JP2004084885A - Solenoid valve and its assembling method - Google Patents
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Abstract
Description
【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電磁弁、特に、CO2等の超高圧冷媒を使用する空調、給湯装置の冷媒流路の開閉に使用される電磁弁とその組立て方法に関するものである。
【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2に示す構造の二方電磁弁がある。
なお、電磁弁には、上記二方電磁弁の他に三方電磁弁、四方電磁弁等流路切り換えが複数ある電磁弁があるが、これらの電磁弁についても同様な説明がなされる。
即ち、黄銅製弁本体01に銅製第1継手02と銅製第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と銅製第2継手03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09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W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010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電磁コイル部材が弁本体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。
【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2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、流体が銅製第1継手02と銅製第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、気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。このためにプランジャチューブ07は、熱にさらされて鈍ってしまい、強度が低下することとなる。
【0007】
また、プランジャチューブ07と弁本体01の接合を炉中ろう付けRで行うと、ステンレス鋼製であるプランジャチューブ07は、更に高熱にさらされて鈍ってしまい、強度が低下する。特に、弁本体がステンレス鋼製であると、フラックスを用いない炉中ろう付けRでは、一般的に1000℃以上でろう付けをする必要があり、より強度低下を起こす。
【0008】
特に、CO2等の高圧冷媒を用いる場合は、図3に示すような、プランジャチューブの肉厚を増加した電磁弁を使用しなければならない。
【0009】
ここで、図3に示す電磁弁は、図2に示す電磁弁と本質的には変わらないので、同一の構造は説明を省略して、相違点について説明すると、球形弁体09は弁体ホルダ020に被覆され、第2継手03とホルダ020との間に弁体受け021が弁本体01に収納されている。弁体受け021の上端部には弁座05が形成されている。また、プランジャ08の凹部013から球形弁体09まで連通する均圧路022がプランジャ軸に沿って穿設され、その拡大部023内に弁体ばね024が収容され、弁座05に向かって球形弁体09を付勢している。
【0010】
上記のように、CO2等の高圧冷媒を用いる電磁弁は高圧冷媒に対抗するために、プランジャチューブの肉厚増加を必要とするため、これに伴い磁力が低下し消費電力が増加するという問題点が生じる。
本発明は、強度低下を低減し、磁力低下や消費電力の増加を防止する電磁弁を提供し、課題を解決するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、流体の流路を開閉する電磁弁であって、流体の入口側及び出口側の継手が接続される弁本体と、該弁本体に形成される弁座によって流路の開閉を行う弁体と該弁体を作動させるプランジャと、該プランジャが摺動自在に挿入されるプランジャチューブと、該プランジャチューブの外側に着脱自在に取り付けられる電磁コイル部材とを備え、前記弁本体がステンレス鋼製、前記プランジャチューブがステンレス鋼製、前記継手が銅製又はステンレス鋼製に形成されてなる電磁弁、及びステンレス鋼製弁本体と該弁本体に取り付けられた流体の入口側及び出口側の継手とを雰囲気炉内にてろう付けにより気密に接合した後に、前記弁本体とステンレス鋼製プランジャチューブとを溶接により気密に接合する電磁弁の組立て方法を構成にする。
【0012】
このように、プランジャチューブを鈍らせることなく、接合することができ、高圧冷媒を使用してもプランジャチューブの肉厚を薄くすることができる。また、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溶接により一体とし、継手は無フラックスろう付けにより電磁弁の流体通路が気密に保持される。
【0013】
【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。
図1は電磁弁の断面を示す。ステンレス鋼製弁本体1に銅製又はステンレス鋼製第1継手2と銅製又はステンレス鋼製第2継手3をろう付けRにより密閉接合している。
【0014】
ろう材としては、ニッケルろう(ペースト状)、銅ろう(リング状)か一般的であるが、本発明の電磁弁には、作業性、価格の点でリン青銅(リング状)を使用するのが好適である。
【0015】
真空中や雰囲気中のろう付けは、残留フラックスや残渣の処理が不要なので、ステンレス鋼製弁本体、ステンレス鋼製継手等に利用される。
本発明では、水素ガス還元炉中でろう付けを行うのが好適である。水素は中性、無害なガスであるが、高純度のものは金属酸化物に対して強い還元作用を持っており、水素ガス還元炉中でろう付けを行うのが好適である。
【0016】
弁本体1内の弁室4には、弁本体1の上面に弁座5が設けられ、弁座5と銅製又はステンレス鋼製第2継手3との間に弁孔6が挿通されている。ステンレス鋼製弁本体1にはステンレス鋼製プランジャチューブ7が溶接Wにより立設固定されている。
【0017】
ステンレス鋼製弁本体1とステンレス鋼製プランジャチューブ7との溶接Wは、レーザー溶接、電子ビーム溶接、プラズマ溶接、TIG溶接がある。TIG溶接は、ガス被包アーク溶接の1種であり、アルゴンガスを用いてステンレス鋼製材料の溶接に用いられる。
【0018】
プランジャチューブ7内に摺動自在に設けられているプランジャ8の先端に球形弁体9が保持され、プランジャ8の上下動により弁座5と球形弁体9とが接離自在にされている。
【0019】
プランジャ8の上端部には、プランジャチューブ7内に挿通された吸引子10が嵌合され、プランジャチューブ7の上端部7aで吸引子10とが溶接Wされている。吸引子10の下端面11とプランジャ8の上端面12の凹部13間にはスプリング14が圧縮して配設されている。吸引子10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7の周囲に図示されない電磁コイル部材が弁本体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。
【0020】
