JP2023174482A - Flow passage switching device and heat medium circulation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流路の切換えを行う複数の方向弁を備えた流路切替装置、及び熱媒体循環システムに関する。 The present invention relates to a flow path switching device including a plurality of directional valves for switching flow paths, and a heat medium circulation system.
例えば電気自動車等の車両においては、車両駆動用の回転電機(モータ・ジェネレータ)、バッテリ等の発熱を生じる発熱部を冷却したり、或いは各部を暖機したりするために、熱媒体としての冷却水を循環させる複数の循環路を備えている。このような複数の循環路は、冷却が必要な状態や暖機が必要な状態に応じて、それらの冷却水の流路を変更することが求められる。このため、複数のロータリバルブを用いて流路の切替えを行う流路切替装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。 For example, in vehicles such as electric cars, cooling is used as a heat medium to cool the heat-generating parts such as the rotating electric machine (motor/generator) and battery that drive the vehicle, or to warm up each part. It is equipped with multiple circulation paths to circulate water. In such a plurality of circulation paths, the flow path of the cooling water is required to be changed depending on the state that requires cooling or the state that requires warming up. For this reason, a flow path switching device that switches the flow paths using a plurality of rotary valves has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
ところで、車両に搭載される発熱部の数が多くなると、冷却水を循環させる循環路の数も多くなり、それに伴い、流路を切替える方向弁の数も増えるため、それら方向弁を駆動するモータやドライバ回路の数も増えて、小型化やコストダウンの妨げとなる。 By the way, as the number of heat generating parts mounted on a vehicle increases, the number of circulation paths for circulating cooling water also increases, and the number of directional valves that switch the flow paths also increases, so the motor that drives these directional valves increases. The number of drivers and driver circuits also increases, which impedes miniaturization and cost reduction.
そこで、上記特許文献1の流路切替装置では、単一の駆動源(22)の回転を、駆動機構(21)において各ロータリバルブに異なるギヤ比で変速して伝達することで各ロータリバルブにおける回転周期を互いに異ならせ、それによって、各ロータリバルブのポートの連通・遮断を制御して複数の流路パターンを達成している。しかしながら、回転周期を異ならせるため、ギヤ比が異なるギヤを用いる等で駆動機構が複雑となっており、小型化やコストダウンの妨げとなっている。 Therefore, in the flow path switching device of Patent Document 1, the rotation of a single drive source (22) is transmitted to each rotary valve by changing the speed at a different gear ratio in the drive mechanism (21). A plurality of flow path patterns are achieved by making the rotation periods different from each other and thereby controlling the communication/blocking of the ports of each rotary valve. However, in order to vary the rotation period, the drive mechanism is complicated by using gears with different gear ratios, etc., which hinders miniaturization and cost reduction.
そこで本発明は、複数の方向弁における連通パターンが互いに異なる全ての組合せを達成するものでありながら、小型化やコストダウンを図ることが可能な流路切替装置、及び車両の熱媒体循環システムを提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention provides a flow path switching device and a heat medium circulation system for a vehicle that achieve all combinations in which the communication patterns of a plurality of directional valves are different from each other, and that can achieve downsizing and cost reduction. The purpose is to provide
本発明の一態様は、
流路切替装置において、
回転を出力する回転電機と、
前記回転電機の回転により回転角度が変更される回転部材と、
前記回転部材の回転に連動して回転され、かつ複数の流路に介在するように配置され、前記複数の流路のうちの2つの流路を連通可能な連通路が少なくとも1つ形成された回転部を有し、前記回転部の回転角度によって前記連通路により前記複数の流路のうちの何れかを連通する、異なる複数の連通パターンを形成する複数の方向弁と、
前記回転電機を制御する制御部と、を備え、
前記複数の方向弁のそれぞれの前記回転部は、前記回転部材の回転によって互いに同じ回転速度で回転し、
前記複数の方向弁のそれぞれにおいて、前記複数の連通パターンの中で連通パターンが切替わる前記回転部材の回転角度と、各連通パターンを形成する前記回転部材の回転角度範囲と、の少なくとも一方が互いに異なるように構成され、
前記制御部が、前記回転電機を制御して前記回転部材の回転角度を制御することで、前記複数の方向弁における前記連通パターンが互いに異なる全ての組合せを達成可能である。
One aspect of the present invention is
In the flow path switching device,
A rotating electric machine that outputs rotation,
a rotating member whose rotation angle is changed by rotation of the rotating electrical machine;
At least one communication path is formed that is rotated in conjunction with the rotation of the rotating member, is disposed so as to be interposed between the plurality of flow paths, and is capable of communicating two flow paths among the plurality of flow paths. a plurality of directional valves having a rotating part and forming a plurality of different communication patterns in which any one of the plurality of flow paths is communicated through the communication path depending on a rotation angle of the rotating part;
A control unit that controls the rotating electric machine,
The rotating parts of each of the plurality of directional valves rotate at the same rotational speed due to rotation of the rotating member,
In each of the plurality of directional valves, at least one of the rotation angle of the rotary member at which communication patterns are switched among the plurality of communication patterns and the rotation angle range of the rotary member forming each communication pattern are mutually different. configured differently,
The control unit controls the rotating electrical machine to control the rotation angle of the rotating member, thereby achieving all combinations in which the communication patterns in the plurality of directional valves are different from each other.
また、本発明の一態様は、
流路切替装置において、
回転を出力する回転電機と、
前記回転電機の回転により回転角度が変更される回転部材と、
前記回転部材の回転に連動して回転され、かつ複数の流路に介在するように配置され、前記複数の流路のうちの2つの流路を連通可能な連通路が少なくとも1つ形成された回転部を有し、前記回転部の回転角度によって前記連通路により前記複数の流路のうちの何れかを連通するパターンと前記複数の流路のうちの何れも遮断するパターンとを含む、異なる複数の連通パターンを形成する複数の方向弁と、
前記回転電機を制御する制御部と、を備え、
前記複数の方向弁のそれぞれの前記回転部は、前記回転部材の回転によって互いに同じ回転速度で回転し、
前記複数の方向弁のそれぞれにおいて、前記複数の連通パターンの中で連通パターンが切替わる前記回転部材の回転角度と、各連通パターンを形成する前記回転部材の回転角度範囲と、の少なくとも一方が互いに異なるように構成され、
前記制御部が、前記回転電機を制御して前記回転部材の回転角度を制御することで、前記複数の方向弁における前記連通パターンが互いに異なる全ての組合せを達成可能である。
Further, one aspect of the present invention is
In the flow path switching device,
A rotating electric machine that outputs rotation,
a rotating member whose rotation angle is changed by rotation of the rotating electrical machine;
At least one communication path is formed that is rotated in conjunction with the rotation of the rotating member, is disposed so as to be interposed between the plurality of flow paths, and is capable of communicating two flow paths among the plurality of flow paths. A different pattern comprising a rotating part, and including a pattern in which any of the plurality of channels is communicated by the communication path and a pattern in which any of the plurality of channels is blocked depending on the rotation angle of the rotating part. a plurality of directional valves forming a plurality of communication patterns;
A control unit that controls the rotating electric machine,
The rotating parts of each of the plurality of directional valves rotate at the same rotational speed due to rotation of the rotating member,
In each of the plurality of directional valves, at least one of the rotation angle of the rotary member at which communication patterns are switched among the plurality of communication patterns and the rotation angle range of the rotary member forming each communication pattern are mutually different. configured differently,
The control unit controls the rotating electrical machine to control the rotation angle of the rotating member, thereby achieving all combinations in which the communication patterns in the plurality of directional valves are different from each other.
本発明によると、複数の方向弁における連通パターンが互いに異なる全ての組合せを達成するものでありながら、小型化やコストダウンを図ることができる。 According to the present invention, it is possible to achieve all combinations in which the communication patterns of a plurality of directional valves are different from each other, and to achieve miniaturization and cost reduction.
<第1の実施の形態>
以下、第1の実施の形態に係る車両の熱媒体循環システム、並びに流路切替装置について、図1乃至図3を用いて説明する。
<First embodiment>
Hereinafter, a heat medium circulation system for a vehicle and a flow path switching device according to a first embodiment will be described using FIGS. 1 to 3.
[車両の熱媒体循環システムの構成]
まず、図1を用いて車両の熱媒体循環システムの概略構成について説明する。図1は第1の実施の形態に係る車両の熱媒体循環システムを示す模式図である。
[Configuration of vehicle heat medium circulation system]
First, a schematic configuration of a vehicle heat medium circulation system will be described using FIG. 1. FIG. 1 is a schematic diagram showing a heat medium circulation system for a vehicle according to a first embodiment.
図1に示すように、例えば電気自動車である車両1には、熱媒体であり流体である冷却水を外気と熱交換することで冷却するラジエータ3と、冷却水を加熱可能なヒータ4と、車両1の駆動力を出力して不図示の車輪に伝達する駆動用回転電機(以下、「モータ」という)5と、モータ5に供給する電力を蓄電するバッテリ6と、が備えられている。なお、これらヒータ4、モータ5、バッテリ6は、電流が流れることで発熱する発熱部であり、必要に応じて冷却するが、反対に暖機する必要がある場合もある部位である。特にバッテリ6に関しては、低温時に正常に動作するように暖めることがある。また、本実施の形態において流体であり熱媒体である水のことを、主に熱を吸収して冷却する機能に基づき冷却水と呼称するが、暖機時に熱を付与する機能も有する。
As shown in FIG. 1, a vehicle 1, which is an electric vehicle, for example, includes a
