TWI756430B - 流量控制用三通閥及使用其之溫度控制裝置 - Google Patents

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Abstract

[解決課題]提供流量控制用三通閥及使用其之溫度控制裝置，可抑制閥體與閥口形成構件的接觸所起因之閥體之驅動力矩的上昇。 　　[課題解決手段]具備：閥本體(6)，其具有閥座(8)，該閥座(8)由形成有供流體流出之剖面呈矩形狀的第1閥口(7)與第2閥口(17)的圓柱形狀的空間所成；第1及第2閥口形成構件(70、80)，其安裝在閥本體(6)而各自形成第1及第2閥口(7、17)；圓筒形狀的閥體(34)，其旋轉自如地配置在閥本體(6)的閥座(8)內，且形成有開口部(44)，該開口部(44)是將第1閥口(7)從閉狀態切換成開狀態的同時將第2閥口(17)從開狀態切換成閉狀態；壓力作用部(94、96)，使從閥體(34)與閥座(8)的間隙漏出之前述流體的壓力作用於第1及第2閥口形成構件(70、80)，而在閥體(34)開閉第1及第2閥口(7、17)之際抑制閥體(34)位置變動的情況；以及驅動手段(3)，其將閥體(34)予以旋轉驅動。

Description

流量控制用三通閥及使用其之溫度控制裝置
本發明，是關於流量控制用三通閥及使用其之溫度控制裝置。
以往，作為關於流量控制用三通閥的技術，本申請人，已有提案出專利文獻1等所揭示者。
專利文獻1，是具備閥本體、閥體以及驅動手段而構成者，該閥本體具有閥座，該閥座是由形成有第1閥口和第2閥口之圓柱形狀的空間所構成，該第1閥口是供第1流體流入且剖面呈矩形，該第2閥口是供第2流體流入且剖面呈矩形，該閥體，為了在將前述第1閥口從閉狀態切換成開狀態的同時將前述第2閥口從開狀態切換成閉狀態而在前述閥本體的閥座內配置成旋轉自如，是形成為具有預定的中心角之半圓筒形狀，且沿著圓周方向的兩端面形成為曲面形狀，該驅動手段，是將前述閥體進行旋轉驅動。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第6104443號公報
[發明所欲解決的課題]
本發明，其目的在提供流量控制用三通閥及使用其之溫度控制裝置，是使從閥體與閥座的間隙漏出之流體的壓力作用於第1及第2閥口形成構件，相較於在閥體將第1及第2閥口予以開閉之際不具備用來抑制閥體之位置變動的壓力作用部的情況，可抑制閥體與閥口形成構件的接觸所起因之閥體之驅動力矩的上昇。
[用以解決課題的手段]
請求項1所記載的發明，是一種流量控制用三通閥，其特徵為，具備： 　　閥本體，其具有閥座，該閥座是由形成有第1閥口和第2閥口之圓柱形狀的空間所構成，該第1閥口是供流體流出且剖面呈矩形，該第2閥口是供前述流體流出且剖面呈矩形； 　　第1及第2閥口形成構件，其安裝於前述閥本體且各自形成前述第1及第2閥口； 　　圓筒形狀的閥體，其旋轉自如地配置在前述閥本體的閥座內，且形成有開口部，該開口部是將前述第1閥口從閉狀態切換成開狀態的同時將前述第2閥口從開狀態切換成閉狀態； 　　壓力作用部，使從前述閥體與前述閥座的間隙漏出之前述流體的壓力作用於前述第1及第2閥口形成構件，而在前述閥體將前述第1及第2閥口予以開閉之際，抑制前述閥體位置的變動；以及 　　驅動手段，其旋轉驅動前述閥體。
請求項2所記載的發明，是一種流量控制用三通閥，其特徵為，具備： 　　閥本體，其具有閥座，該閥座是由形成有第1閥口和第2閥口之圓柱形狀的空間所構成，該第1閥口是供第1流體流入且剖面呈矩形，該第2閥口是供第2流體流入且剖面呈矩形； 　　第1及第2閥口形成構件，其安裝於前述閥本體且各自形成前述第1及第2閥口； 　　圓筒形狀的閥體，其旋轉自如地配置在前述閥本體的閥座內，且形成有開口部，該開口部是將前述第1閥口從閉狀態切換成開狀態的同時將前述第2閥口從開狀態切換成閉狀態； 　　壓力作用部，使從前述閥體與前述閥座的間隙漏出之前述第1及第2流體的壓力作用於前述第1及第2閥口形成構件，而在前述閥體將前述第1及第2閥口予以開閉之際，抑制前述閥體位置的變動；以及 　　驅動手段，其旋轉驅動前述閥體。
請求項3所記載的發明，是如請求項1所記載的流量控制用三通閥，其特徵為，前述壓力作用部，是使從前述閥體與前述閥座的間隙漏出之前述流體的壓力作用於前述第1及第2閥口形成構件之與前述閥體為相反側的面，藉由前述第1及第2閥口形成構件來支撐前述閥體，藉此以從前述第1及第2閥口流出或流入之流體的壓力差來抑制前述閥體之位置的變動。
請求項4所記載的發明，是如請求項1至3中任一項所記載的流量控制用三通閥，其中，前述壓力作用部，是與流通於前述第1及第2閥口的流體做區隔。
請求項5所記載的發明，是如請求項1所記載的流量控制用三通閥，其特徵為，前述第1及第2閥口形成構件，是對於前述閥體在接觸分離的方向移動自如地安裝， 　　且具備調整構件，其將前述第1及第2閥口形成構件之與前述閥體為相反側的面予以推動，藉此調整前述第1及第2閥口形成構件的位置。
請求項6所記載的發明，是如請求項1所記載的流量控制用三通閥，其特徵為，前述閥本體，具備：連接構件，其用來連接對於該閥本體流通流體的構件；以及 　　第1及第2流路形成構件，其以將前述連接構件與前述第1及第2閥口形成構件之間予以密封的狀態來連接。
請求項7所記載的發明，是如請求項5所記載的流量控制用三通閥，其特徵為，前述調整構件，是透過彈性構件來推動前述第1及第2閥口形成構件，該彈性構件是容許前述第1及第2閥口形成構件對於前述閥體往接觸分離的方向移動。
請求項8所記載的發明，是一種溫度控制裝置，其特徵為，具備：溫度控制手段，其具有溫度控制用流路，該溫度控制用流路，是供由調整過混合比之低溫側流體及高溫側流體所構成的溫度控制用流體流過；第1供給手段，是供給被調整成低溫側之預定的第1溫度之前述低溫側流體；第2供給手段，是供給被調整成高溫側之預定的第2溫度之前述高溫側流體；混合手段，是連接於前述第1供給手段與前述第2供給手段，用於將從前述第1供給手段供給之前述低溫側流體和從前述第2供給手段供給之前述高溫側流體予以混合而供給到前述溫度控制用流路；以及流量控制閥，是將流通於前述溫度控制用流路的溫度控制用流體一邊控制流量一邊分配至前述第1供給手段與前述第2供給手段，作為前述流量控制閥，是使用請求項1、3~7中任一項所記載的流量控制用三通閥。
請求項9所記載的發明，是一種溫度控制裝置，其特徵為，具備：溫度控制手段，其具有溫度控制用流路，該溫度控制用流路，是供由調整過混合比之低溫側流體及高溫側流體所構成的溫度控制用流體流過； 第1供給手段，是供給被調整成低溫側之預定的第1溫度之前述低溫側流體；第2供給手段，是供給被調整成高溫側之預定的第2溫度之前述高溫側流體；流量控制閥，是連接於前述第1供給手段與前述第2供給手段，用於將從前述第1供給手段供給之前述低溫側流體和從前述第2供給手段供給之前述高溫側流體的混合比予以調整而流到前述溫度控制用流路，作為前述流量控制閥，是使用請求項2所記載的流量控制用三通閥。
根據本發明，可提供流量控制用三通閥及使用其之溫度控制裝置，是使從閥體與閥座的間隙漏出之流體的壓力作用於第1及第2閥口形成構件，相較於在閥體將第1及第2閥口予以開閉之際不具備用來抑制閥體之位置變動的壓力作用部的情況，可抑制閥體與閥口形成構件的接觸所起因之閥體之驅動力矩的上昇。
以下，針對本發明的實施形態參照圖式來進行說明。
