JP2002071033A - 流体切換弁 - Google Patents
流体切換弁Info
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
- F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
- F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
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- F16K11/044—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only lift valves with movable valve members positioned between valve seats
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- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
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- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86493—Multi-way valve unit
- Y10T137/86879—Reciprocating valve unit
- Y10T137/86895—Plural disk or plug
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ３ポートの流体切換弁の構成をコンパクトで
大きな流量係数を持つように構成する。 【解決手段】 ３ポートの流体切換弁は、入口ポート４
１から弁本体１内の弁室１２に流入した流体を両側の二
つのポート４２，４３に切換えて流出させる。上記弁室
１２の両側の対向壁には、各ポートに通じる弁座１３，
３１を設け、弁室内に、それらの弁座に選択的に着座し
て、入口ポートをいずれかのポートに連通させると共に
他方のポートを閉鎖するポペットタイプの弁体５を配設
する。上記弁座は、上記弁室１２に凹設され、弁体５の
周囲における該弁体の厚さの少なくとも２分の１が埋入
する深さの弁座孔１７，１８の内底部に設け、流量係数
の低下を抑制する。
大きな流量係数を持つように構成する。 【解決手段】 ３ポートの流体切換弁は、入口ポート４
１から弁本体１内の弁室１２に流入した流体を両側の二
つのポート４２，４３に切換えて流出させる。上記弁室
１２の両側の対向壁には、各ポートに通じる弁座１３，
３１を設け、弁室内に、それらの弁座に選択的に着座し
て、入口ポートをいずれかのポートに連通させると共に
他方のポートを閉鎖するポペットタイプの弁体５を配設
する。上記弁座は、上記弁室１２に凹設され、弁体５の
周囲における該弁体の厚さの少なくとも２分の１が埋入
する深さの弁座孔１７，１８の内底部に設け、流量係数
の低下を抑制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３ポートの流体切
換弁に関するものであり、特に、構成がコンパクトであ
りながら大きな流量係数を持つ流体切換弁に関するもの
である。
換弁に関するものであり、特に、構成がコンパクトであ
りながら大きな流量係数を持つ流体切換弁に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】３ポートの流体切換弁として、入口ポー
トから弁室内に流入した流体（液体）を両側の二つのポ
ートに切換えて流出させるようにしたものは、従来から
一般的に知られている。この種の流体切換弁において、
入口ポートから流体が流入する弁室の両側の対向壁に、
二つのポートに通じる弁座をそれぞれ設け、弁室内に、
それらの弁座に選択的に着座して、入口ポートを一方の
ポートに連通させると共に他方のポートを閉鎖するポペ
ットタイプの弁体を配設したものでは、次のような問題
点を有している。
トから弁室内に流入した流体（液体）を両側の二つのポ
ートに切換えて流出させるようにしたものは、従来から
一般的に知られている。この種の流体切換弁において、
入口ポートから流体が流入する弁室の両側の対向壁に、
二つのポートに通じる弁座をそれぞれ設け、弁室内に、
それらの弁座に選択的に着座して、入口ポートを一方の
ポートに連通させると共に他方のポートを閉鎖するポペ
ットタイプの弁体を配設したものでは、次のような問題
点を有している。
【０００３】即ち、上記流体切換弁では、外形を大きく
することなく流量を増大させるために、通常、可能な範
囲内で入口ポートから弁室に至る流路や弁室自体の断面
積を大きくするように考慮されるが、種々の実験の結
果、任意に流路を拡大しても、よどみ部分や流路断面を
急激に変化させて流れを乱す部分をつくるなど、流量の
増大に有効に作用するところが少なく、逆効果になるこ
