JP2017026012A - solenoid valve - Google Patents

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尚志 原田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solenoid valve in which a sanitary property is improved so as to be used for a beverage supply device.SOLUTION: A solenoid valve 1 includes: a valve box 10 having an inflow pipe 11 and an outflow pipe 12; a valve seat 14 disposed inside the valve box 10; a valve body 19 which can be seated on the valve seat 14; a plunger 17 connected to the valve body 19; and a drive part 15 for moving the plunger 17 along an axial direction of the plunger 17, and for switching the valve body 19 between a valve closed state of being seated on the valve seat 14 and a valve open state of leaving the valve seat 14. The valve seat 14 is disposed on an upstream end of the outflow pipe 12. The valve body 19 is disposed so as to face the valve seat 14 from the inflow pipe 11 side. A diaphragm 21 is disposed between the valve body 19 and the drive part 15 so as to fluidically separate the valve box 10 and the drive part 15.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、流入部と流出部との間に弁座及び弁体を有する弁箱と、前記弁体に連なるプランジャを前記プランジャの軸心方向に沿って移動させ、前記弁体を前記弁座に着座する閉弁状態と、前記弁座から退座する開弁状態とに切り替える駆動部とを備えた電磁弁に関するものである。   According to the present invention, a valve box having a valve seat and a valve body between an inflow portion and an outflow portion, and a plunger connected to the valve body are moved along an axial direction of the plunger, and the valve body is moved to the valve seat. The present invention relates to an electromagnetic valve provided with a drive unit that switches between a valve-closed state in which the valve is seated and a valve-opened state in which the valve seat is retracted.

飲料供給装置の一例としてのウォーターサーバは、利用者による注水ボタン等の操作に応じて、内部のタンクに貯留された水やお湯を小出し供給する装置である。   A water server as an example of a beverage supply device is a device that dispenses and supplies water or hot water stored in an internal tank in response to an operation of a water injection button or the like by a user.

近年、飲料水の安全性についての関心の高まりから、たとえば、特許文献1には、飲料水が封入された樹脂性の容器の載置部と、前記載置部に載置された容器本体の封止部に接続される給水口と、前記給水口から給水された飲料水を冷却する冷水用タンクと、前記冷水用タンク内の冷水を注水する冷水用注水口に至る冷水用配管系と、前記冷水用タンクへ供給される飲料水とは分岐して供給された飲料水を加熱する温水用タンクと、前記温水用タンク内の温水を注出する温水用注水口へ至る温水用配管系などに加えて、前記配管系を定期的に殺菌するための殺菌機構を備えたウォーターサーバが提案されている。   In recent years, for example, Patent Document 1 discloses a mounting unit for a resinous container in which drinking water is enclosed and a container main body mounted on the mounting unit described above due to the growing concern about the safety of drinking water. A water supply port connected to the sealing unit, a cold water tank that cools drinking water supplied from the water supply port, and a cold water piping system that leads to a cold water injection port that injects cold water in the cold water tank, A hot water tank that heats the drinking water supplied by branching from the drinking water supplied to the cold water tank, a hot water piping system that leads to a hot water inlet that pours hot water in the hot water tank, and the like In addition, a water server having a sterilization mechanism for periodically sterilizing the piping system has been proposed.

該殺菌機構は、循環ポンプによって定期的に温水用タンク内に貯留されている温水の一部を吸い上げ、循環経路を介して少なくとも冷水用経路に供給することで配管系の殺菌が可能となっている。   The sterilization mechanism can sterilize the piping system by sucking up a part of the hot water stored in the hot water tank periodically by the circulation pump and supplying it to at least the cold water path through the circulation path. Yes.

引用文献1に開示のようなウォーターサーバは、利用者が手動でコック式の止水栓を開閉することで飲料水の注水と停止がされる構成であるため、前記殺菌機構の作動中であるにもかかわらず冷水用注水口の止水栓を開いてしまうと、冷水ではなく温水が注水されてしまうという問題があった。   Since the water server as disclosed in the cited document 1 is configured such that the user manually injects and stops drinking water by opening and closing the cock-type stop cock, the sterilization mechanism is in operation. Nevertheless, if the water stop cock of the cold water inlet is opened, there is a problem that hot water is poured instead of cold water.

この問題を解決するために、止水栓に、利用者が注水ボタンを操作することによって開閉作動する電磁弁を採用する例が増えている。止水栓の用途としての電磁弁は、流路構成の簡素化が図れるため、パイロット式のものより直動式のものが好ましく挙げられる。   In order to solve this problem, an example of adopting an electromagnetic valve that opens and closes when a user operates a water injection button in a water stop cock is increasing. As the solenoid valve used as a stop cock, a direct acting type is preferable to a pilot type because the flow path configuration can be simplified.

直動式の電磁弁は、弁体に連なるプランジャを電磁力によって作動させて、弁体を弁口から離間させた開弁状態と、弁体を弁口に当接させた閉弁状態との間で移動させることで弁の開閉を行うように構成されている。したがって、前記殺菌機構の作動中であれば、注水ボタンの操作をしても、開弁させないように制御することが容易である。   The direct acting solenoid valve has a valve open state in which the plunger connected to the valve body is operated by electromagnetic force to separate the valve body from the valve port, and a valve closed state in which the valve body is in contact with the valve port. It is configured to open and close the valve by moving between them. Therefore, if the sterilization mechanism is in operation, it is easy to perform control so that the valve is not opened even when the water injection button is operated.

