JP2023094337A - valve device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハウジング内で弁体を作動させることにより、同ハウジングにおける流体の流入口及び流出口の連通状態を変更するようにしたバルブ装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve device that changes the state of communication between a fluid inlet and a fluid outlet in a housing by actuating a valve body within the housing.
バルブ装置の一形態として、図5に示すものが知られている。このバルブ装置60は、収容部62を有するハウジング61と、弁本体部71を有する弁体70とを備えている。弁本体部71は、収容部62に回転可能に収容されている。ハウジング61には、流体FLの流入口63及び流出口64が、収容部62に面して開口されている。流出口64は、ハウジング61の複数箇所に形成されている。弁本体部71は、流入口63と流出口64との連通状態を変更する可動流路72を有している。流体FLの流れ方向における可動流路72の上流端72u及び下流端72dは、弁本体部71の外面において開口している。なお、上記のように、ハウジング及び弁体を備え、弁体を回転させることにより、流入口及び流出口の連通状態を変更するようにしたバルブ装置は、例えば、特許文献1に記載されている。
As one form of the valve device, the one shown in FIG. 5 is known. This
さらに、上記図5に示すバルブ装置60におけるハウジング61には、流出口64を介して収容部62に連通する流出路65が流出口64と同数形成されている。各流出路65は、流出口64から延びる上流流路部66と、上流流路部66に対し直交する方向へ延びる下流流路部67とを備えている。流出路65毎の下流流路部67は、上流流路部66に対し、連通口68を介して連通状態で接続されている。
Furthermore, the
上記バルブ装置60によれば、同バルブ装置60の外部から供給された流体FLは、流入口63を通って可動流路72に流入する。そして、弁体70の回転により、可動流路72の下流端72dが、いずれかの流出口64に対向すると、流入口63と流出口64とが可動流路72を介して連通した状態となる。流体FLは、可動流路72を流れた後、流出口64を通って流出路65に導かれる。流体FLは上流流路部66を流れ、下流流路部67との接続部分で流れ方向を変える。流体FLは、連通口68を通って下流流路部67に移り、同下流流路部67を流れた後に、バルブ装置60の外部へ流出される。
According to the
ところが、上記図5に示す従来のバルブ装置60では、上流流路部66での流体FLの流れ方向と、下流流路部67での流体FLの流れ方向とが大きく異なる。流体FLは、上流流路部66から下流流路部67に移る際に流れ方向を大きく変える。そのため、流れ方向を変えた直後に流体FLが流れる空間Sでは、流体FLの剥離が起こり、渦Vが発生する。空間Sのうち、流体FLが流れることのできる領域が、渦Vの分だけ小さくなって、圧力損失が増大する。この場合には、ポンプで流体を再加圧する等の対策が必要となる。
However, in the
上記課題を解決するバルブ装置は、収容部を有し、かつ流体の流入口及び流出口が前記収容部に面して開口されたハウジングと、前記収容部に作動可能に収容された弁本体部を有する弁体とを備え、前記弁本体部には、前記流入口と前記流出口との連通状態を変更する可動流路が形成され、さらに、前記ハウジングには、前記流出口を介して前記収容部に連通する流出路が形成され、前記流出路は、前記流出口から延びる上流流路部と、前記上流流路部に対し交差する方向へ延び、かつ前記上流流路部に対し、連通口を介して連通状態で接続された下流流路部とを備えるバルブ装置であって、前記上流流路部での前記流体の流れ方向を上流流れ方向とし、前記下流流路部での前記流体の流れ方向を下流流れ方向とした場合、前記流れ方向を前記下流流れ方向に変えた直後に前記流体が流れる空間を、前記上流流れ方向における下流側へ拡張する拡張空間が、前記流出路に設けられている。 A valve device for solving the above-mentioned problems comprises a housing having an accommodating portion, a fluid inlet and an outlet opening facing the accommodating portion, and a valve main body portion operably accommodated in the accommodating portion. A movable flow path is formed in the valve body for changing the state of communication between the inflow port and the outflow port, and the housing includes the An outflow path communicating with the housing section is formed, and the outflow path extends in a direction intersecting with the upstream flow path section extending from the flow outlet, and communicates with the upstream flow path section. and a downstream channel portion connected in a communicating state via a port, wherein the flow direction of the fluid in the upstream channel portion is defined as an upstream flow direction, and the fluid flows in the downstream channel portion. is defined as the downstream flow direction, the outflow path is provided with an expansion space that expands the space in which the fluid flows immediately after the flow direction is changed to the downstream flow direction toward the downstream side in the upstream flow direction. It is
上記の構成によれば、流出口から流出路へ出た流体は、上流流路部を流れ、下流流路部との接続部分で流れ方向を変える。流体は、連通口を通って下流流路部に移り、同下流流路部を流れた後に、バルブ装置の外部へ流出される。流れ方向を下流流れ方向に変えた直後に流体が流れる空間では、流体の剥離が起こり、渦が発生するおそれがある。 According to the above configuration, the fluid discharged from the outlet to the outflow channel flows through the upstream channel portion and changes its flow direction at the connecting portion with the downstream channel portion. The fluid flows through the communication port to the downstream channel portion, flows through the downstream channel portion, and then flows out of the valve device. In the space where the fluid flows immediately after changing the flow direction to the downstream flow direction, there is a risk that the fluid will separate and generate a vortex.
