JPH04125377A - パイロット式電磁弁 - 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】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、パイロット式電磁弁に関し、詳しくは信頼性
を高める技術に係るものである。

［従来の技術］ 従来、第９図に示すように、コイル１９に通電すること
により、主弁体９が開となって通水するものである。第
９図は主弁体９が閉の状態を示している。弁本体２にお
ける流体の管路は、筒状の弁座１８にて給水口５と吐水
口６とに分けられ、弁座１８の上方には、ダイヤフラム
Ｄと一体となった主弁体９が配設され、主弁体９の中央
部の下面が吐水口６と対面し、主弁体９の周縁の下面が
給水口５に対向している。

主弁体９の上方には、主弁体９の周縁に形成されたオリ
フィス３１（オリフィス管にて形成されている）にて給
水口５側と連通ずる圧力室Ｆが設けられ、また、圧力室
Ｆは、主弁体９の中央部に設けられたパイロット管Ｈに
て吐水口６側と連通している。

圧力室Ｆの上方には、蓋３と一体となったソレノイド４
が配設されている。ソレノイド４はコイル１９と、棒状
のピストンから構成されたプランジャー１６と、復帰ば
ね２２と、プランジャー１６の先端に配置するパイロッ
ト弁Ｍとにより構成されている。

このように構成されたパイロット式電磁弁Ａａの動作は
、常時、復帰ばね２２による付勢で、パイロット管Ｈが
閉じられている。

パイロット管Ｈが閉じられているときは、圧力室Ｆの圧
力Ｆａがオリフィス３１を通じて給水口５と同じ圧力と
なっているので主弁体９がダイヤフラムＤの弾性特性に
て下降して弁座１８に接して管路を閉じている。

管路を開にするときには、ソレノイド４のコイル１９に
通電し、プランジャー１６を引き上げてパイロット管Ｈ
を開く、パイロット管Ｈを開くと圧力室Ｆ内の流体がパ
イロット管Ｈを通じて吐水口６へ流れるため、圧力室Ｆ
の圧力が減少し、主弁体９が給水口５の圧力に押され上
昇し、管路を開く構造になっている。

しかしながら、上記従来技術のパイロット式電磁弁Ａａ
においては、パイロット管Ｈを開き、主弁体９を上昇さ
せ、管路を開いた状態の時は流体の主流は管路を流れる
が、一部の流体はオリフィス３１を通じて圧力室Ｆ内を
流れ、パイロット管Ｈを通って主弁体９の下方で主流と
合流するようになっている。

そのため、プランジャー１６は常に（管路が開状態のと
き）流れて来る流体にさらされており、プランジャー１
６の周囲を囲むガイドパイプＲとのすき間に流体中の不
純物（鉄分、カルシウム分等々〉が付着・堆積し、プラ
ンジャー１６を固着することによって作動不良が発生し
ていた。

また、従来のパイロット式電磁弁Ａａはパイロット管Ｈ
が主弁体９に設けられ、プランジャー１６の作動ストロ
ークを主弁体９の動作ストロークに対応させるために、
ソレノイド４が大きくなりパイロット式電磁弁Ａａ自体
の容積が大きくなるため、ソレノイド４が大きくなると
共に駆動電圧が高く安全性の面で問題があり、また、常
勤型であるため、消費電力が大きく省エネルギー性の面
で問題があった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、流体中の不純物の付着・堆積
を防止し、ソレノイドの長期の信頼性を高めることと、
小型化を図ることができるパイロット式電磁弁を提供す
るにある。

［課題を解決するための手段〕 本発明のパイロット式電磁弁は、主弁体９によって仕切
られと共に、オリフィス３１を通じて主弁体９．の上流
側に連通している第１の圧力室１５と、この第１の圧力
室１５と主弁体９の吐水側とを連通させている連通管１
１と、ソレノイド４の駆動力にて連通管１１の開閉をお
こなうパイロット弁座１０と、このパイロット弁座１０
を内装するパイロット室１４を備え、前記パイロット弁
座１０の開閉をおこなうと共に前記パイロット室１４を
ソレノイド４側とパイロット弁座１０側に隔てるパイロ
ットダイヤフラム弁１７を備えて成ることを特徴とする
ものである。

また、パイロットダイヤフラム弁１７のソレノイド４側
に形成される第２の圧力室１５′を備え、この第２の圧
力室１５′は密閉されていることを特徴とするものであ
る。

また、第２の圧力室１５′は大気圧に開放されて成るこ
とを特徴とするものである。

また、第２の圧力室１５′と主弁体９の下流側と連通す
る圧力導入管２８′を備え、パイロット室１４の流体流
入側にパイロット弁座１０を配置して成ることを特徴と
するものである。