車両1には、ラジエータ3とヒータ4とモータ5とバッテリ6とに冷却水を流して循環させることが可能な熱媒体循環システム10と、後述の方向弁切替モータ31や、第1三方弁21と第1四方弁22と第2四方弁23と第2三方弁24との制御を行う制御部50と、が備えられている。熱媒体循環システム10は、冷却水が循環可能な循環路として、ヒータ4を通過する第1循環路11と、モータ5を通過する第2循環路12と、ラジエータ3を通過する第1の循環路としての第3循環路13と、バッテリ6を通過する第2の循環路としての第4循環路14と、を有しており、さらに、第3循環路13に介在するように配置された第1ポンプWP1と、第4循環路14に介在するように配置された第2ポンプWP2と、を有しており、これら第1ポンプWP1及び第2ポンプWP2は、制御部50により回転制御されて駆動される。
The vehicle 1 includes a heat
さらに、熱媒体循環システム10は、第1三方弁21、第1四方弁22、第2四方弁23、及び第2三方弁24を備えている。第1三方弁21は、第1循環路11と第3循環路13との間を遮断し、それらを短絡する短絡状態(矢印A1)と、第1循環路11と第3循環路13とを連通する連通状態(矢印A2及び矢印A3)とを切替え可能に構成されている。また同様に、第1四方弁22は、第2循環路12と第3循環路13との間を遮断し、それらを短絡する短絡状態(矢印B1及び矢印B3)と、第2循環路12と第3循環路13とを連通する連通状態(矢印B2及び矢印B4)とを切替え可能に構成されている。さらに同様に、第2四方弁23は、第3循環路13と第4循環路14との間を遮断し、それらを短絡する短絡状態(矢印C2及び矢印C4)と、第3循環路13と第4循環路14とを連通する連通状態(矢印C1及び矢印C3)とを切替え可能に構成されている。また、第2三方弁24は、第3循環路13においてラジエータ3に冷却水を循環させる循環状態(後述の第2出力状態)(矢印D2)とラジエータ3に冷却水を循環させない非循環状態(後述の第1出力状態)(矢印D1)とを切替え可能に構成されている。これら第1三方弁21と第1四方弁22と第2四方弁23と第2三方弁24とは、制御部50が図示を省略した駆動機構により通路の角度を回転制御することで、上記の循環状態又は非循環状態、或いは短絡状態又は連通状態が切替えられる。
Furthermore, the heat
詳細には、第1循環路11は、ヒータ4から第3循環路13の流路13fまでを連通する流路11aと、第1三方弁21のポート21bからヒータ4までを連通する流路11bと、を有している。また、第2循環路12は、モータ5から第2四方弁22のポート22dまでを連通する流路12aと、第2四方弁22のポート22cからモータ5までを連通する流路12bと、を有している。第3循環路13は、第1ポンプWP1から第2四方弁23のポート23aまでを連通する流路13aと、第2四方弁23のポート23bから第2三方弁24のポート24aまでを連通する流路13bと、第2三方弁24のポート24cから第1三方弁21のポート21aまでを連通する流路13cと、第2三方弁24のポート24bからラジエータ3までを連通する流路13dと、ラジエータ3から流路13cまでを連通する流路13eと、第1三方弁21のポート21cから第1四方弁22のポート22aまでを連通する流路13fと、第1四方弁22のポート22bから第1ポンプWP1までを連通する流路13gと、を有している。そして、第4循環路14は、バッテリ6から第2ポンプWP2までを連通する流路14aと、第2ポンプWP2から第2四方弁23のポート23cまでを連通する流路14bと、第2四方弁23のポート23dからバッテリ6までを連通する流路14cと、を有している。
Specifically, the
なお、図1に示すポート22a,22b,22c,22dとポート23a,23b,23c,23dとは、詳しくは後述するように2つに分かれて形成されており(図2(a)参照)、ポート24a,24bは、詳しくは後述するように4つに分かれて形成されているが(図2(a)参照)、説明の便宜上、図1では簡易化して示している。
Note that the
[熱媒体循環システムの動作]
ついで、熱媒体循環システム10の動作について説明する。モータ5及び/又はバッテリ6を冷却する冷却状態では、第2三方弁24を、連通路24Aがポート24aとポート24bとを連通する位置に回転制御し、第2三方弁24を循環状態(矢印D2)にする。また、第1ポンプWP1を回転制御して駆動することで、第3循環路13における流体である冷却水に圧力を付与して冷却水を押し流し、第3循環路13が、第1循環路11、第2循環路12、第4循環路14のそれぞれと連通状態であるか短絡状態であるかに拘らず、第3循環路13において流路13a,13b,13d,13e,13f,13gを通って冷却水がラジエータ3を循環する。これにより第3循環路13を循環する冷却水がラジエータ3により冷却される。なお、この冷却状態では、第1三方弁21を第1循環路11と第3循環路13との間を遮断し、それらを短絡する短絡状態(矢印A1)にすることが好ましい。
[Operation of heat medium circulation system]
Next, the operation of the heat
第3循環路13において冷却水がラジエータ3を循環する状態で、第1四方弁22を、連通路22A(又は連通路22B)がポート22aとポート22cとを連通すると共に連通路22B(又は連通路22A)がポート22dとポート22bとを連通する位置に回転制御し、第1四方弁22を連通状態(矢印B2及び矢印B4)にする。すると、ラジエータ3で冷却された第3循環路13の冷却水が、第2循環路12において、流路12b,12aを通ってモータ5を循環する。これにより、モータ5を冷却することができる。
In a state where the cooling water circulates through the
また、モータ5の冷却が不要な場合は、第1四方弁22を、連通路22A(又は連通路22B)がポート22aとポート22bとを連通すると共に連通路22B(又は連通路22A)がポート22dとポート22cとを連通する位置に回転制御し、第1四方弁22を短絡状態(矢印B1及び矢印B3)にする。すると、第3循環路13の冷却水は、第2循環路12に供給されず、モータ5の冷却を停止することができる。
In addition, when cooling the
同様に、第3循環路13において冷却水がラジエータ3を循環する状態で、第3四方弁23を、連通路23A(又は連通路23B)がポート23aとポート23dとを連通すると共に連通路23B(又は連通路23A)がポート23cとポート23bとを連通する位置に回転制御し、第2四方弁23を連通状態(矢印C1及び矢印C3)にする。すると、ラジエータ3で冷却された第3循環路13の冷却水が、第4循環路14において、流路14c,14a,14bを通ってバッテリ6を循環する。また、この際、第2ポンプWP2を回線制御して駆動することで、第4循環路14における流体である冷却水に圧力を付与して冷却水を押し流し、第4循環路14の流量を多くすることで、バッテリ6を効率よく冷却することができる。
Similarly, in a state in which the cooling water circulates through the
また、バッテリ6の冷却が不要な場合は、第2四方弁23を、連通路23A(又は連通路23B)がポート23aとポート23bとを連通すると共に連通路23B(又は連通路23A)がポート23cとポート23dとを連通する位置に回転制御し、第2四方弁23を短絡状態(矢印C2及び矢印C4)にする。すると、第3循環路13の冷却水は、第4循環路14に供給されず、バッテリ6の冷却を停止することができる。また、第2ポンプWP2の駆動により第4循環路14内で冷却水を循環させることで、バッテリ6の冷却を継続することもできる。
In addition, when cooling the
一方、モータ5及び/又はバッテリ6を暖機する暖機状態では、第2三方弁24を、連通路24Aがポート24aとポート24cとを連通する位置に回転制御し、第2三方弁24を非循環状態(矢印D1)にする。また、第1ポンプWP1を回転制御して駆動することで、第3循環路13が、第1循環路11、第2循環路12、第4循環路14のそれぞれと連通状態であるか短絡状態であるかに拘らず、第3循環路13において流路13a,13b,13c,13f,13gを通って冷却水がラジエータ3を通過しないように循環する。これにより第3循環路13を循環する冷却水がラジエータ3で冷却されることを防ぐ。
On the other hand, in a warm-up state in which the
さらに、第3循環路13において冷却水がラジエータ3を循環しない状態で、第1三方弁21を、連通路21Aがポート21aとポート21bとを連通する位置に回転制御し、第1三方弁21を連通状態(矢印A2及び矢印A3)にする。すると、第3循環路13の冷却水が、第1循環路11において、流路11b,11aを通ってヒータ4を循環する。これにより第1循環路11を通る冷却水をヒータ4で加熱し、冷却水の温度を上昇することができる。
Further, while the cooling water is not circulating through the
このように第1循環路11と第3循環路13とを連通した状態で、上述したように第1四方弁22により第3循環路13と第2循環路12とを連通すると、ヒータ4により加熱した冷却水をモータ5に循環させることができ、モータ5を暖機することができる。また、モータ5の暖機が不要な場合は、第1四方弁22により第3循環路13と第2循環路12とを遮断することで、モータ5の暖機を停止することができる。
In this state where the
同様に、第1循環路11と第3循環路13とを連通した状態で、上述したように第2四方弁23により第3循環路13と第4循環路14とを連通すると、ヒータ4により加熱した冷却水をバッテリ6に循環させることができ、バッテリ6を暖機することができる。この際、第2ポンプWP2を回線制御して駆動することで、第4循環路14の流量を多くすることで、バッテリ6を効率よく暖気することができる。また、バッテリ6の暖機が不要な場合は、第2四方弁23により第3循環路13と第4循環路14とを遮断することで、バッテリ6の暖機を停止することができる。この際、第2ポンプWP2の駆動により第4循環路14内で冷却水を循環させることで、バッテリ6の暖機を継続することもできる。
Similarly, when the
そして、モータ5及び/又はバッテリ6の暖機が進むと、第1三方弁21を、連通路21Aがポート21aとポート21cとを連通する位置に回転制御し、第1三方弁21を短絡状態(矢印A1)にする。即ち、モータ5やバッテリ6自体も発熱するため、ヒータ4を用いない暖気状態に移行することができる。
Then, as the
[流路切替装置の構成]
ついで、本第1の実施の形態に係る流路切替装置30の構成について図2を用いて説明する。図2(a)は第1の実施の形態に係る流路切替装置を示す模式図、図2(b)は第1の実施の形態に係る流路切替装置において、回転軸の角度と各方向弁の連通パターンとの関係を示す図である。
[Configuration of flow path switching device]
Next, the configuration of the flow
第1の実施の形態に係る流路切替装置30は、上記第1四方弁22(第1方向弁)、第2四方弁23(第2方向弁)、及び第2三方弁24(第3方向弁)の3つの方向弁を1つ(単一)の方向弁切替モータ31によって回転駆動するものである。この第1の実施の形態では、第1三方弁21については不図示の別の方向弁切替モータによって回転駆動するものとして説明を省略し、上記第1四方弁22、第2四方弁23、及び第2三方弁24を駆動する流路切替装置30について説明する。
The flow
図2(a)に示すように、流路切替装置30は、回転電機としての方向弁切替モータ31と、その方向弁切替モータ31のロータ(不図示)に駆動連結されて回転される回転部材としての回転軸32と、上述した第1四方弁22と、第2四方弁23と、第2三方弁24と、を備えている。方向弁切替モータ31は、制御部50によって回転角度が制御されることで回転軸32の回転角度を制御可能な例えばステッピングモータ等で構成されている。なお、回転軸32の回転角度を検出する回転角度センサを設けて、フィードバック制御しつつ回転軸32の回転角度を方向弁切替モータ31で制御する構成でも構わない。
As shown in FIG. 2(a), the flow
第1四方弁22は、上記連通路22A及び連通路22Bが形成された回転部22Rを有しており、また、第2四方弁23は、上記連通路23A及び連通路23Bが形成された回転部23Rを有しており、さらに、第2三方弁24は、上記連通路24Aが形成された回転部24Rを有している。これら3つの方向弁における回転部22R、回転部23R、回転部24Rは、連通路により複数の流路のうちの何れかを連通する異なる複数の連通パターンを複数形成する。そして、これら3つの方向弁における回転部22R、回転部23R、回転部24Rは、上記回転軸32によって中心が駆動連結されており、つまり回転軸32の回転によって連動して回転され、互いに同じ回転速度で回転する。なお、これら回転部22R、回転部23R、回転部24Rは、それぞれ回転軸32にギヤやチェーン等を介して駆動連結されていても構わないが、それらのギヤ比が同じで、同じ回転速度となるように駆動連結されることが好ましい。
The first four-
上記第1四方弁22には、周方向の均等な位置の8箇所、つまり角度が45度ずつの間隔で、ポート22a1,22a2,22b1,22b2,22c1,22c2,22d1,22d2が形成されている。このうち、ポート22a1,22a2は、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路13fが分岐した形で接続されている。また同様に、ポート22b1,22b2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路13gが分岐した形で接続されている。また同様に、ポート22c1,22c2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路12bが分岐した形で接続されている。そして同様に、ポート22d1,22d2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路12aが分岐した形で接続されている。
Ports 22a1, 22a2, 22b1, 22b2, 22c1, 22c2, 22d1, 22d2 are formed in the first four-
また、上記第2四方弁23にも、周方向の均等な位置の8箇所、つまり角度が45度ずつの間隔で、ポート23a1,23a2,23b1,23b2,23c1,23c2,23d1,23d2が形成されている。このうち、ポート23a1,23a2は、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路13aが分岐した形で接続されている。また同様に、ポート23b1,23b2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路13bが分岐した形で接続されている。また同様に、ポート23c1,23c2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路14bが分岐した形で接続されている。そして同様に、ポート23d1,23d2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路14cが分岐した形で接続されている。
Further, the second four-
また、上記第2三方弁24にも、周方向の均等な位置の8箇所、つまり角度が45度ずつの間隔で、ポート24b1,24b2,24b3,24b4,24c1,24c2,24c3,24c4が形成されている。このうち、ポート24b1,24b2,24b3,24b4は、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、上記流路13dが分岐した形で接続されている。また同様に、ポート24c1,24c2,24c3,24c4は、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、上記流路13cが分岐した形で接続されている。
Further, the second three-
上記第1四方弁22の回転部22Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路22Aがポート22a1とポート22b1とを連通すると共に連通路22Bがポート22c1と22d1とを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部22Rは、ホームポジションとして流路(例えば13f)から分かれた2つのポートのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側のポート(例えば22c1)に各連通路(例えば22A)が位置するように取付けられている。
The rotating
このように構成されることで、第1四方弁22は、上述の短絡状態(第1連通パターン)と連通状態(第2連通パターン)とのそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと短絡するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(短絡状態又は連通状態)を形成する角度範囲が90度の回転角度範囲(第1回転角度範囲)で、かつ連通パターン(連通と短絡)が切替わる回転角度(第1回転角度)が0度、90度、180度、270度であるように設定されている(図2(b)参照)。換言すると、第1四方弁22は、1回転(1周期)のうちの1/4回転(1/4周期)で連通パターン(短絡状態又は連通状態)が切替わるように設定されている。
With this configuration, the first four-
また、上記第2四方弁23の回転部23Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路23Aがポート23a2とポート23b2とを連通すると共に連通路23Bがポート23c2と23d2とを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部23Rは、ホームポジションとして各流路(例えば13a)から分かれた2つのポートのうちの図中の時計回りの回転方向の下流側のポート(例えば23a2)に各連通路(例えば23A)が位置するように取付けられている。
Further, in the
このように構成されることで、第2四方弁23は、上述の短絡状態(第3連通パターン)と連通状態(第4連通パターン)とのそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと短絡するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(短絡状態又は連通状態)を形成する角度範囲が90度の回転角度範囲(第1回転角度範囲)で、かつ連通パターン(連通と短絡)が切替わる回転角度(第2回転角度)が45度、135度、225度、315度であるように設定されている(図2(b)参照)。換言すると、第2四方弁23は、1回転(1周期)のうちの1/4回転(1/4周期)で連通パターン(短絡状態又は連通状態)が切替わるように設定されていて、かつ上記第1四方弁22に対してホームポジションの取付け角度が45度(つまり1/8回転或いは1/8周期)ずれて取付けられている。
