JP2020008113A - パイロット作動式の電磁弁 - Google Patents

Abstract

【課題】パイロット作動式の電磁弁において、異物の侵入によるパイロット弁の作動性の低下を防止又は抑制する。【解決手段】電磁弁２は、主弁５４と、パイロット弁５６と、パイロット弁５６を駆動するソレノイド５２とを備える。主弁体６４は、上流側通路１７ａと背圧室６８とを区画する区画部６６と、主弁座６０に着脱して主弁５４を開閉するシール部７０と、上流側通路１７ａと背圧室６８との連通させるリーク通路７１とを有する。プランジャ７８とスリーブ８０との隙間が背圧室６８に開口している。上流側通路１７ａに配設された第１フィルタ部材とは別に、リーク通路７１を覆う第２フィルタ部材２５が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、パイロット作動式の電磁弁に関する。

大きな弁を小さな駆動力で開閉させるパイロット作動式の電磁弁が汎用されている。この電磁弁は、主通路に設けられた主弁と、副通路に設けられたパイロット弁と、パイロット弁を駆動するソレノイドを備える。主弁の弁体（主弁体）は、主通路と背圧室とを区画する区画部を一体に有する。主弁体には、上流側圧力を背圧室へ導入するためのリーク通路が形成されている。パイロット弁を閉じると、背圧室の圧力が上昇する。それにより、主弁体に閉弁方向の差圧を付与し、主弁を閉じることができる。パイロット弁を開くと、背圧室の圧力が降下する。それにより、主弁体に開弁方向の差圧を付与し、主弁を開くことができる（特許文献１参照）。

特開２０１４−１３９５２８号公報

このような電磁弁は一般に、主通路の上流側にフィルタ部材を配設することで、異物の通過が抑制されている。フィルタ部材のメッシュサイズを小さくするほど、異物侵入防止効果を期待できる。しかし、フィルタ部材そのものが流体の流動抵抗となるため、そのメッシュサイズを小さくするには限界があった。そのため、そのフィルタ部材を通過した小さな異物が、リーク通路を通過して背圧室に導かれ、ソレノイドの摺動部に侵入してパイロット弁の作動性を低下させる懸念がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、パイロット作動式の電磁弁において、異物の侵入によるパイロット弁の作動性の低下を防止又は抑制することにある。

本発明のある態様は、パイロット作動式の電磁弁である。この電磁弁は、上流側通路と下流側通路とを含む主通路と、上流側通路と下流側通路との間に設けられた主弁座とを有するボディと、上流側通路と背圧室とを区画する区画部と、主弁座に着脱して主弁を開閉するシール部と、背圧室と下流側通路とを連通させるパイロット通路と、上流側通路と背圧室とを連通させるリーク通路とを有する主弁体と、パイロット通路の背圧室側の開口端に設けられたパイロット弁座と、パイロット弁座に着脱してパイロット弁を開閉するパイロット弁体と、ボディに対して固定されたスリーブと、スリーブに摺動可能に支持されるプランジャとを含み、プランジャがパイロット弁体と一体に軸線方向に変位し、プランジャとスリーブとの隙間が背圧室に開口するソレノイドと、上流側通路に配設された第１フィルタ部材と、主弁体に固定され、リーク通路を覆う第２フィルタ部材と、を備える。

この態様によると、主通路に設けられた第１フィルタ部材とは別に第２フィルタ部材が設けられ、リーク通路を覆う。このため、第１フィルタ部材を通過した異物がリーク通路の側に導かれたとしても、第２フィルタ部材により捕捉可能となる。それにより、小さな異物がプランジャとスリーブとの隙間に侵入することを防止又は抑制できる。

本発明の別の態様もパイロット作動式の電磁弁である。この電磁弁は、第１フィルタ部材を備えた外部配管の下流側に設置される。この電磁弁は、上流側通路と下流側通路とを含む主通路と、上流側通路と下流側通路との間に設けられた主弁座とを有するボディと、上流側通路と背圧室とを区画する区画部と、主弁座に着脱して主弁を開閉するシール部と、背圧室と下流側通路とを連通させるパイロット通路と、上流側通路と背圧室とを連通させるリーク通路とを有する主弁体と、パイロット通路の背圧室側の開口端に設けられたパイロット弁座と、パイロット弁座に着脱してパイロット弁を開閉するパイロット弁体と、ボディに対して固定されたスリーブと、スリーブに摺動可能に支持されるプランジャとを含み、プランジャがパイロット弁体と一体に軸線方向に変位し、プランジャとスリーブとの隙間が背圧室に開口するソレノイドと、主弁体に固定され、リーク通路を覆う第２フィルタ部材と、を備える。

この態様によると、主弁体に第２フィルタ部材が設けられ、リーク通路を覆う。このため、外部配管の第１フィルタ部材を通過した異物が上流側通路に導入され、リーク通路の側に導かれたとしても、第２フィルタ部材により捕捉可能となる。それにより、小さな異物がプランジャとスリーブとの隙間に侵入することを防止又は抑制できる。

