電磁弁を使いこなしたいんゴ
電気を使って空気や水の弁を入り切りをする**電磁弁（ソレノイドバルブ）**を初めて使ってみようと思い、色々失敗したので、その時のお話を備忘録的に書いておきます。
そもそも電磁弁とは
電磁弁（ソレノイドバルブ）は、電気信号（コイルへの通電）を使って、空気や水などの流体（液体・気体）の通り道を開閉したり、流れる方向を切り替えたりする弁（バルブ）のことです。
工場やロボットの自動化、あるいはDIYプロジェクトでも「流体の流れを電気で制御したい」という場合に欠かせない重要なアクチュエータです。
うごかねぇ。。。
諸事情でエアーポンプを使って風船を自動で膨らませるシステムを構築しなきゃならんかったので電磁弁を使用することになりました。
エアーポンプで空気を送り出し、電磁弁でON/OFFを制御するというシンプルな構造でした。
1. 購入した部品とシステム構成
| 部品詳細 | 補足 |
|---|---|
| 電磁弁 | Heschen 4V210-08 12VDC PT1/4 5ウェイ 2ポジション |
| エアーポンプ | FEDOUR 水槽エアーポンプ 10Ｗ 非常に低圧の空気を吐出するタイプ |
↓電磁弁のポート構成（励磁時P→B,非励磁時にP→Aに空気が流れるはず）
2. 発生した問題
電磁弁に12Vを印加したところ、「カチッ」という動作音はするものの、圧力の切り替えが全く起こりませんでした。
- 現象： ポートP（圧力源）からAへの流れが、コイル通電後もBへ切り替わらない。
- 初期の疑い： 配線ミス、電源電圧不足、コイルの故障。
これらの要因を潰しても解決せず、中身をばらしてみたところ、自分の考えている動作方式と違うことにやっと気づきました。
⚙️ 電磁弁の主要な3つの動作方式
電磁弁には、どうやら色々駆動方式があるようです。
1. 直動式（Direct-Acting Type）
コイルの磁力によって弁体（バルブ）を直接動かして開閉します。
- 特徴: 圧力を利用せず動作するため、**0 MPa（ゼロ圧）**や真空状態からでも使用可能です。
- 用途: 低圧・小流量の制御、応答速度を重視する場合。
一番イメージしやすく、僕も最初こいつをイメージしていました。しかし、こいつは、ソレノイドの仕事のみで弁の入り切りをするため、あほほど大食らいらしいので、今回購入したような$12 , \mathrm{V} / 500 , \mathrm{mA}$とかいうクラスだとなかなか見当たらないと後で気づきました。
2. パイロット式（Pilot-Operated Type）
コイルの力は小さなパイロット弁を動かすだけに使用され、流体自身の**圧力（背圧）**を利用して大きな主弁を開閉します。
- 特徴: コイルの力を節約でき、コンパクトに大流量を制御できますが、主弁の切り替えに一定以上の最低作動圧力（例: $0.15 , \mathrm{MPa}$）が必須となります。
- 用途: 高圧・大流量の制御、エアシリンダーなどの駆動。
3. パイロットキック式（Pilot-Kick Type / 複合式）
直動式とパイロット式の両方の利点を組み合わせた形式です。
- 特徴: 最初の通電時（キック時）は直動式のようにコイルの力で弁を少し開き、その後に流体の圧力を利用してスムーズに切り替えます。**最低作動圧力は不要（ゼロ圧対応）**ですが、パイロット式ほど大流量には向かない場合があります。
- 用途: ゼロ圧から大流量を制御したいが、直動式ではコイルが大きくなりすぎる場合。
どの方式にも当てはまらなくね？
動かなかった電磁弁をばらしてみたところ、ソレノイドがONになったときに、外気を吸気して、その圧力で弁を押し出すような仕組みに見えました。
もしかしたら、外気ではなくPのportのからの圧力がどっから来てるのかもしれませんが、見た感じあんまよくわかりませんでした。
ただ、確実に直動式ではないため、どっかから圧力を持ってくる必要がある仕組みであることはわかりました。
電磁弁をお勉強するいい機会になってよかったです。