JP5707128B2 - Switching valve structure - Google Patents

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Description

本発明は切替バルブ構造に関するものである。   The present invention relates to a switching valve structure.

内燃機関から排出された排ガスを排熱回収器とバイパス経路とに切り換える切替バルブが、特許文献１に開示されている。   A switching valve that switches exhaust gas discharged from an internal combustion engine to an exhaust heat recovery device and a bypass path is disclosed in Patent Document 1.

特許文献１では、排熱回収器またはバイパス経路に連結する排気管の端部が、切替バルブの弁座として用いられている。   In Patent Document 1, an end portion of an exhaust pipe connected to an exhaust heat recovery device or a bypass path is used as a valve seat of a switching valve.

特開２０１０−１３９７８０号公報JP 2010-139780 A

しかし、上記発明では、排熱回収器に連結する排気管と、バイパス経路に連結する排気管との距離を短くすると、排熱回収器に連結する排気管の端部またはバイパス経路に連結する排気管の端部に当接する切替バルブの作動角が大きくなり、切替バルブを作動させるアクチュエータが大きくなる、といった問題点がある。   However, in the above invention, if the distance between the exhaust pipe connected to the exhaust heat recovery unit and the exhaust pipe connected to the bypass path is shortened, the exhaust pipe connected to the end of the exhaust pipe connected to the exhaust heat recovery unit or the bypass path There is a problem that the operating angle of the switching valve that comes into contact with the end of the pipe increases, and the actuator that operates the switching valve increases.

本発明はこの問題点を解決するために発明されたもので、小型のアクチュエータによって切替バルブを作動させることを目的とする。   The present invention was invented to solve this problem, and an object thereof is to operate a switching valve by a small actuator.

本発明の第１の態様は、流体の流れ方向を切り替える切替部をバルブケースに設けた切替バルブ構造であって、バルブケースは、流体が導入される管部と、流体の流れ方向において管部よりも下流側に位置し、切替部によって流れ方向を設定された流体が流れる導入部と、管部の内側に突出し、流体の流れ方向において導入部よりも上流側に位置する突出部とを備え、切替部は、突出部に当接した場合に、切替部の背面側に流体が流れることを阻止し、突出部は、管部側から見た場合に、略三日月形状であることを特徴とする。 A first aspect of the present invention is a switching valve structure in which a switching unit that switches a fluid flow direction is provided in a valve case. The valve case includes a pipe part into which a fluid is introduced and a pipe part in the fluid flow direction. An introduction portion that flows downstream from the introduction portion, the flow direction of which is set by the switching portion, and a protrusion portion that protrudes inside the pipe portion and is located upstream of the introduction portion in the fluid flow direction. The switching portion prevents fluid from flowing to the back side of the switching portion when abutting against the protruding portion, and the protruding portion has a substantially crescent shape when viewed from the tube portion side. To do.

本発明の第２の態様は、第１の態様において、突出部が、管部と導入部との間に設けられることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the protruding portion is provided between the tube portion and the introducing portion.

本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様において、突出部は、管部側から見た場合に、略三日月形状であることを特徴とする。   A third aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect or the second aspect, the protruding portion has a substantially crescent shape when viewed from the tube portion side.

本発明の第４の態様は、第３の態様において、突出部の突出量が、切替部を回動させる軸からの距離が大きくなるほど大きくなることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the protrusion amount of the protrusion portion increases as the distance from the shaft that rotates the switching portion increases.

本発明の第５の態様は、第１の態様から第４の態様のいずれか一つの態様において、切替部が突出部に当接した場合に、突出部と切替部とが面接触することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, when the switching unit comes into contact with the protruding portion, the protruding portion and the switching portion are in surface contact. Features.

本発明の第６の態様は、第１の態様から第５の態様のいずれか一つの態様において、切替部が突出部に当接した場合に、切替部の外縁の一部が、管部の内壁よりも外側に位置することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, when the switching unit comes into contact with the protrusion, a part of the outer edge of the switching unit is It is located outside the inner wall.

第１の態様によると、切替部と当接する突出部を、流体の流れ方向において拡張部よりも上流側に設けることで、切替部の作動角を小さくすることができる。そのため、小型のアクチュエータによって切替部を作動させることができる。   According to the 1st aspect, the operating angle of a switching part can be made small by providing the protrusion part contact | abutted with a switching part in an upstream rather than an expansion part in the flow direction of a fluid. Therefore, the switching unit can be operated by a small actuator.

