特許 7519128 弁構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-10

(45)【発行日】2024-07-19

(54)【発明の名称】弁構造

(51)【国際特許分類】

   F16K 5/04 20060101AFI20240711BHJP

【ＦＩ】

F16K5/04 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023054755

(22)【出願日】2023-03-30

【審査請求日】2023-04-14

(73)【特許権者】

【識別番号】502345393

【氏名又は名称】株式会社ワイ・ジェー・エス．

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100187827

【弁理士】

【氏名又は名称】赤塚 雅則

(72)【発明者】

【氏名】米澤 育大

(72)【発明者】

【氏名】亀山 修司

【審査官】山崎 孔徳

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－０８９４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０９７９７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３１１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３０１９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０１０４０２５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一の流路（７）と、前記第一の流路（７）と接続する第二の流路（８）と、が形成された本体部（２）と、
前記本体部（２）内に挿入され、軸周りの回転に伴って前記第一の流路（７）と前記第二の流路（８）との間の通水状態と遮断状態を切り替える、前記通水状態において前記第一の流路（７）と前記第二の流路（８）を連通させる連通路（１４）が形成された弁体（３）と、
前記本体部（２）と前記弁体（３）との間に介在する環状のシール部材（５）と、
を有し、前記遮断状態において、前記シール部材（５）によって形成される面の一方側に前記第一の流路（７）が、他方側に前記第二の流路（８）が位置するとともに、前記面の一方側または他方側のいずれかのみに前記第一の流路（７）および前記第二の流路（８）に連通可能な前記連通路（１４）の開口が位置しており、前記第一の流路（７）と前記第二の流路（８）との間が液密的に区画されており、
前記通水状態において前記第一の流路（７）または前記第二の流路（８）の位置に対応するガイド部材貫通孔（２１）と、軸方向の一端側に前記第一の流路（７）および前記第二の流路（８）の中心軸に対して傾斜した傾斜端部（２２）と、が形成され、前記本体部（２）と前記弁体（３）との間に介在するように設けられた、前記弁体（３）を案内する、前記本体部（２）に対し軸周りに回転不能とされたガイド部材（４）をさらに有し、軸方向から前記傾斜端部（２２）に沿うように設けられた前記シール部材（５）が、前記傾斜端部（２２）と前記本体部（２）の内面に形成された段部（２３）との間に形成された溝部に位置している弁構造。

【請求項2】

前記連通路（１４）が、前記弁体（３）の前記本体部（２）への挿入方向に向かって開口する有底凹部（１５）と、前記通水状態において前記有底凹部（１５）から前記ガイド部材貫通孔（２１）の位置に対応して開口する連通路貫通孔（１６）とを有し、前記連通路貫通孔（１６）が前記ガイド部材貫通孔（２１）の形成範囲内に含まれる請求項１に記載の弁構造。

【請求項3】

前記弁体（３）の回転方向において、前記第二の流路（８）内に形成された貫通孔が前記ガイド部材貫通孔（２１）の形成範囲内に含まれており、前記ガイド部材貫通孔（２１）の前記回転方向の内縁に前記本体部（２）の内面が露出している請求項１に記載の弁構造。

【請求項4】

前記本体部（２）が、前記第一の流路（７）と接続する第三の流路（４７）をさらに有し、前記本体部（２）と前記弁体（３）との間に介在して、前記第一の流路（７）と前記第三の流路（４７）を液密的に区画する補助シール部材（４６）が設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の弁構造。

【請求項5】

前記弁体（３）が軸方向に相対回転不能とされた第一弁体（３ａ）と第二弁体（３ｂ）から構成され、前記第一弁体（３ａ）と前記第二弁体（３ｂ）にそれぞれ前記連通路（１４）が形成されており、前記第一の流路（７）が、前記第一弁体（３ａ）側に接続される第一流入路（７ａ）と、前記第二弁体（３ｂ）側に接続される第二流入路（７ｂ）と、からなり、第一通水状態において、前記第一流入路（７ａ）が前記第三の流路（４７）に、前記第二流入路（７ｂ）が前記第二の流路（８）にそれぞれ通じ、前記弁体（３）を軸周りに所定角度回転させた第二通水状態において、前記第一流入路（７ａ）が前記第二の流路（８）に、前記第二流入路（７ｂ）が前記第三の流路（４７）にそれぞれ通じるように構成された請求項４に記載の弁構造。

【請求項6】

第一の流路（７）と、前記第一の流路（７）と接続する第二の流路（８）と、が形成された本体部（２）と、
前記本体部（２）内に挿入され軸方向への移動に伴って前記第一の流路（７）と前記第二の流路（８）との間の通水状態と遮断状態を切り替える、前記通水状態において前記第一の流路（７）と前記第二の流路（８）を連通させる連通路（１４）が形成された弁体（３）と、
前記本体部（２）と前記弁体（３）との間に介在する環状のシール部材（５）と、
を有し、前記遮断状態において、前記シール部材（５）によって形成される面の一方側に前記第一の流路（７）が、他方側に前記第二の流路（８）が位置するとともに、前記面の一方側または他方側のいずれかのみに前記第一の流路（７）および前記第二の流路（８）に連通可能な前記連通路（１４）の開口が位置しており、前記第一の流路（７）と前記第二の流路（８）との間が液密的に区画されており、
前記通水状態において前記第一の流路（７）または前記第二の流路（８）の位置に対応するガイド部材貫通孔（２１）と、軸方向の一端側に前記第一の流路（７）および前記第二の流路（８）の中心軸に対して傾斜した傾斜端部（２２）と、が形成され、前記本体部（２）と前記弁体（３）との間に介在するように設けられた、前記弁体（３）を案内する、前記本体部（２）に対し軸周りに回転不能とされたガイド部材（４）をさらに有し、軸方向から前記傾斜端部（２２）に沿うように設けられた前記シール部材（５）が、前記傾斜端部（２２）と前記本体部（２）の内面に形成された段部（２３）との間に形成された溝部に位置している弁構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、温水暖房装置の排水部などに採用される弁構造に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、温水を熱媒体として利用する暖房装置においては、暖房回路を構成する鉄管から剥離して温水中に混入し、暖房回路に設けられた異物除去装置によって捕獲された鉄粉や錆などの異物を定期的に暖房回路の外に排出する必要がある。この異物排出のために、例えば下記特許文献１、２に示すドレンコック構造を採用することができる。これらは、タンクの下端に設けられたドレンパイプの先端にドレンコックをねじ込んでこのドレンパイプを閉塞する一方で、ドレンコックを緩めることによって、ドレンパイプに形成されたドレン排出路から水とともに異物を排出するように構成されている。

【0003】

特許文献１、２に係る構成は、ねじ式のドレンコックを複数回回転させることで軸方向に移動させて排出路を開放する必要があり、作業が煩雑になりやすい。そこで、ねじ式のドレンコックの代わりに、例えば図２４に示す弁構造１００のように、軸周りに１８０度回転することによって本体部１０１の流入路１０２と排出路１０３との間の通水状態と遮断状態を切り替える弁体１０４を採用し、異物の排出作業を簡便に行い得るようにすることが考えられる。この弁体１０４の内部には、通水状態において流入路１０２と排出路１０３を連通する連通路１０５が形成されており、その軸方向の両端外周には、本体部１０１の内周と弁体１０４の外周との間に介在する環状のシール部材１０６が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－２２３６４４号公報

【文献】特開２００３－８３６９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

図２４に示した構成においては、弁構造１００の遮断状態において、連通路１０５に形成された連通路貫通孔１０７から本体部１０１の内周と弁体１０４の外周との間の隙間を通って流体が漏出するおそれがある（図２４中の矢印ｆを参照）。そこで、この発明は、弁体の遮断状態において流体が排出路から漏出するのを防止することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するため、この発明においては、
第一の流路と、前記第一の流路と接続する第二の流路と、が形成された本体部と、
前記本体部内に挿入され、軸周りの回転または軸方向への移動に伴って前記第一の流路と前記第二の流路との間の通水状態と遮断状態を切り替える、前記通水状態において前記第一の流路と前記第二の流路を連通させる連通路が形成された弁体と、
前記本体部と前記弁体との間に介在する環状のシール部材と、
を有し、前記遮断状態において、前記シール部材によって形成される面の一方側に前記第一の流路が、他方側に前記第二の流路が位置するとともに、前記面の一方側または他方側のいずれかのみに前記第一の流路および前記第二の流路に連通可能な前記連通路の開口が位置しており、前記第一の流路と前記第二の流路との間が液密的に区画された弁構造を構成した。

