ソレノイドバルブの動作原理
ソレノイドバルブは、バルブの種類に応じて、また、ある時点で作動している(通電している)かどうかによって、メディアの流れを開閉することのできる流量制御ユニットです。では、実際にソレノイドバルブはどのように動作するのでしょうか。
標準的なスプール式、ポペット式のソレノイドバルブでは、バルブ本体はプランジャー、旋回軸に取り付けられた電機子もしくはその他類似の機器に直接接続されており、ほとんどのモデルでは何らかの構成においてスプリングで固定されています。プランジャーは中空の管(ソレノイドコアとも呼ばれます)の内部にあります。
コアの外側に巻かれたコイルが通電すると、チューブ内に磁界が発生します。これがプランジャーの動きに影響を与え、プランジャーはバルブを特定方向に押したり、引いたりすることで、流路の開閉を行います。バルブの開閉を自動的に行うソレノイドの機能の正確性は、バルブとソレノイドコントローラーの種類と構成、そしてバルブの「ノーマル」の状態に左右されます。
「ノーマルオープン」および「ノーマルクローズ」ソレノイドバルブ ソレノイドバルブが、「ノーマルオープン」タイプの場合、
- ソレノイドが入力信号を受信していないときは、バルブは開いたままです。このバルブを流れる物質の量は、通常の状況下での管路もしくは給排水管(およびメディアの種類)の最大流量に保たれます。
- 「ノーマルオープン」のソレノイドは、電気的な入力信号により、バルブを自動的に(コイルで発生した電磁力を使って)閉じます。つまり、「ノーマルオープン」ソレノイド内部のコイルが通電すると、バルブが閉じる方向に押され、これによって物質の流量が自動的に制御されます。
- 電気的な入力信号がコイルに送られなくなると、バルブはすぐに通常の状態に戻ります。物質の流量は、それに従って制限されたり解放されたりします。
一方、「ノーマルクローズ」ソレノイドバルブは、上で説明したのと全く逆の動きをします。
複合ソレノイドバルブ
ソレノイドバルブコントローラーには、高度な回路技術などの部品を採用し、より複雑な機能や高い応答性を備えているものもあります。コイル感度をより幅広い入力信号強度に対応させることにより、比例した流量や圧力に制御することも可能になります。
流体力学用語では、「ノーマルオープン」(すなわち流れあり)バルブは、電気システムの「ノーマルオープン」ゲートとは完全に逆のことを意味していることに注意してください。