JPH1182802A - 電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】腐食性流体や塵埃を含む流体に用いても腐食に
よるコイルの断線が生じず、また、磁性部材の密着面を
腐食させることがなく、さらに、吸着面や摺動部への塵
埃の噛み込みによる作動不良が発生しないようにする。 【解決手段】固定ヨーク１、２、３、５と可動ヨーク
４、６とで形成された磁気回路にコイル７、８による起
磁力を加えて固定ヨークに可動ヨークを吸引させ、ま
た、ばね１６の弾力により固定ヨークから可動ヨークを
離し、可動ヨークに連結された弁体１３により流体流路
を開閉する電磁弁において、固定ヨーク５と可動ヨーク
６との吸着面およびコイル１、８を収容する空間と流体
流路とを連通し可動ヨークと弁体１３との連結体１５が
挿通する挿通口１４ａを可撓性シール部材１７で密封し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電磁弁に関わり、特
に、腐食性流体や塵埃を含む流体の遮断に好適な電磁弁
に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料ガスの流路を開閉する従来の開閉電
磁弁の例を図８に示す。図において、中心線から上側の
部分に弁閉状態を示し、中心線から下側の部分に弁開状
態を示している。（図１〜７においても同じ）図８に示
す中心軸体１は磁性部材で作られており、その両端には
第１の固定磁性部材２および第２の固定磁性部材３が圧
入されている。第１の固定磁性部材２は一部切欠かれた
略円板形状であり、その端面は傾斜端面２ａとなってい
る。第２の固定磁性部材３は一部切欠かれた有底円筒形
状である。中心軸体１にはコイルボビン１１を介して第
１のコイル７が巻かれている。

【０００３】アルミダイカスト製の磁気回路ケース９は
ねじ１０により中心軸体１に締着され、磁気回路ケース
９、中心軸体１、第１の固定磁性部材２および第２の固
定磁性部材３は一体となっている。可動磁性部材４は磁
気回路ケース９に案内され図における左右方向に摺動自
在に支持されている。第１のコイル７に流れる電流は中
心軸体１、第１の固定磁性部材２、可動磁性部材４およ
び第２の固定磁性部材３で構成される磁気回路に起磁力
を与える。

【０００４】一部切欠かかれた断面Ｕ字形リング形状の
第３の固定磁性部材５は中心軸体１および第２の固定磁
性部材３に固着されており、そのＵ字形の溝に第２のコ
イル８が配置されている。連結部材１５は一方に可動磁
性部材４と磁性体の接極片６を係止し、他方にゴム製の
弁体１３を保持している。接極片６は第３の固定磁性部
材５と対向し、固定磁性部材５と共に磁気回路を形成す
る。その磁気回路には第２のコイル８に流れる電流によ
り起磁力が与えられる。なお、接極片６と可動磁性部材
４との間に弾力性のある非磁性材料からなるスペーサ２
４が介装されており、接極片６は可動磁性部材４に対し
て所定の角度範囲で傾動自在となっている。

【０００５】弁座１２ａの形成された弁ケース１２は磁
気回路ケース９に締着され、有底円筒形状のカバー１４
を保持している。カバー１４には連結部材１５を挿通さ
せる挿通口１４ａが設けられている。カバー１４と弁体
１３を覆う弁体ケース１３ａとの間には圧縮コイルばね
１６が配置され、弁体１３、連結部材１５、可動磁性部
材４および接極片６は圧縮コイルばね１６により図示の
右方向に付勢されている。

【０００６】第１のコイル７に接続された電極１８、第
２のコイル８にリード線１９により接続された電極１８
および第１のコイル７と第２のコイル８に接続された電
極１８との計３個の電極１８がコイルボビン１１に固着
されているが、図では２個の電極１８、１８を示してい
る。なお、図８の切断面は２個の電極１８を通るように
中心線で折れている。磁気回路ケース９の電極１８、１
８…を挿通させる穴はＯリング２２、２２…で密封さ
れ、中心軸体１を挿通させる穴はＯリング２３で密封さ
れており、磁気回路ケース９の内部は大気に対して密封
されている。

【０００７】上記構成において、第１のコイル７および
第２のコイル８に通電しないときは夫々の磁気回路に起
磁力が作用せず、弁体１３は圧縮コイルばね１６により
弁座１２ａに圧接されており、弁ケース１２の矢印で示
すガス流路は閉じられている。第１のコイル７および第
２のコイル８に通電すると、中心軸体１、第１の固定磁
性部材２、可動磁性部材４および第２の固定磁性部材３
で構成される磁気回路と接極片６および固定磁性部材５
で構成される磁気回路とに起磁力が作用して、これらの
起磁力は第１の固定磁性部材２の傾斜端面２ａと可動磁
性部材４の傾斜端面４ａとの間の磁気ギャップを狭める
ように作用し、また、接極片６を第３の固定磁性部材５
に近付けるように作用する。