[實施形態1] 　　圖1是表示作為本發明之實施形態1之流量控制用三通閥之一例的三通閥型電動閥的外觀立體圖，圖2(a)(b)(c)是前視圖、右側視圖及致動器部的仰視圖，圖3是圖2(b)的A-A線剖面圖，圖4是圖2(a)的B-B線剖面圖，圖5是圖2(a)的C-C線剖面圖，圖6是表示三通閥型電動閥之閥本體的剖面圖，圖7是表示三通閥型電動閥之主要部分的剖面立體圖，圖8是表示三通閥型電動閥之主要部分的分解立體圖。
三通閥型電動閥1，是構成為旋轉型3通閥的形式。三通閥型電動閥1如圖1所示般，大致上是由配置於下部之閥部2、配置於上部之致動器部3、配置於閥部2和致動器部3之間的密封部4及連結部5所構成。
閥部2是如圖2至圖8所示般，具備藉由SUS等的金屬形成為大致長方體狀的閥本體6。在閥本體6，如圖3及圖4所示般，在其一方的側面(圖示例為左側面)分別設有：供流體流出的第1流出口7、以及與圓柱形狀的空間所成的閥座8相連通之剖面呈矩形的第1閥口9。
在本實施形態，並不是將第1流出口7及第1閥口9直接設在閥本體6，而是將形成第1閥口9的第1閥口形成構件之一例的第1閥片70、以及形成第1流出口7的第1流路形成構件15予以安裝在閥本體6，藉此設置第1流出口7及第1閥口9。
第1閥片70是如圖9所示般，一體地具備：配置在閥本體6之內側而形成角筒形狀的角筒部71、配置在閥本體6之外側而形成圓筒形狀的圓筒部72、在角筒部71與圓筒部72之間配置成外徑朝向圓筒部72側變大的錐形部73。在第1閥片70之角筒部71的內部，形成有角柱形狀的第1閥口9，該第1閥口9具有矩形(本實施形態為正方形)的剖面。且，在第1閥片70之圓筒部72的內部，是構成為：以使形成第1流出口7的第1流路形成構件15之一端部被密封的狀態來插入。第1閥片70的圓筒部72與第1流路形成構件15之間，是如圖4所示般，被O型環15a所密封。在第1閥片70之圓筒部72的內周面，是如圖9所示般，設有收容O型環15a的凹槽75。
作為第1閥片70的材料，例如，使用有所謂的“超級工程塑料”。超級工程塑料，是具有比一般的工程塑料還要高的耐熱性或高溫時的機械強度。作為超級工程塑料，可舉出：聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚碸(PES)、聚醯胺醯亞胺(PAI)、液晶聚合物(LCP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)，或是該等的複合材料等。又，作為第1閥片70的材料，例如適合使用恩欣格(Ensinger)日本股份有限公司製的切削加工用PEEK樹脂素材「TECAPEEK」(註冊商標)，特別是調製10％PTFE而滑動性優異的「TECAPEEK TF 10 blue」(商品名)等。
於閥本體6，如圖6及圖7所示般，與第1閥片70的外形對應而藉由切削加工等來形成與該閥片70相似形狀的凹處76。凹處76，具備：與第1閥片70的角筒部71對應的角筒部76a、與圓筒部72對應的圓筒部76b、與錐形部73對應的錐形部76c。閥本體6的圓筒部76b，是設定成長度比第1閥片70的圓筒部72還長。閥本體6的圓筒部76b，是如後述般，形成第1壓力作用部94。第1閥片70，是對於閥本體6的凹處76，在對作為閥體的閥軸34接近分離的方向安裝成雖然距離微小但移動自如。
第1閥片70，是在安裝於閥本體6之凹處76的狀態下，於第1閥片70的外周面與閥本體6之凹處76的內周面之間，形成有微小的間隙。流入至閥座8之內部的流體，是透過微小的間隙而可洩漏流入至第1閥片70之外周的區域。且，往第1閥片70之外周的區域洩漏的流體，是被導入至第1壓力作用部94，該第1壓力作用部94是由位在該第1閥片70之圓筒部72之外側的空間所成。該第1壓力作用部94，是將流體的壓力作用於第1閥片70之與閥軸34為相反側的面70a。流入閥座8之內部的流體，除了透過第1閥口9而流出的流體以外，如後述般，還有透過第2閥口18而流出的流體。第1壓力作用部94，是以下述狀態來被區隔：其與第1流出口7之間是被第1流路形成構件15給密封。
對配置於閥座8之內部的閥軸34所作用之流體的壓力，是依存於閥軸34的開閉度所致之流體的流量。流入閥座8之內部的流體，亦透過第1閥口9與第2閥口18而流入(漏入)形成在閥座8與閥軸34的外周面之間的微小的間隙。於是，在對應於第1閥片70的第1壓力作用部94，除了從第1閥口9流出的流體以外，流入至形成在閥座8與閥軸34的外周面之間的微小的間隙之從第2閥口18流出的流體也會流入(漏入)。
且，在第1閥片70的錐形部73與凹處76的錐形部76c之間，如圖3、圖4及圖7所示般，形成有微小的間隙。其結果，閥本體6的凹處76，在安裝第1閥片70的狀態下，是以對應於錐形部73與凹處76的錐形部76c之間之微小的間隙之距離，而使該閥片70沿著閥本體6的內外方向以數100μm～數mm程度來移動(變位)自如，而構成為可調整閥片70的安裝位置。
在第1閥片70之角筒部71的前端，如圖9(b)所示般，作為間隙縮小部的一例設有凹部74，其對應於形成在閥本體6之圓柱形狀的閥座8而成為圓柱形狀之曲面之一部分的平面圓弧形狀。凹部74的曲率半徑R，是設定為與閥座8的曲率半徑或閥軸34的曲率半徑大致相等的值。閥本體6的閥座8，是如後述般，為了防止在該閥座8的內部旋轉之閥軸34的擦撞，是在與閥軸34的外周面之間形成些許的間隙。第1閥片70的凹部74，是如圖10所示般，在將該第1閥片70安裝於閥本體6的狀態下，安裝成比閥本體6的閥座8還要往閥軸34側突出，或是安裝成與閥軸34的外周面接觸。其結果，閥軸34和與該閥軸34相對的構件之閥本體6的閥座8之內面之間的間隙G，是設定成只有第1閥片70的凹部74所突出的部分比閥座8的其他部分還要部分地縮小的值。如上述般，第1閥片70的凹部74與閥軸34之間的間隙G1，是設定成比閥軸34與閥座8的內面之間的間隙G2還要窄(小)上既定的值(G1＜G2)。又，第1閥片70的凹部74與閥軸34之間的間隙G1，亦可為閥片70的凹部74接觸於閥軸34的狀態，亦即無間隙的狀態(間隙G1=0)。
但是，在第1閥片70的凹部74接觸於閥軸34的情況時，在使閥軸34旋轉驅動之際會有因凹部74的接觸抵抗而使閥軸34的驅動力矩上昇之虞。因此，第1閥片70的凹部74接觸於閥軸34的程度，是考量到閥軸34的旋轉轉矩來做調整。亦即，是以閥軸34的驅動力矩不會增加，或是即使增加的話其增加量亦小，而以不會影響到閥軸34之旋轉的程度來做調整。
第1流路形成構件15，是如圖8所示般，由SUS等的金屬來形成比較的薄的圓筒形狀。第1流路形成構件15，不論第1閥片70的位置變動，都將與第1閥口9連通的第1流出口7形成在內部。
在第1閥片70之沿著圓筒部72之軸方向的外側，容許該第1閥片70對於閥軸34之往接近分離方向的變位，作為容許該第1閥片70對於閥軸34往接近分離方向之移動的彈性構件之一例，設有第1波形墊圈(波狀墊圈)16。第1波形墊圈16，是如圖11所示般，由不銹鋼或鐵，或是磷青銅等所成，其形成為圓環狀，且投影至正面的形狀具有必要的寬度。且，第1波形墊圈16，側面形狀形成為波狀(WAVE狀)，而可沿著其厚度方向彈性變形。第1波形墊圈16的彈性模量，是由厚度或材質，或是波的數量等來決定。第1波形墊圈16，是收容於第1壓力作用部94。
