JP2019158130A - Multiway valve and fluid control device having the multiway valve - Google Patents

Multiway valve and fluid control device having the multiway valve Download PDF

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Abstract

To provide a multiway valve for properly correcting a position of a valve body, and a fluid control device having the multiway valve.SOLUTION: A multiway valve 1 comprises: a rotating plate 921 which rotates in synchronization with the rotation of a valve body 20, and in which a slit 924 is formed; a light permeation detection part 922 for detecting permeation light and block light by the rotating plate 921; and an origin position determination part 923 for determining edges 924a, 924b of the slit 924 detected by the light permeation detection part 922 as origin positions of the valve body 20. The two edges 924a, 924b of the slit 924 are arranged so as to sandwich an intermediate point M of a rotation region of the valve body 20 corresponding to a communication state B. The origin position determination part 923 determines one edge 924a as a first origin position of a rotation motion, and determines the other edge 924b as a second origin position of the rotation motion.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、多方弁及び該多方弁を備える流体制御装置に関する。   The present invention relates to a multi-way valve and a fluid control apparatus including the multi-way valve.

従来、ボイラ等の燃焼装置において、燃焼装置に供給される燃料の流量を調整するために、流量調整弁が用いられている。燃焼装置に適用可能な流量調整弁としては、例えばニードル式やボール式のものが知られており、ステッピングモータ等の駆動機構によりバルブボディを回転させる構成である。そして、駆動機構によりバルブボディを回転させることで、流量調整弁の開度が変更される。   Conventionally, in a combustion apparatus such as a boiler, a flow rate adjusting valve is used to adjust the flow rate of fuel supplied to the combustion apparatus. As a flow rate adjustment valve applicable to the combustion device, for example, a needle type or a ball type is known, and the valve body is rotated by a driving mechanism such as a stepping motor. And the opening degree of a flow regulating valve is changed by rotating a valve body with a drive mechanism.

燃焼装置においてこのような流量調整弁を用いる場合、駆動機構により操作(回転)される流量調整弁の開度を正確に制御するために、バルブボディの閉位置における所定の位置を原点位置として設定し、燃焼開始時等にこの原点位置の検出を行っている。これにより、燃焼開始時にバルブボディの原点位置を確認でき、必要に応じて原点位置の補正が行える。よって、駆動機構により操作されるバルブボディの操作位置と実際位置のずれが防止される。   When such a flow control valve is used in a combustion device, a predetermined position in the closed position of the valve body is set as the origin position in order to accurately control the opening of the flow control valve operated (rotated) by the drive mechanism. The origin position is detected at the start of combustion. Thus, the origin position of the valve body can be confirmed at the start of combustion, and the origin position can be corrected as necessary. Therefore, a deviation between the operation position of the valve body operated by the drive mechanism and the actual position is prevented.

ところで、燃焼装置において、燃料を噴射する複数のノズルを備え、燃料を供給するノズルの数を変更することで、燃焼装置の燃焼状態を制御する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   By the way, the combustion apparatus is provided with the several nozzle which injects fuel, and the technique which controls the combustion state of a combustion apparatus by changing the number of nozzles which supply fuel is proposed (for example, refer patent document 1). ).

特開2005−147558号公報JP 2005-147558 A

このような燃焼装置では、燃料を噴射するノズルに対応して燃料の供給を調整する流量調整弁を配置する必要があり、燃焼装置を構成するための部品点数が増加してしまう。そのため、複数の供給先に燃料等の流体を供給可能な流量調整弁としての多方弁が求められている。そして、このような多方弁においても、バルブボディの位置の補正を適切に行うことが求められる。   In such a combustion apparatus, it is necessary to arrange a flow rate adjustment valve that adjusts the supply of fuel corresponding to the nozzle that injects the fuel, and the number of components for configuring the combustion apparatus increases. Therefore, a multi-way valve is required as a flow rate adjustment valve capable of supplying a fluid such as fuel to a plurality of supply destinations. Even in such a multi-way valve, it is required to appropriately correct the position of the valve body.

従って、本発明は、バルブボディの位置の補正を適切に行える多方弁及び該多方弁を備える流体制御装置を提供することを目的とする。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide a multi-way valve that can appropriately correct the position of the valve body and a fluid control device including the multi-way valve.

本発明は、流体入口流路、第1流体出口流路、及び第2流体出口流路を備えるバルブケーシングと、中心軸周りに回転可能な状態で前記バルブケーシング内に収容される軸直角断面が円形のバルブボディであって、表面に開口すると共に前記中心軸に沿って延びるボディ側入口穴;及び、表面に開口すると共に該ボディ側入口穴に連続して形成される1個又は2個のボディ側出口穴を備えるバルブボディと、前記バルブボディに接触した状態で前記バルブケーシング内に配置されるバルブシートであって、前記第1流体出口流路側に配置され、シート側第1出口穴が形成された第1バルブシート;及び、前記第2流体出口流路側に配置され、シート側第2出口穴が形成された第2バルブシートからなるバルブシートと、前記バルブボディを回転させる駆動機構と、前記バルブボディの回転と同期して回転する回転板と、前記回転板に形成されたスリットであって、前記回転板の回転方向に所定角度離間した2つの縁部で挟まれたスリットと、一対の発光素子及び受光素子からなり、前記回転板による透光及び遮光を検出する光透過検出部と、前記光透過検出部により検出された前記スリットの前記縁部を前記バルブボディの原点位置として判定する原点位置判定部と、を備え、前記ボディ側出口穴、前記シート側第1出口穴及び前記シート側第2出口穴は、前記バルブボディを前記中心軸周りに正転させた場合に、(i)前記ボディ側出口穴の開口部が、前記シート側第1出口穴及び前記シート側第2出口穴のいずれとも連通しない非連通状態;(ii)前記ボディ側出口穴の開口部が、前記シート側第1出口穴とのみ連通し、前記バルブボディの正転方向への回転角度が変化するに従って、前記シート側第1出口穴から吐出される流体の流量が比例的に増加する連通状態A;(iii)前記ボディ側出口穴の開口部が、前記シート側第1出口穴とのみ連通し、前記バルブボディの正転方向への回転角度が変化しても、前記シート側第1出口穴から吐出される流体の流量が変化しない連通状態B;(iv)前記ボディ側出口穴の開口部が、前記シート側第1出口穴及び前記シート側第2出口穴の両方と連通し、前記バルブボディの正転方向への回転角度が変化するに従って、前記シート側第2出口穴から吐出される流体の流量が比例的に増加する一方、前記シート側第1出口穴から吐出される流体の流量が変化しない連通状態C;及び、(v)前記ボディ側出口穴の開口部が、前記シート側第1出口穴及び前記シート側第2出口穴の両方と連通し、前記バルブボディの正転方向への回転角度が変化しても、前記シート側第1出口穴及び前記シート側第2出口穴から吐出される流体の流量が変化しない連通状態D;の順に流通状態が切り替わるように、前記ボディ側出口穴の個数、並びに各出口穴の相対的な位置関係及び形状が設定され、前記スリットの2つの縁部は、前記連通状態Bに対応する前記バルブボディの回転領域の中間点を挟むように配置され、前記原点位置判定部は、前記中間点よりも前記連通状態A側で検出される前記一方の縁部を回転動作の第1原点位置と判定し;前記中間点よりも前記連通状態C側で検出される前記他方の縁部を回転動作の第2原点位置と判定する多方弁に関する。   The present invention includes a valve casing including a fluid inlet channel, a first fluid outlet channel, and a second fluid outlet channel, and an axially perpendicular cross section accommodated in the valve casing so as to be rotatable around a central axis. A circular valve body having a body-side inlet hole that opens to the surface and extends along the central axis; and one or two holes that are open to the surface and formed continuously to the body-side inlet hole A valve body having a body-side outlet hole and a valve seat disposed in the valve casing in contact with the valve body, the valve seat being disposed on the first fluid outlet channel side, wherein the seat-side first outlet hole is A first valve seat formed; and a valve seat comprising a second valve seat disposed on the second fluid outlet channel side and having a seat-side second outlet hole formed therein; A driving mechanism that rotates, a rotating plate that rotates in synchronization with the rotation of the valve body, and a slit formed in the rotating plate, which is sandwiched between two edges separated by a predetermined angle in the rotating direction of the rotating plate A light transmission detecting unit configured to detect light transmission and light shielding by the rotating plate, and the edge of the slit detected by the light transmission detection unit. An origin position determination unit that determines the origin position of the body, and the body side outlet hole, the seat side first outlet hole, and the seat side second outlet hole cause the valve body to rotate forward around the central axis. (I) a non-communication state in which the opening of the body side outlet hole is not in communication with any of the seat side first outlet hole and the seat side second outlet hole; (ii) Opening However, the flow rate of the fluid discharged from the seat side first outlet hole increases proportionally as the rotation angle of the valve body in the forward rotation direction changes only in communication with the seat side first outlet hole. Communicating state A; (iii) Even if the opening of the body side outlet hole communicates only with the seat side first outlet hole and the rotational angle of the valve body in the forward rotation direction changes, 1 communication state B in which the flow rate of the fluid discharged from the exit hole does not change; (iv) the opening of the body side exit hole communicates with both the sheet side first exit hole and the sheet side second exit hole; As the rotation angle of the valve body in the forward rotation direction changes, the flow rate of the fluid discharged from the seat side second outlet hole increases proportionally, while being discharged from the seat side first outlet hole. Communication state where fluid flow rate does not change State C; and (v) the opening of the body side outlet hole communicates with both the seat side first outlet hole and the seat side second outlet hole, and the rotation angle of the valve body in the forward rotation direction. Of the body-side outlet hole so that the flow state is switched in the order of the communication state D in which the flow rate of the fluid discharged from the seat-side first outlet hole and the sheet-side second outlet hole does not change. The number and the relative positional relationship and shape of each outlet hole are set, and the two edges of the slit are arranged so as to sandwich the intermediate point of the rotation region of the valve body corresponding to the communication state B, The origin position determination unit determines the one edge portion detected on the communication state A side from the intermediate point as a first origin position of the rotation operation; detected on the communication state C side from the intermediate point The other edge to be rotated Relates to a multi-way valve determines that the origin position.

