JPS6046307B2 - 流体流量制御弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は弁と弁座の空隙により流体の流量を制御する
流体流量制御弁に関するものである。

従来の技術 、’−、Ｊι− 、、！愕脛■１・１１コ
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４のが大部分であつた。

しかし磁力Ｆと距離ｌとの関係は距離の二乗に反比例し
て力が変わるため（第７図参照）、電磁力とスプリング
とをバランスさせて弁と弁座の空隙を無断に変化させる
電磁式比例弁等においてはある点以上接近すればスプリ
ングとのバランスが取れなくなり吸着されてしまう。こ
れを防止するため吸着される限界まで弁が変位しない様
に機械的にストッパを取付けて使用していた。発明が解
決しようとする問題点 しカル実際に電磁力を一番効率よく使用するには距離
が近い程よいため、吸引力を利用した電磁式比例弁は効
率が悪く、励磁電流を多くしたり電磁コイルを大きくし
なければならなかつたため、大型で高価て電力も多く必
要であつた。

本発明は上記従来例の問題点を解消するもので、磁力
の有効利用による制御弁の小型化と制御を高精度に行な
い、かつ異常時の安全性を高めるものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の流体流量制御弁
は、被制御流体を流通する弁座と、この弁座に対向する
位置に設けられ、通常はスプリング装置により弁座に押
圧され、流体の流通を防ぐ弁と、この弁に装着された第
１の磁気装置と、第１の磁気装置に対向して固定され、
且つ第１の磁気装置とは相反発する方向に励磁される第
２の磁気装置を有し、この第１および第２の磁気装置の
少なくとも一方を磁力が連続的に可変可能な電磁装置で
構成したものである。

作用 本発明は上記の構成により、少なくとも一方を電磁装置
で構成した２つの磁気装置の反発力とスプリングカとの
釣り合いにより弁と弁座の間隙を調整し、電磁装置の電
磁力に応じて弁座を流通する流体の流量を無段階に制御
可能としている。

実施例以下、本発明の構成を第１図から第６図を用いて
説明していく。

第１図は本発明の一実施例であり、ガス流量制御弁に応
用したものである。

第１図において１はガス入口、２は出口で、３は弁座を
示す。

４は弁座に対向して配された弁で、これは非磁性体で形
成された動作桿５の一端に遊着されている。

前記動作桿５の他端は鉄心６に巻回された電磁コイル７
を貫通して、永久磁石８に固着されている。前記弁４、
動作桿５、磁石８はスプリング９により通常弁４を弁座
３に押圧してガスが入口１から出口２へ流通するのを防
いでいる。またスプリング９は同時にガスのシールを兼
ねたダイアフラム１０と共に動作桿５が鉄心６の内壁に
接触しない様に保持している。次に動作を説明してゆく
。コイル７に通電していない時は鉄心６が磁化されてい
ないため永久磁石８は吸引力により鉄心６を吸引する。
この力とスプリング９の力により弁４を弁座３に押圧し
てガスの流通を防いでいる。今、例えば永久磁石８の極
性が図の様に鉄心６に面している方がＳ１他端がＮであ
つたとする場合、鉄心６も永久磁石８に面している方が
Ｓ極になる様に通電すると、鉄心６と磁．石８の間に反
発力が発生して徐々に電流を増加してゆけばスプリング
９の力に打勝ち動作桿５を上方へ引き上け弁４を弁座３
からはなれ、ガスは流れる。電磁力はコイル電流に比例
するのでコイル電流を変化させるとスプリング９とのバ
ランス点・が変わり、コイル電流で無段に弁４と弁座３
との空隙を設定できる。従つてガス流量も無段に制御て
きるものである。第２図は他の実施例である。

