(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁本体に、流体の供給源に連続する入口と、流体の流出先に連続する出口と、前記入口及び前記出口のそれぞれから延びる第１及び第２横孔と、該第１及び第２横孔間を連通する第１及び第２縦孔と、該縦孔のうちの前記第１縦孔に連通されて前記入口及び出口に連通し且つ流体使用機器の循環路に連続する第１出入口と、前記縦孔のうちの前記第２縦孔に連通されて前記入口及び出口に連通し且つ流体使用機器の循環路に連続する第２出入口とを備え、前記入口と前記第１出入口との間に第１開閉弁を、前記第１出入口と前記出口との間に第２開閉弁を、前記入口と前記第２出入口との間に第３開閉弁を、さらに前記第２出入口と前記出口との間に第４開閉弁を設け、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁のそれぞれが前記第１縦孔内を昇降する共通の昇降軸に固定されて前記第１縦孔を開閉する弁体を備え、前記第３開閉弁及び前記第４開閉弁のそれぞれが前記第２縦孔内を昇降する共通の昇降軸に固定されて前記第２縦孔を開閉する弁体を備えた流体の流通方向切換装置において、
前記第１開閉弁の弁体及び前記第２開閉弁の弁体のうち少なくとも一方の弁体は前記第１縦孔内を挿通可能に構成されると共に、前記第３開閉弁の弁体及び前記第４開閉弁の弁体のうち少なくとも一方の弁体は前記第２縦孔内を挿通可能に構成され、
前記弁本体は一体部材で構成され、
前記弁本体の前記入口と前記第１開閉弁との間に、前記弁本体の外部から前記第１横孔に向けて貫通するエアノズル取付用孔を設け、該エアノズル取付用孔には栓体又はエアノズルを取付可能としたことを特徴とする流体の流通方向切換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部に流体の循環路を備えた流体使用機器に接続して、この循環路における流体の流通方向を正方向と逆方向に切り換える流体の流通方向切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水や油等の流体の循環路を備えた流体使用機器は、冷却水の循環路を備えた鋳型や、各種の熱交換器等多岐にわたり、これら流体使用機器では、流体の入口から出口に向けて流体が循環されている。
しかし、この流体使用機器にあっては、流体使用機器内での流体の流れ方向が入口から出口に向けて一方向のみとなっていたために、循環路内における継手の段差部分や他の屈曲部分においてスケール等の不純物が付着し、これが堆積されて循環路を狭くする等の問題点があった。
【０００３】
また、流体使用機器が鋳型等の加熱される機器であって、その内部にこれを冷却するための冷却水循環路が形成されている場合には、冷却水の入口近傍は充分に冷却されているものの、出口近くになるにしたがって冷却水が順次加熱されるために充分な冷却ができないという問題もあった。また、流体使用機器が循環され水によって逆に加熱される場合も、入口近くは充分に加熱されるが出口近くは加熱が不十分になるという問題があった。
【０００４】
そこで、このような問題点を解決するために、例えば、図８に示す循環路における水の流通方向を正方向と逆方向に切り換える水流切換装置が提案されている（実公平６−７２３４号公報参照）。
この水流切換装置１０１は、弁本体１１１に、水の供給源１０７にポンプ１０８を介して連続する入口１０２と、水の排出先（濾過器１０９を介して水の供給源１０７に戻る）に連続する出口１０３と、これら入口１０２及び出口１０３に連通し且つ水使用機器１０６の循環路１０６ａに連続する第１出入口１０４及び第２出入口１０５とを備えている。
【０００５】
そして、入口１０２と第１出入口１０４との間には第１開閉弁１３１が設けられ、第１出入口１０４と出口１０３との間には第２開閉弁１３２が設けられ、入口１０２と第２出入口１０５との間には第３開閉弁１３３が設けられ、さらに第２出入口１０５と出口１０３との間には第４開閉弁１３４が設けられている。
