JP2008501300A5

JP2008501300A5 -

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Publication number: JP2008501300A5
Application number: JP2007514073A
Authority: JP
Filing date: 2005-05-18
Publication date: 2012-04-05
Anticipated expiration: 2025-05-18

Description

或いは、発電手段は前記または各バルブの排出からの流体流動を使用して発電する。したがって、制御装置は、通常は利用されない、気体システムの場合には大気中に排出される流体を使用する。ハイドロリックシステムの場合は、排出流体は通常利用されず、作動液溜めに戻るのみである。それによって制御装置の効率が向上する。

発電手段がバルブまたは複数のバルブの排出からの流体流動から発電する場合には、制御手段は、複数のアクチュエータ、制御手段および通信手段を作動させる電力をバルブまたは複数のバルブの排出からの流体流動が発電手段が発電するのに十分とされるまで供給する初期電源を含むことが可能とされる。初期電源は予め充電されたバッテリとすることが可能とされる。或いは初期電源は、当初発電するために発電手段により消耗されるのに適した容器入り圧縮流体としてもよい。初期電源は充電可能とされる。

本装置は、発電手段への２つの入力および１つの出力を有する選択弁を含み、第１入力は流体流動供給ラインから流体流動を受け、第２入力は前記少なくとも１つのバルブの排出から流体を受け、選択弁は前記入力のいずれが発電手段と連通するかを選択するのに適した制御装置とすることが好ましい。

バルブアイランド１の概念図を図２に示すが、ここでは１つのバルブスライス２のみを示す。気体供給ライン８は供給ネットワークの一部を形成し、バルブアイランド１に外部から圧縮空気を供給する。外部供給ライン８は、バルブアイランド１に入るときに分岐して、入力供給ライン９およびバルブスライス供給ライン１０を形成する。分岐は空気の大部分がバルブスライス供給ライン１０に振り向けられるように付勢可能とされ、バルブスライス供給ライン１０はバルブアイランド１の各バルブスライス２に、入力ポート１１に接続するマニホルド（図示せず）を介して接続される。入力供給ライン９は選択弁１２に接続される。各バルブスライス２の排出ポート１４からの排出供給ライン１３もまた選択弁１２に接続される。

バルブスライス２は本体３０を備え、これに供給入力ポート１１、排出ポート１４、出力ポート３１およびソレノイド３２を含む。ソレノイド３２はこれが発動すべきときに制御手段２７から電力を受け、ワイヤ（図示せず）によって制御手段に接続される。バルブスライス２はソレノイド３２によって発動するスプール弁を内蔵し、入力ポート１１と出力ポート３１の間で流動を制御する。

バルブアイランド１の設置時には、各バルブスライス２の出力ポート３１がバルブアイランド１が制御する装置（図示せず）に適切に接続される。したがってバルブアイランド１は、作動するためには気体供給ライン８に接続されるだけで足りる。図２には、バルブアイランドの、電力が無いスタートアップ状態を示す。選択弁１２はそのデフォルトポジションにあり、入力供給ライン９とノズル１５の連通状態を示す。入力供給ライン９からの空気の流れは、斯くして先ずタービン７に動力を与える。アキュムレータ６は発電機１９から十分な動力を供給されると、選択弁１２のソレノイド２９がバルブ１２を動かすのに要する電力を受ける。したがって、入力流体流動によって初期動力要求が発生されると、選択弁１２が切り換えられて発電手段５がバルブスライス２からの排出を使用することが可能とされ、バルブアイランド１のための電気が発生される。これは、発電手段５が十分な電力を発生させるとバルブアイランド１は入力気体圧力に影響を与えることなく作動するので、有利とされる。

例えば、バルブスライス２からの排出の流量が低下した場合には、タービン７を駆動するのに利用可能な空気が減少し、したがって電力生成が低下する。選択弁１２のソレノイド２９に十分な電気が供給されないときには、バルブ１２を付勢することによって該バルブがデフォルトポジションに切り換わり、入力供給ライン９がノズル１５に連通する。入力供給ライン９からの空気流は次いでタービン７に動力を与え、通信手段２８、制御手段２７およびバルブスライスソレノイド３２に電気供給を中断しないことが保証される。バルブアイランド１は、再び十分な動力が発生されてソレノイド２９が選択弁１２を切り換え、空気を排出ライン１３から受けるまで、引き続き入力供給ライン９から動力を与えられる。

さらに別の変更形態（図示せず）においては、選択弁１２はもとより入力供給ライン９も省かれる。気体供給ライン８は分岐せず、マニホルド（図示せず）を介して直接入力ポート１１に接続される。排出供給ライン１３は直接ノズル１５に接続され、排出が発電に使用される。この変更形態においては、バルブスライス２を経て排出供給ライン１３への空気流動を十分とするまで、初期動力源（図示せず）が通信手段２８および制御手段２７のための初期動力要求を発生させることが要求される。したがって、初期動力源（図示せず）はバルブアイランドが作用を開始しバルブアイランド１内の空気の流動を可能とするのに要する動力を与えるのみで、その後に排出供給ライン１３からの空気流動を使用してタービン７に動力を与え発電することが可能とされる。この初期動力源は、タービン７から排出し、それにより発電するのに適した圧縮流体容器とすることが可能とされる。バルブアイランド１は圧縮流体容器の充填手段を備え、圧縮空気を気体供給ライン８から得ることが可能とされる。或いは、初期動力源を例えばバッテリとして、排出供給ライン１３の空気流動をバルブアイランド１の動力要求生成に十分とするまで制御手段２７および通信手段２８に直接電力を与えることも可能とされる。バッテリは充電可能とし、発電手段５が排出から発電したら、アキュムレータ６から出力を受け、その出力を使用してバッテリを充電することが可能とされる。

