WO2017204290A1 - 電磁弁 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a solenoid valve that is normally closed.
- FIG. 3 is drawn based on FIG. 4 of JP-A-2006-258154.
- the electromagnetic valve 50 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-258154 has a fixed core 60 having a gas introduction passage 61 therein, a gas flow passage 71 inside, and is fixed when subjected to the action of electromagnetic force.
- a valve body 75 is attached to the end of the moving core 70 opposite to the fixed core 60.
- a cylindrical main body 80 having a sleeve portion 81 for guiding the movement of the moving core 70 is fixed to the fixed core 60.
- a gas discharge hole 82 that is closed when the valve body 75 is seated is provided at the end of the cylindrical main body 80 opposite to the fixed core 60.
- the gas discharge hole 82 is configured as a circular hole.
- a spring 65 that urges the movable core 70 away from the fixed core 60 and seats the valve body 75 thereon.
- the cylindrical main body 80 is generally cylindrical, and the area on the valve body 75 side of the moving core 70 has a smaller diameter than the area on the fixed core 60 side. Gas storage space 84 is defined.
- gas introduction path 61 of the fixed core 60 and the gas flow path 71 of the moving core 70 are independent of the relative positions of the fixed core 60 and the moving core 70 (that is, regardless of the expansion / contraction state of the spring 65). , Are designed to maintain communication with each other.
- the region on the fixed core 60 side of the gas flow passage 71 is a single inflow passage 71a having a circular cross section extending in the moving direction of the moving core 70, and the region on the valve body 75 side of the gas flow passage 71 is It is an outflow passage 71b having a circular cross section that extends in two directions in a direction perpendicular to the inflow passage 71a.
- the diameter of the cross section of the inflow passage 71a and the diameter of the cross section of the outflow passage 71b are substantially equal.
- the diameter of the gas discharge hole 82 is also substantially equal to these diameters.
- each radius difference between the outer diameter of the gas storage space 84 (inner diameter of the cylindrical main body 80) and the valve body 75 is about half of the diameter.
- the outer diameter of the gas storage space 84 is at a position about half the diameter as viewed from the opening of the outflow passage 71b in the extension line of the outflow passage 71b. .
- the electromagnetic coil unit 73 When a valve opening command is input, the electromagnetic coil unit 73 is driven via a control device (not shown). As a result, the electromagnetic coil unit 73 applies an electromagnetic force to the moving core 70 and brings the moving core 70 closer to the fixed core 60 against the urging force of the spring 65. As a result, the valve body 75 is separated from the gas discharge hole 82 and the electromagnetic valve 50 is opened.
- the gas (usually pressure gas) supplied into the gas introduction passage 61 in the normal state passes through the inflow passage 71a and the outflow passage 71b, which are the gas flow passages 71, and the gas storage space 84.
- the inside is full.
- the gas discharge hole 82 is closed by the valve body 75, the gas is not discharged from the gas discharge hole 82.
- the conventional solenoid valve 50 described above has a simple configuration, it can be manufactured at low cost and is relatively easy to install.
- the pressure loss when the gas reaches the outflow passage 71b from the inflow passage 71a is large (generally referred to as “bending loss”).
- Pressure loss and because the gas storage space 84 is narrow, the pressure loss when the gas reaches the gas storage space 84 from the outflow path 71b is large (a pressure loss of a type generally called “reduction loss”). I was ascertained.
- the present inventor keeps the angle formed by the outflow passage 71b with respect to the inflow passage 71a within an acute angle range, and makes various types of solenoid valves as prototypes under the direction of expanding the gas storage space 84. , Have been studied.
- valve seat with which the valve body 75 abuts from the end surface of the cylindrical main body 80 to the valve body 75 side, and such a valve It has been found that the gas storage space around the seat significantly improves the pressure loss characteristics of the gas when the valve is opened.
- An object of the present invention is to provide an electromagnetic valve having improved gas pressure loss characteristics when the valve is opened.
- the present invention A fixed core having a gas introduction path inside; A moving core having a gas flow path therein and capable of approaching the fixed core when subjected to an electromagnetic force; A valve body provided at an end of the moving core opposite to the fixed core; A cylindrical main body fixed to the fixed core and adapted to guide the movement of the movable core; An annular valve seat that is provided at an end of the cylindrical main body opposite to the fixed core side and on which the valve body can be seated; A gas exhaust passage provided in an inner region of the valve seat at the end of the cylindrical main body; An elastic body capable of urging the moving core away from the fixed core to seat the valve body against the valve seat; An electromagnetic coil capable of opening the valve body from the valve seat by applying the electromagnetic force to the moving core and bringing the moving core closer to the fixed core against the urging force of the elastic body And With The cylindrical main body has an annular gas storage space in the vicinity of the valve body of the moving core, The valve seat is raised from the outer region of the valve seat at the end of the cylindrical main body to the fixed core side
- the outflow path has a maximum inner diameter in a cross section perpendicular to the extending direction of the outflow path, and has a fixed core side edge and a valve body side edge at an opening from the moving core,
- the distance that the moving core moves by the electromagnetic coil portion is in a range of 0.1 to 0.3 times the maximum inner diameter
- the raised height from the outer region of the valve seat is not less than 0.3 times the maximum inner diameter
- the gas storage space is in a state where the valve body is seated on the valve seat, (1) It is formed so as to include a region separated from the moving core by 0.5 times or more of the maximum inner diameter when viewed on an extension line in the extending direction of the outflow path from the edge of the fixed core side, and (2)
- An electromagnetic valve characterized in that it is formed so as to include a region separated from the moving core by not less than the maximum inner diameter when viewed from an extension line in the extending direction of the outflow passage from the valve body side edge. is there.
- the angle between the inflow path and the outflow path in the gas flow passage of the moving core is an acute angle
- a pressure loss of a type called “bending loss” compared with the prior art in which the angle is a right angle. Can be suppressed.
- the maximum inner diameter of the outflow passage is seen from the extension line in the extending direction of the outflow passage from the fixed core side edge. It includes a region that is separated from the moving core by 0.5 times or more, and is formed so as to include a region that is separated from the moving core by the maximum inner diameter of the outflow passage as seen from the extension in the extending direction of the outflow passage from the valve body side edge. Therefore, compared with the prior art in which the gas storage space is narrow, a type of pressure loss called “reduction loss” can be suppressed.
- the rising height of the valve seat is 0.3 times or more the maximum inner diameter of the outflow passage, and the periphery of such a valve seat is also a gas storage space. Gas can be discharged more smoothly when the valve is opened under the condition that it moves within the range of 0.1 to 0.3 times the maximum inner diameter of the outflow passage, resulting in remarkable gas pressure loss characteristics. Can be improved.
