JP2009287700A - 電磁式給水弁 - Google Patents

Abstract

【課題】作動応答性を向上させるとともにゴミ詰りによる止水不良を低減することができる電磁式給水弁を提供する。
【解決手段】この電磁式給水弁は、流出口に連通される流出室６と、流入口に連通されるとともに流出室６の外周に設けられた流入室７と、流入室７と流出室６との間を開閉する弁体（ダイヤフラム弁）２０と、弁体２０の背面側に設けられた背圧室３０と、流出室６を挟んで流入口と反対側に設けられて背圧室３０と流出室６とを連通するパイロット孔４０と、パイロット孔４０を開閉する電磁弁４５と、弁体２０に設けられて流入口側において流入室７と背圧室３０とを連通する背圧孔３５と、を備えている。背圧孔３５の流入室７側の入口には、流入口側に壁部３８が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁弁により作動するダイヤフラム弁を備えた電磁式給水弁に関する。

この電磁式給水弁は、例えば、温水暖房システム等を構成するシスターンに取り付けられたり、あるいは食器洗い乾燥機(食器洗い機、食洗機)、全自動洗濯機等の家庭用電気機器などに搭載されて、水道水等の供給に用いられる。
従来、このような電磁式給水弁としては、図５および図６に示すものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この電磁式給水弁は、流出口６１に連通される流出室６２と、流入口６３に連通されかつ流出室６２の外周に設けられた流入室６４と、流入室６４と流出室６２とを開閉するダイヤフラム弁６５と、ダイヤフラム弁６５の背面側に設けられた背圧室６６と、ボディ（本体）６７に流出室６２をまたいで流入口と反対側に設けられて背圧室６６と流出室６２とを連通するパイロット孔６８と、パイロット孔６８を開閉する電磁弁６９と、パイロット孔６８の背圧室６６側の一部である共通流路６８ａとパイロット孔６８の途中から分岐されて流入室６４に開口する導入孔７０とからなり、流入室６４と背圧室６６とを連通する背圧孔７１とを備えている。

この電磁式給水弁においては、電磁弁６９がオフのときには、パイロット孔６８が閉状態となり、背圧室６６と流出室６２との連通が遮断されるとともに、背圧孔７１により流入室６４と背圧室６６とが連通している。そして、この状態では、流入室６４から背圧孔７１を通って背圧室６６内に水が流れ込んで背圧室６６内の水圧が入水圧まで上昇し、背圧室６６内の圧力が流出室６２内の圧力よりも高くなる。その結果、ダイヤフラム弁（弁体）６５が図６において左方に押され、ダイヤフラム弁６５が閉状態となり、流入室６４から流出室６２への通水が遮断される。

一方、電磁弁６９がオンのときには、パイロット孔６８が開状態となり、パイロット孔６８により背圧室６６と流出室６２とが連通されるとともに、背圧孔７１により流入室６４と背圧室６６とが連通している。そして、この状態では、流入室６４および背圧室６６内の水圧により、流入室６４および背圧室６６から導入孔７０、パイロット孔６８を通って水は流出室６２に流出し、背圧室６６内の水圧が低下する。その結果、流入室６４からの入水圧力によりダイヤフラム弁（弁体）６５が図６において右方に押され、ダイヤフラム弁６５が開状態となり、流入室６４から流出室６２への通水が可能となる。

特開２００４−１３８２１１号公報

しかしながら、このような従来の電磁式給水弁にあっては、背圧室６６と流出室６２とを連通するパイロット孔６８と、流入室６４と背圧室６６とを連通する背圧孔７１とが、背圧室６６側において同じ共通流路６８ａを用いて構成されているので、電磁弁６９がオンとなり、パイロット孔６８が開状態となると、流入室６４から導入孔７０に導入されてパイロット孔６８に流入した水と、背圧室６６からパイロット孔６８の共通流路６８ａを通って流出室６２に流れる水とが干渉して流れが混乱し、背圧室６６から流出室６２に速やかに水が流出しないため、給水弁の作動応答性が悪くなるという問題がある。また、このときに流れが円滑でないことから、導入孔７０の入口（流入室４側の開口部）にゴミが詰り易くなり、止水不良を生じ易いという問題がある。

本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、作動応答性を向上させるとともにゴミ詰りによる止水不良を低減することができる電磁式給水弁を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の電磁式給水弁は、流出口に連通される流出室と、流入口に連通されるとともに前記流出室の外周に設けられた流入室と、前記流入室と前記流出室との間を開閉するダイヤフラム弁と、前記ダイヤフラム弁の背面側に設けられた背圧室と、前記流出室を挟んで前記流入口と反対側に設けられて前記背圧室と前記流出室とを連通するパイロット孔と、前記パイロット孔を開閉する電磁弁と、前記ダイヤフラム弁に設けられて前記流入口側において前記流入室と前記背圧室とを連通する背圧孔と、を備えていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明においては、電磁弁がパイロット孔を閉状態にすると、背圧室と流出室との連通が遮断される。そして、この状態では、流入室から背圧孔を通って背圧室内に水が流れ込んで背圧室内の水圧が入水圧まで上昇して、背圧室内の圧力が流出室の圧力よりも高くなり、これによりダイヤフラム弁が閉状態となり、流入室から流出室への通水が遮断される。

