JP2023517896A - 電磁弁用の取付整合性検出器 - Google Patents

Abstract

電磁弁は、弁本体及びアクチュエータを含むことができる。アクチュエータは、アクチュエータハウジングと、アクチュエータハウジング内に配置されたコイルと、アクチュエータが弁本体に適切に取り付けられる場合に、弁本体からアクチュエータハウジングを通って、越えて延びるコアチューブとを含むことができる。監視アセンブリは、コアチューブにあるターゲットと、アクチュエータが弁本体及び／又はコアチューブに適切に取り付けられる場合にターゲットを検出するように構成された検出器とを含むことができる。【選択図】図４Ａ

Description

本開示は、一般に弁に関し、より具体的には、電磁弁に関する。

［関連出願の相互参照］
本出願は、２０２１年３月１９日に出願された米国特許出願番号第１７２０７４３０号のＰＣＴであり、２０２０年３月２０日に出願された米国仮特許出願番号第６２９９２８５７号の利益を主張し、その全ての内容は、参照により本明細書に組み込まれるものとする。

電磁弁などの弁は、多岐の業界にわたって多数の用途に使用される。例えば、消火システムは、火災検知又は火災警報システムにより制御される電磁弁などの弁を使用して、消火を開始する。いくつかのそのようなシステムでは、ソレノイドが作動して、放出弁を操作し、抑制剤材料（suppressant material）を放出し、抑制剤材料を火に送達する。

このような電磁弁、例えば消火システムで使用される電磁弁は、その中に含まれる磁気コイルが適切に操作されることを保証するために定期的にテストされる。このテスト中に、磁気コイルは、電磁弁から取り外され、次に再び取り付けられる。磁気コイルのいずれかが適切に再び取り付けられない（又はまったく再び取り付けられない）場合、問題が発生する可能性がある。

これに関して、全米防火協会は、これらの消火システムが「監視（supervise）」され、システム障害（system impairment）の警告又は表示を提供しなければならないという要件に合格した（has passed requirements）。したがって、弁アクチュエータが適切に取り付けられるか否かを決定及び／又は表示する改善された装置、システム及び方法は、本技術分野で必要とされる。

少なくとも１つの実施形態では、電磁弁は、弁本体及びアクチュエータを含むことが可能である。弁本体は、弁を通る選択的な流れの入口及び出口を含むことが可能である。アクチュエータは、弁本体に結合され、入口から出口への流れを制御するように構成されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータは、アクチュエータハウジングと、アクチュエータハウジング内に配置されたコイルと、コアチューブとを含む。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータが弁本体に適切に取り付けられる場合、コアチューブの一部はコイルを通って延び、コアチューブの他の部分はコイルを越えて延びることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータが弁本体に適切に取り付けられた状態で、コアチューブは、弁本体からアクチュエータハウジング及びコイルを通って延びる。

少なくとも１つの実施形態では、電磁弁は、また、アクチュエータが弁本体及び／又はコアチューブに適切に取り付けられるか否かを監視する監視アセンブリを含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリは、コアチューブ上のターゲットと、ターゲットが存在するか否かを検出するように構成された検出器とを含む。検出器及びターゲットは、アクチュエータが弁本体及び／又はコアチューブに適切に取り付けられる場合に、検出器がターゲットを検出できるように配置されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、検出器は、アクチュエータが弁本体及び／又はコアチューブに不適切に取り付けられる場合に、ターゲットを検出することができない。

少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリは、ターゲットが検出されるか否かの可聴及び／又は可視表示をトリガー又は提供するように構成されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリは、アクチュエータが弁本体及び／又はコアチューブに適切又は不適切に取り付けられるか否かの可聴及び／又は可視表示をトリガー又は提供するように構成されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、検出器は、機械的マイクロスイッチ又は磁気近接スイッチなどのスイッチ又は他のセンサを含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、ターゲットは、コアチューブにあるカム又は他のターゲットプロファイルを含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、ターゲットは、コアチューブと一体化されることが可能であり、またはコアチューブの端部に固定されることも可能である。少なくとも１つの実施形態では、ターゲットは、強磁性金属を含むことが可能であり、コアチューブの残りの部分は、非強磁性であることも可能である。少なくとも１つの実施形態では、検出器及び／又はターゲットは、アクチュエータハウジング内に収容されることが可能であり、またはその外部にあることも可能である。少なくとも１つの実施形態では、検出器は、アクチュエータハウジング上に配置され、ターゲットは、コアチューブ上に配置される。

図１Ａは、本開示に係る弁及びアクチュエータシステムの多くの実施形態のうちの１つの斜視図である。 図１Ｂは、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの斜視図である。 図２Ａは、本開示に係る弁及びアクチュエータシステムの多くの実施形態のうちの１つの側面図である。 図２Ｂは、一部が切り取られた、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの側面図である。 図３Ａは、監視アセンブリの一部が切り取られた、本開示に係る弁及びアクチュエータシステムの多くの実施形態のうちの１つの上面図である。 図３Ｂは、監視アセンブリの一部が切り取られた、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの上面図である。 図４Ａは、本開示に係る弁及びアクチュエータシステムの多くの実施形態のうちの１つの側面断面図である。 図４Ｂは、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの側面断面図である。 図５Ａは、監視アセンブリの一部が切り取られた、本開示に係る弁及びアクチュエータシステムの多くの実施形態のうちの１つの上面図である。 図５Ｂは、一部が切り取られた、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの側面図である。 図６Ａは、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの上面断面図である。 図６Ｂは、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの一部の側面断面図である。 図７は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの側面断面図である。 図８は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの一部の斜視断面図である。 図９は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの簡略側面断面図である。 図１０は、本開示に係る監視アセンブリの多くの実施形態のうちの１つの部分分解図である。 図１１は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの部分側面断面図である。 図１２は、本開示に係るコアチューブ及び検出器の多くの実施形態のうちの１つの簡略図である。 図１３Ａは、本開示に係るコアチューブの多くの実施形態のうちの１つの簡略図である。 図１３Ｂは、図１３Ａのコアチューブの分解図である。 図１４Ａは、本開示に係るコアチューブの多くの実施形態のうちの１つの簡略図である。 図１４Ｂは、図１４Ａのコアチューブの分解図である。 図１５は、本開示に係る弁及びアクチュエータシステムの多くの実施形態のうちの１つの斜視図である。 図１６は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの側面断面図である。 図１７は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの側面断面図である。 図１８は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの回路の多くの実施形態のうちの１つの概略図である。 図１９は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの回路の多くの実施形態のうちの１つの概略図である。

