JPH026296A - 流体流自己調整方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術的分野〕 この発明は、流量計に対する必要性を排除するように、
ｆ＋’ｌ密に調整された可変エリア計１１バルブを通し
て流体の流量を制御することに関するものである。この
発明は、飛行中の動作の直前の短期間にｙＪＪ整を行う
ことができるものとして、揮々の航空機器ににいて有用
なものである。

［背景技術］ 可変エリア３１旦バルブを通る流体の流量を、該バルブ
の実際の幾何学的な開口部の測定だけで正確に指示する
ことは困難である。その理由は、１９８６年４月８日に
特許されたミラー（Ｍｉｌｌａｒ）の米国特許第４，５
８１，７０７号に例示されているように、異なるタイプ
のバルブは、当該バルブの開口比率に対して、該バルブ
を通る流れの比率に関連して異なる流量特性カーブを有
しているだけではなく、圧力や温度の変化により流れの
実行能力が変化するからである。幾つかの設備において
は、流量を決定するための流量計とともに、バルブの開
閉のいかんを指示するデイスプレィによる従来技術が採
用されている。１９７９年４月１０口に発効されたモル
シス（Ｍｏｌｕｓｉｓ）の米国特許第４．１４９，２５
４号においては、ガスがオリフィスを通して流れている
ときに、この利用されているガスを周期的に計算するた
めの、また、動作パラメータおよびテスト・パラメータ
をデイスプレィするための装置が開示されている。

［発明の開示］ この発明によれば、流量計を必要とすることなく、流星
の精密かつ正確な制御が可能にされる。

メモリに！積されている計量バルブの実際の開口部の測
定をするだけで、精密に測定された流量の制御がなされ
る。その正電な動１ヤの間に、流体源からの流体が受容
器または利用装置に対して加えられる。なお、この流体
源は可変エリア計量バルブを通して実質的に−・定の圧
力下にあるが、これは適当なモータによって制御される
該計量バルブ内のオリフィスの開口部を設定して決定さ
れる比率にあるものである。前記のモータは、ある所定
の比率の流量を与えるように計量バルブの開閉について
のコマンドを受けるようにされている。計量バルブの動
１トシャフトのＩｆｆ、　ｉ７ｉ′はレゾルバによって
モニタされる。

計πバルブの；ｇｇは、好適には、通常の圧力条ｒトお
よび温度条件の下で、）点本が先行きの）λ量制御ｎに
正確に従うように、装置がスタンバイ状態にある時間イ
ンタバル中に行われる。その調整の実（〒は、例えば、
飛行中グ）１分間程度の短期間になされる。この調整を
効果的なものにするため、流ｌ１ＥｙＪ　整回路を通し
てタンクに戻されるように流体が循環される。

それぞれに圧力降下センサを有し、単一点（ｓｉｎｇｌ
ｅ　ｐｏｉｎｔ）流量計として動作する固定されたｙｏ
ｕ用オジオリフイス用することにより、この調整を有効
なものにすることができる。多数のオリフィス／デルタ
圧力センサの組み合わせであって、各センサに対して異
なる特定の設定点において正確に調整されたものが設け
られるのは、各固定されたオリフィスを横切る所与の圧
力降下に対して、当該オリフィスを通る流量が正確に知
られており、各既知の流量に対する計量バルブの位置が
記録されているためである。かくして、実際の動作状態
の下での、ある特定の計量装置に対する正確な調整カー
ブが与えられて、作業台での調整の不正確さおよび機械
的な摩耳に基づく可能性のあるドリフ）・が間厘点から
排除される。

この発明のこれらの目的およびその他の目的は、特許請
求の範囲の記載および添付図面に基づく以この発明の装
置において採用される流体は、ポンプ１０により所定の
一定圧力に加圧されてがら受容器】２に供給されるが、
航空機や宇宙ｎｊ）のような航空（ｆｌ　７：ｖにＪ３
いては、指示に基づき、または、インクバロメータ（ｉ
ｕＬｅｒｖａｌｏｎｅＬｅｒ）　１４によるように周期
的に、間欠的な態様で動作させることができる。ポンプ
１０かへの流体が間隔をおかれた時間的な周期で利用さ
れるときには、その非動作的なインタバルをこの発明に
よる調整のために利用することができる。

