JP2000009246A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【技術課題】 バルブケーシングの外に電磁コイルを取
り付け、この電磁コイルでバルブを開閉する完全気密、
水密構造の電磁弁において、小型化を図りながら流体通
路を大きく形成できるようにする。 【解決手段】 バルブケーシング１内にバルブ６と電磁
プランジャー８を組み込み、バルブケーシング１の外に
取り付けられた電磁コイル１３に電圧を印加し、電磁力
で電磁プランジャー８を駆動してバルブ６をバルブシー
ト３から開放し、電圧の印加を止めてコイルスプリング
７でバルブ６及び電磁プランジャー８を閉の位置に戻す
ように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空又は高圧配管
に取り付けられた際に有効な電磁弁に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】吸収式冷凍機等のような真空回路を有す
る機器や、油圧機器等のような高圧回路を有する機器の
制御に用いられる電磁弁の場合、この電磁弁にも耐真空
性、高圧性が求められることから、複雑な構成で熱媒や
作動流体の漏出或いは外部から空気等が電磁弁を経由し
て回路内に侵入するのを阻止している。このため、従来
のこの種電磁弁は高価なものとなり、又、外形寸法も大
きくならざるを得ないという問題がある。

【０００３】このような問題点を解消するものとして、
特開昭５１−１０８３２７号公報には、バルブケーシン
グに相当する部分を配管の一部となるように管体１で構
成し、この管体１内にテーパー部４を形成すると共に、
このテーパー部４の上流側に制御弁５を組み込み、更に
管体１の外側に電磁線輪２を取り付けてこの電磁線輪２
に対する電圧の印加で磁界を発生させ、この作用で制御
弁５を浮上させて流路を開放するという電磁制御弁の提
案がある。

【０００４】しかし、このような構造では、制御弁５そ
のものが磁路を形成する必要があり、そのためには、制
御弁５の外側が管体１の内壁に接近する必要がある。そ
の結果、制御弁５と管体１との間の間隙が狭まり、流体
抵抗が増大して流体通路としての機能を著しく損なうこ
とになる。勿論、この制御弁５と管体１を大型化するこ
とによって流体抵抗の減少を図ることは可能であるが、
このようにすると、制御弁５及び管体１を大型化する必
要があり、機器内に組み込むバルブとしては実用的でな
い。又、吸収式冷凍機の場合、系内に循環する液体中に
は化学反応によって生成した微小粒子等が含まれること
がしばしばあり、これらの微小粒子が狭い間隙を流れる
際に、詰るおそれがある。

【０００５】又、この公知例においては、管体１の外側
に電磁線輪２を取り付けているため、管体１が高温流体
又は低温流体仕様である場合に、この流体の熱影響を直
接受けて、電磁線輪２が過加熱又は過冷却されてトラブ
ルの原因になるという問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は斯る点に鑑み
て提供されるものであって、その目的は、電磁性金属パ
イプで形成されたバルブケーシング内にバルブを組み込
み、このバルブをバルブケーシングの外に取り付けた電
磁コイルにより駆動する構成の電磁弁において、小型化
の目的を達成しながら、流体通路を大きく確保して流体
抵抗の減少を図り、併せて微小粒子が詰ったりするトラ
ブルを無くし、更に内部を流れる流体の熱影響が電磁コ
イルに及ばないように構成することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の本発明においては、電磁弁におい
て、磁性体で円筒状に形成されたバルブケーシング内に
バルブシートを形成してこのバルブシートの上流側に、
常時閉方向に賦勢されているバルブを組み込むと共に、
前記バルブシートの下流側に電磁プランジャーをスライ
ド自在に組み込み、この電磁プランジャーを、前記バル
ブケーシングの外側に設けた電磁コイルにより発生した
電磁力の作用でスライドさせて前記バルブを開方向に駆
動するように構成したことを特徴とするものである。

