JPS58121382A - 圧力比例制御弁 - Google Patents
圧力比例制御弁Info
- Publication number
- JPS58121382A JPS58121382A JP459582A JP459582A JPS58121382A JP S58121382 A JPS58121382 A JP S58121382A JP 459582 A JP459582 A JP 459582A JP 459582 A JP459582 A JP 459582A JP S58121382 A JPS58121382 A JP S58121382A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- yoke
- plunger
- coil
- flux density
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/0644—One-way valve
- F16K31/0655—Lift valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Electromagnets (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガバナ部とそのガバナ部を動作させ″る電磁駆
動部とからなり、通電量に比例してガス圧力（流量）を
制御する圧力比例制御弁における電磁駆動部の構造に関
する。
動部とからなり、通電量に比例してガス圧力（流量）を
制御する圧力比例制御弁における電磁駆動部の構造に関
する。
従来の圧力比例制御弁（以下圧力制御弁とする）は第１
図に示すように構成されている。すなわち１は流体入口
、２は流体出口、３は弁座、４は弁座３に対向して設け
た弁体である。弁体４の］二部にはダイヤフラム６が設
けられている。６−は背圧室イを大気と連通ずる連通孔
であり、７は弁体４を弁座３に押し付ける方向に作用す
るスプリングである。以上よりガバナ部１ａが構成さｔ
ており周知のガバナ機能を果す。ガバナ部１ａの上部に
は、ヨーク８、コイル９が設けられ、その中心部に両端
を板バネ１ｏにより軸線方向に移動可能に支持されたプ
ランジャ１１が設けられており、ｆＪ上から電磁駆動部
２ａが構成されている。
図に示すように構成されている。すなわち１は流体入口
、２は流体出口、３は弁座、４は弁座３に対向して設け
た弁体である。弁体４の］二部にはダイヤフラム６が設
けられている。６−は背圧室イを大気と連通ずる連通孔
であり、７は弁体４を弁座３に押し付ける方向に作用す
るスプリングである。以上よりガバナ部１ａが構成さｔ
ており周知のガバナ機能を果す。ガバナ部１ａの上部に
は、ヨーク８、コイル９が設けられ、その中心部に両端
を板バネ１ｏにより軸線方向に移動可能に支持されたプ
ランジャ１１が設けられており、ｆＪ上から電磁駆動部
２ａが構成されている。
以上の構成においてコイルｅに通電すると、矢印で示す
ごとく磁束Φが発生してプランジャ１１を下方へ押し下
げる方向の電磁力が発生し、その力が弁体４に作用して
弁開度が調節され、流体出口２側の圧力（流量）が通電
量に比例して制御できるとともに、併せて周知のガバナ
機能も保有するものである。
ごとく磁束Φが発生してプランジャ１１を下方へ押し下
げる方向の電磁力が発生し、その力が弁体４に作用して
弁開度が調節され、流体出口２側の圧力（流量）が通電
量に比例して制御できるとともに、併せて周知のガバナ
機能も保有するものである。
この種の圧力制御弁は、通電量の２乗に比例して１ｆ力
が制御できるため、流量特性のりニアリティか良好で、
また板バネ１ｏでプランジャを支持１、−Ｃいるため、
プランジャ１１の接触抵抗による制御特性のヒステリシ
スがなく、制御特性がなめらかであるという特長がある
。
が制御できるため、流量特性のりニアリティか良好で、
また板バネ１ｏでプランジャを支持１、−Ｃいるため、
プランジャ１１の接触抵抗による制御特性のヒステリシ
スがなく、制御特性がなめらかであるという特長がある
。
しかしながら従来例では、ヨーク８とプランジャ１１の
対向する部分Ａ及びＢＡ及びＢの磁路断面積が小さいた
め高磁束密度となる。そのため磁気回路を構成する磁性
体の磁気ヒステリシスが大きくなり圧力制御弁の圧力制
御特性のヒステリシスが大きくなるという問題点があっ
た。一般に前記磁気ヒステリシスは磁束密度が高い状態
で使用されるほど大きくなる。従来例のような構成の場
