JP2001355749A

JP2001355749A - 五方切換弁および濾過装置

Info

Publication number: JP2001355749A
Application number: JP2000180192A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Suganuma; 茂菅沼; Yoshiharu Kondo; 義春近藤; Tatsuo Naruse; 健生成瀬
Original assignee: Kawamoto Pump Mfg Co Ltd
Current assignee: Kawamoto Pump Mfg Co Ltd
Priority date: 2000-06-15
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2001-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、弁体を小さな力で滑らかに回動操作
することができ、しかも、構造簡単で部品点数も少な
く、生産性に優れた五方切換弁を得ることを目的とす
る。【解決手段】五方切換弁18は、第１および第２の流路5
1,52を有する弁箱20を備えている。第１の流路に第１の
外部接続口25と第２の外部接続口30とを連通させる第１
の切り換え位置と、第２の外部接続口と第３の外部接続
口31とを連通させる第２の切り換え位置とに亙って回動
可能な第１の弁体54が配置されている。第２の流路に第
４の外部接続口38と第５の外部接続口39とを連通させる
第３の切り換え位置と、第１の外部接続口と第４の外部
接続口とを連通させる第４の切り換え位置とに亙って回
動可能な第２の弁体59が配置され、両弁体は同軸状に並
べられている。これら弁体は、ステム66を介して同軸状
に連結されているとともに、単一の電動モータ77又はハ
ンドル83を介して所望の切り換え位置に回動操作され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばポンプのよ
うな水供給装置から供給される水の流れ方向を切り換え
る五方切換弁およびこの五方切換弁を有する濾過装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】水道設備の一つとして、例えば井戸水に
含まれている鉄分を除去して浄水を得るようにした濾過
装置が知られている。この種の濾過装置では、濾材の目
詰まり等に起因する濾過機能の低下を解消するため、通
常の濾過を行う際の水の流れ方向とは逆方向に井戸水を
流し、濾材に付着した付着物を取り除く、いわゆる「逆
洗運転」が行われるようになっている。

【０００３】この「逆洗運転」を可能とした濾過装置
は、弁装置を介してポンプのような水供給装置に接続さ
れている。この弁装置として、市販の一つの三方切換弁
と一対のボール弁とを配管を介して互いに接続し、これ
ら三方切換弁およびボール弁を個々に手動操作すること
により、濾過装置に対する井戸水の流れ方向を切り換え
るようにしたものが知られている。

【０００４】しかしながら、市販の三つの弁を組み合わ
せた弁装置は、井戸水の流れ方向を切り換える際に、三
つの弁を個々に手作業で操作しなくてはならず、切り換
え操作が面倒なものとなる。しかも、三方切換弁とボー
ル弁とを結ぶ専用の配管が必要となり、その分、配管経
路が複雑となって弁装置が重く大きなものとなるといっ
た不具合がある。

【０００５】この改善策として、本出願人は、一つの三
方切換弁と一対のボール弁とを一体化した五方切換弁を
開発し、既に「特願平９−２００１５３号」として出願
を完了している。この五方切換弁は、弁箱の内部に一本
の真っ直ぐな流路を有し、この流路にボール状の三方切
換弁および一対のボール弁が組み込まれている。

【０００６】上記流路は、第１ないし第５の外部接続口
を有している。第１の外部接続口は、流路の中間部に位
置されて上記水供給装置に連なっている。第２および第
３の外部接続口は、第１の外部接続口の両側に振り分け
て配置され、夫々濾過装置への井戸水の入口となる第１
の接続口および濾過された井戸水の出口となる第２の接
続口に連なっている。また、第４および第５の外部接続
口は、流路の両端に開口されており、これら接続口に夫
々給水管および排水管が接続されている。

【０００７】三方切換弁は、流路の中間部に設置され、
第１の外部接続口と第２の外部接続口とを連通させる第
１の切り換え位置と、第１の外部接続口と第３の外部接
続口とを連通させる第２の切り換え位置とに亙って回動
可能に弁箱に支持されている。

【０００８】一方のボール弁は、流路の一端部に設置さ
れ、上記第２の外部接続口と第５の外部接続口とを連通
させる開き位置と、これら第２の外部接続口と第５の外
部接続口との連通を遮断する閉じ位置とに亙って回動可
能に弁箱に支持されている。

【０００９】他方のボール弁は、流路の流路の他端部に
設置され、第３の外部接続口と第４の外部接続口とを連
通させる開き位置と、これら第３の外部接続口と第４の
外部接続口との連通を遮断する閉じ位置とに亙って回動
可能に弁箱に支持されている。

【００１０】また、三方切換弁およびボール弁は、弁箱
の外部に導出されたステムを有している。これら三本の
ステムは、三つのアームを回動可能に組み合わせたリン
ク機構を介して互いに連動されている。そして、このリ
ンク機構は、三方切換弁のステムを回動させる単一のマ
ニュアル操作用のハンドルを有している。

【００１１】このため、ハンドルを操作して三方切換弁
を第１の切り換え位置に回動させると、このハンドルの
動きがリンク機構を介してボール弁に伝わり、一方のボ
ール弁が閉じ位置に回動されると同時に、他方のボール
弁が開き位置に回動される。これにより、水供給装置か
ら第１の外部接続口に供給された井戸水は、流路から第
２の外部接続口を介して濾過装置の第１の接続口（入
口）に導かれる。この井戸水は、濾材を通過する過程で
濾過された後、第２の接続口（出口）を介して第３の外
部接続口に戻され、ここから流路および第４の外部接続
口を経て給水管に供給される。

