JPH0875033A - 流量制御弁 - Google Patents
流量制御弁Info
- Publication number
- JPH0875033A JPH0875033A JP23211794A JP23211794A JPH0875033A JP H0875033 A JPH0875033 A JP H0875033A JP 23211794 A JP23211794 A JP 23211794A JP 23211794 A JP23211794 A JP 23211794A JP H0875033 A JPH0875033 A JP H0875033A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plunger
- control valve
- flow rate
- outlet
- solenoid
- 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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- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プランジャの往復動のヒステリシスをできる
だけ小さくし、正確な流量制御を可能にする。 【構成】 ソレノイドのコイルに電流を供給することに
よりプランジャを流体出入口に対して移動させ、流体出
入口を通過する流体の量を制御する流量制御弁におい
て、プランジャを流体出入口に対して移動させない間、
コイルに微小振動電流を供給し、ソレノイド本体とプラ
ンジャとを相対的に微小振動させておく。
だけ小さくし、正確な流量制御を可能にする。 【構成】 ソレノイドのコイルに電流を供給することに
よりプランジャを流体出入口に対して移動させ、流体出
入口を通過する流体の量を制御する流量制御弁におい
て、プランジャを流体出入口に対して移動させない間、
コイルに微小振動電流を供給し、ソレノイド本体とプラ
ンジャとを相対的に微小振動させておく。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流体（ガス、液体）の
流量を制御する流量制御弁に関する。
流量を制御する流量制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスクロマトグラフ、液体クロマトグラ
フ等の多くの測定装置では、被測定物である気体試料や
液体試料の流量を制御する必要がある。そのための流量
制御弁としては、ソレノイドに電流を供給することによ
り磁性体であるプランジャを移動させ、流体出入口を閉
塞／開放したりその開放量を変化させることにより流量
を制御するソレノイド型流量制御弁が多く用いられる。
フ等の多くの測定装置では、被測定物である気体試料や
液体試料の流量を制御する必要がある。そのための流量
制御弁としては、ソレノイドに電流を供給することによ
り磁性体であるプランジャを移動させ、流体出入口を閉
塞／開放したりその開放量を変化させることにより流量
を制御するソレノイド型流量制御弁が多く用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ソレノイド型流量制御
弁ではプランジャを流体出入口（以下、ノズルと呼ぶ）
に対して垂直な方向に移動させ、プランジャとノズルと
の間の距離（ギャップ長）を変化させることにより流量
を変化させる。ここで、流体の流量を精密に制御するた
めにはプランジャの位置を精密に制御する必要がある。
そのため、プランジャとそのガイドとは非常に高い精度
で、殆ど遊びがないように組み付けなければならない。
弁ではプランジャを流体出入口（以下、ノズルと呼ぶ）
に対して垂直な方向に移動させ、プランジャとノズルと
の間の距離（ギャップ長）を変化させることにより流量
を変化させる。ここで、流体の流量を精密に制御するた
めにはプランジャの位置を精密に制御する必要がある。
そのため、プランジャとそのガイドとは非常に高い精度
で、殆ど遊びがないように組み付けなければならない。
【０００４】しかし、プランジャとガイドとがこのよう
にタイトに組み付けられると、両者の間の摩擦が大きく
ならざるを得ない。この場合、特に静摩擦が問題とな
り、プランジャを移動させようとしてソレノイドに電流
を流しても、プランジャを駆動する力がこの静摩擦力を
超えるまで、プランジャは移動を開始しない。従って、
プランジャを駆動するための電流とプランジャとノズル