しかし、上記の構成によれば、上記空間を、上流流れ方向における下流側へ拡張する拡張空間が設けられている。
従って、上記空間のうち、流体が流れる領域が渦により減少しても、その減少分が上記拡張空間によって補填される。流体が流れる領域が確保され、渦による圧力損失の増加が抑制される。
However, according to the above configuration, an expansion space is provided that expands the space downstream in the upstream flow direction.
Therefore, even if the region of the space through which the fluid flows decreases due to the vortex, the decrease is compensated for by the expanded space. A region in which the fluid flows is secured, and an increase in pressure loss due to vortices is suppressed.
上記バルブ装置において、前記拡張空間は、前記上流流路部において、前記上流流れ方向における前記連通口の上流端よりも下流部が、上流部よりも、前記下流流れ方向における下流側へ拡張されることにより形成されていることが好ましい。 In the above valve device, the expansion space is expanded downstream in the upstream flow direction from the upstream end of the communication port in the upstream flow direction to the downstream side of the upstream flow direction. It is preferably formed by
上記の構成によれば、上流流路部では、上流流れ方向における連通口よりも下流部が、上流部よりも、下流流れ方向における下流側へ拡張されている。この拡張により連通口が、上記上流部から下流流れ方向における下流側へ離れる。上記上流部と連通口との間には、空間が生ずる。この空間は、流れ方向を下流流れ方向に変えた直後に流体が流れる空間として機能する。 According to the above configuration, in the upstream flow path portion, the portion downstream of the communication port in the upstream flow direction is expanded further downstream in the downstream flow direction than the upstream portion. This expansion separates the communication port from the upstream portion toward the downstream side in the downstream flow direction. A space is formed between the upstream portion and the communication port. This space functions as a space through which the fluid flows immediately after changing the flow direction to the downstream flow direction.
また、下流部の上記拡張により、上流流れ方向における上記空間の下流側に、上記拡張空間を形成することが可能となる。
上記バルブ装置において、前記下流流路部は、前記上流流れ方向における前記上流流路部の中間部に接続されており、前記上流流れ方向における前記上流流路部の下流端には、同下流端を塞いだ状態でプラグが配置され、前記上流流れ方向における前記プラグの上流端面は、前記下流流路部に近づくに従い、同上流流れ方向における前記連通口の下流端に近づくように、前記上流流れ方向に対し傾斜していることが好ましい。
Moreover, the expansion of the downstream portion enables the expansion space to be formed downstream of the space in the upstream flow direction.
In the above valve device, the downstream flow path portion is connected to an intermediate portion of the upstream flow path portion in the upstream flow direction, and a downstream end of the upstream flow path portion in the upstream flow direction includes a downstream end of the upstream flow path portion. and the upstream end surface of the plug in the upstream flow direction approaches the downstream end of the communication port in the upstream flow direction as it approaches the downstream flow path portion. It is preferably inclined with respect to the direction.
上流流路部を流れる流体の一部は、プラグの上流端面に当たって流れ方向を変える。この際、上流端面が上記の構成によるように傾斜していると、流体は上流端面に沿って流れることで、連通口に向かうように整流される。上記流体は、連通口から下流流路部にスムーズに流入することが可能となる。 A portion of the fluid flowing through the upstream channel section hits the upstream end surface of the plug and changes its flow direction. At this time, if the upstream end surface is inclined as in the above configuration, the fluid flows along the upstream end surface and is rectified toward the communication port. The fluid can smoothly flow into the downstream channel portion from the communication port.
