(57)【要約】  【課題】  様々な用途に利用可能な、新たな流路切換バルブを提供する。  【解決手段】  本発明の流路切換バルブ１は、流路１１を有する流体供給部１０と、複数の流路３１及び３２を有する流体取出し部３０と、流路２１を有し、且つ、流体供給部１０及び流体取出し部３０を連結する連結部２０と、を含み、連結部２０は、回転可能であり、その流路２１入口は、流体供給部１０の流路１１出口と連通し、その流路２１出口は、流体取出し部３０のいずれかの流路（図２において、流路３１）の流路入口と連通し、回転によって、連通する流体取出し部３０の流路を切換可能であることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を有する流体供給部と、
複数の流路を有する流体取出し部と、
流路を有し、且つ、前記流体供給部及び前記流体取出し部を連結する連結部と、
を含み、
前記連結部は、
回転可能であり、
その流路入口は、前記流体供給部の流路出口と連通し、
その流路出口は、前記流体取出し部のいずれかの流路の流路入口と連通し、回転によって、連通する前記流体取出し部の流路を切換可能である、
ことを特徴とする流路切換バルブ。
【請求項２】
さらに、
スプリングアッセンブリと、
エアピストンと、
を含み、
前記スプリングアッセンブリは、前記流体供給部を、前記連結部側へと押圧し、
前記エアピストンは、前記押圧を緩め、前記流体供給部と前記流体取出し部との間で、前記連結部を回転可能とする、
請求項１記載の流路切換バルブ。
【請求項３】
前記連結部が、ピニオンギヤを有し、
さらに、
前記ピニオンギヤを回転させるラックピストンと、
前記ラックピストンを押圧する押圧部と、
を含む、
請求項１又は２記載の流路切換バルブ。
【請求項４】
前記押圧部が、圧縮空気が封入されるラックシリンダである、請求項３記載の流路切換バルブ。
【請求項５】
さらに、
漏洩流体排出回路と、
パッキンと、
を含み、
前記漏洩流体排出回路は、前記連結部の回転による流路切換時に、前記流体供給部と前記連結部との接地面、及び、前記連結部と前記流体取出し部との接地面から、前記連結部及び前記流体取出し部の流路外に漏洩した流体をバルブ外部に排出し、
前記パッキンは、前記漏洩流体の排出を補助する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の流路切換バルブ。
【請求項６】
前記スプリングアッセンブリが、隣接するスプリングに跨るリングプレートを有する、請求項２から５のいずれか一項に記載の流路切換バルブ。
【請求項７】
前記流体取出し部が、その複数の流路のうち、前記連結部の回転による流路切換によって、前記連結部との連通が解除された流路について、内部の残圧を排出するための残圧排出回路を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の流路切換バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流路切換バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
一つのバルブでタンク内の液体を二箇所以上に分配することを目的とした、多方向切換バルブが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１１６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、タンク内の液体の分配に限らず、様々な用途に利用可能な、流体の流路切換バルブが求められている。
【０００５】
そこで、本発明は、様々な用途に利用可能な、新たな流路切換バルブ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】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明の流路切換バルブは、
流路を有する流体供給部と、
複数の流路を有する流体取出し部と、
流路を有し、且つ、前記流体供給部及び前記流体取出し部を連結する連結部と、
を含み、
前記連結部は、
回転可能であり、
その流路入口は、前記流体供給部の流路出口と連通し、
