JPH01150076A - 電動三方弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、流入ポートは１つで、２つの流出ポートを持
つ、温水用の電動三方弁に関する。

従来の技術 従来この種の電動三方弁は第３図に示すようなものがあ
る。１つの流入ポート１と第１の流出ポート２、第２の
流出ポート３があり、モータ４を正逆回転させることに
より連結軸５を介してボールバルブ６を回転させ、ボー
ルバルブ６の開口部の位置を２つの流出ポート（２，３
）に合わせて流路を切替えるもので、ボールバルブ６に
対スる弁座として２つの流出ポート（２，３）の両側か
らテフロン製の弁座７を挾むように締付結合させること
により気密性を保つ構成となっている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながらｔ記のような従来の構成では次のような問
題点を有していｒこ。

（１）弁座７をテフロンなど合成樹脂であるｒこめ、温
度により膨潤し易く、ボールバルブ６の回転抵抗が増大
し、モータ４で駆動不能になるおそｎがあり、温水には
使用できない。

（２）耐久的な面で、弁座７の摩耗、硬質化等により気
密性があまくなり易く、出水機能は十分とはいえない。

本発明はかかる従来の問題点を解消するもので、温水に
使用可能で、高水圧でも閉止性能に優ｎ。

耐久性を備えｒこ電動三方弁を提供することを目的とす
る。

問題点を解決するｆこめの手段 上記問題点を解決するｒこめに、本発明の電動三方弁は
１つの流入路と、第一の流出路と第二の流出路と、前記
二つの流出路に臨む開口部にそれぞれ設けた、第一の弁
座、第二の弁座と、前記２つの弁座間にそれぞれ対応し
て設けたテーパ状の第一の弁体、第二の弁体と、前記２
つの弁体を駆動させ、第一の流出路と第二の流出路を共
に閉成、或いはどちらか一方を閉成する弁軸と、第一の
弁体、第二の弁体との間に設け、それぞれ対応する弁座
に圧接する方向に付勢するスプリングと、前記弁軸を電
気的に駆動する電気的駆動装置と、前記２つの弁位置を
検出する位置検出手段とで構成する。

作　　用 本発明は上記しｒ：Ｊｔ成によって、第１の弁体、第２
の弁体がそれぞれ対応する弁座に共に当接している状態
が全閉位置で、弁軸を更に押し込むと、＠２の弁体に＠
２の弁座に当接しｆこままで、第１の弁体が第１の弁座
から離脱し、第１の流出路側が開成する、反対に全閉位
置から弁軸を引き戻すと、第１の弁体は第１の弁座に当
接したままで、第２の弁体は第２の弁座から離脱し、第
２の流出路が開成する。位置検出手段により、全閉位置
、第１．第２の流出路が開成した位置を検出し、その信
号により電気的駆動装置を、駆動、停止、或いは反転な
ど制御できる構成となっている。

実施例 本発明の銅１の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例の外観図、第２図は第
１図におけるＡＡ断面図である。第１゜第２図において
、１つの流入路８と、第一の流出路９、第二の流出路１
０と、前記２つの流出路９゜１０に臨む開口部にテーパ
状の第一の弁座１１、第二の弁座１２を設け、前記２つ
の弁座１１，１２間にそれぞｎ対応して、第一の弁体１
３、第二の弁体１４を設け、スプリング１５により互い
に対応する弁座１１，１２に当接する方向へ付勢してイ
ル。前記２つの弁体１３，１４はテーパ状のゴムシート
１６を有し、弁座１１，１２と当接する面でのシール性
を確実にしている。前記２つの弁体１３，１４を操作す
る弁軸１７は、第１の弁体１３に対して軸シール１８と
して２重に０リング１９を挿入し、弁軸１７の外径の段
差を利用して、弁体１３の摺動範囲を規制している。一
方、第２の弁体１４に対しては、弁体１４の円部は中空
で、弁軸１７の先端を止めネジ２０で固定し、弁体１４
を支持すると同時に弁体１４は弁軸１７の先でフリーで
はあるが、止めネジ２０が第２の弁体１４円部で摺動で
きる範囲がすなわち、第２の弁体１４の弁軸１７上を摺
動可能範囲である。第１゜＠２の弁体１３，１４が弁軸
１７に取り付いた状態での２つの弁体１３，１４間の距
離は、２つの弁座１１，１２間の距離より若干大きく構
成しており、すなわち、その差が２つの弁体１３，１４
のゴムシート１６のつぶし代となり、スプリング１５が
更に閉成力を助成している。前記弁軸１７は、その回転
をスラスト方向への摺動に変換するネジ機溝を有する軸
受２１により、弁軸１７を回転させ口ば、同時にスラス
ト方向に移動し、すなわち、第１．第２の弁体１３，１
４の弁位置を変化させるものである。弁軸１７には、軸
受２１との間の漏水を抑えるシール材に２重に設けた０
リング２２を設は耐久性を向上させている。軸受２１と
第１の弁座１１は一体で構成し、軸受２１を本体２２か
ら脱着しｒ、＝ときは、弁軸１７、弁体１３．１４、ス
プリング１５など取り付いｒこ状態で一体として脱着す
る構成となり、組み立て性、メンチ性が向上する。弁軸
１７を駆動する電気的駆動装＠２３は、モータ２４とギ
ヤボックス２５で構成し、弁軸１７とモータ２４とギヤ
ボックス２５から伸びる駆動軸２６は、同軸に接続する
連結部２７を設け、着脱可能としている。

