JPH0117738Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はラツチング電磁弁の制御回路に関する
ものである。

一般にラツチング電磁弁は第１図に示すように
構成されている。図中１は強磁性体からなる可動
鉄心で、その一端には弁座２の孔２′を開閉する
ボール弁１′が設けられている。３は可動鉄心１
の運動方向の最終端に装着された吸着鉄心で、こ
れには吸着力を付与する永久磁石４が連設されて
いる。５は吸着鉄心３と可動鉄心１とが反発する
ようにこれらの間に挿入されたスプリング、６は
可動鉄心１の周囲に巻回された電磁コイルであ
る。

上述の電磁弁では、永久磁石４の着磁方向と同
一方向の磁界を発生させるように電磁コイル６に
電流を流すことにより、吸着鉄心３と可動鉄心１
との間に吸引力を生じさせて可動鉄心１をスプリ
ング５に抗して移動させると、可動鉄心１が吸着
鉄心３に吸着されるようになる。この吸着は、電
磁コイル６への通電を切つた後も保持され、弁座
２の孔２′は一次口７と二次口８とを連通し続け
る。

次に、上述の場合と逆の方向の電流を電磁コイ
ル６に流すと、このとき発生される磁界により永
久磁石４の吸着力が打消され、可動鉄心１がスプ
リング５の力により図示の状態に復帰されて弁の
閉成が行われるようになる。

上述のように、ラツチング電磁弁はその弁の開
閉時に電磁コイルに瞬時に電流を流すだけでよい
ため、一般の電磁弁に比べ電力消費が極めて少な
く、しかも電磁雑音が生じないという利点があ
る。

ところが、斯かる電磁弁の従来の制御回路は、
例えば時開昭51−80024号公報に示されるように、
弁を開成及び閉成する毎に電源から電力を供給す
る必要があつた。

本考案は上述した点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、一端に弁座の孔を開閉
するボール弁が設けられている可動鉄心と、該可
動鉄心の運動方向の最終端に装着された吸着鉄心
と、該吸着鉄心に連設され、吸着鉄心に吸着力を
付与する永久磁石と、前記可動鉄心と前記吸着鉄
心とが反発するようにこれらの間に挿入されたス
プリングと、前記可動鉄心の周囲に巻回された電
磁コイルとを備え、該電磁コイルに一方向の電流
を一時的に流して前記吸着鉄心と前記可動鉄心と
の間に吸引力を生じさせ、該吸引力により前記可
動鉄心を前記スプリングに抗して移動し、前記永
久磁石による前記吸着鉄心の吸着力により前記可
動鉄心をその移動した状態に保持し、前記電磁コ
イルに逆方向の電流を流して前記永久磁石が前記
吸着鉄心に付与している吸引力を打ち消し、移動
状態に保持されている前記可動鉄心を前記スプリ
ングにより元の位置に復帰させるようにしたラツ
チング電磁弁において、該電磁弁を開閉のうちの
一方向に作動する際に、電磁コイルへの電力の供
給を不要にしてより一層の電力消費の削減を可能
にしたラツチング電磁弁の制御回路を提供するこ
とにある。

斯かる目的を達成するために成された本考案
は、弁の一方向への作動時にコンデンサの充電電
流を電磁コイルに流し、弁の他の方向への作動時
にはコンデンサの放電電流だけを電流コイルに流
すようにしたものである。

以下本考案の実施例を第２図乃至第６図につい
て説明する。

第２図は本考案による制御回路の一実施例を示
し、１０は交流電源、１１は整流ダイオード、１
２はラツチング電磁弁の電磁コイル（第１図の６
に相当する）、１３はコンデンサ、１４は電磁弁
を開閉操作するスイツチ、１５は抵抗である。な
お、上記スイツチ１４としては、単極双投スイツ
チや、バツク接点付サーモスイツチが使用でき
る。

第２図の回路の動作を第１図も参照しながら以
下説明する。今、スイツチ１４の可動接点ａが図
のように固定接点ｂに切換えられると、交流電源
１０からコンデンサ１３への充電電流がダイオー
ド１１と電磁コイル１２とを通つて流れ、コンデ
ンサ１３と交流電源１０との電位が平衡したとこ
ろで電流が流れなくなる。このときの電流方向に
より電磁コイル１２が永久磁石４の着磁方向と同
じ方向の磁界を発生するようにしておくと、上記
電流によつて可動鉄心１が瞬時に吸着鉄心３に引
きつけられて吸着されるため、弁座２が開成され
る。この状態は、上記電流が流れなくなつても他
の外力が加えられないかぎり保持される。

次にスイツチ１４を固定接点ｃ側に切換える
と、電磁コイル１２にはコンデンサ１３からの放
電電流が抵抗１５を通つて上記充電電流とは逆方
向に流れるため、電磁コイル１２は永久磁石４の
着磁方向と逆の方向の磁界を発生するようにな
る。このため、永久磁石４による吸着力が打消さ
れ、吸着鉄心３はスプリング５の力に抗して可動
鉄心１を吸着し続けることができなくなり、可動
鉄心１が吸着鉄心３から離れて弁座２を閉成す
る。

ところで、上記抵抗１５がなく、しかもコンデ
ンサ１３の容量が小さい場合には、コンデンサ１
３の放電電流に第３図にＡで示すように顕しい減
衰振動が生じるようになる。このような減衰振動
が生じると、斜線で示すような逆向きの電流が電
磁コイル１２に流れるようになり、可動鉄心１が
吸着鉄心３に吸引され弁座２が再び開放されるよ
うになる場合がある。この点、図のように抵抗１
５を挿入すると、Ａの放電特性が破線で示すよう
に変化し、減衰振動がなくなるため、上述のよう
な不具合が解消される。