しかし、電磁弁の採用により新たな問題が発生している。
すなわち、電磁弁はコック式の止水栓に比べて構造が複雑であり、前記殺菌機構による殺菌用の温水が電磁弁の、特にプランジャの作動部に十分に行き渡りにくい。
そのため、電磁弁内の殺菌に時間がかかったり、殺菌が不十分となったりする虞があった。
However, new problems have arisen due to the adoption of solenoid valves.
That is, the structure of the solenoid valve is more complicated than that of the cock-type water stop cock, and the sterilizing hot water by the sterilization mechanism is not easily spread to the solenoid valve, particularly the operating portion of the plunger.
For this reason, there is a possibility that sterilization in the electromagnetic valve takes time or sterilization becomes insufficient.

特開2006−021793号公報JP 2006-021793 A

本発明は、上述の事情に鑑みて為されたものであって、飲料供給装置に用いるためにサニタリー性が向上した電磁弁を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the above-mentioned situation, Comprising: It aims at providing the solenoid valve which improved the sanitary property for using for a drink supply apparatus.

上述の目的を達成するため、本発明の特徴構成は、流入部と流出部とを有する弁箱と、前記弁箱の内部に配設された弁座と、前記弁座に着座可能な弁体と、前記弁体に連なるプランジャと、前記プランジャを、前記プランジャの軸心方向に沿って移動させ、前記弁体を前記弁座に着座する閉弁状態と、前記弁座から退座する開弁状態とに切り替える駆動部と、を備えた電磁弁であって、前記弁座は、前記流出部の上流端に配設され、前記弁体は、前記流入部側から前記弁座に対向するように配設され、前記弁体と前記駆動部との間に、前記弁箱と前記駆動部とを流体的に隔離するためのダイヤフラムが配設されている点にある。   In order to achieve the above-described object, the characteristic configuration of the present invention includes a valve box having an inflow part and an outflow part, a valve seat disposed in the valve box, and a valve body that can be seated on the valve seat. And a plunger connected to the valve body, a valve closing state in which the plunger is moved along an axial direction of the plunger and the valve body is seated on the valve seat, and a valve opening that is retracted from the valve seat An electromagnetic valve including a drive unit for switching to a state, wherein the valve seat is disposed at an upstream end of the outflow part, and the valve body is opposed to the valve seat from the inflow part side. And a diaphragm for fluidly isolating the valve box and the drive unit is provided between the valve body and the drive unit.

上述の構成によれば、ダイヤフラムによって、前記駆動部を前記弁箱から流体的に隔離することができるので、前記駆動部の殺菌が不要となる。   According to the above-described configuration, the drive unit can be fluidly isolated from the valve box by the diaphragm, so that the sterilization of the drive unit is not necessary.

ところで、ダイヤフラムを配設するにあたり、弁体の外周部にダイヤフラムを一体に構成して、前記ダイヤフラムの周縁部を弁箱に対して固定することも考えられる。しかし、この構成は、弁体の外周部がダイヤフラムに連なっているため弁体の弁座に対する自由度が少なく、弁体と弁座の成形に高い精度が求められる。すなわち、弁体と弁座との平行の精度が不十分であると、弁体を弁座に対して着座させようとプランジャで弁体を弁座に向けて押圧させても、弁体が、その外周部に一体形成されたダイヤフラムによって引っ張られるような力が働くため、適切に閉弁できないことがある。また、弁座と弁体との間の異物の噛みこみにも弱い。   By the way, when the diaphragm is disposed, it is also conceivable that the diaphragm is integrally formed on the outer peripheral portion of the valve body and the peripheral portion of the diaphragm is fixed to the valve box. However, in this configuration, since the outer peripheral portion of the valve body is connected to the diaphragm, the degree of freedom with respect to the valve seat of the valve body is small, and high accuracy is required for molding of the valve body and the valve seat. That is, if the accuracy of parallelism between the valve body and the valve seat is insufficient, even if the valve body is pressed toward the valve seat with the plunger to seat the valve body against the valve seat, Since a force that is pulled by a diaphragm integrally formed on the outer peripheral portion works, the valve may not be closed properly. It is also vulnerable to foreign matter biting between the valve seat and the valve body.

これに対して、本発明による電磁弁は、弁体とダイヤフラムとを別体に構成したため、閉弁時に弁体はダイヤフラムの影響を直接受けることがない。したがって、上記のような一体に構成した場合に発生する問題が発生しない。
なお、プランジャは弁体の大きさに比べて細く構成し、弁体はプランジャに対して揺動自在に連結することが好ましい。これにより、弁体の弁座に対する自由度が増し、弁座と弁体との間の異物の噛みこみに強くなる。
On the other hand, since the solenoid valve according to the present invention is configured such that the valve body and the diaphragm are separately provided, the valve body is not directly affected by the diaphragm when the valve is closed. Therefore, the problem which occurs when the above-described integrated structure is not generated.
In addition, it is preferable that the plunger is configured to be thinner than the size of the valve body, and the valve body is pivotably connected to the plunger. As a result, the degree of freedom of the valve body with respect to the valve seat is increased, and it becomes strong against the biting of foreign matter between the valve seat and the valve body.

