(57)【要約】【課題】オリフィス孔２１を通して水を弁体２の背面側の空間１６に充填することにより弁体２を弁口１５に押接させて閉弁するパイロット式電磁弁１では、長年の使用によってオリフィス孔２１が水垢等で閉塞されると作動しなくなる。そのため、オリフィス孔２１をクリーニングするクリーニングピンをオリフィス孔２１に挿通し、弁体２が移動するたびにオリフィス孔２１がクリーニングされるようにしている。ところが、クリーニングピンが本体１１に固定されているので、クリーニングピンにオリフィス孔２１の内周面が接触して弁体２の移動を阻害していた。【解決手段】クリーニングピン３をオリフィス孔２１に挿通し弁体２に保持させるようにした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁口を開閉するダイアフラム式の弁体にオリフィス孔を設け、このオリフィス孔を介して弁体の背部に流体の１次圧を作用させることにより弁体で弁口を閉塞すると共に、電磁開閉機構を備えたパイロット部を介して弁体の背部を２次側に開放することにより弁口から弁体を離脱させ弁口を開弁させるパイロット式電磁弁において、上記オリフィス孔に、オリフィス孔の内周面との間に所定の隙間を形成するクリーニングピンを遊嵌させて、このクリーニングピンを弁体に保持させ、弁体の移動の際にクリーニングピンがオリフィス孔に対して相対的に移動することにより、オリフィス孔の詰まりを防止するようにしたパイロット式電磁弁。
【請求項２】
上記クリーニングピンの一端部に拡径した抜け止め部を形成すると共に、オリフィス孔からクリーニングピンがこの抜け止め部側に抜け出ることを防止するストッパ部を本体側に形成したことを特徴とする請求項１記載のパイロット式電磁弁。
【請求項３】
上記抜け止め部に、流体の流れによってクリーニングピンを回転させるフィンを形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパイロット式電磁弁。
【請求項４】
上記抜け止め部が弁体に接触した状態で流体がオリフィス孔を通過できるように、抜け止め部と弁体との間に隙間が形成されるようにしたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のパイロット式電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁口を開閉するダイアフラム式の弁体にオリフィス孔を設け、このオリフィス孔を介して弁体の背部に流体の１次圧を作用させることにより弁体で弁口を閉塞すると共に、電磁開閉機構を備えたパイロット部を介して弁体の背部を２次側に開放することにより弁口から弁体を離脱させ弁口を開口させるパイロット式電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のパイロット式電磁弁では、例えば流体として水を使用する場合、長年使用していると水垢などがオリフィス孔内に付着する場合が生じる。水垢などの付着量が多くなると、まれにオリフィス孔を閉塞する場合が生じる。この種のパイロット式電磁弁では、オリフィス孔を介して１次側の水を弁体の背部に送り、弁体の背部の圧力を１次側の圧力、すなわち１次圧に昇圧することにより弁体を弁口に押し付けて弁口を閉塞させている。
【０００３】
したがって、オリフィス孔が水垢などで閉塞されてしまうと、水が弁体の背部に送られなくなり、弁体が弁口を閉塞できなくなるという不具合が生じる。そこで、弁体を覆う本体に、オリフィス孔に挿通されるクリーニングピンを取り付け、弁体が開閉時に移動するごとにクリーニングピンがオリフィス孔に出し入れされ、この出し入れによってクリーニングピンがオリフィス孔の内部をクリーニングするようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、弁体の背部に充填される流体の１次圧で弁体は弁口を閉塞するが、その閉塞をより確実にするため、弁体の背部にコイルバネを配設したものが知られている。このものでは、クリーニングピンを本体に保持させるのではなく、コイルバネの一部を曲げ起こしてクリーニングピンを形成するようにしている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平４−１０７３７３号公報（第２図）
