JP6802900B2 - 外側の磁石及び内側の磁束経路を有する回転式の磁気結合により作動されるバルブ - Google Patents
外側の磁石及び内側の磁束経路を有する回転式の磁気結合により作動されるバルブ Download PDFInfo
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Description
1. バルブアセンブリであって、
筐体を規定するバルブ本体と、
前記筐体に配置される移動可能なバルブ部材と、
強磁性の部分を有する内側の作動部材であって、前記移動可能なバルブ部材に動作可能に接続された内側の作動部材と、
前記バルブ本体の外側に動作可能に接続された外側のアクチュエーターと、を含み、前記外側のアクチュエーターは、
前記バルブ本体に隣接する第1の磁極部と、
前記バルブ本体に隣接する第2の磁極部と、を含み、
前記外側のアクチュエーターが、前記内側の作動部材に対して相対的に第1の回転位置にあるとき、前記第1の磁極部、前記第2の磁極部、及び前記内側の作動部材の間に、少なくとも第1の磁性抵抗があり、前記外側のアクチュエーターが、前記内側の作動部材に対して相対的に第2の回転位置にあるとき、前記第1の磁極部、前記第2の磁極部、及び前記内側の作動部材の間に、少なくとも第2の磁性抵抗があり、前記第2の磁性抵抗は、前記第1の磁性抵抗よりも低く、前記外側のアクチュエーターが前記第2の回転位置にあるとき、前記第1の磁極部から前記強磁性の部分を通り、前記第2の磁極部へ向かう磁束経路は、前記外側のアクチュエーターが回転するときに前記内側の作動部材を回転させるのに十分な磁界強度を有する、バルブアセンブリ。
2. 前記内側の作動部材は、前記第1の磁極部と並ぶ第1の端部と、前記第2の磁極部と並ぶ第2の端部と、を有する長い部材を含む、項目1に記載のバルブ。
3. 前記磁束経路の磁束は、前記第2の回転位置における前記内側の作動部材を方向づけるために有効である、項目1又は2に記載のバルブ。
4. 少なくともバルブ本体の一部は前記内側の作動部材を含む円筒状の部分を含み、
前記外側のアクチュエーターは、前記バルブ本体の前記円筒状の部分と同心の環状のベース部を含み、
前記第1の磁極部は、前記環状のベース部の第1の位置に配置され、
前記第2の磁極部は、前記環状のベース部の第2の位置に配置される、項目1〜3のいずれか1項に記載のバルブ。
5. 前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部は、磁石を含み、前記第1の磁極部が前記磁石のN極であり、前記第2の磁極部が前記磁石のS極である、項目1〜4のいずれか1項に記載のバルブ。
6. 前記空洞は、前記外側のアクチュエーターが前記内側の作動部材又は前記ステムに機械的に接続されないようにシールされる、項目1〜5のいずれかのバルブ。
7. 前記移動可能なバルブ部材によって離されている第1ポート及び第2ポートをさらに含む、項目1〜6のいずれか1項に記載のバルブ。
8. 少なくとも一つの追加的な磁石をさらに含み、
前記少なくとも一つの追加的な磁石は、前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部の前記磁界強度よりも強い第2の磁界強度を有し、チーターハンドルは前記バルブ本体の前記外側に接続されるような寸法及び形状を有する、項目1〜7のいずれか1項に記載のバルブ。
9. 透磁性の円錐状の部分を含み、前記透磁性の円錐状の部分は、
さらに第1面の第1ベース、及び前記第1面に平行な第2面の第2ベースを含み、
前記第2ベースは、前記第1面における前記第1ベースの面積に対して大きな前記第2面における面積を有し、前記第2ベースは、前記第1の磁極部に接続される、項目1〜8のいずれか1項に記載のバルブ。
10. 前記外側のアクチュエーターは、前記バルブ本体から取り外し可能であり、前記バルブ本体は、前記外側のアクチュエーター、前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部を加熱することなく加熱されることができる、項目1〜9のいずれか1項に記載のバルブ。
11. バルブであって、
前記バルブは、内側部分及び外側部分を有するバルブ本体であって、前記内側部分が空洞を定義するバルブ本体と、
開位置及び閉位置の間を移動可能な、移動可能なバルブ部材と、
強磁性の部分を有する内側の作動部材であって、前記空洞に配置される非永久的な磁石を含み、前記内側の作動部材は、前記移動可能なバルブ部材に動作可能に接続され、前記内側の作動部材の動きにより、前記開位置及び前記閉位置の間で前記移動可能なバルブ部材が移動するように駆動する内側の作動部材と、