また、通常、電磁弁を流体の配管の途中に配設するときには、弁座は流入部の下流端に配設され、弁体は流出部側から前記弁座に対向するように配設される。したがって、弁体には上流側から供給される流体の圧力に打ち勝って閉弁を可能とするだけの強い付勢力を生じさせるスプリングなどの弾性部材が必要となり、さらに、閉弁を維持しようとする力に打ち勝って開弁を可能とするだけの、プランジャを駆動させるためのコイルなどの駆動部が必要となる。   Normally, when the solenoid valve is disposed in the middle of the fluid piping, the valve seat is disposed at the downstream end of the inflow portion, and the valve body is disposed so as to face the valve seat from the outflow portion side. . Therefore, the valve body needs an elastic member such as a spring that generates a strong urging force that can overcome the pressure of the fluid supplied from the upstream side and enables the valve to be closed, and further attempts to maintain the valve closing. A drive unit such as a coil for driving the plunger is required to overcome the force and enable the valve to open.

これに対して、本発明による電磁弁は、弁座は流出部の上流端に配設され、弁体は流入部側から弁座に対向するように配設されていることにより、流入部から弁箱に供給される流体の圧力を、弁体を弁座に付勢する力として利用することができるため、上述の場合に比べて弱い付勢力のスプリングであっても十分に閉弁できるようになる。また、付勢力が弱いことで、閉弁を維持しようとする力に打ち勝って開弁を可能とするためのコイルも小さくてよいので、結果として電磁弁のコストダウンや軽量化が図られる。   On the other hand, in the solenoid valve according to the present invention, the valve seat is disposed at the upstream end of the outflow portion, and the valve body is disposed so as to face the valve seat from the inflow portion side. Since the pressure of the fluid supplied to the valve box can be used as a force for urging the valve body against the valve seat, even a spring with a weak urging force compared to the above case can be sufficiently closed. become. Further, since the urging force is weak, the coil for overcoming the force for maintaining the valve closing and enabling the valve opening may be small. As a result, the cost and weight of the electromagnetic valve can be reduced.

このような作用効果は、弁体とダイヤフラムとが別体であるため容易に奏することができる。すなわち、弁体の弁座との対向面の裏面に、流入部から供給される流体の圧力を印加させることができるからである。   Such an operational effect can be easily achieved because the valve body and the diaphragm are separate bodies. That is, it is because the pressure of the fluid supplied from an inflow part can be applied to the back surface of the valve body facing the valve seat.

本発明においては、前記ダイヤフラムの中央部は、前記プランジャが貫通されるとともに前記プランジャに対して固定され、前記ダイヤフラムの周縁部は、前記弁箱に対して固定されていると好適である。   In the present invention, it is preferable that the central portion of the diaphragm is fixed to the plunger while the plunger is penetrated, and the peripheral portion of the diaphragm is fixed to the valve box.

プランジャは、その軸心方向に沿って弁箱に相対的に移動する。このような相対的に移動するプランジャと、弁箱とに亘って配設されながらも、自身が可撓することで弁箱と駆動部との流体的な隔離を可能とする構成として、ダイヤフラムが好適に採用される。   The plunger moves relative to the valve box along the axial direction. As a configuration that allows fluid isolation between the valve box and the drive unit by being flexible while being arranged over the relatively moving plunger and the valve box, the diaphragm has Preferably employed.

本発明においては、前記ダイヤフラムは、前記弁体との対向領域に、前記周縁部の固定位置よりも前記弁座から離間する方向に膨出するコルゲート部を有し、前記コルゲート部は、最も膨出する部分に囲まれる部分の前記弁座への投影面積が、前記弁体の前記弁座への投影面積以下であると好適である。   In the present invention, the diaphragm has a corrugated portion that bulges in a direction away from the valve seat from a fixed position of the peripheral edge in a region facing the valve body, and the corrugated portion is the most bulged. It is preferable that a projected area of the portion surrounded by the protruding portion on the valve seat is equal to or smaller than a projected area of the valve body on the valve seat.

コルゲート部を有しないダイヤフラムは、膜面が屈曲することで、プランジャの移動が可能となる。しかし、このようなダイヤフラムは、屈曲の程度によって弾性力が変わる。この弾性力は、ダイヤフラムの中央部のプランジャの軸心方向に沿った移動に対する抵抗力となるため、プランジャの移動がスムーズではなくなる虞がある。
ダイヤフラムにコルゲート部を有することにより、コルゲート部が位相を変えるように変形するため、上記のように弾性力に対抗して屈曲させる力に比べて弱い力であって、ダイヤフラムの中央部のプランジャの軸心方向に沿った移動に対する抵抗力を安定させることができる点で好ましい。
In the diaphragm having no corrugated portion, the plunger can be moved by bending the membrane surface. However, the elastic force of such a diaphragm varies depending on the degree of bending. Since this elastic force becomes a resistance force against the movement of the central portion of the diaphragm along the axial direction of the plunger, the movement of the plunger may not be smooth.
Since the corrugated portion is deformed so as to change the phase by having the corrugated portion in the diaphragm, the force is weaker than the force to bend against the elastic force as described above, and the plunger of the central portion of the diaphragm This is preferable in that the resistance force against movement along the axial direction can be stabilized.

