JPH10132123A - 流体制御弁制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス流路に設けた流体制御弁の制御方法に関
するものであり、消費電力を小さくし、電池電源の容量
を小さくすること。 【解決手段】 弁部１１の開成動作時と閉成動作時の駆
動電圧を異なる電圧となるように制御することにより、
弁開成時と弁閉成時の各々に必要で最適な駆動力が得ら
れる電圧で駆動するため消費電力の低減と電池電源部１
６の容量を小さくすることができる。また、駆動電圧を
変化させて制御するためパルス駆動モータ（ステッピン
グモータ１２の他、直流モータの制御にも適用すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流路中を流れる流
体の流れを開閉制御する制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の制御方法としては、特開平
５−７１６５６号公報に示すようなものがあった。

【０００３】以下、その構成について図面を参照にしな
がら説明する。図２は従来の弁制御方法のブロック図で
ある。１はステッピングモータ、２は回転数等の検出
器、３は比較器、４はマイクロコンピュータ、５は駆動
部、６は電源である。制御方法は、開弁時（又は閉弁
時）弁体（図示せず）に加わる逆方向の流体圧力が大き
いので、マイクロコンピュータ４からの信号で駆動部５
を働かせてステッピングモータ１をモータ推力を得るた
め減速ドライブ（広いパルス幅を印加）して、一定時間
後には加速ドライブ（狭いパルス幅を印加）に切換えて
いた。また、閉弁時（又は開弁時）には定速ドライブ
（等パルス幅を印加）を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
制御方法はパルスを変化させる制御のためステッピング
モータを対象とした制御方法に限定されるという課題を
有していた。また上下移動して流路を開閉する弁の閉成
動作においては減速ドライブの後、一定時間後には加速
ドライブするために弁の閉止力が十分得られないという
課題を有していた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明は、流路を開閉する弁部と、前記弁部を駆動する
駆動手段と、前記駆動手段の駆動信号を出力する駆動回
路と、前記駆動回路からの出力電圧を可変する電圧制御
手段と、電池電源部とを有し、前記弁部の開成動作時と
閉成動作時の前記駆動手段の駆動電圧を異なる電圧とし
た流体制御弁制御方法である。一般に弁部においては、
流体の入口と出口の位置や方向の関係で弁部の開閉動作
に際し、弁体の移動方向に対して流体の流れによる流体
圧が順方向に作用する場合と、逆方向に作用する場合が
ある。従って基本的に弁体の開成動作に要する力やエネ
ルギーと閉成動作に必要とする力やエネルギーは異な
る。本発明は、開成動作，閉成動作それぞれ要する力に
対応して駆動電圧を変化させて駆動手段を動作させ弁部
の開閉制御を行うものであり、駆動手段としてはパルス
駆動モータ（ステッピングモータ）の他直流モータなど
多くのモータを制御することができる。また、駆動手段
の消費電力を小さくすることができ、電池電源部の容量
を小さくすることが可能となる。

【０００６】

【発明の実施の形態】前記課題を解決するため本発明の
請求項１記載の発明は、流路を開閉する弁部と、前記弁
部を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の駆動信号を出
力する駆動回路と、前記駆動回路からの出力電圧を可変
する電圧制御手段と、電池電源部とを有し、前記弁部の
開成動作時と閉成動作時の前記駆動手段の駆動電圧を異
なる電圧とした流体制御弁制御方法である。一般に弁部
においては流体の入口と出口の位置や方向の関係で弁体
の開閉作動に際し、弁体の移動方向に対して流体の流れ
による動圧力が順方向に作用する場合と、逆方向に作用
する場合がある。従って基本的に弁体の開成動作に要す
る力やエネルギーと、閉成動作に必要とする力やエネル
ギーは異なる。本発明は、開成動作、閉成動作それぞれ
に要する力に対応して駆動電圧を変化させて駆動手段を
作動させ弁部の制御を行うものであり、駆動手段として
はパルス駆動モータ（ステッピングモータ）の他直流モ
ータなど多くのモータを制御することができる。また、
駆動手段の消費電力を小さくすることができ、電池電源
部の容量を小さくすることが可能となる。

