JP2024043360A - 流路切換弁 - Google Patents

Abstract

【課題】逆止弁の小型化を図ると共に、該逆止弁を取付可能な様々な仕様の流路切換弁を容易に実現する。【解決手段】逆止弁１００は、一端が開口した入口側流路１１０及び出口側流路１１４と、入口側流路１１０と出口側流路１１４とを接続し入口側流路１１０と交差する方向に延びる中間流路１１６と、入口側流路１１０から中間流路１１６への流路を屈曲させる第１屈曲部１１１と、を内部に有するケーシング１０２と、ケーシング１０２の入口側流路１１０と第１屈曲部１１１の境界部に設けられた弁座１０４と、弁座１０４を閉塞可能な弁部材１０６と、弁部材１０６を付勢する圧縮ばね１０８（付勢部材）と、を有し、ケーシング１０２は、中間流路１１６に沿って、入口側流路１１０及び出口側流路１１４側の基部１２４と、蓋部１２６とに分割可能な構造とされている。【選択図】図２

Description

本発明は、逆止弁及び流路切換弁に関する。

弁座と、該弁座に対して密着する閉位置と弁座から離間した開位置とに直線的に往復移動可能な往復移動体と、該往復移動体よりも上流側に位置する一次流路と、往復移動体よりも下流側に位置し一次流路に対して交差している二次流路と、往復移動体を往復移動可能となるように案内するガイド筒と、を備えるリフト式の逆止弁が開示されている（特許文献１参照）。

また、バルブ本体内に回転する弁体を有し、５以上のポート（管継手）を有する制御弁（流路切換弁）が開示されている（特許文献２参照）。

国際公開２０１９／１７６８５０号 中国特許出願公開第１１１８２８６８７号明細書

上記した特許文献１に記載の逆止弁は、弁座を有して往復移動体を収容する弁箱を有する。弁箱には、ガイド筒を有するキャップが取り付けられる。弁部材とキャップとの間には、弁部材を一次流路側に付勢する付勢部材が設けられている。弁軸はガイド筒によって案内される。

しかしながら、この逆止弁では、一次流路の延長上にある弁箱の末端の開口を通じて弁部材や付勢部材等が弁箱内に配置され、該開口がキャップで塞がれる構成となっている。このため、弁箱が二次流路の一次流路と反対側に突出し、その張出量が大きくなっている。

また、特許文献２に記載の流路切換弁では、仕様に応じて接続ポートの数や流路の組合せが固定されているため自由度がなく、仕様が変われば設計からやり直す必要が生じると考えられる。

本発明は、逆止弁の小型化を図ると共に、該逆止弁を取付可能な様々な仕様の流路切換弁を容易に実現できるようにすることを目的とする。

第１の態様に係る逆止弁は、一端が開口した入口側流路及び出口側流路と、前記入口側流路の他端と前記出口側流路の他端とを接続し前記入口側流路及び前記出口側流路と交差する方向に延びる中間流路と、前記入口側流路の前記他端と前記中間流路との接続部に設けられ流路を屈曲させる第１屈曲部と、を内部に有するケーシングと、前記ケーシングにおける前記入口側流路と前記第１屈曲部の境界部に設けられた弁座と、前記弁座に前記第１屈曲部側から当接して前記入口側流路を閉塞可能な弁部材と、前記弁部材を前記第１屈曲部側から前記弁座側に付勢する付勢部材と、を有し、前記ケーシングは、中間流路に沿って、前記入口側流路及び前記出口側流路側の基部と、蓋部とに分割可能な構造とされている。

この逆止弁では、ケーシングが、中間流路に沿って、入口側流路及び出口側流路側の基部と、蓋部とに分割可能な構造とされているので、蓋部を基部から取り外すことで弁部材、付勢部材をケーシング内に容易に組み込むことができる。したがって、逆止弁の小型化を図ることができる。

第２の態様は、第１の態様に係る逆止弁において、前記ケーシングが、前記出口側流路の前記他端と前記中間流路との接続部に設けられ流路を屈曲させる第２屈曲部をさらに有し、前記ケーシングの前記基部が、前記入口側流路、前記出口側流路、前記第１屈曲部の一部、前記第２屈曲部の一部及び前記中間流路の径方向の一方側を含み、前記蓋部は、前記第１屈曲部の残りの部分、前記第２屈曲部の残りの部分及び前記中間流路の径方向の他方側を含む。

この逆止弁では、ケーシングの蓋部が、第１屈曲部から中間流路、第２屈曲部にわたって設けられているので、蓋部を基部から取り外すと、逆止弁の内部が大きく露出する。したがって、逆止弁の組立やメンテナンスが容易となる。

第３の態様は、第１の態様に係る逆止弁において、前記入口側流路及び前記出口側流路が、それぞれ同じ側の一端が開口し並列に配置されている、

第４の態様は、第１の態様に係る逆止弁において、前記蓋部が、前記弁部材の弁軸を案内する案内部と、前記付勢部材の反力を支える受け部を有する。

この逆止弁では、蓋部が、弁部材の弁軸を案内する案内部と、付勢部材の反力を支える受け部を有するので、蓋部を基部に取り付けることで、ケーシング内への弁部材、弁軸、付勢部材の組付けが完了する。したがって、逆止弁の組立が容易である。

