JPH11280945A - 定流量電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成部品の製造コストの低減、接続作業性の
向上、メンテナンス性の向上、コンパクト化、を達成し
うる安価な定流量電磁弁を提供する。 【構成】 弁本体１とカバー本体５との間にダイヤフラ
ム１３が挟持され、第１室Ａと第２室Ｂとが区分され
る。第１室Ａには流入路１１が開口し、流入路１１は電
磁弁Ｓにて開閉される。第１室Ａと第２室Ｂとはジェッ
ト１６を介して連絡され、ジェット１６を含む第２室Ｂ
から吐出路２に向かう流体は、第１室Ａと第２室Ｂとの
圧力差に応動するダイヤフラム１３と同期して移動する
可変絞り部Ｃによって制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、１次側の流路内を流れ
る流体の圧力が変動した際においても常に一定なる流量
を２次側の流路内へ供給する為の定流量電磁弁に関する
もので、例えばファンコイルユニットにおける加湿装置
等への水の供給あるいは停止に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】従来の定流量電磁弁は、流路内を流れる
流体中に含まれる異物を除去する為のストレーナ。流路
内を流れる流体圧力を一定圧力に制御する為の減圧弁。
流量を一定流量に繰り込む為のオリフィスニップル。流
路を開閉して流体の供給、停止を行なう電磁弁。よりな
るもので、前記ストレーナ、減圧弁、オリフィスニップ
ル、電磁弁は、格別に用意され、それら各構成がニップ
ル、エルボ等によって配管接続され、システム構成とし
て定流量電磁弁機能を備える。すなわち、第１配管より
ストレーナに流入する流体は、ストレーナにて異物が除
去され、清浄なる流体が第２配管を介して減圧弁に供給
される。減圧弁にあっては流入する流体圧力に応じて一
定なる流体圧力に制御され、この一定なる圧力に制御さ
れた流体は第３配管を介してオリフィスニップルに供給
される。オリフィスニップルにあっては、内部のオリフ
ィスにて一定流量にその流量を制御し、一定流量の流体
が第４配管を介して電磁弁に供給される。一方、電磁弁
にあっては、流体の供給時に弁座が開放されて第５配管
を介して消費部に向けて流体が供給され、流体の供給停
止時において弁座が閉塞され、消費部に向かう流体の供
給が停止される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の定流量電
磁弁システムによると、以下の不具合を有する。 （１）ストレーナ、減圧弁、電磁弁、にあっては、それ
らの基部部材となる本体部を必ず各構成において必要と
するもので、ストレーナ本体、減圧弁本体、電磁弁本体
を共用することが困難である。以上によると、各構成部
品を製作する上において、部品点数を削減することが困
難で部品コスト高、組みつけコスト高、を招来し安価な
システムを供給し得ないものである。 （２）各構成は複数のニップル、エルボ等の連結部材を
もって配管接続されるもので、これによると、接続作業
に多大な工数を必要とすること、接続部の洩れの確認が
必要なこと、から接続作業コストが高価となって好まし
いものでない。又、前記接続によると、特にその接続方
向において大型化するものでコンパクトな定流量電磁弁
システムを提供できない。 （３）更に、前記各構成のメンテナンスを行なう際、各
構成をそれぞれ配管から取り外し、再び取りつける必要
があり、これによってメンテナンス性が大きく阻害され
る。

【０００４】本発明は、かかる不具合に鑑み成されたも
ので、単一の本体内に前記各構成を備えることによって
構成部品の製造コストの低減、接続作業性の向上、メン
テナンス性の向上、更にはコンパクト化、を図ることの
できる安価な定流量電磁弁を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明になる定流量電磁弁
は、前記目的を達成する為に、弁本体とカバー本体との
間に挟持され、カバー本体側に流入路が開口する第１室
と；弁本体側に吐出路に連なる第２室と、に区分するダ
イヤフラムと；第１室内の流体を第２室内へ制御して流
入させるジェットと；ダイヤフラムを第１室側へ押圧す
るダイヤフラムスプリングと；第１室と第２室との圧力
差に応じて変位するダイヤフラムと同期し、ジェットの
下流を含む第２室から吐出路に向かう流体を制御する可
変絞り部と；流入路を電気的に開閉制御する電磁弁と；
を備えることを第１の特徴とする。

【０００６】又、本発明は、前記第１の特徴に加え、前
記電磁弁にて開閉される流入路の弁座を迂回して直接的
に第１室内へ開口する第２流入路を設け、該第２流入路
を機械的開閉手段をもって開閉したことを第２の特徴と
する。

