TWI672461B - 全端口球閥之維修警示裝置 - Google Patents

Abstract

本發明為一種全端口球閥之維修警示裝置，包括連接單元、控制單元及驅動單元，其中連接單元連接閥門之閥桿，連接單元設有跟隨閥桿動作的被感應元件，而控制單元設有感應元件，驅動單元則連接到連接單元，如此，當驅動單元動作時，驅動單元帶動連接單元，使得閥桿隨連接單元動作，讓閥門的閥桿帶動閥門的閥座動作，此時感應元件與被感應元件之間感應閥桿的動作變化而產生感應訊號，控制單元根據感應訊號產生閥座的使用狀態資訊。

Description

全端口球閥之維修警示裝置

本發明係關於維修警示裝置，尤指一種全端口球閥之維修警示裝置。

按，閥門(Valve)，是控制流動的流體介質的流量、流向、壓力、溫度等的機械裝置，例如，流量控制閥是一種常見的機械裝置，通常具有一閥體及一閥座，該閥體的兩端分別設有流體輸入端、流體輸出端，及在流體輸入端及流體輸出端之間的閥座，調整閥座在流體輸入端及流體輸出端之間的位置，可以完全阻隔流體輸入端及流體輸出端，或者調整流體輸入端到流體輸出端之間的的流量大小。

舉例來說，如圖1所示，該圖為習用球型控制閥之外觀示意圖，目前球型控制閥1通常以人工控制的方式順/逆時鐘旋轉手輪110而手輪110連接閥桿111之一端，閥桿111的另端則連接到閥座112，使得閥座112可以隨手輪110轉動，而控制閥體14的流體輸入端12及流體輸出端13之間的流量大小或是完全阻隔流體輸入端12及流體輸出端13而關閉狀態。另有，業者利用電子元件控制閥門的開啟或關閉，中國第CN203548977 U號新型專利，其係一種壓縮天然氣輸送流量控制精度高的二通球閥，除可控制閥門的開啟或關閉外，還可以用來計算閥門的流量。

由於，球型控制閥1在長時間使用後，球型控制閥1的各個組件都會有不同程度的損耗，進而可能損壞，其中手輪110及閥座112則是最容易損壞的組件。因此，為了解球型控制閥1的使用狀態是否正常，最常用來判斷的方式，就是記錄手輪110的轉動次數，然而若單純以人為記憶方式，並不可靠，或是紙筆記錄手輪110旋轉的次數，並無法精確地或有效地記錄手輪110被轉動次數，導致維修人員無法即時了解球型控制閥1目前的狀態，或者預判球型控制閥1可能在短期內損壞，只能在閥座112無法阻斷閥體14的流體輸入端12及流體輸出端13，使得流體輸出端13不斷地滲漏出流體時，才能察覺到球型控制閥1已經損壞，此時可能已經造成了許多無謂的損失。再者，中國CN205317464U新型專利，其係一種天然氣高壓球閥壽命試驗裝置，用以計算閥門的使用壽命，但並未能夠在管線配置現場使用前述的設備。

另外，還有沃茨水工業公司(Watts Water Technologies)的型號為VALPES的電子致動器可以連接在球閥，並可在智慧型手機安裝Axmart的應用程式，控制閥門的開啟或關閉，並可以紀錄電子致動器的使用時間，但是並未記錄閥門的開關次數。

因此，全端口球閥之維修警示裝置如何能夠讓維修人員預判閥門的使用狀態，例如：閥門的開關次數，進而可以在閥門損壞前進行更換，減少不必要的損失，乃是目前亟待解決的問題。

有鑑於先前技術的問題，本發明主要目的係能夠計算及記錄 閥門的使用狀態，藉以解決傳統閥門無法預判使用狀態之問題。

根據本發明之目的，本發明為一種全端口球閥之維修警示裝置，閥門至少包括閥體、閥桿及閥座，其中閥體提供安裝在流體管路之管線之間，閥座設在閥體內，閥桿一端伸入閥體內連接到閥座，另端則凸伸在閥體之外，讓閥桿可以帶動閥座動作，而使用狀態記錄裝置包括連接單元、控制單元及驅動單元，連接單元連接閥桿，且於連接單元設有隨閥桿動作的被感應元件，控制單元設有感應元件，當驅動單元動作時，驅動單元帶動連接單元，使得閥桿被連接單元帶動，進而讓閥桿帶動閥座動作，此時感應元件與被感應元件之間感應閥桿的動作變化，而產生感應訊號，控制單元根據感應訊號產生使用狀態資訊。

其中，進一步包含一電源單元，電源單元連接控制單元，提供電源到控制單元。

其中，控制單元包括運算模組及傳輸模組，其中運算模組連接至感應元件，以根據感應訊號計算出全端口球閥的使用狀態資訊，傳輸模組連接至運算模組，透過傳輸模組將使用狀態資訊發送至外界。

其中，控制單元尚包含一溫度感應單元，溫度感應單元連接運算模組，溫度感應單元係量測閥體內的流體的溫度產生溫度訊號，並可經由運算模組根據溫度訊號計算產生溫度值，且亦經由傳輸模組將溫度值發送至外界。

