WO2021024641A1 - 流路切換弁 - Google Patents

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WO2021024641A1
WO2021024641A1 PCT/JP2020/025106 JP2020025106W WO2021024641A1 WO 2021024641 A1 WO2021024641 A1 WO 2021024641A1 JP 2020025106 W JP2020025106 W JP 2020025106W WO 2021024641 A1 WO2021024641 A1 WO 2021024641A1
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WO
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valve
chamber
back pressure
flow path
valve body
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PCT/JP2020/025106
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French (fr)
Inventor
近藤　大介
望月　健一
後藤　聡志
Original Assignee
株式会社不二工機
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Publication date
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Priority to CN202080051580.0A priority patent/CN114144607B/zh
Priority to EP20849683.6A priority patent/EP4008937A4/en
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    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/44—Details of seats or valve members of double-seat valves
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    • F16K11/04—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only lift valves
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    • F16K39/02—Devices for relieving the pressure on the sealing faces for lift valves
    • F16K39/022—Devices for relieving the pressure on the sealing faces for lift valves using balancing surfaces

Definitions

  • the present invention relates to a flow path switching valve.
  • a conventional flow path switching valve is disclosed in Patent Document 1.
  • This flow path switching valve has a substantially cylindrical body portion as a valve body.
  • the body portion is provided with a first inflow port, a second inflow port, and an outflow port.
  • a first flow path for flowing a fluid between the first inflow port and the outflow port is provided in the body portion.
  • a first valve seat is provided in the first flow path.
  • a second flow path for flowing a fluid between the second inflow port and the outflow port is provided in the body portion.
  • a second valve seat is provided in the second flow path.
  • a push rod is arranged in the body portion along the axial direction.
  • a first valve body and a second valve body are attached to the push rod.
  • the second valve body comes into contact with the second valve seat to close the second flow path, the first valve body separates from the first valve seat, and the first flow path is opened. ..
  • the push rod is moved in the other direction, the first valve body contacts the first valve seat to close the first flow path, the second valve body separates from the second valve seat, and the second flow path is opened. ..
  • an object of the present invention is to provide a flow path switching valve capable of switching the flow path with a small force.
  • the flow path switching valve of the present invention includes a tubular valve body, a valve rod housed in the valve body along the axial direction, and a first valve attached to the valve body.
  • a flow path switching valve having a body and a second valve body, wherein the valve body is a first back pressure chamber, a first valve chamber, an intermediate chamber, a second valve chamber, and a second back chamber arranged in order in the axial direction. It has a pressure chamber, a first flow path connected to the first valve chamber, a second flow path connected to the second valve chamber, and a third flow path connected to the intermediate chamber.
  • the first valve body When the first valve body is arranged in the first valve chamber, the second valve body is arranged in the second valve chamber, and the valve rod is moved to the first back pressure chamber side, The space between the first valve chamber and the intermediate chamber is opened, the space between the first valve chamber and the first back pressure chamber is closed by the first valve body, and the second valve chamber and the second valve chamber are closed.
  • the space between the back pressure chamber is opened, the space between the second valve chamber and the intermediate chamber is closed by the second valve body, and the valve stem is moved toward the second back pressure chamber, the said The space between the first valve chamber and the first back pressure chamber is opened, the space between the first valve chamber and the intermediate chamber is closed by the first valve body, and the second valve chamber and the intermediate chamber are closed.
  • the space is opened, the space between the second valve chamber and the second back pressure chamber is closed by the second valve body, and the valve body or the valve rod has the first back pressure chamber and the first back pressure chamber. 2 It is characterized in that a pressure equalizing passage that communicates with the back pressure chamber is provided.
  • the valve stem when the valve stem is moved to the first back pressure chamber side, the space between the first valve chamber and the intermediate chamber is opened, and the first valve body opens the first valve chamber and the first back pressure chamber.
  • the space between the second valve chamber and the second back pressure chamber is opened, and the space between the second valve chamber and the intermediate chamber is closed by the second valve body.
  • the valve body or valve rod is provided with a pressure equalizing passage that connects the first back pressure chamber and the second back pressure chamber.
  • valve stem when the valve stem is moved to the second back pressure chamber side, the space between the first valve chamber and the first back pressure chamber is opened, and the space between the first valve chamber and the intermediate chamber is opened by the first valve body. It is closed, the space between the second valve chamber and the intermediate chamber is opened, and the space between the second valve chamber and the second back pressure chamber is closed by the second valve body.
  • the valve body or valve rod is provided with a pressure equalizing passage that connects the first back pressure chamber and the second back pressure chamber.
  • the flow path can be switched with a small force.
  • FIG. 1 It is a perspective view of the flow path switching valve which concerns on one Example of this invention. It is a vertical sectional view of the flow path switching valve of FIG. It is an enlarged sectional view of the valve body of the flow path switching valve of FIG. 1 and the vicinity thereof. It is an enlarged cross-sectional view of the valve body and its vicinity in another state of the flow path switching valve of FIG.
