JPH08121633A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁束回路中における磁気吸引力に寄与しない
部分をなくし、電磁コイルの巻線断面積を十分大きくと
れ、強い磁気吸引力で全体形状のコンパクト化した電磁
弁を提供する。 【構成】 ヨーク32内の固定鉄心33の外周に電磁コイル
34を巻回して固定側磁極部31を構成し、電磁コイル34の
巻線断面積を十分大きくする。電磁コイル34から生じる
磁束は、固定鉄心33からヨーク32を通り、可動鉄心44と
の間の空隙Ａ1 を経て可動鉄心44に伝わり、固定鉄心33
との間の空隙Ｂ1 を経て固定鉄心33に戻る磁束回路βを
通る。磁束回路β中には、非磁性体のチューブのような
磁気吸引力に寄与しない部分がないので、十分大きい磁
気吸引力が得られる。弁箱37内に配置した可動鉄心44
は、電磁コイル34が励磁したことにより固定鉄心33とヨ
ーク32を吸引し、弁体41を弁座42から離間させ、入口孔
39から出口孔40までの経路を開放する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フロンを冷媒に用いた
冷凍回路における冷媒の流通制御等に用いられる電磁弁
に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば冷凍回路における冷媒の流通制
御などに電磁弁が用いられているが、従来、この種の電
磁弁は図２で示すように構成されている。

【０００３】図２において、11は一面を開放した弁箱
で、この弁箱11の側面には入口孔12が、底面には出口孔
13がそれぞれ形成されており、この出口孔13の内端部は
弁座14となっている。また、弁箱11の開放面を覆うよう
に蓋体16が一体的に取り付けられており、弁座14と対向
する中央部には、非磁性体によるチューブ17の一端が一
体的に嵌着されている。

【０００４】さらに、チューブ17の外周には電磁コイル
18が巻回されており、この電磁コイル18の外周および両
端面部を覆うように、磁性体によるヨーク19が一体的に
取り付けられている。そして、このヨーク19は、弁箱11
の蓋体16で覆われた面に一体的に取り付けられ、チュー
ブ17の右端部内には固定鉄心21が一体的に嵌着されてお
り、図示右端はヨーク19の底面と結合している。

【０００５】また、チューブ17内には可動鉄心22が設け
られ、この可動鉄心22の軸線方向に沿って移動可能に設
けられており、この可動鉄心22の左端面には、移動に伴
って弁座14と接離する球状の弁体23が一体的に設けられ
ている。そして、この可動鉄心22の右端面に形成された
保持穴24内にはばね25が保持され、このばね25は固定鉄
心21との間に介在され、可動鉄心22に対して、この可動
鉄心22と一体の弁体23を弁座14に当接させる左方への移
動力を常時与える。

【０００６】そして、電磁コイル18に通電されていない
場合、可動鉄心22はばね25の反発力により弁箱11側に押
圧されており、可動鉄心22と一体の弁体23は弁座14に当
接して出口孔13を閉塞している。このため、入口孔12か
ら弁箱11内および弁座14を経て出口孔13に至る冷媒通路
は遮断されている。

【０００７】次に、電磁コイル18に通電すると、この電
磁コイル18によって発生した磁束は、ヨーク19から、非
磁性体のチューブ17と可動鉄心22の外周面とチューブ17
の内面の空隙により形成される磁気回路上の空隙Ａ、可
動鉄心22、この可動鉄心22と固定鉄心21との間の空隙
Ｂ、固定鉄心21を通る磁束回路αを通って流れる。この
ため、固定鉄心21と可動鉄心22との間に磁気吸引力が発
生し、可動鉄心22はばね25の反発力に抗して右方に移動
し、固定鉄心21に吸着固定される。この可動鉄心22の移
動に伴い、これに取り付けられた弁体23も同方向に移動
し、弁座14から離間する。このため、入口孔12から弁箱
11内および弁座14を経て出口孔13に至る冷媒通路が開放
する。

【０００８】ここで、弁箱11内部を外部に対して密閉し
た状態に保つためには、この弁箱11内に出入する可動鉄
心22の周囲にチューブ17を設けて密閉容器状に構成しな
ければならない。また、このチューブ17は、密閉容器内
の圧力に絶えるため、可動鉄心22の径に対し、その肉厚
を十分厚くしなければならない。このため、チューブ17
の外径は大きくなってしまい、その分、外周に巻回され
る電磁コイル18の巻線断面積が減少する。

【０００９】また、磁束回路αについてみると、ヨーク
19の内端面と可動鉄心22の外周面との間には磁気吸引力
に寄与しない空隙Ａに加えて非磁性体による厚肉のチュ
ーブ17とチューブ内面と可動鉄心の空隙により形成され
る磁気回路上の空隙Ａ、可動鉄心22と固定鉄心21との間
の磁気吸引力は、電磁コイル18への入力に対して小さく
なる。このため、所定の磁気吸引力を得ようとすると、
可動鉄心22及び電磁コイル18の径が大きくなり、全体が
大型化するとともに経済性が低下する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の構
造では、可動鉄心22の周囲に厚肉のチューブ17が設けら
れているため、電磁コイル18の巻線断面積が減少した
り、固定鉄心21との間の磁気吸引力が低下し、全体形状
の大型化を招くなどの問題を有している。