【０００７】また、本発明の請求項２記載の発明は、流
路を開閉する弁部と、前記弁部を駆動する駆動手段と、
時間をカウントするタイマ手段と、前記駆動手段へ駆動
信号を出力する駆動回路と、前記駆動回路からの出力電
圧を可変設定する電圧制御手段と、電池電源部とを有
し、前記弁部の開成動作時初期は前記駆動手段を高電圧
で駆動し、所定時間経過した後に低電圧で駆動する液体
制御弁制御方法であり、流体の流れに対向して弁体を移
動し、弁開動作を行う弁部の構成においては、弁閉成状
態から弁開動作を行う弁開動作時初期には、弁体は移動
方向と逆方向に流体の流れによる圧力を受けるので、高
電圧による強い駆動を行い、タイマ手段によって所定の
時間が経過し、弁体が移動して弁開することにより、流
体の流れにより受けていた圧力が十分小さくなった後、
低電圧による駆動に切替るよう制御することにより弁開
成動作に要する駆動手段の消費電力を低減することがで
きる。

【０００８】また、本発明の請求項３記載の発明は、弁
部の閉成動作時初期は駆動手段を低電圧で駆動し、所定
時間経過した後に前記駆動手段を高電圧で駆動する請求
項２記載の流体制御弁制御方法であり、流体の流れの方
向に弁体を移動して弁閉動作を行う弁部の構成において
は、弁開成状態から弁閉動作を行う時、弁体は順方向に
流体の流れによる圧力を受けるので、強い力は不要であ
り、低電圧で駆動を行う。タイマ手段でカウントされる
所定時間経過し、弁体が弁座に当接した弁閉状態で高電
圧駆動による強い力で駆動するよう制御することにより
弁閉時の弁体の弁座への付勢力が大きくなり弁部のシー
ル性能を向上することができる。また、弁閉動作に要す
る駆動手段の消費電力を低減することができる。

【０００９】また、本発明の請求項４記載の発明は、弁
部の閉成動作時初期は低電圧、且つ一定電圧で駆動手段
を駆動し、所定時間経過した後に高電圧で前記駆動手段
を駆動する請求項２記載の流体制御弁制御方法であり、
弁部の弁閉成動作時初期から、低電圧、且つ一定電圧で
駆動を行い、タイマ手段でカウントされる所定の時間が
経過し形体が弁座に当接した弁閉状態で高電圧による強
い力で駆動するよう制御することにより、弁体の弁座へ
の付勢力が大きくなり弁部のシール性能を向上させるこ
とができる。また、安定した低電力による駆動を行うこ
とにより消費電力を低減することができる。

【００１０】また、本発明の請求項５記載の発明は、流
路を開閉する弁部と、前記弁部を駆動する駆動手段と、
前記弁部の開閉を検出する弁開閉検出手段と、前記駆動
手段への駆動信号を出力する駆動回路と、前記駆動回路
からの出力電圧を可変設定する電圧制御手段と、電池電
源部とを有し、前記弁部の開成動作時初期は前記駆動手
段を高電圧で駆動し、前記弁部が僅かに開成した後に前
記駆動手段を低電圧で駆動する流体制御弁制御方法であ
り、流体の流れに対向して弁体を移動し弁開動作を行う
弁部の構成においては、弁閉成状態から弁開動作を行う
時、弁体に弁開方向と逆方向に流体圧を受ける弁開動作
初期には高電圧による強い力で駆動を行い、弁開閉検出
手段により弁部の弁開状態を検出し弁体が僅かに開成
し、弁体に逆方向に作用していた流体圧の付勢力が小さ
くなった状態で低電圧で駆動するよう制御することによ
り弁開動作に要する駆動手段の消費電力を低減すること
ができる。

【００１１】また、本発明の請求項６記載の発明は、弁
部の閉成動作時初期は駆動手段を低電圧で駆動し、前記
弁部が閉成した後に前記駆動手段を高電圧で駆動する請
求項５記載の流体制御弁制御方法であり、流体の流れの
方向に弁体を移動して弁閉動作を行う弁部の構成におい
ては、弁閉動作に強い力は必要でなく、弁部の閉成動作
時初期から低電圧による駆動を行い、弁開閉検出手段が
弁体の閉成状態を検出した後、高電圧による強い駆動を
行い弁閉時の弁体の弁座への付勢力を大きくする。従っ
てこの駆動制御により、駆動手段の消費電力を低減する
と共に弁閉時の弁体の付勢力が大きくなり弁部のシール
性能を向上することができる。

