(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁室及び該弁室の底部に形成された弁座を有する弁本体と、上記弁本体の一側部に設けられ上記弁室に連通した第１の流体口と、上記弁本体の底部に設けられ上記弁座を介して上記弁室に連通した第２の流体口と、上記弁本体の頂部に上方に向けて突出するように設けられ上記弁室に連通したパイプ部材と、上記パイプ部材の内周部との間に微小な隙間を有した状態で上記パイプ内の上部に上下に移動自在に収容されたプランジャと、上記プランジャに連結され上記弁座に接離して上記弁座の開口を開閉する弁体と、上記パイプ内の下部に固定されるとともに上記弁体を摺動自在に案内する吸引子と、上記プランジャと上記吸引子との間に設けられ上記プランジャを上方に付勢するスプリングと、上記パイプ部材の外側に設けられ通電することにより上記プランジャを下方に移動させる吸引力を上記吸引子に発生せしめる電磁コイルと、を備えた電磁弁であって、
上記プランジャの外周部に装着され上記パイプ部材の内周部との間の隙間をシールするとともに少量の流体が漏れるのを許容するシール部材と、上記弁体を上下に貫通するとともに上記プランジャの上部側と上記弁室とを連通する穴と、を設けたことを特徴とする電磁弁。
【請求項２】
上記シール部材の外周部と上記パイプ部材の内周部との間から漏れる流体の量を上記弁体に設けられた穴を通る流体の量よりも少なくしたことを特徴とする請求項１記載の電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁コイルの磁力により弁体を弁座に対して離接して弁の開閉を行う電磁弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電磁コイルの磁力により、弁体を弁座に対して離接させる形式の電磁弁は、例えば特開平９−２９２０４９号公報に開示されている。
上記公報に開示された電磁弁は、電磁コイルに通電されて、吸引子に磁力が発生したときに弁体を弁座から引き上げて、開弁操作を行い通電が遮断されたときに、スプリングのバネ力によって弁体を弁座に当接させて閉弁操作を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電磁弁としては、電磁コイルに通電したときに弁体を弁座に当接させて閉弁し、通電を遮断したときにスプリングのバネ力で弁体を弁座から引き離して開弁操作を行う形成のものも構成されている。
この従来の電磁弁において、流体の流れ方向が正逆、両方向いずれも可能であり、しかもその開弁保持及び閉弁保持を確実に行う点について配慮がされていなかった。
本発明は、上述した構成を有する電磁弁において、弁を操作するプランジャのシールの構造を追加することによって、正逆、両方向の開閉動作を円滑にさせる電磁弁を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために本発明に係る電磁弁は、弁室及び該弁室の底部に形成された弁座を有する弁本体と、上記弁本体の一側部に設けられ上記弁室に連通した第１の流体口と、上記弁本体の底部に設けられ上記弁座を介して上記弁室に連通した第２の流体口と、上記弁本体の頂部に上方に向けて突出するように設けられ上記弁室に連通したパイプ部材と、上記パイプ部材の内周部との間に微小な隙間を有した状態で上記パイプ内の上部に上下に移動自在に収容されたプランジャと、上記プランジャに連結され上記弁座に接離して上記弁座の開口を開閉する弁体と、上記パイプ内の下部に固定されるとともに上記弁体を摺動自在に案内する吸引子と、上記プランジャと上記吸引子との間に設けられ上記プランジャを上方に付勢するスプリングと、上記パイプ部材の外側に設けられ通電することにより上記プランジャを下方に移動させる吸引力を上記吸引子に発生せしめる電磁コイルと、を備えた電磁弁であって、上記プランジャの外周部に装着され上記パイプ部材の内周部との間の隙間をシールするとともに少量の流体が漏れるのを許容するシール部材と、上記弁体を上下に貫通するとともに上記プランジャの上部側と上記弁室とを連通する穴と、を設けたことを特徴とする。
【０００５】
さらに本発明に係る電磁弁の好ましい態様では、上記シール部材の外周部と上記パイプ部材の内周部との間から漏れる流体の量を上記弁体に設けられた穴を通る流体の量よりも少なくしたことを特徴とする。
【０００７】
かかる本発明の電磁弁においては、電磁コイルへの非通電時には、コイルスプリングのバネ力により、弁体が押し上げられ開弁しており、通電時には、プランジャが吸引子に吸引され、弁体が弁座に当接し閉弁する。