上記バルブ装置において、前記プラグの前記上流端面は、前記下流流れ方向における下流側の端部において前記連通口の前記下流端に隣接していることが好ましい。
上流流路部を流れる流体のうち、プラグの上流端面に当たって流れ方向を変えたものは、同上流端面に沿って流れることで、下流流れ方向における下流側の端部から連通口の下流端に移る。ここで、上記の構成によるように、下流流れ方向における上流端面の下流側の端部が、連通口の下流端に隣接していることから、流体は、上流端面から連通口を通って下流流路部へ、よりスムーズに流入する。
In the above valve device, it is preferable that the upstream end face of the plug is adjacent to the downstream end of the communication port at the downstream end in the downstream flow direction.
Of the fluid flowing in the upstream channel portion, the fluid that has changed its flow direction by hitting the upstream end face of the plug flows along the upstream end face, thereby moving from the downstream end in the downstream flow direction to the downstream end of the communication port. . Here, as in the above configuration, the downstream end of the upstream end face in the downstream flow direction is adjacent to the downstream end of the communication port, so that the fluid flows downstream from the upstream end face through the communication port. It flows into the road more smoothly.
上記バルブ装置によれば、渦の発生による圧力損失の増加を抑制することができる。 According to the above valve device, it is possible to suppress an increase in pressure loss due to the generation of vortices.
以下、バルブ装置をロータリバルブに具体化した一実施形態について、図1~図4を参照して説明する。
図1~図3に示すように、ロータリバルブ10は、ハウジング11、弁体51、一対のパッキン55及びシールリング56を備えている。次に、各部材について説明する。
An embodiment in which the valve device is embodied as a rotary valve will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.
As shown in FIGS. 1 to 3, the
<ハウジング11>
図1及び図3に示すように、ハウジング11は、カバー12及びボディ15を備えている。
<
As shown in FIGS. 1 and 3,
カバー12は略四角板状をなしており、弁体51における軸部52の軸線ALに沿う方向へ延びる軸受孔13を中心部分に有している。カバー12は、軸受孔13の周縁部から軸線ALに沿ってボディ15側(図3の下側)へ突出する突部14を有している。
The
図2~図4に示すように、ボディ15は、上記軸線ALに沿う方向へ延びる筒状部16を備えている。筒状部16は、4つの側壁部17,18によって四角筒状に形成されている。2つの側壁部17は、軸線ALを挟んで相対向している。残りの2つの側壁部18は、軸線ALを挟んで、両側壁部17の対向方向に対し直交する方向に相対向している。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
軸線ALに沿う方向における筒状部16のカバー12とは反対側(図3の下側)の端部には、同端部を塞いだ状態で閉塞部21が形成されている。軸線ALに沿う方向における筒状部16のカバー12側の端部は、開放された開放端22となっている。開放端22は、ボディ15に取り付けられた上記カバー12によって塞がれている。ボディ15における筒状部16及び閉塞部21と、上記カバー12とによって囲まれた箇所は、収容部23を構成している。
A closing
閉塞部21の中心部分には、流体FLの流入口24が収容部23に面して開口されている。閉塞部21における流入口24の周縁部には、軸線ALに沿ってカバー12側(図3の上側)へ突出する円環状の環状突部25が形成されている。
An