前記バルブ本体の前記外側部分に接続された外側のアクチュエーターと、を含み、
前記外側のアクチュエーターは、
前記バルブ本体の前記外側部分に隣接する第1の磁極部と、
前記バルブ本体の前記外側部分に隣接する第2の磁極部と、を含み、磁束は、前記バルブの前記内側部分を通る磁束経路において、前記第1の磁極部から前記強磁性の部分を通って、前記第2の磁極部へ流れ、前記磁束は、前記外側のアクチュエーターの動きに対応して、前記内側の作動部材を動かすのに十分な強さを有する、バルブ。
12. 前記内側の作動部材は、第1の磁石と並ぶ第1端部及び第2の磁石と並ぶ第2端部を有する長い部材を含む、項目11に記載のバルブ。
13. 前記磁束は、前記第1の磁石及び前記第2の磁石に対して第1の方向に前記内側の作動部材を方向づけるのに有効である、項目11又は12に記載のバルブ。
14.前記外側の部材に対して前記内側の作動部材が並ぶ或る位置で、前記外側のアクチュエーターに対する前記内側の作動部材の他の位置よりも磁気抵抗が低くなる、項目11〜13のいずれか1項に記載のバルブ。
15. 前記バルブ本体は、前記内側の作動部材を含む円筒状の部分を含み、
前記外側のアクチュエーターは、前記バルブ本体の前記円筒状の部分と同心の環状のベース部分を含み、
前記第1の磁石は、前記環状のベース部分の第1の部分に配置され、
前記第2の磁石は、前記環状のベース部分の第2の位置に配置される、項目11〜14のいずれか1項に記載のバルブ。
16. 前記空洞は、前記外側のアクチュエーターが前記内側の作動部材又は前記ステムに機械的に接続されないようにシールされる、項目11〜15のいずれか1項に記載のバルブ。
17. 前記第1の磁極部及び前記内側の作動部材に隣接する前記バルブ本体の一部の間に配置される透磁性の素材をさらに含み、前記第1の磁極部に隣接する透磁性の素材の第1の表面の第1の寸法は、前記第1の透磁性の素材の第2の寸法と対応し、前記透磁性の素材の第2の表面の第3の寸法は、前記内側の作動部材に隣接する前記バルブ本体の前記一部の第4の寸法に対応する、項目11〜16のいずれか1項に記載のバルブ。
18. バルブを磁性的に駆動する方法であって、前記方法は、
シールされたバルブ本体と、前記シールされたバルブ本体の内部に配置された内側の作動部材と、前記内側の作動部材に動作可能に接続されたバルブ部材と、を含むバルブを提供し、
外側のアクチュエーターを、前記シールされたバルブ本体の外側の領域に接続し、
前記外側のアクチュエーターは、前記シールされたバルブ本体に隣接する第1の磁極部と、前記シールされたバルブ本体に隣接する第2の磁極部と、を含み、
前記内側の作動部材を前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部の磁界に曝すことで、前記内側の作動部材の少なくとも一部を磁性化し、
前記第1の磁極部から前記内側の作動部材を通って前記第2の磁極部へと流れる磁束を生成し、前記外側のアクチュエーターを回転させ、前記外側のアクチュエーターの回転により、前記磁束による前記内側の作動部材を対応して回転させ、
開位置及び閉位置の間で前記バルブ部材を移動させる、方法。
19. 前記シールされたバルブ本体の前記外側の領域から前記外側のアクチュエーターを取り外し、
前記シールされたバルブ本体を加熱し、
前記シールされたバルブ本体が、前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部の定格の作動温度の範囲内の温度に達したことを判定し、
前記外側のアクチュエーターを、前記シールされたバルブ本体の前記外側の領域に接続する、項目18に記載の方法。
20. 前記外側のアクチュエーターの回転に応じて、前記シールされたバルブ本体を通る磁束経路の方向を変更することを含む、項目18又は19に記載の方法。
21. 前記内側の作動部材に対して、前記外側のアクチュエーターが相対的に第1の回転位置にあるとき、前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部の間で第1の磁気抵抗があり、前記内側の作動部材に対して、前記外側のアクチュエーターが相対的に第2の回転位置にあるとき、前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部の間で第2の磁気抵抗があり、前記第2の磁気抵抗は、前記第1の磁気抵抗よりも低い、項目18〜20のいずれか1項に記載の方法。
Claims (22)
- バルブアセンブリであって、
筐体を規定するバルブ本体と、
前記筐体に配置される移動可能なバルブ部材と、
非永久的な磁石を含む強磁性の部分を有する内側の作動部材であって、前記移動可能なバルブ部材に動作可能に接続された内側の作動部材と、
