ES2247084T3

ES2247084T3 - INTRINSICALLY SAFE WIRELESS VALVE.

Info

Publication number: ES2247084T3
Application number: ES01918848T
Authority: ES
Inventors: Richard E. Schnell
Original assignee: Ross Operating Valve Co
Current assignee: Ross Operating Valve Co
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2001-03-20
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2021-03-20
Also published as: AU2001245873A1; WO2001071198A2; JP2003528269A; BR0102829B1; EP1266143A2; BR0102829A; JP4798922B2; DE60112904T3; DE60112904T2; CN1288355C; CA2356753A1; DE60112904D1; EP1266143B2; MXPA01007353A; WO2001071198A3; CN1380948A; CA2356753C; EP1266143B1

Abstract

Sistema de válvula en un sistema de gestión de productos químicos para controlar el flujo de un producto químico volátil que comprende un transmisor remoto (14) generando dicho transmisor una señal de activación de la válvula (24); un receptor (28) generando dicho receptor una señal de elemento piezoeléctrico en respuesta a la señal de activación; un conjunto que incluye un elemento piezo (38), generando dicho conjunto una señal piloto en respuesta a la señal del elemento piezo; una válvula piloto (36), dejando pasar dicha válvula piloto una presión de aire piloto en respuesta a la señal piloto; una válvula principal (44) generando dicha válvula principal una presión de aire de trabajo en respuesta a la presión de aire piloto; un accionador giratorio neumático (16) sensible a la presión de aire de trabajo; y una válvula de flujo de fluido (18) para controlar el flujo del producto químico volátil desde un primer lado (20) hasta un segundo lado (22), siendo dicha válvula de flujo de fluido desplazada por el accionador giratorio neumático.Valve system in a chemical management system to control the flow of a volatile chemical comprising a remote transmitter (14) generating said transmitter an activation signal of the valve (24); a receiver (28) generating said receiver a piezoelectric element signal in response to the activation signal; an assembly that includes a piezo element (38), said assembly generating a pilot signal in response to the piezo element signal; a pilot valve (36), said pilot valve passing a pilot air pressure in response to the pilot signal; a main valve (44) generating said main valve a working air pressure in response to the pilot air pressure; a pneumatic rotating actuator (16) sensitive to working air pressure; and a fluid flow valve (18) for controlling the flow of volatile chemical from a first side (20) to a second side (22), said fluid flow valve being displaced by the pneumatic rotary actuator.

Description

Válvula inalámbrica intrínsicamente segura.Intrinsically safe wireless valve.

La presente invención se refiere generalmente a válvulas intrínsicamente seguras y, más particularmente, a válvulas que utilizan un elemento piezoeléctrico que funciona utilizando la mínima energía eléctrica.The present invention generally relates to intrinsically safe valves and, more particularly, to valves that use a piezoelectric element that works using the Minimum electrical energy

Muchas industrias utilizan y/o fabrican productos químicos inflamables. Dichas industrias deben prestar un cuidado especial para evitar la ignición de dichos productos químicos con el fin de evitar incendios o explosiones. Los sistemas de gestión de productos químicos requieren una consideración significativa hacia la reducción del potencial para la ignición de dichos productos químicos. Los sistemas de gestión de productos químicos están diseñados típicamente de manera que se reduzcan el arco y las chispas que a menudo resultan de la conexión y la desconexión de circuitos eléctricos. Actualmente, dichos sistemas de gestión de productos químicos utilizan cableados y elementos de conmutación que presentan un coste elevado, con el fin de conseguir dicho objetivo.Many industries use and / or manufacture products flammable chemicals These industries must pay attention special to avoid ignition of such chemicals with the In order to avoid fires or explosions. The management systems of chemicals require significant consideration towards reducing the potential for ignition of such products Chemicals The chemical management systems are typically designed to reduce the arc and sparks that often result from the connection and disconnection of electrical circuits. Currently, said management systems of chemicals use wiring and switching elements that they have a high cost, in order to get said objective.

