JPH02309075A - 流量制御弁 - Google Patents

流量制御弁

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JPH02309075A
JPH02309075A JP12848889A JP12848889A JPH02309075A JP H02309075 A JPH02309075 A JP H02309075A JP 12848889 A JP12848889 A JP 12848889A JP 12848889 A JP12848889 A JP 12848889A JP H02309075 A JPH02309075 A JP H02309075A
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哲夫 清水
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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、ガスまたは液体などの流体の流量を制御する
制御弁に関するものである。
(従来の技術) ガスなどの流体の流量を制御する制御弁として、例えば
、第6図に示したノルマルクローズタイプのものが知ら
れている。
第6図において、31は流路ブロック、32は流路ブロ
ック31に形成された流入路で、その端部が仕切壁33
で閉鎖され、かっこの仕切v33を介して流出路34か
形成されている。35は流入路32と流出路34とに連
通させて、それらの径方向の側部に形成された弁室、3
6は弁室35に臨ませて流出路34の端部に形成された
弁座である。
37は非磁性体で形成された内筒で、その端部が前記流
路ブロック31に取付けられている。38は鉄などの磁
性体で形成されて、内筒37にスライド可能に挿入され
た可動コアで、その端部が弁室35に挿入されている。
39は可動コア38の端面に設けられた弁体、40は可
動コア38に端部か取付けられ、他端が流路ブロック3
1に固着された板ばねで、これで可動コア38を支持し
ている。
41は可動コア38と対向させ、かつスライド間隙42
をおいて内筒31に(I!i1着された固定コアで、こ
の固定コア41も磁性体で形成されている。43は固定
コア41を磁化するために内i’ai37の外周に設け
られたコイル、44は外筒である。
この流量制御弁は、流入路32にガスなどの流体が供給
される。流体を流入路32から流出路34に流動させる
ときは、コイル43に電圧を印加する。すると、固定コ
ア41が磁化されて、板ばね40の力に抗して可動コア
38を吸引移動させ、弁体39を弁座36から分離させ
て弁座36を開いて、流入路32の流木を弁室35を通
って流出路34に流出させるものである。
前記のように流動する流木の流量の制御は、コイル43
に印加した前記電圧を変動させて、固定コア41の磁力
を変えることによる可動コア38のスライド量の変化で
、弁[36と弁体39との間隔を変動させるものである
(発明が解決しようとする課題) 前記従来の流量制御弁は、弁室35と内筒37か、流体
の流動経路の曲部に位置するから、これらが大きなデッ
ドスペースになる。
しかも、流入路32から流出i¥334に流木を流動さ
せたときに、弁室35と内筒37に流入した流体に作用
する、前記流動する流体の吸引力は、前記構成のため小
さくなるので、弁室35と内筒37の流体は、流動が遅
くまたは困難になって、そのiば換が遅くまたは悪くな
る問題がある。
例えば、流動するガスが、その成分を測定するためのサ
ンプルガスであるような場合には、前記置換が遅れ、ま
たは困難になったガスのために分析精度が低下するなど
の問題が発生する。
本発明は、上記のような課題を解決するものであって、
デッドスペースを小さくして、ガスや液体などの流体の
一部が゛滞留することがなく、その全量をスムーズに流
動させることができる流量制御弁をうろことを目的とす
るものである。
(B題を解決するための手段) 本発明の流量制御弁は、周囲にコイルか配置された磁性
体製の固定コアと、この固定コアの磁力による吸引、ま
たは前記磁力からの解放で移動して弁座を開閉する、磁
性体製の可動コアと弁体、支持ばねで構成された可動体
からなる流量制御弁において、前記固定コアに、可動体
と相対する面を開口して貫通する流体路が形成されると
ともに、前記可動体に、流体を碧虻伏伸藷奸導く流通路
が形成されて−二、  26 ÷豊ることを特徴とするものである。
可動体の前記流通路は、固定コアの流体路の断面積など
に対応して、可動コアに孔として形成することが、流体
のスムーズな流動に対して適する。
前記弁座を設ける位置は、ノルマルクローズタイプまた
はノルマルオーブンタイプに対応して選定するものであ
って、例えば、ノルマルクローズタイプでは、弁体の上
流側に設け、ノルマルオープンタイプでは、弁体の下流
側に位!する固定コアの端部などに設ける。
そして、可動体の流通路は、支持ばねと可動コアとを貫
通する孔として形成、または、支持ばねに孔を設け、こ
れを通過した流体を可動コアの外周を流動させて固定コ