ボディ15には、流入口24を介して収容部23に連通する流入路26が形成されている。閉塞部21における流入口24の周縁部からは、円管状の接続管部27が、軸線ALに沿ってカバー12から遠ざかる側(図3の下側)へ突出しており、流入路26の大部分が接続管部27の内部空間によって構成されている。接続管部27には、図3において二点鎖線で示す配管28が接続され、流体供給源(図示略)から流体FLが、配管28及び接続管部27を介して流入口24に供給される。
The
相対向する2つの側壁部17には、流体FLの流出口31,32が収容部23に面して開口されている。
ボディ15には、流出口31を介して収容部23に連通する流出路33が形成されている。流出路33は、上流流路部34及び下流流路部35を備えている。
The
上流流路部34は、流出口31から弁本体部53の径方向外方へ延びている。側壁部17における流出口31の周縁部からは、円管状の管部36が上記径方向外方へ突出している。上流流路部34の大部分は、管部36の内部空間によって構成されている。
The upstream
下流流路部35は、上流流路部34に対し交差する方向へ延びている。本実施形態では、下流流路部35は、上記軸線ALに沿う方向へ延びており、上流流路部34に対し直交している。下流流路部35は、上流流路部34に対し、連通口37を介して連通状態で接続されている。管部36における連通口37の周縁部からは、円管状の接続管部38が上記軸線ALに沿って、接続管部27と同一方向へ突出している。下流流路部35は、接続管部38の内部空間によって構成されている。接続管部38は、図5に示す従来のバルブ装置60における接続管部と同程度の太さ(外径)を有している。この太さは、上記流入用の接続管部27の太さと同程度である。
The
接続管部38には、図3において二点鎖線で示す配管39が接続される。流出路33を流れた流体FLは、配管39を通って、ロータリバルブ10の外部の流体FLの使用先に送られる。
A
上記と同様に、ボディ15には、流出口32を介して収容部23に連通する流出路41が形成されている。流出路41は、上流流路部42及び下流流路部43を備えている。
上流流路部42は、流出口32から弁本体部53の径方向外方であって、上記上流流路部34とは反対側へ延びている。側壁部17における流出口32の周縁部からは、円管状の管部44が上記径方向外方であって、上記管部36とは反対側へ突出している。上流流路部42の大部分は、管部44の内部空間によって構成されている。
Similarly to the above, the
The
下流流路部43は、上流流路部42に対し交差する方向へ延びている。本実施形態では、下流流路部43は、上記軸線ALに沿う方向へ延びており、上流流路部42に対し直交している。下流流路部43は、上流流路部42に対し、連通口45を介して連通状態で接続されている。管部44における連通口45の周縁部からは、円管状の接続管部46が上記軸線ALに沿って、接続管部27,38と同一方向へ突出している。下流流路部43は、接続管部46の内部空間によって構成されている。接続管部46は、図5に示す従来のバルブ装置60における接続管部と同程度の太さ(外径)を有している。この太さは、上記接続管部27,38の太さと同程度である。
The
接続管部46には、図3において二点鎖線で示す配管47が接続される。流出路41を流れた流体FLは配管47を通って、ロータリバルブ10の外部の流体FLの使用先に送られる。
A
ここで、上流流路部34では、流体FLが図3の左から右へ向かって流れる。この流れ方向を、上流流路部34での流体FLの上流流れ方向とする。これに対し、上流流路部42では、上記上流流路部34とは逆に、流体FLが図3の右から左へ向かって流れる。この流れ方向を、上流流路部42での流体FLの上流流れ方向とする。さらに、下流流路部35,43では、流体FLが図3の上から下へ向かって流れる。この流れ方向を下流流路部35,43での流体FLの下流流れ方向とする。
Here, in the
下流流路部35は、上流流れ方向における上流流路部34の中間部、本実施形態では、下流端(図3の右端)に近い箇所に接続されている。上流流路部34では、上流流れ方向における連通口37の上流端37uよりも下流部34dが、上流部34uよりも下流流れ方向における下流側へ拡張されている。この拡張により連通口37が、上流部34uから下流流れ方向における下流側へ離れる。上流部34uと連通口37との間には、流れ方向を下流流れ方向に変えた直後に流体FLが流れる空間Sが生ずる。
The
同様に、下流流路部43は、上流流れ方向における上流流路部42の中間部、本実施形態では下流端(図3の左端)に近い箇所に接続されている。上流流路部42では、上流流れ方向における連通口45の上流端45uよりも下流部42dが、上流部42uよりも下流流れ方向における下流側へ拡張されている。この拡張により連通口45が、上流部42uから下流流れ方向における下流側へ離れる。上流部42uと連通口45との間には、流れ方向を下流流れ方向に変えた直後に流体FLが流れる空間Sが生ずる。
Similarly, the
上記拡張により、管部36,44は、図5に示す従来のバルブ装置60における管部よりも太い太さ(外径)を有している。
上流流れ方向における管部36の下流側の端部には、プラグ48が装着されている。表現を変えると、上流流路部34の下流端には、同下流端を塞いだ状態でプラグ48が配置されている。上流流れ方向におけるプラグ48の上流端面48uは、次の条件を満たす凹面によって構成されている。