また、本発明は、上述の多方弁を備える流体制御装置であって、前記駆動機構に対して前記回転角度の指示信号を電流値又は電圧値により出力する信号出力部と、設定範囲の前記電流値又は前記電圧値と前記回転角度とを対応付けて記憶する記憶部を備え、前記記憶部は、前記連通状態A及び前記連通状態Cに偏って前記設定範囲を割り当てて記憶する流体制御装置に関する。   Further, the present invention is a fluid control apparatus including the above-described multi-way valve, wherein a signal output unit that outputs an instruction signal of the rotation angle to the drive mechanism by a current value or a voltage value, and the current in a set range A storage unit that stores the value or the voltage value and the rotation angle in association with each other, and the storage unit relates to a fluid control device that allocates and stores the setting range in a biased manner in the communication state A and the communication state C. .

本発明によれば、バルブボディの位置の補正を適切に行える多方弁及び該多方弁を備える流体制御装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fluid control apparatus provided with the multi-way valve which can correct | amend the position of a valve body appropriately, and this multi-way valve can be provided.

本発明の実施形態に係る多方弁及び流体制御装置を具備する燃焼装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the combustion apparatus which comprises the multi-way valve and fluid control apparatus which concern on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る多方弁を示す図である。It is a figure which shows the multi-way valve which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態の多方弁におけるバルブボディを示す図であり、(a)は斜視図、(b)は正面図、(c)は上面図、(d)はボディ側第1出口穴側から視た側面図を示す。It is a figure which shows the valve body in the multiway valve of this embodiment, (a) is a perspective view, (b) is a front view, (c) is a top view, (d) is seen from the body side 1st exit hole side. A side view is shown. 本実施形態の多方弁における第1バルブシートを示す図であり、(a)は外側から視た正面図、(b)は(a)の部分拡大図、(c)は(a)のA−A線断面図を示す。It is a figure which shows the 1st valve seat in the multiway valve of this embodiment, (a) is the front view seen from the outer side, (b) is the elements on larger scale of (a), (c) is A- of (a). A line sectional view is shown. 本実施形態の多方弁における第2バルブシートを示す図であり、(a)は外側から視た正面図、(b)は側面図、(c)は(a)の部分拡大図、(d)は(a)のB−B線断面図を示す。It is a figure which shows the 2nd valve seat in the multi-way valve of this embodiment, (a) is the front view seen from the outer side, (b) is a side view, (c) is the elements on larger scale of (a), (d) Shows a cross-sectional view taken along the line BB of (a). 本実施形態の多方弁における回転板を部分的に示す平面図である。It is a top view which shows partially the rotating plate in the multiway valve of this embodiment. 本実施形態の多方弁の動作を説明する図であり、(a)は非連通状態を、(b)は第1連通状態を、(c)は第2連通状態を示す。It is a figure explaining operation | movement of the multi-way valve of this embodiment, (a) shows a non-communication state, (b) shows a 1st communication state, (c) shows a 2nd communication state. 本実施形態の多方弁におけるバルブボディの回転角度又は指示電流値と流量との関係の一例を示す図であり、(a)はバルブボディの回転角度と流量との関係を示し、(b)はバルブボディの回転角度に対して均等に指示電流値を割り当てた場合における指示電流値と流量との関係を示し、(c)は連通状態A及び連通状態Cに対応するバルブボディの回転角度に偏って指示電流値を割り当てた場合における指示電流値と流量との関係を示す。It is a figure which shows an example of the relationship between the rotation angle of a valve body or the instruction | indication electric current value, and flow volume in the multiway valve of this embodiment, (a) shows the relationship between the rotation angle of a valve body, and flow volume, (b) is. The relationship between the command current value and the flow rate when the command current value is equally assigned to the rotation angle of the valve body is shown. (C) is biased to the rotation angle of the valve body corresponding to the communication state A and the communication state C. The relationship between the command current value and the flow rate when the command current value is assigned.

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る多方弁及びこの多方弁を備える流体制御装置は、液体燃料や気体燃料を燃焼させて蒸気を生成するボイラ等の燃焼装置に適用され、この燃料装置における燃料(流体)の燃焼状態を制御する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The multi-way valve according to the present embodiment and the fluid control apparatus including the multi-way valve are applied to a combustion apparatus such as a boiler that generates liquid by burning liquid fuel or gaseous fuel, and combustion of fuel (fluid) in the fuel apparatus Control the state.

燃焼装置200は、図1に示すように、上流側が燃料タンク210に接続され下流側が燃焼室220に接続された燃料供給経路L1と、燃料供給経路L1に配置されたポンプPと、燃焼室220の内部に配置され燃料供給経路L1の先端側に接続される複数のノズル(第1ノズル121、第2ノズル122及び第3ノズル123)と、燃料供給経路L1に配置された複数のバルブ(電磁弁V1〜V4,多方弁1)と、これら複数のバルブの開閉又は開度を制御する制御部230と、を備える。   As shown in FIG. 1, the combustion apparatus 200 includes a fuel supply path L1 in which an upstream side is connected to a fuel tank 210 and a downstream side is connected to a combustion chamber 220, a pump P disposed in the fuel supply path L1, and a combustion chamber 220. And a plurality of nozzles (first nozzle 121, second nozzle 122 and third nozzle 123) connected to the front end side of the fuel supply path L1, and a plurality of valves (electromagnetic) disposed in the fuel supply path L1. The valves V1 to V4, the multi-way valve 1), and a controller 230 that controls the opening / closing or opening of the plurality of valves are provided.

燃料供給経路L1は、上流側が燃料タンク210に接続される主経路L11と、この主経路L11から分岐した3つの経路L12,L13a,L13bと、を備える。より具体的には、主経路L11は、途中位置において第1経路L12及び第2経路L13に分岐しており、第2経路L13が更に、途中位置において2つの経路L13a,L13bに分岐している。
ポンプPは、主経路L11に配置される。
第1ノズル121,第2ノズル122,第3ノズル123は、それぞれ、第1経路L12、経路L13a、経路L13bの先端側に接続される。
The fuel supply path L1 includes a main path L11 whose upstream side is connected to the fuel tank 210, and three paths L12, L13a, and L13b branched from the main path L11. More specifically, the main route L11 branches into a first route L12 and a second route L13 at an intermediate position, and the second route L13 further branches into two routes L13a and L13b at an intermediate position. .
The pump P is disposed on the main path L11.
The 1st nozzle 121, the 2nd nozzle 122, and the 3rd nozzle 123 are connected to the tip side of the 1st course L12, course L13a, and course L13b, respectively.

本実施形態では、複数のバルブとして、電磁弁V1,V2,V3,V4と、多方弁1と、を備える。
電磁弁V1は、主経路L11に配置され、主経路L11を開閉する。電磁弁V2は、第1経路L12に配置され、第1経路L12を開閉する。電磁弁V3は、経路L13aに配置され、経路L13を開閉する。電磁弁V4は、経路L13bに配置され、経路L13bを開閉する。
In this embodiment, electromagnetic valves V1, V2, V3, V4 and a multi-way valve 1 are provided as a plurality of valves.
The solenoid valve V1 is disposed on the main path L11 and opens and closes the main path L11. The electromagnetic valve V2 is disposed in the first path L12 and opens and closes the first path L12. The electromagnetic valve V3 is disposed in the path L13a and opens and closes the path L13. The electromagnetic valve V4 is disposed in the path L13b and opens and closes the path L13b.

多方弁1は、第2経路L13と、経路L13a及び経路L13bと、の分岐部分に配置される。多方弁1は、開度調整可能な弁機構である。多方弁1は、閉止状態から第1の開度の範囲では、第2経路L13を経路L13aのみと連通させ、第1の開度から第2の開度の範囲では、第2経路L13を経路L13a及び経路L13bの両方と連通させる。これにより、多方弁1の開度を調整することで、第2経路L13から供給される燃料を経路L13a側のみに供給する状態と、経路L13a及び経路L13bの両方に供給する状態と、が切り替え可能となっている。また、多方弁1は、開度に応じて経路L13aを通じて第2ノズル122から噴出させる燃料の量、又は経路L13bを通じて第3ノズル123から噴出させる燃料の量を比例的に変化させられる。   The multi-way valve 1 is disposed at a branch portion between the second path L13, the path L13a, and the path L13b. The multi-way valve 1 is a valve mechanism whose opening degree can be adjusted. The multi-way valve 1 communicates the second path L13 only with the path L13a in the range of the first opening from the closed state, and the second path L13 in the range of the first opening to the second opening. Communicate with both L13a and path L13b. Thereby, by adjusting the opening degree of the multi-way valve 1, a state in which the fuel supplied from the second path L13 is supplied only to the path L13a side and a state in which the fuel is supplied to both the path L13a and the path L13b are switched. It is possible. The multi-way valve 1 can proportionally change the amount of fuel ejected from the second nozzle 122 through the path L13a or the amount of fuel ejected from the third nozzle 123 through the path L13b according to the opening.

本実施形態の多方弁1の詳細について、図2〜図7を参照しながら説明する。
本実施形態の多方弁1は、一つの流体入口(流体入口流路112)と、二つの流体出口(第1流体出口流路131及び第2流体出口流路141)を有し、流体入口から流入する流体の流体出口からの流出を調整する。多方弁1は、バルブケーシング10と、バルブボディ20と、バルブシート30と、バルブステム40と、付勢部材50と、バルブボディ20を回転させる駆動機構91と、バルブボディ20の基準位置を検出する位置検出部92と、を備える。
The details of the multi-way valve 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
The multi-way valve 1 of the present embodiment has one fluid inlet (fluid inlet channel 112) and two fluid outlets (first fluid outlet channel 131 and second fluid outlet channel 141), from the fluid inlet. Regulates the outflow of the inflowing fluid from the fluid outlet. The multi-way valve 1 detects a valve casing 10, a valve body 20, a valve seat 30, a valve stem 40, a biasing member 50, a drive mechanism 91 that rotates the valve body 20, and a reference position of the valve body 20. And a position detection unit 92 that performs the above-described operation.

