JP7458637B2 - 電気的駆動弁 - Google Patents
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Description
前記課題を解決し目的を達成するため、本願の第1の発明に係る電気的駆動弁(以下、単に「駆動弁」と言うことがある)は、弁室に流入させた流体を2本の流出管(第一流出管および第二流出管)のいずれか一方から選択的に流出させることにより流路の切り換えを可能とする三方弁である。
上記第1の発明では、第1の態様として、第一弁座部材および第二弁座部材を共に、両端が開放されたパイプ部材により構成し、第一弁座部材の一端には第一流出管を接続し、第一弁座部材の他端はケーシングの内周面にろう付けすることにより閉塞するとともに、第二弁座部材の一端には第二流出管を接続し、第二弁座部材の他端はケーシングの内周面にろう付けすることにより閉塞する。両弁座部材(第一弁座部材および第二弁座部材)の他端をケーシングに固定して支持するとともに当該他端から流体が漏れ出ることを防ぐためである。
前記第1発明の第2の態様では、第一弁座部材および第二弁座部材を共に、一端が開放され他端が閉塞されたパイプ部材により構成し、第一弁座部材の一端に第一流出管を接続し、第二弁座部材の一端に第二流出管を接続する。
また、前記第1発明の第3の態様では、第一弁座部材および第二弁座部材を共に、一端が開放され他端が閉塞されたパイプ部材とし、第一弁座部材は、前記開放された一端側に、第一流出管を接続する第一流出管接続部を有するとともに、当該第一流出管接続部より前記他端側の部分を、上下方向の寸法が第一流出管接続部より小さくなるように下側周壁を平坦に且つ当該下側周壁が第一流出管接続部の下端より上方に位置するように形成した低背部とし、第二弁座部材は、前記開放された一端側に、第二流出管を接続する第二流出管接続部を有するとともに、当該第二流出管接続部より前記他端側の部分を、上下方向の寸法が第二流出管接続部より小さくなるように上側周壁を平坦に且つ当該上側周壁が第二流出管接続部の上端より下方に位置するように形成した低背部とし、第一弁座部材の下側周壁と第二弁座部材の上側周壁とを重ね合わせ、第一弁座部材の低背部と第二弁座部材の低背部とが上下に積み重なるように第一弁座部材と第二弁座部材とを配置する。
前記第1発明の第4の態様に係る駆動弁は、弁室を内部に有する筒状のケーシングと、弁室内に流体を流入させる流入管と、弁室内から流体を流出させる第一流出管と、弁室内から流体を流出させる第二流出管と、第一弁座および第二弁座を備えて第一流出管および第二流出管に連通するように弁室内に配置した弁座部材と、第一弁体および第二弁体を備えるとともにケーシングの軸方向に移動可能にケーシング内に配置したピストン部材と、ケーシングの軸方向を上下方向とした場合に、ピストン部材を下方へ付勢する付勢部材と、付勢部材の付勢力に抗してピストン部材を上方へ移動させる電気的駆動装置とを備える。
本願の第2の発明に係る電気的駆動弁は、前記第1の発明と同様に弁座部材をパイプ部材により構成する特徴を備えたものであるが、第1の発明と異なり、流路の開閉(遮断および開放)を行う二方弁に係るものである。
上記第2発明では、第1の態様として、弁座部材が陥凹部を有するものとし、当該陥凹部に弁座を備える。このような構造によれば、駆動弁の高さをより低く抑えることが出来る。陥凹部は、前記常時閉型二方弁では、弁座部材の上側周面に下方へ凹むように形成する。また、前記常時開型二方弁では、陥凹部を、弁座部材の下側周面に上方へ凹むように形成すれば良い。
さらに、上記第2発明の第2の態様では、前記常時閉型二方弁において、ケーシングを有底無蓋の筒状部材とし、弁座部材の一端と他端との間の中間部に、下方に突出してケーシングの底に当接する膨出部を備える。弁座部材の支持強度を高めるためである。