上述した図面と以下の具体的な構造及び機能の書面による記述とは、出願人が発明したものの範囲又は添付の特許請求の範囲を限定するために提示されるものではない。むしろ、図面及び書面による記述は、特許保護が求められている発明を作成及び使用することを当業者に教示するために提供されるものである。当業者は、本発明の商業的実施形態の全ての特徴が、明確さ及び理解のために説明又は示されているわけではないことを理解するであろう。当業者はまた、本発明の態様を組み込んだ実際の商業的実施形態の開発が、商業的実施形態に対する開発者の最終目標を達成するために多数の実装固有の決定（implementation-specific decisions）を必要とすることを理解するであろう。このような実装固有の決定は、システム関連、ビジネス関連、政府関連、及び他の制約への準拠を含むことが可能であるが、これらに限定されない可能性があり、これらは、特定の実装、場所及び時間により異なることが可能である。開発者の努力は絶対的な意味で複雑で時間がかかるかもしれないが、それにもかかわらず、そのような努力は、この開示の利点を得る当業者にとって日常的な取り組みである。本明細書に開示及び教示される発明は、多数の様々な修正及び代替形態の影響を受けやすいことを理解されたい。「ａ」などであるが、これに限定されない単数形用語の使用は、アイテムの数を制限することを意図するものではない。また、「最上部」、「底部」、「左」、「右」、「上部」、「下部」、「下」、「上」、「側面」などの関係用語の使用は、書面による記述において使用されて、図面を具体的に参照することを明確にするものであり、本発明又は添付の特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。「含む」及び「など」という用語は例示的であり、限定的ではない。

「結合する」、「結合された」、「結合している」、「カプラー」などの用語は、本明細書に広く使用されており、１つ以上の部材を一緒に、例えば、機械的、磁気的、電気的、化学的、操作可能、直接的又は中間要素を介して間接的に固定、結び付け、連結、締結、取り付け、接合、その中に挿入、その上又はその中に形成、連通するか、又は他の方法で関連付けるための任意の方法又は装置を含むことが可能であり、１つの機能部材を別の部材と一体的に形成することを非限定的に更に含むことが可能である。結合は、回転を含む任意の方向で発生することが可能である。

出願人は、弁アクチュエータ（例えば、電磁アクチュエータ又はコイル）が適切に取り付けられるか否かを決定及び／又は表示する新規で有用な装置、アセンブリ、システム及び方法を発明した。少なくとも１つの実施形態では、電磁弁用のアクチュエータは、アクチュエータが弁本体、電機子及びコアチューブのうちの少なくとも１つに結合されるか否かを決定及び／又は表示する（アクチュエータが弁操作をサポートするために適切に取り付けられるか否かを決定及び／又は表示することを含むことが可能である）スイッチ及びセンサのうちの少なくとも１つを含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ又はアクチュエータに結合されたシステムは、アクチュエータが弁の１つ以上の他の構成要素（例えば、弁本体、電機子、コアチューブ）に結合されるか、及び／又はそこから取り外されるかを知らせるか、又は別の方法で表示するように構成されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、弁は、アクチュエータが弁の１つ以上の他の構成要素に結合されない場合、及び／又は適切に結合されない場合に、可聴表示及び可視表示のうちの少なくとも１つを提供するか、又は別の方法で引き起こすように構成されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、電磁弁アクチュエータなどの弁アクチュエータは、アクチュエータが弁本体、電機子及びコアチューブのうちの少なくとも１つに結合されるか否かを表示するインジケータアセンブリを含むことが可能である。インジケータアセンブリは、コアチューブ又はコアチューブに結合された構成要素との通信に基づいて表示を提供するように構成されたインジケータを含むことが可能である。インジケータ又はインジケータアセンブリは、スイッチ及びセンサのうちの少なくとも１つを含むことが可能である。インジケータ又はインジケータアセンブリは、コアチューブに接触するように構成された第１の端部及び第１の端部の長手方向の反対側にある第２の端部を有するステムと、スイッチとを含むことが可能である。ステムは、スイッチから離れるように付勢されることが可能である。ステムは、ステムがコアチューブ、コアチューブの一部、又はコアチューブに結合された構成要素と接触する場合、又は接触しない場合に、スイッチを開閉するように構成されることが可能である。センサは、コアチューブ又はコアチューブに結合された１つ以上のターゲットなどの構成要素との通信を感知することに応答して、スイッチを開閉するように構成されることが可能である。センサは、光センサ、磁気センサ、機械的センサ及び／又は他のタイプのセンサの個別又は組み合わせであることが可能であり、又はそれらを個別に、又は組み合わせて含むことも可能である。少なくとも１つの実施形態では、ステム又はセンサは、コアチューブの外表面にあるか又はコアチューブ内若しくはコアチューブに配置されるカム、タング、溝、ショルダー、他のプロファイル形状又はターゲットと通信するように構成されることが可能である。