ともあり、結果的に、部分的に急激な絞りが形成される
ようなところ、具体的には、弁体の背後で該弁体の一部
が流路中に突出することにより急激な絞りが形成されて
いる部分や、弁座を設けるために形成される急激な絞り
部分等において、その絞りを可及的に急激でないものと
することにより、流量係数を十分に高め得ることを確か
めた。
することなく流量を増大させるために、通常、可能な範
囲内で入口ポートから弁室に至る流路や弁室自体の断面
積を大きくするように考慮されるが、種々の実験の結
果、任意に流路を拡大しても、よどみ部分や流路断面を
急激に変化させて流れを乱す部分をつくるなど、流量の
増大に有効に作用するところが少なく、逆効果になるこ
ともあり、結果的に、部分的に急激な絞りが形成される
ようなところ、具体的には、弁体の背後で該弁体の一部
が流路中に突出することにより急激な絞りが形成されて
いる部分や、弁座を設けるために形成される急激な絞り
部分等において、その絞りを可及的に急激でないものと
することにより、流量係数を十分に高め得ることを確か
めた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した知
見に基づいてなされたもので、その技術的課題は、基本
的には、上述した３ポートの流体切換弁において、構成
をコンパクトなものとしておきながら大きな流量係数を
持つように構成することにある。本発明の他の技術的課
題は、上記知見に基づき、弁体の背後における弁体の一
部の突出による急激な絞りや、弁座における絞りを可及
的に急激でないものとして、流体切換弁の流量係数を高
めることにある。本発明の他の技術的課題は、上記流量
係数を高めた流体切換弁を、製造及び組立が簡単な構成
を有するものとして提供することにある。
見に基づいてなされたもので、その技術的課題は、基本
的には、上述した３ポートの流体切換弁において、構成
をコンパクトなものとしておきながら大きな流量係数を
持つように構成することにある。本発明の他の技術的課
題は、上記知見に基づき、弁体の背後における弁体の一
部の突出による急激な絞りや、弁座における絞りを可及
的に急激でないものとして、流体切換弁の流量係数を高
めることにある。本発明の他の技術的課題は、上記流量
係数を高めた流体切換弁を、製造及び組立が簡単な構成
を有するものとして提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の流量切換弁は、入口ポートから弁本体内の弁
室に流入した流体を両側の二つのポートに切換えて流出
させる３ポートの流体切換弁であって、上記弁室の両側
の対向壁に各ポートに通じる弁座をそれぞれ設け、弁室
内に、それらの弁座に選択的に着座して、入口ポートを
いずれかのポートに連通させると共に他方のポートを閉
鎖するポペットタイプの弁体を配設したものにおいて、
上記弁座を、上記弁室に凹設され、弁体の周囲における
該弁体の厚さの少なくとも２分の１が埋入する深さの弁
座孔の内底部に設けたことを特徴とするものである。
の本発明の流量切換弁は、入口ポートから弁本体内の弁
室に流入した流体を両側の二つのポートに切換えて流出
させる３ポートの流体切換弁であって、上記弁室の両側
の対向壁に各ポートに通じる弁座をそれぞれ設け、弁室
内に、それらの弁座に選択的に着座して、入口ポートを
いずれかのポートに連通させると共に他方のポートを閉
鎖するポペットタイプの弁体を配設したものにおいて、
上記弁座を、上記弁室に凹設され、弁体の周囲における
該弁体の厚さの少なくとも２分の１が埋入する深さの弁
座孔の内底部に設けたことを特徴とするものである。
【０００６】上記本発明の流体切換弁においては、弁室
壁の入口ポートに対面する部分において、弁室内壁面と
二つの弁座孔の周壁面を一連の部分円筒面により形成
し、該弁座孔の内径Ｄと弁座の内径ｄの差として形成さ
れる弁座用段差の幅ｓを、 ｓ≦０．０３ｄ＋３〔ｍｍ〕 とし、また、二つの弁座からそれぞれのポートに通じる
流路のエルボ状の屈曲部を形成し、該屈曲部における外
周側の曲率半径Ｒを、 Ｒ＝０．５ｄ〜１ｄ とするのがより適切である。
壁の入口ポートに対面する部分において、弁室内壁面と
二つの弁座孔の周壁面を一連の部分円筒面により形成
し、該弁座孔の内径Ｄと弁座の内径ｄの差として形成さ
れる弁座用段差の幅ｓを、 ｓ≦０．０３ｄ＋３〔ｍｍ〕 とし、また、二つの弁座からそれぞれのポートに通じる
流路のエルボ状の屈曲部を形成し、該屈曲部における外
周側の曲率半径Ｒを、 Ｒ＝０．５ｄ〜１ｄ とするのがより適切である。
【０００７】本発明の好ましい実施形態においては、上
記流体切換弁は、弁本体を、本体ボディにエンドブロッ
クを接合することにより構成し、上記本体ボディは、少
なくとも入口ポート及び該入口ポートから一方の弁座を
通して一方のポートに通じる流路を備えると共に、弁体
を駆動するロッドを、該弁体が上記弁座に接離する方向
に摺動するように貫通させ、かつ該ロッドに取付けた弁
体を両弁座に着座させるための駆動手段を付設すること