合、ヨーク８とプランジャ１１の対向する部分の磁束密
度は約１００００ （Ｇａｕｓ ｓ ）、またヨーク８
の側面Ｃ部の磁束密度は３０００〜４０００（Ｇａｕｓ
ｓ）であった。このように前記磁気ヒステリイ
シスは、ヨーク８とプランジャ１１の対向部によ
って生じるヒステリシスに依存するところが大きい１、
なおこの場合、ヨーク８は冷間圧延鋼板、グランジャ１
１１／′ｉ電磁純鉄によって構成し、最大１ｏｏｏ（Ａ
Ｔ）の起磁力を与えた。
対向する部分Ａ及びＢＡ及びＢの磁路断面積が小さいた
め高磁束密度となる。そのため磁気回路を構成する磁性
体の磁気ヒステリシスが大きくなり圧力制御弁の圧力制
御特性のヒステリシスが大きくなるという問題点があっ
た。一般に前記磁気ヒステリシスは磁束密度が高い状態
で使用されるほど大きくなる。従来例のような構成の場
合、ヨーク８とプランジャ１１の対向する部分の磁束密
度は約１００００ （Ｇａｕｓ ｓ ）、またヨーク８
の側面Ｃ部の磁束密度は３０００〜４０００（Ｇａｕｓ
ｓ）であった。このように前記磁気ヒステリイ
シスは、ヨーク８とプランジャ１１の対向部によ
って生じるヒステリシスに依存するところが大きい１、
なおこの場合、ヨーク８は冷間圧延鋼板、グランジャ１
１１／′ｉ電磁純鉄によって構成し、最大１ｏｏｏ（Ａ
Ｔ）の起磁力を与えた。
第２図は、従来の圧力制御弁の特性を示すもの−（あり
、電流値ｉＴで出口圧力は、ｄＰのヒステリシスが発生
することがわかる。この種の圧力制御弁の場合、最小流
量（バーナーがフラッシュバック、不完全燃焼等を起さ
ない最小のカス流量）の設定は電流値により設定される
ため、前記ヒステリシスが発生するとフラッシュバック
、不完全燃焼が発生し、また、精度良く燃焼量を制御す
ることができない。
、電流値ｉＴで出口圧力は、ｄＰのヒステリシスが発生
することがわかる。この種の圧力制御弁の場合、最小流
量（バーナーがフラッシュバック、不完全燃焼等を起さ
ない最小のカス流量）の設定は電流値により設定される
ため、前記ヒステリシスが発生するとフラッシュバック
、不完全燃焼が発生し、また、精度良く燃焼量を制御す
ることができない。
前記磁気ヒステリシスを低減する場合、磁路断面積を大
きくして磁束密度を下げるか、磁気回路を構成する部材
を低ヒステリシスな磁性体で構成する方法が考えられる
が、いずれの揚含も高価となる。
きくして磁束密度を下げるか、磁気回路を構成する部材
を低ヒステリシスな磁性体で構成する方法が考えられる
が、いずれの揚含も高価となる。
本発明はこのような従来の問題点を改良するもρであり
、電磁駆動部の磁気ヒステリシスを低減することにより
、圧力制御特性のヒステリシスを低減し、高精度に燃焼
量制御ができるとともに安価な圧力制御弁を提供するこ
とを目的とする。
、電磁駆動部の磁気ヒステリシスを低減することにより
、圧力制御特性のヒステリシスを低減し、高精度に燃焼
量制御ができるとともに安価な圧力制御弁を提供するこ
とを目的とする。
この目的を達成するため本発明は、電磁駆動部における
磁気回路の高磁束密度部分、すなわちヨークとプランジ
ャの対向する部分のヨーク側、プランジャ側のどちらか
一方、もしくは両方に低ヒステリシスの磁気特性を有す
るヨーク片を設けたものである。
磁気回路の高磁束密度部分、すなわちヨークとプランジ
ャの対向する部分のヨーク側、プランジャ側のどちらか
一方、もしくは両方に低ヒステリシスの磁気特性を有す
るヨーク片を設けたものである。
この構成により、高磁束密度となる部分に低ヒステリシ
スな特性を有する磁性体が、設けられるため、高磁束密
度となった場合においても磁気ヒステリシスは大きくな
ることはない。また低磁束密度の部分は安価な磁性材料
で構成することが可能となるため磁気回路全体を高級な
磁性体で構成したり、磁路断面積を大きくする必要がな
いため安価となる。
スな特性を有する磁性体が、設けられるため、高磁束密
度となった場合においても磁気ヒステリシスは大きくな
ることはない。また低磁束密度の部分は安価な磁性材料
で構成することが可能となるため磁気回路全体を高級な
磁性体で構成したり、磁路断面積を大きくする必要がな
いため安価となる。
以下本発明の一実施例を第３図〜第６図の図面を用いて
説明する。なお図中、第１図従来例と同一部材について
は同一番号を付している。
説明する。なお図中、第１図従来例と同一部材について
は同一番号を付している。
第３図〜第５図において、８は中央部にＰＢパーマロイ