【００１２】また、本発明の請求項７記載の発明は、弁
部の閉成動作時初期は低電圧、且つ一定電圧で駆動手段
を駆動し、前記弁部が閉成した後前記に駆動手段を高電
圧で駆動する請求項５記載の流体制御弁制御方法であ
り、弁部の閉成動作時初期から、低電圧、且つ一定電圧
で駆動を行い、弁開閉検出手段が弁体の閉成を検出した
後高電圧による強い力で駆動を行い弁閉成時の弁体の弁
座への付勢力を大きくすることにより、安定した低電力
駆動を行うことに消費電力を低減することができると共
に、弁部のシール性能を向上することができる。

【００１３】また、本発明の請求項８記載の発明は、流
路を開閉する弁部と、前記弁部を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段へ駆動信号を出力する駆動回路と、前記駆
動回路から一定電圧を出力する電圧制御手段と、電池電
源部とを有し、前記弁部の閉成動作時は低電圧、且つ一
定電圧で前記駆動手段を駆動する流体制御弁制御方法で
あり、流体の流れる方向に弁体を移動して弁閉動作を行
う弁部の構成において、弁部の閉制動作時は強い力で駆
動を必要としないので、必要最小限の低電圧、且つ一定
電圧で駆動するため低消費電力化が図れる。

【００１４】尚、前記本発明の請求項１から請求項８記
載の発明は、全て駆動電圧を変化させて制御を行うので
ペルス駆動モータ（ステッピングモータ）の他、直流モ
ータの制御にも適用可能である。

【００１５】以下、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。なお、実施例１から４において同等の構
成要素については同一符号を符し一部説明を省略する。

【００１６】（実施例１）図１は本発明の実施例１のガ
ス流路の構成図である。また図２は同ガス流路のブロッ
ク図である。また、図３，図４は同ガス流路の弁部の弁
開時の断面図，図５は、同ガス流路の弁部の弁閉時の断
面図である。同ガス流路弁部の図６は弁閉動作時の動作
フローチャート、図７は同ガス流路の弁部の弁開動作時
の動作フローチャートである。

【００１７】図１，図２において、７はガス流路のハウ
ジングであり、ハウジング７の内部には、入口８と出口
９を連通する流路１０が構成されている。流路１０には
流路１０を開閉する弁部１１と、弁部１１を駆動する駆
動手段であるステッピングモータ１２と、演算処理部１
３と、演算処理部１３からの信号を入力して駆動手段の
ステッピングモータ１２へ駆動信号を出力する駆動回路
１４と、駆動回路１４からのパルス（以降パルスは省
略）出力電圧を可変する電圧制御手段１５と、電池電源
部１６とで構成されている。図３から図５において、入
口継手１７、出口継手１８を有する弁部１１の内部には
ステッピングモータ１２の回転を直動に変換する直動変
換部１９と、この直動変換部１９に接続され上下に移動
し、弁座２０に当接して弁閉状態となる弁体２１が設け
られている。図６，図７において、ステップ１は弁の閉
成を命令する弁閉成信号出力動作であり、例えば地震発
生時に感震器（図示せず）からの信号を演算処理部１３
が受けて、この演算処理部１３から出力される。ステッ
プ２はある電圧Ａで駆動手段であるステッピングモータ
１２を駆動する動作、ステップ３は弁部１１の閉成状態
を示す。ステップ４は弁の開成を命令する弁開成信号出
力動作、ステップ３は弁部１１の閉成動作を示す。ステ
ップ４は弁の開成を命令する弁開成信号出力動作、ステ
ップ５はある電圧Ｂで駆動手段であるステッピングモー
タ１２を駆動する動作、ステップ６は弁部１１の開成状
態を示す。

