JP3957975B2 - solenoid valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁コイルの磁力により弁体を弁座に対して離接して弁の開閉を行う電磁弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
電磁コイルの磁力により、弁体を弁座に対して離接させる形式の電磁弁は、例えば特開平9−292049号公報に開示されている。
上記公報に開示された電磁弁は、電磁コイルに通電されて、吸引子に磁力が発生したときに弁体を弁座から引き上げて、開弁操作を行い通電が遮断されたときに、スプリングのバネ力によって弁体を弁座に当接させて閉弁操作を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
電磁弁としては、電磁コイルに通電したときに弁体を弁座に当接させて閉弁し、通電を遮断したときにスプリングのバネ力で弁体を弁座から引き離して開弁操作を行う形成のものも構成されている。
この従来の電磁弁において、流体の流れ方向が正逆、両方向いずれも可能であり、しかもその開弁保持及び閉弁保持を確実に行う点について配慮がされていなかった。
本発明は、上述した構成を有する電磁弁において、弁を操作するプランジャのシールの構造を追加することによって、正逆、両方向の開閉動作を円滑にさせる電磁弁を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために本発明に係る電磁弁は、弁室及び該弁室の底部に形成された弁座を有する弁本体と、上記弁本体の一側部に設けられ上記弁室に連通した第1の流体口と、上記弁本体の底部に設けられ上記弁座を介して上記弁室に連通した第2の流体口と、上記弁本体の頂部に上方に向けて突出するように設けられ上記弁室に連通したパイプ部材と、上記パイプ部材の内周部との間に微小な隙間を有した状態で上記パイプ内の上部に上下に移動自在に収容されたプランジャと、上記プランジャに連結され上記弁座に接離して上記弁座の開口を開閉する弁体と、上記パイプ内の下部に固定されるとともに上記弁体を摺動自在に案内する吸引子と、上記プランジャと上記吸引子との間に設けられ上記プランジャを上方に付勢するスプリングと、上記パイプ部材の外側に設けられ通電することにより上記プランジャを下方に移動させる吸引力を上記吸引子に発生せしめる電磁コイルと、を備えた電磁弁であって、上記プランジャの外周部に装着され上記パイプ部材の内周部との間の隙間をシールするとともに少量の流体が漏れるのを許容するシール部材と、上記弁体を上下に貫通するとともに上記プランジャの上部側と上記弁室とを連通する穴と、を設けたことを特徴とする。
【0005】
さらに本発明に係る電磁弁の好ましい態様では、上記シール部材の外周部と上記パイプ部材の内周部との間から漏れる流体の量を上記弁体に設けられた穴を通る流体の量よりも少なくしたことを特徴とする。
【0007】
かかる本発明の電磁弁においては、電磁コイルへの非通電時には、コイルスプリングのバネ力により、弁体が押し上げられ開弁しており、通電時には、プランジャが吸引子に吸引され、弁体が弁座に当接し閉弁する。
【0008】
かかる非通電時に、流体例えば冷凍サイクル用の冷媒が、正方向即ち第1の流体口から第2の流体口に流れる場合、流体の一部はシール部材の外周部とパイプ部材の内周部の間から洩れだし、プランジャの頭部に流入するが、この流体は、弁体の貫通穴を通って弁座側へ流出することでプランジャ頭部側の圧力上昇が抑えられ、確実な開弁保持が可能となる。
【0009】
また、閉弁時には、流体の一部はシール部材の外周部とパイプ部材の内周部の間から洩れ出し、プランジャの頭部に流入する。この流体は、弁体の貫通穴を通って第2の流体口へ洩れ出すが、漏れ量は使用される例えば冷凍サイクルの機能に支障を生じない程度にシール部材によりシール性が確保される。
【0010】
