JP5771773B2

JP5771773B2 - 流体制御弁

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Publication number: JP5771773B2
Application number: JP2010276498A
Authority: JP
Inventors: 弘中井; 森花　英明; 英明森花; 永沼　直人; 直人永沼; 芝　文一; 文一芝; 杉山　正樹; 正樹杉山
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Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2015-09-02
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Description

本発明は、流体制御弁に関する。より詳しくは、弁体の位置を検出可能な流体制御弁に関する。

特許文献１は、流体制御弁を開示する。同流体制御弁は、コイルを有するステータと、コイルへの通電による励磁により回転するロータと、ロータの回転軸と、ステータとロータの間に設けられた隔壁と、ロータの回転位置検出手段と、ロータの回転軸に係止されロータの回転を直動に変換する変換手段と、変換手段に係止され流路を開閉する弁体と、弁体の位置検出手段とを備えている。弁体の位置検出手段としては、磁気検出手段を用いた構成が開示されている。

特開２００１−１４１０９４号公報

本発明は、従来にない方法で弁体の位置を検出可能な流体制御弁を提供することを課題とする。

弁体の位置検出手段として、磁気検出手段を用いる従来の構成は、弁の設けられる流路やその周辺の装置構成などによっては利用できない場合があった。このため、本発明者らは、従来にない方法で弁体の位置を検出可能な流体制御弁を提供すべく、鋭意検討を行った。

その結果本発明者らは、発光部と、これが発する光を受光する受光部とを備える流体制御弁とし、弁体の移動に伴って発光部から受光部に届く光が遮光される程度を異ならせることにより、弁体の位置を検出することができることに気づいた。

すなわち本発明の流体制御弁は、光を発する発光部と、前記発光部に対向するように設けられ、前記発光部から受け取る光の量を検出する受光部と、流路を開閉する弁体とを備え、前記弁体または前記弁体に固定された遮光部が、前記流路の開閉に伴って前記発光部と前記受光部との間を横切る方向に移動し、前記受光部が前記発光部から受け取る光の量を前記弁体の位置に応じて変化させ、前記受光部が受け取る光の量に基づいて前記弁体の位置を検出する。

かかる構成では、従来にない方法で弁体の位置を検出可能な流体制御弁を提供することができる。

また本発明の流体制御弁の制御方法は、上記流体制御弁を用いた流体制御弁の制御方法であって、前記発光部を発光させ前記受光部が受け取る光の量に基づいて前記弁体の位置を検出する第１ステップと、前記第１ステップの後に前記発光部への電力供給を切断する第２ステップと、前記第２ステップの後に前記弁体に接続されたアクチュエータへの電力供給を開始して前記弁体を駆動する第３ステップと、前記第３ステップの後に前記アクチュエータへの電力供給を切断する第４ステップと、前記第４ステップの後に前記発光部を発光させ前記受光部が受け取る光の量に基づいて前記弁体の位置を検出する第５ステップと、を有する。

かかる構成では、さらに弁の制御に伴う電力消費を低減できる。

上記流体制御弁において、前記弁体が、前記弁体の移動する方向に沿って突出するように形成された前記遮光部を備え、前記遮光部が、前記流路の開閉に伴って前記発光部と前記受光部との間を移動し、前記受光部が前記発光部から受け取る光の量を前記弁体の位置に応じて変化させ、前記受光部が受け取る光の量に基づいて前記弁体の位置を検出してもよい。

上記流体制御弁の制御方法は、さらに、前記弁体に接続されたステップモータに対して流路を閉止するためのパルスを送り前記弁体を駆動する第５ステップと、前記第５ステップの後に前記受光部が受け取る光の量に基づいて前記弁体の位置を検出する第６ステップと、前記第６ステップで検出された前記弁体の位置が、流路が閉止されている位置であるか否かを判定する第７ステップと、前記第７ステップの判定結果がＮｏの場合に、前記ステップモータに対して、再度流路を閉止するためのパルスを送り前記弁体を駆動する第８ステップと、を有してもよい。