- the cross-sectional area perpendicular to the outflow channel extension direction is perpendicular to the inflow channel extension direction. It is preferable to be approximately equal to the area.
- the cross-sectional area perpendicular to the extending direction of the outflow path is preferably in the range of 0.9 to 1.1 times the cross-sectional area perpendicular to the extending direction of the inflow path.
- the cross-sectional area perpendicular to the extending direction of the gas discharge passage is at least 1.5 times the maximum inner diameter of the outflow passage from the valve seat, and the extending direction of the inflow passage. It is preferable to be within a range of 0.8 to 1.2 times the cross-sectional area perpendicular to. When this condition is satisfied, the pressure loss characteristic of the gas in the gas discharge path is good.
- the part where the valve seat is formed and the part for guiding the movement of the moving core are formed of different members. Since the valve seat is required to have durability against contact with the valve body, for example, a material where the valve seat is formed is preferably selected with priority given to such characteristics.
- the outer contour shape of the valve seat is a truncated cone shape with an apex angle of 45 ° to 75 °.
- the outer contour shape of the valve seat is axisymmetric about the axis of the valve seat.
- the gas storage space preferably has a rotationally symmetric shape around the axis of the valve seat.
- the outer diameter of the gas storage space is substantially the same in the moving direction of the moving core, and the end surface of the gas storage space opposite to the fixed core side is preferably flat except for the valve seat.
- the raised height from the outer region of the valve seat is 0.5 times or more of the maximum inner diameter
- the gas storage space is in a state where the valve body is seated on the valve seat, (1) It is formed so as to include a region separated from the moving core by 0.8 times or more of the maximum inner diameter when viewed on the extension line in the extending direction of the outflow path from the edge of the fixed core side, and (2) It is particularly formed so as to include a region separated from the moving core by 1.5 times or more of the maximum inner diameter when viewed from an extension line in the extending direction of the outflow passage from the valve body side edge. preferable.
- the acute angle can be appropriately selected from the range of 25 ° to 75 °.
- the angle between the inflow path and the outflow path in the gas flow passage of the moving core is an acute angle
- a pressure loss of a type called “bending loss” compared with the prior art in which the angle is a right angle. Can be suppressed.
- the maximum inner diameter of the outflow passage is seen from the extension line in the extending direction of the outflow passage from the fixed core side edge. It includes a region that is separated from the moving core by 0.5 times or more, and is formed so as to include a region that is separated from the moving core by the maximum inner diameter of the outflow passage as seen from the extension in the extending direction of the outflow passage from the valve body side edge. Therefore, compared with the prior art in which the gas storage space is narrow, a type of pressure loss called “reduction loss” can be suppressed.
- the rising height of the valve seat is 0.3 times or more the maximum inner diameter of the outflow passage, and the periphery of such a valve seat is also a gas storage space. Gas can be discharged more smoothly when the valve is opened under the condition that it moves within the range of 0.1 to 0.3 times the maximum inner diameter of the outflow passage, resulting in remarkable gas pressure loss characteristics. Can be improved.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a solenoid valve according to an embodiment of the present invention
- FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the gas storage space of FIG.
- the electromagnetic valve 1 of the present embodiment includes a fixed core 10 having a gas introduction path 11 therein, a gas flow path 21 inside, and a fixed core when subjected to the action of electromagnetic force. And a moving core 20 that can approach 10.
- a valve body 25 is attached to the end of the moving core 20 opposite to the fixed core 10.
- the cylindrical main body 30 having a sleeve portion 31 for guiding the movement of the moving core 20 is fixed to the fixed core 10.
- An annular valve seat 33 on which the valve body 25 is seated is provided at the end of the cylindrical main body 30 opposite to the fixed core 10.
- the valve seat 33 swells from the outer region of the valve seat 33 at the end of the cylindrical main body 30 toward the fixed core 10.
- the outer contour shape of the valve seat 33 of the present embodiment is a truncated cone shape having an apex angle of 65 °, the top surface outer diameter is 2.5 mm, and the bottom surface outer diameter is 2.9 mm.
- a gas discharge passage 32 having a circular cross section is provided in the inner region of the valve seat 33 at the end of the cylindrical main body 30.
- the gas discharge path 32 is normally closed when the valve body 25 is seated on the valve seat 33.
- a spring 15 that urges the movable core 20 away from the fixed core 10 to seat the valve element 25 on the valve seat 33.
- the spring 15 can be replaced by another type of elastic body that performs a similar function.
- the valve body 25 is opened from the valve seat 33 (gas discharge hole 32).
- An electromagnetic coil portion 23 capable of being used is provided.
- the electromagnetic coil unit 23 is connected to a control device (not shown) via the wiring 24.
- the cylindrical main body 30 has an annular gas storage space 34 in the vicinity of the valve body 25 of the moving core 20.
- the gas introduction path 11 of the fixed core 10 and the gas flow path 21 of the moving core 20 are independent of the relative positions of the fixed core 10 and the moving core 20 (that is, the springs). Regardless of the 15 expansion / contraction states), the mutual communication state is maintained.
- the region on the stationary core 10 side of the gas flow passage 21 is a single inflow passage 21a having a circular cross section extending in the moving direction of the moving core 20, and the region on the valve body 25 side of the gas flow passage 21 is This is an outflow passage 21b having a circular cross section that extends in two axially symmetrical directions extending in a direction that forms an acute angle ⁇ (60 ° in the present embodiment) from the inflow passage 21a.
- the region where the outflow passage 21 b of the moving core 20 opens is tapered (a truncated cone) by an acute angle ⁇ .
- the diameter D1 of the cross section perpendicular to the extending direction of the inflow passage 21a is equal to the diameter D2 of the cross section perpendicular to the extending direction of the outflow passage 21b.
- the diameter D3 of the cross section perpendicular to the extending direction of the gas discharge hole 82 is also equal to these diameters D1 and D2. Specifically, each of the diameters D1 to D3 is 2.3 mm.
- the outer diameter of the gas storage space 34 is larger than the inner diameter (for example, 10 mm) of the sleeve portion 31 of the cylindrical main body 30.
- the outer diameter of the gas storage space 34 of the present embodiment is substantially the same in the moving direction of the moving core 20, for example, 12 mm.
- the end surface of the gas storage space 34 opposite to the fixed core 10 side is flat except for the valve seat 33, and defines a raised height H of the valve seat 33. ing.
- the raised height H of the valve seat 33 is 0. of the diameter D2 of the inflow passage 21b (if the cross-sectional shape of the outflow passage 21b is not circular, it may be read as the maximum inner diameter). It is 1.15 mm corresponding to 5 times.
- gas storage space 34 of this embodiment is (1) from fixed core side edge E1 of outflow passage 21b.
