記部屋２５１内に配設され、前記一方
の接点部材４１が、前記弁体３が前記ロッド３１の軸方
向の一端に位置して前記弁座１に当接する時、前記係合
部材３２に係合するように配置されている。

【００３６】すなわち前記２つの接点部材４１、４２
が、前記弁本体としてのブラケット２５内に介挿され前
記部屋２５１内に挿置されるとともに、前記コントロー
ラ５に接続された前記検出部としての樹脂ケース内を備
えた弁位置検出部４０に配設されている。

【００３７】前記一方の接点部材４１が、前記弁位置検
出部４０に突設された支点回りに揺動する揺動部材によ
って構成され、前記他方の接点部材４２が、前記弁体が
前記ロッド３１の軸方向の一端に位置して前記弁座１に
当接する時、前記係合部材２３に係合する前記揺動部材
４１に当接する前記弁位置検出部４０に配設されたスイ
ッチ部によって構成されている。

【００３８】前記弁本体としてのブラケット２５の上部
には、下端に前記弁体３が固着された前記ロッド３１を
軸方向に往復動させるための駆動モータ６を配設するた
めのモータケーシング６０が上述したピスによって固着
される。

【００３９】前記モータケーシング６０内には、前記駆
動モータ６を構成する直流モータ６１が同軸的に介挿さ
れ、前記ブラケット２５の上部平坦面にブラシ６２が配
設され、該ブラシ６２はケーブルを介して前記コントロ
ーラに接続されている。

【００４０】変換機構は、前記直流モータ６１のモータ
シャフト６３の内周面に形成されたリードスクリュー部
６４と、該リードスクリュー部６４に噛合して、前記ロ
ッド３１と一体的に形成された弁駆動シャフト６６の外
周部に形成されたロッドネジ部６５によって構成され、
前記駆動モータ６の回転運動を軸方向の往復運動に変換
するものである。

【００４１】前記コントローラ５は、図３に示されるよ
うにＣＰＵ５０と、前記弁位置検出部４０に接続した第
１の入力Ｉ／Ｆ回路５１と、前記駆動モータ６の駆動電
流を検出する駆動電流検出回路５２と、前記駆動モータ
６を回転駆動するモータ駆動回路５３と、モータ電源６
００の電源電圧を検出する電源電圧検出回路５４と、シ
ステムからの開閉指令信号を入力する第２の入力Ｉ／Ｆ
回路５５と、システムに異常が生じた時の異常信号を出
力する出力Ｉ／Ｆ回路５６とから成る。

【００４２】本第１実施形態における制御フローチャー
トについて、図４を用いて以下に述べる。ステップ１０
１において、システムからの開閉指令信号（「開」電圧
有り又は「閉」電圧なし）が入力され、「閉」の場合
は、ステップ１０２において、動作回数をカウントする
ため０回を入力する。

【００４３】ステップ１０３において、閉の動作電圧を
設定するためにモータ駆動電圧Ｖｍ信号パターンとし
て、基準電圧Ｖｍ０パターンを設定し、ステップ１０４
において、モータ電源用の電圧Ｖｂを検出する。

【００４４】ステップ１０５において、モータ電源用電
圧Ｖｂが規格値Ｖｂ０（＝１２Ｖ）より大きいかどうか
を判断し、以下の時は後述するステップ１０７にすす
む。前記規格値Ｖｂ０より大きい時すなわちＹＥＳの場
合は、ステップ１０６において大きい割合分（Ｖｂ０／
Ｖｂ）で割って小さくしたものをモータ駆動電圧Ｖｍと
する。

【００４５】ステップ１０７において、得られたモータ
駆動電圧Ｖｍを出力し、ステップ１０８において、動作
回数をカウントするため１回行い、ステップ１０９にお
いて、モータ駆動電流を検出する。