との間の実際のギャップ長は図３（ａ）に示すように大
きなヒステリシスを示すようになり、正確な流量制御が
困難であった。
にタイトに組み付けられると、両者の間の摩擦が大きく
ならざるを得ない。この場合、特に静摩擦が問題とな
り、プランジャを移動させようとしてソレノイドに電流
を流しても、プランジャを駆動する力がこの静摩擦力を
超えるまで、プランジャは移動を開始しない。従って、
プランジャを駆動するための電流とプランジャとノズル
との間の実際のギャップ長は図３（ａ）に示すように大
きなヒステリシスを示すようになり、正確な流量制御が
困難であった。
【０００５】本発明はこのような課題を解決するために
成されたものであり、その目的とするところは、流量制
御を正確に行なうことのできるソレノイド型流量制御弁
を提供することにある。
成されたものであり、その目的とするところは、流量制
御を正確に行なうことのできるソレノイド型流量制御弁
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明は、ソレノイドのコイルに電流を供給
することによりプランジャを流体出入口に対して移動さ
せ、流体出入口を通過する流体の量を制御する流量制御
弁において、ソレノイド本体とプランジャとを相対的に
微小振動させておく微小振動付与手段を備えたことを特
徴とする。
に成された本発明は、ソレノイドのコイルに電流を供給
することによりプランジャを流体出入口に対して移動さ
せ、流体出入口を通過する流体の量を制御する流量制御
弁において、ソレノイド本体とプランジャとを相対的に
微小振動させておく微小振動付与手段を備えたことを特
徴とする。
【０００７】
【作用】プランジャが流体出入口に対して静止している
状態から起動させるには、プランジャとソレノイド本体
（ここで言うソレノイド本体には、上記ガイドが含まれ
る）との間の接触部の静摩擦を超える必要がある。この
静摩擦が大きい場合、上記のようにヒステリシスが生じ
るのであるが、本発明に係る流量制御弁では、プランジ
ャとソレノイド本体とは常に相対的に微小振動している
ため、プランジャは静摩擦を超える必要がなく、すぐに
移動を開始することができる。このため、ソレノイドの
駆動電流とギャップ長とは図３（ｂ）に示すようにヒス
テリシスが極めて小さい。
状態から起動させるには、プランジャとソレノイド本体
（ここで言うソレノイド本体には、上記ガイドが含まれ
る）との間の接触部の静摩擦を超える必要がある。この
静摩擦が大きい場合、上記のようにヒステリシスが生じ
るのであるが、本発明に係る流量制御弁では、プランジ
ャとソレノイド本体とは常に相対的に微小振動している
ため、プランジャは静摩擦を超える必要がなく、すぐに
移動を開始することができる。このため、ソレノイドの
駆動電流とギャップ長とは図３（ｂ）に示すようにヒス
テリシスが極めて小さい。
【０００８】なお、この微小振動は、プランジャを流体
出入口に対して移動させる間も与えておくようにしても
よい。
出入口に対して移動させる間も与えておくようにしても
よい。
【０００９】
【実施例】本発明の流量制御弁を利用したガスクロマト
グラフ装置を図４に示す。ガスクロマトグラフ装置で
は、カラム１６に供給されるキャリヤガスは、まず圧力
調整器１１により圧力が調整され、流量制御弁１３によ
り流量が制御される。キャリヤガスの流量は流量センサ
１２により検出され、その検出結果が流量制御弁１３に
フィードバックされることにより、カラム流量が精密に
制御される。キャリヤガスはフィルタ１４を通過した
後、注入器１５を経由してカラム１６を通過する。試料
を注入器１５から注入することにより、試料はキャリヤ
ガスに乗ってカラム１６を通過し、そこで成分分離され
て図示せぬ検出器により各成分の検出が行なわれる。な
お、試料及びキャリヤの一部はスプリット弁１７から排
出される。
グラフ装置を図４に示す。ガスクロマトグラフ装置で
は、カラム１６に供給されるキャリヤガスは、まず圧力
調整器１１により圧力が調整され、流量制御弁１３によ
り流量が制御される。キャリヤガスの流量は流量センサ
１２により検出され、その検出結果が流量制御弁１３に
フィードバックされることにより、カラム流量が精密に
制御される。キャリヤガスはフィルタ１４を通過した
後、注入器１５を経由してカラム１６を通過する。試料
を注入器１５から注入することにより、試料はキャリヤ
ガスに乗ってカラム１６を通過し、そこで成分分離され
て図示せぬ検出器により各成分の検出が行なわれる。な
