JPWO2019093331A1 - 継手システム - Google Patents
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Abstract
Description
少なくとも2つの流路に個別に設けられて流路中の流体と電気的に接触する電極と、を含み、
前記少なくとも2つの流路に個別に設けられた電極を利用して異なる流路中の流体間の電気的な導通度合いを計測可能に構成された継手システムにある。
前記少なくとも2つの流路が一体的に設けられた継手ユニットを前記流体装置に取り付ければ、異なる流路中の流体間の電気的な導通度合いを効率良く計測できる。
該検知する回路を含む継手システムによれば、前記流体装置を通過する流体の有無を検知することで、該流体装置の液漏れなど不良な動作状態を検知できる。
前記流体の量は、前記流体装置における流体の通路の断面積、あるいは例えばデューティー制御等によって通路の開放状態と封鎖状態とを時間的に切り換える場合の開放状態の時間的な占有率、等に依存している。前記電気的な導通度合いは、前記通路の断面積や前記開放状態の時間的な占有率等に依存して変化すると考えられる。したがって、前記電気的な導通度合いに基づけば、前記流体の量を検知できる可能性がある。
この場合には、前記流体間の電気的な導通度合いを精度高く計測できる。
(実施例1)
本例は、継手システム1Sを構成する継手ユニット1を電磁弁2に適用した例である。この内容について、図1〜図6を参照して説明する。
流体装置の一例をなす電磁弁2は、液(流体)が流れる流路の途中に弁座260と弁体25とが設けられ、弁座260に弁体25が押し当たって閉弁し、弁座260と弁体25との間に隙間が生じて開弁するバルブである。
以下、まず電磁弁2の構成を説明し、続いて継手システム1Sの内容を詳しく説明する。
継手ユニット1は、図1及び図2のごとく、流体装置である電磁弁2等に取り付けられ、外部に流路を取り出す継手をなすユニットである。検知回路10は、電磁弁2の流入側の流路261と流出側の流路262との間で電気的な導通度合いが過大であるときにリーク信号を出力する回路である。この検知回路10は、継手ユニット1及び電磁弁2を駆動する駆動ユニット8と信号線を介して電気的に接続されている。
(設定方法1)
電磁弁2が閉弁時の検出信号の大きさ(電圧値)に対して、係数を乗算して閾値を設定する方法。この係数としては、例えば、1.1や1.2など、1.0を超える値を設定できる。
(設定方法2)
電磁弁2が開弁時の検出信号の大きさ(電圧値)に係数を乗算して閾値を設定する方法。この係数としては、例えば、1/10や1/100などの値を設定できる。
(設定方法3)
電磁弁2が閉弁時の検出信号の大きさ(電圧値)を、電磁弁2が開弁時の検出信号の大きさ(電圧値)で除算した値に、係数を乗算して閾値を設定する方法。この係数としては、例えば、1.1や1.2など、1.0を超える値を設定できる。なお、この場合の閾値処理の対象は、電磁弁2が開弁時の検出信号の大きさ(電圧値)により対象の検出信号の大きさを除算した値である。
なお、上記のように設定した閾値を利用する閾値処理は、デジタル回路による処理であっても良く、アナログ回路による処理であっても良い。
本例は、実施例1の継手ユニットに代えて、流路毎の個別の継手3を含む継手システム1Sの例である。この内容について、図7及び図8を参照して説明する。
本例の継手システム1Sを適用する対象の流体装置は、実施例1と同様の電磁弁2である。本例の電磁弁2では、流入側の流路及び流出側の流路が、円柱形状の流路部2Bの外周面に穿設された開口部261A・262Aに連通している。この開口部261A・262Aには、ネジ山が形成されており、電極36を備える継手3を個別に接続可能である。
ジョイントボディ31は、ボルトに似通った外形状を呈すると共に、貫通孔310が設けられた樹脂成形品である。ジョイントボディ31では、一方の端部にスパナ等の工具をかける断面六角形状の頭部311が設けられ、他の部分の外周面にはねじ山313が形成されている。ジョイントボディ31の貫通孔310は、頭部311とは反対側において、開口側に向かって次第に拡径するテーパー状の開口端部310Tを有している。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例1と同様である。
