(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁弁を開閉制御する電磁弁制御回路を備える電磁弁装置において、
前記電磁弁制御回路は、
前記電磁弁と、電圧を供給する電源とを接続する電路と、
所定の通電時間後に前記電路を遮断状態とするタイマ型無接点リレー手段と、
前記タイマ型無接点リレー手段が動作して前記電路が遮断状態となった際に前記タイマ型無接点リレー手段を迂回する他の電路によって電圧降下された電圧を前記電磁弁に供給するスイッチング方式定電圧手段と、
前記スイッチング方式定電圧手段の前記電磁弁側に設けた電圧逆流防止手段と、
前記電磁弁に対してそれぞれ並列となるように設けたサージ電圧吸収手段及びコンデンサと、
を備え、
前記タイマ型無接点リレー手段は、
電源から供給される電圧を電圧降下するように変換する変換回路と、
前記変換回路から出力された電圧が供給されるとトリガー信号を出力するトリガー回路と、
前記トリガー信号を受けてオン動作し、前記オン動作から所定時間が経過するとオフ動作するタイマ回路と、
前記タイマ回路のオン動作に基づいた出力信号により発光し、前記タイマ回路のオフ動作に基づいた出力信号により発光を停止する発光素子と、前記発光素子からの光を受光する受光素子とを含むフォトカプラと、
前記フォトカプラのオン時に、前記電源の電圧を駆動電圧として前記電路に出力し、前記フォトカプラのオフ時に、前記駆動電圧の前記電路への出力を停止する外部接続同電位回路と、
を有し、
前記電磁弁制御回路は、前記電磁弁が有する金属製の外装部に取り付けられるとともに、前記スイッチング方式定電圧手段に敷設した放熱板を前記外装部に接続した状態で、放熱機能を有する収納ケースに被覆される制御基板に設けられる
ことを特徴とする電磁弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電磁弁装置に係り、特に、電磁弁に供給する電力を低減して省エネを実現するとともに、電磁弁の発熱による不具合の解消を図った電磁弁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体の流れを制御するために使用される電磁弁は、運転中に通電されたコイルが発熱するため、コイルの発熱によって不具合が惹起される問題がある。電磁弁のコイル発熱による不具合を解消する技術として、出願人は、特許文献１に開示される発明を既に出願している。
【０００３】
特許文献１に開示される発明は、電磁弁を開閉制御する制電用の電磁弁制御回路にタイマリレー手段とスイッチング方式定電圧手段とを備え、タイマリレー手段が動作して電磁弁と電源とを接続する電路を所定の通電時間後に遮断状態となった際に、スイッチング方式定電圧手段が電圧降下された電圧を他の電路によって電磁弁に供給することで、電磁弁に供給する電力を低減して省エネを図り、電磁弁の発熱を抑えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２０６２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１の発明は、電磁弁に電源の電圧を供給するタイマリレー手段が機械式の有接点リレーであるため、動作時間の遅延、接点寿命が短いという欠点がある。