また、第２の圧力室１５′と第１の圧力室１５とを連通
ずる圧力導入管２８′を備え、パイロット室１４の流体
吐出側にパイロット弁座１０を配置して成ることを特徴
とするものである。

また、ソレノイド４は内部に配した永久磁石２１と復帰
ばね２２にてプランジャー１６を上方向に吸引または下
方向に押し下げ保持できる自己保持型のソレノイド４で
あることを特徴とするものである。

また、パイロットダイヤフラム弁１７のソレノイド４側
に形成される第２の圧力室１５′と、この第２の圧力室
１５′と主弁体９の下流側と連通ずる圧力導入管２８′
を備えてパイロ・ント室１４の流体吐出側にパイロット
弁座１０を配置して成ることを特徴とするものである。

また、第２の圧力室１５′と第１の圧力室１５とを連通
ずる圧力導入管２８′を備え、パイロ・ント室１４の流
体流入側にパイロット弁座１０を配置して成ることを特
徴とするものである。

［作用］ このように、−主弁体９によって仕切られと共に、オリ
フィス３１を通じて主弁体９の上流側に連通している第
１の圧力室１５と、この第１の圧力室１５と主弁体９の
吐水側とを連通させている連通管１１と、ソレノイド４
の駆動力にて連通管１１の開閉をおこなうパイロット弁
座１０と、このパイロット弁座１０を内装するパイロッ
ト室１４を備え、前記パイロット弁座１０の開閉をおこ
なうと共に前記パイロット室１４をソレノイド４側とパ
イロット弁座１０側に隔てるパイロ・ソトダイヤフラム
弁１７を備えることによって、流れて来る流体が従来の
ようにソレノイド４のプランジャー１６Ｒ？ガイドバイ
ブに接触しないため、流体中の不純物が付着・堆積する
ことがないようにしたものである。

また、パイロットダイヤフラム弁１７のソレノイド４側
に形成される第２の圧力室１５′を備え、この第２の圧
力室１５′は密閉されていることによっ□て、外部から
の不純物が一切付着しない。

また、第２の圧力室１５′は大気圧に開放されることに
よって、プランジャー１６の動きがスムーズになる。

また、第２の圧力室１５と主弁体９の下流側と連通ずる
圧力導入管２８′を備え、パイロット室１４の流体流入
側にパイロット弁座１０を配置されることによって、パ
イロットダイヤフラム弁１７の上下圧力が同圧となり、
パイロットダイヤフラム弁１７が微少な駆動力でも容易
に作動できるようになる。

また、第２の圧力室１５′と第１の圧力室１５とを連通
ずる圧力導入管２８″を備え、パイロット室１４の流体
吐出側にパイロット弁座１０を配置することによって、
パイロットダイヤフラム弁１７の上下圧が常に同圧とな
り、パイロットダイヤフラム弁１７が微少な駆動力でも
容易に作動できるようになる。

また、ソレノイド４は内部に配した永久磁石２１と復帰
ばね２２にてプランジャー１６を上方向に吸引または下
方向に押し下げ保持できる自己保持型のソレノイド４と
して構成されることによって、電磁弁を駆動時のみ通電
するだけで開閉操作と開閉状態の保持ができ、省電力か
つ小型化でるのである。

また、パイロットダイヤフラム弁１７のソレノイド４側
に形成される第２の圧力室１５′と、この第２の圧力室
１５′と主弁体９の下流側と連通ずる圧力導入管２８′
を備えてパイロット室１４の流体吐出側にパイロット弁
座１０を配置されるので、パイロットダイヤフラム弁１
７の上下圧力が常に同圧となり、自己保持型のソレノイ
ド４のように微少な駆動力でパイロットダイヤフラム弁
１７を容易に作動できる。

また、第２の圧力室１５′と第１の圧力室１５とを連通
ずる圧力導入管２８′を備え、パイロット室１４の流体
流入側にパイロット弁座１０を配置されることで、パイ
ロットダイヤフラム弁１７の上下圧力が常に同圧となり
、自己保持型のソレノイド４のような微少な駆動力でも
パイロットダイヤフラム弁１７を容易に作動できるよう
になる［実施例］ 以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述する第１図な
いし第３図は本発明の第１実施例を示していて、このパ
イロット式電磁弁Ａは、主弁体９と筒形状の弁座１８の
外周の給水側５ａに連通した給水口５および吐水口６と
主弁体９の開閉の駆動制御をおこなうソレノイド４とが
具備された構造となっている。給水口５より通水された
水は、弁座１８の内側を通って吐水口６へ流れる構造と
なっている。主弁体９は周縁が固定されたダイヤフラム
９′と一体となり、主弁体９の中央部の下面が吐水側６
ａと対向し、主弁体９の周縁の下面が給水側５ａと対向
している。