少なくとも１つの実施形態では、電磁弁は、弁本体及びアクチュエータを含むことが可能である。弁本体は、弁を通る選択的な流れの入口及び出口を含むことが可能である。アクチュエータは、弁本体に結合され、入口から出口への流れを制御するように構成されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータは、アクチュエータハウジングと、アクチュエータハウジング内に配置されたコイルと、コアチューブとを含む。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータが弁本体に適切に取り付けられる場合、コアチューブは、一部がコイルを通って延び、他の部分がコイルを越えて延びることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、コアチューブは、アクチュエータが弁本体に適切に取り付けられた状態で、弁本体からアクチュエータハウジング及びコイルを通って延びる。

少なくとも１つの実施形態では、電磁弁は、また、アクチュエータが弁本体及び／又はコアチューブに適切に取り付けられるか否かを監視する監視アセンブリを含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリは、コアチューブにあるターゲットと、ターゲットが存在するか否かを検出するように構成された検出器とを含む。検出器及びターゲットは、アクチュエータが弁本体及び／又はコアチューブに適切に取り付けられる場合に、検出器がターゲットを検出できるように配置されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、検出器は、アクチュエータが弁本体及び／又はコアチューブに不適切に取り付けられる場合に、ターゲットを検出することができない。

少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリは、ターゲットが検出されるか否かの可聴及び／又は可視表示をトリガー又は提供するように構成されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリは、アクチュエータが弁本体及び／又はコアチューブに適切又は不適切に取り付けられるか否かの可聴及び／又は可視表示をトリガー又は提供するように構成されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、検出器は、機械的マイクロスイッチ又は磁気近接スイッチなどのスイッチ又は他のセンサを含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、ターゲットは、コアチューブにあるカム又は他のターゲットプロファイルを含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、ターゲットは、コアチューブと一体化されることが可能であり、コアチューブの端部に固定されることも可能である。少なくとも１つの実施形態では、ターゲットは、強磁性金属を含むことが可能であり、コアチューブの残りの部分は、非強磁性であることも可能である。少なくとも１つの実施形態では、検出器及び／又はターゲットは、アクチュエータハウジング内に収容されることが可能であり、その外部にあることも可能である。少なくとも１つの実施形態では、検出器は、アクチュエータハウジングに配置され、ターゲットは、コアチューブに配置される。

図１Ａは、本開示に係る弁及びアクチュエータシステムの多くの実施形態のうちの１つの斜視図である。図１Ｂは、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの斜視図である。図２Ａは、本開示に係る弁及びアクチュエータシステムの多くの実施形態のうちの１つの側面図である。図２Ｂは、一部が切り取られた、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの側面図である。図３Ａは、監視アセンブリの一部が切り取られた、本開示に係る弁及びアクチュエータシステムの多くの実施形態のうちの１つの上面図である。図３Ｂは、監視アセンブリの一部が切り取られた、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの上面図である。図４Ａは、本開示に係る弁及びアクチュエータシステムの多くの実施形態のうちの１つの側面断面図である。図４Ｂは、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの側面断面図である。図５Ａは、監視アセンブリの一部が切り取られた、本開示に係る弁及びアクチュエータシステムの多くの実施形態のうちの１つの上面図である。図５Ｂは、一部が切り取られた、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの側面図である。図６Ａは、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの上面断面図である。図６Ｂは、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの一部の側面断面図である。図７は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの側面断面図である。図８は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの一部の斜視断面図である。図９は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの簡略側面断面図である。図１０は、本開示に係る監視アセンブリの多くの実施形態のうちの１つの部分分解図である。図１１は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの部分側面断面図である。図１２は、本開示に係るコアチューブ及び検出器の多くの実施形態のうちの１つの簡略図である。図１３Ａは、本開示に係るコアチューブの多くの実施形態のうちの１つの簡略図である。図１３Ｂは、図１３Ａのコアチューブの分解図である。図１４Ａは、本開示に係るコアチューブの多くの実施形態のうちの１つの簡略図である。図１４Ｂは、図１４Ａのコアチューブの分解図である。図１５は、本開示に係る弁及びアクチュエータシステムの多くの実施形態のうちの１つの斜視図である。図１６は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの側面断面図である。図１７は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの多くの実施形態のうちの１つの側面断面図である。図１８は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの回路の多くの実施形態のうちの１つの概略図である。図１９は、本開示に係るアクチュエータアセンブリの回路の多くの実施形態のうちの１つの概略図である。図１～１９は、互いに関連して説明される。

少なくとも１つの実施形態では、電磁弁、アセンブリ又はシステム１００は、弁アセンブリ１０２及びアクチュエータアセンブリ１２０を含むことが可能である。弁アセンブリ１０２は、弁１０２を通る選択的な流れの入口１０６及び出口１０８を有する弁本体１０４を含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、弁本体１０４は、ばね懸架式電機子１１４により制御されるパイロット弁１１２により操作されるダイヤフラム弁１１０を含む。