【0007】

このようにすると、遮断状態において、連通路内の流体は、シール部材によって形成される面の一方側から他方側、すなわち、第一の流路側から第二の流路側に到達することができないため、遮断状態における流体の漏出を防止することができる。

【0008】

前記構成においては、前記通水状態において前記第一の流路または前記第二の流路の位置に対応するガイド部材貫通孔と、軸方向の一端側に前記第一の流路および前記第二の流路の中心軸に対して傾斜した傾斜端部と、が形成され、前記本体部と前記弁体との間に介在するように設けられた、前記弁体を案内する、前記本体部に対し軸周りに回転不能とされたガイド部材をさらに有し、軸方向から前記傾斜端部に沿うように設けられた前記シール部材が、前記傾斜端部と前記本体部の内面に形成された段部との間に形成された溝部に位置している構成とすることができる。

【0009】

このようにすると、弁体の軸周りの回転に伴ってシール部材が回転しないため、シール部材が第二の流路を横切ることに起因するこのシール部材にかかる負荷を防止して、シール部材の長寿命化を図ることができる。

【0010】

前記ガイド部材を設けた構成においては、前記連通路が、前記弁体の前記本体部への挿入方向に向かって開口する有底凹部と、前記通水状態において前記有底凹部から前記ガイド部材貫通孔の位置に対応して開口する連通路貫通孔とを有し、前記連通路貫通孔が前記ガイド部材貫通孔の形成範囲内に含まれる構成とすることができる。

【0011】

このようにすると、弁体を通水状態としたときに、ガイド部材貫通孔の中心と連通路貫通孔の中心が多少ずれていたとしても流体がスムーズに排出路に向かって流れるため、ガイド部材貫通孔の内縁に流体中の異物（鉄粉や錆など）が付着してトラブルの原因となるのを防止することができる。

【0012】

前記ガイド部材を設けた構成においては、前記弁体の回転方向において、前記第二の流路内に形成された貫通孔が前記ガイド部材貫通孔の形成範囲内に含まれており、前記ガイド部材貫通孔の前記回転方向の内縁に前記本体部の内面が露出している構成とすることができる。

【0013】

このようにすると、弁開度が比較的小さいときに高速で噴射される流体が、本体部の内面に一旦衝突してその勢いが弱められるため、第二の流路から排出される流体が周囲に飛び散るのを抑制することができる。

【0014】

前記のすべての構成においては、前記本体部が、前記第一の流路と接続する第三の流路をさらに有し、前記本体部と前記弁体との間に介在して、前記第一の流路と前記第三の流路を液密的に区画する補助シール部材が設けられている構成とすることができる。

【0015】

このようにすると、各流路の間で高い液密性を有する三方弁を構成することができる。

【0016】

前記第三の流路を有する構成においては、前記弁体が軸方向に相対回転不能とされた第一弁体と第二弁体から構成され、前記第一弁体と前記第二弁体にそれぞれ前記連通路が形成されており、前記第一の流路が、前記第一弁体側に接続される第一流入路と、前記第二弁体側に接続される第二流入路と、からなり、第一通水状態において、前記第一流入路が前記第三の流路に、前記第二流入路が前記第二の流路にそれぞれ通じ、前記弁体を軸周りに所定角度回転させた第二通水状態において、前記第一流入路が前記第二の流路に、前記第二流入路が前記第三の流路にそれぞれ通じるように構成することができる。

【0017】

このようにすると、各流路の間で高い液密性を有する四方弁を構成することができる。

【0018】

また、上記のガイド部材を設けた構成とする代わりに、前記弁体の外周に前記第一の流路および前記第二の流路の中心軸に対して傾斜した傾斜周溝が形成されており、前記傾斜周溝に前記シール部材が設けられている構成とすることもできる。

【0019】

このようにすると、第一の流路と第二の流路を液密的に隔離するシール部材を簡便に設けることができる。

【発明の効果】

【0020】

この発明の上記構成によると、弁構造の遮断状態において流体が排出路から漏出するのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】この発明に係る弁構造の第一実施形態（通水状態）を示す断面図

【図2】図１に示す弁構造の要部の部分断面図

【図3】図１に示す弁構造の分解斜視図

【図4】図１に示す弁構造の遮断状態を示す要部の断面図

【図5】図１に示す弁構造の排出路の拡大断面図

【図6】図１に示す弁構造の要部を切断した斜視図

【図7】図１に示す弁構造の弁体の第一変形例を示し、（ａ）は底面図、（ｂ）は断面図

【図8】図１に示す弁構造の弁体の第二変形例を示し、（ａ）は通水状態、（ｂ）は遮断状態

【図9】図１に示す弁構造の弁体の第三変形例を示し、（ａ）は通水状態、（ｂ）は遮断状態

【図10】図１に示す弁構造のガイド部材の変形例を示し、（ａ）はガイド部材貫通孔を長孔としたものの底面図、（ｂ）はガイド部材貫通孔と周方向に隣り合う透孔を形成したものの斜視図、（ｃ）はガイド部材貫通孔を長孔とするとともに傾斜端部のガイド部材貫通孔と周方向に隣り合う位置に間隙部を形成したものの斜視図

【図11】図１に示す弁構造のガイド部材の変形例を示し、（ａ）は図９（ｂ）に示したガイド部材貫通孔と透孔を全体的に連結して全体を１個のガイド部材貫通孔としたものの斜視図、（ｂ）はガイド部材貫通孔に内径側ほど拡径するテーパを形成したものの断面図、（ｃ）はガイド部材貫通孔に外径側ほど拡径するテーパを形成したものの断面図

【図12】図１に示す弁構造の排出栓の変形例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図

【図13】この発明に係る弁構造の第二実施形態の分解斜視図（変形Ｏリング）

【図14】この発明に係る弁構造の第三実施形態を示す断面図であって、（ａ）は通水状態、（ｂ）は遮断状態

【図15】この発明に係る弁構造の第四実施形態を示す断面図であって、（ａ）は第一排出路の遮断状態、（ｂ）は第二排出路の遮断状態

【図16】この発明に係る弁構造の第五実施形態を示す断面図であって、（ａ）は第一弁体による第一排出路および第二弁体による第二排出路の遮断状態、（ｂ）は第一弁体による第二排出路および第二弁体による第一排出路の遮断状態

【図17】図１６（ａ）中のＸＶＩI－ＸＶＩI線に沿う断面図

【図18】図１６（ａ）（ｂ）に示す弁構造の変形例を示す断面図であって、（ａ）は第一弁体による第一排出路および第二弁体による第二排出路の遮断状態、（ｂ）は第一弁体による第二排出路および第二弁体による第一排出路の遮断状態

【図19】この発明に係る弁構造の第六実施形態を示す断面図であって、（ａ）は通水状態、（ｂ）は遮断状態

【図20】図１９（ａ）（ｂ）に示す弁構造の第一変形例を示し、（ａ）は通水状態、（ｂ）は遮断状態

【図21】図１９（ａ）（ｂ）に示す弁構造の第二変形例を示し、（ａ）は通水状態、（ｂ）は遮断状態

【図22】図１に示す弁構造の第一適用例を示す断面図であって、（ａ）は通水状態、（ｂ）は遮断状態

【図23】図１に示す弁構造の第二適用例を示す断面図であって、（ａ）は通水状態、（ｂ）は遮断状態

【図24】一般的な弁構造を示す要部の断面図

【発明を実施するための形態】

【0022】

この発明に係る弁構造１の第一実施形態を図面に基づいて説明する。この弁構造１は、例えば、温水を熱媒体として利用する暖房装置の暖房回路に設けられる異物除去装置に採用され、この異物除去装置によって捕獲された鉄粉や錆などの異物を暖房回路の外に排出する機能を有する。図１から図５に示すように、この弁構造１は、本体部２、弁体３、ガイド部材４、および、シール部材５を主要な構成要素としている。

【0023】

本体部２は、異物除去装置の異物捕獲部６と接続され、異物を含む流体（一般的には水）が流入する第一の流路７としての流入路（以下、第一の流路７と同じ符号を付する。）と、流入路７に対し下向きに接続された第二の流路８としての排出路（以下、第二の流路８と同じ符号を付する。）と、を有する。流入路７は筒状をなし、異物捕獲部６への接続側と反対側の端部は開口している。また、排出路８も筒状をなし、その下端は開口している。流入路７の前記開口近傍には、ピンファスナ９を挿入するための挿入孔１０が形成されている。排出路８の内面には雌ねじ部１１が形成されており、この雌ねじ部１１にねじ式の排出栓１２がねじ込まれている。排出栓１２にはＯリング１３が設けられており、排出路８に排出栓１２をねじ込んだ際の液密が確保される。

