JPH071567Y2 - 電磁弁用シール装置 - Google Patents

電磁弁用シール装置

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JPH071567Y2
JPH071567Y2 JP1990097405U JP9740590U JPH071567Y2 JP H071567 Y2 JPH071567 Y2 JP H071567Y2 JP 1990097405 U JP1990097405 U JP 1990097405U JP 9740590 U JP9740590 U JP 9740590U JP H071567 Y2 JPH071567 Y2 JP H071567Y2
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JP
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solenoid valve
ring
elastic
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foreign matter
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JP1990097405U
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JPH0454378U (ja
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修司 喜田
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Teijin Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、電磁弁、例えば吸着型酸素濃縮器に使用され
る電磁弁のシール装置に関するものである。
〔従来技術〕
呼吸器系の障害により、外部より酸素の供給を必要とす
る人が使用する吸着型酸素濃縮器では、第1図に示すよ
うに室内空気を圧縮機1により圧縮し、圧縮空気を電磁
弁2を通して吸着タンク3に送り、吸着タンク3内に装
入された特殊吸着剤により窒素のみが吸収され、酸素が
外部に送り出される。吸着タンク3内の吸着剤は、分離
機能を維持するために、吸収した窒素を電磁弁2を通し
て大気へ放出し、吸着剤自体をクリーンに維持する必要
がある。圧縮機1は連続して運転するために、吸着タン
ク3の吸、排気は第2図、第3図に示されるように、電
磁弁2の切換により行われる。
電磁弁2の切換は、例えば第4図に示すようなサイクル
で一定時間毎に行われ、電磁弁2の内部は吸着時には正
圧、排気時には負圧となる。このため、従来は電磁石で
直接駆動する圧力バランス直動形の電磁弁が使用され
る。従来使用されている電磁弁としては、第5図に示す
ようにスプール4が弁本体内を摺動してポートの切換を
行うメタルスプールタイプの電磁弁2′と、第6図に示
すようにポペット5が弁座6a、6bを切換開閉する弾性体
ポペットシールタイプの電磁弁2″とがある。
吸着型酸素濃縮器に使用される電磁弁では、弁内通路を
空気、酸素、窒素等の気体である流体が流れる。しかる
に、流体中には異物が混入しており、電磁弁の作動不良
を生じるという問題がある。例えば第5図に示すような
メタルスプールタイプの弁ではスプールが摺動部である
ため、第7図に示すように弁本体とスプール4のラウン
ド部との間に異物7がかみ込み、スプールや弁本体を損
傷したり作動不良を生じたりする。第6図に示すような
弾性体ポペットシールタイプの弁ではポペットと弁座と
の間に異物のかみ込みを生じることはほとんどないが、
ポペットを移動案内するために設けた両端の摺動部8と
弁本体との間に異物のかみ込みを生じ、作動不良を生じ
る。特に摺動部8に装着したシールリング9において異
物の影響を受けやすい。
気体内に混入する異物は主に濃縮器内に組込まれた吸着
タンク内の吸着剤の微粉末が気体中に浮遊したもの、医
療機関及び民家に設置された場合の雰囲気の空気中に含
まれるもの、例えば海岸の近くで塩分を含んだ空気によ
る塩化ナトリウム等の固形物の析出したもの、タバコの
煙によるタール分のペースト状になったもの、仏壇の線
香、蚊取り線香の煙に含まれる不純物がペースト状にな
ったもの等によりなる。
電磁弁の作動不良は、吸着型酸素濃縮器においては、人
命に関わることであり、致命的な問題となる。如何なる
使用条件下でも作動不良を起こしにくい電磁弁でなけれ
ば吸着型酸素濃縮器には使用できないため、作動不良を
起こしにくい電磁弁が要求される。電磁弁の作動不良は
大半が気体中に混入する異物によるものであるため、異
物により影響を受けない電磁弁が求められる。
〔考案が解決しようとする課題〕
本考案は、従来の上記の問題点を解消し、流体の異物等
により作動不良を起こしにくい電磁弁用シール装置を提
供することを課題としている。
〔課題を解決するための手段〕
本考案は、複数の流路が形成された弁本体内の案内円筒
孔に沿って移動し、流路の接続切換をする摺動部材を有
する電磁弁であって、該摺動部材の摺動部に設けられ、
前記案内円筒孔に摺接する電磁弁用シール装置におい
て、前記摺動部に、リップ部が前記案内円筒孔の面に摺
接する弾性Xシールリングを備え、該弾性Xシールリン
グの給送気体に接触する側に、可撓性を有し前記案内円
筒孔の面との接触抵抗を小さく設定したガードリングを
設け、該ガードリングと前記弾性Xシールリングとの間
に異物補集用の空間を形成したことにより解決した。
〔作用〕
本考案により、弁本体内を摺動し流路の切換を行うスプ
ール弁、ポペット弁等の弁体の弁本体摺動部に間隔をお
いて弾性ガードリングと弾性Xリングとは装着される。
その際電磁弁により給送する流体に接触する側に弾性ガ
ードリングが配置される。弾性ガードリングは弁本体に
接触摺動して異物の侵入を最小にし、侵入した異物は、
弾性Xリングのワイパー効果により弾性Xリングと弾性
ガードリングとの間の空間に補集される。空間が異物で
満たされると、弾性ガードリングは撓みを生じて異物が
弾性ガードリング外に排出される。
〔実施例〕
本考案の詳細を図に示す実施例に基づいて説明する。
第8図において、吸着型酸素濃縮器用電磁弁11は、2つ
のソレノイド12a、12bと、夫々のソレノイド12a、12bに
より作動される摺動部材13a、13bとを有する。摺動部材
13a、13bは弁本体14内を摺動案内される。
