专利名称：流体阀装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关控制流体流量的流体阀，特别是具有电磁驱动的液控电磁阀和流体通道开闭用隔膜阀的发明。
但是，在所述传统的流体阀中，在隔膜阀的背压室侧的上方设置了液控电磁阀，所以流入通道和流出通道的延伸方向向上突出。因此，带突出形状的流体阀与配管连接时，即使配管可设置在狭窄的空间，仍需要安装流体阀所必须的空间。
另一方面，即使采用隔膜阀的背压室侧的上方未设置液控电磁阀，仍需要使液控电磁阀与背压室的连通的液控通道，并且即使用单独的配管或者构成通道的部件来划分该液控通道，也不能控制其向上突出。因此，液控通道的结构很重要。
另外，所述传统流体阀中，液控电磁阀的阀座在通道壳体上，液控电磁阀安装在通道壳体上后，才能检查液控阀与阀座之间的密封性，不合适时，必须拆开再次加工阀座或者仍掉通道壳体。结果导致了不必要的组装和拆卸作业，影响了工作效率和生产成本。
鉴于所述传统技术上的问题，本发明的目的旨在削减零件数量、简化结构、使另部件模块化，提供一种小型、轻薄、低成本、易检查、高效的流体阀。
本发明的流体阀具有划分流体的流入通道和流出通道的通道壳体、在流入通道和流出通道之间控制通道开闭的隔膜阀、使隔膜阀的前压室和背压室连通的连通道、使隔膜阀的背压室和流出通道连通的液控通道和液控通道开闭用液控电磁阀，其特征在于还有既与所述划分背压室的通道壳体连接，又构成液控通道一部分的槽通道的平板状阀盖，所述液控电磁阀在远离平板状阀盖的地方与通道壳体连接。
采用这种结构，可确保在远离平板状阀盖的地方安装液控电磁阀，并且可在平板状阀盖上形成部分液控通道的槽通道。以控制向阀盖外侧的突出，确保流体的通道。也就是，不仅仅是管通道，可利用槽通道划分出部分液控通路，控制向背压室上方的突出，以达到装置的小型化和薄型化。这样就可以将阀简便地安装在设置在狭窄的空间内的配管上。
所述结构中，液控通道由与隔膜阀的往复运动方向平行延伸的第1液控通道和与隔膜阀的往复运动方向垂直方向延伸的第2液控通道组成，液控电磁阀在第1液控通道与第2液控通道连接的地方与通道壳体连接。
这种结构简化了液控通道，便于加工，在加工液控通道的同时也能加工液控电磁阀的安装孔。而且，液控通道的开口端靠电磁阀关闭，不需要专用的塞柱，降低了制造成本、简化了结构、削减了零件数量。
在所述结构中，可以采用如下的结构，即，液控电磁阀安装在该阀体的往复运动方向与流入通道和流出通道的延伸方向大致相同的平面上。
这种结构的液控电磁阀的长度方向与流入通道和流出通道的延伸方向在大致同一平面上，可进一步减薄装置，可安装在狭窄的空间，例如，安装在狭窄地方的热水器和洗衣机的配管上，热水器、洗衣机等内部狭窄部位的配管上。
在所述结构中，液控通道兼作连通道的一部分。
这种结构可减少通道壳体上设置的通道，简化结构、使装置小型化、降低加工成本。
在所述结构中，在流入通道和流出通道之间设有通道开闭用多个隔膜阀，多个隔膜阀靠与通道壳体连接的一个液控电磁阀驱动。
这种结构不仅能使装置小型化、省电，还能增加隔膜阀打开时流体的流量。
另外，在所述结构中，在流入通道和流出通道之间对称地设置了两个隔膜阀控制通道的开闭，有两个阀盖与划分两个隔膜阀的背压室的通道壳体连接，有一个液控电磁阀使两个隔膜阀开闭。
这种结构中设置了两个隔膜阀和两个阀盖，对称地夹持着通道壳体，液控电磁阀与通道壳体连接，能够增加流量，省电，并进一步使装置小型化。
在所述结构中，液控电磁阀具有构成液控通道的一部分的连通道和阀体通断使连通道开闭的阀座。
这种结构，可将液控电磁阀作为模块，能够检查阀体与阀座的密封性，消除无效的装配及拆卸作业，提高作业效率。
图2是
图1所示流体阀中液控电磁阀工作的状态的剖面。
图3示出与通道壳体结合的阀盖，(a)是其内侧的俯视图，(b)是A-A部分的剖面图。