第２の態様によると、突出部を、管部と導入部との間に設けることで、切替部が突出部に当接した場合でも、流路断面積が小さくなることを抑制し、流路抵抗を小さくすることができる。   According to the second aspect, by providing the protruding portion between the tube portion and the introducing portion, even when the switching portion abuts on the protruding portion, the flow path cross-sectional area is suppressed from being reduced, and the flow path Resistance can be reduced.

第３の態様によると、突出部を略三日月形状とすることで、切替部の封止性を向上し、流路抵抗を小さくすることができる。   According to the 3rd aspect, by making a protrusion part into a substantially crescent moon shape, the sealing performance of a switching part can be improved and channel resistance can be made small.

第４の態様によると、突出部の突出量を、切替部を回動させる軸からの距離が大きくなるほど大きくすることで、切替部の先端側の封止性を向上し、かつ流路抵抗を小さくすることができる。   According to the fourth aspect, the protruding amount of the protruding portion is increased as the distance from the shaft for rotating the switching portion is increased, thereby improving the sealing performance on the distal end side of the switching portion and reducing the flow resistance. Can be small.

第５の態様によると、切替部と突出部とを面接触させることで、切替部の封止性を向上することができる。   According to the 5th aspect, the sealing part of a switching part can be improved by making a switching part and a protrusion part surface-contact.

第６の態様によると、切替部の外縁の一部が、管部の内壁よりも外側に位置することで、切替部と導入部との間に形成される隙間から切替部の背面側に流通する排気ガスを抑制することができる。   According to the sixth aspect, a part of the outer edge of the switching part is located outside the inner wall of the pipe part, so that it flows from the gap formed between the switching part and the introduction part to the back side of the switching part. It is possible to suppress exhaust gas.

本発明の実施形態の切替バルブを有する熱交換ユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the heat exchange unit which has the switching valve of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の上側バルブケースの底面図である。It is a bottom view of the upper side valve case of the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の下側バルブケースの平面図である。It is a top view of the lower side valve case of embodiment of this invention. 直管部側から見たバルブケースの正面図である。It is a front view of the valve case seen from the straight pipe part side. 本発明の実施形態のバルブ部を示す図である。It is a figure which shows the valve | bulb part of embodiment of this invention. 図５のVI−VI断面図の一部を拡大した図である。It is the figure which expanded a part of VI-VI sectional drawing of FIG.

本発明の実施形態の切替バルブ構造について図１を用いて説明する。図１は本実施形態の切替バルブ構造を用いた熱交換ユニット１の分解斜視図である。以下においては、エンジンから排出される排気ガスを熱交換ユニット１に流通させる場合について説明するが、これに限られることはない。   A switching valve structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an exploded perspective view of a heat exchange unit 1 using the switching valve structure of the present embodiment. Below, although the case where the exhaust gas discharged | emitted from an engine is distribute | circulated to the heat exchange unit 1 is demonstrated, it is not restricted to this.

熱交換ユニット１は、熱交換部２と、バイパス部３と、バルブ部４と、ディフューザ部５とを備える。   The heat exchange unit 1 includes a heat exchange unit 2, a bypass unit 3, a valve unit 4, and a diffuser unit 5.

バルブ部４は、本実施形態の切替バルブ構造を有している。バルブ部４は、バルブケース６と、フラッパー７とを備える。バルブ部４は、フランジ８を介してエンジン側の排気管に接続され、エンジン側の排気管から排気ガスが導入される。   The valve unit 4 has the switching valve structure of the present embodiment. The valve unit 4 includes a valve case 6 and a flapper 7. The valve unit 4 is connected to an engine-side exhaust pipe via a flange 8, and exhaust gas is introduced from the engine-side exhaust pipe.

バルブケース６についてさらに図２、図３を用いながら説明する。バルブケース６は上側バルブケース６ａと下側バルブケース６ｂとから構成されている。図２は上側バルブケース６ａの底面図である。図３は下側バルブケース６ｂの平面図である。   The valve case 6 will be further described with reference to FIGS. The valve case 6 includes an upper valve case 6a and a lower valve case 6b. FIG. 2 is a bottom view of the upper valve case 6a. FIG. 3 is a plan view of the lower valve case 6b.

