JPH08233131A - 三方比例弁 - Google Patents

三方比例弁

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JPH08233131A
JPH08233131A JP4327295A JP4327295A JPH08233131A JP H08233131 A JPH08233131 A JP H08233131A JP 4327295 A JP4327295 A JP 4327295A JP 4327295 A JP4327295 A JP 4327295A JP H08233131 A JPH08233131 A JP H08233131A
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JP
Japan
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outflow
ball valve
valve body
pipe portion
inflow
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JP4327295A
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English (en)
Inventor
Osamu Kamiozaki
修 上尾崎
Takashi Inoue
隆史 井上
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Nichiden Kogyo KK
Original Assignee
Nichiden Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ボール弁体30の両流出路32,33を開口した場
合の流量を増すことができる。 【構成】 弁本体20にはボール弁室23、ボール弁室23の
中心部に開口した流入管部24、ボール弁室23に流入管部
24と垂直方向で互いに反対方向に開口した二方向の流出
管部25,26とを形成する。弁本体20の弁室23に流入管部
24の開口部を通る軸線を軸芯として回転自在に設けたボ
ール弁体30は流入管部24に連通した流入路31を回転軸28
芯上に形成するとともにこの流入路31に連通して二方向
の流出路32、33に回転により連通、遮断する略90°の角
度をもった二方向の流出路32,33を形成する。ボール弁
体30の二方向の各流出路32,33の流出開口端34,35をそ
れぞれ拡径する。または、二方向の各流出路32,33のな
す角度は 100°〜110 °とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば二つの熱交換器
を有する空気調和機などにおいて、二つの熱交換器のい
ずれか一方または両方に熱媒体の液体を選択的に通過さ
せるように制御する三方比例弁に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の空気調和機は、例えば、図4に示
すように、ポンプ1に三方比例電動弁2を介して二つの
屋内熱交換器3,4を接続し、この屋内熱交換器3,4
を屋外熱交換器5を介して前記ポンプ1に接続した水な
どの熱媒体の液体を循環路を有する空気調和装置におけ
る前記三方比例電動弁2は図5に示すようなボール弁が
用いられている。
【0003】この図5に示す三方比例電動ボール弁は、
弁本体10の弁室11には下部中心に下方に向って流入管部
を形成するとともに水平方向の直線上に相対して分岐し
た流出管部12,13が形成され、この弁室11に前記流入管
部の開口部を通る軸線を軸芯として回転自在にボール弁
体14が配設され、このボール弁体14には前記流入管部に
連通する流入路15が回転軸心上に位置して下側に開口形
成されている。
【0004】また、前記ボール弁体14には90°の角度θ
をもって分岐し前記流出管部12,13に連通遮断する二方
向の流出路16,17が形成され、この流出路16,17と前記
流入路15とが内端部にて互いに連通されている。
【0005】そして、ボール弁体14をステッピングモー
タにて回転させることにより二方向の流出路16,17のい
ずれか一方を二つの流出管部12,13のうちの一つの流出
管部に連通、遮断し、または両方を二つの流出管部12,
13に連通、遮断させるようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記図5に示す従来の
三方比例電磁弁は、ボール弁体14を回転させると、図6
