JPH0668337B2 - 自己保持型ガス遮断弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガス機器やガス配管中に配置され、異常発生
時に外部信号などにより、ガス通路を遮断する自己保持
型ガス遮断弁に関するものである。

従来の技術 従来の自己保持型ガス遮断弁は第１図に示すようなもの
であり、コイルユニット上部１にマグネット（永久磁
石）2a,2bを同極同士向い合せに装着し、の字型に曲
げたヨーク３にコイルユニット１をセットしている。ヨ
ーク３の底面には磁性体のピース４がかしめられてお
り、ピース４が嵌入可能な貫通孔５がコイルユニット１
に設けられている。コイルユニット下部の周部にコイル
６が巻かれており、その巻き線７の両端7a,7bが外部に
出ている。コイルユニット１はベースフランジ８により
固定され、ベースフランジ８はヨーク３にカシメられて
いる。プランジャ９の底端はピース４の上面とで吸着面
9aを形成しており、プランジャ９の頭端部には、ベンゴ
ムウケ10がカシメられており、ベンゴムウケ10の上部に
ベンゴム11が取り付けられている。ベンゴムウケ10とベ
ースフランジ８の間には、スプリング12が設けられてお
り、マグネット2a,2bの磁気回路13a,13bが形成されるこ
とにより、プランジャ９の吸着面9aがピース４に吸い付
くように吸着力（吸着力はマグネットの磁力が大きけれ
ば大きい程大となる。）が発生する。一方この吸着力を
打ち消す方向に逆磁界が発生するように巻線７に電圧
（パルス状の電圧で可）を加えれば、スプリング12の反
発力によりプランジャ９すなわちベンゴム11が飛び出し
て第２図に示すようになる。この吸着力を打ち消して、
プランジャ９が飛び出すときの印加電圧を作動電圧とい
う。この作動電圧は、バネの支発力が一定であるので、
吸着力を発生するマグネットの磁力と逆磁界を発生する
コイルに流れる電流を規定するコイル抵抗により決ま
る。またマグネットの磁力は、残留磁束密度が大きい程
強くなるが、この残留磁束密度は周囲温度の影響を受
け、またマグネットの種類によって、温度１℃当りの残
留磁束密度変化：ΔBr／Br／℃（温度係数）が異なって
くる。また、逆磁界の強さは、コイルに流れる電流が大
きい程強くなるが、コイル抵抗値も周囲温度に影響され
るので、印加電圧を一定とした場合逆磁界の磁束密度も
周囲の温度の影響を受ける。このように、作動電圧は、
マグネットの磁力（残留磁束密度の大きさによる）とコ
イルの抵抗値により決まりこれらは温度に関係してい
る。

発明が解決しようとする問題点 従来では一般に永久磁石は、同一のものどうし（たとえ
ばフェライト磁石同士あるいは希士類磁石同士）を使用
しており、温度係数がたとえば−0.18％／℃近辺のマグ
ネットのみを用いた遮断弁においては、導体線の抵抗値
の温度係数が＋0.4％／℃であればコイル抵抗値の温度
変化による作動電圧への影響よりマグネットの温度係数
が−0.18％／℃近辺であるので、マグネットの残留磁束
密度の温度変化による作動電圧への影響の方が大となる
ため、第４図に示すような特性となる。第４図におい
て、実線は常温において作動電圧規格値Ｖ_Ａで作動する
遮断弁作動電圧温度特性で点線は個々のバラツキを考慮
した作動電圧温度特性である。この温度、駆動電源がＶ
_Ｄであるため、個々のバラツキを考慮すると作動下限温
度Ｔ_Ｌ以上の温度でしか使用できないことになる。

また、温度係数がたとえば−0.04％／℃近辺のマグネッ
トのみを用いた遮断弁においては、コイル抵抗値の温度
変化による作動電圧への影響の方が、マグネットの温度
係数が−0.04％／℃近辺であるのでマグネットの残留磁
束密度の温度変化よる作動電圧への影響より大きくな
り、第５図に示すような特性となる。この場合、温度係
数が−0.18％／℃近辺のマグネットのみを使用したもの
とは逆に、高温で問題となり、作動上限温度Ｔ_Ｈ以下の
温度でしか使用できないことになる。Ｔ_Ｈより高い温度
あるいはＴ_Ｌより低い温度においても使用可能にするに
は、バラツキ巾を従来以上に小さくするよう性能を出す
か、バラツキ巾を小さくするように、選別工程において
検査合格巾を小さくして、選別しなければならないとい
う問題があった。

