JPH0989146A - 電磁弁機構 - Google Patents

電磁弁機構

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JPH0989146A
JPH0989146A JP27212995A JP27212995A JPH0989146A JP H0989146 A JPH0989146 A JP H0989146A JP 27212995 A JP27212995 A JP 27212995A JP 27212995 A JP27212995 A JP 27212995A JP H0989146 A JPH0989146 A JP H0989146A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 気圧の高低にほとんど関係なく気体の流路を
制御する小容量で小型の電磁弁機構を提供する。 【解決手段】 入気ポート2と出気ポート6とこれらを
連通する弁孔5とを有した弁本体1と、電磁石11と下
端に弁体12を有した弁棒13とを備え、非通電状態に
おいて、スプリング14により弁体12を弁座4に圧接
して弁孔5を閉じ、通電時に電磁石11により弁棒13
をスプリング14に抗して磁気吸引して弁孔5を開披す
る電磁作動体7と、入気ポート2に供給される加圧気体
を受容してその気圧を弁棒13の上端面に作用させる補
助部材15とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願は、加圧気体の供給回路
を連通若しくは遮断することによって、流路を開閉制御
する特に高圧気体用に適する電磁弁機構に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば従来病院などにおいて、病室に必
要量の酸素を連続的に供給する手段として、電磁弁機構
を備えた複数の酸素ボンベを設置し、前記電磁弁機構を
開閉制御することにより、空になった酸素ボンベから酸
素が充満している酸素ボンベに順次切換えて酸素を病室
に連続的に供給する方法が採用されており、この方法に
よれば、酸素の供給状態を中断することなく、空の酸素
ボンベを酸素が充満している酸素ボンベに交換すること
ができる利点を有する。上記において電磁弁機構とし
て、直動形の常時閉形2ポート2位置電磁弁が用いら
れ、また酸素ボンベは充満時は150kgf/cm2の
気圧を有し、それが7kgf/cm2に低下したとき次
の酸素ボンベに切換えられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、直動形の常
時閉形2ポート2位置電磁弁からなる電磁弁機構は、入
気ポートと出気ポートとの間に弁孔を有し、常時はスプ
リングによって弁座に弁体を圧接して弁孔を閉じて酸素
の流通を遮断し、通電により弁棒をスプリングに抗して
磁気吸引して弁体を弁座より離反して弁孔を開披して酸
素の流通を許容する構成のものであるので、酸素流路の
遮断状態を保持するためには、入気ポートに供給される
流体圧力よりも大きい弾力をもったスプリングにより弁
体を弁座に圧接する必要があり、特に取り扱う流体圧力
が高圧になるほど大きい弾力を持つスプリングの使用が
必要となる。従って、弁孔を開披して、酸素の流通を許
容するために、前記スプリングの弾力に抗して弁体を弁
座から離反させるためには、強力で大型の電磁マグネッ
トを必要とし、特に前記したように、取り扱う流体気圧
が高圧で、かつ、多くの電磁弁機構を必要とする医療用
の酸素供給回路においては、施設が大型化すると共に施
設及び運用コストが高くなるという不都合があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本願は上記した
従来のものの不都合を解消するために、入気ポートと出
気ポートと、これらを連通する弁孔とを有した弁本体
と、電磁石と下端に弁体を有した弁棒とを備え、非通電
時にスプリングにより弁座に弁体を圧接して弁孔を閉
じ、通電時にスプリングに抗して弁棒を磁気吸引して弁
体を弁座より離反して弁孔を開披する電磁作動体と、前
記入気ポートに供給される加圧流体を受容してその気圧
を前記弁棒の上端面に付与させる補助部材とから構成し
たことを特徴とするものである。具体的には、電磁石
が、弁棒を上下動可能に嵌挿する中心孔を上下方向に貫
通して設け、かつ、補助部材が、弁棒の上端に延長して
設けた補助軸と、内部に、前記補助軸を下端開口部より
上下動可能に介入すると共に、入気孔を介して入気ポー
トと共通の加圧気体が供給される気室を有し、かつ、下
端開口部が気密状態に保持された筒体とから成り、この
補助部材を前記気室と中心孔とが連通するように電磁作
動体に密設して成る場合と、電磁石が、弁棒を上下動可
能に嵌挿する中心孔を上下方向に貫通して設け、かつ、
補助部材が、弁棒の上端に延長して設けた補助軸と、内
部に、前記補助軸を下端開口部より上下動可能に介入す
ると共に、入気孔を介して入気ポートと共通の加圧気体
が供給される気室を有し、かつ、下端開口部が気密状態
に保持された筒体とから成り、スプリングを気室内に設
けると共に、作動状態で前記中心孔の下端部を密閉する
シール材を弁棒の下端部に設けて成る場合とがある。ま
た、他の実施例として、入気ポートと出気ポートとこれ
