(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２入力１出力型の流路切替バルブにおいて、
第１流路び第２流路を内部に有している流路切替構造物と、当該流路切替構造物を流路切替方向に回動可能だが、流路以外に流体が流れないように気密な状態で内包しており、第１、第２流体入力通路及び１つの流体出力通路を有している本体部分と、前記流路切替構造物を流路切替方向に回動する切替部と、を備え、
前記流路切替構造物の第１流路は前記第１流体入力通路と流体出力通路とを繋ぎ、第２流路は前記第２流体入力通路と流体出力通路とを繋ぐようになっており、
前記流路切替構造物は前記切替部による回動に伴って、第１流体入力通路と第１流路の重なりによって生じる開口面積を減少させると同時に、第２流体入力通路と第２流路の重なりによって生じる開口面積を増加するようになっており、流路切り替え時に、前記流体出力通路から吐出される単位時間当たりの流体が均一な量となっている、ことを特徴とする流路切替バルブ。
【請求項２】
前記流路切替構造物は円柱状で、側面を貫通する第１流路及び第２流路を有しており、第１流路及び第２流路の流体出力通路側が内部で１本の通路となっており、前記本体部分は、前記円柱状の流路切替構造物を軸中心に回動可能に内包する筒状容器である、請求項１に記載の流路切替バルブ。
【請求項３】
前記流路切替構造物の第１流路及び第２流路の開口部分と、前記第１及び第２流体入力通路の間に、前記流路切替構造物の回動量に対し、第１流体入力通路と第１流路の重なりによって生じる開口面積の減少と、第２流体入力通路と第２流路の重なりによって生じる開口面積の増加とを、同一とする断面矩形の中空部分を備えている、ことを特徴とする請求項２に記載の流路切替バルブ。
【請求項４】
前記流路切替構造物の第１流路及び第２流路の開口部分と、前記第１及び第２流体入力通路の間に、前記流路切替構造物の回動量に対し、第１流体入力通路と第１流路の重なりによって生じる開口面積の減少と、第２流体入力通路と第２流路の重なりによって生じる開口面積の増加とが、予め定めた比率で変化する矩形断面の中空部分を備えている、ことを特徴とする請求項２に記載の流路切替バルブ。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の流路切替バルブであって、第１流路が第１流体入力通路及び流体出力通路とを連通させている状態のバルブと、前記流路切替バルブの第１流体入力通路に繋がれているガス缶と、前記流路切替バルブの第２流体入力通路に繋がされているガスボンベと、ガスエンジン発電部と、で構成される発電システムにおいて、
前記ガスエンジン発電部は、ガスによって発電を行うガスエンジン発電機と、前記バルブの流路切替構造物を回動する駆動部と、切替スイッチと、制御部とで構成されており、
前記制御部は、前記切替スイッチの操作に応じて前記駆動部を制御して前記バルブの切替部を回動し、第１流路から第２流路に切り替えて、第２流体入力通路に繋がれているガスボンベからのガスを前記ガスエンジン発電機に供給する、無停電ガス供給源切替処理を実行することを特徴とする発電システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の流路切替バルブであって、第１流路が第１流体入力通路及び流体出力通路とを連通させている状態のバルブと、前記流路切替バルブの第１流体入力通路に繋がれているガス缶と、前記流路切替バルブの第２流体入力通路に繋がされているガスボンベと、ガスエンジン発電部とで構成され、停電時に系統電源の代わりに給電を行う無停電システムにおいて、
前記ガスエンジン発電部は、ガスによって発電を行うガスエンジン発電機と、発電機起動及び無停電用バッテリと、停電検知部と、給電線切替部と、前記バルブの流路切替構造物を回動する駆動部と、切替スイッチと、制御部とで構成されており、
前記制御部は、前記停電検知部によって停電が検知された場合に、系統電源の代わりに前記バッテリによる給電を行うように前記給電線切替部を切り替え、前記バッテリ及びガス缶からのガスを用いて前記ガスエンジン発電機を始動し、当該始動後に、前記給電線切替部を切り替え、前記無停電用バッテリの代わりに、ガスエンジン発電機からの給電を開始する、無停電処理と、前記切替スイッチの操作に応じて前記駆動部によって前記バルブの流路切替構造物を回動し、第２流体入力通路に繋がれているガスボンベからのガスを前記ガスエンジン発電機に供給する、無停電ガス供給源切替処理と、を実行することを特徴とする無停電システム。