【００４６】ステップ１１０において、ピーク電流（ロ
ック電流）の有無を判別し、ＮＯの無しの時は続けてピ
ーク電流を検出し、ＹＥＳの有り時はステップ１１１に
おいて、弁位置検出部４０からの開閉接点出力信号を判
別し、「開」の出力なしの場合はステップ１１２へすす
み、「閉」の出力が有る場合は動作を終了する。

【００４７】ステップ１１２において、動作回数の確認
を行い動作回数が１又は０の時はステップ１０４に戻り
再度駆動を行う、動作回数が２の時はステップ１１３に
おいて、システム側へ異常信号を出力して、動作を終了
する。

【００４８】上述のステップ１０１において「開」の信
号が入力された開放時はステップ１１１において弁位置
検出部４０から開閉接点出力信号を判別し、「開」の出
力なしの場合は動作を終了し、「閉」の出力が有る場合
はステップ１１２へすすむ点のみ、上述した閉信号が出
力された場合のフローチャートと異なるものである。

【００４９】上述の弁閉動作時および弁開動作時におけ
るシステムからの開閉指令信号と、直流モータ６０から
の駆動電流および弁位置検出部４０からの弁位置検出電
圧のタイムチャートは、図５（Ａ）、（Ｂ）に示され
る。

【００５０】本第１実施形態において、直流モータ駆動
電流としてロック電流が流れ、弁位置検出部４０からの
弁位置検出電圧が有る時は、弁閉動作と判断され、前記
ロック電流が流れ、弁位置検出部４０からの弁位置検出
電圧が無い時は、弁開動作と判断されるのである。

【００５１】上述した本第１実施形態のシャットバルブ
は、図６に示されるように燃料電池システムにおけるコ
ンプレッサーＦ８から燃料電池スタックＦ１０への空気
の供給を制御するバルブＦ５ａと、改質器Ｆ３から燃料
電池スタックＦ１０への水素の供給を制御するバルブＦ
５ｂと、燃料電池の発電をしない時の改質器Ｆ３から燃
焼バーナーＦ６への水素の供給を制御するバルブＦ５ｃ
とに適用される。

【００５２】上記構成より成る第１実施形態のシャット
バルブは、前記モータ電源部６００からの電気信号によ
り前記駆動モータ６を駆動することにより、駆動部の前
記モータシャフト６３を回転させ、前記変換機構のねじ
送り作用で前記ロードネジ部６５により軸方向に往復動
して、弁回転止バー部３３が一体的に形成された弁駆動
用シャフト６６により、前記ロッド３１を介して該ロッ
ド３１と一体になった前記弁体３を開閉作動させるもの
である。

【００５３】前記弁体３の開閉作動と一体となった動く
前記係合部材３３としての弁回転止バー部の作動を、開
閉接点出力部４１、４２を備えた前記弁体位置検出部４
０によって検出する。この検出は、前記弁体３が下端の
閉状態になった時に前記弁体位置検出部４０が検出する
ようになっており、この信号を開閉接点出力部４０１に
送る。

【００５４】又、前記モータ電源部６００の入力信号の
開閉時の変化を検知し、前記弁体３が全開又は全閉にな
った時に発生するピーク電流を検出し、このピーク電流
と前記弁体位置検出部４０の前記開閉接点出力部４０１
からの信号が同時に発生した時に、前記弁体３が確実に
作動し全開又は全閉になったことが確認できる。

【００５５】この時に全開又は全閉にならなかったこと
が前記開閉接点出力部４０１の信号から分かった時は、
再度モータ電源部６００からの電気信号により前記駆動
モータ６を駆動させ、前記弁体３を開閉作動させる。こ
の２度目の作用でも前記弁体３が確実に作動し全開又は
全閉にならなかった時は、異常信号をコントローラ５か
ら外のシステムへ発信する。

【００５６】上記作用を奏する第１実施形態のシャット
バルブは、前記弁体３が下端に位置して前記弁座１に当
接することにより、該弁座１を介して対向する前記２つ
の通路２１、２２を閉じた時に、前記スイッチの２つの
接点４１、４２が当接してオンになるので、バルブが閉
状態になった時のみ前記スイッチの前記２つの接点４
１、４２がオン状態になるため、中間的なバルブの開状
態でも確実にオフ状態が確認できるという効果を奏す
る。

