JP2015224711A - Multi-way switching valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、エアコン、冷凍機などの空気調和機の冷媒循環回路の冷媒、プラントにおける流体、ガス分野におけるガスなどの流体制御に用いられ、弁体の動作により流体の流れを多方向に切り替える多方切換弁に関する。 The present invention is used, for example, for fluid control of a refrigerant circulation circuit of an air conditioner such as an air conditioner or a refrigerator, a fluid in a plant, a gas in a gas field, etc. The present invention relates to a multi-way switching valve for switching.
従来、この種の多方切換弁として、ボールバルブが広範に使用されており、このボールバルブは、ボール弁体に連結した回転軸を回転するだけの操作で、ボール弁体に形成した流路によって、流路の切り換えができるので、操作が迅速で、簡単であるといった利点がある。 Conventionally, a ball valve has been widely used as a multi-way switching valve of this type, and this ball valve can be operated by simply rotating a rotating shaft connected to the ball valve body, by a flow path formed in the ball valve body. Since the flow path can be switched, there is an advantage that the operation is quick and simple.
例えば、特許文献1(特開昭59−013170号公報)には、このような多方切換弁として機能するボールバルブとして、ボール弁体の片寄りがなく、弁漏れが増加しない4方向のボールバルブが開示されている。 For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 59-013170), as a ball valve functioning as such a multi-way switching valve, a four-way ball valve in which there is no deviation of the ball valve body and valve leakage does not increase. Is disclosed.
すなわち、図11に示したように、特許文献1のボールバルブ100では、弁本体102に、弁室104に連通するように、中心角度90°で相互に離間した4つの水平方向流路106〜112が形成されている。そして、これらの4つの水平方向流路のうち、3つの水平方向流路106〜110の開口部に環状の突出部106a〜110aが形成されている。
That is, as shown in FIG. 11, in the
これらの突出部106a〜110aの外周に、環状の弁座部材114が摺動可能に嵌合されている。また、これらの弁座部材114の内周に、シール部材収容溝116が形成され、このシール部材収容溝116に、Oリング118を装着することによって、高圧側から低圧側へのいわゆる裏漏れを防止し、気密性が保たれるように構成されている。
An annular
また、弁座部材114の後端と、弁本体102との間には、座金120と皿バネ122からなる押圧部材が介装されており、弁座部材114をボール弁体124に押し付ける(押圧する)ように構成されている。
Further, a pressing member comprising a
さらに、ボール弁体124には、2つの連通流路(弁孔)126、128が形成され、弁本体102に形成した4つの水平方向流路106〜112のうち、隣接するそれぞれ2つの流路に連通するように構成されている。また、ボール弁体124には、その中心に垂直方向に挿通孔130が形成されており、この挿通孔130内に、回転軸132が挿着されている。
Further, the
このように構成することによって、回転軸132が流体の圧力を受けても変位せず、また、弁座部材114の後端に、押圧部材の押圧力と流体の圧力とを作用させることによって漏れが生じないように構成されている。
With this configuration, the rotating
また、特許文献2(特開2013−44354号公報)には、多方切換弁として機能するボールバルブとして、特許文献1のボールバルブ100よりも簡単な構造とした4方向のボールバルブが開示されている。
Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2013-44354) discloses a four-way ball valve having a simpler structure than the
すなわち、図12に示したように、この特許文献2のボールバルブ200では、弁本体202に、弁室204に連通するように、中心角度90°で相互に離間した4つの水平方向流路206、208、210、212が形成されている。
That is, as shown in FIG. 12, in the
そして、これらの水平方向流路206、208、210、212の弁室204側の開口部の周囲には、弁座部材収容用溝部214が形成され、これらの弁座部材収容用溝部214には、弁座部材216と、弁座部材216をボール弁体218に押圧するシール部材220が装着されている。
Then, a valve seat
そして、ボール弁体218には、2つの連通流路(弁孔)222、224が形成され、弁本体202に形成した4つの水平方向流路206、208、210、212のうち、隣接するそれぞれ2つの流路に連通するように構成されている。
The
しかしながら、このような従来の多方切換弁では、下記のような問題がある。 However, such a conventional multi-way switching valve has the following problems.
すなわち、特許文献1のボールバルブ100では、ボール弁体の片寄りがなく、弁漏れが発生しないようにするために、回転軸132をボール弁体124に形成した挿通孔130内に、精度よく貫通させる必要があり、コストが高くつくことになる。
That is, in the
また、特許文献1のボールバルブ100では、環状の突出部106a〜110a、環状の弁座部材114を設ける必要があり、いわゆる裏漏れを防ぐためのシール部材収容溝116に装着したOリング118、および、弁座部材114をボール弁体124に付勢するための座金120と皿バネ122からなる押圧部材を設ける必要があり、複雑な構成が必要で部品点数が多くなり、コストが高くつくことになる。
Further, in the
さらに、特許文献1のボールバルブ100では、図11に示したように、ボール弁体124に形成した2つの連通流路(弁孔)126、128が、弁本体102に形成した4つの水平方向流路106、108、110、112のうち、隣接するそれぞれ2つの流路にしか連通することができないため、切り換えの種類(方向)が限定されており、このため、分野、用途が限定されることになってしまう。
Further, in the
また、特許文献2のボールバルブ200では、特許文献1のボールバルブ100に比較して簡単な構造となっているが、特許文献1のボールバルブ100と同様に、図12に示したように、ボール弁体218に形成した連通流路(弁孔)222、224が、弁本体202に形成した4つの水平方向流路206〜212のうち、隣接するそれぞれ2つの流路に連通することができないため、切り換えの種類が限定されており、このため、分野、用途が限定されることになってしまう。
In addition, the
また、特許文献1のボールバルブ100、特許文献2のボールバルブ200のいずれも、全ての流路を、4つの水平方向の水平方向流路として弁本体に形成する必要があるため、スペース的にボールバルブが大型化してしまうことになる。
In addition, both the
本発明は、このような現状に鑑み、複雑な構成が不要で、部品点数が少なく、コストも低減でき、しかも、切り換えの種類(方向)が多く、様々な分野、用途に適用可能な多方切換弁を提供することを目的とする。 In view of such a current situation, the present invention does not require a complicated configuration, has a small number of parts, can reduce costs, and has many types (directions) of switching, and can be applied to various fields and applications. The purpose is to provide a valve.
また、本発明は、高圧側から低圧側へのいわゆる裏漏れを防止し、気密性が保持され、安定した性能が得られる多方切換弁を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a multi-way switching valve that prevents so-called back leakage from the high pressure side to the low pressure side, maintains airtightness, and provides stable performance.
さらに、本発明は、ボール弁体と弁本体の間の間隙に、いわゆる液封が生じて破損損傷することがなく、安定した性能が得られる多方切換弁を提供することを目的とする。 Furthermore, an object of the present invention is to provide a multi-way switching valve that can obtain a stable performance without causing a so-called liquid seal in the gap between the ball valve body and the valve main body and causing damage.
本発明は、前述したような従来技術における課題及び目的を達成するために発明されたものであって、本発明の多方切換弁は、
弁体の動作により流体の流れを切り替える多方切換弁であって、
弁本体の内部に形成された弁室内に装着され、駆動軸の回転によって、弁室内で回転するように構成されたボール弁体と、
前記ボール弁体の回転方向に相互に一定の中心角度で離間するように弁本体に形成され、前記弁室に連通する複数の水平方向流路と、
前記ボール弁体の駆動軸の方向に弁本体に形成され、前記弁室に連通する鉛直方向流路と、
前記ボール弁体に形成され、前記水平方向流路同士を連通するように形成された水平方向連通流路と、
前記ボール弁体に形成され、前記水平方向流路の一つと鉛直方向流路とを連通するように形成された鉛直方向連通流路と、
を備えることを特徴とする。
The present invention has been invented in order to achieve the problems and objects in the prior art as described above.
