JP5693522B2 - Solenoid proportional valve - Google Patents
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Description
本発明は、1次圧をダイヤフラムで受けて弁体の位置を調節し、1次圧が変化しても流量を安定させるガバナ機構を備えた電磁比例弁に関する。 The present invention relates to an electromagnetic proportional valve including a governor mechanism that receives a primary pressure with a diaphragm and adjusts the position of a valve body to stabilize the flow rate even when the primary pressure changes.
従来のこの種の電磁比例弁として、マニホールド部とソレノイド部とからなるものが知られている。マニホールド部にはガス通路と、そのガス通路の途中に弁口とが設けられ、更にこの弁口の開度を増減調節するための弁体が設けられている。一方、ソレノイド部にはソレノイドコイルによって発生する磁力によって進退するプランジャが設けられており、このプランジャによって上記弁体を駆動するように構成されている。 As this type of conventional electromagnetic proportional valve, a valve composed of a manifold portion and a solenoid portion is known. The manifold portion is provided with a gas passage and a valve opening in the middle of the gas passage, and further, a valve body for adjusting the opening degree of the valve opening is provided. On the other hand, the solenoid portion is provided with a plunger that advances and retreats by the magnetic force generated by the solenoid coil, and is configured to drive the valve body by this plunger.
以上の構成により、プランジャを進退させることにより弁体を移動させ、弁口の開度を増減することによりガス通路のガスの流量を調節することができる。ただし、弁口の上流側である1次側の圧力が変動すると、弁口の開度が一定であっても流量が変化する。すなわち、弁口の開度が一定であっても1次圧が増加すれば弁口を通過するガスの流量が増加し、逆に1次圧が減少すれば弁口を通過するガスの流量が減少する。 With the above configuration, the flow rate of the gas in the gas passage can be adjusted by moving the valve body by moving the plunger back and forth and increasing or decreasing the opening of the valve port. However, when the pressure on the primary side upstream of the valve port fluctuates, the flow rate changes even if the opening of the valve port is constant. That is, even if the opening degree of the valve port is constant, if the primary pressure increases, the flow rate of gas passing through the valve port increases. Conversely, if the primary pressure decreases, the flow rate of gas passing through the valve port increases. Decrease.
このような1次圧の変動によるガスの流量の変化を防止するため、1次側と外部とを隔絶するダイヤフラムを設け、このダイヤフラムに弁体を連結させたガバナ機構を有するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。1次圧が増加するとダイヤフラムは外部方向に膨らむが、その膨らみによって弁体が弁口の開度を狭める方向に移動するように構成することにより、1次圧が増加すると自動的に弁口の開度を狭めて弁口を通過するガスの流量が変化しないようにすることができる。また、逆に1次圧が減少すればダイヤフラムは1次側に凹むが、その凹みによって弁体を弁口の開度が増加する方向に移動させることにより、1次圧が減少しても流量は一定に保持される。 In order to prevent such a change in the gas flow rate due to the fluctuation of the primary pressure, a diaphragm having a governor mechanism in which a diaphragm that isolates the primary side from the outside is provided and a valve body is connected to the diaphragm is known. (For example, refer to Patent Document 1). When the primary pressure increases, the diaphragm swells in the external direction. By the configuration, the valve body moves in the direction of narrowing the opening of the valve port by the swell, so that when the primary pressure increases, the valve port automatically The opening degree can be narrowed so that the flow rate of the gas passing through the valve port does not change. Conversely, if the primary pressure decreases, the diaphragm will be dented to the primary side, but by moving the valve body in the direction in which the opening of the valve port increases due to the depression, the flow rate will decrease even if the primary pressure decreases. Is held constant.
但し、このような電磁比例弁が組み込まれた給湯装置等が室内に設置されているような場合、換気扇を作動させると室内の圧力が減少してダイヤフラムが外側に膨らむ場合が生じる。1次圧が変化していないのにダイヤフラムが外側に膨らむと、ガスの流量が不用意に減少し、最悪の場合には給湯装置等の作動が停止するという不具合が生じる。 However, when a water heater or the like in which such an electromagnetic proportional valve is installed is installed indoors, when the ventilation fan is operated, the indoor pressure decreases, and the diaphragm may expand outward. If the diaphragm bulges outward even though the primary pressure has not changed, the gas flow rate will inadvertently decrease, and in the worst case, the operation of the hot water supply device or the like will stop.
