JPH08121636A - マイクロバルブ - Google Patents
マイクロバルブInfo
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- JPH08121636A JPH08121636A JP25847794A JP25847794A JPH08121636A JP H08121636 A JPH08121636 A JP H08121636A JP 25847794 A JP25847794 A JP 25847794A JP 25847794 A JP25847794 A JP 25847794A JP H08121636 A JPH08121636 A JP H08121636A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ばねが不要で小型の小電力で動作するマイク
ロバルブを得ること。 【構成】 弁座と、この弁座に対して着座または離座す
る弁体とを備えたバルブにおいて、弁体を磁性材料から
構成し、この弁体を弁座に吸引する磁気吸引手段と、弁
体とは別部材からなり該弁体に対向する不動の固定磁極
と、通電時にこの固定磁極を磁化し磁気吸引手段より強
い磁気吸引力で弁体を吸引して弁座から離座させるコイ
ルとを備えたマイクロバルブ。
ロバルブを得ること。 【構成】 弁座と、この弁座に対して着座または離座す
る弁体とを備えたバルブにおいて、弁体を磁性材料から
構成し、この弁体を弁座に吸引する磁気吸引手段と、弁
体とは別部材からなり該弁体に対向する不動の固定磁極
と、通電時にこの固定磁極を磁化し磁気吸引手段より強
い磁気吸引力で弁体を吸引して弁座から離座させるコイ
ルとを備えたマイクロバルブ。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、小電力で作動させることができ
るマイクロバルブに関する。
るマイクロバルブに関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】電磁力を用いたバルブとし
て従来広く用いられている電磁弁は、可動磁極（プラン
ジャ）自身が弁体となっており、この可動磁極をばねで
一方に付勢し、コイルへの通電、非通電により、この可
動磁極を電磁力またはばね力で移動させて流路の開閉ま
たは切替を行なっている。この従来の電磁弁は、ばねが
不可欠であり、また可動磁極の質量が大きい。このた
め、小型化が困難であるばかりか、動作には多大な電力
を必要とする。
て従来広く用いられている電磁弁は、可動磁極（プラン
ジャ）自身が弁体となっており、この可動磁極をばねで
一方に付勢し、コイルへの通電、非通電により、この可
動磁極を電磁力またはばね力で移動させて流路の開閉ま
たは切替を行なっている。この従来の電磁弁は、ばねが
不可欠であり、また可動磁極の質量が大きい。このた
め、小型化が困難であるばかりか、動作には多大な電力
を必要とする。
【０００３】
【発明の目的】本発明は、小型化が可能で、小電力で動
作するマイクロバルブを得ることを目的とする。
作するマイクロバルブを得ることを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】本発明は、電磁石の磁極自身は移動させ
ることなく、弁体だけを磁力で移動させることにより、
弁体の質量が小さく、従って、小電力で動作可能なマイ
クロバルブを得たものである。
ることなく、弁体だけを磁力で移動させることにより、
弁体の質量が小さく、従って、小電力で動作可能なマイ
クロバルブを得たものである。
【０００５】すなわち、本発明は、その一態様による
と、弁座と、この弁座に対して着座または離座する弁体
とを備えたバルブにおいて、弁体を磁性材料から構成
し、この弁体を弁座に吸引する磁気吸引手段と、弁体と
は別部材からなり該弁体に対向する不動の固定磁極と、
通電時にこの固定磁極を磁化し磁気吸引手段より強い磁
気吸引力で弁体を吸引して弁座から離座させるコイルと
を備えたことを特徴としている。
と、弁座と、この弁座に対して着座または離座する弁体
とを備えたバルブにおいて、弁体を磁性材料から構成
し、この弁体を弁座に吸引する磁気吸引手段と、弁体と
は別部材からなり該弁体に対向する不動の固定磁極と、
通電時にこの固定磁極を磁化し磁気吸引手段より強い磁
気吸引力で弁体を吸引して弁座から離座させるコイルと
を備えたことを特徴としている。
【０００６】弁体の移動力を磁気反発力で得ることも可
能である。この場合には、弁体を磁性材料（磁石）から
構成し、弁座からこの弁体を離座させる磁気反発手段
と、弁体とは別部材からなり該弁体に対向する不動の固