一方、電磁弁がパイロット孔を開状態にすると、パイロット孔により背圧室と流出室とが連通される。そして、この状態では、背圧室内の水圧により背圧室からパイロット孔を通って水が流出室に流出して、背圧室内の水圧が低下し、これによりダイヤフラム弁が開状態となり、流入室から流出室への通水が可能となる。

そして、この請求項１に記載の発明においては、流入室と背圧室とを連通する背圧孔がダイヤフラム弁の流入口側に設けられているとともに、背圧室と流出室とを連通するパイロット孔が流出室を挟んで流入口と反対側に設けられているので、電磁弁がパイロット孔を開状態にし、水が背圧室から流出室に流出する際に、流入口から給水弁に入った水がこの流入口側においてダイヤフラム弁に設けられた背圧孔を通って背圧室に入り、流出室を挟んで流入口と反対側に設けられたパイロット孔を通って背圧室から流出室に流れ出る。このように、この請求項１に記載の発明においては、水が一方向に流れるので、流れが円滑であるため、背圧室から流出室に速やかに水が流出し、これにより給水弁の作動応答性が良好となる。また、流れが円滑であることから、背圧孔にゴミが詰り難くなり、ゴミ詰りによる止水不良が低減する。

ここで、背圧孔は、パイロット孔に対し流出室を挟んで反対側に位置しているが、この場合、反対側とは、背圧孔が、パイロット孔に対し流出室の中心軸を挟んだ位置で、かつこの流出室の中心軸とパイロット孔とを含む平面から流出室の中心軸と背圧孔とを含む平面が両側ともおよそ４５度程度以下の角度の範囲に位置していることを言い、背圧孔がこの範囲に位置していれば、円滑な流れを確保することができる。

請求項２に記載の電磁式給水弁は、請求項１に記載の発明において、前記パイロット孔と前記背圧孔とは、前記流出室の中心軸を含む平面上に位置していることを特徴とする。

この請求項２に記載の発明においては、パイロット孔と背圧孔とが１つの平面上に位置しているので、流れがさらに良好になり、背圧室の水抜けがさらに良好になって、これにより背圧室にスライムなどが留まるのをさらに抑制することができる。

請求項３に記載の電磁式給水弁は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記背圧孔の前記流入室側の入口には、前記流入口側に壁部が設けられていることを特徴とする。

この請求項３に記載の発明においては、背圧孔の流入室側の入口の流入口側に壁部が設けられているので、流入口から流れてきたゴミが背圧孔の入口に直接流入するのを壁部に妨げられて、ゴミが入口から離れるため、入口にゴミが詰まるのをさらに低減することができる。

本発明の電磁式給水弁によれば、電磁弁がパイロット孔を開状態にし、水が背圧室から流出室に流出する際に、水を一方向に流すことができ、流れを円滑することができるので、背圧室から流出室に速やかに水を流出させることができるため、給水弁の作動応答性を向上させることができるとともに、背圧孔にゴミを詰り難くすることができ、ゴミ詰りによる止水不良を低減することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る電磁式給水弁を示す断面図であり、図２は図１の要部拡大断面図であり、図３は背圧孔部の断面図であり、図４は背圧孔部の斜視図ある。なお、図１において、弁体（ダイヤフラム弁）の上半分は弁体の弁座への当接時を示すとともに、弁体の下半分は弁体の弁座からの離間時を示し、また電磁弁の左半分は弁体の弁座への当接時を示すとともに、弁体の右半分は弁体の弁座からの離間時を示している。

この電磁式給水弁は、図１および図２に示すように、ボディ（本体）１を備えており、このボディ１の上下方向下端には、下方に向かって開口する流入口２が設けられ、この流入口２には、上方に向かって垂直に直線状に延びる流入路３が連通している。また、ボディ１の上下方向中間部には、横方向に向かって開口する流出口４が設けられ、この流出口４には水平に直線状に延びる流出路５が連通している。流入路３と流出路５とは互いの中心線が直交するように配置されている。流出路５の奥部分は円柱状の流出室６となっている。一方、流入路３の奥部には、概略円環状の流入室７が流出室６の外側を囲むように設けられている。流入室７は流出室６と同軸に（中心軸を一致させて）配置されている。流出室６の入口は流入室７に臨んでいる。また、流入路３の中間部には、フィルタ８が設置されている。