バルブケース６は、排気ガスの流れ方向に垂直な断面が円筒状となる直管部９と、排気ガスの流れ方向において直管部９よりも下流側に位置する導入部１０と、直管部９の内側（軸側）に向けて突出する突出部１１とを備える。   The valve case 6 includes a straight pipe part 9 having a cylindrical cross section perpendicular to the exhaust gas flow direction, an introduction part 10 positioned downstream of the straight pipe part 9 in the exhaust gas flow direction, and a straight pipe part. 9 and a projecting portion 11 projecting toward the inner side (axis side).

導入部１０は、フラッパー７が取り付けられたバルブ軸１３の近傍に平面部１２が形成される。導入部１０は、フラッパー７の回動に応じて流れ方向が変更された排気ガスを熱交換部２またはバイパス部３に導入する。以下において、熱交換部２に排気ガスを導入する導入部１０を第１導入部１０ａとし、パイパス部３に排気ガスを導入する導入部１０を第２導入部１０ｂとする。   The introduction part 10 has a flat part 12 formed in the vicinity of the valve shaft 13 to which the flapper 7 is attached. The introduction unit 10 introduces the exhaust gas whose flow direction is changed according to the rotation of the flapper 7 into the heat exchange unit 2 or the bypass unit 3. Hereinafter, the introduction part 10 that introduces exhaust gas into the heat exchange part 2 is referred to as a first introduction part 10a, and the introduction part 10 that introduces exhaust gas into the bypass part 3 is referred to as a second introduction part 10b.

平面部１２は、上側バルブケース６ａおよび下側バルブケース６ｂにそれぞれ形成される。上側バルブケース６ａの平面部１２の内壁と下側バルブケース６ｂの平面部１２の内壁との距離が直管部９の内壁の直径と等しくなるように平面部１２は形成されている。   The flat portion 12 is formed in each of the upper valve case 6a and the lower valve case 6b. The flat portion 12 is formed such that the distance between the inner wall of the flat portion 12 of the upper valve case 6a and the inner wall of the flat portion 12 of the lower valve case 6b is equal to the diameter of the inner wall of the straight tube portion 9.

上側バルブケース６ａの平面部１２にはバルブ軸１３を回転可能に支持する孔１４が形成されている。また、下側バルブケース６ｂの平面部１２にはバルブ軸１３を回転可能に支持する孔１５が形成されている。   A hole 14 for rotatably supporting the valve shaft 13 is formed in the flat portion 12 of the upper valve case 6a. A hole 15 for rotatably supporting the valve shaft 13 is formed in the flat surface portion 12 of the lower valve case 6b.

突出部１１は、直管部９と導入部１０との間に設けられる。突出部１１は、第１導入部１０ａ側と第２導入部１０ｂ側とにそれぞれ設けられる。以下において、第１導入部１０ａ側に設けた突出部１１を第１突出部１１ａとし、第２導入部１０ｂ側に設けた突出部１１を第２突出部１１ｂとする。突出部１１は、例えばバルブケース６の一部をプレス成型することによって、直管部９と導入部１０との間に設けられる。   The protruding part 11 is provided between the straight pipe part 9 and the introduction part 10. The protruding portions 11 are provided on the first introduction portion 10a side and the second introduction portion 10b side, respectively. Hereinafter, the protrusion 11 provided on the first introduction part 10a side is referred to as a first protrusion 11a, and the protrusion 11 provided on the second introduction part 10b side is referred to as a second protrusion 11b. The protruding portion 11 is provided between the straight pipe portion 9 and the introducing portion 10 by, for example, press molding a part of the valve case 6.

第１突出部１１ａは、排気ガスの流れ方向の下流側に位置する直管部９の端部で、かつ熱交換部２側に位置する直管部９の端部から直管部９の内側に向けて突出する。第１突出部１１ａの突出量は、図４に示すように上側バルブケース６ａの平面部１２側または下側バルブケース６ｂの平面部１２側となる従って小さくなる。つまり、直管部９側から第１突出部１１ａを見た場合に、第１突出部１１ａの突出量はバルブ軸１３からの距離が大きいほど大きくなり、第１突出部１１ａは略三日月形状となる。図４は、直管部９側からバルブケース６を見た正面図である。   The first projecting portion 11a is an end portion of the straight pipe portion 9 located on the downstream side in the exhaust gas flow direction, and from the end portion of the straight pipe portion 9 located on the heat exchange portion 2 side to the inside of the straight pipe portion 9 Protrusively toward. As shown in FIG. 4, the amount of protrusion of the first protrusion 11a becomes smaller as it becomes closer to the flat part 12 of the upper valve case 6a or the flat part 12 of the lower valve case 6b. That is, when the first protruding portion 11a is viewed from the straight pipe portion 9 side, the protruding amount of the first protruding portion 11a increases as the distance from the valve shaft 13 increases, and the first protruding portion 11a has a substantially crescent shape. Become. FIG. 4 is a front view of the valve case 6 viewed from the straight pipe portion 9 side.

