説明

スライド切替え弁構造

【課題】 シール性、操作性に優れ、且つ小型化を可能にしたスライド切替え弁構造を得る。
【解決手段】 1つの流入路2と並設して配置された2つの流出路4,5を有し、スライド弁体8を往復スライドさせて、一方を開き、他方を閉じることにより流体の流出路4,5を変更するスライド切替え弁構造であって、2つの流出開口部6,7を、2つの流出開口部6,7の中間の仕切り体3の位置が一番深くなるように円弧状に湾曲させ、前記スライド弁体8を、2つの流出開口部6,7の湾曲に沿う湾曲板で形成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、1つの流入路と並設して配置された2つの流出路を有し、前記2つの流出路の流出開口部を横切る方向にスライド弁体を往復スライドさせて、一方を開き、他方を閉じることにより流体の流出路を変更するスライド切替え弁構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
1つの流入路に対し2つの流出路を有し、弁体を切り換えることにより流体の流出路を変更する切替え弁構造がある。従来、この種の切替え弁構造として、並設して配置された2つの流出路の流出開口部が流路方向と直交する面となっており、2つの流出路の流出開口部に、2つの流出路の流出開口部を横切る方向へスライドして一方を開き、他方を閉じることにより流体の流出路を変更する平板で形成されたスライド弁体が備えられ、スライド弁体は操作軸により往復操作されるようになっているスライド切替え弁構造が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開平11−325277号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上記のような構造のスライド切替え弁構造では、流路を流れる流体圧が大きい場合、流体圧によりスライド弁体が変形してしまい、シール性能が低下し、また、スライドに支障をきたすおそれがあるといった問題点があった。この問題を回避するためにスライド弁体を厚くすると、スライド弁体が重くなって、該スライド弁体を動かす力を大きくしなければならず、弁体駆動手段を高出力のものにしなければならない問題が派生する。
【0004】
また、流体が排ガス等の高温流体である場合、上記のスライド切替え弁構造では、高温によるスライド弁体や周辺部材の影響についての対処がなされていないため、高温によるスライド弁体や周辺部材の変形によりシール性能が低下し、また、スライドに支障をきたすおそれがあるといった問題点があり、例えば、コジェネレーションシステム等において、高温の排ガスから熱回収を行う流路に使用される弁構造としては採用することができないといった問題があった。
【0005】
更には、スライド弁体を操作する操作軸はスライド弁体のスライド量に応じて外部へ突出しているので、その分設置スペースが大きくなるといった問題があった。
【0006】
本発明の目的とするところは、シール性、操作性に優れ、且つ小型化を可能にしたスライド切替え弁構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、1つの流入路と並設して配置された2つの流出路を有し、スライド弁体を往復スライドさせて、前記2つの流出路の流出開口部の一方を開き、他方を閉じることにより流体の流出路を変更するスライド切替え弁構造であって、前記2つの流出開口部は、2つの流出開口部の中間の仕切り体の位置が一番深くなるように円弧状に湾曲されており、前記スライド弁体は、前記2つの流出開口部の湾曲に沿う湾曲板で形成されていることを特徴とする。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の、前記2つの流出開口部には、前記スライド弁体の下流側のスライド方向と平行する両縁部を摺動自在に支持するガイド部が設けられていることを特徴とする。
【0009】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の、前記2つの流出開口部の中間の仕切り体には、前記スライド弁体の下流側の背面と摺動可能に接触して2つの流出開口部の間をシールする中央シール板が設けられていることを特徴とする。