【００１２】一方、三方切換弁を第２の切り換え位置に
回動させると、リンク機構を介して一方のボール弁が閉
じ位置から開き位置に回動されるとともに、他方のボー
ル弁が開き位置から閉じ位置に回動される。そのため、
水供給装置から第１の外部接続口に供給された井戸水
は、流路から第３の外部接続口を介して濾過装置の第２
の接続口（出口）に導かれ、濾材に対する井戸水の流れ
方向が反転する。これにより、濾材に取り込まれた不純
物等が分離除去され、この不純物を含む汚水が第１の接
続口（入口）を介して第２の外部接続口に戻され、ここ
から流路および第５の外部接続口を経て排水管に排出さ
れるようになっている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の五方
切換弁によれば、三つの弁を互いに連携させて一つの弁
箱に組み込んであるので、弁箱や流路の構成を簡略化で
きるとともに、井戸水の流れ方向を切り換える際には、
一つのハンドルを操作するだけで良く、操作性も良好と
なるといった利点がある。

【００１４】ところで、濾過装置に用いられる五方切換
弁は、軽くコンパクトで濾過装置への組み込みを容易に
行えるとともに、小さな力で滑らかに操作し得ることが
望まれる。

【００１５】このような観点から上記従来の五方切換弁
について見直してみると、この五方切換弁では、三つの
弁をリンク機構を介して互いに連携させる構成が採用さ
れている。そのため、各弁のステムとリンク機構との連
結部分およびリンク機構の各アームの連結部分にがたつ
きや摺動抵抗が生じる虞があり、単一のハンドルで三つ
の弁を同時に操作する際に比較的大きなトルクを必要と
する。

【００１６】この結果、ハンドル操作が重く感じられる
ことがあり、操作性の点においていま一歩改善の余地が
見受けられる。しかも、ハンドルの代わりに電動モータ
を用いて弁操作を自動化しようとした場合には、駆動ト
ルクの大きなモータを準備しなくてはならない。このた
め、五方切換弁の駆動部分が重く大きなものとなって、
近年の五方切換弁を軽くコンパクトに形成したいという
要求に逆行することになる。

【００１７】また、従来の五方切換弁では、三つの弁を
有するため、上記リンク機構の存在と合わせて部品点数
が多くなる傾向にあり、五方切換弁の小型軽量化といっ
た面からしてもよりシンプルな構成が求められている。

【００１８】本発明は、このような事情にもとづいてな
されたもので、弁体を小さな力で滑らかに回動操作する
ことができ、手動操作および自動操作のいずれにおいて
も無理なく対応できるとともに、構造簡単で部品点数も
少なく、生産性に優れた五方切換弁および濾過装置の提
供を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る本発明の五方切換弁は、第１ないし
第５の外部接続口が開口された弁箱を有し、この弁箱の
内部に、上記第１の外部接続口、第２の外部接続口およ
び第３の外部接続口を結ぶ第１の流路と、上記第１の外
部接続口、第４の外部接続口および第５の外部接続口を
結ぶ第２の流路とが形成されている。上記第１の流路に
は、上記第１の外部接続口、上記第２の外部接続口とを
連通させる第１の切り換え位置と、上記第２の外部接続
口と上記第３の外部接続口とを連通させる第２の切り換
え位置とに亙って回動可能なボール状の第１の弁体が配
置されている。上記第２の流路には、上記第４の外部接
続口と上記第５の外部接続口とを連通させる第３の切り
換え位置と、上記第１の外部接続口と第４の外部接続口
とを連通させる第４の切り換え位置とに亙って回動可能
なボール状の第２の弁体が配置されており、この第２の
弁体は、上記弁箱内において上記第１の弁体と同軸状に
並べられている。そして、第１の弁体と上記第２の弁体
とは、互いに連動するようにステムを介して同軸状に連
結されているとともに、単一の操作手段を介して所望の
切り換え位置に回動操作されることを特徴としている。

【００２０】このような構成において、第１の弁体を第
１の切り換え位置に回動させると、この第１の弁体に追
従して第２の弁体が第３の切り換え位置に回動される。
そのため、第１の外部接続口と第３ないし第５の外部接
続口との連通が遮断され、第１の外部接続口に供給され
た流体は、第１の流路を通じて第２の外部接続口に導か
れる。

【００２１】また、第１の弁体を第２の切り換え位置に
回動させると、この第１の弁体に追従して第２の弁体が
第４の切り換え位置に回動される。このため、第１の外
部接続口と第２、第３および第５の外部接続口との連通
が遮断され、第１の外部接続口に供給された流体は、第
２の流路を通じて第４の外部接続口に導かれる。

【００２２】したがって、同軸状に配置された第１およ
び第２の二つの弁体を回動させるだけで、弁箱内部にお
ける流体の流れ方向を切り換えることができ、従来との
比較において弁体の数が減少するとともに、弁体を連携
させる複雑なリンク機構も省略できる。よって、流体の
流れ方向を切り換える際に必要な弁体の操作トルクが小
さくなり、この弁体を少ない力で滑らかに操作すること
ができる。

【００２３】また、この五方切換弁は、見掛け上、一対
の三方切換弁を組み合わせた単純な構成となるので、弁
体の数も二つで済む。このため、従来に比べて部品点数
の削減や構造の簡略化を図ることができ、その分、五方
切換弁を軽くコンパクトに形成することができる。

【００２４】しかも、弁体は、ボール状をなしているの
で、既存のボール弁の部品や汎用品をそのまま活用する
ことができる。よって、五方切換弁を得るに当たって
は、少なくとも弁箱を新たに設計すれば良く、生産性に
優れるとともに、高価な成形型の種類や機械加工の工数
を少なくして製造コストを低減することができる。

【００２５】請求項２によれば、上記弁箱は、上記第１
および第２の弁体を保持するとともに、上記第２ないし
第５の外部接続口が開口された弁箱本体と、この弁箱本
体に連結され、上記第１の外部接続口を有する接続口体
とを備え、これら弁箱本体と接続口体とは、互いに協働
して上記第１および第２の流路を構成しているので、第
１および第２の流路の形状を決定する上での自由度が増
大する。それとともに、弁箱に第１および第２の弁体を
組み込む際に、弁箱本体から接続口体を分離しておけ
ば、弁体を弁箱本体に組み込む際の作業性が良好とな
る。

