JP2600932B2

JP2600932B2 - 電磁弁及び電磁弁連結構造

Info

Publication number: JP2600932B2
Application number: JP1307106A
Authority: JP
Inventors: 徹也御倉; 順一坂本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1989-11-27
Filing date: 1989-11-27
Publication date: 1997-04-16
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: US5118072A; JPH03168485A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、単独使用もしくは複数個の電磁弁を連結
し、給配水の分岐を行うことができる電磁弁及び電磁弁
連結構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より用いられている電磁弁を第７図に示した。ま
た、上記電磁弁を複数個連結し、水や溶液など流体を給
配水して分岐を行う従来の電磁弁連結構造の例を第８図
に示した。

第７図に示すように、従来用いられていた電磁弁は、
常励型の電磁弁であり、コイルＪに通電することによ
り、主弁体Ｅが開となって通水するものである。（第７
図は、主弁体Ｅが閉の状態を示している）弁本体Ｎにおける流体の管路は、筒状の弁座Ａにて給
水口Ｂと吐水口Ｃとに分けられ、弁座Ａの上方には、ダ
イヤフラムＤと一体になった主弁体Ｅが配置され、主弁
体Ｅの中央部の下面が吐水口Ｃと対向し、主弁体Ｅの周
縁の下面が給水口Ｂに対向している。

主弁体Ｅの上方には、主弁体Ｅの周縁に形成されたオ
リフィス管Ｇにて給水口Ｂ側と連通する圧力室Ｆが設け
られ、また、圧力室Ｆは、主弁体Ｅの中央部に設けられ
たパイロット管Ｈにて吐水口Ｃ側と連通している。

圧力室Ｆの上方には、蓋Ｏと一体となったソレノイド
Ｉが配されている。

ソレノイドＩはコイルＪと、棒状のピストンとなるプ
ランジャーＫと、復帰ばねＬと、プランジャーＫの先端
に位置するパイロット弁Ｍとにより構成されている。

このものの動作は、常時、復帰バネＬによる付勢で、
パイロット管Ｈが閉じられている。

パイロット管Ｈが閉じられている時は、圧力室Ｆの圧
力がオリフィス管Ｇを通じて給水口Ｂと同じ圧力となっ
ているので、主弁体ＥはダイヤフラムＤの弾性特性にて
下降して弁座Ａに接して管路を閉じている。

管路を開にするときは、ソレノイドＩのコイルＮに通
電し、プランジャーＫを引き上げて、パイロット管Ｈを
開く。

パイロット管Ｈを開くと圧力室Ｆ内の流体がパイロッ
ト管Ｈを通じて吐水口Ｃへ流れるため、圧力室Ｆの圧力
が減少し、主弁体Ｅが給水口Ｂの圧力に押されて上昇
し、管路を開く構造となっている。

また、第８図に示すように、上記電磁弁Ｑ、‥‥を複
数個設置して吐水口Ｃ、‥‥からの吐水制御ができるよ
うにするためには、給水側に複数個の分岐管を有するヘ
ッダーＲを設け、各分岐管に給水口Ｂ、‥‥を連結し、
通水の制御を行っていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術の電磁弁においては、流
水の開閉制御の機能を有するのみで、分岐配水の機能を
有せず、そのため、電磁弁を単独または複数個用いて給
配水を分岐させるためには、必要数の分岐管を有するヘ
ッダーを用い、該分岐管へ電磁弁の給水口を接続する必
要があり、その結果、給配水分岐のため設備スペースが
大きくなり、これらの給配水分岐設備を有する装置自体
の容積も大きくなりがちであった。

また、従来の電磁弁は、パイロット管が主弁体に設け
られ、プランジャーの動作ストロークを主弁体の動作ス
トロークに対応させため、ソレノイドが大きくなり電磁
弁自体の容積が大きくなると共に駆動電圧が高く安全性
の面で問題があり、また、常励型であるため、消費電力
が大きく省エネルギー性の面で問題があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、電磁弁を単独または複数個用いて給
配水の分岐制御を行うに際し、外容積がコンパクトであ
り、その設備に大きいスペースを必要としない電磁弁及
び電磁弁連結構造を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

請求項（１）にかかる本発明の電磁弁は、主弁体と筒
形状の弁座にて給水側と吐水側とが仕切られる弁本体
と、吐水側に配された吐水口と、弁座の外周の給水側に
連通して配置され先端が接続自在の形状にてなる給水入
口および給水出口と、主弁体の開閉制御を行うソレノイ
ドと、を具備して成ることを特徴とするものである。