球形弁体9は弁体ホルダ20に被覆され、弁本体1に収納されている。また、プランジャ8の凹部13から球形弁体9まで連通する均圧路21がプランジャ軸に沿って穿設され、その拡大部22内に弁体ばね23が収容され、弁座5に向かって付勢されている。また、弁体ホルダ20には、均圧路21に連通する通路24が設けられ、弁室4側と吸引子10側とは常に均圧に保たれるようになっている。
【0021】
上記電磁弁を組み立てるには、まず、プランジャ8の拡大部22内に弁体ばね23を収容し、次いで球形弁体9を収容して、弁体ホルダ24をプランジャ8に溶接により固定して、プランジャ組立体を製作する。
別途、弁本体1の下端部に銅製又はステンレス鋼製第2継手3を差込み、弁本体1の下部外周部に第1継手2を挿入し、水素還元炉中でろう付けする。
更に、ブランジャチューブ7と吸引子10を溶接Wにより一体化する。
次いで、ブランジャチューブ7内にスプリング14と前記プランジャ組立体を挿入し、それから、弁本体1の上端部とブランジャチューブ7の下面との接面をTIG溶接、プラズマ溶接等で密封接合する。なお、これらの部分の溶接は、レ−ザ溶接や電子ビ−ム溶接などの溶接方式で行ってもよい。その際、溶接時における熱の逃げを抑制し、溶接後のつなぎ目に対する溶接位置の確認のために、溝25を設ける。
【0022】
【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)弁本体をステンレス鋼製に置き換えた構成としたことにより、気密と流路の確保という機能を保持しながら、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)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、無フラックスにて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。
(3)弁本体をステンレス鋼製とすることで、継手だけを雰囲気炉中でろう付けを行い、その後、プランジャチューブを弁本体と溶接するので、プランジャチューブには局部的にしか熱が加わらず、強度低下を抑制することができる。
(4)高圧冷媒を使用する電磁弁においても、プランジャチューブの肉厚を増加させずに済み、従来のものと同等の磁力を確保でき、消費電力も少なくてすむ。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る電磁弁の断面図である。
【図2】従来の電磁弁の断面図である。
【図3】従来の電磁弁の断面図である。
【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
4 弁室
5 弁座
7 プランジャチューブ
8 プランジャ
9 球形弁体
10 吸引子
14 スプリング
15 環状溝
16 コイル
17 ねじ孔
20 弁体ホルダ
21 均圧路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic valve used for controlling a refrigerant liquid and a gas in a refrigeration / cooling circuit, and particularly to an electromagnetic valve used for opening / closing a refrigerant flow path of an air conditioner using an ultra-high pressure refrigerant such as CO 2 and a hot water supply device, and assembly thereof. It is about the method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a refrigerating / refrigerating / air-conditioning cycle of a heat pump type air conditioner, a refrigerator, a refrigerator, or the like, an electromagnetic valve is incorporated in a refrigerant flow path for controlling a flow rate of a refrigerant or switching a flow path.
[0003]
As a known example of such a solenoid valve, there is a two-way solenoid valve having a structure shown in FIG.
In addition, in addition to the two-way solenoid valve, there is a three-way solenoid valve, a four-way solenoid valve, and other solenoid valves having a plurality of flow path switching, and the same description is given for these solenoid valves.
That is, the
[0004]
A
[0005]
In the operation of the solenoid valve, when a coil (not shown) is not energized, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional solenoid valve as described above, brass is used for the
[0007]
Further, when the
[0008]
In particular, when a high-pressure refrigerant such as CO2 is used, an electromagnetic valve having an increased thickness of the plunger tube as shown in FIG. 3 must be used.
[0009]
Here, the solenoid valve shown in FIG. 3 is essentially the same as the solenoid valve shown in FIG. 2, so that the description of the same structure will be omitted, and only the differences will be described. 020, and the
[0010]
As described above, since the solenoid valve using a high-pressure refrigerant such as CO2 requires an increase in the thickness of the plunger tube in order to oppose the high-pressure refrigerant, the magnetic force decreases and power consumption increases accordingly. Occurs.