【0010】
請求項4に記載の発明は、請求項1,2又は3に記載の、前記2つの流出開口部の前記スライド弁体のスライド方向側の両内面には、スライドしてくるスライド弁体の下流側のスライド方向の各端縁面と摺接し、前記スライド弁体のスライド方向の端縁面をシールする端縁面シール板が設けられていることを特徴とする。
【0011】
請求項5に記載の発明は、請求項1,2,3又は4に記載の、前記スライド弁体のスライド方向の両端縁部に、その幅方向に添って上流側へ鋭角に折れ曲がった折曲部が設けられ、前記2つの流出開口部の前記スライド弁体のスライド方向側の両内面には、スライドしてくるスライド弁体の端縁部に設けられた前記折曲部と当接する押圧板が設けられていることを特徴とする。
【0012】
請求項6に記載の発明は、請求項1,2,3,4又は5に記載の、前記スライド弁体の上流側のスライド方向と平行する両縁部にはそのスライド方向に沿って歯状列が設けられ、前記流入路側の適位置に前記歯状列と噛み合って前記スライド弁体をスライドさせる歯車が配置されていることを特徴とする。
【0013】
請求項7に記載の発明は、請求項1,2,3,4,5又は6に記載の、前記歯状列がチェーンであり、歯車がスプロケットであることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
請求項1に記載のスライド切替え弁構造によれば、1つの流入路と並設して配置された2つの流出路を有し、スライド弁体を往復スライドさせて、前記2つの流出路の流出開口部の一方を開き、他方を閉じることにより流体の流出路を変更するスライド切替え弁構造であって、前記2つの流出開口部は、2つの流出開口部の中間の仕切り体の位置が一番深くなるように円弧状に湾曲されており、前記スライド弁体は、前記2つの流出開口部の湾曲に沿う湾曲板で形成されているので、スライド弁体が受けるスライド弁体のスライド方向と直交する方向へ曲げる力に対して、スライド弁体のスライド方向に円弧状に湾曲している形状が強い抵抗力となって働き、流入路を流れる流体の圧力が大きくてもスライド弁体の変形を効果的に防止することができる。
【0015】
従って、その分スライド弁体を従来の平板で形成されたスライド弁体に比べて板厚を薄くすることができるので、スライド弁体の軽量化が図れ、該スライド弁体を動かす弁体駆動手段の小型化を図ることができる。更には、スライド弁体の変形による操作性能の低下やシール性の低下を防止することができる。
【0016】
請求項2に記載のスライド切替え弁構造によれば、請求項1に記載の、前記2つの流出開口部には、前記スライド弁体の下流側のスライド方向と平行する両縁部を摺動自在に支持するガイド部が設けられているので、スライド弁体に対してかかるスライド弁体のスライド方向へ曲げる力を、スライド弁体の両縁部を支持するガイド部が受けることになり、スライド弁体の変形を一層効果的に防止することができる。
【0017】
請求項3に記載のスライド切替え弁構造によれば、請求項1又は2に記載の、前記2つの流出開口部の中間の仕切り体には、前記スライド弁体の下流側の背面と摺動可能に接触して2つの流出開口部の間をシールする中央シール板が設けられているので、前記2つの流出開口部の間を、前記中央シール板によりシールすることができ、そして、流体の圧力により前記スライド弁体が前記中央シール板に押しつけられるように作用するので、前記スライド弁体と前記中央シール板との間の高いシール性を得ることができる。
【0018】
請求項4に記載のスライド切替え弁構造によれば、請求項1,2又は3に記載の、前記2つの流出開口部の前記スライド弁体のスライド方向側の両内面には、スライドしてくるスライド弁体の下流側のスライド方向の各端縁面と摺接し、前記スライド弁体のスライド方向の端縁面をシールする端縁面シール板が設けられているので、前記スライド弁体の端縁面が前記端縁面シール板と摺接することにより、前記スライド弁体と前記端縁面シール板との間の高いシール性を得ることができる。
【0019】
請求項5に記載のスライド切替え弁構造によれば、請求項1,2,3又は4に記載の、前記スライド弁体のスライド方向の両端縁部に、その幅方向に添って上流側へ鋭角に折れ曲がった折曲部が設けられ、前記2つの流出開口部の前記スライド弁体のスライド方向側の両内面には、スライドしてくるスライド弁体の端縁部に設けられた前記折曲部と当接する押圧板が設けられているので、前記スライド弁体と前記押圧板との間の高いシール性を得ることができる。
