JPH03611Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、流通流路に介設してその流路内を流
通する流体の流量を制御する比例弁に関し、特
に、閉止機能を有してガスの流量制御に適した比
例弁に関する。

従来の技術及び考案が解決しようとする問題点 流体流路内の流体の流量を制御する比例弁は、
一般に、ボデイの流入口と流出口の間に設けられ
た弁口の開度を調節する弁体を復帰用の圧縮コイ
ルばねの弾力により閉弁方向に付勢するととも
に、制御電流に比例して作動体が前記圧縮コイル
ばねの弾力に抗して弁体を開弁方向に押圧するア
クチユエータをボデイに装着した構造になり、ア
クチユエータの制御により弁体による弁口の開度
を調節するようになつており、このような比例弁
は本来、流量を制御するためのものであるが、弁
体を開弁方向に付勢した圧縮コイルばねに弾拡力
の大きなものを使用すれば、アクチユエータの制
御電流が遮断されたときに電磁開閉弁と同じよう
に弁体が圧縮コイルばねの弾力により弁口を閉じ
て流体の流通を遮断する機能を持たせることが可
能となる。しかるに、このような復帰用のばねに
弾拡力の大きな圧縮コイルばねを使用すると、こ
れに応じて出力の大きいアクチユエータを使用し
なければならず装置が大型となるばかりか、大出
力のアクチユエータは大きな制御電流を必要と
し、大容量の制御装置を用いなければならないた
め、従来、流体流路の流体の流通の遮断が要求さ
れるときには、この比例弁とは別に電磁開閉弁を
直列に配設し、特に、使用流体がガスなどの危険
物である場合には、遮断の確実性を高めるために
電磁開閉弁を２個連設する必要があり、このた
め、流体流路の配管が長くなるばかりか配管作業
に手間取る欠点があり、また、配管作業を容易に
するために各弁を１つにまとめてユニツト化した
場合にもその小型化に限界があつた。

問題点を解決するための手段 本考案は上記問題点を解決するための手段とし
て、弁体を上方へ付勢する閉止用の圧縮ばねを内
蔵するとともに通電によりプランジヤがその圧縮
ばねを弾縮しつつ下動して付勢を解除するソレノ
イドを、そのプランジヤのガイドチユーブの先端
部を弁体の下方に対応するボデイの下面に透設し
た通孔に嵌合してそのボデイに取付け、ガイドチ
ユーブの上端の開口部の内周とプランジヤの外周
との間の隙間の上方を覆う覆い体を開口部の上方
に設けた構成とした。

考案の作用及び効果 本考案の閉止機能付比例弁は上記構成になり、
ソレノイドが通電状態にあるときは閉止用の圧縮
ばねによる弁体の開弁方向への付勢力が解除され
ることによりアクチユエータの作動体が弁体の復
帰用のばねの弾力にのみ抗して作動し、また、ソ
レノイドの通電が遮断されることによつて弁体が
閉止用の圧縮ばねの弾力により閉弁方向に移動し
て弁口が閉止されるのであつて、ソレノイドが通
電状態にあるときはアクチユエータの作動体は弁
体の復帰用のばねの弾力にのみ抗して作動するた
めアクチユエータは大出力のものを用いる必要が
なくアクチユエータ及びその制御装置は従前のも
のをそのまま使用することができるとともに、ソ
レノイドの通電の遮断により弁口が閉止される閉
止機能を有するため、停電時に備えて流体の流通
を阻止するための開閉弁を別に設置する必要がな
くなり、また、安全性向上のために開閉弁を連設
する場合でも１個だけ設置すれば足り、したがつ
て、流体流路の配管が短かくて済むとともに配管
作業が容易となり、さらに、この開閉弁を比例弁
と１つにまとめてユニツト化する場合、開閉弁は
１個でよいため、流体流路が簡素化され、流路の
圧力損失を少なくすることができ、ユニツト全体
が小型となるのであり、また、プランジヤガイド
の上端の開口部の内周とプランジヤの外周との間
の隙間の上方を覆う覆い体を設けたから、配管時
に生じてガスの流通路内に溜つた切粉等の異物が
弁口を上方から流通するガスの流れにより運ばれ
てプランジヤガイドの上端の開口部に落下し、ガ
イドチユーブとプランジヤガイドの間の隙間に侵
入してプランジヤが作動不良を生ずるのが回避さ
れ、信頼性が向上する効果がある。