【００１１】本発明の目的は、磁束回路中における磁気
吸引力に寄与しない部分をなくすことにより、電磁コイ
ルの巻線断面積が十分大きくとれ、強い磁気吸引力が得
られ、しかも全体形状のコンパクト化を可能にした電磁
弁を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁弁は、一面
を開口したカップ状のヨークを有し、このヨークの開口
面と対向する底面から開口面に向かって一体的に設けら
れた固定鉄心、この固定鉄心の外周に巻回された電磁コ
イル、および、この電磁コイルの前記開口面と対向する
端面部を覆う非磁性体の密閉板を備えた固定側磁極部
と、この固定側磁極部の開口面を、内部に弁室を有する
状態で一体的に覆い、前記弁室および外部の間を連通し
て形成された入口孔および出口孔、前記開口面との対向
部分に設けられ前記入口孔および出口孔を連通する弁座
を備えた弁箱と、前記弁室内に前記固定側磁極部の開口
面に位置する前記ヨークおよび固定鉄心の端部と対向し
て移動可能に設けられ、前記弁座との対向部にはこの弁
座と接離してこれを開閉する弁体を有し、前記固定側磁
極部の電磁力により、前記弁体が弁座から離間する方向
に駆動される可動鉄心と、この可動鉄心に対して、前記
弁体を弁座に当接させる方向の作用力を与えるばねとを
具備したものである。

【００１３】

【作用】本発明は、カップ状のヨーク内に一体的に設け
られた固定鉄心の外周に電磁コイルを巻回して固定側磁
極部を構成したので、電磁コイルの内側に厚肉のチュー
ブを設ける必要がなく、したがって、電磁コイルの巻線
断面積を十分大きくとることができる。また、電磁コイ
ルから生じる磁束は、固定鉄心からヨークを通り、可動
鉄心との間の空隙を経て可動鉄心に伝わり、さらに固定
鉄心との間の空隙を経て固定鉄心に戻る磁束回路を通っ
ており、十分大きい電磁吸引力が得られ、全体形状を小
型化できる。そして、弁箱内に配置された可動鉄心は、
電磁コイルが励磁されることにより固定鉄心とヨークに
吸引されて移動し、弁座を閉塞していた弁体をこの弁座
から離間させ、入口孔から出口孔まで連通した開状態に
する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の電磁弁の一実施例を図面を参
照して説明する。

【００１５】図１において、31は固定側磁極部で、この
固定側磁極部31は一面を開口した磁性体によるカップ状
のヨーク32を有しており、このヨーク32の開口面と対向
する底面からは、固定鉄心33が開口面に向かって一体的
に植設されている。そして、この固定鉄心33の外周には
電磁コイル34が巻回されており、固定鉄心33の外周とヨ
ーク32の内周との間で、十分に大きい巻線断面積を得て
いる。また、この電磁コイル34の、開口面と対向する端
面部は、非磁性体の密閉板35により覆われている。

【００１６】また、固定側磁極部31の開口面を覆う状態
で弁箱37が一体的に取り付けられており、弁箱37の内部
には固定側磁極部31との組み合わせにより、弁室38が形
成されている。この弁箱37の側面および底面には、それ
ぞれ弁室38と外部との間を連通する入口孔39および出口
孔40が設けられている。これら入口孔39および出口孔40
はそれぞれ図示しない外部管路と連結されており、この
うち一方の入口孔39は冷媒の入口となり、他方の出口孔
40は同じく冷媒の出口となる。

【００１７】また、弁箱37の底面部、すなわち固定側磁
極部31との対向部分の出口孔40が形成された部分は、他
の部分に比べて厚さ寸法が大きく設定されており、内端
部は弁体41と組み合わされて弁座42となり、この弁座42
は入口孔39と出口孔40とを連通するものである。

【００１８】さらに、弁室38内にて固定側磁極部31の開
口面を覆うように板状の可動鉄心44が移動可能に設けら
れている。また、弁座42との対向部には、この弁座42と
接離してこれを開閉する弁体41が取り付けられている。

【００１９】そして、この可動鉄心44は固定側磁極部31
の固定鉄心33およびヨーク32から生じる電磁力により、
弁体41を弁座42から離間させる方向に駆動される。ま
た、この可動鉄心44の右面と、固定側磁極部31の密閉板
35との間にはばね45が設けられ、このばね45は可動鉄心
44に対して、弁体41を弁座42に当接させて閉塞状態とす
るための左方への作用力を与える。

