JP6876993B2 - 電磁弁及びこの電磁弁を用いた給湯機 - Google Patents
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Description
図7は従来例による電磁弁の断面図であり、図7(a)は弁体の閉状態を示し、図7(b)は弁体の開状態を示している。
電磁弁101は、弁体120と、弁体120を動作させるプランジャー130と、プランジャー130を収納するプランジャーガイド150とを有している。
弁体120は、弁体120の中心を貫通するパイロット孔123と、弁体120の外周を貫通するバイパス孔124とを備えている。
弁体120とプランジャーガイド150との間には背圧室160が形成され、背圧室160は、バイパス孔124によって流入管路111と連通している。
図7(a)に示すように、パイロット孔123を閉塞することで弁体120を閉状態に維持し、図7(b)に示すように、パイロット孔123を開放することで弁体120を開状態に維持する。
このような電磁弁は、例えば特許文献1に開示されている。
従って、細かな異物は、フィルター114を通過し、バイパス孔124から背圧室160に侵入する。
背圧室160に侵入した異物は、プランジャー130とプランジャーガイド150との間に流れ込むことがあり、異物によりプランジャー130が摺動不良になってしまう。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の電磁弁において、前記異物侵入防止材70の前記外周部を、止め輪によって前記拡大部52に取り付けたことを特徴とする。
請求項3記載の本発明は、請求項2に記載の電磁弁において、前記拡大部52には、リング状凹部53を有し、前記止め輪を、前記リング状凹部53の外周面53y又は内周面53xに取り付けたことを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電磁弁において、前記異物侵入防止材70の前記外周部を、超音波溶着によって前記拡大部52に取り付けたことを特徴とする。
請求項5記載の本発明の電磁弁を用いた給湯機は、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電磁弁を用いた給湯機であって、温水を貯湯する貯湯タンク81と、前記貯湯タンク81の水を加熱する加熱ユニット82と、前記貯湯タンク81に給水する給水管83と、前記貯湯タンク81から出湯する出湯管84と、前記給水管83に設けた減圧弁85と、前記出湯管84に設けた混合弁86とを備え、前記減圧弁85の上流側の前記給水管83に前記電磁弁1を設けたことを特徴とする。
請求項6記載の本発明の電磁弁を用いた給湯機は、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電磁弁を用いた給湯機であって、温水を貯湯する貯湯タンク81と、前記貯湯タンク81の水を加熱する加熱ユニット82と、前記貯湯タンク81に給水する給水管83と、前記貯湯タンク81から出湯する出湯管84と、前記給水管83に設けた減圧弁85と、前記出湯管84に設けた混合弁86とを備え、前記混合弁86の下流側の前記出湯管84に前記電磁弁1を設けたことを特徴とする。
図1は本実施例による電磁弁の断面図であり、図1(a)は弁体の閉状態を示し、図1(b)は弁体の開状態を示している。
本実施例による電磁弁1は、ボディ10内に、流入管路11と流出管路12とを形成し、流出管路12の上流に弁座13を形成している。流入管路11にはフィルター14を設けている。
電磁弁1は、弁座13の上流で流入管路11の下流に配置される弁体20と、弁体20を動作させるプランジャー30と、プランジャー30を動作させる電磁コイル40と、プランジャー30を内部に収納するプランジャーガイド50とを有している。
弁体20とプランジャー30とは、流出管路12と同軸上に配置される。
ダイヤフラムプレート21の中心には、プランジャー30側に突出させた第1突出部21aと、流出管路12側に突出させた第2突出部21bとが形成され、パイロット孔23の一端は第1突出部21aに形成され、パイロット孔23の他端は第2突出部21bに形成されている。