此外，於第1波形墊圈16的外側，配置有作為調整構件之一例的第1調整環77，該第1調整環77是透過該第1波形墊圈16來調整閥軸34與第1閥片70的凹部74之間的間隙G1。第1調整環77，如圖12所示般，是以藉由具有耐熱性的合成樹脂或金屬而在外周面形成有公螺紋77a且相對長度設定成較短的圓筒形狀之構件所構成。在第1調整環77之外側的端面，於180度相對的位置各自設有凹槽77b，該凹槽77b是在將該第1調整環77鎖入並安裝於設在閥本體6的母螺紋部78之際，為了供用來調整鎖入量之未圖示的治具卡止來使該第1調整環77旋轉。
於閥本體6，如圖6所示般，設有用來安裝第1調整環77的第1母螺紋部78。於閥本體6的開口端部，是以朝向外周使直徑擴大的方式設有錐形部79。於錐形部79，中介有O型環79a。
第1調整環77，是調整對閥本體6之母螺紋部78的鎖入量，藉此使該第1調整環77透過第1波形墊圈16來調整將第1閥片70朝向內側推動的量(距離)。若增加第1調整環70的鎖入量的話，第1閥片70，是如圖10所示般，藉由第1調整環77而透過第1波形墊圈16來被按壓，而使凹部74從閥座8的內周面突出來往接近閥軸34的方向位移，使該凹部74與閥軸34之間的間隙G1減少。且，若使第1調整環77的鎖入量預先設定成較少的量的話，第1閥片70，被第1調整環77所推動的距離會減少，而配置在從閥軸34分離的位置，第1閥片70的凹部74與閥軸34之間的間隙G1會相對增大。第1調整環77的公螺紋77a及閥本體6的母螺紋部78，其牙距設定成較小，而構成為可微調整第1閥片70的突出量。
且，於閥本體6的一側面，如圖3及圖4所示般，利用4根六角孔螺栓11來安裝第1凸緣構件10，該第1凸緣構件10是用於連接讓流體流出之未圖示的配管等的連接構件之一例。圖8中，符號11a，是表示六角孔螺栓11所締結的螺絲孔。第1凸緣構件10，與閥本體6同樣是藉由SUS等的金屬所形成。第1凸緣構件10是具有：形成為與閥本體6的側面形狀大致相同的側面矩形狀的凸緣部12、在凸緣部12之內側面突設成圓筒形狀的插入部13(參照圖3)、以及在凸緣部12之外側面突設成厚壁的大致圓筒形狀且供未圖示的配管連接的配管連接部14。第1凸緣構件10的插入部13與第1流路形成構件15之間，是如圖4所示般，被O型環13a所密封。於第1凸緣構件10之插入部13的內周面，設有收容O型環13a的凹槽13b。配管連接部14的內周設定為，例如其口徑為直徑約21mm的斜內母螺紋Rc1/2或直徑約0.58英寸的母螺紋。又，配管連接部14的形狀，並不限定於斜內母螺紋或母螺紋，亦可為安裝軟管用的管接頭等，只要可從第1流出口7流出流體者即可。
於閥本體6，如圖3及圖4所示般，在其另一方的側面(圖中為右側面)分別設有：供流體流出的第2流出口17、以及與圓柱形狀的空間所成的閥座8相連通之剖面呈矩形狀的第2閥口18。
在本實施形態，並不是將第2流出口17及第2閥口18直接設在閥本體6，而是將形成第2閥口18的閥口形成構件之一例的第2閥片80、以及形成第2流出口17的第2流路形成構件25予以安裝在閥本體6，藉此設置第2流出口17及第2閥口18。
第2閥片80，是如圖9中將符號以括弧表示般，與第1閥片70為相同構造。亦即，第2閥片80，是一體地具備：配置在閥本體6之內側而形成角筒形狀的角筒部81、配置在閥本體6之外側而形成圓筒形狀的圓筒部82、在角筒部81與圓筒部82之間配置成外徑朝向圓筒部82側變大的錐形部83。在第2閥片80之角筒部81的內部，形成有角柱形狀的第2閥口18，該第2閥口18具有矩形(本實施形態為正方形)的剖面。且，在第2閥片80之圓筒部82的內部，是配置成：以使形成第2流出口17的第2流路形成構件25之一端部被密封的狀態來插入。第2閥片80的圓筒部82與第2流路形成構件25之間，是如圖4所示般，被O型環25a所密封。在第2閥片80之圓筒部82的內周面，是如圖9所示般，設有收容O型環25a的凹槽85。
於閥本體6，如圖6及圖7所示般，與第2閥片80的外形對應而藉由切削加工等來形成與該閥片80相似形狀的凹處86。凹處86，具備：與第2閥片80的角筒部81對應的角筒部86a、與圓筒部82對應的圓筒部86b、與錐形部83對應的錐形部86c。閥本體6的圓筒部86b，是設定成長度比第2閥片80的圓筒部82還長。閥本體6的圓筒部86b，是如後述般，形成第2壓力作用部96。第2閥片80，是對於閥本體6的凹處86，在對作為閥體的閥軸34接近分離的方向安裝成雖然距離微小但移動自如。
第2閥片80，是在安裝於閥本體6之凹處86的狀態下，於閥片80的角筒部81與閥本體6的角筒部86a之間，形成有微小的間隙。流入閥座8之內部的流體，是透過微小的間隙而可流入至第2閥片80之外周的區域。且，往第2閥片80之外周的區域流入的流體，是被導入至第2壓力作用部96，該第2壓力作用部96是由位在該第2閥片80之圓筒部82之外側的空間所成。該第2壓力作用部96，是將流體的壓力作用於第2閥片80之與閥軸34為相反側的面80a。流入閥座8之內部的流體，除了透過第2閥口18而流出的流體以外，還有透過第1閥口9而流出的流體。第2壓力作用部96，是以下述狀態來被區隔：其與第2流出口17之間是被第2流路形成構件25給密封。
對配置於閥座8之內部的閥軸34所作用之流體的壓力，是依存於閥軸34的開閉度所致之流體的流量。流入閥座8之內部的流體，亦透過第1閥口9與第2閥口18而流入(漏入)形成在閥座8與閥軸34的外周面之間的微小的間隙。於是，在對應於第2閥片80的第2壓力作用部96，除了從第2閥口18流出的流體以外，流入至形成在閥座8與閥軸34的外周面之間的微小的間隙之從第1閥口9流出的流體也會流入。
且，在第2閥片80的錐形部83與凹處86的錐形部86c之間，如圖3及圖4所示般，形成有微小的間隙。其結果，閥本體6的凹處86，在安裝第2閥片80的狀態下，是以對應於錐形部83與凹處86之錐形部86c之間的微小的間隙之距離，而使該閥片80沿著閥本體6的內外方向以數100μm～數mm程度來移動自如，而構成為可調整閥片80的安裝位置。又，第2閥片80，是由與第1閥片70相同的材料所形成。
在第2閥片80之角筒部81的前端，如圖9(b)所示般，作為間隙縮小部的一例設有凹部84，其對應於形成在閥本體6之圓柱形狀的閥座8而成為圓柱形狀之曲面之一部分的平面圓弧形狀。凹部84的曲率半徑R，是設定為與閥座8的曲率半徑或閥軸34的曲率半徑大致相等的值。閥本體6的閥座8，是如後述般，為了防止在該閥座8的內部旋轉之閥軸34的擦撞，是在與閥軸34的外周面之間形成些許的間隙。第2閥片80的凹部84，是在將該第2閥片70安裝於閥本體6的狀態下，安裝成比閥本體6的閥座8還要往閥軸34側突出，或是安裝成與閥軸34的外周面接觸。其結果，閥軸34和與該閥軸34相對的構件之閥本體6的閥座8之內面之間的間隙G，是設定成只有第2閥片80的凹部84所突出的部分比閥座8的其他部分還要部分地縮小的值。如上述般，第2閥片80的凹部84與閥軸34之間的間隙G3，是設定成比閥軸34與閥座8的內面之間的間隙G2還要窄(小)上既定的值(G3＜G2)。又，第2閥片80的凹部84與閥軸34之間的間隙G3，亦可為閥片80的凹部84接觸於閥軸34的狀態，亦即無間隙的狀態(間隙G3=0)。
但是，在第2閥片80的凹部84接觸於閥軸34的情況時，在使閥軸34旋轉驅動之際會有因凹部84的接觸抵抗而使閥軸34的驅動力矩上昇之虞。因此，第2閥片80的凹部84接觸於閥軸34的程度，在初期，是考量到閥軸34的旋轉轉矩來做調整。亦即，是以閥軸34的驅動力矩不會增加，或是即使增加的話其增加量亦小，而以不會影響到閥軸34之旋轉的程度來做調整。
