JP6122287B2

JP6122287B2 - ロータリー式弁装置

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Publication number: JP6122287B2
Application number: JP2012269075A
Authority: JP
Inventors: 裕正高田
Original assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Current assignee: Saginomiya Seisakusho Inc
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2032-12-10
Also published as: KR101556037B1; JP2014114865A; KR20140074821A

Description

本発明は、弁部材の停止位置に応じて定まる複数の弁ポートの接続関係を当該弁部材の回転により切り換えるロータリー式弁装置に関する。

従来のロータリー式弁装置として、例えば、特許文献１に開示されている四路切換弁は、図６に示すように、大径円筒状の弁ケース８１１と、弁ケース８１１の上端側に一体に連接されかつ上端が塞がれた小径円筒状のモータケース８１２と、弁ケース８１１の他端側開口を密閉するように当該弁ケース８１１に取り付けられた平板状の弁座８１３と、弁座８１３における弁ケース８１１内側を向く弁座面８１３ａに重ねて配置されたロータリー式の弁体８１４と、弁ケース８１１内の空間を図中上下方向に区画して、圧力バランス室８０８及び弁室８０９を形成する隔壁８０７と、弁ケース８１１内の圧力バランス室８０８に内装された遊星歯車減速機８１５と、ステッピングモータ８２０と、を有している。

弁座８１３には、第１切換ポートＣ１及び第２切換ポートＣ２、並びに、これら切換ポートＣ１、Ｃ２に可逆的に連通される第１固定ポートＦ１及び第２固定ポートＦ２が設けられている。

弁体８１４は、弁ケース８１１に収容されており、その円柱部８１４ａが隔壁８０７の中央に設けられた貫通孔８０７ａに回転可能に支持され、円柱部８１４ａに一体に連接された袴部８１４ｂが弁座面８１３ａに重ねて配置されている。この袴部８１４ｂには、第２固定ポートＦ２に常時連通する気密連通孔８１４ｃが設けられている。弁体８１４は、遊星歯車減速機８１５の出力軸８１５ａが接続されており、出力軸８１５ａの回転に伴って回転される。

ステッピングモータ８２０は、モータケース８１２に内装されかつ遊星歯車減速機８１５に接続されたモータシャフト８１６と、モータシャフト８１６に同軸に固定されたロータ８１７と、モータケース８１２の外側に嵌合されたステータコイル８１８と、を有している。

この四路切換弁８０１は、ステータコイル８１８にパルス信号を供給することにより、ロータ８１７に回転力が生じてモータシャフト８１６が回転され、この回転が遊星歯車減速機８１５を介して弁体８１４に伝達されて弁体８１４が、停止位置を切り換えるように回転される。これにより、弁体８１４は、一の停止位置にあるとき、気密連通孔８１４ｃによって第２固定ポートＦ２と第２切換ポートＣ２とを連通して接続し、かつ、第１固定ポートＦ１と第１切換ポートＣ１とを弁室８０９に露出させてこれらのポートを接続する。また、弁体８１４は、他の停止位置にあるとき、気密連通孔８１４ｃによって第２固定ポートＦ２と第１切換ポートＣ１とを連通して接続し、かつ、第１固定ポートＦ１と第２切換ポートＣ２とを弁室８０９に露出させてこれらのポートを接続する。このようにして、各ポートの接続関係が切り換えられる。

特開２００１−１４１０９３号公報

上述した四路切換弁８０１では、ステッピングモータ８２０を構成するロータ８１７とステータコイル８１８との間にモータケース８１２が介在している。そのため、ステッピングモータ８２０において、ロータ８１７とステータコイル８１８との間の距離をある程度以上近づけることができないので、ステッピングモータ８２０のトルクを大きくすることができない。そこで、四路切換弁８０１は、ステッピングモータ８２０のトルクを補うために、ステッピングモータ８２０と弁体８１４との間に遊星歯車減速機８１５を設けている。

しかしながら、この四路切換弁８０１は、遊星歯車減速機８１５が弁ケース８１１内の圧力バランス室８０８内に配置されるところ、遊星歯車減速機８１５が圧力バランス室８０８内の流体に浸されてしまうので、この流体により遊星歯車減速機８１５内のグリス等の潤滑剤が流されて耐久性が悪化してしまうことを防ぐために、遊星歯車減速機８１５を密閉構造とする必要がある。そのため、遊星歯車減速機８１５が大型化して、四路切換弁８０１がさらに大きくなってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、より小型のロータリー式弁装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、弁室が内側に設けられた弁本体と、前記弁室に面した平面状の弁座面及び当該弁座面に開口する複数の弁ポートを備えた弁座部と、前記弁座面に摺動回転可能に重ねて前記弁室内に配置され、停止位置に応じて定まる前記複数の弁ポートの接続関係を回転により切り換える弁部材と、前記弁部材に一端部が取り付けられかつ前記弁本体における前記弁座面と対向する箇所を貫通して当該弁本体の外部に他端部が突出され、前記弁座面と直交する方向に平行な方向を軸として回転可能なように前記弁本体に支持された回転軸部と、前記弁本体の外部に配置され、前記回転軸部の他端部に接続されて前記回転軸部を回転させる回転駆動部と、を有し、前記弁本体と前記回転軸部との間を密封する１又は複数のシール部材をさらに有し、前記弁部材が、前記弁座面との間に密閉空間を形成しかつ当該密閉空間により前記弁部材の停止位置に応じて所定の組み合わせの前記複数の弁ポートを接続する１又は複数の密閉連通路を備え、さらに、前記弁部材が、前記弁本体における前記弁座面と対向する箇所側に前記弁室の一部を区画した背圧室を形成するように配設され、前記弁本体又は前記弁部材が、前記密閉連通路のうちのいずれか１つと前記背圧室とを接続する均圧路を備え、前記弁部材に対し、前記密閉連通路内の流体が加える力の一部又は全部が、前記背圧室内の流体が加える力によって相殺されるように構成され、前記弁室が、内側空間を有し、前記内側空間は、前記密閉連通路によって接続されない前記弁ポートが露出するとともに、前記背圧室と連通せず区画されていることを特徴とするロータリー式弁装置である。

請求項２に記載された発明は、弁室が内側に設けられた弁本体と、前記弁室に面した平面状の弁座面及び当該弁座面に開口する複数の弁ポートを備えた弁座部と、前記弁座面に摺動回転可能に重ねて前記弁室内に配置され、停止位置に応じて定まる前記複数の弁ポートの接続関係を回転により切り換える弁部材と、前記弁部材に一端部が取り付けられかつ前記弁本体における前記弁座面と対向する箇所を貫通して当該弁本体の外部に他端部が突出され、前記弁座面と直交する方向に平行な方向を軸として回転可能なように前記弁本体に支持された回転軸部と、前記弁本体の外部に配置され、前記回転軸部の他端部に接続されて前記回転軸部を回転させる回転駆動部と、を有し、前記弁本体と前記回転軸部との間を密封する１又は複数のシール部材をさらに有し、前記弁部材が、前記弁座面との間に密閉空間を形成しかつ当該密閉空間により前記弁部材の停止位置に応じて所定の組み合わせの前記複数の弁ポートを接続する１又は複数の密閉連通路を備え、さらに、前記弁部材が、前記弁本体における前記弁座面と対向する箇所側に前記弁室の一部を区画した背圧室を形成するように配設され、前記弁本体又は前記弁部材が、前記密閉連通路のうちのいずれか１つと前記背圧室とを接続する均圧路を備え、前記弁部材に対し、前記密閉連通路内の流体が加える力の一部又は全部が、前記背圧室内の流体が加える力によって相殺されるように構成され、前記弁座部が、前記複数の弁ポートとして第１固定ポート、第２固定ポート、第１切換ポート及び第２切換ポートを備え、前記弁部材が、１つの前記密閉連通路を備えるとともに、前記弁部材の停止位置に応じて前記密閉連通路により前記第１固定ポートと前記第１切換ポート又は第２切換ポートとを接続し、前記複数の弁ポートのうち前記密閉連通路により連通されない２つが、前記弁室のうち前記背圧室と連通せず区画された他の一部、又は、前記弁室のうち当該他の一部に通じる空間に露出することを特徴とするロータリー式弁装置である。