また、電磁弁に電圧降下された電圧を供給するスイッチング方式定電圧手段は、半導体素子やトランスの損失による発熱を放熱するために放熱板を敷設しているが、回路部分から十分に放熱することができない問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、電磁弁の常時運転時に供給する電力の低減を図り、電磁弁の常時通電時に電磁弁のコイルの発熱を抑制して発熱による不具合をも解消し得る電磁弁制御回路を備えた電磁弁装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上述不都合を除去するために、電磁弁を開閉制御する電磁弁制御回路を備える電磁弁装置において、前記電磁弁制御回路は、前記電磁弁と、電圧を供給する電源とを接続する電路と、所定の通電時間後に前記電路を遮断状態とするタイマ型無接点リレー手段と、前記タイマ型無接点リレー手段が動作して前記電路が遮断状態となった際に前記タイマ型無接点リレー手段を迂回する他の電路によって電圧降下された電圧を前記電磁弁に供給するスイッチング方式定電圧手段と、前記スイッチング方式定電圧手段の前記電磁弁側に設けた電圧逆流防止手段と、前記電磁弁に対してそれぞれ並列となるように設けたサージ電圧吸収手段及びコンデンサと、を備え、前記タイマ型無接点リレー手段は、電源から供給される電圧を電圧降下するように変換する変換回路と、前記変換回路から出力された電圧が供給されるとトリガー信号を出力するトリガー回路と、前記トリガー信号を受けてオン動作し、前記オン動作から所定時間が経過するとオフ動作するタイマ回路と、前記タイマ回路のオン動作に基づいた出力信号により発光し、前記タイマ回路のオフ動作に基づいた出力信号により発光を停止する発光素子と、前記発光素子からの光を受光する受光素子とを含むフォトカプラと、前記フォトカプラのオン時に、前記電源の電圧を駆動電圧として前記電路に出力し、前記フォトカプラのオフ時に、前記駆動電圧の前記電路への出力を停止する外部接続同電位回路と、を有し、前記電磁弁制御回路は、前記電磁弁が有する金属製の外装部に取り付けられるとともに、前記スイッチング方式定電圧手段に敷設した放熱板を前記外装部に接続した状態で、放熱機能を有する収納ケースに被覆される制御基板に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の電磁弁装置は、タイマ型無接点リレー手段が電源から電磁弁に所定の通電時間だけ電圧を供給して駆動し、所定の通電時間が経過した後にスイッチング方式定電圧手段が電磁弁に電圧降下された電圧を供給して電磁弁の駆動を保持するので、電磁弁を駆動状態に保持しつつ、電磁弁に供給する電力の低減を図り、省エネを実現することができるとともに、電圧降下された電圧で電磁弁の駆動を保持するので、電磁弁のコイルの発熱を抑制することができる。
また、この発明の電磁弁装置は、スイッチング方式定電圧手段に敷設した放熱板を電磁弁の外装部に接続したことで、電磁弁の外装部からの放熱を助長させることができる。そして、前述電圧降下された電圧の供給による電磁弁コイルの発熱の抑制と、スイッチング方式定電圧手段の放熱板による放熱の助長とによって、電磁弁の発熱による不具合をより確実に解消することができる。
さらに、この発明の電磁弁装置は、機械式の有接点リレーでなく、タイマ型無接点リレー手段により電磁弁に電圧を供給するので、機械式の有接点リレーの欠点である動作時間の遅延や、接点寿命が短いことを補うことができる。また、タイマ型無接点リレー手段は、機械式の有接点リレーに比べて容積が極めて小さいので、スイッチング方式定電圧手段などの他の電気的手段とともに集積することができ、電磁弁制御回路を小さな制御基板上に実装することが可能となる。
さらにまた、この発明の電磁弁装置は、電磁弁制御回路が実装された制御基板上の、スイッチング方式定電圧手段に敷設した放熱板を電磁弁の外装部に接続したことで、電磁弁と電磁弁制御回路とを一体化することができ、装置のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は電磁弁制御回路を備える電磁弁装置の概略構成図である。（実施例）
【図２】図２は電磁弁制御回路の制御基板を取り付けた電磁弁の説明図である。（実施例）
【図３】図３は電磁弁の吸引力特性を示す図である。（実施例）
【図４】図４はタイマ型無接点リレー手段の実態配線図である。（実施例）
【図５】図５はタイマ型無接点リレー手段の動作表である。（実施例）