【0024】

弁体３は、流入路７の開口（図１に示す流入路７の左側）から本体部２内に挿入される。弁体３の内部には、通水状態において流入路７と排出路８を連通させる連通路１４が形成されている。連通路１４は、弁体３の本体部２への挿入方向に向かって開口する有底凹部１５と、通水状態において排出路８の位置に対応して開口するように有底凹部１５に形成された連通路貫通孔１６と、を有している。連通路貫通孔１６の径方向外側の周縁部には、丸め加工部１７が形成されている。流入路７と排出路８との間の通水状態と遮断状態は、弁体３を軸周りに回転させることによって切り替えられる。通水状態は、連通路貫通孔１６と排出路８の周方向位置が一致した状態であり、遮断状態は、連通路貫通孔１６が排出路８とずれた周方向位置（通常は排出路８とは反対の周方向位置）にある状態である。

【0025】

弁体３の前端部（有底凹部１５の先端）は、本体部２の内面に形成された環状溝１８に軸周りに回転可能に嵌まり込んでいる。弁体３の後端部には、この弁体３を回転させるための六角レンチを差し込むためのレンチ穴１９が形成されるとともに、本体部２の内面と弁体３の外面との間に介在する副シール部材２０が設けられている。本体部２に弁体３を挿入した状態でピンファスナ９を挿入孔１０に嵌め込むことによって、弁体３が本体部２に対し軸方向に移動不能かつ軸周りに回転可能に取り付けられる。なお、本体部２の内面に環状溝１８を形成せずに、本体部２に弁体３が単に挿入された構成とすることもできる。

【0026】

本体部２の内面と弁体３の外面との間には、この内外面の間に介在するようにガイド部材４が設けられている。このガイド部材４は略筒状をなし、その筒面には排出路８の位置に対応するガイド部材貫通孔２１が形成されるとともに、軸方向の一端側には流入路７および排出路８の中心軸に対して約４５度傾斜した傾斜端部２２が形成されている。弁体３は、ガイド部材４によってその軸周りに回転自在に案内される。ガイド部材貫通孔２１の直径は連通路貫通孔１６の直径よりも大きく、連通路貫通孔１６はガイド部材貫通孔２１の形成範囲内に含まれている。なお、連通路貫通孔１６とガイド部材貫通孔２１を同形状とすることもできる。

【0027】

本体部２の内面には、軸方向から傾斜端部２２に臨むように傾斜した段部２３が形成されており、この段部２３と傾斜端部２２との間には、傾斜端部２２に沿って傾斜する環状の溝部が形成されている。ガイド部材４の軸方向の他端側の外周には、径方向外向きに突出する突起部２４が形成されている。本体部２の段部２３に設けられたシール部材５との当接によって、本体部２に対するガイド部材４の軸周りの回転をある程度阻止することができるが、突起部２４を本体部２の内面に形成された凹部に嵌め込むことによって回転防止効果を高めることができる。また、突起部２４を形成することで、弁構造１の組み立て時に、ガイド部材４の周方向の位置決めを容易に行うことができる。なお、この突起部２４は省略できる場合もある。

【0028】

シール部材５は、本体部２の内面と弁体３の外面との間に介在する副シール部材２０と同サイズの環状のＯリングであって、シール部材５の中心が排出路８の軸心を通るように前記溝部内に設けられている。図４に示す遮断状態において、シール部材５によって形成される面（この実施形態の場合は円形状の平面）の一方側に流入路７が、他方側に排出路８が位置するとともに、前記面の一方側のみに流入路７および排出路８に連通可能な連通路１４の開口（有底凹部１５の開口および連通路貫通孔１６）が位置している。すなわち、流入路７と排出路８との間は、シール部材５によって液密的に区画されている。

【0029】

また、排出路８から排出栓１２を取り外した上で、弁体３をその軸周りに１８０度回転させてこの弁体３に形成された連通路貫通孔１６を下向きとし、ガイド部材４に形成されたガイド部材貫通孔２１および排出路８と一致させて通水状態とすることにより、流入路７から排出路８に向かって流体を流すことができる。

【0030】

排出路８には、図５に示すように、その内面の上側に排出栓１２がねじ込まれる雌ねじ部１１が形成されているとともに、その内面の下側に流体の排出方向に延びる複数の凹部２５が形成されている。この凹部２５は、排出栓１２を排出路８にねじ込んだ際にこの排出栓１２に設けられたＯリング１３が接触する排出路８の内面よりも大径となるように形成されている。

【0031】

ガイド部材貫通孔２１は、弁体３の回転方向に延びる長孔状に形成されており、排出路８内に形成された貫通孔（雌ねじ部１１が形成された部分）は、ガイド部材貫通孔２１の形成範囲内に含まれている。これにより、図６に示すように、ガイド部材貫通孔２１の前記回転方向の内縁には、本体部２の内面が露出した状態となっている。

【0032】

第一実施形態に係る弁構造１は、遮断状態において、連通路１４内の流体は、シール部材５によって形成される平面の一方側から他方側、すなわち、流入路７側から排出路８側に到達することができないため、遮断状態における流体の漏出を防止することができる。

【0033】

また、第一実施形態に係る弁構造１は、ガイド部材４の傾斜端部２２と本体部２の段部２３との間に形成された溝部にシール部材５を設けることにより、弁体３の軸周りの回転に伴ってシール部材５が回転しない構成としたため、シール部材５が排出路８を横切ることに起因してシール部材５にかかる負荷を防止して、シール部材５の長寿命化を図ることができる。また、流入路７側からの液圧を受けたシール部材５が傾斜端部２２に当接することによって、このシール部材が所定位置からずれて液密性が低下するのを防止することができる。なお、第一実施形態においては、傾斜端部２２が環状に閉じた構成としたが、傾斜端部２２の上端に切れ目を形成し、この切れ目においてシール部材５と弁体３が直接当接する構成としても同様の効果が発揮される。

【0034】

また、第一実施形態に係る弁構造１は、連通路貫通孔１６の径方向外側の周縁部に丸め加工部１７を形成したので、弁体３の軸周りの回転に伴ってシール部材５が連通路貫通孔１６を横切る際に、シール部材５に負荷がかかりにくく、シール部材５の長寿命化を図ることができる。

【0035】

また、第一実施形態に係る弁構造１は、シール部材５の中心が排出路８の軸心を通っているため、連通路貫通孔１６の位置とガイド部材貫通孔２１の位置との間に多少のずれが生じたとしても、シール部材５による確実な液密状態を確保することができる。また、シール部材５と副シール部材２０を同一サイズとしたので、両者の取り違えによるトラブルを防止することができる。また、このシール部材５は、通常のＯリングを楕円状の溝部に沿うように設けるだけでよいため、通常のＯリングと同等の組み立て性、シール性、耐久性などを確保することができる。なお、シール部材５と副シール部材２０は、異なるサイズとすることもできる。

【0036】

また、第一実施形態に係る弁構造１は、連通路貫通孔１６がガイド部材貫通孔２１の形成範囲内に含まれるようにしたので、連通路貫通孔１６の中心とガイド部材貫通孔２１の中心が多少ずれていたとしても流体がスムーズに排出路８に向かって流れ、ガイド部材貫通孔２１の内縁に流体中の異物（鉄粉や錆など）が付着することに起因するトラブルを防止することができる。

【0037】

また、第一実施形態に係る弁構造１は、弁体３の前端部（有底凹部１５の先端）が、本体部２の内面に形成された環状溝１８に嵌まり込む構成としたので、有底凹部１５の先端を通って本体部２の内面と弁体３の外面との間の隙間に流体中の異物が入り込むのを防止することができる。

【0038】

また、第一実施形態に係る弁構造１は、Ｏリング１３が設けられた排出栓１２を排出路８にねじ込む構成としたので、排出栓１２の取り外し時において排出路８の内面と排出栓１２に設けたＯリング１３との間の接触がなくなった際に、雄ねじが雌ねじ部１１に引っ掛かった状態が維持され、排出路８から排出栓１２が急に外れて流体が噴出するトラブルを防止することができる。

【0039】

また、第一実施形態に係る弁構造１は、排出路８の内面の下側に流体の排出方向に延びる複数の凹部２５を形成したので、排出路８内で流体が下向きに整流され、排出路８から排出される流体の飛び散りを抑制することができる。また、凹部２５の内径を、排出栓１２を排出路８にねじ込んだ際にこの排出栓１２に設けられたＯリング１３が接触する排出路８の内面よりも大径としたので、排出栓１２の着脱の際にＯリング１３が凹部２５に接触しにくく、Ｏリング１３の傷付きを防止することができる。凹部２５の長さ、数、深さなどは、排出路８の内径、流体の流量、流体の種類などを考慮して適宜決定することができる。

