JPH07243547A - 電磁弁 - Google Patents
電磁弁Info
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- JPH07243547A JPH07243547A JP6034460A JP3446094A JPH07243547A JP H07243547 A JPH07243547 A JP H07243547A JP 6034460 A JP6034460 A JP 6034460A JP 3446094 A JP3446094 A JP 3446094A JP H07243547 A JPH07243547 A JP H07243547A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 緩やかに弁体を開閉する小型化可能な電磁弁
を提供する。 【構成】 電磁弁１０のハウジング１１に形成された収
容室３３には、プランジャ１２、補助弁１３、パイロッ
ト弁１４が出口通路３２に向けて軸方向にこの順番に収
容されている。電磁コイル２１に通電することにより、
プランジャ１２、補助弁１３およびパイロット弁１４は
リフトする。この開弁状態から、電磁コイル２１への通
電が遮断されると、プランジャ１２は図示しない圧縮コ
イルスプリングにより閉弁方向に付勢される。このと
き、補助弁１３のシート部１３ｂがパイロット弁１４の
内部通路４３を開閉することにより空間部４４、４５お
よび出口通路３２の圧力差が調節されるため、パイロッ
ト弁１４が突き出し部１１ａに緩やかに着座する。この
ため、膨張弁または蒸発器への冷媒の急激な供給遮断が
防止できるので、衝突音の発生や膨張弁または蒸発器の
損傷を低減できるという効果がある。
を提供する。 【構成】 電磁弁１０のハウジング１１に形成された収
容室３３には、プランジャ１２、補助弁１３、パイロッ
ト弁１４が出口通路３２に向けて軸方向にこの順番に収
容されている。電磁コイル２１に通電することにより、
プランジャ１２、補助弁１３およびパイロット弁１４は
リフトする。この開弁状態から、電磁コイル２１への通
電が遮断されると、プランジャ１２は図示しない圧縮コ
イルスプリングにより閉弁方向に付勢される。このと
き、補助弁１３のシート部１３ｂがパイロット弁１４の
内部通路４３を開閉することにより空間部４４、４５お
よび出口通路３２の圧力差が調節されるため、パイロッ
ト弁１４が突き出し部１１ａに緩やかに着座する。この
ため、膨張弁または蒸発器への冷媒の急激な供給遮断が
防止できるので、衝突音の発生や膨張弁または蒸発器の
損傷を低減できるという効果がある。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、流体通路を開閉する電
磁弁に関するものであり、特に、冷凍サイクルにおける
冷媒通路を開閉する電磁弁に関する。
磁弁に関するものであり、特に、冷凍サイクルにおける
冷媒通路を開閉する電磁弁に関する。
【従来の技術】従来、複数の冷蔵室または冷凍庫を有す
る冷凍設備等において、各冷蔵室の蒸発器の前後に電磁
弁を設け、この電磁弁を開閉してコンプレッサからの冷
媒供給を制御することにより、使用する冷蔵室だけを冷
却するようにすることが一般的である。このような電磁
弁として、図４および図５に示すものが知られている。
図５は図４に示す電磁弁６０の具体的実現形態を示す断
面図である。電磁弁６０は、図示しない蒸発器の膨張弁
の冷媒入口側に設けられ、互いに連通する入口通路１０
１、出口通路１０２、収容室１０３が電磁弁６０のハウ
ジング６１に形成されている。収容室１０３には、出口
通路１０２に向け、プランジャ６２、パイロット弁６３
が軸方向に順番に収容されている。プランジャ６２の上
方には固定鉄心６４がボルト６５によりハウジング６１
に固定され、固定鉄心６４の外周に設けられたスプール
６７に電磁コイル６６が巻装されている。プランジャ６
２は、ハウジング６１の内壁６１ａにより軸方向に往復
動可能に支持され、圧縮コイルスプリング６８により閉
弁方向に付勢されている。パイロット弁６３は、円柱状
に形成され、軸方向中心部を貫通して内部通路７２が形
成されている。パイロット弁６３と内壁６１ａとの間に
は、円筒状の冷媒通路７１が形成されている。パイロッ
ト弁６３は、渦巻きばね６９により開弁方向に付勢され
ている。冷媒通路７１の流路抵抗をＲa 、内部通路７２
の流路抵抗をＲb とすると、Ｒ a ＞Ｒb となるように冷
媒通路７１および内部通路７２が形成されている。ま
た、圧縮コイルスプリング６８の付勢力をａ、渦巻きば
ね６９の付勢力をｂとすると、ａ＞ｂが成立する。
る冷凍設備等において、各冷蔵室の蒸発器の前後に電磁
弁を設け、この電磁弁を開閉してコンプレッサからの冷
媒供給を制御することにより、使用する冷蔵室だけを冷
却するようにすることが一般的である。このような電磁
弁として、図４および図５に示すものが知られている。
図５は図４に示す電磁弁６０の具体的実現形態を示す断
面図である。電磁弁６０は、図示しない蒸発器の膨張弁
の冷媒入口側に設けられ、互いに連通する入口通路１０
１、出口通路１０２、収容室１０３が電磁弁６０のハウ