定磁極と、通電時にこの固定磁極を磁化し磁気反発手段
より強い磁気反発力で弁体を弁座に着座させるコイルと
を設ける。本発明のマイクロバルブは、２方弁、３方弁
のいずれにも用いることができる。
能である。この場合には、弁体を磁性材料（磁石）から
構成し、弁座からこの弁体を離座させる磁気反発手段
と、弁体とは別部材からなり該弁体に対向する不動の固
定磁極と、通電時にこの固定磁極を磁化し磁気反発手段
より強い磁気反発力で弁体を弁座に着座させるコイルと
を設ける。本発明のマイクロバルブは、２方弁、３方弁
のいずれにも用いることができる。
【０００７】
【発明の実施例】以下図示実施例について本発明を説明
する。図１は、本発明を２方弁（開閉弁）に適用した実
施例である。流路ブロック１０には、第１流路１１と第
２流路１２が形成され、この第１流路１１と第２流路１
２の間の連絡流路１３に、中心孔１４ａを有する永久磁
石１４と、この永久磁石１４上に重ねられた弁座１５と
が位置している。弁座１５は、中心孔１４ａに通ずる中
心孔１５ａとテーパ孔１５ｂを有しており、このテーパ
孔１５ｂ上に、鋼球からなる弁体１６が位置している。
従って弁体１６は、常時は自重及び永久磁石１４の磁力
により弁座１５に着座し、中心孔１４ａを閉じる。
する。図１は、本発明を２方弁（開閉弁）に適用した実
施例である。流路ブロック１０には、第１流路１１と第
２流路１２が形成され、この第１流路１１と第２流路１
２の間の連絡流路１３に、中心孔１４ａを有する永久磁
石１４と、この永久磁石１４上に重ねられた弁座１５と
が位置している。弁座１５は、中心孔１４ａに通ずる中
心孔１５ａとテーパ孔１５ｂを有しており、このテーパ
孔１５ｂ上に、鋼球からなる弁体１６が位置している。
従って弁体１６は、常時は自重及び永久磁石１４の磁力
により弁座１５に着座し、中心孔１４ａを閉じる。
【０００８】流路ブロック１０上には、コイルケース２
０が固定されており、このコイルケース２０内にコイル
２１が収納され、このコイル２１の中心部に、固定磁極
２２が固定されている。固定磁極２２の下端部は、流路
ブロック１０内に延長されて弁体１６に臨んでおり、そ
の延長端には、弁座（弁体受け）２３が装着されてい
る。この弁座２３は、弁体１６を傷付けないように、例
えば、合成樹脂材料から構成されていて、その中心に弁
体１６を受けるテーパ孔２３ａを備えている。
０が固定されており、このコイルケース２０内にコイル
２１が収納され、このコイル２１の中心部に、固定磁極
２２が固定されている。固定磁極２２の下端部は、流路
ブロック１０内に延長されて弁体１６に臨んでおり、そ
の延長端には、弁座（弁体受け）２３が装着されてい
る。この弁座２３は、弁体１６を傷付けないように、例
えば、合成樹脂材料から構成されていて、その中心に弁
体１６を受けるテーパ孔２３ａを備えている。
【０００９】固定磁極２２とともに電磁石を構成するコ
イル２１には、通電制御装置３０及びリード線３１を介
して通電される。コイル２１及び通電制御装置３０は、
通電されたとき、永久磁石１４による磁気吸引力より強
い磁気吸引力で弁体１６を瞬時に吸引するように、その
線径、巻数、電流等が定められている。また、永久磁石
１４の磁力は、コイル２１への通電を断つと、瞬時に、
弁体１６を弁座１５に着座させることができるように定
められている。
イル２１には、通電制御装置３０及びリード線３１を介
して通電される。コイル２１及び通電制御装置３０は、
通電されたとき、永久磁石１４による磁気吸引力より強
い磁気吸引力で弁体１６を瞬時に吸引するように、その
線径、巻数、電流等が定められている。また、永久磁石
１４の磁力は、コイル２１への通電を断つと、瞬時に、
弁体１６を弁座１５に着座させることができるように定
められている。
【００１０】上記構成の本マイクロバルブは従って、通
電制御装置３０を介してコイル２１に通電すると、弁体
１６が固定磁極２２側に吸引され、中心孔１４ａが開
く。よって、第１流路１１から第２流路１２側へ流体が
流れる。コイル２１への通電を断つと、永久磁石１４の
磁気吸引力により弁体１６は弁座１５に瞬時にかつ確実
に着座するので、流路は閉じられる。
電制御装置３０を介してコイル２１に通電すると、弁体
１６が固定磁極２２側に吸引され、中心孔１４ａが開
く。よって、第１流路１１から第２流路１２側へ流体が
流れる。コイル２１への通電を断つと、永久磁石１４の
磁気吸引力により弁体１６は弁座１５に瞬時にかつ確実
に着座するので、流路は閉じられる。
【００１１】以上は、永久磁石１４と弁体１６の間に作
用する磁気吸引力により中心孔１４ａを閉じる実施例で
あるが、逆に、永久磁石１４と弁体１６との間に磁気反