その流路出口は、前記流体取出し部のいずれかの流路の流路入口と連通し、回転によって、連通する前記流体取出し部の流路を切換可能である、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の流路切換バルブは、用途を限定されることなく、種々の流体の流路切換に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の流路切換バルブの外観の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す流路切換バルブの内部構造の一例を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明の流路切換バルブの基本設計を説明するための模式図である。
【図４】図４は、本発明の流路切換バルブにおける連結部の一例を示す平面図である。
【図５】図５（Ａ）は、本発明の流路切換バルブにおける漏洩流体排出回路及びパッキンを説明するための部分拡大斜視図であり、図５（Ｂ）は、本発明の流路切換バルブにおける残圧排出回路を説明するための部分拡大斜視図である。
【図６】図６（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の流路切換バルブの内部構造の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の流路切換バルブは、例えば、さらに、スプリングアッセンブリと、エアピストンと、を含み、前記スプリングアッセンブリは、前記流体供給部を、前記連結部側へと押圧し、前記エアピストンは、前記押圧を緩め、前記流体供給部と前記流体取出し部との間で、前記連結部を回転可能としてもよい。
【００１０】
本発明の流路切換バルブは、例えば、前記連結部が、ピニオンギヤを有し、さらに、前記ピニオンギヤを回転させるラックピストンと、前記ラックピストンを押圧する押圧部と、を含んでもよい。
【００１１】
本発明の流路切換バルブにおいて、例えば、前記押圧部は、圧縮空気が封入されるラックシリンダであってもよい。
【００１２】
本発明の流路切換バルブは、例えば、さらに、漏洩流体排出回路と、パッキンと、を含み、前記漏洩流体排出回路は、前記連結部の回転による流路切換時に、前記流体供給部と前記連結部との接地面、及び、前記連結部と前記流体取出し部との接地面から、前記連結部及び前記流体取出し部の流路外に漏洩した流体をバルブ外部に排出し、前記パッキンは、前記漏洩流体の排出を補助してもよい。
【００１３】
本発明の流路切換バルブにおいて、例えば、さらに、前記スプリングアッセンブリが、隣接するスプリングに跨るリングプレートを有してもよい。
【００１４】
本発明の流路切換バルブにおいて、例えば、前記流体取出し部が、その複数の流路のうち、前記連結部の回転による流路切換によって、前記連結部との連通が解除された流路について、内部の残圧を排出するための残圧排出回路を有してもよい。
【００１５】
以下、本発明の流路切換バルブについて、図を用いて説明する。本発明は、下記の実施形態によって何ら限定及び制限されない。以下の各図において、同一部分には、同一符号を付している。また、図においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。
【００１６】
図１は、本発明の流路切換バルブ１の外観の一例を示す斜視図であり、図２は、図１に示す流路切換バルブ１の内部構造の一例を示す斜視図である。図１及び図２に示すように、流路切換バルブ１は、流体供給部１０と、流体取出し部３０と、連結部２０と、を含む。流体供給部１０は、流路１１を有する。流体取出し部３０は、２つの流路３１及び３２を有する。図２において、流体取出し部３０の流路は、２つ（流路３１、３２）を例示するが、流体取出し部３０の流路の数は、複数であればよく、例えば、３つ以上としてもよい。連結部２０は、流路２１を有し、且つ、流体供給部１０及び流体取出し部３０を連結する。連結部２０は、回転可能であり、その流路２１入口（図２において、上側開口）は、流体供給部１０の流路１１出口（図２において、下側開口）と連通し、その流路２１出口（図２において、下側開口）は、流体取出し部３０のいずれかの流路（図２において、流路３１）入口（図２において、上側開口）と連通し、回転によって、連通する流体取出し部３０の流路を切換可能である。流体供給部１０、流体取出し部３０及び連結部２０は、例えば、ステンレス等を用いて形成可能であるが、前記流体の種類等に応じて、ステンレス以外の材料を用いて形成することもできる。前記流体としては、例えば、溶融樹脂等の粘性流体、非粘性流体、気体等があげられ、特に制限されない。前記流体が、例えば、溶融樹脂である場合、流体供給部１０に、樹脂を溶融状態に維持するためのヒーターが埋め込まれてもよいし、バルブ１の外部に前記ヒーターを配置し、外部からバルブ１の内部を加熱し、樹脂を溶融状態に維持してもよい。