在第2閥片80之圓筒部82的外側，容許該第2閥片80對於閥軸34往接近分離方向的變位，作為將該第2閥片80對於閥軸34往接觸之方向來推動的彈性構件之一例，設有第2波形墊圈(波狀墊圈)26。第2波形墊圈26，是如圖11所示般，由不銹鋼或鐵，或是磷青銅等所成，其形成為圓環狀，且投影至正面的形狀具有必要的寬度。且，第2波形墊圈26，側面形狀形成為波狀(WAVE狀)，而可沿著其厚度方向彈性變形。第2波形墊圈26的彈性模量，是由厚度或材質，或是波的數量等來決定。作為第2波形墊圈26，是使用與第1波形墊圈16相同者。
此外，於第2波形墊圈26的外側，配置有作為調整構件之一例的第2調整環87，該第2調整環87是透過該第2波形墊圈26來調整閥軸34與第2閥片80的凹部84之間的間隙G3。第2調整環87，如圖12所示般，是以藉由具有耐熱性的合成樹脂或金屬而在外周面形成有公螺紋87a且相對長度設定成較短的圓筒形狀之構件所構成。在第2調整環87之外側的端面，於180度相對的位置各自設有凹槽87b，該凹槽87b是在將該第2調整環87鎖入並安裝於設在閥本體6的母螺紋部88之際，為了供用來調整鎖入量之未圖示的治具卡止來使該第2調整環87旋轉。
於閥本體6，如圖6及圖7所示般，設有用來安裝第2調整環87的第2母螺紋部88。於閥本體6的開口端部，是以朝向外周使直徑擴大的方式設有錐形部89。於錐形部89，中介有O型環89a。
第2調整環87，是調整對閥本體6之母螺紋部88的鎖入量，藉此使該第2調整環87透過第2波形墊圈26來調整將第2閥片80朝向內側推動的量(距離)。若增加第2調整環87的鎖入量的話，第2閥片80，是如圖10所示般，藉由第2調整環87而透過第2波形墊圈26來被按壓，而使凹部84從閥座8的內周面突出來往接近閥軸34的方向位移，使該凹部84與閥軸34之間的間隙G3減少。且，若使第2調整環87的鎖入量預先設定成較少的量的話，第2閥片80，被第2調整環87所推動的距離會減少，而配置在從閥軸34分離的位置，第2閥片80的凹部84與閥軸34之間的間隙G3會相對增大。第2調整環87的公螺紋87a及閥本體6的母螺紋部88，其牙距設定成較小，而構成為可微調整第2閥片80的突出量。
於閥本體6之另一方的側面，如圖3及圖4所示般，利用4根六角孔螺栓20來安裝第2凸緣構件19，該第2凸緣構件19是用於連接讓流體流出之未圖示的配管的連接構件之一例。第2凸緣構件19，與第1凸緣構件10同樣是藉由SUS等的金屬所形成。第2凸緣構件19是具有：形成為與閥本體6的側面形狀相同的側面矩形狀的凸緣部21、在凸緣部21之內側面突設成圓筒形狀的插入部22、以及在凸緣部21之外側面突設成厚壁的大致圓筒形狀且供未圖示的配管連接的配管連接部23。第2凸緣構件19的插入部22與第2流路形成構件25之間，是如圖4所示般，被O型環22a所密封。於第2凸緣構件19之插入部22的內周面，設有收容O型環22a的凹槽22b。配管連接部23的內周設定為，例如其口徑為直徑約21mm的斜內母螺紋Rc1/2或直徑約0.58英寸的母螺紋。又，配管連接部23的形狀，與配管連接部14相同，並不限定於斜內母螺紋或母螺紋，亦可為安裝軟管用的管接頭等，只要可從第2流出口17流出流體者即可。
又，在圖3及圖4所示的實施形態，雖圖示出遍及第1及第2凸緣構件10、19來將第1及第2流路形成構件15、25設成長條的情況，但第1及第2流路形成構件15、25，亦可比這還短。亦即，第1及第2流路形成構件15、25，亦可如圖7所示般，設定成：到達至在第1及第2調整環77、87的內側各自配置的第1及第2密封構件97、98為止之相對較短的長度。第1及第2調整環77、87，是與第1及第2波形墊圈16、26同樣地，配置在第1及第2壓力作用部96的內部。於第1及第2調整環77、87的內周面及外周面，形成有用以收容未圖示之O型環的凹槽97a、98a，該O型環是將第1及第2流路形成構件15、25之間予以密封。且，第1及第2凸緣構件10、19，並不是藉由中介於設在閥本體6的錐形部89的O型環89a所密封，而是如圖7所示般，亦可構成為藉由安裝於凹槽12a、21a的O型環79a、89a來密封，該凹槽12a、21a是設在第1及第2凸緣構件10、19之凸緣部12、21的內面。
在此，作為流體，例如適合使用有被調整成壓力為0～1MPa、0～80℃左右之溫度的水(純水等)等。且，作為流體可使用：例如在-20～+120℃左右的溫度範圍內，在-20℃左右的溫度也不會凍結且在+120℃左右也不會沸騰之Fluorinert(註冊商標)等的氟系惰性液體、乙二醇等的流體。
且，於閥本體6，如圖3所示般，在其下端面開設有供流體流入之作為第3閥口之剖面呈圓形狀的流入口26。於閥本體6的下端面，利用4根六角孔螺栓28來安裝第3凸緣構件27，該第3凸緣構件27是用於連接讓流體流入之未圖示的配管的連接構件之一例。在流入口26的下端部，透過錐形部26a而開設有圓筒部26b，該錐形部26a是用於安裝第3凸緣構件27而擴徑成錐形。又，於流入口26的下端部，如圖7所示般，不設置錐形部26a而是僅設置圓筒部26b來構成亦可。第3凸緣構件27，與第1及第2凸緣構件10、19同樣是藉由SUS等的金屬所形成。第3凸緣構件27是具有：形成為比閥本體6的下端面形狀更小之俯視呈矩形狀的凸緣部29、在凸緣部29的上端面突設成圓筒形狀的插入部30、以及在凸緣部29之下端面突設成厚壁的大致圓筒形狀且供未圖示的配管連接的配管連接部31。配管連接部31的內周設定為，例如其口徑為直徑約21mm的斜內母螺紋Rc1/2或直徑約0.58英寸的母螺紋。在閥本體6之流入口26的下端內周端，為了在其與第3凸緣構件27的凸緣部29之間裝設O型環32而形成有去角部33。又，配管連接部31的形狀，並不限定於斜內母螺紋或母螺紋，亦可為安裝軟管用的管接頭等，只要可從流入口26流入流體者即可。又，第3凸緣構件27之凸緣部29的密封構造，如圖7所示般，與第1及第2凸緣構件10、19同樣地，亦可構成為，藉由安裝於設在凸緣部29之內面之未圖示的凹槽的O型環來密封。
在閥本體6的中央具備閥座8，該閥座8是藉由安裝第1及第2閥片70、80而形成有剖面呈矩形的第1閥口9及剖面呈矩形之第2閥口18。閥座8，是由形成為對應於後述閥體的外形之圓柱形狀的空間所構成。且，閥座8的一部分，是藉由第1及第2閥片70、80所形成。形成為圓柱形狀的閥座8是設置成貫穿閥本體6之上端面的狀態。設置於閥本體6的第1閥口9及第2閥口18，如圖13所示般，對於形成為圓柱形狀之閥座8的中心軸(旋轉軸)C來配置成軸對稱。更詳細的說，第1閥口9及第2閥口18配置成對於形成為圓柱形狀的閥座8呈正交，第1閥口9之一端緣，是開口於隔著中心軸C而與第2閥口18之另一端緣相對向的位置(差180度的位置)。且，第1閥口9之另一端緣，是開口於隔著中心軸C而與第2閥口18之一端緣相對向的位置(差180度的位置)。又，在圖13，為了方便而省略了閥座8與閥軸34之間的間隙的圖示。
且，第1閥口9及第2閥口18，如圖3及圖4所示般，同上述，是由在閥本體6安裝第1及第2閥片70、80藉此形成剖面呈正方形等之剖面呈矩形的開口部所構成。第1閥口9及第2閥口18，其一邊的長度設定成比第1流出口7及第2流出口17的直徑還小，而形成為內切於該第1流出口7及第2流出口17的剖面矩形狀。