【特許文献２】特開２００１−２００９５１号公報（図３，図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ダイアフラム式の弁体はゴム製であるため、この弁体を収納する本体とは別体に製造される。そしてパイロット式電磁弁を組み立てる際に弁体を本体内にセットする。このセットの際に弁体を本体に対して正確に位置決めしないと、本体に取り付けられたクリーニングピンがオリフィス孔に入らないという不具合が生じる。また、クリーニングピンがオリフィス孔に入ったとしても、クリーニングピンがオリフィス孔の内周面に接触すれば両者の間に生じる摩擦力により弁体のスムーズな動きが阻害されるという不具合も生じる。
【０００６】
また、コイルバネの一部を折り曲げてクリーニングピンを形成するものでは、弁体の移動方向に対して正確に平行になるようにクリーニングピンを形成しないと、弁体の移動途中でオリフィス孔の内周面がクリーニングピンに当接して弁体の移動が途中で阻害されるという問題が生じる。
【０００７】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、オリフィス孔をクリーニングするクリーニングピンを設けても弁体の移動が阻害されないパイロット式電磁弁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明によるパイロット式電磁弁は、弁口を開閉するダイアフラム式の弁体にオリフィス孔を設け、このオリフィス孔を介して弁体の背部に流体の１次圧を作用させることにより弁体で弁口を閉塞すると共に、電磁開閉機構を備えたパイロット部を介して弁体の背部を２次側に開放することにより弁口から弁体を離脱させ弁口を開弁させるパイロット式電磁弁において、上記オリフィス孔に、オリフィス孔の内周面との間に所定の隙間を形成するクリーニングピンを遊嵌させて、このクリーニングピンを弁体に保持させ、弁体の移動の際にクリーニングピンがオリフィス孔に対して相対的に移動することにより、オリフィス孔の詰まりを防止するようにした。
【０００９】
本発明では、クリーニングピンを本体ではなく弁体に保持させている。したがって、本体に対して弁体を正確に位置決めしなくてもクリーニングピンがオリフィス孔の内周面に当接して弁体の移動を阻害するということがない。また、クリーニングピンは弁体に保持されているので、弁体の移動と共にクリーニングピンも移動する。但し、弁体の移動速度は速く、また、クリーニングピンとオリフィス孔との間に設けられた隙間を流体が流れるので、弁体が移動する際、クリーニングピンは弁体に完全に同期して移動するのではなく、オリフィス孔に対して若干の位置ずれが生じる。この位置ずれによってオリフィス孔内に付着した水垢などをクリーニングピンが掻き落とし、オリフィス孔をクリーニングする。
【００１０】
ところで、上記クリーニングピンの一端部に拡径した抜け止め部を形成すると共に、オリフィス孔からクリーニングピンがこの抜け止め部側に抜け出ることを防止するストッパ部を本体側に形成してもよい。
【００１１】
さらに、上記抜け止め部に、流体の流れによってクリーニングピンを回転させるフィンを形成してもよい。このように、フィンによってクリーニングピンを回転させると、クリーニングピンによる水垢等の除去がさらに効果的に行われる。
【００１２】
ところで、上記抜け止め部が弁体に接触した状態で抜け止め部がオリフィス孔を閉塞すると流体がオリフィス孔をスムーズに流れない。そこで、上記抜け止め部が弁体に接触した状態で流体がオリフィス孔を通過できるように、抜け止め部と弁体との間に隙間が形成されるようにすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上の説明から明らかなように、本発明は、弁体のオリフィス孔にクリーニングピンを保持させたので、本体に弁体を組み付ける際に本体に対して弁体の位置決めを正確に行わなくても、クリーニングピンが弁体の移動を阻害することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１および図２を参照して、１は本発明によるパイロット式電磁弁である。