电磁阀及蒸气处理系统的制作方法

本发明涉及搭载于汽车等车辆的增压发动机的蒸气处理系统中使用的电磁阀。

背景技术：

现有的蒸气处理系统利用节流阀下游侧的进气歧管中产生的负压，将碳罐内的蒸气吸引至发动机。增压发动机中，增压时节流阀下游侧为正压，难以将蒸气从碳罐吸引至节流阀下游侧，因此利用压缩机上游侧产生的负压将蒸气从碳罐吸引至压缩机，并使其流至发动机(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1

日本专利特开2006-104986号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

现有的蒸气处理系统中，例如如专利文献1的图1所记载的那样，使配管分岔，从而确保了将蒸气从碳罐吸引至节流阀下游侧的路径、以及将蒸气从碳罐吸引至压缩机上游侧的路径。在采用该结构的情况下，存在如下问题：由于配管变得复杂导致组装操作性变差，以及由于分岔部分的压力损耗导致蒸气的流量变小。行驶过程中，进气歧管的负压产生得较少，蒸气处理机会减少，因此要求增大蒸气处理流量。

另外，在使用例如专利文献1的图10所记载的三通阀来切换将蒸气从碳罐吸引至节流阀下游侧的路径、以及将蒸气从碳罐吸引至压缩机上游侧的路径的情况下，即使通过削减分岔配管等来提高组装操作性，仍无法解决因三通阀处的压力损耗而导致蒸气流量变小的问题。

本发明为了解决上述问题而完成，其目的在于，在增压发动机的蒸气处理系统中，提高组装操作性，并降低蒸气的压力损耗，增大流量。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的电磁阀适用于蒸气处理系统，该蒸气处理系统包括：储存蒸气的碳罐；与碳罐相连接的吹气配管；连通吹气配管与进气配管的节流阀下游侧的第1吹气配管；连通吹气配管与进气配管的压缩机上游侧的第2吹气配管；以及将碳罐所储存的蒸气从吹气配管经由第1吹气配管或第2吹气配管吸引至进气配管并燃烧的发动机，所述电磁阀具有：分别与吹气配管、第1吹气配管以及第2吹气配管相连通的三个端口；分岔至三个端口并与上述三个端口连通的分岔通路；对分岔通路进行开闭的阀体；以及作为分岔通路的一部分且比三个端口的各内径要大的腔体。

发明效果

根据本发明，蒸气处理系统中使用的电磁阀具有分岔通路，该分岔通路从碳罐所连接的吹气配管分岔成与节流阀下游侧连通的第1吹气配管及与压缩机上游侧连通的第2吹气配管，因此能够省去以往所必需的分岔配管等，从而提高组装操作性。另外，由于具有作为分岔通路的一部分且比端口内径要大的腔体，因此能降低蒸气的压力损耗，并能增大流量。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的蒸气处理系统中使用的电磁阀的结构例的剖视图。

图2是实施方式1所涉及的蒸气处理系统的整体结构图。

图3是对实施方式1中从节流阀下游侧对第1电磁阀施加正压的状态进行说明的图。

图4是实施方式1中使用逆吸引规格的第1电磁阀及第2电磁阀的情况下的蒸气处理系统的整体结构图。

图5是实施方式1中将第1电磁阀构成为正吸引规格的情况下的剖视图。

图6是表示本发明的实施方式2所涉及的蒸气处理系统中使用的电磁阀的结构例的剖视图。

图7是实施方式2所涉及的蒸气处理系统的整体结构图。

图8是将图7的蒸气处理系统适用于自然进气发动机的情况下的整体结构图。

图9是表示本发明的实施方式3所涉及的蒸气处理系统中使用的电磁阀的结构例的剖视图。

图10是实施方式3所涉及的蒸气处理系统的整体结构图。

具体实施方式

下面，为了对本发明进行更加详细的说明，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的蒸气处理系统中使用的电磁阀的结构例的剖视图。图1所示的第1电磁阀100与第2电磁阀200处于闭阀状态。