【０００７】又、本発明は前記第１の特徴に加え、前記
ダイヤフラムに弁本体に穿設せるガイド孔に摺動自在に
支持される制御杆を一体的に取着し、前記制御杆に、第
１室内の流体を第２室内へ制御して流入させるジェット
と、第２室とガイド孔の下部室とを連通する流路と、下
部室に開口する絞り通路の下部室に対する開口面積を制
御する制御弁部と、備えることを第３の特徴とする。

【０００８】更に本発明は、前記第１の特徴に加え、前
記電磁弁の弁座より上流側の流入路にストレーナを配置
したことを第４の特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の第１の特徴によれば、弁本体とカバー
とによって形成される筐体内に、定流量電磁弁の主構成
要素である電磁弁、減圧弁、定流量弁、の機能を一体的
に収納配置できる。

【００１０】又、第２の特徴によれば、電磁装置へ電流
が供給できない状態にあっても機械的開閉手段をもって
第２流入路から第１室内へ流体を供給することができる
ので、電流が供給されない状態であっても定流量電磁弁
の機能を果たすことができる。

【００１１】又、第３の特徴によると、制御杆にジェッ
トと、制御弁部とを形成したので、定流量電磁弁をコン
パクトにまとめることができる。

【００１２】又、第４の特徴によると、ストレーナを弁
本体とカバーとによって形成される筐体内に容易に配置
することができ、更には電磁弁の弁座及びジェットに対
して清浄な流体を供給しうる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明になる定流量電磁弁の一実施例
について図１により説明する。１は上方に上端部１Ａを
有する弁本体であり以下よりなる。上端部１Ａに向かっ
て弁本体凹部１Ｂが凹設され、弁本体凹部１Ｂの底部１
Ｃから下方に向かって有底筒状のガイド孔１Ｄが穿設さ
れる。弁本体１の右側端１Ｅには吐出路２が開口し、こ
の吐出路２の上流側は小径なる絞り通路３をもってガイ
ド孔１Ｄの底部近傍に開口する。４は、弁本体１の左側
端１Ｆに開口する流入路であり、この流入路４は弁本体
１の上端部１Ａに開口する。

【００１４】５は下方に下端部５Ａを有するカバー本体
で以下よりなる。下端部５Ａに向かってカバー本体凹部
５Ｂが凹設され、カバー本体５の上側端５Ｃには電磁弁
Ｓが配置される。電磁弁Ｓは、筒状のコイル６の内方に
固定コア７と、固定コア７に対して接離する可動コア８
と、可動コア８を固定コア７より離反するよう付勢する
プランジャースプリング９と、を備えるもので可動コア
８の先端には弁部１０を有する。前記電磁弁Ｓは、前述
の如くカバー本体５の上側端５Ｃに配置されるもので、
前記可動コア８の下方は、カバー本体５の上側端５Ｃに
向かって開口する可動コア収納孔５Ｄに移動自在に配置
される。そして、前記可動コア収納孔５Ｄには、流入路
１１が開口し、更に可動コア収納孔５Ｄの底部から弁座
１２を介して流入路１１がカバー本体凹部５Ｂに向かっ
て開口する。従って、カバー本体凹部５Ｂには、弁座１
２を介して流入路１１が開口するもので、この弁座１２
は、電磁弁Ｓの可動コア８に取着された弁部１０によっ
て開閉されることになる。

【００１５】１３は平板ゴム材料によって形成されたダ
イヤフラムであり、その中心部には円柱状をなす制御杆
１４がダイヤフラム１３に直交して配置される。本例に
おいて制御杆１４の上方は、下側リテーナ１５Ａ、上側
リテーナ１５Ｂ、ナット１５Ｃによってダイヤフラム１
３にネジ止め固定され、制御杆１４の下方はガイド孔１
Ｄに摺動接触される。又制御杆１４の上部には、ジェッ
ト１６が穿設され、ジェット１６から制御杆１４の下端
１４Ａに向けて第１の流路１９Ａが貫通して穿設され、
更に第１の流路１７Ａの中間部より外側方に向かって第
２の流路１７Ｂが開口して形成される。更に、制御杆１
４の下端１４Ａの近傍には、切欠き段部よりなる制御弁
部１４Ｂが形成される。