少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータアセンブリ１２０は、弁本体１０４に結合され、入口１０６から出口１０８への流れを制御するように構成されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータアセンブリ１２０は、アクチュエータハウジング１２２と、アクチュエータハウジング１２２内に配置されたコイル１２４と、コアチューブ１２６とを含む。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータハウジング１２２及びコイル１２４は、コアチューブ１２６又はその一部が通って延びることができる孔又は通路を含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、コアチューブ１２６は、弁本体１０４に固定され、パイロット弁１１２を制御するばね懸架式電機子１１４は、コアチューブ１２６内に乗る。

少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータハウジング１２２は、コアチューブ１２６がアクチュエータハウジングの通路を通って延びる状態で、コアチューブ１２６上にスライドして、弁本体１０４に隣接するばね１２８に当接することができる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータハウジング１２２を弁本体１０４に押し付け、ばね１２８を圧縮し、ネームプレート１３０をコアチューブ１２６の遠位端の近くのリップ、溝又はくぼみ１３２の下に滑り込ませることにより、アクチュエータハウジング１２２をコアチューブ１２６に固定することができる。適切に位置決めされると、ネームプレート１３０は、アクチュエータハウジング１２２をコアチューブ１２６にばね１２８に当接して保持することができる。装飾及び／又は保護キャップ１３４は、コアチューブ１２６の遠位端の上に配置されることが可能である。アクチュエータハウジング１２２は、このプロセスを逆にすることにより、弁本体１０４から取り外すことができる。したがって、少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０、又はアクチュエータハウジング１２２及びコイル１２４などのその構成要素は、サービス及び／又はメンテナンスのために、弁本体１０４から取り外し、交換することができる。もちろん、弁本体１０４も、サービス及び／又はメンテナンスのために、アクチュエータ１２０から取り外し、交換することができる。

少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０が弁本体１０４に適切に取り付けられる場合、コアチューブ１２６の第１の部分１２６ａは、アクチュエータハウジング１２２及び／又はコイル１２４を通って延び、コアチューブ１２６の第２の部分１２６ｂは、アクチュエータハウジング１２２及び／又はコイル１２４を越えて延びることができる。少なくとも１つの実施形態では、コアチューブ１２６は、アクチュエータ１２０が弁本体１０４に適切に取り付けられた状態で、弁本体１０４からアクチュエータハウジング１２２及びコイル１２４を通って延びる。

コアチューブ１２６は、アクチュエータアセンブリ１２０の一部として説明されるが、少なくとも１つの実施形態では、コアチューブ１２６は弁アセンブリ１０２の一部であることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、コアチューブ１２６は、弁本体１０４又はその一部と一体化される。

アセンブリ１００はまた、アクチュエータ１２０又はハウジング１２２が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に適切に取り付けられるか否かを監視する監視アセンブリ１１６を含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリ１１６は、検出器１５０と、アクチュエータ１２０又はハウジング１２２が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に適切に取り付けられることを確認するために位置決めされたターゲット１５２とを含む。少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリ１１６は、コアチューブ１２６にあるターゲット１５２と、ターゲット１５２が存在するか否か、及び／又は適切に位置決めされるか否かを検出するように構成された検出器１５０とを含む。検出器１５０及びターゲット１５２は、アクチュエータ１２０又はハウジング１２２が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に適切に取り付けられる場合に、検出器１５０がターゲット１５２を検出できるように配置されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、検出器１５０は、アクチュエータ１２０又はハウジング１２２が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に不適切に取り付けられる場合に、ターゲット１５２を検出することができない。

少なくとも１つの実施形態では、検出器１５０は、アクチュエータ１２０又はハウジング１２２に実装されるため、アクチュエータ１２０又はハウジング１２２が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に対して取り外され、及び／又は交換される場合に、アクチュエータ１２０又はハウジング１２２とともに移動する。少なくとも１つの実施形態では、ターゲット１５２は、コアチューブ１２６に実装されるため、弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６がアクチュエータ１２０又はそのハウジング１２２に対して取り外され、及び／又は交換される場合に、弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６とともに移動する。

少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０が弁本体１０４に適切に取り付けられる場合、ターゲット１５２は、アクチュエータハウジング１２２及び／又はコイル１２４を越えて延びるコアチューブ１２６の部分１２６ｂに実装される。アクチュエータハウジング１２２及び／又はコイル１２４を越えて延びるコアチューブ１２６の第２の部分１２６ｂは、コアチューブ１２６と一体化されることが可能であり、コアチューブ１２６の第１の部分１２６ａ又は別の部分に取り付けられた延長部であることも可能である。少なくとも１つの実施形態では、コアチューブ１２６の第２の部分１２６ｂは、スペーサ１２６ｃによりターゲット１５２から離間されたヘッド１２６ｂを含む。少なくとも１つの実施形態では、コアチューブ１２６の第２の部分１２６ｂ又はその一部は、ねじ付き接続部１２６ｄによりコアチューブ１２６ａの別の部分に固定される。これは、監視アセンブリ１１６を他の弁アセンブリ１０２及び／又はアクチュエータアセンブリ１２０に組み込むことを可能にすることができる。少なくとも１つの実施形態では、ターゲット１５２は、コアチューブ１２６の第１の部分１２６ａからギャップ１２６ｅだけ離間される。

