JP2003240151A - 弁エレメント及び弁アセンブリを制御する方法 - Google Patents
弁エレメント及び弁アセンブリを制御する方法Info
- Publication number
- JP2003240151A JP2003240151A JP2003032860A JP2003032860A JP2003240151A JP 2003240151 A JP2003240151 A JP 2003240151A JP 2003032860 A JP2003032860 A JP 2003032860A JP 2003032860 A JP2003032860 A JP 2003032860A JP 2003240151 A JP2003240151 A JP 2003240151A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- amplitude
- oscillating
- maximum amplitude
- valve assembly
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K29/00—Arrangements for movement of valve members other than for opening and closing the valve, e.g. for grinding-in, for preventing sticking
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 振動を生じる付加的な力の作動振幅が、弁の
作動条件と、個々の弁の機械的特性とに適応させられる
ような方法及び電磁弁を提供する。 【解決手段】 弁４４の開きの程度を確立するために支
承装置１４，１６において可動なエレメント８を有する
弁アセンブリにおいて摩擦低減操作を適応させる方法で
あって、該摩擦低減操作が、エレメント８に提供される
既知の最大振幅を有する振動力に応答した、弁４の開き
の程度を変化させるエレメント８の振動運動を含んでお
り、それぞれが異なる最大振幅を有する複数の別個に提
供される振動力のための測定期間中に、弁４４の開きの
程度を表すパラメータの一時的な変数を監視し、監視さ
れた変数が最小化されるような最大振幅として、振動力
の作動振幅を導き出し、既知の最大振幅を前記作動振幅
に設定する。
作動条件と、個々の弁の機械的特性とに適応させられる
ような方法及び電磁弁を提供する。 【解決手段】 弁４４の開きの程度を確立するために支
承装置１４，１６において可動なエレメント８を有する
弁アセンブリにおいて摩擦低減操作を適応させる方法で
あって、該摩擦低減操作が、エレメント８に提供される
既知の最大振幅を有する振動力に応答した、弁４の開き
の程度を変化させるエレメント８の振動運動を含んでお
り、それぞれが異なる最大振幅を有する複数の別個に提
供される振動力のための測定期間中に、弁４４の開きの
程度を表すパラメータの一時的な変数を監視し、監視さ
れた変数が最小化されるような最大振幅として、振動力
の作動振幅を導き出し、既知の最大振幅を前記作動振幅
に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、弁の開放の程度を
調節するために運動するように軸受に支承された弁エレ
メントの振動式摩擦低減操作を制御する方法、及びこの
方法によって操作可能なエレメントを有する弁アセンブ
リに関する。
調節するために運動するように軸受に支承された弁エレ
メントの振動式摩擦低減操作を制御する方法、及びこの
方法によって操作可能なエレメントを有する弁アセンブ
リに関する。
【０００２】
【従来の技術】機械的に支承されたエレメントによって
開きの程度が自動的に調節される弁において、軸受にお
ける摩擦は問題を生じるおそれがある。最も一般的な問
題の１つは、摩擦力がしばしばエレメントを特定位置に
付着させるおそれがあるということであり、これによ
り、エレメントを別の位置へ移動させるためにエレメン
トに加えられる力の変化が、予期せぬ結果を生じるおそ
れがある。さらに、摩擦力の大きさ自体がしばしば予測
不能である。なぜならば、摩擦力は、弁の年齢、軸受に
対するエレメントの押圧力等に応じて変化するので、摩
擦力を克服するためにエレメントに加えられなければな
らない力は予測不可能である。
開きの程度が自動的に調節される弁において、軸受にお
ける摩擦は問題を生じるおそれがある。最も一般的な問
題の１つは、摩擦力がしばしばエレメントを特定位置に
付着させるおそれがあるということであり、これによ
り、エレメントを別の位置へ移動させるためにエレメン
トに加えられる力の変化が、予期せぬ結果を生じるおそ
れがある。さらに、摩擦力の大きさ自体がしばしば予測
不能である。なぜならば、摩擦力は、弁の年齢、軸受に
対するエレメントの押圧力等に応じて変化するので、摩
擦力を克服するためにエレメントに加えられなければな
らない力は予測不可能である。
【０００３】前記のような機械的に支承されたエレメン
トを有する弁において、制御装置を提供することが米国
特許第５７８７９２４号明細書より公知であり、この制
御装置は、エレメントを所望の位置へ移動させるために
エレメントに力を加え、次いで、所定の最大大きさの付
加的な振動力、すなわち作動振幅、を加え、弁の流れ制
御動作に不都合な影響を与えないような十分に小さな量
だけ所望の位置を中心にエレメントの同調的な振動を生
じる。この連続的な振動動作は、軸受支承装置における
エレメントの付着を防止するように設計されている。こ
の付加的な力の作動振幅は、公知の形式において、エレ
メントの既知の位置と所望の位置とを表す誤差信号の大
きさに依存するようになっていてもよい。
トを有する弁において、制御装置を提供することが米国
特許第５７８７９２４号明細書より公知であり、この制
御装置は、エレメントを所望の位置へ移動させるために
エレメントに力を加え、次いで、所定の最大大きさの付
加的な振動力、すなわち作動振幅、を加え、弁の流れ制
御動作に不都合な影響を与えないような十分に小さな量
だけ所望の位置を中心にエレメントの同調的な振動を生
じる。この連続的な振動動作は、軸受支承装置における
エレメントの付着を防止するように設計されている。こ
の付加的な力の作動振幅は、公知の形式において、エレ
メントの既知の位置と所望の位置とを表す誤差信号の大
きさに依存するようになっていてもよい。
【０００４】しかしながら、付加的な力の作動振幅の大
きさ、又はその依存は、予め設定された要因であり、通
