直動式ソレノイドバルブは、コイルが発生する電磁力でプランジャやアーマチュアを動かし、主オリフィスを直接開閉します。パイロット式ソレノイドバルブは、小さなパイロット通路で圧力バランスを変え、流体圧の力を使って大きな主通路を開閉します。
このガイドは、圧縮空気、水、不活性ガス、適合する液体で使う 2/2 on-off valve に焦点を当てます。3/2、5/2、5/3 空圧ソレノイドバルブの別ガイドとは重複しません。
正しい選定では、ポートサイズや定格圧だけでなく、作動原理、オリフィス、最小差圧、流量係数、媒体、シール、電源、フェイル状態を一緒に読みます。
直動式とパイロット式ソレノイドバルブの違いは何か
Bürkert は Type 6013 を DN 6 までの直動式プランジャバルブ、Type 6281 を DN 50 までのサーボアシスト式ダイヤフラムバルブと説明しています。Type 6013 は短い力経路を重視し、Type 6281 は流体圧を使ってより大きな通路を制御します（Bürkert Type 6013、Bürkert Type 6281、2026-07-10取得）。
直動式は、差圧がゼロでも開閉できる構成が多く、真空、低圧、タンク排出、重力供給などで扱いやすいことがあります。ただし大きい通路を高圧で開くには大きなコイル力が必要になり、サイズや電力が増えます。
パイロット式は、流体圧を利用して大きな弁座を開閉できるため、同じコイルサイズで大きな流量を扱いやすくなります。一方で、パイロット通路があるため、最小差圧、媒体の清浄度、粘度、応答条件を確認しなければなりません。
この区別により、本記事は空圧スプールバルブ制御から範囲を絞っています。用途が 2/2 プロセスラインではなくシリンダマニホールドなら、パイロット操作式空圧方向制御弁の専用解説を使ってください。
2つの機構は開弁力をどう作るか
ASCO はソレノイドバルブを、コアを持つ電磁石と、1つ以上のオリフィスを持つバルブボディという2つの基本機能ユニットとして説明しています。同社の技術ガイドはさらに、直接作動と、パイロット通路を使うフローティングダイヤフラムまたはピストン設計を分けています（ASCO Engineering Information、2026-07-10取得）。
直動式では、コイル力、スプリング力、媒体圧、弁座面積、摩擦が直接つり合います。大きな圧力または大きなオリフィスでは、弁座を開けるために必要な電磁力が増えます。
弁座に作用する圧力 = 差圧 × 有効弁座面積
利用可能な開弁力 > 圧力による力 + ばね力 + 摩擦力
従来のパイロット式では、コイルは主弁を直接持ち上げず、小さいパイロット通路を開いてダイヤフラムやピストン上下面の圧力差を作ります。主弁の開弁力は媒体圧から得られます。
Normally Closed、Normally Open、フェイル状態
NC と NO は、電源喪失時または非励磁時に弁が閉じるか開くかを示します。直動式でもパイロット式でも NC/NO は存在しますが、パイロット式では圧力条件が不足すると、期待したフェイル状態や再始動挙動にならないことがあります。
最小差圧が重要な理由
Bürkert のサーボアシスト Type 6281 は常に最小差圧を必要とし、記載された 13 mm 例は 0.20 から 16.00 bar で動作します。対照的に、13 mm Type 6213 サーボ結合版は 0.00 から 10.00 bar で動作する構成があります（Bürkert Type 6281、Bürkert Type 6213、2026-07-10取得）。
最小差圧とは、入口と出口の圧力差がその値以上でないと、主弁が完全に開かない、または安定しない可能性があるという意味です。循環ライン、満水タンク、真空、背圧があるラインでは、この条件が選定の決定要因になります。
圧力バランスの物理は 差圧が空圧力を作る仕組みで説明しています。RFQ では、入口圧、出口圧、差圧、最大作動差圧を別々の項目として扱ってください。
圧力、オリフィス、流量：データシートを一緒に読む
Bürkert は、2 mm の直動式 Type 6013 構成を 0 から 25 bar、13 mm のサーボ結合 Type 6213 を 0 から 10 bar、13 mm のサーボアシスト Type 6281 を 0.20 から 16 bar と示しています。比較はオリフィスサイズで変わります（Bürkert、2026-07-10取得）。
国際 RFQ では、サプライヤー文書の単位が混在する場合、圧力を bar と kPa の両方で示します。NIST は 1 bar = 100 kPa = 0.1 MPa と示しており、小数点や単位ラベルの誤りがバルブ選定ミスになるのを防げます（NIST Guide to the SI、2026-07-10取得）。
この計算ツールは選定の一部を助けますが、最小差圧、シール薬剤、ウォーターハンマーリスク、コイル温度、フェイル状態は決定できません。より深い説明が必要な読者は 流量係数 Cv と空圧バルブサイズ選定ガイドを利用できます。
より良い比較表
| 選定変数 | 直動式 | 従来パイロット式 | 結合式またはセミダイレクト式 |
|---|---|---|---|
| ゼロ差圧 | 対応品が多い。正確な SKU を確認 | 対応しないことが多い | 機械結合により対応することが多い |
| 主開弁力 | コイルとアーマチュア | ダイヤフラムまたはピストンの流体差圧 | コイルが動作を開始し、流体が補助 |
| 実用通路サイズ | 同じコイルと圧力では小さめ | 大きな通路を実用化しやすい | 中間、機種依存 |