Un ejemplo particular de dicho sistema de gestión de productos químicos utiliza válvulas solenoide con el fin de desplazar un elemento de válvula para controlar el flujo de los productos químicos inflamables. Se puede hallar un ejemplo de la técnica anterior en el documento US nº 5.706.852. Los sistemas actuales utilizan aplicaciones de chispa reducida que presentan un coste elevado. Dichas aplicaciones incluyen cableado así como conmutadores sin chispa cuyos precios resultan elevados debido al recubrimiento significativo del cableado y al sellado de los conmutadores. A pesar de que dichos conmutadores típicamente funcionan a un nivel de voltaje de señal en lugar de funcionar a niveles de voltaje de trabajo más elevados, la menor chispa en un ambiente altamente inflamable puede presentar situaciones extremadamente peligrosas.A particular example of such a management system of chemicals uses solenoid valves in order to move a valve element to control the flow of flammable chemicals An example of the prior art in US 5,706,852. The systems current use reduced spark applications that have a high cost Such applications include wiring as well as non-spark switches whose prices are high due to significant coating of the wiring and sealing of the switches Although such switches typically they work at a signal voltage level instead of operating at Higher working voltage levels, the smallest spark in a highly flammable environment may present situations extremely dangerous

Así, existe una necesidad de proporcionar una válvula intrínsicamente segura que reduzca el coste general de las válvulas en un sistema de gestión de productos químicos.Thus, there is a need to provide a intrinsically safe valve that reduces the overall cost of valves in a chemical management system.

Summary of the invention

De acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, se da a conocer un sistema de válvula que utiliza un elemento de bajo voltaje, como un elemento piezoeléctrico, para activar una válvula de fluido de manera que se utilice una cantidad de energía eléctrica mínima. Dicho elemento piezoeléctrico activa una válvula de presión piloto que permite que un fluido de control pase a una válvula de control principal. El fluido de control provoca que la válvula de control principal active un accionador giratorio neumático que a su vez acciona la válvula de flujo de fluido. Se utiliza un conjunto de conmutación para activar el elemento piezoeléctrico. Dicho conjunto de conmutación puede incluir varios tipos de dispositivos de conmutación como por ejemplo, dispositivos de conmutación RF, dispositivos de conmutación ópticos, dispositivos de conmutación infrarrojos y dispositivos de conmutación de bajo voltaje eléctrico, para permitir el control de la válvula desde una situación remota.In accordance with the teachings of this invention, a valve system using a low voltage element, such as a piezoelectric element, for activate a fluid valve so that an amount is used of minimum electrical energy. Said active piezoelectric element a pilot pressure valve that allows a control fluid go to a main control valve. Control fluid causes the main control valve to activate an actuator pneumatic swivel which in turn drives the flow valve of fluid. A switching set is used to activate the piezoelectric element. Said switching set may include various types of switching devices such as RF switching devices, optical switching devices, infrared switching devices and devices Electric low voltage switching, to allow control of the valve from a remote situation.

Para una comprensión más completa de la invención, de sus objetivos y sus ventajas, se hace referencia a la siguiente especificación y a los dibujos adjuntos.For a more complete understanding of the invention, of its objectives and its advantages, refers to the Following specification and attached drawings.

Brief description of the drawings

Los dibujos, que forman una parte integrada a la especificación, se deberán leer en conjunción con la misma, y se utilizan números de referencia iguales para designar componentes idénticos en las distintas vistas.The drawings, which form an integrated part of the specification, should be read in conjunction with it, and be use equal reference numbers to designate components identical in different views.

La Figura 1 es un diagrama de bloques esquemático de una válvula intrínsicamente segura que se activa por medio de una señal RF, según una forma de realización de la presente invención;Figure 1 is a schematic block diagram of an intrinsically safe valve that is activated by means of a RF signal, according to an embodiment of the present invention;

la Figura 2 es un diagrama de bloques esquemático de una válvula intrínsicamente segura que se activa por medio de una señal óptica, según otra forma de realización de la presente invención;Figure 2 is a schematic block diagram of an intrinsically safe valve that is activated by means of a optical signal, according to another embodiment of the present invention;

la Figura 3 es un diagrama de bloques esquemático de un sistema de conmutación para un conjunto de válvula que utiliza un dispositivo de conmutación óptico, según otra forma de realización de la presente invención;Figure 3 is a schematic block diagram of a switching system for a valve assembly that uses an optical switching device, according to another form of embodiment of the present invention;

la Figura 4 es un diagrama de bloques esquemático de un sistema de conmutación para un conjunto de válvula que utiliza un dispositivo de conmutación óptico, según otra forma de realización de la presente invención;Figure 4 is a schematic block diagram of a switching system for a valve assembly that uses an optical switching device, according to another form of embodiment of the present invention;

la figura 5 es un diagrama de bloques esquemático de un sistema de conmutación para un conjunto de válvula que utiliza un dispositivo de conmutación óptico, según otra forma de realización de la presente invención;Figure 5 is a schematic block diagram of a switching system for a valve assembly that uses an optical switching device, according to another form of embodiment of the present invention;

la figura 6 es un diagrama de bloques esquemático de un sistema de conmutación para un conjunto de válvula que utiliza un dispositivo de conmutación de optoacoplador, según otra forma de realización de la presente invención; yFigure 6 is a schematic block diagram of a switching system for a valve assembly that uses an optocoupler switching device, according to another form of embodiment of the present invention; Y

la Figura 7 es un diagrama de bloques esquemático de un sistema de conmutación para un conjunto de válvula que utiliza un dispositivo de conmutación por infrarrojos, según otra forma de realización de la presente invención.Figure 7 is a schematic block diagram of a switching system for a valve assembly that uses an infrared switching device, according to another form of embodiment of the present invention.