【0040】

また、第一実施形態に係る弁構造１は、ガイド部材貫通孔２１を弁体３の回転方向に延びる長孔状に形成することで、ガイド部材貫通孔２１の弁体回転方向の内縁に本体部２の内面が露出した構成としたので、弁開度が比較的小さいときに高速で噴射される流体（図６中の下向きの矢印を参照）が、本体部２の内面に一旦衝突してその勢いが弱められる。このため、排出路８から排出される流体が周囲に飛び散るのを抑制することができる。

【0041】

第一実施形態に係る弁構造１の弁体３の第一変形例を図７（ａ）（ｂ）に示す。第一変形例に係る弁体３は、この弁体３の回転方向に沿って連通路貫通孔１６を跨る架橋部２６が形成されている。この第一変形例に係る弁体３を採用すると、連通路貫通孔１６がシール部材５を横切る際に、シール部材５が架橋部２６に支えられて連通路貫通孔１６内に落ち込まないため、シール部材５に大きな負荷が作用しにくい。このため、シール部材５の長寿命化を図ることができる。

【0042】

第一実施形態に係る弁構造１の弁体３の第二変形例を図８（ａ）（ｂ）に示す。第二変形例に係る弁体３の有底凹部１５の開口近傍には、この有底凹部１５の内外を貫通する窓部２７が形成されている。弁体３の後端部には、この弁体３を軸周りに回転操作するためのレバー部２８が形成されている。本体部２には、レバー部２８の回転角度を所定の範囲内（第二変形例では１８０度の範囲内）に規制するための当接部２９が形成されている。排出路８の軸心は、通水状態において連通路貫通孔１６およびガイド部材貫通孔２１の中心と一致している。第二変形例では、流入路７と排出路８は同軸に接続されているが、流入路７と排出路８を非同軸とした構成とすることもできる。

【0043】

流入路７を流れる流体は、図８（ａ）に示す通水状態において、弁体３の有底凹部１５に形成された窓部２７および弁体３の下端と流入路７の内面との間の隙間を通って連通路１４内に流入し、連通路貫通孔１６およびガイド部材貫通孔２１を通って排出路８側に排出される。この第二変形例に係る弁体３は、通水状態において連通路貫通孔１６およびガイド部材貫通孔２１の中心が一致しているため、流体をスムーズに流入路７側から排出路８側に流すことができる。

【0044】

その一方で、レバー部２８を１８０度回転して、図８（ｂ）に示す遮断状態とすると、シール部材５によって形成される面の一方側に流入路７が、他方側に排出路８が位置するとともに、前記面の一方側のみに流入路７および排出路８に連通可能な連通路１４の開口（連通路貫通孔１６および窓部２７）が位置する。すなわち、流入路７と排出路８との間は、シール部材５によって液密的に区画されている。このため、流体は流入路７側から排出路８側に到達することができず、流体の漏出を防止することができる。

【0045】

第一実施形態に係る弁構造１の弁体３の第三変形例を図９（ａ）（ｂ）に示す。第三変形例に係る弁体３の有底凹部１５には、この弁体３の周方向両端で回転軸方向の幅が小さく、周方向中央でその幅が最大となる形状（切り欠き形状）の連通路貫通孔１６が形成されている。連通路貫通孔１６の回転軸方向の中央には、架橋部２６が形成されている。弁体３の後端部には、この弁体３を軸周りに回転操作するためのレバー部２８が形成されている。本体部２には、レバー部２８の回転角度を所定の範囲内（第三変形例では９０度の範囲内）に規制するための当接部２９が形成されている。

【0046】

流入路７を流れる流体は、図９（ａ）に示す通水状態において、ガイド部材貫通孔２１および弁体３の有底凹部１５に形成された連通路貫通孔１６の周方向一端側を通って連通路１４内に流入し、連通路貫通孔１６の周方向他端側を通って排出路８側に排出される。

【0047】

その一方で、レバー部２８を９０度回転して、図９（ｂ）に示す遮断状態とすると、シール部材５によって形成される面の一方側に流入路７が、他方側に排出路８が位置するとともに、前記面の他方側のみに流入路７および排出路８に連通可能な連通路１４の開口（連通路貫通孔１６）が位置する。すなわち、流入路７と排出路８との間は、シール部材５によって液密的に区画されている。このため、流体は流入路７側から排出路８側に到達することができず、流体の漏出を防止することができる。また、レバー部２８の小さい回転操作（９０度）で通水状態と遮断状態を切り替えることができるため、操作性に優れている。

【0048】

第一実施形態に係る弁構造１のガイド部材４の変形例を図１０（ａ）～（ｃ）および図１１（ａ）～（ｃ）に示す。

【0049】

図１０（ａ）に示すガイド部材４は、ガイド部材貫通孔２１を弁体３の回転方向に沿って延びる長孔としている。この長孔の長軸および短軸の長さは、いずれも連通路貫通孔１６の直径よりも大きい。このため、弁体３の通水状態において、連通路貫通孔１６とガイド部材貫通孔２１の内縁が重なることなく、連通路貫通孔１６がガイド部材貫通孔２１の形成範囲内に完全に含まれた状態となっている。

【0050】

このようにすると、弁体３を通水状態としたときに、連通路貫通孔１６の中心とガイド部材貫通孔２１の中心が多少ずれていたとしても流体がスムーズに排出路８に向かって流れる。このため、ガイド部材貫通孔２１の内縁に流体中の異物（鉄粉や錆など）が付着してトラブルの原因となるのを防止することができるとともに、連通路貫通孔１６の中心とガイド部材貫通孔２１の中心の多少のずれが許容されるため弁体３の操作性を向上することができる。

【0051】

図１０（ｂ）に示すガイド部材４は、ガイド部材貫通孔２１と周方向に隣り合う透孔３０が形成されている。このようにすると、仮にガイド部材４の内周と弁体３の外周の間に異物が噛み込まれたとしても、その異物が透孔３０から排出されるため、異物に起因するトラブルを防止することができる。

【0052】

図１０（ｃ）に示すガイド部材４は、長孔としたガイド部材貫通孔２１と周方向に隣り合う傾斜端部２２に間隙部３１が形成されている。このようにすると、仮にガイド部材４の内周と弁体３の外周の間に異物が噛み込まれたとしても、その異物が間隙部３１で捕獲されてシール部材５まで到達しにくくなるため、異物に起因するトラブルを防止することができる。

【0053】

図１１（ａ）に示すガイド部材４は、図１０（ｂ）に示したガイド部材４のガイド部材貫通孔２１と透孔３０を全体的に連結して全体を１個のガイド部材貫通孔２１としたものである。このようにすると、ガイド部材４の内周と弁体３の外周の間での異物の噛み込みがそもそも生じにくいため、異物に起因するトラブルを防止することができる。

【0054】

図１１（ｂ）に示すガイド部材４は、ガイド部材貫通孔２１に内径側ほど拡径するテーパを、図１１（ｃ）に示すガイド部材４は、ガイド部材貫通孔２１に外径側ほど拡径するテーパを、それぞれ形成したものである。このようにすると、ガイド部材貫通孔２１の内周への異物の付着を抑制して異物の噛み込みを防止することができる可能性がある。

【0055】

第一実施形態に係る弁構造１の排出栓１２の変形例を図１２（ａ）（ｂ）に示す。この変形例に係る排出栓１２は、その先端のつまみ部３２が六角レンチ形状となっており、そのハンドル部３３の周方向の一部に目印３４が形成されている。排出路８の開口近傍には、ピンファスナ３５を挿入するための挿入孔３６が形成されている。排出栓１２を排出路８に取り付けた上で挿入孔３６にピンファスナ３５を挿入することにより、排出栓１２が排出路８に固定される。排出栓１２は、弁体３の操作時に排出路８から引き抜かれ、六角レンチ形状のつまみ部３２が、弁体３に形成されたレンチ穴１９に挿し込まれる。

【0056】

レンチ穴１９の近傍に、連通路貫通孔１６の周方向位置を示す三角形の目印３７を記しておき、この三角形の目印３７とハンドル部３３に形成された目印３４の位置を一致させることで、弁体３の回転位置（連通路貫通孔１６の位置）を明確に知ることができる。このように、排出栓１２のつまみ部３２を六角レンチ形状とすることにより、弁体３の操作時に別途六角レンチを用意する必要がなく、その作業をスムーズに行うことができる。また、排出栓１２は通常は排出路８に取り付けられた状態となっているため、紛失のおそれもない。レンチ穴１９の近傍に目印３７を形成したり、排出栓１２のつまみ部３２を六角レンチ形状としたりする構成は、排出栓１２をねじ式とした構成（図１など）にも適用することができる。