ダイヤフラム22は、ダイヤフラムプレート21の外周から延出するダイヤフラム外周部22aと、ダイヤフラムプレート21の流出管路12側の面の一部を覆うダイヤフラム内周部22bとを備えている。弁座13には、ダイヤフラム内周部22bが当接する。
電磁コイル40は、プランジャー30の外周に配置されている。
図1(a)の状態では、パイロット孔23をディスク31で閉塞するため、背圧室60はバイパス孔24によって流入管路11と連通しているため、流出管路12よりも高い圧力となって弁体20を閉状態に維持する。
図1(b)の状態では、パイロット孔23が開放されるため、背圧室60内の流体は流出管路12に流れ、背圧室60は流入管路11よりも低い圧力となり、一方で弁体20の弁座13側の面には流入管路11の圧力が加わるため、弁体20は開状態を維持する。
異物侵入防止材70によって、プランジャー30と筒部51との間に異物を侵入させないことで、プランジャー30の摺動動作を安定して行わせることができる。
異物侵入防止材70は、液体が通過する材料で形成することが好ましく、不織布を用いることができる。異物侵入防止材70を、液体が通過する材料で形成することで、プランジャー30と筒部51との間に流体を存在させることができるため、プランジャー30の動作に支障を与えない。また、異物侵入防止材70に不織布を用いることで、液体を通過させることができるとともに変形し易いためプランジャー30の動作に影響を与えない。
本実施例による給湯機は、温水を貯湯する貯湯タンク81と、貯湯タンク81内の水を加熱する加熱ユニット82と、貯湯タンク81に給水する給水管83と、貯湯タンク81から出湯する出湯管84と、給水管83に設けた減圧弁85と、出湯管84に設けた混合弁86と、給水管83から分岐して混合弁86に接続される給水分岐管87と、貯湯タンク81下部の水を加熱ユニット82に導く往き管88と、加熱ユニット82から貯湯タンク81に温水を戻す戻り管89とを備えている。
往き管88にはポンプ88aを設けている。
戻り管89は、三方弁89aによって、タンク上戻り管89bとタンク下戻り管89cとに分岐し、タンク上戻り管89bは貯湯タンク81の上部に接続され、タンク下戻り管89cは貯湯タンク81の下部に接続されている。
加熱ユニット82は、圧縮機82aと、水熱交換器82bと、膨張弁82cと、空気熱交換器82dとを備えている。往き管88と戻り管89とは、水熱交換器82bに接続されている。
また、本実施例による給湯機は、混合弁86の下流側の出湯管84に電磁弁1を設けている。電磁弁1を設けることで、貯湯タンク81から吐出される異物による影響を受けずに電磁弁1が動作するため、出湯を確実に行える。
図3に示す第1実施形態による電磁弁1Aは、異物侵入防止材70Aを円盤状に形成し、異物侵入防止材70Aの中心部71Aをプランジャー30の先端に取り付け、異物侵入防止材70Aの外周部72Aを拡大部52に取り付けている。
異物侵入防止材70Aのプランジャー30の先端への取り付けには、ディスク31を用いている。プランジャー30の先端には、ディスク31をはめ込む凹部が形成されている。異物侵入防止材70Aの中心部71Aは、ディスク31によってこの凹部にはめ込まれる。
異物侵入防止材70Aの外周部72Aは、止め輪73Aによって拡大部52に取り付けている。拡大部52には、リング状凹部53を有し、止め輪73Aを、リング状凹部53の内周面53xに取り付け、止め輪73Aとリング状凹部53の内周面53xとの間に、異物侵入防止材70Aの外周部72Aをはめ込むことで取り付ける。
また、第1実施形態によれば、プランジャー30の先端へのディスク31の取り付け時に異物侵入防止材70Aを取り付けることができるため、製造工程の負担を軽減できるとともに、確実な取り付けを行える。
また、第1実施形態によれば、止め輪73Aを用いることで異物侵入防止材70Aの確実な取り付けを行うことができる。
また、第1実施形態によれば、リング状凹部53の内周面53xによって止め輪73Aを容易に取り付けることができる。
図4に示す第2実施形態による電磁弁1Bは、異物侵入防止材70Bを円盤状に形成し、異物侵入防止材70Bの中心部71Bをプランジャー30の先端に取り付け、異物侵入防止材70Bの外周部72Bを拡大部52に取り付けている。