Description of the preferred embodiment

La Figura 1 es una vista en planta de un sistema de válvula intrínsicamente segura 10 según la invención. El sistema de válvula 10 incluye un conjunto de activación de válvula 12, un transmisor 14, un elemento de trabajo 16 y una válvula de fluido 18. Dicho transmisor 14 transmite una señal 24 desde la antena 26 que se recibe en una antena 30 asociada al conjunto de válvula 12. En esta forma de realización, la señal 24 es una señal RF, pero tal como se explicará con mayor detalle más adelante, se pueden utilizar otras señales, como señales ópticas, señales de infrarrojos y señales de bajo voltaje. La señal 24 puede estar codificada por el transmisor 14, de modo que únicamente funciona un conjunto de válvula particular 12 en respuesta a dicha señal 24. Así, se puede dirigir el conjunto de válvula 12 para distinguir un conjunto de válvula particular 12 de otros conjuntos de válvula. Cuando el conjunto de válvula 12 recibe la señal 24, activa el elemento de trabajo 16, que abre o cierra la válvula de fluido 18 dependiendo de su estado normal. La válvula 18 controla el flujo de productos químicos entre un primer lado 20 y un segundo lado 22. La válvula 18 puede ser cualquier tipo de accionador que funcione a bajo voltaje. Especialmente, la válvula 18 puede ser cualquier dispositivo de accionamiento que se pueda beneficiar del sistema descrito en el presente documento.Figure 1 is a plan view of a system of intrinsically safe valve 10 according to the invention. The system Valve 10 includes a valve activation assembly 12, a transmitter 14, a work element 16 and a fluid valve 18. Said transmitter 14 transmits a signal 24 from the antenna 26 which is receives on an antenna 30 associated with the valve assembly 12. In this embodiment, signal 24 is an RF signal, but as it is will explain in more detail later, you can use other signals, such as optical signals, infrared signals and signals from low voltage. Signal 24 may be encoded by the transmitter 14, so that only one valve assembly works particular 12 in response to said signal 24. Thus, it can be addressed the valve assembly 12 to distinguish a valve assembly Particular 12 of other valve assemblies. When the set of valve 12 receives signal 24, activates work element 16, which open or close fluid valve 18 depending on its state normal. Valve 18 controls the flow of chemicals between a first side 20 and a second side 22. The valve 18 may be any type of actuator that operates at low voltage. Especially, the valve 18 can be any device of drive that can benefit from the system described in the present document

El receptor 28 incluye un detector 30 que detecta la señal 24 de la antena 30. Una batería 32 proporciona energía eléctrica al receptor 28. Dicho receptor 28 incluye un conmutador sin contactos 34 que responde a la señal 24 de la antena 30. Si el transmisor 14 codifica la señal 24, dicho conmutador sin contactos 34 sólo responde si el receptor 28 es el receptor al que se dirige.Receiver 28 includes a detector 30 that detects signal 24 of antenna 30. A battery 32 provides power electrical to receiver 28. Said receiver 28 includes a switch without contacts 34 that responds to signal 24 of antenna 30. If the transmitter 14 encodes signal 24, said contactless switch 34 only responds if receiver 28 is the receiver to which directs

