JPS589287Y2 - 電磁式流量制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は流体の流量を制御する電磁流量制御弁に関する
。

従来、この種の流量制御弁にあっては１例えば通電して
電磁コイルに磁力を誘起し、この磁力を利用して弁体と
連結した可動鉄心を吸引作動させるよう構成され、可動
鉄心の変位により弁の開口面積を変化させガス等の流体
流量を変化させるのが一般的であった。

しかしながら、この方法では弁体に作用する弁上流側の
流体圧力が変化すると、それに供なって流体流量も変動
するため流量制御弁の上流側に流体圧調整装置を設ける
必要があった。

また、流体の種類が変わるとその都度、弁部の部品を交
換する必要があり実使用上極めて不便なものであった。

本考案はこのような欠点を解消する電磁式流量制御弁を
提供するものであって、以下図面に示す実施例に従って
詳述する。

第１図中、１は弁本体、２は図示しないガス管に連結さ
れるガス人口２ａを設けた第１の室、３は弁本体１内壁
に形成された弁シート、４は弁本体１に挿入された弁体
で、弁シート３に接触し得るようになっている。

５は弁体４の下端部に取付部４ａを介して固定装着され
た永久磁石、６は中心部が弁体４と取付部４ａとの間に
挾持され周縁部が弁本体１内壁に支持されたダイヤフラ
ム、７は図示しないガス管に連結されるガス出ロアａを
設けた第２の室で、弁体４を介して第１の室２と連通可
能である。

８はダイヤフラム６で第１の室２と隔てられた第３の室
で、小孔（絞り）８ａにより大気と連通している。

９は弁本体１にネジ等で固定された磁気ガイド、１０は
永久磁石５に近接配置された固定鉄心、１１は固定鉄心
１０の周囲に設けられた電磁コイルで、通電されると永
久磁石５とは反撥する方向の磁力を発生する。

１２は固定鉄心１０の上部に取り付けられたＯリングで
ある。

また、第２図中、１３は第２の室Ｔと第３の室８とを連
通ずる通路、１３ａは第２の室７に形成された開口部、
１４は通路１３内に設けられたニードル弁（可変絞り）
で、通路１３の開口断面積を変えて第２の室７から第３
の室８に導入するガス圧を可変できる。

かかる構成の電磁式流量制御弁において、電磁コイル１
１に所定の通電を行なうとこの通電量に見合った電磁反
撥力が永久磁石５に対して生じ弁体４を押し上げる。

このとき、ガスが第１の室２に流入すると、ガスはダイ
ヤフラム６を下方に押し下げようとする力と弁体４を押
し、上げようとする力をそれぞれダイヤフラム６と弁体
４に作用させながら第２の室７へ流出する。

第２の室７に流入したガスはガス出ロアａから図示しな
いガス管へ流出すると共に一部は通路１３を通って第３
の室８へ流れ、そのガス圧によってダイヤフラム６を上
方へ押し上げようとする。

このとき、ニードル弁１４により通路の開口断面積と小
孔８ａの断面積を適当な比に：１に調整しておく。

そして、これらの力関係を第３図に示す。

図中、Ｆは電磁反撥力、Ｆｌは弁体４を上方へ押し上げ
る方向に働くガス圧、 Ｆ２はダイヤフラム６を下方
へ押し下げる方向に働くガス圧、Ｆ３は第２の室Ｔにお
いて弁体４を押し下げる方向に働くガ堺圧、Ｆ４は第３
の室８においてダイヤフラム６を押し下げる方向に働く
ガス圧、Ｗは弁体４の自重であり、力関係は次の式で示
される。