ジング６１に形成されている。収容室１０３には、出口
通路１０２に向け、プランジャ６２、パイロット弁６３
が軸方向に順番に収容されている。プランジャ６２の上
方には固定鉄心６４がボルト６５によりハウジング６１
に固定され、固定鉄心６４の外周に設けられたスプール
６７に電磁コイル６６が巻装されている。プランジャ６
２は、ハウジング６１の内壁６１ａにより軸方向に往復
動可能に支持され、圧縮コイルスプリング６８により閉
弁方向に付勢されている。パイロット弁６３は、円柱状
に形成され、軸方向中心部を貫通して内部通路７２が形
成されている。パイロット弁６３と内壁６１ａとの間に
は、円筒状の冷媒通路７１が形成されている。パイロッ
ト弁６３は、渦巻きばね６９により開弁方向に付勢され
ている。冷媒通路７１の流路抵抗をＲa 、内部通路７２
の流路抵抗をＲb とすると、Ｒ a ＞Ｒb となるように冷
媒通路７１および内部通路７２が形成されている。ま
た、圧縮コイルスプリング６８の付勢力をａ、渦巻きば
ね６９の付勢力をｂとすると、ａ＞ｂが成立する。
【発明が解決しようとする課題】このような図４および
図５に示す従来の電磁弁６０において、電磁コイル６６
に励磁電流が供給されることにより発生する磁束により
プランジャ６２およびパイロット弁６３はリフトする。
このプランジャ６２およびパイロット弁６３の開弁状態
から電磁コイル６６への通電を遮断すると、圧縮コイル
スプリング６８の付勢力ａにより、プランジャ６２の先
端部が内部通路７２を塞いだ状態でプランジャ６２およ
びパイロット弁６３が閉弁方向に付勢される。内部通路
７２が塞がれると、入口通路１０１から冷媒通路７１を
経てプランジャ６２とパイロット弁６３との間の空間部
７３に流入した冷媒により空間部７３の圧力が入口通路
１０１および出口通路１０２よりも上昇するため、パイ
ロット弁６３が急激に閉弁方向に移動して出口通路１０
２を閉塞する。すると、電磁弁６０を通過して蒸発器に
供給されていた高温高圧の冷媒の供給が急激に遮断され
るため、ウォータハンマ音と呼ばれる衝突音を発生する
ことがあり、場合によっては膨張弁や蒸発器を損傷させ
ることもある。また、プランジャ６２の先端部が内部通
路７２を塞いだままパイロット弁６３が出口通路１０２
を閉塞している図４に示す閉弁状態から、電磁コイル６
５へ通電すると、圧縮コイルスプリング６６の付勢力ａ
に抗し、プランジャ１２が開弁方向にリフトされる。す
ると、入口通路１０１と出口通路１０２とが連通して高
温高圧の冷媒が出口通路１０２に流出することにより、
出口通路１０２の圧力が上昇するとともに空間部７３の
圧力が減少するので、パイロット弁６３は開弁方向に急
速に押し上げられる。このため、高温高圧の冷媒が電磁
弁６０を通過して膨張弁または蒸発器に急激に供給され
るので、前述した閉弁時と同じような衝突音の発生する
ことがあり、場合によっては膨張弁や蒸発器を損傷させ
ることもある。このような問題を解決するため、特開平
３−１７５２４３号公報に示される電磁弁が開示されて
いる。このものでは、電磁弁に背圧室を設けることによ
り電磁弁の入口側と出口側との間に急激な圧力差が発生
することを防止するように電磁弁が緩やかに開閉するの
で、冷媒が緩やかに膨張弁および蒸発器に供給されると
ともにこの供給が緩やかに遮断されるため、衝突音の発
生や器材の損傷を減少することができる。しかしなが
ら、特開平３−１７５２４３号公報に示される電磁弁で
は、冷媒の圧力調節のための背圧室を設けているため、
電磁弁の体格が増大するという問題がある。本発明はこ
のような問題を解決するためになされたものであり、緩
やかに弁体を開閉する小型化可能な電磁弁を提供するこ
とを目的とする。
図５に示す従来の電磁弁６０において、電磁コイル６６
に励磁電流が供給されることにより発生する磁束により
プランジャ６２およびパイロット弁６３はリフトする。
このプランジャ６２およびパイロット弁６３の開弁状態
から電磁コイル６６への通電を遮断すると、圧縮コイル
スプリング６８の付勢力ａにより、プランジャ６２の先
端部が内部通路７２を塞いだ状態でプランジャ６２およ
びパイロット弁６３が閉弁方向に付勢される。内部通路
７２が塞がれると、入口通路１０１から冷媒通路７１を
経てプランジャ６２とパイロット弁６３との間の空間部
７３に流入した冷媒により空間部７３の圧力が入口通路
１０１および出口通路１０２よりも上昇するため、パイ
ロット弁６３が急激に閉弁方向に移動して出口通路１０
２を閉塞する。すると、電磁弁６０を通過して蒸発器に
供給されていた高温高圧の冷媒の供給が急激に遮断され
るため、ウォータハンマ音と呼ばれる衝突音を発生する
ことがあり、場合によっては膨張弁や蒸発器を損傷させ
ることもある。また、プランジャ６２の先端部が内部通
路７２を塞いだままパイロット弁６３が出口通路１０２
を閉塞している図４に示す閉弁状態から、電磁コイル６
５へ通電すると、圧縮コイルスプリング６６の付勢力ａ
に抗し、プランジャ１２が開弁方向にリフトされる。す
ると、入口通路１０１と出口通路１０２とが連通して高
温高圧の冷媒が出口通路１０２に流出することにより、
出口通路１０２の圧力が上昇するとともに空間部７３の