El receptor 28, a través del conmutador sin contactos 34, envía una señal eléctrica a una válvula piloto 36. Dicha válvula piloto 36 incluye un conjunto de conmutación piezoeléctrico 38 acoplado a un cuerpo de válvula 40 de la válvula 36. Dicho conjunto de conmutación 38 incluye un elemento piezoeléctrico cuya configuración estructural cambia en respuesta a un voltaje, tal como ya se conoce en la técnica. El elemento piezoeléctrico puede ser cualquier elemento piezoeléctrico adecuado para el objetivo descrito en la presente memoria. En formas de realización alternativas, el elemento piezoeléctrico puede ser otro tipo de elemento de bajo voltaje adecuado para el objetivo descrito en el presente documento, como los que utilizan tecnología de flexión de elemento, como elementos de cerámica. La válvula 36 es una válvula de dos posiciones que suministra aire de entrada a una presión piloto a una línea piloto 42. El conjunto 38 incluye un deflector (que no se muestra) que se desvía después de la aplicación de un voltaje. El desvío del deflector abre un pequeño orificio para permitir que se aplique el aire a una presión piloto a la línea piloto 42, que a su vez se aplica a una bobina o a una válvula de resorte 44. Preferentemente, la válvula piloto 36 está realizada como una válvula disponible comercialmente.The receiver 28, through the switch without contacts 34, sends an electrical signal to a pilot valve 36. Said pilot valve 36 includes a switching assembly. piezoelectric 38 coupled to a valve body 40 of the valve 36. Said switching assembly 38 includes an element piezoelectric whose structural configuration changes in response to a voltage, as is already known in the art. The element piezoelectric can be any suitable piezoelectric element for the purpose described herein. In ways of alternative embodiment, the piezoelectric element may be another type of low voltage element suitable for the purpose described in this document, such as those that use technology bending element, like ceramic elements. Valve 36 is a two position valve that supplies inlet air to a pilot pressure to a pilot line 42. Assembly 38 includes a baffle (not shown) that deflects after application of a voltage Deflector deflection opens a small hole for allow air to be applied at a pilot pressure to the line pilot 42, which in turn is applied to a coil or valve spring 44. Preferably, pilot valve 36 is made as a commercially available valve.

La válvula principal 44 controla la aplicación de aire de entrada y salida hacia el elemento de trabajo 16. En particular, después de la aplicación de la presión piloto desde la línea piloto 42, la válvula principal 44 aplica aire de entrada para desplazar el elemento de trabajo 16. Dicho elemento de trabajo 16 puede estar formado como un accionador giratorio neumático para la válvula 18. De acuerdo con esto, la válvula 18 puede estar realizada como una válvula de mariposa de manera que el desplazamiento del elemento de trabajo 16 abra y cierre dicha válvula 18. Después de retirar la señal eléctrica de salida por el receptor 28, la válvula piloto 36 corta el suministro de la presión piloto a la línea piloto 42. Esto a su vez desplaza la válvula principal 44 a una posición desactivada, que desplaza el elemento de trabajo 16 a su posición inicial, cerrando así la válvula 18.The main valve 44 controls the application of air inlet and outlet to work item 16. In particular, after the application of the pilot pressure from the pilot line 42, main valve 44 applies inlet air to move work item 16. Said work item 16 it can be formed as a pneumatic rotating actuator for the valve 18. Accordingly, valve 18 may be made like a butterfly valve so that the displacement of the work element 16 open and close said valve 18. After remove the electrical output signal from receiver 28, the valve pilot 36 cuts the pilot pressure supply to the pilot line 42. This in turn moves the main valve 44 to a position deactivated, which moves work item 16 to its position initial, closing valve 18.

La Figura 2 muestra un sistema de válvula intrínsicamente segura 50 según otra forma de realización de la presente invención. El sistema de válvula 50 está dispuesto de forma similar al sistema de válvula 10, y se utilizan números de referencia iguales para designar elementos iguales. Dichos elementos iguales no se describirán haciendo referencia a la Figura 2, ya que funcionan tal como se describe haciendo referencia a la Figura 1.Figure 2 shows a valve system intrinsically safe 50 according to another embodiment of the present invention The valve system 50 is arranged so similar to valve system 10, and numbers of equal reference to designate equal elements. These elements The same will not be described with reference to Figure 2, since they work as described with reference to Figure one.

La técnica de accionamiento para poner en funcionamiento la válvula piloto 36 presenta un interés particular en el sistema 50. En particular, un sistema de accionamiento óptico 52 sustituye el transmisor 14 y el receptor 28 del sistema 10. El sistema 52 incluye un conmutador de fibra óptica 54 que emite una señal óptica en un cable de fibra óptica 56. Dicho cable de fibra 56 óptica aplica la señal óptica a un detector de fibra óptica 58. Dicho detector de fibra óptica 58 convierte dicha señal óptica proveniente del conmutador 54 a un voltaje para accionar el conjunto 38 de la válvula piloto 36. El detector de fibra óptica 58 emite la señal eléctrica en los conductores 60.The drive technique to put in operation pilot valve 36 presents a particular interest in system 50. In particular, an optical drive system 52 replaces transmitter 14 and receiver 28 of system 10. The system 52 includes a fiber optic switch 54 that emits a optical signal in a fiber optic cable 56. Said fiber cable 56 optical applies the optical signal to a fiber optic detector 58. Said fiber optic detector 58 converts said optical signal from switch 54 at a voltage to drive the assembly 38 of pilot valve 36. Fiber optic detector 58 emits the electrical signal in conductors 60.