【００５７】また第１実施形態のシャットバルブは、前
記係合部材３２および前記スイッチを構成する前記２つ
の接点部材４１、４２が、前記弁体３が介挿された前記
通路２１、２２とは区画された弁本体内の前記部屋２５
１内に配設され、前記一方の接点部材４１が、前記ロッ
ド３１の軸方向の一端に位置した前記弁体３が前記弁座
１に当接する時前記係合部材３３に係合するので、前記
接点部材４１、４２が前記通路２１、２２と区画されＯ
リングによってシールされているため、前記接点部材４
１、４２の腐食による接触不良に伴う誤動作で開閉状態
の確認ミスによる誤動作を防止するという効果を奏す
る。

【００５８】すなわち本第１実施形態では前記通路２
１、２２の流体経路とモータ駆動部との間にＯリングに
よるシャフトシール部を設け、このシールにより前記ロ
ッド３１および前記弁駆動用シャフト６６より上に流体
との接触を防止しているため、流体によるモータ駆動部
６や前記弁体位置検出部４０および前記開閉接点出力部
４０１において腐食などの影響が出ないようになってい
る。また接点部４１、４２の異物や腐食による接触不良
による誤動作で開閉状態の確認ミスによる誤動作を防止
することができる。

【００５９】さらに第１実施形態のシャットバルブは、
前記係合部材３３が、前記溝としての前記スリット２５
２内に移動自在に介挿された前記弁回転止バーによって
構成されているので、前記弁体３の回転を防止するとい
う効果を奏する。

【００６０】また第１実施形態のシャットバルブは、前
記２つの接点部材４１、４２が、前記弁本体としてのブ
ラケット２５内に介挿され前記部屋２５１内に挿置され
るとともに、前記コントローラ５に接続された検出部４
０に配設されているので、従来のように接点による電気
的経路として前記弁本体などを経由することなく経路が
独立しているため、前記弁本体を金属など導電性の材料
を用いる事なく設計できるため、設計の自由度が広くな
るという効果を奏する。

【００６１】すなわち本第１実施形態のシャットバルブ
は、前記接点４１、４２がオンとなる前記弁体３が下方
端になりバルブが閉状態になった時に接点４１、４２が
オン状態になるので、しかもこの弁体の位置に応じて開
閉する前記接点４１、４２が樹脂製のブラケット２５に
よって密閉された空間である部屋２５１内に設置されて
おり、前記接点４１、４２の出力端子４０１がすべて前
記ブラケット２５に設置されているのである。

【００６２】さらに第１実施形態のシャットバルブは、
前記弁体３が前記ロッド３１の軸方向の下端に位置して
前記弁座１に当接する時、前記一方の接点部材としての
前記揺動部材が前記係合部材３３としての回転止バー部
に係合して前記検出部４０の支点回りに揺動することに
より、前記検出部４０に配設された前記他方の接点部材
４２としてのスイッチ部に当接するので、前記弁体３の
開閉を確実に検出するという効果を奏する。

【００６３】また前記駆動モータ６を駆動する電源電圧
が変動し、規格値より大きな電圧が印加されて、モータ
が駆動されバルブ開閉に通常以上の力が加わりロック状
態になった場合は、次にモータ駆動用の電源電圧が変動
し規格値以下になった状態で駆動モータ６を駆動しバル
ブ開閉を行おうとした場合に、通常以上の力が加わりロ
ック状態になっているため、ロックを解除できない事が
ある。本第１実施形態においてはこれを防止するため規
格値以上に駆動モータを駆動する電源電圧が変動した時
は、規格値より大きい電圧の比の逆数の分だけモータ駆
動用の電源電圧に掛けた大きさの適正な駆動電圧を加え
るようにしたので、上述のロック状態を回避することが
出来るものである。但し、電源電圧が規格値以下の電圧
の時は、この処理は行わない。

