JPS58677A - 電磁式比例弁駆動回路 - Google Patents

電磁式比例弁駆動回路

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JPS58677A
JPS58677A JP56097931A JP9793181A JPS58677A JP S58677 A JPS58677 A JP S58677A JP 56097931 A JP56097931 A JP 56097931A JP 9793181 A JP9793181 A JP 9793181A JP S58677 A JPS58677 A JP S58677A
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temperature
magnet
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resistor
solenoid proportional
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JP56097931A
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JPS6234994B2 (ja
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Hiroshi Fujieda
藤枝 博
Shinichi Nakane
伸一 中根
Hirokuni Murakami
博邦 村上
Makoto Tsuboi
誠 坪井
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/066Electromagnets with movable winding

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  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はガス機器のガス流量調節等に用いられ、永久磁
石と駆動コイルとを具備する電磁式比例弁の駆動回路に
関し、特に、永久磁石温度に応じて駆動コイル電流を制
御することにより、永久研石温度変動によるガス流量変
動を補償し、常に安定したガス流量が得られる駆動回路
を提供することを目的とする。
永久磁石と駆動コイルとを組合せた電磁式比例弁として
は、例えば第6図に示すような構造のものが従来より使
用されている。第1図で、1は永久磁石、2は駆動コイ
ルである1、永久磁石1の残留出朱雀度をBとし、コイ
ル2の有効長をL、コイル2の通電電流をI6とすると
、コイルと磁石相斤に作用する力Fは(1)式で表わせ
る。
F=J  BL          ・・・−・・(1
)この力Fは、支持部品3f:介してダイアフラム4に
印加される。一方ダイアフラム4には、入[−1圧力t
 Pl +ダイアフラム有効径をSDとすると、PlS
Dなる力が印加されている。6は弁体で、入[1圧力P
により、その有効径をSvとすると、P1Svなる力を
受ける。弁体6はさらに、PlSvとは逆向きに、出口
圧力をPとし、バネ6の反力をF8とすると、P2Sv
+F8なる力を受ける。なお7は、弁のハウジング、1
4はダイアフラムの片面を大気圧とする通気口である。
以上の力関係をまとめると、(2)戊で表わ亡る。なお
(2)式では弁体5、コF+P1SV=P1SD+P2
SV+FS  、、、、(2)イル2、支持部品3の自
重は無視している。今、5v=SD=Sとすると、(3
)式のようになる。従がF =P 2 S + F s
         ・・・・ (3)って、電流Iδを
制御すれば、電磁力Fが制御され、出口圧力P2が側倒
され、ガス流かが制御さtすることとなる。
第6図の電磁式比例弁の電流1 対出口圧力P2の関係
を示すと第7図のようになる。永久磁石1の残留磁束密
度Bは通常温ル″特性を有し1.例對−ばバリウムフェ
ライト製のそれでは、−0、I 8%、6■程度の温度
特性を有する。ゆえに、コイル電流I。
全一定にして、磁石1の温度Tを変化させれば、温度T
が高くなるにつれ、残留磁束密度Bが減ぜられ、電磁力
Fが小となり、出口圧力P2が低下し、流量すなわちバ
ーナ燃焼部は低下する。すなわち、電流工 をI  と
し温兜Tが低い(T、)、中程度Omax (T )、高い(TH)に応じて出口圧力P は、PM
                         