With this configuration, the second four-
また、上記第2三方弁24の回転部24Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路24Aがポート24aとポート24c1とを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部24Rは、ホームポジションとして各流路(例えば13c)から分かれた4つのポートのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側のポート(例えば24c1)に連通路24Aが位置するように取付けられている。
Further, in the
このように構成されることで、第2三方弁24は、上述の非循環状態である第1出力状態(第5連通パターン)と、循環状態である第2出力状態(第6連通パターン)と、のそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、第1出力状態のパターンと第2出力状態のパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(第1出力状態又は第2出力状態)を形成する角度範囲が180度の回転角度範囲(第2回転角度範囲)で、かつ連通パターン(連通と短絡)が切替わる回転角度が0度、180度であるように設定されている(図2(b)参照)。換言すると、第2三方弁24は、1回転(1周期)のうちの1/2回転(1/2周期)で連通パターン(第1出力状態又は第2出力状態)が切替わるように設定されていて、かつ上記第1四方弁22に対してホームポジションの取付け角度が同じ角度(0度を)取付けられ、第2四方弁23に対してホームポジションの取付け角度が45度(つまり1/8回転或いは1/8周期)ずれて取付けられている。
With this configuration, the second three-
以上説明したように、本第1の実施の形態に係る流路切替装置30は、第1四方弁22と第2四方弁23との連通パターンが切替えられる回転軸32の角度が45度ずれて異なり、かつ切替わる範囲が同じ90度範囲であり、さらに、第2三方弁24の連通パターンが切替わる範囲が回転軸32の角度として180度範囲であるように構成されている。要するに、第1四方弁22、第2四方弁23、第2三方弁24の連通パターンが切替わる回転軸32の回転角度と、各連通パターンを形成する回転軸32の回転角度範囲と、の少なくとも一方が互いに異なるように構成される。つまり第1四方弁22と第2四方弁23とは同じ周期で位相がずれており、かつ第2三方弁24は、第1四方弁22と第2四方弁23とは異なる周期であるように構成されている。これにより、回転軸32の角度を45度ずつ移動させることで、これら第1四方弁22と第2四方弁23と第2三方弁24とにおける連通パターンが互いに異なる全ての組合せを達成可能にすることができる。また、これら第1四方弁22と第2四方弁23と第2三方弁24とを回転駆動する機構として、1つの方向弁切替モータ31と回転軸32とだけで構成でき、つまり減速ギヤ等の複雑な機構を不要とすることができるので、流路切替装置30や熱媒体循環システム10の小型化やコストダウンを可能にすることができる。
As explained above, in the flow
[流路切替制御]
次に、上記流路切替装置30を用いて熱媒体循環システム10における流路(循環路)を切替える流路切替制御について図3を用いて説明する。図3は第1の実施の形態に係る流路切替制御を示すフローチャートである。
[Flow path switching control]
Next, flow path switching control for switching the flow paths (circulation paths) in the heat
制御部50は、例えば車両1のスタートスイッチがONされている間、各部の冷却や暖機を行うために本流路切替制御を開始する。するとまず、モータ5やバッテリ6を冷却又は暖機するためにラジエータ3やヒータ4を通過させて得られる熱量等から、第1循環路11、第2循環路12、第3循環路13、第4循環路14において冷却水を循環させる状態、換言すると、各方向弁の連通パターンの組合せを決定する(S1)。
For example, while the start switch of the vehicle 1 is turned on, the
即ち、モータ5を冷却或いは暖機する必要がある場合は、第2循環路12と第3循環路13とを連通するように第1四方弁22の連通状態を決定し、反対にモータ5を冷却或いは暖機する必要がない場合は、第2循環路12と第3循環路13とを短絡するように、第1四方弁22の短絡状態を決定する。同様に、バッテリ6を冷却或いは暖機する必要がある場合は、第4循環路14と第3循環路13とを連通するように第2四方弁23の連通状態を決定し、反対にバッテリ6を冷却或いは暖機する必要がない場合は、第4循環路14と第3循環路13とを短絡するように、第2四方弁23の短絡状態を決定する。
That is, when it is necessary to cool or warm up the
また、各部を暖機する必要がある場合は、第1循環路11と第3循環路13とを連通するように第1三方弁21の連通状態を決定し、各部を暖機する必要がない場合は、第1循環路11と第3循環路13とを短絡するように第1三方弁21の短絡状態を決定する。そして、各部を冷却する必要がある場合は、第3循環路13において流路13bと流路13dとを連通するように第2三方弁24の第2出力状態(ラジエータ3の循環状態)を決定し、冷却する必要がない場合は、第3循環路13において流路13bと流路13cとを連通するように第2三方弁24の第1出力状態(ラジエータ3の非循環状態)を決定する。
In addition, when it is necessary to warm up each part, the communication state of the first three-
なお、制御部50は、第1ポンプWP1における必要な流量と、第2ポンプWP2における必要な流量も計算し、Sの流量を達成するように第1ポンプWP1と第2ポンプWP2とを駆動制御する。この際、第1ポンプWP1と第2ポンプWP2とにおいて駆動が不要な場合には停止する制御も可能ある。
Note that the
制御部50は、上記ステップS1において各循環路の状態を決定すると、決定した各循環路の状態を達成するため、図2(b)に示す各方向弁の状態から回転軸32のホームポジションに対して回転した目標の角度(回転角度)を決定する(S2)。なお、本実施の形態において、制御部50は、不図示の記憶部に図2(b)に示すようなテーブルデータを備えており、そのテーブルデータを参照して、回転軸32の角度を決定する。
After determining the state of each circulation path in step S1, the
そして、制御部50は、ステップS2で決定した回転軸32の目標の角度が、現在の回転軸32の角度と異なる場合には、方向弁切替モータ31を制御して(S3)、ステップS2で決定した回転軸32の目標の角度となるように、回転軸32を回転駆動する。この際、制御部50は、現在の回転軸32の角度から、ステップS2で決定した回転軸32の目標の角度となるまでの近い方の回転方向、換言すると回転移動が小さくなる方向の回転方向を選択して、回転軸32の回転駆動を行う。これにより、例えば反対方向に半周以上回転駆動する場合に比して、回転軸32の回転駆動時間を短くすることができ、レスポンス良く各循環路の状態を切替えることができる。このように、各回転軸32の回転駆動が終わり、各循環路の状態が切替えが完了すると、本制御を終了する。
Then, if the target angle of the
なお、本実施の形態において、制御部50は、現在の回転軸32の角度から、ステップS2で決定した回転軸32の目標の角度まで、回転軸32を回転駆動する場合に、角度が小さい回転方向に回転するものを説明したが、これに限らず、特に各循環路の状態の中で、瞬間的にも形成したくない状態がある場合には、その状態を避けるように回転軸32の回転方向を決定するようにしてもよい。
In addition, in the present embodiment, when rotating the
<第2の実施の形態>
ついで、上記第1の実施の形態を一部変更した第2の実施の形態について図4を用いて説明する。図4は第2の実施の形態に係る流路切替装置を示す模式図である。本第2の実施の形態に係る流路切替装置130は、上記第1の実施の形態に比して、各方向弁における同じ流路に連通するポートを1つにしたものであり、換言すると、流路が分岐していないものである。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment, which is a partial modification of the first embodiment, will be described using FIG. 4. FIG. 4 is a schematic diagram showing a flow path switching device according to the second embodiment. Compared to the first embodiment, the flow
詳細には、図4に示すように、第1四方弁22において、流路13f,13g,12b,12aにそれぞれ接続されたポート22a,22b,22c,22dは、回転部22Rの周囲に45度以上で90度未満の角度範囲に繋がるように形成されている。即ち、ポート22a,22b,22c,22dは、上記第1の実施の形態における同じ昨日の2つのポート(図2(a)参照)を繋げた形状で、かつ隣接するポートに繋ながらない角度範囲で形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 4, in the first four-
同様に、第2四方弁23においても、流路13a,13b,14b,14cにそれぞれ接続されたポート23a,23b,23c,23dは、回転部23Rの周囲に45度以上で90度未満の角度範囲に繋がるように形成されている。また、第2三方弁24においても、流路13c,13dにそれぞれ接続されたポート24b,24cは、回転部24Rの周囲に135度以上で180度未満の角度範囲に繋がるように形成されている。
Similarly, in the second four-
このように構成された第2の実施の形態に係る流路切替装置130は、第1の実施の形態と同様に回転軸32の角度が制御されることで(図2(b)参照)、これら第1四方弁22と第2四方弁23と第2三方弁24とにおける連通パターンが互いに異なる全ての組合せを達成することができる。
In the flow
なお、これ以外の第2の実施の形態の構成、作用、及び効果は、第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。 Note that the configuration, operation, and effects of the second embodiment other than this are the same as those of the first embodiment, so the description thereof will be omitted.
<第3の実施の形態>
ついで、上記第1の実施の形態を一部変更した第3の実施の形態について図5を用いて説明する。図5(a)は第3の実施の形態に係る流路切替装置を示す模式図、図5(b)は第3の実施の形態に係る流路切替装置において、回転軸の角度と各方向弁の連通パターンとの関係を示す図である。本第3の実施の形態に係る流路切替装置230は、上記第1の実施の形態に比して、1つ(単一)の方向弁切替モータ31によって第1四方弁22(第1方向弁)及び第2三方弁24(第2方向弁)の2つの方向弁を回転駆動するものである。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment, which is a partial modification of the first embodiment, will be described using FIG. 5. FIG. 5(a) is a schematic diagram showing a flow path switching device according to the third embodiment, and FIG. 5(b) is a schematic diagram showing the angle of the rotation axis and each direction in the flow path switching device according to the third embodiment. It is a figure which shows the relationship with the communication pattern of a valve. Compared to the first embodiment, the flow
詳細には、上記第1四方弁22には、周方向の均等な位置の4箇所、つまり角度が90度ずつの間隔で、ポート22a,22b,22c,22dが形成されている。ポート22aには流路13fが接続され、ポート22bには流路13gが接続され、ポート22cには流路12bが接続され、ポート22dには流路12aが接続されている。
Specifically,
また、上記第2三方弁24にも、周方向の均等な位置の4箇所、つまり角度が90度ずつの間隔で、ポート24b1,24b2,24c1,24c2が形成されている。ポート24b1,24b2は、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路13dが分岐した形で接続されている。また同様に、ポート24c1,24c2は、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路13cが分岐した形で接続されている。
Further, the second three-
上記第1四方弁22の回転部22Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路22Aがポート22aとポート22bとを連通すると共に連通路22Bがポート22cと22dとを連通する位置となるように取付けられている。
The rotating
このように構成されることで、第1四方弁22は、上述の短絡状態(第1連通パターン)と連通状態(第2連通パターン)とのそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと短絡するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(短絡状態又は連通状態)を形成する角度範囲が90度の回転角度範囲で、かつ連通パターン(連通と短絡)が切替わる回転角度が0度、90度、180度、270度であるように設定されている(図5(b)参照)。換言すると、第1四方弁22は、1回転(1周期)のうちの1/4回転(1/4周期)で連通パターン(短絡状態又は連通状態)が切替わるように設定されている。
With this configuration, the first four-
また、上記第2三方弁24の回転部24Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路24Aがポート24aとポート24c2とを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部24Rは、ホームポジションとして各流路(例えば13c)から分かれた2つのポートのうちの図中の時計回りの回転方向の下流側のポート(例えば24c2)に連通路24Aが位置するように取付けられている。
Further, in the
このように構成されることで、第2三方弁24は、上述の非循環状態である第1出力状態(第3連通パターン)と、循環状態である第2出力状態(第4連通パターン)と、のそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、第1出力状態のパターンと第2出力状態のパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(第1出力状態又は第2出力状態)を形成する角度範囲が180度の回転角度範囲で、かつ連通パターン(連通と短絡)が切替わる回転角度が90度、270度であるように設定されている(図5(b)参照)。換言すると、第2三方弁24は、1回転(1周期)のうちの1/2回転(1/2周期)で連通パターン(第1出力状態又は第2出力状態)が切替わるように設定されていて、かつ第1四方弁22に対してホームポジションの取付け角度が90度(つまり1/4回転或いは1/4周期)ずれて取付けられている。
With this configuration, the second three-
以上説明したように、本第3の実施の形態に係る流路切替装置230は、第1四方弁22の連通パターンが切替わる範囲が回転軸32の角度として90度範囲であるように構成され、第2三方弁24の連通パターンが切替わる範囲が回転軸32の角度として180度範囲であるように構成されている。要するに、第1四方弁22、第2三方弁24の連通パターンが切替わる回転軸32の回転角度と、各連通パターンを形成する回転軸32の回転角度範囲と、の少なくとも一方が互いに異なるように構成される。つまり第1四方弁22と第2三方弁24とは、異なる周期であるように構成されている。これにより、回転軸32の角度を90度ずつ移動させることで、これら第1四方弁22と第2三方弁24とにおける連通パターンが互いに異なる全ての組合せを達成することができる。また、これら第1四方弁22と第2三方弁24とを回転駆動する機構として、1つの方向弁切替モータ31と回転軸32とだけで構成でき、つまり減速ギヤ等の複雑な機構を不要とすることができるので、流路切替装置230や熱媒体循環システム10の小型化やコストダウンを可能にすることができる。
As described above, the flow
なお、これ以外の第3の実施の形態の構成、作用、及び効果は、第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。 Note that the configuration, operation, and effects of the third embodiment other than this are the same as those of the first embodiment, so the description thereof will be omitted.