Las formas de realización descritas anteriormente ofrecen varias ventajas. En los sistemas convencionales, cuando un conmutador de funcionamiento se encuentra situado en un lugar remoto de la válvula a accionar, se debe prever un conductor eléctrico entre el conmutador y la válvula. El cableado de dichos conductores eléctricos puede resultar caro tanto en lo que respecta a tiempo como en lo que respecta a materiales, ya que los sistemas de seguridad intrínseca requieren cableados a prueba de explosión. Sin embargo, el objeto de la invención elimina la necesidad de cablear conductores eléctricos debido a que el transmisor 14 y el receptor 28 únicamente necesitan comunicarse de forma electromagnética sin estar conectados directamente por medio de conductores eléctricos. Así, el objeto de la invención proporciona un ahorro de costes significativo.The embodiments described above They offer several advantages. In conventional systems, when a operating switch is located in a remote location of the valve to be operated, an electric conductor must be provided between the switch and the valve. The wiring of said conductors Electrical can be expensive both in regards to time as regards materials, since the systems of Intrinsic safety require explosion proof wiring. Without However, the object of the invention eliminates the need to wire electrical conductors because the transmitter 14 and the receiver 28 only need to communicate electromagnetically without be connected directly by means of electrical conductors. Thus, the object of the invention provides cost savings. significant.

Además, al utilizar un elemento piezoeléctrico y la válvula piloto 36 se elimina la posibilidad de que se produzca un arco eléctrico debido a la conexión y desconexión del conmutador eléctrico. Sólo se necesita una cantidad mínima de energía eléctrica para accionar la válvula piloto 36, proporcionando así un sistema de válvula intrínsicamente seguro. Asimismo, debido a que el receptor 28 y el conjunto 38 sólo precisan una cantidad de energía mínima, la batería 32 proporciona una vida de batería sustancial para accionar el sistema de válvula 10 durante un periodo de tiempo prolongado. Con respecto a la Figura 2, se puede eliminar la batería 32 debido a que la señal óptica proporciona voltaje suficiente para accionar el conjunto 38.In addition, when using a piezoelectric element and pilot valve 36 eliminates the possibility of a electric arc due to switch on and off electric. Only a minimum amount of electrical energy is needed to operate pilot valve 36, thus providing a system of intrinsically safe valve. Also, because the receiver 28 and set 38 only require a minimum amount of energy, the battery 32 provides a substantial battery life to power the valve system 10 for a prolonged period of time. With respect to Figure 2, battery 32 can be removed due to that the optical signal provides sufficient voltage to drive the set 38.

La Figura 3 es un diagrama de bloques esquemático de un sistema de conmutación de válvula 70 que puede sustituir algunos dispositivos de conmutación de los sistemas de válvula 10 y 50, tal como se pondrá de manifiesto a partir de la siguiente explicación. Particularmente, el sistema de conmutación de válvula 70 puede sustituir el transmisor 14 y el receptor 28 en el sistema 10, y puede sustituir el conmutador óptico 54 y el detector de fibra óptica 58 en el sistema 50. La válvula piloto 36, la válvula principal 44, el elemento de trabajo 16 y la válvula de fluido 18 funcionarán tal como se ha explicado anteriormente. El sistema 70 incluye un cuadro de control 72 que controla el elemento piezoeléctrico del conjunto 38.Figure 3 is a schematic block diagram of a valve switching system 70 that can replace some switching devices of the valve systems 10 and 50, as will be apparent from the following Explanation. Particularly, the valve switching system 70 can replace transmitter 14 and receiver 28 in the system 10, and can replace the optical switch 54 and the fiber detector optics 58 in system 50. Pilot valve 36, valve main 44, work element 16 and fluid valve 18 They will work as explained above. 70 system includes a control panel 72 that controls the element piezoelectric set 38.

