電磁弁についての基礎知識まとめ

電磁弁（ソレノイドバルブ）は、電気の力を使って空気や水、油などの流体の流れを自動で切り替えたり
止めたりする装置のこと。
工場などの自動化ラインから、家庭の洗濯機、全自動コーヒーメーカーまで
現代社会のいたるところで使用されている。

電磁弁の基本構造と仕組み

電磁弁は、大きく分けて
「電磁部（ソレノイド）」と「弁本体（バルブ）」の2つで構成されている。

仕組みの流れ

1. 通電： 電磁部のコイルに電気が流れると、磁力が発生する。
2. 可動： その磁力によって、内部の鉄心（プランジャー）が吸い寄せられる。
3. 開閉： プランジャーの動きに連動して弁が開き（または閉じ）、流体が流れる。
4. 復帰： 電気を切ると磁力が消え、スプリング（バネ）の力でプランジャーが元の位置に戻り、弁が閉じる or 開く。

作動方式の違い（直動式とパイロット式）

方式	特徴	メリット	デメリット
直動式	電磁石の力で 直接弁を動かす	低圧力から作動し 構造がシンプル	大きな弁を動かすには 強い電力が必要
パイロット式	流体自身の圧力を 利用して弁を動かす	小さな電力で大きな口径の弁を動かせる	一定以上の圧力（最低動作圧力差）が必要

ポート数による分類

「ポート」＝流体の出入り口のこと。

• 2ポート弁： 入口と出口が1つずつ。ON/OFF（流す・止める）の切り替えに使用。
• 3ポート弁： 入口、出口、排気口の3つ。シリンダーの作動（押し出し・戻し）などに使用。
• 5ポート弁： 主にエアシリンダーの往復運動を制御するために使用される、より複雑なタイプ。

知っておきたい重要な用語

図：空気用電磁弁の内部構造

●ソレノイド

電磁石のこと。
電磁弁はソレノイドで、電動弁はモータで駆動する。

●パイロット
補助弁のこと。

●ポート
配管接続口のこと。
例）2ポートならば「入口」と「出口」の2つの配管接続口があるタイプになる。

●NC形
通電したときに弁が開くノーマルクローズタイプのこと。
＝電気を通していない時に「閉じている」タイプ。一般的で広く使用されている。

●NO形
電気を通していない時に「開いている」タイプ。
停電時に流し続けたい場合などに使用する。

●コア
固定鉄心のこと。

●プランジャ
可動鉄心のこと。

●ストローク
固定鉄心と可動鉄心の距離のこと。

●シェーディングコイル　
くま取りコイルのこと。
振動を少なくするために、交流による吸引力の脈動を防止する。

●ガスケット　
密閉性などを保たせるために使用されるシール材のこと。

●オリフィス　
弁の断面寸法のなかで、直径が最も短い部分のこと。
＝絞り箇所のことで、円形タイプが多い。

●耐熱クラス（絶縁種別）　
電磁弁に使用されているコイルは、長時間の使用や周囲温度の影響によって劣化が進んでしまう。
そのため、仕様に耐熱クラスを明記することで、その温度を超えて使用できないようになっている。

●皮相電力
交流の電圧と電流の積で求められ、単位は [V・A] 。

●保持電流
ストロークが 0mm の状態（完全吸着時）の電流のこと。
例）（保持時の）皮相電力 ÷ 電圧
= 50 [V・A] ÷ 100 [V]
= 0.5 [A] になる。

●起動電流
規定のストロークで起動した場合の電流値のこと。
例）（起動時の）皮相電力 ÷ 電圧
= 150 [V・A] ÷ 100 [V]
= 1.5 [A] になる。

電磁弁の仕様例

電磁弁を選ぶ際のチェックリスト

1. 流体は何か？
   →水、空気、油、蒸気など。素材の腐食に関わる
   
2. 圧力はどのくらいか？
   →高圧すぎると壊れ、低すぎるとパイロット式は動かない
   
3. 口径（接続サイズ）は？
   →配管の太さに合わせる必要がある
   
4. 電圧は？
   →ACかDCか、電圧値はいくつか
   
5. 設置環境は？
   →屋外なら防水仕様、引火性ガスがあるなら防爆仕様が必要

参考資料

新電気2020年　６月号「理論と実務を結ぶ電気のQ&A Question47 配線工事 その4」より一部引用