- the inner diameter D2 of the outflow path 21b (if the cross-sectional shape of the outflow path 21b is not circular, it may be read as the maximum inner diameter) (2) Extension of the outflow path 21b in the extending direction from the valve body side edge E2 of the outflow path 21b As seen on the line (reference numeral G2 in FIG.
- the inner diameter D2 of the outflow passage (if the cross-sectional shape of the outflow passage 21b is not circular, it may be read as the maximum inner diameter) is about 1.5 times. To include an area separated from the moving core 20 by 3.5 mm It is formed.
- the diameter D3 and the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the extending direction of the gas discharge passage 32 are the diameter D2 of the outflow passage 21b from the top surface of the valve seat 33 (the cross-sectional shape of the outflow passage 21b is not circular).
- the diameter D2 and the cross-sectional area of the inflow channel are the same over a length twice as long as the maximum inner diameter (reference numeral L in FIG. 2).
- the distance that the moving core 20 moves by the electromagnetic coil portion 23 may be read as the diameter D2 of the inflow passage 21b (if the cross-sectional shape of the outflow passage 21b is not circular, the maximum inner diameter thereof). ), which is about 0.2 times as large as 0.2 mm.
- the portion 30a where the valve seat 33 is formed and the portion 30b where the sleeve portion 31 is formed are formed of separate members and are coupled to each other by screwing. Has been.
- the electromagnetic coil unit 23 When a valve opening command is input, the electromagnetic coil unit 23 is driven via a control device (not shown). As a result, the electromagnetic coil unit 23 applies an electromagnetic force to the moving core 20 to bring the moving core 20 closer to the fixed core 10 against the urging force of the spring 15. As a result, the valve body 25 is separated from the gas discharge hole 32 and the electromagnetic valve 1 is opened.
- the gas (usually pressure gas) supplied into the gas introduction passage 11 in the normal state passes through the inflow passage 21a and the outflow passage 21b, which are the gas flow passages 21, and the gas storage space 34.
- the inside is full.
- the gas discharge hole 32 is closed by the valve body 25, the gas is not discharged from the gas discharge hole 32.
- the angle between the inflow path 21a and the outflow path 21b in the gas flow path 21 of the moving core 20 is an acute angle ⁇ .
- a type of pressure loss called “bending loss” can be suppressed.
- the acute angle ⁇ in the present embodiment is 60 °, but may be appropriately selected from the range of 25 ° to 75 °.
- the extending direction of the outflow path 21b from the fixed core side edge E1 of the outflow path 21b A region separated from the moving core 20 by 0.8 times the inner diameter D2 of the outflow passage 21b (if the cross-sectional shape of the outflow passage 21b is not circular, it may be read as the maximum inner diameter).
- the inner diameter D2 of the outflow path (the cross-sectional shape of the outflow path 21b is circular when viewed from the extension line in the extending direction of the outflow path 21b from the valve body side edge E2 of the outflow path 21b.
- the raised height H of the valve seat 33 is 0.5 times the inner diameter D2 of the outflow passage 21b, and the gas seating space 34 is also formed around the valve seat 33.
- the gas can be discharged more smoothly, resulting in a remarkable gas pressure loss characteristic Can be improved.
- the outflow passage 21b extends in two in an axially symmetric direction from the inflow passage 21a, and the diameter D1 of the cross section perpendicular to the extending direction of the outflow passage 21b is in the extending direction of the inflow passage 21a. It is considered that the fact that it is equal to the diameter D2 of the vertical cross section contributes to the good pressure loss characteristics of the gas.
- the diameter D3 of the cross section perpendicular to the extending direction of the gas discharge passage 32 extends from the top surface of the valve seat 33 to twice the inner diameter D2 of the outflow passage 21b. The equality is also considered to contribute to the good pressure loss characteristics of the gas.
- the diameter D3 (or the cross-sectional area) of the cross section perpendicular to the extending direction of the gas discharge passage 32 is the inner diameter D2 of the outflow passage 21b from the top surface of the valve seat 33 (the cross-sectional shape of the outflow passage 21b). If it is not circular, it may be read as the maximum inner diameter).
- the length of the inner diameter D2 (or the cross-sectional area of the outflow passage 21b) is 0.8 times to 1. If it is 2 times, the pressure loss characteristic of the gas is good.
- the cylindrical main body 30 includes a portion 30a where the valve seat 33 is formed and a portion 30b where the sleeve portion 31 for guiding the movement of the moving core 20 is formed as separate members. It consists of For example, since the valve seat 33 is required to have durability against contact with the valve body 25, the material of the portion 30a where the valve seat 33 is formed can be selected with priority on such characteristics.
- the outer contour shape of the valve seat 33 is a truncated conical shape having an apex angle of 65 °, and the gas storage space 34 also has a rotationally symmetric shape around the axis of the valve seat 33. Yes. This is also considered to contribute to the good pressure loss characteristics of the gas.
- the outer diameter of the gas storage space 34 is substantially the same in the moving direction of the moving core 20, and the end surface of the gas storage space 34 opposite to the fixed core 10 side is excluding the valve seat 33. And flat.
- design and manufacture are relatively easy, space saving can be realized, and gas pressure loss characteristics are also good.
