JPH11280937A - 定流量電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造コストの低減、接続作業性の向上、メン
テナンス性の向上、コンパクト化、を達成しうる定流量
電磁弁を提供する。 【構成】 弁本体１の流入口１Ａと流出口１Ｂとは、第
１流路４、弁座３、第２流路２、ジェット５に連絡さ
れ、弁本体１とカバー４との間に配置されるダイヤフラ
ム１３により流体受圧室Ａと大気室Ｂとに区分される。
ダイヤフラム１３はダイヤフラムスプリング１６にて流
体受圧室Ａ側に付勢される。第２流路２内には制御杆１
０が挿通配置され、その上方には弁座３を開閉する弁部
１１が配置される。制御杆１０の上端１０Ｂは電磁装置
Ｓの可動コア８の下端８Ａに臨んで配置され、その下端
１０Ａはダイヤフラム１３に当接して配置される。又、
第２流路２と流体受圧室Ａとは流体導入路１９にて連絡
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１次側の流路内を流れ
る流体の圧力が変動した際においても常に一定なる流量
を２次側の流路内へ供給する為の定流量電磁弁に関する
もので、例えばファンコイルユニットにおける加湿装置
等への水の供給あるいは停止に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来の定流量電磁弁は、流路内を流れる
流体中に含まれる異物を除去する為のストレーナ。流路
内を流れる流体圧力を一定圧力に制御する為の減圧弁。
流量を一定流量に繰り込む為のオリフィスニップル。流
路を開閉して流体の供給、停止を行なう電磁弁。よりな
るもので、前記ストレーナ、減圧弁、オリフィスニップ
ル、電磁弁は、格別に用意され、それら各構成がニップ
ル、エルボ等によって配管接続され、システム構成とし
て定流量電磁弁機能を備える。すなわち、第１配管より
ストレーナに流入する流体は、ストレーナにて異物が除
去され、清浄なる流体が第２配管を介して減圧弁に供給
される。減圧弁にあっては流入する流体圧力に応じて一
定なる流体圧力に制御され、この一定なる圧力に制御さ
れた流体は第３配管を介してオリフィスニップルに供給
される。オリフィスニップルにあっては、内部のオリフ
ィスにて一定流量にその流量を制御し、一定流量の流体
が第４配管を介して電磁弁に供給される。一方、電磁弁
にあっては、流体の供給時に弁座が開放されて第５配管
を介して消費部に向けて流体が供給され、流体の供給停
止時において弁座が閉塞され、消費部に向かう流体の供
給が停止される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の定流量電
磁弁システムによると、以下の不具合を有する。 （１）ストレーナ、減圧弁、電磁弁、にあっては、それ
らの基部部材となる本体部を必ず各構成において必要と
するもので、ストレーナ本体、減圧弁本体、電磁弁本体
を共用することが困難である。以上によると、各構成部
品を製作する上において、部品点数を削減することが困
難で部品コスト高、組みつけコスト高、を招来し安価な
システムを供給し得ないものである。 （２）各構成は複数のニップル、エルボ等の連結部材を
もって配管接続されるもので、これによると、接続作業
に多大な工数を必要とすること、接続部の洩れの確認が
必要なこと、から接続作業コストが高価となって好まし
いものでない。又、前記接続によると、特にその接続方
向において大型化するものでコンパクトな定流量電磁弁
システムを提供できない。 （３）更に、前記各構成のメンテナンスを行なう際、各
構成をそれぞれ配管から取り外し、再び取りつける必要
があり、これによってメンテナンス性が大きく阻害され
る。