本発明によれば、パイロット作動式の電磁弁において、異物の侵入によるパイロット弁の作動性の低下を防止又は抑制できる。

実施形態に係る電磁弁を含む制御弁ユニットを表す断面図である。 図１の電磁弁周辺の詳細を表す部分拡大図である。 弁部材の構成を表す図である。 ダイアフラムの構成を表す図である。 リーク通路およびその周辺の構造を表す図である。 ストレーナの構成を表す図である。 第１変形例に係る弁部材と第２フィルタ部材の各構成を表す図である。 第２変形例に係る弁部材の各構成を表す図である。 第３〜第５変形例に係る第２フィルタ部材とその周辺構造を表す断面図である。 第６変形例に係る第２フィルタ部材とその周辺構造を表す図である。 第７変形例に係る第２フィルタ部材とその周辺構造を表す図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。また、以下の実施形態およびその変形例について、ほぼ同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。

図１は、実施形態に係る電磁弁を含む制御弁ユニットを表す断面図である。図２は、図１の電磁弁周辺の詳細を表す部分拡大図である。
図１に示すように、制御弁ユニット１は、共用のボディ１２に上流側から電磁弁２、逆止弁４、大気開放弁６、および逆止弁８を組み付けて構成される。電磁弁２は、注湯電磁弁であり、その弁部を開閉することにより浴槽への湯水の供給を許容又は遮断する。以下、電磁弁２の弁部の上流側を「一次側」、下流側を「二次側」ともいう。電磁弁２の上流側圧力を「一次圧」、下流側圧力を「二次圧」ともいう。

ボディ１２は、樹脂材の一体成形（射出成形）により得られ、一次側から湯水を導入する導入ポート１３、二次側へ湯水を導出する導出ポート１５、およびこれらをつなぐ流体通路１７を有する。流体通路１７の中途（ほぼ中央）に、電磁弁２の弁部が配置されている。流体通路１７は、電磁弁２における後述の「主通路」に対応し、弁部を境とした上流側通路１７ａと下流側通路１７ｂを含む。

より詳細には、ボディ１２は、本体１４と、本体１４の側部に連設された一次側管部１６と、本体１４の底部に連設された二次側管部１８と、大気開放弁６につながる排出管部２２とを有する。一次側管部１６は、導入ポート１３を有し、一次側の外部配管に接続される。一次側管部１６の内方（上流側通路１７ａ）には、一次側からの異物の侵入を抑制するストレーナ２４（「第１フィルタ部材」として機能する）が配設されている。

二次側管部１８は、導出ポート１５を有し、二次側の外部配管に接続される。本体１４と二次側管部１８とは同軸状に設けられている。ボディ１２は、一次側管部１６と二次側管部１８の互いの軸線が直交し、一次側管部１６と排出管部２２の互いの軸線が平行となるように設けられている。

本体１４の上端開口部は、電磁弁２が組み付けられることにより封止されている。本体１４と二次側管部１８との接続部には、本体１４と同心状に上流側に延出する円ボス部２３が設けられている。このため、円ボス部２３の側部が一次側管部１６の軸線上に位置する。導入ポート１３を介して一次側管部１６に導入された湯水は、円ボス部２３の周囲を回り込むようにして本体１４に流入する。

逆止弁８および逆止弁４は、浴槽から給湯装置側への湯水の逆流を段階的に防止する。大気開放弁６は、一次側の圧力低下に応動して逆止弁４と逆止弁８との間の空間を大気に開放する。例えば浴槽が給湯装置よりも高い位置に設置されるような場合、浴槽の側に配置された逆止弁８が異物の噛み込みなどにより水密不良となっていた場合には、浴槽内の汚水がその水頭圧により逆止弁８を介して大気開放弁６まで逆流してくる。このような場合であっても、その汚水は大気開放弁６によって大気に放出されるため、浴槽内の汚水が一次側へ逆流することを防止できる。なお、給湯装置の構成は、例えば特許文献１に記載のように公知であるため、その詳細な説明については省略する。

図２に示すように、電磁弁２は、駆動部としてのソレノイド５２を備える。本体１４の開口部は、ソレノイド５２が組み付けられることで封止されている。電磁弁２は、一次側から二次側へ流れる湯水の流れを制御する主弁５４と、主弁５４の開閉状態を制御するパイロット弁５６を備える。

上述した円ボス部２３の内周部により主弁孔５８が形成され、その上流側開口端部に主弁座６０が形成されている。円ボス部２３を取り囲む空間は、一次側管部１６に連通する圧力室６２となっており、上流側通路１７ａを構成している。圧力室６２には大径の主弁体６４が配設されている。主弁体６４は、主弁座６０に着脱して主弁５４を開閉する。円ボス部２３の下流側端部には逆止弁４の弁孔６５が設けられ、その開口端部に弁座６７が形成されている。

