(57)【要約】【課題】簡易な構成により開度を正確に調整できる弁装置を提供すること。【解決手段】バルブケーシング１０と；中心軸周りに回転可能な状態でバルブケーシング１０内に収容されたバルブボディ２０と；バルブボディ２０に接触した状態でバルブケーシング１０内に配置されるバルブシート３０と、を備える弁装置１であって、バルブシート３０をバルブボディ２０側に付勢する付勢部材５０と、バルブボディ２０を回転させるＤＣモータと、ＤＣモータのロータに流れる電流値を検出する電流検出部と、ＤＣモータの回転速度を検出するエンコーダ９２１と、ＤＣモータの動作を制御するモータ制御部と、ＤＣモータを所定の条件で動作させたときの電流検出部の検出結果又はエンコーダの検出結果に基いて、流体の流通状態に所定の変化が生じる所定回転位置を検出し、所定回転位置を回転動作の原点位置と判定する原点位置判定部と、を備える。【選択図】図１
2019158129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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た軸直角断面が円形のバルブボディと；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と、を備える弁装置であって、
前記バルブシートを前記バルブボディ側に付勢する付勢部材と、
前記バルブボディを回転させるＤＣモータと、
前記ＤＣモータのロータに流れる電流値を検出する電流検出部と、
前記ＤＣモータの回転速度を検出するエンコーダと、
前記ＤＣモータの動作を制御するモータ制御部と、
前記ＤＣモータを所定の条件で動作させたときの前記電流検出部の検出結果又は前記エンコーダの検出結果に基いて、流体の流通状態に所定の変化が生じる所定回転位置を検出し、該所定回転位置を回転動作の原点位置と判定する原点位置判定部と、
を備える弁装置。
【請求項２】
前記モータ制御部は、前記エンコーダにより検出される前記回転速度が一定となるように前記ＤＣモータを動作させ、
前記原点位置判定部は、前記電流検出部により検出される前記電流値の変化に基いて前記所定回転位置を検出する請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記モータ制御部は、前記電流検出部により検出される前記電流値が一定となるように前記ＤＣモータを動作させ、
前記原点位置判定部は、前記エンコーダにより検出される前記回転速度の変化に基いて前記所定回転位置を検出する請求項１に記載の弁装置。
【請求項４】
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、
前記バルブボディの側面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、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、
前記原点位置判定部は、非連通状態と連通状態Ａとが切り替わる位置、連通状態Ａと連通状態Ｂとが切り替わる位置、連通状態Ｂと連通状態Ｃとが切り替わる位置、及び、連通状態Ｃと連通状態Ｄとが切り替わる位置のうち、いずれか一つ以上を前記所定回転位置として検出する請求項１〜３のいずれかに記載の弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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位置変更させることで、流量調整弁の開度が変更される。
【０００３】
燃焼装置において流量調整弁を用いる場合、駆動機構により操作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う技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。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を行える。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１０２８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、原点位置の検出には、流量制御弁の所定の位置を原点位置として設定すると共に、この設定された原点位置を検出するための機構を設けている。一方、流量制御弁を構成するバルブボディ及びバルブシート等の部品には製造誤差が生じる。そのため、製品の組み立て時に、流量制御弁ごとに精度よく原点位置を設定し、また原点位置を検出するための機構を流量制御弁に対して正確に取り付けるために、製造に係る工数が増え、製品コストが増大してしまう。
【０００６】
従って、本発明は、簡易な構成により開度を正確に調整できる弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、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た軸直角断面が円形のバルブボディと；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と、を備える弁装置であって、前記バルブシートを前記バルブボディ側に付勢する付勢部材と、前記バルブボディを回転させるＤＣモータと、前記ＤＣモータのロータに流れる電流値を検出する電流検出部と、前記ＤＣモータの回転速度を検出するエンコーダと、前記ＤＣモータの動作を制御するモータ制御部と、前記ＤＣモータを所定の条件で動作させたときの前記電流検出部の検出結果又は前記エンコーダの検出結果に基いて、流体の流通状態に所定の変化が生じる所定回転位置を検出し、該所定回転位置を回転動作の原点位置と判定する原点位置判定部と、を備える弁装置に関する。
