JP2004092754A - Solenoid valve - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁石のコイルを吸引用コイルおよび保持用コイルとした2コイル式の電磁弁、詳しくは吸引用コイルへの通電時間がきわめて容易に設定できる駆動回路を具えた電磁弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
弁体を電磁力によって吸引し流体通路を開きまたは遮断する電磁弁は、アクチュエータである電磁石のコイルに通電することによって弁体を吸引し且つ所定の吸引位置に保持させる。例えば常閉型の電磁弁においては、弁体およびプランジャの自重と閉弁ばねのばね荷重とに加えて、弁体前後の圧力差、摺動部分の摩擦抵抗にうち勝って吸引し開弁させなければならないので、弁口径や一次側圧力によっては保持力に比べてかなり大きな吸引力を必要とする。
【0003】
このため、一個のコイルで吸引と保持とを行なわせると保持時に不必要な大電流が流れて電力の浪費、高温の発熱などの不都合を招くので、コイルを二個設けてその一つを吸引用、もう一つを保持用とした電磁石をアクチュエータに使用した電磁弁が提供されている。
【0004】
図3は二個のコイルを有する電磁石の一般的な電気回路を概略的に示した図であって、吸引電路53と保持電路54とを並列に有するコイル給電路52を電源51に接続させ、吸引電路53に吸引用コイル55および開閉器57を設けるとともに保持回路54に保持用コイル56および開閉器58を設けたものである。開閉器57,58はスイッチまたはリレー、或いはトランジスタが用いられており、コントロールユニット59からの指令によって開閉動作を行なう。
【0005】
例えば常閉型電磁弁において開弁指令が与えられると、コントロールユニット59が吸引電路53の開閉器57を閉じさせて吸引用コイル55に通電し、電磁石を励磁して弁体を開弁位置に吸引させる。開弁位置まで吸引するために要する充分な時間が経過したとき、コントロールユニット59は保持電路54の開閉器58を閉じさせて保持用コイル56に通電し、その一方で吸引電路53の開閉器57を開かせて吸引用コイル55への通電を停止し、保持用コイル56によって励磁された電磁石が弁体を開弁位置、即ち吸引位置に保持する。或いは、開弁指令が与えられたとき二個の開閉器57,58を同時に閉じさせて弁体を開弁位置に吸引し、吸引のための充分な時間が経過したとき吸引電路53の開閉器57を開く。尚、閉弁指令が与えられると保持電路54の開閉器58を開いて電磁石を消磁する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の電気回路は吸引用コイル55および保持用コイル56にそれぞれ専用の開閉器57,58を設け、これらをコントロールユニット59からの開弁指令、閉弁指令、およびタイマによる吸引回路53の開放指令またはこれに加えて保持回路54の閉成指令に従って開閉させるようにしているので、全体が複雑で大形になるのを避けられず、駆動回路であるコントロールユニット59を組み付け一体に装備したコンパクトで運搬、設置、点検などに便利な電磁弁とすることができなかった。また、吸引に要する時間は吸引の開始から完了まで充分な時間を見込んでもきわめて短く、適正な時間を設定できるタイマを使用しなければならない、という制的がある。
【0007】
本発明はタイマ付きのコントロールユニットが二個の開閉器に所要の開閉を行なわせることにより、弁体の吸引と保持および開弁と閉弁の全てを制御するものとしている前記従来の電気回路がもっている前述の問題点を解決するためになされたものであって、全体が簡単且つ小形であって殊に吸引用コイルの励磁時間即ち吸引時間の設定が容易であるとともに電磁弁に一体化が可能な駆動回路を具えたものとすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は電磁石のコイルが弁体を吸引する吸引用コイルおよび吸引位置に保持する保持用コイルの二つとされている電磁弁について、コイル制御用の電気回路がもっている前記課題を次のようにして解決した。
【0009】
即ち、コイルに電流を供給するコイル給電路と、コイル給電路に設置されて開弁指令・閉弁指令に基づき開閉動作する開閉器と、コイル給電路に並列接続された吸引用コイルを有する吸引電路および保持用コイルを有する保持電路と、吸引電路に設置されて吸引用コイルへの通電時間を設定する駆動回路とを具えさせた。駆動回路は電界効果トランジスタとコンデンサ・抵抗結合回路とからなり、コンデンサと抵抗によって設定された時間だけ吸引用コイルに通電させるようにしたものである。
【0010】
常閉型電磁弁においては開弁指令、常開型電磁弁においては閉弁指令によって開閉器を閉じるとコイル給電路に電流が流れ、吸引用コイルおよび保持用コイルに通電して弁体を吸引させる。保持電路は閉弁指令または開弁指令によって開閉器を開くまで電流が流れ、弁体を吸引位置に保持する。一方、吸引電路を流れる電流は通電開始から駆動回路のコンデンサと抵抗によって予め設定された時間が経過したとき遮断される。
【0011】
従って、弁体の吸引に要する充分な時間を想定して使用するコンデンサおよび抵抗を選定することにより、現実にはきわめて短い吸引時間に適正に対応できるように容易且つ正確に設定することができる。また、駆動回路はタイマ機能を有している簡単且つ小形の構造であるので、これを組み付けて一体に装備した電磁弁とすることもきわめて容易である。
【0012】
【発明の実施の形態】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明すると、電磁弁1のアクチュエータである電磁石のコイルが弁体を吸引する吸引用コイル5および弁体を吸引位置に保持する保持用コイル7の二つとされており、吸引用コイル5を設けた吸引電路4と保持コイル7を設けた保持回路6とが電源2に接続したコイル給電路3に並列接続されている。また、スイッチまたはリレー、或いはトランジスタからなる開閉器8がコイル給電路3に設けられている。この開閉器8は開弁指令(または閉弁指令)により閉動作してコイル給電路3を閉成し、閉弁指令(または開弁指令)により開動作してコイル給電路3を開放するものである。
