JPH02283983A - 流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、各種ガスやその他の流体を扱う装置における
流量を制御するための流量制御弁に関するものである。

従来の技術 このような装置において、比例ソレノイドを使用した回
転可動型の流量制御弁は、例えば特開昭６３−４９８８
６号公報に示されるように、第３図と第４図のような構
造となっている。第４図は第３図Ｂ−Ｂ線断面図である
。すなわち、図において１はバルブハウジング、２はバ
ルブハウジングｌ内に回転自在に載置されたバルブロー
タであり、これらは流量制御弁の主要部をなす。３はバ
ルブロータ２に結合された回転軸、４はバルブブツシュ
でバルブハウジング１に圧入してあり、バルブブツシュ
４とバルブロータとの間隙は約０．０４ｍ＋＊である。

５．６はパイプでバルブハウジングｌに圧入しである。

固定コイル７．８と回転磁石９は２極モータとして動作
する。固定コイル７．８に電流を流すと回転磁石９は回
転し、トーションバー１０のねじれによる反発力と平衡
した位置で停止する０回転軸３及びバルブロータ２は回
転磁石９と一体であるので回転磁石９と同じ回転をする
。固定コイル７８に流す電流が大きくなるとバルブロー
タ２は回転する。バルブロータ２ａと各パイプ５゜６の
開口部との重なった部分が制御ｎされる空気の通路とな
る。従ってバルブロータ２の開口部２ａの形状と各バイ
ブ５，６のバルブロータ２の側つまりバルブブツシュ４
の通路形状により、回転角に対する空気通路開口面積は
色々な関数にできる。

すなわち固定コイル７．８に流すｉ流値に対して各パイ
プ５，６中を流れる空気量は任意の特性にできる。

発明が解決しようとする課題 しかし従来の構成では、バルブロータ３とバルブブツシ
ュ４との間には予め隙間（０，０４ｍｍ）を設けていな
いと回転できないため、流量を完全に閉止することは困
難な構造であった。またこの隙間を無くすとバルブロー
タ３とバルブブツシュ４との間には摩擦が生じヒステリ
シスを伴う、またトーシヨンバー１０が外れるかもしく
は切れるような事態が発生した場合バルブは開放状態の
まま停止してしまう恐れがある。

そこで本発明は、ヒステリシスを殆ど生じない構造でか
つ、完全に流体を閉止できる流量制御弁を得ることを第
１の目的とする。

第２の目的は磁力を効率よく利用し無通電時においても
弁は常に閉止するという安全側に動作することを目的と
する。

課題を解決するための手段 上記の目的を解決するために本発明は、流体の流路とな
る筒体の弁本体の外周にコイルを巻き、前記コイルと対
向する位置に軸支持されコイルに流れる電流の大小に応
じて回転し前記弁本体内部に設けられた弁体である回転
可動磁石と、前記回転可動磁石の回転軸から偏心した位
置に対向する弁座と前記弁座もしくは前記弁座と対向す
る前記回転可動磁石のうちの少なくともどちらか一方に
設けられた弾性体とから構成される流量制御弁である。

また第２の目的を達成するためにコイルの外側の位置に
ヨークを備え、弁体である回転可動磁石の回転軸を水平
方向に保ち、前記回転軸よりも下方の位置に弾性体を設
けたものである。

作用 本発明の回転可動磁石を使用したｉＪｔ量制御弁は、上
記構成により、弁本体周囲に巻かれたコイルに流れる電
流によって発生する磁界の強弱に応じ、支持された軸を
中心に回転可動磁石が回転し、これによってどちらか一
方に弾性体を設けた回転可動磁石と弁座との間隔を自由
に変化させることができ、流体の流量を制御することが
できる。

またコイルの外側の位置にヨークを備えることで磁束密
度がコイルに集中し強い回転トルクを効率よ（得ること
が可能であり、しかも弁体である回転可動磁石の回転軸
を水平方向に保ち、前記回転軸よりも下方の位置に弾性
体を設けることで無通電時においても回転可動磁石は磁
力によりヨークへ近付き弁は閉止する。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図において、１１は筒体の弁本体で内部２０は流体
の流路となっている。弁本体ＩＩには流体人口１２と流
体出口１３が取り付けられている。流体人口１２の一端
は弁座１４となっている。弁座１４と対向する位置に配
置された弾性体１５は、軸２１により支持された弁体で
ある回転可動磁石１６の回転軸から偏心した位置に設け
られている。なお前記回転可動磁石１６は支持された軸
２１と軸２１ａとを結ぶ回転軸の垂直方向に径方向二極
着磁されている。