上記流体制御弁の制御方法は、さらに、前記弁体に接続されたステップモータに対して流路を閉止するためのパルスを送り前記弁体を駆動する第５ステップと、前記第５ステップの後に前記受光部が受け取る光の量に基づいて前記弁体の位置を検出する第６ステップと、前記第６ステップで検出された前記弁体の位置が、流路が閉止されている位置であるか否かを判定する第７ステップと、前記第７ステップの判定結果がＮｏの場合に、前記ステップモータに対して、前記パルスよりもパルスの周波数を下げて再度流路を閉止するためのパルスを送り前記弁体を駆動する第９ステップと、を有してもよい。

上記流体制御弁において、前記遮光部が前記弁体の移動する方向に沿って細くなるテーパ形状を有することにより、前記受光部が前記発光部から受け取る光の量が前記弁体の位置に応じて連続的に変化させることで、前記受光部が受け取る光の量に基づいて前記弁体の位置を全開から全閉まで連続的に検出してもよい。

上記流体制御弁において、前記遮光部が前記弁体の移動する方向に沿って並ぶ複数の穴を有することにより、前記受光部が前記発光部から受け取る光の量が極大値および極小値を交互に取り、前記受光部が受け取る光の量に基づいて前記弁体の位置を全開から全閉まで連続的に検出してもよい。

本発明の流体制御弁によれば、従来にない方法で弁体の位置を検出可能であるという効果を奏する。

図１は、第１実施形態の実施例にかかる流体制御弁の概略構成の一例を示す図であり、図１（ａ）は開状態を示す図、図１（ｂ）は閉状態を示す図である。図２は、第１実施形態の実施例にかかる流体制御弁を流路の軸方向から見た平面図である。図３は、第１実施形態の第１変形例にかかる流体制御弁の概略構成の一例を示す図であり、図３（ａ）は開状態を示す図、図３（ｂ）は閉状態を示す図である。図４は、第１実施形態の第２変形例にかかる流体制御弁の概略構成の一例を示す図であり、図４（ａ）は開状態を示す図、図４（ｂ）は閉状態を示す図である。図５（ａ）は、第１実施形態の第３変形例にかかる流体制御弁が備える遮光部の概略構成の一例を示す図であり、図５（ｂ）は、第１実施形態の第４変形例にかかる流体制御弁が備える遮光部の概略構成の一例を示す図である。図６は、第２実施形態にかかる流体制御弁の制御方法の一例を示すフローチャートである。図７は、第３実施形態にかかる流体制御弁の制御方法の一例を示すフローチャートである。図８は、第３実施形態の変形例にかかる流体制御弁の制御方法の一例を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
［装置構成］
図１は、第１実施形態の実施例にかかる流体制御弁の概略構成の一例を示す図であり、図１（ａ）は開状態を示す図、図１（ｂ）は閉状態を示す図である。図２は、第１実施形態の実施例にかかる流体制御弁を流路の軸方向から見た平面図である。以下、図１および図２を参照しつつ、第１実施形態の流体制御弁について説明する。

なお、符号は本実施形態とその実施例との対応関係をあくまで例示するために付したに過ぎず、本実施形態の流体制御弁の構成が図１に限定されるものではない。以下、他の実施形態においても同様である。

図１に例示するように、第１実施形態の流体制御弁は、光を発する発光部２２と、発光部２２に対向するように設けられ、発光部２２から受け取る光の量を検出する受光部２４と、流路２０を開閉する弁体１０とを備え、弁体１０または弁体１０に固定された遮光部１２が、流路２０の開閉に伴って発光部２２と受光部２４との間を横切る方向に移動し、受光部２４が発光部２２から受け取る光の量を弁体１０の位置に応じて変化させ、受光部２４が受け取る光の量に基づいて弁体１０の位置を検出する。

