JPWO2013076768A1 - 流量制御装置 - Google Patents

流量制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2013076768A1
JPWO2013076768A1 JP2013545650A JP2013545650A JPWO2013076768A1 JP WO2013076768 A1 JPWO2013076768 A1 JP WO2013076768A1 JP 2013545650 A JP2013545650 A JP 2013545650A JP 2013545650 A JP2013545650 A JP 2013545650A JP WO2013076768 A1 JPWO2013076768 A1 JP WO2013076768A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control device
chamber
flow rate
port
flow control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013545650A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5717876B2 (ja
Inventor
佑太郎 垰
佑太郎 垰
正次 高橋
正次 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of JPWO2013076768A1 publication Critical patent/JPWO2013076768A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5717876B2 publication Critical patent/JP5717876B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0603Multiple-way valves
    • F16K31/0624Lift valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M25/0836Arrangement of valves controlling the admission of fuel vapour to an engine, e.g. valve being disposed between fuel tank or absorption canister and intake manifold
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/10Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit
    • F16K11/20Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit operated by separate actuating members
    • F16K11/24Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit operated by separate actuating members with an electromagnetically-operated valve, e.g. for washing machines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • F16K27/0263Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves multiple way valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • F16K27/029Electromagnetically actuated valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • F02M2025/0845Electromagnetic valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
  • Valve Housings (AREA)

Abstract

2個の電磁弁のうちの一方のチャンバ20aに連通する入力ポート8を設ける。出力ポート9a,9bは、2個の電磁弁それぞれの開閉通路21a,21bに連通させる。また、チャンバ20a,20bを連通する接続ポート23を設けて、入力ポート8からチャンバ20aへ導入した流体をチャンバ20bへも流す。