排気ガスをバイパス部３に流通させる場合に、第１突出部１１ａにはフラッパー７が当接するが、このときフラッパー７と第１突出部１１ａとが面接触するように第１突出部１１ａは設けられる。   When exhaust gas is circulated through the bypass portion 3, the flapper 7 contacts the first protrusion 11a. At this time, the first protrusion 11a is provided so that the flapper 7 and the first protrusion 11a are in surface contact. It is done.

具体的には、第１突出部１１ａにフラッパー７が当接した場合に、第１突出部１１ａと直管部９の軸との角度と、フラッパー７と直管部９の軸との角度とが等しくなるように、第１突出部１１ａは設けられる。   Specifically, when the flapper 7 comes into contact with the first protrusion 11a, the angle between the first protrusion 11a and the axis of the straight pipe part 9, and the angle between the flapper 7 and the axis of the straight pipe part 9 The first protrusions 11a are provided so as to be equal.

第２突出部１１ｂは、排気ガスの流れ方向の下流側に位置する直管部９の端部で、かつバイパス部３側に位置する直管部９の端部から直管部９の内側に向けて突出する。第２突出部１１ｂの突出量は、図４に示すように上側バルブケース６ａの平面部１２側または下側バルブケース６ｂの平面部１２側となるに従って小さくなる。つまり、直管部９側から第２突出部１１ｂを見た場合に、第２突出部１１ｂの突出量は、バルブ軸１３からの距離が大きいほど大きくなり、第２突出部１１ｂは略三日月形状となる。   The second projecting portion 11b is an end portion of the straight pipe portion 9 located on the downstream side in the exhaust gas flow direction, and from the end portion of the straight pipe portion 9 located on the bypass portion 3 side to the inside of the straight pipe portion 9. Protrusively toward. As shown in FIG. 4, the protrusion amount of the second protrusion portion 11b decreases as it approaches the flat surface portion 12 side of the upper valve case 6a or the flat portion 12 side of the lower valve case 6b. That is, when the second protruding portion 11b is viewed from the straight pipe portion 9 side, the protruding amount of the second protruding portion 11b increases as the distance from the valve shaft 13 increases, and the second protruding portion 11b has a substantially crescent shape. It becomes.

排気ガスを熱交換部２に流通させる場合に、第２突出部１１ｂにはフラッパー７が当接するが、このときフラッパー７と第２突出部１１ｂとが面接触するように第２突出部１１ｂは設けられる。   When exhaust gas is circulated through the heat exchanging unit 2, the flapper 7 comes into contact with the second protrusion 11b. At this time, the second protrusion 11b is in contact with the flapper 7 and the second protrusion 11b. Provided.

具体的には、第２突出部１１ｂにフラッパー７が当接した場合に、第２突出部１１ｂと直管部９の軸との角度と、フラッパー７と直管部９の軸との角度とが等しくなるように、第２突出部１１ｂは設けられる。   Specifically, when the flapper 7 comes into contact with the second protrusion 11b, the angle between the second protrusion 11b and the axis of the straight pipe part 9, and the angle between the flapper 7 and the axis of the straight pipe part 9 The second protrusions 11b are provided so that they are equal.

フラッパー７は、上側バルブケース６ａに設けた孔１４および下側バルブケース６ｂに設けた孔１５に挿入されたバルブ軸１３に連結し、バルブ軸１３の軸芯を中心として回動する。図示しないモータなどのアクチュエータによってバルブ軸１３を回動させることで、フラッパー７はバルブ軸１３と共に回動する。フラッパー７は、第１突出部１１ａと第２突出部１１ｂとの間を回動する。フラッパー７が第１突出部１１ａに当接すると、フラッパー７は、フラッパー７の背面側、つまり熱交換部２へ排気ガスをほとんど流通させずに、第２導入部１０ｂを介してバイパス部３に排気ガスを流通させる。また、フラッパー７が第２突出部１１ｂに当接すると、フラッパー７は、フラッパー７の背面側、つまりバイパス部３へ排気ガスをほとんど流通させずに、第１導入部１０ａを介して熱交換部２に排気ガスを流通させる。   The flapper 7 is connected to the valve shaft 13 inserted into the hole 14 provided in the upper valve case 6 a and the hole 15 provided in the lower valve case 6 b, and rotates around the axis of the valve shaft 13. By rotating the valve shaft 13 by an actuator such as a motor (not shown), the flapper 7 rotates together with the valve shaft 13. The flapper 7 rotates between the first protrusion 11a and the second protrusion 11b. When the flapper 7 comes into contact with the first projecting portion 11a, the flapper 7 passes to the bypass portion 3 via the second introduction portion 10b without causing any exhaust gas to flow to the back side of the flapper 7, that is, the heat exchange portion 2. Distribute exhaust gas. Further, when the flapper 7 comes into contact with the second projecting portion 11b, the flapper 7 does not circulate the exhaust gas to the back surface side of the flapper 7, that is, the bypass portion 3, and passes through the first introduction portion 10a. 2 circulate the exhaust gas.