また、上記第2発明の第3の態様では、前記常時閉型二方弁および前記常時開型二方弁において(第4~第6の態様についても同様)、弁座部材を両端が開放されたパイプ部材とし、当該弁座部材の一端に流出管および前記流入管のうちのいずれか一方を接続し、当該弁座部材の他端をケーシングの内周面にろう付けすることにより閉塞する。
また、上記第2発明の第4の態様では、弁座部材を一端が開放され他端が閉塞されたパイプ部材とし、当該一端に流出管および流入管のうちのいずれか一方を接続する。このような態様によれば、前記第1発明の第2態様と同様に、弁座部材の他端をろう付け等により閉塞する手間を省くことが出来るとともに、当該他端から流体が漏れ出ることをより確実に防ぐことが出来る。
さらに、上記第2発明の第5の態様では、上述した第2発明の第4態様において、弁座部材の前記他端に、ケーシングの軸方向に直交する方向に突出して流出管および流入管のうちの他方(つまり、弁座部材の一端に流出管を接続した場合には流入管、弁座部材の一端に流入管を接続した場合には流出管)の弁室側端部またはケーシングの内周面に固定可能な突出部を備える。このような態様によれば、当該突出部を流入管または流出管の弁室側端部またはケーシングの内周面に例えばろう付けすることにより、弁座部材をより強固に弁室内に設置することが出来る。
さらに、上記第2発明の第6の態様では、前述した第2発明の第4態様において、弁座部材の周壁端部から外方へ張り出してケーシングの外周面に当接するフランジを弁座部材の前記一端に備える。上記第5態様と同様に弁座部材をより強固に弁室内の所定位置に設置できるようにするためである。
図1から図5に示すように、本発明の第1の実施形態に係る電気的駆動弁は、流入管13を通じて弁室12内に流れ込んだ流体を第一流出管14および第二流出管15のうちのいずれか一方から選択的に流出させる三方電磁弁で、弁室12を内部に備えた円筒状のケーシング11と、流路(流出路)14,15を切り換える弁部31と、弁部31を駆動するソレノイド部21とを有する。なお、各図には上下、左右および前後の各方向を表す互いに直交する二次元座標を示し、以下の説明はこれらの方向に基いて行う(後述の各実施形態についても同様)。
図6から図7に示すように本発明の第2の実施形態に係る駆動弁は、前記第1実施形態の駆動弁と同様に、円筒状のケーシング11と、流路を切り換える弁部31と、弁部31を駆動するソレノイド部21とを有する三方電磁弁で、パイプ部材からなる2つの弁座部材51,52を備えるものであるが、弁座部材51,52の構造が前記第1実施形態とは異なる。なお、以下の説明では、第1実施形態と同様の構成については同一の符号を付して重複した説明を省略し、相違点を中心に述べる(第3実施形態以降の実施形態についても同様)。
図8から図9に示すように本発明の第3の実施形態に係る駆動弁は、円筒状のケーシング11と、流路を切り換える弁部31と、弁部31を駆動するソレノイド部21とを有する三方電磁弁で、第2実施形態と同様に一端が開放され他端が閉塞されたサック状のパイプ部材からなる弁座部材61,62を備えるものであるが、各弁座部材61,62の形状が異なる。
図10から図12に示すように本発明の第4の実施形態に係る駆動弁は、円筒状のケーシング11と、流路を切り換える弁部31と、弁部31を駆動するソレノイド部21とを有する三方電磁弁で、第1実施形態と同様に両端が開放されたパイプ部材からなる弁座部材(第一弁座部材71および第二弁座部材72)を備えたものであるが、弁座部材71,72の形状が異なる。
図13から図16に示すように本発明の第5の実施形態に係る駆動弁は、前記各実施形態と同様に、円筒状のケーシング11と、流路を切り換える弁部31と、弁部31を駆動するソレノイド部21とを有する三方電磁弁であるが、前述した各実施形態とは異なり、1つの弁座部材81を備えたものである。
図17から図19に示すように本発明の第6の実施形態に係る駆動弁は、前記第5実施形態と同様に弁座部材を1つにしたものであるが、弁座部材91の内部を仕切る仕切板92の形状が異なる。なお、仕切板92以外の部分は、第5実施形態の弁座部材81と同じである。
