(57)【要約】  【課題】使い勝手が良好な弁装置を提供する。  【解決手段】弁本体２内に一対の弁室11を設ける。弁室11内にボール弁体33をそれぞれ回動可能に軸支する。各ボール弁体33に第１の流路34と連通する第２の流路35を設ける。モータ３にて各ボール弁体33を同時に互いに連動して回動させる。各ボール弁体33の回動角度に応じて、第２の流出入口14および第３の流出入口16と第１の流出入口12の連通状態を第２の流路35で変化させる。制御の簡略化、製造コストの低減および省スペース化が可能になり、使い勝手を向上できる。  【選択図】図１
2006090408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の流出入口、この第１の流出入口に対して直交する方向かつ互いに反対方向に開口した第２の流出入口と第３の流出入口とをそれぞれ有する弁室を一対備えた弁本体と、
この弁本体の各弁室内に前記第１の流出入口を通る軸線を軸心としてそれぞれ回動可能に軸支された一対の弁体と、
これら弁体を同時に互いに連動して回動させる正逆回転可能なモータとを具備し、
前記各弁体は、前記第１の流出入口に連通する第１の流路、および、この第１の流路に直交する方向に開口しこの第１の流路に連通された第２の流路をそれぞれ備え、
これら第２の流路は、前記第２の流出入口および前記第３の流出入口と前記第１の流出入口との連通状態を前記各弁体の回動角度に応じて変化させる
ことを特徴とした弁装置。
【請求項２】
モータにより正逆両方向に回動される回動ギヤと、
各弁体の軸心に同軸状に接続され、前記回動ギヤに歯合されて回動されることで前記各弁体を互いに連動して正逆両方向に回動させる一対の従動ギヤと
を具備したことを特徴とした請求項１記載の弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば２つの熱交換器を備えた空気調和機などに使用される弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つの熱交換器を備えたファンコイルなどの空気調和機などにおいて、それぞれの熱交換器には、温水、あるいは冷水などの流体の流量を制御する弁装置がそれぞれ取り付けられている。
【０００３】
そして、この種の弁装置は、流入口および流出口を備えた弁室を備えた弁本体を有している。弁室内には、ボール弁が回動可能に軸支されている。このボール弁には、流体流路が設けられている。さらに、ボール弁には、このボール弁を回動させるモータが取り付けられている。そして、モータにてボール弁を回動させて、流体流路により流入口と流出口との連通状態を変化させ、流体の流量を制御する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、他の弁装置は、流入口と一対の流出口を備えた弁室を有する弁本体を備えている。弁室内には、ボール弁が回動可能に軸支されている。このボール弁には、流入口に連通した流入路と、この流入口に連通した一対の流出路とが互いに略垂直に設けられている。さらに、ボール弁には、このボール弁を回動させるモータが取り付けられている。そして、モータにてボール弁を回動させて、各流出路により流入口と各流出口との連通状態を変化させ、流体の流量を制御する（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２０００−６５２２３号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開平８−２３３１３１号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の各弁装置では、各熱交換器の流入側および流出側にそれぞれ別個に弁装置を取り付けなければならず、また、各弁体の回動をそれぞれの弁装置のモータで操作するため、制御の簡略化、コストの低減、あるいは省スペース化などが容易でなく、使い勝手が良好でないという問題点を有している。