主弁体９の上方には、主弁体９の周縁に形成されたオリ
フィス管のオリフィス３１にて給水側５ａと連通する第
１の圧力室１５が設けられているまた、第１の圧力室１
５は、連通管３２にてパイロット室１４と連通している
。パイロット室１４は、蓋３に設けたパイロット弁座１
０とパツキン１２を介して弁本体２に設けた連中管１１
にて吐水口６ａと連通している。

パイロット室１４の上方には、蓋３に設けられた雌ねじ
にねじ込んでソレノイド４がパイロットダイヤフラム弁
１７を介してパイロット室１４に取り付けられている。

ソレノイド４はコイル１９と、棒状のピストンとなるプ
ランジャー１６と、復帰ばね２２とにより構成されてい
る。

ソレノイド４内のプランジャー１６が下がり、パイロッ
トダイヤフラム弁１７が押されパイロット弁座１０を閉
じているときは、第１の圧力室１５はオリフィス３１、
連通管３２にて連通されているので、その圧力は給水側
５ａの圧力と同圧となり、主弁体９はダイヤフラム９′
の弾性により降下して弁座１８に接して管路を閉じてい
る。

また、プランジャー１６が上昇しプランジャー１６に接
続されているパイロットダイヤフラム弁１７も上昇する
とパイロット弁座１０が開き、第１の圧力室１５の圧力
が吐水側６ａの圧力と同圧となって、給水側５ａの圧力
より低くなるため、主弁体９が給水側５ａの圧力に押さ
れて上昇し、管路を開ける。

パイロット弁座１０を開き主弁体９を上昇させ、管路を
開いた状態の時は流体の主流は管路を流れるが、一部の
流体はオリフィス３１を通じて第１の圧力室１５内を流
れ、パイロ・ント室１４からパイロット弁座１０を通っ
て連通管１１より吐水側６ａに流れる。

そのときパイロットダイヤフラム弁１７により、１北の
一部の流体がソレノイド４と接触しない構造となってい
るため、流体中の不純物〈鉄分、カルシウム等々）が付
着・堆積しないようになる、これによって、プランジャ
ー１６の固着が防止でき、長期信頼性が得られる。

また、パイロットダイヤフラム弁１７とソレノイド４と
の間には第２の圧力室１５′が構成される。この第２の
圧力室１５′は密閉された状態にあり、外からのごみ等
が侵入してこないので、半永久的にプランジャー１６の
作動が保証でき、更に長期信頼性が得られる。

第４図は第２実施例を示していて、プランジャ−１６を
移動させる室内を第２の圧力室１５′として形成し、こ
の第２の圧力室１５′は吸気管２９により外部と連通さ
れて常に大気圧と同圧に保たれるようにしたものである
。このように第２の圧力室１５′が大気に連通していて
、パイロットダイヤフラム弁１７の背圧も常に一定であ
る。プランジャー１６の駆動力とこの背圧により、パイ
ロットダイヤフラム弁１７を上下に作動させる力が得ら
れ、結果的にプランジャー１６の駆動力を少なくでき、
したがってソレノイド４を更に小型化することが可能と
なる。（ただし、流体圧力が低い場合にのみ可能、） 第５図は第３実施例を示していて、第２の圧力室１５′
は主弁体９の下流側の吐水側６ａと連通する圧力導入管
２８を備え、またパイロット弁座１０がパイロット室１
４の流体流入側に配置されている。従って、第２の圧力
室１５′とパイロット室１４は圧力導入管２８及び連通
管１１を介して常に同圧となり、つまりその間に構成さ
れるパイロットダイヤフラム弁１７の上下圧力が同圧と
なるため、その上下作動が非常にスムーズにおこなえる
ようになる。尚、その時、流体が第２の圧力室１５′に
侵入していくが、パイロットダイヤフラム弁１７の動作
ストローク分だけしか侵入してこないので、不純物の付
着・堆積は促進されず問題ない。

第６図は第４実施例を示していて、第２の圧力室１５′
は第１の圧力室１５と連通ずる圧力導入管２８′を備え
、またパイロット弁座１０がパイロット室１４の流体吐
出側に配置されている。従って、第２の圧力室１５′と
パイロット室１４は圧力導入管２８及び連通管１１を介
して常に同圧となり、つまりその間に構成されるパイロ
ットダイヤフラム弁１７の上下圧力が同圧となるため、
その上下作動が非常にスムーズにおこなえるようになる
。尚、その時、流体が第２の圧力室１５′に侵入してく
るが、パイロットダイヤフラム弁１７の動作ストローク
分だけしか侵入してこないので、不純物の付着・堆積は
促進されず問題ない。

