JPH07217766A - 電磁弁装置 - Google Patents
電磁弁装置Info
- Publication number
- JPH07217766A JPH07217766A JP6013475A JP1347594A JPH07217766A JP H07217766 A JPH07217766 A JP H07217766A JP 6013475 A JP6013475 A JP 6013475A JP 1347594 A JP1347594 A JP 1347594A JP H07217766 A JPH07217766 A JP H07217766A
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- Japan
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- electromagnetic force
- iron core
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電磁弁装置の電流に対する流量の制御性をよ
くする。 【構成】 弁体と一体に取り付けられた可動鉄心と、こ
の可動鉄心に電磁力を付与する電磁力発生手段と、電磁
力発生手段の操作力と対抗して変位に伴ってバネ定数が
大きくなる弾性体を備え、電磁力発生手段の電流に対す
る流量の変化を直線にすることができ感度が一定となり
流量の制御性がよく、電流値に対する流量の安定性や再
現性が高い。
くする。 【構成】 弁体と一体に取り付けられた可動鉄心と、こ
の可動鉄心に電磁力を付与する電磁力発生手段と、電磁
力発生手段の操作力と対抗して変位に伴ってバネ定数が
大きくなる弾性体を備え、電磁力発生手段の電流に対す
る流量の変化を直線にすることができ感度が一定となり
流量の制御性がよく、電流値に対する流量の安定性や再
現性が高い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、給湯装置などの水量を
調節する電磁弁装置に関するものである。
調節する電磁弁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の電磁弁装置は、図８に示
すように、弁ボディ１内に設けられた弁体２に可動鉄心
３を取り付け、この可動鉄心３をソレノイドコイル４に
よって発生する電磁力で吸引し、可動鉄心３の力に対抗
してバネ５が、また弁体２を閉方向に付勢するバネ６が
それぞれ設けられ、電磁力とバネの力がバランスして弁
体２の開度を制御していた。
すように、弁ボディ１内に設けられた弁体２に可動鉄心
３を取り付け、この可動鉄心３をソレノイドコイル４に
よって発生する電磁力で吸引し、可動鉄心３の力に対抗
してバネ５が、また弁体２を閉方向に付勢するバネ６が
それぞれ設けられ、電磁力とバネの力がバランスして弁
体２の開度を制御していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電磁弁装置では、２つのバネは常に弁体２と可動鉄
心３に作用しているので、バネ定数は２つのバネ定数の
加算されたものになり変位に関わらず常にほぼ一定であ
る。このため調節性（ソレノイドコイル４の電流に対す
る流量の変化の割合）をよくするために、可動鉄心３の
変位に対する電磁力の特性はバネ定数に合わせて直線に
する必要があり、さらに弁体２の変位に対する流量の特
性もほぼ直線にしなければならないので弁体２の形状も
複雑にしなければならなかった。
来の電磁弁装置では、２つのバネは常に弁体２と可動鉄
心３に作用しているので、バネ定数は２つのバネ定数の
加算されたものになり変位に関わらず常にほぼ一定であ
る。このため調節性（ソレノイドコイル４の電流に対す
る流量の変化の割合）をよくするために、可動鉄心３の
変位に対する電磁力の特性はバネ定数に合わせて直線に
する必要があり、さらに弁体２の変位に対する流量の特
性もほぼ直線にしなければならないので弁体２の形状も
複雑にしなければならなかった。