常は特定のタイプの全ての弁に対して同じである。低く
設定されすぎると、特に弁が老化するに従って変化する
おそれのある摩擦力を克服できない。高く設定されすぎ
ると、エレメントの位置の許容できない大きな振動が生
じるおそれがある。したがって、全ての弁に対して、弁
が広い作動条件下で適切に作動することを保証する、妥
協的な大きさ又は依存性が設定されなければならない。
きさ、又はその依存は、予め設定された要因であり、通
常は特定のタイプの全ての弁に対して同じである。低く
設定されすぎると、特に弁が老化するに従って変化する
おそれのある摩擦力を克服できない。高く設定されすぎ
ると、エレメントの位置の許容できない大きな振動が生
じるおそれがある。したがって、全ての弁に対して、弁
が広い作動条件下で適切に作動することを保証する、妥
協的な大きさ又は依存性が設定されなければならない。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５７８７９２４号明細書
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、振動
を生じる付加的な力の作動振幅が、弁の作動条件と、個
々の弁の機械的特性とに適応させられるような、方法及
びこの方法によって動作可能な電磁弁を提供することで
ある。
を生じる付加的な力の作動振幅が、弁の作動条件と、個
々の弁の機械的特性とに適応させられるような、方法及
びこの方法によって動作可能な電磁弁を提供することで
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
れば、弁エレメントの摩擦低減操作を制御するための方
法が提供され、この方法により、弁の開きの程度によっ
て影響されかつ支承されたエレメントの移動の程度を表
す、弁を流過する流体の流量又は圧力等の特性の大きさ
の変化が、エレメントに摩擦低減操作を行わせる力の最
大振幅として監視される。次いで、力の最大振幅は、最
大変化を提供するように、監視された変化から決定され
たものに設定される。したがって、振動を生じる力の振
幅は、予め設定される必要がなく、弁において生じる条
件に応じて形成される。このことは、弁を流過する流体
に対する悪影響を最小限に抑制しながら、エレメントを
振動させるのに十分な付加的な力のみが加えられること
を保証する。
れば、弁エレメントの摩擦低減操作を制御するための方
法が提供され、この方法により、弁の開きの程度によっ
て影響されかつ支承されたエレメントの移動の程度を表
す、弁を流過する流体の流量又は圧力等の特性の大きさ
の変化が、エレメントに摩擦低減操作を行わせる力の最
大振幅として監視される。次いで、力の最大振幅は、最
大変化を提供するように、監視された変化から決定され
たものに設定される。したがって、振動を生じる力の振
幅は、予め設定される必要がなく、弁において生じる条
件に応じて形成される。このことは、弁を流過する流体
に対する悪影響を最小限に抑制しながら、エレメントを
振動させるのに十分な付加的な力のみが加えられること
を保証する。
【０００８】有利には、方法は、弁の開きの程度を確立
するために必要とされる以外の方向での支承されたエレ
メントの移動を防止するステップを含んでいる。これ
は、摩擦変化の源を制御し、最小変化のための振幅が決
定される必要がある、弁の作動中の機会の回数を減じ
る。実際には、弁の寿命の間に一度だけ、例えば配達の
前にこの決定を行えば十分である。
するために必要とされる以外の方向での支承されたエレ
メントの移動を防止するステップを含んでいる。これ
は、摩擦変化の源を制御し、最小変化のための振幅が決
定される必要がある、弁の作動中の機会の回数を減じ
る。実際には、弁の寿命の間に一度だけ、例えば配達の
前にこの決定を行えば十分である。
【０００９】本発明の第２の態様によれば、本発明の第
１の態様の方法に従って動作可能でありかつ、この方法
に関連した利点を有する、電磁弁等の弁が提供される。
１の態様の方法に従って動作可能でありかつ、この方法
に関連した利点を有する、電磁弁等の弁が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明による弁の典型的な実施形
態を、添付図面を参照に以下に説明する。
態を、添付図面を参照に以下に説明する。
【００１１】ここで図１を参照すると、電磁弁アセンブ
リは、入口２を有する弁４４を含んでおり、入口２の開
口４は、膜６によって開閉することができる。
リは、入口２を有する弁４４を含んでおり、入口２の開
口４は、膜６によって開閉することができる。
【００１２】膜６は弾性的である。弁４４を閉鎖するた
めに、ロッド８が膜６を開口４に押し付ける。弁４４を
開放するために、ロッド８は後退し（図１で見て上方
へ）、これにより膜６が弾性的に開口４から離反し、流
れは入口２と、開口４とを通り、出口1０から流出す
る。
めに、ロッド８が膜６を開口４に押し付ける。弁４４を
開放するために、ロッド８は後退し（図１で見て上方
へ）、これにより膜６が弾性的に開口４から離反し、流
れは入口２と、開口４とを通り、出口1０から流出す
る。
【００１３】ロッド８は、包囲体1２を貫通しており、
制御軸線Ｃに沿って長手方向に移動するように軸受１４
及び１６に支承されている。軸受１４，１６は、ロッド
８のためのガイドとして働くので、小さな公差を備えて
形成されている。
制御軸線Ｃに沿って長手方向に移動するように軸受１４
及び１６に支承されている。軸受１４，１６は、ロッド
８のためのガイドとして働くので、小さな公差を備えて
形成されている。
【００１４】磁性材料から形成されたアンカ１８は、ロ
ッド８に固定されていて、コイル２０内で可動である。
この形式では、アンカ1８、すなわちロッド８は、コイ
ル２０に適当な電流が加えられるとロッドの長手方向で
前後に移動することができる。
ッド８に固定されていて、コイル２０内で可動である。
この形式では、アンカ1８、すなわちロッド８は、コイ
ル２０に適当な電流が加えられるとロッドの長手方向で
前後に移動することができる。
【００１５】したがって、弁の開き、すなわち弁座とし
て働く開口４と、膜６との間の距離は、コイル２０への
主電流を制御することによって調節することができる。
て働く開口４と、膜６との間の距離は、コイル２０への
主電流を制御することによって調節することができる。
【００１６】ロッド８に配置された別個のアンカ1８を
有する代わりに、ロッド自体の少なくとも一部が、アン
カとして働く磁性材料から形成することができる。択一
的に、ロッド８は、少なくとも部分的に、磁性材料で被
覆することができる。
