[發明專利]閥裝置和閥控制裝置

有效

• 申請號: 201711235819.6
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108223897B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 家城篤史
• 申請（專利權）人: 株式會社堀場STEC
• 主分類號: F16K37/00
• 分類號: F16K37/00;F16K31/02
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 周善來;李雪春

本發明提供閥裝置和閥控制裝置，用于抑制伴隨因溫度變化產生的樹脂構件的熱膨脹的開度變化和流量變動，閥裝置(100)向驅動部件(3)施加驅動電壓而使閥體(2)位移，所述閥裝置(100)包括：位置傳感器(7)，檢測閥體(2)的位置；電壓調整部(44)，基于位置傳感器(7)的檢測位置，調整驅動電壓；以及溫度傳感器(8)，檢測閥體(2)的溫度，閥體(2)的接觸閥座的面(2X)由樹脂構件(21)形成，電壓調整部(44)根據溫度傳感器(8)的檢測溫度，變更驅動電壓的設定值。

技術領域

本發明涉及通過驅動部件使閥體位移的閥裝置、以及控制向驅動部件施加的驅動電壓的閥控制裝置。

背景技術

作為閥裝置，其包括：閥體，相對于閥座可離合地設置；以及例如壓電元件等驅動部件，使所述閥體位移，通過控制向所述驅動部件施加的驅動電壓來控制閥開度。

近年來，為了改進閥裝置的關閉性，存在有在閥體的接觸閥座的面上設置有樹脂構件的結構，在該結構中，在高溫環境下樹脂構件向閥座側膨脹，從而容易使流量大幅度下降(參照圖4)。圖5中表示在閥體的接觸閥座的面上設置有樹脂構件的結構中，使閥體的周邊溫度以25℃→60℃→25℃的方式變化時的流量變化。另外，圖5中表示了對四種閥進行測試的結果。從所述圖5可知，25℃時流量的變動小，能夠得到再現性良好的流量。另外，向作為驅動部件的壓電元件施加的施加電壓是100V，向閥供給的流體的供給表壓是50kPa。從所述圖5可知，即使施加與25℃環境下相同的驅動電壓，也觀察到在60℃環境下流量下降的現象。

在此，在以往的閥裝置中，向驅動部件施加的驅動電壓的操作范圍的上限值大多固定。所述操作范圍的上限值被設定成為了在能夠使用的溫度范圍內(例如25℃～60℃)使滿刻度流量流動，在用于使基準溫度(例如25℃)環境下的滿刻度流量流動的驅動電壓上加上容許個體差異等的裕量(margin)所得到的值。另外，滿刻度流量是指在考慮組裝有閥裝置的質量流量控制器的情況下能夠在該結構中流動的最大流量值，是比閥裝置完全打開時能夠流動的流量少的流量。

所述操作范圍的上限值是加上容許在所述高溫(例如60℃)環境下使用的情況下產生的閥體的熱膨脹的裕量所得到的值，可以考慮一律是該上限值。

但是，在操作范圍的上限值是容許高溫(例如60℃)環境下的熱膨脹的值的情況下，如果在常溫(例如25℃)環境下控制為滿刻度流量，則因瞬態響應而使超調量變大，并且響應性變差(參照圖6)。此外，存在有在常溫時的流量控制中控制精度(分辨率)變差的問題。

現有技術文獻

專利文獻1：日本專利公開公報特開2008-196596號

發明內容

本發明是用于解決所述的問題而做出的發明，本發明的主要目的在于抑制伴隨因溫度變化產生的樹脂構件的熱膨脹的開度變化和流量變動。

即，本發明提供一種閥裝置，其向驅動部件施加驅動電壓而使閥體位移，所述閥體的接觸閥座的面由樹脂構件形成，所述閥裝置包括：位置傳感器，檢測所述閥體的位置；電壓調整部，基于所述位置傳感器的檢測位置，調整所述驅動電壓；溫度傳感器，檢測所述閥體或所述閥體周邊的溫度；以及膨脹關聯信息存儲部，存儲膨脹關聯信息，所述膨脹關聯信息表示各溫度的所述樹脂構件的膨脹量或伴隨該膨脹量的開度下降量，所述電壓調整部在規定的操作范圍內調整所述驅動電壓，并且基于根據所述溫度傳感器的檢測溫度和所述膨脹關聯信息求出的所述樹脂構件的膨脹量或所述開度下降量，變更所述操作范圍的上限值。