<第4の実施の形態>
ついで、上記第1の実施の形態を一部変更した第4の実施の形態について図6を用いて説明する。図6(a)は第4の実施の形態に係る流路切替装置を示す模式図、図6(b)は第4の実施の形態に係る流路切替装置において、回転軸の角度と各方向弁の連通パターンとの関係を示す図である。本第4の実施の形態に係る流路切替装置330は、上記第1の実施の形態に比して、1つ(単一)の方向弁切替モータ31によって第1四方弁22(第1方向弁)及び第2四方弁23(第2方向弁)の2つの方向弁を回転駆動するものである。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment, which is a partial modification of the first embodiment, will be described using FIG. 6. FIG. 6(a) is a schematic diagram showing a flow path switching device according to the fourth embodiment, and FIG. 6(b) is a schematic diagram showing the angle of the rotation axis and each direction in the flow path switching device according to the fourth embodiment. It is a figure which shows the relationship with the communication pattern of a valve. Compared to the first embodiment, the flow
詳細には、上記第1四方弁22には、第1の実施の形態と同様に、周方向の均等な位置の8箇所、つまり角度が45度ずつの間隔で、ポート22a1,22a2,22b1,22b2,22c1,22c2,22d1,22d2が形成されている。このうち、ポート22a1,22a2は、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路13fが分岐した形で接続されている。また同様に、ポート22b1,22b2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路13gが分岐した形で接続されている。また同様に、ポート22c1,22c2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路12bが分岐した形で接続されている。そして同様に、ポート22d1,22d2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路12aが分岐した形で接続されている。
Specifically, similarly to the first embodiment, the first four-
また、上記第2四方弁23にも、周方向の均等な位置の8箇所、つまり角度が45度ずつの間隔で、ポート23a1,23a2,23b1,23b2,23c1,23c2,23d1,23d2が形成されている。このうち、ポート23a1,23a2は、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路13aが分岐した形で接続されている。また同様に、ポート23b1,23b2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路13bが分岐した形で接続されている。また同様に、ポート23c1,23c2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路14bが分岐した形で接続されている。そして同様に、ポート23d1,23d2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路14cが分岐した形で接続されている。
Further, the second four-
上記第1四方弁22の回転部22Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路22Aがポート22a1とポート22b1とを連通すると共に連通路22Bがポート22c1と22d1とを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部22Rは、ホームポジションとして流路(例えば13f)から分かれた2つのポートのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側のポート(例えば22c1)に各連通路(例えば22A)が位置するように取付けられている。
The rotating
このように構成されることで、第1四方弁22は、上述の短絡状態(第1連通パターン)と連通状態(第2連通パターン)とのそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと短絡するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(短絡状態又は連通状態)を形成する角度範囲が90度の回転角度範囲で、かつ連通パターン(連通と短絡)が切替わる回転角度が0度、90度、180度、270度であるように設定されている(図6(b)参照)。換言すると、第1四方弁22は、1回転(1周期)のうちの1/4回転(1/4周期)で連通パターン(短絡状態又は連通状態)が切替わるように設定されている。
With this configuration, the first four-
また、上記第2四方弁23の回転部23Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路23Aがポート23a2とポート23b2とを連通すると共に連通路23Bがポート23c2と23d2とを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部23Rは、ホームポジションとして各流路(例えば13a)から分かれた2つのポートのうちの図中の時計回りの回転方向の下流側のポート(例えば23a2)に各連通路(例えば23A)が位置するように取付けられている。
Further, in the
このように構成されることで、第2四方弁23は、上述の短絡状態(第3連通パターン)と連通状態(第4連通パターン)とのそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと短絡するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(短絡状態又は連通状態)を形成する角度範囲が90度の回転角度範囲で、かつ連通パターン(連通と短絡)が切替わる回転角度が45度、135度、225度、315度であるように設定されている(図6(b)参照)。換言すると、第2四方弁23は、1回転(1周期)のうちの1/4回転(1/4周期)で連通パターン(短絡状態又は連通状態)が切替わるように設定されていて、かつ上記第1四方弁22に対してホームポジションの取付け角度が45度(つまり1/8回転或いは1/8周期)ずれて取付けられている。
With this configuration, the second four-
以上説明したように、本第4の実施の形態に係る流路切替装置330は、第1四方弁22と第2四方弁23との連通パターンが切替えられる回転軸32の角度が45度ずれて異なり、かつ切替わる範囲が同じ90度範囲であるように構成されている。要するに、第1四方弁22、第2四方弁23の連通パターンが切替わる回転軸32の回転角度と、各連通パターンを形成する回転軸32の回転角度範囲と、の少なくとも一方が互いに異なるように構成される。つまり第1四方弁22と第2四方弁23とは同じ周期で位相がずれるように構成されている。これにより、回転軸32の角度を45度ずつ移動させることで、これら第1四方弁22と第2四方弁23とにおける連通パターンが互いに異なる全ての組合せを達成することができる。また、これら第1四方弁22と第2四方弁23とを回転駆動する機構として、1つの方向弁切替モータ31と回転軸32とだけで構成でき、つまり減速ギヤ等の複雑な機構を不要とすることができるので、流路切替装置330や熱媒体循環システム10の小型化やコストダウンを可能にすることができる。
As explained above, in the flow
なお、これ以外の第4の実施の形態の構成、作用、及び効果は、第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。 Note that the configuration, operation, and effects of the fourth embodiment other than this are the same as those of the first embodiment, so the description thereof will be omitted.
<第5の実施の形態>
ついで、上記第1の実施の形態を一部変更した第5の実施の形態について図7を用いて説明する。図7(a)は第5の実施の形態に係る流路切替装置を示す模式図、図7(b)は第5の実施の形態に係る流路切替装置において、回転軸の角度と各方向弁の連通パターンとの関係を示す図である。本第5の実施の形態に係る流路切替装置430は、上記第1の実施の形態に比して、1つ(単一)の方向弁切替モータ31によって第1四方弁22(第1方向弁)、第2四方弁23(第2方向弁)、第1三方弁21(第3方向弁)、第2三方弁24(第4方向弁)、の4つの方向弁を回転駆動するものである。なお、本第5の実施の形態に係る流路切替装置430を示す図7(a)においては、ポートの数が多いため、流路を省略し、同じポートを同じ方向の矢印で示しているが、第1の実施の形態と同様に、各ポートが各流路に接続されているものとして説明する。
<Fifth embodiment>
Next, a fifth embodiment, which is a partial modification of the first embodiment, will be described using FIG. 7. FIG. 7(a) is a schematic diagram showing a flow path switching device according to the fifth embodiment, and FIG. 7(b) is a schematic diagram showing the angle of the rotation axis and each direction in the flow path switching device according to the fifth embodiment. It is a figure which shows the relationship with the communication pattern of a valve. Compared to the first embodiment, the flow
詳細には、上記第1四方弁22には、周方向の均等な位置の16箇所、つまり角度が22.5度ずつの間隔で、4つのポート22a、4つのポート22b、4つのポート22c、4つのポート22dがそれぞれ周方向に並んで形成されている。このうち、4つのポート22aは、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、上記流路13f(図1参照)が分岐した形で接続されている。また同様に、4つのポート22bも、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、上記流路13g(図1参照)が分岐した形で接続されている。また同様に、4つのポート22cも、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、上記流路12b(図1参照)が分岐した形で接続されている。そして同様に、4つのポート22dも、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、上記流路12a(図1参照)が分岐した形で接続されている。
Specifically, the first four-
また、上記第2四方弁23にも、周方向の均等な位置の16箇所、つまり角度が22.5度ずつの間隔で、4つのポート23a、4つのポート23b、4つのポート23c、4つのポート23dがそれぞれ周方向に並んで形成されている。このうち、4つのポート23aは、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、上記流路13a(図1参照)が分岐した形で接続されている。また同様に、4つのポート23bも、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、上記流路13b(図1参照)が分岐した形で接続されている。また同様に、4つのポート23cも、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、上記流路14b(図1参照)が分岐した形で接続されている。そして同様に、4つのポート23dも、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、上記流路14c(図1参照)が分岐した形で接続されている。
In addition, the second four-
また、上記第1三方弁21にも、周方向の均等な位置の16箇所、つまり角度が22.5度ずつの間隔で、8つのポート21b、8つのポート21cが周方向に並んでそれぞれ形成されている。このうち、ポート21bは、同じポートの機能として8つに分かれて形成されたものであり、上記流路11b(図1参照)が分岐した形で接続されている。また同様に、ポート21cは、同じポートの機能として8つに分かれて形成されたものであり、上記流路13f(図1参照)が分岐した形で接続されている。
Also, in the first three-
また、上記第2三方弁24にも、周方向の均等な位置の16箇所、つまり角度が22.5度ずつの間隔で、8つのポート24b、8つのポート24cが周方向に交互に並ぶようにそれぞれ形成されている。このうち、ポート24bは、同じポートの機能として8つに分かれて形成されたものであり、上記流路13b(図1参照)が分岐した形で接続されている。また同様に、ポート24cは、同じポートの機能として8つに分かれて形成されたものであり、上記流路13c(図1参照)が分岐した形で接続されている。なお、これら8つのポート24bと8つのポート24cとは、回転部24Rの回転軸方向に対して立体的に交差する油路によって流路が交錯しないように形成されて接続されている。
In addition, the second three-
上記第1四方弁22の回転部22Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路22Aが、4つのポート22aのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側のポートと、4つのポート22bのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側のポートと、が連通し、連通路22Bが、4つのポート22cのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側のポートと、4つのポート22dのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側のポートと、が連通する位置となるように取付けられている。
In the
このように構成されることで、第1四方弁22は、上述の短絡状態(第1連通パターン)と連通状態(第2連通パターン)とのそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと短絡するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(短絡状態又は連通状態)を形成する角度範囲が90度の回転角度範囲(第1回転角度範囲)で、かつ連通パターン(連通と短絡)が切替わる回転角度(第1回転角度)が0度、90度、180度、270度であるように設定されている(図7(b)参照)。換言すると、第1四方弁22は、1回転(1周期)のうちの1/4回転(1/4周期)で連通パターン(短絡状態又は連通状態)が切替わるように設定されている。
With this configuration, the first four-
また、上記第2四方弁23の回転部23Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路23Aが、4つのポート23aのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側から3つ目のポートと、4つのポート23bのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側から3つ目のポートと、が連通し、連通路23Bが、4つのポート23cのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側から3つ目のポートと、4つのポート23dのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側から3つ目のポートと、が連通する位置となるように取付けられている。
In addition, in the
このように構成されることで、第2四方弁23は、上述の短絡状態(第3連通パターン)と連通状態(第4連通パターン)とのそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと短絡するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(短絡状態又は連通状態)を形成する角度範囲が90度の回転角度範囲(第1回転角度範囲)で、かつ連通パターン(連通と短絡)が切替わる回転角度(第2回転角度)が45度、135度、225度、315度であるように設定されている(図7(b)参照)。換言すると、第2四方弁23は、1回転(1周期)のうちの1/4回転(1/4周期)で連通パターン(短絡状態又は連通状態)が切替わるように設定されていて、かつ上記第1四方弁22に対してホームポジションの取付け角度が45度(つまり1/8回転或いは1/8周期)ずれて取付けられている。
With this configuration, the second four-
また、上記第1三方弁21の回転部21Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路21Aがポート21aとポート21bとを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部21Rは、ホームポジションとして各流路(例えば11b)から分かれた8つのポートのうちの1つのポートに連通路21Aが位置するように取付けられている。
Further, in the
このように構成されることで、第1三方弁21は、上述の第1循環路11と第3循環路13との連通状態である第1出力状態(第5連通パターン)と、第3循環路13を短絡する短絡状態である第2出力状態(第6連通パターン)と、のそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと短絡するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(第1出力状態又は第2出力状態)を形成する角度範囲が180度の回転角度範囲(第2回転角度範囲)で、かつ連通パターン(出力パターン)が切替わる回転角度が0度、180度であるように設定されている(図7(b)参照)。換言すると、第1三方弁21は、1回転(1周期)のうちの1/2回転(1/2周期)で連通パターン(第1出力状態又は第2出力状態)が切替わるように設定されていて、かつ上記第1四方弁22に対してホームポジションの取付け角度が同じ角度(0度を)取付けられ、第2四方弁23に対してホームポジションの取付け角度が45度(つまり1/8回転或いは1/8周期)ずれて取付けられている。
With this configuration, the first three-
また、上記第2三方弁24の回転部24Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路24Aがポート24aとポート24cとを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部24Rは、ホームポジションとして各流路(例えば13d)から分かれた8つのポートのうちの1つのポートに連通路24Aが位置するように取付けられている。
Further, in the
このように構成されることで、第2三方弁24は、上述の非循環状態である第1出力状態(第7連通パターン)と、循環状態である第2出力状態(第8連通パターン)と、のそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、第1出力状態のパターンと第2出力状態のパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(第1出力状態又は第2出力状態)を形成する角度範囲が22.5度の回転角度範囲(第3回転角度範囲)で、かつ連通パターン(出力パターン)が切替わる回転角度が0度から360度のうちの22.5度ずつであるように設定されている(図7(b)参照)。換言すると、第2三方弁24は、1回転(1周期)のうちの1/16回転(1/16周期)で連通パターン(第1出力状態又は第2出力状態)が切替わるように設定されていて、かつ上記第1四方弁22に対してホームポジションの取付け角度が同じ角度(0度を)取付けられ、第2四方弁23に対してホームポジションの取付け角度が45度(つまり1/8回転或いは1/8周期)ずれて取付けられている。
With this configuration, the second three-
以上説明したように、本第5の実施の形態に係る流路切替装置430は、第1四方弁22と第2四方弁23との連通パターンが切替えられる回転軸32の角度が45度ずれて異なり、かつ切替わる範囲が同じ90度範囲であり、さらに、第1三方弁21の連通パターンが切替わる範囲が回転軸32の角度として180度範囲であるように、かつ第2三方弁24の連通パターンが切替わる範囲が回転軸32の角度として22.5度範囲であるように構成されている。要するに、第1四方弁22、第2四方弁23、第1三方弁21、第2三方弁24の連通パターンが切替わる回転軸32の回転角度と、各連通パターンを形成する回転軸32の回転角度範囲と、の少なくとも一方が互いに異なるように構成される。つまり第1四方弁22と第2四方弁23とは同じ周期で位相がずれており、かつ第1三方弁21と第2三方弁24とは、第1四方弁22と第2四方弁23とは異なる周期であるように構成されている。これにより、回転軸32の角度を22.5度ずつ移動させることで、これら第1四方弁22と第2四方弁23と第1三方弁21と第2三方弁24とにおける連通パターンが互いに異なる全ての組合せを達成することができる。また、これら第1四方弁22と第2四方弁23と第1三方弁21と第2三方弁24とを回転駆動する機構として、1つの方向弁切替モータ31と回転軸32とだけで構成でき、つまり減速ギヤ等の複雑な機構を不要とすることができるので、流路切替装置430や熱媒体循環システム10の小型化やコストダウンを可能にすることができる。
As explained above, in the flow
なお、これ以外の第5の実施の形態の構成、作用、及び効果は、第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。 Note that the configuration, operation, and effects of the fifth embodiment other than this are the same as those of the first embodiment, so the description thereof will be omitted.