異物侵入防止材70Bのプランジャー30の先端への取り付けには、ディスク31を用いている。プランジャー30の先端には、ディスク31をはめ込む凹部が形成されている。異物侵入防止材70Bの中心部71Bは、ディスク31によってこの凹部にはめ込まれる。
異物侵入防止材70Bの外周部72Bは、止め輪73Bによって拡大部52に取り付けている。拡大部52には、リング状凹部53を有し、止め輪73Bを、リング状凹部53の外周面53yに取り付け、止め輪73Bとリング状凹部53の外周面53yとの間に、異物侵入防止材70Bの外周部72Bをはめ込むことで取り付ける。
また、第2実施形態によれば、プランジャー30の先端へのディスク31の取り付け時に異物侵入防止材70Bを取り付けることができるため、製造工程の負担を軽減できるとともに、確実な取り付けを行える。
また、第2実施形態によれば、止め輪73Bを用いることで異物侵入防止材70Bの確実な取り付けを行うことができる。
また、第2実施形態によれば、リング状凹部53の外周面53yによって止め輪73Bを容易に取り付けることができる。
図5に示す第3実施形態による電磁弁1Cは、異物侵入防止材70Cをリング状に形成し、異物侵入防止材70Cの内周部71Cをプランジャー30の先端に取り付け、異物侵入防止材70Cの外周部72Cを拡大部52に取り付けている。
異物侵入防止材70Cのプランジャー30の先端への取り付けには、ディスク31を用いている。プランジャー30の先端には、ディスク31をはめ込む凹部が形成されている。異物侵入防止材70Cの内周部71Cは、ディスク31によってこの凹部にはめ込まれる。
異物侵入防止材70Cの外周部72Cは、止め輪73Cによって拡大部52に取り付けている。拡大部52には、リング状凹部53を有し、止め輪73Cを、リング状凹部53の外周面53yに取り付け、止め輪73Cとリング状凹部53の外周面53yとの間に、異物侵入防止材70Cの外周部72Cをはめ込むことで取り付ける。
また、第3実施形態によれば、プランジャー30の先端へのディスク31の取り付け時に異物侵入防止材70Cを取り付けることができるため、製造工程の負担を軽減できるとともに、確実な取り付けを行える。
また、第3実施形態によれば、止め輪73Cを用いることで異物侵入防止材70Cの確実な取り付けを行うことができる。
また、第3実施形態によれば、リング状凹部53の外周面53yによって止め輪73Cを容易に取り付けることができる。
なお、第3実施形態における外周部72Cは、第1実施形態のように止め輪73Aとリング状凹部53の内周面53xとの間にはめ込んで取り付けても良い。
図6に示す第4実施形態による電磁弁1Dは、異物侵入防止材70Dをリング状に形成し、異物侵入防止材70Dの内周部71Dをプランジャー30の先端に取り付け、異物侵入防止材70Dの外周部72Dを拡大部52に取り付けている。
異物侵入防止材70Dのプランジャー30の先端への取り付けには、ディスク31を用いている。プランジャー30の先端には、ディスク31をはめ込む凹部が形成されている。異物侵入防止材70Dの内周部71Dは、ディスク31によってこの凹部にはめ込まれる。
異物侵入防止材70Dの外周部72Dは、超音波溶着によって拡大部52に取り付けている。拡大部52には、リング状凹部53を有し、リング状凹部53の底面53zに外周部72Dを超音波溶着によって取り付ける。
また、第4実施形態によれば、プランジャー30の先端へのディスク31の取り付け時に異物侵入防止材70Dを取り付けることができるため、製造工程の負担を軽減できるとともに、確実な取り付けを行える。
また、第4実施形態によれば、超音波溶着によって異物侵入防止材70Dの確実な取り付けを行える。
なお、第4実施形態は、リング状に形成した異物侵入防止材70Dを用いているが、異物侵入防止材70Dは円盤状に形成したものであっても、超音波溶着による取り付けを行える。
10 ボディ
11 流入管路
12 流出管路
13 弁座
14 フィルター
20 弁体
21 ダイヤフラムプレート
21a 第1突出部
21b 第2突出部
22 ダイヤフラム
22a ダイヤフラム外周部
22b ダイヤフラム内周部
23 パイロット孔
24 バイパス孔
30 プランジャー
31 ディスク
32 バネ
40 電磁コイル
50 プランジャーガイド
51 筒部
52 拡大部
53 リング状凹部
53x 内周面
53y 外周面
53z 底面
60 背圧室
70、70A、70B、70C、70D 異物侵入防止材
