JP2023106213A - 流路切換弁 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも３個の流路口が形成された弁本体を有する流路切換弁において、弁体を回転させることで３個の流路口を夫々塞ぐことができる流路切換弁を得ることである。【解決手段】３個の流路口２６が、弁本体２０の側壁２４に夫々形成されている。そして、流路口２６を囲むように配置された封止部７０が、弁体５０の外表面５０ｂと側壁２４との間を封止する。また、回転する弁体５０の外表面５０ｂは、少なくとも１個の封止部７０の全周と夫々接触する。このように、３個の流路口２６が形成された弁本体２０を有する流路切換弁１０において、弁体５０を回転させることで流路口２６を夫々塞ぐことができる。【選択図】図５

Description

本開示は、流路切換弁に関する。

特許文献１に記載の流路切換弁のボール弁体は、組立姿勢のときに封止部材が復元状態となり、かつ、支持姿勢のときに封止部材が圧縮状態となるように、軸線方向の大きさが軸線と直交する方向の大きさより小さく形成されている。流路切換弁を組み立てる際、シート部材と封止部材とを弁室に収容するとともに、シート部材の間にボール弁体を組立姿勢で配置する。弁本体の第２流路から棒状治具を挿入して、その先端部をボール弁体の治具取付部の凹部と嵌め合わせる。棒状治具を回転させてボール弁体を組立姿勢から支持姿勢に回転させる。

特開２０２０－１６３３０号公報

流路切換弁は、３個の流路口が側壁に形成された弁本体と、弁本体の内部に形成された弁室に配置される球状の弁体と、弁体の外表面と弁本体の側壁との間をシールする封止部とを備えている。また、球状の弁体には、流路口に選択的に繋がる空洞部が形成されている。

従来の流路切換弁では、弁体を回転させることで、特定の流路口と他の１個の流路口を繋いだり、特定の流路口と他の２個の流路口を繋いだりしていた。しかし、流路口を夫々塞ぐことができなかった。

本開示の課題は、少なくとも３個の流路口が形成された弁本体を有する流路切換弁において、弁体を回転させることで３個の流路口を夫々塞ぐことができる構成を得ることである。

本開示の第１態様に係る流路切換弁は、内部に弁室が形成され、前記弁室を構成する３方の側壁に流体が通る流路口が夫々形成されている弁本体と、前記弁室に回転可能に配置されると共に空洞部が内部に形成され、球状の外表面を有し、前記空洞部に流入又は前記空洞部から流出する流体が通る流通孔が前記外表面に形成されている弁体と、環状で、前記流路口を囲むように夫々配置され、前記外表面と接触して前記外表面と前記側壁との間を封止する３個の封止部と、を備え、回転する前記弁体の前記外表面が、少なくとも１個の前記封止部の全周と接触することを特徴とする。

以上の態様によると、３個の流路口が、側壁に夫々形成されている。そして、流路口を囲むように配置された封止部が、弁体の外表面と側壁との間を封止する。

ここで、回転する弁体の外表面は、少なくとも１個の封止部の全周と夫々接触する。換言すれば、回転する弁体の外表面は、少なくとも１個の流路口を塞ぐ。このように、少なくとも３個の流路口が形成された弁本体を有する流路切換弁において、弁体を回転させることで３個の流路口を夫々塞ぐことができる。

本開示の第２態様に係る流路切換弁は、第１態様に記載の流路切換弁において、前記弁体は、前記外表面が何れか１個の前記封止部の全周と接触する角度位置と、何れか２個の前記封止部の全周と接触する角度位置とに回転することを特徴とする。

以上の態様によると、弁体は、外表面が何れか１個の封止部の全周と接触する角度位置と、何れか２個の封止部の全周と接触する角度位置とに回転する。換言すれば、弁体は、外表面が何れか１個の流路口を塞ぐ角度位置と、何れか２個の流路口を塞ぐ角度位置とに回転する。このように、弁体を回転させることで、何れか１個の流路口又は何れか２個の流路口を塞ぐことができる。

本開示の第３態様に係る流路切換弁は、第１又は第２態様に記載の流路切換弁において、前記封止部は、環状のシートと、前記シートと前記側壁とに接触しているＯリングとを備え、前記シートには、前記弁体の前記外表面と接触する環状のテーパー面が形成されており、回転する前記弁体がいかなる角度位置に配置されても前記弁体の前記外表面の少なくとも一部が、３個の前記シートの前記テーパー面と夫々接触し、前記外表面が前記シートを前記側壁側に押し付けることで前記Ｏリングが弾性変形していることとを特徴とする。

