[发明专利]阀装置和阀控制装置

说明书

本发明提供阀装置和阀控制装置，用于抑制伴随因温度变化产生的树脂构件的热膨胀的开度变化和流量变动，阀装置(100)向驱动部件(3)施加驱动电压而使阀体(2)位移，所述阀装置(100)包括：位置传感器(7)，检测阀体(2)的位置；电压调整部(44)，基于位置传感器(7)的检测位置，调整驱动电压；以及温度传感器(8)，检测阀体(2)的温度，阀体(2)的接触阀座的面(2X)由树脂构件(21)形成，电压调整部(44)根据温度传感器(8)的检测温度，变更驱动电压的设定值。

技术领域

本发明涉及通过驱动部件使阀体位移的阀装置、以及控制向驱动部件施加的驱动电压的阀控制装置。

背景技术

作为阀装置，其包括：阀体，相对于阀座可离合地设置；以及例如压电元件等驱动部件，使所述阀体位移，通过控制向所述驱动部件施加的驱动电压来控制阀开度。

近年来，为了改进阀装置的关闭性，存在有在阀体的接触阀座的面上设置有树脂构件的结构，在该结构中，在高温环境下树脂构件向阀座侧膨胀，从而容易使流量大幅度下降(参照图4)。图5中表示在阀体的接触阀座的面上设置有树脂构件的结构中，使阀体的周边温度以25℃→60℃→25℃的方式变化时的流量变化。另外，图5中表示了对四种阀进行测试的结果。从所述图5可知，25℃时流量的变动小，能够得到再现性良好的流量。另外，向作为驱动部件的压电元件施加的施加电压是100V，向阀供给的流体的供给表压是50kPa。从所述图5可知，即使施加与25℃环境下相同的驱动电压，也观察到在60℃环境下流量下降的现象。

在此，在以往的阀装置中，向驱动部件施加的驱动电压的操作范围的上限值大多固定。所述操作范围的上限值被设定成为了在能够使用的温度范围内(例如25℃～60℃)使满刻度流量流动，在用于使基准温度(例如25℃)环境下的满刻度流量流动的驱动电压上加上容许个体差异等的裕量(margin)所得到的值。另外，满刻度流量是指在考虑组装有阀装置的质量流量控制器的情况下能够在该结构中流动的最大流量值，是比阀装置完全打开时能够流动的流量少的流量。

所述操作范围的上限值是加上容许在所述高温(例如60℃)环境下使用的情况下产生的阀体的热膨胀的裕量所得到的值，可以考虑一律是该上限值。

但是，在操作范围的上限值是容许高温(例如60℃)环境下的热膨胀的值的情况下，如果在常温(例如25℃)环境下控制为满刻度流量，则因瞬态响应而使超调量变大，并且响应性变差(参照图6)。此外，存在有在常温时的流量控制中控制精度(分辨率)变差的问题。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开公报特开2008-196596号

发明内容

本发明是用于解决所述的问题而做出的发明，本发明的主要目的在于抑制伴随因温度变化产生的树脂构件的热膨胀的开度变化和流量变动。

即，本发明提供一种阀装置，其向驱动部件施加驱动电压而使阀体位移，所述阀体的接触阀座的面由树脂构件形成，所述阀装置包括：位置传感器，检测所述阀体的位置；电压调整部，基于所述位置传感器的检测位置，调整所述驱动电压；温度传感器，检测所述阀体或所述阀体周边的温度；以及膨胀关联信息存储部，存储膨胀关联信息，所述膨胀关联信息表示各温度的所述树脂构件的膨胀量或伴随该膨胀量的开度下降量，所述电压调整部在规定的操作范围内调整所述驱动电压，并且基于根据所述温度传感器的检测温度和所述膨胀关联信息求出的所述树脂构件的膨胀量或所述开度下降量，变更所述操作范围的上限值。