  • FIG. 1 and 2 are a perspective view and a cross-sectional view (longitudinal cross-sectional view) of the flow path switching valve according to the embodiment of the present invention.
  • 3 and 4 are enlarged cross-sectional views of the valve body of the flow path switching valve of FIG. 1 and its vicinity.
  • FIG. 3 shows a state in which the first flow path and the third flow path are communicated with each other.
  • FIG. 4 shows a state in which the second flow path and the third flow path are communicated with each other.
  • the flow path switching valve 1 of this embodiment is a three-way switching valve.
  • the flow path switching valve 1 includes a valve body 5, a valve rod 30, a first valve body 41, a second valve body 42, and a drive device 50.
  • the valve body 5 has a valve housing 10 and lid members 14 and 15.
  • the valve housing 10 is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the valve housing 10 has a first tubular portion 11, a second tubular portion 12, and a third tubular portion 13 extending in a direction orthogonal to the axis L direction.
  • the first tubular portion 11 and the second tubular portion 12 are arranged side by side at intervals in the L direction of the axis.
  • the first tubular portion 11 and the second tubular portion 12 extend in the same direction (to the left in FIGS. 1 and 2).
  • the third tubular portion 13 is arranged between the first tubular portion 11 and the second tubular portion 12 in the L direction of the axis.
  • the third tubular portion 13 extends in the direction opposite to the first tubular portion 11 and the second tubular portion 12 (to the right in FIGS. 1 and 2).
  • a first flow path 11a is provided inside the first tubular portion 11.
  • a second flow path 12a is provided inside the second tubular portion 12.
  • a third flow path 13a is provided inside the third tubular portion 13.
  • the flow path switching valve 1 is used so that the fluid flows into the first flow path 11a and the second flow path 12a, and the fluid flows out from the third flow path 13a.
  • the flow path switching valve 1 may be used so that the fluid flows into the third flow path 13a and flows out from the first flow path 11a or the second flow path 12a.
  • the lid member 14 is attached to the valve housing 10 so as to close the upper end opening of the valve housing 10.
  • the lid member 15 is attached to the valve housing 10 so as to close the lower end opening of the valve housing 10.
  • the valve body 5 has a first back pressure chamber 21, a first valve chamber 22, an intermediate chamber 23, a second valve chamber 24, and a second back pressure chamber 25 that are arranged in order from upper to lower along the axis L direction. ing.
  • the first flow path 11a is connected to the first valve chamber 22.
  • a third flow path 13a is connected to the intermediate chamber 23.
  • a second flow path 12a is connected to the second valve chamber 24.
  • the first back pressure chamber 21 is open to the first valve chamber 22.
  • the second back pressure chamber 25 is open to the second valve chamber 24.
  • the intermediate chamber 23 is open to the first valve chamber 22 and the second valve chamber 24.
  • the valve housing 10 is provided with a first back pressure chamber side valve seat 26, a second back pressure chamber side valve seat 27, a first valve seat 28, and a second valve seat 29.
  • Each valve seat is formed in an annular shape.
  • the first back pressure chamber side valve seat 26 surrounds the opening of the first back pressure chamber 21.
  • the second back pressure chamber side valve seat 27 surrounds the opening of the second back pressure chamber 25.
  • the first valve seat 28 surrounds the opening on the first valve chamber 22 side in the intermediate chamber 23.
  • the second valve seat 29 surrounds the opening on the second valve chamber 24 side in the intermediate chamber 23.
  • the valve rod 30 is housed in the valve body 5 along the axis L direction.
  • the axes of the valve housing 10 and the valve stem 30 coincide with the axis L.
  • the valve stem 30 is movably supported in the axis L direction by the lid members 14 and 15.
  • the upper end portion 30a of the valve stem 30 penetrates the lid member 14 and projects upward.
  • a plunger 53 of the drive device 50 is attached to the upper end portion 30a of the valve stem 30.
  • the valve stem 30 is provided with a pressure equalizing passage 31.
  • the pressure equalizing passage 31 has a vertical passage 32 and a horizontal passage 33.
  • the vertical passage 32 extends in the valve rod 30 in the L direction of the axis.
  • the horizontal passage 33 is connected to the upper end of the vertical passage 32 and extends in a direction orthogonal to the axis L direction.
  • One end 31a of the pressure equalizing passage 31 is open to the first back pressure chamber 21.
  • the other end 31b of the pressure equalizing passage 31 is open to the second back pressure chamber 25.
  • the pressure equalizing passage 31 communicates the first back pressure chamber 21 and the second back pressure chamber 25.
  • the valve main body 5 may be provided with a pressure equalizing passage for communicating the first back pressure chamber 21 and the second back pressure chamber 25.