作為閥體的一例之閥軸34，如圖14所示般，是藉由SUS等的金屬而形成為外形大致圓柱形狀。閥軸34，大致上呈一體地具備有：作為閥體發揮功能的閥體部35、分別設置於該閥體部35的上下而用於將閥軸34支承成旋轉自如的上下軸支部36、37、設置於上軸支部36之上部的密封部38、以及透過錐部39而設置於密封部38之上部的連結部40。
上下軸支部36、37分別形成為，外徑比閥體部35小且設定成具有相同或不同直徑的圓筒形狀。下軸支部37之沿著軸方向的長度，是設定成比上軸支部36稍長。下軸支部37，如圖3所示般，是透過軸承41而在設置於閥本體6之閥座8的下端部被支承成旋轉自如。在閥座8的下部，以向內周突出的方式設置用以支承軸承41之環狀的支承部42。軸承41、支承部42及第3閥口26，是設定成相同的內徑，而構成為使往閥體部35之內部的溫度控制用流體幾乎不會產生阻力地流入。另一方面，在上軸支部36裝設有止推墊圈43，而讓閥軸34被後述的密封殼體53推壓所產生的負荷減少。
且，閥體部35，如圖3及圖14(b)所示般，形成為設有大致半圓筒形狀的開口部44之圓筒形狀，開口部44的開口高H2是比第1及第2閥口9、18的開口高H1還低。閥體部35之設有開口部44的閥動作部45，是形成為具有預定的中心角α(例如，約190度)的半圓筒形狀(圓筒形狀的部分當中，開口部44以外的大致半圓筒形狀)。閥動作部45，為了在將包含位於開口部44之上下的閥體部35之第1閥口9從閉狀態切換為開狀態的同時將第2閥口18從相反方向的開狀態切換為閉狀態，是在閥座8內且在閥座8的內周面透過用來防止金屬彼此之擦撞的微小間隙而成為非接觸狀態來配置成旋轉自如。配置於閥動作部45之上下的上下閥軸部46、47，如圖14所示般，是形成為具有與閥動作部45相同之外徑的圓筒形狀，且在閥座8的內周面透過微小的間隙成為在非接觸狀態下旋轉自如。在遍及閥動作部45及上下閥軸部46、47、甚至是密封部38的內部，圓柱形狀的空間48是設置成朝向下端部貫穿的狀態。
且，閥動作部45之沿著圓周方向(旋轉方向)的兩端面45a、45b，是使沿著與該中心軸C交叉(正交)之方向的剖面形狀形成為曲面形狀。更詳細的說，閥動作部45，是如圖14所示般，沿著圓周方向的兩端部45a、45b，其與旋轉軸C交叉的剖面形狀是形成為朝向開口部44呈凸形狀的圓弧形狀。兩端部45a、45b的曲率半徑設定為例如閥動作部45之厚度T的1/2。其結果，兩端部45a、45b的剖面形狀成為半圓形狀。
閥動作部45之沿著圓周方向的兩端部45a、45b之與旋轉軸C交叉的剖面形狀，並不限定於圓弧形狀，使沿著圓周方向(旋轉方向)的兩端面45a，45b形成為曲面形狀亦可。關於閥動作部45，如圖15(b)所示般，沿著圓周方向之兩端部45a、45b之與旋轉軸C交叉的剖面形狀，亦可為將位於外周面側之第1曲線部50、和位於內周面側且曲率半徑比第1曲線部50小之第2曲線部51平滑地連接而成之曲線狀。
閥動作部45之沿著圓周方向的兩端部45a、45b，是如圖15所示般，當閥軸34被旋轉驅動而將第1及第2閥口9、18予以開閉之際，在流體之液流中，以從第1及第2閥口9、18之沿著圓周方向的端部突出或退避的方式進行移動(旋轉)而讓第1及第2閥口9、18從開狀態轉移到閉狀態、或是從閉狀態轉移到開狀態。這時，閥動作部45之沿著圓周方向的兩端部45a、45b，為了讓第1及第2閥口9、18的開口面積對於閥軸34的旋轉角度更加呈線性(直線狀)變化，其剖面形狀形成為曲面形狀為佳。
且，閥動作部45之沿著圓周方向的兩端部45a、45b，並不限定於此，如圖16所示般，形成為沿著半徑方向的平面形狀亦可。即使是將閥動作部45之沿著圓周方向的兩端部45a、45b形成為平面形狀的情況，亦可使對於閥軸34的旋轉角度之第1及第2閥口9、18的開口面積以大致線性(直線狀)地變化。
密封部4，如圖3所示般，是將閥軸34密封成液密狀態。密封部4是具有藉由SUS等之金屬形成為圓筒形狀的密封殼體53，密封殼體53具有讓閥軸34插通的插通孔52。密封殼體53，如圖6所示般，是配置於設置在閥本體6之上端面的圓柱形狀之凹部54。密封殼體53，是透過環狀的密封構件55、56來決定與閥軸34之間的位置關係，且構成為透過定位銷58(參照圖5)而對於後述的間隔構件59固定成止轉的狀態。在密封殼體53的內周面，由用於密封閥軸34的O型環等所構成之2個環狀的密封構件55、56分別配置於上下方。作為密封構件55、56，是使用例如乙丙橡膠(EPDM)製的O型環。位在上方的密封構件56，是被按壓構件56a按壓。且，密封殼體53，是利用由O型環等所構成之環狀的密封構件57來對於閥本體6密封。
連結部5，是配置於內設有密封部4的閥本體6和致動器部3之間。連結部5是用於連結閥軸34和讓該閥軸34一體地旋轉之未圖示的旋轉軸。連結部5是包含：配置於密封部4和致動器部3之間的間隔構件59、固定於間隔構件59之上部的接裝板(adapter plate)60、以及連結構件62；連結構件62被收容在以貫穿狀態形成於間隔構件59及接裝板60之內部的圓柱形狀的空間61，且用於連結閥軸34和未圖示的旋轉軸。間隔構件59，是藉由SUS等的金屬形成為與閥本體6具有大致相同的平面形狀但高度較低的角筒狀。間隔構件59，是藉由螺絲固定等的手段固定於閥本體6及接裝板60之雙方。且，接裝板60，是如圖2(c)所示般，藉由SUS等的金屬形成為俯視呈多角形的板狀。接裝板60，是以藉由六角孔螺栓63固定於致動器部3之基座64的狀態來安裝。
連結構件62，如圖3所示般，藉由金屬或具有耐熱性的合成樹脂，或是陶瓷等來形成為圓柱形狀。在閥軸34的上端，以沿水平方向貫穿的方式設置凹槽65。而且，閥軸34是將設在連結構件62的凸部66予以嵌合至凹槽65，藉此連結固定於連結構件62。另一方面，在連結構件62的上端，以沿著水平方向貫穿的方式設置凹槽67。未圖示的旋轉軸，是將未圖示的凸部予以嵌合至設在連結構件62的凹槽67，藉此連結固定於連結構件62。間隔構件59在側面具有開口部68，當從密封構件55、56有液體洩漏時，開口部68可偵知通過插通孔52而洩漏的液體。開口部68設定成，例如其口徑為直徑約8mm的斜內螺紋(Rc1/16)。
致動器部3，如圖2所示般，具備有形成為俯視呈矩形狀的基座64。在基座64的上部，藉由螺絲91固定而裝設有以長方體形狀之箱體的形式構成的外殼90，在外殼90內設有由步進馬達、編碼器等所構成的驅動手段。致動器部3的驅動手段，只要能根據控制訊號而將未圖示的旋轉軸朝期望的方向以既定的精度進行旋轉即可，其構造沒有特別的限定。驅動手段是包含：步進馬達、將該步進馬達的旋轉驅動力透過齒輪等的驅動力傳遞手段傳遞給旋轉軸的驅動力傳遞機構、以及用於檢測旋轉軸之旋轉角度的編碼器等之角度感測器。
又，在圖2中，符號92表示步進馬達側纜線，93表示角度感測器側纜線。該等步進馬達側纜線92及角度感測器側纜線93分別連接於用於控制三通閥型電動閥1之未圖示的控制裝置。
＜三通閥型電動閥的動作＞ 　　本實施形態之三通閥型電動閥1，是如下述般控制流體的流量。