【００１８】次に以上の構成における動作，作用につい
て図１から図７により説明する。先ず弁部１１の弁閉動
作について説明すると、通常ガスの流路１０に設けられ
た弁部１１の弁体２１は開成状態にある。この状態で流
路１０をガスが流れ各種器具が使用されている。今、地
震が発生すると感震器（図示せず）からの信号を演算処
理部１３が受けて、ステップ１で演算処理部１３から弁
部１１の閉成を命令する信号が駆動回路１４に出力され
る。ステップ２で駆動回路１４はこの信号を入力しステ
ッピングモータ１２へ電圧Ａを印加しステッピングモー
タ１２を駆動する。ステッピングモータ１２の回転が直
動変換部１９により直動に変換されて弁体２１が移動し
弁座２０に当接することでステップ３の弁閉成状態とな
る。この時にはガスの流路１０の弁部１１で流路１０が
閉塞されるため器具側（図示せず）へはガスが流れない
状態となる。次に弁開動作について説明すると、器具側
で異常がないと判断されると、ステップ４で弁の開成を
命令する弁開成信号が演算処理部１３から出力され、ス
テップ５で駆動回路１４はこの信号を入力しステッピン
グモータ１２へ電圧Ｂを印加し駆動する。ステッピング
モータ１２の回転が直動変換部１９で直動に変換されて
弁体２１が移動し弁座２０から離脱しステップ６の弁開
成状態となる。即ち本実施例の図３から図５に示す様な
弁部１１においては開成動作時にはガスの流れる方向と
弁体２１の移動方向が逆になりガス圧を弁体２１が弁開
方向と逆に受けることにより、弁開に必要な力は大きく
なるが、閉成動作時は入口継手１７から出口継手１８側
に向かって流れるガスの流れと同方向に弁体２１が移動
するため、ガスの流れによる圧力を弁体２１が弁閉方向
に受けることにより、弁体２１を閉成する力が作用し、
弁体２１の閉成に必要な力は小さくなり、開成動作時に
比べ低電圧で駆動することができる。この低電圧とは電
池電源部１６の最大出力電圧（例えば３Ｖ）以下を示し
ている。一般に弁の動作電圧設計値としては、電池電源
部１６の時間経過による出力電圧低下特性、温度特性、
ガス圧力等を考慮し、電池電源部１６の最大出力電圧が
例えば３Ｖの場合、２Ｖ以下で弁が開成可能なように設
計される。また、閉成時の動作電圧としては開成時の電
圧以下で動作されるものである。

【００１９】本実施例は駆動電圧を変化させて制御する
ので、ステッピングモータ１２の他直流モータでも適用
することが可能である。

【００２０】また、以上のように弁開成動作と弁開成動
作に要する力やエネルギーが異なるため、本実施例では
各々に必要な力やエネルギーに応じて駆動電圧を変化さ
せて対応するよう制御するもので、弁開成動作，弁閉成
動作に要する駆動手段の消費電力を低減することが可能
となり、電池電源部１６の容量を小さくすることができ
る。

【００２１】（実施例２）図８は本発明の実施例２のガ
ス流路の構成図である。また図９は同ガス流路のブロッ
ク図である。図１０は同ガス流路の弁部の弁開動作時の
動作フローチャート、図１１は同ガス流路の弁部の弁閉
動作時の動作フローチャート、図１２は同ガス流路の弁
部の他の弁閉動作時の動作フローチャートである。

【００２２】実施例１とは異なる点は、図８から図１２
において時間をカウントするタイマ手段２２を設けたこ
とと、高電圧で駆動手段であるステッピングモータ１２
を駆動するステップ７、タイマ手段２２で所定時間をカ
ウントする動作ステップ８、低電圧で駆動手段であるス
テッピングモータ１２を駆動する動作ステップ９、低電
圧、且つ一定電圧で駆動手段であるステッピングモータ
１２を駆動する動作ステップ１０の各動作プログラムを
有していることである。

【００２３】次に以上の構成における動作、作用につい
て説明する。図１０に示す弁部１１の開成動作について
説明すると、ステップ４で弁の開成を命令する弁開成信
号が演算処理部１３から出力され、ステップ７で駆動回
路１４はこの信号を入力しステッピングモータ１２へ高
電圧を印加し駆動する。同時にステップ８でタイマ手段
２２が作動し所定時間（弁が開成するのに十分な時間）
がカウントされ経過すると、ステップ９で低電圧による
駆動信号が演算処理部１３から出力され、駆動回路１４
はこの信号を入力し、ステッピングモータ１２へ低電圧
を印加し駆動する。ステッピングモータ１２の回転は直
動変換部１９により弁体２１が弁座２０から離脱しステ
ップ６の弁開成状態に至る。この動作においては弁部１
１を開成するとき弁体の移動方向と逆にガスの流れによ
るガス圧力が作用するので当初は高電圧の強い駆動力で
開成駆動し、弁開に十分な時間が経過した後に弁体２１
が移動してガスの流れにより作用を受ける圧力の付勢力
が十分小さくなった時、低電圧による駆動に切替えるよ
う制御することによって、弁開成に要する駆動手段の消
費電力を低減することができる。