弁体１０は、流路２０を開閉できるものであれば任意の形状とすることができる。材料も、流体弁に用いられる材料であれば適宜に採用できる。

遮光部１２は省略してもよい（第１変形例を参照）。

発光部２２は、例えば発光ダイオードや半導体レーザなどの発光素子を用いることができる。受光部２４は、例えばフォトレジスタ、光ダイオード、光電管などの光センサを用いることができる。発光部２２および受光部２４は、市販のフォトインタラプタを利用してもよい（第２変形例を参照）
図１（ａ）に例示する開状態においては、発光部２２から発せられた光が、遮光部１２あるいは弁体１０に遮られることなく、受光部２４に到達する。一方、図１（ｂ）に例示する閉状態においては、発光部２２から発せられた光が、遮光部１２に遮られ、受光部２４に到達しない。流体制御弁は、かかる遮光量の違い（受光部２４が受け取る光の量の違い）によって、弁体１０の位置を検出することができる。なお、閉状態において光の全部が遮断される必要はなく、一部が通過してもよい。あるいは、例えば、遮光部１２や弁体１０の形状を調整した上で、開状態において光が遮断され、閉状態において光が遮断されない構成としてもよい。いずれにせよ、弁体１０の位置の違いによって弁体１０あるいは遮光部１２による遮光の割合が変化するように構成されることが好ましい。必ずしも弁の全開と全閉とを検出するのではなく、その中間的な状態を検出することとしてもよい（例えば、第３変形例および第４変形例を参照）。

受光部２４が検出した光の量に関する情報は、何らかの制御器に送られて処理されるが、該処理を行う主体は特に限定されない。例えば、図１（ａ）に例示されるように弁体１０のアクチュエータ１６を制御する制御器５０が設けられる場合には、制御器５０がかかる情報の処理を行う機能を兼ね備えていてもよい。あるいは、制御器５０とは別個に、弁体１０の位置を検出するための制御器（位置検出制御器）が設けられていてもよい。

発光部２２に電力を供給して発光部２２を発光させ、あるいは発光部２２への電力供給を切断して発光部２２の発光を停止させる制御が行われてもよい。かかる制御も、例えば、図１（ａ）に例示されるように弁体１０のアクチュエータ１６を制御する制御器５０が設けられる場合には、制御器５０により行なわれてもよい。あるいは、制御器５０とは別個に、発光部２２の制御を行なうための制御器（発光制御器）が設けられていてもよい。

図１（ａ）に例示されるように弁体１０のアクチュエータ１６を制御する制御器５０が設けられる場合において、制御器５０と位置検出制御器と発光制御器とは、任意の組合せで、共通する単一の制御器であってもよい。制御器は、流体制御弁とは別個に設けられてもよい。制御器は、例えば１個のＣＰＵを備えた集中制御型の制御器であってもよいし、複数のＣＰＵを備えた分散制御型の制御器であってもよい。本実施形態の流体制御弁は、受光部２４が受け取る光の量に基づいて弁体１０の位置を検出可能に構成されていてもよく、流体制御弁は必ずしも制御器を備えていなくてもよい。

弁体１０を駆動する方法は、どのようなものであってもよい。図１（ａ）に例示されるアクチュエータ１６と弁体１０とを接続する駆動軸１４も、必須ではない。

図１では流路の屈曲部に流体制御弁が設けられているが、例えば直線状の流路の途中などに流体制御弁が設けられてもよい。

［実施例］
以下、図１および図２を参照しつつ、第１実施形態の実施例にかかる流体制御弁１００の具体的構成について詳細に説明する。

流体制御弁１００は、流路２０が屈曲する部分に設けられている。流路２０の内部には、図１（ａ）において白い矢印の方向に、流体（好適にはガス）が通流する。

流体制御弁１００は、流路に面する中央部分に膨出する凸部を有する弁体１０と、該凸部から流路に向かって突出するようにして弁体１０に固定された遮光部１２と、弁体１０を保持して弁体１０を駆動する駆動軸１４と、駆動軸１４に結合されたアクチュエータ１６と、アクチュエータ１６に電気的に接続された制御器５０とを備えている。弁体１０の下流側にある流路２０の内壁には、互いに対向するように、かつ両者を結ぶ直線が流路２０の中心軸を通るように、発光部２２と受光部２４とが設けられている。本実施例では、制御器５０が発光部２２および受光部２４にも接続され、発光部２２の発光の制御および受光部２４の受光量に基づく弁体１０の位置検出が制御器５０により実行される。