弁本体14には室内空気吸入口Pと、出口Aと、入口Bと
吐出口R1と排出口R2とが設けられ、電磁弁11は5ポート
電磁弁を形成する。出口Aは圧縮機1の吸入口に、入口
Bは圧縮機1の出口に夫々導管15、16により接続され
る。吐出口R1は導管17により吸着タンク3に接続され
る。
弁本体14内には第1摺動部材13aと第2摺動部材13bとが
ほぼ平行に配置されている。
第1摺動部材13aは第1ポペット弁体18と、弁本体14内
を摺動する第1ピストン部19と、第2ピストン部20とを
有する。第1ポペット弁体18の移動により、室内空気吸
入口Pと出口Aとの間に形成された第1弁座21と、出口
Aと吐出口R1との間に形成された第2弁座22に交互に着
座し流路の切換を行う。
第2摺動部材13bは第2ポペット弁体23と、弁本体14内
を摺動する第3ピストン部24と第4ピストン部25とを有
する。第2ポペット弁体23の移動により、排出口R2と入
口Bとの間に形成された第3弁座26と、入口Bと吐出口
R1との間に形成された第4弁座27に交互に着座し流路切
換を行う。
第8図に示すように第1ソレノイド12aがON、第2ソレ
ノイド12bがOFFに制御されると、第1摺動部材13aはば
ね28の力に抗して図の左方に動かされ、第1弁座21を開
放し、第2弁座22を閉鎖する。一方第2摺動部材13bは
ばね29の力により図の右方に動かされ、第3弁座26を閉
鎖し、第4弁座27を開放する。この状態では、矢印に示
すように、室内空気が吸入口Pから吸入され出口Aを通
って圧縮機1に送られ、入口Bを通って吐出口R1より吸
着タンク3に圧縮されて供給される。
第1ソレノイド12aと第2ソレノイド12bを第8図に逆に
切換え、第1ソレノイド12aをOFF、第2ソレノイド12b
をOFFにすると、第1摺動部材13a及び第2摺動部材13b
は第9図に示す状態に動かされる。このとき、第1弁座
21と第4弁座27が閉じ、第2弁座22と第3弁座26が開
く。この状態では吐出口R1から気体が吸入され、出口A
を通って圧縮機1に送られ更に入口Bから入って排出口
R2より大気に排出される。
第1摺動部材13aの第1ピストン部19及び第2ピストン
部20並びに第2摺動部材13bの第3ピストン部24及び第
4ピストン部25は第10図に示すように間隔をおいて設け
た2つの環状溝30、31(第10図には第1摺動部材13aの
第2ピストン部20について示すが他のピストン部につい
ても同様である)を有し、例えば吐出口R1に通ずる流路
32を通る気体に接触する側の第1環状溝30には弾性ガー
ドリング33が装着され、他方の第2環状溝31には弾性X
リング34が装着される。
Oリングや従来のXリングのように周縁が断面形状とし
て曲面に形成されている場合は、第13図、第14図に示す
ように、弁本体14の内壁面14aとシールリング9の周縁
の曲面部との間に形成される楔状空間10に異物7がかみ
込みやすい。しかもOリングは圧縮されて挿入されるの
で摺動抵抗が大きい。Xリングはリップパッキンである
ため、上記のように異物のかみ込みはあるが摺動抵抗が
小さい。
この点を考慮し、弾性ガードリング33は異物が侵入する
側である、気体に接する側の周縁は曲面ではなくほぼ90
度のエッジ状に形成し、弁本体14の内壁面14aとガード
リング33の周縁との間に楔状空間を形成しないようにす
る。これにより異物がガードリング33の外周の摺動面を
通して侵入するのを最小限に抑制する。
ガードリング33は摺動部材13a、13bの往復摺動時に弁本
体14の内壁面14aと常に接しており、然もガードリング3
3の外周面が弁本体14の内壁面14aに接することにより生
じる半径方向の圧縮量(つぶし代)が限りなく零に近く
なるようにし、摺動抵抗を小さくするように寸法を設定
する。
ガードリング33に対して所定の間隔をおいて第2環状溝
31にはXリング34が装着される。Xリング34は従来のX
リングとは異なり、第12図に示すように変形したXリン
グとして形成される。Xリング34はガードリング33に面
する側の外リップ34aは弁本体14の内壁面14aを摺動する
ときにワイパー効果がより大になるようにエッジ部を有
するリップとして形成され、固定底部34bは環状溝31に
密着固定できる形状にする。ガードリング33とは反対側
の面の外リップ34cは異物を含む流路に接することが少
ないので従来のXリングのリップと同じ形状でもよい。
ガードリング33を越えて侵入する異物は第11図に示すよ
うにXリング34のガードリング33の側(高圧側)の外リ
ップ34aのワイパー効果によりリップ外へ押し出され、
第11図に示すように、ガードリング33とXリング34との
間の空間35に異物7が補集される。外リップ34aの厚さT
1は固定底部34bの厚さT2より大に設定されることによ
り、空間35に異物7が一杯溜まっても外リップ34aは変
形せず、その代わりにガードリング31が第11図の破線で
示すように撓みを与えられ、異物は外部へ押し出され
る。
ガードリング33とは反対側(負圧側)の外リップ34cは
厚さ及び長さが高圧側の外リップ34aに比し約1/2による
ように形成し、Xシール34の断面形状において非対称形
にすると好ましい。
負圧側のリップは高圧側のリップに比べ高いシール力及
びワイパー効果を必要としない為、リップ形状を小さく
し、摺動抵抗がより小さくなるようにした。これによ
り、Oリング装着時に比べソレノイドの吸引力に余裕を
もたすことができた。
〔効果〕
本考案により、弾性ガードリングと弾性変形Xリングを
間隔をおいて設置することにより、摺動部材への異物の
かみ込みによる作動不良の発生が解消され、信頼性と耐
久性が飛躍的に向上した。
【図面の簡単な説明】
第1図は吸収型酸素濃縮器の説明図、第2図及び第3図
は第1図の電磁弁の形式が分かるように略記号で示した
図、第4図は電磁弁の切換サイクルを示す図、第5図及
び第6図は夫々形式の異なる従来の電磁弁の説明略図、
第7図はスプールの異物かみ込みを示す図、第8図は本
考案に係る電磁弁の断面図、第9図は第8図に対し流路
を切換えた状態を示す図、第10図は摺動部材のシール装
置の説明断面図、第11図は異物がたまったときの状態を
示す第10図に対応する図、第12図は本考案に係るシール
装置のXリングの断面図、第13図及び第14図は従来のシ
ールリングの異物かみ込みを示す図である。 11…電磁弁、12a、12b…ソレノイド 13a、13b…摺動部材 14…弁本体 19、20、24、25…ピストン部 33…弾性ガードリング 34…弾性Xリング