第７図は第５実施例を示していて、そのソレノイド４を
自己保持型に構成したものである。すなわち、ソレノイ
ド４の構造は、プランジャー１６が上昇するようにコイ
ル１９に通電された場合、上昇したプランジャー１６は
永久磁石２１にて磁化された鉄芯２３に吸着され、通電
を止めてもパイロット弁座ｌＯは開いた状態を保ち、管
路は開いた状態を維持するものである。逆に、コイル１
９の通電にてプランジャー１６を引き上げるように磁力
を発生させると、鉄芯２３よりプランジャー１６は璽脱
し、復帰ばね２２の付勢によりコイル１９への通電を止
めても７ランジヤー１６はソレノイド４より飛び出した
状態を維持するものである。このような自己保持型のソ
レノイド４を備えることによりプランジャー１６は小さ
いストロークで電磁弁の開閉ができ、ソレノイド４がコ
ンパクトになり、またその結果、低電圧で作動し、さら
に永久磁石２１を上方に保持しているので、電磁弁の駆
動時のみ通電するだけでよく、省エネルギーで、かつ、
安全性の高い電磁弁となる。この第５実施例においては
、上記自己保持型のソレノイド４を備えるとともに第５
図で開示した実施例と同等の構成となっているため、自
己保持型のソレノイド４の利点を有すると同時に自己保
持型のソレノイド４のようなプランジャー１６の駆動力
が弱いソレノイド４でも作動が非常にスムーズにおこな
えるようになる。

第８図は第６実施例を示し、上言己自己保持型のソレノ
イド４備えるとともに第６図で示した実施例と同等の構
成となっているため、自己保持型のソレノイド４の利点
を有すると同時に自己保持型のソレノイド４のようなプ
ランジャー１６の駆動力が弱いソレノイド４でも作動が
非常にスムーズにおこなえるようになる。

そして以上述べた全ての実施例においては、給水人口５
と吐水口６は略直交する方向に配置されているが、その
配置位置については特に限定するものではなく、種々設
計変更可能である。

［発明の効果］ 以上要するに本発明は、主弁体によって仕切られと共に
、オリフィスを通じて主弁体の上流側に連通している第
１の圧力室と、この第１の圧力室と主弁体の吐水側とを
連通させている連通管と、ソレノイドの駆動力にて連通
管の開閉をおこなうパイロット弁座と、このパイロット
弁座を内装するパイロット室を備え、前記パイロット弁
座の開閉をおこなうと共に前記パイロット室をソレノイ
ド側とパイロット弁座側に隔てるパイロットダイヤフラ
ム弁を備えているから、流れて来る流体が従来のように
ソレノイドのプランジャーやガイドバイブに接触しない
ため、流体中の不純物が付着・堆積することがなく、こ
れによって、プランジャーの固着が防止でき、長期信頼
性を得ることができるという利点がある。

また、パイロットダイヤフラム弁のソレノイド側に形成
される第２の圧力室を備え、この第２の圧力室は密閉さ
れているから、外部からの不純物が一切付着せず更に長
期信頼性が得られるという利点がある。

また、第２の圧力室は大気圧に開放されるから、プラン
ジャーの動きがスムーズになりプランジャーの駆動力を
少なくでき、従ってソレノイドの小型化が可能となり、
またその設置に大きなスペースを必要としないという利
点がある。

また、第２の圧力室と主弁体の下流側と連通ずる圧力導
入管を備え、パイロット室の流体流入側にパイロット弁
座を配置されるので、パイロ・ソトダイヤフラム弁の上
下圧力が同圧となり、パイロットダイヤフラム弁が微少
な駆動力でも容易に作動できるようになる。従ってソレ
ノイドを小型化でき、またその設置に大きなスペースを
必要としないという利点がある。

また、第２の圧力室と第１の圧力室とを連通ずる圧力導
入管を備え、パイロット室の流体吐出側にパイロット弁
座を配置するから、パイロットダイヤフラム弁の上下圧
が常に同圧となり、パイロットダイヤフラム弁が微少な
駆動力でも容易に作動できるようになる。従ってソレノ
イドを小型化でき、またその設置に大きなスペースを必
要としないという利点がある。