第５の態様に係る流路切換弁は、内部に弁室が形成されると共に、前記弁室を形成する壁面にそれぞれ流体が出入りする第一入出口及び第二入出口が形成され、前記弁室の底面に第三入出口が形成された弁本体と、前記弁室内に回転自在に配置され、かつ流路が形成された弁体と、前記第一入出口と連通する第一流路と、前記弁本体を挟んで前記第一流路に並設され、前記第二入出口と連通する第二流路と、前記第三入出口と連通し、前記第三入出口と反対側が開口した第三流路と、を備えた弁ユニットと、前記弁ユニットに連結され、前記第一入出口、前記第二入出口及び前記第三入出口の連通状態が前記弁体の前記流路を通じて選択的に切り換わるように前記弁体を回転させる回転駆動部と、を有し、一の前記弁ユニットの前記回転駆動部と反対側に、他の前記弁ユニットを重ねて連結可能とされ、第１～第３の態様の何れか１態様に係る逆止弁が、一の前記弁ユニットの前記第一流路と他の前記弁ユニットの前記第一流路の間、及び一の前記弁ユニットの前記第二流路と他の前記弁ユニットの前記第二流路の間の少なくとも一方に接続されている。

この流路切換弁では、一の弁ユニットの回転駆動部と反対側に、他の弁ユニットを重ねて連結することで、弁ユニットの組合せの自由度を高めることができる。逆止弁は、重ねられた弁ユニットのうち、一の弁ユニットの第一流路と他の弁ユニットの第一流路の間、及び一の弁ユニットの第二流路と他の弁ユニットの第二流路の間の少なくとも一方に接続されている。したがって、流路に逆止弁を含む様々な仕様の流路切換弁を容易に実現できる。

本発明によれば、逆止弁の小型化を図ると共に、該逆止弁を取付可能な様々な仕様の流路切換弁を容易に実現できる。

本発明の一実施形態に係る流路切換弁の全体構成を示す斜視図である。 流路切換弁において逆止弁が閉じた状態を示す断面図である。 流路切換弁において逆止弁が開いた状態を示す断面図である。 ２つの弁ユニットが重ねられ、２つの弁体を１つの回転駆動部により回転させる流路切換弁を示す部分破断斜視図である。 弁ユニットを示す部分破断斜視図である。 弁ユニットを示す部分破断斜視図である。 弁ユニットを第一流路の雄継手側から見た状態を示す正面図である。 弁ユニットを第三流路の開口側から見ると共に、第二流路を径方向に切断した状態を示す部分断面図である。 弁体を示す正面図である。 弁体を示す底面図である。 第一流路の途中に設けられた開口部が蓋部材で閉塞された状態を示す拡大断面図である。 ２つの弁ユニットが重ねられた流路切換弁において、一の弁ユニットのうち別の弁ユニットと重ねられる部位が、他の弁ユニットの弁室を閉塞する蓋とされている構成を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一又は同様の構成要素であることを意味する。なお、以下に説明する実施形態において重複する説明及び符号については、省略する場合がある。また、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面に示される、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。

また、本明細書において、上下、左右、前後等の位置、方向を表わす記述は、図１の方向矢印表示を基準としており、実際の使用状態での位置、方向を指すものではない。図１において、「Ｕ」は上方向（上側）、「Ｄ」は下方向（下側）、「ＬＨ」は左方向（左側）、「ＲＨ」は右方向（右側）、「Ｆ」は前方向（前側）、「Ｒ」は後方向（後側）を示している。「上下方向」とは、矢印Ｕ方向及び矢印Ｄ方向を意味する。「左右方向」とは、矢印ＬＨ方向及び矢印ＲＨ方向を意味する。そして、「前後方向」とは、矢印Ｆ方向及び矢印Ｒ方向を意味する。

図１は、本発明の一実施形態に係る流路切換弁１０の全体構成を示す斜視図である。この流路切換弁１０では、左右方向に３つの弁ユニット２０が連結され、各々の弁ユニット２０の下側に他の弁ユニット２０がそれぞれ重ねられている。つまり６つの弁ユニット２０が組み合わされている。図４は、２つの弁ユニット２０が重ねられ、２つの弁体を１つの回転駆動部により回転させる流路切換弁を示す部分破断斜視図である。この図４は、図１から上下２つの弁ユニット２０を抜き出したものに相当する。図５、図６は、１つの弁ユニット２０を示す部分破断斜視図である。

流路切換弁１０は、例えば自動車のエンジンルーム内等を流れる流体の流路を切り換えるロータリー形の三方弁（図５）又は四方弁として使用されるものである。図４から図８に示されるように、流路切換弁１０は、弁ユニット２０と、回転駆動部１８とを有している。

［弁ユニット］
弁ユニット２０は、弁本体１４と、弁体１６と、第一流路２１と、第二流路２２と、第三流路２３とを備えている。図５に示される例では、弁ユニット２０は、例えば、第一流路２１と第三流路２３が連通する状態と、第二流路２２と第三流路２３が連通する状態と、第一流路２１と第二流路２２と第三流路２３とが互いに非連通の状態とを切り換える三方弁である。

