CN110418913B

CN110418913B - 电磁阀

Info

Publication number: CN110418913B
Application number: CN201880017982.1A
Authority: CN
Inventors: 田冈大青; 大冈秀充
Original assignee: Shinwa Controls Co Ltd
Current assignee: Shinwa Controls Co Ltd
Priority date: 2017-12-05
Filing date: 2018-11-01
Publication date: 2022-04-08
Anticipated expiration: 2038-11-01
Also published as: KR20200091806A; TW201932739A; TWI685624B; JP6960318B2; JP2019100486A; CN110418913A; WO2019111605A1

Abstract

本发明提供一种能够在紧急情况等情况下从外部手动实施阀的切换动作的电磁阀。膜片型电磁阀具有：壳体(1)，其具有多个流道口(8、9、10)；电磁螺线管(6)，其安装于壳体(1)的上部，在电磁螺线管(6)的柱塞(23)固接有能够与上部阀座(7a)接触分离的上部阀芯(11)，并且在与柱塞(23)连结的被驱动体(15)固接有能够与下部阀座(7b)接触分离的下部阀芯(13)，在壳体(1)的底面设置有能够从外部触及被驱动体(15)的贯通孔(17)。在电磁螺线管(6)的线圈(22)发生故障等情况下，当将工具(30)插入贯通孔(17)并上推被驱动体(15)时，柱塞(23)借助被驱动体(15)和推杆(26)向上升位置移动，从而能够使上部阀芯(11)与上部阀座(7a)分离，打开上部阀座(7a)。

Description

电磁阀

技术领域

本发明涉及通过向安装在壳体的电磁螺线管通电而对阀进行开闭的电磁阀，更详细而言，涉及在壳体内的流体流道与电磁螺线管之间配置有膜片进行分隔的膜片型电磁阀。

背景技术

医疗仪器、各种分析仪器等所具有的电磁阀通常使用在壳体内的流体流道与电磁螺线管之间配置有膜片的电磁阀，以防止来自安装在壳体的上部的电磁螺线管的磨损粉末混入到在壳体内流动的流体中(例如，参见专利文献1)。

在这种膜片型电磁阀中，通过在作为电磁螺线管的构成部件的柱塞的下端安装阀芯，并将与阀芯的周围一体化的膜片的外缘部夹装和固定在壳体与电磁螺线管之间，由此使用膜片对阀芯移动的阀腔内进行分隔。阀芯与设置在壳体的流道的阀座相向，在处于电磁螺线管的线圈没有通电的状态下，柱塞借助弹簧的弹力保持在下降位置，因此阀芯与阀座抵接，切断流体的流动。

另一方面，当电磁螺线管的线圈通电时，柱塞借助在线圈产生的磁力克服弹簧的弹力而上升，阀芯随之被提升而与阀座分离，因此液体在流道内向规定方向流动。此时，膜片的中央部追随阀芯的运动而位移，但膜片的外缘部保持固定在壳体与电磁螺线管之间，维持固接状态，因此阀芯移动的阀腔内被膜片上下分隔开，能够防止来自电磁螺线管的磨损粉末穿过阀腔混入到流体中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-195428号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在将这种膜片型电磁阀用作例如血液透析系统中的透析液供给装置的切换阀的情况下，只要电磁螺线管正常工作，就能够通过电磁阀的切换动作，对药液A、药液B以及水进行混合和/或浓度调节，生成透析用液。但是，当因电磁螺线管的故障等致使柱塞不正常工作、因系统停机等致使线圈没有通电时，尽管在通电时阀也不会正确地进行开闭动作，因此，以往，在像这样的紧急情况下，需要停止整个系统进行电磁阀的修理和/或更换，在此期间不得不中断血液透析。此外，在将膜片型电磁阀应用于这样的透析液供给装置以外的装置的情况下，也存在如下问题：当电磁螺线管不正常地工作时，即使线圈通电，阀也不会正确地进行开闭动作，紧急情况下无法实施所需的开闭阀。

本发明鉴于像这样的现有技术的实际情况而完成，其目的在于提供一种能够在紧急情况等从外部手动实施阀的切换动作的电磁阀。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，本发明的电磁阀具有：壳体，其设置有具有阀座的流道；阀芯，其与所述阀座相向配置；膜片，其周缘部被所述壳体支承并且其中央部与所述阀芯连接；以及电磁螺线管，其安装于所述壳体，并具有通过向线圈的通电而直线地往返移动的柱塞，所述阀芯随着所述柱塞的移动而对所述阀座进行开闭动作，所述电磁阀的特征在于，设置隔着所述阀芯与所述柱塞相向的被驱动体，在所述壳体设置有能够从外部触及所述被驱动体的贯通孔。