<第6の実施の形態>
ついで、上記第1及び第3の実施の形態を一部変更した第6の実施の形態について図8及び図9を用いて説明する。図8は第6の実施の形態に係る車両の熱媒体循環システムの一部を示す模式図、図9(a)は第6の実施の形態に係る流路切替装置を示す模式図、図9(b)は第6の実施の形態に係る流路切替装置において、回転軸の角度と各方向弁の連通パターンとの関係を示す図である。なお、図8に示す熱媒体循環システム10の循環路15は、他の循環路に流路15f,15gを介して連通される循環路であり、他の循環路の部分、特に冷却水を流すポンプについては、省略して示している。
<Sixth embodiment>
Next, a sixth embodiment, which is a partial modification of the first and third embodiments, will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a schematic diagram showing a part of a heat medium circulation system for a vehicle according to the sixth embodiment, and FIG. 9(a) is a schematic diagram showing a flow path switching device according to the sixth embodiment. (b) is a diagram showing the relationship between the angle of the rotating shaft and the communication pattern of each directional valve in the flow path switching device according to the sixth embodiment. Note that the
図8に示すように、循環路15は、図示を省略したポンプにより冷却水が押し流されてくる流路15gと、その流路15gに連通する流路15b、15dと、流路15dに連通する第1四方弁25と、第1四方弁25からラジエータ3までを連通する流路15eと、ラジエータ3から流路15fまでを連通する流路15aと、流路15bに連通する第2三方弁26と、第2三方弁26から流路15fとを連通する流路15cと、ラジエータ3を通過した冷却水、及び/又はラジエータ3を迂回した冷却水を他の循環路に流す流路15fと、を有している。
As shown in FIG. 8, the
また、第1四方弁25は、連通路25A,25Bが同じ流路に連通するポートを繋ぐことで流路15dと流路15eとの間を遮断する遮断状態と、流路15dと流路15eとを連通する連通状態(矢印E1)とを切替え可能に構成されている。さらに、第2三方弁26は、連通路26Aの一方がポートに繋がらないことで流路15bと流路15cとの間を遮断する遮断状態と、流路15bと流路15cとを連通する連通状態(矢印E2)とを切替え可能に構成されている。
In addition, the first four-
図9(a)に示すように、本第6の実施の形態に係る流路切替装置530は、上記第1の実施の形態に比して、1つ(単一)の方向弁切替モータ31によって第1四方弁25(第1方向弁)及び第2三方弁26(第2方向弁)の2つの方向弁を回転駆動するものである。
As shown in FIG. 9(a), a flow
詳細には、上記第1四方弁25には、周方向の均等な位置の4箇所、つまり角度が90度ずつの間隔で、ポート25a1,25a2,25b1,25b2が形成されている。このうち、ポート25a1,25a2は、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路15dが分岐した形で接続されている。また同様に、ポート25b1,25b2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路15eが分岐した形で接続されている。
In detail, ports 25a1, 25a2, 25b1, and 25b2 are formed in the first four-
また、上記第2三方弁26には、周方向の均等な位置の2箇所、つまり角度が90度ずつの間隔で、ポート26b1,26b2が形成されている。ポート26b1,26b2は、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、上記流路15cが分岐した形で接続されている。
In addition, ports 26b1 and 26b2 are formed in the second three-
上記第1四方弁25の回転部25Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路25Aがポート25a1とポート25a2とを連通すると共に連通路25Bがポート25b1とポート25b2とを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部25Rは、ホームポジションとしてそれぞれの流路15d,15eから分かれた2つのポートに各連通路25A,25Bが位置するように(つまり遮断状態となるように)取付けられている。
The rotating part 25R of the first four-
このように構成されることで、第1四方弁25は、上述の遮断状態(第1連通パターン)と連通状態(第2連通パターン)とのそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと遮断するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(遮断状態又は連通状態)を形成する角度範囲が90度の回転角度範囲で、かつ連通パターン(遮断と連通)が切替わる回転角度が0度、90度、180度、270度であるように設定されている(図9(b)参照)。換言すると、第1四方弁25は、1回転(1周期)のうちの1/4回転(1/4周期)で連通パターン(遮断状態又は連通状態)が切替わるように設定されている。
With this configuration, the first four-
また、上記第2三方弁26の回転部26Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路26Aがポート26aとポート26b1とを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部26Rは、ホームポジションとして流路15cから分かれた2つのポートのうちの図中の時計回りの回転方向の下流側のポート(例えば26b1)に連通路26Aが位置するように(つまり連通状態となるように)取付けられている。
Further, in the
このように構成されることで、第2三方弁26は、上述の連通状態(第3連通パターン)と、遮断状態(第4連通パターン)と、のそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと遮断するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(連通状態又は遮断状態)を形成する角度範囲が180度の回転角度範囲で、かつ連通パターン(連通と遮断)が切替わる回転角度が90度、270度であるように設定されている(図9(b)参照)。換言すると、第2三方弁26は、1回転(1周期)のうちの1/2回転(1/2周期)で連通パターン(連通状態又は遮断状態)が切替わるように設定されていて、かつ第1四方弁25に対してホームポジションの取付け角度が90度(つまり1/4回転或いは1/4周期)ずれて取付けられている。
With this configuration, the second three-
以上説明したように、本第6の実施の形態に係る流路切替装置530は、第1四方弁25と第2三方弁26との連通パターンが切替えられる回転軸32の角度が90度ずれて異なり、かつ切替わる範囲が同じ180度範囲であるように構成されている。要するに、第1四方弁25、第2三方弁26の連通パターンが切替わる回転軸32の回転角度と、各連通パターンを形成する回転軸32の回転角度範囲と、の少なくとも一方が互いに異なるように構成される。つまり第1四方弁25と第2三方弁26とは同じ周期で位相がずれるように構成されている。これにより、回転軸32の角度を90度ずつ移動させることで、これら第1四方弁25と第2三方弁26とにおける連通パターンが互いに異なる全ての組合せを達成することができる。また、これら第1四方弁25と第2三方弁26とを回転駆動する機構として、1つの方向弁切替モータ31と回転軸32とだけで構成でき、つまり減速ギヤ等の複雑な機構を不要とすることができるので、流路切替装置530や熱媒体循環システム10の小型化やコストダウンを可能にすることができる。
As explained above, in the flow
なお、これ以外の第6の実施の形態の構成、作用、及び効果は、第1及び第3の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。 Note that the configuration, operation, and effects of the sixth embodiment other than this are the same as those of the first and third embodiments, so the description thereof will be omitted.
<第7の実施の形態>
ついで、上記第1及び第6の実施の形態を一部変更した第7の実施の形態について図10及び図11を用いて説明する。図10は第7の実施の形態に係る車両の熱媒体循環システムの一部を示す模式図、図11(a)は第7の実施の形態に係る流路切替装置を示す模式図、図11(b)は第7の実施の形態に係る流路切替装置において、回転軸の角度と各方向弁の連通パターンとの関係を示す図である。なお、図10に示す熱媒体循環システム10の循環路16も、他の循環路に流路16m,16kを介して連通される循環路であり、他の循環路の部分、特に冷却水を流すポンプについては、省略して示している。
<Seventh embodiment>
Next, a seventh embodiment, which is a partial modification of the first and sixth embodiments, will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a schematic diagram showing a part of the heat medium circulation system for a vehicle according to the seventh embodiment, and FIG. 11(a) is a schematic diagram showing a flow path switching device according to the seventh embodiment. (b) is a diagram showing the relationship between the angle of the rotating shaft and the communication pattern of each directional valve in the flow path switching device according to the seventh embodiment. Note that the
図10に示すように、循環路16は、図示を省略したポンプにより冷却水が押し流されてくる流路16mと、その流路16mに連通する流路16c,16eと、流路16eに連通する流路16fと、流路16fに連通する第1四方弁27と、第1四方弁27からラジエータ3までを連通する流路16gと、ラジエータ3から流路16bまでを連通する流路16aと、流路16kに連通する流路16bと、流路16eに連通する流路16hと、流路16hに連通する第2四方弁28と、第2四方弁28からヒータ4までを連通する流路16iと、ヒータ4から流路16bまでを連通する流路16jと、流路16cに連通する第2三方弁29と、第2三方弁29から流路16kとを連通する流路16dと、ラジエータ3を通過した冷却水、及び/又はヒータ4を通過した冷却水、及び/又はラジエータ3及びヒータ4を迂回した冷却水を他の循環路に流す流路16kと、を有している。
As shown in FIG. 10, the
また、第1四方弁27は、連通路27A,27Bが同じ流路に連通するポートを繋ぐことで流路16fと流路16gとの間を遮断する遮断状態と、流路16fと流路16gとを連通する連通状態(矢印F1)とを切替え可能に構成されている。さらに、第2四方弁28は、連通路28A,28Bが同じ流路に連通するポートを繋ぐことで流路16hと流路16iとの間を遮断する遮断状態と、流路16hと流路16iとを連通する連通状態(矢印F2)とを切替え可能に構成されている。そして、第2三方弁29は、連通路29Aの一方がポートに繋がらないことで流路16cと流路16dとの間を遮断する遮断状態と、流路16cと流路16dとを連通する連通状態(矢印F3)とを切替え可能に構成されている。
In addition, the first four-
図11(a)に示すように、本第7の実施の形態に係る流路切替装置630は、上記第1の実施の形態に比して、1つ(単一)の方向弁切替モータ31によって第1四方弁27(第1方向弁)、第2四方弁28(第2方向弁)、及び第2三方弁29(第3方向弁)の3つの方向弁を回転駆動するものである。
As shown in FIG. 11(a), a flow
詳細には、上記第1四方弁27には、周方向の均等な位置の8箇所、つまり角度が45度ずつの間隔で、ポート27a1,27a2,27a3,27a4と、ポート27b1,27b2,27b3,27b4が形成されている。このうち、ポート27a1,27a2,27a3,27a4は、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、上記流路16fが分岐した形で接続されている。また同様に、ポート27b1,27b2,27b3,27b4は、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、上記流路16gが分岐した形で接続されている。
Specifically, the first four-
また同様に、上記第2四方弁28には、周方向の均等な位置の8箇所、つまり角度が45度ずつの間隔で、ポート28a1,28a2,28a3,28a4と、ポート28b1,28b2,28b3,28b4が形成されている。このうち、ポート28a1,28a2,28a3,28a4は、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、上記流路16hが分岐した形で接続されている。また同様に、ポート28b1,28b2,28b3,28b4は、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、上記流路16iが分岐した形で接続されている。
Similarly, the second four-
また、上記第2三方弁29には、周方向の均等な位置の4箇所、つまり角度が45度ずつの間隔で、ポート29b1,29b2,29b3,29b4が形成されている。ポート29b1,29b2,29b3,29b4は、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、上記流路16dが分岐した形で接続されている。
In addition, ports 29b1, 29b2, 29b3, and 29b4 are formed in the second three-
上記第1四方弁27の回転部27Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路27Aがポート27a2とポート27a4とを連通すると共に連通路27Bがポート27b2とポート27b4とを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部27Rは、ホームポジションとしてそれぞれの流路16f,16gから分かれた2つのポートに各連通路27A,27Bが位置するように(つまり遮断状態となるように)取付けられている。
The rotating
このように構成されることで、第1四方弁27は、上述の遮断状態(第1連通パターン)と連通状態(第2連通パターン)とのそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと遮断するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(遮断状態又は連通状態)を形成する角度範囲が45度の回転角度範囲で、かつ連通パターン(遮断と連通)が切替わる回転角度が0度、90度、180度、270度であるように設定されている(図11(b)参照)。換言すると、第1四方弁27は、1回転(1周期)のうちの1/4回転(1/4周期)で連通パターン(遮断状態又は連通状態)が切替わるように設定されている。
With this configuration, the first four-
また、上記第2四方弁28の回転部28Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路28Aがポート28a1とポート28a3とを連通すると共に連通路28Bがポート28b1とポート28b3とを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部28Rは、ホームポジションとしてそれぞれの流路16h,16iから分かれた2つのポートに各連通路28A,28Bが位置するように(つまり遮断状態となるように)取付けられている。
Further, in the
このように構成されることで、第2四方弁28は、上述の連通状態(第3連通パターン)と、遮断状態(第4連通パターン)と、のそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと遮断するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(連通状態又は遮断状態)を形成する角度範囲が90度の回転角度範囲で、かつ連通パターン(連通と遮断)が切替わる回転角度が45度、135度、225度、315度であるように設定されている(図11(b)参照)。換言すると、第2四方弁28は、1回転(1周期)のうちの1/4回転(1/4周期)で連通パターン(連通状態又は遮断状態)が切替わるように設定されていて、かつ第1四方弁27に対してホームポジションの取付け角度が45度(つまり1/8回転或いは1/8周期)ずれて取付けられている。
With this configuration, the second four-
また、上記第2三方弁29の回転部29Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路29Aがポート29aとポート29b4とを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部29Rは、ホームポジションとして流路16dから分かれた4つのポートのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側のポート(例えば29b4)に連通路29Aが位置するように(つまり連通状態となるように)取付けられている。
Further, in the
このように構成されることで、第2三方弁29は、上述の連通状態(第5連通パターン)と、遮断状態(第6連通パターン)と、のそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと遮断するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(連通状態又は遮断状態)を形成する角度範囲が180度の回転角度範囲で、かつ連通パターン(連通と遮断)が切替わる回転角度が180度、0度であるように設定されている(図11(b)参照)。換言すると、第2三方弁29は、1回転(1周期)のうちの1/2回転(1/2周期)で連通パターン(連通状態又は遮断状態)が切替わるように設定されていて、かつ第1四方弁27に対してホームポジションの取付け角度が90度(つまり1/4回転或いは1/4周期)ずれて取付けられ、かつ第2四方弁28に対してホームポジションの取付け角度が45度(つまり1/8回転或いは1/8周期)ずれて取付けられている。
With this configuration, the second three-
以上説明したように、本第7の実施の形態に係る流路切替装置630は、第1四方弁27と第2四方弁28との連通パターンが切替えられる回転軸32の角度が45度ずれて異なり、かつ切替わる範囲が同じ90度範囲であり、さらに、第2三方弁29の連通パターンが切替わる範囲が回転軸32の角度として180度範囲であるように構成されている。要するに、第1四方弁27、第2四方弁28、第2三方弁29の連通パターンが切替わる回転軸32の回転角度と、各連通パターンを形成する回転軸32の回転角度範囲と、の少なくとも一方が互いに異なるように構成される。つまり第1四方弁27と第2四方弁28とは同じ周期で位相がずれており、かつ第2三方弁29は、第1四方弁27と第2四方弁28とは異なる周期であるように構成されている。これにより、回転軸32の角度を45度ずつ移動させることで、これら第1四方弁27と第2四方弁28と第2三方弁29とにおける連通パターンが互いに異なる全ての組合せを達成可能にすることができる。また、これら第1四方弁27と第2四方弁28と第2三方弁29とを回転駆動する機構として、1つの方向弁切替モータ31と回転軸32とだけで構成でき、つまり減速ギヤ等の複雑な機構を不要とすることができるので、流路切替装置630や熱媒体循環システム10の小型化やコストダウンを可能にすることができる。
As explained above, in the flow
なお、これ以外の第7の実施の形態の構成、作用、及び効果は、第1及び第6の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。 Note that the configuration, operation, and effects of the seventh embodiment other than this are the same as those of the first and sixth embodiments, so the description thereof will be omitted.