熱交換部２は、熱交換器１６とケース１７とを備える。   The heat exchanging unit 2 includes a heat exchanger 16 and a case 17.

熱交換器１６は、流通した排気ガスと冷媒導入路２０から導入された冷媒との間で熱交換を行う。熱交換器１６で冷媒と熱交換を行い、温度が低くなった排気ガスはディフューザ部５へ排出される。また、排気ガスと熱交換を行い、温度が高くなった冷媒は冷媒排出路２１から排出される。冷媒は、冷却水、フロン類などである。温度が高くなった冷媒は、エンジンの暖機などに使用される。   The heat exchanger 16 performs heat exchange between the circulated exhaust gas and the refrigerant introduced from the refrigerant introduction path 20. The heat exchanger 16 exchanges heat with the refrigerant, and the exhaust gas whose temperature has been lowered is discharged to the diffuser unit 5. In addition, the refrigerant that has exchanged heat with the exhaust gas and has a high temperature is discharged from the refrigerant discharge passage 21. The coolant is cooling water, chlorofluorocarbons, or the like. The refrigerant having a high temperature is used for warming up the engine.

ケース１７は、熱交換器１６を収容する。ケース１７には開口部１７ａが形成され、ケース１７を排気ガス流れ方向から見た場合には、ケース１７は開口部１７ａがバイパス部３側に位置する略コの字状となる。   The case 17 accommodates the heat exchanger 16. An opening 17a is formed in the case 17, and when the case 17 is viewed from the exhaust gas flow direction, the case 17 has a substantially U-shape in which the opening 17a is located on the bypass portion 3 side.

バイパス部３は、排気ガスの流れ方向に沿って延設され、排気ガスの流れ方向と平行な向きに熱交換部２と並列に配置される。バイパス部３は、排気ガスの流れ方向から見た場合に略Ｄ字状となる１つの管状の部材で構成される。   The bypass part 3 extends along the flow direction of the exhaust gas, and is arranged in parallel with the heat exchange part 2 in a direction parallel to the flow direction of the exhaust gas. The bypass part 3 is comprised by one tubular member which becomes a substantially D shape when it sees from the flow direction of exhaust gas.

ディフューザ部５は、上側ディフューザ５ａと、下側ディフューザ５ｂとから構成されている。ディフューザ部５はフランジ１９を介して外部側の排気管に接続し、熱交換部２またはバイパス部３から排出された排気ガスを外部側の排気管に排出する。   The diffuser unit 5 includes an upper diffuser 5a and a lower diffuser 5b. The diffuser unit 5 is connected to an external exhaust pipe via a flange 19, and exhaust gas exhausted from the heat exchange unit 2 or the bypass unit 3 is exhausted to an external exhaust pipe.

次に本実施形態の作用について説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described.

フラッパー７をアクチュエータによってバイパス部３側に回動させると、フラッパー７は第２突出部１１ｂに当接する。この状態で排気ガスを直管部９に導入すると、排気ガスは直管部９を通った後にフラッパー７に当たり、排気ガスの流れ方向はフラッパー７に沿った方向に変更される。このとき第２導入部１０ｂは、フラッパー７と第２突出部１１ｂとによって略閉塞されており、フラッパー７の背面側には排気ガスはほとんど流通せずに、排気ガスは第１導入部１０ａを通って熱交換部２に流通する。   When the flapper 7 is rotated to the bypass portion 3 side by the actuator, the flapper 7 comes into contact with the second protruding portion 11b. When exhaust gas is introduced into the straight pipe portion 9 in this state, the exhaust gas hits the flapper 7 after passing through the straight pipe portion 9, and the flow direction of the exhaust gas is changed to a direction along the flapper 7. At this time, the second introduction part 10b is substantially closed by the flapper 7 and the second projecting part 11b, and almost no exhaust gas flows through the back side of the flapper 7, and the exhaust gas passes through the first introduction part 10a. It passes through and passes through the heat exchange unit 2.