La válvula 18 se abre o se cierra, dependiendo de su posición normal, por medio de una señal óptica procedente de una fuente de luz 74. Dicha fuente de luz 74 puede ser cualquier fuente de luz activada selectivamente, adecuada para el objetivo descrito en el presente documento. La señal óptica generada por la fuente de luz 74 se propaga en fibras ópticas 76 dispuestas en un conjunto de fibras 78. La luz emitida desde los extremos de las fibras 76 opuestos a la fuente 74 se recibe en una pluralidad de células solares 80 dispuestas en un banco de células 82. Dichas células solares 80 convierten la energía óptica en una señal eléctrica que se proporciona en la línea 84. La señal eléctrica en la línea 84 se amplifica por medio de un circuito convertidor CC-CC 86 para amplificar el nivel de señal apropiado para cada aplicación en particular. En esta forma de realización, el circuito convertidor CC-CC 86 amplifica el nivel de señal a 7,5 voltios. El circuito convertidor 86 se muestra a título de ejemplo no limitativo de forma que se puede utilizar cualquier circuito amplificador adecuado para el objetivo descrito en la presente memoria. A continuación se envía la señal eléctrica amplificada de la línea 84 al cuadro de control 72 que activa el elemento piezoeléctrico para conmutar la válvula piloto 36 del modo que se ha explicado anteriormente. Las células solares 80, el circuito convertidor 86 y el cuadro de control 72 podrían estar en la parte interna del conjunto 38.Valve 18 opens or closes, depending on its normal position, by means of an optical signal from a light source 74. Said light source 74 can be any source of selectively activated light, suitable for the purpose described in the present document. The optical signal generated by the source of light 74 propagates in optical fibers 76 arranged in a set of fibers 78. The light emitted from the ends of the fibers 76 opposite to source 74 is received in a plurality of cells solar cells 80 arranged in a cell bank 82. Said cells solar 80 convert optical energy into an electrical signal that is provided on line 84. The electrical signal on line 84 is amplifies by means of a DC-DC converter circuit 86 to amplify the appropriate signal level for each application in particular. In this embodiment, the converter circuit CC-CC 86 amplifies the signal level to 7.5 volts. The converter circuit 86 is shown by way of example no limiting so that any circuit can be used amplifier suitable for the purpose described herein memory. Then the amplified electrical signal of line 84 to control box 72 that activates the element piezoelectric to switch pilot valve 36 in the way explained above. Solar cells 80, the circuit converter 86 and control box 72 could be in the part internal set 38.

La Figura 4 es un diagrama de bloques esquemático de un conjunto de conmutación de válvula 92 que es una variación del conjunto de conmutación 70 descrito anteriormente. El conjunto de conmutación 92 acciona un cuadro de control 94 para controlar el elemento piezoeléctrico en el interior del conjunto 38. En esta forma de realización, se utiliza una señal de 1,2 voltios para controlar el elemento piezoeléctrico. El sistema 92 tiene una aplicación particular cuando una única fuente de luz acciona muchos conjuntos de válvula de bajo voltaje, y se utiliza una señal óptica de baja energía separada para controlar independientemente cada una de las válvulas separadas.Figure 4 is a schematic block diagram of a valve switching assembly 92 which is a variation of the switching assembly 70 described above. The set of switching 92 drives a control panel 94 to control the piezoelectric element inside the assembly 38. In this embodiment, a 1.2 volt signal is used to Control the piezoelectric element. System 92 has a particular application when a single light source triggers many low voltage valve assemblies, and an optical signal is used separate low energy to independently control each of the separate valves.

En esta forma de realización una fuente de luz 96 proporciona una señal óptica en una pluralidad de fibras ópticas 98 y 100, donde la fibra óptica 98 acciona el cuadro de control 94 y el cable de fibra óptica 100 acciona otro conjunto de conmutación de válvula (no representado). La fuente de luz 76 puede ser cualquier fuente de luz capaz de proporcionar señales ópticas a una pluralidad de conjuntos de conmutación según se ha explicado en la presente memoria. La fuente de luz 76 controla dos conjuntos de conmutación de válvula separados en esta forma de realización, pero tal como podrán apreciar los expertos en la materia, se pueden prever más fibras ópticas conectadas a la fuente de luz 96 para controlar más conjuntos de conmutación de válvula. La fuente de luz 96 se mantiene accionada, de modo que la energía óptica se encuentra disponible continuamente para cualquiera de los distintos conjuntos de conmutación de válvula que en cualquier momento puedan precisar energía óptica.In this embodiment a light source 96 provides an optical signal in a plurality of optical fibers 98 and 100, where the optical fiber 98 drives the control panel 94 and the 100 fiber optic cable drives another switching set of valve (not shown). The light source 76 can be any light source capable of providing optical signals to a plurality of switching sets as explained herein memory. Light source 76 controls two switching sets of separate valves in this embodiment, but as experts in the field will appreciate, more can be foreseen optical fibers connected to the light source 96 to control more valve switching assemblies. The light source 96 is maintained powered, so that optical energy is available continuously for any of the different sets of valve switching that at any time may require optical energy