第1电磁阀100包括：吸引端口101、排出端口102、分岔端口103、从吸引端口101分岔至排出端口102及分岔端口103并与它们连通的分岔通路104、以及作为分岔通路104的一部分且比端口内径要大的腔体104a。吸引端口101与吹气配管8相连接，并与后述的蒸气处理系统的碳罐相连通。排出端口102与第1吹气配管9相连接，并与节流阀下游侧的进气歧管相连通。分岔端口103与第2吹气配管10a相连接，并与第2电磁阀200的吸引端口201相连通。

柱塞105受到弹簧106的作用力而与阀座107相抵接，从而阻断吸引端口101与排出端口102的连通。柱塞105中与阀座107相抵接的部分形成有由橡胶等弹性部件构成的阀，柱塞105起到阀体的作用。在将分岔通路104的吸引端口101一侧作为吸引侧，并将排出端口102侧作为排出侧的情况下，分岔通路104在相比作为阀体的柱塞105更靠吸引侧的位置分岔。

在连接器端子108未施加有电压的状态下，柱塞105受到弹簧106的作用力而与阀座107相抵接，从而阻断了吸引端口101与排出端口102的连通。若对连接器端子108施加电压，则电流流过线圈109，作为磁性体的铁心110、磁轭111以及板部112上产生磁场，并产生电磁力。比弹簧106的作用力所带来的闭阀力要大的电磁力起到开阀力的作用，从而柱塞105被吸引至铁心110，吸引端口101与排出端口102连通。

第2电磁阀200具备吸引端口201以及排出端口202。吸引端口201与第2吹气配管10a相连接，并与第1电磁阀100的分岔端口103相连通。排出端口202与第2吹气配管10b相连接，并与蒸气处理系统的压缩机上游侧相连通。

柱塞205受到弹簧206的作用力而与阀座207相抵接，从而阻断吸引端口201与排出端口202的连通。与第1电磁阀100相同地，第2电磁阀200中，若也对连接器端子208施加电压，则电流流过线圈209，作为磁性体的铁心210、磁轭211以及板部212上产生磁场，并产生电磁力。比弹簧206的作用力所带来的闭阀力要大的电磁力起到开阀力的作用，从而柱塞205被吸引至铁心210，吸引端口201与排出端口202连通。

第1电磁阀100与第2电磁阀200的通电控制例如由发动机控制单元(ecu)来进行。ecu对第1电磁阀100与第2电磁阀200的通电进行控制，从而对第1电磁阀100与第2电磁阀200的阀的开闭进行控制，并对蒸气流量进行控制。

第1电磁阀100的柱塞105对从分岔通路104中的碳罐到节流阀的下游侧的通路进行开闭。从分岔通路104中的碳罐到压缩机的上游侧的通路中设有不同于第1电磁阀100的第2电磁阀200，该第2电磁阀200的柱塞205对该通路进行开闭。

图2是表示增压发动机的蒸气处理系统的整体结构图。增压发动机由发动机1、未图示的增压器、及进气配管2等构成。发动机1连接有进气配管2，在进气配管2的上游侧吸入的空气通过空气过滤器3，由增压器的压缩机4进行压缩，并通过节流阀5从进气歧管2a被导入至发动机1。

由于汽油的挥发性非常高，密闭状态的燃料罐6的内压变高，因此被称为碳罐7的装满活性炭的装置中仅暂时储存蒸气成分，并从未图示的大气开放口将去除了蒸气成分的空气排出至大气中。碳罐7中储存的蒸气成分被导入至发动机1，并进行燃烧。该碳罐7与吹气配管8的上游侧相连接。吹气配管8的下游侧设有第1电磁阀100，利用第1电磁阀100分岔为第1吹气配管9以及第2吹气配管10a。第1吹气配管9与进气配管2的节流阀5的下游侧的进气歧管2a相连通，第2吹气配管10a、10b与进气配管2的压缩机4的上游侧相连通。第1吹气配管9及第2吹气配管10b设置有用于自动防故障(fail-safe)的第1止回阀11及第2止回阀12。第1止回阀11及第2止回阀12在进气配管2产生正压时闭阀，来防止蒸气的逆流。