【図６】図６（Ａ）は高電圧連続供給状態を示す図、図６（Ｂ）は電磁弁制御回路による電圧供給状態を示す図である。（実施例）
【図７】図７は電磁弁のコイル温度上昇特性を示す図である。（実施例）
【図８】図８は高電圧連続供給状態のコイル温度と節電用の電磁弁制御回路による電圧供給状態のコイル温度との変化を示す図である。（実施例）
【図９】図９は電磁弁制御回路によるフォトカプラと電圧との関係を示す図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１１】
図１〜図９は、この発明の実施例を示すものである。図１及び図２において、電磁弁装置１は、流体の流れを制御するために使用される電磁弁２を備え、電磁弁２を開閉制御する電磁弁制御回路３を備える。
電磁弁２は、図２に示すように、金属製の外装部４内にコイル５とコア６とスプリング７とプランジャ８とを内蔵し、プランジャ８により開閉される弁部９を有している。電磁弁２は、コイル５により励磁されたコア６の発生する吸引力とスプリング７のバネ力とによってプランジャ８を移動させ、弁部９を開閉する。
コイル５は、図３に示すように、プランジャ８を非駆動位置から駆動位置（吸着点）に向かって移動させるために必要な駆動電圧を供給され、その後、移動させたプランジャ８を駆動位置で保持するために必要な保持電圧を供給される。コイル５により発生する吸引力特性は、コア６にプランジャ８が吸着された駆動位置において最大となり、駆動位置から離れるほど小さくなる。プランジャ８は、非駆動位置と駆動位置との間で移動（ストローク）する。
電磁弁２は、コイル５に駆動電圧が供給されると、発生する吸引力によりプランジャ８が非駆動位置から駆動位置に向かい移動し、弁部９を開き初める。電磁弁２は、プランジャ８が駆動位置の近くまで移動すると、コイル５に供給される駆動電圧が電圧降下された保持電圧に切り換わり、発生する吸引力によりプランジャ８がさらに駆動位置に向かい移動して駆動位置に達し、弁部９を完全に開く。
これより、電磁弁２は、非通電時に閉じ、通電時に開く、常閉型の電磁弁である。電磁弁２は、流体の流れる流体通路（図示せず）の途中に配置され、流体の流れを制御する。
【００１２】
電磁弁制御回路３は、電圧により電磁弁２を開閉制御する。
電磁弁制御回路３は、図１に示すように、電源１０の電圧（例えば、２４Ｖ）が入力される入力側プラス端子１１及び接地される入力側マイナス端子１２を備え、電磁弁２のコイル５に駆動電圧及び保持電圧を出力する出力側プラス端子１３及び接地される出力側マイナス端子１４を備える。
入力側プラス端子１１と出力側プラス端子１３とは、駆動電圧用の電路１５で接続されるとともに、電路１５と並列な保持電圧用の電路１６で接続される。入力側マイナス端子１２と出力側マイナス端子１４とは、マイナス用の電路１７で接続される。
【００１３】
電磁弁制御回路３は、電磁弁２のコイル５と電圧を供給する電源１０とを接続する電路１５に、所定の通電時間後に電路１５を遮断状態とするタイマ型無接点リレー手段１８を備える。
タイマ型無接点リレー手段１８は、図４に示すように、電源１０の投入（ＯＮ）で供給された電圧を低電圧（例えば、５Ｖ）に変換して出力する低電圧変換ＩＣ１９と、低電圧変換ＩＣ１９から供給される低電圧でＯＮしてトリガー信号を出力するトリガー回路２０と、トリガー信号でＯＮ動作して所定の通電時間が経過するとＯＦＦ動作するタイマＩＣ２１と、ＯＮ動作したタイマＩＣ２１の出力信号でＯＮし、ＯＦＦ動作したタイマＩＣ２１の出力信号でＯＦＦする発光素子２２ａ及び受光素子２２ｂからなるフォトカプラ２２と、を備える。