【００２６】請求項３によれば、上記操作手段は、電動
モータであり、この電動モータのモータ軸が第１の弁体
又は第２の弁体のいずれか一方に連結されているので、
弁体の操作に必要なトルクが小さくなる分、電動モータ
の駆動トルクも小さくて済む。このため、小型の駆動モ
ータで弁体を滑らかに回動させることができ、弁体の回
動操作を無理なく自動化することができる。

【００２７】請求項４によれば、上記操作手段は、上記
第１の弁体又は第２の弁体のいずれか一方に連結された
ハンドルであるので、弁体の操作に必要なトルクが小さ
くなる分、ハンドルを小さな力で容易に回動させること
ができる。そのため、弁体を手動で回動させる際の操作
性が向上する。

【００２８】上記目的を達成するため、請求項５に係る
本発明の濾過装置は、濾材を収容するとともに、この濾
材に原水を供給する第１の接続口と、上記濾材で濾過さ
れた水が導かれる第２の接続口とを有するタンクと；こ
のタンクの第１および第２の接続口に接続され、上記濾
材に対する原水の流れ方向を切り換える五方切換弁と；
を備えている。上記五方切換弁は、上記原水が供給され
る第１の外部接続口、上記タンクの第１の接続口に連な
る第２の外部接続口、排水用の第３の外部接続口、上記
タンクの第２の接続口に連なる第４の外部接続口および
給水用の第５の外部接続口を有する弁箱を備えている。
この弁箱の内部には、上記第１の外部接続口、第２の外
部接続口および第３の外部接続口を結ぶ第１の流路と、
上記第１の外部接続口、第４の外部接続口および第５の
外部接続口を結ぶ第２の流路とが形成されている。上記
第１の流路には、上記第１の外部接続口と上記第２の外
部接続口とを連通させる第１の切り換え位置と、上記第
２の外部接続口と上記第３の外部接続口とを連通させる
第２の切り換え位置とに亙って回動可能なボール状の第
１の弁体が配置されている。上記第２の流路には、上記
第４の外部接続口と上記第５の外部接続口とを連通させ
る第３の切り換え位置と、上記第１の外部接続口と第４
の外部接続口とを連通させる第４の切り換え位置とに亙
って回動可能なボール状の第２の弁体が配置されてお
り、この第２の弁体は、上記弁箱内において上記第１の
弁体と同軸状に並べられている。そして、上記第１の弁
体と上記第２の弁体とは、互いに連動するようにステム
を介して同軸状に連結されているとともに、単一の操作
手段を介して所望の切り換え位置に回動されることを特
徴としている。

【００２９】このような構成において、浄水運転を実施
するに当たって、五方切換弁の第１の弁体を第１の切り
換え位置に回動させると、この第１の弁体に追従して第
２の弁体が第３の切り換え位置に回動される。この回動
により、第１の外部接続口と第３ないし第５の外部接続
口との連通が遮断され、第１の外部接続口に供給された
原水は、第１の流路から第２の外部接続口を通じてタン
クの第１の接続口に導かれる。そして、この原水は、タ
ンク内の濾材によって濾過された後、第２の接続口に導
かれ、ここから第４の外部接続口を介して給水用の第５
の外部接続口に導かれる。

【００３０】また、逆洗運転を実施するに当たって、五
方切換弁の第１の弁体を第２の切り換え位置に回動させ
ると、この第１の弁体に追従して第２の弁体が第４の切
り換え位置に回動される。この回動により、第１の外部
接続口と第２、第３および第５の外部接続口との連通が
遮断され、第１の外部接続口に供給された原水は、第２
の流路から第４の外部接続口を通じてタンクの第２の接
続口に導かれる。

【００３１】このため、濾材に対する原水の流れ方向が
逆向きとなるので、この濾材に取り込まれた不純物等が
分離除去され、この不純物を含む汚水がタンクの第１の
接続口に導かれる。そして、この汚水は、第２の外部接
続口を介して排水用の第３の外部接続口に導かれ、ここ
から給水経路の外部に排出される。

【００３２】このような構成によれば、同軸状に連結さ
れた第１および第２の二つの弁体を回動させるだけで、
濾材を収容したタンクに対する原水の流れ方向を切り換
えることができ、従来との比較において弁体の数が減少
するとともに、弁体を連携させる複雑なリンク機構も省
略できる。よって、原水の流れ方向を切り換える際に必
要な弁体の操作トルクが小さくなり、この弁体を少ない
力で滑らかに操作することができる。

【００３３】また、この五方切換弁は、見掛け上、一対
の三方切換弁を組み合わせた単純な構成となるので、弁
体の数も二つで済み、部品点数を削減できる。このた
め、五方切換弁の構造の簡略化や小型軽量化を図ること
ができ、タンクに五方切換弁を設置するに際して広いス
ペースを要しない。

【００３４】しかも、弁体は、ボール状をなしているの
で、既存のボール弁の部品や汎用品をそのまま活用する
ことができ、その分、五方切換弁の製造コストを低減し
て、安価な濾過装置を得ることができる。

【００３５】請求項６によれば、上記第２の外部接続口
と第４の外部接続口とは、互いに並んで同方向に開口さ
れているとともに、上記第３の外部接続口と第５の外部
接続口とは、上記弁箱本体を間に挟んで互いに逆向きに
開口されている。このため、タンクに接続される第２お
よび第４の外部接続口の開口方向を揃えることができ、
タンクと五方切換弁との接続を容易に行うことができ
る。

【００３６】それとともに、濾過された浄水の給水方向
および不純物を含む汚水の排水方向が互いに逆向きとな
るので、給水方向および排水方向が明確に定まり、五方
切換弁に給水用の配管および排水用の配管を接続する際
の誤りを未然に防止することができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下本発明の第１の実施の形態
を、図１ないし図９にもとづいて説明する。

【００３８】図１は、例えば井戸水のような原水に含ま
れる鉄分を除去して浄水を得るための濾過システムを開
示している。この図１において、符号１で示す濾過装置
は、円筒状のタンク２を有している。タンク２は、縦長
の筒体３ａと、この筒体３の下端を閉塞する底板３ｂ
と、筒体３の上端を閉塞する上蓋３ｃとで構成されてい
る。

