(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体制御される暖房設備及び又は冷房設備のための電磁弁（１０）であって、
該電磁弁（１０）が供給路（１８）、排出路（２０、２２）、戻り路（９８）、及び供給路（１８）と戻り路（９８）との間のバイパス路（２４、２６）を備えた弁箱（１６）を有しており、さらに電磁的に切り換えられる弁部材（３２、３４）とバイパス弁部材（３６、３８）とを有しており、これらの弁部材（３２、３４）とバイパス弁部材（３６、３８）とが可動鉄片（８６、８８）と一緒に持上げ棒（５２、５４）上に固定されており、弁部材（３２、３４）が供給路（１８）と排出路（２０、２２）との間の接続を生ぜしめて、通電された切換え位置でこの接続を遮断する一方で、バイパス弁部材（３６、３８）がバイパス路（２４、２６）と戻り路（９８）との間の接続を通電されていない切換え位置で送出し流に応じて制御し、通電された切換え位置でこの接続を生ぜしめる形式のものにおいて、
２つの弁ユニット（１２、１４）が共通の弁箱（１６）内に設けられていて、各々の弁ユニット（１２、１４）が弁室（４０、４２）を有しており、該弁室（４０、４２）が排出路（２０、２２）と戻り路（９８）に対してそれぞれ１つの弁座（４４、４６；４８、５０）を備えていて、該弁座（４４、４６；４８、５０）が弁部材（３２、３４）もしくはバイパス弁部材（３６、３８）と協働し、さらに共通の供給路（１８）が弁室（４０、４２）を互いに接続しており、共通の供給路（１８）が、排出路（２０、２２）に対する弁座（４４、４８）と戻り路（９８）に対する弁座（４６、５０）との間で弁室（４０、４２）とそれらの外周の十分な範囲にわたって交差していることを特徴とする、液体制御される暖房設備及び又は冷房設備のための電磁弁（１０）。
【請求項２】
弁室（４０、４２）が、独立の構成部材として弁ユニット（１２、１４）内に挿入可能である、請求項１記載の電磁弁（１０）。
【請求項３】
弁座（４４、４６）がエラストマから作られている、請求項１または２記載の電磁弁（１０）。
【請求項４】
弁座（４４、４６；４８、５０）及び弁部材（３２、３４）ならびにバイパス弁部材（３６、３８）の有効径と、弁部材（３２、３４、３６、３８）に作用する弁ばね（５６、５８）の力とが互いに適合せしめられていて、排出路（２０、２２）への流量が通電されていない弁ユニット（１２、１４）ではポンプ（１１８）の瞬間的な送出し量にかかわりなくすべての弁ユニット（１２、１４）で等しくなるようにされており、さらに別の弁ユニット（１４）が通電されている場合でも通電されていない弁ユニット（１２）でこの流量が維持される、請求項１から３までのいずれか１項記載の電磁弁（１０）。
【請求項５】
弁ばね（５６、５８）が、ポンプ（１１８）の所定の送出し量に達すると初めて、通電されていない弁ユニット（１２）のバイパス弁部材（３６、３８）が開くように設計されている、請求項４記載の電磁弁（１０）。
【請求項６】
弁ユニット（１２、１４）の戻り室（２８、３０）を互いに接続している共通の戻り路（９８）が設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の電磁弁（１０）。
【請求項７】
暖房熱交換器（１０８、１１０）の戻り管路（１１２）が電磁弁（１０）の接続管（１００）に接続されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の電磁弁（１０）。
【請求項８】
暖房熱交換器から戻り管路（１２２、１２４）が電磁弁（１０）まで分離されていて、電磁弁（１０）の内部の通路を介して戻り路（９８）と接続されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の電磁弁（１０）。
【発明の詳細な説明】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の特徴を有する液体制御される暖房設備及び又は冷房設備のための電磁弁から出発する。
ヨーロッパ特許第０６５３９９０号明細書からこのような形式の電磁石が公知である。この電磁弁は特に自動車における暖房設備及び又は冷房設備のための液体制御される熱交換器に用いられる。この電磁弁は暖房設備及び又は冷房設備あるいは乗客室内の温度に応じて所定のタイミングで制御され、この場合に平均時間断面積によりほぼ暖房に必要な流量が規定される。時間断面積は有効開口断面積の時間積分によって規定されている。電磁弁の弁部材は供給路内の液体圧力及び又は弁ばねによって排出路に向かって開かれ、電磁石の通電された磁気コイルが持上げ棒と結合された可動鉄片に作用することによって閉じられる。