【0020】
請求項6に記載のスライド切替え弁構造によれば、請求項1,2,3,4又は5に記載の、前記スライド弁体の上流側のスライド方向と平行する両縁部にはそのスライド方向に沿って歯状列が設けられ、前記流入路側の適位置に前記歯状列と噛み合って前記スライド弁体をスライドさせる歯車が配置されているので、前記歯車を正逆回転させることにより、スライド弁体を往復スライドさせて、2つの流出路の流出開口部の一方を開き、他方を閉じることを容易に且つ確実に行うことができる。
【0021】
請求項7に記載のスライド切替え弁構造によれば、請求項1,2,3,4,5又は6に記載の、前記歯状列がチェーンであり、歯車がスプロケットであるので、スライド弁体が弾性のある金属板で形成されている場合、スライド弁体のスライド方向への撓みに対し容易に対応でき、そして、チェーンとスプロケットとの噛み合いが円滑に且つ確実に行え、スプロケットの回転運動をチェーンを介してスライド弁体に確実に伝達することができ、スライド弁体をより容易に且つ確実に往復スライドさせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
以下、本発明に係るスライド切替え弁構造を実施する最良の形態の一例を、図1乃至図5を参照して詳細に説明する。図1は本例のスライド切替え弁構造を示す横断正面図、図2は図1のスライド切替え弁構造の流出開口部を示す横断正面図、図3は図1のA−A線拡大断面図、図4は図1のB−B線一部省略拡大断面図、図5は本例で用いている歯状列が設けられたスライド弁体の斜視図である。
【0023】
本例のスライド切替え弁構造は、流体通路体の一部として構成される弁箱1内に、上流側に配置された1つの流入路2と、下流側に仕切り体3で仕切られて並設して配置された2つの流出路4,5を有している。そして、前記2つの流出路4,5の流出開口部6,7には、流出開口部6,7を開閉するスライド弁体8が設けてあり、スライド弁体8を往復スライドさせることにより、流出開口部6,7の一方を開き、他方を閉じて流体の流出路を変更する構造となっている。
【0024】
2つの流出開口部6,7は、並設側面から見たとき2つの流出開口部6,7の中間の仕切り体3の位置が一番深く、その両側で2つの流出開口部6,7を横切る方向へ向かうにつれて流入路2側へ徐々に迫り出す円弧状に湾曲されている。
【0025】
2つの流出開口部6,7には、並設側面となる両側に、2つの流出開口部6,7の湾曲に沿って湾曲する湾曲板からなり、スライド弁体8の下流側のスライド方向と平行する両縁部を摺動自在に支持するガイド部9,9が2つの流出開口部6,7の構成の一部として設けられている。
【0026】
ガイド部9,9でその両縁部が支持されるスライド弁体8は、2つの流出開口部6,7の湾曲に沿う湾曲板で形成されており、スライド方向の長さは、流出開口部6,7の一方を閉じたとき、他方の流出開口部6又は流出開口部7の側の端部が該他方の流出開口部6又は流出開口部7に僅かにかかる長さに設定されている。
【0027】
本例では、スライド弁体8は弾性のある金属板で形成され、その曲率は2つの流出開口部6,7の曲率、即ちガイド部9,9の曲率より若干小さくなっている。また、このスライド弁体8のスライド方向と直交する両端縁部は、その幅方向に沿って上流側、即ち、流入路2側へ鋭角に折れ曲がった折曲部8a,8aとなっている。
【0028】
このスライド弁体8の上流側の面におけるスライド方向と平行する両縁部には、そのスライド方向に沿って、後述する歯車と噛み合う歯状列10が所定ピッチで設けられている。また、流入路2側の適位置に、歯状列10と噛み合ってスライド弁体8をスライドさせる歯車11が配置され、歯車11は回転軸12を介してモータ13で駆動されるようになっている。本例では、歯状列10としてチェーン14がスライド弁体8の両縁部に取り付けられており、歯車11としてスプロケット15が用いられている。
【0029】
また、2つの流出開口部6,7の中間の仕切り体3には、スライド弁体8の下流側の背面と摺動可能に接触して2つの流出開口部6,7の間をシールする中央シール板16が設けられている。本例では、中央シール板16は、図2に示すようにガイド部9,9と一体として形成されている。