三通閥型電動閥1，是如圖8所示般，在組裝時或使用之際的調整時，從閥本體6暫時拆除第1及第2凸緣構件10、19，而使調整環77、87成為露出於外部的狀態。在該狀態下，使用未圖示的治具來調整調整環77、87對閥本體6的鎖入量，藉此如圖10所示般，使第1及第2閥片70、80對閥本體6之閥座8的突出量變化。在調整環77、87對閥本體6的鎖入量增加的情況，第1及第2閥片70、80的凹部74、84是從閥本體6之閥座8的內周面突出，而使第1及第2閥片70、80的凹部74、84與閥軸34的外周面之間的間隙G1減少，來使第1及第2閥片70、80的凹部74、84與閥軸34的外周面接觸。另一方面，在調整環77、87對閥本體6的鎖入量減少的情況，第1及第2閥片70、80的凹部74、84從閥本體6之閥座8的內周面突出的長度會減少，而使第1及第2閥片70、80的凹部74、84與閥軸34的外周面之間的間隙G1增加。
在本實施形態，第1及第2閥片70、80的凹部74、84與閥軸34的外周面之間的間隙G1是設定成未達10μm。但是，第1及第2閥片70、80的凹部74、84與閥軸34的外周面之間的間隙G1，並不限定於該值，亦可設定成比該值還小的值，例如間隙G1=0μm(接觸狀態)亦可、10μm以上亦可。
三通閥型電動閥1，是如圖1所示般，透過第3凸緣構件27使流體透過未圖示的配管而流入，並透過第1凸緣構件10及第2凸緣構件19使流體透過未圖示的配管而流出。且，三通閥型電動閥1，是如圖13(a)所示般，例如在開始動作前的初始狀態，閥軸34的閥動作部45是成為將第1閥口9閉塞(全閉)，同時將第2閥口18打開(全開)的狀態。
三通閥型電動閥1，是如圖3所示般，若讓設置於致動器部3之未圖示的步進馬達旋轉驅動既定量，未圖示的旋轉軸會對應於步進馬達的旋轉量而被旋轉驅動。三通閥型電動閥1，若旋轉軸被旋轉驅動，連結固定於該旋轉軸的閥軸34會旋轉與旋轉軸的旋轉量(旋轉角)相同的角度。隨著閥軸34的旋轉，閥動作部45會在閥座8的內部旋轉，如圖15(a)所示般，閥動作部45之沿著圓周方向的一端部45a會將第1閥口9逐漸打開，從流入口26流入的流體會流入至閥座8的內部，且從第1凸緣構件10透過第1流出口7而流出。
此時，閥動作部45之沿著圓周方向的另一端部45b，如圖15(a)所示般，是開放著第2閥口18，故從流入口26流入的流體會流入閥座8的內部，並因應閥軸34的旋轉量來分配，且從第2凸緣構件19透過第2流出口17而流出至外部。
三通閥型電動閥1，如圖15(a)所示般，若閥軸34被旋轉驅動而使閥動作部45之沿著圓周方向的一端部45a將第1閥口9逐漸打開的話，會通過閥座8與閥軸34的內部而使流體透過第1及第2閥口9、18來透過第1及第2流出口7、17而供給至外部。
且，在三通閥型電動閥1，因為閥動作部45之沿著圓周方向的兩端部45a、45b形成為剖面曲面形狀或剖面平面形狀，故能使第1及第2閥口9、18的開口面積對於閥軸34的旋轉角度呈線性(直線狀)變化。且，藉由閥動作部45的兩端部45a、45b限制流量之流體應是以接近層流的狀態流動，對應於第1閥口9及第2閥口18的開口面積可將流體的分配比(流量)高精度地控制。
在本實施形態的三通閥型電動閥1，是如上述般，初期成為以閥軸34的閥動作部45使第1閥口9閉塞(全閉)，同時將第2閥口18打開(全開)的狀態。
此時，三通閥型電動閥1，若以閥軸34的閥動作部45使第1閥口9閉塞(全閉)的話，理想上，流體的流量應為零。
但是，三通閥型電動閥1，如圖10所示般，為了防止閥軸34對閥座8的內周面之金屬彼此的擦撞，是在閥軸34的外周面與閥座8的內周面之間中介有微小的間隙而以成為非接觸狀態的方式來配置成旋轉自如。其結果，在閥軸34的外周面與閥座8的內周面之間，形成有微小的間隙G2。因此，三通閥型電動閥1，即使是以閥軸34的閥動作部45使第1閥口9閉塞(全閉)的情況，流體的流量亦不會為零，流體會少量地透過存在於閥軸34的外周面與閥座8的內周面之間的微小的間隙G2而流往第2閥口18側。
但是，在本實施形態的三通閥型電動閥1，如圖10所示般，是在第1及第2閥片70、80設有凹部74、84，並使該凹部74、84從閥座8的內周面往閥軸34側突出，而使閥軸34的外周面與閥座8的內周面之間的間隙G1部分地縮小。
於是，三通閥型電動閥1，即使為了防止閥軸34對閥座8的內周面之金屬彼此的擦撞，而在閥軸34的外周面與閥座8的內周面之間中介有微小的間隙而以成為非接觸狀態的方式來配置成旋轉自如，而使流體從第1閥口9流入存在於閥軸34的外周面與閥座8的內周面之間的微小的間隙G2的時候，亦會被閥軸34的外周面與閥座8的內周面之間的間隙被部分地縮小的區域亦即間隙G1給大幅限制而受到抑制。
因此，在三通閥型電動閥1，與不具備凹部74、84的三通閥型電動閥相較之下，可大幅抑制該三通閥型電動閥1之全閉時的流體洩漏，該等凹部74、84是以將閥軸34和與該閥軸34相對向的第1及第2閥片70、80之間的間隙予以部分地縮小的方式來設置。
較佳為，本實施形態的三通閥型電動閥1，是使第1及第2閥片70、80的凹部74、84與閥軸34的外周面接觸，藉此可大幅縮小間隙G1、G2，使該三通閥型電動閥1之全閉時的流體洩漏被大幅抑制。
且同樣地，三通閥型電動閥1，即使是以閥軸34的閥動作部45使第2閥口18閉塞(全閉)的情況，亦可大幅抑制流體透過第2閥口18而往另一方之第1閥口9側洩漏流出的情況。
此外，在本實施形態，如圖3所示般，在第1及第2閥片70、80之與閥軸34為相反側的面70a、80a，設有第1及第2壓力作用部94、96，該等壓力作用部是在閥軸34的外周面與閥座8的內周面之間透過微小的間隙來使流體的壓力作用。於是，三通閥型電動閥1，如圖13(a)所示般，在開度0％也就是第1閥口9為全閉的附近，以及開度100％也就是第1閥口9為全開的附近，若第1及第2閥口9、18接近全閉的話，從該第1及第2閥口9、18流出之流體的量會大幅減少。伴隨於此，三通閥型電動閥1，在接近全閉狀態的閥口，是使流出之流體的壓力降低。於是，例如在開度0％也就是第1閥口9為全閉時，從流入口26流入有壓力700KPa左右的流體，並維持大致700KPa而從第2閥口18流出。此時，接近全閉之狀態的第1閥口9側，出口側的壓力是降低至例如100KPa左右。其結果，在第2閥口18與第1閥口9之間產生600KPa左右的壓力差。
因此，在沒規劃對策的三通閥型電動閥1，會因第2閥口18與第1閥口9之間的壓力差而使閥軸34往相對壓力較低的第1閥口9側移動(變位)，成為閥軸34單邊碰觸於軸承41的狀態。於是，在往關閉閥軸34的方向旋轉驅動之際的驅動力矩會增大，有產生動作不良之虞。
相對於此，在本實施形態的三通閥型電動閥1，如圖17所示般，在第1及第2閥片70、80之與閥軸34為相反側的面，設有第1及第2壓力作用部94、96，該等壓力作用部是在閥軸34的外周面與閥座8的內周面之間透過微小的間隙來將漏出之流體的壓力作用於第1及第2閥片70、80。於是，在本實施形態的三通閥型電動閥1，即使是在第2閥口18與第1閥口9之間的壓力差發生的情況，相對壓力較高之側的流體壓力會透過閥軸34的外周面與閥座8的內周面之間微小的間隙來作用於第1及第2壓力作用部94、96。其結果，相對地在100KPa左右之壓力較低之側的第1閥片70，是藉由作用於該第1壓力作用部94之相對壓力在100KPa左右之較高之側的流體壓力，來進行作用使閥軸34回到適當的位置。因此，在本實施形態的三通閥型電動閥1，可防止乃至抑制因第2閥口18與第1閥口9之間的壓力差導致閥軸34往相對壓力較低的第1閥口9側移動(變位)的情況，而維持閥軸34被軸承41滑順地支撐的狀態，並可防止乃至抑制將閥軸34往關閉方向旋轉驅動之際之驅動力矩增大的情況。
