JP2002147627A - 切換弁 - Google Patents
切換弁Info
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Abstract
漏洩が生じない切換弁を提供する。 【解決手段】 切換弁は、弁ケース12中に回転弁を有
し、弁ケース12には流入口1と流出口2及び3とが形
成される。ボール状弁体に形成された流入路が流入口1
に連通せしめられたとき、二つの流出口2及び3は流入
路と同一平面上に位置して、流入口1と流出口2及び3
とはL字状に連通史、流入口1からの流体は二つの流出
口2と3にL字状に排出され、三方弁として動作するこ
とになる。
Description
に流出口が複数存在する切換弁に関する。
この四方切換弁は、例えば特開2000−18405号
公報に開示されているように24時間風呂と称されるユ
ニットバスに用いられている。
して図示したものであり、通常、該ユニットバスは、ヒ
ーター、ポンプ、湯温・流量調節部等を備えた給湯ユニ
ットA、浴槽B、四方切換弁V、及び、フィルタC等の
機器を備え、該各機器を管路で接続した構造をしてい
る。該ユニットバスは、通常の運転においては、浴槽B
の湯水を、給湯ユニットA、フィルタC、四方切換弁V
を介して前記浴槽Bに戻すメイン循環路(湯水の流れを
太い一点鎖線矢印(I)で示す)を用いて循環させ、前
記給湯ユニットAで湯温を調節して、浴槽B内の湯温を
入浴適温に保持している。
を循環する湯水を洗浄するためのものであるが、湯水を
循環していると、前記フィルタCに湯水に混じる湯垢や
塵埃等が付着してしまい、不衛生になる虞がある。この
ため定期的に前記フィルタCを洗浄する必要があり、そ
の場合は、前記四方切換弁Vを切換え、湯水を浴槽Bに
戻すことなく、該四方切換弁Vから給湯ユニットAに導
き、該給湯ユニットAで湯水を昇温させながら前記フィ
ルタCを介して前記四方切換弁Vに導くように循環させ
ること、即ち、湯水を洗浄用循環路(湯水の流れを二点
鎖線矢印(II)で示す)を用いて循環させる。これによ
り、前記フイルタCは、高温の湯水を所要時間循環させ
ることで洗浄され、洗浄が終了すると、前記四方切換弁
Vを切換えて、前記フィルタCからの洗浄湯水を該四方
切換弁Vを介して外部(湯水の流れを三点鎖線矢印(II
I)で示す)に排出する。
前記メイン循環路(I)、洗浄用循環路(II)、及び、
外部排出(III)の三ルートに切換変更できるように、
構成されており、一つの流入口101と三つの流出口、
即ち、洗浄用流出口102、戻り用流出口103、排出
用流出口104を備えている。図5は、前記四方切換弁
Vの一例を、縦断面図で示したものであり、該四方切換
弁Vは、弁ケース112と、前記弁ケース112の上部
に配置されたギャードモーター120、該弁ケース11
2の弁室115内に配置されたボール状弁体130と、
該ボール状弁体130を前記弁室115内に保持するた
めに、前記弁ケース112の左側面開口部115aにそ
の螺合部136aで螺入される押さえシート136と、
前記左側面開口部115aを閉鎖する弁カバー113を
備えており、前記弁ケース112は、下部に一つの流入
口101と側部に二つの流出口104、102を形成し
ており、流出口102と流出口104とは90度位相を
異にして配置されている。さらに、前記弁カバー113
にも、一つの流出口103が形成されている。
近で合流する断面円形の流入路131と流出路132と
を穿設しており、前記流入路131は、常時、前記流入
口101に接続していると共に、前記流出路132は、
前記三つの流出口102,103、104に択一的に接
続するように配置されている。前記ボール状弁体130
は、前記ギァードモーター120により弁軸125を介
して回転駆動され、前記ユニットバスが前記メイン循環
路(I)、洗浄用循環路(II)、及び、外部排出(II
I)の三ルートに択一的切換変更できるように、その回
転位置を設定できるようになっている。前記弁ケース1
2の流入口101から流入した湯水は、前記ボール状弁
体130の流入路131と流出路132に導かれ、前記
ボール状弁体130を回転して切換変更した所定の位置
により、前記三つの流出口102,103、104に択
一的に接続されて、前記メイン循環路(I)、洗浄用循
環路(II)、若しくは、外部排出(III)の三ルートの
いずれかのルートに流れるようになっており、前記四方
切換弁Vは、前記ユニットバスの前記各循環路の切換手
段として機能する。
15内の前記ボール状弁体130と、前記弁ケース11
2及び前記押さえシート136との接触部分に、複数の