- Electromagnetic valve 10 Fixed core 11 Gas introduction path 15 Spring 20 Moving core 21 Gas flow path 21a Inflow path 21b Outflow path 23 Electromagnetic coil part 24 Wiring 25 Valve body 30 Cylindrical main-body part 30a The part 30b in which the valve seat is formed Sleeve Part 31 formed portion 31 Sleeve portion 32 Gas discharge hole 33 Valve seat 34 Gas storage space D1 Diameter of inflow passage D2 Diameter of outflow passage D3 Diameter of gas discharge passage E1 Fixed core side edge E2 of outflow passage Valve element side edge G1 Separation distance G2 in the extending direction of the outflow path from the fixed core side edge of the outflow path Separation distance H in the extending direction of the outflow path from the valve element side edge of the outflow path Height of the valve seat L Length of the portion where the inner diameter of the gas discharge path is equal to the inner diameter of the outflow path 50 Conventional solenoid valve 60 Fixed core 61 Gas introduction path 65 Spring 70 Moving core 71 Gas flow path 71 Inflow
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Abstract
移動コアの弁体が着座する弁座が、筒状本体部の端部の当該弁座の外側領域から移動コア側に盛り上がっている。移動コアのガス流通路は、固定コア側において移動コアの移動方向に延びる流入路と、弁体側において当該移動方向に対して鋭角をなす方向に流入路から2本以上に分かれて延びる流出路と、を有している。弁座の盛り上がり高さは、流出路の内径の0.3倍以上である。ガス貯留空間は、弁体が弁座に着座している状態において、流出路の固定コア側端縁から流出路の延伸方向の延長線上で見て流出路の内径の0.5倍以上移動コアから離間する領域を含むように形成され、且つ、流出路の弁体側端縁から流出路の延伸方向の延長線上で見て流出路の内径以上移動コアから離間する領域を含むように形成されている。
Description
本発明は、通常時は閉塞しているタイプの電磁弁に関する。
通常時は閉塞しているタイプの従来の電磁弁について、図3を用いて説明する。図3は、特開2006-258154号公報の図4に基づいて作図されたものである。
図3に示すように、特開2006-258154号公報の電磁弁50は、内部にガス導入路61を有する固定コア60と、内部にガス流通路71を有すると共に電磁力の作用を受けると固定コア60に対して近づくことが可能な移動コア70と、を備えている。移動コア70の固定コア60とは反対側の端部に、弁体75が取り付けられている。
固定コア60には、移動コア70の移動を案内するスリーブ部81を有する筒状本体部80が固定されている。筒状本体部80の固定コア60とは反対側の端部に、弁体75が着座することで閉塞されるガス排出孔82が設けられている。ガス排出孔82は、円形の孔として構成されている。
固定コア60と移動コア70との間には、固定コア60に対して移動コア70を遠ざける方向に付勢して弁体75を着座させるスプリング65が設けられている。
一方、移動コア70に電磁力を作用させて、スプリング65の付勢力に抗して移動コア70を固定コア60に近づけることで、弁体75をガス排出孔82から開放することが可能な電磁コイル部73が設けられている。
筒状本体部80は、全体的に円筒状であって、移動コア70の弁体75側の領域が固定コア60側の領域よりも小径となっているため、弁体75の周辺に円筒状のガス貯留空間84が規定されている。
また、固定コア60のガス導入路61と移動コア70のガス流通路71とは、固定コア60と移動コア70との相対位置に拘わらず(すなわち、スプリング65の伸縮状態の如何に拘わらず)、互いの連通状態を維持するようになっている。
また、ガス流通路71の固定コア60側の領域は、移動コア70の移動方向に延びる断面円形の1本の流入路71aとなっており、ガス流通路71の弁体75側の領域は、流入路71aから直角をなす方向に2本に分かれて延びる断面円形の流出路71bとなっている。
図3から分かる通り、流入路71aの断面の直径と流出路71bの断面の直径とは、略等しくなっている。また、ガス排出孔82の直径も、これらの直径と略等しくなっている。一方で、ガス貯留空間84の外径(筒状本体部80の内径)と弁体75との各半径の差は、前記直径の半分程度となっている。また、ガス貯留空間84の外径(筒状本体部80の内径)は、流出路71bの開口部から当該流出路71bの延伸方向の延長線上で見て、前記直径の半分程度の位置にある。
次に、以上のような従来の電磁弁50の動作について説明する。
通常時においては、固定コア60と移動コア70との間に設けられたスプリング65の付勢力によって、固定コア60に対して移動コア70が遠ざけられる方向に付勢されていて、弁体75が着座してガス排出孔82は閉じている。
開弁指令が入力されると、不図示の制御装置を介して電磁コイル部73が駆動される。これにより、電磁コイル部73は、移動コア70に電磁力を作用させ、スプリング65の付勢力に抗して移動コア70を固定コア60に近づける。これによって、弁体75がガス排出孔82から離れ、電磁弁50が開放される。
次いで、閉弁指令が入力され、電磁コイル部73の駆動が停止されると、電磁力が消失するため移動コア70は再びスプリング65の付勢力によって固定コア60から遠ざけられる。これにより、弁体75が再び着座してガス排出孔82が閉じられる。
ガスの流れに着目すると、通常時においてガス導入路61内に供給されているガス(通常は圧力ガス)は、ガス流通路71である流入路71a及び流出路71bを介して、ガス貯留空間84内に充満している。しかし、ガス排出孔82が弁体75によって閉塞されているため、ガスはガス排出孔82からは排出されていない。
開弁指令が入力され、電磁コイル部73が駆動されることによって、弁体75がガス排出孔82から離れると、ガス貯留空間84内に充満していたガスが当該ガス排出孔82を通って排出される。
