| 【発明の名称】 |
弁装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】風間 史郎
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| 【要約】 |
【課題】弁装置の切り替えにより流れが遮断されることがない弁装置を提供する。
【解決手段】流路１ａ，１ｂ，１ｃを有する本体１、前記流路相互間を連通する連通部３ｂを変位して流路１ａ，１ｂ間の流通状態と流路１ａ，１ｃ間の流通状態とを切り替える弁体３を備え、弁体３と本体１とで形成される流路は、弁体３の連通部３ｂが変位して流路１ａ，１ｂ間の流通状態と流路１ａ，１ｃ間の流通状態とを切替える途中の任意の位置において、本体１の流路１ｂ，１ｃをまたがるよう構成した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 少なくとも第１の流路，第２の流路および第３の流路を有する本体、前記流路相互間を連通する連通部を変位して前記第１および第２の流路間の流通状態と前記第１および第３の流路間の流通状態とを切り替える弁体を備え、前記弁体と本体とで形成される流路は、弁体の連通部が変位して前記第１および第２の流路間の流通状態と前記第１および第３の流路間の流通状態とを切替える途中の任意の位置において、前記本体の第２および第３の流路をまたがるよう構成したことを特徴とする弁装置。
【請求項２】 弁体の連通部が変位して第１および第２の流路間の流通状態と第１および第３の流路間の流通状態とを切替える途中の任意の位置において、前記第２および第３の流路をまたがりながら形成される各々の連通流路での連通断面積の合計が常に一定になるよう構成したことを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、切換弁や混合弁などの各種の弁構造およびそれを用いた弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】水または空気などの流体の配管系に備える弁装置として、円筒体または円錐等の弁体を本体内に回転可能に配置し、本体に設けた流路と弁体に設けた流路を一致させ貫通させることにより流路とし、また本体に設けた流路に弁体の流路を一致させないことにより流路を遮断し切り替えるプラグバルブ等が広く利用されている。
【０００３】図４ａ），図４ｂ）および図４ｃ）は、従来の弁装置の構造と動作をあらわす概略図である。図において、１は円筒側面に９０度ずつの間隔をおいて流路１ａ，１ｂ，１ｃを備えた略円筒状の本体であり、２は略円筒状の弁体で、内部でＬ字状に連通する流路を備え、別途作動手段（図示せず）により図中矢印Ｒ方向に回転可能に前記本体１に配設されている。このような弁装置は、たとえば湯水混合弁や切換弁などにも適用され、弁体が回転してその回転角度によって一方の流路を遮断しもう一方の流路を設けるというような切換えを行うことが構造面での一つの特徴である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図４において、次に動作についての説明を交えて、従来の不具合点について説明をする。図４ａ）の状態においては、本体１の流路１ａから流体を流入させると、図中矢印α方向の矢印に沿って流路１ｂに達する。
【０００５】次に、弁体２を矢印Ｒ方向に９０度回転させて流路を切り替えるが、その途中の状態が図４ｂ）である。図４ｂ）の状態では、それまで流路１ａより流入していた流体の流れは弁体２によってせき止められ、図中矢印α’でとまってしまう。このとき流路１ａは当然流れが遮断されているため流量０の状態であり、ポンプなどの循環機器（図示せず）を使用している場合、負荷を与えてしまい、寿命や性能の劣化などの不具合をもたらす。
【０００６】次に、さらに弁体２を矢印Ｒ方向に回転させ完全に切り替え動作を完了したものが図４ｃ）であり、流路は図の矢印α方向から本体１の流路１ｃを出たβ方向と切り替わることとなる。
【０００７】一般には、これらの切り替え動作では前記循環機器は停止させてから行うことが、前述の不具合を抑制できることが知られている。ただし、その方法では、「ポンプ停止」→「切替弁動作」→「ポンプ運転再開」と操作のステップを踏むことになりそれだけ所望の切り替え後の流路への流体の流入が遅れ、例えば２つのノズルから交互にジェット水流を出したいようなジャグジーバスなどでは、切り替えのたびに運転が一時停止することになり連続した流れを得ることが困難であった。また、この解消のために例えば２つのノズルに対し独立してポンプなどの循環手段を設ける、あるいは２つを並列につなぎ倍の能力のポンプを使用するなどした場合、ポンプが大型化しかつコストアップとなるなどの不具合点があった。
