特開 2024-120760 流路切換弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024120760

(43)【公開日】2024-09-05

(54)【発明の名称】流路切換弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 11/076 20060101AFI20240829BHJP

   F16K 27/00 20060101ALI20240829BHJP

【ＦＩ】

F16K11/076 Z

F16K27/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023027791

(22)【出願日】2023-02-24

(71)【出願人】

【識別番号】391002166

【氏名又は名称】株式会社不二工機

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】近藤 大介

(72)【発明者】

【氏名】原 聖一

(72)【発明者】

【氏名】望月 健一

(72)【発明者】

【氏名】原田 貴雄

【テーマコード（参考）】

3H051

3H067

【Ｆターム（参考）】

3H051AA03

3H051BB04

3H051CC11

3H051CC15

3H067AA24

3H067AA32

3H067BB02

3H067BB12

3H067CC32

3H067CC60

3H067DD03

3H067EA05

3H067EC21

3H067EC22

3H067EC25

(57)【要約】      （修正有）

【課題】様々な仕様の流路切換弁を容易に実現できるようにすると共に、流路切換弁の小型化を図る。
【解決手段】流路切換弁１０は、弁室１２の壁面に第一入出口３１及び第二入出口３２が形成され、弁室１２の底面に第三入出口３３が形成された弁本体１４と、弁室１２内に回転自在に配置された弁体１６と、第一入出口３１と連通する第一ポートと、第二入出口３２と連通する第二ポート１２２と、第三入出口３３と連通する第三ポート１２３と、を備えた弁ユニット２０と、弁ユニット２０に連結され、弁体１６を回転させる回転駆動部１８と、を有し、弁ユニット２０の第一ポート及び第二ポート１２２に、他の弁ユニット２０の第一ポート及び第二ポート１２２をそれぞれ接続して連結可能とされている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に弁室が形成されると共に、前記弁室を形成する壁面にそれぞれ流体が出入りする第一入出口及び第二入出口が形成され、前記弁室の底面に第三入出口が形成された弁本体と、前記弁室内に回転自在に配置され、かつ流路が形成された弁体と、前記第一入出口と連通する第一ポートと、前記弁本体を挟んで前記第一ポートに並設され、前記第二入出口と連通する第二ポートと、前記第三入出口と連通し、前記第三入出口と反対側が開口した第三ポートと、を備えた弁ユニットと、
前記弁ユニットに連結され、前記第一入出口、前記第二入出口及び前記第三入出口の連通状態が前記弁体の前記流路を通じて選択的に切り換わるように前記弁体を回転させる回転駆動部と、
を有し、
前記弁ユニットの前記第一ポート及び前記第二ポートに、他の前記弁ユニットの前記第一ポート及び前記第二ポートをそれぞれ接続することで、複数の前記弁ユニットを直列に連結可能とされた、流路切換弁。

【請求項2】

前記第一ポート及び前記第二ポートの一端に雌継手がそれぞれ設けられ、
前記第一ポート及び前記第二ポートの他端に前記雌継手と接続可能な構造の雄継手がそれぞれ設けられた、請求項１に記載の流路切換弁。

【請求項3】

隣り合う前記第一ポートと前記第二ポートの間に空隙が設けられている、請求項１に記載の流路切換弁。

【請求項4】

一の前記弁ユニットに他の前記弁ユニットが直列に連結され、
各々の弁ユニットに設けられた複数の前記回転駆動部の長手方向が、前記弁ユニットの連結方向と交差する方向に設定されている、請求項１に記載の流路切換弁。

【請求項5】

一の前記弁ユニットの前記回転駆動部と反対側に、他の前記弁ユニットを重ねて連結可能とされた、請求項１に記載の流路切換弁。

【請求項6】

一の前記弁ユニットに他の前記弁ユニットが重ねて連結され、
２つの前記弁ユニットにおける２つの前記弁体を１つの前記回転駆動部により回転させる、請求項５に記載の流路切換弁。

【請求項7】

少なくとも４つの前記弁ユニットが直列に連結されている、請求項１～請求項６の何れか１項に記載の流路切換弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流路切換弁に関する。

【背景技術】

【0002】

バルブ本体内に回転する弁体を有し、５以上のポート（管継手）を有する制御弁（流路切換弁）が開示されている（特許文献１参照）。

【0003】

また、流入口と複数の吐出口とを有するハウジングと、流入口に接続されたチャンバと、ハウジングの中に設けられ、固定子に対して移動可能な可動子を有する複数の電磁弁と、を有する流路切替ボックスであって、複数の電磁弁の入口がチャンバに接続され、各電磁弁の出口が各々吐出口に接続され、互いに独立して出口からの流体の吐出の許可と不許可を切替可能とした構造が開示されている（特許文献２参照）。