【０００８】
また、前記モータ制御部は、前記エンコーダにより検出される前記回転速度が一定となるように前記ＤＣモータを動作させ、前記原点位置判定部は、前記電流検出部により検出される前記電流値の変化に基いて前記所定回転位置を検出することが好ましい。
【０００９】
また、前記モータ制御部は、前記電流検出部により検出される前記電流値が一定となるように前記ＤＣモータを動作させ、前記原点位置判定部は、前記エンコーダにより検出される前記回転速度の変化に基いて前記所定回転位置を検出することが好ましい。
【００１０】
また、弁装置は、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、前記バルブボディの側面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、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、前記原点位置判定部は、非連通状態と連通状態Ａとが切り替わる位置、連通状態Ａと連通状態Ｂとが切り替わる位置、連通状態Ｂと連通状態Ｃとが切り替わる位置、及び、連通状態Ｃと連通状態Ｄとが切り替わる位置のうち、いずれか一つ以上を前記所定回転位置として検出することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易な構成により開度を正確に調整できる弁装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る弁装置としての多方弁を示す図である。
【図２】一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。
【図３】一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。
【図４】一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。
【図５】一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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
本実施形態では、本発明の弁装置を多方弁１に適用した例に基づき説明する。多方弁１は、例えば、複数の燃料噴射ノズルを有するボイラ装置等の燃焼装置において、これら複数の燃料噴射ノズルへの燃料の供給を調整する場合に用いられる。
本実施形態に係る多方弁１について、図１〜図５を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の多方弁１を示す図である。
【００１４】
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の位置を検出する位置検出部９２と、を備える。
【００１５】
バルブケーシング１０は、中空部を有する箱状に形成される。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。本実施形態では、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。
【００１６】
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。
【００１７】
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５参照）。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５参照）。
【００１８】
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２（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２（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。
【００１９】
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。
【００２０】
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１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。
【００２１】
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３（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。
本実施形態では、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。
【００２２】
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４（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。