  • the first valve body 41 and the second valve body 42 are formed in a cylindrical shape.
  • the first valve body 41 and the second valve body 42 are provided with flanges protruding outward at both ends.
  • the first valve body 41 and the second valve body 42 are fixed to the valve rod 30 with the valve rod 30 inserted inward.
  • the first valve body 41 is arranged in the first valve chamber 22.
  • the second valve body 42 is arranged in the second valve chamber.
  • the first valve body 41 and the second valve body 42 are made of, for example, a synthetic resin or a rubber material. Thereby, the loudness of the sound when the first valve body 41 and the second valve body 42 come into contact with each valve seat can be reduced.
  • the first valve body 41 is brought into contact with and separated from the first valve seat 28 to open and close between the first valve chamber 22 and the intermediate chamber 23. That is, the first valve body 41 opens and closes the opening on the first valve chamber 22 side in the intermediate chamber 23.
  • the first valve body 41 is brought into contact with and separated from the first back pressure chamber side valve seat 26, and opens and closes between the first back pressure chamber 21 and the first valve chamber 22. That is, the first valve body 41 opens and closes the opening of the first back pressure chamber 21.
  • the second valve body 42 is brought into contact with and separated from the second valve seat 29 to open and close between the second valve chamber 24 and the intermediate chamber 23. That is, the second valve body 42 opens and closes the opening on the second valve chamber 24 side in the intermediate chamber 23.
  • the second valve body 42 is brought into contact with and separated from the second back pressure chamber side valve seat 27, and opens and closes between the second back pressure chamber 25 and the second valve chamber 24. That is, the second valve body 42 opens and closes the opening of the second back pressure chamber 25.
  • the area of the opening of the first back pressure chamber 21 is the same as the area of the opening on the second valve chamber 24 side in the intermediate chamber 23.
  • the area of the opening of the second back pressure chamber 25 is the same as the area of the opening on the side of the first valve chamber 22 in the intermediate chamber 23.
  • the drive device 50 is an electromagnetic actuator.
  • the drive device 50 is arranged above the valve body 5.
  • the drive device 50 includes a can 51, a suction element 52, a plunger 53, a coil body 54, and a compression coil spring 55.
  • the drive device 50 may use an electric motor to move the valve stem 30 in the L direction of the axis.
  • the can 51 is formed in a cylindrical shape with the upper end closed.
  • the lower end of the can 51 is attached to the lid member 14 of the valve body 5.
  • the suction element 52 is formed in a cylindrical shape.
  • the suction element 52 is fixed to the inside of the can 51.
  • the upper end portion 30a of the valve stem 30 is inserted through the suction element 52.
  • the plunger 53 is formed in a cylindrical shape.
  • the plunger 53 is located inside the can 51 and above the suction element 52.
  • the plunger 53 is fixed to the upper end portion 30a of the valve stem 30.
  • a compression coil spring 55 is arranged between the suction element 52 and the plunger 53.
  • the compression coil spring 55 applies a force in the direction of separating the suction element 52 and the plunger 53 from each other.
  • the coil body 54 is formed in a substantially cylindrical shape.
  • the coil body 54 has a bobbin 54a and a coil 54b made of an electric wire wound around the bobbin 54a.
  • FIGS. 3 and 4 the fluid flowing through the flow path is schematically shown by dots.
  • a region with low dot density indicates a fluid that has flowed into the first flow path 11a.
  • a region with a high density of dots indicates a fluid that has flowed into the second flow path 12a.
  • the thick arrow schematically indicates the flow of the fluid.
  • the plunger 53 of the drive device 50 is moved upward by the compression coil spring 55, and the valve stem 30 is subjected to the first back pressure along the axis L direction. It is moved to the room 21 side.
  • the first valve body 41 separates from the first valve seat 28 and comes into contact with the first back pressure chamber side valve seat 26.
  • the space between the first valve chamber 22 and the intermediate chamber 23 is opened, and the space between the first valve chamber 22 and the first back pressure chamber 21 is closed by the first valve body 41.
  • the second valve body 42 is separated from the second back pressure chamber side valve seat 27 and comes into contact with the second valve seat 29.
  • the space between the second valve chamber 24 and the second back pressure chamber 25 is opened, and the space between the second valve chamber 24 and the intermediate chamber 23 is closed by the second valve body 42.
  • the first flow path 11a and the third flow path 13a communicate with each other via the first valve chamber 22 and the intermediate chamber 23.
  • the fluid that has flowed into the first flow path 11a flows out of the third flow path 13a.
  • the fluid flowing into the second flow path 12a is introduced into the first back pressure chamber 21 via the second valve chamber 24, the second back pressure chamber 25, and the pressure equalizing passage 31.
  • the pressure of the fluid flowing into the second flow path 12a is applied to the surface 41a on the first back pressure chamber 21 side of the first valve body 41 and the surface 42a on the second back pressure chamber 25 side of the second valve body 42. Is added.