請求項３に記載された発明は、請求項２に記載された発明において、前記弁部材が、円柱部と、前記円柱部の一端に連接され、当該円柱部の半径方向に張り出した袴部とを備え、前記円柱部が、前記回転軸部と軸が重なりかつ前記一端と反対の他端側に前記背圧室を形成するように前記弁室内に配置され、前記袴部が、前記弁室における前記背圧室と区画された前記他の一部内に配置され、かつ、前記円柱部と反対側に前記弁座面に重ねて配置される端面を備え、前記密閉連通路が、前記袴部の前記端面に設けられ、かつ、前記弁座面と直交する方向からの平面視において、前記円柱部の外側に一方向に向けて延在する第１延在部分と、前記円柱部の外側に前記一方向と反対の他方向に向けて延在する第２延在部分と、を含んで形成されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、請求項３に記載された発明において、前記密閉連通路が、前記弁座面と直交する方向からの平面視において、前記回転軸部の軸について点対称に形成され、又は、前記回転軸部の軸に対して直交する直線について線対称に形成されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載された発明は、請求項２〜４のいずれか一項に記載された発明において、前記第１固定ポートを流れる流体の圧力が、前記第２固定ポートを流れる流体の圧力より低くなるようにされていることを特徴とするものである。

請求項６に記載された発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載された発明において、前記弁部材を前記弁座面に向けて押圧する押圧部材をさらに有していることを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、弁座部が、弁本体の内側に設けられた弁室に面した平面状の弁座面及び当該弁座面に開口する複数の弁ポートを備え、弁部材が、弁座面に摺動回転可能に重ねて弁室内に配置され、停止位置に応じて定まる複数の弁ポートの接続関係を回転により切り換えるように構成されている。また、回転軸部の一端部が弁部材に取り付けられ、かつ、回転軸部の他端部が弁本体における弁座面と対向する箇所を貫通して弁本体の外部に突出されている。また、回転軸部は、弁座面と直交する方向に平行な方向を軸として回転可能なように弁本体に支持されている。そして、回転駆動部が、弁本体の外部に配置され、回転軸部の他端部に接続されて当該回転軸部を回転させる。このように構成したことから、弁本体外部に配置された回転駆動部により回転軸部を介して弁部材を回転させて、複数の弁ポートの接続関係を切り換えることができる。そのため、回転駆動部に、例えば、直流モータなどの比較的小型かつトルクの大きいモータを用いることが可能でかつ密閉構造が不要となるので、弁本体内に密閉構造の遊星歯車減速機等を設けることなく、小型の回転駆動部により大きなトルクを得ることができ、ロータリー式弁装置を小型化することができる。また、回転駆動部が弁本体の外部に配置されているので、回転駆動部のメンテナンスや交換などを容易に行うことができる。

また、弁本体と回転軸部との間を密封する１又は複数のシール部材をさらに有し、弁部材が、弁座面との間に密閉空間を形成しかつ当該密閉空間により回転に応じて所定の組み合わせの複数の弁ポートを接続する１又は複数の密閉連通路を備え、さらに、弁部材が、弁本体における弁座面と対向する箇所側に弁室の一部を密閉するように区画した背圧室を形成するように配設され、弁本体又は弁部材が、密閉連通路のうちのいずれか１つと背圧室とを接続する均圧路を備えている。このように構成したことから、弁部材によって、弁室の一部を密閉するように区画して弁本体における弁座面と対向する箇所側に背圧室が形成されるとともに、弁本体における弁座面と対向する箇所を貫通する回転軸部と弁本体との間がシール部材により封止される。これにより、背圧室は弁室の他の一部及び弁本体外部と遮断されて密閉された空間となる。また、均圧路によって１つの密閉連通路内の密閉空間の流体圧力と背圧室の流体圧力とを均一にして、流体によって弁本体における密閉連通路側（即ち、弁座面側）に加えられる力と、流体によって弁本体における背圧室側（即ち、弁座面側と反対側）に加えられる力と、を近づけることができる。そのため、弁本体に対して弁座面に直交する方向に加えられる力の一部又は全部を相殺して、弁本体に対して弁座面に直交する方向に働く力を小さくし又は無くして、弁本体を回転させるために必要な力を小さくすることができる。これにより、回転駆動部をより小型にすることができるので、ロータリー式弁装置をさらに小型化することができる。

請求項２に記載された発明によれば、弁座部が、複数の弁ポートとして第１固定ポート、第２固定ポート、第１切換ポート及び第２切換ポートを備えている。そして、弁部材が、１つの密閉連通路を備えるとともに、弁部材の停止位置に応じて密閉連通路により第１固定ポートと第１切換ポート又は第２切換ポートとを接続し、かつ、第２固定ポートと第１切換ポート及び第２切換ポートのうち第１固定ポートと連通されていない一方とが弁室における背圧室と区画された他の一部又はこの他の一部に通じる空間に露出するように形成されている。このように構成したことから、第１固定ポート及び第２固定ポートに対して第１切換ポート及び第２切換ポートを排他的に切り換えて接続する四方切換弁としてのロータリー式弁装置をさらに小型化することができる。

請求項３に記載された発明によれば、弁部材が、円柱部と、この円柱部の一端に連接され、円柱部の半径方向に張り出した袴部とを備えている。円柱部が、回転軸部と軸が重なりかつ袴部に連接された一端と反対の他端側に背圧室を形成するように弁室内に配置されている。袴部が、弁室における背圧室と区画された他の一部内に配置され、かつ、袴部が、円柱部と反対側に弁座面に重ねて配置される端面を備えている。密閉連通路が、袴部の前記端面に設けられている。また、密閉連通路が、弁座面と直交する方向からの平面視において、円柱部の外側に一方向に向けて延在する第１延在部分と、円柱部の外側に上記一方向と反対の他方向に向けて延在する第２延在部分と、を含んで形成されている。例えば、密閉連通路が第１延在部分のみ有する構成の場合に、密閉連通路の内外に圧力の異なる流体が存在すると、第１延在部分に対して弁座面に押しつける力（密閉連通路内の流体圧力＜密閉連通路外の流体圧力）又は弁座面から引きはがす力（密閉連通路内の流体圧力＞密閉連通路外の流体圧力）が加えられて、弁部材の端面において弁座面との密着度合にばらつきが生じ、そのため、弁部材と弁座面との間の密閉性（弁漏れ防止性能）が低下してしまう恐れがある。そして、本発明では、密閉連通路に、第１延在部分の反対側に延在する第２延在部分を設けることで、第２延在部分について第１延在部分に加えられる力と同様の力が加えられるので、弁部材の端面における弁座面との密着度合のばらつき（不均一）を抑えて、弁部材と弁座面との間の密閉性が低下することを抑制することができる。

請求項４に記載された発明によれば、密閉連通路が、弁座面と直交する方向からの平面視において、回転軸部の軸について点対称に形成され、又は、回転軸部の軸に対して直交する直線について線対称に形成されている。このように構成したことから、流体により第１延在部分と第２延在部分とに加えられる力が等しくなり、弁部材の端面における弁座面との密着度合のばらつきをより抑えて、弁部材と弁座面との間の密閉性が低下することをさらに抑制することができる。

請求項５に記載された発明によれば、第１固定ポートを流れる流体の圧力が、第２固定ポートを流れる流体の圧力より低くなるようにされている。このように構成したことから、弁室の一部である背圧室の流体圧力を弁室の他の一部の流体圧力より小さくすることができるので、例えば、背圧室の流体圧力が弁室の他の一部の流体圧力より大きくされた構成に比べて、背圧室と弁本体外部（通常、大気）との圧力差を小さくすることができる。そのため、例えば、３つのシール部材を用いた３重シール構造が必要だったところを、２つのシール部材を用いた２重シール構造にすることができるなど、よりシール部材の封止性の程度を下げても回転軸部と弁本体との間を十分に封止することができ、ロータリー式弁装置をさらに小型化することができる。

請求項６に記載された発明によれば、弁部材を弁座面に向けて押圧する押圧部材をさらに有している。このような構成にすることにより、例えば、流体を流動させるコンプレッサー等が停止している場合など、流体による弁部材に対して弁座面に直交する方向に働く力が生じていない場合などにおいて、弁部材を弁座面に押しつけることができ、そのため、弁部材と弁座面との間の密閉性（弁漏れ防止性能）を向上させることができる。

本発明に係るロータリー式弁装置の第１の実施形態である流路切換弁の縦断面図である。図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図であり、（ａ）は、弁部材が第１停止位置にある状態を示し、（ｂ）は、弁部材が第２停止位置にある状態を示す。本発明に係るロータリー式弁装置の第２の実施形態である流路切換弁の縦断面図である。図３のＹ−Ｙ線に沿う断面図であり、（ａ）は、弁部材が第１停止位置にある状態を示し、（ｂ）は、弁部材が第２停止位置にある状態を示す。流体により弁部材に加えられる力を模式的に示す縦断面図であって、（ａ）は、密閉連通路に第１延在部分のみ設けられた構成の図を示す、（ｂ）は、密閉連通路に第１延在部分と該第１延在部分より小さい第２延在部分とが設けられた構成を示し、（ｃ）は、密閉連通路に第１延在部分と該第１延在部分と同一の大きさの第２延在部分とが設けられた構成を示す。従来のロータリー式弁装置の縦断面図である。

（第１の実施形態）
以下に、本発明のロータリー式弁装置の第１の実施形態として流路切換弁を、図１、図２を参照して説明する。

図１は、本発明に係るロータリー式弁装置の第１の実施形態である流路切換弁の縦断面図である。図２は、図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図であり、（ａ）は、弁部材が第１停止位置にある状態を示し、（ｂ）は、弁部材が第２停止位置にある状態を示す。なお、以下の説明における「上下」の概念は、図１における上下に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。

第１の実施形態の流路切換弁（各図中、符号１で示す）は、例えば、エアコンの室内機と室外機との間を、流体である熱交換媒体の流動方向を切り換え可能に接続するためなどに用いられる四方切換弁である。

流路切換弁１は、弁本体１０と、弁座部２０と、弁部材３０と、回転軸部４０と、回転駆動部５０と、第１シールリング６１、第２シールリング６２と、コイルばね６３と、を有している。

弁本体１０は、例えば、アルミニウム合金などを材料として構成され、略円筒形状の第１部分１１と、第１部分１１の図中上方の一端部を塞ぐようにして当該第１部分１１に固定して取り付けられた略円板状の第２部分１２と、を有している。

第２部分１２の中央部には、それを貫通する平面視円形の円形貫通孔１３が形成されている。この円形貫通孔１３は、その軸Ｌが後述する弁座部２０の弁座面２２ａと直交する方向に平行になるように設けられている。円形貫通孔１３内の図中上方の部分空間１３ａには、後述する回転軸部４０を回転可能に支持する軸受け部１４が挿入されて、当該軸受け部１４が第２部分１２に固定して設けられている。

第１部分１１の内側空間１１ａ及びそれに連通する第２部分１２の円形貫通孔１３内の図中下方の部分空間１３ｂにより、弁本体１０内側に弁室Ａが形成されている。第１部分１１と第２部分１２との間は、シールリング１６によって封止され、軸受け部１４と第２部分１２との間は、シールリング１７によって封止されている。

弁座部２０は、弁本体１０の第１部分１１の図中下方の他端部を塞ぐように当該第１部分１１と一体に設けられた弁座部本体２１と、弁座部本体２１における弁室Ａ側を向く平面に固定して重ねられた薄板部材２２と、を有している。

また、弁座部２０は、弁座部本体２１及び薄板部材２２を貫通して設けられた第１固定ポートＦ１、第２固定ポートＦ２、第１切換ポートＣ１、及び、第２切換ポートＣ２が設けられている。本実施形態において、弁座面２２ａに直交する方向からの平面視において、第１固定ポートＦ１は、円形貫通孔１３の軸Ｌに重ねて配置され、第２固定ポートＦ２、第１切換ポートＣ１及び第２切換ポートＣ２は、軸Ｌを中心とする円周（略円周含む）上に配置されている。第１固定ポートＦ１には、本実施形態の流路切換弁１によって流路が切り換えられる熱交換媒体（流体）を流動させるコンプレッサー（図示なし）の吸入部が接続される。また、第２固定ポートＦ２には、当該コンプレッサーの吐出部が接続される。これにより、第１固定ポートＦ１における流体圧力は、第２固定ポートＦ２における流体圧力より低くされている。

弁座部２０の薄板部材２２は、例えば、ステンレスなどを材料として構成されており、弁室Ａに面した平面状の弁座面２２ａを備えている。この弁座面２２ａは、弁本体１０の第２部分１２と間隔をあけて対向して配置されている。

弁部材３０は、円柱部３１と、円柱部３１の図中下方の端部（即ち、円柱部３１の一端）に連接された袴部３３と、を一体に有しており、弁本体１０の弁室Ａ内に収容されている。

円柱部３１は、その外径が、弁本体１０の第２部分１２に設けられた円形貫通孔１３の図中下方の部分空間１３ｂの径と略同一に形成されている。円柱部３１は、その軸が円形貫通孔１３の軸Ｌと重なるようにして当該部分空間１３ｂに挿入して配置されている。これにより、円柱部３１は、第２部分１２によって円形貫通孔１３の軸Ｌ方向を中心として回転可能に支持されている。円柱部３１と第２部分１２との間は、シールリング１８によって回転可能に封止されている。

また、円柱部３１は、その長さが円形貫通孔１３の部分空間１３ｂの長さより短くされている。これにより、円柱部３１が当該部分空間１３ｂ内に配置されると、円柱部３１の図中上方の上端面３１ａ（即ち、円柱部３１の他端）側に密閉された空間（以下、「背圧室Ｈ」という）が形成される。つまり、弁部材３０は、その上端面３１ａ側に、弁本体１０の第２部分１２との間に弁室Ａの一部を密閉するように区画した背圧室Ｈを形成するように配設されている。また、弁部材３０は、弁室Ａ内に配設されることにより、弁室Ａの他の一部である弁本体１０の第１部分１１の内側空間１１ａを、背圧室Ｈと区画する。

また、円柱部３１は、後述する回転軸部４０の一端部４１が取り付けられる回転軸部取付孔３２が、上端面３１ａに開口して設けられている。この回転軸部取付孔３２は、小径部３２ａと、小径部より径の大きい大径部３２ｂと、が上下方向に連なって形成されている。小径部３２ａの径は、回転軸部４０の一端部４１の外径より若干大きくされている。大径部３２ｂの径は、コイルばね６３の外径より若干大きくされている。

袴部３３は、円柱部３１の半径方向に張り出した平面視円形状に形成されており、弁本体１０の内側空間１１ａ内に配置されている。袴部３３の下端面３３ａは平面状に形成され、弁座部２０の弁座面２２ａに摺動回転可能に密に重ねられている。袴部３３の下端面３３ａには、当該袴部３３内側に広がる密閉連通路３４及び開放連通路３５が設けられている。

密閉連通路３４は、弁座面２２ａとの間に密閉空間Ｋ１を形成するように、袴部３３の下端面３３ａに中央部分から半径方向に延在して設けられている。本実施形態では、密閉連通路３４が、軸Ｌ方向から見た平面視において、帯状（略帯状含む）に形成され、円柱部３１の外側に一方向に向けて延在する延在部分３４０を有している。また、密閉連通路３４の開口面積（即ち、密閉空間Ｋ１の平面視面積）は、弁部材３０の円柱部３１の上端面３１ａの平面視面積と略同一にされている。勿論、これらの面積が異なる構成としてもよいが、これらの面積が同一又は同一に近い構成の方が好ましい。

開放連通路３５は、袴部３３の下端面３３ａに密閉連通路３４を囲む略Ｃ字形状の空間Ｋ２を形成するように設けられている。袴部３３には、開放連通路３５と内側空間１１ａとを接続する接続孔３３ｂが設けられている。これにより、開放連通路３５の空間Ｋ２は、接続孔３３ｂによって弁室Ａの他の一部である内側空間１１ａに通じている。

袴部３３によって、弁本体１０の内側空間１１ａは、密閉連通路３４内の密閉空間Ｋ１１と、開放連通路３５を含むそれ以外の部分空間とに互いに密閉状態で区画されている。

また、弁部材３０には、円柱部３１の回転軸部取付孔３２と密閉連通路３４とを連通する均圧路３６が設けられている。この均圧路３６によって、回転軸部取付孔３２を通じて密閉連通路３４の密閉空間Ｋ１と背圧室Ｈとが連通されて接続される。

弁部材３０は、図２（ａ）に示す第１停止位置にあるとき、密閉連通路３４の密閉空間Ｋ１によって第１固定ポートＦ１と第１切換ポートＣ１とを連通して接続し、かつ、開放連通路３５の空間Ｋ２に第２固定ポートＦ２と第２切換ポートＣ２とを露出させてこれらポートを接続する。また、図２（ａ）の第１停止位置から図２（ｂ）に示す第２停止位置まで回転させると、弁部材３０は、密閉連通路３４により形成される密閉空間Ｋ１によって第１固定ポートＦ１と第２切換ポートＣ２とを連通して接続し、かつ、開放連通路３５の空間Ｋ２に第２固定ポートＦ２と第１切換ポートＣ１とを露出させてこれらポートを接続する。

弁本体１０と弁部材３０とには、弁部材３０が第１停止位置及び第２停止位置を超えて回転されることを規制する図示しない一対の回転ストッパ機構が設けられている。または、弁部材３０の回転角度等を検出するセンサなどからなる検出部を設けて、当該検出部によって検出された弁部材３０の回転角度等に基づいて、弁部材３０を第１停止位置及び第２停止位置に停止させるように、後述する回転駆動部５０を制御する構成などであってもよい。これにより、弁部材３０は、弁部材３０は、第１停止位置から図中反時計回りに回転されて第２停止位置で停止し、第２停止位置から図中時計回りに回転されて第１停止位置で停止する。

回転軸部４０は、円柱状に形成されており、一端部４１が弁部材３０に取り付けられ、他端部４２が、弁本体１０の第２部分１２を貫通して外部に突出されている。また、回転軸部４０の軸が円形貫通孔１３の軸Ｌと重なるようにして、回転軸部４０の中央部４３が、弁本体１０の第２部分１２に設けられた軸受け部１４によって回動可能に支持されている。

回転軸部４０の一端部４１は、コイルばね６３の内側に挿通されると共に、弁部材３０の回転軸部取付孔３２に挿入して配置されている。このときコイルばね６３は、回転軸部４０に設けられたフランジ状のばね受け部４４と回転軸部取付孔３２における小径部３２ａと大径部３２ｂとの間の段差部３２ｃとの間に圧縮状態で挟まれている。これにより、弁部材３０は、コイルばね６３によって弁座面２２ａに向けて押圧される。

また、回転軸部４０の一端部４１には、その外周面に形成された図示しない凸部が設けられており、回転軸部取付孔３２の小径部３２ａの内周面には、この凸部が軸Ｌを中心とした回転方向に係止するように形成された図示しない凹部が設けられている。これにより、回転軸部４０は、弁部材３０に対して軸Ｌ方向に移動可能であり、かつ、回転軸部４０が軸Ｌを中心として回転されると、上記凸部と上記凹部とが係止して回転軸部４０とともに弁部材３０が回転される。

回転軸部４０には、ばね受け部４４の図中上方に間隔をあけて第１フランジ部４５が設けられ、第１フランジ部４５の図中上方に間隔をあけて第２フランジ部４６が設けられている。第１フランジ部４５及び第２フランジ部４６の外径は、弁本体１０の軸受け部１４の内径と略同一にされている。ばね受け部４４と第１フランジ部４５との間には、第１シールリング６１が配設され、第１フランジ部４５と第２フランジ部４６との間には、第２シールリング６２が配設されて、これら第１シールリング６１及び第２シールリング６２によって軸受け部１４と回転軸部４０との間を封止している。

第１シールリング６１及び第２シールリング６２は、例えば、ニトリルゴムやシリコーンゴムなどの比較的軟質の弾性材料で構成されている。第１シールリング６１及び第２シールリング６２は、外部から力を加えられていない状態（弾性変形していない状態）で円環状（リング状）になるように形成されており、その内径が回転軸部４０の中央部４３の外径より若干小さく、かつ、その外径が軸受け部１４の内径より若干大きくされている。

回転駆動部５０は、弁本体１０の第２部分１２の上面１２ａにおける回転軸部４０が突出された箇所付近に設けられている。回転駆動部５０は、直流モータからなるモータ部５１と、モータ部５１のモータシャフト５１ａに固定して取り付けられた第１ギヤ５２と、第１ギヤ５２と噛み合うようにして回転軸部４０の他端部４２に固定して取り付けられた第２ギヤ５３と、を有している。回転駆動部５０は、モータ部５１に電力が供給されると、モータシャフト５１ａを回転させ、この回転が第１ギヤ５２及び第２ギヤ５３を通じて、回転軸部４０を、軸Ｌを中心として回転させる。本実施形態において、一対の歯車（第１ギヤ５２及び第２ギヤ５３）により減速機構を構成しているが、さらに多くの歯車により減速機構を構成してもよい。

次に、本実施形態の流路切換弁１における動作の一例について、図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。

流路切換弁１において、弁本体１０の弁室Ａ内に配置された弁部材３０は、弁本体１０の外部に設けられた回転駆動部５０によって回転軸部４０を通じて回転される。

そして、弁部材３０が、図中時計回りに回転され、図２（ａ）に示す第１停止位置に位置づけられると、弁部材３０の密閉連通路３４の密閉空間Ｋ１によって第１固定ポートＦ１と第１切換ポートＣ１とが接続され、同時に、開放連通路３５の空間Ｋ２によって第２固定ポートＦ２と第２切換ポートＣ２とが接続される。

また、弁部材３０が、図中反時計回りに回転され、図２（ｂ）に示す第２停止位置に位置づけられると、弁部材３０の密閉連通路３４の密閉空間Ｋ１によって第１固定ポートＦ１と第２切換ポートＣ２とが接続され、同時に、開放連通路３５の空間Ｋ２によって第２固定ポートＦ２と第１切換ポートＣ１とが接続される。

また、弁部材３０は、均圧路３６によって密閉連通路３４の密閉空間Ｋ１と背圧室Ｈとが接続されている。そのため、密閉空間Ｋ１の流体圧力と背圧室Ｈの流体圧力とが均一になり、また、密閉連通路３４の開口面積と、弁部材３０の円柱部の上端面３１ａの平面視面積と、が略同一に形成されているので、第１固定ポートＦ１を流れる流体によって弁部材３０における密閉連通路３４側に加えられる力と、当該流体によって弁部材３０における背圧室Ｈ側に加えられる力と、が略同一にされて相殺され、弁部材３０に対して軸Ｌ方向に働く力が小さくなる。

また、第１固定ポートＦ１を流れる流体の圧力が、第２固定ポートＦ２を流れる流体の圧力より小さくされている。そのため、背圧室Ｈの流体圧力と弁本体１０の外部（大気）との圧力差が比較的低くなり、これにより、第１シールリング６１及び第２シールリング６２に要求される封止性を低くできる。

また、弁部材３０がコイルばね６３によって弁座面２２ａに押しつけられている。そのため、例えば、図示しないコンプレッサーが停止している場合など、流体による弁部材３０に対して軸Ｌ方向に働く力が生じていない場合などにおいても、弁部材３０を弁座面２２ａに押しつけることができる。

以上より、本実施形態の流路切換弁１によれば、弁座部２０が、弁本体１０の内側に設けられた弁室Ａに面した平面状の弁座面２２ａ及び当該弁座面２２ａに開口する複数の弁ポートを備え、弁部材３０が、弁座面２２ａに摺動回転可能に重ねて弁室Ａ内に配置され、停止位置に応じて定まる複数の弁ポートの接続関係を回転により切り換えるように構成されている。また、回転軸部４０の一端部４１が弁部材３０に取り付けられ、かつ、回転軸部４０の他端部４２が弁本体１０の第２部分１２を貫通して弁本体１０の外部に突出されている。また、回転軸部４０は、弁座面２２ａと直交する軸Ｌ方向に平行な方向を軸として回転可能なように弁本体１０の軸受け部１４に支持されている。そして、回転駆動部５０が、弁本体１０の外部に配置され、回転軸部４０の他端部４２に接続されて当該回転軸部４０を回転させる。

これにより、弁本体１０外部に配置された回転駆動部５０により回転軸部４０を介して弁部材３０を回転させて、複数の弁ポートの接続関係を切り換えることができる。そのため、回転駆動部５０に、例えば、直流モータなどの比較的小型かつトルクの大きいモータを用いることが可能でかつ密閉構造が不要となるので、弁本体１０内に密閉構造の遊星歯車減速機等を設けることなく、小型の回転駆動部により大きなトルクを得ることができ、流路切換弁１を小型化することができる。また、回転駆動部５０が弁本体１０の外部に配置されているので、回転駆動部５０のメンテナンスや交換などを容易に行うことができる。

また、流路切換弁１は、弁本体１０の軸受け部１４と回転軸部４０との間を密封する第１シールリング６１及び第２シールリング６２をさらに有し、弁部材３０が、弁座面２２ａとの間に密閉空間Ｋ１を形成しかつ当該密閉空間Ｋ１により回転に応じて所定の組み合わせの複数の弁ポートを接続する１つの密閉連通路３４を備え、さらに、弁部材３０が、弁本体１０の第２部分１２側に弁室Ａの一部を密閉するように区画した背圧室Ｈを形成するように配設され、弁部材３０が、密閉連通路３４と背圧室Ｈとを接続する均圧路３６を備えている。

これにより、弁部材３０によって、弁室Ａの一部を密閉するように区画して弁本体１０の第２部分１２側に背圧室Ｈが形成されるとともに、弁本体１０の第２部分１２を貫通する回転軸部４０と弁本体１０の軸受け部１４との間が第１シールリング６１及び第２シールリング６２により封止される。そのため、背圧室Ｈは弁本体１０の第１部分１１の内側空間１１ａ及び弁本体１０外部と遮断されて密閉された空間となる。また、均圧路３６によって１つの密閉連通路３４の密閉空間Ｋ１の流体圧力と背圧室Ｈの流体圧力とを均一にして、第１固定ポートＦ１を流れる流体によって弁本体１０における密閉連通路３４側（即ち、弁座面２２ａ側）に加えられる力と、流体によって弁本体１０における背圧室Ｈ側（即ち、弁座面２２ａ側と反対側）に加えられる力と、を近づけることができる。そのため、弁本体１０に対して軸Ｌ方向に加えられる力の一部を相殺して、弁本体１０に対して軸Ｌ方向に働く力を小さくして、弁本体１０を回転させるために必要な力を小さくすることができる。これにより、回転駆動部５０をより小型にすることができるので、流路切換弁１をさらに小型化することができる。

また、流路切換弁１は、弁座部２０が、複数の弁ポートとして第１固定ポートＦ１、第２固定ポートＦ２、第１切換ポートＣ１及び第２切換ポートＣ２を備えている。そして、弁部材３０が、１つの密閉連通路３４を備えるとともに、弁部材３０の停止位置に応じて密閉連通路３４により第１固定ポートＦ１と第１切換ポートＣ１又は第２切換ポートＣ２とを接続し、かつ、第２固定ポートＦ２と第１切換ポートＣ１及び第２切換ポートＣ２のうち第１固定ポートＦ１と連通されていない一方とが開放連通路３５の空間Ｋ２に露出するように形成されている。さらに、第１固定ポートＦ１を流れる流体の圧力が、第２固定ポートＦ２を流れる流体の圧力より低くなるようにされている。

これにより、弁室Ａの一部である背圧室Ｈの流体圧力を弁室Ａの他の一部である弁本体１０の第１部分１１の内側空間１１ａの流体圧力より小さくすることができるので、例えば、背圧室Ｈの流体圧力が上記内側空間１１ａの流体圧力より大きくされた構成に比べて、背圧室Ｈと弁本体１０外部（大気）との圧力差を小さくすることができる。そのため、例えば、３つのシールリングを用いた３重シール構造が必要だったところを、２つの第１シールリング６１及び第２シールリング６２を用いた２重シール構造にすることができるなど、よりシールリングの封止性の程度を下げても回転軸部４０と弁本体１０との間を十分に封止することができ、流路切換弁１をさらに小型化することができる。

また、流路切換弁１は、弁部材３０を弁座面２２ａに向けて押圧するコイルばね６３をさらに有している。これにより、例えば、流体を流動させる図示しないコンプレッサーが停止している場合など、流体による弁部材３０に対して軸Ｌ方向に働く力が生じていない場合などにおいて、弁部材３０を弁座面２２ａに押しつけることができ、そのため、弁部材３０の密閉性（弁漏れ防止性能）を向上させることができる。

（第２の実施形態）
以下に、本発明のロータリー式弁装置の第２の実施形態として流路切換弁を、図３〜図５を参照して説明する。

図３は、本発明に係るロータリー式弁装置の第２の実施形態である流路切換弁の縦断面図である。図４は、図３のＹ−Ｙ線に沿う断面図であり、（ａ）は、弁部材が第１停止位置にある状態を示し、（ｂ）は、弁部材が第２停止位置にある状態を示す。なお、以下の説明における「上下」の概念は、図３における上下に対応しており、各部材の相対的な位置関係を示すものであって、絶対的な位置関係を示すものではない。

第２の実施形態の流路切換弁（各図中、符号１Ａで示す）も、第１の実施形態の流路切換弁１と同様に、例えば、エアコンの室内機と室外機との間を、流体である熱交換媒体の流動方向を切り換え可能に接続するためなどに用いられる四方切換弁である。

流路切換弁１Ａは、弁本体１０と、弁座部２０と、弁部材３０Ａと、回転軸部４０と、回転駆動部５０と、第１シールリング６１、第２シールリング６２と、コイルばね６３と、を有している。第２の実施形態の流路切換弁１Ａは、上述した第１の実施形態の流路切換弁１において、弁部材３０に代えて弁部材３０Ａを備える以外は、第１の実施形態と同一の構成であるので、同一の構成部分には同一の符号を付して説明を省略する。

弁部材３０Ａは、円柱部３１と、円柱部３１の図中下方の端部に連接された袴部３３Ａと、を一体に有しており、弁本体１０の弁室Ａ内に収容されている。

円柱部３１は、上述した第１の実施形態における弁部材３０の円柱部３１と同一に構成されている。

袴部３３Ａは、円柱部３１の一の半径方向及びその反対の他の半径方向に張り出した平面視帯状（Ｉ字形状）に形成されており、弁本体１０の内側空間１１ａ内に配置されている。袴部３３Ａは、軸Ｌについて点対称に形成されていることが好ましく、または、軸Ｌ方向からの平面視で軸Ｌに直交する直線について線対称に形成されていることが好ましい。袴部３３Ａの下端面３３ａは平面状に形成され、弁座部２０の弁座面２２ａに摺動回転可能に密に重ねられている。袴部３３Ａの下端面３３ａには、当該袴部３３Ａ内側に広がる密閉連通路３４Ａが設けられている。

密閉連通路３４Ａは、弁座面２２ａとの間に密閉空間Ｋ１１を形成するように、袴部３３Ａの下端面３３ａに中央部分から一の半径方向及びその反対の他の半径方向に延在して設けられている。本実施形態では、密閉連通路３４Ａが、軸Ｌ方向からの平面視において、帯状に形成されるとともに、円柱部３１の外側に一方向に向けて延在する第１延在部分３４１と、円柱部３１の外側に一方向と反対の他方向に向けて延在する第２延在部分３４２と、第１延在部分３４１と第２延在部分３４２とに挟まれた中間部分３４３と、を有している。

また、密閉連通路３４Ａは、弁座面２２ａと直交する方向からの平面視において、軸Ｌについて点対称に形成され、又は、軸Ｌに対して直交する直線について線対称に形成されていることが好ましい。本実施形態では、密閉連通路３４Ａは、弁座面２２ａと直交する方向からの平面視において、軸Ｌについて点対称に形成されているとともに、軸Ｌに対して直交する直線Ｆについて線対称に形成されている。

本実施形態において、密閉連通路３４Ａの開口面積（即ち、密閉空間Ｋ１１の平面視面積）は、弁部材３０Ａの円柱部３１の上端面３１ａの平面視面積と略同一にされている。勿論、これらの面積が異なる構成としてもよいが、これらの面積が同一又は同一に近い構成の方が好ましい。

袴部３３Ａによって、弁本体１０の内側空間１１ａは、密閉連通路３４Ａ内の密閉空間Ｋ１１と、それ以外の部分空間とに互いに密閉状態で区画されている。

また、弁部材３０Ａには、円柱部３１の回転軸部取付孔３２と密閉連通路３４Ａとを連通する均圧路３６が設けられている。この均圧路３６によって、回転軸部取付孔３２を通じて密閉連通路３４Ａの密閉空間Ｋ１１と背圧室Ｈとが連通されて接続される。

弁部材３０Ａは、図４（ａ）に示す第１停止位置にあるとき、密閉連通路３４Ａの密閉空間Ｋ１１によって第１固定ポートＦ１と第１切換ポートＣ１とを連通して接続し、かつ、弁本体１０の内側空間１１ａに第２固定ポートＦ２と第２切換ポートＣ２とを露出させてこれらポートを接続する。また、図４（ａ）の第１停止位置から図４（ｂ）に示す第２停止位置まで図中時計回りに回転させると、弁部材３０Ａは、密閉連通路３４Ａにより形成される密閉空間Ｋ１１によって第１固定ポートＦ１と第２切換ポートＣ２とを連通して接続し、かつ、弁本体１０の内側空間１１ａに第２固定ポートＦ２と第１切換ポートＣ１とを露出させてこれらポートを接続する。

弁本体１０と弁部材３０Ａとには、第１の実施形態と同様に、弁部材３０Ａが第１停止位置及び第２停止位置を超えて回転されることを規制する図示しない一対の回転ストッパ機構が設けられている。または、弁部材３０Ａの回転角度を検出する検出部を設けて、当該検出部によって検出された弁部材３０Ａの回転角度に基づいて、弁部材３０Ａを第１停止位置及び第２停止位置に停止させるように、後述する回転駆動部５０を制御する構成であってもよい。これにより、弁部材３０Ａは、第１停止位置から図中時計回りに回転されて第２停止位置で停止し、第２停止位置から図中反時計回りに回転されて第１停止位置で停止する。弁部材３０Ａがこのように回転されることにより、弁部材３０Ａの回転途中で第１固定ポートＦ１と第２固定ポートＦ２とが連通されることがない。

次に、本実施形態の流路切換弁１Ａにおける動作（作用）について、図５（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。

図５は、流体により弁部材に加えられる力を模式的に示す縦断面図であって、（ａ）は、密閉連通路に第１延在部分のみ設けられた構成の図を示す、（ｂ）は、密閉連通路に第１延在部分と該第１延在部分より小さい第２延在部分とが設けられた構成を示し、（ｃ）は、密閉連通路に第１延在部分と該第１延在部分と同一の大きさの第２延在部分とが設けられた構成を示す。

図５（ａ）に示す弁部材３０Ｘは、密閉連通路３４Ｘに、軸Ｌ方向からの平面視において、円柱部３１の外側に一方向に向けて延在する第１延在部分３４１Ｘのみが設けられている。この構成において、例えば、密閉連通路３４Ｘ内の流体圧力が、密閉連通路３４Ｘ外の流体圧力より小さい場合、流体によって弁部材３０Ｘの袴部３３Ｘにおける第１延在部分３４１Ｘが設けられた箇所に弁座面２２ａに押しつける力（図中矢印で示し、矢印の数が多いほど力が大きいことを表す）が働くが、前述の背圧室Ｈと密閉連通路３４Ｘ内の密閉空間とが連通しているため、第１延在部分３４１Ｘと軸Ｌを挟んだ反対側にはこのような力が働かない。そのため、弁部材３０Ｘの下端面３３ａにおいて、第１延在部分３４１Ｘの先端近傍の箇所Ｅ１と、箇所Ｅ１から軸Ｌを挟んだ反対側の箇所Ｅ２との間において、弁座面２２ａとの密着度合にばらつき（不均一）が生じてしまう。

図５（ｂ）に示す弁部材３０Ｙは、密閉連通路３４Ｙに、軸Ｌ方向からの平面視において、円柱部３１の外側に一方向に向けて延在する第１延在部分３４１Ｙが設けられ、円柱部３１の外側に一方向と反対の他方向に向けて延在する第２延在部分３４２Ｙが設けられている。第２延在部分３４２Ｙの平面視長さは、第１延在部分３４１Ｙの平面視長さより短くされている。この構成において、例えば、密閉連通路３４Ｙ内の流体圧力が、密閉連通路３４Ｙ外の流体圧力より小さい場合、流体によって弁部材３０Ｙの袴部３３Ｙにおける第１延在部分３４１Ｙが設けられた箇所に弁座面２２ａに押しつける力が働き、そして、この力よりは弱くなるが、袴部３３Ｙにおける第２延在部分３４２Ｙが設けられた箇所にも弁座面２２ａに押しつける力が働く。そのため、図５（ａ）の構成に比べて、弁部材３０Ｙの下端面３３ａにおける第１延在部分３４１Ｙの先端近傍の箇所Ｅ１と、箇所Ｅ１から軸Ｌを挟んだ反対側の第２延在部分３４２Ｙの先端近傍の箇所Ｅ２との間において、弁座面２２ａとの密着度合にばらつきを改善できる。

図５（ｃ）は、第２の実施形態の弁部材３０Ａの構成である。弁部材３０Ａは、密閉連通路３４Ａに、軸Ｌ方向からの平面視において、円柱部３１の外側に一方向に向けて延在する第１延在部分３４１が設けられ、円柱部３１の外側に一方向と反対の他方向に向けて延在する第２延在部分３４２が設けられている。第２延在部分３４２の平面視長さは、第１延在部分３４１の平面視長さと同じにされている。この構成において、例えば、密閉連通路３４Ａ内の流体圧力が、密閉連通路３４Ａ外の流体圧力より小さい場合、流体によって弁部材３０Ａの袴部３３Ａにおける第１延在部分３４１が設けられた箇所に弁座面２２ａに押しつける力が働き、この力と同じ強さで、袴部３３Ａにおける第２延在部分３４２が設けられた箇所にも弁座面２２ａに押しつける力が働く。そのため、図５（ａ）の構成に比べて、弁部材３０Ａの下端面３３ａにおける第１延在部分３４１の先端近傍の箇所Ｅ１と、箇所Ｅ１から軸Ｌを挟んだ反対側の第２延在部分３４２の先端近傍の箇所Ｅ２との間において、弁座面２２ａとの密着度合にばらつきをさらに改善できる。

このような動作以外に、第２の実施形態の流路切換弁１Ａは、上述した第１の実施形態の流路切換弁１における動作についても一例として行うものである。

以上より、本実施形態によれば、上述した第１の実施形態の効果に加えて、次のような効果を奏する。即ち、本実施形態では、弁部材３０Ａが、円柱部３１と、この円柱部３１の一端に連接され、円柱部３１の半径方向に張り出した袴部３３Ａとを備えている。円柱部３１が、回転軸部４０と軸が重なりかつ袴部３３Ａに連接された一端と反対の上端面３１ａ側に背圧室Ｈを形成するように弁室Ａ内に配置されている。袴部３３Ａが、弁室Ａにおける背圧室Ｈと区画された内側空間１１ａ内に配置され、かつ、袴部３３Ａが、円柱部３１と反対側に弁座面２２ａに重ねて配置される下端面３３ａを備えている。密閉連通路３４Ａが、袴部３３Ａの下端面３３ａに設けられている。また、密閉連通路３４Ａが、弁座面２２ａと直交する方向からの平面視において、帯状に形成されるとともに、円柱部３１の外側に一方向に向けて延在する第１延在部分３４１と、円柱部３１の外側に上記一方向と反対の他方向に向けて延在する第２延在部分３４２と、を有している。例えば、密閉連通路３４Ａが第１延在部分３４１のみ有する構成の場合に、密閉連通路３４Ａの内外に圧力の異なる流体が存在すると、第１延在部分３４１に対して弁座面２２ａに押しつける力（密閉連通路内の流体圧力＜密閉連通路外の流体圧力）又は弁座面２２ａから引きはがす力（密閉連通路内の流体圧力＞密閉連通路外の流体圧力）が加えられて、弁部材３０Ａの下端面３３ａにおいて弁座面２２ａとの密着度合にばらつきが生じ、そのため、弁部材３０Ａと弁座面２２ａとの間の密閉性（弁漏れ防止性能）が低下してしまう恐れがある。そして、本発明では、密閉連通路３４Ａに、第１延在部分３４１の反対側に延在する第２延在部分３４２を設けることで、第２延在部分３４２について第１延在部分３４１に加えられる力と同様の力が加えられるので、弁部材３０Ａの下端面３３ａにおける弁座面２２ａとの密着度合のばらつき（不均一）を抑えて、弁部材３０Ａと弁座面２２ａとの間の密閉性が低下することを抑制することができる。

また、密閉連通路３４Ａが、弁座面２２ａと直交する方向からの平面視において、軸Ｌについて点対称に形成されるとともに、軸Ｌに対して直交する直線Ｆについて線対称に形成されている。このように構成したことから、流体により第１延在部分３４１と第２延在部分３４２とに加えられる力が等しくなり、弁部材３０Ａの下端面３３ａにおける弁座面２２ａとの密着度合のばらつきをより抑えて、弁部材３０Ａと弁座面２２ａとの間の密閉性が低下することをさらに抑制することができる。

以上、本発明について、好ましい実施形態を挙げて説明したが、本発明のロータリー式弁装置は上記実施形態の構成に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態は、４つの流路を切り換える流路切換弁（四方切換弁）であったが、これに限定されるものではなく、例えば、３つの流路を切り換える構成や、５つ以上の流路を切り換える構成の流路切換弁であってもよい。また、本発明は、２つの流路を接続及び遮断する流量制御弁に適用してもよい。

また、上記実施形態では、弁部材３０に設けた均圧路３６によって、密閉連通路３４と背圧室Ｈとを接続する構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、均圧路３６に代えて、弁本体１０に第１固定ポートＦ１と背圧室Ｈとを接続する他の均圧路を設けて、この他の均圧路によって、密閉連通路３４と背圧室Ｈとを接続する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、弁部材３０の上端面３１ａ側に背圧室Ｈを設けて、均圧路３６によって密閉連通路３４と接続する構成であったが、これに限定されるものではなく、背圧室Ｈ及び均圧路３６を省略した構成としてもよい。

また、上記実施形態では、１つの密閉連通路を有する構成であったが、これに限定されるものではなく、２つ以上の密閉連通路を有する構成としてもよい。例えば、上記実施形態において、弁部材３０の接続孔３３ｂを省略して開放連通路３５を密閉連通路として構成してもよい。

また、上記実施形態では、弁部材３０の袴部３３に、密閉連通路３４と開放連通路３５とを設けた構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、袴部３３に密閉連通路３４のみ設け、開放連通路３５を形成する箇所を削除した構成としてもよい。このような、開放連通路３５を省略した構成としても、弁部材３０の各停止位置において、第２固定ポートＦ１と第１切換ポートＣ１及び第２切換ポートＣ１のうちの第１固定ポートＦ１に接続されていない一方とが、弁室Ａの他の一部である内側空間１１ａに露出されてこれらポートが接続され、弁ポートの接続関係を切り換えることができる。

また、上記実施形態では、比較的軟質の弾性材料で構成された第１シールリング６１及び第２シールリング６２を有するものであったが、これに限定されるものではない。例えば、第１シールリング６１より弁本体１０の外部寄りに配置された第２シールリング６２を、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂等の比較的硬質の合成樹脂で構成してもよく、本発明の目的に反しない限り、第１シールリング６１及び第２シールリング６２の構成は任意である。また、第１シールリング６１のみで封止性が十分に確保できるのであれば、第２シールリング６２を省略した構成としてもよい。

また、上記実施形態では、弁部材３０を弁座面２２ａに向けて押圧するコイルばね６３を有している構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、常に流体が流動しており、この流体の圧力によって弁部材３０に弁座面２２ａに向けて押圧する力が常時生じている場合などにおいては、コイルばね６３を省略して構成してもよい。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明のロータリー式弁装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

１流路切換弁（ロータリー式弁装置）
１０弁本体
１１第１部分
１１ａ第１部分の内側空間（弁室における背圧室と区画された他の一部）
１２第２部分（弁本体における弁座面に対向する箇所）
２０弁座部
２２ａ弁座面
３０弁部材
３１円柱部
３３袴部
３４密閉連通路
３５開放連通路
３６均圧路
４０回転軸部
４１回転軸部の一端部
４２回転軸部の他端部
５０回転駆動部
６１第１シールリング（シール部材）
６２第２シールリング（シール部材）
６３コイルばね（押圧部材）
Ａ弁室
Ｃ１第１切換ポート（弁ポート）
Ｃ２第２切換ポート（弁ポート）
Ｆ１第１固定ポート（弁ポート）
Ｆ２第２固定ポート（弁ポート）
Ｈ背圧室
Ｋ１密閉空間
Ｋ２空間（弁室の他の一部に通じる空間）
Ｌ円形貫通孔の軸（弁座面に直交する方向）

Claims

弁室が内側に設けられた弁本体と、
前記弁室に面した平面状の弁座面及び当該弁座面に開口する複数の弁ポートを備えた弁座部と、
前記弁座面に摺動回転可能に重ねて前記弁室内に配置され、停止位置に応じて定まる前記複数の弁ポートの接続関係を回転により切り換える弁部材と、
前記弁部材に一端部が取り付けられかつ前記弁本体における前記弁座面と対向する箇所を貫通して当該弁本体の外部に他端部が突出され、前記弁座面と直交する方向に平行な方向を軸として回転可能なように前記弁本体に支持された回転軸部と、
前記弁本体の外部に配置され、前記回転軸部の他端部に接続されて前記回転軸部を回転させる回転駆動部と、
を有し、
前記弁本体と前記回転軸部との間を密封する１又は複数のシール部材をさらに有し、
前記弁部材が、前記弁座面との間に密閉空間を形成しかつ当該密閉空間により前記弁部材の停止位置に応じて所定の組み合わせの前記複数の弁ポートを接続する１又は複数の密閉連通路を備え、さらに、前記弁部材が、前記弁本体における前記弁座面と対向する箇所側に前記弁室の一部を区画した背圧室を形成するように配設され、
前記弁本体又は前記弁部材が、前記密閉連通路のうちのいずれか１つと前記背圧室とを接続する均圧路を備え、
前記弁部材に対し、前記密閉連通路内の流体が加える力の一部又は全部が、前記背圧室内の流体が加える力によって相殺されるように構成され、
前記弁室が、内側空間を有し、
前記内側空間は、前記密閉連通路によって接続されない前記弁ポートが露出するとともに、前記背圧室と連通せず区画されていることを特徴とするロータリー式弁装置。
弁室が内側に設けられた弁本体と、
前記弁室に面した平面状の弁座面及び当該弁座面に開口する複数の弁ポートを備えた弁座部と、
前記弁座面に摺動回転可能に重ねて前記弁室内に配置され、停止位置に応じて定まる前記複数の弁ポートの接続関係を回転により切り換える弁部材と、
前記弁部材に一端部が取り付けられかつ前記弁本体における前記弁座面と対向する箇所を貫通して当該弁本体の外部に他端部が突出され、前記弁座面と直交する方向に平行な方向を軸として回転可能なように前記弁本体に支持された回転軸部と、
前記弁本体の外部に配置され、前記回転軸部の他端部に接続されて前記回転軸部を回転させる回転駆動部と、
を有し、
前記弁本体と前記回転軸部との間を密封する１又は複数のシール部材をさらに有し、
前記弁部材が、前記弁座面との間に密閉空間を形成しかつ当該密閉空間により前記弁部材の停止位置に応じて所定の組み合わせの前記複数の弁ポートを接続する１又は複数の密閉連通路を備え、さらに、前記弁部材が、前記弁本体における前記弁座面と対向する箇所側に前記弁室の一部を区画した背圧室を形成するように配設され、
前記弁本体又は前記弁部材が、前記密閉連通路のうちのいずれか１つと前記背圧室とを接続する均圧路を備え、
前記弁部材に対し、前記密閉連通路内の流体が加える力の一部又は全部が、前記背圧室内の流体が加える力によって相殺されるように構成され、
前記弁座部が、前記複数の弁ポートとして第１固定ポート、第２固定ポート、第１切換ポート及び第２切換ポートを備え、
前記弁部材が、１つの前記密閉連通路を備えるとともに、前記弁部材の停止位置に応じて前記密閉連通路により前記第１固定ポートと前記第１切換ポート又は第２切換ポートとを接続し、
前記複数の弁ポートのうち前記密閉連通路により連通されない２つが、前記弁室のうち前記背圧室と連通せず区画された他の一部、又は、前記弁室のうち当該他の一部に通じる空間に露出する
ことを特徴とするロータリー式弁装置。
前記弁部材が、円柱部と、前記円柱部の一端に連接され、当該円柱部の半径方向に張り出した袴部とを備え、
前記円柱部が、前記回転軸部と軸が重なりかつ前記一端と反対の他端側に前記背圧室を形成するように前記弁室内に配置され、
前記袴部が、前記弁室における前記背圧室と区画された前記他の一部内に配置され、かつ、前記円柱部と反対側に前記弁座面に重ねて配置される端面を備え、
前記密閉連通路が、前記袴部の前記端面に設けられ、かつ、前記弁座面と直交する方向からの平面視において、前記円柱部の外側に一方向に向けて延在する第１延在部分と、前記円柱部の外側に前記一方向と反対の他方向に向けて延在する第２延在部分と、を含んで形成されていることを特徴とする請求項２に記載のロータリー式弁装置。
前記密閉連通路が、前記弁座面と直交する方向からの平面視において、前記回転軸部の軸について点対称に形成され、又は、前記回転軸部の軸に対して直交する直線について線対称に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のロータリー式弁装置。
前記第１固定ポートを流れる流体の圧力が、前記第２固定ポートを流れる流体の圧力より低くなるようにされていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のロータリー式弁装置。
前記弁部材を前記弁座面に向けて押圧する押圧部材をさらに有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のロータリー式弁装置。