により構成し、上記エンドブロックは、他方のポートに
通じる弁座及び該弁座から該ポートに至る流路を設ける
ことにより構成される。
記流体切換弁は、弁本体を、本体ボディにエンドブロッ
クを接合することにより構成し、上記本体ボディは、少
なくとも入口ポート及び該入口ポートから一方の弁座を
通して一方のポートに通じる流路を備えると共に、弁体
を駆動するロッドを、該弁体が上記弁座に接離する方向
に摺動するように貫通させ、かつ該ロッドに取付けた弁
体を両弁座に着座させるための駆動手段を付設すること
により構成し、上記エンドブロックは、他方のポートに
通じる弁座及び該弁座から該ポートに至る流路を設ける
ことにより構成される。
【０００８】上記構成を有する本発明の流体切換弁は、
入口ポートから弁本体内の弁室に流入した流体を両側の
二つのポートに切換えて流出させるものであるが、それ
らのポートに至る流路に設ける弁座を、弁体の周囲にお
ける該弁体の厚さの少なくとも２分の１が弁室内壁に埋
入する深さの弁座孔の内底部に設けているので、弁座に
着座している弁体の背後部分が、他方の弁座を通して流
れる流体の流路に大きく突出して該流路に急激な絞りが
形成されることはなく、弁体による絞りを可及的に急激
でないものとして、流体切換弁の流量係数を高めること
ができる。即ち、上記弁座を、構造の簡単化のために弁
室内の両側の対向壁の内表面にそれぞれ設けておくと、
弁座に着座している弁体自体の背後部分が弁室内に突出
して、入口ポートから開放している弁座を通して流れる
流体の流路を急激に減少させることになるが、上述の構
成によりこのような問題が解消される。
入口ポートから弁本体内の弁室に流入した流体を両側の
二つのポートに切換えて流出させるものであるが、それ
らのポートに至る流路に設ける弁座を、弁体の周囲にお
ける該弁体の厚さの少なくとも２分の１が弁室内壁に埋
入する深さの弁座孔の内底部に設けているので、弁座に
着座している弁体の背後部分が、他方の弁座を通して流
れる流体の流路に大きく突出して該流路に急激な絞りが
形成されることはなく、弁体による絞りを可及的に急激
でないものとして、流体切換弁の流量係数を高めること
ができる。即ち、上記弁座を、構造の簡単化のために弁
室内の両側の対向壁の内表面にそれぞれ設けておくと、
弁座に着座している弁体自体の背後部分が弁室内に突出
して、入口ポートから開放している弁座を通して流れる
流体の流路を急激に減少させることになるが、上述の構
成によりこのような問題が解消される。
【０００９】上記流体切換弁においては、弁室壁の入口
ポートに対面する部分において、弁室内壁面と二つの弁
座孔の周壁面を一連の部分円筒面により形成するのが、
弁本体における弁室の加工を容易にすると共に、流路断
面の変化を小さくするために有効であり、また、弁座用
段差の幅ｓを前述した範囲内で可及的に小さくするの
が、弁座において流路が絞られることによる流量係数の
低下を抑制するために有効である。更に、二つの弁座か
らそれぞれのポートに通じる流路のエルボ状の屈曲部に
おける外周側の曲率半径Ｒを、前述した範囲内に設定す
ることにより、流量係数の低下を一層抑制することがで
きる。このような構成により、上記流体切換弁は、構成
をコンパクトなものとしながら大きな流量係数を持つよ
うに構成することが可能になる。
ポートに対面する部分において、弁室内壁面と二つの弁
座孔の周壁面を一連の部分円筒面により形成するのが、
弁本体における弁室の加工を容易にすると共に、流路断
面の変化を小さくするために有効であり、また、弁座用
段差の幅ｓを前述した範囲内で可及的に小さくするの
が、弁座において流路が絞られることによる流量係数の
低下を抑制するために有効である。更に、二つの弁座か
らそれぞれのポートに通じる流路のエルボ状の屈曲部に
おける外周側の曲率半径Ｒを、前述した範囲内に設定す
ることにより、流量係数の低下を一層抑制することがで
きる。このような構成により、上記流体切換弁は、構成
をコンパクトなものとしながら大きな流量係数を持つよ
うに構成することが可能になる。
【００１０】また、上記流体切換弁における弁本体を、
本体ボディにエンドブロックを接合することにより構成
し、上記本体ボディに設けた一方の弁座に対向する他方
の弁座を上記エンドブロックに設けると、該エンドブロ
ックにより閉鎖している本体ボディの孔を通して、本体
ブロック内の弁室や弁座の加工、弁体等の組立を簡単か
つ容易に行うことができる。
本体ボディにエンドブロックを接合することにより構成
し、上記本体ボディに設けた一方の弁座に対向する他方
の弁座を上記エンドブロックに設けると、該エンドブロ
ックにより閉鎖している本体ボディの孔を通して、本体
ブロック内の弁室や弁座の加工、弁体等の組立を簡単か
つ容易に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１ないし図５は本発明にかかる
流体切換弁の実施例を示している。この流体切換弁は、
入口ポートから弁本体内に流入した流体（液体）を二つ
のポートに切換えて流出させる３ポートの流体切換弁で