有する代わりに、ロッド自体の少なくとも一部が、アン
カとして働く磁性材料から形成することができる。択一
的に、ロッド８は、少なくとも部分的に、磁性材料で被
覆することができる。
【００１７】安全上の理由から、コイル２０への主電流
Ｉが遮断されるやいなや弁４４が閉鎖するように、膜６
を弁開口４に向かって押し付けるように、ロッド８が、
バイアス手段、この場合にはばね２２によってバイアス
されていると有利である。バイアス手段２２は、この実
施例では、ハウジング１２への延長部１２′に収容され
ている。
Ｉが遮断されるやいなや弁４４が閉鎖するように、膜６
を弁開口４に向かって押し付けるように、ロッド８が、
バイアス手段、この場合にはばね２２によってバイアス
されていると有利である。バイアス手段２２は、この実
施例では、ハウジング１２への延長部１２′に収容され
ている。
【００１８】軸受１４，１６における摩擦はしばしばロ
ッド８を開放位置に付着させる。この摩擦は予測不能な
要因であり、例えば弁アセンブリの年齢、軸受に押し付
けられるロッド８の側部等と共に変化する。摩擦低減操
作として、弁の開放位置付近でロッド８を振動させるた
めに、主電流Ｉにより小さな付加的な電流、有利には、
正弦波、矩形波又は三角波の信号を重畳することが知ら
れている。すなわち、膜６も、この開放位置付近で振動
させられる。ロッド８は常に動作し続けるので、軸受１
４，１６におけるロッドの付着は回避される。
ッド８を開放位置に付着させる。この摩擦は予測不能な
要因であり、例えば弁アセンブリの年齢、軸受に押し付
けられるロッド８の側部等と共に変化する。摩擦低減操
作として、弁の開放位置付近でロッド８を振動させるた
めに、主電流Ｉにより小さな付加的な電流、有利には、
正弦波、矩形波又は三角波の信号を重畳することが知ら
れている。すなわち、膜６も、この開放位置付近で振動
させられる。ロッド８は常に動作し続けるので、軸受１
４，１６におけるロッドの付着は回避される。
【００１９】重畳信号の周波数は、弁アセンブリの上限
周波数よりも低いが、流れにおいて誘発されたあらゆる
振動が、出口１０に通常接続された弁チューブにおいて
迅速に減衰されるように十分に高い。適切な周波数は、
約１００Ｈｚ〜約１０００Ｈｚであってよい。
周波数よりも低いが、流れにおいて誘発されたあらゆる
振動が、出口１０に通常接続された弁チューブにおいて
迅速に減衰されるように十分に高い。適切な周波数は、
約１００Ｈｚ〜約１０００Ｈｚであってよい。
【００２０】膜６は適切に圧縮可能であるので、膜６が
弁座４に押し付けられていてもロッド８が振動する並進
移動を行うことができる。つまり、膜６は交互に圧縮及
び膨張させられる。
弁座４に押し付けられていてもロッド８が振動する並進
移動を行うことができる。つまり、膜６は交互に圧縮及
び膨張させられる。
【００２１】弁座と弁膜６との付着は、弁４４が閉鎖位
置に詰まることに寄与するおそれがあり、前記のように
ロッド８に動作を付与することによって減じることもで
きる。
置に詰まることに寄与するおそれがあり、前記のように
ロッド８に動作を付与することによって減じることもで
きる。
【００２２】前記弁アセンブリは、技術分野においてよ
く知られる配列を有している。
く知られる配列を有している。
【００２３】制御装置２４には、主電流Ｉと重畳電流と
の大きさを制御するために働く電流レギュレータ２８が
設けられている。以下に説明するように、少なくとも重
畳電流の大きさは、この実施例の場合、弁４４を流過す
る流体の圧力を監視するために配置された圧力計２６
（図１に、入口２に接続されて示されている）からの圧
力信号に応答して制御される。圧力計２６の代わりに、
又は圧力計２６に加えて、弁４４の開きを監視するため
の別のセンサが使用されてよく、このセンサの出力信号
は、圧力計２６の出力信号に関して以下に説明するもの
と同様の形式で使用される。このようなセンサの例は、
弁４４を流過する流体を監視するために使用される流量
計、又はロッド８の位置を検出するために使用される位
置センサである。
の大きさを制御するために働く電流レギュレータ２８が
設けられている。以下に説明するように、少なくとも重
畳電流の大きさは、この実施例の場合、弁４４を流過す
る流体の圧力を監視するために配置された圧力計２６
（図１に、入口２に接続されて示されている）からの圧
力信号に応答して制御される。圧力計２６の代わりに、
又は圧力計２６に加えて、弁４４の開きを監視するため
の別のセンサが使用されてよく、このセンサの出力信号
は、圧力計２６の出力信号に関して以下に説明するもの
と同様の形式で使用される。このようなセンサの例は、
弁４４を流過する流体を監視するために使用される流量
計、又はロッド８の位置を検出するために使用される位
置センサである。
【００２４】マイクロプロセッサ３０は、制御装置２４
内に設けられており、弁４４の開きを表す信号（この実
施例では圧力計２６からの圧力信号）を受け取る。マイ
クロプロセッサ３０は、さらに、電流レギュレータ２８
に制御信号を提供し、この電流レギュレータは、重畳電
流の最大振幅Ａｗ、いわゆる“作動振幅”を修正するよ
うに作用する。マイクロプロセッサ３０は、弁の開きの
程度を表す監視されたパラメータ（この実施例では圧
力）の一時的なずれの計算された大きさに応じて、この
作動振幅を修正するようにプログラムされている。マイ
クロプロセッサ３０は、以下にさらに詳細に説明するよ
うに、監視される変化が最小化されるような振幅に作動
振幅を設定するように働く。
内に設けられており、弁４４の開きを表す信号（この実
施例では圧力計２６からの圧力信号）を受け取る。マイ
クロプロセッサ３０は、さらに、電流レギュレータ２８
に制御信号を提供し、この電流レギュレータは、重畳電
流の最大振幅Ａｗ、いわゆる“作動振幅”を修正するよ
うに作用する。マイクロプロセッサ３０は、弁の開きの
程度を表す監視されたパラメータ（この実施例では圧
力）の一時的なずれの計算された大きさに応じて、この
作動振幅を修正するようにプログラムされている。マイ
クロプロセッサ３０は、以下にさらに詳細に説明するよ
うに、監視される変化が最小化されるような振幅に作動
振幅を設定するように働く。
【００２５】この実施例によれば、マイクロプロセッサ
３０は、測定期間の間、重畳振動電流の最大振幅を現在
の作動振幅Awoldから新たな最大振幅Ａ１に変化させる
ための制御信号を電流レギュレータ２８に提供するため
に働く。この測定期間の間、変数VAR(j)のＭ回の決定
は、マイクロプロセッサ３０によって行われる。それぞ
れの変数VAR(j)は、次式に従って、圧力信号P(i)のＮ個