に示すように、一方の流出路16から流出する液体の流量
はa曲線の特性を示し、他方の流出路17から流出する液
体の流量はb曲線の特性を示し、中間開度においては、
流出路16,17から流出する液体の流量がそれぞれ減少
し、この両流出路16,17から流出する総流量もc曲線の
特性を示し、流出管部12,13のうち一方の流出管部を開
口したときの流量より約50%減少する問題がある。
【0007】この両流出管部12,13から流出する流量の
減少は、図5に示すように、両流出路16,17をそれぞれ
流出管部12,13に連通させたときには、流路面積dがそ
れぞれ小さくなることによる。
【0008】したがって、例えばこの三方比例電磁弁を
図4に示す空気調和装置に用い、流出路16,17をそれぞ
れ熱交換器に連通させて両熱交換器を運転しても、両熱
交換器の能力を発揮できないことになる。
【0009】そこで、流出路16,17の形状を異径形状と
して、両流出路16,17をそれぞれ流出管部に連通させる
ことにより流路面積を拡大できるようにすることも考え
られるが、加工性が悪い問題を有している。
【0010】本発明は上記問題点に鑑みなされたもの
で、ボール弁体の両流出路を開口した場合における流量
を増すことのできる三方比例弁を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明の三
方比例弁は、ボール弁室、このボール弁室の中心部に開
口した流入管部、前記ボール弁室に前記流入管部と垂直
方向で互いに反対方向に開口した二方向の流出管部とを
形成した弁本体と、この弁本体の弁室に前記流入管部の
開口部を通る軸線を軸芯として回転自在に設けられ前記
流入管部に連通した流入路を回転軸芯上に形成するとと
もにこの流入路に連通され回転により前記二方向の流出
管部に連通、遮断される略90°の角度をもった二方向の
流出路を形成したボール弁体とを備え、前記ボール弁体
に形成した二方向の各流出路の流出開口端をそれぞれ拡
径したものである。
【0012】請求項2記載の発明の三方比例弁は、ボー
ル弁室、このボール弁室の中心部に開口した流入管部、
前記ボール弁室に前記流入管部と垂直方向で互いに反対
方向に開口した二方向の流出管部とを形成した弁本体
と、この弁本体の弁室に前記流入管部の開口部を通る軸
線を軸芯として回転自在に設けられ前記流入管部に連通
した流入路を回転軸芯上に形成するとともにこの流入路
に連通され回転により前記二方向の流出管部に連通、遮
断される略90°の角度をもった二方向の流出路を形成し
たボール弁体とを備え、前記ボール弁体に形成した二方
向の流出路を 100°〜 110°の角度をもって形成したも
のである。
【0013】
【作用】請求項1記載の発明の三方比例弁は、弁本体の
一方の流出管部と一方の流出路とが連通され、他方の流
出管部が閉塞されている状態で、ボール弁体を回転させ
ると、他方の流出路がそれぞれ他方の流出管部に徐々に
連通され、ボール弁体が45°回転されたときには両方の
流出路がそれぞれ両方の流出管部にそれぞれ連通され
る。
【0014】さらに、ボール弁体が回転されると、一方
の流出管部が徐々に閉塞され、ボール弁体が45°回転さ
れたときに、他方の流出路が他方の流出管部に連通さ
れ、一方の流出管部が閉塞されている。
【0015】また、ボール弁体を逆方向に45°回転させ
ると、両方の流出路が両方の流出管部はそれぞれ連通さ
れる。さらに同様に逆方向にボール弁体を45°回転させ
ると、他方の流出管部が徐々に閉塞され、ボール弁体が
45°回転されたときに、一方の流出路が一方の流出管部
に連通され、他方の流出管部が閉塞されている。
【0016】そして、前記ボール弁体に形成した二方向
の各流出路の両方がそれぞれ流出管部に連通されたと
き、各流出路の流出開口端が拡径されているため、流路
面積が拡がり、それぞれ流量が増加される。
【0017】請求項2記載の発明の三方比例弁も、まず
一方の流出路が一方の流出管部に連通された状態で、ボ
ール弁体を回転させると、両方の流出路がそれぞれ流出
管部に連通される。さらに、ボール弁体を回転させると
他方の流出路が他方の流出管部に連通され、また、ボー
ル弁体を逆方向に回転させると、両方の流出路がそれぞ
れ流出管部に連通され、ボール弁体を引き続き回転させ
ると一方の流出路が一方の流出管部に連通される。
【0018】そして、前記ボール弁体に形成した二方向
の流出路を 100°〜 110°の角度をもって形成したた
め、各流出路の流出開口端の流路面積が拡がり、それぞ
れ流量が増加される。
【0019】
【実施例】次に本発明の一実施例の構成を図1および図
