JPS59147177A - パイロツト作用型圧力作動弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば製氷機や給湿器のような家庭用装置
などの水流人弁に関する。この種の装置は通常、プログ
ラマタイヤからの付勢に応答して、容器に水を供給する
電気作動式水流人弁を用いている。この電気作動は、通
常弁部材を連動させるように作用づ−る電機子をもつソ
レノイドを付勢することによって行なわれる。

貧、２つＴカ）−内用℃あゐことｐ）昶り７’Ｌ、Ｊｉ
ｌｌリパイロット作用弁と直接作動弁である。

比較的に低流量が特定の装置用として要求される場合、
弁座上に異物粒体が滞留するのを防止するために、主弁
を十分に開く行程となるように、パイロット作用弁のダ
イヤフラムに光分な圧力差を作用することができない。

主弁部材またはポペットの移動量、即ち極めて低い流量
でのこのような弁の行程は、わずかに何分の１謹に過ぎ
ず、従って主弁座を高流速で通る。主弁部材のこのよう
な僅かな行程又は開度で遭遇する高流速は、弁室に流入
するすべての異粒体を弁座に向けて運ばせ、ここにおい
て弁座からのポペットの揚扛によって形成された上記の
わずかな開口によってこれらの異物が滞留される。

現場での使用中に生ずる異物粒体の滞留の結果、弁座に
異物を堆積させる。これらの堆積物は、弁の閉鎖時に弁
が蟹＠するのを妨げ、流れを遮断できすに弁の機能を失
わせる。

ゆえに、このような低流量装置に対しては、主弁部材に
通切な開き動作を行わせるために、直接作動式ソレノイ
ド弁を使用することが必要であることが判明している。

直接作動式ソレノイド弁を使用する低流量装置において
は、ソレノイド電機子によって弁部材を直接に動か丁の
に必要な起磁力は、パイロット作用弁に対して必要とす
るよりも可成り大きくなることが判明している。この増
大した起磁力を提供するために、付加アンペア・ターン
がコイルに要求され、この結果コイル中の銅の量を増加
し、従って製ａ費の上昇を来たす。

このような装置において、特殊の適用例として高流量が
要求されるような場合には、高速の流出流体は静圧を低
下し、これにより主弁部材上に十分な圧力を発生するか
ら、パイロット作用弁の使用を可能にする。パイロット
作用弁の′ＰｉＬ機子を作動させるのに必要な起磁力は
全く低（、従ってソレノイドにはさらに小型で価格の低
いコイルか使用できる。

よって＝ｉｔにおいて、低流量の使用目的に対して、低
価格のパイロット作用型差圧作動ソレノイド弁を使用す
る方法、又は使用する装置の発見が長い間望まれていた
。特に弁座上の異物粒体の滞留及び堆積を防止する１こ
めに、主弁部材に十分な行程か与えられる低流量の使用
目的に対して、ソレノイド型パイロット作用型弁を提供
することが安置された。

この発明は、家庭用洗濯機に用いる新規な低価格のソレ
ノイド作動型弁を提供することにより、上記の問題点を
解決するものである。この発明による弁は、高流量と低
流量の広い範囲に適用づ゛ることかでさ、かつ升を開く
ためにソレノイドを付勢した場合に、比較的に低い起磁
力を必要とするパイロット作用型弁作用を用いる。

この発明による刹規な弁は、可動電機子の部分としてプ
レ厄されたバイロツ弁作動部材をもつ電気的に付勢され
るソレノイドを用いる。

主弁部材は、パイロット弁座と貰通ずるパイロット流路
とをもつ挿入体を有づ−る可焼性ダイヤフラムを具え、
ソレノイドが付勢されるとき。

電機子又はパイロット作動部材が運動すると、ダイヤフ
ラムの一方の側の室からパイロット流体を流出させる。

パイロット流路を通り流出部へ流れる流体は、ダイヤフ
ラムの一方の側に圧力の損失を起させ、これによりダイ
ヤフラムの反対側に作用する供給ライン圧力によって主
弁部材を開かせる。

弁座上への小さい異物粒体の湘留を防止するために、主
弁部材に十分な行程をもつ開き位置をもたせるように、
ダイヤフラムに作用する適切な圧力差を維持するため、
ダイヤフラムに隣接する流出通路内に十分な背圧をつく
る目的で、弁流出通路内に流量制限部側が設けられる。

流量制限ｓ桐が、ダイヤフラム挿入体の下流側に延びる
挿入部分と流出部の壁間に、環状オリフィスの形態をも
って提供される。

このようにこの発明は、小さい異物粒体を通過させるた
め十分な距離の弁行程を維持する洗濯機用の省力式パイ
ロット作用型圧力作動弁を提供する。

図面を参照しつつ、この発明を以下に説明する。

第１図にこの発明による弁１０が示されている。弁１０
は、例えは米国特許第３，５９３，９５７号に開示され
ているような当業界では公知のパイロット作用渠圧力作
動弁を改良したものである。

