JPS5838211Y2 - 水撃緩和電磁弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 利用分野 本考案は、パイロット式２方向電磁弁において、弁閉時
に発生する水撃を緩和する水撃緩和電磁弁に関するもの
である。

従来技術とその問題点 例えば、実開昭５０−１０４２３０号公報における図面
の第７図に記載されているように、流体入口と出口との
間に主弁座を開閉する主弁を配設すると共に、該主弁の
背部に圧力作用室を形成し、該圧力作用室と通じるパイ
ロット室に上記流体入口と通じる入口オリフィス及び出
口と通じる出口オリフィスを開口させ、該出口オリフィ
スを電磁操作部の可動鉄心で開閉することにより上記主
弁の開閉を行うようにしたパイロット式２方向切換弁は
公知である。

而して、この種切換弁においては、パイロット弁を開く
ことにより圧力作用室内の流体圧力を低下させて主弁を
開き、主弁を閉じる場合はパイロット弁を閉じて圧力作
用室内の流体圧力を上昇させるが、制御流体が液体の場
合は主弁の閉止により水撃が発生する。

この水撃は、主弁の閉鎖速度が速い場合に生じ易く、従
って、この水撃を緩和するには、主弁を閉鎖する際に何
らかの方法で圧力作用室の昇圧を遅延させ、それによっ
て主弁の閉鎖速度を遅くすればよい。

上記パイロット式２方向切換弁においては、入口側オリ
フィスをできるだけ小さくすることによって圧力作用室
への流体供給量を少なくシ、それによって主弁の応答速
度を遅くして水撃を十分緩和できる程度に緩閉銀させる
ことができるが、入口オリフィスを小さくすると、流体
中の異物が供給孔中に付着して目詰りし、動作不良を生
じ易いという問題がある。

本考案の技術的課題 本考案の課題は、上記オリフィスを小さくすることなく
主弁の閉鎖時における圧力作用室の昇圧を遅延させ、そ
れによって主弁の応答速度を遅くすることにある。

技術的手段 上記課題解決のために講じた技術的手段は、可動鉄心の
下端にパイロット室内を上下動する仕切板を固定し、こ
れによって入口オリフィス及び出口オリフィスが開口す
る制御室と圧力作用室に連通ずる背部室とをパイロット
室内に区画形成すると共に、該制御室と圧力作用室とを
有効開口面積が入口オリフィスより小さい制御孔によっ
て連通させたことである。

作用 上記技術的手段は次のように作用する。

即ち、電磁操作部への通電時には、可動鉄心の吸着によ
って出口オリフィスが開放し、圧力作用室の流体圧力が
低下するため主弁は開放しているが、この状態で電磁操
作部への通電を断つと、可動鉄心がばねに押圧されて出
口オリフィスを閉鎖すべく移動を開始し、このとき、可
動鉄心に固定した仕切板に制御室内の流体による抵抗力
が作用し、可動鉄心は出口オリフィスを緩閉鎖する。

この場合に、該可動鉄心が出口オリフィスに近づいてそ
の開口量を狭めていくに従って、出口オリフィスからの
流出量が減少して制御室内の流体圧力が上昇し、これに
対して圧力作用室は入口オリフィスよりも有効開口面積
が小さい制御孔を通して流体圧力が流入するため、制御
室に比べて圧力上昇が遅延し、従って圧力作用室と連通
している仕切板上の背部室の圧力上昇も遅延して、仕切
板の両面の背部室と制御室の圧力差が大きくなるため、
その圧力差に応じた押戻し力が仕切板に抵抗力として作
用することになり、それによって可動鉄心による出口オ
リフィスの閉鎖が次第に遅くなり、而して制御室から制
御孔を通して流体が流入する圧力作用室の内圧は比較的
緩やかに上昇し、主弁の閉鎖速度も緩やかになって閉弁
に伴う水撃が防止される。