さらに、逆方向即ち第2の流体口から第1の流体口へ流体が流れる場合に、非通電時では、コイルスプリングのバネ力により、弁体が押し上げられ逆方向からの流れに対し開弁していて、第2の流体口側から流れてきた流体は、弁座から弁室を通り第1の流体口側へ流れる。また、通電時には、閉弁時に第2の流体口側から流れてきた流体は、弁体の貫通穴を通ってプランジャ側に流れ、第2の流体口側の圧力をプランジャ側に導入して、背圧とすることで圧力的バランスが保たれ確実な閉弁が保持されるようになる。この場合、貫通穴を通り流入した量は、シール部材の外周部とパイプ部材の内周部の間からプランジャと吸引子間に洩れる量以上となっている。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら、説明する。
図1は、本発明に係る一実施の形態の電磁弁の全体構造を示す断面側面図、図2は図1のA部の拡大図、図4は図1の実施の形態の分解斜視図である。
全体を符号1で示す電磁弁は、コイルケース10内にボビン30が収容され、ボビン30には、コイル32が巻かれている。コイル32にはリード線34を介して給電される。
【0012】
コイルケース10の中央部には、貫通穴が形成されており、有底のパイプ部材20が挿入される。このパイプ部材20は凹部22を有し、コイルケース10に固定された係止部材12によりコイルケース10とパイプ部材20が係止される。
【0013】
パイプ部材の内部には、プランジャ50が摺動自在に挿入される。プランジャ50はパイプ状のもので、穴部にスプリング40が装備される。このスプリング40は、プランジャ50がパイプ部材20の頂部に当接する際のクッション作用を発生させるためのものである。
プランジャ50の下端部には弁体90が取付けられる。この弁体90は貫通穴94及び細孔96を有するパイプ状のもので、先端に弁部92が形成されている。
【0014】
パイプ部材20の内部には吸引子60が挿入され、溝部62を利用してパイプ部材20の内部にカシメ加工により固定される。
吸引子60は、弁体90を摺動自在に支持するとともに、プランジャ50との間に開弁用のコイルスプリング70が配設される。
【0015】
パイプ部材20の開口端は、弁本体80に対して溶接される。パイプ部材20と弁本体80はステンレス材料でつくられ、両者は例えばTIG溶接により固着される。
弁本体80の内部は弁室84となり、弁室84内に弁口を形成する弁座82が設けられる。弁本体80には、弁室84に連通する2本の銅パイプ100,110がそれぞれ第1の流体口及び第2の流体口として炉中ろう付等の手段により固着される。
【0016】
この電磁弁1は、コイル32に通電されると、吸引子60に磁力が発生し、プランジャ50を吸引子60に向けて吸引する。プランジャ50は、コイルスプリング70のバネ力に抗して、弁体90を弁本体80の弁座82に向けて付勢し、閉弁操作を行う。
【0017】
コイル32への通電が遮断されると、吸引子60は吸引力を失い、弁体90とプランジャ50は、コイルスプリング70のバネ力により、パイプ部材20の頂部へ戻され、開弁操作が行われる。
プランジャ50に装備されたスプリング40は、プランジャ50がパイプ部材20の頂部に衝突するのを防止するクッション材として機能する。
【0018】
図2は、図1のA部の一部を拡大して示すもので、プランジャ50の外周部に設けられるシール構造の一例を示す。
プランジャ50の外周部には、シール部材200が嵌装され、スナップリング等の固定手段210により固定される。
このシール部材200は、例えば樹脂製材料でつくられ、プランジャ50とパイプ部材20との間の隙間400で少量の流体が洩れることを許容するシール性を有する。
【0019】
図3は、図1のA部のシール構造の他の実施の形態を示す拡大断面図である。図において、シール部材300は、樹脂製の円盤状の形状を有し、スナップリング等の取付部材310によりプランジャ50の外周部に取付けられる。なお、図中400’は、プランジャ50とパイプ部材20との間の隙間であり、シール部材300により、隙間400’を流体が流れることを許容する程度のシール性を有している。また、図4においては、図3のシール構造を示している。
【0020】