2   23’P22I P21と低下する。このこと
は、電流Ima!により、電磁式比例弁を装着するガス
機器7)最大燃゛;算量Q  を規制ビんとする場合、
温度Tが中 a r 程度のTMで規制すると、温度T、では、Qmaxが大
きくなりすぎ、機器に悪影響を及ぼし、温1辻THでは
QmaXが小さくなり機器のフル能力を発揮できなくな
る。例えば、温度TMK対し、TL、THが各々50d
eg変動するとすれば、バリウムフェライト製の磁石で
あれば、TLでは+9%、THでは−9%変動すること
になる。
この種電極式比例弁の、駆動−1路としては、例えば第
8図に示す回路が従来より用られてきた。第81y、1
で、Viは制御電圧、12はオペアンプ12へトランジ
スタ12B、エミッタ抵抗12Cて形成する一紳のボル
テージツメロワで、これが駆動回路である。2は比例弁
の駆動コイルである。抵抗12Cの抵抗値をRとすると
、 vt=x  R、、、(4) となる。ゆえに、制御人力V i f制御することによ
り、コイル電流Iδが制御され、ガス流量が制御される
。この回路では、永久磁石1の温度補償がされていない
ので、上述した問題点が発生する。
そこで、従来より提案されている温度補償回路を示すと
、例えば第9図に示すように、P板子r(設けたサーミ
スタ等の非直税感副抵抗素子13に固定抵抗12C1,
12C3,12C4を直列ま/こは並列に設け、これら
の合成抵抗値を抵抗12Cの抵抗値とし、永久磁石1の
温匣袖イ1:を・せ4占した3、第(4)式から明らか
な、Lうに、温度Tの変化(・二対して、磁石1の残留
磁束密1長Bが負の濡出係数/J ff−有する場合、
すなわちB−Bo(1+αT)7′i−る場合、電流I
。f:□ lo−I。。(i + (−a )T )に
なるように変化させれは、磁石1の温度特性を補償でき
る3、すなわち抵抗Rf l 1 /1 + (−a 
) T iの」二うに変化させれば2Lい。
(7かしながら、第9図でIJ<ずような回路ては、忰
めて秋い範囲の+!+7.吸変動に対しては近(Jj的
に抵抗Rを」述の」:うにてきても、最も補償を必〃と
する磁石1のJ′1.低温IB伺近、 /f〕高幅吸付
近で仁1補償1、 ?に、 −h fx イ。寸/コ、
磁石1の温IJJf テfCjなく1.!lr! #I
JJM路(,1近の温度分・検出するために、LA 度
のズレか)1じ1F血な補償ができない、。
本発明tl1、l’、 +!L f+’l’−末例に鑑
み、寸ず峰イ11の近傍に感温枦抗87を一般け、砒イ
11のl!、M 1B−をできるだけ11確に+9・出
する1、うにし、第2pC1感温抵4ル器として直イコ
・・的かつ11の温度時r1を有する感渦抵J!゛[1
’!:”i S−使用し1.’c J) IJ(抗f+
?j ニ1心U テ駆動IIL+(C5制御iluする
ものであり、これにより、磁石1の温度前件7こよる流
歌変劾を正確に補償玄るもっでちる。
第1スは、本発明ゴ実施例で、電磁式比例弁の磁石1に
感温抵抗器8を装着した場合でちる。この例では、磁石
1の温度Tを感温抵抗器8により、i1E確に検出でき
る。より簡便かつ容易な方θミとしては、磁石2とハウ
ジング7との温度がほぼ同一と見なせる場合に使用打止
で、・・ウジング7表r11設置4またはハウジングT
内に感温抵抗奏子8を狸込むことによってもげ能でちる
第2図は本発明−実施例の駆動回路であって、10が駆
動回路で、オペアンプ10A、トランジスタ10B1エ
ミツタ抵抗10C,エミツタ抵抗10C両端電圧v6を
正特性直線特性の感?J、iU(抗器8と抵抗10Dよ
りなる帰還回路を通して、オペアンプに負帰還する。こ
こで制仰入力電月4をVi。
比例弁コイル電流を工6、抵抗器10Cの抵抗器をRc
、抵抗器10Dの抵抗値をRD、感温抵抗2:(8つ抵
抗値をARDとすると、次式う;成立する。
これをI。について書くと、 ここで、感温抵抗器8は正特性直線特性を示すから、温
度係数をβで示すと(7)式のように書・1する。
A=A  (1+βT)    ・・・・(′7)(6
)と(7)より。
(@式より、■。=−αTなる温度係数をもたせるため
1+A。
を満足するA。、βがちればよい。例えば、αが−0,
18%/deq、Ao−1 とすれば、:0.36φ/
deg となる。このように例えば、0.36係7/degなる
温度係数を何する感温抵抗器8は大手可能で、例えばニ
ッケルを主成分とする感温抵抗器で、この温度係数を有
するものが存在する。この例で6寸、八〇が1の場合、
βを0.36%/deqの感温抵抗器を使用することに
より、バリウムフェライト製7)磁石1の温度特性によ
る流計変動を正確に補償できることとなる。