ここで、第１開閉弁１３１及び第４開閉弁１３４と、第２開閉弁１３２及び第３開閉弁１３３との開閉は相互に逆位相となっており、且つ各開閉弁１３１〜１３４の開閉動作は同期されている。かかる逆位相での開閉動作は、開閉切換機構１４０によってなされるようになっている。
【０００６】
しかして、供給源１０７から水流切換装置１０１の入口１０２に入った水は、第１開閉弁１３１と第４開閉弁１３４とが開き、且つ第２開閉弁１３２と第３開閉弁１３３とが閉じているときには、正流モードとなり、第１出入口１０４から出て水使用機器１０６の循環路１０６ａ内を矢印ａ方向に循環して第２出入口１０５に入り、出口１０３から出て濾過器１０９を経て供給源１０７に至る。一方、これとは逆に、第１開閉弁１３１と第４開閉弁１３４とが閉じ、且つ第２開閉弁１３２と第３開閉弁１３３とが開いているときには、逆流モードとなり、供給源１０７から水流切換装置１０１の入口１０２に入った水は、第２出入口１０５から出て水使用機器１０６の循環路１０６ａ内を矢印ｂ方向に循環して第１出入口１０４に入り、出口１０３から出て濾過器１０９を経て供給源１０７に至る。
【０００７】
従って、開閉切換機構１４０による各開閉弁の切り換えによって水使用機器１０６の循環路１０６ａ内での循環方向が逆転するようになっている。これにより、水使用機器１０６の循環路１０６ａ内に堆積したスケール等の不純物は逆方向の水流によって除去されて外部へ排出され、循環路１０６ａ内の狭窄や閉鎖を防止することができる。また、水使用機器１０６が水によって冷却又は加熱されるものである場合にも、循環路１０６ａにおいて入口と出口が反覆して逆転されることによって循環路１０６ａの温度が均一になり、水使用機器１０６の冷却又は加熱を均一に行うことができる。
【０００８】
ここで、水流切換装置１０１の具体的構成について図８（Ｂ）を参照して説明すると、弁本体１１１は、一端に入口１０２を形成した第１本体部１１１ａと、一端に出口１０３を形成した第２本体部１１１ｂと、第１本体部１１１ａ及び第２本体部１１１ｂ間に配置された第３本体部１１１ｃとの三層構造で構成されている。そして、第１本体部１１１ａには、入口１０２から他端側に向けて横孔１１２が形成され、第２本体部１１１ｂには、出口１０３から他端側に向けて横孔１１３が形成され、これら横孔１１２，１１３間を第３本体部１１１ｃに形成された、相互に平行な２本の縦孔１１４，１１５で連通している。そして、これら縦孔１１４，１１５には、第１出入口１０４及び第２出入口１０５のそれぞれが個別に連通している。
【０００９】
横孔１１２と縦孔１１４，１１５のうち一方の縦孔１１４との間には、前記第１開閉弁１３１が設けられ、この第１開閉弁１３１は、弁本体１１１の第３本体部１１１ｃに固定されると共に縦孔１１４の内径と略同一の内径を有する弁座１３１ｂと、弁座１３１ｂに対し進退する弁体１３１ａとで構成されている。弁体１３１ａは、弁座１３１ｂに対して着座可能な外径を有する座部１３１ｃを有している。また、前記縦孔１１４と横孔１１３との間には、前記第２開閉弁１３２が設けられ、この第１開閉弁１３２は、弁本体１１１の第３本体部１１１ｃに固定されると共に縦孔１１４の内径と略同一の内径を有する弁座１３２ｂと、弁座１３２ｂに対し進退する弁体１３２ａとで構成されている。弁体１３２ａも、弁座１３２ｂに対して着座可能な外径を有する座部１３２ｃを有している。
【００１０】