（ＮはそれぞれのＭに対し異なる）のサンプルに対し決
定される。
３０は、測定期間の間、重畳振動電流の最大振幅を現在
の作動振幅Awoldから新たな最大振幅Ａ１に変化させる
ための制御信号を電流レギュレータ２８に提供するため
に働く。この測定期間の間、変数VAR(j)のＭ回の決定
は、マイクロプロセッサ３０によって行われる。それぞ
れの変数VAR(j)は、次式に従って、圧力信号P(i)のＮ個
（ＮはそれぞれのＭに対し異なる）のサンプルに対し決
定される。
【００２６】
【数１】
【００２７】信号PＤＴ(i)は、ある意味で傾向を排除さ
れた圧力信号Ｐである。通常、適切な程度の多項式を使
用することができ、最も単純なのは平均値である。この
実施例では、直線が使用され、直線の延びは、間に中間
地点を備えた多数の線、つまり“直線の連なり”を使用
することができる。
れた圧力信号Ｐである。通常、適切な程度の多項式を使
用することができ、最も単純なのは平均値である。この
実施例では、直線が使用され、直線の延びは、間に中間
地点を備えた多数の線、つまり“直線の連なり”を使用
することができる。
【００２８】
【外１】
【００２９】
【数２】
【００３０】この場合、
【００３１】
【数３】
【００３２】Ｐは、弁の開放度、例えば流量又はシャフ
ト位置、を表すと言えるあらゆる測定信号であってよ
い。測定期間中に行われたＭの決定に対する平均変数ME
AN＿VARは、
ト位置、を表すと言えるあらゆる測定信号であってよ
い。測定期間中に行われたＭの決定に対する平均変数ME
AN＿VARは、
【００３３】
【数４】
【００３４】として計算されてよい。
【００３５】この場合、VAR(j)は、P(i)のそれぞれの新
たな加わるサンプルに対して決定されてよく、すなわち
サンプルウィドーは、Ｍの測定のそれぞれに対する１つ
のサンプルだけ移動させられる。択一的に、VAR(j)は、
Ｐの全てのＮのサンプルに対して決定され、これによ
り、１／Ｎのファクタだけ決定を減じる。
たな加わるサンプルに対して決定されてよく、すなわち
サンプルウィドーは、Ｍの測定のそれぞれに対する１つ
のサンプルだけ移動させられる。択一的に、VAR(j)は、
Ｐの全てのＮのサンプルに対して決定され、これによ
り、１／Ｎのファクタだけ決定を減じる。
【００３６】上記のことは、ｘ回の別の測定期間に対し
て繰り返され、この測定期間のそれぞれの間、マイクロ
プロセッサ３０は、電流レギュレータ２８に重畳振動電
流の別の最大振幅Axを提供する。上記の方程式１〜６に
従って計算される、対応するMEAN＿VARは、マイクロプ
ロセッサ３０のメモリに格納され、マイクロプロセッサ
は、次いでMEAN＿VAR値が最小となる最大振幅Ａｘを決
定し、これを新たな作動振幅Awnewとして電流レギュレ
ータ２８に提供するようにプログラムされており、この
場合、新たな作動振幅は、ロッド８の、摩擦低減振動操
作を調節するために使用される。
て繰り返され、この測定期間のそれぞれの間、マイクロ
プロセッサ３０は、電流レギュレータ２８に重畳振動電
流の別の最大振幅Axを提供する。上記の方程式１〜６に
従って計算される、対応するMEAN＿VARは、マイクロプ
ロセッサ３０のメモリに格納され、マイクロプロセッサ
は、次いでMEAN＿VAR値が最小となる最大振幅Ａｘを決
定し、これを新たな作動振幅Awnewとして電流レギュレ
ータ２８に提供するようにプログラムされており、この
場合、新たな作動振幅は、ロッド８の、摩擦低減振動操
作を調節するために使用される。
【００３７】図１の弁の使用例は図２に示されており、
図２は、患者への及び患者からの呼吸ガスの流量を制御
するために作動させられる患者ベンチレータシステムの
一部の機能的なブロック線図を示している。図１の弁ア
センブリは、ベンチレータ装置３６内において呼気ライ
ン３４に直列に接続されたユニット３２として示されて
いる。ガスは、呼気時に患者からライン３４を通って、
矢印で示された方向に流れ、通常のようにベンチレータ
装置３６から大気中又はガス回復システム（図示せず）
へ放出される。この実施例では、弁ユニット３２は、こ
の分野においてよく知られた形式で、ＰＥＥＰ弁として
働き、患者呼吸サイクルの呼気相の間（図１の弁の入口
２に接続された）呼気ライン３４を通る呼気の流量を制
御し、これにより、患者（図示せず）の気道内の圧力を
調節し、所定のＰＥＥＰレベルを確立する。
図２は、患者への及び患者からの呼吸ガスの流量を制御
するために作動させられる患者ベンチレータシステムの
一部の機能的なブロック線図を示している。図１の弁ア
センブリは、ベンチレータ装置３６内において呼気ライ
ン３４に直列に接続されたユニット３２として示されて
いる。ガスは、呼気時に患者からライン３４を通って、
矢印で示された方向に流れ、通常のようにベンチレータ
装置３６から大気中又はガス回復システム（図示せず）
へ放出される。この実施例では、弁ユニット３２は、こ
の分野においてよく知られた形式で、ＰＥＥＰ弁として
働き、患者呼吸サイクルの呼気相の間（図１の弁の入口
２に接続された）呼気ライン３４を通る呼気の流量を制
御し、これにより、患者（図示せず）の気道内の圧力を
調節し、所定のＰＥＥＰレベルを確立する。
【００３８】測定期間が提供される呼気相の最初におい
て、VAR計算は、中断のために不能にされる。この中断
は、所定の長さの時間であってよいか又は、例えば図１
のメータ２６によってサンプリングされた圧力が、ＰＥ
ＥＰレベル等の所定のレベルよりも低下した場合に終了
する、Ｐの信号レベルを見て、ある種の論理によって決
定することができる。この中断の後、弁ユニット３２の
マイクロプロセッサ３０（弁ユニット３２は、択一的
に、ベンチレータユニット３６のマイクロプロセッサ制
御システム（図示せず）のプログラムコード化において
実現されてよい）は、前記のように、振動の最大振幅を
現在の作動振幅Awoldから新たな振幅Ａ１へ変化させる
ために働く。この新たな振幅に最大振幅は測定期間の
間、通常は呼気相の残りの間保たれる。マイクロプロセ
ッサ３０は、次いで、前記のように値MEAN＿VARを計算
するようにプログラムされている。この値MEAN＿VAR
は、一回の呼吸のための変数を表している。MEAN＿VAR
の計算は、次いで多数の他の呼吸に対し繰り返され、そ
れぞれの計算は、別の最大振幅Axの振動を使用する。ME
AN＿VARのこれらの計算された値のそれぞれと、関連の
ある最大振幅Ａｘの知識とから、マイクロプロセッサ
は、標準的なアルゴリズムを用いてプログラムされ、変
数MEAN＿VARが最小になるAxの値を計算し、この値Axを