【０００８】その結果弁体１３は図における左方向に移
動し、接極片６は第３の固定磁性部材５に密着し、傾斜
端面４ａは傾斜端面２ａに近接する。接極片６は傾動自
在であるので固定磁性部材５の全端面に密着する。この
ようにして開弁状態となるが、その後第１のコイル７の
通電を停止しても、第２のコイル８に通電している間は
開弁状態に保たれる。第２のコイル８の巻き数は多くま
た、接極片６と固定磁性部材５が密着しているので、僅
かな電流を第２のコイル８に流すだけで開弁状態に保つ
ことができる。

【０００９】この状態から第２のコイル８の給電を停止
すると、弁体１３は圧縮コイルばね１６の弾力により右
方向に移動され閉弁状態となる。接極片６と固定磁性部
材５は残留磁気の小さい部材で作られており、接極片６
と固定磁性部材５が密着していても圧縮コイルばね１６
の弾力で弁体１３を移動させることが可能である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の開閉電
磁弁は、図８に示す弁ケース１２内のガスが矢印で示す
ようにカバー１４の挿通口１４ａを通り、また、カバー
１４と弁ケース１２の隙間および磁気回路ケースと９と
可動磁性部材４の隙間を通り、接極片６、固定磁性部材
５、第１のコイル７および第２のコイル８の収容部に入
り込む。このガスが腐食性であれば、コイル巻線を腐食
し、コイルが断線する恐れがあった。

【００１１】また、ガスが腐食性であれば、接極片６と
固定磁性部材５の密着面を腐食させ接極片６と固定磁性
部材５との吸着力を弱めて、開弁状態を保てなくなる恐
れがあった。

【００１２】また、ガスが塵埃を含む場合は塵埃が接極
片６と固定磁性部材５との密着面に入り込み接極片６と
固定磁性部材５との吸着力を弱めて開弁状態を保てなく
なる恐れがあった。さらに、塵埃が可動磁性部材４の摺
動面に入り込むと、可動磁性部材４の動きが阻害されて
作動不能となる恐れがあった。

【００１３】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは、腐食性流体や塵埃
を含む流体に用いても上記の不具合が生じない電磁弁を
提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の電磁弁は、固定
ヨークと可動ヨークとで形成された磁気回路にコイルに
よる起磁力を加えて固定ヨークに可動ヨークを吸引さ
せ、また、ばねの弾力により固定ヨークから可動ヨーク
を離し、可動ヨークに連結された弁体により流体流路を
開閉する電磁弁において、前記固定ヨークと可動ヨーク
との吸着面およびコイルを収容する空間と流体流路とを
連通し前記可動ヨークと弁体との連結体が挿通する挿通
口を可撓性シール部材で密封したものである。

【００１５】また、前記電磁弁において、前記固定ヨー
クと可動ヨークとの吸着面およびコイルを収容する空間
と流体流路との間の静止箇所の隙間をシール部材により
密封したものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例である電磁
弁を図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実
施例である開閉電磁弁を示す。図１に示す開閉電磁弁の
各部材で図８で説明した従来の開閉電磁弁の部材と同じ
機能を有する部材には同一の符号が付されており、その
詳細な説明を省略する。請求項との関連で説明すると、
中心軸体１、第１の固定磁性部材２および第２の固定磁
性部材３で固定ヨークが構成されており、それと協同す
る可動ヨークが可動磁性部材４で構成されている。さら
に、第３の固定磁性部材５で固定ヨークが構成されてお
り、それと協同する可動ヨークが接極片６で構成されて
いる。

【００１７】実施例の開閉電磁弁２５ではカバー１４と
連結部材１５との間にゴム製のブーツ１７が装着されて
いる。すなわち、ブーツ１７の一端のフランジ形状部は
カバー１４とブーツ押え２０により挟まれて圧縮コイル
ばね１６の弾力により挟圧されている。ブーツ１７の他
端の肉厚部は連結部材１５の溝に押し込まれている。こ
のようにブーツ１７はカバー１４と連結部材１５との間
を密封している。

【００１８】また、Ｏリング２１はカバー１４と磁気回
路ケース９との隙間を密封する位置に配置されている。
他の構成は図８で説明した従来の開閉電磁弁と同じであ
り、同様に動作して弁ケース１２内のガス流路を開閉す
る。