また、横孔１１２と縦孔１１４，１１５のうち他方の縦孔１１５との間には、前記第３開閉弁１３３が設けられ、この第３開閉弁１３３は、弁本体１１１の第３本体部１１１ｃに固定されると共に縦孔１１５の内径と略同一の内径を有する弁座１３３ｂと、弁座１３３ｂに対し進退する弁体１３３ａとで構成されている。弁体１３３ａは、弁座１３３ｂに対して着座可能な外径を有する座部１３３ｃを有している。また、前記縦孔１１５と横孔１１３との間には、前記第４開閉弁１３４が設けられ、この第４開閉弁１３４は、弁本体１１１の第３本体部１１１ｃに固定されると共に縦孔１１５の内径と略同一の内径を有する弁座１３４ｂと、弁座１３４ｂに対し進退する弁体１３４ａとで構成されている。弁体１３４ａも、弁座１３４ｂに対して着座可能な外径を有する座部１３４ｃを有している。
【００１１】
第１開閉弁１３１を構成する弁体１３１ａ及び第２開閉弁１３２を構成する弁体１３２ａは昇降軸１２１に固定され、この昇降軸１２１の上昇時には第２開閉弁１３２が閉じて第１開閉弁１３１が開き、また昇降軸１２１の下降時には第２開閉弁１３２が開いて第１開閉弁１３１が閉じるようになっている。
一方、第３開閉弁１３３を構成する弁体１３３ａ及び第４開閉弁１３４を構成する弁体１３４ａは昇降軸１２２に固定され、この昇降軸１２２の上昇時には第４開閉弁１３４が閉じて第３開閉弁１３３が開き、また昇降軸１２２の下降時には第４開閉弁１３４が開いて第３開閉弁１３３が閉じるようになっている。
【００１２】
そして、昇降軸１２１と昇降軸１２２の昇降は、互いに逆位相となっている。即ち、昇降軸１２１が上昇したときに昇降軸１２２が下降し、昇降軸１２１が下降したときに昇降軸１２２が上昇するようになっている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の水流切換装置１０１にあっては、以下の問題点があった。
即ち、第１開閉弁１３１、第２開閉弁１３２、第３開閉弁１３３、及び第４開閉弁１３４のいずれにあっても、昇降軸１２１，１２２に固定された弁体１３１ａ，１３２ａ，１３３ａ，１３４ａが弁座１３１ｂ，１３２ｂ，１３３ｂ，１３４ｂに対して着座可能な外径を有する座部１３１ｃ，１３２ｃ，１３３ｃ，１３４ｃを有しているため、弁本体１１１を構成する第１本体部１１１ａ、第２本体部１１１ｂ、及び第３本体部１１１ｃを一体に構成して、弁体１３１ａ，１３２ａ，１３３ａ，１３４ａを固定した昇降軸１２１，１２２を弁本体１１１に設置することができない。何故なら、座部１３１ｃ，１３２ｃ，１３３ｃ，１３４ｃの径が弁座１３１ｂ，１３２ｂ，１３３ｂ，１３４ｂの内径よりも大きいため、弁体１３１ａ，１３２ａ，１３３ａ，１３４ａを固定した昇降軸１２１，１２２を弁本体１１１を一体で構成した場合に弁本体１１１の一方向から挿入することによって設置することができないからである。このため、弁本体１１１の重量が大きくなって装置全体の重量が大きくなってしまうばかりでなく、弁本体１１１の製造コストも高価なものとなっていた。また、弁本体１１１が三層構造であるため、水流切換装置１０１の組立作業も複雑になるということもあった。
【００１４】
従って、本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、弁本体の軽量化、製造コストの低減、組立作業の簡便化を実現可能な流体の流通方向切換装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明に係る流体の流通方向切換装置は、弁本体に、流体の供給源に連続する入口と、流体の流出先に連続する出口と、前記入口及び前記出口のそれぞれから延びる第１及び第２横孔と、該第１及び第２横孔間を連通する第１及び第２縦孔と、該縦孔のうちの前記第１縦孔に連通されて前記入口及び出口に連通し且つ流体使用機器の循環路に連続する第１出入口と、前記縦孔のうちの前記第２縦孔に連通されて前記入口及び出口に連通し且つ流体使用機器の循環路に連続する第２出入口とを備え、前記入口と前記第１出入口との間に第１開閉弁を、前記第１出入口と前記出口との間に第２開閉弁を、前記入口と前記第２出入口との間に第３開閉弁を、さらに前記第２出入口と前記出口との間に第４開閉弁を設け、