其中，控制單元尚包括一輸出單元，輸出單元連接運算模組，輸出單元接收並輸出使用狀態及溫度值。

據上所述，本發明具有下列之一或多個功效：

1.使用者利用輸出單元在近端讀取使用狀態資訊，藉由使用狀態資訊了解當前閥門的使用狀態。

2.使用者利用外部裝置在遠端讀取使用狀態資訊，藉由使用狀態資訊了解當前閥門的使用狀態。

3.使用狀態資訊可為閥座被旋轉的次數、閥座的位置、流量等，使用者可以根據使用狀態資訊判斷閥門是否正常或故障，而可即時進行維修。

1‧‧‧球型控制閥

110‧‧‧手輪

111‧‧‧閥桿

112‧‧‧閥座

12‧‧‧流體輸入端

13‧‧‧流體輸出端

14‧‧‧閥體

2‧‧‧閥門

20‧‧‧閥體

22‧‧‧閥座

24‧‧‧閥桿

4‧‧‧維修警示裝置

40‧‧‧連接單元

400‧‧‧被感應元件

4000‧‧‧環狀體

4002‧‧‧磁體

42‧‧‧控制單元

420‧‧‧感應元件

424‧‧‧電路板

4240‧‧‧運算模組

4242‧‧‧傳輸模組

4244‧‧‧溫度感應單元

426‧‧‧輸出單元

44‧‧‧驅動單元

5‧‧‧連接桿

50‧‧‧導電環

6‧‧‧連接座

7‧‧‧殼體

圖1係為習知球體控制閥之示意圖。

圖2係為本發明之一實施例的全端口球閥之維修警示裝置示意圖。

圖3係圖2之立體分解圖。

圖4係圖2之組立俯視圖。

圖5係圖4之俯視圖暨剖面圖。

圖6係本發明之一實施例的電路方塊示意圖。

為了使本發明之目的、技術方案及優點更加清楚明白，下述結合圖式及實施例，對本發明進行進一步地詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，但並不用於限定本發明。以下，結合圖式對本發明進一步說明： 請參閱圖2~6所示，本發明係一種全端口球閥之維修警示裝置，其中閥門2所指的是安裝在流體管路其中之一管線之間，且用以控制管線內之流體之流量者。一般而言，閥門2至少包括閥體20、閥座22及閥桿24，其中閥體20提供安裝在管線之間，閥座22設在閥體20內，閥桿24一端伸入閥體20內且連接到閥座22，閥桿24另端則凸伸在閥體20之外，使得閥桿24可以帶動閥座22動作，進而控制流出閥體20之出口的流量大小。

在本發明中，維修警示裝置4包括連接單元40、控制單元42及驅動單元44，連接單元40連接閥桿24，且於連接單元40設有隨閥桿24動作的被感應元件400，控制單元42設有感應元件420，當驅動單元44動作時，驅動單元44帶動連接單元40，使得閥桿24被連接單元40帶動，進而讓閥桿24帶動閥座22動作，此時感應元件420與被感應元件400之間感應閥桿24的動作變化，而產生感應訊號，控制單元42根據感應訊號產生閥門2的使用狀態資訊。

在本發明之一實施例中，連接單元40包括連接桿5、連接座6及殼體7，其中連接桿5之一端連接閥桿24，連接桿5內部在接近閥桿24之位置設有溫度感應單元4244(如紅外線溫度感應器，將光線打到閥體20，或溫度電阻感應器，其溫度電阻觸及閥體20)，使得溫度感應單元4244可以量測到連接桿5之溫度，由於流經閥體20的流體溫度會傳遞到連接桿5，因此，溫度感應單元4244量測連接桿5之溫度大致等於量測到流經閥體20之流體的溫度，另外，溫度感應單元4244之電性接點露出連接桿5表面。連接桿5表面相對於溫度感應單元4244之電性接點之位置設有導電環50，被感應元件400設在連接桿5之表面靠近導電環50的位置，被感應元件400係包括一環 狀體4000及設在環狀體4000上的磁體4002。連接座6設在連接桿5外圍，且連接座6的一端連接在閥體20上，連接桿5另端凸伸在連接座6之外，以供連接到驅動單元44，驅動單元44亦可為致動器(Actuators)、氣動控制開關或油壓控制開關。殼體7係設在連接座6表面上。

再者，控制單元42設在殼體7內，控制單元42包括電路板424及輸出單元426，感應元件420係設在電路板424上相對被感應元件400的位置，且電路板424上設有運算模組4240、傳輸模組4242、電性連接模組4246，其中運算模組4240連接感應元件420，以根據感應訊號計算出連接單元40的使用狀態資訊，傳輸模組4242連接至運算模組4240，透過傳輸模組4242將使用狀態資訊發送至外界，電性連接模組4246則電性連接到導電環50，用以傳送溫度感應單元4244所需的電源及傳遞溫度資訊，輸出單元426係設在該殼體7的表面，輸出單元426亦連接運算模組4240，使得輸出單元426接收並輸出使用狀態及溫度值，該輸出單元426係為可見光顯示裝置或聲音警示裝置。該傳輸模組4242係為無線傳輸，傳輸到個人行動裝置、無線網路收發裝置、閘道器或雲端，該傳輸模組4242係為有線傳輸，傳輸到個人行動裝置、電腦或網路工作站。