（弁本体）
図６において、弁本体１４は、例えば合成樹脂製とされ、内部に弁室１２が形成されている。弁室１２の上方向は開口しており、上方向から後述する弁体１６及び封止部３８が挿入されている。弁室１２を形成する壁面には、例えば互いに対向しそれぞれ流体が出入りする第一入出口３１及び第二入出口３２が形成されている。一例として、第一入出口３１は弁室１２の後方向の壁面に形成され、第二入出口３２は弁室１２の前方向の壁面に形成されている。つまり、第一入出口３１と第二入出口３２は、弁室１２の前後方向に対向している。また、弁室１２の底面には、第三入出口３３が形成されている。

（弁体）
図４、図５、図９、図１０において、弁体１６は、例えば合成樹脂から作製されたボール状の部材であり、弁室１２内に回転自在に配置されている。弁体１６の上部には、回転駆動部１８における弁軸２８が差し込まれる差込み穴１６Ａが形成されている。弁軸２８と差込み穴１６Ａとは、弁軸２８の軸方向回りに互いに係合しており、弁軸２８の回転が弁体１６に伝達されるようになっている。差込み穴１６Ａは、例えば弁体１６の流路３６まで貫通している。

弁本体１４の第一入出口３１、第二入出口３２及び第三入出口３３を選択的に連通させるべく、言い換えれば、第一入出口３１、第二入出口３２及び第三入出口３３の連通状態を選択的に切り換えるべく、弁体１６の内部には流路（内部流路）３６が設けられている。詳細には、図９に示されるように、弁体１６には、その外周（側部）から流路３６に通じる横穴３６Ａが形成されている。また、弁体１６には、その外周（下部）から流路３６に通じる下穴３６Ｃが形成されている。流路３６は、横穴３６Ａから下穴３６Ｃまで連通している。弁体１６の状態に応じて、横穴３６Ａは、第一入出口３１又は第二入出口３２と対向可能となっている。何れの入出口も、横穴３６Ａが対向していない状態では、弁体１６が後述するシート部材４０に密着して閉じられた状態となる。

図９、図１０に示されるように、弁体１６の流路３６には、第三入出口３３に向かう方向（上下方向）に延びるリブ１６Ｂが形成されている。このリブ１６Ｂは、例えば薄板状の突起であり、例えば弁体１６の流路３６における横穴３６Ａの奥側の内壁に形成されている。

図４、図５において、弁体１６と第一入出口３１，第二入出口３２との間には、各々の間を封止する封止部３８がそれぞれ設けられている。封止部３８は、例えばシート部材４０とＯリング４２とを有している。シート部材４０は、例えば合成樹脂から作製され、第一入出口３１、第二入出口３２に対応する開口を持つ円環状に形成されている。このシート部材４０は、弁本体１４の内壁面（弁室１２の前後の壁面）における第一入出口３１，第二入出口３２周りにそれぞれ配置されている。弁体１６は、２つのシート部材４０に挟まれており、各々のシート部材４０に接触しながら回転摺動自在に配置されている。

シート部材４０と弁本体１４との間は、それぞれＯリング４２により例えば気密的、水密的にシールされている。Ｏリング４２は、例えばシート部材４０に形成されたＯリング溝（図示せず）に取り付けられている。

一例として、弁本体１４、及び弁体１６にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を使用し、シート部材４０にＰＴＦＥ（フッ素樹脂）を使用し、Ｏリング４２に合成ゴムを使用することができる。

（回転駆動部）
図４において、回転駆動部１８は、弁ユニット２０に連結され、第一入出口３１、第二入出口３２及び第三入出口３３の連通状態が弁体１６の流路を通じて選択的に切り換わるように弁体１６を回転させる装置である。回転駆動部１８は、上側の弁ユニット２０における弁本体１４の上方に配置されている。具体的には、上側の弁本体１４の上には、例えばブラケット２４が固定され、該ブラケット２４の上に回転駆動部１８が例えばねじ２６（図１）を用いて固定されている。上側の弁本体１４の弁室１２における上方向の開口（図５）は、例えばブラケット２４により閉塞されている（図１２）。換言すれば、ブラケット２４が、弁室１２の開口を塞ぐ形状を有している。ブラケット２４は、弁室１２の開口の内側にインロー嵌合した状態で溶着される。ブラケット２４には、凸部３０が設けられている。この凸部３０は、弁本体１４における弁室１２の周囲の縁に対向又は当接する。凸部３０は、溶融代であってもよい。また凸部３０は、ブラケット２４ではなく弁本体１４に設けられていてもよい。

回転駆動部１８は、例えばギヤードモータである。この回転駆動部１８には、例えば制御部との通信及び電力供給のための配線が接続されるコネクタ５０が設けられている。回転駆動部１８には、出力軸としての弁軸２８が結合されている。弁軸２８は、ブラケット２４に形成された貫通孔２４Ａに挿通されている。弁軸２８には、Ｏリング２９が取り付けられている。このＯリング２９により、弁軸２８と貫通孔２４Ａとの間の水密性が確保されている。また、弁軸２８の下端は、弁体１６の差込み穴１６Ａ（図５）に差し込まれている。