本考案における特有の効果 本考案は、次のような特有の効果を生じる。

即ち、上述したように可動鉄心に仕切板を設けているた
め、この仕切板の大きさにより受圧面積を調整して、可
動鉄心による出口オリフィスの閉鎖に対する抵抗力を適
切な値に設定することができる。

また、主弁の閉鎖途中で入口側の流木圧力が急上昇し、
それに伴って制御室の流体圧力が急上昇しても、可動鉄
心がばねに抗して進動せしめられることによりその圧力
上昇が吸収されると共に出口オリフィスの開放により流
体圧力が出口側へ放出され、しかも上記制御孔によって
この圧力上昇が圧力作用室へ直接伝わるのが防止される
ので、主弁の閉鎖途中で入口側の流体圧が急上昇しても
、これによって水撃を生じることはない。

実施例 以下、本考案の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本考案の第１実施例を示し、図中１は流体の入
口２と出口３とを有する弁本体であって、該弁本体１内
にはで上記入口２と出口３との連通路の中間に主弁座４
を設けると共に、ダイヤフラム６に支持された主弁５を
上記主弁座４に接離自在に配設し、該主弁５の背部には
圧力作用室７を形成している。

また、弁本体１には、開口面積の十分大きい連通孔９を
通じて圧力作用室７と連通ずるパイロット室８を設け、
該パイロット室８には、入口２と通じる入口オリフィス
１０を開口させると共に、出口３と通じる出口オリフィ
ス１１を開口させている。

この出口オリフィス１１は、有効開口面積を上記入口オ
リフィス１０より十分大きく設定したものである。

而して、弁本体１の上部には、電磁コイル１３と、固定
鉄心１４と、パイロット室８内を昇降して出口オリフィ
ス１１を開閉する可動鉄心１５とを備えた電磁操作部１
２を配設し、上記可動鉄心１５の下端には、パイロット
室８内に上下摺動可能に嵌装した仕切板１６を固定して
いる。

この仕切板１６は、パイロット室８内を、入口オリフィ
ス１０及び出口オリフィス１１が開口する制御室８ａと
、連通路９により圧力作用室７と常にその内部圧力が同
等になるように連通された背部室８ｂとに区画するもの
で、該仕切板１６には区画した両室８ａ、８ｂを連通さ
せる有効開口面積が入口オリフィス１０よりも小さい制
御孔１７を穿設し、それによって制御室８ａと圧力作用
室７とを連通させている。

なお、図中１８は可動鉄心１５を付勢するばねである。

第１図はコイル１３への非通電状態を示し、この場合、
可動鉄心１５がばね１８により押し下げられて出口オリ
フィス１１を閉鎖しているため、入口２からの圧力流体
は入口オリフィス１０がら制御室８ａ、仕切板１６の制
御孔１７、背部室８ｂ及び連通孔９を通じて圧力作用室
７内に充満しており、この流体圧力によって主弁５が主
弁座４に圧接された弁閉状態となっている。

コイル１３に通電すると、可動鉄心１５が固定鉄心１４
に吸引されてばね１８に抗して上昇するため、出口オリ
フィス１１が開口するが、出口オリフィス１１の有効開
口面積を入口オリフィス１０より十分大きくとっである
ので、制御室８ａ内の流体圧力は低下し、それに伴なっ
て該制御室８ａと連通ずる圧力作用室７内の流体圧力も
低下するため、主弁５は主流体に押上げられて主弁座４
から離間し、弁開状態となる。

ここで再びコイル１３への通電を解除すると、可動鉄心
１５がはね１８に押圧されて出口オリフィス１１を閉鎖
すべく移動を開始し、このとき、可動鉄心１５に固定し
た仕切板１６に制御室８ａ内の流体による抵抗力が作用
し、可動鉄心１５は出口オリフィス１１を緩閉銀する。