図20から図22に示すように本発明の第7の実施形態に係る駆動弁は、流路の開閉(開放および遮断)を行う二方電磁弁で、弁室12を内部に有する円筒状のケーシング11と、流路の開閉を行う弁部31と、弁部31を駆動するソレノイド部21とを有する。なお、本実施形態(後述の第8~第11実施形態も同様)の二方弁は、後に述べる動作説明から明らかなように動作時(ソレノイド部21への通電時)にのみ開弁し、非動作時(ソレノイド部21への非通電時)は閉弁状態となっている常時閉型の二方弁である。
図23から図24に示すように本発明の第8の実施形態に係る駆動弁は、前記第7実施形態(図20~図22)と同様に流路の開閉を行う二方電磁弁で、円筒状のケーシング11と、流路の開閉を行う弁部31と、弁部31を駆動するソレノイド部21とを有するが、弁座部材121の形状が異なる。
図25から図26に示すように本発明の第9の実施形態に係る駆動弁は、流路の開閉を行う二方電磁弁で、前記第8実施形態(図23~図24)と同様に、円筒状のケーシング11と、流路の開閉を行う弁部31と、弁部31を駆動するソレノイド部21とを備え、一端が開放され他端が閉塞したパイプ部材からなる弁座部材131を備えるものであるが、弁座部材131の他端側(閉塞端側)の形状が異なる。
図27から図28に示すように本発明の第10の実施形態に係る駆動弁は、流路の開閉を行う二方電磁弁で、前記第8実施形態(図23~図24)と同様に、円筒状のケーシング11と、流路の開閉を行う弁部31と、弁部31を駆動するソレノイド部21とを備え、一端が開放され他端が閉塞したパイプ部材からなる弁座部材141を備えるものであるが、弁座部材141の一端にケーシング11の外周面に固定可能なフランジ部142を備えている。
図29から図32に示すように本発明の第11の実施形態に係る駆動弁は、流路の開閉を行う二方電磁弁で、前記第7実施形態(図20~図22)と同様に、円筒状のケーシング11と、流路の開閉を行う弁部31と、弁部31を駆動するソレノイド部21とを備え、両端が開放された直線状のパイプ部材からなる弁座部材151を備えるものであるが、弁座部材151の長さ方向中央部に、下方へ膨らむ膨出部152を形成した。なお、ケーシング11は前記第10実施形態と同様に底11aを有する(底面が閉塞された)筒状部材で、上記膨出部152がケーシング11の底11aに当接するように弁座部材151を設置する。
図33から図35に示すように本発明の第12の実施形態に係る駆動弁は、弁室12を内部に有する円筒状のケーシング11と、流路の開閉を行う弁部31と、弁部31を駆動するソレノイド部21とを有する二方電磁弁であるが、前述の第7~第11実施形態の駆動弁とは逆に、動作時(ソレノイド部21への通電時)にのみ閉弁し、非動作時(ソレノイド部21への非通電時)は開弁状態となっている常時開型の二方弁である。
12 弁室
13 流入管
14 第一流出管
15 第二流出管
16 下蓋
17 第二コイルばね
18 ろう付け(ろう付け金属)
21 ソレノイド部
22 コイル
23 吸引子(固定鉄心)
24 プランジャ(可動鉄心)
25 コイルばね(第一コイルばね)
31 弁部
32,51,61,71 第一弁座部材
33,52,62,72 第二弁座部材
34 第一弁体
35 第二弁体
36 第一弁体支持部
37 第二弁体支持部
38 作動棒
41 第一弁座
41a 第一弁口
42 第二弁座
42a 第二弁口
43,44,45,46,53,54,65 弁座部材の端面(端部)
63 流出管接続部
64 低背部
73 陥凹部
81,91,101,111,121,131,141,151,161 弁座部材
82,92 仕切板
83 第一弁座室
84 第二弁座室
93 横板部
94 第一縦板部
95 第二縦板部
102 弁座
102a 弁口
103 弁体
104 弁体支持部