請求項（２）にかかる本発明の電磁弁構造は、請求項
１に記載の電磁弁において、主弁体の給水側とオリフィ
ス管を介して連通する圧力室と、該圧力室と連通管にて
連通するパイロット室と、該パイロット室と吐水側とを
連通するパイロット管と、を備え、該パイロット室に内
部に配した永久磁石と復帰ばねにてプランジャーを上方
向に吸引または下方向に押しつけ保持できる自己保持型
のソレノイドを配し、該ソレノイドにて駆動されてパイ
ロット管の開閉を行うパイロット弁体を有することを特
徴とするものである。

請求項（３）にかかる本発明の電磁弁構造体は、上記
電磁弁を複数個用い、一方の給水入口若しくは給水出口
と他方の給水出口若しくは給水入口とを嵌合連結して成
ることを特徴とするものである。

請求項（４）にかかる本発明の電磁弁構造体は、請求
項（３）に記載の電磁弁構造体において、複数個連結さ
れた弁本体の最上流に位置する給水入口に嵌合して給水
管と接続させる接続継手と、最下流に位置する給水出口
に嵌合し、通水を止水する止水栓を設けたことを特徴と
するものである。

ここで、止水栓は、通水を止めるめくら栓の他に開閉
操作できる通水もできる水栓など特に限定するものでな
い。

〔作用〕

請求項（１）に係る本発明の電磁弁は、配水の分岐が
必要なとき、給水入口から流入された水は、ソレノイド
にて主弁体が開られて吐水側へ送られる。また、配水分
岐が必要でないときは、主弁体が閉じられ、弁座の外周
の給水側に連通されて配された給水入口から給水出口へ
流水される。

また給水入口および給水出口が接続自在の形状となっ
ているので、複数箇所への分岐配水が必要とするとき、
分岐管を有するヘッダーを用いることなく、単に電磁弁
を相互に連結することにより複数箇所へ分岐配水され
る。

請求項（２）に係る本発明の電磁弁は、該主弁体の給
水口側とオリフィス管を介して連通する圧力室と、該圧
力室と連通管にて連通するパイロット室とを有する構成
にて、パイロット室と吐水口とを連通させているパイロ
ット管の開閉を該パイロット室に配したソレノイドにて
駆動するパイロット弁体にて行っているため、主弁体に
パイロット管を配した場合と異なり、小さいプランジャ
ーのストロークで電磁弁の開閉される。

また、ソレノイド内に永久磁石と復帰ばねを有してい
るので、電磁弁の駆動時のみ通電するだけでパイロット
管の開閉操作と開閉状態の保持ができる。

請求項（３）に係る本発明の電磁弁構造の作用は、複
数箇所への分岐配水を行うに際し、複数の分岐管を有す
るヘッダーを用いることなく給配水が分岐される。

請求項（４）に係る本発明の電磁弁連結構造の作用
は、複数個連結された弁本体の最上流に位置する給水口
と給水管とを接続させる接続継手と、最下流に位置する
給水出口に接合し、通水を止水する止水栓と、を設けて
いるので、電磁弁を給水管へ固定すると共に、通水の止
水を行う。

〔実施例〕

本発明の第１実施例について、第１図乃至第５図に基
づいて詳細に述べる。

第１図乃至第３図は、本発明の第１実施例に用いた電
磁弁１を示すものである。

第１図乃至第３図に示すように、本実施例における電
磁弁１は、主弁体９と筒形状の弁座18にて給水側5aと吐
水側6aとが仕切られた弁本体２と、弁座18の外周の給水
側5aに、連通してなり、それぞれの先端が互いに密閉嵌
合できる結合入口５および給水出口７と、主弁体９の開
閉の駆動制御をおこなうソレノイド４とが具備された構
造となっている。

給水入口５および給水出口７とは、第２図に示すよう
に、本実施例では一直線上に配置され、給水入口５に通
水された水は、弁座18の外周を通り、給水出口７へ流れ
る。

給水出口７はその外周に、Ｏリング８にてなるパッキ
ングを有し、給水入口５とは水封性の嵌合形状とされて
いる。

吐水口６は、本実施例においては給水入口５と給水出
口７との直角方向に設けられ、給水入口５より通水され
た水は、弁座18の内側を通って吐水口６へ流れる構造と
されている。

主弁体９は周縁が固定されたダイヤフラム９′と一体
となり、主弁体９の中央部の下面が吐出側6aと対向し、
主弁体９の周縁の下面が給水側5aと対向している。

主弁体９の上方には、主弁体９の周縁に形成されたオ
リフィス管31にて給水側5aと連通する圧力室15が設けら
れてある。

また、圧力室15は、連通管32にてパイロット室14と連
通している。

パイロット室14は、蓋３に設けたパイロット管10と、
パッキン12を介して弁本体２に設けた連通管11にて吐水
側6aと連通している。

パイロット室14の上方には、蓋３に設けられた雌ねじ
にねじ込んでソレノイド４がパッキン13を介してパイロ
ット室14に取り付けられている。

ソレノイド４はコイル19と、棒状のピストンとなるプ
ランジャー16と、復帰ばね22と、プランジャー16の先端
に位置するパイロット弁17と、プランジャー16を上方に
保持するための鉄芯21および永久磁石20と、により構成
されている。