【００３９】タンク２の内部には、濾材としての砂４が
収容されている。砂４は、タンク２の底から所定の高さ
に亙って充填されており、この砂４の上面は、上蓋３ｃ
よりも下方に位置されている。そのため、タンク２の上
部には、空間５が形成されている。

【００４０】タンク２の底板３ｂは、タンク２内に臨む
上面に座部７を有している。この座部７の上面には、通
水性を有するリング状のフィルタ８が設置されており、
このフィルタ８は、円盤状のフィルタサポート９を介し
て底板３ｂ上に固定されている。フィルタサポート９
は、フィルタ８の上端開口部を閉じるとともに、このフ
ィルタ８と協働して浄水室１０を構成している。浄水室
１０は、タンク２の底部において、砂４によって取り囲
まれた一つの独立した空間となっている。

【００４１】タンク２は、その筒体３ａの上部に第１の
接続口１２ａと第２の接続口１２ｂとを有している。第
１および第２の接続口１２ａ，１２ｂは、砂４の上面よ
りも高い位置において上下に並べて配置されており、そ
の筒体３ａの外方に導出された端部は、フランジ状の取
り付け座１３によって連結されている。

【００４２】上側に位置された第１の接続口１２ａに
は、第１の送水管１４が接続されている。第１の送水管
１４は、タンク２の上部の空間５に導かれているととも
に、この空間５の中央部において上向きに曲げられてい
る。このため、第１の送水管１４は、上向きに開口され
た開口部１４ａを有し、この開口部１４ａは、上蓋３ｃ
の中央部と向かい合っている。

【００４３】下側に位置された第２の接続口１２ｂは、
第２の送水管１５を介してタンク２の底部の浄水室１０
に接続されている。第２の送水管１５は、砂４を貫通し
て上下方向に延びており、その下端がフィルタサポート
９を通して浄水室１０に導かれている。

【００４４】図１に示すように、濾過装置１の第１およ
び第２の接続口１２ａ，１２ｂは、本発明に係る五方切
換弁１８を介して井戸水を汲み上げるポンプ１９に接続
されている。五方切換弁１８は、ポンプ１９から濾過装
置１に供給される井戸水の流れ方向を浄水運転時と逆洗
運転時とで選択的に切り換えるためのもので、以下この
五方切換弁１８の詳細について説明する。

【００４５】図３ないし図６に示すように、五方切換弁
１８は、鋳造成形された弁箱２０を有している。弁箱２
０は、接続口体２１と、この接続口体２１に連結された
弁箱本体２２とに分割されている。

【００４６】接続口体２１は、真っ直ぐな管状部２３を
有している。管状部２３の長手方向に沿う中央部には、
管継手部２４が一体に形成されている。管継手部２４の
開口端は、井戸水を取り入れる第１の外部接続口２５を
構成しており、この第１の外部接続口２５は、図示しな
い配管を介してポンプ１９に連なっている。

【００４７】管状部２３の長手方向に沿う両端部には、
夫々平坦なフランジ部２６ａ，２６ｂが形成されてい
る。フランジ部２６ａ，２６ｂは、互いに並んで同一平
面上に位置されており、これらフランジ部２６ａ，２６
ｂに複数の通孔２６ｃが形成されている。

【００４８】弁箱本体２２は、第１の胴部２７と第２の
胴部２８とを有している。第１および第２の胴部２７，
２８は、横方向に延びる中空の筒状をなしており、上下
方向に重なり合うように互いに平行に配置されている。
そして、これら胴部２７，２８は、連結部２９を間に挟
んで一体化されている。

【００４９】第１の胴部２７は、その一端部に第２の外
部接続口３０と第３の外部接続口３１とを備えている。
第２の外部接続口３０は、第１の胴部２７と直交する方
向に水平に延びており、その開口端部にフランジ部３２
が形成されている。第３の外部接続口３１は、第２の外
部接続口３０に隣接した位置において、第１の胴部２７
の軸方向に開口されている。この第３の外部接続口３１
には、図示しない排水管を接続するためのねじ込み式の
管継手３３が接続されている。

【００５０】第１の胴部２７は、第３の外部接続口３１
とは反対側の他端にエルボ状の延長部３４を有してい
る。延長部３４は、第２の外部接続口３０とは反対側に
向けて円弧状に湾曲されている。この延長部３４の先端
は、上記管状部２３の一方のフランジ部２６ａが突き合
わされる平坦な合面３５となっており、この合面３５に
第１の連通口３６と、フランジ部２６ａの通孔２６ｃに
連なる複数のねじ孔３７とが形成されている。

【００５１】第２の胴部２８は、その一端部に第４の外
部接続口３８と第５の外部接続口３９とを備えている。
第４の外部接続口３８は、第２の胴部２８と直交する方
向に水平に延びており、その開口端部にフランジ部４０
が形成されている。そして、第４の外部接続口３８は、
第２の外部接続口３０の下方において、この第２の外部
接続口３０と平行に配置されている。そのため、図３の
（Ｂ）や図５に見られるように、第２の外部接続口３０
と第４の外部接続口３８とは、上下に並んで互いに同方
向に開口されている。

【００５２】第５の外部接続口３９は、第４の外部接続
口３８に隣接した位置において、第２の胴部２８の軸方
向に開口されている。第５の外部接続口３９には、図示
しない給水管を接続するためのねじ込み式の管継手４１
が接続されており、この管継手４１は、上記第１の胴部
２７の延長部３４の下方に位置されている。このため、
排水管が連なる第３の外部接続口３１と、給水管が連な
る第５の外部接続口３９とは、弁箱本体２２を間に挟ん
で互いに逆向きに開口されている。