【０００８】更に、請求項２に記載の発明においては、
電磁弁において、磁性体で形成された円筒状のバルブケ
ーシング内にバルブシートが形成されていること、前記
バルブシートの上流側にバルブを配置すると共に、この
バルブはスプリングにより常時前記バルブシートに密着
自在に構成されていること、前記バルブシートの下流側
に電磁プランジャーをスライド自在に組み込むと共に、
この電磁プランジャーは、上流側にスライドして前進し
たときに、前記バルブをスプリングに抗して押し戻して
バルブシートを開放し、後退したときにバルブをバルブ
シートに密着させるように構成されていること、前記バ
ルブケーシングの外側であって、前記電磁プランジャー
が組み込まれた位置に環状電磁路を配置すると共に、こ
の環状電磁路内に電磁コイルを配置し、この電磁コイル
に電圧を印加することにより磁界を発生させて前記環状
電磁路に発生した電磁力により電磁プランジャーを前進
させて前記バルブを開放し、電圧の印加を止めると電磁
力が消失し、前記スプリングの力でバルブ及び電磁プラ
ンジャーが閉の位置に押し戻されるように構成したこと
を特徴とするものである。

【０００９】更に、請求項３に記載の発明においては、
請求項１に記載の発明において、バルブケーシング内に
円環状のバルブシート部材を挿入すると共に、このバル
ブシート部材の外周面とバルブケーシングの内周面間に
Ｏリングを組み込み、更にバルブケーシングとバルブシ
ート部材間を溶接で固定したことを特徴とするものであ
る。

【００１０】更に、請求項４に記載の発明においては、
請求項１又は２又は３に記載の発明において、バルブケ
ーシングにおいて、コイルと電磁プランジャーに挟まれ
た位置の肉厚を薄く形成することにより、バルブケーシ
ングを通る磁束の量を減少させて相対的に電磁プランジ
ャー側を通る磁束の量を増大させて電磁プランジャーの
駆動力を高めるように構成したことを特徴とするもので
ある。

【００１１】更に、請求項５に記載の発明においては、
請求項１又は２又は３に記載の発明において、バルブケ
ーシングの外側であって、電磁プランジャーが位置する
位置に、一定の間隔をあけて一対の環状電磁路を取り付
けると共に、この一対の環状電磁路間を鉄心で連結し、
この鉄心にコイルを捲きつけることによりバルブケーシ
ングとコイル間を離してコイルに影響する流体の熱影響
を防止するように構成したことを特徴とするものであ
る。

【００１２】更に、請求項６に記載の発明においては、
請求項１又は２又は３又は４又は５に記載の発明におい
て、吸収式冷凍機の運転制御弁として用いるように構成
したことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】上記本発明によると、電磁コイルに対して電圧
を印加すると電磁力の作用で電磁プランジャーが作動し
てバルブを押し開き、電圧の印加を止めると、バルブ及
び電磁プランジャーが元の位置に復帰してバルブシート
を閉じ、流体の流れを遮断する。

【００１４】

【実施例１】本実施例は、請求項１〜６に対応してお
り、図１はバルブがバルブシートに密着している状態
（非電圧印加時）の本発明に係る電磁弁の断面図、図２
はＡ−Ａ′線断面図、図３は電磁プランジャーが作動し
てバルブがバルブシートから離れた状態（電圧印加時）
の断面図である。

【００１５】前記図１〜図３において、１は両端に配管
２０との溶接接続部１ａを形成して成る磁性体で作られ
たバルブケーシングであって、このバルブケーシング１
は配管２０と同一内径及び外径から成る円筒状を呈して
いる。なお、本実施例のバルブケーシング１は、配管２
０間に溶接することによって配管２０の系路の一部を構
成しているが、バルブケーシング１の接続は、溶接に限
らず、ろう接、金属接触ユニオン等を用いて接続しても
よく、これらの接続方法は、電磁弁の用途、バルブケー
シング１、配管２０の材質等により決定するものとす
る。バルブケーシング１を形成する磁性体は、実施例の
場合ステンレスを用いているが、鋼管でもよく、これは
流体及び配管条件等に応じて選択される。

【００１６】２は前記バルブケーシング１内に挿入さ
れ、溶接部４で固定されたバルブシート部材であって、
このバルブシート部材２にはバルブケーシング１の中心
軸線を中心とする円形のバルブシート３が形成されてい
ると共に、このバルブシート部材２の外周面とバルブケ
ーシング１の内周面との間には、２条にＯリング５が挿
入されていて、気密及び水密を担保するようになってい
る。但し、このＯリング５は必ずしも必要とするもので
はない。