Due to the above expansion, the
A
条件:下流流路部35に近づくに従い(図3の下側ほど)、上流流れ方向における連通口37の下流端37dに近づくように、凹状に湾曲しながら、同上流流れ方向に対し傾斜している。
Condition: As it approaches the downstream flow path part 35 (lower in FIG. 3), it is inclined with respect to the upstream flow direction while curving in a concave shape so as to approach the
そして、上流端面48uは、下流流れ方向における下流側の端部48ueにおいて、連通口37の下流端37dに隣接している。
同様に、上流流れ方向における管部44の下流側の端部には、プラグ49が装着されている。表現を変えると、上流流路部42の下流端には、同下流端を塞いだ状態でプラグ49が配置されている。上流流れ方向におけるプラグ49の上流端面49uは、次の条件を満たす凹面によって構成されている。
The
Similarly, a
条件:下流流路部43に近づくに従い(図3の下側ほど)、上流流れ方向における連通口45の下流端45dに近づくように、凹状に湾曲しながら、上流流れ方向に対し傾斜している。
Condition: As it approaches the downstream flow path part 43 (lower in FIG. 3), it is inclined with respect to the upstream flow direction while curving in a concave shape so as to approach the
そして、上流端面49uは、下流流れ方向における下流側の端部49ueにおいて、連通口45の下流端45dに隣接している。
さらに、下流部34d,42dが下流流れ方向における下流側へ拡張した領域のうち、プラグ48,49によって塞がれた領域と空間Sとを除く領域によって、拡張空間SEが構成されている。拡張空間SEは、流れ方向を下流流れ方向に変えた直後に流体FLが流れる上記空間Sを、上流流れ方向における下流側へ拡張する。
The
Further, the expansion space SE is formed by the regions where the
<弁体51>
図2及び図3に示すように、弁体51は、上記軸線ALを有する軸部52と、軸線ALに沿う方向における軸部52の一方(図3の下方)の端部に連結された弁本体部53とを備えている。軸部52は、軸受孔13に回転可能に挿通されている。弁本体部53は、軸線ALを自身の中心とする円筒面からなる外周面を、同弁本体部53の外面の一部として有しており、収容部23に回転可能に収容されている。
<
As shown in FIGS. 2 and 3, the
弁本体部53には、流入口24から収容部23に流入した流体FLをいずれかの流出路33,41に導く可動流路54が形成されている。流体FLの流れ方向における可動流路54の上流端54uは、弁本体部53のカバー12とは反対側(図3の下側)の外面において開口されている。上流端54uは流入口24に対向しており、弁体51の回転位相に拘わらず常に流入口24に連通している。弁本体部53は、上流端54uにおいて環状突部25に対し回転可能に被せられている。
A
このように、弁体51は、軸部52においてカバー12に対し、また、弁本体部53においてボディ15に対し、それぞれ回転可能に支持されている。
可動流路54の下流端54dは、弁本体部53の外周面であって、周方向における略半分の領域にわたって開口されている。下流端54dは、弁体51が回転することにより、2つの流出口31,32のいずれかに対向することが可能である。
In this manner, the
A
<パッキン55及びシールリング56>
各パッキン55は、上記筒状部16において、流出口31,32の設けられた側壁部17と弁本体部53の外周面との間に、圧縮された状態で配置されている。シールリング56は、軸部52とカバー12の突部14との間に、圧縮された状態で配置されている。各パッキン55及びシールリング56は、ゴム等の弾性材料によって円環状に形成されている。各パッキン55は、流出口31,32の周りで、側壁部17と弁本体部53の外周面との間をシールする。シールリング56は、収容部23内の流体FLが軸部52と軸受孔13の内壁面との間を通って、ロータリバルブ10の外部へ漏れ出るのを規制する。
<
Each packing 55 is arranged in a compressed state between the
次に、上記のように構成された本実施形態の作用について説明する。また、作用に伴い生ずる効果についても併せて説明する。
図3において矢印で示すように、流体供給源(図示略)から供給される流体FLは、配管28及び接続管部27を通って流入口24に送られる。
Next, the operation of this embodiment configured as described above will be described. In addition, effects caused by the action will also be described.