前記バルブ本体の外側に接続された外側のアクチュエーターと、を含み、
前記外側のアクチュエーターは、
前記バルブ本体に隣接する第1の磁極部と、
前記バルブ本体に隣接する第2の磁極部であって、
前記外側のアクチュエーターが、前記内側の作動部材に対して第1の回転位置にあるとき、前記第1の磁極部、前記第2の磁極部、及び前記内側の作動部材の間に少なくとも第1の磁性抵抗があり、前記外側のアクチュエーターが、前記内側の作動部材に対して第2の回転位置にあるとき、前記第1の磁極部、前記第2の磁極部、及び前記内側の作動部材の間に少なくとも第2の磁性抵抗があり、前記第2の磁性抵抗は、前記第1の磁性抵抗よりも低く、前記外側のアクチュエーターが前記第2の回転位置にあるとき、前記第1の磁極部から前記強磁性の部分を通り、前記第2の磁極部への磁束経路は、前記外側のアクチュエーターが回転するときに前記内側の作動部材を回転させるのに十分な磁界強度を有する、第2の磁極部と、
前記第1の磁極部と前記第2の磁極部との間に磁束のための戻り経路を形成する非永久的に磁気的な強磁性材料と、
を含む、バルブアセンブリ。 - 前記内側の作動部材は、前記第1の磁極部と並ぶ第1の端部と、前記第2の磁極部と並ぶ第2の端部と、を有する長い部材を含む、請求項1に記載のバルブアセンブリ。
- 前記磁束経路の磁束は、前記第2の回転位置における前記内側の作動部材を方向づけるのに有効である、請求項1に記載のバルブアセンブリ。
- 少なくともバルブ本体の一部は前記内側の作動部材を含む円筒状の部分を含み、
前記外側のアクチュエーターは、前記バルブ本体の前記円筒状の部分と同心の環状のベース部をさらに含み、
前記第1の磁極部は、前記環状のベース部の第1の位置に配置され、
前記第2の磁極部は、前記環状のベース部の第2の位置に配置される、請求項1に記載のバルブアセンブリ。 - 前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部は、磁石を含み、前記第1の磁極部が前記磁石のN極であり、前記第2の磁極部が前記磁石のS極である、請求項1に記載のバルブアセンブリ。
- 前記内側の作動部材は前記バルブ本体の空洞内に配置され、前記空洞は、前記外側のアクチュエーターが前記内側の作動部材又は前記バルブアセンブリのステムに機械的に接続されないようにシールされる、請求項1に記載のバルブアセンブリ。
- 前記移動可能なバルブ部材によって離されている第1ポート及び第2ポートをさらに含む、請求項1に記載のバルブアセンブリ。
- チーターハンドルをさらに含み、
前記チーターハンドルは、少なくとも一つの他の磁石を含み、前記少なくとも一つの他の磁石は、前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部の前記磁界強度よりも強い第2の磁界強度を有し、前記チーターハンドルは前記バルブ本体の前記外側に接続されるような寸法及び形状を有する、請求項1に記載のバルブアセンブリ。 - 透磁性の円錐状の部分を含み、
前記透磁性の円錐状の部分は、さらに、第1面の第1ベース及び前記第1面に平行な第2面の第2ベースを含み、前記第2ベースは、前記第1面における前記第1ベースの面積に対して大きな前記第2面における面積を有し、
前記第2ベースは、前記第1の磁極部に接続される、請求項1に記載のバルブアセンブリ。 - 前記外側のアクチュエーターは、前記バルブ本体から取り外し可能であり、前記バルブ本体は、前記外側のアクチュエーター、前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部を加熱することなく加熱される、請求項1に記載のバルブアセンブリ。
- バルブであって、前記バルブは、
内側部分及び外側部分を有するバルブ本体であって、前記内側部分が空洞を定義するバルブ本体と、
開位置及び閉位置の間を移動可能な、移動可能なバルブ部材と、
強磁性の部分を有する内側の作動部材であって、前記空洞に配置される非永久的な磁石を含み、前記内側の作動部材は、前記移動可能なバルブ部材に動作可能に接続され、前記内側の作動部材の回転により、前記開位置及び前記閉位置の間で前記移動可能なバルブ部材が移動するように駆動する内側の作動部材と、
前記バルブ本体の前記外側部分に接続された外側のアクチュエーターと、を含み、
前記外側のアクチュエーターは、
前記バルブ本体の前記外側部分に隣接する第1の磁極部と、
前記バルブ本体の前記外側部分に隣接する第2の磁極部であって、
磁束は、前記第1の磁極部から前記強磁性の部分を通って、前記バルブの前記内側部分を通る磁束経路における前記第2の磁極部へ流れ、前記磁束は、前記外側のアクチュエーターの回転に対応して、前記内側の作動部材を動かすのに十分な強さを有し、前記外側のアクチュエーター及び前記内側の作動部材は、前記外側のアクチュエーターの回転の間、互いに隣接したままであるように構成される、第2の磁極部と、