圧力が減少するので、パイロット弁６３は開弁方向に急
速に押し上げられる。このため、高温高圧の冷媒が電磁
弁６０を通過して膨張弁または蒸発器に急激に供給され
るので、前述した閉弁時と同じような衝突音の発生する
ことがあり、場合によっては膨張弁や蒸発器を損傷させ
ることもある。このような問題を解決するため、特開平
３−１７５２４３号公報に示される電磁弁が開示されて
いる。このものでは、電磁弁に背圧室を設けることによ
り電磁弁の入口側と出口側との間に急激な圧力差が発生
することを防止するように電磁弁が緩やかに開閉するの
で、冷媒が緩やかに膨張弁および蒸発器に供給されると
ともにこの供給が緩やかに遮断されるため、衝突音の発
生や器材の損傷を減少することができる。しかしなが
ら、特開平３−１７５２４３号公報に示される電磁弁で
は、冷媒の圧力調節のための背圧室を設けているため、
電磁弁の体格が増大するという問題がある。本発明はこ
のような問題を解決するためになされたものであり、緩
やかに弁体を開閉する小型化可能な電磁弁を提供するこ
とを目的とする。
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明による請求項１記載の電磁弁は、流体通路と、
この流体通路の一部を形成する弁シート部とを有するハ
ウジングと、前記ハウジングの軸方向に往復動可能であ
るとともに前記弁シート部に着座可能に形成され、前記
流体通路を開閉可能であり、前記流体通路と低圧室とを
連通する内部通路を有する第１の弁体と、前記第１の弁
体を前記弁シート部から離反する方向に付勢する第１の
付勢手段と、前記弁シート部に前記第１の弁体を着座す
る方向に前記第１の弁体に力を付与可能な駆動手段と、
前記第１の弁体と前記駆動手段との間に設けられ、前記
内部通路を開閉可能な第２の弁体と、前記内部通路の開
方向に前記第２の弁体を付勢する第２の付勢手段と、を
備えたことを特徴とする。また、本発明の電磁弁の駆動
手段は、請求項２の記載のように、前記ハウジングの軸
方向に往復動可能に支持されるプランジャと、前記第１
の弁体が前記弁シート部に着座する方向に前記プランジ
ャを付勢する第３の付勢手段と、通電することにより磁
束を発生し、前記第３の付勢手段の付勢力に抗して前記
第１の弁体が前記弁シート部から離反する方向に前記プ
ランジャを移動可能なソレノイドとを備えることが望ま
しい。さらに本発明の電磁弁は、請求項３の記載のよう
に、冷凍サイクルの冷媒通路途中に設けて使用すること
は可能である。さらにまた本発明の電磁弁は、請求項４
の記載のように、前記ハウジングの内壁と前記第２の弁
体とで形成する間隙の流路抵抗をＡ、前記ハウジングの
内壁と前記第１の弁体とで形成する間隙の流路抵抗を
Ｂ、前記内部通路の流路抵抗をＣとすると、Ａ＞Ｂ＞Ｃ
であることが望ましい。さらにまた本発明の電磁弁は、
請求項５の記載のように、前記Ａ＞Ｂ＞Ｃであることを
特徴とする請求項４記載の電磁弁に代えて、流路抵抗
Ａ、ＢおよびＣの大小関係がＢ＞Ａ＞Ｃである電磁弁を
用いることは可能である。
の本発明による請求項１記載の電磁弁は、流体通路と、
この流体通路の一部を形成する弁シート部とを有するハ
ウジングと、前記ハウジングの軸方向に往復動可能であ
るとともに前記弁シート部に着座可能に形成され、前記
流体通路を開閉可能であり、前記流体通路と低圧室とを
連通する内部通路を有する第１の弁体と、前記第１の弁
体を前記弁シート部から離反する方向に付勢する第１の
付勢手段と、前記弁シート部に前記第１の弁体を着座す
る方向に前記第１の弁体に力を付与可能な駆動手段と、
前記第１の弁体と前記駆動手段との間に設けられ、前記
内部通路を開閉可能な第２の弁体と、前記内部通路の開
方向に前記第２の弁体を付勢する第２の付勢手段と、を
備えたことを特徴とする。また、本発明の電磁弁の駆動
手段は、請求項２の記載のように、前記ハウジングの軸
方向に往復動可能に支持されるプランジャと、前記第１
の弁体が前記弁シート部に着座する方向に前記プランジ
ャを付勢する第３の付勢手段と、通電することにより磁
束を発生し、前記第３の付勢手段の付勢力に抗して前記
第１の弁体が前記弁シート部から離反する方向に前記プ
ランジャを移動可能なソレノイドとを備えることが望ま
しい。さらに本発明の電磁弁は、請求項３の記載のよう
に、冷凍サイクルの冷媒通路途中に設けて使用すること
は可能である。さらにまた本発明の電磁弁は、請求項４
の記載のように、前記ハウジングの内壁と前記第２の弁
体とで形成する間隙の流路抵抗をＡ、前記ハウジングの
内壁と前記第１の弁体とで形成する間隙の流路抵抗を
Ｂ、前記内部通路の流路抵抗をＣとすると、Ａ＞Ｂ＞Ｃ
であることが望ましい。さらにまた本発明の電磁弁は、
請求項５の記載のように、前記Ａ＞Ｂ＞Ｃであることを
特徴とする請求項４記載の電磁弁に代えて、流路抵抗
Ａ、ＢおよびＣの大小関係がＢ＞Ａ＞Ｃである電磁弁を
用いることは可能である。
【作用および発明の効果】本発明の請求項１および２記
載の電磁弁によると、流体通路を開閉可能な第１の弁体
と駆動手段との間に第２の弁体を設けたことにより、第
１の弁体および第２の弁体がハウジングと形成する間隙
の流路抵抗の大小関係を調整することにより弁の開閉速