あって、その主たる構成要素としては、本体ボディ２に
エンドブロック３を接合することにより構成した弁本体
１と、該弁本体１に連結され、弁本体１の各流路に通じ
るポートを備えたサブプレート４と、上記本体ボディ２
を貫通し、先端にポペットタイプの弁体５を取付けたロ
ッド６を駆動する駆動手段７とを備えている。
流体切換弁の実施例を示している。この流体切換弁は、
入口ポートから弁本体内に流入した流体（液体）を二つ
のポートに切換えて流出させる３ポートの流体切換弁で
あって、その主たる構成要素としては、本体ボディ２に
エンドブロック３を接合することにより構成した弁本体
１と、該弁本体１に連結され、弁本体１の各流路に通じ
るポートを備えたサブプレート４と、上記本体ボディ２
を貫通し、先端にポペットタイプの弁体５を取付けたロ
ッド６を駆動する駆動手段７とを備えている。
【００１２】上記弁本体１は、サブプレート４の入口ポ
ート４１から流路１１を通して流体が流入する弁室１２
の両側の対向壁に、一対の弁座１３，３１を設けてい
る。そして、これらの弁座１３，３１の下流側には、上
記サブプレート４における入口ポート４１の両側に開設
した二つのポート４２，４３に通じる流路１５，１６を
それぞれ設けている。したがって、サブプレート４は、
本体ボディ２の流路１１に対して入口ポート４１を、ま
た本体ボディ２の流路１５，１６に対してポート４２，
４３をそれぞれ連通させた状態で、本体ボディ２に接合
されている。なお、サブプレート４における入口ポート
４１とその両側のポート４２，４３とは、図３乃至図５
からわかるように、開口する方向が逆になっている。
ート４１から流路１１を通して流体が流入する弁室１２
の両側の対向壁に、一対の弁座１３，３１を設けてい
る。そして、これらの弁座１３，３１の下流側には、上
記サブプレート４における入口ポート４１の両側に開設
した二つのポート４２，４３に通じる流路１５，１６を
それぞれ設けている。したがって、サブプレート４は、
本体ボディ２の流路１１に対して入口ポート４１を、ま
た本体ボディ２の流路１５，１６に対してポート４２，
４３をそれぞれ連通させた状態で、本体ボディ２に接合
されている。なお、サブプレート４における入口ポート
４１とその両側のポート４２，４３とは、図３乃至図５
からわかるように、開口する方向が逆になっている。
【００１３】また、上記本体ボディ２は、それに挿設す
る弁体５のロッド６と同軸にエンドブロック３の接合孔
１４を設け、該接合孔１４にエンドブロック３を嵌着し
てフランジ部３３を固定することにより、該エンドブロ
ック３と接合してなり、上記弁座１３，３１のうちの一
方の弁座１３は本体ボディ２に直接的もしくは分解可能
なかたちに設け、他方の弁座３１は、エンドブロック３
と共に上記本体ボディ２に装着している。上記エンドブ
ロック３には、上記弁座３１から本体ボディ２の流路１
６を通してポート４３に通じる流路３２を設けている。
この流路３２と流路１６とは、弁座３１内の流路を含め
てそれらの流路断面積がほぼ均一になるように形成した
ものである。上記弁座３１は、図示しているように、エ
ンドブロック３と別体に形成しても、またエンドブロッ
ク３と一体に形成しても差し支えない。
る弁体５のロッド６と同軸にエンドブロック３の接合孔
１４を設け、該接合孔１４にエンドブロック３を嵌着し
てフランジ部３３を固定することにより、該エンドブロ
ック３と接合してなり、上記弁座１３，３１のうちの一
方の弁座１３は本体ボディ２に直接的もしくは分解可能
なかたちに設け、他方の弁座３１は、エンドブロック３
と共に上記本体ボディ２に装着している。上記エンドブ
ロック３には、上記弁座３１から本体ボディ２の流路１
６を通してポート４３に通じる流路３２を設けている。
この流路３２と流路１６とは、弁座３１内の流路を含め
てそれらの流路断面積がほぼ均一になるように形成した
ものである。上記弁座３１は、図示しているように、エ
ンドブロック３と別体に形成しても、またエンドブロッ
ク３と一体に形成しても差し支えない。
【００１４】上記弁座１３，３１は、いずれも弁室１２
内に凹設した弁座孔１７，１８の内底部に設け、しか
も、その弁座孔１７，１８は、弁体５の周囲における該
弁体５の厚さの少なくとも２分の１が埋入する深さに形
成している。これにより、入口ポート４１から本体ボデ
ィ２内の弁室１２に流入した流体を両側の二つのポート
４２，４３側に切換えて流出させる際に、弁座孔１７，
１８の内底部の弁座１３，３１に着座している弁体５の
背後部分が、他方の弁座３１，１３を通して流れる流体
の流路に大きく突出することがなく、そのため、該流路
に急激な絞りが形成されることはなく、弁体５による流
路の絞りを可及的に急激でないものとし、流体切換弁の
流量係数を高めることができる。
内に凹設した弁座孔１７，１８の内底部に設け、しか
も、その弁座孔１７，１８は、弁体５の周囲における該
弁体５の厚さの少なくとも２分の１が埋入する深さに形
成している。これにより、入口ポート４１から本体ボデ
ィ２内の弁室１２に流入した流体を両側の二つのポート