2について説明する。
【0020】20は弁本体で、この弁本体20は主本体部21
と側本体部22とにて構成され、この主本体部21は中心部
に弁室23が形成され、この弁室23の中心部の下部には流
入管部24が連通開口され、また、この弁室23の中心部の
側方に流入管部24の開口部の軸芯方向と直交方向の水平
方向に一方の流出管部25が連通開口されている。また側
本体部22は前記一方の流出管部25と反対方向の流出管部
26が形成され、前記弁室23の側部に開口した開口部に流
出管部26が結合され、両流出管部25,26が水平方向で直
線状に互いに反対方向に形成される。
【0021】また、前記主本体部21には、弁室23の上部
にこの弁室23の中心軸線上に位置して筒状の回転軸挿通
部27が形成され、この回転軸挿通部27に挿通した回転軸
28はこの回転軸挿通部27の上部に取り付けたステッピン
グモータ40の駆動軸に結合されて、90°の範囲を往復回
転可能となっている。
【0022】また、前記弁室23の流出管部25,26の開口
部にはバルブシート29,29が設けられ、このバルブシー
ト29,29に挟持されるようにボール弁体30が前記弁室23
に嵌合されている。
【0023】そして、前記ボール弁体30は前記回転軸28
に結合され前記弁室23に前記流入管部24の開口部を通る
軸線を軸芯として回転自在に設けられている。このボー
ル弁体30には前記流入管部24に連通した流入路31を回転
軸28の軸芯と前記流入管部24の開口部を通る軸線との軸
上に形成するとともにこの流入路31に連通され前記二方
向の流出管部25,26に回転により連通、遮断される略90
°の角度をもった二方向の流出路32,33が、前記流入路
31の軸芯方向に対して角度をもって形成されている。そ
して、この各流出路32,33の流出開口端34,35はそれぞ
れ拡径されている。
【0024】また、例えば、この前記弁本体20の流入管
部24を前記図4に示すポンプ1に接続し、流出管部25,
26を熱交換器3,4に接続する。
【0025】次にこの実施例の作用を説明する。
【0026】弁本体20の一方の流出管部25がボール弁体
30の流出路32に連通されている状態からステッピングモ
ータ40のパルス駆動で回転軸28が回転されると、ボール
弁体30は流入管部24の開口部と流入路31との中心を通る
軸線を軸芯として回転され、他方の流出路33の流出開口
端35が他方の流出管部26に徐々に連通され、ボール弁体
30が45°回転された状態で、両方の流出路32,33が両方
の流出管部25,26に連通開口された状態となる。
【0027】そして、このボール弁体30に形成した二方
向の各流出路32,33の両方がそれぞれ流出管部25,26に
全開連通されたとき、各流出路32,33の流出開口端34,
35が拡径されているため、流路面積D1 が拡がり、流出
路32,33から流出管部25,26に流出するそれぞれの流量
が増加している。そして、両流出路32,33から流出する
流量は、図6に示すように、両流出路32,33をそれぞれ
流出管部25,26に連通させたときの総流量はA曲線の特
性を示す。
【0028】さらに、ボール弁体30を同一方向に回転さ
せると、一方の流出管部25は徐々に閉塞され、ボール弁
体30が45°回転された状態で、他方の流出路33が他方の
流出管部26に連通開口され、一方の流出管部26は閉塞状
態となる。
【0029】さらに、ボール弁体30を逆方向に45°回転
させると、両方の流出路32,33が両方の流出管部25,26
に連通開口された状態となり、さらに、ボール弁体30を
逆方向に45°回転させると、他方の流出管部26は徐々に
閉塞され、一方の流出管部25に一方の流出路33は連通さ
れた状態となる。
【0030】この実施例では、流出路32,33の加工が二
段丸孔の加工で製造でき、異径形状に比して安価にでき
る。
【0031】次に他の実施例の構成を図3について説明
する。
【0032】この実施例の構成はボール弁体の流出路の
構成が異なるのみで、他の構成は同一である。
【0033】弁本体20の弁室23に流入管部24の開口部を
通る軸線を軸芯として90°の範囲往復回転自在に設けら
れボール弁体30a には、前記弁本体20の流入管部24に連
通した流入路31を回転軸28の軸芯と前記流入管部24の開
口部を通る軸線との軸上に形成されている。
【0034】また、この弁本体20の流入路31に連通され
二方向の流出管部25,26に回転により連通、遮断される
略90°の角度をもった二方向の流出路32a ,33a が、前
記流入路31の軸芯方向に対して角度をもって形成されて
いる。