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、使い勝手が良好な弁装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の弁装置は、第１の流出入口、この第１の流出入口に対して直交する方向かつ互いに反対方向に開口した第２の流出入口と第３の流出入口とをそれぞれ有する弁室を一対備えた弁本体と、この弁本体の各弁室内に前記第１の流出入口を通る軸線を軸心としてそれぞれ回動可能に軸支された一対の弁体と、これら弁体を同時に互いに連動して回動させる正逆回転可能なモータとを具備し、前記各弁体は、前記第１の流出入口に連通する第１の流路、および、この第１の流路に直交する方向に開口しこの第１の流路に連通された第２の流路をそれぞれ備え、これら第２の流路は、前記第２の流出入口および前記第３の流出入口と前記第１の流出入口との連通状態を前記各弁体の回動角度に応じて変化させるものである。
【０００８】
そして、弁本体内に設けた一対の弁室内にそれぞれ回動可能に軸支した一対の弁体をモータにて同時に互いに連動して回動させて、各弁体に設けた第２の流路により各弁室の第２の流出入口および第３の流出入口と第１の流出入口との連通状態を各弁体の回動角度に応じて変化させることで、制御の簡略化、コストの低減、あるいは省スペース化などが可能になり、使い勝手が向上する。
【０００９】
請求項２記載の弁装置は、請求項１記載の弁装置において、モータにより正逆両方向に回動される回動ギヤと、各弁体の軸心に同軸状に接続され、前記回動ギヤに歯合されて回動されることで前記各弁体を互いに連動して正逆両方向に回動させる一対の従動ギヤとを具備したものである。
【００１０】
そして、モータにより回動された回動ギヤに一対の従動ギヤが歯合して回動することで、これら一対の従動ギヤと接続された各弁体が比較的簡単な構成で同時に互いに連動して回動される。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の弁装置によれば、弁本体内に設けた一対の弁室内にそれぞれ回動可能に軸支した一対の弁体をモータにて同時に互いに連動して回動させて、各弁体に設けた第２の流路により各弁室の第２の流出入口および第３の流出入口と第１の流出入口との連通状態を各弁体の回動角度に応じて変化させることで、制御の簡略化、コストの低減、あるいは省スペース化などが可能になり、使い勝手を向上できる。
【００１２】
請求項２記載の弁装置によれば、モータにより回動された回動ギヤに一対の従動ギヤが歯合して回動することで、これら一対の従動ギヤと接続された各弁体を比較的簡単な構成で同時に互いに連動して回動できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の弁装置の一実施の形態の構成を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１および図２において、１は弁装置としての電動弁である。この電動弁１は、例えば温水および冷水の２つの熱交換器を有するファンコイルなどの空気調和機に取り付けられる。
【００１５】
この電動弁１は、弁本体２および操作器としてのモータ３を備えている。これら弁本体２およびモータ３は、図１に示すように、側面視コ字状の連結板４にて互いに連結されている。ここで、この連結板４は、矩形平板状の被取付板4a，4bと側板4cとが一体に形成され、被取付板4a，4bの間には、中空部4dが形成されている。
【００１６】
また、弁本体２は、被取付板4aに固定されており、一対の弁部５，５を、被取付板4aの長手方向、すなわち図１に示す正面前後方向、言い換えると図２に示す左右方向に互いに隣接させて一体に形成されている。各弁部５は、主本体部６と、この主本体部６の一側部である側板4c側に結合された側本体部７とでそれぞれ構成されている。
【００１７】
各主本体部６内には、中心部に弁室11が形成されている。すなわち、弁本体２は、一対の弁室11を備えている。これら各弁室11の中心部におけるモータ３と反対側、すなわち図１および図２に示す下側には、第１の流出入口12がそれぞれ開口形成されている。これら第１の流出入口12は、主本体部６から図１および図２に示す下方に向けて開口している。また、各第１の流出入口12には、図１および図２に示す下方に向けて垂直に突出した第１の管部13がそれぞれ連通して形成されている。
【００１８】