The present invention solves the problem by providing a solenoid valve that reduces a decrease in strength and prevents a decrease in magnetic force and an increase in power consumption.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an electromagnetic valve that opens and closes a fluid flow path, wherein the flow path is opened and closed by a valve body to which a fluid inlet side and an outlet side joint are connected, and a valve seat formed in the valve body. A valve body, a plunger for operating the valve body, a plunger tube into which the plunger is slidably inserted, and an electromagnetic coil member detachably attached to the outside of the plunger tube, wherein the valve body is made of stainless steel. An electromagnetic valve in which the plunger tube is made of stainless steel and the joint is made of copper or stainless steel, and a stainless steel valve body and a joint on the inlet side and outlet side of a fluid attached to the valve body. After airtightly joined by brazing in an atmosphere furnace, the valve body and the stainless steel plunger tube are welded and airtightly joined by welding. That.
[0012]
In this way, the plunger tubes can be joined without dulling them, and the plunger tubes can be made thinner even when a high-pressure refrigerant is used. In addition, the stainless steel plunger tube and the valve body are integrated by welding while maintaining the airtightness and the flow path securing function of the brass body of the solenoid valve, and the joint is airtight by fluxless brazing. Is held.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a cross section of the solenoid valve. A copper or stainless steel first joint 2 and a copper or stainless steel second joint 3 are hermetically joined to a stainless steel valve body 1 by brazing R.
[0014]
Nickel brazing (paste) or copper brazing (ring) is generally used as the brazing material. Phosphor bronze (ring) is used for the solenoid valve of the present invention in terms of workability and cost. Is preferred.
[0015]
Brazing in a vacuum or atmosphere is used for stainless steel valve bodies, stainless steel fittings, and the like because treatment of residual flux and residue is unnecessary.
In the present invention, brazing is preferably performed in a hydrogen gas reduction furnace. Hydrogen is a neutral and harmless gas, but high-purity hydrogen has a strong reducing action on metal oxides, and it is preferable to perform brazing in a hydrogen gas reduction furnace.
[0016]
In the valve chamber 4 in the valve body 1, a
[0017]
The welding W between the stainless steel valve body 1 and the stainless steel plunger tube 7 includes laser welding, electron beam welding, plasma welding, and TIG welding. TIG welding is one type of gas-encapsulated arc welding and is used for welding stainless steel materials using argon gas.
[0018]
A spherical valve element 9 is held at the tip of a plunger 8 slidably provided in the plunger tube 7, and the
[0019]
A
[0020]
The spherical valve element 9 is covered with a
[0021]
To assemble the solenoid valve, first, the
Separately, a second joint 3 made of copper or stainless steel is inserted into the lower end of the valve body 1, the first joint 2 is inserted into the outer periphery of the lower part of the valve body 1, and brazed in a hydrogen reduction furnace.
Further, the plunger tube 7 and the
Next, the
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) By adopting a configuration in which the valve body is replaced with stainless steel, it is possible to solve problems such as an increase in the number of parts, the number of processes, and weight while maintaining the functions of airtightness and securing a flow path. it can.
(2) Since welding of stainless steel members and brazing of the stainless steel valve body and the copper joint can be performed without flux, the possibility of adversely affecting the natural environment is reduced. In addition, the cost for managing the work environment can be reduced.
(3) Since the valve body is made of stainless steel, only the joint is brazed in an atmosphere furnace, and then the plunger tube is welded to the valve body, so that heat is applied only locally to the plunger tube. In addition, a decrease in strength can be suppressed.
(4) Also in the solenoid valve using the high-pressure refrigerant, the thickness of the plunger tube does not need to be increased, the same magnetic force as the conventional one can be secured, and the power consumption can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a solenoid valve according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a conventional solenoid valve.
FIG. 3 is a sectional view of a conventional solenoid valve.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stainless steel valve main body 2 Copper first joint 3 Copper second joint 4
Claims (6)
前記弁本体がステンレス鋼製、前記プランジャチューブがステンレス鋼製、前記継手が銅製又はステンレス鋼製に形成されてなることを特徴とする電磁弁。An electromagnetic valve that opens and closes a fluid flow path, a valve body to which fluid-side inlet and outlet-side joints are connected, a valve body that opens and closes a flow path by a valve seat formed in the valve body, and A plunger for operating the valve body, a plunger tube into which the plunger is slidably inserted, and an electromagnetic coil member detachably attached to the outside of the plunger tube;
An electromagnetic valve, wherein the valve body is formed of stainless steel, the plunger tube is formed of stainless steel, and the joint is formed of copper or stainless steel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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