JP4084644B2 - High pressure solenoid valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧流体を制御する高圧電磁弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、環境問題、とりわけエネルギー問題の観点からガソリン車に代わる天然ガス自動車の開発が推し進められている。天然ガス自動車は、基本的にはガソリン車の構造と変わらないが、燃料タンクに貯蔵された高圧(例えば、20MPa)の圧縮天然ガスをエンジンの燃料とする関係で、ガソリン等の液体燃料用とは異なる特有の燃料供給装置を備えている。
【0003】
図14は、天然ガス自動車の燃料供給装置の一例を示す概念図である。
燃料供給装置は、燃料タンク101に過流防止弁102が接続され、その過流防止弁102に対して逆止弁103,104が並列に接続されている。逆止弁104は、主止弁105の下流側に配設されており、逆止弁103は、充填口106と燃料タンク101とを接続するバイパス回路Lに接続されている。ここで、逆止弁103,104は、圧縮天然ガスの流れを相対的に制御するよう配設されている。すなわち、逆止弁103は、燃料充填時に充填口106から圧縮天然ガスを燃料タンク101にのみ流すよう設置されている。一方、逆止弁104は、圧縮天然ガスをエンジン108側に供給する時に、燃料タンク101に接続する上流側からレギュレータ107及びエンジン108に接続する下流側にのみ流すように設置されている。
【0004】
こうした燃料供給装置では、燃料を充填するときに、充填口106を圧縮天然ガスの供給源に接続すると、圧縮天然ガスが充填口106から逆止弁103、過流防止弁102を介して燃料タンク101に導入される。このとき、逆止弁104にて主止弁105への流れが止められ、主止弁105は閉弁されている。
また、エンジン108に燃料を供給するときに、主止弁105を開弁させると、圧縮天然ガスが燃料タンク101から過流防止弁102、主止弁105、逆止弁104、レギュレータ107を介してエンジン108に導入される。このように、逆止弁104が圧縮天然ガスの逆流を防止するため、主止弁105には圧縮天然ガスが常に一定方向に流れる。そして、燃料タンク101から供給される圧縮天然ガスの流量が過大になると、過流防止弁102が自動的に閉動作し、流量調整を行う(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
このように高圧の圧縮天然ガスを制御する主止弁105には、図15に示すような高圧電磁弁100が使用されている。図15は、従来の高圧電磁弁100の一例を示す断面図である。
図15の高圧電磁弁100は、パイロット方式のものであり、駆動側の駆動部111と流量調整側の弁部112とから構成されている。駆動部111は、コイル113を巻回された円筒形状のコイルボビン114内に固定コア115がパイプ118とともに配設されるとともに、パイプ118内をプランジャ116が摺動可能に嵌挿されている。固定コア115とプランジャ116との間には、スプリング117が配設され、プランジャ116を弁部112側(図中下側)へ常に付勢している。
【0006】
一方、弁部112は、ボディ120に入力ポート121と出力ポート122、そしてその間を連通する弁孔123及び弁孔123の入力側開口部に弁座124が形成され、入力ポート121側の一次室125と出力ポート122側の二次室126とが設けられている。入力ポート121側には、圧縮天然ガスに混入している塵埃を取り除くフィルタ127が装填されている。
【0007】
駆動部111から弁部112の一次室125内に延設されたプランジャ116の下端面には、パイロット弁体131が保持金具139を介して保持されている。そして、そのプランジャ116の下端部を囲むようにメイン弁体132がプランジャ116に係設され、メイン弁体132とパイロット弁体131との間にパイロット室137が形成されている。メイン弁体132は、プランジャ116のピン孔116aに緩挿されたピン133に遊嵌されることにより、プランジャ116に対して軸方向に移動可能に取り付けられている。メイン弁体132の軸芯部分には、軸方向に貫通したパイロットポート135が穿設され、パイロットポート135の図中上端開口部にパイロット弁体131と当接するパイロット弁座136が形成されている。また、メイン弁体132の外周面には、一次室125とパイロット室137とを連通するための図示しない連通孔が穿設されている。
【0008】
上記高圧電磁弁100は、駆動部111に電気信号を供給されないときは、プランジャ116がスプリング117で下向きに押圧されてパイロット弁体131をパイロット弁座136に当接させ、さらにメイン弁体132を弁座124に当接させる。一次室125は、メイン弁体132に形成された図示しない連通孔を介してパイロット室137と連通して同圧になるので、メイン弁体132は圧縮天然ガスの圧力により弁座124に強く押しつけられてシールする。従って、圧縮天然ガスは入力ポート121から出力ポート122へと流れない。
【0009】
それから、駆動部111に電気信号を供給されると、プランジャ116がスプリング117の付勢力に反して上昇し、パイロット弁体131をパイロット弁座136から離間させるため、パイロット室137の圧縮天然ガスがパイロットポート135から二次室126に流出する。二次室126の圧力が上昇し、一次室125との圧力差が小さくなると、プランジャ116がスプリング117の付勢力に反してさらに上昇し、ピン133を介してメイン弁体132を引き上げて弁座124から離間させる。これにより、入力ポート121から出力ポート122へと圧縮天然ガスが流れる(例えば、特許文献2参照。)。
【0010】
【特許文献1】
特開平10−281009号公報(段落0007〜0012、第1図。)
【特許文献2】
特開平10−160024号公報(段落0010〜0013、第1図。)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記燃料供給装置は、部品点数を減らしてコストダウンを図ることを目的として、図14の点線で囲った部分、すなわちバイパス回路Lと逆止弁103,104を省き、燃料タンク101と充填口106及びエンジン108とを接続する流路を一系統にすることが提案されている。そのため、主止弁105として使用される高圧電磁弁100には、逆流機能が求められるようになった。
【0012】
そこで、従来の高圧電磁弁100に圧縮天然ガスを逆流させたところ、パイロット弁体131がパイロット弁座136と当接する部分を破損する問題が発生した。その理由としては、以下の点が考えられる。
高圧電磁弁100では、図16の説明図に示すように、弁孔123が二次室126の流路断面積より小さいため、出力ポート122に供給した圧縮天然ガスは、弁孔123を流れる際に加速され、弁座124通過時の流速Viが出力ポート122供給時の流速Voより速くなって、その勢いのままでメイン弁体132を直撃する。そのため、メイン弁体132は、開弁時に、図17(a)の作用説明図に示すように、パイロット弁座136をパイロット弁体131に押しつけながら勢い良く上昇する。
【0013】
こうした逆流時において、プランジャ116は、メイン弁体132に押し上げられて固定コア115に衝突し、上向きの移動が制限されるが、メイン弁体132は、圧縮天然ガスに押し上げられて上昇し続けようとする。そのため、メイン弁体132のパイロット弁座136は、図17(b)の作用説明図に示すように、パイロット弁体131に押し込まれ、さらにメイン弁体132に作用する圧縮天然ガスの上向きの力によって、パイロット弁体131に対して図中上向きに強く押さえつけられることとなる。一方、圧縮天然ガスは、逆流開始時に、加速された流速Vi(図16参照)でメイン弁体132のパイロットポート135を介してパイロット弁座136へと供給され、パイロット弁体131を直撃する。
【0014】
従って、パイロット弁体131は、パイロット弁座136の押し込みと圧縮天然ガスの圧力によって、図17(c)の作用説明図に示すように、パイロット弁座136と当接する部分に孔があいて、破損してしまっていた。こうした破損は、圧縮天然ガスが20MPaと高圧である関係上、圧縮天然ガスを1回逆流させただけでも発生していた。