本実施形態では、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。本実施形態では、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。
【００２５】
駆動機構９１は、ＤＣモータ９１１及びモータ制御部９１２を含んで構成される。ＤＣモータ９１１は、出力軸が連結されたロータと、このロータの周囲に配置されるステータと、を含んで構成され、出力軸が減速機構９３を介してバルブステム４０に連結される。ＤＣモータ９１１は、直流電流が入力されることにより回転駆動する。モータ制御部９１２は、バルブボディ２０の回転に関する指示信号が入力された場合に、この指示信号に対応付けられた回転角度でバルブボディ２０を回転させるよう、ＤＣモータ９１１に直流電流を出力する。モータ制御部９１２は、後述のエンコーダ９２１により検出されるＤＣモータ９１１の回転量に基づいてバルブボディ２０の回転角度を判定し、ＤＣモータ９１１の動作を制御する。ＤＣモータ９１１は、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。
【００２６】
位置検出部９２は、バルブボディ２０の位置を検出する。位置検出部９２は、エンコーダ９２１と、電流検出部９２２と、原点位置判定部９２３と、を備える。
【００２７】
エンコーダ９２１は、ＤＣモータ９１１の回転に関する情報（回転量、回転方向及び回転速度）を検出する。エンコーダ９２１は、回転板９２１ａと、光透過検出部９２１ｂと、を備える。
回転板９２１ａは、周方向に所定間隔をあけて配置された複数のスリット（図示せず）が形成された円板状に形成され、板面がＤＣモータ９１１の回転軸（出力軸）に直交する方向に沿うようにＤＣモータ９１１の回転軸に取り付けられる。これにより、回転板９２１ａは、ＤＣモータ９１１の回転に同期して回転する。
【００２８】
光透過検出部９２１ｂは、回転板９２１ａによる透光及び遮光を検出する。光透過検出部９２１ｂ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９２１ｂは、発光素子及び受光素子が回転板９２１ａを挟むように配置される。
【００２９】
以上のエンコーダ９２１によれば、回転板９２１ａは、ＤＣモータ９１１の回転と同期して回転する。そして、光透過検出部９２１ｂは、回転板９２１ａの回転に伴う受光素子による発光素子からの光の受光の有無の状態を検出する。これにより、エンコーダ９２１は、光透過検出部９２１ｂにより所定時間あたりに発光素子と受光素子との間を通過するスリットの数を検出することで、回転板９２１ａの回転方向、回転角度及び回転速度を検出できる。
【００３０】
電流検出部９２２は、ＤＣモータ９１１のロータに流れる電流値を検出する。
原点位置判定部９２３は、ＤＣモータ９１１を所定の条件で動作させたときの電流検出部９２２の検出結果又はエンコーダ９２１の検出結果に基いて、バルブボディ２０を流れる流体（燃料）の流通状態に所定の変化が生じる所定回転位置を検出し、この所定回転位置を回転動作の原点位置と判定する。
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。
【００３１】
次に、本実施形態の多方弁１の動作について、図５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。
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。
【００３２】
（ｉ）非連通状態
非連通状態は、図５（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。
【００３３】
（ｉｉ）第１連通状態
第１連通状態は、図５（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１２１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。
【００３４】
（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３参照）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。
【００３５】
（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。
【００３６】
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。
【００３７】
（ｉｉｉ）第２連通状態
第２連通状態は、図５（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１２１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。
【００３８】
（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。
【００３９】
（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。
【００４０】
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。
【００４１】
次に、本実施形態の多方弁１における原点位置の判定について説明する。