実施例 以下、本考案をガス用制御弁に適用した一実施
例を添付図面に基づいて説明する。

第１図において、１は本考案に係る比例弁４の
ボデイであつて、左右両寄りの前面に夫々形成さ
れた図示しない流出口と流入口の間の左寄りに上
下方向の弁口２が形成され、その口縁に合成ゴム
製の弁座３が嵌着されており、上下方向に移動し
て弁座３に接離する状椀形の弁体５がその下面に
形成されたばね受面とボデイの下面を閉塞した閉
塞板８との間に装着されたばね定数の小さい復帰
用の圧縮コイルばね１０の弾拡力により閉弁方向
である上方に付勢され、弁体５の上面にはこれを
開弁方向である下方に押圧する弁杆１１が突設さ
れており、この弁杆１１の上方にはボデイ１の開
口部１２の上面に弁杆１１を駆動するアクチユエ
ータ１５がねじ１４の締め付けにより取り付けら
れ、このアクチユエータ１５は、ボデイ１に固定
された環形のマウント１７の上面に同心に積み重
ねて固定された環形をなす２個の永久磁石１８，
１８の中心孔にスリーブ２０が嵌着され、スリー
ブ２０内には磁性材料からなり円柱形をなすセン
タポール２１がその上端の外周に一体成形された
鍔２２を永久磁石１８の上面に接合することによ
り、スリーブ２０の内周との間に間隔を空けて同
心状に支持されており、このセンタポール２１の
周りには外側面にコイル１９を巻回した有底筒形
をなすコイルボビン２３が摺動自由に嵌装され、
その底板の下面の中央に突成された係合部２４の
嵌合孔２７が弁杆１１の上端に突成された係合軸
１６の上端部に嵌合されており、弁杆１１の上端
部の周りとボデイ１の開口部１２の間がアクチユ
エータ１５のマウント１７とボデイ１の間に挟み
付けられたダイヤフラム１３によつて密閉されて
いる。弁体５の下方にはボデイ１の下面を閉塞し
た前記閉塞板８の下面にソレノイド７が取付けら
れており、このソレノイド７は、閉塞板８の下面
に固定された外部鉄心２８内に嵌着されたコイル
２９の中心孔内にガイドチユーブ３０が上端部を
外部鉄心２８の上面から突出させて嵌着され、そ
の上端が閉塞板８の円錐形の打出部の中心に透設
された通孔３１に嵌合されており、その打出部の
下面と外部鉄心２８の上面との間に構成された断
面三角形の環状空間内に嵌合されたＯリング３２
がこれらの間で押し潰されることによつてガイド
チユーブ３０の周りと通孔３１との間がシールさ
れており、ガイドチユーブ３０の下端部の内側に
はコア３３がその縮径段部に装着されたＯリング
３４によつて気密に嵌着され、ガイドチユーブ３
０に摺動自由に嵌入されたプランジヤ３５がコア
３３との間に装着されたばね定数の大きい閉止用
の圧縮コイルばね３６の弾力によつて上方へ付勢
され、その上端に突成された係合軸３７の上端が
弁体５の下面に形成された凹部の中央に当接して
おり、これにより、弁体５が圧縮コイルばね３６
の弾力によつて弁座３に押し付けられ、弁口２が
弁体５により閉止されている。

そして、プランジヤ３５のガイドチユーブ３０
の上端部とプランジヤ３５の係合軸３７の上端部
との間には有底筒形をなす覆い体４５ａが装着さ
れており、この覆い体４５ａは合成ゴムにより成
形したものであつて、下端の開口の周りに締付環
４６が形成されているとともに上面の中央に透設
された中心孔の周りに同じく締付環４７が形成さ
れており、覆い体４５ａはプランジヤガイド３５
の上方から載せて、下端の締付環４６を、ガイド
チユーブ３０の通孔３１から突出した上端部を外
側へ曲げて形成されたフランジ部３０ａの周りに
嵌着するとともに上端の締付環４７を係合軸３７
の上端に突成された鍔４８の下側の周りに緊密に
嵌着することにより取付けられており、この覆い
体４５ａによつて、ガイドチユーブ３０の上端の
開口部の内周とプランジヤ３５の外周との間の隙
間の上方がボデイ１内の流体流路から遮断されて
いる。

一方、ボデイ１の右方寄りには電磁開閉弁３８
が装着されており、この電磁開閉弁３８は、前記
比例弁４の弁口２と流入口との間に形成された図
の右寄りの弁口３９を開閉する弁体４０が圧縮コ
イルばね４１により閉弁方向に付勢されていると
ともにボデイ１の上面に取り付けられたソレノイ
ド４２のプランジヤ４３に連結されており、ソレ
ノイド４２に通電することによつて、弁体４０が
圧縮コイルばね４１の弾力に抗して移動し、弁口
３９が開かれるようになつており、この電磁開閉
弁３８のソレノイド４２、及び、比例弁４のソレ
ノイド７、アクチユエータ１５が夫々制御装置に
接続されており、この制御装置によつて、ソレノ
イド７，４２は通電とその遮断が夫々同時に行な
われるようになつており、アクチユエータ１５の
コイル１９には制御電流が供給されるようになつ
ている。