【0015】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、高圧流体の逆流に対するパイロット弁体の耐久性を向上させることができる高圧電磁弁を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る高圧電磁弁は、次のような構成を有している。
(1)コイルへの通電によって励磁され、プランジャを吸引するソレノイドを駆動源とし、入力ポートと出力ポートとの連通部分に弁孔が形成されたボディに対して、弁座が前記弁孔の開口部の周りに設けられ、前記弁座に当接又は離間するメイン弁体が前記プランジャに対して軸方向に移動可能に係設されるとともに、入力ポート側と出力ポート側とを連通させるパイロット弁座が形成される一方、前記パイロット弁座に当接又は離間するパイロット弁体が前記プランジャに保持されるものであって、自動車の燃料を貯留する燃料タンクと、燃料を燃料タンクに供給する充填口とを繋ぐ管路に配管され、自動車のエンジンの作動時に、燃料を入力ポートから出力ポートを通じてエンジン側に流すときに、前記ソレノイドの通電によって、前記パイロット弁体が前記パイロット弁座から離間することにより、前記入力ポート側と出力ポート側とが連通し、前記入力ポート側と前記出力ポート側との差圧が小さくなった後に、前記メイン弁体が前記弁座から離間して、前記入力ポートと前記出力ポートとを連通させる一方で、燃料を充填口から燃料タンクに供給するときに、ソレノイドへの通電によってパイロット弁体がパイロット弁座から離間することにより、メイン弁体が弁座から離間して、前記出力ポートと前記入力ポートとが連通する高圧電磁弁において、前記弁孔と前記出力ポートとの間に絞りを設け、前記絞りが、前記燃料を前記充填口から燃料タンクに供給するときに、前記燃料に圧力損失を生じさせて、前記燃料の流速を前記出力ポート流入時の流速より減速させることを特徴とする高圧電磁弁。
【0017】
上記構成を有する発明によれば、出力ポートに供給した高圧流体は、絞りによって流量をしぼられた後に体積膨張することによって圧力損失を生じ、その後、弁孔から排出されるので、弁座通過時の流速が出力ポート供給時の流速より減速される。このとき、高圧流体がメイン弁体を押し上げて、パイロット弁座をパイロット弁体に押しつける力、及び、メイン弁体のパイロット弁座に供給された高圧流体がメイン弁体に直撃する力が小さくなり、パイロット弁体に与えるストレスが軽減される。
【0018】
従って、本発明の高圧電磁弁は、出力ポートに供給した高圧流体が弁座から入力ポート側に排出されるときの流速が、出力ポートへの供給時より減速され、パイロット弁体のストレスが軽減されるので、高圧流体の逆流に対するパイロット弁体の耐久性を向上させることができる。
【0019】
(2)(1)に記載の発明において、絞りは、弁孔より流路断面積が小さく、出力ポートと弁孔とを連通させる絞り流路であることを特徴とする。
上記構成を有する発明によれば、弁孔の直径などを変えなくても、弁座から排出される高圧流体の流速を出力ポートへの供給時より減速させることが可能なので、従来の高圧電磁弁と同様の作動特性を確保することができる。
【0020】
(3)(1)又は(2)に記載の発明において、絞りは、弁孔より流路断面積が小さい絞り孔が形成され、出力ポートに配設されるオリフィス板であることを特徴とする。
上記構成を有する発明によれば、従来の高圧電磁弁の出力ポートにオリフィス板を取り付ければ、出力ポートに供給された高圧流体は、オリフィス板の絞り孔を通過した後に体積膨張することによって圧力損失を生じ、弁孔を通過する際の流速が出力ポート供給時の流速より減速されるので、従来の高圧電磁弁と同様の作動特性を確保することができる。
【0021】
(4)(1)乃至(3)の何れか1つに記載の発明において、絞りの流路断面積は、弁孔の流路断面積の90%以下であることを特徴とする。
上記構成を有する高圧電磁弁によれば、出力ポートに供給された圧縮天然ガスの流速を減速させることができる。
【0022】
(5)(1)乃至(4)の何れか1つに記載の発明において、ボディは、絞りが、弁孔に対して交差する方向に設けられており、絞りが弁孔に連通する部分と対向する位置に、弁孔にのみ開口する乱流室が形成されていることを特徴とする。上記構成を有する発明によれば、絞りを通過した高圧流体が乱流室において攪乱されて乱流を発生した後、さらに、弁孔に流出して体積膨張して圧力損失を生じるので、逆流する高圧流体の流速をより効果的に減速させることができる。また、入力ポートに供給された高圧流体は、乱流室と反対側の出力ポートへと流れるため、作動特性に影響を与えることがない。
【0023】
(6)(1)乃至(5)の何れか1つに記載の発明において、メイン弁体の移動を制限する移動制限手段を有することを特徴とする。
上記構成を有する発明によれば、メイン弁体の移動を移動制限手段により制限することにより、プランジャの移動を制限するので、逆流時には、パイロット弁座がパイロット弁体に対して所定荷重を超えて押しつけることがない。
【0024】
(7)(1)乃至(6)の何れか1つに記載の発明において、エルボ形状又は十字形状を有する屈折流路が形成され、メイン弁体に装填されることにより屈折流路とパイロット弁座とを接続する流路ブロックを有することを特徴とする。
上記構成を有する発明によれば、弁座を入力ポート側に向かって流れる高圧流体は、流路ブロックの屈折流路に侵入し、屈折流路のエルボ部分あるいは十字部分で圧力損失を生じた後にパイロット弁座に供給されるため、パイロット弁座通過時の流速を弁座通過時より減速させて、パイロット弁体に与えるストレスをより一層軽減することができる。
【0025】
(8)(1)乃至(7)の何れか1つに記載の発明において、出力ポートにフィルタを配設したことを特徴とする。
上記構成を有する発明によれば、フィルタが出力ポートから供給された高圧流体に含まれる塵芥を除去するので、パイロット弁座の開口部などがつまることを防止するとともに、上記絞りと同様に圧力損失を生じさせる効果が得られ、パイロット弁体へのストレスを軽減することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
(第1実施の形態)
次に、本発明に係る高圧電磁弁の第1実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、高圧電磁弁1Aの断面図である。
高圧電磁弁1Aは、天然ガス、窒素、アルゴン等のガスを10MPa以上に圧縮した圧縮ガスの流量制御を行うものであって、従来の高圧電磁弁100(図15参照)と同様に、入力ポート31側と出力ポート32側の差圧が大きい場合でも確実に開動作しうるパイロット方式を採用しており、例えば、図14に示す燃料供給装置の主止弁105として使用される。かかる高圧電磁弁1Aは、図1に示すように、大きく分けて、駆動側の駆動部2と流量調整側の弁部3とから構成されている。
【0027】
駆動部2は、コイル20を巻回された円筒形状のコイルボビン21を備える。コイルボビン21の円筒内には、固定コア22が配設され、固定コア22と同軸上に図中下方から円柱状のプランジャ23が嵌挿されている。コイルボビン21と固定コア22及びプランジャ23との間には、圧縮ガスに対する耐圧性を確保するために、非磁性材料からなるパイプ24がプランジャガイドとして駆動部2から弁部3にかけて配設され、プランジャ23はパイプ24に摺動可能に挿通されている。一方、固定コア22は、溶接等によってパイプ25に固定され、磁気枠25は、突出した固定コア22のネジ部にナット26を螺合されて固定されている。固定コア22とプランジャ23との間にはスプリング27が配設され、プランジャ23を弁部3側(図中下側)へ常に付勢している。コイル20に接続された配線28は、ブッシュ29から送出され、図示しない制御装置に接続されている。そして、各部材の組立後にブッシュ29及び磁気枠(磁気フレーム)25内に樹脂からなる充填材が注入されて、ソレノイドが構成されている。
【0028】
一方、弁部3は、ボディ30Aに入力ポート31と出力ポート32が水平方向に形成され、そしてその間を連通する弁孔33が垂直方向に形成され、さらに、入力ポート31側の一次室34と出力ポート32側の二次室(「絞り」及び「絞り流路」に相当するもの。)35Aが形成されている。また、ボディ30Aには、乱流室36が設けられている。二次室35Aと乱流室36は、本実施の形態の特徴をなすものであり、後述する。そして、弁孔33の開口部の周りには、環状のシールリング37を装着された弁座38が設けられている。