バルブケーシング10は、中空部を有する箱状に形成され多方弁1の外形を構成する。バルブケーシング10は、ケース本体11と、一対の側部ケース13,14と、を備える。
ケース本体11は、両端部が開口すると共に、中央部にも開口が形成された断面T字状に形成される。ケース本体11の中央部の開口は、流体入口流路112を構成する。
側部ケース13は、ケース本体11の一端側の開口を塞ぐ。側部ケース13には、第1流体出口流路131が形成される。側部ケース14は、ケース本体11の他端側の開口を塞ぐ。側部ケース14には、第2流体出口流路141が形成される。
ケース本体11及び一対の側部ケース13,14は、Oリング等を介して水密に組み立てられる。
バルブケーシング10(ケース本体11)には、バルブステム40が配置されるステム挿通穴111が形成される。ステム挿通穴111は、流体入口流路112と同軸上に形成される。第1実施形態では、ステム挿通穴111は、ケース本体11の上面に形成され、流体入口流路112は、ケース本体11の下面に形成される。
The valve casing 10 is formed in a box shape having a hollow portion and constitutes the outer shape of the multi-way valve 1. The valve casing 10 includes a case main body 11 and a pair of side cases 13 and 14.
The case body 11 is formed in a T-shaped cross section in which both end portions are open and an opening is also formed in the central portion. An opening at the center of the case body 11 constitutes a fluid inlet channel 112.
The side case 13 closes the opening on one end side of the case body 11. A first fluid outlet channel 131 is formed in the side case 13. The side case 14 closes the opening on the other end side of the case body 11. A second fluid outlet channel 141 is formed in the side case 14.
The case body 11 and the pair of side cases 13 and 14 are assembled in a watertight manner via an O-ring or the like.
A stem insertion hole 111 in which the valve stem 40 is disposed is formed in the valve casing 10 (case body 11). The stem insertion hole 111 is formed coaxially with the fluid inlet channel 112. In the first embodiment, the stem insertion hole 111 is formed on the upper surface of the case main body 11, and the fluid inlet channel 112 is formed on the lower surface of the case main body 11.

バルブボディ20は、軸直角断面が円形を有する形状に形成される。本実施形態では、バルブボディ20は、図1及び図2に示すように、球状に形成され、バルブケーシング10の内部に収容される。バルブボディ20は、ステム挿通穴111の中心軸と一致する中心軸Xを回転中心として、バルブケーシング10に対して回転可能にバルブケーシング10の内部に配置される。
バルブボディ20には、ボディ側入口穴21と、ボディ側出口穴22としてのボディ側第1出口穴221及びボディ側第2出口穴222と、ステム連結部23と、が形成される。
ボディ側入口穴21は、バルブボディ20の球面における流体入口流路112に対向する位置に開口すると共に、中心軸Xに沿って延びる。
The valve body 20 is formed in a shape having a circular cross section perpendicular to the axis. In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the valve body 20 is formed in a spherical shape and is accommodated in the valve casing 10. The valve body 20 is disposed inside the valve casing 10 so as to be rotatable with respect to the valve casing 10 about a central axis X that coincides with the central axis of the stem insertion hole 111.
The valve body 20 is formed with a body side inlet hole 21, a body side first outlet hole 221 and a body side second outlet hole 222 as body side outlet holes 22, and a stem connecting portion 23.
The body side inlet hole 21 opens at a position facing the fluid inlet channel 112 on the spherical surface of the valve body 20 and extends along the central axis X.

ボディ側第1出口穴221は、バルブボディ20の球面に開口すると共に、バルブボディ20の中心に向かって延び、ボディ側入口穴21に連続する。ボディ側第2出口穴222は、バルブボディ20の球面に開口すると共に、バルブボディ20の中心に向かって延び、ボディ側入口穴21に連続する。
ボディ側第1出口穴221は、バルブボディ20を回転させた場合に、設定された回転角度で後述するシート側第1出口穴311を介して第1流体出口流路131に連通する位置に開口部が形成される(図7参照)。ボディ側第2出口穴222は、バルブボディ20を回転させた場合に、設定された回転角度で後述するシート側第2出口穴321を介して第2流体出口流路141に連通する位置に開口部が形成される(図7参照)。
The body-side first outlet hole 221 opens in the spherical surface of the valve body 20, extends toward the center of the valve body 20, and continues to the body-side inlet hole 21. The body-side second outlet hole 222 opens in the spherical surface of the valve body 20, extends toward the center of the valve body 20, and continues to the body-side inlet hole 21.
The body-side first outlet hole 221 opens at a position communicating with the first fluid outlet channel 131 via a seat-side first outlet hole 311 described later at a set rotation angle when the valve body 20 is rotated. A part is formed (see FIG. 7). When the valve body 20 is rotated, the body-side second outlet hole 222 opens at a position that communicates with the second fluid outlet channel 141 via a seat-side second outlet hole 321 described later at a set rotation angle. A part is formed (see FIG. 7).

本実施形態では、ボディ側出口穴22は2個形成され、ボディ側第1出口穴221及びボディ側第2出口穴222は、図3(b)に示すように、ボディ側入口穴21の延びる方向(中心軸X)に対して90度の角度で延びる。また、図3(c)に示すように、ボディ側第1出口穴221及びボディ側第2出口穴222は、互いの成す角度θが鈍角(例えば、160度)となるように延びる。   In the present embodiment, two body-side outlet holes 22 are formed, and the body-side first outlet hole 221 and the body-side second outlet hole 222 extend from the body-side inlet hole 21 as shown in FIG. It extends at an angle of 90 degrees with respect to the direction (center axis X). Moreover, as shown in FIG.3 (c), the body side 1st exit hole 221 and the body side 2nd exit hole 222 are extended so that the angle (theta) which mutually makes becomes an obtuse angle (for example, 160 degree | times).

ステム連結部23は、バルブボディ20の球面におけるステム挿通穴111に対向する位置に形成される。ステム連結部24は、バルブボディ20の球面の一部が上面視において矩形となるように凹んだ形状に形成される。   The stem connecting portion 23 is formed at a position facing the stem insertion hole 111 on the spherical surface of the valve body 20. The stem connecting portion 24 is formed in a concave shape so that a part of the spherical surface of the valve body 20 is rectangular in a top view.

バルブシート30は、バルブボディ20に接触した状態でバルブケーシング10の内部に配置される。バルブシート30の内面は、バルブボディ20の球面に略対応した曲面形状を有し、これにより、バルブシート30は、バルブボディ20を摺動可能に支持する。本実施形態では、バルブシート30は、図2に示すように、一方の側部ケース13側に配置される第1バルブシート31と、他方の側部ケース14側に配置される第2バルブシート32と、を備える。即ち、本実施形態では、第1バルブシート31と第2バルブシート32とによってバルブボディ20を挟み込んで支持する。   The valve seat 30 is disposed inside the valve casing 10 in contact with the valve body 20. The inner surface of the valve seat 30 has a curved surface shape substantially corresponding to the spherical surface of the valve body 20, whereby the valve seat 30 supports the valve body 20 slidably. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the valve seat 30 includes a first valve seat 31 disposed on one side case 13 side and a second valve seat disposed on the other side case 14 side. 32. That is, in this embodiment, the valve body 20 is sandwiched and supported by the first valve seat 31 and the second valve seat 32.

第1バルブシート31には、シート側第1出口穴311が形成される。シート側第1出口穴311は、第1流体出口流路131に連通する。シート側第1出口穴311は、図4(a)及び(b)に示すように、開口面積の小さい部分311aと、開口面積の大きい部分311bと、を備える。開口面積の小さい部分311aは、バルブボディ20を後述する正転方向に回転させた場合に、ボディ側第1出口穴221と最初に連通する側に配置され、開口面積の大きい部分311bは、ボディ側第1出口穴221と開口面積の小さい部分311aとが連通した後に連通する側に配置される。
第1実施形態では、第1バルブシート31におけるシート側第1出口穴311の周囲のシート面312の曲率は、バルブボディ20の球面の曲率よりもわずかに小さく設定される。
A seat side first outlet hole 311 is formed in the first valve seat 31. The sheet-side first outlet hole 311 communicates with the first fluid outlet channel 131. As shown in FIGS. 4A and 4B, the sheet-side first outlet hole 311 includes a portion 311a having a small opening area and a portion 311b having a large opening area. The portion 311a having a small opening area is disposed on the side that first communicates with the body-side first outlet hole 221 when the valve body 20 is rotated in a normal rotation direction to be described later. After the side first outlet hole 221 communicates with the portion 311a having a small opening area, it is disposed on the side that communicates.
In the first embodiment, the curvature of the seat surface 312 around the seat-side first outlet hole 311 in the first valve seat 31 is set slightly smaller than the curvature of the spherical surface of the valve body 20.

第2バルブシート32には、シート側第2出口穴321が形成される。シート側第2出口穴321は、第2流体出口流路141に連通する。シート側第2出口穴321は、図5(a)及び(c)に示すように、開口面積の小さい部分321aと、開口面積が拡大していく部分321bと、開口面積の大きい部分321cと、を備える。開口面積の小さい部分321aは、バルブボディ20を正転方向に回転させた場合に、ボディ側第2出口穴222と最初に連通する側に配置され、開口面積が拡大していく部分321bは、ボディ側第2出口穴222と開口面積の小さい部分321aとが連通した後に連通する側に配置される。そして、開口面積の大きい部分321cは、ボディ側第2出口穴222と開口面積が拡大していく部分321bとが連通した後に連通する側に配置される。
第1実施形態では、第2バルブシート32におけるシート側第2出口穴321の周囲のシート面322の曲率は、バルブボディ20の球面の曲率よりもわずかに小さく設定される。
A seat side second outlet hole 321 is formed in the second valve seat 32. The sheet-side second outlet hole 321 communicates with the second fluid outlet channel 141. As shown in FIGS. 5A and 5C, the sheet-side second outlet hole 321 includes a portion 321a having a small opening area, a portion 321b in which the opening area expands, a portion 321c having a large opening area, Is provided. The portion 321a having a small opening area is disposed on the side first communicating with the body-side second outlet hole 222 when the valve body 20 is rotated in the forward rotation direction. After the body side second outlet hole 222 communicates with the portion 321a having a small opening area, the body side second exit hole 222 is disposed on the side to be communicated with. And the part 321c with a large opening area is arrange | positioned in the side which communicates, after the body side 2nd exit hole 222 and the part 321b which an opening area expands communicate.
In the first embodiment, the curvature of the seat surface 322 around the seat-side second outlet hole 321 in the second valve seat 32 is set slightly smaller than the curvature of the spherical surface of the valve body 20.

バルブステム40は、円柱状に形成され、ケース本体11のステム挿通穴111に挿入された状態でバルブボディ20に連結される。バルブステム40は、ステム挿通穴111に配置されたベアリング113を介して、バルブケーシング10に対して回転可能にステム挿通穴111に配置される。バルブステム40は、このバルブステム40の中心軸Xを回転中心としてバルブボディ20を回転させる。   The valve stem 40 is formed in a cylindrical shape, and is connected to the valve body 20 in a state of being inserted into the stem insertion hole 111 of the case body 11. The valve stem 40 is disposed in the stem insertion hole 111 so as to be rotatable with respect to the valve casing 10 via a bearing 113 disposed in the stem insertion hole 111. The valve stem 40 rotates the valve body 20 about the central axis X of the valve stem 40 as a rotation center.