压缩机4不工作的非增压时，在节流阀下游侧的进气歧管2a中产生负压。此时，第1电磁阀100开阀，第2电磁阀200闭阀。由此，碳罐7中储存的蒸气因进气歧管2a的负压经由吹气配管8、第1电磁阀100的吸引端口101、排出端口102、及第1吹气配管9而被吸引至进气歧管2a，并与空气混合，流入发动机1而燃烧。未图示的ecu通过对第1电磁阀100的阀的开闭进行控制，从而对非增压时从碳罐7流至发动机1的蒸气流量进行控制。

在压缩机4进行工作的增压时，进气歧管2a变为正压，因此难以利用上述负压来吸引蒸气。因此，利用压缩机4的上游侧产生的负压，将碳罐7的蒸气吸引至发动机1。此时，第1电磁阀100闭阀，第2电磁阀200开阀。由此，碳罐7中储存的蒸气因压缩机4的上游侧产生的负压，经由吹气配管8、第1电磁阀100的吸引端口101、腔体104a、分岔端口103、第2吹气配管10a、第2电磁阀200的吸引端口201、排出端口202、及第2吹气配管10b而被吸引至进气配管2，并与空气混合，通过压缩机4及节流阀5，流入发动机1而燃烧。未图示的ecu通过对第2电磁阀200的阀的开闭进行控制，从而对增压时从碳罐7流至发动机1的蒸气流量进行控制。

由此，在实施方式1中，分岔通路104的中途形成有腔体104a，该分岔通路104使从碳罐7将蒸气吸引至进气歧管2a的路径、以及从碳罐7将蒸气吸引至压缩机4的上游侧的路径分岔。与吸引端口101、排出端口102及分岔端口103的各内径相比，腔体104a的内径较大，因此腔体104a起到蒸气的缓冲罐的作用，以使蒸气的流动稳定。由此，能够减小分岔通路104中的压力损耗，并能增大蒸气流量。

与此相对，以往在从碳罐7将蒸气吸引至进气歧管2a的路径、与从碳罐7将蒸气吸引至压缩机4的上游侧的路径进行分岔的部分使用三岔的分岔配管或三通阀。现有的分岔配管或三通阀没有腔体104a，因此蒸气与分岔部分撞击而使得气流散乱，从而产生压力损耗，蒸气流量减小。另外，在使用分岔配管的情况下，需要连接该分岔配管与碳罐等的软管及卡扣、以及对分岔后的蒸气流量进行控制的电磁阀等，因此组装操作性变差，并产生因部件数量增多而导致的成本上升。

接下来，对第1电磁阀100及第2电磁阀200的逆吸引规格进行说明。

图1所示的第1电磁阀100与第2电磁阀200处于逆吸引规格。

本发明中，将在蒸气从碳罐7被吸引至发动机1时，柱塞105前后的压差、即吸引端口101侧与排出端口102侧的压差朝向使柱塞105开阀的方向动作的结构称作第1电磁阀100的逆吸引规格。

在逆吸引规格的情况下，若增压时进气歧管2a变为正压，则如图3所示，柱塞105前后的压差朝向使柱塞105闭阀的方向动作。因此，第1电磁阀100能兼用作第1止回阀11，从而可以省略第1止回阀11。

图1中，由于第2电磁阀200也处于逆吸引规格，因此在蒸气从碳罐7被吸引至发动机1时，柱塞205前后的压差、即吸引端口201侧与排出端口202侧的压差朝向使柱塞205开阀的方向动作。进气配管2中产生正压的情况下，该压差朝向使柱塞205闭阀的方向动作，因此第2电磁阀200能兼用作第2止回阀12，从而可以省略第2止回阀12。

图4中示出了使用了逆吸引规格的第1电磁阀100及第2电磁阀200的情况下的增压发动机的蒸气处理系统的结构图。通过采用不设置第1止回阀11及第2止回阀12的结构，从而能够省去用于连接第1止回阀11与第1吹气配管9的软管及卡扣等、以及用于连接第2止回阀12与第2吹气配管10b的软管及卡扣等。另外，由于第1止回阀11及第2止回阀12中不产生压力损耗，因此蒸气的流量得以增大。

也能将第1电磁阀100及第2电磁阀200设为正吸引规格。在使用正吸引规格的第1电磁阀100及第2电磁阀200的情况下，如图2所示在蒸气处理系统中需要第1止回阀11及第2止回阀12。