【００２４】次に図１１に示す弁部１１の開成動作，作
用について説明すると、ステップ１で演算処理部１３か
ら弁開成信号が出力されるとステップ９で演算処理部１
３から低電圧による駆動信号が出力され、駆動回路１４
はこの信号を入力してステッピングモータ１２へ低電圧
を印加し駆動する。同時にステップ８でタイマ手段２２
により所定時間（弁が閉成するのに十分な時間）がカウ
ントされ経過すると、ステップ７で高電圧による駆動信
号が演算処理部１３から出力され、駆動回路１４はこの
信号を入力してステッピングモータ１２に高電圧を印加
し、高電圧による強い駆動が行われ、直動変換部１９に
より弁体２１が弁座２０に強い力で当接しステップ３の
弁閉成状態に至る。この弁開成動作において弁体２１の
移動方向とガス圧力の作用する方向が同方向であり弁閉
動作の殆んどは低電圧による駆動を行い最終の段階のみ
高電圧の強い駆動を行うことによって駆動手段の消費電
力の低減を図るとともに弁体２１を弁座２０に対して強
い力で閉成することにより弁部１１のシール性能の向上
を図ることができる。

【００２５】次に図１２の示す弁部１１の開成動作，作
用について説明すると、ステップ１で演算処理部１３よ
り弁閉成信号が出力されるとステップ１０で低電圧、且
つ一定電圧による駆動信号が演算処理部１３から出力さ
れ駆動回路１４からステッピングモータ１２へ低電圧、
且つ一定電圧が印加される。同時にステップ８でタイマ
手段２２により所定の時間（弁が閉成するのに十分な時
間）がカウントされ経過すると、ステップ７で高電圧に
よる駆動信号が演算処理部１３から出力され、駆動回路
１４からステッピングモータ１２へ高電圧が印加され高
電圧による強い力での駆動が行われ直動変換部１９によ
りすでに弁座２０に当接している弁体２１をさらに強く
弁座２０に付勢してステップ３の弁閉成に至る。この一
定電圧が印加される場合の電池電源部１６の構成として
は、複数の電池電源が接続を切換えて使用される場合が
ある。この動作においては電池電源部１６の通常の出力
電圧に比べ低い一定電圧（例えば電池１本）が印加され
一定時間が経過すると、前記一定電圧以上（例えば複数
電池直列接続）の電圧が印加される。このような制御動
作により安定した駆動特性を得ることができ、駆動手段
の低動力が図れ、また弁部のシール性能の向上が図れ
る。また、本実施例は駆動電圧を変化させて制御するの
でステッピングモータ１２の他直流モータにも適用する
ことが可能である。

【００２６】（実施例３）図１３は本発明の実施例３の
ガス流路の構成図である。また図１４は同ガス流路のブ
ロック図である。図１５は同ガス流路の弁部の弁開動作
時の動作フローチャート、図１６は同ガス流路の弁部の
弁閉動時の動作フローチャート、図１７は同ガス流路の
弁部の他の弁閉動作時の動作フローチャートである。

【００２７】実施例１、２と異なる点は、図１３から図
１７において弁部１１の開閉を検出する圧力センサー等
で構成される弁開閉検出手段２３を設けたことである。
また、弁部１１の開成状態を検出する動作ステップ１
１、弁部１１の閉成状態を検出する動作ステップ１２が
設けられていることである。