次いで、閉弁指令が入力され、電磁コイル部73の駆動が停止されると、弁体75が再び着座してガス排出孔82が閉じられ、ガスの流れはガス貯留空間84で止まる(ガス排出孔82からのガスの排出が停止する)。
以上に説明した従来の電磁弁50は、構成が簡単であるため、安価に製造することができ、また、設置も比較的容易である。
なお、先行技術文献としては、前掲の特開2006-258154号公報が挙げられる。
しかしながら、本件発明者による各種の実験の結果、図3を用いて説明した従来の電磁弁50は、開弁時のガスの圧力損失が大きい、という問題があることが知見された。
本件発明者によれば、流出路71bが流入路71aに対して直角であるために、ガスが流入路71aから流出路71bに至る際の圧力損失が大きいこと(一般に「曲がり損失」と呼ばれるタイプの圧力損失)、及び、ガス貯留空間84が狭いことによって、ガスが流出路71bからガス貯留空間84に至る際の圧力損失が大きいこと(一般に「縮小損失」と呼ばれるタイプの圧力損失)、が突き止められた。
そこで、本件発明者は、流出路71bが流入路71aに対してなす角度を鋭角の範囲内に留めると共に、ガス貯留空間84を広げるという方向性の下で、各種の電磁弁の試作をしながら、検討を重ねてきた。
そのような検討と試行錯誤の過程の中で、本件発明者は、弁体75が当接する弁座を筒状本体部80の端面から弁体75の側に盛り上げておいて、そのような弁座の周囲をもガス貯留空間としておくことが、開弁時のガスの圧力損失特性を顕著に向上させることを知見した。
本発明は、以上の知見に基づいて創案されたものである。本発明の目的は、開弁時のガスの圧力損失特性を向上させた電磁弁を提供することである。
本発明は、
内部にガス導入路を有する固定コアと、
内部にガス流通路を有すると共に、電磁力の作用を受けると前記固定コアに対して近づくことが可能な移動コアと、
前記移動コアの前記固定コア側とは反対側の端部に設けられた弁体と、
前記固定コアに対して固定されると共に、前記移動コアの移動を案内するようになっている筒状本体部と、
前記筒状本体部の前記固定コア側とは反対側の端部に設けられ、前記弁体が着座可能な環状の弁座と、
前記筒状本体部の前記端部の前記弁座の内側領域に設けられたガス排出路と、
前記固定コアに対して前記移動コアを遠ざける方向に付勢して、前記弁体を前記弁座に対して着座させることが可能な弾性体と、
前記移動コアに前記電磁力を作用させて、前記弾性体の付勢力に抗して前記移動コアを前記固定コアに近づけることで、前記弁体を前記弁座から開放することが可能な電磁コイル部と、
を備え、
前記筒状本体部は、前記移動コアの前記弁体の近傍に、環状のガス貯留空間を有しており、
前記弁座は、前記筒状本体部の前記端部の当該弁座の外側領域から前記固定コア側に盛り上がっており、
前記ガス導入路と前記ガス流通路とは、前記固定コアと前記移動コアとの相対位置に拘わらず連通状態を維持するようになっており、
前記ガス流通路は、前記固定コア側において前記移動コアの移動方向に延びる流入路と、前記弁体側において当該移動方向に対して鋭角をなす方向に前記流入路から2本以上に分かれて延びる流出路と、を有しており、
前記流出路は、当該流出路の延伸方向に垂直な断面における最大内径が規定されていると共に、前記移動コアからの開口部において固定コア側端縁と弁体側端縁とを有しており、
前記電磁コイル部によって前記移動コアが移動する距離は、前記最大内径の0.1倍~0.3倍の範囲内であり、
前記弁座の前記外側領域からの盛り上がり高さは、前記最大内径の0.3倍以上であり、
前記ガス貯留空間は、前記弁体が前記弁座に着座している状態において、
(1)前記固定コア側端縁から、前記流出路の延伸方向の延長線上で見て、前記最大内径の0.5倍以上前記移動コアから離間する領域を含むように形成され、且つ、
(2)前記弁体側端縁から、前記流出路の延伸方向の延長線上で見て、前記最大内径以上前記移動コアから離間する領域を含むように形成されている
ことを特徴とする電磁弁である。
内部にガス導入路を有する固定コアと、
内部にガス流通路を有すると共に、電磁力の作用を受けると前記固定コアに対して近づくことが可能な移動コアと、
前記移動コアの前記固定コア側とは反対側の端部に設けられた弁体と、
前記固定コアに対して固定されると共に、前記移動コアの移動を案内するようになっている筒状本体部と、
前記筒状本体部の前記固定コア側とは反対側の端部に設けられ、前記弁体が着座可能な環状の弁座と、
前記筒状本体部の前記端部の前記弁座の内側領域に設けられたガス排出路と、
前記固定コアに対して前記移動コアを遠ざける方向に付勢して、前記弁体を前記弁座に対して着座させることが可能な弾性体と、
前記移動コアに前記電磁力を作用させて、前記弾性体の付勢力に抗して前記移動コアを前記固定コアに近づけることで、前記弁体を前記弁座から開放することが可能な電磁コイル部と、
を備え、
前記筒状本体部は、前記移動コアの前記弁体の近傍に、環状のガス貯留空間を有しており、
前記弁座は、前記筒状本体部の前記端部の当該弁座の外側領域から前記固定コア側に盛り上がっており、
前記ガス導入路と前記ガス流通路とは、前記固定コアと前記移動コアとの相対位置に拘わらず連通状態を維持するようになっており、
前記ガス流通路は、前記固定コア側において前記移動コアの移動方向に延びる流入路と、前記弁体側において当該移動方向に対して鋭角をなす方向に前記流入路から2本以上に分かれて延びる流出路と、を有しており、
前記流出路は、当該流出路の延伸方向に垂直な断面における最大内径が規定されていると共に、前記移動コアからの開口部において固定コア側端縁と弁体側端縁とを有しており、
前記電磁コイル部によって前記移動コアが移動する距離は、前記最大内径の0.1倍~0.3倍の範囲内であり、
前記弁座の前記外側領域からの盛り上がり高さは、前記最大内径の0.3倍以上であり、
前記ガス貯留空間は、前記弁体が前記弁座に着座している状態において、
(1)前記固定コア側端縁から、前記流出路の延伸方向の延長線上で見て、前記最大内径の0.5倍以上前記移動コアから離間する領域を含むように形成され、且つ、
(2)前記弁体側端縁から、前記流出路の延伸方向の延長線上で見て、前記最大内径以上前記移動コアから離間する領域を含むように形成されている
ことを特徴とする電磁弁である。
本発明によれば、移動コアのガス流通路における流入路と流出路との角度が鋭角であるため、それが直角であった従来技術と比較して、「曲がり損失」と呼ばれるタイプの圧力損失を抑制することができる。
また、本発明によれば、ガス貯留空間が、弁体が弁座に着座している状態において、固定コア側端縁から流出路の延伸方向の延長線上で見て、流出路の最大内径の0.5倍以上移動コアから離間する領域を含み、且つ、弁体側端縁から流出路の延伸方向の延長線上で見て、流出路の最大内径以上移動コアから離間する領域を含むように形成されているため、ガス貯留空間が狭かった従来技術と比較して、「縮小損失」と呼ばれるタイプの圧力損失を抑制することができる。
そして、本発明によれば、弁座の盛り上がり高さが流出路の最大内径の0.3倍以上とされて、そのような弁座の周囲をもガス貯留空間となっているため、移動コアが流出路の最大内径の0.1倍~0.3倍の範囲で移動するという条件での開弁時に、ガスをより円滑に排出することができ、結果的にガスの圧力損失特性を顕著に向上させることができる。
