ソレノイドバルブ（電磁弁）とは？直動式・パイロット式の違いと、流体用・空気圧用・小型の選び方

ソレノイドバルブ（電磁弁）とは

コイル（⁠ソレノイド）⁠に電気を流すと、中の鉄心が引き寄せられて弁が動き、流体の通り道が開いたり閉じたりします。制御盤やタイマーの信号で、離れた所の流れを開け閉めできます。

比較ページには、工場・設備で使う型番のある標準の電磁弁を、シリーズ単位で載せています。電磁弁は型番がとても多いので、1社⁠につき代表的な1〜2シリーズに絞り、値はそのシリーズの公式の仕様表の範囲で書いています。油圧の方向切換弁、比例制御弁、真空専用のバルブ、ガス燃焼の安全遮断弁、冷凍空調の冷媒用は、使い方が違うので載せていません。

3つの方式

直動式とパイロット⁠式

直動式は、コイルの力で弁を直接動かします。弁の前後に圧力の差がほとんど無くても開くので、低い圧力の配管や、タンクから自然に流れる配管にも使えます。そのぶんコイルの力がいるので、太い口径は苦手で、消費電力も大きめです。SMC⁠のVX2はDC 4.5〜10.5W、CKD⁠のAB41はDC 11Wです。

パイロット式は、小さな弁（⁠パイロット）⁠で流体の圧力を動かし、その力で大きな弁を開け閉めします。太い配管も小さなコイルで扱えますが、弁の前後に圧力の差がないと開きません。日本アスコ⁠の210シリーズは作動圧力差0.035〜1.38MPaの範囲で使います。ヨシタケのDP-100⁠は最低作動圧力が0MPaですが、コイルを横向きに付けると弁の前後の差圧が0.03MPa以上いります。

空気圧用も、SMCのSY、CKDの4GA、コガネイのJCはパイロット式です。内部パイロット⁠のものは使用圧力に下限があり、CKD⁠の4GAは0.2MPa、SMCのSYは0.1〜0.2MPaからです。これより低い圧力で使う回路は、外部パイロット⁠の仕様を選びます。

ノーマルクローズ⁠とノーマルオープン

電気を切ると閉じるのがノーマルクローズ（NC・通電時開⁠）⁠、電気を切ると開くのがノーマルオープン（NO・通電時閉）です。停電のときに流れを止めたい配管はNC、止まると困る冷却水などはNOにします。CKD⁠はNC形がAB31・AB41、NO形がAB42です。ベンは通電開のPS-22型と通電閉のPS-22C型、ヨシタケ⁠は通電時開のDP-100⁠と通電時閉のDP-100-C⁠を出しています。

流体用の選び方

• 流体：SMC⁠のVX2は空気・中真空・水・油・蒸気、CKD⁠のABは圧縮空気・低真空・水・灯油・油に使えます。どちらもボディとシール材の組み合わせで使える流体が変わるので、流体を決めてから型式の記号を選びます
• 温度：蒸気なら、ベンのPS-22型（流体5〜180℃）、ヨシタケのDP-100（180℃以下⁠）⁠、H種コイルのSMC VX2（最高183℃）です
• 口径：ベンのPS-22型とヨシタケのDP-100⁠はRc3/8〜Rc2、CKD⁠のABはRc1/8〜1/2、SMC⁠のVX2は1/8〜1/2です
• 圧力：CKD⁠のABは最高使用圧力5MPa（蒸気は1MPa）、ベンのPS-22型とヨシタケのDP-100は0〜1.0MPaです
• 流れる量：オリフィス径かCv値で比べます。ヨシタケのDP-100⁠は呼び径10Aで3.0、50Aで33.6です

空気圧用の選び方

動かすシリンダー⁠の太さで、弁の大きさ（流れる量⁠）⁠を決めます。

• コガネイ⁠のJCシリーズ：バルブ幅10mm、直径40mmまで⁠のシリンダー
• Parker TAIYO⁠のSR532シリーズ：有効断面積4.2mm2、内径32mmまで⁠のシリンダー
• CKD⁠の4GA：直径20〜100mm⁠のシリンダー、2位置の流量は344〜859L/min
• SMC⁠のSY：SY3000〜SY9000の4サイズで、音速コンダクタンスCは1.1〜10

消費電力は、SMCのSYとCKD⁠の4GAが標準DC 0.35W（節電・省電力の回路付なら0.1W）、コガネイ⁠のJCは標準0.55W（低電流タイプは0.15W）です。何台もマニホールド⁠に並べるときは、電源の容量と制御盤の熱を見て選びます。

小型・薬液用の選び方

液に触れる所の材質で選びます。高砂電気工業⁠のEXAKはボディPFA・シールPTFE、伸和コントロールズ⁠のダイヤフラム式二方電磁弁は本体PPSです。どちらもダイヤフラム⁠で動く部分と液を分けています。圧力は低く、EXAKのOUT側は0〜50kPa、伸和コントロールズのものは0〜0.2MPaです。

付けるときの注意

ベンのPS-22型のカタログには、次のような注意が書かれています。

• 流体の流れの向きと、本体の矢印の向きを合わせて付ける
• 入口側（一次側⁠）⁠にストレーナ⁠を付け、ごみを弁に入れない
• 液体の配管は、弁が閉じたときのウォータハンマ（水撃）や熱膨張で、配管の中の圧力が上がることがある
• コイルは通電を続けると、表面が約70℃まで熱くなる

値段の見方

値段を出しているのは、このページの11製品中8製品です。メーカーが価格表を出しているのはベンのPS-22⁠型（呼び径15で60,400円、税の表記なし）だけで、ほかは通販（⁠モノタロウ）⁠の税込の価格です。

• 流体用：CKD⁠のAB41が7,319円、SMC⁠のVX233KCが9,678円、ヨシタケのDP-100-15が57,178円
• 空気圧用：CKD⁠の4GA119Rが5,388円、SMC⁠のSY3120が7,258円、コガネイ⁠のJC10F1が8,908円、Parker TAIYOのSR532-Rが16,478円⁠〜

同じシリーズでも、口径・電圧・配線の形で値段が変わります。流体用は、小口径のCKDとSMCが1万円以下、蒸気にも使う呼び径15のベンとヨシタケ⁠が6万円前後です。小型・薬液用は、どの社も見積もりです。

選ぶ前に確かめること

1. 流す物（水・空気・油・蒸気・薬液）と、その温度
2. 配管の口径と、使う圧力の範囲（低い圧力でも開く必要があるか）
3. 電気が切れたときに閉じるか開くか（NCかNO）
4. 電源：AC100V・AC200VかDC24Vか
5. 空気圧用なら、動かすシリンダー⁠の太さと台数
6. 付ける場所：屋外か屋内か、水がかかるか（保護構造）