【0030】
また、2つの流出開口部6,7のスライド弁体8のスライド方向側の両内面には、スライドしてくるスライド弁体8の下流側のスライド方向の各端縁面と摺接し、スライド弁体8のスライド方向の端縁面をシールする端縁面シール板17,17が設けられている。本例では、端縁面シール板17,17は、中央シール板16と同様に、図2に示すようにガイド部9,9と一体として形成されている。
【0031】
同じく、2つの流出開口部6,7のスライド弁体8のスライド方向側の両内面には、スライド弁体8の端縁部に設けられた折曲部8a,8aと概ね同じ角度に傾斜し、スライドしてくるスライド弁体8の端縁部の折曲部8a,8aと当接する押圧板18,18が設けられている。
【0032】
なお、本例では、スライド弁体8に設けられた歯状列10がチェーン14であり、歯状列10と噛み合う歯車11がスプロケット15となっているが、これに限定されるものではなく、図6及び図7に示すように、歯状列10がラック19であり、歯車11がピニオン20であってもよい。
【0033】
このように構成されたスライド切替え弁構造は、モータ13を駆動し、回転軸12を介してスプロケット15を正逆回転させることにより、スライド弁体8が往復スライドし、流出開口部6,7の一方を開き、他方を閉じて流体の流出路を変更する。
【0034】
そして、スライド弁体8は、2つの流出開口部6,7の湾曲に沿う湾曲板で形成されているので、スライド弁体8が受けるスライド弁体8のスライド方向と直交する方向へ曲げる力に対して、スライド弁体8の湾曲している形状が強い抵抗力となって働きその変形が防止され、また、スライド弁体8にかかるスライド弁体8のスライド方向へ曲げる力は、スライド弁体8の両縁部を支持するガイド部が受けることになり、スライド弁体の変形が効果的に防止される。
【0035】
また、湾曲したスライド弁体8は、弾性のある金属板で形成され、スライド弁体8の曲率は、2つの流出開口部6,7の曲率、即ちガイド部9,9の曲率より若干小さくなっているので、中央部に強く流体の圧力を受けるスライド弁体8は、その中央部が流体の圧力によりガイド部9,9へ押しつけられる結果、スライド弁体8の両縁部全体がガイド部9,9と接触することになり、スライド弁体8に高いシール性が得られる。
【0036】
また、2つの流出開口部6,7の中間の仕切り体3には、スライド弁体8の下流側の背面と摺動可能に接触して2つの流出開口部6,7の間をシールする中央シール板16が設けられているので、2つの流出開口部6,7の間を中央シール板16によりシールすることができ、そして、流体の圧力によりスライド弁体8が中央シール板16に押しつけられるように作用するので、スライド弁体8と中央シール板16の間の高いシール性が得られる。
【0037】
また、2つの流出開口部6,7のスライド弁体8のスライド方向側の両内面には、スライドしてくるスライド弁体8の下流側のスライド方向の各端縁面と摺接し、スライド弁体8のスライド方向の端縁面をシールする端縁面シール板17,17が設けられているので、スライド弁体8の端縁面が端縁面シール板17,17と摺接することにより、スライド弁体8と端縁面シール板17,17との間の高いシール性が得られる。
【0038】
また、スライド弁体8のスライド方向の両端縁部に、その幅方向に添って上流側へ鋭角に折れ曲がった折曲部8a,8aが設けられ、2つの流出開口部6,7のスライド弁体8のスライド方向側の両内面には、スライドしてくるスライド弁体8の端縁部に設けられた折曲部8a,8aに当接する押圧板18,18が設けられているので、スライド弁体8と押圧板18,18との間の高いシール性が得られる。
【0039】
また、スライド弁体8のスライド方向と平行する両縁部にはそのスライド方向に沿って歯状列10が設けられ、流入路2側の適位置に歯状列10と噛み合ってスライド弁体8をスライドさせる歯車11が配置されているので、歯車11を正逆回転させることにより、スライド弁体8を往復スライドさせて、2つの流出路4,5の流出開口部6,7の一方を開き、他方を閉じることを容易に且つ確実に行うことができる。
【0040】