图4示出与通道壳体结合的液控电磁阀，(a)是阀体在阀座上的剖面图，(b)是阀体远离阀座的状态的剖面图。
图5是流体阀设置在规定空间的侧面图。
图6是本发明的流体阀的其他实施例的剖面图。
图7是本发明的流体阀的其他实施例的剖面图。
图8是本发明的流体阀的其他实施例的剖面图。
图9是本发明流体阀的其他实施例的剖面图。
图10是本发明流体阀的其他实施例的剖面图。
图中，RH-前压室，RL-背压室，10，10′，110，110′，210-通道壳体，11，111，111′，211-流入通道，13，113，113′，213-流出通道，14，214-液控通道，14a，214a-第1液控通道，14b，214b-第2液控通道，15，215-法兰部分，15a，15a′，215a-嵌装孔，16，22a，216-连通道，20，20′-隔膜阀，2-隔膜，21a-密封部分，22，22′-加压板，22a-连通道，30，30′-阀盖，33，33′-槽通道，40-液控电磁阀，42-阀体，45-通道，46-侧壁孔，47-阀座。
图1及图4示出本发明的流体阀的一种实施例。该流体阀具有划分流体(此处是水)的流入通道和流出通道的通道壳体10，通道壳体10内安装的隔膜阀20，与划分隔膜阀20背压室的通道壳体10连接的阀盖30和与通道壳体10连接的液控电磁阀40。
如图1及图2所示，通道壳体10由向图1的后方延伸的流入通道11，在中央部位朝上开口的圆筒形开口12，从圆筒形开口12朝大致水平方向L延伸的流出通道13，使背压室RL和流出通道13连通的液控通道14和安装液控电磁阀40用的法兰15组成。在流入通道11和流出通道13的开口端部形成与配管相连的法兰部分11a、13a。
如图1及图2所示通道壳体10的上方有平板状的阀盖30，围着圆筒形开口划分出隔膜室DR，隔膜阀20在上下方向V往复运动，使圆筒形开口12开闭。隔膜室DR在隔膜阀20的下侧，由与流入通道11连通的前压室RH和位于上侧的背压室RL构成。
如图1及图2所示，通道壳体10上形成与隔膜阀20的往复运动方向V平行延伸的与背压室RL连通的第1液控通道14a，和在隔膜阀20的往复运动方向V的垂直方向与流出通道13的延伸方向大致平行延伸的，并与流出通道13连通的第2液控通道14b。由第1液控通道14a和第2液控通道14b构成连通背压室RL和流出通道13的液控通道14。
通道壳体10上形成使前压室RH和第1液控通道14a连通的连通道16。也就是，由连通道16和第1液控通道14a构成使前压室RH和背压室RL连通的连通道，因在第1液控通道14a上兼作连通道，可简化通道结构，使装置小型化，降低成本。
如图1及图2所示，隔膜阀20由可弹性变形的隔膜阀21和加压板22构成。加压板22上设有向后述的导流部31导流的导流孔22b。
隔膜阀21的外周面形成密封21a，不仅可以将前压室RH和背压室RL隔开并密封，还兼有密封第1液控通道14a周围的功能。因此，与第1液控通道14 a周围设置的专用密封相比，减少了零件的数量。
如图1所示来自背压室RL侧的压力大时，上述结构的隔膜阀20向下移动，圆筒形开口12关闭，遮断流入通道11和流出通道13之间的连通；另一方面，如图2所示来自前压室RH侧的压力大时，隔膜阀20向上移动，圆筒形开口打开，使流入通道11与流出通道13连通。
如图3所示，阀盖30由扁平板构成，其内侧的中心部分形成突起导流部31，扁平板内有协助隔膜阀20工作的划分背压室RL的凹陷部分32和使背压室RL与第1液控通道14a连通并划分部分液控通道的连通路33。另外，在外周部分形成与通道壳体10连接的法兰34。
阀盖30呈扁平板状，为确保背压室RL和第1液控通道14a连通的通道面积，不是把阀盖30做成隆起形状并作为管通道，而是把阀盖30呈扁平状并形成槽通道33，所以能控制其向阀盖30的外侧伸出，保持平坦，保证必要的通道面积，使装置整体小型化，薄型化。
