JPH10267165A - 開閉出力付きバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開閉状態を外部に出力できるバルブを提供す
る。 【解決手段】 バルブの弁体５の位置に応じて開閉する
接点１１を設ける。この接点１１は、バルブの開閉状態
に応じてオン、オフの切替えを行う。この接点出力を利
用して、バルブの開閉状態を確実に知ることができるの
で、開閉手順を間違えたり、開閉を忘れたりする事故を
防止することができる。また、開閉状態の出力として
は、音波発生器１５を入力側通路２に設け、音波受信器
１６を出力側通路に設けて、バルブの開閉により音波受
信器の信号出力が変化することを利用してバルブの開閉
状態を知ることもできる。さらに、音波に代えて、光、
振動などを利用することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス絶縁開閉装
置、その他の空気圧機器、油圧機器において、ガス又は
液体の通路の開閉を行うバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ガス絶縁開閉装置においては、
そのガス管路中に、ガス容器のガス給排気を制御するた
めのバルブが設けられる。従来、このバルブとしては、
通常の、バルブの開閉状態の表示のないものが使用され
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ガス絶縁開
閉装置においては、バルブの開閉の手順を間違えたり、
バルブの開け忘れ又は閉め忘れがあると、事故を誘発し
たり、機器を損傷するおそれがある。したがって、バル
ブの開閉状態をバルブの外部から、或いは、バルブから
離れた場所において容易に判別できるようにすることが
望まれる。

【０００４】本発明は、その開閉状態を外部に出力でき
るバルブを提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、バルブに、弁体の位置に応じて開閉する接
点を設ける。この接点は、バルブを操作してバルブが開
又は閉状態になったときに、接点のオン又はオフ状態を
切り換える。この接点の出力を利用して、外部にバルブ
の開閉状態を表示することができる。これにより、バル
ブを開閉する手順を間違えたり、バルブの開閉忘れを防
止することができる。また、この接点出力は、インター
ロック用に使用することもできる。

【０００６】また、本発明の他の態様においては、音
波、光、又は振動を利用して、バルブの開閉状態を検出
することができる。音波を使用する場合、バルブの一方
の通路に音波発生器を設け、他方の通路に音波受信器を
設ける。音波発生器にバルブの外部から給電して一方の
通路に音波を発生させると、バルブが開の場合は、音波
が他方の通路まで届き、音波受信器は音波を受信して信
号を出力する。一方、バルブが閉であれば、一方の通路
に発生した音波は、弁体により遮断されて音波受信器に
届かない。したがって、音波受信器は信号を出力しな
い。この音波受信器の出力信号は、上記接点出力と同様
に利用することができる。

【０００７】光を使用する場合、バルブの一方の通路に
発光器を設け、他方の通路に受光器を設ける。発光器に
バルブの外部から給電して光を発生させると光は一方の
通路内を照らし、バルブが開の場合は、その光が他方の
通路まで届き、受光器は光を受けて信号を出力する。一
方、バルブが閉であれば、一方の通路を照らす光は、弁
体により遮断されて受光器に届かない。したがって、受
光器は信号を出力しない。この受光器の出力信号は、上
記接点出力と同様に利用することができる。なお、本発
明における音波は、超音波を含むものである。

【０００８】また、発光器及び受光器を各通路に設ける
代わりに、光ファイバを用いて一方の通路に光を導き、
他の光ファイバを用いて他方の通路から光を取り出すよ
うにすることもできる。振動を利用する場合、バルブの
両方の通路に可動振動板を設け、各可動振動板に対し
て、それぞれバルブ外部に駆動コイルと検出コイルを設
ける。ここで、駆動コイルに交流電圧又は連続するパル
ス電圧を印加すると、通路内にある可動振動板が振動し
その振動が流体を伝わる。この振動は、バルブが開であ
れば、他方の通路に伝わり、他方の可動振動板を振動さ
せる。この振動は、バルブの外部にある検出コイルによ
り検出される。バルブが閉の場合は、他方の可動振動板
は振動をしないので、検出コイルによる検出はない。