図２に示すように、流路２０の軸方向に垂直な平面で切った断面の形状は円形である。遮光部１２の形状は、発光部２２と受光部２４とを結ぶ直線の方向の厚みが、該直線に垂直な幅よりも短くなっている。かかる構成により、遮光部１２による遮光を確実に行いつつ、流体の流れに対する遮光部１２の抵抗を小さくすることができる。

図１および図２に示すように、弁体１０の下流側には、流路２０の内径が狭くなるように段差が形成されており、弁体１０の直径は、狭い方の流路２０の直径よりも大きくなっている。該段差に弁体１０の周縁部が当接することで、弁が閉止される。

アクチュエータ１６は制御器５０によってデジタル制御されるステッピングモータである。駆動軸１４はボールネジとなっており、駆動軸１４が流路２０を貫通する部分に、ネジ溝が形成されている。かかる構成により、制御器５０の制御に基づいてアクチュエータ１６が時計回りあるいは反時計回りに回転すると、回転の方向と量に応じて、駆動軸１４および弁体１０が図１の左右方向に前進あるいは後退する。

発光部２２および受光部２４と遮光部１２との位置関係は、弁体１０が流路２０を完全に開放した状態（全開状態：図１（ａ））において発光部２２からの光が遮光部１２により一切遮光されることなしに受光部２４に届くように、かつ、弁体１０が流路２０を完全に閉止した状態（全閉状態：図１（ｂ））において発光部２２からの光が遮光部１２により完全に遮光されて受光部２４に届かなくなるように、設定されている。

かかる構成によれば、発光部２２から受光部２４に届く光量が最大値になっていれば、弁体１０が流路２０を完全に開放する位置（図１（ａ）における弁体１０の位置）にあると判定できる。逆に、発光部２２から受光部２４に届く光量がゼロになっていれば、弁体１０が流路２０を完全に閉じる位置（図１（ｂ）における弁体１０の位置）にあると判定できる。流体制御弁１００は、かかる態様により弁体の位置を検出できる。

弁体１０の位置検出の結果は、実施形態２や実施形態３のように、アクチュエータ１６の制御に利用されてもよいし、アクチュエータ１６の制御とは無関係に、別個の出力手段により出力されて、使用者により確認されてもよい。即ち、位置検出結果がどのように利用されるかは特に限定されない。

［第１変形例］
図３は、第１実施形態の第１変形例にかかる流体制御弁の概略構成の一例を示す図であり、図３（ａ）は開状態を示す図、図３（ｂ）は閉状態を示す図である。

第１変形例にかかる流体制御弁２００は、遮光部１２を省略し、弁体１０が流路２０を閉塞する部分のすぐ下流に発光部２２および受光部２４を移動させた点を除けば、流体制御弁１００と同様の構成を有する。よって、流体制御弁１００と流体制御弁２００との間で共通する構成要素については、同一の符号および名称を付して詳細な説明を省略する。

流体制御弁２００では、遮光部１２ではなく弁体１０そのものが全閉状態において発光部２２から受光部２４に届く光を遮断する。

発光部２２および受光部２４と弁体１０との位置関係は、弁体１０が流路２０を完全に開放した状態（全開状態：図３（ａ））において発光部２２からの光が弁体１０の中央に設けられた凸部により一切遮光されることなしに受光部２４に届くように、かつ、弁体１０が流路２０を完全に閉止した状態（全閉状態：図３（ｂ））において発光部２２からの光が該凸部により完全に遮光されて受光部２４に届かなくなるように、設定されている。

かかる構成によれば、発光部２２から受光部２４に届く光量が最大値になっていれば、弁体１０が流路２０を完全に開放する位置（図３（ａ）における弁体１０の位置）にあると判定できる。逆に、発光部２２から受光部２４に届く光量がゼロになっていれば、弁体１０が流路２０を完全に閉じる位置（図３（ｂ）における弁体１０の位置）にあると判定できる。流体制御弁２００は、かかる態様により弁体の位置を検出できる。

第１変形例においても、上述したような変形や、実施例と同様の制御方法が採用可能である。

［第２変形例］
図４は、第１実施形態の第２変形例にかかる流体制御弁の概略構成の一例を示す図であり、図４（ａ）は開状態を示す図、図４（ｂ）は閉状態を示す図である。

第２変形例にかかる流体制御弁３００は、発光部２２および受光部２４を汎用品であるフォトインタラプタ２１に置換した点を除けば、流体制御弁１００と同様の構成を有する。よって、流体制御弁１００と流体制御弁３００との間で共通する構成要素については、同一の符号および名称を付して詳細な説明を省略する。