【0029】
このようなボディ30Aは、図1に示すように、弁孔33と同軸上に雌ネジが切られた取付口39が開設され、その取付口39に対して外周面に雄ネジが切られた下部固定コア40が螺合接続され、取付口39と下部固定コア40との間に配設されたOリング等のパッキン部材により高圧流体の流体漏れを防止している。駆動部2と弁部3との間には、磁気板41が配設され、磁気回路を形成している。
【0030】
駆動部2から弁部3の一次室34内に延設されたプランジャ23の下端面には、パイロット弁体42が、脱落防止のための保持金具43を介して保持される一方、パイロット弁体42より受圧面の大きいメイン弁体44が、プランジャ23の縮径部分に係設されている。メイン弁体44は、パイプ24の内径と略同径の円筒形状をなし、下端部分がパイプ24より大径に形成されて張出部(「移動制限手段」に相当するもの。)4が設けられている。メイン弁体44の上端面には、プランジャ23の縮径部を嵌挿するための凹部が形成され、プランジャ23のピン孔45に対して緩挿されたピン46に遊嵌されている。よって、メイン弁体44は、プランジャ23に対して軸方向に移動可能に取り付けられ、パイロット弁体42を収納するパイロット室47が内設されている。そして、メイン弁体44は、軸芯部分にパイロットポート48が図面上下方向に貫いて設けられ、パイロット室47と連通する上端開口部にパイロット弁体42に当接するパイロット弁座49が形成されている。尚、メイン弁体44の外周面には、パイロット室47と一次室34とを連通させる連通孔50が開設されている。
【0031】
従って、高圧電磁弁1Aは、コイル20に通電していない間は、プランジャ23がスプリング27によって下方に付勢され、メイン弁体44を弁座38に密接させることにより弁座38を閉じる一方、パイロット弁体42をメイン弁体44のパイロット弁座49に密接させることによりパイロットポート48を閉じている。このとき、メイン弁体44の連通孔50が一次室34と連通するため、一次室34の圧縮ガスがパイロット室47に流入して、一次室34とパイロット室47とを同圧とし、メイン弁体44を弁座38に対して強く押しつけて、確実にシールする。
【0032】
そして、コイル20に通電すると、受圧面積の小さいパイロット弁体42のみがプランジャ23に引き上げられてパイロット弁座49から離間し、パイロットポート48を開く。このとき、パイロット室47と一次室34とは連通路50を介して連通しているため、出力ポート32側の圧縮ガスが入力ポート31側へと流れ、出力ポート32側と入力ポート31側との差圧が小さくなる。すると、プランジャ23がメイン弁体44とパイロット弁体42とを一体的に引き上げ、弁座38を開く。
【0033】
続いて、本実施の形態の特徴をなす二次室35Aと乱流室36について説明する。まず、二次室35Aについて説明する。図2は、高圧電磁弁1Aの弁部拡大断面図である。
二次室35Aは、出力ポート32と同軸上に形成され、弁孔33と出力ポート32とを連通させている。二次室35Aは、流路断面積Dnが弁孔33の流路断面積Diより小さく設定されている。
【0034】
このように二次室35Aの流路断面積Dnを設定したのは、発明者らが、出力ポート32の流路断面積Doを一定にして、弁孔33と二次室35Aの流路断面積Di,Dnの比を変えた高圧電磁弁に対して、20MPaに圧縮したエアを逆流させる実験を行ったところ、出力ポート32に供給した圧縮エアの流量を出力ポート32と弁孔33との間で絞ることにより、パイロット弁体42の破損を防止できることが判明したからである。具体的には、以下の通りである。尚、図3は、実験で用いた高圧電磁弁を概念的に示す図である。図4は、実験で用いた高圧電磁弁11Aの弁部拡大断面図である。
【0035】
図4に示す高圧電磁弁11Aのように、二次室351Aの流路断面積Dnを弁孔331の流路断面積Diより大きくすると、圧縮エアを1回逆流させただけで、パイロット弁体42がパイロット弁座49と当接する部分に孔ができて破損してしまった。これは、出力ポート32に供給された圧縮エアが、二次室351Aと弁孔331を通過するに従って加速され、メイン弁体44に直撃するためと考えられる。
【0036】
それに対して、図3に示すように、二次室35Aの流路断面積Dnを弁孔33の流路断面積Diより次第に小さくして逆流実験を行ったところ、二次室35Aの流路断面積Dnを弁孔33の流路断面積Diの90%以下にすると、パイロット弁体42が破損しなくなった。これは、出力ポート32から入力した圧縮エアが、二次室35Aで流量を絞られた後に弁孔33で体積膨張して圧力損失を生じることによって、二次室35A通過時の流速が出力ポート32供給時の流速Voより減速され、その後さらに、ボディ30Aに衝突して乱流を発生して弁座38へと流れることにより、弁座38通過時の流速Vhが二次室35A通過時の流速Vnより更に減速されるためと考えられる。
【0037】
従って、二次室35Aの流路断面積Dnは、弁孔33の流路断面積Diの90%以下に設定することが望ましい。この場合、二次室35Aの流路断面積Dnは、高圧電磁弁1Aの流量能力にかかわるので、高圧電磁弁1Aの用途に合わせて決めるものとする。例えば、高圧電磁弁1Aの流量能力が少なくてもよい場合には、二次室35Aの流路断面積Dnを弁孔33の流路断面積Diに対して60%、70%、80%等とすることも考えられる。本実施の形態では、二次室35Aの流路断面積Dnは、弁孔33の流路断面積Diの90%以下であって、且つ、図14に示す燃料供給装置の主止弁105としての流量能力が得られるように設定されている。
【0038】
次に、乱流室36について説明する。
乱流室36は、図2に示すように、二次室35Aが弁孔33と連通する部分と対向する位置に、弁孔33にのみ開口するように設けられている。乱流室36は、二次室35Aを弁孔33を超えて深く穿設することにより形成されている。従って、乱流室36、二次室35A、出力ポート32は同軸上に形成されており、出力ポート32に供給された圧縮ガスは、二次室35Aを通過すると、弁孔33を介して乱流室36に入力して攪乱され、乱流を発生しながら弁孔33に流れ出ることとなる。
【0039】
こうした流路構成を有する高圧電磁弁1Aでは、出力ポート32に供給された圧縮ガスは、図3に示すように、二次室35Aに流入する際に流量を絞られ、その後、二次室35Aから弁孔33に流出する際に体積膨張して圧力損失を生じ、さらに、乱流室36に入力して攪乱された後に、乱流室36から弁孔33に乱流を発生しながら流出し、体積膨張して圧力損失を生じながら弁座38まで流れる。そのため、圧縮ガスは、弁座38通過時の流速が出力ポート供給時より格段に遅くなる。
【0040】
よって、圧縮ガスがメイン弁体44を押し上げて、パイロット弁座49をパイロット弁体42に押しつける力が弱くなるとともに、逆流開始時にメイン弁体44のパイロットポート48に侵入した圧縮ガスがパイロット弁体42を直撃する際の圧力が小さくなる。パイロット弁体42は、圧縮ガスの逆流時に、パイロット弁座49やパイロットポート48を通過する圧縮ガスから受けるストレスが軽減されるので、パイロット弁座49と当接する部分に穴があくなどの破損を生じにくい。
【0041】
従って、本実施の形態の高圧電磁弁1Aによれば、出力ポート32と弁孔33との間に、流路断面積Dnが弁孔33の流路断面積Diより小さい二次室35Aを設けたことによって(図2参照)、出力ポート32に供給した圧縮ガスが弁座38から入力ポート31側に排出されるときの流速が、出力ポート32供給時の流速より減速され、パイロット弁体42のストレスが軽減されるので、圧縮ガスの逆流に対するパイロット弁体42の耐久性を向上させることができる。
【0042】
特に、この場合、弁孔33以外の部分、すなわち、出力ポート32と弁孔33とを連通させる二次室35Aにおいて流量を絞っているので、従来の高圧電磁弁と同様の作動特性を確保することができる。作動特性を変えない利点は、図14に示す燃料供給装置では特に有益である。すなわち、図14に示す燃料供給装置は、主止弁105が過流防止弁102と接続されており、主止弁105の作動特性が変化した場合には、その作動特性に合わせて過流防止弁102を交換したり、制御系統を変えなければならないからである。
