JPH11280944A - 定流量電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成部品の製造コストの低減、接続作業性の
向上、メンテナンス性の向上、コンパクト化、を達成し
うる安価な定流量電磁弁を提供する。 【構成】 弁本体１には、流入口１Ａから流出口１Ｂに
向けて第１弁座２、第２弁座２０、ジェット１６、を備
える流路にて連絡され、第１弁座２は電磁弁Ｓにて開閉
される。弁本体１とカバー１１との間にはダイヤフラム
１０が配置され、流体受圧室Ａと大気室Ｂとに区分し、
ダイヤフラム１０は、ダイヤフラムスプリング１４にて
流体受圧室Ａ側に付勢される。ジェット１６の上流側の
流体は流体導入路１７を介して流体受圧室Ａ内へ導入さ
れ、第２弁座２０からジェット１６に向かう流体は、ダ
イヤフラム１０と同期的に移動する第２弁体２１によっ
て制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１次側の流路内を流れ
る流体の圧力が変動した際においても常に一定なる流量
を２次側の流路内へ供給する為の定流量電磁弁に関する
もので、例えばファンコイルユニットにおける加湿装置
等への水の供給あるいは停止に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来の定流量電磁弁は、流路内を流れる
流体中に含まれる異物を除去する為のストレーナ。流路
内を流れる流体圧力を一定圧力に制御する為の減圧弁。
流量を一定流量に繰り込む為のオリフィスニップル。流
路を開閉して流体の供給、停止を行なう電磁弁。よりな
るもので、前記ストレーナ、減圧弁、オリフィスニップ
ル、電磁弁は、格別に用意され、それら各構成がニップ
ル、エルボ等によって配管接続され、システム構成とし
て定流量電磁弁機能を備える。すなわち、第１配管より
ストレーナに流入する流体は、ストレーナにて異物が除
去され、清浄なる流体が第２配管を介して減圧弁に供給
される。減圧弁にあっては流入する流体圧力に応じて一
定なる流体圧力に制御され、この一定なる圧力に制御さ
れた流体は第３配管を介してオリフィスニップルに供給
される。オリフィスニップルにあっては、内部のオリフ
ィスにて一定流量にその流量を制御し、一定流量の流体
が第４配管を介して電磁弁に供給される。一方、電磁弁
にあっては、流体の供給時に弁座が開放されて第５配管
を介して消費部に向けて流体が供給され、液体の供給停
止時において弁座が閉塞され、消費部に向かう流体の供
給が停止される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の定流量電
磁弁システムによると、以下の不具合を有する。 （１）ストレーナ、減圧弁、電磁弁、にあっては、それ
らの基部部材となる本体部を必ず各構成において必要と
するもので、ストレーナ本体、減圧弁本体、電磁弁本体
を共用することが困難である。以上によると、各構成部
品を製作する上において、部品点数を削減することが困
難で部品コスト高、組みつけコスト高、を招来し安価な
システムを供給し得ないものである。 （２）各構成は複数のニップル、エルボ等の連結部材を
もって配管接続されるもので、これによると、接続作業
に多大な工数を必要とすること、接続部の洩れの確認が
必要なこと、から接続作業コストが高価となって好まし
いものでない。又、前記接続によると、特にその接続方
向において大型化するものでコンパクトな定流量電磁弁
システムを提供できない。 （３）更に、前記各構成のメンテナンスを行なう際、各
構成をそれぞれ配管から取り外し、再び取りつける必要
があり、これによってメンテナンス性が大きく阻害され
る。

【０００４】本発明は、かかる不具合に鑑み成されたも
ので、単一の本体内に前記各構成を備えることによって
構成部品の製造コストの低減、接続作業性の向上、メン
テナンス性の向上、更にはコンパクト化、を図ることの
できる安価な定流量電磁弁を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明になる定流量電磁弁
は、前記目的を達成する為に、流入口と流出口とがその
上流から下流に向いて第１弁座、第２弁座、ジェット、
を備える流路にて連絡される弁本体と；弁本体の下側に
開口する弁本体凹部と、それをおおうカバーとの間に挟
持され、流体受圧室と大気室とに区分するダイヤフラム
と；大気室内にあってダイヤフラムを流体受圧室側に向
けて押圧するダイヤフラムスプリングと；第１弁座を開
閉する電磁弁と；ダイヤフラムと同期的に移動し、第２
弁座からジェットに向かう流体を制御する第２弁座と；
第２弁座とジェット間の流路を流れる流体を流体受圧室
内へ導入する為の流体導入路と；を備えることを第１の
特徴とする。