此处，图5中示出了正吸引规格的第1电磁阀100-1的剖视图。正吸引规格的第1电磁阀100-1中，在蒸气从碳罐7被吸引至发动机1时，柱塞105前后的压差朝向使柱塞105闭阀的方向动作。在进气歧管2a变为正压的情况下，该压差朝向使柱塞105开阀的方向动作，因此需要防止蒸气逆流的第1止回阀11。

虽省略图示，但与上述相同地也将第2电磁阀200设为正吸引规格的情况下，在蒸气从碳罐7被吸引至发动机1时，柱塞205前后的压差朝向使柱塞205闭阀的方向动作。在进气配管2产生正压的情况下，该压差朝向使柱塞205开阀的方向动作，因此需要防止蒸气逆流的第2止回阀12。

如上所述，根据实施方式1，第1电磁阀100具有：吸引端口101，该吸引端口101与吹气配管8相连通，从碳罐7吸引蒸气；排出端口102，该排出端口102与第1吹气配管9相连通，将蒸气排出至节流阀下游侧；分岔端口103，该分岔端口103与设有第2电磁阀200的第2吹气配管10a、10b相连通，并使蒸气分岔到压缩机上游侧；分岔通路104，该分岔通路104分岔至吸引端口101、排出端口102以及分岔端口103并与它们连通；柱塞105，该柱塞105对连接分岔通路104中的吸引端口101与排出端口102的通路进行开闭；以及腔体104a，该腔体104a作为分岔通路104的一部分且比吸引端口101、排出端口102以及分岔端口103的各内径要大，因此能够省去以往所必需的分岔配管等，能提高组装操作性，并能减少蒸气的压力损耗，增大流量。

另外，根据实施方式1，通过将第1电磁阀100设为逆吸引规格，即、蒸气从碳罐7被吸引至发动机1时，柱塞105前后的压差朝向使柱塞105关闭的方向动作，从而能够省略第1止回阀11，并能省去用于第1止回阀11的连接的软管及卡扣等。另外，由于第1止回阀11中不产生压力损耗，因此能够进一步增大蒸气的流量。

实施方式2.

图6是表示本发明的实施方式2所涉及的蒸气处理系统中使用的电磁阀的结构例的剖视图。图7是实施方式2所涉及的蒸气处理系统的整体结构图。图6所示的第1电磁阀100a与第2电磁阀200a处于闭阀状态。此外，图6及图7中，对与图1～图4中相同或相当部分标注相同标号，并省略说明。

上述实施方式1中，如图2所示，构成为使用第1电磁阀100来使从碳罐7到节流阀5的下游侧的路径以及从碳罐7到压缩机4的上游侧的路径分岔。与此相对，本实施方式2中，如图7所示，构成为使用第2电磁阀200a来使从碳罐7到压缩机4的上游侧的路径以及从碳罐7到节流阀5的下游侧的路径分岔。此外，第2电磁阀200a的柱塞205对分岔通路204中的从碳罐7到压缩机4的上游侧的通路进行开闭。分岔通路204中的从碳罐7到节流阀5的下游侧的通路中设置有不同于第2电磁阀200a的第1电磁阀100a，该第1电磁阀100a的柱塞105对该通路进行开闭。

第2电磁阀200a包括：吸引端口201、排出端口202、分岔端口203、从吸引端口201分岔至排出端口202及分岔端口203并与它们连通的分岔通路204、以及作为分岔通路204的一部分且比端口内径要大的腔体204a。吸引端口201与吹气配管8相连接，并与碳罐7相连通。排出端口202与第2吹气配管10相连接，并与压缩机4的上游侧相连通。分岔端口203与第1吹气配管9a相连接，并与第1电磁阀100a的吸引端口101相连通。在将分岔通路204的吸引端口201一侧作为吸引侧，并将排出端口202作为排出侧的情况下，分岔通路104在相比作为阀体的柱塞205更靠吸引侧的位置进行分岔。柱塞205与阀座207相抵接时，吸引端口201与排出端口202的连通被阻断，因此不会有蒸气流动，在柱塞205与阀座207相分离时，吸引端口201与排出端口202相连通，从而蒸气流过压缩机4的上游侧。