さらに、弁部材を越えて延長された持上げ棒上に、供給路と戻り路との間に配置されたバイパス路を制御するバイパス弁部材が取り付けられている。弁部材とバイパス弁部材とが互いに、かつ弁ばねに対して適合せしめられて、磁気コイルの通電されていない状態で排出路への流量がポンプのより高い送出し体積にかかわりなく一定に保たれるようになっている。それゆえ、時間断面積は温度のみに依存して制御すればよく、ポンプの送出し流に依存して制御する必要はない。すなわち、原則として内燃機関によって駆動されるポンプの送出し流は、ポンプの駆動回転数、すなわち内燃機関の回転数と共に変化する。
発明の利点
本発明により、互いに供給路が接続されている複数の弁ユニットが設けられている。これらは別個に制御可能であり、種々異なる暖房熱交換器に付属している。そうすることによって自動車の種々異なる箇所、たとえば運転手側及び助手側に対する複数の暖房循環路が、単純な手段により別個に、かつ互いに独立に制御される。
弁ユニットの通電されていない状態において、排出路への流量はポンプのより高い供給流にかかわりなく一定に保たれる。この場合、弁座、弁部材及びバイパス弁部材の有効径と、それらの弁ばねの力とが互いに適合せしめられていて、通電されていない状態で流量がすべての弁ユニットで等しくされ、かつまた若干の弁ユニットが通電される場合でも、通電されていない弁ユニットにおいて維持される。これにより、閉弁時に系内の圧力が上昇し、圧力ピークが生じることが避けられる。弁ばねが熱交換器への所定の流量、たとえば１時間当たり１６００リットルで初めてバイパス弁部材が開くように設計されると、この範囲のポンプの送出し量では暖房出力の損失は発生しない。なぜならば、弁ユニットへの全供給量が暖房熱交換器に供給されるからである。
本発明の１実施形態では、弁ユニットは共通の弁箱内に配置される。弁ユニットの間の外側の接続管路は省略できる。さらに、内側の接続路とバイパス路により接続コストが低減され、圧力上昇が著しく少なくなるので、より小さい磁気回路を使用できる。こうすることによって、コスト、材料使用量、構造体積及び重量が削減される。
戻り路が相応の接続管を有することにより、電磁弁の戻り路が電磁弁自体の内部で暖房熱交換器の戻り管路と合流され得ることが合理的である。自動車における場所的な条件から、戻り管路をより短い、又はより適当な経路で設けようとする場合には、戻り路を電磁弁の外部の適当な箇所で戻り管路に接続することができる。
さらに、１つ又はすべての弁ユニットに対して交換可能な弁座を有する別個の弁室を設けることが合理的である。これにより電磁弁は、弁室及び弁座を交換することによって、少ないコストで種々異なる使用例に適応できる。弁座がエラストマから作られると有利である。材料の弾性と振動減衰作用により弁部材の閉鎖騒音や摩耗が低減される。
図面
以下に、図面に基づきその他の利点を説明する。図面には本発明の実施例が示されている。説明及び請求項は多数の特徴を組み合わせて含んでいる。当業者はこれらの特徴を合理的に個々に分けたり、別の有効な組み合わせにまとめることができる。
図１は、２つの弁ユニットを有する本発明による電磁弁の断面図を示しており、図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩによる断面図を示し、弁ユニットの持上げ棒が中間位置に示されており、図３は、組付け図を示しており、図４は、図３の変化実施例を示している。
実施例の説明
図１及び図２による電磁弁１０は、内燃機関１１６と暖房熱交換器１０８、１１０との間の送り管路１０６内に配置されている。電磁弁１０は、弁箱１６内に挿入された２つの弁ユニット１２、１４を有している。弁箱１６は両弁ユニット１２、１４にとって共通の供給路１８を有している。供給路１８は内燃機関１１６によって駆動されるポンプ１１８と接続されている。さらに、弁箱１６は、種々異なる暖房熱交換器１０８、１１０と接続された２つの排出路２０、２２を有している。これらの暖房熱交換器１０８、１１０は原則として自動車内の種々異なる箇所、たとえば運転手側と助手側に付属している。
弁ユニット１２及び１４は構造が等しい。これらの弁ユニット１２及び１４は、巻き枠８２、８４と磁心７８、８０とを備えた磁気コイル７４、７６を有している。磁気コイル７４、７６は、支持壁６８を介して弁箱１６に固定された磁石ポット７０、７２内に収容されている。磁気コイル７４、７６内では可動鉄片８６、８８が、ガイドブシュ９４、９６により軸方向に移動可能に案内されている。キャップ１０２、１０４がガイドブシュ９４、９６を閉じているので、キャップ１０２、１０４とガイドブシュ９４、９６と可動鉄片８６、８８との間には可動鉄片室９０、９２が形成され、この可動鉄片室９０、９２内に可動鉄片８６、８８が切換え位置に応じて多かれ少なかれ潜入する。磁気回路は磁心７８もしくは８０、可動鉄片８６もしくは８８、ガイドブシュ９４もしくは９６、磁石ポット７０もしくは７２及び支持壁６８によって形成される。