ダイヤフラムのコルゲート部の最も膨出する部分に囲まれる部分には、弁箱内の流体によって、前記プランジャに接続された前記弁体を前記弁座から退座させる方向の力が作用する。この力は、スプリングなどの弾性部材による、前記弁体の閉弁方向への付勢力に対する抵抗力となる。
一方、前記弁体の、前記ダイヤフラムとの対向面には、前記弁箱内の流体の圧力によって、前記弁体を前記弁座に着座させる方向の力が発生する。この力は、コイルなどの駆動部による、前記弁体を開弁方向へ移動させる力に対する抵抗力となる。
A force in a direction of retracting the valve body connected to the plunger from the valve seat is applied to a portion surrounded by the most bulging portion of the corrugated portion of the diaphragm by the fluid in the valve box. This force is a resistance force against the urging force of the valve body in the valve closing direction by an elastic member such as a spring.
On the other hand, a force in a direction for seating the valve body on the valve seat is generated on the surface of the valve body facing the diaphragm due to the pressure of the fluid in the valve box. This force is a resistance force against a force that moves the valve body in the valve opening direction by a driving unit such as a coil.

前記弁体を前記弁座から退座させる方向の力が大きいと、前記弁体の閉弁方向への付勢力を確保するために強力な弾性力を有する弾性部材が必要となってしまい、これに伴い前記駆動部は強力な弾性力に打ち勝つ力を発生可能な能力が必要となってしまう。
コルゲート部の、最も膨出する部分に囲まれる部分の前記弁座への投影面積を、前記弁体の前記弁座への投影面積以下に設定することで、前記弁箱内の流体の圧力よって生じる、前記弁体から退座させる方向の力を、前記弁体を前記弁座に着座させる方向の力より小さくすることができるので、前記弾性部材の弾性力を不必要に強力にしなくて済み、これに伴い前記駆動部の能力も不必要に大きくせずに済む。
If the force in the direction of retracting the valve body from the valve seat is large, an elastic member having a strong elastic force is required to secure the urging force of the valve body in the valve closing direction. As a result, the driving unit needs to be capable of generating a force that overcomes a strong elastic force.
By setting the projected area of the portion of the corrugated portion surrounded by the most bulging portion to the valve seat to be less than or equal to the projected area of the valve body onto the valve seat, the pressure of the fluid in the valve box Since the generated force in the direction of seating away from the valve body can be made smaller than the force in the direction of seating the valve body on the valve seat, the elastic force of the elastic member need not be strengthened unnecessarily. Accordingly, it is not necessary to unnecessarily increase the capacity of the drive unit.

本発明においては、前記ダイヤフラムの周縁部と前記駆動部の間には、中央に開口部を有し前記開口部の周囲の少なくとも一面が前記ダイヤフラムに当接する環状のスペーサが配設され、前記コルゲート部は、前記スペーサの開口部の内方に収容可能であると好適である。   In the present invention, an annular spacer having an opening in the center and having at least one surface around the opening abutting against the diaphragm is disposed between the peripheral edge of the diaphragm and the drive unit, and the corrugated It is preferable that the portion can be accommodated inside the opening of the spacer.

プランジャの移動に伴って、コルゲート部が位相を変えるように変形する。このとき、前記コルゲート部を、スペーサの開口部の内方に収容できる点で省スペース化が図れる。   As the plunger moves, the corrugated portion deforms to change the phase. At this time, space saving can be achieved in that the corrugated part can be accommodated inside the opening of the spacer.

なお、スペーサは、弁箱又は駆動部と一体形成されてもよいし、別体に形成されてもよい。   The spacer may be formed integrally with the valve box or the drive unit, or may be formed separately.

本発明においては、前記流入部は、流体の通流軸心が水平方向に設定され、前記流出部は、流体の通流軸心が鉛直方向に設定されていると好適である。   In the present invention, it is preferable that the fluid inflow center of the inflow portion is set in a horizontal direction, and the fluid outflow center of the outflow portion is set in a vertical direction.

飲料供給装置の止水栓として用いられる電磁弁の流出部の下流側は大気開放されることとなる。
たとえば、流出部の流体の通流軸心が水平方向に設定されていると、弁体を開弁状態から閉弁したときに、流出部内に流体、すなわち飲料が残りやすい。飲料の残留は大気中の浮遊菌の付着や増殖の可能性があるため不衛生である。
しかし、上述の構成によると、弁体を開弁状態から閉弁したときに、流出部を流れる流体は重力によって自然と流れ落ちて流出部内に残りにくいため衛生的である。
The downstream side of the outflow part of the solenoid valve used as the water stop cock of the beverage supply device will be open to the atmosphere.
For example, if the flow axis of the fluid in the outflow portion is set in the horizontal direction, when the valve body is closed from the open state, the fluid, that is, the beverage tends to remain in the outflow portion. Residual beverages are unsanitary because of the potential for airborne microbes to adhere and multiply.
However, according to the above-described configuration, when the valve body is closed from the open state, the fluid flowing through the outflow portion naturally flows down due to gravity and hardly remains in the outflow portion, which is sanitary.

本発明においては、前記弁座の開口軸心は、鉛直方向に、又は鉛直方向から傾斜した方向に設定され、前記弁体及び前記プランジャの移動軸心は、前記開口軸心と一致するように設定されていると好適である。   In the present invention, the opening axis of the valve seat is set in the vertical direction or in a direction inclined from the vertical direction, and the movement axes of the valve body and the plunger are aligned with the opening axis. It is preferable that it is set.

弁座の開口軸心、弁体及びプランジャの移動軸心を、鉛直方向に設定することにより、弁体及びプランジャの自重を、弁体を弁座への付勢力として効率的に利用することができる。   By setting the opening axis of the valve seat and the movement axis of the valve body and the plunger in the vertical direction, the weight of the valve body and the plunger can be efficiently used as the urging force of the valve body to the valve seat. it can.

