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公開番号2025070342
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023180580
出願日2023-10-19
発明の名称流路切替装置及び流路切替装置を備えた流体回路システム
出願人愛三工業株式会社
代理人弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
主分類F16K 11/074 20060101AFI20250424BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】ハウジング内空間の残圧によりシール部材にかかる過剰な負荷を抑制すること。
【解決手段】流路切替装置1は、ハウジング2と、相互隣接する二つの回転ディスク13,14と、ハウジング2と両回転ディスク13,14に設けられる連通路20,30,40と、各回転ディスク13,14の連通路30,40の周囲とハウジング2との間に設けられるシール部材17,18と、両回転ディスク13,14を相互離間させハウジング2に近接させる方向へ付勢する圧縮スプリング61とを備える。流路切替装置1は、両回転ディスク13,14を回転させて各回転ディスク13,14の連通路30,40とハウジング2の連通路20とを接続して流路を切り替える。ハウジング2と各回転ディスク13,14との間には、各連通路20-40を除いたハウジング内空間7が設けられ、ハウジング2には、ハウジング内空間7を圧力調整するために一つの連通路20に連通する圧力調整孔8が設けられる。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングの内部に配置された弁体部と
を備え、
前記弁体部は、互いに隣接して配置された第１駆動部材と第２駆動部材とを含み、
前記ハウジング、及び前記第１駆動部材と前記第２駆動部材の少なくとも一方は、それぞれ複数の連通路を含み、
前記第１駆動部材と前記第２駆動部材の少なくとも一方における前記連通路の周囲と前記ハウジングとの間には、流体の漏れを抑制するためのシール部材が設けられ、
前記第１駆動部材と前記第２駆動部材との間には、前記ハウジング又は前記第１駆動部材と前記第２駆動部材に対する前記シール部材の接触面圧を調整するために、前記第１駆動部材及び前記第２駆動部材を互いに離間させると共に前記ハウジングに近接させる方向へ付勢する弾性部材が設けられ、
前記第１駆動部材及び前記第２駆動部材を駆動させることで前記第１駆動部材と前記第２駆動部材の少なくとも一方における前記連通路と前記ハウジングの前記連通路とを組み合わせて接続し複数の流路を選択的に切り替えて形成するように構成した流路切替装置において、
前記ハウジングと前記第１駆動部材及び前記第２駆動部材との間には、前記連通路を除いたハウジング内空間が設けられ、
前記ハウジングには、前記ハウジング内空間の圧力を調整するために少なくとも一つの前記連通路に連通する圧力調整孔が設けられる
ことを特徴とする流路切替装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
請求項１に記載の流路切替装置において、
前記第１駆動部材及び前記第２駆動部材の少なくとも一方又は前記ハウジングには、前記第１駆動部材及び前記第２駆動部材の少なくとも一方と前記ハウジングとの間の隙間の縮小を規制する規制手段が設けられる
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項３】
請求項１に記載の流路切替装置において、
前記各駆動部材を回転させる回転軸を更に備え、
前記回転軸は、前記各駆動部材に対し回転方向及び軸方向に相対移動可能に挿通され、前記回転軸には、前記各駆動部材に駆動力を伝達するための拡径部が設けられ、
前記各駆動部材には、前記連通路として、前記回転軸を中心に前記各駆動部材の回転軌跡に沿って円弧状に伸びる長孔状の複数の回転通路が形成され、
前記拡径部は、前記回転通路の円弧中央へ向けて配置される
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項４】
請求項３に記載の流路切替装置において、
前記各駆動部材の前記回転通路は、対称軸に対して線対称に配置され、
前記各駆動部材は、前記対称軸に平行で、前記拡径部と当接可能な被当接部を有する
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項５】
請求項３に記載の流路切替装置において、
前記拡径部は、前記各駆動部材の間に配置され、前記各駆動部材の前記回転通路の外径よりも外側まで伸びる
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項６】
請求項３に記載の流路切替装置において、
前記第１駆動部材及び前記第２駆動部材は、それぞれ前記回転軸を挿通する軸孔を有し、
前記第１駆動部材と前記第２駆動部材のうち、より高圧の流路を形成する前記回転通路を含む一方の駆動部材につき、前記軸孔の孔長が、他方の前記駆動部材の前記軸孔の孔長よりも長い
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項７】
請求項３に記載の流路切替装置において、
前記第１駆動部材及び前記第２駆動部材は、それぞれ前記回転軸を挿通する軸孔を有し、
前記第１駆動部材と前記第２駆動部材のうち、より高圧の流路を形成する前記回転通路を含む一方の駆動部材につき、前記軸孔と前記回転軸との間の半径方向のクリアランスが、他方の駆動部材の前記軸孔と前記回転軸との間の半径方向のクリアランスよりも小さい
ことを特徴とする流路切替装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の流路切替装置を備えた流体回路システムにおいて、
流体を圧送するためのポンプを備え、
前記圧力調整孔は、複数の前記連通路のうち、前記ポンプの出口が連通する特定の連通路に対応して設けられる
ことを特徴とする流体回路システム。
【請求項９】