Ｆ 十Ｆ１ ＋Ｆ４二Ｆ２＋Ｆ３＋Ｗ ・・・・・・・
・・・・・・・（ｌ）いま、ガス流入圧力をＰｌ、ガス
流出圧力なＦ２、弁体４及びダイヤフラム６のガス圧の
作用断面積をそれぞれＳｌ及びＳ２とすると、 ＦにＰ１×Ｓ１．Ｆ２二Ｐ１×Ｓ２．Ｆ３＝Ｐ２×Ｓ１
．Ｆ４二ｋＰ２×Ｓ２ となり（１）式は Ｆ十Ｐｔ５ｔ＋ｋＰ２Ｓ２二ＰＩＳ２＋Ｐ２Ｓ１−１−
Ｗ・・イ２）となる。

ここで、Ｓ１ヱ８２とすると、Ｓｌ、Ｓ２をＳとして、 Ｆ二Ｐ２Ｓ（１−ｋ）＋Ｗ ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・（３）■ 従って、Ｆ２二 （Ｆ−Ｗ）・・・・・＜４）
Ｓ（１−ｋ） この（４）式はガス流出圧力は電磁反撥力に比例し、ガ
ス流入圧力には無関係であることを示している。

従って、ガス流入圧力が変動しても電磁反撥力に見合っ
て安定したガス流出量に制御されるので、従来必要とさ
れていた圧力調整装置は不要となる。

ところで、弁体４等の部品には仕上げ精度の面でばらつ
きがあり、印加される電流にもばらつきがあるため、予
め決められた印加される電流値に対応するガス流出圧力
が得られない場合が生じる。

この場合には、ニードル弁１４によって通路１３の開口
断面積を変えて小孔８ａとの比率ｋを調整すれば所定の
ガス流出圧力を得ることができる。

同様にガスの種類を変更してもニードル弁１４を操作す
ることにより弁体４等の部品を取替えることなく、印加
される電流に見合ったガス流出量が得られるよう流量制
御弁を調整することができる。

尚、温度検出装置と連動させ該装置からの電気信号で電
磁コイルに流す電流を変化させるようにすれば、ガス流
量を温度に対応させて変化させることもできる。

そして、実際の使用に際しては小孔から流れ出るガスを
バーナに流入させるようにするとよい。

また、小孔側を可変絞りとしても良い。

以上説明したように本考案によれば、流体流出圧力が電
磁コイルによる電磁反撥力のみに関係し流体流入圧力に
は無関係であるので、圧力調整装置が不要となり、また
、ダイヤフラムの下側に作用させる流体圧力を調整する
ことにより、流体の種類や部品の精度誤差等の影響も吸
収でき印加される電流に見合った適正な流体流量を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る電磁式流量制御弁の一実施例を示
す正面縦断面図、第２図は同上制御弁の一部破断側面図
、第３図は同上制御弁におげろ力関係を示す説明図であ
る。 ２・・・・・・第１の室、２ａ・・・・・・流体入口、
４・・・・・舟体、５・・・・・・永久磁石、６・・・
・・・ダイヤフラム、７・・・・・・第２の室、７ａ・
・・・・・流体出口、８・・・・・・第３の室、１０・
・・・・・固定鉄心、１１・・・・・・電磁コイル １
３・・・・・・通路、１４・・・・・・ニードル弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体入口部を形成する第１の室と、流体出口部を形成す
   る第２の室とを弁体な介して連通させ：第１の室とダイ
   ヤフラムを介して隔てられ絞りを介して実質的に大気に
   開放された第３の室−を設げて、弁体とダイヤフラムと
   を永久磁石と共ｒ（一体向に連結し、この永久磁石に近
   接する固定鉄心を有し通電されると永久磁石とは反撥す
   る方向の磁力を発生する電磁コイルを設けて、電磁反撥
   力により弁体なその開放方向に付勢するよう構成すると
   共に、第１の室の流体圧力によるダイヤフラム及び弁体
   への作用力が反対方向で略同じ大きさとなるように設定
   し、また第２の室の流体圧力による弁体への作用力を弁
   体の閉弁方向に作用させ、更に第２の室と第３の室とを
   絞りを介して連通させて、第３の室の流体圧力を弁体の
   開弁方向に作用させるようにし、前記絞りの少くとも一
   方を可変絞りとしたことを特徴とする電磁式流量制御弁
   。