114 流出管
132 突出部
142 フランジ部
152 膨出部
Claims (18)
- 弁室を内部に有する筒状のケーシングと、
前記弁室内に流体を流入させる流入管と、
前記弁室内から前記流体を流出させる第一流出管と、
前記弁室内から前記流体を流出させる第二流出管と、
第一弁座を備え、前記第一流出管に連通するように前記弁室内に配置した第一弁座部材と、
第二弁座を備え、前記第二流出管に連通するように前記弁室内に配置した第二弁座部材と、
第一弁体および第二弁体を備えるとともに前記ケーシングの軸方向に移動可能に前記ケーシング内に配置したピストン部材と、
前記ケーシングの軸方向を上下方向とした場合に、前記ピストン部材を下方へ付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力に抗して前記ピストン部材を上方へ移動させる電気的駆動装置と
を備え、
前記第一弁体は、前記第一弁座に着座して前記第一流出管を通じた前記流体の流出を阻止する閉弁状態と、前記第一弁座から離間して前記第一流出管を通じた前記流体の流出を許容する開弁状態との間で前記第一弁座に対して進退動可能であり、
前記第二弁体は、前記第二弁座に着座して前記第二流出管を通じた前記流体の流出を阻止する閉弁状態と、前記第二弁座から離間して前記第二流出管を通じた前記流体の流出を許容する開弁状態との間で前記第二弁座に対して進退動可能であり、
前記付勢部材の付勢力によって前記ピストン部材が下方へ変位したときには前記第一弁体が前記第一弁座に着座するとともに前記第二弁体が前記第二弁座から離間することにより前記第二流出管を通じて前記流体を前記弁室から流出させる一方、前記電気的駆動装置が前記ピストン部材を上方へ変位させたときには前記第二弁体が前記第二弁座に着座するとともに前記第一弁体が前記第一弁座から離間することにより前記第一流出管を通じて前記流体を前記弁室から流出させる電気的駆動弁であって、
前記第一弁座部材は、前記弁室内で前記ケーシングの軸方向に直交する方向に延在し且つ上側周壁に前記第一弁座が形成されたパイプ部材であり、
前記第二弁座部材は、前記弁室内で前記ケーシングの軸方向に直交する方向に延在し且つ下側周壁に前記第二弁座が形成されたパイプ部材である
ことを特徴とする電気的駆動弁。 - 前記第一弁座部材および前記第二弁座部材は、共に、両端が開放されたパイプ部材であり、
前記第一弁座部材の一端には、前記第一流出管が接続され、
前記第一弁座部材の他端は、前記ケーシングの内周面にろう付けすることにより閉塞され、
前記第二弁座部材の一端には、前記第二流出管が接続され、
前記第二弁座部材の他端は、前記ケーシングの内周面にろう付けすることにより閉塞されている
請求項1に記載の電気的駆動弁。 - 前記第一弁座部材は、上側周面に下方へ凹んだ陥凹部を有し、
当該第一弁座部材の陥凹部に前記第一弁座が備えられ、
前記第二弁座部材は、下側周面に上方へ凹んだ陥凹部を有し、
当該第二弁座部材の陥凹部に前記第二弁座が備えられている
請求項2に記載の電気的駆動弁。 - 前記第一弁座部材および前記第二弁座部材は、共に、一端が開放され他端が閉塞されたパイプ部材であり、
前記第一弁座部材の前記一端に前記第一流出管が接続され、
前記第二弁座部材の前記一端に前記第二流出管が接続されている
請求項1に記載の電気的駆動弁。 - 前記第一弁座部材と前記第二弁座部材は、上下に積み重ねるように前記弁室内に配置されている
請求項1から4のいずれか一項に記載の電気的駆動弁。 - 前記第一弁座部材および前記第二弁座部材は、共に、一端が開放され他端が閉塞されたパイプ部材であり、
前記第一弁座部材は、
前記開放された一端側に、前記第一流出管を接続する第一流出管接続部を有するとともに、
当該第一流出管接続部より前記他端側の部分を、上下方向の寸法が前記第一流出管接続部より小さくなるように下側周壁を平坦に且つ当該下側周壁が前記第一流出管接続部の下端より上方に位置するように形成した低背部とし、