A multi-way switching valve that switches the flow of fluid by the operation of a valve body,
A ball valve body mounted in a valve chamber formed inside the valve body and configured to rotate in the valve chamber by rotation of a drive shaft;
A plurality of horizontal flow paths formed in the valve body so as to be spaced apart from each other at a constant central angle in the rotation direction of the ball valve body, and communicating with the valve chamber;
A vertical flow path formed in the valve body in the direction of the drive shaft of the ball valve body and communicating with the valve chamber;
A horizontal communication channel formed in the ball valve body and configured to communicate between the horizontal channels;
A vertical communication channel formed in the ball valve body and configured to communicate one of the horizontal channels and a vertical channel;
It is characterized by providing.
このように構成することによって、弁本体には、ボール弁体の回転方向に相互に一定の中心角度で離間するように形成された複数の水平方向流路と、ボール弁体の駆動軸の方向に形成された鉛直方向流路とを備えている。 With this configuration, the valve body has a plurality of horizontal flow paths formed so as to be spaced apart from each other at a constant central angle in the rotation direction of the ball valve body, and the direction of the drive shaft of the ball valve body The vertical direction flow path formed in the.
これに対応して、ボール弁体には、水平方向流路同士を連通するように形成された水平方向連通流路と、水平方向流路の一つと鉛直方向流路とを連通するように形成された鉛直方向連通流路とを備えている。 Correspondingly, the ball valve body is formed so as to communicate a horizontal communication channel formed so as to communicate the horizontal channels, and one of the horizontal channels and the vertical channel. And a vertical communication channel.
従って、駆動軸の回転によって、ボール弁体を弁室内で回転することによって、従来の多方切換弁に比較して、格段に切り換えの種類(方向)が多くなり、様々な分野、用途に適用可能な多方切換弁を提供することができる。 Therefore, by rotating the ball valve body in the valve chamber by the rotation of the drive shaft, the types (directions) of switching are greatly increased compared to conventional multi-way switching valves, and can be applied to various fields and applications. A multi-way switching valve can be provided.
しかも、従来の多方切換弁のように、水平方向の水平方向流路のみを形成するだけでなく、鉛直方向の鉛直方向流路を形成するので、その分、スペース的に余裕ができ、ボールバルブが大型化してしまうことなく、コンパクト化することができる。 Moreover, not only the horizontal flow path in the horizontal direction is formed as in the conventional multi-way switching valve, but also the vertical flow path in the vertical direction is formed. Can be made compact without increasing the size.
従って、本発明の多方切換弁によれば、複雑な構成が不要で、部品点数が少なく、コストも低減でき、しかも、切り換えの種類(方向)が多く、様々な分野、用途に適用可能な多方切換弁を提供することができる。 Therefore, according to the multi-way switching valve of the present invention, a complicated configuration is not required, the number of parts is small, the cost can be reduced, and there are many types (directions) of switching, which can be applied to various fields and applications. A switching valve can be provided.
また、本発明の多方切換弁は、
前記弁本体の水平方向流路の弁室側の開口部の周囲には、弁座部材収容用溝部が形成され、
前記弁座部材収容用溝部には、弁座部材と、弁座部材をボール弁体に押圧するシール部材が装着され、
前記弁座部材と弁座部材収容用溝部の間には、差圧が作用していない状態で隙間Lが形成され、
差圧が作用していない状態で、前記隙間Lが、シール部材の圧縮量dより小さく(L<d)設定されていることを特徴とする。
The multi-way selector valve of the present invention is
Around the opening on the valve chamber side of the horizontal flow path of the valve body, a valve seat member housing groove is formed,
A valve seat member and a seal member that presses the valve seat member against the ball valve body are attached to the groove portion for accommodating the valve seat member,
A gap L is formed between the valve seat member and the valve seat member receiving groove portion in a state where no differential pressure is applied,
The gap L is set to be smaller than the compression amount d of the seal member (L <d) in a state where the differential pressure is not acting.
このように構成することによって、弁座部材収容用溝部には、弁座部材と、弁座部材をボール弁体に押圧するシール部材が装着され、弁座部材と弁座部材収容用溝部の間には、差圧が作用していない状態で隙間Lが形成されるとともに、差圧が作用していない状態で、隙間Lが、シール部材の圧縮量dより小さく(L<d)設定されている。 With this configuration, the valve seat member receiving groove is mounted with a valve seat member and a seal member that presses the valve seat member against the ball valve body, and between the valve seat member and the valve seat member receiving groove. The gap L is formed when no differential pressure is applied, and the gap L is set smaller than the compression amount d of the seal member (L <d) when the differential pressure is not applied. Yes.
従って、シール部材の復元力が常に生じて、弁座部材がボール弁体に押圧された状態であるので、シール性が良好で、たとえ、異常な高圧が印加された場合でも、高圧側から低圧側へのいわゆる裏漏れを防止し、気密性が保持され、安定した性能が得られる。 Therefore, since the restoring force of the seal member is always generated and the valve seat member is pressed against the ball valve body, the sealing performance is good, even if an abnormal high pressure is applied, the low pressure from the high pressure side. So-called back leakage to the side is prevented, airtightness is maintained, and stable performance can be obtained.
また、弁座部材が膨潤変形しても、弁座部材と弁座部材収容用溝部の間には、差圧が作用していない状態で隙間Lが形成されているので、この弁座部材の膨潤変形をシール部材で吸収することができる。そのため、ボール締め付け力が異常に高くなり、作動性が悪くなるという不具合が発生しない。 Further, even if the valve seat member swells and deforms, a gap L is formed between the valve seat member and the valve seat member housing groove portion in a state where no differential pressure is applied. Swelling deformation can be absorbed by the seal member. Therefore, the problem that the ball tightening force becomes abnormally high and the operability deteriorates does not occur.
さらに、弁本体の水平方向流路の弁室側の開口部の周囲に、弁座部材収容用溝部が形成され、弁座部材収容用溝部には、弁座部材と、弁座部材をボール弁体に押圧するシール部材が装着されて、シール性が確保されているが、ボール弁体の駆動軸の方向に弁本体に形成された鉛直方向流路には、このような弁座部材と、弁座部材をボール弁体に押圧するシール部材が装着されていない。 Further, a valve seat member receiving groove is formed around the opening on the valve chamber side of the horizontal flow path of the valve body, and the valve seat member storing groove portion includes a valve seat member and a valve seat member in the ball valve. A sealing member that presses against the body is mounted to ensure sealing performance, but in the vertical flow path formed in the valve body in the direction of the drive shaft of the ball valve body, such a valve seat member, A seal member that presses the valve seat member against the ball valve body is not mounted.
従って、鉛直方向流路を介して、ボール弁体と弁本体の間の間隙に入った流体が排出されるので、ボール弁体と弁本体の間の間隙に、いわゆる液封が生じて破損損傷することがなく、安定した性能が得られる。 Therefore, the fluid that has entered the gap between the ball valve body and the valve body is discharged through the vertical flow path, so that a so-called liquid seal is formed in the gap between the ball valve body and the valve body, resulting in damage and damage. Stable performance can be obtained.