【０００９】この検出コイルの出力信号は、上記接点出
力と同様に利用することができる。また、この例におい
ては、可動振動板を通路内に設け、その駆動及び検出は
バルブの外部で行うので、既設のバルブに追加して設け
ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図を用いて説明する。 〔実施形態１〕図１は、ベローズ形バルブに本発明を適
用した第１の例を示す。図においては、１はバルブ本体
である。２は入力側通路、３は出力側通路である。４
は、両通路２、３の間に設けられた弁座である。５は弁
体で、その先端に、パッキン６を取付けている。７はネ
ジで、バルブ外部から回転させることにより、弁体５を
弁座４に向かう方向又は離れる方向に移動させる。８
は、弁体５と本体１の間に設けられたベローズであり、
ガス又は液体とバルブ外部との間を遮蔽する。また、ベ
ローズ８は、弁体５が図示上下方向に移動することは許
容するが、その回転を妨げるように機能する。

【００１１】図示のバルブは、開の状態にある。この状
態からネジ７を回して弁体５を図示下方へ移動させる
と、先端のパッキン６が弁座４を塞いで、バルブは閉と
なる。また、その閉の状態からネジ７を逆に回転する
と、弁体５は図示上方へ移動し、パッキン６が弁座４か
ら離れ、バルブを開とする。１１は、接点出力を得るた
めに設けられた接点である。この接点１１は、本体１に
絶縁物１２を介して支持された接触片１４と、本体１に
電気的に接続された端子１３により構成される。接触片
１４は導電性の弾性材料により形成され、その先端は、
バルブが開の位置（図示の位置）にあるとき、ベローズ
８と接触する位置に配置される。

【００１２】１５は、入力側通路２に設けられた圧電素
子による音波発生器である。この音波発生器１５は、音
波と超音波のいずれを発生するものでもよい。１６は、
出力側通路３に設けられた圧電素子による音波受信器で
ある。音波発生器１５と音波受信器１６の端子は、それ
ぞれ絶縁物１７，１８を通して本体外部へ引き出され
る。

【００１３】次に、接点１１及び、音波発生器１５と音
波受信器１６の動作について説明する。接点１１は、バ
ルブが開の状態で弁体５が図示上方にあるとき、ベロー
ズ８と接触する。このとき、接触片１４−ベローズ８−
本体１−端子１３の電気的経路ができ、接点１１はオン
となる。また、バルブが閉となると、弁体５は図示下方
へ移動して接触片１４とベローズ８が離れて、接点１１
はオフとなる。

【００１４】音波発生器１５に電圧を印加してバルブの
入力側通路２中に音波を発生させると、バルブが開の状
態であれば、音波は入力側通路２から出力側通路３に伝
わり、音波受信器１６は音波を受信して信号を出力す
る。一方、バルブが閉の状態では、弁体５により塞がれ
て、音波が入力側通路２から出力側通路３に伝搬しない
ため、音波受信器１６は信号を出力しない。

【００１５】接点１１の出力と、音波受信器１６の出力
信号の利用の仕方は任意であり、種々の形態で使用でき
る。例えば、バルブの開閉状態の表示に利用できる。こ
の表示されたバルブの開閉状態を確認しながらバルブの
開閉作業を行うことにより、バルブの開閉手順を間違え
たり、バルブの開閉を忘れたりすることを防止すること
ができる。また、開閉出力をシーケンス回路に組み込ん
で、バルブの開閉に応じて作業の自動化に利用すること
ができる。

【００１６】〔実施形態２〕図２は、本発明の第２の例
を示す。図２では、図の表示を簡略化するために、バル
ブの構成については図示を省略している。図において、
２１は入力側通路２に配置された可動振動板で、この可
動振動板２１は、円筒形に形成された磁性材料からなる
コア２２と、中央に小孔２３が開けられた円板状の振動
板２４を先端に取り付けた円筒状の可動鉄片２５と、可
動鉄片２５をコア２２に弾性的に支持するバネ２６とか
らなる。コア２２は支持材２７により、バルブ本体１に
固定される。

【００１７】バルブ本体１の外側でコア２２に対応する
位置に、入力コイル２８が配置される。この入力コイル
２８に交流電圧又は連続するパルス電圧が印加される
と、可動鉄片２５は、コア２２に対して電磁力による吸
引と、バネ２６による復元とを繰り返して振動をする。
出力側通路３に配置された可動振動板３１は、中央に小
孔３３が開けられた円板状の振動板３４を先端に取り付
けた円筒状の可動鉄片３５と、可動鉄片３５を支持材３
７に弾性的に支持するバネ２６とからなる。可動振動板
３１は、支持材３７により、入力側通路３内に固定され
る。

【００１８】バルブ本体１の外側で可動鉄片３５に対応
する位置に、出力コイル３８が配置される。可動鉄片３
５が振動すると、その振動に応じて出力コイル３８のイ
ンピーダンスが変化する。

