JP2002139169A - 電磁弁 - Google Patents

電磁弁

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 黄銅製の本体を使用せず、ろう付け後のフラ
ックスの処理工程を無くし、作業環境の改善、生産性の
向上が図れる電磁弁を提供する。 【解決手段】 プランジャ8の内部に弁体9を設け、プ
ランジャ8の上端面と対向する吸引子10の下端面11
との間にスプリング14を縮設してなる電磁弁におい
て、電磁弁の流体通路を気密に保持する部材1がステン
レス鋼製でありチューブ状に形成され弁本体と一体化さ
れた構成にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は冷凍・冷房回路の冷
媒液、ガスの制御に用いる直動電磁弁に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ヒートポンプ式エアコンや冷凍機
あるいは冷蔵庫などにおける、冷凍・冷蔵・空調サイク
ルにおいては、その冷媒流路中に、冷媒流量制御や流路
切換用として電磁弁が組み込まれている。
【0003】このような電磁弁の公知例として図3に示
す構造の電磁弁がある。即ち、黄銅製弁本体01に黄銅
製第1継手02と黄銅製第2継手03をろう付けRによ
り密閉接合している。弁本体01内の弁室04には弁座
05が設けられ、弁座05と黄銅製第1継手02との間
に弁孔06が挿通されている。黄銅製弁本体01にはス
テンレス鋼製プランジャチューブ07がろう付けRで立
設固定されている。プランジャチューブ07内に摺動自
在に設けられているプランジャ08の先端に球形弁体0
9が保持され、プランジャ08の上下動により弁座05
と球形弁体09とが接離自在にされている。
【0004】プランジャ08の上端部には、プランジャ
チューブ07内に挿通された吸引子010が嵌合され、
プランジャチューブ07の上端部07aで吸引子010
とが溶接Rされている。吸引子010の下端面011と
プランジャ08の上端面012の凹部013間にはスプ
リング014が圧縮して配設されている。吸引子010
の下端面011には環状溝015が設けられ、この環状
溝015内には環状の隈取りコイル016が嵌合され固
定されている。吸引子10の上部にはねじ孔017が設
けられ、プランジャチューブ07の周囲に図示されない
コイルが弁本体01に固定された後、その周囲を覆うケ
ースを貫通するねじをこのねじ孔017にねじ込むこと
により固定される。なお、018は圧力や流体を逃がす
逃がし孔である。
【0005】上記電磁弁の動作において、図示されない
コイルが非通電の状態では、プランジャ08は球形弁体
09とともにスプリング014によって図3に示すよう
に下方に押圧され、弁孔06を閉じている。この状態か
らコイルに通電すると、吸引子010は励磁され、プラ
ンジャ08をスプリング014に抗して吸引し、吸引子
010の下端面011にプランジャ08の上端面012
を当接させて停止し、吸引状態を保持する。即ち、プラ
ンジャ08がスプリング014を圧縮して吸引子010
に吸着しプランジャ08に取り付けた球形弁体09と黄
銅製弁本体01に設けた弁座05が離れ、流体が黄銅製
第1継手02と黄銅製第2継手03との間を通過する。
次いで、コイルへの通電を停止すると吸引子010の吸
引力がなくなり、プランジャ08はスプリング014に
より下降し、球形弁体09と黄銅製弁本体01に設けた
弁座05が封止し黄銅製第1継手02と黄銅製第2継手
03との間の流体の流れが停止する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の電
磁弁は、機密を保つための弁本体01に黄銅が用いられ
ており、冷凍サイクルシステムに黄銅製弁本体01を接
続するための銅製第1、第2継手02,03を黄銅製弁
本体01に取り付けるために、フラックスを使用するろ
う付Rを行っている。また、黄銅製弁本体01とステン
レス鋼製プランジャチューブ07とを密閉接合するのに
もフラックスを用いたろう付けRを行っている。このた
めに、作業環境の管理コストが掛かることに加え、フラ
ックスを多量に使用することにより自然環境へ悪影響を
及ぼす可能性もある。また、フラックス除去、酸化スケ
ールの除去の後処理として酸洗処理を行っているので、
作業場所や大量の処理水、燃料や酸性、アルカリ性の溶
剤が必要となり、更に、作業環境管理のため離れた場所
で行うので、中間部品(仕掛部品)として保留しておく保
管場所の必要性があり、生産性を向上する妨げになって
いた。更にまた、処理の仕方によって、部品の表面の粗
さが悪くなったり、異物が完全に除去できなかったりす