図１２を参照すると、例えば、アクチュエータハウジング１２２及び／又はコイル１２４が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に対して適切な位置にある場合、検出器１５０ａは、コアチューブ１２６にあるターゲット１５２に隣接して、ターゲット１５２を検出することができる。例えば、アクチュエータハウジング１２２及び／又はコイル１２４が弁本体１０４から遠すぎ、及び／又はコアチューブ１２６上で高すぎると、検出器１５０ｂは、ターゲット１５２とコアチューブの第１の部分１２６ａとの間のギャップ１２６ｅに隣接することができ、ターゲット１５２を検出することができない。例えば、アクチュエータハウジング１２２及び／又はコイル１２４が弁本体１０４に近すぎ、及び／又はコアチューブ１２６上で低すぎると、検出器１５０ｃは、ターゲット１５２とコアチューブの第２の部分のヘッド１２６ｂとの間のスペーサ１２６ｃに隣接することができ、ターゲット１５２を検出することができない。

少なくとも１つの実施形態では、検出器１５０及び／又はターゲット１５２は、アクチュエータハウジング１２２内に収容されることが可能であり、その外部にあることも可能である。少なくとも１つの実施形態では、例えば、図９に示すように、検出器１５０は、アクチュエータハウジング１２２内に配置され、ターゲット１５２は、コアチューブ１２６に配置され、アクチュエータハウジング１２２内にもある。少なくとも１つの実施形態では、例えば、図１５に示すように、検出器１５０及び／又はターゲット１５２は、アクチュエータハウジング１２２の外部に配置されることが可能である。

例えば、監視アセンブリ１１６は、アクチュエータハウジング１２２に実装されることができる接合ボックス（junction box）１４０を含むことが可能である。接合ボックス１４０は、カバー１４２を含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、検出器ハウジング１４４は、接合ボックス１４０に固定され、検出器１５０を保護及び／又は収容することができる。少なくとも１つの実施形態では、検出器ハウジング１４４は、ターゲット１５２及び／又は第２の部分１２６ｂを保護及び／又は収容することもできる。少なくとも１つの実施形態では、ターゲット１５２及び／又は第２の部分１２６ｂは、検出器ハウジング１４４の開口に延びる。少なくとも１つの実施形態では、接合ボックス１４０の上部は、アクチュエータハウジング１２２と実質的に同一平面であることにより、検出器ハウジング１４４はアクチュエータハウジング１２２の上に位置する。少なくとも１つの実施形態では、検出器ハウジング１４４は、アクチュエータハウジング１２２に結合されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、検出器１５０は、アクチュエータハウジング１２２の上に実装され、ターゲット１５２がアクチュエータハウジング１２２の上にあるか又はそれを超える場合にターゲット１５２を検出することができる。少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリ１１６は、アクチュエータハウジング１２２に固定されることができ、ターゲット１５２及び／又は第２の部分１２６ｂを保護及び／又は収容することができるスペーサ又はターゲットハウジング１４６を含む。少なくとも１つの実施形態では、検出器ハウジング１４４の上部は、ターゲットハウジング１４６の上部と少なくとも実質的に同一平面であることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、ターゲットハウジング１４６は、検出器ハウジング１４４の少なくとも一部を収容又はカバーする。

少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリ１１６は、様々なハウジング１２２、１４０、１４４、１４６を互いにシールする１つ以上のガスケット１４８を含むことが可能である。検出器１５０は、検出器ハウジング１４４に一体化されることができ、そうでなければその一部で、及び／又はその内部にあることができる検出器支持体１５４によりカバーされ、保護され、又は支持されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリ１１６は、接合ボックス１４０内及び／又はアクチュエータハウジング１２２にシール１５６でシールされることができる端子ブロック１５８を含むことが可能である。端子ブロック１５８は、コイル１２４及び／又は検出器１５０への接続を終了するか又は可能にするために使用することができる。

少なくとも１つの実施形態では、ケーブル又はワイヤの束などの通信リンク１６０は、端子ブロック１５８を介してコイル１２４及び／又は検出器１５０に接続されることが可能である。例えば、通信リンク１６０は、無線通信又は有線通信を含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、通信リンク１６０は、コイル１２４に電力を供給し、及び／又はコイル１２４を制御する電力供給及び／又は通信配線１６２を含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、通信リンク１６０は、検出器１５０に電力を供給し、及び／又は検出器１５０を制御する電力供給及び／又は通信配線１６４を含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、通信リンク１６０は、例えば、コイル１２４及び／又は検出器１５０に安全及び／又は信号接地を提供する追加の配線１６６を含むことが可能である。

少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリ１１６は、通信リンク１６０の整合性を監視するために使用できる、抵抗器などの１つ以上の整合性装置１６８を含むことが可能である。例えば、図８に示すように、整合性装置１６８は、検出器配線１６４の連続性を確認する抵抗器を含むことが可能である。

少なくとも１つの実施形態では、検出器１５０は、機械的マイクロスイッチ又は磁気近接センサなどのスイッチ又は他のセンサを含むことが可能である。適切なマイクロスイッチの例は、ＨｏｎｅｙｗｅｌｌのＳＭシリーズ（Honeywell’s SM-series）を含む。適切な磁気近接センサの例は、Ｍａｇｎａｓｐｈｅｒｅ及びＴｏｐＷｏｒｘにより製造された５２Ｍシリーズなど（manufactured by Magnasphere and TopWorx, such as the 52M-series）のものを含む。少なくとも１つの実施形態では、ターゲット１５２は、コアチューブ１２６内、又はコアチューブ１２６の外表面にあるカム、タング、溝、ショルダー、他のプロファイル形状を含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、ターゲット１５２は、上記のように、コアチューブ１２６と一体化されることができ、コアチューブの第２の端部１２６ｂなどのコアチューブ１２６の端部に固定されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、例えば、検出器１５０が磁気近接センサである場合、ターゲット１５２は、強磁性金属、永久磁性材又は電磁材を含むことが可能であり、コアチューブ１２６の他の部分は、非磁性であることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、例えば、検出器１５０が磁気近接センサである場合、ターゲット１５２は、強磁性金属、永久磁性材又は電磁材の一部であることが可能であり、コアチューブ１２６の末端部１２６ｂ及び他の部分は、非磁性であることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、ターゲット１５２は、コアチューブ１２６の他の部分に接続された末端部１２６ｂの一部であることが可能である。