【0035】そして、前記ボール弁体30a に形成した二
方向の流出路32a ,33a のなす角度θを 100°〜110 °
で、弁本体20の流出管部25,26の開口部に設けたバルブ
シート(図2にて符号29にて示す。)の開口面により決
められる角度以下の範囲に形成する。
【0036】次にこの実施例の作用を説明する。
【0037】前記実施例と同様に、まず一方の流出路32
a が一方の流出管部25に連通された状態でボール弁体30
a を順次回転させることにより、両方の流出路32a ,33
a がそれぞれ流出管部25,26に連通される。さらに、ボ
ール弁体30a を回転させると、他方の流出路33a が他方
の流出管部26に連通され、さらに、ボール弁体30a を逆
方向に回転させると両方の流出路32a ,33a がそれぞれ
流出管部25,26に連通され、さらにボール弁体30a を逆
方向に回転させると一方の流出管部25に一方の流出路32
a が連通される。
【0038】そして、ボール弁体30a に形成した二方向
の両方の流出路32a ,33a がそれぞれ流出管部25,26に
連通されたとき、流出路32a ,33a は 100°〜 110°の
角度θをもって形成したため、各流出路32a ,33a の流
出開口端34a ,35a の流路面積D2 が拡がり、それぞれ
流量が増加される。
【0039】なお、この実施例の構造では、ボール弁体
30a の流出路32a ,33a は流出開口端まで同一幅で形成
すればよく、丸孔形状、二段の丸孔に比して加工性がよ
く、生産性が向上する。
【0040】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、ボール弁
体の簡単な加工形状で二方向に形成した流出路を弁本体
の流出管部にそれぞれ連通させたときの流量を増大で
き、例えば、空気調和機の二つの熱交換器に送る液体の
熱媒体の流量が増し、熱交換器の能力を十分に発揮でき
る。
【0041】請求項2記載の発明によれば、ボール弁体
のさらに簡単な加工形状で二方向に形成した流出路を弁
本体の流出管部にそれぞれ連通させたときの流量を増大
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す三方比例弁のボール弁
体部の縦断面図である。
【図2】同上三方比例弁の縦断面図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す三方比例弁のボール
弁体部の縦断面図である。
【図4】三方比例弁を空気調和機に用いた場合の配管図
である。
【図5】従来の明の他の実施例を示す三方比例弁のボー
ル弁体部の縦断面図である。
【図6】三方比例弁の流量特性図である。
【符号の説明】
20 弁本体 23 ボール弁室 24 流入管部 25,26 流出管部 28 回転軸 30,30a ボール弁体 31 流入路 32,33,32a ,33a 流出路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボール弁室、このボール弁室の中心部に
    開口した流入管部、前記ボール弁室に前記流入管部と垂
    直方向で互いに反対方向に開口した二方向の流出管部と
    を形成した弁本体と、この弁本体の弁室に前記流入管部
    の開口部を通る軸線を軸芯として回転自在に設けられ前
    記流入管部に連通した流入路を回転軸芯上に形成すると
    ともにこの流入路に連通され回転により前記二方向の流
    出管部に連通、遮断される略90°の角度をもった二方向
    の流出路を形成したボール弁体とを備え、 前記ボール弁体に形成した二方向の各流出路の流出開口
    端をそれぞれ拡径したことを特徴とする三方比例弁。
  2. 【請求項2】 ボール弁室、このボール弁室の中心部に
    開口した流入管部、前記ボール弁室に前記流入管部と垂
    直方向で互いに反対方向に開口した二方向の流出管部と
    を形成した弁本体と、この弁本体の弁室に前記流入管部
    の開口部を通る軸線を軸芯として回転自在に設けられ前
    記流入管部に連通した流入路を回転軸芯上に形成すると
    ともにこの流入路に連通され回転により前記二方向の流
    出管部に連通、遮断される略90°の角度をもった二方向
    の流出路を形成したボール弁体とを備え、 前記ボール弁体に形成した二方向の流出路を 100°〜 1
    10°の角度をもって形成したことを特徴とする三方比例
    弁。
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