且，在本實施形態的三通閥型電動閥1，第1閥口9在全開的附近，也就是第2閥口18在接近全閉狀態時亦進行相同動作，而可防止乃至抑制將閥軸34旋轉驅動之際之驅動力矩增大的情況。
[實施形態2] 　　圖18是表示本發明的實施形態2之流量控制閥之一例的三通閥型電動閥。
本實施形態2的三通閥型電動閥1，並非將相同的流體分配成二邊，而是作為將不同之2種類的流體予以混合之混合用的三通閥型電動閥1來構成。
三通閥型電動閥1，如圖18所示般，在閥本體6之一方的側面分別設有：供作為第1流體之低溫側流體流入的第1流入口7、與圓柱形狀的空間所構成的閥座8連通之剖面呈矩形的第1閥口9。在本實施形態，並不是將第1流出口7及第1閥口9直接設在閥本體6，而是將形成第1閥口9的閥口形成構件之一例的第1閥片70、以及形成第1流入口7的第1流路形成構件15予以安裝在閥本體6，藉此設置第1流入口17及第1閥口9。
且，三通閥型電動閥1，在閥本體6之另一方的側面分別設有：供作為第2流體之高溫側流體流入的第2流入口17、與圓柱形狀的空間所構成的閥座8連通之剖面呈矩形的第2閥口18。在本實施形態，並不是將第2流入口17及第2閥口18直接設在閥本體6，而是將形成第2閥口18的閥口形成構件之一例的第2閥片80、以及形成第2流入口17的第2流路形成構件25予以安裝在閥本體6，藉此設置第2流入口17及第2閥口18。
且，三通閥型電動閥1，是在閥本體6的底面開設有供溫度控制用流體流出的流出口26，該溫度控制用流體是使第1及第2流體在閥本體6的內部混合而成的混合流體。
在此，作為第1流體之低溫側流體及作為第2流體之高溫側流體，乃是為了溫度控制用所使用的流體，將溫度相對低的流體稱為低溫側流體，將溫度相對高的流體稱為高溫側流體。因此，低溫側流體及高溫側流體是相對的意思，並不是指絕對溫度低的低溫流體及絕對溫度高的高溫流體。作為低溫側流體及高溫側流體可適當地採用，例如在壓力0～1MPa、0～80℃左右的溫度範圍內被調整成0～30℃左右之溫度的水(純水等)、及被調整成50～80℃左右之溫度的水(純水)等。且，作為低溫側流體及高溫側流體可使用：例如在-20～+120℃左右的溫度範圍內，在-20℃左右的溫度也不會凍結且在+120℃左右也不會沸騰之Fluorinert(註冊商標)等的氟系惰性液體、乙二醇等的流體。
其他的構造及作用，是與前述實施形態1相同，故省略該說明。
[實施例1] 　　圖19是表示運用本發明之實施形態1之流量控制用三方閥的恆溫維持裝置(冷卻裝置)的概念圖。
該冷卻裝置100，例如使用於進行電漿蝕刻處理等之半導體製造裝置，用於將作為溫度控制對象W的一例之半導體晶圓等的溫度維持一定溫度。半導體晶圓等的溫度控制對象W，當接受電漿蝕刻處理等時，隨著電漿的生成、放電等可能發生溫度上昇的情況。
冷卻裝置100是具備構成為載台狀的溫度控制部101，溫度控制部101是作為配置成與溫度控制對象W接觸之溫度控制手段的一例。溫度控制部101之內部具有溫度控制用流路102，溫度控制用流路102是供調整過混合比之低溫側流體及高溫側流體所構成的溫度控制用流體流過。
在溫度控制部101的溫度控制用流路102，透過開閉閥103連接著混合手段111。在混合手段111的一方，連接有低溫測恆溫槽104，在低溫側恆溫槽104貯藏有被調整成預定之低溫側之設定溫度的低溫流體。從低溫側恆溫槽104藉由第1泵105朝向三通閥型電動閥1供給低溫側流體。且，在混合手段111的另一方，連接有高溫側恆溫槽106，在高溫側恆溫槽106貯藏有被調整成預定之高溫側之設定溫度的高溫流體。從高溫側恆溫槽106藉由第2泵107朝向三通閥型電動閥1供給高溫側流體。混合手段111，是透過開閉閥103而連接於溫度控制部101的溫度控制用流路102。
且，在溫度控制部101之溫度控制用流路102的流出側設置回流用的配管，透過分配用的流量控制用三通閥1而分別連接於低溫側恆溫槽104及高溫側恆溫槽106。
該冷卻裝置100，是使用將流過溫度控制部101之溫度控制用流路102的控制用流體分別分配至低溫側恆溫槽104與高溫側恆溫槽106用的三通閥型電動閥1。三通閥型電動閥1，是藉由步進馬達110使閥軸34旋轉驅動，藉此控制分別分配至低溫側恆溫槽104與高溫側恆溫槽106的控制用流體之流量。
又，在從低溫側恆溫槽104利用第1泵105供給之低溫側流體、和從高溫側恆溫槽106利用第2泵107供給之高溫側流體的混合部111，是使用有控制各低溫側流體及高溫側流體的流量之後進行適當混合的混合手段。作為混合手段，當然可如上述般，使用混合用的三通閥型電動閥1。
[實施例2] 　　圖20是表示運用本發明之實施形態2之流量控制用三方閥的恆溫維持裝置(冷卻裝置)的概念圖。
在溫度控制部101的溫度控制用流路102，透過開閉閥103連接有三通閥型電動閥1。在三通閥型電動閥1之第1凸緣構件10連接著低溫側恆溫槽104，在低溫側恆溫槽104貯藏有被調整成預定之低溫側之設定溫度的低溫流體。從低溫側恆溫槽104藉由第1泵105朝向三通閥型電動閥1供給低溫側流體。且，在三通閥型電動閥1之第2凸緣部19連接有高溫側恆溫槽106，在高溫側恆溫槽106貯藏有被調整成預定之高溫側之設定溫度的高溫流體。從高溫側恆溫槽106藉由第2泵107朝向三通閥型電動閥1供給高溫側流體。三通閥型電動閥1的第3凸緣構件27，是透過開閉閥103連接於溫度控制部101的溫度控制用流路102。
且，在溫度控制部101之溫度控制用流路102的流出側設置回流用的配管，而分別連接於低溫側恆溫槽104及高溫側恆溫槽106。
三通閥型電動閥1，是具備用於將閥軸34進行旋轉驅動的步進馬達108。且，在溫度控制部101設置用於檢測該溫度控制部101之溫度的溫度感測器109。溫度感測器109連接於未圖示的控制裝置，控制裝置是控制三通閥型電動閥1之步進馬達108的驅動。
冷卻裝置100是如圖20所示般，利用溫度感測器109偵知溫度控制對象W的溫度，根據該溫度感測器109的偵知結果而藉由控制裝置控制三通閥型電動閥1之步進馬達108的旋轉，藉此將溫度控制對象W的溫度控制成與預定的設定溫度相同的溫度。
三通閥型電動閥1是利用步進馬達108將閥軸34進行旋轉驅動，藉此控制從低溫側恆溫槽104利用第1泵105供給之低溫側流體、和從高溫側恆溫槽106利用第2泵107供給之高溫側流體的混合比，而控制從三通閥型電動閥1透過開閉閥103供給至溫度控制部101之溫度控制用流路102的低溫側流體和高溫側流體所混合成之溫度控制用流體的溫度。
這時，三通閥型電動閥1，可對應於閥軸34的旋轉角而將低溫側流體和高溫側流體的混合比進行高精度地控制，能夠將溫度控制用流體的溫度實施微調。因此，使用本實施形態之三通閥型電動閥1的冷卻裝置100，讓低溫側流體和高溫側流體的混合比經由控制而被調整成既定之溫度的溫度控制用流體流到溫度控制部101之溫度控制用流路102，而能將溫度控制部101所接觸之溫度控制對象W的溫度控制為所期望的溫度。 [產業上的可利用性]
提供流量控制閥及使用其之溫度控制裝置，可抑制閥體與閥口形成構件的接觸所起因之閥體之驅動力矩的上昇。