【００１７】６は前記バルブシート部材２の中心であっ
て、バルブシート３の上流側に配置されたバルブであ
り、このバルブ６は前記バルブシート部材２の上流側の
周縁に形成されたスプリング受け２ａで後端が固定され
たコイルスプリング７の先端で保持されていて、常時バ
ルブシート３に上流側から密着して流体の通過を遮断し
ている。

【００１８】８は前記バルブシート３の下流側にスライ
ド自在に組み込まれた電磁プランジャーであって、この
電磁プランジャー８は、その正面に突起９を形成し、上
流側にスライドして前進したときにこの突起９でバルブ
６をコイルスプリング７に抗して押し込んでバルブシー
ト３を開放し、流体の通過を許容する。１０は電磁プラ
ンジャー８において、突起９の周囲に形成した流体通過
穴である。１１は前記電磁プランジャー８の後退位置決
めストッパーである。

【００１９】１２はバルブケーシング１において、電磁
プランジャー８が組み込まれた位置の外側に取り付けら
れたバルブ６の駆動（開閉）装置であって、この駆動装
置１２は電磁コイル１３と、この電磁コイル１３の外側
を囲むように形成された環状電磁路１４から成り、前記
電磁コイル１３には端子１５を経由して図外のコントロ
ーラから電圧の印加を行うようになっている。

【００２０】上記実施例の場合、バルブ６はコイルスプ
リング７の力でバルブシート３に密着していて、流体の
通過を遮断しているが、端子１５から電磁コイル１３に
電圧の印加が行われると、電磁コイル１３に電磁力が発
生し、この電磁力は環状電磁路１４を経由して電磁プラ
ンジャー８に作用し、電磁プランジャー８が上流側にス
ライドしてその突起９でバルブ６を上流側に押し開き、
流体の通過を許容する。この状態を図３に示す。電磁コ
イル１３に対する電圧の印加を停止すると、電磁力が消
失し、バルブ６がコイルスプリング７の力でバルブシー
ト３側に押し戻されて密着し、流体の通過を遮断する。
この時、電磁プランジャー８も一緒に後退し、ストッパ
ー１１で止まる。バルブ６はこのように、電磁コイル１
３に対する電圧の印加のＯＮ、ＯＦＦでその開閉が制御
される。

【００２１】

【実施例２】本実施例は、請求項４に対応しており、図
４にその詳細を示す。本実施例は、磁性体であるバルブ
ケーシング１の肉厚が厚いと、このバルブケーシング１
を通る電磁力が大きくなり、電磁プランジャー８を通過
する電磁力が相対的に小さくなって駆動力が小さくなる
のを防止するために、許容される範囲において、電磁コ
イル１３に囲まれているバルブケーシング１の外周面に
段部１ｂを形成し、この段部１ｂで薄くなった分、バル
ブケーシング１側を通る電磁力を小さくして、電磁プラ
ンジャー８側を相対的に大きくし、駆動力を高めたもの
である。

【００２２】

【実施例３】本実施例は、請求項５に対応しており、図
５にその詳細な構造を示す。本実施例は、配管を経由し
て輸送される流体の温度が高い場合、又は低い場合に、
この熱影響を電磁コイル１３が受けてトラブルが発生す
るのを防止するために、電磁コイル１３を独立させ、環
状電磁路１４、１４ａを電磁プランジャー８の外側にお
いて一定の間隔で２条（一対）に形成し、電磁コイル１
３をこの環状電磁路１４、１４ａを結ぶ鉄心１６に捲き
つけて、バルブケーシング１から離し、空気断熱で流体
の熱が電磁コイル１３側に伝わらないように構成したも
のである。

【００２３】

【発明の効果】本発明は以上のように、バルブケーシン
グの外側に電磁コイルを配置し、この電磁コイルに電圧
を印加したときに発生する電磁力で電磁プランジャーを
駆動してバルブを開放し、流体を通過させたり、電圧の
印加を止めたときにバルブが閉じるように構成したこと
により、次の効果を奏する。

【００２４】１．バルブと電磁プランジャーを分離した
ことにより、広い流体通路を確保することができると共
に、バルブの作動が安定し、特に、高圧力、高真空用に
有効である（請求項１〜６）。 ２．バルブは単一の素材を加工したものでよく、コスト
の低減に寄与できる（請求項１〜６）。 ３．バルブケーシングと電磁コイルの間を薄く形成する
ことにより、電磁プランジャーに作用する電磁力を大き
くして駆動力を高めることができる（請求項４）。