流入室７に臨む流出室６の入口は弁口１１となっており、弁口１１を形成する円筒状の壁部先端部は、流入室７と流出室６とを仕切る弁座１２となっている。この弁座１２に押し付けられるダイヤフラム１３は、ゴム等の柔軟材料で構成され、その中央に形成された中心孔１４にダイヤフラム板（プレッシャープレート）１５が装着されている。ダイヤフラム板１５は、円板状のダイヤフラム板本体１６と、このダイヤフラム板本体１６の前面中央部に前方に突出する取付部１７とを備えており、取付部１７は基端側の小径の首部１８と先端側の大径の頭部１９とから構成されている。ダイヤフラム板１５は、ダイヤフラム１３の中心孔１４にその取付部１７の頭部１９から挿入されて首部１８が嵌合されることにより、ダイヤフラム１３に取り付けられている。ダイヤフラム１３とダイヤフラム板１５とによりダイヤフラム式の弁体（ダイヤフラム弁）２０が構成される。

この弁体２０はそのダイヤフラム１３が弁座１２に接離することにより弁口１１が開閉され、これにより流入室７と流出室６とが連通・閉塞される。ダイヤフラム１３が弁座１２に当接する際に、取付部１７の頭部１９は流出室６内に位置するようになっている。弁体２０は、流出路５と同軸に（中心軸を一致させて）配置されており、弁体２０の移動方向は流出路５の延びる方向と同じになっている。弁体２０は、ダイヤフラム１３の外周部に形成された円環状の挟圧部２１がボディ１に形成された円環状の溝部２２に挿入され、カバー２５により押圧されることにより、ボディ１とカバー２５との間に装着されている。カバー２５はねじ２６によりボディ１に固定されている。弁体２０の背面側には、弁体２０とボディ１とカバー２５により背圧室３０が形成されている。この背圧室３０は、弁体２０を間において流入室７および流出室６と対向している。カバー２５の内面には、棒状のガイド部３１が形成されており、このガイド部３１がダイヤフラム板１５の取付部１７に背面中央部に形成されたダイヤフラム板１５の前後方向に直線状に延びる棒状の有底穴３２に挿入されており、これにより弁体２０が移動する際のガイドとなっている。

弁体２０には、流入室７と背圧室３０とを連通する背圧孔３５が次のように設けられている。すなわち、図３および図４に示すように、ダイヤフラム板１５の外周部には、流入口２側の位置に、ダイヤフラム板１５の前方に直線状に突出する円筒状の筒部３６が形成されており、この筒部３６の内側の孔がそのままの形状でダイヤフラム板１５の外周部を突き抜けて直線状の背圧孔３５が形成されている。この背圧孔３５は、流出室６の中心軸と平行に延びている。筒部３６は、ダイヤフラム１３に形成された挿入孔３７に嵌入され、その先端部がダイヤフラム１３の前面から前方に突出し、流入室7内に位置している。筒部３６の先端部には、流入口２側に、横断面形状が半円状の壁部３８が形成されており、これにより背圧孔３５の流入室７側の入口の流入口２側が覆われている。

また、図１および図２に示すように、ボディ１には、背圧室３０と流出室６とを連通するパイロット孔４０が設けられている。このパイロット孔４０は、背圧室３０側の第１パイロット孔４１と流出室６側の第２パイロット孔４２とからなり、流出室６を挟んで流入口２と反対側に、Ｌ字状に形成されている。すなわち、パイロット孔４０の第１パイロット孔４１の背圧室３０側の入口は、流出室６を間において流入口２と反対側でかつ流入室７および弁体２０の外側で背圧室３０に開口し、この入口から流出室６の中心軸と平行に直線状に延びており、この第１パイロット孔４１に接続されている第２パイロット孔４２は、流入路３と平行に直線状に延びて、流出室６に開口している。第１パイロット孔４１と第２パイロット孔４２とは直交している。

パイロット孔４０の途中には、このパイロット孔４０を開閉する電磁弁４５が設けられている。すなわち、電磁弁４５は、電磁的に駆動される弁体４６と、パイロット孔４０の一部である第２パイロット孔４２の第１パイロット孔４１側に設けられた弁座４７を備えており、弁体４６が弁座４７に接離されることによりパイロット孔４０を開閉するようになっている。弁体４６は、第２パイロット孔４２が延びる方向と同じ方向に往復移動するようになっている。なお、符号５１、５２はそれぞれ、電磁弁本体５３および弁座４７とパイロット孔４０との間を液密に保つためのＯリングである。
この電磁式給水弁は、温水暖房システム等を構成するシスターン、あるいは食器洗い乾燥機等の家庭用電気機器のタンクなどに、流入口２が下方に向くように取り付けられる。