As indicated by arrows in FIG. 3 , a fluid FL supplied from a fluid supply source (not shown) is sent to the
このような状況のもと、弁体51が、軸部52において図示しないモータ、手動操作等によって回転されると、その回転に伴い、可動流路54の下流端54dが、軸線ALの周りを移動(旋回)する。同図3に示すように、下流端54dが流出口31に対向すると、流入口24と流出口31とが、可動流路54を介して連通する。このとき、流出口32は、弁本体部53の外周面のうち、下流端54dが開口されていない箇所によって閉塞される。この閉塞により、流入口24と流出口32との連通状態が遮断される。
Under such circumstances, when the
そのため、流体FLは、流入口24から可動流路54を通り、流出口31に導かれる。この流体FLは、流出口31から流出路33の上流流路部34に流出される。
<(1)渦Vの発生による圧力損失の増加抑制について>
流体FLは、上流流路部34を流れる際に、下流流路部35との接続部分で流れ方向を変える。流体FLは、連通口37を通って下流流路部35に移り、同下流流路部35を流れた後に、配管39へ流出される。
Therefore, the fluid FL passes through the
<(1) Suppression of increase in pressure loss due to generation of vortex V>
The fluid FL changes its flow direction at the connecting portion with the
ここで、上流流路部34での流体FLの流れ方向(上流流れ方向)と、下流流路部35での流体FLの流れ方向(下流流れ方向)とが大きく異なる。流体FLは、上流流路部34から下流流路部35へ移る際に流れ方向を大きく変える。流れ方向を下流流れ方向に変えた直後に流体FLが流れる空間Sでは、流体FLの剥離が起こり、渦Vが発生する。
Here, the flow direction of the fluid FL in the upstream flow path portion 34 (upstream flow direction) and the flow direction of the fluid FL in the downstream flow path portion 35 (downstream flow direction) are significantly different. The fluid FL greatly changes its flow direction when moving from the
(1-1)しかし、本実施形態では、上記空間Sを、上流流れ方向における下流側へ拡張する拡張空間SEが流出路33に設けられている。
従って、上記空間Sのうち、流体FLが流れる領域が渦Vにより減少しても、その減少分が拡張空間SEによって補填される。流体FLが流れる領域を確保し、渦Vによる圧力損失の増加を抑制することができる。その結果、圧力損失が増大した場合における対策、例えば、ポンプで流体FLを再加圧する等の対策が不要となる。
(1-1) However, in the present embodiment, the
Therefore, even if the area of the space S through which the fluid FL flows decreases due to the vortex V, the decrease is compensated for by the expansion space SE. A region in which the fluid FL flows can be secured, and an increase in pressure loss due to the vortex V can be suppressed. As a result, it is not necessary to take countermeasures against an increase in pressure loss, such as repressurizing the fluid FL with a pump.
(1-2)本実施形態の上流流路部34では、下流部34dが上流部34uよりも、下流流れ方向における下流側へ拡張されている。この拡張により連通口37が、上流部34uから下流流れ方向における下流側へ離れる。上流部34uと連通口37との間には、空間が生ずる。この空間は、流れ方向を下流流れ方向に変えた直後に流体FLが流れる空間Sとして機能する。
(1-2) In the upstream
また、下流部34dの上記拡張により、上流流れ方向における上記空間Sの下流側に、上記拡張空間SEを形成することが可能となる。
(1-3)上流流路部34を流れる流体FLの一部は、プラグ48の上流端面48uに当たって流れ方向を変える。この際、上流端面48uが上流流れ方向に対し傾斜している。そのため、流体FLは、同上流端面48uに沿って流れることで、連通口37に向かうように整流される。下流部34dの流体FLを、連通口37から下流流路部35にスムーズに流入させることができる。
Further, the extension of the
(1-3) Part of the fluid FL flowing through the upstream
(1-4)さらに、本実施形態では、プラグ48の上流端面48uが、下流流路部35側の端部48ueにおいて連通口37の下流端37dに隣接している。そのため、上流流路部34を流れる流体FLのうち、上流端面48uに当たって流れ方向を変えたものは、同上流端面48uに沿って流れることで、下流流路部35側の端部48ueから連通口37の下流端37dに移る。従って、流体FLを、上流端面48uから連通口37を通って下流流路部35へよりスムーズに流入させることができる。
(1-4) Further, in the present embodiment, the
下流流路部35を流れた流体FLは、配管39に流出される。
なお、図示はしないが、弁体51が回転されて、可動流路54の下流端54dが、流出口32に対向すると、流入口24と流出口32とが、可動流路54を介して連通する。流体FLは、流入口24から可動流路54を通り、流出口32に導かれる。流体FLは、流出口32から流出路41の上流流路部42及び下流流路部43を順に流れ、その後、配管47に流出される。
The fluid FL that has flowed through the
Although not shown, when the
ここで、流体FLは、上流流路部42から下流流路部43へ移る際に流れ方向を大きく変える。流れ方向を下流流れ方向に変えた直後に流体FLが流れる空間Sでは、流体FLの剥離が起こり、渦Vが発生する。
Here, the fluid FL greatly changes its flow direction when moving from the
しかし、上記空間Sを、上流流れ方向における下流側へ拡張する拡張空間SEが流出路41に設けられている。
そのため、上記(1-1)と同様にして、渦Vによる圧力損失の増加を抑制することができる。
However, the
Therefore, as in (1-1) above, an increase in pressure loss due to the vortex V can be suppressed.