らを仕切る仕切壁とを有し、この仕切壁に入気ポートの
位置まで延びる案内孔と、この案内孔を出気ポートに連
通する弁孔とを設けた弁本体と、電磁石と下端に前記案
内孔と気密状態で摺動可能なシール材を有した弁棒とを
備え、非通電時にスプリングによりシール材が弁孔の下
方に位置して入気ポートと出気ポートとの連通を閉じ、
通電時にスプリングに抗して弁棒を磁気吸引してシール
材を弁孔の上方に位置させて入気ポートと出気ポートと
の連通を許容する電磁作動体と、前記入気ポートに供給
される加圧気体を受容してその気圧を前記弁棒の上端面
に付与させる補助部材とから構成するものであり、上記
において、電磁石が、弁棒を上下動可能に嵌挿する中心
孔を上下方向に貫通して設け、かつ、補助部材が、弁棒
の上端に延長して設けた補助軸と、内部に、前記補助軸
を下端開口部より上下動可能に介入すると共に、入気孔
を介して入気ポートと共通の加圧気体が供給される気室
を有し、かつ、下端開口部が気密状態に保持された筒体
とから成り、スプリングを気室内に設けて成る。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本願の実施
例を医療用の酸素供給回路の酸素ボンベに適用した場合
について詳述すると、図1,2は本願機構の非通電時及
び通電時における一部省略した総体断面図を示してお
り、ブロック状の弁本体1は、その内部に酸素ボンベ側
に接続されて加圧酸素を受容する横向きの入気ポート2
と、この入気ポート2と隔離して弁本体1の上部に位置
した空室3と、垂直状に延びて前記入気ポート2と前記
空室3とを連通し、かつ、上端に弁座4を形成した弁孔
5と、前記空室3と連通して酸素を病室に供給する回路
に接続される横向きの出気ポート6とを備えて成り、こ
のように構成された弁本体1の上部に電磁作動体7が設
けられる。
【0006】電磁作動体7は、前記空室3の上面を閉じ
ると共に、中心に上下方向で貫通する中心孔8を有した
環状の鉄心9にソレノイドコイル10を巻回して成る電
磁石11と、前記中心孔8に上下動可能に嵌挿され、下
端に前記弁座4と接離して弁孔5を開閉する弁体12を
有した弁棒13と、前記弁座4と電磁石11の下面との
間に介在されて弁体12を常時弁座4に圧接するスプリ
ング14とから構成されている。
【0007】前記電磁石11の上面中心部には、補助部
材15が密設状態に取り付けられる。この補助部材15
は、気室16を内部に有したシリンダー17を有し、そ
の上部に前記入気ポート2に供給される酸素を同時に受
容して、前記気室3内に導入するための入気孔18を設
けてある。前記シリンダー17の下端部には、前記中心
孔8と連通する開口部19を有し、この開口部19から
気室16内に、前記中心孔8の上端に延長して設けた弁
棒13と同一径の非磁性体から成る補助軸20が上下動
可能に臨んでおり、前記開口部19と補助軸20との間
はOリングなどのシール材21により気密状態に保持さ
れている。
【0008】しかして、スプリング14により弁体12
を弁座4に圧接して弁孔5を遮断している図1で示す非
通電時の不作動状態においては、酸素ボンベから送出さ
れる高圧の酸素は入気ポート2及び気室16内に夫々供
給され、弁体12の下面には上向きの圧力が、また、補
助軸20の上面には下向きの圧力が夫々作用する。従っ
て、今補助軸20の断面積と弁孔5の断面積とを等しい
ものとすると、補助軸20と一体の弁棒13はその両端
面に等しい圧力が付与されて中立状態におかれるので、
その中立状態を崩す程度の小さな弾力を有するスプリン
グ14により弁体12を弁座4に圧接して酸素の非流通
状態を保持することができる。
【0009】そしてこの状態から、ソレノイド10に通
電して電磁石11を作動すると、小さい弾圧を持つスプ
リング14に抗して弁棒13は電磁石11により上方に
磁気吸引され、弁体12が弁座4から離反して図2で示
すように弁孔5を開披して、入気ポート2に供給されて
いる酸素は、電磁作動体7の作動により出気ポート6か
ら例えば病室に供給される。この場合においても、スプ
リング14の弾力が弱いことにより、電磁石11として
容量が小さく小型のものが使用できる。
【0010】図3,4は本願の他の実施例における不作
動状態並びに作動状態の総体断面図を示しており、前記
図1,2で示す第1実施例と相違するところは、弁体1
2を弁座4に圧接するスプリング14をシリンダー17
の気室16内に設け、かつ、通電により弁棒13が磁気
吸引されて上動したとき、中心孔8の下面を気密状態に
封口するOリング等のシール材25を弁棒13の下端部
に設けると共に、補助部材15を電磁石11の上面より
離反して配置した点にあり、その作用は、前記第1実施
例の場合と基本的に相違するところはない。
【0011】図5,6はさらに他の実施例における不作
動状態並びに作動状態の総体断面図を示しており、この
構成は、図3,4に示す実施例において、空室3を省略
して入気ポート2と出気ポート6とを仕切る弁本体1内
の仕切壁28に、中心孔8と連通して入気ポート2の位
置まで延びる案内孔26を設けると共に、弁棒13の下
端部に案内孔26と気密状態で摺接するOリングなどの
シール材27を設けて弁体12を省略し、かつ、前記仕
切壁28に、非通電時の不作動状態で前記シール材27