【００５３】また、第１の胴部２５は、第５の外部接続
口３９とは反対側の他端にエルボ状の延長部４２を有し
ている。延長部４２は、第４の外部接続口３８とは反対
側に向けて円弧状に湾曲されているとともに、上記排水
管が連なる管継手３３の下方に位置されている。この延
長部４２の先端は、上記管状部２３の他方のフランジ部
２６ｂが突き合わされる平坦な合面４３となっており、
この合面４３に第２の連通口４４と、フランジ部２６ｂ
の通孔２６ｃに連なる複数のねじ孔４５とが形成されて
いる。

【００５４】このため、接続口体２１は、フランジ部２
６ａ，２６ｂの通孔２６ｃにねじ４７を通すとともに、
これらねじ４７の挿通端をねじ孔３７，４５にねじ込む
ことで弁箱本体２２に結合されている。

【００５５】接続口体２１と弁箱本体２２とを互いに結
合した状態では、管状部２３の両端開口部が第１の胴部
２７の第１の連通口３６および第２の胴部２８の第２の
連通口４４に夫々連なっている。このことから、管状部
２３は、第１の胴部２７と協働して第１の外部接続口２
５から第２および第３の外部接続口３０，３１に至る第
１の流路５１を構成するとともに、第２の胴部２８と協
働して第１の外部接続口２５から第４および第５の外部
接続口３８，３９に至る第２の流路５２を構成してい
る。

【００５６】図５や図７に示すように、弁箱本体２２の
第１の胴部２７には、ボール状の第１の弁体５４が配置
されている。第１の弁体５４は、管継手３３の内側に嵌
め込んだシートリング５５と第１の胴部２７の内側に嵌
め込んだシートリング５６との間で回動可能に保持され
ており、上記第１の流路５１の一端に位置されている。

【００５７】第１の弁体５４の内部には、直角に折れ曲
がった切換通路５７が形成されている。切換通路５７
は、第１の弁体５４の外周面に開口された第１および第
２の連通口５７ａ，５７ｂを有し、これら連通口５７
ａ，５７ｂは、互いに直交し合うような位置関係となっ
ている。

【００５８】このため、第１の弁体５４は、切換通路５
７を通じて第１の流路５１と第２の外部接続口３０とを
連通させる第１の切り換え位置（図７の（Ａ）および図
８に示す）と、切換通路５７を通じて第２の外部接続口
３０と第３の外部接続口３１とを連通させる第２の切り
換え位置（図７の（Ｂ）および図９に示す）とに亙って
９０°回動されるようになっている。そして、第１の弁
体５４が第２の切り換え位置に回動された状態では、第
１の流路５１が第２の外部接続口３０の直前で閉止され
ている。

【００５９】弁箱本体２２の第２の胴部２８には、ボー
ル状の第２の弁体５９が配置されている。第２の弁体５
９は、管継手４１の内側に嵌め込んだシートリング６０
と第２の胴部２８の内側に嵌め込んだシートリング６１
との間で回動可能に保持されており、第２の流路５２の
一端に位置されている。

【００６０】第２の弁体５９の内部には、直角に折れ曲
がった切換通路６２が形成されている。切換通路６２
は、第２の弁体５９の外周面に開口された第１および第
２の連通口６２ａ，６２ｂを有し、これら連通口６２
ａ，６２ｂは、互いに直交し合うような位置関係となっ
ている。

【００６１】このため、第２の弁体５９は、切換通路６
２を通じて第４の外部接続口３８と第５の外部接続口３
９とを連通させる第３の切り換え位置（図７の（Ａ）お
よび図８に示す）と、切換通路６２を通じて第２の流路
５２と第４の外部接続口３８とを連通させる第４の切り
換え位置（図７の（Ｂ）および図９に示す）とに亙って
９０°回動されるようになっている。そして、第２の弁
体５９が第３の切り換え位置に回動された状態では、第
２の流路５２が第４の外部接続口３８の直前で閉止され
ている。

【００６２】なお、第１および第２の弁体５４，５９や
シートリング５５，５６，６０，６１としては、市販さ
れている既存のボール弁の部品や汎用品が用いられてい
る。

【００６３】図７に示すように、第１および第２の弁体
５４，５９は、弁箱本体２２の内部において上下方向に
同軸状に並べて配置されており、これら弁体５４，５９
の間に弁箱本体２２の連結部２９が位置されている。こ
の連結部２９の内部には、上下方向に延びるステム６６
が軸回り方向に回動可能に支持されている。

【００６４】ステム６６は、第１および第２の弁体５
４，５９の間において、これら弁体５４，５９と同軸状
に配置されている。ステム６６の両端部は、第１および
第２の流路５１，５２に臨んでおり、この両端部に夫々
径方向に延びる凸部６７ａ，６７ｂが一体に形成されて
いる。凸部６７ａ，６７ｂは、第１および第２の弁体５
４，５９の外周面に形成されたスリット状の係合溝６８
に係合されている。

【００６５】そのため、第１および第２の弁体５４，５
９は、ステム６６を介して同軸状に連結されているとと
もに、互いに連動して同方向に回動するようになってい
る。

【００６６】図５に示すように、第１の胴部２７の上端
部には、上向きに突出するボス部７１が形成されてい
る。ボス部７１の内部には、駆動軸７２が軸回り方向に
回動可能に支持されている。駆動軸７２は、上記ステム
６６と同軸状に配置されており、この駆動軸７２の下端
部が第１の流路５１の上部に臨んでいる。駆動軸７２の
下端部には、径方向に延びる凸部７３が一体に形成され
ている。凸部７３は、第１の弁体５４の外周面に形成さ
れたスリット状の係合溝７４に係合されており、この係
合により、駆動軸７２と第１の弁体５４とが一体に回動
するようになっている。

【００６７】ボス部７１の上端部には、フランジ状の支
持部７６が形成されており、この支持部７６の上面に操
作手段としての電動モータ７７がねじ止めされている。
電動モータ７７は、軸回り方向に所定の角度範囲に亙っ
て正転および逆転可能なモータ軸７８を有し、このモー
タ軸７８の下端部が上記駆動軸７２の上端部に同軸状に
連結されている。