第3図は、本発明の他の実施例の回路図で、第2図の回
路では、(9)1式に示すように、ゲインにはる回路で
、側副入力電圧v1を抵抗10E 、 1 oFで分割
してオペアンプ10Aに入力する。オペアンプ1oAつ
入力電圧Vi’は、抵抗10E 、1oFの抵抗器をA
。RF 、 RFとすると、で表する。従がって、Io
は、 となり、ゲインは、V i /Rcとなり、抵抗8゜1
0Dを付加しない場合のゲインと同一にできろ。
第4図の回路は本@凋つ池の実施例で、制御入力電圧V
iが負入力の場合の実施例である。ここで、制御人力V
iと、コイル電流工。との関係は、但し、Rcは、抵抗
器10Cの抵抗値、Bは感温抵抗器と抵抗10Gとり抵
抗値の比、γは感温抵抗器8の温度係数でちる。電流X
。に、(−α)なる温度係数をもたするたv)Vcは、
T−−αを満足すればよい。
こ、う回路により、制御人力Viが負電圧に?4La、
でき、またB==1に選べばゲインはV i /RCと
することができる。またBの値に無因係にγ=−αと選
ぶことによって、正確に温度補償ができる。
第6図の回路は、本発明の他の実施例で、感温抵抗器8
−や抵抗10Dの抵抗値が、抵抗10Cのそれに比し充
分大きくないときに用いることができる回路である。す
なわち10Hなるオペアンプで、ボルテージフォロワを
構成することによりインピーダンス変換を行ない、感温
抵抗器8、抵抗1oDの負荷効果をなくすことができる
以上詳述したように、本発明は、永久磁石として比較的
安価愼あるが温度特性を有する材質のもの・を使用した
電磁式抗例弁の温度特性を、磁石イ」近に設けた感温抵
抗器の抵抗値に応じてコイル電流を制御して、補償する
ものであり、極めて正確な温度補償ができる、安価な磁
石を用いることができるといった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の感温抵抗器の電磁式比例弁
への装着例を示す断面図、第2図は本発明/)一実施例
の駆動回路図、第3図は本発明の他の実施例の駆動回路
図、第4図は本発明のさらに他り実施例の駆動回路図、
第6図は本発明のさらに他の実施例の駆動回路図、第6
図は従来の電磁式比例弁の構造断面図、第7図は第6図
の比例弁のIP特性図、第8図は従来の駆動回路図、第
9図イ1口は従来の温度補償回路図である。 1・・・・・・磁石、2・・・・・・駆゛動コイル、8
・・・・・・感温抵抗器、10・・・・・・駆動回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第 
2 図 第3図 廠 第 4 図 賑 第5511 蘂6図 J@7図 第8図 7 為9図 何)            (ロ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 58石と駆動コイルを具備する電磁式比例弁の前記永久
    磁石近傍に設けた感温抵抗器の抵抗値に応じて前記駆動
    コイルへの通電電流を制御する電磁式比例弁駆動回路。
JP56097931A 1981-06-23 1981-06-23 電磁式比例弁駆動回路 Granted JPS58677A (ja)

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JPS58677A true JPS58677A (ja) 1983-01-05
JPS6234994B2 JPS6234994B2 (ja) 1987-07-30

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ID=14205414

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0246383A (ja) * 1988-08-05 1990-02-15 Takagi Ind Co Ltd ガス調節弁の振動抑制機構
US5265842A (en) * 1992-10-01 1993-11-30 Federal-Mogul Corporation Emission control metering valve

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57130114A (en) * 1981-02-04 1982-08-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Fluid proportional control valve

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