以上の態様によると、回転する弁体がいかなる角度位置に配置されても弁体の外表面の少なくとも一部が、３個のシートのテーパー面と夫々接触している。そして、弁体の外表面が、シートを側壁側に押し付つることでＯリングが弾性変形している。

このように、Ｏリングが弾性変形することで、弁体の外表面とシートのテーパー面との接触圧力は強くなっている。つまり、弁体は、３方向からシートによって押されている。これにより、回転する弁体の姿勢は、常に安定している。

本開示の第４態様に係る流路切換弁は、第１～第３態様の何れか１態様に記載の流路切換弁において、前記流路口は、円状であって、隣り合う前記流路口の中心線の挟み角は、全て同様とされていることを特徴とする。

以上の態様によると、隣り合う流路口の中心線の挟み角は、全て同様とされている。これにより、挟み角が異なる場合と比して、流路切換弁を簡易な構成することができる。

本開示の第５態様に係る流路切換弁は、第１～第４態様に記載の流路切換弁において、前記弁室を構成する底部には、前記弁室に流入する流体が通る流入口が形成されていることを特徴とする。

以上の態様によると、弁室を構成する底部には、弁室に流入する流体が通る流入口が形成されている。これにより、流入口から流入した流体を、外表面によって塞がれていない１個又は２個の流路口から流出させることができる。

本開示によれば、少なくとも３個の流路口が形成された弁本体を有する流路切換弁において、弁体を回転させることで３個の流路口を夫々塞ぐことができる。

本開示の実施形態に係る流路切換弁を示した分解斜視図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本開示の実施形態に係る流路切換弁の弁本体を示した斜視図、断面斜視図、及び平断面図である。 本開示の実施形態に係る流路切換弁の弁体を示した図面である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）本開示の実施形態に係る流路切換弁の封止部を示した斜視図、及び断面図である。 （Ａ）（Ｂ）本開示の実施形態に係る流路切換弁の弁本体、封止部、及び弁体を示した断面図である。 本開示の実施形態に係る流路切換弁の弁本体、封止部、及び弁体を示した断面図である。 本開示の実施形態に係る流路切換弁のカバー及び駆動部を示した断面図、及び拡大断面図である。 本開示の実施形態に係る流路切換弁の全体を示した斜視図である。

本開示の実施形態に係る流路切換弁の一例を図１～図８に従って説明する。なお、各図に示す矢印Ｈは部品上下方向を示し、矢印Ｗは、部品幅方向を示し、矢印Ｄは、部品奥行き方向を示す。また、部品上下方向、部品幅方向、及び部品奥行き方向は、互いに直交する。なお、本開示における部品上下方向、部品幅方向、及び部品奥行き方向は、流路切換弁の使用状態の方向と異なる場合がある。

＜流路切換弁１０の構成＞
図８に示す流路切換弁１０は、例えば自動車のエンジンルーム内を流れる流体の一例である液体の流路を多方向に切り換えるロータリー形の四方弁である。

流路切換弁１０は、図１に示されるように、弁本体２０、弁体５０、封止部７０、カバー８０、ステム８４、及び駆動部８６を備えている。なお、弁体５０ついては、弁又はボール弁体と称されることもある。

（弁本体２０）
弁本体２０は、樹脂材料を用いて一体的に形成されている。本実施形態では、弁本体２０は、一例として、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いて形成されている。

弁本体２０は、図２（Ａ）に示されるように、部品上下方向の上方が開放された箱状の基部２２と、基部２２から外側へ突出する３個の流出管３６と、基部２２から下側へ突出する１個の流入管３８とを有している。

〔基部２２〕
箱状とされた基部２２は、図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、上方から見て三角形状とされており、３個の側壁２４と、底部２８とを有している。そして、基部２２には、弁体５０が配置される弁室２２ａと、弁室２２ａを上方に開放する開放口２２ｂとが形成されている。このように、基部２２の内部には、一端が開放された三角柱状の弁室２２ａが形成されている。なお、側壁２４ついては、側板と称されることもある。

