JPH0616181Y2 - パイロット形電磁弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は配管中の水の流れを停止したときに水撃作用の
発生を防止乃至緩和する手段を備えたパイロット形電磁
弁の改良に関する。

［従来技術とその問題点］ 第４図は特開昭56-18182号に開示されているパイロット
形電磁弁の構成を示す。その構成と作用の概略とを説明
すると、符号１は弁筐体で１ａが水の流入路、１ｂが流
出路で流入路１ａと流出路１ｂとの間に弁座１ｃが形成
されている。２は前記弁座１ｃと協同して弁作用をする
ダイアフラム弁で可撓性のダイアフラム３と、該ダイア
フラム３に固定され又は一体に成形された弁体４とから
なる。５は前記弁筐体１の蓋体で、前記ダイアフラム３
の外周縁部を前記弁筐体１との間に気密に挾持する。６
はプランジャ７を摺動自在に収容する筒体で、前記蓋体
５と前記筒体６とは一体に形成されている。前記蓋体５
と前記ダイアフラム弁２とを以て背圧室８が画成され
る。９はソレノイドアセンブリでヨーク１０，ボビン１
１に巻いた励磁巻線１２，コア１３ａ及び１３ｂとから
なる。１４は前記ダイアフラム弁２の中心部に開口し前
記背圧室８を前記流出路１ｂに連通させる透孔、１５は
前記流入路１ａと前記背圧室８とを連通し、流入路１ａ
から背圧室８への水の流入流量を規制する透孔である。
１６はスプリングで前記プランジャ７が前記透孔１４の
開口端部に当接する方向に前記プランジャ７を付勢す
る。第４図は励磁巻線１２に通電されていないときの状
態を示し、プランジャ７がスプリング１６によってダイ
アフラム弁２の透孔１４の開口端部に押圧され、透孔１
４が閉じられていて、流入路１ａ内の水圧が透孔１５を
通して背圧室８に作用しているから流入路１ａと流出路
１ｂとの間はダイアフラム弁２が弁座１ｃに着座するこ
とによって確実に閉ざされている。励磁巻線１２に通電
されるとヨーク１０，コア１３ａ，プランジャ７．コア
１３ｂを磁路として磁束が形成され、プランジャ７が引
上げられて透孔１４が開くから、背圧室８内の圧力が下
がってダイアフラム弁２が流入路１ａ内の水圧によって
押し上げられ、ダイアフラム弁２が弁座１ｃから離れて
流入路１ａと流出路１ｂとが導通する。励磁巻線１２へ
の通電が断たれると、プランジャ７はスプリング１６の
力によってダイアフラム弁２の透孔１４を閉じ、背圧室
８から流出路１ｂへの水の流出が止り、流入路１ａ内の
水が透孔１５によって規制され徐々に背圧室８内に流入
して背圧室８内の圧力が高くなり、ダイアフラム弁２と
弁座１ｃとが徐々に接触して流入路１ａと流出路１ｂと
の間が遮断される。通常の電磁弁では流入路と流出路は
瞬時に遮断されるから流入側の配管中に水撃が起こる
が、上述の構成のパイロット形電磁弁では流入路１ａと
流出路１ｂとの遮断がダイアフラム弁２によって徐々に
行なわれるから水撃の発生が防止乃至緩和される。