【0057】

この発明に係る弁構造１の第二実施形態を下方側（排出路８側）からみた分解斜視図を図１３に示す。第二実施形態に係る弁構造１は、本体部２、弁体３、ガイド部材４、および、シール部材５を主要な構成要素としている。

【0058】

本体部２は、異物除去装置の異物捕獲部（図示せず）と接続され、異物を含む流体が流入する流入路７と、流入路７に接続された排出路８と、を有する。流入路７は筒状をなし、異物捕獲部への接続側と反対側の端部は開口している。また、排出路８も筒状をなし、その下端（図１３においては上側）は開口している。排出路８の下端には、着脱自在の排出栓（図示せず）が設けられる。本体部２には、ねじ３８が設けられる対のねじ穴３９が、流入路７を間に挟む位置に形成されている。

【0059】

弁体３は、流入路７の開口から本体部２内に挿入される。弁体３の内部には、通水状態において流入路７と排出路８を連通させる連通路１４が形成されている。連通路１４は、弁体３の本体部２への挿入方向に向かって開口する有底凹部１５と、通水状態において有底凹部１５から排出路８の位置に対応して開口するように有底凹部１５に形成された連通路貫通孔１６と、を有している。流入路７と排出路８との間の通水状態と遮断状態は、弁体３を軸周りに回転させることによって切り替えられる。弁体３の後端部には、この弁体３を回転させるためのつまみ部４０が設けられるとともに、ガイド部材４の内面と弁体３の外面との間に介在する副シール部材２０が設けられている。

【0060】

本体部２の内面と弁体３の外面との間には、この内外面の間に介在するようにガイド部材４が設けられている。このガイド部材４は、本体部２の内側に向かって延びる舌片部４１と径方向外向きに延出するフランジ部４２とを有している。舌片部４１には、通水状態において排出路８の位置に対応するガイド部材貫通孔２１が形成されるとともに、その軸方向の一端側には流入路７に対して屈曲した傾斜端部２２が形成されている。

【0061】

弁体３は、ガイド部材４の舌片部４１によって、その軸周りに回転自在に案内される。舌片部４１には、この舌片部４１の外周と本体部２の内面との間に介在する副シール部材２０が設けられている。フランジ部４２の両端には、ねじ３８を通す貫通孔４３が形成されるとともに、その中央には、弁体３のつまみ部４０を挿通する貫通孔（図示せず）が形成されている。弁体３とガイド部材４の間には、環状のシート部材４４が介在するよう設けられている。

【0062】

本体部２の内面には、軸方向から傾斜端部２２に臨む段部（図示せず）が形成されており、この段部と傾斜端部２２との間には、傾斜端部２２に沿って屈曲する環状の溝部が形成されている。シール部材５は、傾斜端部２２の形状に合わせて形成された変形Ｏリングであって、溝部内に設けられている。

【0063】

遮断状態において、シール部材５によって形成される面（この実施形態の場合はシール部材５によって縁取られた曲面）の一方側に流入路７が、他方側に排出路８が位置するとともに、前記面の他方側のみに流入路７および排出路８に連通可能な連通路１４の開口（連通路貫通孔１６）が位置する。すなわち、流入路７と排出路８との間は、シール部材５によって液密的に区画されている。弁体３をその軸周りに１８０度回転させてこの弁体３に形成された連通路貫通孔１６を下向きとし、ガイド部材４に形成されたガイド部材貫通孔２１および排出路８と一致させると通水状態となり、流入路７から排出路８に向かって流体を流すことができる。

【0064】

第二実施形態に係る弁構造１も第一実施形態と同様に、遮断状態において、連通路１４内の流体は、シール部材５によって形成される曲面の一方側から他方側、すなわち、流入路７側から排出路８側に到達することができないため、遮断状態における流体の漏出を防止することができる。また、ガイド部材４の傾斜端部２２と本体部２の段部との間に形成された溝部にシール部材５を設けることにより、弁体３の軸周りの回転に伴ってシール部材５が回転しない構成としたため、シール部材５が排出路８を横切ることに起因するこのシール部材５にかかる負荷を防止して、シール部材５の長寿命化を図ることができる。

【0065】

また、シール部材５を変形させたことによって、第一実施形態に係る弁構造１と比較して、連通路貫通孔１６およびガイド部材貫通孔２１の開口を大きくすることができる。このため、弁構造１の大流量化が容易となる。

【0066】

この発明に係る弁構造１の第三実施形態の断面図を図１４（ａ）（ｂ）に示す。第三実施形態に係る弁構造１は、本体部２、弁体３、および、シール部材５を主要な構成要素としている。

【0067】

本体部２は、異物除去装置の異物捕獲部（図示せず）と接続され、異物を含む流体が流入する流入路７と、流入路７に接続された排出路８と、を有する。流入路７は筒状をなし、異物捕獲部への接続側と反対側の端部は開口している。また、排出路８も筒状をなし、その下端は開口している。流入路７の開口近傍には、ピンファスナ９を挿入するための挿入孔１０が形成されている。排出路８の下端には、ねじ式の排出栓１２が設けられている。

【0068】

弁体３は、流入路７の開口（図１４（ａ）に示す流入路７の左側）から本体部２内に挿入される。弁体３の内部には、通水状態において流入路７と排出路８を連通させる連通路１４が形成されている。連通路１４は、弁体３の本体部２への挿入方向に向かって開口する有底凹部１５と、通水状態において有底凹部１５から排出路８の位置に対応して開口する連通路貫通孔１６と、を有している。連通路貫通孔１６の内径は、排出路８の内径よりも小径となっており、連通路貫通孔１６の中心と排出路８の中心が多少ずれていたとしても、流体をスムーズに排出路８に向かって流すことができる。流入路７と排出路８との間の通水状態と遮断状態は、弁体３を軸周りに回転させることによって切り替えられる。

【0069】

弁体３の前端部（有底凹部１５の先端）は、本体部２の内面に形成された環状溝１８に軸周りに回転可能に嵌まり込んでいる。弁体３の後端部には、この弁体３を回転させるための六角レンチを差し込むためのレンチ穴１９が形成されるとともに、本体部２の内面と弁体３の外面との間に介在する副シール部材２０が設けられている。本体部２に弁体３を挿入した状態でピンファスナ９を挿入孔１０に嵌め込むことによって、弁体３が本体部２に対し軸方向に移動不能かつ軸周りに回転可能に取り付けられる。

【0070】

弁体３の外周には、流入路７および排出路８の中心軸に対して約４５度傾斜した傾斜周溝４５が形成されている。シール部材５はＯリングであって、傾斜周溝４５内に設けられている。弁体３を軸周りに回転して、図１４（ａ）に示すように連通路貫通孔１６と排出路８の位置が一致した通水状態とすると、流入路７から排出路８に向かって流体を流すことができる。その一方で、図１４（ｂ）に示すように、連通路貫通孔１６と排出路８の位置を逆向きとした遮断状態とすると、弁体３とともに１８０度軸周りに回転したシール部材５によって流入路７と排出路８は液密的に区画される。

【0071】

第三実施形態に係る弁構造１も第一実施形態および第二実施形態と同様に、遮断状態において、連通路１４内の流体は、シール部材５によって形成される面の一方側から他方側、すなわち、流入路７側から排出路８側に到達することができないため、遮断状態における流体の漏出を防止することができる。なお、排出路８に形成された貫通孔の弁体３側の内縁に丸め加工部を形成しておくことにより、弁体３を軸周りに回転したときのシール部材５と前記内縁との間の摺接を緩和することができる。

【0072】

この発明に係る弁構造１の第四実施形態を図１５（ａ）（ｂ）に示す。第四実施形態に係る弁構造１は、図１に示した第一実施形態に係る弁構造１をベースに三方弁としたものである。第四実施形態に係る弁構造１（三方弁）は、本体部２、弁体３、ガイド部材４、シール部材５、および、補助シール部材４６を主要な構成要素としている。