るので、電磁弁の性能への悪影響(信頼性)を及ぼす恐れ
があった。このように、黄銅の部品を使用すると、部品
点数、工程数、及び重量が増加する原因となる。
【0007】このほか、銅合金は熱伝導性が高いため
に、電磁弁の黄銅製弁本体01に黄銅を使用することに
よりシステムの熱交換器以外の個所でも冷凍サイクルの
循環流体の熱の出入り量が多くなり、冷凍サイクルの効
率が低下する。本発明は、上記従来の電磁弁の課題を解
決するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来の電磁弁
の黄銅製本体が有する気密、流路の確保という機能を保
持しながらステンレス鋼製プランジャチューブと弁本体
を一体とし、溶接またはフラックスなしろう付けにより
電磁弁の流体通路が気密に保持されている。また、一体
化した弁本体に弁体と対応する弁座を設ける構成にす
る。
【0009】このように、部品のろう付けをバーナろう
付けから、雰囲気炉中無フラックスろう付けにして、ろ
う付けの後処理としての酸洗処理を無くす。
【0010】また、雰囲気炉中無フラックスろう付けと
は炉中加熱によりろう付けに必要な温度サイクルを与え
るばかりでなく、雰囲気ガス(窒素等)を炉中に導入し、
ろう付後の酸洗処理を無くしている。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面に基づい
て説明する。はじめに第1の実施形態を図1に沿って説
明する。図1は電磁弁の断面を示す。プランジャチュー
ブと弁本体とを一体にしてチューブ状ステンレス鋼製弁
本体1を形成する。弁本体1の下端部20は上端部が先
細に形成された銅製第1継手2を外包するように内方に
湾曲されて弁座5を設ける。弁本体1の下端部20に弁
座5に至る湾曲部に第1継手2を差込み、雰囲気炉中で
無フラックスろう付けRにする。また、弁本体1の下部
外周部に貫通孔21を設け銅製第2継手3を挿入し、雰
囲気炉中無フラックスろう付けし密閉接合する。弁本体
1内にはプランジャ8が設けられ、プランジャ8の上部
は弁本体1と摺動自在の大径部22からなり、下部は段
部23により区画され弁座5に接離する先細部24を有
する小径部25からなっている。またプランジャ8は中
空部26を備え、中空部26には弁体9が嵌合されてい
る。弁体8の先端部は弁座5に接離自在にプランジャ8
とともに摺動されるようになっている。
【0012】プランジャ8の上端部に吸引子10が嵌合
固定されるために、吸引子10を弁本体1の上端部27
が吸引子10のストッパー部28に当接させる。吸引子
10の下端面11とプランジャ8の中空部26との間に
はスプリング14が圧縮して配設されている。吸引子1
0の下端面11には環状溝15が設けられ、この環状溝
15内には環状の隈取りコイル16が嵌合され固定され
ている。吸引子10の上部にはねじ孔17が設けられ、
プランジャチューブ兼弁本体1の周囲に図示されないコ
イルが弁本体1に固定された後、その周囲を覆うケース
を貫通するねじをこのねじ孔17にねじ込むことにより
固定される。
【0013】上記電磁弁を組み立てるには、前述したよ
うに、プランジャチューブと弁本体とを一体にして、弁
本体1の下端部20の弁座5の近傍に銅製第1継手2を
差込み、弁本体1の下部外周部に設けた貫通孔21に第
2継手3を挿入し、雰囲気炉中で無フラックスろう付け
する。その後、第1継手2と第2継手3とをろう付けし
た弁本体1の中にブランジャ8を挿入する。次いで、ブ
ランジャ8の中空部26に弁体9とスプリング14を挿
入し、更に、吸引子10を弁本体1の上端部27が吸引
子10のストッパー部28に当接するまで挿入する。そ
の後、前記弁体9の上端部27と吸引子のストッパー部
28の周縁をアルゴンやプラズマ溶接等で密封接合す
る。この実施形態では、いずれもTIG溶接で行ってい
る。なお、これらの部分の溶接は、TIG溶接のほか、
レ−ザ溶接や電子ビ−ム溶接などの通常の溶接方式で行
ってもよい。
【0014】図示しない駆動コイルに通電すると、プラ
ンジャ8がスプリング14を圧縮して吸引子10に吸着
し、プランジャ8に取り付けた弁体9を引き上げ、弁体
9が弁本体1に設けた弁座5を離れ電磁弁は開弁する。
そして流体が第2継手3から第1継手2方向に流れる。
【0015】本発明の第2の実施形態を図2に沿って説
明する。図2は本発明の第2の電磁弁の断面を示す。第
1実施形態と異なる点は、プランジャチューブと一体化
した弁本体1の下端部が先細状に形成され、第1継手2
の円筒側面に雰囲気炉中無フラックスろう付けする点と
第1継手2の先細上端部が弁座に形成されている点であ
る。従って、弁本体1の下端に弁座5を設けた第1継手
2を挿入し、弁本体1の下部外周部に貫通孔21を設け