【００１６】そして、以上よりなる各構成は以下の如く
組みつけられる。弁本体１の上端部１Ａ上に、制御杆１
４を備えたダイヤフラム１３を配置する。このとき、制
御杆１４の下方は弁本体１のガイド孔１Ｄ内に摺動接触
して配置され、さらに弁本体凹部１Ｂの底部１Ｃと下側
リテーナ１５Ａとの間にはダイヤフラムスプリング１８
が縮設される。

【００１７】次いで、電磁弁Ｓを備えたカバー本体５の
下端部５Ａを、弁本体１の上端部１Ａ上に配置されたダ
イヤフラム１３上に配置し、この状態においてカバー本
体５と弁本体１とをビス等の固着手段をもって固着す
る。この状態は図１に示されるものであり、カバー本体
５のカバー本体凹部５Ｂはダイヤフラム１３の上側面に
よって閉塞されて第１室Ａを形成し、弁本体１の弁本体
凹部１Ｂは、ダイヤフラム１３の下側面によって閉塞さ
れて第２室Ｂを形成する。

【００１８】又、ダイヤフラム１３に一体的に取着され
た制御杆１４は、第２室Ｂ内を通り、その下方はガイド
孔１Ｄに摺動接触されて案内され、制御杆１４の下端１
４Ａはガイド孔１Ｄの底部によって形成される下部室１
Ｅ内に臨んで配置される。このとき制御杆１４の下端１
４Ａは下部室１Ｅの底部１Ｆに当接しない。

【００１９】又、制御杆１４の上部に設けたジェット１
６の上方は第１室Ａ内に開口して配置されるもので、ジ
ェット１６の下方に連なる第１の流路１７Ａは制御杆１
４の内部を通り下端１４Ａよりガイド孔１Ｄの下部室１
Ｅ内に開口する。又第１の流路１７Ａより分岐する第２
の流路１７Ｂは、制御杆１４の外側より第２室Ｂ内に向
かって開口する。

【００２０】一方、制御杆１４の下方に設けた制御弁部
１４Ｂは、ガイド孔１Ｄ内に開口する絞り通路３に臨ん
で配置されるもので、制御弁部１４Ｂと絞り通路３とに
より可変絞り部Ｃが形成される。すなわち、制御弁部１
４Ｂが上下動することによって、絞り通路３のガイド孔
１Ｄ内への開口面積が変化し、これによって可変絞りの
機能をなす。

【００２１】又、弁本体１の左側端１Ｆに開口する流入
路４は、弁本体１の流入路４、カバー本体５の流入路１
１、可動コア収納孔５Ｄ、弁座１２、弁座１２より下流
側の流入路１１を介して第１室Ａへと連絡される。

【００２２】次にその作用について説明する。電磁弁Ｓ
のコイル６に通電されない状態において、可動コア８は
プランジャースプリング９のバネ力によって下方へ押圧
され、弁部１０は、弁座２を閉塞保持する。以上による
と流入路１１と第１室Ａとは遮断されて保持されるもの
で、吐出路２より流体が供給されることがなく、閉弁状
態が維持される。尚、以下の説明を容易にする為にかか
る閉弁状態において、ダイヤフラム１３はダイヤフラム
スプリング１８によって上方向へ付勢され、これによっ
て可変絞り部Ｃを構成する制御弁部１４Ｂは絞り通路３
を半開状態において安定させた。以上の状態は図１に示
される。

【００２３】次いで、電磁弁Ｓのコイル６に通電して流
体を供給する際について説明する。コイル６に通電され
ると、可動コア８はコイル６に生起する磁力により、プ
ランジャースプリング９のバネ力に抗して固定コア７側
へ移動するもので、可動コア８に装着された弁部１０は
弁座１２を開放する。以上によると、流入路４，１１、
可動コア収納孔５Ｄ内に流入する流体は、弁座１２、弁
座１２より下流側の流入路１１Ａを介して第１室Ａ内に
流入し、第１室Ａ内を満たした流体は、ジェット１６を
介して制御杆１４内の第１の流路１７Ａ内へ流入する。
そして、この第１の流路１７Ａ内を流れる流体は、第２
の流路１７Ｂを介して第２室Ｂ内へ流入するとともに下
部室１Ｅ内に流入し、この下部室１Ｅ内の流体は、制御
弁部１４Ｂ、絞り通路３の開口により形成される可変絞
り部Ｃを介して吐出路２内へ流入し、次いで吐出路２よ
り排出される。以上は、流体の流れについて説明した
が、流体の定流量は以下によって制御される。