主弁体６４は、段付円板状の弁部材６３と、弁部材６３を支持するダイアフラム６６を有する。ダイアフラム６６は、その外周縁部がボディ１２とソレノイド５２との間に挟持され、軸線方向に変位可能に支持されている。弁部材６３は、ダイアフラム６６の中央を貫通しつつ固定されている。すなわち、弁部材６３の側面に環状の凹部６９が形成され、その凹部６９にダイアフラム６６の内周縁部が嵌着されている。

ダイアフラム６６は、その中央部が弁部材６３の底部に密着しており、その底部に沿った厚肉部分が主弁座６０に着脱するシール部７０を構成している。ダイアフラム６６は、圧力室６２とは反対側に背圧室６８を区画する「区画部」として機能する。また、主弁体６４には、背圧室６８の内外を連通させ、一次側管部１６からの湯水の一部を背圧室６８に導入可能なリーク通路７１が設けられている。このリーク通路７１およびその周辺の詳細については後述する。

弁部材６３の中央部には背圧室６８側に突出するボス部が設けられ、そのボス部の上端面にパイロット弁座７２が形成されている。また、弁部材６３の中央部を軸線方向に貫通するようにパイロット通路７３が設けられている。パイロット通路７３の上部の小径部がパイロット弁孔７４を形成している。また、背圧室６８には、ソレノイド５２により駆動されるパイロット弁体７６が配設されている。パイロット弁体７６は、パイロット弁座７２に着脱してパイロット弁５６を開閉する。パイロット弁体７６は、弾性体（本実施例ではゴム）からなり、ソレノイド５２のプランジャ７８に固定されている。

一方、ソレノイド５２は、ボディ１２の開口端部を封止するように固定された有底段付円筒状のスリーブ８０と、スリーブ８０に摺動可能に支持されたプランジャ７８と、スリーブ８０の外側に設けられたボビン８４と、ボビン８４に巻回された電磁コイル８６とを含む。パイロット弁体７６は、プランジャ７８の先端部に嵌合され、プランジャ７８と一体に軸線方向に変位する。スリーブ８０の底部とプランジャ７８との間には、プランジャ７８を介してパイロット弁体７６を閉弁方向に付勢するスプリング８８（「付勢部材」に該当する）が介装されている。図示のように、プランジャ７８とスリーブ８０との隙間が背圧室６８に開口している。

大気開放弁６は、二次側管部１８に対して一次側管部１６とは反対側に設けられている。大気開放弁６のボディ９０は、ボディ１２と一体成形された本体９２と、本体９２を側方から封止するハウジング９４とをＯリング９６およびダイアフラム９８を介して組み付けることにより構成される。本体９２は、排出管部２２を介して二次側管部１８とつながっている。排出管部２２の内方に接続通路１１０が形成されている。ボディ９０は、ダイアフラム９８により感圧室１００と開放室１０２に区画されている。感圧室１００は、検圧通路１０４および小孔１０６を介して本体１４の圧力室６２に連通し、導入ポート１３から導入される湯水の一次圧を導入する。

開放室１０２は、一方で接続通路１１０を介して二次側管部１８の内方に連通し、他方で排出通路１１２を介して大気に開放されている。接続通路１１０は、二次側管部１８における弁孔６５よりも下流側に連通している。開放室１０２と接続通路１１０との間に円ボス部が設けられ、その円ボス部の先端に弁座１１４が形成されている。

ダイアフラム９８に支持されるように弁体１１６が配設されている。弁体１１６は、ダイアフラム９８の中央部（厚肉部）にて構成される着脱部１１８と、その着脱部１１８を軸線方向両側から挟むようにして支持する支持部材１１５，１１７にて構成される。支持部材１１５が感圧室１００側から着脱部１１８を支持し、支持部材１１７が開放室１０２側から着脱部１１８を支持する。着脱部１１８が弁座１１４に着脱して大気開放弁６を開閉する。支持部材１１７が本体９２により軸線方向に摺動可能に支持されることで、弁体１１６の安定した動作を確保している。弁体１１６とボディ１２との間には、弁体１１６を開弁方向に付勢するスプリング１１９が介装されている。

逆止弁４および逆止弁８は、二次側管部１８に組み込まれる逆止弁ユニットとして構成されている。すなわち、この逆止弁ユニットは、段付円筒状のボディ１２０に第１弁体１２２および第２弁体１２４を同軸状に組み付けて構成されている。ボディ１２０は、二次側管部１８にＯリング１２６を介して圧入されている。ボディ１２０の上流側開口端部と下流側開口端部には、円ボス状の軸受部１２８，１４０が設けられている。第１弁体１２２は、軸受部１２８に摺動可能に支持され、弁座６７に下流側から着脱して逆止弁４を開閉する。第１弁体１２２と軸受部１２８との間には、第１弁体１２２を閉弁方向に付勢するスプリング１３２が介装されている。軸受部１２８には、その上流側と下流側とを連通させる連通孔１３４が設けられている。