<第8の実施の形態>
ついで、上記第1、第5、第6、及び第7の実施の形態を一部変更した第8の実施の形態について図12及び図13を用いて説明する。図12は第8の実施の形態に係る車両の熱媒体循環システムの一部を示す模式図、図13(a)は第8の実施の形態に係る流路切替装置を示す模式図、図13(b)は第8の実施の形態に係る流路切替装置において、回転軸の角度と各方向弁の連通パターンとの関係を示す図である。なお、図12に示す熱媒体循環システム10の循環路17も、他の循環路に流路17q,17rを介して連通される循環路であり、他の循環路の部分、特に冷却水を流すポンプについては、省略して示している。
<Eighth embodiment>
Next, an eighth embodiment, which is a partial modification of the first, fifth, sixth, and seventh embodiments described above, will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG. 12 is a schematic diagram showing a part of a heat medium circulation system for a vehicle according to the eighth embodiment, and FIG. 13(a) is a schematic diagram showing a flow path switching device according to the eighth embodiment. (b) is a diagram showing the relationship between the angle of the rotating shaft and the communication pattern of each directional valve in the flow path switching device according to the eighth embodiment. Note that the
図12に示すように、循環路17は、図示を省略したポンプにより冷却水が押し流されてくる流路17rと、その流路17rに連通する流路17d,17fと、流路17fに連通する流路17gと、流路17gに連通する流路17hと、流路17hに連通する第1四方弁121と、第1四方弁121からラジエータ3までを連通する流路17iと、ラジエータ3から流路17bまでを連通する流路17aと、流路17cに連通する流路17bと、流路17qに連通する流路17cと、流路17gに連通する流路17jと、流路17jに連通する第2四方弁122と、第2四方弁122からヒータ4までを連通する流路17kと、ヒータ4から流路17bまでを連通する流路17mと、流路17fに連通する流路17nと、流路17nに連通する第1三方弁123と、第1三方弁123からバッテリ6までを連通する流路17oと、バッテリ6から流路17cまでを連通する流路17pと、流路17dに連通する第2三方弁124と、第2三方弁124から流路17qとを連通する流路17eと、ラジエータ3を通過した冷却水、及び/又はヒータ4を通過した冷却水、及び/又はバッテリ6を通過した冷却水、及び/又はラジエータ3及びヒータ4及びバッテリ6を迂回した冷却水を他の循環路に流す流路17qと、を有している。
As shown in FIG. 12, the
第1四方弁121は、連通路121A,121Bが同じ流路に連通するポートを繋ぐことで流路17iと流路17aとの間を遮断する遮断状態と、流路17iと流路17aとを連通する連通状態(矢印G1)とを切替え可能に構成されている。さらに、第2四方弁122は、連通路122A,122Bが同じ流路に連通するポートを繋ぐことで流路17jと流路17kとの間を遮断する遮断状態と、流路17jと流路17kとを連通する連通状態(矢印G2)とを切替え可能に構成されている。また、第1三方弁123は、連通路123Aの一方がポートに繋がらないことで流路17nと流路17oとの間を遮断する遮断状態と、流路17nと流路17oとを連通する連通状態(矢印G3)とを切替え可能に構成されている。そして、第2三方弁124は、連通路124Aの一方がポートに繋がらないことで流路17dと流路17eとの間を遮断する遮断状態と、流路17dと流路17eとを連通する連通状態(矢印G4)とを切替え可能に構成されている。
The first four-
図13(a)に示すように、本第8の実施の形態に係る流路切替装置730は、1つ(単一)の方向弁切替モータ31によって第1四方弁121(第1方向弁)、第2四方弁122(第2方向弁)、第1三方弁123(第3方向弁)、第2三方弁124(第4方向弁)、の4つの方向弁を回転駆動するものである。なお、本第8の実施の形態に係る流路切替装置730を示す図13(a)においては、ポートの数が多いため、流路を省略し、同じポートを同じ方向の矢印で示しているが、他の実施の形態と同様に、各ポートが各流路に接続されているものとして説明する。
As shown in FIG. 13(a), the flow
詳細には、上記第1四方弁121には、周方向の均等な位置の16箇所、つまり角度が22.5度ずつの間隔で、8つのポート121a、8つのポート121bがそれぞれ周方向に並んで形成されている。このうち、8つのポート121aは、同じポートの機能として8つに分かれて形成されたものであり、上記流路17iが分岐した形で接続されている。また同様に、8つのポート121bも、同じポートの機能として8つに分かれて形成されたものであり、上記流路17aが分岐した形で接続されている。
Specifically, in the first four-
また、上記第2四方弁122にも、周方向の均等な位置の16箇所、つまり角度が22.5度ずつの間隔で、8つのポート122a、8つのポート122bがそれぞれ周方向に並んで形成されている。このうち、8つのポート122aは、同じポートの機能として8つに分かれて形成されたものであり、上記流路17jが分岐した形で接続されている。また同様に、8つのポート122bも、同じポートの機能として8つに分かれて形成されたものであり、上記流路17kが分岐した形で接続されている。
In addition, the second four-
また、上記第1三方弁123には、周方向の均等な位置の8箇所、つまり角度が22.5度ずつの間隔で、8つのポート123bが周方向における半周において並んでそれぞれ形成されている。8つのポート123bは、同じポートの機能として8つに分かれて形成されたものであり、上記流路17oが分岐した形で接続されている。
Further, in the first three-
また、上記第2三方弁124には、周方向の均等な位置の8箇所、つまり角度が45度ずつの間隔で、8つのポート124bが周方向に並ぶようにそれぞれ形成されている。8つのポート124bは、同じポートの機能として8つに分かれて形成されたものであり、上記流路17eが分岐した形で接続されている。
Furthermore, eight
上記第1四方弁121の回転部121Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路121Aが、8つのポート121aのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側から1番目のポートと、8つのポート121aのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側から5番目のポートと、が連通し、連通路121Bが、8つのポート121bのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側から1番目のポートと、8つのポート121bのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側から5番目のポートと、が連通する位置となるように(つまり遮断状態となるように)取付けられている。
In the
このように構成されることで、第1四方弁121は、上述の遮断状態(第1連通パターン)と連通状態(第2連通パターン)とのそれぞれを1つの連通パターンとして考えた場合、その連通パターン(遮断状態又は連通状態)を形成する角度範囲が90度の回転角度範囲(第1回転角度範囲)で、かつ連通パターン(遮断と連通)が切替わる回転角度(第1回転角度)が0度、90度、180度、270度であるように設定されている(図13(b)参照)。換言すると、第1四方弁121は、1回転(1周期)のうちの1/4回転(1/4周期)で連通パターン(遮断状態又は連通状態)が切替わるように設定されている。
With this configuration, the first four-
また、上記第2四方弁122の回転部122Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路122Aが、8つのポート122aのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側から3番目のポートと、8つのポート122aのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側から7番目のポートと、が連通し、連通路122Bが、8つのポート122bのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側から3番目のポートと、8つのポート122bのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側から7番目のポートと、が連通する位置となるように(つまり遮断状態となるように)取付けられている。
In addition, in the
このように構成されることで、第2四方弁122は、上述の遮断状態(第3連通パターン)と連通状態(第4連通パターン)とのそれぞれを1つの連通パターンとして考えた場合、その連通パターン(遮断状態又は連通状態)を形成する角度範囲が90度の回転角度範囲(第1回転角度範囲)で、かつ連通パターン(遮断と連通)が切替わる回転角度(第2回転角度)が45度、135度、225度、315度であるように設定されている(図13(b)参照)。換言すると、第2四方弁122は、1回転(1周期)のうちの1/4回転(1/4周期)で連通パターン(遮断状態又は連通状態)が切替わるように設定されていて、かつ上記第1四方弁121に対してホームポジションの取付け角度が45度(つまり1/8回転或いは1/8周期)ずれて取付けられている。
With this configuration, the second four-
また、上記第1三方弁123の回転部123Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路123Aがポート123aと、8つのポート123bのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側から1番目のポートとを連通する位置となるように(つまり連通状態となるように)取付けられている。
Further, in the
このように構成されることで、第1三方弁123は、上述の連通状態(第5連通パターン)と、遮断状態(第6連通パターン)と、のそれぞれを1つの連通パターンとして考えた場合、その連通パターン(連通状態又は遮断状態)を形成する角度範囲が180度の回転角度範囲(第2回転角度範囲)で、かつ連通パターン(遮断パターン)が切替わる回転角度が0度、180度であるように設定されている(図13(b)参照)。換言すると、第1三方弁123は、1回転(1周期)のうちの1/2回転(1/2周期)で連通パターン(連通状態又は遮断状態)が切替わるように設定されていて、かつ上記第1四方弁121に対してホームポジションの取付け角度が同じ角度(0度を)取付けられ、第2四方弁122に対してホームポジションの取付け角度が45度(つまり1/8回転或いは1/8周期)ずれて取付けられている。
With this configuration, when the first three-
また、上記第2三方弁124の回転部124Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路124Aがポート124aと8つのポート124cのうちの一つのポートとを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部124Rは、ホームポジションとして流路17eから分かれた8つのポートのうちの1つのポートに連通路124Aが位置するように(つまり連通状態となるように)取付けられている。
Further, in the
このように構成されることで、第2三方弁124は、上述の連通状態(第7連通パターン)と、遮断状態(第8連通パターン)と、のそれぞれを1つの連通パターンとして考えた場合、その連通パターン(連通状態又は遮断状態)を形成する角度範囲が22.5度の回転角度範囲(第3回転角度範囲)で、かつ連通パターン(遮断パターン)が切替わる回転角度が0度から360度のうちの22.5度ずつであるように設定されている(図13(b)参照)。換言すると、第2三方弁124は、1回転(1周期)のうちの1/16回転(1/16周期)で連通パターン(連通状態又は遮断状態)が切替わるように設定されていて、かつ上記第1四方弁121に対してホームポジションの取付け角度が同じ角度(0度を)取付けられ、第2四方弁122に対してホームポジションの取付け角度が45度(つまり1/8回転或いは1/8周期)ずれて取付けられている。
By being configured in this way, the second three-
以上説明したように、本第8の実施の形態に係る流路切替装置730は、第1四方弁121と第2四方弁122との連通パターンが切替えられる回転軸32の角度が45度ずれて異なり、かつ切替わる範囲が同じ90度範囲であり、さらに、第1三方弁123の連通パターンが切替わる範囲が回転軸32の角度として180度範囲であるように、かつ第2三方弁124の連通パターンが切替わる範囲が回転軸32の角度として22.5度範囲であるように構成されている。要するに、第1四方弁121、第2四方弁122、第1三方弁123、第2三方弁124の連通パターンが切替わる回転軸32の回転角度と、各連通パターンを形成する回転軸32の回転角度範囲と、の少なくとも一方が互いに異なるように構成される。つまり第1四方弁121と第2四方弁122とは同じ周期で位相がずれており、かつ第1三方弁123と第2三方弁124とは、第1四方弁121と第2四方弁122とは異なる周期であるように構成されている。これにより、回転軸32の角度を22.5度ずつ移動させることで、これら第1四方弁121と第2四方弁122と第1三方弁123と第2三方弁124とにおける連通パターンが互いに異なる全ての組合せを達成することができる。また、これら第1四方弁121と第2四方弁122と第1三方弁123と第2三方弁124とを回転駆動する機構として、1つの方向弁切替モータ31と回転軸32とだけで構成でき、つまり減速ギヤ等の複雑な機構を不要とすることができるので、流路切替装置730や熱媒体循環システム10の小型化やコストダウンを可能にすることができる。
As explained above, in the flow
なお、これ以外の第8の実施の形態の構成、作用、及び効果は、第1、第5、第6、及び第7の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。 Note that the configuration, operation, and effects of the eighth embodiment other than this are the same as those of the first, fifth, sixth, and seventh embodiments, so the description thereof will be omitted.