また、タイマ型無接点リレー手段１８は、低電圧変換ＩＣ１９の電源１０側の電路１５に抵抗２３を備え、フォトカプラ２２の電磁弁２側（出力側プラス端子１３側）の電路１５に外部接続同電位回路２４を備える。外部接続同電位回路２４は、フォトカプラ２２の受光素子２２ｂのコレクタ側に接続される電路１５に、抵抗２５とＬＥＤ２６とを介して電源１０を接続する。外部接続同電位回路２４は、フォトカプラ２２のＯＮで電源１０の電圧を駆動電圧として電路１５のＡに出力し、フォトカプラ２２のＯＦＦで駆動電圧を電路１５のＡに出力することを停止する。
タイマ型無接点リレー手段１８は、電源１０の投入による通電開始からタイマＩＣ２１が計時する所定の通電時間だけフォトカプラ２２をＯＮすることで駆動電圧用の電路１５を導通状態とし、駆動電圧を出力する。また、タイマ型無接点リレー手段１８は、タイマＩＣ２０が計時する所定の通電時間が経過した後にフォトカプラ２２をＯＦＦすることで電路１５を遮断状態とし、駆動電圧の出力を停止する。
【００１４】
このように、タイマ型無接点リレー手段１８は、フォトカプラ２２を半導体素子スイッチング素子として使用した可動接点部分が無いリレー（ソリッドステートリレー）であり、タイマＩＣ２０により計時する所定の通電時間だけ外部接続同電位回路２４により駆動電圧を電磁弁２に供給する。
なお、所定の通電時間は、プランジャ８を非駆動位置から駆動位置（吸着点）の近くまで移動させることが可能な瞬間的な時間（例えば、２００ｍｓ〜５００ｍｓ）であり、自由に設定が可能である。
また、電磁弁制御回路３は、タイマ型無接点リレー手段１８の電磁弁２側（出力側プラス端子１３側）の電路１５に、供給電源増幅回路２７を配置している。供給電源増幅回路２７は、２つの抵抗２８・２９とトランジスタ３０とを備え、外部接続同電位回路２４が出力する駆動電圧により作動し、電源１０の電圧を増幅して電磁弁２のコイル５に供給する。
【００１５】
電磁弁制御回路３は、駆動電圧用の電路１５と並列な保持電圧用の電路１６に、スイッチング方式定電圧手段３１を備える。スイッチング方式定電圧手段３１は、放熱板３２を備え、マイナス用の電路１７に接続する。スイッチング方式定電圧手段３１は、タイマ型無接点リレー手段１８を迂回する他の電路１６によって、電路１５の駆動電圧よりも電圧降下された電圧（例えば、９Ｖ）を保持電圧として電磁弁２に供給する。
スイッチング方式定電圧手段３１は、電源１０の投入による通電開始から電圧降下された電圧を電路１６によって電磁弁２に供給し、タイマ型無接点リレー手段１８が動作して電路１５が遮断状態となって駆動電圧の出力が停止された後も、電圧降下された電圧を電磁弁２に供給する。電圧降下された電圧は、電源１０の電圧（例えば、２４Ｖ）の０％を越え、かつ、１００％未満の値（例えば、ＤＣ１５ＶやＤＣ１２Ｖ、ＤＣ９Ｖなど）である。
電磁弁２への供給電力は、電圧の二乗に比例するため、駆動電圧に対して保持電圧を１／２の電圧とした場合に、１／２の電圧降下で消費電力は１／４となり、この消費電力の減少に伴ってコイル５の発熱状態も約１／４程度となるものである。
【００１６】
電磁弁制御回路３は、スイッチング方式定電圧手段３１よりも電磁弁２側（出力側プラス端子１３側）の電路１６に、電圧逆流防止手段３３を備える。電圧逆流防止手段３３は、電圧逆流防止用のダイオードからなり、保持電圧よりも高い駆動電圧がスイッチング方式定電圧手段３１側に逆流することを防止する。
また、電磁弁制御回路３は、電磁弁２に対してそれぞれ並列となるように、スイッチング方式定電圧手段３１よりも電磁弁２側の電路１６とマイナス用の電路１７との間に、サージ電圧吸収手段３４及びコンデンサ３５を備える。
サージ電圧吸収手段３４は、サージ電圧吸収用のダイオードからなり、電圧逆流防止手段３３よりも電磁弁２側の電路１６とマイナス用の電路１７との間に配置する。サージ電圧吸収手段３４は、タイマ型無接点リレー手段１８が電路１５を遮断状態として電源１０から電磁弁２に供給される高い電圧を遮断した際に、瞬間的に発生するサージ電圧を吸収する。コンデンサ３５は、電圧逆流防止手段３３よりもスイッチング方式定電圧手段３１側の電路１６とマイナス用の電路１７との間に配置する。