本実施形態では、上側バルブケース６ａの平面部１２の内壁と下側バルブケース６ｂの平面部１２の内壁との距離が、直管部９の内壁の直径と等しくなっている。そのためバルブ軸１３付近においては図６に示すように、第１導入部１０ａの内壁の一部、およびフラッパー７の外縁の一部が直管部９の内壁よりも外側に位置する。つまり、導入部１０の内壁の一部とフラッパー７の外縁との間に形成される隙間が直管部９の内壁を直管部９の上流側からフラッパー７に投影した投影面よりも外側に形成される。図６は図５のバルブ部４のVI−VI断面図の一部を拡大した図である。図６においては、バルブ軸１３付近のフラッパー７に当たった排気ガスの流れを矢印で示す。   In the present embodiment, the distance between the inner wall of the flat portion 12 of the upper valve case 6 a and the inner wall of the flat portion 12 of the lower valve case 6 b is equal to the diameter of the inner wall of the straight pipe portion 9. Therefore, in the vicinity of the valve shaft 13, as shown in FIG. 6, a part of the inner wall of the first introduction part 10 a and a part of the outer edge of the flapper 7 are located outside the inner wall of the straight pipe part 9. In other words, a gap formed between a part of the inner wall of the introduction part 10 and the outer edge of the flapper 7 is outside the projection plane in which the inner wall of the straight pipe part 9 is projected onto the flapper 7 from the upstream side of the straight pipe part 9. It is formed. FIG. 6 is an enlarged view of a part of a sectional view taken along the line VI-VI of the valve unit 4 of FIG. In FIG. 6, the flow of the exhaust gas hitting the flapper 7 near the valve shaft 13 is indicated by an arrow.

バルブ軸１３付近に位置するフラッパー７の外縁付近では、直管部９を流れた排気ガスは、導入部１０の内壁の一部とフラッパー７の外縁との間に形成される隙間に直接流れ込まず、フラッパー７に当たる。そのため、導入部１０の内壁の一部とフラッパー７の外縁との間に形成される隙間からフラッパー７の背面側に流れる排気ガスを抑制することができる。   In the vicinity of the outer edge of the flapper 7 located in the vicinity of the valve shaft 13, the exhaust gas flowing through the straight pipe portion 9 does not flow directly into a gap formed between a part of the inner wall of the introduction portion 10 and the outer edge of the flapper 7. , Hit flapper 7. Therefore, exhaust gas flowing from the gap formed between a part of the inner wall of the introduction portion 10 and the outer edge of the flapper 7 to the back side of the flapper 7 can be suppressed.

また、フラッパー７をアクチュエータによって熱交換部２側に回動させると、フラッパー７は第１突出部１１ａに当接する。この状態で排気ガスを直管部９に導入すると、排気ガスは直管部９を通った後にフラッパー７に当たり、排気ガスの流れ方向はフラッパー７に沿った方向に変更される。このとき第１導入部１０ａは、フラッパー７と第１突出部１１ａとによって略閉塞されており、フラッパー７の背面側には排気ガスはほとんど流通せずに、排気ガスは第２導入部１０ｂを通ってバイパス部３に流通する。   Further, when the flapper 7 is rotated to the heat exchanging portion 2 side by the actuator, the flapper 7 comes into contact with the first protruding portion 11a. When exhaust gas is introduced into the straight pipe portion 9 in this state, the exhaust gas hits the flapper 7 after passing through the straight pipe portion 9, and the flow direction of the exhaust gas is changed to a direction along the flapper 7. At this time, the first introduction part 10a is substantially closed by the flapper 7 and the first projecting part 11a. Almost no exhaust gas flows through the back side of the flapper 7, and the exhaust gas passes through the second introduction part 10b. It circulates to the bypass part 3 through.

なお、この場合もフラッパー７が第２突出部１１ｂに当接する場合と同様に、導入部１０の内壁の一部とフラッパー７の外縁との間に形成される隙間からフラッパー７の背面側に流れる排気ガスを抑制することができる。   In this case, the flapper 7 flows from the gap formed between a part of the inner wall of the introduction portion 10 and the outer edge of the flapper 7 to the back side of the flapper 7 as in the case where the flapper 7 abuts on the second protrusion 11b. Exhaust gas can be suppressed.