<第9の実施の形態>
ついで、上記第1及び第7の実施の形態を一部変更した第9の実施の形態について図14を用いて説明する。図14(a)は第9の実施の形態に係る流路切替装置を示す模式図、図14(b)は第9の実施の形態に係る流路切替装置において、回転軸の角度と各方向弁の連通パターンとの関係を示す図である。なお、本第9の実施の形態においては、例えば第1の実施の形態における第1四方弁、第7の実施の形態における第2四方弁、及び第2三方弁を、組合せて構成したもので、つまり短絡状態と連通状態とを切換える方向弁と、遮断状態と連通状態とを切換える方向弁と、を組合わせたものである。従って、特に本実施の形態を適用し得る熱媒体循環システムの例を説明しないが、例えば第1の実施の形態で説明した熱媒体循環システム10における何れか1つの方向弁と、第7の実施の形態で説明した熱媒体循環システムの循環路16における何れか2つの方向弁と、のように用いることが考えられる。
<Ninth embodiment>
Next, a ninth embodiment, which is a partial modification of the first and seventh embodiments, will be described with reference to FIG. 14. FIG. 14(a) is a schematic diagram showing a flow path switching device according to the ninth embodiment, and FIG. 14(b) is a schematic diagram showing the angle of the rotation axis and each direction in the flow path switching device according to the ninth embodiment. It is a figure which shows the relationship with the communication pattern of a valve. Note that the ninth embodiment is configured by combining, for example, the first four-way valve in the first embodiment, the second four-way valve, and the second three-way valve in the seventh embodiment. That is, it is a combination of a directional valve that switches between a short-circuit state and a communication state, and a directional valve that switches between a cut-off state and a communication state. Therefore, although an example of a heat medium circulation system to which this embodiment can be applied will not be specifically described, for example, any one of the directional valves in the heat
図14(a)に示すように、本第9の実施の形態に係る流路切替装置830は、上記第7の実施の形態と同様に、1つ(単一)の方向弁切替モータ31によって第1四方弁125(第1方向弁)、第2四方弁126(第2方向弁)、及び第2三方弁127(第3方向弁)の3つの方向弁を回転駆動するものである。
As shown in FIG. 14(a), a flow
詳細には、上記第1四方弁125には、周方向の均等な位置の8箇所、つまり角度が45度ずつの間隔で、ポート125a1,125a2と、ポート125b1,125b2と、ポート125c1,125c2と、ポート125d1,125d2とが形成されている。このうち、ポート125a1,125a2は、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、1つの流路が分岐した形で接続されている。また同様に、ポート125b1,125b2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、ポート125a1,125a2が接続された流路が含まれる循環路における他の1つの流路が分岐した形で接続されている。さらに同様に、ポート125c1,125c2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、1つの流路が分岐した形で接続されている。そして同様に、ポート125d1,125d2も、同じポートの機能として2つに分かれて形成されたものであり、ポート125c1,125c2が接続された流路が含まれる循環路における他の1つの流路が分岐した形で接続されている。
Specifically, the first four-
また、上記第2四方弁126には、周方向の均等な位置の8箇所、つまり角度が45度ずつの間隔で、ポート126a1,126a2,126a3,126a4と、ポート126b1,126b2,126b3,126b4が形成されている。このうち、ポート126a1,126a2,126a3,126a4は、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、1つの流路が分岐した形で接続されている。また同様に、ポート126b1,126b2,126b3,126b4は、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、他の1つの流路が分岐した形で接続されている。
Further, the second four-
また、上記第2三方弁127には、周方向の均等な位置の4箇所、つまり角度が45度ずつの間隔で、ポート127b1,127b2,127b3,127b4が形成されている。ポート127b1,127b2,127b3,127b4は、同じポートの機能として4つに分かれて形成されたものであり、1つの流路が分岐した形で接続されている。
In addition, ports 127b1, 127b2, 127b3, and 127b4 are formed in the second three-
上記第1四方弁125の回転部125Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路125Aがポート125a2とポート125b2とを連通すると共に連通路125Bがポート125c2とポート125d2とを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部125Rは、ホームポジションとして、図示を省略したそれぞれ同じ循環路の流路から分かれた2つのポートに各連通路125A,126Bが位置するように(つまり短絡状態となるように)取付けられている。
The
このように構成されることで、第1四方弁125は、上述の短絡状態(第1連通パターン)と連通状態(第2連通パターン)とのそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと短絡するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(短絡状態又は連通状態)を形成する角度範囲が45度の回転角度範囲で、かつ連通パターン(短絡と連通)が切替わる回転角度が0度、90度、180度、270度であるように設定されている(図14(b)参照)。換言すると、第1四方弁27は、1回転(1周期)のうちの1/4回転(1/4周期)で連通パターン(遮断状態又は連通状態)が切替わるように設定されている。
With this configuration, the first four-
また、上記第2四方弁126の回転部126Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路126Aがポート126a1とポート126a3とを連通すると共に連通路126Bがポート126b1とポート126b3とを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部126Rは、ホームポジションとして、図示を省略したそれぞれ同じ流路から分かれた2つのポートに各連通路126A,126Bが位置するように(つまり遮断状態となるように)取付けられている。
Further, in the
このように構成されることで、第2四方弁126は、上述の遮断状態(第3連通パターン)と、連通状態(第4連通パターン)と、のそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと遮断するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(遮断状態又は連通状態)を形成する角度範囲が90度の回転角度範囲で、かつ連通パターン(遮断と連通)が切替わる回転角度が45度、135度、225度、315度であるように設定されている(図13(b)参照)。換言すると、第2四方弁126は、1回転(1周期)のうちの1/4回転(1/4周期)で連通パターン(連通状態又は遮断状態)が切替わるように設定されていて、かつ第1四方弁125に対してホームポジションの取付け角度が45度(つまり1/8回転或いは1/8周期)ずれて取付けられている。
With this configuration, the second four-
また、上記第2三方弁127の回転部127Rは、ホームポジションとして設定された回転軸32の回転角度の基準位置を0度とした場合に、連通路127Aがポート127aとポート127b4とを連通する位置となるように取付けられている。つまり回転部127Rは、ホームポジションとして1つの流路から分かれた4つのポートのうちの図中の時計回りの回転方向の上流側のポート(例えば127b4)に連通路127Aが位置するように(つまり連通状態となるように)取付けられている。
Further, in the
このように構成されることで、第2三方弁127は、上述の連通状態(第5連通パターン)と、遮断状態(第6連通パターン)と、のそれぞれを1つの連通パターン(つまり異なる複数の連通パターンとして、流路を連通するパターンと遮断するパターンとを含む)として考えた場合、その連通パターン(連通状態又は遮断状態)を形成する角度範囲が180度の回転角度範囲で、かつ連通パターン(連通と遮断)が切替わる回転角度が180度、0度であるように設定されている(図14(b)参照)。換言すると、第2三方弁127は、1回転(1周期)のうちの1/2回転(1/2周期)で連通パターン(連通状態又は遮断状態)が切替わるように設定されていて、かつ第1四方弁125に対してホームポジションの取付け角度が90度(つまり1/4回転或いは1/4周期)ずれて取付けられ、かつ第2四方弁126に対してホームポジションの取付け角度が45度(つまり1/8回転或いは1/8周期)ずれて取付けられている。
With this configuration, the second three-
以上説明したように、本第9の実施の形態に係る流路切替装置830は、第1四方弁125と第2四方弁126との連通パターンが切替えられる回転軸32の角度が45度ずれて異なり、かつ切替わる範囲が同じ90度範囲であり、さらに、第2三方弁127の連通パターンが切替わる範囲が回転軸32の角度として180度範囲であるように構成されている。要するに、第1四方弁125、第2四方弁126、第2三方弁127の連通パターンが切替わる回転軸32の回転角度と、各連通パターンを形成する回転軸32の回転角度範囲と、の少なくとも一方が互いに異なるように構成される。つまり第1四方弁125と第2四方弁126とは同じ周期で位相がずれており、かつ第2三方弁127は、第1四方弁125と第2四方弁126とは異なる周期であるように構成されている。これにより、回転軸32の角度を45度ずつ移動させることで、これら第1四方弁125と第2四方弁126と第2三方弁127とにおける連通パターンが互いに異なる全ての組合せを達成可能にすることができる。また、これら第1四方弁125と第2四方弁126と第2三方弁127とを回転駆動する機構として、1つの方向弁切替モータ31と回転軸32とだけで構成でき、つまり減速ギヤ等の複雑な機構を不要とすることができるので、流路切替装置830や熱媒体循環システム10の小型化やコストダウンを可能にすることができる。
As explained above, in the flow
なお、これ以外の第9の実施の形態の構成、作用、及び効果は、第1及び第7の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。 Note that the configuration, operation, and effects of the ninth embodiment other than this are the same as those of the first and seventh embodiments, so the description thereof will be omitted.