度を緩やかにできる。また、本発明の請求項３記載の電
磁弁によると、冷凍サイクルの冷媒流路途中に電磁弁を
設けることにより、急激な開閉弁動作で発生する衝突音
や膨張弁または蒸発器の損傷を防止できる。さらに、本
発明の請求項４記載の電磁弁によると、ハウジングの内
壁と第２の弁体とで形成する間隙の流路抵抗Ａと、ハウ
ジングの内壁と第１の弁体とで形成する間隙の流路抵抗
Ｂと、第１の弁体に形成された貫通孔の流路抵抗Ｃとの
大小関係をＡ＞Ｂ＞Ｃとすることにより、第１の弁体に
よる緩やかな閉弁動作が可能であり、急激な閉弁動作に
より発生する衝突音や部材の損傷を防止できる。さらに
また、本発明の請求項５記載の電磁弁によると、ハウジ
ングの内壁と第２の弁体とで形成する間隙の流路抵抗Ａ
と、ハウジングの内壁と第１の弁体とで形成する間隙の
流路抵抗Ｂと、第１の弁体に形成された貫通孔の流路抵
抗Ｃとの大小関係をＢ＞Ａ＞Ｃとすることにより、第１
の弁体による緩やかな開弁動作が可能であるので急激な
開弁動作により発生する衝突音や部材の損傷を防止でき
る。
載の電磁弁によると、流体通路を開閉可能な第１の弁体
と駆動手段との間に第２の弁体を設けたことにより、第
１の弁体および第２の弁体がハウジングと形成する間隙
の流路抵抗の大小関係を調整することにより弁の開閉速
度を緩やかにできる。また、本発明の請求項３記載の電
磁弁によると、冷凍サイクルの冷媒流路途中に電磁弁を
設けることにより、急激な開閉弁動作で発生する衝突音
や膨張弁または蒸発器の損傷を防止できる。さらに、本
発明の請求項４記載の電磁弁によると、ハウジングの内
壁と第２の弁体とで形成する間隙の流路抵抗Ａと、ハウ
ジングの内壁と第１の弁体とで形成する間隙の流路抵抗
Ｂと、第１の弁体に形成された貫通孔の流路抵抗Ｃとの
大小関係をＡ＞Ｂ＞Ｃとすることにより、第１の弁体に
よる緩やかな閉弁動作が可能であり、急激な閉弁動作に
より発生する衝突音や部材の損傷を防止できる。さらに
また、本発明の請求項５記載の電磁弁によると、ハウジ
ングの内壁と第２の弁体とで形成する間隙の流路抵抗Ａ
と、ハウジングの内壁と第１の弁体とで形成する間隙の
流路抵抗Ｂと、第１の弁体に形成された貫通孔の流路抵
抗Ｃとの大小関係をＢ＞Ａ＞Ｃとすることにより、第１
の弁体による緩やかな開弁動作が可能であるので急激な
開弁動作により発生する衝突音や部材の損傷を防止でき
る。
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の一実施例による電磁弁を大型ワゴン車の
冷凍サイクルに適用した構成図を図２に示す。大型ワゴ
ン車等の車内空間の広い車両では、前部車室内冷却用の
蒸発器５１と後部車室内冷却用の蒸発器５２とを備える
ことにより広い車内を冷却することが普通である。ま
た、飲み物や食物等の保存のため、冷蔵庫内冷却用の蒸
発器５３も備えている。蒸発器５１および５２の冷媒入
口側にはそれぞれ膨張弁５７および５８が設けられてい
る。さらに、膨張弁５７、５８および冷蔵庫用の蒸発器
５３の冷媒入口側に電磁弁１０が設けられている。コン
プレッサ５４で高温高圧にされた冷媒は、コンデンサ５
５で強制冷却され、レシーバ５６で必要な冷媒を蓄える
とともに冷媒中の不要な水分を除去されて各蒸発器５
１、５２および５３に供給される。このとき、各電磁弁
１０、２０、３０の開閉により蒸発器５１、５２および
５３への冷媒供給量を制御可能であるため、車室内温度
および冷蔵庫内温度を調節することができる。次に、電
磁弁１０、２０、３０の構造を代表する電磁弁１０の構
造について図１に基づいて説明する。電磁弁１０のハウ
ジング１１には、入口通路３１、出口通路３２、収容室
３３が形成されている。入口通路３１は、収容室３３の
径方向外側から収容室３３の底部に連通し、コンプレッ
サ５４から高温高圧の冷媒が供給される。ハウジング１
１の出口通路３２を形成する円筒状の突き出し部１１ａ
は、収容室３３の軸方向に突き出している。突き出し部
１１ａの外径は、ハウジング１１の内径よりも小さくな
るように形成されている。収容室３３には、プランジャ
１２、補助弁１３、パイロット弁１４が出口通路３２に
向けて軸方向にこの順番に収容されている。電磁コイル
２１は、図示しないスプールに巻装され、プランジャ１
２の周囲のハウジング１１に収容されている。プランジ
ャ１２は、収容室３３を形成するハウジング１１の内壁
１１ｂにより軸方向に往復動可能に支持され、図示しな
い圧縮コイルスプリングにより閉弁方向に付勢されてい
る。補助弁１３は、円板状に形成され、円板部１３ａの
中央の出口通路３２側に円錐状のシート部１３ｂが形成
されている。補助弁１３と内壁１１ｂとの間には、冷媒
通路４１が円環状に形成されている。パイロット弁１４
は円柱状に形成され、その中心部に軸方向に貫通する内
部通路４３が形成されている。パイロット弁１４の補助
弁１３側の端部には、内部通路４３の開口部の周囲に環
状の溝１４ａが形成され、この溝１４ａに圧縮コイルス
プリング１５が収容されている。圧縮コイルスプリング
１５は、一端を溝１４ａの底部に当接し、他端を補助弁
１３に当接し、補助弁１３をパイロット弁１４から離反
する方向に付勢している。パイロット弁１４と内壁１１