また、底部２８の板厚方向は、部品上下方向とされており、３個の側壁２４は、底部２８と直交している。

－側壁２４－
側壁２４は、図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、３個設けられており、３個の側壁２４のうち、１個の側壁２４の板厚方向は、部品奥行き方向とされている。以下、説明の便宜上、板厚方向が部品奥行き方向を向いた側壁２４を側壁２４ａと記載し、平面視で側壁２４ａに対して時計回り方向に位置する側壁２４を側壁２４ｂと記載し、残りの側壁２４を側壁２４ｃと記載することがある。本実施形態において、平面視とは、部品上下方向の上方から見た矢視のことである。

一方、側壁２４には、弁室２２ａから流出する液体が通る円状の流路口２６が形成されている。以下、説明の便宜上、側壁２４ａに形成された流路口２６を流路口２６ａと記載し、側壁２４ｂに形成された流路口２６を流路口２６ｂと記載し、側壁２４ｃに形成された流路口２６を流路口２６ｃと記載することがある。

そして、３個の流路口２６ａ、２６ｂ、２６ｃは、平面状に配置されている。ここで、平面状に配置されるとは、３個の流路口２６ａ、２６ｂ、２６ｃの中心線Ｌ１が同一平面状に配置されていることである。

また、図２（Ｃ）に示されるように、平面視において、隣り合う流路口２６の中心線Ｌ１の挟み角（図中Ｋ１）は、全て同様とされて１２０〔度〕とされている。

－底部２８－
底部２８は、図２（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、平面視で三角形状とされており、底部２８には、弁室２２ａへ流入する液体が通る円状の流入口３０が形成されている。円状の流入口３０の中心線Ｌ２は、部品上下方向に延びており、図２（Ｃ）に示されるように、平面視において、３個の中心線Ｌ１の交点と重なっている。なお、詳細は後述するが、弁体５０（図１参照）は、中心線Ｌ２を回転中心（軸中心）として回転するようになっている。なお、底部２８については、底板と称されることもある。

また、底部２８には、弁室２２ａに配置される封止部７０（図１参照）を位置決めするための板状の規制部３２が複数形成されている。

規制部３２は、図２（Ｃ）に示されるように、平面視において、流路口２６を間において一対形成されている。具体的には、規制部３２は、底部２８及び側壁２４から弁室２２ａへ突出し、部品上下方向に延びている。そして、一対の規制部３２は、封止部７０を挟むことで、封止部７０を位置決めしている。

さらに、底部２８には、図２（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、弁室２２ａに配置される弁体５０（図１参照）を下方から支持する板状の支持部３４が複数形成されている。複数の支持部３４は、三角形状とされた底部２８の頂点部分に設けられている。具体的には、支持部３４は、底部２８から弁室２２ａへ突出し、支持部３４には、上方を向いた支持面３４ａが形成されている。そして、この支持面３４ａは、湾曲面とされている。

〔流出管３６〕
流出管３６は、筒状とされ、図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、基部２２の側壁２４から外部に突出して部品上下方向に対して直交する方向へ延びている。そして、流路口２６を通って弁室２２ａから流出した液体が、流出管３６を通るようになっている。

以下、説明の便宜上、側壁２４ａから外部に突出した流出管３６を流出管３６ａと記載し、側壁２４ｂから外部に突出した流出管３６を流出管３６ｂと記載し、側壁２４ｃから外部に突出した流出管３６を流出管３６ｃと記載することがある。

〔流入管３８〕
流入管３８は、筒状とされ、図２（Ａ）（Ｂ）に示されるように、基部２２の底部２８から外部に突出して部品上下方向の下方へ延びている。そして、流入管３８を流れる流体が、流入口３０を通って弁室２２ａへ流入するようになっている。
なお、本実施形態では、流体が、流入管３８（の流入口３０）から弁室２２ａに流入し、流出管３６（３６ａ，３６ｂ，３６ｃ）から流出するとして説明するが、流体の流れ方向はこれに限定されず、例えば、流出管３６ａ，３６ｂ，３６ｃのいずれか１つ又は複数から流入した流体を他の流出管３６や流入管３８から流出させるように使用してもよいことはもちろんである。

（弁体５０）
弁体５０は、樹脂材料を用いて一体的に形成されている。本実施形態では、弁体５０は、一例として、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いて形成されている。なお、弁体５０ついては、弁又はボール弁体と称されることもある。