【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、簡単
な形状で調節性のよい電磁弁装置をを提供することを目
的としている。
な形状で調節性のよい電磁弁装置をを提供することを目
的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電磁弁装置は、以下の構成とした。
に本発明の電磁弁装置は、以下の構成とした。
【０００６】弁体と、前記弁体と一体に取り付けられた
可動鉄心と、前記可動鉄心に電磁力を付与する電磁力発
生手段と、前記電磁力発生手段の操作力と対抗して変位
に伴ってバネ定数が大きくなる弾性体とを備えたもので
ある。
可動鉄心と、前記可動鉄心に電磁力を付与する電磁力発
生手段と、前記電磁力発生手段の操作力と対抗して変位
に伴ってバネ定数が大きくなる弾性体とを備えたもので
ある。
【０００７】また、弁体に常時作用する第１弾性体と、
前記弁体が所定量変位した位置で作用する第２弾性体と
を備えたものである。
前記弁体が所定量変位した位置で作用する第２弾性体と
を備えたものである。
【０００８】また、第２弾性体は、弁体が閉止する近傍
でのみ付勢するものである。また、熱交換器と、前記熱
交換器を迂回するバイパス路と、前記バイパス路に設け
られた弁体と、前記バイパス路と前記熱交換器の混合部
に設けられた出湯温度検出器と、前記弁体を駆動する電
磁力発生手段と、前記電磁力発生手段と対抗して変位に
伴ってバネ定数が大きくなる弾性体とを備えたものであ
る。
でのみ付勢するものである。また、熱交換器と、前記熱
交換器を迂回するバイパス路と、前記バイパス路に設け
られた弁体と、前記バイパス路と前記熱交換器の混合部
に設けられた出湯温度検出器と、前記弁体を駆動する電
磁力発生手段と、前記電磁力発生手段と対抗して変位に
伴ってバネ定数が大きくなる弾性体とを備えたものであ
る。
【０００９】
【作用】本発明は上記構成によって、弾性体の力に抗し
て電磁力発生手段で可動鉄心を操作し弁体の位置を調節
するものである。
て電磁力発生手段で可動鉄心を操作し弁体の位置を調節
するものである。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の第一の実施例を図面にもとづ
いて説明する。
いて説明する。
【００１１】図１において、電磁弁装置７は主として弁
部８と電磁力発生手段９からなり、弁部８には弁ボディ
１０があって、流体の入口１０ａと出口１０ｂおよび弁
口１０ｃを有する。また弁口１０ｃと相対して弁体１１
があり、弁体１１の移動によって流量を調節する。弁体
１１には弁口１０ｃとほぼ同じ有効受圧面積を有するダ
イヤフラム１２が受圧体１３を挟んで可動鉄心１４によ
って取り付けられている。弁体１１と可動鉄心１４の中
央部には連通孔１１ａと１４ａがそれぞれ開口してお
り、弁体１１とダイヤフラム１２に作用する流体の圧力
はバランスしている。電磁力発生手段９にはコイル１５
と固定鉄心１６とヨーク１７があって、コイル１５で発
生した磁束はヨーク１７、固定鉄心１６を通り、固定鉄
心１６と可動鉄心１４との間に吸引力を発生させる。固
定鉄心１６の下部にはプラグＡ１８があって流体を密封
している。可動鉄心１４にはバネ１９が弁体１１が開く
方向に作用している。２０はバネ受け、２１はプラグＢ
である。
部８と電磁力発生手段９からなり、弁部８には弁ボディ
１０があって、流体の入口１０ａと出口１０ｂおよび弁
口１０ｃを有する。また弁口１０ｃと相対して弁体１１
があり、弁体１１の移動によって流量を調節する。弁体
１１には弁口１０ｃとほぼ同じ有効受圧面積を有するダ
イヤフラム１２が受圧体１３を挟んで可動鉄心１４によ
って取り付けられている。弁体１１と可動鉄心１４の中
央部には連通孔１１ａと１４ａがそれぞれ開口してお
り、弁体１１とダイヤフラム１２に作用する流体の圧力
はバランスしている。電磁力発生手段９にはコイル１５
と固定鉄心１６とヨーク１７があって、コイル１５で発
生した磁束はヨーク１７、固定鉄心１６を通り、固定鉄
心１６と可動鉄心１４との間に吸引力を発生させる。固
定鉄心１６の下部にはプラグＡ１８があって流体を密封