パッキン141,142・・・を介在させており、該接
触部分で弁室115から前記三つの流出口102,10
3,104の各々、あるいは該三つの流出口102,1
03,104の各々から前記弁室115への湯水の漏洩
を防止している。さらに前記螺合部136aを介しての
漏洩の防止を図るべく、図6に示されいるように、前記
押さえシート136と前記弁カバー113との間に薄板
ドーナツ状のシールパッキン100を介在させ、前記螺
合部136aを介して漏れてきた湯水を、前記シールパ
ッキン100で阻止して前記戻し流出口103への湯水
の漏洩を阻止することが考慮されている。
て図5の四方切換弁のシール性を改良した四方切換弁を
示している。図7は、その外観を示す斜視図、図8はそ
の分解斜視図、図9はその縦断面図、図10はその横断
面図、(図9のIV−IV矢視断面図)である。図示の四方
切換弁10は、弁体として、断面約L字状に貫通した流
入路31及び流出路32が形成されたボール状弁体30
が使用され、該ボール状弁体30をギアードモーター2
0で回転させて、弁ケース12に設けられた流入口1に
対して三つの流出口2,3,4を前記弁体30を介して
択一的に連通させる電動弁の形態をとるものである。
冠部分が面取りされた欠切球体(欠切面30a、30
b)からなるボール状弁体30と、このボール状弁体3
0が回動可能に収納される直方体状の弁室15を有する
弁ケース12と、前記ボール状弁体30を弁軸25を介
して回転駆動するギアードモーター20と、を備えてい
る。前記ボール状弁体30には、図9を参照すればよく
わかるように、中心部付近で合流するように断面円形の
流入路31と流出路32とがドリル等により穿設されて
いる。前記流入路31は、前記弁体30の中心Oを通る
Z軸線を中心軸線として下から上へ伸びており、また、
前記流出路32は、前記中心Oを通るX軸線を中心軸線
として左から右へと伸びていて、それらは相互に直交す
るようにされている。
参照すればよくわかるように、前記ボール状弁体30に
対接せしめられてそれを保持する球面受座状の一対づつ
二組のパッキン41と42及び43と44が配設されて
いる。言い換えれば、前記ボール状弁体30は、左右方
向(X軸線方向)において、前記弁室15の右側面側に
設けられた凹所19に嵌着された第1のパッキン41と
前記弁室15の左側面開口部15aに螺入された押さえ
シート36に嵌着された第2のパッキン42とにより摺
動回転自在に挟圧保持され、また、前後方向(前記中心
Oを通るY軸線方向)において、前記弁室15の前側面
側に設けられた凹所21に嵌着された第3のパッキン4
3と前記弁室15の後側面側に設けられた雌ねじ開口部
16に螺入された六角穴45b付きの押さえナット45
に嵌着された第4のパッキン44とにより摺動回転可能
に挟圧保持されている。
のパッキン41、42、及び押さえシート36は、前記
弁室15の左側面開口部15aを通じて、また、前記第
3及び第4のパッキン43、44及び押さえナット45
は、前記弁室15の雌ねじ開口部16を通じて、それぞ
れ前記X軸線及びY軸線を中心軸線として、前記弁室1
5内に挿入ないし螺入され、前記押さえナット45及び
前記押さえシート36は、その螺合部45a、36aの
螺入量を調節することによって、前記ボール状弁体30
に対する前記パッキン41〜44の圧接力が調節される
ようになっている。
46が外嵌されていて、このOリング46により前記押
さえナット45と前記雌ねじ開口部16との間が封止さ
れている。一方、前記弁ケース12の左側面開口部15
aには、それを塞ぐように弁カバー13が4本のビス1
4で取り付けられている。この弁カバー13の弁室15
側に突出する内筒部13aの外周には、Oリング35が
外嵌されていて、このOリング35により前記弁カバー
13と前記左側面開口部15aとの間が封止されてい
る。前記弁室15の左側面開口部15aにその螺合部3
6aで螺入された押さえシート36と前記弁カバー13
の内筒部13aとの間には、シールパッキン50が介在
され、前記弁カバー13の内筒部13aの側面により前
記押さえシート36に緩い押圧状態で配置されており、
前記シールパッキン50によって前記螺合部36aを介
して前記弁室15から流出口3に漏洩する流体の流れを
阻止する。
記Z軸線を回転軸線とする弁軸25が回転摺動自在に嵌
挿される段付きの弁軸嵌挿穴18が形成された軸受筒部
12aが突設されるとともに、この軸受筒部12a上に
矩形平板上のモーター取付台17が連設され、このモー
ター取付台17にギアードモーター20がその出力軸
(図示せず)を下向きにして4本のビス22により取り
