JP2010528230A - 電子制御バルブおよびそれを含むシステム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図14
Description
本発明は、バルブに関し、より具体的には、電子制御バルブに関する。
電子制御バルブは、空気、油、水等の流体を制御する際に多く使用される。しかしながら、これらのバルブおよびバルブを使用するシステムは、もっと改良されてもよい。制御バルブを利用するシステムの多くは技術的に複雑になってきているため、制御バルブの機能も増大している。さらに、これらのシステムおよび/またはバルブの多くは、ますます小さな空間に閉じ込められようとしている。全体の幾何学的形状を縮小するとともに、優れた能力・機能を継続して提供し、信頼性の高い製品構成を維持することは、制御バルブに関して種々の課題をもたらす。
一次高圧電力(典型的には14.4V)および5Vのロジック電源電力を受信すること;
バルブの位置要求のためのデジタル情報、診断情報、(I2C、若しくは他のアナログ又はデジタルプロトコルを用いた)デジタル通信ネットワーク上の状態情報を受信し、それをマスター通信機器に渡すこと;
バルブ機能的および電気的要素からのセンサ入力を監視すること;
パワーアンプコマンド信号(パルス幅変調(Pulse-Width-Modulation; PWM)および方向(Direction; DIR))を決定するために数学的アルゴリズムを実行すること。これらの信号は、パワーアンプへと通信されてもよい。
Claims (27)
- 空洞および第1のチャンバを備えるバルブ胴体と、
前記空洞と前記第1のチャンバとの間のスリーブであって、該スリーブの第1の端部から該スリーブの第2の端部へと延伸する内孔と、前記第2の端部に延在する少なくとも1つの開口部を備え、前記第2の端部に近接する前記内孔の一部分は第2のチャンバを形成するスリーブと、
前記スリーブの前記内孔内に移動可能に設けられるスプールと、
前記スプールに接続されるバルブアクチュエータアセンブリと、
を備え、
前記第1のチャンバは、前記少なくとも1つの開口部を介して前記第2のチャンバと流体的に接続され、前記スプールは、前記少なくとも1つの開口部の少なくとも一部分を通る流体の流れを調節するために、該部分上を移動可能であるように構成される、
制御バルブ。 - 前記第1のチャンバに接続される第1の流体導管と、前記第2のチャンバに接続される第2の流体導管とをさらに備える、請求項1に記載の制御バルブ。
- 前記第1のチャンバは前記第2のチャンバを囲み、前記第2の導管は前記第1の導管を囲む、請求項2に記載の制御バルブ。
- 前記少なくとも1つの開口部が環状に配された複数の開口部からなる、請求項1に記載の制御バルブ。
- 前記環状に配された前記複数の開口部の各々は、円形、スロット状、4角形、長方形、3角形、または任意の他の適切な種類の形状を有する、請求項4に記載の制御バルブ。
- 前記バルブアクチュエータアセンブリは電磁バルブアクチュエータアセンブリである、請求項1に記載の制御バルブ。
- 前記バルブは電子的に制御される、請求項6に記載の制御バルブ。
- 前記スリーブは前記バルブ胴体内に固定される、請求項1に記載の制御バルブ。
- 前記第2のチャンバに近接する前記スプールの端部は、その外形が次第に細くなる形状を有する、請求項1に記載の制御バルブ。
- 前記バルブアクチュエータアセンブリは、ぬれ型バルブアクチュエータアセンブリ(wetted valve actuator assembly)である、請求項1に記載の制御バルブ。
- 前記スプールと前記バルブアクチュエータアセンブリとの間にダイヤフラムをさらに備え、前記バルブアクチュエータアセンブリは、分離型アクチュエータアセンブリ(isolated actuator assembly)である、請求項1に記載の制御バルブ。
- 第1の端部、第2の端部、および前記第2の端部に設けられる第1の接触部を備えるバルブ胴体であって、前記第1の接触部は、第1の導管を受けるように構成されるバルブ胴体と、
前記バルブ胴体の内部において、前記第1の端部の近くに搭載されるバルブアクチュエータアセンブリと、
前記バルブ胴体の内部において、前記バルブアクチュエータアセンブリと前記第1の接触部との間に固定して搭載されるスリーブであって、前記スリーブは、内孔および少なくとも1つの開口部を備え、前記内孔の一部分は第2の接触部を備え、前記第2の接触部は、前記第1の接触部を通って延伸する第2の導管を受けるように構成され、前記少なくとも1つの開口部は、前記第1の導管と前記第2の導管との間で流体が流れることを可能にするように構成される、スリーブと、
前記スリーブの前記内孔に摺動可能に連結されるスプールであって、前記バルブアクチュエータアセンブリに取り付けられるスプールと、
を備える、サーボバルブ。 - 前記少なくとも1つの開口部が環状に配された複数の開口部からなる、請求項12に記載のサーボバルブ。
- 前記スプールは、前記環状に配された複数の開口部の上を摺動するように構成される、請求項13に記載のサーボバルブ。
- 前記少なくとも1つの開口部の各々は、円形、スロット状、4角形、長方形、3角形、または任意の他の適切な種類の形状を有する、請求項13に記載のサーボバルブ。
- 前記環状に配された複数の開口部は、前記前記スリーブの内孔から外面へと延びる、請求項13に記載のサーボバルブ。
- 前記スプールの前記内孔内における内側チャンバと、前記バルブ胴体の前記第2の端部に近接する外側チャンバとをさらに備え、前記外側チャンバは前記内側チャンバを囲み、前記外側チャンバは前記第1の導管と連通するように構成され、前記内側チャンバは前記第2の導管と連通するように構成される、請求項12に記載のサーボバルブ。
- センサをさらに備え、前記センサは、前記スリーブに対する前記スプールの位置を検知するように構成される、請求項12に記載のサーボバルブ。
- 前記センサが、接触型または非接触型検知手法により検知を行うように構成される、請求項18に記載のサーボバルブ。
- 前記センサが接触型電位差計を備える、請求項18に記載のサーボバルブ。
- 前記センサには、ホール効果センサ、光学センサ、または容量式センサが含まれる、請求項18に記載のサーボバルブ。
- 前記バルブ胴体の内部に搭載される検知要素をさらに備え、前記センサは、前記バルブの固定部分に搭載される、請求項18に記載のサーボバルブ。
- 前記検知要素は、前記バルブの固定部分に搭載される、請求項22に記載のサーボバルブ。
- 前記検知要素は、前記バルブの可動部分に搭載される、請求項22に記載のサーボバルブ。
- 前記バルブアクチュエータアセンブリは電磁バルブアクチュエータアセンブリである、請求項12に記載のサーボバルブ。
- 電子的に制御される、請求項25に記載のサーボバルブ。
- 制御バルブを製造する方法であって、
空洞および第1のチャンバを有するバルブ胴体を準備することと、
前記空洞と前記第1のチャンバとの間にスリーブを設けることであって、該スリーブの第1の端部から該スリーブの第2の端部へと延伸する内孔と、前記第2の端部に延在する少なくとも1つの開口部を備え、前記第2の端部に近接する前記内孔の一部分は第2のチャンバを形成する、ことと、
前記スリーブの前記内孔内にスプールを移動可能に接続することと、
バルブアクチュエータアセンブリを前記スプールに接続することと、
を含み、
前記第1のチャンバは、前記少なくとも1つの開口部を介して前記第2のチャンバと流体的に接続され、前記スプールは、前記少なくとも1つの開口部の少なくとも一部分を通る流体の流れを調節するために、該部分上を移動可能であるように構成される、
方法。
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