している。可動鉄心１４にはバネ１９が弁体１１が開く
方向に作用している。２０はバネ受け、２１はプラグＢ
である。
【００１２】次に動作について説明する。コイル１５に
電流が流れていないときバネ１９が可動鉄心１４を図１
の下方向に付勢しているので弁体１１は全開になってい
る。コイル１５の電流を増加させると固定鉄心１６と可
動鉄心１４の間に吸引力が作用しバネ１９と釣り合った
ところまで可動鉄心１４が移動する。すなわちコイル１
５の電流の大きさのよって弁体１１の開度を無段階に調
節できる。このときコイル１５の電流に対する流量の増
加が図２の線Ａに示すように一定の割合である方が調節
性がよい。しかしながら通常は弁体１１の開き始めは変
位に対する流量の変化割合が大きく図２の線Ｂに示すよ
うな特性になる。図３は本発明の第一の実施例のバネ１
９の拡大図であり、バネ１９のコイルの巻ピッチが一定
ではなく粗密な部分を構成している。このため、バネ１
９の変位と荷重の特性は巻ピッチが一定のものが図４の
線Ａのようにほぼ直線であるのに対し、巻ピッチが変化
しているものは線Ｂに示すように、変位が小さいときに
はバネ定数が小さく変位が大きくなるとバネ定数が大き
くなる。このバネ１９のバネ定数を組み込むと図２の線
Ａの特性または特性に近いものを得ることができる。バ
ネ１９の非線形特性はバネのコイルの直径を漸次変える
ことや、あるいは材料の素線径を漸次変えることでも達
成できる。またバネ１９のみならず弁体１１の形状を非
線形にすれば希望する特性はさらに容易に得ることがで
きる。
電流が流れていないときバネ１９が可動鉄心１４を図１
の下方向に付勢しているので弁体１１は全開になってい
る。コイル１５の電流を増加させると固定鉄心１６と可
動鉄心１４の間に吸引力が作用しバネ１９と釣り合った
ところまで可動鉄心１４が移動する。すなわちコイル１
５の電流の大きさのよって弁体１１の開度を無段階に調
節できる。このときコイル１５の電流に対する流量の増
加が図２の線Ａに示すように一定の割合である方が調節
性がよい。しかしながら通常は弁体１１の開き始めは変
位に対する流量の変化割合が大きく図２の線Ｂに示すよ
うな特性になる。図３は本発明の第一の実施例のバネ１
９の拡大図であり、バネ１９のコイルの巻ピッチが一定
ではなく粗密な部分を構成している。このため、バネ１
９の変位と荷重の特性は巻ピッチが一定のものが図４の
線Ａのようにほぼ直線であるのに対し、巻ピッチが変化
しているものは線Ｂに示すように、変位が小さいときに
はバネ定数が小さく変位が大きくなるとバネ定数が大き
くなる。このバネ１９のバネ定数を組み込むと図２の線
Ａの特性または特性に近いものを得ることができる。バ
ネ１９の非線形特性はバネのコイルの直径を漸次変える
ことや、あるいは材料の素線径を漸次変えることでも達
成できる。またバネ１９のみならず弁体１１の形状を非
線形にすれば希望する特性はさらに容易に得ることがで
きる。
【００１３】図５は本発明の第二の実施例であり、弁体
１１を付勢する第１バネ（第１弾性体）１９とは別の第
２バネ（第２弾性体）２２を設けており、第２バネ２２
は弁体１１が全開の時には作用していない。このため弁
体１１が全開より閉じ始めるときには第１バネ１９のみ
が作用しているのでバネ定数は比較的小さく、弁体１１
が変位して弁体１１が閉止する近傍では第２バネ２２も
作用し、２つのバネが作用するのでバネ定数は大きくな
る。このときのバネの変位と荷重の特性は図６に示すよ
うになる。
１１を付勢する第１バネ（第１弾性体）１９とは別の第
２バネ（第２弾性体）２２を設けており、第２バネ２２
は弁体１１が全開の時には作用していない。このため弁
体１１が全開より閉じ始めるときには第１バネ１９のみ
が作用しているのでバネ定数は比較的小さく、弁体１１
が変位して弁体１１が閉止する近傍では第２バネ２２も
作用し、２つのバネが作用するのでバネ定数は大きくな
る。このときのバネの変位と荷重の特性は図６に示すよ
うになる。
【００１４】図７は本発明を第三の実施例で、バーナな
どの加熱器２３で加熱される熱交換器２４と、この熱交