しかし、この抵抗１５は、コンデンサ１３の容
量が大きく、その放電特性が第３図に示すような
Ｂ及びＣのような曲線のときには不用である。

また、電磁弁によつては、電磁コイル１２への
放電電流の変化が急速であると、可動鉄心１がそ
れに追従できなくなる場合がある。このような場
合、第４図に示すように、放電電流路に追加のコ
イル１２′を挿入し、コンデンサ１３の放電時定
数を大きくすると、第３図の破線の曲線が１点破
線で示すように変化するため、上述のような不具
合が解消される。

要するに、コンデンサ１３の放電電流の減衰波
形を適切なものにするためには、コンデンサ１３
の容量や放電路の抵抗、インダクタンスの値を適
当に選択する必要がある。

上述した実施例では、コンデンサ１３への充電
電流を供給する直流電源は、交流電源１０とこれ
からの交流を半波整流するダイオード１１とから
構成されている。このため、半波整流波形のなく
なつたとき、電磁コイル１２に逆起電力が発生
し、これにより電磁コイル１２にサージ電流が流
れるようになる。しかし、この問題は第２図及び
第４図に破線で示すようにダイオード１６を接続
したり、或いは全波整流した直流電源を使用する
ことで解消できる。

第５図は、上述した制御回路の内のダイオード
１１、コンデンサ１３及び抵抗１５を第６図に示
すようにラツチング電磁弁の電磁コイル１２に予
め結線してラツチング電磁弁本体に組付けた例を
示す。このようにしておくと、第６図に破線で示
すように、スイツチ１４と交流電源１０を接続す
るだけでよくなり、後の組立作業がし易くなる。

本考案は上述したように、一端に弁座の孔を開
閉するボール弁が設けられている可動鉄心と、該
可動鉄心の運動方向の最終端に装着された吸着鉄
心と、該吸着鉄心に連設され、吸着鉄心に吸着力
を付与する永久磁石と、前記可動鉄心と前記吸着
鉄心とが反発するようにこれらの間に挿入された
スプリングと、前記可動鉄心の周囲に巻回された
電磁コイルとを備え、該電磁コイルに一方向の電
流を一時的に流して前記吸着鉄心と前記可動鉄心
との間に吸引力を生じさせ、該吸引力により前記
可動鉄心を前記スプリングに抗して移動し、前記
永久磁石による前記吸着鉄心の吸着力により前記
可動鉄心をその移動した状態に保持し、前記電磁
コイルに逆方向の電流を流して前記永久磁石が前
記吸着鉄心に付与している吸引力を打ち消し、移
動状態に保持されている前記可動鉄心を前記スプ
リングにより元の位置に復帰させるようにしたラ
ツチング電磁弁において、スイツチが第１の状態
にあるときのみ電源からコンデンサへの充電電流
を電磁コイルに流し、スイツチが第２の状態にあ
るときには抵抗を介してコンデンサからの放電電
流だけを電磁コイルに逆方向に流してラツチング
電磁弁の開閉制御を行つている。

このため、ラツチング電磁弁の構成が省エネル
ギータイプであるだけでなく、弁の開成と閉成の
毎に電源から電力を供給していた従来のものに比
べ、消費電力が半減されるようになり、省エネル
ギーに適し経済的に極めて有利である他、コンデ
ンサの放電電流を抵抗を介して放電するようにし
ているため、閉回路での振動が抑えられ弁の切り
換えが確実に行われるなどの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なラツチング電磁弁の一例を示
す断面図、第２図は本考案による制御回路の一例
を示す回路図、第３図は本考案の回路を説明する
ためのグラフ、第４図は本考案の回路の他の例を
示す回路図、第５図は第２図の回路の一部を組付
けたラツチング電磁弁の断面図、第６図は第５図
のラツチング電磁弁についての結線の仕方を示す
回路図である。 １０……交流電源、１１……整流ダイオード、
１２……ラツチング電磁弁の電磁コイル、１３…
…コンデンサ、１４……スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一端に弁座の孔を開閉するボール弁が設けられ
   ている可動鉄心と、該可動鉄心の運動方向の最終
   端に装着された吸着鉄心と、該吸着鉄心に連設さ
   れ、吸着鉄心に吸着力を付与する永久磁石と、前
   記可動鉄心と前記吸着鉄心とが反発するようにこ
   れらの間に挿入されたスプリングと、前記可動鉄
   心の周囲に巻回された電磁コイルとを備え、該電
   磁コイルに一方向の電流を一時的に流して前記吸
   着鉄心と前記可動鉄心との間に吸引力を生じさ
   せ、該吸引力により前記可動鉄心を前記スプリン
   グに抗して移動し、前記永久磁石による前記吸着
   鉄心の吸着力により前記可動鉄心をその移動した
   状態に保持し、前記電磁コイルに逆方向の電流を
   流して前記永久磁石が前記吸着鉄心に付与してい
   る吸引力を打ち消し、移動状態に保持されている
   前記可動鉄心を前記スプリングにより元の位置に
   復帰させるようにしたラツチング電磁弁におい
   て、 第１及び第２の状態に切換えられるスイツチ
   と、抵抗と、コンデンサとを備え、前記スイツチ
   の第１の状態において前記ラツチング電磁弁の電
   磁コイルを前記コンデンサを介して直流電源に接
   続し、かつ前記スイツチの第２の状態において前
   記コンデンサと前記抵抗と前記電磁コイルの閉回
   路を形成するようにしたことを特徴とした制御回
   路。