本発明の実施形態の効果について説明する。   The effect of the embodiment of the present invention will be described.

フラッパー７と当接する突出部１１を導入部１０よりも排気ガスの流れ方向において上流側に設けることで、フラッパー７の作動角を小さくすることができる。これによって、小型のアクチュエータを用いてフラッパー７を回動させることができる。また、切替バルブ構造を用いた熱交換ユニット１を小型化し、熱交換ユニット１の搭載レイアウトの自由度を高くすることができる。また、突出部１１よりも排気ガスの流れ方向において下流側に位置する導入部１０の設計自由度を高くすることができる。そのため、流路抵抗が小さい導入部１０を設けることができる。   By providing the protruding portion 11 in contact with the flapper 7 on the upstream side of the introduction portion 10 in the flow direction of the exhaust gas, the operating angle of the flapper 7 can be reduced. Thereby, the flapper 7 can be rotated using a small actuator. Moreover, the heat exchange unit 1 using the switching valve structure can be downsized, and the degree of freedom of the mounting layout of the heat exchange unit 1 can be increased. Moreover, the design freedom of the introduction part 10 located downstream in the flow direction of the exhaust gas relative to the protrusion part 11 can be increased. Therefore, the introduction part 10 with a small flow path resistance can be provided.

また、フラッパー７の作動角を小さくすることで、フラッパー７に当たった後の排気ガスの流れ方向の変化量を小さくすることができる。そのため、フラッパー７に当たった排気ガスによってフラッパー７付近で渦が発生することを抑制し、排気ガスの抵抗を小さくすることができる。   Further, by reducing the operating angle of the flapper 7, it is possible to reduce the amount of change in the flow direction of the exhaust gas after hitting the flapper 7. Therefore, it is possible to suppress the generation of vortex in the vicinity of the flapper 7 by the exhaust gas hitting the flapper 7 and to reduce the resistance of the exhaust gas.

また、フラッパー７の作動角を小さくすることで、フラッパー７を素早く回動させて、排気ガスの流れ方向を素早く切り替えることができる。   Further, by reducing the operating angle of the flapper 7, the flapper 7 can be quickly rotated and the flow direction of the exhaust gas can be quickly switched.

また、他の部材を用いずに、バルブケース６の一部を直管部９の内側に突出させて突出部１１を形成することで、コストを削減することができる。   Further, the cost can be reduced by forming the protruding portion 11 by protruding a part of the valve case 6 inside the straight tube portion 9 without using other members.

また、フラッパー７が、直管部９の内側に突出する突出部１１に当接することで、フラッパー７の外縁に沿って生じる隙間から流体がフラッパー７の背面側に漏れることを突出部１１によって防止し、フラッパー７の封止性を向上することができる。   Further, the flapper 7 abuts on the protruding part 11 protruding inside the straight pipe part 9, thereby preventing the fluid from leaking to the back side of the flapper 7 from the gap formed along the outer edge of the flapper 7. In addition, the sealing property of the flapper 7 can be improved.

突出部１１を直管部９と導入部１０との間に設けることで、フラッパー７が突出部１１に当接した場合に流路断面積が小さくなることを抑制し、流路抵抗を小さくすることができる。   Providing the protruding portion 11 between the straight pipe portion 9 and the introducing portion 10 suppresses the flow path cross-sectional area from being reduced when the flapper 7 abuts against the protruding portion 11, thereby reducing the flow resistance. be able to.

突出部１１の形状を、三日月形状とすることでフラッパー７の封止性を向上し、かつ突出部１１の突出量を少なくすることができるので流路抵抗を小さくすることができる。   By making the shape of the protrusion 11 into a crescent shape, the sealing performance of the flapper 7 can be improved and the amount of protrusion of the protrusion 11 can be reduced, so that the flow path resistance can be reduced.

フラッパー７のバルブ軸１３から距離が大きいほど突出部１１の突出量を大きくする、つまりフラッパー７の先端側と当接する突出部１１の突出量を大きくすることで、フラッパー７を突出部１１によって安定して支持することができ、フラッパー７の封止性を向上し、かつ流路抵抗を小さくすることができる。   The larger the distance from the valve shaft 13 of the flapper 7 is, the larger the protruding amount of the protruding portion 11 is, that is, the larger the protruding amount of the protruding portion 11 that is in contact with the front end side of the flapper 7, Thus, the sealing performance of the flapper 7 can be improved, and the flow resistance can be reduced.