弁座の開口軸心、弁体及びプランジャの移動軸心を、鉛直方向から、特に、弁座から離れるに連れて流入部から離れる方向に、傾斜した方向に設定することにより、流入部と弁座と流出部とを近接させることができ、弁箱のコンパクト化が図れる。
特に電磁弁を飲料供給装置の止水栓として用いる場合には、弁箱内に残留する空気は、雑菌の繁殖を防ぐ観点から少ないほど好ましい。弁座の開口軸心、弁体、プランジャの移動軸心を、上記のように鉛直方向から傾斜させることで、弁箱内の空気は飲料を流通する度に、飲料とともに流出部へ運び去られるため衛生的である。
By setting the opening axis of the valve seat and the movement axis of the valve body and the plunger in an inclined direction from the vertical direction, in particular, in a direction away from the inflow part as the distance from the valve seat increases. The seat and the outflow portion can be brought close to each other, and the valve box can be made compact.
In particular, when the electromagnetic valve is used as a water stop cock of a beverage supply device, the amount of air remaining in the valve box is preferably as small as possible from the viewpoint of preventing the propagation of germs. By inclining the opening axis of the valve seat, the valve body, and the movement axis of the plunger from the vertical direction as described above, the air in the valve box is carried away to the outflow part together with the beverage every time the beverage is circulated. Because it is hygienic.

本発明の第1の実施形態による電磁弁の閉弁状態の断面図である。It is sectional drawing of the valve closing state of the solenoid valve by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態による電磁弁の開弁状態の断面図である。It is sectional drawing of the valve opening state of the solenoid valve by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態による電磁弁の閉弁状態の断面図である。It is sectional drawing of the valve closing state of the solenoid valve by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態による電磁弁の開弁状態の断面図である。It is sectional drawing of the valve opening state of the solenoid valve by the 2nd Embodiment of this invention.

以下に、本発明の実施形態による飲料供給装置の電磁弁を説明する。
図1に示すように、電磁弁1は、特に水の流通経路の向きが変化する箇所(流路の屈曲部)に取り付けることで残留水や空気溜まりを抑制することができるため、飲料供給装置、たとえばウォーターサーバの止水栓として好適に用いられる。
Below, the solenoid valve of the drink supply apparatus by embodiment of this invention is demonstrated.
As shown in FIG. 1, the electromagnetic valve 1 can suppress residual water and air accumulation particularly by attaching to a location where the direction of the water flow path changes (bent portion of the flow path). For example, it is suitably used as a stop cock for a water server.

本発明は、そのようなウォーターサーバの電磁弁に関して技術的特徴を有するものであるので、本明細書では、ウォーターサーバについての詳しい説明及び図解は省略される。   Since this invention has a technical feature regarding the solenoid valve of such a water server, the detailed description and illustration about a water server are abbreviate | omitted in this specification.

電磁弁1は、ウォーターサーバの注水管路30の末端部に取り付けられ、ウォーターサーバの操作パネルに備えられた注水ボタンに連動して開弁又は閉弁することで、飲料水の注水又は停止をするように制御される。   The solenoid valve 1 is attached to the end of the water injection pipe 30 of the water server, and opens or closes in conjunction with a water injection button provided on the operation panel of the water server, thereby injecting or stopping drinking water. To be controlled.

電磁弁1は、主要構成要素として、略水平方向に延び先端部がウォーターサーバの注水管路30と接続される流入管路(流入部)11と、上端部に弁口13を有し下端部が大気開放された略鉛直方向に延びる流出管路(流出部)12と、弁口13を取り囲む弁座14と、弁箱10と、弁箱10の上方に配設された電磁コイル16と、電磁コイル16の電磁力によって直線移動するプランジャ17と、プランジャ17の移動を案内するプランジャケース18と、プランジャ17の先端部に連なる弁体19と、プランジャ17の上部側の端面を押圧するようにプランジャケース18の内部に収容された圧縮コイルスプリング20と、弁体19と電磁コイル16との間に配設された、弁箱10と電磁コイル16とを流体的に隔離するためのダイヤフラム21とを備えている。プランジャ17を移動させる電磁コイル16や圧縮コイルスプリング20や、それらを収容するケースなどが駆動部15を構成する。   The electromagnetic valve 1 has, as main components, an inflow pipe (inflow part) 11 extending in a substantially horizontal direction and having a tip connected to a water injection pipe 30 of a water server, and a valve port 13 at an upper end. An outflow pipe (outflow portion) 12 that is open to the atmosphere and is opened to the atmosphere, a valve seat 14 that surrounds the valve port 13, a valve box 10, and an electromagnetic coil 16 disposed above the valve box 10, The plunger 17 that moves linearly by the electromagnetic force of the electromagnetic coil 16, the plunger case 18 that guides the movement of the plunger 17, the valve element 19 that continues to the tip of the plunger 17, and the upper end surface of the plunger 17 are pressed. A diaphragm for fluidly isolating the valve case 10 and the electromagnetic coil 16 disposed between the compression coil spring 20 accommodated in the plunger case 18 and the valve body 19 and the electromagnetic coil 16. And a beam 21. The electromagnetic coil 16 and the compression coil spring 20 that move the plunger 17, the case that accommodates them, and the like constitute the drive unit 15.