換器２４を迂回するバイパス路２５との混合部２６下流
にサーミスタなどの出湯温度検出器２７を設けられてい
る。このバイパス路２５の一部には電磁力発生手段９で
駆動される弁体１１があって出湯温度検出器２７の信号
によってバイパス流量を制御する。２８は熱交換器２４
の水量を検出する水量検出器、２９と３０は入水温度検
出器と熱交湯温検出器であり、３１は水量制御弁であ
る。
どの加熱器２３で加熱される熱交換器２４と、この熱交
換器２４を迂回するバイパス路２５との混合部２６下流
にサーミスタなどの出湯温度検出器２７を設けられてい
る。このバイパス路２５の一部には電磁力発生手段９で
駆動される弁体１１があって出湯温度検出器２７の信号
によってバイパス流量を制御する。２８は熱交換器２４
の水量を検出する水量検出器、２９と３０は入水温度検
出器と熱交湯温検出器であり、３１は水量制御弁であ
る。
【００１５】次にその動作について説明する。給水が開
始される前は入水温度検出器２９と熱交湯温検出器３０
の信号より設定温度に等しい混合比率になるよう電磁力
発生手段９の電流を調節して弁体１１を所定の開度に開
く。そして通水が開始されると水量検出器２８で通水量
が検出され、加熱器２３で熱交換器２４の加熱が開始さ
れる。熱交換器２４の湯温が上昇すると混合部２６での
湯温も上昇し出湯温度検出器２７でその湯温を検出し、
この混合湯温と設定温度とを比較し、混合湯温が低けれ
ば電磁力発生手段９の電流を増加させて弁体１１を上方
向に変位させてバイパスの流量を減少させて混合湯温を
高める。混合湯温が高ければ電磁力発生手段９を逆に制
御する。
始される前は入水温度検出器２９と熱交湯温検出器３０
の信号より設定温度に等しい混合比率になるよう電磁力
発生手段９の電流を調節して弁体１１を所定の開度に開
く。そして通水が開始されると水量検出器２８で通水量
が検出され、加熱器２３で熱交換器２４の加熱が開始さ
れる。熱交換器２４の湯温が上昇すると混合部２６での
湯温も上昇し出湯温度検出器２７でその湯温を検出し、
この混合湯温と設定温度とを比較し、混合湯温が低けれ
ば電磁力発生手段９の電流を増加させて弁体１１を上方
向に変位させてバイパスの流量を減少させて混合湯温を
高める。混合湯温が高ければ電磁力発生手段９を逆に制
御する。
【００１６】以上のように本発明の実施例によれば次の
効果が得られる。 （１）弁体と一体に取り付けられた可動鉄心と、可動鉄
心に電磁力を付与する電磁力発生手段と、この電磁力発
生手段の操作力と対抗して変位に伴ってバネ定数が大き
くなる弾性体とを備えたので、電磁力発生手段の電流に
対する流量の変化を直線にすることができ感度が一定と
なり流量の制御性がよく、電流値に対する流量の安定性
や再現性が高い。
効果が得られる。 （１）弁体と一体に取り付けられた可動鉄心と、可動鉄
心に電磁力を付与する電磁力発生手段と、この電磁力発
生手段の操作力と対抗して変位に伴ってバネ定数が大き
くなる弾性体とを備えたので、電磁力発生手段の電流に
対する流量の変化を直線にすることができ感度が一定と
なり流量の制御性がよく、電流値に対する流量の安定性
や再現性が高い。
【００１７】（２）弁体に常時作用する第１弾性体と、
弁体が所定量変位した位置で作用する第２弾性体とを備
えたので、簡単な構成により電流値に対する流量の変化
を直線にすることができ、また２つの弾性体の組み合せ
でバネ定数を任意にかつ容易に変更することができ汎用
性が高い。
弁体が所定量変位した位置で作用する第２弾性体とを備
えたので、簡単な構成により電流値に対する流量の変化
を直線にすることができ、また２つの弾性体の組み合せ
でバネ定数を任意にかつ容易に変更することができ汎用
性が高い。
【００１８】（３）弁体を開方向に常時付勢する第１弾
性体と、弁体が閉止する近傍でのみ付勢する第２弾性体
を備えたので、特に弁体近傍での制御性を高めることが
できる。
性体と、弁体が閉止する近傍でのみ付勢する第２弾性体
を備えたので、特に弁体近傍での制御性を高めることが
できる。
【００１９】（４）熱交換器を迂回するバイパス路と、
バイパス路に設けられた弁体と、バイパス路と熱交換器