【0073】

本体部２は、流体が流入する第一の流路７としての流入路（以下、第一の流路７と同じ符号を付する。）と、流入路７から下向きに接続された第二の流路８としての第一排出路（以下、第二の流路８と同じ符号を付する。）と、第一排出路８と同一線上に対向するように流入路７から上向きに接続された第三の流路４７としての第二排出路（以下、第三の流路４７と同じ符号を付する。）と、を有する。流入路７は筒状をなし、流体が流入する側と反対側の端部は開口している。流入路７の開口近傍には、ピンファスナ９を挿入するための挿入孔１０が形成されている。また、第一排出路８および第二排出路４７もそれぞれ筒状をなし、第一排出路８の下端と第二排出路４７の上端はそれぞれ開口している。流入路７、第一排出路８、および、第二排出路４７には、それぞれ配管（図示せず）が接続される。

【0074】

弁体３は、流入路７の開口（図１５（ａ）（ｂ）に示す流入路７の左側）から本体部２内に挿入される。弁体３の内部には、通水状態において流入路７と第一排出路８または第二排出路４７とを連通させる連通路１４が形成されている。連通路１４は、流入路７に臨むように開口する有底凹部１５と、通水状態において有底凹部１５から第一排出路８または第二排出路４７の位置に対応して開口する連通路貫通孔１６と、を有している。連通路貫通孔１６の径方向外側の周縁部には、丸め加工部１７が形成されている。

【0075】

図１５（ａ）に示す、連通路貫通孔１６と第二排出路４７の周方向位置が一致して流入路７と第二排出路４７が連通した第一通水状態と、図１５（ｂ）に示す、連通路貫通孔１６と第一排出路８の周方向位置が一致して流入路７と第一排出路８が連通した第二通水状態は、弁体３を軸周りに回転させることによって切り替えられる。第一通水状態においては流入路７と第一排出路８との間が遮断状態となり、第二通水状態においては流入路７と第二排出路４７との間が遮断状態となる。

【0076】

弁体３の前端部には、本体部２の内面と弁体３の外面との間に介在する補助シール部材４６が設けられている。また、弁体３の後端部には、この弁体３を回転させるための六角レンチを差し込むためのレンチ穴１９が形成されるとともに、本体部２の内面と弁体３の外面との間に介在する副シール部材２０が設けられている。本体部２に弁体３を挿入した状態でピンファスナ９を挿入孔１０に嵌め込むことによって、弁体３が本体部２に対し軸方向に移動不能かつ軸周りに回転可能に取り付けられる。

【0077】

本体部２の内面と弁体３の外面の間には、この内外面の間に介在するガイド部材４が設けられている。このガイド部材４は略筒状をなし、その筒面には、第一排出路８の位置に対応するガイド部材貫通孔２１が形成されるとともに、軸方向の一端側には流入路７、第一排出路８、および、第二排出路４７の中心軸に対して約４５度傾斜した傾斜端部２２が形成されている。弁体３は、ガイド部材４によってその軸周りに回転自在に案内される。

【0078】

本体部２の内面には、軸方向から傾斜端部２２に臨むように傾斜した段部２３が形成されており、この段部２３と傾斜端部２２との間には、傾斜端部２２に沿って傾斜する環状の溝部が形成されている。筒面の軸方向の他端側の外周には、径方向外向きに突出する突起部２４が形成されている。この突起部２４は本体部２の内面に形成された凹部に嵌め込まれ、ガイド部材４が本体部２に対し軸周りに回転するのを阻止する。

【0079】

シール部材５は、本体部２の内面と弁体３の外面との間に介在する副シール部材２０と同サイズの環状のＯリングであって、シール部材５の中心が第一排出路８および第二排出路４７の軸心を通るように溝部内に設けられている。図１５（ａ）に示す第一排出路８の遮断状態においては、シール部材５によって形成される面（この実施形態の場合は円形状の平面）の一方側に流入路７が、他方側に第一排出路８が位置するとともに、前記面の一方側のみに流入路７および第一排出路８に連通可能な連通路１４の開口（有底凹部１５の開口および連通路貫通孔１６）が位置している。すなわち、流入路７と第一排出路８との間は、シール部材５によって液密的に区画されている。

【0080】

その一方で、図１５（ｂ）に示す第二排出路４７の遮断状態においては、シール部材５によって形成される面の一方側に連通路１４の有底凹部１５の開口が位置し、この面の他方側に連通路貫通孔１６と第一排出路８が位置しており、このシール部材５は流入路７と第二排出路４７との液密には寄与しないこととなるが、弁体３の前端部に設けられた補助シール部材４６によって、流入路７側と第二排出路４７側は液密的に区画されている。

【0081】

第四実施形態に係る弁構造１（三方弁）は、第一排出路８の遮断状態において、連通路１４内の流体は、シール部材５によって形成される面の一方側から他方側、すなわち、流入路７側から第一排出路８側に到達することができないため、この遮断状態における第一排出路８からの流体の漏出を防止することができる。また、第二排出路４７の遮断状態において、連通路１４内の流体は、補助シール部材４６によって流入路７側から第二排出路４７側に到達することができないため、この遮断状態における第二排出路４７からの流体の漏出を防止することができる。

【0082】

この発明に係る弁構造１の第五実施形態を図１６（ａ）（ｂ）に示す。第五実施形態に係る弁構造１は、図１に示した第一実施形態に係る弁構造１をベースに四方弁としたものである。第五実施形態に係る弁構造１（四方弁）は、本体部２、第一弁体３ａ、第二弁体３ｂ、第一ガイド部材４ａ、第二ガイド部材４ｂ、第一シール部材５ａ、第二シール部材５ｂ、第一補助シール部材４６ａ、および、第二補助シール部材４６ｂを主要な構成要素としている。

【0083】

本体部２は、その両端が開口しており、流体が流入する第一の流路７としての流入路７（以下、第一弁体３ａが設けられる側の流入路７を第一流入路７ａ、第二弁体３ｂが設けられる側の流入路７を第二流入路７ｂと称する。）と、第一流入路７ａおよび第二流入路７ｂから下向きに接続された第二の流路８としての第一排出路（以下、第二の流路８と同じ符号を付する。）と、第一排出路８と同一線上に対向するように第一流入路７ａおよび第二流入路７ｂから上向きに接続された第三の流路４７としての第二排出路（以下、第三の流路４７と同じ符号を付する。）と、を有する。

【0084】

第一流入路７ａおよび第二流入路７ｂの開口近傍には、ピンファスナ９を挿入するための挿入孔１０が形成されている。第一流入路７ａと第二流入路７ｂは、流体の流動方向が互いに向き合うように同一線上に配置されている。第一流入路７ａおよび第二流入路７ｂの筒面には、第一排出路８および第二排出路４７に通じる貫通孔がそれぞれ形成されている。第一流入路７ａ、第二流入路７ｂ、第一排出路８、および、第二排出路４７には、それぞれ配管（図示せず）が接続される。

【0085】

第一弁体３ａは第一流入路７ａ側から、第二弁体３ｂは第二流入路７ｂ側からそれぞれ本体部２に挿入される。第一弁体３ａと第二弁体３ｂは、本体部２の軸方向中央の位置において相対回転不能に嵌合している。図１７に示すように、第二弁体３ｂの外周面にはギア部４８が形成されている。本体部２には、このギア部４８の位置に対応して切り欠きが形成されている。この切り欠き内のギア部４８と回転駆動源のギア（図示せず）を噛み合わせて駆動することにより、第一弁体３ａと第二弁体３ｂを軸周りに一体に回転させることができる。なお、この実施形態では第一弁体３ａと第二弁体３ｂを別部材としたが、両弁体３ａ、３ｂを一部材で構成することもできる。

【0086】

第一弁体３ａおよび第二弁体３ｂの内部には、通水状態において第一流入路７ａまたは第二流入路７ｂと第一排出路８または第二排出路４７とを連通させる連通路１４が形成されている。連通路１４は、第一流入路７ａまたは第二流入路７ｂに臨むように開口する有底凹部１５と、通水状態において有底凹部１５から第一排出路８または第二排出路４７の位置に対応して開口する連通路貫通孔１６と、を有している。連通路貫通孔１６の径方向外側の周縁部には、丸め加工部１７が形成されている。

【0087】

図１６（ａ）に示すように、第一弁体３ａの連通路貫通孔１６と第二排出路４７の周方向位置、および、第二弁体３ｂの連通路貫通孔１６と第一排出路８の周方向位置をそれぞれ一致させると、第一流入路７ａと第二排出路４７、および、第二流入路７ｂと第一排出路８がそれぞれ連通した第一通水状態となる。その一方で、図１６（ｂ）に示すように、第一弁体３ａの連通路貫通孔１６と第一排出路８の周方向位置、および、第二弁体３ｂの連通路貫通孔１６と第二排出路４７の周方向位置をそれぞれ一致させると、第一流入路７ａと第一排出路８、および、第二流入路７ｂと第二排出路４７がそれぞれ連通した第二通水状態となる。第一通水状態と第二通水状態は、第一弁体３ａおよび第二弁体３ｂを軸周りに回転させることによって切り替えられる。