可動鉄片８６、８８は持上げ棒５２、５４に固定、たとえば溶接されている。持上げ棒５２、５４は磁心７８、８０及び支持壁６８を貫通して弁箱１６内に達し、弁室４０、４２を貫通して戻り室２８、３０まで達している。支持壁６８には持上げ棒５２、５４に接触している膜シール６０、６２が弁箱１６に向かって配置されている。
弁室４０、４２は独立の構成部材として弁箱１６内に挿入され、それらの端部に弁座４４、４８及び４６、５０を有している。これらの弁座も同様に独立の構成部材としてエラストマから形成されていることが合理的である。そうすることによって弁座４４、４８もしくは４６、５０を有する弁室４０、４２は簡単に交換でき、その都度の使用例に適応され得る。弁室４０、４２と支持壁６８との間にはスペーサ部材６４、６６が設けられており、その中に排出路２０、２２が開口している。
排出路２０、２２に向かって持上げ棒５２、５４上に弁座４４、４８と協働する弁部材３２、３４が取り付けられている。さらに持上げ棒５２、５４の戻り室２８、３０に向けられた端部にはバイパス弁部材３６、３８が取り付けられている。バイパス弁部材３６、３８は弁座４６、５０と協働し、バイパス路２４、２６を制御する。両弁ユニット１２及び１４に対する共通の供給路１８は弁室４０と４２との間に延びていて、弁座４４、４８と４６、５０との間で弁室４０と４２とそれらの外周の十分な範囲にわたって交差している。これにより両弁室４０と４２との間の接続が生ぜしめられる。
弁部材３２及び３４とこれらに付属している弁座４４及び４８ならびにバイパス弁部材３６及び３８とそれらに付属している弁座４６及び５０が、付属の弁ばね５６及び５８と一緒に互いに適合せしめられていて、磁気コイル７４及び７６の通電されていない状態では弁部材３２、３４が開いていて、ポンプ１１８から送り出された利用できる体積流を排出路２０及び２２に一様に配分するようになっている。体積流が所定の量を越えると、バイパス弁部材３６及び３８が付属の弁ばね５６及び５８の力に抗して開く。そうすることによって余分な体積流が、バイパス路２４、２６及び戻り室２８、３０を通って戻り路９８内に流入する。戻り路９８は接続管１００、すなわち暖房熱交換器１０８、１１０との接続管路を有している。接続管１００は合理的には戻り路９８に対してずらして配置されており、戻り路９８は小さい通路断面積で戻り室２８と３０との間を隔壁内で接続するのに十分な程度に隔壁内で接続管１００と重なって、ポンプ１１８と接続している。
図２は、所定の流量が達成されて一定に維持される中間位置における弁ユニット１２の弁部材３２を示している。この限りにおいて図２の状態は、弁部材３２が完全に開き、バイパス弁部材３６が閉じている図１の状態と異なっている。
磁気コイル７４又は７６が個々に、又は共通に所定のタイミングで制御されることによって、個々の弁ユニット１２、１４の流量に温度に応じて影響を与えることができる。１つの磁気コイル７４又は７６が励磁されると、磁心７８又は８０によって付属の可動鉄片８６又は８８が付属の弁ばね５６又は５８の力に抗して吸引されて、相応の弁部材３２もしくは３４が閉じる一方、相応のバイパス部材３６もしくは３８が開く。
図１は磁気コイル７６が通電された状態における弁ユニット１４を示している。これに対し、弁ユニット１２の磁気コイル７４は通電されておらず、しかも所定の流量を越えていないので、弁部材３２は開き、バイパス弁部材３６は閉じている。
図１〜図３による実施例では、熱交換器１０８、１１０からの戻り管路１１２が電磁弁１０、しかも接続管１００及び戻り路９８を通って案内されている。戻り管路１２２、１２４が電磁弁１０内の通路を介して戻り路９８と接続されていることにより、電磁弁１０が分離して案内されている戻り管路１２２と１２４との間の接続路として働くことが合理的であり得る。暖房熱交換器１０８、１１０、電磁弁１０及び内燃機関１１６の空間的な配置に応じて、暖房熱交換器１０８、１１０からの戻り管路１１２が電磁弁１０を通して案内されず、戻り管路１１４が内燃機関１１６へのより短い、又はより好都合な経路上に置かれて、その冷却系に接続されることが合理的であり得る（第４図）。この場合、接続管１００は省略でき、戻り路９８は自動車の適当な箇所１２０で、暖房熱交換器１０８、１１０から内燃機関１１６へ続いている戻り管路１１４に接続される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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