の混合部に設けられた出湯温度検出手段と、弁体を駆動
する電磁力発生手段と、電磁力発生手段と対抗して変位
に伴ってバネ定数が大きくなる弾性体とを備えたので、
給湯の立ち上がり時や再出湯時などの過渡的な湯温変化
を小さくでき、シャワー使用時に快適である。
バイパス路に設けられた弁体と、バイパス路と熱交換器
の混合部に設けられた出湯温度検出手段と、弁体を駆動
する電磁力発生手段と、電磁力発生手段と対抗して変位
に伴ってバネ定数が大きくなる弾性体とを備えたので、
給湯の立ち上がり時や再出湯時などの過渡的な湯温変化
を小さくでき、シャワー使用時に快適である。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明の給湯制御装置によ
れば次の効果が得られる。
れば次の効果が得られる。
【００２１】（１）弁体と一体に取り付けられた可動鉄
心と、可動鉄心に電磁力を付与する電磁力発生手段と、
この電磁力発生手段の操作力と対抗して変位に伴ってバ
ネ定数が大きくなる弾性体とを備えたので、電磁力発生
手段の電流に対する流量の変化を直線にすることができ
感度が一定となり流量の制御性がよく、電流値に対する
流量の安定性や再現性が高い。
心と、可動鉄心に電磁力を付与する電磁力発生手段と、
この電磁力発生手段の操作力と対抗して変位に伴ってバ
ネ定数が大きくなる弾性体とを備えたので、電磁力発生
手段の電流に対する流量の変化を直線にすることができ
感度が一定となり流量の制御性がよく、電流値に対する
流量の安定性や再現性が高い。
【００２２】（２）弁体に常時作用する第１弾性体と、
弁体が所定量変位した位置で作用する第２弾性体とを備
えたので、簡単な構成により電流値に対する流量の変化
を直線にすることができ、また２つの弾性体の組み合せ
でバネ定数を任意にかつ容易に変更することができ汎用
性が高い。
弁体が所定量変位した位置で作用する第２弾性体とを備
えたので、簡単な構成により電流値に対する流量の変化
を直線にすることができ、また２つの弾性体の組み合せ
でバネ定数を任意にかつ容易に変更することができ汎用
性が高い。
【００２３】（３）弁体を開方向に常時付勢する第１弾
性体と、弁体が閉止する近傍でのみ付勢する第２弾性体
を備えたので、特に弁体近傍での制御性を高めることが
できる。
性体と、弁体が閉止する近傍でのみ付勢する第２弾性体
を備えたので、特に弁体近傍での制御性を高めることが
できる。
【００２４】（４）熱交換器を迂回するバイパス路と、
バイパス路に設けられた弁体と、バイパス路と熱交換器
の混合部に設けられた出湯温度検出手段と、弁体を駆動
する電磁力発生手段と、電磁力発生手段と対抗して変位
に伴ってバネ定数が大きくなる弾性体とを備えたので、
給湯の立ち上がり時や再出湯時などの過渡的な湯温変化
を小さくでき、シャワー使用時に快適である。
バイパス路に設けられた弁体と、バイパス路と熱交換器
の混合部に設けられた出湯温度検出手段と、弁体を駆動
する電磁力発生手段と、電磁力発生手段と対抗して変位
に伴ってバネ定数が大きくなる弾性体とを備えたので、
給湯の立ち上がり時や再出湯時などの過渡的な湯温変化
を小さくでき、シャワー使用時に快適である。
【図１】本発明の一実施例の電磁弁装置の構成図
【図２】同装置の電流に対する流量の特性図
【図３】同装置の要部拡大構成図
【図４】同装置の弾性体の特性図
【図５】本発明の第二の実施例の電磁弁装置の要部拡大
構成図
構成図
【図６】同装置の要部拡大構成図
【図７】本発明の第三の実施例の給湯制御装置の電磁弁
装置の構成図
装置の構成図
【図８】従来の電磁弁装置の断面図
９ 電磁力発生手段 １１ 弁体 １４ 可動鉄心 １９ 弾性体（第１弾性体） ２２ 第２弾性体 ２４ 熱交換器 ２５ バイパス路
Claims (4)
- 【請求項１】弁体と、前記弁体と一体に取り付けられた
可動鉄心と、前記可動鉄心に電磁力を付与する電磁力発
生手段と、前記電磁力発生手段の操作力と対抗して変位
に伴ってバネ定数が大きくなる弾性体とを備えた電磁弁
装置。 - 【請求項２】弁体に常時作用する第１弾性体と、前記弁
体が所定量変位した位置で作用する第２弾性体とを備え