スプリング１７は回転可動磁石１６を弁座の位置する方
向へ押しつけることで弾性体１５を弁座１４に押しつけ
ている。コイル１８は前記回転可動ｉｆｆ石１６と対向
する弁本体周囲に配置され、回転可動磁石１６はコイル
１８の外側に配置されたヨーク１９に向かって磁界を発
生する。

次に、この一実施例の構成における動作を説明する。

コイル１８に通電しない状態では、弾性体１５はスプリ
ング１７よって対向する弁座１４に押しつけられ、弁は
閉止状態となる。それ故、流体の流れを完全に閉止する
ことが可能である。コイル１８に通電を行なうと軸支持
され径方向二極着磁された回転可動磁石１６は、ヨーク
１９へ向かって発生する磁界の方向と直角方向に力を受
け、スプリング１７の力に抗して回転する。このとき発
生する摩擦は、主に軸支持による小さなものであるため
ヒステリシスは殆ど生じない。この結果、弾性体１５は
弁座１４から次第に離れ始め、流体は流体人口１２及び
弁座１４と弾性体１５との間を通り弁本体１１の内部空
間２０へ流入し、磁石１６と弁本体１１との間を通って
流体出口１３から外部へ流出する。このようにコイル１
８への通電量を変化させることで流体の流れをオンオフ
的にも連続可変的にも制御可能である。一方、通電を停
止すると弾性体１５は、対向する弁座１４の位置までス
プリング１７の復元力によって元に押しもどされる。さ
らに弁本体１１の内部には通電部が存在しないため、引
火性流体を使用した場合においても防爆対策を施す必要
はなく、安価でしかも安全な特徴を持っている。

また無通電時にスプリング１７が外れた場合においても
回転可動磁石１６は磁力によってヨーク１９と対向する
位置まで回転し弁体１５を弁座１４に押しつけ弁を閉止
するという安全側に働くものである。

なお前記実施例においてヨーク１９を使ったがこのヨー
ク１９は必要に応じて省くことが出来る。さらに前記実
施例では弾性体１５を回転可動磁石１６に取り付けたが
、弁座１４もしては回転可動磁石１６と弁座１４の両方
に弾性体１５を取り付けても良いものである。

発明の効果 以上のように本発明は、どちらか一方に弾性体を設けた
回転可動磁石と弁座との間隔の変化に応じて流体の流量
を可変する流量制御弁である為流量を完全に閉止するこ
とが可能である。さらに回転可動磁石の回転は軸支持に
よって行なわれる為摩擦が非常に少な（ヒステリシスを
殆ど生じないものである。また弁本体内部には通電部が
存在しないため防爆対策を施す必要はない。

またコイルの外側の位置にヨークを備えることで効率的
に回転トルクが得られ、さらに弁体である回転可動磁石
の回転軸を水平方向に保ち、前記回転軸よりも下方の位
置に弾性体を設けることで無通電時は回転可動磁石はヨ
ークに近付き弁は閉止するので安全側に働くものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である流量制御弁の縦断面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図、第３図は従来の比
例ソレノイドを使用した流量制御弁の縦断面図、第４図
は第３図のＢ−Ｂ線断面図である。 １１・・・・・・弁本体、１４・・・・・・弁座、１５
・・・・・・弾性体、１６・・・・・・弁体（回転可動
磁石）、１８・・・・・・コイル。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第１図 Ｑ Ｎ−−−−ｉｆ本」衣 ノ４　−ｍ−升至 １２　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体の流路となる筒体の弁本体と、前記弁本体の
   周囲に巻かれたコイルと、前記コイルに流れる電流に応
   じて回転し前記コイルと対向する前記弁本体内部の位置
   に設けられた弁体である回転可動磁石と、前記回転可動
   磁石の軸中心から偏心した位置に対向する弁座と、前記
   弁座または前記弁座と対向する前記回転可動磁石のうち
   少なくともどちらか一方に設けられた弾性体を備え、前
   記回転可動磁石と前記弁座との間隔の変化に応じて流体
   の流量を可変する流量制御弁。
2. （２）コイルの外側の位置にヨークを備え、弁体である
   回転可動磁石の回転軸を水平方向に保ち、前記回転軸よ
   りも下方の位置に弾性体を設けた請求項（１）記載の流
   量制御弁。