（第一流路、第二流路、第三流路）
図４から図６において、第一流路２１、第二流路２２、第三流路２３は、例えば弁本体１４と一体的に構成された管部である。第一流路２１を第一ポート、第二流路２２を第二ポート、第三流路２３を第三ポートと言い換えることもできる。

第一流路２１は、例えば両端が開口し、弁室１２の第一入出口３１と連通している。この第一流路２１は、例えば左右方向に直線的に延びている。第一入出口３１は、第一流路２１の途中に接続されている。これにより、第一流路２１と第一入出口３１は、平面視で略Ｔ字形に形成されている（図６参照）。

第二流路２２は、弁本体１４を挟んで第一流路２１に並設され、例えば両端が開口し、第二入出口３２と連通している。第二流路２２は、例えば左右方向に直線的に延びている。第二入出口３２は、第二流路２２の途中に接続されている。これにより、第二流路２２と第二入出口３２は、平面視で略Ｔ字形に形成されている（図６参照）。

図１に示されるように、第一流路２１及び第二流路２２の一端には、雌継手５１，５２がそれぞれ設けられている。図５、図６に示されるように、第一流路２１及び第二流路２２の他端には、雄継手６１，６２がそれぞれ設けられている。雄継手６１，６２は、雌継手５１，５２と接続可能な構造とされている。雄継手６１，６２の外周には、環状の溝６１Ａ，６２Ａが形成されている。また、雌継手５１，５２には、例えば一対の弧状のスリット５１Ａ，５２Ａが形成されている。図１に示されるように、雄継手６１，６２は、雌継手５１，５２にそれぞれ嵌入され、クリップ３４をスリット５１Ａ，５２Ａを通じて溝６１Ａ，６２Ａに嵌めることで、抜け止めがなされる構造となっている。各継手の接続部分の止水は、例えばＯリング６６により行われる。このような継手構造を有することにより、一の弁ユニット２０の第一流路２１及び第二流路２２に、別の弁ユニット２０の第一流路２１及び第二流路２２をそれぞれ接続して連結可能とされている（図１参照）。なお、この継手構造は一例であり、他の任意の継手構造を用いることが可能である。

図６から図８において、第一流路２１における第一入出口３１との接続部には、第一入出口３１側から第一流路２１の内部に向かって突出する第一突起部７１が設けられている。この第一突起部７１は、例えば第一流路２１に対する第一入出口３１の開口に沿って形成された弧状の突条である。第一突起部７１の範囲は、例えば第一流路２１の内周面における第一入出口３１側の半周未満とされている。左右方向における第一突起部７１の片面は、第一流路２１の内壁の一部を延長した凹面とされている。図示の例では、第一突起部７１は第一入出口３１の左側に設けられている。なお、第一突起部７１が第一入出口３１の右側に設けられていてもよく、第一突起部７１の左右両側に設けられていてもよい。

また、第二流路２２における第二入出口３２との接続部には、第二入出口３２側から第二流路２２の内部に向かって突出する第二突起部７２が設けられている。この第二突起部７２は、例えば第二流路２２に対する第二入出口３２の開口に沿って形成された弧状の突条である。第二突起部７２の範囲は、例えば第二流路２２の内周面における第二入出口３２側の半周未満とされている。左右方向における第二突起部７２の片面は、第二流路２２の内壁の一部を延長した凹面とされている。図示の例では、第二突起部７２は第二入出口３２の左側に設けられている。なお、第二突起部７２が第二入出口３２の右側に設けられていてもよく、第二突起部７２の左右両側に設けられていてもよい。

図１、図４、図１１に示されるように、第一流路２１における例えば第一入出口３１と対向する位置には、蓋体４４で閉塞された副流路４６が設けられていてもよい。蓋体４４と副流路４６の端部との間は、溶着により封止され、またはＯリング４８等のシール部材により止水されている。蓋体４４を取り外すことで、副流路４６を利用することも可能である。副流路４６には、例えば貯留タンク（図示せず）を接続することが可能である。弁ユニット２０を上下に重ねた場合には、副流路４６が上下に２つ存在する。この２つの副流路４６を、２つの接続口が設けられた貯留タンク（図示せず）に接続することも可能である。この場合、貯留タンクは、各々の接続口に対応し、互いに仕切られた２つの貯留室を有していてもよい。これにより、同じ流体でも温度の異なる流体を別々に貯留できる。

また、流路切換弁１０における末端の第一流路２１の雌継手５１又は雄継手６１と、末端の第二流路２２の雌継手５２又は雌継手６２には、それぞれポンプ（図示せず）を取り付けることができる。ポンプは、他の機器からの流体を第一流路２１に供給したり、第一流路２１の流体を他の機器に供給したりすることができる。また、ポンプは、他の機器からの流体を第二流路２２に供給したり、第二流路２２の流体を他の機器に供給したりすることができる。