ｂとの間には、円筒状の冷媒通路４２が形成されてい
る。圧縮コイルスプリング１６は突き出し部１１ａの外
壁周囲に挿入され、開弁方向にパイロット弁１４を付勢
している。電磁コイル２１は、図示しないリード線によ
りコネクタと電気的に接続されており、励磁電流が供給
されると磁束を発生し、プランジャ１２を閉弁方向に付
勢する図示しない圧縮コイルスプリングの付勢力に抗し
て開弁方向にプランジャ１２をリフトする。図１に示す
閉弁状態では、電磁コイル２１に励磁電流は供給されて
いない。冷媒通路４１、冷媒通路４２および内部通路４
３は、それぞれの流路抵抗をＡ、Ｂ、Ｃとすると、Ａ＞
Ｂ＞Ｃとなるように間隙や内径を調節して形成されてい
る。また、プランジャ１２を閉弁方向に付勢する図示し
ない圧縮コイルスプリングの付勢力をＸ、圧縮コイルス
プリング１５の付勢力をＹ、圧縮コイルスプリング１６
の付勢力をＺとすると、Ｘ＞Ｙ＋Ｚ、Ｚ＞Ｙが成立す
る。次に、電磁弁１０の閉弁動作について図１および図
３に基づいて説明する。 図３の（Ａ）に示す開弁状態から、電磁コイル２１へ
の通電が遮断されると、プランジャ１２を閉弁方向に付
勢する図示しない圧縮コイルスプリングの付勢力によ
り、プランジャ１２は閉弁方向に付勢される。このと
き、プランジャ１２を閉弁方向に付勢する図示しない圧
縮コイルスプリングの付勢力Ｘ、圧縮コイルスプリング
１５の付勢力Ｙ、圧縮コイルスプリング１６の付勢力Ｚ
にはＸ＞Ｙ＋Ｚの関係が成立しているので、補助弁１３
およびパイロット弁１４も閉弁方向に付勢される。ま
た、圧縮コイルスプリング１６の付勢力Ｚは圧縮コイル
スプリング１５の付勢力Ｙよりも大きいため、図３の
（Ｂ）に示すように、補助弁１３のシート部１３ｂはパ
イロット弁１４の内部通路４３を閉塞する。 冷媒通路４１の流路抵抗Ａは冷媒通路４２の流路抵抗
Ｂよりも大きいので、補助弁１３のシート部１３ｂがパ
イロット弁１４の内部通路４３を閉塞した状態では、空
間部４４から空間部４５へ流出する冷媒量よりも空間部
４４に流入する冷媒量のほうが多くなるため、空間部４
４の圧力は空間部４５の圧力よりも高圧になる。 空間部４４の圧力が高くなることによりパイロット弁
１４は閉弁方向に付勢されるが、空間部４５の圧力が空
間部４４の圧力よりも低いため、図３（Ｃ）に示すよう
に、内部通路４３を閉塞していた補助弁１３が開弁方向
にリフトされることにより空間部４４と内部通路４３と
が連通し、空間部４４の冷媒が内部通路４３を経て出口
通路３２に流出する。 空間部４４の圧力は減少して中間圧になり、空間部４
５および出口通路３２の圧力に近付く。そして補助弁１
３のシート部１３ｂが再び内部通路４３を閉塞すると、
空間部４４の圧力が再び上昇する。以後、およびの
過程を繰り返すことにより、シート部１３ｂが内部通路
４３を閉塞した状態で、図３（Ｄ）に示すように、パイ
ロット弁１４が突き出し部１１ａに緩やかに着座するの
で、膨張弁または蒸発器への冷媒の急激な供給遮断が防
止できる。このため、衝突音の発生や膨張弁または蒸発
器の損傷を低減できるという効果がある。次に、冷媒通
路４１、冷媒通路４２および内部通路４３のそれぞれの
流路抵抗Ａ、Ｂ、Ｃの間の関係がＢ＞Ａ＞Ｃとなるよう
に、冷媒通路４１および４２の間隙、並びに内部通路４
３の内径を形成した場合の開弁動作について説明する。 図１に示す閉弁状態から電磁コイル２１に通電する
と、プランジャ１２を閉弁方向に付勢する図示しない圧
縮コイルスプリングの付勢力に抗し、プランジャ１２が
リフトされる。このプランジャ１２のリフトとともに、
圧縮コイルスプリング１６の付勢力により補助弁１３お
よびパイロット弁１４もリフトされる。このとき、圧縮
コイルスプリング１５の付勢力Ｙ、圧縮コイルスプリン
グ１６の付勢力Ｚの間にはＺ＞Ｙの関係が成立している
ので、補助弁１３がリフトされ内部通路４３が開く。 内部通路４３が開くと、空間部４４の冷媒は内部通路
４３を通り空間部４４から流出するので空間部４４の圧
力は低下する。ここで、冷媒通路４１の流路抵抗Ａ、冷
媒通路４２の流路抵抗Ｂの間にはＢ＞Ａの関係が成立し
ているので、入口通路３１より空間部４４に流入する冷
媒量よりも空間部４４から空間部４５に流出する冷媒量
の方が多く、このため、空間部４４の圧力は中間圧とな
る。 すると、パイロット弁１４のリフトされる速度が減少
するので電磁弁１０は緩やかに開弁する。このため、高
温高圧の冷媒が入口通路３１から出口通路３２を経て緩
やかに電磁弁１０を通過するので、急激な冷媒の供給に
よる衝突音の発生や膨張弁または蒸発器の損傷を低減で
きる。本実施例では、プランジャ１２とパイロット弁１
４との間に補助弁１３を設けたことにより、冷媒通路４
１の流路抵抗Ａ、冷媒通路４２の流路抵抗Ｂ、内部通路
４３の流路抵抗Ｃの間の関係をＡ＞Ｂ＞Ｃとすれば緩や
かに閉弁し、変形例としてＢ＞Ａ＞Ｃとすれば緩やかに
開弁することができる。また、プランジャ１２の先端部
ではなく形成の容易な補助弁１３のシート部１３ｂでパ
イロット弁１４の内部通路４３を閉塞する構成のため、
シート部１３ｂを小さくすることによりパイロット弁１
４の内部通路４３の孔径を小さくできるので、小さい磁
