JP4565589B2 - 電磁弁 - Google Patents

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。
【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。はじめに前記公知例の改良形態を図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】
本発明の実施形態を図２に沿って説明する。図２は本発明の電磁弁の断面を示す。前記公知例の改良形態と異なる点は、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１１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２７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。バネ５がメネジ体６の上面と後述するガイド体７との間に装着されている。
【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１０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】公知例の改良形態に係る電磁弁の断面図である。
【図２】本発明の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電磁弁の断面図である。

Claims (1)

1. 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電磁弁であって、前記弁本体に取り付けられた銅製第１継手及び銅製第２継手とが雰囲気炉中無フラックスろう付けされてなる溶接により気密に接合されており、前記弁本体の下端部が先細状に形成され、前記第１継手が前記弁本体の下端部の内部に挿入されて前記第１継手の円筒側面と前記弁本体の下端部が溶接されると共に前記第１継手の先細上端部に弁座が一体に形成されていることを特徴とする電磁弁。

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