図４、図５、図７において、第三流路２３は、第三入出口３３と連通し、第三入出口３３と反対側が開口している。具体的には、第三流路２３は屈曲部２３Ａを有している。第三入出口３３は、屈曲部２３Ａの上方に位置する。第三流路２３の開口側の末端は、例えば屈曲部２３Ａの前方に位置し、例えば第二流路２２より前方に突出している。第三流路２３の開口側の末端には、他の機器への配管に接続可能な例えば雄継手６４が設けられている。

図４、図５に示されるように、第三流路２３の屈曲部２３Ａにおける第三入出口３３と対向する部位、つまり第三入出口３３の下方には、例えば球面状の凹部２３Ｂが設けられている。凹部２３Ｂは、略半球面状に形成されている。凹部２３Ｂは、屈曲部２３Ａより前方側の横流路の底２３Ｃよりも下方に窪んでいる。これにより、第三入出口３３から第三流路２３に入った流体の一部は、一度凹部２３Ｂまで落ち込んでから第三流路２３の横流路に入るようになっている。

図５に示される例では、凹部２３Ｂの底に貫通孔２３Ｄが形成されている。貫通孔２３Ｄには弁軸５８を通すことが可能となっている（図４）。弁軸５８と貫通孔２３Ｄとの間は、Ｏリング６０により止水されている。下方に他の弁ユニットが重ねられない場合、図４の下側の弁ユニット２０のように、例えば凹部２３Ｂの底に貫通孔２３Ｄのない構造とされる。なお、貫通孔２３Ｄを設けられていても、これを別部材（例えば閉塞部８６とする）で閉塞する構成であってもよい。例えば、閉塞部８６は、温度センサ８４を備えていてもよい。温度センサ８４は、例えば閉塞部８６に支持されており、先端が第三流路２３内に位置するように配置される。閉塞部８６には例えばＯリング８８が取り付けられている。このＯリング８８により、閉塞部８６と貫通孔２３Ｄとの間の水密性が確保されている。温度センサ８４を用いることにより、第三流路２３内の温度を正確に測定できる。

［弁ユニットの重ね合せ］
図１、図４において、本実施形態では、一の弁ユニット２０の回転駆動部１８と反対側に、他の弁ユニット２０を重ねて連結可能とされている。上側の弁ユニット２０のうち下側の弁ユニット２０と重ねられる部位は、下側の弁ユニット２０の弁室１２を閉塞する蓋６８とされている。この閉塞構造は、図１２におけるブラケット２４による弁室１２の閉塞構造と概ね同様であり、上側の弁本体１４の底部が、下側の弁本体１４における弁室１２の開口の内側にインロー嵌合した状態で溶着される。

また、図４に示されるように、一の弁ユニット２０に他の弁ユニット２０を重ねて連結し、２つの弁ユニット２０における２つの弁体１６を１つの回転駆動部１８により回転させる構造であってもよい。この例では、上側の弁ユニット２０の弁軸２８と、下側の弁ユニット２０の弁軸５８とが、連結軸５６により連結されている。連結軸５６は、上側の弁体１６の内部と第三流路２３の縦流路を通って、上下の弁軸２８，５８を連結している。回転駆動部１８で上側の弁軸２８を回転駆動すると、その回転が連結軸５６を介して下側の弁軸５８に伝達され、上下の弁体１６が同期して回転するようになっている。

なお、上下の弁ユニット２０に回転駆動部１８をそれぞれ設け、弁体１６の回転制御を別々に行うようにしてもよい。

図１において、一の弁ユニット２０における第一流路２１の端部と第二流路２２の端部の中心間距離Ｗが、一の弁ユニット２０に他の弁ユニット２０を重ねて連結した状態における重なり方向での第一流路２１の端部同士の中心間距離Ｈと等しくてもよい。つまり、Ｗ＝Ｈであってもよい。

（逆止弁）
図１から図３に示されるように、逆止弁１００が、一の弁ユニット２０の第一流路２１と他の弁ユニット２０の第一流路２１の間、及び一の弁ユニット２０の第二流路２２と他の弁ユニット２０の第二流路２２の間の少なくとも一方に接続されていてもよい。

逆止弁１００は、ケーシング１０２と、弁座１０４と、弁部材１０６と、付勢部材の一例としての圧縮ばね１０８とを有している。ケーシング１０２のうち、弁部材１０６や圧縮ばね１０８等が収容される部位（例えば図面上側）は、弁部材１０６が収容されない側（例えば図面下側）と比較して大きく構成されている。しかしながら、ケーシング１０２の図面上側は、図面下側に対して第一流路２１の方向に突出していない（図２参照）。

ケーシング１０２は、入口側流路１１０及び出口側流路１１４と、中間流路１１６と、第１屈曲部１１１と、第２屈曲部１１２と、を内部に有している。入口側流路１１０及び出口側流路１１４は、それぞれ同じ側の一端が開口し並列に配置されている。入口側流路１１０と出口側流路１１４の中心間距離は、第一流路２１の端部同士の中心間距離Ｈ（図１）と等しい。これにより、図１に示される例では、逆止弁１００が、一の弁ユニット２０の第一流路２１と他の弁ユニット２０の第一流路２１の間に接続されている。