第1电磁阀100a具备吸引端口101以及排出端口102。吸引端口101与第1吹气配管9a相连接，并与第2电磁阀100a的分岔端口203相连通。排出端口102与第1吹气配管9b相连接，并与节流阀5下游侧的进气歧管2a相连通。柱塞105与阀座107相抵接时，吸引端口101与排出端口102的连通被阻断，因此不会有蒸气流动，在柱塞105与阀座107相分离时，吸引端口101与排出端口102相连通，从而蒸气流过进气歧管2a。

图6所示的第2电磁阀200a是逆吸引规格，因此该第2电磁阀200a能兼用作止回阀。由此，也可以不在第2吹气配管10设置止回阀。在使用正吸引规格的第2电磁阀200a的情况下，需要在第2吹气配管10设置止回阀。

同样地，图6所示的第1电磁阀100a也是逆吸引规格，因此该第1电磁阀100a能兼用作止回阀。由此，也可以不在第1吹气配管9b设置止回阀。在使用正吸引规格的第1电磁阀100a的情况下，需要在第1吹气配管9b设置止回阀。

实施方式2所涉及的蒸气处理系统能在增压发动机及自然进气发动机中使第1电磁阀100a及其周边布局共用化。

此处，图8中示出将图7所示的增压发动机的蒸气处理系统的一部分适用于自然进气发动机时的整体结构图。自然进气发动机的蒸气处理系统中，碳罐7中储存的蒸气因进气歧管2a中产生的负压而经由吹气配管8及第1吹气配管9b被吸引至进气歧管2a，与空气混合，流入发动机1a而燃烧。第1电磁阀100a的吸引端口101与吹气配管8相连接，排出端口102与第1吹气配管9b相连接，从而对从碳罐7流至发动机1a的蒸气流量进行控制。此外，在自然进气发动机的蒸气处理系统中，无需图7所示的第1电磁阀100a及其周边的配管。

如上所述，根据实施方式2，第2电磁阀200a具有：吸引端口201，该吸引端口201与吹气配管8相连通，从碳罐7吸引蒸气；排出端口202，该排出端口202与第2吹气配管10相连通，将蒸气排出至压缩机上游侧；分岔端口203，该分岔端口203与设有第1电磁阀100a的第1吹气配管9a、9b相连通，并使蒸气分岔到节流阀下游侧；分岔通路204，该分岔通路204从吸引端口201分岔至排出端口202及分岔端口203并与它们连通；柱塞205，该柱塞204对连接分岔通路204中的吸引端口201与排出端口202的通路进行开闭；以及腔体204a，该腔体204a是分岔通路204的一部分且比吸引端口201、排出端口202以及分岔端口203的各内径要大，因此能够省去以往所必需的分岔配管等，能提高组装操作性，并能减少蒸气的压力损耗，增大流量。此外，该蒸气处理系统能在增压发动机及自然进气发动机中使第2电磁阀200a及第2电磁阀200a的周边布局共用化。

另外，根据实施方式2，通过将第2电磁阀200a设为逆吸引规格，即、蒸气从碳罐7被吸引至发动机1时，柱塞205前后的压差朝向使柱塞205关闭的方向动作，从而能够省略止回阀，并能省去用于止回阀的连接的软管及卡扣等。另外，由于止回阀中不产生压力损耗，因此能够进一步增大蒸气的流量。

实施方式3.

图9是表示本发明的实施方式3所涉及的蒸气处理系统中使用的电磁阀的结构例的剖视图。图10是实施方式3所涉及的蒸气处理系统的整体结构图。图9所示的第1电磁阀100b处于闭阀状态。此外，图9及图10中，对与图1～图8中相同或相当部分标注相同标号，并省略说明。

上述实施方式1、2中，构成为分岔通路104、204在第1电磁阀100或第2电磁阀200a的吸引侧进行分岔，而本实施方式3中，采用分岔通路104在第1电磁阀100b的排出侧进行分岔的结构。

具体而言，如图1所示，上述实施方式1的第1电磁阀100中，在从吸引端口101分岔至排出端口102及分岔端口103并与它们连通的分岔通路104中，在从吸引端口101到排出端口102的路径的柱塞105之前，即、吸引侧，分岔至排出端口102及分岔端口103。