ここに示された実施例においては、流量の制御が重要で
あるが、これは従来の流量計を用いることなく達成され
る。代替物としての計量バルブ１Ｇは、ポンプ１０と受
容：拐１２との間の流れライン中で接続されていて、制
御および測定の２重のｌｌａ能を果たすように調Ｊ３さ
れる。

二！縫バルブ１Ｇは、「［意の適当な可変エリア・タイ
プのバルブであれば良い、入力ライン１８にはフィルタ
２０が含まれており、また、出力ラインには遮断バルブ
２４．２６が含まれている。そして、これらの遮断バル
ブには、それぞれに、電気的な制御端子部Ａ、Ｂを有す
る操作部が設けられている。ドレン・ライン２８にも、
端子部Ｃを有する操作部を備えた遮断バルブ３０が設け
られている。

計量バルブ１６と遮断バルブ２４との間に設けられた流
体ラインには、固定されたオリフィスによる流量制限器
３８．４１等がそれぞれに接続された遮断バルブ３４．
３６等を備えたブランチ部が設けられている。各固定さ
れたオリフィス３８．４１等を横切っているものは、通
常はデルタ圧力センサとして知られている圧力センサ３
９．４２等であって、関連の固定されたオリフィスを横
切る圧力降下を正確に測定して、出力ライン４０．４３
等の上に電気的な信号を生成するようにされる。オリフ
ィスとデルタ圧力センサとの組み合わせの各々は、オリ
フィスを横切る所与の圧力降下に対して、当該オリフィ
スを通る流量が正確に知られるように、ある特定の異な
る設定点において正確に調整されている。

各固定されたオリフィス３８．４１等からの出力ライン
は、ｆｆＪ　’Ｊ３の段階にある間は、ドレン・ライン
２８およびバルブ３０を通してタンクに接続されている
。このバルブ３０は、調整の期間を除いて閏にされてい
る。

計量バルブ１６は、好適には、スライド・プレート・タ
イプの横道のバルブであって、トルク・モータ５２によ
って駆動されるシャフト５０をｍえている。このトルク
・モータ５２は、レゾルバ５４のようなシャフト位置指
示器を（！ｉえている。

そして、このレゾルバ５４から与えられる情・２ｇは、
シＡ・７１−５０の角度的な位置に関するもの、従って
、計量バルブ１Ｇの開口エリアのサイズを制御する要素
の位置に関するものである。ライン５６Ｊ、の出力信号
は、電子的コントローラまたはマイクロプロセッサ６０
に供給される。この電子的コントローラ６０は、１／ゾ
ルバの出力信号を自己への入力信ワの一つとして読み取
るものである。

圧力降下レギュレータ６２は、計量バルブ１６の入力部
と出力部との間の圧力降下を一定にｔ、ｌＩ持するよう
に、当該３１贋バルブ１６を横切って接続されている、
レギュレータ６２からの流体ライン６４はタンクに接続
された戻りラインである。デルタ圧力センサ６６も計量
バルブ１６および圧力降下レギュレータ６２を横切って
接続されていて、該Ｊｌ量バルブ１６を横切る圧力降下
を正確に測定するようにされる。デルタ圧力センサ６６
がらのライン６８上の出力電気信号は、電子的コントロ
ーラ６０に対する一つの入力として加えられる。

電子的コントローラ６０からのライン７０上の出力信号
は、該電子的コントローラ６０からの命令に従って、計
量バルブ１６を通る流量の制御をするように、１〜ルク
・モータ５２に対する駆動電流を付与するためのもので
ある。