また、本実施形態では、上流流路部42において、下流部42dを上流部42uよりも、下流流れ方向における下流側へ拡張させている。そのため、上記(1-2)と同様にして、上記拡張空間SEを形成することが可能となる。
Further, in the present embodiment, in the
さらに、本実施形態では、プラグ49の上流端面49uが上記プラグ48の上流端面48uと同様の形状に形成されている。そのため、上記(1-3),(1-4)と同様にして、流体FLを、連通口45から下流流路部43にスムーズに流入させる効果が得られる。
Furthermore, in this embodiment, the
<(2)その他の事項>
(2-1)下流流路部35,43を拡径して、連通口37,45を大きくしても本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。しかし、この対策では、接続管部38,46が太くなり、それに伴い、配管39,47も径の大きなものに変更しなければならない。
<(2) Other Matters>
(2-1) It is possible to obtain the same effects as in the present embodiment by enlarging the diameters of the downstream
この点、本実施形態では、上流流路部34,42の下流部34d,42dを拡径することで、圧力損失の増大を抑制している。そのため、下流流路部35,43を拡径しなくてすみ、接続管部38,46が太くならない。その結果、配管39,47を径の大きなものに変更しなくてすむ。
In this regard, in the present embodiment, the diameter of the
(2-2)上流流路部34,42では、下流部34d,42dが上流部34u,42uよりも、下流流れ方向における下流側へのみ拡張されている。この拡張する側(方向)は、ボディ15において軸線ALに沿う方向の寸法に影響を及ぼさない側(方向)である。そのため、拡張が原因で、ボディ15が軸線ALに沿う方向に大きくなるのを抑制することができる。
(2-2) In the upstream
なお、上記実施形態は、これを以下のように変更した変更例として実施することもできる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 It should be noted that the above-described embodiment can also be implemented as a modified example in which this is changed as follows. The above embodiments and the following modifications can be combined with each other within a technically consistent range.
<ハウジング11に関する事項>
・カバー12の形状が略四角板状とは異なる形状に変更されてもよい。
・筒状部16は、四角筒状とは異なる筒状に形成されてもよい。
<
- The shape of the
- The
・流入口24が、筒状部16に形成されてもよい。この場合、接続管部27は、筒状部16における流入口24から弁本体部53の径方向外方へ突出することになる。
・流出口31,32は、筒状部16において、軸線ALを挟んで対向しない箇所に形成されてもよい。
- The
- The
・流出口31,32の数が1又は3以上に変更されてもよい。この場合、流出路33,41の数も流出口31,32と同数に変更される。
<流体FLの流路に関する事項>
・上記実施形態のように、上流流路部34,42において、下流部34d,42dを上流部34u,42uよりも、下流流れ方向における下流側へ拡張させることは、流出路33,41に拡張空間SEを形成する手法の1つに過ぎない。拡張空間SEは、上記手法とは異なる手法によって形成されてもよい。
- The number of
<Matters Concerning Flow Path of Fluid FL>
・As in the above-described embodiment, in the upstream
・上記実施形態における下流流路部35,43が、上流流路部34,42に対し直交することを条件に、軸線ALに沿う方向とは異なる方向、例えば、図3の紙面に直交する方向へ延びてもよい。 A direction different from the direction along the axis AL, for example, a direction perpendicular to the paper surface of FIG. may extend to
・下流流路部35,43が、上流流路部34,42に対し、斜めに交差する方向へ延びて、連通状態で接続されてもよい。
・下流流路部35,43は、上記実施形態(下流端に近い箇所)よりも上流流れ方向における上流流路部34,42の上流であることを条件に、同上流流路部34,42の中間部に接続されてもよい。
- The
The downstream
・上流流れ方向における上流部34u,42uの下流部分は、図3に示すように、下流ほど拡径するテーパ状に形成されてもよいし、上流流れ方向のどの箇所でも同一径となるように形成されてもよい。
- The downstream portions of the
<プラグ48,49に関する事項>
・下流流れ方向における上流端面48u,49uの下流側の端部48ue,49ueは、連通口37,45の下流端37d,45dから、上流流れ方向における下流側へ離れていてもよい。
<
- The downstream ends 48ue, 49ue of the upstream end faces 48u, 49u in the downstream flow direction may be separated from the downstream ends 37d, 45d of the
・上流端面48u,49uは、上記上流流れ方向に対し傾斜していなくてもよい。
・上流端面48u,49uが、凹面とは異なる形状、例えば平面、凸面等によって構成されてもよい。
- The
- The
・上記実施形態では、図3に示すように、下流流れ方向における上流端面48u,49uの上流部が、上記上流流れ方向に対し略直交している。これに代えて、同上流部についても、下流部に対し線対称の関係となるように、上流流れ方向に対し傾斜してもよい。この場合、上流部は、下流部とは反対方向へ傾斜することになる。
- In the above-described embodiment, as shown in FIG. 3, the upstream portions of the
<弁体51に関する事項>
・弁本体部53の外面における上流端54u及び下流端54dの開口形状が、上記実施形態とは異なる形状に変更されてもよい。
<Matters Concerning
- The opening shape of the
・弁本体部53は、円柱状とは異なる形状、例えば球状に形成されてもよい。
<その他>
・流体FLとしては水が代表的であるが、水とは異なる種類の液体が用いられてもよい。また、流体FLとして液体に代えて気体が用いられてもよい。
- The
<Others>
- Although water is typical as the fluid FL, a liquid different from water may be used. Gas may be used instead of liquid as the fluid FL.