【００６８】このため、電動モータ７７を作動させてモ
ータ軸７８を回動させると、このモータ軸７８の動きが
駆動軸７２を介して第１の弁体５４に伝わり、この第１
の弁体５４が第１の切り換え位置又は第２の切り換え位
置のいずれかに選択的に回動操作される。第１の弁体５
４は、ステム６６を介して第２の弁体５９と連動されて
いるので、第１の弁体５４の動きが第２の弁体５９に伝
わり、この第２の弁体５９が第３の切り換え位置又は第
４の切り換え位置のいずれかに選択的に回動操作され
る。

【００６９】そして、図８および図９に模式的に示すよ
うに、第１の弁体５４が第１の切り換え位置にある限
り、第２の弁体５９は第３の切り換え位置に保持され、
第１の弁体５４が第２の切り換え位置に回動された時点
で第２の弁体５９が第４の切り換え位置に回動されるよ
うになっている。

【００７０】このような構成の五方切換弁１８は、第２
の外部接続口３０のフランジ部３２および第４の外部接
続口３８のフランジ部４０をタンク２の取り付け座１３
に突き合わせてねじ止めすることで、濾過装置１に据え
付けられている。これにより、第２の外部接続口３０が
タンク２の第１の接続口１２ａに接続されるとともに、
第４の外部接続口３８がタンク２の第２の接続口１２ｂ
に接続される。

【００７１】ところで、濾過装置１を浄水運転するに当
たっては、電動モータ７７を作動させることにより、五
方切換弁１８の第１の弁体５４を第１の切り換え位置に
回動させるととともに、第２の弁体５９を第３の切り換
え位置に回動させる。すると、図８に示すように、弁箱
２０の第１の外部接続口２５が第１の流路５１および第
１の弁体５４の切換通路５７を介して第２の外部接続口
３０に連なるとともに、第２の流路５２が第２の弁体５
９によって閉止される。

【００７２】そのため、ポンプ１９から第１の外部接続
口２５に送られる井戸水は、五方切換弁１８の第２の外
部接続口３０から濾過装置１の第１の接続口１２ａに導
かれ、図１の（Ａ）に矢印で示すように、第１の送水管
１４の開口部１４ａからタンク２内の空間５に噴出す
る。この井戸水は砂４を浸透し、この浸透過程で井戸水
に含まれている鉄分が除去される。

【００７３】砂４で濾過されて浄水となった井戸水は、
砂４の流出を防止するフィルタ８を通過してタンク２の
底部の浄水室１０に導かれ、ここから第２の送水管１５
を通ってタンク２の第２の接続口１２ｂに戻される。第
２の接続口１２ｂが連なる五方切換弁１８の第４の外部
接続口３８は、第２の弁体５９の切換通路６２を介して
第５の外部接続口３９に連なっているので、浄水となっ
た井戸水は、第５の外部接続口３９から給水管に供給さ
れる。

【００７４】一方、濾過装置１を逆洗運転するに当たっ
ては、電動モータ７７を作動させることにより、五方切
換弁１８の第１の弁体５４を第２の切り換え位置に回動
させるとともに、第２の弁体５９を第４の切り換え位置
に回動させる。すると、図９に示すように、第１の流路
５１が第１の弁体５４によって閉止されるとともに、弁
箱２０の第１の外部接続口２５が第２の流路５２および
第２の弁体５９の切換通路６２を介して第４の外部接続
口３８に連なる。

【００７５】そのため、ポンプ１９から第１の外部接続
口２５に送られる井戸水は、五方切換弁１８の第４の外
部接続口３８から濾過装置１の第２の接続口１２ｂに導
かれ、図２の（Ａ）に矢印で示すように、第２の接続口
１２ｂから第２の送水管１５を介してタンク２の底部の
浄水室１０に供給される。この井戸水は、フィルタ８を
通過して砂４の内部に流れ込み、これにより、砂４が攪
拌されて砂４に捕捉された鉄分等の不純物が分離除去さ
れる。

【００７６】不純物を含んで汚水となった井戸水は、タ
ンク２の上部の空間５に至り、この空間５の上部に開口
された第１の送水管１４の開口部１４ａに流れ込むとと
もに、この第１の送水管１４を介してタンク２の第１の
接続口１２ａに戻される。第１の接続口１２ａが連なる
五方切換弁１８の第２の外部接続口３０は、第１の弁体
５４の切換通路５７を介して第３の外部接続口３１に連
なっているので、汚水となった井戸水は、第３の外部接
続口３１から排水管を通じて給水経路の外部に排出され
る。

【００７７】このような濾過装置１に用いられる五方切
換弁１８によれば、弁箱２０の内部に第１および第２の
弁体５４，５９が上下に並べて同軸状に配置され、これ
ら二つの弁体５４，５９がステム６６を介して連動され
ているとともに、第１の弁体５４が電動モータ７７のモ
ータ軸７８に直結されているので、駆動源としての電動
モータ７７から第１および第２の弁体５４，５９に至る
動力伝達経路が一直線状に並んで配置される。

【００７８】このため、電動モータ７７によって第１お
よび第２の弁体５４，５９を回動させるだけで、弁箱２
０内の井戸水の流れ経路を濾過装置１の運転モードに応
じて選択的に切り換えることができる。この結果、従来
の五方切換弁との比較において、弁体の数が一つ減少す
るとともに、第１および第２の弁体５４，５９を連携さ
せる複雑なリンク機構を省略することができる。よっ
て、井戸水の流れ方向を切り換える際に必要な第１およ
び第２の弁体５４，５９の操作トルクを小さく抑えるこ
とができ、これら弁体５４，５９を少ない力で滑らかに
操作することができる。

【００７９】しかも、第１および第２の弁体５４，５９
を電動モータ７７で操作するに当たって、これら弁体５
４，５９の操作トルクが小さくなる分、電動モータ７７
の駆動トルクも小さくて済むことになる。そのため、大
トルクを出力する大きな電動モータが不要となって、小
型の電動モータ７７で二つの弁体５４，５９を滑らかに
回動させることができ、五方切換弁１８による井戸水の
流れ方向の切り換え作業を無理なく自動化することがで
きる。