【請求項７】
ｎ（ただし、ｎは３以上の整数）流体入力通路と１の流体出力通路を有している流路切替バルブにおいて、
円柱状で、側部を貫通する第１乃至第ｎ番目の流路を備えている流路切替構造物と、流路切替構造物を流路切替方向に回動可能だが、流路以外に流体が流れないように気密な状態で内包しており、第１乃至第ｎ流体入力通路と、１の流体出力通路とを有している円筒状の本体部分と、流路切替構造物を流路切替方向に回動する切替部と、で構成されており、
前記本体部分の第１乃至第ｎ流体入力通路、及び、流体出力通路は、本体部分の側面に円周に沿って配置されており、
前記流路切替構造物の第1乃至第ｎ番目の流路は、それぞれ、第１乃至第ｎ番目の流体入力通路と流体出力通路とを繋ぐようになっており、第１乃至第ｎ番目の全ての流路の流体出力通路側が内部で１本の通路となっており、
前記流路切替構造物は前記切替部による回動によって、第ｍ（ただし、ｍは１乃至ｎ−１の何れかの整数）の流体入力通路と第ｍ番目の流路との重なりによってできる開口面積を少なくすると同時に、第ｍ＋１の流体入力通路と第ｍ＋１番目の流路との重なりによってできる開口面積を大きくし、この際、第ｍ及び第ｍ＋１以外の入力通路と第ｍ及び第ｍ＋１以外の流路とは重ならずに閉塞した状態とし、流路切り替え時に、前記流体出力通路から吐出される単位時間当たりの流体が均一な量となっている、ことを特徴とする流路切替バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路切替バルブと、これを用いた発電システム及び無停電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス缶又はガスボンベからのガス供給を受けて、ガスエンジンを始動し、発電を行うタイプの発電機が知られている。本明細書において、ガス缶とは、カッセトコンロ用のカセットガスボンベ、キャンプ用の携帯性に優れた小型の燃料ガスボンベの事を意味し、ガスボンベとは、プロパンガスボンベのように、例えば２ｋｇ〜５０ｋｇ程の比較的大きく重いボンベの事を意味する。
【０００３】
ガス缶を用いるタイプの発電機は、コンパクトで持ち運びに便利だが、発電可能な時間が短い。一方、ガスボンベを用いるタイプの発電機は、駆動時間は長いが、持ち運びに不便である。図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、異種のガス燃料にて稼働可能な発電用ガスエンジンに異なるガス供給源から何れか１つの種類のガスを仕切って分別し、ガスエンジンにガス燃料を供給する切替バルブが提案されている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６５８７７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガスエンジン発電機は、始動後、一定の発電量となるように均一なガスの供給が望まれる。図９に示す切替バルブは、バルブ内のガスの流れを完全に止めた後に、他方のガス供給源からの供給を開始する構成になっている。この構成のバルブを使用すると、ガスエンジン発電機は停止する恐れがあり、1秒〜数秒の停電でも深刻な損害が生じ得る負荷、例えばバックアップ電源を持たないコンピュータ等を用いている場合には、これらの負荷を正常に電源オフにした後に、ガス供給源を切り替え、再び、電源オンにする必要があり、極めて不便である。
【０００６】
本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、ガスエンジン発電機を停止させずにガス供給源の切替を実現する流路切替バルブと、これを用いた発電システム及び無停電システムと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】
上記目的を達成するために本発明の２入力１出力型の流路切替バルブは、２入力１出力型の流路切替バルブにおいて、第１流路び第２流路を内部に有している流路切替構造物と、当該流路切替構造物を流路切替方向に回動可能だが、流路以外に流体が流れないように気密な状態で内包しており、第１、第２流体入力通路及び１つの流体出力通路を有している本体部分と、前記流路切替構造物を流路切替方向に回動する切替部と、を備え、前記流路切替構造物の第１流路は前記第１流体入力通路と流体出力通路とを繋ぎ、第２流路は前記第２流体入力通路と流体出力通路とを繋ぐようになっており、前記流路切替構造物は前記切替部による回動に伴って、第１流体入力通路と第１流路の重なりによって生じる開口面積を減少させると同時に、第２流体入力通路と第２流路の重なりによって生じる開口面積を増加するようになっており、流路切り替え時に、前記流体出力通路から吐出される単位時間当たりの流体が均一な量となっていることを特徴とする。