【００１９】しかしながら、弁ケース１２内のガスの流
れは図に示す×印の位置で遮断される。すなわち、ブー
ツ１７とＯリング２１はガスがカバー１４と磁気回路ケ
ース９とで仕切られた空間内に進入するのを防止する。
また、Ｏリング２１はカバー１４と磁気回路ケース９と
の隙間からガスが流入するのを阻止する。ガスが腐食性
であってもコイル巻線が腐食されて断線することがな
く、また接極片６と固定磁性部材５の密着面を腐食させ
ることがなく、さらに、ガスが塵埃を含む場合にも塵埃
が接極片６と固定磁性部材５との密着面に入り込むこと
がない。このように従来の開閉電磁弁で生じていた不具
合が改善された。

【００２０】図２は図１で示した開閉電磁弁２５が用い
られた湯沸器を示す。開閉電磁弁２５はバーナ５２の燃
料ガス供給路に配置されており、バーナ５２への燃料ガ
スの供給を制御する。湯沸器に供給する水の流路は水バ
ルブ５０で開閉される。水バルブ５０と熱交換器５３と
の間の流路に水ガバナー５１が配置されており、この水
ガバナー５１で作動する水圧応動弁５１ａが開閉電磁弁
２５とバーナ５２との間の燃料ガス流路に配置されてい
る。

【００２１】水バルブ５０が閉じられた場合あるいは水
道が断水した場合は水ガバナー５１の水圧が下がり水ガ
バナー５１が水圧応動弁５１ａを閉じてバーナ５２への
燃料ガスの供給が停止され空焚きが防止される。このよ
うに本発明の開閉電磁弁２５が用いられた湯沸器は腐食
性ガスや塵埃を含むガスを燃料に用いても長期間に亘り
開閉電磁弁２５に起因する不具合が生じない。

【００２２】図３は本発明の第２の実施例である開閉電
磁弁を示す。この例では図１で説明した第１の実施例で
ある開閉電磁弁のブーツ１７の代りにダイヤフラム３０
が用いられている。ダイヤフラム３０の外周部は圧縮コ
イルばね１６によりカバー１４に圧接されており、内周
部は連結部材１５に嵌着されている。他の構成は第１の
実施例の開閉電磁弁と同様である。なお、図１で示した
弁ケース１２の図示を省略している。このようにブーツ
の代りにダイヤフラムを用いて本発明を実施することも
できる。

【００２３】図４は本発明の第３の実施例である開閉電
磁弁を示す。この例では図１で説明した第１の実施例で
ある開閉電磁弁のブーツ１７の代りにベロフラム３２が
用いられている。ベロフラム３２の外周部はカバー１４
に接着されており、内周部は連結部材１５に嵌着されて
いる。他の構成は第１の実施例の開閉電磁弁と同様であ
る。なお、図１で示した弁ケース１２の図示を省略して
いる。このようにブーツの代りにベロフラムを用いて本
発明を実施することもできる。

【００２４】図５は本発明の第４の実施例である開閉電
磁弁を示す。この例ではケース形磁性部材３７とそれに
固着されたセンターポール３６と蓋形磁性部材３８によ
り固定ヨークが構成されている。センターポール３６と
蓋形磁性部材３８の間にスリーブ６０が嵌着されてお
り、スリーブ６０に案内されて摺動するようにプランジ
ャ３４が配置されている。プランジャ３４は可動ヨーク
を構成している。このような固定ヨークと可動ヨークで
構成される磁気回路に起磁力を与えるコイル３９がスリ
ーブ６０の周囲に巻かれている。

【００２５】プランジャ３４には弁体１３が嵌着されて
おり、プランジャ３４と弁体１３には圧縮コイルばね１
６により図示の上方向に付勢されている。図１で示した
弁ケース１２の図示を省略しているが、弁体１３の上方
向の移動により弁座が閉じられる。プランジャ３４の挿
通口はブーツ１７で密封されている。

【００２６】コイル３９に通電することにより磁束がプ
ランジャ３４とセンターポール３６との磁気ギャップを
狭めるように作用してプランジャ３４が下動し開弁す
る。コイル３９の通電を停止すると磁束がなくなり圧縮
コイルばね１６の弾力でプランジャ３４が上動し閉弁す
る。ブーツ１７はプランジャ３４とセンターポール３６
との吸着面およびコイル３９の収容部にガスが流入する
ことを防止している。このようにプランジャ型電磁弁に
も本発明を適用できる。

【００２７】図６は本発明の第５の実施例である安全器
４２を示す。この安全器はバーナの火が消えたときにガ
スの供給を停止する立ち消え安全装置であり、コイル３
９には口火の火炎に配置された熱電対により電流が供給
される。弱い電流で十分な起磁力が得られるようにコイ
ル３９はＵ字形磁性部材３９に巻かれて巻き数が多くな
っている。Ｕ字形磁性部材３９と対向する位置に吸着片
４１が摺動自在に配置されている。Ｕ字形磁性部材３９
により固定ヨークが構成されている。また、吸着片４１
は可動ヨークを構成している。