弁体５０は、図３に示されるように、球状とされており、内部に空洞部５０ａが形成されている。図３には、各方向から見た弁体５０が示されている。以下、部品上下方向に対して直交する正面側から見た弁体５０を弁体５０－Ａと記載し、部品上下方向の上方から見た弁体５０を弁体５０－Ｂと記載し、部品上下方向の下方から見た弁体５０を弁体５０－Ｃと記載する。さらに、部品上下方向に対して直交する側面側から見た弁体５０を弁体５０－Ｄと記載し、側面側から見た弁体５０の断面を弁体５０－Ｅと記載し、上方から見た弁体５０の断面を弁体５０－Ｆと記載する。また、弁体５０の斜視図を弁体５０－Ｇと記載する。

弁体５０－Ａ、弁体５０－Ｂ、弁体５０－Ｃに示されるように、弁体５０の上方部分には、上方を向いた平面状の上面部５２が形成され、弁体５０の下方部分には、下方を向いた平面状の下面部５４が形成されている。下面部５４は、平面部の一例である。なお、下面部５４（平面部）は、必ずしも平面形状である必要はなく、例えば、弁体５０を側方から見て凸部がない形状であればよいものとする。

また、上面部５２及び下面部５４は、円形とされており、下面部５４は、上面部５２と比して大きくされている。そして、上面部５２と下面部５４との挟まれた弁体５０の外表面５０ｂは、球状とされている。前述した支持部３４の支持面３４ａ（図２（Ｂ）参照）は、弁体５０の外表面に沿うように湾曲面とされている。なお、弁体５０の外表面５０ｂにおいて球状とされている部分については、全ての部分が球面でなくてもよく、他の部材と摺動する部分が、球状（球面）であればよい。

さらに、上面部５２には、上方から見て矩形状の凹部５２ａが形成されている。また、下面部５４には、空洞部５０ａに通じると共に中心線Ｌ２（図２（Ｃ）参照）を中心とした円状の流入孔５４ａが形成されている。具体的には、流路切換弁１０の使用状態で、流入孔５４ａは、中心線Ｌ２を中心とした円状とされている。そして、流入孔５４ａは、流路切換弁１０の使用状態で、弁本体２０の流入口３０（図２（Ｂ）参照）と部品上下方向で対向するようになっている。換言すれば、流入孔５４ａが形成される下面部５４は、流路切換弁１０の使用状態で、弁本体２０の流入口３０が形成される底部２８と部品上下方向で対向するようになっている。

弁体５０－Ａ、弁体５０－Ｄ、弁体５０－Ｅ、弁体５０－Ｆに示されるように、弁体５０の外表面５０ｂには、空洞部５０ａに流入又は空洞部５０ａから流出する液体が通る流通孔５０ｃが形成されている。流通孔５０ｃは、弁体５０－Ｆに示されるように、上方から見て、弁体５０の周方向に延びている。

この構成において、支持部３４に支持された弁体５０は、流路切換弁１０の使用状態で、中心線Ｌ２を中心に回転する。また、弁体５０を回転させて、弁体５０の下面部５４と基部２２の側壁２４とを対向させると、下面部５４と側壁２４との間には、封止部７０を挿入することができる隙間が形成される。

（封止部７０）
封止部７０は、図１に示されるように、円環状とされ、３個設けられている。そして、封止部７０は、図４（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示されるように、シート７２と、Ｏリング７６とを夫々備えている。

－シート７２－
シート７２は、樹脂材料を用いて一体的に形成されている。本実施形態では、シート７２は、一例として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いて形成されている。

シート７２は、図４（Ａ）（Ｂ）に示されるように、円環状とされており、弁室２２ａに配置され状態で、流路口２６を囲むようになっている（図５（Ａ）（Ｂ）参照）。

さらに、シート７２には、図４（Ｃ）、図５（Ｂ）に示されるように、基部２２の側壁２４と対向する対向面７２ａと、対向面７２ａとは反対側で流路口２６の中心線Ｌ１に対して傾斜したテーパー面７２ｂとが形成されている。さらに、対向面７２ａには、円環状の凹部７４が形成されている。

－Ｏリング７６－
Ｏリング７６は、弾性部材を用いて形成されている。本実施形態では、Ｏリング７６は、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）を用いて形成されている。

Ｏリング７６は、図４（Ｂ）（Ｃ）、図５（Ｂ）に示されるように、シート７２の凹部７４に一部が挿入されている。そして、Ｏリング７６は、シート７２が弁室２２ａに配置された状態で、弁本体２０の側壁２４と接触して弾性変形するようになっている。