Claims

少なくとも１つのバルブであって、入力ポート（１１）と、出力ポート（３１）と、排出ポート（１４）とを含み、電気的に作動可能なアクチュエータ（３２）によって制御される少なくとも１つのバルブと、複数の前記アクチュエータ（３２）を制御する制御手段（２７）と、前記制御手段に信号を与える通信手段（２８）とを備える流体流動制御装置であって、前記流体流動制御装置は前記排出ポート（１４）からの流体の流動から電気を発生させる発電手段（５）を含み、それによって一つ以上の前記アクチュエータ（３２）、前記制御手段（２７）および前記通信手段（２８）を作動させる流体流動制御装置。
前記装置（１）は流体流動供給ライン（８）から流体を受ける請求項１に記載の流体流動制御装置。
前記通信手段（２８）は無線で作動する請求項１または請求項２に記載の流体流動制御装置。
前記流体流動供給ライン（８）を気体ラインとする請求項２に記載の流体流動制御装置。
前記流体流動供給ライン（８）を液圧ラインとする請求項２に記載の流体流動制御装置。
前記通信手段（２８）は無線周波無線通信を使用して作動する請求項３に記載の流体流動制御装置。
前記通信手段（２８）はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ規格を使用し無線で作動する請求項３に記載の流体流動制御装置。
前記通信手段（２８）はＺｉｇＢｅｅ規格を使用し無線で作動する請求項３に記載の流体流動制御装置。
前記通信手段（２８）はＷｉ−Ｆｉ規格を使用し無線で作動する請求項３に記載の流体流動制御装置。
前記発電手段（５）は前記流体流動供給ライン（８）からの流体流動を使用して発電する請求項２に記載の流体流動制御装置。
前記制御手段（２７）は、一つ以上の前記アクチュエータ（３２）、前記制御手段（２７）および前記通信手段（２８）を作動させる電力を前記バルブまたは複数のバルブの前記排出ポート（１４）からの流体流動が前記発電手段（５）が発電するのに十分とされるまで供給する初期電源を含む請求項１に記載の流体流動制御装置。
前記初期電源を予め充電されたバッテリとする請求項１１に記載の流体流動制御装置。
当初発電するために前記発電手段（５）により消耗されるのに適した容器入り圧縮流体を更に備える請求項１に記載の流体流動制御装置。
前記初期電源を充電可能とする請求項１１または請求項１２に記載の流体流動制御装置。
前記装置は前記発電手段（５）への２つの入力（９、１３）および１つの出力（１５）を有する選択弁（１２）を含み、前記２つの入力（９、１３）のうちの入力（９）は前記流体流動供給ライン（８）から流体流動を受け、前記２つの入力（９、１３）のうちの入力（１３）は前記少なくとも一つのバルブの排出ポート（１４）から流体を受け、前記選択弁（１２）は前記入力（９、１３）のいずれが前記発電手段（５）と連通するかを選択するのに適した請求項２に記載の流体流動制御装置。
前記選択弁（１２）はソレノイド（２９）によって発動する請求項１５に記載の流体流動制御装置。
前記選択弁（１２）は、前記流体流動供給ライン（８）と前記排出ポート（１４）のいずれの流体流動が前記流体流動制御装置で発電に使用されるかを選択するように電子的に制御される請求項１６に記載の流体流動制御装置。
前記選択弁（１２）は、デフォルトによって前記流体流動供給ライン（８）が前記発電手段（５）と連通するように付勢される請求項１５から１７のいずれかに記載の流体流動制御装置。
前記選択弁（１２）の前記ソレノイド（２９）は前記発電手段（５）から電力を供給される請求項１６又は１７に記載の流体流動制御装置。
前記発電手段（５）は発電機（１９）に接続されたタービン（７）を備える請求項１に記載の流体流動制御装置。
前記発電手段（５）はアキュムレータ（６）に接続され、それによって前記アキュムレータ（６）は前記発電手段（５）によって発生された電力を蓄える請求項１に記載の流体流動制御装置。
前記アキュムレータ（６）をキャパシタとする請求項２１に記載の流体流動制御装置。
前記アキュムレータ（６）を充電可能なバッテリとする請求項２１に記載の流体流動制御装置。
前記発電手段（５）からの電気的出力を前記アキュムレータ（６）に入る前に整流器（２２）が整流する請求項２１から２３のいずれかに記載の流体流動制御装置。
前記流体流動制御装置は水流を制御する請求項１に記載の流体流動制御装置。
前記流体流動制御装置は気体の流動を制御する請求項１に記載の流体流動制御装置。