【0043】
また、高圧電磁弁1Aのボディ30Aは、二次室35Aが、弁孔33に対して交差する方向に設けられており、二次室35Aが弁孔33に連通する部分と対向する位置に、弁孔33にのみ開口する乱流室36が形成されているので、二次室35Aを通過した圧縮ガスの流速をより効果的に減速させることができる。また、入力ポート31に供給された圧縮ガスは、乱流室36と反対側の出力ポート32へと流れるため、乱流室36に侵入して乱流を発生しにくく、作動特性に影響を与えることがない。
【0044】
(第2実施の形態)
続いて、本発明に係る高圧電磁弁の第2実施の形態について、図5〜図8を参照して説明する。
本実施の形態の高圧電磁弁1Bは、オリフィス板51Aを用いて圧縮ガスの流量を絞ることにより流速を減速させる点で、二次室35Aによって流量を絞る第1実施の形態の高圧電磁弁1Aと相違しており、ここでは、第1実施の形態の高圧電磁弁1Aとの相違点を中心に説明する。尚、第1実施の形態の高圧電磁弁1Aと同一の構造については、同一符号を用い、説明を省略することとする。
【0045】
高圧電磁弁1Bでは、図5の弁部拡大断面図に示すように、ボディ30Bに二次室35Bを形成しているが、その二次室35Bは、弁孔33の流路断面積と同一もしくは広く形成されている。二次室35Bと出力ポート32との間には、オリフィス板51Aが配設されている。
【0046】
オリフィス板51Aの絞り孔52Aの面積は、図6の平面図に示すように、弁孔33の流路断面積より小さければ足り、図7に示すように、複数の絞り孔52Bが形成されるオリフィス板51Bを使用してもよい。
【0047】
こうした高圧電磁弁1Bでは、出力ポート32に供給された圧縮ガスは、オリフィス板51Aの絞り孔52Aによって流量を絞られた後、二次室35Bで体積膨張することにより圧力損失を生じ、流速が出力ポート32供給時より減速される。その後、ボディ30Bに衝突して乱流を発生しながら流れ方向を転換して、弁孔33から排出される。尚、絞り孔52Aが弁孔33の流路断面積より小さければ、弁孔33の流路断面積が二次室35Bより小さくても、圧縮ガスの流速が二次室35Bのダンパ的機能等によって十分に減速されるため、弁孔33で加速される割合が小さく、パイロット弁体42に与えるストレスが小さい。
【0048】
従って、本実施の形態の高圧電磁弁1Bによれば、弁孔33の流路断面積より小さい絞り孔52Aが形成されたオリフィス板51Aを出力ポート32に配設したので、圧縮ガスの逆流に対するパイロット弁体42の耐久性を向上させることができるのに加え、従来の高圧電磁弁と同様の作動特性を確保することができる。
【0049】
尚、図8に示すように、ボディ30Bの出力ポート32にオリフィス板51A,51Bを組み合わせて配設すれば、より効果的に圧縮ガスの流量を絞って、圧力損失を生じさせることができる。
【0050】
(第3実施の形態)
続いて、本発明に係る高圧電磁弁の第3実施の形態について、図9及び図10を参照して説明する。
本実施の形態の高圧電磁弁1Cは、第1実施の形態の高圧電磁弁1Aに対して緩衝材55(「移動制限手段」に相当するもの。)を取り付けた点で相違している。緩衝材55は、ゴム等の弾性材料を用いて所定の厚みをもって環状に成形されたものであり、下部固定コア40及びパイプ24の下端面に固着されている。ここで、所定の厚みは、メイン弁体44が係止されたとき、及び、プランジャ23が固定コア22に接触したときに、パイロット弁座49とパイロット弁体42とを所定荷重を超えて接触させないために必要な厚みをいう。
【0051】
こうした高圧電磁弁1Cでは、圧縮ガスの逆流時に、メイン弁体44がパイロット弁座49をパイロット弁体42に押しつけながら上昇すると、図9に示すように、メイン弁体44の張出部4が緩衝材55を介してパイプ24及び下部固定コア40に係止されて上向きの移動を制限される。緩衝材55は、メイン弁体44の衝撃力を吸収することによって、メイン弁体44やボディ30Aに作用する衝撃荷重を緩和するとともに、衝突音の発生を抑制する。
【0052】
メイン弁体44が係止されるまで上昇すると、緩衝材55の厚みにより固定コア22とプランジャ23との間に隙間Sが形成される。その後、パイロットポート48から侵入した圧縮ガスが、パイロット弁体42を押し上げるため、図10に示すように、固定コア22とプランジャ23との間の隙間Sがなくなって、パイロット弁座49とパイロット弁体42との間に隙間Sに相当する隙間S’が形成される。そのため、メイン弁44が逆流する圧縮ガスによって上向きに加圧され続けても、パイロット弁座49がパイロット弁体42に押し込まれることはない。
【0053】
従って、高圧電磁弁1Cによれば、メイン弁体44の移動を制限する緩衝材55を有するので、パイロット弁座49がパイロット弁体42に所定荷重を超えて押しつけられることはない。
【0054】
(第4実施の形態)
続いて、本発明に係る高圧電磁弁の第4実施の形態について、図11を参照しながら説明する。
高圧電磁弁1Dは、メイン弁体44側でパイロット弁体42に直撃する圧縮ガスの流速を減速させる点で、第2実施の形態と相違する。よって、ここでは、第2実施の形態の高圧電磁弁1Aと相違する部分を中心に説明する。尚、第2実施の形態の高圧電磁弁1Aと同じ構成部材には同一符号を付すことにする。
【0055】
高圧電磁弁1Dでは、ボディ30Bに対して二次室35Bの流路断面積が弁孔33の流路断面積とと同一若しくは広くなるように形成されており、弁孔33の周りに弁座38が設けられている。弁座38に当接又は離間するメイン弁体56は、パイロット弁体42を保持するプランジャ23の下端部分を包むようにして、プランジャ23に係設されている。
【0056】
メイン弁体56の軸芯部分には、軸方向に貫通するパイロットポート48が形成され、パイロットポート48の上端開口部にパイロット弁体42に当接するパイロット弁座49が形成されている。メイン弁体56の下端面には、流路ブロック57が装填されている。流路ブロック57は、メイン弁体56のパイロットポート48に連通する一個の流路が上端面から中央部まで穿設される一方、その流路の周りに軸方向に貫通する複数の流路が形成されており、複数の流路を一個の流路に対して各々連通させることによって、エルボ形状又は十字形状を有する屈折流路58が形成されている。
【0057】
このような高圧電磁弁1Dでは、閉弁時に出力ポート32に供給された圧縮ガスは、弁座38まで流れると、流路ブロック57の屈折流路58に入力し、メイン弁体44のパイロットポート48へと流れる。圧縮ガスは、屈折流路58のエルボ部分又は十字部分で圧力損失を生じるため、パイロットポート48へと流れたときには弁座38通過時より減速されており、パイロット弁体42に当たる力が弱められる。
【0058】
従って、高圧電磁弁1Dによれば、エルボ形状又は十字形状を有する屈折流路58が形成され、メイン弁体56に装填されることにより屈折流路58をパイロットポート48を介してパイロット弁座49に接続する流路ブロック57を有するので、パイロット弁体42に与えるストレスをより一層軽減することができる。
【0059】
(第5実施の形態)
続いて、本発明に係る高圧電磁弁の第5実施の形態について説明する。
図12に示すように、高圧電磁弁1Eは、第1実施の形態の高圧電磁弁1Aに設けられた出力ポート32にフィルタ60を装填したものである。
かかる高圧電磁弁1Eでは、フィルタ60は出力ポート32に供給された圧縮ガスに含まれる塵埃を除去すると同時に、二次室35A(図1参照)やオリフィス板51A(図5参照)などの絞りと同様に圧力損失を発生する効果をも有するので、メイン弁体44のパイロットポート48やパイロット弁座49の開口部などが詰まることを防止するとともに、パイロット弁体42に与えるストレスを軽減することができる。
また、図13に示すように、出力ポート32に加えて、入力ポート31側にもフィルタ60を装着してもよい。また、必要に応じて細かい目のフィルタを装着してもよい。
【0060】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。
【0061】
(1)例えば、上記実施の形態では、天然ガス自動車の燃料供給装置において主止弁として使用される高圧電磁弁について説明したが、天然ガス自動車の燃料供給装置以外のものであっても、10MPa以上の高圧流体を制御するものであれば、利用することができる。
【0062】