しかるに上述の構成のパイロット形電磁弁でも次のよう
な問題がある。即ち流入路１ａと背圧室８との間を連通
する透孔１５は孔径が一定であるから、閉弁過程の流量
減少によって流入路１ａ内の圧力が徐々に上昇すると背
圧室８内への水の流入速度が速くなり閉弁速度が上がっ
て、水撃防止効果が十分発揮できないことである。この
対策として実公昭59-8052号を以て第５図に示す構成の
水撃防止弁が開示されている。１が弁筐体、１ａが流入
路、１ｂが流出路、１ｃが弁座、２がダイアフラム弁、
５が蓋体、８が背圧室であるが、背圧室８と流出路１ｂ
とを連通する透孔、及び流入路１ａと背圧室８とを連通
する透孔がダイアフラム弁２ではなく弁筐体１及び蓋体
５に形成されている点が第４図の構成と異なる。弁筐体
１に開口する透孔１８，蓋体５に開口する透孔２０，及
び透孔１８と透孔２０とを連通する通路１９が第４図の
構成における透孔１４に相当し、透孔１７，通路１９，
透孔２０が第４図の構成における透孔１５に相当する。
通路１９及び透孔２０には正逆両方向の流れを生じ、通
路１９と透孔２０との間には流量制御弁２１が配置され
スプリング２２によって開方向に付勢されている。ソレ
ノイドアセンブリ９がプランジャ７によって透孔１８を
開閉制御するように配置されている。第５図は励磁巻線
１２に通電されていないときの状態を示し、流入路１ａ
の水圧は透孔１７，通路１９，透孔２０を介して背圧室
８に作用しダイアフラム弁２が弁座１ｃに接触して流入
路１ａと流出路１ｂとを遮断している。励磁巻線１２に
通電されると透孔１８が開き、背圧室８内の水は透孔２
０，通路１９，透孔１８を通って流出路１ｂに流出し、
流入路１ａ内の水圧によってダイアフラム弁２が開かれ
る。次に励磁巻線１２の通電が断たれるとプランジャ７
が透孔１８を閉じ、流入路１ａの水圧が透孔１７，通路
１９，透孔２０を通って背圧室８内に流入するが、流入
路１ａ内の水圧に水撃の発生がないときはスプリング２
２によって流量制御弁２１は全開状態にあって、透孔２
０が規制する流量で、背圧室８内に水が流入してダイア
フラム弁２が弁座１ｃに近付くが、閉弁過程で起こる水
撃で流入路１ａの水圧が著しく上昇すると、スプリング
２２を圧縮して流量制御弁２１が閉じられ透孔２０に当
接する。その場合においても流量制御弁２１に形成され
た流路断面積の小さい流路を通して背圧室８に水が流入
するから、ダイアフラム弁２が弁座１ｃに接近する速度
が小さくなって、流入路１ａ内の水圧の上昇によって水
撃の発生が促進されるおそれがない。

而して第５図の構成の水撃防止弁は水撃防止効果は達成
されているが、複雑な構成はコスト高を招く。

［考案の目的］ コスト高を招くことなく水撃防止機能を向上したパイロ
ット形電磁弁を提供することを目的とする。

［考案の構成］ 弁筐体の流入路と流出路との間に弁座が形成され、該弁
座と協同して弁作用をするダイアフラム弁は外周縁部が
前記弁筐体と前記弁筐体の蓋体とによって挾持され、該
蓋体と前記ダイアフラム弁とによって背圧室が画成さ
れ、前記ダイアフラム弁には前記背圧室と前記流出路と
を連通する透孔と、前記流入路と前記背圧室とを連通す
る透孔とが開口し、前記背圧室と前記流出路とを連通す
る前記透孔の、前記流出路とは反対側の開口端と相対し
て、該透孔を電磁力によって開閉するプランジャが配置
されているパイロット形電磁弁において、前記ダイアフ
ラム弁の閉弁過程で前記ダイアフラム弁と前記弁座との
距離が設定値となったとき、前記ダイアフラム弁に開方
向の力が作用するコイルスプリングを、前記流出路内に
配置した構成とする。前記コイルスプリングの端面が直
接前記ダイアフラム弁に接触して該ダイアフラム弁に開
方向の力を作用させる構成とすることもできるし、流出
路内を摺動自在の筒状部材であって前記ダイアフラム弁
と接触する端面に該ダイアフラム弁と前記筒状部材とが
接触したときも水の流れを許す切欠を設けた筒状部材を
介してコイルスプリングの力を作用させる構成とするこ
ともできる。

［実施例］ 第１図は本考案のパイロット形電磁弁の第１の実施例の
縦断面図であって、符号１０１は弁筐体で１０１ａが水
の流入路、１０１ｂが水の流出路、１０１ｃが前記流入
路１０１ａと前記流出路１０１ｂとの間に形成された弁
座である。１０２は前記弁座１０１ｃと協同して弁作用
をするダイアフラム弁で、可撓性のダイアフラム１０３
と該ダイアフラム１０３と一体成形された弁体１０４と
からなる。１０５は前記弁筐体１０１の蓋体で、該蓋体
１０５と前記弁筐体１０１とによって前記ダイアフラム
弁１０２の外周縁部を気密に挾持している。１０６は後
述するプランジャ１０７を摺動自在に収容する筒体で前
記蓋体１０５と一体に形成されている。前記ダイアフラ
ム弁１０２と前記蓋体１０５との間には背圧室１０８が
形成されている。前記ダイアフラム弁１０２には前記背
圧室１０８と前記流出路１０１ｂとを連通する透孔１０
９と前記流入路１０１ａと前記背圧室１０８とを連通
し、流入路１０１ａから背圧室１０８に流入する水の流
量を規制する作用を有する透孔１１０とが穿設されてい
る。前記プランジャ１０７の前記ダイアフラム弁１０２
とは反対側には、前記透孔１０９を閉じるため前記ダイ
アフラム弁１０２方向に前記プランジャ１０７を付勢す
るスプリング１１１が配置され、又、前記プランジャ１
０７を囲んでソレノイドアセンブリ１１２が配置されて
いる。該ソレノイドアセンブリ１１２はヨーク１１３，
合成樹脂材料からなるボビン１１４に巻かれた励磁巻線
１１５，コア１１６ａ，１１６ｂからなる。１１７は前
記蓋体１０５を前記ダイアフラム弁１０２と共に弁筐体
１０１に押圧する部材、１１８は前記ソレノイドアセン
ブリ１１２を前記弁筐体１０１に固定する部材であっ
て、前記部材１１７と重ね合せて螺子部材１１９によっ
て前記弁筐体１０１に締付けられている。１２０は前記
流出路１０１ｂの拡大径部に摺動自在に配置された筒状
部材で、前記ダイアフラム弁１０２側の端部には切欠１
２０ａが形成されている。１２１はコイルスプリングで
前記ダイアフラム弁１０２と前記弁座１０１ｃとの間の
距離ｄが設定値となるまでダイアフラム弁１０２が閉弁
すると前記筒状部材１２０を介して前記ダイアフラム弁
１０２を開く方向に付勢する。