力でプランジャ１２をリフトできるとともに、小さな付
勢力でプランジャ１２を閉弁方向に付勢できる。このた
め、電磁コイル２１が小さくなるとともにプランジャ１
２を閉弁方向に付勢する圧縮コイルスプリングを小さく
できるので、電磁弁１０の小型化が可能となる。以上説
明した本発明の実施例および変形例は、本発明の電磁弁
を冷凍サイクルに適用した例であるが、電磁弁の開閉を
緩やかに行うことにより電磁弁の開閉時の流体の流れを
制御することを目的とするのであれば、どのような利用
分野にも本発明の電磁弁は適用可能である。
する。本発明の一実施例による電磁弁を大型ワゴン車の
冷凍サイクルに適用した構成図を図２に示す。大型ワゴ
ン車等の車内空間の広い車両では、前部車室内冷却用の
蒸発器５１と後部車室内冷却用の蒸発器５２とを備える
ことにより広い車内を冷却することが普通である。ま
た、飲み物や食物等の保存のため、冷蔵庫内冷却用の蒸
発器５３も備えている。蒸発器５１および５２の冷媒入
口側にはそれぞれ膨張弁５７および５８が設けられてい
る。さらに、膨張弁５７、５８および冷蔵庫用の蒸発器
５３の冷媒入口側に電磁弁１０が設けられている。コン
プレッサ５４で高温高圧にされた冷媒は、コンデンサ５
５で強制冷却され、レシーバ５６で必要な冷媒を蓄える
とともに冷媒中の不要な水分を除去されて各蒸発器５
１、５２および５３に供給される。このとき、各電磁弁
１０、２０、３０の開閉により蒸発器５１、５２および
５３への冷媒供給量を制御可能であるため、車室内温度
および冷蔵庫内温度を調節することができる。次に、電
磁弁１０、２０、３０の構造を代表する電磁弁１０の構
造について図１に基づいて説明する。電磁弁１０のハウ
ジング１１には、入口通路３１、出口通路３２、収容室
３３が形成されている。入口通路３１は、収容室３３の
径方向外側から収容室３３の底部に連通し、コンプレッ
サ５４から高温高圧の冷媒が供給される。ハウジング１
１の出口通路３２を形成する円筒状の突き出し部１１ａ
は、収容室３３の軸方向に突き出している。突き出し部
１１ａの外径は、ハウジング１１の内径よりも小さくな
るように形成されている。収容室３３には、プランジャ
１２、補助弁１３、パイロット弁１４が出口通路３２に
向けて軸方向にこの順番に収容されている。電磁コイル
２１は、図示しないスプールに巻装され、プランジャ１
２の周囲のハウジング１１に収容されている。プランジ
ャ１２は、収容室３３を形成するハウジング１１の内壁
１１ｂにより軸方向に往復動可能に支持され、図示しな
い圧縮コイルスプリングにより閉弁方向に付勢されてい
る。補助弁１３は、円板状に形成され、円板部１３ａの
中央の出口通路３２側に円錐状のシート部１３ｂが形成
されている。補助弁１３と内壁１１ｂとの間には、冷媒
通路４１が円環状に形成されている。パイロット弁１４
は円柱状に形成され、その中心部に軸方向に貫通する内
部通路４３が形成されている。パイロット弁１４の補助
弁１３側の端部には、内部通路４３の開口部の周囲に環
状の溝１４ａが形成され、この溝１４ａに圧縮コイルス
プリング１５が収容されている。圧縮コイルスプリング
１５は、一端を溝１４ａの底部に当接し、他端を補助弁
１３に当接し、補助弁１３をパイロット弁１４から離反
する方向に付勢している。パイロット弁１４と内壁１１
ｂとの間には、円筒状の冷媒通路４２が形成されてい
る。圧縮コイルスプリング１６は突き出し部１１ａの外
壁周囲に挿入され、開弁方向にパイロット弁１４を付勢
している。電磁コイル２１は、図示しないリード線によ
りコネクタと電気的に接続されており、励磁電流が供給
されると磁束を発生し、プランジャ１２を閉弁方向に付
勢する図示しない圧縮コイルスプリングの付勢力に抗し
て開弁方向にプランジャ１２をリフトする。図１に示す
閉弁状態では、電磁コイル２１に励磁電流は供給されて
いない。冷媒通路４１、冷媒通路４２および内部通路４
３は、それぞれの流路抵抗をＡ、Ｂ、Ｃとすると、Ａ＞
Ｂ＞Ｃとなるように間隙や内径を調節して形成されてい
る。また、プランジャ１２を閉弁方向に付勢する図示し
ない圧縮コイルスプリングの付勢力をＸ、圧縮コイルス
プリング１５の付勢力をＹ、圧縮コイルスプリング１６
の付勢力をＺとすると、Ｘ＞Ｙ＋Ｚ、Ｚ＞Ｙが成立す
る。次に、電磁弁１０の閉弁動作について図１および図
３に基づいて説明する。 図３の（Ａ）に示す開弁状態から、電磁コイル２１へ
の通電が遮断されると、プランジャ１２を閉弁方向に付
勢する図示しない圧縮コイルスプリングの付勢力によ
り、プランジャ１２は閉弁方向に付勢される。このと
き、プランジャ１２を閉弁方向に付勢する図示しない圧
縮コイルスプリングの付勢力Ｘ、圧縮コイルスプリング
１５の付勢力Ｙ、圧縮コイルスプリング１６の付勢力Ｚ
にはＸ＞Ｙ＋Ｚの関係が成立しているので、補助弁１３
およびパイロット弁１４も閉弁方向に付勢される。ま
た、圧縮コイルスプリング１６の付勢力Ｚは圧縮コイル
スプリング１５の付勢力Ｙよりも大きいため、図３の
（Ｂ）に示すように、補助弁１３のシート部１３ｂはパ
イロット弁１４の内部通路４３を閉塞する。 冷媒通路４１の流路抵抗Ａは冷媒通路４２の流路抵抗
Ｂよりも大きいので、補助弁１３のシート部１３ｂがパ