(2)例えば、上記実施の形態では、出力ポート32と弁孔33とが直交するように形成されている。それに対して、出力ポート32と弁孔33とを同軸上に形成してもより、出力ポート32を弁孔33に対して斜めに交差するように形成してもよい。
【0063】
(3)例えば、上記実施の形態では、流路断面積が弁孔33より小さい絞り流路35A、オリフィス51A、流路ブロック57を各々単独で使用している。それに対して、これらを組み合わせ、圧力損失を効果的に生じさせるようにしてもよい。
【0064】
【発明の効果】
本発明の高圧電磁弁によれば、コイルへの通電によって励磁され、プランジャを吸引するソレノイドを駆動源とし、入力ポートと出力ポートとの連通部分に弁孔が形成されたボディに対して、弁座が弁孔の開口部の周りに設けられ、弁座に当接又は離間するメイン弁体が前記プランジャに対して軸方向に移動可能に係設されるとともに、入力ポート側と出力ポート側とを連通させるパイロット弁座が形成される一方、パイロット弁座に当接又は離間するパイロット弁体がプランジャに保持されるものであって、自動車の燃料を貯留する燃料タンクと、燃料を燃料タンクに供給する充填口とを繋ぐ管路に配管され、自動車のエンジンの作動時に、燃料を入力ポートから出力ポートを通じてエンジン側に流すときに、ソレノイドの通電によって、パイロット弁体がパイロット弁座から離間することにより、入力ポート側と出力ポート側とが連通し、入力ポート側と出力ポート側との差圧が小さくなった後に、メイン弁体が弁座から離間して、入力ポートと出力ポートとを連通させる一方で、燃料を充填口から燃料タンクに供給するときに、ソレノイドへの通電によってパイロット弁体がパイロット弁座から離間することにより、メイン弁体が弁座から離間して、出力ポートと入力ポートとが連通する高圧電磁弁であって、弁孔と出力ポートとの間に絞りを設け、絞りが、燃料を充填口から燃料タンクに供給するときに、燃料に圧力損失を生じさせて、燃料の流速を出力ポート流入時の流速より減速させるので、高圧流体の逆流に対するパイロット弁体の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施の形態に係り、高圧電磁弁の断面図である。
【図2】同じく、高圧電磁弁の弁部拡大断面図である。
【図3】同じく、実験で用いた高圧電磁弁を概念的に示す図である。
【図4】同じく、実験で用いた高圧電磁弁の弁部拡大断面図である。
【図5】本発明の第2実施の形態に係り、高圧電磁弁の弁部拡大断面図である。
【図6】同じく、オリフィス板の平面図である。
【図7】同じく、オリフィス板の平面図である。
【図8】同じく、オリフィス板の取付構造を示す図である。
【図9】本発明の第3実施の形態に係り、高圧電磁弁の主要部拡大断面図である。
【図10】同じく、高圧電磁弁の主要部拡大断面図である。
【図11】本発明の第4実施の形態に係り、高圧電磁弁の弁部拡大断面図である。
【図12】本発明の第5実施の形態に係り、高圧電磁弁の断面図である。
【図13】第5実施の形態の高圧電磁弁の変更例を示す図である。
【図14】天然ガス自動車の燃料供給装置の一例を示す概念図である。
【図15】従来の高圧電磁弁の一例を示す断面図である。
【図16】従来の高圧電磁弁における逆流時の作用説明図である。
【図17】従来の高圧電磁弁における逆流時のパイロット弁部の動作を示す図である。
【符号の説明】
1A,1B,1C,1D,1E 高圧電磁弁
4 張出部
20 コイル
22 固定コア
23 プランジャ
30A,30B ボディ
31 入力ポート
32 出力ポート
33 弁孔
35A 二次室
36 乱流室
38 弁座
42 パイロット弁体
44,56 メイン弁体
49 パイロット弁座
51A,51B オリフィス板
52A,52B 絞り孔
55 緩衝材
57 流路ブロック
58 屈折流路
60 フィルタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high pressure solenoid valve for controlling a high pressure fluid.
[0002]
[Prior art]
In recent years, development of a natural gas vehicle replacing a gasoline vehicle has been promoted from the viewpoint of environmental problems, particularly energy problems. A natural gas vehicle is basically the same as a gasoline vehicle, but the high-pressure (for example, 20 MPa) compressed natural gas stored in a fuel tank is used as engine fuel. Have different specific fuel supply devices.
[0003]
FIG. 14 is a conceptual diagram showing an example of a fuel supply device for a natural gas vehicle.
In the fuel supply device, an
[0004]
In such a fuel supply apparatus, when filling the fuel, if the
Further, when the
[0005]
A high
The high-
[0006]
On the other hand, the
[0007]
A
[0008]
When the electric signal is not supplied to the
[0009]
Then, when an electric signal is supplied to the
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-281909 (paragraphs 0007 to 0012, FIG. 1).
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-160024 (paragraphs 0010 to 0013, FIG. 1)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order to reduce the cost by reducing the number of parts, the fuel supply apparatus omits the portion surrounded by the dotted line in FIG. 14, that is, the bypass circuit L and the
[0012]
Therefore, when the compressed natural gas was caused to flow backward through the conventional high-
In the high
[0013]
In such a reverse flow, the
[0014]
Therefore, the
[0015]
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a high-pressure electromagnetic valve capable of improving the durability of the pilot valve body against the backflow of the high-pressure fluid.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The high pressure solenoid valve according to the present invention has the following configuration.
