JP4651584B2

JP4651584B2 - パイロット式電磁弁

Info

Publication number: JP4651584B2
Application number: JP2006187427A
Authority: JP
Inventors: 英行冨浦
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2026-07-07
Also published as: JP2008014432A

Description

本発明は、ダイアフラム式の弁体を備えたパイロット式電磁弁に関する。

従来のこの種のパイロット式電磁弁は、弁口を開閉するダイアフラム式の弁体にオリフィス孔を設け、このオリフィス孔を介して弁体の背部の空間に流体の１次圧を作用させることにより弁体を背部側から押し、押された弁体で弁口を閉塞するように構成されている。また、電磁開閉機構を備えたパイロット部を備え、このパイロット部を作動させることによって弁体の背部を２次側に開放し、弁体を弁口に押し付けていた力を解放して弁口から弁体を離脱させて弁口を開弁させるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、上述のパイロット式電磁弁は工場出荷前に実際に通水して作動確認を行う場合がある。また、上記構成のパイロット式電磁弁が取り付けられた機器が設置された後、長期旅行や引っ越し等で長期間使用されない場合が生じる。このように出荷時の検査や長期の不使用状態では、弁体の背部の空間に水が充填されたままの状態で、ときには数ヶ月にわたって放置される場合がある。このように空間内に水が長時間充填されたままの状態になると、特に夏場のように水温が高いと水中にバクテリアが繁殖し、バクテリアが生成する粘着状の物質でオリフィス孔が閉塞されるおそれが生じる。

オリフィス孔が閉塞されると、弁体が開弁したあと、弁体の背部の空間に１次圧の流体が進入できず、弁体は背部側から押されないので開弁したままの状態になる。このような不具合を解消するため、ダイアフラム状の弁体の一部にオリフィス孔を形成すると共に、固定された針金状の清掃ピンをこのオリフィス孔に挿入し、弁体が開弁により移動する毎にオリフィス孔が清掃されるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開平７−２２４９６６号公報（図５）特開２００１−２００９５１号公報（図３）

上記特許文献２に記載されているような、弁体にオリフィス孔を設けて清掃ピンを挿通する構成では、弁体のストロークが小さい場合には十分な清掃を行うことができないという不具合が生じる。また、清掃ピンが固定されているので弁体を取り付ける際にオリフィス孔の位置と清掃ピンの位置とを合わせなければならず、仮に両者の位置がずれると弁体が清掃ピンに引っかかって、かえって弁体の閉弁動作を清掃ピンが邪魔することになる。また、長期間使用しないために清掃ピンと弁体とが強固に固着している場合には、弁体の動きが清掃ピンによって阻害されるという不具合も生じる。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、このような不具合の生じないパイロット式電磁弁を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明によるパイロット式電磁弁は、弁口を開閉するダイアフラム式の弁体の背部の空間に流体の１次圧を作用させるオリフィス孔を設け、この背部の１次圧により弁体で弁口を閉塞すると共に、電磁開閉機構を備えたパイロット部を介して弁体の背部を２次側に開放することにより弁口から弁体を離脱させ弁口を開弁させるパイロット式電磁弁において、１次側と上記２次側との差圧によって作動する第２のダイアフラムと、この第２のダイアフラムの作動によって往復移動する清掃ピンとを設け、この清掃ピンの先端を上記オリフィス孔に挿入し、上記差圧が変動する毎に清掃ピンを移動させてオリフィス孔内の清掃を行うことを特徴とする。

パイロット式電磁弁は使用時には必ず１次圧が印加されるので、その１次圧を利用してオリフィス孔を清掃ピンによって清掃するようにした。

なお、上記オリフィス孔を、上記弁体の背部を形成する壁部に設ければ、弁体にオリフィス孔を設ける必要がなく、弁体が清掃ピンに引っかかって閉弁しなくなるという不具合が生じない。

ところで、１次圧が印加された際に清掃ピンが移動してオリフィス孔の開通を確保するように構成すれば、パイロット部が作動する前に清掃ピンを移動させることができる。

あるいは、上記パイロット部の作動に連動して清掃ピンを移動させるように構成すれば、パイロット弁の作動回数と同じ回数、清掃ピンを移動させることができる。

以上の説明から明らかなように、本発明は、１次圧によって移動する清掃ピンを用いたので、弁体の開閉ストロークに関係なく清掃ピンの移動量を設定することができ、確実にオリフィス孔を開通させることができる。

図１を参照して、１は本発明によるパイロット式電磁弁の構成の一例を模式的に示したものである。１次圧の水道水が流入する流入管１１と、その水が流出する流出管１２とが設けられており、流出管１２の上流端に位置する弁口１３がダイアフラム式の弁体２によって開閉されるように構成されている。

弁体２の背部には空間３が設けられており、この空間３はオリフィス孔３１を介して流入管１１に連通している。従って、流入管１１に１次圧の水が流入すると、オリフィス孔３１を通って１次圧の水が空間３内に流入し、空間３内の圧力が１次圧と同じ圧力になる。一方、弁体２の図において左側の面の大部分は弁口１３内に臨み、圧力が作用しないので、弁体２は弁口１３に対して背部側から押し付けられ、閉弁状態が保持される。