【０００６】又、本発明は、前記第１の特徴に加え、前
記ダイヤフラムスプリングの上端が下側リテーナを介し
てダイヤフラムに係止され、ダイヤフラムスプリングの
下端を、カバーに螺着されたネジ部材に係止したことを
第２の特徴とする。

【０００７】又、本発明は、前記第１の特徴に加え、前
記流体受圧室の底部から上方に向けて弁座体収納室を凹
設し、その上方を第１流路にて第１弁座に連絡するとと
もにその側方を第２流路にてジェットに連絡し、一方、
前記弁座体収納室には、上端に開口する第２弁座から下
端に向けて開口する第１通孔と、第１通孔と第２流路と
を連絡する第２通孔と、を備えた弁座体が固定配置さ
れ、更に、前記第１通孔には、上端に第２弁座を開閉す
る第２弁体を備えるとともに下端がダイヤフラムに当接
し、その中間部に第１通孔から第２流路に向けて流体を
供給しうる縮小径部を有する制御杆を移動自在に配置し
たことを第３の特徴とする。

【０００８】更に又、本発明は、前記第３の特徴に加
え、前記弁座体に、一端が第２通孔に開口し、他端が流
体受圧室内に開口する流体導入路を設けたことを第４の
特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の第１の特徴によれば、弁本体とカバー
とによって形成される筐体内に、定流量電磁弁の主構成
要素である電磁弁、減圧弁、定流量弁、の機能を一体的
に収納配置できる。

【００１０】又、第２の特徴によれば、ネジ部材を螺動
することによってダイヤフラムスプリングのバネ力を調
整でき、第２弁体による圧力制御作用を可変調整でき
る。

【００１１】又、第３の特徴によると、弁座体と弁座体
の内方に配置される制御杆とにより圧力調整部（減圧弁
に相当する）を形成したので、定流量弁をコンパクトに
まとめることができる。

【００１２】又、第４の特徴によると、流体導入路が弁
座体に形成されるので、流体導入路を極めて容易に形成
できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明になる定流量電磁弁の一実施例
について図１により説明する。１は、左端に流入口１Ａ
が開口し、右端に流出口１Ｂが開口し、上端に可動コア
収納孔１Ｃが開口し、下端に弁本体凹部１Ｄが開口する
弁本体である。又、弁本体凹部１Ｄの底部１Ｅには、上
方に向かって弁座体収納室１Ｆが形成され、弁座体収納
室１Ｆの上方は、第１流路１Ｇを介して可動コア収納孔
１Ｃに連絡され、弁座体収納室１Ｆの側方には流出口１
Ｂに連なる第２流路１Ｈが開口する。そして前記可動コ
ア収納孔１Ｃ内には第１弁座２が開口するもので、第１
弁座２の上流は、第３流路１Ｊを介して流入口１Ａに連
絡される。以上によると、弁本体１に形成される流入口
１Ａと流出口１Ｂとは、上流から下流に向けて、第３流
路１Ｊ−第１弁座２−可動コア収納孔１Ｃ−第１流路１
Ｇ−弁座体収納室１Ｆ−第２流路１Ｈによって連絡され
る。

【００１４】弁本体１の上端には電磁弁Ｓが配置され
る。電磁弁Ｓは、筒状のコイル３の内方に固定コア４
と、固定コア４に対して接離する可動コア５と、可動コ
ア５を固定コア４より離反するよう付勢するプランジャ
ースプリング６と、を備えるもので可動コア５の先端に
は弁部７を有する。前記電磁弁Ｓは、前述の如く弁本体
１の上端に配置されるもので、前記可動コア５の下方
は、弁本体１の上端に向かって開口する可動コア収納孔
１Ｃに移動自在に配置される。そして、可動コア５の先
端に設けた弁部７は、可動コア収納孔１Ｃ内に臨んで開
口する第１弁座２に対応して配置されるもので、第１弁
座２は弁部７によって開閉される。

【００１５】８は、弁座体収納室１Ｆ内に固定配置され
る弁座体であり、弁座体８の下端外周に設けたオネジが
弁座体収納室１Ｆの下方に設けたメネジに螺着されて固
定される。弁座体８は、その上端に第２弁座２０を有
し、この第２弁座２０より下端に向けて第１通孔８Ａが
貫通して穿設され、又第１通孔８Ａの中間部から外側方
に向かって第２通孔８Ｂが穿設され、この第２通孔８Ｂ
は弁本体１の第２流路１Ｈに連絡される。