与此相对，如图9所示，本实施方式3的第1电磁阀100b中，在从吸引端口101分岔至(第1)排出端口102及(第2)排出端口120的分岔通路104中，在从吸引端口101到排出端口102、120的路径的柱塞105之后，即、排出侧，分岔至排出端口102及排出端口120。

第1电磁阀100b的吸引端口101与吹气配管8相连接，并与碳罐7相连通。排出端口102与第1吹气配管9相连接，并与节流阀下游侧的进气歧管2a相连通。排出端口120与第2吹气配管10相连接，并与压缩机4的上游侧相连通。在将分岔通路104的吸引端口101作为吸引侧，并将排出端口102、120侧作为排出侧的情况下，分岔通路104在相比作为阀体的柱塞105更靠排出侧的位置分岔。柱塞105与阀座107相抵接时，吸引端口101与排出端口102、120的连通被阻断，柱塞105与阀座107相分离时，吸引端口101与排出端口102、120相连通。

在非增压时，第1电磁阀100b开阀的状态下，碳罐7中储存的蒸气因进气歧管2a的负压而经由吹气配管8、第1电磁阀100b的吸引端口101、腔体104a、排出端口102、以及第1吹气配管9被吸引至进气配管2，并与空气混合，流入发动机1而燃烧。

另一方面，在增压时，第1电磁阀100b开阀的状态下，碳罐7中储存的蒸气因压缩机4上游侧的负压而经由吹气配管8、第1电磁阀100b的吸引端口101、腔体104a、排出端口120、以及第2吹气配管10被吸引至进气配管2，并与空气混合，通过压缩机4及节流阀5，流入发动机1而燃烧。

此外，图9中，成为以下连接方式，即：排出端口102与进气歧管2a相连通、排出端口120与压缩机4的上游侧相连通，然而，相反地，也可以是以下连接方式，即：排出端口102与压缩机4的上游侧相连通、排出端口120与进气歧管2a相连通。

此外，无论第1电磁阀100b的开闭状态如何，排出端口102与排出端口120均相连通，因此在进气歧管2a变为正压的情况下，蒸气经由第1吹气配管9及排出端口102逆流至排出端口120。另外，在压缩机4的上游侧变为正压的情况下，蒸气经由第2吹气配管10及排出端口120逆流至排出端口102。因此，第1吹气配管9及第2吹气配管10设置有防止逆流的第1止回阀11及第2止回阀12。

如上所述，根据实施方式3，第1电磁阀100b具有：吸引端口101，该吸引端口101与吹气配管8相连通，从碳罐7吸引蒸气；排出端口102，该排出端口102与第1吹气配管9相连通，将蒸气排出至节流阀下游侧；排出端口120，该排出端口120与第2吹气配管10相连通，使蒸气分岔至压缩机上游侧；分岔通路104，该分岔通路104从吸引端口101分岔至排出端口102及排出端口120并与它们连通；柱塞105，该柱塞105对分岔通路104进行开闭；以及腔体104a，该腔体104a作为分岔通路104的一部分且比吸引端口101及排出端口102、120的各内径要大，因此能够省去以往所必需的分岔配管等，能提高组装操作性，并能减少蒸气的压力损耗，增大流量。另外，能够省去上述实施方式1、2的第2电磁阀200及第1电磁阀100a，因此能进一步提高组装操作性。

此外，本发明可以在该发明的范围内对各实施方式进行自由组合，或对各实施方式的任意构成要素进行变形、或省略各实施方式的任意构成要素。

工业上的实用性

本发明所涉及的电磁阀减小了分岔通路中的压力损耗，因此适用于增压发动机的蒸气处理系统等。

标号说明

1，1a发动机、2进气配管、2a进气歧管、3空气过滤器、4压缩机、5节流阀、6燃料罐、7碳罐、8吹气配管、9，9a，9b第1吹气配管、10，10a，10b第2吹气配管、11第1止回阀、12第2止回阀、100，100a，100b，100－1第1电磁阀、101，201吸引端口、102，120，202排出端口、103，203分岔端口、104，204分岔通路、104a，204a腔体、105，205柱塞、106，206弹簧、107，207阀座、108，208连接器端子、109，209线圈、110，210铁芯、111，211磁轭、112，212板部、200，200a第2电磁阀。