第2継手3を挿入し、雰囲気炉中無フラックスろう付け
Rする。その後、プランジャ8をその中心孔26に弁体
9とスプリング14を挿入する。吸引子10の下端面1
1に設けられた環状溝15内に環状の隈取りコイル16
は部品の段階で嵌合固定されているので、吸引子10を
弁本体1の上端部27が吸引子10のストッパー部28
に当接するまで挿入する。その後、弁本体1の上端部2
7と吸引子10のストッパー部28の周縁を溶接R等で
密封接合する。
【0016】図示しないコイルを吸引子10に取付け
て、通電するとプランジャ8が吸引子10の吸着部に磁
力で吸着し、プランジャ8がスプリング14を吸引子1
0との間で圧縮し、さらに弁体9を引き上げ、弁体9は
第1継手2の弁座5から離れ、電磁弁は開弁する。そし
て、流体が第2継手3から第1継手2方向に流れる。
【0017】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
次のような効果が得られる。 (1)従来の電磁弁の真鍮部品を、気密と流路の確保と
いう機能を保持しながらステンレス鋼部品に置き換えた
構成としたことにより、従来の電磁弁の不都合、即ち部
品点数、工程数、および重量が増加するなどの不都合を
解決することができる。 (2)弁本体とプランジャチューブを一体化しプレス加
工で形成することが可能となって、製作コストの低減化
を図ることができる。 (3)ステンレス鋼製の部材同志の溶接、およびステン
レス鋼製の弁本体と銅製継手とのろう付けを、フラック
スを使用しないで行うことが可能となるので、自然環境
へ悪影響を及ぼす可能性が低減し、作業環境の管理のコ
ストの削減も可能となる。 (4)電磁弁の組立、吸引子のろう付け、弁動作検査等
の作業工程を一個所で行うことができ、生産性の向上、
作業環境の清浄化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る電磁弁の断面図で
ある。
【図2】本発明の第2実施形態に係る電磁弁の断面図で
ある。
【図3】従来の直動電磁弁の形態に係る断面図である。
【符号の説明】
1 ステンレス鋼製弁本体 2 銅製第1継手 3 銅製第2継手 5 弁座 8 プランジャ 9 弁体 10 吸引子 14 スプリング 15 環状溝 16 コイル 17 ねじ孔
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年11月6日(2000.11.
6)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F25B 41/06 F25B 41/06 T

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プランジャの内部に弁体を設け、プラン
    ジャの上端面と対向する吸引子の下端面との間にスプリ
    ングを縮設した電磁弁において、 前記電磁弁の流体通路を気密に保持する部材がステンレ
    ス鋼製でありチューブ状に形成され弁本体と一体化され
    てなることを特徴とする電磁弁。
  2. 【請求項2】 チューブ状に形成されたステンレス鋼製
    弁本体と、該弁本体に取り付けられた第1継手及び第2
    継手と、前記弁本体の内部に設けられたプランジャと、
    該プランジャの内部に設けられた弁体と、前記プランジ
    ャに対向し前記弁本体に内蔵され弁本体の上端部で溶接
    された吸引子と、前記プランジャと前記吸引子との間に
    設けられたスプリングとが設けられてなる請求項1に記
    載の電磁弁。
  3. 【請求項3】 前記チューブ状に形成された弁本体と、
    該弁本体に取り付けられた前記第1継手及び前記第2継
    手とが、溶接により気密に接合されている請求項2に記
    載の電磁弁。
  4. 【請求項4】 前記溶接は雰囲気炉中無フラックスろう
    付けされてなる請求項3に記載の電磁弁。
  5. 【請求項5】 前記弁本体の下端部に弁座が形成されて
    なる請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の電磁弁。
  6. 【請求項6】 前記弁本体の下端部は上端部が先細に形
    成された前記第1継手を外包するように内方に湾曲され
    て弁座が設けられてなる請求項5に記載の電磁弁。
  7. 【請求項7】 前記弁本体の下端部が先細状に形成さ
    れ、前記第1継手の円筒側面に溶接されると共に前記第
    1継手の先細上端部が弁座に形成されている請求項2乃
    至請求項4のいずれかに記載の電磁弁。
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