４２，４３側に切換えて流出させる際に、弁座孔１７，
１８の内底部の弁座１３，３１に着座している弁体５の
背後部分が、他方の弁座３１，１３を通して流れる流体
の流路に大きく突出することがなく、そのため、該流路
に急激な絞りが形成されることはなく、弁体５による流
路の絞りを可及的に急激でないものとし、流体切換弁の
流量係数を高めることができる。
【００１５】なお、弁座孔１７，１８の深さを弁体５の
厚さの全部が埋入されるようにするのが、流路に絞りを
形成しないという点でより効果的ではあるが、それらの
弁座孔１７，１８を設けるために弁本体１の外形を大き
くする必要が生じるので、弁体５による流路の絞りが流
量係数に与える影響が大きくならない範囲内とするのが
有効である。この範囲は、各種の実験により、弁体５の
周囲の厚さの２分の１乃至全体が弁室内壁に埋入する深
さの弁座孔１７，１８が有効であることを確かめてい
る。弁座孔１７，１８の深さを弁体５の厚さよりも大き
くするのは、流路断面の変化が大きくなるので好ましい
ことではない。
厚さの全部が埋入されるようにするのが、流路に絞りを
形成しないという点でより効果的ではあるが、それらの
弁座孔１７，１８を設けるために弁本体１の外形を大き
くする必要が生じるので、弁体５による流路の絞りが流
量係数に与える影響が大きくならない範囲内とするのが
有効である。この範囲は、各種の実験により、弁体５の
周囲の厚さの２分の１乃至全体が弁室内壁に埋入する深
さの弁座孔１７，１８が有効であることを確かめてい
る。弁座孔１７，１８の深さを弁体５の厚さよりも大き
くするのは、流路断面の変化が大きくなるので好ましい
ことではない。
【００１６】上記本体ボディ２における弁室１２は、そ
の弁室壁の入口ポート４１に対面する部分の内壁面１２
ａを、二つの弁座孔１７，１８の周壁面と共に、一連の
部分円筒面により形成している。また、本体ボディ２に
設けたエンドブロック３の接合孔１４は、少なくとも上
記部分円筒面よりも大径の円筒面としている。そのた
め、弁室１２から弁座１３，３１に至る流路断面の変化
を小さくすることができるばかりでなく、本体ボディ２
における上記接合孔１４を通して、該本体ブロック２内
の弁室１２の内壁面１２ａや弁座１３の加工、弁体５の
組立等を簡単かつ容易に行うことができる。なお、本体
ボディ２の肉厚に余裕があっても、上記弁室１２の内壁
面１２ａに凹部を形成して弁室１２の拡大を図るのは、
弁座１３，３１において弁室１２からの流路を大きく絞
ることになるので、望ましいことではない。
の弁室壁の入口ポート４１に対面する部分の内壁面１２
ａを、二つの弁座孔１７，１８の周壁面と共に、一連の
部分円筒面により形成している。また、本体ボディ２に
設けたエンドブロック３の接合孔１４は、少なくとも上
記部分円筒面よりも大径の円筒面としている。そのた
め、弁室１２から弁座１３，３１に至る流路断面の変化
を小さくすることができるばかりでなく、本体ボディ２
における上記接合孔１４を通して、該本体ブロック２内
の弁室１２の内壁面１２ａや弁座１３の加工、弁体５の
組立等を簡単かつ容易に行うことができる。なお、本体
ボディ２の肉厚に余裕があっても、上記弁室１２の内壁
面１２ａに凹部を形成して弁室１２の拡大を図るのは、
弁座１３，３１において弁室１２からの流路を大きく絞
ることになるので、望ましいことではない。
【００１７】上記弁座孔１７，１８においては、その内
径Ｄと弁座１３，３１の内径ｄの差として形成される弁
座用段差の幅ｓ（図３参照）を、できるだけ小さくする
ことにより、弁座孔１７，１８から弁座１３，３１を通
して流れる流体の流路断面の変化を小さくすることが必
要であるが、上記弁座用段差の幅ｓには、少なくとも弁
体５が着座してシールするのに必要な幅や、弁体５の製
造、組立上における公差を考慮した余裕が必要である。
それらを考慮した場合、汎用されているような流体切換
弁において、基本的には、該幅ｓとして３ｍｍ、好まし
くは２ｍｍが必要であり、また、弁座の内径ｄが大きく
なればそれに応じて該段差ｓの幅を考慮する必要がある
が、経験的には、０．０３ｄ〔ｍｍ〕が必要である。
径Ｄと弁座１３，３１の内径ｄの差として形成される弁
座用段差の幅ｓ（図３参照）を、できるだけ小さくする
ことにより、弁座孔１７，１８から弁座１３，３１を通
して流れる流体の流路断面の変化を小さくすることが必
要であるが、上記弁座用段差の幅ｓには、少なくとも弁
体５が着座してシールするのに必要な幅や、弁体５の製
造、組立上における公差を考慮した余裕が必要である。
それらを考慮した場合、汎用されているような流体切換
弁において、基本的には、該幅ｓとして３ｍｍ、好まし
くは２ｍｍが必要であり、また、弁座の内径ｄが大きく
なればそれに応じて該段差ｓの幅を考慮する必要がある
が、経験的には、０．０３ｄ〔ｍｍ〕が必要である。
【００１８】したがって、結果的には、 ｓ≦０．０３ｄ＋３〔ｍｍ〕 とすればよいことになる。このような範囲内で弁座用段
差の幅ｓを可及的に小さくすることにより、弁座１３，
３１において流路が絞られることによる流量係数の低下