付勢部材50は、バルブシート30と側部ケース13,14との間に配置される。第1実施形態では、付勢部材50は、第1バルブシート31と一方の側部ケース13との間、及び第2バルブシート32と他方の側部ケース14との間のそれぞれに配置される。付勢部材50は、バルブシート30をバルブボディ20側に付勢し、バルブシート30とバルブボディ20との間の密着性(シール性)を高める。付勢部材50は、例えば、異形線バネにより構成される。   The urging member 50 is disposed between the valve seat 30 and the side cases 13 and 14. In the first embodiment, the urging member 50 is disposed between the first valve seat 31 and the one side case 13 and between the second valve seat 32 and the other side case 14. . The urging member 50 urges the valve seat 30 toward the valve body 20 to improve the adhesion (sealability) between the valve seat 30 and the valve body 20. The biasing member 50 is configured by, for example, a deformed wire spring.

駆動機構91は、ステッピングモータ及び駆動回路を含んで構成される。駆動機構91は、減速機構93を介してバルブステム40に連結される。駆動回路は、入力された指示信号(電流値又は電圧値)に対応付けられた回転角度(ステップ数)でバルブボディ20を回転させるよう、ステップ数に対応した回数のパルス信号をステッピングモータに出力する。そして、ステッピングモータは、所定の回転角度(ステップ数)バルブステム40を回転させることで、バルブボディ20を、中心軸Xを回転中心として回転させる。   The drive mechanism 91 includes a stepping motor and a drive circuit. The drive mechanism 91 is connected to the valve stem 40 via the speed reduction mechanism 93. The drive circuit outputs a pulse signal corresponding to the number of steps to the stepping motor so as to rotate the valve body 20 at a rotation angle (number of steps) associated with the input instruction signal (current value or voltage value). To do. Then, the stepping motor rotates the valve body 20 around the central axis X as a rotation center by rotating the valve stem 40 by a predetermined rotation angle (number of steps).

位置検出部92は、バルブボディ20の基準位置を検出する。位置検出部92は、スリット924が形成された回転板921と、光透過検出部922と、原点位置判定部923と、を備える。   The position detector 92 detects the reference position of the valve body 20. The position detection unit 92 includes a rotating plate 921 in which a slit 924 is formed, a light transmission detection unit 922, and an origin position determination unit 923.

回転板921は、円板状に形成され、板面がバルブステム40の軸方向に直交する方向に沿うようにバルブステム40に取り付けられる。これにより、回転板921は、バルブステム40及びバルブボディ20と同期して回転する。
スリット924は、図6に示すように、回転板921の回転方向に所定角度離間した2つの縁部924a,924bで挟まれた形状に回転板921が切り欠かれて形成される。
The rotating plate 921 is formed in a disc shape, and is attached to the valve stem 40 so that the plate surface is along a direction orthogonal to the axial direction of the valve stem 40. Thereby, the rotating plate 921 rotates in synchronization with the valve stem 40 and the valve body 20.
As shown in FIG. 6, the slit 924 is formed by cutting the rotary plate 921 into a shape sandwiched between two edge portions 924 a and 924 b separated by a predetermined angle in the rotation direction of the rotary plate 921.

光透過検出部922は、回転板921による透光及び遮光を検出する。光透過検出部922は、発光素子及び受光素子を含んで構成される。光透過検出部922は、発光素子及び受光素子が回転板921を挟むように配置される。   The light transmission detection unit 922 detects light transmission and light shielding by the rotating plate 921. The light transmission detector 922 includes a light emitting element and a light receiving element. The light transmission detection unit 922 is disposed such that the light emitting element and the light receiving element sandwich the rotating plate 921.

以上の光透過検出部922によれば、回転板921は、バルブステム40の回転と同期して回転する。そして、光透過検出部922は、回転板921のスリット924の位置を、受光素子による発光素子からの光の受光の有無により検出することで、バルブステム40及びバルブステム40と同期して回転するバルブボディ20の基準位置を検出する。   According to the light transmission detection unit 922 described above, the rotating plate 921 rotates in synchronization with the rotation of the valve stem 40. The light transmission detecting unit 922 rotates in synchronization with the valve stem 40 and the valve stem 40 by detecting the position of the slit 924 of the rotating plate 921 based on whether or not light is received from the light emitting element by the light receiving element. A reference position of the valve body 20 is detected.

原点位置判定部923は、光透過検出部922により検出されたスリット924の縁部924a,924bの位置をバルブボディ20の原点位置として判定する。原点位置判定部923による原点位置の判定の詳細については、後述する。   The origin position determination unit 923 determines the positions of the edge portions 924 a and 924 b of the slit 924 detected by the light transmission detection unit 922 as the origin position of the valve body 20. Details of the determination of the origin position by the origin position determination unit 923 will be described later.

以上の多方弁1は、以下の5つの連通状態を有する。多方弁1の連通状態について、図7を参照しながら説明する。本実施形態の多方弁1は、バルブボディ20の回転角度によって、(i)非連通状態、(ii)第1連通状態、(iii)第2連通状態の3つの連通状態が、この順番で切り替わるように、ボディ側出口穴22の個数(本実施形態では2個)、並びにボディ側出口穴22、シート側第1出口穴311、及びシート側第2出口穴321の相対的な位置関係及び形状が設定される。   The above multi-way valve 1 has the following five communication states. The communication state of the multi-way valve 1 will be described with reference to FIG. In the multi-way valve 1 of the present embodiment, the three communication states of (i) non-communication state, (ii) first communication state, and (iii) second communication state are switched in this order depending on the rotation angle of the valve body 20. As described above, the number of body side outlet holes 22 (two in the present embodiment), and the relative positional relationship and shape of the body side outlet hole 22, the seat side first outlet hole 311 and the seat side second outlet hole 321. Is set.

より具体的には、多方弁1は、バルブボディ20が非連通状態にある位置を起点として、バルブボディ20を、中心軸Xを回転中心として所定方向に回転させることで、(i)非連通状態、(ii)第1連通状態、(iii)第2連通状態、の順で連通状態(つまり、流体の流通状態)が切り替わる。以下、非連通状態から第1連通状態、第2連通状態に切り替わる側の回転方向を正転方向という。   More specifically, the multi-way valve 1 starts the position where the valve body 20 is in a non-communication state, and rotates the valve body 20 in a predetermined direction about the central axis X as a rotation center. The communication state (that is, the fluid distribution state) is switched in the order of the state, (ii) the first communication state, and (iii) the second communication state. Hereinafter, the rotation direction on the side switched from the non-communication state to the first communication state and the second communication state is referred to as a normal rotation direction.

(i)非連通状態
非連通状態は、図7(a)に示すように、ボディ側出口穴22(ボディ側第1出口穴221及びボディ側第2出口穴222)の開口部が、シート側第1出口穴311及びシート側第2出口穴321のいずれとも連通しない状態である。本実施形態では、非連通状態では、ボディ側第1出口穴221の開口部は、第1バルブシート31及びバルブケーシング10により塞がれる。また、ボディ側第2出口穴222の開口部は、第2バルブシート32及びバルブケーシング10により塞がれる。これにより、流体入口流路112から流入する流体は、第1流体出口流路131及び第2流体出口流路141のいずれからも流出しない。即ち、非連通状態は、多方弁1の閉位置に対応する。
(I) Non-communication state As shown in FIG. 7A, the non-communication state is such that the opening of the body side outlet hole 22 (the body side first outlet hole 221 and the body side second outlet hole 222) is located on the seat side. The first outlet hole 311 and the sheet-side second outlet hole 321 are not in communication with each other. In the present embodiment, in the non-communication state, the opening of the body side first outlet hole 221 is closed by the first valve seat 31 and the valve casing 10. The opening of the body side second outlet hole 222 is closed by the second valve seat 32 and the valve casing 10. Thereby, the fluid flowing in from the fluid inlet channel 112 does not flow out of either the first fluid outlet channel 131 or the second fluid outlet channel 141. That is, the non-communication state corresponds to the closed position of the multi-way valve 1.

(ii)第1連通状態
第1連通状態は、図7(b)に示すように、ボディ側出口穴22の開口部が、シート側第1出口穴311とのみ連通する状態である。本実施形態では、第1連通状態では、ボディ側第1出口穴221の開口部がシート側第1出口穴311と連通し、ボディ側第2出口穴222の開口部はシート側第2出口穴321と連通していない。これにより、第1連通状態では、流体入口流路112から流入する流体は、第1流体出口流路131のみから流出する。本実施形態では、第1連通状態は、(a)連通状態A、及び(b)連通状態Bを含む。
(Ii) First Communication State The first communication state is a state in which the opening of the body side outlet hole 22 communicates only with the seat side first outlet hole 311 as shown in FIG. In the present embodiment, in the first communication state, the opening of the body side first outlet hole 221 communicates with the seat side first outlet hole 311, and the opening of the body side second outlet hole 222 is the seat side second outlet hole. 321 does not communicate. Thereby, in the first communication state, the fluid flowing in from the fluid inlet channel 112 flows out only from the first fluid outlet channel 131. In the present embodiment, the first communication state includes (a) communication state A and (b) communication state B.

(a)連通状態A
連通状態Aは、ボディ側出口穴22の開口部が、シート側第1出口穴311とのみ連通し、バルブボディ20の正転方向への回転角度が変化するに従って、シート側第1出口穴311から吐出される流体の流量が比例的に増加する範囲の状態を示す。
本実施形態では、ボディ側第1出口穴221の開口部がシート側第1出口穴311の開口面積の小さい部分311a(図4参照)と連通しているバルブボディ20の回転角度の範囲において、連通状態Aとなる。
(A) Communication state A
In the communication state A, the opening of the body-side outlet hole 22 communicates only with the seat-side first outlet hole 311, and the seat-side first outlet hole 311 changes as the rotation angle of the valve body 20 in the forward rotation direction changes. The state of the range where the flow volume of the fluid discharged from is increased proportionally is shown.
In the present embodiment, in the range of the rotation angle of the valve body 20 in which the opening of the body-side first outlet hole 221 communicates with the portion 311a having a small opening area of the seat-side first outlet hole 311 (see FIG. 4), It will be in the communication state A.