第２弁体１２４は、第１弁体１２２と同様の構成を有する。ボディ１２０の上半部は縮径されており、その内周部により弁孔１３６が形成されている。そして、弁孔１３６の下流側開口端部により弁座１３８が形成されている。第２弁体１２４は、軸受部１４０に摺動可能に支持され、弁座１３８に下流側から着脱して逆止弁８を開閉する。第２弁体１２４と軸受部１４０との間には、第２弁体１２４を閉弁方向に付勢するスプリング１４２が介装されている。軸受部１４０には、その上流側と下流側とを連通させる連通孔１４４が設けられている。

次に、背圧室６８への異物侵入防止構造について説明する。
図３は、弁部材６３の構成を表す図である。（Ａ）は下方からみた斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は正面図、（Ｄ）は底面図である。図４は、ダイアフラム６６の構成を表す図である。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。図５は、リーク通路７１およびその周辺の構造を表す図である。（Ａ）は主弁体６４の構成表す底面図である。（Ｂ）は図２のＡ部拡大図である。（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。

図３に示すように、弁部材６３は、段付円板状の本体１５０を有する。本体１５０の上面中央に弁座形成部１５２が突設され、その上端面にパイロット弁座７２が形成されている。本体１５０の下面中央から下方に向けて通路形成部１５４が延設されている。弁座形成部１５２および通路形成部１５４を軸線方向に貫通するようにパイロット通路７３が形成されている。通路形成部１５４の側面から小フランジ１５６が延出し、その下面に補強用の複数のリブ１５８が配設されている。本体１５０の下面中央部と小フランジ１５６との間に凹部６９が形成されている。

本体１５０の下面周縁部には、段付柱状の係止突起１６０が突設されている。係止突起１６０は、弁部材６３とダイアフラム６６との固定に関わる。本体１５０の下面周縁部にはまた、その係止突起１６０から１８０度ずれた位置に取付孔１６２が設けられている。取付孔１６２は平面視長方形状をなし、その長手方向中央部が一段低くされた段差形状を有する。その段差の底面が非当接面１６４となっている。その段差における非当接面１６４の両側が係止面１６６とされている。係止面１６６には、後述するストレーナ２５（「第２フィルタ部材」として機能する）が係止される。リーク通路７１の上端は、本体１５０の上面周縁部に開口し、下端は非当接面１６４の中央に開口している。

図４に示すように、ダイアフラム６６は、円板状の本体１７０と、本体１７０の外周縁から半径方向外向きに延出するコルゲート部１７２を有する。本体１７０の中央に嵌合孔１７４が形成されている。嵌合孔１７４の内周縁部が、弁部材６３の凹部６９に嵌着される。本体１７０の下面にシール部７０が設定され、そのシール部７０の外側に長方形状の開口部１７６が形成されている。本体１７０にはまた、開口部１７６と１８０度ずれた位置に円形状の嵌合孔１７８が形成されている。

図５に示すように、主弁体６４は、ストレーナ２５を弁部材６３に組み付け、さらに弁部材６３をダイアフラム６６に組み付けて得られる。係止突起１６０が嵌合孔１７８に挿通されることで、弁部材６３がダイアフラム６６に対して位置決めされる。

図６は、ストレーナ２５の構成を表す図である。（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は正面図であり、（Ｃ）は側面図である。
ストレーナ２５は、有底枠体状（平面視長方形状）をなし、ストレーナ２４よりも細かいメッシュを有する。具体的には、ストレーナ２４のメッシュの開口幅（目開き）は、リーク通路７１の直径よりも小さいが、プランジャ７８とスリーブ８０との隙間（クリアランス）よりも大きい。一方、ストレーナ２５のメッシュの開口幅は、ストレーナ２４のメッシュの開口幅よりも小さく、さらにプランジャ７８とスリーブ８０との隙間よりも小さい。ストレーナ２５は、全体として可撓性を有する。

図５に戻り、ストレーナ２５は、弁部材６３の取付孔１６２に嵌合する態様で取り付けられる。ストレーナ２５は、その底面が係止面１６６に当接するまで押し込まれる。このとき、ストレーナ２５の下端開口部がやや内方に撓み、その弾性反力により取付孔１６２に引っ掛かる。図５（Ｂ）に示すように、取付孔１６２は上流側通路１７ａに連通する。

図５（Ａ）および（Ｃ）に示すように、開口部１７６の長手方向の幅が、取付孔１６２のそれよりやや小さい。このため、弁部材６３とダイアフラム６６とを組み付けたときには、図示のように、ダイアフラム６６における開口部１７６の周辺が、ストレーナ２５の長手方向両端にややオーバーラップする。それにより、ストレーナ２５の取付孔１６２からの脱落が防止される。本実施形態において、リーク通路７１、取付孔１６２および開口部１７６が、上流側通路１７ａと背圧室６８とを連通させる「連通孔１８０」を構成する。連通孔１８０は、シール部７０の外側に位置する。