付けられている。
挿された弁軸25は、図8及び図9を参照すればよくわ
かるように、下側から順次、前記ボール状弁体30の頂
部に形成された断面矩形の嵌合溝部34に嵌合せしめら
れる角形嵌合部25a、大径部25b、Oリング27、
27の装着部、及び、前記ギアードモータ20の出力軸
に一体回転可能に嵌合連結される欠切円形断面の入力連
結部25cとからなっている。この弁軸25の大径部2
5bと前記弁軸嵌挿穴18の下部段部との間にはリング
状のパッキン26が介装されている。従って、前記弁軸
25と弁軸嵌挿穴18との間は、前記Oリング27、2
7とパッキン26とにより封止されている。
ギアードモータ20によりZ軸線回りを正逆両方向に回
転せしめられ、この弁軸25の回転に伴って前記ボール
状弁体30が回転し、それに形成された流出路32が前
記X軸線を含む平面上を回転せしめられることになる。
は、その下面側に前記X軸線を中心軸線とした流入口1
が突設され、その前側面に前記Y軸線を中心軸線とした
洗浄用流出口2が突設され、その左側面に前記X軸線を
中心軸線とした戻し用メイン流出口3が突設され、その
右側面に前記X軸線を中心軸線とした排出用流出口4が
突設されている。したがって、前記流入口1は常時ボー
ル状弁体30に形成された流入路31に連通せしめら
れ、三つの流出口2、3、4は、ボール状弁体30に形
成された流入路32と同一平面上に位置せしめられてい
る。
ールパッキン50の詳細を説明する。図11は、該シー
ルパッキン50の全体斜視図、図12は平面図、図13
はその縦断面図(図12のVII−VII矢視断面図)であ
る。前記シールパッキン50は、ゴム(例えば、EPD
Mゴム)製で、薄板ドーナツ状の円板51と、該円板5
1の一側面から伸びる位置決め用の筒体52とから成
り、両者は一体形成されている。前記円板51の内径L
1は、前記筒体52の内径L2よりも小さい径に形成さ
れており、前記円板51の外周部53と内周部54との
周面には、各々V字状環状溝55,56が形成されてい
る。前記外周部53と内周部54は、前記V字状環状溝
55,56によって左右二つに分割され、その左右部分
53a、53b、54a、54bは、左右両側に各々拡
開されている。
の厚みt1と前記円板51の他の部分の厚みt2とは、
t2/t1=約10/22程度に形成し、前記V字状周
溝55,56の深さdは、d=約3/5t2程度に形成
するのが良い。前記筒体52の内周と外周には、等間隔
に多数の帯状突起52a・・・、52b・・・が形成さ
れている。
切換弁10に装着するに当たっては、図9,図10に示
されているように、該四方切換弁10の弁カバー13の
内筒部13aに形成した環状溝13bに、前記シールパ
ッキン50の筒体52を挿入し、その後、前記弁カバー
13を前記弁ケース12に装着固定することで、前記シ
ールパッキン50は、前記弁カバー13の内筒部13a
の内側面と前記押さえシート36の側面との間に緩い押
圧状態で配置されることとなる。
ールパッキン50のV字状環状溝55,56を有する外
周部53と内周部54とは、前記緩押圧により、その厚
みt1が薄くなり、溝幅を狭くする状態となる。前記状
態で、例えば、前記螺合部36aを介して流体が漏洩し
て前記シールパッキン50の外周部55付近の流体の圧
力が上昇すると、該圧力が、前記V字状環状溝55を左
右に拡開する方向に作用し、その外周部53の左右部分
53a、53bを前記弁カバー13の内筒部13aの内
側面と前記押さえシート36の側面とに押圧する作用を
生じせしめる。前記作用で、前記シールパッキン50の
外周部53が前記弁カバー13の内筒部13aの内側面
と前記押さえシート36の側面とに強く密着接触するこ
とになるので、前記シールパッキン50の外周部53か
ら流出口3側に漏洩しようとする流体の流れを阻止す
る。
は、緩い押圧状態に配置されて漏洩を阻止でき、しかも
その圧縮状態によって生じる操作トルクのバラツキも回
避することができるのである。そして、前記シールパッ
キン50の外周部53付近の流体の圧力が上昇すれば、
その上昇に比例して前記シールパッキン50の外周部5
3の前記弁カバー13の内筒部13aの内側面と前記押
さえシート36の側面への押圧力が強くなり、密着性が
増大するので、流体の漏洩をより阻止する傾向を強くす
る。
での流体の漏洩防止機能は、該シールパッキン50の内
周部54でも、同様の流体の漏洩防止機能を奏する。即
ち、シールパッキン50の内周部54付近の流体の圧力
が上昇して、前記外周部分の圧力よりも高くなれば、前
記外周部53と同様のことが云える。前記シールパッキ