フラッパー７と突出部１１とを面接触させることで、フラッパー７の封止性を向上することができる。   By bringing the flapper 7 and the protrusion 11 into surface contact, the sealing property of the flapper 7 can be improved.

バルブ軸１３付近において、導入部１０の内壁とフラッパー７の外縁との間に形成される隙間を、直管部９の内壁よりも外側に設けることで、フラッパー７の背面側に排気ガスが流通することを抑制することができる。   By providing a gap formed between the inner wall of the introduction part 10 and the outer edge of the flapper 7 in the vicinity of the valve shaft 13 on the outer side than the inner wall of the straight pipe part 9, exhaust gas flows through the back side of the flapper 7. Can be suppressed.

本実施形態では、突出部１１として第１突出部１１ａと第２突出部１１ｂとを設けたが、いずれか一方のみを設けてもよい。これにより、封止性が必要な方へ流体が流通することを防止しつつ、流路抵抗を小さくすることができる。   In this embodiment, although the 1st protrusion part 11a and the 2nd protrusion part 11b were provided as the protrusion part 11, you may provide only any one. Thereby, flow path resistance can be made small, preventing that a fluid distribute | circulates to the direction which needs sealing performance.

本実施形態では、突出部１１を直管部９と導入部１０との間に設けたが、直管部９に突出部１１を設けてもよい。これによっても、小型のアクチュエータによってフラッパー７を回動させることができ、フラッパー７の封止性を向上することができる。   In the present embodiment, the protruding portion 11 is provided between the straight pipe portion 9 and the introduction portion 10, but the straight pipe portion 9 may be provided with the protruding portion 11. Also by this, the flapper 7 can be rotated by a small actuator, and the sealing performance of the flapper 7 can be improved.

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。   It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and improvements that can be made within the scope of the technical idea.

１ 熱交換ユニット
７ フラッパー（切替部）
９ 直管部（管部）
１０ 導入部
１１ 突出部
１６ バルブケース 1 Heat exchange unit 7 Flapper (switching part)
9 Straight pipe part (pipe part)
10 Introduction part 11 Projection part 16 Valve case

Claims (5)

流体の流れ方向を切り替える切替部をバルブケースに設けた切替バルブ構造であって、
前記バルブケースは、
前記流体が導入される管部と、
前記流体の流れ方向において前記管部よりも下流側に位置し、前記切替部によって前記流れ方向を設定された流体が流れる導入部と、
前記管部の内側に突出し、前記流体の流れ方向において前記導入部よりも上流側に位置する突出部とを備え、
前記切替部は、前記突出部に当接した場合に、前記切替部の背面側に前記流体が流れることを阻止し、前記突出部は、前記管部側から見た場合に、略三日月形状であることを特徴とする切替バルブ構造。 A switching valve structure in which a switching part for switching a fluid flow direction is provided in a valve case,
The valve case is
A pipe part into which the fluid is introduced;
An introduction part which is located downstream of the pipe part in the flow direction of the fluid and through which the fluid whose flow direction is set by the switching part flows;
Projecting inside the pipe part, and provided with a projecting part located upstream from the introduction part in the fluid flow direction,
The switching portion prevents the fluid from flowing to the back side of the switching portion when abutting against the protruding portion, and the protruding portion has a substantially crescent shape when viewed from the tube portion side. switching valve structure, characterized in that. 前記突出部は、前記管部と前記導入部との間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の切替バルブ構造。   The switching valve structure according to claim 1, wherein the protruding portion is provided between the pipe portion and the introduction portion. 前記突出部の突出量は、前記切替部を回動させる軸からの距離が大きくなるほど大きくなることを特徴とする請求項１または２に記載の切替バルブ構造。3. The switching valve structure according to claim 1, wherein the protruding amount of the protruding portion increases as the distance from the shaft that rotates the switching portion increases. 前記切替部が前記突出部に当接した場合に、前記突出部と前記切替部とは面接触することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の切替バルブ構造。The switching valve structure according to any one of claims 1 to 3, wherein when the switching portion comes into contact with the protruding portion, the protruding portion and the switching portion are in surface contact. 前記切替部が前記突出部に当接した場合に、前記切替部の外縁の一部が、前記管部の内壁よりも外側に位置することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の切替バルブ構造。5. The device according to claim 1, wherein, when the switching unit comes into contact with the projecting portion, a part of an outer edge of the switching unit is located outside an inner wall of the pipe unit. The switching valve structure described in 1.
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