等の低ヒステリシス、高透磁率な磁気特性を有する磁性
体で構成されたヨーク片１２゜１２′をそれぞれ下部と
上部に設けたヨークであり、冷間圧延鋼板等の安価な材
料で構成されている。なお組立に際してはヨーク片１２
、１２’を圧入により固定してもよいし、第６．図に
示すように段部１３をヨーク片１２ 、１２’及びヨー
ク８にそれぞれ設けて固定しても良い。１１は両端を板
バネ１ｏによって軸線方向に自由に移動可能に支持され
たプランジャであり、前記、ヨーク８゜プランジャ１１
．ヨーク片１２ 、１２’により、磁気回路が構成され
ている。９はコイルであり、以上から電磁駆動部２ａが
構成されており、その下側には第１図従来例と同じガバ
ナ部１ｄが設けられ、コイル９に通電することにより発
生する′電磁駆動部２ａの電磁力がガバナ部１ａの弁体
４（′Ｃ作用し、流体出口２側の圧力を通電量に比例し
て任意に可変できるよう構成されている。
等の低ヒステリシス、高透磁率な磁気特性を有する磁性
体で構成されたヨーク片１２゜１２′をそれぞれ下部と
上部に設けたヨークであり、冷間圧延鋼板等の安価な材
料で構成されている。なお組立に際してはヨーク片１２
、１２’を圧入により固定してもよいし、第６．図に
示すように段部１３をヨーク片１２ 、１２’及びヨー
ク８にそれぞれ設けて固定しても良い。１１は両端を板
バネ１ｏによって軸線方向に自由に移動可能に支持され
たプランジャであり、前記、ヨーク８゜プランジャ１１
．ヨーク片１２ 、１２’により、磁気回路が構成され
ている。９はコイルであり、以上から電磁駆動部２ａが
構成されており、その下側には第１図従来例と同じガバ
ナ部１ｄが設けられ、コイル９に通電することにより発
生する′電磁駆動部２ａの電磁力がガバナ部１ａの弁体
４（′Ｃ作用し、流体出口２側の圧力を通電量に比例し
て任意に可変できるよう構成されている。
上記構成において、コイル９へ通電すると、その通電量
に応じて磁束Φがヨーク８．プランジャ１１、ヨーク片
１２ 、１２’から構成される装置回路に生じ、プラン
ジャ１１を下方に押下げる方向の電磁力が発生し、通電
量に応じて流体出口２側の圧力を制御することができる
。ここで磁気抵抗をＱとし、起磁力をＵとすると Ｕ＝
Φ・Ｑなる関係が成立し、また磁束密度をＢ、磁気回路
断面積をＳとすると、Φ−Ｂ−８なる関係が成立す磁気
抵抗Ｑを一定とすると断面積Ｓが小さくなるほど磁束密
度Ｂは大きくなる。第３図の構成では、ヨーク片１２
、１２’とプランジャ１１が対向する部分ＡＢの磁路断
面積が小さくなるため磁束密度が高くなるが、低ヒステ
リシス、高透磁率の磁気特性を有するＰＢパーマロイか
らなるヨーク片１２ 、１２’を設けたので、従来例の
ごとく磁気ヒステリシスが増加することはない。
に応じて磁束Φがヨーク８．プランジャ１１、ヨーク片
１２ 、１２’から構成される装置回路に生じ、プラン
ジャ１１を下方に押下げる方向の電磁力が発生し、通電
量に応じて流体出口２側の圧力を制御することができる
。ここで磁気抵抗をＱとし、起磁力をＵとすると Ｕ＝
Φ・Ｑなる関係が成立し、また磁束密度をＢ、磁気回路
断面積をＳとすると、Φ−Ｂ−８なる関係が成立す磁気
抵抗Ｑを一定とすると断面積Ｓが小さくなるほど磁束密
度Ｂは大きくなる。第３図の構成では、ヨーク片１２
、１２’とプランジャ１１が対向する部分ＡＢの磁路断
面積が小さくなるため磁束密度が高くなるが、低ヒステ
リシス、高透磁率の磁気特性を有するＰＢパーマロイか
らなるヨーク片１２ 、１２’を設けたので、従来例の
ごとく磁気ヒステリシスが増加することはない。
このように本実施例では、高磁束密度となる対ｉ
内部Ａ、Ｈに低ヒステリシス、高透磁率なヨーク片
１２ 、１２’を設けたため、磁気ヒステリシスを小さ
くすることができるととも（起磁力を小さ−くできるた
め、コイル巻数の減少、コイルの小型ちヨーク８は冷間
圧延−板等の安価な磁性体を用いたので、磁気回路全体
を高級な磁性体で構成したり、磁路断面積を大きく、つ
まりヨーク８の板厚を大きくする場合に比べ安価となる
。したがって圧力制御特性におけるヒステリシスが小さ
く、高精度に燃焼量制御ができるとともに安価な圧力制
御弁が提供゛できる。
内部Ａ、Ｈに低ヒステリシス、高透磁率なヨーク片
１２ 、１２’を設けたため、磁気ヒステリシスを小さ
くすることができるととも（起磁力を小さ−くできるた
め、コイル巻数の減少、コイルの小型ちヨーク８は冷間
圧延−板等の安価な磁性体を用いたので、磁気回路全体
を高級な磁性体で構成したり、磁路断面積を大きく、つ