よりも上方に位置し、通電時の作動状態で前記シール材
27よりも下方に位置して入気ポート2と出気ポート6
との連通を許容する弁孔29を設けて成るものである。
この構成によれば、非通電時の不作動状態でシール材2
7が弁孔29の下方に位置して、酸素の流通を遮断して
おり、この状態から電磁石11に通電すると弁棒13が
電磁石11により磁気吸引されてスプリング14に抗し
て上動し、図6で示すようにシール材27は弁孔29を
越えてその上方に位置するので、入気ポート2から供給
される酸素は案内孔26及び弁孔29を介して出気ポー
ト6に導かれる。なお上記実施例は加圧流体を酸素とし
た場合について詳述したが、本願はこれに限定されるも
のではない。
【0012】
【発明の効果】以上のように、本願によれば、不作動状
態において小さい弾力により弁孔を閉じることができる
こと、従って、電磁作動体として小容量で小型のものが
使用できて施設及び運用コストが安価に得られるという
利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】管路を遮断した電磁弁機構の総体断面図
【図2】管路を連通した電磁弁機構の総体断面図
【図3】他の実施例における管路を遮断した電磁弁機構
の総体断面図
【図4】他の実施例における管路を連通した電磁弁機構
の総体断面図
【図5】さらに他の実施例における管路を遮断した電磁
弁機構の総体断面図
【図6】さらに他の実施例における管路を連通した電磁
弁機構の総体断面図
【符号の説明】
1 弁本体 2 入気ポート 3 空室 4 弁座 5 弁孔 6 出気ポート 7 電磁作動体 8 中心孔 9 環状の鉄心 10 ソレノイドコイル 11 電磁石 12 弁体 13 弁棒 14 スプリング 15 補助部材 16 気室 17 シリンダー 18 入気孔 19 開口部 20 補助軸 21 シール材 25 シール材 26 案内孔 27 シール材 28 仕切壁 29 弁孔

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入気ポートと出気ポートと、これらを連
    通する弁孔とを有した弁本体と、電磁石と下端に弁体を
    有した弁棒とを備え、非通電時にスプリングにより弁座
    に弁体を圧接して弁孔を閉じ、通電時にスプリングに抗
    して弁棒を磁気吸引して弁体を弁座より離反して弁孔を
    開披する電磁作動体と、前記入気ポートに供給される加
    圧流体を受容してその気圧を前記弁棒の上端面に付与さ
    せる補助部材とから構成したことを特徴とする電磁弁機
    構。
  2. 【請求項2】 電磁石が、弁棒を上下動可能に嵌挿する
    中心孔を上下方向に貫通して設け、かつ、補助部材が、
    弁棒の上端に延長して設けた補助軸と、内部に、前記補
    助軸を下端開口部より上下動可能に介入すると共に、入
    気孔を介して入気ポートと共通の加圧気体が供給される
    気室を有し、かつ、下端開口部が気密状態に保持された
    筒体とから成り、この補助部材を前記気室と中心孔とが
    連通するように電磁作動体に密設して成る請求項1記載
    の電磁弁機構。
  3. 【請求項3】 電磁石が、弁棒を上下動可能に嵌挿する
    中心孔を上下方向に貫通して設け、かつ、補助部材が、
    弁棒の上端に延長して設けた補助軸と、内部に、前記補
    助軸を下端開口部より上下動可能に介入すると共に、入
    気孔を介して入気ポートと共通の加圧気体が供給される
    気室を有し、かつ、下端開口部が気密状態に保持された
    筒体とから成り、スプリングを気室内に設けると共に、
    作動状態で前記中心孔の下端部を密閉するシール材を弁
    棒の下端部に設けて成る請求項1記載の電磁弁機構。
  4. 【請求項4】 入気ポートと出気ポートとこれらを仕切
    る仕切壁とを有し、この仕切壁に入気ポートの位置まで
    延びる案内孔と、この案内孔を出気ポートに連通する弁
    孔とを設けた弁本体と、電磁石と下端に前記案内孔と気
    密状態で摺動可能なシール材を有した弁棒とを備え、非
    通電時にスプリングによりシール材が弁孔の下方に位置
    して入気ポートと出気ポートとの連通を閉じ、通電時に
    スプリングに抗して弁棒を磁気吸引してシール材を弁孔
    の上方に位置させて入気ポートと出気ポートとの連通を
    許容する電磁作動体と、前記入気ポートに供給される加
    圧気体を受容してその気圧を前記弁棒の上端面に付与さ
    せる補助部材とから構成したことを特徴とする電磁弁機
    構。
  5. 【請求項5】 電磁石が、弁棒を上下動可能に嵌挿する
    中心孔を上下方向に貫通して設け、かつ、補助部材が、
    弁棒の上端に延長して設けた補助軸と、内部に、前記補
    助軸を下端開口部より上下動可能に介入すると共に、入
    気孔を介して入気ポートと共通の加圧気体が供給される
    気室を有し、かつ、下端開口部が気密状態に保持された
    筒体とから成り、スプリングを気室内に設けて成る請求
    項4記載の電磁弁機構。
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