| 【発明の名称】 |
電磁弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】笠井 宣
【氏名】古牧 久司
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| 【要約】 |
【課題】パイロット弁の焼損したコイルを交換することが容易にできて保守整備が簡単になり、コイル部とキャブタイヤケーブル接続部分の防水性が完全になり、電磁弁の充分な安全性を確保することができる電磁弁を提供する。
【解決手段】ダイヤフラム式パイロット型電磁弁において、パイロット弁２のプランジャ２７内に摺動する弁体２８と前記弁体に作用するプランジャばね２６を設け、閉弁時にパイロット弁２の弁座にプランジャばねの荷重と弁体２８の自重が加わるようにしてなる噴水装置の電磁弁を構成するものである。また、パイロット弁２のコイル２３Ａを収納する防水ケースをコイル部ケース２１とコイル部ケース蓋２１Ｃで構成し、コイルのリード゛線とキャブタイヤケーブルを接続具により接続してなり、接続具は圧着リング、熱収縮チューブ、防水接着剤で構成するものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 パイロット弁部とダイヤフラム部とから構成されるダイヤフラム式パイロット型電磁弁において、パイロット弁のプランジャ内に摺動する弁体と前記弁体に作用するプランジャばねを設け、閉弁時にパイロット弁の弁座にプランジャばねの荷重と弁体の自重が加わるようにしてなることを特徴とする電磁弁。
【請求項２】 パイロット弁のコイルを収納する防水ケースをコイル部ケースとコイル部ケース蓋で構成し、コイルのリード゛線とキャブタイヤケーブルを接続具により接続してなる請求項１記載の電磁弁。
【請求項３】 接続具は圧着リング、熱収縮チューブ、防水接着剤からなる請求項１又は請求項２記載の電磁弁。
【請求項４】 ダイヤフラム部の主弁、ダイヤフラム及び上板を止めるボルトをストッパーとなし、弁開時に前記上板と弁本体の弁蓋との間隙をダイヤフラムの厚さより小さく形成してなる請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項５】 パイロット弁のコイル部ケースの中心軸と主弁の中心軸を交差するようにして一体的構造に形成した請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電磁弁。
【請求項６】 前記電磁弁は、噴水装置に用いられる請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電磁弁。
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【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、特に、噴水装置に用いる電磁弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】公園、ホテルの庭等にある噴水は、多様な水の変化を演出できるようになっている。このような水の変化は、送水ポンプと電磁弁を制御する水の変化装置により行っている。この電磁弁では大容量の水を制御するのにパイロット弁を用いた構造をしており、このための多種の電磁弁が公知である。
【０００３】例えば、図４に示すように、水中に設置される噴水装置のダイヤフラム式パイロット型電磁弁(１００)は、弁本体（１０１）にダイヤフラム（１０２）と主弁体（１０３）と上板（１０４）とが一体に形成されたダイヤフラム部（１０５）が設けられている。主弁体（１０３）に対設して弁本体（１０１）に弁座（１０６）が設けられている。弁本体（１０１）には１次側(高圧)入口(１０７)と2次側(低圧)出口(１０８)とが設けられ、両者の間に前記ダイヤフラム部(１０５)が介設されている。
【０００４】さらに弁本体（１０１）の上部にパイロット弁部(１１０)が内蔵されたケース（１１１）がパッキン（１１２）を介してシールされ弁本体（１０１）に締付けられている。パイロット弁部(１１０)は中央に弁体（１１３）とプランジャ（１１４）とが一体に形成されプランジャチューブ（１１５）に摺動自在に収容されている。プランジャチューブ（１１５）の上端部にはプランジャ（１１４）の上端部とプランジャバネ（１１６）を介して間隙を有する状態で吸引子（１１７）が設けられ、ボルト（１１８）とナット（１１９）によってケース（１１１）に固定されている。プランジャ閉弁時に、プランジャバネ(１１６)の力とプランジャ（１１４）の自重が加わった弁体(１１３)が対設するパイロット弁座(１２０)に衝撃を与える。