イロット弁１４の内部通路４３を閉塞した状態では、空
間部４４から空間部４５へ流出する冷媒量よりも空間部
４４に流入する冷媒量のほうが多くなるため、空間部４
４の圧力は空間部４５の圧力よりも高圧になる。 空間部４４の圧力が高くなることによりパイロット弁
１４は閉弁方向に付勢されるが、空間部４５の圧力が空
間部４４の圧力よりも低いため、図３（Ｃ）に示すよう
に、内部通路４３を閉塞していた補助弁１３が開弁方向
にリフトされることにより空間部４４と内部通路４３と
が連通し、空間部４４の冷媒が内部通路４３を経て出口
通路３２に流出する。 空間部４４の圧力は減少して中間圧になり、空間部４
５および出口通路３２の圧力に近付く。そして補助弁１
３のシート部１３ｂが再び内部通路４３を閉塞すると、
空間部４４の圧力が再び上昇する。以後、およびの
過程を繰り返すことにより、シート部１３ｂが内部通路
４３を閉塞した状態で、図３（Ｄ）に示すように、パイ
ロット弁１４が突き出し部１１ａに緩やかに着座するの
で、膨張弁または蒸発器への冷媒の急激な供給遮断が防
止できる。このため、衝突音の発生や膨張弁または蒸発
器の損傷を低減できるという効果がある。次に、冷媒通
路４１、冷媒通路４２および内部通路４３のそれぞれの
流路抵抗Ａ、Ｂ、Ｃの間の関係がＢ＞Ａ＞Ｃとなるよう
に、冷媒通路４１および４２の間隙、並びに内部通路４
３の内径を形成した場合の開弁動作について説明する。 図１に示す閉弁状態から電磁コイル２１に通電する
と、プランジャ１２を閉弁方向に付勢する図示しない圧
縮コイルスプリングの付勢力に抗し、プランジャ１２が
リフトされる。このプランジャ１２のリフトとともに、
圧縮コイルスプリング１６の付勢力により補助弁１３お
よびパイロット弁１４もリフトされる。このとき、圧縮
コイルスプリング１５の付勢力Ｙ、圧縮コイルスプリン
グ１６の付勢力Ｚの間にはＺ＞Ｙの関係が成立している
ので、補助弁１３がリフトされ内部通路４３が開く。 内部通路４３が開くと、空間部４４の冷媒は内部通路
４３を通り空間部４４から流出するので空間部４４の圧
力は低下する。ここで、冷媒通路４１の流路抵抗Ａ、冷
媒通路４２の流路抵抗Ｂの間にはＢ＞Ａの関係が成立し
ているので、入口通路３１より空間部４４に流入する冷
媒量よりも空間部４４から空間部４５に流出する冷媒量
の方が多く、このため、空間部４４の圧力は中間圧とな
る。 すると、パイロット弁１４のリフトされる速度が減少
するので電磁弁１０は緩やかに開弁する。このため、高
温高圧の冷媒が入口通路３１から出口通路３２を経て緩
やかに電磁弁１０を通過するので、急激な冷媒の供給に
よる衝突音の発生や膨張弁または蒸発器の損傷を低減で
きる。本実施例では、プランジャ１２とパイロット弁１
４との間に補助弁１３を設けたことにより、冷媒通路４
１の流路抵抗Ａ、冷媒通路４２の流路抵抗Ｂ、内部通路
４３の流路抵抗Ｃの間の関係をＡ＞Ｂ＞Ｃとすれば緩や
かに閉弁し、変形例としてＢ＞Ａ＞Ｃとすれば緩やかに
開弁することができる。また、プランジャ１２の先端部
ではなく形成の容易な補助弁１３のシート部１３ｂでパ
イロット弁１４の内部通路４３を閉塞する構成のため、
シート部１３ｂを小さくすることによりパイロット弁１
４の内部通路４３の孔径を小さくできるので、小さい磁
力でプランジャ１２をリフトできるとともに、小さな付
勢力でプランジャ１２を閉弁方向に付勢できる。このた
め、電磁コイル２１が小さくなるとともにプランジャ１
２を閉弁方向に付勢する圧縮コイルスプリングを小さく
できるので、電磁弁１０の小型化が可能となる。以上説
明した本発明の実施例および変形例は、本発明の電磁弁
を冷凍サイクルに適用した例であるが、電磁弁の開閉を
緩やかに行うことにより電磁弁の開閉時の流体の流れを
制御することを目的とするのであれば、どのような利用
分野にも本発明の電磁弁は適用可能である。
【図１】本発明の一実施例による電磁弁を示す模式的断
面図である。
面図である。
【図２】本発明の一実施例による電磁弁を適用した冷凍
サイクルを示す構成図である。
サイクルを示す構成図である。
【図３】本発明の一実施例による電磁弁の閉弁動作を示
す模式的断面図である。
す模式的断面図である。
【図４】従来の電磁弁を示す模式的断面図である。
【図５】従来の電磁弁の詳細を示す断面図である。
１０ 電磁弁 １１ ハウジング １１ａ 突き出し部（弁シート部） １２ プランジャ １３ 補助弁（第２の弁体） １４ パイロット弁（第１の弁体） １５ 圧縮コイルスプリング（第２の付勢手段） １６ 圧縮コイルスプリング（第１の付勢手段） ２０ 電磁弁 ２１ 電磁コイル（ソレノイド） ３０ 電磁弁 ３１ 入口通路（流体通路） ３２ 出口通路（流体通路） ４３ 内部通路 ４４ 空間部（低圧室）
Claims (5)
- 【請求項１】 流体通路と、この流体通路の一部を形成
する弁シート部とを有するハウジングと、 前記ハウジングの軸方向に往復動可能であるとともに前
記弁シート部に着座可能に形成され、前記流体通路を開
閉可能であり、前記流体通路と低圧室とを連通する内部
通路を有する第１の弁体と、 前記第１の弁体を前記弁シート部から離反する方向に付
勢する第１の付勢手段と、 前記弁シート部に前記第１の弁体を着座する方向に前記