ン50の多数の帯状突起52a・・・、52b・・・
は、前記弁カバー13の環状溝13bへ前記筒体52を
挿入する時の挿入代として機能し、しっかりとした挿入
固定を可能とする。
弁10は、追い焚き機能付きユニットバスの給湯系に組
み込んで使用するのである。また、従来の四方切換弁
は、前記ユニットバスの給湯系に限らず、他の種々の用
途に使用できるものである。
換弁のような従来の切換弁においては、四方切換弁を三
方弁又は二方弁として構成する配慮がなされていないと
いう問題点がある。かかる点に鑑み本発明は、四方切換
弁を三方弁又は二方弁として構成することのできる切換
弁を提供することを目的とする。
本発明に係る切換弁は、貫通流路を有する弁体と、上記
弁体が回転可能に収納される弁室を有する弁ケースと、
上記弁ケースに形成された一つの流入口及び三つの流出
口とからなり、上記流入口と各流出口とを上記弁体の流
路によって連通する切換弁において、上記各流出口は選
択して閉塞されることにより、上記流入口と上記閉塞さ
れた流出口以外の流出口とで流路を形成することを特徴
とする。
宜に選択して閉塞する、例えば流出口のいずれかを除去
する又はカバーで防ぐことにより、流入口と閉塞された
流出口以外の流出口とにより三方弁又は二方弁として動
作する流路を構成できる。さらに本発明に係る切換弁の
具体的態様は、上記流入口と上記閉塞された流出口以外
の流出口とでL字状又はT字状の連通を形成することを
特徴としている。かかるL字状の連通により流入口と流
出口とで三方弁又は二方弁が構成され、またT字状の連
通により流入口と流出口とで三方弁が構成されることと
なる。
する弁体と、上記弁体が回転可能に収納される弁室を有
する弁ケースと、弁体を軸線まわりに回転制御する手段
を備え、上記弁ケースは、弁体の軸線に沿って形成され
た一つの流入口と、弁体の軸線に垂直な平面内に形成さ
れた二つの流出口を備えることを特徴とする。
は、上記二つの流出口は平面内で直交して配設されるか
又は平面内で直線上に配設されていることを特徴とす
る。
路を有する弁体と、上記弁体が回転可能に収納される弁
室を有する弁ケースと、弁体を軸線まわりに回転制御す
る手段を備え、上記弁ケースは、弁体の軸線に沿って形
成された一つの流入口と、弁体の軸線に垂直な平面内に
形成された一つの流出口を備えることを特徴とする。か
かる構成によれば、四方切換弁を二方弁又は三方弁とし
て構成できる切換弁を実現できる。
換弁の実施形態を詳細に説明する。図1は、図7に示す
切換弁である四方切換弁を三方弁として構成した場合の
一実施形態の外観を示す斜視図である。図1において、
弁ケース12には流入口1と流出口2及び3とが形成さ
れ、図7における流出口4は除去され、他の構成は図
7、図8及び図9と同一である。かかる構成によれば、
ボール状弁体30に形成された流入路31が流入口1に
連通せしめられたとき、二つの流出口は平面内で直交し
て配設されることとなる。この結果、二つの流出口2及
び3は流入路32と同一平面上に位置して、流入口1と
流出口2及び3とはL字状に連通し、流入口1からの流
体は二つの流出口2と3にL字状に排出され、三方弁と
して動作することになるのである。なお、図1におい
て、図7と同一部分には同一符号を付して説明は省略し
ている。
弁を三方弁として構成した場合の他の実施形態の外観を
示す斜視図である。図2において、弁ケース12には流
入口1と流出口3及び4とが形成され、図7における流
出口4は除去され、他の構成は図7、図8及び図9と同
一である。かかる構成によれば、ボール状弁体30に形
成された流入路31が流入口1に連通せしめられたと
き、二つの流出口は平面内で直線上に配設されることと
なる。この結果、二つの流出口3及び4は流入路32と
同一平面上に位置して、流入口1と流出口3及び4とは
L字状に連通し、流入口1からの流体は二つの流出口3
と4にL字状に排出され、三方弁として動作することに
なるのである。なお、図2において、図7と同一部分に
は同一符号を付して説明は省略している。
弁を二方弁として構成した場合の実施形態の外観を示す
斜視図である。図3において、弁ケース12には流入口
1と流出口3及び4とが形成され、図7における流出口
2と流出口4とが除去されると共に、他の構成は図7、
図8及び図9と同一の構成とするのである。かかる構成
とすれば、ボール状弁体30に形成された流入路31が
流入口1に連通せしめられたとき、弁体30の軸線に沿
って形成された一つの流入口とその軸線に垂直な平面内
に形成された一つの流出口が配設されることとなる。こ
の結果、流入口1と流出口3とがL字状に連通し、流入