少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に適切又は不適切に取り付けられる場合、検出器１５０は、ターゲット１５２及び／又はコアチューブ１２６の第２の部分１２６ｂに近接し、及び／又はこれらとの通信を感知するように位置決めされる。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータ１２０が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に適切又は不適切に取り付けられる場合、検出器１５０は、ターゲット１５２の遠位に位置決めされる。少なくとも１つの実施形態では、例えば、図６Ａ、図６Ｂ、図７に示すように、監視アセンブリ１１６は、ばね１７２により、コアチューブ１２６に向かって、及び／又は検出器１５０から離れるように付勢されることができるシャフト又はステム１７０を含むことが可能である。監視アセンブリ１１６はまた、シャフト１７０が検出器ハウジング１４４内でシールしてスライドすることを可能にする、Ｏリングなどのシール１７４を含むことも可能である。少なくとも１つの実施形態では、シャフトは、コアチューブがアクチュエータハウジング１２２及び／又はコイル１２４を通って、及び／又はアクチュエータハウジング１２２及び／又はコイル１２４を越えて延びる場合に、コアチューブ１２６と係合し、ボール又は他のベアリングを含むことができる係合端１７６を含む。シャフト１７０の端部である係合端１７６が、コアチューブ１２６にあるターゲット１５２と係合又は接触すると、シャフトは、コアチューブ１２６へ横方向又は垂直方向に移動し、トリガー又はトリガー端１７８は、機械的スイッチ又は他のセンサなどの検出器１５０をトリップ又はトリガーする。

少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリ１１６は、ターゲット１５２が適切に検出されるか否か、ひいては、アクチュエータ１２０が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に適切又は不適切に取り付けられるか否かの可聴及び／又は可視表示、又はインジケータ１８４を含むことができ、それらをトリガーするか又は提供するように構成されることができる。例えば、検出器配線１６４は、ターゲット１５２が適切に検出される場合、ひいては、アクチュエータ１２０が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に適切に取り付けられる場合に、回路を閉じるか又は完了する（complete）ことができる。少なくとも１つの実施形態では、検出器配線１６４は、ターゲット１５２が適切に検出される場合、ひいては、アクチュエータ１２０が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に適切に取り付けられる場合に、回路を開くことができる。少なくとも１つの実施形態では、検出器配線１６４は、ターゲット１５２が検出されない場合、ひいては、アクチュエータ１２０が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に不適切に取り付けられる場合に、回路を開くことができる。少なくとも１つの実施形態では、検出器配線１６４は、ターゲット１５２が検出されない場合、ひいては、アクチュエータ１２０が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に不適切に取り付けられる場合に、回路を閉じるか又は完了する（complete）ことができる。その回路は、可聴及び／又は可視表示、又はインジケータ１８４を提供することができるため、オペレータ又は検査員は、アクチュエータ１２０が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に適切に取り付けられることを確認することができる。

少なくとも１つの実施形態では、例えば、多くの図のうちの１つである図１６に示すように、監視アセンブリ１１６は、アクチュエータハウジング１２２内及び／又はコイル１２４に隣接して位置決めされた、電気接点又はフラックスワッシャ（flux washer）１９０などの１つ以上の検出器１５０を含むことが可能である。この例では、コアチューブ１２６自体は、アクチュエータ１２０が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に適切に取り付けられる場合に、検出器配線１６４を有する回路を完了する（complete）ために使用されることが可能である。接点又はワッシャ１９０などの検出器１５０は、アクチュエータ１２０が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に不適切に取り付けられる場合に、回路を開くことを保持するように位置決めされることができ、それにより、アクチュエータ１２０が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に不適切に取り付けられることをオペレータ又は検査員に警告することができる。

少なくとも１つの実施形態では、例えば、図１７に示されるように、監視アセンブリ１１６は、アクチュエータハウジング１２２内及び／又はコイル１２４に隣接して位置決めされた、接触スリーブ１９２などの１つ以上の検出器１５０を含むことが可能である。この例では、コアチューブ１２６自体は、アクチュエータ１２０が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に適切に取り付けられる場合に、検出器配線１６４及び／又は接地若しくは他の配線１６６の間の回路を完了する（complete）ために使用されることが可能である。接触スリーブ１９２などの検出器１５０は、アクチュエータ１２０が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に不適切に取り付けられる場合に、回路を開くことを保持するように位置決めされることができ、それにより、アクチュエータ１２０が弁本体１０４及び／又はコアチューブ１２６に不適切に取り付けられることをオペレータ又は検査員に警告することができる。