【０００５】プランジャチューブ（１１５）の外周に設けられたコイル部（１２１）をケース(１１１)で包囲している。ケース(１１１)の上端部にはパッキン（１２２）を介して蓋体（１２３）を被覆し、グランドパッキン（１２４）を介して締付けグランド（１２５）により蓋体（１２３）をケース（１１１）に締付け一体にされている。
【０００６】コイル部（１２１）のコイルは、キャブタイヤケーブル(１２６)と接続し外部へ接続されている。弁本体（１０１）には2次側(低圧)出口(１０８)とパイロット弁座(１２０)との間に通路（１３０）を設け、パイロット弁部(１１０)には通路（１３０）に連通し弁体(１１３)に連通する通孔（１３１）を設け、ダイヤフラム部(１０５)の下方に形成される室（１３２）には、弁蓋（１３３）に設けられた通孔（１３４）が延長され弁体(１１３)に接続されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のような噴水用電磁弁において、噴水の動作はほぼ時間が決められており、１日に９時間から１２時間程連続で動作している。したがって、噴水の動作にもよるが、噴水装置の電磁弁の動作は１日に数百回にもなる。そうすると電磁弁が動作不良を起こすと噴水の演出が所定の形式にならなくなり、噴水を停止することが生じる。ここで、動作不良の原因は、パイロット弁の破損、主弁ユニットのダイヤフラムの破損による場合が多い。
【０００８】また、噴水装置の電磁弁は、水中に設置されるためコイル部が高湿度の雰囲気にさらされ、絶縁劣化等により動作しなくなる場合がある。その場合、パイロット弁はコイル部の交換を行わなければならない。従来、コイルとキャブタイヤケーブルは一体に形成されている。したがって、コイルを交換する場合、噴水水槽の水を排出し、キャブタイヤケーブルごと交換しなければならなかった。しかし、キャブタイヤケーブルは数十ｍの長さがなり、一般に地下に埋設されている場合もあるので、交換が困難である。
【０００９】コイル部を交換するための他の方法として、キャブタイヤケーブルをコイルの近くで切断し新しいコイルと防水ケースで被覆して接続する方法もあるが、コイル部とキャブタイヤケーブル接続部分の防水性が十分でなく、万一防水ケース内に水が入った時の安全性を確保するのが困難であった。
【００１０】本発明は、パイロット弁の焼損したコイルを交換するが容易にできて保守整備が簡単になり、コイル部とキャブタイヤケーブル接続部分の防水性が完全になり、充分な安全性を確保することができる電磁弁を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解決するために、ダイヤフラム式パイロット型電磁弁において、パイロット弁のプランジャ内に摺動する弁体と前記弁体に作用するプランジャばねを設け、閉弁時にパイロット弁の弁座にプランジャばねの荷重と弁体の自重が加わるようにしてなる噴水装置の電磁弁を構成するものである。また、パイロット弁のコイルを収納する防水ケースをコイル部ケースとコイル部ケース蓋で構成し、コイルのリード゛線とキャブタイヤケーブルを接続具により接続してなり、接続具は圧着リング、熱収縮チューブ、防水接着剤で構成するものである。又、主弁の取り付けボルトをストッパーとし、上板と弁蓋の間隙をダイヤフラムの厚さより狭い間隙にする。更に、パイロット弁のコイル部ケースの中心軸と主弁ユニットの中心軸を交差するようにして一体的な構造にするものである。
【００１２】本発明は上記構成により、パイロット弁は、プランジャばねの力をプランジャ内部に設置した弁体に作用するようにしたので、弁閉時にはプランジャばねの力と弁体の自重がパイロット弁座の衝突荷重となり、従来のようにプランジャと弁体を一体構造として、弁閉時にプランジャの自重も弁体と弁座の衝突荷重として加わるようなことはない。さらに、プランジャばねの力に対抗する下ばねを弁本体とプランジャの間に設け、弁閉時のプランジャばね力を弱め、弁体とパイロット弁座の衝突力を減少させ、弁体、パイロット弁座の破損をなくす。
【００１３】焼損したコイルを交換するのに、噴水水槽の水位をパイロット電磁弁の配管部まで下げる。コイル部ケース蓋を開き、コイルのリード線を切断し、焼損コイルを取り除き、交換後のコイルのリード線とキャブタイヤケーブルを圧着リングと熱収縮チューブ、防水接着剤を用いて接続し、パイロット弁に取り付け、コイル部ケース蓋を閉じる。