【０００４】本発明は、かかる不具合に鑑み成されたも
ので、単一の本体内に前記各構成を備えることによって
構成部品の製造コストの低減、接続作業性の向上、メン
テナンス性の向上、更にはコンパクト化、を図ることの
できる安価な定流量電磁弁を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明になる定流量電磁弁
は、前記目的達成の為に、流入口と流出口とが、その上
流から下流に向けて第１流路、弁座、第２流路、ジェッ
トを備える流路にて連絡される弁本体と；弁本体の下側
に開口する弁本体凹部と、それをおおうカバーとの間に
挟持され、流体受圧室と大気室とに区分するダイヤフラ
ムと；大気室内にあってダイヤフラムを流体受圧室側に
向けて押圧するダイヤフラムスプリングと；弁座を含む
第２流路に挿通して移動自在に配置され、その上端が電
磁装置の可動コアの下端に臨んで配置されるとともに上
端の近傍に、弁座を開閉する弁部を備え、その下端がダ
イヤフラムに係止される制御杆と；制御杆の弁部が弁座
を閉塞するよう付勢する制御杆スプリングと；弁座とジ
ェットとの間の第２流路を流れる流体を流体受圧室内へ
導入する為の流体導入路と；備え、電磁装置への非通電
時において、可動コアスプリングのバネ力にて制御杆の
弁部をして弁座を閉塞保持し、電磁装置への通電時にお
いて、制御杆に対する可動コアスプリングのバネ力を解
除したことを第１の特徴とする。

【０００６】又、本発明の定流量電磁弁は、前記第１の
特徴に加え、前記ダイヤフラムスプリングの上端が下側
リテーナを介してダイヤフラムに係止され、ダイヤフラ
ムスプリングの下端を、カバーに螺着されたネジ部材に
係止させたことを第２の特徴とする。

【０００７】更に本発明の定流量電磁弁は、前記第１の
特徴に加え、前記電磁装置の長手軸心線と、制御杆の長
手軸心線と、カバーの長手軸心線と、を同一線上に配置
したことを第３の特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の第１の特徴によれば、弁本体とカバー
とによって形成される筐体内に、定流量弁の主要構成要
素である電磁弁、減圧弁、定流量弁、の機能を一体的に
収納配置できる。

【０００９】又、本発明の第２の特徴によると、ネジ部
材を螺動することによって、ダイヤフラムスプリングの
バネ力を調整でき、弁部による圧力制御作用を可変調整
できる。

【００１０】更に、本発明の第３の特徴によると、電磁
装置、制御杆、カバー、が同一線上に配置されたので、
定流量電磁弁をコンパクトにまとめるのに好都合であ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の定流量電磁弁の一実施例につ
いて図１により説明する。１は、左端に流入口１Ａが開
口し、右端に流出口１Ｂが開口し、上端に可動コア収納
孔１Ｃが開口し、下端に弁本体凹部１Ｄが開口する弁本
体である。又、弁本体凹部１Ｄの底部１Ｅには、上方に
向かって第２流路２が穿設され、第２流路２の上端は弁
座３を介して可動コア収納孔１Ｃに開口する。又、流入
口１Ａと可動コア収納孔１Ｃとは、第１流路４にて連絡
され、更に前記第２流路２は右側方に分岐されて流出口
１Ｂに連絡されるとともに該第２流路にジェット５が配
置される。以上によると、弁本体１に形成される流入口
１Ａと流出口１Ｂとは、上流から下流に向けて、第１流
路４−可動コア収納孔１Ｃ−弁座３−第２流路２−ジェ
ット５にて連絡される。

【００１２】電磁装置Ｓは、筒状のコイル６の内方に固
定コア７と、固定コア７に対して接離する可動コア８
と、可動コア８を固定コア７より離反するよう付勢する
可動コアスプリング９と、を備える。前記電磁装置Ｓ
は、前述の如く弁本体１の上端に配置されるもので、前
記可動コア８の下方は、弁本体１の上端に向かって開口
する可動コア収納孔１Ｃに移動自在に配置される。