本例では、歯状列10がチェーン14であり、歯車11がスプロケット15であるので、スライド弁体8のスライド方向への撓みに対し容易に対応でき、そして、チェーン14とスプロケット15との噛み合いが円滑に且つ確実に行え、スプロケット15の回転運動をチェーン14を介してスライド弁体8に確実に伝達することができ、スライド弁体8をより容易に且つ確実に往復スライドさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】本発明に係るスライド切替え弁構造を実施する最良の形態の一例を示す横断正面図。
【図2】図1のスライド切替え弁構造の流出開口部を示す横断正面図。
【図3】図1のA−A線拡大断面図。
【図4】図1のB−B線一部省略拡大断面図。
【図5】本例で用いている歯状列が設けられたスライド弁体の斜視図。
【図6】スライド弁体に設けられた歯状列と歯車の他例を示す一部拡大側面図。
【図7】図6に示す歯状列が設けられたスライド弁体の側面図。
【符号の説明】
【0042】
1 弁箱
2 流入路
3 仕切り体
4,5 流出路
6,7 流出開口部
8 スライド弁体
8a 折曲部
9 ガイド部
10 歯状列
11 歯車
14 チェーン
15 スプロケット
16 中央シール板
17 端縁面シール板
18 押圧板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
1つの流入路と並設して配置された2つの流出路を有し、スライド弁体を往復スライドさせて、前記2つの流出路の流出開口部の一方を開き、他方を閉じることにより流体の流出路を変更するスライド切替え弁構造であって、
前記2つの流出開口部は、2つの流出開口部の中間の仕切り体の位置が一番深くなるように円弧状に湾曲されており、前記スライド弁体は、前記2つの流出開口部の湾曲に沿う湾曲板で形成されていることを特徴とするスライド切替え弁構造。
【請求項2】
前記2つの流出開口部には、前記スライド弁体の下流側のスライド方向と平行する両縁部を摺動自在に支持するガイド部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のスライド切替え弁構造。
【請求項3】
前記2つの流出開口部の中間の仕切り体には、前記スライド弁体の下流側の背面と摺動可能に接触して2つの流出開口部の間をシールする中央シール板が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のスライド切替え弁構造。
【請求項4】
前記2つの流出開口部の前記スライド弁体のスライド方向側の両内面には、スライドしてくるスライド弁体の下流側のスライド方向の各端縁面と摺接し、スライド弁体のスライド方向の端縁面をシールする端縁面シール板が設けられていることを特徴とする請求項1,2又は3記載のスライド切替え弁構造。
【請求項5】
前記スライド弁体のスライド方向の両端縁部に、その幅方向に添って上流側へ鋭角に折れ曲がった折曲部が設けられ、前記2つの流出開口部の前記スライド弁体のスライド方向側の両内面には、スライドしてくるスライド弁体の端縁部に設けられた前記折曲部と当接する押圧板が設けられていることを特徴とする請求項1,2,3又は4に記載のスライド切替え弁構造。
【請求項6】
前記スライド弁体の上流側のスライド方向と平行する両縁部にはそのスライド方向に沿って歯状列が設けられ、前記流入路側の適位置に前記歯状列と噛み合って前記スライド弁体をスライドさせる歯車が配置されていることを特徴とする請求項1,2,3,4又は5に記載のスライド切替え弁構造。
【請求項7】
前記歯状列がチェーンであり、歯車がスプロケットであることを特徴とする請求項1,2,3,4,5又は6に記載のスライド切替え弁構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2008−256128(P2008−256128A)
【公開日】平成20年10月23日(2008.10.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−100192(P2007−100192)
【出願日】平成19年4月6日(2007.4.6)
【出願人】(000175272)三浦工業株式会社 (1,055)
【出願人】(504143522)株式会社三浦プロテック (488)
【Fターム(参考)】