在如此构成的膜片型电磁阀中，在紧急情况、维护时等，将针状的工具插入在壳体形成的贯通孔而顶触被驱动体，通过将该工具插入壳体内并上推被驱动体，能够借助被驱动体使电磁螺线管的柱塞移动，因此能够从外部手动强制性地实施阀的切换动作。

在上述结构中，当贯通孔设置于穿过柱塞的轴心的延长线上时，来自插入贯通孔中的工具的按压力经由被驱动体高效地向柱塞传递，因此能够使用工具从外部容易地实施阀的切换动作。

此处，如果贯通孔的直径过小，则插入贯通孔中的工具变得极细，难以上推被驱动体，相反，如果贯通孔的直径过大，则有可能异物会通过贯通孔进入壳体内、作业者的手指等误插入贯通孔而触及被驱动体。出于这样的理由，贯通孔的直径优选设定在1mm～9mm的范围。

发明效果

采用本发明的电磁阀，能够在紧急情况、维护时等从外部手动实施阀的切换动作。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的电磁阀的俯视图。

图2是第一实施方式的电磁阀的仰视图。

图3是沿图1的III-III线的剖视图。

图4是沿图1的IV-IV线的半剖视图。

图5是第一实施方式的电磁阀的动作说明图。

图6是本发明的第二实施方式的电磁阀的动作说明图。

具体实施方式

以下，参照附图说明发明的实施方式。

如图1～图4所示，本发明的第一实施方式的膜片型电磁阀整体上呈圆筒形状的外观，由壳体1和电磁螺线管6构成，该壳体1将阀主体2和多个环部件3、4、5进行层叠和一体化而成，该电磁螺线管6安装于壳体1的上部。

在阀主体2的中央设置有沿上下方向延伸的流道7，在流道7的两端部形成有凸状的上部阀座7a和下部阀座7b。另外，在阀主体2设置有沿水平方向延伸的第一流道口～第三流道口8、9、10，其中，第一流道口8与第三流道口10经由上部阀座7a连通，第二流道口9与第三流道口10经由下部阀座7b连通。

在上部阀座7a的正上方配设有上部阀芯11，在该上部阀芯11的周围一体形成有膜片12。膜片12的外缘部夹装和固定于阀主体2与上层的环部件3之间，上部阀芯11使用嵌合等方法固接于作为电磁螺线管6的构成部件的柱塞(后述)的下端。

在下部阀座7b的正下方配设有下部阀芯13，在该下部阀芯13的周围一体形成有膜片14。膜片14的外缘部夹装和固定于阀主体2与中层的环部件4之间，下部阀芯13使用嵌合等方法固接于由金属材料(或者也可以是硬质塑料)构成的被驱动体15的上表面。该被驱动体15以能够升降的方式配置于中层的环部件4与下层的环部件5之间，在被驱动体15的下表面中央形成有突部15a。

在下层的环部件5形成有有底形状的凹部5a，在该凹部5a中收纳有被驱动体15的突部15a。在被驱动体15的下表面与凹部5a的底面之间夹设有螺旋弹簧16，从该螺旋弹簧16对被驱动体15施加向上的作用力。另外，在下层的环部件5的中央设置有沿上下方向延伸的贯通孔17，该贯通孔17将环部件5的外部与内部的凹部5a连通起来。

如后所述，贯通孔17允许能够触及被驱动体15的工具的插入，其直径优选设定在1mm～9mm的范围，在本实施方式的情况下，在环部件5的中央设置有直径2mm的贯通孔17。另外，贯通孔17也作为将收纳有膜片12、14的壳体1内的空气向外部释放的大气释放用孔发挥作用，因此借助贯通孔17，能够使膜片12、14顺畅地追随上部阀芯11、下部阀芯13的运动。此外，阀主体2与三个环部件3、4、5使用多根(在本实施方式中为2根)螺栓18固定在一起，构成壳体1(参见图4)。

电磁螺线管6由圆筒状的外壳19、固定芯20、线圈22、柱塞23、以及弹簧24等构成，该固定芯20配设为封堵外壳19的上端，该线圈22卷绕于线圈骨架21，该柱塞23以能够升降的方式配置于线圈骨架21的内部，该弹簧24夹设于固定芯20与柱塞23之间，与线圈22连接的导线25被从固定芯20的上表面向外部导出。此外，导线25的导出部位并不局限于固定芯20的上表面，也能够使导线25从固定芯20、外壳19的侧面向外部导出，另外，还可以借助未图示的连接器将线圈22与导线25连接起来。