La señal óptica en el cable de fibra 98 que se emite desde un extremo del cable 98 opuesto a la fuente 90 se recibe en una pluralidad de células solares 104 dispuestas en un banco de células solares 106. Dichas células solares 104 convierten la energía lumínica en energía eléctrica en la línea 108. Se dispone un fotodiodo 110 en la línea eléctrica 108 y se acciona cuando recibe una señal óptica. Cuando se va a activar la válvula 18, se activa un transmisor de fibra 112, como un LED, para proporcionar una señal óptica en un cable de fibra óptica 114. El fotodiodo 110 recibe la luz desde un extremo del cable 114 opuesto al transmisor 112 y se acciona de manera que la señal eléctrica generada por las células solares 104 activa el cuadro de control 94. Dicho cuadro de control 94 a su vez activa el elemento piezoeléctrico en el conjunto 38 para controlar la válvula piloto 36 tal como se ha indicado anteriormente. Las células solares 104, el fotodiodo 110 y el cuadro de control 94 se pueden disponer en la parte interna del conjunto 38.The optical signal on fiber cable 98 that is emits from one end of the cable 98 opposite the source 90 is received in a plurality of solar cells 104 arranged in a bank of solar cells 106. Said solar cells 104 convert the light energy in electrical energy on line 108. A photodiode 110 on power line 108 and is activated when it receives an optical signal When valve 18 is to be activated, a 112 fiber transmitter, such as an LED, to provide a signal optic in a fiber optic cable 114. The photodiode 110 receives the light from one end of cable 114 opposite to transmitter 112 and it triggers so that the electrical signal generated by the cells solar 104 activates control panel 94. Said control panel 94 in turn activates the piezoelectric element in assembly 38 to check pilot valve 36 as indicated previously. Solar cells 104, photodiode 110 and frame control 94 can be arranged inside the assembly 38.

La Figura 5 muestra un diagrama de bloques esquemático de otro sistema de conmutación de válvula 120 para activar la válvula 18 del modo que se ha indicado anteriormente. El sistema 120 incluye un cuadro de control 122 que funciona con una señal a 1,2 voltios para activar el elemento piezoeléctrico en el conjunto 38. El sistema de conmutación 120 incluye un circuito transmisor óptico 124 que incluye un conmutador manual 126, una fuente de voltaje CC 128, por ejemplo una fuente de 9 voltios CC, y un transmisor de fibra 130 como un LED. Cuando el conmutador 126 se cierra, el voltaje proporcionado por la fuente 128 hace que el transmisor 130 transmita luz por un cable de fibra óptica 132.Figure 5 shows a block diagram schematic of another valve switching system 120 for activate valve 18 in the manner indicated above. He system 120 includes a control panel 122 that works with a 1.2 volt signal to activate the piezoelectric element in the set 38. Switching system 120 includes a circuit optical transmitter 124 which includes a manual switch 126, a DC 128 voltage source, for example a 9 volt DC source, and a 130 fiber transmitter as an LED. When switch 126 is closes, the voltage provided by source 128 causes the transmitter 130 transmits light through a fiber optic cable 132.

El sistema 120 incluye además un conjunto de conmutación 136 que incluye una fuente de voltaje CC 138, como una fuente de voltaje a 1,5 CC, y un fotodiodo 140. Cuando el fotodiodo 140 recibe luz procedente de un extremo del cable óptico 132 opuesto al transmisor 130, se acciona, lo que provoca que el voltaje CC de la fuente 138 active el cuadro de control 122. Tal como se ha indicado anteriormente, el cuadro de control 122 acciona el elemento piezoeléctrico en el conjunto 38 que controla la válvula piloto 36. El conjunto de conmutación 136 y el cuadro de control 122 se pueden disponer en la parte interna del conjunto 38.System 120 also includes a set of switching 136 that includes a DC 138 voltage source, such as a 1.5 DC voltage source, and a 140 photodiode. When the photodiode 140 receives light from one end of the opposite optical cable 132 to the transmitter 130, it is actuated, which causes the DC voltage of source 138 activates control panel 122. As it has been indicated above, the control panel 122 drives the element piezoelectric in assembly 38 that controls pilot valve 36. Switching assembly 136 and control box 122 can be dispose in the internal part of the assembly 38.