【００６４】またモータの駆動に用いたバルブの開時に
発生するロック電流の発生と上記のバルブが閉状態にな
った時のみオン状態になる接点出力との両方の出力が同
時に発生している時にバルブの閉状態とするようにする
と、更に確実なバルブの開閉状態が確認できる。

【００６５】さらにこの構造では、モータの駆動に用い
たバルブの開時に発生するロック電流の発生と上記のバ
ルブが閉状態になった時のみオン状態になる接点出力と
の両方の出力が同時に発生しなかった時は、バルブの動
作中に途中で停止する異常が発生した事が分かり、バル
ブの異常を検知することも出来る。

【００６６】また上記のモータを駆動しバルブの開閉動
作途中に確実なバルブの開閉状態が確認でき異常が確認
された時に、再度バルブの起動信号が出力され、異常を
回避する事も可能である。

【００６７】（第２実施形態）本第２実施形態のシャッ
トバルブは、図７に示されるようにピーク発生時間を考
慮する点が、前記第１実施形態との相違点であり、以下
相違点を中心に説明する。

【００６８】ステップ１１４において、ピーク電流（ロ
ック電流）発生時の時間ｔを判断し、ｔ３〜ｔ４の間は
ＮＯであり、ステップ１１２にすすみ、前記時間ｔがｔ
３〜ｔ４の間以外の時は動作を終了する。

【００６９】本第２実施形態においては、図５に示され
るように直流モータ駆動電流としてロック電流がｔ３〜
ｔ４の間流れた時は、弁閉動作と判断され、前記ロック
電流がｔ３〜ｔ４の間流れた時は、弁開動作と判断され
るのである。

【００７０】本第２実施形態のシャットバルブは、ピー
ク電流（ロック電流）発生時間を考慮した動作および制
御を可能にするものである。

【００７１】（第３実施形態）本第３実施形態のシャッ
トバルブは、図８に示されるようにピーク発生時間をチ
ェックするステップを追加した点が、前記第１実施形態
との相違点であり、以下相違点を中心に説明する。

【００７２】ステップ１１０の後のステップ１１５にお
いて、ピーク電流（ロック電流）発生時の時間ｔを判断
し、ｔ３〜ｔ４の間はＮＯであり、ステップ１１２にす
すみ、前記時間ｔがｔ３〜ｔ４の間以外の時はステップ
１１１において弁位置検出部４０からの開閉接点出力信
号を判別するものである。

【００７３】本第３実施形態においては、図５に示され
るように直流モータ駆動電流としてロック電流がｔ３〜
ｔ４の間流れ、弁位置検出部４０からの弁位置検出電圧
が有る時は、弁閉動作と判断され、弁位置検出部４０か
らの弁位置検出電圧が無い時は、弁開動作と判断される
のである。

【００７４】本第３実施形態のシャットバルブは、上記
第１実施形態の作用効果に加え、ピーク電流（ロック電
流）発生時間を考慮した動作および制御を可能にするも
のである。

【００７５】（第４実施形態）本第４実施形態のシャッ
トバルブは、図９に示されるように駆動モータの駆動時
間を考慮する点が、前記第１実施形態との相違点であ
り、以下相違点を中心に説明する。

【００７６】ステップ１０２に続くステップ１１６にお
いて、閉の動作電圧および駆動時間を設定するためにモ
ータ駆動電圧Ｖｍ信号パターンとして、基準電圧Ｖｍ０
パターンおよび駆動時間ｔ０（ｔ３〜ｔ４）を設定し、
ステップ１１７において、検出したモータ駆動時間を設
定駆動時間と比較する。

【００７７】本第４実施形態においては、図５に示され
るようにｔ３〜ｔ４の間弁位置検出部４０からの弁位置
検出電圧が有る時は、弁閉動作と判断され、ｔ３〜ｔ４
の間弁位置検出部４０からの弁位置検出電圧が無い時
は、弁開動作と判断されるのである。