柱塞23是借助在线圈22产生的磁力而向上下方向移动的活动芯，贯通孔17设置于穿过柱塞23的轴心的延长线上。在柱塞23的下端侧形成有凸缘部23a，该凸缘部23a和被驱动体15的周缘部经由多个推杆26连结起来。各推杆26在上下方向上贯通阀主体2及环部件3、4，柱塞23和被驱动体15借助推杆26一体移动。另外，如前所述，在柱塞23的下表面固接有上部阀芯11，并且在被驱动体15的上表面固接有下部阀芯13，因此当柱塞23和被驱动体15一体地上下运动时，上部阀芯11和下部阀芯13也随之向相同方向一体移动。

此处，弹簧24的弹力设定为与螺旋弹簧16的弹力相比足够大，在线圈22不产生磁力的非通电时，柱塞23受到与螺旋弹簧16相比而较大的弹簧24的弹力而向下降位置移动。另一方面，当对线圈22通电而产生磁力时，柱塞23克服弹簧24的弹力而被吸附于固定芯20，柱塞23被螺旋弹簧16的弹力助推着向上升位置移动。

接下来，参照图5对如此构成的第一实施方式的三通电磁阀的阀开闭动作进行说明。此外，在图5中，电磁螺线管6的除柱塞23以外的部件省略图示，并简化示出壳体1。

图5中的(a)示出电磁螺线管6的线圈22没有通电的非通电时，在该非通电时，柱塞23因弹簧24的弹力被下推，保持于下降位置，因此使上部阀芯11与上部阀座7a抵接，关闭上部阀座7a，另一方面，使下部阀芯13与下部阀座7b分离，打开下部阀座7b。因此，当向第二流道口9供给流体时，流体从下部阀座7b经由流道7流向第三流道口10，从第三流道口10向壳体1的外部排出。

另外，图5中的(b)示出电磁螺线管6的线圈22通电了的通电时，在该通电时，柱塞23借助在线圈22产生的磁力被向固定芯20侧提升，因此柱塞23克服弹簧24的弹力，向上方移动。由此，经由推杆26连结起来的柱塞23和被驱动体15在受到来自螺旋弹簧16的助推力的同时，移动至上升位置，因此上部阀芯11与上部阀座7a分离，打开上部阀座7a，另一方面，下部阀芯13与下部阀座7b抵接，关闭下部阀座7b。因此，当向第一流道口8供给流体时，流体从上部阀座7a经由流道7流向第三流道口10，从第三流道口10向壳体1的外部排出。

在像这样第一流道口8和第三流道口10处于连通状态时，如果因电磁螺线管6的故障等致使柱塞23不正常工作、因系统停机等致使线圈22没有通电，则即使在电磁阀通电时，柱塞23也会从图5中的(b)所示的上升位置返回图5中的(a)所示的下降位置，将本来必须连通的第一流道口8与第三流道口10切断。

在第一实施方式的膜片型电磁阀中，即使在如此紧急情况，也无需将使用了该电磁阀的仪器装置的生产线、系统停止，能够使第一流道口8和第三流道口10维持在本来的连通状态。即，在紧急情况返回到图5中的(a)所示的状态的情况下，当向设置于下层的环部件5的贯通孔17插入精密螺丝刀、镊子等针状(棒状)的工具30，使该工具30顶触突部15a而上推被驱动体15时，如图5中的(b)所示，经由推杆26连结起来的被驱动体15和柱塞23一体上升，因此能够强制性地使柱塞23向上升位置移动。其结果是，固接于被驱动体15的下部阀芯13与下部阀座7b抵接，关闭下部阀座7b，另一方面，固接于柱塞23的上部阀芯11与上部阀座7a分离，打开上部阀座7a，因此能够使第一流道口8与第三流道口10连通。

此外，不仅是如上所述的紧急情况，例如在对电磁阀进行保养和检查的维护时，也只要将工具30插入贯通孔17中上推被驱动体15，则即使不特意对电磁螺线管6的线圈22通电，也能从外部手动使第一流道口8与第三流道口10连通。

如以上说明所述，在第一实施方式的电磁阀中，经由推杆26将被驱动体与电磁螺线管6的柱塞23连结，在壳体1的环部件5设置有能够从外部触及被驱动体15的贯通孔17，因此在紧急情况、维护时等，通过将针状的工具30插入贯通孔17中使之顶触被驱动体15，从而将该工具30插入壳体1内上推被驱动体15，由此能够经由被驱动体15和推杆26，使柱塞23向上升位置移动。因此，在因电磁螺线管6的线圈22的故障等致使即便电磁阀通电柱塞23也不动作、不对线圈22通电而进行保养和检查的维护时，能够从外部手动强制性地实施阀的切换动作。

另外，在第一实施方式中，由于设置于壳体1(环部件5)的贯通孔17设定于穿过柱塞23的轴心的延长线上，因此能够将来自插入贯通孔17的工具30的按压力高效地传递至被驱动体15和柱塞23，从而能够使用工具30从壳体1的外部容易地实施阀的切换动作。