お、試料及びキャリヤの一部はスプリット弁１７から排
出される。
【００１０】このようなガスクロマトグラフ装置におい
て正確な分析を行なうためには、キャリヤガスの流量を
精密に制御することが必要である。このための流量制御
弁１３として、本実施例では図５に示すようなソレノイ
ド型流量制御弁１３を用いる。この流量制御弁１３は、
ソレノイド本体１３１の内部にコイル１３２が巻かれ、
その中心をプランジャ１３３が移動可能に配置されたも
のである。プランジャ１３３はソレノイド本体１３１の
内部に構成されるガイド孔の中に、非常に小さい隙間を
設けて配置されており、これによりプランジャ１３３は
図５において上下に精密に移動可能となっている。
て正確な分析を行なうためには、キャリヤガスの流量を
精密に制御することが必要である。このための流量制御
弁１３として、本実施例では図５に示すようなソレノイ
ド型流量制御弁１３を用いる。この流量制御弁１３は、
ソレノイド本体１３１の内部にコイル１３２が巻かれ、
その中心をプランジャ１３３が移動可能に配置されたも
のである。プランジャ１３３はソレノイド本体１３１の
内部に構成されるガイド孔の中に、非常に小さい隙間を
設けて配置されており、これによりプランジャ１３３は
図５において上下に精密に移動可能となっている。
【００１１】ソレノイド本体１３１には気密室１３９が
付設され、その室壁にはガス入口１３８及びガス出口１
３７が設けられている。ガス出口１３７の室内側端部１
３６はノズル状に形成され、プランジャ１３３の近傍に
配置される。このノズル１３６に対向するプランジャ１
３３の下面には、ノズル１３６を閉塞する際の気密を保
持するためのゴムシート１３４が設けられる。なお、ガ
ス入口とガス出口は逆となっていてもよい。
付設され、その室壁にはガス入口１３８及びガス出口１
３７が設けられている。ガス出口１３７の室内側端部１
３６はノズル状に形成され、プランジャ１３３の近傍に
配置される。このノズル１３６に対向するプランジャ１
３３の下面には、ノズル１３６を閉塞する際の気密を保
持するためのゴムシート１３４が設けられる。なお、ガ
ス入口とガス出口は逆となっていてもよい。
【００１２】プランジャ１３３とソレノイド本体１３１
との間にはスプリング１３５が設けられ、これによりプ
ランジャ１３３は常にノズル１３６に押しつけられた状
態（つまり、ガス出口１３７は常時閉の状態）となって
いる。流量制御弁１３の制御部１３０からコイル１３２
に励磁電流が供給されると、コイル１３２が形成する磁
場がプランジャ１３３をスプリング１３５の力に抗して
図５において上方に引き上げ、ノズル１３６を開放す
る。これにより、ガス入口１３８から気密室１３９内に
供給されるガスが排出可能となり、ガス流路が形成され
る。また、コイル１３２に流す電流を調節することによ
りプランジャ１３３とノズル１３６との間の距離を制御
することができ、ガス流量を制御することができる。
との間にはスプリング１３５が設けられ、これによりプ
ランジャ１３３は常にノズル１３６に押しつけられた状
態（つまり、ガス出口１３７は常時閉の状態）となって
いる。流量制御弁１３の制御部１３０からコイル１３２
に励磁電流が供給されると、コイル１３２が形成する磁
場がプランジャ１３３をスプリング１３５の力に抗して
図５において上方に引き上げ、ノズル１３６を開放す
る。これにより、ガス入口１３８から気密室１３９内に
供給されるガスが排出可能となり、ガス流路が形成され
る。また、コイル１３２に流す電流を調節することによ
りプランジャ１３３とノズル１３６との間の距離を制御
することができ、ガス流量を制御することができる。
【００１３】しかし、プランジャ１３３は上記のように
ソレノイド本体１３１と接触した状態にあるため、プラ
ンジャ１３３を静止した状態から移動を開始させる際に
は、その接触部の静摩擦を超えなければならない。そこ
で、本実施例の流量制御弁１３では、制御部１３０がコ
イル１３２に対して常時図１（ａ）に示すような微小振
動電流を供給しておくことにより、プランジャ１３３を
ソレノイド本体１３１に対して微小振動させておく。こ
のため、プランジャ１３３の移動を開始する際にはソレ
ノイド本体１３１との間の大きな静摩擦を超える必要が
なく、プランジャ１３３は直ちに移動を開始する。
ソレノイド本体１３１と接触した状態にあるため、プラ
ンジャ１３３を静止した状態から移動を開始させる際に
は、その接触部の静摩擦を超えなければならない。そこ
で、本実施例の流量制御弁１３では、制御部１３０がコ