さらに、各弁室11の側部における側本体部７と反対側には、第２の流出入口14がそれぞれ開口形成されている。これら第２の流出入口14は、それぞれ第１の流出入口12の開口方向に対して直交する方向である水平方向に沿って開口方向を有している。そして、各第２の流出入口14には、各側本体部７と反対方向、すなわち図１に示す左方向に向けて水平に突出した第２の管部15がそれぞれ連通して形成されている。
【００１９】
また、各側本体部７には、第１の流出入口12の開口方向に対して直交する方向、かつ第２の流出入口14と反対方向に向けて、第３の流出入口16が開口形成されている。これら第３の流出入口16は、弁室11の側部に開口した開口部17に連結されている。この結果、各弁部５には、両流出入口14，16が水平方向に沿って直線状、かつ互いに反対方向に形成されている。さらに、各側本体部７の弁室11側の外側面には、側本体部７の外側面と開口部17との隙間を閉塞するシールリング18がそれぞれ嵌着されている。
【００２０】
そして、各第３の流出入口16には、各側本体部７の方向、すなわち図１に示す右方向に向けて水平に突出した第３の管部19がそれぞれ連通して形成されており、これら第３の管部19は、各側本体部７と一体になっている。
【００２１】
また、両主本体部６の弁室11におけるモータ３側、すなわち図１および図２に示す上側には、弁室11の中心軸線上に位置して筒状の回転軸挿通部21が連通して開口形成されている。この回転軸挿通部21には、図２に示すように、回転軸としてのシャフト22，22がそれぞれ挿通されている。これら各シャフト22は、モータ３側の端部が被取付板4aに回動可能に軸支され、図１に示すように、モータ３と反対側の端部が弁室11内に若干突出している。
【００２２】
さらに、各シャフト22の外周面には、各シャフト22と回転軸挿通部21との隙間を閉塞するシールパッキンであるＯリング23が、複数、例えば２つずつ、各シャフト22の軸方向に沿ってそれぞれ配設されている。そして、回転軸挿通部21と被取付板4aとの間には、図２に示すように、両弁部５，５に亘ってギヤ収容部24が形成されている。
【００２３】
また、各シャフト22には、平歯車である従動ギヤ25が、各シャフト22と一体的に同軸状にそれぞれ取り付けられている。これら各従動ギヤ25は、ギヤ収容部24内に収容されている。したがって、各従動ギヤ25は、各シャフト22の軸方向と直交する方向に取り付けられ、各シャフト22の軸方向に直交する面に沿って各シャフト22と一体的に回動可能となっている。そして、両従動ギヤ25，25は、被取付板4aの平行な平面上に沿って配設されている。
【００２４】
さらに、図１に示すように、各弁室11の各流出入口14，16側の弁座部には、一対のバルブシート31，31がそれぞれ取り付けられている。これらバルブシート31，31と各弁室11の弁座部との間には、シールパッキン32，32が嵌着されており、これらシールパッキン32，32によりバルブシート31，31と各弁室11の弁座部との隙間が閉塞されている。そして、各弁室11内には、弁体としてのボール弁体33がバルブシート31，31に挟持されてそれぞれ嵌合されている。
【００２５】
また、各ボール弁体33のモータ３側の部分は、各シャフト22のモータ３と反対側の端部と連結されている。このため、各ボール弁体33は、第１の流出入口12を通る軸線を軸心として各弁室11内に回動可能にそれぞれ軸支されている。さらに、各ボール弁体33には、第１の流出入口12に対向して第１の流路34がそれぞれ開口形成されている。この第１の流路34は、第１の流出入口12を通る軸線に沿って形成されている。すなわち、第１の流路34は、ボール弁体33の中心に向けて形成されている。また、この第１の流路34は、ボール弁体33の中心域まで穿設されている。
【００２６】
そして、各ボール弁体33には、第２の流路35が形成されている。この第２の流路35は、各ボール弁体33の中心域まで穿設されており、第１の流路34に連通している。さらに、この第２の流路35は、第１の流路34に直交する方向、かつ水平方向に沿って開口形成されている。
【００２７】
また、図２に示すように、弁本体３における両弁部５，５の間には、回動シャフト41が回動可能に取り付けられている。この回動シャフト41は、ギヤ収容部24および被取付板4aを図１に示す上下方向に貫通して取り付けられ、各シャフト22に対して平行になっている。さらに、回動シャフト41の先端側は、図１に示すように、中空部4d内に突出している。