電流レギュレータ２８に、摩擦低減操作のための新たな
作動振幅AwNewとして使用するために提供する。このよ
うな決定は、単純に、例えば全ての計算された値MEAN＿
VARを比較し、最も小さな値を有するMEAN＿VARに関連し
た最大振幅Ａｘを、新たな作動振幅AwNewとして選択す
ることによって行われる。
て、VAR計算は、中断のために不能にされる。この中断
は、所定の長さの時間であってよいか又は、例えば図１
のメータ２６によってサンプリングされた圧力が、ＰＥ
ＥＰレベル等の所定のレベルよりも低下した場合に終了
する、Ｐの信号レベルを見て、ある種の論理によって決
定することができる。この中断の後、弁ユニット３２の
マイクロプロセッサ３０（弁ユニット３２は、択一的
に、ベンチレータユニット３６のマイクロプロセッサ制
御システム（図示せず）のプログラムコード化において
実現されてよい）は、前記のように、振動の最大振幅を
現在の作動振幅Awoldから新たな振幅Ａ１へ変化させる
ために働く。この新たな振幅に最大振幅は測定期間の
間、通常は呼気相の残りの間保たれる。マイクロプロセ
ッサ３０は、次いで、前記のように値MEAN＿VARを計算
するようにプログラムされている。この値MEAN＿VAR
は、一回の呼吸のための変数を表している。MEAN＿VAR
の計算は、次いで多数の他の呼吸に対し繰り返され、そ
れぞれの計算は、別の最大振幅Axの振動を使用する。ME
AN＿VARのこれらの計算された値のそれぞれと、関連の
ある最大振幅Ａｘの知識とから、マイクロプロセッサ
は、標準的なアルゴリズムを用いてプログラムされ、変
数MEAN＿VARが最小になるAxの値を計算し、この値Axを
電流レギュレータ２８に、摩擦低減操作のための新たな
作動振幅AwNewとして使用するために提供する。このよ
うな決定は、単純に、例えば全ての計算された値MEAN＿
VARを比較し、最も小さな値を有するMEAN＿VARに関連し
た最大振幅Ａｘを、新たな作動振幅AwNewとして選択す
ることによって行われる。
【００３９】したがって、ユニット３２の弁４４に対す
る最適な作動振幅AwNewを、使用中にベンチレータユニ
ット３６による換気支持の提供を中断せずに決定でき
る。
る最適な作動振幅AwNewを、使用中にベンチレータユニ
ット３６による換気支持の提供を中断せずに決定でき
る。
【００４０】有利にはより正確な測定を提供するため
に、値MEAN＿VAR＿BREATHSは、
に、値MEAN＿VAR＿BREATHSは、
【００４１】
【数５】
【００４２】として、同じ振動振幅Ａｘを備えた複数の
呼吸の平均として計算されてよい。
呼吸の平均として計算されてよい。
【００４３】ロッド８に生ぜしめられる摩擦の程度は、
ロッドが、支承されている軸受１４，１６において回転
させられると、顕著に変化することが分かった。これを
最小限にするために、本発明による弁アセンブリは、ロ
ッド８の回転を阻止するように変更されてよい。回転を
防止するための、図１による弁アセンブリの典型的な変
更は、図３に示されている。図３においては、包囲体１
２までの延長部１２′が示されており、この場合、ばね
バイアスエレメント２２は図面を見やすくするために省
略されている。軸受１４を貫通して延長部１２′内へ延
びたロッド８の区分は、延長部又は“翼”３８を提供す
ることによって変更されており、この延長部又は翼は、
延長部１２′の内壁４２に設けられた相補的な溝４０内
に摺動可能に配置されている。
ロッドが、支承されている軸受１４，１６において回転
させられると、顕著に変化することが分かった。これを
最小限にするために、本発明による弁アセンブリは、ロ
ッド８の回転を阻止するように変更されてよい。回転を
防止するための、図１による弁アセンブリの典型的な変
更は、図３に示されている。図３においては、包囲体１
２までの延長部１２′が示されており、この場合、ばね
バイアスエレメント２２は図面を見やすくするために省
略されている。軸受１４を貫通して延長部１２′内へ延
びたロッド８の区分は、延長部又は“翼”３８を提供す
ることによって変更されており、この延長部又は翼は、
延長部１２′の内壁４２に設けられた相補的な溝４０内
に摺動可能に配置されている。
【００４４】もちろん、電磁石によって直接に位置決め
される、別のタイプの弁体も、可動なエレメント８の自
由度を、弁の開放度を変化させるために必要な程度に制
限するための別の手段として使用することもできる。
される、別のタイプの弁体も、可動なエレメント８の自
由度を、弁の開放度を変化させるために必要な程度に制
限するための別の手段として使用することもできる。
【図１】本発明の第２の態様による電磁弁を示す概略図
である。
である。
【図２】本発明による弁を含む患者ベンチレータシステ
ムの一部を示すブロック線図である。
ムの一部を示すブロック線図である。
【図３】図１の典型的な弁に対して行われる修正を示す
図である。
図である。
２ 入口、 ４ 開口、 ６ 膜、 ８ ロッド、 １
０ 出口、 １２ 包囲体、 １２′ 延長部、 １
４，１６ 軸受、 １８ アンカ、 ２０ コイル、
２２ バイアス手段、 ２４ 制御装置、 ２６ 圧力
計、 ２８ 電流レギュレータ、 ３０ マイクロプロ
セッサ、 ３２ ユニット、 ３４ 呼気ライン、 ３
６ ベンチレータ装置、 ３８ 延長部又は翼、 ４０
溝、 ４２ 内壁、 ４４ 弁
０ 出口、 １２ 包囲体、 １２′ 延長部、 １
４，１６ 軸受、 １８ アンカ、 ２０ コイル、
２２ バイアス手段、 ２４ 制御装置、 ２６ 圧力
計、 ２８ 電流レギュレータ、 ３０ マイクロプロ
セッサ、 ３２ ユニット、 ３４ 呼気ライン、 ３
６ ベンチレータ装置、 ３８ 延長部又は翼、 ４０
溝、 ４２ 内壁、 ４４ 弁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3H106 DA07 DA13 DA23 DB02 DB12
DB23 DB32 DC02 DC17 DD02
EE04 EE14 EE17 EE27 FA03
FB07 FB25 KK01
Claims (8)
- 【請求項１】 弁（４４）の開きの程度を確立するため
に支承装置（１４，１６）において可動なエレメント
（８）を有する弁アセンブリにおいて摩擦低減操作を適
応させる方法であって、該摩擦低減操作が、エレメント
（８）に提供される既知の最大振幅を有する振動力に応
答した、弁（４）の開きの程度を変化させるエレメント
（８）の振動運動を含んでいる方法において、 それぞれが異なる最大振幅を有する複数の別個に提供さ
れる振動力のための測定期間中に、弁（４４）の開きの