次にこの一実施の形態の電磁弁の作用を説明する。まず、所定の流体例えば冷凍サイクルにおける冷媒が流れていない場合において、電磁コイル32への非通電時では、コイルスプリング70のバネ力により、弁体90が押し上げられ正方向、逆方向の流れ共開弁している状態にある。そして、電磁コイル32への通電時では、プランジャ50が吸引子60に吸引され、弁体90が弁座82に当接し閉弁した状態である。
【0021】
次に、所定流体が流れる場合において、
▲1▼正方向の流れ即ち矢印Eで示す第1の流体口であるパイプ100から矢印Fで示す第2の流体口となるパイプ110へ流体が流れる場合には、コイル32に通電されない状態では、スプリング70のバネ力により、弁体90が押し上げられ正方向からの流れに対し弁体90は弁座82から離れ開弁し、流体はパイプ110側へ流れる。パイプ100側の流体の一部は、シール部材300の外周部とパイプ部材20の内周部の間から洩れ出し、プランジャ50の頭部側に流入する。この流体は、弁体90の細孔96と貫通穴94を通って、弁座82側へ流出することでプランジャ50の頭部側の圧力上昇が抑えられ、弁体90が閉弁方向に動作することがなく、確実な開弁保持が可能となる。
【0022】
さらに、コイル32に通電した状態では、プランジャ50が吸引子60に吸引され、弁体90が弁座82に当接し閉弁する。このとき、パイプ100側の流体の一部は、シール部材300の外周部とパイプ部材20の内周部の間から洩れ出し、プランジャ50の頭部に流入する。この流体は、弁体90の細孔96と貫通穴94を通って、パイプ110側へ漏れ出すが、漏れ量は使用される装置例えば冷凍サイクルの機能に支障を生じない程度にシール部材300により、シール性が確保されている。
【0023】
▲2▼次に、逆方向の流れ即ち矢印Fで示す第2の流体口となるパイプ110から矢印Eで示す第1の流体口となるパイプ100へ流体が流れる場合には、コイル32に通電されない状態では、コイルスプリング70のバネ力により、弁体90が押し上げられ逆方向からの流れに対し開弁していて、第2の流体口側から流れてきた流体は、弁座82から弁室84を通り第1の流体口側へ流れる。
【0024】
さらに、コイル32に通電した状態では、プランジャ50が吸引子60に吸引され、弁体90が弁座82に当接し閉弁する。F側から流れてきた流体は、次の式で示される値
(△P×弁口面積)+コイルバネ70の吸着時の荷重
(但し、△Pは弁部92に加わるF側の圧力とE側の圧力との差)
が吸引力以上となると、弁部92を弁座82から離す方向に作用し、弁体90が開弁してしまうため、弁体90の貫通穴94、細孔96を通しプランジャ側に第2の流体口側の圧力を導入して、背圧とすることで圧力的バランスが保たれ閉弁が確実に保持されるようになる。この場合、貫通穴、細穴を通り流入した量は、シール部材300の外周部とパイプ部材20の内周部の間からプランジャと吸引子間に洩れる量以上となっている。
【0025】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明によれば、プランジャの外周部に設けるシール部材により、シール部材の外周部とパイプ部材との間で流体の洩れを許容することにより、流体の流れを正逆可能とし、しかもコイルへの通電によりその正逆の両方向の流れを確実に遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施の形態の電磁弁の断面側面図。
【図2】図1の実施の形態のA部の拡大断面図。
【図3】図1のA部の他の実施の形態を示す拡大断面図。
【図4】図1の実施の形態の分解斜視図。
【符号の説明】
1 電磁弁
10 コイルケース
20 パイプ部材
30 ボビン
40 クッションスプリング
50 プランジャ
60 吸引子
70 開弁コイルスプリング
80 弁本体
90 弁部材
94 貫通穴
96 細孔
100,110 パイプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic valve that opens and closes a valve by separating a valve body from a valve seat by the magnetic force of an electromagnetic coil.