【００１３】１０は、図において上方方向に穿設される
第２流路２内に移動自在に配置された制御杆であり、こ
の上方には弁座３を開閉する弁部１１が一体的に取着さ
れ、その下端１０Ａは弁本体凹部１Ｄの底部１Ｅより下
方へ突出する。前記弁部１１は可動コア収納孔１Ｃ内に
配置され、制御杆１０の上端１０Ｂは可動コア９の下端
９Ａに臨んで配置される。尚１２は、可動コア９の下端
９Ａと弁部１１の上端との間に縮設された制御杆スプリ
ングであり、弁部１１を弁座３側に押圧付勢する。又、
第２流路２内に配置される制御杆１０の中間部には流路
を形成する為の間隙が形成され、制御杆１０の下方は第
２流路２によって摺動自在に案内支持される。

【００１４】１３は、弁本体凹部１Ｄの開口をおおうよ
う弁本体１の下端に配置したゴム板材料よりなるダイヤ
フラムであり、このダイヤフラム１３は弁本体１の下端
と有底カップ状のカバー１４とによって挟持される。以
上によると弁本体１の弁本体凹部１Ｄはダイヤフラム１
３によって閉塞されて流体受圧室Ａが形成され、カバー
１４とダイヤフラム１３とによって大気室Ｂが形成され
る。又、前記ダイヤフラム１３は上側リテーナ１４Ａと
下側リテーナ１４Ｂとによって挟持され、一方カバー１
４にはネジ部材１５が螺着される。１６は大気室Ｂ内に
縮設されるダイヤフラムスプリングであり、その上端は
下側リテーナ１７Ａを介してダイヤフラム１３に係止さ
れ、下端はリテーナ１８を介してネジ部材１５に係止さ
れる。

【００１５】１９は、弁座３の下流とジェット５の上流
との間の第２流路２と流体受圧室Ａとを連通する流体導
入路である。尚、２０はストレーナであって、流入口１
Ａ内に配置される。

【００１６】又、前記したダイヤフラムスプリング１
６、制御杆スプリング１２、可動コアスプリング９のバ
ネ力は以下のように設定される。すなわち、電磁装置Ｓ
の非通電時において、可動コアスプリング９は、制御杆
スプリング１２、ダイヤフラムスプリング１６のバネ力
に抗して制御杆１０を図において下方へ押圧し、弁部１
１をして弁座３を閉塞保持する。一方、電磁装置Ｓへの
通電時において、可動コア８は可動コアスプリング９の
バネ力に抗して上動し、固定コア７に吸着される。この
とき、制御杆１０はダイヤフラムスプリング１６にて上
方に押圧されるとともに制御杆スプリング１２にて下方
へ押圧されるもので、両スプリングがバランスした状態
において制御杆１０の上下方向位置が決定される。この
とき制御杆１０の下端１０Ａは上側リテーナ１７Ｂに当
接し、弁部１１は弁座３を一定開口する。

【００１７】次にその作用について説明する。電磁装置
Ｓのコイル６に通電されない状態において、可動コア８
は可動コアスプリング９のバネ力によって下方へ押圧さ
れ、この可動コア８の移動は、可動コア８の下端８Ａよ
り制御杆１０の上端１０Ｂへ伝達され、弁部１１は弁座
３を閉塞保持する。各スプリングのバネ力についてみる
と、可動コアスプリング９のバネ力は、ダイヤフラムス
プリング１６のバネ力、制御杆スプリング１２のバネ
力、及びその合計のバネ力より強く設定される。以上に
よると流入口１Ａに連なる可動コア収納孔１Ｃと第２流
路２とは遮断されて保持されるもので、吐出路１Ｂより
流体が排出されることがなく、閉弁状態が維持される。