を抑制することができる。
差の幅ｓを可及的に小さくすることにより、弁座１３，
３１において流路が絞られることによる流量係数の低下
を抑制することができる。
【００１９】また、上記二つの弁座１３，３１からそれ
ぞれのポート４２，４３に通じる流路は、エルボ状の屈
曲部を形成しているが、該屈曲部における外周側の曲率
半径Ｒは、 Ｒ＝０．５ｄ〜１ｄ とするのが、流量係数の低下を抑制するのにより適切で
ある。
ぞれのポート４２，４３に通じる流路は、エルボ状の屈
曲部を形成しているが、該屈曲部における外周側の曲率
半径Ｒは、 Ｒ＝０．５ｄ〜１ｄ とするのが、流量係数の低下を抑制するのにより適切で
ある。
【００２０】前記ロッド６の先端には、シール部材５１
を介して円板状をなすポペットタイプの弁体５を嵌挿
し、ホルダー５２を介してボルト５３を螺挿することに
より、該弁体５を取付けている。上記ロッド６は、本体
ボディ２及びそれにＯリング２２を介して取付けた支持
プレート２１を貫通し、弁本体１から外部に導出したも
ので、該支持プレート２１を覆うように、本体ボディ２
には駆動手段７としての空気圧駆動シリンダを付設して
いる。上記ロッド６は、支持プレート２１に設けた孔２
３に、エアシール６１、液体シール６２、及びスクレー
パ６３を介して、気密、液密に挿通している。
を介して円板状をなすポペットタイプの弁体５を嵌挿
し、ホルダー５２を介してボルト５３を螺挿することに
より、該弁体５を取付けている。上記ロッド６は、本体
ボディ２及びそれにＯリング２２を介して取付けた支持
プレート２１を貫通し、弁本体１から外部に導出したも
ので、該支持プレート２１を覆うように、本体ボディ２
には駆動手段７としての空気圧駆動シリンダを付設して
いる。上記ロッド６は、支持プレート２１に設けた孔２
３に、エアシール６１、液体シール６２、及びスクレー
パ６３を介して、気密、液密に挿通している。
【００２１】上記空気圧駆動シリンダは、本体ボディ２
にその支持プレート２１を覆うように取付けられ、内部
にシリンダ孔７２を備えたカバー７１と、ロッド６の外
端に固定され、シリンダ孔７２内に嵌入されたピストン
７３とを備えている。このピストン７３は、シリンダ孔
７２内を本体ボディ２側のパイロット室７４とその反対
側の背室７５とに区画するものであり、パイロット室７
４はパイロット圧縮空気が給排される図示しないポート
に連通され、背室７５は図示しない呼吸ポートを通して
大気に開放され、かつ、外背室７５内にはパイロット室
７４から圧縮空気を排出したときにピストン７３をパイ
ロット室７４側に押圧するリターンスプリング７６を収
容している。なお、ピストン３の周囲には、シリンダ孔
７２の内面に摺接するウエアリング７７及びピストンパ
ッキン７８を周設している。なお、駆動手段７はこのよ
うな空気圧駆動シリンダに限るものではない。
にその支持プレート２１を覆うように取付けられ、内部
にシリンダ孔７２を備えたカバー７１と、ロッド６の外
端に固定され、シリンダ孔７２内に嵌入されたピストン
７３とを備えている。このピストン７３は、シリンダ孔
７２内を本体ボディ２側のパイロット室７４とその反対
側の背室７５とに区画するものであり、パイロット室７
４はパイロット圧縮空気が給排される図示しないポート
に連通され、背室７５は図示しない呼吸ポートを通して
大気に開放され、かつ、外背室７５内にはパイロット室
７４から圧縮空気を排出したときにピストン７３をパイ
ロット室７４側に押圧するリターンスプリング７６を収
容している。なお、ピストン３の周囲には、シリンダ孔
７２の内面に摺接するウエアリング７７及びピストンパ
ッキン７８を周設している。なお、駆動手段７はこのよ
うな空気圧駆動シリンダに限るものではない。
【００２２】上記構成を有する流体切換弁は、構成をコ
ンパクトなものとしておきながら大きな流量係数を持つ
ように構成したもので、入口ポート４１から弁本体１内
の弁室に流入した流体（水や油等の液体）を、駆動手段
７により駆動される弁体５により両側の二つのポート４
２，４３に切換えて流出させるものである。そして、そ
れらの流路に設けた弁座１３，３１を、弁体５の周囲に
おける該弁体５の厚さの少なくとも２分の１が弁室内壁
に埋入する深さの弁座孔１７，１８の内底部に設けてい
るので、例えば、図１に示すように、弁座３１に着座し
ている弁体５の背後部分が、他方の弁座１３を通して流
れる流体の流路に大きく突出して該流路に急激な絞りが
形成されることはない。
ンパクトなものとしておきながら大きな流量係数を持つ
ように構成したもので、入口ポート４１から弁本体１内
の弁室に流入した流体（水や油等の液体）を、駆動手段
７により駆動される弁体５により両側の二つのポート４
２，４３に切換えて流出させるものである。そして、そ
れらの流路に設けた弁座１３，３１を、弁体５の周囲に
おける該弁体５の厚さの少なくとも２分の１が弁室内壁
に埋入する深さの弁座孔１７，１８の内底部に設けてい
るので、例えば、図１に示すように、弁座３１に着座し
ている弁体５の背後部分が、他方の弁座１３を通して流
れる流体の流路に大きく突出して該流路に急激な絞りが