第１図の弁１０は、流路１６を介して流体室１８と連通
ずる流入部１４乞もつ弁本体１２をもっている。弁本体
１２は後述するように流体室１８と連通ずる流出部２０
をもっている。

流入部１４はフィルタ２２及び弾性的な流量制御ワンシ
ャ２４を内紙し、該ワッシャは例えば米国特許第３，０
０６，３７８号に開示されたような当業界では公知のも
のであめ。流体室１８には、流出部２０と流体室１８と
の交差部に設けられた環状の主弁座２６が設けられてい
る。流体室１８は剛性の挿入体３０を有する厚さの大き
い中心部分２９をもつ弓φ性ダイヤフラム２８によって
、上、下の第１．第２室５２．５３に区分される。

挿入体３０は、ダイヤスラム２８の中心に設けられた孔
を通って流出部２０内へ下向きに延びる細長く、好まし
くは中心に配置された挿入部分３２をもっている。挿入
部分３２は中心に設ゆられたパイロットびＬ路３４をも
っている。

、Ｒイロット弁座３６は流路３４と挿入体３０の上面と
の交差部に設けられる。

ダイヤフラム２８の外周辺は、弁本体１２に形成された
環状溝３８内に受入れられ、中壁円筒形の電機子案内ｓ
＠４０の外側リムによって、密封係合して溝３８内に保
持される。

案内部材４０は′電機子４４を内部に滑動可能に受入れ
た小径の上方部分４２をもっている。

弾性、ｅイロット弁４６か、を機子４４の下端に受入れ
りれてノ々イロット弁座３６と接触する。

圧縮はね４８か案内部材４０の上方部分４２内に受入れ
られて、電機子４４を下方へ押動してパイロット弁４６
をノぞイロット弁座３６と接触させる。

圧力釣合いゾリード流路５０がダイヤフラムの中心部分
２９及び挿入体３０を通って設けられて、第１．第２室
５２．５３間の制限された流体流通を許す。

区磯子案内部桐４０はその上方に、強磁性材料で造られ
た軸方向に隔たって配置された上。

下の極管５４，５６を支承している。

内部に収納された電気コイル５８が極管５４゜５６で支
承され、そのうちの１つを第１図において６０で示す１
対の電気端子にそれぞれ接続された導電体の両端をもっ
ている。

適正な強磁性極フレーム６２が、はぼＣ形の形態をもっ
て設けられる。極フレーム６２の一方の側には孔が設け
られ、それに下方極管５６の下端か嵌入され、また反対
側に設けられた孔には上方極管５４の上端が漱入されて
いる。極フレーム６２の下側は、例えばメルト６４のよ
うな任意の手段によって、弁本体１２に取付けられる。

作用時において、コイル５８が付勢されると、起磁力か
発注して電機子４４をはね４８の偏倚力に打勝たせて上
方に動かし、極管５４，５６間の空気間隙に対して均衡
位置を求めるように動作させ、これによりパイロット弁
４６を、第１図に示すパイロット弁座３６に接触する閉
じ位置から離間するように上方へ移動させる。

パイロット弁４６が開くと、第１室５２内の水をパイロ
ット流路３４かも、ブリード流路５０を通って第１室５
２に流入する水よりも大きい速度で流出部２０に流動さ
せる。これによって第１室５２内の圧力低下を生じさせ
て、ダイヤフラム２８に圧力差を発生させる。これによ
り生じた力はダイヤプラムの中心部分２９を上方へ待ち
上げて、主弁座２６を開口して第２室５３から流出部２
０に流動させる。

挿入部分３２は、流出部２０の小径部分６６内に受入れ
られた下端部ンもっている。第１図の実施例において、
挿入部分３２の下端部は、周囲に環状に形成された唇状
部又はリム６８からなる制限部材をもち、この場合リム
６８の外径は小径部分６６の内径に近い寸法となってい
る。通路６６の壁とリム６８との間に形成されたオリフ
ィスは、流量面積を減少して流出部に圧力降下を発生し
、これにより十分な圧力を流体室１８内に維持して、ダ
イヤスラムの中心部分２９の下面７０を主弁座２６から
隔間状態に保つ。通路６６は上方へ延はし、これに適合
するように、ダイヤフラムに十分なりリアランスと変形
性とを与えれは、弁に所望高さの行程を与えることがで
きる。

１５〜１２５　ｐｓｉの圧力で、かつ０．５〜１８１／
−の速度で流動する状態で作動するように設計された弁
に対する現在の実用方法においては、挿入部分３２のリ
ム６８は２．６　ｍ”のオーダの流量面積を生するよう
に選択される。これらの特性をもつ弁は、０．４簡のパ
イロット流路３４における最小流量面積をもって満足に
機能することが判明した。