Description

この発明は、複数の電磁弁を接続した流量制御装置に関する。
自動車の蒸散ガス処理システムは、燃料タンク内で揮発した蒸散ガスをキャニスタに一時的に吸着し、インテークマニホールドの負圧を利用してエンジン内へ導入して再燃焼させることにより、外部への排出を防止している。エンジンに導入される蒸散ガスの流量を電磁弁で制御する。
近年、自動車のHEV(Hybrid Electric Vehicle)化により、エンジン作動頻度が低下する分、蒸散ガス処理の機会が減少しているが、環境規制の強化に伴い蒸散ガス処理システムの能力向上を要求されており、低負圧域での大流量化が課題となっている。そこで、従来は電磁弁の並列接続、および外付けチャンバ等のモジュール化により、配管の削減および作業性の向上等を図ってコストを低減しつつ、流量を増加させていた(例えば、特許文献1参照)。
国際公開第WO2008/090657号パンフレット
複数の電磁弁を接続する場合、接続方法によっては流路の構造が複雑になり、圧力損失が生じて流量低下が著しくなるため、機能(流量等)の維持が困難になるという課題があった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、機能低下無く、コストを低減する流量制御装置を提供することを目的とする。
この発明の流量制御装置は、チャンバと、当該チャンバへ流体を導入または当該チャンバから流体を導出する第1ポートと、チャンバと第1ポートを連通し、弁により開閉する開閉通路と、弁を開閉駆動するソレノイド部とを有する電磁弁を複数備え、複数の電磁弁のそれぞれのチャンバ同士を連通させ、複数の電磁弁を一体化する接続部と、複数の電磁弁のうちのいずれか1個の電磁弁のチャンバに形成され、流体を導入または導出する第2ポートとを備えるものである。
この発明によれば、複数の電磁弁を接続して大流量化する場合に、開閉通路に連通する第1ポートを電磁弁と同数本設けることにより、開閉通路を通過する際の圧力損失を抑制でき、流量低下を抑制できる。また、チャンバに連通する第2ポートを電磁弁の個数によらず1本だけ設けることにより、配管を削減して作業性を向上できる。よって、機能低下無くコストを低減できる流量制御装置を提供することができる。
この発明の実施の形態1に係る流量制御装置を適用する蒸散ガス処理システムの全体構成図である。 実施の形態1に係る流量制御装置の構成を示す正面図である。 実施の形態1に係る流量制御装置の構成を示す断面図である。 電磁弁の接続方法別の流量特性を示すグラフである。 従来の、2個の電磁弁をモジュール化した流量制御装置の構成を示す断面図である。 2個の電磁弁を配管で接続した流量制御装置の構成を示す断面図である。 実施の形態1に係る流量制御装置のチャンバ側の断面拡大図である。 実施の形態1に係る流量制御装置にフィルタを設置した構成を示す断面図である。 図6に示す流量制御装置にフィルタを設置した構成を示す断面図である。 実施の形態1に係る流量制御装置の断面図であり、電磁弁単一動作状態を示す。 実施の形態1に係る流量制御装置の変形例であり、3個の電磁弁を接続した構成を示す正面図である。 実施の形態1に係る流量制御装置の変形例であり、チャンバ同士を直接接続した構成を示す正面図である。 図12に示す流量制御装置の断面図であり、図13(a)は溶着接続、図13(b)は直付け接続の構成例を示す。 図13に示すフィルタを説明する図であり、図14(a)はフィルタの断面拡大図、図14(b)は外観斜視図である。
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
図1に示す蒸散ガス処理システムにおいて、燃料タンク1内で発生した蒸散ガスは、キャニスタ2と呼ばれる活性炭を使用した装置に一時的に吸着される。エンジン6の始動後、インテークマニホールド5の負圧により、吸着した空気と蒸散ガソリンとの混合気体が、キャニスタ2からエンジン6へ流れ込むと燃焼が起きる。このとき、キャニスタ2からエンジン6に導入される混合気体の流量を、流量制御装置3が制御部7の駆動信号に従って制御する。
図2は流量制御装置3の構成を示す正面図、図3は断面図である。この流量制御装置3は2個の電磁弁を組み合わせた構成例であり、ソレノイド部10aとチャンバ20aとで1個の電磁弁、ソレノイド部10bとチャンバ20bとで1個の電磁弁になっている。入力ポート(第2ポート)8は電磁弁の個数に関係なく1本とし、出力ポート(第1ポート)9a,9bは電磁弁と同数の2本とする。
弁となるプランジャ15に対する駆動力を発生させて蒸散ガスの流量を制御するソレノイド部10a,10bは、給電端子と接続した導線を巻回したコイル11と、コイル11への通電により励磁されるコア12と、コア12と共に磁気回路を構成するヨーク13およびプレート14と、コア12に引き寄せられるプランジャ15と、プランジャ15をコア12の吸引方向とは反対の方向へ付勢するスプリング16と、プランジャ15のストッパとなるピン17とをそれぞれ備える。また、ソレノイド部10a,10b内の各隙間はOリング18,19で塞がれている。
蒸散ガスの流路となるチャンバ20a,20bは、プランジャ15の可動により蒸散ガスの流通を遮断する開閉通路21a,21bと、チャンバ20a,20bの底面側の各開口を塞ぐ各キャップ22とを備える。開閉通路21a,21bは、より詳しくは円筒を二重にした様な形状になっており、内側の円筒の上端部がプランジャ15と当接したり離間したりすることで開閉される。蒸散ガスは、図3に矢印Aで示すように内側円筒内の下側から上側へ向かって流れ、開弁時、プランジャ15との隙間を通って折り返して外側の円筒内へ流れる。この外側円筒の周面の一部が開口して、出力ポート9a,9bに連通している。
また、一方のチャンバ20aに接続ポート23が形成され、もう一方のチャンバ20bの開口にこの接続ポート23が嵌合してチャンバ20a,20b間を連通している。この接続ポート23の外周面とチャンバ20bの開口縁との隙間はOリング24で塞がれている。ブラケット30は、この流量制御装置3を車両に搭載するためのネジ止め用の保持具である。
チャンバ20a,20bを樹脂等の同材質(即ち、同一の線膨張係数)で形成することにより、温度変化に応じた変形があっても接続ポート23とチャンバ20bの接続部のシール性を良好に保つことができる。
次に、流量制御装置3の動作を説明する。
ソレノイド部10a,10bにおいて、コイル11に電流が流れると、コア12、ヨーク13およびプレート14に磁界が発生し、スプリング16の閉弁力(付勢力)より大きな開弁力(電磁力)が働くことで、プランジャ15がコア12に引き寄せられ、開閉通路21a,21bが開いて通路が確保される。このとき、インテークマニホールド5の負圧により入力ポート8からチャンバ20aへ蒸散ガスが導入され、蒸散ガスの一部は開閉通路21aを矢印Aの方向へ流れて出力ポート9aへ導出される。また、チャンバ20aに導入された蒸散ガスの一部は接続ポート23からチャンバ20bへ導入され、開閉通路21bを矢印Aの方向へ流れて出力ポート9bへ導出される。出力ポート9a,9bから導出された蒸散ガスは、流量制御装置3下流側の分岐配管4で合流してエンジン6へ流れる。
図3に矢印Aとして示すように、開閉通路21a,21bを流れる蒸散ガスは、プランジャ15先端に当たって反転し、出力ポート9a,9bへ流れ出るので、反転する部位で圧力損失が生じ易く、流量低下が起こり易い。そこで、反転する部位に出力ポート9a,9bの一端部を設けることで、開閉通路21a,21bから流れ出た蒸散ガスを直接出力ポート9a,9bに導くことができ、圧力損失を抑制して流量低下を抑制する。以下に、この詳細を説明する。
図4は、電磁弁の接続方法別の流量特性を示すグラフである。グラフの縦軸は流量、横軸は入力ポート側と出力ポート側の差圧である。本実施の形態1に係る流量制御装置3を設置した場合の流量特性を、グラフに丸印(○)の曲線で示す。
また、流量特性の比較例として、2個の電磁弁をモジュール化した流量制御装置100(構成は図5で後述する)を、キャニスタ2とエンジン6を連通する配管に設置した場合の流量特性をグラフに四角印(□)の曲線で示す。また、2個の電磁弁を配管で接続した流量制御装置200を設置した場合(構成は図6で後述する)の流量特性を、グラフに三角印(△)の曲線で示す。また、1個の電磁弁を設置した場合の流量特性をグラフに無印の曲線で示す。
図5は、2個の電磁弁をモジュール化した流量制御装置100の構成を示す断面図である。この流量制御装置100は、チャンバ20a,20bを接続ポート23で接続した構成は本実施の形態1の流量制御装置3と共通であるが、流量制御装置3は1本の入力ポート8と2本の出力ポート9a,9bを設けた構成であるのに対し、流量制御装置100は1本の入力ポート8と1本の出力ポート9を設けた構成である点で異なる。さらに、流量制御装置100は、開閉通路21aと出力ポート9を連通する接続ポート101とOリング102とを有する。なお、この構成は先立って説明した特許文献1に係る流量制御装置と類似する。
流量制御装置100において、蒸散ガスは、入力ポート8からチャンバ20aへ導入され、その一部が開閉通路21aを矢印Bの方向へ流れて接続ポート101へ入り、開閉通路21bを迂回するように外周側の細い通路を通って出力ポート9へ導出される。また、チャンバ20aに導入された蒸散ガスの一部は接続ポート23からチャンバ20bへ導入され、開閉通路21bを矢印Aの方向へ流れて出力ポート9へ導出され、接続ポート101からの蒸散ガスと合流する。出力ポート9から導出された蒸散ガスはエンジン6へ流れる。