[0002]
[Prior art]
An electromagnetic valve of a type in which a valve body is separated from and connected to a valve seat by the magnetic force of an electromagnetic coil is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-29049.
The electromagnetic valve disclosed in the above publication is configured such that when the electromagnetic coil is energized and the magnetic force is generated in the attractor, the valve body is lifted from the valve seat, and the valve opening operation is performed to interrupt the energization. The valve element is brought into contact with the valve seat by a spring force to perform the valve closing operation.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As a solenoid valve, when the solenoid coil is energized, the valve element is brought into contact with the valve seat to close the valve, and when the energization is interrupted, the valve element is pulled away from the valve seat by the spring force of the spring to perform the valve opening operation. Formed ones are also constructed.
In this conventional solenoid valve, the flow direction of the fluid can be either forward or reverse, and no consideration has been given to the reliable holding of the valve opening and closing.
The present invention provides an electromagnetic valve that smoothly opens and closes in both forward and reverse directions by adding a structure of a plunger seal for operating the valve in the electromagnetic valve having the above-described configuration.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, an electromagnetic valve according to the present invention includes a valve body having a valve chamber and a valve seat formed at the bottom of the valve chamber, and a valve body provided on one side of the valve body and communicating with the valve chamber. A first fluid port, a second fluid port provided at the bottom of the valve body and communicated with the valve chamber via the valve seat, and provided to protrude upward from the top of the valve body. A plunger that is movably accommodated in the upper part of the pipe in a state having a minute gap between the pipe member that communicates with the valve chamber and an inner peripheral portion of the pipe member; A valve body that is connected to and opens and closes the valve seat, opens and closes the opening of the valve seat, a suction member that is fixed to a lower portion of the pipe and that guides the valve body slidably, the plunger, and the suction member A spring provided between the child and biasing the plunger upward And an electromagnetic coil that is provided on the outside of the pipe member and that causes the attractor to generate a suction force that moves the plunger downward when energized, and is provided on the outer periphery of the plunger. A seal member that seals a gap between the pipe member and the inner peripheral portion of the pipe member and allows a small amount of fluid to leak; an upper side of the plunger; a valve chamber; And a hole communicating therewith.
[0005]
Furthermore, in a preferable aspect of the electromagnetic valve according to the present invention, the amount of fluid leaking from between the outer peripheral portion of the seal member and the inner peripheral portion of the pipe member is more than the amount of fluid passing through the hole provided in the valve body. It is characterized by less .
[0007]
In the electromagnetic valve of the present invention, when the electromagnetic coil is not energized, the valve element is pushed up and opened by the spring force of the coil spring, and when energized, the plunger is attracted by the attractor, and the valve element is The valve abuts against the seat.
[0008]
When the fluid, for example, the refrigerant for the refrigeration cycle flows in the forward direction, that is, from the first fluid port to the second fluid port at the time of such non-energization, a part of the fluid is in the outer peripheral portion of the seal member and the inner peripheral portion of the pipe member The fluid leaks from the gap and flows into the plunger head, but this fluid flows out through the through hole in the valve body to the valve seat side. Is possible.
[0009]
When the valve is closed, part of the fluid leaks from between the outer peripheral portion of the seal member and the inner peripheral portion of the pipe member and flows into the head of the plunger. This fluid leaks through the through hole of the valve body to the second fluid port, but the sealing performance is ensured by the sealing member to such an extent that the amount of leakage does not hinder the function of the refrigeration cycle used, for example.