(1) A valve seat is an opening of the valve hole with respect to a body that is excited by energization of a coil and uses a solenoid that attracts a plunger as a drive source and a valve hole is formed in a communication portion between an input port and an output port. A pilot valve that is provided around the part and is movably engaged with the plunger so as to be movable in the axial direction with respect to the plunger and that communicates between the input port side and the output port side While the seat is formed, a pilot valve body that contacts or separates from the pilot valve seat is held by the plunger, When a fuel tank that stores fuel for an automobile and a filling port that supplies fuel to the fuel tank are connected to a pipe, and when the engine of the automobile is operating, when fuel flows from the input port to the engine side through the output port, When the solenoid is energized, the pilot valve body is separated from the pilot valve seat so that the input port side communicates with the output port side, and the differential pressure between the input port side and the output port side is reduced. After that, the main valve body is separated from the valve seat, and the input port and the output port are communicated with each other. On the other hand, when the fuel is supplied from the filling port to the fuel tank, the pilot valve body is separated from the pilot valve seat by energizing the solenoid, so that the main valve body is separated from the valve seat, and the output port and the Input port In a high-pressure solenoid valve that communicates, a throttle is provided between the valve hole and the output port. When the fuel is supplied from the filling port to the fuel tank, the throttle causes a pressure loss in the fuel, and the fuel flow rate is decelerated from the flow rate when the output port flows in. A high-pressure solenoid valve characterized by that.
[0017]
According to the invention having the above-described configuration, the high-pressure fluid supplied to the output port is subjected to volume expansion after being squeezed by the restrictor and then discharged from the valve hole. Is decelerated from the flow rate when the output port is supplied. At this time, the force by which the high pressure fluid pushes up the main valve body and presses the pilot valve seat against the pilot valve body, and the force by which the high pressure fluid supplied to the pilot valve seat of the main valve body directly hits the main valve body is reduced. The stress applied to the pilot valve body is reduced.
[0018]
Therefore, in the high pressure solenoid valve of the present invention, the flow velocity when the high pressure fluid supplied to the output port is discharged from the valve seat to the input port side is decelerated from the time of supply to the output port, and the stress of the pilot valve body is reduced. Therefore, the durability of the pilot valve body against the backflow of the high-pressure fluid can be improved.
[0019]
(2) In the invention described in (1), the throttle is a throttle channel having a smaller channel cross-sectional area than the valve hole and communicating the output port with the valve hole.
According to the invention having the above configuration, the flow rate of the high-pressure fluid discharged from the valve seat can be decelerated from the time of supply to the output port without changing the diameter of the valve hole or the like. It is possible to ensure the same operating characteristics as.
[0020]
(3) In the invention described in (1) or (2), the throttle is an orifice plate in which a throttle hole having a channel cross-sectional area smaller than that of the valve hole is formed and disposed in the output port. .