まりヨーク８の板厚を大きくする場合に比べ安価となる
。したがって圧力制御特性におけるヒステリシスが小さ
く、高精度に燃焼量制御ができるとともに安価な圧力制
御弁が提供゛できる。
第６図は本発明の一実施例における圧力制御特性、つま
り圧力制御弁の流体出口２側の圧力と、コイル電流の関
係を示す特性図であり、コイル電流ｉ７に対して、ヒス
テリシスは従来例より小さいｄＰＢとなる。ここでヨー
ク８は冷間圧延鋼板、プランジャ１１は電磁純鉄、ヨー
ク片１２ 、１２’は４５％ＮｉのＰＢパーマロイを使
用し、最大１０００ （ＡＴ ）の起磁力を与えた。前
記ヨーク片１２ 、１２’の材質として、８０ ％ Ｎ
ｉ （ｒ） Ｐ Ｃパーマロイを用いれば、磁気ヒス
テリシスの目安としてみることができる保持力Ｈａが、
前記ＰＢパーマロイの１／１ｏとなるため、更にヒステ
リシスの小さい圧力制御特性が得られる。
り圧力制御弁の流体出口２側の圧力と、コイル電流の関
係を示す特性図であり、コイル電流ｉ７に対して、ヒス
テリシスは従来例より小さいｄＰＢとなる。ここでヨー
ク８は冷間圧延鋼板、プランジャ１１は電磁純鉄、ヨー
ク片１２ 、１２’は４５％ＮｉのＰＢパーマロイを使
用し、最大１０００ （ＡＴ ）の起磁力を与えた。前
記ヨーク片１２ 、１２’の材質として、８０ ％ Ｎ
ｉ （ｒ） Ｐ Ｃパーマロイを用いれば、磁気ヒス
テリシスの目安としてみることができる保持力Ｈａが、
前記ＰＢパーマロイの１／１ｏとなるため、更にヒステ
リシスの小さい圧力制御特性が得られる。
第７図は本発明の他の実施例を示し、ヨーク片１２ 、
１２’をプランジャ１１側の高磁束密度部に設けて磁気
回路を構成したものである。その他は第３図実施例と同
じであり、同一部材には同−査号を付して説明を省略す
る。
１２’をプランジャ１１側の高磁束密度部に設けて磁気
回路を構成したものである。その他は第３図実施例と同
じであり、同一部材には同−査号を付して説明を省略す
る。
本実施例によれば、第３図実施例と同様の効果が得られ
るとともに、プランジャ１１側の方が磁束密度が大きい
ため、磁気ヒステリシスの低減効果はさらに大きくなる
。
るとともに、プランジャ１１側の方が磁束密度が大きい
ため、磁気ヒステリシスの低減効果はさらに大きくなる
。
−また図示していないが、ヨーク８側とプランジャ１１
側の両方にヨーク片１２ 、１２’を用いることにより
、第７図実施例よりもさらに磁気ヒステリシスを低減で
き、またさらに起磁力を小さくできる。
側の両方にヨーク片１２ 、１２’を用いることにより
、第７図実施例よりもさらに磁気ヒステリシスを低減で
き、またさらに起磁力を小さくできる。
幻上のように本発明は、磁気駆動部の磁気回路において
、高磁束密度となる部分、すなわちヨークとプランジャ
の対向部分のヨーク側、プランジャ側のどちらか一方、
もしくは両方に低ヒステリシスの磁気特性を有するヨー
ク片を設けたものであり、高磁束密度で使用される部分
においても従来例のように磁気ヒステリシスが大きくな
ることはなく、また他の部分は安価な磁性体を用いれは
よいため低コストとなる。したがって圧力制御特性のヒ
ステリシスが小さく、高精度に燃焼量制御が可能で、且
つ安価な圧力制御弁を実現することができる。
、高磁束密度となる部分、すなわちヨークとプランジャ
の対向部分のヨーク側、プランジャ側のどちらか一方、
もしくは両方に低ヒステリシスの磁気特性を有するヨー
ク片を設けたものであり、高磁束密度で使用される部分
においても従来例のように磁気ヒステリシスが大きくな
ることはなく、また他の部分は安価な磁性体を用いれは
よいため低コストとなる。したがって圧力制御特性のヒ
ステリシスが小さく、高精度に燃焼量制御が可能で、且
つ安価な圧力制御弁を実現することができる。
また磁性体は加工時の応力、−撃等により本来の磁気特
性が損なわれ、磁気ヒステリシスが増加してしまう。そ
れを解決するためには磁気焼鈍により結晶粒の調整を行
なう必要があるが、本発明によれば、ヨーク片のみを焼
鈍すればよい。
性が損なわれ、磁気ヒステリシスが増加してしまう。そ
れを解決するためには磁気焼鈍により結晶粒の調整を行
なう必要があるが、本発明によれば、ヨーク片のみを焼
鈍すればよい。
またヨーク片のみの寸法仕様を変更することにより、電
磁力の調整、及び磁気ヒステリシスの調整ができるとい
う効果がある。
磁力の調整、及び磁気ヒステリシスの調整ができるとい
う効果がある。
第１図は従来例を示す圧力比例制御弁の断面構造図、第