前記第二弁座部材は、
前記開放された一端側に、前記第二流出管を接続する第二流出管接続部を有するとともに、
当該第二流出管接続部より前記他端側の部分を、上下方向の寸法が前記第二流出管接続部より小さくなるように上側周壁を平坦に且つ当該上側周壁が前記第二流出管接続部の上端より下方に位置するように形成した低背部とし、
前記第一弁座部材の下側周壁と前記第二弁座部材の上側周壁とを重ね合わせ、前記第一弁座部材の低背部と前記第二弁座部材の低背部とが上下に積み重なるように前記第一弁座部材と前記第二弁座部材とを配置した
請求項1に記載の電気的駆動弁。 - 弁室を内部に有する筒状のケーシングと、
前記弁室内に流体を流入させる流入管と、
前記弁室内から前記流体を流出させる第一流出管と、
前記弁室内から前記流体を流出させる第二流出管と、
第一弁座と第二弁座を備え、前記第一流出管および前記第二流出管に連通するように前記弁室内に配置した弁座部材と、
第一弁体および第二弁体を備えるとともに前記ケーシングの軸方向に移動可能に前記ケーシング内に配置したピストン部材と、
前記ケーシングの軸方向を上下方向とした場合に、前記ピストン部材を下方へ付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力に抗して前記ピストン部材を上方へ移動させる電気的駆動装置と
を備え、
前記第一弁体は、前記第一弁座に着座して前記第一流出管を通じた前記流体の流出を阻止する閉弁状態と、前記第一弁座から離間して前記第一流出管を通じた前記流体の流出を許容する開弁状態との間で前記第一弁座に対して進退動可能であり、
前記第二弁体は、前記第二弁座に着座して前記第二流出管を通じた前記流体の流出を阻止する閉弁状態と、前記第二弁座から離間して前記第二流出管を通じた前記流体の流出を許容する開弁状態との間で前記第二弁座に対して進退動可能であり、
前記付勢部材の付勢力によって前記ピストン部材が下方へ変位したときには前記第一弁体が前記第一弁座に着座するとともに前記第二弁体が前記第二弁座から離間することにより前記第二流出管を通じて前記流体を前記弁室から流出させる一方、前記電気的駆動装置が前記ピストン部材を上方へ変位させたときには前記第二弁体が前記第二弁座に着座するとともに前記第一弁体が前記第一弁座から離間することにより前記第一流出管を通じて前記流体を前記弁室から流出させる電気的駆動弁であって、
前記弁座部材が、
両端が開放されたパイプ部材であり、
前記弁室内で前記ケーシングの軸方向に直交する方向に延在するように配置され、
前記第一流出管が接続される第一流出管接続部を一端に備え、
前記第二流出管が接続される第二流出管接続部を他端に備え、
上側周壁に前記第一弁座を有し、
下側周壁に前記第二弁座を有し、
当該弁座部材の内部空間を前記第一流出管接続部および前記第一弁座を含む第一弁座室と、前記第二流出管接続部および前記第二弁座を含む第二弁座室とに分割する仕切板を備える
ことを特徴とする電気的駆動弁。 - 前記仕切板が、
前記第二弁座より前記第一流出管接続部に近い前記弁座部材の内周面下端部から、前記第一弁座より前記第二流出管接続部に近い前記弁座部材の内周面上端部に向けて斜め上方に立ち上がる平板部材である
請求項7に記載の電気的駆動弁。 - 前記仕切板は、
前記第一弁座の下部空間および前記第二弁座の上部空間を含む、前記弁座部材の内部空間の前記弁座部材の長さ方向の中間部を上下に分割するように広がる横板部と、
当該横板部の、前記第一流出管接続部に近い側の端部から下方へ立ち下がる第一縦板部と、
当該横板部の、前記第二流出管接続部に近い側の端部から上方へ立ち上がる第二縦板部と
を有する
請求項7に記載の電気的駆動弁。 - 弁室を内部に有する筒状のケーシングと、
前記弁室内に流体を流入させる流入管と、
前記弁室内から前記流体を流出させる流出管と、
弁座を備え、前記流出管および前記流入管のうちのいずれか一方に連通するように前記弁室内に配置した弁座部材と、