流量制御装置3と流量制御装置100は、入力ポート8が共に1本、かつ、開閉通路21a,21bが共に2箇所ある構成のため、導入可能な流量は同じになるはずである。しかし、流量制御装置100では開閉通路21aから矢印Bの方向へ流れる流路において一度反転した後に開閉通路21bを迂回する必要があるので、流量制御装置3の矢印Aのように開閉通路21aで一度反転した後に直接出力ポート9aへ流れる流路に比べて距離が長く、かつ、流路形状が複雑になり、圧力損失が大きくなる。よって、流量低下が著しい。
流量制御装置3では出力ポート9a,9bを2本設けたことにより、開閉通路21a,21bの圧力損失を流量制御装置100に比べて低減できるようになる。従って、図4に破線の矢印で示すように、流量制御装置3の流量(○の曲線)は流量制御装置100の流量(□の曲線)に比べて大幅に増加する。
図6は、2個の電磁弁を配管で接続した流量制御装置200の構成を示す断面図である。2個の電磁弁は分離独立しており、入力ポート8a,8b同士を配管で接続すると共に、出力ポート9a,9b同士を配管で接続している。蒸散ガスは上流側の分岐配管4aで分かれ、入力ポート8aからチャンバ20aへ導入され、開閉通路21aを流れて出力ポート9aへ導出される。同様に、もう一方の電磁弁においても、入力ポート8bからチャンバ20bへ導入され、開閉通路21bを流れて出力ポート9bへ導出される。出力ポート9a,9bから導出された蒸散ガスは、下流側の分岐配管4bで合流してエンジン6へ流れる。
流量制御装置3も流量制御装置200も、開閉通路21a,21bの流路が反転する部位に出力ポート9a,9bが設けられているため、圧力損失に差異はないが、流量制御装置3は入力ポート8が1本であるのに対し、流量制御装置200は入力ポート8a,8bが2本あるため、導入可能な流量が異なる。但し、電磁弁の母体流量は開閉通路21a,21bに大きく依存することから、流量制御装置3の入力ポート8の流量、あるいは流量制御装置200の入力ポート8a,8bの合計の流量が、開閉通路21a,21bの合計の流量を上回っていれば、流量制御装置3と流量制御装置200は同等となる。
その結果、流量制御装置200の流量(△の曲線)と流量制御装置3の流量(○の曲線)は略同等になる。
電磁弁を単体で使用する場合、図6に示す2個の電磁弁のいずれか一方を、キャニスタ2とエンジン6を接続する配管に設置する(設置例の全体図は省略する)。この場合、配管上に分岐配管4a,4bは不要である。
電磁弁単体も流量制御装置3も入力ポートは1本であり、導入可能な流量は同じであるが、流量制御装置3は開閉通路が2箇所あるのに対して電磁弁単体では開閉通路が1箇所なので、流量が略半分になる。そのため、電磁弁単体の流量(無印の曲線)は、流量制御装置3の流量(○の曲線)に比べ大幅に減少する。
グラフから明らかなように、入力ポート1本および出力ポート2本にした流量制御装置3は、入力ポートおよび出力ポート各1本にした流量制御装置100に対し、流量を大幅に増加可能である。また、流量制御装置3は、圧力損失が生じ易い開閉通路21a,21bに出力ポート9a,9bをそれぞれ設けることで、圧力損失が低減され、電磁弁単体使用時の流量に対し、略2倍近くの流量を確保することが可能であり優位である。また、流量制御装置3は、電磁弁2個を配管で接続した流量制御装置200に対して、流量特性を略同等レベルに維持しつつ、分岐配管の削減とそれに伴う作業性の向上によるコスト低減が可能である。
図7は、本実施の形態1に係る流量制御装置3のチャンバ側の断面拡大図である。十分な量の蒸散ガスが流量制御装置3へ導入されるよう、入力ポート8の内径φdに対し、接続ポート23の内径φDを拡大する。これにより、入力ポート8から導入可能な蒸散ガス量を接続ポート23で制限することがなく、接続ポート23の内径に起因した流量低下を防止できる。
図8は、本実施の形態1に係る流量制御装置3にフィルタ40を設置した構成を示す断面図である。一方、図9は、図6に示す2個の電磁弁を配管で接続した流量制御装置200にフィルタ40a,40bを設置した構成を示す断面図である。
流量制御装置3において蒸散ガスは、先ず入力ポート8からチャンバ20aに導入され、そこから分岐して一方は開閉通路21aへ、もう一方は接続ポート23を通って開閉通路21bへ流れる。よって、入力ポート8から接続ポート23までの流路の途中にフィルタ40を設置すれば足りる。
これに対し、流量制御装置200においては、チャンバ20a,20bにフィルタ40a,40bをそれぞれ設置する必要があり、フィルタを1個に集約できない。
図10は、本実施の形態1に係る流量制御装置3の断面図であり、電磁弁単一動作状態を示す。例えば、低流量域で高分解能が必要な領域ではソレノイド部10bのみを開閉駆動させ、ソレノイド部10aは常時閉弁(または常時開弁)させた状態にすると、チャンバ20a,20bを共用化することが可能である。これにより、ソレノイド部10b側の電磁弁単体の流量に対するチャンバ容積(図10に点描で示す領域)が略2倍になり、脈動音低減効果が向上する。逆に、ソレノイド部10a側の電磁弁を単体で開閉駆動させた場合も同様である。
これに対し、2個の電磁弁を配管で接続した流量制御装置200においては、いずれか一方の電磁弁を単体で開閉駆動させても、チャンバ20a,20bを共用化して容積を増やすことはできないので、チャンバ20a,20bの脈動音低減効果に変化はない。
以上より、実施の形態1によれば、流量制御装置3は、チャンバ20a,20bと、当該チャンバ20a,20bから流体を導出する出力ポート9a,9bと、チャンバ20a,20bと出力ポート9a,9bとを連通し、各プランジャ15により開閉する開閉通路21a,21bと、各プランジャ15を開閉駆動するソレノイド部10a,10bとを有する電磁弁を2個備え、2個の電磁弁のチャンバ20a,20b同士を連通させて2個の電磁弁を一体化する接続ポート23と、一方の電磁弁のチャンバ20aに形成されて流体を導入する入力ポート8とを備えるように構成した。このため、2個の電磁弁を接続して大流量化する場合に、開閉通路21a,21bに連通する出力ポート9a,9bを電磁弁と同数の2本設けることにより、開閉通路21a,21bを通過する際の圧力損失を抑制でき、流量低下を抑制できる。また、チャンバ20a,20bに連通する入力ポート8を電磁弁の個数によらず1本だけ設けることにより、入力側の配管を削減して作業性を向上できる。よって、機能(流量等)低下無くコストを削減できる流量制御装置3を提供することができる。
また、実施の形態1によれば、流量制御装置3は、入力ポート8の形成されたチャンバ20a内の、当該入力ポート8から接続ポート23までの流路の途中に設置されたフィルタ40を備えるように構成した。このため、複数の電磁弁を接続してもフィルタ40を1個に集約できる。
また、実施の形態1によれば、接続ポート23の内径φDは、流体導入側となる入力ポート8の内径φd以上に構成した。このため、接続ポート23を形成したことによる流量低下を防ぐことができ、流量制御装置3の機能低下を招かない。
また、実施の形態1によれば、接続ポート23と接続ポート23を嵌合する開口とを成すチャンバ20a,20bを同じ材質で構成した。このため、線膨張係数が同一になり、温度変化があっても接続部分のシール性を良好に維持できる。
なお、上記実施の形態1では、図1〜図10において2個の電磁弁を接続する方法を例示したが、これに限定されるものではなく、3個以上の電磁弁も同様に接続可能である。以下に一例を示す。
図11は、3個の電磁弁を接続した流量制御装置3aの構成を示す正面図である。この流量制御装置3aはソレノイド部10aとチャンバ20aとを備える電磁弁と、ソレノイド部10bとチャンバ20bとを備える電磁弁と、ソレノイド部10cとチャンバ20cとを備える電磁弁の合計3個の電磁弁から成る。ソレノイド部10a〜10cの構造は同一のため、説明は省略する。
チャンバ20a〜20cには開閉通路21a〜21c(図面上は隠れて見えない)がそれぞれ形成されており、その付近に出力ポート9a〜9cがそれぞれ設けられている。出力ポート9a〜9cが電磁弁の個数と同数の3本であるのに対し、入力ポート8は1本のみとする。入力ポート8の形成されたチャンバ20aと入力ポート8の無いチャンバ20bとは接続ポート23で連通され、同様に、入力ポート8の形成されたチャンバ20aと入力ポート8の無いチャンバ20cとが接続ポート23aで連通されている。
なお、入力ポート8は、チャンバ20aでなく、チャンバ20bまたはチャンバ20cに形成してもよく、入力ポート8を形成したチャンバとその他のチャンバとを接続ポートで連通すればよい。
また、この流量制御装置3aにおいては、チャンバ20aの入力ポート8から接続ポート23,23aまでの流路の途中にフィルタ40(不図示)を設置すればよい。
また、図1〜図10ではチャンバ20a,20b間を接続ポート23で連通した構成の流量制御装置3を例示したが、これに限定されるものではなく、例えばチャンバ同士を直接接続してもよい。以下に一例を示す。