程度を表すパラメータの一時的な変数を監視し、 監視された変数が最小化されるような最大振幅として、
振動力の作動振幅を導き出し、 既知の最大振幅を前記作動振幅に設定することを特徴と
する、弁アセンブリにおいて摩擦低減方法を行う方法。 - 【請求項２】 前記作動振幅を導き出すステップが、 監視された変数から、複数の別個に提供される振動力の
それぞれに対して関連する変数値を計算し、 関連する変数値を比較して最小値を決定し、 決定された最小変数値に関連した最大振幅に、作動振幅
を設定することを含んでいる、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記関連する変数が、測定期間中の平均
変数として計算される、請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 前記一時的な変数を監視するステップ
が、流体流量、流体圧力、又はエレメント（８）の位置
のうちの１つの一時的な変化を監視することを含んでい
る、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項５】 前記エレメント（８）が、制御軸線
（Ｃ）に沿って並進運動するように支承されており、 エレメント（８）の同調した振動並進運動を生ぜしめる
ために振動力が提供され、 制御軸線（Ｃ）に沿った以外のエレメント（８）の運動
を制限するステップが提供されている、請求項１から４
までのいずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】 弁アセンブリであって、弁（４４）の開
放位置を確立するために弁開口（４）に対して機械的な
支承装置（１４，１６）において可動なエレメント
（８）が設けられており、 エレメント（８）に、摩擦低減操作としての同調的な振
動動作を行わせるための既知の最大振幅を有する、エレ
メント（８）への振動電磁力の提供を制御するための制
御手段（２８）が設けられている形式のものにおいて、 該制御手段（２８）が、複数の異なる最大振幅を連続的
に提供するように振動電磁力の最大振幅を制御するよう
になっており、さらに、 複数の異なる最大振幅のそれぞれのために、振動力を提
供する間に弁の開放位置の変化を検出しかつ、この変化
の測定を提供するためのモニタ（２６）が設けられてお
り、 検出された変化が最小になるような振動電磁力の作動振
幅を決定し、決定された作動振幅を制御手段（２８）に
提供するように配置された、制御手段（２８）及びモニ
タ（２６）に作用的に接続された手段（３０）が設けら
れていることを特徴とする、弁アセンブリ。 - 【請求項７】 前記エレメント（８）が、開放位置を確
立するために、制御軸線（Ｃ）に沿って並進運動するよ
うに支承されており、前記エレメント（８）に、エレメ
ント（８）が制御軸線（Ｃ）に沿った方向以外の方向で
運動することを防止するための調整器（３８）が設けら
れている、請求項６記載の弁アセンブリ。 - 【請求項８】 前記調整器（３８）が、機械的な支承装
置（１４，１６）におけるエレメント（８）の回転を阻
止するようになっている、請求項７記載の弁アセンブ
リ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE0200409-1 | 2002-02-13 | ||
| SE0200409A SE0200409D0 (sv) | 2002-02-13 | 2002-02-13 | Method of Controlling a Valve Element and Valve Assembly |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003240151A true JP2003240151A (ja) | 2003-08-27 |
Family
ID=20286937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003032860A Pending JP2003240151A (ja) | 2002-02-13 | 2003-02-10 | 弁エレメント及び弁アセンブリを制御する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6722625B2 (ja) |
| EP (1) | EP1336782B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003240151A (ja) |
| DE (1) | DE60209292T2 (ja) |
| SE (1) | SE0200409D0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008520924A (ja) * | 2004-11-25 | 2008-06-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 特に自動車のブレーキ装置において電磁操作可能な弁 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8084726B2 (en) * | 2008-08-28 | 2011-12-27 | Honeywell International, Inc. | Control system for an exoatmospheric kill vehicle |
| US8857787B2 (en) * | 2011-05-26 | 2014-10-14 | Bendix Commercial Vehicle Systems Llc | System and method for controlling an electro-pneumatic device |
| US9920856B2 (en) * | 2014-03-31 | 2018-03-20 | Dresser, Inc. | Method for determining amplitude of stick-slip on a valve assembly and implementation thereof |