【０００８】
かかる非通電時に、流体例えば冷凍サイクル用の冷媒が、正方向即ち第１の流体口から第２の流体口に流れる場合、流体の一部はシール部材の外周部とパイプ部材の内周部の間から洩れだし、プランジャの頭部に流入するが、この流体は、弁体の貫通穴を通って弁座側へ流出することでプランジャ頭部側の圧力上昇が抑えられ、確実な開弁保持が可能となる。
【０００９】
また、閉弁時には、流体の一部はシール部材の外周部とパイプ部材の内周部の間から洩れ出し、プランジャの頭部に流入する。この流体は、弁体の貫通穴を通って第２の流体口へ洩れ出すが、漏れ量は使用される例えば冷凍サイクルの機能に支障を生じない程度にシール部材によりシール性が確保される。
【００１０】
さらに、逆方向即ち第２の流体口から第１の流体口へ流体が流れる場合に、非通電時では、コイルスプリングのバネ力により、弁体が押し上げられ逆方向からの流れに対し開弁していて、第２の流体口側から流れてきた流体は、弁座から弁室を通り第１の流体口側へ流れる。また、通電時には、閉弁時に第２の流体口側から流れてきた流体は、弁体の貫通穴を通ってプランジャ側に流れ、第２の流体口側の圧力をプランジャ側に導入して、背圧とすることで圧力的バランスが保たれ確実な閉弁が保持されるようになる。この場合、貫通穴を通り流入した量は、シール部材の外周部とパイプ部材の内周部の間からプランジャと吸引子間に洩れる量以上となっている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら、説明する。
図１は、本発明に係る一実施の形態の電磁弁の全体構造を示す断面側面図、図２は図１のＡ部の拡大図、図４は図１の実施の形態の分解斜視図である。
全体を符号１で示す電磁弁は、コイルケース１０内にボビン３０が収容され、ボビン３０には、コイル３２が巻かれている。コイル３２にはリード線３４を介して給電される。
【００１２】
コイルケース１０の中央部には、貫通穴が形成されており、有底のパイプ部材２０が挿入される。このパイプ部材２０は凹部２２を有し、コイルケース１０に固定された係止部材１２によりコイルケース１０とパイプ部材２０が係止される。
【００１３】
パイプ部材の内部には、プランジャ５０が摺動自在に挿入される。プランジャ５０はパイプ状のもので、穴部にスプリング４０が装備される。このスプリング４０は、プランジャ５０がパイプ部材２０の頂部に当接する際のクッション作用を発生させるためのものである。
プランジャ５０の下端部には弁体９０が取付けられる。この弁体９０は貫通穴９４及び細孔９６を有するパイプ状のもので、先端に弁部９２が形成されている。
【００１４】
パイプ部材２０の内部には吸引子６０が挿入され、溝部６２を利用してパイプ部材２０の内部にカシメ加工により固定される。
吸引子６０は、弁体９０を摺動自在に支持するとともに、プランジャ５０との間に開弁用のコイルスプリング７０が配設される。
【００１５】
パイプ部材２０の開口端は、弁本体８０に対して溶接される。パイプ部材２０と弁本体８０はステンレス材料でつくられ、両者は例えばＴＩＧ溶接により固着される。
弁本体８０の内部は弁室８４となり、弁室８４内に弁口を形成する弁座８２が設けられる。弁本体８０には、弁室８４に連通する２本の銅パイプ１００，１１０がそれぞれ第１の流体口及び第２の流体口として炉中ろう付等の手段により固着される。
【００１６】
この電磁弁１は、コイル３２に通電されると、吸引子６０に磁力が発生し、プランジャ５０を吸引子６０に向けて吸引する。プランジャ５０は、コイルスプリング７０のバネ力に抗して、弁体９０を弁本体８０の弁座８２に向けて付勢し、閉弁操作を行う。
【００１７】
コイル３２への通電が遮断されると、吸引子６０は吸引力を失い、弁体９０とプランジャ５０は、コイルスプリング７０のバネ力により、パイプ部材２０の頂部へ戻され、開弁操作が行われる。
プランジャ５０に装備されたスプリング４０は、プランジャ５０がパイプ部材２０の頂部に衝突するのを防止するクッション材として機能する。
【００１８】
図２は、図１のＡ部の一部を拡大して示すもので、プランジャ５０の外周部に設けられるシール構造の一例を示す。
プランジャ５０の外周部には、シール部材２００が嵌装され、スナップリング等の固定手段２１０により固定される。
このシール部材２００は、例えば樹脂製材料でつくられ、プランジャ５０とパイプ部材２０との間の隙間４００で少量の流体が洩れることを許容するシール性を有する。
【００１９】
