JPH0663577B2 - 電磁式流量調整弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、流体の流量調節を行なうための電磁式弁に関
する。

従来の技術 冷房などを行なう冷凍回路において、負荷の変動がある
ときに熱交換器への冷媒の供給量を調節するための流量
制御弁が使用されている。

一方、冷凍回路の制御方式としてはマイコン制御が採用
され、作動方式としては電磁式または電磁パイロット式
が用いられることが多い。しかし従来の電磁弁は二位置
の切換の機能しか備えていなかったので、開と閉とを周
期的に切りかえて流量の調節をすることが提案された
が、この方式では弁の制御が複雑となることを免れな
い。そしてまた、流量を多段に調節しようとするときに
は、従来の電磁弁では弁のリフト量を性格に制御するこ
とが困難であるため、複数個の電磁弁を並列に使用しこ
れらを順次作動させるなどの方法により制御流量の精度
を高めることが行われていた。

解決しようとする問題点 従来技術では、複雑な制御方式や複数の弁を用いる複雑
な流体回路を用いることによって流量制御が行われてい
たのに対し、本発明に於ては、簡単な制御方式によって
正確な流量調節ができる電磁弁を提供しようとするもの
である。

問題を解決するための手段 前述の如き本発明の目的は、流体流入口に通ずる弁室の
側壁に１個の流体流出口に通ずる複数の流体ポートが開
口する平面状のポート面を軸線に平行に設けた弁本体
と、ソレノイドコイルの吸引力に抗してプランジャを押
圧するよう直列に連結した強弱２段のばねの作用により
該吸引力が弱いとき該プランジャが中間位置に停止しう
るように構成された３位置式電磁アクチュエータと、該
電磁アクチュエータにより駆動されて該複数のポートを
順次開閉するように該ポート面上を流体圧により圧着さ
れた状態で平行に滑動できる弁体とを備えてなる電磁式
流量調整弁によって達成される。

かかる本発明の電磁弁は、ソレノイドコイルの励磁の強
さを多段階に変化させるような制御装置と組合わせて使
用される。これに適した制御装置としては、たとえば励
磁電圧を切り換え、あるいは励磁電流を切り換えるなど
の手段を備えたものが利用でき、あるいは電磁弁のソレ
ノイドコイルに設けた中間端子を切り換えて励磁電流を
供給するようにしたものでもよい。

作用 このような本発明の電磁弁は、ソレノイドコイルの励磁
を多段階に変化させるとプランジャが３位置間を移動
し、それに対応して弁体が順次ポートを開閉してゆくの
で、これらのポートに連通している流出口からの流体流
量は、それぞれのポートの径や数等に対応した流量に正
確に制御されることとなる。

実施例 第１図に、本発明の電磁弁の例の構成を示す。

１は弁本体、Ａは流体流入口、Ｂは流体流出口であり、
流体流出口Ｂに通ずるポート１ａ，１ｂが開口する平面
状のポート面１１が弁の軸線に平行に設けられている。
２は、ポート面１１に接して弁の軸線方向に滑動してポ
ート１ａ，１ｂを開閉できるような弁体である。また、
弁本体１の上部にプランジャチューブ３、ソレノイドコ
イル４、固定コア５、プランジャ６、第１ばね７、ばね
保持体８、第２ばね９を備えた電磁アクチュエータＣが
設けられている。なお、１２はバッファプレートであ
る。

プランジャ６の内部のばね室６ａ内に収容された第１ば
ね７とそれよりも大きなばね荷重を持った第２ばね９と
の間にばね保持体８が挾持されていて、第１ばね７と第
２ばね９の双方の押圧力が釣合った状態となっている。
そして、プランジャ６が吸引されていないときは、ばね
保持体８の下端とばね室６ａの底面との間には間隙Ｘが
維持されるように構成してある。

また、プランジャ６の下端には、その動きを弁体２に伝
えるための連結体１０が取り付けてある。

このように構成された電磁弁のソレノイドコイル４を弱
い電流で励磁すると、プランジャ６は第１ばね７を圧縮
して固定コア５に吸引されるが、ばね荷重がより大きい
第２ばね９は殆んど圧縮されず、プランジャ６はＸだけ
移動してばね保持体８に当接しそれ以上の移動を止めら
れる。次に、更に強い電流でソレノイドコイル４を励磁
すると、ソレノイドコイル４の吸引力が第２ばね９のば
ね荷重よりも上回ったときに、ばね保持体８が第２ばね
９を圧縮しながら押し上げられることになりプランジャ
６が固定コア５に吸着する。従ってこれらの状態の中間
では励磁電流の変化によってソレノイドコイル４の吸引
力が多小変り、プランジャ位置が少し変化してもポート
の開閉状態は変化しない。

このような構造を有する本発明の電磁式流量調整弁は、
弁体２の位置が３段に変化するから、ポート１ａおよび
１ｂは順次に開放されることになり、流体流出口Ｂへ流
出する流体量はポート１ａおよび１ｂの形状等によって
定まった値に従って、正確に０→Ｉ→IIの如く３段階に
変化する（第２図）。

かかる電磁弁を駆動するための電源回路の例を第３図に
示す。この例では、２個の単投スイッチＳ_１およびＳ_２
を用いて、Ｓ_１のみ閉のときは弱い励磁電流がソレノイ
ドコイル４に供給され、Ｓ_１とＳ_２との双方が閉のとき
は抵抗Ｒが短絡されて強い励磁電流が供給されるように
なっている。

発明の効果 本発明の電磁式流量調整弁は、前述のように、複数のポ
ートを持つ流体出口と３位置式電磁アクチュエータとス
ライド式弁体とを備えたもので、簡単な制御方式によっ
て流体流量を多段に変化させることができるうえ、多少
の電源電圧の変動などがあっても常に正確な流量が維持
されるという特長がある。しかもソレノイドコイルを変
更せずポートの形状や数などを変更するのみで流量設定
値を変えることができ、部品の性能上の誤差などを調整
する必要もなく、流量調整弁を経済的に製作できる利点
もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電磁式流量調整弁の実施例の構造を示
す図、第２図はその作動状態を表わすグラフであってソ
レノイドコイルの吸引力と弁体スライド量および弁開度
との関係を示す図、第３図はその駆動用電源回路の例の
構成図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体流入口に通ずる弁室の側壁に１個の流
   体流出口に通ずる複数の流体ポートが開口する平面状の
   ポート面を軸線に平行に設けた弁本体と、ソレノイドコ
   イルの吸引力に抗してプランジャを押圧するよう直列に
   連結した強弱２段のばねの作用により該吸引力が弱いと
   き該プランジャが中間位置に停止しうるように構成され
   た３位置式電磁アクチュエータと、該電磁アクチュエー
   タにより駆動されて該複数のポートを順次開閉するよう
   に該ポート面上を流体圧により圧着された状態で平行に
   滑動できる弁体とを備えてなる電磁式流量調整弁。