発力を作用させて中心孔１４ａを開く実施例も可能であ
る。この実施例では、弁体１６を、永久磁石１４の磁力
により反発力を生じるように着磁させ、コイル２１への
通電時には、この磁気反発力より強い磁気反発力が固定
磁極２２と弁体１６との間に生じるようにすればよい。
この実施例によれば、コイル固定磁極２２への通電時に
中心孔１４ａを閉じ、非通電時に中心孔１４ａを開くこ
とができる。
用する磁気吸引力により中心孔１４ａを閉じる実施例で
あるが、逆に、永久磁石１４と弁体１６との間に磁気反
発力を作用させて中心孔１４ａを開く実施例も可能であ
る。この実施例では、弁体１６を、永久磁石１４の磁力
により反発力を生じるように着磁させ、コイル２１への
通電時には、この磁気反発力より強い磁気反発力が固定
磁極２２と弁体１６との間に生じるようにすればよい。
この実施例によれば、コイル固定磁極２２への通電時に
中心孔１４ａを閉じ、非通電時に中心孔１４ａを開くこ
とができる。
【００１２】図２は、本発明のマイクロバルブを３方弁
に適用した実施例を示す。この実施例は、図１の第１流
路１１、第２流路１２に加え、固定磁極２２の軸部及び
コイルケース２０に第３流路２５を形成したもので、弁
体１６は、第２流路１２を第１流路１１と第３流路２５
のいずれかに択一して連通させる弁体として作用する。
図１の実施例では、弁座２３は実質的に弁座としての作
用をしていないが、この実施例では、弁座２３は、第３
流路２５の端部にあって、弁体１６を着座させることに
より第３流路２５の開口端を閉じる作用をする。よっ
て、この実施例では、磁気吸引力または反発力により、
弁体１６を弁座１５に着座させた状態では第２流路１２
が第３流路２５と連通し、弁体１６を弁座２３に着座さ
せた状態では第２流路１２が第１流路１１と連通するこ
ととなる。
に適用した実施例を示す。この実施例は、図１の第１流
路１１、第２流路１２に加え、固定磁極２２の軸部及び
コイルケース２０に第３流路２５を形成したもので、弁
体１６は、第２流路１２を第１流路１１と第３流路２５
のいずれかに択一して連通させる弁体として作用する。
図１の実施例では、弁座２３は実質的に弁座としての作
用をしていないが、この実施例では、弁座２３は、第３
流路２５の端部にあって、弁体１６を着座させることに
より第３流路２５の開口端を閉じる作用をする。よっ
て、この実施例では、磁気吸引力または反発力により、
弁体１６を弁座１５に着座させた状態では第２流路１２
が第３流路２５と連通し、弁体１６を弁座２３に着座さ
せた状態では第２流路１２が第１流路１１と連通するこ
ととなる。
【００１３】図３ないし図５は、弁体回りの他の実施例
を示す。図３では、弁体４０が、平板状の強磁性体基材
４０ａと弾性材４０ｂとの複合材からなっており、弾性
材４０ｂが、弁座１５に設けた環状弁座１５ｃに着座す
る。図４では、強磁性体からなる弁体４１が、下端部に
半球状部４１ａを有する柱状体からなっていて、この半
球状部４１ａが永久磁石１４の中心孔１４ａの上端に直
接接離する。固定磁極２２の下端には、弁体４１が固定
磁極２２側に吸引されたとき脱落するのを防ぐ筒状の合
成樹脂製リテーナ４２が設けられている。図５では、強
磁性体からなる弁体４３が、下端部に円錐状部４３ａを
有する柱状体からなっていて、この円錐状部４３ａが弁
座１５の中心孔１５ａの上端に直接接離する。これらの
弁構造は、直接的には図１の２方弁タイプのマイクロバ
ルブに適用可能であるが、弁体の形状に簡単な改変を施
すことにより、図２の３方弁タイプのマイクロバルブに
も適用可能である。
を示す。図３では、弁体４０が、平板状の強磁性体基材
４０ａと弾性材４０ｂとの複合材からなっており、弾性
材４０ｂが、弁座１５に設けた環状弁座１５ｃに着座す
る。図４では、強磁性体からなる弁体４１が、下端部に
半球状部４１ａを有する柱状体からなっていて、この半
球状部４１ａが永久磁石１４の中心孔１４ａの上端に直
接接離する。固定磁極２２の下端には、弁体４１が固定
磁極２２側に吸引されたとき脱落するのを防ぐ筒状の合
成樹脂製リテーナ４２が設けられている。図５では、強
磁性体からなる弁体４３が、下端部に円錐状部４３ａを
有する柱状体からなっていて、この円錐状部４３ａが弁
座１５の中心孔１５ａの上端に直接接離する。これらの
弁構造は、直接的には図１の２方弁タイプのマイクロバ
ルブに適用可能であるが、弁体の形状に簡単な改変を施
すことにより、図２の３方弁タイプのマイクロバルブに
も適用可能である。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明のマイクロバルブ
は、電磁石の磁極自体は不動であり、コイルへの通電非