【００２５】４．２条に環状電磁路を形成してこれをバ
ルブケーシングから離れた位置で鉄心で連結し、この鉄
心に電磁コイルを捲きつけたことにより、バルブケーシ
ング内の流体の熱が電磁コイル側に伝わるのを空気で遮
断することができる。この結果、高温、低温流体用にお
いて、トラブルの発生を回避できる（請求項５）。 ５．流体通路を大きくとれるため、特に腐食性の作動媒
体を使用する吸収式冷凍機の運転制御弁に有効である
（請求項６）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電磁弁において、バルブが閉じて
いる状態の説明図。

【図２】Ａ−Ａ′線断面図。

【図３】本発明に係る電磁弁において、バルブが開いて
いる状態の説明図。

【図４】バルブケーシングの肉厚を薄く形成して電磁プ
ランジャーの駆動力を高めた実施例２の説明図。

【図５】流体の熱の影響を阻止するために、電磁コイル
をバルブケーシングから離した実施例３の説明図。

【符号の説明】

１ バルブケーシング ３ バルブシート ６ バルブ ８ 電磁プランジャー ９ 突起 １３ 電磁コイル １４、１４ａ 環状電磁路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体で円筒状に形成されたバルブケー
   シング内にバルブシートを形成してこのバルブシートの
   上流側に、常時閉方向に賦勢されているバルブを組み込
   むと共に、前記バルブシートの下流側に電磁プランジャ
   ーをスライド自在に組み込み、この電磁プランジャー
   を、前記バルブケーシングの外側に設けた電磁コイルに
   より発生した電磁力の作用でスライドさせて前記バルブ
   を開方向に駆動するように構成して成る電磁弁。
2. 【請求項２】 磁性体で形成された円筒状のバルブケー
   シング内にバルブシートが形成されていること、 前記バルブシートの上流側にバルブを配置すると共に、
   このバルブはスプリングにより常時前記バルブシートに
   密着自在に構成されていること、 前記バルブシートの下流側に電磁プランジャーをスライ
   ド自在に組み込むと共に、この電磁プランジャーは、上
   流側にスライドして前進したときに、前記バルブをスプ
   リングに抗して押し戻してバルブシートを開放し、後退
   したときにバルブをバルブシートに密着させるように構
   成されていること、 前記バルブケーシングの外側であって、前記電磁プラン
   ジャーが組み込まれた位置に環状電磁路を配置すると共
   に、この環状電磁路内に電磁コイルを配置し、この電磁
   コイルに電圧を印加することにより磁界を発生させて前
   記環状電磁路に発生した電磁力により電磁プランジャー
   を前進させて前記バルブを開放し、電圧の印加を止める
   と電磁力が消失し、前記スプリングの力でバルブ及び電
   磁プランジャーが閉の位置に押し戻されるように構成さ
   れていること、 を特徴とする電磁弁。
3. 【請求項３】 バルブケーシング内に円環状のバルブシ
   ート部材を挿入すると共に、このバルブシート部材の外
   周面とバルブケーシングの内周面間にＯリングを組み込
   み、更にバルブケーシングとバルブシート部材間を溶接
   で固定して成る請求項１記載の電磁弁。
4. 【請求項４】 バルブケーシングにおいて、コイルと電
   磁プランジャーに挟まれた位置の肉厚を薄く形成するこ
   とにより、バルブケーシングを通る磁束の量を減少させ
   て相対的に電磁プランジャー側を通る磁束の量を増大さ
   せて電磁プランジャーの駆動力を高めるように構成して
   成る請求項１又は２又は３記載の電磁弁。
5. 【請求項５】 バルブケーシングの外側であって、電磁
   プランジャーが位置する位置に、一定の間隔をあけて一
   対の環状電磁路を取り付けると共に、この一対の環状電
   磁路間を鉄心で連結し、この鉄心にコイルを捲きつける
   ことによりバルブケーシングとコイル間を離してコイル
   に影響する流体の熱影響を防止するように構成して成る
   請求項１又は２又は３記載の電磁弁。
6. 【請求項６】 吸収式冷凍機の運転制御弁として用いる
   ように構成して成る請求項１又は２又は３又は４又は５
   記載の電磁弁。