弁体を備えるとともに前記ケーシングの軸方向に移動可能に前記ケーシング内に配置したピストン部材と、
前記ケーシングの軸方向を上下方向とした場合に、前記ピストン部材を下方へ付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力に抗して前記ピストン部材を上方へ移動させる電気的駆動装置と
を備え、
前記弁体は、前記弁座に着座して流路を遮断する閉弁状態と、前記弁座から離間して流路を開放する開弁状態との間で前記弁座に対して進退動可能であり、
前記付勢部材の付勢力によって前記ピストン部材が下方へ変位したときには前記弁体が前記弁座に着座することにより流路を遮断する一方、前記電気的駆動装置が前記ピストン部材を上方へ変位させたときには前記弁体が前記弁座から離間することにより流路を開放する電気的駆動弁であって、
前記弁座部材は、前記弁室内で前記ケーシングの軸方向に直交する方向に延在し且つ上側周壁に前記弁座が形成されたパイプ部材である
ことを特徴とする電気的駆動弁。 - 前記弁座部材は、上側周面に下方へ凹んだ陥凹部を有し、
当該陥凹部に前記弁座が備えられている
請求項10に記載の電気的駆動弁。 - 前記ケーシングは、有底無蓋の筒状部材であり、
前記弁座部材の一端と他端との間の中間部に、下方に突出して前記ケーシングの底に当接する膨出部を備えた
請求項10または11に記載の電気的駆動弁。 - 弁室を内部に有する筒状のケーシングと、
前記弁室内に流体を流入させる流入管と、
前記弁室内から前記流体を流出させる流出管と、
弁座を備え、前記流出管および前記流入管のうちのいずれか一方に連通するように前記弁室内に配置した弁座部材と、
弁体を備えるとともに前記ケーシングの軸方向に移動可能に前記ケーシング内に配置したピストン部材と、
前記ケーシングの軸方向を上下方向とした場合に、前記ピストン部材を下方へ付勢する付勢部材と、
前記付勢部材の付勢力に抗して前記ピストン部材を上方へ移動させる電気的駆動装置と
を備え、
前記弁体は、前記弁座に着座して流路を遮断する閉弁状態と、前記弁座から離間して流路を開放する開弁状態との間で前記弁座に対して進退動可能であり、
前記付勢部材の付勢力によって前記ピストン部材が下方へ変位したときには前記弁体が前記弁座から離間することにより流路を開放する一方、前記電気的駆動装置が前記ピストン部材を上方へ変位させたときには前記弁体が前記弁座に着座することにより流路を遮断する電気的駆動弁であって、
前記弁座部材は、前記弁室内で前記ケーシングの軸方向に直交する方向に延在し且つ下側周壁に前記弁座が形成されたパイプ部材である
ことを特徴とする電気的駆動弁。 - 前記弁座部材は、下側周面に上方へ凹んだ陥凹部を有し、
当該陥凹部に前記弁座が備えられている
請求項13に記載の電気的駆動弁。 - 前記弁座部材は、両端が開放されたパイプ部材であり、
当該弁座部材の一端には、前記流出管および前記流入管のうちのいずれか一方が接続され、
当該弁座部材の他端は、前記ケーシングの内周面にろう付けすることにより閉塞されている
請求項10から14のいずれか一項に記載の電気的駆動弁。 - 前記弁座部材は、一端が開放され他端が閉塞されたパイプ部材であり、
前記一端に前記流出管および前記流入管のうちのいずれか一方が接続されている
請求項10から14のいずれか一項に記載の電気的駆動弁。 - 前記弁座部材の前記他端に、前記ケーシングの軸方向に直交する方向に突出して前記流出管および前記流入管のうちの他方の弁室側端部または前記ケーシングの内周面に固定可能な突出部を備えた
請求項16に記載の電気的駆動弁。 - 前記弁座部材の周壁端部から外方へ張り出して前記ケーシングの外周面に当接するフランジを前記弁座部材の前記一端に備えた
請求項16に記載の電気的駆動弁。
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