  • the pressure applied to the surface 41a and the pressure applied to the surface 42a are opposite to each other. Therefore, the pressure in the axis L direction applied from the fluid flowing into the second flow path 12a is canceled.
  • the second flow path 12a and the third flow path 13a communicate with each other via the second valve chamber 24 and the intermediate chamber 23.
  • the fluid that has flowed into the second flow path 12a flows out of the third flow path 13a.
  • the fluid flowing into the first flow path 11a is introduced into the second back pressure chamber 25 via the first valve chamber 22, the first back pressure chamber 21, and the pressure equalizing passage 31.
  • the pressure of the fluid flowing into the first flow path 11a is applied to the surface 41a on the first back pressure chamber 21 side of the first valve body 41 and the surface 42a on the second back pressure chamber 25 side of the second valve body 42. Is added.
  • the pressure applied to the surface 41a and the pressure applied to the surface 42a are opposite to each other. Therefore, the pressure in the axis L direction applied from the fluid flowing into the first flow path 11a is canceled.
  • the valve rod 30 when the valve rod 30 is moved to the first back pressure chamber 21, the space between the first valve chamber 22 and the intermediate chamber 23 is opened, and the first valve is opened.
  • the body 41 closes the space between the first valve chamber 22 and the first back pressure chamber 21, opens the space between the second valve chamber 24 and the second back pressure chamber 25, and the second valve body 42 closes the second valve.
  • the space between the chamber 24 and the intermediate chamber 23 is closed.
  • the valve stem 30 is provided with a pressure equalizing passage 31 that communicates the first back pressure chamber 21 and the second back pressure chamber 25.
  • the pressure of the fluid in the second flow path 12a becomes the surface 41a on the side of the first back pressure chamber 21 in the first valve body 41 and the surface 42a on the side of the second back pressure chamber 25 in the second valve body 42.
  • the pressure can be canceled by joining.
  • the valve rod 30 is moved to the second back pressure chamber 25 side, the space between the first valve chamber 22 and the first back pressure chamber 21 is opened, and the first valve body 41 and the first valve chamber 22 The space between the intermediate chamber 23 is closed, the space between the second valve chamber 24 and the intermediate chamber 23 is opened, and the space between the second valve chamber 24 and the second back pressure chamber 25 is closed by the second valve body 42. ..
  • the valve stem 30 is provided with a pressure equalizing passage 31 that communicates the first back pressure chamber 21 and the second back pressure chamber 25.
  • the pressure of the fluid in the first flow path 11a becomes the surface 41a on the first back pressure chamber 21 side of the first valve body 41 and the surface 42a on the second back pressure chamber 25 side in the second valve body 42.
  • the pressure can be canceled by joining. Therefore, the force required to move the valve stem 30 can be reduced, and the connection between the first flow path 11a and the second flow path 12a and the third flow path 13a can be switched with a small force.
  • Flow path switching valve 5 ... Valve body, 10 ... Valve housing, 11 ... First tubular portion, 11a ... First flow path, 12 ... Second tubular portion, 12a ... Second flow path, 13 ... Third tubular Part, 13a ... 3rd flow path, 14, 15 ... lid member, 21 ... 1st back pressure chamber, 22 ... 1st valve chamber, 23 ... intermediate chamber, 24 ... 2nd valve chamber, 25 ... 2nd back pressure chamber , 26 ... 1st back pressure chamber side valve seat, 27 ... 2nd back pressure chamber side valve seat, 28 ... 1st valve seat, 29 ... 2nd valve seat, 30 ... valve rod, 30a ... upper end, 31 ... average Pressure passage, 31a ...