空間３には別途パイロット通路３２が連通されている。このパイロット通路３２は空間３を流出管１２に連通させるように設けられているが、図示のように電磁弁４の弁体４１で閉塞されている。なお、パイロット通路３２の直径はオリフィス孔３１よりも大きく形成されており、電磁弁４の弁体４１が後退してパイロット通路３２と空間３とが連通すると、オリフィス孔３１を通って空間３内に流入する水量より、パイロット通路３２を通って空間３から流出管１２に流出する水量の方が多くなり、結果的に空間３内の圧力は流出管１２の圧力とほぼ同じ圧力まで低下する。その結果、弁体２は空間３側へ押し戻され、弁口１３が開放される。

その状態で、電磁弁４の弁体４１を前進させてパイロット通路３２を空間３に対して閉鎖すると、オリフィス孔３１から空間３内に水が流入して空間３内の圧力が再び１次圧まで上昇する。その結果、弁体２は背部側から押されて弁口１３を再び閉鎖する。

本発明では、清掃機構５を流入管１１に設けた。この清掃機構５は流入管１１に連通する１次室５１と、ダイアフラム５２によって隔絶された２次室５３とが設けられている。この２次室５３内にはバネ５４が縮設されており、また２次室５３は通路５５を介して常に流出管１２に連通している。そして、ダイアフラム５２には進退自在の清掃ピン６が取り付けられており、清掃ピン６の先端はオリフィス孔３１内に挿入されている。

この構成では、流入管１１に１次圧の水が流入すると、その水は１次室５１内に流入してダイアフラム５２を２次室５３側に移動させる。すると、ダイアフラム５２に取り付けられている清掃ピン６が後退して、清掃ピン６の先端がオリフィス孔３１から抜ける。このように清掃ピン６の先端がオリフィス孔３１から抜け出れば、たとえオリフィス孔３１と清掃ピン６の先端との隙間が塞がっていたとしても、清掃ピン６の先端が抜けることによって、オリフィス孔３１の開通を確実に行うことができる。なお、上述の図１に示した構成では、一旦流入管１１に１次圧が印加されると、１次圧が開放されるまで清掃ピン６は後退したままの状態になる。そのため、流入管１１の１次圧が開放されるまでは、清掃ピン６が再び前進することはない。

そこで、１次圧が流入管１１に作用している状態でも清掃ピンを往復させる構造として、例えば図２に示すようにしてもよい。図２に示すものでは、清掃機構５の２次室５３を流出管１２ではなく、空間３に連通させた。このように構成すると、空間３内の圧力が低下して弁体２が開弁すると、２次室５３の圧力も低下して清掃ピン６が後退する。次に空間３内の圧力が上昇して弁体２が閉弁すると、空間３内の圧力が２次室５３に作用して、２次室５３内の圧力が１次圧と同じ圧力になる。すると、１次室５１と２次室５３とは同じ圧力になるので、ダイアフラム５２はバネ５４の付勢力で戻され、その結果、清掃ピン６が前進して清掃ピン６の先端が再びオリフィス孔３１内に挿入される。なお、オリフィス孔３１と清掃ピン６の先端との間には隙間が確保されるように構成されているが、清掃ピン６の先端が細くなりすぎる場合には、先端を太くすると共にオリフィス孔３１も大きくし、さらに清掃ピン６が後退しても先端がオリフィス孔３１から抜け出ないように清掃ピン６を長く形成してもよい。

上記構成では、パイロット通路３２が空間３に対して開閉する毎に、清掃ピン６が往復し、その都度オリフィス孔３１内が清掃される。

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。

本発明の一実施の形態の構成を示す図他の実施の形態を示す図

符号の説明

１パイロット式電磁弁
２弁体
３空間
４電磁弁
５清掃機構
６清掃ピン
１１流入管
１２流出管
１３弁口
３１オリフィス孔
３２パイロット通路

Claims

弁口を開閉するダイアフラム式の弁体の背部の空間に流体の１次圧を作用させるオリフィス孔を設け、この背部の１次圧により弁体で弁口を閉塞すると共に、電磁開閉機構を備えたパイロット部を介して弁体の背部を２次側に開放することにより弁口から弁体を離脱させ弁口を開弁させるパイロット式電磁弁において、１次側と上記２次側との差圧によって作動する第２のダイアフラムと、この第２のダイアフラムの作動によって往復移動する清掃ピンとを設け、この清掃ピンの先端を上記オリフィス孔に挿入し、上記差圧が変動する毎に清掃ピンを移動させてオリフィス孔内の清掃を行うことを特徴とするパイロット式電磁弁。
上記オリフィス孔を、上記弁体の背部を形成する壁部に設けたことを特徴とする請求項１に記載のパイロット式電磁弁。
１次圧が印加された際に清掃ピンが移動してオリフィス孔の開通を確保することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパイロット式電磁弁。
上記パイロット部の作動に連動して清掃ピンを移動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパイロット式電磁弁。