また、ストレーナ２５と非当接面１６４との間に空隙Ｓが形成されることで、リーク通路７１の上流側でストレーナ２５の流路面積を大きくとることができ、異物の目詰まりによる流路の閉塞を防止又は抑制できる。

次に、制御弁ユニット１の動作について図１および図２を参照しつつ説明する。
上述した構成おいて、上流側通路１７ａと下流側通路１７ｂとを背圧室６８を介することなくつなぐ通路が「主通路」を構成する。上流側通路１７ａと下流側通路１７ｂとを背圧室６８を介してつなぐ通路が「副通路」を構成する。背圧室６８の圧力は、パイロット弁５６の開閉状態によって変化する。

ソレノイド５２がオフにされた状態（非通電状態）では、パイロット弁５６が閉弁して副通路を閉じ、主弁５４が閉弁して主通路を遮断する。すなわち、ソレノイド力が作用しないため、スプリング８８によってパイロット弁体７６が閉弁方向に付勢され、パイロット弁５６が閉弁状態となる。このとき、背圧室６８の圧力と主弁５４の上流側圧力とがほぼ等しくなり、主弁体６４には主弁５４の上流側圧力（一次圧）と下流側圧力（二次圧）との差圧が閉弁方向に作用する。一次圧が高い通常の状態では主弁体６４が押し下げられ、主弁座６０に着座して主弁５４を閉じる。

一方、ソレノイド５２がオンにされた状態（通電状態）では、パイロット弁５６が開弁して副通路を開き、主弁５４が開弁して主通路を開放する。すなわち、ソレノイド力が作用するため、スプリング８８の付勢力に抗してパイロット弁体７６が開弁方向に駆動され、パイロット弁５６が開弁状態となる。このとき、背圧室６８の圧力と主弁５４の下流側圧力とがほぼ等しくなり、主弁体６４には一次圧と二次圧との差圧が開弁方向に作用する。一次圧が高い通常の状態では主弁体６４が押し上げられ、主弁座６０から離間して主弁５４を開く。

湯張り時においてはソレノイド５２への通電がなされ、電磁弁２が全開状態に維持される。このとき、上流側から導入ポート１３を介して湯水が導入され、その水圧により逆止弁４および逆止弁８が開弁状態となる。一方、このような通水時においては、一次圧のほうが二次圧よりも高くなるため、大気開放弁６は閉弁状態を維持する。

一方、湯張りを停止させる際には、ソレノイド５２への通電をオフにする。それにより、ソレノイド５２による吸引力がなくなるため、スプリング８８の付勢力によりパイロット弁体７６がパイロット弁座７２に着座して、パイロット弁５６を閉じる。その結果、主弁５４が主弁座６０に着座し、電磁弁２が閉弁状態となる。

このとき、電磁弁２により湯水の導入が遮断されるため、逆止弁４および逆止弁８はスプリング１３２，１４２の付勢力により閉弁状態となる。一方、給湯装置が正常に動作する限り、一次側管部１６から導入される圧力のほうが、逆止弁４と逆止弁８との間の圧力よりも高くなるため、大気開放弁６は閉弁状態を維持する。

このようにして浴槽に湯が供給された状態において、大気開放弁６の感圧室１００には、検圧通路１０４を介して一次圧が導入されている。この一次圧は通常、二次圧より大きいため、大気開放弁６は閉弁状態を保持する。しかし、例えば停電や断水により給水装置において負圧が発生すると、大気開放弁６がその一次圧の低下を感知して開弁し、逆止弁４と逆止弁８との間の空間にある水を大気に放出する。このとき、仮に逆止弁８が異物の噛み込み等、何らかの要因で水密不良となっていた場合、浴槽の汚水がその水頭圧により逆止弁８を介して大気開放弁６まで逆流する。しかし、その汚水は大気開放弁６により大気に放出されるため、給湯装置の内部ひいては上水道へ逆流することはない。

以上の動作において、ソレノイド５２がオン・オフされるごと、つまりパイロット弁５６が開閉するごとに背圧室６８への湯水の導入および排出がなされる。この湯水の導入の際に、仮にストレーナ２４を通過した微小な異物が連通孔１８０に差しかかったとしても、ストレーナ２５がこれを捕捉し、背圧室６８への侵入を防止又は抑制できる。つまり、プランジャ７８とスリーブ８０との隙間に異物が侵入することを防止又は抑制できる。プランジャ７８がロックしてパイロット弁５６の作動性を低下させるような事態を防止又は抑制できる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。以下、上記実施形態の変形例を示す。

図７は、第１変形例に係る弁部材および第２フィルタ部材の各構成を表す図である。（Ａ）は弁部材の斜視図であり、（Ｂ）は底面図である。（Ｃ）は第２フィルタ部材の平面図であり、（Ｄ）は側面図である。
第１変形例では、上記実施形態の弁部材６３に代えて弁部材１６３を、ストレーナ２５に代えてストレーナ１２５（「第２フィルタ部材」として機能する）を採用する。弁部材１６３の下面周縁部には、半円弧状の取付孔１６５が設けられている。取付孔１６５の両端部に係止面１６６が設けられ、それらの間に非当接面１６４が設定されている。リーク通路７１は、非当接面１６４の中央に開口している。一方、ストレーナ１２５は、取付孔１６５と相補形状となるよう半円弧状に構成されている。なお、弁部材１６３が取り付けられるダイアフラムには、ストレーナ１２５を露出させるための半円弧状の開口部が設けられるが、図示を省略する。