【００１６】９は弁座体８の第１通孔８Ａ内に移動自在
に配置される制御杆であり、その上端に第２弁座２０を
開閉する第２弁体２１が配置され、その下方は第１通孔
８Ａに摺動自在に支持されるとともに下端９Ａは弁座体
８より下方に向かって突出する。又、制御杆９の中間部
には第１通孔８Ａより小径をなす縮小径部９Ｂが設けら
れるもので、第２弁座２０を流下する流体は、第１通孔
８Ａと縮小径部９Ｂとによって形成される環状の間隙Ｐ
を通って第２通孔８Ｂへと流れる。

【００１７】１０は、弁本体凹部１Ｄの開口をおおうよ
う弁本体１の下端に配置したゴム板材料よりなるダイヤ
フラムであり、このダイヤフラム１０は弁本体１の下端
と有底カップ状のカバー１１とによって挟持される。以
上によると弁本体１の弁本体凹部１Ｄはダイヤフラム１
０によって閉塞されて流体受圧室Ａが形成され、カバー
１１とダイヤフラム１０とによって大気室Ｂが形成され
る。又、前記ダイヤフラム１１は上側リテーナ１２Ａと
下側リテーナ１２Ｂとによって挟持され、一方カバー１
１にはネジ部材１３が螺着される。１４は大気室Ｂ内に
縮設されるダイヤフラムスプリングであり、その上端は
下側リテーナ１２Ｂを介してダイヤフラム１０に係止さ
れ、下端はリテーナ１５を介してネジ部材１３に係止さ
れる。

【００１８】尚、１６は、弁本体１の第２流路１Ｈに配
置したジェットである。又、１７は、第２弁座９の下流
とジェット１６の上流との間の通路と流体受圧室Ａとを
連通する流体導入路である。本例の流体導入路１７は、
第２流路１Ｈと流体受圧室Ａとを連絡した。更に、１８
は、制御杆９を大気室Ｂ側に向けて押圧する制御杆スプ
リングであり、ダイヤフラムスプリング１４のバネ力は
制御杆スプリング１８のバネ力より強く設定される。更
に又１９はストレーナであって流入口１Ａに配置され
る。

【００１９】以上によると、流入口１Ａと流出口１Ｂと
は、以下によって連絡される。流入口１Ａ−第３流路１
Ｊ−第１弁座２−可動コア収納孔１Ｃ−第１流路１Ｇ−
弁座体収納室１Ｆ−第２弁座２０−第１通孔８Ａと縮小
径部９Ｂによって形成される間隙Ｐ−第２通孔８Ｂ−第
２流路１Ｈ−ジェット１６−流出口１Ｂである。又、制
御杆９はダイヤフラムスプリング１４にて上方に押圧さ
れるとともに制御杆スプリング１８にて下方へ押圧され
るもので、両スプリングがバランスした状態において制
御杆９の上下方向位置が決定される。このとき制御杆９
の下端９Ａは上側リテーナ１２Ａに当接し、第２弁体２
１は第２弁座２０を一定開口する。

【００２０】次にその作用について説明する。電磁弁Ｓ
のコイル３に通電されない状態において、可動コア５は
プランジャースプリング６のバネ力によって下方へ押圧
され、弁部７は第１弁座２を閉塞保持する。以上による
と流入口１Ａと可動コア収納孔１Ｃ、第１流路１Ｇとは
遮断されて保持されるもので、吐出路１Ｂより流体が排
出されることがなく、閉弁状態が維持される。尚、以下
の説明を容易にする為にかかる閉弁状態において、制御
杆９はダイヤフラムスプリング１４によって上方向へ付
勢され、これによって第２弁体２１が第２弁座２０を一
定開口させた状態において安定させた。

【００２１】次いで、電磁弁Ｓのコイル３に通電して流
体を供給する際について説明する。コイル３に通電され
ると、可動コア５はコイル３に生起する磁力により、プ
ランジャースプリング６のバネ力に抗して固定コア４側
へ移動するもので、可動コア６に装着された弁部７は第
１弁座２を開放する。以上によると、第３流路１Ｊにあ
る流体は、第１弁座２、可動コア収納孔１Ｃ、第１流路
１Ｇ、弁座体収納室１Ｆ、第２弁座２０、間隙Ｐ、第２
通孔８Ｂ、第２流路１Ｈ、ジェット１６、を介して流出
口１Ｂ内へと流れ込む。以上は、流体の流れについて説
明したが、流体の定流量制御は以下によって行なわれ
る。