此外，第一实施方式的电磁阀是具有三个流道口的三通阀，但本发明也能够用于三通阀以外的电磁阀，以下，参照图6说明将本发明用于两通电磁阀的第二实施方式。

图6是本发明的第二实施方式的电磁阀的动作说明图，图6中的(a)示出非通电时，图6中的(b)示出通电时。

在第二实施方式的两通电磁阀中，第一流道口8和第二流道口9以沿水平方向延伸的方式设置于壳体1，这两个流道口8、9经由上部阀座7a连通。即，没有设置第一实施方式那样的第三流道口，不具有下部阀座以及与下部阀座接触分离的下部阀芯，但除此以外包含被驱动体15、贯通孔17等在内的结构都与第一实施方式的三通电磁阀基本相同。

对这样构成的第二实施方式的电磁阀的动作进行说明，如图6中的(a)所示，在电磁螺线管6的线圈22没有通电的非通电时，柱塞23因弹簧(未图示)的弹力被下推，位于下降位置，上部阀芯11与上部阀座7a抵接，关闭上部阀座7a。因此，第一流道口8和第二流道口9被切断。

另外，在电磁螺线管6的线圈(未图示)通电了的通电时，如图6中的(b)所示，柱塞23借助在线圈产生的磁力而被提升，因此经由推杆26连结起来的柱塞23和被驱动体15在受到来自螺旋弹簧16的助推力的同时，移动至上升位置。其结果是，上部阀芯11与上部阀座7a分离，打开上部阀座7a，因此当向第一流道口8供给流体时，流体经由上部阀座7a流向第二流道口9，从第二流道口9向壳体1的外部排出。

在像这样第一流道口8和第二流道口9处于连通状态时，如果因电磁螺线管6的故障等致使柱塞23不正常工作、因系统停机等致使线圈没有通电，则即使在电磁阀通电时，柱塞23也会从图6中的(b)所示的上升位置返回图6中的(a)所示的下降位置，将本来必须连通的第一流道口8与第二流道口9切断。

在第二实施方式的两通电磁阀中，即使在像这样的紧急情况，也无需将使用了该电磁阀的机器装置的生产线、系统停止，能够使第一流道口8和第二流道口9维持在本来的连通状态。即，在紧急情况返回图6中的(a)所示的状态的情况下，将针状(棒状)的工具30插入在壳体1的下表面设置的贯通孔17中，当使该工具30顶触突部15a，上推被驱动体15时，如图6中的(b)所示，经由推杆26连结起来的被驱动体15和柱塞23一体上升，因此能够强制性地使柱塞23向上升位置移动。其结果是，固接于柱塞23的上部阀芯11与上部阀座7a分离，打开上部阀座7a，因此能够使第一流道口8与第二流道口9连通。

此外，在第二实施方式的两通电磁阀中，不仅是在如上所述的紧急情况下，在维护时也只要将工具30插入贯通孔17中，上推被驱动体15，则即使不特意对电磁螺线管6的线圈22进行通电，也能手动从外部使第一流道口8与第二流道口9连通。

附图标记说明

1壳体；

2阀主体；

3、4、5环部件；

5a凹部；

6电磁螺线管；

7流道；

7a上部阀座；

7b下部阀座；

8第一流道口；

9第二流道口；

10第三流道口；

11上部阀芯；

12、14膜片；

13下部阀芯；

15被驱动体；

15a突部；

16螺旋弹簧；

17贯通孔；

19外壳；

20固定芯；

21线圈骨架；

22线圈；

23柱塞；

23a凸缘部；

24弹簧；

25导线；

26推杆；

30工具。

Claims

1.一种电磁阀，具有：

壳体，其设置有具有两个阀座的流道；

两个阀芯，分别与所述两个阀座相向配置；

第一和第二膜片，其周缘部被所述壳体的包围所述阀座的部分支承并且其中央部分别与所述两个阀芯连接；以及

电磁螺线管，其安装于所述壳体，并具有通过向线圈的通电而直线地往返移动的柱塞，

所述两个阀芯随着所述柱塞的移动而对所述两个阀座进行开闭动作，

所述电磁阀的特征在于，

所述第一膜片与所述柱塞固接，

设置隔着所述两个阀芯与所述柱塞相向且经由推杆与所述柱塞连结的被驱动体，该被驱动体配置在所述壳体的被所述第二膜片从所述流道隔断开的空间内，并且在所述壳体设置有能够从外部触及所述被驱动体的贯通孔。

2.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，

所述贯通孔设置于穿过所述柱塞的轴心的延长线上。

3.根据权利要求1所述的电磁阀，其特征在于，

所述贯通孔的直径设定在1mm～9mm的范围。

4.根据权利要求2所述的电磁阀，其特征在于，

所述贯通孔的直径设定在1mm～9mm的范围。