前記第1の磁極部と前記第2の磁極部との間に磁束のための戻り経路を形成する非永久的に磁気的な強磁性材料と、
を含む、バルブ。 - 前記内側の作動部材は、第1の磁極部と並ぶ第1端部及び第2の磁極部と並ぶ第2端部を有する長い部材を含む、請求項11に記載のバルブ。
- 前記磁束は、前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部に対して第1の方向に前記内側の作動部材を方向づけるのに有効である、請求項11に記載のバルブ。
- 前記外側の部材に対する前記内側の作動部材の並ぶ或る位置で、前記外側のアクチュエーターに対する前記内側の作動部材の他の位置よりも磁気抵抗が低くなる、請求項11に記載のバルブ。
- 前記バルブ本体は、前記内側の作動部材を含む円筒状の部分を含み、
前記外側のアクチュエーターは、前記バルブ本体の前記円筒状の部分と同心の環状のベース部分を含み、
前記第1の磁極部は、前記環状のベース部分の第1の部分に配置され、
前記第2の磁極部は、前記環状のベース部分の第2の位置に配置される、請求項11に記載のバルブ。 - 前記空洞は、前記外側のアクチュエーターが前記内側の作動部材又は前記移動可能なバルブ部材に接続されたステムに機械的に接続されないようにシールされる、請求項11に記載のバルブ。
- 前記第1の磁極部及び前記内側の作動部材に隣接する前記バルブ本体の一部の間に配置される透磁性の素材をさらに含み、前記第1の磁極部に隣接する透磁性の素材の第1の表面の第1の寸法は、透磁性の素材の第2の寸法に対応し、前記透磁性の素材の第2の表面の第3の寸法は、前記内側の作動部材に隣接する前記バルブ本体の前記一部の第4の寸法に対応する、請求項11に記載のバルブ。
- バルブを磁性的に駆動する方法であって、前記方法は、
シールされたバルブ本体と、前記シールされたバルブ本体の内部に配置された内側の作動部材と、前記内側の作動部材に動作可能に接続されたバルブ部材と、を提供し、
外側のアクチュエーターを、前記シールされたバルブ本体の外側の領域に接続し、
前記外側のアクチュエーターは、
前記シールされたバルブ本体に隣接する第1の磁極部と、
前記シールされたバルブ本体に隣接する第2の磁極部と、
非永久的に磁気的な強磁性材料と、を含み、
前記内側の作動部材を前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部の磁界に曝すことで、前記内側の作動部材の少なくとも一部を磁性化し、前記第1の磁極部から前記内側の作動部材を通って前記第2の磁極部へと流れ、前記非永久的に磁気的な強磁性材料を通って前記第1の磁極部へと戻る磁束を生成し、
前記外側のアクチュエーターを回転させ、前記外側のアクチュエーターの回転により、前記磁束による前記内側の作動部材を対応して回転させ、
開位置及び閉位置の間で前記バルブ部材を移動させ、前記外側のアクチュエーター及び前記内側の作動部材は、前記外側のアクチュエーターの回転の間、互いに隣接したままであるように構成される、
方法。 - 前記シールされたバルブ本体の前記外側の領域から前記外側のアクチュエーターを取り外し、
前記シールされたバルブ本体を加熱し、
前記シールされたバルブ本体が、前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部の定格の作動温度の範囲内の温度に達したことを判定し、
前記外側のアクチュエーターを、前記シールされたバルブ本体の前記外側の領域に接続する、請求項18に記載の方法。 - 前記外側のアクチュエーターの回転に応じて、前記シールされたバルブ本体を通る磁束経路の方向を変更することをさらに含む、請求項18に記載の方法。
- 前記内側の作動部材に対して、前記外側のアクチュエーターが第1の回転位置にあるとき、前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部の間で第1の磁気抵抗があり、前記内側の作動部材に対して、前記外側のアクチュエーターが第2の回転位置にあるとき、前記第1の磁極部及び前記第2の磁極部の間で第2の磁気抵抗があり、前記第2の磁気抵抗は、前記第1の磁気抵抗よりも低い、請求項18に記載の方法。
- 前記外側のアクチュエーター及び前記内側の作動部材は、前記内側の作動部材及び前記外側のアクチュエーターの回転の間、互いに隣接したままであるように構成される、請求項1に記載のバルブアセンブリ。
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