この構成において、図５（Ａ）（Ｂ）、図６に示されるように、中心線Ｌ２を中心に回転する弁体５０がいかなる位置に配置されても弁体５０の外表面５０ｂの少なくとも一部が、３個のシート７２のテーパー面７２ｂに接触している。そして、シート７２のテーパー面７２ｂが弁体５０の外表面５０ｂと接触することで、シート７２が側壁２４側へ押され、Ｏリング７６が圧縮される。そして、Ｏリング７６が圧縮されることで、弁体５０の外表面５０ｂとシート７２のテーパー面７２ｂとの接触圧力は強くなる。

これにより、シート７２と側壁２４との間における液体の流れが阻害される。さらに、テーパー面７２ｂと弁体５０の外表面５０ｂとの間における液体の流れが阻害される。換言すれば、封止部７０は、外表面５０ｂと接触して外表面５０ｂと側壁２４との間を封止する。

また、図５（Ａ）に示されるように、回転する弁体５０の外表面５０ｂが流路口２６ｂの全体を覆う。換言すれば、弁体５０の外表面５０ｂが、流路口２６ｂを囲むように配置された封止部７０におけるシート７２のテーパー面７２ｂの全周と接触する。

これにより、流入口３０から弁室２２ａに流入した液体が、流路口２６ｂから流出することができなくなる。換言すれば、流路口２６ｂが塞がれる。このように、回転する弁体５０の外表面５０ｂは、何れか１個の封止部７０のテーパー面７２ｂの全周と接触する位置に移動して配置される。

さらに、図５（Ｂ）に示されるように、回転する弁体５０の外表面５０ｂが流路口２６ｂの全体及び流路口２６ｃの全体を覆う。換言すれば、弁体５０の外表面５０ｂが、流路口２６ｂを囲むように配置された封止部７０におけるシート７２のテーパー面７２ｂの全周、及び流路口２６ｃを囲むように配置された封止部７０におけるシート７２のテーパー面７２ｂの全周と接触する。

これにより、流入口３０から弁室２２ａに流入した液体が、流路口２６ｂ及び流路口２６ｃから流出することができなくなる。換言すれば、流路口２６ｂ、及び流路口２６ｃが塞がれる。このように、回転する弁体５０の外表面５０ｂは、何れか２個の封止部７０のテーパー面７２ｂの全周と接触する位置に移動して配置される。

また、本実施形態では、一例として、弁体５０の外表面５０ｂの一方の縁から他方の縁までの中心角（図５に示す中心角Ｋ２）は、１４９〔度〕とされている。また、シート７２の一方のテーパー面７２ｂにおける一端の点から他方のテーパー面７２ｂにおける一端の点までの中心角（図５に示す中心角Ｋ３）は、１５５〔度〕とされている。さらに、シート７２の一方のテーパー面７２ｂにおける他端の点から他方のテーパー面７２ｂにおける他端の点までの中心角（図５に示す中心角Ｋ４）は、１７６〔度〕とされている。

（カバー８０、ステム８４）
カバー８０は、樹脂材料を用いて一体的に形成されている。本実施形態では、カバー８０は、一例として、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いて形成されている。カバー８０は、図１に示されるように、部品上下方向を板厚方向とする板状で、弁本体２０の弁室２２ａの開放口２２ｂを上方から閉じるようになっている。

また、カバー８０には、ステム８４が通る貫通孔８０ａと、駆動部８６をカバー８０に取り付けるための３個の円筒部８２とが形成されている。さらに、駆動部８６をカバー８０に取り付けるために用いるスクリュー９０のネジ部が、円筒部８２の内周面に噛合うようになっている。そして、図７（Ａ）（Ｂ）に示されるように、円筒部８２の上面８２ａは、突出した円錐状とされている。

この構成において、カバー８０が、弁本体２０の開放口２２ｂを閉じ、弁本体２０に融着される。これにより、弁室２２ａが閉塞される。

また、ステム８４は、図１に示すように、部品上下方向に延びており、カバー８０に形成された貫通孔８０ａを通っている（図６参照）。そして、ステム８４において弁室２２ａに配置される部分には、弁体５０の上面部５２に形成された凹部５２ａに嵌る嵌合部８４ａが形成されている。一方、ステム８４において、嵌合部８４ａとは反対側の部分には、駆動部８６に備えられたモータの駆動力が伝達されるギヤ部８４ｂが形成されている。