【０００８】
前記流路切替構造物は円柱状で、側面を貫通する第１流路及び第２流路を有しており、第１流路及び第２流路の流体出力通路側が内部で１本の通路となっており、前記本体部分は、前記円柱状の流路切替構造物を軸中心に回動可能に内包する筒状容器である、ことが好ましい。
【０００９】
前記流路切替構造物の第１流路及び第２流路の開口部分と、前記第１及び第２流体入力通路の間に、前記流路切替構造物の回動量に対し、第１流体入力通路と第１流路の重なりによって生じる開口面積の減少と、第２流体入力通路と第２流路の重なりによって生じる開口面積の増加とを、同一とする断面矩形の中空部分を備えている、ことが好ましい。
【００１０】
前記流路切替構造物の第１流路及び第２流路の開口部分と、前記第１及び第２流体入力通路の間に、前記流路切替構造物の回動量に対し、第１流体入力通路と第１流路の重なりによって生じる開口面積の減少と、第２流体入力通路と第２流路の重なりによって生じる開口面積の増加とが、予め定めた比率で変化する矩形断面の中空部分を備えている、ことが好ましい。
【００１１】
本発明の発電システムは、前記何れかの流路切替バルブであって、第１流路が第１流体入力通路及び流体出力通路とを連通させている状態のバルブと、前記流路切替バルブの第１流体入力通路に繋がれているガス缶と、前記流路切替バルブの第２流体入力通路に繋がされているガスボンベと、ガスエンジン発電部と、で構成される発電システムにおいて、前記ガスエンジン発電部は、ガスによって発電を行うガスエンジン発電機と、前記バルブの流路切替構造物を回動する駆動部と、切替スイッチと、制御部とで構成されており、前記制御部は、前記切替スイッチの操作に応じて前記駆動部を制御して前記バルブの切替部を回動し、第１流路から第２流路に切り替えて、第２流体入力通路に繋がれているガスボンベからのガスを前記ガスエンジン発電機に供給する、無停電ガス供給源切替処理を実行するを実行することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の無停電システムは、前記何れかの流路切替バルブであって、第１流路が第１流体入力通路及び流体出力通路とを連通させている状態のバルブと、前記流路切替バルブの第１流体入力通路に繋がれているガス缶と、前記流路切替バルブの第２流体入力通路に繋がされているガスボンベと、ガスエンジン発電部とで構成され、停電時に系統電源の代わりに給電を行う無停電システムにおいて、前記ガスエンジン発電部は、ガスによって発電を行うガスエンジン発電機と、発電機起動及び無停電用バッテリと、停電検知部と、給電線切替部と、前記バルブの流路切替構造物を回動する駆動部と、切替スイッチと、制御部とで構成されており、前記制御部は、前記停電検知部によって停電が検知された場合に、系統電源の代わりに前記バッテリによる給電を行うように前記給電線切替部を切り替え、前記バッテリ及びガス缶からのガスを用いて前記ガスエンジン発電機を始動し、当該始動後に、前記給電線切替部を切り替え、前記無停電用バッテリの代わりに、ガスエンジン発電機からの給電を開始する、無停電処理と、前記切替スイッチの操作に応じて前記駆動部によって前記バルブの流路切替構造物を回動し、第２流体入力通路に繋がれているガスボンベからのガスを前記ガスエンジン発電機に供給する、無停電ガス供給源切替処理と、を実行することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の流路切替バルブは、３以上の流体入力通路及び１つの流体出力通路を有するバルブとしても構成可能であり、ｎ（ただし、ｎは３以上の整数）流体入力通路と１の流体出力通路を有している流路切替バルブにおいて、