通電の切り替えにより、弁体だけがこの固定磁極に生じ
る磁力及びこの磁力に対向する他の磁力により移動し
て、流路を開閉し、あるいは切り替えるので、基本的に
ばねが不要で、可動物の質量も小さい小型のバルブが得
られる。また弁体の質量を小さくできるので、これを駆
動するための電力も小電力ですみ、電池で作動するバル
ブとしての用途が期待できる。
は、電磁石の磁極自体は不動であり、コイルへの通電非
通電の切り替えにより、弁体だけがこの固定磁極に生じ
る磁力及びこの磁力に対向する他の磁力により移動し
て、流路を開閉し、あるいは切り替えるので、基本的に
ばねが不要で、可動物の質量も小さい小型のバルブが得
られる。また弁体の質量を小さくできるので、これを駆
動するための電力も小電力ですみ、電池で作動するバル
ブとしての用途が期待できる。
【図１】本発明によるマイクロバルブを２方弁に適用し
た実施例を示す縦断面図である。
た実施例を示す縦断面図である。
【図２】同３方弁に適用した実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図３】図１のマイクロバルブに用いる弁体の別の実施
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図４】弁体のさらに別の実施例を示す断面図である。
【図５】弁体の別の実施例を示す断面図である。
１０ 流路ブロック １１ 第１流路 １２ 第２流路 １３ 連絡流路 １４ 永久磁石 １５ 弁座 １６ ４０ ４１ ４３ 弁体 ２０ コイルケース ２１ コイル ２２ 固定磁極 ２３ 弁座 ２５ 第３流路
Claims (3)
- 【請求項１】 弁座と、この弁座に対して着座または離
座する弁体とを備えたバルブにおいて、 磁性材料からなる上記弁体と；この弁体を上記弁座に吸
引する磁気吸引手段と；上記弁体とは別部材からなり該
弁体に対向する不動の固定磁極と；通電時にこの固定磁
極を磁化し上記磁気吸引手段より強い磁気吸引力で弁体
を吸引して弁座から離座させるコイルと；を備えたこと
を特徴とするマイクロバルブ。 - 【請求項２】 弁座と、この弁座に対して着座または離
座する弁体とを備えたバルブにおいて、 磁性材料からなる上記弁体と；上記弁座からこの弁体を
離座させる磁気反発手段と；上記弁体とは別部材からな
り該弁体に対向する不動の固定磁極と；通電時にこの固
定磁極を磁化し上記磁気反発手段より強い磁気反発力で
弁体を弁座に着座させるコイルと；を備えたことを特徴
とするマイクロバルブ。 - 【請求項３】 請求項１または２において、さらに、固
定磁極には、上記弁座から離座した弁体が着座する、別
の流路の弁座が備えられているマイクロバルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25847794A JPH08121636A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | マイクロバルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25847794A JPH08121636A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | マイクロバルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08121636A true JPH08121636A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17320766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25847794A Withdrawn JPH08121636A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | マイクロバルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08121636A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100409145B1 (ko) * | 1995-06-30 | 2004-03-26 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 마이크로밸브및그제조방법 |
| WO2008126827A1 (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Universal Bio Research Co., Ltd. | 温度制御装置および温度制御方法 |