アの流(*路に導くようにするなど1千意の構成にて・
きる。
(作 用) この流量制御弁における弁座の開閉は、コイルに電圧を
印加して固定コアを磁化し、その磁力で可動体を吸引移
動させ、またはコイルに印加した前記電圧を遮断して、
前記磁力から可動体を解放して、それを支持ばねの力で
移動させることによる。流動する流体の流量の制御は、
前記コイルに印加する電圧を変動させて、弁座と弁体の
間隔を変えるものである。
そして、ガスなどの流体は、可動体の流通路を通過させ
、かつそれを固定コアの流体路を通過させて流出させる
ものである。このように、固定コアに、それを貫通する
流体路を設けて、流体の流動経路と、可動体及び固定コ
アの配置とをほぼ一致させたから、デッドスペースか小
さくなる。しかも1、固定コアの流体路を通過する流体
の吸引力が、その上流側のほぼ全体に対して作用するか
ら、流体の一部が滞留することかほとんどなく、流体の
全量をスムーズに流通させる。
(実j1!i1′!111) 本発明の流量制御弁の第1実施例を、第1〜4図に示し
たガス用のノルマルクローズタイプについて説明する。
第1〜4図において、1は流入路部材で、これを貫通し
てガスの流入路2が形成され、かつこの流入路2の端部
に弁座3が形成されている。4は可動体で、これは、支
持ばねとしての板ばね5の一側面に、極性ステンレスな
どの磁性体で形成された可動コア6が溶接などで清1着
され、かつ板ばね5の中心部に形成された孔7に、ゴム
やプラスチックまたは金属などで形成された弁体8をは
め込み状に固着し構成されている。
前記可動コア6には、可動体4の流通路としての貫通孔
9と凹溝10とが形成されており、凹溝10は可動コア
6の端部に、その径方向に、前記弁体8の厚さよりも深
くして、ガスが貫通孔9に流動するようにしている。
そして、この可動体4は、その弁体8を前記弁座3に5
接して、流入路部材1とリング状の固定部材11とで板
ばね5の外周部を挾持して、流入路部材1に固定されて
いる。12は可動コア6の外周面と固定部材11の内周
面間に形成されたガスの流通間隙である。
前記板ばね5は、その厚さ方向に対する弾性変形をスム
ーズにするため、第4図に示したように、前記孔7の周
囲部に、その周方向に長くした長孔13を複数設けて形
成されている。
14は前記固定部材11の〜端部に固着立設された非磁
性体製の内筒、15は極性ステンレスなどの磁性体で形
成された固定コアで、その端部か内筒14に挿入され、
かつ前記可動コア6とにスライド間隙16をおいて内筒
14に固着されている。17は固定コア15を貫通した
流体路で、前記貫通孔つとほぼ同大に形成されている。
18は内筒14と固定コア15にわたって、それらの周
囲に配置されたコイル、19は外筒、20は前記流体路
17に連通させて配置されたパイプ状の流出路部材であ
る。
この流量制御弁は、上記のように構成されており、ガス
は、流入路部材1の流入路2に供給されるものであって
、常時は、弁体8で弁座3を閉鎖している。
ガスを流通させるときは、コイル18に電圧を印加して
固定コア15を磁化する。すると、板ばね5の弾力に抗
して、固定コア15の磁力で可動コア6が吸引されて移
動し、弁体8を弁座3から分離し、弁座3を開くから、
流入路2に供給されたガスは、弁座3から板ばね5の長
孔13、凹渚10.貫通孔9及び流通間隙12を通過し
、固定コア15の流体817を通って、流出路部材20
から流出するものである。
前記流通するガス量の制御は、コイル18に印加する電
圧の変動で、固定コア15の磁力を変化させて、可動コ
ア6の移動址を変えて弁体8と弁座3との間隔を変える
このように、ガスは貫通孔9及び流通間隙12を通過し
てから流体路17に流入するものであって、このカスの
流動経路と、弁座3、弁体8、可動コア6及び固定コア
15の配置とがほぼ一致するから、デッドスペースは極
めて小さくなる。しかも、流体路17を:a勤するガス
の吸引力が貫通孔9及び流通間隙12に作用するから、
ガスの全量がスムーズに流動し、ガスの一部の滞留をほ
ぼなくすることが可能である。
この実施例では、可動コア6の貫通孔つと固定コア15
の流体路17とをほぼ同大に形成しているから、貫通孔
9を通過したカスは、流体路17をスムーズに通るから
、流通するガスの置換をより迅速に行うことができる。
そして、この実施例の流量制御弁のように、可動コア6
と固定コア15とを極性ステンレスで形成すれば、流通
するガスが腐蝕性であっても、可動コア6と固定コア1
5の腐蝕のおそれがなく、長期間の使用が可能であると
ともに、可動コア6、固定コア15の1蝕でガスを汚染
する問題発生も防ぐことができる。
また、可動コア6の外周にガスの流通間隙12を形成し
て、可動コア6が固定部材11と内筒14の内面に接触
しないようにしているから、可動コア6のスライドの反
復によってもパーティクル発生のおそれがなく、パーテ
ィクルでガスを汚染することもない。
したがって、この流量制御弁を、例えば、マスフローコ
ントローラに使用すれば、ガスの全量をスムーズに流動
させて、その置換を迅速に行うことが可能であるととも
に、ガス汚染のおそれがないマスフローコントローラを
提供することができる。