ソレノイド４内のプランジャー16が下がり、パイロッ
ト弁体17がパイロット管10を閉じているときは、圧力室
15はオリフィス管31、連通管32にて連通されているの
で、その圧力は給水側5aの圧力と同圧となり、主弁体９
はダイヤフラム9aの弾性により降下して弁座18に接して
管路を閉じている。

また、プランジャー16が上昇してパイロット管10が開
いている時には、圧力室15の圧力が吐出側6aの圧力と同
圧となって、給水側5aの圧力より低くなるため、主弁体
９が給水側5aの圧力に押されて上昇し、管路を開ける。

プランジャー16を上昇するようにコイル19に通電され
た場合、上昇したプランジャー16は永久磁石20にて磁化
された鉄芯21に吸着され、通電を止めてもパイロット管
10は開いた状態を保ち、管路は開いた状態を維持する。

逆に、コイル19の通電にて、プランジャー16を引き下
げるように磁力を発生させると、鉄芯21よりプランジャ
ー16は離脱し、復帰バネ22の付勢によりコイル19の通電
を止めてもプランジャー16はソレノイド４より飛び出し
た状態を維持する。

このように、パイロット室14を設けて、ソレノイド４
でパイロット管10の開閉を行うため、プランジャー16の
小さいストロークで電磁弁の開閉ができ、ソレノイド４
がコンパクトになり、その結果低電圧で作動し、さらに
永久磁石20でプランジャー16を上方に保持しているの
で、電磁弁の駆動時のみ通電するだけでよく、省エネ
で、且つ、安全性の高い電磁弁となっている。

第４図および第５図は、上記電磁弁を２個連結させた
状態を示すものである。

第４図に示すように、上流側の配した電磁弁41の給水
入口45には接続継手23の給水出口24がＯリング25を介し
て挿入されており、接続ねじ26に給水管を接続すること
で通水が可能とされている。

下流側の電磁弁51の給水入口55に上流側の電磁弁41の
給水出口47が挿入され、下流側の電磁弁51の給水出口57
は止水栓27に挿入されている。

給水入口45、55より通水された水は、ソレノイド44、
54により制御されて吐水口46、56から吐水される。

また、第５図に示すように、止水栓27、接続継手23お
よび電磁弁41、51には、それぞれねじ穴28、29、30、30
が設けられてあり、これらを用い適宜ねじ止めすること
により、水圧により互いに抜けるのを防止し、また、位
置決めをすることができる。上述するように本実施例に
おいては電磁弁41、51の連結をヘッダーを必要とせず、
省スペースで行うことができる。

なお、本実施例においては、電磁弁としてパイロット
式電磁弁を用いているが、直動式の電磁弁を使用しても
よい。

また、嵌合のオス、メス関係において本実施例では給
水入口５をメス型、給水出口７をオス型とされている
が、特に限定するものでない。

また、本実施例において、給水入口５と給水出口７と
は一直線状に配置され、吐水口６はそれに対して直角の
方向に配置されているが、それぞれの配置位置について
特に限定するものでない。

第６図に第２実施例における電磁弁を示す。第１実施
例と給水入口５と給水出口７の密封嵌合のための形状が
異なっており、その点を中心に述べる。

給水入口５の内周には雌ねじが設けられ、給水出口７
の外周には雄ねじが設けられている。

雌ねじ、雄ねじはそれぞれ嵌合可能な形状にて、電磁
弁の連結に際しては一方の給水出口７の雄ねじを他方の
給水入口５の雌ねじへねじ込むことにより行われる。

〔発明の効果〕

請求項（１）に係る本発明の電磁弁によれば、給水側
と吐水側とが主弁体と筒形状の弁座にて仕切られ、弁座
の外周の給水側に給水入口および給水出口とが連通して
配置されているので、配水の分岐が必要でないときは、
主弁体を閉じることにより給水入口から給水出口へのみ
流水することができ、また、配水の分岐が必要なとき
は、主弁体を開けることにより、吐水側へ送ることがで
きるが、このとき、吐水側と給水出口の両方向へ流水す
ることもできる。

上述した如く、請求項（１）に係る本発明の電磁弁に
よれば、分岐管を必要とせず電磁弁のみにて分岐配水す
ることができるので、分岐配水のための設備の外容積が
コンパクトとなり、その設置に大きいスペースを必要と
しない効果を奏する。