また、本発明の多方切換弁は、前記弁本体には、弁座保持部材が装着され、前記水平方向流路と弁座部材収容用溝部が、弁座保持部材に形成されていることを特徴とする。 In the multi-way switching valve of the present invention, the valve body is provided with a valve seat holding member, and the horizontal flow path and the valve seat member housing groove are formed in the valve seat holding member. And
このように弁本体には、弁座保持部材が装着され、水平方向流路と弁座部材収容用溝部が、弁座保持部材に形成されていれば、弁本体に水平方向流路と弁座部材収容用溝部を加工することなく、別途弁座保持部材にこれらを加工して、弁本体に脱着自在に装着することができるので、加工が容易であり、メンテナンス性も向上する。 As described above, when the valve seat holding member is attached to the valve body, and the horizontal flow path and the valve seat member receiving groove are formed in the valve seat holding member, the horizontal flow path and the valve seat are formed in the valve body. Since these can be separately processed into the valve seat holding member and detachably mounted on the valve body without processing the member accommodating groove, the processing is easy and the maintainability is improved.
また、本発明の多方切換弁は、前記弁本体の水平方向流路が、奇数個の水平方向流路から形成されていることを特徴とする。 In the multi-way switching valve according to the present invention, the horizontal flow path of the valve body is formed of an odd number of horizontal flow paths.
このように弁本体の水平方向流路が、奇数個の水平方向流路から形成されていれば、ボール弁体に、弁本体の水平方向流路同士を連通する水平方向連通流路と、弁本体の残りの水平方向流路の一つと弁本体の鉛直方向流路とを連通する鉛直方向連通流路を形成することができる。 In this way, if the horizontal flow path of the valve body is formed of an odd number of horizontal flow paths, a horizontal communication flow path that connects the horizontal flow paths of the valve body to the ball valve body, and a valve A vertical communication channel that communicates one of the remaining horizontal channels of the main body with the vertical channel of the valve body can be formed.
また、本発明の多方切換弁は、前記弁本体の水平方向流路が、3つの水平方向流路から形成されていることを特徴とする。 The multi-way switching valve of the present invention is characterized in that the horizontal flow path of the valve body is formed of three horizontal flow paths.
これにより、従来の特許文献1、特許文献2の4方向のボールバルブでは、4つの水平方向流路を設ける必要があるのに対して、本発明の4方向の多方切換弁では、弁本体の水平方向流路を、3つの水平方向流路から形成すれば良いので、その分、スペース的に余裕ができ、ボールバルブが大型化してしまうことなく、コンパクト化することができる。
Thus, in the conventional four-way ball valve of
また、本発明の多方切換弁は、
差圧が作用していない状態で、前記水平方向流路が相互になす中心角度θ:θ
前記弁座部材と弁座部材収容用溝部の間の隙間:L
シール部材の圧縮量:d
とした時、
L・cos(θ/2)<d
の関係を満たすように構成されていることを特徴とする。
The multi-way selector valve of the present invention is
Center angle θ: θ formed by the horizontal flow paths with no differential pressure acting
Gap between the valve seat member and the valve seat member receiving groove: L
Compression amount of seal member: d
When
L · cos (θ / 2) <d
It is characterized by satisfy | filling the relationship of these.
すなわち、L・cos(θ/2)<d
の関係を満たすように構成されていれば、例えば、図8、図9に示したように、ボール弁体20が、図8の矢印Fで示した方向に、高圧側から低圧側(B側)に移動しても、高圧側ではシール部材54の潰し代が確保され、シール部材54の復元力が常に作用して、弁座部材56がボール弁体20に押圧された状態である。
これにより、シール性が確保され、高圧側から低圧側(B側)に高圧流体が漏れるのが効果的に防止される。
That is, L · cos (θ / 2) <d
For example, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, the
Thereby, sealing performance is ensured and high pressure fluid is effectively prevented from leaking from the high pressure side to the low pressure side (B side).
また、本発明の多方切換弁は、差圧が作用していない状態で、前記弁座部材と弁座部材収容用溝部の間の隙間Lが、前記シール部材の圧縮量dに対して、L/2<dの関係に設定されていることを特徴とする。 Further, in the multi-way switching valve of the present invention, the gap L between the valve seat member and the valve seat member accommodating groove is L with respect to the compression amount d of the seal member in a state where no differential pressure is applied. It is characterized in that a relationship of / 2 <d is set.
このように構成することによって、弁本体の水平方向流路が、3つの水平方向流路から形成され、これらの水平方向流路が、ボール弁体の回転方向に相互に一定の中心角度120°で離間するように弁本体に形成されていることになる。 By configuring in this way, the horizontal flow path of the valve body is formed from three horizontal flow paths, and these horizontal flow paths are mutually fixed at a central angle of 120 ° in the rotation direction of the ball valve body. It is formed in the valve body so as to be separated from each other.
従って、差圧が作用していない状態で、弁座部材と弁座部材収容用溝部の間の隙間Lが、シール部材の圧縮量dに対して、L/2<dの関係に設定されていれば、後述するように、図8、図9に示したように、ボール弁体が、高圧側から低圧側(B側)に移動しても、高圧側ではシール部材の潰し代が確保され、シール部材の復元力が常に作用して、弁座部材がボール弁体に押圧された状態である。 Accordingly, the gap L between the valve seat member and the valve seat member receiving groove is set to a relationship of L / 2 <d with respect to the compression amount d of the seal member in a state where the differential pressure is not acting. Then, as will be described later, as shown in FIGS. 8 and 9, even if the ball valve body moves from the high pressure side to the low pressure side (B side), the crushing margin of the seal member is secured on the high pressure side. In this state, the restoring force of the seal member always acts and the valve seat member is pressed against the ball valve body.
これにより、シール性が確保され、高圧側から低圧側(B側)に高圧流体が漏れるのが効果的に防止される。 Thereby, sealing performance is ensured and high pressure fluid is effectively prevented from leaking from the high pressure side to the low pressure side (B side).
本発明によれば、弁本体には、ボール弁体の回転方向に相互に一定の中心角度で離間するように形成された複数の水平方向流路と、ボール弁体の駆動軸の方向に形成された鉛直方向流路とを備えている。 According to the present invention, the valve body is formed in the direction of the drive axis of the ball valve body and the plurality of horizontal flow paths formed so as to be spaced apart from each other at a constant central angle in the rotation direction of the ball valve body. The vertical direction flow path was provided.
これに対応して、ボール弁体には、水平方向流路同士を連通するように形成された水平方向連通流路と、水平方向流路の一つと鉛直方向流路とを連通するように形成された鉛直方向連通流路とを備えている。 Correspondingly, the ball valve body is formed so as to communicate a horizontal communication channel formed so as to communicate the horizontal channels, and one of the horizontal channels and the vertical channel. And a vertical communication channel.
従って、駆動軸の回転によって、ボール弁体を弁室内で回転することによって、従来の多方切換弁に比較して、格段に切り換えの種類(方向)が多くなり、様々な分野、用途に適用可能な多方切換弁を提供することができる。 Therefore, by rotating the ball valve body in the valve chamber by the rotation of the drive shaft, the types (directions) of switching are greatly increased compared to conventional multi-way switching valves, and can be applied to various fields and applications. A multi-way switching valve can be provided.
しかも、従来の多方切換弁のように、水平方向の水平方向流路のみを形成するだけでなく、鉛直方向の鉛直方向流路を形成するので、その分、スペース的に余裕ができ、ボールバルブが大型化してしまうことなく、コンパクト化することができる。 Moreover, not only the horizontal flow path in the horizontal direction is formed as in the conventional multi-way switching valve, but also the vertical flow path in the vertical direction is formed. Can be made compact without increasing the size.