円柱状で、側部を貫通する第１乃至第ｎ番目の流路を備えている流路切替構造物と、流路切替構造物を流路切替方向に回動可能だが、流路以外に流体が流れないように気密な状態で内包しており、第１乃至第ｎ流体入力通路と、１の流体出力通路とを有している円筒状の本体部分と、流路切替構造物を流路切替方向に回動する切替部と、で構成されており、前記本体部分の第１乃至第ｎ流体入力通路、及び、流体出力通路は、本体部分の側面に円周に沿って配置されており、前記流路切替構造物の第1乃至第ｎ番目の流路は、それぞれ、第１乃至第ｎ番目の流体入力通路と流体出力通路とを繋ぐようになっており、第１乃至第ｎ番目の全ての流路の流体出力通路側が内部で１本の通路となっており、前記流路切替構造物は前記切替部による回動によって、第ｍ（ただし、ｍは１乃至ｎ−１の何れかの整数）の流体入力通路と第ｍ番目の流路との重なりによってできる開口面積を少なくすると同時に、第ｍ＋１の流体入力通路と第ｍ＋１番目の流路との重なりによってできる開口面積を大きくし、この際、第ｍ及び第ｍ＋１以外の入力通路と第ｍ及び第ｍ＋１以外の流路とは重ならずに閉塞した状態とし、流路切り替え時に、前記流体出力通路から吐出される単位時間当たりの流体が均一な量となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ガス供給路を切り替える際に、流体出力通路から出力されるガスの量を均一にすることができる。これにより、発電システム又は無停電システムにおいて、初期の段階で、ガス缶からのガス供給によりガスエンジン発電器を動かし、この後に、このガスエンジン発電機の動作を止めることなく、ガスボンベボンベからのガス供給に切り替えるとを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る無停電システムの構成図を示す。
【図２】無停電システムの機能ブロック図を示す。
【図３】制御部の実行する無停電処理のメインルーチンを示すフローチャート。
【図４】流路切替バルブの（ａ）は斜視図、（ｂ）は分解斜視図。
【図５】流路切替バルブの切替レバーを（ａ）（ｂ）（ｃ）の順で回転させた場合の斜視図。
【図６】流路切替バルブの切替レバーを図５（ａ）（ｂ）（ｃ）の順で回転させた場合の流路の様子を示す説明図。
【図７】ガスエンジンによる発電処理のサブルーチンのフローチャート。
【図８】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、３入力１出力タイプの流路切替バルブについて実施する場合の本体部分の各通路と、流路切り替え構造物を回動させた場合の各流路との開閉関係を示す図。
【図９】切り替え時にガスを流通を一度遮断するタイプの従来の２入力１出力流路切り替えバルブを（ａ）（ｂ）（ｃ）の順に切り替えたときの様子を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の流路切替バルブは、2入力1出力タイプのバルブで、一方の流体入力通路を閉じると同時に、他方の流体入力通路を開けて、流体出力通路から吐出される流体の単位時間当たりの量が均一となるように設計されている。これによって、ガスエンジン発電機へのガス供給源の切替を均一な量のガスの供給を止めることなく実現する。この流路切替バルブを用いると、ガスエンジン発電機を止めることなく、ガス供給源の切替が可能な発電システム又はこの発電システムを内包する無停電システムを構成できる。
【００１７】
図1は、本発明の一実施の形態に係る流体流路切替バルブ１００を用いた無停電システム１の構成図である。無停電システム1は、家庭、オフィス等で使用されるバックアップ電源を内蔵して無いタイプのコンピュータ１０と、電力会社からの系統電源１１とコンピュータ１０との間に設けられるガスエンジン発電部２００と、２入力１出力型の流路切替バルブ１００と、ガスエンジン発電部２００に外付けされ、流路切替バルブ１００を電動で開閉させる駆動部２５０と、流路切替バルブ１００の第１流体入力通路１０２ａに接続されている小型のガス缶３００と、第２流体入力通路１０２ｂに接続されているガスボンベ３０１とで構成されている。流路切替バルブ１００の流体出力通路１０2ｃはガスエンジン発電部２００に接続されている。点線ａ、ｂ、ｃで示す箇所で、部屋の中、外の区切り壁が設けられる場合が考えられるが、本発明では、特に区切りの箇所は問題としない。
【００１８】
図２は、無停電システム１の機能ブロック図を示す。ガスエンジン発電部２００は、ガス燃料によって発電を行うガスエンジン発電機２０１と、発電機起動及び無停電用バッテリ２０２と、停電検知部２０３と、給電線切替部２０４と、流路切替バルブ１００の流路切替構造物１０１（図４を参照）を回動する駆動部（モーター）２５０と、２つの流路を択一的に切替えるための２ステート切替スイッチ２０５と、制御部２０６とで構成されている。