電子的コントローラ６０の端子部Ａ、Ｂ、Ｃ１Ｄおよび
Ｅ上の出力信号は、３！！！断バルブ２４．２６．３０
．３４および３６を開閉させるための電気信号である。

加圧流体が受容器１２に与えられたときには、３Ｉ！！
断バルブ２４．２６が開にされ、また、戻りの流れライ
ンおよび種々の固定されたオリフィス３８、／１１笠と
関連されている、その他の！！断バルブ３０．３４およ
び３６はそれぞれに閉にされる。

受容器１２に対して与えられる流体は、計量バルブ１６
内の可変オリフィスのサイズによって決定される流量の
ものである。シャフト５０の角度的位置はトルク・モー
タによって制御される。電子的コントローラ６０は、レ
ゾルバ５４からの出力信号をモニタして、所望の流量を
生じさせるような開口を達成させるためのコマンドをト
ルク・モータ５２にす・える、ただし、計量バルブ１６
の正確性は、通常、受容器１２に対する流量が受は入れ
可能な公差内にあるの保証に必要なものよりは低いもの
である。

受容器１２が流体の流れを必要としないときには利用可
能な時間的な周期があることがら、次に説明される″Ｊ
Ｊ整手順は装置が゛オフライン°°であるときに実施さ
れる。

受容２＝１２が流体の流れを必要としないときには、電
子的コンｌ−ローラ６０の端子部Ａ、ＢおよびＣかへの
信号により、２個の遮断バルブ２４．２６が閉にされ、
遮断バルブ３０は開にされる。

固定されたオリフィス３８．４１等に関連した遮断バル
ブ３４．３６等の一つは開にされる６図においては２個
の固定されたオリフィス３８．４１が示されているけれ
ども、より多くの固定されたオリフィスからなる構成に
できることが理解されるべきであって、その正確な個数
はこの発明の特別な実施例および調整点が必要とされる
流量の範囲に依存するものである。

まず、受容器１２に対する流体の流れを遮断した陵で、
遮断バルブ３４が開にされて固定されたオリフィス３８
を通って流木が流れ、そして、流れライン２８および開
にされたバルブ３０を通って貯溜タンクに戻ることが許
容される。計量バルブ１６を通る流体の流れに対して１
個だけの固定されたオリフィス構成が設けられており、
該計量バルブ１６は初期的に閑にされた位置から、固定
されたオリフィス３８を横切る予め選択された圧力降下
を達成させる位置まで開にされる。前記の圧力降下はデ
ルタ圧力センサ３９によりセンスされて、これによって
リード線４０．Ｉ−に生成された信号は電子的コントロ
ーラ６０に加えられる。これと同時に、針鼠バルブ】６
の位置が、レゾルバ５４からのり一１τ線５６上の信号
により記録され、これによって１個の設定点が付与され
る。

次に、遮断バルブ３４が閉にされ、また、遮断バルブ３
Ｇは開にされる０次いで、他方の固定されたオリスイス
を通る流量が固定されたオリフィス４１が調整されたと
きの流量と正確に等しいことが、固定されたオリフィス
４１に関連したデルタ圧力センサ４２によって指示され
るまで、３１贋バルブ１６が徐々に開にされる。ここで
、計量バルブ１Ｇの位置を表わすレゾルバのライン５６
」−での読み取りが、第２の設定点を付与するために蓄
積される。実際の流量とレゾルバの読み取りとの間の関
１系が流：ｉｔの所望の範囲にわたって得られるまで、
このような千顆の実行は複数個の固定されたオリフィス
構成に対して継続される。かくして、ある１個のコ！Ｊ
整カーブに対応する情報が与えられる。

電子的コントローラ６０はレゾルバ５４に対する多くの
読み取りを有しており、レゾルバに対する読み取りの各
／Ｚは、侃空機器が飛行中のときに正確に調整された特
定の流量に関連している。この自己調整手順の実行に続
けて、固定されたオリフィス構成に関連した遮断バルブ
の全てが閏にされ、受容器に関連した遮断バルブは開に
されて、所望されたときに、加圧流体源１０からの流体
を受容器１２に与えることが可能にされる。レゾルバに
対する自己調整用の読み取りを用いることにより、計量
バルブ１Ｇに対する特定の正確な流通に関連したレゾル
バの読み取りを達成させるように、トルク・モータ５２
にコマンドを出すことができる。この自己調整手順の実
行は周期的に行うことが可能であり、これによって、計
量バルブ１６の通常の正確性を超えた正確性のレベルに
おける流量を与えるように当該計量バルブを使用するこ
とができる。