次に、本実施例の作用を説明する。

制御装置により比例弁４のソレノイド７及び電
磁開閉弁３８のソレノイド４２に通電すると、電
磁開閉弁３８の弁口３９が開かれるとともに、比
例弁４のソレノイド７のプランジヤ３５がコア３
３に吸引されて閉止用の圧縮コイルばね３６の弾
力に抗して下方に移動することにより、第１図に
鎖線で示すように、覆い体４５ａの変形を伴いつ
つプランジヤ３５の上端の係合軸３７の先端が弁
体５の下面から離間し、これにより、閉止用の圧
縮コイルばね３６による弁体５の閉弁方向への付
勢力が解除されるのであつて、ここにおいて、ア
クチユエータ１５のコイル１９に制御装置により
制御電流が通電されるとコイル１９が磁界を発生
し、この磁界と永久磁石１８，１８の磁界との相
互作用により、コイル１９の巻回されたコイルボ
ビン２３が弁体５に装着された復帰用の圧縮コイ
ルばね１０の弾力に抗して下方へ移動し、この移
動量がコイル１９に通電される制御電流の大きさ
に比例することから、弁杆１１の係合軸１６の上
端がコイルボビン２３の下端の係合部２４により
制御電流に応じて押し下げられ、これにより、弁
体５による弁口２の開度が制御電流に比例して調
節され、ボデイ１の流入口から流入し、比例弁４
の弁口２を通して流出口から流出するガスの流量
が制御されるようになつており、電磁開閉弁３８
のソレノイド４２、比例弁４のソレノイド７、及
び、アクチユエータ１５の通電が遮断されると、
電磁開閉弁３８の弁体４０が圧縮コイルばね４１
の弾力により復動して弁口３９が閉じられるとと
もに、比例弁４のソレノイド７のプランジヤ３５
が閉止用の圧縮コイルばね３６の弾拡力により復
動して、第１図に実線で示すように、その上端の
係合軸３７の先端が弁体５の下面に当接して弁体
５を押し上げることにより、弁体５が弁口２の弁
座３に押し付けられて弁口２が閉止されるのであ
り、電磁開閉弁３８の弁口３９と比例弁４の弁口
２がともに閉じられることによつて、流出口から
のガスの流出が確実に阻止されるようになつてい
る。

また、本実施例においては、ガイドチユーブ３
０の上端の開口部の内周とプランジヤ３５の外周
との間の隙間がガスの流路から隔絶されているた
め、ボデイ１の流入口及び流出口にガス管を接続
する際に、そのガス管の接続部にねじ切りを施し
たときに生じた切屑などの異物が流路内に入り込
んだ場合にも、弁口２を上方から流通するガスの
流れによつてその異物がプランジヤ３５とガイド
チユーブ３０との隙間の上方に落下するのが防止
され、その隙間から異物が侵入することによつ
て、プランジヤ３５が作動不良を生ずるのが確実
に回避される。

第２図は、変形例になる覆い体４５ｂを示し、
この覆い体４５ｂは、前記覆い体４５ａにおいて
その側周部を蛇腹形としたものである。

また、前記覆い体４５ａ，４５ｂはともにプラ
ンジヤ３５とガイドチユーブ３０との嵌合隙間を
ガス流路から完全に遮断するようにしたものであ
るが、流路内の異物がプランジヤ３５とガイドチ
ユーブ３０との嵌合隙間の上方に落下する恐れが
あるのは、第１図に鎖線で示すように、ソレノイ
ド７への通電によりプランジヤ３５が下方へ後退
して、アクチユエータ１５への通電により弁体５
が弁口２を開くことにより、ガスが弁口２を流通
するときのみであるから、第３図に鎖線で示すよ
うに、プランジヤ３５が後退したときに閉塞板８
の円錐形の打出部３１ａの上面をこれに沿つて覆
う伏皿状の覆い体４５ｃを前記覆い体４５ａ，４
５ｂの替わりにプランジヤ３５の上端に取付ける
ようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の断面図、第２図及
び第３図は変形例の覆い体を装着した一部の断面
図である。 １……ボデイ、２……弁口、４……比例弁、５
…弁体、１０……復帰用の圧縮コイルばね、１１
……弁杆、１５……アクチユエータ、２３……コ
イルボビン（作動体）、３０……ガイドチユーブ、
３１……通孔、３５……プランジヤ、４５ａ，４
５ｂ，４５ｃ……覆い体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ボデイの流入口と流出口の間に設けた上下方向
   の弁口の開度を調節する弁体を復帰用のばねの弾
   力により上方へ付勢し、該弁体を下方に押圧して
   開弁駆動する弁杆を前記弁体に連結するととも
   に、制御電流に比例して作動体が前記復帰用のば
   ねの弾力に抗して前記弁杆を押圧するアクチユエ
   ータを前記ボデイの前記弁杆の上方に取付け、該
   アクチユエータの制御により前記弁体による前記
   弁口の開度を調節するようにした比例弁におい
   て、前記弁体を上方へ付勢する閉止用の圧縮ばね
   を内蔵するとともに通電によりプランジヤが前記
   圧縮ばねを弾縮しつつ下動して前記付勢を解除す
   るソレノイドを、該プランジヤのガイドチユーブ
   の先端部を前記弁体の下方に対応する前記ボデイ
   の下面に透設した通孔に嵌合して該ボデイに取付
   け、前記ガイドチユーブの上端の開口部の内周と
   前記プランジヤの外周との間の隙間の上方を覆う
   覆い体を前記開口部の上方に設けたことを特徴と
   する閉止機能付比例弁。