【００１９】
制御部２０６は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラの略）であり、ガスエンジン発電機２０１にガス缶３００、プロパンガスボンベ３０１の何れが接続されているのかを表すステータス表示用のディスプレイ２０７と、ＭＰＵ２０８と、メモリ２０９とを備えている。制御部２０６は、停電時、系統電源１１からバッテリ電源２０２に給電源を切り替え、コンピュータ１０の瞬断（短い時間だが、強制シャットダウンにより、又はシャットダウンせずとも、データが消失してしまうような停電の事を言う。以下同じ）を防止する無停電処理を行う。
【００２０】
また、制御部２０６は、ユーザによる切替スイッチ２０５の操作に応じてガスエンジン発電機２０１を停止させること無くガス供給源を、ガス缶３００からプロパンガスボンベ３０１へ、または、プロパンガスボンベ３０１からガス缶３００へと切り替える無停電ガス供給源切替処理を行う。詳しくは、ガス缶３００からのガス供給時に、切替スイッチ２０５が操作されると、駆動部２５０が流路切替バルブ１００の流路切替構造物１０１（図４を参照）を回動し、第２流体入力通路に繋がれているプロパンガスボンベ３０１からのガスを前記ガスエンジン発電機２０１に供給する。
【００２１】
図３は、制御部２０６のＭＰＵ２０８の実行する無停電処理のメインルーチンのフローチャートである。停電検知部２０３によって停電が検知されるまでの間は（ステップＳ２でＮｏ）、初期設定として、系統電源１１からコンピュータ１０へ給電を行うように、給電線切替部２０４を設定しておく（ステップＳ１）。停電検知部２０３によって停電が検知された場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、系統電源１１の代わりにバッテリ２０２による給電を行うように給電線切替部２０４を切り替えて、コンユータ１０に無停電給電を行う（ステップＳ３）。続いて、ガスエンジンによる発電処理を実行し、バッテリ２０２及びガス缶３００からのガスを用いてガスエンジン発電機２０１を始動し、始動後に、給電線切替部２０４を切り替えて、バッテリ２０２の代わりにガスエンジン発電機２０１からの給電を開始する（ステップＳ４）。ガスエンジン発電機２０１による給電は、系統電源１１からの給電が復旧するまでの間（ステップＳ５でＮｏ）、継続する。系統電源１１からの給電が復旧した場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、系統電源１１からの給電を再開するように給電線切替部２０４を切り替えた後に、ガスエンジン発電機２０１を停止させる（ステップＳ６）。上記無停電処理を行うことによって、停電時にデータ消失などの重大な損失が生じ得るコンピュータ１０の瞬断防止を実現する。
【００２２】
図４（ａ）は流路切替バルブ１００の斜視図、（ｂ）は分解斜視図を示す。図４（ａ）に点線で示すように、流路切替バルブ１００の流路を手動で切り替えるためのレバー１０３ａを有する切替部１０３の軸には、駆動部２５０のモーター軸２５１が連結されており、制御部２０６のＭＰＵ２０８によってガス供給流路の切替制御が可能になっている。本実施形態における流路切替バルブ１００は、例えば直径１００ｍｍ、高さ５０ｍｍ程の円柱状のものである。流路切替バルブ１００は、円柱状で、その側面を通る第１及び第２流路を有している流路切替構造物１０１と、流路切替構造物１０１を流路切替方向即ち軸回転方向に回動可能だが、流路以外にガスが流れないように気密な状態で内包している円筒状の本体部分１０２と、流路切替構造物１０１の上側中心軸に沿ってに設けられ、流路切替構造物１０１を流路切替方向に回動する切替部１０３と、を備えている。なお、本明細書では、「流路以外にガスが流れないように気密な状態で内包している」と記載しているが、流体物が例えば液体燃料の場合には、「水密な状態で内包している」という意味を含む。本体部分１０２が流路切替構造物１０１を回動可能な状態で、気密又は水密な状態に内包する技術については、一般のガス栓、流路切替バルブ等と同様、シール樹脂を使ったり、シール油を介在させたりすることによって実現可能であるので、ここでは特に詳しく説明しない。
【００２３】
図４（ｂ）は、流路切替構造物１０１と切替部１０３とを境界部分で分離したのではなく、流路切替構造物１０１内の第１及び第２流路を視覚上解りやすく示すため、流路切替構造物１０１の上側部分をカットし、分離した分解斜視図を示している。