図12は、チャンバ20a,20bの開口同士を直接接続した流量制御装置3bの構成を示す正面図であり、溶着接続の場合の断面図を図13(a)に、直付け接続の場合の断面図を図13(b)に示す。この流量制御装置3bはソレノイド部10a,10bとチャンバ20a,20bとから構成され、1本の入力ポート8と2本の出力ポート9a,9bが形成されている。また、チャンバ20a,20bの開口同士を接続して接続部50を形成し、チャンバ20a,20b間を連通している。接続部50の接続方法は任意でよく、例えば図13(a)のようにチャンバ20aの開口にチャンバ20bの開口端部を嵌合して溶着したり、図13(b)のようにチャンバ20aの開口にチャンバ20bの開口端部を嵌合して互いの隙間をOリング51で塞いだりする。
この流量制御装置3bにおいて、チャンバ20a,20bを樹脂等の同材質(即ち、同一の線膨張係数)で形成することにより、温度変化に応じた変形があっても接続部50のシール性を良好に保つことができる。また、チャンバ20a,20bを同材質としたことにより、溶着接続およびOリング51を用いた直付け接続等の様々な接続方法を可能とし、接続部50の内径φDの確保(φD≧φd)による流量低下の抑制が可能となる。また、接続ポート23による接続方法に比べ、チャンバ20a,20b間の距離を短縮できるので、圧力損失の更なる低減が可能となる。
また、この流量制御装置3bにおいては、チャンバ20a,20bが一体化しているため、チャンバ内にフィルタを設置すると一方の開閉通路へはフィルタを経由して流れるが、もう一方の開閉通路へはフィルタを経由せず流れることになる。そこで、入力ポート8とチャンバの切替わり部分にフィルタ52を設置する。図14に拡大して示すように、このフィルタ52はチャンバ20a,20bの内径に等しい円柱形状であって、枠体となる樹脂部53と、メッシュ部54とから構成されている。
なお、図1〜図13では入力ポート8をキャニスタ2側に接続し、出力ポート9a,9bをエンジン6側に接続して、入力ポート8から出力ポート9a,9bへ蒸散ガスを流す構成にしたが、反対に、入力ポート8をエンジン6側に接続し、出力ポート9a,9bをキャニスタ2側に接続して、出力ポート9a,9bから入力ポート8へ蒸散ガスを流す構成にしてもよい。
入出力を逆にした場合、例えば図3において開閉通路21a,21bの開弁時、インテークマニホールド5の負圧により出力ポート9a,9bから蒸散ガスがそれぞれ導入され、開閉通路21a,21bを矢印Aとは逆方向へ流れてチャンバ20a,20bへ入り、チャンバ20bに入った蒸散ガスは接続ポート23を流れてチャンバ20aに入って合流し、チャンバ20aから入力ポート8へ導出されてエンジン6へ流れる。
この場合には、入力側になる出力ポート9a,9bの内径を、接続ポート23の内径以上にして、流量を確保すればよい。
上記以外にも、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
以上のように、この発明に係る流量制御装置は、圧力損失による流量低下無く複数の電磁弁を接続可能にしたので、大流量化の求められる蒸散ガス処理システムにおいてエンジンに導入される混合気体の量を制御する流量制御装置などに用いるのに適している。
1 燃料タンク、2 キャニスタ、3,3a,3b,100,200 流量制御装置、4,4a,4b 分岐配管、5 インテークマニホールド、6 エンジン、7 制御部、8,8a,8b 入力ポート、9,9a〜9c 出力ポート、10a〜10c ソレノイド部、11 コイル、12 コア、13 ヨーク、14 プレート、15 プランジャ、16 スプリング、17 ピン、18,19,24,51,102 Oリング、20a〜20c チャンバ、21a〜21c 開閉通路、22 キャップ、23,101 接続ポート、30 ブラケット、40,40a,40b,52 フィルタ、50 接続部、53 樹脂部、54 メッシュ部。
この発明は、複数の電磁弁を接続した流量制御装置に関する。
自動車の蒸散ガス処理システムは、燃料タンク内で揮発した蒸散ガスをキャニスタに一時的に吸着し、インテークマニホールドの負圧を利用してエンジン内へ導入して再燃焼させることにより、外部への排出を防止している。エンジンに導入される蒸散ガスの流量を電磁弁で制御する。
近年、自動車のHEV(Hybrid Electric Vehicle)化により、エンジン作動頻度が低下する分、蒸散ガス処理の機会が減少しているが、環境規制の強化に伴い蒸散ガス処理システムの能力向上を要求されており、低負圧域での大流量化が課題となっている。そこで、従来は電磁弁の並列接続、および外付けチャンバ等のモジュール化により、配管の削減および作業性の向上等を図ってコストを低減しつつ、流量を増加させていた(例えば、特許文献1参照)。
国際公開第WO2008/090657号パンフレット
複数の電磁弁を接続する場合、接続方法によっては流路の構造が複雑になり、圧力損失が生じて流量低下が著しくなるため、機能(流量等)の維持が困難になるという課題があった。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、機能低下無く、コストを低減する流量制御装置を提供することを目的とする。
この発明の流量制御装置は、チャンバと、当該チャンバへ流体を導入または当該チャンバから流体を導出する第1ポートと、チャンバと前記第1ポートを連通し、弁により開閉する開閉通路と、弁を開閉駆動するソレノイド部とを有する電磁弁を複数備えた流体制御装置において、複数の電磁弁のそれぞれのチャンバ同士を連通させ、複数の電磁弁を一体化する接続部と、複数の電磁弁のうちのいずれか1個の電磁弁のチャンバに形成され、流体を導入または導出する第2ポートとを備え、第2ポートおよびそれぞれの電磁弁の第1ポートのうち、いずれか1つのポートが流体を導入しかつ別のいずれか2つのポートが流体を導出するか、またはいずれか2つのポートが流体を導入しかつ別のいずれか1つのポートが流体を導出するように構成したものである。
この発明によれば、複数の電磁弁を接続して大流量化する場合に、開閉通路に連通する第1ポートを電磁弁と同数本設けることにより、開閉通路を通過する際の圧力損失を抑制でき、流量低下を抑制できる。また、チャンバに連通する第2ポートを電磁弁の個数によらず1本だけ設けることにより、配管を削減して作業性を向上できる。よって、機能低下無くコストを低減できる流量制御装置を提供することができる。
この発明の実施の形態1に係る流量制御装置を適用する蒸散ガス処理システムの全体構成図である。 実施の形態1に係る流量制御装置の構成を示す正面図である。 実施の形態1に係る流量制御装置の構成を示す断面図である。 電磁弁の接続方法別の流量特性を示すグラフである。 従来の、2個の電磁弁をモジュール化した流量制御装置の構成を示す断面図である。 2個の電磁弁を配管で接続した流量制御装置の構成を示す断面図である。 実施の形態1に係る流量制御装置のチャンバ側の断面拡大図である。 実施の形態1に係る流量制御装置にフィルタを設置した構成を示す断面図である。 図6に示す流量制御装置にフィルタを設置した構成を示す断面図である。 実施の形態1に係る流量制御装置の断面図であり、電磁弁単一動作状態を示す。 実施の形態1に係る流量制御装置の変形例であり、3個の電磁弁を接続した構成を示す正面図である。 実施の形態1に係る流量制御装置の変形例であり、チャンバ同士を直接接続した構成を示す正面図である。 図12に示す流量制御装置の断面図であり、図13(a)は溶着接続、図13(b)は直付け接続の構成例を示す。 図13に示すフィルタを説明する図であり、図14(a)はフィルタの断面拡大図、図14(b)は外観斜視図である。
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
図1に示す蒸散ガス処理システムにおいて、燃料タンク1内で発生した蒸散ガスは、キャニスタ2と呼ばれる活性炭を使用した装置に一時的に吸着される。エンジン6の始動後、インテークマニホールド5の負圧により、吸着した空気と蒸散ガソリンとの混合気体が、キャニスタ2からエンジン6へ流れ込むと燃焼が起きる。このとき、キャニスタ2からエンジン6に導入される混合気体の流量を、流量制御装置3が制御部7の駆動信号に従って制御する。
図2は流量制御装置3の構成を示す正面図、図3は断面図である。この流量制御装置3は2個の電磁弁を組み合わせた構成例であり、ソレノイド部10aとチャンバ20aとで1個の電磁弁、ソレノイド部10bとチャンバ20bとで1個の電磁弁になっている。入力ポート(第2ポート)8は電磁弁の個数に関係なく1本とし、出力ポート(第1ポート)9a,9bは電磁弁と同数の2本とする。
弁となるプランジャ15に対する駆動力を発生させて蒸散ガスの流量を制御するソレノイド部10a,10bは、給電端子と接続した導線を巻回したコイル11と、コイル11への通電により励磁されるコア12と、コア12と共に磁気回路を構成するヨーク13およびプレート14と、コア12に引き寄せられるプランジャ15と、プランジャ15をコア12の吸引方向とは反対の方向へ付勢するスプリング16と、プランジャ15のストッパとなるピン17とをそれぞれ備える。また、ソレノイド部10a,10b内の各隙間はOリング18,19で塞がれている。