De acuerdo con otra aplicación de bajo voltaje, la Figura 6 muestra un diagrama de bloques esquemático de un sistema de conmutación de válvula 144 provisto de un cuadro de control 146 que es el mismo que el cuadro de control 122, y de un conjunto de conmutación 148 similar al conjunto de conmutación 136. Dicho conjunto de conmutación 148 incluye una fuente de voltaje CC 150 y un optoacoplador 152 que sustituye al fotodiodo 140. Dicho optoacoplador 152 recibe una señal de bajo voltaje procedente de una fuente de voltaje adecuada 154 que hace que dicho optoacoplador 152 dirija y active el cuadro de control 146.According to another low voltage application, Figure 6 shows a schematic block diagram of a system of valve switching 144 provided with a control panel 146 which is the same as control box 122, and a set of switching 148 similar to switching assembly 136. Said switching assembly 148 includes a DC 150 voltage source and an optocoupler 152 that replaces photodiode 140. Said optocoupler 152 receives a low voltage signal from a suitable voltage source 154 which causes said optocoupler 152 direct and activate control panel 146.

La Figura 7 es un diagrama de bloques esquemático de un sistema de conmutación de válvula 158 que incluye un cuadro de control 160 que es el mismo que los cuadros de control 122 y 146 descritos anteriormente, y un conjunto de conmutación 162 que es similar a los conjuntos de conmutación 136 y 148. Dicho conjunto de conmutación 162 incluye una fuente de voltaje CC 164, un condensador 166 y una fuente de infrarrojos 168. Se aplica una señal de bajo voltaje a la fuente de infrarrojos 168 que hace que dicho condensador 166 dirija y, así, active el cuadro de control 160.Figure 7 is a schematic block diagram of a valve switching system 158 that includes a frame of control 160 which is the same as control panels 122 and 146 described above, and a switching assembly 162 which is similar to switching sets 136 and 148. Said set of switching 162 includes a DC 164 voltage source, a capacitor 166 and an infrared source 168. A low signal is applied voltage to the infrared source 168 that makes said capacitor 166 direct and thus activate control panel 160.

A pesar de que la presente invención se ha descrito en su forma preferida, se entenderá que existen numerosas aplicaciones y puestas en práctica para la misma. De acuerdo con esto, se puede someter la invención a modificaciones y cambios sin apartarse del alcance de la misma tal como se establece en las reivindicaciones adjuntas.Although the present invention has been described in its preferred form, it will be understood that there are numerous applications and implementation for it. In accordance with this, the invention can be subjected to modifications and changes without depart from its scope as set forth in the attached claims.

Claims

1. Valve system in a management system chemicals to control the flow of a chemical volatile comprising

a remote transmitter (14) generating said transmitter a valve activation signal (24);

a receiver (28) generating said receiver a piezoelectric element signal in response to the signal of activation;

a set that includes a piezo element (38), said set generating a pilot signal in response to the signal of the piezo element;

a pilot valve (36), allowing said pilot valve a pilot air pressure in response to the signal pilot;

a main valve (44) generating said main valve a working air pressure in response to the pilot air pressure;

a pneumatic rotary actuator (16) sensitive to working air pressure; and a fluid flow valve (18) to control the flow of volatile chemical from a first side (20) to a second side (22), said flow valve being of fluid displaced by the pneumatic rotating actuator.

System according to claim 1, characterized in that the receiver (28) is part of a switching circuit (92) which further includes a photodiode (110) and the remote transmitter is an optical transmitter (112), said photodiode being arranged in an electric line (108) between at least one solar cell (104) and the piezo element (38), said photodiode being sensitive to an optical signal that acts as the activation signal of the valve from the optical transmitter, said photodiode being directed in response to the optical signal to allow the photodiode signal to activate the piezo element (38).

System according to claim 1, characterized in that the transmitter is an RF transmitter (14), the valve activation signal is an RF signal (24) and the receiver is an RF receiver (28).

System according to claim 1, characterized in that the remote transmitter includes an optical transmitter (130), a DC voltage source (128) and a manual switch (126), said manual switch being activated to make the DC voltage source active the optical transmitter and generate the valve activation signal.

System according to claim 1, characterized in that the transmitter is an optical transmitter (112), the activation signal is an optical signal, and the receiver is an optical detector (110).

6. System according to claim 5, characterized in that the optical detector is selected from the group consisting of photodiodes (110) and solar cells (104).

System according to claim 5, characterized in that the transmitter (112) is selected from the group consisting of infrared devices, LED devices and light sources.

System according to claim 1, characterized in that the transmitter is an optical transmitter circuit that includes an optical device (152) and a DC power source (150), said DC power source emitting the valve activation signal and leaving said optical device passing the valve activation signal in response to a signal from the transmitter.

9. System according to claim 8, characterized in that the optical device is a photodiode (110, 140) and the transmission signal is an optical signal.

10. System according to claim 8 characterized in that the optical device is an optocoupler (152) and the switching signal is a low voltage signal.

A system according to claim 8, characterized in that the optical device is an infrared device (168) and the switching is a low voltage signal.