本件発明者による知見によれば、流出路が流入路から対称な方向に2本に分かれて延びている場合、流出路の延伸方向に垂直な断面積は、流入路の延伸方向に垂直な断面積と略等しいことが好ましい。具体的には、流出路の延伸方向に垂直な断面積は、流入路の延伸方向に垂直な断面積の0.9倍~1.1倍の範囲内であることが好ましい。この条件が満たされている場合、ガスの圧力損失特性が良好である。
また、本件発明者による知見によれば、ガス排出路の延伸方向に垂直な断面積は、少なくとも弁座から流出路の最大内径の1.5倍の長さに亘って、流入路の延伸方向に垂直な断面積の0.8倍~1.2倍の範囲内であることが好ましい。この条件が満たされている場合、ガス排出路におけるガスの圧力損失特性が良好である。
また、筒状本体部は、弁座が形成されている部位と、移動コアの移動を案内する部位とが、互いに別部材で構成されていることが好ましい。弁座は、弁体との当接に対する耐久性が要求されるため、例えば弁座が形成されている部位については、そのような特性を優先して材料選択されることが好ましい。
例えば、弁座の外側輪郭形状は、頂角が45°~75°の切頭円錐形状である。この場合、弁座の外側輪郭形状は、弁座の軸線回りに軸対称である。そして、この場合、ガス貯留空間も、弁座の軸線回りに回転対称な形状を有していることが好ましい。この条件が満たされている場合、ガスの圧力損失特性が良好である。
また、ガス貯留空間の外径は、移動コアの移動方向において略同一であり、ガス貯留空間の固定コア側とは反対側の端面は、弁座を除いて平坦であることが好ましい。この条件が満たされている場合、設計及び製造が比較的容易で、省スペース化も実現でき、ガスの圧力損失特性も良好である。
また、本件発明者による知見によれば、前記弁座の前記外側領域からの盛り上がり高さは、前記最大内径の0.5倍以上であり、
前記ガス貯留空間は、前記弁体が前記弁座に着座している状態において、
(1)前記固定コア側端縁から、前記流出路の延伸方向の延長線上で見て、前記最大内径の0.8倍以上前記移動コアから離間する領域を含むように形成され、且つ、
(2)前記弁体側端縁から、前記流出路の延伸方向の延長線上で見て、前記最大内径の1.5倍以上前記移動コアから離間する領域を含むように形成されている
ことが特に好ましい。
前記ガス貯留空間は、前記弁体が前記弁座に着座している状態において、
(1)前記固定コア側端縁から、前記流出路の延伸方向の延長線上で見て、前記最大内径の0.8倍以上前記移動コアから離間する領域を含むように形成され、且つ、
(2)前記弁体側端縁から、前記流出路の延伸方向の延長線上で見て、前記最大内径の1.5倍以上前記移動コアから離間する領域を含むように形成されている
ことが特に好ましい。
この条件が満たされている場合、ガスの圧力損失特性が特に良好であった。
なお、前記鋭角は、25°~75°の範囲内から適宜に選択され得る。
本発明によれば、移動コアのガス流通路における流入路と流出路との角度が鋭角であるため、それが直角であった従来技術と比較して、「曲がり損失」と呼ばれるタイプの圧力損失を抑制することができる。
また、本発明によれば、ガス貯留空間が、弁体が弁座に着座している状態において、固定コア側端縁から流出路の延伸方向の延長線上で見て、流出路の最大内径の0.5倍以上移動コアから離間する領域を含み、且つ、弁体側端縁から流出路の延伸方向の延長線上で見て、流出路の最大内径以上移動コアから離間する領域を含むように形成されているため、ガス貯留空間が狭かった従来技術と比較して、「縮小損失」と呼ばれるタイプの圧力損失を抑制することができる。
そして、本発明によれば、弁座の盛り上がり高さが流出路の最大内径の0.3倍以上とされて、そのような弁座の周囲をもガス貯留空間となっているため、移動コアが流出路の最大内径の0.1倍~0.3倍の範囲で移動するという条件での開弁時に、ガスをより円滑に排出することができ、結果的にガスの圧力損失特性を顕著に向上させることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電磁弁の概略断面図であり、図2は、図1のガス貯留空間の近傍部分の拡大図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態の電磁弁1は、内部にガス導入路11を有する固定コア10と、内部にガス流通路21を有すると共に電磁力の作用を受けると固定コア10に対して近づくことが可能な移動コア20と、を備えている。移動コア20の固定コア10とは反対側の端部に、弁体25が取り付けられている。
固定コア10には、移動コア20の移動を案内するスリーブ部31を有する筒状本体部30が固定されている。筒状本体部30の固定コア10とは反対側の端部に、弁体25が着座する環状の弁座33が設けられている。弁座33は、筒状本体部30の当該端部の当該弁座33の外側領域から固定コア10側に盛り上がっている。本実施形態の弁座33の外側輪郭形状は、頂角が65°の切頭円錐形状であり、頂面部外径が2.5mmで、底面部外径が2.9mmである。
筒状本体部30の当該端部の弁座33の内側領域に、断面円形のガス排出路32が設けられている。ガス排出路32は、弁体25が弁座33に着座することで、通常時には閉塞されている。
固定コア10と移動コア20との間には、固定コア10に対して移動コア20を遠ざける方向に付勢して弁体25を弁座33に着座させるスプリング15が設けられている。スプリング15は、同様の機能を果たす他の種類の弾性体に置換され得る。
一方、移動コア20に電磁力を作用させて、スプリング15の付勢力に抗して移動コア20を固定コア10に近づけることで、弁体25を弁座33(ガス排出孔32)から開放することが可能な電磁コイル部23が設けられている。電磁コイル部23は、配線24を介して、制御装置(不図示)に接続されている。
筒状本体部30は、移動コア20の弁体25の近傍に環状のガス貯留空間34を有している。ガス貯留空間34は、弁座33の軸線回りに回転対称な形状を有している、ガス貯留空間34の形状の詳細については、後述する。
また、図1及び図2に示すように、固定コア10のガス導入路11と移動コア20のガス流通路21とは、固定コア10と移動コア20との相対位置に拘わらず(すなわち、スプリング15の伸縮状態の如何に拘わらず)、互いの連通状態を維持するようになっている。
また、ガス流通路21の固定コア10側の領域は、移動コア20の移動方向に延びる断面円形の1本の流入路21aとなっており、ガス流通路21の弁体25側の領域は、流入路21aから鋭角α(本実施形態では60°)をなす方向に2本に軸対称に分かれて延びる断面円形の流出路21bとなっている。移動コア20の流出路21bが開口する領域は、図2に示すように、鋭角αだけ先細状(切頭円錐状)になっている。
本実施形態では、図1及び図2から分かる通り、流入路21aの延伸方向に垂直な断面の直径D1と流出路21bの延伸方向に垂直な断面の直径D2とは、等しくなっている。また、ガス排出孔82の延伸方向に垂直な断面の直径D3も、これらの直径D1、D2と等しくなっている。具体的には、各直径D1~D3は、2.3mmである。
一方、ガス貯留空間34の外径は、筒状本体部30のスリーブ部31の内径(例えば10mm)よりも大きくなっている。本実施形態のガス貯留空間34の外径は、図1及び図2に示すように、移動コア20の移動方向において略同一で、例えば12mmである。また、ガス貯留空間34の固定コア10側とは反対側の端面は、図1及び図2に示すように、弁座33を除いて平坦であり、弁座33の盛り上がり高さHを規定している。