入口側流路１１０及び出口側流路１１４の外周部分は雄継手１３１とされており、雄継手１３１の外周には、環状の溝１３１Ａが形成されている。図示の例では、雄継手１３１は弁ユニット２０の雌継手５１に嵌入され、クリップ３４をスリット５１Ａ（図５）を通じて溝１３１Ａに嵌めることで、抜け止めがなされる構造となっている。

なお、逆止弁１００は、一の弁ユニット２０の第二流路２２と他の弁ユニット２０の第二流路２２の間に接続されていてもよい。また、Ｗ＝Ｈ（図１）の場合、逆止弁１００が一の弁ユニット２０における第一流路２１と第二流路２２の間に接続されていてもよい。

中間流路１１６は、入口側流路１１０と他端と出口側流路１１４の他端とを接続し、入口側流路１１０及び出口側流路１１４と交差する方向、例えば直交する方向に延びている。第１屈曲部１１１は、入口側流路１１０の他端と中間流路１１６との接続部に設けられ流路を屈曲させる部位である。第２屈曲部１１２は、出口側流路１１４の他端と中間流路１１６との接続部に設けられ流路を屈曲させる部位である。これにより、入口側流路１１０から出口側流路１１４までの流路は、例えば略Ｕ字状に形成されている。

図３に示されるように、弁座１０４は、ケーシング１０２における入口側流路１１０と第１屈曲部１１１の境界部に設けられている。この境界部は、換言すれば、入口側流路１１０の下流側端部である。なお、弁座１０４の内径は、例えば入口側流路１１０の内径と等しく、弁座１０４を設けるために流路の一部を絞る構成とはなっていない。

弁部材１０６は、弁座１０４に第１屈曲部１１１側から当接して入口側流路１１０を閉塞可能な部材である。弁部材１０６は、例えばパッキン１１８と、ガイドプレート１２０と、弁軸１２２とを有している。パッキン１１８は、弁座１０４に当接する部分である。ガイドプレート１２０は、パッキン１１８を弁座側に押圧する例えば円板である。弁軸１２２は、ガイドプレート１２０の中心に例えば一体的に設けられている。

圧縮ばね１０８は、弁部材１０６を第１屈曲部１１１側から弁座１０４側（入口側流路１１０側）に付勢する部材である。圧縮ばね１０８には、弁軸１２２が通されている。圧縮ばね１０８は、例えばガイドプレート１２０と、後述する受け部１３２との間に配置されている。入口側流路１１０の圧力が所定値を超えることで圧縮ばね１０８が縮むと、弁部材１０６が弁座１０４から離れ、弁が開くようになっている（図３）。

図２、図３において、ケーシング１０２は、中間流路１１６に沿って、入口側流路１１０及び出口側流路１１４側の基部１２４と、蓋部１２６とに分割可能な構造とされている。一例として、ケーシング１０２の基部１２４は、入口側流路１１０、出口側流路１１４、第１屈曲部１１１の一部、第２屈曲部１１２の一部及び中間流路１１６の径方向の一方側を含む。また、蓋部１２６は、第１屈曲部１１１の残りの部分、第２屈曲部１１２の残りの部分及び中間流路１１６の径方向の他方側を含む。基部１２４と蓋部１２６は、例えば溶着により接合されている。その接合面１２８（ケーシング１０２の分割面）は、例えば中間流路１１６の中心を通り、入口側流路１１０の軸方向と直交する面と平行な面に相当する。なお、この接合面１２８の位置や方向は、適宜調整可能である。

蓋部１２６は、弁部材１０６の弁軸１２２を案内する案内部１３０と、圧縮ばね１０８の反力を支える受け部１３２を有する。蓋部１２６の内面には、筒状のボス部１３４が形成されている。案内部１３０は、例えばボス部１３４の中心部に形成された穴である。受け部１３２は、例えばボス部１３４の頂部に形成された環状溝である。圧縮ばね１０８の一端は、例えば受け部１３２に嵌入されている。これに伴い、案内部１３０としての環状溝の幅は、圧縮ばね１０８の線径と同等とされている。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図４において、本実施形態に係る流路切換弁１０では、回転駆動部１８により弁体１６を回転させることで、弁室１２の第一入出口３１、第二入出口３２及び第三入出口３３の連通状態を、弁体１６の流路３６を通じて選択的に切り換えることができる。第一入出口３１と第二入出口３２が弁室１２を挟んで対向し、弁体１６に横穴３６Ａが１つ形成されているので、流路の切り換えは、弁体１６を例えば１８０°回転させることで行うことができる。

一の弁ユニット２０の第一流路２１及び第二流路２２には、他の弁ユニット２０の第一流路２１及び第二流路２２をそれぞれ接続して連結可能とされているので、弁ユニット２０の組合せにより様々な仕様の流路切換弁を容易に実現できる。具体的には、第一流路２１及び第二流路２２の一端に雌継手５１，５２がそれぞれ設けられ、第一流路２１及び第二流路２２の他端に雄継手６１，６２がそれぞれ設けられている。雄継手６１，６２は、雌継手５１，５２とそれぞれ接続可能である。したがって、例えば一の弁ユニット２０と他の弁ユニット２０の第一流路２１同士、第二流路２２同士を容易に接続することができる。