フォトインタラプタ２１は、例えば、一般に市販されているフォトインタラプタを利用できる。フォトインタラプタ２１は発光部２２Ａおよび受光部２４Ａを備えている。発光部２２Ａおよび受光部２４Ａの機能は、それぞれ発光部２２および受光部２４と同様であるので詳細な説明を省略する。

発光部２２Ａおよび受光部２４Ａと遮光部１２との位置関係は、弁体１０が流路２０を完全に開放した状態（全開状態：図４（ａ））において発光部２２Ａからの光が遮光部１２により一切遮光されることなしに受光部２４Ａに届くように、かつ、弁体１０が流路２０を完全に閉止した状態（全閉状態：図４（ｂ））において発光部２２Ａからの光が遮光部１２により完全に遮光されて受光部２４Ａに届かなくなるように、設定されている。

流体制御弁３００の動作についても、発光部２２および受光部２４を発光部２２Ａおよび受光部２４Ａと置き換えれば、実施例における動作をそのまま適用可能であるので、詳細な説明を省略できる。

第２変形例では、実施例と同様の効果が得られる。さらに、第２変形例では、発光部２２および受光部２４の代わりに、汎用品のフォトインタラプタを利用できるため、製造コストを低減できる。

第２変形例においても、上述したような変形や、実施例と同様の制御方法が採用可能である。第２変形例と第１変形例とを組み合わせてもよい。

［第３変形例および第４変形例］
図５（ａ）は、第１実施形態の第３変形例にかかる流体制御弁が備える遮光部の概略構成の一例を示す図であり、図５（ｂ）は、第１実施形態の第４変形例にかかる流体制御弁が備える遮光部の概略構成の一例を示す図である。

第３変形例にかかる流体制御弁は、遮光部１２が、形状の異なる遮光部１２Ａに置換されている点を除けば、実施例の流体制御弁１００と同様の構成を有する。よって、第３変形例にかかる流体制御弁と流体制御弁１００との間で共通する構成要素については、同一の符号および名称を付して詳細な説明を省略する。

第３変形例の流体制御弁は、遮光部１２Ａが、弁体１０の移動する方向に沿って細くなるテーパ形状を有することにより、受光部２４が発光部２２から受け取る光の量を弁体１０の位置に応じて連続的に変化させることで、受光部２４が受け取る光の量に基づいて弁体１０の位置を全開から全閉まで連続的に検出することができるように構成されている。

ここで、連続的とは、全開状態と全閉状態の２つの状態のみならず、中間的な状態をも検出することを言い、中間的な状態は、アナログ的な連続性を持って検出されてもよいし、デジタル的に、すなわちステップ状に（段階的に）検出されてもよい。ただし、デジタル的に、すなわちステップ状に（段階的に）検出されることが、デジタル制御との親和性という観点からは好ましい。第４変形例においても同様である。

図５（ａ）に例示するように、遮光部１２Ａは、流路の下流に向かって細くなるテーパ形状を有する。図中、破線で示す円ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆは、発光部２２側から見た受光部２４の受光面の位置および範囲を指す。全開状態では弁体１０に対し、受光部２４がａで示す円の位置にある。よって、受光部２４の受光量は最大値（１００％）となる。弁体１０が前進して、流路２０が閉じられるに従い、弁体１０に対する受光部２４の位置は、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆと変化する。それぞれの位置に応じて、受光部２４の受光量は、例えば、８０％、６０％、４０％、１０％、０％と変化する。よって、受光部２４の受光量に基づいて、弁体１０の位置を連続的に検出することができる。該検出を行う主体は、制御器５０であってもよいし、別個に設けられた制御器であってもよい。