【００２４】すなわち、弁座１２を介して第１室Ａ内に
流入する流体の圧力が設定された流体圧力より高い場
合、ジェット１６を通過する際に発生する第１室Ａと第
２室Ｂとの差圧は大となるもので、これによるとダイヤ
フラム１３はダイヤフラムスプリング１８のバネ力に抗
して下方向へ移動する。このダイヤフラム１３の下方向
への移動によると、ダイヤフラム１３と一体的に形成さ
れた制御杆１４もまた下方向へ移動するもので、これに
よると制御弁部１４Ｂは下方向へ移動し、絞り通路３の
開口面積を小さく絞りこむことになる。以上によると、
第１室Ａ内に加わる流体の圧力の上昇に応じて可変絞り
部Ｃとしての絞り通路３の開口面積を減少できたことに
より、吐出路２より排出される流体の流量を圧力上昇に
応じて減少することができ、もって所望の定流量に制御
できるものである。

【００２５】一方、弁座１２を介して第１室Ａ内に流入
する流体の圧力が設定された流体圧力より低い場合、ジ
ェット１６を通過する際に発生する第１室Ａと第２室Ｂ
との差圧は小となるもので、これによるとダイヤフラム
１３はダイヤフラムスプリング１８のバネ力によって上
方向へ移動する。このダイヤフラム１３の上方向への移
動によると、ダイヤフラム１３と一体的に形成された制
御杆１４もまた上方向へ移動するもので、これによると
制御弁部１４Ｂは上方向へ移動し、絞り通路３の開口面
積を大きく開放することになる。以上によると、第１室
Ａ内に加わる流体の圧力の低下に応じて可変絞り部Ｃと
しての絞り通路３の開口面積を増加できたことにより、
吐出路２より排出される流体の流量を圧力低下に応じて
増加することができ、もって所望の定流量に制御できる
ものである。

【００２６】又、カバー本体５に設けた流入路４を、弁
座１２を介することなく、弁座１２の下流側の流入路１
１Ａ、に第２流入路２０を介して連絡し、該第２流入路
２０を機械的開閉手段２１にて開閉するとよい。この機
械的開閉手段２１は、その後端がカバー本体５にネジ部
２１Ａにて螺着され、その先端に第２流入路２０を開閉
するテーパー弁部２１Ｂを備える。以上によれば、電磁
弁Ｓのコイル６に電流を供給し得ない状態、例えばコイ
ル６が断線してる状態、停電時、あるいは、機器の周囲
に電源が未だ備えられていない状態、等にあっても機械
的開閉手段２１にて第２流入路２０を開放すれば、前記
定流量弁の機能を果たすことができる。

【００２７】又、電磁弁Ｓの弁座１２より上流側の流入
路１１，４内にストレーナ２２を配置することによる
と、弁座１２、ジェット１６及び可変絞り部Ｃに向かう
流体中に異物が含まれるものでなく、常に清浄な流体を
供給しうるもので、特に弁座１２にあっては弁閉塞性を
長期に渡って安定して保持でき、ジェット１６にあって
は異物によって絞り部が閉塞されることがなく、更に可
変絞り部Ｃにあっては正確な開口面積の制御が行ないう
るものである。

【００２８】又、ダイヤフラム１３に取着された制御杆
１４に、ジェット１６、第１の流路１７Ａ、第２の流路
１７Ｂ、制御弁部１４Ｂを設けたことによると、制御杆
１４の長手軸心方向に前記構成を集中的に配置形成でき
たもので、定流量電磁弁を小型化する上で好ましいもの
である。

【００２９】図２には、本発明の定流量電磁弁の他の実
施例が示されるもので、第１の実施例とは、可変絞り部
Ｃが異なる。すなわち、制御杆１４の下方に、ガイド孔
１Ｄに対して流路を構成する横断面が花形をなす花型部
１４Ｇと、花型部１４Ｇから先端に向かうテーパー弁部
１４Ｊとを備える。一方、下部室１Ｅの底部１Ｆに絞り
通路３が開口する。そして、前記制御杆１４の花型部１
４Ｇがガイド孔１Ｄに摺動案内保持され、テーパー弁部
１４Ｊが絞り通路３内に挿入配置され、テーパー弁部１
４Ｊと絞り通路３にて可変絞り部Ｃが形成される。本実
施例によれば第２室Ｂ内の流体は、ガイド孔１Ｄと制御
杆１４の花型部１４Ｇとの間隙を介して下部室１Ｅに流
入し、下部室１Ｅから吐出路２に向かう流体は、テーパ
ー弁部１４Ｊと絞り通路３とにより構成される可変絞り
部Ｃによって定流量に制御される。