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁のそれぞれが前記第１縦孔内を昇降する共通の昇降軸に固定されて前記第１縦孔を開閉する弁体を備え、前記第３開閉弁及び前記第４開閉弁のそれぞれが前記第２縦孔内を昇降する共通の昇降軸に固定されて前記第２縦孔を開閉する弁体を備えた流体の流通方向切換装置において、前記第１開閉弁の弁体及び前記第２開閉弁の弁体のうち少なくとも一方の弁体は前記第１縦孔内を挿通可能に構成されると共に、前記第３開閉弁の弁体及び前記第４開閉弁の弁体のうち少なくとも一方の弁体は前記第２縦孔内を挿通可能に構成され、前記弁本体は一体部材で構成され、前記弁本体の前記入口と前記第１開閉弁との間に、前記弁本体の外部から前記第１横孔に向けて貫通するエアノズル取付用孔を設け、該エアノズル取付用孔には栓体又はエアノズルを取付可能としたことを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る流体の流通方向切換装置の一部を断面した正面図である。図２は図１に示す流通方向切換装置の平面図である。図３は図１に示す流通方向切換装置の右側面図である。図４はエアノズルをエアノズル取付用孔に取り付けた状態の部分断面図である。
【００１８】
図１乃至図３において、流体の流通方向切換装置１は、一体部材で構成されたステンレス鋳鋼製の弁本体１１に、ポンプ（図示せず）を介して水、油等の流体の供給源（図示せず）に連続する入口２と、流体の排出先（図示せず）に連続する出口３と、入口２及び出口３のそれぞれから延びる第１横孔１２及び第２横孔１３と、第１横孔１２及び第２横孔１３間を連通する第１縦孔１４及び第２縦孔１５と、第１縦孔１４に連通されて入口２及び出口３に連通し且つ流体使用機器（図示せず）の循環路に連続する第１出入口４と、第２縦孔１５に連通されて入口２及び出口３に連通し且つ流体使用機器の循環路に連続する第２出入口５とを備えている。
【００１９】
そして、入口２と第１出入口４との間には第１開閉弁３１が設けられ、第１出入口４と出口３との間には第２開閉弁３２が設けられ、入口２と第２出入口５との間には第３開閉弁３３が設けられ、さらに第２出入口５と出口３との間には第４開閉弁３４が設けられている。
ここで、第１開閉弁３１及び第２開閉弁３２のそれぞれは、第１縦孔１４内を昇降する共通の昇降軸２１に固定されて第１縦孔１４を開閉する弁体３１ａ，３２ａを備えている。昇降軸２１が上昇すると、弁体３１ａは第１縦孔１４を開くとともに、弁体３２ａは第１縦孔１４を閉じ、昇降軸２１が下降すると、弁体３１ａは第１縦孔１４を閉じるとともに、弁体３２ａは第１縦孔１４を開く。そして、第１開閉弁３１の弁体３１ａは、第１縦孔１４の上端に形成された幅狭の開口１４ａと略同一の外径を有して開口１４ａを挿通可能であると共に開口１４ａを開閉可能な胴体部と、胴体部の上端に形成された開口１４ａよりも外径の大きな座部３１ｂとで構成されている。この座部３１ｂは、弁体３１ａが第１縦孔１４を閉じるとき、即ち胴体部が開口１４ａを閉じるときに、開口１４ａの上端周囲に形成された凹部１４ｃに着座するようになっている。一方、第２開閉弁３２の弁体３２ａは、第１縦孔１４の下端に形成された幅狭の開口１４ｂと略同一の外径を有して開口１４ｂを挿通可能且つ開口１４ｂを開閉可能に構成されている。第２開閉弁３２の弁体３２ａには、第１開閉弁３１の弁体３１ａと異なり、開口１４ｂよりも径の大きな座部は形成されていない。従って、弁体３２ａは開口１４ｂに対して上下方向に完全に挿通可能となっている。なお、本実施形態にあっては、第１開閉弁３１の弁体３１ａ及び第２開閉弁３２の弁体３２ａは、いずれも昇降軸２１と一体形成されているが、昇降軸２１に対して別体で形成してもよい。
【００２０】