【００２８】次に以上の構成における動作、作用につい
て説明する。図１５に示す弁部の開成動作について説明
すると、ステップ４で弁の開成を命令する弁開成信号が
演算処理部１３から出力され、ステップ７で高電圧によ
る駆動信号が演算処理部１３から出力され、駆動回路１
４からステッピングモータ１２へ高電圧が印加され、高
電圧による駆動が行われ直動変換部１９により弁体２１
が移動する。次にステップ１１で弁部１１の開成状態を
検出する弁開成動作が行なわれ弁体２１が開成している
ことが検出されると、ステップ９で低電圧による駆動信
号が演算処理部１３から出力され、駆動回路１４からス
テッピングモータ１２へ低電圧が印加され低電圧による
駆動をつづけ直動変換部１９により弁体２１が移動しス
テップ６の弁開成に至る。この動作においては弁部１１
を開成するとき当初は弁体２１がガス圧力に対向して移
動するため強い駆動を必要とするが、弁体２１が僅かに
開成すると、弁体２１が受けるガスの流れによるガス圧
力の作用が小さくなる。従って弁体２１が僅かに開成し
たことを弁開閉手段２３で検出し直ちに低電圧による駆
動に切替えよう制御することにより、弁開成に要する駆
動手段の消費電力を低減することができる。

【００２９】次に図１６に示す弁部１１の開成動作、作
用について説明すると、ステップ１で弁閉成信号が演算
処理部１３から出力され、ステップ９で低電圧による駆
動信号が演算処理部１３から出力され、駆動回路１４か
らステッピングモータ１２へ低電圧が印加されステッピ
ングモータ１２が低電圧で駆動し、直動変換部２１によ
り弁体２１が弁座２０に向って移動する。次にステップ
１２で弁開閉検出手段２３で弁部１１の閉成状態弁開成
を検出し、弁体２１が閉成していることが検出される
と、ステップ７で高電圧による駆動信号が演算処理部１
３から出力され、駆動回路１４からステッピングモータ
１２へ高電圧が印加されステッピングモータ１２は高電
圧の強い力で駆動し直動変換部１９によりすでに弁座２
０に当接している弁座２１をさらに弁座２０に強く付勢
した状態でステップ３の弁開成に至る。この作用により
弁部１１のシール性能を向上させることができる。ま
た、弁開成動作に要する駆動手段の消費電力を低減する
ことができる。

【００３０】次に図１７に示す弁体１１の弁閉動作、作
用について説明すると、ステップ１で弁閉成信号が演算
処理部１３から出力され、ステップ１０で低電圧、且つ
一定電圧による駆動信号が演算処理部１３から出力さ
れ、駆動回路１４からステッピングモータ１２へ低電
圧、且つ一定電圧が印加されステッピングモータ１２が
低電圧、且つ一定電圧で駆動し、直動変換部１９により
弁体２１に向って移動する。次にステップ１２で弁開閉
検出手段２３により弁部１１の閉成状態を検出する。弁
体２１が閉成していることが検出されると、ステップ７
で高電圧による駆動信号が演算処理部１３から出力さ
れ、駆動回路１４からステッピングモータ１２へ高電圧
が印加されステッピングモータ１２は高電圧の強い力で
駆動し直動変換部１９によりすでに弁座２０に当接して
いる弁体２１をさらに弁座２０に強く付勢した状態で弁
閉成、ステップ３に至る。

【００３１】この弁閉成動作において弁閉成動作当初か
ら弁体２１が弁座２０に当接する間は電池電源部１６の
通常の出力電圧に比べ低い安定した一定電圧が印加され
弁体２１が弁座２０に当接して弁部１１が閉成している
ことが検出された後ステッピングモータ１２を高電圧に
よる強い力で駆動し弁体２１を弁座２０に強く付勢して
閉成する。従って弁部１１のシール性能を向上させると
ともに、弁閉成動作に要する駆動手段の消費電力を低減
することができる。本実施例は駆動電圧を変化させて制
御しているのでステッピングモータ１２の他直流モータ
にも適用することが可能である。

【００３２】（実施例４）図１８は本発明の実施例４の
ガス流路の構成図である。また、図１９は同ガス流路の
ブロック図である。図２０は同ガス流路の弁部の閉成動
作時の動作フローチャートである。

【００３３】次に図２０に示す弁部１１の閉成動作、作
用について説明すると、ステップ１で弁閉成信号が演算
処理部１３から出力されると、ステップ１０で低電圧、
且つ一定電圧による駆動信号が演算処理部から出力さ
れ、駆動回路１４からステッピングモータ１２へ低電
圧、且つ一定電圧が印加され、ステッピングモータ１２
が低電圧、且つ一定電圧により駆動し、直動変換部１９
により弁体２１が移動し弁座２０に当接してステップ３
で弁部１１が閉成される。この弁開成動作においてはガ
スの流れによる圧力が弁体２３の移動方向と同方向に働
くので、強い力は不要であり弁体２１を閉成するのに最
低必要な消費電力で弁体２１を移動し閉成動作すること
ができる。