た請求項１記載の電磁弁装置。 - 【請求項３】第２弾性体は、弁体が閉止する近傍でのみ
付勢する請求項２記載の電磁弁装置。 - 【請求項４】熱交換器と、前記熱交換器を迂回するバイ
パス路と、前記バイパス路に設けられた弁体と、前記バ
イパス路と前記熱交換器の混合部に設けられた出湯温度
検出器と、前記弁体を駆動する電磁力発生手段と、前記
電磁力発生手段と対抗して変位に伴ってバネ定数が大き
くなる弾性体とを備えた給湯制御装置の電磁弁装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6013475A JPH07217766A (ja) | 1994-02-07 | 1994-02-07 | 電磁弁装置 |
| CN95100187A CN1096586C (zh) | 1994-02-07 | 1995-01-26 | 流量控制阀和热水供给装置 |
| TW084100918A TW305016B (ja) | 1994-02-07 | 1995-02-06 | |
| KR1019950002032A KR0180270B1 (ko) | 1994-02-07 | 1995-02-06 | 유량제어밸브 및 그것을 사용한 급탕장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6013475A JPH07217766A (ja) | 1994-02-07 | 1994-02-07 | 電磁弁装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07217766A true JPH07217766A (ja) | 1995-08-15 |
Family
ID=11834158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6013475A Pending JPH07217766A (ja) | 1994-02-07 | 1994-02-07 | 電磁弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07217766A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013155762A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-15 | Rinnai Corp | 電磁弁 |
| CN104315229A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-01-28 | 宁波市鄞州通力液压电器厂 | 电磁阀用电磁铁 |
| US11060764B2 (en) | 2018-11-13 | 2021-07-13 | White Knight Fluid Handling Inc. | On-demand heater and temperature control system and related process |
-
1994
- 1994-02-07 JP JP6013475A patent/JPH07217766A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013155762A (ja) * | 2012-01-26 | 2013-08-15 | Rinnai Corp | 電磁弁 |
| CN104315229A (zh) * | 2014-10-20 | 2015-01-28 | 宁波市鄞州通力液压电器厂 | 电磁阀用电磁铁 |
| US11060764B2 (en) | 2018-11-13 | 2021-07-13 | White Knight Fluid Handling Inc. | On-demand heater and temperature control system and related process |
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