また、第３開閉弁３３及び第４開閉弁３４のぞれぞれも、同様に、第２縦孔１５内を昇降する共通の昇降軸２２に固定されて第２縦孔１５を開閉する弁体３３ａ，３４ａを備えている。昇降軸２２が上昇すると、弁体３３ａは第２縦孔１５を開くとともに、弁体３４ａは第２縦孔１５を閉じ、昇降軸２２が下降すると、弁体３３ａは第２縦孔１５を閉じるとともに、弁体３４ａは第２縦孔１５を開く。そして、第３開閉弁３３の弁体３３ａは、第１開閉弁３１の弁体３１ａと同様に、第２縦孔１５の上端に形成された幅狭の開口１５ａと略同一の外径を有して開口１５ａを挿通可能であると共に開口１５ａを開閉可能な胴体部と、胴体部の上端に形成された開口１５ａよりも外径の大きな座部３３ｂとで構成されている。この座部３３ｂは、第３開閉弁３３が第２縦孔１５を閉じるとき、即ち胴体部が開口１５ａを閉じるときに、開口１５ａの上端周囲に形成された凹部１５ｃに着座するようになっている。一方、第４開閉弁３４の弁体３４ａは、第２開閉弁３２の弁体３２ａと同様に、第２縦孔１５の下端に形成された幅狭の開口１５ｂと略同一の外径を有して開口１５ｂを挿通可能且つ開口１５ｂを開閉可能に構成されている。第４開閉弁３４の弁体３４ａにも、第３開閉弁３３の弁体３３ａと異なり、開口１５ｂよりも径の大きな座部は形成されていない。従って、弁体３４ａは開口１５ｂに対して上下方向に完全に挿通可能となっている。なお、本実施形態にあっては、第３開閉弁３３の弁体３３ａ及び第４開閉弁３４の弁体３４ａは、いずれも昇降軸２２と一体形成されているが、昇降軸２２に対して別体で形成してもよい。
【００２１】
そして、第１開閉弁３１及び第４開閉弁３４と、第２開閉弁３２及び第３開閉弁３３との開閉が相互に逆位相となるように、弁体３１ａ及び３２ａを固定した昇降軸２１の昇降と弁体３３ａ及び３４ａを固定した昇降軸２２の昇降とが開閉切換機構により逆位相に制御される。
この開閉切換機構は、弁本体１１の上面であって昇降軸２１と昇降軸２２との間に立設された支軸５０と、支軸５０の上端にピン７３により回動可能に設けられ、一端に前記昇降軸２１の上端をピン７４により遊嵌状態で取り付けるとともに、前記昇降軸２１と反対側であって前記昇降軸２１と支軸５０との距離と同一距離だけ離れたところに前記昇降軸２２の上端をピン７２により遊嵌状態で取り付けたリンク７０と、リンク７０の前記昇降軸２１と反対側の端部にピストン６１の上端をピン７１により回動可能に取り付けたエアシリンダ６０とで構成されている。エアシリンダ６０のピストン６１が図１に示すように下方に位置するときには、第１開閉弁３１の弁体３１ａ及び第２開閉弁３２の弁体３２ａを固定した昇降軸２１が上昇すると共に第３開閉弁３３の弁体３３ａ及び第４開閉弁３４の弁体３４ａを固定した昇降軸２２が下降しており、正流モードを構成する。エアシリンダ６０内には、ピストン６１を常時下方に付勢する圧縮ばね６２が設けられ、エアシリンダ６０にエアが供給されないときにピストン６１が常に下方に位置して正流モードを維持するようにしている。エアシリンダ６０にエアが供給されると、第１開閉弁３１の弁体３１ａ及び第２開閉弁３２の弁体３２ａを固定した昇降軸２１が下降すると共に第３開閉弁３３の弁体３３ａ及び第４開閉弁３４の弁体３４ａを固定した昇降軸２２が上昇し、逆流モードを構成するようになっている。昇降軸２１，２２が昇降方向の中間位置にあるときには、リークモードを構成する。
【００２２】
なお、弁本体１１の昇降軸２１，２２の下方に位置する部分には、弁本体１１の外部と第２横孔１３を連通する雌ねじ付開口１６が形成され、これら雌ねじ付開口１６には、昇降軸２１，２２の昇降を案内するガイドカバー４１が螺合固定されている。