(b)連通状態B
連通状態Bは、ボディ側出口穴22の開口部が、シート側第1出口穴311とのみ連通し、バルブボディ20の正転方向への回転角度が変化しても、シート側第1出口穴311から吐出される流体の流量が変化しない範囲の状態を示す。
本実施形態では、ボディ側第1出口穴221の開口部がシート側第1出口穴311の開口面積の大きい部分311bと連通しているバルブボディ20の回転角度の範囲において、連通状態Bとなる。
(B) Communication state B
In the communication state B, the opening of the body-side outlet hole 22 communicates only with the seat-side first outlet hole 311, and even if the rotation angle of the valve body 20 in the forward rotation direction changes, the seat-side first outlet hole A state in which the flow rate of the fluid discharged from 311 does not change is shown.
In the present embodiment, the communication state B is established in the range of the rotation angle of the valve body 20 in which the opening of the body-side first outlet hole 221 communicates with the portion 311b having a large opening area of the seat-side first outlet hole 311. .

このように、本実施形態では、第1連通状態が連通状態Aを含むことで、第1連通状態において、第1流体出口流路131から流出される流体の流量を、比例的に調整できる。   Thus, in this embodiment, since the first communication state includes the communication state A, the flow rate of the fluid flowing out from the first fluid outlet channel 131 can be proportionally adjusted in the first communication state.

(iii)第2連通状態
第2連通状態は、図7(c)に示すように、ボディ側出口穴22の開口部が、シート側第1出口穴311及びシート側第2出口穴321の両方と連通する状態である。本実施形態では、第2連通状態では、ボディ側第1出口穴221の開口部がシート側第1出口穴311と連通し、ボディ側第2出口穴222の開口部がシート側第2出口穴321と連通する。これにより、第2連通状態では、流体入口流路112から流入する流体は、第1流体出口流路131及び第2流体出口流路141の両方から流出する。本実施形態では、第2連通状態は、(c)連通状態C、及び(d)連通状態Dを含む。
(Iii) Second communication state As shown in FIG. 7C, the second communication state is such that the opening of the body side outlet hole 22 includes both the seat side first outlet hole 311 and the seat side second outlet hole 321. It is in a state of communicating with. In the present embodiment, in the second communication state, the opening of the body-side first outlet hole 221 communicates with the seat-side first outlet hole 311 and the opening of the body-side second outlet hole 222 is the seat-side second outlet hole. 321 communicates. Thereby, in the second communication state, the fluid flowing in from the fluid inlet channel 112 flows out from both the first fluid outlet channel 131 and the second fluid outlet channel 141. In the present embodiment, the second communication state includes (c) communication state C and (d) communication state D.

(c)連通状態C
連通状態Cは、ボディ側出口穴22の開口部が、シート側第1出口穴311及びシート側第2出口穴321の両方と連通し、バルブボディ20の正転方向への回転角度が変化するに従って、シート側第2出口穴321から吐出される流体の流量が比例的に増加する一方、シート側第1出口穴311から吐出される流体の流量が変化しない範囲の状態を示す。
本実施形態では、ボディ側第1出口穴221の開口部がシート側第1出口穴311の開口面積の大きい部分311bと連通し、かつ、ボディ側第2出口穴222の開口部がシート側第2出口穴321の開口面積の小さい部分321aと連通しているバルブボディ20の回転角度の範囲において、連通状態Cとなる。
(C) Communication state C
In the communication state C, the opening of the body side outlet hole 22 communicates with both the seat side first outlet hole 311 and the seat side second outlet hole 321, and the rotation angle of the valve body 20 in the forward rotation direction changes. Accordingly, the flow rate of the fluid discharged from the sheet side second outlet hole 321 increases proportionally, while the flow rate of the fluid discharged from the sheet side first outlet hole 311 does not change.
In this embodiment, the opening of the body side first outlet hole 221 communicates with the portion 311b having a large opening area of the seat side first outlet hole 311 and the opening of the body side second outlet hole 222 is the seat side first. The communication state C is established in the range of the rotation angle of the valve body 20 communicating with the portion 321a having a small opening area of the two outlet holes 321.

(d)連通状態D
連通状態Dは、ボディ側出口穴22の開口部が、シート側第1出口穴311及びシート側第2出口穴321の両方と連通し、バルブボディ20の正転方向への回転角度が変化しても、シート側第1出口穴311及びシート側第2出口穴321から吐出される流体の流量が変化しない範囲の状態を示す。
本実施形態では、ボディ側第1出口穴221の開口部がシート側第1出口穴311の開口面積の大きい部分311bと連通し、かつ、ボディ側第2出口穴222の開口部がシート側第2出口穴321の開口面積が拡大していく部分321b又は開口面積の大きい部分321cと連通しているバルブボディ20の回転角度の範囲において、連通状態Dとなる。
(D) Communication state D
In the communication state D, the opening of the body side outlet hole 22 communicates with both the seat side first outlet hole 311 and the seat side second outlet hole 321, and the rotation angle of the valve body 20 in the forward rotation direction changes. However, the flow rate of the fluid discharged from the sheet-side first outlet hole 311 and the sheet-side second outlet hole 321 does not change.
In this embodiment, the opening of the body side first outlet hole 221 communicates with the portion 311b having a large opening area of the seat side first outlet hole 311 and the opening of the body side second outlet hole 222 is the seat side first. In the range of the rotation angle of the valve body 20 communicating with the portion 321b where the opening area of the two outlet holes 321 increases or the portion 321c where the opening area is large, the communication state D is established.

このように、本実施形態では、第2連通状態が連通状態Cを含むことで、第2連通状態において、第2流体出口流路141から流出される流体の流量を、比例的に調整できる。   Thus, in this embodiment, since the second communication state includes the communication state C, the flow rate of the fluid flowing out from the second fluid outlet channel 141 in the second communication state can be adjusted proportionally.

制御部230は、電磁弁V1,V2,V3,V4の開閉を制御すると共に、多方弁1の開度を制御(調整)し、また、ポンプPの動作を制御することで燃焼装置200の燃焼状態を制御する。制御部130は、内部にメモリ、タイマ、及び演算処理部を含むコンピュータにより実現される。制御部230による多方弁1の開度の制御の詳細については後述する。   The control unit 230 controls the opening and closing of the electromagnetic valves V1, V2, V3, and V4, controls (adjusts) the opening degree of the multi-way valve 1, and controls the operation of the pump P to control the combustion of the combustion device 200. Control the state. The control unit 130 is realized by a computer including a memory, a timer, and an arithmetic processing unit. Details of the control of the opening degree of the multi-way valve 1 by the control unit 230 will be described later.

以上の燃焼装置200は、(1)燃焼停止状態、(2)第1ノズル121から燃料が噴射されて燃焼する第1燃焼状態、(3)第1ノズル121及び第2ノズル122から燃料が噴射されて燃焼する第2燃焼状態、及び(4)第1ノズル121、第2ノズル122及び第3ノズル123から燃料が噴射されて燃焼する第3燃焼状態、の4つの燃焼状態で燃焼可能となっている。   The above combustion apparatus 200 includes (1) a combustion stop state, (2) a first combustion state in which fuel is injected from the first nozzle 121 and burns, and (3) fuel is injected from the first nozzle 121 and the second nozzle 122. Combustion is possible in the four combustion states of the second combustion state in which the fuel is burned and (4) the third combustion state in which the fuel is injected from the first nozzle 121, the second nozzle 122 and the third nozzle 123 and combusts. ing.

(1)燃焼停止状態
燃焼停止状態では、全てのバルブが閉止され燃料は第1ノズル121、第2ノズル122及び第3ノズル123のいずれからも噴出されない。
(1) Combustion stop state In the combustion stop state, all valves are closed and fuel is not ejected from any of the first nozzle 121, the second nozzle 122, and the third nozzle 123.

(2)第1燃焼状態
第1燃焼状態では、ポンプPが駆動されると共に電磁弁V1及び電磁弁V2が開放される。これにより、主経路L11、第1経路L12を通じて第1ノズル121から燃料が噴出され、この噴出された燃料が着火されることで燃焼装置200の燃焼が開始される。ここで、電磁弁V1及び電磁弁V2は、開閉切替弁であるため、第1燃焼状態における燃焼量は、一定となる。本実施形態では、第1燃焼状態における燃焼量は、最大燃焼量の25%に設定される。尚、燃焼停止状態及び第1燃焼状態では、多方弁1は閉止されており、非連通状態にある。
(2) First Combustion State In the first combustion state, the pump P is driven and the electromagnetic valve V1 and the electromagnetic valve V2 are opened. As a result, fuel is ejected from the first nozzle 121 through the main path L11 and the first path L12, and combustion of the combustion device 200 is started by igniting the ejected fuel. Here, since the solenoid valve V1 and the solenoid valve V2 are open / close switching valves, the combustion amount in the first combustion state is constant. In the present embodiment, the combustion amount in the first combustion state is set to 25% of the maximum combustion amount. In the combustion stop state and the first combustion state, the multi-way valve 1 is closed and is in a non-communication state.

(3)第2燃焼状態
第2燃焼状態では、第1燃焼状態から、更に電磁弁V3が開放されると共に、多方弁1が、閉止状態(開度0)と第1の開度との間の所定の開度で開かれる。これにより、第2経路L13及び経路L13aを通じて第2ノズル122からも燃料が噴出されて燃焼量が増加される。この第2燃焼状態は、多方弁1における連通状態A及び連通状態Bの範囲に対応する。ここで、多方弁1は、連通状態Aにおいて開度に応じて第2ノズル122から噴出させる燃料の量を比例的に変化させられるため、第2燃焼状態における燃焼量も比例的に変化させられる。本実施形態では、第2ノズル122から噴出される燃料による燃焼量は、最大燃焼量の0〜30%の範囲で比例的に変化可能に設定される。よって、第2燃焼状態における燃焼量は、最大燃焼量の25%〜55%の範囲に設定される。
(3) Second Combustion State In the second combustion state, the electromagnetic valve V3 is further opened from the first combustion state, and the multi-way valve 1 is between the closed state (opening degree 0) and the first opening degree. Is opened at a predetermined opening. Accordingly, fuel is also ejected from the second nozzle 122 through the second path L13 and the path L13a, and the combustion amount is increased. This second combustion state corresponds to the range of the communication state A and the communication state B in the multi-way valve 1. Here, since the multi-way valve 1 can proportionally change the amount of fuel ejected from the second nozzle 122 in accordance with the opening degree in the communication state A, the combustion amount in the second combustion state can also be proportionally changed. . In the present embodiment, the amount of combustion by the fuel ejected from the second nozzle 122 is set to be proportionally changeable within a range of 0 to 30% of the maximum combustion amount. Therefore, the combustion amount in the second combustion state is set in a range of 25% to 55% of the maximum combustion amount.