According to the invention having the above-described configuration, when an orifice plate is attached to the output port of the conventional high-pressure solenoid valve, the high-pressure fluid supplied to the output port undergoes volume expansion after passing through the throttle hole of the orifice plate, thereby causing a pressure loss. And the flow rate when passing through the valve hole is decelerated from the flow rate when the output port is supplied, so that the same operating characteristics as those of the conventional high-pressure solenoid valve can be ensured.
[0021]
(4) In the invention according to any one of (1) to (3), the flow passage cross-sectional area of the throttle is 90% or less of the flow passage cross-sectional area of the valve hole.
According to the high pressure solenoid valve having the above configuration, the flow rate of the compressed natural gas supplied to the output port can be reduced.
[0022]
(5) In the invention according to any one of (1) to (4), the body has a throttle provided in a direction intersecting the valve hole, and the throttle is in communication with the valve hole; A turbulent flow chamber that opens only to the valve hole is formed at an opposing position. According to the invention having the above-described configuration, the high-pressure fluid that has passed through the throttle is disturbed in the turbulent flow chamber to generate turbulent flow, and then flows out into the valve hole to cause volume expansion to cause pressure loss. The flow rate of the high pressure fluid can be reduced more effectively. Further, since the high-pressure fluid supplied to the input port flows to the output port on the side opposite to the turbulent flow chamber, the operating characteristics are not affected.
[0023]
(6) The invention according to any one of (1) to (5), characterized in that it has a movement restricting means for restricting movement of the main valve element.
According to the invention having the above configuration, the movement of the plunger is restricted by restricting the movement of the main valve body by the movement restricting means. Therefore, at the time of backflow, the pilot valve seat exceeds the predetermined load with respect to the pilot valve body. There is no pressing.
[0024]
(7) In the invention according to any one of (1) to (6), a refraction flow path having an elbow shape or a cross shape is formed, and the refraction flow path and the pilot valve are loaded by being loaded on the main valve body. It has the flow-path block which connects a seat.
According to the invention having the above-described configuration, after the high-pressure fluid flowing through the valve seat toward the input port enters the refracting channel of the channel block and causes pressure loss at the elbow portion or the cross portion of the refracting channel. Since it is supplied to the pilot valve seat, the stress applied to the pilot valve body can be further reduced by decelerating the flow velocity when the pilot valve seat passes than when passing the valve seat.
[0025]
(8) In the invention according to any one of (1) to (7), a filter is disposed in the output port.
According to the invention having the above configuration, the filter removes dust contained in the high-pressure fluid supplied from the output port, so that the opening of the pilot valve seat and the like are prevented from being clogged, and the pressure loss is the same as that of the throttle. Can be obtained, and the stress on the pilot valve body can be reduced.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Next, a first embodiment of a high pressure solenoid valve according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the high-pressure solenoid valve 1A.
The high pressure solenoid valve 1A controls the flow rate of a compressed gas obtained by compressing a gas such as natural gas, nitrogen, argon, etc. to 10 MPa or more. Similarly to the conventional high pressure solenoid valve 100 (see FIG. 15), the input port A pilot system that can reliably open even when the differential pressure between the 31 side and the
[0027]
The
[0028]
On the other hand, the
[0029]
As shown in FIG. 1, such a body 30 </ b> A has a mounting
[0030]
A
[0031]
Accordingly, the high pressure solenoid valve 1A is closed while the
[0032]
When the
[0033]
Next, the
The secondary chamber 35 </ b> A is formed coaxially with the
[0034]
The reason why the flow passage cross-sectional area Dn of the
[0035]
If the flow passage cross-sectional area Dn of the
[0036]
On the other hand, as shown in FIG. 3, when the flow cross-sectional area Dn of the
[0037]
Therefore, it is desirable to set the flow passage cross-sectional area Dn of the
[0038]
Next, the
As shown in FIG. 2, the
[0039]
In the high-pressure solenoid valve 1A having such a flow path configuration, the compressed gas supplied to the
[0040]
Therefore, the compressed gas pushes up the
[0041]
Therefore, according to the high pressure electromagnetic valve 1A of the present embodiment, the
[0042]
In particular, in this case, since the flow rate is reduced in the portion other than the
[0043]
The
[0044]
(Second Embodiment)
Then, 2nd Embodiment of the high voltage | pressure solenoid valve which concerns on this invention is described with reference to FIGS.
The high
[0045]
In the high-
[0046]
As shown in the plan view of FIG. 6, it is sufficient that the area of the
[0047]
In such a high
[0048]
Therefore, according to the high
[0049]
As shown in FIG. 8, if the
[0050]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the high pressure solenoid valve according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The high-
[0051]
In such a high-pressure
[0052]
When the
[0053]
Therefore, according to the high
[0054]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the high pressure solenoid valve according to the present invention will be described with reference to FIG.
The high
[0055]
In the high
[0056]
A
[0057]
In such a high-
[0058]
Therefore, according to the high
[0059]
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the high pressure solenoid valve according to the present invention will be described.
As shown in FIG. 12, the high
In such a high-
In addition to the
[0060]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various applications are possible.
[0061]
(1) For example, in the above-described embodiment, a high-pressure electromagnetic valve used as a main stop valve in a fuel supply apparatus for a natural gas vehicle has been described. Anything that controls the above high-pressure fluid can be used.
[0062]
(2) For example, in the said embodiment, the
[0063]
(3) For example, in the above-described embodiment, the
[0064]
【The invention's effect】
According to the high-pressure solenoid valve of the present invention, a solenoid that is excited by energization of a coil and attracts a plunger is used as a drive source, and a valve hole is formed in a communication portion between an input port and an output port. A seat is provided around the opening of the valve hole, and a main valve body that contacts or separates from the valve seat is movably disposed in the axial direction with respect to the plunger, and the input port side and the output port side A pilot valve seat that communicates with the pilot valve seat, while a pilot valve body that contacts or separates from the pilot valve seat is held by the plunger, When a fuel tank that stores fuel for an automobile and a filling port that supplies fuel to the fuel tank are connected to a pipe, and when the engine of the automobile is operating, when fuel flows from the input port to the engine side through the output port, When the pilot valve body is separated from the pilot valve seat by energization of the solenoid, the input port side and the output port side communicate with each other, and the differential pressure between the input port side and the output port side becomes small. Is separated from the valve seat to allow communication between the input port and the output port. On the other hand, when the fuel is supplied from the filling port to the fuel tank, the pilot valve body is separated from the pilot valve seat by energizing the solenoid, so that the main valve body is separated from the valve seat, and the output port and the input port Toga A high-pressure solenoid valve that communicates with a throttle between the valve hole and the output port. When the fuel is supplied from the filling port to the fuel tank, the throttle causes a pressure loss in the fuel, and the fuel flow rate is decelerated from the flow rate when the output port flows in Therefore, it is possible to improve the durability of the pilot valve body against the reverse flow of the high-pressure fluid.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a high-pressure solenoid valve according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the valve portion of the high-pressure solenoid valve, similarly.