【００１７】
つぎに、図３の模式図を用いて、本発明の流路切換バルブ１の基本設計について説明する。なお、図３においては、説明の便宜上、バルブ１を簡略化し、流体供給部１０の一部を切り取り、且つ、連結部２０を透視的に示している。図３に示すように、連結部２０の流路２１出口（図３において、下側開口）は、連結部２０の回転によって、連通する流体取出し部３０の流路を、流路３１から流路３２へと切換可能である。このように、本発明の流路切換バルブ１は、連結部２０の流路２１と、流体取出し部３０の流路３１、３２とにより形成される流路構成が単純なので、前記流体が流れやすく、滞留が抑制される。そのため、例えば、前記流体が溶融樹脂であるときに、流路内で前記溶融樹脂にゲル化等の劣化が生じるのを抑制できる。
【００１８】
図２に示すように、本発明の流路切換バルブ１は、さらに、スプリングアッセンブリ４０と、エアピストン５０と、を含んでもよい。スプリングアッセンブリ４０は、流体供給部１０を、連結部２０側へと押圧する。前記押圧の圧力は、特に限定されず、例えば、７０ＭＰａ〜１００ＭＰａである。図１には、１２本のスプリングからなるスプリングアッセンブリ４０を例示したが、スプリングアッセンブリ４０を構成するスプリングの数は、例えば、前記押圧の圧力等に応じて、適宜調整すればよい。エアピストン５０は、前記押圧を緩め、流体供給部１０と流体取出し部３０との間で、連結部２０を回転可能とする。このような構成とすれば、例えば、連結部２０の回転による流路切換時に、流体供給部１０と連結部２０との接地面、及び、連結部２０と流体取出し部３０との接地面から、連結部２０及び流体取出し部３０の流路外に漏洩する流体を、極微量に留めることができる。
【００１９】
図１に示すように、スプリングアッセンブリ４０は、例えば、隣接するスプリングに跨るリングプレート４１を有してもよい。リングプレート４１を有すれば、例えば、スプリングが破損した際に、スプリングアッセンブリ４０の構成部品が周囲へ飛散するのを防止できる。図示していないが、スプリングアッセンブリ４０は、例えば、さらに、前記飛散防止のためのワイヤーロックを有してもよい。
【００２０】
連結部２０を回転させる手段は、特に限定されず、いかなる手段であってもよい。本発明の流路切換バルブ１は、例えば、図２に示すように、前記回転手段として、連結部２０が、ピニオンギヤ２２を有し、さらに、ピニオンギヤ２２を回転させるラックピストン２３と、ラックピストン２３を押圧する押圧部２４とを有してもよい。押圧部２４としては、特に限定されず、例えば、圧縮空気が封入されるラックシリンダ（エアブースター）、油圧シリンダ等があげられる。押圧部２４が前記エアブースターであれば、例えば、バルブ１をより小型化可能である。本発明の流路切換バルブ１は、例えば、図２に示すように、さらに、ラックピストン２３を支持するためのクロスバー２６、及び、押圧部２４を支持するための押圧部ブラケット２５を有してもよい。
【００２１】
連結部２０は、例えば、図４に示すように、さらに、ストッパー２７を有する第二のピニオンギヤ２８を含んでもよい。第二のピニオンギヤ２８を含めば、例えば、連結部２０の回転による流路切換時に、ストッパー２７により回転が停止させられるまで連結部２０を回転させることで、連結部２０の流路２１出口と、流体取出し部３０のいずれかの流路の流路入口とを確実に連通させ、流路２１出口が、流路３１入口及び流路３２入口の間に位置するのを防止できる。
【００２２】
本発明の流路切換バルブ１の大きさは、特に限定されず、例えば、長さが、３００ｍｍ〜１５００ｍｍ、５００ｍｍ〜１０００ｍｍ、７１０ｍｍであり、幅が、５０ｍｍ〜５００ｍｍ、１００ｍｍ〜４００ｍｍ、３３０ｍｍであり、高さが、１００ｍｍ〜１５００ｍｍ、２００ｍｍ〜１０００ｍｍ、３００ｍｍである。流路切換バルブ１の重量も、特に限定されず、例えば、３０ｋｇ〜５００ｋｇ、５０ｋｇ〜３００ｋｇ、約１１５ｋｇである。前記流路の断面形状が円の場合、その直径は、例えば、５ｍｍ〜２００ｍｍ、２０ｍｍ〜１５０ｍｍ、４０ｍｍである。前記流路の断面形状が、矩形、楕円等の円以外の形状である場合には、前述の直径における円の面積と、前記流路の断面積とが同程度となるようにすればよい。
【００２３】