蒸散ガスの流路となるチャンバ20a,20bは、プランジャ15の可動により蒸散ガスの流通を遮断する開閉通路21a,21bと、チャンバ20a,20bの底面側の各開口を塞ぐ各キャップ22とを備える。開閉通路21a,21bは、より詳しくは円筒を二重にした様な形状になっており、内側の円筒の上端部がプランジャ15と当接したり離間したりすることで開閉される。蒸散ガスは、図3に矢印Aで示すように内側円筒内の下側から上側へ向かって流れ、開弁時、プランジャ15との隙間を通って折り返して外側の円筒内へ流れる。この外側円筒の周面の一部が開口して、出力ポート9a,9bに連通している。
また、一方のチャンバ20aに接続ポート23が形成され、もう一方のチャンバ20bの開口にこの接続ポート23が嵌合してチャンバ20a,20b間を連通している。この接続ポート23の外周面とチャンバ20bの開口縁との隙間はOリング24で塞がれている。ブラケット30は、この流量制御装置3を車両に搭載するためのネジ止め用の保持具である。
チャンバ20a,20bを樹脂等の同材質(即ち、同一の線膨張係数)で形成することにより、温度変化に応じた変形があっても接続ポート23とチャンバ20bの接続部のシール性を良好に保つことができる。
次に、流量制御装置3の動作を説明する。
ソレノイド部10a,10bにおいて、コイル11に電流が流れると、コア12、ヨーク13およびプレート14に磁界が発生し、スプリング16の閉弁力(付勢力)より大きな開弁力(電磁力)が働くことで、プランジャ15がコア12に引き寄せられ、開閉通路21a,21bが開いて通路が確保される。このとき、インテークマニホールド5の負圧により入力ポート8からチャンバ20aへ蒸散ガスが導入され、蒸散ガスの一部は開閉通路21aを矢印Aの方向へ流れて出力ポート9aへ導出される。また、チャンバ20aに導入された蒸散ガスの一部は接続ポート23からチャンバ20bへ導入され、開閉通路21bを矢印Aの方向へ流れて出力ポート9bへ導出される。出力ポート9a,9bから導出された蒸散ガスは、流量制御装置3下流側の分岐配管4で合流してエンジン6へ流れる。
図3に矢印Aとして示すように、開閉通路21a,21bを流れる蒸散ガスは、プランジャ15先端に当たって反転し、出力ポート9a,9bへ流れ出るので、反転する部位で圧力損失が生じ易く、流量低下が起こり易い。そこで、反転する部位に出力ポート9a,9bの一端部を設けることで、開閉通路21a,21bから流れ出た蒸散ガスを直接出力ポート9a,9bに導くことができ、圧力損失を抑制して流量低下を抑制する。以下に、この詳細を説明する。
図4は、電磁弁の接続方法別の流量特性を示すグラフである。グラフの縦軸は流量、横軸は入力ポート側と出力ポート側の差圧である。本実施の形態1に係る流量制御装置3を設置した場合の流量特性を、グラフに丸印(○)の曲線で示す。
また、流量特性の比較例として、2個の電磁弁をモジュール化した流量制御装置100(構成は図5で後述する)を、キャニスタ2とエンジン6を連通する配管に設置した場合の流量特性をグラフに四角印(□)の曲線で示す。また、2個の電磁弁を配管で接続した流量制御装置200を設置した場合(構成は図6で後述する)の流量特性を、グラフに三角印(△)の曲線で示す。また、1個の電磁弁を設置した場合の流量特性をグラフに無印の曲線で示す。
図5は、2個の電磁弁をモジュール化した流量制御装置100の構成を示す断面図である。この流量制御装置100は、チャンバ20a,20bを接続ポート23で接続した構成は本実施の形態1の流量制御装置3と共通であるが、流量制御装置3は1本の入力ポート8と2本の出力ポート9a,9bを設けた構成であるのに対し、流量制御装置100は1本の入力ポート8と1本の出力ポート9を設けた構成である点で異なる。さらに、流量制御装置100は、開閉通路21aと出力ポート9を連通する接続ポート101とOリング102とを有する。なお、この構成は先立って説明した特許文献1に係る流量制御装置と類似する。
流量制御装置100において、蒸散ガスは、入力ポート8からチャンバ20aへ導入され、その一部が開閉通路21aを矢印Bの方向へ流れて接続ポート101へ入り、開閉通路21bを迂回するように外周側の細い通路を通って出力ポート9へ導出される。また、チャンバ20aに導入された蒸散ガスの一部は接続ポート23からチャンバ20bへ導入され、開閉通路21bを矢印Aの方向へ流れて出力ポート9へ導出され、接続ポート101からの蒸散ガスと合流する。出力ポート9から導出された蒸散ガスはエンジン6へ流れる。
流量制御装置3と流量制御装置100は、入力ポート8が共に1本、かつ、開閉通路21a,21bが共に2箇所ある構成のため、導入可能な流量は同じになるはずである。しかし、流量制御装置100では開閉通路21aから矢印Bの方向へ流れる流路において一度反転した後に開閉通路21bを迂回する必要があるので、流量制御装置3の矢印Aのように開閉通路21aで一度反転した後に直接出力ポート9aへ流れる流路に比べて距離が長く、かつ、流路形状が複雑になり、圧力損失が大きくなる。よって、流量低下が著しい。
流量制御装置3では出力ポート9a,9bを2本設けたことにより、開閉通路21a,21bの圧力損失を流量制御装置100に比べて低減できるようになる。従って、図4に破線の矢印で示すように、流量制御装置3の流量(○の曲線)は流量制御装置100の流量(□の曲線)に比べて大幅に増加する。
図6は、2個の電磁弁を配管で接続した流量制御装置200の構成を示す断面図である。2個の電磁弁は分離独立しており、入力ポート8a,8b同士を配管で接続すると共に、出力ポート9a,9b同士を配管で接続している。蒸散ガスは上流側の分岐配管4aで分かれ、入力ポート8aからチャンバ20aへ導入され、開閉通路21aを流れて出力ポート9aへ導出される。同様に、もう一方の電磁弁においても、入力ポート8bからチャンバ20bへ導入され、開閉通路21bを流れて出力ポート9bへ導出される。出力ポート9a,9bから導出された蒸散ガスは、下流側の分岐配管4bで合流してエンジン6へ流れる。
流量制御装置3も流量制御装置200も、開閉通路21a,21bの流路が反転する部位に出力ポート9a,9bが設けられているため、圧力損失に差異はないが、流量制御装置3は入力ポート8が1本であるのに対し、流量制御装置200は入力ポート8a,8bが2本あるため、導入可能な流量が異なる。但し、電磁弁の母体流量は開閉通路21a,21bに大きく依存することから、流量制御装置3の入力ポート8の流量、あるいは流量制御装置200の入力ポート8a,8bの合計の流量が、開閉通路21a,21bの合計の流量を上回っていれば、流量制御装置3と流量制御装置200は同等となる。
その結果、流量制御装置200の流量(△の曲線)と流量制御装置3の流量(○の曲線)は略同等になる。
電磁弁を単体で使用する場合、図6に示す2個の電磁弁のいずれか一方を、キャニスタ2とエンジン6を接続する配管に設置する(設置例の全体図は省略する)。この場合、配管上に分岐配管4a,4bは不要である。
電磁弁単体も流量制御装置3も入力ポートは1本であり、導入可能な流量は同じであるが、流量制御装置3は開閉通路が2箇所あるのに対して電磁弁単体では開閉通路が1箇所なので、流量が略半分になる。そのため、電磁弁単体の流量(無印の曲線)は、流量制御装置3の流量(○の曲線)に比べ大幅に減少する。
グラフから明らかなように、入力ポート1本および出力ポート2本にした流量制御装置3は、入力ポートおよび出力ポート各1本にした流量制御装置100に対し、流量を大幅に増加可能である。また、流量制御装置3は、圧力損失が生じ易い開閉通路21a,21bに出力ポート9a,9bをそれぞれ設けることで、圧力損失が低減され、電磁弁単体使用時の流量に対し、略2倍近くの流量を確保することが可能であり優位である。また、流量制御装置3は、電磁弁2個を配管で接続した流量制御装置200に対して、流量特性を略同等レベルに維持しつつ、分岐配管の削減とそれに伴う作業性の向上によるコスト低減が可能である。
図7は、本実施の形態1に係る流量制御装置3のチャンバ側の断面拡大図である。十分な量の蒸散ガスが流量制御装置3へ導入されるよう、入力ポート8の内径φdに対し、接続ポート23の内径φDを拡大する。これにより、入力ポート8から導入可能な蒸散ガス量を接続ポート23で制限することがなく、接続ポート23の内径に起因した流量低下を防止できる。
図8は、本実施の形態1に係る流量制御装置3にフィルタ40を設置した構成を示す断面図である。一方、図9は、図6に示す2個の電磁弁を配管で接続した流量制御装置200にフィルタ40a,40bを設置した構成を示す断面図である。
流量制御装置3において蒸散ガスは、先ず入力ポート8からチャンバ20aに導入され、そこから分岐して一方は開閉通路21aへ、もう一方は接続ポート23を通って開閉通路21bへ流れる。よって、入力ポート8から接続ポート23までの流路の途中にフィルタ40を設置すれば足りる。
これに対し、流量制御装置200においては、チャンバ20a,20bにフィルタ40a,40bをそれぞれ設置する必要があり、フィルタを1個に集約できない。
図10は、本実施の形態1に係る流量制御装置3の断面図であり、電磁弁単一動作状態を示す。例えば、低流量域で高分解能が必要な領域ではソレノイド部10bのみを開閉駆動させ、ソレノイド部10aは常時閉弁(または常時開弁)させた状態にすると、チャンバ20a,20bを共用化することが可能である。これにより、ソレノイド部10b側の電磁弁単体の流量に対するチャンバ容積(図10に点描で示す領域)が略2倍になり、脈動音低減効果が向上する。逆に、ソレノイド部10a側の電磁弁を単体で開閉駆動させた場合も同様である。