【0004】

更に、複合弁を複数並置して積み重ね、各々の複合弁の第１の流体の流入口を直接連通させ、各々の複合弁の第１の流体の送出口を直接連通させ、各々の複合弁の第２の流体の流入口を直接連通させ、各々の複合弁の第２の流体の送出口を直接連通させた構造が開示されている（特許文献３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】中国特許出願公開第１１１８２８６８２号明細書

【特許文献2】特開２０２０－９４６２４号公報

【特許文献3】特許第５５６０００６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記した特許文献１又は特許文献２に記載の従来例では、仕様に応じて接続ポートの数や流路の組合せが固定されているため自由度がなく、仕様が変われば設計からやり直す必要が生じると考えられる。

【0007】

また、上記した特許文献３に記載の従来例のように、弁本体同士を複数並置して積み重ねる構成では、例えば貫通ボルトを通すための孔等、弁本体同士を結合するための構造が必要となり、弁本体の小型化が難しくなる。

【0008】

本発明は、複数の弁ユニットを用いて様々な仕様の流路切換弁を容易に実現できるようにすると共に、流路切換弁の小型化を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１の態様に係る流路切換弁は、内部に弁室が形成されると共に、前記弁室を形成する壁面にそれぞれ流体が出入りする第一入出口及び第二入出口が形成され、前記弁室の底面に第三入出口が形成された弁本体と、前記弁室内に回転自在に配置され、かつ流路が形成された弁体と、前記第一入出口と連通する第一ポートと、前記弁本体を挟んで前記第一ポートに並設され、前記第二入出口と連通する第二ポートと、前記第三入出口と連通し、前記第三入出口と反対側が開口した第三ポートと、を備えた弁ユニットと、前記弁ユニットに連結され、前記第一入出口、前記第二入出口及び前記第三入出口の連通状態が前記弁体の前記流路を通じて選択的に切り換わるように前記弁体を回転させる回転駆動部と、を有し、前記弁ユニットの前記第一ポート及び前記第二ポートに、他の前記弁ユニットの前記第一ポート及び前記第二ポートをそれぞれ接続することで、複数の前記弁ユニットを直列に連結可能とされている。

【0010】

この流路切換弁では、回転駆動部により弁体を回転させることで、弁室の第一入出口、第二入出口及び第三入出口の連通状態を、弁体の流路を通じて選択的に切り換えることができる。一の弁ユニットの第一ポート及び第二ポートに、他の弁ユニットの第一ポート及び第二ポートをそれぞれ接続することで、複数の弁ユニットを直列に連結可能とされているので、弁ユニットの組合せにより様々な仕様の流路切換弁を容易に実現できると共に、流路切換弁の小型化を図ることができる。

【0011】

第２の態様は、第１の態様に係る流路切換弁において、前記第一ポート及び前記第二ポートの一端に雌継手がそれぞれ設けられ、前記第一ポート及び前記第二ポートの他端に前記雌継手と接続可能な構造の雄継手がそれぞれ設けられている。

【0012】

この流路切換弁では、第一ポート及び第二ポートの一端に雌継手がそれぞれ設けられ、第一ポート及び第二ポートの他端に雌継手と接続可能な構造の雄継手がそれぞれ設けられている。したがって、例えば一の弁ユニットと他の弁ユニットの第一ポート同士、第二ポート同士を容易に接続することができる。

【0013】

第３の態様は、第１の態様に係る流路切換弁において、隣り合う前記第一ポートと前記第二ポートの間に空隙が設けられている。

【0014】

この流路切換弁では、隣り合う第一ポートと第二ポートの間に空隙が設けられているので、第一ポートを流れる例えば高温流体と第二ポートを流れる例えば低温流体との間での熱移動が生じ難い。このため、意図しない流体の温度変化を抑制できる。

【0015】

第４の態様は、第１の態様に係る流路切換弁において、一の前記弁ユニットに他の前記弁ユニットが直列に連結され、各々の弁ユニットに設けられた複数の前記回転駆動部の長手方向が、前記弁ユニットの連結方向と交差する方向に設定されている。

【0016】

この流路切換弁では、回転駆動部の長手方向が、弁ユニットの連結方向と交差する方向に設定されているので、弁ユニットの連結ピッチを小さくして流路切換弁の外形寸法の増大を抑制できる。

【0017】

第５の態様は、第１の態様に係る流路切換弁において、一の前記弁ユニットの前記回転駆動部と反対側に他の前記弁ユニットを重ねて連結可能とされている。

【0018】

この流路切換弁では、一の弁ユニットの回転駆動部と反対側に、他の弁ユニットを重ねて連結することで、弁ユニットの組合せの自由度を高めることができる。

【0019】

第６の態様は、第５の態様に係る流路切換弁において、一の前記弁ユニットに他の前記弁ユニットが重ねて連結され、２つの前記弁ユニットにおける２つの前記弁体を１つの前記回転駆動部により回転させる。

【0020】

この流路切換弁では、重ねられた２つの弁ユニットにおける２つの弁体を１つの回転駆動部により回転させるので、２つの弁ユニットにそれぞれ回転駆動部を設ける場合と比較して、部品点数の削減とコストの低減を図ることができる。