在通道壳体10的法兰部分15上有安装液控电磁阀40用的嵌装孔15a。嵌装孔15a与第2液控通道14b在同一轴上，也与第1液控通道14a连通。因此，可用带台阶的切削工具同时加工第1液控通道14b和嵌装孔15a，简化了工艺。再者，连通道16向第2液控通道14b及嵌装孔15a的同一方向延伸，可简化换加工工序的准备工作。
液控电磁阀40最好设置在流出通道13的中心轴线与液控电磁阀40的中心轴线大致相同的平面上，与嵌装孔15a相应，其延伸方向(后述阀体42的往复运动方向)与流出通道13的延伸方向大致平行。
也就是说，液控电磁阀40在远离阀盖30的地方与通道壳体10连接。这样配置可降低装置本身的高度，使整体变小，变薄。
液控电磁阀40，如图4所示，由构成磁路的圆筒状筒形零件41、在筒形零件41内自由往复运动的阀体42、安装在阀体42关闭方向的弹簧43、励磁线圈44、位于筒形零件41的前端向阀体42的往复运动方向延伸的通道45、在筒形零件41的侧面使筒形零件41的内部空间与外部连通的侧壁孔46和由阀体42等橡胶组成的前端部分42a的阀座47组成。
液控电磁阀40的工作如图4的(a)所示，首先，线圈44未通电的状态下，阀体42靠弹簧43的推力与阀座47密合，阻断通道45。通道45与筒形零件41的内部空间及侧壁孔46之间呈遮断状态。
另一方面，线圈44通电的状态下，如图4(b)所示，阀体42靠产生的电磁力与弹簧43的推力抗衡，向反方向移动，离开阀座47，通道45打开。通道45和筒形零件41的内部空间及侧壁孔46之间呈连通状态。
这样，在液控电磁阀40中，阀体42与阀座47形成一体，当检查阀体42与阀座47的密封性时，只需检查液控电磁阀40单体。因此，密封性不好时，只需换液控电磁阀40。这样，提高了装配侧既通道壳体10的材料利用率，从总体上提高了效率。
下面，参照图1和图2说明该流体阀的工作。首先，在液控电磁阀40未工作(未通电)的状态下，如图1所示液控电磁阀40的阀体42在阀座47上，液控通道14(第1液控通道14a和第2液控通道14b)呈关闭状态。
这时，流入通道11内的压力经前压室RH、连通道16和第1液控通道14a作用在背压室RL上，前压室RH和背压室RL的压力相同，因背压室RL的受压面积大，隔膜阀20向下推，靠近圆筒形开口12，通道即呈关闭状态。从流入通道11流进流出通道13的水流被阻断。
如图2所示在液控电磁阀40工作(通电)的状态下，液控电磁阀40的阀体42离开阀座47。第1液控通道14a、连通道16、侧壁孔46、通道45、第2液控通道14b连通，背压室RL和前压室RH内的水通过液控通道14流进流出通道13。这样，背压室RL的压力下降，隔膜阀20靠流入通道11内的水压向上移动，离开圆筒形开口12，通道打开。水从流入通道11朝着流出通道13流出。
如图5所示所述流体阀比以前的产品短并且薄，与以前的产品所需的高度To空间相比，可简便地安装在靠高度Tn的下面D和上面U来划分狭窄的部位。
图6是图1及图4示出的部分改变实施例的其他实施例的流体阀，因结构相同，只标上相同的符号并省略了说明。该流体阀，如图6所示，阀盖30′上形成的槽通道33′为更深的矩形，在第1液控通道14a的开口附近扩宽。
该流体阀的动作基本与所述实施例相同，应答性良好，尤其是因槽通道33′的通道面积增加通道阻力减小，从背压室RL向第1液控通道14a或者从连通道16和液控通道14a流进背压室RL的水流畅通无阻。该装置的液控电磁阀40在远离平板状阀盖30′的地方与通道壳体110结合，并且由阀盖30′上所形成的槽通道33′构成部分液控通道，使装置整体达到小型化，薄型化。
图7示出本发明的流体阀的其他实施例。其结构与所述实施例相同，只标上相同的符号并省略了说明。