少なくとも１つの実施形態では、弁の取り外し可能なソレノイドコイルは、弁本体に固定され得るソレノイド電機子（コアチューブ）にあるターゲット機構によりトリガーされるスイッチを組み込むことができる。ソレノイド電機子（solenoid armature）にあるターゲット機構（target feature）によりトリガーされるスイッチは、取り外し可能なソレノイドコイルが正確な位置に正確に取り付けられるか、不正確な位置に不正確／不完全に取り付けられるか、又はまったく取り付けられないかを検出することができる。本開示の少なくとも１つの実施形態は、電機子／弁本体の周りのソレノイドコイルの回転位置に関係なく、ターゲット機構を整列させる必要がなく、これを達成することができる。ターゲットがソレノイド電機子と一体化されることができため、本発明は、ターゲット機構として機能する追加の要素を必要としない（しかしながら、任意に含むことが可能である）。スイッチは、機械的、光学的、磁気的又は抵抗的であることが可能である。ターゲット機構は、鉄金属、磁性材又は反射材であることが可能である。スイッチは、ノーマルオープン、ノーマルクローズ、ＮＣＮＯ又は漸進的に抵抗的であることが可能である。スイッチは、ソレノイドコイルにあるアクセサリ構造に実装されることができ、ソレノイドコイルのエンクロージャ内に組み込まれることも可能である。スイッチは、環境シール、電気終端及び／又は電気リードを提供するエンクロージャと結合されることが可能である。少なくとも１つの実施形態は、ソレノイドコイルが正確に取り付けられるか又は正確に取り付けられない場合、現場サービス又はその他のために取り外した後であろうとなかろうと、警報信号又は他のインジケータを提供することができる。消火システムで使用される電磁弁は、本開示の商業的実装の一例である。例えば、本開示の少なくとも１つの実施形態は、ＮＦＰＡ－１３に準拠し得る。本開示の他の例示的な実装は、本開示の感知及び／又は表示の態様が必要とされるか又は望まれる電磁弁用途を含む。

少なくとも１つの実施形態では、電磁弁は、弁本体及びアクチュエータを含むことが可能である。弁本体は、弁を通る選択的な流れの入口及び出口を含むことが可能である。アクチュエータは、弁本体に結合されることができ、入口から出口への流れを制御するように構成されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータは、アクチュエータハウジングと、アクチュエータハウジング内に配置されたコイルと、コアチューブとを含む。少なくとも１つの実施形態では、アクチュエータが弁本体に適切に取り付けられる場合、コアチューブは、一部がコイルを通って延びることができ、他の部分がコイルを越えて延びることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、コアチューブは、アクチュエータが弁本体に適切に取り付けられた状態で、弁本体からアクチュエータハウジング及びコイルを通って延びる。

少なくとも１つの実施形態では、電磁弁は、また、アクチュエータが弁本体及び／又はコアチューブに適切に取り付けられるか否かを監視する監視アセンブリを含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリは、コアチューブにあるターゲットと、ターゲットが存在するか否かを検出するように構成された検出器とを含む。検出器及びターゲットは、アクチュエータが弁本体及び／又はコアチューブに適切に取り付けられる場合に、検出器がターゲットを検出できるように配置されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、検出器は、アクチュエータが弁本体及び／又はコアチューブに不適切に取り付けられる場合に、ターゲットを検出することができない。

少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリは、ターゲットが検出されるか否かの可聴及び／又は可視表示をトリガー又は提供するように構成されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、監視アセンブリは、アクチュエータが弁本体及び／又はコアチューブに適切又は不適切に取り付けられるか否かの可聴及び／又は可視表示をトリガー又は提供するように構成されることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、検出器は、機械的マイクロスイッチ又は磁気近接スイッチなどのスイッチ又は他のセンサを含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、ターゲットは、コアチューブにあるカム又は他のターゲットプロファイルを含むことが可能である。少なくとも１つの実施形態では、ターゲットは、コアチューブと一体化されることができ、コアチューブの端部に固定されることも可能である。少なくとも１つの実施形態では、ターゲットは、強磁性金属を含むことが可能であり、コアチューブの残りの部分は、非強磁性であることが可能である。少なくとも１つの実施形態では、検出器及び／又はターゲットは、アクチュエータハウジング内に収容されることができ、その外部にあることも可能である。少なくとも１つの実施形態では、検出器は、アクチュエータハウジングに配置され、ターゲットは、コアチューブに配置される。

本開示の１つ以上の態様を利用する他及びさらなる実施形態は、出願人の開示の精神から逸脱することなく工夫することができる。例えば、装置、システム及び方法は、多数の異なる業界における多数の異なるタイプ及びサイズの弁に対して実装されることが可能である。更に、様々な方法及び物理的実施形態は、開示された方法及び実施形態の変形を生成するために、互いに組み合わせて含まれることが可能である。単数形の要素の説明は、複数形の要素を含むことができ、その逆も可能である。特に限定されない限り、ステップの順序は、様々な順序で発生することができる。本明細書に説明された様々なステップは、他のステップと組み合わせられ、記載されたステップと相互に連結され、及び／又は複数のステップに分割されることも可能である。同様に、要素は、機能的に説明されており、別個の構成要素として具体化されることができ、複数の機能を有する構成要素に組み合わせられることが可能である。本開示の１つ以上の態様及び実施形態は、添付の図面においてより詳細に示され、及び／又は説明される。図面に反映される態様及び実施形態は、説明及び例示を目的としており、本開示の範囲を限定することを決して意図するものではない。

本発明は、好ましい実施形態及び他の実施形態の文脈で説明されており、本発明の全ての実施形態が説明されているわけではない。説明された実施形態に対する明らかな修正及び変更は、本開示の利点を得る当業者に利用可能である。開示及び非開示の実施形態は、出願人が思いついた発明の範囲又は適用可能性を限定又は制限することを意図するものではなく、むしろ、特許法に準拠して、出願人は、特許請求の範囲の同等物の範囲又は範囲内にあるそのような全ての修正及び改善を完全に保護することを意図する。

Claims (20)