71A、71B 中心部
71C、71D 内周部
72A、72B、72C、72D 外周部
73A、73B、73C 止め輪
81 貯湯タンク
82 加熱ユニット
82a 圧縮機
82b 水熱交換器
82c 膨張弁
82d 空気熱交換器
83 給水管
84 出湯管
85 減圧弁
86 混合弁
87 給水分岐管
88 往き管
88a ポンプ
89 戻り管
89a 三方弁
89b タンク上戻り管
89c タンク下戻り管
Claims (6)
- 流入管路と流出管路とをボディ内に形成し、
前記流出管路の上流に弁座を形成し、
前記弁座の上流で前記流入管路の下流に弁体を配置し、
前記弁体を動作させるプランジャーと、
前記プランジャーを動作させる電磁コイルと、
前記プランジャーを内部に収納するプランジャーガイドと
を有し、
前記弁体が、
前記弁座の開口径より大きいダイヤフラムプレートと、
前記ダイヤフラムプレートの外周から延出するダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムプレートの中心を貫通するパイロット孔と
前記ダイヤフラムプレートの前記外周を貫通するバイパス孔と
を備え、
前記プランジャーガイドが、
前記プランジャーが摺動する筒部と、
前記筒部の開口側に形成される拡大部と
を備え、
前記プランジャーの先端には、弾性体からなるディスクを備え、
前記弁体と前記拡大部との間には背圧室が形成され、
前記背圧室は、前記バイパス孔によって前記流入管路と連通し、
前記パイロット孔を前記ディスクで閉塞することで、前記背圧室は前記バイパス孔によって前記流出管路よりも高い圧力となって前記弁体を閉状態に維持し、
前記プランジャーを動作させて前記パイロット孔を開放することで、前記背圧室は前記パイロット孔によって前記流入管路よりも低い圧力となって前記弁体を開状態に維持する
電磁弁であって、
前記背圧室に、前記バイパス孔から流入する異物を前記プランジャーと前記筒部との間に侵入させない異物侵入防止材を設け、
前記異物侵入防止材を、液体が通過する不織布で形成し、
前記異物侵入防止材を、円盤状又はリング状に形成し、
円盤状の前記異物侵入防止材の中心部を、又はリング状の前記異物侵入防止材の内周部を前記プランジャーの前記先端に取り付け、
前記異物侵入防止材の外周部を前記拡大部に取り付け、
前記異物侵入防止材の前記プランジャーの前記先端への取り付けに、前記ディスクを用いた
ことを特徴とする電磁弁。 - 前記異物侵入防止材の前記外周部を、止め輪によって前記拡大部に取り付けた
ことを特徴とする請求項1に記載の電磁弁。 - 前記拡大部には、リング状凹部を有し、
前記止め輪を、前記リング状凹部の外周面又は内周面に取り付けた
ことを特徴とする請求項2に記載の電磁弁。 - 前記異物侵入防止材の前記外周部を、超音波溶着によって前記拡大部に取り付けた
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の電磁弁。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電磁弁を用いた給湯機であって、
温水を貯湯する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの水を加熱する加熱ユニットと、
前記貯湯タンクに給水する給水管と、
前記貯湯タンクから出湯する出湯管と、
前記給水管に設けた減圧弁と、
前記出湯管に設けた混合弁と
を備え、
前記減圧弁の上流側の前記給水管に前記電磁弁を設けた
ことを特徴とする電磁弁を用いた給湯機。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電磁弁を用いた給湯機であって、
温水を貯湯する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの水を加熱する加熱ユニットと、
前記貯湯タンクに給水する給水管と、
前記貯湯タンクから出湯する出湯管と、
前記給水管に設けた減圧弁と、
前記出湯管に設けた混合弁と
を備え、
前記混合弁の下流側の前記出湯管に前記電磁弁を設けた
ことを特徴とする電磁弁を用いた給湯機。
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