【００２８】吸着片４１は連結部材１５により弁体１３
と連結されており、弁体１３には圧縮コイルばね１６に
より図示に上方向に付勢されている。弁ケースの図示を
省略しているが、弁体１３の上方向の移動により弁座が
閉じられる。連結部材１５の挿通口はブーツ１７で密封
されている。ブーツ１７の装着部の詳細を図７に示す。
なお、図１で説明した部材と同様の機能を有する部材に
は同一の符号が付されており、詳細な説明を省略する。

【００２９】口火の点火により熱電対に所定の大きさの
起電力が発生するとコイル３９に所定の大きさの電流が
流れる。この状態で周知の手段によりＵ字形磁性部材３
９と吸着片４１とが接する開弁位置まで弁体１３を移動
させると、Ｕ字形磁性部材３９と吸着片４１との間の磁
束により開弁状態が保たれる。なんらかの原因で口火が
消えるとＵ字形磁性部材３９と吸着片４１との間で消磁
して弁体１３は圧縮コイルばね１６により閉弁位置に移
動して燃料ガスの流出を停止させる。

【００３０】ブーツ１７はＵ字形磁性部材３９と吸着片
４１との吸着面およびコイル３９の収容部にガスが流入
することを防止している。このように立ち消え安全装置
にも本発明を適用できる。

【００３１】実施例は燃料ガス流路の開閉に本発明の電
磁弁を適用した場合について説明したが、本発明を液体
流路を開閉する電磁弁に適用することもできる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の電磁弁によると、腐食性流体や
塵埃を含む流体に用いても腐食によるコイルの断線が起
こることがなく、また、磁性部材の密着面を腐食させる
ことがなく、さらに、吸着面や摺動部への塵埃の噛み込
みによる作動不良が発生することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である開閉電磁弁を示す
断面図である。

【図２】同開閉電磁弁が用いられた湯沸器を示す構成図
である。

【図３】本発明の第２の実施例である開閉電磁弁を示す
断面図である。

【図４】本発明の第３の実施例である開閉電磁弁を示す
断面図である。

【図５】本発明の第４の実施例である開閉電磁弁を示す
断面図である。

【図６】本発明の第５の実施例である安全器を示す断面
図である。。

【図７】同安全器の部分を示す拡大断面図である。

【図８】従来の開閉電磁弁の例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 中心軸体 ２ 第１の固定磁性部材、２ａ 傾斜端面 ３ 第２の固定磁性部材 ４ 可動磁性部材、４ａ 傾斜端面 ５ 第３の固定磁性部材 ６ 接極片 ７ 第１のコイル ８ 第２のコイル ９ 磁気回路ケース １０ ねじ １１ コイルボビン １２ 弁ケース、１２ａ 弁座 １３ 弁体、１３ａ 弁体ケース １４ カバー、１４ａ 挿通口 １５ 連結部材 １６ 圧縮コイルばね １７ ブーツ １８ 電極 １９ リード線 ２０ ブーツ押え ２１、２２、２３ Ｏリング ２４ スペーサ ２５ 開閉電磁弁 ３０ ダイヤフラム ３２ ベロフラム ３４ プランジャ ３６ センターポール ３７ ケース形磁性部材 ３８ 蓋形磁性部材 ３９ コイル ４０ Ｕ字形磁性部材 ４１ 吸着片 ４２ 安全器 ５０ 水バルブ ５１ 水ガバナー、５１ａ 水圧応動弁 ５２ バーナ ５３ 熱交換器 ６０ スリーブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定ヨークと可動ヨークとで形成された
   磁気回路にコイルによる起磁力を加えて前記固定ヨーク
   に前記可動ヨークを吸引させ、また、ばねの弾力により
   前記固定ヨークから前記可動ヨークを離し、前記可動ヨ
   ークに連結された弁体により流体流路を開閉する電磁弁
   において、前記固定ヨークと前記可動ヨークとの吸着面
   および前記コイルを収容する空間と流体流路とを連通し
   前記可動ヨークと前記弁体との連結体が挿通する挿通口
   を可撓性シール部材で密封したことを特徴とする電磁
   弁。
2. 【請求項２】 前記固定ヨークと前記可動ヨークとの前
   記吸着面および前記コイルを収容する前記空間と前記流
   体流路との間の静止箇所の隙間をシール部材により密封
   したことを特徴とする請求項１の電磁弁。