【００８０】加えて、第１および第２の弁体５４，５９
が組み込まれた第１および第２の胴部２７，２８は、夫
々三方切換弁として機能するので、上記五方切換弁１８
は、見掛け上、一対の三方切換弁を組み合わせたような
単純な構成となる。そのため、弁体５４，５９の数が二
つに抑えられることと合わせて、部品点数の削減や構造
の簡略化を図ることができ、五方切換弁１８を軽くコン
パクトに形成することができる。

【００８１】そして、五方切換弁１８がコンパクトとな
れば、この五方切換弁１８を濾過装置１のタンク２に接
続するに際して、このタンク２の周囲に広い設置スペー
スを確保する必要はなく、濾過装置１の省スペース化を
図る上で好都合となる。

【００８２】さらに、第１および第２の弁体５４，５９
やシートリング５５，５６，６０，６１のような主要な
構成要素は、市販されている汎用品をそのまま活用して
いるので、五方切換弁１８を得るに当たっては、主に弁
箱２０やステム６６を新たに設計すれば良いことにな
る。そのため、生産性に優れるとともに、高価な成形型
の種類や機械加工の工数を減らすことができ、五方切換
弁１８の製造コストを低減することができる。

【００８３】それとともに、給水管が接続される第３の
外部接続口３１と、排水管が接続される第５の外部接続
口３９とは、弁箱本体２２を間に挟んで互いに逆向きに
開口されているので、浄水の給水方向および汚水の排水
方向が明確に定まる。このため、五方切換弁１８に給水
用の配管および排水用の配管を接続する際の誤りを未然
に防止することができ、配管時の作業性に優れるといっ
た利点がある。

【００８４】また、弁箱２０の内部の第１および第２の
流路５１，５２は、接続口体２１と弁箱本体２２とを組
み合わせることで構成されるので、これら流路５１，５
２の形状を決定する上での自由度が増大する。

【００８５】その上、弁箱本体２２に第１および第２の
弁体５４，５９を組み込む際に、接続口体２１を弁箱本
体２２から取り外しておけば、接続口体２１が存在しな
い分、弁箱本体２２を手で掴み易くなる。そのため、弁
箱本体２２への第１および第２の弁体５４，５９の組み
込み作業を容易に行うことができる。

【００８６】なお、本発明は上記第１の実施の形態に特
定されるものではなく、図１０に本発明の第２の実施の
形態を示す。

【００８７】この第２の実施の形態は、第１および第２
の弁体５４，５９をマニュアル操作により回動させるよ
うにしたものであり、それ以外の五方切換弁１８の基本
的な構成は、上記第１の実施の形態と同様である。その
ため、第２の実施の形態において、第１の実施の形態と
同一の構成部分については同一の参照符号を付して、そ
の説明を省略する。

【００８８】図１０に示すように、弁箱２０の支持部７
６にはブラケット８１がねじ止めされている。このブラ
ケット８１には、ハンドル軸８２を有するハンドル８３
が回動可能に支持されている。ハンドル軸８２は、駆動
軸７２と同軸状をなしており、このハンドル軸８２の下
端が駆動軸７２の上端部に連結されている。

【００８９】このような構成において、ハンドル８３を
９０°の角度範囲に亙ってマニュアル操作により回動さ
せれば、第１および第２の弁体５４，５９を所望の切り
換え位置に同時に回動させることができる。この際、五
方切換弁１８は、上記第１の実施の形態において述べた
通り、第１および第２の弁体５４，５９を操作するに必
要な操作トルクが小さく抑えられているので、ハンドル
８３を小さな力で容易に回動させることができる。よっ
て、五方切換弁１８をマニュアル操作する場合であって
も、第１および第２の弁体５４，５９を少ない力で滑ら
かに操作することができる。

【００９０】なお、本発明に係る五方切換弁は、浄水運
転時と逆洗運転時とで井戸水の流れ方向を切り換える濾
過装置に適用するものに限らず、その他の流路を切り換
える際に用いても良い。

【００９１】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、原水の流
れ方向を切り換える際に必要な弁体の操作トルクが小さ
くなるので、第１および第２の弁体を少ない力で滑らか
に操作することができ、操作性が向上する。

【００９２】また、五方切換弁は、見掛け上、一対の単
純な三方切換弁を組み合わせた構成となるので、弁体の
数も二つで済む。このため、従来に比べて部品点数の削
減や構造の簡略化を図ることができ、その分、五方切換
弁を軽くコンパクトに形成することができる。しかも、
弁体は、ボール状をなしているので、既存のボール弁の
部品や汎用品をそのまま活用することができ、五方切換
弁を得るに当たっては、少なくとも弁箱を新たに設計す
るだけで対処できる。よって、生産性に優れるととも
に、高価な成形型の種類や機械加工の工数を減らして製
造コストを低減することができる。

【００９３】さらに、五方切換弁を濾過装置のタンクに
据え付けるに当たり、このタンクの周囲に広いスペース
を確保する必要はなく、濾過装置の省スペース化にも無
理なく対応できるといった利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態におい
て、浄水運転時の井戸水の流れ経路を示す濾過装置の断
面図。（Ｂ）は、タンクの上部に五方切換弁を据え付け
た状態を示す濾過装置の側面図。

【図２】（Ａ）は、逆洗運転時の井戸水の流れ経路を示
す濾過装置の断面図。（Ｂ）は、タンクの上部に五方切
換弁を据え付けた状態を示す濾過装置の側面図。

【図３】（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に
係る五方切換弁を夫々異なる方向から見た斜視図。

【図４】弁箱を分解して示す五方切換弁の斜視図。

【図５】弁箱と第１の弁体との位置関係を示す五方切換
弁の斜視図。

【図６】五方切換弁の側面図。

【図７】（Ａ）は、浄水運転時の第１および第２の弁体
の回動位置を示す五方切換弁の断面図。（Ｂ）は、逆洗
運転時の第１および第２の弁体の回動位置を示す五方切
換弁の断面図。