(4)第3燃焼状態
第3燃焼状態では、第2燃焼状態から、更に電磁弁V4が開放されると共に、多方弁1が、第1の開度と第2の開度との間の所定の開度で開かれる。これにより、経路L13bを通じて第3ノズル123からも燃料が噴出されて燃焼量が増加される。この第3燃焼状態は、多方弁1における連通状態C及び連通状態Dの範囲に対応する。ここで、多方弁1は、連通状態Cにおいて、第2ノズル122からの燃料の噴出量は一定である一方、第3ノズル123から噴出させる燃料の量を比例的に変化させられる。これにより、第3燃焼状態における燃焼量も比例的に変化させられる。本実施形態では、第3ノズル123から噴出される燃料による燃焼量は、最大燃焼量の0〜45%の範囲で比例的に変化可能に設定される。よって、第3燃焼状態における燃焼量は、最大燃焼量の55%〜100%の範囲に設定される。
(4) Third Combustion State In the third combustion state, the electromagnetic valve V4 is further opened from the second combustion state, and the multi-way valve 1 has a predetermined value between the first opening and the second opening. It is opened at the opening. As a result, fuel is also ejected from the third nozzle 123 through the path L13b, and the amount of combustion is increased. This third combustion state corresponds to the range of the communication state C and the communication state D in the multi-way valve 1. Here, in the multi-way valve 1, in the communication state C, the amount of fuel ejected from the second nozzle 122 is constant, while the amount of fuel ejected from the third nozzle 123 can be changed proportionally. Thereby, the combustion amount in the third combustion state is also changed proportionally. In the present embodiment, the amount of combustion by the fuel ejected from the third nozzle 123 is set to be proportionally changeable within a range of 0 to 45% of the maximum combustion amount. Therefore, the combustion amount in the third combustion state is set in the range of 55% to 100% of the maximum combustion amount.

このように、本実施形態の燃焼装置200は、燃焼停止状態と第1燃焼状態との間では、段階的(0%又は25%)に燃焼量が制御され、第2燃焼状態(25%〜55%)及び第3燃焼状態(55%〜100%)では、連続的に燃焼量が制御される。   Thus, in the combustion apparatus 200 of the present embodiment, the combustion amount is controlled stepwise (0% or 25%) between the combustion stop state and the first combustion state, and the second combustion state (25% to 25%). 55%) and the third combustion state (55% to 100%), the combustion amount is continuously controlled.

次に、多方弁1における原点位置判定部923による原点位置の判定、及び多方弁1の開度の制御について、図8を参照しながら説明する。
本実施形態では、上記5つの連通状態(非連通状態、及び連通状態A〜D)を有する多方弁1の原点位置を、連通状態A〜連通状態Bに対応する位置に設定された第1原点位置と、連通状態B〜連通状態Cに対応する位置に配置された第2原点位置と、を含んで構成することで、より正確な原点位置の補正を実現している。
Next, the determination of the origin position by the origin position determination unit 923 in the multi-way valve 1 and the control of the opening degree of the multi-way valve 1 will be described with reference to FIG.
In the present embodiment, the origin position of the multi-way valve 1 having the five communication states (the non-communication state and the communication states A to D) is set to a position corresponding to the communication state A to the communication state B. By including the position and the second origin position arranged at the position corresponding to the communication state B to the communication state C, more accurate correction of the origin position is realized.

より具体的には、上述のように、原点位置判定部923は、回転板921に形成されたスリット924の2つの縁部924a,924bの位置を光透過検出部922により検出し、バルブボディ20の原点位置として判定する。ここで、本実施形態では、図6に示すように、スリット924の2つの縁部924a,924bは、連通状態Bに対応するバルブボディ20の回転領域の中間点Mを挟むように配置される。そして、原点位置判定部923に、一方の縁部924aを第1原点位置として判定させ、他方の縁部924bを第2原点位置として判定させた。   More specifically, as described above, the origin position determination unit 923 detects the positions of the two edges 924a and 924b of the slit 924 formed in the rotating plate 921 by the light transmission detection unit 922, and the valve body 20 It is determined as the origin position. Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the two edges 924 a and 924 b of the slit 924 are arranged so as to sandwich the intermediate point M of the rotation region of the valve body 20 corresponding to the communication state B. . Then, the origin position determination unit 923 was allowed to determine one edge 924a as the first origin position, and the other edge 924b was determined as the second origin position.

これにより、バルブボディ20の開度を変更する場合に、連通状態Bから連通状態Aに開度が変更される場合、及び連通状態Bから連通状態Cに開度が変更される場合のそれぞれにおいて(つまり、燃焼装置200における第2燃焼状態での最大燃焼量(55%)での燃焼状態から比例的に燃焼量を減少させる場合及び増加させる場合のそれぞれにおいて)原点位置判定部923による原点位置の判定を行える。よって、高い頻度でバルブボディ20の原点位置の判定を行えるので、より正確な原点位置の補正を行える。   Thereby, when changing the opening degree of the valve body 20, when the opening degree is changed from the communication state B to the communication state A, and when the opening degree is changed from the communication state B to the communication state C, respectively. In other words, the origin position determined by the origin position determination unit 923 (in each of the cases where the combustion amount is proportionally decreased and increased from the combustion state at the maximum combustion amount (55%) in the second combustion state in the combustion apparatus 200). Can be determined. Therefore, since the origin position of the valve body 20 can be determined with high frequency, the origin position can be corrected more accurately.

ここで、一方の縁部924aは、中間点Mよりも連通状態A側のバルブボディ20の回転領域に位置するが、図6に示したように、連通状態Bのバルブボディ20の回転領域に位置させる場合だけでなく、連通状態Aのバルブボディ20の回転領域に位置させてもよい。また、他方の縁部924bは、中間点Mよりも連通状態C側のバルブボディ20の回転領域に位置するが、図6に示したように、連通状態Bのバルブボディ20の回転領域に位置させる場合だけでなく、連通状態Cのバルブボディ20の回転領域に位置させてもよい。いずれにしても、2つの縁部924a,924は、中間点Mから等間隔で離間されて配置されるのが好ましい。   Here, one edge portion 924a is located in the rotation region of the valve body 20 in the communication state A side from the intermediate point M, but as shown in FIG. In addition to the positioning, the valve body 20 may be positioned in the rotation region of the communication state A. The other edge 924b is located in the rotation region of the valve body 20 in the communication state C side with respect to the intermediate point M, but is located in the rotation region of the valve body 20 in the communication state B as shown in FIG. It may be located not only in the case of making it, but in the rotation region of the valve body 20 in the communication state C. In any case, it is preferable that the two edge portions 924a and 924 are spaced apart from the intermediate point M at equal intervals.

次に、制御部230による多方弁1の開度の制御について説明する。制御部230は、燃焼装置200の燃焼状態を、複数の電磁弁V1〜V4の開閉、及び多方弁1の開度を調整することにより制御する。即ち、本実施形態では、制御部230、複数の電磁弁V1〜V4及び多方弁1により、燃焼装置200において燃焼させる燃料の量を制御する流体制御装置100が構成される。   Next, control of the opening degree of the multi-way valve 1 by the control unit 230 will be described. The control unit 230 controls the combustion state of the combustion device 200 by adjusting the opening / closing of the plurality of electromagnetic valves V1 to V4 and the opening degree of the multi-way valve 1. That is, in the present embodiment, the control unit 230, the plurality of electromagnetic valves V1 to V4, and the multi-way valve 1 constitute the fluid control device 100 that controls the amount of fuel burned in the combustion device 200.

制御部230は、多方弁1の開度を制御するための構成として、記憶部231と、信号出力部232と、を備える。   The control unit 230 includes a storage unit 231 and a signal output unit 232 as a configuration for controlling the opening degree of the multi-way valve 1.

記憶部231は、制御部230による燃焼装置200の燃焼状態の制御に必要な各種データを記憶する。
本実施形態では、記憶部231は、設定範囲の電流値と、バルブボディ20の回転角度と、を対応付けて記憶する。より具体的には、記憶部231には、バルブボディ20の回転角度(多方弁1の開度)が、所定範囲(例えば4mA〜20mA)の電流値に対応付けられて記憶される。また、記憶部231は、燃焼装置200に対する要求負荷(例えば蒸気ボイラの蒸気負荷)と、当該要求負荷に応じた燃焼装置200の必要燃焼量と、を対応付けて記憶する。更に、記憶部231は、燃焼装置200の必要燃焼量と、当該必要燃焼量に応じた複数の電磁弁V1〜V4の開閉条件及び多方弁1の開度(バルブボディ20の回転角度)と、を対応付けて記憶する。
The storage unit 231 stores various data necessary for controlling the combustion state of the combustion apparatus 200 by the control unit 230.
In the present embodiment, the storage unit 231 stores the current value in the setting range and the rotation angle of the valve body 20 in association with each other. More specifically, the rotation angle of the valve body 20 (the opening degree of the multi-way valve 1) is stored in the storage unit 231 in association with a current value in a predetermined range (for example, 4 mA to 20 mA). Further, the storage unit 231 stores a required load on the combustion device 200 (for example, a steam load of a steam boiler) and a required combustion amount of the combustion device 200 according to the required load in association with each other. Furthermore, the storage unit 231 includes the required combustion amount of the combustion device 200, the opening / closing conditions of the plurality of electromagnetic valves V1 to V4 according to the required combustion amount, and the opening degree of the multi-way valve 1 (the rotation angle of the valve body 20). Are stored in association with each other.

信号出力部232は、駆動機構91に対してバルブボディ20の回転角度に関する指示信号を電流値により出力する。より具体的には、本実施形態では、制御部230は、例えば、要求負荷に係る信号を受信し、この受信した信号に基いて、燃焼装置200による必要燃焼量を決定する。また、制御部230は、決定された必要燃焼量で燃焼装置200を燃焼させるための複数の電磁弁V1〜V4の開閉条件及び多方弁1の開度を決定する。そして、信号出力部232は、複数の電磁弁V1〜V4に対して各電磁弁の開閉に関する指示信号を出力すると共に、多方弁1(駆動機構91)に対して多方弁1の開度(バルブボディ20の回転角度)に関する指示信号を電流値により出力する。   The signal output unit 232 outputs an instruction signal regarding the rotation angle of the valve body 20 to the drive mechanism 91 as a current value. More specifically, in the present embodiment, the control unit 230 receives, for example, a signal related to the required load, and determines a required combustion amount by the combustion device 200 based on the received signal. Further, the control unit 230 determines the opening / closing conditions of the plurality of electromagnetic valves V1 to V4 and the opening of the multi-way valve 1 for burning the combustion apparatus 200 with the determined required combustion amount. And the signal output part 232 outputs the instruction | indication signal regarding opening / closing of each solenoid valve with respect to several solenoid valves V1-V4, and the opening degree (valve of multiway valve 1 with respect to the multiway valve 1 (drive mechanism 91)). An instruction signal relating to the rotation angle of the body 20 is output as a current value.