【００１８】次いで、電磁装置Ｓのコイル６に通電して
流体を供給する際について説明する。コイル６に通電さ
れると、可動コア８はコイル６に生起する磁力により、
可動コアスプリング９のバネ力に抗して固定コア７側へ
移動するもので、これによると、制御杆１０は可動コア
スプリング９による押圧が解除され、制御杆１０は、ダ
イヤフラムスプリング１６のバネ力と、制御杆スプリン
グ１２のバネ力とがバランスした位置において制御杆１
０の上動位置が決定され、制御杆１０と同期的に移動す
る弁部１１は弁座３を一定開口する。従って、流入口１
Ａ、第１流路４を介して可動コア収納孔１Ｃ内にある流
体は、弁座３、第２流路２、ジェット５を介して流出口
１Ｂ内へ流れこむ。以上は、流体の流れについて説明し
たが、流体の定流量制御は、以下によって行なわれる。

【００１９】すなわち、弁座３を介してジェット５より
上流側の流路、いいかえると第２流路２内へ流入する流
体の圧力が設定された流体圧力より高い場合、この流体
圧力は流体導入路１９を介して流体受圧室Ａ内に導入さ
れるものであり、これによるとダイヤフラム１３はダイ
ヤフラムスプリング１６のバネ力に抗して下方向へと移
動する。このダイヤフラム１３の下方向への移動による
と、制御杆１０は制御杆スプリング１２によりダイヤフ
ラム１３に追従して下方向へ移動し、弁部１１が弁座３
の開口面積を小さく繰り込むことになる。以上による
と、ジェット５の上流側の流体圧力を即座に所定の一定
圧力に低下して制御しうるもので、一定圧力を有する流
体が一定絞りを有するジェット５を通過することによっ
て流体の定流量制御を行なうことができる。

【００２０】一方、第２流路２内へ流入する流体の圧力
が設定された流体圧力より低い場合、この流体圧力は流
体導入路１９を介して流体受圧室Ａ内に導入されるもの
であり、これによるとダイヤフラム１３はダイヤフラム
スプリング１６のバネ力によって上方向へと移動する。
このダイヤフラム１３の上方向への移動によると、制御
杆１０はダイヤフラム１３に追従して上方向へ移動し、
弁部１１が弁座３の開口面積を大きく開口することにな
る。以上によると、ジェット５の上流側の流体圧力を即
座に所定の一定圧力に上昇させて制御しうるもので、一
定圧力を有する流体が一定絞りを有するジェット５を通
過することによって流体の定流量制御を行なうことがで
きる。

【００２１】又、ダイヤフラムスプリング１３のバネ力
の設定は、ネジ部材１５を螺動することにより行なうこ
とができる。すなわち、ネジ部材１５を締めこむことに
よってダイヤフラムスプリング１３の設定バネ力を強く
することができ、ネジ部材１５を緩めることによってダ
イヤフラムスプリング１３のバネ力を弱めることができ
る。以上によると、ジェット５の上流側の２次流路２内
における流体の圧力を適宜設定調整しうるもので単一の
定流量電磁弁の汎用性を高めることができた。更にダイ
ヤフラムスプリング１３はその製作時において荷重のバ
ラツキを有するものであるが、前記ネジ部材１５の調整
によって荷重バラツキを完全に抑止することができ、極
めて高精度な定流量制御を行なうことができる。

【００２２】又、本発明によると、電磁装置Ｓの長手軸
心線Ｘ−Ｘ（いいかえると固定コア７、可動コア８の長
手軸心線に相当する）と、制御杆１０の長手軸心線Ｙ−
Ｙと、カバー１４の長手軸心線Ｚ−Ｚとが同一線上に配
置されるもので、これによると電磁定流量弁をコンパク
トにまとめるのに好都合であり、具つそれら軸心線を基
に電磁装置Ｓ、制御杆１０、ダイヤフラム１３を含むカ
バー１４を線対称に形成することができ、製品形状をシ
ンプルにまとめることができて商品性を高めることがで
きる。