前記第１の弁体１３、第２の弁体１４の弁位置を検出す
る弁位置検出手段且として、前記連結器２７に設けたカ
ム２９と複数のマイクロスイッチ１旦を設け、第１の弁
体１３、第２の弁体１４がそｎぞれ対応する弁座１１，
１２に当接する位置にあるとき、２つの山を持つ閉止用
カム３１とそれに対応し、１８０°対称な位置に固定さ
ｎｒこ第１の閉止用マイクロスイッチ３２と第２の閉止
用マイクロスイッチ３３が共にＯＮする状態で連結部２
７は、弁軸１７と駆動軸２６を接続する。そのときもう
一方のカム３４は、そｎに対応するマイクロスイッチ３
Ｓに対し１８０°離れｆこ位置にあるように配置さｎて
いる。弁体１３，１４が、対応する弁座１１，１２に当
接している状態から弁軸１７を時計方向に１８００回転
させると、第２の弁体１４は第２の弁座１２に当接し１
こままで、第１の弁体１３が第１の弁座１１から離脱し
、第１の流出路９が開成さｎることになる。そのときカ
ム３４はマイクロスイッチ３５をＯＮする構成となる。

反対に、閉止位置から反時計方向に弁軸１７を１８０°
回転させると、第１の弁体１３は第１の弁座１１に当接
したまま、第２の弁体１４が第２の弁座１２から離脱し
、第２の流出路１０が開成さｎることになる。まｒこ同
じようにカム３４がマイクロスイッチ３５をＯＮするこ
とになる。

以上の構成により、第１の流出路９、第２の流出路１０
共に開成状態、まｒコ２つの流出路９，１０のどちらか
一方開成状態を位置検出手段２８を設けているｒこめ、
外部からの電気的に操作することが簡単な電動三方弁で
ある。

本実施例の効果としては、 （１）２つの弁座１１，１２と２つの弁体１３，１４は
テーパ状に構成し、線接触する構成とした１こめ、閉止
時に急激に流量が変化しウォータハンマが生じるのを防
ぐと同時に、弁のリフト量に対し、リニア的に流量が変
化するｒこめ、流量調節という制御も可能な弁であるｒ
コめ、汎用性が亮い。

（２）２つの弁体１３，１４が弁座１１，１２と当接す
る部分はゴムシートで構成しているｒこめ止水性が向上
している。

（３）止水機能に対する信頼性を向とさせるｒこめ、弁
軸１７のシール部分に対しては０リング１９゜２２を２
重に装着する構成で信頼性を倍増させている。

（４）弁軸１７を回転させることで２つの弁体１３゜１
４をスラスト方向にリフトさせる構成を軸受２１のネジ
機溝で行なっているｒこめ、弁位置が任意の位置で固定
したときに電気的駆動装置見見への負担がなく、その位
置で容易に固定できるｒこめ、電気的駆動装置２３の耐
久性が向上する。

（５）弁軸１７と電気的駆動装置１旦の駆動軸２６は同
−軸土で着脱可能な連結部２７を介して接続している１
こめ、連結部２７はコンパクトに形成でき、着脱可能で
あるｒこめ、メンテナンス性などに優れている。

（６）弁位置検出手段２８は、第１．第２の流出路９．
１０の全開位置を検出するマイクロスイッチ３５が全開
検知器ａ６としてあり、第１．第２の流出路９，１０が
共に閉止の位置を検出する全閉検知器３７として２つの
マイクロスイッチ３２゜３３を設けているｒこめ、電動
三方弁として外部から制御する場合に役立ち、簡単に弁
制御できるものである。