この電磁式給水弁においては、電磁弁４５がオフのときには、パイロット孔４０が閉状態となり、背圧室３０と流出室６との連通が遮断されるとともに、背圧孔３５により流入室７と背圧室３０とが連通している。そして、この状態では、流入室７から背圧孔３５を通って背圧室３０内に水が流れ込んで背圧室３０内の水圧が入水圧まで上昇し、背圧室３０内の圧力が流出室６内の圧力よりも高くなる。その結果、弁体２０が図１、図２において左方に押され、弁体２０のダイヤフラム１３が弁座１２に当接して弁口１１が閉状態となり、流入室７から流出室６への通水が遮断される。

一方、電磁弁４５がオンのときには、パイロット孔４０が開状態となり、パイロット孔４０により背圧室３０と流出室６とが連通されるとともに、背圧孔３５により流入室７と背圧室３０とが連通している。そして、この状態では、背圧室３０内の水圧により、背圧室３０からパイロット孔４０を通って水は流出室６に流出し、背圧室３０内の水圧が低下する。その結果、流入室７からの入水圧力により弁体４０が図１、図２において右方に押され、弁体４０が弁座１２から離れて弁口１１が開状態となり、流入室７から流出室６への通水が可能となる。

上記のような構成の電磁式給水弁にあっては、流入室７と背圧室３０とを連通する背圧孔３５が弁体（ダイヤフラム弁）２０の流入口２側に設けられているとともに、背圧室３０と流出室６とを連通するパイロット孔４０が流出室６を挟んで流入口２と反対側に設けられているので、電磁弁４５がパイロット孔４０を開状態にし、水が背圧室３０から流出室６に流出する際に、流入口２からこの給水弁に入った水が流入口２側において弁体２０に設けられた背圧孔３５を通って背圧室３０に入り、流出室６を挟んで流入口２と反対側に設けられたパイロット孔４０を通って背圧室３０から流出室６に流れ出る。このように、水を一方向に流させ、流れを円滑にできるので、背圧室３０から流出室６に速やかに水が流出することができるため、給水弁の作動応答性を良好にすることができる。また、流れを円滑にできるので、背圧孔３５にゴミを詰り難くすることができ、ゴミ詰りによる止水不良を低減することができる。さらに、背圧孔３５の流入室７側の入口の流入口２側に壁部３８が設けられているので、流入口２から流れてきたゴミが背圧孔３５の入口に直接流入するのを壁部３８で妨げることができ、ゴミを入口から離れさせるため、入口にゴミが詰まるのをさらに低減することができる。

なお、この実施の形態では、背圧孔３５とパイロット孔４０とが、流出室６の中心軸の両側でかつこの流出室６の中心軸を含む平面上に位置しているので、充分に円滑な流れを確保することができるが、これに限らず、この背圧孔３５は、パイロット孔４０に対し、流出室６の中心軸を挟んで反対側に位置していれば、円滑な流れを確保することができて、背圧室３０にスライムなどを留まるのを抑制することができる。具体的には、背圧孔３５は、パイロット孔４０に対し流出室６の中心軸を挟んだ位置で、かつこの流出室６の中心軸とパイロット孔４０とを含む平面から流出室６の中心軸と背圧孔３５とを含む平面が両側ともおよそ４５度程度以下の角度の範囲に位置していればよい。

本発明の実施の形態に係る電磁式給水弁を示す断面図である。 図１の要部拡大断面図である。 背圧孔部の断面図である。 背圧孔部の斜視図ある。 従来の電磁式給水弁を示す断面図である 図５の要部拡大断面図である

符号の説明

２ 流入口
４ 流出口
６ 流出室
７ 流入室
２０ 弁体（ダイヤフラム弁）
３０ 背圧室
３５ 背圧孔
３８ 壁部
４０ パイロット孔
４５ 電磁弁

Claims (3)

1. 流出口に連通される流出室と、流入口に連通されるとともに前記流出室の外周に設けられた流入室と、前記流入室と前記流出室との間を開閉するダイヤフラム弁と、前記ダイヤフラム弁の背面側に設けられた背圧室と、前記流出室を挟んで前記流入口と反対側に設けられて前記背圧室と前記流出室とを連通するパイロット孔と、前記パイロット孔を開閉する電磁弁と、前記ダイヤフラム弁に設けられて前記流入口側において前記流入室と前記背圧室とを連通する背圧孔と、を備えていることを特徴とする電磁式給水弁。
2. 前記パイロット孔と前記背圧孔とは、前記流出室の中心軸を含む平面上に位置していることを特徴とする請求項１に記載の電磁式給水弁。
3. 前記背圧孔の前記流入室側の入口には、前記流入口側に壁部が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁式給水弁。

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