電磁コイル16が通電されていないときは圧縮コイルスプリング20の付勢力によって弁体19は弁座14に着座させられ、弁口13は閉弁され、飲料水は通水されない。
一方、ウォーターサーバの注水ボタンを利用者が操作することによって、電磁コイル16が通電されると、発生した電磁力が圧縮コイルスプリング20の付勢力に抗してプランジャ17を移動させ、これに伴って弁体19は弁座14から退座させられ、弁口13が開弁され、飲料水の通水がされる。
When the electromagnetic coil 16 is not energized, the valve element 19 is seated on the valve seat 14 by the urging force of the compression coil spring 20, the valve port 13 is closed, and drinking water is not passed.
On the other hand, when the electromagnetic coil 16 is energized by the user's operation of the water injection button of the water server, the generated electromagnetic force moves the plunger 17 against the urging force of the compression coil spring 20. Then, the valve body 19 is withdrawn from the valve seat 14, the valve port 13 is opened, and drinking water is passed.

なお、プランジャ17は、電磁コイル16の電磁力が作用する鉄芯部17aと、鉄芯部17aに連結された樹脂部17bとを備えている。樹脂部17bの下端には、弁体19が連結されている。樹脂部17bと弁体19とは、ある程度の揺動自在に連結されることが好ましい。   The plunger 17 includes an iron core portion 17a on which the electromagnetic force of the electromagnetic coil 16 acts, and a resin portion 17b connected to the iron core portion 17a. A valve body 19 is connected to the lower end of the resin portion 17b. It is preferable that the resin part 17b and the valve body 19 are connected so as to be swingable to some extent.

ダイヤフラム21の中央部23は、プランジャ17の特に樹脂部17bに周設された溝部に嵌設され、ダイヤフラム21の周縁部24は、弁箱10と駆動部15との間に挟持されている。
これにより、ダイヤフラム21は、電磁コイル16などの駆動部を、弁箱10から流体的に隔離する。
The central portion 23 of the diaphragm 21 is fitted into a groove portion provided around the resin portion 17 b of the plunger 17, and the peripheral edge portion 24 of the diaphragm 21 is sandwiched between the valve box 10 and the drive portion 15.
Thereby, the diaphragm 21 fluidly isolates the drive unit such as the electromagnetic coil 16 from the valve box 10.

なお、ダイヤフラムを有する電磁弁として、弁体の外周部に一体形成されたダイヤフラムの周縁部が弁箱に固定されている構成のものが公知であるが、本発明による電磁弁1は、ダイヤフラム21が弁体19とは離間した位置に配設されている点で大きく相違する。   In addition, as a solenoid valve having a diaphragm, one having a configuration in which a peripheral portion of a diaphragm integrally formed on an outer peripheral portion of a valve body is fixed to a valve box is known, but the solenoid valve 1 according to the present invention has a diaphragm 21. Is largely different from the valve body 19 in that it is disposed at a position separated from the valve body 19.

ダイヤフラム21の周縁部24と駆動部15の間には、中央に開口部26を有し、開口部26の周囲の少なくとも弁体19との対向面がダイヤフラム21に当接する環状のスペーサ25が配設されている。   Between the peripheral edge 24 of the diaphragm 21 and the drive unit 15, an annular spacer 25 having an opening 26 in the center and at least a surface facing the valve element 19 around the opening 26 abuts on the diaphragm 21 is arranged. It is installed.

スペーサ25の開口部26はコルゲート部22が収容可能であればよく、その開口面積は弁体19の弁座14に対する投影面積より大きくてもよいし、小さくてもよい。   The opening part 26 of the spacer 25 should just accommodate the corrugated part 22, and the opening area may be larger than the projection area with respect to the valve seat 14 of the valve body 19, and may be small.

ダイヤフラム21の弁体19との対向面のうちスペーサ25の開口部26に対応する部分に作用する飲料水の圧力によってプランジャ17に接続された弁体19を弁座14から退座させる方向に移動させようとする力と、弁体19のダイヤフラム21との対向面に作用する飲料水の圧力によって弁体19を弁座14に着座させる方向に移動させようとする力とは、略同じ大きさとなるように構成されている。なお、圧縮コイルスプリング20の付勢力と、電磁コイル16の電磁力の大きさに応じて、いずれか一方の力が他方の力より大きくなるように構成してもよい。   The valve body 19 connected to the plunger 17 is moved away from the valve seat 14 by the pressure of drinking water acting on the portion of the surface of the diaphragm 21 facing the valve body 19 corresponding to the opening 26 of the spacer 25. The force to be caused to move and the force to move the valve element 19 in the direction in which the valve element 19 is seated on the valve seat 14 by the pressure of drinking water acting on the surface of the valve element 19 facing the diaphragm 21 have substantially the same magnitude. It is comprised so that it may become. In addition, according to the biasing force of the compression coil spring 20 and the magnitude of the electromagnetic force of the electromagnetic coil 16, any one of the forces may be larger than the other force.

本実施形態ではスペーサ25はプランジャ17が収容されるプランジャケース18と一体形成されているが、スペーサ25は、弁箱10又は駆動部15と一体形成されてもよいし、別体に形成されてもよい。   In the present embodiment, the spacer 25 is integrally formed with the plunger case 18 in which the plunger 17 is accommodated. However, the spacer 25 may be formed integrally with the valve box 10 or the drive unit 15 or formed separately. Also good.