【0021】

第７の態様は、第１～第６の態様の何れか１態様に係る流路切換弁において、少なくとも４つの前記弁ユニットが直列に連結されている。

【0022】

この流路切換弁では、より多くの仕様の流路切換弁を容易に実現できる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、様々な仕様の流路切換弁を容易に実現できるようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施形態に係る流路切換弁の全体構成を示す斜視図である。

【図2】流路切換弁に貯留タンクが取り付けられた例を示す斜視図である。

【図3】流路切換弁に貯留タンク及びポンプが取り付けられた例を示す斜視図である。

【図4】２つの弁ユニットが重ねられ、２つの弁体を１つの回転駆動部により回転させる流路切換弁を示す部分破断斜視図である。

【図5】弁ユニットを示す部分破断斜視図である。

【図6】弁ユニットを示す部分破断斜視図である。

【図7】弁ユニットを第一流路の雄継手側から見た状態を示す正面図である。

【図8】弁ユニットを第三流路の開口側から見ると共に、第二流路を径方向に切断した状態を示す部分断面図である。

【図9】弁体を示す正面図である。

【図10】弁体を示す底面図である。

【図11】第一流路の途中に設けられた開口部が蓋部材で閉塞された状態を示す拡大断面図である。

【図12】２つの弁ユニットが重ねられた流路切換弁において、一の弁ユニットのうち別の弁ユニットと重ねられる部位が、他の弁ユニットの弁室を閉塞する蓋とされている構成を示す断面図である。

【図13】変形例１に係る流路切換弁を示す断面図である。

【図14】変形例１に係る流路切換弁を示す断面図である。

【図15】変形例２に係る流路切換弁において、６つの弁ユニットが直列に連結された状態を示す断面図である。

【図16】変形例２に係る弁ユニットを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。なお、以下に説明する実施形態において重複する説明及び符号については、省略する場合がある。また、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面に示される、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。

【0026】

また、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、図１の方向矢印表示を基準としており、実際の使用状態での位置、方向を指すものではない。図１において、「Ｕ」は上方向（上側）、「Ｄ」は下方向（下側）、「ＬＨ」は左方向（左側）、「ＲＨ」は右方向（右側）、「Ｆ」は前方向（前側）、「Ｒ」は後方向（後側）を示している。「上下方向」とは、矢印Ｕ方向及び矢印Ｄ方向を意味する。「左右方向」とは、矢印ＬＨ方向及び矢印ＲＨ方向を意味する。そして、「前後方向」とは、矢印Ｆ方向及び矢印Ｒ方向を意味する。

【0027】

図１は、本発明の一実施形態に係る流路切換弁１０の全体構成を示す斜視図である。この流路切換弁１０では、左右方向に３つの弁ユニット２０が連結され、各々の弁ユニット２０の下側に他の弁ユニット２０がそれぞれ重ねられている。つまり６つの弁ユニット２０が組み合わされている。図４は、２つの弁ユニット２０が重ねられ、２つの弁体を１つの回転駆動部により回転させる流路切換弁を示す部分破断斜視図である。この図４は、図１から上下２つの弁ユニット２０を抜き出したものに相当する。図５、図６は、１つの弁ユニット２０を示す部分破断斜視図である。

【0028】

流路切換弁１０は、例えば自動車のエンジンルーム内等を流れる流体の流路を切り換えるロータリー形の三方弁（図５）又は四方弁（図１３、図１４）として使用されるものである。図４から図８に示されるように、流路切換弁１０は、弁ユニット２０と、回転駆動部１８とを有している。

【0029】

［弁ユニット］
弁ユニット２０は、弁本体１４と、弁体１６と、第一ポート１２１と、第二ポート１２２と、第三ポート１２３とを備えている。図５に示される例では、弁ユニット２０は、例えば、第一ポート１２１と第三ポート１２３が連通する状態と、第二ポート１２２と第三ポート１２３が連通する状態と、第一ポート１２１と第二ポート１２２と第三ポート１２３とが互いに非連通の状態とを切り換える三方弁である。

【0030】

（弁本体）
図６において、弁本体１４は、例えば合成樹脂製とされ、内部に弁室１２が形成されている。弁室１２の上方向は開口しており、上方向から後述する弁体１６及び封止部３８が挿入されている。弁室１２を形成する壁面には、例えば互いに対向しそれぞれ流体が出入りする第一入出口３１及び第二入出口３２が形成されている。一例として、第一入出口３１は弁室１２の後方向の壁面に形成され、第二入出口３２は弁室１２の前方向の壁面に形成されている。つまり、第一入出口３１と第二入出口３２は、弁室１２の前後方向に対向している。また、弁室１２の底面には、第三入出口３３が形成されている。