また上記効果に加えて、複数箇所への分岐配水が必要
なとき、電磁弁の給水入口および給水出口の先端が接続
自在の形状であるため、分岐管を有するヘッダーを用い
ることなく、複数個の電磁弁を相互に連結することによ
り複数箇所への分岐配水が可能となり、複数箇所への分
岐配水のための設備の外容積がコンパクトとなり、また
その設置に大きいスペースを必要としない効果を奏す
る。

請求項（２）に係る本発明の電磁弁構造の効果は、上
記効果に加えて、連結する電磁弁が主弁体の給水側とオ
リフィス管を介して連通する圧力室と、該圧力室と連通
管にて連通するパイロット室とを有する構成にて、パイ
ロット室と吐水側とを連通させているパイロット管の開
閉を該パイロット室に配したソレノイドにて駆動するパ
イロット弁体にて行っているため、主弁体にパイロット
管を配した場合と異なり、小さいプランジャーのストロ
ークで電磁弁の開閉ができ、結果として、ソレノイドが
コンパクトになり、且つ、低電圧で作動するので省エネ
となり、安全性が高い電磁弁を提供できる。

また、ソレノイド内部に永久磁石と復帰ばねを有して
いるので、電磁弁の駆動時のみ通電するだけでパイロッ
ト管の開閉操作と開閉状態の保持ができ、より省エネで
あり、安全性が高い電磁弁を提供できる。

請求項（３）に係る本発明の電磁弁連結構造によれ
ば、複数個連結された電磁弁の個々において給水入口と
給水出口と吐水口とを有しているので、複数箇所への分
岐配水を従来のように分岐管を有するヘッダーを用いる
ことなく行うことができ、複数箇所への分岐配水設備の
外容積がコンパクトとなり、またその設置に大きいスペ
ースを必要としない効果を奏する。

請求項（４）に係る本発明の電磁弁連結構造によれ
ば、上記効果に加えて、接続継手により、複数個連結さ
れた弁本体の最上流に位置する給水入口と給水管とを容
易に接続させ、また、最下流に位置する給水出口に止水
栓を接続することにより、給水口への接続と、通水の止
水制御とを容易に行える効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例の側面図、第２図は、同
上の一部分解正面図、第３図は、本発明の第１実施例の
断面図、第４図は、本発明の第１実施例を連結した正面
図、第５図は、同上の側面図、第６図は、本発明の第２
実施例の一部分解正面図、第７図は、従来例の断面図、
第８図は、従来例を連結した側面図である。１……電磁弁、２……弁本体、３……蓋、４……ソレノ
イド、５……給水入口、６……吐水口、７……給水出
口、８……Ｏリング、９……主弁体、９′……ダイヤフ
ラム、10……パイロット管、11……連通管、12……パッ
キン、13……パッキン、14……パイロット室、15……圧
力室、16……プランジャー、17……パイロット弁体、18
……弁座、19……コイル、20……永久磁石、21……鉄
芯、22……復帰バネ、23……接続継手、24……給水出
口、25……Ｏリング、26……接続ネジ、27……止水栓、
28、29、30……ネジ穴、31……オリフィス管、32……連
通管。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】主弁体と筒形状の弁座にて給水側と吐水側
とが仕切られる弁本体と、吐水側に配された吐水口と、
弁座の外周の給水側に連通して配置され先端が接続自在
の形状にてなる給水入口および給水出口と、主弁体の開
閉制御を行うソレノイドと、を具備して成ることを特徴
とする電磁弁。
【請求項２】主弁体の給水側とオリフィス管を介して連
通する圧力室と、該圧力室と連通管にて連通するパイロ
ット室と、該パイロット室と吐水側とを連通するパイロ
ット管と、を備え、該パイロット室に内部に配した永久
磁石と復帰ばねにてプランジャーを上方向に吸引または
下方向に押しつけ保持できる自己保持型のソレノイドを
配し、該ソレノイドにて駆動されてパイロット管の開閉
を行うパイロット弁体を有することを特徴とする請求項
（１）に記載の電磁弁。
【請求項３】請求項（１）又は請求項（２）記載の電磁
弁を複数個用い、一方の給水入口若しくは給水出口と他
方の給水出口若しくは給水入口とを接合連結して成るこ
とを特徴とする電磁弁連結構造。
【請求項４】複数個連結された弁本体の最上流に位置す
る給水入口に接合して給水管と接続させる接続継ぎ手
と、最下流に位置する給水出口に接合し、通水を止水す
る止水栓を設けたことを特徴とする請求項（３）に記載
の電磁弁連結構造。