さらに、ステム８４には、カバー８０の貫通孔８０ａとの間を封止するＯリング８５が取り付けられている。

（駆動部８６）
駆動部８６は、内部にモータが設けられ、図１に示されるように、カバー８０の上方からカバー８０に取り付けられる。また、駆動部８６には、駆動部８６をカバー８０に取り付けるための３個の円筒部８８が形成されている。駆動部８６をカバー８０に取り付けるために用いるスクリュー９０が、円筒部８８に形成された円孔に挿入されるようになっている。そして、図７（Ａ）（Ｂ）に示されるように、円筒部８８の下面８８ａは、円筒部８２の上面８２ａが嵌るように、凹んだ円錐状とされている。

この構成において、３個のスクリュー９０を円筒部８８に通し、スクリュー９０のネジ部を円筒部８２に夫々締め込む。これにより、駆動部８６がカバー８０に取り付けられる。そして、この状態で、ステム８４のギヤ部８４ｂ（図１参照）が、駆動部８６の出力軸と噛み合うようになっている。

＜流路切換弁１０の作用＞
次に、流路切換弁１０の作用について説明する。この流路切換弁１０を用いることで、弁本体２０の流入口３０から弁室２２ａに流入した液体の流出先が切り替えられる。具体的には、駆動部８６が、ステム８４を介して弁室２２ａに配置された弁体５０を中心線Ｌ２周りに回転させる。これにより、流入口３０から弁室２２ａに流入した液体をどの流路口２６から流出させるかが、切り替えられる。

例えば、図５（Ａ）に示されるように、回転する弁体５０の外表面５０ｂが流路口２６ｂの全体を覆う。換言すれば、弁体５０の外表面５０ｂが、流路口２６ｂを囲むように配置された封止部７０におけるシート７２のテーパー面７２ｂの全周と接触する。さらに、換言すれば、弁体５０の外表面５０ｂが、流路口２６ｂを囲むように配置された封止部７０のテーパー面７２ｂの全周と接触する。

これにより、流入口３０から弁室２２ａに流入した液体が、流路口２６ｂから流出することができなくなる。換言すれば、流路口２６ｂが塞がれる。

また、この状態では、弁体５０の外表面５０ｂは、流路口２６ａを囲むように配置された封止部７０のテーパー面７２ｂの全周、及び流路口２６ｃを囲むように配置された封止部７０のテーパー面７２ｂの全周とは接触していない。そこで、流入口３０から弁室２２ａに流入した液体は、流路口２６ａ及び流路口２６ｃから流出する。

さらに、駆動部８６が、ステム８４を介して弁室２２ａに配置された弁体５０を中心線Ｌ２周りに回転させることで、弁体５０の外表面５０ｂが流路口２６ａの全体を覆う。これにより、弁体５０の外表面５０ｂは、流路口２６ａを囲むように配置された封止部７０のテーパー面７２ｂの全周と接触する。そして、流路口２６ａが外表面５０ｂによって塞がれる。

また、この状態では、弁体５０の外表面５０ｂは、流路口２６ｂを囲むように配置された封止部７０のテーパー面７２ｂの全周、及び流路口２６ｃを囲むように配置された封止部７０のテーパー面７２ｂの全周とは接触していない。そこで、流入口３０から弁室２２ａに流入した液体は、流路口２６ｂ及び流路口２６ｃから流出する。

さらに、駆動部８６が、ステム８４を介して弁室２２ａに配置された弁体５０を中心線Ｌ２周りに回転させることで、弁体５０の外表面５０ｂが流路口２６ｃの全体を覆う。これにより、弁体５０の外表面５０ｂは、流路口２６ｃを囲むように配置された封止部７０のテーパー面７２ｂの全周と接触する。そして、流路口２６ｃが外表面５０ｂによって塞がれる。

また、この状態では、弁体５０の外表面５０ｂは、流路口２６ａを囲むように配置された封止部７０のテーパー面７２ｂの全周、及び流路口２６ｂを囲むように配置された封止部７０のテーパー面７２ｂの全周とは接触していない。そこで、流入口３０から弁室２２ａに流入した液体は、流路口２６ａ及び流路口２６ｂから流出する。