なお、この実施例では、ガスなどの流体を流通させるた
めに、可動コア6に貫通孔9を設け、かつ可動コア6の
外周に流通間隙12を形成しているが、貫通孔9または
流通間隙12のいずれか一方のみにするなど任意であっ
て、ガスの流通を可能にすればよいものである。そして
、前記流木路17は、第3図に示した翫ように、固定コ
ア15の中心部に断面円形の孔として形成しているか、
この断面形状は、角形その他の任意の形状にすることが
可能であるとともに、固定コア15に対して鋼心状に設
けるなど任意である。これは可動コア6の貫通孔9も同
様である。
第5図は本発明の流量制御弁の第2実施例を示すもので
あって、ノルマルオープンタイプである。
第5図において、1aは流入路部材で、これを貫通して
ガスの流入路2aが形成されている。 4aは可動体で
、これは支持ばねとしての板ばね5aの一側面に、極性
ステンレスなどの磁性体で形成された可動コア6aが溶
接などで固着され、かつ流入路部材1aと反対側で可動
コア6aの端部に弁体8aが取付けられている。
前記可動コア6aには、流通路としての貫通孔9aと凹
溝10aとが形成されており、凹410aは可動コア6
aの端部に、その径方向に、前記弁体8aの厚さよりも
深くして形成されている。また、板ばね5aには、前記
貫通孔9aと重なる孔7aが形成されている。
そして、極性ステンレスなどの磁性体製で、貫通した流
体′##17aを設けたパイプ状の固定コア15aの、
弁体8aと相対した端部に、この弁体8aで開閉される
弁座3aが流体路17aと連通させて突設され、かつこ
の弁座3aと前記弁体8aとは互いに間隔をおいて配!
されている。
池の構成は、前記第1実施例と同様であるから、同符号
を付して、詳細な説明を省略した。
この流量制御弁は、ガスが流入路部材1aの流入路2a
に供給されるものであって、常時は、弁座3aから弁体
8aが離れて、弁座3aを開いている。流入路2aに供
給されたガスは、孔7a、貫通孔9a、凹溝10aを通
過し、弁座3a、流体路17aを通って流出する。
そして、ガス流量の制御は、コイル18に電圧を印加し
、固定コア15aを磁化して、その磁力で可動コア6a
を吸引杉動させ、弁座3aと弁体8aの間隔を変更して
、それを流通するガスの量を調節するものである。ガス
の流通の遮断は、コイル18に電圧を印加し、固定コア
15aで可動コア6aを吸引して、弁体8aで弁座3a
を閉鎖する。
この第2実施例から明らかなように、弁Ji3aと弁体
8aの位置を変えることのみで、ノルマルオーブンタイ
プの流!制御弁も簡単に構成することができる。
(発明の効果) 本発明の流量制御弁は、上記のように、固定コアに、そ
れを可動体と相対する面を開口して貫通する流体路を形
成するとともに、前記可動体に5それを通過して流木を
碧モ槌伸舊餐導く流通路を形成したものである。   
、    ゛    、したがって、流体の流動経路と
、可動体及び固定コアの配置とかほぼ一致するから、デ
ッドスペースか小さくなる。しかも、固定コアの流体路
を流動する流体の吸引力が、その上流側のほぼ全体に作
用するから、可動体の流通路などに流体の一部か滞留す
ることはなく、流体の全量を常にスムーズに流動させて
、それを迅速に置換させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1〜4図は本発明の第1実施例を示し、第1図は断正
面図、第2図は可動体部の断平面図、第3図は固定コア
の右側面図、第4図は板ばねの正面図、第5図は第2実
施例を示す断正面図、第6図は従来例を示す断正面図で
ある。 3・3a:弁座、4・4a:可動体、5・5a:板ばね
、6・6a:可動コア、8・8a:弁体、15・15a
;固定コア、17・17a:流体路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)周囲にコイルが配置された磁性体製の固定コアと
    、この固定コアの磁力による吸引、または前記磁力から
    の解放で移動して弁座を開閉する、磁性体製の可動コア
    と弁体、支持ばねで構成された可動体からなる流量制御
    弁において、前記固定コアに、可動体と相対する面を開
    口して貫通する流体路が形成されるとともに、前記可動
    体に、流体を導く流通路が形成されていることを特徴と
    する流量制御弁。
  2. (2)可動体の流通路が、固定コアの流体路に対応して
    、可動コアに孔として形成された請求項(1)記載の流
    量制御弁。
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US5470045A (en) * 1993-08-02 1995-11-28 Hitachi Metals, Ltd. Solenoid-actuated diaphragm valve with biased disc spring
KR20030089444A (ko) * 2002-05-16 2003-11-21 칼 프로이덴베르크 카게 솔레노이드 밸브
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