【００２４】
図４（ｂ）に示すように、本体部分１０２は、筒状の内面から外方へと通じている第１、第２の２つの流体入力通路１０２ａ、１０２ｂ及び１つの流体出力通路１０２ｃを有している。流路切替構造物１０１は、第１流体入力通路１０２ａと流体出力通路１０２ｃとを繋ぐ第１流路１０１ａと、第２流体入力通路１０２ｂと流体出力通路１０２ｃとを繋ぐ第２流路１０１ｂとを備えている。第１流路１０１ａ及び第２流路１０１ｂの流体出力通路１０２ｃ側は、内部で１本の通路となっている。なお、第１流路１０１ａの第１流体入力通路１０２ａ側と、第２流路１０１ｂの第２流体入力通路１０２ｂ側とは、図４（ｂ）に点線で示す仕切り壁１０１ｃによって分離されているが、この部分は、製造工程の簡略化の観点より省略しても、機能上問題は無い。以降の図面では、仕切り壁１０１ｃは省略、又は、点線で示す。
【００２５】
流路切替構造物１０１は、第１流路１０１ａ、第２流路１０１ｂを造る、円柱状の側面を有する壁１０１ｄ、１０１ｅを必須構成要素として有している。流路切替構造物１０１は、切替部１０３によって回動されるが、この際、壁１０１ｄが、第１流体入力通路１０２ａと第１流路１０１ａの重なりによって生じる開口面積を減少させると同時に、壁１０１ｅが、第２流体入力通路１０２ｂと第２流路１０１ｂの重なりによって生じる開口面積を増加するようになっており、この２つの壁１０１ｄ、１０１ｅの働きによって、流路切り替え時に、流体出力通路１０２ｃから吐出される単位時間当たりのガスが均一な量となる。
【００２６】
なお、流路切替構造物１０１の第１流路１０１ａ及び第２流路１０１ｂの開口部分と、第１及び第２流体入力通路１０２ａ、１０２ｂの間には、流路切替構造物１０１の回動量に対し、第１流体入力通路１０２ａと第１流路１０１ａの重なりによって生じる開口面積の減少と、第２流体入力通路１０２ｂと第２流路１０１ｂの重なりによって生じる開口面積の増加とを、同一、又は、予め定めた比例関係で変化させる断面矩形の中空部分１０２ｄ、１０２ｅを備えている（図４（ｂ）に中空部分１０２ｄの内部構造を点線で示す）。この中空部分１０２ｄ、１０２ｅを備えたことによって、断面円形のガス管接続時においても、流路切り替え時に、流体出力通路１０２ｃから吐出される単位時間当たりのガスを、より均一な量とすることができる。
【００２７】
中空部分１０２ｄ、１０２ｅの高さ方向の寸法Ｗｄ、Ｗｅは、本実施例では同一値に設定されているが、この値の割合を変えることによって、流路切替構造物１０１の回動によって、閉じられる又は開かれる前記重なり部分の面積を一定の割合で変化できる。ガスエンジン発電機２０１には、単位時間当たりに均一な量のガス供給がされるのが好ましいところ、例えば、ガス缶３００から吐出されるガスの噴射勢いよりも、プロパンガスボンベ３０１から吐出されるガスの噴射勢いが１．２倍強い場合、第２流体入力通路側の中空部分１０２ｅの高さ方向の寸法Ｗｅを、第１流体入力通路側の中空部分１０２ｄの高さ方向の寸法Ｗｄの×０．８３倍（＝１．０／１．２）とすることで、流体出力通路１０２ｃから単位時間当たりに吐出されるガス量を均一にすることが可能である。なお、この高さ方向の寸法ｗｅは、この寸法に合わせて中空部分１０２ｅをつくる以外に、寸法ｗｄと同じ高さに作っておき、かつ、上部から寸法Ｗｅの矩形の開口が設けられているマスク板をスライド挿入可能にし、寸法Ｗｅを種々の値に調節可能としても良い。
【００２８】
図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、流路切替バルブ１００の切替部１０３に備えるレバー１０３ａを手動で回動させたときの様子を示す斜視図である。図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ図５（ａ）（ｂ）（ｃ）の斜視図に示す場合の流路切替構造物１０１及び本体部分１０２の位置関係を示す説明図である。図５（ａ）及び図６（ａ）は第１流路１０１ａと第１流体入力通路１０２ａとの重なりによって生じる開口部が全開の状態で、流体出力通路１０２ｃと連通している状態を示している。図５（ｂ）及び図６（ｂ）は、第１流路１０１ａが半分の効率（×０．５）で第１流体入力通路１０２ａと重なって生じる開口部が半開で、流体出力通路１０２ｃと連通している状態を示し、同時に、第２流路１０１ｂが半分の効率（×０．