本発明は、上記問題点を解消するものであり、従来のよ
うに環境温度に影響されず、あらゆる温度範囲にて安定
した性能を有する遮断弁を提供するものである。

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、本発明は、貫通孔を有する
ボビン周部に導体線を回巻して形成されたコイルを、
字形状の磁性体からなるヨークの字内側底部に配置
し、前記貫通孔に、磁性体からなり、頭端部に弁体を有
し、底端部が前記ヨークに当接可能なプランジャを出退
自在に設け、前記ヨークを固定するベースフランジと前
記弁体間に、弾性体を設け、前記ヨークの字両側部
に、前記弾性体の付勢力に抗して前記プランジャの底端
部を前記ヨークを介して吸着可能な一対の永久磁石を、
同極を対向させて設け、前記一対の永久磁石のそれぞれ
の磁石を、前記コイルの発生磁束密度の温度変位に較べ
て残留磁束密度の温度変位が大なるものと小なるものと
で構成し、前記一対の永久磁石の残留磁束密度の温度変
位が前記コイルの発生磁束密度の温度変位に対応するよ
うに構成したものである。

作用 上記構成により、永久磁石の残留磁束密度の温度変位は
各々の永久磁石によって異なるが、両永久磁石の磁力が
あわさるヨークのプランジャ当接部における残留磁束密
度の温度変位は、前記２者の中間的なものとなり、コイ
ルの発生磁束密度の温度変位に対応することができるの
で、プランジャとヨークを離間させるに必要な逆磁界を
コイルに生じせしめる作動電圧は、周囲の温度変化の影
響を受けず一定のものとなり、広い温度範囲にわたって
作用させることが出来る。

実施例 以下、本発明の一実施例を説明する。本実施例は、第１
図のマグネット2aあるいは2bに温度係数が−0.18％／℃
近辺のマグネット（例えば、フェライト磁石）を用い、
対向する側のマグネット2bあるいは2aに温度係数が−0.
04％／℃近辺のマグネット（例えば、希土類磁石）を用
いる以外は、従来の遮断弁と機械的構成は変わらないの
で説明を省略する。しかしながら、温度係数が−0.18％
／℃近辺のマグネットと−0.04％／℃近辺のマグネット
を組み合せてこれら２種類のマグネットを同時に用いる
ことにより、コイル抵抗の温度変化による作動電圧への
影響とマグネットの温度係数による作動電圧の影響の均
衡がとれ、第３図に示すように、あらゆる温度範囲に
て、ほぼ一定の電圧で作動することとなる。

発明の効果 以上述べたごとく本発明によれば、遮断弁に用いる永久
磁石として、コイルの発生磁束密度の温度変位に較べ残
留磁束密度の温度変位が大なるものと、小なるものの２
種類の永久磁石を組み合せて用いることにより、常温計
において、作動電圧が駆動電源電圧以下であれば、あら
ゆる環境温度で使用することが出来る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例における遮断弁の構成図兼従来
例の構成図および開状態図、第２図は第１図の遮断弁の
閉状態図、第３図は本発明の実施例の作動電圧温度特性
図、第４図・第５図は従来の作動電圧温度特性図であ
る。 １……コイルユニット、2a,2b……マグネット、３……
ヨーク、４……ピース、５……貫通孔、６……コイル、
８……ベースフランジ、９……ブランジャ、10……ベン
ゴムウケ、11……ベンゴム、12……スプリング、13a,13
b……磁気回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】貫通孔を有するボビン周部に導体線を回巻
   して形成されたコイルを、字形状の磁性体からなるヨ
   ークの字内側底部に配置し、前記貫通孔に、磁性体か
   らなり、頭端部に弁体を有し、底端部が前記ヨークに当
   接可能なプランジャを出退自在に設け、前記ヨークを固
   定支持するべースフランジと前記弁体間に、弾性体を設
   け、前記ヨークの字両側部に、前記弾性体の付勢力に
   抗して前記プランジャの底端部を前記ヨークを介して吸
   着可能な一対の永久磁石を、同極を対向させて設け、前
   記一対の永久磁石のそれぞれの磁石を、前記コイルの発
   生極束密度の温度変位に較べて残留磁束密度の温度変位
   が大なるものと小なるものとで構成し、前記一対の永久
   磁石の残留磁束密度の温度変位が前記コイルの発生磁束
   密度の温度変位に対応するように構成した自己保持型ガ
   ス遮断弁。