【００３４】また、本実施例は駆動電圧を変えて制御し
ているのでステッピングモータ以外の直流モータの制御
にも適用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明かなように、請求項１
記載の発明によれば、弁部の開成動作時と閉成動作時の
駆動手段の駆動電圧を異なる電圧となるように制御する
ことにより、弁開および弁閉に各々必要な力で対応した
電圧で駆動させることができるため、駆動手段に要する
消費電力を小さくすることができる。その結果、電池電
源の容量を小さくすることができる。また、電圧を変化
させて制御するためにパルス駆動モータ以外に直流モー
タを制御することが可能となる。

【００３６】また、請求項２記載の発明によれば、弁部
の開成動作時初期は駆動手段を高電圧で駆動し、所定時
間経過した後にタイマ手段で低電圧による駆動に切替え
るように制御することにより、弁開成動作に要する駆動
手段の消費電力を低減することができる。その結果電池
電源部の容量を小さくすることができる。

【００３７】また、請求項３記載の発明によれば、弁部
の閉成動作時初期は駆動手段を低電圧で駆動し、所定時
間経過した後にタイマ手段で駆動手段を高電圧による駆
動に切替えるよう制御することにより、弁開成時から弁
閉動作を行う間の駆動手段に要する消費電力が小さくな
り、所定時間経過した弁閉成状態で高電圧による強い力
で駆動することにより弁閉時の弁体の付勢力が大きくな
り弁シール性能が向上する。

【００３８】また、請求項４記載の発明によれば、弁部
の閉成動作時初期は低電圧、且つ一定電圧で駆動手段を
駆動し、所定時間経過した後にタイマ手段で高電圧に切
替えて駆動手段を駆動するよう制御することにより、安
定した駆動特性を得ることが出来ると共に、駆動手段に
要する消費電力が低減できる。また、弁閉時の弁シール
性能が向上する。

【００３９】また、請求項５記載の発明によれば弁体の
開成動作時初期は駆動手段を高電圧で駆動し、弁開閉検
出手段で弁開状態を検出し、弁体が僅かに開成し弁体に
作用していた流体圧による逆方向の付勢力が小さくなっ
た状態で低電圧で駆動することにより弁開成動作に要す
る手段の消費電力を低減することが出来る。

【００４０】また、請求項６記載の発明によれば、弁部
の閉動作時初期は駆動手段を低電圧で駆動し、弁開閉検
出手段で弁閉状態を検出し弁体が閉成したことを検出し
た後に駆動手段を高電圧による駆動に切替えるよう制御
することにより、弁閉動作に要する消費電力を低減する
と共に、弁閉成状態での弁体の付勢力が大きくなり弁シ
ール性能を向上することができる。

【００４１】また、請求項７記載の発明によれば、弁部
の閉成動作時初期は低電圧、且つ一定電圧で駆動手段を
駆動し、弁開閉検出手段により弁閉状態を検出し弁が閉
成したことを検出した後に駆動手段を高電圧による駆動
に切替えるよう制御することにより、安定した低電力駆
動を行うことができると共に、弁閉動作に要する消費電
力を低減することが出来る。また弁閉成状態での弁体の
付勢力が大きくなり弁シール性能を向上することができ
る。

【００４２】また、請求項８記載の発明によれば弁部の
閉成動作時は弁体の移動する方向にガスの流れによる圧
力が作用するため大きな力を必要とせず、必要最小限の
低電圧、且つ一定電圧で駆動手段を駆動することによ
り、駆動手段に要する消費電力を必要最小限とすること
ができる。

【００４３】なお、前記請求項１から請求項８記載の発
明は全て駆動電圧を変化させて制御するのでステッピン
グモータ１２（パルス駆動モータ）の他、直流モータの
制御にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるガス流路の構成図