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Abstract

【課題】小さい力で流路を切り換えることができる流路切換弁を提供する。 【解決手段】流路切換弁１は、弁棒３０が第１背圧室２１側に移動されると、第１弁体４１によって第１弁室２２と第１背圧室２１との間が閉じられ、第２弁体４２によって第２弁室２４と中間室２３との間が閉じられる。弁棒３０が第２背圧室側に移動されると、第１弁体４１によって第１弁室２２と中間室２３との間が閉じられ、第２弁体４２によって第２弁室２４と第２背圧室２５との間が閉じられる。そして、弁棒３０には、第１背圧室２１と第２背圧室２５とを連通する均圧通路３１が設けられている。

Description

流路切換弁
　本発明は、流路切換弁に関する。
　従来の流路切換弁が特許文献１に開示されている。この流路切換弁は、弁本体としての略円筒状のボデー部を有している。ボデー部は、第１流入口と第２流入口と流出口とが設けられている。ボデー部内には、第１流入口と流出口との間で流体を流通させる第１流路が設けられている。第１流路内には、第１弁座が設けられている。ボデー部内には、第２流入口と流出口との間で流体を流通させる第２流路が設けられている。第２流路内には、第２弁座が設けられている。ボデー部内には、軸方向に沿ってプッシュロッドが配置されている。プッシュロッドには第１弁体と第２弁体とが取り付けられている。プッシュロッドが一方向に移動されると、第２弁体が第２弁座に接して第２流路が閉じられ、第１弁体が第１弁座から離れて第１流路が開かれる。プッシュロッドが他方向に移動されると、第１弁体が第１弁座に接して第１流路が閉じられ、第２弁体が第２弁座から離れて第２流路が開かれる。
特開２０１６－８９９３１号公報
　上述した従来の流路切換弁は、第１流路が開かれかつ第２流路が閉じられている状態において、第２弁体は、第２流入口の流体から第２弁座に押し付ける力が加えられている。そのため、第２流路を開くために第２弁体を第２弁座から離そうとしたときに、プッシュロッドを移動させるために大きな力が必要であった。第２流路が開かれかつ第１流路が閉じられている状態において、第１流路を開くために第１弁体を第１弁座から離そうとしたときも、プッシュロッドを移動させるために大きな力が必要であった。そのため、プッシュロッドを移動させるための強力な駆動装置が必要であった。
　そこで、本発明は、小さい力で流路を切り換えることができる流路切換弁を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の流路切換弁は、筒状の弁本体と、前記弁本体に軸線方向に沿って収容された弁棒と、前記弁棒に取り付けられた第１弁体および第２弁体と、を有する流路切換弁であって、前記弁本体は、軸線方向に順に並ぶ第１背圧室、第１弁室、中間室、第２弁室および第２背圧室と、前記第１弁室に接続された第１流路と、前記第２弁室に接続された第２流路と、前記中間室に接続された第３流路と、を有し、前記第１弁体は、前記第１弁室に配置され、前記第２弁体は、前記第２弁室に配置され、前記弁棒が前記第１背圧室側に移動されると、前記第１弁室と前記中間室との間が開かれ、前記第１弁体によって前記第１弁室と前記第１背圧室との間が閉じられ、前記第２弁室と前記第２背圧室との間が開かれ、前記第２弁体によって前記第２弁室と前記中間室との間が閉じられ、前記弁棒が前記第２背圧室側に移動されると、前記第１弁室と前記第１背圧室との間が開かれ、前記第１弁体によって前記第１弁室と前記中間室との間が閉じられ、前記第２弁室と前記中間室との間が開かれ、前記第２弁体によって前記第２弁室と前記第２背圧室との間が閉じられ、前記弁本体または前記弁棒には、前記第１背圧室と前記第２背圧室とを連通する均圧通路が設けられていることを特徴とする。
　本発明によれば、弁棒が第１背圧室側に移動されると、第１弁室と中間室との間が開かれ、第１弁体によって第１弁室と第１背圧室との間が閉じられ、第２弁室と第２背圧室との間が開かれ、第２弁体によって第２弁室と中間室との間が閉じられる。弁本体または弁棒には、第１背圧室と第２背圧室とを連通する均圧通路が設けられている。これにより、第２流路の流体の圧力が、第１弁体における第１背圧室側の面と、第２弁体における第２背圧室側の面と、に加わって、当該圧力をキャンセルすることができる。また、弁棒が第２背圧室側に移動されると、第１弁室と第１背圧室との間が開かれ、第１弁体によって第１弁室と中間室との間が閉じられ、第２弁室と中間室との間が開かれ、第２弁体によって第２弁室と第２背圧室との間が閉じられる。弁本体または弁棒には、第１背圧室と第２背圧室とを連通する均圧通路が設けられている。これにより、第１流路の流体の圧力が、第１弁体における第１背圧室側の面と、第２弁体における第２背圧室側の面と、に加わって、当該圧力をキャンセルすることができる。そのため、弁棒を移動させるために必要な力を小さくすることができる。