また、本実施形態において、弁座33の盛り上がり高さHは、流入路21bの直径D2(流出路21bの断面形状が円形で無い場合には、その最大内径と読み替えればよい)の0.5倍に相当する1.15mmである。
そして、本実施形態のガス貯留空間34は、弁体25が弁座33に着座している状態(図1及び図2の状態)において、(1)流出路21bの固定コア側端縁E1から流出路21bの延伸方向の延長線上で見て(図2の符号G1)、流出路21bの内径D2(流出路21bの断面形状が円形で無い場合には、その最大内径と読み替えればよい)の0.8倍に相当する約1.8mmだけ移動コア20から離間する領域を含むように形成され、且つ、(2)流出路21bの弁体側端縁E2から流出路21bの延伸方向の延長線上で見て(図2の符号G2)、流出路の内径D2(流出路21bの断面形状が円形で無い場合には、その最大内径と読み替えればよい)の1.5倍に相当する約3.5mmだけ移動コア20から離間する領域を含むように形成されている。
また、本実施形態において、ガス排出路32の延伸方向に垂直な断面の直径D3及び断面積は、弁座33の頂面から流出路21bの直径D2(流出路21bの断面形状が円形で無い場合には、その最大内径と読み替えればよい)の2倍の長さに亘って(図2の符号L)、当該流入路の直径D2及び断面積と同じになっている。
また、本実施形態において、電磁コイル部23によって移動コア20が移動する距離は、流入路21bの直径D2(流出路21bの断面形状が円形で無い場合には、その最大内径と読み替えればよい)の約0.2倍に相当する0.5mmである。
その他、本実施形態の筒状本体部30は、弁座33が形成されている部位30aと、スリーブ部31が形成されている部位30bとが、互いに別部材で構成され、互いに螺合によって結合されている。
次に、本実施の形態の作用について説明する。
通常時においては、固定コア10と移動コア20との間に設けられたスプリング15の付勢力によって、固定コア10に対して移動コア20が遠ざけられる方向に付勢されていて、弁体25が弁座33に着座してガス排出孔32は閉じている。
開弁指令が入力されると、不図示の制御装置を介して電磁コイル部23が駆動される。これにより、電磁コイル部23は、移動コア20に電磁力を作用させ、スプリング15の付勢力に抗して移動コア20を固定コア10に近づける。これによって、弁体25がガス排出孔32から離れ、電磁弁1が開放される。
次いで、閉弁指令が入力され、電磁コイル部23の駆動が停止されると、電磁力が消失するため移動コア20は再びスプリング15の付勢力によって固定コア10から遠ざけられる。これにより、弁体25が再び弁座33に着座してガス排出孔32が閉じられる。
ガスの流れに着目すると、通常時においてガス導入路11内に供給されているガス(通常は圧力ガス)は、ガス流通路21である流入路21a及び流出路21bを介して、ガス貯留空間34内に充満している。しかし、ガス排出孔32が弁体25によって閉塞されているため、ガスはガス排出孔32からは排出されていない。
開弁指令が入力され、電磁コイル部23が駆動されることによって、弁体25が弁座33から離れると、ガス貯留空間34内に充満していたガスが当該ガス排出孔32を通って排出される。
ここで、本実施形態によれば、移動コア20のガス流通路21における流入路21aと流出路21bとの角度が鋭角αであるため、それが直角であった従来技術と比較して、「曲がり損失」と呼ばれるタイプの圧力損失を抑制することができる。本実施形態の鋭角αは、60°であるが、25°~75°の範囲内から適宜に選択されてよい。
また、本実施形態によれば、ガス貯留空間34が、弁体25が弁座33に着座している状態において、(1)流出路21bの固定コア側端縁E1から流出路21bの延伸方向の延長線上で見て、流出路21bの内径D2(流出路21bの断面形状が円形で無い場合には、その最大内径と読み替えればよい)の0.8倍だけ移動コア20から離間する領域を含むように形成され、且つ、(2)流出路21bの弁体側端縁E2から流出路21bの延伸方向の延長線上で見て、流出路の内径D2(流出路21bの断面形状が円形で無い場合には、その最大内径と読み替えればよい)の1.5倍だけ移動コア20から離間する領域を含むように形成されているため、ガス貯留空間が狭かった従来技術と比較して、「縮小損失」と呼ばれるタイプの圧力損失を抑制することができる。
なお、本件発明者による知見によれば、(1)流出路21bの固定コア側端縁E1から流出路21bの延伸方向の延長線上で見て、流出路21bの内径D2の0.5倍以上移動コア20から離間する領域を含むように形成され、且つ、(2)流出路21bの弁体側端縁E2から流出路21bの延伸方向の延長線上で見て、流出路の内径D2の1.0倍以上移動コア20から離間する領域を含むように形成されていれば、「縮小損失」と呼ばれるタイプの圧力損失を抑制する効果が認められる。
もっとも、本件発明者による知見によれば、(1)流出路21bの固定コア側端縁E1から流出路21bの延伸方向の延長線上で見て、流出路21bの内径D2の0.8倍以上移動コア20から離間する領域を含むように形成され、且つ、(2)流出路21bの弁体側端縁E2から流出路21bの延伸方向の延長線上で見て、流出路の内径D2の1.5倍以上移動コア20から離間する領域を含むように形成されていれば、「縮小損失」と呼ばれるタイプの圧力損失を抑制する効果が顕著に認められる。
また、本実施形態によれば、弁座33の盛り上がり高さHが流出路21bの内径D2の0.5倍とされて、当該弁座33の周囲をもガス貯留空間34となっているため、移動コア20が流出路21bの内径D2の約0.2倍移動するという条件での開弁動作時に、ガスをより円滑に排出することができ、結果的にガスの圧力損失特性を顕著に向上させることができる。
なお、本件発明者による知見によれば、弁座33の盛り上がり高さHが流出路21bの内径D2の0.3倍以上あれば、圧力損失特性を向上する効果が認められる。
もっとも、本件発明者による知見によれば、弁座33の盛り上がり高さHが流出路21bの内径D2の0.5倍以上あれば、圧力損失特性を向上する効果が顕著に認められる。
また、本実施形態において、流出路21bが流入路21aから軸対称な方向に2本に分かれて延びていて、流出路21bの延伸方向に垂直な断面の直径D1が流入路21aの延伸方向に垂直な断面の直径D2と等しくなっていることも、ガスの圧力損失特性が良好であることに貢献していると考えられる。
また、本実施形態において、ガス排出路32の延伸方向に垂直な断面の直径D3が、弁座33の頂面から流出路21bの内径D2の2倍の長さに亘って、当該内径D2と等しくなっていることも、ガスの圧力損失特性が良好であることに貢献していると考えられる。
本件発明者による知見によれば、ガス排出路32の延伸方向に垂直な断面の直径D3(または断面積)が、弁座33の頂面から流出路21bの内径D2(流出路21bの断面形状が円形で無い場合には、その最大内径と読み替えればよい)の1.5倍以上の長さに亘って、当該内径D2(または流出路21bの断面積)の0.8倍~1.2倍であれば、ガスの圧力損失特性が良好である。
また、本実施形態では、筒状本体部30は、弁座33が形成されている部位30aと、移動コア20の移動を案内するスリーブ部31が形成されている部位30bとが、互いに別部材で構成されている。例えば、弁座33は弁体25との当接に対する耐久性が要求されるため、弁座33が形成されている部位30aについては、そのような特性を優先して材料選択され得る。