本変形例によれば、上記実施形態と比較して第２フィルタ部材の面積を大きくできる。ストレーナ１２５の面積が大きいため、部分的に異物による目詰まりが生じたとしても、リーク通路への流体の流れを確保しやすい。その結果、ソレノイドをオンにした際に背圧室への流体の供給を確保でき、主弁５４を閉じることができる。

図８は、第２変形例に係る弁部材の各構成を表す図である。（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は底面図である。
第２変形例では、上記実施形態の弁部材６３に代えて弁部材２６３を採用する。弁部材２６３には、その下面周縁部の二箇所に取付孔１６２が設けられている。２つの取付孔１６２は、弁部材２６３の軸線に対して互いに９０度ずれた位置に設けられている。各取付孔１６２にリーク通路７１が開口しており、それぞれストレーナ２５が取り付けられる。本変形例では、弁部材２６３の２箇所にリーク通路７１が設けられることになるが、その２つのリーク通路７１の総断面積は、パイロット弁孔７４の断面積よりも小さい。それにより、主弁５４の開弁動作を確保できる。

本変形例によれば、万が一、２つの連通孔１８０の一方について異物により流体の流れが阻害されたとしても、他方の連通孔１８０により背圧室６８への流体の供給を確保できる。なお、本変形例では、リーク通路および第２フィルタ部材を複数設けることとしたが、それらの数については適宜設定できる。複数の第２フィルタ部材が互いに異なる形状を有してもよい。ただし、複数の第２フィルタ部材が覆う各リーク通路の総断面積がパイロット弁孔の断面積よりも小さくなるようにする。

図９は、第３〜第５変形例に係る第２フィルタ部材とその周辺構造を表す断面図であり、図５（Ｃ）に対応する。（Ａ）は第３変形例を示し、（Ｂ）は第４変形例を示し、（Ｃ）は第５変形例を示す。
第３変形例では、ダイアフラム３６６の上面中央に円ボス状のシール部３１０が突設されている。シール部３１０がストレーナ２５の開口部から挿入されることで、シール部３１０の外周面と取付孔１６２の内周面との間にストレーナ２５の側部を挟み込む。また、シール部３１０の上面と取付孔１６２の係止面１６６との間にストレーナ２５の底部を挟み込む。本変形例によれば、開口部１７６に導かれた流体が、弁部材６３とダイアフラム３６６との間隙を通って背圧室６８に導かれることを抑制できる。

第４変形例では、ストレーナ２５がその開口部を上にして取付孔４６２に取り付けられている（ストレーナ２５の弁部材６３への取付態様が上記実施形態とは上下逆）。本変形例によれば、ストレーナ２５の底面がリーク通路７１から離隔することとなり、ストレーナ２５の内部に空隙Ｓを設定できる。このため、上記実施形態のように係止面１６６と非当接面１６４との間に段差を設ける必要がなく（取付孔４６２を段差形状とする必要がない）、弁部材４６３の構造を簡素化できる。

第５変形例では、平板状のストレーナ５２５（「第２フィルタ部材」として機能する）が採用されている。ダイアフラム５６６の上面中央に円ボス状の支持部５１０が突設されている。支持部５１０が、ストレーナ５２５を下方から支持している。支持部５１０は、第３変形例と同様にシール部としても機能する。本変形例によれば、第２フィルタ部材の構造をシンプルにできる。

図１０は、第６変形例に係る第２フィルタ部材とその周辺構造を表す図であり、図５（Ｂ）に対応する。
第６変形例では、ストレーナ６２５（「第２フィルタ部材」として機能する）を弁部材６６３に対して外付けする。弁部材６６３は、一対の係止突起１６０を有し、そのうち一つを軸線方向に貫通するようにリーク通路７１が形成されている。

ダイアフラム６６６には一対の嵌合孔１７８が設けられ、各係止突起１６０が貫通して留められることで、弁部材６６３とダイアフラム６６６とが固定されている。ストレーナ６２５は、有底円筒形状を有し、係止突起１６０を外側から覆うようにしてダイアフラム６６６に取り付けられている。リーク通路７１の開口端と、ストレーナ６２５の底面との間に空隙Ｓを設けることで、異物の侵入を抑制しつつ流体の導入を促進している。本変形例によっても上記実施形態と同様の効果が得られる。なお、ストレーナ６２５の形状は有底円筒形状に限らず、有底角筒形状その他の形状を適宜採用できる。