　本発明によれば、小さい力で流路を切り換えることができる。
本発明の一実施例に係る流路切換弁の斜視図である。 図１の流路切換弁の縦断面図である 図１の流路切換弁の弁体およびその近傍の拡大断面図である。 図１の流路切換弁の他の状態における弁体およびその近傍の拡大断面図である。
　以下、本発明の一実施例に係る流路切換弁について、図１～図４を参照して説明する。
　図１、図２は、本発明の一実施例に係る流路切換弁の斜視図および軸線方向に沿う断面図（縦断面図）である。図３、図４は、図１の流路切換弁の弁体およびその近傍の拡大断面図である。図３は、第１流路と第３流路とが連通された状態を示す。図４は、第２流路と第３流路とが連通された状態を示す。
　図１～図４に示すように、本実施例の流路切換弁１は、三方切換弁である。流路切換弁１は、弁本体５と、弁棒３０と、第１弁体４１と、第２弁体４２と、駆動装置５０と、を有している。
　弁本体５は、弁ハウジング１０と、蓋部材１４、１５と、を有している。
　弁ハウジング１０は略円筒状に形成されている。弁ハウジング１０は、軸線Ｌ方向と直交する方向に延びる第１管状部１１と、第２管状部１２と、第３管状部１３と、を有している。第１管状部１１および第２管状部１２は、軸線Ｌ方向に間隔をあけて並べて配置されている。第１管状部１１および第２管状部１２は、同一方向（図１、図２の左方）に延びている。第３管状部１３は、軸線Ｌ方向について第１管状部１１と第２管状部１２との間に配置されている。第３管状部１３は、第１管状部１１および第２管状部１２と反対方向（図１、図２の右方）に延びている。第１管状部１１の内側には、第１流路１１ａが設けられている。第２管状部１２の内側には、第２流路１２ａが設けられている。第３管状部１３の内側には、第３流路１３ａが設けられている。
　本実施例において、流路切換弁１は、第１流路１１ａおよび第２流路１２ａに流体が流れ込み、第３流路１３ａから流体が流れ出すように用いられる。なお、流路切換弁１は、第３流路１３ａに流体が流れ込み、第１流路１１ａまたは第２流路１２ａから流体が流れ出すように用いられてもよい。
　蓋部材１４は、弁ハウジング１０の上端開口を塞ぐように当該弁ハウジング１０に取り付けられている。蓋部材１５は、弁ハウジング１０の下端開口を塞ぐように当該弁ハウジング１０に取り付けられている。
　弁本体５は、軸線Ｌ方向に沿って上方から下方に向かい順に並ぶ第１背圧室２１、第１弁室２２、中間室２３、第２弁室２４および第２背圧室２５を有している。
　第１弁室２２には、第１流路１１ａが接続されている。中間室２３には、第３流路１３ａが接続されている。第２弁室２４には、第２流路１２ａが接続されている。
　第１背圧室２１は第１弁室２２に開口している。第２背圧室２５は、第２弁室２４に開口している。中間室２３は、第１弁室２２および第２弁室２４に開口している。
　弁ハウジング１０には、第１背圧室側弁座２６と、第２背圧室側弁座２７と、第１弁座２８と、第２弁座２９と、が設けられている。各弁座は円環状に形成されている。第１背圧室側弁座２６は、第１背圧室２１の開口を囲んでいる。第２背圧室側弁座２７は、第２背圧室２５の開口を囲んでいる。第１弁座２８は、中間室２３における第１弁室２２側の開口を囲んでいる。第２弁座２９は、中間室２３における第２弁室２４側の開口を囲んでいる。
　弁棒３０は、弁本体５に軸線Ｌ方向に沿って収容されている。弁ハウジング１０および弁棒３０の軸は、軸線Ｌに一致する。弁棒３０は、蓋部材１４、１５によって軸線Ｌ方向に移動可能に支持されている。弁棒３０の上端部３０ａは、蓋部材１４を貫通して上方に突き出している。弁棒３０の上端部３０ａには、駆動装置５０のプランジャー５３が取り付けられている。
　弁棒３０は、均圧通路３１が設けられている。均圧通路３１は、縦通路３２と、横通路３３と、を有している。縦通路３２は、弁棒３０内を軸線Ｌ方向に延びている。横通路３３は、縦通路３２の上端に連設され、軸線Ｌ方向と直交する方向に延びている。均圧通路３１の一端３１ａは、第１背圧室２１に開口している。均圧通路３１の他端３１ｂは、第２背圧室２５に開口している。均圧通路３１は、第１背圧室２１と第２背圧室２５とを連通している。弁棒３０に均圧通路３１を設けることで流路切換弁１をより小型にすることができる。弁棒３０の均圧通路３１に代えて、弁本体５に第１背圧室２１と第２背圧室２５とを連通する均圧通路を設けてもよい。
　第１弁体４１および第２弁体４２は、円筒状に形成されている。第１弁体４１および第２弁体４２は、両端部に外方に突出する鍔部が設けられている。第１弁体４１および第２弁体４２は、弁棒３０が内側に挿通された状態で当該弁棒３０に固定されている。第１弁体４１は第１弁室２２に配置されている。第２弁体４２は第２弁室に配置されている。第１弁体４１および第２弁体４２は、例えば、合成樹脂またはゴム材で構成されている。これにより、第１弁体４１および第２弁体４２が各弁座に接するときの音の大きさを低減することができる。