そこで、ダイヤフラムの外側をベース板で覆い、ダイヤフラムとこのベース板とで挟まれる空間を燃焼室等に連通させている。燃焼室は送風ファンによって強制的に燃焼用空気が送り込まれる空間であり、燃焼中は外気圧が変動しても燃焼室内の圧力はほとんど変動することがない。このため、ダイヤフラムの外側の圧力が大気圧の変動を受けず一定に保たれることになる。 Therefore, the outside of the diaphragm is covered with a base plate, and a space sandwiched between the diaphragm and the base plate is communicated with a combustion chamber or the like. The combustion chamber is a space into which combustion air is forcibly sent by a blower fan, and the pressure in the combustion chamber hardly fluctuates during combustion even if the external air pressure fluctuates. For this reason, the pressure outside the diaphragm is kept constant without being subjected to fluctuations in atmospheric pressure.
このダイヤフラムとベース板とで挟まれる空間を燃焼室などに連通するためには、連通用のチューブを配管する必要がある。そのため、ベース板に小孔を空けて、その小孔を電磁比例弁の外側まで連通するための連通部材が取り付けられる。 In order to communicate the space sandwiched between the diaphragm and the base plate to the combustion chamber or the like, it is necessary to connect a communication tube. For this reason, a communication member for attaching a small hole to the base plate and communicating the small hole to the outside of the electromagnetic proportional valve is attached.
上記連通部材はチューブを接続するため、その先端はある程度突出させなければならない。そして、電磁比例弁を給湯装置等の機器内に組み込んだ状態でチューブを接続する。そのため、電磁比例弁を機器に組み込む際に連通部材の先端が機器内の他の部分にぶつかったり、あるいは電磁比例弁を組み込んだ状態で他の取り付け作業を行う際に、工具などが連通部材の先端に当たって、連通部材の位置がずれるおそれが生じる。 Since the communication member connects the tube, the tip must protrude to some extent. And a tube is connected in the state which incorporated the electromagnetic proportional valve in apparatuses, such as a hot-water supply apparatus. For this reason, when the electromagnetic proportional valve is installed in the device, the tip of the communication member collides with other parts in the device, or when performing other installation work with the electromagnetic proportional valve installed, tools etc. There is a possibility that the position of the communication member may be shifted when hitting the tip.
連通部材がずれると、ダイヤフラムとベース板との間の空間と連通部材との連通状態が不完全になるため、機器の動作不良の原因となる。このような機器の動作不良を生じさせないためには、連通部材の先端に多少の衝撃が加わっても連通部材の位置がずれないように強固に連通部材を保持すればよいが、例えば連通部材をベース板に対してねじ止めするなどの構造を採用すると、電磁比例弁の組み立て工数が増加し、望ましくない。 When the communication member is displaced, the communication state between the space between the diaphragm and the base plate and the communication member becomes incomplete, which causes a malfunction of the device. In order not to cause such malfunction of the device, the communication member may be firmly held so that the position of the communication member does not shift even if a slight impact is applied to the tip of the communication member. If a structure such as screwing to the base plate is employed, the number of assembling steps of the electromagnetic proportional valve increases, which is not desirable.
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、組み立て工数を増加させることなく、連通部材を強固に保持することできる電磁比例弁を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the electromagnetic proportional valve which can hold | maintain a communicating member firmly, without increasing an assembly man-hour in view of said problem.