【図８】浄水運転時における弁箱内の井戸水の流れ経路
を模式的に示す断面図。

【図９】逆洗運転時における弁箱内の井戸水の流れ経路
を模式的に示す断面図。

【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る五方切換弁
の断面図。

【符号の説明】

１…濾過装置２…タンク４…濾材（砂）１２ａ，１２ｂ…第１および第２の接続口１８…五方切換弁２０…弁箱２５…第１の外部接続口３０…第２の外部接続口３１…第３の外部接続口３８…第４の外部接続口３９…第５の外部接続口５１…第１の流路５２…第２の流路５４…第１の弁体５９…第２の弁体６６…ステム７７，８３…操作手段（電動モータ、ハンドル）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｄ 29/90 Ｂ０１Ｄ 29/08 ５３０Ｄ 29/92 ５４０ＡＦ１６Ｋ 5/06 29/10 ５１０Ｃ 31/04 ５２０Ｂ 31/60 ５３０Ａ 29/36 Ｆ 29/38 ５１０Ｂ５１０Ｃ５２０Ａ５３０Ａ 29/42 ５０１Ｂ５０１Ｃ５１０ (72)発明者成瀬健生愛知県岡崎市橋目町御領田１番地株式会社川本製作所岡崎工場内Ｆターム(参考） 3H054 AA03 BB16 BB17 BB22 CA03 CA11 CC01 GG02 GG14 3H062 AA07 AA13 BB04 BB30 BB31 CC01 EE07 HH03 HH10 3H063 AA06 BB08 BB32 BB33 CC02 DA03 GG06 GG11 3H067 AA24 AA32 BB02 BB12 CC32 CC33 CC45 DD03 DD12 DD24 DD32 EA03 FF17 GG13 GG29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１ないし第５の外部接続口を有し、こ
の第１の外部接続口に流体が供給される弁箱と；この弁
箱内に形成され、上記第１の外部接続口、第２の外部接
続口および第３の外部接続口を結ぶ第１の流路と；上記
弁箱内に形成され、上記第１の外部接続口、第４の外部
接続口および第５の外部接続口を結ぶ第２の流路と；上
記第１の流路に配置され、上記第１の外部接続口と上記
第２の外部接続口とを連通させる第１の切り換え位置
と、上記第２の外部接続口と上記第３の外部接続口とを
連通させる第２の切り換え位置とに亙って回動可能なボ
ール状の第１の弁体と；上記第２の流路に配置され、上
記第４の外部接続口と上記第５の外部接続口とを連通さ
せる第３の切り換え位置と、上記第１の外部接続口と第
４の外部接続口とを連通させる第４の切り換え位置とに
亙って回動可能であるとともに、上記弁箱内において上
記第１の弁体と同軸状に並べて配置されたボール状の第
２の弁体と；上記第１の弁体と上記第２の弁体とを同軸
状に連結し、これら弁体を互いに連動させるステムと；
上記第１および第２の弁体を所望の切り換え位置に回動
させる単一の操作手段と；を備えていることを特徴とす
る五方切換弁。
【請求項２】請求項１の記載において、上記弁箱は、
上記第１および第２の弁体を保持するとともに、上記第
２ないし第５の外部接続口が開口された弁箱本体と、こ
の弁箱本体に連結され、上記第１の外部接続口を有する
接続口体とを備え、これら弁箱本体と接続口体とは、互
いに協働して上記第１および第２の流路を構成している
ことを特徴とする五方切換弁。
【請求項３】請求項１又は請求項２のいずれかの記載
において、上記操作手段は、電動モータであり、この電
動モータのモータ軸が上記第１の弁体又は第２の弁体の
いずれか一方に同軸状に連結されていることを特徴とす
る五方切換弁。
【請求項４】請求項１又は請求項２のいずれかの記載
において、上記操作手段は、上記第１の弁体又は第２の
弁体のいずれか一方に連結されたハンドルであることを
特徴とする五方切換弁。
【請求項５】濾材を収容するとともに、この濾材に原
水を供給する第１の接続口と、上記濾材で濾過された水
が導かれる第２の接続口とを有するタンクと；このタン
クの第１および第２の接続口に接続され、上記濾材に対
する原水の流れ方向を切り換える五方切換弁と；を備え
ている濾過装置であって、上記五方切換弁は、上記原水が供給される第１の外部接続口、上記タンクの
第１の接続口に連なる第２の外部接続口、排水用の第３
の外部接続口、上記タンクの第２の接続口に連なる第４
の外部接続口および給水用の第５の外部接続口を有する
弁箱と；この弁箱内に形成され、上記第１の外部接続
口、第２の外部接続口および第３の外部接続口を結ぶ第
１の流路と；上記弁箱内に形成され、上記第１の外部接
続口、第４の外部接続口および第５の外部接続口を結ぶ
第２の流路と；上記第１の流路に配置され、上記第１の
外部接続口と上記第２の外部接続口とを連通させる第１
の切り換え位置と、上記第２の外部接続口と上記第３の
外部接続口とを連通させる第２の切り換え位置とに亙っ
て回動可能なボール状の第１の弁体と；上記第２の流路
に配置され、上記第４の外部接続口と上記第５の外部接
続口とを連通させる第３の切り換え位置と、上記第１の
外部接続口と第４の外部接続口とを連通させる第４の切
り換え位置とに亙って回動可能であるとともに、上記弁
箱内において上記第１の弁体と同軸状に並べて配置され
たボール状の第２の弁体と；上記第１の弁体と上記第２
の弁体とを同軸状に連結し、これら弁体を互いに連動さ
せるステムと；上記第１および第２の弁体を所望の切り
換え位置に回動させる単一の操作手段と；を備えている
ことを特徴とする濾過装置。
【請求項６】請求項５の記載において、上記第２の外
部接続口と第４の外部接続口とは、互いに並んで同方向
に開口されているとともに、上記第３の外部接続口と第
５の外部接続口とは、上記弁箱本体を間に挟んで互いに
逆向きに開口されていることを特徴とする濾過装置。