信号出力部232からの指示信号が入力されると、駆動機構91(駆動回路)は、入力された電流値に対応付けられた回転角度(ステップ数)でバルブボディ20を回転させるよう、ステップ数に対応した回数のパルス信号をステッピングモータに出力する。これにより、バルブボディ20が回転する。尚、駆動回路は、記憶部231に記憶された電流値とバルブボディ20の回転角度との対応関係と同様の対応関係に基づいて、入力された電流値に対応付けられた回転角度(ステップ数)に対応した回数の振動パルス信号を出力する。   When the instruction signal from the signal output unit 232 is input, the drive mechanism 91 (drive circuit) has a number of steps such that the valve body 20 is rotated at a rotation angle (step number) associated with the input current value. The pulse signal corresponding to the number of times is output to the stepping motor. Thereby, the valve body 20 rotates. Note that the drive circuit has a rotation angle (number of steps) associated with the input current value based on a correspondence relationship similar to the correspondence relationship between the current value stored in the storage unit 231 and the rotation angle of the valve body 20. ) The vibration pulse signal corresponding to the number of times is output.

ここで、本実施形態の多方弁1は、開度が変化しても吐出される流体(燃料)の流量が変化しない連通状態B及び連通状態Dと、開度が変化した場合に吐出される流体の流量が比例的に変化する連通状態A及び連通状態Cと、を含む。   Here, the multi-way valve 1 of the present embodiment is discharged when the opening degree changes, the communication state B and the communication state D where the flow rate of the fluid (fuel) discharged does not change even if the opening degree changes. A communication state A and a communication state C in which the flow rate of the fluid changes proportionally.

そこで、本実施形態では、設定範囲の電流値を、全ての連通状態(つまりバルブボディ20の可動範囲全体)に亘って均等に割り当てず、開度の変化に従って流量が比例的に変化する連通状態A及び連通状態Cに偏って割り当てた。   Therefore, in the present embodiment, the current value in the set range is not uniformly assigned over all the communication states (that is, the entire movable range of the valve body 20), and the communication state in which the flow rate changes proportionally according to the change in the opening degree. Allocation is biased to A and communication state C.

バルブボディ20の開度と多方弁1の連通状態(吐出される流体の流量)との関係につき、図8を参照しながら説明する。
図8(a)は、多方弁1におけるバルブボディ20の回転角度(0度〜36度)と吐出される流体の流量との関係の一例を示す。図8(a)に示すように、多方弁1は、連通状態A(回転角度0度〜約11度)及び連通状態C(回転角度約23度〜約31度)において、比例的に流量が変化し、連通状態B(回転角度約11度〜約23度)及び連通状態D(回転角度約31度〜約37度)において、流量に変化が生じていない。この多方弁1において、設定範囲(ここでは、4mA〜20mA)の電流値を、全ての連通状態(つまりバルブボディ20の可動範囲全体)に亘って均等に割り当てると、電流値と流量との関係は、図8(b)に示すようになる。
The relationship between the opening degree of the valve body 20 and the communication state (flow rate of fluid to be discharged) of the multi-way valve 1 will be described with reference to FIG.
FIG. 8A shows an example of the relationship between the rotation angle (0 to 36 degrees) of the valve body 20 in the multi-way valve 1 and the flow rate of the discharged fluid. As shown in FIG. 8A, the multi-way valve 1 has a flow rate proportionally in the communication state A (rotation angle 0 degree to about 11 degrees) and the communication state C (rotation angle about 23 degrees to about 31 degrees). In the communication state B (rotation angle of about 11 degrees to about 23 degrees) and the communication state D (rotation angle of about 31 degrees to about 37 degrees), there is no change in the flow rate. In this multi-way valve 1, if the current value in the set range (here, 4 mA to 20 mA) is evenly allocated over all the communication states (that is, the entire movable range of the valve body 20), the relationship between the current value and the flow rate. Is as shown in FIG.

この場合、連通状態B及び連通状態Dに対してそれぞれ約9mA〜約13mA、約17mA〜20mAの範囲の電流値が割り当てられることとなるため、比例的に流量が変化する連通状態A及び連通状態Cに割り当てられる電流値の範囲は、それぞれ、4mA〜約9mA、約13mA〜約17mAの範囲となる。そのため、回転角度の変化に伴う流量変化の大きい連通状態A及び連通状態Cにおいて、各設定流量に対応して設定される電流値間の幅が狭くなり、正確な流量制御が困難となる。   In this case, since current values in the range of about 9 mA to about 13 mA and about 17 mA to 20 mA are assigned to the communication state B and the communication state D, respectively, the communication state A and the communication state in which the flow rate changes proportionally. The ranges of current values assigned to C are in the range of 4 mA to about 9 mA and about 13 mA to about 17 mA, respectively. Therefore, in the communication state A and the communication state C in which the flow rate change with the change in the rotation angle is large, the width between the current values set corresponding to each set flow rate becomes narrow, and accurate flow rate control becomes difficult.

これに対し、設定範囲の電流値を、開度の変化に従って流量が比例的に変化する連通状態A及び連通状態Cに偏って割り当てると、電流値と流量との関係は、図8(c)に示すようになる。
この場合、設定範囲の電流値の大部分を連通状態A及び連通状態Cに割り当てることで、回転角度の変化に伴う流量変化の大きい連通状態A及び連通状態Cにおいて、各設定流量に対応して設定される電流値間の幅を十分に確保できる。よって、正確な流量制御が可能となる。一方、連通状態B及び連通状態Dは、回転角度に伴った流量が変化しないため、これら連通状態B及び連通状態Dにおいて割り当てられる電流値の範囲が少なくなることによる影響は抑制される。
On the other hand, when the current value in the set range is assigned to the communication state A and the communication state C in which the flow rate changes proportionally according to the change in the opening degree, the relationship between the current value and the flow rate is as shown in FIG. As shown.
In this case, by allocating most of the current value in the set range to the communication state A and the communication state C, the communication state A and the communication state C in which the flow rate changes greatly due to the change in the rotation angle corresponds to each set flow rate. A sufficient width between the set current values can be secured. Therefore, accurate flow rate control is possible. On the other hand, since the flow rate according to the rotation angle does not change in the communication state B and the communication state D, the influence due to the reduction of the range of current values assigned in the communication state B and the communication state D is suppressed.

以上説明した本実施形態によれば、5つの連通状態(非連通状態、及び連通状態A〜D)を有する多方弁1において、2つの縁部924a,925bが連通状態Bに対応する回転領域の中間点Mを挟むようにスリット924が形成された回転板921を、バルブボディ20と同期して回転させた。そして、原点位置判定部923に、光透過検出部922により一方の縁部924aが検出された位置を第1原点位置として判定させ、他方の縁部924bが検出された位置を第2原点位置として判定させた。   According to the present embodiment described above, in the multi-way valve 1 having five communication states (non-communication state and communication states A to D), the two edge portions 924a and 925b correspond to the rotation region corresponding to the communication state B. The rotating plate 921 having the slits 924 formed so as to sandwich the intermediate point M was rotated in synchronization with the valve body 20. Then, the origin position determination unit 923 determines the position where the one edge 924a is detected by the light transmission detection unit 922 as the first origin position, and the position where the other edge 924b is detected as the second origin position. I was judged.

これにより、例えば、第1燃焼状態(非連通状態)で制御中に、燃焼量が増加して光透過検出部922により一方の縁部924aが検出(検出OFFからONへの変化)、又は、第2燃焼状態(連通状態B)で制御中に、燃焼量が減少して一方の縁部924aが検出(検出ONからOFFへの変化)された場合に、原点位置判定部923は、第1原点位置を判定する。そして、制御部130は、この第1原点位置を基準にバルブボディ20の回転角度(ステップ数)を制御する。
また、第2燃焼状態(連通状態B)で制御中に、燃焼量が増加して光透過検出部922により他方の縁部924bが検出(検出ONからOFFへの変化)、又は、第3燃焼状態(連通状態D)で制御中に、燃焼量が減少して他方の縁部924bが検出(検出OFFからONへの変化)された場合に、原点位置判定部923は、第2原点位置を判定する。そして、制御部230は、この第2原点位置を基準にバルブボディ20の回転角度(ステップ数)を制御する。
Thereby, for example, during the control in the first combustion state (non-communication state), the amount of combustion increases, and one edge portion 924a is detected by the light transmission detection unit 922 (change from detection OFF to ON), or During the control in the second combustion state (communication state B), when the combustion amount is reduced and one edge 924a is detected (change from detection ON to OFF), the origin position determination unit 923 performs the first Determine the origin position. Then, the control unit 130 controls the rotation angle (number of steps) of the valve body 20 based on the first origin position.
Further, during the control in the second combustion state (communication state B), the amount of combustion increases and the other edge 924b is detected by the light transmission detection unit 922 (change from detection ON to OFF), or the third combustion During the control in the state (communication state D), when the amount of combustion decreases and the other edge 924b is detected (change from detection OFF to ON), the origin position determination unit 923 sets the second origin position. judge. Then, the control unit 230 controls the rotation angle (number of steps) of the valve body 20 based on the second origin position.

このように、燃焼装置200において、燃料量の変更に伴って多方弁1の開度が変更される場合に、原点位置判定部923により複数の原点位置の判定を行えるので、高い頻度でバルブボディ20の位置補正を行える。   As described above, in the combustion apparatus 200, when the opening degree of the multi-way valve 1 is changed in accordance with the change in the fuel amount, the origin position determination unit 923 can determine a plurality of origin positions. 20 position corrections can be made.