FIG. 3 is a view conceptually showing a high-pressure electromagnetic valve used in the experiment.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a valve portion of a high pressure solenoid valve used in the experiment.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a valve portion of a high pressure solenoid valve according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan view of the orifice plate.
FIG. 7 is a plan view of the orifice plate.
FIG. 8 is a view similarly showing a mounting structure of an orifice plate.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a high pressure solenoid valve according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the high-pressure solenoid valve, similarly.
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a valve portion of a high pressure solenoid valve according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a high pressure solenoid valve according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a modification of the high pressure solenoid valve according to the fifth embodiment.
FIG. 14 is a conceptual diagram showing an example of a fuel supply device for a natural gas vehicle.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing an example of a conventional high-pressure solenoid valve.
FIG. 16 is an explanatory diagram of an operation at the time of back flow in a conventional high-pressure solenoid valve.
FIG. 17 is a diagram showing the operation of the pilot valve portion during reverse flow in a conventional high-pressure solenoid valve.
[Explanation of symbols]
1A, 1B, 1C, 1D, 1E High pressure solenoid valve
4 Overhang
20 coils
22 Fixed core
23 Plunger
30A, 30B body
31 Input port
32 output ports
33 Valve hole
35A secondary room
36 Turbulence chamber
38 Valve seat
42 Pilot valve body
44, 56 Main disc
49 Pilot valve seat
51A, 51B Orifice plate
52A, 52B Aperture hole
55 cushioning material
57 Channel block
58 Refraction channel
60 filters
Claims (8)
自動車の燃料を貯留する燃料タンクと、燃料を燃料タンクに供給する充填口とを繋ぐ管路に配管され、自動車のエンジンの作動時に、燃料を入力ポートから出力ポートを通じてエンジン側に流すときに、前記ソレノイドの通電によって、前記パイロット弁体が前記パイロット弁座から離間することにより、前記入力ポート側と出力ポート側とが連通し、前記入力ポート側と前記出力ポート側との差圧が小さくなった後に、前記メイン弁体が前記弁座から離間して、前記入力ポートと前記出力ポートとを連通させる一方で、燃料を充填口から燃料タンクに供給するときに、ソレノイドへの通電によってパイロット弁体がパイロット弁座から離間することにより、メイン弁体が弁座から離間して、前記出力ポートと前記入力ポートとが連通する高圧電磁弁において、
前記弁孔と前記出力ポートとの間に絞りを設け、
前記絞りが、
前記燃料を前記充填口から燃料タンクに供給するときに、前記燃料に圧力損失を生じさせて、前記燃料の流速を前記出力ポート流入時の流速より減速させることを特徴とする高圧電磁弁。The valve seat is around the opening of the valve hole with respect to the body that is excited by energizing the coil and has a solenoid that sucks the plunger as a drive source and the valve hole is formed in the communication part between the input port and the output port. A main valve body that contacts or separates from the valve seat is movably attached in the axial direction with respect to the plunger, and a pilot valve seat that communicates the input port side and the output port side is formed On the other hand, a pilot valve body that contacts or separates from the pilot valve seat is held by the plunger,
When a fuel tank that stores fuel for an automobile and a filling port that supplies fuel to the fuel tank are connected to a pipe, and when the engine of the automobile is operating, when fuel flows from the input port to the engine side through the output port, When the solenoid is energized, the pilot valve body is separated from the pilot valve seat so that the input port side communicates with the output port side, and the differential pressure between the input port side and the output port side is reduced. After that, when the main valve body is separated from the valve seat to communicate the input port and the output port, when supplying fuel from the filling port to the fuel tank, the pilot valve is energized by energizing the solenoid. by the body moves away from the pilot valve seat, a high main valve body is separated from the valve seat, and the output port and the input port are communicated In the solenoid valve,
A throttle is provided between the valve hole and the output port ,
The aperture is
A high pressure solenoid valve characterized in that when the fuel is supplied from the filling port to a fuel tank, a pressure loss is caused in the fuel, and the flow rate of the fuel is decelerated from the flow rate when the output port flows in .
前記絞りは、前記弁孔より流路断面積が小さく、前記出力ポートと前記弁孔とを連通させる絞り流路であることを特徴とする高圧電磁弁。In the high pressure solenoid valve according to claim 1,
The high-pressure solenoid valve according to claim 1, wherein the throttle is a throttle channel having a smaller channel cross-sectional area than the valve hole and communicating the output port with the valve hole.
前記絞りは、前記弁孔より流路断面積が小さい絞り孔が形成され、前記出力ポートに配設されるオリフィス板であることを特徴とする高圧電磁弁。In the high pressure solenoid valve according to claim 1 or claim 2,
The high-pressure solenoid valve according to claim 1, wherein the throttle is an orifice plate having a throttle hole having a smaller channel cross-sectional area than the valve hole and disposed in the output port.
前記絞りの流路断面積は、前記弁孔の流路断面積の90%以下であることを特徴とする高圧電磁弁。The high pressure solenoid valve according to any one of claims 1 to 3,
The high-pressure solenoid valve according to claim 1, wherein a flow passage cross-sectional area of the throttle is 90% or less of a flow passage cross-sectional area of the valve hole.
前記ボディは、
前記絞りが、前記弁孔に対して交差する方向に設けられており、
前記絞りが前記弁孔に連通する部分と対向する位置に、前記弁孔にのみ開口する乱流室が形成されていることを特徴とする高圧電磁弁。The high pressure solenoid valve according to any one of claims 1 to 4,
The body is
The throttle is provided in a direction intersecting the valve hole;
A high-pressure solenoid valve characterized in that a turbulent flow chamber that opens only to the valve hole is formed at a position facing the portion where the throttle communicates with the valve hole.
前記メイン弁体の移動を制限する移動制限手段を有することを特徴とする高圧電磁弁。The high pressure solenoid valve according to any one of claims 1 to 5,
A high-pressure solenoid valve comprising movement restriction means for restricting movement of the main valve body.
エルボ形状又は十字形状を有する屈折流路が形成され、前記メイン弁体に装填されることにより前記屈折流路を前記パイロット弁座に接続する流路ブロックを有することを特徴とする高圧電磁弁。The high pressure solenoid valve according to any one of claims 1 to 6,
A high-pressure solenoid valve comprising: a refraction channel having an elbow shape or a cross shape; and a flow channel block that connects the refraction channel to the pilot valve seat by being mounted on the main valve body.
前記出力ポートにフィルタを配設したことを特徴とする高圧電磁弁。The high pressure solenoid valve according to any one of claims 1 to 7,
A high-pressure solenoid valve characterized in that a filter is disposed at the output port.
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