如图7所示，该流体阀中，通道壳体110划分出向水平方向L延伸的流入通道11和向垂直方向V延伸的流出通道113。也就是说，隔膜阀20′负责开闭位于朝下延伸的流出通道113上方的圆筒形开口。
第2液控通道14b和嵌装孔15a向流入通道11的延伸方向L平行延伸。因此，将液控电磁阀40安装在嵌装孔15a上，各中心轴线则在大致同一平面。
即，液控电磁阀40在离开平板状阀盖30′的地方与通道壳体110结合，靠阀盖30′上的槽通道33′划分出部分液控通道，使装置整体小型化，薄型化。
该流体阀中，液控电磁阀40一工作，液控通道14就打开，背压室RL的水通过液控通道14流进流出通道113。背压室RL的压力下降，隔膜阀20′向上移动，离开圆筒形开口113a，通道打开。水就从流入通道11向流出通道113流动。
另一方面，液控电磁阀40不工作，液控通道14就关闭，水就从流入通道11经前压室RH、连通道16和第1液控通道14a流进背压室RL，流入通道11内和背压室RL之间的压力大致相同，背压室RL侧的受压面积大，隔膜阀20′向下移动，圆筒形开口113a关闭，水就停止流动。
该流体阀受阀盖30′的上方空间的限制，适于安装在朝下排水的部位，例如，热水器、洗衣机等的排水管处。
图8是图7所示部分更改实施例的流体阀，因结构相同，只标上相同的符号并省略了说明。该流体阀中，如图8所示由通道壳体110′划分出向垂直方向V延伸的流入通道111′和向水平方向L延伸的流出通道113隔膜阀20′与流出通道113′连通，负责开闭朝上开口的圆筒形开口112，流入通道111′从前压室RH面向垂直方向V的下面开口。另外，流入通道111′的外周部有连接用螺钉111a′，内部安装了过滤器111b。
在该流体阀中，液控电磁阀40一工作，液控通道14就打开，背压室RL的水经液控通道14流进流出通道113′。背压室RL的压力下降，隔膜阀20′就向上移动，离开圆筒形开口112，通道打开。水就从流入通道111′流进流出通道113′。
另一方面，液控电磁阀40不工作，液控通道14就关闭，水经流入通道111′、前压室RH、连通道16和第1液控通道14a流进背压室RL，流入通道111′内和背压室RL内的压力变的相同，因背压室RL侧的受压面积大，所以隔膜阀20′向下移动，圆筒形开口112关闭，水就停止流动。
该流体阀也和所述情况相同，液控电磁阀40远离平板状阀盖30′的地方与通道壳体110′结合，并且靠阀盖30′上的槽通道33′划分出部分液控通道。所以，装置整体可小型化，薄型化。尤其适用于阀盖30′的上方空间受限，从下面给水向水平方向排水的场所，例如，热水器和洗衣机的配管处。
图9是针对图1及图4所示实施例改变了液控电磁阀40的安装方向的液体阀，因结构相同，只标上相同的符号并省略了说明。该流体阀中如图9所示嵌装孔15a′朝下，液控电磁阀40的安装与其延伸方向(阀体42的往复运动方向)的上下方向V平行，既是与第1液控通道14a平行。另外，通道壳体10′上设有连通前压室RH和第1液控通道14a的连通道，前压室RH和背压室RL之间的连通仅靠隔膜阀20的连通道22a连通。
在该流体阀中，液控电磁阀40一工作，液控通道14就打开，背压室RL的水经液控通道14(第1液控通道14a和第2液控通道14b)流进流出通道13。
这样，背压室RL的压力下降，隔膜阀20向上移动，圆筒形状开口12打开，水从流入通道11向流出通道13流动。
液控电磁阀40不工作，液控通道14就关闭，流入通道11和前压室RH的水经连通道22a流进背压室RL，流入通道11内和背压室RL内的压力变的相同，因背压室RL侧的受压面积大，隔膜阀20向下移动，圆筒形开口12关闭，水就停止流动。
该流体阀与所述情况相同，液控电磁阀40在远离平板状阀盖30的地方与通道壳体10′结合，并且靠阀盖30上的槽通路33划分出部分液控通道。所以，装置整体达到小型化，薄型化。尤其适用于阀盖30′的上方空间受限，下面有一些空间的场所，例如，热水器和洗衣机的水平安装配管处。