これに対し、2個の電磁弁を配管で接続した流量制御装置200においては、いずれか一方の電磁弁を単体で開閉駆動させても、チャンバ20a,20bを共用化して容積を増やすことはできないので、チャンバ20a,20bの脈動音低減効果に変化はない。
以上より、実施の形態1によれば、流量制御装置3は、チャンバ20a,20bと、当該チャンバ20a,20bから流体を導出する出力ポート9a,9bと、チャンバ20a,20bと出力ポート9a,9bとを連通し、各プランジャ15により開閉する開閉通路21a,21bと、各プランジャ15を開閉駆動するソレノイド部10a,10bとを有する電磁弁を2個備え、2個の電磁弁のチャンバ20a,20b同士を連通させて2個の電磁弁を一体化する接続ポート23と、一方の電磁弁のチャンバ20aに形成されて流体を導入する入力ポート8とを備えるように構成した。このため、2個の電磁弁を接続して大流量化する場合に、開閉通路21a,21bに連通する出力ポート9a,9bを電磁弁と同数の2本設けることにより、開閉通路21a,21bを通過する際の圧力損失を抑制でき、流量低下を抑制できる。また、チャンバ20a,20bに連通する入力ポート8を電磁弁の個数によらず1本だけ設けることにより、入力側の配管を削減して作業性を向上できる。よって、機能(流量等)低下無くコストを削減できる流量制御装置3を提供することができる。
また、実施の形態1によれば、流量制御装置3は、入力ポート8の形成されたチャンバ20a内の、当該入力ポート8から接続ポート23までの流路の途中に設置されたフィルタ40を備えるように構成した。このため、複数の電磁弁を接続してもフィルタ40を1個に集約できる。
また、実施の形態1によれば、接続ポート23の内径φDは、流体導入側となる入力ポート8の内径φd以上に構成した。このため、接続ポート23を形成したことによる流量低下を防ぐことができ、流量制御装置3の機能低下を招かない。
また、実施の形態1によれば、接続ポート23と接続ポート23を嵌合する開口とを成すチャンバ20a,20bを同じ材質で構成した。このため、線膨張係数が同一になり、温度変化があっても接続部分のシール性を良好に維持できる。
なお、上記実施の形態1では、図1〜図10において2個の電磁弁を接続する方法を例示したが、これに限定されるものではなく、3個以上の電磁弁も同様に接続可能である。以下に一例を示す。
図11は、3個の電磁弁を接続した流量制御装置3aの構成を示す正面図である。この流量制御装置3aはソレノイド部10aとチャンバ20aとを備える電磁弁と、ソレノイド部10bとチャンバ20bとを備える電磁弁と、ソレノイド部10cとチャンバ20cとを備える電磁弁の合計3個の電磁弁から成る。ソレノイド部10a〜10cの構造は同一のため、説明は省略する。
チャンバ20a〜20cには開閉通路21a〜21c(図面上は隠れて見えない)がそれぞれ形成されており、その付近に出力ポート9a〜9cがそれぞれ設けられている。出力ポート9a〜9cが電磁弁の個数と同数の3本であるのに対し、入力ポート8は1本のみとする。入力ポート8の形成されたチャンバ20aと入力ポート8の無いチャンバ20bとは接続ポート23で連通され、同様に、入力ポート8の形成されたチャンバ20aと入力ポート8の無いチャンバ20cとが接続ポート23aで連通されている。
なお、入力ポート8は、チャンバ20aでなく、チャンバ20bまたはチャンバ20cに形成してもよく、入力ポート8を形成したチャンバとその他のチャンバとを接続ポートで連通すればよい。
また、この流量制御装置3aにおいては、チャンバ20aの入力ポート8から接続ポート23,23aまでの流路の途中にフィルタ40(不図示)を設置すればよい。
また、図1〜図10ではチャンバ20a,20b間を接続ポート23で連通した構成の流量制御装置3を例示したが、これに限定されるものではなく、例えばチャンバ同士を直接接続してもよい。以下に一例を示す。
図12は、チャンバ20a,20bの開口同士を直接接続した流量制御装置3bの構成を示す正面図であり、溶着接続の場合の断面図を図13(a)に、直付け接続の場合の断面図を図13(b)に示す。この流量制御装置3bはソレノイド部10a,10bとチャンバ20a,20bとから構成され、1本の入力ポート8と2本の出力ポート9a,9bが形成されている。また、チャンバ20a,20bの開口同士を接続して接続部50を形成し、チャンバ20a,20b間を連通している。接続部50の接続方法は任意でよく、例えば図13(a)のようにチャンバ20aの開口にチャンバ20bの開口端部を嵌合して溶着したり、図13(b)のようにチャンバ20aの開口にチャンバ20bの開口端部を嵌合して互いの隙間をOリング51で塞いだりする。
この流量制御装置3bにおいて、チャンバ20a,20bを樹脂等の同材質(即ち、同一の線膨張係数)で形成することにより、温度変化に応じた変形があっても接続部50のシール性を良好に保つことができる。また、チャンバ20a,20bを同材質としたことにより、溶着接続およびOリング51を用いた直付け接続等の様々な接続方法を可能とし、接続部50の内径φDの確保(φD≧φd)による流量低下の抑制が可能となる。また、接続ポート23による接続方法に比べ、チャンバ20a,20b間の距離を短縮できるので、圧力損失の更なる低減が可能となる。
また、この流量制御装置3bにおいては、チャンバ20a,20bが一体化しているため、チャンバ内にフィルタを設置すると一方の開閉通路へはフィルタを経由して流れるが、もう一方の開閉通路へはフィルタを経由せず流れることになる。そこで、入力ポート8とチャンバの切替わり部分にフィルタ52を設置する。図14に拡大して示すように、このフィルタ52はチャンバ20a,20bの内径に等しい円柱形状であって、枠体となる樹脂部53と、メッシュ部54とから構成されている。
なお、図1〜図13では入力ポート8をキャニスタ2側に接続し、出力ポート9a,9bをエンジン6側に接続して、入力ポート8から出力ポート9a,9bへ蒸散ガスを流す構成にしたが、反対に、入力ポート8をエンジン6側に接続し、出力ポート9a,9bをキャニスタ2側に接続して、出力ポート9a,9bから入力ポート8へ蒸散ガスを流す構成にしてもよい。
入出力を逆にした場合、例えば図3において開閉通路21a,21bの開弁時、インテークマニホールド5の負圧により出力ポート9a,9bから蒸散ガスがそれぞれ導入され、開閉通路21a,21bを矢印Aとは逆方向へ流れてチャンバ20a,20bへ入り、チャンバ20bに入った蒸散ガスは接続ポート23を流れてチャンバ20aに入って合流し、チャンバ20aから入力ポート8へ導出されてエンジン6へ流れる。
この場合には、入力側になる出力ポート9a,9bの内径を、接続ポート23の内径以上にして、流量を確保すればよい。
上記以外にも、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
1 燃料タンク、2 キャニスタ、3,3a,3b,100,200 流量制御装置、4,4a,4b 分岐配管、5 インテークマニホールド、6 エンジン、7 制御部、8,8a,8b 入力ポート、9,9a〜9c 出力ポート、10a〜10c ソレノイド部、11 コイル、12 コア、13 ヨーク、14 プレート、15 プランジャ、16 スプリング、17 ピン、18,19,24,51,102 Oリング、20a〜20c チャンバ、21a〜21c 開閉通路、22 キャップ、23,101 接続ポート、30 ブラケット、40,40a,40b,52 フィルタ、50 接続部、53 樹脂部、54 メッシュ部。
この発明の流量制御装置は、チャンバと、当該チャンバへ流体を導入または当該チャンバから流体を導出する第1ポートと、チャンバと前記第1ポートを連通し、弁により開閉する開閉通路と、弁を開閉駆動するソレノイド部とをそれぞれし、互いに接続され一体化される複数の電磁弁と、複数の電磁弁のそれぞれのチャンバ同士を連通させ、複数の電磁弁を一体化する接続部と、複数の電磁弁のうちのいずれか1個の電磁弁のチャンバのみに形成され、流体を導入または導出する第2ポートとを備え
ように構成したものである。
以上より、実施の形態1によれば、流量制御装置3は、チャンバ20a,20bと、当該チャンバ20a,20bから流体を導出する出力ポート9a,9bと、チャンバ20a,20bと出力ポート9a,9bとを連通し、各プランジャ15により開閉する開閉通路21a,21bと、各プランジャ15を開閉駆動するソレノイド部10a,10bとをそれぞれし、互いに接続され一体化される電磁弁を2個備え、2個の電磁弁のチャンバ20a,20b同士を連通させて2個の電磁弁を一体化する接続ポート23と、一方の電磁弁のチャンバ20aのみに形成されて流体を導入する入力ポート8とを備えるように構成した。このため、2個の電磁弁を接続して大流量化する場合に、開閉通路21a,21bに連通する出力ポート9a,9bを電磁弁と同数の2本設けることにより、開閉通路21a,21bを通過する際の圧力損失を抑制でき、流量低下を抑制できる。また、チャンバ20a,20bに連通する入力ポート8を電磁弁の個数によらず1本だけ設けることにより、入力側の配管を削減して作業性を向上できる。よって、機能(流量等)低下無くコストを削減できる流量制御装置3を提供することができる。