第２図は本考案のパイロット形電磁弁の第２の実施例の
部分断面図で、第１の実施例と異なるところは、ダイア
フラム弁１０２と弁座１０１ｃとの間の距離ｄが設定値
となるまでダイアフラム弁１０２が閉弁すると、コイル
スプリング１２１が直接ダイアフラム弁１０２に接触し
て、該ダイアフラム弁１０２を開方向に付勢し、コイル
スプリング１２１とダイアフラム弁１０２との間に筒状
部材１２０を介在させないことである。コイルスプリン
グ１２１とダイアフラム弁１０２とを直接接触させると
きは開弁時、コイルスプリング１２１のダイアフラム弁
１０２側の端部が、弁座１０１ｃから突出しているか
ら、閉弁時、コイルスプリング１２１のワイヤが弁座１
０１ｃとダイアフラム弁１０２との間にはさまって閉弁
を妨げることがありうるので、弁座１０１ｃから突出し
た部分のコイル径を流出路１０１ｂ内のコイル径よりも
小さくしてある。（図ではヘリカルコイルスプリングと
なっている。） 第３図は本考案のパイロット形電磁弁の第３の実施例を
示す部分断面図で、第１及び第２の実施例と異なるとこ
ろは、流出路１０１ｂの拡大径部にコイルスプリング１
２１を配置するのでなく、流出路１０１ｂに周方向に沿
う溝を設けてｃ形リング１２２を配置し、該ｃ形リング
１２２上にコイルスプリング１２１を配置したことにあ
る。勿論コイルスプリング１２１とダイアフラム弁１０
２との間に第２の実施例と同様に筒状部材１２０を介在
させることもできるし、コイルスプリング１２１の弁座
１０１ｃからの突出部分のコイル径を、流出路１０１ｂ
内のコイル径よりも小さくすることができる。コイルス
プリング１２１又は筒状部材１２０を弁座１０１ｃから
突出させる量は、例えばダイアフラム弁の開閉時のスト
ロークが１．５mmのとき、１mmとすることによって、水
撃防止機能を著しく向上させることができた。尚第２図
及び第３図では繁雑を避けるため、第１図と異なる部分
にのみ符号を付けた。

［作用］ 第１図，第２図及び第３図は励磁巻線１１５の通電が断
たれ、スプリング１１１の力によってプランジャ１０７
の端部がダイアフラム弁１０２に当接し、透孔１０９が
閉じられ、流入路１０１ａから透孔１１０を通って背圧
室１０８に水が流入し、ダイアフラム弁１０２が閉じら
れる過程において、ダイアフラム弁１０２と弁座１０１
ｃとの距離ｄが設定値となって、ダイアフラム弁１０２
と筒状部材１２０（第１図）又はコイルスプリング１２
１と接触し始めた状態を示している。ダイアフラム弁１
０２の閉弁過程では配管内の流速が減速され流入路１０
１ａ内の水圧が高くなって背圧室１０８内への水の流入
速度を増すから、閉弁速度が加速され、たとえパイロッ
ト形電磁弁でも水撃を完全に防止できないことは前述の
通りであるがダイアフラム弁１０２と弁座１０１ｃとの
距離ｄが設定値まで近付いたとき、筒状部材１２０を介
して、あるいは直接にコイルスプリング１２１の力が開
弁方向に作用し、閉弁速度を減速させて水撃防止機能を
向上させることができる。尚コイルスプリング１２１が
ダイアフラム弁１０２に開弁方向に作用する力の上限値
は、閉弁後の定常状態における流入路１０１ａ内の水圧
が背圧室１０８に作用して生ずる閉弁力と前記スプリン
グ１１１の力との合計であることは勿論である。