このパイロット式電磁弁１は水道配管途中に取り付けられるものであって、下本体１１ａと上本体１１ｂとを相互に水密に合体させた本体１１を備えている。下本体１１ａ内には流入部１２に連通する１次通路１３が形成されている。この１次通路１３はさらに環状の１次室１３ａに連通している。この１次室１３ａは流出部１４を囲むように形成されており、一次室１３ａと流出部１４との間には円形の弁口１５が形成されている。なお、この１次室１３ａの圧力、すなわち１次圧が高くなりすぎると、リリーフ弁５が開弁してリリーフ室１７に１次室１３ａから水が流れ出し、通路１８を通って流出部１４に水が流される。
【００１５】
この弁口１５は図１において上下方向に移動自在なダイアフラム式の弁体２で閉塞されている。この弁体２には上下に貫通するオリフィス孔２１が形成されている。したがって、１次室１３ａ内の水はこのオリフィス孔２１を介して弁体２の背面部側の空間１６に流入する。空間１６内の圧力は１次室１３ａの圧力と同じになるが、空間１６内の圧力は弁体２の背面全域に作用するのに対して、１次室１３ａの弁体２に対する面積は流出部１４が形成されている分だけ狭いので、弁体２を背面側から押す力の方が大きくなる。そのため弁体２は弁口１５に押し付けられ、弁体２が弁口１５を閉塞することになる。
【００１６】
本発明では、オリフィス孔２１にクリーニングピン３を差し込んだ。このクリーニングピン３は樹脂の射出成型品であって、オリフィス孔２１の内周面との間に所定の隙間を形成することができる太さに設定されている。なお、このクリーニングピン３が図１において下方に脱落しないように、クリーニングピン３の上端に、オリフィス孔２１の直径より大径な抜け止め部３１を形成した。なお、このクリーニングピン３はオリフィス孔２１に差し込んだだけであるので、本体１１ではなく弁体２に保持されることになる。なお、クリーニングピン３の長さは空間１６の高さより長く、また、この抜け止め部３１は空間１６の上部壁面である上本体１１ｂの下面１６ａに当接するので、オリフィス孔２１から上方に抜け出ることはない。なお、この下面１６ａが請求の範囲で言う「ストッパ部」に相当する。
【００１７】
弁体２の背面側の空間１６の上方に位置する上本体１１ｂには、電磁弁機構４が設けられている。空間１６は上本体１１ｂに形成された通路４１を介して弁室４２に連通されている。電磁弁機構４のソレノイドコイル４３に通電されると、プランジャの下端に形成された弁４４が上昇し、弁室４２が通路４５ａ，４５ｂに連通される。この通路４５ａ，４５ｂは通路４５ｃに連通し、この通路４５ｃはさらに通路４５ｄを介して流出部１４と同じく流出本管１４ａに連通している。
【００１８】
したがって、上記のようにソレノイドコイル４３に通電され弁４４が上昇すると、弁体２の背面側の空間１６は通路４１，通路４５ａ，通路４５ｂ、通路４５ｃ，通路４５ｄからなる流出経路を順次通って流出本管１４ａに連通されることになる。オリフィス孔２１がこれらの流出経路より細いと、オリフィス孔２１を通って空間１６に流入する水量より、空間１６から流出部１４へ流出する水量の方が多くなり、空間１６の圧力はほぼ大気圧まで急激に低下する。すると、弁体２を空間１６側から押し下げる力より１次室１３ａ側から弁体２を押し上げる力の方が大きくなり、弁体２は上方へ移動し弁口１５が開弁される。すると、１次室１３ａから弁口１５を通って水は流出部１４へと直接流れ、パイロット式電磁弁１は開弁状態となる。開弁したあとに１次室１３ａと空間１６側との水圧がほぼ釣り合うと弁体２は安定し、一定水量が流れる。
【００１９】
次にソレノイドコイル４３に対して逆方向の通電を行うと、プランジャが下降して弁４４はふたたび弁室４２を通路４５ａ，通路４５ｂに対して遮断する。すると、流出部１４に流出経路からの圧力が加わらなくなり、流出部１４の圧力が下がる。また、オリフィス孔２１を通って水が空間１６に流入し、空間１６の圧力が１次室１３ａの圧力とほぼ等しくなり、流出部１４の圧力より高くなるので、弁体２はふたたび下方に押されて弁口１５を閉塞することになる。なお、５は１次室１３ａの圧力が高くなりすぎた場合に、その圧力を流出部１４側に逃がすリリーフバルブである。