５）で第２流体入力通路１０２ｂと重なって生じる開口部が半開で、流体出力通路１０２ｃと連通している状態を示す。この場合、結果として、流体出力通路１０２ｃからは、図５（ａ）及び図６（ａ）に示す場合と同じ量（×１．０）のガスが出力される。図５（ｃ）及び図６（ｃ）は、切替部１０３による流路切替構造物１０１の回動完了時の様子を示し、第１流路１０１ａと第１流体入力通路１０２ａとの重なりによって生じる開口部が完全に閉じており、第２流路１０１ｂと第２流体入力通路１０２ｂとが重なってできる開口部が全開で、流体出力通路１０２ｃと連通している状態を示している。即ち、流路切替バルブ１００では、流路切替構造物１０１を回動して第１流路１０１ａから第２流路１０１ｂの間で、流路の切替を行っても、本体部分１０２の流体出力通路１０２ｃから単位時間当たりに吐出されるガス出力量を均一とすることができる。
【００２９】
図７は、図３に示した制御部２０６のＭＰＵ２０８が実行する無停電処理の内、ガスエンジンによる発電処理（ステップＳ４）のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。先ず、バッテリ２０２及びガス缶３００からのガスを用いてガスエンジン発電機２０１を始動し、始動後に（ステップＳ４１でＹｅｓ）、給電線切替部２０４を切り替えて、バッテリ２０２の代わりにガスエンジン発電機２０１からの給電を開始する（ステップＳ４２）。ガスエンジン発電機２０１による発電が開始された後、ユーザによる切替スイッチ２０５の操作に応じて（ステップＳ４３でＹｅｓ）、駆動部２５０によって流路切替バルブ１００の流路切替構造物１０１を回動し、第１流体入力通路１０２ａに繋がれていたガス缶３００からの供給に替わって、第２流体入力通路に繋がれているプロパンガスボンベ３０１からのガスを前記ガスエンジン発電機２０１に供給する（ステップＳ４４）。ステップＳ４４の処理の後、または、ユーザによる切替スイッチ２０５の操作が無ければ（ステップＳ４３でＮｏ）、サブルーチンを終了し図３のメインルーチンへリターンする。
【００３０】
なお、図３のメインルーチンへリターンした後、系統電源１１からの給電が復旧するまでの間は（ステップＳ５でＮｏ）、図７のサブルーチン処理を繰り返し実行する。この際、たとえば、プロパンガスボンベ３０１からのガス供給時、例えば、長時間経過し、ガスボンベの交換を行うために、ユーザによる切替スイッチ２０５の操作が行われた場合には（ステップＳ４３でＹｅｓ）、流路切替バルブ１００の切替によって、第１流体入力通路１０２ａに繋がれているガス缶３００からのガス供給に切り替わる。ユーザは、ガスボンベの交換後、再度、切替スイッチ２０５を操作して流路切替バルブ１００を切り替え、ガス缶３００からプロパンガスボンベ３０１にガス供給源を切り替える。流路切替バルブ１００を備えたことによって、無停電ガス供給源切替処理が実現される。
【００３１】
なお、本発明は、上記各種実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、ガス缶３００と、プロパンガスボンベ３０１との切り替えを例に説明を行ったが、流路切替バルブ１００の用途は、これに限定されず、種々の容量のガス缶又はガスボンベとの切り替えを、ガスエンジン発電機２０１を停止させること無く、且つ、急激な供給ガス量の変更なく、実施することができる。
【００３２】
さらに、本発明の流路切替バルブは、２入力１出力型に限らず、３以上の流体入力通路及び１つの流体出力通路を有するバルブとしても構成可能であり、この場合、ｎ（ただし、ｎは３以上の整数）流体入力通路と１の流体出力通路を有している流路切替バルブにおいて、円柱状で、側部を貫通する第１乃至第ｎ番目の流路を備えている流路切替構造物と、流路切替構造物を流路切替方向に回動可能だが、流路以外に流体が流れないように気密な状態で内包しており、第１乃至第ｎ流体入力通路と、１の流体出力通路とを有している円筒状の本体部分と、流路切替構造物を流路切替方向に回動する切替部と、で構成されており、前記本体部分の第１乃至第ｎ流体入力通路、及び、流体出力通路は、本体部分の側面に円周に沿って配置されており、前記流路切替構造物の第1乃至第ｎ番目の流路は、それぞれ、第１乃至第ｎ番目の流体入力通路と流体出力通路とを繋ぐようになっており、第１乃至第ｎ番目の全ての流路の流体出力通路側が内部で１本の通路となっており、前記流路切替構造物は前記切替部による回動によって、第ｍ（ただし、ｍは１乃至ｎ−１の何れかの整数）の流体入力通路と第ｍ番目の流路との重なりによってできる開口面積を少なくすると同時に、第ｍ＋１の流体入力通路と第ｍ＋１番目の流路との重なりによってできる開口面積を大きくし、この際、第ｍ及び第ｍ＋１以外の入力通路と第ｍ及び第ｍ＋１以外の流路とは重ならずに閉塞した状態とし、流路切り替え時に、前記流体出力通路から吐出される単位時間当たりの流体が均一な量となっている、ことを特徴とする。