【００２３】

【発明の効果】以上の如く、本発明になる定流量電磁弁
によると、弁本体とカバーとよりなる筐体内に、流体受
圧室と大気室とに区分するダイヤフラムと、ダイヤフラ
ムと同期的に移動し、弁本体に設けた弁座を開閉する弁
部を備えた制御杆と、制御杆に臨む電磁装置と、を配置
したので、部品点数を大きく削減できるとともにコンパ
クトで安価な定流量電磁弁を提供できる。又、全ての機
能が単一の筐体内に配置されることによって接続配管を
減少でき、これによると配管の減少、配管接続作業の減
少を達成できる。更にメンテナンス作業を行なう際にあ
っては、流入路に連なる配管と、吐出路に連なる配管と
を取り外すことによって定流量電磁弁を取り出すことが
できるので、メンテナンス作業性を大きく向上できたも
のである。

【００２４】又、ダイヤフラムスプリングの下端をカバ
ーに螺着されたネジ部材に係止したことによると、ジェ
ットより上流側の流体の圧力を適宜設定して調整できる
もので、その汎用性を高めることができるとともにダイ
ヤフラムスプリングの設定バネ力を正確に調整できて高
精度な定流量制御を行なうことができる。

【００２５】更に電磁装置、制御杆及びカバーの長手軸
心線を同一線上に配置したことによると定流量電磁弁を
コンパクトにまとめることができるとともに外観形状を
シンプルとまとめることができ、商品性を高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定流量電磁弁の一実施例を示す縦断面
図。

【符号の説明】

１ 弁本体 １Ａ 流入口 １Ｂ 流出口 １Ｄ 弁本体凹部 ２ 第２流路 ３ 弁座 ４ 第１流路 ５ ジェット ８ 可動コア １０ 制御杆 １１ 弁部 １２ 制御杆スプリング １３ ダイヤフラム １４ カバー １５ ネジ部材 １６ ダイヤフラムスプリング １９ 流体導入路 Ａ 流体受圧室 Ｂ 大気室 Ｓ 電磁装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入口１Ａと流出口１Ｂとが、その上流
   から下流に向けて第１流路４、弁座３、第２流路２、ジ
   ェット５を備える流路にて連絡される弁本体１と；弁本
   体１の下側に開口する弁本体凹部１Ｄと、それをおおう
   カバー１４との間に挟持され、流体受圧室Ａと大気室Ｂ
   とに区分するダイヤフラム１３と；大気室Ｂ内にあって
   ダイヤフラム１３を流体受圧室Ａ側に向けて押圧するダ
   イヤフラムスプリング１６と；弁座２を含む第２流路２
   に挿通して移動自在に配置され、その上端１０Ｂが電磁
   装置Ｓの可動コア８の下端８Ａに臨んで配置されるとと
   もに上端１０Ｂの近傍に、弁座３を開閉する弁部１１を
   備え、その下端１０Ａがダイヤフラム１３に係止される
   制御杆１０と；制御杆１０の弁部１１が弁座３を閉塞す
   るよう付勢する制御杆スプリング１２と；弁座３とジェ
   ット５との間の第２流路２を流れる流体を流体受圧室Ａ
   内へ導入する為の流体導入路１９と；備え、電磁装置Ｓ
   への非通電時において、可動コアスプリング９のバネ力
   にて制御杆１０の弁部１１をして弁座３を閉塞保持し、
   電磁装置Ｓへの通電時において、制御杆１０に対する可
   動コアスプリング９のバネ力を解除したことを特徴とす
   る定流量電磁弁。
2. 【請求項２】 前記ダイヤフラムスプリング１６の上端
   が下側リテーナ１７Ａを介してダイヤフラム１３に係止
   され、ダイヤフラムスプリング１６の下端を、カバー１
   ４に螺着されたネジ部材１５に係止させてなる請求項１
   記載の定流量電磁弁。
3. 【請求項３】 前記電磁装置Ｓの長手軸心線Ｘ−Ｘと、
   制御杆１０の長手軸心線Ｙ−Ｙと、カバー１４の長手軸
   心線Ｚ−Ｚと、を同一線上に配置したことを特徴とする
   請求項１記載の定流量電磁弁。