この場合に、該可動鉄心１５が出口オリフィス１１に近
づいてその開口量を狭めていくに従って、出口オリフィ
ス１１からの流出量が減少して制御室８ａ内の流体圧力
が上昇し、制御孔１７を通じて圧力作用室７内の流体圧
力も上昇するため、主弁５は閉鎖方向へ移動する。

この主弁５の移動に伴って入口２側の圧力が上昇すると
、制御室８ａ内の流体圧力が上昇して、その分仕切板１
６に作用する抵抗力が大きくなり、そのため、可動鉄心
１５による出口オリフィス１１の閉鎖は遅くなっていく
。

従って、制御室８ａ即ち圧力作用室７の内圧は比較的緩
やかに上昇していき、主弁５の閉鎖速度も緩やかになっ
て閉弁に伴う水撃が防止される。

主弁５の閉鎖途中で入口側の流体圧力が急上昇し、それ
に伴って制御室８ａの流体圧力が急上昇しても、この圧
力上昇は入口オリフィス１０を通じて制御室８ａへは直
ちに伝達されるが、該制御室８ａから背部室８ｂすなわ
ち圧力作用室７へは開口面積の小さい制御孔１７が介在
しているためその伝達が遅くなる。

従って、一時的に制御室８ａと背部室８ｂとの間に「制
御室〉背部室」なる圧力差が発生し、この圧力差が仕切
板１６に揚力として作用するため可動鉄心１５ははね１
８の力に抗して押し上げられ、出口オリフィス１１が開
口する。

そこで制御室８ａ内の流体は該出口オリフィス１１から
出口３側へ流出し、それによって該制御室８ａ内の流体
圧力が低下するため、上昇圧力は背部室８ｂすなわち圧
力作用室７へは伝達されず、主弁５の急激な閉弁は生じ
ない。

一時的に開口した出口オリフィス１１は、制御室８ａ内
の圧力低下と共に可動鉄心１５が下降するため再び閉鎖
される。

このようにして、主弁５の閉弁動作に伴なって発生する
入口２側の急激な圧力上昇は、制御室８ａ内において吸
収されて圧力作用室Ｉへは伝達されず、而して該圧力作
用室７へは常に流体が緩やかに流入してその内圧が緩や
かに上昇することになり、従って主弁５は加速的に閉弁
することがなく、入口２側圧力の急上昇にもかかわらす
緩閉銀して水撃が緩和される。

上記制御孔１７は必らずしも仕切板１６に穿設する必要
はなく、該仕切板外周とパイロット室８内壁面との摺動
間隙をもってそれに代替することができる。

第２図に示す第２実施例は、制御孔１７を直接制御室８
ａと圧力作用室７との間に設けたものであって、その他
の構造及び作用については前記第１実施例と同等である
から、同一部分に同一符号を付してその説明は省略する
。

なお、上記仕切板１６はパイロット室８内を摺動するも
のに限らず、ダイヤフラム状にすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す縦断面図、第２図は
第２実施例を示す要部断面図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体入口と出口とを有する弁本体内に、上記入口と出口
   との連通路の中間に設けた主弁座を開閉する主弁を配設
   すると共に、該主弁の背部に圧力作用室を形成し、該圧
   力作用室と通じるパイロット室に上記流体入口と通じる
   入口オリフィス及び出口と通じる有効開口面積を入口オ
   リフィスより十分大きく設定した出口オリフィスを開口
   させ、該出口オリフィスを電磁操作部の可動鉄心で開閉
   することにより上記主弁の開閉を行うようにしたものに
   おいて、上記可動鉄心の下端にパイロット室内を上下動
   する仕切板を固定して該パイロット室内を上記入口オリ
   フィス及び出口オリフィスが開口する制御室と圧力作用
   室に連通ずる背部室とに区画形成し、該制御室と上記圧
   力作用室とを、有効開口面積が入口オリフィスより小さ
   い制御孔によって連通せしめた水撃緩和電磁弁。