【0031】

（弁体）
図４、図５、図９、図１０において、弁体１６は、例えば合成樹脂から作製されたボール状の部材であり、弁室１２内に回転自在に配置されている。弁体１６の上部には、回転駆動部１８における弁軸２８が差し込まれる差込み穴１６Ａが形成されている。弁軸２８と差込み穴１６Ａとは、弁軸２８の軸方向回りに互いに係合しており、弁軸２８の回転が弁体１６に伝達されるようになっている。差込み穴１６Ａは、例えば弁体１６の流路３６まで貫通している。

【0032】

弁本体１４の第一入出口３１、第二入出口３２及び第三入出口３３を選択的に連通させるべく、言い換えれば、第一入出口３１、第二入出口３２及び第三入出口３３の連通状態を選択的に切り換えるべく、弁体１６の内部には流路（内部流路）３６が設けられている。詳細には、図９に示されるように、弁体１６には、その外周（側部）から流路３６に通じる横穴３６Ａが形成されている。また、弁体１６には、その外周（下部）から流路３６に通じる下穴３６Ｃが形成されている。流路３６は、横穴３６Ａから下穴３６Ｃまで連通している。弁体１６の状態に応じて、横穴３６Ａは、第一入出口３１又は第二入出口３２と対向可能となっている。何れの入出口も、横穴３６Ａが対向していない状態では、弁体１６が後述するシート部材４０に密着して閉じられた状態となる。

【0033】

図９、図１０に示されるように、弁体１６の流路３６には、第三入出口３３に向かう方向（上下方向）に延びるリブ１６Ｂが形成されている。このリブ１６Ｂは、例えば薄板状の突起であり、例えば弁体１６の流路３６における横穴３６Ａの奥側の内壁に形成されている。

【0034】

図４、図５において、弁体１６と第一入出口３１，第二入出口３２との間には、各々の間を封止する封止部３８がそれぞれ設けられている。封止部３８は、例えばシート部材４０とＯリング４２とを有している。シート部材４０は、例えば合成樹脂から作製され、第一入出口３１、第二入出口３２に対応する開口を持つ円環状に形成されている。このシート部材４０は、弁本体１４の内壁面（弁室１２の前後の壁面）における第一入出口３１，第二入出口３２周りにそれぞれ配置されている。弁体１６は、２つのシート部材４０に挟まれており、各々のシート部材４０に接触しながら回転摺動自在に配置されている。

【0035】

シート部材４０と弁本体１４との間は、それぞれＯリング４２により例えば気密的、水密的にシールされている。Ｏリング４２は、例えばシート部材４０に形成されたＯリング溝（図示せず）に取り付けられている。

【0036】

一例として、弁本体１４、及び弁体１６にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を使用し、シート部材４０にＰＴＦＥ（フッ素樹脂）を使用し、Ｏリング４２に合成ゴムを使用することができる。

【0037】

（回転駆動部）
図４において、回転駆動部１８は、弁ユニット２０に連結され、第一入出口３１、第二入出口３２及び第三入出口３３の連通状態が弁体１６の流路を通じて選択的に切り換わるように弁体１６を回転させる装置である。回転駆動部１８は、上側の弁ユニット２０における弁本体１４の上方に配置されている。具体的には、上側の弁本体１４の上には、例えばブラケット２４が固定され、該ブラケット２４の上に回転駆動部１８が例えばねじ２６（図１）を用いて固定されている。上側の弁本体１４の弁室１２における上方向の開口（図５）は、例えばブラケット２４により閉塞されている（図１２）。換言すれば、ブラケット２４が、弁室１２の開口を塞ぐ形状を有している。ブラケット２４は、弁室１２の開口の内側にインロー嵌合した状態で溶着される。ブラケット２４には、凸部３０が設けられている。この凸部３０は、弁本体１４における弁室１２の周囲の縁に対向又は当接する。凸部３０は、溶融代であってもよい。また凸部３０は、ブラケット２４ではなく弁本体１４に設けられていてもよい。

【0038】

回転駆動部１８は、例えばギヤードモータである。この回転駆動部１８には、例えば制御部との通信及び電力供給のための配線が接続されるコネクタ５０が設けられている。回転駆動部１８には、出力軸としての弁軸２８が結合されている。弁軸２８は、ブラケット２４に形成された貫通孔２４Ａに挿通されている。弁軸２８には、Ｏリング２９が取り付けられている。このＯリング２９により、弁軸２８と貫通孔２４Ａとの間の水密性が確保されている。また、弁軸２８の下端は、弁体１６の差込み穴１６Ａ（図５）に差し込まれている。

【0039】

図１から図３において、各々の弁ユニット２０に設けられた複数の回転駆動部１８の長手方向は、弁ユニット２０の連結方向と交差する方向に設定されている。例えば、具体的には、複数の回転駆動部１８の長手方向は、弁ユニット２０の連結方向と直交する方向に設定されている。換言すれば、複数の回転駆動部１８の短手方向が、弁ユニット２０の連結方向となっている。なお、回転駆動部１８の長手方向と弁ユニット２０の連結方向とがなす角度は、隣り合う回転駆動部１８同士が干渉しない範囲で適宜変更することができる。