・上記バルブ装置は、収容部を有するハウジングと、収容部に作動可能に収容された弁本体部を有する弁体とを備えることを条件に、ロータリバルブとは異なるタイプのバルブ装置にも適用可能である。 - The above valve device can be applied to a valve device of a type other than a rotary valve, provided that it includes a housing having an accommodating portion and a valve body having a valve body portion operably accommodated in the accommodating portion. is.
10…ロータリバルブ(バルブ装置)
11…ハウジング
23…収容部
24…流入口
31,32…流出口
33,41…流出路
34,42…上流流路部
34u,42u…上流部
34d,42d…下流部
35,43…下流流路部
37,45…連通口
37d,45d…下流端
37u,45u…上流端
48,49…プラグ
48u,49u…上流端面
48ue,49ue…端部
51…弁体
53…弁本体部
54…可動流路
FL…流体
S…空間
SE…拡張空間
10... Rotary valve (valve device)
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記弁本体部には、前記流入口と前記流出口との連通状態を変更する可動流路が形成され、
さらに、前記ハウジングには、前記流出口を介して前記収容部に連通する流出路が形成され、
前記流出路は、前記流出口から延びる上流流路部と、前記上流流路部に対し交差する方向へ延び、かつ前記上流流路部に対し、連通口を介して連通状態で接続された下流流路部とを備えるバルブ装置であって、
前記上流流路部での前記流体の流れ方向を上流流れ方向とし、前記下流流路部での前記流体の流れ方向を下流流れ方向とした場合、前記流れ方向を前記下流流れ方向に変えた直後に前記流体が流れる空間を、前記上流流れ方向における下流側へ拡張する拡張空間が、前記流出路に設けられているバルブ装置。 a housing having an accommodating portion and having a fluid inlet and an outlet opening facing the accommodating portion; and a valve body having a valve body operably accommodated in the accommodating portion,
A movable flow path is formed in the valve body for changing a state of communication between the inflow port and the outflow port,
Further, the housing is formed with an outflow passage that communicates with the accommodating portion through the outflow port,
The outflow path includes an upstream flow path portion extending from the outflow port, and a downstream side extending in a direction intersecting the upstream flow path portion and connected to the upstream flow path portion in a communicating state via a communication port. A valve device comprising a flow path,
Immediately after the flow direction is changed to the downstream flow direction when the flow direction of the fluid in the upstream flow path is defined as the upstream flow direction and the flow direction of the fluid in the downstream flow path is defined as the downstream flow direction. A valve device, wherein the outflow path is provided with an expansion space that expands the space in which the fluid flows to the downstream side in the upstream flow direction.
前記上流流れ方向における前記上流流路部の下流端には、同下流端を塞いだ状態でプラグが配置され、
前記上流流れ方向における前記プラグの上流端面は、前記下流流路部に近づくに従い、同上流流れ方向における前記連通口の下流端に近づくように、前記上流流れ方向に対し傾斜している請求項2に記載のバルブ装置。 the downstream channel portion is connected to an intermediate portion of the upstream channel portion in the upstream flow direction,
A plug is arranged at the downstream end of the upstream channel portion in the upstream flow direction in a state of closing the downstream end,
2. An upstream end surface of the plug in the upstream flow direction is inclined with respect to the upstream flow direction so as to approach a downstream end of the communication port in the upstream flow direction as the plug approaches the downstream flow path portion. The valve device according to .
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