图10示出本发明的流体阀的其他实施例。该流体阀具有划分水的流入通道211和流出通道213的通道壳体210，安装在通道壳体210内的两个隔膜阀20′，与划分两个隔膜阀20的背压室RL的通道壳体210连接的两个阀盖30′和与通道壳体210连接的一个液控电磁阀40等。
如图10所示，在图10中通道壳体210由向后延伸的流入通道211，位于大致中央部分朝上下开口的两个圆筒形开口212a、212b，从圆筒形开口212a、212b向水平方向L延伸的流出通道213，液控通道214，安装液控电磁阀40的法兰215等组成。流入通道211和流出通道213的开口端部形成连接配管用的法兰211a，213a。
如图10所示两个平板状的阀盖30′与通道壳体210的上下方连接，并围绕着圆筒形开口212a，212b，分别划分出隔膜阀室DR，使各隔膜阀20′向上下方向V往复运动，使圆筒形开口212a，212b开闭。并且夹持着隔膜阀20′，在内侧形成共同(一个)的前压室RH，在外侧形成两个背压室RL。
另外，如图10所示，通道壳体210上形成与隔膜阀20′的往复运动方向V大致平行延伸并且分别与背压室RL连通的两个第1液控通道214a，和在与隔膜阀20′的往复运动方向V垂直的并且与流出通道213的延伸方向L大致平行延伸与流出通道213连通的第2液控通道214b；形成由第1液控通道14a和第2液控通道14b连通背压室RL和流出通道213的液控通道214。
并且，通道壳体210上形成连通前压室RH和一侧的第1液控通道214a的连通道16。另一侧的第1液控通道214a通过嵌装孔215a与一侧的第1液控通道214a连通，所以也连通了连通道216。液控电磁阀40与嵌装孔215a嵌装，其延伸方向与流出通道213的延伸方向L在同一方向。
在该流体阀中，液控电磁阀40一工作，液控通道214就打开，两个背压室RL的水经液控通道214(两个第1液控通道214a和第2液控通道214b)流进流出通道213。这样，背压室RL的压力下降，两个隔膜阀20′分别移动离开圆筒形开口212a、212b，通道打开，水从流入通道211向流出通道213流动。
这时，因两个圆筒形开口212a，212b均打开，比一个圆筒形开口打开时的流量大。
另一方面，液控电磁阀40不工作，液控通道214就关闭，流入通道211和前压室RH的水经连通道216和两个第1液控通道214a分别流进背压室RL，流入通道211内和背压室RL内的压力变的相同，因背压室RL侧的受压面积大，隔膜阀20移动，圆筒形开口212a、212b关闭，水停止流动。
该流体阀上对称地设置了两个隔膜阀20′和平板状阀盖30′，将通道壳体210夹持着，一个液控电磁阀40在离开平板状阀盖30′的地方与通道壳体210连接，并由阀盖30′上形成的槽通道33′划分出部分液控通道，可使装置小型化和薄型化，省电并增大流量。因此，该流体阀如图5所示适用于阀盖30′的上下空间受限的地方，特别适合要求大流量的热水器和洗衣机的配管处。
再者，如图10所示流体阀也可以是使圆筒形开口212a，212b连通，将流出通道213变成一个，但是圆筒形开口212a、212b不连通，设置两个流出通道和两处流出口的结构。
在上述实施例中，液控电磁阀40的安装位置和方向与通道壳体上的流入通道或者流出通道的延伸方向大致平行，但也可不限于此，也可在离开划分隔膜阀背压室的阀盖30、30′的位置上，与通道壳体相对稍稍倾斜地安装。
图10示出的流体阀采用了两个隔膜阀20′和阀盖30′作为多个隔膜阀和阀盖，但也可不限于此，也可采用用一个液控电磁阀40驱动3个以上的隔膜阀和阀盖的结构。
并且，在上述实施例中示出了流体阀适合安装在热水器和洗衣机的水管上，但也可不限于此，也适用于控制除水以外的油等流体装置，尤其适于安装在空间受制约的场所，还适合安装在水平设置配管受限而安装在侧壁等空间狭小地方配管处。