また、弁本体１１の昇降軸２１，２２の上方部が位置する部分には、弁本体１１の外部と第１横孔１２とを連通させる雌ねじ付貫通孔１７が形成され、これら雌ねじ付貫通孔１７には、昇降軸２１が昇降可能に配置される栓部材４２が固定されている。この栓部材４２は、雌ねじ付貫通孔１７に螺合固定される基体部４３と、基体部４３に螺合固定される蓋部４９とを備え、内部にパッキン４７を配置して第１横孔１２からの流体の漏出を防止しうるようにしている。パッキン４７は、昇降軸２１，２２の外周面と基体部４３の内周面との間に配置され、基体部４３内に収容された圧縮ばね４４によりワッシャ４５及びアダプタ４６を介して上方に付勢されるとともに蓋部４９の内部に固定されたパッキン用スペーサ４８により上方への移動が規制されている。
【００２３】
さらに、弁本体１１の入口２と第１開閉弁３１との間には、弁本体１１の外部から第１横孔１２に向けて貫通するエアノズル取付用孔１８が設けられている。このエアノズル取付用孔１８には、図１に示すように、通常、栓体８０が螺合固定されて第１横孔１２を弁本体１１の外部に対して遮断しているが、必要に応じて図４に示すように栓体８０を取り外してエアノズル８１を螺合固定することができる。流体として水を使用する場合において、エアノズル取付用孔１８にエアノズル８１を取り付けて流通方向切換装置１の作動中に図示しないエア供給源からエアを第１横孔１２に供給すると、入口２から出口３に至るまでの水中にキャビテーションが発生する。これにより、流体使用機器の循環路内に堆積したスケール等の不純物の排出効果が増加すると共に、また、流体使用機器が水によって冷却又は加熱されるものである場合にも、流体使用機器の冷却又は加熱を均一にする効果が増強される。
【００２４】
次に、流通方向切換装置１の組立方法について説明する。
流通方向切換装置１を組立てるには、先ず、弁体３１ａ，３２ａを固定した昇降軸２１及び弁体３３ａ，３４ａを固定した昇降軸２２のそれぞれを、弁本体１１の雌ねじ付貫通孔１７から弁体３２ａ，３４ａを下方にして挿入し、その挿入を進行させて弁体３２ａ，３４ａのそれぞれを第１縦孔１４の開口１４ａ，１４ｂ、第２縦孔１５の開口１５ａ，１５ｂの順に挿通させる。このとき、弁体３１ａ，３３ａも雌ねじ付貫通孔１７を通って第１横孔１２内に位置する。この昇降軸２１及び２２の弁本体１１への挿入に際しては、第２開閉弁３２の弁体３２ａ及び第４開閉弁３４の弁体３４ａには、開口１４ｂ、１５ｂよりも径の大きな座部は形成されていないため、弁体３２ａ，３４ａが雌ねじ付貫通孔１７、開口１４ａ、１５ｂ、及び開口１４ｂ、１５ｂ内を円滑に挿通する。このため、弁本体１１を、図８に示した従来の弁本体１１１と異なり、一体部材で構成することができ、弁本体の軽量化、製造コストの低減を図ることができる。また、昇降軸２１及び２２の弁本体１１への設置に際しては、昇降軸２１及び２２を一体部材の弁本体１１の雌ねじ付貫通孔１７から下方に挿入するだけでよいから、流通方向切換装置１の組立作業も比較的容易になる。
【００２５】
次いで、弁本体１１の雌ねじ付開口１６に、弁本体１１の下方から昇降軸２１，２２の昇降を案内するガイドカバー４１を螺合固定すると共に、雌ねじ付貫通孔１７に、弁本体１１の上方から栓部材４２を螺合固定する。ガイドカバー４１及び栓部材４２を螺合固定することにより、装置内の流体の外部への漏出が防止される。
【００２６】
その後、リンク７０を支軸５０の上端にピン７３により回動可能に軸支し、昇降軸２１の上端をリンク７０の一端にピン７４により遊嵌状態で連結すると共に、昇降軸２２の上端を前記昇降軸２１と反対側であって前記昇降軸２１と支軸５０との距離と同一距離だけ離れたところにピン７２により遊嵌状態で連結する。また、エアシリンダ６０のピストン６１の上端をリンク７０の前記昇降軸２１と反対側の端部にピン７１により回動可能に連結する。
【００２７】
そして、弁本体１１のエアノズル取付用孔に、栓体８０を取り付けるか、あるいはエアノズル８１を取り付けることにより、流通方向切換装置１は完成する。このように完成された流通方向切換装置１の作用について図５乃至図７を参照して説明する。図５は正流モード時の流体の流れを説明するための流体切換装置の模式図である。図６はリークモード時の流体の流れを説明するための流体切換装置の模式図である。図７は逆流モード時の流体の流れを説明するための流体切換装置の模式図である。