また、流体制御装置100(制御部230)を、駆動機構91に対してバルブボディ20の回転角度の指示信号を電流値により出力する信号出力部231と、設定範囲の電流値とバルブボディ20の回転角度とを対応付けて記憶する記憶部231と、を含んで構成し、設定範囲の電流値を、開度の変化に従って流量が比例的に変化する連通状態A及び連通状態Cに偏って割り当てた。これにより、バルブボディ20の回転角度が変化しても流量が変化しない連通状態B及び連通状態Dに割り当てる電流値の範囲を少なくして、バルブボディ20の回転角度に応じた流量変化の大きな連通状態A及び連通状態Cに広い範囲の電流値を割り当てられる。よって、細かい流量制御を行える。   In addition, the fluid control device 100 (control unit 230) includes a signal output unit 231 that outputs an instruction signal of the rotation angle of the valve body 20 to the drive mechanism 91 as a current value, a current value in the set range, and the valve body 20 And a storage unit 231 that stores the rotation angle in association with each other, and assigns the current value of the setting range to the communication state A and the communication state C in which the flow rate changes proportionally according to the change in the opening degree. It was. Thereby, the range of the current value assigned to the communication state B and the communication state D in which the flow rate does not change even when the rotation angle of the valve body 20 changes is reduced, and the communication with a large flow rate change according to the rotation angle of the valve body 20 is achieved. A wide range of current values can be assigned to the state A and the communication state C. Therefore, fine flow rate control can be performed.

[変形例]
以上、本発明の多方弁1及び流体制御装置100の好ましい一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
[Modification]
The preferred embodiment of the multi-way valve 1 and the fluid control device 100 of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed.

例えば、本実施形態では、バルブボディ20を、球状に形成したが、これに限らない。即ち、バルブボディは、軸直角断面が円形に形成されていればよく、バルブボディを、円柱状又は円錐柱状に形成してもよい。   For example, in the present embodiment, the valve body 20 is formed in a spherical shape, but is not limited thereto. That is, the valve body only needs to have a circular cross section perpendicular to the axis, and the valve body may be formed in a columnar shape or a conical column shape.

また、本実施形態では、信号出力部232に、駆動機構91に対する回転角度の指示信号を電流値により出力させたが、これに限らない。即ち、回転角度の指示信号を設定範囲の電圧値(例えば1V〜5V)により出力させてもよい。この場合も、設定範囲の電圧値を、開度の変化に従って流量が比例的に変化する連通状態A及び連通状態Cに偏って割り当てるようにする。   In the present embodiment, the signal output unit 232 is caused to output the rotation angle instruction signal for the drive mechanism 91 by the current value, but the present invention is not limited to this. That is, the rotation angle instruction signal may be output with a voltage value within a set range (for example, 1 V to 5 V). Also in this case, the voltage value in the set range is allocated to the communication state A and the communication state C in which the flow rate changes proportionally according to the change in the opening degree.

1 多方弁
10 バルブケーシング
20 バルブボディ
21 ボディ側入口穴
22 ボディ側出口穴
30 バルブシート
31 第1バルブシート
32 第2バルブシート
40 バルブステム
91 駆動機構
100 流体制御装置
112 流体入口流路
131 第1流体出口流路
141 第2流体出口流路
221 ボディ側第1出口穴
222 ボディ側第2出口穴
231 記憶部
232 信号出力部
311 シート側第1出口穴
321 シート側第2出口穴
921 回転板
922 光透過検出部
923 原点位置判定部
924 スリット
924a 一方の縁部
924b 他方の縁部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multi-way valve 10 Valve casing 20 Valve body 21 Body side inlet hole 22 Body side outlet hole 30 Valve seat 31 First valve seat 32 Second valve seat 40 Valve stem 91 Drive mechanism 100 Fluid control device 112 Fluid inlet channel 131 First Fluid outlet channel 141 Second fluid outlet channel 221 Body side first outlet hole 222 Body side second outlet hole 231 Storage unit 232 Signal output unit 311 Sheet side first outlet hole 321 Sheet side second outlet hole 921 Rotating plate 922 Light transmission detector 923 Origin position determination unit 924 Slit 924a One edge 924b The other edge

Claims (2)

流体入口流路、第1流体出口流路、及び第2流体出口流路を備えるバルブケーシングと、
中心軸周りに回転可能な状態で前記バルブケーシング内に収容される軸直角断面が円形のバルブボディであって、表面に開口すると共に前記中心軸に沿って延びるボディ側入口穴;及び、表面に開口すると共に該ボディ側入口穴に連続して形成される1個又は2個のボディ側出口穴を備えるバルブボディと、
前記バルブボディに接触した状態で前記バルブケーシング内に配置されるバルブシートであって、前記第1流体出口流路側に配置され、シート側第1出口穴が形成された第1バルブシート;及び、前記第2流体出口流路側に配置され、シート側第2出口穴が形成された第2バルブシートからなるバルブシートと、
前記バルブボディを回転させる駆動機構と、
前記バルブボディの回転と同期して回転する回転板と、
前記回転板に形成されたスリットであって、前記回転板の回転方向に所定角度離間した2つの縁部で挟まれたスリットと、
一対の発光素子及び受光素子からなり、前記回転板による透光及び遮光を検出する光透過検出部と、
前記光透過検出部により検出された前記スリットの前記縁部を前記バルブボディの原点位置として判定する原点位置判定部と、を備え、
前記ボディ側出口穴、前記シート側第1出口穴及び前記シート側第2出口穴は、前記バルブボディを前記中心軸周りに正転させた場合に、
(i)前記ボディ側出口穴の開口部が、前記シート側第1出口穴及び前記シート側第2出口穴のいずれとも連通しない非連通状態;
(ii)前記ボディ側出口穴の開口部が、前記シート側第1出口穴とのみ連通し、前記バルブボディの正転方向への回転角度が変化するに従って、前記シート側第1出口穴から吐出される流体の流量が比例的に増加する連通状態A;
(iii)前記ボディ側出口穴の開口部が、前記シート側第1出口穴とのみ連通し、前記バルブボディの正転方向への回転角度が変化しても、前記シート側第1出口穴から吐出される流体の流量が変化しない連通状態B;
(iv)前記ボディ側出口穴の開口部が、前記シート側第1出口穴及び前記シート側第2出口穴の両方と連通し、前記バルブボディの正転方向への回転角度が変化するに従って、前記シート側第2出口穴から吐出される流体の流量が比例的に増加する一方、前記シート側第1出口穴から吐出される流体の流量が変化しない連通状態C;及び、
(v)前記ボディ側出口穴の開口部が、前記シート側第1出口穴及び前記シート側第2出口穴の両方と連通し、前記バルブボディの正転方向への回転角度が変化しても、前記シート側第1出口穴及び前記シート側第2出口穴から吐出される流体の流量が変化しない連通状態D;の順に流通状態が切り替わるように、前記ボディ側出口穴の個数、並びに各出口穴の相対的な位置関係及び形状が設定され、
前記スリットの2つの縁部は、前記連通状態Bに対応する前記バルブボディの回転領域の中間点を挟むように配置され、
前記原点位置判定部は、前記中間点よりも前記連通状態A側で検出される前記一方の縁部を回転動作の第1原点位置と判定し;前記中間点よりも前記連通状態C側で検出される前記他方の縁部を回転動作の第2原点位置と判定する多方弁。
A valve casing comprising a fluid inlet channel, a first fluid outlet channel, and a second fluid outlet channel;
A valve body having a circular cross section perpendicular to the axis and accommodated in the valve casing so as to be rotatable about a central axis, the body side inlet hole opening along the central axis and extending along the central axis; and A valve body having one or two body-side outlet holes that are open and formed continuously with the body-side inlet hole;
A valve seat disposed in the valve casing in contact with the valve body, the first valve seat being disposed on the first fluid outlet channel side and having a seat-side first outlet hole; and A valve seat comprising a second valve seat disposed on the second fluid outlet channel side and having a seat-side second outlet hole formed;
A drive mechanism for rotating the valve body;
A rotating plate that rotates in synchronization with the rotation of the valve body;
A slit formed in the rotating plate, which is sandwiched between two edges spaced apart by a predetermined angle in the rotating direction of the rotating plate;
A light transmission detector comprising a pair of light emitting elements and light receiving elements, and detecting light transmission and light shielding by the rotating plate;
An origin position determination unit that determines the edge of the slit detected by the light transmission detection unit as an origin position of the valve body,
The body side outlet hole, the seat side first outlet hole, and the seat side second outlet hole, when the valve body is rotated forward around the central axis,
(I) a non-communication state in which the opening of the body side outlet hole does not communicate with any of the seat side first outlet hole and the seat side second outlet hole;
(Ii) The opening of the body side outlet hole communicates only with the seat side first outlet hole, and discharge from the seat side first outlet hole as the rotational angle of the valve body in the forward rotation direction changes. A communication state A in which the flow rate of the fluid to be proportionally increased;
(Iii) Even if the opening portion of the body side outlet hole communicates only with the seat side first outlet hole and the rotation angle of the valve body in the normal rotation direction changes, the opening from the seat side first outlet hole Communication state B in which the flow rate of the discharged fluid does not change;
(Iv) The opening of the body side outlet hole communicates with both the seat side first outlet hole and the seat side second outlet hole, and as the rotation angle of the valve body in the forward rotation direction changes, A communication state C in which the flow rate of the fluid discharged from the sheet side second outlet hole increases proportionally while the flow rate of the fluid discharged from the sheet side first outlet hole does not change; and
(V) Even if the opening of the body side outlet hole communicates with both the seat side first outlet hole and the seat side second outlet hole and the rotation angle of the valve body in the forward rotation direction changes. The number of the body-side outlet holes and the respective outlets so that the flow state is switched in the order of the communication state D in which the flow rate of the fluid discharged from the sheet-side first outlet hole and the sheet-side second outlet hole does not change. The relative positional relationship and shape of the holes are set,
The two edges of the slit are arranged so as to sandwich the midpoint of the rotation region of the valve body corresponding to the communication state B,
The origin position determination unit determines the one edge portion detected on the communication state A side from the intermediate point as a first origin position of the rotation operation; detected on the communication state C side from the intermediate point The multi-way valve which determines the said other edge part to be the 2nd origin position of rotation operation.
請求項1に記載の多方弁を備える流体制御装置であって、
前記駆動機構に対して前記回転角度の指示信号を電流値又は電圧値により出力する信号出力部と、
設定範囲の前記電流値又は前記電圧値と前記回転角度とを対応付けて記憶する記憶部を備え、
前記記憶部は、前記連通状態A及び前記連通状態Cに偏って前記設定範囲を割り当てて記憶する流体制御装置。
A fluid control device comprising the multi-way valve according to claim 1,
A signal output unit that outputs an instruction signal of the rotation angle to the drive mechanism by a current value or a voltage value;
A storage unit that stores the current value or the voltage value of the setting range in association with the rotation angle;
The storage unit is a fluid control apparatus that allocates and stores the setting range in a biased manner in the communication state A and the communication state C.
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