イル１３２に対して常時図１（ａ）に示すような微小振
動電流を供給しておくことにより、プランジャ１３３を
ソレノイド本体１３１に対して微小振動させておく。こ
のため、プランジャ１３３の移動を開始する際にはソレ
ノイド本体１３１との間の大きな静摩擦を超える必要が
なく、プランジャ１３３は直ちに移動を開始する。
【００１４】ノズル１３６を開閉する際は、制御部１３
０は通常、図１（ｂ）に示すような駆動電流をコイル１
３２に対して供給するが、本実施例の流量制御弁１３の
場合は図１（ｃ）に示すように、プランジャ１３３が移
動を停止している間は微小振動電流を供給しておく。こ
こで、微小振動を有効に働かせるため、微小振動電流の
周波数は、プランジャ１３３の質量とスプリング１３５
の弾性定数により定まるプランジャ１３３の固有振動周
波数よりも低くしておく。また、プランジャ１３３がノ
ズル１３６を閉塞している間の微小振動電流の振幅は、
プランジャ１３３のゴムシート１３４がその弾性の範囲
内でノズル１３６を閉塞し続けるような振動量とするの
が適当である。
０は通常、図１（ｂ）に示すような駆動電流をコイル１
３２に対して供給するが、本実施例の流量制御弁１３の
場合は図１（ｃ）に示すように、プランジャ１３３が移
動を停止している間は微小振動電流を供給しておく。こ
こで、微小振動を有効に働かせるため、微小振動電流の
周波数は、プランジャ１３３の質量とスプリング１３５
の弾性定数により定まるプランジャ１３３の固有振動周
波数よりも低くしておく。また、プランジャ１３３がノ
ズル１３６を閉塞している間の微小振動電流の振幅は、
プランジャ１３３のゴムシート１３４がその弾性の範囲
内でノズル１３６を閉塞し続けるような振動量とするの
が適当である。
【００１５】なお、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、
プランジャ１３３がノズル１３６に対して移動する間も
微小振動電流を重畳するようにしてもよい。また、図
１、図２において微小振動電流のデューティ比は５０％
となっているが、これを変化させてもよい。さらに、微
小振動電流のパルスの形状は矩形ではなく、正弦波状と
してもよい。
プランジャ１３３がノズル１３６に対して移動する間も
微小振動電流を重畳するようにしてもよい。また、図
１、図２において微小振動電流のデューティ比は５０％
となっているが、これを変化させてもよい。さらに、微
小振動電流のパルスの形状は矩形ではなく、正弦波状と
してもよい。
【００１６】本発明の第２実施例を図６に示す。上記実
施例ではコイル１３２に微小電流を供給することにより
プランジャ１３３を振動させたが、本実施例の流量制御
弁１３では、ソレノイド本体１３１の外部に振動カム１
４を設け、ソレノイド本体１３１に機械的振動を与え
る。そして、この振動の周波数を、上記プランジャ１３
３の質量とスプリング１３５の弾性定数から定まるプラ
ンジャの固有振動の周波数よりも高くしておく。これに
より、プランジャ１３３に対してソレノイド本体が振動
する。
施例ではコイル１３２に微小電流を供給することにより
プランジャ１３３を振動させたが、本実施例の流量制御
弁１３では、ソレノイド本体１３１の外部に振動カム１
４を設け、ソレノイド本体１３１に機械的振動を与え
る。そして、この振動の周波数を、上記プランジャ１３
３の質量とスプリング１３５の弾性定数から定まるプラ
ンジャの固有振動の周波数よりも高くしておく。これに
より、プランジャ１３３に対してソレノイド本体が振動
する。
【００１７】なお、上記実施例ではいずれもガス流量制
御弁を説明したが、本発明に係る流量制御弁は液体の流
量を制御する場合にも同様に適用することができる。
御弁を説明したが、本発明に係る流量制御弁は液体の流
量を制御する場合にも同様に適用することができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明に係る流量制御弁では、プランジ
ャとソレノイド本体とは常に相対的に微小振動している
ため、プランジャは静摩擦を超える必要がなく、すぐに
移動を開始することができる。このため、ヒステリシス
が極めて小さく、流量の正確な制御が容易となる。
ャとソレノイド本体とは常に相対的に微小振動している
ため、プランジャは静摩擦を超える必要がなく、すぐに
移動を開始することができる。このため、ヒステリシス
が極めて小さく、流量の正確な制御が容易となる。
【図１】 第１実施例の流量制御弁のコイルに与える電
流の波形を示すグラフ。