【００１４】又、弁開時に弁蓋と上板の間隙をダイヤフラムの厚さ以下に設定し、弁開時に弁蓋と上板の間にダイヤフラムが水圧で乗り上げるのを防止し、主弁のダイヤフラムが破損したり亀裂が発生するのを防止する。
【００１５】更に、コイル部ケースの中心軸と主弁ユニットの中心軸を交差する構造とし、焼損したコイルの交換することと主弁のダイヤフラム破損によるダイヤフラム交換が互いに干渉せずに行うようにしために、メンテナンス性が向上する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明するが、従来の噴水装置の電磁弁と共通の部品については簡単に説明する。
【００１７】図１に示すように、水中に設置される噴水装置のダイヤフラム式パイロット型電磁弁(１)は、パイロット弁部(２)とダイヤフラム部（３）とから構成され、パイロット弁部(２)は、ダイヤフラム部（３）の弁本体(３１)の側面にコイル部ケース(２１)によって弁本体（３１）へ保持され、そのコイル部ケース(２１)はＯリング(２２)を介してねじ止め接合されている。パイロット弁部(２)の電磁弁コイル部(２３)は、図１、図2に示すように、コイル(２３Ａ)、端子付きリード線(２３Ｂ)、外函(２３Ｃ)よりなり、パイロット弁部(２)の吸引子(２４)にねじ(２５)止めされている。コイル部ケース(２１)は、防水構造をなし、キャブタイヤケーブル（２１Ａ）を貫通するインサート部材(２１Ｂ)を有するコイル部ケース蓋(２１Ｃ)により被覆されボルト(２１Ｄ)止めされている。インサート部材(２１Ｂ)はキャブタイヤケーブル（２１Ａ）を締付ける締付け金具として作用し、防水性を有する材料からなっている。
【００１８】図２に示すように、コイル（２３Ａ）のリード゛線（２３Ｂ）とキャブタイヤケーブル（２１Ａ）を圧着リング（６０）、熱収縮チューブ（６１）により接続され、防水接着剤により接着されている。即ち、圧着リング（６０）の外側に熱収縮チューブ（６１）が被覆され、熱収縮チューブ（６１）の内側に防水接着剤が塗布されている。
【００１９】パイロット弁部(２)には、プランジャばね(２６)と当接しプランジャ(２７)の内部を摺動する弁体(２８)が設けられている。弁体(２８)はパイロット弁本体(２９)に設けられたパイロット弁座（２９Ａ）と対抗している。プランジャ(２７)とパイロット弁本体(２９)との間にはプランジャばね(２６)に対抗する下ばね(３０)を設けられている。
【００２０】ダイヤフラム部（３）の弁本体(３１)にはパイロット弁部(２)の取り付け中心線に対して、直角方向に1次側入口(３２)と２次側出口(３３)を設け、弁本体（３１）のほぼ中心に２次側出口(３３)に通路(３４)を設け、通路(３４)を囲むように弁座(３５)が設けられている。この通路(３４)にはパイロット弁部(２)の弁体(２８)の２次側出口(２８A)と連通する通孔（３６）も設けられている。また、弁本体(３１)のコイル部ケース(２１)との取付側(３７)には、パイロット弁部(２)の弁体(２８)の1次側へ通じる通孔（３８）が設けられている。弁座(３５)に対応するダイヤフラム部（３）は、主弁(４０)、ダイヤフラム(４１)、上板(４２)とからなり、この３部品を止めるボルト(４３)とナット(４４)で構成されている。ダイヤフラム部（３）には前記３部品を貫通するブリードポート（４５）が設けられている。弁本体(３１)の側面(４６)には弁蓋(４７)が取り付けられ、弁蓋(４７)には通孔（４８）を設け、前記通孔（３８）に接続し連通している。ダイヤフラム部（３）と弁蓋(４７)との間で構成される室(４９)の中には閉弁ばね（５０）が設けられている。
【００２１】図１により本発明の動作を説明すると、弁本体(３１)の1次側入口(３２)に水圧がかかり，パイロット弁部(２)のコイル(２３Ａ)に通電すると、プランジャ(２７)が電磁力により弁体(２８)を吸引子(２４)側に引き上げられる。すると室(４９）内の水は、弁体(２８)とパイロット弁座(２９Ａ)との間を通過して、高圧水が流れる 通孔（３８）より低圧水が流れる通孔（３６）へ逃げる。この時、ダイヤフラム部（３）のブリードポート（４５）は狭いため、通孔（３８）と前記室(４９)の圧力も低下する。するとダイヤフラム部（３）の周囲には１次側の高圧が加わっているので、ダイヤフラム部（３）は閉弁ばね(５０)を圧縮し、主弁(４０)は弁座（３５）より離れ開弁する。図３に示すように、ダイヤフラム部（３）のボルト(４３)の頭は、開弁時には水圧により弁蓋(４７)に当接するが、上板(４２)と弁蓋(４７)との間はダイヤフラム(４）の厚さ以下の間隙（G）になるように構成する。一度ダイヤフラム部（３）の主弁（４０）が弁座（３５）から離れると1次側と２次側の圧力差のために開弁状態を保持する。