上記課題を解決するために本発明による電磁比例弁は、ガス通路とそのガス通路の途中に形成された弁口とを備え、弁体によってこの弁口の開度を増減することによりガス通路を流れるガスの流量が増減調節されるマニホールド部と、このマニホールド部に取り付けられ、弁体の位置を調節することにより弁口の開度を増減するソレノイド部と、弁口の上流側である1次室の圧力を受けて弁体を閉弁側に付勢するダイヤフラムと、このダイヤフラムを外側から覆うと共に上記ソレノイド部が固定されるベース板とを備えた電磁比例弁において、上記ベース板に、ベース板とダイヤフラムとで挟まれる空間に連通する小孔を形成し、この小孔をソレノイド部とベース板との合わせ部分より外側に連通する連通部材を設けると共に、ソレノイド部とベース板とで連通部材を挟んだ状態でこの連通部材に形成した溝に係合して連通部材を固定する、ベース板側に開口する固定部をソレノイド部に設けたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, an electromagnetic proportional valve according to the present invention includes a gas passage and a valve port formed in the middle of the gas passage, and the gas passage is formed by increasing or decreasing the opening of the valve port by a valve body. A manifold part in which the flow rate of the flowing gas is adjusted, a solenoid part attached to the manifold part to increase or decrease the opening degree of the valve port by adjusting the position of the valve body, and a primary that is upstream of the valve port An electromagnetic proportional valve comprising: a diaphragm that receives the pressure of the chamber and biases the valve body toward the valve closing side; and a base plate that covers the diaphragm from the outside and to which the solenoid unit is fixed. A small hole is formed that communicates with the space between the plate and the diaphragm, and a communication member that communicates the small hole to the outside of the portion where the solenoid portion and the base plate are joined is provided. Engages in a groove formed in the communicating member while sandwiching the communicating member by the base plate to secure the communicating member, the fixing portion for opening the base plate side, characterized in that provided in the solenoid portion.
連通部材に係合することにより連通部材を固定する固定部をソレノイド部に設けたので、ソレノイド部をベース板に固定する際に、連通部材の固定用に別途ネジなどを用いなくても連通部材を固定することができる。 Since the fixing portion for fixing the communication member by engaging with the communication member is provided in the solenoid portion, the communication member can be used without fixing screws for fixing the communication member when fixing the solenoid portion to the base plate. Can be fixed.
なお、具体的には、上記ベース板側に開口する固定部は半円状であり、ソレノイド部をマニホールド部に取り付けた状態で連通部材がベース板と固定部とで挟まれることにより連通部材が固定されるようにすることが望ましい。 Note that, specifically, the fixed portion which is open to the base plate side is semicircular, communication member by communicating member solenoid portion in a state attached to the manifold portion is sandwiched between the base plate and the fixed portion It is desirable to be fixed.
以上の説明から明らかなように、本発明は、連通部材に係合して連通部材を固定する固定部をソレノイド部に設けたので、別途の固定用のネジなどを用いることなく連通部材を固定することができる。 As is clear from the above description, in the present invention, since the solenoid portion is provided with a fixing portion that engages with the communication member and fixes the communication member, the communication member is fixed without using a separate fixing screw or the like. can do.
図1を参照して、1は本発明による電磁比例弁の一例である。この電磁比例弁1は上流に開閉弁Vが連結されており、開閉弁Vが開弁すると、その開閉弁Vを通過したガスの流量を調節して図示しない下流のガスバーナへと供給するものである。この電磁比例弁1はソレノイド部2とマニホールド部3とを備えている。