本実施形態では、多方弁１は、ＤＣモータ９１１により駆動される。ＤＣモータ９１１では、入力される電流と出力されるトルクとが比例する。そのため、ＤＣモータ９１１に一定の大きさの電流を入力した場合には、駆動対象であるバルブボディ２０を回転させるためのトルクが大きくなると回転速度は遅くなり、トルクが小さくなると回転速度は早くなる。一方、バルブボディ２０を一定の速度で回転させようとした場合、バルブボディ２０を回転させるためのトルクが大きいとＤＣモータ９１１は多くの電流を必要とし、トルクが小さいとＤＣモータ９１１に必要とされる電流は少なくなる。
【００４２】
本実施形態の多方弁１は、非連通状態、連通状態Ａ、連通状態Ｂ、連通状態Ｃ及び連通状態Ｄの５つの流通状態で流体を流通させる。そして、これらの連通状態が変化することにより流体の流通状態が変化し、バルブボディ２０を回転させるためのトルクは変化する。
即ち、バルブボディ２０を回転させるためのトルクは、バルブケーシング１０の内部におけるバルブシート３０のバルブボディ２０側への付勢力（圧力）に依存する。
【００４３】
具体的には、非連通状態では、バルブケーシング１０の内部におけるバルブボディ２０の二次側にかかる流体の圧力は、バルブボディ２０の一次側にかかる流体の圧力よりも小さい。そのため、非連通状態では、バルブシート３０側からバルブボディ２０側にかかる力は、主として付勢部材５０による付勢力となる。また、この状態では、バルブボディ２０の一次側からは、流体の圧力によりバルブシート３０を二次側に付勢する力が加わっている。
【００４４】
これに対して、例えば、連通状態Ａでは、バルブケーシング１０の内部におけるバルブボディ２０の二次側（シート側第１出口穴３１１側）には流体が流通するため、バルブケーシング１０の内部におけるバルブボディ２０の二次側と一次側には、流体の圧力が加わる。そのため、連通状態Ａにおいてバルブシート３０側からバルブボディ２０側にかかる力は、付勢部材５０による付勢力に流通する流体の圧力が加わったものとなる一方、バルブボディ２０の一次側からバルブシート３０を二次側に付勢する力は流通する流体の圧力であり非連通状態における流体の圧力以下の大きさとなる。そのため、連通状態Ａにおいて、バルブボディ２０を回転させるためのトルクは非連通状態に比して大きくなる。このように、連通状態（つまり、多方弁１における流体の流通状態）が変化した場合に、バルブボディ２０を回転させるためのトルクは大きく変化する。
【００４５】
本発明者は、多方弁１の連通状態が変化する場合、つまりバルブボディ２０が所定の回転位置（所定回転位置）に位置した場合に、流体の流通状態が変化することでバルブボディ２０を回転させるために必要なトルクが変化することに着目した。そして、このトルクの変化を、ＤＣモータ９１１に入力される電流値又はエンコーダ９２１の検出結果に基づいて検出することで、バルブボディ２０の所定回転位置を検出し、この所定回転位置を原点位置とすることで、簡易な構成での正確な原点位置の補正が可能となることを見出した。
【００４６】
具体的には、原点位置判定部９２３に、以下の２つの判定手法により原点位置の判定を行わせることができる。本実施形態では、非連通状態から連通状態Ａに連通状態が変化するバルブボディ２０の回転位置を所定回転位置とした場合について説明する。
【００４７】
［回転速度一定でバルブボディ２０を回転させる場合］
多方弁１において、バルブボディ２０を一定の回転速度で回転させる制御を行う場合、モータ制御部９１２は、エンコーダ９２１により検出されるＤＣモータ９１１の回転速度が一定となるようにＤＣモータ９１１に直流電流を出力する。この場合、非連通状態におけるバルブボディ２０を回転させるために必要なトルクよりも連通状態Ａにおけるバルブボディ２０を回転させるために必要なトルクは大きい。そのため、多方弁１を閉位置（非連通状態）から正転方向に回転させていくと、非連通状態から連通状態Ａに連通状態が変化したタイミングで、バルブボディ２０を回転させるために必要なトルクは大きくなる。そこで、モータ制御部９１２は、非連通状態から連通状態Ａに連通状態が変化した場合に、連通状態Ａにおいても非連通状態と同じ回転速度でバルブボディ２０を回転させるために、ＤＣモータ９１１に出力する電流値を大きくする。
【００４８】
原点位置判定部９２３は、電流検出部９２２により検出されるＤＣモータ９１１への入力電流値を監視しており、非連通状態から連通状態Ａに連通状態が変化することに伴うＤＣモータ９１１への入力電流値の変化を検出する。そして、原点位置判定部９２３は、入力電流値の変化を検出した時点のバルブボディ２０の回転位置を所定回転位置として検出し、この所定回転位置を原点位置であると判定する。
【００４９】
モータ制御部９１２は、バルブボディ２０の回転に関する指示信号が入力された場合に、原点位置判定部９２３により判定された原点位置を回転動作の基準位置（原点位置）として、バルブボディ２０の回転角度を決定し、ＤＣモータ９１１を駆動させる。
【００５０】
このように、原点位置判定部９２３に、電流検出部９２２により検出されるＤＣモータ９１１への入力電流値の変化を検出させることで、多方弁１において連通状態（流体の流通状態）が変化する所定回転位置を正確に検出させられる。よって、この検出した所定回転位置をバルブボディ２０の回転動作の原点位置とすることで、他に原点位置を測定するための機構等を設けることなく、簡易な構成により開度を正確に調整できる多方弁１を実現できる。
【００５１】
［電流値一定でバルブボディ２０を回転させる場合］