　第１弁体４１は、第１弁座２８に接離して、第１弁室２２と中間室２３との間を開閉する。すなわち、第１弁体４１は、中間室２３における第１弁室２２側の開口を開閉する。第１弁体４１は、第１背圧室側弁座２６に接離して、第１背圧室２１と第１弁室２２との間を開閉する。すなわち、第１弁体４１は、第１背圧室２１の開口を開閉する。第２弁体４２は、第２弁座２９に接離して、第２弁室２４と中間室２３との間を開閉する。すなわち、第２弁体４２は、中間室２３における第２弁室２４側の開口を開閉する。第２弁体４２は、第２背圧室側弁座２７に接離して、第２背圧室２５と第２弁室２４との間を開閉する。すなわち、第２弁体４２は、第２背圧室２５の開口を開閉する。
　本実施例において、第１背圧室２１の開口の面積は、中間室２３における第２弁室２４側の開口の面積と同一である。また、第２背圧室２５の開口の面積は、中間室２３における第１弁室２２側の開口の面積と同一である。このようにすることで、流体の圧力をより適切にキャンセルすることができ、弁棒３０を移動させるために必要な力をより小さくすることができる。
　駆動装置５０は、電磁式アクチュエータである。駆動装置５０は、弁本体５の上方に配置されている。駆動装置５０は、キャン５１と、吸引子５２と、プランジャー５３と、コイル体５４と、圧縮コイルばね５５と、を有している。なお、駆動装置５０は、電動モーターを用いて弁棒３０を軸線Ｌ方向に移動させるものであってもよい。
　キャン５１は、上端部が塞がれた円筒状に形成されている。キャン５１の下端部は、弁本体５の蓋部材１４に取り付けられている。吸引子５２は、円筒状に形成されている。吸引子５２は、キャン５１の内側に固定されている。吸引子５２には、弁棒３０の上端部３０ａが挿通されている。プランジャー５３は、円筒状に形成されている。プランジャー５３は、キャン５１の内側において吸引子５２の上方に配置されている。プランジャー５３は、弁棒３０の上端部３０ａに固定されている。吸引子５２とプランジャー５３との間には、圧縮コイルばね５５が配置されている。圧縮コイルばね５５は、吸引子５２とプランジャー５３とに対して、互いに離す方向の力を加えている。コイル体５４は、略円筒状に形成されている。コイル体５４は、ボビン５４ａと、ボビン５４ａに巻回された電線からなるコイル５４ｂと、を有している。コイル体５４は、内側にキャン５１が挿通された状態で当該キャン５１に固定されている。
　次に、上述した流路切換弁１の動作の一例について、図３、図４を参照して説明する。図３、図４において、流路を流れる流体をドットで模式的に示す。ドットの密度が低い領域が第１流路１１ａに流れ込んだ流体を示す。ドットの密度が高い領域が第２流路１２ａに流れ込んだ流体を示す。また、図３、図４において、太線の矢印は流体の流れを模式的に示す。
　図３に示すように、駆動装置５０のコイル体５４に通電していない状態において、圧縮コイルばね５５によってプランジャー５３が上方に移動し、弁棒３０が軸線Ｌ方向に沿って第１背圧室２１側に移動される。この状態において、第１弁体４１は、第１弁座２８から離れて第１背圧室側弁座２６に接する。これにより、第１弁室２２と中間室２３との間が開かれ、第１弁体４１によって第１弁室２２と第１背圧室２１との間が閉じられる。また、第２弁体４２は、第２背圧室側弁座２７から離れて第２弁座２９に接する。これにより、第２弁室２４と第２背圧室２５との間が開かれ、第２弁体４２によって第２弁室２４と中間室２３との間が閉じられる。
　図３に示す状態において、第１流路１１ａと第３流路１３ａとが第１弁室２２および中間室２３を介して連通される。第１流路１１ａに流れ込んだ流体は第３流路１３ａから流れ出る。そして、第２流路１２ａに流れ込んだ流体は、第２弁室２４、第２背圧室２５および均圧通路３１を経由して第１背圧室２１に導入される。これにより、第１弁体４１における第１背圧室２１側の面４１ａおよび第２弁体４２における第２背圧室２５側の面４２ａには、第２流路１２ａに流れ込んだ流体の圧力が加わる。面４１ａに加わる圧力と、面４２ａに加わる圧力と、は互いに反対向きとなる。そのため、第２流路１２ａに流れ込んだ流体から加えられる軸線Ｌ方向の圧力がキャンセルされる。
　図４に示すように、駆動装置５０のコイル体５４に通電した状態において、磁化された吸引子５２にプランジャー５３が吸い寄せられて下方に移動し、弁棒３０が軸線Ｌ方向に沿って第２背圧室２５側に移動される。この状態において、第１弁体４１は、第１背圧室側弁座２６から離れて第１弁座２８に接する。これにより、第１弁室２２と第１背圧室２１との間が開かれ、第１弁体４１によって第１弁室２２と中間室２３との間が閉じられる。また、第２弁体４２は、第２弁座２９から離れて第２背圧室側弁座２７に接する。これにより、第２弁室２４と中間室２３との間が開かれ、第２弁体４２によって第２弁室２４と第２背圧室２５との間が閉じられる。