２図は同コイル電流と出口圧力の関係を示す特性図、第
３図は本発明の一実施例を示す圧力比例制御弁の断面構
造図、第４図は同ヨークの斜視図、第５図は同ヨークと
ヨーク片の部分拡大断面図、第６図は本発明による圧力
制御弁の特性図、第７図は本発明の他の実施例を示す圧
力制御７Ｆの要部断面図である。 １ａ・・・・・・ガバナ部、２ａ・・・・・・電磁駆動
部、８・・・・・・ヨーク（低級磁性体）、９・・・・
・・コイル、１０畳・・・・・板バネ、１１・・・・・
・プランジャ、１２゜１２′・・・・・・ヨーク片、Ａ
、Ｂ・・・・・・ヨークとプランジャの対向部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１毛彫
１ 図 第２図 コづルミうＬ（ｍ消 第３図 第５図 第 ６ 図 第７図
２図は同コイル電流と出口圧力の関係を示す特性図、第
３図は本発明の一実施例を示す圧力比例制御弁の断面構
造図、第４図は同ヨークの斜視図、第５図は同ヨークと
ヨーク片の部分拡大断面図、第６図は本発明による圧力
制御弁の特性図、第７図は本発明の他の実施例を示す圧
力制御７Ｆの要部断面図である。 １ａ・・・・・・ガバナ部、２ａ・・・・・・電磁駆動
部、８・・・・・・ヨーク（低級磁性体）、９・・・・
・・コイル、１０畳・・・・・板バネ、１１・・・・・
・プランジャ、１２゜１２′・・・・・・ヨーク片、Ａ
、Ｂ・・・・・・ヨークとプランジャの対向部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１毛彫
１ 図 第２図 コづルミうＬ（ｍ消 第３図 第５図 第 ６ 図 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （］） コイルとヨークを有し、前記コイルの中央部
にプランジャを板バネにより支持した電磁駆動部と、そ
の電磁駆動部が発生する電磁力を受けて流体圧力を制御
するガバナ部を設けた圧力比例制御弁において、前記ヨ
ークとプランジャの対向する部分のヨーク側、プランジ
ャ側のどちらか一方もしくは両方に低ヒステリシスの磁
気特性を有するヨーク片を設けた圧力比例制御弁。 （２） ヨーク片をパーマロイとした特許請求の範囲
第１項記載の圧力比例制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP459582A JPS58121382A (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | 圧力比例制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP459582A JPS58121382A (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | 圧力比例制御弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58121382A true JPS58121382A (ja) | 1983-07-19 |
Family
ID=11588390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP459582A Pending JPS58121382A (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | 圧力比例制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58121382A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6151713U (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-07 |
-
1982
- 1982-01-13 JP JP459582A patent/JPS58121382A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6151713U (ja) * | 1984-09-07 | 1986-04-07 | ||
| JPH0234807Y2 (ja) * | 1984-09-07 | 1990-09-19 |
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