（力　と記しｆ二マイクロスイッチ３２．３３，３５は
、弁軸１７と電気的駆動装置１旦を接続する連結部２７
に設けたカム２９によりオン、オフさせる構成より、構
成がコンパクトになり、外部から動作状況を目で確認で
きるメンテナンス性が良い。

（８）第１．第２の流出路９，１０が共に閉止の位置を
検出するマイクロスイッチを２つ設けている３２．３３
ｒこめ、閉止時に弁を保持する・ｒこめの制御信号を２
重に取りだすことになり、一方が故障しても他方が補完
することで、閉止時の制御信頼性が向上する。

（９）第１の弁座１１は、軸受２１と一体で構成してい
るｒこめ、弁軸１７．２つの弁体１３，１４、スプリン
グ１５が一体で組み立てらｎｒこ状態で着脱可能となり
、組み立て易い構成でメンテナンスが容易となる。

次に本発明の第２の実施例を第３図を用いて説明する。

第３図において弁軸１７と電気的駆動装置２３の駆動軸
２６は着脱可能なギヤ３８を介して連結されており、駆
動軸２６側のギヤ３８はカム３９を構成しており、第１
の流出路９、第２の流出路１０が共に閉止位置に合わせ
て、全閉マイクロスイッチ４ｏが閉止用カム４１により
オンされるように２つのギヤ３８をかみ合うようにする
。一方、第１．第２の流出路９，１０が全開の位置を検
出する弁位置検出手段２日は、閉止用カム４１と１８０
°反対の位置に全開用カム４２があり、全開マイクロス
イッチ４３を全開の位置から左右に１８０°回転したと
きにオンするように構成されている。まｒこ、第一、第
二の弁体１３，１４はそｎぞれ対応する弁座１１，１２
に当接する状態の弁軸１７に対して、時計方向に１８０
°回転させた位置で第２の流出路１０全開位置となり、
そのとき第一の弁体１３と第二の弁体１４は接触し、そ
れ以上動けない、つまり弁軸１７は同方向には回転でき
ない構成となっている。一方反時計方向に１８０°回転
させたときも同様に第一の流出路９は全開となり、弁軸
１７はそｎ以と回転できない構成である。まｆこ、電気
的駆動装置２３側のギヤ３８の先端にエンコーダ４４を
設けここでも弁位置を検出する構成である。

以上の構成により本実施例の効果は、次のようになる。

（１）弁軸１７と電気的駆動装置２３の駆動軸２６は着
脱可能なギヤ３８を介して伝達している構成のｒコめ、
弁本体に電気的駆動装置２３を取付けｙ、＝状態で、実
際の弁位置と、カム３９とマイクロスイッチ４ｏの位置
を調節する作業が可能で組立て調整が簡単にできる。

（２）弁位置検出手段２８として、カム３９とマイクロ
スイッチ４０とエンコーダ４４を用いて２重に検知する
構成のため一部が故障しても、他の検出手段が補完する
ことができ信頼性が向上する。

（３）第一、第二の弁体１３，１４は一方の流出路９ま
ｒこは１０が全開のとき互いに接触し合い、そｎ以上弁
軸１７が回転しない構成を取っているｒこめ、全開用の
マイクロスイッチ４３が何らかの要因で働かない場合で
もその位置で弁軸１７が固定されオーバーランしてしま
うことはない。つまり、弁軸１７は、弁位置検出手段２
８で検知できる範囲内のみで回転することになり、制御
運転させるとで検知手段２８が故障しても電気的駆動装
置２３の電流値等検出することで弁位置を知ることがで
きる。

発明の効果 以上のように本発明の電動三方弁によｎば次の効果が得
られる。

（１）止水圧力がそのまま弁の閉止力となる構成のｒこ
め、止水能力に優れ、耐久的にも安定している。

（２）弁体をテーパ状に構成しているｒこめ、閉止時に
ウォータハンマが生じに＜＜、流量調節機能を持ｒこせ
るとでも制御しやすい弁構成となっている。

（３）軸のスラスト駆動で、流出路を切替える構成のｒ
コめボールバルブの場合に比べ、駆動トルクを小さくす
る構成が可能で、駆動装置は小型のもので良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における電動三方弁の外
観図、第２図は第１図における電動三方弁のＡ−Ａ断面
図、第３図は他の実施例における電動三方弁の断面図、
第４図は従来の電動三方弁の断面図である。 ８・・・・・・流入路、９・・・・・・第一の流出路、
１０・・・・・・第二の流出路、１１・・・・・・第一
の弁座、１２・・・・・・第二の弁座、１３・・・・・
・第一の弁体、１４・・・・・・第二の弁体、１５・・
・・・・スプリング、１７・・・・・・弁軸、２３・・
・・・・電気的駆動装置、２８・・・・・・位置検出手
段。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名９−
一才一の、ｉと五 ｌＯ−一一才二の流出随 １／−−一オーＱ舟息 ノ２　−　　ｆ二のチｔ）躊（ １３−オー例升抹 ２≧ター−一弁イ立ｔＳけづ子殺