第３変形例においても、上述したような変形や、実施例と同様の制御方法が採用可能である。第３変形例と第２変形例とを組み合わせてもよい。

第４変形例にかかる流体制御弁は、遮光部１２が、形状の異なる遮光部１２Ｂに置換されている点を除けば、実施例の流体制御弁１００と同様の構成を有する。よって、第４変形例にかかる流体制御弁と流体制御弁１００との間で共通する構成要素については、同一の符号および名称を付して詳細な説明を省略する。

第４変形例の流体制御弁は、遮光部１２Ｂが、弁体１０の移動する方向に沿って並ぶ複数の穴１１、１３、１５を有することにより、受光部２４が発光部２２から受け取る光の量が極大値および極小値を交互に取り、受光部２４が受け取る光の量に基づいて弁体１０の位置を全開から全閉まで連続的に検出することができるように構成されている。

図５（ｂ）に例示するように、遮光部１２Ｂは、遮光部１２と同様の外形を有するものの、発光部２２と受光部２４とを結ぶ直線の方向に遮光部を貫通するように、３個の穴１１、１３、１５が形成されている。図中、破線で示す円ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆは、発光部２２側から見た受光部２４の受光面の位置および範囲を指す。全開状態では弁体１０に対し、受光部２４がａで示す円の位置にある。よって、受光部２４の受光量は最大値（１００％）となる。弁体１０が前進して、流路２０が閉じられるに従い、弁体１０に対する受光部２４の位置は、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆと変化する。それぞれの位置に応じて、受光部２４の受光量は、例えば、８０％（極大値）、０％（極小値）、８０％（極大値）、０％（極小値）、８０％（極大値）と変化する。よって、パルス状に変化する受光部２４の受光量に基づいて、光の量の増減する回数をカウントすることで、弁体１０の位置を連続的に検出することができる。該検出を行う主体は、制御器５０であってもよいし、別個に設けられた制御器であってもよい。なお、それぞれの極大値や極小値は、互いに異なっていてもよい。

第４変形例においても、上述したような変形や、実施例と同様の制御方法が採用可能である。第４変形例と第２変形例とを組み合わせてもよい。

（第２実施形態）
第２実施形態にかかる流体制御弁の制御方法は、第１実施形態およびその実施例や変形例で述べたいずれの装置構成においても実行することが可能である。よって、第２実施形態における流体制御弁の構成については詳細な説明を省略する。以下、便宜上、流体制御弁の構成が第１実施形態の実施例と同様である場合を例として説明する（第３実施形態およびその変形例においても同様）。

図６は、第２実施形態にかかる流体制御弁の制御方法の一例を示すフローチャートである。フローチャートに示す動作は、例えば、制御器５０によって実行されるが、制御器５０とは別個に設けられた制御器によって実行されてもよいし、該制御器と制御器５０とが協力することで実行されてもよい（第３実施形態およびその変形例においても同様）。

図６に示すように、第２実施形態にかかる流体制御弁の制御方法において、弁体１０を駆動するプログラムの実行が開始されると（スタート）、まず発光部２２への電力供給が開始されて発光部２２が発光され、受光部２４の受光量に基づいて、弁体１０の位置が検出される（ステップＳ１０１）。

次に、発光部２２への電力供給が切断され（ステップＳ１０２）、アクチュエータ１６への電力供給が開始されて弁体１０が駆動される（ステップＳ１０３）。

次に、アクチュエータ１６への電力供給が切断され、（ステップＳ１０４）、発光部２２への電力供給が開始されて発光部２２が発光され、受光部２４の受光量に基づいて、弁体１０の位置が検出される（ステップＳ１０５）。これにより、弁体１０の駆動が完了する（エンド）。

例えば、閉止状態にある流体制御弁を開放状態とするとき、ステップＳ１０１で弁が閉止状態にあることが確認される。その後、ステップＳ１０３で弁体１０が駆動され、最後にステップＳ１０５で弁体１０が所望の位置に移動しているかが確認される。

かかる構成によれば、弁体を確実に所望の位置に移動させることができる。さらに、発光部２２およびアクチュエータ１６への不必要な電力供給が行われず、電力消費も低減できる。なお、ステップＳ１０１において発光部２２の発光が開始される必要は必ずしもなく、ステップＳ１０１の段階ですでに発光部２２の発光が行われていてもよい。