次に第４図においては、挿入体の別の実施例を示し、こ
の場合挿入部分は１３２で示されている。第４図の実施
例において、挿入部分１３２は第１図の実施例における
リム又は唇状部６８の代りに、制限部材として複数の円
周方向に間隔をもって縦方向に延びる溝又はリブ１６８
をもっている。

次に第２．第３図において、θ〜０．４ｇａｌ声（ＧＰ
Ｍ）の範囲の流量に対して、縦座標としてプロットされ
たダイヤスラム着座面７０の上方への持ち上がり又は行
程は、第２図に示された従来の装置に比して、第３図に
示されたこの発明による弁の方が太きい。

よってこの発明は、ダイヤフラムに対するＡイロット差
を増大するために、パイロット供給部と、ｚイロット排
出部間に設り°られた総流量制限部側を用いるパイロッ
ト作用型弁を提供する。

この弁は、ダイヤフラムを介して流出部内に延びるダイ
ヤスラム挿入体の挿入部分に形成された髪形表面を使用
することによって流量を制限し、流出部と協働して流量
面私を減少する流量オリフィスを形成する。この下流に
おける流量制限は、低いＵＬ量において、第２室５３内
に適切な背圧と同時にＪＲイロット流路３４内の圧力を
低下し、これによりダイヤフラム２８に生ずる差圧を増
大させて、リム６８が小径部分６６から離れて移動する
まで主ポペットを上昇させて、適切なダイヤフラム上昇
又は行程を生じさせ、弁座における小さい異物粒体の滞
留を防ぎかつ弁座に堆積物の形成を防止する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の縦断正面図、第２図は、従
来の圧力作動弁の流量と主弁部材の行程との相関関係を
示すグラフ、第３図は、第１図示のものにおける第２図
と同様のグラフ、第４図は、第１図のものの一部の別の
実施例の拡大斜面図である。 Ｎｏ・・・弁　　　　　　１２・・・弁　本　体１４・
・・流入部　１８・・・流体室

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）流入部、流出部及び流入部と流出部とを連通
   する流通路に設けられた主弁座なもつ流体室を具えた弁
   本体と、（ｂＪ流体呈を第１室と、流入部及び流出部と
   連通ずる第２室とに区分し、かつ主弁座面と接触する位
   置と、主弁座面から離れる位置との間を移動して流入部
   と流出部との連通を交互に防止又は許容し、さらに第１
   室と流出部とを連通させるパイロット流路及びノイロッ
   ト弁座をもつ圧力応答型主弁部材と、（ｃ）第１室と第
   ２室とを常時連通するブリード流路と、（ｄ）ノぐイロ
   ット弁座と接触する位置と離れる位置との間を移動して
   、第１室と流出部との連通を、交互に防止し又は許容す
   る・ξイロット弁と、（、）主弁部材とともに可動でそ
   の方向を制御し、かっＩＡｔ出部８協働して主弁部材が
   開いたとき、両者間に圧力降下を生じさせる流量制限部
   をもつ挿入体とを具えたパイロット作用型圧力作動弁で
   あって、主弁部材と−モイロット弁とが閉鎖位置にある
   と、ｍｌ室と第２室との間の圧力を均衡させ、パイロッ
   ト弁か−（と、流体が第１室からパイロット流路を通っ
   て流出部に流れ、これにより主弁部材における圧力差を
   生じさせて、主弁部材を開（ようになっているパイロッ
   ト作用型圧力作動弁。 ２、主弁部材が可撓性ダイヤスラムを有する特許請求の
   範囲第１項記載の圧力作動弁。 １　　（ａＪ主弁部材が流体室内に配置され、かつその
   周辺で密封して流体室を第１室と第２室とに区分するダ
   イヤフラムをもち、（ｂ）挿入体がダイヤフラムを介し
   て受入れられてそれを貫通するパイロット流路をもち、
   さらに流出部内に延びる挿入部分をもち、この挿入部分
   は流出部との間に環状の流量制限オリフィスを形成する
   制限部分をもっている特許請求の範囲第１項記載の圧力
   作動弁。 ４、　挿入体が主弁部材に受入れられ、流出部内に延び
   る挿入部分をもち、この挿入部分は流出部との間で流量
   制限オリスイスを形成する制限部分を具えている特許請
   求の範囲第１項記載の圧力作動弁。 ５、　挿入体が主弁部材に受入れられた部分と、流出部
   内に延びる挿入部分とをもち、挿入部分がその周囲に配
   置された複数の円周方向に隔たる通路を形成する制限部
   材を具えている特許請求の範囲第１項記載の圧力作動弁
   。