【0040】

（第一流路、第二流路、第三流路）

【0041】

図４から図６において、第一流路２１、第二流路２２、第三流路２３は、それぞれ第一ポート１２１、第二ポート１２２、第三ポート１２３の内側の流路である。

【0042】

第一流路２１は、例えば両端が開口し、弁室１２の第一入出口３１と連通している。この第一流路２１は、例えば左右方向に直線的に延びている。第一入出口３１は、第一流路２１の途中に接続されている。これにより、第一流路２１と第一入出口３１は、平面視で略Ｔ字形に形成されている（図１３、図１４参照）。

【0043】

第二流路２２は、弁本体１４を挟んで第一流路２１に並設され、例えば両端が開口し、第二入出口３２と連通している。第二流路２２は、例えば左右方向に直線的に延びている。第二入出口３２は、第二流路２２の途中に接続されている。これにより、第二流路２２と第二入出口３２は、平面視で略Ｔ字形に形成されている（図１３、図１４参照）。

【0044】

図１に示されるように、第一流路２１及び第二流路２２の一端には、雌継手５１，５２がそれぞれ設けられている。図５、図６に示されるように、第一流路２１及び第二流路２２の他端には、雄継手６１，６２がそれぞれ設けられている。雄継手６１，６２は、雌継手５１，５２と接続可能な構造とされている。雄継手６１，６２の外周には、環状の溝６１Ａ，６２Ａが形成されている。また、雌継手５１，５２には、例えば一対の弧状のスリット５１Ａ，５２Ａが形成されている。図１３、図１４に示されるように、雄継手６１，６２は、雌継手５１，５２にそれぞれ嵌入され、クリップ３４をスリット５１Ａ，５２Ａを通じて溝６１Ａ，６２Ａに嵌めることで、抜け止めがなされる構造となっている。各継手の接続部分の止水は、例えばＯリング６６により行われる。このような継手構造を有することにより、一の弁ユニット２０の第一流路２１及び第二流路２２に、別の弁ユニット２０の第一流路２１及び第二流路２２をそれぞれ接続して連結可能とされている（図１、図１３、図１４参照）。なお、この継手構造は一例であり、他の任意の継手構造を用いることが可能である。

【0045】

図６から図８、図１３、図１４において、第一流路２１における第一入出口３１との接続部には、第一入出口３１側から第一流路２１の内部に向かって突出する第一突起部７１が設けられている。この第一突起部７１は、例えば第一流路２１に対する第一入出口３１の開口に沿って形成された弧状の突条である。第一突起部７１の範囲は、例えば第一流路２１の内周面における第一入出口３１側の半周未満とされている。左右方向における第一突起部７１の片面は、第一流路２１の内壁の一部を延長した凹面とされている。図示の例では、第一突起部７１は第一入出口３１の左側に設けられている。なお、第一突起部７１が第一入出口３１の右側に設けられていてもよく、第一突起部７１の左右両側に設けられていてもよい。

【0046】

また、第二流路２２における第二入出口３２との接続部には、第二入出口３２側から第二流路２２の内部に向かって突出する第二突起部７２が設けられている。この第二突起部７２は、例えば第二流路２２に対する第二入出口３２の開口に沿って形成された弧状の突条である。第二突起部７２の範囲は、例えば第二流路２２の内周面における第二入出口３２側の半周未満とされている。左右方向における第二突起部７２の片面は、第二流路２２の内壁の一部を延長した凹面とされている。図示の例では、第二突起部７２は第二入出口３２の左側に設けられている。なお、第二突起部７２が第二入出口３２の右側に設けられていてもよく、第二突起部７２の左右両側に設けられていてもよい。

【0047】

図１、図２、図４、図９に示されるように、第一流路２１における例えば第一入出口３１と対向する位置には、蓋体４４で閉塞された副流路４６が設けられていてもよい。蓋体４４と副流路４６の端部との間は、溶着により封止され、またはＯリング４８等のシール部材により止水されている。蓋体４４を取り外すことで、副流路４６を利用することも可能である。副流路４６には、例えば貯留タンク５４を接続することが可能である。弁ユニット２０を上下に重ねた場合には、副流路４６が上下に２つ存在する。この２つの副流路４６を、２つの接続口が設けられた貯留タンク５４に接続することも可能である（図２）。この場合、貯留タンク５４は、各々の接続口に対応し、互いに仕切られた２つの貯留室を有していてもよい。これにより、同じ流体でも温度の異なる流体を別々に貯留できる。