従って、本発明の多方切換弁によれば、複雑な構成が不要で、部品点数が少なく、コストも低減でき、しかも、切り換えの種類(方向)が多く、様々な分野、用途に適用可能な多方切換弁を提供することができる。 Therefore, according to the multi-way switching valve of the present invention, a complicated configuration is not required, the number of parts is small, the cost can be reduced, and there are many types (directions) of switching, which can be applied to various fields and applications. A switching valve can be provided.
以下、本発明の実施の形態(実施例)を図面に基づいてより詳細に説明する。
(実施例1)
Hereinafter, embodiments (examples) of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
Example 1
図1は、本発明の多方切換弁を4方向のボールバルブに適用した多方切換弁の一部を切欠した状態の縦断面図、図2は、図1のI−I線での断面図、図3〜図4は、本発明の多方切換弁の作動状態を説明する図1のI−I線での断面図、図5は、図1のII部分の拡大図、図6は、弁座部材が膨潤変形する状態を説明する図1のII部分の拡大図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a multi-way switching valve in which a multi-way switching valve of the present invention is applied to a four-way ball valve, with a part cut away, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 3 to 4 are sectional views taken along the line II of FIG. 1 for explaining the operating state of the multi-way switching valve of the present invention, FIG. 5 is an enlarged view of a portion II in FIG. 1, and FIG. It is an enlarged view of the II part of
図1〜図4において、符号10は、全体で本発明の多方切換弁10を示している。
1-4, the code |
図1〜図4に示したように、本発明の多方切換弁10は、弁本体12を備えており、弁本体12の内部には、略球形状の弁室14が形成されている。この弁室14内には、例えば、直流モーター・ステッピングモータなどの駆動モーターから構成されるアクチュエーター16の駆動軸18に連結されたボール弁体20が、回転可能に装着されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
すなわち、図1に示したように、ボール弁体20の上部の中心には、スリット22が形成されており、このスリット22に、駆動軸18の下端24に形成した図示しない回り止め突設部を嵌合することによって、回り止め防止部26が構成され、駆動軸18とボール弁体20とが、相互に連結されるようになっている。
That is, as shown in FIG. 1, a
また、図1に示したように、弁本体12の上部には、駆動軸18を挿通する挿通孔28が形成されており、弁室14に連通した状態となっている。この挿通孔28は、上部の小径部30と拡径部32とから構成されている。
As shown in FIG. 1, an
図1に示したように、小径部30内に、駆動軸18の上部に形成された2つのフランジ34が配置され、これらのフランジ34の間に、Oリングからなる2つのシール部材36を装着することによって、外部に流体が漏えいするのが防止されるようになっている。
As shown in FIG. 1, two
さらに、駆動軸18の下端24には、バネ保持フランジ38が形成されており、駆動軸18の上部に設けた保持リング40との間に、圧縮状態の圧縮バネ42を介装することによって、Oリング36を常に圧縮するように構成されている。なお、図1中、符号11は、スラストベアリングとしてのPTFE製のリングである。
Further, a
また、図1〜図2に示したように、ボール弁体20の回転方向に相互に一定の中心角度(この実施例の場合には、120°)で離間するように弁本体12に形成され、弁室14に連通する複数の(この実施例では、3つの)水平方向流路44(44a〜44c)が形成されている。
1 and 2, the
すなわち、図1、図2において、弁本体12の右側の側部(A側)には、第1の水平方向流路44aが形成されている。この第1の水平方向流路44aは、図1、図2において、弁本体12の右側(A側)の側部に形成された開口部46aに装着された弁座保持部材48aに形成されている。
That is, in FIGS. 1 and 2, a first
また、図5の拡大図に示したように、弁座保持部材48aの弁室14の側の開口部の周囲には、弁座部材収容用溝部50aが形成されている。そして、弁座部材収容用溝部50aには、その底部にシール溝部52aが形成され、このシール溝部52aに、Oリング形状のシール部材54aが装着されている。
As shown in the enlarged view of FIG. 5, a valve seat
さらに、弁座保持部材48aの弁座部材収容用溝部50aには、シール部材54aの弁室14の側に、弁座部材56aが装着されている。この弁座部材56aには、ボール弁体20に接する側に、弁座シール面58aが形成されており、シール部材54aの復元力によって、弁座部材56aがボール弁体20に押圧されシールされるように構成されている。
Further, a
すなわち、図5に示したように、弁座部材56aと弁座部材収容用溝部50aの間には、差圧が作用していない状態で隙間Lが形成されるとともに、差圧が作用していない状態で、隙間Lが、シール部材54aの圧縮量dより小さく(L<d)設定されている。
That is, as shown in FIG. 5, a gap L is formed between the
従って、シール部材54aの復元力が常に生じて、弁座部材56aがボール弁体20に押圧された状態であるので、シール性が良好で、たとえ、異常な高圧が印加された場合でも、高圧側から低圧側へのいわゆる裏漏れを防止し、気密性が保持され、安定した性能が得られる。
Therefore, since the restoring force of the
また、図6に示したように、弁座部材56aが膨潤変形しても、弁座部材56aと弁座部材収容用溝部50aの間には、差圧が作用していない状態で隙間Lが形成されているので(図6(A)参照)、この弁座部材の膨潤変形をシール部材で吸収することができる(図6(B)参照)。そのため、ボール締め付け力が異常に高くなり、作動性が悪くなるという不具合が発生しない。
As shown in FIG. 6, even if the
なお、図1〜図2に示したように、弁本体12の開口部46aと、弁座保持部材48aとの間には、シール部材60aが装着され、シール性が保持されるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
また、同様に、図2に示したように、弁本体12の右側の側部(A側)に対して、反時計方向に120°の中心角度離間した弁本体12の側部(B側)には、第2の水平方向流路44bが形成されている。この第2の水平方向流路44bは、図2において、弁本体12の側部(B側)の側部に形成された開口部46bに装着された弁座保持部材48bに形成されている。
Similarly, as shown in FIG. 2, the side portion (B side) of the
また、弁座保持部材48bの弁室14の側の開口部の周囲には、弁座部材収容用溝部50bが形成されている。そして、弁座部材収容用溝部50bには、その底部にシール溝部52bが形成され、このシール溝部52bに、Oリング形状のシール部材54bが装着されている。
Further, a valve seat
さらに、弁座保持部材48bの弁座部材収容用溝部50bには、シール部材54bの弁室14の側に、弁座部材56bが装着されている。この弁座部材56bには、ボール弁体20に接する側に、弁座シール面58bが形成されており、シール部材54bの復元力によって、弁座部材56bがボール弁体20に押圧されシールされるように構成されている。
Further, a
また、弁座保持部材48aと同様に、弁座部材56bと弁座部材収容用溝部50bの間には、差圧が作用していない状態で隙間Lが形成されるとともに、差圧が作用していない状態で、隙間Lが、シール部材54bの圧縮量dより小さく(L<d)設定されている。
Similarly to the valve
なお、図2に示したように、弁本体12の開口部46bと、弁座保持部材48bの間には、シール部材60bが装着され、シール性が保持されるようになっている。
As shown in FIG. 2, a
さらに、同様に、図2に示したように、弁本体12の右側の側部(A側)に対して、時計方向に120°の中心角度離間した弁本体12の側部(C側)には、第3の水平方向流路44cが形成されている。この第3の水平方向流路44cは、図2において、弁本体12の側部(C側)の側部に形成された開口部46cに装着された弁座保持部材48cに形成されている。