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の流路が形成された弁本体内の案内円
    筒孔に沿って移動し、流路の接続切換をする摺動部材を
    有する電磁弁であって、該摺動部材の摺動部に設けら
    れ、前記案内円筒孔に摺接する電磁弁用シール装置にお
    いて、 前記摺動部に、リップ部が前記案内円筒孔の面に摺接す
    る弾性Xシールリングを備え、該弾性Xシールリングの
    給送気体に接触する側に、可撓性を有し前記案内円筒孔
    の面との接触抵抗を小さく設定したガードリングを設
    け、該ガードリングと前記弾性Xシールリングとの間に
    異物補集用の空間を形成したことを特徴とする電磁弁用
    シール装置。
  2. 【請求項2】前記ガードリングは給送気体に接触する側
    の周縁がほぼ直角のエッジとして形成され、前記弾性X
    シールリングのリップ部はワイパ効果を有する形状を有
    することを特徴とする請求項1に記載の電磁弁用シール
    装置。
JP1990097405U 1990-09-17 1990-09-17 電磁弁用シール装置 Expired - Lifetime JPH071567Y2 (ja)

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JPH0454378U JPH0454378U (ja) 1992-05-11
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6285412B2 (ja) * 2012-03-21 2018-02-28 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 強制吸気−呼気システムにおける二方向流れ生成装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5824561U (ja) * 1981-08-10 1983-02-16 株式会社阪上製作所 油圧シリンダのシ−ル装置
JPS6045981U (ja) * 1983-09-05 1985-04-01 エスエムシ−株式会社 電磁弁
JPS62146050U (ja) * 1986-03-10 1987-09-14

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