【0013】
吸引電路4は吸引用コイル5の接地側に駆動回路11を具えている。この駆動回路11は、図2に示すように電界効果トランジスタ(FET)12とコンデンサ・抵抗結合回路(CR回路)13とからなるものであって、電界効果トランジスタ12,本実施の形態ではMOS型電界効果トランジスタのソースSおよびドレインDに吸引電路4の吸引用コイル5側および開閉器8経由の接地側をそれぞれ接続している。
【0014】
コンデンサ・抵抗結合回路13は、抵抗15およびコンデンサ16を直列に有しコイル給電路3のコイル上流側から分岐して電界効果トランジスタ12のゲートGに接続された回路14と、抵抗18を有し回路14のコンデンサ16とゲートGとの間から分岐してコイル給電路3の接地側に接続された回路17とからなるものである。尚、保護回路など本発明の目的達成に直接関係がない回路の図示説明は省略した。
【0015】
開閉器8を閉じるとコイル給電路3に電流が流れ、吸引用コイル5および保持用コイル7が通電されることによって電磁石が励磁し弁体を吸引する。一方、コンデンサ・抵抗結合回路13にも電流が流れ、コンデンサ16と二つの抵抗15,18とによって設定される時間が経過したときゲートG−ドレインD間に逆電圧を印加し、吸引電路4のソースS−ドレインD間を流れる電流を遮断させる。
【0016】
弁体を閉弁位置(または開弁位置)から開弁位置(または閉弁位置)まで吸引するのに要する時間はミリ秒の単位であり、吸引位置に到達するに要する時間を充分長く想定してもきわめて短時間である。このような時間はコンデンサ16の容量、抵抗15,18の抵抗値によって任意且つ正確に設定することができ、開閉器8を閉じて吸引電路4に電流が流れはじめてから設定した時間が経過したとき、電界効果トランジスタ12は吸引電路4の電流の流れを遮断する遮断器として働く。
【0017】
一方、保持電路6には電流が継続して流れるので、吸引用コイル5に通電しなくなっても保持用コイル7に通電されていることによって電磁石は励磁状態を維持して弁体を吸引位置に保持する。開閉器8を開くとコイル給電路3に電流が流れなくなって電磁石は消磁し、弁体は閉弁位置(または開弁位置)に戻る。
【0018】
本実施の形態によると、開弁指令・閉弁指令に基づいてコイル給電路3を閉成・開放するように開閉動作する開閉器8が一個であり、また吸引用コイル5への通電時間は駆動回路11のコンデンサ16と抵抗15,18とによって設定するものとしている。このため、タイマ付きコントロールユニットを準備して二個の開閉器の開閉動作を制御させるという複雑で大形の装置、面倒な制御システムが不要となるばかりか、電界効果トランジスタ12とコンデンサ・抵抗結合回路13とからなる駆動回路11は、小形であるとともにタイマ機能を有し単独で所要の動作をする独立部品であるので、電磁弁1の電磁石または弁本体に組み付けることが容易である。
【0019】
本実施の形態では、図1から容易に判るように駆動回路11を電磁弁1に組み付けて一体に装備させており、このため電磁弁全体がコンパクトで運搬、設置、点検などに便利なものとなる、という利点がある。
【0020】
【発明の効果】
以上のように、電界効果トランジスタとコンデンサ・抵抗結合回路とからなる駆動回路によって吸引用コイルへの通電時間を設定させるものとした本発明によると、きわめて簡単な制御システムで吸引用コイルへの通電を過不足なく適正に行なって弁体を所定の吸引位置に吸引することができる。また、駆動回路はタイマ機能を有し単独で所要の動作をする小形の独立部品であるので、これを組み付けて一体に装備し取扱いに便利な電磁弁とすることが容易に可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す配置図。
【図2】図1の駆動回路の回路図。
【図3】従来例の配置図。
【符号の説明】
1 電磁弁,3 コイル給電路,4 吸引電路,5 吸引用コイル,6 保持電路,7 保持用コイル,8 開閉器,11 駆動回路,12 電界効果トランジスタ,13 コンデンサ・抵抗結合回路,15,18 抵抗,16 コンデンサ,[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a two-coil solenoid valve using a coil of an electromagnet as a suction coil and a holding coil, and more particularly, to a solenoid valve provided with a drive circuit capable of setting an energization time to the suction coil extremely easily.
[0002]
[Prior art]