综上所述，本发明的流体阀在划分流入通道和流出通道的通道壳体上设置了划分通道开闭的隔膜阀的背压室的平板状阀盖，设置在离开控制隔膜阀开闭的液控电磁阀的平板状阀盖的地方，由于平板状阀盖上设置了划分出部分液控通道的槽通道，可控制装置向背压室的上方突出，使装置小型化，薄型化，从而可简便地在狭小的空间安装。
另外，液控通道由与隔膜阀的往复运动方向大致平行延伸的第1液控通道和与隔膜阀的往复运动方向大致垂直的方向延伸的第2液控通道构成，液控电磁阀在第1液控通道和第2液控通道的连接部分结合，简化了液控通道，使加工变的简单，加工液控通道的同时也可加工液控电磁阀的安装孔。这样，就降低了制造成本，简化了结构，进一步削减了零件数。
另外，因多隔膜阀靠一个液控电磁阀驱动，装置可小型化，省电并可增加流量。
液控电磁阀中，阀体通断使连通道开闭的阀座成为一体，可作为模块管理，与通道壳体分离，便于检查阀体和阀座的密封性，消除不必要的组装和拆卸，提高工作效率。
权利要求
1.一种流体阀装置，具有划分流体的流入通道和流出通道的通道壳体、在所述流入通道和流出通道之间起通道开闭作用的隔膜阀、和使所述隔膜阀的前压室和背压室连通的连通道、使所述隔膜阀的背压室和所述流出通道连通的液控通道、和所述液控通道开闭用液控电磁阀，其特征在于还具有平板状阀盖，它与划分所述背压室的所述通道壳体结合，同时形成划分所述液控通道一部分的槽通道，所述液控电磁阀在远离在所述阀盖的地方与所述通道壳体连接。
2.根据权利要求1所述的流体阀装置，其特征在于所述液控通道具有与所述隔膜阀的往复运动方向平行延伸的第1液控通道和与所述隔膜阀的往复运动方向垂直延伸的第2液控通道，所述液控电磁阀在所述第1液控通道和所述第2液控通道的连接部分与所述通道壳体连接。
3.根据权利要求1或2所述的流体阀装置，其特征在于所述液控电磁阀设置在该阀体往复运动方向与所述流入通道和流出通道的延伸方向的同一面上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的流体阀装置，其特征在于所述液控通道兼作所述连接通道的一部分。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的流体阀装置，其特征在于所述流入通道和流出通道之间设有通道开闭的多个隔膜阀，所述多个隔膜阀靠与所述通道壳体连接的一个所述液控电磁阀驱动。
6.根据权利要求5所述的流体阀装置，其特征在于在所述流入通道和流出通道之间对称地设置了通道开闭用2个隔膜阀，具有与划分所述2个隔膜阀的背压室的所述通道壳体连接的2个所述阀盖，还具有使所述隔膜阀开闭的一个所述液控电磁阀。
7.根据权利要求1至6中所述的流体阀装置，其特征在于所述液控电磁阀具有构成所述液控通道的一部分的连通道和所述阀体通断的使所述连通道开闭的阀座。
全文摘要
一种具有液控电磁阀的流体阀装置，具有划分流入通道(11)和流出通道(13)的通道壳体(10)、在流入通道(11)和流出通道之间开闭通道的隔膜阀(20)、连通隔膜阀(20)的前压室RH和背压室RL的连通道(16)、连通背压室RL和流出通道(13)的液控通道(14)、开闭液控通道(14)的液控电磁阀(40)、与划分背压室RL的通道壳体(10)结合的平板状阀盖(30)。液控电磁阀(40)在离开阀盖(30)的地方与通道壳体(10)结合，阀盖(30)上设有划分部分液控通道的槽通道(33)。这样，就能抑制装置向背压室RL上方突出，使装置小型化、薄型化。
文档编号F16K31/126GK1414272SQ02147009
公开日2003年4月30日 申请日期2002年10月22日 优先权日2001年10月24日
发明者菅原利光, 久保田贤一, 横泽文隆, 川村光 申请人:株式会社三国