【００３０】

【発明の効果】以上の如く、本発明になる定流量電磁弁
によると、弁本体とカバー本体とより形成される筐体
に、流路を開閉する機能を有する電磁弁と、流路内を流
れる流体の圧力に応じて変位する圧力応動機能（ダイヤ
フラム）と、流量を一定量に制御する可変絞り部（制御
弁部と絞り通路）と、を設けたので、部品点数を大きく
削減できるとともにコンパクトで安価な定流量電磁弁を
提供できる。又、全ての機能が単一の筐体内に配置され
ることによって接続配管を減少でき、これによると配管
の減少、配管接続作業の減少を達成できる。更にメンテ
ナンス作業を行なう際にあっては、流入路に連なる配管
と、吐出路に連なる配管とを取り外すことによって定流
量電磁弁を取り出すことができるので、メンテナンス作
業性を大きく向上できたものである。

【００３１】又、弁座を迂回して第２流入路を設け、該
第２流入路を機械的開閉手段をもって開閉させたことに
よると、電磁弁へ電流を供給し得ない状態にあっても定
流量弁としての機能を成すことができる。

【００３２】又、ダイヤフラムに取着せる制御杆に、ジ
ェットと、第１の流路と、第２の流路と、制御弁部と、
を設けたことによると、特に定流量電磁弁をコンパクト
にまとめる上で好ましいものである。

【００３３】又、弁座より上流側の流入路にストレーナ
を配置したことによると、筐体（弁本体、カバー本体）
内にストレーナが収納配置され、ストレーナを配置する
為の格別な部材及び接続配管を必要とするものでなく、
更には、その下流に配置される電磁弁の弁部、ジェッ
ト、可変絞り部に向けて異物を含む流体が流入すること
がなく、前記構成の信頼性を向上できたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定流量電磁弁の一実施例を示す縦断面
図。

【図２】本発明の定流量電磁弁の他の実施例を示す縦断
面図。

【符号の説明】

１ 弁本体 １Ｄ ガイド孔 １Ｅ 下部室 ２ 吐出路 ３ 絞り通路 ５ カバー本体 １１ 流入路 １２ 弁座 １３ ダイヤフラム １４ 制御杆 １６ ジェット ２０ 第２流入路 ２１ 機械的開閉手段 ２２ ストレーナ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁本体１とカバー本体５との間に挟持さ
   れ、カバー本体５側に流入路１１が開口する第１室Ａ
   と；弁本体１側に吐出路２に連なる第２室Ｂと、に区分
   するダイヤフラム１３と；第１室Ａ内の流体を第２室Ｂ
   内へ制御して流入させるジェット１６と；ダイヤフラム
   １３を第１室Ａ側へ押圧するダイヤフラムスプリング１
   ８と；第１室Ａと第２室Ｂとの圧力差に応じて変位する
   ダイヤフラム１３と同期し、ジェット１６の下流を含む
   第２室Ｂから吐出路２に向かう流体を制御する可変絞り
   部Ｃと；流入路１１を電気的に開閉制御する電磁弁Ｓ
   と；を備えてなる定流量電磁弁。
2. 【請求項２】 前記電磁弁にて開閉される流入路１１の
   弁座１２を迂回して直接的に第１室Ａ内へ開口する第２
   流入路２０を設け、該第２流入路２０を機械的開閉手段
   ２１をもって開閉してなる請求項１記載の定流量電磁
   弁。
3. 【請求項３】 前記ダイヤフラムに弁本体１に穿設せる
   ガイド孔１Ｄに摺動自在に支持される制御杆１４を一体
   的に取着し、前記制御杆に、第１室Ａ内の流体を第２室
   Ｂ内へ制御して流入させるジェット１６と、第２室Ｂと
   ガイド孔１Ｄの下部室１Ｅとを連通する流路１７Ａと、
   下部室１Ｅに開口する絞り通路３の下部室１Ｅに対する
   開口面積を制御する制御弁部１４Ｂと、備えてなる請求
   項１記載の定流量電磁弁。
4. 【請求項４】 前記電磁弁の弁座１２より上流側の流入
   路１１にストレーナ２２を配置してなる請求項１記載の
   定流量電磁弁。