請求項８に記載の流体回路システムにおいて、
前記特定の連通路に前記出口が連通する前記ポンプは、常時駆動するように構成される
ことを特徴とする流体回路システム。
【請求項１０】
請求項１乃至７のいずれかに記載の流路切替装置を備えた流体回路システムにおいて、
流体を圧送するためのポンプを備え、
前記流路切替装置は、前記ハウジングとして、前記第１駆動部材を収容する上ハウジングと、前記第２駆動部材を収容する下ハウジングとを含み、
前記上ハウジング及び前記下ハウジングの一方に複数の前記連通路のうち所定の連通路が配置され、他方に他の連通路が配置され、
前記所定の連通路の少なくとも一部が前記ポンプの入口に連通可能に設けられる
ことを特徴とする流体回路システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書に開示される技術は、流体の流路を切り替える流路切替装置及び流路切替装置を備えた流体回路システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載される技術「流路切換弁」が知られている。この技術の流路切換弁は、主弁ハウジング（ハウジング）と、ハウジングの中に回動可能に配置された主弁体（弁体部）と、弁体部を回転させるための流体圧式のアクチュエータ（駆動部）とを備え、弁体部を回転させることにより、流路が切り換えられるように構成される。ここで、弁体部は、第１層部材（第１駆動部材）と第２層部材（第２駆動部材）とを含み、第１駆動部材、第２駆動部材及びハウジングは、それぞれ複数の連通路を有し、各駆動部材を回転させて連通路の接続を組み合わせることで複数の流路が形成される。連通路を形成するハウジングと各駆動部材との間には、パッキン（シール部材）が設けられる。この流路切換弁は、例えば、ポンプを含むヒートポンプ式冷暖房システムにおいて四方切換弁として用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－９８９６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載される流路切換弁は、ヒートポンプ式冷暖房システムにおいて、ポンプ停止時に流路の内圧が低下すると、各駆動部材の外側（各駆動部材とハウジングとの間の連通路を除くハウジング内空間）に残った圧力（残圧）により、各駆動部材がハウジングへ向けて押圧され、シール部材に過剰な負荷がかかるおそれがある。この結果、シール部材が過剰に押し潰されたり、シール部材にヘタリや偏摩耗が発生したりする懸念がある。
【０００５】
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ハウジング内空間の残圧によりシール部材にかかる過剰な負荷を抑制することを可能とする流路切替装置及び流路切替装置を備えた流体回路システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の流路切替装置は、ハウジングと、ハウジングの内部に配置された弁体部とを備え、弁体部は、互いに隣接して配置された第１駆動部材と第２駆動部材とを含み、ハウジング、及び第１駆動部材と第２駆動部材の少なくとも一方は、それぞれ複数の連通路を含み、第１駆動部材と第２駆動部材の少なくとも一方における連通路の周囲とハウジングとの間には、流体の漏れを抑制するためのシール部材が設けられ、第１駆動部材と第２駆動部材との間には、ハウジング又は第１駆動部材と第２駆動部材に対するシール部材の接触面圧を調整するために、第１駆動部材及び第２駆動部材を互いに離間させると共にハウジングに近接させる方向へ付勢する弾性部材が設けられ、第１駆動部材及び第２駆動部材を駆動させることで第１駆動部材と第２駆動部材の少なくとも一方における連通路とハウジングの連通路とを組み合わせて接続し複数の流路を選択的に切り替えて形成するように構成した流路切替装置において、ハウジングと第１駆動部材及び第２駆動部材との間には、連通路を除いたハウジング内空間が設けられ、ハウジングには、ハウジング内空間の圧力を調整するために少なくとも一つの連通路に連通する圧力調整孔が設けられることを趣旨とする。
【０００７】
上記技術の構成によれば、ハウジングの連通路へ流体が圧送されないときは、ハウジングと第１駆動部材及び第２駆動部材との間に設けられるハウジング内空間の圧力が、圧力調整孔を介して少なくとも一つの連通路へ開放され、ハウジング内空間の圧力が低減する。従って、ハウジング内空間の残圧により各駆動部材がハウジングへ向けて押圧されなくなる。
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の流路切替装置は、請求項１に記載の流路切替装置において、第１駆動部材及び第２駆動部材の少なくとも一方又はハウジングには、第１駆動部材及び第２駆動部材の少なくとも一方とハウジングとの間の隙間の縮小を規制する規制手段が設けられることを趣旨とする。
【０００９】
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の流路切替装置の作用に加え、第１駆動部材及び第２駆動部材の少なくとも一方の連通路での流体圧力の偏りにより第１駆動部材及び第２駆動部材の少なくとも一方が傾いても、第１駆動部材及び第２駆動部材の少なくとも一方とハウジングとの間の隙間の縮小が規制手段により規制される。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の流路切替装置は、請求項１に記載の流路切替装置において、各駆動部材を回転させる回転軸を更に備え、回転軸は、各駆動部材に対し回転方向及び軸方向に相対移動可能に挿通され、回転軸には、各駆動部材に駆動力を伝達するための拡径部が設けられ、各駆動部材には、連通路として、回転軸を中心に各駆動部材の回転軌跡に沿って円弧状に伸びる長孔状の複数の回転通路が形成され、拡径部は、回転通路の円弧中央へ向けて配置されることを趣旨とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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