形成されることはない。
【００２３】また、弁室壁の入口ポート４１に対面する
部分の内壁面１２ａを、二つの弁座孔１７，１８の周壁
面と共に、一連の部分円筒面により形成しているので、
弁本体１における弁室１２の加工が容易であるばかりで
なく、流路断面の変化を小さくすることができ、更に、
弁座用段差の幅ｓを前述した範囲内で可及的に小さくす
るようにしているので、この点でも弁座１３，３１にお
いて流路が絞られるのを抑制することができる。しか
も、二つの弁座１３，３１からそれぞれのポート４２，
４３に通じる流路のエルボ状の屈曲部の曲率半径Ｒを、
前述した範囲内に設定することにより、流量係数の低下
を一層抑制することができる。
部分の内壁面１２ａを、二つの弁座孔１７，１８の周壁
面と共に、一連の部分円筒面により形成しているので、
弁本体１における弁室１２の加工が容易であるばかりで
なく、流路断面の変化を小さくすることができ、更に、
弁座用段差の幅ｓを前述した範囲内で可及的に小さくす
るようにしているので、この点でも弁座１３，３１にお
いて流路が絞られるのを抑制することができる。しか
も、二つの弁座１３，３１からそれぞれのポート４２，
４３に通じる流路のエルボ状の屈曲部の曲率半径Ｒを、
前述した範囲内に設定することにより、流量係数の低下
を一層抑制することができる。
【００２４】また、本体ボディ２にエンドブロック３を
接合することにより弁本体１を構成し、上記本体ボディ
２に設けた一方の弁座１３に対向する他方の弁座３１を
エンドブロック３に設けているので、該エンドブロック
３により閉鎖している本体ボディ２の接合孔１４を通し
て、本体ブロック２内の弁室１２や弁座の加工、弁体５
等の組立を簡単かつ容易に行うことができる。
接合することにより弁本体１を構成し、上記本体ボディ
２に設けた一方の弁座１３に対向する他方の弁座３１を
エンドブロック３に設けているので、該エンドブロック
３により閉鎖している本体ボディ２の接合孔１４を通し
て、本体ブロック２内の弁室１２や弁座の加工、弁体５
等の組立を簡単かつ容易に行うことができる。
【００２５】
【発明の効果】以上に詳述した本発明の流体切換弁によ
れば、３ポートの流体切換弁において構成をコンパクト
なものとしておきながら、弁体の背後における弁体の一
部の突出による急激な絞りや、弁座における絞りを可及
的に急激でないものとして、大きな流量係数を有する流
体切換弁を得ることができ、その製造及び組立も簡単な
ものとすることができる。
れば、３ポートの流体切換弁において構成をコンパクト
なものとしておきながら、弁体の背後における弁体の一
部の突出による急激な絞りや、弁座における絞りを可及
的に急激でないものとして、大きな流量係数を有する流
体切換弁を得ることができ、その製造及び組立も簡単な
ものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る流体切換弁の実施例を示す断面図
である。
である。
【図２】上記実施例における弁体の他の切換え状態を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ位置での断面図である。
【図４】図１におけるＢ−Ｂ位置での断面図である。
【図５】図１におけるＣ−Ｃ位置での断面図である。
１ 弁本体 ２ 本体ボディ ３ エンドブロック ５ 弁体 ６ ロッド ７ 駆動手段 １１ 流路 １２ 弁室 １２ａ 内壁面 １３ 弁座 １５，１６ 流路 １７，１８ 弁座孔 ３１ 弁座 ３２ 流路 ４１ 入口ポート ４２，４３ ポート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富 田 誠 茨城県筑波郡谷和原村絹の台４−２−２ エスエムシー株式会社筑波技術センター内 Ｆターム(参考） 3H067 AA02 CC04 CC13 DD05 DD12 DD33 EB02 FF17 GG12
Claims (4)
- 【請求項１】入口ポートから弁本体内の弁室に流入した
流体を両側の二つのポートに切換えて流出させる３ポー
トの流体切換弁であって、上記弁室の両側の対向壁に各
ポートに通じる弁座をそれぞれ設け、弁室内に、それら
の弁座に選択的に着座して、入口ポートをいずれかのポ
ートに連通させると共に他方のポートを閉鎖するポペッ
トタイプの弁体を配設したものにおいて、 上記弁座を、上記弁室に凹設され、弁体の周囲における
該弁体の厚さの少なくとも２分の１が埋入する深さの弁
座孔の内底部に設けた、ことを特徴とする流体切換弁。 - 【請求項２】弁室壁の入口ポートに対面する部分におい
て、弁室内壁面と二つの弁座孔の周壁面を一連の部分円
筒面により形成し、 該弁座孔の内径Ｄと弁座の内径ｄの差として形成される
弁座用段差の幅ｓを、 ｓ≦０．０３ｄ＋３〔ｍｍ〕 とした、ことを特徴とする請求項１に記載の流体切換
弁。 - 【請求項３】弁本体を、本体ボディにエンドブロックを
接合することにより構成し、 上記本体ボディは、少なくとも入口ポート及び該入口ポ
ートから一方の弁座を通して一方のポートに通じる流路