ダイヤフラム21には、周縁部24の固定位置よりも弁体19とは離間する方向に膨出するコルゲート部22が、弁体19との対向領域に備えられている。コルゲート部22は、最も膨出する部分に囲まれる部分の弁座14への投影面積が、弁体19の弁座14への投影面積以下となるように構成されている。
コルゲート部22は、プランジャ17の移動に伴って、コルゲート部22が位相を変えるように変形し、スペーサ25の開口部26の内方に収容される。
The diaphragm 21 is provided with a corrugated portion 22 that swells in a direction away from the valve body 19 from the fixed position of the peripheral edge portion 24 in a region facing the valve body 19. The corrugated portion 22 is configured such that the projected area of the portion surrounded by the most bulging portion onto the valve seat 14 is equal to or smaller than the projected area of the valve body 19 onto the valve seat 14.
As the plunger 17 moves, the corrugated portion 22 is deformed so that the corrugated portion 22 changes its phase, and is accommodated inside the opening 26 of the spacer 25.

流入管路11と注水管路30との接続は、一方に形成された雌ねじ部と他方に形成された雄ねじ部とが螺合する構成であってもよいし、管継手あるいはフランジ継手のような公知の他の様々な接続構成であってもよい。   The connection between the inflow pipe line 11 and the water injection pipe line 30 may be configured such that a female thread part formed on one side and a male thread part formed on the other side are screwed together, such as a pipe joint or a flange joint. Various other known connection configurations may be used.

電磁弁1を構成する流入管路11と流出管路12を含む弁箱10、スペーサ25には、ポリフェニレンスルファイドやポリサルフォンなどの耐熱性や強度、剛性、耐磨耗性、耐薬品性に優れ、かつ食品安全性の高い樹脂が好ましく用いられる。   The valve box 10 including the inflow conduit 11 and the outflow conduit 12 constituting the solenoid valve 1 and the spacer 25 are excellent in heat resistance, strength, rigidity, wear resistance, and chemical resistance such as polyphenylene sulfide and polysulfone. In addition, a resin having high food safety is preferably used.

プランジャ17の鉄芯部17aは、接水する可能性がある場合には耐食性に優れ、かつ磁性を有するSUS430のようなステンレス鋼材が好ましく用いられ、接水する可能性がない場合には鉄、たとえばSS400のような一般構造用圧延鋼材等が用いられる。
プランジャ17の樹脂部17bには、ポリフェニレンスルファイドやポリサルフォンなどの耐熱性や強度、剛性、耐磨耗性、耐薬品性に優れ、かつ食品安全性の高い樹脂が好ましく用いられる。
なお、プランジャ17は、鉄芯部17a及び樹脂部17bのように別部材を組み合わせた構成に限らず、鉄芯部17aのみで構成してもよい。この場合、弁体19に連結される端部から少なくともダイヤフラム21が接続される部分までは弁箱10の内部を通流する飲料水と接触するため、不動態化処理をすることが好ましい。
The iron core portion 17a of the plunger 17 is preferably made of a stainless steel material such as SUS430 which is excellent in corrosion resistance and magnetic when there is a possibility of water contact, and when there is no possibility of water contact, For example, a general structural rolled steel material such as SS400 is used.
For the resin portion 17b of the plunger 17, a resin having excellent heat resistance, strength, rigidity, wear resistance, chemical resistance and high food safety such as polyphenylene sulfide and polysulfone is preferably used.
The plunger 17 is not limited to a configuration in which different members are combined, such as the iron core portion 17a and the resin portion 17b, and may be configured only by the iron core portion 17a. In this case, since the end part connected to the valve body 19 to at least the part to which the diaphragm 21 is connected comes into contact with the drinking water flowing through the inside of the valve box 10, it is preferable to passivate.

弁体19やダイヤフラム21には、フッ素ゴムやエチレンプロピレンゴムなどの耐水性に優れ、かつ、食品衛生法に準拠した樹脂が好ましく用いられる。
ダイヤフラム21は、表裏面に対応する金型の間に上記の樹脂を流し込んで成形した後に、離型することで製造される。図1及び図2に示すようなアンダーカットのない形状とすることで、金型の形状を単純化することができ、離型も容易となるので作業性がよい。
For the valve body 19 and the diaphragm 21, a resin that is excellent in water resistance such as fluoro rubber and ethylene propylene rubber and that complies with the Food Sanitation Law is preferably used.
The diaphragm 21 is manufactured by pouring the above resin between molds corresponding to the front and back surfaces, and then releasing the mold. By making the shape without undercut as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the shape of the mold can be simplified and the mold release is facilitated, so that workability is good.

本実施形態では、流入管路11は、飲料水の通流軸心が水平方向に設定され、流出管路12は、飲料水の通流軸心が鉛直方向に設定された流出管路12の上端部に配設された弁座14の弁口13の開口軸心は、鉛直方向に設定され、さらに、弁体19及びプランジャ17の移動軸心Xは弁座14の弁口13の開口軸心と一致している場合について説明したが、図3及び図4に示すように、弁座14の弁口13の開口軸心、弁体19及びプランジャ17の移動軸心Xを、鉛直方向から、特に、弁座14から離れるに連れて流入管路11から離れる方向に、傾斜した方向、たとえば鉛直から約25度傾いた方向に設定してもよい。これにより、弁箱10内の空気は飲料水を流通する度に、飲料水とともに流出管路12へ運び去られる。空気溜まりは、そこで微生物が繁殖すること、及び殺菌すべき部位に対する伝熱上の障害が生じるが、上記構成によりその虞が低減される。   In the present embodiment, the inflow conduit 11 has a drinking water flow axis set in the horizontal direction, and the outflow pipe 12 has a drinking water flow axis set in the vertical direction. The opening axis of the valve port 13 of the valve seat 14 disposed at the upper end is set in the vertical direction, and the movement axis X of the valve body 19 and the plunger 17 is the opening axis of the valve port 13 of the valve seat 14. As described with reference to FIGS. 3 and 4, the opening axis of the valve port 13 of the valve seat 14 and the movement axis X of the valve body 19 and the plunger 17 are defined from the vertical direction. In particular, it may be set in a direction inclined away from the inflow conduit 11 as it leaves the valve seat 14, for example, a direction inclined about 25 degrees from the vertical. Thereby, whenever the air in the valve box 10 distribute | circulates drinking water, it is carried away to the outflow pipeline 12 with drinking water. In the air pocket, microorganisms propagate there, and a heat transfer obstacle to the part to be sterilized occurs, but the risk is reduced by the above configuration.