| JP2008539419A (ja) * | 2005-04-30 | 2008-11-13 | シェーン ユウ、ジャエ | バイオディスクおよびバイオドライバ装置、これを用いた分析方法 |
| JP2008541043A (ja) * | 2005-05-06 | 2008-11-20 | シェーン ユウ、ジャエ | デジタルバイオディスクおよびデジタルバイオディスクドライバ装置ならびに方法 |
| JP2009520985A (ja) * | 2005-12-21 | 2009-05-28 | ジェ・チャーン・ユ | バイオメモリディスク及びバイオメモリディスクドライブ装置及びそれを用いた分析方法 |
-
1994
- 1994-10-24 JP JP25847794A patent/JPH08121636A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100409145B1 (ko) * | 1995-06-30 | 2004-03-26 | 로베르트 보쉬 게엠베하 | 마이크로밸브및그제조방법 |
| JP2008539419A (ja) * | 2005-04-30 | 2008-11-13 | シェーン ユウ、ジャエ | バイオディスクおよびバイオドライバ装置、これを用いた分析方法 |
| JP4819119B2 (ja) * | 2005-04-30 | 2011-11-24 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | バイオディスクおよびバイオドライバ装置、これを用いた分析方法 |
| US8993487B2 (en) | 2005-04-30 | 2015-03-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Bio disc, bio-driver apparatus, and assay method using the same |
| JP2008541043A (ja) * | 2005-05-06 | 2008-11-20 | シェーン ユウ、ジャエ | デジタルバイオディスクおよびデジタルバイオディスクドライバ装置ならびに方法 |
| JP4896127B2 (ja) * | 2005-05-06 | 2012-03-14 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | デジタルバイオディスクおよびデジタルバイオディスクドライバ装置ならびに方法 |
| US8263386B2 (en) | 2005-05-06 | 2012-09-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Digital bio disc (DBD), DBD driver apparatus, and assay method using the same |
| JP2009520985A (ja) * | 2005-12-21 | 2009-05-28 | ジェ・チャーン・ユ | バイオメモリディスク及びバイオメモリディスクドライブ装置及びそれを用いた分析方法 |
| KR101292536B1 (ko) * | 2005-12-21 | 2013-08-07 | 삼성전자주식회사 | 바이오 메모리 디스크 및 바이오 메모리 디스크 드라이브장치 및 이를 이용한 분석 방법 |
| US8951779B2 (en) | 2005-12-21 | 2015-02-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Bio memory disc and bio memory disc drive apparatus, and assay method using the same |
| WO2008126827A1 (ja) * | 2007-04-06 | 2008-10-23 | Universal Bio Research Co., Ltd. | 温度制御装置および温度制御方法 |
| US8418929B2 (en) | 2007-04-06 | 2013-04-16 | Universal Bio Research Co., Ltd. | Temperature controlling apparatus and temperature controlling method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |