JP6739230B2 - Flow path switching valve - Google Patents
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Description
本発明は、流路切換弁に係り、例えばヒートポンプ式冷暖房システムに使用される電動弁等の流路切換弁に関する。 The present invention relates to a flow path switching valve, for example, a flow path switching valve such as an electric valve used in a heat pump type cooling and heating system.
この種の流路切換弁として、従来から、ソレノイドコイルを用いたパイロット電磁弁によって、冷媒流路切換用六方弁ないし八方弁における弁本体内でスライド弁体を移動させ、弁座に設けられたポートの連通状態、すなわち、冷媒の流れ方向(流路)を切り換えて、冷房運転(除霜運転)と暖房運転との切換を行うものが知られている(例えば、下記特許文献1参照)。
As a flow passage switching valve of this type, conventionally, a pilot solenoid valve using a solenoid coil has been used to move a slide valve element within a valve body of a refrigerant flow passage switching six-way valve or eight-way valve, and is provided on a valve seat. It is known that the communication state of the ports, that is, the flow direction (flow path) of the refrigerant is switched to switch between the cooling operation (defrosting operation) and the heating operation (see, for example,
ところで、上記従来の流路切換弁では、パイロット電磁弁のソレノイドコイルへの通電状態を制御することによって、弁本体内に設けられたピストンの両側に形成された圧力変換室への高圧の導入・導出を制御し、それにより、ピストンに固定されたスライド弁体を弁本体内で移動させるようになっている。そのため、流路切換時にスライド弁体を駆動させるためのパイロット電磁弁を別個に用意する必要があり、構成が煩雑になる、小型化が難しい等といった問題がある。また、パイロット弁として電磁弁を使用する場合、当該切り換え時に、両ポートの開口面積が急激に変化するとともに、高圧の冷媒が低圧側のポート(導管)に一気に流れ込み、ヒートポンプ式冷暖房システム内において急激な圧力変動が発生し、大きな騒音(切換音)が発生するという問題もある。 By the way, in the above conventional flow path switching valve, by controlling the energization state of the solenoid coil of the pilot solenoid valve, introduction of high pressure into the pressure conversion chambers formed on both sides of the piston provided in the valve body The withdrawal is controlled so that the slide valve body fixed to the piston is moved within the valve body. Therefore, it is necessary to separately prepare a pilot solenoid valve for driving the slide valve body at the time of switching the flow path, which causes problems such as a complicated structure and difficulty in downsizing. Also, when using a solenoid valve as the pilot valve, the opening area of both ports changes abruptly at the time of switching, and high-pressure refrigerant flows into the low-pressure side port (conduit) all at once, causing a sudden change in the heat pump cooling and heating system. There is also a problem that various pressure fluctuations occur and a loud noise (switching noise) is generated.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、比較的シンプルな構成でもって効率的に流体の流れ方向(流路)の切り換えを行うことができ、更なる小型化、大容量化、省電力化等にも寄与し得る流路切換弁を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to enable efficient switching of the flow direction (flow path) of a fluid with a relatively simple configuration. Another object of the present invention is to provide a flow path switching valve that can contribute to further miniaturization, large capacity, power saving, and the like.
上記する課題を解決するために、本発明に係る流路切換弁は、弁室を有する筒状の内側ハウジングと、前記内側ハウジングの外側に連通空間を形成すべく、該内側ハウジングの外側に配在された外側ハウジングと、前記弁室に昇降可能に配在されるとともに、前記内側ハウジングに内接せしめられた少なくとも2つの弁体が軸線方向に離間して設けられた弁軸と、前記弁室内で前記弁軸を前記軸線方向に昇降させるための昇降駆動部と、を備え、前記昇降駆動部が、前記軸線方向に垂直な方向に延びる回転軸線周りで回転自在に配在されたロータと該ロータを回転させるためのステータとを有するステッピングモータと、前記ロータと一体に回転される回転軸と、該回転軸の回転運動を前記弁軸の昇降運動に変換する運動変換機構と、を有するとともに、前記内側ハウジングには、前記弁室に開口する少なくとも2つの内側ポートが軸線方向に離間して開口せしめられるとともに、前記弁室と前記連通空間とを常時連通する少なくとも1つの連通ポートが開口せしめられ、前記外側ハウジングには、前記連通空間に常時連通する外側ポートが開口せしめられ、前記弁室における前記少なくとも2つの弁体より上側に画成される上側背圧室と前記弁室における前記少なくとも2つの弁体より下側に画成される下側背圧室とは常時連通せしめられており、前記少なくとも2つの弁体が前記内側ハウジングに内接せしめられた状態で前記昇降駆動部により前記弁室内で前記弁軸を昇降させることにより、前記少なくとも2つの内側ポート及び前記外側ポートの間の連通状態が切り換えられるようになっており、前記弁軸が所定位置にあるときに、前記外側ポートが前記少なくとも2つの内側ポートのうち最も上側の内側ポートと最も下側の内側ポートの双方に連通するようにされていることを特徴としている。また、本発明に係る流路切換弁は、弁室を有する筒状の内側ハウジングと、前記内側ハウジングの外側に連通空間を形成すべく、該内側ハウジングの外側に配在された外側ハウジングと、前記弁室に昇降可能に配在されるとともに、前記内側ハウジングに内接せしめられた少なくとも2つの弁体が軸線方向に離間して設けられた弁軸と、前記弁室内で前記弁軸を前記軸線方向に昇降させるための昇降駆動部と、を備え、前記昇降駆動部が、前記軸線方向に垂直な方向に延びる回転軸線周りで回転自在に配在されたロータと該ロータを回転させるためのステータとを有するステッピングモータと、前記ロータと一体に回転される回転軸と、該回転軸の回転運動を前記弁軸の昇降運動に変換する運動変換機構と、を有するとともに、前記内側ハウジングには、前記弁室に開口する少なくとも2つの内側ポートが軸線方向に離間して開口せしめられるとともに、前記弁室と前記連通空間とを常時連通する少なくとも1つの連通ポートが開口せしめられ、前記外側ハウジングには、前記連通空間に常時連通する外側ポートが開口せしめられ、前記弁室における前記少なくとも2つの弁体より上側に画成される上側背圧室と前記弁室における前記少なくとも2つの弁体より下側に画成される下側背圧室とは常時連通せしめられており、前記少なくとも2つの弁体が前記内側ハウジングに内接せしめられた状態で前記昇降駆動部により前記弁室内で前記弁軸を昇降させることにより、前記少なくとも2つの内側ポート及び前記外側ポートの間の連通状態が切り換えられるようになっており、前記上側背圧室と前記下側背圧室とは、前記弁軸内に設けられた連通路を介して常時連通せしめられていることを特徴としている。また、本発明に係る流路切換弁は、弁室を有する筒状の内側ハウジングと、前記内側ハウジングの外側に連通空間を形成すべく、該内側ハウジングの外側に配在された外側ハウジングと、前記弁室に昇降可能に配在されるとともに、前記内側ハウジングに内接せしめられた少なくとも2つの弁体が軸線方向に離間して設けられた弁軸と、前記弁室内で前記弁軸を前記軸線方向に昇降させるための昇降駆動部と、を備え、前記昇降駆動部が、前記軸線方向に垂直な方向に延びる回転軸線周りで回転自在に配在されたロータと該ロータを回転させるためのステータとを有するステッピングモータと、前記ロータと一体に回転される回転軸と、該回転軸の回転運動を前記弁軸の昇降運動に変換する運動変換機構と、を有するとともに、前記内側ハウジングには、前記弁室に開口する少なくとも2つの内側ポートが軸線方向に離間して開口せしめられるとともに、前記弁室と前記連通空間とを常時連通する少なくとも1つの連通ポートが開口せしめられ、前記外側ハウジングには、前記連通空間に常時連通する外側ポートが開口せしめられ、前記弁室における前記少なくとも2つの弁体より上側に画成される上側背圧室と前記弁室における前記少なくとも2つの弁体より下側に画成される下側背圧室とは常時連通せしめられており、前記少なくとも2つの弁体が前記内側ハウジングに内接せしめられた状態で前記昇降駆動部により前記弁室内で前記弁軸を昇降させることにより、前記少なくとも2つの内側ポート及び前記外側ポートの間の連通状態が切り換えられるようになっており、前記外側ハウジング又は前記内側ハウジングに、前記弁軸の下降を制限するストッパ部を有する蓋状部材が取り付けられており、前記蓋状部材には、前記ストッパ部に前記弁軸が衝接して停止せしめられたときに、前記上側背圧室と前記下側背圧室とを常時連通すべく前記弁軸内に設けられた連通路と連通する縦孔及び横孔が設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, a flow path switching valve according to the present invention has a tubular inner housing having a valve chamber and an outer housing of the inner housing so as to form a communication space outside the inner housing. An outer housing that is present, a valve shaft that is vertically movable in the valve chamber, and at least two valve elements that are inscribed in the inner housing are axially separated from each other; An elevator drive unit for vertically moving the valve shaft in the chamber in the axial direction, wherein the elevator drive unit is rotatably arranged around a rotation axis extending in a direction perpendicular to the axial direction; A stepping motor having a stator for rotating the rotor; a rotary shaft that rotates integrally with the rotor; and a motion conversion mechanism that converts rotary motion of the rotary shaft into vertical motion of the valve shaft. At the same time, at least two inner ports that open to the valve chamber are opened in the inner housing so as to be separated from each other in the axial direction, and at least one communication port that always communicates the valve chamber and the communication space is opened. The outer housing is provided with an outer port that is always in communication with the communication space, and the upper back pressure chamber defined above the at least two valve bodies in the valve chamber and the outer chamber in the valve chamber. The lower back pressure chamber defined below the at least two valve bodies is always communicated with the lower back pressure chamber, and the at least two valve bodies are inscribed in the inner housing by the lifting drive unit. By moving the valve shaft up and down in the valve chamber, the communication state between the at least two inner ports and the outer port is switched, and when the valve shaft is in a predetermined position, the outer side It is characterized in that the port communicates with both the uppermost inner port and the lowermost inner port of the at least two inner ports . The flow path switching valve according to the present invention includes a tubular inner housing having a valve chamber, and an outer housing arranged outside the inner housing to form a communication space outside the inner housing, A valve shaft provided in the valve chamber such that the valve shaft is vertically movable and at least two valve bodies inscribed in the inner housing are axially separated from each other, and the valve shaft is disposed in the valve chamber. An elevating and lowering drive unit for elevating and lowering in the axial direction, the elevating and lowering drive unit for rotating the rotor and a rotor rotatably arranged around a rotation axis extending in a direction perpendicular to the axial direction. The inner housing includes a stepping motor having a stator, a rotary shaft that is rotated integrally with the rotor, and a motion conversion mechanism that converts the rotary motion of the rotary shaft into a vertical motion of the valve shaft. , At least two inner ports open to the valve chamber are spaced apart in the axial direction and are opened, and at least one communication port that always communicates the valve chamber and the communication space is opened to the outer housing. Has an outer port that is in constant communication with the communication space, and is defined below the at least two valve elements in the valve chamber and the upper back pressure chamber defined above the at least two valve elements in the valve chamber. Is always communicated with a lower back pressure chamber defined on the side, and in the state where the at least two valve bodies are inscribed in the inner housing, the elevating drive unit causes the valve shaft in the valve chamber. By moving up and down, the communication state between the at least two inner ports and the outer port can be switched, and the upper back pressure chamber and the lower back pressure chamber are located in the valve shaft. It is characterized in that they are always communicated with each other through a communication passage provided. The flow path switching valve according to the present invention includes a tubular inner housing having a valve chamber, and an outer housing arranged outside the inner housing to form a communication space outside the inner housing, A valve shaft provided in the valve chamber such that the valve shaft is vertically movable and at least two valve bodies inscribed in the inner housing are axially separated from each other, and the valve shaft is disposed in the valve chamber. An elevating and lowering drive unit for elevating and lowering in the axial direction, the elevating and lowering drive unit for rotating the rotor and a rotor rotatably arranged around a rotation axis extending in a direction perpendicular to the axial direction. The inner housing includes a stepping motor having a stator, a rotary shaft that is rotated integrally with the rotor, and a motion conversion mechanism that converts the rotary motion of the rotary shaft into a vertical motion of the valve shaft. , At least two inner ports open to the valve chamber are spaced apart in the axial direction and are opened, and at least one communication port that always communicates the valve chamber and the communication space is opened to the outer housing. Has an outer port that is in constant communication with the communication space, and is defined below the at least two valve elements in the valve chamber and the upper back pressure chamber defined above the at least two valve elements in the valve chamber. Is always communicated with a lower back pressure chamber defined on the side, and in the state where the at least two valve bodies are inscribed in the inner housing, the elevating drive unit causes the valve shaft in the valve chamber. By moving up and down, the communication state between the at least two inner ports and the outer port can be switched, and a stopper portion that restricts the lowering of the valve shaft is provided in the outer housing or the inner housing. A lid-shaped member having is attached, and the lid-shaped member always has the upper back pressure chamber and the lower back pressure chamber when the valve shaft abuts against the stopper portion and is stopped. It is characterized in that a vertical hole and a horizontal hole are provided to communicate with a communication passage provided in the valve shaft so as to communicate with each other.
好ましい態様では、前記運動変換機構は、前記回転軸の外周に形成された駆動歯と、前記弁軸に形成され、前記駆動歯と噛合する従動歯とで構成される。 In a preferred aspect, the motion conversion mechanism includes drive teeth formed on the outer circumference of the rotary shaft and driven teeth formed on the valve shaft and meshing with the drive teeth.
別の好ましい態様では、前記回転軸は、前記回転軸線方向への移動が阻止された状態で、前記回転軸線周りで回転するようにされる。 In another preferred aspect, the rotation shaft is configured to rotate around the rotation axis while being prevented from moving in the rotation axis direction.
他の好ましい態様では、前記ステッピングモータは、前記外側ハウジングの端部開口に取り付けられた基台部材の側方に横倒しで取り付けられる。 In another preferred aspect, the stepping motor is laterally attached to a side of a base member attached to an end opening of the outer housing.
更なる好ましい態様では、前記基台部材の内部に、前記回転軸が挿入される横穴と前記弁軸が挿入される縦穴とが設けられる。 In a further preferred aspect, a lateral hole into which the rotary shaft is inserted and a vertical hole into which the valve shaft is inserted are provided inside the base member.
別の好ましい態様では、前記連通空間は、前記内側ハウジングの外周に形成される、又は、前記内側ハウジングの外周の一部に形成される。 In another preferred aspect, the communication space is formed on the outer circumference of the inner housing, or is formed on a part of the outer circumference of the inner housing.
別の好ましい態様では、前記内側ハウジンングの外周にDカット面が設けられ、該Dカット面と前記外側ハウジングの内周面とによって前記連通空間が形成される。 In another preferred embodiment, a D-cut surface is provided on the outer periphery of the inner housing, and the D-cut surface and the inner peripheral surface of the outer housing form the communication space.
他の好ましい態様では、前記少なくとも2つの内側ポートと前記外側ポートとが、軸線方向で視て反対側もしくは同じ側に開口せしめられる。 In another preferred aspect, the at least two inner ports and the outer port are opened on the opposite side or the same side when viewed in the axial direction.
他の好ましい態様では、前記連通ポートは、前記少なくとも2つの内側ポートより上側及び前記少なくとも2つの内側ポートより下側に、前記少なくとも2つの弁体のうち最も上側の弁体と最も下側の弁体との間隔と同間隔をあけて開口せしめられる。 In another preferred aspect, the communication port is above the at least two inner ports and below the at least two inner ports, and the uppermost valve body and the lowermost valve of the at least two valve bodies. It is opened with the same space as the body.
他の好ましい態様では、前記弁軸が所定位置にあるときに、前記外側ポートが前記少なくとも2つの内側ポートのうち最も上側の内側ポートと最も下側の内側ポートの双方に連通するようにされる。 In another preferred aspect, the outer port communicates with both the uppermost inner port and the lowermost inner port of the at least two inner ports when the valve stem is in position. ..
他の好ましい態様では、前記外側ポートは、前記連通空間に開口せしめられて前記連通空間に常時連通するようになっている、あるいは、前記内側ハウジングにおける前記連通ポートと同じ高さに開口せしめられた開口を介して前記連通空間に常時連通するようになっている。 In another preferred aspect, the outer port is opened in the communication space so as to be in constant communication with the communication space, or is opened at the same height as the communication port in the inner housing. The communication space is always communicated with through the opening.
他の好ましい態様では、前記上側背圧室と前記下側背圧室とは、前記連通空間を介して常時連通せしめられる。 In another preferred aspect, the upper back pressure chamber and the lower back pressure chamber are always communicated with each other through the communication space.
他の好ましい態様では、前記少なくとも2つの弁体の外周にシール部材が装着されるとともに、該シール部材の外側に該シール部材より硬度の高いパッキンが装着される。 In another preferred aspect, a seal member is mounted on the outer periphery of the at least two valve bodies, and a packing having a hardness higher than that of the seal member is mounted on the outer side of the seal member.
他の好ましい態様では、前記内側ハウジングの内周における前記少なくとも2つの内側ポート及び前記少なくとも1つの連通ポートが形成された部分に凹面部が設けられる。 In another preferred aspect, a concave surface portion is provided in a portion of the inner circumference of the inner housing where the at least two inner ports and the at least one communication port are formed.
更なる好ましい態様では、前記凹面部の上面及び/又は下面にテーパ面部が設けられる。 In a further preferred aspect, a tapered surface portion is provided on the upper surface and/or the lower surface of the concave surface portion.
他の好ましい態様では、前記弁軸が、それぞれに1つの弁体が設けられた複数の連結軸構成体を含んで構成される。 In another preferred aspect, the valve shaft is configured to include a plurality of connecting shaft structures each provided with one valve body.
本発明の流路切換弁によれば、弁軸に設けられた少なくとも2つの弁体を内側ハウジングに内接せしめた状態で昇降駆動部によって弁室内で弁軸を昇降させることにより、内側ハウジングに設けられた少なくとも2つの内側ポート及び外側ハウジングに設けられた外側ポートの間の連通状態(流れ方向)が切り換えられるので、比較的シンプルな構成でもって効率的に流体の流れ方向(流路)の切り換えを行うことができるとともに、少なくとも2つの弁体より上側に画成される上側背圧室と少なくとも2つの弁体より下側に画成される下側背圧室とが常時連通せしめられているので、その流路切換時に弁体に作用する荷重を可及的に小さくして、弁体の駆動トルクを低減でき、もって、更なる小型化、大容量化、省電力化等を図ることもできる。 According to the flow path switching valve of the present invention, the elevating drive unit moves the valve shaft up and down in the valve chamber in a state where at least two valve elements provided on the valve shaft are inscribed in the inner housing. Since the communication state (flow direction) between at least two inner ports provided and the outer port provided on the outer housing is switched, the flow direction (flow passage) of the fluid can be efficiently changed with a relatively simple configuration. The switching can be performed, and the upper back pressure chamber defined above the at least two valve bodies and the lower back pressure chamber defined below the at least two valve bodies are always in communication with each other. Therefore, the load acting on the valve body at the time of switching the flow path can be reduced as much as possible to reduce the drive torque of the valve body, thereby further reducing the size, increasing the capacity, and saving power. Can also
また、弁軸を昇降させるための昇降駆動部が、軸線方向に垂直な方向に延びる回転軸線周りで回転自在に配在されたロータと該ロータを回転させるためのステータとを有するステッピングモータと、ロータと一体に回転される回転軸と、回転軸の回転運動を弁軸の昇降運動に変換する運動変換機構と、を有しているので、例えば、暖房運転から除霜運転へ及び除霜運転から暖房運転への切り換え時に、高圧側と低圧側の圧力差を小さくでき、そのため、騒音を効果的に低減することができるとともに、昇降駆動部を構成するステッピングモータを弁本体の側方に横倒しで(横向きで)配置でき、当該流路切換弁の全長を短縮できる、全体構成を簡素化できる、連通状態(流路)の切換に要する時間を短縮できるなどの効果も得られる。 Further, an elevating/lowering drive unit for elevating/lowering the valve shaft includes a stepping motor having a rotor rotatably arranged around a rotation axis extending in a direction perpendicular to the axial direction and a stator for rotating the rotor, Since it has a rotary shaft that is rotated integrally with the rotor and a motion conversion mechanism that converts the rotary motion of the rotary shaft into a vertical motion of the valve shaft, for example, from heating operation to defrosting operation and defrosting operation. The pressure difference between the high-pressure side and the low-pressure side can be reduced when switching from the heating mode to the heating mode, so noise can be effectively reduced and the stepping motor that constitutes the lifting drive unit is laid sideways on the side of the valve body. (Sideways), the overall length of the flow path switching valve can be shortened, the overall configuration can be simplified, and the time required for switching the communication state (flow path) can be shortened.
以下、本発明に係る流路切換弁の実施形態を図面を参照して説明する。 Embodiments of a flow path switching valve according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1及び図2は、本発明に係る流路切換弁の第1実施形態を示す縦断面図であり、図1は、第1流れ状態(弁軸:下降位置)、図2は、第2流れ状態(弁軸:上昇位置)を示している。
[First Embodiment]
1 and 2 are vertical cross-sectional views showing a first embodiment of a flow path switching valve according to the present invention. FIG. 1 shows a first flow state (valve shaft: lowered position), and FIG. The flow state (valve shaft: raised position) is shown.
なお、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、説明が煩瑣になるのを避けるために図面に従って便宜上付けたものであり、実際の使用状態での位置、方向を指すとは限らない。 In this specification, the description of the position, direction such as up and down, left and right, and front and back is added for convenience according to the drawings in order to avoid complicated description, and the position and direction in the actual use state. Does not necessarily mean.
また、各図において、部材間に形成される隙間や部材間の離隔距離等は、発明の理解を容易にするため、また、作図上の便宜を図るため、各構成部材の寸法に比べて大きくあるいは小さく描かれている場合がある。 Further, in each drawing, the gaps formed between the members and the separation distances between the members are larger than the dimensions of the respective constituent members for the sake of easy understanding of the invention and convenience of drawing. Or it may be drawn small.
本実施形態の流路切換弁1は、例えばヒートポンプ式冷暖房システム等において流体(冷媒)の流れ方向(流路)を多方向に切り換える電動式の多方切換弁(第1実施形態では、四方切換弁)である。
The flow
図示実施形態の流路切換弁1は、主として、同軸上に配置された板金製の筒状基体(内径は一定)からなる外側ハウジング9B及び内側ハウジング9Aを有する弁本体10と、弁本体10に固着されたキャン58と、弁本体10及びキャン58によって画成された内部空間で弁本体10に固定配置された支持部材19と、支持部材19により支持されて前記内部空間に昇降可能に配置された弁体(上側から、第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23)を有する弁軸20と、弁軸20を昇降させるべく弁本体10の上方に取り付けられたステッピングモータ(昇降駆動部)50と、を備えている。
The flow
弁本体10の外側ハウジング9Bの下部開口には、例えば金属製の蓋状部材11が、溶接、かしめ、ろう付け等により気密的に取り付けられている。詳細には、蓋状部材11は、図1及び図2と併せて図3を参照すればよく分かるように、段付き短円柱状を呈しており、下側から、大径接合部11c、中径嵌合部11b、及び小径突設部11aを有している。この蓋状部材11は、中径嵌合部11bを内側ハウジング9Aの下部開口に気密的に嵌合させた状態で(言い換えれば、内側ハウジング9Aの下部開口を中径嵌合部11bで気密的に封止するように)、大径接合部11cの外周下端に設けられた鍔状部11dに外側ハウジング9Bの下端部が溶接等により接合されており、内側ハウジング9Aの内部に円筒状空所からなる弁室7Aが画成されるとともに、内側ハウジング9Aと外側ハウジング9Bの間に、円筒状の連通空間8Aが画成されている。また、小径突設部11aには、その中心部に、(弁軸20が下降位置にあるときに)後述する弁軸20の連結軸29の貫通孔29aに連通するとともに前記貫通孔29aより若干大径の縦孔11vが形成され、その側部に複数個(図示例では、90°の角度間隔をあけて4個)の横孔11uが形成されている。また、ここでは、小径突設部11aの上端は、流路切換時に、第3弁体23に衝接して弁軸20の下方移動(下降)を制限する(言い換えれば、弁軸20の下降位置を規定する)ストッパ部11sとされている。
A lid-shaped
外側ハウジング9Bの内側に配在された内側ハウジング9Aは、外側ハウジング9Bより若干厚肉に形成されており、その側部の中央付近には、軸線O方向(縦方向)に並んで3つの内側ポートp1、p2、p3が開口せしめられるとともに、上側の内側ポートp1より上側に、弁室7Aと連通空間8Aを連通する連通ポートp11が開口せしめられ、下側の内側ポートp3より下側に、弁室7Aと連通空間8Aを連通する連通ポートp12が開口せしめられている。より詳細には、連通ポートp11は、弁軸20が下降位置にあるときにおいて第1弁体21の上側かつ弁軸20が上昇位置にあるときにおいて第1弁体21の下側に位置するように形成され、連通ポートp12は、弁軸20が下降位置にあるときにおいて第3弁体23の上側かつ弁軸20が上昇位置にあるときにおいて第3弁体23の下側に位置するように形成されるとともに、連通ポートp11と連通ポートp12は、第1弁体21と第3弁体23との間隔と同間隔をあけて開口せしめられている(詳細は後述)。
The
また、外側ハウジング9Bの側部の中央付近には、連通空間8Aに開口する横向きの外側ポートp10が形成されており、外側ポートp10は、前記連通空間8Aと常時連通せしめられている。
A lateral outer port p10 that opens into the
なお、本例では、平面視(すなわち、軸線O方向)で視たときに、軸線O方向に離間して設けられた3つの内側ポートp1、p2、p3が同じ位置に形成され、2つの連通ポートp11、p12が同じ位置に形成され、3つの内側ポートp1、p2、p3と2つの連通ポートp11、p12とは反対側(180°の角度間隔をあけて)形成されている。また、外側ポートp10は、平面視で視たときに前記した内側ポートp1、p2、p3と反対側(言い換えれば、2つの連通ポートp11、p12と同じ側)に形成されている。 In this example, when viewed in a plan view (that is, the direction of the axis O), the three inner ports p1, p2, and p3 that are provided apart from each other in the direction of the axis O are formed at the same position, and the two communication ports are connected. The ports p11, p12 are formed at the same position, and are formed on the opposite side (with an angular interval of 180°) from the three inner ports p1, p2, p3 and the two communication ports p11, p12. The outer port p10 is formed on the side opposite to the inner ports p1, p2, p3 described above (in other words, on the same side as the two communication ports p11, p12) when viewed in a plan view.
3つの内側ポートp1、p2、p3にはそれぞれ、(外側ハウジング9Bを貫通するようにして)導管継手#1、#2、#3がろう付け等により横向きに取り付けられ、外側ポートp10には、導管継手#10がろう付け等により横向きに取り付けられている。
To each of the three inner ports p1, p2, p3,
弁本体10の外側ハウジング9Bの上部開口には、段付きの筒状基台13が取り付けられ、その筒状基台13の下面は前記連通空間8Aの天井面を形成している。筒状基台13の上端部には、天井部付き円筒状のキャン58の下端部が溶接等により接合されている。
A stepped
支持部材19は、底壁14c付き筒状保持部材14及び雌ねじ15i付き軸受部材15を有し、前記筒状基台13の内側に、筒状保持部材14が圧入等により固定され、筒状保持部材14の上部に、内周下半部に雌ねじ15iが螺設された筒状の軸受部材15がかしめ等により固定されている。筒状保持部材14の底壁14cには、内側ハウジング9Aの上部開口に気密的に嵌合(内嵌)されるとともに、後述する円筒状の引き上げばね受け体28が摺動可能に挿通される筒状嵌合部14bが下方に向けて突設されている。また、軸受部材15の外周は段付きで形成されており、筒状保持部材14と軸受部材15との間にばね室14aが画成され、該ばね室14aに、弁軸20を上方に付勢する圧縮コイルばね25が収納されている。軸受部材15の内周のうち雌ねじ15iより上側部分は、後述する減速機構40の出力軸46の下部基体部が嵌挿される嵌挿穴15aとされている。
The
一方、ステッピングモータ50は、ヨーク51、ボビン52、コイル53、樹脂モールドカバー54等からなるステータ55と、キャン58の内部に該キャン58に対して回転自在に配置され、ロータ支持部材56がその上部内側に固着されたロータ57と、を有している。ステータ55は、キャン58に外嵌固定されている。また、ロータ57の内周側には、ロータ支持部材56に一体に形成された太陽歯車41、筒状保持部材14の上部に固着された筒状体43の上端に固定された固定リング歯車47、太陽歯車41と固定リング歯車47との間に配置されてそれぞれに歯合する遊星歯車42、遊星歯車42を回転自在に支持するキャリア44、遊星歯車42に外側から歯合する有底リング状の出力歯車45、出力歯車45の底部に形成された孔にその上部嵌合部が圧入等によって固着された出力軸46等からなる不思議遊星歯車式減速機構40が設けられている。ここで、固定リング歯車47の歯数は、出力歯車45の歯数とは僅かに異なるように設定されている。
On the other hand, the stepping
出力軸46の上部嵌合部の中心部には孔が形成され、該孔には太陽歯車41(ロータ支持部材56)とキャリア44の中心部を挿通した支持軸49の下部が挿通されている。この支持軸49の上部は、キャン58の内径と略同一の外径を有し、ロータ支持部材56の上側でキャン58に内接して配置される支持部材48の中心部に形成された孔に挿通されている。ロータ57自体は、支持部材48等によってキャン58の内部で上下動しないようになっており、キャン58に外嵌固定されたステータ55との位置関係が常に一定に維持されている。
A hole is formed in the center of the upper fitting portion of the
減速機構40の出力軸46の下部基体部は、雌ねじ15i付き軸受部材15の上部に形成された嵌挿穴15aに回転自在に嵌挿され、出力軸46の下部基体部には、その中心を通るように横方向に延びる縦長スリット状の嵌合部46aが形成されている。軸受部材15の内周に螺設された雌ねじ15iと螺合する雄ねじ17aが螺設された回転昇降軸17の上端には板状部17cが突設され、板状部17cが縦長スリット状の嵌合部46aに摺動自在に嵌合されている。出力軸46がロータ57の回転に応じて回転すると、出力軸46の回転が回転昇降軸17に伝達され、軸受部材15の雌ねじ15iと回転昇降軸17の雄ねじ17aのねじ送りによって回転昇降軸17が回転しながら昇降する。
The lower base portion of the
回転昇降軸17の下方には、該回転昇降軸17の下方への推力がボール18、ボール受座16を介して伝達される弁軸20が軸線O(昇降方向)に沿って配置されている。
Below the
ここで、上述のように、筒状保持部材14の底壁14cより上側のばね室14aに収納された圧縮コイルばね25は、その下端を底壁14cに当接させた状態で配置されるとともに、この圧縮コイルばね25の付勢力(引き上げ力)を弁軸20に伝達すべく、上下に鍔状の引っ掛け部を有する円筒状の引き上げばね受け体28が配在されている。この引き上げばね受け体28は、軸受部材15(の下部小径部)に摺動自在に外嵌されるとともに、筒状保持部材14の底壁14cから下方に延びる筒状嵌合部14bに摺動自在に内嵌され、その上側の引っ掛け部は圧縮コイルばね25の上部に載置され、下側の引っ掛け部は弁軸20(の推力伝達軸27の大径上部27aの下端段差面)に掛止される。つまり、引き上げばね受け体28は、軸受部材15(の下部小径部)及び筒状保持部材14の筒状嵌合部14bにガイドされて軸線O方向(昇降方向)に移動する。また、筒状保持部材14には、前記ばね室14aとキャン58の内部を連通する連通孔14dが形成されている。
Here, as described above, the
弁軸20は、基本的に、ボール18及びボール受座16を介して前記回転昇降軸17に連結される段付き円筒状の推力伝達軸27と、該推力伝達軸27(の小径下部27c)に連結される合成樹脂製かつ円筒状の連結軸29とを有し、その連結軸29に、軸線O方向に離間して短円柱状の3つの弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23)が一体的に形成されている。
The
推力伝達軸27は、上側から、内周に前記ボール受座16が嵌め込まれる大径上部27a、引き上げばね受け体28の下側に形成された引っ掛け部に挿通される中間胴部27b、連結軸29の中央に(軸線Oに沿って)設けられた貫通孔29aに嵌挿されて圧入、ろう付け等により固定される前記中間胴部27bより小径の小径下部27cから構成され、その内部には、弁軸20内に設けられた連通路32の上部を構成する縦向きの貫通孔27d及び後述する上側背圧室30に開口する複数個の横孔27eが形成されている。なお、貫通孔27dの上端開口はボール受座16によって閉塞されている。
The
連結軸29は、縦方向(軸線O方向)に沿って配在されており、各弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23)は、内側ハウジング9Aの内径と略同径に形成されるとともに、各弁体間に、内側ハウジング9Aに開口せしめられた3個の内側ポートp1〜p3のうちの隣り合うポートp1−p2間、p2−p3間を連通させ得るような大きさの空間を画成するように、前記連結軸29に配設されている。また、上述のように、第1弁体21は、弁軸20が下降位置にあるときにおいて連通ポートp11の下側かつ弁軸20が上昇位置にあるときにおいて連通ポートp11の上側に位置するように連結軸29に配設され、第3弁体23は、弁軸20が下降位置にあるときにおいて連通ポートp12の下側かつ弁軸20が上昇位置にあるときにおいて連通ポートp12の上側に位置するように連結軸29に配設されている。
The connecting
本例では、連結軸29の上端部に第1弁体21が形成され、その下端部に第3弁体23が形成され、その上下中央に第2弁体22が形成され、第1弁体21と第2弁体22の間に形成される空間と第2弁体22と第2弁体23の間に形成される空間とが略同一に設計されている。
In this example, the
また、各弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23)の外周に形成された環状溝には、各弁体と内側ハウジング9Aとの間の摺動面隙間を封止すべく、Oリング等のシール部材21A、22A、23Aが装着されるとともに、内側ハウジング9Aに対する各弁体の摺動抵抗を低減すべく、各シール部材の21A、22A、23Aの外側には、PTFE(テフロン(登録商標))等からなるリング状のパッキン(キャップシールともいう)21B、22B、23Bが装着されている。
In addition, in the annular groove formed on the outer periphery of each valve body (
そして、推力伝達軸27の横孔27e及び貫通孔27d、連結軸29の貫通孔29aによって、弁軸20に作用する押し下げ力と弁軸20に作用する押し上げ力とをバランス(差圧をキャンセル)させるべく、弁室7Aにおける第1弁体21の上側に画成される上側背圧室30と弁室7Aにおける第3弁体23の下側に画成される下側背圧室31とを常時連通する連通路32が構成されている。
Then, by the
かかる構成の流路切換弁1では、ステッピングモータ50のロータ57を回転駆動させると、回転昇降軸17が回転しながら昇降するが、回転昇降軸17と弁軸20との間にボール18を介在させることにより、回転昇降軸17から弁軸20へ下方への推力のみが伝達されて(回転力は伝達されない)、回転昇降軸17と弁軸20とが一体となって軸線O方向へ昇降する。ここで、弁軸20に設けられた各弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23)は、内側ハウジング9A(の内周)に対接せしめられており、各弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23)が内側ハウジング9Aに内接せしめられた状態で弁室7A内で弁軸20が昇降することにより、3つの内側ポートp1、p2、p3及び外側ポートp10の間の連通状態(流れ方向、流路)が切り換えられる。
In the flow
すなわち、ステッピングモータ50のロータ57を一方向に回転駆動させると、減速機構40の出力軸46を介してロータ57の回転が回転昇降軸17に減速されて伝達され、軸受部材15の雌ねじ15iと回転昇降軸17の雄ねじ17aによるねじ送りによって回転昇降軸17が回転しながら例えば下降され、回転昇降軸17の推力により弁軸20が圧縮コイルばね25の付勢力に抗して押し下げられて下降位置(ここでは、弁軸20の下端部に設けられ第3弁体23が蓋状部材11のストッパ部11sに衝接して停止せしめられた位置)がとられる。この下降位置では、第1弁体21が連通ポートp11と内側ポートp1との間に位置し、第2弁体22が内側ポートp2と内側ポートp3との間に位置し、第3弁体23が連通ポートp12の下側に位置せしめられ、第1弁体21と第2弁体22の間の空間が、内側ポートp1と内側ポートp2の真横に位置し、第2弁体22と第3弁体23の間の空間が、内側ポートp3と連通ポートp12の間に位置せしめられるので、内側ポートp1と内側ポートp2が、第1弁体21と第2弁体22の間の空間を介して連通し、内側ポートp3と外側ポートp10が、第2弁体22と第3弁体23の間の空間、連通ポートp12、連通空間8Aを介して連通する(図1に示す第1流れ状態)。
That is, when the
それに対し、ステッピングモータ50のロータ57を他方向に回転駆動させると、減速機構40の出力軸46を介してロータ57の回転が回転昇降軸17に減速されて伝達され、前記雌ねじ15iと雄ねじ17aによるねじ送りによって回転昇降軸17が回転しながら例えば上昇され、それに伴い弁軸20が圧縮コイルばね25の付勢力によって引き上げられて上昇位置がとられる。この上昇位置では、第1弁体21が連通ポートp11の上側に位置し、第2弁体22が内側ポートp1と内側ポートp2との間に位置し、第3弁体23が内側ポートp3と連通ポートp12の間に位置せしめられ、第1弁体21と第2弁体22の間の空間が、連通ポートp11と内側ポートp1の間に位置し、第2弁体22と第3弁体23の間の空間が、内側ポートp2と内側ポートp3の真横に位置せしめられるので、内側ポートp2と内側ポートp3が、第2弁体22と第3弁体23の間の空間を介して連通し、内側ポートp1と外側ポートp10が、第1弁体21と第2弁体22の間の空間、連通ポートp11、連通空間8Aを介して連通する(図2に示す第2流れ状態)。
On the other hand, when the
ここで、本実施形態では、弁軸20内に設けられた連通路32を介して、第1弁体21の上側に画成される上側背圧室30(弁室7Aの上部)と第3弁体23の下側に画成される下側背圧室31(弁室7Aの下部)とが常時連通している。すなわち、前記第1弁体21の上面(上側背圧室30側の面)と前記第3弁体23の下面(下側背圧室31側の面)とが均圧されるとともに、各弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23)の上下方向で対向する面同士も均圧されている。そのため、弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23)の軸線O方向への移動による流路切換時に弁体の移動方向(弁軸20の軸線O方向)に作用する力(弁体に作用する押し下げ力と押し上げ力)をバランス(差圧を全てキャンセル)させられる。
Here, in this embodiment, an upper back pressure chamber 30 (upper part of the
このように、本実施形態においては、弁軸20に設けられた3つの弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23)を内側ハウジング9Aに内接せしめた状態でステッピングモータ50を制御して弁室7A内で弁軸20を昇降させることにより、内側ハウジング9Aに設けられた3つの内側ポートp1、p2、p3及び外側ハウジング9Bに設けられた外側ポートp10の間の連通状態(流れ方向)が切り換えられるので、比較的シンプルな構成でもって効率的に流体の流れ方向(流路)の切り換えを行うことができるとともに、3つの弁体のうち最も上側の第1弁体21より上側の上側背圧室30と最も下側の第3弁体23より下側の下側背圧室31とが常時連通せしめられているので、その流路切換時に弁体に作用する荷重を可及的に小さくして、弁体の駆動トルクを低減でき、もって、更なる小型化、大容量化、省電力化等を図ることもできる。
As described above, in this embodiment, the three valve bodies (the
また、本実施形態では、各弁体の外周(内側ハウジング9Aとの摺動面)に設けられたシール部材21A、22A、23Aの外側に、内側ハウジング9Aに対する各弁体の摺動抵抗を低減するとともに、シール部材21A、22A、23Aの弾性変形を抑制すべく(特に、流路切換時にシール部材21A、22A、23Aが各内側ポート及び連通ポート上を通過するときに生じる弾性変形を抑制して、当該シール部材21A、22A、23Aが各内側ポート及び連通ポート上を通過するときの抵抗を低減すべく)、比較的硬度の高いPTFE(テフロン(登録商標))等からなるパッキン21B、22B、23Bが装着されているので、これによっても、流路切換時に弁体に作用する荷重を可及的に小さくでき、弁体の駆動トルクをより効果的に低減することができる。
Further, in the present embodiment, the sliding resistance of each valve element with respect to the
さらに、本実施形態では、ステッピングモータ50を制御して弁軸20を弁室7A内で徐々に昇降させるように構成されているので、例えば、暖房運転から除霜運転へ及び除霜運転から暖房運転への切り換え時に、高圧側と低圧側の圧力差を小さくでき、そのため、騒音を効果的に低減することができるという効果もある。
Further, in the present embodiment, since the stepping
[第2実施形態]
図4及び図5は、本発明に係る流路切換弁の第2実施形態を示す縦断面図であり、図4は、第1流れ状態(弁軸:下降位置)、図5は、第2流れ状態(弁軸:上昇位置)を示している。
[Second Embodiment]
4 and 5 are vertical cross-sectional views showing a second embodiment of the flow path switching valve according to the present invention. FIG. 4 is a first flow state (valve shaft: lowered position), and FIG. The flow state (valve shaft: raised position) is shown.
本第2実施形態の流路切換弁2は、上記第1実施形態における流路切換弁1に対し、基本的に、内側ハウジングに形成された内側ポート及び弁軸に形成された弁体の数のみが相違している。したがって、第1実施形態と同様の機能を有する構成については同様の符号を付してその詳細な説明は省略し、以下では、前記した相違点のみについて詳細に説明する。
The flow
本実施形態の流路切換弁2は、例えばヒートポンプ式冷暖房システム等において六方切換弁として使用されるものであり、その内側ハウジング9Aの側部に、軸線O方向(縦方向)に並んで5つの内側ポートp1、p2、p3、p4、p5が開口せしめられるとともに、上側の内側ポートp1より上側に、弁室7Aと連通空間8Aを連通する連通ポートp11が開口せしめられ、下側の内側ポートp5より下側に、弁室7Aと連通空間8Aを連通する連通ポートp12が開口せしめられている。なお、各内側ポートp1、p2、p3、p4、p5にはそれぞれ、(外側ハウジング9Bを貫通するようにして)導管継手#1、#2、#3、#4、#5がろう付け等により横向きに取り付けられている。
The flow
また、弁軸20を構成する連結軸29には、軸線O方向に離間して短円柱状の4つの弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23、第4弁体24)が一体的に形成されている。本例では、連結軸29の上端部に第1弁体21が形成され、その下端部に第4弁体24が形成され、各弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23、第4弁体24)は、軸線O方向で略等間隔に配設されている。また、本例でも、各弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23、第4弁体24)の外周に形成された環状溝には、Oリング等のシール部材21A、22A、23A、24Aが装着されるとともに、各シール部材21A、22A、23A、24Aの外側には、PTFE(テフロン(登録商標))等からなるリング状のパッキン(キャップシールともいう)21B、22B、23B、24Bが装着されている。
Further, on the connecting
かかる構成の流路切換弁2でも、ステッピングモータ50のロータ57を回転駆動させると、各弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23、第4弁体24)が内側ハウジング9Aに内接せしめられた状態で弁室7A内で弁軸20が昇降することにより、5つの内側ポートp1、p2、p3、p4、p5及び外側ポートp10の間の連通状態(流れ方向、流路)が切り換えられる。
Even in the flow
すなわち、ステッピングモータ50のロータ57を一方向に回転駆動させると、上記第1実施形態と同様、弁軸20が下降位置(ここでは、弁軸20の下端部に設けられ第4弁体24が蓋状部材11のストッパ部11sに衝接して停止せしめられた位置)をとるが、この下降位置では、第1弁体21が連通ポートp11と内側ポートp1との間に位置し、第2弁体22が内側ポートp2と内側ポートp3との間に位置し、第3弁体23が内側ポートp4と内側ポートp5との間に位置し、第4弁体24が連通ポートp12の下側に位置せしめられ、第1弁体21と第2弁体22の間の空間が、内側ポートp1と内側ポートp2の真横に位置し、第2弁体22と第3弁体23の間の空間が、内側ポートp3と内側ポートp4の真横に位置し、第3弁体23と第4弁体24の間の空間が、内側ポートp5と連通ポートp12の間に位置せしめられる。これにより、内側ポートp1と内側ポートp2が、第1弁体21と第2弁体22の間の空間を介して連通し、内側ポートp3と内側ポートp4が、第2弁体22と第3弁体23の間の空間を介して連通し、内側ポートp5と外側ポートp10が、第3弁体23と第4弁体24の間の空間、連通ポートp12、連通空間8Aを介して連通する(図4に示す第1流れ状態)。
That is, when the
それに対し、ステッピングモータ50のロータ57を他方向に回転駆動させると、上記第1実施形態と同様、弁軸20が上昇位置をとるが、この上昇位置では、第1弁体21が連通ポートp11の上側に位置し、第2弁体22が内側ポートp1と内側ポートp2との間に位置し、第3弁体23が内側ポートp3と内側ポートp4との間に位置し、第4弁体24が内側ポートp5と連通ポートp12の間に位置せしめられ、第1弁体21と第2弁体22の間の空間が、連通ポートp11と内側ポートp1の間に位置し、第2弁体22と第3弁体23の間の空間が、内側ポートp2と内側ポートp3の真横に位置し、第3弁体23と第4弁体24の間の空間が、内側ポートp4と内側ポートp5の真横に位置せしめられる。これにより、内側ポートp2と内側ポートp3が、第2弁体22と第3弁体23の間の空間を介して連通し、内側ポートp4と内側ポートp5が、第3弁体23と第4弁体24の間の空間を介して連通し、内側ポートp1と外側ポートp10が、第1弁体21と第2弁体22の間の空間、連通ポートp11、連通空間8Aを介して連通する(図5に示す第2流れ状態)。
On the other hand, when the
ここで、本実施形態においても、弁軸20内に設けられた連通路32を介して、第1弁体21の上側に画成される上側背圧室30と第4弁体24の下側に画成される下側背圧室31とが常時連通しているので、上記第1実施形態と同様の作用効果が得られる。
Here, also in the present embodiment, the lower side of the upper
なお、本例では、外側ポートp10が、平面視で視たときに内側ポートp1、p2、p3、p4、p5と反対側(言い換えれば、2つの連通ポートp11、p12と同じ側)に形成されているが、外側ポートp10、内側ポートp1〜p5、及び連通ポートp11、p12の位置は、流路切換弁2の適用箇所等に応じて適宜に変更できることは勿論である。例えば、図6に示される如くに、外側ポートp10及び内側ポートp1〜p5を平面視で視て同じ側に形成してもよい。なお、図6に示す例では、外側ポートp10が内側ポートp1〜p5の上側に形成されているが、外側ポートp10を内側ポートp1〜p5の下側に形成してもよいことは当然である。
In this example, the outer port p10 is formed on the side opposite to the inner ports p1, p2, p3, p4, p5 (in other words, on the same side as the two communication ports p11, p12) when viewed in a plan view. However, it goes without saying that the positions of the outer port p10, the inner ports p1 to p5, and the communication ports p11, p12 can be appropriately changed depending on the application location of the flow
また、本例では、同軸上に配置された筒状基体からなる外側ハウジング9B及び内側ハウジング9Aによって、内側ハウジング9Aと外側ハウジング9Bの間(内側ハウジング9Aの外周)に、円筒状の連通空間8Aが形成されているが、例えば、図7(A)、(B)に示される如くに、内側ハウジング9Aの外周(詳細には、内側ハウジング9Aに形成された連通ポートp11、p12を覆う位置)に例えば横断面コの字状の筐体からなる外側ハウジング9Bを(溶接、ろう付け等により)接続し、その外側ハウジング9Bと筒状基体からなる内側ハウジング9Aの間(内側ハウジング9Aの外周の一部)に、略ストレート状の連通空間8Aを形成してもよい。なお、この場合、図7(A)、(B)に示す例では、内側ハウジング9Aの下端部が、蓋状部材11の大径接合部11cと中径嵌合部11bの間に形成された段差部に溶接等により接合されるとともに、内側ハウジング9Aの上端に拡径部9Cが設けられ、その拡径部9Cに、段付きの筒状基台13が取り付けられている。
Further, in this example, by the
[第3実施形態]
図8及び図9は、本発明に係る流路切換弁の第3実施形態を示す縦断面図であり、図8は、第1流れ状態(弁軸:下降位置)、図9は、第2流れ状態(弁軸:上昇位置)を示している。
[Third Embodiment]
8 and 9 are longitudinal sectional views showing a third embodiment of the flow path switching valve according to the present invention, FIG. 8 is a first flow state (valve shaft: lowered position), and FIG. The flow state (valve shaft: raised position) is shown.
本第3実施形態の流路切換弁3は、上記第2実施形態における流路切換弁2に対し、基本的に、外側ポートの開口位置及び外側ハウジングと内側ハウジングの間の連通空間の形状が相違している。したがって、第2実施形態と同様の機能を有する構成については同様の符号を付してその詳細な説明は省略し、以下では、前記した相違点のみについて詳細に説明する。
The flow
本実施形態の流路切換弁3は、上記第2実施形態と同様、例えばヒートポンプ式冷暖房システム等において六方切換弁として使用されるものであり、内側ハウジング9Aの外径が外側ハウジング9Bの内径と略同一に形成され、内側ハウジング9Aが外側ハウジング9Bに内嵌されるとともに、内側ハウジング9Aの外周(詳細には、連通ポートp11、p12が形成された部分)に(上下方向に亘って)Dカット面9Dが形成され、そのDカット面9Dと外側ハウジング9Bの内周面とによって前記連通空間8Aが形成されている(図10も併せて参照)。
The flow
なお、本例においては、内側ハウジング9Aの上部開口と筒状保持部材14(の底壁14c)に設けられた筒状嵌合部14bとの間に、Oリング等からなるシール部材14Aが介装されている。
In this example, a
また、外側ポートp10は、外側ハウジング9Bにおける内側ポートp1〜p5の上側であって連通ポートp11と略同じ高さに形成されており、外側ポートp10に連設するように内側ハウジング9Aに設けられた開口p10a及び連通ポートp11を介して前記連通空間8Aと常時連通せしめられている。
The outer port p10 is formed above the inner ports p1 to p5 in the
かかる構成の流路切換弁3でも、ステッピングモータ50のロータ57を回転駆動させると、各弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23、第4弁体24)が内側ハウジング9Aに内接せしめられた状態で弁室7A内で弁軸20が昇降することにより、5つの内側ポートp1、p2、p3、p4、p5及び外側ポートp10の間の連通状態(流れ方向、流路)が切り換えられる。
Even in the flow
すなわち、ステッピングモータ50のロータ57を一方向に回転駆動させると、上記第2実施形態と同様、弁軸20が下降位置(ここでは、弁軸20の下端部に設けられ第4弁体24が蓋状部材11のストッパ部11sに衝接して停止せしめられた位置)をとるが、この下降位置では、第1弁体21が連通ポートp11及び外側ポートp10に連なる開口p10aと内側ポートp1との間に位置し、第2弁体22が内側ポートp2と内側ポートp3との間に位置し、第3弁体23が内側ポートp4と内側ポートp5との間に位置し、第4弁体24が連通ポートp12の下側に位置せしめられ、第1弁体21と第2弁体22の間の空間が、内側ポートp1と内側ポートp2の真横に位置し、第2弁体22と第3弁体23の間の空間が、内側ポートp3と内側ポートp4の真横に位置し、第3弁体23と第4弁体24の間の空間が、内側ポートp5と連通ポートp12の間に位置せしめられる。これにより、内側ポートp1と内側ポートp2が、第1弁体21と第2弁体22の間の空間を介して連通し、内側ポートp3と内側ポートp4が、第2弁体22と第3弁体23の間の空間を介して連通し、内側ポートp5と外側ポートp10が、第3弁体23と第4弁体24の間の空間、連通ポートp12、連通空間8A、連通ポートp12、第1弁体21より上側の上側背圧室30、開口p10aを介して連通する(図8に示す第1流れ状態)。
That is, when the
それに対し、ステッピングモータ50のロータ57を他方向に回転駆動させると、上記第2実施形態と同様、弁軸20が上昇位置をとるが、この上昇位置では、第1弁体21が連通ポートp11及び外側ポートp10に連なる開口p10aの上側に位置し、第2弁体22が内側ポートp1と内側ポートp2との間に位置し、第3弁体23が内側ポートp3と内側ポートp4との間に位置し、第4弁体24が内側ポートp5と連通ポートp12の間に位置せしめられ、第1弁体21と第2弁体22の間の空間が、連通ポートp11及び開口p10aと内側ポートp1の間に位置し、第2弁体22と第3弁体23の間の空間が、内側ポートp2と内側ポートp3の真横に位置し、第3弁体23と第4弁体24の間の空間が、内側ポートp4と内側ポートp5の真横に位置せしめられる。これにより、内側ポートp2と内側ポートp3が、第2弁体22と第3弁体23の間の空間を介して連通し、内側ポートp4と内側ポートp5が、第3弁体23と第4弁体24の間の空間を介して連通し、内側ポートp1と外側ポートp10が、第1弁体21と第2弁体22の間の空間を介して連通する(図9に示す第2流れ状態)。
On the other hand, when the
ここで、本実施形態においても、弁軸20内に設けられた連通路32を介して、第1弁体21の上側に画成される上側背圧室30と第4弁体24の下側に画成される下側背圧室31とが常時連通しているので、上記第1及び第2実施形態と同様の作用効果が得られる。
Here, also in the present embodiment, the lower side of the upper
なお、本例では、外側ポートp10が、外側ハウジング9Bにおける内側ポートp1〜p5の上側であって連通ポートp11と略同じ高さに形成されているが、例えば、外側ポートp10を、外側ハウジング9Bにおける内側ポートp1〜p5の下側であって連通ポートp12と略同じ高さに形成し、連通ポートp12を介して前記連通空間8Aと常時連通するようにしてもよいことは言うまでも無い。
In this example, the outer port p10 is formed above the inner ports p1 to p5 in the
[第4実施形態]
図11及び図12は、本発明に係る流路切換弁の第4実施形態を示す縦断面図であり、図11は、第1流れ状態(弁軸:下降位置)、図12は、第2流れ状態(弁軸:上昇位置)を示している。
[Fourth Embodiment]
11 and 12 are vertical cross-sectional views showing a fourth embodiment of the flow path switching valve according to the present invention. FIG. 11 is a first flow state (valve shaft: lowered position), and FIG. The flow state (valve shaft: raised position) is shown.
本第4実施形態の流路切換弁4は、上記第2実施形態における流路切換弁2に対し、基本的に、上側背圧室30と下側背圧室31とを常時連通する連通路32の構成が相違している。したがって、第2実施形態と同様の機能を有する構成については同様の符号を付してその詳細な説明は省略し、以下では、前記した相違点のみについて詳細に説明する。
The flow
本実施形態の流路切換弁4は、上記第2実施形態と同様、例えばヒートポンプ式冷暖房システム等において六方切換弁として使用されるものであり、ここでは、弁軸20を構成する連結軸29がほぼ中実に形成され、連結軸29の上端部に形成された中心穴29bに、段付き円筒状の推力伝達軸27の小径下部27cが嵌挿されて圧入、ろう付け等により連結されている。
The flow
また、筒状保持部材14(の底壁14c)に設けられた筒状嵌合部14bが若干長く形成され、底壁14cと内側ハウジング9Aの上端部との間に隙間を持つように前記筒状嵌合部14bが内側ハウジング9Aの上部開口に嵌合(内嵌)されるとともに、その筒状嵌合部14bの上部(詳細には、筒状嵌合部14bのうち前記隙間に対応する部分)に横孔32aが形成されている。なお、この横孔32aは、内側ハウジング9Aにおける連通ポートp11より上側であって弁軸20が上昇位置にあるときの第1弁体21より上側に形成してもよい。
In addition, the tubular
さらに、内側ハウジング9Aにおける連通ポートp12より下側であって蓋状部材11の小径突設部11aの側方(すなわち、下側背圧室31に対応する部分)に横孔32bが形成されている。
Further, a
これにより、本実施形態の流路切換弁4では、筒状保持部材14の筒状嵌合部14bの横孔32a、内側ハウジング9Aの上端部と筒状保持部材14の底壁14cとの間に形成される隙間を含む内側ハウジング9Aと外側ハウジング9Bとの間(言い換えれば、内側ハウジング9Aの外側)の連通空間8A、及び、内側ハウジング9Aの横孔32bによって、上側背圧室30と下側背圧室31とを常時連通する連通路32が構成されている。
Thereby, in the flow
かかる構成の流路切換弁4でも、ステッピングモータ50のロータ57を回転駆動させると、各弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23、第4弁体24)が内側ハウジング9Aに内接せしめられた状態で弁室7A内で弁軸20が昇降することにより、上述の第2実施形態と同様に、5つの内側ポートp1、p2、p3、p4、p5及び外側ポートp10の間の連通状態(流れ方向、流路)が切り換えられるが、内側ハウジング9Aと外側ハウジング9Bとの間の連通空間8Aを含む連通路32を介して、第1弁体21の上側に画成される上側背圧室30と第4弁体24の下側に画成される下側背圧室31とが常時連通しているので、上記第1、第2、及び第3実施形態と同様の作用効果が得られる。
Even in the flow
また、本実施形態では、弁軸20を構成する連結軸29における貫通孔を省略できるので、弁軸20自体を比較的シンプルな構成とすることもできるといった効果もある。
Further, in the present embodiment, since the through hole in the connecting
なお、この場合、上側背圧室30と下側背圧室31とは、内側ハウジング9Aの外側の連通空間8A等を含む連通路32を介して常時連通しているので、内側ハウジング9Aの連通ポートp11、p12の一方を省略してもよいし、前記連通ポートp11、p12とは異なる位置に弁室7Aと連通空間8Aとを連通する連通ポートを形成してもよい。
In this case, since the upper
[第5実施形態]
図13及び図14は、本発明に係る流路切換弁の第5実施形態を示す縦断面図であり、図13は、第1流れ状態(弁軸:下降位置)、図14は、第2流れ状態(弁軸:上昇位置)を示している。
[Fifth Embodiment]
13 and 14 are vertical cross-sectional views showing a fifth embodiment of the flow path switching valve according to the present invention, FIG. 13 is a first flow state (valve shaft: lowered position), and FIG. The flow state (valve shaft: raised position) is shown.
本第5実施形態の流路切換弁5は、上記第4実施形態における流路切換弁4に対し、基本的に、内側ハウジング9Aに形成された内側ポートp1〜p5や連通ポートp11、p12の内周付近の形状が相違している。したがって、第4実施形態と同様の機能を有する構成については同様の符号を付してその詳細な説明は省略し、以下では、前記した相違点のみについて詳細に説明する。
The flow
本実施形態の流路切換弁5は、上記第4実施形態と同様、例えばヒートポンプ式冷暖房システム等において六方切換弁として使用されるものであり、ここでは、弁軸20を構成する連結軸29が、3つの第1連結軸構成体29A〜29Cと1つの第2連結軸構成体29Dとから構成されている。
The flow
各第1連結軸構成体29A〜29Cの上端部には、短円柱状の弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23)が一体的に形成されるとともに、その下端部には、推力伝達軸27の小径下部27cと同形の小径嵌挿部29Aa〜29Caが形成されている。また、第2連結軸構成体29Dの上端部には、短円柱状の弁体(第4弁体24)が一体的に形成されている。
A short columnar valve body (
第1連結軸構成体29Aの上端部に形成された中心穴29Abに、推力伝達軸27の小径下部27cが上側から嵌合されて圧入、ろう付け等により一体的に連結され、第1連結軸構成体29Bの上端部に形成された中心穴29Bbに、第1連結軸構成体29Aの小径嵌挿部29Aaが上側から嵌合されて一体的に連結され、第1連結軸構成体29Cの上端部に形成された中心穴29Cbに、第1連結軸構成体29Bの小径嵌挿部29Baが上側から嵌合されて一体的に連結され、第2連結軸構成体29Dの上端部に形成された中心穴29Dbに、第1連結軸構成体29Cの小径嵌挿部29Caが上側から嵌合されて一体的に連結されることで、軸線O方向に沿って配在されるとともに、軸線O方向に離間して短円柱状の4つの弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23、第4弁体24)が設けられた前記弁軸20が構成されている。
A small-diameter
また、ここでは、第1連結軸構成体29Aの第1弁体21の上端面と推力伝達軸27の中間胴部27bの下端段差面との間に、小径下部27cの圧入時において押さえ部材21Cが挟み込まれて固定され、この押さえ部材21Cと第1弁体21の上端外周に形成された段差部とで形成される環状溝に、第1弁体21(の外周面)と内側ハウジング9A(の内周面)との間(に形成される摺動面隙間)をシールする前記シール部材21Aが装着されるとともに、そのシール部材21Aの外側に、PTFE(テフロン(登録商標))等からなる前記パッキン21Bが装着されている。
Further, here, between the upper end surface of the
また、第1連結軸構成体29Bの第2弁体22と第1連結軸構成体29Aとの間、第1連結軸構成体29Cの第3弁体23と第1連結軸構成体29Bとの間、及び、第2連結軸構成体29Dの第4弁体24と第1連結軸構成体29Cとの間にも、同様に、押さえ部材22C〜24Cが挟み込まれて固定されており、各押さえ部材22C〜24Cと第2〜第4弁体22〜24とで形成される環状溝に、前記シール部材22A〜24A及び前記パッキン22B〜24Bが装着されている。
Further, between the
また、本実施形態では、内側ハウジング9Aの内周における内側ポートp1〜p5及び連通ポートp11、p12が形成された部分が、全周に亘って凹状に形成されており(凹面部s1〜s5、s11、s12)(リセス加工ともいう)、その凹面部s1〜s5、s11、s12の上面及び下面に、円錐台面からなるテーパ面部t1〜t5、t11、t12が設けられている。
Further, in the present embodiment, a portion of the
なお、図示例では、テーパ面部t1〜t5、t11、t12が円錐台面から構成され、縦断面で視たときに直線状を有しているが、例えば、テーパ面部t1〜t5、t11、t12を、縦断面で視たときに内側へ向かって凸あるいは外側へ向かって凸となるような曲線状に形成してもよい。また、内側ポートp1〜p5及び連通ポートp11、p12と内側ハウジング9Aとの境界部分、あるいは、テーパ面部t1〜t5、t11、t12と内側ハウジング9Aとの境界部分をR付けしてもよい。
In the illustrated example, the tapered surface portions t1 to t5, t11, and t12 are formed of frustoconical surfaces and have a linear shape when viewed in a vertical section, but for example, the tapered surface portions t1 to t5, t11, and t12 are Alternatively, it may be formed in a curved shape so as to be convex inward or convex outward when viewed in a vertical section. Further, the boundary portions between the inner ports p1 to p5 and the communication ports p11 and p12 and the
かかる構成の流路切換弁5でも、ステッピングモータ50のロータ57を回転駆動させると、各弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23、第4弁体24)が内側ハウジング9Aに内接せしめられた状態で弁室7A内で弁軸20が昇降することにより、上述の第4実施形態と同様に、5つの内側ポートp1、p2、p3、p4、p5及び外側ポートp10の間の連通状態(流れ方向、流路)が切り換えられるが、内側ハウジング9Aと外側ハウジング9Bとの間(言い換えれば、内側ハウジング9Aの外側)の連通空間8Aを含む連通路32を介して、第1弁体21の上側に画成される上側背圧室30と第4弁体24の下側に画成される下側背圧室31とが常時連通しているので、上記第4実施形態と同様の作用効果が得られる。
Even in the flow
また、本実施形態では、内側ハウジング9Aの内周における内側ポートp1〜p5及び連通ポートp11、p12が形成された部分に、全周に亘って凹面部s1〜s5、s11、s12が設けられているので、流路切換時における各弁体の外周(各弁体の外周に設けられたパッキン21B、22B、23B、24Bやシール部材21A、22A、23A、24Aを含む)と内側ハウジング9Aの内周との摺動抵抗を低減できるため、これによっても、流路切換時に弁体に作用する荷重を可及的に小さくでき、弁体の駆動トルクをより効果的に低減することができる。
Further, in the present embodiment, the concave portions s1 to s5, s11, s12 are provided over the entire circumference in the portion where the inner ports p1 to p5 and the communication ports p11, p12 are formed on the inner circumference of the
また、各弁体の外周に設けられたシール部材21A、22A、23A、24Aの外側には、シール部材21A、22A、23A、24Aの弾性変形を抑制すべく、比較的硬度の高いPTFE(テフロン(登録商標))等からなるパッキン21B、22B、23B、24Bが装着されているものの、流路切換時にシール部材21A、22A、23A、24Bが各内側ポート及び連通ポート上を通過するときに弾性変形して、パッキン21B、22B、23B、24Bやシール部材21A、22A、23A、24Aの外周部分が、各弁体の外周に形成された環状溝から突出する可能性はある。本実施形態では、内側ハウジング9Aの内周における内側ポートp1〜p5及び連通ポートp11、p12が形成された部分(の上部及び下部)に、円錐台面からなるテーパ面部t1〜t5、t11、t12が設けられているので、例えば図15に拡大図示されている如くに、流路切換時にパッキン21B、22B、23B、24Bやシール部材21A、22A、23A、24Aが各内側ポート及び連通ポート上を滑らかに通過するようになり、パッキン21B、22B、23B、24Bやシール部材21A、22A、23A、24Aが各内側ポート及び連通ポート上を通過するときの抵抗(図示例では、各内側ポート及び連通ポートが形成された部分に設けられた凹面部と内側ハウジングの内周との間の段差に起因する抵抗)を更に低減できるため、これによっても、流路切換時に弁体に作用する荷重を可及的に小さくでき、弁体の駆動トルクを更に効果的に低減することができる。
Moreover, in order to suppress elastic deformation of the
[第6実施形態]
図16及び図17は、本発明に係る流路切換弁の第6実施形態を示す縦断面図であり、図16は、第1流れ状態(弁軸:下降位置)、図17は、第2流れ状態(弁軸:上昇位置)を示している。
[Sixth Embodiment]
16 and 17 are vertical cross-sectional views showing a sixth embodiment of the flow path switching valve according to the present invention. FIG. 16 is a first flow state (valve shaft: lowered position), and FIG. The flow state (valve shaft: raised position) is shown.
本第6実施形態の流路切換弁6は、上記第1実施形態における流路切換弁1に対し、基本的に、内側ハウジングに形成された内側ポート及び弁軸に形成された弁体の数が相違している。したがって、第1実施形態と同様の機能を有する構成については同様の符号を付してその詳細な説明は省略し、以下では、前記した相違点のみについて詳細に説明する。
The flow
本実施形態の流路切換弁6は、例えばヒートポンプ式冷暖房システム等において三方切換弁として使用されるものであり、その内側ハウジング9Aの側部に、軸線O方向(縦方向)に並んで2つの内側ポートp1、p2が開口せしめられるとともに、上側の内側ポートp1より上側に、弁室7Aと連通空間8Aを連通する連通ポートp11が開口せしめられ、下側の内側ポートp2より下側に、弁室7Aと連通空間8Aを連通する連通ポートp12が開口せしめられている。より詳細には、連通ポートp11は、弁軸20が上昇位置にあるときにおいて第1弁体21の上側に位置するように形成され、連通ポートp12は、弁軸20が下降位置にあるときにおいて第2弁体22の下側に位置するように形成されている。すなわち、ここでは、連通ポートp11は、第1弁体21より常時上側に位置するように形成され、連通ポートp12は、第2弁体22より常時下側に位置するように形成されている。各内側ポートp1、p2にはそれぞれ、(外側ハウジング9Bを貫通するようにして)導管継手#1、#2がろう付け等により横向きに取り付けられている。
The flow
また、弁軸20を構成する推力伝達軸27の中間胴部27bが若干長く形成されるとともに、推力伝達軸27(の小径下部27c)に連結される連結軸29には、軸線O方向に離間して短円柱状の2つの弁体(第1弁体21、第2弁体22)が一体的に形成されている。各弁体(第1弁体21、第2弁体22)は、内側ハウジング9Aに開口せしめられた2個の内側ポートp1、p2の穴径とほぼ同じ距離だけ離間して、言い換えれば、各弁体間に、内側ハウジング9Aに開口せしめられた2個の内側ポートp1、p2のうちの一方に連通される大きさの空間を画成するように、前記連結軸29に配設されている。また、第1弁体21は、弁軸20が下降位置にあるときにおいて2つの内側ポートp1、p2の間かつ弁軸20が上昇位置にあるときにおいて内側ポートp1と連通ポートP11との間に位置するように連結軸29に配設され、第2弁体22は、弁軸20が下降位置にあるときにおいて内側ポートp2と連通ポートp12との間かつ弁軸20が上昇位置にあるときにおいて2つの内側ポートp1、p2の間に位置するように連結軸29に配設されている。
Further, the
本例では、連結軸29の上端部に第1弁体21が形成され、その下端部に第2弁体22が形成されている。また、本例でも、各弁体(第1弁体21、第2弁体22)の外周に形成された環状溝には、Oリング等のシール部材21A、22Aが装着されるとともに、各シール部材の21A、22Aの外側には、PTFE(テフロン(登録商標))等からなるリング状のパッキン(キャップシールともいう)21B、22Bが装着されている。
In this example, the
かかる構成の流路切換弁6でも、ステッピングモータ50のロータ57を回転駆動させると、各弁体(第1弁体21、第2弁体22)が内側ハウジング9Aに内接せしめられた状態で弁室7A内で弁軸20が昇降することにより、2つの内側ポートp1、p2及び外側ポートp10の間の連通状態(流れ方向、流路)が切り換えられる。
Even in the flow
すなわち、ステッピングモータ50のロータ57を一方向に回転駆動させると、上記第1実施形態と同様、弁軸20が下降位置(ここでは、弁軸20の下端部に設けられ第2弁体22が蓋状部材11のストッパ部11sに衝接して停止せしめられた位置)をとるが、この下降位置では、第1弁体21が内側ポートp1と内側ポートp2との間に位置し、第2弁体22が内側ポートp2と連通ポートp12との間に位置せしめられ、第1弁体21と第2弁体22の間の空間が、内側ポートp2の真横に位置せしめられる。これにより、内側ポートp1と外側ポートp10が、弁室7Aにおける第1弁体21より上側の空間(上側背圧室30)、連通ポートp11、連通空間8Aを介して連通するとともに、弁室7Aにおける第1弁体21より上側の空間(上側背圧室30)、弁軸20内に設けられた連通路32A(推力伝達軸27の横孔27e及び貫通孔27d、連結軸29の貫通孔29a)、蓋状部材11(の小径突設部11a)の縦孔11v及び横孔11u、弁室7Aにおける第2弁体22より下側の空間(下側背圧室31)、連通ポートp12、連通空間8Aを介して連通する(図16に示す第1流れ状態)。
That is, when the
それに対し、ステッピングモータ50のロータ57を他方向に回転駆動させると、上記第1実施形態と同様、弁軸20が上昇位置をとるが、この上昇位置では、第1弁体21が連通ポートp11と内側ポートp1との間に位置し、第2弁体22が内側ポートp1と内側ポートp2との間に位置せしめられ、第1弁体21と第2弁体22の間の空間が、内側ポートp1の真横に位置せしめられる。これにより、内側ポートp2と外側ポートp10が、弁室7Aにおける第2弁体22の下側の空間(下側背圧室31)、連通ポートp12、連通空間8Aを介して連通するとともに、弁室7Aにおける第2弁体22の下側の空間(下側背圧室31)、弁軸20内に設けられた連通路32A(推力伝達軸27の横孔27e及び貫通孔27d、連結軸29の貫通孔29a)、弁室7Aにおける第1弁体21より上側の空間(上側背圧室30)、連通ポートp11、連通空間8Aを介して連通する(図17に示す第2流れ状態)。
On the other hand, when the
ここで、本実施形態においても、弁軸20内に設けられた連通路32A、及び、内側ハウジング9Aと外側ハウジング9Bとの間の連通空間8Aを含む連通路32B(詳細には、内側ハウジング9Aの2つの連通ポートp11、p12、及び、内側ハウジング9Aと外側ハウジング9Bとの間の連通空間8Aによって構成される連通路32B)を介して、第1弁体21の上側に画成される上側背圧室30と第2弁体22の下側に画成される下側背圧室31とが常時連通しているので、上記第1実施形態と同様の作用効果が得られる。
Here, also in the present embodiment, the
なお、この場合、上側背圧室30と下側背圧室31とは、内側ハウジング9Aの外側の連通空間8A等を含む連通路32Bを介して常時連通しているので、上記第4実施形態と同様に、弁軸20を構成する連結軸29をほぼ中実に形成する等して、弁軸20内に設けられた連通路32Aを省略してもよいことは勿論である。
In this case, since the upper
また、本第6実施形態の流路切換弁6と同様の構成を採用することにより、五方切換弁等といった流体(冷媒)の流れ方向(流路)を奇数方向に切り換える流路切換弁を構成し得ることは言うまでも無い。
Further, by adopting the same configuration as the flow
[第7実施形態]
図18及び図19は、本発明に係る流路切換弁の第7実施形態を示す図であり、図18は、第1流れ状態(弁軸:下降位置)、図19は、第2流れ状態(弁軸:上昇位置)を示している。なお、本例においては、弁本体10の軸線Oとステッピングモータ50の中心線(回転軸線)Lとが、捩れの位置関係でずれて設定されているので(後で詳述)、図18(A)及び図19(A)は、図18(C)のZ−z1−z2−Z矢視線に従う断面図を示している。
[Seventh Embodiment]
18 and 19 are views showing a seventh embodiment of the flow path switching valve according to the present invention. FIG. 18 is a first flow state (valve shaft: lowered position), and FIG. 19 is a second flow state. (Valve shaft: raised position) is shown. Note that in this example, the axis O of the
本第7実施形態の流路切換弁7は、上記第5実施形態における流路切換弁5に対し、基本的に、内側ハウジングに形成された内側ポート及び弁軸に形成された弁体の数、外側ハウジングの下部開口に取り付けられる蓋状部材の構成、昇降駆動部を構成するステッピングモータの配置構成、及びそれに付随する各部の構成が相違している。したがって、第5実施形態と同様の機能を有する構成については同様の符号を付してその詳細な説明は省略し、以下では、前記した相違点のみについて詳細に説明する。
The flow
本実施形態の流路切換弁7は、例えばヒートポンプ式冷暖房システム等において四方切換弁として使用されるものであり、その内側ハウジング9Aの側部に、軸線O方向(縦方向)に並んで3つの内側ポートp1、p2、p3が開口せしめられるとともに、上側の内側ポートp1より上側に、弁室7Aと連通空間8Aを連通する連通ポートp11が開口せしめられ、下側の内側ポートp3より下側に、弁室7Aと連通空間8Aを連通する連通ポートp12が開口せしめられている。なお、各内側ポートp1、p2、p3にはそれぞれ、(外側ハウジング9Bを貫通するようにして)導管継手#1、#2、#3がろう付け等により横向きに取り付けられている。
The flow
また、弁軸20を構成する連結軸29が、2つの第1連結軸構成体29A、29Bと1つの第2連結軸構成体29Cとから構成されており、各第1連結軸構成体29A、29Bの上端部に、短円柱状の弁体(第1弁体21、第2弁体22)が一体的に形成されるとともに、第2連結軸構成体29Cの上端部に、短円柱状の弁体(第3弁体23)が一体的に形成され、軸線O方向に離間して短円柱状の3つの弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23)が配在されている。また、本例でも、各弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23)の外周に形成された環状溝には、シール部材21A、22A、23Aが装着されるとともに、各シール部材21A、22A、23Aの外側には、PTFE(テフロン(登録商標))等からなるパッキン21B、22B、23Bが装着されている。
Further, the connecting
なお、第5実施形態の流路切換弁5と比べて内側ポート及び弁体の数が相違している(内側ポートの数が5個から3個に変更され、弁体の数が4個から3個に変更されている)点については、図1〜図4に示した第1及び第2実施形態等も併せて参照されたい。
It should be noted that the number of inner ports and valve bodies is different from that of the flow
外側ハウジング9Bの下部開口に取り付けられる蓋状部材11は、ここでは、内側ハウジング9Aの下部に外挿される外嵌部11Abが(上向きに)突設された短円筒状の外周部材11Aと、該外周部材11Aに内挿固定される断面凸状の内周部材11Bとからなる2部品構成とされている。この蓋状部材11は、外周部材11Aの外嵌部11Abを内側ハウジング9Aの下部に外挿させ、内周部材11Bの上部突設部11Baを内側ハウジング9Aの下部開口に(所定の隙間を持って)内挿させた状態で、外周部材11Aの外周下端に設けられた鍔状部11Adに外側ハウジング9Bの下端部が溶接等により接合されている。内周部材11Bの上部突設部11Baの上端は、流路切換時に、前記した第3弁体23に衝接して弁軸20の下方移動(下降)を制限する(言い換えれば、弁軸20の下降位置を規定する)ストッパ部11Bsとされている。
The lid-shaped
また、本実施形態においては、弁本体10の外側ハウジング9Bの上部開口に、該外側ハウジング9Bの上端部が接合される短円柱状の接合部13Aaと、縦方向(軸線O方向)に長い略四角柱状の基体部13Acとからなる基台部材13Aが取り付けられ、その基台部材13A(の接合部13Aa)の下面が連通空間8Aの天井面を形成している。この基台部材13Aの下面には、内側ハウジング9Aの上部開口に気密的に嵌合(内嵌)されるとともに、後述する推力伝達軸27(の大径上部27a)が摺動可能に挿通される筒状嵌合部13Abが下方に向けて突設されており、その筒状嵌合部13Abの上部(つまり、基台部材13Aの下面に隣接する部分)に横孔32a(内側ハウジング9Aと外側ハウジング9Bとの間の連通空間8A、及び、内側ハウジング9Aの横孔32bとともに、上側背圧室30と下側背圧室31とを常時連通する連通路32を構成する孔)が形成されている。
Further, in the present embodiment, a short columnar joint portion 13Aa to which the upper end portion of the
また、弁軸20を構成する推力伝達軸27における大径上部27a(本例では、ボール受座は備えておらず、中実とされている)が、縦方向に比較的長く形成されており、前記基台部材13A(の内部)には、前記大径上部27aが下側から挿入されて軸線O方向(上下方向)に摺動自在に配在される縦穴13Avが設けられている。前記大径上部27aの上部外周(縦穴13Avに挿入される部分の外周の一部分)には、後述するラックピニオン式の運動変換機構60の一方を構成するラックギアとしての従動歯62が(上下方向に所定の長さ分だけ)形成されている。
Further, a large-diameter
また、本実施形態では、昇降駆動部を構成するステッピングモータ50が、前記弁本体10の基台部材13A(の基体部13Ac)の側方に横倒しで(言い換えれば、側面から視たときに、ステッピングモータ50の中心線(ロータ57の回転軸線)Lが弁本体10の軸線Oに垂直となる状態で)取り付けられている。
Further, in the present embodiment, the stepping
前記ステッピングモータ50及び不思議遊星歯車式減速機構40の構成自体は、縦置き(中心線が上下方向に向く配置)から横置き(中心線が左右方向に向く配置)に変えた以外は、上記第1〜第6実施形態における流路切換弁1〜6のステッピングモータ50及び不思議遊星歯車式減速機構40とほぼ同じであるが、ここでは、段付きの筒状保持部材14に、減速機構40の出力軸46の下部基体部が嵌挿される嵌挿穴15aを持つ(筒状の)軸受部材15(本例では、雌ねじ部分が設けられていない)がかしめ等により固定されている。この筒状保持部材14は、ステッピングモータ50側から、軸受部材15に外嵌固定されるとともに減速機構40の筒状体43が固着された小径部14e、中間胴部14f、大径部14gを有し、小径部14eと中間胴部14fとの間に形成される段差部14sに、リング状部材14hが圧入等により外嵌固定されており、そのリング状部材14hの外周部に、キャン58の下端部(開口端部)が溶接等により接合されている。また、前記筒状保持部材14における中間胴部14fには、当該筒状保持部材14を弁本体10の基台部材13A(の基体部13Ac)に取付固定すべく、内側へ向けて係止部14jが突設され、かつ、内周に雌ねじ部が形成された円筒状(後述する基台部材13Aの連結部13Adの厚み分だけ中間胴部14fより大径の円筒状)の装着部材14iが(中心線L方向に摺動自在に)外挿されている。
The configuration itself of the stepping
前記軸受部材15及び筒状保持部材14で構成される支持部材19の内側には、減速機構40の出力軸46の下部基体部に形成されたスリット状の嵌合部46aに嵌挿される板状部17cを持つ段付きの回転軸17(本例では、雄ねじ部分が設けられていない)が配在されている。この回転軸17は、中心線(回転軸線)L周りで回転はするが中心線L方向への移動は阻止された状態で、支持部材19の内側に配在されている(詳細は後述)。また、回転軸17(の板状部17cが設けられた端部とは反対側の端部)には、当該筒状保持部材14が弁本体10に取り付けられたときに当該弁本体10の基台部材13Aの内部(後述する横穴13Au)に挿入されるセレーション軸部17eが設けられている。このセレーション軸部17eの先端部外周には、後述するラックピニオン式の運動変換機構60の一方を構成するピニオンギアとしての駆動歯61が形成されている。
Inside the
一方、前記弁本体10の基台部材13Aの基体部13Acの一側面(本例では、平面視で視たときに導管継手#1、#2、#3と同じ側の側面)には、内径が前記筒状保持部材14の大径部14gとほぼ同じとされ、かつ、外周に雄ねじ部が形成された円筒状の連結部13Adが突設されるとともに、その円筒状の連結部13Adの中央に、前記回転軸17のセレーション軸部17eが挿入される横穴13Auが設けられている。ここで、この円筒状の連結部13Ad及び横穴13Auの中心線(つまり、ステッピングモータ50の中心線(ロータ57の回転軸線)L)は、弁本体10の軸線Oに対して捩れの位置関係(交差しない位置関係)で設定されるが、(横方向に延びる)横穴13Auと(縦方向に延びる)縦穴13Avとは、互いに一部がラップするように形成されている(特に、図18(C)参照)。これにより、縦穴13Avに内挿された推力伝達軸27の大径上部27aに設けられた従動歯62に、横穴13Auに内挿された回転軸17のセレーション軸部17eに設けられた駆動歯61が噛合するようになっている。この回転軸17に設けられた駆動歯61と弁軸20の推力伝達軸27に設けられた従動歯62とによって、回転軸17の(正逆両方向の)回転運動を弁軸20の昇降運動(往復直線運動)に変換する運動変換機構60が(ラックピニオン式で)構成されるとともに、前記したステッピングモータ50、回転軸17、運動変換機構60等によって、弁軸20を軸線O方向(縦方向)に昇降させるための昇降駆動部が構成される。
On the other hand, one side surface of the base portion 13Ac of the
前記横穴13Auに前記回転軸17のセレーション軸部17eを挿入し、前記円筒状の連結部13Adに前記筒状保持部材14の大径部14gを内挿して位置決めし、その連結部13Adに設けられた雄ねじ部に、前記筒状保持部材14の中間胴部14fに外挿された装着部材14iに設けられた雌ねじ部を螺合させることにより、前記筒状保持部材14の大径部14g(の段差部14t)に装着部材14iの係止部14j(の内端)が当接し、その大径部14gが基台部材13Aの基体部13Ac(の側面)と装着部材14iの係止部14jとで挟持されることで、弁本体10の基台部材13A(の基体部13Ac)に対して、ステッピングモータ50、不思議遊星歯車式減速機構40、支持部材19(筒状保持部材14、軸受部材15)、回転軸17等からなる組立体が組付固定される。なお、筒状保持部材14の大径部14g(の端面)と基台部材13Aの基体部13Ac(の側面)との間(詳細には、基台部材13Aの基体部13Acの側面における横穴13Au周りに形成された環状溝)には、シール材としてのOリング13Aeが介装されている。
The
また、本例では、前記横穴13Auの開口端付近と前記筒状保持部材14の大径部14gにおける開口端(回転軸17を挿通するための挿通孔の開口端)付近とが拡径されており、横穴13Auにおける拡径部13Arと大径部14g(の挿通孔)における拡径部14rとで画成される空間に、回転軸17(のセレーション軸部17eのステッピングモータ50側に隣接する部分)に設けられた大径嵌合部17dが嵌め込まれている(回転摺動可能に内嵌されている)。前記回転軸17は、横穴13Auにおける拡径部13Arと大径部14g(の挿通孔)における拡径部14rとで形成される段差(ストッパ部)によって、中心線L方向への移動が阻止された状態で、当該中心線L周りで回転するようになっている。
Further, in this example, the vicinity of the opening end of the lateral hole 13Au and the vicinity of the opening end (the opening end of the insertion hole for inserting the rotation shaft 17) in the
かかる構成の流路切換弁7では、ステッピングモータ50のロータ57を回転駆動させると、減速機構40の出力軸46を介してロータ57の回転が回転軸17に減速されて伝達され、弁本体10の基台部材13A内で噛合する回転軸17の駆動歯61と推力伝達軸27の従動歯62による運動変換機構60によって弁軸20が軸線O方向へ昇降せしめられる。ここでも、弁軸20に設けられた各弁体(第1弁体21、第2弁体22、第3弁体23)が内側ハウジング9Aに内接せしめられた状態で弁室7A内で弁軸20が昇降することにより、上述の第5実施形態と同様に、3つの内側ポートp1、p2、p3及び外側ポートp10の間の連通状態(流れ方向、流路)が切り換えられるが、内側ハウジング9Aと外側ハウジング9Bとの間(言い換えれば、内側ハウジング9Aの外側)の連通空間8Aを含む連通路32を介して、第1弁体21の上側に画成される上側背圧室30と第3弁体23の下側に画成される下側背圧室31とが常時連通しているので、上記第5実施形態と同様の作用効果が得られる。
In the flow
また、本実施形態では、弁軸20を昇降させるための昇降駆動部が、軸線O方向に垂直な方向に延びる回転軸線L周りで回転自在に配在されたロータ57と該ロータ57を回転させるためのステータ55とを有するステッピングモータ50と、ロータ57と一体に回転される回転軸17と、回転軸17の回転運動を弁軸20の昇降運動に変換する運動変換機構60と、を有し、その運動変換機構60として、回転軸17の外周に形成されたピニオンギアとしての駆動歯61と、弁軸20(の推力伝達軸27)に形成され、駆動歯61と噛合するラックギアとしての従動歯62とで構成されるラックピニオン式を採用したので、例えば、暖房運転から除霜運転へ及び除霜運転から暖房運転への切り換え時に、一時的に外側ポートp10と内側ポートp2とを連通することで高圧側と低圧側の圧力差を小さくでき、そのため、騒音を効果的に低減することができるとともに、昇降駆動部を構成するステッピングモータ50を弁本体10の基台部材13Aの側方に横倒しで(横向きで)配置でき、当該流路切換弁7の全長を短縮できる、全体構成を簡素化できる、連通状態(流路)の切換に要する時間を短縮できるなどの効果も得られる。また、ラックピニオン式を採用した構成は、前述のねじ送り機構を採用した構成に比べて弁軸20の昇降速度を大きく変更できるため、暖房運転と除霜運転とを切り換えるときに弁軸20をゆっくり動かすことで高圧側と低圧側の圧力差を徐々に小さくでき、騒音をさらに低減できる。
Further, in the present embodiment, the elevating and lowering drive unit for elevating and lowering the
[第8実施形態]
図20〜図22は、本発明に係る流路切換弁の第8実施形態を示す図であり、図20は、第1流れ状態(弁軸:下降位置)、図21は、第2流れ状態(弁軸:上昇位置)、図22は、第3流れ状態(弁軸:中間位置)を示している。なお、本例においても、弁本体10の軸線Oとステッピングモータ(昇降駆動部)50の中心線(回転軸線)Lとが、捩れの位置関係でずれて設定されているので、図20(A)、図21(A)、及び図22(A)は、図18(C)のZ−z1−z2−Z矢視線に従う断面図を示している。
[Eighth Embodiment]
20 to 22 are views showing an eighth embodiment of the flow path switching valve according to the present invention, FIG. 20 is a first flow state (valve shaft: lowered position), and FIG. 21 is a second flow state. FIG. 22 shows the third flow state (valve shaft: intermediate position) (valve shaft: raised position). Note that, also in this example, the axis O of the
本第8実施形態の流路切換弁8は、上記第7実施形態における流路切換弁7に対し、基本的に、内側ハウジングに形成された内側ポート及び弁軸に形成された弁体の配置構成、上側背圧室30と下側背圧室31とを常時連通する連通路32の構成(図11及び図12に示した第4実施形態等も併せて参照されたい)が相違している。したがって、第7実施形態と同様の機能を有する構成については同様の符号を付してその詳細な説明は省略し、以下では、前記した相違点のみについて詳細に説明する。
The flow passage switching valve 8 of the eighth embodiment is basically the arrangement of the inner port formed in the inner housing and the valve body formed in the valve shaft in comparison with the flow
本実施形態の流路切換弁8は、上記第7実施形態と同様、例えばヒートポンプ式冷暖房システム等において四方切換弁として使用されるものであり、3つの内側ポートp1、p2、p3のうちの上側の内側ポートp1より上側に開口せしめられた連通ポートp11が、弁軸20が上昇位置にあるときにおいて第1弁体21の上側に位置するように形成され(図21参照)、下側の内側ポートp3より下側に開口せしめられた連通ポートp12が、弁軸20が下降位置にあるときにおいて第2弁体22の下側に位置するように形成されている(図20参照)。また、ここでは、3つの内側ポートp1、p2、p3が(軸線O方向(縦方向)に)離れて開口せしめられるとともに、上側の内側ポートp1と下側の内側ポートp3とは、弁軸20に設けられた2つの弁体(第1弁体21、第2弁体22)間の(縦方向における)距離よりも離れて開口せしめられており、弁軸20が中間位置(下降位置と上昇位置との間の位置)にあるときに外側ハウジング9Bに形成された外側ポートp10が(連通空間8A等を介して)上側の内側ポートp1と下側の内側ポートp3の双方に連通するようになっている(図22参照)。
The flow path switching valve 8 of the present embodiment is used as a four-way switching valve in, for example, a heat pump type cooling and heating system or the like as in the seventh embodiment, and is the upper side of the three inner ports p1, p2, p3. The communication port p11 that is opened above the inner port p1 is formed so as to be located above the
また、本例では、基台部材13Aの筒状嵌合部13Abにおける横孔32aと内側ハウジング9A(の連通ポートp12より下側)における横孔32bとが省略されている。
Further, in this example, the
一方、弁軸20を構成する推力伝達軸27(における中間胴部27b等)が長く形成されるとともに、推力伝達軸27(の小径下部27c)に連結される連結軸29が、比較的長い第1連結軸構成体29Aと第2連結軸構成体29Bとから構成されている。第1連結軸構成体29Aと第2連結軸構成体29Bの上端部にそれぞれ、短円柱状の第1弁体21と第2弁体22が一体的に形成され、軸線O方向に離間して短円柱状の2つの弁体(第1弁体21、第2弁体22)が配在されている。
On the other hand, the thrust transmission shaft 27 (in which the
かかる構成の流路切換弁8でも、ステッピングモータ50のロータ57を回転駆動させると、各弁体(第1弁体21、第2弁体22)が内側ハウジング9Aに内接せしめられた状態で弁室7A内で弁軸20が昇降することにより、3つの内側ポートp1、p2、p3及び外側ポートp10の間の連通状態(流れ方向、流路)が切り換えられる。
Even in the flow path switching valve 8 having such a configuration, when the
すなわち、ステッピングモータ50のロータ57を一方向に回転駆動させると、減速機構40の出力軸46を介してロータ57の回転が回転軸17に減速されて伝達され、ロータ57と一体に回転される回転軸17の駆動歯61と推力伝達軸27の従動歯62による運動変換機構60によって弁軸20が例えば下降されて下降位置(ここでは、弁軸20の下部に設けられ第2連結軸構成体29Bが蓋状部材11の内周部材11Bのストッパ部11Bsに衝接して停止せしめられた位置)がとられる。この下降位置では、第1弁体21が内側ポートp1と内側ポートp2との間に位置し、第2弁体22が内側ポートp3と連通ポートp12との間に位置せしめられ、第1弁体21と第2弁体22の間の空間が、内側ポートp2と内側ポートp3の真横に位置せしめられる。これにより、内側ポートp2と内側ポートp3が、第1弁体21と第2弁体22の間の空間を介して連通し、内側ポートp1と外側ポートp10が、弁室7Aにおける第1弁体21より上側の空間(上側背圧室30)、連通ポートp11、連通空間8Aを介して連通する(図20に示す第1流れ状態)。
That is, when the
それに対し、ステッピングモータ50のロータ57を他方向に回転駆動させると、減速機構40の出力軸46を介してロータ57の回転が回転軸17に減速されて伝達され、ロータ57と一体に回転される回転軸17の駆動歯61と推力伝達軸27の従動歯62による運動変換機構60によって弁軸20が例えば上昇されて上昇位置がとられる。この上昇位置では、第1弁体21が連通ポートp11と内側ポートp1との間に位置し、第2弁体22が内側ポートp2と内側ポートp3との間に位置せしめられ、第1弁体21と第2弁体22の間の空間が、内側ポートp1と内側ポートp2の真横に位置せしめられる。これにより、内側ポートp1と内側ポートp2が、第1弁体21と第2弁体22の間の空間を介して連通し、内側ポートp3と外側ポートp10が、弁室7Aにおける第2弁体22より下側の空間(下側背圧室31)、連通ポートp12、連通空間8Aを介して連通する(図21に示す第2流れ状態)。
On the other hand, when the
また、本実施形態では、弁軸20を途中で静止させることによって上記下降位置と上昇位置との間の中間位置がとられるようになっている。この中間位置では、第1弁体21が内側ポートp1と内側ポートp2との間に位置し、第2弁体22が内側ポートp2と内側ポートp3との間に位置せしめられ、第1弁体21と第2弁体22の間の空間が、内側ポートp2の真横に位置せしめられる。これにより、内側ポートp1と外側ポートp10が、弁室7Aにおける第1弁体21より上側の空間(上側背圧室30)、連通ポートp11、連通空間8Aを介して連通するとともに、内側ポートp3と外側ポートp10が、弁室7Aにおける第2弁体22より下側の空間(下側背圧室31)、連通ポートp12、連通空間8Aを介して連通する(図22に示す第3流れ状態)。
In addition, in the present embodiment, the
ここで、本実施形態においても、内側ハウジング9Aと外側ハウジング9Bとの間(言い換えれば、内側ハウジング9Aの外側)の連通空間8Aを含む連通路32を介して、第1弁体21の上側に画成される上側背圧室30と第2弁体22の下側に画成される下側背圧室31とが常時連通しているので、上記第7実施形態と同様の作用効果が得られる。
Here, also in the present embodiment, the upper side of the
なお、上記の各実施形態では、弁軸20の下端部(例えば、第8実施形態においては第2連結軸構成体29B)がストッパ部(例えば、第8実施形態においてはストッパ部11Bs)に衝接して停止せしめられた位置(下降位置)を基準として、ステッピングモータ50を所定角度回転させることで、弁軸20を所定位置(上昇位置や中間位置など)に停止させる制御を行っている。
In each of the above-described embodiments, the lower end portion of the valve shaft 20 (for example, the second connecting
また、上記第1〜第6実施形態では、主に、弁体を昇降させるための昇降駆動部としてステータとロータとを有するステッピングモータを用いた電動式の流路切換弁を採用しているが、例えば昇降駆動部としてソレノイド等を用いた電磁式の流路切換弁を採用してもよいことは勿論である。 Further, in the first to sixth embodiments described above, mainly, an electrically-operated flow path switching valve using a stepping motor having a stator and a rotor is adopted as an elevating/lowering drive unit for elevating and lowering the valve body. Of course, for example, an electromagnetic flow path switching valve using a solenoid or the like may be adopted as the lifting drive unit.
1 流路切換弁(第1実施形態)
2 流路切換弁(第2実施形態)
3 流路切換弁(第3実施形態)
4 流路切換弁(第4実施形態)
5 流路切換弁(第5実施形態)
6 流路切換弁(第6実施形態)
7 流路切換弁(第7実施形態)
8 流路切換弁(第8実施形態)
7A 弁室
8A 連通空間
9A 内側ハウジング
9B 外側ハウジング
10 弁本体
11 蓋状部材
17 回転昇降軸(第1〜第6実施形態)
17 回転軸(第7、第8実施形態)
20 弁軸
21 第1弁体
22 第2弁体
23 第3弁体
24 第4弁体
21A〜24A シール部材
21B〜24B パッキン
27 推力伝達軸
29 連結軸
30 上側背圧室
31 下側背圧室
32 連通路
40 不思議遊星歯車式減速機構
50 ステッピングモータ
55 ステータ
57 ロータ
58 キャン
60 運動変換機構
61 駆動歯
62 従動歯
p1〜p5 内側ポート
p10 外側ポート
p10a 開口
p11、p12 連通ポート
#1〜#5、#10 導管継手
1 Flow path switching valve (first embodiment)
2 flow path switching valve (second embodiment)
3 Flow path switching valve (third embodiment)
4 flow path switching valve (fourth embodiment)
5 Flow path switching valve (fifth embodiment)
6 flow path switching valve (sixth embodiment)
7 flow path switching valve (seventh embodiment)
8 flow path switching valve (eighth embodiment)
17 Rotating shaft (seventh and eighth embodiments)
20
Claims (18)
前記内側ハウジングの外側に連通空間を形成すべく、該内側ハウジングの外側に配在された外側ハウジングと、
前記弁室に昇降可能に配在されるとともに、前記内側ハウジングに内接せしめられた少なくとも2つの弁体が軸線方向に離間して設けられた弁軸と、
前記弁室内で前記弁軸を前記軸線方向に昇降させるための昇降駆動部と、を備え、
前記昇降駆動部が、前記軸線方向に垂直な方向に延びる回転軸線周りで回転自在に配在されたロータと該ロータを回転させるためのステータとを有するステッピングモータと、前記ロータと一体に回転される回転軸と、該回転軸の回転運動を前記弁軸の昇降運動に変換する運動変換機構と、を有するとともに、
前記内側ハウジングには、前記弁室に開口する少なくとも2つの内側ポートが軸線方向に離間して開口せしめられるとともに、前記弁室と前記連通空間とを常時連通する少なくとも1つの連通ポートが開口せしめられ、
前記外側ハウジングには、前記連通空間に常時連通する外側ポートが開口せしめられ、
前記弁室における前記少なくとも2つの弁体より上側に画成される上側背圧室と前記弁室における前記少なくとも2つの弁体より下側に画成される下側背圧室とは常時連通せしめられており、
前記少なくとも2つの弁体が前記内側ハウジングに内接せしめられた状態で前記昇降駆動部により前記弁室内で前記弁軸を昇降させることにより、前記少なくとも2つの内側ポート及び前記外側ポートの間の連通状態が切り換えられるようになっており、
前記弁軸が所定位置にあるときに、前記外側ポートが前記少なくとも2つの内側ポートのうち最も上側の内側ポートと最も下側の内側ポートの双方に連通するようにされていることを特徴とする流路切換弁。 A tubular inner housing having a valve chamber,
An outer housing disposed outside the inner housing to form a communication space outside the inner housing;
A valve shaft which is arranged in the valve chamber so as to be able to move up and down, and in which at least two valve bodies inscribed in the inner housing are provided so as to be separated from each other in the axial direction,
An elevating drive unit for elevating the valve shaft in the axial direction in the valve chamber,
The elevating and lowering drive unit is integrally rotated with the rotor, and a stepping motor having a rotor rotatably arranged around a rotation axis extending in a direction perpendicular to the axial direction and a stator for rotating the rotor. And a motion conversion mechanism for converting the rotary motion of the rotary shaft into the vertical motion of the valve shaft,
In the inner housing, at least two inner ports that open to the valve chamber are spaced apart from each other in the axial direction, and at least one communication port that always communicates between the valve chamber and the communication space is opened. ,
An outer port that is in constant communication with the communication space is opened in the outer housing,
The upper back pressure chamber defined above the at least two valve bodies in the valve chamber and the lower back pressure chamber defined below the at least two valve bodies in the valve chamber are in continuous communication with each other. Has been
Communication between the at least two inner ports and the outer port by raising and lowering the valve shaft in the valve chamber by the raising and lowering drive unit in a state where the at least two valve bodies are inscribed in the inner housing. The state can be switched ,
The outer port communicates with both the uppermost inner port and the lowermost inner port of the at least two inner ports when the valve shaft is in a predetermined position. Flow path switching valve.
前記内側ハウジングの外側に連通空間を形成すべく、該内側ハウジングの外側に配在された外側ハウジングと、
前記弁室に昇降可能に配在されるとともに、前記内側ハウジングに内接せしめられた少なくとも2つの弁体が軸線方向に離間して設けられた弁軸と、
前記弁室内で前記弁軸を前記軸線方向に昇降させるための昇降駆動部と、を備え、
前記昇降駆動部が、前記軸線方向に垂直な方向に延びる回転軸線周りで回転自在に配在されたロータと該ロータを回転させるためのステータとを有するステッピングモータと、前記ロータと一体に回転される回転軸と、該回転軸の回転運動を前記弁軸の昇降運動に変換する運動変換機構と、を有するとともに、
前記内側ハウジングには、前記弁室に開口する少なくとも2つの内側ポートが軸線方向に離間して開口せしめられるとともに、前記弁室と前記連通空間とを常時連通する少なくとも1つの連通ポートが開口せしめられ、
前記外側ハウジングには、前記連通空間に常時連通する外側ポートが開口せしめられ、
前記弁室における前記少なくとも2つの弁体より上側に画成される上側背圧室と前記弁室における前記少なくとも2つの弁体より下側に画成される下側背圧室とは常時連通せしめられており、
前記少なくとも2つの弁体が前記内側ハウジングに内接せしめられた状態で前記昇降駆動部により前記弁室内で前記弁軸を昇降させることにより、前記少なくとも2つの内側ポート及び前記外側ポートの間の連通状態が切り換えられるようになっており、
前記上側背圧室と前記下側背圧室とは、前記弁軸内に設けられた連通路を介して常時連通せしめられていることを特徴とする流路切換弁。 A tubular inner housing having a valve chamber,
An outer housing disposed outside the inner housing to form a communication space outside the inner housing;
A valve shaft which is arranged in the valve chamber so as to be able to move up and down, and in which at least two valve bodies inscribed in the inner housing are provided so as to be separated from each other in the axial direction,
An elevating drive unit for elevating the valve shaft in the axial direction in the valve chamber,
The elevating and lowering drive unit is integrally rotated with the rotor, and a stepping motor having a rotor rotatably arranged around a rotation axis extending in a direction perpendicular to the axial direction and a stator for rotating the rotor. And a motion conversion mechanism for converting the rotary motion of the rotary shaft into the vertical motion of the valve shaft,
In the inner housing, at least two inner ports that open to the valve chamber are spaced apart from each other in the axial direction, and at least one communication port that always communicates between the valve chamber and the communication space is opened. ,
An outer port that is in constant communication with the communication space is opened in the outer housing,
The upper back pressure chamber defined above the at least two valve bodies in the valve chamber and the lower back pressure chamber defined below the at least two valve bodies in the valve chamber are in continuous communication with each other. Has been
Communication between the at least two inner ports and the outer port by raising and lowering the valve shaft in the valve chamber by the raising and lowering drive unit in a state where the at least two valve bodies are inscribed in the inner housing. The state can be switched ,
The flow path switching valve, wherein the upper back pressure chamber and the lower back pressure chamber are always communicated with each other via a communication passage provided in the valve shaft .
前記内側ハウジングの外側に連通空間を形成すべく、該内側ハウジングの外側に配在された外側ハウジングと、
前記弁室に昇降可能に配在されるとともに、前記内側ハウジングに内接せしめられた少なくとも2つの弁体が軸線方向に離間して設けられた弁軸と、
前記弁室内で前記弁軸を前記軸線方向に昇降させるための昇降駆動部と、を備え、
前記昇降駆動部が、前記軸線方向に垂直な方向に延びる回転軸線周りで回転自在に配在されたロータと該ロータを回転させるためのステータとを有するステッピングモータと、前記ロータと一体に回転される回転軸と、該回転軸の回転運動を前記弁軸の昇降運動に変換する運動変換機構と、を有するとともに、
前記内側ハウジングには、前記弁室に開口する少なくとも2つの内側ポートが軸線方向に離間して開口せしめられるとともに、前記弁室と前記連通空間とを常時連通する少なくとも1つの連通ポートが開口せしめられ、
前記外側ハウジングには、前記連通空間に常時連通する外側ポートが開口せしめられ、
前記弁室における前記少なくとも2つの弁体より上側に画成される上側背圧室と前記弁室における前記少なくとも2つの弁体より下側に画成される下側背圧室とは常時連通せしめられており、
前記少なくとも2つの弁体が前記内側ハウジングに内接せしめられた状態で前記昇降駆動部により前記弁室内で前記弁軸を昇降させることにより、前記少なくとも2つの内側ポート及び前記外側ポートの間の連通状態が切り換えられるようになっており、
前記外側ハウジング又は前記内側ハウジングに、前記弁軸の下降を制限するストッパ部を有する蓋状部材が取り付けられており、
前記蓋状部材には、前記ストッパ部に前記弁軸が衝接して停止せしめられたときに、前記上側背圧室と前記下側背圧室とを常時連通すべく前記弁軸内に設けられた連通路と連通する縦孔及び横孔が設けられていることを特徴とする流路切換弁。 A tubular inner housing having a valve chamber,
An outer housing disposed outside the inner housing to form a communication space outside the inner housing;
A valve shaft which is arranged in the valve chamber so as to be able to move up and down, and in which at least two valve bodies inscribed in the inner housing are provided so as to be separated from each other in the axial direction,
An elevating drive unit for elevating the valve shaft in the axial direction in the valve chamber,
The elevating and lowering drive unit is integrally rotated with the rotor, and a stepping motor having a rotor rotatably arranged around a rotation axis extending in a direction perpendicular to the axial direction and a stator for rotating the rotor. And a motion conversion mechanism for converting the rotary motion of the rotary shaft into the vertical motion of the valve shaft,
In the inner housing, at least two inner ports that open to the valve chamber are spaced apart from each other in the axial direction, and at least one communication port that always communicates between the valve chamber and the communication space is opened. ,
An outer port that is in constant communication with the communication space is opened in the outer housing,
The upper back pressure chamber defined above the at least two valve bodies in the valve chamber and the lower back pressure chamber defined below the at least two valve bodies in the valve chamber are in continuous communication with each other. Has been
Communication between the at least two inner ports and the outer port by raising and lowering the valve shaft in the valve chamber by the raising and lowering drive unit in a state where the at least two valve bodies are inscribed in the inner housing. The state can be switched ,
A lid-like member having a stopper portion that limits the downward movement of the valve shaft is attached to the outer housing or the inner housing,
The lid-shaped member is provided in the valve shaft so that the upper back pressure chamber and the lower back pressure chamber are always communicated with each other when the valve shaft collides against the stopper portion and is stopped. A vertical passage and a horizontal hole that communicate with the communication passage are provided .
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