【0048】

また、流路切換弁１０における末端の第一流路２１の雌継手５１又は雄継手６１と、末端の第二流路２２の雌継手５２又は雄継手６２には、それぞれポンプ８１，８２を取り付けることができる。図３に示される例では、ポンプ８１が、上側の弁ユニット２０における第一流路２１の雌継手５１（図２参照）に取り付けられている。また、ポンプ８２が、上側の弁ユニット２０における第二流路２２の雌継手５２に取り付けられている。ポンプ８１は、流体の出入口となる継手９１を有する。また、ポンプ８２は、流体の出入口となる継手９２を有する。ポンプ８１は、継手９１を介して、他の機器からの流体を第一流路２１に供給したり、第一流路２１の流体を他の機器に供給したりすることができる。また、ポンプ８２は、継手９２を介して、他の機器からの流体を第二流路２２に供給したり、第二流路２２の流体を他の機器に供給したりすることができる。

【0049】

図４、図５、図７において、第三流路２３は、第三入出口３３と連通し、第三入出口３３と反対側が開口している。具体的には、第三流路２３は屈曲部２３Ａを有している。第三入出口３３は、屈曲部２３Ａの上方に位置する。第三流路２３の開口側の末端は、例えば屈曲部２３Ａの前方に位置し、例えば第二流路２２より前方に突出している。第三流路２３の開口側の末端には、他の機器への配管に接続可能な例えば雄継手６４が設けられている。

【0050】

図４、図５に示されるように、第三流路２３の屈曲部２３Ａにおける第三入出口３３と対向する部位、つまり第三入出口３３の下方には、例えば球面状の凹部２３Ｂが設けられている。凹部２３Ｂは、略半球面状に形成されている。凹部２３Ｂは、屈曲部２３Ａより前方側の横流路の底２３Ｃよりも下方に窪んでいる。これにより、第三入出口３３から第三流路２３に入った流体の一部は、一度凹部２３Ｂまで落ち込んでから第三流路２３の横流路に入るようになっている。

【0051】

図５に示される例では、凹部２３Ｂの底に貫通孔２３Ｄが形成されている。貫通孔２３Ｄには弁軸５８を通すことが可能となっている（図４）。弁軸５８と貫通孔２３Ｄとの間は、Ｏリング６０により止水されている。下方に他の弁ユニットが重ねられない場合、図４の下側の弁ユニット２０のように、例えば凹部２３Ｂの底に貫通孔２３Ｄのない構造とされる。なお、貫通孔２３Ｄを設けられていても、これを別部材（例えば閉塞部８６とする）で閉塞する構成であってもよい。例えば、閉塞部８６は、温度センサ８４を備えていてもよい。温度センサ８４は、例えば閉塞部８６に支持されており、先端が第三流路２３内に位置するように配置される。閉塞部８６には例えばＯリング８８が取り付けられている。このＯリング８８により、閉塞部８６と貫通孔２３Ｄとの間の水密性が確保されている。温度センサ８４を用いることにより、第三流路２３内の温度を正確に測定できる。

【0052】

（第一ポート、第二ポート、第三ポート）
第一ポート１２１は、第一入出口３１と連通し、弁本体１４から突出する例えば筒状部位である。第二ポート１２２は、第二入出口３２と連通し、弁本体１４から突出する例えば筒状部位である。第三ポート１２３は、第三入出口３３と連通し、弁本体１４から突出する例えば筒状部位である。雌継手５１，５２は、第一ポート１２１及び第二ポート１２２の一端にそれぞれ設けられている。雄継手６１，６２は、第一ポート１２１及び第二ポート１２２の他端にそれぞれ設けられている。換言すれば、第一ポート１２１の一端には雄継手６１が設けられ、第一ポート１２１の他端には雌継手５１が設けられている。また、第二ポート１２２の一端には雄継手６２が設けられ、第二ポート１２２の他端には雌継手５２が設けられている。隣り合う第一ポート１２１と第二ポート１２２の間に、空隙Ｓが設けられていてもよい（図１３、図１４）。

【0053】

一の弁ユニット２０の第一ポート１２１及び第二ポート１２２に、他の弁ユニット２０の第一ポート１２１及び第二ポート１２２をそれぞれ接続することで、複数の弁ユニット２０を直列に連結可能とされている。

【0054】

［弁ユニットの重ね合せ］
図１、図４において、本実施形態では、一の弁ユニット２０の回転駆動部１８と反対側に、他の弁ユニット２０を重ねて連結可能とされている。上側の弁ユニット２０のうち下側の弁ユニット２０と重ねられる部位は、下側の弁ユニット２０の弁室１２を閉塞する蓋６８とされている。この閉塞構造は、図１２におけるブラケット２４による弁室１２の閉塞構造と概ね同様であり、上側の弁本体１４の底部が、下側の弁本体１４における弁室１２の開口の内側にインロー嵌合した状態で溶着される。