図１において、例えばＷ＝Ｈであると、重ねられた２つの弁ユニット２０の第一流路２１及び第二流路２２の方向に、他の重ねられた２つの弁ユニット２０を接続して連結する場合に、第一流路２１同士、第二流路２２同士を接続するだけでなく、第一流路２１と第二流路２２を接続することも可能となる。つまり、２つの弁ユニット２０を互いに９０°回転させて接続することができる。このため、弁ユニット２０の組合せの自由度を更に高めることができる。

また、弁室１２から第三入出口３３を通じて第三流路２３に流入した流体は、屈曲部２３Ａを通過する。第三流路２３の屈曲部２３Ａにおける第三入出口３３と対向する部位に球面状の凹部２３Ｂが設けられている場合、当該部位に凹部２３Ｂがなく単に屈曲している構成と比較して、流体の抵抗が低減する。このため、第三流路２３における圧力損失を抑制できる。

更に、図９、図１０に示されるように、弁体１６の流路３６に、第三入出口３３に向かう方向に延びるリブ１６Ｂが形成されている場合、弁体１６内を流れる流体を整流することができる。弁室１２内への弁体１６の組付け時には、リブ１６Ｂに力を作用させることで、弁体１６の向きを容易に調整することができる。

また、図６から図８に示されるように、第一流路２１における弁室１２の第一入出口３１との接続部に第一突起部７１が設けられている場合、第一突起部７１で第一流路２１での流体の流れが乱される。これにより、第一流路２１を流れる流体を第一入出口３１へ導くことができる。また、第二流路２２における弁室１２の第二入出口３２との接続部に第二突起部７２が設けられている場合、第二突起部７２で第二流路２２での流体の流れを乱すことで、第二流路２２を流れる流体を第二入出口３２へ導くことができる。このようにして、第一流路２１及び第二流路２２から弁室１２への流体の流入を促進できる。

更に、図１、図４に示されるように、一の弁ユニット２０の回転駆動部１８と反対側に、他の弁ユニット２０を重ねて連結可能とすることで、弁ユニット２０の組合せの自由度を高めることができる。

一の弁ユニット２０のうち別の弁ユニット２０と重ねられる部位が、他の弁ユニット２０の弁室１２を閉塞する蓋６８とされている場合、一の弁ユニット２０と別の弁ユニット２０を重ねる際に、他の弁ユニット２０の弁室１２を閉塞するための別部品が不要となる。このため、部品点数の増加を抑制すると共に、弁ユニット２０を重ねて連結する際の作業性を高めることができる。

重ねられた２つの弁ユニット２０における２つの弁体１６を１つの回転駆動部１８により回転させる場合、２つの弁ユニット２０にそれぞれ回転駆動部１８を設ける場合と比較して、部品点数の削減とコストの低減を図ることができる。

（逆止弁の作用）
図１から図３において、本実施形態に係る逆止弁１００は、通常時は、圧縮ばね１０８の付勢力により弁部材１０６が弁座１０４に押し当てられており、弁が閉じた状態となる。入口側流路１１０の圧力が所定値を超えると、圧縮ばね１０８が縮み、弁部材１０６が弁座１０４から離れ、弁が開く。これにより、入口側流路１１０から出口側流路１１４への流れが許容される。一方、出口側流路１１４から入口側流路１１０への逆流は抑制される。

この逆止弁１００では、ケーシング１０２が、中間流路１１６に沿って、入口側流路１１０及び出口側流路１１４側の基部１２４と、蓋部１２６とに分割可能な構造とされているので、蓋部１２６を基部１２４から取り外すことで弁部材１０６、圧縮ばね１０８をケーシング１０２内に容易に組み込むことができる。したがって、逆止弁１００の小型化を図ることができる。

また、ケーシング１０２の蓋部１２６が、第１屈曲部１１１から中間流路１１６、第２屈曲部１１２にわたって設けられているので、蓋部１２６を基部１２４から取り外すと、逆止弁１００の内部が大きく露出する。したがって、逆止弁１００の組立やメンテナンスが容易となる。

更に、蓋部１２６が、弁部材１０６の弁軸１２２を案内する案内部１３０と、圧縮ばね１０８の反力を支える受け部１３２を有するので、蓋部１２６を基部１２４に取り付けることで、ケーシング１０２内への弁部材１０６、弁軸１２２、圧縮ばね１０８の組付けが完了する。したがって、逆止弁１００の組立が容易である。

この逆止弁１００を流路切換弁１０に用いることで、流路に逆止弁１００を含む様々な仕様の流路切換弁を容易に実現できる。したがって、本実施形態によれば、逆止弁１００の小型化を図ると共に、該逆止弁１００を取付可能な様々な仕様の流路切換弁を容易に実現できる。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

第一流路２１及び第二流路２２の一端に雌継手５１，５２がそれぞれ設けられ、第一流路２１及び第二流路２２の他端に、雌継手５１，５２と接続可能な構造の雄継手６１，６２がそれぞれ設けられるものとしたが、このような継手構造を有しない構成であってもよい。