Further, similarly, as shown in FIG. 2, the
また、弁座保持部材48cの弁室14の側開口部の周囲には、弁座部材収容用溝部50cが形成されている。そして、弁座部材収容用溝部50cには、その底部にシール溝部52cが形成され、このシール溝部52cに、Oリング形状のシール部材54cが装着されている。
Further, a valve seat
さらに、弁座保持部材48cの弁座部材収容用溝部50cには、シール部材54cの弁室14の側に、弁座部材56cが装着されている。この弁座部材56cには、ボール弁体20に接する側に、弁座シール面58cが形成されており、シール部材54cの復元力によって、弁座部材56cがボール弁体20に押圧され、弁座シール面58cでシールされるように構成されている。
Further, a
また、弁座保持部材48aと同様に、弁座部材56cと弁座部材収容用溝部50cの間には、差圧が作用していない状態で隙間Lが形成されるとともに、差圧が作用していない状態で、隙間Lが、シール部材54cの圧縮量dより小さく(L<d)設定されている。
Similarly to the valve
なお、図2に示したように、弁本体12の開口部46cと、弁座保持部材48cの間には、シール部材60cが装着され、シール性が保持されるようになっている。
As shown in FIG. 2, a
さらに、図1に示したように、弁本体12の底部(D側)には、弁本体12の駆動軸18の方向(鉛直方向)に、弁室14に連通する鉛直方向流路62が形成されている。
Further, as shown in FIG. 1, a
一方、図1〜図2に示したように、ボール弁体20には、弁本体12に形成された水平方向流路44(44a〜44c)同士を連通するように形成された水平方向連通流路64が形成されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 2, the
すなわち、水平方向連通流路64は、例えば、ボール弁体20が、図2の回転位置にある際に、弁本体12の側部(B側)の第2の水平方向流路44bと、弁本体12の側部(C側)の第3の水平方向流路44cを連通するように形成されている。
That is, the horizontal
図2に示したように、水平方向連通流路64は、例えば、ボール弁体20が、図2の回転位置にある際に、弁本体12の側部(B側)の第2の水平方向流路44bと連通する連通流路64aと、弁本体12の側部(C側)の第3の水平方向流路44cと連通する連通流路64bとから構成されている。すなわち、図2に示したように、連通流路64aと連通流路64bとは、略120°の中心角度で離間しており、連通している。
As shown in FIG. 2, the
また、図1〜図2に示したように、ボール弁体20には、弁本体12に形成された水平方向流路44(44a〜44c)の一つと鉛直方向流路62とを連通するように形成された鉛直方向連通流路66が形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
すなわち、鉛直方向連通流路66は、例えば、ボール弁体20が、図2の回転位置にある際に、弁本体12の右側の側部(A側)の第1の水平方向流路44aと、弁本体12の底部(D側)の鉛直方向流路62とを連通するように形成されている。
That is, the
図1〜図2に示したように、鉛直方向連通流路66は、例えば、ボール弁体20が、図2の回転位置にある際に、弁本体12の右側の側部(A側)の第1の水平方向流路44aと連通する水平方向に形成された連通流路66aと、弁本体12の底部(D側)の鉛直方向流路62とを連通する鉛直方向の連通流路66bと、これらの連通流路66aと連通流路66bとを連通する連通流路66cとから構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 2, the
このように構成される本発明の多方切換弁10の作動について、図2〜図4に基づいて説明する。
The operation of the
先ず、ボール弁体20が、図2の回転位置にある際には、前述したように、ボール弁体20の水平方向連通流路64を介して、弁本体12の側部(B側)の第2の水平方向流路44bと、弁本体12の側部(C側)の第3の水平方向流路44cとが連通する。すなわち、B⇔C方向の流路が形成される。
First, when the
また、ボール弁体20が、図2の回転位置にある際には、前述したように、ボール弁体20の鉛直方向連通流路66を介して、弁本体12の右側の側部(A側)の第1の水平方向流路44aと、弁本体12の底部(D側)の鉛直方向流路62とが連通する。すなわち、A⇔D方向の流路が形成される。
When the
そして、ボール弁体20が、図2の回転位置にある状態から、アクチュエーター16を駆動させて、駆動軸18に連結されたボール弁体20を、図2において反時計方向に120°回転させることによって、ボール弁体20が、図3の回転位置にある状態とする。
Then, from the state where the
この状態では、図3に示したように、ボール弁体20の水平方向連通流路64を介して、弁本体12の右側の側部(A側)の第1の水平方向流路44aと、弁本体12の側部(C側)の第3の水平方向流路44cとが連通する。すなわち、A⇔C方向の流路が形成される。
In this state, as shown in FIG. 3, the first
また、ボール弁体20が、図3の回転位置にある際には、ボール弁体20の鉛直方向連通流路66を介して、弁本体12の側部(B側)の第2の水平方向流路44bと、弁本体12の底部(D側)の鉛直方向流路62とが連通する。すなわち、B⇔D方向の流路が形成される。
Further, when the
続いて、ボール弁体20が、図3の回転位置にある状態から、アクチュエーター16を駆動させて、駆動軸18に連結されたボール弁体20を、図3において反時計方向に120°回転させることによって、ボール弁体20が、図4の回転位置にある状態とする。
Subsequently, the
この状態では、図4に示したように、ボール弁体20の水平方向連通流路64を介して、弁本体12の右側の側部(A側)の第1の水平方向流路44aと、弁本体12の側部(B側)の第2の水平方向流路44bとが連通する。すなわち、A⇔B方向の流路が形成される。
In this state, as shown in FIG. 4, the first
また、ボール弁体20が、図4の回転位置にある際には、ボール弁体20の鉛直方向連通流路66を介して、弁本体12の側部(C側)の第3の水平方向流路44cと、弁本体12の底部(D側)の鉛直方向流路62とが連通する。すなわち、C⇔D方向の流路が形成される。
Further, when the
このように構成することによって、弁本体12には、ボール弁体20の回転方向に相互に一定の中心角度で離間するように形成された複数の水平方向流路44と、ボール弁体20の駆動軸18の方向に形成された鉛直方向流路62とを備えている。
With this configuration, the
これに対応して、ボール弁体20には、水平方向流路44(44a〜44c)同士を連通するように形成された水平方向連通流路64と、水平方向流路44(44a〜44c)の一つと鉛直方向流路62とを連通するように形成された鉛直方向連通流路66とを備えている。
Correspondingly, the
従って、駆動軸18の回転によって、ボール弁体20を弁室14内で回転することによって、従来の多方切換弁に比較して、格段に切り換えの種類(方向)が多くなり、様々な分野、用途に適用可能な多方切換弁を提供することができる。
Therefore, by rotating the
しかも、従来の多方切換弁のように、水平方向の水平方向流路のみを形成するだけでなく、鉛直方向の鉛直方向流路62を形成するので、その分、スペース的に余裕ができ、ボールバルブが大型化してしまうことなく、コンパクト化することができる。
Moreover, since not only the horizontal flow path in the horizontal direction but also the
従って、本発明の多方切換弁によれば、複雑な構成が不要で、部品点数が少なく、コストも低減でき、しかも、切り換えの種類(方向)が多く、様々な分野、用途に適用可能な多方切換弁を提供することができる。 Therefore, according to the multi-way switching valve of the present invention, a complicated configuration is not required, the number of parts is small, the cost can be reduced, and there are many types (directions) of switching, which can be applied to various fields and applications. A switching valve can be provided.
このように構成される本発明の多方切換弁10のシール状態について、以下に説明する。
The sealing state of the
図7〜図8は、本発明の多方切換弁のシール状態を説明する図1のI−I線での断面図である。 FIGS. 7-8 is sectional drawing in the II line | wire of FIG. 1 explaining the sealing state of the multiway switching valve of this invention.