本発明の流路切換バルブ１は、例えば、図５（Ａ）に示すように、さらに、漏洩流体排出回路６０と、パッキン７０と、を含んでもよい。漏洩流体排出回路６０は、連結部２０の回転による流路切換時に、流体供給部１０と連結部２０との接地面、及び、連結部２０及び流体取出し部３０との接地面から、連結部２０及び流体取出し部３０の流路外に漏洩した流体を、バルブ１外部に排出する。パッキン７０は、前記漏洩流体の排出を補助する。このような構成であれば、例えば、流路外部に漏洩した流体により、バルブ１内が高圧となるのを抑制できる。パッキン７０の材質は、特に制限されず、例えば、前記流体の種類等に応じて、適宜選択できる。具体例として、前記流体が溶融樹脂であり、バルブ１を３００℃等の高温に維持する場合は、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製のパッキン等があげられる。
【００２４】
本発明の流路切換バルブ１において、例えば、図５（Ｂ）に示すように、流体取出し部３０が、その複数の流路３１及び３２のうち、連結部２０の回転による流路切換によって、連結部２０との連通が解除された流路について、内部の残圧を排出するための残圧排出回路８０を有してもよい。このような構成であれば、例えば、連結部２０との連通が解除された流路内に残存した流体により、バルブ１内が高圧となるのを抑制できる。
【００２５】
図２の流路切換バルブ１において、流体取出し部３０の流路３１及び３２は、それぞれ、入口から出口に向かって、略９０°に曲がる形態である。本発明の流路切換バルブ１において、流体取出し部３０の流路３１及び３２の形状は、これには限定されず、各流路の入口が、連結部２０の回転によって連通できればよい。流体取出し部３０の流路３１及び３２の形状は、例えば、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すような形状があげられる。図６においては、流体取出し部３０の流路３１及び３２の形状が異なる以外は、図２と同様である。図６（Ａ）は、流体取出し部３０の流路３１及び３２が、それぞれ、入口から出口に向かって、略４５°に曲がる形態であり、図６（Ｂ）は、流体取出し部３０の流路３１及び３２が、それぞれ、入口から出口に向かって、略直線状の形態である。
【００２６】
本発明の流路切換バルブ１は、例えば、既存の装置に対して、既存の流路切換バルブに代えて使用できることが好ましい。前記既存の装置は、例えば、前記流路切換バルブに対して流体を導出する導出部と、前記流路切換バルブからの流体が導入される導入部とを有している。このため、本発明の流路切換バルブ１は、前記既存の装置に設置する場合、例えば、前記装置の導出部と対応する箇所に、流体供給部１０の流路１１の入口が位置し、前記装置の導入部と対応する箇所に、流体取出し部３０の流路３１及び３２の出口が位置すればよい。本発明の流路切換バルブ１は、前述のように、流体取出し部３０の流路３１及び３２のそれぞれの入口が、連結部２０の回転によって連通できればよいため、前記装置の導入部に対して、それぞれの出口が位置するような形状とすることで、前記既存の装置に容易に適用することができる。具体例として、例えば、図２、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、流体取出し部３０の流路３１及び３２について、入口から出口に向かって曲がる角度を、前記装置の形状に応じて調節すれば、容易に前記既存の装置への適用が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のように、本発明の流路切換バルブは、溶融樹脂等の粘性流体、非粘性流体、気体等、様々な流体の流路切換に幅広く利用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１  流路切換バルブ
１０  流体供給部
１１、２１、３１、３２  流路
２０  連結部
２２  ピニオンギヤ
２３  ラックピストン
２４  押圧部
２５  押圧部ブラケット
２６  クロスバー
２７  ストッパー
２８  第二のピニオンギヤ
３０  流体取出し部
４０  スプリングアッセンブリ
４１  リングプレート
５０  エアピストン
６０  漏洩流体排出回路
７０  パッキン
８０  残圧排出回路
【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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