【図２】同ガス流路のブロック図

【図３】同ガス流路の弁部の弁開時の断面図

【図４】同ガス流路の弁部の弁開時の断面図

【図５】同ガス流路の弁部の弁閉時の断面図

【図６】同ガス流路の弁部の弁閉動作時の動作フローチ
ャート

【図７】同ガス流路の弁部の弁開動作時の動作フローチ
ャート

【図８】本発明の実施例２におけるガス流路の構成図

【図９】同ガス流路のブロック図

【図１０】同ガス流路の弁部の弁開動作時の動作フロー
チャート

【図１１】同ガス流路の弁部の弁閉動作時の動作フロー
チャート

【図１２】同ガス流路の弁部の他の弁閉動作時の動作フ
ローチャート

【図１３】本発明の実施例３におけるガス流路の構成図

【図１４】同ガス流路のブロック図

【図１５】同ガス流路の弁部の弁開動作時の動作フロー
チャート

【図１６】同ガス流路の弁部の弁閉動作時の動作フロー
チャート

【図１７】同ガス流路の弁部の弁閉動作時の動作フロー
チャート

【図１８】本発明の実施例４におけるガス流路の構成図

【図１９】同ガス流路のブロック図

【図２０】同ガス流路の弁部の弁閉動作時の動作フロー
チャート

【図２１】従来の弁制御方法のブロック図

【符号の説明】

１０ 流路 １１ 弁部 １２ ステッピングモータ（駆動手段） １３ 演算処理部 １４ 駆動回路 １５ 電圧制御手段 １６ 電池電源部 １７ 入口継手 １８ 出口継手 １９ 直動変換部 ２０ 弁座 ２１ 弁体 ２２ タイマ手段 ２３ 弁開閉検出手段

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路を開閉する弁部と、前記弁部を駆動
   する駆動手段と、前記駆動手段へ駆動信号を出力する駆
   動回路と、前記駆動回路からの出力電圧を可変する電圧
   制御手段と、電池電源部とを有し、前記弁部の開成動作
   時と閉成動作時の前記駆動手段の駆動電圧を異なる電圧
   とした流体制御弁制御方法。
2. 【請求項２】 流路を開閉する弁部と、前記弁部を駆動
   する駆動手段と、時間をカウントするタイマ手段と、前
   記駆動手段へ駆動信号を出力する駆動回路と、前記駆動
   回路からの出力電圧を可変設定する電圧制御手段と、電
   池電源部とを有し、前記弁部の開成動作時初期は前記駆
   動手段を高電圧で駆動し、所定時間経過した後に低電圧
   で駆動する流体制御弁制御方法。
3. 【請求項３】 弁部の閉成動作時初期は駆動手段を低電
   圧で駆動し、所定時間経過した後に前記駆動手段を高電
   圧で駆動する請求項２記載の流体制御弁制御方法。
4. 【請求項４】 弁部の閉成動作時初期は低電圧、且つ一
   定電圧で駆動手段を駆動し、所定時間経過した後に高電
   圧で前記駆動手段を駆動する請求項２記載の流体制御弁
   制御方法。
5. 【請求項５】 流路を開閉する弁部と、前記弁部を駆動
   する駆動手段と、前記弁部の開閉を検出する弁開閉検出
   手段と、前記駆動手段へ駆動信号を出力する駆動回路
   と、前記駆動回路からの出力電圧を可変設定する電圧制
   御手段と、電池電源部とを有し、前記弁部の開成動作時
   初期は前記駆動手段を高電圧で駆動し、前記弁部が僅か
   に開成した後に前記駆動手段を低電圧で駆動する流体制
   御弁制御方法。
6. 【請求項６】 弁部の閉成動作時初期は駆動手段を低電
   圧で駆動し、前記弁部が閉成した後に前記駆動手段を高
   電圧で駆動する請求項５記載の流体制御弁制御方法。
7. 【請求項７】 弁部の閉成動作時初期は低電圧、且つ一
   定電圧で駆動手段を駆動し、前記弁部が閉成した後に前
   記駆動手段を高電圧で駆動する請求項５記載の流体制御
   弁制御方法。
8. 【請求項８】 流路を開閉する弁部と、前記弁部を駆動
   する駆動手段と、前記駆動手段へ駆動信号を出力する駆
   動回路と、前記駆動回路から一定電圧を出力する電圧制
   御手段と、電池電源部とを有し、前記弁部の閉成動作時
   は低電圧、且つ一定電圧で前記駆動手段を駆動する流体
   制御弁制御方法。