さらに、電磁弁制御回路３は、サージ電圧吸収手段３４よりも電磁弁２側の電路１６とマイナス用の電路１７との間に抵抗３６とＬＥＤ３７とを直列に配置し、スイッチング方式定電圧手段３１よりも電源１０側（入力側プラス端子１１側）の電路１６とマイナス用の電路１７との間にコンデンサ３８を配置する。
【００１７】
電磁弁制御回路３は、タイマ型無接点リレー手段１８、外部接続同電位回路２４、供給電源増幅回路２７、スイッチング方式定電圧手段３１などを、小さな制御基板３９に実装する。制御基板３９は、図２に示すように、電磁弁２の外装部４に取り付けられる。外装部４に取り付けた制御基板３９は、基板上のスイッチング方式定電圧手段３１に敷設した放熱板３２を外装部４に接続し、放熱機能を有する収納ケース４０で覆われる。制御基板３９は、接続電線４１により電源１０に接続される。
【００１８】
次に作用を説明する。
電磁弁装置１は、流体が流れる図示しない流体通路に弁部９を位置させて電磁弁２を配置し、電磁弁制御回路３を動作して電磁弁２を開閉制御する。
電磁弁制御回路３は、図５に示すように、電源１０の投入（ＯＮ）で電磁弁制御回路３に通電が開始されると、タイマ型無接点リレー手段１８のトリガー回路２０がＯＮしてトリガー信号を出力し、トリガー信号でタイマＩＣ２１がＯＮ動作して計時を開始すると同時にフォトカプラ２２がＯＮし、外部接続同電位回路２４が動作（ＯＮ）して電源１０からの高い電圧（２４Ｖ）を駆動電圧として電路１５のＡに出力（ＯＮ）する。
また、電磁弁制御回路３は、電源１０の投入（ＯＮ）で電磁弁制御回路３に通電が開始されると、スイッチング方式定電圧手段３１により電圧降下された電圧（９Ｖ）を保持電圧として電路１６に出力する。
出力された駆動電圧及び保持電圧は、電磁弁２のコイル５に供給される。電磁弁２は、コイル５の吸引力によりプランジャ８を非駆動位置から駆動位置（吸着点）に向かって移動させ、弁部９により流体流路を開いて流体の流れを許可する。
【００１９】
電磁弁制御回路３は、瞬間的な所定の通電時間が経過すると、タイマＩＣ２１がＯＦＦ動作してフォトカプラ２２がＯＦＦし、外部接続同電位回路２４が停止（ＯＦＦ）して駆動電圧を電路１５のＡに出力することを停止する。所定の通電時間だけ駆動電圧及び保持電圧を供給された電磁弁２は、コイル５の吸引力によりプランジャ８を駆動位置に移動させ、弁部９により流体通路を全開状態とする。
電磁弁制御回路３は、所定の通電時間後に電路１５を遮断状態とするので、スイッチング方式定電圧手段３１により電圧降下された保持電圧（９Ｖ）だけが電路１６によって電磁弁２に供給される。電磁弁２は、電圧降下された保持電圧を供給されても、高い駆動電圧で動作された弁体９の状態（開放状態）を維持することができる。
これにより、制御弁装置１は、所定の通電時間が経過した後の電磁弁２に供給される電力を低減することができる。なお、電圧を降下させる度合いに関しては、消費電力や電磁弁２の発熱量などを勘案して設定する。
電磁弁制御回路３は、電源１０の遮断（ＯＦＦ）で通電を停止されると、スイッチング方式定電圧手段３１による電圧降下された保持電圧の供給を停止する。電磁弁２は、保持電圧の供給停止によりコイル５による吸引力が消滅し、駆動位置のプランジャ８がスプリング７のバネ力で移動して非駆動位置に戻り、弁体９により流体流路を閉じて流体の流れを阻止する。
【００２０】
ここで、電磁弁２の発熱について考察する。
定格電圧の直流２４Ｖで作動する電磁弁の場合、駆動電圧である直流２４Ｖの通電でコイルは磁化され、プランジャを駆動する。コイルは、通電により発熱する。このときのコイル温度の上昇について、８１．７Ωのコイルを使用して経過時間毎の抵抗値を実測したところ、図６〜図８に示すコイル温度上昇の結果を示したデータが得られた。コイルの温度は、ＪＩＳ抵抗法に従って算出した。