【００２２】すなわち、第２弁座２０を介してジェット
１６より上流側の流路（いいかえると間隙Ｐ、第２通孔
８Ｂ、第２流路１Ｈがこの流路に相当する）に流入する
流体の圧力が設定された流体圧力より高い場合、この流
体圧力は流体導入路１７を介して流体受圧室Ａに導入さ
れるものであり、これによるとダイヤフラム１０はダイ
ヤフラムスプリング１４のバネ力に抗して下方向へと移
動する。このダイヤフラム１０の下方向への移動による
と、制御杆９は制御杆スプリング１８によりダイヤフラ
ム１０に追従して下方向へ移動し、第２弁体２１が第２
弁座２０の開口面積を小さく繰り込むことになる。以上
によると、ジェット１６の上流側の流体圧力を即座に所
定の一定圧力に低下して制御しうるもので、一定圧力を
有する流体が一定絞りを有するジェット１６を通過する
ことによって流体の定流量制御を行なうことができる。

【００２３】一方、第２弁座２０を介してジェット１６
より上流側の流路に流入する流体の圧力が設定された流
体圧力より低い場合、前記と同様にこの流体圧力は流体
導入路１７を介して流体受圧室Ａに導入されるものであ
り、これによるとダイヤフラム１０は制御杆スプリング
１８のバネ力に抗してダイヤフラムスプリング１４のバ
ネ力により上方向へと移動する。このダイヤフラム１０
の上方向への移動によると、制御杆９はダイヤフラム１
０に追従して上方向へ移動し、第２弁体２１が第２弁座
２０の開口面積を大きく開放する。以上によると、ジェ
ット１６の上流側の流体圧力を即座に所定の一定圧力に
上昇して制御しうるもので、一定圧力を有する流体が一
定絞りを有するジェット１６を通過することによって流
体の定流量制御を行なうことができる。

【００２４】又、ダイヤフラムスプリング１４のバネ力
の設定は、ネジ部材１３を螺動することによって行なう
ことができる。すなわち、ネジ部材１３を締めこむこと
によってダイヤフラムスプリング１４の設定バネ力を強
くすることができ、ネジ部材１３を緩めることによって
ダイヤフラムスプリングのバネ力を弱めることができ
る。以上によると、ジェット１６の上流側の流路内にお
ける流体の圧力を適宜設定調整しうるもので単一の定流
量電磁弁の汎用性を高めることができた。更にダイヤフ
ラムスプリング１４はその製作時において荷重のバラツ
キを有するものであるが、前記ネジ部材１３の調整によ
って荷重バラツキを完全に抑止することができ、極めて
高精度な定流量制御を行なうことができる。

【００２５】又、弁本体１に弁座体収納室１Ｆを設け、
該弁座体収納室１Ｆに圧力を制御する機能を有する弁座
体８を固定配置するとともに制御杆９を弁座体８に移動
自在に配置し、前記弁座体８には、上端の第２弁座２０
から下端に向けて開口する第１通孔８Ａと、第１通孔８
Ａと第２流路１Ｈとを連絡する第２通孔８Ｂを設け、一
方制御杆９には、その上端に第２弁座２０を開閉する第
２弁体２１を設け、下端を上側リテーナ１２Ａを介して
ダイヤフラム１０に当接し、その中間部に環状の間隙Ｐ
を形成する為の縮小径部９Ｂを設けたので、圧力制御機
能を同一軸心線上に配置でき、定流量電磁弁をコンパク
トにまとめる上で効果的である。

【００２６】更に又、前記流体導入路１７を、弁座体８
の下端から第２通孔８Ｂに向けて貫通して穿設したこと
によると、（この流体導入路１７は図１において点線で
示される）弁座体８の製作時において同時に加工形成す
ることができ、弁本体１に流体導入路１７を設けるのに
比較し、製造コストを低減できる。

【００２７】又、電磁弁Ｓの第１弁座２より上流側の第
３流路１Ｊあるいは流入口１Ａ内にストレーナ１９を配
置することによると、第１弁座２、第２弁座２０、ジェ
ット１６に向かう流体中に異物が含まれるものでなく、
常に清浄な流体を供給しうるもので、特に第１弁座２に
あっては弁閉塞性を長期に渡って安定して保持でき、第
２弁座２０、ジェット１６にあっては異物によって絞り
部が閉塞されることがなく、正確な開口面積の制御が行
ないうるものである。