Referring to FIG. 1, 1 is an example of an electromagnetic proportional valve according to the present invention. The electromagnetic proportional valve 1 is connected to an on-off valve V upstream. When the on-off valve V is opened, the flow rate of the gas passing through the on-off valve V is adjusted and supplied to a downstream gas burner (not shown). is there. The electromagnetic proportional valve 1 includes a
図2を参照して、マニホールド部3を構成するマニホールド31はアルミダイキャストで形成されており、内部にガスの通路となる弁口32が形成されている。そして、その弁口32を挟んで上流側に1次室301が形成され、下流部に2次室302が形成されている。従って、開閉弁Vが開弁状態になると、1次室301から2次室302へとガスが流れることになる。但し、1次室301側から2次室302に向かって弁口32を貫通する弁軸33が設けられており、その弁軸33の先端側、すなわち、2次室302内に位置する部分に弁体34が弁軸33に一体に形成されている。
With reference to FIG. 2, the
弁軸33が1次室301側に後退すると弁体34が弁口32の開口面積を狭めるので、弁口32を通過するガスの流量が減少する。逆に弁軸33が2次室302側に前進すると弁体34は弁口32から離れて弁口32の開口面積が拡がるので、ガスの流量は増加する。
When the valve shaft 33 moves backward to the
この弁軸33の後端部はダイヤフラム4の中心部分に取り付けられている。このダイヤフラム4は1次室301と外部とを隔絶するように取り付けられており、そのためダイヤフラム4の内側面には1次室301内の圧力、すなわち1次圧が作用する。そのため、1次圧が急に上昇するとダイヤフラム4は外側に膨張し、その結果、弁軸33を図2において下方に移動させる。
The rear end portion of the valve shaft 33 is attached to the central portion of the
1次圧が上昇すれば弁口32を通過するガスの流量も増加するが、このように弁軸33が移動することにより弁体34が弁口32に接近して開口面積を狭めるので、流量が絞られ、その結果、2次室302へ流れるガス量は一定に保たれることになる。逆に1次圧が減少した場合には、ダイヤフラム4が1次室301側に変位して弁体34を弁口32から遠ざけて弁口32の開口面積を拡げるので、やはりガスの流量は一定に保たれる。但し、このままではガスの流量は一定に保たれるだけであり、流量を増減することができない。
If the primary pressure increases, the flow rate of the gas passing through the
そこで、ソレノイド部2によって弁軸33を図2において上方に付勢し、その付勢力を増減することによって弁体34がバランスする位置を変更し、ガスの流量を調節できるようにした。
Therefore, the valve shaft 33 is urged upward in FIG. 2 by the
図2に更に図3および図4を加えて参照してソレノイド部2の構成を説明する。なお、図3および図4では図2に示したソレノイド部2の姿勢を上下反転させて示している。このソレノイド部2は中空のボビン22に巻回されたソレノイドコイル21を備えている。このボビン22は上下方向から2枚の磁路板6,61によって挟まれている。一方の磁路板6から1対の脚部60が突設されており、ソレノイド部2はその脚部60によってベース板5にカシメにより固定されている。このベース板5はダイヤフラム4の全周を押さえてダイヤフラムを固定するものであり、マニホールド31に4本のネジにより固定されている。
The configuration of the
ベース板5がダイヤフラム4を固定すると、ダイヤフラム4とベース板5との間に背圧室51が形成される。ベース板5には小孔52が形成されており、その小孔52にはソレノイド部2とベース板5とで挟まれた状態で保持されている連通部材7が取り付けられている。そのため、背圧室51は連通部材7を介して外部に連通することになる。連通部材7には図示しないチューブが接続され、そのチューブの先は送風ファンの下流側もしくは燃焼室内に接続される。なお、磁路板61とプランジャ23との間の磁束の受け渡しを効率よく行うため、磁性体材料からなるカラーKを挿入した。また、ボビン22の内部にゴミなどが入らないように、カバー部材61aを設けた。
When the
連通部材7は、ソレノイド部2の一部である磁路板6をベース板5にカシメて固定する際に、磁路板6とベース板5との間に挟まれて固定されるように構成されている。この固定のため、磁路板6に、ベース板5側に向かって開口する半円状の固定部62を形成した。
The
図5に示すように、連通部材7には1対の鍔部71,72が形成され、両鍔部71,72に挟まれる谷部73に上記固定部62が嵌合するように構成した。このように構成することにより、磁路板6をベース板5に取り付ける際に、連通部材7を固定部62にセットするだけで固定部62によって連通部材7が固定される。そして、このように固定されると、連通部材7の先端に、図5に示すX,Y,Z方向のいずれの方向の外力が作用しても、連通部材7の位置がずれることがない。なお、70はシール用のOリングである。
As shown in FIG. 5, the
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。 In addition, this invention is not limited to an above-described form, You may add a various change in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1 電磁比例弁
2 ソレノイド部
3 マニホールド部
4 ダイヤフラム
5 ベース板
6 磁路板
7 連通部材
32 弁口
34 弁体
51 背圧室
52 小孔
62 固定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solenoid
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