流の波形を示すグラフ。
【図２】 流量制御弁のコイルに与える電流波形のその
他の例を示すグラフ。
他の例を示すグラフ。
【図３】 従来（ａ）と本発明（ｂ）によるプランジャ
移動のヒステリシスを示すグラフ。
移動のヒステリシスを示すグラフ。
【図４】 ガスクロマトグラフ装置の概略構成図。
【図５】 第１実施例の流量制御弁の断面図。
【図６】 第２実施例の流量制御弁の断面図。
１３…流量制御弁 １３０…制御部 １３１…ソレノイド本体 １３２…コイル １３３…プランジャ １３４…ゴムシート １３５…スプリング １３６…ノズル １３７、１３８…ガス出入口 １３９…気密室
Claims (1)
- 【請求項１】 ソレノイドのコイルに電流を供給するこ
とによりプランジャを流体出入口に対して移動させ、流
体出入口を通過する流体の量を制御する流量制御弁にお
いて、 ソレノイド本体とプランジャとを相対的に微小振動させ
ておく微小振動付与手段を備えたことを特徴とする流量
制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23211794A JPH0875033A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 流量制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23211794A JPH0875033A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 流量制御弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0875033A true JPH0875033A (ja) | 1996-03-19 |
Family
ID=16934278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23211794A Pending JPH0875033A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 流量制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0875033A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1895189A1 (de) * | 2006-08-31 | 2008-03-05 | Integrated Dynamics Engineering GmbH | Aktives Schwingungsisolationssystem mittels hysteresefreier pneumatischer Lagerung |
| JP2020153516A (ja) * | 2019-03-12 | 2020-09-24 | リンナイ株式会社 | ガス電磁弁 |
| JPWO2023127303A1 (ja) * | 2021-12-28 | 2023-07-06 |
-
1994
- 1994-08-31 JP JP23211794A patent/JPH0875033A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1895189A1 (de) * | 2006-08-31 | 2008-03-05 | Integrated Dynamics Engineering GmbH | Aktives Schwingungsisolationssystem mittels hysteresefreier pneumatischer Lagerung |
| US8894052B2 (en) | 2006-08-31 | 2014-11-25 | Integrated Dynamics Engineering Gmbh | Active oscillation isolation system by means of a hysteresis-free pneumatic bearing |
| JP2020153516A (ja) * | 2019-03-12 | 2020-09-24 | リンナイ株式会社 | ガス電磁弁 |
| JPWO2023127303A1 (ja) * | 2021-12-28 | 2023-07-06 |
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