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）１つの流入路と、第一の流出路と第二の流出路と
   、前記二つの流出路に臨む開口部にそれぞれ設けた、第
   一の弁座、第二の弁座と、前記２つの弁座間にそれぞれ
   対応して設けたテーパ状の第一の弁体、第二の弁体と、
   前記２つの弁体を駆動させ、第一の流出路と第二の流出
   路を共に閉成、或いはどちらか一方を閉成する弁軸と、
   第一の弁体、第二の弁体との間に設け、それぞれ対応す
   る弁座に圧接する方向に付勢するスプリングと、前記弁
   軸を電気的に駆動する電気的駆動装置と、前記２つの弁
   位置を検出する位置検出手段とで構成する電動三方弁。 （２）第１，第２の弁体は、テーパ状のゴムシート面を
   有する特許請求の範囲第１項記載の電動三方弁。 （３）第１，第２の弁座は、テーパ状に開口する構成と
   した特許請求の範囲第１項記載の電動三方弁。（４）弁
   軸は、第１の弁体とは２重のシール材を介して貫通し、
   第２の弁体とは円部で結合し、それぞれ摺動可能な構成
   とした特許請求の範囲第１項記載の電動三方弁。 （５）弁軸は、回転をスラスト方向への摺動に変換する
   機構を有する軸受を介して、２つの弁体を開閉する構成
   とした特許請求の範囲第１項記載の電動三方弁。 （６）弁軸には、軸受との間の漏水を抑えるシール材を
   多重に設けた特許請求の範囲第５項記載の電動三方弁。 （７）弁軸と電気的駆動装置の間は着脱可能な連結部で
   接続する構成とした特許請求の範囲第１項記載の電動三
   方弁。 （８）弁位置検出手段は、第１，第２の流出路の全開位
   置を検知する全開検知器と、第１，第２の流出路共に閉
   成位置を検知する全閉検知器とで構成する特許請求の範
   囲第１項記載の電動三方弁。（９）弁位置検出手段は、
   複数のマイクロスイッチと電気的駆動装置と弁ユニット
   の弁軸を接続する連結部に設けたカムとで構成する特許
   請求の範囲第１項記載の電動三方弁。 （１０）全閉検知器は、第一の流出路全開マイクロスイ
   ッチと第二の流出路全開マイクロスイッチとで構成し、
   全閉検知器は、弁軸を挾んで対称な位置にマイクロスイ
   ッチを設け、少なくとも一方がオンした状態を全閉位置
   とする特許請求の範囲第８項記載の電動三方弁。 （１１）弁位置検出手段は、第一の流出路全開と第二の
   流出路全開を検知する全閉マイクロスイッチと、第一の
   流出路，第二の流出路共に閉成する状態を検知する全閉
   マイクロスイッチと、前記２つのマイクロスイッチ動作
   させるカムを連結部に設け、前記連結部にギヤを設け、
   前記ギヤを介して回転角度を検知するエンコーダ、また
   はボリュームにより、２重に弁位置検出を行なう構成と
   した特許請求の範囲第１項記載の電動三方弁。 （１２）第一の弁座は、軸受と一体で構成され、弁ユニ
   ットから着脱時は弁軸、２つの弁体、スプリングなどと
   共に着脱できる構成とした特許請求の範囲第１項記載の
   電動三方弁。 （１３）第一の弁体，第二の弁体は、それぞれ対応する
   弁座に当接する状態で弁軸の位置に対して、弁軸を時計
   方向に所定角度回転させた位置で第２の流出路全開位置
   となり、反時計方向に所定角度回転させた位置で第１の
   流出路全開位置となり、それ以上の回転は不可能である
   ように弁軸により弁体間距離を規制する構成とした特許
   請求の範囲第１項記載の電動三方弁。 （１４）弁軸と電気的駆動装置の駆動軸を同一軸上で連
   結する構成とした特許請求の範囲第１項記載の電動三方
   弁。 （１５）連結部は、弁軸と、電気的駆動装置に設けた着
   脱が容易なギヤを介して連結する構成とした特許請求の
   範囲第１項記載の電動三方弁。