【0088】

第一弁体３ａおよび第二弁体３ｂには、その軸方向の複数箇所に、本体部２の内面と各弁体３ａ、３ｂとの間に介在する副シール部材２０が設けられている。本体部２に各弁体３ａ、３ｂを挿入した状態でピンファスナ９を挿入孔１０に嵌め込むことによって、各弁体３ａ、３ｂが本体部２に対し軸方向に移動不能かつ軸周りに回転可能に取り付けられる。

【0089】

本体部２の内面と、第一弁体３ａおよび第二弁体３ｂの外面の間には、この内外面の間に介在する第一ガイド部材４ａ、第二ガイド部材４ｂが設けられている。各ガイド部材４ａ、４ｂは略筒状をなし、第一ガイド部材４ａの筒面には、第一排出路８の位置、第二ガイド部材４ｂの筒面には、第二排出路４７の位置にそれぞれ対応するガイド部材貫通孔２１が形成されるとともに、軸方向の一端側には、各流入路７ａ、７ｂおよび各排出路８、４７の中心軸に対して約４５度傾斜した傾斜端部２２が形成されている。両弁体３ａ、３ｂは、各ガイド部材４ａ、４ｂによってその軸周りに回転自在に案内される。本体部２の内面には、軸方向から傾斜端部２２に臨むように傾斜した段部２３が形成されており、この段部２３と傾斜端部２２との間には、傾斜端部２２に沿って傾斜する環状の溝部が形成されている。

【0090】

第一シール部材５ａおよび第二シール部材５ｂは、溝部内に設けられている。第一弁体３ａ側について説明すると、図１６（ｂ）に示す第二通水状態においては、第一シール部材５ａによって形成される面（この実施形態の場合は円形状の平面）の一方側に第一流入路７ａが、他方側に第二排出路４７が位置するとともに、前記面の一方側のみに第一流入路７ａおよび第二排出路４７に連通可能な連通路１４の開口（有底凹部１５の開口および連通路貫通孔１６）が位置している。すなわち、第一流入路７ａと第二排出路４７との間は、第一シール部材５ａによって液密的に区画されている。

【0091】

その一方で、図１６（ａ）に示す第一通水状態においては、第一シール部材５ａによって形成される面の一方側に連通路１４の有底凹部１５の開口が位置し、この面の他方側に連通路貫通孔１６と第二排出路４７が位置しており、この第一シール部材５ａは第一流入路７ａと第一排出路８との液密には寄与しないこととなるが、第一弁体３ａの開口側に設けられた第一補助シール部材４６ａによって、第一流入路７ａ側と第一排出路８側は液密的に区画されている。

【0092】

第二弁体３ｂ側における第二シール部材５ｂおよび第二補助シール部材４６ｂによる液密作用は、第一弁体３ａ側における第一シール部材５ａおよび第一補助シール部材４６ａによる液密作用と同様である。

【0093】

第五実施形態に係る弁構造１（四方弁）は、第二通水状態において、連通路１４内の流体は、第一シール部材５ａおよび第二シール部材５ｂによって形成される面の一方側から他方側、すなわち、第一流入路７ａ側から第二排出路４７側、および、第二流入路７ｂ側から第一排出路８側に到達することができないため、第一排出路８および第二排出路４７からの流体の漏出を防止することができる。また、第一通水状態において、連通路１４内の流体は、両補助シール部材４６ａ、４６ｂによって第一流入路７ａ側から第一排出路８側、および、第二流入路７ｂ側から第二排出路４７側に到達することができないため、第一排出路８および第二排出路４７からの流体の漏出を防止することができる。

【0094】

図１６（ａ）（ｂ）に示す弁構造１（四方弁）の変形例を図１８（ａ）（ｂ）に示す。この変形例に係る弁構造１の基本的な構成は図１６（ａ）（ｂ）に示した構成と共通するが、第一流入路７ａが本体部２の周面に形成されているとともに、第一弁体３ａに形成された連通路１４の両端が開口しておらず、その開口の代わりとして、第一流入路７ａの位置に対応して第一弁体３ａに周方向に対向する２個の貫通孔が形成されている点で相違する。第一弁体３ａの軸方向端部には、第一弁体３ａおよび第二弁体３ｂを回転させる治具を取り付けるための突起部４９が形成されている。

【0095】

この変形例においても、図１６（ａ）（ｂ）に示した構成と同様に、図１８（ｂ）に示す第二通水状態において、第一流入路７ａと第二排出路４７との間、および、第二流入路７ｂと第一排出路８との間は、第一シール部材５ａまたは第二シール部材５ｂによって液密的に区画されている。また、図１８（ａ）に示す第一通水状態において、第一流入路７ａ側と第一排出路８との間、および、第二流入路７ｂと第二排出路４７との間は、第一補助シール部材４６ａまたは第二補助シール部材４６ｂによって液密的に区画されている。

【0096】

この発明に係る弁構造１の第六実施形態を図１９（ａ）（ｂ）に示す。第六実施形態に係る弁構造１は、本体部２、弁体３、ガイド部材４、および、シール部材５を主要な構成要素としている。第六実施形態に係る弁構造１は、弁体３が軸方向に移動する点において、軸周りに回転する第一実施形態から第五実施形態に係る弁構造１と異なる。この弁構造１は、管路５０の途中に設けられている。

【0097】

本体部２は、両端（図１９（ａ）（ｂ）では上下端）が開口した筒状をなし、その筒面に、管路５０の上流側から流体が流入する流入路７と、流入路７と接続されて管路５０の下流側に流体を排出する排出路８が形成されている。本体部２には、ピンファスナ９ａ、９ｂ、９ｃを挿入するための挿入孔１０が、上端側に２か所、下端側に１か所形成されている。各挿入孔１０には、上端側から下端側に向かって順に、第一ピンファスナ９ａ、第二ピンファスナ９ｂ、第三ピンファスナ９ｃが挿入される。本体部２の軸方向中央からやや上寄りには、周溝５１と段部５２が形成されている。

【0098】

弁体３は、本体部２の一端側（図１９（ａ）（ｂ）では上端側）の開口から本体部２内に挿入される。弁体３には、本体部２の内径よりも小径の縮径部５３と、縮径部５３よりも大径の拡径部５４が形成されている。本体部２の内面と縮径部５３の外面との間には隙間が形成され、この隙間が、通水状態において流入路７と排出路８を連通させる連通路１４として機能する。本体部２と弁体３との間には、副シール部材２０が設けられている。

【0099】

ガイド部材４は、本体部２の内面と弁体３の外面との間に介在するように、本体部２の他端側（図１９（ａ）（ｂ）では下端側）の開口から本体部２内に挿入される。このガイド部材４は有底筒状をなし、その筒面には流入路７の位置に対応するガイド部材貫通孔２１が形成されている。ガイド部材４は、第三ピンファスナ９ｃによって本体部２に固定される。弁体３は、ガイド部材４によってその軸方向に案内されて移動することができる。本体部２の内面には、軸方向からガイド部材４の端部に臨むように段部２３が形成されており、この段部２３とガイド部材４の間に沿って形成された環状の溝部内にシール部材５が設けられている。また、本体部２とガイド部材４との間には、副シール部材２０が設けられている。

【0100】

図１９（ａ）に示すように、弁体３の拡径部５４がガイド部材４の底部５５に突き当たるまでこの弁体３を押し込むとともに、第二ピンファスナ９ｂを挿入孔１０に挿入することで、弁体３は通水状態に固定される。この通水状態において、管路５０の上流側から流れてきた流体は、流入路７およびガイド部材４に形成されたガイド部材貫通孔２１を通って連通路１４内に流入し、排出路８を通って管路５０の下流側に向かって流れる。

【0101】

その一方で、図１９（ｂ）に示すように、第二ピンファスナ９ｂを一旦取り外した上で、弁体３をその拡径部５４がシール部材５を跨ぐまで引き抜くとともに、周溝５１に嵌まるように第二ピンファスナ９ｂを挿入孔１０に再び挿入することで、弁体３は遮断状態に固定される。この遮断状態において、シール部材５によって形成される面の一方側に流入路７が、他方側に排出路８が位置するとともに、前記面の他方側のみに流入路７および排出路８に連通可能な連通路１４の開口（縮径部５３と本体部２の内面との間の隙間）が位置する。すなわち、流入路７と排出路８との間は、シール部材５によって液密的に区画されている。このため、流体は流入路７側から排出路８側に到達することができず、流体の漏出を防止することができる。