【0055】

また、図４に示されるように、一の弁ユニット２０に他の弁ユニット２０を重ねて連結し、２つの弁ユニット２０における２つの弁体１６を１つの回転駆動部１８により回転させる構造であってもよい。この例では、上側の弁ユニット２０の弁軸２８と、下側の弁ユニット２０の弁軸５８とが、連結軸５６により連結されている。連結軸５６は、上側の弁体１６の内部と第三流路２３の縦流路を通って、上下の弁軸２８，５８を連結している。回転駆動部１８で上側の弁軸２８を回転駆動すると、その回転が連結軸５６を介して下側の弁軸５８に伝達され、上下の弁体１６が同期して回転するようになっている。

【0056】

なお、上下の弁ユニット２０に回転駆動部１８をそれぞれ設け、弁体１６の回転制御を別々に行うようにしてもよい。

【0057】

図１において、一の弁ユニット２０における第一流路２１の端部と第二流路２２の端部の中心間距離Ｗが、一の弁ユニット２０に他の弁ユニット２０を重ねて連結した状態における重なり方向での第一流路２１の端部同士の中心間距離Ｈと等しくてもよい。つまり、Ｗ＝Ｈであってもよい。

【0058】

図１、図４に示されるように、弁ユニット２０が重ねられる場合、空隙Ｓは、重ねられた弁ユニット２０の２つの第一ポート１２１同士の間、及び２つの第二ポート１２２同士の間にもそれぞれ形成される。

【0059】

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図４において、本実施形態に係る流路切換弁１０では、回転駆動部１８により弁体１６を回転させることで、弁室１２の第一入出口３１、第二入出口３２及び第三入出口３３の連通状態を、弁体１６の流路３６を通じて選択的に切り換えることができる。第一入出口３１と第二入出口３２が弁室１２を挟んで対向し、弁体１６に横穴３６Ａが１つ形成されているので、流路の切り換えは、弁体１６を１８０°回転させることで行うことができる。

【0060】

一の弁ユニット２０の第一ポート１２１及び第二ポート１２２には、他の弁ユニット２０の第一ポート１２１及び第二ポート１２２をそれぞれ接続することで、複数の弁ユニット２０を直列に連結可能とされているので、弁ユニット２０の組合せにより様々な仕様の流路切換弁を容易に実現できると共に、流路切換弁１０の小型化を図ることができる。

【0061】

具体的には、第一ポート１２１及び第二ポート１２２の一端に雌継手５１，５２がそれぞれ設けられ、第一ポート１２１及び第二ポート１２２の他端に雄継手６１，６２がそれぞれ設けられている。雄継手６１，６２は、雌継手５１，５２とそれぞれ接続可能である。

【0062】

したがって、例えば一の弁ユニット２０と他の弁ユニット２０の第一ポート１２１同士、第二ポート１２２同士を容易に接続することができる。図１５に示されるように、少なくとも４つ、例えば６つの弁ユニット２０を直列に連結してもよい。これにより、より多くの仕様の流路切換弁を容易に実現できる。

【0063】

図１において、例えばＷ＝Ｈであると、重ねられた２つの弁ユニット２０の第一流路２１及び第二流路２２の方向に、他の重ねられた２つの弁ユニット２０を接続して連結する場合に、第一ポート１２１同士、第二ポート１２２同士を接続するだけでなく、第一ポート１２１と第二ポート１２２を接続することも可能となる。つまり、２つの弁ユニット２０を互いに９０°回転させて接続することができる。このため、弁ユニット２０の組合せの自由度を更に高めることができる。なお、２つの弁ユニット２０を互いに回転させる角度は、９０°以外であってもよい。

【0064】

また、弁室１２から第三入出口３３を通じて第三流路２３に流入した流体は、屈曲部２３Ａを通過する。第三流路２３の屈曲部２３Ａにおける第三入出口３３と対向する部位に球面状の凹部２３Ｂが設けられている場合、当該部位に凹部２３Ｂがなく単に屈曲している構成と比較して、流体の抵抗が低減する。このため、第三流路２３における圧力損失を抑制できる。

【0065】

更に、図９、図１０に示されるように、弁体１６の流路３６に、第三入出口３３に向かう方向に延びるリブ１６Ｂが形成されている場合、弁体１６内を流れる流体を整流することができる。弁室１２内への弁体１６の組付け時には、リブ１６Ｂに力を作用させることで、弁体１６の向きを容易に調整することができる。

【0066】

また、図６から図８、図１３、図１４に示されるように、第一流路２１における弁室１２の第一入出口３１との接続部に第一突起部７１が設けられている場合、第一突起部７１で第一流路２１での流体の流れが乱される。これにより、第一流路２１を流れる流体を第一入出口３１へ導くことができる。また、第二流路２２における弁室１２の第二入出口３２との接続部に第二突起部７２が設けられている場合、第二突起部７２で第二流路２２での流体の流れを乱すことで、第二流路２２を流れる流体を第二入出口３２へ導くことができる。このようにして、第一流路２１及び第二流路２２から弁室１２への流体の流入を促進できる。

【0067】

更に、図１、図４に示されるように、一の弁ユニット２０の回転駆動部１８と反対側に、他の弁ユニット２０を重ねて連結可能とすることで、弁ユニット２０の組合せの自由度を高めることができる。