| 小さいパイロット通路 | 主開弁機構にはない | 存在し、汚染に敏感 | 多くの設計で存在 |
| 真空または均圧 | 指定しやすいことが多い | 対応構造が必要 | データシートがゼロ差圧を示す場合に可能 |
| 選定文書 | オリフィス、MOPD、コイル力、媒体 | 最小差圧、Cv/Kv、パイロット経路、媒体 | ゼロ差圧範囲、結合、Cv/Kv、媒体 |
空気、水、真空、汚染媒体にはどの設計が合うか
ASCO は、Series 262 の直動式 2/2 バルブ例を Cv 0.35、空気、不活性ガス、水、軽油用途として示しています。特定の SCE210 パイロット式 2/2 例は、空気、不活性ガス、水で Cv 3.93 とされています。媒体承認と流量データは SKU 固有です（ASCO 262、ASCO SCE210、2026-07-10取得）。
圧縮空気と不活性ガス
圧縮空気では、差圧、応答、排気、シール、コイルのデューティを確認します。小さい流量やゼロ差圧では直動式が扱いやすく、大きな流量ではパイロット式が有利になることがあります。
水と適合液体
水ではウォーターハンマー、温度、シール膨潤、ダイヤフラム材、最小差圧を確認します。パイロット通路が汚れや析出物で詰まる場合は、直動式や大きい通路の設計を検討します。
真空と近ゼロ差圧
真空、タンク排出、均圧ラインでは、最小差圧がないこと、またはゼロ差圧対応構造であることが重要です。通常のパイロット式を選ぶ前に、データシートで真空対応と流れ方向を確認します。
汚れた、粘い、結晶化する媒体
小さいパイロット通路は汚れ、粘度、結晶化、スケールに弱いことがあります。媒体に固形分がある場合は、フィルタ、フラッシング、材質、通路径、保守アクセスを含めて指定します。
圧縮空気の汚染等級は、バルブ仕様を ISO 圧縮空気品質要求ガイドへ結び付けます。清浄度等級は、プロセスと最小バルブ通路の両方に合っていなければなりません。
電力と応答はカテゴリの真実ではなく製品データ
パイロット式は大きな主弁を比較的小さいコイルで動かせる場合がありますが、消費電力、保持電力、温度上昇、応答時間は型式ごとの値です。直動式だから必ず速い、パイロット式だから必ず省電力、とは言えません。
ISO 12238:2023 は、2位置または3位置機能を持つ電気式または空圧式方向制御弁の切換時間測定手順を規定しています。直動またはパイロットカテゴリの普遍的な応答時間範囲を公表しているわけではありません（ISO 12238:2023、2023）。応答値は、試験定義と運転条件が互換である場合にだけ比較します。
選定と RFQ チェックリスト
Bürkert は、引用された構成で Type 6013 直動式に 2 から 4 mm のオリフィスを示し、Type 6281 では 13 および 20 mm のサーボアシスト通路を示しています。「G1/2 solenoid valve」とだけ書いた RFQ は、力と流量を支配する内部寸法を省略しています（Bürkert、2026-07-10取得）。
RFQ では、用途の作動原理を指定するだけでなく、サプライヤーが計算または確認できる入力を渡します。媒体、温度、圧力、流量、漏れ、応答、コイル、保護等級、材質を同じ条件でそろえます。
| RFQ 項目 | サプライヤーが必要とする情報 |
|---|---|
| バルブ機能 | 2/2 NC、2/2 NO、必要なら双方向 |
| 作動原理 | 直動式、従来パイロット式、ゼロ差圧結合式 |
| 圧力データ | 入口最小/最大、出口範囲、差圧範囲、背圧 |
| 流量要求 | 媒体、通常/ピーク流量、Cv または Kv、許容圧力損失 |
| 内部通路 | 必要オリフィス、またはメーカー選定通路と計算 |
| 材料 | ボディ、シート、ダイヤフラム、シール、接液金属、適合要求 |
| 電気 | 電圧、周波数、電力制限、デューティ、コネクタ、保護 |
| 環境 | 周囲/流体温度、洗浄、振動、粉塵、危険区域 |
| 検証 | 漏れ、応答、圧力、流量、耐久の受入方法 |
直動式とパイロット式ソレノイドバルブ FAQ
以下の回答では、カテゴリ名ではなく実際の構造とデータシートを基準にします。直動式、従来パイロット式、セミダイレクト式の違いは、最小差圧、通路サイズ、媒体、流量、フェイル状態で判断します。
パイロット式ソレノイドバルブは必ず最小差圧が必要ですか？
いいえ。従来のフローティングダイヤフラムまたはピストン設計では定格差圧が必要なことが多いですが、機械結合式ではゼロ差圧から開ける構成があります。pilot-operated を1つの油空圧構造として扱わず、正確な構造、構成、suffix を確認します。
直動式ソレノイドバルブは低圧専用ですか？
いいえ。小さいオリフィスであれば高圧で使える直動式もあります。圧力能力は、カテゴリではなく、オリフィス、コイル力、MOPD、媒体、温度、型式で決まります。
パイロット式バルブは常に消費電力が少ないですか？
常にそうではありません。流体圧を利用できる利点はありますが、コイル設計、保持方式、デューティ、周囲温度、保護構造で電力と発熱は変わります。
どちらのタイプが速く応答しますか？
製品データで比較します。直動式は短い力経路で速い場合がありますが、パイロット式は圧力、パイロット通路、ダイヤフラム、媒体粘度、試験条件で応答が変わります。
ソレノイドバルブ選定で最も重要な情報は何ですか？
媒体、流量、圧力、差圧範囲、必要オリフィス、Cv/Kv、材料、シール、温度、電気仕様、保護等級、フェイル状態、漏れ・応答・耐久の受入条件です。