図６（Ａ）にように、直流２４Ｖの駆動電圧を連続通電した場合、数分でコイルが発熱を開始し、通電開始から１２０分経過した時のコイルの温度上昇は５３．９度となった（図７、図８参照）。
これに対して、図６（Ｂ）に示すように、定格電圧直流２４Ｖを瞬時（２００ｍｓ）で遮断して保持電圧（９Ｖ）を与えた場合、電磁弁は保持電圧によって駆動した状態を保たれ、通電開始から１２０分経過した時のコイルの温度上昇は１０．９度であり、発熱が抑制された（図７、図８参照）。
【００２１】
この発明の電磁弁装置１は、電磁弁２の運転初期に大きな駆動エネルギーを短時間だけ供給し、電磁弁２の常時運転時は小さい駆動エネルギーで保持できるように、電磁弁制御回路３によって、電磁弁２に電圧を２系統で供給する。すなわち、電磁弁制御回路３は、電磁弁２の作動開始時にタイマ型無接点リレー手段１８による高い電圧（駆動電圧）とスイッチング方式定電圧手段３１による低い電圧（保持電圧）とを同時に供給し、電磁弁２が作動した直後（所定の通電時間後）に、タイマ型無接点リレー手段１８により高い電圧を遮断する。
例えば、電磁弁装置１は、電磁弁２に直流２４Ｖの電圧と直流１２Ｖ以下の電圧とを同時に通電し、所定の通電時間が経過して電磁弁２の駆動が完了した直後に、直流２４Ｖの電圧を遮断すると、直流１２Ｖ以下の電圧のみが電磁弁２に通電されることになる。
このことは、電力に換算すると、直流２４Ｖを遮断した直流１２Ｖのみの通電で、電力を７５％をカットしたことになる。また、コイル５の発熱量も同様に抑制されることから、消費電力は７５％抑制され、経済効果も顕著なものがある。
さらに、標準化されている低電圧ＩＣ（９Ｖ）を保持電圧供給手段として選択した場合、設計値で８６％の省エネ効果を得ることが可能である。
【００２２】
次に、電磁弁制御回路３の発熱について考察する。
電磁弁制御回路３の発熱の問題は、低電圧ＩＣであるスイッチング方式定電圧手段３１に敷設した放熱板３２の処理である。
これを以下のように解決した。
前述のように直流２４Ｖを遮断して直流１２Ｖを通電する場合、電磁弁２の発熱が７５％抑制されたことから、電磁弁２を構成する外装部４の発熱も抑制された。このことから、電磁弁装置１は、スイッチング方式定電圧手段３１の放熱板３２を電磁弁２の外装部４に接続することによって、電磁弁制御回路３の放熱を助長させる相乗効果によって発熱抑制が可能であることが実験により証明できた。
上記の放熱の効果は、図６〜図８に示すコイル温度上昇試験データによっても明らかである。スイッチング方式定電圧手段３１の発熱量は、電磁弁２の発熱に比して極めて小さく、他部品、電磁弁２の制御する流体への影響は実用上全く無いことを確認できた。また、夏期室内温度上昇時に於いて、電磁石２の外装部４を触手しても、体温程度に維持されているため、全く間題にならないことが確認できた。
なお、電磁弁装置１は、実施例において電磁弁制御回路３を実装した制御基板３９を電磁弁２の外装部４に取り付け、スイッチング方式定電圧手段３１に敷設した放熱板３２を外装部４に接続したが、小型電磁弁においては電力消費量が小さく、スイッチング方式定電圧手段３１に敷設される放熱板３２で十分な効果があるため、制御基板３９を電磁弁２から分離しても省エネ効果を発揮できるものである。
加うるに、比較的発熱特性が高いことが周知で大きな放熱器を必要とするリニアー方式定電圧回路ＩＣを構成した場合でも、省エネ効果に変化はみられない。このことからリニアー方式定電圧ＩＣの使用も可能で、広く構成部品が選択可能なことから経済的効果も大きいものがある。
【００２３】
また、電磁弁装置１は、電磁弁２の駆動エネルギーを抑制するために、電磁弁２の定格駆動電圧を瞬時に遮断する装置として、電磁弁制御回路３にタイマ型無接点リレー手段１８を採用した。タイマ型無接点リレー手段１８は、ＩＣ等トランジスタで構成される無接点リレー（ＳＳＲ：ソリッドステイトリレー）からなり、図９に示すように、電源１０から電磁弁２に所定の通電時間だけ高い電圧を供給し、電磁弁２の駆動を開始する。