【００２８】

【発明の効果】以上の如く、本発明になる定流量電磁弁
によると、弁本体とカバーとよりなる筐体内に、流体受
圧室と大気室とに区分するダイヤフラムと、弁本体に設
けた第１弁座を開閉する電磁弁と、ダイヤフラムと同期
的に移動し、弁本体に設けた第２弁座からジェットに向
かう流体を制御する第２弁体と、第２弁座とジェットと
の間の流体を流体受圧室内へ導入する為の流体導入路
と、を配置したので、部品点数を大きく削減できるとと
もにコンパクトで安価な定流量電磁弁を提供できる。
又、全ての機能が単一の筐体内に配置されることによっ
て接続配管を減少でき、これによると配管の減少、配管
接続作業の減少を達成できる。更にメンテナンス作業を
行なう際にあっては、流入路に連なる配管と、吐出路に
連なる配管とを取り外すことによって定流量電磁弁を取
り出すことができるので、メンテナンス作業性を大きく
向上できたものである。

【００２９】又、ダイヤフラムスプリングの下端をカバ
ーに螺着されたネジ部材に係止したことによると、ジェ
ットより上流側の流体の圧力を適宜設定して調整できる
もので、その汎用性を高めることができるとともにダイ
ヤフラムスプリングの設定バネ力を正確に調整できて高
精度な定流量制御を行なうことができる。

【００３０】又、弁座体収納室に固定配置される弁座体
に第２弁座、第１通孔及び第２通孔を設け、該弁座体内
に移動自在に配置される制御杆に第２弁体、縮小径部を
設けるとともに制御杆の下端をダイヤフラムに当接した
ことによると、定流量電磁弁をコンパクトにまとめる上
で好ましい。

【００３１】更に流体導入路を弁座体に設けたことによ
ると、流体導入路の製造コストを低減できたものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定流量電磁弁の一実施例を示す縦断面
図。

【符号の説明】

１ 弁本体 １Ａ 流入口 １Ｂ 流出口 １Ｄ 弁本体凹部 １Ｅ 流体受圧室の底部 １Ｆ 弁座体収納室 １Ｇ 第１流路 １Ｈ 第２流路 ２ 第１弁座 ８ 弁座体 ８Ａ 第１通孔 ８Ｂ 第２通孔 ９ 制御杆 ９Ｂ 縮小径部 １０ ダイヤフラム １１ カバー １４ ダイヤフラムスプリング １６ ジェット ２０ 第２弁座 ２１ 第２弁体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流入口１Ａと流出口１Ｂとがその上流か
   ら下流に向いて第１弁座２、第２弁座２０、ジェット１
   ６、を備える流路にて連絡される弁本体１と；弁本体１
   の下側に開口する弁本体凹部１Ｄと、それをおおうカバ
   ー１１との間に挟持され、流体受圧室Ａと大気室Ｂとに
   区分するダイヤフラム１０と；大気室Ｂ内にあってダイ
   ヤフラム１０を流体受圧室Ａ側に向けて押圧するダイヤ
   フラムスプリング１４と；第１弁座２を開閉する電磁弁
   Ｓと；ダイヤフラム１０と同期的に移動し、第２弁座２
   ０からジェット１６に向かう流体を制御する第２弁座２
   １と；第２弁座２０とジェット１６間の流路を流れる流
   体を流体受圧室Ａ内へ導入する為の流体導入路１７と；
   を備える定流量電磁弁。
2. 【請求項２】 前記ダイヤフラムスプリングの上端が下
   側リテーナ１２Ｂを介してダイヤフラム１０に係止さ
   れ、ダイヤフラムスプリング１４の下端を、カバー１１
   に螺着されたネジ部材１３に係止されてなる請求項１記
   載の定流量電磁弁。
3. 【請求項３】 前記流体受圧室の底部１Ｅから上方に向
   けて弁座体収納室１Ｆを凹設し、その上方を第１流路１
   Ｇにて第１弁座２に連絡するとともにその側方を第２流
   路１Ｈにてジェット１６に連絡し、一方、前記弁座体収
   納室１Ｆには、上端に開口する第２弁座２０から下端に
   向けて開口する第１通孔８Ａと、第１通孔８Ａと第２流
   路１Ｈとを連絡する第２通孔８Ｂと、を備えた弁座体８
   が固定配置され、更に、前記第１通孔８Ａには、上端に
   第２弁座２０を開閉する第２弁体２１を備えるとともに
   下端がダイヤフラム１０に当接し、その中間部に第１通
   孔８Ａから第２流路１Ｈに向けて流体を供給しうる縮小
   径部９Ｂを有する制御杆９を移動自在に配置したことを
   特徴とする請求項１記載の定流量制御弁。
4. 【請求項４】 前記弁座体に、一端が第２通孔８Ｂに開
   口し、他端が流体受圧室Ａ内に開口する流体導入路１７
   を設けたことを特徴とする請求項３記載の定流量弁。