【０００８】この発明は、流路の切り替えにより流れが遮断されない弁装置を得ようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係る弁装置では、少なくとも第１の流路，第２の流路および第３の流路を有する本体、前記流路相互間を連通する連通部を変位して前記第１および第２の流路間の流通状態と前記第１および第３の流路間の流通状態とを切り替える弁体を備え、前記弁体と本体とで形成される流路は、弁体の連通部が変位して前記第１および第２の流路間の流通状態と前記第１および第３の流路間の流通状態とを切替える途中の任意の位置において、前記本体の第２および第３の流路をまたがるよう構成したものである。
【００１０】第２の発明に係る弁装置では、弁体の連通部が変位して第１および第２の流路間の流通状態と第１および第３の流路間の流通状態とを切替える途中の任意の位置において、前記第２および第３の流路をまたがりながら形成される各々の連通流路での連通断面積の合計が常に一定になるよう構成したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の形態について、以下、図面にしたがってその作用とともに説明する。図１は、この発明による水用開閉弁装置の実施の形態の説明図で、前述従来例の図４と同一視点から見た図である。図において、従来例と同一符号は、同一部分または相当部分を示すものである。図において、１は本体、１ａは第１の流路、１ｂは第２の流路、１ｃは第３の流路、３は回転の中心軸３ａ（図示せず）を備え、本体１に回転自在に配設される弁体である。この弁体３には流路を形成する連通部３ｂが設けられている。
【００１２】次に、上記構成での作用について説明する。図１ａ）の状態においては本体１の流路１ａから流体を流入させると、図中矢印α方向の矢印に沿って流路１ｂに達する。
【００１３】ここで、弁体３を矢印Ｒ方向に９０度回転させて流路を切り替えるが、その途中の状態が図１ｂ）である。図１ｂ）の状態では、それまで流路１ａより流入していた流体の流れは弁体３の連通部３ｂによって流路１ｂ，１ｃ方向へ分配され、流路１ｂ方向の流れαと流路１ｃ方向の流れβとなる。このとき、流路１ａは当然流れが遮断されていないため流量が確保され、ポンプなどの循環機器（図示せず）を使用している場合、流路を遮断すること無く流れが途切れないので負荷を与えることがなく、寿命や性能の劣化などの不具合をもたらすことがない。
【００１４】次に、さらに弁体３を矢印Ｒ方向に回転させ完全に切り替え動作を完了したものが図１ｃ）であり、流路は図の矢印α方向から本体１の流路１ｃを出たβ方向と切り替わることとなる。
【００１５】実施の形態１では、少なくとも３個の流路１ａ，１ｂ，１ｃを有する本体１と、回転位置を変更して流路相互間の流通状態を切替える弁体３とを備えた弁装置において、前記弁体３と本体１とで形成される流路は、弁体３が回転して流通状態を切替える途中の任意の位置において、前記本体の変更前後の出口流路１ｂ，１ｃをまたがるよう構成したものである。すなわち、少なくとも第１の流路１ａ，第２の流路１ｂおよび第３の流路１ｃを有する本体１、前記流路相互間を連通する連通部３ｂを変位して前記第１および第２の流路１ａ，１ｂ間の流通状態と前記第１および第３の流路１ａ，１ｃ間の流通状態とを切り替える弁体３を備え、前記弁体３と本体１とで形成される流路は、弁体３の連通部３ｂが変位して前記第１および第２の流路１ａ，１ｂ間の流通状態と前記第１および第３の流路１ａ，１ｃ間の流通状態とを切替える途中の任意の位置において、前記本体１の第２および第３の流路１ｂ，１ｃをまたがるよう構成したものである。
【００１６】この実施の形態１によれば、弁装置の切り替えにより流れが遮断されることがないため、ポンプなどの循環機器を使用している場合、切り替えによる一次的な流路遮断による流量０状態が無いため連続動作においても負荷を与えることがなく、寿命や性能の劣化などの不具合をもたらすことがない。具体的には、従来の流路切り替えで一般に行われていた、「ポンプ停止」→「切替弁動作」→「ポンプ運転再開」と操作のステップを踏む必要がなくそれだけ所望の切り替え後の流路への流体の流入がスムーズに行え、例えば２つのノズルから交互にジェット水流を出したいようなジャグジーバスなどでは、切り替えのたびに運転が一時停止することがなく連続した流れを得ることができる。また、従来の不具合解消のために例えば２つのノズルに対し独立してポンプなどの循環手段を設ける、あるいは２つを並列につなぎ倍の能力のポンプを使用するなどの必要が無く、ポンプが大型化しかつコストアップとなるなどの不具合の発生もない。
【００１７】実施の形態２．この発明の他の実施の形態として、以下、図面にしたがってその作用とともに説明する。図２，図３は、この発明による水用開閉弁装置の実施の形態の説明図で、図２は本実施の形態による弁装置の斜視図、図３ａ），図３ｂ），図３ｃ）および図３ｄ）は斜視図２中矢印Ｌ方向から見た「矢視Ｌ」を基本とし、それぞれ弁体３の動作角度状態の違いによりａ）からｄ）の４タイプに分けてあり、かつ、各々の動作状態で流路１ｃおよび１ｂ側から見た弁体３と本体１とで形成される流路断面を図示した付属図を右記した動作説明図である。図２，図３において，従来例と同一符号は、同一部分または相当部分を示すものである。