図３は、図１のＡ部のシール構造の他の実施の形態を示す拡大断面図である。図において、シール部材３００は、樹脂製の円盤状の形状を有し、スナップリング等の取付部材３１０によりプランジャ５０の外周部に取付けられる。なお、図中４００’は、プランジャ５０とパイプ部材２０との間の隙間であり、シール部材３００により、隙間４００’を流体が流れることを許容する程度のシール性を有している。また、図４においては、図３のシール構造を示している。
【００２０】
次にこの一実施の形態の電磁弁の作用を説明する。まず、所定の流体例えば冷凍サイクルにおける冷媒が流れていない場合において、電磁コイル３２への非通電時では、コイルスプリング７０のバネ力により、弁体９０が押し上げられ正方向、逆方向の流れ共開弁している状態にある。そして、電磁コイル３２への通電時では、プランジャ５０が吸引子６０に吸引され、弁体９０が弁座８２に当接し閉弁した状態である。
【００２１】
次に、所定流体が流れる場合において、
▲１▼正方向の流れ即ち矢印Ｅで示す第１の流体口であるパイプ１００から矢印Ｆで示す第２の流体口となるパイプ１１０へ流体が流れる場合には、コイル３２に通電されない状態では、スプリング７０のバネ力により、弁体９０が押し上げられ正方向からの流れに対し弁体９０は弁座８２から離れ開弁し、流体はパイプ１１０側へ流れる。パイプ１００側の流体の一部は、シール部材３００の外周部とパイプ部材２０の内周部の間から洩れ出し、プランジャ５０の頭部側に流入する。この流体は、弁体９０の細孔９６と貫通穴９４を通って、弁座８２側へ流出することでプランジャ５０の頭部側の圧力上昇が抑えられ、弁体９０が閉弁方向に動作することがなく、確実な開弁保持が可能となる。
【００２２】
さらに、コイル３２に通電した状態では、プランジャ５０が吸引子６０に吸引され、弁体９０が弁座８２に当接し閉弁する。このとき、パイプ１００側の流体の一部は、シール部材３００の外周部とパイプ部材２０の内周部の間から洩れ出し、プランジャ５０の頭部に流入する。この流体は、弁体９０の細孔９６と貫通穴９４を通って、パイプ１１０側へ漏れ出すが、漏れ量は使用される装置例えば冷凍サイクルの機能に支障を生じない程度にシール部材３００により、シール性が確保されている。
【００２３】
▲２▼次に、逆方向の流れ即ち矢印Ｆで示す第２の流体口となるパイプ１１０から矢印Ｅで示す第１の流体口となるパイプ１００へ流体が流れる場合には、コイル３２に通電されない状態では、コイルスプリング７０のバネ力により、弁体９０が押し上げられ逆方向からの流れに対し開弁していて、第２の流体口側から流れてきた流体は、弁座８２から弁室８４を通り第１の流体口側へ流れる。
【００２４】
さらに、コイル３２に通電した状態では、プランジャ５０が吸引子６０に吸引され、弁体９０が弁座８２に当接し閉弁する。Ｆ側から流れてきた流体は、次の式で示される値
（△Ｐ×弁口面積）＋コイルバネ７０の吸着時の荷重
（但し、△Ｐは弁部９２に加わるＦ側の圧力とＥ側の圧力との差）
が吸引力以上となると、弁部９２を弁座８２から離す方向に作用し、弁体９０が開弁してしまうため、弁体９０の貫通穴９４、細孔９６を通しプランジャ側に第２の流体口側の圧力を導入して、背圧とすることで圧力的バランスが保たれ閉弁が確実に保持されるようになる。この場合、貫通穴、細穴を通り流入した量は、シール部材３００の外周部とパイプ部材２０の内周部の間からプランジャと吸引子間に洩れる量以上となっている。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明によれば、プランジャの外周部に設けるシール部材により、シール部材の外周部とパイプ部材との間で流体の洩れを許容することにより、流体の流れを正逆可能とし、しかもコイルへの通電によりその正逆の両方向の流れを確実に遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施の形態の電磁弁の断面側面図。
【図２】図１の実施の形態のＡ部の拡大断面図。
【図３】図１のＡ部の他の実施の形態を示す拡大断面図。
【図４】図１の実施の形態の分解斜視図。
【符号の説明】
１  電磁弁
１０  コイルケース
２０  パイプ部材
３０  ボビン
４０  クッションスプリング
５０  プランジャ
６０  吸引子
７０  開弁コイルスプリング
８０  弁本体
９０  弁部材
９４  貫通穴
９６  細孔
１００，１１０  パイプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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