図１１は、第７変形例に係る第２フィルタ部材とその周辺構造を表す図である。（Ａ）は主弁体の平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。（Ｃ）は第２フィルタ部材の平面図であり、（Ｄ）は（Ｃ）のＥ−Ｅ矢視断面図である。
図１１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、第７変形例では、弁部材７６３の上面側にストレーナ７２５（「第２フィルタ部材」として機能する）が配置される。弁部材７６３は、第６変形例の弁部材６６３とほぼ同様の構成を有するが、リーク通路７１が開口する上面部分７１０がやや低くされている。

図１１（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、ストレーナ７２５は円板状をなし、その中央に弁座形成部１５２を挿通させるための挿通孔７２６を有する。ストレーナ７２５のメッシュサイズおよび材質等は上記実施形態と同様でよい。図１１（Ｂ）に示すように、本変形例ではストレーナ７２５が弁部材７６３の上部環状枠に圧入されているが、接着、加締め、締結その他の手段により弁部材７６３に固定されてもよい。弁部材７６３の上面とストレーナ７２５との間に空隙Ｓが形成される。

本変形例によれば、リーク通路７１の出口側で異物を捕捉できる。すなわち、異物がプランジャ７８とスリーブ８０との隙間に導かれることを防止又は抑制でき、パイロット弁５６の作動安定性を確保できる。なお、本変形例では、ストレーナ７２５により弁部材７６３の上面の大部分を覆う構成を示したが、リーク通路７１およびその近傍のみを覆う構成としてもよい。

［他の変形例］
上記実施形態では、給湯装置の制御弁ユニットに電磁弁２（上記パイロット作動式の電磁弁）を適用する例を示した。他の変形例においては、空調装置その他の装置の制御弁ユニットに対し、同様の電磁弁（主弁体に第２フィルタ部材を設ける構造）を適用してもよい。また、電磁弁単体として独立させてもよい。

上記実施形態では、主弁体の区画部をダイアフラムで構成する例を示した。変形例においては、区画部をピストン等により構成してもよい。その場合、ピストンに連通孔（リーク通路、取付孔）が設けられ、第２フィルタ部材が配置される。ピストンは、ボディに摺動可能に支持される。背圧室への流体の導入又は導出に応じて、主弁体が主弁の開閉方向に動作する。

上記実施形態では、ストレーナ２５のメッシュの粗さ（目開き）をストレーナ２４のそれよりも細かくしたが、同等としてもよい。ストレーナ２５のメッシュの開口幅（目開き）をプランジャ７８とスリーブ８０とのクリアランス以上に設定したとしても、主通路における流体の流れを阻害しない位置にもう一つのストレーナ２５（第２フィルタ部材）を設けることで、背圧室への異物の侵入を抑制できる。ただし、主通路における流体の流れを良好に確保しつつ、背圧室への異物の侵入を防止する観点からは、ストレーナ２４のメッシュの開口幅を上記クリアランス以上に設定し、ストレーナ２５のメッシュの開口幅を同クリアランスよりも小さく設定するのが好ましい。

上記実施形態では、リーク通路７１の上流側（上流側通路１７ａ側）に取付孔１６２を設け、ストレーナ２５（第２フィルタ部材）を配置する例を示した。変形例においては、リーク通路７１の下流側（背圧室６８側）に取付孔を設け、第２フィルタ部材を配置してもよい。

上記実施形態では、一つの連通孔につきリーク通路を一つ設ける例を示した。変形例においては、一つの連通孔につきリーク通路を複数設けてもよい。例えば、図７に示した取付孔１６５に複数のリーク通路が連通する構成としてもよい。

上記実施形態では述べなかったが、リーク通路の中途に第２フィルタ部材を設けてもよい。例えば、上流側リーク通路と下流側リーク通路を同軸状に設け、両リーク通路の間に第２フィルタ部材を介装してもよい。

上記実施形態では、本体１４と一体成形された一次側管部１６にストレーナ２４（第１フィルタ部材）を設ける構成を例示した。変形例においては、本体と一次側管部（上流側配管）とを着脱可能に構成し、その上流側配管に第１フィルタ部材を配設してもよい。

上記実施形態では、電磁弁が２つのフィルタ部材（第１フィルタ部材，第２フィルタ部材）を備える構成を例示したが、電磁弁の上流側の外部配管（一次側の外部配管）がフィルタ部材を備える場合、電磁弁の第１フィルタ部材を省略してもよい。電磁弁が、主弁体に設けられる第２フィルタ部材のみを備えてもよい。その場合、外部配管のフィルタ部材が「第１フィルタ部材」として機能する。なお、外部配管は、電磁弁に直に接続されてもよいし、他の配管等を介して電磁弁に接続されてもよい。外部配管は、配管構造のみならず外部装置の通路を含む概念であってもよい。