【0068】

一の弁ユニット２０のうち別の弁ユニット２０と重ねられる部位が、他の弁ユニット２０の弁室１２を閉塞する蓋６８とされている場合、一の弁ユニット２０と別の弁ユニット２０を重ねる際に、他の弁ユニット２０の弁室１２を閉塞するための別部品が不要となる。このため、部品点数の増加を抑制すると共に、弁ユニット２０を重ねて連結する際の作業性を高めることができる。

【0069】

重ねられた２つの弁ユニット２０における２つの弁体１６を１つの回転駆動部１８により回転させる場合、２つの弁ユニット２０にそれぞれ回転駆動部１８を設ける場合と比較して、部品点数の削減とコストの低減を図ることができる。

【0070】

また、隣り合う第一ポート１２１と第二ポート１２２の間に空隙Ｓが設けられているので、第一ポート１２１を流れる例えば高温流体と第二ポート１２２を流れる例えば低温流体との間での熱移動が生じ難い。このため、意図しない流体の温度変化を抑制できる。

【0071】

更に、回転駆動部１８の長手方向が、弁ユニット２０の連結方向と交差する方向に設定されているので、弁ユニット２０の連結ピッチを小さくして流路切換弁１０の外形寸法の増大を抑制できる。

【0072】

このように、本実施形態によれば、様々な仕様の流路切換弁を容易に実現できると共に、流路切換弁の小型化を図ることができる。

【0073】

（変形例１）
弁ユニット２０は、三方弁に限られず、図１３、図１４に示されるように、例えば四方弁であってもよい。この場合、弁体１６には、その外周（側部）から横穴３６Ａの中央に合流する横穴３６Ｂが、例えば弁体１６の回転軸線Ｏ１に直交し、かつ横穴３６Ａと直交する方向に形成されている。弁体１６を９０°回転させることで、第一入出口３１と第三入出口３３が連通する状態と、第二入出口３２と第三入出口３３が連通する状態とを切り換えることができる。

【0074】

（変形例２）
図１５に示されるように、変形例２に係る流路切換弁１０において、少なくとも４つの弁ユニット２０が直列に連結されていてもよい。この例では、例えば６つの弁ユニット２０が直列に連結されている。図１５、図１６に示されるように、この弁ユニット２０の第一ポート１２１及び第二ポート１２２の弁本体１４からの突出長さは、図１３、図１４における第一ポート１２１及び第二ポート１２２の突出長さよりも長い。このため、図１６における空隙Ｓは、図１３、図１４における空隙Ｓよりも大きくなっている。

【0075】

また、本変形例のように、第一流路２１における第一入出口３１と対向する位置に副流路４６（図１３、図１４等）を設けない構成としてもよい。

【0076】

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

【0077】

第一ポート１２１及び第二ポート１２２の一端に雌継手５１，５２がそれぞれ設けられ、第一ポート１２１及び第二ポート１２２の他端に、雌継手５１，５２と接続可能な構造の雄継手６１，６２がそれぞれ設けられるものとしたが、このような継手構造を有しない構成であってもよい。

【0078】

第三流路２３の屈曲部２３Ａに凹部２３Ｂが設けられるものとしたが、このような凹部２３Ｂを設けない構成であってもよい。弁体１６の流路３６にリブ１６Ｂが形成されるものとしたが、このようなリブ１６Ｂのない構成であってもよい。

【0079】

第一流路２１における第一入出口３１との接続部に第一突起部７１が設けられ、第二流路２２における第二入出口３２との接続部に第二突起部７２が設けられるものとしたが、第一突起部７１又は第二突起部７２の何れかが設けられていてもよく、第一突起部７１及び第二突起部７２が設けられていなくてもよい（図１５、図１６）。

【0080】

一の弁ユニット２０の回転駆動部１８と反対側に、他の弁ユニット２０を重ねて連結可能であるものとしたが、２つの弁ユニット２０の間に他の部材が介在していてもよい。また、このような連結が可能でなくてもよい。

【0081】

一の弁ユニット２０における第一流路２１の端部と第二流路２２の端部の中心間距離Ｗが、一の弁ユニット２０に他の弁ユニット２０を重ねて連結した状態における重なり方向での第一流路２１の端部同士の中心間距離Ｈと等しいものとした（Ｗ＝Ｈ）が、中心間距離Ｗが中心間距離Ｈと異なっていてもよい。また、上記の流路切換弁では弁ユニット２０を２段に重ねた構成としたが、３段以上重ねてもよい。

【符号の説明】

【0082】

１０ 流路切換弁
１２ 弁室
１４ 弁本体
１６ 弁体
１８ 回転駆動部
２０ 弁ユニット
３１ 第一入出口
３２ 第二入出口
３３ 第三入出口
３６ 流路
１２１ 第一ポート
１２２ 第二ポート
１２３ 第三ポート
Ｓ 空隙

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】