なお、図7〜図8は、説明の便宜上、本発明の多方切換弁10全体を、図2の状態から反時計方向に30°回転した状態を示している。また、説明の便宜上、断面のハッチングを省略し、その代わりに、高圧流体の部分をハッチングで図示している。
7 to 8 show a state in which the entire
図7の状態は、図1〜図2の状態と同じであり、弁本体12の右側の側部(A側)の第1の水平方向流路44aと、弁本体12の底部(D側)に形成された鉛直方向流路62とが高圧側で、弁本体12の側部(B側)の第2の水平方向流路44bと、弁本体12の側部(C側)の第3の水平方向流路44cとが低圧の場合であって、下記のような状態となる。
The state of FIG. 7 is the same as the state of FIGS. 1 to 2, and the first
すなわち、弁本体12の右側の側部(A側)の第1の水平方向流路44aから導入された高圧の流体は、図7のハッチングで示したように、ボール弁体20に形成された鉛直方向連通流路66を介して、弁本体12の底部(D側)に形成された鉛直方向流路62に流入する。
また、後述のように鉛直方向流路62には弁座部材が装着されていないため、第1の水平方向流路44aから導入された高圧の流体は、ボール弁体20と弁本体12の間の間隙Sにも流入する。
That is, the high-pressure fluid introduced from the first
In addition, since the valve seat member is not attached to the
一方、弁本体12の側部(B側)の第2の水平方向流路44bからの低圧流体は、ボール弁体20に形成された水平方向連通流路64を介して、弁本体12の側部(C側)の第3の水平方向流路44cに流入する。
On the other hand, the low-pressure fluid from the second
この場合、ボール弁体20と弁本体12の間の間隙Sでは、図7のハッチングで示したように、間隙S1〜S3内が全て高圧となる。一方、弁本体12の側部(B側)の第2の水平方向流路44b、ボール弁体20に形成された水平方向連通流路64、および、弁本体12の側部(C側)の第3の水平方向流路44cは低圧である。
従って、シール部材54b、54cのそれぞれの復元力によって、高圧流体と低圧流体とを気密に分離する弁座部材56b、56cがボール弁体20に押圧される。これにより、ボール弁体20と弁座部材56b、56cの弁座シール面58b、58cとのシール性は維持され、高圧流体と低圧流体は気密に分離される。
In this case, in the gap S between the
Accordingly, the
ところで、弁本体12の水平方向流路44の弁室14の側の開口部の周囲に、弁座部材収容用溝部50が形成され、弁座部材収容用溝部50には、弁座部材56と、弁座部材56をボール弁体20に押圧するシール部材54が装着されて、シール性が確保されているが、ボール弁体20の駆動軸18の方向に弁本体12の底部(D側)に形成された鉛直方向流路62には、このような弁座部材56と、弁座部材56をボール弁体20に押圧するシール部材54が装着されていない。
By the way, a valve seat member accommodation groove 50 is formed around the opening on the
従って、例えば、ボール弁体20が、図1〜図2の回転位置にある場合に、弁本体12の右側の側部(A側)の第1の水平方向流路44aが高圧側で、弁本体12の側部(B側)の第2の水平方向流路44bと、弁本体12の側部(C側)の第3の水平方向流路44cとが低圧の場合には、下記のような状態となる。
Therefore, for example, when the
すなわち、弁本体12の右側の側部(A側)の第1の水平方向流路44aから導入された高圧の流体は、図7のハッチングで示したように、ボール弁体20に形成された鉛直方向連通流路66を介して、ボール弁体20と弁本体12の間の間隙Sに高圧流体が流入する。
That is, the high-pressure fluid introduced from the first
この場合、弁本体12の底部(D側)に形成された鉛直方向流路62には、水平方向流路44a、44b、44cに装着されたような弁座部材56と、弁座部材56をボール弁体20に押圧するシール部材54が装着されていないので、図1の矢印Eで示したように、鉛直方向連通流路66を介して、ボール弁体20と弁本体12の間の間隙Sに入った流体が排出される。従って、ボール弁体20と弁本体12の間の間隙Sに、いわゆる液封が生じて破損損傷することがなく、安定した性能が得られる。
In this case, the
一方、図8の状態は、図3の状態と同じであり、弁本体12の右側の側部(A側)の第1の水平方向流路44aと、弁本体12の側部(C側)の第3の水平方向流路44cとが高圧側で、弁本体12の側部(B側)の第2の水平方向流路44bと、弁本体12の底部(D側)に形成された鉛直方向流路62が低圧の場合であって、下記のような状態となる。
On the other hand, the state of FIG. 8 is the same as the state of FIG. 3, and the first
すなわち、弁本体12の右側の側部(A側)の第1の水平方向流路44aから導入された高圧の流体は、図8のハッチングで示したように、ボール弁体20に形成された水平方向連通流路64を介して、弁本体12の側部(C側)の第3の水平方向流路44cに流入する。
That is, the high-pressure fluid introduced from the first
一方、弁本体12の側部(B側)の第2の水平方向流路44bからの低圧流体は、ボール弁体20に形成された鉛直方向連通流路66を介して、弁本体12の底部(D側)に形成された鉛直方向流路62に流入する。また、上述のように、鉛直方向流路62には弁座部材は装着されていないため、ボール弁体20と弁本体12の間の間隙Sにも低圧流体が流入する。
On the other hand, the low-pressure fluid from the second
従って、この場合、弁本体12の右側の側部(A側)の第1の水平方向流路44aの高圧流体、ボール弁体20に形成された水平方向連通流路64の高圧流体、および、弁本体12の側部(C側)の第3の水平方向流路44cの高圧流体と、弁本体12の側部(B側)の水平方向流路44bの低圧流体、および、ボール弁体12と弁本体12の間の間隙Sの低圧流体との差圧による作用によって、図8の矢印Fで示した方向にボール弁体20が移動することになる。
Therefore, in this case, the high-pressure fluid in the first
従って、弁座部材56a、56cの弁座シール面58a、58cのボール弁体20に対する密着度を保たないと、高圧流体が、ボール弁体20と弁本体12の間の間隙Sに漏れて、低圧側である弁本体12の底部(D側)に形成された鉛直方向流路62、弁本体12の側部(B側)の第2の水平方向流路44bへ弁漏れが生じてしまうことになる。
Therefore, if the degree of close contact between the valve seat seal surfaces 58a and 58c of the
このために、本発明の多方切換弁10では、図8、図9に示したように、弁座部材56と弁座部材収容用溝部50との間の隙間Lと、シール部材54の圧縮量dとの関係を下記のように設定している。
なお、図9では、説明の便宜上、弁座部材56b、56cのみを図示しており、弁座部材56aについては、省略して図示している。
For this reason, in the
In FIG. 9, for convenience of explanation, only the
差圧が作用していない状態では、弁本体12の側部(A〜C側)では、弁座保持部材48a〜48cの弁座部材収容用溝部50a〜50cに装着された弁座部材56a〜56cは、弁座部材56a〜56cと弁座部材収容用溝部50a〜50cの間には、それぞれ、隙間Lが形成されている。
In a state where the differential pressure is not acting, the
従って、図8の矢印Fで示した方向にボール弁体20が移動する場合、ボール弁体20の移動量は、最大で隙間Lの距離となる。
Therefore, when the
この場合、図8、図9(C)に示したように、弁本体12の側部(C側)では、弁座保持部材48cの弁座部材収容用溝部50cに装着された弁座部材56bは、シール部材54cの復元力が作用していないと、弁座シール面58cがボール弁体20に押圧されなくなり漏れが生じてしまうことになる。
In this case, as shown in FIGS. 8 and 9C, on the side (C side) of the
すなわち、上述したように、図8の矢印Fで示した方向にボール弁体20が移動した場合、図9(A)、図9(B)に示したように、弁座部材56bは、最大で隙間Lの分だけ弁座保持部材48bの方向に変位する。
That is, as described above, when the
一方、図8の矢印Fで示した方向にボール弁体20が移動した場合、弁座部材56cと弁座部材56aは、それぞれ、弁座保持部材48c、弁座保持部材48aから離れる方向に変位にする。
この場合、その最大の変位量Xは、水平方向流路44a〜44cが相互になす中心角度θ(図8参照)に依存する。
On the other hand, when the
In this case, the maximum displacement amount X depends on the center angle θ (see FIG. 8) formed by the
すなわち、ボール弁体20の移動量をAとした時、弁座部材56cと弁座部材56aの変位量Xは、X=A・cos(θ/2)の関係式で表される。
なお、θの角度は、多方切換弁であるためには、0°<θ≦180°の範囲であるのが望ましい。
That is, when the movement amount of the
The angle θ is preferably in the range of 0 ° <θ ≦ 180 ° in order to be a multi-way switching valve.