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

１ 制御弁ユニット、２ 電磁弁、４ 逆止弁、６ 大気開放弁、８ 逆止弁、１２ ボディ、１３ 導入ポート、１５ 導出ポート、１７ａ 上流側通路、１７ｂ 下流側通路、２４ ストレーナ、２５ ストレーナ、５２ ソレノイド、５４ 主弁、５６ パイロット弁、６０ 主弁座、６３ 弁部材、６４ 主弁体、６６ ダイアフラム、６８ 背圧室、７０ シール部、７１ リーク通路、７２ パイロット弁座、７３ パイロット通路、７６ パイロット弁体、７８ プランジャ、８０ スリーブ、８６ 電磁コイル、１２５ ストレーナ、１５０ 本体、１５２ 弁座形成部、１５４ 通路形成部、１５６ 小フランジ、１５８ リブ、１６０ 係止突起、１６２ 取付孔、１６３ 弁部材、１６４ 非当接面、１６５ 取付孔、１６６ 係止面、１７４ 嵌合孔、１７６ 開口部、１７８ 嵌合孔、１８０ 連通孔、２６３ 弁部材、３１０ シール部、３６６ ダイアフラム、４６２ 取付孔、４６３ 弁部材、５１０ 支持部、５２５ ストレーナ、５６６ ダイアフラム、６２５ ストレーナ、６６３ 弁部材、６６６ ダイアフラム、７１０ 上面部分、７２５ ストレーナ、７２６ 挿通孔、７６３ 弁部材、Ｓ 空隙。

Claims (8)

1. パイロット作動式の電磁弁において、
   上流側通路と下流側通路とを含む主通路と、前記上流側通路と前記下流側通路との間に設けられた主弁座とを有するボディと、
   前記上流側通路と背圧室とを区画する区画部と、前記主弁座に着脱して主弁を開閉するシール部と、前記背圧室と前記下流側通路とを連通させるパイロット通路と、前記上流側通路と前記背圧室とを連通させるリーク通路とを有する主弁体と、
   前記パイロット通路の前記背圧室側の開口端に設けられたパイロット弁座と、
   前記パイロット弁座に着脱してパイロット弁を開閉するパイロット弁体と、
   前記ボディに対して固定されたスリーブと、前記スリーブに摺動可能に支持されるプランジャとを含み、前記プランジャが前記パイロット弁体と一体に軸線方向に変位し、前記プランジャと前記スリーブとの隙間が前記背圧室に開口するソレノイドと、
   前記上流側通路に配設された第１フィルタ部材と、
   前記主弁体に固定され、前記リーク通路を覆う第２フィルタ部材と、
   を備えることを特徴とする電磁弁。
2. 前記第２フィルタ部材のメッシュの開口幅が、前記第１フィルタ部材のメッシュの開口幅よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の電磁弁。
3. 前記第２フィルタ部材のメッシュの開口幅が、前記プランジャと前記スリーブとの隙間よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の電磁弁。
4. 前記主弁体が、前記リーク通路と連通する取付孔を有し、
   前記取付孔の断面が前記リーク通路の断面よりも大きく、
   前記第２フィルタ部材が、前記取付孔に嵌合するように前記主弁体に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電磁弁。
5. 前記取付孔は、前記第２フィルタ部材と前記リーク通路との間に空隙を形成するための段差を有することを特徴とする請求項４に記載の電磁弁。
6. 前記主弁体は、
   前記ボディに周縁部が固定されたダイアフラムと、
   前記ダイアフラムの中央を貫通しつつ固定された弁部材と、
   を含み、
   前記パイロット通路が、前記弁部材の中央を貫通するように設けられ、
   前記取付孔が前記リーク通路の上流側に設けられ、
   前記ダイアフラムは、前記取付孔と連通する開口部を有し、
   前記開口部が前記取付孔よりも小幅となる部分を有することにより、前記第２フィルタ部材の脱落が防止されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の電磁弁。
7. 前記リーク通路および前記取付孔が、前記シール部の周囲に複数設けられ、
   前記第２フィルタ部材が、複数の取付孔のそれぞれに配設されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の電磁弁。
8. 第１フィルタ部材を備えた外部配管の下流側に設置される電磁弁であって、
   上流側通路と下流側通路とを含む主通路と、前記上流側通路と前記下流側通路との間に設けられた主弁座とを有するボディと、
   前記上流側通路と背圧室とを区画する区画部と、前記主弁座に着脱して主弁を開閉するシール部と、前記背圧室と前記下流側通路とを連通させるパイロット通路と、前記上流側通路と前記背圧室とを連通させるリーク通路とを有する主弁体と、
   前記パイロット通路の前記背圧室側の開口端に設けられたパイロット弁座と、
   前記パイロット弁座に着脱してパイロット弁を開閉するパイロット弁体と、
   前記ボディに対して固定されたスリーブと、前記スリーブに摺動可能に支持されるプランジャとを含み、前記プランジャが前記パイロット弁体と一体に軸線方向に変位し、前記プランジャと前記スリーブとの隙間が前記背圧室に開口するソレノイドと、
   前記主弁体に固定され、前記リーク通路を覆う第２フィルタ部材と、
   を備えることを特徴とする電磁弁。

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