この発明について、１個の実施例が説明されているだけ
であるが、その変更や修正の可能なことは当業者にとっ
てｆσ１らかなところである。従って、これまでの説明
は単なる例示のためのものであ−）て、特許請求の範囲
の１閏における記載の範囲での全ての変更および修正は
、いずれも１、ν許による保護を要求する範囲に３まれ
るべきものである。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明を具体化させる装置のブロック図である
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）加圧流体源； 非動作的なインタバルで切り離された期間のときどきの
   時点で前記加圧流体を利用するように適合された利用装
   置； 前記流体源と第１の遮断バルブを含む前記利用装置との
   間で接続された流体導管； 入力端部が前記加圧流体源に接続され、 出力端部が前記遮断バルブに接続されている前記流体導
   管内で接続された可変エリア計量バルブ；前記加圧流体
   が加えられ、前記遮断バルブが閉にされているとき、非
   動作的なインタバル中に前記計量バルブを調整するため
   の手段； を含んだ流体流自己調整方式であって： 前記調整手段は： 前記流体導管と流体溜めとの間で接続された第２の遮断
   バルブを含む戻りライン； 前記計量バルブの出力端部と前記戻りラインとの間で、
   異なるエリアを有するオリフィスであって、該オリフィ
   スを横切る所与の圧力降下に対して、当該オリフィスを
   通過する流量は正確に知られているものの各々と並列に
   接続された複数個の固定された調整用オリフィス； 各固定された調整用オリフィスと関連された常閉バルブ
   ； 前記常閉バルブの開にされたものに関連している、各固
   定されたオリフィスのエリアによつて決定される比率を
   もって、流体圧力源からの流体流を前記計量バルブを通
   して得るために、圧力源が動作している間に、前記常閉
   バルブの各々を逐次開にするための手段； メモリ・ユニットを含むコントローラ； 前記可変エリア計量バルブにおける計量要素位置に対応
   する信号を生成するために前記計量バルブに接続された
   レゾルバ； 前記レゾルバからの信号を前記コントローラに伝送する
   ための手段； 前記コントローラ内のメモリ；および 前記計量バルブ要素の複数個の位置に関連した情報を前
   記メモリ内に記録するための手段であつて、正確に調整
   された設定点を達成するように前記常閉バルブの１個が
   開にされているときには、各位置は異なる所定の流量に
   対応しており、その後で、前記コントローラは、計量バ
   ルブ要素位置と流体流量との対比について、複数個の前
   記設定点からなる調整カーブに対応する情報を前記コン
   トローラ内のメモリ・ユニットに格納するようにした前
   記手段； を含んでなる流体流自己調整方式。
2. （２）前記遮断バルブおよび前記常閉バルブは電気的に
   動作するものであり、また、前記バルブの全ての開閉制
   御をする電気信号を生成させるための手段が前記コント
   ローラ内に更に設けられている、請求項１に記載の流体
   流自己調整方式。
3. （３）前記流体導管は前記計量バルブと前記第１の遮断
   バルブとの間の第３の遮断バルブを含んでおり、また、
   前記戻りラインは前記第１の遮断バルブと第３の遮断バ
   ルブとの間の位置において前記流体導管に接続されてい
   る、請求項１に記載の流体流自己調整方式。（４）前記
   遮断バルブおよび前記常閉バルブは電気的に動作するも
   のであり、また、前記バルブの全ての開閉制御をする電
   気信号を生成させるための手段が前記コントローラ内に
   更に設けられている、請求項３に記載の流体流自己調整
   方式。