<他の実施の形態の可能性>
なお、以上説明した第1乃至第9の実施の形態においては、本流路切替装置30,130,230,330,430,530,630,730,830を、冷却水を循環させる熱媒体循環システム10に適用したものを説明したが、これに限らず、2つ以上の方向弁を別々に切替て全ての連通パターンを達成することが求められる装置であればどのようなものに用いても構わない。例えば自動変速機、ハイブリッド駆動装置、電気自動車用の電動駆動装置等で、油圧供給や潤滑油供給を行う油圧制御装置に用いても構わない。この場合、熱媒体の流体として油を使用することが一般的であるが、水や油に限らず、熱を運び得る流体であれば、どのような流体であっても構わない。
<Possibilities of other embodiments>
In the first to ninth embodiments described above, the main flow
また、第1乃至第9の実施の形態において、熱媒体循環システム10では、ラジエータ3、ヒータ4、モータ5、バッテリ6等に冷却水を循環させるものを説明したが、これらに限らず、例えばエバポレータ、熱交換機、電動アスクル、各種コンデンサ(高電圧電力回路用も含む)等、どのようなものを冷却したり暖機したりするものでも構わない。
Further, in the first to ninth embodiments, the heat
また、第1乃至第9の実施の形態において、流路切替装置30,130,230,330,430,530,630,730,830では、2つ乃至4つの方向弁を1つの方向弁切替モータ31で切替えるものを説明したが、さらに5つ以上の方向弁を切替えるものであってもよい。この場合、回転軸32の回転角度を制御する分解能として、11.25度(1/32周期)にするなど、さらに細かい角度で制御することも考えられる。
Further, in the first to ninth embodiments, in the flow
また、第1乃至第9の実施の形態において、流路切替装置30,130,230,330,430,530,630,730,830では、各方向弁における連通パターンの全ての組合せを達成するものを説明したが、これは、熱媒体循環システム10に搭載された場合に、必ずしも全ての組合せを使用するものに限定するものではなく、例えば搭載される車両の条件によっては、使用しない連通パターンの組合せがあっても構わない。
Further, in the first to ninth embodiments, the flow
10…車両の熱媒体循環システム/11…第1循環路(循環路)/12…第2循環路(循環路)/13…第3循環路(循環路)/14…第4循環路(循環路)/15…循環路/16…循環路/17…循環路/21…第1三方弁(方向弁、第3方向弁)/21A…連通路/21R…回転部/22…第1四方弁(方向弁、第1方向弁)/22A…連通路/22B…連通路/22R…回転部/23…第2四方弁(方向弁、第2方向弁)/23A…連通路/23B…連通路/23R…回転部/図5(a)の24…第2三方弁(方向弁、第2方向弁)/図7(a)の24…第2三方弁(方向弁、第4方向弁)/24A…連通路/24R…回転部/25…第1四方弁(方向弁、第1方向弁)/25A…連通路/25B…連通路/25R…回転部/26…第2三方弁(方向弁、第2方向弁)/26A…連通路/26B…連通路/26R…回転部/27…第1四方弁(方向弁、第1方向弁)/27A…連通路/27B…連通路/27R…回転部/28…第2四方弁(方向弁、第2方向弁)/28A…連通路/28B…連通路/28R…回転部/29…第2三方弁(方向弁、第3方向弁)/29A…連通路/29B…連通路/29R…回転部/30…流路切替装置/31…方向弁切替モータ(回転電機)/32…回転軸(回転部材)/50…制御部/121…第1四方弁(方向弁、第1方向弁)/121A…連通路/121B…連通路/121R…回転部/122…第2四方弁(方向弁、第2方向弁)/122A…連通路/122B…連通路/122R…回転部/123…第1三方弁(方向弁、第3方向弁)/123A…連通路/123B…連通路/123R…回転部/124…第2三方弁(方向弁、第4方向弁)/124A…連通路/124B…連通路/124R…回転部/125…第1四方弁(方向弁、第1方向弁)/125A…連通路/125B…連通路/125R…回転部/126…第2四方弁(方向弁、第2方向弁)/126A…連通路/126B…連通路/126R…回転部/127…第1三方弁(方向弁、第3方向弁)/127A…連通路/127B…連通路/127R…回転部/130…流路切替装置/230…流路切替装置/330…流路切替装置/430…流路切替装置/530…流路切替装置/630…流路切替装置/730…流路切替装置/830…流路切替装置 10...Vehicle heat medium circulation system/11...First circulation path (circulation path)/12...Second circulation path (circulation path)/13...Third circulation path (circulation path)/14...Fourth circulation path (circulation path) path)/15...Circulation path/16...Circulation path/17...Circulation path/21...First three-way valve (directional valve, third directional valve)/21A...Communication path/21R...Rotating part/22...First four-way valve (Directional valve, first directional valve) /22A...Communication path/22B...Communicating path/22R...Rotating part/23...Second four-way valve (directional valve, second directional valve)/23A...Communicating path/23B...Communicating path /23R...Rotating part/24 in Fig. 5(a)...Second three-way valve (directional valve, second directional valve)/24...Second three-way valve (directional valve, fourth directional valve) in Fig. 7(a)/ 24A...Communication path/24R...Rotating part/25...First four-way valve (direction valve, first directional valve)/25A...Communication path/25B...Communication path/25R...Rotating part/26...Second three-way valve (directional valve) , second directional valve)/26A...Communication path/26B...Communication path/26R...Rotating part/27...First four-way valve (directional valve, first directional valve)/27A...Communication path/27B...Communication path/27R... Rotating part/28...Second four-way valve (directional valve, second directional valve)/28A...Communication path/28B...Communicating path/28R...Rotating part/29...Second three-way valve (directional valve, third directional valve)/ 29A...Communication path/29B...Communication path/29R...Rotating unit/30...Flow path switching device/31...Directional valve switching motor (rotating electric machine)/32...Rotating shaft (rotating member)/50...Control unit/121...No. 1 Four-way valve (directional valve, first directional valve) / 121A... Communication passage / 121B... Communication passage / 121R... Rotating part / 122... Second four-way valve (directional valve, second directional valve) / 122A... Communication passage / 122B …Communication passage/122R…Rotating part/123…First three-way valve (directional valve, third directional valve)/123A…Communication passage/123B…Communication passage/123R…Rotating part/124…Second three-way valve (directional valve, 4th direction valve)/124A...Communication path/124B...Communication path/124R...Rotating part/125...First four-way valve (directional valve, first directional valve)/125A...Communication path/125B...Communication path/125R...Rotation Part/126...Second four-way valve (directional valve, second directional valve)/126A...Communication passage/126B...Communication passage/126R...Rotating part/127...First three-way valve (directional valve, third directional valve)/127A ...Communication path/127B...Communication path/127R...Rotating section/130...Flow path switching device/230...Flow path switching device/330...Flow path switching device/430...Flow path switching device/530...Flow path switching device/630 ...Flow path switching device/730...Flow path switching device/830...Flow path switching device
Claims (7)
前記回転電機の回転により回転角度が変更される回転部材と、
前記回転部材の回転に連動して回転され、かつ複数の流路に介在するように配置され、前記複数の流路のうちの2つの流路を連通可能な連通路が少なくとも1つ形成された回転部を有し、前記回転部の回転角度によって前記連通路により前記複数の流路のうちの何れかを連通する、異なる複数の連通パターンを形成する複数の方向弁と、
前記回転電機を制御する制御部と、を備え、
前記複数の方向弁のそれぞれの前記回転部は、前記回転部材の回転によって互いに同じ回転速度で回転し、
前記複数の方向弁のそれぞれにおいて、前記複数の連通パターンの中で連通パターンが切替わる前記回転部材の回転角度と、各連通パターンを形成する前記回転部材の回転角度範囲と、の少なくとも一方が互いに異なるように構成され、
前記制御部が、前記回転電機を制御して前記回転部材の回転角度を制御することで、前記複数の方向弁における前記連通パターンが互いに異なる全ての組合せを達成可能である、
流路切替装置。 A rotating electric machine that outputs rotation,
a rotating member whose rotation angle is changed by rotation of the rotating electrical machine;
At least one communication path is formed that is rotated in conjunction with the rotation of the rotating member, is disposed so as to be interposed between the plurality of flow paths, and is capable of communicating two flow paths among the plurality of flow paths. a plurality of directional valves having a rotating part and forming a plurality of different communication patterns in which any one of the plurality of flow paths is communicated through the communication path depending on a rotation angle of the rotating part;
A control unit that controls the rotating electric machine,
The rotating parts of each of the plurality of directional valves rotate at the same rotational speed due to rotation of the rotating member,
In each of the plurality of directional valves, at least one of the rotation angle of the rotary member at which communication patterns are switched among the plurality of communication patterns and the rotation angle range of the rotary member forming each communication pattern are mutually different. configured differently,
The control unit controls the rotating electrical machine to control the rotation angle of the rotating member, thereby achieving all combinations in which the communication patterns in the plurality of directional valves are different from each other.
Flow path switching device.
前記回転電機の回転により回転角度が変更される回転部材と、
前記回転部材の回転に連動して回転され、かつ複数の流路に介在するように配置され、前記複数の流路のうちの2つの流路を連通可能な連通路が少なくとも1つ形成された回転部を有し、前記回転部の回転角度によって前記連通路により前記複数の流路のうちの何れかを連通するパターンと前記複数の流路のうちの何れも遮断するパターンとを含む、異なる複数の連通パターンを形成する複数の方向弁と、
前記回転電機を制御する制御部と、を備え、
前記複数の方向弁のそれぞれの前記回転部は、前記回転部材の回転によって互いに同じ回転速度で回転し、
前記複数の方向弁のそれぞれにおいて、前記複数の連通パターンの中で連通パターンが切替わる前記回転部材の回転角度と、各連通パターンを形成する前記回転部材の回転角度範囲と、の少なくとも一方が互いに異なるように構成され、
前記制御部が、前記回転電機を制御して前記回転部材の回転角度を制御することで、前記複数の方向弁における前記連通パターンが互いに異なる全ての組合せを達成可能である、
流路切替装置。 A rotating electric machine that outputs rotation,
a rotating member whose rotation angle is changed by rotation of the rotating electrical machine;
At least one communication path is formed that is rotated in conjunction with the rotation of the rotating member, is disposed so as to be interposed between the plurality of flow paths, and is capable of communicating two flow paths among the plurality of flow paths. A different pattern comprising a rotating part, and including a pattern in which any of the plurality of channels is communicated by the communication path and a pattern in which any of the plurality of channels is blocked depending on the rotation angle of the rotating part. a plurality of directional valves forming a plurality of communication patterns;
A control unit that controls the rotating electric machine,
The rotating parts of each of the plurality of directional valves rotate at the same rotational speed due to rotation of the rotating member,
In each of the plurality of directional valves, at least one of the rotation angle of the rotary member at which communication patterns are switched among the plurality of communication patterns and the rotation angle range of the rotary member forming each communication pattern are mutually different. configured differently,
The control unit controls the rotating electrical machine to control the rotation angle of the rotating member, thereby achieving all combinations in which the communication patterns in the plurality of directional valves are different from each other.
Flow path switching device.
前記複数の連通パターンとして、第1連通パターンと第2連通パターンとを形成する第1方向弁と、
前記複数の連通パターンとして、第3連通パターンと第4連通パターンとを形成する第2方向弁と、を含み、
前記第1連通パターンと前記第2連通パターンとが切替わる前記回転部材の第1回転角度と、前記第3連通パターンと前記第4連通パターンとが切替わる前記回転部材の第2回転角度と、が異なるように構成された、
請求項1又は2に記載の流路切替装置。 The plurality of directional valves are
a first directional valve forming a first communication pattern and a second communication pattern as the plurality of communication patterns;
The plurality of communication patterns include a second directional valve forming a third communication pattern and a fourth communication pattern,
a first rotation angle of the rotating member at which the first communication pattern and the second communication pattern are switched; and a second rotation angle of the rotating member at which the third communication pattern and the fourth communication pattern are switched; are configured differently,
The flow path switching device according to claim 1 or 2.
前記複数の連通パターンとして、第1連通パターンと第2連通パターンとを形成する第1方向弁と、
前記複数の連通パターンとして、第3連通パターンと第4連通パターンとを形成する第2方向弁と、
前記複数の連通パターンとして、第5連通パターンと第6連通パターンとを形成する第3方向弁と、を含み、
前記第1連通パターンと前記第2連通パターンとが切替わる前記回転部材の第1回転角度と、前記第3連通パターンと前記第4連通パターンとが切替わる前記回転部材の第2回転角度と、が異なり、
前記第1連通パターンと前記第2連通パターンと前記第3連通パターンと前記第4連通パターンとをそれぞれ形成する前記回転部材の第1回転角度範囲と、前記第5連通パターンと前記第6連通パターンとをそれぞれ形成する前記回転部材の第2回転角度範囲と、が異なるように構成された、
請求項1又は2に記載の流路切替装置。 The plurality of directional valves are
a first directional valve forming a first communication pattern and a second communication pattern as the plurality of communication patterns;
a second directional valve forming a third communication pattern and a fourth communication pattern as the plurality of communication patterns;
The plurality of communication patterns include a third directional valve forming a fifth communication pattern and a sixth communication pattern,
a first rotation angle of the rotating member at which the first communication pattern and the second communication pattern are switched; and a second rotation angle of the rotating member at which the third communication pattern and the fourth communication pattern are switched; are different,
a first rotation angle range of the rotating member forming the first communication pattern, the second communication pattern, the third communication pattern, and the fourth communication pattern, respectively; the fifth communication pattern and the sixth communication pattern; and second rotation angle ranges of the rotating member that respectively form
The flow path switching device according to claim 1 or 2.
前記複数の連通パターンとして、第1連通パターンと第2連通パターンとを形成する第1方向弁と、
前記複数の連通パターンとして、第3連通パターンと第4連通パターンとを形成する第2方向弁と、
前記複数の連通パターンとして、第5連通パターンと第6連通パターンとを形成する第3方向弁と、
前記複数の連通パターンとして、第7連通パターンと第8連通パターンとを形成する第4方向弁と、を含み、
前記第1連通パターンと前記第2連通パターンとが切替わる前記回転部材の第1回転角度と、前記第3連通パターンと前記第4連通パターンとが切替わる前記回転部材の第2回転角度と、が異なり、
前記第1連通パターンと前記第2連通パターンと前記第3連通パターンと前記第4連通パターンとをそれぞれ形成する前記回転部材の第1回転角度範囲と、前記第5連通パターンと前記第6連通パターンとをそれぞれ形成する前記回転部材の第2回転角度範囲と、前記第7連通パターンと前記第8連通パターンとをそれぞれ形成する前記回転部材の第3回転角度範囲と、が異なるように構成された、
請求項1又は2に記載の流路切替装置。 The plurality of directional valves are
a first directional valve forming a first communication pattern and a second communication pattern as the plurality of communication patterns;
a second directional valve forming a third communication pattern and a fourth communication pattern as the plurality of communication patterns;
a third directional valve forming a fifth communication pattern and a sixth communication pattern as the plurality of communication patterns;
The plurality of communication patterns include a fourth direction valve forming a seventh communication pattern and an eighth communication pattern,
a first rotation angle of the rotating member at which the first communication pattern and the second communication pattern are switched; and a second rotation angle of the rotating member at which the third communication pattern and the fourth communication pattern are switched; are different,
a first rotation angle range of the rotating member forming the first communication pattern, the second communication pattern, the third communication pattern, and the fourth communication pattern, respectively; the fifth communication pattern and the sixth communication pattern; and a third rotation angle range of the rotating member that respectively forms the seventh communication pattern and the eighth communication pattern are configured to be different from each other. ,
The flow path switching device according to claim 1 or 2.
請求項1又は2に記載の流路切替装置。 The control unit determines a combination of the communication patterns in the plurality of directional valves, determines a rotation angle of the rotary member that corresponds to the determined combination of the communication patterns, and determines the rotation angle of the rotary member based on the current rotation angle of the rotary member. rotating the rotating member in a direction in which the rotational movement becomes smaller when the rotating member is rotated to a rotation angle of the rotating member;
The flow path switching device according to claim 1 or 2.
請求項1又は2に記載の流路切替装置と、を備え、
前記複数の方向弁のそれぞれは、前記連通パターンの切替えによって、前記複数の循環路のうちの2つを、連通する連通状態と遮断する遮断する遮断状態とに切替得るように構成され、
前記制御部は、前記複数の循環路において熱媒体を循環させる循環状態と循環させない非循環状態とを決定することで、前記複数の方向弁における前記連通パターンの組合せを決定し、決定した前記連通パターンの組合せとなる前記回転部材の回転角度を決定し、決定した前記回転部材の回転角度になるように制御する、
車両の熱媒体循環システム。 a plurality of circulation paths through which a heat medium is circulated;
A flow path switching device according to claim 1 or 2,
Each of the plurality of directional valves is configured to be able to switch two of the plurality of circulation paths into a communicating state and a blocking state in which they are cut off by switching the communication pattern,
The control unit determines a combination of the communication patterns in the plurality of directional valves by determining a circulation state in which the heat medium is circulated in the plurality of circulation paths and a non-circulation state in which the heat medium is not circulated, and the combination of the communication patterns in the plurality of directional valves. determining a rotation angle of the rotating member that is a combination of patterns, and controlling the rotation angle of the rotating member to be the determined rotation angle;
Vehicle heat medium circulation system.
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