【００１９】以上の構成の可動振動板２１、３１の動作
について説明する。定常時、各可動振動板２１，３１に
形成された孔２３，３３は、入力側通路２と出力側通路
３との間で、ガス又は液体が流通することを許容する。
バルブの開閉状態を検出する場合、入力コイル２８に交
流電圧又は連続するパルス電圧を印加すると、振動板２
４が振動をする。この振動は、バルブが開であれば、出
力側通路３に伝わり、可動振動板３１の振動板３４を振
動させる。バルブが閉であれば、振動は出力側通路３に
伝わらないから、振動板３４及び可動鉄片３５は振動し
ない。

【００２０】したがって、バルブが開であれば、可動鉄
片３５が振動して出力コイル３８のインピーダンスが変
化をする。また、バルブが閉であれば、可動鉄片３５は
振動をせずに、出力コイル３８のインピーダンスは一定
である。これらの出力コイル３８のインピーダンスの状
態を任意の手段により検出することにより、バルブの開
閉状態を検出できる。

【００２１】この出力コイル３８の出力は、上述の接点
出力又は音波受信器の出力と同様に利用することができ
る。なお、本例の変形例として、可動鉄片３５の代わり
に永久磁石を使用し、振動板３４が振動したときに出力
コイル３８に電圧を誘起させることもできる。

【００２２】〔実施形態３〕図３は本発明の第３の例を
示す。図において、図１と同一の要素には、同一の参照
符号を付して、重複する説明は省略する。図において、
４１は、光ファイバで、バルブの外側において一端が光
源４２と接続され、他端を入力側通路２に望ませてい
る。４３は、光ファイバで、一端が、出力側通路３にお
いて入力側通路２側に向けられ、その他端は、バルブの
外部で光−電変換器４４に入力される。

【００２３】上記構成のバルブにおいては、入力側通路
２の光ファイバ４１は、光源４２からの光を入力側通路
２に導いて、入力側通路２内を明るく照らす。バルブが
閉状態にあるときは、光が弁体５により遮蔽されるの
で、入力側通路２を照らす光は出力側通路３に伝わらな
い。バルブが開状態の場合は、光は出力側通路３に漏れ
るので、出力側通路３の光ファイバ４３はこの光をキャ
ッチする。光ファイバ４３は光−電変換器４４に光を伝
達する。光−電変換器４４は、光が入力されないとき信
号を出力せず、光が入力されたとき信号を出力する。

【００２４】この光−電変換器４４の出力も上述の各実
施形態における出力と同様に利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した開閉出力付きバルブの第１の
実施形態を示す図。

【図２】本発明を適用した開閉出力付きバルブの第２の
実施形態を示す図。

【図３】本発明を適用した開閉出力付きバルブの第３の
実施形態を示す図。

【符号の説明】

１…バルブ本体 ２…入力側通路 ３…出力側通路 ５…弁体 ６…パッキン ７…ネジ ８…ベローズ １１…接点 １５…音波発生器 １６…音波受信器 ２１…可動振動板 ２４…振動板 ２５…可動鉄片 ２８…入力コイル ３１…可動振動板 ３４…振動板 ３５…可動鉄片 ３８…出力コイル ４１，４３…光ファイバ ４２…光源 ４４…光−電変換器

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁体の位置に応じて開閉する接点を具備
   することを特徴とする開閉出力付きバルブ。
2. 【請求項２】 前記バルブがベローズ型バルブであり、
   前記接点がベローズに設けられた請求項１記載の開閉出
   力付きバルブ。
3. 【請求項３】 バルブの一方の通路に設けた音波発生器
   と、他方の通路に設けた音波受信器とを具備することを
   特徴とする開閉出力付きバルブ。
4. 【請求項４】 バルブの一方の通路に設けた発光器と、
   他方の通路に設けた受光器とを具備することを特徴とす
   る開閉出力付きバルブ。
5. 【請求項５】 光源からの光をバルブの一方の通路に導
   く光ファイバと、他方の通路の光を前記バルブの外部に
   設けられた受光器に導く光ファイバとを具備することを
   特徴とする開閉出力付きバルブ。
6. 【請求項６】 バルブの両方の通路に可動振動板を設
   け、一方の可動振動板のバルブ外部に駆動コイルを設
   け、他方の可動振動板のバルブ外側に検出コイルを設け
   たことを特徴とする開閉出力付きバルブ。