以上説明したように、回転する弁体５０の外表面５０ｂは、何れか１個の封止部７０のテーパー面７２ｂの全周と接触する位置に移動して配置される。

一方、駆動部８６が、ステム８４を介して弁室２２ａに配置された弁体５０を中心線Ｌ２周りに回転させることで、図５（Ｂ）に示されるように、弁体５０の外表面５０ｂが流路口２６ｂの全体及び流路口２６ｃの全体を覆う。換言すれば、弁体５０の外表面５０ｂが、流路口２６ｂを囲むように配置された封止部７０におけるシート７２のテーパー面７２ｂの全周、及び流路口２６ｃを囲むように配置された封止部７０におけるシート７２のテーパー面７２ｂの全周と接触する。

これにより、流入口３０から弁室２２ａに流入した液体が、流路口２６ｂ及び流路口２６ｃから流出することができなくなる。換言すれば、流路口２６ｂ、及び流路口２６ｃが塞がれる。

また、この状態では、弁体５０の外表面５０ｂは、流路口２６ａを囲むように配置された封止部７０とは接触していない。そこで、流入口３０から弁室２２ａに流入した液体は、流路口２６ａから流出する。

さらに、駆動部８６が、ステム８４を介して弁室２２ａに配置された弁体５０を中心線Ｌ２周りに回転させることで、弁体５０の外表面５０ｂが流路口２６ａの全体、及び流路口２６ｃの全体を覆う。これにより、弁体５０の外表面５０ｂは、流路口２６ａを囲むように配置された封止部７０のテーパー面７２ｂの全周、及び流路口２６ｃを囲むように配置された封止部７０のテーパー面７２ｂの全周と接触する。そして、流路口２６ａ及び流路口２６ｃが外表面５０ｂによって塞がれる。

また、この状態では、弁体５０の外表面５０ｂは、流路口２６ｂを囲むように配置された封止部７０とは接触していない。そこで、流入口３０から弁室２２ａに流入した液体は、流路口２６ｂから流出する。

さらに、駆動部８６が、ステム８４を介して弁室２２ａに配置された弁体５０を中心線Ｌ２周りに回転させることで、弁体５０の外表面５０ｂが流路口２６ａの全体、及び流路口２６ｂの全体を覆う。これにより、弁体５０の外表面５０ｂは、流路口２６ａを囲むように配置された封止部７０のテーパー面７２ｂの全周、及び流路口２６ｂを囲むように配置された封止部７０のテーパー面７２ｂの全周と接触する。そして、流路口２６ａ及び流路口２６ｂが外表面５０ｂによって塞がれる。

また、この状態では、弁体５０の外表面５０ｂは、流路口２６ｃを囲むように配置された封止部７０とは接触していない。そこで、流入口３０から弁室２２ａに流入した液体は、流路口２６ｃから流出する。

以上説明したように、回転する弁体５０の外表面５０ｂは、何れか２個の封止部７０のテーパー面７２ｂの全周と接触する位置に移動して配置される。

＜まとめ＞
以上説明した流路切換弁１０においては、３個の流路口２６が、弁本体２０の側壁２４に夫々形成されている。そして、流路口２６を囲むように配置された封止部７０が、弁体５０の外表面５０ｂと側壁２４との間を封止する。

また、回転する弁体５０の外表面５０ｂは、少なくとも１個の封止部７０のテーパー面７２ｂの全周と夫々接触する。換言すれば、回転する弁体５０の外表面５０ｂは、少なくとも１個の流路口２６を塞ぐ。このように、３個の流路口２６が形成された弁本体２０を有する流路切換弁１０において、弁体５０を回転させることで流路口２６を夫々塞ぐことができる。

また、流路切換弁１０においては、弁体５０は、外表面５０ｂが何れか１個の封止部７０のテーパー面７２ｂの全周と接触する位置（角度位置）と、何れか２個の封止部７０のテーパー面７２ｂの全周と接触する位置とに回転する。換言すれば、弁体５０は、外表面５０ｂが何れか１個の流路口２６を塞ぐ位置と、何れか２個の流路口２６を塞ぐ位置とに回転する。このように、弁体５０を回転させることで、何れか１個の流路口２６、又は何れか２個の流路口２６を塞ぐことができる。