【００３３】
３入力１出力の流路切替バルブ４００ついて説明する。流路切替バルブ４００は、第１乃至第３流体入力通路４０１、４０２、４０３と、１つの流体出力通路４０４とを備えており、内部に回動可能な状態で、第１乃至第３の流路を備えている流路切替構造物４５０を備えている。図８（ａ）に示すように、第1流体入力通路４０１と第１の流路４５１の入口が開放され、当該第１の流路４５１の出口が流体出力通路４０４と繋がっており、他の第２、第３流体入力通路４０２、４０３は完全に閉塞されている状態にあるときに、流路切替構造物４５０を時計回りの方向に回動させる。すると、図８（ｂ）に示すように、流路切替構造物４５０の回動に伴って、第１流体入力通路４０１と第１の流路４５１の入口との重なりによってできる開口面積は少なくなり、同時に、第２流体入力通路４０２と第２の流路４５２の入口との重なりによってできる開口面積が大きくなる。図８（ｂ）は約６度回転させた場合に、第１、第２流体入力通路４０１、４０２それぞれから、半分のガス（流体）が流入している状態を示す。流路切替構造物４５０を約１２度時計回りに回転させると図８（ｃ）に示すように、第１、第３流体入力通路４０１、４０３と第１、第３の流路４５１、４５３との開口部分は完全に閉塞し、第２流体入力通路４０２と第２の流路４５２との開口部分が全開となる。以下同様に、流路切替構造物４５０を時計回りに回動させると、図８（ｄ）に示すように、第１、第２流体入力通路４０１、４０２と第１、第２の流路４５１、４５２との開口部分は完全に閉塞し、第３流体入力通路４０３と第３流路４５３との重なりによってできる開口部分が全開となる。このように、本発明の流路切替バブルは、２入力１出力に限られず、複数入力１出力型のバルブとして実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の流路切替バルブ１００は、ガスを使用する機器を停止させること無く、ガス供給源の取替を可能にするもので、無停電用のガスエンジンに用いる他、例えば、飲食店で、ガスコンロの使用を停止することなく、外部に火力補強用に用いられているガスボンベの交換を可能にする。また、本発明の流路切替バルブは、ガスエンジン発電機へのガス供給時だけでなく、ガソリンエンジン等を使用する発電機へ液体燃料を供給する場合にも使用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１      無停電システム
１０    コンピュータ（負荷）
１１    系統電源
１００、４００  流路切替バルブ
１０１ａ、１０１ｂ、４０１、４０２、４０３  流体入力通路
１０１ｃ、４０４  流体出力通路
１０１、４５０  流路切替構造物
２００  ガスエンジン発電部
２５０  駆動部
３００  小型のガス缶
３０１  プロパンガスボンベ
【要約】
【課題】ガスエンジン発電機の動きを止めずにガス供給源を切り替え可能とする流路切替バルブを提供する。
【解決手段】本発明のバルブは、第１、第２流路を持つ構造物と、当該構造物を流路切替方向に回動可能で、かつ、気密な状態で内包しており、第１、第２流体入力通路及び１つの流体出力通路を有している本体部分と、構造物を回動する切替部とを備え、第１流路は第１流体入力通路と流体出力通路とを繋ぎ、第２流路は第２流体入力通路と流体出力通路とを繋ぎ、構造物は切替部による回動に伴って、第１流体入力通路と第１流路の重なりによって生じる開口面積を減少させると同時に、第２流体入力通路と第２流路の重なりによって生じる開口面積を増加し、流路切り替え時に、前記流体出力通路から吐出される単位時間当たりの流体を均一な量とする。当該構成のバルブを用いることで、ガスエンジン発電機を止めずにガス供給源の切替を可能にする。
【選択図】図１【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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