【００２８】
そして、回動シャフト41には、平歯車である回動ギヤ42が同軸状に取り付けられ、ギヤ収容部24内に収容されている。この回動ギヤ42は、従動ギヤ25と略等しい外径寸法を有している。また、回動ギヤ42は、両従動ギヤ25，25と同一平面状に沿って配設されており、これら両従動ギヤ25，25にそれぞれ歯合されている。
【００２９】
一方、モータ３は、比例制御および正逆回転が可能なステッピングモータであり、被取付板4bに固定され、図示しない駆動部およびこの駆動部に接続された減速機構などを内部に備えている。この減速機構には、回転軸としての回動可能な出力シャフト43が接続されている。この出力シャフト43は、被取付板4bを貫通して中空部4d内に突出している。また、この出力シャフト43は、回動シャフト41と同軸状に設けられている。これら回動シャフト41および出力シャフト43は、接続部44を介して中空部4d内で互いに連結されている。
【００３０】
駆動部は、モータ３の外部に導出孔45から導出されたリード線46にて図示しない制御手段に電気的に接続されている。この制御手段は、リード線46を介してモータ３の駆動部に駆動信号を送り、駆動部の回転数および回転方向を制御することで、出力シャフト43の回動角度、回動方向を制御する。
【００３１】
次に、上記一実施の形態の作用を説明する。
【００３２】
まず、電動弁１の一方の第１の管部13を介して一方の第１の流出入口12を、図示しないファンコイルユニットの流入側に接続し、他方の第１の管部13を介して他方の第１の流出入口12を、ファンコイルユニットの流出側に接続する。
【００３３】
また、電動弁１の一方の第２の管部15を介して一方の第２の流出入口14を、例えば流体としての温水を貯留した図示しない温水タンクの流入側に図示しないポンプを介して接続し、他方の第２の管部15を介した他方の第２の流出入口14を、温水タンクの流出側に接続する。
【００３４】
さらに、電動弁１の一方の第３の管部19を介して一方の第３の流出入口16を、例えば流体としての冷水を貯留した図示しない冷水タンクの流入側に図示しないポンプを介して接続し、他方の第３の管部19を介して他方の第３の流出入口16を、冷水タンクの流出側に接続する。
【００３５】
そして、例えば温水をファンコイルユニット内に循環させる際には、図３(a)に示す電動弁１の状態へと、ボール弁体33，33を回動させる。
【００３６】
すなわち、制御手段にてモータ３で回動させた出力シャフト43により回動シャフト41を介して回動ギヤ42が回動し、この回動ギヤ42と歯合された従動ギヤ25，25がそれぞれ回動することで、シャフト22，22を介してボール弁体33，33が同時に互いに連動して第２の流出入口14，14側に回動し、第２の流路35，35がそれぞれ第２の流出入口14，14に連通する。
【００３７】
この結果、第１の流出入口12，12と第２の流出入口14，14とが、第１の流路34，34および第２の流路35，35を介して互いに連通し、温水ポンプから吐出された温水がファンコイルユニットへと給排される。
【００３８】
ここで、温水の流量を調整する際には、モータ３により出力シャフト43、回動シャフト41および回動ギヤ42を介して従動ギヤ25，25を所定角度回動させて、第２の流出入口14，14とボール弁体33，33の第２の流路35，35との連通状態、すなわち第２の流路35，35の第２の流出入口14，14に対する開口量を変化させる。
【００３９】
一方、例えば冷水をファンコイルユニット内に循環させる際には、図３(b)に示す電動弁１の状態へと、ボール弁体33，33を回動させる。
【００４０】
すなわち、制御手段にてモータ３で回動させた出力シャフト43により回動シャフト41を介して回動ギヤ42が回動し、この回動ギヤ42と歯合された従動ギヤ25，25がそれぞれ回動することで、シャフト22，22を介してボール弁体33，33が第３の流出入口16，16側に回動し、第２の流路35，35がそれぞれ第３の流出入口16，16に連通する。
【００４１】
この結果、第１の流出入口12，12と第３の流出入口16，16とが、第１の流路34，34および第２の流路35，35を介して互いに連通し、冷水ポンプから吐出された冷水がファンコイルユニットへと給排される。