を備えると共に、弁体を駆動するロッドを、該弁体が上
記弁座に接離する方向に摺動するように貫通させ、かつ
該ロッドに取付けた弁体を両弁座に着座させるための駆
動手段を付設することにより構成し、 上記エンドブロックは、他方のポートに通じる弁座及び
該弁座から該ポートに至る流路を設けることにより構成
した、ことを特徴とする請求項１または２に記載の流体
切換弁。 - 【請求項４】二つの弁座からそれぞれのポートに通じる
流路にエルボ状の屈曲部を形成し、該屈曲部における外
周側の曲率半径Ｒを、 Ｒ＝０．５ｄ〜１ｄ とした、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の流体切換弁。
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| US09/921,558 US6536475B2 (en) | 2000-08-28 | 2001-08-06 | Fluid selector valve |
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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|---|---|---|---|
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| DE102008011766A1 (de) | 2007-03-13 | 2008-09-18 | Smc Corp. | Vorgesteuertes Dreiwegeventil |
| JP2010504479A (ja) * | 2006-09-26 | 2010-02-12 | フルーイッド・オートメーション・システムズ・ソシエテ・アノニム | 弁シール部材及び弁 |
| JP2012509445A (ja) * | 2008-11-18 | 2012-04-19 | ザウアー−ダンフォス・エイピイエス | 流体分配バルブ |
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| DE102009050778A1 (de) | 2009-10-27 | 2011-04-28 | Robert Bosch Gmbh | Sitzventil |
| CN102128282B (zh) * | 2010-01-14 | 2012-11-28 | 长沙理工大学 | 压力控制切换阀 |
| US20150184870A1 (en) * | 2012-07-30 | 2015-07-02 | Efficaxenergy Ab | System, module and valve for domestic hot water heaters |
| ES2625419T3 (es) | 2012-10-05 | 2017-07-19 | Gai Macchine Imbottigliatrici S.P.A. | Dispositivo de llenado para máquinas de llenado isobárico para llenado de nivel de botellas con líquidos alimentarios |
| KR102270597B1 (ko) * | 2014-04-02 | 2021-06-29 | 배트 홀딩 아게 | 진공밸브 |
| US10508745B2 (en) * | 2015-09-18 | 2019-12-17 | The Oilgear Company | Valve assembly |
| CN107881710B (zh) | 2016-09-30 | 2023-11-03 | 杭州神林电子有限公司 | 流路切换器和液体洗涤剂投放装置 |
| CN107314125B (zh) * | 2017-07-14 | 2023-12-22 | 浙江华益精密机械有限公司 | 一种台阶式三通切换阀 |
| JP7006525B2 (ja) * | 2018-06-28 | 2022-01-24 | 株式会社デンソー | バルブ装置及び車両用清掃システム |
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| US2911995A (en) * | 1956-07-30 | 1959-11-10 | Preising Richard William | Valve having alternative closing positions and a reversible, double faced valve element |
| US2914035A (en) * | 1957-04-29 | 1959-11-24 | New Prod Corp | Open center valve with limited reaction |
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