| EP4336072A1 (de) * | 2022-09-12 | 2024-03-13 | Wurm GmbH & Co. KG Elektronische Systeme | Verfahren zum positionieren eines verschlusselements eines ventils oder ejektors, sowie ventil oder ejektor |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58161305A (ja) * | 1982-03-18 | 1983-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電磁駆動装置 |
| JPS60104878A (ja) * | 1983-11-14 | 1985-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガス流量制御装置 |
| JPH01216179A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-30 | Kayaba Ind Co Ltd | 比例電磁弁の制御装置 |
| JPH01229180A (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | 電磁油圧制御弁の駆動回路 |
| JPH02283982A (ja) * | 1989-04-21 | 1990-11-21 | Nippondenso Co Ltd | 電磁式比例流量制御弁の駆動装置 |
| JPH0450572A (ja) * | 1990-06-15 | 1992-02-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量制御弁 |
| JPH09126345A (ja) * | 1995-10-04 | 1997-05-13 | Siemens Elema Ab | 弁を制御する方法および電磁弁 |
| JPH1019156A (ja) * | 1996-06-28 | 1998-01-23 | Daikin Ind Ltd | 電磁弁駆動方法およびその装置 |
| JPH10198431A (ja) * | 1997-01-10 | 1998-07-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 比例電磁弁の制御方法及び装置 |
| JP2000283325A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Aisin Seiki Co Ltd | 比例電磁弁の制御装置 |
| JP2002113106A (ja) * | 2000-08-01 | 2002-04-16 | Siemens Elema Ab | 圧力解放弁 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2996928A (en) * | 1957-11-25 | 1961-08-22 | Orla E Watson | Valve operator |
| US4947893A (en) * | 1989-02-28 | 1990-08-14 | Lectron Products, Inc. | Variable force solenoid pressure regulator for electronic transmission controller |
| DE59007402D1 (de) | 1990-10-30 | 1994-11-10 | Siemens Ag | Anordnung bzw. Ventilator zur Regelung der Durchflussmenge eines fliessenden Mediums, insbesondere eines Gases. |
| US5513673A (en) * | 1994-05-23 | 1996-05-07 | Lectron Products, Inc. | Electrically modulated pressure regulator valve with variable force solenoid |
| SE504601C2 (sv) * | 1995-09-22 | 1997-03-17 | Alfa Laval Automation Ab | Förfarande samt reglersystem för friktionskomepensation |
| US5685149A (en) * | 1995-11-14 | 1997-11-11 | Tcam Technologies, Inc. | Proportionally controlled thermochemical mechanical actuator |
| JP3487094B2 (ja) * | 1996-10-18 | 2004-01-13 | 株式会社日立製作所 | スロットル弁制御装置 |
-
2002
- 2002-02-13 SE SE0200409A patent/SE0200409D0/xx unknown
- 2002-12-12 EP EP02027789A patent/EP1336782B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-12 DE DE60209292T patent/DE60209292T2/de not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-01-27 US US10/351,805 patent/US6722625B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-02-10 JP JP2003032860A patent/JP2003240151A/ja active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58161305A (ja) * | 1982-03-18 | 1983-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電磁駆動装置 |
| JPS60104878A (ja) * | 1983-11-14 | 1985-06-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ガス流量制御装置 |
| JPH01216179A (ja) * | 1988-02-23 | 1989-08-30 | Kayaba Ind Co Ltd | 比例電磁弁の制御装置 |
| JPH01229180A (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | 電磁油圧制御弁の駆動回路 |