第１の弁体に力を付与可能な駆動手段と、 前記第１の弁体と前記駆動手段との間に設けられ、前記
内部通路を開閉可能な第２の弁体と、 前記内部通路の開方向に前記第２の弁体を付勢する第２
の付勢手段と、 を備えたことを特徴とする電磁弁。 - 【請求項２】 前記駆動手段は、 前記ハウジングの軸方向に往復動可能に支持されるプラ
ンジャと、 前記第１の弁体が前記弁シート部に着座する方向に前記
プランジャを付勢する第３の付勢手段と、 通電することにより磁束を発生し、前記第３の付勢手段
の付勢力に抗して前記第１の弁体が前記弁シート部から
離反する方向に前記プランジャを移動可能なソレノイド
と、 を備えたことを特徴とする請求項１記載の電磁弁。 - 【請求項３】 前記電磁弁は、冷凍サイクルの冷媒流路
途中に設けられることを特徴とする請求項１または２記
載の電磁弁。 - 【請求項４】 前記ハウジングの内壁と前記第２の弁体
とで形成する間隙の流路抵抗をＡ、前記ハウジングの内
壁と前記第１の弁体とで形成する間隙の流路抵抗をＢ、
前記内部通路の流路抵抗をＣとすると、Ａ＞Ｂ＞Ｃであ
ることを特徴とする請求項１、２または３記載の電磁
弁。 - 【請求項５】 前記Ａ＞Ｂ＞Ｃであることを特徴とする
請求項４記載の電磁弁に代えて、流路抵抗Ａ、Ｂおよび
Ｃの大小関係は、Ｂ＞Ａ＞Ｃであることを特徴とする請
求項４記載の電磁弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6034460A JPH07243547A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 電磁弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6034460A JPH07243547A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 電磁弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07243547A true JPH07243547A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=12414866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6034460A Pending JPH07243547A (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 電磁弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07243547A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005257110A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Saginomiya Seisakusho Inc | 冷凍サイクル装置および電動コントロール弁 |
| WO2014054218A1 (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-10 | 株式会社デンソー | 冷凍サイクル装置およびパイロット式開閉弁 |
-
1994
- 1994-03-04 JP JP6034460A patent/JPH07243547A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005257110A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Saginomiya Seisakusho Inc | 冷凍サイクル装置および電動コントロール弁 |
| WO2014054218A1 (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-10 | 株式会社デンソー | 冷凍サイクル装置およびパイロット式開閉弁 |
| JP2014074516A (ja) * | 2012-10-03 | 2014-04-24 | Denso Corp | 冷凍サイクル装置およびパイロット式開閉弁 |
| CN104704306A (zh) * | 2012-10-03 | 2015-06-10 | 株式会社电装 | 制冷循环装置以及先导式开闭阀 |
| US20150260439A1 (en) * | 2012-10-03 | 2015-09-17 | Denso Corporation | Refrigeration cycle device and pilot on-off valve |
| US10240835B2 (en) | 2012-10-03 | 2019-03-26 | Denso Corportion | Refrigeration cycle device and pilot on-off valve |
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