【００４２】
また、冷水の流量を調整する際には、温水の流量調整と同様に、モータ３により回動シャフト41および回動ギヤ42を介して従動ギヤ25，25を所定角度回動させて、第２の流路35，35の第３の流出入口16，16に対する開口量を変化させる。
【００４３】
そして、温水および冷水を遮断する際には、図３(c)に示す電動弁１の状態、すなわち第２の流路35，35が第２の流出入口14，14および第３の流出入口16，16のそれぞれ開口方向に対して直交する方向へと、ボール弁体33，33を回動させることで、第１の流出入口12，12に対して第２の流出入口14，14および第３の流出入口16，16を遮断させる。
【００４４】
したがって、電動弁１は、図３(a)に示す状態から図３(c)に示す状態、すなわち第２の流出入口14，14から約９０°の角度にボール弁体33を回動させている領域で、温水のみの流量調整弁として作用し、図３(b)に示す状態から図３(c)に示す状態、すなわち第３の流出入口16，16から約９０°の角度にボール弁体33を回動させている領域で、冷水のみの流量調整弁として作用する。
【００４５】
このため、電動弁１による温水および冷水の流量制御特性は、第２の流出入口14，14および第３の流出入口16，16に対するボール弁体33，33の弁開度にそれぞれ比例したリニア特性になる。
【００４６】
上述したように、上記一実施の形態によれば、弁本体２内の弁室11，11内にそれぞれ回動可能に軸支したボール弁体33，33を、第２の流出入口14，14の開口方向から第３の流出入口16，16の開口方向に亘って、水平方向に沿って約１８０°の範囲で正逆両方向に往復して単独のモータ３にて同時に互いに連動して回動させて温水および冷水の流量を調整する。
【００４７】
すなわち、各ボール弁体33の回動角度に応じて、各弁室11の第２の流出入口14および第３の流出入口16と第１の流出入口12との連通状態を変化させる。
【００４８】
このため、ファンコイルユニットと温水タンクおよび冷水タンクとの流入側および流出側に、それぞれ別個の電動弁を取り付け、それぞれの電動弁をそれぞれのモータで制御する従来の場合と比較して、モータ３の制御の簡略化ができるとともに、全体としてのコストの低減および省スペース化などが可能になる。
【００４９】
この結果、電動弁１の使い勝手を向上できる。
【００５０】
また、モータ３により回動された回動ギヤ42に従動ギヤ25，25が歯合して回動することで、シャフト22，22を介して従動ギヤ25，25と接続されたボール弁体33，33を、比較的簡単な構成で同時に互いに連動して回動できる。
【００５１】
なお、上記一実施の形態において、例えばモータ３、連結板４、回動シャフト41、あるいは出力シャフト43などの構造および形状など、電動弁１の細部の構成は、上記一実施の形態に限定されるものではない。
【００５２】
また、モータ３の動力によりボール弁体33，33を同時に回動させる構成であれば、従動ギヤ25，25と回動ギヤ42とでボール弁体33，33を回動させる以外の構成も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の弁装置の一実施の形態を示す一部を切り欠いた側面図である。
【図２】同上弁装置を示す一部を切り欠いた正面図である。
【図３】同上弁装置における弁体の作用を示す説明図であり、(a)は同上弁装置の第１の流出入口と第２の流出入口との連通状態を示す説明側面図、(b)は同上弁装置の第１の流出入口と第３の流出入口との連通状態を示す説明側面図、(c)は同上弁装置の遮断状態を示す説明側面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    弁装置としての電動弁
２    弁本体
３    モータ
11    弁室
12    第１の流出入口
14    第２の流出入口
16    第３の流出入口
25    従動ギヤ
33    弁体としてのボール弁体
34    第１の流路
35    第２の流路
42    回動ギヤ
【図１】
2006090408.tif 000003
【図２】
2006090408.tif 000004
【図３】
2006090408.tif 000005