【００２０】次に、上記実施例の動作について説明す
る。

【００２１】弁室38内には遮断対象となる流体である冷
媒が流通するが、固定側磁極部31の電磁コイル34は密閉
板35により覆われており、冷媒とは遮断されている。ま
た、密閉状態の弁室38内には、固定側磁極となるヨーク
32および固定鉄心33の端部が突出されており、電磁力に
より可動側磁極となる可動鉄心44を駆動する。

【００２２】ここで、電磁コイル34が非通電状態である
ものとする。このとき、可動鉄心44は固定側磁極部31か
ら電磁吸引力を受けていないので、ばね45の反発力によ
り左方に付勢され、ばね45の左面に取り付けられた弁体
41は弁座42に押し付けられて閉塞している。したがっ
て、入口孔39から弁室38を通り、弁座42を介して出口孔
40に流通していた冷媒は、弁座42部分において弁体41に
より、流通が遮断された状態にある。

【００２３】これに対し、電磁コイル34に通電すると、
この電磁コイル34から磁束が生じる。この磁束回路β
は、固定鉄心33からヨーク32を通り、端部と可動鉄心44
との空隙Ａ1 を経て可動鉄心44に至り、さらに固定鉄心
33の端部との空隙Ｂ1 を経て固定鉄心33に戻る磁束回路
に流れる。そして、この磁束回路βが空隙Ａ1 ，Ｂ1 を
有することで、可動鉄心44とヨーク32および固定鉄心33
との間に強い磁気吸引力が生じる。このため、可動鉄心
44はばね45の反発力に抗して右方に吸引され、ヨーク32
および固定鉄心33のそれぞれの端部に吸着、固定され
る。

【００２４】このようにした可動鉄心44が右方に移動す
ることにより、この可動鉄心44に取り付けられた弁体41
も同方向に移動し、弁座42から離間してこれを開放す
る。このため、入口孔39から弁室38を通り、弁座42を介
して出口孔40に通じる経路が開放され、冷媒の流通が行
なわれる。

【００２５】そして、上記構成によると、固定鉄心33と
電磁コイル34との間に、従来のように非磁性体のチュー
ブ17を設ける必要はないので、可動鉄心44を吸引するた
めの磁束回路β中に、磁気吸引力に寄与しない部分が形
成されなくなる。このため、吸引効率が向上するととも
に、電磁コイル34の巻線断面積を十分大きくすることが
できる。その結果、弁全体が小型化が可能となり、安価
に構成することができる。

【００２６】なお、弁座42の位置や弁箱37の形状などは
上記実施例に限定されるものではなく、種々変形しても
よい。さらに、弁の形式も２方弁に限られるものではな
い。

【００２７】

【発明の効果】本発明の電磁弁によれば、電磁コイルの
内側に厚肉のチューブを設ける必要がないため、電磁コ
イルの巻線断面積を十分大きくとることができ、電磁コ
イルから生じる磁束は、固定鉄心からヨークを通り、可
動鉄心との間の空隙を経て可動鉄心に伝わり、さらに固
定鉄心との間の空隙を経て固定鉄心に戻る磁束回路を通
っており、十分大きい電磁吸引力が得られ、全体形状を
小型化でき、弁箱内に配置された可動鉄心は、電磁コイ
ルが励磁されることにより固定鉄心とヨークに吸引され
て移動し、弁座を閉塞していた弁体をこの弁座から離間
させ、入口孔から出口孔まで連通した開状態にするの
で、十分な磁気吸引力が得られるとともに、全体形状の
小型化が可能にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電磁弁の一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】従来例の電磁弁を示す断面図である。

【符号の説明】

31 固定側磁極部 32 ヨーク 33 固定鉄心 34 電磁コイル 35 密閉板 37 弁箱 38 弁室 39 入口孔 40 出口孔 41 弁体 42 弁座 44 可動鉄心 45 ばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一面を開口したカップ状のヨークを有
   し、このヨークの開口面と対向する底面から開口面に向
   かって一体的に設けられた固定鉄心、この固定鉄心の外
   周に巻回された電磁コイル、および、この電磁コイルの
   前記開口面と対向する端面部を覆う非磁性体の密閉板を
   備えた固定側磁極部と、 この固定側磁極部の開口面を、内部に弁室を有する状態
   で一体的に覆い、前記弁室および外部の間を連通して形
   成された入口孔および出口孔、前記開口面との対向部分
   に設けられ前記入口孔および出口孔を連通する弁座を備
   えた弁箱と、 前記弁室内に前記固定側磁極部の開口面に位置する前記
   ヨークおよび固定鉄心の端部と対向して移動可能に設け
   られ、前記弁座との対向部にはこの弁座と接離してこれ
   を開閉する弁体を有し、前記固定側磁極部の電磁力によ
   り、前記弁体が弁座から離間する方向に駆動される可動
   鉄心と、 この可動鉄心に対して、前記弁体を弁座に当接させる方
   向の作用力を与えるばねとを具備したことを特徴とする
   電磁弁。