1. 入口及び出口を有する弁本体と、
   前記弁本体に結合され、前記入口から前記出口への流れを制御するように構成されたアクチュエータであって、前記アクチュエータは、アクチュエータハウジングと、前記アクチュエータハウジング内に配置されたコイルと、前記コイルを少なくとも部分的に通って配置された第１の部分及び前記アクチュエータが前記弁本体に適切に取り付けられる場合に前記コイルを越えて延びる第２の部分を有するコアチューブと、を含むアクチュエータと、
   前記アクチュエータが前記弁本体に適切に取り付けられるか否かを監視する監視アセンブリと、
   を含む電磁弁であって、
   前記監視アセンブリは、
   検出器と、
   前記コアチューブの第２の部分に配置されたターゲットと、を含み、
   前記検出器は、前記ターゲットの存在、前記ターゲットの不存在及びそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを検出するように構成される、電磁弁。
2. 前記検出器は、スイッチ及びセンサのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の電磁弁。
3. 前記監視アセンブリは、前記ターゲットが存在するか又は不存在の場合に可聴表示及び可視表示のうちの少なくとも１つを開始するように構成される、請求項１に記載の電磁弁。
4. 前記監視アセンブリは、前記検出器に操作可能に結合された可聴インジケータ及び可視インジケータのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の電磁弁。
5. 前記検出器は、
   第１の端部及び前記第１の端部の長手方向の反対側にある第２の端部を有するステムと、
   スイッチと、を含み、
   前記ステムは、前記スイッチから離れるように付勢され、
   前記ステムの第２の端部は、前記ステムの第１の端部が前記ターゲットと接触する場合に前記スイッチを開閉するように構成される、請求項１に記載の電磁弁。
6. 前記ターゲットは、前記コアチューブの第２の部分の外表面にあるカム、タング、溝、ショルダー及びターゲットプロファイルのうちの少なくとも１つを含む、請求項５に記載の電磁弁。
7. 前記検出器は、
   前記コアチューブの第２の部分との通信を感知するように取り付けられた近接スイッチを含み、
   前記近接スイッチは、前記ターゲットの存在又は不存在に対応して開閉するように構成される、請求項１に記載の電磁弁。
8. 前記近接スイッチは、磁気近接スイッチであり、前記ターゲットは、永久磁石及び強磁性金属のうちの少なくとも１つを含む、請求項７に記載の電磁弁。
9. 前記コアチューブの第２の部分は、前記コアチューブの本体に結合された末端部を含み、前記末端部は、前記ターゲットを含む、請求項８に記載の電磁弁。
10. 前記末端部は、強磁性金属を含み、前記コアチューブの本体は、非強磁性である、請求項９に記載の電磁弁。
11. 前記末端部は、前記アクチュエータハウジングの開口を通って配置され、また、前記末端部に結合され、前記アクチュエータを前記弁本体に対して適切な取付位置に保持するように構成されたリテーナを更に含む、請求項９に記載の電磁弁。
12. 前記ターゲットは、前記コアチューブ内に少なくとも部分的に配置される、請求項１に記載の電磁弁。
13. 前記検出器及び前記ターゲットのうちの少なくとも１つは、前記アクチュエータハウジング内に収容される、請求項１に記載の電磁弁。
14. 前記監視アセンブリは、前記アクチュエータハウジングに結合された検出器ハウジングを含み、前記検出器は、前記検出器ハウジング内に収容される、請求項１に記載の電磁弁。
15. 前記コアチューブの第２の部分は、前記検出器ハウジングの開口内に延びる、請求項１４に記載の電磁弁。
16. 前記検出器ハウジングは、前記アクチュエータハウジングの上部に結合され、前記検出器は、前記コアチューブの縦軸に少なくとも実質的に垂直な縦軸を有するステムを含む、請求項１４に記載の電磁弁。
17. アクチュエータハウジング及びコアチューブを有する電磁弁用の監視アセンブリであって、前記監視アセンブリは、
    ターゲットと、
    前記ターゲットの存在、前記ターゲットの不存在及びそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを検出するように構成された検出器と、を含み、
    前記検出器は、前記アクチュエータハウジングに取り付けられるように構成され、
    前記ターゲットは、前記コアチューブの一部に結合されるように構成される、監視アセンブリ。
18. 前記アクチュエータハウジングに結合されるように構成された検出器ハウジングを更に含み、前記検出器ハウジングは、前記検出器を収容するように構成される、請求項１７に記載の監視アセンブリ。
19. 入口及び出口を有する弁本体と、
    前記弁本体に結合され、前記入口から前記出口への流れを制御するように構成されたアクチュエータであって、前記アクチュエータは、前記弁本体から延びるコアチューブと、コイルを収容するアクチュエータハウジングとを含み、前記コアチューブは、前記アクチュエータが前記弁本体に適切に取り付けられる場合に、前記コイル及び前記アクチュエータハウジングを少なくとも部分的に通って延びる、アクチュエータと、
    前記アクチュエータが前記弁本体に適切に取り付けられるか否かを監視する監視アセンブリと、
    を含む電磁弁であって、
    前記監視アセンブリは、
    前記コアチューブに配置されたターゲットと、
    前記アクチュエータが前記弁本体に適切に取り付けられる場合に、検出器が前記ターゲットを検出するように前記ターゲットに対して位置決めされた検出器と、を含む、電磁弁。
20. 前記検出器は、前記アクチュエータハウジングの外部にある検出器ハウジング内に収容され、前記アクチュエータハウジングは、前記弁本体と前記検出器ハウジングとの間に位置決めされる、請求項１に記載の電磁弁。

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