本例は、実施例1の継手ユニットを元にして、流路の閉鎖や切替が可能な流体装置であるマニフォールド58に装着可能なように構成が変更された継手ユニット5を含む継手システム1Sの例である。この内容について図9〜図11を参照して説明する。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例1と同様である。
本例は、実施例1の継手システムに基づいて、漏れ検知の精度向上のために検知回路10が実行する信号処理の内容を変更した例である。この内容について、図4、図12及び図13を参照して説明する。
なお、上記の中間信号(交流電圧)を生成する際、バンドパスフィルタを適用して低周波成分及び高周波成分を除去すると良い。このバンドパスフィルタの周波数的な特性については、信号生成部321が生成する交流信号の周波数に対応して設定すると良い。例えば周波数1KHzで周期的に変化する交流信号を電極141に作用する場合であれば、1kHz近傍の周波数を選択的に通過させるバンドパスフィルタを採用すると良い。
また、本例では、第1の電極141に印加する交流信号(交流電圧)として方形波を例示しているが、交流信号は正弦波等であっても良い。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例1と同様である。
本例は、実施例4の構成に基づいて、検出信号を生成するための中間信号の計測時点の設定を変更した例である。この内容について図14、図15を参照して説明する。
第1の電極141に印加する交流電圧(交流信号)と閉弁時の中間信号との位相差は約90度である一方、第1の電極141に印加する交流電圧(交流信号)に対する開弁時の中間信号の位相ずれは、実施例4で例示した90度まで変動する場合がある。
なお、その他の構成及び作用効果については実施例4と同様である。
1S 継手システム
10、57 検知回路(回路)
11A・B 流路
14、36、56 電極
141 第1の電極
142 第2の電極
2 電磁弁(流体装置)
21 プランジャ
22 コイル
25 弁体
260 弁座
3 継手
55 継手プレート
58 マニフォールド
Claims (8)
- 流体を取り扱う流体装置に連結される流路と、
少なくとも2つの流路に個別に設けられて流路中の流体と電気的に接触する電極と、を含み、
前記少なくとも2つの流路に個別に設けられた電極を利用して異なる流路中の流体間の電気的な導通度合いを計測可能に構成された継手システム。 - 請求項1において、前記少なくとも2つの流路が一体的に設けられていると共に、前記流体装置に対して取付可能に構成された継手ユニットを含む継手システム。
- 請求項1または2において、前記電気的な導通度合いに応じて流体装置を通過する流体の量あるいは有無を検知する回路を含む継手システム。
- 請求項3において、前記回路は、正値の電圧と負値の電圧とが周期的に交互に入れ替わる方形波交流の電圧を、異なる流路に設けられた第1の電極と第2の電極との間に印加する信号生成部と、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電流の大きさを表す計測値を取得する信号処理部と、前記流体装置を通過する流体の量あるいは有無を判定する判定部と、を備える継手システム。
- 請求項4において、前記信号処理部は、前記信号生成部が印加する電圧が負値から正値に切り替わる第1の時点を基準として所定時間ずれた時点で第1の計測値を取得すると共に、前記信号生成部が印加する電圧が正値から負値に切り替わる第2の時点を基準として前記所定時間ずれた時点で第2の計測値を取得し、
前記回路は、前記第1の計測値と前記第2の計測値との差分値の大きさを、前記電気的な導通度合いを表す指標として計測する継手システム。 - 請求項5において、前記回路は、前記流体装置を流体が通過する状態で、前記第1あるいは第2の時点の後、前記信号処理部が取得する計測値が最大値あるいは最小値に至るまでのずれ時間を計測する時間計測部を備え、当該ずれ時間を前記所定時間として設定する継手システム。
- 請求項5または6において、前記判定部は、前記差分値に閾値処理を施して前記流体装置を通過する流体の有無を検知するように構成され、
前記回路は、前記閾値処理に適用する閾値を設定する閾値設定部を備えている継手システム。 - 請求項1〜7のいずれか1項において、前記流路は、流体との間で電気的な絶縁性が確保されており、前記電極は、前記流体装置との間で電気的な絶縁性が確保されている継手システム。
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