多方弁１において、ＤＣモータ９１１に一定値の電流を入力してバルブボディ２０を回転させる制御を行う場合、モータ制御部９１２は、ＤＣモータ９１１に一定の電流値を入力する。この場合、非連通状態におけるバルブボディ２０を回転させるために必要なトルクよりも連通状態Ａにおけるバルブボディ２０を回転させるために必要なトルクは大きい。そのため、多方弁１を閉位置（非連通状態）から正転方向に回転させていくと、非連通状態から連通状態Ａに連通状態が変化したタイミングで、バルブボディ２０の回転速度は遅くなる。
【００５２】
この場合、原点位置判定部９２３は、エンコーダ９２１により検出されるＤＣモータ９１１の回転速度を監視しており、非連通状態から連通状態Ａに連通状態が変化することに伴うＤＣモータ９１１の回転速度の変化（低下）を検出する。そして、原点位置判定部９２３は、回転速度の変化を検出した時点のバルブボディ２０の回転位置を所定回転位置として検出し、この所定回転位置を原点位置であると判定する。
【００５３】
モータ制御部は、バルブボディ２０の回転に関する指示信号が入力された場合に、原点位置判定部により判定された原点位置を回転動作の基準位置（原点位置）として、バルブボディ２０の回転角度を決定し、ＤＣモータを駆動させる。
【００５４】
このように、原点位置判定部９２３に、エンコーダ９２１により検出されるＤＣモータ９１１の回転速度を検出させることで、多方弁１において連通状態（流体の流通状態）が変化する所定回転位置を正確に検出させられる。よって、この検出した所定回転位置をバルブボディ２０の回転動作の原点位置とすることで、他に原点位置を測定するための機構等を設けることなく、簡易な構成により開度を正確に調整できる多方弁１を実現できる。
【００５５】
尚、本実施形態では、原点位置判定部９２３により、非連通状態と連通状態Ａとが切り替わる位置を所定回転位置として検出させたが、これに限らない。即ち、原点位置判定部９２３により、連通状態Ａと連通状態Ｂとが切り替わる位置、連通状態Ｂと連通状態Ｃとが切り替わる位置、及び、連通状態Ｃと連通状態Ｄとが切り替わる位置のうち、いずれか一つ以上を所定回転位置として検出させてもよい。つまり、原点位置判定部９２３には、バルブボディ２０の回転方向が正転方向か逆転方向かに関わらず、流体の流通状態に所定の変化が生じるバルブボディ２０の回転位置を所定回転位置として検出させることができる。
【００５６】
以上説明した本実施形態の多方弁１によれば、以下のような効果を奏する。
多方弁１において、バルブボディ２０を回転させるためのトルクは、バルブケーシング１０の内部におけるバルブシート３０のバルブボディ２０側への付勢力（圧力）に依存するため、このトルクは、多方弁１における流体の流通状態（連通状態）が変化するタイミングで大きく変化する。そこで多方弁１を、バルブボディ２０を回転させるＤＣモータ９１１と、ＤＣモータ９１１のロータに流れる電流値を検出する電流検出部９２２と、ＤＣモータ９１１の回転速度を検出するエンコーダ９２１と、ＤＣモータ９１１の動作を制御するモータ制御部９１２と、ＤＣモータ９１１を所定の条件で動作させたときの電流検出部９２２の検出結果又はエンコーダ９２１の検出結果に基いて、流体の流通状態に所定の変化が生じる所定回転位置を検出し、この所定回転位置を回転動作の原点位置と判定する原点位置判定部９２３と、を含んで構成した。
【００５７】
これにより、回転速度一定でバルブボディ２０を回転させた場合には、原点位置判定部９２３に、電流検出部９２２により検出されるＤＣモータ９１１への入力電流値の変化を検出させることで、多方弁１において連通状態（流体の流通状態）が変化する所定回転位置を正確に検出させられる。
また、電流値一定でバルブボディ２０を回転させた場合には、原点位置判定部９２３に、エンコーダ９２１により検出されるＤＣモータ９１１の回転速度を検出させることで、多方弁１において連通状態（流体の流通状態）が変化する所定回転位置を正確に検出させられる。
【００５８】
よって、検出した所定回転位置をバルブボディ２０の回転動作の原点位置とすることで、他に原点位置を測定するための機構等を設けることなく、簡易な構成により開度を正確に調整できる多方弁１を実現できる。
【００５９】
［変形例］
以上、本発明の多方弁１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。
【００６０】
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。
【００６１】
また、本実施形態では、本発明の弁装置を、多方弁１に適用したが、これに限らない。即ち、本発明の弁装置を、流体入口及び流体出口がそれぞれ一つずつの流量調整弁に適用してもよい。即ち、本発明は、バルブボディをバルブシートに対して回転させることで流体の流通状態を変化させる構成を備える弁装置全般に適用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１  多方弁（弁装置）
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
５０  付勢部材
９１  駆動機構
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
３１１  シート側第１出口穴
３２１  シート側第２出口穴
９１１  ＤＣモータ
９１２  モータ制御部
９２１  エンコーダ
９２２  電流検出部
９２３  原点位置判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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