口1からの流体は流出口3へL字状に排出され、二方弁
として動作することとなるのである。なお、図3におい
て、図7と同一部分には同一符号を付して説明を省略し
ている。
切換弁の流出口は選択して閉塞されることにより、流入
口と流出口とがL字状に連通して三方弁や二方弁として
動作し、あるいはT字状に連通して三方弁として動作さ
せることができるのである。この結果、四方切換弁と共
通の部品を用いて三方弁又は二方弁を構成することがで
きることとなるので四方切換弁と共にこれと構成の異な
る三方弁又は二方弁を用いる必要がなくなり、大幅な原
価低減が実現できる。しかも、四方切換弁の制御方式と
三方弁又は二方弁の制御方式との共通化が可能となり、
弁ごとに異なる制御方式を用いねばならないという繁雑
さも解消できるのである。
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず流出口
を、例えば図7に示す弁ケース12に用いられる弁カバ
ーと同様のカバーで塞ぐことができるのは勿論である。
明に係る切換弁は、流出口を選択して閉塞することによ
り、流入口と流出口とでL字状又はT字状の連通を形成
するので、切換弁を三方弁あるいは二方弁として動作さ
せることができ、同一構成の切換弁を用いて三方弁又は
二方弁を実現できることとなり、しかも、制御方法の共
通化を図れるので、弁ごとに異なった制御方法を採用す
るという繁雑さを回避できる。
斜視図。
す斜視図。
外観を示す斜視図。
ットバスの給湯系の概略図。
視図。
示す斜視図。
作用状態を示す拡大図。
Claims (6)
- 【請求項1】 貫通流路を有する弁体と、上記弁体が回
転可能に収納される弁室を有する弁ケースと、上記弁ケ
ースに形成された一つの流入口及び三つの流出口とから
なり、上記流入口と各流出口とを上記弁体の流路によっ
て連通する切換弁において、 上記各流出口は選択して閉塞されることにより上記流入
口と上記閉塞された流出口以外の流出口とで流路を形成
することを特徴とする切換弁。 - 【請求項2】 上記流入口と上記閉塞された流出口以外
の流出口とでL字状又はT字状の連通を形成することを
特徴とする請求項1記載の切換弁。 - 【請求項3】 貫通流路を有する弁体と、上記弁体が回
転可能に収納される弁室を有する弁ケースと、弁体を軸
線まわりに回転制御する手段を備え、上記弁ケースは、
弁体の軸線に沿って形成された一つの流入口と、弁体の
軸線に垂直な平面内に形成された二つの流出口を備える
ことを特徴とする切換弁。 - 【請求項4】 上記二つの流出口は平面内で直交して配
設されたことを特徴とする請求項1記載の切換弁。 - 【請求項5】 上記二つの流出口は、平面内で直線上に
配設されたことを特徴とする請求項1記載の切換弁。 - 【請求項6】 貫通流路を有する弁体と、上記弁体が回
転可能に収納される弁室を有する弁ケースと、弁体を軸
線まわりに回転制御する手段を備え、上記弁ケースは、
弁体の軸線に沿って形成された一つの流入口と、弁体の
軸線に垂直な平面内に形成された一つの流出口を備える
ことを特徴とする切換弁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000338981A JP2002147627A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | 切換弁 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000338981A JP2002147627A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | 切換弁 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002147627A true JP2002147627A (ja) | 2002-05-22 |
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ID=18814111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000338981A Pending JP2002147627A (ja) | 2000-11-07 | 2000-11-07 | 切換弁 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2002147627A (ja) |
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