［効果］ コストアップを招く複雑な構成とすることなくパイロッ
ト形電磁弁の水撃防止効果を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のパイロット形電磁弁の第１の実施例の
縦断面図、第２図及び第３図は第２及び第３の実施例を
示す部分断面図、第４図は特開昭56-18182号開示の従来
のパイロット形電磁弁の縦断面図、第５図は実公昭59-8
052号の開示になる水撃防止効果が向上されたパイロッ
ト形電磁弁の縦断面図である。 符号の説明： １０１…弁筐体、１０１ａ…流入路、 １０１ｂ…流出路、１０１ｃ…弁座、 １０２…ダイアフラム弁、１０３…ダイアフラム、 １０４…弁体、１０５…蓋体、１０６…筒体、 １０７…プランジャ、１０８…背圧室、 １０９，１１０…透孔、１１１…スプリング、 １１２…ソレノイドアセンブリ、１１３…ヨーク、 １１４…ボビン、１１５…励磁巻線、 １１６ａ，１１６ｂ…コア、１２０…筒状部材、 １２０ａ…切欠、１２１…コイルスプリング、 １２２…ｃ形リング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 渋谷 正邦 岩手県岩手郡滝沢村大字滝沢第八地割字外 山309番地 東北三國工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭53−160826（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−43131（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭58−2349（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭57−40172（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弁筐体１０１の流入路１０１ａと流出路１
   ０１ｂとの間に弁座１０１ｃが形成され、該弁座１０１
   ｃと協同して弁作用をするダイアフラム弁１０２は外周
   縁部が前記弁筐体１０１と、前記弁筐体１０１の蓋体１
   ０５とによって挾持され、該蓋体１０５と前記ダイアフ
   ラム弁１０２とによって背圧室１０８が画成され、前記
   ダイアフラム弁１０２には前記背圧室１０８と前記流出
   路１０１ｂとを連通する透孔１０９と、前記流入路１０
   １ａと前記背圧室１０８とを連通する透孔１１０とが開
   口し、前記背圧室１０８と前記流出路１０１ｂとを連通
   する前記透孔１０９の、前記流出路１０１ｂとは反対側
   の開口端と相対して、該透孔１０９を電磁力によって開
   閉するプランジャ１０７が配置されているパイロット形
   電磁弁において、前記ダイアフラム弁１０２の閉弁過程
   で前記ダイアフラム弁１０２と前記弁座１０１ｃとの距
   離ｄが設定値となったとき、前記ダイアフラム弁１０２
   に開方向の力が作用するコイルスプリング１２１を前記
   流出路１０１ｂ内に配置したことを特徴とするパイロッ
   ト形電磁弁。
2. 【請求項２】前記ダイアフラム弁１０２と前記コイルス
   プリング１２１との間に、前記流出路１０１ｂ内を摺動
   自在の筒状部材１２０を介在させ、該筒状部材１２０の
   前記ダイアフラム弁１０２側の端面には、該ダイアフラ
   ム弁１０２と前記筒状部材１２０とが接触したときも水
   の流れを許す切欠１２０ａが形成されていることを特徴
   とする前記実用新案登録請求の範囲第１項記載のパイロ
   ット形電磁弁。
3. 【請求項３】前記ダイアフラム弁１０２と前記コイルス
   プリング１２１とが直接接触し、該コイルスプリング１
   ２１が前記弁座１０１ｃより前記ダイアフラム弁１０２
   に向って突出している部分のコイル径が、前記流出路１
   ０１ｂの内部に存在する部分のコイル径よりも小径に形
   成されている前記実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   パイロット形電磁弁。
4. 【請求項４】前記筒状部材１２０と前記コイルスプリン
   グ１２１が、前記流出路１０１ｂの拡大径部に配置され
   ている前記実用新案登録請求の範囲第２項記載のパイロ
   ット形電磁弁。
5. 【請求項５】前記コイルスプリング１２１が前記流出路
   １０１ｂの拡大径部に配置されている前記実用新案登録
   請求の範囲第３項記載のパイロット形電磁弁。
6. 【請求項６】前記流出路１０１ｂに周方向の溝を設けて
   ｃ形リング１２２を配置し、該ｃ形リング１２２上にコ
   イルスプリング１２１を配置した前記実用新案登録請求
   の範囲第１項記載のパイロット形電磁弁。