在本實施例中，感應元件420係為霍爾感應器或磁簧開關感應器，被感應元件400係可為一磁鐵，如此，當連接桿5轉動時，霍爾感應器或磁簧開關感應器將感應到磁場的變化，而轉化為輸出電壓的變化，而可做為運算模組4240進一步計算出使用狀態資訊的依據，例如：運算模組4240依據電壓的變化計算出閥座22被旋轉的次數、閥座22的位置、流量等使用狀態資訊，使用者可以根據使用狀態資訊判斷閥門2是否正常或故障， 而可即時進行維修。

綜上所述，驅動單元44帶動該連接單元40進行動作時，該被感應單元400會相對該感應元件420運動，讓感應元件420能感應到磁場變化，而讓控制單元42可以產生使用狀態資訊，維修人員藉由外部裝置或輸出單元426觀看使用狀態資訊後，以便能即時或定期對閥門進行修繕或維護，而免於閥門因金屬疲勞下造成閥門或其餘部分元件毀損。

上列詳細說明乃針對本發明之實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。又，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

Claims (11)

1. 一種全端口球閥之維修警示裝置，包括：一連接單元，該連接單元係提供連接一全端口球閥之閥桿，且於該連接單元設有隨該閥桿動作的一被感應元件；一控制單元，控制單元設有一感應元件；及一驅動單元，該驅動單元係連接該連接單元，該驅動單元帶動該連接單元，使得該閥桿被該連接單元帶動，進而讓該閥桿帶動該全端口球閥之閥座動作；其中，該感應元件與該被感應元件之間從該閥桿被操作的動作變化，而產生感應訊號，令該控制單元根據該感應訊號產生使用狀態資訊。
2. 如請求項1所述的全端口球閥之維修警示裝置，其中尚包含一電源單元，該電源單元連接該控制單元，提供電源到該控制單元。
3. 如請求項1所述的全端口球閥之維修警示裝置，其中該控制單元包括：一運算模組，該運算模組連接至該感應元件，該運算模組根據該感應訊號計算出該全端口球閥的閥桿使用狀態資訊；及一傳輸模組，該傳輸模組連接至該運算模組，透過該傳輸模組將該使用狀態資訊發送至外界。
4. 如請求項3所述的全端口球閥之維修警示裝置，其中該控制單元尚包含一溫度感應單元，該溫度感應單元連接該運算模組，該溫度感應單元係量測該全端口球閥之閥體內的流體溫度產生溫度訊號，並可經由該運算模組根據溫度訊號計算產生溫度值，且亦經由該傳輸模組將溫度值發送至外界。
5. 如請求項4所述的全端口球閥之維修警示裝置，其中該控制單元尚包括一輸出單元，該輸出單元連接該運算模組，該輸出單元接收並輸出使用狀態及溫度值。
6. 如請求項1所述的全端口球閥之維修警示裝置，其中該感應元件係為霍爾感應器或磁簧開關感應器，該被感應元件係可為一磁鐵。
7. 如請求項1所述的全端口球閥之維修警示裝置，其中該連接單元更包括：一連接桿，該連接桿之一端連接該閥桿，該被感應元件設在該連接桿表面；一連接座，該連接座設在該連接桿外圍，且該連接座的一端連接在該全端口球閥之一閥體上，該連接桿另端凸伸在該連接座之外，以供連接到該驅動單元；及一殼體，係設在該連接座表面。
8. 如請求項7所述的全端口球閥之維修警示裝置，其中該控制單元設在該殼體內，該控制單元包括：一電路板，該感應元件係設在該電路板上相對該被感應元件的位置，且該電路板上設有一運算模組、一傳輸模組及一電性連接模組，其中該運算模組連接該感應元件，以根據感應訊號計算出該連接單元的使用狀態資訊，該傳輸模組連接至該運算模組，透過該傳輸模組將使用狀態資訊發送至外界，該電性連接模組則電性連接到該導電環，傳送該溫度感應單元所需的電源及傳遞溫度資訊；一輸出單元，該輸出單元係設在該殼體的表面，該輸出單元亦連接該運算模組，使得該輸出單元接收並輸出使用狀態及溫度值。
9. 如請求項3所述的全端口球閥之維修警示裝置，其中該傳輸模組係為無線傳輸，傳輸到個人行動裝置、無線網路收發裝置、閘道器或雲端。
10. 如請求項3所述的全端口球閥之維修警示裝置，其中該傳輸模組係為有線傳輸，傳輸到個人行動裝置、電腦或網路工作站。
11. 如請求項5或8所述的全端口球閥之維修警示裝置，其中該輸出單元係為可見光顯示裝置或聲音警示裝置。