[0010]
Further, when the fluid flows in the reverse direction, that is, when the fluid flows from the second fluid port to the first fluid port, the valve element is pushed up by the spring force of the coil spring and opened against the flow in the reverse direction when the current is not energized. Thus, the fluid that has flowed from the second fluid port side flows from the valve seat through the valve chamber to the first fluid port side. Further, when energized, the fluid that has flowed from the second fluid port side when the valve is closed flows to the plunger side through the through hole of the valve body, and the pressure on the second fluid port side is introduced to the plunger side, By using the back pressure, the pressure balance is maintained and a reliable valve closing is maintained. In this case, the amount flowing in through the through hole is greater than the amount leaking between the plunger and the suction element from between the outer peripheral portion of the seal member and the inner peripheral portion of the pipe member.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a cross-sectional side view showing the entire structure of a solenoid valve according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a portion A in FIG. 1, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the embodiment in FIG. is there.
The solenoid valve generally indicated by reference numeral 1 has a
[0012]
A through hole is formed in the central portion of the
[0013]
A
A
[0014]
A
The
[0015]
The open end of the
The inside of the
[0016]
When the coil 32 is energized, the electromagnetic valve 1 generates a magnetic force in the
[0017]
When the energization of the coil 32 is interrupted, the
The
[0018]
FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1, and shows an example of a seal structure provided on the outer peripheral portion of the
A seal member 200 is fitted on the outer periphery of the
The seal member 200 is made of, for example, a resin material and has a sealing property that allows a small amount of fluid to leak through the
[0019]
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the seal structure of part A in FIG. In the figure, the
[0020]
Next, the operation of the electromagnetic valve of this embodiment will be described. First, when a predetermined fluid, for example, a refrigerant in the refrigeration cycle is not flowing, when the electromagnetic coil 32 is not energized, the
[0021]
Next, when a predetermined fluid flows,
(1) When the fluid flows from the
[0022]
Furthermore, in a state where the coil 32 is energized, the
[0023]
(2) Next, when the fluid flows from the
[0024]
Furthermore, in a state where the coil 32 is energized, the
When the pressure exceeds the suction force, the
[0025]
【The invention's effect】
As can be understood from the above description, according to the present invention, the fluid flow is allowed by allowing the fluid to leak between the outer peripheral portion of the seal member and the pipe member by the seal member provided on the outer peripheral portion of the plunger. The forward / reverse flow is possible, and the flow in both forward and reverse directions can be reliably interrupted by energizing the coil.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional side view of a solenoid valve according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged cross-sectional view of part A of the embodiment of FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing another embodiment of part A of FIG.
4 is an exploded perspective view of the embodiment of FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
上記プランジャの外周部に装着され上記パイプ部材の内周部との間の隙間をシールするとともに少量の流体が漏れるのを許容するシール部材と、上記弁体を上下に貫通するとともに上記プランジャの上部側と上記弁室とを連通する穴と、を設けたことを特徴とする電磁弁。A valve body having a valve chamber and the valve chamber bottom valve seat formed in the, a first fluid port that is communicated with the valve chamber is provided on one side of said valve body, provided at the bottom of the valve body A second fluid port communicating with the valve chamber via the valve seat, a pipe member provided to protrude upward from the top of the valve body, and communicating with the valve chamber; and A plunger that is accommodated in the upper part of the pipe so as to be movable up and down with a minute gap between the inner periphery and an opening of the valve seat that is connected to and separated from the valve seat. A valve body that opens and closes, a suction element that is fixed to the lower portion of the pipe and that slidably guides the valve body, and is provided between the plunger and the suction element, and biases the plunger upward. A spring is provided on the outside of the pipe member and energizes. The suction force for moving the plunger downwardly a solenoid valve provided with an electromagnetic coil allowed to occur to the suction element by,
A seal member that is mounted on the outer peripheral portion of the plunger and seals a gap between the inner peripheral portion of the pipe member and allows a small amount of fluid to leak; and an upper portion of the plunger that vertically penetrates the valve body A solenoid valve comprising a hole communicating with the valve chamber and the valve chamber .
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