An electromagnetic valve that attracts a valve body by electromagnetic force to open or shut off a fluid passage attracts the valve body by energizing a coil of an electromagnet as an actuator and holds the valve body at a predetermined suction position. For example, in a normally-closed solenoid valve, in addition to the weight of the valve body and the plunger and the spring load of the valve-closing spring, the pressure difference between the front and rear of the valve body and the frictional resistance of the sliding portion are overcome to attract and open the valve. Therefore, depending on the valve diameter and the primary side pressure, a considerably large suction force is required as compared with the holding force.
[0003]
For this reason, if a single coil is used to perform suction and holding, unnecessary large current flows at the time of holding, which causes inconveniences such as power consumption and high-temperature heat generation.Therefore, two coils are provided and one of them is sucked. There is provided an electromagnetic valve using an electromagnet for holding and another for holding as an actuator.
[0004]
FIG. 3 is a diagram schematically showing a general electric circuit of an electromagnet having two coils, in which a coil
[0005]
For example, when a valve opening command is given to a normally closed solenoid valve, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional electric circuit,
[0007]
According to the present invention, the conventional electric circuit, in which the control unit with a timer controls two switches to open and close as required to control all of the suction and holding of the valve body and the opening and closing of the valve, is provided. The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has a simple and small size as a whole, and particularly facilitates setting of an exciting time, that is, an attraction time of an attraction coil, and is integrated with a solenoid valve. The object is to provide a possible drive circuit.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an electromagnetic valve in which the coil of the electromagnet is a suction coil for sucking the valve element and a holding coil for holding the valve body at the suction position. Solved.
[0009]
That is, a coil power supply path for supplying current to the coil, a switch installed in the coil power supply path to open and close based on a valve opening command and a valve closing command, and a suction coil having a suction coil connected in parallel to the coil power supply path. A holding circuit having an electric circuit and a holding coil, and a drive circuit provided on the suction circuit to set a current supply time to the suction coil are provided. The drive circuit comprises a field effect transistor and a capacitor / resistance coupling circuit, and energizes the attraction coil for a time set by the capacitor and the resistor.