Claims (6)

  1. チャンバと、当該チャンバへ流体を導入または当該チャンバから流体を導出する第1ポートと、前記チャンバと前記第1ポートを連通し、弁により開閉する開閉通路と、前記弁を開閉駆動するソレノイド部とを有する電磁弁を複数備え、
    前記複数の電磁弁のそれぞれのチャンバ同士を連通させ、前記複数の電磁弁を一体化する接続部と、
    前記複数の電磁弁のうちのいずれか1個の電磁弁のチャンバに形成され、流体を導入または導出する第2ポートとを備えることを特徴とする流体制御装置。
  2. 第2ポートの形成されたチャンバ内の、当該第2ポートから接続部までの流路の途中にフィルタを備えることを特徴とする請求項1記載の流体制御装置。
  3. 接続部の内径は、第1ポートおよび第2ポートのうちの流体導入側となるポートの内径以上であることを特徴とする請求項1記載の流体制御装置。
  4. 接続部は、チャンバ間で同じ材質であることを特徴とする請求項1記載の流体制御装置。
  5. 接続部は、第2ポートの形成された電磁弁およびそれ以外の電磁弁のいずれか一方のチャンバに設けられた開口と、いずれか他方のチャンバに設けられ当該開口に嵌合する接続ポートとから成ることを特徴とする請求項1記載の流体制御装置。
  6. 2個の電磁弁を備える流体制御装置であって、
    接続部は、一方の電磁弁のチャンバ端部に設けられた開口と、他方の電磁弁のチャンバ端部に設けられた開口とを嵌合して成ることを特徴とする請求項1記載の流体制御装置。
JP2013545650A 2011-11-24 2011-11-24 流量制御装置 Active JP5717876B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2011/006536 WO2013076768A1 (ja) 2011-11-24 2011-11-24 流量制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2013076768A1 true JPWO2013076768A1 (ja) 2015-04-27
JP5717876B2 JP5717876B2 (ja) 2015-05-13