　図４に示す状態において、第２流路１２ａと第３流路１３ａとが第２弁室２４および中間室２３を介して連通される。第２流路１２ａに流れ込んだ流体は第３流路１３ａから流れ出る。そして、第１流路１１ａに流れ込んだ流体は、第１弁室２２、第１背圧室２１および均圧通路３１を経由して第２背圧室２５に導入される。これにより、第１弁体４１における第１背圧室２１側の面４１ａおよび第２弁体４２における第２背圧室２５側の面４２ａには、第１流路１１ａに流れ込んだ流体の圧力が加わる。面４１ａに加わる圧力と、面４２ａに加わる圧力と、は互いに反対向きとなる。そのため、第１流路１１ａに流れ込んだ流体から加えられる軸線Ｌ方向の圧力がキャンセルされる。
　以上より、本実施例の流路切換弁１では、弁棒３０が第１背圧室２１側に移動されると、第１弁室２２と中間室２３との間が開かれ、第１弁体４１によって第１弁室２２と第１背圧室２１との間が閉じられ、第２弁室２４と第２背圧室２５との間が開かれ、第２弁体４２によって第２弁室２４と中間室２３との間が閉じられる。弁棒３０には、第１背圧室２１と第２背圧室２５とを連通する均圧通路３１が設けられている。これにより、第２流路１２ａの流体の圧力が、第１弁体４１における第１背圧室２１側の面４１ａと、第２弁体４２における第２背圧室２５側の面４２ａと、に加わって、当該圧力をキャンセルすることができる。また、弁棒３０が第２背圧室２５側に移動されると、第１弁室２２と第１背圧室２１との間が開かれ、第１弁体４１によって第１弁室２２と中間室２３との間が閉じられ、第２弁室２４と中間室２３との間が開かれ、第２弁体４２によって第２弁室２４と第２背圧室２５との間が閉じられる。弁棒３０には、第１背圧室２１と第２背圧室２５とを連通する均圧通路３１が設けられている。これにより、第１流路１１ａの流体の圧力が、第１弁体４１における第１背圧室２１側の面４１ａと、第２弁体４２における第２背圧室２５側の面４２ａと、に加わって、当該圧力をキャンセルすることができる。そのため、弁棒３０を移動させるために必要な力を小さくすることができ、小さい力で第１流路１１ａおよび第２流路１２ａと第３流路１３ａとの接続を切り換えることができる。
　上記に本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の実施例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、実施例の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の趣旨に反しない限り、本発明の範囲に含まれる。
　１…流路切換弁、５…弁本体、１０…弁ハウジング、１１…第１管状部、１１ａ…第１流路、１２…第２管状部、１２ａ…第２流路、１３…第３管状部、１３ａ…第３流路、１４、１５…蓋部材、２１…第１背圧室、２２…第１弁室、２３…中間室、２４…第２弁室、２５…第２背圧室、２６…第１背圧室側弁座、２７…第２背圧室側弁座、２８…第１弁座、２９…第２弁座、３０…弁棒、３０ａ…上端部、３１…均圧通路、３１ａ…一端、３１ｂ…他端、３２…縦通路、３３…横通路、４１…第１弁体、４１ａ…第１背圧室側の面、４２…第２弁体、４２ａ…第２背圧室側の面、５０…駆動装置、５１…キャン、５２…吸引子、５３…プランジャー、５４…コイル体、５４ａ…ボビン、５４ｂ…コイル、５５…圧縮コイルばね、Ｌ…軸線

Claims (1)

  1. 　筒状の弁本体と、前記弁本体に軸線方向に沿って収容された弁棒と、前記弁棒に取り付けられた第１弁体および第２弁体と、を有する流路切換弁であって、
    　前記弁本体は、軸線方向に順に並ぶ第１背圧室、第１弁室、中間室、第２弁室および第２背圧室と、前記第１弁室に接続された第１流路と、前記第２弁室に接続された第２流路と、前記中間室に接続された第３流路と、を有し、
    　前記第１弁体は、前記第１弁室に配置され、
    　前記第２弁体は、前記第２弁室に配置され、
    　前記弁棒が前記第１背圧室側に移動されると、前記第１弁室と前記中間室との間が開かれ、前記第１弁体によって前記第１弁室と前記第１背圧室との間が閉じられ、前記第２弁室と前記第２背圧室との間が開かれ、前記第２弁体によって前記第２弁室と前記中間室との間が閉じられ、
    　前記弁棒が前記第２背圧室側に移動されると、前記第１弁室と前記第１背圧室との間が開かれ、前記第１弁体によって前記第１弁室と前記中間室との間が閉じられ、前記第２弁室と前記中間室との間が開かれ、前記第２弁体によって前記第２弁室と前記第２背圧室との間が閉じられ、
    　前記弁本体または前記弁棒には、前記第１背圧室と前記第２背圧室とを連通する均圧通路が設けられていることを特徴とする流路切換弁。
     
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