【００７８】本第４実施形態のシャットバルブは、上記
第１実施形態の作用効果に加え、モータの駆動時間を考
慮した動作および制御を可能にするものである。

【００７９】上述の実施形態は、説明のために例示した
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態のシャットバルブを示す
断面図である。

【図２】本第１実施形態のシャットバルブの要部を示す
部分拡大断面図である。

【図３】本第１実施形態のコントローラを示すブロック
図である。

【図４】本第１実施形態における制御フローを示すチャ
ート図である。

【図５】本第１実施形態における指令信号、駆動電流お
よび弁位置検出電圧を示す線図である。

【図６】本第１実施形態のシャットバルブを適用した燃
料電池システムを示すブロック図である。

【図７】本発明の第２実施形態における制御フローを示
すチャート図である。

【図８】本発明の第３実施形態における制御フローを示
すチャート図である。

【図９】本発明の第４実施形態における制御フローを示
すチャート図である。

【図１０】従来のバルブを示す断面図である。

【符号の説明】

１ 弁座 ２１、２２ 通路 ３１ ロッド ３ 弁体 ３２ 係合部材 ４１、４２ 接点 ４ スイッチ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁座を介して連通する２つの通路を弁座
   に当接することにより閉じる往復動可能に支持された弁
   体を備えたシャットバルブにおいて、 前記弁体が一端に位置して前記弁座に当接することによ
   り、該弁座を介して対向する前記２つの通路を閉じた時
   に、２つの接点が当接してオンになるスイッチを備えた
   ことを特徴とするシャットバルブ。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記弁体が、軸方向に往復動可能に支持されたロッドの
   一端に配設され、 前記弁体が軸方向の一端に位置する時に２つの接点を当
   接させてスイッチをオンにする位置の前記ロッドに配設
   された係合部材を備えていることを特徴とするシャット
   バルブ。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記係合部材が、前記弁体が介挿された前記通路とは区
   画された弁本体内の部屋内に配設され、 前記スイッチを構成する２つの接点部材が、前記部屋内
   に配設され、 前記一方の接点部材が、前記弁体が前記ロッドの軸方向
   の一端に位置して前記弁座に当接する時前記係合部材に
   係合するように配置されていることを特徴とするシャッ
   トバルブ。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記係合部材が、前記弁体の回転を防止する溝内に移動
   自在に介挿された弁回転止バーによって構成されている
   ことを特徴とするシャットバルブ。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記２つの接点部材が、前記弁本体内に介挿され前記部
   屋内に挿置されるとともに、コントローラに接続された
   検出部に配設されていることを特徴とするシャットバル
   ブ。
6. 【請求項６】 請求項５において、 前記一方の接点部材が、前記検出部の支点回りに揺動す
   る揺動部材によって構成され、 前記他方の接点部材が、前記弁体が前記ロッドの軸方向
   の一端に位置して前記弁座に当接する時、前記係合部材
   に係合する前記揺動部材に当接する前記検出部に配設さ
   れたスイッチ部によって構成されていることを特徴とす
   るシャットバルブ。
7. 【請求項７】 請求項６において、 前記ロッドを軸方向に往復動させるための駆動モータを
   備えていることを特徴とするシャットバルブ。
8. 【請求項８】 請求項７において、 前記駆動モータの回転運動を軸方向の往復運動に変換す
   る変換機構を備えていることを特徴とするシャットバル
   ブ。
9. 【請求項９】 請求項８において、 前記コントローラが、前記駆動モータの電源電圧を検出
   して、前記電源電圧を規格値以内に制御することを特徴
   とするシャットバルブ。
10. 【請求項１０】 請求項９において、 前記コントローラが、前記駆動モータの駆動電流を検出
    して、ピーク電流の有無を判別することを特徴とするシ
    ャットバルブ。