1 電磁弁
10 弁箱
11 流入管路(流入部)
12 流出管路(流出部)
13 開口
14 弁座
15 駆動部
16 電磁コイル(駆動部)
17 プランジャ
18 プランジャケース
19 弁体
20 圧縮コイルスプリング(駆動部)
21 ダイヤフラム
22 コルゲート部
23 中央部
24 周縁部
25 スペーサ
26 開口部
X 移動軸心
1 Solenoid valve 10 Valve box 11 Inflow conduit (inflow part)
12 Outflow pipeline (outflow section)
13 Opening 14 Valve seat 15 Drive unit 16 Electromagnetic coil (drive unit)
17 Plunger 18 Plunger case 19 Valve body 20 Compression coil spring (drive unit)
21 Diaphragm 22 Corrugated part 23 Center part 24 Peripheral part 25 Spacer 26 Opening X Moving axis

Claims (6)

流入部と流出部とを有する弁箱と、
前記弁箱の内部に配設された弁座と、
前記弁座に着座可能な弁体と、
前記弁体に連なるプランジャと、
前記プランジャを、前記プランジャの軸心方向に沿って移動させ、前記弁体を前記弁座に着座する閉弁状態と、前記弁座から退座する開弁状態とに切り替える駆動部と、
を備えた電磁弁であって、
前記弁座は、前記流出部の上流端に配設され、
前記弁体は、前記流入部側から前記弁座に対向するように配設され、
前記弁体と前記駆動部との間に、前記弁箱と前記駆動部とを流体的に隔離するためのダイヤフラムが配設されていることを特徴とする電磁弁。
A valve box having an inflow portion and an outflow portion;
A valve seat disposed inside the valve box;
A valve body seatable on the valve seat;
A plunger connected to the valve body;
A drive unit that moves the plunger along the axial direction of the plunger and switches between a valve-closed state in which the valve element is seated on the valve seat and a valve-opened state in which the valve seat is retracted from the valve seat;
A solenoid valve comprising:
The valve seat is disposed at an upstream end of the outflow portion,
The valve body is disposed so as to face the valve seat from the inflow portion side,
An electromagnetic valve, wherein a diaphragm for fluidly isolating the valve box and the drive unit is disposed between the valve body and the drive unit.
前記ダイヤフラムの中央部は、前記プランジャが貫通されるとともに前記プランジャに対して固定され、
前記ダイヤフラムの周縁部は、前記弁箱に対して固定されていることを特徴とする請求項1に記載の電磁弁。
The central portion of the diaphragm is fixed to the plunger while the plunger is penetrated.
The solenoid valve according to claim 1, wherein a peripheral portion of the diaphragm is fixed to the valve box.
前記ダイヤフラムは、前記弁体との対向領域に、前記周縁部の固定位置よりも前記弁座から離間する方向に膨出するコルゲート部を有し、
前記コルゲート部は、最も膨出する部分に囲まれる部分の前記弁座への投影面積が、前記弁体の前記弁座への投影面積以下であることを特徴とする請求項2に記載の電磁弁。
The diaphragm has a corrugated portion that swells in a direction away from the valve seat from a fixed position of the peripheral edge in a region facing the valve body,
3. The electromagnetic wave according to claim 2, wherein the corrugated portion has a projected area onto the valve seat of a portion surrounded by the most bulging portion is equal to or smaller than a projected area of the valve body onto the valve seat. valve.
前記ダイヤフラムの周縁部と前記駆動部の間には、中央に開口部を有し、前記開口部の周囲の少なくとも一面が前記ダイヤフラムに当接する環状のスペーサが配設され、
前記コルゲート部は、前記スペーサの開口部の内方に収容可能であることを特徴とする請求項3に記載の電磁弁。
Between the peripheral portion of the diaphragm and the drive unit, an annular spacer having an opening in the center and having at least one surface around the opening abutting against the diaphragm is disposed,
The electromagnetic valve according to claim 3, wherein the corrugated portion can be accommodated inside the opening of the spacer.
前記流入部は、流体の通流軸心が水平方向に設定され、
前記流出部は、流体の通流軸心が鉛直方向に設定されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電磁弁。
In the inflow portion, the flow axis of the fluid is set in the horizontal direction,
The solenoid valve according to any one of claims 1 to 4, wherein the outflow portion has a fluid flow axis that is set in a vertical direction.
前記弁座の開口軸心は、鉛直方向に、又は鉛直方向から傾斜した方向に設定され、
前記弁体及び前記プランジャの移動軸心は、前記開口軸心と一致するように設定されていることを特徴とする請求項5に記載の電磁弁。
The opening axis of the valve seat is set in the vertical direction or in a direction inclined from the vertical direction,
The solenoid valve according to claim 5, wherein movement axes of the valve body and the plunger are set to coincide with the opening axis.
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