| JPH02283982A (ja) * | 1989-04-21 | 1990-11-21 | Nippondenso Co Ltd | 電磁式比例流量制御弁の駆動装置 |
| JPH0450572A (ja) * | 1990-06-15 | 1992-02-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流量制御弁 |
| JPH09126345A (ja) * | 1995-10-04 | 1997-05-13 | Siemens Elema Ab | 弁を制御する方法および電磁弁 |
| JPH1019156A (ja) * | 1996-06-28 | 1998-01-23 | Daikin Ind Ltd | 電磁弁駆動方法およびその装置 |
| JPH10198431A (ja) * | 1997-01-10 | 1998-07-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 比例電磁弁の制御方法及び装置 |
| JP2000283325A (ja) * | 1999-03-30 | 2000-10-13 | Aisin Seiki Co Ltd | 比例電磁弁の制御装置 |
| JP2002113106A (ja) * | 2000-08-01 | 2002-04-16 | Siemens Elema Ab | 圧力解放弁 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008520924A (ja) * | 2004-11-25 | 2008-06-19 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 特に自動車のブレーキ装置において電磁操作可能な弁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6722625B2 (en) | 2004-04-20 |
| EP1336782B1 (en) | 2006-02-22 |
| DE60209292T2 (de) | 2006-11-02 |
| US20030151012A1 (en) | 2003-08-14 |
| SE0200409D0 (sv) | 2002-02-13 |
| EP1336782A2 (en) | 2003-08-20 |
| DE60209292D1 (de) | 2006-04-27 |
| EP1336782A3 (en) | 2004-01-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5594180A (en) | Method and apparatus for fault detection and correction in Coriolis effect mass flowmeters | |
| JP4834124B2 (ja) | 体積流量制御器 | |
| US5490499A (en) | Regulation of a propellant gas flow | |
| US7708015B2 (en) | Process for the automatic recording of pressure-vs.-volume curves during artificial respiration | |
| JP4531807B2 (ja) | 工程内測定装置 | |
| JPH0348356B2 (ja) | ||
| KR20120081221A (ko) | 유동 모니터링 및 제어 시스템과 그 방법 | |
| JP2001187144A (ja) | 高頻度振動患者人工呼吸器システム | |
| JP6786096B2 (ja) | 圧力式流量制御装置 | |
| JP2009526332A (ja) | 流体調節のためのシステムおよび方法 | |
| GB2442834A (en) | Apparatus and method for ventilating a patient by high-frequency ventilation | |
| JP2003240151A (ja) | 弁エレメント及び弁アセンブリを制御する方法 | |
| US6739336B1 (en) | Arrangement and method for feedback control of a gas flow in a breathing assist apparatus | |
| CN112188911B (zh) | 呼吸机和用于运行呼吸机的方法 | |
| KR20050037001A (ko) | 질량유량센서의 조정방법 및 조정장치 | |
| JPH11294631A (ja) | 流量コントローラ | |
| US8707951B2 (en) | Process for operating a respirator | |
| JP2004516113A (ja) | 呼吸補助装置 | |
| SE535827C2 (sv) | Pneumatisk transienthanterare för anslutning och styrning av trycket i ett andningssystem, samt förfarande för att styra andningssystemet | |
| JP3891261B2 (ja) | 空気供給システム | |
| JP2007079996A (ja) | 圧力制御装置 | |
| KR20200062285A (ko) | 질량 유량 제어기용 수동 댐핑 시스템 | |
| US20020179147A1 (en) | Valve arrangement for controlling the flow rate of a gas | |
| EP2281593A1 (en) | Medical blower control via pneumatic patient model |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040119 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051117 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080806 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090109 |