また、本実施形態では、弁座33の外側輪郭形状は、頂角が65°の切頭円錐形状であり、ガス貯留空間34も、弁座33の軸線回りに回転対称な形状を有している。このことも、ガスの圧力損失特性が良好であることに貢献していると考えられる。
また、本実施形態では、ガス貯留空間34の外径は、移動コア20の移動方向において略同一であり、ガス貯留空間34の固定コア10側とは反対側の端面は、弁座33を除いて平坦である。このことによって、設計及び製造が比較的容易で、省スペース化も実現でき、ガスの圧力損失特性も良好である。
1 電磁弁
10 固定コア
11 ガス導入路
15 スプリング
20 移動コア
21 ガス流通路
21a 流入路
21b 流出路
23 電磁コイル部
24 配線
25 弁体
30 筒状本体部
30a 弁座が形成されている部位
30b スリーブ部が形成されている部位
31 スリーブ部
32 ガス排出孔
33 弁座
34 ガス貯留空間
D1 流入路の直径
D2 流出路の直径
D3 ガス排出路の直径
E1 流出路の固定コア側端縁
E2 流出路の弁体側端縁
G1 流出路の固定コア側端縁からの流出路の延伸方向での離間距離
G2 流出路の弁体側端縁からの流出路の延伸方向での離間距離
H 弁座の盛り上がり高さ
L ガス排出路の内径が流出路の内径と等しい部分の長さ
50 従来技術による電磁弁
60 固定コア
61 ガス導入路
65 スプリング
70 移動コア
71 ガス流通路
71a 流入路
71b 流出路
73 電磁コイル部
75 弁体
80 筒状本体部
81 スリーブ部
82 ガス排出孔
84 ガス貯留空間
10 固定コア
11 ガス導入路
15 スプリング
20 移動コア
21 ガス流通路
21a 流入路
21b 流出路
23 電磁コイル部
24 配線
25 弁体
30 筒状本体部
30a 弁座が形成されている部位
30b スリーブ部が形成されている部位
31 スリーブ部
32 ガス排出孔
33 弁座
34 ガス貯留空間
D1 流入路の直径
D2 流出路の直径
D3 ガス排出路の直径
E1 流出路の固定コア側端縁
E2 流出路の弁体側端縁
G1 流出路の固定コア側端縁からの流出路の延伸方向での離間距離
G2 流出路の弁体側端縁からの流出路の延伸方向での離間距離
H 弁座の盛り上がり高さ
L ガス排出路の内径が流出路の内径と等しい部分の長さ
50 従来技術による電磁弁
60 固定コア
61 ガス導入路
65 スプリング
70 移動コア
71 ガス流通路
71a 流入路
71b 流出路
73 電磁コイル部
75 弁体
80 筒状本体部
81 スリーブ部
82 ガス排出孔
84 ガス貯留空間
Claims (9)
- 内部にガス導入路を有する固定コアと、
内部にガス流通路を有すると共に、電磁力の作用を受けると前記固定コアに対して近づくことが可能な移動コアと、
前記移動コアの前記固定コア側とは反対側の端部に設けられた弁体と、
前記固定コアに対して固定されると共に、前記移動コアの移動を案内するようになっている筒状本体部と、
前記筒状本体部の前記固定コア側とは反対側の端部に設けられ、前記弁体が着座可能な環状の弁座と、
前記筒状本体部の前記端部の前記弁座の内側領域に設けられたガス排出路と、
前記固定コアに対して前記移動コアを遠ざける方向に付勢して、前記弁体を前記弁座に対して着座させることが可能な弾性体と、
前記移動コアに前記電磁力を作用させて、前記弾性体の付勢力に抗して前記移動コアを前記固定コアに近づけることで、前記弁体を前記弁座から開放することが可能な電磁コイル部と、
を備え、
前記筒状本体部は、前記移動コアの前記弁体の近傍に、環状のガス貯留空間を有しており、
前記弁座は、前記筒状本体部の前記端部の当該弁座の外側領域から前記固定コア側に盛り上がっており、
前記ガス導入路と前記ガス流通路とは、前記固定コアと前記移動コアとの相対位置に拘わらず連通状態を維持するようになっており、
前記ガス流通路は、前記固定コア側において前記移動コアの移動方向に延びる流入路と、前記弁体側において当該移動方向に対して鋭角をなす方向に前記流入路から2本以上に分かれて延びる流出路と、を有しており、
前記流出路は、当該流出路の延伸方向に垂直な断面における最大内径が規定されていると共に、前記移動コアからの開口部において固定コア側端縁と弁体側端縁とを有しており、
前記電磁コイル部によって前記移動コアが移動する距離は、前記最大内径の0.1倍~0.3倍の範囲内であり、
前記弁座の前記外側領域からの盛り上がり高さは、前記最大内径の0.3倍以上であり、
前記ガス貯留空間は、前記弁体が前記弁座に着座している状態において、
(1)前記固定コア側端縁から、前記流出路の延伸方向の延長線上で見て、前記最大内径の0.5倍以上前記移動コアから離間する領域を含むように形成され、且つ、
(2)前記弁体側端縁から、前記流出路の延伸方向の延長線上で見て、前記最大内径以上前記移動コアから離間する領域を含むように形成されている
ことを特徴とする電磁弁。 - 前記流出路は、前記流入路から対称な方向に2本に分かれて延びており、
前記流出路の延伸方向に垂直な断面積は、前記流入路の延伸方向に垂直な断面積の0.9倍~1.1倍の範囲内である
ことを特徴とする請求項1に記載の電磁弁。 - 前記ガス排出路の延伸方向に垂直な断面積は、少なくとも前記弁座から前記最大内径の1.5倍の長さに亘って、前記流入路の延伸方向に垂直な断面積の0.8倍~1.2倍の範囲内である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電磁弁。 - 前記筒状本体部は、前記弁座が形成されている部位と、前記移動コアの移動を案内する部位とが、互いに別部材で構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電磁弁。 - 前記弁座の外側輪郭形状は、頂角が45°~75°の切頭円錐形状である
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電磁弁。 - 前記ガス貯留空間は、前記弁座の軸線回りに回転対称な形状を有している
ことを特徴とする請求項5に記載の電磁弁。 - 前記ガス貯留空間の外径は、前記移動コアの移動方向において略同一であり、
前記ガス貯留空間の前記固定コア側とは反対側の端面は、前記弁座を除いて平坦であることを特徴とする請求項6に記載の電磁弁。 - 前記弁座の前記外側領域からの盛り上がり高さは、前記最大内径の0.5倍以上であり、
前記ガス貯留空間は、前記弁体が前記弁座に着座している状態において、
(1)前記固定コア側端縁から、前記流出路の延伸方向の延長線上で見て、前記最大内径の0.8倍以上前記移動コアから離間する領域を含むように形成され、且つ、
(2)前記弁体側端縁から、前記流出路の延伸方向の延長線上で見て、前記最大内径の1.5倍以上前記移動コアから離間する領域を含むように形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の電磁弁。 - 前記鋭角は、25°~75°である
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の電磁弁。
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