【００２２】パイロット弁部(２）のコイル（２３Ａ）を無通電にすると、プランジャ（２７）がプランジャばね（２６）の力によりパイロット弁部（２）の吸引子（２４）から離れ、弁体（２８）とパイロット弁座（２９Ａ）との間を閉止する。そのため通孔（３８）と通孔（３６）が閉止し、低圧側に連通する通孔（３６）の水圧が低下する、この時、ダイヤフラム部（３）の１次側（高圧）の水圧が前記室（４９）にブリードポート（４５）を通して入り、通孔（３８）と通孔（４８）の水圧が高圧になる。そこで、1次側と室（４９）内の圧力が同圧になり、閉弁ばね（５０）の力により、主弁（４０）が弁座（３５）と当接し主弁（４０）が閉弁する。
【００２３】また、水中に設置されている電磁弁は、コイル部が高湿度の雰囲気にさらされ、絶縁劣化等により動作しなくなる場合がある。その際、コイル部の交換を行うときには、キャブタイヤケーブル（２１Ａ）側のリード線（２１Ｅ）を切断し、新規のコイルと交換した後、キャブタイヤケーブル（２１Ａ）の芯線端部とリード線（２３Ｂ）の芯線端部を圧着リング（６０）に挿入し、圧着リング（６０）の外側に熱収縮チューブ（６１）を被覆して、リード線（２３Ｂ）の芯線端部とキャブタイヤケーブル（２１Ａ）の芯線端部を互いに接続し、圧着リング（６０）をかしめ、熱収縮チューブ（６１）を加熱して熱収縮させ、圧着リング（６０）に密着させる。これにより、熱収縮チューブ（６１）の内側に塗布された防水接着剤が溶けだし、熱収縮チューブ（６１）の両端部のリード線（２３Ｂ）とキャブタイヤケーブル（２１Ａ）の接触部が密封される。
【００２４】なお、本発明の電磁弁は、噴水装置に用いられる例を示したが、その他、浴槽等水中、液体中における用途に広く適用できることは勿論のことである。
【００２５】
【発明の効果】本発明は、上記のように構成したので、請求項1の構成によれば、パイロット弁本体とパイロット弁座に閉弁時に大きな衝突荷重が発生せず、パイロット弁部の耐久性を向上させることができる。
【００２６】また請求項２の構成によれば、キャブタイヤケーブルとコイル側リード線の接続が容易になり，特にパイロット弁のコイルを収納するケースにケース蓋を設けたので、パイロット弁の絶縁不良等によりコイルを交換するのが容易にできて保守整備が簡単になる。また、コイル部の防水ケースと接続具とを設けたので、コイルの防水性に関し、二重の安全性が確保できる。
【００２７】請求項３の構成によれば、コイル部とキャブタイヤケーブル接続部分の接続具により、防水性が完全になり、電磁弁の充分な安全性を確保することができる。
【００２８】請求項４の構成によれば、主弁の開弁動作時にダイヤフラムが弁蓋と上板の間に挟まれないので、高圧で大量の噴水を流しても作動精度が良好であり、かつダイヤフラムは耐久性の向上が図られる。
【００２９】請求項５の構成によれば、焼損したコイルの交換と主弁のダイヤフラム破損によるダイヤフラム交換が互いに干渉せずに行うことができ、保守整備を簡単に行うことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１４３９４９
【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所
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| 【出願日】 |
平成１１年４月７日（１９９９．４．７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９６２７５
【弁理士】
【氏名又は名称】草野 浩一
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２９１８１９（Ｐ２０００−２９１８１９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月２０日（２０００．１０．２０） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１００６３０ |
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