また、流路切換弁１０においては、回転する弁体５０がいかなる位置に配置されても弁体５０の外表面５０ｂの少なくとも一部が、３個のシート７２のテーパー面７２ｂと夫々接触している。そして、弁体５０の外表面５０ｂが、シート７２を側壁２４側に押し付つることでＯリング７６が弾性変形している。

このように、Ｏリング７６が弾性変形することで、弁体５０の外表面５０ｂとシート７２のテーパー面７２ｂとの接触圧力は強くなっている。つまり、弁体５０は、３方向からシート７２によって押されている。これにより、回転する弁体５０の姿勢は、常に安定している。

また、流路切換弁１０においては、隣り合う流路口２６の中心線の挟み角は、全て同様とされている。これにより、挟み角が異なる場合と比して、流路切換弁１０を簡易な構成することができる。

また、流路切換弁１０においては、弁室２２ａを構成する底部２８には、弁室２２ａに流入する液体が通る流入口３０が形成されている。これにより、流入口３０から流入した液体を、外表面５０ｂによって塞がれていない１個又は２個の流路口２６から流出させることができる。

また、流路切換弁１０においては、流入口３０を囲む封止部が設けられていない。このため、流入口を囲む封止部が設けられている場合と比して、封止部の数を少なくすることができる。

なお、本開示を特定の実施形態について詳細に説明したが、本開示は係る実施形態に限定されるものではなく、本開示は本開示の範囲にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、特に説明しなかったが、流路切換弁１０は、流入管３８及び流入口３０を備えたが、流入管及び流入口を備えていなくてもよい。その場合には、一の流路口２６から液体が流入し、他の流路口２６から液体が流出する。

また、上記実施形態では、弁体５０は、外表面５０ｂが何れか１個の封止部７０のテーパー面７２ｂの全周と接触する位置と、何れか２個の封止部７０のテーパー面７２ｂの全周と接触する位置とに回転した。しかし、外表面が何れか２個の封止部のテーパー面７２ｂの全周と接触する位置とに弁が回転しなくてもよい。この場合には、外表面が何れか２個の封止部のテーパー面７２ｂの全周と接触することで奏する作用は奏しない。

また、上記実施形態では、流体としての液体を用いて説明したが、気体であってもよい。

１０ 流路切換弁
２０ 弁本体
２２ａ 弁室
２２ｂ 開放口
２４ 側壁
２４ａ 側壁
２４ｂ 側壁
２４ｃ 側壁
２６ 流路口
２６ａ 流路口
２６ｂ 流路口
２６ｃ 流路口
２８ 底部
３０ 流入口
５０ 弁体
５０ａ 空洞部
５０ｂ 外表面
５０ｃ 流通孔
７０ 封止部
７２ シート
７２ｂ テーパー面
７６ Ｏリング
８０ カバー

Claims (5)

1. 内部に弁室が形成され、前記弁室を構成する３方の側壁に流体が通る流路口が夫々形成されている弁本体と、
   前記弁室に回転可能に配置されると共に空洞部が内部に形成され、球状の外表面を有し、前記空洞部に流入又は前記空洞部から流出する流体が通る流通孔が前記外表面に形成されている弁体と、
   環状で、前記流路口を囲むように夫々配置され、前記外表面と接触して前記外表面と前記側壁との間を封止する３個の封止部と、を備え、
   回転する前記弁体の前記外表面が、少なくとも１個の前記封止部の全周と接触する流路切換弁。
2. 前記弁体は、前記外表面が何れか１個の前記封止部の全周と接触する角度位置と、何れか２個の前記封止部の全周と接触する角度位置とに回転する、
   請求項１に記載の流路切換弁。
3. 前記封止部は、環状のシートと、前記シートと前記側壁とに接触しているＯリングとを備え、
   前記シートには、前記弁体の前記外表面と接触する環状のテーパー面が形成されており、
   回転する前記弁体がいかなる角度位置に配置されても前記弁体の前記外表面の少なくとも一部が、３個の前記シートの前記テーパー面と夫々接触し、前記外表面が前記シートを前記側壁側に押し付けることで前記Ｏリングが弾性変形している、
   請求項１又は２に記載の流路切換弁。
4. 前記流路口は、円状であって、
   隣り合う前記流路口の中心線の挟み角は、全て同様とされている、
   請求項１～３の何れか１項に記載の流路切換弁。
5. 前記弁室を構成する底部には、前記弁室に流入する流体が通る流入口が形成されている、
   請求項１～４の何れか１項に記載の流路切換弁。