【００１８】図において、３は回転の中心となる回転軸３ａを備え、本体１に回転自在に配設される弁体である。また、１ｄは本体１の蓋である。
【００１９】次に，上記構成での作用として、以下動作を含めて説明する。図２，図３において、流路１ａ，１ｂ，１ｃが本体１の側面に９０度の間隔をおいて形成され、かつ弁体３は回転軸３ａを通る直径線分で切り取られた略半円状断面の円筒形状であるので、図３ａ）において流路１ａと流路１ｂが連通部３ｂによって連通するような弁体３の位置では、流路１ｂ側からは弁体３の平面部分が見え、流路１ａと連通状態であると同時に流路１ｃ側から見ると弁体３の円筒側面部分が流路１ｃを流路１ａに対して遮断する状態になっている。
【００２０】次に、弁体３が回転軸３ａを中心に図中矢印Ｒ方向にわずかに回転した状態が図３ｂ）である。この状態では、それまで完全に連通状態であった流路１ｂ側の下部に弁体３の円筒方向の壁面が現れ流路１ｂの一部を遮断すると同時に流路１ｃ側ではそれまで遮断していた弁体３の円筒部が下方へ移動し弁体３の連通部３ｂによって流路が形成され始める。この時、流路１ｂ側と流路１ｃ側の流路の合計断面積は図３ａ）の状態と一致する。
【００２１】続いて、前記図３ｂ）の状態からさらに弁体３が回転軸３ａを中心に図中矢印Ｒ方向に回転し、弁体３の平面部分が水平になった状態が図３ｃ）である。この状態では、流路１ｂ側の下部に現れ始めた弁体３の円筒方向の壁面がさらに上昇し流路１ｂの半分を遮断すると同時に流路１ｃ側ではそれまで遮断していた弁体３の円筒部が下方へ移動し形成される流路が全流路の半分となる。この時も、流路１ｂ側と流路１ｃ側の流路の合計断面積は図３ａ）の状態と一致する。
【００２２】続いて、前記図３ｃ）の状態からさらに弁体３が回転軸３ａを中心に図中矢印Ｒ方向に回転した状態が図３ｄ）である。この状態では、流路１ｂ側の下部に現れた弁体３の円筒方向の壁面がさらに上昇し流路１ｂの大部分を遮断すると同時に流路１ｃ側ではそれまで遮断していた弁体３の円筒部が下方へ移動し形成される流路が全流路の大部分の状態となる（図では概略、図３ｂ）と図３ｄ）は逆転状態となる）。この時も、流路１ｂ側と流路１ｃ側の流路の合計断面積は図３ａ）の状態と一致する。このように、任意の切り替え状態において、その切り替え中での全流路断面積が一致する。
【００２３】実施の形態２では、実施の形態の１で、流通状態を切替える途中の任意の位置において、前記変更前後の流路１ｂ，１ｃをまたがりながら形成される各々の出口流路１ｂ，１ｃの合計断面積が常に一定になるよう構成したものである。すなわち、弁体３の連通部３ｂが変位して第１および第２の流路１ａ，１ｂ間の流通状態と第１および第３の流路１ａ，１ｃ間の流通状態とを切替える途中の任意の位置において、前記第２および第３の流路１ｂ，１ｃをまたがりながら形成される各々の連通流路での連通断面積の合計が常に一定になるよう構成したものである。
【００２４】この実施の形態２によれば、実施の形態２の特有の効果として、前記実施の形態１の効果とまったく同一効果を奏するだけでなく、任意の切り替え状態において、その切り替え中での全流路断面積が一致するため、さらに流路の切り替えがスムーズとなる。
【００２５】
【発明の効果】第１の発明によれば、弁装置の切り替えにより流れが遮断されることがないため、ポンプなどの循環機器を使用している場合、切り替えによる一次的な流路遮断による流量０状態が無いため連続動作においても負荷を与えることがなく、寿命や性能の劣化などの不具合をもたらすことがない。また、従来の不具合解消のために例えば２つのノズルに対し独立してポンプなどの循環手段を設ける、あるいは２つを並列につなぎ倍の能力のポンプを使用するなどの必要が無く、ポンプが大型化しかつコストアップとなるなどの不具合の発生もない。
【００２６】第２の発明によれば、その特有の効果として、前記第１の発明の効果とまったく同一効果を奏するだけでなく、任意の切り替え状態において、その切り替え中での全流路断面積が一致するため、さらに流路の切り替えがスムーズとなる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６０１３
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）２月１９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】宮田 金雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２３０３８５ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）８月２７日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３７１４２ |
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