また、ソレノイドは内部に配した永久磁石と復帰ばねに
てプランジャーを上方向に吸引または下方向に押し下げ
保持できる自己保持型のソレノイドとして構成されてい
るので、電磁弁を駆動時のみ通電するだけで開閉操作と
開閉状態の保持ができ、省電力かつ安全性を高めること
ができるという利点がある。

また、パイロットダイヤフラム弁のソレノイド側に形成
される第２の圧力室と、この第２の圧力室と主弁体の下
流側と連通ずる圧力導入管を備えてパイロット室の流体
吐出側にパイロット弁座を配置されるので、パイロット
ダイヤフラム弁の上下圧力が常に同圧となり、自己保持
型のソレノイドのように微少な駆動力でパイロットダイ
ヤフラム弁を容易に作動できという利点がある。

また、第２の圧力室と第１の圧力室とを連通ずる圧力導
入管を備え、パイロット室の流体流入側にパイロット弁
座を配置されることで、パイロットダイヤフラム弁の上
下圧力が常に同圧となり、自己保持型のソレノイドのよ
うな微少な駆動力でもパイロットダイヤフラム弁を容易
に作動できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の側面図、第２区は同上のソ
レノイド及び蓋を外した平面図、第３図は同上の断面図
、第４図は同上の第２実施例の断面図、第５図は同上の
第３実施例の断面図、第６図は同上の第４実施例の断面
図、第７図は同上の第５実施例の断面図、第８図は同上
の第６実施例の断面図、第９図は従来例の断面図である
。 ２・・・弁主体、４・・ソレノイド、９・・・主弁体、
１０・・・パイロット弁座、１１・・連通管、１４・・
・パイロット室、１５・・・第１の圧力室、１６・・・
プランジャー、１７・・・パイロットダイヤフラム弁、
３１・・・オリフィス。 代理人　弁理士　石　１）長　七 第 図 第２図 ４・・・ツレメイド ９・・・主弁体 ］０・・・パイロット弁座 １１・・・連通管 １４・・・パイロット室 １５・・・第１の圧力室 １６・・・プランジャー １７・・・パイロットダイヤフラム弁 ３１・・・オリフィス 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 手続補正書 自 発） 平成３年１月１９日 平成２年特許願第２４５３１１号 ２゜ 発明の名称 パイロット式電磁弁 ４゜ 補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　大阪府門真市大字門真１０４８番地名称　（５８
３）松下電工株式会社 代表者三好俊夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］主弁体によって仕切られと共に、オリフィスを通
   じて主弁体の上流側に連通している第１の圧力室と、こ
   の圧力室と主弁体の吐水側とを連通させている連通管と
   、ソレノイドの駆動力にて連通管の開閉をおこなうパイ
   ロット弁座と、このパイロット弁座を内装するパイロッ
   ト室を備え、前記パイロット弁座の開閉をおこなうと共
   に前記パイロット室をソレノイド側とパイロット弁座側
   に隔てるパイロットダイヤフラム弁を備えて成ることを
   特徴とするパイロット式電磁弁。 ［２］パイロットダイヤフラム弁のソレノイド側に形成
   される第２の圧力室を備え、この第２の圧力室は密閉さ
   れていることを特徴とする請求項１記載のパイロット式
   電磁弁。 ［３］第２の圧力室は大気圧に開放されて成ることを特
   徴とする請求項１記載のパイロット式電磁弁。 ［４］第２の圧力室と主弁体の下流側と連通する圧力導
   入管を備え、パイロット室の流体流入側にパイロット弁
   座を配置して成ることを特徴とする請求項１記載のパイ
   ロット式電磁弁。 ［５］第２の圧力室と第１の圧力室とを連通する圧力導
   入管を備え、パイロット室の流体吐出側にパイロット弁
   座を配置して成ることを特徴とする請求項１記載のパイ
   ロット式電磁弁。 ［６］ソレノイドは内部に配した永久磁石と復帰ばねに
   てプランジャーを上方向に吸引または下方向に押し下げ
   保持できる自己保持型のソレノイドで成ることを特徴と
   する請求項１記載のパイロット式電磁弁。 ［７］パイロットダイヤフラム弁のソレノイド側に形成
   される第２の圧力室と、この第２の圧力室と主弁体の下
   流側と連通する圧力導入管を備えてパイロット室の流体
   吐出側にパイロット弁座を配置して成ることを特徴とす
   る請求項６記載のパイロット式電磁弁。 ［８］第２の圧力室と第１の圧力室とを連通する圧力導
   入管を備え、パイロット室の流体流入側にパイロット弁
   座を配置して成ることを特徴とする請求項６記載のパイ
   ロット式電磁弁。