【００２８】
図５に示すように、エアシリンダ６０のピストン６１が下方に位置するときには、第１開閉弁３１の弁体３１ａ及び第２開閉弁３２の弁体３２ａを固定した昇降軸２１が上昇すると共に第３開閉弁３３の弁体３３ａ及び第４開閉弁３４の弁体３４ａを固定した昇降軸２２が下降し、正流モードを構成する。この正流モード時にあっては、第１開閉弁３１及び第４開閉弁３４が開き、第２開閉弁３２及び第３開閉弁３３が閉じ、流体の供給源から流通方向切換装置１の入口２に入った流体は、第１出入口４から流出して流体使用機器の循環路を一方向に循環し、流通方向切換装置１の第２出入口５に入って出口３から流出先に流出する。
【００２９】
また、図６に示すように、エアシリンダ６０のピストン６１が中間位置に位置するときには、第１開閉弁３１の弁体３１ａ及び第２開閉弁３２の弁体３２ａを固定した昇降軸２１が図５に示した状態から下降すると共に第３開閉弁３３の弁体３３ａ及び第４開閉弁３４の弁体３４ａを固定した昇降軸２２が上昇し、第１開閉弁３１の弁体３１ａ、第２開閉弁３２の弁体３２ａ、第３開閉弁３３の弁体３３ａ、及び第４開閉弁３４の弁体３４ａが昇降方向において入口２及び出口３間の中心に位置し、リークモードを構成する。このリークモード時にあっては、第１〜第４開閉弁３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａが半分程度開いた状態、即ち入口２、出口３、第１出入口４、及び第２出入口５が相互に連通した状態となり、流体の供給源から流通方向切換装置１の入口２に入った流体は、流通方向切換装置１を通過して出口５から流出先に流出する。これにより、流体抵抗がなくなり、流体使用機器への流体による衝撃を緩和することができる。また、入口２に連続するポンプにも大きな負荷をかけることはない。
【００３０】
さらに、図７に示すように、エアシリンダ６０のピストン６１が上方に位置するときには、第１開閉弁３１の弁体３１ａ及び第２開閉弁３２の弁体３２ａを固定した昇降軸２１が図６に示す状態から更に下降すると共に第３開閉弁３３の弁体３３ａ及び第４開閉弁３４の弁体３４ａを固定した昇降軸２２が上昇し、逆流モードを構成する。この逆流モード時にあっては、第１開閉弁３１及び第４開閉弁３４が閉じ、第２開閉弁３２及び第３開閉弁３３が開き、流体の供給源から流通方向切換装置１の入口２に入った流体は、第２出入口５から流出して流体使用機器の循環路を前記の正流モード時とは逆方向に循環し、流通方向切換装置１の第１出入口４に入って出口３から流出先に流出する。このように、流体使用機器の循環路内に流体が正逆方向に切り替わるため、流体使用機器の循環路内に堆積したスケール等の不純物を円滑に排出することができる。また、流体使用機器が水によって冷却又は加熱されるものである場合にも、流体使用機器の冷却又は加熱を均一にすることができる。なお、図５乃至図７中、符号ＣＬはリンク７０の中心線を示す。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、種々の変更を行うことができる。
例えば、本実施形態にあっては、第１開閉弁３１の弁体３１ａ及び第２開閉弁３２の弁体３２ａのうち第２開閉弁３２の弁体３２ａが第１縦孔１４の開口１４ｂを挿通可能に構成されているが、これに代えて第１開閉弁３１の弁体３１ａが第１縦孔１４の開口１４ａを挿通可能に構成されていてもよく、あるいは第１開閉弁３１の弁体３１ａ及び第２開閉弁３２の弁体３２ａの双方が第１縦孔１４の開口１４ａ及び１４ｂを挿通可能に構成されていてもよい。