[0010]
When a switch is closed by a valve opening command for a normally closed solenoid valve or a closing command for a normally open solenoid valve, current flows through the coil power supply path, and electricity is supplied to the suction coil and holding coil to attract the valve body. Let it. A current flows through the holding circuit until the switch is opened by a valve closing command or a valve opening command, and the valve body is held at the suction position. On the other hand, the current flowing through the suction circuit is cut off when a time set in advance by the capacitor and the resistance of the drive circuit has elapsed from the start of energization.
[0011]
Therefore, by selecting a capacitor and a resistor to be used assuming a sufficient time required for suctioning the valve element, it is possible to easily and accurately set such that it can appropriately cope with an extremely short suction time in practice. Further, since the drive circuit has a simple and small structure having a timer function, it is very easy to assemble the drive circuit to form an integrated electromagnetic valve.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. An electromagnetic coil serving as an actuator of an
[0013]
The
[0014]
The capacitor /
[0015]
When the
[0016]
The time required to suck the valve element from the valve closing position (or valve opening position) to the valve opening position (or valve closing position) is in the unit of millisecond, and it is assumed that the time required to reach the suction position is sufficiently long. It is very short. Such time can be arbitrarily and accurately set by the capacity of the
[0017]
On the other hand, since the current continues to flow through the holding
[0018]
According to the present embodiment, there is one
[0019]
In the present embodiment, as can be easily understood from FIG. 1, the
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention in which the energization time to the attraction coil is set by the drive circuit including the field effect transistor and the capacitor / resistance coupling circuit, the energization to the attraction coil is performed by a very simple control system. The valve body can be suctioned to a predetermined suction position by appropriately performing the above operation. In addition, since the drive circuit is a small independent part having a timer function and performing required operations independently, it is possible to easily assemble the drive circuit and integrally install it to provide a convenient solenoid valve for handling.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a layout diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of the drive circuit of FIG.
FIG. 3 is a layout diagram of a conventional example.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
Claims (3)
前記コイルに電流を供給するコイル給電路と、前記コイル給電路に設置されて開弁指令・閉弁指令に基づき開閉動作する開閉器と、前記コイル給電路に並列接続された前記吸引用コイルを有する吸引電路および前記保持用コイルを有する保持電路と、前記吸引電路に設置されて前記吸引用コイルへの通電時間を設定する駆動回路とを具え、
前記駆動回路は電界効果トランジスタとコンデンサ・抵抗結合回路とからなり、コンデンサと抵抗によって設定された時間だけ前記吸引用コイルに通電させるものとされている、
ことを特徴とする電磁弁。In an electromagnetic valve in which the coil of the electromagnet is a suction coil for sucking the valve element and a holding coil for holding the valve at the suction position,
A coil power supply path for supplying a current to the coil, a switch installed in the coil power supply path and opening and closing based on a valve opening command and a valve closing command, and the suction coil connected in parallel to the coil power supply path. A holding circuit having the suction circuit and the holding coil, and a drive circuit installed in the suction circuit to set a current supply time to the suction coil,
The drive circuit includes a field-effect transistor and a capacitor / resistance coupling circuit, and is configured to energize the attraction coil for a time set by a capacitor and a resistor.
An electromagnetic valve characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002253579A JP2004092754A (en) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | Solenoid valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002253579A JP2004092754A (en) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | Solenoid valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004092754A true JP2004092754A (en) | 2004-03-25 |
Family
ID=32059541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002253579A Pending JP2004092754A (en) | 2002-08-30 | 2002-08-30 | Solenoid valve |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004092754A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013517414A (en) * | 2010-01-14 | 2013-05-16 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Method and control unit for controlling electrical components |
-
2002
- 2002-08-30 JP JP2002253579A patent/JP2004092754A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013517414A (en) * | 2010-01-14 | 2013-05-16 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Method and control unit for controlling electrical components |
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Legal Events
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Effective date: 20050830 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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