さらに、水平方向流路44が奇数個の場合(例えば、この実施例のように、水平方向流路44a〜44cの3つで、鉛直方向流路62が1つの場合)には、0<θ≦120°であるのが望ましい
この実施例の場合、水平方向流路の数は、水平方向流路44a〜44cの3つであり、中心角度θは、120°となるため、X=A・cos60°=A・1/2となる。
Further, when the number of horizontal flow paths 44 is an odd number (for example, as in this embodiment, when three
この実施例の場合、ボール弁体20がボール弁体20に作用する差圧により、図8の矢印Fで示した方向に移動すると、ボール弁体20の最大の移動量Aは、弁座部材56bと弁座保持部材48bとの隙間であるL(A=L)となる(図9(A)、図9(B)参照)。
従って、図9(A)の矢印に示したように、弁座部材56bも、隙間L分だけ弁座保持部材48bの方向に変位する。
In the case of this embodiment, when the
Therefore, as shown by the arrow in FIG. 9A, the
一方、弁座部材56cと弁座部材56aも変位するが、その方向は、それぞれ、弁座部材保持部48c、弁座部材保持部48aから離れる方向となり、その変位量Xは、最大でL/2となる(図9(A)、図9(C)参照)。
On the other hand, the
すなわち、水平方向流路44a〜44cが相互になす中心角度θは、120°であるため、シール部材54cの圧縮量dは、図9(B)に示したように、Y軸方向の移動量L/2より大きくないと、弁座シール面58cがボール弁体20に押圧されなくなり漏れが生じてしまうことになる。従って、この関係を、式で表せば下記のようになる。
That is, since the central angle θ between the
すなわち、この実施例の場合、差圧が作用していない状態で、弁座部材56と弁座部材収容用溝部50の間の隙間Lが、シール部材54の圧縮量dに対して、L/2<dの関係に設定されていることが必要である。
That is, in the case of this embodiment, the gap L between the valve seat member 56 and the valve seat member accommodating groove 50 is L / L relative to the compression amount d of the seal member 54 in a state where the differential pressure is not acting. It is necessary that the
このように、差圧が作用していない状態で、弁座部材56と弁座部材収容用溝部50の間の隙間Lが、シール部材54の圧縮量dに対して、L/2<dの関係に設定されていれば、図8、図9に示したように、ボール弁体20が、図8の矢印Fで示した方向に、高圧側から低圧側(B側)に移動しても、高圧側ではシール部材54の潰し代が確保され、シール部材54の復元力が常に作用して、弁座部材56がボール弁体20に押圧された状態である。
As described above, the gap L between the valve seat member 56 and the valve seat member accommodation groove 50 is L / 2 <d with respect to the compression amount d of the seal member 54 in a state where the differential pressure is not acting. If the relationship is set, as shown in FIGS. 8 and 9, even if the
従って、この関係を、一般式で表せば下記のようになる。
すなわち、
水平方向流路44が相互になす中心角度θ:θ
弁座部材56と弁座部材収容用溝部50の間の隙間:L
シール部材54の圧縮量:d
とした時、
L・cos(θ/2)<d
の関係を満たせばよい。
Therefore, this relationship can be expressed by the following general formula.
That is,
Center angle θ formed between the horizontal flow paths 44: θ
Gap between the valve seat member 56 and the valve seat member housing groove 50: L
Compression amount of the seal member 54: d
When
L · cos (θ / 2) <d
Satisfy this relationship.
これにより、シール性が確保され、高圧側から低圧側(B側およびD側)に高圧流体が漏れるのが効果的に防止される。
(実施例2)
Thereby, sealing performance is ensured, and high pressure fluid is effectively prevented from leaking from the high pressure side to the low pressure side (B side and D side).
(Example 2)
図10は、本発明の多方切換弁10の別の実施例の示す概略図である。
FIG. 10 is a schematic view showing another embodiment of the
この実施例の多方切換弁10は、図1〜10に示した実施例1の多方切換弁10と基本的には同様な構成であり、同一の構成部材には、同一の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
なお、図10では、説明の便宜上、簡易に図示したものであって、弁座保持部材48、弁座部材収容用溝部50、シール溝部52、シール部材54、弁座部材56などは省略して図示している。
The
In FIG. 10, the valve seat holding member 48, the valve seat member accommodating groove portion 50, the seal groove portion 52, the seal member 54, the valve seat member 56, etc. are omitted for convenience of explanation. It is shown.
実施例1では、ボール弁体20の回転方向に相互に一定の中心角度(実施例1の場合には、120°)で離間するように弁本体12に形成され、弁室14に連通する複数の(実施例1では、3つの)水平方向流路44(44a〜44c)が形成されている。
In the first embodiment, a plurality of valves are formed in the
これに対して、この実施例では、ボール弁体20の回転方向に相互に一定の中心角度(実施例2の場合には、72°)で離間するように弁本体12に形成され、弁室14に連通する複数の(実施例2では、5つの)水平方向流路44(44a〜44e)が形成されている。
In contrast, in this embodiment, the
従って、実施例1の場合には、ボール弁体20に1つの水平方向連通流路64が形成されているが、この実施例の場合には、ボール弁体20に2つの水平方向連通流路64が形成されている。
Accordingly, in the case of the first embodiment, one
なお、この実施例の多方切換弁10の場合には、水平方向流路44aが低圧で、それ以外の水平方向流路44b〜44eが高圧の時には、図10の矢印G方向に、ボール弁体20が移動することになる。
In the case of the
従って、この場合には、水平方向流路44c、水平方向流路44dから低圧側である水平方向流路44aに漏れることになる。
従って、この場合にも、上記一般式、
L・cos(θ/2)<d
の関係を満たせばよい。
Therefore, in this case, leakage occurs from the
Therefore, also in this case, the above general formula,
L · cos (θ / 2) <d
Satisfy this relationship.