【００２０】
このようにソレノイドコイル４３への通電を制御することによって弁体２を上下させることができる。クリーニングピン３は弁体２に保持されてはいるが、オリフィス孔２１との間に所定の隙間を形成するように遊嵌されているだけであるので、弁体２とまったく同じように移動するわけではない。そのため、弁体２が上下に移動するとオリフィス孔２１に対してクリーニングピン３は相対的に上下方向に移動することになる。このように、オリフィス孔２１内でクリーニングピン３が上下方向に移動すると、例えばオリフィス孔２１内に水垢等が付着していても、クリーニングピン３によってオリフィス孔２１の外に掻き出され、オリフィス孔２１が閉塞されるまで水垢等がオリフィス孔２１内に堆積するということが防止される。
【００２１】
ところで、クリーニングピン３の上端に形成した抜け止め部３１がオリフィス孔２１を閉塞してしまうと望ましくない。そこで、図４に示すように、抜け止め部３１が着座する座部２２に切欠き２３を設け、抜け止め部３１が座部２２に当接した状態でもこの切欠き２３を介して水が流れるようにした。なお、この切欠き２３は座部２２ではなく抜け止め部３１側に形成しても良く、また、切欠きではなく逆に突起を設けてもよい。
【００２２】
抜け止め部は特定の形状に限定されるものではなく、例えば図５に示すように、半球状の抜け止め部３１ａでもよい。また、球状の抜け止め部３１ｂに成形してもよく、あるいは先の半球状の抜け止め部３１ａを上下反転させた半球形状の抜け止め部３１ｃであってもよい。また、クリーニングピン３は樹脂の射出成型品に限定されるものではなく、細経の針金をクリーニングピンとして用いてもよく、その際には抜け止め部３１ｄは曲げ加工により形成する。
【００２３】
さらに、フィン形状の抜け止め部６を成形してもよい。また、特にフィン形状の抜け止め部６にする場合には、上述の実施形態のように、抜け止め部６を弁体２の背面側の空間１６内に位置するようにセットしてもよいが、上下反転させ、１次室１３ａ内に抜け止め部６が位置するようにセットしてもよい。
【００２４】
その場合には、クリーニングピン３の位置を上下に貫通する１次通路１３に一致しないようにセットして、１次室１３ａの底面１３ｂに抜け止め部６を当接させることによってストッパ部を構成し、クリーニングピン３が下方に抜け出ないようにしてもよい。また、図６に示すように、１次通路１３の開口部分に張り出し部１３ｃを設けて、抜け止め部６をこの張り出し部１３ｃに当接させることによってストッパ部を構成し、クリーニングピン３の下方への抜けを防止するようにしてもよい。
【００２５】
そして、このようにフィン形状の抜け止め部６が１次室１３ａ内に位置するようにセットすると、弁体２が上方に移動して弁口１５が開弁されると、１次室１３ａから流出部１４への速い水流が生じる。抜け止め部６はその水流中に位置することになるので、クリーニングピン３は開弁時および開弁中に激しく回転することになる。クリーニングピン３がこのように強制的に回転されるとオリフィス孔２１内の水垢等は強力に排出され、オリフィス孔２１の詰まりがより確実に防止されることになる。ところで、弁体２を確実に閉弁させるために、空間１６にコイルバネを設けてもよい。
【００２６】
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示す図
【図２】II-II断面
【図３】III-III断面
【図４】オリフィス孔の上部構造を示す部分拡大図
【図５】クリーニングピンの他の形態を示す図
【図６】フィンを備えたクリーニングピンの使用状態を示す図
【符号の説明】
【００２８】
１ パイロット式電磁弁
２ 弁体
３ クリーニングピン
４電磁弁機構
１１ 本体
１２ 流入部
１４ 流出部
１５ 弁口
２１ オリフィス孔
２２ 座部
２３ 切欠き
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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