また、本実施形態にあっては、第３開閉弁３３の弁体３３ａ及び第４開閉弁３４の弁体３４ａのうち第４開閉弁３４の弁体３４ａが第２縦孔１５の開口１５ｂを挿通可能に構成されているが、これに代えて第３開閉弁３３の弁体３３ａが第２縦孔１５の開口１５ａを挿通可能に構成されていてもよく、あるいは第３開閉弁３３の弁体３３ａ及び第２開閉弁３４の弁体３４ａの双方が第２縦孔１５の開口１５ａ及び１５ｂを挿通可能に構成されていてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る流体の流通方向切換装置によれば、第１開閉弁の弁体及び第２開閉弁の弁体のうち少なくとも一方の弁体は第１縦孔内を挿通可能に構成されると共に、第３開閉弁の弁体及び第４開閉弁の弁体のうち少なくとも一方の弁体は第２縦孔を挿通可能に構成され、弁本体は一体部材で構成されているので、弁本体の軽量化、製造コストの低減を図ることができる。また、第１開閉弁の弁体及び第２開閉弁の弁体を固定した昇降軸と第３開閉弁の弁体及び第４開閉弁の弁体を固定した昇降軸との弁本体への設置に際しては、前記昇降軸を一体部材の弁本体に挿入するだけでよいから、流通方向切換装置の組立作業も比較的容易に行うことができる。
【００３３】
また、本発明に係る流体の流通方向切換装置によれば、前記弁本体の前記入口と前記第１開閉弁との間に、前記弁本体の外部から前記第１横孔に向けて貫通するエアノズル取付用孔を設け、該エアノズル取付用孔には栓体又はエアノズルを取付可能としたので、エアノズルをこのエアノズル取付用孔に取り付けて装置の作動中にエア供給源からエアを第１横孔に供給すると、入口から出口に至るまでの水中にキャビテーションが発生する。これにより、流体使用機器の循環路内に堆積したスケール等の不純物の排出効果が増加すると共に、また、流体使用機器が水によって冷却又は加熱されるものである場合にも、流体使用機器の冷却又は加熱を均一にする効果を増強することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る流体の流通方向切換装置の一部を断面した正面図である。
【図２】図１に示す流通方向切換装置の平面図である。
【図３】図１に示す流通方向切換装置の右側面図である。
【図４】エアノズルをエアノズル取付用孔に取り付けた状態の部分断面図である。
【図５】正流モード時の流体の流れを説明するための流体切換装置の模式図である。
【図６】リークモード時の流体の流れを説明するための流体切換装置の模式図である。
【図７】逆流モード時の流体の流れを説明するための流体切換装置の模式図である。
【図８】従来例の水流切換装置を示し、（Ａ）は水流切換装置の概略図、（Ｂ）は水流切換装置の概略縦断面図である。
【符号の説明】
１  流体の流通方向切換装置
２  入口
３  出口
４  第１出入口
５  第２出入口
１１  弁本体
１２  第１横孔
１３  第２横孔
１４  第１縦孔
１４ａ  開口
１４ｂ  開口
１４ｃ  凹部
１５  第２縦孔
１５ａ  開口
１５ｂ  開口
１５ｃ  凹部
１６  雌ねじ付開口
１７  雌ねじ付貫通孔
１８  エアノズル取付用孔
２１  昇降軸
２２  昇降軸
３１  第１開閉弁
３１ａ  弁体
３１ｂ  座部
３２  第２開閉弁
３２ａ  弁体
３３  第３開閉弁
３３ａ  弁体
３３ｂ  座部
３４  第４開閉弁
３４ａ  弁体
４１  ガイドカバー
４２  栓部材
４３  基体部
４４  圧縮ばね
４５  ワッシャ
４６  アダプタ
４７  パッキン
４８  ッキン用スペーサ
４９  蓋部
５０  支軸
６０  エアシリンダ
６１  ピストン
６２  圧縮ばね
７０  リンク
７１，７２，７３，７４  ピン
８０  栓体
８１  エアノズル
【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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【図８】
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