このように、本発明の多方切換弁10では、3個以上の奇数個の水平方向流路から形成することが可能である。
Thus, in the
このように弁本体12の水平方向流路44が、奇数個の水平方向流路44から形成されていれば、ボール弁体20に、弁本体12の水平方向流路44同士を連通する水平方向連通流路64と、弁本体12の残りの水平方向流路44の一つと弁本体12の鉛直方向流路62とを連通する鉛直方向連通流路66を形成することができる。
Thus, if the horizontal flow path 44 of the
以上、本発明の好ましい実施の態様を説明してきたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、上記実施例では、水平方向流路44を、弁本体12の側部に形成された開口部46に装着された弁座保持部材48に形成したが、水平方向流路44を弁本体12に直接形成することも可能である。
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this. For example, in the above embodiment, the horizontal flow path 44 is formed on the side of the
また、高圧側、低圧側、流体の流れ方向は、特に限定されるものではなく適用可能であるなど本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Further, the high pressure side, the low pressure side, and the flow direction of the fluid are not particularly limited, and various changes can be made without departing from the object of the present invention.
本発明は、例えば、エアコン、冷凍機などの空気調和機の冷媒循環回路の冷媒、プラントにおける流体、ガス分野におけるガスなどの流体制御に用いられ、弁体の動作により流体の流れを多方向に切り替える多方切換弁に適用することができる。 The present invention is used, for example, for fluid control of a refrigerant circulation circuit of an air conditioner such as an air conditioner or a refrigerator, a fluid in a plant, a gas in a gas field, etc. It can be applied to a multi-way switching valve for switching.
10 多方切換弁
11 スラストベアリング
12 弁本体
14 弁室
16 アクチュエーター
18 駆動軸
20 ボール弁体
22 スリット
24 下端
26 回り止め防止部
28 挿通孔
30 小径部
32 拡径部
34 フランジ
36 シール部材
38 バネ保持フランジ
40 保持リング
42 圧縮バネ
44 水平方向流路
44a 第1の水平方向流路
44b 第2の水平方向流路
44c 第3の水平方向流路
46 開口部
46a 開口部
46b 開口部
46c 開口部
48 弁座保持部材
48a 弁座保持部材
48b 弁座保持部材
48c 弁座保持部材
50 弁座部材収容用溝部
50a 弁座部材収容用溝部
50b 弁座部材収容用溝部
50c 弁座部材収容用溝部
52a シール溝部
52b シール溝部
52c シール溝部
54 シール部材
54a シール部材
54b シール部材
54c シール部材
56 弁座部材
56a 弁座部材
56b 弁座部材
56c 弁座部材
58 弁座シール面
58a 弁座シール面
58b 弁座シール面
58c 弁座シール面
60a シール部材
60b シール部材
60c シール部材
62 鉛直方向流路
64 水平方向連通流路
64a 連通流路
64b 連通流路
66 鉛直方向連通流路
66a 連通流路
66b 連通流路
66c 連通流路
100 ボールバルブ
102 弁本体
104 弁室
106-112 水平方向流路
106a-110a 突出部
114 弁座部材
116 シール部材収容溝
118 Oリング
120 座金
122 皿バネ
124 ボール弁体
126、128 連通流路(弁孔)
130 挿通孔
132 回転軸
200 ボールバルブ
202 弁本体
204 弁室
206-212 水平方向流路
214 弁座部材収容用溝部
216 弁座部材
218 ボール弁体
220 シール部材
d 圧縮量
L 隙間
L/2 移動量
S 間隙
S1-S3 間隙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Multiway switching valve 11 Thrust bearing 12 Valve main body 14 Valve chamber 16 Actuator 18 Drive shaft 20 Ball valve body 22 Slit 24 Lower end 26 Anti-rotation prevention part 28 Insertion hole 30 Small diameter part 32 Large diameter part 34 Flange 36 Seal member 38 Spring holding flange 40 retaining ring 42 compression spring 44 horizontal flow path 44a first horizontal flow path 44b second horizontal flow path 44c third horizontal flow path 46 opening 46a opening 46b opening 46c opening 48 valve seat Holding member 48a Valve seat holding member 48b Valve seat holding member 48c Valve seat holding member 50 Valve seat member receiving groove 50a Valve seat member receiving groove 50b Valve seat member receiving groove 50c Valve seat member receiving groove 52a Seal groove 52b Seal Groove 52c Seal groove 54 Seal member 54a Seal member 54b Seal member 54c Valve member 56a Valve seat member 56a Valve seat member 56b Valve seat member 56c Valve seat member 58 Valve seat seal surface 58a Valve seat seal surface 58b Valve seat seal surface 58c Valve seat seal surface 60a Seal member 60b Seal member 60c Seal member 62 Vertical direction Channel 64 Horizontal communication channel 64a Communication channel 64b Communication channel 66 Vertical communication channel 66a Communication channel 66b Communication channel 66c Communication channel 100 Ball valve 102 Valve body 104 Valve chamber 106-112 Horizontal channel 106a-110a Projection 114 Valve seat member 116 Seal member receiving groove 118 O-ring 120 Washer 122 Belleville spring 124 Ball valve body 126, 128 Communication channel (valve hole)
130
Claims (7)
弁本体の内部に形成された弁室内に装着され、駆動軸の回転によって、弁室内で回転するように構成されたボール弁体と、
前記ボール弁体の回転方向に相互に一定の中心角度で離間するように弁本体に形成され、前記弁室に連通する複数の水平方向流路と、
前記ボール弁体の駆動軸の方向に弁本体に形成され、前記弁室に連通する鉛直方向流路と、
前記ボール弁体に形成され、前記水平方向流路同士を連通するように形成された水平方向連通流路と、
前記ボール弁体に形成され、前記水平方向流路の一つと鉛直方向流路とを連通するように形成された鉛直方向連通流路と、
を備えることを特徴とする多方切換弁。 A multi-way switching valve that switches the flow of fluid by the operation of a valve body,
A ball valve body mounted in a valve chamber formed inside the valve body and configured to rotate in the valve chamber by rotation of a drive shaft;
A plurality of horizontal flow paths formed in the valve body so as to be spaced apart from each other at a constant central angle in the rotation direction of the ball valve body, and communicating with the valve chamber;
A vertical flow path formed in the valve body in the direction of the drive shaft of the ball valve body and communicating with the valve chamber;
A horizontal communication channel formed in the ball valve body and configured to communicate between the horizontal channels;
A vertical communication channel formed in the ball valve body and configured to communicate one of the horizontal channels and a vertical channel;
A multi-way switching valve comprising:
前記弁座部材収容用溝部には、弁座部材と、弁座部材をボール弁体に押圧するシール部材が装着され、
前記弁座部材と弁座部材収容用溝部の間には、差圧が作用していない状態で隙間Lが形成され、
差圧が作用していない状態で、前記隙間Lが、シール部材の圧縮量dより小さく(L<d)設定されていることを特徴とする請求項1に記載の多方切換弁。 Around the opening on the valve chamber side of the horizontal flow path of the valve body, a valve seat member housing groove is formed,
A valve seat member and a seal member that presses the valve seat member against the ball valve body are attached to the groove portion for accommodating the valve seat member,
A gap L is formed between the valve seat member and the valve seat member receiving groove portion in a state where no differential pressure is applied,
2. The multi-way selector valve according to claim 1, wherein the gap L is set to be smaller than a compression amount d of the seal member (L <d) in a state where no differential pressure is applied.
前記弁座部材と弁座部材収容用溝部の間の隙間:L
シール部材の圧縮量:d
とした時、
L・cos(θ/2)<d
の関係を満たすように構成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の多方切換弁。 Center angle θ: θ formed by the horizontal flow paths with no differential pressure acting
Gap between the valve seat member and the valve seat member receiving groove: L
Compression amount of seal member: d
When
L · cos (θ / 2) <d
The multi-way switching valve according to claim 1, wherein the multi-way switching valve is configured to satisfy the relationship:
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