Family

ID=48469253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013545650A Active JP5717876B2 (ja) 2011-11-24 2011-11-24 流量制御装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5717876B2 (ja)
CN (1) CN103814247B (ja)
WO (1) WO2013076768A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101841932B1 (ko) * 2016-05-30 2018-03-26 주식회사 인팩 통합형 공기 및 연료 묘듈의 작동압 공급 조절장치
CN109751446B (zh) * 2017-11-03 2020-01-03 三花亚威科电器设备(芜湖)有限公司 阀及其驱动组件
JP6563054B1 (ja) * 2018-02-20 2019-08-21 本田技研工業株式会社 内燃機関の流体制御装置
US10851736B1 (en) * 2019-06-03 2020-12-01 Denso International America, Inc. Dual armature purge valve
JP7192727B2 (ja) * 2019-09-26 2022-12-20 浜名湖電装株式会社 パージ制御弁装置
JP7192728B2 (ja) * 2019-09-26 2022-12-20 浜名湖電装株式会社 パージ制御弁装置
JP7306238B2 (ja) * 2019-11-25 2023-07-11 浜名湖電装株式会社 パージ制御弁装置
JP7347195B2 (ja) * 2019-12-18 2023-09-20 浜名湖電装株式会社 パージ制御弁装置
US20230213108A1 (en) * 2020-06-05 2023-07-06 Zhejiang Liankong Technologies Co., Ltd Integrated multi-port solenoid valve, vehicle thermal management system, and vehicle
CN113251177B (zh) * 2021-06-29 2021-10-15 成都九鼎科技(集团)有限公司 流量控制阀、车辆悬架减振器总成及车辆悬架系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS622878U (ja) * 1985-06-22 1987-01-09
JPH0260780U (ja) * 1988-10-26 1990-05-07
JP2000240835A (ja) * 1999-02-23 2000-09-08 Db Seiko:Kk 多方向チェック電磁弁
WO2008090657A1 (ja) * 2007-01-24 2008-07-31 Mitsubishi Electric Corporation 流量制御装置
JP2010090234A (ja) * 2008-10-07 2010-04-22 Denso Corp レーザ光透過性樹脂部材およびそれを用いた樹脂成形品

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5289811A (en) * 1993-05-10 1994-03-01 General Motors Corporation Purge control device
JP3946368B2 (ja) * 1998-12-03 2007-07-18 三菱電機株式会社 燃料蒸発ガス排出抑止装置
JP3249483B2 (ja) * 1998-12-21 2002-01-21 太平洋工業株式会社 複合電磁弁及び複合電磁弁の制御方法
US6598623B2 (en) * 2000-08-08 2003-07-29 Siemens Automotive Inc. Fuel tank pressure control valve
DE112006001897B4 (de) * 2005-08-12 2013-11-28 Mitsubishi Electric Corp. System zum Verarbeiten eines verdampften Kraftstoffgases und elektromagnetische Ventilvorrichtung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS622878U (ja) * 1985-06-22 1987-01-09
JPH0260780U (ja) * 1988-10-26 1990-05-07
JP2000240835A (ja) * 1999-02-23 2000-09-08 Db Seiko:Kk 多方向チェック電磁弁
WO2008090657A1 (ja) * 2007-01-24 2008-07-31 Mitsubishi Electric Corporation 流量制御装置
JP2010090234A (ja) * 2008-10-07 2010-04-22 Denso Corp レーザ光透過性樹脂部材およびそれを用いた樹脂成形品

Also Published As

Publication number Publication date
CN103814247A (zh) 2014-05-21
WO2013076768A1 (ja) 2013-05-30
JP5717876B2 (ja) 2015-05-13
CN103814247B (zh) 2017-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5717876B2 (ja) 流量制御装置
JP2013113401A (ja) 電磁弁
JPWO2007020736A1 (ja) 燃料蒸発ガス処理装置および電磁バルブ装置
JPWO2015104813A1 (ja) キャニスタ及びキャニスタベントソレノイドバルブ
JP5436679B2 (ja) 2連電磁弁および蒸散ガス処理システム
US10495232B2 (en) Dual path dual purge valve system and valve assembly for turbo boosted engine
US9346351B2 (en) Valve device
JP6289685B2 (ja) 電磁弁および蒸散ガス処理システム
CN110173378B (zh) 内燃机的流体控制装置
JP2001099015A (ja) 蒸発燃料処理装置
KR102217420B1 (ko) 흡인기 차단 밸브를 갖는 이중 흡인기 시스템
JP2011226513A (ja) 電磁弁装置
JP5507013B2 (ja) ソレノイドバルブ
EP2861861A1 (en) Canister purge valve with integrated vacuum generator and check valves
JP7192728B2 (ja) パージ制御弁装置
JP2016169740A (ja) キャニスタベントソレノイドバルブ
CN101644351B (zh) 用于计量地配给流动介质的装置
JP2017180363A (ja) パージソレノイドバルブ
JP7192727B2 (ja) パージ制御弁装置
JP7006553B2 (ja) パージ制御弁
JP2002130516A (ja) 電磁弁
JP2020190222A (ja) 流量調整装置
WO2017006463A1 (ja) 逆止弁および逆止弁付きパージソレノイドバルブ

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150317

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5717876

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250