第三流路２３の屈曲部２３Ａに凹部２３Ｂが設けられるものとしたが、このような凹部２３Ｂを設けない構成であってもよい。弁体１６の流路３６にリブ１６Ｂが形成されるものとしたが、このようなリブ１６Ｂのない構成であってもよい。

第一流路２１における第一入出口３１との接続部に第一突起部７１が設けられ、第二流路２２における第二入出口３２との接続部に第二突起部７２が設けられるものとしたが、第一突起部７１又は第二突起部７２の何れかが設けられていてもよく、第一突起部７１及び第二突起部７２が設けられていなくてもよい。

一の弁ユニット２０の回転駆動部１８と反対側に、他の弁ユニット２０を重ねて連結可能であるものとしたが、２つの弁ユニット２０の間に他の部材が介在していてもよい。また、このような連結が可能でなくてもよい。

一の弁ユニット２０における第一流路２１の端部と第二流路２２の端部の中心間距離Ｗが、一の弁ユニット２０に他の弁ユニット２０を重ねて連結した状態における重なり方向での第一流路２１の端部同士の中心間距離Ｈと等しいものとした（Ｗ＝Ｈ）が、中心間距離Ｗが中心間距離Ｈと異なっていてもよい。また、上記の流路切換弁では弁ユニット２０を２段に重ねた構成としたが、３段以上重ねてもよい。

逆止弁１００において、蓋部１２６が案内部１３０と受け部１３２を有するものとしたが、案内部１３０と受け部１３２が蓋部１２６とは別に設けられていてもよい。

１０ 流路切換弁
１２ 弁室
１４ 弁本体
１６ 弁体
１８ 回転駆動部
２０ 弁ユニット
２１ 第一流路
２２ 第二流路
２３ 第三流路
３１ 第一入出口
３２ 第二入出口
３３ 第三入出口
３６ 流路
１００ 逆止弁
１０２ ケーシング
１０４ 弁座
１０６ 弁部材
１０８ 圧縮ばね（付勢部材）
１１０ 入口側流路
１１１ 第１屈曲部
１１２ 第２屈曲部
１１４ 出口側流路
１１６ 中間流路
１２２ 弁軸
１２４ 基部
１２６ 蓋部
１３０ 案内部
１３２ 受け部

本発明は、流路切換弁に関する。

Claims (5)

1. 一端が開口した入口側流路及び出口側流路と、前記入口側流路の他端と前記出口側流路の他端とを接続し前記入口側流路及び前記出口側流路と交差する方向に延びる中間流路と、前記入口側流路の前記他端と前記中間流路との接続部に設けられ流路を屈曲させる第１屈曲部と、を内部に有するケーシングと、
   前記ケーシングにおける前記入口側流路と前記第１屈曲部の境界部に設けられた弁座と、
   前記弁座に前記第１屈曲部側から当接して前記入口側流路を閉塞可能な弁部材と、
   前記弁部材を前記第１屈曲部側から前記弁座側に付勢する付勢部材と、を有し、
   前記ケーシングは、中間流路に沿って、前記入口側流路及び前記出口側流路側の基部と、蓋部とに分割可能な構造とされている、逆止弁。
2. 前記ケーシングは、前記出口側流路の前記他端と前記中間流路との接続部に設けられ流路を屈曲させる第２屈曲部をさらに有し、
   前記ケーシングの前記基部は、前記入口側流路、前記出口側流路、前記第１屈曲部の一部、前記第２屈曲部の一部及び前記中間流路の径方向の一方側を含み、
   前記蓋部は、前記第１屈曲部の残りの部分、前記第２屈曲部の残りの部分及び前記中間流路の径方向の他方側を含む、請求項１に記載の逆止弁。
3. 前記入口側流路及び前記出口側流路は、それぞれ同じ側の一端が開口し並列に配置されている、請求項１に記載の逆止弁。
4. 前記蓋部は、前記弁部材の弁軸を案内する案内部と、前記付勢部材の反力を支える受け部を有する、請求項１に記載の逆止弁。
5. 内部に弁室が形成されると共に、前記弁室を形成する壁面にそれぞれ流体が出入りする第一入出口及び第二入出口が形成され、前記弁室の底面に第三入出口が形成された弁本体と、前記弁室内に回転自在に配置され、かつ流路が形成された弁体と、前記第一入出口と連通する第一流路と、前記弁本体を挟んで前記第一流路に並設され、前記第二入出口と連通する第二流路と、前記第三入出口と連通し、前記第三入出口と反対側が開口した第三流路と、を備えた弁ユニットと、
   前記弁ユニットに連結され、前記第一入出口、前記第二入出口及び前記第三入出口の連通状態が前記弁体の前記流路を通じて選択的に切り換わるように前記弁体を回転させる回転駆動部と、
   を有し、
   一の前記弁ユニットの前記回転駆動部と反対側に、他の前記弁ユニットを重ねて連結可能とされ、
   請求項１～請求項４の何れか１項に記載の逆止弁が、一の前記弁ユニットの前記第一流路と他の前記弁ユニットの前記第一流路の間、及び一の前記弁ユニットの前記第二流路と他の前記弁ユニットの前記第二流路の間の少なくとも一方に接続されている、流路切換弁。