この場合動作桿１１は支点１２を有するてこになつてい
て、一端に弁１３、他端に永久磁石１４を有する。スプ
リング１５は通常弁１３を弁座１６に押圧している。以
上の部品は全て箱体１７内に包含されて非磁性体のシー
ル板１８により密閉されている。磁石１４に対向してシ
ール板１８を隔てた外部には鉄心１９に巻回された電磁
コイル２０が配されている。動作は第１図のものと全く
同じてあるが動作桿１１は支点１２を中心に動くため動
作が安定し”ている上にシールダイアフラム１０が省け
るため信頼性が高いという利点がある。第３図は永久磁
石を使用せすに２個の電磁コイル７，８″を使用したも
のである。

この場合もコイルの巻方向あるいはコイル電流の方向に
より互いに反発する様に構成されている。この場合両方
のコイル電流を変化させることが可能なため弁の動作特
性を自由に選べるため応用の自由度が広がる。第４図は
他の実施例て、第１図のものと同じ構成であるが、２１
，２２は板バネでありこれにより駆動桿５を下へ押圧す
ると同時に駆動桿５の左右の移動を制限して鉄心６の内
周壁面に接触しない様に保持している。

第５図は第４図の板バネの斜視図である。第６図はさら
に他の実施例を示す。

弁２３の周囲には還状の永久磁石２４が固着されている
。

弁２３はスプリング２５により弁座２６に押圧している
。前記弁座２６の外周には磁石２４に対向して鉄心２７
に巻回されたコイル２８が配置されていて、コイル２８
に通電すれば磁石２４と反発し合う様に構成されている
。故にコイル電流に応じて弁２３が弁座２６から移動し
てスプリング２５の力とバランスして止まる。以上の様
な構成にすることにより非常にコンパクトに本発明を実
施てきるものである。この場合動作桿は必要としない。

発明の効果 以上説明したように本発明の流体流量制御弁は次のよう
な効果を有する。

１２個の磁気装置の少なくとも一方を電磁装置にし、各
々の反発力により弁を駆動する構成であるため、磁気装
置間の距離が零から利用できる。

このため磁力を有効に利用可能となり、電磁装置の駆動
電流の減少、あるいは電磁コイルの小型がはかれる。２
同様に、従来の吸引方式のような吸着現象がないため動
作が安定しており、電磁コイルの微少電流の変化にも弁
が追従し、電流に応じた流体の流量の制御を無段階に、
且つ高精度に実現できる。

３電磁装置に通電しない時に、スプリングにより弁を弁
座に押圧するように作用して流体の流通を防止する構成
としているために、電源のオフ時や停電時の安全性が高
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すものて永久磁石と電磁石
を利用したものの断面図、第２図は他の実施例を示す断
面図、第３図は２個の電磁石を利用したものの要部構成
図、第４図はさらに他の実施例における要部構成図、第
５図は板バネの斜視図、第６図はさらに他の実施例を示
す断面図、第７図は磁石の距離′と力Ｆの関係を示すグ
ラフである。 ３・・・弁、４・・・弁座、７，２０，２８・・・電磁
コイル（第２の磁気装置、電磁装置）、８，１４，２４
・・・永久磁石（第１の磁気装置）、８″・・・電磁コ
イＩル（第１の磁気装置、電磁装置）、９，１５，２８
・・・スプリング装置、２１，２２・・・板バネ（スプ
リング装置）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体を流通する弁座と、前記弁座に対向して設け、
   通常スプリング装置により前記弁座に押圧されて流体の
   流通を防ぐ弁と、前記弁に装置した第１の磁気装置と、
   前記第１の磁気装置に対向して設け、前記第１の磁気装
   置とは反発する方向に励磁されかつ固定された第２の磁
   気装置とを有し、前記第１および第２の磁気装置の少な
   くとも一方を磁力が連続的に可変可能な電磁装置で構成
   した流体流量制御弁。 ２ 第１の磁気装置は弁に連設した動作桿に装着された
   永久磁石で構成した特許請求の範囲第１項記載の流体流
   量制御弁。 ３ 第１の磁気装置は弁に連設した動作桿に装置された
   第１の電磁装置で構成し、第２の磁気装置は固定した第
   ２の電磁装置で構成し、少なくとも１つの電磁装置に印
   加する電流により流体流量を制御する構成とした特許請
   求の範囲第１項記載の流体流量制御弁。