（第３実施形態）
図７は、第３実施形態にかかる流体制御弁の制御方法の一例を示すフローチャートである。図７に示すように、第３実施形態にかかる流体制御弁の制御方法において、流体制御弁を閉止するプログラムの実行が開始されると（スタート）、まず弁体１０を閉止位置（例えば、図１（ｂ）における弁体１０の位置）に移動させるためのパルス信号（閉止パルス）が制御器５０からアクチュエータ１６へと出力される（ステップＳ２０１）。これにより、弁体１０が駆動される。

次に、受光部２４の受光量に基づいて、弁体１０の位置が検出される（ステップＳ２０２）。検出結果に基づいて、弁体１０の位置が閉止位置にあるか否かが判定される（ステップＳ２０３）。判定結果がＹＥＳの場合には、流体制御弁の閉止が終了する（エンド）。

一方、判定結果がＮＯの場合には、再度閉止パルスが出力され（ステップＳ２０４）、弁体１０が駆動される。その後、ステップＳ２０２に戻って再び弁体１０の位置が検出される。

かかる構成によれば、流体制御弁を確実に閉止することができる。

第３実施形態の流体制御弁の制御方法を、第２実施形態の流体制御弁の制御方法と組み合わせて実行してもよい。

［変形例］
図８は、第３実施形態の変形例にかかる流体制御弁の制御方法の一例を示すフローチャートである。図８に示すように、第３実施形態の変形例にかかる流体制御弁の制御方法において、流体制御弁を閉止するプログラムの実行が開始されると（スタート）、まず弁体１０を閉止位置（例えば、図１（ｂ）における弁体１０の位置）に移動させるためのパルス信号（閉止パルス）が制御器５０からアクチュエータ１６へと出力される（ステップＳ３０１）。これにより、弁体１０が駆動される。

次に、受光部２４の受光量に基づいて、弁体１０の位置が検出される（ステップＳ３０２）。検出結果に基づいて、弁体１０の位置が閉止位置にあるか否かが判定される（ステップＳ３０３）。判定結果がＹＥＳの場合には、流体制御弁の閉止が終了する（エンド）。

一方、判定結果がＮＯの場合には、パルスの周波数を低くして、アクチュエータ１６を構成するパルスモータのトルクが向上するようにして、再度閉止パルスが出力され（ステップＳ３０４）、弁体１０が駆動される。その後、ステップＳ３０２に戻って再び弁体１０の位置が検出される。

かかる構成によれば、流体制御弁をさらに確実に閉止することができる。

第３実施形態の変形例にかかる流体制御弁の制御方法を、第２実施形態の流体制御弁の制御方法と組み合わせて実行してもよい。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明の流体制御弁は、従来にない方法で弁体の位置を検出可能な流体制御弁として有用である。

１０弁体
１１穴
１２遮光部
１３穴
１４駆動軸
１５穴
１６アクチュエータ
２０流路
２１フォトインタラプタ
２２発光部
２４受光部
５０制御器
１００流体制御弁
２００流体制御弁
３００流体制御弁

Claims

光を発する発光部と、前記発光部に対向するように設けられ、前記発光部から受け取る光の量を検出する受光部と、流路を開閉する弁体とを備え、前記弁体または前記弁体に固定された遮光部が、前記流路の開閉に伴って前記発光部と前記受光部との間を横切る方向に移動し、前記受光部が前記発光部から受け取る光の量を前記弁体の位置に応じて変化させ、前記受光部が受け取る光の量に基づいて前記弁体の位置を検出する、流体制御弁を用いた流体制御弁の制御方法であって、
前記発光部を発光させ前記受光部が受け取る光の量に基づいて前記弁体の位置を検出する第１ステップと、
前記第１ステップの後に前記発光部への電力供給を切断する第２ステップと、
前記第２ステップの後に前記弁体に接続されたアクチュエータへの電力供給を開始して前記弁体を駆動する第３ステップと、
前記第３ステップの後に前記アクチュエータへの電力供給を切断する第４ステップと、
前記第４ステップの後に前記発光部を発光させ前記受光部が受け取る光の量に基づいて前記弁体の位置を検出する第５ステップと、を有する、流体制御弁の制御方法。