タイマ型無接点リレー手段１８は、直接大きな電力を操作できるものであり、機械式リレーの時間遅れの改善、装置の縮小化、並びに直流を遮断する時に生じる過度現象からなる接点寿命の劣化を改善することができる。また、タイマ型無接点リレー手段１８は、瞬間的な所定の通電時間のため発熱は認められず、他の部品も同様である。
電磁弁装置１は、タイマ型無接点リレー手段１８によって上述のように電源１０の投入から無接点で電力抑制を可能にし、省電力に導いた電磁弁２を実現することができるものであり、この省エネルギー効果は多岐に渡る産業に裨益するものである。
【００２４】
このように、電磁弁装置１は、タイマ型無接点リレー手段１８が電源１０から電磁弁２に瞬間的な所定の通電時間だけ電圧を供給して駆動を開始し、所定の通電時間が経過した後にスイッチング方式定電圧手段３１が電源１０から電磁弁２に電圧降下された電圧を供給して電磁弁２の駆動を保持する。
これにより、電磁弁装置１は、電磁弁２を駆動状態に保持しつつ、電磁弁２に供給する電力の低減を図り、省エネを実現することができるとともに、電圧降下された電圧で電磁弁２の駆動を保持するので、電磁弁２のコイル５の発熱を抑制することができる。
また、電磁弁装置１は、スイッチング方式定電圧手段３１に敷設した放熱板３２を電磁弁２の外装部４に接続したことで、電磁弁２の外装部４からの放熱を助長させることができる。そして、電磁弁装置１は、前述電圧降下された電圧の供給による電磁弁２のコイル５の発熱の抑制と、スイッチング方式定電圧手段３１の放熱板３２による放熱の助長とによって、電磁弁２の発熱による不具合をより確実に解消することができる。
さらに、電磁弁装置１は、電磁弁制御回路３に、機械式の有接点リレーでなくタイマ型無接点リレー手段１８を用い、タイマ型無接点リレー手段１８で電磁弁２に電圧を供給するので、機械式の有接点リレーの欠点である動作時間の遅延の改善や、接点寿命が短いことを補うことができる。また、タイマ型無接点リレー手段１８は、機械式の有接点リレーに比べて容積が極めて小さいので、スイッチング方式定電圧手段３１などの他の電気的手段とともに集積することができ、電磁弁制御回路３を小さな制御基板３９に実装することが可能となる。
さらにまた、電磁弁装置１は、電磁弁制御回路３が実装された制御基板３９上の、スイッチング方式定電圧手段３１に敷設した放熱板３２を電磁弁２の外装部４に接続したことで、電磁弁２と電磁弁制御回路３とを一体化することができ、装置のコンパクト化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
この発明の電磁弁装置は、電磁弁の常時運転時に供給する電力の低減を図り、電磁弁の常時通電時に電磁弁のコイルの発熱を抑制して発熱による不具合をも解消し得るものであり、電力の低減による省エネルギー効果は電磁弁に限らず、電気で駆動される装置の定格駆動電圧を瞬時に遮断する装置に応用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  電磁弁装置
２  電磁弁
３  電磁弁制御回路
４  外装部
９  弁部
１０  電源
１５  駆動電圧用の電路
１６  保持電圧用の電路
１７  マイナス用の電路
１８  タイマ型無接点リレー手段
１９  低電圧変換ＩＣ
２０  トリガー回路
２１  タイマＩＣ
２２  フォトカプラ
２４  外部接続同電位回路
２７  供給電源増幅回路
３１  スイッチング方式定電圧手段
３２  放熱板
３３  電圧逆流防止手段
３４  サージ電圧吸収手段
３５  コンデンサ
３９  制御基板
４０  収納ケース
４１  接続電線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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