1‧‧‧三通閥型電動閥2‧‧‧閥部3‧‧‧致動器部4‧‧‧密封部5‧‧‧連結部6‧‧‧閥本體7‧‧‧第1流入口8‧‧‧閥座9‧‧‧第1閥口10‧‧‧第1凸緣構件11‧‧‧六角孔螺栓12‧‧‧凸緣部13‧‧‧插入部14‧‧‧配管連接部15‧‧‧O型環16‧‧‧去角部17‧‧‧第2流入口18‧‧‧第2閥口19‧‧‧第2凸緣構件20‧‧‧六角孔螺栓21‧‧‧凸緣部22‧‧‧插入部23‧‧‧配管連接部34‧‧‧閥軸35‧‧‧閥體部45‧‧‧閥動作部45a、45b‧‧‧兩端部70、80‧‧‧第1及第2閥片74、84‧‧‧凹部94、96‧‧‧第1及第2壓力作用部
圖1為表示本發明的實施形態1之流量控制用三通閥的一例之三通閥型電動閥(motor valve)的外觀立體圖。
圖2為表示本發明的實施形態1之流量控制用三通閥的一例之三通閥型電動閥之前視圖、右側視圖及致動器部的仰視圖。 　　圖3為表示本發明的實施形態1之流量控制用三通閥的一例之三通閥型電動閥之圖2(b)的A-A線剖面圖。 　　圖4為表示本發明的實施形態1之流量控制用三通閥的一例之三通閥型電動閥之圖2(a)的B-B線剖面圖。 　　圖5為表示本發明的實施形態1之流量控制用三通閥的一例之三通閥型電動閥之圖2(a)的C-C線剖面圖。 　　圖6為表示閥本體的剖面構造圖。 　　圖7為表示本發明的實施形態1之流量控制用三通閥的一例之三通閥型電動閥的主要部分之剖面立體圖。 　　圖8為表示本發明的實施形態1之流量控制用三通閥的一例之三通閥型電動閥的主要部分之分解立體圖。 　　圖9為表示閥片的構造圖。 　　圖10為表示閥片與閥軸之間關係的構造圖。 　　圖11為表示波形墊圈的構造圖。 　　圖12為表示調整環的立體構造圖。 　　圖13為表示閥軸之動作的構造圖。 　　圖14為表示閥軸的構造圖。 　　圖15為表示閥軸之動作的構造圖。 　　圖16為表示閥軸之動作的構造圖。 　　圖17為表示作為本發明之實施形態1之流量控制用三通閥之一例的三通閥型電動閥之動作的剖面構造圖。 　　圖18為表示作為本發明之實施形態2之流量控制用三通閥之一例的三通閥型電動閥的剖面構造圖。 　　圖19為表示運用本發明的實施形態1之流量控制用三通閥的一例之三通閥型電動閥之恆溫維持裝置(冷卻器(chiller)裝置)的概念圖。 　　圖20為表示運用本發明的實施形態2之流量控制用三通閥的一例之三通閥型電動閥之恆溫維持裝置(冷卻器(chiller)裝置)的概念圖。
2‧‧‧閥部
6‧‧‧閥本體
7‧‧‧第1流入口
8‧‧‧閥座
9‧‧‧第1閥口
10‧‧‧第1凸緣構件
11‧‧‧六角孔螺栓
13‧‧‧插入部
13a‧‧‧O型環
13b‧‧‧凹槽
14‧‧‧配管連接部
15、15a‧‧‧O型環
17‧‧‧第2流入口
18‧‧‧第2閥口
19‧‧‧第2凸緣構件
20‧‧‧六角孔螺栓
21‧‧‧凸緣部
22‧‧‧插入部
22a‧‧‧O型環
22b‧‧‧凹槽
23‧‧‧配管連接部
25‧‧‧第2流路形成構件
25a‧‧‧O型環
34‧‧‧閥軸
44‧‧‧開口部
48‧‧‧空間
70‧‧‧第1閥片
71‧‧‧角筒部
72‧‧‧圓筒部
73‧‧‧錐形部
77、87‧‧‧調整環
79‧‧‧錐形部
79a、89a‧‧‧O型環
80‧‧‧第2閥片
94‧‧‧第1壓力作用部
96‧‧‧第2壓力作用部

Claims (9)

  1. 一種流量控制用三通閥，其特徵為，具備：閥本體，其具有閥座，該閥座是由形成有第1閥口和第2閥口之圓柱形狀的空間所構成，該第1閥口是供流體流出且剖面呈矩形，該第2閥口是供前述流體流出且剖面呈矩形；第1及第2閥口形成構件，其安裝於前述閥本體且各自形成前述第1及第2閥口；圓筒形狀的閥體，其旋轉自如地配置在前述閥本體的閥座內，且形成有開口部，該開口部是將前述第1閥口從閉狀態切換成開狀態的同時將前述第2閥口從開狀態切換成閉狀態；壓力作用部，使從前述閥體與前述閥座的間隙漏出之前述流體的壓力作用於前述第1及第2閥口形成構件，而在前述閥體將前述第1及第2閥口予以開閉之際，抑制前述閥體位置的變動；以及驅動手段，其旋轉驅動前述閥體。
  2. 一種流量控制用三通閥，其特徵為，具備：閥本體，其具有閥座，該閥座是由形成有第1閥口和第2閥口之圓柱形狀的空間所構成，該第1閥口是供第1流體流入且剖面呈矩形，該第2閥口是供第2流體流入且剖面呈矩形； 第1及第2閥口形成構件，其安裝於前述閥本體且各自形成前述第1及第2閥口；圓筒形狀的閥體，其旋轉自如地配置在前述閥本體的閥座內，且形成有開口部，該開口部是將前述第1閥口從閉狀態切換成開狀態的同時將前述第2閥口從開狀態切換成閉狀態；壓力作用部，使從前述閥體與前述閥座的間隙漏出之前述第1及第2流體的壓力作用於前述第1及第2閥口形成構件，而在前述閥體將前述第1及第2閥口予以開閉之際，抑制前述閥體位置的變動；以及驅動手段，其旋轉驅動前述閥體。
  3. 如請求項1所記載的流量控制用三通閥，其中，前述壓力作用部，是使從前述閥體與前述閥座的間隙漏出之前述流體的壓力作用於前述第1及第2閥口形成構件之與前述閥體為相反側的面，藉由前述第1及第2閥口形成構件來支撐前述閥體，藉此以從前述第1及第2閥口流出或流入之流體的壓力差來抑制前述閥體之位置的變動。
  4. 如請求項1至3中任一項所記載的流量控制用三通閥，其中，前述壓力作用部，是與流通於前述第1及第2閥口的流體做區隔。
  5. 如請求項1所記載的流量控制用三通閥，其中，前述 第1及第2閥口形成構件，是對於前述閥體在接觸分離的方向移動自如地安裝，且具備調整構件，其將前述第1及第2閥口形成構件之與前述閥體為相反側的面予以推動，藉此調整前述第1及第2閥口形成構件的位置。
  6. 如請求項1所記載的流量控制用三通閥，其中，前述閥本體具備：連接構件，其用來連接對於該閥本體流通流體的構件；以及第1及第2流路形成構件，其以將前述連接構件與前述第1及第2閥口形成構件之間予以密封的狀態來連接。
  7. 如請求項5所記載的流量控制用三通閥，其中，前述調整構件，是透過彈性構件來推動前述第1及第2閥口形成構件，該彈性構件是容許前述第1及第2閥口形成構件對於前述閥體往接觸分離的方向移動。
  8. 一種溫度控制裝置，其特徵為，具備：溫度控制手段，其具有溫度控制用流路，該溫度控制用流路，是供由調整過混合比之低溫側流體及高溫側流體所構成的溫度控制用流體流過；第1供給手段，是供給被調整成低溫側之預定的第1溫度之前述低溫側流體； 第2供給手段，是供給被調整成高溫側之預定的第2溫度之前述高溫側流體；混合手段，是連接於前述第1供給手段與前述第2供給手段，用於將從前述第1供給手段供給之前述低溫側流體和從前述第2供給手段供給之前述高溫側流體予以混合而供給到前述溫度控制用流路；以及流量控制閥，是將流通於前述溫度控制用流路的溫度控制用流體一邊控制流量一邊分配至前述第1供給手段與前述第2供給手段，作為前述流量控制閥，是使用請求項1、3~7中任一項所記載的流量控制用三通閥。
  9. 一種溫度控制裝置，其特徵為，具備：溫度控制手段，其具有溫度控制用流路，該溫度控制用流路，是供由調整過混合比之低溫側流體及高溫側流體所構成的溫度控制用流體流過；第1供給手段，是供給被調整成低溫側之預定的第1溫度之前述低溫側流體；第2供給手段，是供給被調整成高溫側之預定的第2溫度之前述高溫側流體；流量控制閥，是連接於前述第1供給手段與前述第2供給手段，用於將從前述第1供給手段供給之前述低溫側流體和從前述第2供給手段供給之前述高溫側流體的混合比予以調整而流到前述溫度控制用流路， 作為前述流量控制閥，是使用請求項2所記載的流量控制用三通閥。
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