【0102】

図１９（ａ）（ｂ）に示す弁構造１の第一変形例を図２０（ａ）（ｂ）に示す。この第一変形例に係る弁構造１は、弁体３の下側に連通路１４が形成されているとともに、弁体３の上端部に本体部２に形成された挿入孔１０に挿入されたピンファスナ９をガイドするガイド溝５６が形成されている。

【0103】

図２０（ａ）に示すように、ガイド溝５６の下端部にピンファスナ９が当接するまで弁体３を引き抜くと、弁体３は通水状態となる。この通水状態において、管路５０の上流側から流れてきた流体は、流入路７を通って連通路１４内に流入し、ガイド部材貫通孔２１および排出路８を通って管路５０の下流側に向かって流れる。

【0104】

その一方で、図２０（ｂ）に示すように、ガイド溝５６の上端部にピンファスナ９が当接するまで弁体３を押し込むと、弁体３がシール部材５を跨いだ遮断状態となる。この遮断状態において、シール部材５によって形成される面の一方側に流入路７が、他方側に排出路８が位置するとともに、前記面の一方側のみに流入路７および排出路８に連通可能な連通路１４の開口が位置する。すなわち、流入路７と排出路８との間は、シール部材５によって液密的に区画されている。このため、流体は流入路７側から排出路８側に到達することができず、流体の漏出を防止することができる。

【0105】

図１９（ａ）（ｂ）に示す弁構造１の第二変形例を図２１（ａ）（ｂ）に示す。この第二変形例に係る弁構造１は、弁体３の長さ方向中程に弧状の縮径部５３が形成されており、縮径部５３の外周が連通路１４として機能する。弁体３の上端部近傍には、フランジ５７が形成されている。

【0106】

本体部２の内面と弁体３の外面との間に介在するガイド部材４の軸方向の一端側には、流入路７および排出路８の中心軸に対して約４５度傾斜した傾斜端部２２が形成されている。本体部２の内面には、軸方向から傾斜端部２２に臨むように傾斜した段部２３が形成されており、この段部２３と傾斜端部２２との間には、傾斜端部２２に沿って傾斜する環状の溝部が形成されている。シール部材５は、前記溝部内に設けられている。

【0107】

図２１（ａ）に示すように、弁体３の下端がガイド部材４に突き当たるまでこの弁体３を押し込むことによって通水状態となる。この通水状態において、流入路７を流れる流体は連通路１４内に流入し、ガイド部材貫通孔２１を通って排出路８側に排出される。

【0108】

その一方で、図２１（ｂ）に示すように、フランジ５７にピンファスナ９が当接するまで弁体３を引き抜くと、弁体３は遮断状態となる。この遮断状態において、シール部材５によって形成される面の一方側に流入路７が、他方側に排出路８が位置するとともに、前記面の一方側のみに流入路７および排出路８に連通可能な連通路１４の開口が位置する。すなわち、流入路７と排出路８との間は、シール部材５によって液密的に区画されている。このため、流体は流入路７側から排出路８側に到達することができず、流体の漏出を防止することができる。

【0109】

第一実施形態に係る弁構造１の第一適用例を図２２（ａ）（ｂ）に示す。この第一適用例においては、弁構造１は、管路５０に対し斜めに取り付けられている。図２２（ａ）に示す通水状態において、この管路５０内を左（上流側）から右（下流側）に向かって流体が流れる場合、流体は本体部２の流入路７の端部開口および弁体３の有底凹部１５の開口を通って連通路１４内に流入し、連通路貫通孔１６、ガイド部材貫通孔２１、および、排出路８を通って排出される。管路５０の上流側と下流側は、弁構造１の位置で隔壁（図示せず）によって仕切られており、管路５０を流れる流体の全量が、弁構造１を経由するように構成されている。

【0110】

その一方で、図２２（ｂ）に示す遮断状態において、シール部材５によって形成される面の一方側に流入路７が、他方側に排出路８が位置するとともに、前記面の一方側のみに流入路７および排出路８に連通可能な連通路１４の開口（有底凹部１５の開口および連通路貫通孔１６）が位置する。すなわち、流入路７と排出路８との間は、シール部材５によって液密的に区画されている。このため、流体は流入路７側から排出路８側に到達することができず、流体の漏出を防止することができる。

【0111】

図２２（ａ）（ｂ）に示す第一適用例では、管路５０を左から右に向かって流体が流れる場合について説明したが、この配置において管路５０を右から左に向かって流体が流れる場合も、遮断状態においてシール部材５によって流体の漏出防止効果が同様に発揮される。

【0112】

第一実施形態に係る弁構造１の第二適用例を図２３（ａ）（ｂ）に示す。この第二適用例においては、弁構造１は、流体が上から下に向かって流れる管路５０に水平に取り付けられている。管路５０を下向きに流れる流体は、図２３（ａ）に示す通水状態において、本体部２の流入路７の開口端部および弁体３の有底凹部１５の開口を通って連通路１４内に流入し、連通路貫通孔１６、ガイド部材貫通孔２１、および、排出路８を通って管路５０の下流側に向かって流れる。管路５０の上流側と下流側は、弁構造１の位置で隔壁５８によって仕切られており、管路５０を流れる流体の全量が、弁構造１を経由するように構成されている。

【0113】

その一方で、図２３（ｂ）に示す遮断状態において、シール部材５によって形成される面の一方側に流入路７が、他方側に排出路８が位置するとともに、前記面の一方側のみに流入路７および排出路８に連通可能な連通路１４の開口（有底凹部１５の開口および連通路貫通孔１６）が位置する。すなわち、流入路７と排出路８との間は、シール部材５によって液密的に区画されている。このため、流体は流入路７側から排出路８側に到達することができず、流体の漏出を防止することができる。

【0114】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およびすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0115】

１ 弁構造
２ 本体部
３ 弁体
３ａ 第一弁体
３ｂ 第二弁体
４ ガイド部材
４ａ 第一ガイド部材
４ｂ 第二ガイド部材
５ シール部材
５ａ 第一シール部材
５ｂ 第二シール部材
６ 異物捕獲部
７ 第一の流路（流入路）
７ａ 第一流入路
７ｂ 第二流入路
８ 第二の流路（排出路、第一排出路）
９ ピンファスナ
１０ 挿入孔
１１ 雌ねじ部
１２ 排出栓
１３ Ｏリング
１４ 連通路
１５ 有底凹部
１６ 連通路貫通孔
１７ 丸め加工部
１８ 環状溝
１９ レンチ穴
２０ 副シール部材
２１ ガイド部材貫通孔
２２ 傾斜端部
２３ 段部
２４ 突起部
２５ 凹部
２６ 架橋部
２７ 窓部
２８ レバー部
２９ 当接部
３０ 透孔
３１ 間隙部
３２ つまみ部
３３ ハンドル部
３４ （ハンドル部の）目印
３５ ピンファスナ
３６ 挿入孔
３７ （三角形の）目印
３８ ねじ
３９ ねじ穴
４０ つまみ部
４１ 舌片部
４２ フランジ部
４３ 貫通孔
４４ シート部材
４５ 傾斜周溝
４６ 補助シール部材
４６ａ 第一補助シール部材
４６ｂ 第二補助シール部材
４７ 第三の流路（第二排出路）
４８ ギア部
４９ 突起部
５０ 管路
５１ 周溝
５２ 段部
５３ 縮径部
５４ 拡径部
５５ 底部
５６ ガイド溝
５７ フランジ
５８ 隔壁

【要約】

【課題】弁体の遮断状態において流体が排出路から漏出するのを防止することが可能な弁構造を提供する。
【解決手段】第一の流路７と、第一の流路７と接続する第二の流路８と、が形成された本体部２と、本体部２内に挿入され、軸周りの回転または軸方向への移動に伴って第一の流路７と第二の流路８との間の通水状態と遮断状態を切り替える、前記通水状態において第一の流路７と第二の流路８を連通させる連通路１４が形成された弁体３と、本体部２と弁体３との間に介在する環状のシール部材５と、を有し、前記遮断状態において、シール部材５によって形成される面の一方側に第一の流路７が、他方側に第二の流路８が位置するとともに、前記面の一方側または他方側のいずれかのみに第一の流路７および第二の流路８に連通可能な連通路１４の開口が位置しており、第一の流路７と第二の流路８との間が液密的に区画された構成とする。
【選択図】図１

【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】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】